JPH04127564A - リードフレームの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、リードフレームの製造方法に係り、特に半導
体集積回路チップを実装するリードフレーム構体の製造
に関する。

（従来の技術） 高出力型半導体集積回路の分野では、高いパワ−を用い
るために、電流供給のためのリードはワイヤとの接続部
におけるインダクタンスの増大を防ぐために、ボンディ
ングワイヤに代えてパワープレートを介してチップのポ
ンディングパッドに接続するという方法が取られること
が多い。また、高集積化に従い、リードの本数を低減す
る目的から、複数のパッドから接地ラインに落とすよう
な場合、接地用のプレートを設けこれにすべて接続する
という方法が有力となってきている。

さらにまた、発熱量も大きいため、ダイパッドに代えて
放熱性の良好な金属板からなる大きな放熱板を必要とす
る傾向にある。

このようなパワーデバイスでは、−例を第４図に示すよ
うに、通常、接地用のグランドプレート１２とパワープ
レート１４とがリードフレーム本体１５に対して各々所
定の部位に設けられた舌片を介して溶接により電気的に
接続されリードフレーム構体を構成している。ここで１
３は相互の電気的絶縁のために介在せしめられる絶縁膜
である。

このため、舌片の折り曲げ精度や、溶接位置精度の影響
により各構成体に歪みを生したり、また溶接箇所がはが
れたりすることがあった。

また、これらグランドプレート１２、パワープレート１
４、リードフレーム本体１５の素材としては、通常鋼も
しくは銅合金が用いられており、銅同志では電気抵抗が
低いため、電気溶接を用いる場合には溶接自体が困難で
あるのみならず溶接強度も弱く確実な溶接が困難である
という問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来のパワーデバイスでは、接地用のグラ
ンドプレートやパワープレート等とりドフレーム本体と
の接続が、各々所定の部位に設けられた舌片を介して溶
接によりなされているため、溶接強度も弱く確実な溶接
が困難であり、また接続不良や変形を生じ易く、これが
デバイスとしての信頼性低下の原因となっていた。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、グランド
プレートやパワープレート等の導電性プレートとリード
フレーム本体との接続が確実で信頼性の高いリードフレ
ームを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） そこで、本発明では、複数のリードを配列してなるリー
ドフレーム本体に絶縁層を介して少なくとも１つの導電
性プレートを積層して固着し、この導電性プレートをリ
ードフレーム本体の少なくとも１つのリードに、これら
導電性プレートおよびリードフレーム本体の構成金属と
は組成の異なる金属を介して溶接を行って電気接続を達
成しリードフレームを形成するようにしている。

また望ましくは、この導電性プレートおよびリードフレ
ーム本体の間に介在せしめられる異なる金属は、あらか
じめ溶接箇所にめっきあるいはスパッタリングによって
形成しておくようにしても良いし、Ｎｉ箔やＳＵＳ箔な
どを溶接箇所に間挿しつつ溶接を行うようにしてもよい
。

さらにまた、この導電性プレートとして銅箔を用いるよ
うにしてもよい。

（作用） 上記構成により、導電性プレートおよびリードフレーム
本体の構成金属とは組成の異なる金属を介して溶接を行
うことによって電気接続を達成しているため、溶接が容
易でかつ極めて強固で確実な電気的接続が可能となる。

また、リードフレーム本体の少なくとも１つのリードに
、銅箔からなる導電性プレート用い、異種金属を介して
溶接接続するようにすれば、フレキシブルでありかつ機
械的強度も大きいため、歪みや剥がれもなく、接続を確
実に行うことが可能となる上、低抵抗であるためインダ
クタンスの低減をはかることができる。

すなわち、加工性が良好でかつフレキシブルな低抵抗の
銅箔を用いているため、第４図に示した従来例のリード
フレームで用いられていたような舌片は不要となり、折
り曲げ加工の必要がなくなり、ずれが生じにくい上機械
的応力がかからず、また、剥がれや歪みを生じることも
ない。

（実施例） 以下本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細に
説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例の方法で形成されたパ
ワーデバイスの要部を示す断面図である。

このデバイスは、リードフレームが、銅を主成分とする
リードフレーム本体５の所定の領域に形成されたＮｉめ
っき層３を介して、グランドブレトとしての役割を担う
銅板からなる第１の導電板２およびこの上層に積層され
、電源ラインに接続され銅板からなるパワープレートと
しての第２の導電板４とに溶接され、これらの間の電気
的接続を達成するようにしたことを特徴とするものであ
る。

すなわちこのデバイスは、半導体チップ１を載置すると
共にグランドプレートとしての役割を担う第１の導電板
２と、この上層にポリイミド膜からなる絶縁層１１を介
して固着され、電源ラインに接続されるパワープレート
としての第２の導電板４と、さらにこの上層に同様に絶
縁層１１を介して固着され、前記第１の導電板２の半導
体チップ搭載部を囲むように複数のインナーリードを配
設してなるリードフレーム本体５とから構成され、封止
樹脂Ｐによって封１１−せしめられてなるものである。

そしてこのリードフレーム本体５の対応するインナーリ
ート先端部にはニッケルめっき層３が形成されており、
このニッケルめっき層３を介して、第１または第２の導
電板の対応する領域に設けら・れた舌片を溶接すること
により電気的接続を達成している。さらにまた、各イン
ナーリードは半導体チップ上の各ポンディングパッドと
それぞれを接続するようにボンディングワイヤを介して
接続がなされている。

次に、このデバイスの製造工程について説明する。

まず、第２図（ａ）に示すように、通常のスタンピング
法により、帯状材料を加工し、半導体チップ載置領域ａ
と対峙するインナーリード６、アウターリード７、タイ
バー８などを含む通常のりドフレームの形状に成型する
。９はサイドバーである。次いで、コイニング処理を行
い、インナリード先端部の平坦幅を確保したのち、先端
部に金めつきを行い、続いてインナーリード６の所定の
領域にＮｉめっきを行う。Ｍは金めつき領域、３はＮｉ
めっき領域を示す。このとき必要に応じて、インナーリ
ード先端部のボンディングエリアを避けるように絶縁性
テープを貼着し、固定するようにしてもよい。

一方、第２図（ｂ）および第２図（Ｃ）に示すように、
また通常のスタンピング法により、放熱性の良好な銅板
を加工し、グランドプレートとしての役割を行う第１の
導電板２と、電源ラインに接続されるパワープレートと
しての第２の導電板４とを形成する。これらの第１およ
び第２の導電板２゜４に対しては、舌片４Ｔを有するよ
うに打ち抜きを行った後、溶接領域を除く表面を絶縁性
のポリイミド膜１１で被覆する。

そして、第２図（ｄ）に示すように、第１の導電板２の
中央部に半導体チップ１を接着剤を介して固着すると共
に、第１の導電板、第２の導電板、リードフレーム本体
５を順次積層し、前記第１および第２の導電板の舌片を
、リードフレーム本体５のインナーリードのＮ１めっき
領域３に溶接することにより電気的に接続する。

この後、ワイヤボンディングを行い、樹脂封止を行って
、第１図に示したようなデバイスが完成する。

このようにして形成されたデバイスは、リードと導電性
プレートとがリードに形成されたＮｉめっき層３を介し
て溶接され溶接作業が容易であり、剥がれもなく、高精
度の接続を確実に行うことが可能となる。

なお前記実施例では、溶接領域のインナーリードにＮｉ
めっき層を形成するようにしたが、Ｎｉめっきに限定さ
れることなくＡｇめっき層など他の金属めっき層を用い
てもよく、まためっき層に限定されることなくスパッタ
リング等の方法で形成した金属薄膜を用いるようにして
もよい。さらには溶接工程においてＮｉ箔やＳＵＳ箔等
の金属箔を間挿しつつ溶接するようにしてもよい。

また前記実施例では、パワープレートや接地プレートは
、−枚の導電性の板状体で構成したが、フィルムキャリ
ア等の絶縁性基板上に所望のパターンを形成することに
よって行っても良い。このとき信号線およびグランド線
のパターンは、スパッタリングおよび電解めっきによっ
て形成された銅薄膜をフォトリソ法によりパターニング
して形成する方法、樹脂フィルム表面に表面処理を行っ
た後、薄い銅箔を直接圧着したり、接着剤を介して固着
したりして銅薄膜を形成した後パターニングしたりまた
、薄い銅箔の表面にポリイミド樹脂等の絶縁性樹脂を塗
布しこれを硬化することによって銅薄膜を形成した後、
同様にフォトリソ法によりバターニングするなどの方法
をとることも可能である。

実施例２ 次に本発明の第２の実施例として、グランドプレートお
よび電源プレートを銅箔で構成したものについて説明す
る。

二のリードフレームは、第１および第２の導電板が銅箔
て構成されており、これらとの溶接領域のリードフレー
ム本体にＮｉめっき層３が形成されていることを特徴と
するものである。

すなわち第３図に示すように、半導体チップ１を載置す
ると共にグランドプレートとしての役割を担う厚さ０．
０２〜０．１μ−程度の銅箔からなる第１の導電板２２
と、この上層に絶縁層１１を介して積層され、電源ライ
ンに接続されるパワープレートとしての厚さ０．０２〜
０．１μ■程度の銅箔からなる第２の導電板２４と、さ
らにこの上層に絶縁層１１を介して積層され、前記第１
の導電板２の半導体チップ搭載部を囲むように複数のイ
ンナーリードを配設してなるリードフレーム本体５とか
ら構成されている。

他部については前記実施例１と同様に形成されている。

このようにして形成されたデバイスは、実施例１の効果
に加えて、導電性プレートが可撓性の銅箔にポリイミド
フィルムを貼着して形成されているため、歪みや剥がれ
を生じたりすること無く良好にリードとの接続を達成す
る事ができるうえ、低抵抗であるため、インダクタンス
の低減をはかることができる。

なお前記実施例２では、パワープレートや接地プレート
は、ポリイミドフィルムに銅箔を貼着して打ち抜きを行
うことによって形成したが、フィルムキャリア等の絶縁
性基板上に銅箔を貼着したのちエツチングによって選択
的に銅箔を除去し所望のパターンを形成するようにして
も良い。

〔発明の効果〕

以上説明してき、たように、本発明によれば、複数のイ
ンナーリードを配列してなるリードフレーム本体上に絶
縁層を介して少なくとも１つの導電性プレートを積層し
溶接により電気的接続を行うに際し、導電性プレートお
よびリードフレーム本体の構成金属とは組成の異なる金
属を介して溶接を行うことによって電気抵抗を大きくし
抵抗加熱の発生を増大させているため、溶接が容品でか
つ極めて強固で確実な電気的接続が可能となり、信頼性
の高いリードフレームを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例の方法で形成されたリ
ードフレームを用いた半導体装置を示す図、第２図（ａ
）乃至第２図（ｄ＞は、同半導体装置の製造工程図、第
３図は本発明の第２の実施例の方法で形成されたリード
フレームを用いた半導体装置を示す図、第４図は従来例
の半導体装置を示す図である。 １・・・半導体チップ、２・・・第１の導電板、３・・
・Ｎｉめワき層、４・・・第２の導電板、５・・・リー
ドフレーム本体、Ｐ・・・封止樹脂、ａ・・・半導体チ
ップ載置領域、６・・・インナーリード、７・・・アウ
ターリード、８・・・タイバー、９・・・サイドバー、
Ｔ・・・舌片、１１・・・ポリイミド膜。 第２図 第２図 第３図 殖東技術 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性プレートを形成する導電性プレート形成工
   程と、 前記導電性プレート上に絶縁層を介して積層され、半導
   体チップの周縁に先端がくるように、複数のリードを表
   面に配設したリードフレーム本体を形成するリードフレ
   ーム本体形成工程と、前記導電性プレートおよびリード
   フレームの本体を構成する金属とは異なる組成を有する
   異種金属を介して溶接加工を行い、前記導電性プレート
   を、前記リードフレーム本体の少なくとも１つのリード
   に所定の領域で接続するように、前記リードフレーム本
   体上に積層する組み立て工程とを含むことを特徴とする
   リードフレームの製造方法。
2. （２）前記組み立て工程に先立ち、 前記リードフレーム本体または前記導電性プレートの溶
   接領域に、金属めっきを行うめっき工程を含み、 前記組み立て工程はこの金属めっき層を介して前記リー
   ドフレーム本体と前記導電性プレートを溶接する工程を
   含む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。
3. （３）前記組み立て工程は、 前記リードフレーム本体と前記導電性プレートとの溶接
   領域に、金属箔を間挿しつつ溶接する溶接工程を含むこ
   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。