(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を載置するアイランドと、そのアイランドの周縁を囲むように形成されたタイバーと、係るタイバーから前記アイランドの方向に向かって延設された複数のインナーリードと、それらインナーリードを前記アイランドから遠ざかる方向に前記タイバーから延設されたアウターリードとからなるリードフレームにおいて、
前記半導体素子の表面に形成された電極に対してワイヤボンディングされる所定の領域を除く前記インナーリードの各々の断面が弧形状をなし、一のインナーリードの断面の突出方向と、隣接する他のインナーリードの断面の突出方向とが異なることを特徴とするリードフレーム。
【請求項２】
半導体素子を載置するアイランドと、そのアイランドの周縁を囲むように形成されたタイバーと、係るタイバーから前記アイランドの方向に向かって延設された複数のインナーリードと、それらインナーリードを前記アイランドから遠ざかる方向に前記タイバーから延設されたアウターリードとからなるリードフレームにおいて、
前記半導体素子の表面に形成された電極に対してワイヤボンディングされる所定の領域を除く前記インナーリードの各々の断面が折曲形状をなし、一のインナーリードの断面の突出方向と、隣接する他のインナーリードの断面の突出方向とが異なることを特徴とするリードフレーム。
【請求項３】
半導体素子を載置するアイランドと、そのアイランドの周縁を囲むように形成されたタイバーと、係るタイバーから前記アイランドの方向に向かって延設された複数のインナーリードと、それらインナーリードを前記アイランドから遠ざかる方向に前記タイバーから延設されたアウターリードと、前記タイバー及び前記アイランドを連結する吊りピンとからなるリードフレームにおいて、
前記半導体素子の表面に形成された電極に対してワイヤボンディングされる所定の領域を除く前記インナーリードの各々の断面が弧形状をなし、一のインナーリードの断面の突出方向と、隣接する他のインナーリードの断面の突出方向とが異なることを特徴とするリードフレーム。
【請求項４】
半導体素子を載置するアイランドと、そのアイランドの周縁を囲むように形成されたタイバーと、係るタイバーから前記アイランドの方向に向かって延設された複数のインナーリードと、それらインナーリードを前記アイランドから遠ざかる方向に前記タイバーから延設されたアウターリードと、前記タイバー及び前記アイランドを連結する吊りピンとからなるリードフレームにおいて、
前記半導体素子の表面に形成された電極に対してワイヤボンディングされる所定の領域を除く前記インナーリードの各々の断面が折曲形状をなし、一のインナーリードの断面の突出方向と、隣接する他のインナーリードの断面の突出方向とが異なることを特徴とするリードフレーム。
【請求項５】
前記吊りピンの断面が弧形状をなすことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のリードフレーム。
【請求項６】
前記吊りピンの断面が折曲形状をなすことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のリードフレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、リードフレームに関するものである。
【従来の技術】
【０００２】
従来より、半導体装置、特にＱＦＰ（Quad Flat Package）に採用されるリードフレームにおいては、多ピン化、小型化に伴い樹脂封止されるインナーリードを微細化、狭ピッチ化することは重要な課題の一つとなっていた。
【０００３】
以下に、従来のリードフレームについて図面を用いて説明する。
図２は、リードフレームの従来の構造を示す図であり、図２（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
図２（ａ）に示すように、従来のリードフレーム１は、半導体素子（図示せず）を載置するアイランド１３と、そのアイランド１３の周縁を囲むように形成されたタイバー１５と、係るタイバー１５から前記アイランド１３の方向に向かって延設された複数のインナーリード１１（以下、これら複数のインナーリードをインナーリード部とする）及びそれらインナーリード１１を前記アイランド１３から遠ざかる方向に前記タイバー１５から延設されたアウターリード１２とからなる。
また、前記アイランド１３と前記タイバー１５とを連結する吊りピン１４が、前記アイランド部の四隅から延設されている。
ここで、インナーリード部は、前記アイランド１３と共に封止樹脂（図示せず）によって封止される領域であり、前記アウターリード１２は、前記封止樹脂から露出される。
また、前記アイランド１３に対してインナーリード１１の最近端部分は、半導体素子の表面に形成された電極に対してワイヤボンディングされる領域である。
さらに、図２（ａ）に示すように、前記課題を達成するために、狭ピッチのインナーリードではボンディングやハンドリング等、樹脂封入前の工程時において、ぶれや曲がりを防ぐためのテープ５０が接着剤でインナーリード１１に固定されている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のリードフレームにおいてはリードフレームとテープの間に接着材を用いる構造となっているため、樹脂内に不純物が混入するだけでなく、樹脂とテープの間に剥離が生じる恐れがあった。
また、特に高電圧使用のチップを搭載した際、高温高湿にて使用した場合に信頼性が損なわれる可能性があった。
【０００５】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、テープ材を用いないことで樹脂内への不純物混入を防ぎ、高電圧製品に用いた場合でも安定した信頼性を確保できるリードフレームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために提供する本願第一の発明に係るリードフレームは、半導体素子を載置するアイランドと、そのアイランドの周縁を囲むように形成されたタイバーと、係るタイバーから前記アイランドの方向に向かって延設された複数のインナーリードと、それらインナーリードを前記アイランドから遠ざかる方向に前記タイバーから延設されたアウターリードとからなるリードフレームにおいて、前記半導体素子の表面に形成された電極に対してワイヤボンディングされる所定の領域を除く前記インナーリードの各々の断面が弧形状をなし、一のインナーリードの断面の突出方向と、隣接する他のインナーリードの断面の突出方向とが異なることを特徴とする。
【０００７】
係る構成とすることにより、樹脂封止工程等において各インナーリードを強固にするだけでなく、インナーリードの断面積を従来より大とすることができるため、抵抗値を下げ、結果として大電流に対応させる半導体装置を提供することが可能である。
ここで、前記断面が弧形状をなすとは、インナーリードの断面が同じ厚さで表面及び裏面に凹凸形状が形成されたことを意味するものである。すなわち、インナーリードはリードフレームの上面方向又は下面方向に突出した構造を有する。
また、各インナーリードの占有領域を縮小し、インナーリードの高集積化を実現することができる。
【０００８】
前記課題を解決するために提供する本願第二の発明に係るリードフレームは、半導体素子を載置するアイランドと、そのアイランドの周縁を囲むように形成されたタイバーと、係るタイバーから前記アイランドの方向に向かって延設された複数のインナーリードと、それらインナーリードを前記アイランドから遠ざかる方向に前記タイバーから延設されたアウターリードとからなるリードフレームにおいて、前記半導体素子の表面に形成された電極に対してワイヤボンディングされる所定の領域を除く前記インナーリードの各々の断面が折曲形状をなし、一のインナーリードの断面の突出方向と、隣接する他のインナーリードの断面の突出方向とが異なることを特徴とする。
【０００９】
係る構成とすることにより、樹脂封止工程等において各インナーリードを強固にするだけでなく、インナーリードの断面積を従来より大とすることができるため、抵抗値を下げ、結果として大電流に対応させる半導体装置を提供することが可能である。
ここで、前記断面が折曲形状をなすとは、インナーリードの断面が同じ厚さで表面及び裏面に凹凸形状が形成されたことを意味するものである。すなわち、インナーリードはリードフレームの上面方向又は下面方向に突出した構造を有する。
また、各インナーリードの占有領域を縮小し、インナーリードの高集積化を実現することができる。
【００１０】
前記課題を解決するために提供する本願第三の発明に係るリードフレームは、半導体素子を載置するアイランドと、そのアイランドの周縁を囲むように形成されたタイバーと、係るタイバーから前記アイランドの方向に向かって延設された複数のインナーリードと、それらインナーリードを前記アイランドから遠ざかる方向に前記タイバーから延設されたアウターリードと、前記タイバー及び前記アイランドを連結する吊りピンとからなるリードフレームにおいて、前記半導体素子の表面に形成された電極に対してワイヤボンディングされる所定の領域を除く前記インナーリードの各々の断面が弧形状をなし、一のインナーリードの断面の突出方向と、隣接する他のインナーリードの断面の突出方向とが異なることを特徴とする。
【００１１】
係る構成とすることにより、樹脂封止工程等において各インナーリードを強固にするだけでなく、インナーリードの断面積を従来より大とすることができるため、抵抗値を下げ、結果として大電流に対応させる半導体装置を提供することが可能である。
また、各インナーリードの占有領域を縮小し、インナーリードの高集積化を実現することができる。
【００１２】
前記課題を解決するために提供する本願第四の発明に係るリードフレームは、半導体素子を載置するアイランドと、そのアイランドの周縁を囲むように形成されたタイバーと、係るタイバーから前記アイランドの方向に向かって延設された複数のインナーリードと、それらインナーリードを前記アイランドから遠ざかる方向に前記タイバーから延設されたアウターリードと、前記タイバー及び前記アイランドを連結する吊りピンとからなるリードフレームにおいて、前記半導体素子の表面に形成された電極に対してワイヤボンディングされる所定の領域を除く前記インナーリードの各々の断面が折曲形状をなし、一のインナーリードの断面の突出方向と、隣接する他のインナーリードの断面の突出方向とが異なることを特徴とする。
【００１３】
係る構成とすることにより、樹脂封止工程等において各インナーリードを強固にするだけでなく、インナーリードの断面積を従来より大とすることができるため、抵抗値を下げ、結果として大電流に対応させる半導体装置を提供することが可能である。
また、各インナーリードの占有領域を縮小し、インナーリードの高集積化を実現することができる。
【００１６】
前記課題を解決するために提供する本願第五の発明に係るリードフレームは、請求項３又は請求項４に記載のリードフレームにおいて、前記吊りピンの断面が弧形状をなすことを特徴とする。
【００１７】
係る構成とすることにより、樹脂封止工程等においてアイランドとタイバーとの接続を強固にし、結果として当該工程等でリードフレーム自体を強固に保つことができる。
【００１８】
前記課題を解決するために提供する本願第六の発明に係るリードフレームは、請求項３又は請求項４に記載のリードフレームにおいて、前記吊りピンの断面が折曲形状をなすことを特徴とする。
【００１９】
係る構成とすることにより、樹脂封止工程等においてアイランドとタイバーとの接続を強固にし、結果として当該工程等でリードフレーム自体を強固に保つことができる。
【発明の実施の形態】
【００２０】
以下に、本発明に係るリードフレームの一実施の形態における構成について図面を参照して説明する。
図１（ａ）は、本発明に係るリードフレーム（ＱＦＰ用）の一実施の形態における構造を示す平面図であり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。
図１（ａ）に示すように、本発明に係るリードフレーム１は、半導体素子（図示せず）を載置するアイランド１３と、そのアイランド１３の周縁を囲むように形成されたタイバー１５と、係るタイバー１５から前記アイランド１３の方向に向かって延設された複数のインナーリード１１及びそれらインナーリード１１を前記アイランド１３から遠ざかる方向に前記タイバー１５から延設されたアウターリード１２とからなる。
また、前記アイランド１３と前記タイバー１５とを連結する吊りピン１４が前記アイランド１３の四隅から延設されている。
ここで、インナーリード部は、前記アイランド１３と共に封止樹脂（図示せず）によって封止される領域であり、前記アウターリード１２は、前記封止樹脂から露出される。
【００２１】
また、前記アイランド１３に対してインナーリード１１の最近端部分は、半導体素子の表面に形成された電極に対してワイヤボンディングされる領域である。さらに、このワイヤボンディングされる領域を除いてインナーリード１１の断面形状は、図１（ｂ）に示すような山折り・谷折りの折曲形状や、弧形状とされている。
すなわち、インナーリード１１は、ワイヤボンディングされるボンディング部と、弧形状形成部１０１又は折曲形状形成部１０２とを有する。
そして、この弧形状形成部１０１又は折曲形状形成部１０２は、前記吊りピン１４の一部又は全部に形成してもよい。
【００２２】
また、各インナーリード１１の突出方向は、各インナーリード１１端部が交互に離れる方向とすることにより、各インナーリード１１のピッチ間距離を大きくとることができる。
従って、従来の狭ピッチリードフレームに比べインナーリード１１の形成領域を広くすることができ、さらなるインナーリード１１の強化という効果を生み出す。
これらの効果により、ぶれ、曲がりがおきにくくなるため、インナーリード補強用テープが不要となり、テープに付着する不純物により信頼性が損なわれるのを防ぐことができる。
また、従来の狭ピッチリードフレームに比べインナーリード１１の幅を広くすることができるため、横ぶれを防ぐことができる。
さらに、インナーリード１１の断面積を大きくすることができるため、リードフレームの抵抗値も小さくできるという効果が得られる。
【００２３】
次に、本発明に係るリードフレームの一実施の形態における製造方法について以下に説明する。
まず、リードフレーム１形成時、インナーリード１１には折曲形状又は弧形状の加工がされるように打ち抜きをする。
カットには打ち抜きとプレスを兼ね備えた特殊な型を用い、型先端で打ち抜き、型の奥にある部分でプレスが行えるように型を加工する。
この特殊な型を用いることで、まず型の先端部によりリードフレームを打ち抜いた後、そのまま型を押し続けて型奥部のプレス部にて曲げ加工を行う。
打ち抜きとプレスを同じ型を用いることで、打ち抜きと曲げ加工を別工程にした場合に必要となる微細な座標調整が不要となり、本発明の特徴であるインナーリード１１の折曲形状又は弧形状の加工を可能としている。
また、打ち抜きとプレスが別工程であってもインナーリード１１の形状を上記と同じく加工することにより、同様にリードフレーム１の強化という効果を得ることができる。
ただし、この加工においては、インナーリード１１のボンディング部、および樹脂の外部にて端子として基板と半田付けされるアウターリード１２は折曲形状又は弧形状の加工が不必要な部分であり、平板状のまま残す必要がある。
従って、リードフレーム１は部分的に平板および折曲形状又は弧形状の２つの状態が必要となり、リードフレームの加工はインナーリードのボンディングに必要な部分を残した部分のみ加工を行い、その他の部分は従来通り折曲形状又は弧形状の加工を行わず、そのままとする。
【００２４】
次に、折曲形状又は弧形状の加工部と平板部との境はなめらかに形状が変わるように加工し、プレスの際に形成する。
このようにしてリードフレーム１の加工を行うと、インナーリード１１は折曲形状又は弧形状の加工によって、平板状時よりも形状的に垂直方向の曲げに対する強度は増し、同時に横ズレ強度も増す。
この効果により、インナーリード１１のボンディングや組立時に発生するぶれや曲がりを防ぐことができる。
また、リードフレーム１の打ち抜き、及び折曲形状又は弧形状の加工を同じ型にて行うという工程を採用しているので、工程数は従来と同じ、または工程増加を少なくとどめることができる。
また、製造工程において必要以上のライン変更は少なく簡単に実施可能である。
さらに、本発明に係るリードフレームの一実施の形態においては、ＱＦＰに適応したが、インナーリードの折曲形状又は弧形状の加工はどの様なパッケージにおいても適用することができ、繊細なインナーリードを用いているパッケージであれば同じ効果を得ることが可能である。
加えて、端子の幅が広くなることでリード断面積を大きくすることが出来ることから抵抗値を下げる効果が得られ、大電流に対応した半導体装置としても応用することが可能である。
【００２５】
また、本発明に係るリードフレームの他の実施の形態として、インナーリードに適用した断面形状を吊りピンに対して適用することも望ましい。
すなわち、本リードフレームの加工工程において、型抜きとプレスとを同じ型を用いて行う。
従って、インナーリードのみではなく、吊りピンの部分にも加工可能な型を用意することで、吊りピンに折曲形状又は弧形状の加工を施すことが可能となり、本発明の目的である組立時の横ぶれ、曲がりを防ぐことが可能であることは勿論、端子切断加工後の吊りピンの強化が可能という利点が得られる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明に係るリードフレームによれば、平板形状のリードフレームよりも形状的に垂直方向の曲げに対する強度が増すと共に横ズレ強度も増すため、結果としてインナーリードのボンディングや組立時に発生するぶれや曲がりを防ぐことができる。
また、端子の幅が広くなることでリード断面積を大きくすることが出来ることから抵抗値を下げる効果が得られ、大電流に対応した半導体装置としても応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリードフレームの一実施の形態における構造を示す図である。
【図２】リードフレームの従来の構成を示す図である。
【符号の説明】
１．リードフレーム
１１．インナーリード
１２．アウターリード
１３．アイランド
１４．吊りピン
１５．タイバー
５０．テープ
１０１．弧形状形成部
１０２．折曲形状形成部
【図１】
0003853235.tif 000002
【図２】
0003853235.tif 000003