KR820002375B1 - 반도체장치의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

반도체장치의 제조방법

제1도는 도금법에 의하여 형성된 리이드프레임을 사용한 종래의 모올드형 트랜지스터의 제조방법의 공정별 평면도.

제2도는 클래드법에 의해서 형성된 리이드프레임의 제조방법을 나타내는 공정별 평면도.

제3도는 본원 발명의 제1실시예가 되는 모올드형 트랜지스터의 제조방법을 나타내는 공정별 평면도.

제4도는 제3a도의 Ⅳ-Ⅳ선에 의한 확대 단면도.

제5도는 상기 일실시예에 의한 모올드형 트랜지스터의 제조에 사용되는 은조(銀條)를 감은 리일을 나타내는 사시도.

제6도는 상기 실시예에 의한 모올드형 트랜지스터의 제조에 사용되는 스포트용접 장치를 나타내는 단면도.

제7도는 상기 실시예에 의한 모올드형 트랜지스터의 제조에 사용되는 은박편의 열압착장치를 나타내는 단면도.

제8도는 본원 발명의 제2실시예를 나타내는 은박편매설형의 리이드프레임의 결합부의 확대 단면도.

제9도는 상기 제2실시예에 의한 모올드형 트랜지스터의 제조에 사용되는 은박편매설용 로울러를 나타내는 사시도.

제10도는 본원 발명의 제3실시예에 의한 모올드형 트랜지스터의 은박편의 열압착상태를 나타내는 단면도.

제11도는 본원 발명의 제4실시예를 나타내는 은박압착전의 결합부의 사시도.

제12도는 본원 발명의 제5실시예에 의한 모올드형 트랜지스터의 제조방법을 나타내는 공정별 평면발도.

본원 발명은 반도체장치의 제조방법 관한 것이며, 특히 개량된 도전부재(導電部材)를 사용하여 행해지는 모올드형 트랜지스터등의 반도체장치의 제조방법에 관한 것이다.

모올드형 트랜지스터등의 반도체장치의 제조에는 트랜지퍼모올드법에 의하여 대량생산을 하기 때문에 복수개의 트랜지스터의 기판이나 금선(金線)등이 부착되는 복수개의 도전부재를 미리 서로 평행으로 줄지어 놓고, 이들의 일단을 공통으로 결합한 머리빗형상의 이른바 리이드프레임이 사용된다.

이와 같은 리이드프레임은 동이나 철, 니켈, 코발트합금등의 금속판을 상기 머리빗형상으로 타발(打拔)하여 만들어지지만 이대로는 상기 트랜지스터기판이나 금선등의 부착이 곤란하기 때문에 상기 도전부재의 표면전면 또는 일부에 금, 은등의 귀금속층을 형성할 필요가 있다.

이와 같은 귀금속층의 형성법에는 상기 타발등에 의하여 형성된 리이드프레임에 도금을 하는 도금법 또는 리이드프레임의 소재가 되는 금속판에 미리 전면 또는 대상(帶狀)으로 상기 귀슴속층을 압착하는 클래드(clad)법이 있다.

제1도는 모금법에 의해서 형성된 리이드프레임을 사용하나 종래의 모올드형 트랜지스터의 제조방법의 공정별 평면도이며, 제1a도에 나타낸 바와 같이 동판 또는 철, 니켈, 코발트합금판등을 타발하여 모올드형 트랜지스터 1개의 대응해서 서로 병설된 콜렉터도전부재(1a)에 미터도전부재(1b) 및 베이스도전부재(1c)로 이루어지는 도전부재군(群)을 수군(數群)가지며, 각각의 도전부재(1a), (1b), (1c)의 일단을 금속조(金屬條)(1d)로 공통으로 접속한 머리빗 형상의 리이드프레임(1)을 형성한다.

이 리이드프레임(1)에 있어서 (11a)는 클렉터도전부재(1a)의 타단에 위치하고, 트랜지스터기판이 부착되는 트랜지스터기판 결합부, (11b)는 에미터 도전부재(1b)의 타단에 위치하고, 상기 트랜지스터기판의 에미터전극과 상기에 미터도전부재(1b)를 접속하는 금선이 결합되는 에미터금선결합부, (11c)는 베이스도전부재(1c)의 타단에 위치하고, 상기 트랜지스터기판의 베이스전극과 상기 베이스도전부재(1c)를 접속는 금선이 결합되는 베이스금선 결합부이다.

다음에 제1c도에는 나타내는 것과 같이 리이드프레임(1)의 전면에 은도금층(2)을 실시한 다음, 이 리이드프레임(1)의 트랜지스터기판 결합부(11)에만 금도금층을 실한다. (4)는 (1)∼(3)으로 이루어지는 도금부 리이드프레임이다. 다음에 제1c도에 나타낸 바와같이 도금부 리이드프레임(4)의 금도금층(3)위에 트랜지스터기판(5)응ㄹ 납땜하고, 다시 이 트랜지스터기판(5)의 표면에 형성된 에미터전극 및 베이스전극과 상기 도금부 리이드프에임(4)의 에미터금선결합부(11b) 및 베이스금선결합부(11c)를 금선(6)을 사용하여 열압착법으로 접속시킨다.

제1d도에 나타낸 바와 같이 복수개의 트랜지스터 기판(5) 및 이것에 접속되는 금선(6)을 트랜스퍼모올드법에 의하여 에폭시수지(7)등을 이용하여 동시에 봉지(封止)한다.

또한, 상기와 같이 하여 1매의 리이드프레임(1)위에 형성된 복수의 모올드형 트랜지스터는 리이드프레임(1)의 각 도전부재(1a)-(1c) 사이의 금속조(1d)를 모두 제거함으로써 개개의 모올드형 트랜지스터로서 완성된다.

상기 제1도에 나타낸 제조방법으로 만들어진 모올드형 트랜지스터는 도금부리이드프레임(4)을 사용하기 때문에, 다음에 나타내는 문제가 있다.

즉, 도금부리이드프레임(4)은 은도금층(2)이 전면에 씨워져 있기 때문에 불필요한 부분까지 도금되게끔 되어 재료비에 낭비가 생긴다. 또 이와 같은 낭비를 없애기 위해서 은도금층(2)을 금도금층(3)과 같이 부분도금으로 하면 좋지만, 이와 같이 하면 마스크맞추기등의 작업이 새로 필요해지고 공수(工數)가 증대하게 된다.

또한, 도금은 비교적 장시간의 작업이 되기 때문에 생산성이 나쁘고 또한 세정등의 뒷처리가 반드시 필요하며, 또, 도금폐액처리에 비용이드는 등, 불리한 점이 많다.

그리고, 도금층의 두께는 균일하게 하는 것이 곤란하며, 품질의 점에 있어서도 문제가 있다.

이와 같은 모금법에 의한 문제를 해결하기 위하여 고안된 것이 상술한 클래드법이며, 제2도는 클래드법에 의하여 형성된 리이드프레임의 제조방법을 나타낸 공정별평면도이다. 제2b도에 나타낸 바와 같이 등판(8)에 그 한쪽의 주면(主面)에 그 길이방향의 능(稜)에 연해서 소정폭의 금층(9)을 압착하여 금클래드 등판을 만들고, 다음에 제2도에 나타낸 바와 같이 상기 금클래드등판을 그 금층(9)의 부분이 트랜지스터기판(5) 또는 이것에 접속되는 금선(6)등의 결합부가 되도록 머리빗형으로 타발한다.

이와 같이 하여 이루어지는 클래드부착 리이드프레임(10)을 사용해도, 제1d도에 나타낸 바와 같은 모올드형 트랜지스터를 제조할 수가 있다.

이와 같은 클래드부착 리이드프레임(10)을 사용해서 모올드형 트랜지스터를 제조하면 상기 도금법에 의한 문제는 모두 해결되지만, 반면, 소재인금클래드동판에는 불필요한 부분에까지 금층(9)이 압착되어 있고 이 부분은 타발공정에서 폐재가 되므로 재료비에 낭비가 생기고, 그만큼 리이드프레임이 고가로 되고, 모올드형 트랜지스터의 가격상승에 연결된다.

본원 발명은 상기한 종래의 모올드형 트랜지스터의 제조방법의 문제를 제거하기 위하여 이루어진 것이며, 재료비 및 공수를 저감할 수 있고 또한 고품질의 반도체장치를 제조할 수 있는 반도체장치의 제조방법을 제공하는 것이다.

제3도는 본원 발명의 제1실시예에 의한 모올드형 트랜지스터의 제조방법을 나타낸 공정별 평면도이다. 도면중 제1도와 동일부호는 해당부분을 나타낸다.

먼저, 제1a도에 나타낸 바와 같은 형상의 리이드프레임(1)을 준비한다.

다음에 제5도에 나타낸 리일(12)에 검긴 리번상(狀)의 은조(13)를 소정규격으로 절단하고 은박편(14)을 준비한다. 또한, 상기 은박편(14) 대신으로, 금박편, 금도금을 한 은박편, 또는 금클래드를 한 은박편을 사용할 수가 있다.

다음에 절단된 은박편(14)을 프레임(1)의 결합부(11)에 흡착콜리트(吸着 collet)를 이송하고, 제6도에 나타낸 바와 같은 스포트용접장치(15)에 의하여 상기 은박편(14)을 리이드프레임(1)의 결합부(11)에 스포트용접법에 의해 고착하고, 제3a도에 나타낸 바와 같이 은박편부착 리이드프레임을 형성한다. 제4도는 제3a도의 확대단면도이다.

그리고, 이 은박편(14)을 스포트용접법에 의해서 상기 결하부911)에 고착하기 전에 미리, 제7도에 나타낸 바와 같은 히이트블럭(16)과 진공흡착클리트(17)로 이루어지는 열압착장치에 의하여 은박편(14)을 상기 결합부(11)에 열압착하여 임시로 부착해 놓으면, 상기 스포트용접법에 의한 은박편(14)의 고착이 확실하고 용이해진다.

다음에 제3b도에 나타낸 바와같이 먼저 리이드프레임91)의 트랜지스터기판결합부(11a)에 설치된 은박편(14)위에 트랜지스터기판(5)을 납땜하고, 다시 이 트랜지스터기판(5)의 에미터전극 및 베이스전극과 리이드프레임(1)의 에미터금선결합부(11b)에 설치된 은박편(14) 및 베이스금선결합부(11c)에 설치된 은박편(14)을 각기 금선(6)을 사용하여 열압착법으로 접속한다.

다음에 상기한 종래의 모올드형 트랜지스터의 제조방법과 같이 수지봉지(樹指封止) 및 리이드프레임(1)의 금속조(1d)의 절단을 하고 모올드형 트랜지스터를 제조한다.

상기한 본원 발명의 일실시예에의 모올드형 트랜지스터의 제조방법은, 리이드프레임(1)의 제조에 다대한 공수나 공수나 재료비를 요하고, 또한 두께 규격이 불균일해진다고 하는 도금법이나, 재료비에 낭비가 많은 클래드법을 사용하지 않고, 소재가 되는 동판 등에서 타발하여 형성한 리이드프레임(1)의 결합부(11)에 직접 은박편(14)을 스포트용접하는 방법을 채용했으므로 염가이면서도 고품질의 모올드형트랜지스터를 얻을 수가 있다.

제8도는 본원 발명의 제2실시예를 나타내는 결합부(11)의 확대단면도이며, 상기 결합부(11)에 은박편(14)을 스포트용접한 다음, 제9도에 나타낸 로울러(18)등에 의하여 상기 은박편(14)에 높은 가압력, 예를 들어 150㎏/㎠이상의 압력을 가하고, 이것을 결합부(11)에 매설한 것이다. 이와 같은 실시예에 의하면 은박편(14)의 접착강도 및 평면도가 개량되고, 또한 은박편(14)의 수평방향으로 퍼지는 것에 의하여 트랜지스터기판(5)이나 금선(6)의 부착이 용이해진다. 상기 실시예와 같이 은박편(14)이 매설될 정도의 높은 가압력에 아닌 가압력을 은박편(14)에 가하는 것만으로도 평면도의 개량은 가능하다.

또한, 본원 발명은 상기 실시예와 같이 1개의 모올드형트랜지스터에 대응하는 3개의 도전부재(1a), (1b), (1c)의 모두에 은박편(14)등의 귀금속박을 설치한 리이드프레임(1)을 사용한 경우에 한정되는 것은 아니고, 리이드프레임(1)의 도전부재(1a), (1b), (1c)중 적어도 1개에 대해서 그 결합부(11)에 은박편(14)등의 귀금속박을 설치한 리이드프레임(1)을 사요해도 실시할 수 있다. 또, 도전부재에 머리빗형의 리이드프레임(1)이 사용되었을 경우에만 적용되는 것은 아니고, 예를 들어 복수개의 도전부재를 유지치구(保持治具)등으로 고정해서 사용하는 경우에도 적용할 수 있다. 그리고 다이오우드나 집적회로장치드의 제조에도 적용할 수 있다.

다음에 다시 제3의 실시예에 대해서 설명한다. 먼저 제1a도에 나타낸 바와 같은 형상의 리이드프레임(1)을 준비한다. 이 리이드프레임(1)의 소재로서는 동판이나 철. 니켈. 코발트합금판등이라도 좋지만 매우 얇은 부식생성불의 파막이 생김으로써 내식성(耐蝕性)이 있는 주식, 알루미늄, 아연 또는 인을 포함하는 등합금을 사용하면 다음에 기술하는 금속박의 접착공정에 있어서 가열에 의한 산화의 촉진을 억제할 수 있어서 편리하다. 또한 상기 부식생성물 피막은 매우 얇으므로 상기금속박을 접착할때에 비빈다거나 하면 접착표면의 부식생성물피막을 용이하게 제거할 수 있고, 이 부식생성물피막이 상기 금속박의 접착을 곤란하게 하는 일은 전혀 없다.

다음에 제5도에 나타낸 리일(12)에 감겨진 리번상의 은조(13)를 소정규격으로 절단하여 은박편(14)을 만든다. 다음에 제10도에 나타낸 바와 같이 상기 리이드프레임(1)을 히이트블럭(16)에 재치하고 이 리이드프레임(1)의 결합부(11)를 질소가스(19)등의 불활성가스분위기로 유지한 상태에서 가열하고, 또한 상기 절단된 은박편(14)을 진공흡착콜리트(17)로 흡착하고, 이 은박편(14)을 콜리트(17)로 이송함으로써, 하이드블록(16) 위에 재치되어 가열되고 있는 리이드프레임(14)의 결합부(17)까지 반송하고 제3a도에 나타낸 바와 같이 상기 은박편(14)을 상기 결합부(11)에 열압착한다. 상기 은박편(14)은 초음파 압착으로 접착할 수도 있다.

또한 상기 은박편(14) 대신으로, 금박편, 금도금을 한 은박편, 또는 금클래드를 한 은박편을 사용할 수도 있다.

다음에 제3b도에 나타낸 바와 같이 먼저 리이드프레임(1)의 트랜지스터기판결합부(11a)에 설치된 은박편(14) 위에 트랜지스터기판(5)을 납땜하고, 다시 이 트랜지스터기판(5)의 에미터전극 및 베이스전극과 리이드프레임(1)의 에미터금선결합부(11b)에 설치된 은박편(14) 및 베이스금선결합부(11)에 설치된 은박편(14)을 각기 금선을 사용하여 열압착법으로 접속한다.

다음에 상기한 종래의 모올드형트랜지스터의 제조방법과 마찬가지로 수지봉지 및 리이드프레임(1)의 금속조(1d)의 절단을 하고 모올드형 트랜지스터를 제조한다.

이 실시예에 의한 모올드형트랜지스터의 제조방법은 리이드프레임(1)의 제조에 다대한 공수나 재료비를 요하고 또한 두께 규격이 불균일하게 된다고 하는 고금법이나 재료비에 낭비가 많은 클래드법을 사용하지 않고 소재가 되는 등합금판 등에서 타발하여 형성한 리이드프레임(1)의 결합부(11)에 직접 은박편(14)을 열압착하는 방법을 채용했으므로 염가이면서도 고품질의 모올드형트랜지스터를 얻을 수가 있다.

제11도는 본원 발명의 제4의 실시예를 나타내는 결합부(11)의 부분사시도이며, 제11a도에 나타낸 바와 같은 삼각파형(三角波形)홈, 제11b도에 나타낸 바와 같은 구형파홈 또는 제11c도에 나타낸 바와 같은 복수의 돌기등의 요철(凹凸)(20)을 결합부(11)에 은박편(14)을 압착하기전에 미리 설치해 놓고, 은박편(14)의 결합부(11)에 대한 접착강도를 높인 것이다.

또한, 제8도에 나타낸 바와 같이 상기 결합부(11)에 은박편(14)을 열압착한 다음 상기 은박편(14)에 높은 가압력, 예를 들어 150㎏/㎠이상의 압력을 가하고 이것을 결합부(11)에 매설하여 구성해도 좋다. 이와 같이 하면, 은박편(14)의 접착강도 및 평면도가 개량되고, 또한 은박편(14)의 수평방향으로 펴짐으로써 트랜지스터기판(5)이나 금선(6)의 부착이 용이해진다. 도한 상기 은박편(14)이 매설된 결합부(11)를 예를 들어 400℃로 2초이상 가열하면 더욱 은박편(14)의 접착강도를 증가시킬 수가 있다.

다음에, 다시 제5의 실시예에 대하여 설명한다. 먼저, 제12a도에 나타낸 바와 같이 동판 등을 타발하여 모올드형트랜지스터 1개의 대응해서 서로 병설된 콜렉터도전부재(1a), 에미터도전부재(1b) 및 베이스도전부재(1c)로 이루어지는 도전부재군을 수군(數群) 가지고, 각각의 도전부재(1a), (1b), (1c)의 일단을 금속조(1d)로 공통으로 접속한 머리빗형 형상의 리이드프레임(1)을 형성한다.

다음에 제12b도에 나타낸 바와 같이, 콜렉터도전부재(1a), 에미터도전부재(1b) 및 베이스도전부재(1c)의 타단을 압압형성하고, 그 폭을 확장하며, 콜렉터도전부재(1a)의 타단에 트랜지스터길판이 결합되는 트랜지스터기판 확장결합부(11a)를 에미터도전부재(1b)의 타단에 상기 트랜지스터기판의 에미터전극과 상기 에미터도전부재(1b)를 접속하는 금선이 결합되는에미터금선확장결합부(11b)를 베이스도전부재(1c)의 타단에 상기 트랜지스터기판의 베이스전극과 상기 베이스도전부재(1c)를 접속하는 금선이 결합되는 베이스금선확장결합부(11c)를 각기 형성한다.

다음에 제12d도에 나타낸 바와 같이 제5도에 나타낸 리일(12)에 감긴리번상의 은조(13)을 소정규격으로 절단하여 은박편(14)을 만들고, 상기 은박편(14)을 진공흡착콜리트(17)로 이송하고, 제7도에 나타낸 바와 같이 열압착장치의 치이트블럭(16) 위에서 미리 가열된 리이드프레임(1)의 확장결합부(11) 위에 상기 진공흡착골리트(17)로 흡착된 상기 은박편(14)을 열압착한다.

상기한 은박편(14)은 초음파압작법으로 접착 할 수도 있고 스포트용접에 의해서 용착해도 좋다. 또한 상기 은박편(14) 대신으로, 금박편, 금도금을 한 은박편 또는 금클래페를 한 은박편을 사용할 수도 있다.

상술한 바와 같이 도전부재(1a), (1b), (1c)의 타단을 압압형성하여, 그 폭을 확장해서, 확장결합부(11a), (11b), (11c)를 형성하는 것은, 상기 은박편(14)의 압착을 용의하게 하기 위한 것이다. 일반적으로 모올드형트랜지스터등의 반도체소자의 외형치수는 규격화되어 있다. 따라서, 상기 리이드프레임(1)의 도전부재(1a), (1b), (1c) 등도 그 제조를 용이하게 하기 위하여 봉지수지로 덮이는 부분과, 이 이와의 부분을 동일 단면 규격으로 하는 일이 많았다. 그러나 상기 도전부재(1a), (1b), (1c)의 봉지수지로 덮이는 부분의 규격은 모올드형 트랜지스터의 특성에 지장을 초래하지 ldksg는 범위에서 변경할 수가 있다.

이와 같은 관점에서 상기 실시예와 같이 도전부재(1a), (1b), (1c)의 타단을 압압성형하여 그 폭을 확장함으로써 확장결합부(11a), (11b), (11c)를 형성하는 제조방법을 채용할 수가 있다.

다음에 12a도에 나타낸 바와 같이 먼저 리이드프레임(1)의 트랜지스터기판확장결합부(11a)에 설치된 은박편(14)위에 트랜지스터기판(5)을 납땜하고, 그리고 이트랜지스터기판(5)의 에이터전극 및 베이스에 설치된 은박편(14)을 각기 금선(6)을 사용하여 열압착법으로 접속한다.

다음에, 상기한 종래의 모올드형 트랜지스터의 제조방법과 같이 수지봉지 및 리이드프레임(1)의 금속조(1d)의 절단을 하고 모올드형트랜지스터를 제조한다.

또한, 일반적으로 이 종류의 트랜지스터기판(5)의 뒷면에는 이것을 콜렉터 도전부재(1a)에 납땜할 때 트랜지스터기판(5)의 실리콘과 금이합금하여 금실리콘납재( 材)를 형성하도록 고울드백이라고 불리우는 금층착층(金蒸着層)이 형성되어 있지만 상술한 바와 같이 콜렉터 도전부재(1a)의 트랜지스터기판(5)이 납땜되는 결합부(11a)에 은박층(14)이 형성되어 있을 경우, 접착강도가 부족되는 일이 있다. 이 경우에는 콜렉터도전부재(1a)의 틀랜지스터기판(5)의 결합부(11a)에만 상기한 은박층(14) 대신으로 금박층, 금도금 또는 금 클래드은박층(금층이 한쪽 면에 붙어 있는 것 및 양면에 붙어 있는것, 어느 것이라도 좋다)을 열압착하면 트랜지스터기판(5)을 콜렉터도전부재(1a)에 확실하게 부착할 수 있다. 또 다른 방법으로서는, 상기 트랜지스터기판(5)의 결합부(1a)의 은박층(14)과 트랜지스터기판(5) 사이에 상기한 바와 같이 금박 또는 은박의 표면에 금층을 피착한 것을 개재시키고 이 상태에서 트랜지스터기판(5)의 납땜을 하는 방법도 생각할 수 있다.

상기 설명과 같이 본원 발명은 반도체기판 또는 반도체기판과 접속되는 금속선이 결합되는 결합부를 가지도록 소정형상에 도전부재를 가공하고, 그 후, 상기 결합부재 금속박편을 고착시키고, 다시 이 금속박편 위에 상기반도체기판 또는 금속선을 결합하는 반도체장치의 제조방법이므로 염가이면서도 고품질의 반도체장치를 제조할 수가 있다고 하는 뛰어난 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 반도체기판 또는 반도체기판과 접속되는 금속선(6)이 결합되는 결합부(11b), (11c)를 갖는 소정형상의 도전부재(1a), (1b), (1c)를 형성하는 공정과, 상기 도전부재(1a), (1b), (1c)에 있어서의 결합부(11b), (11c)에만 소정치수로 절단된 금속박편(14)을 고착하는 공정과, 상기 금속박(14) 편위에 상기 반도체기판 또는 금속선(6)을 결합하는 공정을 포함하는 반도체장치의 제조방법.

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