JPH08162580A

JPH08162580A - 半導体装置

Info

Publication number: JPH08162580A
Application number: JP29764894A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Akiyama; 政由秋山; Masaru Shoji; 勝小路; Hiroshi Tomochika; 宏友近
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】リード端子間の電気的ショートを防止するこ
とにより、歩留まりの向上し得る複数端子型の半導体装
置を提供することを目的とする。【構成】本発明は、上面に複数の電極部を形成した半
導体チップと、該半導体チップの下面に接続した下面側
リード端子と、前記複数の電極部のそれぞれに半田を介
して接続した複数の上面側リード端子と、前記半導体チ
ップを覆うモールド部とを備えた半導体装置であって、
前記複数の上面側リード端子間を、非半田付着性であり
且つ絶縁性の樹脂体で一体的に接続したことを特徴とす
る半導体装置を特徴とする半導体装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップに接続さ
れた複数のリード端子を備える、トランジスタ、ダイオ
ード等のような複数端子型の半導体装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体チップに金属等によるワイ
ヤボンディングを用いずに接続された複数のリード端子
を備える複数端子型の半導体装置は、例えば、３端子型
半導体装置を例にとると、特開昭４７−３７０７４号公
報に掲載されているような構造を有するものが知られて
いる。

【０００３】すなわち、この半導体装置は、図１１に示
すように、まず、第２リード端子５１及び第３リード端
子５２を、略垂直方向に折り曲げて直立させ、さらに、
この直立した部分のそれぞれの先端を、第１リード端子
５３上にダイボンディングされた半導体チップ５４に向
けて根元から倒すことにより、該半導体チップ５４上面
の両電極部５５、５６に重ねるようにして接続させ、そ
の後に半導体チップ５４の部分をエポキシ樹脂等からな
るモールド部（図示せず）により覆うといった構造を有
する。

【０００４】上記第１リード端子５３と半導体チップ５
４との間、第２リード端子５１の先端と電極部５５との
間および第３リード端子５２の先端と電極部５６との間
には、それぞれ半田が（図１１では図示せず）介在して
おり、これら半田は該半田の融点よりも高い温度にて加
熱されることにより溶融し、上記各々の間を合金化接合
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この半
導体装置には、次のような問題があった。第２および第
３リード端子５１、５２は、それぞれに約９０度の曲げ
加工が異なる２箇所に施されており、各曲折部で曲げ形
状寸法に誤差が生じやすく、互いに近接する方向に変形
する場合がある。このような場合には、図１２（ａ）に
示すように、半田５８、５９が、毛細管現象により各電
極部５５、５６との間における第２および第３リード端
子５１、５２の下面をそれぞれ伝って互いに引き寄せら
れて接続された場合には、この接続部分において電気的
ショートを発生させやすい。

【０００６】さらに、上記の工程において、半導体チッ
プ５４が、図１２（ｂ）に示すような横方向に位置ずれ
を起こした場合には、第３リード端子５２と電極部５５
との間の最短距離が短くなるので、半田５８が電極５５
面を伝い、半田５９が第３リード端子５２の下面を伝っ
て互いに引き寄せられて接続された場合には、この接続
部分において上記と同様に電気的ショートを発生させや
すい。

【０００７】以上のような電気的ショートによる不良の
発生した中間製品は、製造工程中の検査工程において電
気的不良品として排出されるので、製造工程における歩
留まりが低下してしまう。本発明は、以上のような状況
下で考え出されたもので、リード端子間の電気的ショー
トを防止することにより、歩留まりの向上し得る複数端
子型の半導体装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、上面に複数の電極部を形成した半導体チッ
プと、該半導体チップの下面に接続した下面側リード端
子と、前記複数の電極部のそれぞれに半田を介して接続
した複数の上面側リード端子と、前記半導体チップを覆
うモールド部とを備えた半導体装置であって、前記複数
の上面側リード端子間を、非半田付着性であり且つ絶縁
性の樹脂体で一体的に接続したことを特徴とする半導体
装置を提供するものである。

【０００９】

【発明の作用及び効果】本発明の半導体装置によれば、
半導体チップの電極部のそれぞれに半田を介して接続し
た複数の上面側リード端子間を、非半田付着性であり且
つ絶縁性の樹脂体で一体的に接続したので、各上面側リ
ード端子は、各間隔寸法が上記樹脂体により保持された
状態で相互に固定されており、互いに近接する方向への
変形を強制的に阻止されている。このため、上面側リー
ド端子と電極部との間にそれぞれ介在する半田は、各上
面側リード端子の下面および／または各電極部の表面を
伝って互いに近接する方向に流動しても、必要な距離離
間した状態にされるので、互いに接触して電気的に導通
しにくい状態となっている。

【００１０】また、上面側リード端子と電極部との間の
それぞれに介在する半田は、仮に上面側リード端子の下
面を伝って互いに近接する方向に引き寄せられ、非半田
付着性の樹脂体に接触した場合でも、該樹脂体の表面を
伝って互いに近づくことが少なく、当該樹脂体から離れ
る方向に押しやられる。しかも、上記各半田は、樹脂体
に接触した状態であっても、該樹脂体が絶縁性であるの
で、互いに接触していない場合は、電気的に接続される
ことがほととんど無い。

【００１１】従って、本発明の半導体装置によれば、上
面側リード端子と電極部との間にそれぞれ介在する半田
は、互いに接触する可能性が少なく、これにより電気的
ショートを防止することが可能となるので、これを製造
する際の歩留まりが著しく向上する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、半導体装置とし
て３端子型のダイオードを例にとり、図１乃至図６を参
照しつつ説明するが、本発明がこれに限定されることは
ない。図１は、３端子型のダイオードを示す要部切欠き
平面図（モールド部を透明として示した平面図）であ
り、また、図２は、三端子型のダイオードを示す図１中
のＡ−Ａ視拡大断面図（図２中ではモールド部と省略）
である。

【００１３】これらの図の双方を参照しつつ説明する
と、このダイオードは、上面にその長辺方向に沿って突
起状の電極部１、２を形成した半導体チップ３と、この
半導体チップ３の下面に電気的に接続した第１リード端
子４（下面側リード端子）と、電極部１に電気的に接続
した第２リード端子５（上面側リード端子）と、電極部
２に電気的に接続した第３リード端子６（上面側リード
端子）と、第２リード端子５の先端部と第３リード端子
６の先端部との間にこれらを一体的に接続したエポキシ
樹脂からなる樹脂体７と、上記半導体チップ３、第１乃
至第３リード端子４、５、６の各一部および樹脂体７を
覆うエポキシ樹脂からなるモールド部８とを備えた構造
を有する。

【００１４】上記樹脂体７は、第２リード端子５の先端
部と第３リード端子６の先端部とに跨った状態で、略球
形状に形成されている。また、第２および第３リード端
子５、６の下面から突出する樹脂体７の厚み寸法Ｂ（３
０μｍ程度）であり、電極部１、２の厚み寸法Ｃ（６０
μｍ程度）よりも小さい。さらに、樹脂体７の幅寸法Ｄ
（６０μｍ程度）は、電極部１、２間の最短離間寸法Ｅ
（８０μｍ程度）よりも小さい。加えて、第２および第
３リード端子５、６の上面から突出する樹脂体７の厚み
寸法は、１０μｍ程度である。

【００１５】また、この樹脂体７は、非半田付着性であ
り、且つ絶縁性である。この半田付着性に関して具体的
に述べると、樹脂体７は半田にほとんど付着しない状態
である。また、半導体チップ３と第１リード端子４との
間、電極部１と第２リード端子５との間および電極部２
と第３リード端子６との間には、それぞれ半田９１、９
２、９３が介在している（半田９１、９２、９３は図１
において省略）。

【００１６】また、第２および第３リード端子５、６
は、図１に示す如く平面視において、電極部１、２との
接続部分から、ハの字状となるように（第１リード端子
４の延設方向とは逆方向に）屈曲し、さらに、互いに平
行となるように再度屈曲して、モールド部８外へと突出
している。また、第１乃至第３リード端子４、５、６の
各々には、図３に示す如く断面視において、表裏両側に
内角を有する曲折部が形成されている（図３中において
第３リード端子６は示していないが第２リード端子５と
断面形状が同一である）。

【００１７】尚、上記リード端子４、５、６は、鉄から
なるものであり、また、電極部１、２は、銀等からなる
ものである。このような構造を有するダイオードは、例
えば、次のような方法で製造される。図４乃び図５は、
本実施例を説明する際に用いる図であり、これらの図に
おいて符号１０は、鉄からなる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ている。また、このリー
ドフレーム１０の長さ方向に沿う両縁部には、サイドフ
レーム１１、１２が形成されている。これらサイドフレ
ーム１１、１２の間には、その間を一体的に連続するセ
クションバー１３が、リードフレーム１０の長手方向に
沿って一定のピッチ間隔で形成されている。

【００１８】また、両サイドフレーム１１、１２のうち
一方のサイドフレーム１１には、第１リード端子部１４
が各セクションバー１３の間の部位に内向きに突出する
ように一体的に形成されている。他方のサイドフレーム
１２には、第２リード端子部１５及び第３リード端子部
１６がセクションバー１３と第１リード端子部１４との
間に突出するように形成されている。これら第２及び第
３リード端子部１５、１６の各先端部は、互いに接近す
る形状であり、且つ、第１リード端子１４からリードフ
レーム１０の長手方向に適宜寸法だけ離間されている。

【００１９】このような形状を有するリードフレーム１
０を、その長手方向に移送する途次において、図５に示
すように、まず、樹脂体７となるペースト状のエポキシ
樹脂を、第２リード端子部１５と第３リード端子１６と
の間に塗布し、これらを一体的に接続する。このペース
ト状の樹脂の塗布は、次のような方法で行う。

【００２０】まず、予め、ペースト状態となっているエ
ポキシ樹脂をシリンジ１７内に真空状態で収納し、次い
で、該シリンジ１７内に所要の空気圧を付加することに
より、当該シリンジ１７内のペースト状樹脂を、当該シ
リンジ１７の先端に嵌着されたニードル１８を通じて吐
出させるといったものである。尚、ペースト状樹脂の塗
布量は、上記空気圧の大きさを調整することにより、適
宜変更が可能となっている。本実施例では、空気圧の発
生源として、従来から用いられるコンプレッサ（図示せ
ず）を用いており、このコンプレッサとシリンジ１７と
を、図示しないチューブで接続することにより、コンプ
レッサからシリンジ１７に空気を供給している。

【００２１】また、第２リード端子部１５および第３リ
ード端子部１６間に塗布されたペースト状の樹脂は、塗
布されてまもなく溶剤が飛散することにより固化する。
次いで、（図２を参照しつつ説明すると）第１リード端
子部１４（図２では第１リード端子４に相当する）の先
端部上面に、ペースト状の半田９１を塗布した後に、上
面に２つの突起状の電極部１、２を形成してなる半導体
チップ３を搭載し、さらに、これら電極部１、２上に、
ペースト状の半田９２、９３を塗布する。

【００２２】そして、リードフレーム１０を、以下に述
べるように構成したずらせ重ね装置に順次送り込む。こ
のずらせ重ね装置は、図６に示すように、前記リードフ
レーム１０を、その長手方向に移送できるように案内す
る二組のガイドローラを備えたものである。これらガイ
ドローラは、一方のサイドフレーム１１の上下面を挟持
しつつ回転するガイドローラ１９、２０と、他方のサイ
ドフレーム１２の上下面を挟持しつつ回転するガイドロ
ーラ２１、２２とからなる。

【００２３】また、ガイドローラ２１、２２は、上下方
向及びリードフレームの移送方向への移動が自在となっ
ている。これは、各ガイドローラ２１、２２を支持する
支持体に、空圧式シリンダのような駆動手段が固設され
ており、このシリンダの伸縮動等により実現される（図
６中では支持体およびシリンダを省略する）。このよう
な構成を有するずらせ重ね装置にリードフレーム１０を
送り込み、ある一定量送り込んだ後に、ガイドローラ２
１、２２を、他方のサイドフレーム１２の上下面を挟持
した状態で上方向に持ち上げ、更に、リードフレーム１
０の移送方向に、第２および第３リード端子部１５、１
６（図６中では第２リード端子部１５は省略）が第１リ
ード端子部１４の上方に位置するように移動する。さら
に、ガイドローラ２１、２２を、下方向に下降させるこ
とにより、第２リード端子部１５と電極部１との間およ
び第３リード端子部１６と電極部２との間を、それぞれ
半田９２、９３（図６中では半田９２は省略）を介して
電気的に接続させる。

【００２４】次に、リードフレーム１０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。すると、上記半田９１、９２、９
３は、この加熱により、溶融して半導体チップ３と第１
リード端子部１４との双方に合金化する一方、電極部
１、２と第２及び第３リード端子部１５、１６の先端部
との間に塗布した半田９２、９３は、溶融して各々に合
金化接合することになる。

【００２５】このとき、第２および第３リード端子部１
５、１６は、各電極部１、２上におけるペースト状の半
田９２、９３に浮いた状態になるから、各リード端子部
の接続状態は非常に不安定になる。また、半導体チップ
３自体も半田９１上に浮いた状態で不安定である。しか
し、この半導体装置によれば、図２を参照しつつ説明す
ると、半導体チップ３の電極部１、２のそれぞれに半田
９２、９３を介して接続した第２および第３リード端子
部１５、１６間を、非半田付着性であり且つ絶縁性の樹
脂体７で一体的に接続しているので、上記半田９２、９
３は、第２および第３リード端子１５、１６の下面を伝
って互いに近接する方向に引き寄せらて、樹脂体７に接
触した場合でも、上述したように樹脂体７に対する表面
付着力が小さく該樹脂体７にほとんど付着しないことに
加えて、半田自体の表面張力により、該樹脂体７から離
れる方向に押しやられるため、当該樹脂体７の表面を伝
って互いに近づくことがほとんどない。しかも、上記各
半田９２、９３は、仮に樹脂体７に接触した状態のまま
であっても、該樹脂体７が絶縁性であるので、当然当該
樹脂体を介して電気的に接続されることがほとんど無
い。

【００２６】また、各第２および第３リード端子１５、
１６は、これらの間隔寸法が上記樹脂体７により５０μ
ｍ程度に保持された状態で固定されており、上記半田の
溶融に伴って互いに近接する方向へ変形するのを強制的
に阻止されている。このため、上記半田９２、９３は、
第２および第３リード端子１５、１６の下面を伝っても
互いに離間しているので、これらが接触して電気的に通
じてしまう可能性が非常に少ない。加えて言うならば、
製造工程途次における第２および第３リード端子１５、
１６の上記変形も防止することが可能である。

【００２７】従って、本発明の半導体装置によれば、第
２および第３リード端子１５、１６と電極部１、２との
間にそれぞれ介在する半田９２、９３は、互いに接触す
ることによる電気的ショートを防止することが可能とな
るので、これを製造する際の歩留まりが著しく向上する
ことになる。さらに、リードフレーム１０を移送して、
従来から用いられるモールド成形金型により、各半導体
チップ３およびその周辺を覆うモールド部８をエポキシ
樹脂により成形し、次いで、従来から用いられる打ち抜
き成形金型により、第１乃至第３リード端子部１４、１
５、１６の所定位置を切断する。

【００２８】以上のような方法により、本発明の半導体
装置を得ることができる。本実施例においては、樹脂体
としてエポキシ樹脂を用いているが、これに限定するも
のでなく、シリコン、フェノール、ポリイミド、ポリフ
ェニレンサルファルド等の樹脂を用いることが可能であ
り、また、図７に示すようなテープ状の導電性樹脂２３
を用いて第２および第３リード端子間を接続することも
可能である。また、本実施例においては、樹脂体７を
第２および第３リード端子部５、６の先端部にのみ接続
させているが、これに限定するものでなく、例えば、図
８に示すように、第２および第３リード端子５、６を略
直線状に延出させ、これらの間の全域に亘って樹脂体７
を接続させれば、該樹脂体７の接続後の製造工程中に、
第２リード端子部５および第３リード端子部６間にバリ
等の導電性物質が跨ってこれらの間を電気的に接続して
しまうことを防止することができる。

【００２９】さらに、第２および第３リード端子部５、
６は、上記樹脂体７が電極部１、２間にはまりこむよう
な状態で、該電極部１、２に接続させれば、当該電極部
１、２に対して位置決めされることになる。加えて、本
実施例においては、半導体チップ３を図１に示すような
配置でダイボンディングした場合について説明したが、
これに限定するものでなく、図９（ａ）に示すように、
半導体チップ３を縦向きにダイボンディングし、これに
対して第２リード端子５および第３リード端子６を互い
違いに延出させて各電極部１、２に半田を介して接続さ
せることもできる。このとき、樹脂体７の塗布形成位置
は、第２および第３リード端子５、６の各先端部間であ
る。図９（ｂ）に示すような位置に樹脂体７を形成して
もよい。

【００３０】また、本実施例においては、上面側リード
端子として第２および第３リード端子５、６の２本のリ
ード端子を有する半導体装置を例にとり説明したが、こ
れに限定するものでなく、図１０に示すように、３本以
上のリード端子を有する半導体装置に対しても有効であ
り、これにより電子部品が小型化されても上面側リード
端子間の電気的ショートを防ぐことのできる構造となっ
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体装置を示す透視平面図である。

【図２】本発明の半導体装置を示す図１におけるＡ−Ａ
視拡大断面図である。

【図３】本発明の半導体装置を示す図１におけるＦ−Ｆ
視断面図である。

【図４】本発明の半導体装置を作製する際に用いるリー
ドフレームを示す要部平面図である。

【図５】本発明の半導体装置を作製する際の途中の状態
を示す図４中における矢視Ｇ方向からの要部側面図であ
る。

【図６】本発明の半導体装置を作製する際にガイドロー
ラを用いてリードフレームを挟んだ状態を説明する説明
図である。

【図７】本発明の半導体装置の変形例を説明する説明図
である。

【図８】本発明の半導体装置の変形例を示す要部平面図
である。

【図９】従来の３端子型の半導体装置を示す要部平面図
である。

【図１０】従来の３端子型の半導体装置を示す要部平面
図である。

【図１１】従来の３端子型の半導体装置を示す要部平面
図である。

【図１２】従来の３端子型の半導体装置における第２リ
ード端子と第３リード端子部との接続不良および溶融半
田の接触による電気的ショートの状態を示す要部平面図
および要部断面図である。

【符号の説明】

１電極部２電極部３半導体チップ４第１リード端子５第２リード端子６第３リード端子７樹脂体８モールド部９１、９２、９３半田１０リードフレーム１１サイドフレーム１２サイドフレーム１３セクションバー１４第１リード端子１５第２リード端子部１６第３リード端子部１７シリンジ１８ニードル１９、２０、２１、２２ガイドローラ２３導電性樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上面に複数の電極部を形成した半導体チ
ップと、該半導体チップの下面に接続した下面側リード
端子と、前記複数の電極部のそれぞれに半田を介して接
続した複数の上面側リード端子と、前記半導体チップを
覆うモールド部とを備えた半導体装置であって、前記複数の上面側リード端子間を、非半田付着性であり
且つ絶縁性の樹脂体で一体的に接続したことを特徴とす
る半導体装置。