JPH10256421A - 半導体装置及びその実装方法 - Google Patents

半導体装置及びその実装方法

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JPH10256421A
JPH10256421A JP9055365A JP5536597A JPH10256421A JP H10256421 A JPH10256421 A JP H10256421A JP 9055365 A JP9055365 A JP 9055365A JP 5536597 A JP5536597 A JP 5536597A JP H10256421 A JPH10256421 A JP H10256421A
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JP
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lead
mounting substrate
positioning
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Kenji Seto
謙治 瀬戸
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Hitachi Solutions Technology Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2924/181Encapsulation
    • 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
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    • 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

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  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面実装型の半導体装置の位置合わせを高精
度に行ない、かつ位置決め後のずれを防止することが可
能な技術を提供する。 【解決手段】 表面実装型の半導体装置の実装基板と対
向する面にリードの実装面よりも突出した突起部を設
け、実装基板に前記突起部に対応させて設けた位置決め
孔及び前記突起部の係合によって、半導体装置と実装基
板との位置合わせを行なう。 【効果】 突起部と位置決め孔とによって実装基板上の
正確な位置に半導体装置を付着させて、その位置を固定
できるので、位置合わせを簡略化することが可能とな
り、位置合わせ後の半導体装置のずれを防止することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装型の半導
体装置に関し、特に、表面実装型の半導体装置の実装に
適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置は、集積度の向上に伴って、
より複雑な回路が搭載されその機能も高度なものとなっ
ている。このような高機能化によって、半導体装置には
より多くの外部端子が必要となり、このために、半導体
チップに設けられるパッド電極及び半導体装置の外部端
子であるリードの数もそれに対応して増加することとな
る。
【0003】このような半導体装置を実装基板に接続す
る方法として、リード挿入型の実装方法と表面実装型の
実装方法とか用いられている。
【0004】リード挿入型の実装方法では、実装時の取
り扱いは容易であるが、リードが挿入される孔を基板に
設ける必要があるためにリードの間隔を狭めるのには限
界があり、リードの太さについても挿入時の孔との接触
等による変形を防止するためにある程度の太さが必要と
なり、リードの数を増加させるのには限界がある。この
ため、近年では表面実装型の半導体装置が多用されてい
る。
【0005】このようなリード挿入型及び表面実装型の
半導体装置については日経BP社刊「VLSIパッケー
ジング技術(上)」第80頁乃至第84頁に記載されて
いる。
【0006】表面実装型の半導体装置では、実装基板表
面に形成された銅箔であるパッドの上に半導体装置のリ
ードを付着させてハンダ付けすることにより、半導体装
置の固定及び電気的接続を行なっているが、このような
半導体装置の実装基板への実装は、手動若しくは自動で
行なわれており、手動の場合には実装技術者の熟練が必
要となる。
【0007】自動の場合には、部品の装着を行なうマウ
ンタが用いられており、マウンタでは、真空源に接続さ
れたノズルヘッドが、半導体装置が収容されているキャ
リアから、半導体装置を真空吸着によつて取り出し、取
り出した半導体装置をCCDカメラ等による画像認識に
よってリード曲がり等の部品形状を確認し、良品であれ
ば、ノズルヘッドが実装基板上の所定位置に移動して位
置合わせを行ない、位置合わせ完了後に半導体装置を実
装基板上に下降させ、実装基板のパッドに塗布されたハ
ンダペーストに半導体装置のリードを押し当てて、半導
体装置を実装基板に付着させる。
【0008】半導体装置を付着させた後に、ノズルヘッ
ドは、半導体装置との真空吸着を解いて、実装基板上か
ら離脱する。半導体装置の付着された実装基板は、リフ
ロー炉に搬送され、熱風或は近赤外線・遠赤外線ヒータ
等によって加熱され、この加熱によってハンダペースト
が溶融ハンダとなり、加熱後の冷却によって固化し実装
基板のパッドと半導体装置のリードとを固着する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このような表面実装型
の半導体装置の実装では、前述した微細化によってリー
ドの幅及び間隔が小さくなっていることから、実装基板
に対する半導体装置の位置がずれた場合には隣接するパ
ッドとリードとの間隔が狭まることとなり、ハンダブリ
ッジの原因となる。従って、リードの微細化によって、
実装基板への半導体装置の位置合わせはより一層の精度
が求められている。表面実装型の半導体装置の実装方法
については、日立製作所発行「日立面実装型パッケージ
実装マニュアル」(平成5年10月発行)に詳述されて
いる。
【0010】しかしながら、従来の方法で位置合わせの
精度を向上させるためには、より精密な半導体装置及び
実装基板の位置情報の測定等が必要となるために、位置
決めを行なう装置が高価になる或は位置決めにより多く
の時間を要することとなってしまう。
【0011】また、半導体装置を実装基板に高精度に付
着させることができたとしても、搬送時の振動等により
ずれが生じた場合には、その精度が活かされないことと
なってしまう。
【0012】本発明の課題は、表面実装型の半導体装置
の位置合わせを高精度に行ない、かつ位置決め後のずれ
を防止することが可能な技術を提供することにある。
【0013】本発明の前記ならびにその他の課題と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
【0014】
【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。
【0015】表面実装型の半導体装置の実装基板と対向
する面にリードの実装面よりも突出した突起部を設け、
実装基板に前記突起部に対応させて設けた位置決め孔及
び前記突起部の係合によって、半導体装置と実装基板と
の位置合わせを行なう。
【0016】上述した手段によれば、突起部と位置決め
孔とによって実装基板上の正確な位置に半導体装置を付
着させて、その位置を固定できるので、位置合わせを簡
略化することが可能となり、位置合わせ後の半導体装置
のずれを防止することができる。
【0017】以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0018】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
【0019】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)図1及び図2に示すのは、本発明の一
実施の形態であるQFP(Quad Flat Package)型の半
導体装置を示す底面図及び側面図である。
【0020】図1中、1はエポキシ樹脂等を成形し半導
体チップ(図示せず)を収容する封止体、2は封止体1
と一体に成形され封止体1の底面から突出した突起部、
3は封止体1内に収容した前記半導体チップと一端が接
続され他端が封止体1の側面から突出し半導体装置の外
部端子となるリードであり、リード3はガルウイング形
状に成形され、図2中破線にて示すリード実装面にて、
実装基板の半導体装置と対向する面に設けられたパッド
とハンダ付けされる。
【0021】突起部2は、テーパーをつけた円柱状に前
記リード実装面よりも突出して成形されており、半導体
装置実装時の位置合わせのために、封止体1の底面外縁
部の中央に対向して2個所設けられている。このよう
に、突起部2を外縁部に対向して2つ設けることによっ
て、封止体の中央部に突起部2を設けた場合と比較して
位置合わせの精度を向上させることができる。
【0022】次に、この突起部2を設けた半導体装置の
実装方法について、図3乃至図5を用いて説明する。
【0023】図中、4はガラスエポキシ樹脂或はセラミ
ック等の絶縁材を板状に成形した実装基板、5は実装基
板4の突起部2に対応した位置に設けられた位置決め
孔、6は実装基板4の表面に銅箔等によつて形成された
配線である。位置決め孔5は、突起部2に対応したテー
パーがつけられている。
【0024】配線6は端部がリード3と接続されるパッ
ドとなっており、このパッドとなる部分等のハンダ付け
が行われる部分を除いて実装基板4の全面が絶縁性のレ
ジスト(図示せず)によって覆われており、このレジス
トは、配線6を保護するとともに、ハンダレジストとし
て必要部分以外へのハンダの付着を防止する。
【0025】先ず、図3に示すように、CCDカメラ等
を用いた認識装置(図示せず)によって予め得ている実
装基板4の位置情報に基づいて、真空源に接続されたノ
ズルヘッド7によって半導体装置の封止体1を真空吸着
し、実装基板4上の所定の位置に移動させて位置合わせ
を行なう。本実施の形態の半導体装置では、この位置合
わせが図3に示すように若干ずれた状態でもよい。
【0026】次に、図4に示すように、ノズルヘッド7
を実装基板4上に下降させるが、この際に突起部2及び
位置決め孔5につけられたテーパーによって、半導体装
置は正確な位置に移動する。下降を続けることによっ
て、位置決め孔5及び突起部2が係合し、この係合によ
って、半導体装置と実装基板との位置合わせが行なわ
れ、半導体装置のリード3が実装基板4に形成された配
線6のパッド部分の塗布されたハンダペースト8に押し
当てられて、半導体装置を実装基板1に付着させる。
【0027】半導体装置を付着させた後に、ノズルヘッ
ド7は、半導体装置の封止体1との真空吸着を解いて、
実装基板4上から離脱する。
【0028】この後、半導体装置の付着された実装基板
4は、リフロー炉に搬送され、熱風或は近赤外線・遠赤
外線ヒータ等によって加熱され、この加熱によってハン
ダペースト8が溶融し、加熱後の冷却によって溶融した
ハンダが固化し、図5に示すように、実装基板のパッド
と半導体装置のリード3とを固化したハンダ8によって
固着し、電気的に接続する。
【0029】本実施の形態の半導体装置では、突起部2
と位置決め孔5とによって実装基板4上の正確な位置に
半導体装置を付着させることができるので、位置合わせ
を簡略化することができる。加えて、半導体装置の付着
された実装基板4の搬送時にも、この突起部2と位置決
め孔5とによって、位置決め後の半導体装置のずれを防
止することができる。
【0030】次に、本実施の形態の変形例について説明
する。
【0031】図6に示す例では、前述した突起部2を三
角柱状に形成してある。このようにな角柱状に突起部2
を形成することによって、突起部2自体が方向性をもつ
こととなり、突起部2を1個所だけとしても位置決めが
可能となる。従って、これに対応する実装基板の位置決
め孔も1個所に設ければよいこととなるので、実装基板
への影響を軽減することができる。
【0032】図7に示す例では、図1及び図2に示した
例と同様の突起部2を封止体1の角部3個所に設けてい
る。図1に示す例では、図中左右が逆になった状態でも
実装が行なわれてしまうが、このように突起部2を非対
称の配置とすることによって、半導体装置の位置及び方
向が一致した場合のみ実装が可能となる。
【0033】なお、図6に示す例にても、突起部2の形
状を非対称とすることによって、半導体装置の位置及び
方向が一致した場合のみ実装が可能となる。
【0034】また、突起部として、その種別ごとに固有
の形状を採用することによって、種別の異なる半導体装
置を誤って実装しようとした場合には、突起部と位置決
め孔との形状の相違から実装ができないこととなり、種
別の異なる半導体装置が実装されるのを防止することも
可能となる。
【0035】(実施の形態2)図8に示すのは、本発明
の他の実施の形態であるQFP(Quad Flat Package)
型の半導体装置の底面を部分的に示す斜視図である。
【0036】図8中、1はエポキシ樹脂等を成形し半導
体チップ(図示せず)を収容する封止体、3は封止体1
内に収容した前記半導体チップと一端が接続され他端が
封止体1の側面から突出したリードであり、9は半導体
装置実装時の位置合わせのための突起部である。
【0037】突起部9は封止体1の角部に位置するリー
ドを他のリード3のリード実装面よりも突出して成形し
たものである。突起部9としては、他のリード3よりも
太く形成して強度を確保することが望ましい。
【0038】本実施の形態の半導体装置では、突起部9
とこの突起部9に対応して実装基板に設けられる位置決
め孔とによって実装基板上の正確な位置に半導体装置を
付着させることができる。加えて、従来の半導体装置の
リードを加工することによって、容易に実施することが
可能となる。
【0039】なお、突起部9は、実装基板を貫通して実
装することによって、実装基板の夫々の面の配線を導通
させるビアホールの機能をもたせることもできる。
【0040】既述した実施の形態では、本発明の突起部
を実装の点について説明したが、実装時の他に、キャリ
アに収容して半導体装置の保管・運搬を行う際にも、こ
の突起部を有効に利用することができる。即ち、キャリ
アに、前記突起部に対応する凹部を設け、この凹部及び
突起部によって半導体装置をキャリアに対して固定する
ことによって、運搬時の振動等によるキャリア内壁と半
導体装置のリードとの接触にてリードの変形が起きるの
を防止することができる。
【0041】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明
は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
勿論である。
【0042】例えば、前記位置決め孔を、実装基板を貫
通しない凹部として設けても、本発明は実施が可能であ
り、このように凹部として設けることによって、半導体
装置が実装されていない面の配線が位置決め孔によって
影響を受けることがない。
【0043】
【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
記のとおりである。
【0044】(1)本発明によれば、突起部と位置決め
孔とによって実装基板上の正確な位置に半導体装置を付
着させることができるという効果がある。
【0045】(2)本発明によれば、上記効果(1)に
より、位置合わせを簡略化することができるという効果
がある。
【0046】(3)本発明によれば、突起部と位置決め
孔とによって実装基板上の正確な位置に半導体装置を付
着させ、その位置を固定できるという効果がある。
【0047】(4)本発明によれば、上記効果(3)に
より、半導体装置のずれを防止することができるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である半導体装置を示す
底面図である。
【図2】本発明の一実施の形態である半導体装置を示す
側面図である。
【図3】本発明の一実施の形態である半導体装置の実装
方法を示す側面図である。
【図4】本発明の一実施の形態である半導体装置の実装
方法を示す側面図である。
【図5】本発明の一実施の形態である半導体装置の実装
方法を示す側面図である。
【図6】本発明の一実施の形態である半導体装置の変形
例を示す底面斜視図である。
【図7】本発明の一実施の形態である半導体装置の変形
例を示す底面斜視図である。
【図8】本発明の他の実施の形態である半導体装置の要
部を示す底面斜視図である。
【符号の説明】 1…封止体、2,9…突起部、3…リード、4…実装基
板、5…位置決め孔、7…ノズルヘッド、8…ハンダ。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体装置の外部端子であるリードが、
    実装基板の前記半導体装置と対向する面に設けられたパ
    ッドと接続される表面実装型の半導体装置において、 半導体装置の実装基板と対向する面に前記リードの実装
    面よりも突出した突起部を設けたことを特徴とする半導
    体装置。
  2. 【請求項2】 前記突起部が多角柱形状であることを特
    徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記突起部として、前記リードの一部を
    用いることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記突起部が複数設けられ、非対称に配
    置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3の
    何れか一項に記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記突起部がテーパー形状となっている
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に
    に記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 半導体装置の外部端子であるリードが、
    実装基板の前記半導体装置と対向する面に設けられたパ
    ッドと接続される表面実装型の半導体装置の実装方法に
    おいて、 実装基板と対向する面に前記リードの実装面よりも突出
    した突起部を設けた半導体装置を用い、前記実装基板に
    前記突起部に対応させて設けた位置決め孔及び前記突起
    部の係合によって、半導体装置と実装基板との位置合わ
    せが行なわれることを特徴とする半導体装置の実装方
    法。
  7. 【請求項7】 前記突起部が多角柱形状であることを特
    徴とする請求項6に記載の半導体装置の実装方法。
  8. 【請求項8】 前記突起部として、前記リードの一部を
    用いることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置の
    実装方法。
  9. 【請求項9】 前記突起部が複数設けられ、非対称に配
    置されていることを特徴とする請求項6乃至請求項8の
    何れか一項に記載の半導体装置の実装方法。
  10. 【請求項10】 前記突起部がテーパー形状となってい
    ることを特徴とする請求項6乃至請求項9の何れか一項
    にに記載の半導体装置の実装方法。
JP9055365A 1997-03-11 1997-03-11 半導体装置及びその実装方法 Withdrawn JPH10256421A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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