(57)【要約】【課題】  インナーリード先端から剛性補強部までの距離が揃って、インナーリード先端の剛性にばらつきがないリードフレームを簡便な方法で製造する。【解決手段】  ダイパットの周囲に、複数のインナーリードが形成され、相互に隣接する前記インナーリードの間および隣接する前記インナーリードと前記サポートバーとの間を樹脂で連結した剛性補強部が設けられているリードフレームであって、  相互に隣接するインナーリードの間隔が、剛性補強部を形成させるための樹脂塗布帯域からインナーリードのダイパット側先端にかけて平行ないし広がっている。  このような構成により、樹脂塗布帯域に樹脂を塗布したときに、塗布した樹脂液が先端方向に広がらないようになり、樹脂が硬化して形成される剛性補強部から先端までの距離を均一にすることができ、インナーリード先端の剛性が均一となる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップを搭載するためのダイパットの周囲に、複数のインナーリードが形成され、前記インナーリードにタイバーを介在して繋がる複数のアウターリードが形成され、外周部に配置されたフレーム枠と前記ダイパットとを固定する機能を有するサポートバーが形成され、相互に隣接する前記インナーリードの間および隣接する前記インナーリードと前記サポートバーとの間を樹脂で連結した剛性補強部が設けられているリードフレームであって、
前記剛性補強部は、樹脂塗布帯域に熱硬化性樹脂もしくは紫外線硬化性樹脂を塗布することにより樹脂をインナーリード間およびインナーリードとサポートバーの間に充填させ、前記樹脂を硬化させて形成されたものであり、
相互に隣接するインナーリードの間隔が、前記樹脂塗布帯域からインナーリードのダイパット側先端にかけて平行ないし広がっていることを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
請求項１に記載のリードフレームにおいて、隣接するインナーリードとサポートバーとの間隔が、前記樹脂塗布帯域からインナーリードのダイパット側先端にかけて、平行ないし広がっていることを特徴とするリードフレーム。
【請求項３】
前記サポートバーの樹脂塗布帯域にスリット状開口部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のリードフレーム。
【請求項４】
前記剛性補強部が、隣接するインナーリード間にエポキシ樹脂及び潜在性硬化剤とからなる一液型熱硬化性樹脂を隣接するインナーリード間に充填することによって構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のリードフレーム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のリードフレームの製造方法であって、前記剛性補強部を形成させるための樹脂液の塗布面が、ワイヤーボンディング面の裏面側であることを特徴とするリードフレームの製造方法。
【請求項６】
前記樹脂液を塗布する方法が、ディスペンサーを用いた塗布方法であることを特徴とする請求項５に記載のリードフレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に用いられるリードフレームにおいて、インナーリード先端を保持するための補強部を設けたリードフレーム及び該リードフレームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、例えば、図１に示すように、ダイパッド１上に半導体素子１１を搭載し、銀メッキ等の表面処理がなされたインナーリード２先端部と半導体素子１１の端子１２とをワイヤ１３にて結線し、封止用樹脂１４で封止を行い、その後、アウターリード６をガルウイング状に成形したものである。アウターリード６は、外部回路と電気的に接続するためのものである。
【０００３】
リードフレームは、図２に示すように、ダイパット１の周囲に、複数のインナーリード２が形成され、前記インナーリード２にタイバー３を介在して繋がる複数のアウターリード４が形成され、外周部に配置されたフレーム枠５と前記ダイパット１とを固定する機能を有するサポートバー６が形成されている。インナーリード２の先端部に近い箇所に、インナーリード先端の剛性を補強するための剛性補強部７が設けられている。インナーリード２の中心部寄りの部分と、ダイパッドに搭載される半導体素子の端子とがワイヤボンディングされ、互いに接続される。また、リードフレームを製造する過程では、剛性補強部７を形成させるまでは、インナーリード先端は、先端連結部８によって互いに連結された状態にあり、剛性補強部７を形成後に先端連結部８が切断分離されて、図２に示すようなリードフレームになる。
ダムバー３は、封止用樹脂１４で封止した後に切断され、インナーリード相互間は絶縁される。
【０００４】
従来、剛性補強部７は、インナーリード２の先端付近にテープを貼りつけてインナーリードを固定することによって行われていた。このテープによる固定方法では、リードフレームの形状に合わせてテープを型抜きして製造する必要があるが、型抜きにより廃棄物が多量に生じたり、リードフレームの種類に応じて型抜き用の金型が必要であったりする等、材料、廃棄、管理のコストの観点から問題があった。
【０００５】
インナーリードの先端部をテープで固定する方法に代わって、樹脂で固定して剛性補強部とする方法がある。例えば、特開平４−１７００５８（特許文献１）には、リードフレームの上面以外を絶縁体中に埋め込むことが記載され、特開平２−６９９６６（特許文献２）には、先端部のリードフレームの間隔に紫外線硬化樹脂を埋め込むことが記載され、特開平５−３１５５３３（特許文献３）には、スクリーン印刷によりリードフレーム間にリードフレームと同じ厚さの絶縁性樹脂を配置することが記載され、特開平５−２６７５５３（特許文献４）には、リードフレームの先端部のリード間にヤング率を規定した樹脂を埋めることが記載され、特開平８−１３９２６６（特許文献５）には、インナーリードのワイヤボンディング面の裏面を樹脂に埋め込むことが記載され、特開平１０−１１６９５７（特許文献６）には、薄肉化されたインナーリードの先端に樹脂を充填することが記載され、また、特開平７−９９２８１号公報（特許文献７）には紫外線硬化樹脂をリード間に充填することが記載されている。
【０００６】
しかしながら、樹脂をインナーリード間の間隙に配置する方法として、圧入ないし埋め込みによる方法（特許文献１、２、４、５、６）を用いた場合には、樹脂の圧入ないし埋め込みのための大がかりな装置を必要とし、樹脂配置位置の位置決めが困難、圧入乃至埋め込む樹脂量の管理が困難という問題があるほか、埋め込む樹脂の面の平滑性が均一でなく、ワイヤボンディングを行う際、リードフレームの加熱が不十分になる等の問題がある。スクリーン印刷により樹脂を塗布する方法（特許文献３）では、スクリーンの目詰まりや洗滌等の管理に手間が掛かり、スクリーンの目から樹脂液がにじみ出て不必要な部分まで樹脂が塗布される等の問題がある。ジェット噴射による方法（特許文献７）では、１回ジェットを噴射するに要する時間自体は短いが、多数のインナーリード間の間隙に樹脂をジェット噴射するには、相当の時間を要し生産性が却って低いという問題がある。
【０００７】
本出願人は、インナーリード間隔を特定の範囲とし、かつ塗布液の粘度を特定の範囲とすることによって、スクリューディスペンサー式の塗布によって剛性補強部を形成する方法を先に特許出願したが（ＰＣＴ／ＪＰ２００７／０７４２５６）、この方法では、隣接するインナーリード間の間隔（以下「インナーリード間隔」という）がインナーリード先端に向かって狭くなるため、毛細管現象によって樹脂液がインナーリード先端方向に広がるという現象が生じ、特にインナーリード間の間隔が不均一の場合には、樹脂液の広がり方が不均一となり、剛性補強部の位置が不揃いになってしまうという課題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開平４−１７００５８号公報
【特許文献２】特開平２−６９９６６号公報
【特許文献３】特開平５−３１５５３３号公報
【特許文献４】特開平５−２６７５５３号公報
【特許文献５】特開平８−１３９２６６号公報
【特許文献６】特開平１０−１１６９５７号公報
【特許文献７】特開平７−９９２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような状況の下でなされたもので、樹脂の塗布する方法による剛性補強部形成の生産性を向上させるとともに、インナーリード先端部の剛性のばらつきを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、インナーリードの先端付近では、インナーリード間隔が樹脂塗布帯域からインナーリード先端にかけて平行ないし広がっていくようにすることによって、毛細管現象によって塗布した樹脂液がインナーリード先端方向に広がることを防止できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は、半導体チップを搭載するためのダイパットの周囲に、複数のインナーリードが形成され、前記インナーリードにタイバーを介在して繋がる複数のアウターリードが形成され、外周部に配置されたフレーム枠と前記ダイパットとを固定する機能を有するサポートバーが形成され、相互に隣接する前記インナーリードの間および隣接する前記インナーリードと前記サポートバーとの間を樹脂で連結した剛性補強部が設けられているリードフレームであって、
前記剛性補強部は、樹脂塗布帯域に熱硬化性樹脂もしくは紫外線硬化性樹脂を塗布することにより樹脂をインナーリード間およびインナーリードとサポートバーの間に充填させ、前記樹脂を硬化させて形成されたものであり、
相互に隣接するインナーリードの間隔が、前記樹脂塗布帯域からインナーリードのダイパット側先端にかけて平行ないし広がっていることを特徴とするリードフレーム及びその製造方法に存する。
【００１１】
ここで、本発明における用語の意味を明らかにしておく。
リードフレームは金属薄板をエッチングやプレスで加工されるが、特にエッチングにより加工された場合には、薄板面と完全に垂直で加工することができないため、インナーリード間隔は両面で異なってくる。そこで本発明におけるインナーリード間隔はワイヤーボンディング面の裏面における隣接するインナーリード間の間隔とする。
本発明で、「インナーリード間隔」というときは、相互に隣接するインナーリード間の間隔をいう。
本発明で、単に「先端」というときは、先端連結部８を切断したときのインナーリードのダイパット側先端をいう。
【００１２】
本発明の第一の特徴は、インナーリード間隔が、樹脂塗布帯域からインナーリードのダイパット側先端にかけて平行ないし広がっていくことにある。
インナーリード間隔の広がるテーパーは、長さ１０００μｍあたり０μｍ以上１５μｍ以下の割合が好ましい。
【００１３】
樹脂塗布帯域の位置は、樹脂塗布帯域の先端寄り端が、インナーリード先端から０．１〜２ｍｍの位置にあるのが好ましい。先端から樹脂塗布帯域までの長さが大きすぎると、形成される剛性補強部の位置が先端から遠くなってインナーリード先端の強度が不足するので好ましくない。逆に小さすぎると、先端連結部を切断除去するためのリード切断領域が狭くなるので好ましくない。
【００１４】
剛性補強部形成に用いる樹脂は、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂が用いられ、エポキシ樹脂及び潜在性硬化剤とからなる一液型熱硬化性樹脂が特に好ましい。
【００１５】
本発明では、ワイヤーボンディング面の裏面に樹脂液を塗布し、インナーリード間に樹脂を充填させ、硬化させることにより剛性補強部を形成させる。塗布方法としては、ディスペンサー（定量液体吐出装置）を用いた塗布方法が好ましい。ノズル及びディスペンサーは公知のものが利用できる。
【発明の効果】
【００１６】
従来のリードフレームでは、ダイパットの周辺に、複数のインナーリードが放射状に形成されているため、図４（ａ）に示すように、インナーリード間隔は先端に近づくほど狭くなっており（Ｗ１＜Ｗ２）、先端付近では長さ１０００μｍあたり５〜１５μｍの割合で先端側にかけて狭くなるテーパーが設けられていた。このような従来型のリードフレームでは、剛性補強部を形成させるための樹脂液を、塗布ライン２０に塗布しても、図４（ｂ）の矢印に示すように、樹脂を硬化させるまでに樹脂液がインナーリード先端側に広がり、かつ、インナーリード間隔の微差などにより広がり方にばらつきがあるため、先端連結部のカットラインＸ−Ｘ’から剛性補強部までの距離ａ，ｂ，ｃが不均一となり、カット後のインナーリード先端の剛性が不均一となっていた。
本発明では、図５（ａ）に示すように、先端付近では、インナーリード間隔が先端にかけて平行ないし広がっており（Ｗ１≧Ｗ２）、塗布ライン２０に樹脂液を塗布すると、図5（ｂ）の矢印に示すように、樹脂が硬化するまでに樹脂液は先端とは逆側に広がっていき、先端連結部のカットラインＸ−Ｘ’から剛性補強部までの距離ｄは均一になる。このため、インナーリード先端の剛性が均一になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図２は、本発明のリードフレームの全体概観図である。リードフレームは、銅合金、ニッケル−鉄合金などの導電性に優れた薄板をプレスまたはエッチング等によって成型してなるフレーム本体と樹脂等の絶縁性材料で構成された剛性補強部７とからなる。インナーリード２の先端付近は銀メッキ等が施され、ワイヤーボンディングができるようになっている。剛性補強部を形成させる絶縁性材料としては、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂などが用いられ、中でもエポキシ樹脂系の一液型熱硬化性樹脂が好ましく、特に好ましくは、塗布時の粘度が４Ｐａ・ｓ以上５４Ｐａ・ｓ以下のエポキシ樹脂系一液型熱硬化性樹脂である。
【００１８】
図５は、本発明のリードフレームの先端連結部８をカットする前のインナーリード２の先端付近の部分拡大図である。本発明では先端付近のリードフレーム間隔Ｗは、Ｗ１≧Ｗ２となっており、先端にかけて広がっていくテーパーが設けられている。このテーパーは、長さ１０００μｍあたり０〜１５μｍの割合で先端側が広がっていくようにするのが好ましい。
【００１９】
本発明では、図５（ｂ）に示すように、樹脂液を樹脂塗布帯域２０に塗布すると、塗布された樹脂液は、インナーリード間で毛細管現象によって狭い空間側即ち先端とは逆の方向（図の矢印）に広がる。このため、先端カットラインＸ−Ｘ’と剛性補強部までの距離ｄは均一になる。
樹脂液の塗布は、ボンディング面の裏面から行う。塗布する樹脂液の粘度は、樹脂液がインナーリード間にスムーズに入るようにするため、塗布時に４〜５４Ｐａ・ｓとするのが好ましい。
【００２０】
図６は、先端連結部８を切断除去した後のインナーリード先端付近の部分図である。本発明では、塗布した樹脂液は樹脂塗布帯域から先端方向には広がらないので、樹脂を硬化させて形成される剛性補強部７から先端までの距離が均一に揃い、インナーリードの剛性のばらつきは生じない。
先端から剛性補強部までの距離は、０．１〜２mmが好ましい。先端から剛性補強部までが０．１ｍｍ以下では、先端連結部を切断除去するためのリード切断領域が狭くなりすぎ、２ｍｍ以上ではインナーリード先端の剛性が小さくなるので好ましくない。本発明では、樹脂塗布帯域から先端方向には塗布された樹脂液が広がらないため、先端から樹脂塗布帯域までの距離を０．１〜２ｍｍとすることによって、先端から剛性補強部までの距離を制御できる。
【００２１】
また、図６に示すように、サポートバー６と隣接するインナーリードとの間の剛性補強部位置をインナーリード相互間の剛性補強部位置と揃えるためには、サポートバーと隣接するインナーリードとの間隔も、樹脂塗布帯域から先端にかけて平行ないし広がるようにするのが好ましい。
さらに、インナーリードとサポートバーの幅が異なるため、塗布後サポートバーの塗布面に樹脂が残ったり、サポートバーと隣接するインナーリードとの間だけ樹脂量が多くなることがある。そのような場合には、図６に示すように、サポートバー６の樹脂塗布帯域にスリットを設けて、インナーリードとサポートバーの幅の違いを小さくすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明では、インナーリード先端から剛性補強部までの距離が揃っており、インナーリード先端の剛性にばらつきがなく、ワイヤーボンディングの不良を抑制できる。また本発明の製造方法により、前記本発明のリードフレームを簡便な方法で製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】リードフレームの使用態様を説明する概略図
【図２】リードフレームの全体概観図
【図３】製造工程を説明するためのリードフレーム仕掛品の部分図
【図４】従来のリードフレーム製造方法を説明するための概略図
【図５】本発明の樹脂塗布時のインナーリード先端部の説明図
【図６】本発明のリードフレームの説明図
【符号の説明】
【００２４】
１  ダイパット
２  インナーリード
３  ダムバー
４  アウターリード
５  フレーム枠
６  サポートバー
７  剛性補強部
１１  半導体素子
１２  端子
１３  ワイヤー
１４  封止用樹脂
２０  樹脂塗布帯域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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