JPH0715129A - 表面実装型半導体装置の実装構造および実装方法 - Google Patents

表面実装型半導体装置の実装構造および実装方法

Info

Publication number
JPH0715129A
JPH0715129A JP5156611A JP15661193A JPH0715129A JP H0715129 A JPH0715129 A JP H0715129A JP 5156611 A JP5156611 A JP 5156611A JP 15661193 A JP15661193 A JP 15661193A JP H0715129 A JPH0715129 A JP H0715129A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adhesive
semiconductor device
mounting
wiring board
package
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5156611A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiro Kasuga
孝弘 春日
Takafumi Nishida
隆文 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Renesas Semiconductor Package and Test Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Hokkai Semiconductor Ltd
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Hokkai Semiconductor Ltd, Hitachi Microcomputer System Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Hokkai Semiconductor Ltd
Priority to JP5156611A priority Critical patent/JPH0715129A/ja
Publication of JPH0715129A publication Critical patent/JPH0715129A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/4826Connecting between the body and an opposite side of the item with respect to the body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73215Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/303Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3421Leaded components

Landscapes

  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接着剤による確実な仮止めが行える実装技術
の提供。 【構成】 パッケージ2の周囲からJ−リード構造のリ
ード5を突出させるLOC型の半導体装置1を接着剤1
2を仮止めに用いて配線基板10に両面実装する半導体
装置の実装において、前記配線基板10とパッケージ2
を接続する接着剤12は、仮止め後に仮止接着界面にお
ける剥離を引き起こす応力が零あるいは零に近似するよ
うな値をとるような熱膨張係数となっている。これによ
って、仮止め時の熱硬化処理時の温度変化に起因する仮
止接着界面での剥離応力は小さくなり、配線基板を反転
させても半導体装置1は脱落せず、両面実装が可能とな
る。前記配線基板10の両面に半導体装置1を仮止め
後、一括リフローソルダリングによってリード5を半田
で固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表面実装型半導体装置
の実装構造および実装方法に関し、特にリード形状がJ
−リード(Jベンド)となるLOC(Lead On Chip)構
造の半導体装置の実装における仮止技術に適用して有効
な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】レジンパッケージ型半導体装置の一つと
して、半導体チップの一面に絶縁テープ(両面に接着剤
を塗布したポリイミド・テープ)を介して金属製リード
フレームのインナー・リードを接着し、インナー・リー
ドと半導体チップの電極を導電性のワイヤで接続したL
OC構造が知られている。LOC構造の半導体装置につ
いては、日経BP社発行「日経マイクロデバイス」19
91年2月号、同年2月1日発行、P89〜P97に記
載されている。この文献には、LOC構造を使った16
MDRAM(Dynamic Random Access Memory)向けSO
J(Small Outline J-Leaded)について記載されてい
る。この文献には、ダイ・パッド上にチップを搭載する
従来構造、リード上に絶縁テープを介してチップを搭載
するCOL(Chip on Lead)構造,チップ上に絶縁テー
プを介してリードを固定するLOC構造が図解されてい
る。
【0003】一方、工業調査会発行「電子材料」1991年
4月号、同年4月1日発行、P22〜P28には、ファイン
ピッチのSMT(Surface Mount Technology)実装につ
いて記載されている。この文献には、ファインピッチタ
イプのICパッケージを一括リフローソルダリングで実
装する方法が開示されている。この実装方法では、配線
板に予備ハンダを付けた後、ハンダペーストを印刷す
る。つぎに、QFP(Quad Flat Package )をマウント
した後、ファインピッチパッケージとなるTCP(Tape
Carrier Package)を実装するために接着剤を塗布し、
その後TCPをマウントする。最後に一括リフローソル
ダリングを行ってQFPおよびTCPを実装する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】配線基板への半導体装
置の実装において、本出願人にあっても前記文献にも示
されているように、接着剤によってパッケージ部分を配
線基板に仮止めした後、リフローソルダリングを行うこ
とによって実装を行っている。リード形状がJ−リード
となるLOC型の半導体装置の両面実装の場合、配線基
板の一面に接着剤で半導体装置を仮止めした後、配線基
板を裏返して他の配線基板面に新たな半導体装置を仮止
めするが、この際、仮止めされた裏側(下側)の半導体
装置が脱落する現象が生じることがある。
【0005】この点について分析検討した結果、接着剤
は接着性を持たせるために紫外線硬化型接着剤をも含め
て所定の温度(150℃前後)で熱硬化処理がなされる
が、接着剤の熱硬化収縮によって接着剤とパッケージと
の接着力が弱まり、配線基板を裏返しにした際、半導体
装置の自重に接着力が抗しきれずに脱落してしまうこと
が判明した。すなわち、LOC型の半導体装置1は、図
9に示すように、レジンからなるパッケージ2の内部に
おいて、半導体チップ3の上面に接着テープ4を介して
リード5が張り付けらるとともに、前記パッケージ2の
周面から突出したリード5は、付け根部分で下方に曲げ
られかつ先端はパッケージ2の下面に設けられた窪み6
に向かうように巻き込む形状(J−リード)となってい
る。また、前記チップ3の中央部分の図示しない電極と
リード5の内端部分は導電性のワイヤ7で接続されてい
る。したがって、パッケージ2の側面上方からリード5
が突出することと、J−リードとなっていることから、
他の表面実装型半導体装置に比較してリードの高さが高
く(長く)なる。また、実装においては、配線基板10
上の導体層からなる塗布部11上に接着剤12を塗布し
た後、LOC型の半導体装置1を位置決めして配線基板
10の前記導体層の形成時に同時に形成されたリード接
続部(フットプリント)13上にリード5の先端の接続
部9を重ね、その後150℃前後の熱処理によって樹脂
の硬化処理を行ってパッケージ2と配線基板10を接着
剤12で接続する。LOC型の半導体装置1のリード5
は、J−リードとなっていることから、配線基板10の
表面に垂直となる方向における機械的強度は比較的高
く、前記接着剤12の硬化収縮に対して接着剤12の熱
膨張係数との違いもあり、接着剤12とパッケージ2と
の界面に剥離を引き起こす応力を発生させる抵抗成分と
なる。そこで、本発明者は接着剤やリードの熱膨張係数
を選択することにより、あるいは伸び率の高い接着剤を
用いることによって確実な仮止めを行ない、これによっ
て確実な実装ができることに気が付き本発明をなした。
【0006】本発明の目的は、接着剤による確実な仮止
めが行える実装技術を提供することにある。本発明の前
記ならびにそのほか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あきらかになるであろう。
【0007】
【課題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簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、本発明の実装方法は、配
線基板の主面に接着剤を塗布する工程と、表面実装型半
導体装置を配線基板に対して位置決めして載置し表面実
装型半導体装置のパッケージと配線基板との間に接着剤
を介在させる工程と、前記接着剤を熱硬化処理を行う工
程と、前記配線基板を裏返しにして配線基板の他面に電
子部品を搭載する工程と、一括リフローソルダリングに
よって各部品を実装する工程とを有する表面実装型半導
体装置の実装方法であって、前記表面実装型半導体装置
のパッケージと配線基板を仮止めする接着剤とパッケー
ジまたは配線基板との界面に発生する応力が零または零
に近似する値をとるような熱膨張係数を有する接着剤お
よび/またはリードを使用して実装を行うものである。
【0008】本発明による表面実装型半導体装置の実装
構造においては、パッケージの周囲からリードを突出さ
せる表面実装型半導体装置はJ−リード構造となってい
る。配線基板に表面実装型半導体装置を仮止めする接着
剤は、その熱膨張係数が前記接着剤の加熱硬化処理後の
パッケージと接着剤との界面の応力が零または零に近似
する値をとるような熱膨張係数を有する接着剤となって
いる。
【0009】本発明の他の実施例による表面実装型半導
体装置の実装構造においては、パッケージの周囲からリ
ードを突出させる表面実装型半導体装置はJ−リード構
造となっている。前記配線基板に先端が接触するリード
の熱膨張係数は前記接着剤の加熱硬化処理後のパッケー
ジと接着剤との界面の応力が零または零に近似する値を
とるような熱膨張係数を有するリードとなっている。
【0010】本発明の他の実施例による表面実装型半導
体装置の実装構造においては、パッケージの周囲からリ
ードを突出させる表面実装型半導体装置はJ−リード構
造となっている。また、半導体装置を配線基板に仮止め
する接着剤は、前記接着剤の加熱硬化処理後のパッケー
ジと接着剤との界面の応力が零または零に近似する値を
とるような伸び率を有する接着剤となっている。
【0011】
【作用】上記した手段によれば、本発明の表面実装型半
導体装置の実装構造においては、その実装方法時、表面
実装型半導体装置のパッケージと配線基板を仮止めする
接着剤の接着界面に発生する応力が零または零に近似す
るように、前記接着剤の熱膨張係数を選択して実装を行
うことから、仮止状態の際、配線基板を反転させて半導
体装置を下面側にしても半導体装置は脱落しなくなり、
両面実装の歩留りが向上する。
【0012】本発明の他の表面実装型半導体装置の実装
構造においては、その実装方法時、表面実装型半導体装
置のパッケージと配線基板を仮止めする接着剤の接着界
面に発生する応力が零または零に近似するように、前記
リードの熱膨張係数を選択して実装を行うことから、仮
止状態の際、配線基板を反転させて半導体装置を下面側
しても半導体装置は脱落しなくなり、両面実装の歩留り
が向上する。
【0013】本発明の他の表面実装型半導体装置の実装
構造においては、その実装方法時、表面実装型半導体装
置のパッケージと配線基板を仮止めする接着剤の接着界
面に発生する応力が零または零に近くなるような伸び率
の接着剤を用いて実装を行うことから、仮止状態の際、
配線基板を反転させて半導体装置を下面側しても半導体
装置は脱落しなくなり、両面実装の歩留りが向上する。
【0014】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図1は本発明の一実施例によるJ−リード
構造のLOC型半導体装置の実装構造を示す断面図、図
2〜図5は同じくLOC型半導体装置の実装各工程にお
ける断面図であって、図2は接着剤が塗布された配線基
板を示す断面図、図3は半導体装置が載置された配線基
板を示す断面図、図4は熱硬化処理状態にある半導体装
置を示す断面図、図5は配線基板の両面に半導体装置を
仮止めした状態を示す断面図、図6は実装時の温度変化
に伴う半導体装置各部の変位等を示す模式図である。
【0015】この実装例では、表面実装型半導体装置の
一つであるJ−リード構造のLOC型半導体装置の実装
技術に本発明を適用した例について説明する。LOC型
の半導体装置1は、図1に示すように、レジンからなる
パッケージ2の内部において、半導体チップ3の上面に
接着テープ4を介してリード5が張り付けらるととも
に、前記パッケージ2の周面から突出したリード5は、
付け根部分で下方に曲げられかつ先端はパッケージ2の
下面に設けられた窪み6に向かうように巻き込む形状
(J−リード)となっている。前記リード5は鉄−ニッ
ケル系合金からなる42アロイ等で形成されている。ま
た、前記チップ3の中央部分の図示しない電極とリード
5の内端部分は導電性のワイヤ7で接続されている。
【0016】このような半導体装置1は、実装において
は、図1に示すように仮止めされる。すなわち、半導体
装置1は、配線基板10の表面に接着剤12を介して仮
止めされている。配線基板10はセラミック板等からな
るとともに、両面にいずれも導体層からなるリード接続
部(フットプリント)13や、接着剤12を塗布する塗
布部11が設けられている。接着剤12は塗布部11と
リード5の底面を接着し、配線基板10に半導体装置1
を仮止めする。リード5の下端部分の接続部9は、リー
ド接続部13上に接触している。また、前記接着剤12
は後に詳細に説明するが、たとえば、SiO2 ,アルミ
ナ,酸化アンチモン等の非導電性物質が充填されて、接
着剤12の接着界面に半導体装置1が剥離するような大
きな応力が働かないような熱膨張係数となっている。
【0017】本発明の表面実装型半導体装置の実装にお
いては、最初に図2に示すように、配線基板10が用意
される。この配線基板10は絶縁性のセラミック基板等
からなるとともに、その両面には導体層からなるリード
接続部(フットプリント)13や、接着剤を塗布するた
めの塗布部11が設けられている。前記塗布部11は、
前記リード接続部13を形成する際同時に形成され、同
じ厚さとなっている。このような配線基板10に対し
て、その一面(上面)に熱硬化性の液状の接着剤12が
塗布される。この接着剤12の熱膨張係数は、たとえ
ば、SiO2 ,アルミナ,酸化アンチモン等の非導電性
物質が充填されて、接着剤12の接着界面に半導体装置
1が剥離するような大きな応力が働かないような熱膨張
係数となっている。
【0018】つぎに、図3に示すように、前記配線基板
10上にLOC型の半導体装置1が位置決め載置され
る。この結果、半導体装置1のパッケージ2の底面と塗
布部11間には液状の接着剤12が介在する。また、半
導体装置1のパッケージ2の両側面から突出するリード
5(J−リード)の下端部分の接続部9は、配線基板1
0のリード接続部(フットプリント)13上に載る。
【0019】つぎに、図4に示すように、前記接着剤1
2を150℃前後の温度で所定時間熱硬化処理を行い、
液状の接着剤12を硬化させる。この熱硬化処理によっ
て、接着剤12は所定の接着力を有し、配線基板10に
パッケージ2を接着するようになり、配線基板10に対
する半導体装置1の仮止めが終了する。
【0020】つぎに、図5に示すように、前記配線基板
10を反転させた後、半導体装置や電子部品が搭載され
ていない配線基板面に半導体装置30等の電子部品を仮
止めする。仮止めは、前記の例と同様に、接着剤12の
塗布,半導体装置1の位置決め載置,接着剤12の熱硬
化処理なる手順によって行われる。そして、このように
配線基板10の両面に半導体装置等を仮止めした後、一
括リフローソルダリングを行い、リード5の接続部9を
半田31によってリード接続部13に接続して各半導体
装置等の実装を終了する。
【0021】ところで、前記配線基板10を反転させ
て、他の配線基板面に半導体装置等を仮止めする際、従
来の場合には、配線基板10の下面側になった半導体装
置1の脱落が発生することがあるが、本発明の場合に
は、半導体装置の脱落は起きない。これは、本発明の場
合、接着剤12の熱膨張係数を17.8×10-6/°C
と選択し、接着剤の接着界面での剥離作用をする応力が
零あるいは零に近似するような値、すなわち半導体装置
1の脱落が起きない応力値をとることによって、大きな
接着力が維持されることによる。
【0022】図6は配線基板10にJ−リード構造のL
OC型の半導体装置1を仮止めした際の、LOC型の半
導体装置1の変位を示す模式図である。すなわち、実線
で示される半導体装置1が、配線基板10上に位置決め
載置(セット)された状態を示すものであり、接着剤1
2の熱硬化処理時には、二点鎖線で示すようにパッケー
ジ2は高くなり、熱硬化処理が終了して半導体装置1が
常温に戻った際には、一点鎖線で示すようにパッケージ
2は低くなる。
【0023】従来の構造では、リードは鉄−ニッケル合
金系等の金属で、熱膨張係数が4〜18×10-6/°C
程度であり、接着剤の熱膨張係数は約50〜100×1
-6/°C程度である。したがって、リード5やパッケ
ージ2の熱膨張係数の違いによって、接着剤12の接着
面、すなわち接着剤12とパッケージ2との界面および
接着剤12と配線基板10との界面に応力が働く。この
応力は、リード5の熱膨張係数に比較して、接着剤12
の熱膨張係数が遙かに大きいことによって、接着剤12
の接着面の剥離力として作用することになる。
【0024】ここで、仮止構造における各部の寸法やそ
の変位量等による応力発生状況等について考察すると以
下のようになる。図6に示すように、配線基板10上に
半導体装置1を載置した状態でのリード5のパッケージ
付け根から配線基板10の接着面までの距離(載置時の
リード高さ)をx1 とし、パッケージ2の接着面から配
線基板10の接着面までの距離(載置時のパッケージ底
高さ)をx2 とする。また、接着剤12の熱硬化処理に
よる変位において、加熱によるパッケージ2の接着面の
変位(加熱硬化処理によるパッケージ底変位量)をΔx
1 とし、配線基板10の接着面からパッケージ2の接着
面までの距離(加熱時のパッケージ底高さ)をx2 ′と
し、加熱によって生じる接着面部でのパッケージの膨張
と反り量の和の変位量をSとする。また、熱硬化処理後
常温に戻った場合において、仮止後常温でのパッケージ
底高さをzとし、加熱時から常温(室温)時までのパッ
ケージ底高さ変位量をΔzとし、載置時と仮止後常温時
のパッケージ底高さ変位量をΔx2 とする。また、接着
剤12の熱硬化処理温度と室温の温度差をΔT、接着面
の弾性係数をE、リードの熱膨張係数をαL 、接着剤の
熱膨張係数をαA とした場合、以下の各式が成立する。
【0025】接着剤12の熱硬化処理による温度上昇に
よって、パッケージ底が上昇するが、この変位量Δx1
は、Δx1 =x1 ・αL ・ΔT+S…(1)となる。
【0026】また、配線基板10の接着面からパッケー
ジ2の接着面までの距離(加熱時のパッケージ底高さ)
2 ′は増大し、x2 ′=x2 +Δx1 =x2 +x1
αL・ΔT+S…(2)となる。
【0027】つぎに、仮止後室温に戻った接着剤12の
接着界面に生じる応力σを求める。加熱時から室温時ま
でのパッケージ底高さ変位量をΔzとすると、Δz=x
2 ′・αA ・ΔT…(3)となる。これにより、Δz=
(x2 +x1 ・αL ・ΔT+S)・αA ・ΔT…(4)
となる。また、載置時と仮止後常温時のパッケージ底高
さ変位量をΔx2 は、Δx2 =Δz−Δx1 …(5)と
なる。したがって、Δx2 =(x2 +x1 ・αL ・ΔT
+S)αA ・ΔT−X1 ・αL ・ΔT+S…(6)とな
る。
【0028】接着界面に生じる応力σは、σ=ε・E…
(7)となることから、次式(8)が成り立つ。
【0029】
【数1】
【0030】式(8)から、下記(9)式が得られる。
【0031】
【数2】
【0032】ここで、前記Δx2 が小さくまたはEが小
さくなれば応力σは小さくなる。すなわち、αA を小さ
くするか、αL を大きくすることによって応力σは小さ
くなる。そこで、接着剤の接着界面に生じる応力σが零
となる接着剤の熱膨張係数αA 0 を求める。Δx2 =0
であれば応力σは発生しないから、前記式(5)のΔx
2 =Δz−Δx1 の関係からΔx1 =Δzとなる。Δx
1 =Δzの式にΔx1,Δzをそれぞれ代入することに
よって、x1 ・αL ・ΔT+S=(x2 +x1・αL
ΔT+S)・αA ・ΔT…(10)が得られる。この式
(10)からαA 0 を求めると次式(11)が得られ
る。
【0033】
【数3】
【0034】したがって、αA 0 に熱膨張係数αを近づ
けた接着剤を使用すると、接着面にて作用する応力が0
に近づき剥離し難くなる。
【0035】一実施例として、前記x1 を2.85mm
とし、x2 を0.80mmとし、Sを0mmとし、ΔT
を125℃とし、αL を5×10-6/°Cとした場合、
αA0 は17.8×10-6/°Cとなる。したがって、
一般に使用されるエポキシレジンからなる接着剤12
に、SiO2 ,アルミナ,酸化アンチモン等の非導電性
物質を充填して、前記熱膨張係数またはそれに近似する
熱膨張係数になるような接着剤を得て、仮止め用の接着
剤として使用する。
【0036】
【発明の効果】(1)本発明の半導体装置の実装方法に
おいては、配線基板に接着剤を介してパッケージ部分を
接着して仮止めを行うが、前記接着剤は所定の熱膨張係
数を有するものとされ、仮止め後の接着界面における剥
離の原因となる応力が発生しないようになっていること
から、配線基板の両面に半導体装置に仮止めした後、リ
フローソルダリングによって半田実装を行った場合、配
線基板の下面になった配線基板が脱落することもなく、
実装の歩留りが向上するという効果が得られる。
【0037】(2)本発明の半導体装置の実装構造によ
れば、実装のための仮止めに使用する接着剤は、仮止め
後の接着界面における剥離の原因となる応力が発生しな
いようにするために、SiO2 ,アルミナ,酸化アンチ
モン等の非導電性物質を充填して、熱膨張係数を変えて
あることから、仮止めが確実に行え、確実な実装が行え
るという効果が得られる。
【0038】(3)上記(1)および(2)により、本
発明によれば、J−リード構造のLOC型半導体装置の
接着剤による仮止めを伴う両面実装の歩留り向上から実
装コストの低減が達成されるという相乗効果が得られ
る。
【0039】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、本発明は上記実施例に
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。たとえば、
前記実施例では、前記接着剤の接着界面での剥離を引き
起こす応力σが零になる接着剤12の熱膨張係数を求め
たが、同様の考えから、前記式(10)を用いて応力σ
が零となるリードのαL 0 を求めることもできる。すな
わち、x1 ・αL ・ΔT+S=(x2 +x1 ・αL ・Δ
T+S)・αA ・ΔTなる関係から、αL 0 は次式(1
2)で与えられる。
【0040】
【数4】
【0041】一実施例として、前記x1 を2.85mm
とし、x2 を0.80mmとし、Sを0mmとし、
ΔTを125℃とし、αA を100×10-6/°Cとし
た場合、αL 0 は28.4×10-6/°Cとなる。した
がって、リードの熱膨張係数が前記αL 0 に近似したも
のを使用すれば、配線基板10を反転させても半導体装
置1は脱落するようなことがなくなる。リードを形成す
る材質としては、熱膨張係数が従来の10〜17×10
-6/°Cに比較して大幅に大きいマグネシウム(熱膨張
係数は25.6×10-6/°C),鉛(熱膨張係数は2
9.1×10-6/°C),亜鉛(熱膨張係数は33×1
-6/°C)をパッケージ2の外に延在するアウタリー
ド20部分に添加した構造とする。図7に示す半導体装
置1が、リード5のパッケージ2から突出するアウタリ
ード20部分に、前記マグネシウム,鉛,亜鉛等を添加
して熱膨張係数を前記αL 0 に近似させてなるものであ
る。この場合、パッケージ2内に延在するインナリード
21は、強度を必要とするなどから従来使用している銅
合金や鉄−ニッケル合金からなっている。
【0042】また、本発明は接着剤12の熱膨張係数お
よびリード5の熱膨張係数をそれぞれ選択することによ
って、半導体装置の実装における仮止め時に半導体装置
が配線基板から脱落するのを防止することができる。
【0043】図8は本発明の他の実施例による半導体装
置の実装における仮止構造を示す。この実施例では、配
線基板10に半導体装置1を仮止めする接着剤12とし
ては、伸び率が接着剤やリードの熱膨張による変形以上
に高いゴム系の接着剤、たとえば、伸び率(伸び量)が
60%以上となる接着剤が使用されているため、仮止め
時の温度変化によって各部が変位しても、その変位分を
伸びとして吸収してしまうため、接着界面での接着力低
下は低く、半導体装置1が配線基板10から脱落するよ
うなことがなくなる。
【0044】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J
−リード構造の半導体装置の実装における仮止技術に適
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、他のリード構造の表面実装型半導体装置の接
着剤を用いて仮止めを行う実装技術に適用できる。本発
明は少なくとも接着剤を用いた仮止技術には適用でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるJ−リード構造のLO
C型半導体装置の実装構造を示す断面図である。
【図2】本発明によるLOC型半導体装置の実装におい
て接着剤が塗布された配線基板を示す断面図である。
【図3】本発明によるLOC型半導体装置の実装におい
て半導体装置が載置された配線基板を示す断面図であ
る。
【図4】本発明によるLOC型半導体装置の実装におい
て熱硬化処理状態にある半導体装置を示す断面図であ
る。
【図5】本発明によるLOC型半導体装置の実装におい
て配線基板の両面に半導体装置を仮止めした状態を示す
断面図である。
【図6】実装時の温度変化に伴う半導体装置各部の変位
等を示す模式図である。
【図7】本発明の他の実施例によるLOC型半導体装置
の実装構造を示す断面図である。
【図8】本発明の他の実施例によるLOC型半導体装置
の実装構造を示す断面図である。
【図9】従来のJ−リード構造のLOC型半導体装置の
実装における仮止め構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1…半導体装置、2…パッケージ、3…半導体チップ、
4…接着テープ、5…リード、6…窪み、7…ワイヤ、
9…接続部、10…配線基板、11…塗布部、12…接
着剤,13…フットプリント,20…アウタリード、2
1…インナリード、30…半導体装置、31…半田。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 隆文 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立マイコンシステム内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パッケージの周囲からリードを突出させ
    る表面実装型半導体装置を接着剤を仮止めに用いて配線
    基板に実装してなる表面実装型半導体装置の実装構造で
    あって、前記配線基板と前記パッケージを接続する接着
    剤の熱膨張係数は前記接着剤の加熱硬化処理後のパッケ
    ージと接着剤との界面の応力が零または零に近似するよ
    うな値をとるような熱膨張係数となっていることを特徴
    とする表面実装型半導体装置の実装構造。
  2. 【請求項2】 パッケージの周囲からリードを突出させ
    る表面実装型半導体装置を接着剤を仮止めに用いて配線
    基板に実装してなる表面実装型半導体装置の実装構造で
    あって、前記配線基板に先端が接触するリードの熱膨張
    係数は前記接着剤の加熱硬化処理後のパッケージと接着
    剤との界面の応力が零または零に近似するような値をと
    るような熱膨張係数となっていることを特徴とする表面
    実装型半導体装置の実装構造。
  3. 【請求項3】 パッケージの周囲からリードを突出させ
    る表面実装型半導体装置を接着剤を仮止めに用いて配線
    基板に実装してなる表面実装型半導体装置の実装構造で
    あって、前記配線基板と前記パッケージを接続する接着
    剤の伸び率は前記接着剤の加熱硬化処理後のパッケージ
    と接着剤との界面の応力が零または零に近似するような
    値をとるような伸び率となっていることを特徴とする表
    面実装型半導体装置の実装構造。
  4. 【請求項4】 配線基板の主面に接着剤を塗布する工程
    と、表面実装型半導体装置を配線基板に対して位置決め
    して載置し表面実装型半導体装置のパッケージと配線基
    板との間に接着剤を介在させる工程と、前記接着剤を熱
    硬化処理を行う工程と、前記配線基板を裏返しにして配
    線基板の他面に電子部品を搭載する工程と、一括リフロ
    ーソルダリングによって各部品を実装する工程とを有す
    ることを特徴とする表面実装型半導体装置の実装方法で
    あって、前記表面実装型半導体装置のパッケージと配線
    基板を仮止めする接着剤とパッケージまたは配線基板と
    の界面に発生する応力が零または零に近似するように、
    前記接着剤および/またはリードの熱膨張係数が選択さ
    れていることを特徴とする表面実装型半導体装置の実装
    方法。
JP5156611A 1993-06-28 1993-06-28 表面実装型半導体装置の実装構造および実装方法 Withdrawn JPH0715129A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5156611A JPH0715129A (ja) 1993-06-28 1993-06-28 表面実装型半導体装置の実装構造および実装方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5156611A JPH0715129A (ja) 1993-06-28 1993-06-28 表面実装型半導体装置の実装構造および実装方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0715129A true JPH0715129A (ja) 1995-01-17

Family

ID=15631523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5156611A Withdrawn JPH0715129A (ja) 1993-06-28 1993-06-28 表面実装型半導体装置の実装構造および実装方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0715129A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0804053A1 (de) * 1996-04-23 1997-10-29 Robert Bosch Gmbh Baugruppenträger mit wenigstens einem wärmeerzeugenden Bauelement
KR100272806B1 (ko) * 1996-05-23 2001-04-02 가타오카 마사타카 단자가부착된부품의설치구조
US6510038B1 (en) 1996-11-19 2003-01-21 Tdk Corporation High-voltage feedthrough capacitor
JP2013062295A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Sumitomo Wiring Syst Ltd プリント回路板及びプリント回路板の製造方法
JP2015119134A (ja) * 2013-12-20 2015-06-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 電子部品実装システムおよび電子部品実装方法ならびに電子部品実装装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0804053A1 (de) * 1996-04-23 1997-10-29 Robert Bosch Gmbh Baugruppenträger mit wenigstens einem wärmeerzeugenden Bauelement
KR100272806B1 (ko) * 1996-05-23 2001-04-02 가타오카 마사타카 단자가부착된부품의설치구조
US6510038B1 (en) 1996-11-19 2003-01-21 Tdk Corporation High-voltage feedthrough capacitor
JP2013062295A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Sumitomo Wiring Syst Ltd プリント回路板及びプリント回路板の製造方法
JP2015119134A (ja) * 2013-12-20 2015-06-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 電子部品実装システムおよび電子部品実装方法ならびに電子部品実装装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5519936A (en) Method of making an electronic package with a thermally conductive support member having a thin circuitized substrate and semiconductor device bonded thereto
US5773884A (en) Electronic package with thermally conductive support member having a thin circuitized substrate and semiconductor device bonded thereto
US5633533A (en) Electronic package with thermally conductive support member having a thin circuitized substrate and semiconductor device bonded thereto
KR100239406B1 (ko) 표면 실장형 반도체 패키지 및 그 제조 방법
JP2751912B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
US7413926B2 (en) Methods of making microelectronic packages
JP3459804B2 (ja) 半導体装置
US5952719A (en) Metal ball grid electronic package having improved solder joint
JP3724954B2 (ja) 電子装置および半導体パッケージ
JPH11150135A (ja) 熱伝導性が良好な導電性ペースト及び電子部品
JP3169781B2 (ja) 半導体装置用のリードフレーム
JPH0715129A (ja) 表面実装型半導体装置の実装構造および実装方法
JP2002313985A (ja) チップサイズパッケージの製造方法
JP3508478B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06169051A (ja) リードフレームとその製造方法並びに半導体パッケージ
JP3125891B2 (ja) 半導体装置
JP3331146B2 (ja) Bga型半導体装置の製造方法
JP3070544B2 (ja) ボール・グリッド・アレイ型半導体装置
JPH10107172A (ja) 配線基板とそれを用いた半導体装置
JPH10284648A (ja) 半導体装置
JPH03208355A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3215851B2 (ja) 樹脂封止型半導体装置およびその製造法
JP2532543B2 (ja) 半導体装置
JP3615368B2 (ja) チップサイズパッケージ及びその製造方法
JPS6242549A (ja) 電子部品パツケ−ジ及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000905