JP4369852B2

JP4369852B2 - リードフレームの製造方法

Info

Publication number: JP4369852B2
Application number: JP2004322229A
Authority: JP
Inventors: 裕一武井
Original assignee: 日立ケーブルプレシジョン株式会社
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2024-11-05
Also published as: JP2006135068A

Description

本発明は、半導体装置等に使用するリードフレームの製造方法に関するものである。

ダイパッド、リード等のリードフレームを用いた半導体装置、特にモールド封止型半導体装置においては、組立後の耐湿性、モールド樹脂との密着性向上を目的として、リードフレーム上に溝加工が施される。

図５に、従来の溝加工を施したダイパッドの例を示す。
この例では、ダイパッド１１上面の所定位置に凹部が形成され、溝部１３とされている。溝部１３の側面１５は底面１４に対して直角に形成される。即ち、底面１４と側面１５とのなす角は９０°とされる。

ダイパッド１１はプレス抜き加工によって製造されるが、通常、溝部１３の加工はパンチでダイパッド１１を抜き形成する前に行われる。これは、ダイパッド１１のパターンを形成する前に予め所定位置に溝部１３を形成し、後の工程でダイパッド１１を抜き形成する方が、ダイパッド１１を抜き形成後に溝部１３を形成するよりダイパッド１１の寸法精度上の制約を満たすことができるからである。

また、溝部１３の側面１５のダイパッド１１の端面からの距離ｂ，ｂ’は、少なくとも０．１５ｍｍ程度設けられる。これは、溝部１３の加工形成後に実施される抜き加工時に発生するバリを防止するためである。バリは半導体組立工程において脱落すると電気的特性に不良を起こし工程上の障害となるため、発生を防止する必要がある。

チップをマウントするダイパッド１１の溝部１３は、チップ接着の際に使用する半田等の接合剤の拡がりを防止したり、完成後外部からの水分の侵入を防止したり、さらに樹脂モールドとの密着性を向上させるために形成されるため、溝部１３本来の目的を達成するには、前記距離ｂ，ｂ’は小さい程よい。
しかしながら、前述のバリ発生の問題があり、これまで距離ｂ，ｂ’を０．１ｍｍ以下にすることが出来なかった。

一方、リードフレームの外縁より内側にＶ型の溝を形成することにより、溝加工の際にバリの発生を防止しようとしたリードフレームがある。このリードフレームでは、Ｖ溝加工用パンチによりＶ溝を形成後、パンチが戻る際に溝の内壁面を擦ることを防止するためにＶ溝を設けている（特許文献１参照）。
特開平６−１０４３６３号公報

しかしながら、このリードフレームでは、Ｖ型の溝の角度やリードフレームの外縁からの距離を具体的にどの範囲にすればバリの発生を防止できるかが不明であった。このため、Ｖ型の溝の角度や外縁からの距離によっては、溝加工後に溝内部にたまったプレス油（打ち抜き油）が、プレス加工時の圧力により溝端面の壁を破り、バリが発生してしまうことがあった。

また、このリードフレームは、従来の製造工程と同様に、打ち抜き方向の表面側に溝を形成した後にリードフレームの抜き加工を行って形成されているため、製造工程が多くなり、製造に時間が掛かるという不満があった。

更に、プレス抜き加工により打ち抜かれるリードフレームは、打ち抜き方向から見て上面（表側）をダレ面側、下面（裏側）をバリ面側とされるが、特にバリ面側に溝部の加工を施した場合は、その後にリードフレームを打ち抜いて形状を形成する際に、溝部との接点においてバリが発生し易いという問題があった。

従って、本発明の目的は、上記の課題を解決し、溝部の形状及び角度を規定することにより、プレス打ち抜き加工時に発生する溝部のバリの発生を防止して寸法精度を向上させと共に、リードフレーム端面から溝部までの距離を従来よりも短くして溝部本来の機能を充分に発揮できるリードフレームを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、バリ面側に溝部の加工を施した場合でもバリの発生を防止できるリードフレームを提供することにある。

更に、本発明の他の目的は、寸法精度が高く高品質のリードフレームを従来よりも少ない工程数で安定して得ることができるリードフレームの製造方法を提供することにある。

また、上記課題を解決するため、本発明のリードフレームの製造方法は、リードフレームの抜き加工を行う金型の下側部分の所定位置に溝部形成用治具を配置し、前記金型内でプレス加工によりリードフレームの抜き加工を行う際に、前記プレス加工時の加圧力を利用して溝部を成形させることを特徴とする。

前記溝部形成用治具は、３０°〜６０°の範囲のテーパ角を有する溝部形成面を有しているものとすることができる。

本発明のリードフレームによれば、溝部の端部をテーパ状とし、かつテーパ面が溝部の底面に対してなす角度を３０°〜６０°としているので、プレス打ち抜き加工時に発生する溝部のバリの発生を防止して寸法精度を向上させることができる。また、リードフレーム端面から溝部までの距離を従来よりも短くできるので、溝部本来の機能を充分に発揮させることができる。更に、バリ面側に溝部の加工を施した場合でも、バリの発生を防止することができる。

また、本発明のリードフレームの製造方法によれば、寸法精度が高く高品質のリードフレームを従来よりも少ない工程数で安定して得ることができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
（本リードフレームの構造）
図１に、本発明に係るリードフレームの実施形態について示す。

このリードフレームは封止型半導体装置に用いられるリードフレームであり、その一部に形成されたダイパッド１において、ダイパッド１を貫通する円形状の円孔５の周囲に４つの溝部３ａ〜３ｄがダイパッド１のバリ面側（打ち抜き方向から見て裏側）に設けられている。

図２、図３に、この溝部の拡大図を示す。図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。
溝部は、図３に示すように、端部がテーパ状になるように形成され、テーパ面６の底面４に対してなす角度であるテーパ角θ及びθ’は、３０°〜６０°、好ましくは４０°〜５０°の範囲に設定される。

上記範囲に設定したのは、テーパ角θ及びθ’が３０°よりも小さくなると溝部が浅くなって、チップ接着の際に使用する半田等の接合剤の拡がりを防止したり、完成後外部からの水分の侵入を防止したり、さらに樹脂モールドとの密着性を向上させたりする溝部の機能が低下してしまうためである。一方、６０°を超えると、溝加工時に溝内部にたまったプレス油（打ち抜き油）が、プレス加工時の圧力により溝端面の壁を破り、バリが発生してしまうことがあるためである。

また、溝部３ａ〜３ｄにおけるテーパ面６側端部とダイパッド１の端面（外縁）との距離ａ及びａ’は、テーパ角θ及びθ’を３０°〜６０°の範囲としていることにより、０．０５〜０．１ｍｍの範囲にすることができる。

（本リードフレームの製造方法）
以下、本実施形態のリードフレームの製造方法について説明する。
まず、図４（ａ）〜（ｃ）に、溝部３ａ〜３ｄを成形するために用いられる溝部形成用治具７を示す。この溝部形成用治具７には、先端部に超硬合金またはスチールからなる形成面９が設けられており、溝部３ａ〜３ｄのテーパ角θ及びθ’に対応した突起面とされている。

この溝部形成用治具７を用いて本実施形態のリードフレームを製造するには、順送り金型を用いたプレス加工方法が採られる。
まず、金型下側（打ち抜き方向下面側）内の所定位置に、図４に示した溝部形成用治具７の形成面９が上方になるように突出させてセットする。
次に、図１の形状を有するリードフレームの抜き加工を行う。この際、プレス加工時の加圧力を利用して溝部３ａ〜３ｄを抜き加工と同時に成形させる。これより、リードフレームの抜き加工及び溝部加工が同一金型内で同一工程により施される。

（本リードフレーム及び本製造方法が奏する効果）
（１）溝部３ａ〜３ｄにおいて、端部のテーパ角θ及びθ’を３０°〜６０°の範囲に設定しているので、溝加工時に溝内部にたまったプレス油（打ち抜き油）が、プレス加工時の圧力により溝端面の壁を破ることがなくバリが発生することがない。
（２）溝部３ａ〜３ｄにおいて、端部のテーパ角θ及びθ’を３０°〜６０°の範囲に設定しているので、溝部３ａ〜３ｄにおけるテーパ面６側端部とダイパッド１の端面（外縁）との距離ａ及びａ’を０．０５〜０．１ｍｍの範囲にすることができる。このため、チップ接着の際に使用する半田等の接合剤の拡がりを防止したり、完成後外部からの水分の侵入を防止したり、さらに樹脂モールドとの密着性を向上させたりする溝部の本来の機能を充分に発揮させることができる。
（３）従来、バリが発生し易かったバリ面側に溝部の加工を施しても、バリの発生を防止することができるため、寸法精度が高い溝部を安定して形成することができる。
（４）プレス加工時の加圧力を利用してリードフレームの抜き加工と同時に溝部３ａ〜３ｄを成形させているので、リードフレームの抜き加工及び溝部加工を同一工程により施すことができる。このため、リードフレームを従来よりも少ない工程数で安定して得ることができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、図１に示すように、溝部３ａ〜３ｄの形状を矩形状のものとしているが、他の形状、例えば楕円形状、菱形形状等であってもよい。
また、図１では、溝部３ａ〜３ｄを円孔５の周りに対称に設けているが、非対称となるように設けることもできる。
溝部３ａ〜３ｄの個数及び寸法についても、実施形態に応じて適宜変更することができる。
また、図１では、リードフレームの一部に形成されたダイパッド１に溝部３ａ〜３ｄを形成しているが、ダイパッド１ではなく、リード部分に形成することもできる。

本発明に係るリードフレームの一実施形態を示す平面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１のＢ−Ｂ断面である。本実施形態のリードフレームを製造する工程で用いる溝部形成用治具を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。従来のリードフレームに形成された溝部を示す断面図である。

符号の説明

１ダイパッド
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ溝部
４底面
５円孔
６テーパ面
７溝部形成用治具
９形成面
１１ダイパッド
１３溝部
１４底面
１５側面

Claims

リードフレームの抜き加工を行う金型の下側部分の所定位置に溝部形成用治具を配置し、前記金型内でプレス加工によりリードフレームの抜き加工を行う際に、前記プレス加工時の加圧力を利用して溝部を成形させることを特徴とするリードフレームの製造方法。
前記溝部形成用治具は、３０°〜６０°の範囲のテーパ角を有する溝部形成面を有していることを特徴とする請求項１記載のリードフレームの製造方法。