JP3469332B2 - 半導体装置の構造 - Google Patents
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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、半導体装置のうち、半
導体チップに対して少なくとも三本以上のリード端子を
備えたトランジスター又はダイオード等のような多端子
型の半導体装置の構造に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】この種の多端子型の半導体装置のうち三
端子型半導体装置は、第１リード端子の先端に一体的に
設けたアイランド部に、半導体チップをダイボンディン
グし、この半導体チップにおける二つの電極部と、第２
リード端子及び第３リード端子との間を、金線等の細い
金属線によるワイヤボンディングにて電気的に接続した
のち、前記半導体チップの部分を合成樹脂製のモールド
部にてパッケージすることが一般的な構造であったが、
このものは、金線等の細い金属線によるワイヤボンディ
ングによるために、製造コストが大幅にアップするばか
りか、前記細い金属線に断線が発生することで、大電流
用には適しない等の問題があった。 【０００３】そこで、先行技術としての特開昭４８−３
８０７０号公報及び特開昭５９−５４２５０号公報は、
金属板を打ち抜いたリードフレームに、アイランド部を
備えた第１リード端子と、第２及び第３リード端子を一
体的に形成し、前記第１リード端子におけるアイランド
部の上面に半導体チップをダイボンディングし、この半
導体チップの上面における二つの電極部に対して、前記
第２及び第３リード端子の先端部を直接的に、半田付け
にて接合することを提案している。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この先行技術
による半導体装置は、第１リード端子と一体のアイラン
ド部にダイボンディングした半導体チップの上面におけ
る両電極部に対して、第２及び第３リード端子の先端部
を、半田付けにて接合したもので、その半田付けに際し
て、余剰の溶融半田が、第２及び第３リード端子の先端
部のうちこの両先端部が互いに相対向する側面にまで盛
り上がり、第２リード端子の先端部と第３リード端子の
先端部との間において、余剰半田が互いに繋がると言う
半田ブリッジができることになる。 【０００５】そこで、従来のものでは、前記のような半
田ブリッジが発生することを回避するために、半導体チ
ップの上面における両電極部間の間隔を広くしなければ
ならないから、この分、半導体チップの大型化を招来す
ると言う問題があった。 【０００６】また、この先行技術の半導体装置は、先
づ、第１リード端子と一体のアイランド部に半導体チッ
プをダイボンディングし、次いで、第２及び第３リード
端子の先端部を、前記のようにダイボンディングした半
導体チップの上面に重ね合わせたのち、半導体チップに
おける二つの電極部に対して半田付けに接合することに
よって製造するものであって、前記第１リード端子と一
体のアイランド部に対する半導体チップのダイボンディ
ングに際して、位置のずれが存在すると、この半導体チ
ップの上面に対して第２及び第３リード端子の先端部を
重ね合わせたとき、第２及び第３リード端子の先端部
が、半導体チップにおける二つの電極部に対して一致し
ないことになる。 【０００７】そこで、前記先行技術による方法では、半
導体チップを、第１リード端子におけるアイランド部に
対してダイボンディングするに対して、極めて高い精度
で厳格に位置決めしなければならず、この位置決めに可
成りの時間を必要とすることに加えて、半導体チップの
アイランド部に対するダイボンディングと、半導体チッ
プにおける電極部に対する第２及び第３リード端子の接
合とを別々の工程に行うものであるから、それだけ生産
性が低く、製造コストの低減を十分に達成できないので
あった。 【０００８】本発明は、リード端子におけるアイランド
部にダイボンディングした半導体チップに対して他の複
数個のリード端子を直接的に接合した形態の半導体装置
において、前記の問題を解消した半導体装置の構造を提
供することを技術的課題とするものである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明の請求項１は、「リード端子における平面
矩形のアイランド部に対して矩形にした半導体チップ
を、この半導体チップの上面における複数個の電極部の
各々に対して他のリード端子における先端部を、前記ア
イランド部と前記半導体チップとの間に介挿した半田ペ
ース及び前記半導体チップにおける電極部と前記他のリ
ード端子における先端部との間に介挿した半田ペースト
を加熱溶融することによって半田付け接合して成る半導
体装置において、前記半導体チップの上面における前記
各電極部を突起状に形成する一方、前記アイランド部に
おける長さ寸法及び幅寸法を、前記半導体チップにおけ
る長さ寸法及び幅寸法と、前記アイランド部と前記半導
体チップとの間に介挿の半田ペースを溶融したときにお
ける溶融半田のアイランド部全面への広がりによる半導
体チップのずれ動をその電極部が他のリード端子の先端
部から外れることがない位置にするように略同じにす
る。」と言う構成にした。 【００１０】 【００１１】 【作 用】このような構成において、他の各リード端
子の先端部を半導体チップの上面における各突起状電極
部に対して半田付けする一方、前記半導体チップをアイ
ランド部の上面に半田付けするにおいて、前記半導体チ
ップは、アイランド部の上面における溶融半田に浮いた
状態になる一方、この半導体チップにおける各突起状電
極部と他の各リード端子との間には、その間における溶
融半田が、球形になろうとする表面張力による吸引力が
作用することになるから、前記したようにアイランド部
の上面における溶融半田に浮いた状態になっている半導
体チップは、その上面における各突起状電極部が他の各
リード端子の各々に引き寄せられるように自動的に位置
決めされる。 【００１２】しかし、この場合において、アイランド部
の上面における溶融半田が、横方向に広がると、この溶
融半田に浮いた状態の半導体チップは、振動とか、傾き
等によって、ずれ動いて、その上面における両突起状電
極部が他の各リード端子の先端部から外れることがあ
る。 【００１３】これに対して、本発明は、前記アイランド
部における長さ寸法及び幅寸法を、前記アイランド部の
上面における溶融半田が横方向に広がることを防止する
ように前記半導体チップにおける長さ寸法及び幅寸法と
略同じにするという構成にしたことにより、前記半導体
チップを安定して位置決めすることができるのである。 【００１４】そして、この状態で、前記の各溶融半田が
凝固することにより、前記半導体チップをアイランド部
に載置するときに、多少の位置のずれが存在しても、こ
の位置のずれを自動的に修正しながら、半導体チップを
アイランド部に対して接合できると同時に、半導体チッ
プにおける各突起状電極部に対して他の各リード端子を
確実に接合することができるのである。 【００１５】 【発明の効果】従って、本発明によると、半導体チップ
をアイランド部に対して、その各突起状電極部を他の各
リード端子の先端部に対して自動的に位置決めして確実
に半田付けすることができる。 【００１６】 【実施例】以下、本発明の実施例を、図面について説明
する。 【００１７】図１〜図１０は、三端子型半導体装置の製
造に適用した第１の実施例を示し、この図において符号
１は、金属板より打ち抜いた長尺帯状のリードフレーム
を示し、このリードフレーム１における長手左右両縁部
におけるサイドフレーム２，３の間には、その間を一体
的に連結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Ｐで形成されてい
る。 【００１８】また、前記両サイドフレーム２，３のうち
一方のサイドフレーム２には、前記各セクションバー４
の間の部位に先端にアイランド部５ａを備えた第１リー
ド端子５が内向きに突出するように一体的に形成されて
おり、他方のサイドフレーム３には、前記各セクション
バー４の間の部位に第２リード端子６及び第３リード端
子７が内向きに突出するように一体的に形成され、この
第２リード端子６及び第３リード端子７の先端部６ａ，
７ａは、互いに接近する形状であり、且つ、この両先端
部６ａ，７ａは、前記第１リード端子５の先端における
アイランド部５ａに対してリードフレーム１の長手方向
に沿って適宜寸法Ｅだけずれている。 【００１９】この場合において、前記第１リード端子５
のアイランド部５ａにおける長さ寸法Ｌ及び幅寸法Ｗ
を、図３に示すように、上面に二つの突起状電極部９
ａ，９ｂを形成して成る半導体チップ９における長さ寸
法Ｌ０及び幅寸法Ｗ０とを略同じにする。 【００２０】そして、前記リードフレーム１を、その長
手方向に移送する途次において、先づ、各第１リード端
子５におけるアイランド部５ａの上面に、半田ペースト
８を塗布したのち、前記半導体チップ９を搭載する。 【００２１】このようにして、第１リード端子５におけ
るアイランド部５ａに半導体チップ９を搭載すると、こ
の半導体チップ９の上面における両突起状電極部９ａ，
９ｂに、図６に示すように、半田ペースト１０，１１を
塗布する。 【００２２】次いで、前記リードフレーム１を、以下に
述べるように構成したずらせ重ね装置１２に順次送り込
む。 【００２３】このずらせ重ね装置１２は、図１１〜図１
４に示すように、前記リードフレーム１を、その長手方
向の移送できるように案内する二つのガイドローラ１
３，１４の間の部位に、前記リードフレーム１における
一方のサイドフレーム２の下面に接触する小径の送りホ
イール１５と、他方のサイドフレーム３の下面に接触す
る大径の送りホイール１６とを配設して、この両送りホ
イール１３，１４を、同じ方向に、当該両送りホイール
１５，１６の外周面における周速度が同じになるように
回転駆動する。 【００２４】前記二つのガイドローラ１３，１４のうち
一方のガイドローラ１３と両送りホイール１５，１６と
の間の部位には、前記リードフレーム１における一方の
サイドフレーム２を挟んだ状態で下向きに変位するよう
にした一対のローラ１７ａ，１７ｂと、リードフレーム
１における他方のサイドフレーム３を挟んだ状態で上向
きに変位するようにした一対のローラ１７ｃ，１７ｄと
で構成される第１ローラ機構１７を配設する。 【００２５】また、二つのガイドローラ１３，１４のう
ち他方のガイドローラ１４と両送りホイール１５，１６
との間の部位には、前記リードフレーム１における一方
のサイドフレーム２を挟んだ状態で上向きに変位するよ
うにした一対のローラ１８ａ，１８ｂと、リードフレー
ム１における他方のサイドフレーム３を挟んだ状態で下
向きに変位するようにした一対のローラ１８ｃ，１８ｄ
とで構成される第２ローラ機構１８を配設する。 【００２６】この構成のずらせ重ね装置１２にリードフ
レーム１を送り込むことにより、第１ローラ機構１７の
箇所において、リードフレーム１における一方のサイド
フレーム２が一対のローラ１７ａ，１７ｂにて下向き
に、他方のサイドフレーム３が一対のローラ１７ｃ，１
７ｄにて上向きに各々変位されることにより、一方のサ
イドフレーム２と他方のサイドフレーム３とが、図１２
に示すように、リードフレーム１の表面と直角方向に適
宜寸法だけ食い違い状になる。 【００２７】次いで、リードフレーム１における両サイ
ドフレーム２，３のうち一方のサイドフレーム２が、小
径の送りホイール１５の外周面を適宜接触角度θにわた
って巡る一方、他方のサイドフレーム３が大径の送りホ
イール１６の外周面を適宜接触角度θにわたって巡るこ
とにより、一方のサイドフレーム２の移送と他方のサイ
ドフレーム３の移送との間に、両送りホイール１５，１
６の直径差に応じて進み・遅れができるから、一方のサ
イドフレーム２と、他方のサイドフレーム３とを、リー
ドフレーム１の長手方向に沿って、前記第２及び第３リ
ード端子６，７の先端部６ａ，７ａと前記第１リード端
子５の先端におけるアイランド部５ａとの間におけるず
らせ寸法Ｅと同じ寸法だけ互いにずらせ変位することが
できる。 【００２８】そして、第２ローラ機構１８の箇所に至
り、一方のサイドフレーム２が一対のローラ１８ａ，１
８ｂにて上向きに、他方のサイドフレーム３が一対のロ
ーラ１８ｃ，１８ｄにて下向きに各々変位されることに
より、一方のサイドフレーム２における第１リード端子
５先端のアイランド部５ａと、他方のサイドフレーム３
における第２及び第３リード端子６，７の先端部６ａ，
７ａとを、図７及び図８に示すように、その間に半導体
チップ９を挟んだ状態に互いに重ね合わせることができ
るのである。 【００２９】次に、前記リードフレーム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
も高い温度に加熱する。 【００３０】すると、この加熱により、アイランド部５
ａと半導体チップ９との間に塗布した半田ペースト８に
おける半田は、溶融してアイランド部５ａの半導体チッ
プ９との両方の各々に合金化接合する一方、半導体チッ
プ９における両突起状電極部９ａ，９ｂと第２及び第３
リード端子６，７の先端部６ａ，７ａとの間に塗布した
半田ペースト１０，１１における半田は、溶融して突起
状電極と第２及び第３リード端子６，７の先端部６ａ，
７ａとの両方の各々に合金化接合することになる。 【００３１】これにより、半導体チップ９は、アイラン
ド部５ａの上面における溶融半田に浮いた状態になる一
方、この半導体チップ９における両突起状電極部９ａ，
９ｂと第２及び第３リード端子６，７の先端部６ａ，７
ａとの間には、その間における溶融半田が球形になろう
とするときの表面張力による吸引力が作用することにな
るから、前記のようにアイランド部５ａの上面における
溶融半田に浮いた状態になっている半導体チップ９は、
その上面における両突起状電極部９ａ，９ｂが第２及び
第３リード端子６，７の先端部６ａ，７ａの各々に引き
寄せられるように自動的に位置決めされる。 【００３２】この場合において、前記アイランド部５ａ
における長さ寸法Ｌ及び幅寸法Ｗを、前記のように、半
導体チップ９における長さ寸法Ｌ０及び幅寸法Ｗ０とを
略同じにすると言うように、アイランド部５ａの大きさ
を前記半導体チップ９と略同じ大きさにしたことによ
り、前記アイランド部５ａの上面における溶融半田が横
方向に広がることを防止できるから、前記半導体チップ
９を安定して位置決めすることができるのである。 【００３３】そして、この状態で、前記の各溶融半田が
凝固することにより、前記半導体チップ９をアイランド
部５ａに載置するときに、多少の位置のずれが存在して
も、この位置のずれを自動的に修正しながら、半導体チ
ップ９をアイランド部５ａに対して接合できると同時
に、半導体チップ９における両突起状電極部９ａ，９ｂ
に対して第２及び第３リード端子６，７の先端部６ａ，
７ａを確実に接合することができるのである。 【００３４】このようにして、半導体チップ９の第１リ
ード端子５、第２リード端子６及び第３リード端子７へ
の接合を完了すると、前記半導体チップ９、アイランド
部５ａ、第２リード端子６の先端部６ａ及び第３リード
端子７の先端部７ａの部分を、熱硬化性合成樹脂製のモ
ールド部２０にてパッケージしたのち、前記第１リード
端子５、第２リード端子６及び第３リード端子７を、リ
ードフレーム１から切り離すことにより、図９及び図１
０に示すような形態の三端子型半導体装置Ａを製造する
ことができるのである。 【００３５】なお、前記半導体チップ９における両突起
状電極部９ａ，９ｂと、第２及び第３リード端子６，７
の先端部６ａ，７ａとを接合するための半田ペースト１
０，１１は、前記実施例のように、半導体チップ９にお
ける両突起状電極部９ａ，９ｂに塗布することに代え
て、第２及び第３リード端子６，７の先端部６ａ，７ａ
に塗布するようにしても良いのである。 【００３６】図１５及び図１６は、第２の実施例を示す
もので、この第２の実施例は、第１リード端子１のアイ
ランド部５ａ′における長さ寸法Ｌ′を、半導体チップ
９における長さ寸法Ｌ０よりも大きくする一方、前記ア
イランド部５ａ′における幅寸法Ｗ′を、半導体チップ
９における幅寸法Ｗ０と略同じにし、前記アイランド部
５ａ′の上面のうち半導体チップ９における長さ方向の
両端より外側の部位に、ノッチ溝２１，２２を、幅方向
に横断するように刻設したものである。 【００３７】この構成によると、アイランド部５ａ′の
上面における溶融半田が四方に広がることを、当該アイ
ランド部５ａ′における幅寸法を半導体チップ９におけ
る幅寸法とを略同じにしたこと、及び、当該アイランド
部５ａ′の上面のうち半導体チップ９における長さ方向
の両端より外側の部位にノッチ溝２１，２２を幅方向に
横断するように設けたことの両方によって確実に防止で
きるのである。 【００３８】なお、前記各アイランド部５ａ，５ａ′の
上面のうち少なくとも半導体チップ９を搭載する部分
を、凹凸面に形成することにより、半田の接合面積を増
大できて、半田付けの確実性及び強度のアップを図るこ
とができる利点がある。 【００３９】次に、図１７〜図２０は、第３の実施例を
示す。 【００４０】この第３の実施例は、四端子型半導体装置
に適用した場合であり、金属板より打ち抜いた長尺帯状
のリードフレーム３１における長手左右両縁部における
サイドフレーム３２，３３の間には、その間を一体的に
連結するセクションバー３４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Ｐで形成されている。 【００４１】また、前記両サイドフレーム３２，３３の
うち一方のサイドフレーム３２には、前記各セクション
バー３４の間の部位に先端にアイランド部３５ａを備え
た第１リード端子３５が内向きに突出するように一体的
に形成されており、他方のサイドフレーム３３には、前
記各セクションバー３４の間の部位に他の三本のリード
端子３６，３７，３８が内向きに突出するように一体的
に形成され、この三本のリード端子３６，３７，３８の
うち外側に位置する第２及び第４リード端子３６，３８
は、その先端部３６ａ，３８ａが中央に位置する第３リ
ード端子３７の先端部３７ａに接近するように曲がった
形状であり、且つ、前記中央に位置する第３リード端子
３７の先端部３７ａは、前記第１リード端子３５の先端
におけるアイランド部３５ａに対してリードフレーム３
１の長手方向に沿って適宜寸法Ｅ′だけずれている。 【００４２】この場合においても、前記した両実施例と
同様に、前記アイランド部３５ａにおける長さ寸法及び
幅寸法を、これに搭載する半導体チップ４０における長
さ寸法及び幅寸法と略同じにするという構成にするか、
或いは、前記アイランド部３５ａにおける長さ寸法を前
記半導体チップ４０における長さ寸法よりも長く、前記
アイランド部３５ａにおける幅寸法を前記半導体チップ
４０における幅寸法とを略同じにし、更に、前記アイラ
ンド部３５ａの上面のうち前記半導体チップ４０におけ
る長さ方向の両端より外側の部位にノッチ溝２０，２１
を幅方向に横断するように設けるという構成にする。 【００４３】そして、前記リードフレーム３１を、その
長手方向に移送する途次において、先づ、各第１リード
端子３５におけるアイランド部３５ａの上面に、図１８
に示すように、半田ペースト３９を塗布したのち、上面
に三つの突起状電極部４０ａ，４０ｂ，４０ｃを形成し
た半導体チップ４０を搭載したのち、この半導体チップ
４０の上面における各突起状電極部４０ａ，４０ｂ，４
０ｃに、半田ペースト４１，４２，４３を塗布する。 【００４４】次いで、前記第１の実施例の場合と同様
に、図１１〜図１４に示すずらせ重ね装置１２に送り込
むことにより、一方のサイドフレーム３２における第１
リード端子３５先端のアイランド部３５ａと、他方のサ
イドフレーム３３における各リード端子３６，３７，３
８の先端部３６ａ，３７ａ，３８ａとを、図１９及び図
２０に示すように、その間に半導体チップ４０を挟んだ
状態に互いに重ね合わせる。 【００４５】次いで、前記リードフレーム３１を加熱炉
（図示せず）に送り込む等することで半田の融点よりも
高い温度に加熱することにより、前記各半田ペースト３
９，４１，４２，４３が溶融し、半導体チップ４０は、
アイランド部３５ａの上面における溶融半田に浮いた状
態になる一方、この半導体チップ４０における各突起状
電極部４０ａ，４０ｂ，４０ｃと各リード端子３６，３
７，３８の先端部３６ａ，３７ａ，３８ａとの間には、
その間における溶融半田が球形になろうとするときの表
面張力による吸引力が作用し、半導体チップ４０は、そ
の上面における各突起状電極部４０ａ，４０ｂ，４０ｃ
が三本の各リード端子３６，３７，３８の先端部３６
ａ，３７ａ，３８ａの各々に引き寄せられるように自動
的に位置決めされ、この状態で、前記した各半田が凝固
することになるから、半導体チップ４０をアイランド部
３５ａに対して接合できると同時に、半導体チップ４０
における各突起状電極部４０ａ，４０ｂ，４０ｃに対し
て三本の各リード端子３６，３７，３８の先端部３６
ａ，３７ａ，３８ａを確実に接合することができるので
ある。 【００４６】なお、本発明は、この第３の実施例と同様
にして、五端子以上の多端子型半導体装置にも適用でき
ることは言うまでもない。
導体チップに対して少なくとも三本以上のリード端子を
備えたトランジスター又はダイオード等のような多端子
型の半導体装置の構造に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】この種の多端子型の半導体装置のうち三
端子型半導体装置は、第１リード端子の先端に一体的に
設けたアイランド部に、半導体チップをダイボンディン
グし、この半導体チップにおける二つの電極部と、第２
リード端子及び第３リード端子との間を、金線等の細い
金属線によるワイヤボンディングにて電気的に接続した
のち、前記半導体チップの部分を合成樹脂製のモールド
部にてパッケージすることが一般的な構造であったが、
このものは、金線等の細い金属線によるワイヤボンディ
ングによるために、製造コストが大幅にアップするばか
りか、前記細い金属線に断線が発生することで、大電流
用には適しない等の問題があった。 【０００３】そこで、先行技術としての特開昭４８−３
８０７０号公報及び特開昭５９−５４２５０号公報は、
金属板を打ち抜いたリードフレームに、アイランド部を
備えた第１リード端子と、第２及び第３リード端子を一
体的に形成し、前記第１リード端子におけるアイランド
部の上面に半導体チップをダイボンディングし、この半
導体チップの上面における二つの電極部に対して、前記
第２及び第３リード端子の先端部を直接的に、半田付け
にて接合することを提案している。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この先行技術
による半導体装置は、第１リード端子と一体のアイラン
ド部にダイボンディングした半導体チップの上面におけ
る両電極部に対して、第２及び第３リード端子の先端部
を、半田付けにて接合したもので、その半田付けに際し
て、余剰の溶融半田が、第２及び第３リード端子の先端
部のうちこの両先端部が互いに相対向する側面にまで盛
り上がり、第２リード端子の先端部と第３リード端子の
先端部との間において、余剰半田が互いに繋がると言う
半田ブリッジができることになる。 【０００５】そこで、従来のものでは、前記のような半
田ブリッジが発生することを回避するために、半導体チ
ップの上面における両電極部間の間隔を広くしなければ
ならないから、この分、半導体チップの大型化を招来す
ると言う問題があった。 【０００６】また、この先行技術の半導体装置は、先
づ、第１リード端子と一体のアイランド部に半導体チッ
プをダイボンディングし、次いで、第２及び第３リード
端子の先端部を、前記のようにダイボンディングした半
導体チップの上面に重ね合わせたのち、半導体チップに
おける二つの電極部に対して半田付けに接合することに
よって製造するものであって、前記第１リード端子と一
体のアイランド部に対する半導体チップのダイボンディ
ングに際して、位置のずれが存在すると、この半導体チ
ップの上面に対して第２及び第３リード端子の先端部を
重ね合わせたとき、第２及び第３リード端子の先端部
が、半導体チップにおける二つの電極部に対して一致し
ないことになる。 【０００７】そこで、前記先行技術による方法では、半
導体チップを、第１リード端子におけるアイランド部に
対してダイボンディングするに対して、極めて高い精度
で厳格に位置決めしなければならず、この位置決めに可
成りの時間を必要とすることに加えて、半導体チップの
アイランド部に対するダイボンディングと、半導体チッ
プにおける電極部に対する第２及び第３リード端子の接
合とを別々の工程に行うものであるから、それだけ生産
性が低く、製造コストの低減を十分に達成できないので
あった。 【０００８】本発明は、リード端子におけるアイランド
部にダイボンディングした半導体チップに対して他の複
数個のリード端子を直接的に接合した形態の半導体装置
において、前記の問題を解消した半導体装置の構造を提
供することを技術的課題とするものである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明の請求項１は、「リード端子における平面
矩形のアイランド部に対して矩形にした半導体チップ
を、この半導体チップの上面における複数個の電極部の
各々に対して他のリード端子における先端部を、前記ア
イランド部と前記半導体チップとの間に介挿した半田ペ
ース及び前記半導体チップにおける電極部と前記他のリ
ード端子における先端部との間に介挿した半田ペースト
を加熱溶融することによって半田付け接合して成る半導
体装置において、前記半導体チップの上面における前記
各電極部を突起状に形成する一方、前記アイランド部に
おける長さ寸法及び幅寸法を、前記半導体チップにおけ
る長さ寸法及び幅寸法と、前記アイランド部と前記半導
体チップとの間に介挿の半田ペースを溶融したときにお
ける溶融半田のアイランド部全面への広がりによる半導
体チップのずれ動をその電極部が他のリード端子の先端
部から外れることがない位置にするように略同じにす
る。」と言う構成にした。 【００１０】 【００１１】 【作 用】このような構成において、他の各リード端
子の先端部を半導体チップの上面における各突起状電極
部に対して半田付けする一方、前記半導体チップをアイ
ランド部の上面に半田付けするにおいて、前記半導体チ
ップは、アイランド部の上面における溶融半田に浮いた
状態になる一方、この半導体チップにおける各突起状電
極部と他の各リード端子との間には、その間における溶
融半田が、球形になろうとする表面張力による吸引力が
作用することになるから、前記したようにアイランド部
の上面における溶融半田に浮いた状態になっている半導
体チップは、その上面における各突起状電極部が他の各
リード端子の各々に引き寄せられるように自動的に位置
決めされる。 【００１２】しかし、この場合において、アイランド部
の上面における溶融半田が、横方向に広がると、この溶
融半田に浮いた状態の半導体チップは、振動とか、傾き
等によって、ずれ動いて、その上面における両突起状電
極部が他の各リード端子の先端部から外れることがあ
る。 【００１３】これに対して、本発明は、前記アイランド
部における長さ寸法及び幅寸法を、前記アイランド部の
上面における溶融半田が横方向に広がることを防止する
ように前記半導体チップにおける長さ寸法及び幅寸法と
略同じにするという構成にしたことにより、前記半導体
チップを安定して位置決めすることができるのである。 【００１４】そして、この状態で、前記の各溶融半田が
凝固することにより、前記半導体チップをアイランド部
に載置するときに、多少の位置のずれが存在しても、こ
の位置のずれを自動的に修正しながら、半導体チップを
アイランド部に対して接合できると同時に、半導体チッ
プにおける各突起状電極部に対して他の各リード端子を
確実に接合することができるのである。 【００１５】 【発明の効果】従って、本発明によると、半導体チップ
をアイランド部に対して、その各突起状電極部を他の各
リード端子の先端部に対して自動的に位置決めして確実
に半田付けすることができる。 【００１６】 【実施例】以下、本発明の実施例を、図面について説明
する。 【００１７】図１〜図１０は、三端子型半導体装置の製
造に適用した第１の実施例を示し、この図において符号
１は、金属板より打ち抜いた長尺帯状のリードフレーム
を示し、このリードフレーム１における長手左右両縁部
におけるサイドフレーム２，３の間には、その間を一体
的に連結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Ｐで形成されてい
る。 【００１８】また、前記両サイドフレーム２，３のうち
一方のサイドフレーム２には、前記各セクションバー４
の間の部位に先端にアイランド部５ａを備えた第１リー
ド端子５が内向きに突出するように一体的に形成されて
おり、他方のサイドフレーム３には、前記各セクション
バー４の間の部位に第２リード端子６及び第３リード端
子７が内向きに突出するように一体的に形成され、この
第２リード端子６及び第３リード端子７の先端部６ａ，
７ａは、互いに接近する形状であり、且つ、この両先端
部６ａ，７ａは、前記第１リード端子５の先端における
アイランド部５ａに対してリードフレーム１の長手方向
に沿って適宜寸法Ｅだけずれている。 【００１９】この場合において、前記第１リード端子５
のアイランド部５ａにおける長さ寸法Ｌ及び幅寸法Ｗ
を、図３に示すように、上面に二つの突起状電極部９
ａ，９ｂを形成して成る半導体チップ９における長さ寸
法Ｌ０及び幅寸法Ｗ０とを略同じにする。 【００２０】そして、前記リードフレーム１を、その長
手方向に移送する途次において、先づ、各第１リード端
子５におけるアイランド部５ａの上面に、半田ペースト
８を塗布したのち、前記半導体チップ９を搭載する。 【００２１】このようにして、第１リード端子５におけ
るアイランド部５ａに半導体チップ９を搭載すると、こ
の半導体チップ９の上面における両突起状電極部９ａ，
９ｂに、図６に示すように、半田ペースト１０，１１を
塗布する。 【００２２】次いで、前記リードフレーム１を、以下に
述べるように構成したずらせ重ね装置１２に順次送り込
む。 【００２３】このずらせ重ね装置１２は、図１１〜図１
４に示すように、前記リードフレーム１を、その長手方
向の移送できるように案内する二つのガイドローラ１
３，１４の間の部位に、前記リードフレーム１における
一方のサイドフレーム２の下面に接触する小径の送りホ
イール１５と、他方のサイドフレーム３の下面に接触す
る大径の送りホイール１６とを配設して、この両送りホ
イール１３，１４を、同じ方向に、当該両送りホイール
１５，１６の外周面における周速度が同じになるように
回転駆動する。 【００２４】前記二つのガイドローラ１３，１４のうち
一方のガイドローラ１３と両送りホイール１５，１６と
の間の部位には、前記リードフレーム１における一方の
サイドフレーム２を挟んだ状態で下向きに変位するよう
にした一対のローラ１７ａ，１７ｂと、リードフレーム
１における他方のサイドフレーム３を挟んだ状態で上向
きに変位するようにした一対のローラ１７ｃ，１７ｄと
で構成される第１ローラ機構１７を配設する。 【００２５】また、二つのガイドローラ１３，１４のう
ち他方のガイドローラ１４と両送りホイール１５，１６
との間の部位には、前記リードフレーム１における一方
のサイドフレーム２を挟んだ状態で上向きに変位するよ
うにした一対のローラ１８ａ，１８ｂと、リードフレー
ム１における他方のサイドフレーム３を挟んだ状態で下
向きに変位するようにした一対のローラ１８ｃ，１８ｄ
とで構成される第２ローラ機構１８を配設する。 【００２６】この構成のずらせ重ね装置１２にリードフ
レーム１を送り込むことにより、第１ローラ機構１７の
箇所において、リードフレーム１における一方のサイド
フレーム２が一対のローラ１７ａ，１７ｂにて下向き
に、他方のサイドフレーム３が一対のローラ１７ｃ，１
７ｄにて上向きに各々変位されることにより、一方のサ
イドフレーム２と他方のサイドフレーム３とが、図１２
に示すように、リードフレーム１の表面と直角方向に適
宜寸法だけ食い違い状になる。 【００２７】次いで、リードフレーム１における両サイ
ドフレーム２，３のうち一方のサイドフレーム２が、小
径の送りホイール１５の外周面を適宜接触角度θにわた
って巡る一方、他方のサイドフレーム３が大径の送りホ
イール１６の外周面を適宜接触角度θにわたって巡るこ
とにより、一方のサイドフレーム２の移送と他方のサイ
ドフレーム３の移送との間に、両送りホイール１５，１
６の直径差に応じて進み・遅れができるから、一方のサ
イドフレーム２と、他方のサイドフレーム３とを、リー
ドフレーム１の長手方向に沿って、前記第２及び第３リ
ード端子６，７の先端部６ａ，７ａと前記第１リード端
子５の先端におけるアイランド部５ａとの間におけるず
らせ寸法Ｅと同じ寸法だけ互いにずらせ変位することが
できる。 【００２８】そして、第２ローラ機構１８の箇所に至
り、一方のサイドフレーム２が一対のローラ１８ａ，１
８ｂにて上向きに、他方のサイドフレーム３が一対のロ
ーラ１８ｃ，１８ｄにて下向きに各々変位されることに
より、一方のサイドフレーム２における第１リード端子
５先端のアイランド部５ａと、他方のサイドフレーム３
における第２及び第３リード端子６，７の先端部６ａ，
７ａとを、図７及び図８に示すように、その間に半導体
チップ９を挟んだ状態に互いに重ね合わせることができ
るのである。 【００２９】次に、前記リードフレーム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
も高い温度に加熱する。 【００３０】すると、この加熱により、アイランド部５
ａと半導体チップ９との間に塗布した半田ペースト８に
おける半田は、溶融してアイランド部５ａの半導体チッ
プ９との両方の各々に合金化接合する一方、半導体チッ
プ９における両突起状電極部９ａ，９ｂと第２及び第３
リード端子６，７の先端部６ａ，７ａとの間に塗布した
半田ペースト１０，１１における半田は、溶融して突起
状電極と第２及び第３リード端子６，７の先端部６ａ，
７ａとの両方の各々に合金化接合することになる。 【００３１】これにより、半導体チップ９は、アイラン
ド部５ａの上面における溶融半田に浮いた状態になる一
方、この半導体チップ９における両突起状電極部９ａ，
９ｂと第２及び第３リード端子６，７の先端部６ａ，７
ａとの間には、その間における溶融半田が球形になろう
とするときの表面張力による吸引力が作用することにな
るから、前記のようにアイランド部５ａの上面における
溶融半田に浮いた状態になっている半導体チップ９は、
その上面における両突起状電極部９ａ，９ｂが第２及び
第３リード端子６，７の先端部６ａ，７ａの各々に引き
寄せられるように自動的に位置決めされる。 【００３２】この場合において、前記アイランド部５ａ
における長さ寸法Ｌ及び幅寸法Ｗを、前記のように、半
導体チップ９における長さ寸法Ｌ０及び幅寸法Ｗ０とを
略同じにすると言うように、アイランド部５ａの大きさ
を前記半導体チップ９と略同じ大きさにしたことによ
り、前記アイランド部５ａの上面における溶融半田が横
方向に広がることを防止できるから、前記半導体チップ
９を安定して位置決めすることができるのである。 【００３３】そして、この状態で、前記の各溶融半田が
凝固することにより、前記半導体チップ９をアイランド
部５ａに載置するときに、多少の位置のずれが存在して
も、この位置のずれを自動的に修正しながら、半導体チ
ップ９をアイランド部５ａに対して接合できると同時
に、半導体チップ９における両突起状電極部９ａ，９ｂ
に対して第２及び第３リード端子６，７の先端部６ａ，
７ａを確実に接合することができるのである。 【００３４】このようにして、半導体チップ９の第１リ
ード端子５、第２リード端子６及び第３リード端子７へ
の接合を完了すると、前記半導体チップ９、アイランド
部５ａ、第２リード端子６の先端部６ａ及び第３リード
端子７の先端部７ａの部分を、熱硬化性合成樹脂製のモ
ールド部２０にてパッケージしたのち、前記第１リード
端子５、第２リード端子６及び第３リード端子７を、リ
ードフレーム１から切り離すことにより、図９及び図１
０に示すような形態の三端子型半導体装置Ａを製造する
ことができるのである。 【００３５】なお、前記半導体チップ９における両突起
状電極部９ａ，９ｂと、第２及び第３リード端子６，７
の先端部６ａ，７ａとを接合するための半田ペースト１
０，１１は、前記実施例のように、半導体チップ９にお
ける両突起状電極部９ａ，９ｂに塗布することに代え
て、第２及び第３リード端子６，７の先端部６ａ，７ａ
に塗布するようにしても良いのである。 【００３６】図１５及び図１６は、第２の実施例を示す
もので、この第２の実施例は、第１リード端子１のアイ
ランド部５ａ′における長さ寸法Ｌ′を、半導体チップ
９における長さ寸法Ｌ０よりも大きくする一方、前記ア
イランド部５ａ′における幅寸法Ｗ′を、半導体チップ
９における幅寸法Ｗ０と略同じにし、前記アイランド部
５ａ′の上面のうち半導体チップ９における長さ方向の
両端より外側の部位に、ノッチ溝２１，２２を、幅方向
に横断するように刻設したものである。 【００３７】この構成によると、アイランド部５ａ′の
上面における溶融半田が四方に広がることを、当該アイ
ランド部５ａ′における幅寸法を半導体チップ９におけ
る幅寸法とを略同じにしたこと、及び、当該アイランド
部５ａ′の上面のうち半導体チップ９における長さ方向
の両端より外側の部位にノッチ溝２１，２２を幅方向に
横断するように設けたことの両方によって確実に防止で
きるのである。 【００３８】なお、前記各アイランド部５ａ，５ａ′の
上面のうち少なくとも半導体チップ９を搭載する部分
を、凹凸面に形成することにより、半田の接合面積を増
大できて、半田付けの確実性及び強度のアップを図るこ
とができる利点がある。 【００３９】次に、図１７〜図２０は、第３の実施例を
示す。 【００４０】この第３の実施例は、四端子型半導体装置
に適用した場合であり、金属板より打ち抜いた長尺帯状
のリードフレーム３１における長手左右両縁部における
サイドフレーム３２，３３の間には、その間を一体的に
連結するセクションバー３４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Ｐで形成されている。 【００４１】また、前記両サイドフレーム３２，３３の
うち一方のサイドフレーム３２には、前記各セクション
バー３４の間の部位に先端にアイランド部３５ａを備え
た第１リード端子３５が内向きに突出するように一体的
に形成されており、他方のサイドフレーム３３には、前
記各セクションバー３４の間の部位に他の三本のリード
端子３６，３７，３８が内向きに突出するように一体的
に形成され、この三本のリード端子３６，３７，３８の
うち外側に位置する第２及び第４リード端子３６，３８
は、その先端部３６ａ，３８ａが中央に位置する第３リ
ード端子３７の先端部３７ａに接近するように曲がった
形状であり、且つ、前記中央に位置する第３リード端子
３７の先端部３７ａは、前記第１リード端子３５の先端
におけるアイランド部３５ａに対してリードフレーム３
１の長手方向に沿って適宜寸法Ｅ′だけずれている。 【００４２】この場合においても、前記した両実施例と
同様に、前記アイランド部３５ａにおける長さ寸法及び
幅寸法を、これに搭載する半導体チップ４０における長
さ寸法及び幅寸法と略同じにするという構成にするか、
或いは、前記アイランド部３５ａにおける長さ寸法を前
記半導体チップ４０における長さ寸法よりも長く、前記
アイランド部３５ａにおける幅寸法を前記半導体チップ
４０における幅寸法とを略同じにし、更に、前記アイラ
ンド部３５ａの上面のうち前記半導体チップ４０におけ
る長さ方向の両端より外側の部位にノッチ溝２０，２１
を幅方向に横断するように設けるという構成にする。 【００４３】そして、前記リードフレーム３１を、その
長手方向に移送する途次において、先づ、各第１リード
端子３５におけるアイランド部３５ａの上面に、図１８
に示すように、半田ペースト３９を塗布したのち、上面
に三つの突起状電極部４０ａ，４０ｂ，４０ｃを形成し
た半導体チップ４０を搭載したのち、この半導体チップ
４０の上面における各突起状電極部４０ａ，４０ｂ，４
０ｃに、半田ペースト４１，４２，４３を塗布する。 【００４４】次いで、前記第１の実施例の場合と同様
に、図１１〜図１４に示すずらせ重ね装置１２に送り込
むことにより、一方のサイドフレーム３２における第１
リード端子３５先端のアイランド部３５ａと、他方のサ
イドフレーム３３における各リード端子３６，３７，３
８の先端部３６ａ，３７ａ，３８ａとを、図１９及び図
２０に示すように、その間に半導体チップ４０を挟んだ
状態に互いに重ね合わせる。 【００４５】次いで、前記リードフレーム３１を加熱炉
（図示せず）に送り込む等することで半田の融点よりも
高い温度に加熱することにより、前記各半田ペースト３
９，４１，４２，４３が溶融し、半導体チップ４０は、
アイランド部３５ａの上面における溶融半田に浮いた状
態になる一方、この半導体チップ４０における各突起状
電極部４０ａ，４０ｂ，４０ｃと各リード端子３６，３
７，３８の先端部３６ａ，３７ａ，３８ａとの間には、
その間における溶融半田が球形になろうとするときの表
面張力による吸引力が作用し、半導体チップ４０は、そ
の上面における各突起状電極部４０ａ，４０ｂ，４０ｃ
が三本の各リード端子３６，３７，３８の先端部３６
ａ，３７ａ，３８ａの各々に引き寄せられるように自動
的に位置決めされ、この状態で、前記した各半田が凝固
することになるから、半導体チップ４０をアイランド部
３５ａに対して接合できると同時に、半導体チップ４０
における各突起状電極部４０ａ，４０ｂ，４０ｃに対し
て三本の各リード端子３６，３７，３８の先端部３６
ａ，３７ａ，３８ａを確実に接合することができるので
ある。 【００４６】なお、本発明は、この第３の実施例と同様
にして、五端子以上の多端子型半導体装置にも適用でき
ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法に使用するリードフレームの
平面図である。 【図２】図１のII−II視断面図である。 【図３】図１の要部拡大斜視図である。 【図４】半導体チップの斜視図である。 【図５】前記リードフレームにおける第１リード端子の
アイランド部に半導体チップを搭載した状態の平面図で
ある。 【図６】図５のVI−VI視拡大断面図である。 【図７】前記リードフレームにおいて第１リード端子に
対して第２及び第３リード端子を重ねた状態の平面図で
ある。 【図８】図７のVIII−VIII視拡大断面図である。 【図９】半導体装置の平面図である。 【図１０】図９のＸ−Ｘ視断面図である。 【図１１】本発明の製造方法に使用するずらせ重ね装置
の正面図である。 【図１２】図１１のXII −XII 視拡大断面図である。 【図１３】図１１のXIII−XIII視拡大断面図である。 【図１４】図１１のXIV −XIV 視拡大断面図である。 【図１５】本発明の第２の実施例を示す要部拡大斜視図
である。 【図１６】第２の実施例の要部拡大断面図である。 【図１７】本発明における第３の実施例による製造方法
に使用するリードフレームの平面図である。 【図１８】図１７のXIX −XIX 視拡大断面図である。 【図１９】前記図１７のリードフレームにおいて第１リ
ード端子に他の各リード端子を重ねた状態の平面図であ
る。 【図２０】図１９のXXI −XXI 視拡大断面図である。 【符号の説明】 １ リードフレーム ２ 一方のサイドフレーム ３ 他方のサイドフレーム ４ セクションバー ５ 第１リード端子 ５ａ アイランド部 ６ 第２リード端子 ６ａ 第２リード端子の先端部 ７ 第３リード端子 ７ａ 第３リード端子の先端部 ８ 半田ペースト ９ 半導体チップ ９ａ，９ｂ 突起状電極部 １０，１１ 半田ペースト ２０ モールド部 Ａ 半導体装置 ２１，２２ ノッチ溝
平面図である。 【図２】図１のII−II視断面図である。 【図３】図１の要部拡大斜視図である。 【図４】半導体チップの斜視図である。 【図５】前記リードフレームにおける第１リード端子の
アイランド部に半導体チップを搭載した状態の平面図で
ある。 【図６】図５のVI−VI視拡大断面図である。 【図７】前記リードフレームにおいて第１リード端子に
対して第２及び第３リード端子を重ねた状態の平面図で
ある。 【図８】図７のVIII−VIII視拡大断面図である。 【図９】半導体装置の平面図である。 【図１０】図９のＸ−Ｘ視断面図である。 【図１１】本発明の製造方法に使用するずらせ重ね装置
の正面図である。 【図１２】図１１のXII −XII 視拡大断面図である。 【図１３】図１１のXIII−XIII視拡大断面図である。 【図１４】図１１のXIV −XIV 視拡大断面図である。 【図１５】本発明の第２の実施例を示す要部拡大斜視図
である。 【図１６】第２の実施例の要部拡大断面図である。 【図１７】本発明における第３の実施例による製造方法
に使用するリードフレームの平面図である。 【図１８】図１７のXIX −XIX 視拡大断面図である。 【図１９】前記図１７のリードフレームにおいて第１リ
ード端子に他の各リード端子を重ねた状態の平面図であ
る。 【図２０】図１９のXXI −XXI 視拡大断面図である。 【符号の説明】 １ リードフレーム ２ 一方のサイドフレーム ３ 他方のサイドフレーム ４ セクションバー ５ 第１リード端子 ５ａ アイランド部 ６ 第２リード端子 ６ａ 第２リード端子の先端部 ７ 第３リード端子 ７ａ 第３リード端子の先端部 ８ 半田ペースト ９ 半導体チップ ９ａ，９ｂ 突起状電極部 １０，１１ 半田ペースト ２０ モールド部 Ａ 半導体装置 ２１，２２ ノッチ溝
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭48−38070（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−37200（ＪＰ，Ａ)
実開 昭60−99547（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 23/48
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】リード端子における平面矩形のアイランド
部に対して矩形にした半導体チップを、この半導体チッ
プの上面における複数個の電極部の各々に対して他のリ
ード端子における先端部を、前記アイランド部と前記半
導体チップとの間に介挿した半田ペース及び前記半導体
チップにおける電極部と前記他のリード端子における先
端部との間に介挿した半田ペーストを加熱溶融すること
によって半田付け接合して成る半導体装置において、 前記半導体チップの上面における前記各電極部を突起状
に形成する一方、前記アイランド部における長さ寸法及
び幅寸法を、前記半導体チップにおける長さ寸法及び幅
寸法と、前記アイランド部と前記半導体チップとの間に
介挿の半田ペースを溶融したときにおける溶融半田のア
イランド部全面への広がりによる半導体チップのずれ動
をその電極部が他のリード端子の先端部から外れること
がない位置にするように略同じにしたことを特徴とする
半導体装置の構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27215394A JP3469332B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 半導体装置の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27215394A JP3469332B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 半導体装置の構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139245A JPH08139245A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3469332B2 true JP3469332B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=17509834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27215394A Expired - Fee Related JP3469332B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 半導体装置の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3469332B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4651153B2 (ja) * | 1999-10-28 | 2011-03-16 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
| JP7423197B2 (ja) * | 2019-05-10 | 2024-01-29 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
-
1994
- 1994-11-07 JP JP27215394A patent/JP3469332B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08139245A (ja) | 1996-05-31 |
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