JP5997971B2

JP5997971B2 - リードフレーム

Info

Publication number: JP5997971B2
Application number: JP2012176902A
Authority: JP
Inventors: 石橋　貴弘; 貴弘石橋
Original assignee: Mitsui High Tec Inc
Current assignee: Mitsui High Tec Inc
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2032-08-09
Also published as: JP2014036129A

Description

本発明は、複数の半導体装置を一括して樹脂封止するＭＡＰ（ＭｏｌｄＡｌｌｅｙＰｒｏｃｅｓｓ）モールド成型技術を用いて製造されるＱＦＮ（ＱｕａｄＦｌａｔＮｏｎ−Ｌｅａｄｅｄ）型半導体装置に係り、特に、樹脂封止した後に隣り合う半導体装置を回転刃物によってダイシングする際に発生する切断バリの発生を最小に抑えるとともに、リードフレームの強度も保つことのできる、半導体装置に使用するリードフレームに関する。

このＱＦＮ型半導体装置は、複数の半導体装置をまとめて樹脂封止を行なう方法であるＭＡＰモールド成型技術を用いて製造される。まず、ＭＡＰ用リードフレームとして、隣り合う単位リードフレームにおける複数のリード部同士がコネクティングバーを介して連結されたリードフレームを用意する。このリードフレームの半導体素子搭載部に半導体素子をボンディングし、半導体素子とリードフレームのリードとをワイヤーで接続した後に、このリードフレームを、樹脂により封止し、その後、コネクティングバー（ダムバーとも言う）をダイシングによって除去することにより、個々の単位リードフレームに切断する。

しかしながら、このままコネクティングバーをダイシングした場合には、切断部における板厚が大きく、切断時の負荷が大きいため回転刃物の摩耗が早く、ダイシング性が悪化して切断バリが発生する問題がある。

そこで、特許文献１に記載のように、素子搭載部の裏面及び前記リードの裏面端子部を除いて、裏面側からハーフエッチングされ、ダムバー全体をハーフエッチングする技術がある。これにより、ダイシング時の回転刃物の摩耗の進行を抑制し、切断バリの発生を抑制している。

特開２００５−１６６６９５特開２００８−１８２１７５

近年では、多ピン化による半導体装置の大型化や、半導体装置の薄型化に合わせてリードフレームの薄板化が進み、一方では、リードフレーム１枚あたりからの単位リードフレームの取り個数を増やすため、リードフレームが大判化する傾向にある。そのため、特許文献１の方法のようにコネクティングバー全体を薄肉化した構造では、単位リードフレーム間の接続を担うコネクティングバーの強度が足りず、コネクティングバーやその近傍部が外力に耐えることが出来ずに、リードフレームが変形する問題が発生している。

そこで特許文献２に記載のように、リードフレームのダムバー４１０をハーフエッチングにより薄肉化し、ダムバー４１０にダイシング方向に沿って薄肉加工された部分４１４よりも厚い部分４１１を形成することで、ダイシング時の切断バリを防止しつつ、ダムバー４１０の強度を保つ技術がある。
しかしながら、この方法では、リード１２とダムバー４１０との接続部分とその近傍全てがハーフエッチングされるため、強度低下を招くだけでなく、リードやダムバーの非ハーフエッチング部分まで侵食したりするなど、エッチング加工が非常に難しいという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ダイシングによる切断バリの発生を抑えつつ、コネクティングバーやその近傍部が変形することを防止し、さらにエッチング加工が容易となるコネクティングバー形状を提供することを目的とする。

上記の目的を達成すべく、請求項１の発明に係るリードフレームは、複数個の単位リードフレームが接続されてなり、隣り合う前記単位リードフレームにおける複数のリードがコネクティングバーを介して接続され、前記リードの裏面が樹脂封止部より露出する半導体装置のリードフレームにおいて、
前記リードフレームのダイシング部には、前記ダイシング部の幅よりも狭い幅のハーフエッチング部が、前記コネクティングバーと前記リードそれぞれに、幅方向両側に分けて形成され、前記ハーフエッチング部内には強度保持部が形成され、
前記強度保持部は前記コネクティングバーのダイシング方向に沿って連続して形成される第一の強度保持部と、前記リードに沿って連続して形成される第二の強度保持部とを有し、前記第二の強度保持部は前記コネクティングバーを介して接続された隣り合う前記各リード間にまたがって１つ形成されている。

請求項２の発明に係るリードフレームは、請求項１の発明に係るリードフレームにおいて、前記第一の強度保持部の幅を前記コネクティングバーの幅の０．２５〜０．５０倍とする。

請求項３の発明に係るリードフレームは、請求項１の発明に係るリードフレームにおいて、前記第二の強度保持部の幅を前記コネクティングバーの幅の０．２５〜０．５０倍とする。

請求項４の発明に係るリードフレームは、複数個の単位リードフレームが接続されてなり、隣り合う前記単位リードフレームにおける複数のリードがコネクティングバーを介して接続され、前記リードの裏面が樹脂封止部より露出する半導体装置のリードフレームにおいて、
前記リードフレームのダイシング部には前記ダイシング部の幅よりも狭い幅のハーフエッチング部が形成され、前記ハーフエッチング部内には強度保持部が形成され、前記強度保持部は前記コネクティングバーのダイシング方向に沿って連続して形成される第一の強度保持部と、前記リードに沿って連続して形成される第二の強度保持部とを有し、前記第二の強度保持部は前記コネクティングバーを介して隣り合う前記各リード間にまたがって１つ形成され、
前記ハーフエッチング部の第一の強度保持部側の端部からリード側の端部までの距離を前記コネクティングバーの幅の０．５０〜０．７５倍とする。

請求項１〜４記載のリードフレームにおいては、ハーフエッチング部により、回転刃物によるダイシング時に、回転刃物が切断するダイシング部の金属の板厚が薄くなることで、切断バリの発生を防止することができると同時に、切断時の負荷が減少するため回転刃物の寿命が長くなる。また、強度保持部により、多方向から外力が加わっても耐えることができ、リードフレームの強度が上がるため、半導体装置の大型化やリードフレームの薄板化に対応できる。更に強度保持部が第一の強度保持部と第二の強度保持部を有することで、リードのハーフエッチング部の幅方向端部と第一の強度保持部の間のエッチング加工が容易となる。

本発明の一実施の形態に係るリードフレームの平面図である。本発明の一実施の形態に係るリードフレームのコネクティングバー周辺を示した図であり、（ａ）はコネクティングバー周辺の裏面側を示した平面図を示し、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ断面を示し、（ｃ）は（ａ）中Ｄ−Ｄ断面を示す。本発明の一実施の形態に係るリードフレームのダイシング工程を示した図である。

続いて、添付した図面を参照しながら、本発明の一実施の形態に係るリードフレームについて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るリードフレーム１０裏面の模式的な平面図を示し、点線部は図３に示すようにリードフレーム１０の一方の面を樹脂１８で封止した後に、回転刃物で切断されるダイシングラインを示す。このダイシングラインに挟まれた部位がダイシングによって除去されるダイシング部である。
図２（ａ）は、図１中符号Ｂで示すリードフレーム１０裏面のダイシング部Ａ内のコネクティングバー１１周辺の拡大平面図を示し、図２（ｂ）はコネクティングバー１１周辺の拡大断面図（図２（ａ）中のＣ−Ｃ断面）を示し、図２（ｃ）はコネクティングバー１１の拡大断面図（図２（ａ）中のＤ−Ｄ断面）。
図３は、本発明の一実施の形態に係るリードフレーム１０を用いた半導体装置の断面図を示す。
なお、この図２（ａ）において、識別を容易にするためハーフエッチング部１２にハッチングを施してある。

リードフレーム１０はダイシング部にハーフエッチング部１２が形成されており、ハーフエッチング部１２内には強度保持部１３が形成されている。
ここで、ハーフエッチング部１２の幅Ｅはダイシング部の幅Ａより狭く形成されている。このハーフエッチング部１２により、ダイシングの際に回転刃物が切断するダイシング部の金属の板厚が薄くなることで、切断バリが発生することを抑制することができると同時に、切断時の負荷が減少するため回転刃物の寿命が長くなる。また、ハーフエッチング部１２の幅Ｅがダイシング部の幅Ａより狭く形成されることで、図３に示すように、ハーフエッチング部１２がダイシングによって全て切断され、リード１４が半導体装置の実装面から側面にかけて露出するため、半田付けの際に半田がリード１４側面まで濡れ、半田付け性が向上する。ハーフエッチング部１２の幅Ｅがダイシング部の幅Ａより広く形成されると、ダイシングによってハーフエッチング部１２が切断しきれないためリードが露出する面が減り、半田付け性が悪くなる。

強度保持部１３はダイシング方向に沿ってコネクティングバー１１に連続して形成される第一の強度保持部１３ａとリード１４に沿って形成される第二の強度保持部１３ｂとを有し、図２（ａ）に示すように、第二の強度保持部１３ｂは、コネクティングバーを介して隣り合う各リード１４間にまたがって１つ形成される。
第一の強度保持部１３ａと第二の強度保持部１３ｂを形成することで、エッチング液の回り込み易いところのみにハーフエッチングするため、エッチング加工が容易になる。また、第一の強度保持部１３ａと第二の強度保持部１３ｂとは共に連続して形成されるため、多方向から外力に耐えられるようになり、リードフレーム１０の強度も向上する。

ここで、コネクティングバー１１の幅をａ、第一の強度保持部１３ａの幅をｂ、第二の強度保持部１３ｂの幅をｃ、ハーフエッチング部１２の第一の強度保持部１３ａ側の端部からリード１４側の端部までの距離をｄとすると、この実施の形態ではａ＝０．１ｍｍ、ｂ＝０．０５ｍｍ、ｃ＝０．０５ｍｍ、ｄ＝０．０７５ｍｍであるが、
ｂとｃがａの０．２５〜０．５０倍、ｄがａの０．５０〜０．７５倍であれば適応可能である。

ｂまたはｃが下限値を下回った場合、または、ｄが上限値を上回った場合、つまり、強度保持部１３が細くなり、ハーフエッチング部１２が広くなる場合は、エッチングの際のバラツキにより強度保持部１３が部分的に欠損し、連続して形成出来ずにリードフレーム１０の強度を保てなくなることがある。また、ｂまたはｃが上限値を上回った場合、またはｄが下限値を下回った場合、つまり、強度保持部１３が太くなり、ハーフエッチング部１２が狭くなる場合は、ダイシングの際の切断バリを防ぐことができなくなる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。

１０：リードフレーム、１１：コネクティングバー、１２：ハーフエッチング部、１３：強度保持部、１３ａ：第一の強度保持部、１３ｂ：第二の強度保持部、１４：リード、１５：半導体素子搭載部、１６：半導体素子、１７：ワイヤー、１８：樹脂

Claims

複数個の単位リードフレームが接続されてなり、隣り合う前記単位リードフレームにおける複数のリードがコネクティングバーを介して接続され、前記リードの裏面が樹脂封止部より露出する半導体装置のリードフレームにおいて、
前記リードフレームのダイシング部には、前記ダイシング部の幅よりも狭い幅のハーフエッチング部が、前記コネクティングバーと前記リードそれぞれに、幅方向両側に分けて形成され、前記ハーフエッチング部内には強度保持部が形成され、
前記強度保持部は前記コネクティングバーのダイシング方向に沿って連続して形成される第一の強度保持部と、前記リードに沿って連続して形成される第二の強度保持部とを有し、前記第二の強度保持部は前記コネクティングバーを介して接続された隣り合う前記各リード間にまたがって１つ形成されていることを特徴とするリードフレーム。
請求項１記載のリードフレームにおいて、前記第一の強度保持部の幅を前記コネクティングバーの幅の０．２５〜０．５０倍とすることを特徴とするリードフレーム。
請求項１記載のリードフレームにおいて、前記第二の強度保持部の幅を前記コネクティングバーの幅の０．２５〜０．５０倍とすることを特徴とするリードフレーム。
複数個の単位リードフレームが接続されてなり、隣り合う前記単位リードフレームにおける複数のリードがコネクティングバーを介して接続され、前記リードの裏面が樹脂封止部より露出する半導体装置のリードフレームにおいて、
前記リードフレームのダイシング部には前記ダイシング部の幅よりも狭い幅のハーフエッチング部が形成され、前記ハーフエッチング部内には強度保持部が形成され、前記強度保持部は前記コネクティングバーのダイシング方向に沿って連続して形成される第一の強度保持部と、前記リードに沿って連続して形成される第二の強度保持部とを有し、前記第二の強度保持部は前記コネクティングバーを介して隣り合う前記各リード間にまたがって１つ形成され、
前記ハーフエッチング部の第一の強度保持部側の端部からリード側の端部までの距離を前記コネクティングバーの幅の０．５０〜０．７５倍とすることを特徴とするリードフレーム。