(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームの一部に放熱板部分とその周囲の接続リード部分とを有し、放熱板部分の板厚を接続リード部分より厚く形成した放熱板付きリードフレームにおいて、リードフレーム材に上記接続リード部分に対応する領域を挟むように放熱板部分から遠い側の外側抜き部と放熱板部分に近い側の内側抜き部を設け、上記外側抜き部と内側抜き部は上記接続リード部分の周囲四辺の各一辺ごとに設け、また外側抜き部の外周囲には外側抜き部の端部同士が隣り合う角部を外側から囲むように各角部ごとにスリットを設け、上記接続リード部分に対応する領域をつぶし加工して、そのつぶし加工領域における金属の伸びを上記内側抜き部、外側抜き部及びスリットに逃がし、つぶし加工領域の板厚を放熱板部分より薄く形成したことを特徴とする放熱板付きリードフレーム。
【請求項２】
リードフレームの一部に放熱板部分とその周囲の接続リード部分とを有し、放熱板部分の板厚を接続リード部分より厚く形成した放熱板付きリードフレームの製造方法において、リードフレーム材に上記接続リード部分に対応する領域を挟むように放熱板部分から遠い側の外側抜き部と放熱板部分に近い側の内側抜き部を設ける部分抜き加工と共に、上記外側抜き部と内側抜き部は上記接続リードの周囲四辺の各一辺ごとに設け、また外側抜き部の外周囲には外側抜き部の端部同士が隣り合う角部を外側から囲むように各角部ごとにスリットを設ける工程と、上記接続リード部分に対応する領域をつぶし加工して、そのつぶし加工領域における金属の伸びを上記外側抜き部と内側抜き部に逃がし、つぶし加工領域の板厚を放熱板部分より薄く形成するつぶし加工の工程とを含むことを特徴とする放熱板付きリードフレームの製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の放熱板付きリードフレームの製造方法において、上記リードフレーム材を順送金型に供給し、その金型内で上記外側抜き部及び内側抜き部の部分抜き加工と、上記つぶし加工の工程を行うことを特徴とする放熱板付きリードフレームの製造方法。
【請求項４】
請求項２又は３記載の放熱板付きリードフレームの製造方法において、上記つぶし加工したリードフレーム材に対し、必要なパターン抜き加工を行う工程を含むことを特徴とする放熱板付きリードフレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放熱板付きリードフレームおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の高速化、高集積化に伴い、半導体から発生する熱量が増加するので、この熱による半導体の性能が劣化することを防止するために、外部に熱を放散する必要がある。そのため、熱放散性に優れたヒートシンク（放熱板）を半導体パッケージ中に埋め込むことが考えられている。
【０００３】
この一例として、図５に示すような異形状の材料（ダイパット部分の厚みが違う材料）があり、ＩＣ用の放熱板付きリードフレーム材として用いられている。この異形状の放熱板付きリードフレーム材３０は、図５に示すように、幅方向中央において、且つ長手方向に間欠的に厚板部３１が形成され、この周囲に薄板部３２が形成されている。この厚板部３１は放熱板として作用するダイパット部分であり、この上には半導体チップが取り付けられ、また薄板部３２には接続リード部が形成されてパッケージに埋め込まれる。
【０００４】
この異形状の放熱板付きリードフレーム材の製造方法は、例えば、いずれか一方のロール周面に、その周面に沿って所定の間隔で穴型を有するワークロールによって素材を圧延し、穴型によりヒートシンク部となる厚板部を形成し、また、穴型の周囲によりリード部となる薄板部を成形する圧延工程を複数回繰り返して行うことによる（特開平７−２８４８７３号公報）。
【０００５】
また、他の放熱板付きリードフレーム材の構成例としては、図６に示すように、平材４０の所定位置４１に別材料であるダイパット部分４２を後から貼り付けて、上記の厚板部３１及び薄板部３２を形成する方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来技術では板厚の異なる放熱板部分の製造が、素材そのものの板厚がはじめから異なっているものを使用したり、ダイパット部分の材料を後から貼り付けるものであった。
【０００７】
しかしながら、異形状の放熱板付きリードフレーム材（ダイパット部分の厚みが違う材料）を用いる方法では、圧延技術によって厚板部の周囲に薄板部を形成しているため、薄板部として圧延される領域が材料の全域に及んでしまう。従って、この異形状材料を用いる方法では、あらかじめ材料の板厚を決めておく必要があり、板厚の違う部分の大きさが品種ごとに違った場合には、素材を変更して対応する必要があった。
【０００８】
また、ダイパット部分の材料を後から貼り付ける方法では、ダイパット部分を後から貼り付ける等の作業を行う必要があり、製造工程を増やす必要があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、素材の放熱板部分以外の必要部分のみをつぶし加工することにより、板厚の違う部分の大きさが品種ごとに違った場合にも、同一素材から製造することができる放熱板付きリードフレームおよびその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【００１３】
請求項１の発明に係る放熱板付きリードフレームは、リードフレームの一部に放熱板部分とその周囲の接続リード部分とを有し、放熱板部分の板厚を接続リード部分より厚く形成した放熱板付きリードフレームにおいて、リードフレーム材に上記接続リード部分に対応する領域を挟むように放熱板部分から遠い側の外側抜き部と放熱板部分に近い側の内側抜き部を設け、上記外側抜き部と内側抜き部は上記接続リード部分の周囲四辺の各一辺ごとに設け、また外側抜き部の外周囲には外側抜き部の端部同士が隣り合う角部を外側から囲むように各角部ごとにスリットを設け、上記接続リード部分に対応する領域をつぶし加工して、そのつぶし加工領域における金属の伸びを上記内側抜き部、外側抜き部及びスリットに逃がし、つぶし加工領域の板厚を放熱板部分より薄く形成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る放熱板付きリードフレームの製造方法は、リードフレームの一部に放熱板部分とその周囲の接続リード部分とを有し、放熱板部分の板厚を接続リード部分より厚く形成した放熱板付きリードフレームの製造方法において、リードフレーム材に上記接続リード部分に対応する領域を挟むように放熱板部分から遠い側の外側抜き部と放熱板部分に近い側の内側抜き部を設ける部分抜き加工と共に、上記外側抜き部と内側抜き部は上記接続リードの周囲四辺の各一辺ごとに設け、また外側抜き部の外周囲には外側抜き部の端部同士が隣り合う角部を外側から囲むように各角部ごとにスリットを設ける工程と、上記接続リード部分に対応する領域をつぶし加工して、そのつぶし加工領域における金属の伸びを上記外側抜き部と内側抜き部に逃がし、つぶし加工領域の板厚を放熱板部分より薄く形成するつぶし加工の工程とを含むことを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項２記載の放熱板付きリードフレームの製造方法において、上記リードフレーム材を順送金型に供給し、その金型内で上記外側抜き部及び内側抜き部の部分抜き加工と、上記つぶし加工の工程を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項２又は３記載の放熱板付きリードフレームの製造方法において、上記つぶし加工したリードフレーム材に対し、必要なパターン抜き加工を行う工程を含む、ことを特徴とする放熱板付きリードフレームの製造方法。
【００１７】
＜発明の要点＞
本発明の放熱板付きリードフレームおよびその製造方法は、「つぶし加工」という、従来の圧延加工及び貼り付け以外の新たな加工手段で、素材の放熱板部分以外の必要部分のみをプレスすることにより、任意の厚みの薄板部に変化させる。従って、放熱板付きリードフレームを製造するに際して、板厚の違う部分の大きさが品種ごとに違った際にも、素材を変更する必要がない。
【００１８】
ところで、つぶし加工と圧延加工とは製造方法としては違うものである。つぶし加工は金型内で行い、打ち抜き加工と同じ工程で行うものである。
【００１９】
本発明では、板厚の異なる放熱板部分以外の必要部分のみをプレスによるつぶし加工で任意の厚みに変化させ、金型で整形する。その際に、リードフレーム材の側に逃げ部として外側抜き部及び内側抜き部又はスリットを設け、これにより外枠部分の変形を防止して、製品の抜き形状と外枠部分の位置関係の変化を阻止する。これにより放熱性に優れたリードフレームを製造することが可能となる。万が一、つぶし加工によって変形が生じた部分は、再度打ち抜き加工を行い、任意の所定形状を保つことができる。
【００２０】
これに対し、従来のように圧延技術を用いた場合、素材が幅方向に延びるだけでなく長手方向にも延びてしまい、予め設けたスプロケットホール等の位置がずれてしまい、外枠部分が変形し十分な抜き精度を確保できなくなる。
【００２１】
放熱ダイパッド付きリードフレームは、図１（ｂ）のように外枠部分に基準穴がある製品がほとんどであり、外枠部分の基準穴とインナー部品パターン抜きの位置精度が重要となる。本発明のように、つぶしたことによる材料歪を外側抜き部や内側抜き部又はスリット部分で逃がすことで、この位置関係を正しく保つことが可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
【００２３】
図１は参考例として、放熱板付きリードフレームの製造方法を示したもので、ここでは図１（ｄ）に示すように、リードフレーム２０の一部に長方形の放熱板部分２１を有すると共に、その周囲四方に接続リード部分（インナーリード部分）２２を有し、放熱板部分２１の板厚を接続リード部分２２より厚く形成した放熱板付きリードフレームの製造を目的としている。
【００２４】
まず、図１（ａ）に示すように、素材として通常の銅平条（例えば厚さ０．３mm）から成るリードフレーム材１を用意する。
【００２５】
このリードフレーム材１を順送金型に供給し、その金型内で、図１（ｂ）に示すように、外枠部分７にスプロケットホール２等の基準穴の抜き加工と、外側抜き部３及び内側抜き部４の部分抜き加工を行う。外側抜き部３は、後工程のつぶし加工において、外方向へ移動する金属を収納するための抜き部であり、また内側抜き部４は後工程のつぶし加工において、中央方向（放熱板方向）へ移動する金属を収納するための抜き部である。
【００２６】
この外側抜き部３及び内側抜き部４は、上記接続リード部分２２に対応する周囲領域６を挟むように、放熱板部分２１に対応する中央領域５から遠い側に外側抜き部３を設け、また放熱板部分２１に対応する中央領域５に近い側に内側抜き部４を設ける。この実施形態の場合、上記外側抜き部３と内側抜き部４はそれぞれ接続リード部分２２に対応する周囲領域６の周囲四辺の各一辺ごとに、長方形の細長いスリットとして設けている。
【００２７】
次いで、図１（ｃ）に示すように、上記接続リード部分２２に対応する周囲領域６をつぶし加工して、そのつぶし加工領域６の板厚を放熱板部分２１に対応する中央領域５より薄く、例えば厚さ０．１５mmに形成する。これにより、図２及び図３（ａ）（ｂ）に示すように、放熱板部分２１に対応する中央領域５は、もとの板厚（図３）を有する厚板部１１として残り、その周囲のつぶし加工領域６は接続リードを形成する薄板部１２となる。
【００２８】
このつぶし加工の際には、そのつぶし加工領域６における金属の伸びが、上記内側抜き部４及び外側抜き部３に逃がされるため、外枠部分７のスプロケットホール２等の基準穴とインナー部品パターン抜きの位置関係を正しく保つことができる。
【００２９】
かくして、図１（ｄ）に示す放熱板付きリードフレーム２０が製造される。
【００３０】
万が一、つぶし加工によって変形が生じた場合は、その変形が生じた部分を修正するため、内側抜き部４及び外側抜き部３について再度打ち抜き加工を行い、任意の所定形状を保つことができる。すなわち内側抜き部４及び外側抜き部３で板厚が変動した部分を吸収し、再度必要なパターン抜き加工を行って板厚変動部分を打ち抜くことで寸法精度を確保することができる。
【００３１】
図４は係る本発明の放熱板付きリードフレームの製造方法の第一の実施形態を示したものである。図１との違いは、外側抜き部３の四隅に、Ｌ字状のスリット８を形成した点にある。
【００３２】
まず、図４（ａ）に示すように、素材として通常の銅平条（例えば厚さ０．３mm）から成るリードフレーム材１を用意する。このリードフレーム材１を順送金型に供給し、その金型内で、図４（ｂ）に示すように、外枠部分７にスプロケットホール２等の基準穴の抜き加工と、外側抜き部３、内側抜き部４及びＬ字状のスリット８の部分抜き加工を行う。
【００３３】
この外側抜き部３及び内側抜き部４は、上記接続リード部分２２に対応する周囲領域６を挟むように、放熱板部分２１に対応する中央領域５から遠い側に外側抜き部３を設け、また放熱板部分２１に対応する中央領域５に近い側に内側抜き部４を設ける。この実施形態の場合、上記外側抜き部３と内側抜き部４はそれぞれ接続リード部分２２に対応する周囲領域６の周囲四辺の各一辺ごとに、長方形の細長いスリットとして設けている。
【００３４】
Ｌ字状のスリット８は、外側抜き部３の外周囲において、上記四辺に設けた外側抜き部３の端部同士が隣り合う角部を外側から囲むように、各角部ごとに設ける。
【００３５】
次いで、図４（ｃ）に示すように、上記接続リード部分２２に対応する周囲領域６をつぶし加工して、そのつぶし加工領域６の板厚を放熱板部分２１に対応する中央領域５より薄く、例えば厚さ０．１５mmに形成する。これにより、図２及び図３（ａ）（ｂ）に示すように、放熱板部分２１に対応する中央領域５は、もとの板厚（図３）を有する厚板部１１として残り、その周囲のつぶし加工領域６は接続リードを形成する薄板部１２となる。
【００３６】
このつぶし加工の際には、そのつぶし加工領域６における金属の伸びが、上記内側抜き部４、外側抜き部３及びＬ字状のスリット８に逃がされるため、外枠部分７のスプロケットホール２等の基準穴とインナー部品パターン抜きの位置関係を正しく保つことを、より確実にすることができる。
【００３７】
かくして、図４（ｄ）に示す放熱板付きリードフレーム２０を製造することができる。
【００３８】
万が一、つぶし加工によって変形が生じた場合は、その変形で出た部分を修正するため、内側抜き部４及び外側抜き部３について再度打ち抜き加工を行い、任意の所定形状を保つ。すなわち内側抜き部４及び外側抜き部３で板厚が変動した部分を吸収し、再度板厚変動部分を打ち抜くことで寸法精度を確保することができる。
【００３９】
上記実施例では、歪を逃す外側抜き部３及び内側抜き部４又はさらにＬ字状のスリット８を、放熱板部分２１に対応する中央領域５の四方において、接続リード部分２２に対応する周囲領域６を挟むように設けたが、これらのスリットを設ける位置は４方向に限らない。例えば、リードフレームの長手方向だけに外側抜き部３及び内側抜き部４を設けるという形態でも良く、またリードフレームの幅方向だけに外側抜き部３及び内側抜き部４を設けるという形態でも良い。Ｌ字状のスリット８についても同様であり、リードフレームの長手方向だけ又は幅方向だけに設けることができる。
【００４０】
また、上記実施例では、外側抜き部３と内側抜き部４を接続リード部分２２に対応する周囲領域６の周囲四辺の各一辺ごとに、長方形の細長いスリットとして設けているが、スリットの形状は矩形に限るものではなく、つぶし加工領域６を挟むように外側抜き部３と内側抜き部４を設けることにより、放熱板の変形等を防止することができる形状であればよい。Ｌ字状のスリット８についても矩形以外の形状とすることができる。
【００４１】
また、上記実施例では、素材として通常の銅平条を用いているが、リードフレーム材１の材質はＣｕ系だけでなく、４２Ｎｉでもよい。
【００４２】
また、つぶし加工により変形が出た部分は、再打ち抜きを行い、任意の形状に整形するが、このつぶし加工と再打ち抜きは一度だけでなく、再度つぶし加工と再打ち抜きを繰り返し行ってもよい。
【００４３】
さらに、放熱板部分にディンプル加工などの放熱性を向上させる加工を施してもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の放熱板付きリードフレームおよびその製造方法では、つぶし加工により、素材の放熱板部分以外の必要部分のみをプレスすることにより、任意の厚みの薄板部に変化させることとし、その際、リードフレーム材の側に逃げ部として外側抜き部及び内側抜き部又はスリットを設けるようにしたので、これにより外枠部分の変形を防止して、製品の抜き形状と外枠部分の位置関係の変化を阻止することができる。従って、本発明によれば、板厚の違う部分の大きさが品種ごとに違った場合にも、素材を変更する必要なしに、その品種の放熱板付きリードフレームを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例に係る放熱板付きリードフレームの製造方法を示した図である。
【図２】  本発明の製造方法におけるつぶし加工の説明に供する斜視図である。
【図３】  本発明の製造方法におけるつぶし加工の説明に供する断面図である。
【図４】  本発明の一実施例に係る放熱板付きリードフレームの製造方法を示した図である。
【図５】  従来の異形状の放熱板付きリードフレーム材を示した図である。
【図６】  従来の平材に別材料を貼り付けて放熱板付きリードフレーム材を形成する方法を示した図である。
【符号の説明】
１  リードフレーム材
２  スプロケットホール
３  外側抜き部
４  内側抜き部
５  中央領域
６  周囲領域（つぶし加工領域）
７  外枠部分
８  Ｌ字状のスリット
１１  厚板部
１２  薄板部
２０  放熱板付きリードフレーム
２１  放熱板部分
２２  接続リード部分
【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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