JP2016195189A - 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を下げることなく、半導体チップ及び接続子の位置や向きが適切でない不良品の発生率を低下させることが可能な半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】リードフレーム１０の第１テラス１２に第１接合材２０を配置するとともに、第２テラス１４に第２接合材３０を配置する接合材配置工程と、半導体チップ４０を載置した後、接続子５０を載置する載置工程と、各接合材を加熱溶融した後に固化させることにより、各構成要素を接合するリフロー工程とをこの順序で含む半導体装置の製造方法であって、上面視した際、リフロー工程後に半導体チップ４０及び接続子５０が配置されるべき位置を第１位置Ｐ１とするとき、載置工程では、半導体チップ４０及び接続子５０のうち少なくとも一方を、第１位置Ｐ１よりも所定方向Ｄに所定距離だけ移動させた位置に載置する半導体装置の製造方法。【選択図】図４

Description

本発明は、半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置に関する。

現在、半導体チップをリードフレームの第１テラス上に面実装し、第１テラスとは離隔している第２テラスと半導体チップとを導電性の板材からなる接続子によって電気的に接続した構造を有する半導体装置が広く知られている。

この種の半導体装置では、第１テラス及び半導体チップと、第２テラス及び接続子の一方の端部と、半導体チップ及び接続子の他方の端部とが、それぞれ電気的に接続されている。このような半導体装置は、例えば、接合材（例えば、はんだペースト）を間に挟んだ状態でリードフレーム上に半導体チップ及び接続子を載置し、リフローにより接合材を加熱溶融した後に固化させることにより製造することができる。上記の場合、半導体チップ及び接続子は、製造すべき半導体装置における半導体チップ及び接続子が配置されるべき位置に載置される。

しかしながら、上記した半導体装置の製造方法では、リフロー中に半導体チップ及び接続子の位置（上面視したときにおける位置。以下同じ。）や向き（上面視したときにおける向き。以下同じ。）が変わってしまう（上面視したときに半導体チップや接続子が平行移動や回転移動してしまう）ことがあるため、半導体チップ及び接続子の位置や向きが適切でない不良品の発生率を低下させることが困難である。

そこで、従来、図８に示すように、半導体チップ及び接続子を固定する組立治具を用いる半導体装置の製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
従来の半導体装置の製造方法によれば、図８に示すように、リフロー中に半導体チップ９０２及び接続子９０３を固定する組立治具９０８を用いるため、リフロー中に半導体チップ及び接続子の位置や向きの変化を抑制でき、その結果、半導体チップ及び接続子の位置や向きが適切でない不良品の発生率を低下させることが可能となる。

特開平５−１２１４６３号公報

しかしながら、従来の半導体装置の製造方法には、上記組立治具９０８を用いるため、リフローの前後で組立治具を脱着する手間がかかり、生産性が下がってしまうという問題がある。

そこで、本発明は上記した問題を解決するためになされたものであり、生産性を下げることなく、半導体チップ及び接続子の位置や向きが適切でない不良品の発生率を低下させることが可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の半導体装置の製造方法に用いるための製造装置を提供することも目的とする。

［１］本発明の半導体装置の製造方法は、リードフレームの第１テラスに通電性の第１接合材を配置するとともに、前記第１テラスとは離隔している第２テラスに通電性の第２接合材を配置する接合材配置工程と、半導体チップを前記第１接合材上に載置した後、前記半導体チップと前記第２テラスとを電気的に接続する接続子について、前記接続子の一の端部を前記第２接合材上に載置し、かつ、前記一の端部とは異なる前記接続子の他の端部を前記第２接合材と前記半導体チップの前記第１テラスに向ける側とは反対の側に配置された第３接合材上に載置する載置工程と、前記第１接合材、前記第２接合材及び前記第３接合材を加熱溶融した後に固化させることにより、前記リードフレーム、前記半導体チップ及び前記接続子を接合するリフロー工程とをこの順序で含む半導体装置の製造方法であって、前記第２テラスから前記第１テラスへ向かう方向を所定方向とし、上面視した際、前記リフロー工程後に前記半導体チップ及び前記接続子が配置されるべき位置を第１位置とするとき、前記載置工程では、前記半導体チップ及び前記接続子のうち少なくとも一方を、前記第１位置よりも前記所定方向に所定距離だけ移動させた位置に載置することを特徴とする。

［２］本発明の半導体装置の製造方法においては、前記載置工程では、前記半導体チップ及び前記接続子の両方を移動させることが好ましい。

［３］本発明の半導体装置の製造方法においては、前記所定距離は、０．０１〜０．２０ｍｍの範囲内にあることが好ましい。

［４］本発明の半導体装置の製造方法においては、前記半導体チップを前記第１位置に載置する場合に前記第１接合材を配置する位置を標準位置とするとき、前記接合材配置工程では、前記第１接合材を配置する位置を前記標準位置と同様の位置とすることが好ましい。

［５］本発明の半導体装置の製造方法においては、前記載置工程では、前記半導体チップとして、前記第１テラスに向ける側に予備接合材が形成されている半導体チップを用いることが好ましい。

［６］本発明の半導体装置の製造装置は、本発明の半導体装置の製造方法に用いるための半導体装置の製造装置であって、第２テラスから第１テラスへ向かう方向を所定方向とし、上面視した際、製造すべき半導体装置における半導体チップ及び接続子が配置されるべき位置を第１位置とするとき、前記半導体チップ及び前記接続子のうち少なくとも一方を、前記第１位置よりも前記所定方向に所定距離だけ移動させた位置に載置することを特徴とする。

本発明の半導体装置の製造方法によれば、載置工程では、半導体チップ及び接続子のうち少なくとも一方を、第１位置よりも所定方向に所定距離だけ移動させた位置に載置するため、後述する実験例に示すように、半導体チップ及び接続子の位置や向きが適切でない不良品の発生率を低下させることが可能となる。

また、本発明の半導体装置の製造方法によれば、リフロー中に半導体チップ及び接続子を固定する組立治具を用いる必要がないため、生産性を下げてしまうという問題は生じない。

このため、本発明の半導体装置の製造方法は、生産性を下げることなく、半導体チップ及び接続子の位置や向きが適切でない不良品の発生率を低下させることが可能な半導体装置の製造方法となる。

本発明の半導体装置の製造装置によれば、半導体チップ及び接続子のうち少なくとも一方を、第１位置よりも所定方向に所定距離だけ移動させた位置に載置するため、生産性を下げることなく、半導体チップ及び接続子の位置や向きが適切でない不良品の発生率を低下させることが可能となる。

実施形態１に係る半導体装置の製造方法のフローチャートである。 実施形態１におけるリードフレーム１０の図である。図２（ａ）はリードフレーム１０の全体上面図であり、図２（ｂ）はリードフレーム１０の主要部を示す上面図であり、図２（ｃ）はリードフレーム１０の主要部を示す側面図である。図２（ａ）では３０個の第１テラス１２及び第２テラス１４のうち、左端の第１テラス１２及び第２テラス１４にのみ符号を表示している。図２以下の各図面は模式図であり、図示した構成要素等の大きさは、必ずしも現実に対応するものではない。図２（ｂ）以降の図に示す交差する１点破線は、第１テラス１２の中心点（１点破線が交差する点）をわかりやすくするための線である。 実施形態１における接合材配置工程Ｓ１０を説明するために示す図である。図３（ａ）は第１接合材２０及び第２接合材３０を配置した後の様子を示す上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の側面図である。 実施形態１における載置工程Ｓ２０を説明するために示す図である。図４（ａ）は半導体チップ４０を載置したときの様子を示す上面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の側面図であり、図４（ｃ）は接続子５０を載置したときの様子を示す上面図であり、図４（ｄ）は図４（ｃ）の側面図である。 実施形態１におけるリフロー工程Ｓ３０を説明するために示す図である。図５（ａ）はリフロー中の様子を示す上面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の側面図であり、図５（ｃ）はリフロー後の様子を示す上面図であり、図５（ｄ）は図５（ｃ）の側面図である。 実施形態２に係る半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図６（ａ）は実施形態２における載置工程Ｓ２０で接続子５０を載置したときの様子を示す上面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の側面図である。 実施形態３に係る半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図７（ａ）は実施形態３における載置工程Ｓ２０で接続子５０を載置したときの様子を示す上面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の側面図である。 従来の半導体装置の製造方法におけるリフロー直前の様子を示す側断面図である。図８の符号９０１は電極基板、符号９０２は半導体チップ、符号９０３は接続子、符号９０５は接合材であるはんだシート、符号９０７は絶縁距離を確保するためのスペーサー、符号９０８は組立治具を示す。

以下、本発明の半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置について、図に示す実施形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
実施形態１に係る半導体装置の製造方法は、図１に示すように、接合材配置工程Ｓ１０と、載置工程Ｓ２０と、リフロー工程Ｓ３０とをこの順序で含む。

接合材配置工程Ｓ１０の詳細を説明する前に、実施形態１におけるリードフレーム１０の構成を説明する。
リードフレーム１０は、図２に示すように、一対の第１テラス１２及び第２テラス１４からなる基本単位（図２（ｂ），（ｃ）参照。）が３０個連なってなる（図２（ａ）参照。）。このように多数対の第１テラス１２及び第２テラス１４が連なっているのは、一度に多くの半導体装置を製造するためである。なお、リードフレーム１０は、後述するリフロー工程Ｓ３０の後に基本単位ごとに切り離され、個々の半導体装置となる。

上記のように、リードフレーム１０において基本単位が連なっているのは製造の便宜のためであるため、これ以降は１つの基本単位に注目して実施形態１の説明をする。これは後述する実施形態２，３についても同様である。
なお、本発明に用いるリードフレームは、基本単位が３０個でないものであってもよいし、基本単位１個（一対のみの第１テラス及び第２テラス）からなるものであってもよい。
リードフレーム１０は、金属（例えば、銅）からなる。
第１テラス１２は、上面視したときに正方形に見える形状からなる。

接合材配置工程Ｓ１０は、図３に示すように、リードフレーム１０の第１テラス１２に通電性の第１接合材２０を配置するとともに、第１テラス１２とは離隔している第２テラス１４に通電性の第２接合材３０を配置する工程である。
接合材配置工程Ｓ１０では、第１接合材２０を配置する位置を標準位置と同様の位置とする。
標準位置とは、半導体チップ４０（後述）を第１位置Ｐ１（後述）に載置する場合に第１接合材２０を配置する位置である。実施形態１では、後述するように半導体チップ４０における第１位置Ｐ１が第１テラス１２の中心点を中心とする位置であるため、第１接合材２０は、第１テラス１２の中心点付近に配置される（図３（ａ）参照）。

第１接合材２０及び第２接合材３０を構成する材料は、例えば、はんだ粉末に有機溶剤等を混合してペースト状にしたはんだペーストや、はんだリボンに代表される固体はんだ（バルクのはんだ）を好適に用いることができる。
第１接合材２０及び第２接合材３０の配置は、各接合材の種類に応じた既知の方法（例えば、はんだペーストを用いる場合にはスクリーン印刷法）を用いて行うことができる。
なお、本発明においては、配置（塗布）位置や配置量の調節が容易であること等から、はんだペーストを好適に用いることができる。
本明細書における「はんだ」は広義のはんだ、つまり、導電性及び接着性を有する比較的低融点の金属の総称のことをいう。

載置工程Ｓ２０は、図４に示すように、半導体チップ４０を第１接合材２０上に載置（図４（ａ），（ｂ）参照。）した後、接続子５０について、接続子５０の一の端部を第２接合材３０上に載置し、かつ、一の端部とは異なる接続子５０の他の端部を、半導体チップ４０の第１テラス１２に向ける側とは反対の側に配置された第３接合材６０上に載置する（図４（ｃ），（ｄ）参照。）工程である。

載置工程Ｓ２０では、半導体チップ４０及び接続子５０のうち少なくとも一方を、第１位置よりも所定方向Ｄ（後述）に所定距離だけ移動させた位置に載置する。さらにいえば、実施形態１における載置工程Ｓ２０では、半導体チップ４０を第１位置Ｐ１よりも所定方向Ｄに所定距離だけ移動させた位置に載置する。
なお、図４を初めとする各図面では、第１位置Ｐ１と実際に配置する位置との差異をわかりやすくするため、第１位置Ｐ１と実際に配置する位置とのずれを大きく表示している。

実施形態１においては、所定距離は、０．０１〜０．２０ｍｍの範囲内にある。なお、所定距離を０．０１ｍｍ以上としたのは、所定距離が０．０１ｍｍよりも短い場合には所定距離が短すぎて不良品の発生率を十分に低下させることが困難となる場合があるためである。また、所定距離を０．２０ｍｍ以下としたのは、所定距離が０．２０ｍｍよりも長い場合には所定距離が長すぎて半導体チップ及び接続子を適切に載置することが困難となる場合があるためである。

半導体チップ４０は、半導体物質（例えば、ケイ素や炭化ケイ素）を基体とし、特定の電子的機能を有する部品（例えば、各種ダイオード）のことをいう。実施形態１における半導体チップ４０は、上面視したときに第１テラス１２よりも小さい正方形に見える形状からなる。

載置工程Ｓ２０では、半導体チップ４０として、第１テラス１２に向ける側（下側）に予備接合材４２が形成されている半導体チップを用いる。また、半導体チップ４０には、半導体チップ４０の第１テラス１２に向ける側とは反対の側（接続子５０に向ける側。上側。）に第３接合材６０が形成されている。

なお、本発明では、半導体チップとして予備接合材が形成されていない半導体チップも用いることができる。
本発明においては、半導体チップ上にあらかじめ形成することで第３接合材を配置してもよいし、半導体チップを第１テラス上に載置した後に第３接合材を配置してもよい。
予備接合材４２及び第３接合材６０を構成する材料については、第１接合材２０及び第２接合材３０と同様である。

所定方向Ｄは、第２テラス１４から第１テラス１２へ向かう方向である。
第１位置Ｐ１は、上面視した際、リフロー工程Ｓ３０後に半導体チップ４０及び接続子５０が配置されるべき位置である。また、第１位置Ｐ１は、上面視した際、製造すべき半導体装置における半導体チップ４０及び接続子５０が配置されるべき位置ということもできる。実施形態１においては半導体チップ４０のみを第１位置Ｐ１と異なる位置に載置するため、図４に示すＰ１は半導体チップ４０についての第１位置である。
なお、実施形態１では、半導体チップ４０における第１位置Ｐ１は、第１テラス１２の中心点を半導体チップ４０の中心とする位置である。
本明細書において、「上面視」とは、リードフレームに半導体チップ及び接続子を載置する方向からみることをいう。このため、本発明でいう第１位置は、高さ方向（半導体チップ及び接続子を載置して重ねる方向）の位置関係は考慮しない。

接続子５０は、半導体チップ４０と第２テラス１４とを電気的に接続する。接続子５０は、金属（例えば、銅）からなる。

載置工程Ｓ２０においては、実施形態１に係る半導体装置の製造装置（図示せず。）を用いる。
当該製造装置は、半導体チップ４０及び接続子５０のうち少なくとも一方（実施形態１においては半導体チップ４０）を、第１位置Ｐ１よりも所定方向に所定距離だけ移動させた位置に載置する装置である。
当該製造装置を構成する機械要素としては、従来からあるものと同様のものを用いることができ、例えば、半導体チップ４０を運搬・載置するためのアーム、第１テラス１２や半導体チップ４０等の位置を認識するためのカメラ、他の機械要素を制御するための制御装置を用いることができる。

リフロー工程Ｓ３０は、図５に示すように、第１接合材２０、第２接合材３０及び第３接合材６０を加熱溶融した後に固化させることにより、リードフレーム１０、半導体チップ４０及び接続子５０を接合する工程である。
図５（ａ），（ｂ）において符号Ｄ１で示す矢印は、リフロー工程Ｓ３０中に半導体チップ４０が移動する方向を表す。リフロー工程Ｓ３０中に半導体チップ４０は第１位置Ｐ１に向かって移動する（図５（ａ），（ｂ）参照。）。その後、各接合材を固化させるときには半導体チップ４０は第１位置Ｐ１に位置する（図５（ｃ），（ｄ）参照。）。
リフロー工程Ｓ３０は、全ての構成要素を加熱装置（図示せず。）で加熱することにより実施することができる。加熱温度及び加熱時間は、接合材の種類に応じた温度とすることができる。
なお、第１接合材２０と予備接合材４２とはリフロー工程Ｓ３０中に混じりあって一体化するが、図５においては第１接合材２０と予備接合材４２とが一体化したものも符号２０で表示している。

リフロー工程Ｓ３０の後、基本単位ごとに切り離すことで個々の半導体装置を製造することができる。
なお、本発明の半導体装置の製造方法は、上記した工程以外の工程を含んでいてもよい。

以下、実施形態１に係る半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置の効果について記載する。

実施形態１に係る半導体装置の製造方法によれば、載置工程Ｓ２０では、半導体チップ４０及び接続子５０のうち少なくとも一方を、第１位置Ｐ１よりも所定方向に所定距離だけ移動させた位置に載置するため、後述する実験例に示すように、半導体チップ及び接続子の位置や向きが適切でない不良品の発生率を低下させることが可能となる。

また、実施形態１に係る半導体装置の製造方法によれば、リフロー中に半導体チップ４０を固定する組立治具を用いる必要がないため、生産性を下げてしまうという問題は生じない。

このため、実施形態１に係る半導体装置の製造方法は、生産性を下げることなく、半導体チップ及び接続子の位置や向きが適切でない不良品の発生率を低下させることが可能な半導体装置の製造方法となる。

また、実施形態１に係る半導体装置の製造方法によれば、リフロー中に半導体チップ４０を固定する組立治具を用いる必要がないため、半導体チップや接続子等の大きさが変わっても新たな組立治具を用意する必要がなく、従来の半導体装置の製造方法と比較して、設計変更があったときでも柔軟に対応することが可能となる。

また、実施形態１に係る半導体装置の製造方法によれば、所定距離は、０．０１〜０．２０ｍｍの範囲内にあるため、不良品の発生率を十分に低下させることが可能となり、かつ、半導体チップ及び接続子を適切に載置することが可能となる。

また、実施形態１に係る半導体装置の製造方法によれば、接合材配置工程Ｓ１０では、第１接合材２０を配置する位置を標準位置と同様の位置とするため、公知の半導体装置の製造方法からの変更点を少なくして、設計変更時の生産性の低下を抑制することが可能となる。

また、実施形態１に係る半導体装置の製造方法によれば、載置工程Ｓ２０では、半導体チップ４０として、第１テラス１２に向ける側に予備接合材４２が形成されている半導体チップを用いるため、接合材内における気泡の発生を抑制するとともに半導体チップと接合材との界面のなじみをよくして、予備接合材を用いない場合と比較して半導体チップと第１テラスとの接合の状態をよくすることが可能となる。

実施形態１に係る半導体装置の製造装置によれば、半導体チップ４０及び接続子５０のうち少なくとも一方を、第１位置よりも所定方向Ｄに所定距離だけ移動させた位置に載置するため、生産性を下げることなく、半導体チップ及び接続子の位置や向きが適切でない不良品の発生率を低下させることが可能となる。

［実施形態２］
実施形態２に係る半導体装置の製造方法は、基本的には実施形態１に係る半導体装置の製造方法と同様の方法であるが、載置工程での半導体チップ及び接続子の載置位置が異なる。すなわち、実施形態２に係る半導体装置の製造方法における載置工程Ｓ２０では、図６に示すように、半導体チップ４０及び接続子５０のうち接続子５０を、第１位置Ｐ１よりも所定方向Ｄに所定距離だけ移動させた位置に載置する。実施形態２においては接続子５０のみを第１位置Ｐ１と異なる位置に載置するため、図６に示すＰ１は接続子５０についての第１位置である。

このように、実施形態２に係る半導体装置の製造方法は、載置工程における半導体チップ及び接続子の載置位置が実施形態１に係る半導体装置の製造方法とは異なるが、載置工程Ｓ２０では、半導体チップ４０及び接続子５０のうち少なくとも一方を、第１位置Ｐ１よりも所定方向に所定距離だけ移動させた位置に載置するため、実施形態１に係る半導体装置の製造方法と同様に、生産性を下げることなく、半導体チップ及び接続子の位置や向きが適切でない不良品の発生率を低下させることが可能となる。

なお、実施形態２に係る半導体装置の製造方法は、載置工程における半導体チップ及び接続子の載置位置以外は実施形態１に係る半導体装置の製造方法と同様であるため、実施形態１に係る半導体装置の製造方法が有する効果のうち該当する効果を有する。

実施形態２に係る半導体装置の製造方法においては、第１位置Ｐ１よりも所定方向Ｄに所定距離だけ移動させた位置に載置する対象を接続子５０とすることで、実施形態１に係る半導体装置の製造装置と同等の半導体装置の製造装置を用いることができる。この場合の半導体装置の製造装置の効果は実施形態１で記載したものと同様である。

［実施形態３］
実施形態３に係る半導体装置の製造方法は、基本的には実施形態１に係る半導体装置の製造方法と同様の方法であるが、載置工程での半導体チップ及び接続子の載置位置が異なる。すなわち、実施形態３に係る半導体装置の製造方法における載置工程Ｓ２０では、図７に示すように、半導体チップ４０及び接続子５０の両方を、第１位置Ｐ１よりも所定方向Ｄに所定距離だけ移動させた位置に載置する。実施形態３においては半導体チップ４０及び接続子５０の両方を第１位置Ｐ１と異なる位置に載置するため、図７に示すＰ１は半導体チップ４０及び接続子５０の両方についての第１位置である。

実施形態３においては、半導体チップ４０に関しての所定距離と接続子５０に関しての所定距離は同じである。
なお、本発明においては、半導体チップ４０に関しての所定距離と接続子５０に関しての所定距離とが異なっていてもよい（後述の実験例も参照。）。

このように、実施形態３に係る半導体装置の製造方法は、載置工程における半導体チップ及び接続子の載置位置が実施形態１に係る半導体装置の製造方法とは異なるが、載置工程Ｓ２０では、半導体チップ４０及び接続子５０のうち少なくとも一方を、第１位置Ｐ１よりも所定方向に所定距離だけ移動させた位置に載置するため、実施形態１に係る半導体装置の製造方法と同様に、生産性を下げることなく、半導体チップ及び接続子の位置や向きが適切でない不良品の発生率を低下させることが可能となる。

また、実施形態３に係る半導体装置の製造方法によれば、載置工程Ｓ２０では、半導体チップ４０及び接続子５０の両方を移動させるため、後述する実験例に示すように、半導体チップ又は接続子の一方のみを移動させた場合と比較して、不良品の発生率を一層低下させることが可能となる。

なお、実施形態３に係る半導体装置の製造方法は、載置工程における半導体チップ及び接続子の載置位置以外は実施形態１に係る半導体装置の製造方法と同様であるため、実施形態１に係る半導体装置の製造方法が有する効果のうち該当する効果を有する。

実施形態３に係る半導体装置の製造方法においては、第１位置Ｐ１よりも所定方向Ｄに所定距離だけ移動させた位置に載置する対象を半導体チップ４０及び接続子５０の両方とすることで、実施形態１に係る半導体装置の製造装置と同等の半導体装置の製造装置を用いることができる。この場合の半導体装置の製造装置の効果は実施形態１で記載したものと同様である。

［実験例］
実験例においては、本発明の半導体装置の製造方法の効果を実証するための実験を行った。
実験例は、上記した実施形態１〜３に準じて行った。まず、実験例で用いたリードフレーム、半導体チップ、接続子及び各接合材について説明する。なお、各構成要素の大きさについては、本発明において重要と思われる第１テラス、半導体チップ、接続子の半導体チップに載置する部分についてのみ記載する。

実験例で用いたリードフレームは、各実施形態で説明したリードフレーム１０と同様のものである（図２参照。）。すなわち、第１テラス及び第２テラスからなる基本単位が３０個連なったものを使用した。
第１テラスは、上面視したときに正方形形状からなり、一辺の長さは３．２ｍｍであった。

実験例で用いた半導体チップは、各実施形態で説明した半導体チップ４０と同様のものである。
半導体チップは、上面視したときに正方形形状からなり、一辺の長さは２．９ｍｍであった。
半導体チップとしては、第１テラスに向ける側に予備接合材が、接続子に向ける側に第３接合材が、それぞれ形成されている半導体チップを用いた。実験例における予備接合材及び第３接合材はそれぞれ固形のはんだであり、第３接合材には接続子を載置する前にフラックスの塗布を行った。

実験例で用いた接続子は、各実施形態で説明した接続子と同様のものであるが、第３接合材上（半導体チップ上）に載置する部分が上面視したときに正方形形状からなり、その一辺の長さは２．５ｍｍである。

実験例では、第１接合材及び第２接合材として、はんだペーストを用いた。第３接合材及び予備接合材については、半導体チップの説明において説明したとおりである。

次に、実験例における実験の条件を説明する。
実験例では、比較条件、第１条件、第２条件及び第３条件の４種類の条件で実験を行った。
比較条件は、半導体チップ及び接続子を第１位置に載置した。これは、公知の半導体装置の製造方法に相当する。
第１条件では、半導体チップのみを第１位置から所定方向に０．０５ｍｍ移動させた位置に載置した。これは、実施形態１に相当する。
第２条件では、接続子のみを第１位置から所定方向に０．１０ｍｍ移動させた位置に載置した。これは、実施形態２に相当する。
第３条件では、半導体チップを第１位置から所定方向に０．０５ｍｍ移動させ、接続子を第１位置から所定方向に０．１０ｍｍ移動させた。これは、実施形態３に相当する。

実験例では、各条件につきリードフレーム８個分（基本単位２４０個）の半導体装置を製造した。その後、リフロー工程後の第１テラスからのはみ出し量が０．００ｍｍに収まるものの割合、０．１０ｍｍ以内に収まるものの割合、０．１５ｍｍに収まるものの割合をそれぞれ算出し、評価を行った。０．００ｍｍ、０．１０ｍｍ及び０．１５ｍｍは、いわば不良品か否かの評価基準であり、各割合はいわゆる歩留まりと同様の意味を有する。
なお、「０．００ｍｍ」は、０．０１ミリ単位で計測したときにはみ出し量を計測できないことを意味している。
以下、実験例の結果を表１に記載する。

［表１］
歩留まり ０．００ｍｍ ０．１０ｍｍ ０．１５ｍｍ
比較条件 ３３．８０％ １００．００％ １００．００％
第１条件 ８０．９３％ ９９．５２％ １００．００％
第２条件 ８２．０８％ １００．００％ １００．００％
第３条件 ８４．１６％ １００．００％ １００．００％

また、上記実験で最も優秀な結果を出した第３条件について、試行回数を増やした実験も行った。当該実験は２回に分けて行われ、１回目の実験では、リードフレーム１６０個分（基本単位４８００個）の半導体装置を製造し、２回目の実験では、リードフレーム１０３個分（基本単位３０９０個）の半導体装置を製造した。このように多数の半導体装置を製造した場合でも、リフロー工程後の第１位置からのずれが０．００ｍｍに収まるものの割合は、１回目の実験では８５．１７％、２回目の実験では８６．２１％となり、上記表１に示した実験結果が妥当であることが確認できた。

実験例の結果として、表１に示すように、載置工程で半導体チップ及び接続子のうち少なくとも一方を、第１位置よりも所定方向に所定距離だけ移動させた位置に載置することで、半導体チップ及び接続子の位置や向きが適切でない不良品の発生率を低下させることが可能となることが確認できた。

また、実験例の結果として、載置工程で半導体チップ及び接続子の両方を移動させた位置に載置することで、半導体チップ又は接続子の一方のみを移動させた場合と比較して、不良品の発生率を一層低下させることが可能となることが確認できた。

なお、実験例では比較条件でも高い歩留まりで半導体装置を製造可能な条件で実験を行ったため、０．１０ｍｍ及び０．１５ｍｍの歩留まりでは比較条件と第１〜第３条件との結果を判別できなかった。しかし、０．００ｍｍの歩留まりでは比較条件と第１〜第３条件との結果に明確な差異がある。このため、公知の半導体装置の製造方法では不良品の発生率を十分に低下させることができない条件で実験（半導体装置の製造）を行った場合には、０．１０ｍｍ以上の歩留まりにおいても、公知の半導体装置の製造方法を用いた場合の結果と本発明の半導体装置の製造方法を用いた場合の結果との間に差異が発生するものと考えられる。

本発明の詳細な原理については未だ研究中であるが、第１テラス側と第２テラス側とでリフロー後に接合材が凝固する早さが異なることが関係している可能性がある。いずれにしても、上記した実験例に示すように本発明の効果は明確であり、優れた再現性も得られている。

以上、本発明を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）上記各実施形態において記載した構成要素の数、材質、形状、位置、大きさ、角度等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。

１０…リードフレーム、１２…第１テラス、１４…第２テラス、２０…第１接合材、３０…第２接合材、４０…半導体チップ、４２…予備接合材、５０…接続子、６０…第３接合材、Ｄ…所定方向、Ｄ１…リフロー工程中に半導体チップが移動する方向、Ｐ１…第１位置

Claims (6)

1. リードフレームの第１テラスに通電性の第１接合材を配置するとともに、前記第１テラスとは離隔している第２テラスに通電性の第２接合材を配置する接合材配置工程と、
   半導体チップを前記第１接合材上に載置した後、前記半導体チップと前記第２テラスとを電気的に接続する接続子について、前記接続子の一の端部を前記第２接合材上に載置し、かつ、前記一の端部とは異なる前記接続子の他の端部を前記半導体チップの前記第１テラスに向ける側とは反対の側に配置された第３接合材上に載置する載置工程と、
   前記第１接合材、前記第２接合材及び前記第３接合材を加熱溶融した後に固化させることにより、前記リードフレーム、前記半導体チップ及び前記接続子を接合するリフロー工程とをこの順序で含む半導体装置の製造方法であって、
   前記第２テラスから前記第１テラスへ向かう方向を所定方向とし、上面視した際、前記リフロー工程後に前記半導体チップ及び前記接続子が配置されるべき位置を第１位置とするとき、
   前記載置工程では、前記半導体チップ及び前記接続子のうち少なくとも一方を、前記第１位置よりも前記所定方向に所定距離だけ移動させた位置に載置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記載置工程では、前記半導体チップ及び前記接続子の両方を移動させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記所定距離は、０．０１〜０．２０ｍｍの範囲内にあることを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
   前記半導体チップを前記第１位置に載置する場合に前記第１接合材を配置する位置を標準位置とするとき、
   前記接合材配置工程では、前記第１接合材を配置する位置を前記標準位置と同様の位置とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
   前記載置工程では、前記半導体チップとして、前記第１テラスに向ける側に予備接合材が形成されている半導体チップを用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法に用いるための半導体装置の製造装置であって、
   第２テラスから第１テラスへ向かう方向を所定方向とし、上面視した際、製造すべき半導体装置における半導体チップ及び接続子が配置されるべき位置を第１位置とするとき、
   前記半導体チップ及び前記接続子のうち少なくとも一方を、前記第１位置よりも前記所定方向に所定距離だけ移動させた位置に載置することを特徴とする半導体装置の製造装置。

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