特許 6294540 配線付きリードフレームの製造方法及びその構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6294540

(24)【登録日】2018年2月23日

(45)【発行日】2018年3月14日

(54)【発明の名称】配線付きリードフレームの製造方法及びその構造

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/50 20060101AFI20180305BHJP

   H05K 3/44 20060101ALI20180305BHJP

   H05K 1/05 20060101ALI20180305BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20180305BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/50 K

   H05K3/44 Z

   H05K1/05 Z

   H05K1/02 F

【請求項の数】14

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-115126(P2017-115126)

(22)【出願日】2017年6月12日

【審査請求日】2017年6月12日

(31)【優先権主張番号】106116441

(32)【優先日】2017年5月18日

(33)【優先権主張国】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】511230831

【氏名又は名称】復盛精密工業股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】特許業務法人 エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】朱 振豊

(72)【発明者】

【氏名】胡 俊良

(72)【発明者】

【氏名】劉 楹洲

(72)【発明者】

【氏名】陳 原富

【審査官】 秋山 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特許第６２５９９００（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 国際公開第２０１６／０８０５２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平６−２７５７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１９１１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６５４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３３２１４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／５０

Ｈ０１Ｌ ２３／４８

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０５Ｋ １／０２

Ｈ０５Ｋ １／０５

Ｈ０５Ｋ ３／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配線付きリードフレームの製造方法であって、
金属基板を用意するステップａ)と、
前記金属基板をプレスして、サイドレールと、金属製チップホルダと、前記サイドレール及び前記金属製チップホルダに接続される複数のタイバーと、貫通領域とを有するリードフレームを少なくとも１つ形成するステップｂ）と、
表面及び裏面を有する載置台を前記貫通領域内に形成するステップｃ）と、
前記載置台の一側面に複数の溝を形成し、前記載置台の表面及び裏面を貫通する複数の貫通孔を複数の前記溝に形成するステップｄ）と、
前記載置台の表面及び裏面を貫通する配線を前記載置台の複数の前記溝及び複数の前記貫通孔内に形成するステップｅ）と、を含むことを特徴とする、配線付きリードフレームの製造方法。

【請求項2】

前記ステップｂ）の前記貫通領域は、前記金属製チップホルダの四辺に位置する第１貫通領域と、前記金属製チップホルダに位置する第２貫通領域と、前記サイドレールに位置する第３貫通領域とを含むことを特徴とする請求項１に記載の配線付きリードフレームの製造方法。

【請求項3】

前記ステップｃ）の前記載置台は、プラスチックであることを特徴とする請求項１に記載の配線付きリードフレームの製造方法。

【請求項4】

前記プラスチックは、エポキシ樹脂封止材料であることを特徴とする請求項３に記載の配線付きリードフレームの製造方法。

【請求項5】

前記ステップｄ）では、複数の前記溝を形成する場合、複数の前記溝の底部及び壁面を粗面に形成することを特徴とする請求項１に記載の配線付きリードフレームの製造方法。

【請求項6】

前記ステップｅ）の前記配線は、
複数の導電線と、
複数の前記導電線に電気的に接続され、前記載置台の表面から裏面まで貫通する複数の導電部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の配線付きリードフレームの製造方法。

【請求項7】

前記ステップｅ）の後、前記載置台の裏面にある複数の前記導電部の表面にスズ材を加工することで複数の導電端子を形成するステップｆ）をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の配線付きリードフレームの製造方法。

【請求項8】

配線付きリードフレーム構造であって、
サイドレールと、金属製チップホルダと、前記サイドレール及び前記金属製チップホルダに接続される複数のタイバーと、貫通領域とを有するリードフレームと、
前記貫通領域に設けられ、複数の溝が形成される表面と、裏面とを有し、各前記溝に貫通孔が設けられ、複数の前記貫通孔が前記表面及び前記裏面を貫通する載置台と、
複数の前記溝及び複数の前記貫通孔内に設けられ、前記載置台の前記表面及び前記裏面を貫通する配線と、を含むことを特徴とする配線付きリードフレーム構造。

【請求項9】

前記貫通領域は、前記金属製チップホルダの四辺に位置する第１貫通領域と、前記金属製チップホルダに位置する第２貫通領域と、前記サイドレールに位置する第３貫通領域とを含むことを特徴とする請求項８に記載の配線付きリードフレーム構造。

【請求項10】

複数の前記溝は、前記第１貫通領域の前記載置台の表面に位置し、
複数の前記溝の底面及び壁面は粗面であることを特徴とする請求項９に記載の配線付きリードフレーム構造。

【請求項11】

前記載置台は、プラスチックであることを特徴とする請求項８に記載の配線付きリードフレーム構造。

【請求項12】

前記プラスチックは、エポキシ樹脂封止材料であることを特徴とする請求項１１に記載の配線付きリードフレーム構造。

【請求項13】

前記配線は、
複数の前記溝内に設けられる複数の導電線と、
複数の前記貫通孔内に設けられる複数の導電部と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の配線付きリードフレーム構造。

【請求項14】

前記載置台の裏面まで貫通する複数の前記導電部に電気的に固着される複数の導電端子をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の配線付きリードフレーム構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リードフレームに関し、特に、クワッド・フラット・ノーリード・パッケージ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏ ｌｅａｄｓ，ＱＦＮ）と呼ばれ、チップを固着させる（Ｃｈｉｐ−ｏｎ−Ｌｅａｄ）ための両面配線のリードフレームの製造方法及びその構造に関する。

【背景技術】

【0002】

既存のＩＣ半導体チップまたはＬＥＤの発光チップを封止する場合、以下の方法が知られている。既存の封止方法では、チップをリードフレームに固着した後、金線をボンディングしてチップをインナーリード配線に電気的に接続させる。次いで、樹脂によってチップ及びリードフレームにパッケージを形成する。その後、パッケージをダイシングして個々の半導体素子に分割する。

【0003】

リードフレームの製造は、上記半導体素子の製造コストや歩留まりに深く繋がっている。従来のリードフレーム２００（図１を参照）は、金属基板１００をプレス加工またはエッチング加工することで製造される。製造されたリードフレーム２００は、サイドレール２０１を有する。サイドレール２０１には、複数のタイバー（Ｔｉｅ ｂａｒ）２０２が接続される。また、これらタイバー２０２は、１つの金属製チップホルダ２０３に接続される。なお、これらタイバー２０２同士間及び金属製チップホルダ２０３の四辺には、サイドレール２０１で接続されるピン２０４が設けられる。プレス加工またはエッチング加工されたリードフレーム２００に電気めっき処理、粗化処理を順次に施すことで、後製造されるチップ及びプラスチックとリードフレーム２００との結合性が優れ、後工程のチップ固着やワイヤ・ボンディング、シール加工を容易に行うことができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記リードフレーム２００がプレス加工で金型により製造される場合、製造工程が長く、製造困難度が高く、製造の歩留まりが低いほか、ピン２０４同士間の間隔が規制されるため小さくすることができない。

【0005】

したがって、本発明は上記従来技術の問題点を解消するために創案されたもので、その主な目的とするところは、ピンの金型の設計・製造が不要となり、リードフレームの設計の自由度が高く、ピンの配線の設計を任意に変更可能であり、ピン同士間の間隔を小さくし、製造コストを大幅に低下させて製造の歩留まりを向上させることが可能な配線付きリードフレームの製造方法及びその構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る配線付きリードフレームの製造方法は、金属基板を用意するステップと、前記金属基板をプレスして、サイドレールと、金属製チップホルダと、前記サイドレール及び前記金属製チップホルダに接続される複数のタイバーと、貫通領域とを有するリードフレームを少なくとも１つ形成するステップと、表面及び裏面を有する載置台を前記貫通領域内に形成するステップと、前記載置台の一側面に複数の溝を形成し、前記載置台の表面及び裏面を貫通する複数の貫通孔を複数の前記溝に形成するステップと、前記載置台の表面及び裏面を貫通する配線を前記載置台の複数の前記溝及び複数の前記貫通孔内に形成するステップと、を含む。

【0007】

上記実施形態では、前記貫通領域は、前記金属製チップホルダの四辺に位置する第１貫通領域と、前記金属製チップホルダに位置する第２貫通領域と、前記サイドレールに位置する第３貫通領域とを含む。

【0008】

上記実施形態では、前記載置台は、プラスチックである。

【0009】

上記実施形態では、前記プラスチックは、エポキシ樹脂封止材料である。

【0010】

上記実施形態では、複数の前記溝を形成する場合、複数の前記溝の底部及び壁面を粗面に形成する。

【0011】

上記実施形態では、前記配線は、複数の導電線と、複数の前記導電線に電気的に接続され、前記載置台の表面から裏面まで貫通する複数の導電部と、を含む。

【0012】

上記実施形態では、前記載置台の裏面にある複数の前記導電部の表面にスズ材を加工することで複数の導電端子を形成するステップをさらに含む。

【0013】

上記目的を達成するために、本発明の他の実施形態に係る配線付きリードフレーム構造は、リードフレームと、載置台と、配線とを含む。前記リードフレームは、サイドレールと、金属製チップホルダと、前記サイドレール及び前記金属製チップホルダに接続される複数のタイバーと、貫通領域とを有する。前記載置台は、前記貫通領域に設けられ、複数の溝が形成される表面と、裏面とを有する。各前記溝には、貫通孔が設けられる。複数の前記貫通孔は、前記載置台の前記表面及び前記裏面を貫通する。前記配線は、複数の前記溝及び複数の前記貫通孔内に設けられ、前記載置台の前記表面及び前記裏面を貫通する。

【0014】

上記実施形態では、前記貫通領域は、前記金属製チップホルダの四辺に位置する第１貫通領域と、前記金属製チップホルダに位置する第２貫通領域と、前記サイドレールに位置する第３貫通領域とを含む。

【0015】

上記実施形態では、複数の前記溝は、前記第１貫通領域の前記載置台の表面に位置する。複数の前記溝の底面及び壁面は、粗面である。

【0016】

上記実施形態では、前記載置台は、プラスチックである。

【0017】

上記実施形態では、前記プラスチックは、エポキシ樹脂封止材料である。

【0018】

上記実施形態では、前記配線は、複数の前記溝内に設けられる複数の導電線と、複数の前記貫通孔内に設けられる複数の導電部と、を含む。

【0019】

上記実施形態では、前記載置台の裏面まで貫通する複数の前記導電部に電気的に固着される複数の導電端子をさらに含む。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係る配線付きリードフレーム構造によれば、配線の設計を随時に変更可能であり、配線同士間の間隔を小さくし、製造コストを大幅に低下させて製造の歩留まりを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】従来のリードフレームの外観模式図である。

【図2】本発明に係る配線付きリードフレームの製造方法を示すフローチャートである。

【図3】本発明に係る配線付きリードフレームの金属フレームの外観模式図である。

【図4】図３の裏面を示す図である。

【図5】図３におけるリードフレームに載置台を形成した状態を示す正面図である。

【図6】図５の裏面を示す図である。

【図7】図５における載置台の表面に溝及び貫通孔を製造した状態を示す図である。

【図8】図７における溝の一部の模式拡大断面図である。

【図9】図３の裏面を示す図である。

【図10A】図７における載置台の溝及び貫通孔に配線及び導電部を製造した状態を示す図である。

【図10B】図１０Ａの一部の模式拡大断面図である。

【図11】図１０の裏面を示す図である。

【図12】図１０の側面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の技術内容及び詳細な説明について、図面を参照しつつ説明する。
図２は、本発明に係る配線付きリードフレームの製造方法を示すフローチャートである。図２〜図１２を参照しながら、本発明に係る配線付きリードフレームの製造方法を詳しく説明する。図２〜図１２に示すように、本発明に係る配線付きリードフレームの製造方法では、金属基板１０を先にプレスしてリードフレーム１を成形し、次いでリードフレーム１内において封止剤を射出して載置台２を形成し、その後、載置台２上にリードフレーム１の配線３を製造する。こうすることで、リードフレーム１の設計の自由度を向上させ、配線３の設計を随時に変更することが可能であり、配線３同士間の間隔を小さくすることができるほか、ピンの製造が不要となり、製造を容易にし、製造コストを大幅に低下させて製造の歩留まりを向上させることができる。

【0023】

まず、ステップＳ１００では、金属基板１０を用意（提供）する。本実施形態において、金属基板１０は、銅金属材である。

【0024】

次に、ステップＳ１０２では、リードフレームを製造する。具体的には、プレス加工により金属基板１０をプレスした後、サイドレール１１と、複数のタイバー（Ｔｉｅ ｂａｒ）１２と、金属製チップホルダ１３と、貫通領域１４とを有するリードフレーム１を少なくとも１つ形成する。複数のタイバー１２は、サイドレール１１及び金属製チップホルダ１３に接続される。貫通領域１４は、金属製チップホルダ１３の四辺に位置する第１貫通領域１４１と、金属製チップホルダ１３に位置する第２貫通領域１４２と、サイドレール１１に位置する第３貫通領域１４３とを含む。

【0025】

次に、ステップＳ１０４では、載置台を製造する。具体的には、プレス加工されたリードフレーム１において、射出法や熱プレス法によりプラスチックを用いて貫通領域１４の第１貫通領域１４１、第２貫通領域１４２及び第３貫通領域１４３内に載置台２を成型する。本実施形態において、プラスチックは、エポキシ樹脂封止材料（Ｅｐｏｘｙ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ，ＥＭＣ）である。

【0026】

次に、ステップＳ１０６では、溝及び貫通孔を製造する。具体的には、レーザー彫刻機（未図示）で載置台２の一側面をフォトエッチングすることで、載置台２の一側面に複数の溝２１を形成するとともに各溝２１に貫通孔２２を形成する。これら貫通孔２２は、載置台２の表面及び裏面を貫通する。フォトエッチング時に、複数の溝２１の底面及び壁面を粗面２１１に形成する。粗面２１１は、金属と共に配線３を形成する場合に配線３と確実に結合することができる。

【0027】

次に、ステップＳ１０８では、配線を製造する。具体的には、載置台２の複数の溝２１及び複数の貫通孔２２を製造した後、薄膜形成法により、複数の溝２１及び複数の貫通孔２２内において金属材料を堆積させて配線３を形成する。配線３は、複数の導電線３１と、複数の導電線３１に電気的に接続される複数の導電部３２とを含む。複数の導電部３２は、載置台２の表面から載置台２の裏面まで貫通する。

【0028】

最後に、ステップＳ１１０では、導電端子を製造する。具体的には、配線３を製造した後、載置台２の裏面まで貫通する複数の導電部３２の表面においてスズ材料を加工することで導電端子４を形成する。本実施形態では、導電端子４は、スズボールやスズパッドである。

【0029】

なお、上記各ステップを実行した後、半導体パッケージ技術において、金属製チップホルダ１３にチップを固着し、さらに、ワイヤ・ボンディングによりチップを配線３に電気的に接続するなどの加工を施す。

【0030】

図３〜図１２は、それぞれ本発明に係る配線付きリードフレーム構造の各部分を示す図である。図３〜図１２に示すように、本発明に係る配線付きリードフレーム構造は、リードフレーム１、載置台２、配線３及び複数の導電端子４を含む。

【0031】

リードフレーム１は、サイドレール１１、複数のタイバー１２、金属製チップホルダ１３及び貫通領域１４を有する。複数のタイバー１２は、サイドレール１１及び金属製チップホルダ１３に接続される。貫通領域１４は、金属製チップホルダ１３の四辺に位置する第１貫通領域１４１と、金属製チップホルダ１３に位置する第２貫通領域１４２と、サイドレール１１に位置する第３貫通領域１４３とを含む。

【0032】

載置台２は、リードフレーム１の貫通領域１４に設けられ、第１貫通領域１４１の載置台２の表面に位置する複数の溝２１を有する。複数の溝２１の底面及び壁面は、粗面２１１に形成される。粗面２１１は、金属と共に配線３を形成する場合に配線３と確実に結合される。各溝２１には、載置台２の表面及び裏面を貫通する貫通孔２２が設けられる。本実施形態において、載置台２はプラスチックから成形される。なお、プラスチックは、エポキシ樹脂封止材料（Ｅｐｏｘｙ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ，ＥＭＣ）である。

【0033】

配線３は、複数の溝２１内に設けられる複数の導電線３１と、複数の貫通孔２２内に設けられる複数の導電部３２とを含む。

【0034】

複数の導電端子４は、載置台２の裏面まで貫通する複数の導電部３２の表面に電気的に固着される。複数の導電端子４は、回路基板（未図示）に電気的に固着される。本実施形態では、導電端子４は、スズボールやスズパッドである。

【0035】

これにより、上記載置台２に配線３を製造することで、リードフレーム１の設計の自由度を向上させ、配線３の設計を随時に変更可能であり、配線３同士間の間隔を小さくすることができるほか、ピンの製造が不要となり、製造を容易にし、製造コストを大幅に低下させて製造の歩留まりを向上させることができる。

【0036】

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。また、本発明の内容を応用してなされる均等な変更は、すべて本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0037】

＜従来技術＞
１００ 金属基板
２００ リードフレーム
２０１ サイドレール
２０２ タイバー
２０３ 金属製チップホルダ
２０４ ピン
＜本発明＞
１０ 金属基板
１ リードフレーム
１１ サイドレール
１２ タイバー
１３ 金属製チップホルダ
１４ 貫通領域
１４１ 第１貫通領域
１４２ 第２貫通領域
１４３ 第３貫通領域
２ 載置台
２１ 溝
２１１ 粗面
２２ 貫通孔
３ 配線
３１ 導電線
３２ 導電部
４ 導電端子

【要約】

【課題】配線の設計を随時に変更可能であり、配線同士間の間隔を小さくし、製造コストを大幅に低下させて製造の歩留まりを向上させることが可能な配線付きリードフレームの製造方法及びその構造を提供する。
【解決手段】本発明に係る配線付きリードフレームの製造方法は、金属基板を用意するステップと、金属基板をプレスして、サイドレールと、金属製チップホルダと、サイドレール及び金属製チップホルダに接続される複数のタイバーと、貫通領域とを有するリードフレームを少なくとも１つ形成するステップと、表面及び裏面を有する載置台を貫通領域内に形成するステップと、載置台の一側面に複数の溝を形成し、載置台の表面及び裏面を貫通する複数の貫通孔を複数の溝に形成するステップと、載置台の表面及び裏面を貫通する配線を載置台の複数の溝及び複数の貫通孔内に形成するステップと、を含む。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】