JP3022910B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法、半導体素子を支持板に強固に接着でき、特に支持
板上にろう材で固着した半導体素子を封止する封止樹脂
により半導体素子に有害な機械的応力を与えない半導体
装置の製造方法に関連する。
方法、半導体素子を支持板に強固に接着でき、特に支持
板上にろう材で固着した半導体素子を封止する封止樹脂
により半導体素子に有害な機械的応力を与えない半導体
装置の製造方法に関連する。
【０００２】
【従来の技術】支持板上にろう材を介して半導体素子を
接着した後、支持板及び半導体素子を樹脂封止体により
封止する半導体装置は公知である。例えば、パワートラ
ンジスタを製造する際に、リードフレームの複数の支持
板上にトランジスタチップをペースト半田により接着し
て仮固定する。次に、リードフレームを加熱してペース
ト半田を熱融着して、トランジスタチップを支持板上に
固着する。その後、ワイヤボンディング等を施した後、
リードフレームを金型内に装着してトランスファモール
ドにより各支持板及びトランジスタチップ等を被覆する
樹脂封止体を形成し、リードフレームの連結細条を切断
して複数のパワートランジスタを製造する。
接着した後、支持板及び半導体素子を樹脂封止体により
封止する半導体装置は公知である。例えば、パワートラ
ンジスタを製造する際に、リードフレームの複数の支持
板上にトランジスタチップをペースト半田により接着し
て仮固定する。次に、リードフレームを加熱してペース
ト半田を熱融着して、トランジスタチップを支持板上に
固着する。その後、ワイヤボンディング等を施した後、
リードフレームを金型内に装着してトランスファモール
ドにより各支持板及びトランジスタチップ等を被覆する
樹脂封止体を形成し、リードフレームの連結細条を切断
して複数のパワートランジスタを製造する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来では、
必ずしも好適な状態でトランジスタチップを支持板に固
着することができなかった。即ち、図５に示すように、
トランジスタチップ（１）を支持板（２）上に半田
（３）で接着するときに、トランジスタチップ（１）の
他方の主面（１ｂ）の外縁部（５）までトランジスタチ
ップ（１）の他方の主面（１ｂ）全体に半田（３）が十
分に密着せず、トランジスタチップ（１）の外縁部
（５）は（７）で示すように半田（３）の上部（８）か
ら水平に突出した。これは、図６に示すように、支持板
（２）上に塗布されたペースト半田（６）上にトランジ
スタチップ（１）を配置するときに、粘性又は表面張力
によってペースト半田（６）が盛り上がるためである。
このようにペースト半田（６）が盛り上がると、トラン
ジスタチップ（１）を支持板（２）側に押圧しても、ト
ランジスタチップ（１）の外縁部（５）までペースト半
田（６）を良好に延展することができなかった。
必ずしも好適な状態でトランジスタチップを支持板に固
着することができなかった。即ち、図５に示すように、
トランジスタチップ（１）を支持板（２）上に半田
（３）で接着するときに、トランジスタチップ（１）の
他方の主面（１ｂ）の外縁部（５）までトランジスタチ
ップ（１）の他方の主面（１ｂ）全体に半田（３）が十
分に密着せず、トランジスタチップ（１）の外縁部
（５）は（７）で示すように半田（３）の上部（８）か
ら水平に突出した。これは、図６に示すように、支持板
（２）上に塗布されたペースト半田（６）上にトランジ
スタチップ（１）を配置するときに、粘性又は表面張力
によってペースト半田（６）が盛り上がるためである。
このようにペースト半田（６）が盛り上がると、トラン
ジスタチップ（１）を支持板（２）側に押圧しても、ト
ランジスタチップ（１）の外縁部（５）までペースト半
田（６）を良好に延展することができなかった。
【０００４】トランジスタチップ（１）の外縁部（５）
が半田（３）の上部（８）から突出していると、トラン
ジスタチップ（１）の接続不良が生じやすく望ましくな
い。特に、トランスファモールドによって樹脂封止体を
形成するときに問題が生じ易い。即ち、トランジスタチ
ップ（１）の外縁部（５）が突出する状態でトランスフ
ァモールドによって封止樹脂体を形成するとき、成形型
のキャビティ内に高圧で圧入される封止樹脂が外縁部
（５）を上方に向かって押し上げて、トランジスタチッ
プ（１）に機械的応力を与えることがある。このため、
トランジスタチップ（１）に反り又は亀裂が発生し、半
田（３）の接続不良又はトランジスタチップ（１）の電
気的特性が劣化する危険があった。
が半田（３）の上部（８）から突出していると、トラン
ジスタチップ（１）の接続不良が生じやすく望ましくな
い。特に、トランスファモールドによって樹脂封止体を
形成するときに問題が生じ易い。即ち、トランジスタチ
ップ（１）の外縁部（５）が突出する状態でトランスフ
ァモールドによって封止樹脂体を形成するとき、成形型
のキャビティ内に高圧で圧入される封止樹脂が外縁部
（５）を上方に向かって押し上げて、トランジスタチッ
プ（１）に機械的応力を与えることがある。このため、
トランジスタチップ（１）に反り又は亀裂が発生し、半
田（３）の接続不良又はトランジスタチップ（１）の電
気的特性が劣化する危険があった。
【０００５】本発明は、半導体素子を支持板に強固に接
着できる半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。
着できる半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。
【０００６】また、本発明は、前記のように樹脂封止体
を形成する際にも半導体素子に有害な機械的応力を生じ
させない半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。
を形成する際にも半導体素子に有害な機械的応力を生じ
させない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】本発明による半導体装置
の製造方法は、支持板（２）の主面（２ａ）にろう材
（６）を塗布する工程と、ろう材（６）の中央部（６
ａ）を押圧してろう材（６）の外周部（６ｂ）を中央部
（６ａ）より高い厚さとなる凹状断面にろう材（６）を
変形させる工程と、ろう材（６）上に半導体素子（１）
を押圧して、ろう材（６）に当接する半導体素子（１）
の他方の主面（１ｂ）の全面をろう材（６）と密着さ
せ、半導体素子（１）の側面（１ｃ）側で半導体素子
（１）の他方の主面（１ｂ）より高い隆起部（６ｃ）を
ろう材（６）に形成する工程とを含む。
の製造方法は、支持板（２）の主面（２ａ）にろう材
（６）を塗布する工程と、ろう材（６）の中央部（６
ａ）を押圧してろう材（６）の外周部（６ｂ）を中央部
（６ａ）より高い厚さとなる凹状断面にろう材（６）を
変形させる工程と、ろう材（６）上に半導体素子（１）
を押圧して、ろう材（６）に当接する半導体素子（１）
の他方の主面（１ｂ）の全面をろう材（６）と密着さ
せ、半導体素子（１）の側面（１ｃ）側で半導体素子
（１）の他方の主面（１ｂ）より高い隆起部（６ｃ）を
ろう材（６）に形成する工程とを含む。
【０００８】ろう材（６）に当接する半導体素子（１）
の他方の主面（１ｂ）の全面を均一にろう材（６）と密
着させ、半導体素子（１）の側面（１ｃ）側で半導体素
子（１）の他方の主面（１ｂ）より高い隆起部（６ｃ）
をろう材（６）に形成するので、半導体素子（１）の他
方の主面（１ｂ）の全面がろう材（６）によって支持板
（２）に接着され、接着性が向上する。また、樹脂封止
体を形成する際に、封止樹脂が半導体素子（１）の他方
の主面（１ｂ）と固化したろう材（３）との間に侵入せ
ず、封止樹脂による半導体素子（１）の外縁部（５）の
上昇移動を阻止することができる。
の他方の主面（１ｂ）の全面を均一にろう材（６）と密
着させ、半導体素子（１）の側面（１ｃ）側で半導体素
子（１）の他方の主面（１ｂ）より高い隆起部（６ｃ）
をろう材（６）に形成するので、半導体素子（１）の他
方の主面（１ｂ）の全面がろう材（６）によって支持板
（２）に接着され、接着性が向上する。また、樹脂封止
体を形成する際に、封止樹脂が半導体素子（１）の他方
の主面（１ｂ）と固化したろう材（３）との間に侵入せ
ず、封止樹脂による半導体素子（１）の外縁部（５）の
上昇移動を阻止することができる。
【０００９】本発明の実施の形態では、半導体素子
（１）は半導体チップ又は半導体チップを固着した回路
基板であり、ろう材（６）はペースト半田である。ロッ
ド（４）又はエアジェットにより支持板（２）の主面
（２ａ）に対して直角方向にろう材（６）を押圧して凹
状断面に変形させる。半導体素子（１）の一方の主面
（１ａ）を実装機により吸着して、半導体素子（１）の
他方の主面（１ｂ）が支持板（２）の主面（２ａ）に対
して並行な状態で半導体素子（１）をろう材（６）上に
押圧し、半導体素子（１）の他方の主面（１ｂ）の全面
及び他方の主面（１ｂ）と直角をなす側面（１ｃ）の下
部をろう材（６）に接触させる。更に、半導体素子
（１）を固着した支持板（２）を樹脂封止体により封止
する工程を含む。
（１）は半導体チップ又は半導体チップを固着した回路
基板であり、ろう材（６）はペースト半田である。ロッ
ド（４）又はエアジェットにより支持板（２）の主面
（２ａ）に対して直角方向にろう材（６）を押圧して凹
状断面に変形させる。半導体素子（１）の一方の主面
（１ａ）を実装機により吸着して、半導体素子（１）の
他方の主面（１ｂ）が支持板（２）の主面（２ａ）に対
して並行な状態で半導体素子（１）をろう材（６）上に
押圧し、半導体素子（１）の他方の主面（１ｂ）の全面
及び他方の主面（１ｂ）と直角をなす側面（１ｃ）の下
部をろう材（６）に接触させる。更に、半導体素子
（１）を固着した支持板（２）を樹脂封止体により封止
する工程を含む。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、トランジスタ装置の製造に
適用した本発明による半導体装置の製造方法を図１〜図
４について説明する。図１〜図４では、図５及び図６に
示す箇所と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省
略する。
適用した本発明による半導体装置の製造方法を図１〜図
４について説明する。図１〜図４では、図５及び図６に
示す箇所と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省
略する。
【００１１】図１に示すように、最初に、支持板（２）
の主面（２ａ）にペースト状のろう材としてペースト半
田（粘着性を有するペースト状の半田）（６）をスタン
プ回転ローラによる転写又はディスペンサによる滴下等
（図示せず）により塗布する。次に、ロッド（棒状治
具）（４）により支持板（２）の主面（２ａ）に対して
直角方向にペースト半田（６）の中央部（６ａ）を押圧
して、ペースト半田（６）の外周部（６ｂ）の高さＨｂ
を中央部（６ａ）の高さＨａより高い凹状断面にペース
ト半田（６）を変形させる。これにより、トランジスタ
チップ（１）の固着予定領域の外縁側のペースト半田
（６）を環状肉厚に形成し、中央部（６ａ）で円形肉薄
に形成する。その後、トランジスタチップ（１）の一方
の主面（１ａ）を実装機により吸着して、トランジスタ
チップ（１）の他方の主面（１ｂ）が支持板（２）の主
面（２ａ）に対して並行な状態でトランジスタチップ
（１）をペースト半田（６）上に押圧し、トランジスタ
チップ（１）の他方の主面（１ｂ）の全面及び他方の主
面（１ｂ）と直角をなす側面（１ｃ）の下部をペースト
半田（６）に接触させる。ペースト半田（６）上に半導
体素子としてトランジスタチップ（１）を押圧して、ト
ランジスタチップ（１）の他方の主面（１ｂ）の全面を
均一にペースト半田（６）と密着させ、トランジスタチ
ップ（１）の側面（１ｃ）側でトランジスタチップ
（１）の他方の主面（１ｂ）より高い隆起部（６ｃ）を
ペースト半田（６）に形成する。このようにして、支持
板（２）の主面（２ａ）にトランジスタチップ（１）を
仮固定した後、支持板（２）を加熱炉内でペースト半田
（６）を再溶融する。その後、ペースト半田（６）を冷
却すると、ペースト半田（６）が固化したろう材（３）
によって支持板（２）の主面（２ａ）にトランジスタチ
ップ（１）が完全に固着される。続いて、ワイヤボンデ
ィング等の所定の工程を施した後、トランジスタチップ
（１）を固着した支持板（２）をトランスファモールド
によって形成した樹脂封止体により封止する。これによ
りろう材（３）により支持板（２）の主面（２ａ）上に
トランジスタチップ（１）が固着され、支持板（２）の
主面（２ａ）及びトランジスタチップ（１）が樹脂封止
体により封止された樹脂封止型トランジスタチップ
（１）が得られる。
の主面（２ａ）にペースト状のろう材としてペースト半
田（粘着性を有するペースト状の半田）（６）をスタン
プ回転ローラによる転写又はディスペンサによる滴下等
（図示せず）により塗布する。次に、ロッド（棒状治
具）（４）により支持板（２）の主面（２ａ）に対して
直角方向にペースト半田（６）の中央部（６ａ）を押圧
して、ペースト半田（６）の外周部（６ｂ）の高さＨｂ
を中央部（６ａ）の高さＨａより高い凹状断面にペース
ト半田（６）を変形させる。これにより、トランジスタ
チップ（１）の固着予定領域の外縁側のペースト半田
（６）を環状肉厚に形成し、中央部（６ａ）で円形肉薄
に形成する。その後、トランジスタチップ（１）の一方
の主面（１ａ）を実装機により吸着して、トランジスタ
チップ（１）の他方の主面（１ｂ）が支持板（２）の主
面（２ａ）に対して並行な状態でトランジスタチップ
（１）をペースト半田（６）上に押圧し、トランジスタ
チップ（１）の他方の主面（１ｂ）の全面及び他方の主
面（１ｂ）と直角をなす側面（１ｃ）の下部をペースト
半田（６）に接触させる。ペースト半田（６）上に半導
体素子としてトランジスタチップ（１）を押圧して、ト
ランジスタチップ（１）の他方の主面（１ｂ）の全面を
均一にペースト半田（６）と密着させ、トランジスタチ
ップ（１）の側面（１ｃ）側でトランジスタチップ
（１）の他方の主面（１ｂ）より高い隆起部（６ｃ）を
ペースト半田（６）に形成する。このようにして、支持
板（２）の主面（２ａ）にトランジスタチップ（１）を
仮固定した後、支持板（２）を加熱炉内でペースト半田
（６）を再溶融する。その後、ペースト半田（６）を冷
却すると、ペースト半田（６）が固化したろう材（３）
によって支持板（２）の主面（２ａ）にトランジスタチ
ップ（１）が完全に固着される。続いて、ワイヤボンデ
ィング等の所定の工程を施した後、トランジスタチップ
（１）を固着した支持板（２）をトランスファモールド
によって形成した樹脂封止体により封止する。これによ
りろう材（３）により支持板（２）の主面（２ａ）上に
トランジスタチップ（１）が固着され、支持板（２）の
主面（２ａ）及びトランジスタチップ（１）が樹脂封止
体により封止された樹脂封止型トランジスタチップ
（１）が得られる。
【００１２】本実施の形態では、トランジスタチップ
（１）の他方の主面（１ｂ）の全面を均一にペースト半
田（６）と密着させ、トランジスタチップ（１）の側面
（１ｃ）側でトランジスタチップ（１）の他方の主面
（１ｂ）より高い隆起部（６ｃ）をペースト半田（６）
に形成するので、トランジスタチップ（１）の外縁部
（５）の下部に半田を十分な量で供給できる。このた
め、トランジスタチップ（１）を支持板（２）に対して
強固に接着することができる。また、樹脂封止体を形成
する際に、封止樹脂が隆起部（６ｃ）によってトランジ
スタチップ（１）の他方の主面（１ｂ）とろう材（３）
との間に侵入せず、封止樹脂によるトランジスタチップ
（１）の外縁部（５）の押し上げを阻止することができ
る。
（１）の他方の主面（１ｂ）の全面を均一にペースト半
田（６）と密着させ、トランジスタチップ（１）の側面
（１ｃ）側でトランジスタチップ（１）の他方の主面
（１ｂ）より高い隆起部（６ｃ）をペースト半田（６）
に形成するので、トランジスタチップ（１）の外縁部
（５）の下部に半田を十分な量で供給できる。このた
め、トランジスタチップ（１）を支持板（２）に対して
強固に接着することができる。また、樹脂封止体を形成
する際に、封止樹脂が隆起部（６ｃ）によってトランジ
スタチップ（１）の他方の主面（１ｂ）とろう材（３）
との間に侵入せず、封止樹脂によるトランジスタチップ
（１）の外縁部（５）の押し上げを阻止することができ
る。
【００１３】本発明の前記実施の形態は、種々の変更が
可能である。例えば、半導体素子としてのトランジスタ
チップ（１）の代わりに、他の半導体チップ又は半導体
チップを固着した回路基板を使用してもよい。ロッド
（４）の代わりに工具自体が非接触状態となるエアジェ
ットにより凹状断面にペースト半田（６）を変形させて
もよい。
可能である。例えば、半導体素子としてのトランジスタ
チップ（１）の代わりに、他の半導体チップ又は半導体
チップを固着した回路基板を使用してもよい。ロッド
（４）の代わりに工具自体が非接触状態となるエアジェ
ットにより凹状断面にペースト半田（６）を変形させて
もよい。
【００１４】また、前記実施の形態では、ペースト半田
の再溶融を利用したいわゆるリフロー法によるろう付け
の例を示したが、半導体素子（１）を支持板（２）にこ
すりつけて、半導体素子（１）の固着とペースト半田
（６）の肉薄化を同時に達成するいわゆるダイボンディ
ング法にも適用できる。
の再溶融を利用したいわゆるリフロー法によるろう付け
の例を示したが、半導体素子（１）を支持板（２）にこ
すりつけて、半導体素子（１）の固着とペースト半田
（６）の肉薄化を同時に達成するいわゆるダイボンディ
ング法にも適用できる。
【００１５】本発明は成形型内に圧入される封止用樹脂
の圧力によって半導体素子（１）に応力が発生しない構
造とする点で優れているが、半導体装置（１）の他方の
主面（１ｂ）全体にペースト半田（６）を付着させて、
ペースト半田（６）による半導体素子（１）の接着性に
優れているため、樹脂で封止しない半導体装置に本発明
を適用して支持板（２）に対する半導体素子（１）の接
着性を改善することができる。
の圧力によって半導体素子（１）に応力が発生しない構
造とする点で優れているが、半導体装置（１）の他方の
主面（１ｂ）全体にペースト半田（６）を付着させて、
ペースト半田（６）による半導体素子（１）の接着性に
優れているため、樹脂で封止しない半導体装置に本発明
を適用して支持板（２）に対する半導体素子（１）の接
着性を改善することができる。
【００１６】
【発明の効果】前記のように、本発明では、半導体素子
の側面側でろう材が相対的に高く隆起して形成され、半
導体素子を支持板に対して強固に接着することができ
る。また、トランスファモールドによって樹脂封止体を
形成する場合に、封止樹脂が半導体素子の他方の主面と
固化したろう材との間に侵入せず、封止樹脂による半導
体素子の外縁部の上昇移動を阻止することができる。こ
のため、封止樹脂によって半導体素子に反り又は亀裂が
発生することがなく、ろう材の接続不良又は半導体素子
の電気的特性の劣化を防止することができる。従って、
耐久性に優れかつ信頼性の高い半導体装置が得られる。
の側面側でろう材が相対的に高く隆起して形成され、半
導体素子を支持板に対して強固に接着することができ
る。また、トランスファモールドによって樹脂封止体を
形成する場合に、封止樹脂が半導体素子の他方の主面と
固化したろう材との間に侵入せず、封止樹脂による半導
体素子の外縁部の上昇移動を阻止することができる。こ
のため、封止樹脂によって半導体素子に反り又は亀裂が
発生することがなく、ろう材の接続不良又は半導体素子
の電気的特性の劣化を防止することができる。従って、
耐久性に優れかつ信頼性の高い半導体装置が得られる。
【図１】 本発明による半導体装置の製造工程中ペース
ト半田を支持板上に塗布する状態を示す側面図
ト半田を支持板上に塗布する状態を示す側面図
【図２】 支持板上のペースト半田を凹状断面に形成し
た状態を示す側面図
た状態を示す側面図
【図３】 凹状のペースト半田上にトランジスタチップ
を付着する状態を示す側面図
を付着する状態を示す側面図
【図４】 本発明により製造した半導体装置の側面図
【図５】 トランジスタチップをペースト半田を介して
支持板上に接着する従来の半導体装置の側面図
支持板上に接着する従来の半導体装置の側面図
【図６】 図５のトランジスタチップをペースト半田上
に押圧する前の状態を示す側面図
に押圧する前の状態を示す側面図
（１）・・トランジスタチップ（半導体素子）、
（２）・・支持板、 （２ａ）・・主面、 （３）・・
ろう材、 （４）・・ロッド、 （５）・・外縁部、
（６）・・ペースト半田（ろう材）、 （６ａ）・・中
央部、 （６ｂ）・・外周部、 （６ｃ）・・隆起部、
（２）・・支持板、 （２ａ）・・主面、 （３）・・
ろう材、 （４）・・ロッド、 （５）・・外縁部、
（６）・・ペースト半田（ろう材）、 （６ａ）・・中
央部、 （６ｂ）・・外周部、 （６ｃ）・・隆起部、
Claims (5)
- 【請求項１】 支持板（２）の主面（２ａ）にろう材
（６）を塗布する工程と、前記ろう材（６）の中央部
（６ａ）を押圧して前記ろう材（６）の外周部（６ｂ）
を中央部（６ａ）より高い厚さとなる凹状断面にろう材
（６）を変形させる工程と、 前記ろう材（６）上に半導体素子（１）を押圧して、前
記ろう材（６）に当接する前記半導体素子（１）の他方
の主面（１ｂ）の全面を前記ろう材（６）と密着させ、
前記半導体素子（１）の側面（１ｃ）側で前記半導体素
子（１）の他方の主面（１ｂ）より高い隆起部（６ｃ）
を前記ろう材（６）に形成する工程とを含むことを特徴
とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記半導体素子（１）は半導体チップ又
は半導体チップを固着した回路基板であり、前記ろう材
（６）はペースト半田である請求項１に記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項３】 ロッド（４）又はエアジェットにより前
記支持板（２）の主面（２ａ）に対して直角方向に前記
ろう材（６）を押圧して凹状断面に変形させる請求項１
に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記半導体素子（１）の一方の主面（１
ａ）を実装機により吸着して、前記半導体素子（１）の
他方の主面（１ｂ）が前記支持板（２）の主面（２ａ）
に対して並行な状態で前記半導体素子（１）を前記ろう
材（６）上に押圧し、前記半導体素子（１）の他方の主
面（１ｂ）の全面及び該他方の主面（１ｂ）と直角をな
す側面（１ｃ）の下部を前記ろう材（６）に接触させる
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 更に、前記半導体素子（１）を固着した
前記支持板（２）を樹脂封止体により封止する工程を含
む請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3494397A JP3022910B2 (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP3494397A JP3022910B2 (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH10233416A JPH10233416A (ja) | 1998-09-02 |
| JP3022910B2 true JP3022910B2 (ja) | 2000-03-21 |
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ID=12428263
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP3494397A Expired - Fee Related JP3022910B2 (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
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| JP (1) | JP3022910B2 (ja) |
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-
1997
- 1997-02-19 JP JP3494397A patent/JP3022910B2/ja not_active Expired - Fee Related
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