JPH01175757A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造技術、特に、低融点ガラス
による気密封止パッケージの形成技術に関し、例えば、
低融点ガラスにより封着される気密封止形パッケージを
備えている半導体集積回路装置（以下、ＩＣという、）
の製造に利用して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

気密封止形パッケージを備えているＩＣの製造方法とし
て、セラミックから形成されたベースまたはキャップに
低融点ガラスをスクリーン印刷により塗布するとともに
、これをガラスの軟化温度付近（約４００℃）にて仮焼
付けすることにより、低融点ガラス層を予め形成してお
き、ベースに半導体ペレット等を組み付けた後、ベース
とキャップとを合わせた状態で高温度（４４０℃以上）
に加熱処理することにより、前記低融点ガラス層を溶融
固化させて封着層を形成し、この封着層によりベースと
キャップとの接合面間を封着させるようにした方法があ
る。

なお、低融点ガラスを用いたリード線のガラス気密封止
方法を述べである例として、特開昭５３−９０８６７号
公報がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような低融点ガラスを用いた気密封止パッケージを
備えている半導体装置の製造方法においては、仮焼付け
された低融点ガラス層が高温度加熱されることにより、
封着層が形成されるため、パターンが微細化され、高い
品質および信鯨性が要求されるＩＣについての製造に、
この製造方法が使用される場合、熱ストレスによる悪影
響が発生するという問題点があることが、本発明者によ
ってあきらかにされた。

本発明の目的は、封着処理時における熱ストレスによる
悪影響を回避することができる半導体装置の製造方法を
提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。

すなわち、半導体ペレットを気密封止するパッケージを
備えており、このパッケージが半導体ペレットを組み付
けられたベースとベースに被着されるキャップとの合わ
せ面間に低融点ガラスからなる封着層により封着されて
いる半導体装置の製造方法において、前記半導体ベレッ
トがベースに組み付けられる前に、前記低融点ガラスを
融点以上に加熱するようにしたものである。

〔作用〕

前記した手段によれば、半導体ペレットがベースに組み
付けられる前に融点以上に加熱されると、低融点ガラス
層がそれが被着されるベースまたはキャップの表面に強
力に接着した状態になる。したがって、ベースとキャッ
プとを合わせた状態で低融点ガラス層を加熱することに
より、両者を封着する封着層を形成する際、加熱処理温
度は融点よりも低く抑えることができるため、封着処理
時における熱ストレスによる悪影響を回避することがで
きる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である半導体装置の製造方法
により得られた気密封止形パッケージを備えているＩＣ
を示す縦断面図、第２図〜第２０図はその製造方法を示
す各説明図である。

本実施例において、このＩＣ９０はバット・ウィング形
状のアウタリードを有する表面実装形の気密封止パッケ
ージ（以下、ガラス封止形ミニ・スクエア・パッケージ
またはＭＳＰＧということがある。）２１を備えており
、このパッケージは半導体ベレット（以下、ペレットと
いう、）１８を金−シリコン共晶層からなるボンディン
グ層１９により接合されたベース１１と、ベースに被着
されるキャップ１６とがその合わせ面間に低融点ガラス
からなる封着層２２により封着されることにより構成さ
れている。パッケージ２１の内部にはリード９群がベー
スとキャップとの合わせ面間の封着層を貫通するように
して挿入されており、このリード群は後述するように多
連リードフレームを用いて形成されている。パッケージ
の内部において、各リードとペレットの各電極との間に
はワイヤ２０がその両端部をボンディングされて橋絡さ
れており、パッケージの外部において、リード群はバッ
ト・ウィング形状に屈曲成形されている。このように構
成されているＩＣ（以下、ＭＳＰＧ・ＩＣ，または、Ｉ
Ｃということがある。）は、次のような製造方法により
製造されている。

以下、本発明の一実施例であるこのＭＳＰＧ・ＩＣの製
造方法を説明する。この説明により、前記ＭＳＰＧ・Ｉ
、Ｃについての構成の詳細が明らかにされる。

本実施例において、ＭＳＰＣ・ＩＣの製造方法には、第
２図に示されている多連リードフレームｌが使用されて
いる。この多連リードフレームｌは４２７０イ等のよう
な鉄系（鉄またはその合金）材料からなる薄板を用いて
、打ち抜きプレス加工またはエツチング加工等のような
適当な手段により一体成形されており、この多連リード
フレーム１には複数の単位リードフレーム２が横方向に
１列に並設されている。

単位リードフレーム２は位置決め孔３ａが開設されてい
る外枠３を一対備えており、両外枠３は所定の間隔で平
行にそれぞれ延設されている。隣り合う単位リードフレ
ーム２．２間には一対のセフシラン枠４が両外枠３．３
間に互いに平行で外枠に直行するように配されて一体的
に架設されており、これら外枠、セクション枠により形
成される略正方形の枠体内に単位リードフレーム２が構
成されている。

各単位リードフレーム２において、外枠３およびセクシ
ョン枠−４の接続部には略正方形形状に形成されている
タイバー支持部５が径方向内向きに配されて一体的に突
設されており、このタイバー支持部５は内側角部が略４
５度に切り欠かれている。タイバー支持部５にはスリッ
ト６が切欠部の傾斜面に沿うように配されて穿設されて
おり、このスリット６によりその内側にはタイバー吊り
部材７がアーチ形状に形成されている。このタイバー吊
り部材７の内側には４本のタイバー８が、前記外枠３と
セクション枠４とにより形成される枠体と同心的な略正
方形の枠形状になるように配設されており、これらタイ
バー８はその両端においてタイバー吊り部材７に略４５
度の角度で接続されることにより、これらに吊持されて
いる。そして、隣り合うタイバー８．８は略９ｏ度の角
度で交差するようになっている。

これらタイバー８には複数本のり−ド９が長手方向に等
間隔に配されて、互いに平行で、タイバー８と直交する
ように一体的に突設されており、本実ＭｆＩＮにおいて
、タイバー８のり一ド９＃に対する交差位置は、後述す
るリード９についての切断および屈曲成形工程における
悪影響を回避するため、屈曲箇所よりも外側位置になる
ように配設されている。各リード９の内側端部は先端が
正方形形状に整列するように配設されることにより、イ
ンチ部９ａをそれぞれ構成しており、インチ部９ａの先
端部表面には後述するワイヤボンディングのボンダビリ
ティ−を高めるためのアルミニュウム被膜１０が蒸着等
のような適当な手段により被着されている。他方、各リ
ード９のアウタ部９ｂをそれぞれ構成する外側端部は、
外枠３およびセクション枠４から離間されて切り離され
ている。

本実施例において、ＭＳＰＧ・ＩＣの製造方法には、第
３図および第４図に示されているベース１１が使用され
ており、このベース１１は後記するキャップと協働して
気密封止パシケージを形成し得るように構成されている
。このベース１１は本体１２を備えており、本体１２は
アルミナ（Ａｌ意０ｓ）を主成分とするセラミックを用
いて、平面形状が略正方形の平盤形状に形成されている
。

本体１２のキャップとの合わせ面となる一平面（以下、
合わせ面という、）上にはキャビティー凹所１３ａが同
心的に配されて、平面形状が正方形の窪み形状で、かつ
一定深さになるように一体的に形成されている。キャビ
ティー凹所１３ａ（Ｄ底面にはボンディング床１４が中
央部に配されて、ペレットよりも若干大きめの形状にな
るように被着されており、このボンディング床１４は金
（ＡＵ）等を用いて蒸着法等のような適当な手段により
メタライズされている。

ベース本体１２の合わせ面におけるキャビティー１３ａ
の外方には低融点ガラス層１５ａが２５０〜３００μｍ
程度の厚さをもって均一に被着されており、このガラス
層は正方形枠形状に形成されることによりキャビティー
凹所１３ａを完全に取り囲むようになっている。低融点
ガラス層は次のような組成を有する非結晶ガラスが使用
されて構成されている。すなわち、重量比で、Ｐｂｏが
約５１％、５ｎＯｔが約２２％、Ｓｉｎ、が約５％、Ｚ
ｎＯが約１２％、の非結晶ガラスである。

低融点ガラス層は、このような非結晶ガラス材料からな
るペーストがベース本体１２の合わせ面上にスクリーン
印刷により塗布された後、加熱炉において４４０℃以上
に加熱されて焼成されることにより、ベース本体に被着
される。このように、低融点ガラス層１５ａは予め４４
０℃以上の温度で焼成されることにより、ベース本体１
２のセラミック表面と完全かつ強力に接着した状態にな
っている。

他方、第５図および第６図に示されているように、ベー
ス１１と協働して気密封止パッケージを形成するキャッ
プ１６は本体１７を備えており、このキャップ本体１７
はベース本体１２と略同−の正方形平盤形状に形成され
ている。キャップ本体１７のベースとの合わせ面上には
キャビティー凹所１３ｂが同心的に配されて、ベース側
のキャビティー凹所１３ａに対して大きめの相位形状の
窪み形状で、一定深さになるように一体的に形成されて
いる。キャップ本体１７の合わせ面におけるキャビティ
ー１３ａの外方には低融点ガラス層１５ｂが、ベース側
の低融点ガラス層１５ａと同様に構成かつ焼成されて被
着されている。

このように構成されたベース１１は前記構成にかかる多
連リードフレーム１に各単位リードフレーム２毎に、第
７図および第８図に示されているようにそれぞれ組み付
けられる。すなわち、ベース１１はその低融点ガラス層
１５ａが単位リードフレーム２におけるアルミニュウム
被膜１０が被着されていない側の平面に当接するように
向けられるとともに、キャビティー凹所１３ａの開口縁
がリードのインナ部９ａの先端群と整合するように配さ
れてセットされる。このセット状態が維持されながら、
多連リードフレーム１が加熱炉を通されることにより、
低融点ガラス層１５ａによって単位リードフレーム２に
おけるインナ部９ａ群とベース本体１２とが溶着されて
一体化される。

このとき、低融点ガラス層１５ａについての加熱温度を
４４０℃以上に設定することにより、低融点ガラス層１
５ａをベース本体１２の表面に完全に接着させるように
してもよい。

このようにして、各単位リードフレーム２毎にベース１
１が組み付けられた多連リードフレーム１には各単位リ
ードフレーム２毎にペレット・ボンディング作業、続い
て、ワイヤ・ボンディング作業が実施される。このボン
ディング作業は多連リードフレーム１が横方向にピッチ
送りされることにより、各単位リードフレーム２毎に順
次実施される。

このボンディング作業により、第９図および第１０図に
示されているように、前工程においてバイポーラ形の集
積回路を作り込まれた半導体集積回路素子としてのペレ
ット１８は、各単位リードフレーム２におけるベース１
１のボンディング床１４に金箔を介して当接されるとと
もに、こすり付けられることにより形成される金−シリ
コン共晶ボンディング層１９によって固着される。

そして、ベース１１にボンディングされたベレフ）１Ｂ
の電極パッド（図示せず）と、各単位リードフレーム２
におけるリード９のインナ部９ａとの間にはアルミニニ
ウム系材料からなるワイヤ２０が、ボンディング工具と
してウェッジが使用されている超音波式ワイヤボンディ
ング装置（所謂、ＵＳボンダ）が使用されることにより
、その両端部をそれぞれボンディングされて橋絡される
。

これにより、ペレット１２に作り込まれている集積回路
は、電極パッド、ワイヤ２０．リード９のインナ部９ａ
およびアウタ部９ｂを介して電気的に外部に引き出され
ることになる。

このようにして、各単位リードフレーム２毎にベース１
１が組み付けられ、かつ、ペレットボンディング作業お
よびワイヤボンディング作業が実施された多連リードフ
レーム１には、第１１図および第１２図に示されている
ように気密封止パフケージ２１を形成するための封着処
理作業が実施される。

すなわち、第１１図に示されているように、キャップ１
６はその低融点ガラス層１５ｂが単位リードフレーム２
におけるベース１１とは反対側の平面に当接するように
向けられているとともに、当該ベース１１と整合するよ
うに被せられてセットされる。このセット状態が維持さ
れつつ、ベース１１とキャップ１６との間に適度な合わ
せ力を加えられながら、多連リードフレームｌが加熱炉
を通されると、ベース１１とキャップ１６との低融点ガ
ラス層１５ａ、１５ｂが溶融されることによって低融点
ガラス層からなる封着層２２が形成される。その結果、
ベース１１とキャップ１６との合わせ面同士が封着層２
２により封着され、キャビティー１３内を気密封止する
パッケージ２１が形成される。

このとき、低融点ガラス層１５ａ、１５ｂを加熱する温
度はこれらが軟化する温度、すなわち、４３５℃以下に
設定されている。したがって、パッケージ２１のベース
！１に既に組み付けられているペレット１８およびワイ
ヤ２０等の内部構成部分に加わる熱ストレスによる悪影
響は抑制されることになる。他方、低融点ガラス層１５
８％１５ｂ同士においては、それが軟化温度程度に達す
ることにより、充分確実な封着層２２を安定的に形成さ
れ得ることが、本発明者の実験によって確認されている
。

ところで、低融点ガラス層とセラミック表面との間にお
いては、ガラスの軟化温度程度では低融点ガラス層とセ
ラミック表面との接着は不確実ないしは不安定的な状態
になる。このため、気密封止性能が低下し、製品の品質
および信鯨性が低下することになる。

しかし、本実施例においては、前述した通り、ベース１
１にベレット１８が搭載される前に、低融点ガラス層１
５ａ、１５ｂが４４０℃以上に加熱されることにより、
ベース本体１２およびキャップ本体１７の表面にそれぞ
れ完全に接着されているため、この封着工程における加
熱温度が軟化温度程度であっても、ベース本体１２およ
びキャップ本体１７の表面と封着層２２との間の接着状
態は安全かつ強力で、しかも、安定的に確保されること
になる。

ところで、気密封止パッケージ２１が加熱後冷却すると
、多連リードフレーム１と低融点ガラス封着層２２との
熱膨張係数差により、リード９群に対してパッケージ２
１の径方向の引張または圧縮応力が加わる。当該応力が
そのまま、リード９群が接続されている各タイバー８を
通じて外枠３およびセクション枠４に伝達されると、第
１３図に示されているように、多連リードフレーム１全
体が波を打ったように変形してしまうという問題点があ
ることが、本発明者によって明らかにされた。多連リー
ドフレーム１についてこのような変形が発生すると、後
述するリード切断成形工程において、フィーダにおける
詰まり現象や、位置合わせ不良等が発生するため、リー
ド成形精度が低下してしまう。

本実施例においては、タイバー８を支持している支持部
５にスリット６が開設されることにより、タイバー８は
タイバー吊り部材７に支持されており、これにより、リ
ード９群の応力が外枠３およびセクシぢン枠４にそのま
ま伝達されるのは阻止されるため、多連リードフレーム
ｌ全体が波を打ったように変形して、しまう現象は防止
されることになる。

すなわち、リード９群によりタイバー８に引張応力が作
用すると、タイバー吊り部材７が第１４図に示されてい
るように変形することにより、この引張応力を実質的に
吸収することになるため、この応力が外枠３およびセク
ション枠４に伝達するのは防止されることになる。また
、リード９群によりタイバー８に圧縮応力が作用すると
、タイバー吊り部材７が第１５図に示されているように
変形することにより、この圧縮応力を実質的に吸収する
ことになるため、この応力が外枠３およびセクション枠
４に伝達するのは防止されることになる。

前述したようにして、気密封止パッケージ２１が成形さ
れた多連リードフレームｌは、第１６図に示されている
ようにはんだめっき処理工程において、全体的にはんだ
めっき被膜を被着される作業を実施される。

第１６図に示されているように、はんだめっき処理装置
３１ははんだめっき液３２を貯留するためのはんだ槽３
３と、めっき電源３４とを備えており、被めっき物とし
ての多連リードフレーム１はめっき液３２中に浸漬され
た状態において、電源３４によりめっき液３２との間に
通電されることにより、金属露出面全体にわたって電解
めっき被膜３５を形成される。このとき、各単位リード
フレーム２におけるリード９のアウタ部９ｂは端末にお
いて開放されてい８るため、めっき被膜３５が先端面に
も完全に被着されることになる。

めっき被膜を被着された多連リードフレームｌは、第１
７図に示されているようにリード切断成形工程において
各単位リードフレーム毎に順次、第１８図に示されてい
るリード切断装置により、タイバー８を切り落された後
、第１９図に示されているリード成形装置により、第２
０図に示されているように、リード９のアウタ部９ｂを
バッドリード形状に屈曲成形される。

この工程で使用されるリード切断成形装置ｆ４０は第１
７図に示されているようにフィーダ４１を備えており、
フィーダ４１は間欠送り装置（図示せず）により、被処
理物としての多連リードフレームｌを単位リードフレー
ム２に対応するピッチをもって一方向に歩道送りするよ
うに構成されている。フィーダ４１の一端部（以下、前
端部とする。）にはローダ４２が設備されており、ロー
ダ４２はラック等に収容された多連リードフレームｌを
フィーダ４１上に１枚宛払い出すように構成されている
。フィーダ４１の中間部にはリード切断装置４３が設備
されており、この装置は第１８図に示されているように
構成されている。フィーダ４１におけるリード切断装置
４３の片脇には、第１９図に示されているように構成さ
れているリード成形装置４４がリード切断装置４３と並
ぶように配されて設備されており、再装置４３と４４と
の間にはハンドラ４５が、リード切断装置４３において
多連リードフレーム１の外枠から切り離された中間製品
としてのＭＳＰＧ・ＩＣＣ部子７保持してリード成形装
置４４に移載し得るように設備されている。また、フィ
ーダ４１の後端部にはアンローダ４６が設備されており
、このアンローダ４６はリード切断装置４３においてＭ
ＳＰＧ・ＩＣＣ部子７切り抜かれた多連リードフレーム
１の残渣部品としての外枠部４Ｂをフィーダ４１から順
次下して排出して行くように構成されている。

第１８１！ｌに示されているリード切断装Ｗ４３は上側
取付板５０および下側取付板６０を備えており、上側取
付板５０はシリンダ装置（図示せず）によって上下動さ
れることにより、機台上に固設されている下側取付板６
０に対して接近、離反するように構成されている０両取
付板５０および６０にはホルダ５１および６１がそれぞ
れ固定的に取り付けられており、両ホルダ５１および６
１には上側押さえ型５２および下側押さえ型６２（以下
、上型５２および下型６２ということがある。

）が互いに心合わせされてそれぞれ保持されている。上
型５２および下型６２は互いにもなか合わせになる形状
にそれぞれ形成されており、上型５２と下型６２とは前
後左右の押さえ部５３と６３とによってリード９の根元
部を上下から押さえるように構成されている。また、上
型５２は後記する外枠押さえと同様に、ガイド５８およ
びスプリング５９により独立懸架されるように構成され
ている。

上側ホルダ５１には略くし歯形状（図示せず）に形成さ
れたバンチ５４が４組（左右の２組のみが図示されてい
る。以下、同じ、）、上型５２の前後左右脇においてリ
ード９群のピッチに対応するように配されて、垂直下向
きに固設されており、パンチ５４には剪断刃５６がくし
歯におけるエツジに配されて、後記する剪断グイと協働
してタイバー８のり一ド９．９間に位置する部分（以下
、リード連結部片という、）を切り落とすように構成さ
れている。上側ホルダ５１には外枠押さえ５７がガイド
５８に摺動自在に嵌合されて上下動自在に支持されてお
り、外枠押さえ５７はスプリング５９により常時下方に
付勢された状態で独立懸架されるように構成されている
。このスプリング５９により、外枠押さえ５７はリード
フレームの外枠３を後記する剪断グイ上面との間で挟圧
して押さえるようになっている。

他方、下型６２には４組の剪断グイ６６が押さえ部６３
の前後左右脇に配されて、リード形状の下面に沿う形状
に形成されており、剪断ダイ６６は前記パンチ５４の剪
断刃５６と協働してタイバー８のリード連結部片を切り
落とすように形成されている。

第１９図に示されているリード成形装置４４は上側取付
板７０および下側取付板８０を備えており、上側取付板
７０はシリンダ装置（図示せず）によって上下動される
ことにより、機台上に固設されている下側取付板８０に
対して接近、離反するように構成されている０両取付板
７０および８０にはホルダ７１および８１がそれぞれ固
定的に取り付けられており、両ホルダ７１および８１に
は上側押さえ型７２および下側押さえ型８２（以下、上
型７２および下型８２ということがある。

）が互いに心合わせされてそれぞれ保持されている。上
型７２および下型８２は互いにもなか合わせになる形状
にそれぞれ形成されており、上型７２と下型８２とは左
右の押さえ部７３と８３とによってリード９の根元部を
上下から押さえるように構成されている。また、上型７
２はガイド７８およびスプリング７９により独立懸架さ
れるように構成されている。

上側ホルダ７１には成形ロール７４が４組、上型７２の
前後左右脇においてリード９群に対応するように垂直下
向きに配されて、回転自在に支持されており、このロー
ル７４は後記する成形ダイと協働してリード９を略垂直
下向きに屈曲成形し得るように構成されている。

他方、下型８２には一対の成形ダイ８４が押さえ部８３
の前後左右脇に配されて、成形後におけるリードアウタ
部９ｂの下面に沿う形状に形成されている。

次に作用を説明する。

前述したように、はんだめっき処理された多連リードフ
レームは複数枚宛、ラック等に収容されてリード切断成
形装置４０のローダ４２に供給される。ローダ４２に送
給された多連リードフレームｌはローダ４２によりラッ
ク等から１枚宛、フィーダ４１上に順次払い出されて行
く、フィーダ４１に払い出された多連リードフレームｌ
はフィーダ４１により単位リードフレーム２．２間の間
隔をもって１ピッチ宛歩進送りされる。

そして、フィーダ４１上を歩道送りされる多連リードフ
レームｌは単位リードフレーム２をリード切断装置４３
に順次供給されて行く、多連り−ドフレームｌは前述し
た通り、変形されていないため、この歩進送り中、詰ま
り現象が発生することはない。

ここで、リード切断装置についての作用を説明する。

第１８図に示されているように、多連リードフレーム１
についての歩道送りにより下型６２に単位リードフレー
ム２が凹部にパッケージ２１を落とし込まれるようにさ
れてセットされる。これにより、リード９の根本部が下
型６２の押さえ部６３に当接する。

次ぎに、シリンダ装置により上側取付板５０が下降され
、上型５２および外枠押さえ５７が下型６２にスプリン
グ５９の付勢力により合わせられる。これにより、上型
５２の押さえ部５３と下型６２の押さえ部６３との間で
リード９の根本部が挟圧されて固定される。また、外枠
押さえ５７と剪断ダイ６６上面との間で外枠３が挟圧さ
れて固定される。

その後、上側取付板５０がさらに下降されて行くと、パ
ンチ５４が下降されて行く、このとき、上型５２および
外枠押さえ５７はスプリング５９が圧縮変形されるため
、下型６２および剪断ダイ６６に押圧される。パンチ５
４の下降に伴って、パンチ５４の剪断刃５６と剪断ダイ
６６との協働による剪断により、タイバー８のリード連
結部片群がリード９群から切り落とされる。

パンチ５４が所定のストロークを終了すると、パンチ５
４は上側取付板５０により上昇され、元の待機状態まで
戻される。

リード切断装置４３において、切断が終了し、上側取付
板５０が上昇すると、多連リードフレーム１の外枠３か
ら切り離された中間製品であるＭＳＰＣ・ＩＣ部４７は
、下型６２上からリード成形装置４４における下型８２
上へハンドラ４５により移載される。

ＭＳＰＣ−１０部４７がリード成形装置４４に移載され
ると、フィーダ４１により多連リードフレーム１が単位
リードフレーム２の１ピッチ分だけ歩進送りされ、次段
の単位リードフレーム２について前記した切断作業が実
施される。以降、各単位リードフレーム２について切断
作業が繰り返されて行く。

そして、全ての単位リードフレーム２についての切断作
業が終了した多連リードフレームｌの残渣としての外枠
部４８は、アンローダ４６においてフィーダ４１上から
下ろされ所定の場合に回収される。

一方、リード成形装置４４に供給されたＭＳＰＧ・１０
部４７はこの装置によりリード成形作業を実施される。

ここで、リード成形装置４４についての作用を説明する
。

第１９図に示されているように、下型８２にＭＳＰＣ−
１０部４７が凹部にパッケージ２１を落とじ込むように
してセットされる。これにより、リード９の根本部が下
型８２の押さえ部８３に当接する。

次ぎに、シリンダ装置により上側取付板７０が下降され
、上型７２が下型８２にスプリング７９の付勢力により
合わせられる。これにより、上型７２の押さえ部７３と
下型８２の押さえ部８３との間で被屈曲部としてのり一
ド９の根本部が挟圧されて固定される。

その後、上側取付板７０がさらに下降されて行くと、成
形ロール７４が下降されて行く、このとき、上型７２は
スプリング７９が圧縮変形されるため、下型８２に押圧
される。

さらに、成形ロール７４が成形ダイ８４に対して下降さ
れると、リード９のアウタ部９ｂはロール７４の下降に
伴って成形ダイ８４に押しつけられることにより、この
成形ダイ８４に倣うように屈曲されて、第２０図に示さ
れているように所望のバッドリード形状に成形される。

成形ロール７４が所定のストロークを終了すると、ロー
ル７４は上昇され、元の待機状態まで戻される。その後
、成形済のＩＣは下型８２から取り外され、次工程に送
給されて行（。

前述した通り、多連リードフレーム１は波打つように変
形してしまうのをスリット６を開設されることにより防
止されているため、前記リードの切断および成形作業に
おいて上型と下型との間で精密に位置決めされることに
なり、その結果、当該作業が精度よ〈実施されることに
なる。

このようにして、リードの切断成形作業を最終工程にお
いて実施することにより、多連リードフレームの形態に
おいて突出部分を発生させなくて済むため、多連リード
フレームの取扱性が良好になるとともに、ボンディング
装置やリード切断成形装置等における搬送路および治具
の構造等を簡単化することができる。

ところで、前記リードの切断作業において、被切断部で
あるタイバー８がリード９のアウタ部９ｂにおける根元
部に配置されていた場合、当該タイバーのリード連結部
片切断に伴う引張力がり一ド９群を通じて封着層２２に
作用することにより、脆弱な低融点ガラスからなる到着
層２２が損傷される危惧がある。

また、前記リードの成形作業において、被屈曲箇所にタ
イバー８の残層部８Ａがあると、当該タイバー残層部８
Ａの屈曲強度が高いため、成形ロールとグイとの協働に
よる屈曲に伴う応力がリード９群を通じて封着層２２に
作用することにより、脆弱な低融点ガラスからなる封着
層２２が損傷される危惧がある。ちなみに、タイバー残
層部８Ａはリード９の内側に切り口が喰い込むことによ
り、リード９が細って通電抵抗が高くなるのを回避する
ため、リード９の外側に突出するように設定されている
。その結果、タイバー残層部８Ａにおける屈曲強度は大
きくなる。

しかし、本実施例においては、タイバー８のリード９群
に対する結合位置がリード９のアウタ部９ｂにおける根
元から離間され、しかも、屈曲成形箇所よりも先端寄り
に配設されているため、前記リードの切断および成形作
業において、封着層２２が損傷されることはない。

すなわち、タイバー８がリード９の根元部から充分離間
されていることにより、切断時に伴う引張力がリード９
群を通じて封着層２２に加わることは抑制されるため、
脆弱な低融点ガラスからなる封着層２２であっても、当
該引張力によって損傷されることはない。

また、タイバー８が被屈曲箇所から離間されていること
により、曲げ強度の高いタイバー残痕部８Ａについて屈
曲加工による成形を施さなくて済むため、当該屈曲加工
に伴う応力がリード９群を通じて封着層２２に加わるこ
とは抑制される。したがって、脆弱な低融点ガラス層か
らなる封着層２２であっても、当該応力によって損傷さ
れることはない。

前述のようにして製造されたＭＳＰＧ・ＩＣは第２１図
および第２２図に示されているようにプリント配線基板
に実装される。

第２１図および第２２図において、プリント配線基板９
１にはランド９２が複数個、実装対象物となるＭＳＰＣ
−ＩＣ９０における各リード９に対応するように配され
て、はんだ材料を用いて略長方形の薄板形状に形成され
ており、このランド９２＃にこのＭＳＰＧ・ＩＣ９０の
リード９群がそれぞれ整合されて当接されているととも
に、各リード９とランド９２とがリフローはんだ処理に
より形成されたはんだ盛り層９３によって電気的かつ機
械的に接続されている。

そして、各リード９がランド９２にリフローはんだ処理
される際、リード９の下端部にめっき被１１Ｗ３５が完
全な状態で被着されているため、リード９ははんだ盛り
層９３によって確実に接続されることになる。したがっ
て、このＭＳＰＣ・’ＩＣ９０についてのはんだ付は作
業の自動化を促進させることができる。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

（１）　　ペレットがベースに組み付けられる前に、ベ
ースおよびキャップに形成された低融点ガラス層を融点
以上に加熱してお（ことにより、予め、低融点ガラス層
とベースおよびキャップ表面とを完全、かつ、安定的に
接着させておくことができるため、封着工程における加
熱温度を低く設定することにより、所期の封着性能を確
保しながら、ベースに組み付けられたベレットに対する
熱ストレスを抑制することができ、製品の品質および信
顛性を高めることができる。

（２）外枠とセクション枠との接続部に支持部を形成す
るとともに、この支持部にスリットを開設してタイバー
吊り部材を形成し、このタイバー吊り部材にリード群を
保持したタイバーを吊持させることにより、リード群に
対する熱ストレスによる応力がタイバーに作用した際に
、タイバー吊り部材が変形することにより、この応力を
吸収することができるため、多連リードフレームが熱ス
トレスにより変形するのを防止することができる。

（３）タイバーのリード群に対する結合位置をリード先
端寄りに配設することにより、リード切断および成形時
にリード群を通じて封着層に加わる応力を抑制すること
ができるため、当該応力により脆弱な低融点ガラス層か
らなる封着層が損傷されるのを防止することができる。

（４）　　リード途中に配設されたタイバーによりリー
ド群を保持することにより、リードの先端を外枠および
セフシロン枠から切り離すことができるため、リード先
端まではんだめっき被膜を完全に被着することができ、
その結果、バッドリード形パッケージＩＣにおける実装
状態を完全化させることができる。

（５）　　リードの切断成形作業を最終工程において実
施することにより、多連リードフレームの形態において
突出部分を発生させな（て済むため、多連リードフレー
ムの取扱性が良好になるとともに、ボンディング装置や
リード切断成形装置等における搬送路および治具の構造
等を簡単化することができる。

（６）気密封止パッケージを多連リードフレームの形態
で取り扱って製造を進行させて行くことにより、信顧性
の高い気密封止パッケージを備えた半導体装置の製造に
ついて作業能率を高め、その生産性を高めることができ
るため、気密封止パッケ−ジを備えた半導体装置のコス
トを低減化することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、４４０℃以上の高温度で低融点ガラスをセラミ
ック表面に接着させる工程は、−層の低融点ガラスをセ
ラミック表面に塗布した後、高温加熱処理して接着させ
る方法を使用するに限らず、第２図に示されている方法
を使用してもよい。

すなわち、第１層の低融点ガラスが塗布されたら、４４
０℃以上で高温加熱処理されてセラミック表面への接着
処理が施され、第１低融点ガラス層１５Ａが形成される
。その後、第２低融点ガラス層１５Ｂが通常の加熱処理
により形成される。

この複数のガラス層により所望の厚さの低融点ガラス層
が形成される。この方法による場合、第２低融点ガラス
層１５Ｂは従来と同等の状態を維持しているため、封着
処理工程において、従来通りの状態が創り出されること
になる。

低融点ガラス層を形成するための材料としては前記した
非結晶ガラスに限らず、他の非結晶ガラスや結晶ガラス
等を用いてもよい。

また、ベースおよびキャップを形成するための材料とし
ては、アルミナセラミックに限らず、ムライト１．窒化
アルミニュウム、炭化シリコンセラミック、さらには、
エポキシ樹脂等を用いてもよい。

ボンダビリティ−を高めるための被膜はアルミニュウム
蒸着膜により構成するに限らず、アルミニュウム箔をク
ラッドして形成してもよいし、他の材料をめっき処理等
のような適当な手段により被着してもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である樹脂封止形ＭＳＰＧ
−ＩＣ，およびその製造方法に適用した場合について説
明したが、それに限定されるものではなく、低融点ガラ
ス封着層による気密封止形パッケージを備えているＩＣ
等のような半導体装置全般に適用することができる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。

ペレットがベースに組み付けられる前に、ベースおよび
キャップに形成された低融点ガラス層を融点以上に加熱
しておくことにより、予め、低融点ガラス層とベースお
よびキャップ表面とを完全、かつ、安定的に接着させて
おくことができるため、封着工程における加熱温度を低
く設定することにより、所期の封着性能を確保しながら
、ベースに組み付けられたペレットに対する熱ストレス
を抑制することができ、製品の品質および信鯨性を高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるＭＳＰＣ・ＩＣを示す
一部切断正面図、 第２図〜第２０図は本発明の一実施例であるＭＳＰＧ・
ＩＣの製造方法を示すものであり、第２図はそれに使用
される多連リードフレームを示す一部省略平面図、 第３図および第４図は同じくベースを示す平面図および
正面断面図、 第５図および第６図は同じくキャップを示す底面図およ
び正面断面図、 第７図および第８図はベースとリードフレームとの組付
後を示す拡大部分平面図および正面断面図、 第９図および第１０図はペレットおよびワイヤボンディ
ング後を示す拡大部分平面図および拡大部分正面断面図
、 第１１図および第１２図は気密封止形パッケージ成形後
の多連リードフレームを示す一部省略正面断面図および
平面図、 第１３図、第１４図および第１５図はその作用を説明す
るための各説明図、 第１６図ははんだめっき処理工程を示す一部省略正面断
面図、 第１７図はリード切断成形装置を示す一部省略概略平面
図、 第１８図はそのリード切断装置を示す縦断面図、第１９
図はそのリード成形装置を示す縦断面図、第２０図はそ
のリード成形後の要部を示す拡大部分斜視図、 第２１図はこの半導体装置の製造方法で得られたＭＳＰ
Ｃ−ＩＣの実装状態を示す一部省略一部切断斜視図、 第２２図はその一部省略拡大縦断面図である。 第２３図は（ａ）、（ロ）は低融点ガラス層接着方法の
変形例を示す各正面断面図である。 ■・・・多連リードフレーム、２・・・単位リードフレ
ーム、３・・・外枠、４・・・セクシ四ン枠、５・・・
タイバー支持部、６・・・スリット、７・・・タイバー
吊り部材、８・・・タイバー、９・・・リード、９ａ・
・・インナ部、９ｂ・・・アウタ部、１１・・・ベース
、１２・・・ベース本体、１３ａ、１３ｂ・・・キャビ
ティー凹所、１４・・・ボンディング床、１５ａ、１５
ｂ・・・低融点ガラス層、１５Ａ・・・第１低融点ガラ
ス層、１５Ｂ・・・第２低融点ガラス層、１６・・・キ
ャンプ、１７・・・キャンプ本体、１Ｂ・・・ペレット
、１９・・・ボンディング層、２０・・・ワイヤ、２１
・・・気密封止パッケージ、２２・・・封着層、３１・
・・はんだめっき処理装置、３２・・・めっき液、３３
・・・はんだ槽、３４・・・めっき電源、４０・・・リ
ード切断成形装置、４１・・・フィーダ、４２・・・ロ
ーダ、４３・・・リード切断装置、４４・・・リード成
形装置、４５・・・ハンドラ、４６・・・アンローダ、
４７・・・ＭＳＰＣ・ＩＣ部（中間製品）、４８・・・
外枠部（残渣部）、５０．６０．７０．８０・・・取付
板、５１．６１．７１．８１・・・ホルダ、５２．６２
．７２．８２・・・押さえ型、５３．６３．７３．８３
・・・押さえ部、５４・・・パンチ、６６・・・剪断グ
イ、５６・・・剪断刃、５７・・・外枠押さえ、５８．
７８・・・ガイド、５９．７９・・・スプリング、７４
・・・成形ロール、８４・・・成形グイ、９０・・・Ｍ
ＳＰＣ・ＩＣ（半導体装置）、９１・・・プリント配線
基板、９２・・・ランド、９３・・・はんだ盛り層。 代理人　弁理士　　梶　　原　　辰　　也第３図 第４図　　　　１４　　１５ａ １Σｂ ５　　　第７図　２ 第８図 第１０図 第１１図 第１３図 第１６図 第１７図 第２０図　　９０２１ 第２２ｒＸＪ １ｉ２３図 （ａ） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体ペレットを気密封止するパッケージを備えて
   おり、このパッケージが半導体ペレットを組み付けられ
   たベースとベースに被着されるキャップとの合わせ面間
   に低融点ガラスからなる封着層により封着されている半
   導体装置の製造方法であって、前記半導体ペレットがベ
   ースに組み付けられる前に、前記低融点ガラスを融点以
   上に加熱する工程を備えていることを特徴とする半導体
   装置の製造方法。 ２、融点以上の加熱処理が、低融点ガラス層がベースお
   よびキャップに被着される工程において実施されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の
   製造方法。 ３、融点以上の加熱温度が、４４０℃以上であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製
   造方法。 ４、低融点ガラスは、ベースおよびキャップの少なくと
   も一方に２層以上に形成されており、そのベースおよび
   キャップに接する第１低融点ガラス層がその融点以上に
   加熱されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の半導体装置の製造方法。