JPS60152092A - 半導体装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、手口」付実装を必要とする半導体装置に適用
して有効な技術に関するものである。

〔背景技術〕

面（＝Ｊ実装タイプの半導体装置は、一般に、卓上電子
Ｂ１算機等に使用されているため、１基板当り一個の半
導体装置のみしか使用しないため、半田こで等によって
半ｍ　（」けを行っていた。ところか、近年、マイコン
、パソコン等への適用範囲が拡大し、１基板当り１０個
以上の半導体装置の半１１１＋１けが必要となり、１基
板当りの半口１伺−Ｃ数の増加によるゴストアップを避
けるため赤外線加熱等を用いた同時半田（＝Ｊけを行う
ことが考えられる。

本発明者は次のようにして赤外線加熱による１′ＩＪ］
付けを行った。前記面伺実装タイプの半導体装置のパッ
ケージは、他の電子装置、゛４コ導体装置と同じくリー
ド表面処理として、その融点が約２２０℃の１０％の釦
（ｐｈ）と９０％の錫（Ｓｎ）（以下、Ｐ　ｂ　／　Ｓ
　＋＋　＝　Ｉ　／　９と表わす）からなる半田メッキ
を施した。

一方、実装用プリン１へ基板の実装部にはロジン系フラ
ンクスを含んだ融点が約１９０°（：の４０％の鉛と６
０％のｇ　（Ｐｂ　／　Ｓ　ｎ　＝　４　／　（５）か
らなる半田ペース１一層を印刷形成した。この゛ｌ’：
ｌＩＩベース１一層に半導体装置のリードを位１１′Ｉ
決めして赤外線等を用いて約２４０℃に加熱して半１ｔ
＋（・ｊ実装を行った。

二のよう１１・甲１１１イ４＋実装過程の赤外線加熱小
口１リフローＡ、りにおいて、既存の半導体装置を用い
ると。

１・記の問題かあることが、本発明者によって明らかに
された。

（１）半ｌｌ１ｌこてによ□る半田付けではリードのみ
が加熱されるので問題はないが、前記のように赤外線半
Ｉ１１伺方式では、半導体装置全体が加熱され。

一般のエポキシ樹脂の特性変化温度（約１７０℃）以上
に加熱されるためパッケージの樹脂が変質する。

すなわち、半導体装置の外部リードの半田層は［’　ｂ
　／　Ｓ　ｎ　＝　１　／　９の半ＩＢを使用している
ため、その！１−ＩＴＩ　＜；］けの温度は十分な半田
イ声１けのためには約２７０℃（融点＋５０°Ｃ）以−
にの温度が望ましい。

（２）’１′、Ｉｌｌ’ｌＩｌｌけ温度を２７０℃以」
二に上げると、半導体装置の外部半田層は溶け、場所に
よっては外部リードが露出し、温湿度でり−１くに錆等
が発生し外観を損う。また、最悪の場合には、高温高湿
の環境においてり−１く折れ等の不良が発生することが
ある。これを防止するために約２７ＩＯ°（：で半田４
４はを行っているが、これでは外部り−１−の半田層を
溶融するのに十分でないためｌ’　Ｉｌｌ　（−Ｊけ不
良が発生していた。

（３）面イ」け実装タイプの半導体装置では、パッケー
ジの厚さが、例えば、２．０〜４．２＋ｎｍと薄いため
、半１１１付けの熱サイクルによりパッケージに割れ（
クラック）等が生し易い。パッケージとパッケージ内の
リードとの剥離が生し易く、またベレットまでの距離が
短いため水分の侵入による不良につながり易い。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、半導体装置の外部り−Ｉ−の１′ＩＴ
１層を低融点にすることし二より、半１１１付け不良を
低減し、半導体装置の信頼性を向上させる技術を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

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ｎＱｊ、に説明すれば、下記のとおりである。

すなわノ）、１つ導体装置の外部り−１・の外周部の’
１町１１層を少なくとも２層とし、内側の一！ｌ′ＩＨ
層より外側のＩ’：　１．１１層の！３１点を低くする
ことにある。

〔実施例〕

第１図及び第２１メ１は、本発明の−・実施例を説明す
るためのネ゛１視図であり、■はエポキシ樹脂封止部、
２はリード、２Ａは封止部１の外に突出し半ＩＩＩ層で
覆われたり−１一部、３はリード２に施された内側半１
１処理層、４はリード２に施された外側半ｆｆ１処理層
、５ばガラスエポキシ樹脂基板、６はガラスエポキシ樹
脂基板５に施された半田ベースト層である。

前記リード２には、錆、リード折れ等を防＋１ニするた
めに、第２図に示すように、まず、リード２の外周部に
内側半目］層３となるＰ　ｂ　／　Ｓ　ｒ＋　＝　１　
／９の高融点半１１メッキを施した後、外側半田層４と
なるＰ　ｂ　／　Ｓ　ｎ　＝　４　／　６の低融点半田
層を施しである。

なオ９．前記り−１〜２の外周部に施された半田層は、
２層に限定されるものでなく、必要に応じて２層以」−
１にしでもよい。

このように、甲Ｉｌ＋伺けするり−１り２の表面を０（
融点半［［１層で形成しであるのて、実装）１（扱５の
Ｉ］ｂ　／　Ｓ　ｒ＋　＝　４　／　（ｉの半１１１ベ
ースト層６とのｒ；１シ犯１′１が良ｉｆとなる。また
、低温で半＋１＋　（−Ｊけするためパッケージに刻す
るストレス（応力）が小さくなり信頼性を向上できる。

〔効果〕

以１−説明したように、本願によって開示された新規な
技術手段によれば、次のような効果を得ることができる
。

（１）半Ｆｌｊ付けするり−トの外周部に２層以１．の
半田層を設け、その内側の半１１１層より外側の１６１
１１層の融点を低くすることにより、リ−１くの表面保
護を高融点半１１からなる内側早口１層で行うことがで
き、低融点半１（１からなる外側半ＩＩＩ層で、低温下
。

１］］イづけを行うことができる。これによりり−１−
の錆、リート折れ及び半１１１’ｌ付は不良を防止する
ことができる。

（２）前記（１）の低温半田イ；］けを行うことによリ
ハンゲーシに２．１するストレスを小さくすることがで
きる。これにより、例えば、パッケージの封（）―部の
樹脂変質の防止が容易にできる。また、パッケージのＪ
ゾさが薄い面（＝Ｉけ実装タイプの半導体装置において
、時に、パッケージの割れの発生やパッケージとり−１
くとの剥離の発生によるペレソ１〜への水分の到達を防
止できる。

（３）前記（１）の低温半田付けを行うことにより前記
（２）に述べたパッケージに対するス１ヘレスを低減で
きるので、赤外線等の輻射による加熱手段を用いること
ができ、高い作業効率が得られる。また、前記加熱手段
を用いて高４ｆｊ頼性の実装ができる。

（４）半０３層を融点の異なる２Ｍの構造としたので、
外側半ＤｅＷＪが裁板への実装時過度にリフローされ下
地層が露出しても融点の高い内側半１１層が残るのでリ
ードが露出することを防止できる。

以−し、本発明を実施例にもとづき説明したが、本発明
は、前記実施例に限定されるものでなく、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。例えば、’ｌ’、ｌ１１ｌ性。金属を用いてもよい
。本発明は、赤外線１；限らずｌｌｌ１１１！ｌ・１に
よって実装する半導体装置に広く応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の半導体装置の−・実施例を説明する
ための斜視図、 第２図は、本発明の半導体装置の実装の・実施例を説明
するための断面図である。 ｌ・・・樹脂封止部、２・・・リード、２Δ・・　リ−
１・部、３・・・リードの内側半田処理層、４・・・リ
−１くの外側半田処理層、５・・・ガラスエポキシ基板
、６・・・半田ペースト層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半田イ４実装を行う半導体装置において、半田イ］
   けするリードの外周部の半田層を少なくとも２層とし、
   内側の半ｆｆ１層より外側の半田層の融点を低くしたこ
   とを特徴とする半導体装置。 ２、前記内側半田層を１０％の鉛と９０％の錫からなる
   高融点ｑ＝　ＩＢ層とし、外側半田層を４０％の釦と６
   ０％の錫からなる低融点半田層としたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。