JPWO2014174573A1 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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威宏 國光
威宏 國光
田中　大輔
大輔 田中
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Abstract

リードフレームの２つの座面（２１、２３）を橋絡するように搭載されたチップコンデンサ（３５）として、樹脂電極を有する樹脂電極コンデンサを用いた。これにより、チップコンデンサ（３５）に座面（２１、２３）の段差による応力や、封止の際のモールド樹脂（７）の圧力による応力が加わった場合に、樹脂電極が剥離することで素子基体の破損を防ぐことができ、半導体装置の故障を防ぐことができる。

Description

本発明は、リードフレーム上に電子部品を搭載し樹脂封止してなる半導体装置およびその製造方法に関するものである。
従来の半導体装置において、配線部材であるリードフレームが電気的に独立した複数の座面を有しており、それら２つの座面を橋絡するように電子部品を搭載し、これらリードフレームおよび電子部品をモールド樹脂により封止したものがある（特許文献１）。
特開２００６―３２７７４号公報
上記のような構成の半導体装置においては、リードフレームの電気的に独立した２つの座面を橋絡するように搭載された電子部品に応力がかかり、電子部品の電極の剥離やクラックが発生し、半導体装置の故障の原因となっていた。電子部品にかかる応力は、２つの座面の間に生じる段差による応力や、モールド樹脂で封止する際の樹脂の圧力による応力、またはリードフレームに搭載された発熱体からの熱による応力等、様々な要因によるものがある。
本発明は、上記問題点に鑑み、リードフレームの電気的に独立した２つの座面を橋絡するように搭載される電子部品にかかる応力により該電子部品が破損するのを防止し、耐久性に優れた半導体装置を得ることを目的とする。また、２つの座面を橋絡するように搭載される電子部品にかかる応力を緩和することが可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明による半導体装置は、電気的に独立した複数の座面を有するリードフレームと、座面上に導電性接合材を介して搭載された電子部品と、リードフレームおよび電子部品を封止するモールド樹脂を備えた半導体装置であって、電子部品は、２つの座面を橋絡するように搭載された第１の電子部品を含み、第１の電子部品は樹脂電極を有することを特徴とするものである。
また、本発明による半導体装置の製造方法は、外枠と、外枠の内側に配置され電気的に独立した複数の座面と、座面から異なる複数の方向に延出して外枠と一体化された連結部を有するリードフレームを用意する第１の工程と、第１の工程に続いて、リードフレームの２つの座面を橋絡するように第１の電子部品を実装する第２の工程と、第２の工程に続いて、リードフレームを台座に載置し、第１の電子部品が実装された２つの座面のそれぞれを押え部材で台座の方向に押圧した状態で、リードフレームおよび第１の電子部品を溶融したモールド樹脂で封止すると共に、モールド樹脂が硬化する前に押え部材を抜き取る第３の工程と、第３の工程に続いて、回路上不要な外枠及び連結部を切断する第４の工程を含むことを特徴とするものである。
本発明に係る半導体装置は、２つの座面を橋絡するように搭載された第１の電子部品が樹脂電極を有することにより、第１の電子部品に応力が加わった場合に樹脂電極が剥離することで部品本体の破損を防ぐことができ、半導体装置の故障を防ぐことができる。よって、耐久性に優れた半導体装置が得られる。
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、リードフレームの２つの座面を橋絡するように第１の電子部品を実装した後、リードフレームを台座に載置し、第１の電子部品が実装された２つの座面のそれぞれを押え部材で台座の方向に押圧した状態でリードフレームおよび第１の電子部品をモールド樹脂で封止するようにしたので、モールド樹脂の圧力によって第１の電子部品が破損するのを防ぐことができ、半導体装置の故障を防ぐことができる。よって、耐久性に優れた半導体装置を製造することができる。
この発明の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。
本発明の実施の形態１に係る半導体装置の回路図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の内部構成を示す上面図である。 本発明の実施の形態１に係るリードフレームを示す上面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置に用いられる樹脂電極コンデンサの構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を説明する上面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を説明する部分断面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を説明する上面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置を示す部分断面図である。
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る半導体装置について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態１に係る半導体装置の回路図であり、モータ駆動回路を構成する３相ブリッジ回路の１相分を示している。また、図２は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の内部構成を示し、図３は、本実施の形態１に係る半導体装置の電子部品が実装される前のリードフレームを示している。なお、以下のすべての図において、図中、同一部分には同一符号を付している。
図１および図２に示すように、半導体装置１は、直流から交流を出力するための上段側アームを構成するスイッチング素子としてのパワー半導体チップ３１と、下段側アームを構成するスイッチング素子としてのパワー半導体チップ３２と、リレー機能を有したスイッチング素子としてのリレー半導体チップ３３と、モータ電流をモニタするためのシャント抵抗３４と、ノイズを抑制するスナバコンデンサとしての２個のチップコンデンサ（第１の電子部品）３５を備えている。上下アームを構成するパワー半導体チップ３１、３２としては、例えばＦＥＴが用いられる。また、チップコンデンサ３５としては、例えばセラミックコンデンサが用いられる。
リレー半導体チップ３３は、半導体装置１の出力端子とブリッジ回路の出力端子との間に挿入され、半導体装置１の出力を接続または遮断する。シャント抵抗３４は、下段側アームとＧＮＤとの間に挿入され、チップコンデンサ３５は、外部の電源とＧＮＤとの間に挿入される。これらの電子部品は、高導電且つ高熱伝導である銅製のリードフレームの座面上に導電性接合材を介して搭載され、モールド樹脂により封止される。
本実施の形態１に係る半導体装置１を構成するリードフレームは、図３に示すような状態にプレスカットされる。図３に示すリードフレーム２は、電気的に独立した複数の座面２１、２２、２３、２４ａ、２４ｂを有しており、これらの座面に電子部品が搭載される。座面２１には、外部の電源端子と接続される電源端子部が構成され、座面２２には、モータ・パワーラインと接続するためのパワーライン部が構成される。また、座面２３には、外部のＧＮＤと接続されるＧＮＤ部が構成される。座面２４ａ、２４ｂには、半導体装置１の内部配線を形成するダイパッド部が構成される。
さらに、リードフレーム２は、外部と信号を入出力するシグナル導出部２５と、外周を囲む外枠２６と、各座面と外枠２６を繋ぐ連結部であるはり２７または端子（図示せず）を有している。はり２７は回路上不要な部位であるが、外枠２６または他のはり２７と一体化され、各座面２１、２２、２３、２４ａ、２４ｂを支持している。
本実施の形態１に係る半導体装置１においては、２つの座面２１、２３を橋絡するように２つのチップコンデンサ３５が搭載されるが、これらのチップコンデンサ３５として、樹脂電極を有する樹脂電極コンデンサを用いることを特徴としている。樹脂電極コンデンサは、図４に示すように、コンデンサ素子である素子基体３５１と内部電極３５２、および外部電極となる樹脂電極３５３から構成される。
樹脂電極コンデンサは、外部から応力が加わった場合、樹脂電極３５３が剥離することで内部電極３５２および素子基体３５１の損傷を防ぎ、部品本体の破壊を回避する。なお、樹脂電極３５３は、コンデンサ素子から完全には剥がれないため、回路の動作は保たれる。
また、チップコンデンサ３５の一方の電極は、スイッチング素子であるパワー半導体チップ３１が搭載され外部の電源端子と接続される座面２１に接合され、他方の電極はＧＮＤ部が構成される座面２３に接合される。このように、チップコンデンサ３５を、座面２１、２３に橋絡するように直接実装し、スイッチング素子の近傍に配置することで、スイッチングノイズを効率的に除去するものである。
本実施の形態１に係る半導体装置の製造方法について説明する。まず、第１の工程として、図３に示すリードフレーム２を用意する。すなわち、外枠２６と、外枠２６の内側に配置され電気的に独立した複数の座面２１、２２、２３、２４ａ、２４ｂと、それらの座面から異なる複数の方向に延出して、外枠２６または他のはり２７と一体化されたはり２７を有するリードフレーム２を用意する。
なお、複数の座面のうち、チップコンデンサ３５が橋絡するように搭載される２つの座面２１、２３はいずれも、３本以上のはり２７がそれぞれ異なる方向に延出して外枠２６または他のはり２７と一体化されたものとする。具体的には、座面２１からは、はり２７１、２７２、２７３、２７４が延出している。また、座面２３からは、はり２７４、２７５、２７６が延出している。
続いて、第２の工程として、図５に示すように、リードフレーム２の各座面上に、電子部品を実装する。具体的には、樹脂電極を有するチップコンデンサ３５を、２つの座面２１、２３を橋絡するように実装する。前述のように、座面２１、２３は、それぞれ異なる方向に延出した３本以上のはり２７により外枠２６または他のはり２７と一体化されているため、チップコンデンサ３５を実装する際に、座面２１と座面２３の間の段差を抑制することができ、段差によりチップコンデンサ３５にかかる応力が緩和される。
また、上段側アームを構成するパワー半導体チップ３１を座面２１に、下段側アームを構成するパワー半導体チップ３２を座面２４ａに実装する。同様に、リレー半導体チップ３３を座面２２に実装する。続いて、パワー半導体チップ３１とリレー半導体チップ３３、およびダイパッド部である座面２４ａを、パワー・ターミナル部４ａで接続する。また、座面２４ａに実装されたパワー半導体チップ３２と、シャント抵抗３４が実装されたダイパッド部である座面２４ｂを、パワー・ターミナル部４ｂで接続する。シャント抵抗３４は、座面２４ｂと、ＧＮＤ部を構成する座面２３を橋絡するように実装される。
さらに、パワー半導体チップ３１のゲート、パワー半導体チップ３２のゲートとドレイン、リレー半導体チップ３３のゲートとソースを、ワイヤーボンディング５によりシグナル導出部２５に接続する。これらの電子部品の実装には、導電性接合材６（図６参照）として鉛フリー半田や共晶半田材、または導電性接着剤等を用いることができる。なお、これらの電子部品を実装する順序は、限定されるものではない。
続いて、第３の工程として、図６および図７に示すように、リードフレーム２を台座１０に載置し、第２の工程でチップコンデンサ３５が実装された２つの座面２１、２３に設けられた押え部８ａ、８ｂのそれぞれを、押え部材であるピン９ａ、９ｂで台座１０の方向に押圧する。この状態で、溶融したモールド樹脂を型に流し込み、リードフレーム２の電子部品が搭載された面側、およびその面に搭載されたチップコンデンサ３５を含む電子部品をモールド樹脂７で封止する。
モールド樹脂７で封止することにより、モールド樹脂７の熱伝導によってモジュール内部の熱的均衡が図られ、リードフレーム２にかかる熱応力が緩和され、電子部品にかかる応力が緩和される。なお、ピン９ａ、９ｂは、モールド樹脂７が硬化する前に抜き取られるため、図８に示すように、完成した半導体装置１のモールド樹脂７には、ピン９ａ、９ｂが抜き取られた跡の穴は残らない。
前述のように、チップコンデンサ３５が橋絡するように実装された座面２１、２３は、それぞれ異なる方向に延出した３本以上のはり２７により、外枠２６または他のはり２７と一体化されている。このような構造をとることにより、第２の工程での実装時の座面２１、２３の段差によりチップコンデンサ３５にかかる応力を抑制することができ、さらに、この第３の工程においても、封止時のモールド樹脂７の圧力によりリードフレーム２およびチップコンデンサ３５にかかる応力を緩和することができる。
また、第３の工程においては、溶融したモールド樹脂７で封止する際に、リードフレーム２の座面２１、２２を、ピン９ａ、９ｂで台座１０の方向に押圧することにより、モールド樹脂７の圧力によってリードフレーム２およびチップコンデンサ３５にかかる応力を緩和している。さらに、封止の際のモールド樹脂７の圧力によってチップコンデンサ３５に応力がかかっても、チップコンデンサ３５の樹脂電極３５３が剥離することで内部電極３５２および素子基体３５１の破損を防ぐことができ、半導体装置１の故障を防ぐことができる。
なお、シャント抵抗３４およびパワー・ターミナル部４ａ、４ｂも、２つの座面を橋絡するように実装されるが、これらの素体は金属であり、応力による本体破損の可能性は低い。このため、座面２２及び座面２４ａ、２４ｂは、３本以上のはりによって外枠と一体化される構造をとっていない。
続いて、第４の工程として、リードフレーム２の回路上不要な外枠２６及びはり２７を切断する。
以上、第１の工程から第４の工程を経て製造された半導体装置１は、リードフレーム２の電子部品が搭載された面と反対側の面がモールド樹脂７より露出している。このように、リードフレーム２の電子部品が搭載されていない面を樹脂封止しないことにより、リードフレーム２の平面度が出しやすい。また、搭載されている電子部品は、発熱を伴う発熱体を含むため、リードフレーム２の電子部品が搭載されていない面、すなわちモールド樹脂７から露出している面を、ヒートシンク等の放熱部材に接合してもよい。これにより、リードフレーム２にかかる熱応力を緩和し、電子部品および半導体装置１の破損を防ぐことができる。
以上のように、本実施の形態１によれば、電気的に独立した複数の座面２１、２２、２３、２４ａ、２４ｂを有するリードフレーム２と、これらの座面上に導電性接合材６を介して搭載された電子部品と、これらリードフレーム２および電子部品を封止するモールド樹脂７を備えた半導体装置１において、２つの座面２１、２３を橋絡するように搭載されるチップコンデンサ３５として、樹脂電極を有する樹脂電極コンデンサを用いることにより、チップコンデンサ３５に応力が加わった場合に樹脂電極３５３が剥離することで内部電極３５２および素子基体３５１の破損を防ぐことができ、半導体装置１の故障を防ぐことができる。よって、耐久性に優れた半導体装置１が得られる。
また、本実施の形態１に係る半導体装置の製造方法によれば、リードフレーム２の２つの座面２１、２３を橋絡するようにチップコンデンサ３５を実装した後、モールド樹脂７で封止する際に、座面２１、２２をピン９ａ、９ｂで台座１０の方向に押圧するようにしたので、モールド樹脂７の圧力によってチップコンデンサ３５が破損するのを防ぐことができ、半導体装置の故障を防ぐことができる。よって、耐久性に優れた半導体装置を製造することができる。
また、チップコンデンサ３５が橋絡するように搭載されるリードフレーム２の２つの座面２１、２３を、それぞれ異なる方向に延出した３本以上のはり２７により外枠２６または他のはり２７と一体化したので、２つの座面２１、２３の間に段差が生じるのを抑制することができると共に、封止の際のモールド樹脂７の圧力によりリードフレーム２およびチップコンデンサ３５にかかる応力を緩和することができる。
なお、本実施の形態１では、リードフレーム２の２つの座面２１、２３を橋絡するように搭載される電子部品として、樹脂電極コンデンサを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。樹脂電極を有する電子部品としては、樹脂電極コンデンサの他に、樹脂電極抵抗やコイル等があり、いずれも本発明に適用可能である。
また、本実施の形態１では、モータ制御を行う駆動回路を構成する半導体装置１を例に挙げて説明したが、本発明は、リードフレームの独立した２つの座面を橋絡するように電子部品を搭載し、モールド樹脂で封止してなる半導体装置全般について適用可能なものである。なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
本発明は、リードフレームの独立した座面を橋絡するように電子部品を搭載し、モールド樹脂で封止してなる半導体装置に利用することができる。
また、第３の工程においては、溶融したモールド樹脂７で封止する際に、リードフレーム２の座面２１、２３を、ピン９ａ、９ｂで台座１０の方向に押圧することにより、モールド樹脂７の圧力によってリードフレーム２およびチップコンデンサ３５にかかる応力を緩和している。さらに、封止の際のモールド樹脂７の圧力によってチップコンデンサ３５に応力がかかっても、チップコンデンサ３５の樹脂電極３５３が剥離することで内部電極３５２および素子基体３５１の破損を防ぐことができ、半導体装置１の故障を防ぐことができる。
また、本実施の形態１に係る半導体装置の製造方法によれば、リードフレーム２の２つの座面２１、２３を橋絡するようにチップコンデンサ３５を実装した後、モールド樹脂７で封止する際に、座面２１、２３をピン９ａ、９ｂで台座１０の方向に押圧するようにしたので、モールド樹脂７の圧力によってチップコンデンサ３５が破損するのを防ぐことができ、半導体装置の故障を防ぐことができる。よって、耐久性に優れた半導体装置を製造することができる。
本発明による半導体装置は、電気的に独立した複数の座面を有するリードフレームと、座面上に導電性接合材を介して搭載されている電子部品と、リードフレームおよび電子部品を封止しているモールド樹脂を備えた半導体装置であって、リードフレームの電子部品が搭載された面と反対側の面は、モールド樹脂より露出しており、電子部品は、スイッチング素子と、一対の樹脂電極を有するコンデンサとを含み、コンデンサは、２つの座面を橋絡するように搭載され、コンデンサの一方の樹脂電極は、スイッチング素子が搭載された座面に接合され、他方の樹脂電極は、グラウンド部が構成される座面に接合されているものである。
また、本発明による半導体装置の製造方法は、外枠と、外枠の内側に配置され電気的に独立した複数の座面と、座面から異なる複数の方向に延出して外枠と一体化された連結部を有するリードフレームを用意する第１の工程と、第１の工程に続いて、リードフレームの２つの座面を橋絡するように第１の電子部品を実装する第２の工程と、第２の工程に続いて、リードフレームを台座に載置し、第１の電子部品が実装された２つの座面のそれぞれを押え部材で台座の方向に押圧した状態で、リードフレームおよび第１の電子部品を溶融したモールド樹脂で封止すると共に、モールド樹脂が硬化する前に押え部材を抜き取る第３の工程と、第３の工程に続いて、回路上不要な外枠及び連結部を切断する第４の工程を含み、第２の工程において第１の電子部品が実装される２つの座面はいずれも、３本以上の連結部が異なる３方向に延出し、それぞれの延出方向にある外枠または他の連結部と一体化されているものである。
本発明に係る半導体装置は、２つの座面を橋絡するように搭載された第１の電子部品が樹脂電極を有することにより、第１の電子部品に応力が加わった場合に樹脂電極が剥離することで部品本体の破損を防ぐことができ、半導体装置の故障を防ぐことができる。また、コンデンサの一方の樹脂電極はスイッチング素子が搭載された座面に接合され、他方の樹脂電極はグラウンド部が構成される座面に接合されているので、スイッチングノイズを効率的に除去することができる。よって、耐久性に優れた半導体装置が得られる。
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、第２の工程において、第１の電子部品が実装される２つの座面はいずれも３本以上の連結部が異なる３方向に延出し、それぞれの延出方向にある外枠または他の連結部と一体化されているので、第２の工程での実装時の座面の段差を抑制することができ、さらに、第３の工程においても、モールド樹脂の圧力によりリードフレームおよび第１の電子部品にかかる応力を緩和することができる。また、第３の工程において、リードフレームを台座に載置し、第１の電子部品が実装された２つの座面のそれぞれを押え部材で台座の方向に押圧した状態でリードフレームおよび第１の電子部品をモールド樹脂で封止するようにしたので、モールド樹脂の圧力によって第１の電子部品が破損するのを防ぐことができ、半導体装置の故障を防ぐことができる。よって、耐久性に優れた半導体装置を製造することができる。
この発明の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。

Claims (7)

  1. 電気的に独立した複数の座面を有するリードフレーム、前記座面上に導電性接合材を介して搭載された電子部品、前記リードフレームおよび前記電子部品を封止するモールド樹脂を備えた半導体装置であって、
    前記電子部品は、２つの前記座面を橋絡するように搭載された第１の電子部品を含み、前記第１の電子部品は樹脂電極を有することを特徴とする半導体装置。
  2. 前記電子部品はスイッチング素子を含み、前記第１の電子部品はコンデンサであり、前記コンデンサの一方の前記樹脂電極は、前記スイッチング素子が搭載された前記座面に接合されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
  3. 前記リードフレームの前記電子部品が搭載された面と反対側の面は、前記モールド樹脂より露出していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
  4. 前記リードフレームの前記電子部品が搭載された面と反対側の面は、放熱部材に接合されることを特徴とする請求項３記載の半導体装置。
  5. 外枠と、前記外枠の内側に配置され電気的に独立した複数の座面と、前記座面から異なる複数の方向に延出して前記外枠と一体化された連結部を有するリードフレームを用意する第１の工程、
    前記第１の工程に続いて、前記リードフレームの２つの前記座面を橋絡するように第１の電子部品を実装する第２の工程、
    前記第２の工程に続いて、前記リードフレームを台座に載置し、前記第１の電子部品が実装された前記２つの座面のそれぞれを押え部材で前記台座の方向に押圧した状態で、前記リードフレームおよび前記第１の電子部品を溶融したモールド樹脂で封止すると共に、前記モールド樹脂が硬化する前に前記押え部材を抜き取る第３の工程、
    前記第３の工程に続いて、回路上不要な前記外枠及び前記連結部を切断する第４の工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  6. 前記第２の工程において実装される前記第１の電子部品は、樹脂電極を有することを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
  7. 前記第２の工程において前記第１の電子部品が実装される前記２つの座面はいずれも、３本以上の前記連結部がそれぞれ異なる方向に延出して前記外枠または他の前記連結部と一体化されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016125673A1 (ja) * 2015-02-02 2017-11-09 株式会社村田製作所 半導体モジュールおよびパワーコントロールユニット
JP2017147272A (ja) * 2016-02-15 2017-08-24 ローム株式会社 半導体装置およびその製造方法、ならびに、半導体装置の製造に使用されるリードフレーム中間体
CN107534025B (zh) * 2016-03-11 2020-03-17 新电元工业株式会社 半导体装置及其制造方法、引线框
WO2017154199A1 (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 新電元工業株式会社 半導体装置及びリードフレーム
CN105764191A (zh) * 2016-03-31 2016-07-13 中山市高乐电子科技有限公司 一种散热性好的led驱动装置
US10365303B2 (en) 2016-04-28 2019-07-30 Texas Instruments Incorporated Shunt strip
JP6580015B2 (ja) 2016-10-05 2019-09-25 三菱電機株式会社 モールド樹脂封止型パワー半導体装置
JP6373468B1 (ja) * 2017-10-19 2018-08-15 三菱電機株式会社 パワーモジュール
JP7006120B2 (ja) * 2017-10-19 2022-01-24 株式会社デンソー リードフレーム
CN108447682A (zh) * 2018-04-16 2018-08-24 南京幕府信息技术有限公司 一种抗压式贴片电容
JP7134137B2 (ja) * 2019-05-31 2022-09-09 三菱電機株式会社 半導体装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05275602A (ja) * 1992-03-27 1993-10-22 Omron Corp 電子機器
JP2000003923A (ja) * 1998-06-16 2000-01-07 Hitachi Ltd 半導体装置の樹脂封止方法及びその樹脂封止装置
JP2000138130A (ja) * 1998-11-02 2000-05-16 Kyocera Corp チップ型電子部品
JP2002110867A (ja) * 2000-10-02 2002-04-12 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2004152994A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Renesas Technology Corp 半導体装置の樹脂封止装置及び半導体装置の製造方法
JP2008071926A (ja) * 2006-09-14 2008-03-27 Murata Mfg Co Ltd セラミック電子部品
JP2009129952A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Denso Corp 半導体装置
JP2011238906A (ja) * 2010-04-14 2011-11-24 Denso Corp 半導体モジュール
JP2012104785A (ja) * 2010-11-15 2012-05-31 Tdk Corp チップ型電子部品の実装構造、チップ型電子部品の実装方法、チップ型電子部品、及びチップ型電子部品の製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6019124B2 (ja) * 1979-11-28 1985-05-14 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 電子部品の外部電極形成方法
JPH06209054A (ja) * 1993-01-08 1994-07-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP2812328B1 (ja) * 1997-05-30 1998-10-22 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
JP4052111B2 (ja) * 2002-06-07 2008-02-27 ソニー株式会社 無線情報記憶媒体
JP4010930B2 (ja) * 2002-11-20 2007-11-21 新電元工業株式会社 半導体装置
JP2006032774A (ja) 2004-07-20 2006-02-02 Denso Corp 電子装置
JP4803451B2 (ja) * 2006-12-26 2011-10-26 Ｔｄｋ株式会社 電子部品及びその実装構造
US20110231637A1 (en) * 2009-09-21 2011-09-22 Ocz Technology Group, Inc. Central processing unit and method for workload dependent optimization thereof
JP5278709B2 (ja) * 2009-12-04 2013-09-04 株式会社村田製作所 導電性樹脂組成物およびチップ型電子部品

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05275602A (ja) * 1992-03-27 1993-10-22 Omron Corp 電子機器
JP2000003923A (ja) * 1998-06-16 2000-01-07 Hitachi Ltd 半導体装置の樹脂封止方法及びその樹脂封止装置
JP2000138130A (ja) * 1998-11-02 2000-05-16 Kyocera Corp チップ型電子部品
JP2002110867A (ja) * 2000-10-02 2002-04-12 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2004152994A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Renesas Technology Corp 半導体装置の樹脂封止装置及び半導体装置の製造方法
JP2008071926A (ja) * 2006-09-14 2008-03-27 Murata Mfg Co Ltd セラミック電子部品
JP2009129952A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Denso Corp 半導体装置
JP2011238906A (ja) * 2010-04-14 2011-11-24 Denso Corp 半導体モジュール
JP2012104785A (ja) * 2010-11-15 2012-05-31 Tdk Corp チップ型電子部品の実装構造、チップ型電子部品の実装方法、チップ型電子部品、及びチップ型電子部品の製造方法

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