JP2672787B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップに接続さ
れた複数のリード端子を備える、トランジスタ、ダイオ
ード等のような複数端子型の半導体装置を製造する方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、金属等によるワイヤボンディング
を用いずに半導体チップに半田を介して接続された複数
のリード端子を備える複数端子型の半導体装置を製造す
る方法は、例えば、半導体装置として3端子型のものを
例にとると、特開昭47−37074号公報に掲載され
ているような構造を有するものが知られている。
【0003】すなわち、この半導体装置の製造方法は、
図6を参照しつつ説明すると、まず、第2リード端子5
1及び第3リード端子52を、略垂直方向に折り曲げて
直立させ、さらに、この直立した部分のそれぞれの先端
を、第1リード端子53上にダイボンディングされた半
導体チップ54に向けて根元から倒すことにより、該半
導体チップ54上面の両電極部55、56に重ねるよう
にして接続させ、その後に半導体チップ54の部分をエ
ポキシ樹脂等からなるモールド部(図示せず)により覆
うといったものである。
【0004】上記第1リード端子53と半導体チップ5
4との間、第2リード端子51の先端と電極部55との
間および第3リード端子52の先端と電極部56との間
には、それぞれ半田を(図6では図示せず)介在させて
おり、これら半田は該半田の融点よりも高い温度にて加
熱されることにより溶融し、上記各々の間を合金化接合
している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この半
導体装置の製造方法には、次のような問題があった。第
2および第3リード端子51、52を、それぞれに異な
る2箇所に約90度の曲げ加工を施しており、この曲げ
加工の際に各曲折部で曲げ形状寸法に誤差が生じて、第
2および第3リード端子51、52の先端部が互いに近
接する方向に変形する場合がある。このような場合に
は、図7に示すように、半田58、59が、毛細管現象
により第2および第3リード端子51、52の下面をそ
れぞれ伝って互いに引き寄せられて接続され、この接続
部分において電気的ショートを発生させる場合がある。
【0006】このような電気的ショートによる不良が発
生した中間製品は、製造工程中の検査工程において電気
的不良品として排出されるので、製造工程における歩留
まりが低下してしまう。本発明は、以上のような状況下
で考え出されたもので、リード端子間の電気的ショート
を防止することにより、歩留まりの向上し得る複数端子
型の半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、複数の上面側リード端子部と、下面側リー
ド端子部とを備えるリードフレームを用いて半導体装置
を製造する半導体装置の製造方法であって、前記複数の
上面側リード端子部間に跨るように樹脂板を貼着する貼
着工程と、上面に複数の電極部を有する半導体チップ
を、半田を介して前記下面側リード端子部上にダイボン
ディングするダイボン工程と、前記複数の上面側リード
端子部のそれぞれを、半田を介して前記半導体チップの
電極部に電気的に接続する接続工程と、前記半導体チッ
プと前記上面側および下面側リード端子部との間の前記
半田を、加熱溶融する加熱工程と、前記樹脂板を、前記
上面側リード端子部から除去する除去工程と、を有する
半導体装置の製造方法を提供するものである。
【0008】また、本発明は、さらに上記の半導体装置
の製造方法において、前記ダイボン工程後に行う方法を
提供し得る。
【0009】
【発明の作用及び効果】本発明の半導体装置の製造方法
によれば、複数の上面側リード端子部を、これらの間に
跨るように樹脂板を貼着した状態で、半導体チップの電
極部のそれぞれに半田を介して接続するので、各上面側
リード端子部は、互いに近接する方向への変形を強制的
に阻止されて、これらの間隔寸法が保持された状態で半
導体チップの電極部に電気的に接続される。このため、
各上面側リード端子部と電極部との間にそれぞれ介在す
る半田は、これらが加熱溶融される際に、各上面側リー
ド端子部の下面を伝って互いに接触しにくく電気的に導
通しにくい状態となっている。
【0010】また、仮に上記半田が各上面側リード端子
部および樹脂板を伝って互いに接触することにより電気
的に導通したとしても、半田を加熱溶融した後に上記樹
脂板を上面側リード端子部から例えば剥離する等して除
去するので、各上面側リード端子部と電極部との間は電
気的に不通となる。このように、本発明の半導体装置の
製造方法によれば、上面側リード端子部と電極部との間
にそれぞれ介在する半田は、互いに接触する可能性が極
めて少なく、これにより電気的ショートを防止すること
が可能となるので、半導体装置を製造する際の歩留まり
が著しく向上する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、半導体装置とし
て3端子型のダイオードを例にとり、図1乃至図5を参
照しつつ説明するが、本発明はこれに限定されることは
ない。まず、3端子型のダイオードの製造方法について
説明する。
【0012】図1は、本実施例に用いるリードフレーム
の要部平面図である。図1において符号1は、鉄からな
る金属板を打ち抜き成形した長尺帯状のリードフレーム
を示している。また、このリードフレーム1の長さ方向
に沿う両縁部には、サイドフレーム2、3が形成されて
いる。これらサイドフレーム2、3の間には、その間を
一体的に連続するセクションバー4が、リードフレーム
1の長手方向に沿って一定のピッチ間隔で形成されてい
る。
【0013】また、両サイドフレーム2、3のうち一方
のサイドフレーム2には、第1リード端子部5(下面側
リード端子部)が各セクションバー4の間の部位に内向
きに突出するように一体的に形成されている。他方のサ
イドフレーム3には、第2リード端子部6及び第3リー
ド端子部7(上面側リード端子部)がセクションバー4
と第1リード端子部5との間に突出するように形成され
ている。これら第2及び第3リード端子部6、7の各先
端部は、互いに接近する形状であり、且つ、第1リード
端子5からリードフレーム1の長手方向に適宜寸法だけ
離間されている。
【0014】このような形状を有するリードフレーム1
を、その長手方向に移送する途次において、まず、エポ
キシ樹脂からなる樹脂板を、第2リード端子部6と第3
リード端子7との間に貼着し、これらを一体的に接続す
る(貼着工程)。上記樹脂板8の貼着は、図2(a)に
示すように、次のような方法で行う。この樹脂板8は、
長尺状のアクリル樹脂からなる台紙テープ9上に一定間
隔毎に貼着されている。この台紙テープ9は、供給リー
ル10によりリール状に巻取られるように収納されてお
り、その先端部を巻取リール11の中心軸周面に接続さ
せて、巻取リール11を図示しないモータ駆動で回転さ
せることにより、巻取リール11に順次巻き取られてい
る。また、上記台紙テープ9は、巻取リール11に巻き
取られる途次に、先端部が(図2(a)に示すような)
側面視鋭角状となっている供給台12に該供給台12上
面において摺動自在に係着されている。さらに、この供
給台12の左側部上方には、下面に吸着孔を有する吸着
コレット13が設けられている。従って、樹脂板8は、
台紙テープ9が供給台12上を通過して巻き取られる一
方、台紙テープ9から供給台12側方に剥離されつつ、
吸着コレット13に吸着保持されることになる。吸着コ
レット13は、図示しないモータ駆動により上下および
水平移動可能に設けられており、図2(b)に示すよう
に樹脂板8を吸着保持した状態で第2および第3リード
端子部6、7(図2(b)では第2リード端子部6を省
略)上へと移動し、第2および第3リード端子部6、7
先端部間にこれらに跨るように樹脂板8を貼着する。こ
のような操作を順次繰り返し、樹脂板8を第2および第
3リード端子部6、7間に順次貼着していく。
【0015】尚、上記樹脂板8は、(後に説明する図3
(b)に示すように)予め平面視長方形の板状に成形さ
れた本体8aと、この本体8aの下面に形成された接着
剤層8bとからなるものである。次いで、(ここでも図
3(b)を参照しつつ説明すると)従来から用いられる
ダイボンディング方法により、第1リード端子部5の先
端部上面に、ペースト状の半田14を塗布した後に、上
面に2つの突起状の電極部15、16を形成してなる半
導体チップ17を搭載する(ダイボン工程)。さらに、
これら電極部15、16上に、ペースト状の半田18、
19を塗布する。
【0016】そして、リードフレーム1を、以下に述べ
るように構成したずらせ重ね装置に順次送り込む。この
ずらせ重ね装置は、図3(a)に示すように、前記リー
ドフレーム1を、その長手方向に移送できるように案内
する二組のガイドローラを備えたものである。
【0017】これらガイドローラは、一方のサイドフレ
ーム2の上下面を挟持しつつ回転するガイドローラ2
0、21と、他方のサイドフレーム3の上下面を挟持し
つつ回転するガイドローラ22、23とからなる。ま
た、ガイドローラ22、23は、上下方向及びリードフ
レームの移送方向への移動が自在となっている。これ
は、各ガイドローラ22、23を支持する支持体(図示
しない)に、空圧式シリンダのような駆動手段が固設さ
れており、このシリンダの伸縮動等により実現される
(図3(a)中では支持体およびシリンダを省略す
る)。
【0018】このような構成を有するずらせ重ね装置に
リードフレーム1を送り込み、ある一定量送り込んだ後
に、ガイドローラ22、23を、他方のサイドフレーム
2の上下面を挟持した状態で上方向に持ち上げ、更に、
リードフレーム1の移送方向に、第2および第3リード
端子部6、7(図3(a)中では第2リード端子部6は
省略)が第1リード端子部5の上方に位置するように移
動する。さらに、ガイドローラ20、21を、下方向に
下降させることにより、図3(b)に示すように、第2
リード端子部6と電極部15との間および第3リード端
子部7と電極部16との間を、それぞれ半田18、19
を介して電気的に接続させる(接続工程)。
【0019】次に、リードフレーム1を加熱炉(図示せ
ず)に送り込む等することにより、半田の融点よりも高
い、例えば250度程度の温度に加熱する(加熱工
程)。すると、上記半田14、18、19は、この加熱
により、溶融して半導体チップ17と第1リード端子部
5との双方に合金化する一方、電極部15、16と第2
及び第3リード端子部6、7の先端部との間に塗布した
半田18、19は、溶融して各々に合金化接合すること
になる。
【0020】このとき、第2および第3リード端子部
6、7と、各電極部15、16と、の間における半田1
8、19は、粘度の低いペースト状態になる。しかし、
本発明によれば、図3(b)に示すように、第2および
第3リード端子部6、7を、これらの間に樹脂板8を貼
着した状態で、半導体チップ17の電極部15、16の
それぞれに半田18、19を介して接続するので、第2
および第3リード端子部6、7は、互いに近接する方向
への変形を強制的に阻止されて、これらの間隔寸法が保
持された状態で半導体チップ17の電極部15、16に
電気的に接続される。このため、第2および第3リード
端子部6、7と電極部15、16との間にそれぞれ介在
する半田18、19は、これらが加熱溶融される際に、
各第2および第3リード端子部6、7の下面を伝って互
いに接触して電気的に導通しにくい状態となっている。
【0021】さらに、従来から用いられるチャック式把
持体が上記樹脂板8を把持して、第2および第3リード
端子部6、7から剥離し、所定の位置に除去する(除去
工程)。このため、仮に、上記半田18、19が第2お
よび第3リード端子6、7および樹脂板8を伝って互い
に接触することにより電気的に導通したとしても、上記
のように樹脂板8を該樹脂板8に付着した半田18およ
び19とともに第2および第3リード端子部6、7から
除去するので、図4に示すように、第2および第3リー
ド端子部6、7と電極部15、16との間は電気的に不
通となる。
【0022】すなわち、本発明によれば、第2および第
3リード端子部6、7と電極部15、16との間にそれ
ぞれ介在する半田18、19は、互いに接触する可能性
が少なく、これにより電気的ショートを防止することが
可能となるので、これを製造する際の歩留まりが著しく
向上する。さらに、リードフレーム1を移送して、従来
から用いられるモールド成形金型により、各半導体チッ
プ17およびその周辺を覆うモールド部22(図5参
照)をエポキシ樹脂により成形し、次いで、従来から用
いられる打ち抜き成形金型により、第1乃至第3リード
端子部5、6、7の所定位置で切断して、図5に示すよ
うな半導体装置を得る(モールド部22は通常不透明で
あるが図5においては透明として示す)。
【0023】尚、上記リード端子部5、6、7は、鉄か
らなるものであり、また、電極部1、2は、銀等からな
るものである。本実施例においては、樹脂板8を第2お
よび第3リード端子部6、7上に貼着する貼着工程を行
った後に、ダイボン工程を行っているが、これに限定す
るものでなく、ダイボン工程後に貼着工程を行ってもよ
い。
【0024】また、本実施例においては、樹脂板として
エポキシ樹脂からなる樹脂板8を用いているが、これに
限定するものでなく材質としては、シリコン、フェノー
ル、ポリイミド、ポリフェニレンサルファルド等の樹脂
から幅広く選択することが可能であり、また、フレキシ
ブルなテープ状のものを使用することも可能である。さ
らに、本実施例においては、上面側リード端子部とし
て、第2および第3リード端子部6、7を有する、いわ
ゆる3端子型のダイオードを用いたが、これに限定する
ものでなく、上面側リード端子部として、3本以上のリ
ード端子部を有する、多端子型のダイオードについて
も、本発明の効果を奏し得る。尚、本発明は、半導体装
置としてダイオード以外にトランジスタ等にも適用でき
ることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリードフレームを示す要部平面図であ
る。
【図2】本発明の半導体装置の製造方法における貼着工
程を説明する説明図である。
【図3】本発明の半導体装置を作製する際にガイドロー
ラを用いてリードフレームを挟んだ状態を説明する説明
図である。
【図4】本発明の半導体装置の製造方法において、上面
側リード端子部から樹脂板を除去する除去工程を説明す
る説明図である。
【図5】本発明の半導体装置の製造方法により製造され
た半導体装置を説明する説明図である。
【図6】従来の3端子型の半導体装置を示す要部平面図
である。
【図7】従来の3端子型の半導体装置における第2リー
ド端子と第3リード端子部との接続不良および溶融半田
の接触による電気的ショートの状態を示す要部平面図お
よび要部断面図である。
【符号の説明】
1 リードフレーム 2、3 サイドフレーム 4 セクションバー 5 第1リード端子部 6 第2リード端子部 7 第3リード端子部 8 樹脂板 9 台紙テープ 10 供給リール 11 巻取リール 12 供給台 13 吸着コレット 14、18、19 半田 15、16 電極部 17 半導体チップ 20、21、22、23 ガイドローラ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の上面側リード端子部と、下面側リ
    ード端子部とを備えるリードフレームを用いて半導体装
    置を製造する半導体装置の製造方法であって、前記複数
    の上面側リード端子部間に跨るように樹脂板を貼着する
    貼着工程と、上面に複数の電極部を有する半導体チップ
    を、半田を介して前記下面側リード端子部上にダイボン
    ディングするダイボン工程と、前記複数の上面側リード
    端子部のそれぞれを、半田を介して前記半導体チップの
    電極部に電気的に接続する接続工程と、前記半導体チッ
    プと前記上面側および下面側リード端子部との間の前記
    半田を、加熱溶融する加熱工程と、前記樹脂板を、前記
    上面側リード端子部から除去する除去工程と、を有する
    半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記貼着工程を、前記ダイボン工程後に
    行うことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製
    造方法。
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