【実施例1】
【0025】
本実施例では、本発明の樹脂成形済リードフレームの製造方法、樹脂成形品の製造方法、及びリードフレームの一例について説明する。
【0026】
図1(a)〜(h)の工程断面図に、本発明の樹脂成形済リードフレーム(以下「プレモールドリードフレーム」ということがある。)の製造方法及び樹脂成形品の製造方法の一例を模式的に示す。
【0027】
まず、
図1(a)に示すとおり、未成形のリードフレーム11を準備する。
【0028】
つぎに、
図1(b)に示すとおり、リードフレーム11の一部をエッチングにより除去し、溝部11eを形成する。各部の溝部11eは、1つにつながっているため、後述するように、液状樹脂を注入することで、リードフレーム11の溝部11e全体に樹脂を行き渡らせることができる。なお、溝部11eを形成する方法は、特に限定されないが、精度、操作性、コスト等の観点からエッチングが好ましい。
【0029】
さらに、
図1(c)及び(d)に示すとおり、溝部11eを有するリードフレーム11を樹脂成形する。この工程は、本発明の樹脂成形済リードフレームの製造方法における「樹脂成形工程」に該当し、また「プレモールド」若しくは「プレモールド工程」ともいうことがある。具体的には、まず、
図1(c)に示すとおり、リードフレーム11を、成形型の上型1001及び下型1002により挟みこんで固定する。これにより、リードフレーム11を固定するとともに、樹脂がリードフレーム11の上面及び下面からはみ出さないようにする。
【0030】
つぎに、
図1(d)に示すとおり、リードフレーム11の側面に隣接したゲート(
図1では図示せず)を経由して、リードフレーム11の側面から、溝部11eに液状樹脂20bを注入する(液状樹脂注入工程)。なお、液状樹脂20bは、特に限定されず、例えば、前述のとおり、熱硬化性樹脂でもよいし熱可塑性樹脂でもよい。さらに、注入した液状樹脂20bを固化させて樹脂部とし(樹脂固化工程)、その後、リードフレーム11及び樹脂部を上型1001及び下型1002から分離(離型)するとともに、ゲート樹脂と、リードフレームに充填された樹脂部とを分離する(ゲートブレイク)。このようにして、リードフレーム11の溝部が樹脂部で充填された樹脂成形済リードフレーム(プレモールドリードフレーム)を製造する。液状樹脂20bを固化させる方法は特に限定されず、液状樹脂20bの種類等に応じて適切な方法を選択すればよい。例えば、液状樹脂20bが熱硬化性樹脂である場合は、加熱して硬化(固化)させてもよい。また、例えば、液状樹脂20bが、加熱されて溶融した熱可塑性樹脂である場合は、冷却することにより固化してもよい。
【0031】
以上のようにして、樹脂成形済リードフレームを製造する(樹脂成形済リードフレーム製造工程)。
【0032】
さらに、
図1(e)〜(h)に示すようにして、電子部品(樹脂成形品)を製造することができる。
【0033】
まず、
図1(a)〜(d)で製造した樹脂成形済リードフレームの上面にAgメッキ層を形成する(図示せず)。つぎに、
図1(e)に示すとおり、上面に前記Agメッキ層(図示せず)が形成されたリードフレーム11に、チップ12及びワイヤ13を接合(ボンディング)する(接合工程)。なお、
図1(e)において、樹脂部20は、
図1(d)の液状樹脂20bが固化したものである。チップ12及びワイヤ13は、製造される樹脂成形品における、リードフレーム11以外の「他の部品」に該当する。チップ12は、例えば、半導体チップ等であってもよい。また、
図1では、リードフレーム11以外の「他の部品」として、チップ12及びワイヤ13を用いているが、これに限定されず、どのような部品でもよい。また、Agメッキの順番はこれに限定するものではない。例えば、プレモールド前にAgメッキをしてもよい。
【0034】
つぎに、
図1(f)に示すとおり、樹脂成形済リードフレームに接合させたチップ12及びワイヤ13を、樹脂部20で樹脂封止する(樹脂封止工程)。この樹脂封止(樹脂成形)方法は特に限定されず、例えば、トランスファ成形、圧縮成形等の公知の方法を適宜用いてもよい。また、チップ12及びワイヤ13を樹脂封止するための樹脂部20は、リードフレームの溝部11eに充填された樹脂部20と同種の樹脂でもよいし、異種の樹脂でもよい。
【0035】
さらに、
図1(g)に示すとおり、リードフレーム11の下面(チップ12及びワイヤ13を接合した側と反対側の面)をSn(スズ)でメッキし、Snメッキ層14を形成する。さらに、
図1(h)に示すとおり、リードフレーム11を、樹脂部20及びSnメッキ層14とともに切断して個片化し、電子部品(樹脂成形品)30を製造することができる。電子部品30は、図示のとおり、リードフレーム11の上面にチップ12及びワイヤ13が接合されて樹脂部20で樹脂封止され、さらに、リードフレーム11の下面にSnメッキ層14が形成されている。
【0036】
なお、本発明の樹脂成形品の製造方法は、前述のとおり、「樹脂成形済リードフレーム製造工程」及び他の部品を接合する「接合工程」を含むが、これら以外の他の工程を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。他の工程としては、具体的には、例えば、
図1(g)に示したようにSnメッキ層を形成する工程(メッキ工程)、
図1(h)に示したようにリードフレームを個片化する工程(個片化工程)等が挙げられる。
【0037】
また、
図2(a)及び(b)の工程断面図に、
図1(d)の液状樹脂注入工程において液状樹脂20bが溝部11e全体に行き渡るメカニズムの一例を示す。
図2(a)に示すとおり、リードフレーム11が上型1001及び下型1002に挟まれた状態で、溝部11eに液状樹脂20bを注入する。前述のとおり、溝部11eは、1つにつながっているため、
図2(b)に示すように、リードフレーム11の溝部11e全体に樹脂を行き渡らせることができる。なお、
図2(a)及び(b)では、溝部11eの一部である貫通溝は、リードフレーム11が、その厚みの全体にわたってエッチングにより除去されることで形成されている。また、溝部11eの他の少なくとも一部である有底溝は、リードフレーム11がその厚みの半分をエッチングにより除去することで形成されている。したがって、有底溝は、リードフレーム11を貫通せずに底を有している。なお、
図2では、エッチングする厚み(すなわち有底溝の厚み)がリードフレーム11の厚みの半分である例を説明したが、この説明は単なる例示であり、本発明をなんら限定しない。すなわち、本発明のリードフレームにおいて、有底溝(例えば、後述する第1有底溝及び第2有底溝)の厚みは、リードフレームの厚みの一部であること以外は特に限定されない。また、例えば、リードフレーム11の厚みが0.2mmであり、その厚みの半分が0.1mmであってもよいが、この数値は単なる例示であり、本発明をなんら限定しない。
【0038】
つぎに、
図3の平面図に、本発明のリードフレームの一例を示す。
図1及び2における樹脂成形済リードフレームの製造方法及び樹脂成形品の製造方法は、例えば、
図3のリードフレームを用いて行うことができる。
【0039】
図3(a)は、このリードフレーム11の全体図である。
図3(b)は、
図3(a)の一部の拡大図である。
図3(c)は、
図3(b)の一部をさらに拡大した図である。図示のとおり、リードフレーム11は、その一部に溝部11eを有する。溝部11eは、例えば、
図1(a)及び(b)で示したように、エッチングにより形成することができる。また、溝部11eは、
図2で説明したように、貫通溝と有底溝とを含む。さらに、その有底溝は、後述するように、第1有底溝と第2有底溝とを含む。
【0040】
図3のリードフレーム11は、1つの電子部品に対応する領域が複数連結した構造を有する。
図3(a)のリードフレーム11では、1つの電子部品に対応する領域が4つ並列に連結している。
図11(b)は、
図3(a)の4つの領域のうち最も左側の領域の拡大図である。図示のとおり、リードフレーム11の周縁部11aには、一辺に樹脂注入溝11fが形成されている。樹脂注入溝11fは、樹脂注入用の溝であるとともに、
図2で説明した有底溝の一部である。樹脂注入溝11fは、本発明のリードフレームにおける「第2有底溝」に該当する。樹脂注入溝11fは、リードフレーム11を貫通せずに底を有している。また、リードフレーム11の周縁部11aの四辺には、エアベント溝11gが形成されている。エアベント溝11gは、樹脂注入用の溝であるとともに、
図2で説明した有底溝の一部である。エアベント溝11gは、本発明のリードフレームにおける「第1有底溝」に該当する。エアベント溝11gは、リードフレーム11を貫通せずに底を有している。樹脂注入溝11f及びエアベント溝11gは、それぞれ、リードフレーム11における溝部11eの一部であり、周縁部11a以外に形成された溝部11eと連結している。
【0041】
図3のリードフレーム11は、エアベント溝11gを介して溝部11e内の気体をリードフレーム11外部に排出可能である。これにより、溝部11e内への液状樹脂の充填が溝部11e内の気体によって妨げられることを抑制又は防止できるので、樹脂がリードフレーム11全体に行き渡りやすい。なお、溝部11e内の気体としては、特に限定されないが、例えば、液状樹脂の注入前から溝部11e内に存在していた気体(例えば空気)、及び、溝部11e内に注入された樹脂から発生した気体等が挙げられる。また、
図3のリードフレーム11では、エアベント溝11gは、複数個所で折り返された形状を有する。このようにエアベント溝11gが折り返された形状を有することで、エアベント溝11gの形状を複雑に、かつ、エアベント溝11gの長さを長くすることができる。これにより、エアベント溝11gから液状樹脂が漏出することを抑制又は防止できる。
【0042】
また、
図3(c)は、
図3(b)においてエアベント溝11gが形成された部分の一部の拡大図である。図示のとおり、エアベント溝11gの一部の幅が、エアベント溝11gの他の部分の幅よりも狭くなっている。エアベント溝11gの全体の幅を広くすると、溝部11e内の気体をリードフレーム11外部に排出しやすいが、エアベント溝11gから液状樹脂が漏出しやすくなる。一方、エアベント溝11gの全体の幅を狭くすると、エアベント溝11gから液状樹脂が漏出しにくくなるが、溝部11e内の気体をリードフレーム11外部に排出しにくくなる。しかし、
図3(c)に示すように、エアベント溝11gの一部の幅を、エアベント溝11gの他の部分の幅よりも狭くすれば、溝部11e内の気体をリードフレーム11外部に排出しやすいとともに、エアベント溝11gの幅が狭い部分よりも外側に液状樹脂が漏出することを抑制又は防止できる。
【0043】
なお、本発明のリードフレームにおいて、エアベント溝(第1有底溝)は、リードフレームの周縁部の少なくとも一部に設けられていればよい。例えば、リードフレームが方形又は矩形の場合、一辺、二辺、三辺又は四辺にエアベント溝が設けられていてもよい。また、本発明のリードフレームが樹脂注入溝(第2有底溝)を有する場合、樹脂注入溝は、リードフレームの周縁部の少なくとも一部に設けられていればよい。例えば、リードフレームが方形又は矩形の場合、一辺、二辺、三辺又は四辺に樹脂注入溝が設けられていてもよい。
【0044】
図4は、
図3のリードフレームにおける溝部の形態を示す底面図である。
図4(a)は、リードフレーム11の全体を表す底面図である。
図4(b)は、
図4(a)中の枠で囲んだ領域の拡大図である。
図4(c)は、
図4(b)中の枠で囲んだ領域をさらに拡大した図である。図示のとおり、溝部11eは、リードフレーム11の全体に広がっているとともに、1つにつながっている。これにより、樹脂をリードフレーム11全体に行き渡らせることができる。なお、
図1〜4に示した溝部11eの形態(形状及び大きさ等)は例示であり、本発明のリードフレームにおける溝部の形態は、これに限定されない。
【0045】
図5(a)〜(c)の工程平面図に、
図3のリードフレームを用いた本発明の樹脂成形済リードフレームの製造方法の一例において、樹脂が充填される工程の一部を模式的に示す。まず、
図5(a)に示すとおり、樹脂注入溝11fから液状樹脂20bを注入する。そうすると、同図に示すとおり、溝部11e内において、樹脂注入溝11fに近い箇所及び液状樹脂20bが流れやすい箇所から順に液状樹脂20bが充填されていく。さらに液状樹脂20bを注入し続けると、
図5(b)に示すとおり、次第に溝部11e全体に液状樹脂20bが充填され、リードフレーム11全体に液状樹脂20bが行き渡る。このとき、溝部11e内の気体がエアベント溝11gからリードフレーム11外部に排出されることで、液状樹脂20bが溝部11e全体に充填されやすく、リードフレーム11全体に液状樹脂20bが行き渡りやすくなる。さらに樹脂注入圧がかかると、
図5(c)に示すとおり、エアベント溝11g内に液状樹脂20bが流れ込む可能性がある。しかし、前述のとおり、エアベント溝11gは、折り返された形状を有することで、形状が複雑に、かつ、長さが長くなっているので、エアベント溝11gから液状樹脂20bが漏出することを抑制又は防止できる。
【0046】
図6の斜視図に、本発明の樹脂成形済リードフレームの製造方法及び樹脂成形品の製造方法に用いる成形型の一例を模式的に示す。この成形型は、
図1〜4に示したリードフレーム11に対して用いることができる。また、この成形型は、例えば、
図1に示したように、上型1001及び下型1002によりリードフレーム11を挟み込んで用いることができる。
図6の斜視図に示すとおり、この成形型は、上型1001及び下型1002を含む。下型1002は、樹脂注入口1003、ランナー1004及びゲート1005を有する。上型1001及び下型1002は、それぞれ、平面視では、リードフレーム11の形状に対応した矩形の形状をしている。樹脂注入口1003は、下型1002における長手方向の側面の一方において、ほぼ中心に設けられている。ランナー1004は、下型1002の上面の周縁部において、樹脂注入口1003側の長辺のほぼ全体にわたって形成された溝である。ゲート1005は、下型1002の上面の周縁部において、ランナー1004と、リードフレーム11を載置する部分との間に設けられた溝である。樹脂注入口1003はランナー1004と連結しており、ランナー1004はゲート1005と連結している。ゲート1005は複数であり、それぞれのゲート1005は、下型1002の上面にリードフレーム11を載置した場合に、樹脂注入溝11f(
図6では図示せず)と連結される位置に設けられている。したがって、樹脂注入口1003から液状樹脂を注入すると、ランナー1004及びゲート1005を介してリードフレーム11の側面から樹脂注入溝11fに液状樹脂を注入することができる。液状樹脂注入時には、
図1で説明したとおり、リードフレーム11を成形型の上型1001及び下型1002により挟みこむことで、リードフレーム11を固定するとともに、樹脂がリードフレーム11の上面及び下面からはみ出さないようにすることができる。なお、
図6では、リードフレーム11と、上型1001及び下型1002との間に、それぞれ離型フィルム(リリースフィルム)40を挟むようにしている。しかし、本発明はこれに限定されず、離型フィルムを用いなくてもよい。また、
図6の成形型はエアベント用の溝を有さない。しかし、リードフレーム11に前述のエアベント溝11g(
図6では図示せず)が設けられていることにより、リードフレーム11の溝部11e(
図6では図示せず)内の気体が、エアベント溝11gを介してリードフレーム11の側面から外部に排出される。
【0047】
なお、本発明の樹脂成形済リードフレームの製造方法及び樹脂成形品の製造方法に用いる成形型は、
図6の成形型に限定されず、任意である。例えば、トランスファ成形用の一般的な成形型と同様又はそれに準じた形状の成形型を用いてもよい。
【0048】
本発明の樹脂成形済リードフレームの製造方法及び樹脂成形品の製造方法によれば、リードフレームの側面から液状樹脂を注入するので、前述のとおり、リードフレーム上面に樹脂が残らないようにすることができる。
【0049】
<比較例>
図7の工程断面図に、リードフレーム上面にゲートを設けて樹脂を注入する方法(比較例)と、本発明の樹脂成形済リードフレームの製造方法とを対比させて模式的に示す。
図7(a1)〜(a4)は、リードフレーム上面にゲートを設けて樹脂を注入する方法を示す工程断面図である。
図7(b1)〜(b3)は、本発明の樹脂成形済リードフレームの製造方法の一部を示す工程断面図であり、
図1(d)の工程と同様である。
【0050】
例えば、特許文献1に基づく比較例の方法では、
図7(a1)に示すようにリードフレーム11の上面にゲート(図示せず)を設けて液状樹脂20bを注入する。このとき、実際には、
図7(a2)に示すように、上型1001xと下型1002xとによりリードフレーム11を挟み込んで固定する。液状樹脂注入用のゲートは、上型1001xに設けられ、リードフレーム11上面から液状樹脂20bを注入可能である。さらに、注入した液状樹脂20bを固化させて樹脂部20とし(樹脂固化工程)、その後、リードフレーム11及び樹脂部20を上型1001及び下型1002から分離(離型)する。さらに、ゲート樹脂を
図7(a2)の矢印の方向に曲げて折り取ることにより、リードフレーム11に充填された樹脂部20とゲート樹脂とを分離する(ゲートブレイク)。このようにして、リードフレーム11の溝部が樹脂部20で充填された樹脂成形済リードフレーム(プレモールドリードフレーム)を製造する。しかし、このとき、
図7(a3)又は(a4)に示すとおり、不要樹脂がリードフレーム11の上面に残ってしまうおそれがある。
図7(a3)は、不要樹脂がランナーの先端で折れてリードフレーム11の上面に残った例である。同図に示すとおり、ゲート樹脂が、不要樹脂20dとしてリードフレーム11の上面に残っている。
図7(a4)は、不要樹脂がランナーの途中で折れてリードフレーム11の上面に残った例である。同図に示すとおり、ランナー樹脂の一部及びゲート樹脂が、不要樹脂20dとしてリードフレーム11の上面に残っている。
【0051】
一方、本発明の樹脂成形済リードフレームの製造方法では、
図7(b1)に示すとおり、リードフレーム11の側面から液状樹脂20bを注入する。このとき、実際には、
図7(b2)に示すとおり(
図1(c)及び(d)と同様に)、リードフレーム11を、成形型の上型1001及び下型1002により挟みこんで固定するとともに、液状樹脂20bがリードフレーム11の上面及び下面からはみ出さないようにする。なお、液状樹脂20bをリードフレーム11の側面から注入するためのゲート及びランナーは、
図7(b1)及び(b2)では図示していないが、例えば、成形型に設けることができる。より具体的には、例えば、
図6で示したように、下型1002にランナー1004及びゲート1005を設けてもよい。さらに、注入した液状樹脂20bを固化させて樹脂部20とし(樹脂固化工程)、その後、リードフレーム11及び樹脂部20を上型1001及び下型1002から分離(離型)する。さらに、ゲート樹脂を
図7(b2)の矢印の方向に曲げて折り取ることにより、リードフレーム11に充填された樹脂部20とゲート樹脂とを分離する(ゲートブレイク)。このようにして、
図7(b3)に示すように、リードフレーム11の溝部が樹脂部20で充填された樹脂成形済リードフレーム(プレモールドリードフレーム)を製造することができる。
図7(b1)〜(b3)に示した本発明の樹脂成形済リードフレームの製造方法では、リードフレーム11の側面から液状樹脂20bを注入するため、
図7(a3)又は(a4)のようにリードフレーム11の上面に不要樹脂が残ることがない。
【0052】
本発明は、例えば、リードフレームを用いて製造されるQFN(Quad Flat Non-Lead
Package)、SON(small-outline no lead Package)等のリードフレームを用いたリードレスタイプの電子部品の製造に適用することができる。ただし、本発明により製造することができる樹脂成形品は、このような電子部品に限定されず、任意である。
【0053】
さらに、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。