JP2902020B2 - 半導体装置およびその実装方法 - Google Patents

半導体装置およびその実装方法

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JP2902020B2
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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子部品の面実装技術、特に配線基板表面に
設けられた電極(フットプリント)にIC(集積回路),L
SI(大規模集積回路)等の半導体装置(電子部品)のリ
ード端を接合する実装技術に関する。
〔従来の技術〕
電子機器は、機能面から高密度実装化が、実装面から
軽量化,小型化,薄型化が要請されている。このため、
電子機器に組み込まれる電子部品の多くは、面実装が可
能な構造に移行してきている。
面実装型集積回路(IC)パッケージについては、たと
えば、工業調査会発行「電子材料」1984年9月号、昭和
59年9月1日発行、P55〜P64〔電子部品のチップ化技
術〕に記載されている。この文献には、「チップを搭載
するICパッケージは、小型化,多ピン化が進み、従来の
DIP(デュアルインラインパッケージ)からミニフラッ
ト(SOPとも呼ばれている。スモールアウトラインパッ
ケージ),QFP(クワッドフラットパッケージ),フイル
ムキャリヤ,LCC(リードレスチップキャリヤ,セラミッ
ク基板使用)などへ変わってきている。さらに最近はPL
CC(プラスチックリーディッドチップキャリヤ)も市場
に現れてきている。」旨記載されている。また、同文献
には、フラットパッケージは、ミニフラットパッケージ
(SOP)と、QFP(クワッドフラットパッケージ)を含む
一般フラットパッケージとに分類されていること、一般
のフラットパッケージにおける端子形状の種類として
は、(a)J型リード(Rolled−under),(b)ガル
ウイング(Gull−wing),(c)バットリード(Butt−
lead),(d)フラットリード(Flat lead)がある旨
記載されている。
また、工業調査会発行「電子材料」1985年5月号、昭
和60年5月1日発行、P130〜P136〔LSIのための表面実
装技術〕には、LSI(大規模集積回路)のための表面実
装技術について記載されている。この文献には、リード
形状と最小ピンピッチについて触れられており、「リー
ド形状と最小ピンピッチすなわちハンダブリッジの起こ
りやすさとの間には、なんらかの関係があるのでは、
…」との想定のもとに、ガラスエポキシ基板に0.65mmピ
ッチのハンダパッドを配したもので実装を行い、バット
リード(InvertedLタイプ)の場合は、パッケージ単位
で50%のハンダブリッジが確認されたが、ガルウイング
タイプやJ型リード(J−Bend)タイプではハンダブリ
ッジは確認されなかった旨記載されている。
また、日経BP社発行「日経エレクロニクス」1988年12
月12日号、P141〜P158〔端子ピッチ0.5mmで踊り場にさ
しかかる表面実装〕には、表面実装において、リードピ
ッチは現状では0.65mmが主流であり、0.5mmピッチも始
動の状況にあること、0.5〜0.4mmピッチでは一括接続は
限界であること、0.4mmピッチにおける量産技術はまだ
確立されていないこと等が記載されている。また、同文
献には、端子ピッチが狭くなった場合におけるリフロー
・ハンダ付けによる一括接続を妨げる要因として、ハ
ンダ印刷の精度,LSI端子の部品精度,搭載機の精
度,プリント配線基板の精度を挙げている。また、同
文献には、「LSIの端子は多ピンになるほど,コシが弱
くなり,曲がりやすくなる。特に端子先端の上下方向の
位置ずれが大きい…。EIAJは上下方向の浮きの幅を0.1
〜0.15mmと決めているが、『0.2〜0.3mmもあるLSIがあ
る。接続ピッチ0.5mmで実装するためには0.1mm以下…』
…」とも記載され、ハンダ付け不良例として、ハンダブ
リッジおよびハンダがパッドにくっつかず、LSI端子に
吸い上がるウィッキングが図示されている。
一方、特開昭63−204761号公報には、外部リードの先
端部を各辺に対応して連結し、リードフレーム枠体には
連結しないようにして、リード形成工程でのリード変形
およびピッチ変動を防止してリードピッチの縮小化およ
び多ピン化を高精度で行えるようにした技術が開示され
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
高密度実装を達成するために、電子部品(半導体装
置)におけるリードピッチは一層狭くなる傾向にある。
前記文献にも記載されているように、リードピッチは0.
5mmあるいは0.4mm以下とさらに狭いものが要請されてい
る。このようにリードピッチが0.5mm以下となるような
ファインピッチのもとでは、リード幅が狭くなるため、
リードの機械的強度は弱くなり、少しの外力で曲がり易
くなる。リード先端列のピッチの乱れは、ハンダ(半
田)ブリッジの発生に繋がる。また、リード先端列の高
さ方向の乱れにおいて、高く浮き上がったリード端に半
田が吸い寄せられて配線基板の電極部(パッド)との接
続が成されないウィッキング現象が生じやすくなる。
一方、半導体装置の製造の最終工程まで、リード外端
を連結部材で連結しておく技術も開発されているが、ユ
ーザ等で実装に供される間の半導体装置の取り扱い時の
リード先端列の乱れを防止することはできず、リードの
ファインピッチに伴う半田ブリッジ現象やウィッキング
現象を抑止するには完全とは言えない。
本発明の目的は、リード先端列の位置関係が変形し難
い半導体装置および製造方法を提供することにある 本発明の他の目的は、リードのファインピッチにおい
ても実装歩留りの向上が達成できる面実装技術を提供す
ることにある。
本発明の他の目的は、リードピッチの狭小化による半
導体装置の高集積化,小型化を達成することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴
は、本明細書の記述および添付図面からあきらかにある
であろう。
〔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。
第1実施例の半導体装置にあっては、列を成して並び
リード群の各リード先端は、リードの配列方向に沿って
延在する半田からなる連結体(鑞材テープ)で支持され
ている。また、この鑞材テープはフラックスを含む接着
材でリードに接着され、かつ連結体は隣接するリード間
で細く括されている。さらに、この実施例では、フラッ
クスを含む半田で鑞材テープ(連結体)が構成される場
合もある。
第2実施例の半導体装置にあっては、列を成して並び
リード先端列の各リード先端を連結支持する連結体は、
キャリア・テープと、このキャリア・テープに接続され
かつ前記リードに対応して設けられた半田と、この半田
に接着された接着材とからなり、前記接着材を介して前
記リードに貼り付けられている。前記接着材は半田の濡
れ性を良好とするフラックスと、実装時の熱でキャリア
・テープを半田から剥離させる作用を果たすメタクリル
酸エステル等の物質が含まれている。
第3実施例の半導体装置にあっては、各リード先端を
連結支持する連結体は樹脂テープからなるとともに、こ
の樹脂テープはテープが有する表面の物理的粘着力で前
記リードに貼り付けられ、かつ剥離後は樹脂テープの接
着物質をリードに残留させないものとなっている。すな
わち、この樹脂テープは、たとえば剥離後樹脂テープの
接着物質をリードに残留させない非移行性テープ、紫外
線(UV)が照射されると接着力が劣化して剥離現象を起
こすUVテープで形成されている。
〔作用〕
上記した第1実施例の構成にあっては、半導体装置は
列を成して突出するリードのリード先端列が連結体で支
持されていることから、従来の片持ち梁構造と異なって
リード先端の機械的強度が高くなるため、リードピッチ
が変化したり、リードが浮き上がってリード列から外れ
るような変形も生じ難くなる結果、実装時、各リードの
先端は配線基板の対応するパッドに高精度に重なりかつ
接触するため、半田ブリッジやウィッキング現象は発生
し難くなり、実装の歩留りが向上する。
また、前記連結体は半田からなる鑞材テープで形成さ
れかつ鑞材テープおよび/または接着材はフラックスを
含むため、リードと半田との濡れ性が良好となり、信頼
性の高い接続が可能となる。また連結体の接着材でリー
ドがそれぞれ絶縁されている場合はそのまま半導体の特
性検査も可能となる。
また、各リード先端は半田で形成される鑞材テープが
溶ける寸前まで鑞材テープで支持されるため、各リード
のピッチ間隔や高さが変化しないことになり、かつ先端
が自由端となったリード先端は溶けた半田によって時を
移すことなく前記パッドに固定される結果、固定位置精
度は高精度となりかつウィッキングのない確実な接続が
達成される。
また、鑞材テープは隣接するリード間で細く括れてい
ることから、溶けた際、鑞材テープはその括れ部分で相
互に分離し易くなり、半田ブリッジが起き難くなる。ま
た、この結果、各リード先端での半田の量が均一となる
ことから、各リード先端は設計通りの量の半田でパッド
に接合されることとなるため、所望の接合強度が得られ
るとともに、接合(実装)の信頼性が高くなる。
また、本発明によれば、リード先端列の乱れがないこ
と、各リード先端には接合の信頼性を維持するに最小限
の量の半田とすることによって半田ブリッジが防げるこ
とから、リードピッチをより狭くすることも可能とな
り、高集積度化も達成できるようになる。
さらに、この半導体装置は、半導体装置に追加供給す
る半田供給作業も不要となるため、工数低減,作業性向
上から実装コストの低減が達成できる。
第2実施例の半導体装置にあっては、前記第1実施例
の半導体装置およびその実装方法が奏する効果を同様に
奏する。すなわち、この実施例では、実装時の熱で接着
材に含まれるメタクリル酸エステルが分解して、半田か
らキャリア・テープが剥離し易くなる。キャリア・テー
プは溶けた半田の表面張力によっても剥がれるが、前記
メタクリル酸エステルの分解により確実に剥がれるよう
になる。
第3実施例の半導体装置は、リード先端を樹脂テープ
で支持することから、リード先端列のピッチおよび高さ
の乱れを防止でき、その実装方法において、高精度かつ
信頼性の高い実装が達成できる。また、前記樹脂テープ
は、樹脂テープの選択により、熱によりあるいは紫外線
照射によってリード先端を被う半田から樹脂テープを自
動的に剥がすことができるため作業性が高い。
〔実施例〕
(第1実施例) 以下図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。
第1図は本発明の第1実施例によるガルウイング型半
導体装置の平面図、第2図は同じく正面図、第3図
(a)は同じく半導体装置の一部を断面とした拡大断面
図、第3図(b)は同じく連結体がリードの実装端の実
装面に貼り付けられた半導体装置の一部の拡大断面図、
第4図は同じく半導体装置の一部の拡大平面図、第5図
(a)は同じく実装における半田溶融前のリード先端部
分を示す一部の拡大断面図、第5図(b)は同じく連結
体がリードの実装端の実装面に貼り付けられた半導体装
置の実装における半田溶融前のリード先端部分を示す一
部の拡大断面図、第6図(a)は同じく実装における半
田溶融前のリード先端列部分を示す一部の拡大断面図、
第6図(b)は同じく連結体がリードの実装端の実装面
に貼り付けられた半導体装置の実装における半田溶融前
のリード先端部分を示す一部の拡大断面図、第7図は同
じく固定されたリード状態を示す一部の拡大断面図、第
8図は同じく固定されたリード列状態を示す一部の拡大
断面図、第9図は本発明による半導体装置の製造に用い
られるリードフレームおよび固形されたチップ等を示す
平面図、第10図は同じくモールドされかつ連結体が取り
付けられた状態のリードフレームを示す平面図、第11図
(a)〜(b)は使用される連結体の各種断面形状を示
す断面図、第12図はモールドされかつ連結体が取り付け
られたリードフレームの断面図である。
この実施例では、面実装型半導体装置として、ガルウ
イング型の半導体装置に本発明を適用した例について説
明する。
半導体装置1は、第1図に示されるように、矩形体か
らなる絶縁性樹脂からなるパッケージ2と、このパッケ
ージ2の周面の4辺からそれぞれ平行に突出した金属体
からなる複数のリード3とからなっている。このリード
3は、パッケージ2から水平方向に僅かに延在した後、
下方に延び、さらに再び水平方向に延在する、いわゆる
鴎の翼状となっている。そして、その先端(外端)の水
平部分が実装端4となっている。この半導体装置にあっ
ては、たとえばリード3の幅は0.15〜0.3mm、厚さは0.1
〜0.2mmとなり、リードピッチは0.5mmとなっている。ま
た、リードの実装端4の長さは0.8〜1.7mmとなってい
る。なお、図ではリード数は少ないが、実際には200〜3
00本程度となり、パッケージ2の4辺の各辺に沿って略
その全長に亘って設けられている。
一方、前記パッケージ2の中央には、第9図に示され
るように、金属体からなる支持板(タブ)5が配設され
ている。前記リード3のパッケージ2内に臨むその先端
(内端)は、前記タブ5の周囲に延在している。また、
前記タブ5上には半導体素子(チップ)6が固定されて
いる。そして、前記チップ6の図示しない電極と前記リ
ード3の内端とは、導電性のワイヤ7で電気的に接続さ
れている。
他方、これが本発明の特徴の一つであるが、前記リー
ド3の先端の実装端4には連結体9が取り付けられてい
る。この連結体9は細長の鑞材テープ10からなり、たと
えばPbSn,InSn,AgSn等の半田、この例ではPbSn半田で形
成されている。このように、リード3のしかもリード先
端列の連結体9による補強構造によって、リードの多ピ
ン化に伴うリードピッチ縮小化から派生するリードの機
械的強度低下に起因したリード変形およびリードピッチ
変動を、リード成形後からユーザー実装時に亘って防止
することが可能となる。また、ここで用いられる鑞材テ
ープ10は、半田で形成されていることから、実装時に鑞
材として機能するため、鑞材を新たに供給する必要がな
くなる。
前記鑞材テープ10はその幅が前記リード3の実装端4
上に貼り付けられるように、実装端4の長さよりも短い
幅となっている。また、この鑞材テープ10は、実装時に
溶けて実装端4を配線基板のパッド(フットプリント)
に接続する接続体ともなることから、鑞材テープ10の厚
さは厳密には前記パッドの表面に設けられた半田の厚さ
をも勘案して決められるが、たとえば0.1〜0.2mm程度と
なっている。前記鑞材テープ10は、第3図(a)に示さ
れるように、接着材11を介して実装端4に接着されてい
る。また、この鑞材テープ10は、4本用意され、前記パ
ッケージ2の4辺からそれぞれ複数突出する4つのリー
ド群に対し、個別に貼り付けられている。すなわち、鑞
材テープ10は第1図および第4図に示されるように、各
リード群におけるリード先端列を連結するように接着材
11を介して貼り付けられる。鑞材テープ10はリード3の
実装端4の前記パッドに対面する実装面12の反対面、換
言するならば上面側に設けられる。これは、実装時の半
田リフロー時、実装端4の周囲にかつ実装端4の上縁に
半田が回わり込むようにするのに適している。また、鑞
材テープ10を実装端4の実装面12にのみあるいは両面に
設けるようにしてもよい。第3図(b)は鑞材テープ10
を実装端4の実装面12に設けた例である。
また、前記接着材11はフラックスとして、たとえば過
酸化ベンゾイルやアゾビス化合物(1,1′−azobis cycl
ohexane−1−carbonitrile)が適量混入されている
(1%〜10%)。前記過酸化ベンゾイルやアゾビス化合
物は加熱するとフリーラジカル(unhalide)を発生し、
半田の表面酸化を還元させる作用を有するため、リード
と半田との接合性(濡れ性)を向上させることができ
る。また接着材は半田の溶融時液体となるようなアクリ
ル重合物,共重合物{ポリアクリル酸〔CH2CH-CO2H〕
n}、ポリビニールエーテル{〔CH2CH-(C2H5)2O〕n}
およびロジンがある。これらの接着材は融液となった半
田の対向電極の濡れ作用により押し出されて表面に付着
し冷却時固化するが、分極性溶剤、たとえばアルコール
類と非分極性溶剤、たとえばフロン等の混合体で十分に
除去できる。
また、これも本発明の特徴の一つであるが、前記鑞材
テープ10はリードピッチと同様の間隔で細く括れ、括れ
部13を有している。この括れ部13は前記リード3に貼り
付ける際、隣接するリード3間の中央に位置するように
して貼り付けられる。このような括れ部13を設けること
によって、後述するように実装時のリフローの熱によっ
て、鑞材テープ10が溶けた際、鑞材テープ10はこの括れ
部13で千切れる。千切れる箇所を定ピッチとすることに
よって、各実装端4に供給される鑞材テープ10の溶融に
よる半田の量が一定する。また、鑞材テープ10が括れ部
13を設けることで確実に分断されることから、隣接する
リード間を半田が連結するいわゆる半田ブリッジの発生
を断つことができる。
つぎに、このような半導体装置1の製造について説明
する。
半導体装置1の製造(組立)においては、第9図に示
されるように最初にリードフレーム20が用意される。こ
のリードフレーム20は、鉄−ニッケル合金,銅,ステン
レス等いずれかの金属板からなり、その厚さは0.1〜0.2
mmの厚さとなっている。このリードフレーム20は、精密
プレスまたはエッチングによってパターニングされてお
り、単位リードフレームパターンが繰り返し並ぶ短冊体
となっている。すなわち、この単位リードフレームパタ
ーンは、平行に延在する外枠21と、この一対の外枠21を
連結しかつ外枠21に直交する方向に延在する一対の内枠
22とによって形成される枠23内に形成されている。この
枠23の中央には、矩形状のタブ5が配設されている。ま
た、このタブ5はその四隅をタブ吊りリード24で支持さ
れている。これらタブ吊りリード24は、枠23の四隅に配
設された支持片25の角部に連結されて支持されている。
そして、四隅の支持片25の前記タブ吊りリード24の連結
部間は細いダム26で連結されている。これら4本のダム
26はそれぞれ前記外枠21および内枠22に平行となり、全
体で矩形状枠を形成している。
一方、前記4本のダム26には、複数のリード3が直交
して配設されている。これらリード3は、そのピッチが
0.5mmとなるとともに、幅は0.15〜0.3mmとなっている。
各リード3は前記ダム26の両側に向かって延在し、前記
タブ5に臨むダム26よりも内側のインナーリード27は片
持梁構造となっている。前記インナーリード27はその先
端を前記タブ5の近傍に臨ませている。また、このイン
ナーリード27は製品となった時点でパッケージから抜け
ないように、屈曲したりあるいは一部に孔が設けられて
いる。また、前記ダム26の外側に延在するアウターリー
ド28において、前記内枠22に平行に延在するダム26に支
持されるアウターリード28にあっては前記外枠21に連絡
されている。また、前記外枠21に平行に延在するダム26
に支持されるアウターリード28にあっては、前記内枠22
に平行となって延在し、前記内枠22または外枠21に平行
に延在しかつ隣接する支持片25間に亘って設けられた補
助バー29に連結されている。このアウターリード28は、
前記内枠22あるいは補助バー29の付け根において、図示
はしないがV字状の溝が設けられ、後工程のアウターリ
ード28の切断時、切断がし易いようになっている。
一方、前記タブ吊りリード24はインナーリード27の途
中で下方に一段階段状に折れ曲がり、図示はしないが前
記タブ5の主面を低くし、このタブ5の主面にチップ6
が固定された際、チップ6の主面とリード3の主面が略
同一の高さとなるようになっている。なお、前記外枠21
には、リードフレームの搬送あるいは位置決め時に利用
されるガイド孔31が設けられている。
つぎに、このようなリードフレーム20に対して、チッ
プボンディングおよびワイヤボンディングが行われる。
すなわち、第9図に示されるように、前記リードフレー
ム20のタブ5の主面には、チップ6が固定されるととも
に、このチップ6の図示しない電極とこれに対応するリ
ード3の内端すなわち、インナーリード27の内端が導電
性のワイヤ7で電気的に接続される。
つぎに、第10図にも示されるように、このようなリー
ドフレーム20は常用のモールド(トランスファモール
ド)技術によって、前記タブ5,チップ6,ワイヤ7,リード
3の内端部分がレジンからなるパッケージ2で封止され
る。
つぎに、第10図に示されるように、パッケージ2の4
辺からそれぞれ突出するリード群はその途中を連結体
9、すなわちPbSn半田からなる鑞材テープ10で連結され
る。すなわち、前記鑞材テープ10は、第10図に示される
ように、4本用意され、前記パッケージ2の4辺からそ
れぞれ複数突出する4つのリード群に対し個別に貼り付
けられる。そして、この鑞材テープ10(連結体9)の外
枠21および内枠22に対面する側縁がリード3の切断位置
となり、テープ10の接着後切断される。その後、テープ
10より内側のリードはガルウイング状に成形される。こ
の場合、リードの切断と成形は同時に行なってもよく、
また成形後切断を行なってもよい。
一方、前記鑞材テープ10は、リード3の実装端4の実
装面12とは反対の面となる上面に接着材11を介して貼り
付けられる。この鑞材テープ10はその幅が、リード3の
切断成形を成した後に形成されるリード先端の実装端4
の長さよりも短かくなっている。また、この鑞材テープ
10の厚さは厳密には前記パッドの表面に設けられた半田
の厚さをも勘案して決められるが、たとえば0.1〜0.2mm
程度となっている。
他方、前記鑞材テープ10を実装端4に接着する接着材
11は、たとえば、メタクリル酸エステルにアゾビス化合
物(1,1′−azobis cyclohexane−1−carbonitrile)
を混入したものからなっている。前記アゾビス化合物
は、加熱されるとフリーラジカル(unhalide)を発生
し、半田の表面酸化を還元させる作用を有し、リードと
半田との接合性(濡れ性)を向上させる。
また、前記鑞材テープ10はリードピッチと同一の間隔
で細く括れ、括れ部13を有している。そして、鑞材テー
プ10をリード列に貼り付ける際は、隣接するリード3間
の中央に前記括れ部13が位置するように貼り付けられ
る。このような括れ部13を設けることによって、鑞材テ
ープ10は実装時のリフローの熱で溶融し始めた際、半田
の表面張力により前記括れ部13部分で千切れて分断す
る。この結果、定ピッチに設けられた括れ部13での正確
確実な分断によって、鑞材テープ10の分断長さが一定と
なり、リード3個々に対する半田の供給量が一定し、接
合状態が均一となる。また、前記括れ部13を設けること
によって、実装時鑞材テープ10の早いうちでの分断によ
って半田ブリッジの発生が抑えられることになる。
なお、前記鑞材テープ10としては、第11図(a)に示
すように、中心にフラックス35を入れた構造、あるいは
第11図(b),(c)に示すように、鑞材テープ10の断
面を上部が尖った三角形状断面や上面中央部分が突出し
た断面形状として、剛性を高めるようにしても良い。第
11図(a),(b),(c)に示される鑞材テープ10下
面が接着される面である。
つぎに、不要となるリードフレーム部分は切断除去さ
れるとともに、各リード3は切断されかつ成形されて、
第1図および第2図に示されるようなガルウイング型の
半導体装置1が製造される。前記リード3の切断は、第
12図の一点鎖線で示される箇所、すなわち、鑞材テープ
10(連結体9)の外枠21および内枠22に対面する側縁で
行われるため、リード3の実装端4の先端面と鑞材テー
プ10の外側の側面が一致することになる。
このような半導体装置1をプリント基板やセラミック
基板等の配線基板に実装する際は、第5図(a)および
第6図(a)に示されるように、最初に配線基板40が用
意される。この配線基板40は、第5図(a)に一部しか
示してないが、絶縁性のセラミック板等からなる基板41
の主面(上面)に前記半導体装置1の各実装端4に対応
するパッド(電極部:フットプリント)42が設けられて
いる。また、このパッド42上にはあらかじめ半田43が設
けられている。そこで、第5図(a)に示されるよう
に、前記パッド42上に各リード3の実装端4が重なるよ
うに半導体装置1が配線基板40上に載置される。つぎ
に、各実装端4部分はランプによる赤外線照射あるいは
レーザ光照射等により部分加熱される。この加熱処理に
よって前記パッド42上の半田43が溶け始めるとともに、
同時に半田からなる鑞材テープ10も溶け始める。鑞材テ
ープ10は溶け始めると、リード3間の括れ部13が最も細
いことから半田の表面張力によって括れ部13で千切れて
相互に分断する。そして、溶けて落下した半田は、前記
パッド42にあらかじめ設けられた半田43と一緒になるか
つ加熱の解除により硬化し、第7図および第8図に示さ
れるように、硬化した半田44でリード3の実装端4を配
線基板40のパッド42に固定する。
第5図(b)および第6図(b)は、第3図(b)に
示す鑞材テープ10が実装端4の実装面12に設けられた半
導体装置1の実装例を示す図であり、以下で記述する効
果を同様に得ることができる。
このような実施例によれば、つぎのような効果が得ら
れる。
(1)本発明の半導体装置は、各リード先端が連結体に
よって固定されていることから、取扱時に変形し難くな
るため、リードピッチの乱れが生じ難くなるという効果
が得られる。
(2)上記(1)により、本発明の半導体装置は、その
実装において、配線基板のパッドに半田で固定される寸
前まで各リード先端は連結体で固定されていることか
ら、各リード先端の接続部は配線基板の各パッドに設計
通りに正しく位置するため、半田ブリッジが発生し難く
なり、実装の信頼度が向上するという効果が得られる。
(3)上記(1)および(2)により、本発明によれ
ば、リードピッチの狭小化が達成できるという効果が得
られる。
(4)上記(3)により、本発明によれば、リードピッ
チの狭小化から、多ピン化が達成できるという効果が得
られる。
(5)上記(3)により、本発明によればリードピッチ
の狭小化から、半導体装置の高集積化または小型化が達
成できるという効果が得られる。
(6)本発明の半導体装置は、各リード先端が連結体に
よって固定されていることから、取扱時に変形し難くな
るため、リード高さの乱れが生じ難くなり、各リードの
先端の実装面を略同一平面に位置させることができると
いう効果が得られる。
(7)上記(1)により、本発明の半導体装置は、その
実装において、配線基板のパッドに半田で固定される寸
前まで各リード先端は連結体で固定されていることか
ら、各リード先端の実装面は略同一平面上に位置するよ
うになり、各リードの実装面は配線基板に設けられたそ
れぞれの表面が略同一平面となるパッドあるいはパッド
上の半田に接触するようになり、各リード先端の接続部
が半田によって確実に固定され、パッドからリード先端
が浮き上がって接続が成されないウィッキング不良は発
生し難くなるという効果が得られる。
(8)本発明の半導体装置の実装方法にあっては、各リ
ード先端を連結する連結体は半田で構成されていて、実
装時溶けるまで各リード先端を支持するため、正確確実
な実装が達成できるという効果が得られる。
(9)上記(8)により、本発明の半導体装置の実装方
法にあっては、連結体は実装(リフロー)時溶け、その
後はリード先端をパッドに固定する接合材となるため、
実装後に連結体を取り除くような作業は不要となり作業
能率が高くなるという効果が得られる。
(10)本発明の半導体装置にあっては、各リード先端を
連結する半田からなる連結体は、隣接するリード間で細
く括れていることから、実装時半田リフローの熱で連結
体が溶け出した際、溶け出した連結体は半田の表面張力
により前記括れ部分で千切れるため、半田ブリッジ発生
を抑止する効果をさらに高めることができるとともに、
各リードを接続する半田の量も均一化されて接続が確実
となり、実装の信頼性が高くなるという効果が得られ
る。
(11)本発明の半導体装置にあっては、各リード先端を
連結する連結体および/またはリードと連結体を接続す
る接着材はフラックスを含んでいることから、実装時リ
ードと半田との濡れ性が良好となり、実装の信頼度が向
上するという効果が得られる。
(12)上記(1)〜(11)により、本発明によれば、リ
ード先端列の位置関係が変形し難い半導体装置およびそ
の実装方法を提供することができることから実装の信頼
性および歩留りの向上が達成できるとともに、リード先
端列の位置関係が変形し難い構造の採用により、リード
ピッチの狭小化(ファインピッチ)も可能となり、半導
体装置の高集積化,多ピン化,小型化も達成できるとい
う相乗効果が得られる。
(第2実施例) 第13図は本発明の第2実施例による半導体装置の平面
図、第14図は同じく半導体装置の一部を示す一部を断面
とした拡大断面図、第15図は同じく連結体が取り付けら
れた半導体装置の一部を示す断面図、第16図は同じく半
田によって固定されたリード列状態を示す一部の拡大断
面図である。
この第2実施例では、第13図に示されるように、半導
体装置1の各リード群のリード先端列を連結する連結体
9は、第14図および第15図に示されるように、たとえば
ポリエステルまたはポリイミド等からなる樹脂テープ、
すなわちキャリア・テープ50と、このキャリア・テープ
50の一面に蒸着または半田めっき等によって設けられた
半田層51と、この半田層51をリード3の実装端4の上面
に接着する接着材52とからなっている。前記半田層51は
前記半導体装置1の各リード3の実装端4に対面するよ
うに設けられている。また、前記半田層51は、メタクリ
ル酸エステルにアゾビス化合物を混入した接着材52によ
ってリード3の実装端4に接続されている。前記アゾビ
ス化合物は加熱されるとフリーラジカルを発生し、半田
の表面酸化を還元させ半田の濡れ性を向上させるため、
良好な実装が可能となる。また、メタクリル酸エステル
はリフロー時の熱で溶融し、前記キャリア・テープ50を
半田から剥離させる作用を生じさせる。残留したエステ
ルは前記した溶剤で洗浄除去させる。
したがって、このような半導体装置1を、第16図に示
されるように、配線基板40に実装する場合、半導体装置
1を配線基板40に位置決めして重ねると、リード3の実
装端4は、キャリア・テープ50によって乱れることなく
整然とその位置関係を維持しているため、各実装端4は
配線基板40のパッド42(厳密にはパッド42上の半田43)
上に正確に重なる。そして、前記アゾビス化合物の作用
によって信頼性の高い半田接合が行われるとともに、メ
タクリル酸エステルの作用によってキャリア・テープ50
は硬化した半田44から剥離する。
このような第2実施例の半導体装置および実装方法に
おいては、前記第1実施例が奏する効果と同様な効果を
奏する。すなわち、この第2実施例では、キャリア・テ
ープ50はリードの成形後から半導体装置の実装時まで、
リード先端列を連結してリードピッチおよびリード高さ
の変動を抑止できるため、半田ブリッジやウィッキング
のない高精度な実装が行える。したがって、この実施例
でも同様にリードピッチの狭小化,半導体装置の多ピン
化,高集積化は達成できる。なお、この実施例の場合
は、前記キャリア・テープ50は実装時溶けて消失こそし
ないが、前記メタクリル酸エステルの作用によって半田
から剥離するため、キャリア・テープ50の剥離作業は不
要となる。
(第3実施例) 第17図は本発明の第3実施例による半導体装置の一部
を示す拡大断面図、第18図は同じくリードに取り付けら
れた連結体を示し一部の拡大断面図である。
この第3実施例では、連結体9として樹脂テープ60が
使用される。この樹脂テープ60は、半田を有しないが、
樹脂テープ60を半導体装置1の各リード群のリード先端
列を連結する。また、この樹脂テープ60は、テープが有
する表面の物理的粘着力で前記リードに貼り付けられ、
かつ剥離後は樹脂テープの接着物質をリードに残留させ
ない非移行性のテープで形成されている。このテープ
は、市販されており、たとえばウレタン系オリゴマーと
接着系アクリル等からなり、紫外線によって前記オリゴ
マーが収縮し、アクリル接着基が剥がされる。
また、他の実施例としては、非移行性のテープの代わ
りに、同様の樹脂テープとなり、テープが有する表面の
物理的粘着力で前記リードに貼り付けられ、かつ紫外線
(UV)が照射されると接着力が劣化して剥離現象を起こ
すUVテープで形成されている。したがって、このテープ
の場合は、実装後紫外線を樹脂テープ60に照射すること
によって半田から剥離させることができる。このUVテー
プの場合には、実装後もリード先端列は樹脂テープ60に
よって連結されていることから、半田実装時にもリード
先端列は乱れないという効果が得られる。
この実施例の半導体装置およびその実装方法において
も、前記第1実施例の場合と略同様な効果を奏する。す
なわち、半導体装置のリード先端列は樹脂テープ60で連
結されることによって、リード成形後から実装の寸前ま
で、各リード先端列を変動させない役割を果たし、半田
ブリッジやウィッキングの発生を抑え、高精度な実装を
実現できる。したがって、この実施例でも同様にリード
ピッチの狭小化,半導体装置の多ピン化、高集積化は達
成できる。
(第4実施例) 第19図は本発明の第4実施例による半導体装置を示す
平面図である。
この実施例では、半導体装置1のパッケージ2の4つ
の辺から突出するリード群は、1本の樹脂テープ70から
なる連結体9で連結される構造となっている。そして、
前記樹脂テープ70は一群のリード先端列に貼り付けられ
た後は、直角にその貼り付け進路を変えるが、この角部
では樹脂テープ70は折り畳まれる。この折り畳み(折畳
部71)は、たとえば、リードの切断成形時にプレスを利
用して行う。
この例では、樹脂テープ70が一本のテープで形成され
ていることから、一端を摘んで除去でき、除去作業の作
業性が良い実益である。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
基本的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、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。たとえば、前記第1実
施例において、鑞材テープ10を絶縁性の接着材でリード
先端の実装端4に接続する構造とすれば、そのまま半導
体装置の特性検査を行うことができ、特性検査の作業性
が向上するという効果を得ることができる。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野であるガルウイング型の
半導体装置の実装方法に適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではなく、他の構造の半導体
装置およびその実装方法に同様に適用できる。
〔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。
本発明によれば、隣接するリード間を鑞材テープまた
はキャリア・テープからなる連結体で補強できるので、
リード形成後から実装に至るまでのリード変形およびリ
ードピッチ変動を防止する効果がある。また、半導体装
置の実装時には、鑞材テープまたはキャリア・テープに
設けられた半田がリード接続用材料として機能すること
から、新たな鑞材供給が不要となり、実装作業が容易と
なる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例によるガルウイング型半導
体装置の平面図、 第2図は同じく正面図、 第3図(a)は同じく半導体装置の一部を断面とした拡
大断面図、 第3図(b)は同じく連結体がリードの実装端の実装面
に貼り付けられた半導体装置の一部の拡大断面図、 第4図は同じく半導体装置の一部の拡大平面図、 第5図(a)は同じく実装における半田溶融前のリード
先端部分を示す一部の拡大断面図、 第5図(b)は同じく連結体がリードの実装端の実装面
に貼り付けられた半導体装置の実装における半田溶融前
のリード先端部分を示す一部の拡大断面図、 第6図(a)は同じく実装における半田溶融前のリード
先端列部分を示す一部の拡大断面図、 第6図(b)は同じく連結体がリードの実装端の実装面
に貼り付けられた半導体装置の実装における半田溶融前
のリード先端部分を示す一部の拡大断面図、 第7図は同じく固定されたリード状態を示す一部の拡大
断面図、 第8図は同じく固定されたリード列状態を示す一部の拡
大断面図、 第9図は本発明による半導体装置の製造に用いられるリ
ードフレームおよび固形されたチップ等を示す平面図、 第10図は同じくモールドされかつ連結体が取り付けられ
た状態のリードフレームを示す平面図、 第11図(a)〜(c)は使用される連結体の各種断面形
状を示す断面図、 第12図はモールドされかつ連結体が取り付けられたリー
ドフレームの断面図、 第13図は本発明の第2実施例による半導体装置の平面
図、 第14図は同じく半導体装置の一部を示す一部を断面とし
た拡大断面図、 第15図は同じく連結体が取り付けられた半導体装置の一
部を示す断面図、 第16図は同じく半田によって固定されたリード列状態を
示す一部の拡大断面図、 第17図は本発明の第3実施例による半導体装置の一部を
示す拡大断面図、 第18図は同じくリードに取り付けられた連結体を示す一
部の拡大断面図、 第19図は本発明の第4実施例による半導体装置を示す平
面図である。 1…半導体装置、2…パッケージ、3…リード、4…実
装端、5…タブ、6…チップ、7…ワイヤ、9…連結
体、10…鑞材テープ、11…接着材、12…実装面、13…括
れ部、20…リードフレーム、21…外枠、22…内枠、23…
枠、24…タブ吊りリード、25…支持片、26…ダム、27…
インナーリード、28…アウターリード、29…補助バー、
31…ガイド孔、35…フラックス、40…配線基板、41…基
板、42…パッド、43,44…半田、50…キャリア・テー
プ、51…半田層、52…接着材、60…樹脂テープ、70…樹
脂テープ、71…折畳部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 和寿 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・エス・アイエンジニアリン グ株式会社内 (72)発明者 舘 宏 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・エス・アイエンジニアリン グ株式会社内 (72)発明者 川島 正之 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・エス・アイエンジニアリン グ株式会社内 (72)発明者 堀内 整 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・エス・アイエンジニアリン グ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−184392(JP,A) 実開 平1−44590(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05K 13/04

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パッケージと、このパッケージの周面から
    並んで突出する複数のリードとを有し前記リード列の各
    リード先端はリード列方向に沿って延在する連結体で支
    持されてなる半導体装置であって、前記連結体は鑞材テ
    ープで構成されているとともに前記鑞材テープは接着材
    または絶縁性の接着材を介して各リード先端に貼り付け
    られていることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】パッケージと、このパッケージの周面から
    並んで突出する複数のリードとを有し前記リード列の各
    リード先端はリード列方向に沿って延在する連結体で支
    持されてなる半導体装置であって、前記連結体は鑞材テ
    ープで構成されているとともに前記鑞材テープは接着材
    または絶縁性の接着材を介して各リード先端に貼り付け
    られ、かつ前記鑞材テープは隣接するリード間で細くな
    っていることを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】前記接着材にはフラックスが含まれている
    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. 【請求項4】前記鑞材テープは半田からなりかつ鑞材テ
    ープにはフラックスが含まれ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。
  5. 【請求項5】パッケージと、このパッケージの周面から
    並んで突出する複数のリードとを有し前記リード列の各
    リード先端はリード列方向に沿って延在する連結体で支
    持されてなる半導体装置であって、前記連結体はキャリ
    ア・テープと、このキャリア・テープに接続された半田
    と、この半田に接着された接着材とからなり、前記接着
    材を介して前記リードに貼り付けられていることを特徴
    とする半導体装置。
  6. 【請求項6】前記キャリア・テープには、実装時の熱で
    キャリア・テープを半田から剥離させる作用を果たす物
    質が含まれていることを特徴とする請求項5に記載の半
    導体装置。
  7. 【請求項7】前記半田は前記リード先端列の各リードに
    対応して設けられていることを特徴とする請求項5に記
    載の半導体装置。
  8. 【請求項8】半導体装置のリード先端部を配線基板のパ
    ッドに重ね、前記パッドおよび/またはリードにあらか
    じめ設けられた半田をリフローして、前記半導体装置の
    各リード先端部をそれぞれ対応するパッドに接着する方
    法であり、かつ前記リード先端部を配線基板のパッドに
    重ねる前に前記半導体装置のリード列における各リード
    の先端部分をリード列方向に沿って延在する連結体で固
    定しておく半導体装置の実装方法であって、前記連結体
    は半田からなり、前記リフローによって溶けてリードを
    パッドに固定するように変形するとともに、隣接するリ
    ード間で千切れて相互に分離するようになっていること
    を特徴とする半導体装置の実装方法。
  9. 【請求項9】半導体装置のリード先端部を配線基板のパ
    ッドに重ね、前記パッドおよび/またはリードにあらか
    じめ設けられた半田をリフローして、前記半導体装置の
    各リード先端部をそれぞれ対応するパッドに接着する方
    法であり、かつ前記リード先端部を配線基板のパッドに
    重ねる前に前記半導体装置のリード列における各リード
    の先端部分をリード列方向に沿って延在する連結体で固
    定しておく半導体装置の実装方法であって、前記連結体
    はキャリア・テープと、このキャリア・テープに接続さ
    れた半田と、この半田に接着された接着材とからなると
    ともに、前記リフローによって前記半田は溶けてリード
    をパッドに固定するように変形するとともに、隣接する
    リード間で千切れて分離し、かつ前記キャリア・テープ
    は実装時の熱によって半田から剥離するようになってい
    ることを特徴とする半導体装置の実装方法。
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