JPH0637241A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH0637241A
JPH0637241A JP4190663A JP19066392A JPH0637241A JP H0637241 A JPH0637241 A JP H0637241A JP 4190663 A JP4190663 A JP 4190663A JP 19066392 A JP19066392 A JP 19066392A JP H0637241 A JPH0637241 A JP H0637241A
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lead
leads
resin
external
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Hideya Yagoura
英也 御秡如
Tokumasa Higuchi
徳昌 樋口
Haruo Shimamoto
晴夫 島本
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外装から外部に片持ち式に延びて成型された
外部リードを備え、取り扱い時においても外部リードの
形状ばらつきを生じず、回路基板への実装が容易で、か
つ確実な半導体装置を得る。 【構成】 半導体装置１の片持ち式に延びて自由端を有
する成型された外部リード２のみについて、樹脂層１１
により、外部リード２間をその全長にわたって、連結し
て支持する。また、樹脂層１１が、半田付け時の活性力
を有する。 【効果】 外部リードの形状ばらつきが生じないため、
半導体装置を回路基板へ実装する際に、外部リード２全
てを基板側端子へ位置合わせして、接合するのが容易で
あり、位置ずれや浮きなどによる半田付け不良も起こら
ず、高い信頼性が得られる。また、樹脂層が半田付け時
の活性力を有するため、容易かつ強固な半田付けが出来
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置に関し、
特に外装から片持ち式に延びて成型された外部リードを
有する半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来の半導体装置の外部リード成
型方法を示す断面図であり、図９はリード成型後の半導
体装置を示す斜視図である。これらの図に於いて、半導
体装置１は封止樹脂等の外装１ａと、外装１ａから外部
に片持ち式に延びて自由端２ａを有するリード成型され
て曲がった多数の外部リード２とを備えている。このよ
うな半導体装置１を製造するためには、外装１ａにより
樹脂封止されて外周フレーム（図示してない）から切り
離されたままの半導体装置１を用意する。この状態の半
導体装置１は、周知の通り外装１ａから外部に片持ち式
に延びた多数の直線状の外部リード２を持つものであ
る。この半導体装置１を、図８に示す如きリード成型金
型３の上型３ａと下型３ｂとの間に入れて締め付ける
と、上型３ａおよび下型３ｂは外部リード２だけに作用
してこれらをリード成型金型３の形状に応じて図８に示
す如く曲げる。その後半導体装置１をリード成型金型３
から取り出せば、成型された外部リード２を有する半導
体装置１が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようにして製造さ
れた半導体装置１の貯蔵、運搬、取扱の際には、外部リ
ード２に様々な外力が加わって外部リード２が曲げられ
てしまうことがある。特に最近の多ピンのあるいは薄型
の半導体装置に於いては外部リード２が極めて細くかつ
薄くなり、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術を用
いた半導体装置では３５μｍ程度の厚さの銅リード等が
用いられているので、このような半導体装置では外部リ
ード２の曲がりは極めて容易に起こる。外部リード２の
曲がりは、図９に示す如く外部リード２の自由端２ａを
二点鎖線６で示す設計位置から上下方向にずらすことに
なる。外部リード２の自由端２ａはまた横方向にずれる
場合も、上下方向のずれと横方向のずれが組み合わされ
る場合もある。
【０００４】外部リード２に曲がりが発生すると、半導
体装置１の回路基板（図示してない）上への半田付け等
による実装が適切に行われ得なくなる。即ち、半導体装
置１の外部リード２の自由端２ａを回路基板（図示して
ない）のランド即ち基板側端子（図７参照）上に乗せて
接合する際に、それらの平面内での位置合わせが正確に
行われず、水平面内でのずれが生じたり、自由端２ａが
基板側端子から浮き上がっていたりすることがある。
【０００５】また、回路基板上の外部リード２の接合面
である基板側端子のみを露出させるように穴を設けてマ
スキングを施し、その穴を通して半田クリーム等を印刷
して半田を供給していたが、この方法では外部リード２
のリードの幅が非常に小さいものになると、それに対応
して回路基板上の基板側端子及びそれに対するマスキン
グの穴も非常に小さいものとなり、その穴を通して半田
クリームを確実に供給することが出来なくなるため、外
部リード２のリードの幅が小さい、又はリードピッチの
小さい半導体装置１においては、半田メッキ等により半
田の供給を行う。このとき半田メッキ面の酸化等による
半田付け性低下のため、フラックス等の活性剤を塗布
し、酸化膜を除去する必要があった。
【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、外部リードの形状のばらつきがな
く、多ピン及びリードピッチが小さい場合においても、
容易に、かつ確実に回路基板に実装することが出来る、
信頼性の高い半導体装置を得ることを目的とする。
【０００７】また、外部リードのリード曲がりが無く、
外部リードに形状のばらつきが無いため、多ピン及びリ
ードピッチが小さい場合においても、容易に、かつ確実
に回路基板に実装することが出来、かつ半田付けの際に
半田メッキ面に活性剤を別途塗布する必要のない半導体
装置を得ることをも目的とする。
【０００８】さらに、この発明は、多ピン及びリードピ
ッチが小さい場合においても、外部リードに形状のばら
つきがなく、正確に位置合わせして回路基板に確実にか
つ容易に実装することが出来、信頼性の高い半導体装置
の製造方法を得ることをも目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、請求
項１の発明は、半導体装置の外装から外部に片持ち式に
のびて自由端を有する、成型された外部リードのみにつ
いて、その外部リード間を樹脂層によって全長に亘り連
結して支持した半導体装置である。
【００１０】また、請求項２の発明によれば、外部リー
ド間を連結して支持する樹脂層が、半田付け性を向上さ
せるための半田付け用活性力を有している半導体装置が
得られる。
【００１１】請求項３によれば、外装から外部に延びて
外周フレームに連結した外部リード部を備えた半導体装
置を用意し、外部リード部上及びそのリード間にまたが
って樹脂膜を形成し、外部リード部を切断して、片持ち
式に延びて自由端を有する成型すべき外部リードを形成
し、リード成型金型により樹脂膜を加熱しながらリード
成型をして、成型された外部リードをその全長に亘って
連結して支持する樹脂層を形成し、樹脂硬化後、半導体
装置をリード成型金型から取り出し製造する半導体装置
の製造方法が得られる。
【００１２】請求項４によれば、外装から外部に片持ち
式に延びて自由端を有する成型していない外部リードを
備えた半導体装置を用意し、リード成型金型によりリー
ド成型して、リード成型金型を加熱しながらリード成型
金型を通して外部リード間に樹脂を注入し、外部リード
間に外部リードをその全長に亘って連結して支持する樹
脂層を形成し、樹脂硬化後半導体装置をリード成型金型
から取り出す半導体装置の製造方法が得られる。
【００１３】
【作用】上記のように構成された半導体装置は、樹脂層
が外部リードを連結して支持しているため、外部リード
の変形や、リードの高さ及びリードピッチのばらつきが
生じないため、半導体装置を回路基板に実装する際に、
外部リード全てを基板のランドに容易に位置合わせをし
て確実に接合することができ、外部リードの位置ずれや
浮き等による半田付けオープン等の不良が生じず、信頼
性が向上する。
【００１４】また、樹脂層を形成する樹脂材料に、半田
付け用活性力を有する樹脂、もしくは樹脂の中に半田付
け用活性剤を含んでいるものを用いているため、酸化等
で半田メッキ面の半田付け性が低下していても、半導体
装置の回路基板への実装時に樹脂層が半田付け時の熱で
溶けて活性力が働き、半田付けが容易にかつ強固に行わ
れる。
【００１５】
【実施例】実施例１．以下、本発明の実施例を添付図面
に基づいて説明する。図１には本発明の半導体装置１の
一部分が斜視図で示されており、半導体装置１は周知の
如く内部に半導体チップ（図示してない）を封止した略
々矩形の外装１ａを備え、外装１ａの各辺からは、自由
端２ａを有する多数の外部リード２が外方向に片持ち式
に平行に延びている。外部リード２は半導体装置１の回
路基板への実装のために緩いクランク状に成型されて曲
げられていて、自由端２ａで回路基板上の基板側端子
（図示してない）に半田付けできるようにしてある。本
発明の半導体装置１は、成型された外部リード２だけに
ついて、この外部リード２の全長に亘って互いに連結し
て支持する樹脂層１１を備えている。図示の例では、樹
脂層１１は、外部リード２の上面を完全に覆うと共に外
部リード２の間にも跨って延びた熱可塑性あるいは熱硬
化性の樹脂材料の層であって、外装１ａに比べて比較的
低い温度で変形可能な、例えばエポキシ樹脂の中で比較
的熱変形温度の低いものやＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）樹脂等である。
【００１６】次に本発明の製造方法について説明する。
図２及び図３に上面図及び断面図を示すように、半導体
装置１の外装１ａから外方向に多数のリード部２ｂが平
行に延びて出ており、外周フレーム１０に繋がってい
る。リード部２ｂのみについて、リード部２ｂの上面を
リード部２ｂのリード間にも跨がって覆い、リード部２
ｂを切り取るべき切取線１２の外側まで延びたエポキシ
樹脂等の樹脂膜１１ａを形成する。その後、半導体装置
１の部分を外周フレーム１０より切り離すために、切取
線１２からリード部２ｂを樹脂膜１１ａと共に切断し、
リード部２ｂを、半導体装置１の外装１ａから片持ち式
に延びた、自由端２ａを有する外部リード２とする。
【００１７】次に、図４に示すように、リード成型金型
により、外部リード２のリード成型が行われる。リード
成型金型は、上型１３、下型１４及びそれぞれの外周部
１５で構成され、上型１３と下型１４の少なくとも一方
は、樹脂膜１１ａが熱硬化性樹脂を用いたものであれば
ヒーター等の加熱機構（図示してない）を備えており、
熱可塑性のものであれば加熱機構の他にパイプ等に冷却
水を通す等の冷却機構（図示してない）を備えている。
リード成型金型の温度による樹脂膜１１ａの変形及び硬
化特性を利用し、リード成型金型の上型１３及び下型１
４により樹脂膜１１ａを加熱しながら外部リード２と共
に締め付け、外部リード２の成型と同時に成型し、硬化
させ、成型された外部リード２をその全長に亘って連結
して支持する樹脂層１１を形成する。樹脂硬化後リード
成型金型より半導体装置１を取り出し、そのときの状態
を示したものが図１である。
【００１８】上記のように構成された半導体装置１にお
いては、図１に示すように、樹脂層１１が、外部リード
２のみについて、外部リード２の全長に亘り、外部リー
ド２の間を連結して支持しているため、外部リード２は
樹脂層１１により拘束され、回路基板への実装において
も、外部リード２の自由端２ａは横方向に位置ずれした
り、回路基板の基板側端子（図示してない）上に浮いて
いたりしないので、半導体装置１のリードピッチが小さ
く、また多ピンのものであっても、容易に位置合わせが
出来、確実に回路基板に実装することが出来る。
【００１９】実施例２．この実施例では樹脂の供給は、
外部リード２の成型後に行う。図５に製造方法を示すよ
うに、リード成型金型の上型２０内に樹脂の溜まり部２
３を設け、半導体装置１の片持ち式に延びて自由端を有
する成型すべき外部リード２をリード成型金型により成
型した後に、リード成型金型を加熱しながら、ピストン
２５により、ＰＥＴ樹脂あるいはポリプロピレン樹脂等
の熱可塑性樹脂を注入路２４及び注入口２６を通して外
部リード２のリード間に押し出し、樹脂を注入した後、
冷却して硬化させ、図６に示す樹脂層２２を形成して、
外部リード２をその全長に亘って連結して支持する。図
６は樹脂層２２の硬化後、リード成型金型より半導体装
置１を取り出した状態を示すもので、注入口２６の先端
は複数の外部リード２の全てに樹脂を行き渡らせるため
に幅広になっており、この幅広の注入口２６が接触して
いた部分は樹脂層２２が上に延びて凸部２２ａとなって
いる。この凸部２２ａは樹脂層２２を補強する作用もす
る。また、注入路２４及び注入口２６は、均等に樹脂を
注入することができるように、外装１ａの各辺ごとに設
けられており、注入口２６は、各辺の多数の外部リード
の端から端にいたる横に延びた細長い長方形をしてお
り、各外部リードに対して垂直に設けられ、樹脂をそこ
からスライドさせて注入する。また、樹脂溜まり部２３
は、リード成型金型の上型２０および下型２１のどちら
に設けてもよい。本実施例においては、外部リード２の
自由端２ａのリード間にのみ樹脂層２２があるので、自
由端２ａの両面において接続が可能であり、半導体装置
１のリード成型の方向が上下逆の場合においても、適用
することができる。
【００２０】実施例３．この実施例に於いては、実施例
１あるいは２の外部リード２のリード間を連結して支持
する樹脂層１１あるいは２２の樹脂材料として、半田付
けの際の熱で溶融する半田付け用活性力を有する樹脂を
用い、もしくは半田付けの熱で溶融する樹脂の中に半田
付け用活性剤を含んでいる樹脂を用いている。このよう
な半田付け用活性樹脂を樹脂層として用いれば、半田付
け時に活性力が働き、活性剤を別途塗布する必要もな
く、容易に、かつ強固に、半導体装置１を回路基板に実
装することができる。図７は半田付け時の熱で樹脂層１
１（図１）及び樹脂層２２（図６）が溶融して活性力が
働き、回路基板上のランド（基板側端子）３０に外部リ
ード２が半田付けされた状態を示している。３１はフィ
レットと呼ばれる半田の曲線部を示す。活性力を有する
樹脂材料としては合成ロジン等の熱可塑性樹脂を用い
る。活性剤としてはロジンの粉末や半田付けの熱で溶け
るマイクロカプセル中に塩酸等の活性能力を有するもの
を封入したもの等をポリプロピレン樹脂等に混ぜ合わせ
て用いる。半田付け終了後には、図１の樹脂層１１ある
いは図６の樹脂層２２に対応する樹脂層は、完全に熔融
して失われている。
【００２１】外部リード２のリードピッチが小さい半導
体装置１の場合、半田クリーム等を印刷する方法が使え
ないため、半田メッキ等を用いて半田の供給を行うが、
このとき酸化等により半田メッキ面の半田付け性が低下
しているため、半導体装置１の実装時にフラックス等の
活性剤を塗布する必要があったが、本実施例において
は、樹脂層１１及び２２に活性剤が含まれているので、
別途活性剤を塗布する必要はなく簡単に実装を行うこと
ができる。
【００２２】
【発明の効果】この発明に係る半導体装置は、外部リー
ドの全長に亘って外部リード間を連結して支持する樹脂
層を備えたことにより、リードの成型・加工後の取り扱
い時においても、外部リードの変形、及びリードの高さ
やリードピッチのばらつき等が生じず、多ピン及びリー
ドピッチが小さい場合でも、容易にかつ確実に回路基板
に実装することができるものである。外部リードを支持
する樹脂は、リード成型金型の熱により軟化し、成型さ
れ、樹脂層となって硬化した後、リード成型金型より取
り出されるが、このとき樹脂層は、十分な強度を有し、
外部リード間を連結して支持し、リード形状が均一な状
態が得られるので、外部リード全てを回路基板のランド
に容易に位置合わせして接合することが出来、リードの
浮き等による半田付け不良も起こらず、高い信頼性を得
ることが出来る。
【００２３】また、外部リードを支持する樹脂層が半田
付けの際の活性力を有しているので、フラックス等を別
途に供給する必要もなく、半田付けを容易にかつ強固に
行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の半導体装置の部分拡大斜視図であ
る。
【図２】この発明の実施例１の外部リード成型前の半導
体装置を示す上面図である。
【図３】図２の側断面図である。
【図４】実施例１の外部リードの成型方法を示す断面図
である。
【図５】実施例２の半導体装置の製造方法を示す断面図
である。
【図６】実施例２の半導体装置の部分拡大斜視図であ
る。
【図７】実施例３の半導体装置を半田付けにより実装し
た状態を示す部分拡大斜視図である。
【図８】従来の外部リード成型方法を示す断面図であ
る。
【図９】従来の半導体装置の部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
１ 半導体装置 １ａ 外装 ２ 外部リード ３ａ、１３、２０ リード成型金型の上型 ３ｂ、１４、２１ リード成型金型の下型 １０ 外周フレーム １１ａ 樹脂膜 １１、２２ 樹脂層 ２３ 樹脂溜まり部 ２４ 注入路 ２５ ピストン ２６ 注入口 ３０ ランド（基板側端子）

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外装から外部に片持ち式に延びて自由端
    を有する成型された外部リードを備えた半導体装置にお
    いて、上記外部リードのみについて、上記外部リード間
    をその全長にわたり連結して支持する樹脂層を備えた半
    導体装置。
  2. 【請求項２】 外装から外部に片持ち式に延びて自由端
    を有する成型された外部リードを備えた半導体装置にお
    いて、上記外部リードのみについて、上記外部リード間
    をその全長にわたり連結して支持し、半田付け時の活性
    能力を有する樹脂層を備えた半導体装置。
  3. 【請求項３】 外装から外部に延びて外周フレームに連
    結した外部リード部を備えた半導体装置を用意する工程
    と、上記外部リード部上及びリード間にまたがって樹脂
    膜を形成する工程と、上記外部リード部を切断し、片持
    ち式に延びて自由端を有する成型すべき外部リードを形
    成する工程と、リード成型金型により上記樹脂膜を加熱
    しながらリード成型して、成型された上記外部リードを
    その全長に亘って連結して支持する樹脂層を形成する工
    程と、樹脂硬化後上記半導体装置を上記リード成型金型
    から取り出す工程とを備えた半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項４】 外装から外部に片持ち式に延びて自由端
    を有する成型すべき外部リードを備えた半導体装置を用
    意する工程と、リード成型金型によりリード成型をする
    工程と、上記リード成型金型を加熱しながら上記リード
    成型金型を通して上記外部リード間に樹脂を注入し、上
    記外部リード間に上記外部リードをその全長に亘って連
    結して支持する樹脂層を形成する工程と、樹脂硬化後上
    記半導体装置を上記リード成型金型から取り出す工程と
    を備えた半導体装置の製造方法。
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