JP2544676B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP2544676B2 JP13674890A JP13674890A JP2544676B2 JP 2544676 B2 JP2544676 B2 JP 2544676B2 JP 13674890 A JP13674890 A JP 13674890A JP 13674890 A JP13674890 A JP 13674890A JP 2544676 B2 JP2544676 B2 JP 2544676B2
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Abstract

PURPOSE:To facilitate the manufacture of a semiconductor device in excellent radiating characteristics by a method wherein the metallic members different from leads are laid between flange parts and a semiconductor element. CONSTITUTION:A semiconductor device wherein metallic members 3, 4 different from the leads 1, 2 are laid between flange parts 9, 10 and a semiconductor element 5 is manufactured. Accordingly, the wall thickness and the diameter of the metallic members 3, 4 can be set up freely to be actuated effectively as radiators. Furthermore, non-oxidative gas for heating process can be fed to the region containing solder layers 11, 12, 13, 14 from multiple positions such as a gas inlet port 20 and a gas introducing channel 23 between jigs 15 and 16. Through these procedures, respective solder layers 11, 12, 13, 14 can be contained in excellent non-oxidative gas atmosphere. Accordingly, the oxidation of the solder can be satisfactorily avoided.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、2つのリードのフランジ部の間に半導体素
子が挟まれて半田付けされた構造を有する半導体装置の
製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having a structure in which a semiconductor element is sandwiched between two lead flange portions and soldered.

[従来の技術及び発明が解決しようとする課題] 同軸上に対向配置された2本のリードの先端部に形成
された釘頭状のヘッダ部(以下、フランジ部と称する)
の間に半導体チップが挟まれた構造のダイオードがあ
る。この種のダイオードは小信号用から電力用まで広く
使用されている。ところで、電力用ダイオードの場合に
は、その放熱性を少しでも向上する必要がある。放熱性
を向上させる有効な手段としてリード線径を太くする方
法があるが、曲げ加工等の点で太くするにも限界があ
る。従って、フランジ部を肉厚に形成してこれを放熱板
として有効に機能させることができれば望ましい。しか
しながら、フランジ部は棒状のリード部の先端を軸方向
に押し潰して形成するため、これを肉厚に形成すること
は困難である。
[Prior Art and Problems to be Solved by the Invention] A nail-head-shaped header portion (hereinafter, referred to as a flange portion) formed at the tips of two leads coaxially opposed to each other.
There is a diode with a structure in which a semiconductor chip is sandwiched between. This kind of diode is widely used for small signals to power. By the way, in the case of a power diode, it is necessary to improve the heat dissipation thereof as much as possible. Although there is a method of thickening the lead wire diameter as an effective means for improving heat dissipation, there is a limit to thickening the lead wire in terms of bending and the like. Therefore, it is desirable that the flange portion be formed thick so that it can effectively function as a heat dissipation plate. However, since the flange portion is formed by crushing the tip end of the rod-shaped lead portion in the axial direction, it is difficult to form the flange portion with a large thickness.

そこで、本発明は放熱性の良い半導体装置を容易に製
造することが可能な方法を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method capable of easily manufacturing a semiconductor device having good heat dissipation.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するための本発明は、実施例を示す図
面の符号を参照して説明すると、リード部7、8と該リ
ード部7、8の先端部に形成されたフランジ部9、10と
をそれぞれ有する第1及び第2のリード1、2を有し、
前記第1のリード1のフランジ部9と前記第2のリード
2のフランジ部10との間に第1の半田層11と第1の金属
部材3と第2の半田層12と半導体素子5と第3の半田層
13と第2の金属部材4と第4の半田層14とが順に配置さ
れた半導体装置を製造する方法において、一方の主面に
前記第1のリード1のフランジ部9と前記第1の半田層
11と前記第1の金属部材3と前記第2の半田層12と前記
半導体素子5と前記第3の半田層13と前記第2の金属部
材4と前記第4の半田層14との合計の厚みよりも深い凹
部17を有し、且つ前記凹部17の底面に第1のリード挿入
孔19とガス導入孔20が形成されている第1の治具15と、
一方の主面に第2のリード挿入孔21が形成されている第
2の治具16とを用意する工程と、前記第1の治具15の前
記第1のリード挿入孔19に前記第1のリード1の前記リ
ード部7を挿入し、且つ前記第1の治具15の前記凹部17
の中に前記第1のリード1の前記フランジ部9と、前記
第1の半田層11と、前記第1の金属部材3と、前記第2
の半田層12と、前記半導体素子5と、前記第3の半田層
13と、前記第2の金属部材4と、前記第4の半田層14と
をこの順番に積層配置する工程と、前記第2の治具16の
前記第2のリード挿入孔21に前記第2のリード2のリー
ド部8を挿入し、前記第1の治具15の前記主面に前記第
2の治具16の前記主面を対向させ、前記第4の半田層14
の上に前記第2のリード2のフランジ部10を載置する工
程と、前記第1及び第2の治具15、16の対向面間のガス
導入路23と前記ガス導入孔20を介して前記凹部17の中に
非酸化性ガスを導入し、且つ前記第1、第2、第3及び
第4の半田層11、12、13、14を加熱して前記第1のリー
ド1のフランジ部9と前記第1の金属部材3と前記半導
体素子5と前記第2の金属部材4と前記第2のリード2
のフランジ部10とを前記第1、第2、第3及び第4の半
田層11、12、13、14によってそれぞれ固定する工程とを
有することを特徴とする半導体装置の製造方法に係わる
ものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention for achieving the above object will be described with reference to the reference numerals of the drawings showing an embodiment. Having first and second leads 1, 2 each having a formed flange portion 9, 10,
Between the flange portion 9 of the first lead 1 and the flange portion 10 of the second lead 2, the first solder layer 11, the first metal member 3, the second solder layer 12, and the semiconductor element 5 are provided. Third solder layer
In a method of manufacturing a semiconductor device in which a third metal member 4, a second metal member 4, and a fourth solder layer 14 are sequentially arranged, a flange portion 9 of the first lead 1 and the first solder are formed on one main surface. layer
11, the first metal member 3, the second solder layer 12, the semiconductor element 5, the third solder layer 13, the second metal member 4, and the fourth solder layer 14 A first jig 15 having a recess 17 deeper than the thickness and having a first lead insertion hole 19 and a gas introduction hole 20 formed in the bottom surface of the recess 17;
A step of preparing a second jig 16 having a second lead insertion hole 21 formed on one main surface; and a step of preparing the first jig 15 in the first lead insertion hole 19 of the first jig 15. The lead portion 7 of the lead 1 is inserted, and the recess 17 of the first jig 15 is inserted.
Inside, the flange portion 9 of the first lead 1, the first solder layer 11, the first metal member 3, and the second
Solder layer 12, the semiconductor element 5, and the third solder layer
13, a step of stacking the second metal member 4 and the fourth solder layer 14 in this order, and the second lead insertion hole 21 of the second jig 16 with the second The lead portion 8 of the lead 2 is inserted, the main surface of the second jig 16 is opposed to the main surface of the first jig 15, and the fourth solder layer 14
Via the step of placing the flange portion 10 of the second lead 2 on the above, and the gas introduction path 23 and the gas introduction hole 20 between the facing surfaces of the first and second jigs 15 and 16 A flange portion of the first lead 1 is formed by introducing a non-oxidizing gas into the recess 17 and heating the first, second, third and fourth solder layers 11, 12, 13 and 14. 9, the first metal member 3, the semiconductor element 5, the second metal member 4, and the second lead 2
And a step of fixing the flange portion (10) and the first, second, third and fourth solder layers (11, 12, 13, 14), respectively, to a method for manufacturing a semiconductor device. is there.

[作 用] 本発明によれば、フランジ部9、10と半導体素子5と
の間にリード1、2とは別体の金属部材3、4を介した
半導体装置を提供できる。従って、金属部材3、4の肉
厚及び径を自由に設定でき、これを放熱体として有効に
機能させることができる。結果として、放熱性の向上し
た半導体装置を提供できる。また、本発明では加熱する
ときに半田層11、12、13、14の収容される領域にガス導
入孔20と第1及び第2の治具15、16間のガス導入路23の
複数個所から非酸化性ガスを供給するので、各半田層1
1、12、13、14の周辺を良好に非酸化性ガス雰囲気にで
きる。従って、半田の酸化が良好に防止されて半田付け
の接続強度が十分に高くなり、且つ半導体装置の電気抵
抗及び熱抵抗が小さくなる。
[Operation] According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device in which the metal members 3 and 4 separate from the leads 1 and 2 are interposed between the flange portions 9 and 10 and the semiconductor element 5. Therefore, the thicknesses and diameters of the metal members 3 and 4 can be freely set, and this can effectively function as a heat radiator. As a result, a semiconductor device with improved heat dissipation can be provided. Further, according to the present invention, when heating the solder layers 11, 12, 13, 14 from the gas introduction hole 20 and the plurality of gas introduction passages 23 between the first and second jigs 15, 16 in the area where the solder layers 11, 12, 13, 14 are accommodated. Since non-oxidizing gas is supplied, each solder layer 1
A good non-oxidizing gas atmosphere can be created around 1, 12, 13, and 14. Therefore, the oxidation of the solder is satisfactorily prevented, the connection strength for soldering is sufficiently increased, and the electrical resistance and thermal resistance of the semiconductor device are reduced.

[実施例] 次に、第1図〜第5図を参照して本発明の1実施例に
係わる電力用ダイオードの製造方法を説明する。
[Embodiment] Next, a method of manufacturing a power diode according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

本実施例によって製造する同軸リード型電力用ダイオ
ードは、第2図及び第5図に示すように第1及び第2の
リード1、2と、第1及び第2の金属部材3、4と、半
導体素子としてのダイオードチップ5と、樹脂封止体6
とから成る。
As shown in FIGS. 2 and 5, the coaxial lead type power diode manufactured according to the present embodiment has first and second leads 1 and 2, first and second metal members 3 and 4, and Diode chip 5 as a semiconductor element, and resin sealing body 6
It consists of and.

第1及び第2のリード1、2は、直線状に延びている
棒状リード部7、8と、この棒状リード部7、8の先端
部を釘頭状(鍔状)に押し潰すことによって形成された
フランジ部9、10とをそれぞれ有している。ヘッダとし
てのフランジ部9、10は比較的肉薄であるので、プレス
加工で容易且つ安価に形成することができる。
The first and second leads 1 and 2 are formed by crushing the rod-shaped lead portions 7 and 8 extending linearly and the tip end portions of the rod-shaped lead portions 7 and 8 into a nail-head shape (a collar shape). And flange portions 9 and 10 which are respectively formed. Since the flange portions 9 and 10 as the header are relatively thin, they can be easily and inexpensively formed by pressing.

第1及び第2の金属部材3、4は、略台形の金属ブロ
ックであり、放熱性の良い銅(Cu)ブロックの表面に半
田付性の良いNi(ニッケル)メッキ層を設けたものであ
る。第1の金属部材3の一方及び他方の表面には第1及
び第2の半田層11、12が設けられ、第2の金属部材4の
一方及び他方の表面には第3及び第4の半田層13、14が
設けられている。
The first and second metal members 3 and 4 are substantially trapezoidal metal blocks, and are copper (Cu) blocks with good heat dissipation provided with a Ni (nickel) plating layer with good solderability on the surface. . First and second solder layers 11 and 12 are provided on one and the other surfaces of the first metal member 3, and third and fourth solder layers are provided on the one and the other surface of the second metal member 4. Layers 13 and 14 are provided.

ダイオードチップ5はpn接合を含む半導体基板と、こ
の基板の一対の主面に設けられた一対のニッケル電極層
とから成る。なお、ダイオードチップ5のニッケル電極
層が半田層12、13を介して金属部材3、4に固着され
る。
The diode chip 5 is composed of a semiconductor substrate including a pn junction and a pair of nickel electrode layers provided on a pair of main surfaces of the substrate. The nickel electrode layer of the diode chip 5 is fixed to the metal members 3 and 4 via the solder layers 12 and 13.

第2図に示す組立部品に基づいて第5図の電力用ダイ
オードを製作する時には、第1図、第3図及び第4図に
示す第1及び第2の治具15、16を用意する。第1及び第
2の治具15、16は互いに対向する主面に第1及び第2の
凹部17、18を有する。第1図及び第3図にはダイオード
1個分に対応する凹部17、18のみが示されているが、実
際には第1及び第2の治具15、16に多数の凹部17、18が
縦横に蜂の巣状に設けられている。第1の治具15の第1
の凹部17は第2の治具16の第2の凹部18の深さよりも深
く形成されている。
When manufacturing the power diode shown in FIG. 5 based on the assembly parts shown in FIG. 2, first and second jigs 15 and 16 shown in FIGS. 1, 3, and 4 are prepared. The first and second jigs 15 and 16 have first and second recesses 17 and 18 on their main surfaces facing each other. Although only the recesses 17 and 18 corresponding to one diode are shown in FIGS. 1 and 3, in reality, a large number of recesses 17 and 18 are provided in the first and second jigs 15 and 16. It is provided like a honeycomb in the vertical and horizontal directions. First of the first jig 15
The recess 17 is deeper than the second recess 18 of the second jig 16.

第1の凹部17の底面には特に第4図から明らかなよう
に第1のリード挿入孔19とこれを離間して包囲する複数
(4個)のガス導入孔20が形成されている。第2の凹部
18の底面には第2のリード挿入孔21が形成されている。
なお、第1及び第2のリード挿入孔19、21は第1及び第
2の凹部17、18の底面の中央に配置されている。また、
第1及び第2の凹部17、18の底面は逆円錐又は逆円錐台
状に形成されている。また、ガス導入孔20は第4図で点
線で示すフランジ部9が配置される領域よりも外側に位
置している。
As is clear from FIG. 4, the first lead insertion hole 19 and a plurality of (four) gas introduction holes 20 surrounding the first lead insertion hole 19 are formed on the bottom surface of the first recess 17, as shown in FIG. Second recess
A second lead insertion hole 21 is formed on the bottom surface of 18.
The first and second lead insertion holes 19 and 21 are arranged at the centers of the bottom surfaces of the first and second recesses 17 and 18, respectively. Also,
The bottom surfaces of the first and second recesses 17 and 18 are formed in the shape of an inverted cone or an inverted truncated cone. Further, the gas introduction hole 20 is located outside the region where the flange portion 9 shown by the dotted line in FIG. 4 is arranged.

次に、第3図に示すように、第1の治具15と第2の治
具16をその一方の主面を上向きにして配置した後、第1
のリード1のリード部7及びフランジ部9がそれぞれ第
1のリード挿入孔19及び第1の凹部17に収容されるよう
に第1のリード1を第1の治具15に配置し、更に、第1
の金属部材3及びダイオードチップ5及び第2の金属部
材4を投入する。第3図ではダイオードチップ5及び金
属部材4が浮いた状態に示されているが、勿論第1の金
属部材3上に順に載置される。また、第2のリード2の
リード部8及びフランジ部10がそれぞれ第2のリード挿
入孔21及び第2の凹部18に収容されるように第2のリー
ド2を第2の治具16に配置する。フランジ部9の周縁は
第1の凹部17の底面に形成されたテーパー部に当接す
る。従って、フランジ部9の径にバラツキがあってもフ
ランジ部9は凹部17の底面に安定的に接触する。
Next, as shown in FIG. 3, after arranging the first jig 15 and the second jig 16 with one main surface thereof facing upward,
The first lead 1 is arranged in the first jig 15 so that the lead portion 7 and the flange portion 9 of the lead 1 are housed in the first lead insertion hole 19 and the first recess 17, respectively, and further, First
Then, the metal member 3, the diode chip 5, and the second metal member 4 are charged. Although the diode chip 5 and the metal member 4 are shown in a floating state in FIG. 3, they are, of course, placed on the first metal member 3 in order. In addition, the second lead 2 is arranged on the second jig 16 so that the lead portion 8 and the flange portion 10 of the second lead 2 are housed in the second lead insertion hole 21 and the second recess 18, respectively. To do. The peripheral edge of the flange portion 9 contacts the tapered portion formed on the bottom surface of the first recess 17. Therefore, even if the diameter of the flange portion 9 varies, the flange portion 9 stably contacts the bottom surface of the recess 17.

なお、第1の凹部17の深さはフランジ部9と半田層11
と金属部材3と半田層12とダイオードチップ5と半田層
14と金属部材4と半田層13との合計の厚さよりも深い。
また、第1の凹部17の径は第1及び第2の金属部材3、
4及びダイオードチップ5の径にほぼ等しいので、これ
等の同軸的配置が達成される。
The depth of the first recess 17 is determined by the flange portion 9 and the solder layer 11.
, Metal member 3, solder layer 12, diode chip 5, solder layer
It is deeper than the total thickness of 14, the metal member 4, and the solder layer 13.
Further, the diameter of the first recess 17 is equal to the diameter of the first and second metal members 3,
4 and the diameter of the diode chip 5 are approximately equal, so that these coaxial arrangements are achieved.

次に、第3図で矢印で示すように、第2の治具16をそ
の一方の主面が下向きになるように反転させ、第1の治
具15と第2の治具16とがその一方の主面が互いに対向し
且つ第1及び第2の凹部17、18が互いに対向するように
配置する。なお、第1の治具15と第2の治具16はスペー
サ(図示せず)によって0.3mm程度離間されている。第
1及び第2の治具15、16を組み合せると、第1及び第2
の凹部17、18で形成された空間領域22に第1の金属部材
3とダイオードチップ5と第2の金属部材4と第2のリ
ード2のフランジ部10とがこの順番で一方のフランジ部
9の上に配置される。また、第1及び第2の治具15、16
間に空間領域22に通じるガス導入路23が得られる。
Next, as shown by the arrow in FIG. 3, the second jig 16 is inverted so that one main surface thereof faces downward, and the first jig 15 and the second jig 16 are It is arranged so that one main surface faces each other and the first and second recesses 17 and 18 face each other. The first jig 15 and the second jig 16 are separated by a spacer (not shown) by about 0.3 mm. When the first and second jigs 15 and 16 are combined, the first and second jigs
The first metal member 3, the diode chip 5, the second metal member 4, and the flange portion 10 of the second lead 2 are arranged in this order in the space region 22 formed by the recesses 17 and 18 of the first flange portion 9 in this order. Placed on top of. In addition, the first and second jigs 15 and 16
A gas introduction path 23 leading to the space region 22 is obtained therebetween.

次に、おもりを載せるなどの手段によって第2のリー
ド2をフランジ部9側に軽く押圧する。これによって、
第1の金属部材3とダイオードチップ5と第2の金属部
材4が第1及び第2のリード1、2のフランジ部9、10
の間で挟持される。また、第1のリード1のフランジ部
9の周囲は凹部17の底面に押し付けられる。このとき、
凹部17の底面において第1のガス導入孔20は平面的に見
てフランジ部9よりも外側に位置し、第1の半田層11に
近接している。また、第1のガス導入孔20は第1の金属
部材3よりも下側に位置する。なお、第1図及び第3図
では、説明の便宜上リード部7、8とリード挿入孔19、
21の周面との間に隙間が生じているが、実際には組立中
に第1及び第2のリード1、2の横方向の移動を制限す
るために上記の隙間は無視できる程度に小さい。
Next, the second lead 2 is lightly pressed to the flange portion 9 side by means such as placing a weight. by this,
The first metal member 3, the diode chip 5, and the second metal member 4 are the flange portions 9 and 10 of the first and second leads 1 and 2.
Sandwiched between. The periphery of the flange portion 9 of the first lead 1 is pressed against the bottom surface of the recess 17. At this time,
On the bottom surface of the recess 17, the first gas introduction hole 20 is located outside the flange portion 9 in plan view and is close to the first solder layer 11. Further, the first gas introduction hole 20 is located below the first metal member 3. 1 and 3, for convenience of explanation, the lead portions 7 and 8 and the lead insertion hole 19,
Although a gap is formed between the peripheral surface of 21 and the peripheral face, the above gap is actually negligibly small in order to limit the lateral movement of the first and second leads 1 and 2 during assembly. .

次に、加熱炉の中を窒素ガスに水素ガスを混入させた
還元性ガス雰囲気に維持してから、第1及び第2の治具
15、16を伴なってダイオード組立体を加熱炉の中に投入
する。第1及び第2の凹17、18から成る空間領域22の全
体がガス導入孔20と第1及び第2の治具15、16の界面の
ガス導入路23を通して導入された還元性ガスによって置
換される。その後、所定の温度管理に基づいて加熱を行
うことによって半田層11、12、13、14は一度溶融した状
態を経てから固化される。半田層11、12、13、14の加熱
中は空間領域22の上方及び下方から連続して還元性ガス
が供給され続けるから、加熱中における半田層11、12、
13、14及びその接着面となる部分の酸化が防止される。
従って、半田フラックスを用いないでも良好な半田付け
が行え、一対のフランジ部9、10の間に第1及び第2の
金属部材3、4とダイオードチップ5が機械的に強固に
且つ電気的にも良好に半田付けできる。また、フラック
スを使用しないでよいから、従来問題とされていたフラ
ックスの残渣に起因する特性低下も生じない。
Next, the heating furnace is maintained in a reducing gas atmosphere in which hydrogen gas is mixed with nitrogen gas, and then the first and second jigs are used.
The diode assembly with 15 and 16 is put into a heating furnace. The entire space region 22 consisting of the first and second recesses 17 and 18 is replaced by the reducing gas introduced through the gas introduction hole 20 and the gas introduction passage 23 at the interface between the first and second jigs 15 and 16. To be done. Then, by heating based on predetermined temperature control, the solder layers 11, 12, 13, 14 are once melted and then solidified. Since the reducing gas is continuously supplied from above and below the space region 22 during the heating of the solder layers 11, 12, 13, and 14, the solder layers 11 and 12 during the heating,
Oxidation of 13, 14 and the part that becomes the adhesive surface is prevented.
Therefore, good soldering can be performed without using a solder flux, and the first and second metal members 3 and 4 and the diode chip 5 are mechanically and electrically strong between the pair of flange portions 9 and 10. Can be soldered well. Further, since it is not necessary to use the flux, the characteristic deterioration due to the residue of the flux, which has been a problem in the past, does not occur.

以上のようにして得られたダイオード組立体に周知の
トランスファモールドによって樹脂封止体6を第5図に
示すように形成することによって、電力用ダイオードを
完成させる。
A power diode is completed by forming a resin encapsulant 6 on the diode assembly obtained as described above by a well-known transfer mold as shown in FIG.

この電力用ダイオードの金属部材3、4は放熱体とし
て有効に機能する。従って、リード1、2のフランジ部
9、10を大きく形成することなしに放熱性の向上した電
力用ダイオードを提供できる。また、本実施例では第1
及び第2の凹部17、18で形成された空間領域22にその上
方側及び下方側から還元性ガスが供給されるので、空間
領域22に収容された全ての半田層11、12、13、14の周辺
を還元性ガス雰囲気にできる。このため、半田層11、1
2、13、14の酸化が確実に防止されている。結果とし
て、半田付け強度が十分に大きく、電気的特性も良好な
電力用ダイオードを提供できる。
The metal members 3 and 4 of this power diode effectively function as a heat radiator. Therefore, it is possible to provide a power diode with improved heat dissipation without forming the flange portions 9 and 10 of the leads 1 and 2 large. Further, in the present embodiment, the first
Since the reducing gas is supplied to the space region 22 formed by the second recesses 17 and 18 from the upper side and the lower side thereof, all the solder layers 11, 12, 13, 14 accommodated in the space region 22. It is possible to create a reducing gas atmosphere around. Therefore, the solder layers 11, 1
Oxidation of 2, 13, 14 is surely prevented. As a result, it is possible to provide a power diode having a sufficiently large soldering strength and good electrical characteristics.

[変形例] 本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例え
ば次の変形が可能である。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications are possible.

(1) 半田層11、14はフランジ部9、10に予め形成し
て供給しても良い。また、半田層12、13をダイオードチ
ップ5側に設けて供給してもよい。また、半田層11、1
2、13、14を独立の半田箔として供給してもよい。
(1) The solder layers 11 and 14 may be preformed on the flange portions 9 and 10 and supplied. Further, the solder layers 12 and 13 may be provided by being provided on the diode chip 5 side. Also, the solder layers 11, 1
2, 13, 14 may be supplied as independent solder foils.

(2) 非酸化性ガスは通常還元性ガスを使用するが、
リードや半田の材質等によっては不活性ガスであっても
良い。
(2) Normally, reducing gas is used as non-oxidizing gas,
Inert gas may be used depending on the material of the leads and the solder.

(3) ガス導入孔20の形成位置は適宜変更できるが、
半田層11の周辺に非酸化性ガスを直接供給できるように
平面的にフランジ部9よりも外側で且つ第1の金属部材
3の下側に配置するのが望ましい。
(3) The formation position of the gas introduction hole 20 can be changed as appropriate,
It is preferable that the solder layer 11 is arranged outside the flange portion 9 and below the first metal member 3 in plan view so that the non-oxidizing gas can be directly supplied to the periphery of the solder layer 11.

(4) 第1の治具15と第2の治具16の界面に形成され
る離間部から成るガス導入路23はスペーサによって設け
るとなしに、第1及び/又は第2の治具15、16に形成さ
れた溝部(ガス導入溝)に基づいて形成しても良い。
(4) The gas introduction path 23, which is a separation portion formed at the interface between the first jig 15 and the second jig 16, is not provided by a spacer, and the first and / or second jig 15, It may be formed based on the groove portion (gas introduction groove) formed in 16.

(5) 第2の治具16の凹部18を省くことができる。(5) The recess 18 of the second jig 16 can be omitted.

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば放熱性が向上し且つ半
田の機械的及び電気的接続が良好な半導体装置を容易に
形成することができる。
[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to easily form a semiconductor device having improved heat dissipation and good mechanical and electrical connection of solder.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施例に係わる電力用ダイオードの部
品が収容された第1及び第2の治具を示す断面図、 第2図はダイオード組立用部品を示す正面図、 第3図は組み合せる前の第1及び第2の治具を示す断面
図、 第4図は第1図のIV−IV線における断面図、 第5図は完成した電力用ダイオードを示す断面図であ
る。 1……第1のリード、2……第2のリード、3……第1
の金属部材、4……第2の金属部材、5……ダイオード
チップ、7,8……リード部、9,10……フランジ部、11…
…第1の半田層、12……第2の半田層、13……第3の半
田層、14……第4の半田層、15……第1の治具、16……
第2の治具、17……第1の凹部、18……第2の凹部、19
……第1のリード挿入孔、20……ガス導入孔、21……第
2のリード挿入孔。
FIG. 1 is a sectional view showing first and second jigs in which parts of a power diode according to an embodiment of the present invention are housed, FIG. 2 is a front view showing parts for assembling a diode, and FIG. Sectional drawing which shows the 1st and 2nd jig | tool before combining, FIG. 4 is sectional drawing in the IV-IV line of FIG. 1, and FIG. 5 is sectional drawing which shows the completed power diode. 1 ... first lead, 2 ... second lead, 3 ... first
Metal member, 4 ... second metal member, 5 ... diode chip, 7,8 ... lead portion, 9,10 ... flange portion, 11 ...
... first solder layer, 12 ... second solder layer, 13 ... third solder layer, 14 ... fourth solder layer, 15 ... first jig, 16 ...
Second jig, 17 ... first recess, 18 ... second recess, 19
...... First lead insertion hole, 20 ...... Gas introduction hole, 21 ...... Second lead insertion hole.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】リード部(7)(8)と該リード部(7)
(8)の先端部に形成されたフランジ部(9)(10)と
をそれぞれ有する第1及び第2のリード(1)(2)を
有し、前記第1のリード(1)のフランジ部(9)と前
記第2のリード(2)のフランジ部(10)との間に第1
の半田層(11)と第1の金属部材(3)と第2の半田層
(12)と半導体素子(5)と第3の半田層(13)と第2
の金属部材(4)と第4の半田層(14)とが順に配置さ
れた半導体装置を製造する方法において、 一方の主面に前記第1のリード(1)のフランジ部
(9)と前記第1の半田層(11)と前記第1の金属部材
(3)と前記第2の半田層(12)と前記半導体素子
(5)と前記第3の半田層(13)と前記第2の金属部材
(4)と前記第4の半田層(14)との合計の厚みよりも
深い凹部(17)を有し、且つ前記凹部(17)の底面に第
1のリード挿入孔(19)とガス導入孔(20)が形成され
ている第1の治具(15)と、一方の主面に第2のリード
挿入孔(21)が形成されている第2の治具(16)とを用
意する工程と、前記第1の治具(15)の前記第1のリー
ド挿入孔(19)に前記第1のリード(1)の前記リード
部(7)を挿入し、且つ前記第1の治具(15)の前記凹
部(17)の中に前記第1のリード(1)の前記フランジ
部(9)と、前記第1の半田層(11)と、前記第1の金
属部材(3)と、前記第2の半田層(12)と、前記半導
体素子(5)と、前記第3の半田層(13)と、前記第2
の金属部材(4)と、前記第4の半田層(14)とをこの
順番に積層配置する工程と、 前記第2の治具(16)の前記第2のリード挿入孔(21)
に前記第2のリード(2)のリード部(8)を挿入し、
前記第1の治具(15)の前記主面に前記第2の治具(1
6)の前記主面を対向させ、前記第4の半田層(14)の
上に前記第2のリード(2)のフランジ部(10)を載置
する工程と、 前記第1及び第2の治具(15)(16)の対向面間のガス
導入路(23)と前記ガス導入孔(20)を介して前記凹部
(17)の中に非酸化性ガスを導入し且つ前記第1、第
2、第3及び第4の半田層(11)(12)(13)(14)を
加熱して前記第1のリード(1)のフランジ部(9)と
前記第1の金属部材(3)と前記半導体素子(5)と前
記第2の金属部材(4)と前記第2のリード(2)のフ
ランジ部(10)とを前記第1、第2、第3及び第4の半
田層(11)(12)(13)(14)によってそれぞれ固定す
る工程と を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A lead portion (7) (8) and the lead portion (7).
(8) having first and second leads (1) and (2) each having a flange portion (9) (10) formed at a tip portion thereof, and a flange portion of the first lead (1) The first portion is provided between the (9) and the flange portion (10) of the second lead (2).
Solder layer (11), first metal member (3), second solder layer (12), semiconductor element (5), third solder layer (13), second
A method for manufacturing a semiconductor device in which a metal member (4) and a fourth solder layer (14) are sequentially arranged, wherein a flange portion (9) of the first lead (1) and the flange portion (9) are provided on one main surface. A first solder layer (11), the first metal member (3), the second solder layer (12), the semiconductor element (5), the third solder layer (13), and the second solder layer (13). A recess (17) deeper than the total thickness of the metal member (4) and the fourth solder layer (14) is formed, and a first lead insertion hole (19) is formed on the bottom surface of the recess (17). A first jig (15) having a gas introduction hole (20) formed therein and a second jig (16) having a second lead insertion hole (21) formed on one main surface thereof. A step of preparing and inserting the lead portion (7) of the first lead (1) into the first lead insertion hole (19) of the first jig (15), and In front of the jig (15) In the recess (17), the flange portion (9) of the first lead (1), the first solder layer (11), the first metal member (3), and the second The solder layer (12), the semiconductor element (5), the third solder layer (13), and the second
Laminating the metal member (4) and the fourth solder layer (14) in this order, and the second lead insertion hole (21) of the second jig (16).
Insert the lead portion (8) of the second lead (2) into
On the main surface of the first jig (15), the second jig (1
6) placing the flange portion (10) of the second lead (2) on the fourth solder layer (14) with the main surfaces facing each other, and the first and second A non-oxidizing gas is introduced into the recess (17) through the gas introduction path (23) between the facing surfaces of the jigs (15) and (16) and the gas introduction hole (20), and The second, third and fourth solder layers (11) (12) (13) (14) are heated to heat the flange portion (9) of the first lead (1) and the first metal member (3). ), The semiconductor element (5), the second metal member (4) and the flange portion (10) of the second lead (2), and the first, second, third and fourth solder layers. (11) (12) (13) (14), respectively, and the process of fixing, The manufacturing method of the semiconductor device characterized by the above-mentioned.
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