JPH0480948A - 半導体製造装置 - 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、リードフレーム
をベース上に位置決めした状態でキャップをベースにガ
ラス封止で接合するために用いて効果のある技術に関す
るものである。

〔従来の技術〕

例えば、株式会社日立製作所のカタログ「日立ＩＣパッ
ケージＪ　　（ＡＤＪ−３１０−００１Ｅ）７４頁、７
５頁に示されるような４０ピン〜８０ビンのフラットパ
ッケージ形のＩＣにあっては、リードフレームを片面に
固定したセラミックベースに対し、キャップを低融点ガ
ラスを用いて溶着固定する工程を経て製造される。

ところで、本発明者は、リードフレームが予め固着され
たセラミックベースにキャップを溶着固定する際のリー
ドフレームの位置ずれについて検討した。

以下は、本発明者によって検討された技術であリ、その
概要は次の通りである。

第３図は従来の半導体装置の製造工程を説明するための
断面図である。

セラミックベース１の片面には、予めリードフレーム３
が低融点ガラス２の溶融によって固定されている。また
、セラミックベース１の中央部には不図示の半導体素子
（半導体チップ）が装着され、この半導体素子の電極部
とリードフレーム３のインナーリードとがワイヤボンデ
ィングによって接続されている。

このような半製品にキャップ４を固着し、この後リード
フレーム３の不要部分を切断除去し、さらに残されたリ
ードの先端部を所定の形状に折り曲げ加工することによ
り半導体装置が完成する。

キャップ４のセラミックベース１への接合に際しては、
低融点ガラス５を用いて行うが、この低融点ガラス５は
キャップ４の表面に予め薄く溶融形成されている。

キャップ４をセラミックベース１−に低融点ガラス５を
用いて固着するに際しては、耐熱性及び温度膨張／収縮
の少ない材料で加工された治具６及び治具７を用いて行
う。治具６は、キャップ４の所定深さ部分が嵌入する凹
部を有し、更にリードフレーム３の位置決め用の基準穴
（不図示）に挿入される複数のピン６ａを備えている。

また、治具７は“コ”の字形の断面形状を有し、その中
央部には、重り８が嵌入可能な開口が設けられている。

この治具７は、治具６を覆うように重ね合わされる。重
り８は、セラミックベース１をキャップ４を押圧し、セ
ラミックベース１とキャップ４が密着できるように、セ
ラミックベース１に荷重を付与するために設けられる。

封止処理を行う場合、まず、治具６上の凹部内にキャッ
プ４を低融点ガラス５の形成面を上にして嵌入する。つ
いでセラミックベース１をリードフレーム３が下になる
ようにしてキャップ４に重ね合わせ、ピン６ａにリード
フレーム３の位置決め用の基準穴を嵌入させる。この状
態のまま治具７を治具６に重ね合わせ、重り８を治具７
の開口に嵌入させる。

ついで、加熱雰囲気中に送り込み、低融点ガラス５を溶
融させ、キャップ４をセラミックベース１及びリードフ
レーム３に固着させる。これにより、半導体素子及びボ
ンディングワイヤの部分が気密状態に保護され、封止さ
れる。さらに、リード加工が行われてガルウィング形状
に成形され、ついで選別工程を経て所定のマーキングが
行われ、製品となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前記の如くリードフレームをピンのみによっ
て位置決めを行って封止する構成においては、ピンとリ
ードフレームの基準穴の係合が不完全であると、リード
フレームに不均一な応力が加わり、各リードのばらつき
（高さの不揃いなど）を生じたまま低融点ガラスに溶融
固定され、次のような問題を生じることが本発明者によ
って見出された。

すなわち、封止後にリード成形を実施する場合、成形金
型がリードをクランプする際、封止ガラスがクラックし
、気密不良を生じさせる。また、成形後のリード先端の
位置精度を悪くする。つまり、平面方向では位置精度が
低下（間隔不揃いの発生）し、高さ方向では高さ位置精
度が劣化（上下変動差の発生）し、基板への実装性を低
下させる。

そこで、本発明の目的は、封止時のリードのばらつきを
低減することのできる技術を提供することにある。

本発明の前記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。

〔課題を解決するための手段〕

不順において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、以下の通りである。

すなわち、半導体素子を搭載したセラミックベースにリ
ードフレームの装着された半製品に対し、低融点ガラス
を用いてキャップを気密封止するための半導体製造装置
であって、前記キャップを位置決めする第１の治具と、
前記半製品を位置決めする凹部を有し、封止時に前記第
１の治具に重ね合わせられる第２０治具と、前記各治具
の対向する部位に設けられて少なくともパッケージ本体
近傍のリードを保持するリードフレーム押圧手段とを設
けるようにしたものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、リードフレーム押圧手段が半製
品及びキャップのセット時に少なくともパッケージ本体
近傍のリードに当接して移動が固定され、隣接リード間
の浮き変動や間隔ずれを防止する。したがって、封止時
にリードの上下が押さえ込まれ、リードばらつきを低減
することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明による半導体製造装置の一実施例を示す
断面図である。なお、第１図においては、第３図に示し
たと同一であるものには同一引用数字を用いたので、以
下においては重複する説明を省略する。

本実施例においては、第３図の治具６及び治具７に代え
て、重り８を嵌入可能な開口を有し、その開口に連接し
て設けられるキャップ４を嵌入させるだめの凹部が設け
られた治具９　（第１の治具）、及びセラミックベース
１が嵌入される凹部を有して治具９に重ね合わせられる
治具１０（第２の治具）が設けられる。

治具９は、上記したピン６ａと同一の機能を有する複数
のピン９ａを有し、キャップ４の外周に隣接する部位に
はリードフレームの中心寄りを押さえるリードフレーム
押圧部９ｂ（リードフレーム押圧手段）が形成されてい
る。治具１０はピン９ａに嵌合する凹部１０ａ１及びリ
ードフレーム押圧部９ｂと同一用途のリードフレーム押
圧部１０ｂ（リードフレーム押圧手段）がリードフレー
ム押圧部９ｂに対向するように形成されている。

封止処理を行う場合、まず、治具９を第１図の状態から
裏返し、治具９の凹部内にキャップ４を嵌入させる。引
き続いて、予めリードフレーム３が低融点ガラス２によ
って固着されたセラミックベース１を、キャップ４に重
なるようにして蓋くと共に、リードフレーム３の基準穴
をピン９ａに嵌入させる。ついで、治具１０を、ピン９
ａと凹Ｂ１０ａを嵌入することにより重ねる。この重ね
合わせにより、半完成品の周辺のリードがリードフレー
ム押圧部９ｂとリードフレーム押圧部１０ｂとによって
上下から押さえ込まれ、固定される。

この状態のままで全体を裏返し、治具９の開口に重り８
を嵌入してキャップ４を押圧し、接合面に浮きが生じな
いようにすると、第１図の状態となる。

この状態のまま、加熱雰囲気中に送り込み、低融点ガラ
ス２．５を溶融させ、キャップ４をセラミックベース１
及びリードフレーム３に固着させる。これにより、半導
体素子及びボンディングワイヤの部分が気密状態に保護
される。

第２図は本発明の他の実施例を示す断面図である。本実
施例では第１図に示したと同一であるものには同一の引
用数字を用いたので、以下においては重複する説明を省
略する。

本実施例は、第１図の実施例の一対の治具の上下関係を
逆にし、セラミックベースｌの側に重り８を載冒するよ
うにしたものである。このために、治具９に設けてあっ
た開口を治具１０に設けている。

また、前記実施例では、セットした段階で既にリードフ
レーム押圧部９ｂとリードフレーム押圧部１０ｂとによ
ってリードフレーム３を押圧保持する構成にしていたが
、本実施例ではセットした段階ではリードフレーム押圧
部１０ｂによる片面押さえである。ただし、治具９及び
載置物（キャップ４．セラミックベースｌ及びリードフ
レーム３）が加熱雰囲気中に送り込まれ、低融点ガラス
２．５が溶融した段階で、リードフレーム３は治具１０
１重り８．セラミックベース１及び自重による荷重で降
下し、リードフレーム押圧部９ｂとリードフレーム押圧
部１０ｂに押圧保持される。

本実施例の特徴は、前記実施例の治具の裏返しをしない
ようにしていることにある。

なお、本実施例における封止処理は、前記実施例と同様
であるので、ここでは説明を省略する。

以上、本発明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
であることは言うまでもない。

例えば、前記各実施例においては、半導体装置のリード
構造がガルウィング型の例を示したが、これに限定され
るものではなく、Ｊベントリード、バッドリードなどに
も適用可能である。

〔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下言己の通りであ
る。

すなわち、半導体素子を搭載したセラミックベースにリ
ードフレームの装着された半製品に対し、低融点ガラス
を用いてキャップを気密封止するための単導体製造装置
であって、前記キャップを位置決めする第１の治具と、
前記半製品を位置決めする凹部を有し、封止時に前記第
１の治具に重ね合わせられる第２の治具と、前記各治具
の対向する部位に設けられて少なくともパッケージ本体
近傍のリードを保持するリードフレーム押圧手段とを設
けるようにしたので、封止時にリードの上下を押さえ込
んでリードばらつきをなくすことができる結果、封止ガ
ラスのクラックによる気密不良をなくし、歩留り向上及
び製品の高品位化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による単導体製造装置の一実施例を示す
断面図、 第２図は本発明の他の実施例を示す断面図、第３図は従
来の半導体装置の製造工程を説明するための断面図であ
る。 １・・・セラミックベース、２，５・・・低融点ガラス
、３・・・リードフレーム、４・・・キャップ、６，７
．９．１０・・・治具、６ａ、９ａ・・・ピン、８・・
・重り、９ｂ、１０ｂ・　・・リードフレーム押圧部、
１０ａ・・・凹部。 代理人　　弁理士　筒　井　大　和 第 図 第 図 ７：治具 １０ａ：凹部 第 図 ４：キャノブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体素子を搭載したセラミックベースにリードフ
   レームの装着された半製品に対し、低融点ガラスを用い
   てキャップを気密封止するための半導体製造装置であっ
   て、前記キャップを位置決めする第１の治具と、前記半
   製品を位置決めする凹部を有し、封止時に前記第１の治
   具に重ね合わせられる第２の治具と、前記各治具の対向
   する部位に設けられて少なくともパッケージ本体近傍の
   リードを保持するリードフレーム押圧手段とを具備する
   ことを特徴とする半導体製造装置。 ２、前記第１の治具側に前記リードフレームの位置決め
   用の基準穴を嵌入するピンを設けたことを特徴とする請
   求項１記載の半導体製造装置。 ３、加熱処理時に上側に配設される治具に重り嵌入用の
   開口を設けたことを特徴とする請求項１記載の半導体製
   造装置。