JP2648385B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置に使用するリボン状のリード
の構造及びこれを利用した半導体装置の製造方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕 第18a図、第18b図、…第23a図、第23b図は半導体装置
の製造に当たってリボン状のリードを先メッキして、そ
の後に抜き（プレス）を行う従来のプロセスを示すリー
ドを示すもので、第18a図、第19a図…第23a図は平面
図、第18b図、第19b図…第23b図は第18a図、第19a図…
第23a図の右側面図である。図において、１はリード、
２はマスキングテープ、３はメッキ液、４はメッキ部、
12はリード素材である。

次に半導体装置の製造方法について説明する。リード
素材12は第18a図に示すごとくリボン状のものが定尺あ
るいはリール状となっている。一般的にこの種のリード
素材12は溶接を目的として製作される。次に第19a図、
第19b図に示すごとく、リード素材12の先端にあたる部
分のみに精度よくメッキを施す為に、メッキを施さない
部分にマスキングテープ２を貼る。次に第20a図、第20b
図に示すごとく、メッキ液３へメッキを施す部分を浸漬
する。メッキのプロセスによっては、第20a図、第20b図
の工程をメッキ液３を換えて数回繰り返す場合もある。
これによって第21a図、第21b図に示すごとく、メッキが
完了する。メッキ部４は数μ〜数十μｍ程度であり、第
20a図で述べたようにメッキの種類を変えて、数層とな
っているものが一般的である。メッキ部４は、溶接に向
く素材、例えばNiやFe−Ni等は半田付性が悪いので、半
田付けする箇所が半田付性を向上させる目的で設けてい
る。次に第22a図、第22b図に示すごとく、マスキングテ
ープ２を取り除く。次に第23a図、第23b図に示すごと
く、所定の形状に抜き（プレス）を行う。メッキ部４の
エッジ部は当然メッキはなく、リード素材12がそのまま
出ている。このプレス後にメッキを施す方法もあるが、
プレス後はマスキングテープ２の貼付け、剥離時や、取
り扱いによりリード１が変形しやすいので一般的ではな
い。

第5a図、第5b図、第6a図、第6b図…第11a図、第11b図
はリード１を使用した従来の半導体装置の組立ての一例
の概略を示すもので、第5a図、第6a図…第11a図は基板
の平面図、第5b図、第6b図…第11b図はそれぞれ第5a
図、第6a図…第11a図の右側面図である。図において、
１はリード、４はメッキ部、５は基板、６は電極、71は
予備半田、72は追加半田、８はベース、９は接着剤、10
は外部電極である。先ず第5a図、第5b図に示すごとく、
リード１を半田付けにて接続する為の電極６が基板５に
形成されている。電極６は半田付性のよい金属で構成さ
れるのが一般的である。次に第6a図、第6b図に示すごと
く半田付けの作業性を更によくする為に予備半田71を半
田付けする部分に施してある。予備半田71は、回路を構
成する搭載部分、例えばコンデンサや半導体素子を、基
板５上の電極６のパターニング回路となっている所定の
箇所へ半田付けする際に同時に行われることが多い。次
に第7a図、第7b図に示すごとく、第23a図に示すメッキ
部４が電極６の予備半田71の部分に合うように夫々固定
する。次に第8a図、第8b図に示すごとくコテ等でリード
１のメッキ部４を加熱しつつ追加半田72を供給する。こ
の目的は熱を伝えるものがコテ等の場合、表面が酸化し
ている為、酸化皮膜が形成され、熱の伝導がさまたげら
れるので、コテ等の先端を一時的に半田メッキを行い、
表面の酸化皮膜を除去しやすい状態にして半田付けする
為である。当然、フラックス等の供給を行い、作業後に
は、洗浄にてこれらを除去する。次に第9a図、第9b図に
示すごとく、リード１の他端にあたる部分が、溶接しや
すいように所定の曲げ加工を施す。次に第10a図、第10b
図に示すごとく、リード１の固定等に使用していたタイ
バー部を切除する。図に示すＥ・Ｅにおける断面図を第
24図に示す。更に第11a図、第11b図に示すごとく、基板
５をベース８に接着して、リード１を外部電極10へ溶接
する。

第12図ないし第17図は第7a図ないし第11a図に示した
工程を詳細に説明したものである。図において、1,4,7
1,72,8〜10は第11b図に示したものと同様である。11は
コテである。第12図に示すごとく基板５のリード１を半
田付けする部分（半田部）に予め予備半田71を施し、所
定位置にリード１のメッキ部４がくるようにリード１を
固定する。次に第13図に示すごとく追加半田72を供給し
つつ熱したコテ11にて基板５側の予備半田71を再溶融さ
せて、リード１のメッキ部４と予備半田71を結合させ
て、いわゆる半田付けを行う。次に第14図に示すごと
く、次工程の溶接が容易となる様にリード１をフォーミ
ングする。次に第15図に示すごとくタイバー部を切除
後、外部電極10とリード１を溶接する。基板５はベース
８に接着剤９にて予め接着してある。第16図は溶接後の
第10a図に示すＢ・Ｂにおける断面図で、リード１は基
板５の半田部と溶接部で固定されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の半導体装置の製造方法は以上のように行われて
いるので、第16図に示す矢印Ａの方向に応力が発生した
場合、半田部あるいは、溶接部へ力が集中する。特にＦ
部に引き剥しの応力が集中し、リード素材〜メッキ部
間、メッキ部〜半田間、半田〜半田間、半田〜電極間、
電極〜基板間のいずれか一番弱い箇所が引き剥される
が、一般的には、リード素材〜メッキ部間が最も弱く、
第17図に示すごとく、ほとんどこの間で剥離が発生す
る。リード素材とメッキ部間の密着強度はメッキのプロ
セスで左右されるのでコントロールしにくい。又、矢印
Ａの方向の応力は、半導体装置の環境温度の変化によ
り、半導体装置を構成する部材の熱膨張、係数の違いで
必ず発生する。従って、この構造のように先にメッキを
施したリードの場合、メッキの出来の具合が信頼性を左
右するなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、半田接合部へ応力が加わってもリード素材
とメッキ部へ応力が加わらず、この間の剥離を防止し、
信頼性の高い半導体装置の製造方法を得ることを目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る半導体装置の製造方法は、半田付け部
に穴を設けると共に該半田付け部を湾曲状に形成し、該
半田付け部の両端面を電極側に向けて上記両端面が上記
電極上の予備半田に接した状態で半田付けするものであ
る。

〔作用〕

この発明に係る半導体装置の製造方法は、半田付け部
に穴を設けると共に該半田付け部を湾曲上に形成し、こ
の半田付け部の両端面を電極側に向けて上記両端面が上
記電極状の予備半田に接した状態で半田付けするので、
半田で半田付け部を包み込むようにすることができ、第
16図に示した矢印Ａの方向の応力が加わっても、リード
素材とメッキ界面に応力が加わらず、メッキの密着度の
影響力がリードの張力、強度に反映されず、信頼性が向
上する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図ないし第４図において1,4〜6,71,8〜10は第11b図の
従来例に示したものと同様であるので説明を省略する。

次に半導体装置の製造方法について説明する。

第１図ないし第４図の示すように、リード１のメッキ
４が施された半田付け部1aを湾曲状に形成する。また、
第１図に示すように、基板５上に形成された電極６上に
は、予備半田71を塗布しておく。そして、湾曲状の半田
付け部1aの両端面1bが電極６上の予備半田71に接するよ
うに載置する。この状態で第13図の従来例に示したよう
に、追加半田72を供給しつつ、コテ11等でリード１の半
田付け部1a上面より加熱すると、追加半田72は半田付け
部1a上面のメッキ４になじみ、そして、電極６上の予備
半田71の再溶融したものと繋がり一体化する。この状態
を第２図に示す。第１図にあるようにリード１の中央に
穴13を設けておけば、熱の伝導や半田の一体化を促進す
ることができ、早く確実に半田付けすることができるよ
うになる。第３図は、第２図に示すＣ・Ｃにおける断面
図である。図のようにリード１全体が半田に包み込まれ
ているので、第16図の従来例に示した矢印Ａのようにリ
ード１を引っ張るような応力は半田〜電極６間、電極６
〜基板５間に加わり、バラツキが多く強度の弱い、リー
ド素材12〜メッキ部４間に加わらない構造となる。

第４図は第３図に示す矢印Ｄの方向から見た側面図で
ある。

第24図の従来例に示したように、リード１の素材自体
が予備半田71となじみにくいものであれば、半田付け部
1aの両端面1bはプレスで形状抜きがされ、素材そのもの
が露出しているので、予備半田71が付着せず、リード１
の半田付け部1aの上下面の予備半田71及び追加半田72は
一体化しにくい。また、半田そのものが溶融状態での表
面張力が大きいものであるから、半田付け部1aの上面へ
追加半田72を供給しても、第24図の破線で示すように、
それ自体が固まってしまう。また、追加半田72をあまり
多く供給すると半田過多となり、種々の弊害を引き起こ
すこととなり好ましくない。

しかしながら、第３図の構造であれば、半田付け部1a
上面の追加半田72は、半田付け部1aが湾曲状に形成され
ているため、表面張力は少なくなり、半田付け部1aの両
端面1b方向（下方向）へ流れていく。また、半田付け部
1aの両端面1bも電極６側に向いているため、上下面の半
田を隔離する距離も実質短くなり、一体化が容易になっ
ている。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、半田付け部を湾曲
状に形成し、半田付け部の両端面を電極側に向けて両端
面が電極上の予備半田に接した状態で半田付けするよう
に構成したので、半田でリードの先端部を包む込むよう
にすることができ、リードへ加わる応力がリード素材と
メッキの界面に加わらず、メッキの付着強度のバラツキ
が影響しない為信頼性の高い半導体装置の製造方法を得
ることができる効果がある。また、半田付け部に穴を設
けたので、リードと電極とを半田付けする際に、熱の伝
導や半田の一体化を促進することができ、早く確実に半
田付けすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明に係る半導体装置の製造
方法によるリードを基板に接合する状況を、工程を追っ
て示すもので、第１図、第２図は斜視図、第３図は第２
図に示すＣ・Ｃにおける断面図、第４図は第３図に示す
矢印Ｄの方向から見た側面図、第5a図、第5b図、第6a
図、第6b図…第11a図、第11b図は従来の半導体装置の製
造方法によるリードを基板に接合する状況を、工程を追
って示す平面図および側面図、第12図ないし第17図は第
7a図、第8a図…第11a図に示した工程を接合１ケ所につ
いて工程を追って示すもので、第12図ないし第15図は斜
視図、第16図は第10a図に示すＢ・Ｂにおける断面図、
第17図はリードの接合の剥離が発生する状態を示す第10
a図のＢ・Ｂにおける断面図、第18a図、第18b図、第19a
図、第19b図…第23a図、第23b図は従来の半導体装置の
製造方法によるリードのメッキから抜き（プレス）に至
る工程を追って示すリードの平面図および側面図、第24
図は第10a図に示すＥ・Ｅにおける断面図である。 図において、１はリード、1aは半田付け部、1bは半田付
け部の両端面、４はメッキ、５は基板、６は電極、13は
穴、71は予備半田を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リードにメッキを施した半田付け部を形成
   し、基板上に形成された電極に予備半田を塗布し、上記
   半田付け部と上記電極とを半田付けする半導体装置の製
   造方法において、上記半田付け部に穴を設けると共に該
   半田付け部を湾曲状に形成し、該半田付け部の両端面を
   上記電極側に向けて上記両端面が上記電極上の予備半田
   に接した状態で半田付けすることを特徴とする半導体装
   置の製造方法。