JP2022144070A - Manufacturing method of semiconductor component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体回路パターン上の固定部に複数の端子の半田面を半田付け固定する半導体部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor component in which the solder surfaces of a plurality of terminals are fixed by soldering to fixing portions on a semiconductor circuit pattern.
半導体部品は、基板上に形成された回路パターンと、基板上に搭載された半導体等の電子部品と、回路パターンに半田付け固定される複数の端子とを備えている。複数の端子には、通常、比較的大きな電流が流れる入出力端子と、小電流が流れる制御端子などの信号端子とが含まれる。回路パターンの全体の大きさを出来るだけ小型にするために、複数の端子のそれぞれは、流れる電流の大きさを考慮して端子幅が設計される。各端子が半田付けされる、回路パターンの固定部も、流れる電流の大きさを考慮してその線幅が設計される。すなわち、入出力端子の線幅に比べて、信号端子の線幅は細く設計される。また、信号端子が半田付けされる固定部の線幅も細く、隣接する固定部間の距離も近い。また、信号端子は線幅が細く薄いゆえに撓みやすい特性がある。 A semiconductor component includes a circuit pattern formed on a substrate, an electronic component such as a semiconductor mounted on the substrate, and a plurality of terminals soldered and fixed to the circuit pattern. The plurality of terminals typically includes an input/output terminal through which a relatively large current flows and a signal terminal such as a control terminal through which a small current flows. In order to make the overall size of the circuit pattern as small as possible, the terminal width of each of the plurality of terminals is designed in consideration of the magnitude of the flowing current. The line width of the fixed portion of the circuit pattern to which each terminal is soldered is also designed in consideration of the magnitude of the flowing current. That is, the line width of the signal terminal is designed to be narrower than the line width of the input/output terminal. Further, the line width of the fixed portion to which the signal terminal is soldered is narrow, and the distance between the adjacent fixed portions is short. In addition, the signal terminal has a characteristic of being easily bent due to its narrow line width and thinness.
このような理由から、回路パターン上の半田付けしたい固定部に信号端子を正確に位置決めして確実に半田付け固定することが要請される。 For this reason, it is required to accurately position the signal terminal on the fixing portion to be soldered on the circuit pattern and to securely solder and fix the signal terminal.
従来から、上記のような要請に応えるために、信号端子の半田付け時に絶縁ケースや蓋体を利用して同端子の位置決めを行う方法が提案されている(特許文献1)。 Conventionally, in order to meet the above demands, there has been proposed a method of positioning a signal terminal by using an insulating case or a lid when soldering the signal terminal (Patent Document 1).
特許文献1に示す方法では、絶縁ケースや蓋体に端子を仮固定して位置決めし、その後半田付けを行う。
In the method disclosed in
しかしながら、絶縁ケースや蓋体を用いて端子の位置決めをする方法では、専用の部品(ケースや蓋体など)が必要になってしまう。また、ケースや蓋体に端子を仮固定した後で、端子とパターンとを半田付けする必要があり、作業工程の単純化の障害となる。複数本の端子を回路パターンに同時に簡単に半田付けしたいというニーズにも対応できない。 However, the method of positioning the terminals using an insulating case or lid requires dedicated parts (case, lid, etc.). Moreover, after the terminals are temporarily fixed to the case or lid, it is necessary to solder the terminals and the pattern, which hinders the simplification of the work process. It is not possible to meet the need to easily solder a plurality of terminals to a circuit pattern at the same time.
そこで、本発明の目的は、半導体回路パターン上の固定部に複数の端子の半田面を正確に且つ簡易に半田付け固定できる半導体部品の製造方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor component that can accurately and easily fix the solder surfaces of a plurality of terminals to a fixing portion on a semiconductor circuit pattern.
本発明の一形態に係る半導体部品の製造方法は、
半導体回路パターン上の固定部に複数の端子の半田面が半田付け固定される半導体部品の製造方法において、
金属板を加工することで、前記複数の端子と、前記複数の端子の上端部を連結する連結部と、前記半田面の近傍に位置し前記複数の端子を接続する接続部とを形成する準備工程と、
前記複数の端子の半田面を前記固定部に半田付け固定する固定工程と、
前記連結部と前記接続部を除去する除去工程とを含み、
前記準備工程において、前記接続部は、前記複数の端子の垂直投影方向の範囲に重複しない位置に形成されることを特徴とする。
A method for manufacturing a semiconductor component according to one aspect of the present invention includes:
In a method for manufacturing a semiconductor component in which the solder surfaces of a plurality of terminals are fixed by soldering to a fixing portion on a semiconductor circuit pattern,
Preparation for forming the plurality of terminals, a connecting portion connecting upper end portions of the plurality of terminals, and a connection portion positioned near the solder surface and connecting the plurality of terminals by processing a metal plate. process and
a fixing step of soldering and fixing the solder surfaces of the plurality of terminals to the fixing portion;
A removing step of removing the connecting portion and the connecting portion,
In the preparation step, the connection portion is formed at a position that does not overlap the range of the plurality of terminals in the vertical projection direction.
また、本発明の他の一形態に係る半導体部品の製造方法は、前記複数の端子は平行である。
また、本発明のさらに他の一形態に係る半導体部品の製造方法は、前記複数の端子が、電子半導体部品の制御電流を流す制御端子である。
Also, in a method of manufacturing a semiconductor component according to another aspect of the present invention, the plurality of terminals are parallel.
Further, in a method of manufacturing a semiconductor component according to still another aspect of the present invention, the plurality of terminals are control terminals through which a control current for the electronic semiconductor component flows.
また、本発明のさらに他の一形態に係る半導体部品の製造方法は、前記準備工程において、前記接続部が水平面に対して30度~60度の傾斜角を有するように形成される。 Further, in the method of manufacturing a semiconductor component according to still another aspect of the present invention, in the preparation step, the connecting portion is formed so as to have an inclination angle of 30 degrees to 60 degrees with respect to the horizontal plane.
本発明に係る製造方法によれば、位置決めのための他の手段がなくても、信号端子のような線幅の小さい複数の端子を半導体回路パターン上の固定部に正確に且つ簡易に半田付け固定できる。 According to the manufacturing method of the present invention, a plurality of terminals having a small line width, such as signal terminals, can be accurately and easily soldered to fixed portions on a semiconductor circuit pattern without any other means for positioning. can be fixed.
本発明の一実施形態に係る半導体部品1について、図1を参照して説明する。
A
図1は、制御端子と入出力端子を半田付け固定して不要な個所を除去した半導体部品1の平面図である。同図は、半導体部品1が完成した状態を示している。なお、図1において、X軸方向は半導体部品1の長手の右方向、Y軸方向は半導体部品1の短手の上方向、Z軸方向は、半導体部品1の紙面手前に向かう方向である。
FIG. 1 is a plan view of a
半導体部品1は、熱伝導率の良いAl(アルミニウム)やCu(銅)等からなる金属プレート10と、金属プレート10上に絶縁体11を介して配置された半導体回路パターン(以下、回路パターン)12と、回路パターン12上に搭載された半導体素子などの電子部品13とを備えている。また、半導体部品1は、上記回路パターン12に半田付けされ外部に引き出される入出力端子14と、信号端子である制御端子15、16を備えている。
The
入出力端子14は、入力端子14a、14cと、出力端子14bとで構成される。制御端子15、16は、半導体部品1の左側においてY軸方向に並んでいて、各制御端子15、16はそれぞれ2つの端子で構成される。制御端子15は第1の端子15aと第2の端子15bで構成され、制御端子16は第1の端子16aと第2の端子16bで構成される。なお、制御端子15と制御端子16とは、本発明の端子に相当する。
The input/output terminal 14 is composed of
入力端子14a、14cと、出力端子14bは、電源からの入力電流や、外部に対する出力電流を流す端子である。このため、入出力端子14の線幅は大きく、厚みは一定程度ある。
The
制御端子15、16は、電子半導体部品の制御電流(制御信号)などの小電流を外部から入力する端子である。このため、制御端子15、16の線幅は入出力端子14に比較して小さく、厚みは入出力端子14に比較して薄い。
回路パターン12は、制御端子15の第1の端子15a、第2の端子15bの下端付近に形成されている半田面を半田付け固定する固定部12a、12bを備える。同様に、回路パターン12は、制御端子16の第1の端子16a、第2の端子16bの下端付近に形成されている半田面を半田付け固定する固定部12c、12dを備える。
The
制御端子15の第1の端子15aと第2の端子15bは平行であり、その間隔と、回路パターン12に固定部12a、12bの間隔は図示のように接近している。また、これらの制御端子15は細く撓みやすく、第1の端子15aと第2の端子15bの相対位置が変化しやすい。後述のように、このような特性の制御端子15であっても、これらの端子の半田面を固定部12a、12bに対して正確に位置合わせをして確実に半田付けを行うことができる。制御端子16の第1の端子16aと第2の端子16bも同様である。
なお、入出力端子14や制御端子15,16は、銅合金等、電気的特性の良い金属板を打ち抜き加工と折り曲げ加工されることで形成され、その後、所定の箇所に半田付け固定される。
The
The input/output terminal 14 and the
図2は、制御端子用金属片を半田付け固定する前の半導体部品1の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of the
制御端子用金属片100は、詳細については後述するように、準備工程において、1枚の金属板を打ち抜き加工と曲げ加工により形成される。
As will be described later in detail, the control
制御端子用金属片100は、第1の端子15a、第2の端子15bからなる制御端子15と、制御端子15を連結する連結部20と接続部21とで構成される。連結部20は、制御端子15の上端部を連結し、接続部21は、制御端子15の下端部を連結する。同様に、制御端子用金属片101も、第1の端子16a、第2の端子16bからなる制御端子16と、制御端子16を連結する連結部22と接続部23とで構成される。
The control
このように、制御端子15が、連結部20と接続部21で連結されているため、制御端子15を構成する第1の端子15a、第2の端子15bの相互の位置関係(平行関係と間隔)は、変動することなく安定している。制御端子16も同様である。
In this way, since the
制御端子用金属片100、101は、上記の連結状態で矢印のように上部から降下して回路パターン12上の所定の位置に位置合わせされる。その後、制御端子15、16の下端部付近に形成されている半田面が、固定部12a、12b、固定部12c、12dに半田付け固定される。
The control
図3は、制御端子15、16の半田面を半田付け固定した後の半導体部品1の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of the
図示のように、制御端子用金属片100、101が回路パターン上に半田付け固定される。半田付け時には、制御端子15を連結する連結部20、接続部21と、制御端子16を連結する連結部22、接続部23は除去されていない。そこで、この状態でそれらの連結部20、22と接続部21、23がカッター治具等で除去される。これらの除去が行われることで図1の完成した状態となる。
As shown, control
なお、図2では、入出力端子14の半田付け固定が完了しているが、これらの端子の不要箇所の除去が行われていない。そこで、図3において、それらの不要部の除去が、連結部20、22と接続部21、23の除去時に同時または別々に行われる。
In FIG. 2, the input/output terminals 14 are completely fixed by soldering, but unnecessary parts of these terminals are not removed. Therefore, in FIG. 3, the removal of those unnecessary portions is performed simultaneously or separately when the connecting
次に、制御端子15、16を含む制御端子用金属片100、101の形状について説明する。なお、制御端子用金属片100は制御端子用金属片101と対称形であるため、以下、制御端子用金属片100について説明する。
Next, the shapes of the control
図4(A)、(B)は、制御端子用金属片100の斜視図、Y軸方向断面図である。図4(A)において、点線の囲った部分は接続部21の法線方向の正面図である。
4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view in the Y-axis direction of the control
図4において、準備工程で打ち抜き加工と曲げ加工で形成された制御端子用金属片100は、制御端子15を構成する第1の端子15aと第2の端子15bと、連結部20と、接続部21で構成されている。制御端子15を構成する第1の端子15aと第2の端子15bの下部には半田面15eと半田面15fが形成される。
In FIG. 4, the control
第1の端子15aと第2の端子15bは平行である。第1の端子15aは、上方から見て途中で略垂直に下方に折り曲げられ、下端部付近でさらに略垂直に下方に折り曲げられて半田付けのためのフラットな半田面15eが形成される。同様に、第2の端子15bにもフラットな半田面15fが形成される。
The
制御端子用金属片101も、同様な構成である。
The control
連結部20は、打ち抜き加工時に第1の端子15aと第2の端子15bの上端部を連結するように残される。接続部21は、打ち抜き加工時に第1の端子15aと第2の端子15bの下端部を接続(連結)するように残される。詳細には、接続部21は、半田面15eと半田面15fとの近傍に位置し、第1の端子15aと第2の端子15bの下端部を接続する。連結部20と半田面15e、15fは水平面Hに対して平行であり、接続部21は、水平面Hに対して45度の傾斜角である角度αで左上方に傾斜するように折り曲げされている。
The connecting
図4(B)に示すように、制御端子15を含む制御端子用金属片100の構成は、その断面において、第1の端子15a、第2の端子15bの垂直投影方向の範囲A1と、第1の端子15a、第2の端子15bの垂直投影方向に重複しない範囲A2とに区分できる。このように区分すると、第1の端子15a、第2の端子15bは範囲A1内の位置にあり、接続部21は、水平面Hに対して45度の角度αで左上方に傾斜しているため、範囲A2内の位置にある。
As shown in FIG. 4B, the configuration of the control
準備工程においては、上記の構成の制御端子用金属片100、101がそれぞれ1枚の金属板を加工することで形成される。 In the preparation process, the control terminal metal strips 100 and 101 having the above configuration are each formed by processing one metal plate.
準備工程において形成した以上の構成の制御端子用金属片100、101が、次の段階の固定工程(図2)で固定部12a~12dに半田付け固定される。すなわち、図2、図4に示すように、第1の端子15aの半田面15eが回路パターン12の固定部12aに位置合わせされ、同時に、第2の端子15bの半田面15fが回路パターン12の固定部12dに位置合わせされ、その後、それらの半田面が半田付け固定される。
The control
固定工程を終えると、除去工程に入る。 After the fixing process is completed, the removal process is started.
図3は固定工程が終えた状態であり、この図3の状態で連結部20、接続部21がカッター等の切断治具で除去される。図4において、切断治具による連結部20の5か所の切断ラインは切断ラインC1であり、接続部21の切断ラインは切断ラインC2である。なお、連結部20は第1の端子15aと第2の端子15bの端部を連結していればよく、本例のように5か所の切断箇所ではなく、最低2か所の切断箇所を有していればよい。
FIG. 3 shows the state after the fixing step, and in the state shown in FIG. 3, the connecting
接続部21の切断において、接続部21は図4のように水平面Hに対し左上方に45度傾斜している。このため、接続部21の周囲に切断治具を挿入可能な広い空間が形成される。これにより、接続部21を除去する作業性が良くなる。連結部20については、金属プレート10の外側に突出しているため、その除去は容易である。なお、入出力端子14の側方に突出している不要部についてもこの除去工程で除去される。
In cutting the connecting
以上のように、予め、制御端子15、16を含む制御端子用金属片100、101が、それぞれ1枚の金属板に対する金属加工で形成され(準備工程)、図2において、これらの制御端子用金属片100、101が半田付け固定される(固定工程)。続いて、図3において、連結部20、22と接続部21、23、およびその他の不要部が除去される(除去工程)。
As described above, the control terminal metal strips 100 and 101 including the
以上の工程中、固定工程では、制御端子15を構成する第1の端子15a、第2の端子15bが連結部20と接続部21の2か所で連結されているため、各端子15a、15bの相対位置が変化しない。このため、半田付け時にその位置関係は変動しない。このため、半田付け時の位置合わせが正確でかつ容易となる。
Among the above steps, in the fixing step, the
また、除去工程では、接続部21の周囲に切断治具を挿入可能な広い空間が形成されるため、接続部21を除去する作業性が良くなる。
In addition, in the removing step, a wide space is formed around the connecting
制御端子16においても同様である。
The same applies to the
以上のように、本実施形態の方法では、信号端子のような線幅の小さい複数の端子を半導体回路パターン上の固定部に正確に且つ簡易に半田付け固定できる。 As described above, according to the method of the present embodiment, a plurality of terminals having a small line width, such as signal terminals, can be accurately and easily fixed to the fixing portion on the semiconductor circuit pattern by soldering.
なお、本実施形態では、制御端子15を2つの端子15a,15bを平行に配列して構成しているが、3つ以上の制御端子を平行配列しても良い。この場合、準備工程では3つ以上の制御端子が一つの連結部と一つの接続部で連結される。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、接続部21が水平面Hに対し左上方に45度傾斜しているが、この角度αは接続部21の周囲にカッターが挿入可能な空間を形成できる大きさであればよい。したがって、切断治具の種類により、この角度αは水平面に対して30度~60度の範囲から選択することが可能である。
Further, in the present embodiment, the connecting
10:金属プレート
15、16:制御端子(本発明の端子)
15a、16a:第1の端子
15b,16b:第2の端子
20、22:連結部
21:接続部
15e、15f:半田面
100、101:制御端子用金属片
C1、C2:切断ライン
10:
15a, 16a:
Claims (4)
金属板を加工することで、前記複数の端子と、前記複数の端子の上端部を連結する連結部と、前記半田面の近傍に位置し前記複数の端子を接続する接続部とを形成する準備工程と、
前記複数の端子の前記半田面を前記固定部に半田付け固定する固定工程と、
前記連結部と前記接続部を除去する除去工程とを含み、
前記準備工程において、前記接続部は、前記複数の端子の垂直投影方向の範囲に重複しない位置に形成されることを特徴とする、半導体部品の製造方法。 In a method for manufacturing a semiconductor component in which the solder surfaces of a plurality of terminals are fixed by soldering to a fixing portion on a semiconductor circuit pattern,
Preparation for forming the plurality of terminals, a connecting portion connecting upper end portions of the plurality of terminals, and a connection portion positioned near the solder surface and connecting the plurality of terminals by processing a metal plate. process and
a fixing step of fixing the solder surfaces of the plurality of terminals to the fixing portion by soldering;
A removing step of removing the connecting portion and the connecting portion,
A method of manufacturing a semiconductor component, wherein, in the preparation step, the connecting portion is formed at a position that does not overlap a range of the plurality of terminals in a vertical projection direction.
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