JPH01175759A - 半導体装置の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造技術、特に、低融点ガラス
による気密封止形パッケージに対する多連リードフレー
ムによるリード群の組み込み技術に関し、例えば、低融
点ガラスにより封着される気密封止形パッケージを備え
ている半導体集積回路装置（以下、ＩＣという、）の製
造に利用して有効な技術に関する。

（従来の技術） 気密封止形パッケージを備えているＩＣの製造方法とし
て、セラミックから形成されたベースまたはキャップに
低融点ガラスをスクリーン印刷により塗布するとともに
、これをガラスの軟化温度付近（約４００℃）にて仮焼
付けすることにより、低融点ガラス層を予め形成してお
き、ベースに半導体ペレット等を組み付けた後、ベース
とキャップとを合わせてリードフレームを挟み込んだ状
態で、高温度（４４０°Ｃ以上）に加熱処理することに
より、前記低融点ガラス層を溶融固化させて封着層を形
成し、この封着層によりリードフレームとベースとキャ
ップとの接合面間を封着させるようにした方法がある。

なお、低融点ガラスを用いたリード線のガラス気密封止
方法を述べである例として、特開昭５３−９０８６７号
公報がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような低融点ガラスを用いた気密封止パッケージを
備えている半導体装置の製造方法においては、仮焼付け
された低融点ガラス層が高温度加熱されることにより、
封着層が形成されるため、複数の単位リードフレームが
並設された多連リードフレームが使用される場合、リー
ドフレームと低融点ガラスとの熱膨張係数差により不測
の応力が発生し、多連リードフレームに不正な変形が発
生するという問題点があることが、本発明者によってあ
きらかにされた。

本発明の目的は、多連リードフレームを使用して気密封
止形パッケージを形成する場合において、封着処理時に
おける熱による悪影響を回避することができる半導体装
置の製造方法を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他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明らかになるであろう
。

〔問題点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
を説明すれば、次の通りである。

すなわち、複数本のリードを備えた単位リードフレーム
が複数並設されており、各リードフレームにおいてはリ
ード群を互いに結合した結合部材が外枠の支持部に接続
されているとともに、この支持部にはスリットが開設さ
れている多連リードフレームが準備される工程と、半導
体ペレットを組み付けられたベースと、このベースを被
覆するキャップとが互いに合わされた状態で、前記多連
リードフレームの各単位リードフレームにそれぞれ接合
され、このベースとキャップとの合わせ面間に低融点ガ
ラスからなる封着層が形成されて前記ペレットを気密封
止するパッケージが形成される工程とを設け、前記パッ
ケージ形成工程において、多連リードフレームに作用す
る不正な応力が前記スリットの変形により吸収されるよ
うにしたものである。

〔作用〕

前記した手段によれば、リード群結合部材を支持してい
る支持部にスリットが開設されているため、封着工程に
おいて、加熱および冷却によりリード群から結合部材に
応力が作用すると、支持部の結合部材吊持部がスリット
を拡大または縮小させるように変形し、この変形により
、当該応力は外枠に伝達されるのを阻止される。その結
果、多連リードフレーム全体が不正に変形されるのは回
避されることになる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である半導体装置の製造方法
により得られた気密封止形パッケージを備えているＩＣ
を示す縦断面図、第２図〜第２０図はその製造方法を示
す各説明図である。

本実施例において、このＩＣ９０はバット・ウィング形
状のアウタリードを有する表面実装形の気密封止パッケ
ージ（以下、ガラス封止形ミニ・スクエア・パッケージ
またはＭＳＰＣということがある。）２１を備えており
、このパッケージは半導体ペレット（以下、ペレットと
いう。）１８を金−シリコン共晶層からなるボンディン
グ層１９により接合されたベース１１と、ベースに被着
されるキャップ１６とがその合わせ面間に低融点ガラス
からなる封着層２２により封着されることにより構成さ
れている。パッケージ２１の内部にはリード９群がベー
スとキャップとの合わせ面間の封着層を貫通するように
して挿入されており、このリード群は後述するように多
連リードフレームを用いて形成されている。パッケージ
の内部において、各リードとベレットの各電橋との間に
はワイヤ２０がその両端部をボンディングされて橋絡さ
れており、パッケージの外部において、リード群はバッ
ト・ウィング形状に屈曲成形されている。このように構
成されているＩＣ（以下、ＭＳＰＧ・ＩＣ，または、Ｉ
Ｃということがある。）は、次のような製造方法により
製造されている。

以下、本発明の一実施例であるこのＭＳＰＧ・ＩＣの製
造方法を説明する。この説明により、前記ＭＳＰＣ−Ｉ
Ｃについての構成の詳細が明らかにされる。

本実施例において、ＭＳＰＣ−ＩＣの製造方法には、第
２図に示されている多連リードフレームｌが使用されて
いる。この多連リードフレームｌは４２７０イ等のよう
な鉄系（鉄またはその合金）材料からなる薄板を用いて
、打ら抜きプレス加工またはエツチング加工等のような
適当な手段により一体成形されており、この多連リード
フレームｌには複数の単位リードフレーム２が横方向に
１列に並設されている。

単位リードフレーム２は位置決め孔３ａが開設されてい
る外枠３を一対備えており、両外枠３は所定の間隔で平
行にそれぞれ延設されている。隣り合う単位リードフレ
ーム２．２間には一対のセクション枠４が両外枠３．３
間に互いに平行で外枠に直行するように配されて一体的
に架設されており、これら外枠、セクション枠により形
成される略正方形の枠体内に単位リードフレーム２が構
成されている。

各単位リードフレーム２において、外枠３およびセクシ
ョンパー４の接続部には略正方形形状に形成されている
タイバー支持部５が径方向内向きに配されて一体的に突
設されており、このタイバー支持部５は内側角部が略４
５度に切り欠かれている。タイバー支持部５にはスリッ
ト６が切欠部の傾斜面に沿うように配されて穿設されて
おり、このスリット６によりその内側にはタイバー吊り
部材７がアーチ形状に形成されている。このタイバー吊
り部材７の内側にはリード結合部材としてのタイバー８
が４本、前記外枠３とセクション枠４とにより形成され
る枠体と同心的な略正方形の枠形状になるように配設さ
れており、これらタイバー８はその両端においてタイバ
ー吊り部材７に略４５度の角度で接続されることにより
、これらに吊持されている。そして、隣り合うタイバー
８．８は略９０度の角度で交差するようになっている。

これらタイバー８には複数本のり一ド９が長手方向に等
間隔に配されて、互いに平行で、タイバー８と直交する
ように一体的に突設されており、本実施例において、タ
イバー８のリード９群に対する交差位置は、後述するり
一ド９についての切断および屈曲成形工程における悪影
響を回避するため、屈曲箇所よりも外側位置になるよう
に配設されている。各リード９の内側端部は先端が正方
形形状に整列するように配設されることにより、インナ
部９ａをそれぞれ構成しており、インチ部９ａの先端部
表面には後述するワイヤボンディングのボンダビリティ
−を高めるためのアルミニニウム被膜１０が蒸着等のよ
うな適当な手段により被着されている。他方、各リード
９のアウタ部９ｂをそれぞれ構成する外側端部ば、外枠
３およびセクション枠４から離間されて切り離されてい
る。

本実施例において、ＭＳＰＣ−ＩＣの製造方法には、第
３図および第４図に示されているベースＩＩが使用され
ており、このベース１１は後記するキャップと協働して
気密封止パンケージを形成し得るように構成されている
。このベース１１は本体１２を備えており、本体１２は
アルミナ（Ａ１□Ｏ１）を主成分とするセラミックを用
いて、平面形状が略正方形の平盤形状に形成されている
。

本体１２のキャップとの合わせ而となる一平面（以下、
合わせ面という。）上にはキャビティー凹所１３ａが同
心的に配されて、平面形状が正方形の富み形状で、かつ
一定深さになるように一体的に形成されている。キャビ
ティー凹所１３ａの底面にはボンディング床１４が中央
部に配されて、ペレットよりも若干大きめの形状になる
ように被着されており、このボンディング床１４は金（
ＡＵ）等を用いて蒸着法等のような適当な手段によりメ
タライズされている。

ベース本体１２の合わせ面におけるキャビティー１３ａ
の外方には低融点ガラス層１５ａが２５０〜３００μｍ
程度の厚さをもって均一に被着されており、このガラス
層は正方形枠形状に形成されることによりキャビティー
凹所１３ａを完全に取り囲むようになっている。低融点
ガラス層は次のような組成を有する非結晶ガラスが使用
されて構成されている。すなわち、重量比で、ＰｂＯが
約５１％、ＳｎＯ，が約２２％、Ｓｉｇｈが約５％、Ｚ
ｎＯが約１２％、の非結晶ガラスである。

低融点ガラス層は、このような非結晶ガラス材料からな
るペーストがベース本体１２の合わせ面上にスクリーン
印刷により塗布された後、加熱炉において４４０℃以上
に加熱されて焼成されることにより、ベース本体に被着
される。このように低融点ガラス層１５ａは予め４４０
“Ｃ以上の温度で焼成されることにより、ベース本体１
２のセラミック表面と完全かつ強力に接着した状態にな
っている。

他方、第５図および第６図に示されているように、ベー
ス１１と協働して気密封止パッケージを形成するキャッ
プ１６は本体１７を備えており、このキャップ本体１７
はベース本体１２と路間−の正方形平盤形状に形成され
ている。キャップ本体１７のベースとの合わせ面上には
キャビティー凹所１３ｂが同心的に配されて、ベース側
のキャビティー凹所１３ａに対して大きめの相似形状の
窪み形状で、一定深さになるように一体的に形成されて
いる。キャップ本体１７の合わせ面におけるキャビティ
ー１３ａの外方には低融点ガラス層１５ｂが、ベース側
の低融点ガラス層１５ａと同様に構成かつ焼成されて被
着されている。

このように構成されたベース１１は前記構成にかかる多
連リードフレームＩに各単位リードフレーム２毎に、第
７図および第８図に示されているようにそれぞれ組み付
けられる。すなわち、ベース１１はその低融点ガラス層
１５ａが単位リードフレーム２におけるアルミニュウム
被膜１０が被着されていない側の平面に当接するように
向けられるとともに、キャビティー凹所１３ａの開口縁
がリードのインナ部９ａの先端群と整合するように配さ
れてセットされる。このセット状態が維持されながら、
多連リードフレームｌが加熱炉を通されることにより、
低融点ガラス層１５ａによって単位リードフレーム２に
おけるインナ部９ａ群とベース本体１２とが溶着されて
一体化される。

このとき、低融点ガラス層１５ａについての加熱温度を
４４０℃以上に設定することにより、低融点ガラスｌ１
１５ａをベース本体１２の表面に完全に接着させるよう
にしてもよい。

このようにして、各単位リードフレーム２毎にベース１
１が組み付けられた多連リードフレーム１には各単位リ
ードフレーム２毎にペレット・ボンディング作業、続い
て、ワイヤ・ボンディング作業が実施される。このボン
ディング作業は多連リードフレーム１が横方向にピッチ
送りされることにより、各単位リードフレーム２毎に順
次実施される。

このボンディング作業により、第９図および第１Ｏ図に
示されているように、前工程においてバイポーラ形の集
積回路を作り込まれた半導体集積回路素子としてのペレ
ット１８は、各単位リードフレーム２におけるベース１
１のボンディング床１４に金箔を介して当接されるとと
もに、こすり付けられることにより形成される金−シリ
コン共晶ボンディング層１９によって固着される。

そして、ベース１１にボンディングされたベレフ）１Ｂ
の電極パッド（図示せず）と、各単位リードフレーム２
におけるリード９のインナ部９ａとの間にはアルミニュ
ウム系材料からなるワイヤ２０が、ボンディング工具と
してウェッジが使用されている超音波式ワイヤボンディ
ング装置（所謂、ＵＳボンダ）が使用されることにより
、その両端部をそれぞれボンディングされて橋絡される
。

これにより、ペレット１２に作り込まれている集積回路
は、電極パッド、ワイヤ２０、リード゛９のインナ部９
ａおよびアウタ部９ｂを介して電気的に外部に引き出さ
れることになる。

このようにして、各単位リードフレーム２毎にベース１
１が組み付けられ、かつ、ペレットボンディング作業お
よびワイヤポンディング作業が実施された多連リードフ
レーム１には、第１１図および第１２図に示されている
ように気密封止パフケージ２１を形成するための封着処
理作業が実施される。

すなわち、第１１図に示されているように、キャップ１
６はその低融点ガラス層１５ｂが単位リードフレーム２
におけるベース１１とは反対側の平面に当接するように
向けられているとともに、当該ベース１１と整合するよ
うに被せられてセットされる。このセット状態が維持さ
れつつ、ベース１１とキャップ１６との間に適度な合わ
せ力を加えられながら、多連リードフレーム１が加熱炉
を通されると、ベース１１とキャップ１６との低融点ガ
ラス層１５ａ、１５ｂが溶融されることによって低融点
ガラス層からなる封着層２２が形成される。その結果、
ベース１１とキャップ１６との合わせ面同士が封着Ｎ２
２により封着され、キャビティー１３内を気密封止する
パッケージ２１が形成される。

このとき、低融点ガラス層１５ａ、１５ｂを加熱する温
度はこれらが軟化する温度、すなわち、４３５°Ｃ以下
に設定されている。したがって、パンケージ２１のベー
ス１１に既に組み付けられているペレット１８およびワ
イヤ２０等の内部構成部分に加わる熱ストレスによる悪
影響は抑制されることになる。他方、低融点ガラス層１
５ａ、１５ｂ同士においては、それが軟化温度程度に達
することにより、充分確実な封着層２２を安定的に形成
され得ることが、本発明者の実験によって確認されてい
る。

ところで、低融点ガラス層とセラミック表面との間にお
いては、ガラスの軟化温度程度では低融点ガラス層とセ
ラミック表面との接着は不確実ないしは不安定的な状態
になる。このため、気密封止性能が低下し、製品の品質
および信転性が低下することになる。

しかし、本実施例においては、前述した通り、ベース１
１にペレット１８が搭載される前に、低融点ガラス層１
５ａ、１５ｂが４４０°Ｃ以上に加熱されることにより
、ベース本体１２およびキャップ本体１７の表面にそれ
ぞれ完全に接着されているため、この封着工程における
加熱温度が軟化温度程度であっても、ベース本体１２お
よびキヤ、ブ本体１７の表面と封着層２２との間の接着
状態は安全かつ強力で、しかも、安定的に確保されるこ
とになる。

ところで、気密封止パッケージ２１が加熱後冷却すると
、多連リードフレームｌと低融点ガラス封着１１２２と
の熱膨張係数差により、リード９群に対してパッケージ
２１の径方向の引張または圧縮応力が加わる。当該応力
がそのまま、リード９群が接続されている各タイバー８
を通じて外枠３およびセクション枠４に伝達されると、
第１３図に示されているように、多連リードフレームｌ
全体が波を打ったように変形してしまうという問題点が
あることが、本発明者によって明らかにされた。多連リ
ードフレームｌについてこのような変形が発生すると、
後述するリード切断成形工程において、フィーダにおけ
る詰まり現象や、位置合わせ不良等が発生するため、リ
ード成形精度が低下してしまう。

本実施例においては、タイバー８を支持している支持部
５にスリット６が開設されることにより、タイバー８は
タイバー吊り部材７に支持されており、これにより、リ
ード９群の応力が外枠３およびセクション枠４にそのま
ま伝達されるのは阻止されるため、多連リードフレーム
ｌ全体が波を打ったように変形してしまう現象は防止さ
れることになる。

すなわち、リード９群によりタイバー８に引張応力が作
用すると、タイバー吊り部材７が第１４図に示されてい
るように変形することにより、この引張応力を実質的に
吸収することになるため、この応力が外枠３およびセク
ション枠４に伝達するのは防止されることになる。また
、リード９群によりタイバー８に圧縮応力が作用すると
、タイバー吊り部材７が第１５図に示されているように
変形することにより、この圧縮応力を実質的に吸収する
ことになるため、この応力が外枠３およびセフシラン枠
４に伝達するのは防止されることになる。

前述したようにして、気密封止パッケージ２１が成形さ
れた多連リードフレームｌは、第１６図に示されている
ようにはんだめっき処理工程において、全体的にはんだ
めっき被膜を被着される作業を実施される。

第１６図に示されているように、はんだめっき処理装置
３１ははんだめっき液３２を貯留するためのはんだ槽３
３と、めっき電源３４とを備えており、被めっき物とし
ての多連リードフレーム１はめっき液３２中に浸漬され
た状態において、電源３４によりめっき液３２との間に
通電されることにより、金属露出面全体にわたって電解
めっき被膜３５を形成される。このとき、各単位リード
フレーム２におけるリード９のアウタ部９ｂは端末にお
いて開放されているため、めっき被膜３５が先端面にも
完全に被着されることになる。

めっき被膜を被着された多連リードフレーム１は、第１
７図に示されているようにリード切断成形工程において
各単位リードフレーム毎に順次、第１８図に示されてい
るリード切断装置により、タイバー８を切り落された後
、第１９図に示されているリード成形装置により、第２
０図に示されているように、リード９のアウタ部９ｂを
バッドリード形状に屈曲成形される。

この工程で使用されるリード切断成形装置４０は第１７
図に示されているようにフィーダ４１を備えており、フ
ィーダ４Ｉは間欠送り装置（図示せず）により、被処理
物としての多連リードフレーム１を単位リードフレーム
２に対応するピッチをもって一方向に歩進送りするよう
に構成されている。フィーダ４１の一端部（以下、前端
部とする。）にはローダ４２が設備されており、ローダ
４２はラック等に収容された多連リードフレーム■をフ
ィーダ４１上に１枚宛払い出すように構成されている。

フィーダ４１の中間部にはリード切断装置４３が設備さ
れており、この装置は第１８図に示されているように構
成されている。フィーダ４１におけるリード切断装置４
３の片膝には、第１９図に示されているように構成され
ているリード成形装置４４がリード切断装置、４３と並
ぶように配されて設備されており、再装置４３と４４と
の間にはハンドラ４５が、リード切断装Ｗ４３において
多連リードフレーム１の外枠から切り離された中間製品
としてのＭＳＰＧ・１０部４７を保持してリード成形装
置４４に移載し得るように設備されている。また、フィ
ーダ４１の後端部にはアンローダ４６が設備されており
、このアンローダ４６はリード切断装置４３においてＭ
ＳＰＣ・１０部４７を切り抜かれた多連リードフレーム
ｌの残渣部品としての外枠部４日をフィーダ４１から順
次下して排出して行くように構成されている。

第１８図に示されているリード切断装置４３は下側取付
板５０および下側取付板６０を備えており、上側取付板
５０はシリンダ装置（図示せず）によって上下動される
ことにより、機台上に固設されている下側取付板６０に
対して接近、離反するように構成されている。両数付板
５０および６０にはホルダ５１および６１がそれぞれ固
定的に取り付けられており、両ホルダ５１および６１に
は上側押さえ型５２および下側押さえ型６２（以下、上
型５２および下型６２ということがある。

）が互いに心合わせされてそれぞれ保持されている。上
型５２および下型６２は互いにもなか合わせになる形状
にそれぞれ形成されており、上型５２と下型６２とは前
後左右の押さえ部５３と６３とによってリード９の根元
部を上下から押さえるように構成されている。また、上
型５２は後記する外枠押さえと同様に、ガイド５８およ
びスプリング５９により独立懸架されるように構成され
ている。

上側ホルダ５１には略くし歯形状（図示せず）に形成さ
れたパンチ５４が４組（左右の２組のみが図示されてい
る。以下、同じ、）、上型５２の前後左右脇においてリ
ード９群のピッチに対応するように配されて、垂直下向
きに固設されており、バンチ５４には剪断刃５６かくし
歯におけるエツジに配されて、後記する剪断ダイと協働
してタイバー８のり一ド９．９間に位置する部分（以下
、リード連結部片という、）を切り落とすように構成さ
れている。上側ホルダ５１には外枠押さえ５７がガイド
５８に摺動自在に嵌合されて上下動自在に支持されてお
り、外枠押さえ５７はスプリング５９により常時下方に
付勢された状態で独立懸架されるように構成されている
。このスプリング５９により、外枠押さえ５７はリード
フレームの外枠３を後記する剪断グイ上面との間で挟圧
して押さえるようになっている。

他方、下型６２には４＆Ｉｌの剪断グイ６６が押さえ部
６３の前後左右脇に配されて、リード形状の下面に沿う
形状に形成されており、剪断ダイ６６は前記パンチ５４
の剪断刃５６と協働してタイバー８のリード連結部片を
切り落とすように形成されている。

第１９図に示されているリード成形装置４４は下側取付
板７０および下側取付板８ｏを備えており、下側取付板
７０はシリンダ装置（図示せず）によって上下動される
ことにより、機台上に固設されている下側取付板８０に
対して接近、離反するように構成されている０両取付板
７ｏおよび８０にはホルダ７１および８１がそれぞれ固
定的に取り付けられており、両ホルダ７Ｉおよび８１に
は上側押さえ型７２および下側押さえ型８２（以下、上
型７２および下型８２ということがある。

）が互いに心合わせされてそれぞれ保持されている。上
型７２および下型８２は互いにもなか合わせになる形状
にそれぞれ形成されており、上型７２と下型８２とは左
右の押さえ部７３と８３とによってリード９の根元部を
上下から押さえるように構成されている。また、上型７
２はガイド７８およびスプリング７９により独立懸架さ
れるように構成されている。

上側ホルダ７１には成形ロール７４が４＆ｆｌ、上型７
２の前後左右脇においてリード９群に対応するように垂
直下向きに配されて、回転自在に支持されており、この
ロール７４は後記する成形グイと協働してリード９を略
垂直下向きに屈曲成形し得るように構成されている。

他方、下型８２には一対の成形グイ８４が押さえ部８３
の前後左右脇に配されて、成形後におけるリードアウタ
部９ｂの下面に沿う形状に形成されている。

次に作用を説明する。

前述したように、はんだめっき処理された多連リードフ
レームは複数枚宛、ラック等に収容されてリード切断成
形装置４０のローダ４２に供給される。ローダ４２に送
給された多連リードフレームｌはローダ４２によりラッ
ク等から１枚宛、フィーダ４１上に順次払い出されて行
く、フィーダ４１に払い出された多連リードフレーム１
はフィーダ４１により単位リードフレーム２．２間の間
隔をもって１ピッチ宛歩進送りされる。

そして、フィーダ４１上を歩進送りされる多連リードフ
レーム１は単位リードフレーム２をリード切断装置４３
に順次供給されて行く、多連リードフレーム１は前述し
た通り、変形されていないため、この歩進送り中、詰ま
り現象が発生することはない。

ここで、リード切断装置についての作用を説明する。

第１８図に示されているように、多連リードフレームｌ
についての歩進送りにより下型６２に単位リードフレー
ム２が凹部にパッケージ２１を落とし込まれるようにさ
れてセットされる。これにより、リード９の根本部が下
型６２の押さえ部６３に当接する。

次ぎに、シリンダ装置により上側取付板５ｏが下降され
、上型５２および外枠押さえ５７が下型６２にスプリン
グ５９の付勢力により合わせられる。これにより、上型
５２の押さえ部５３と下型６２の押さえ部６３との間で
リード９の根本部が挟圧されて固定される。また、外枠
押さえ５７と剪断ダイ６６上面との間で外枠３が挟圧さ
れて固定される。

その後、上側取付板５０がさらに下降されて行くと、パ
ンチ５４が下降されて行く、このとき、上型５２および
外枠押さえ５７はスプリング５９が圧縮変形されるため
、下型６２および剪断ダイ６６に押圧される。パンチ５
４の下降に伴って、パンチ５４の剪断刃５６と剪断ダイ
６６との協働による剪断により、タイバー８のリード連
結部片群がリード９群から切り落とされる。

パンチ５４が所定のストロークを終了すると、パンチ５
４は上側取付板５０により上昇され、元の待機状態まで
戻される。

リード切断装置４３において、切断が終了し、上側取付
板５０が上昇すると、多連リードフレーム１の外枠３か
ら切り離された中間製品であるＭＳＰＧ・１０部４７は
、下型６２上からリード成形装置４４における下型８２
上へハンドラ４５により移載される。

ＭＳＰＣ・１０部４７がリード成形装置４４に移載され
ると、フィーダ４１により多連リードフレームｌが単位
リードフレーム２の１ピッチ分だけ歩進送りされ、次段
の単位リードフレーム２について前記した切断作業が実
施される。以降、各単位リードフレーム２について切断
作業が繰り返されて行く。

そして、全ての単位リードフレーム２についての切断作
業が終了した多連リードフレームｌの残渣としての外枠
部４８は、アンローダ４６においてフィーダ４１上から
下ろされ所定の場合に回収される。

一方、リード成形装置４４に供給されたＭＳＰＧ・１０
部４７はこの装置によりリード成形作業を実施される。

ここで、リード成形装置４４についての作用を説明する
。

第１９図に示されているように、下型８２にＭＳＰＣ・
１０部４７が凹部にパッケージ２１を落とし込むように
してセットされる。これにより、リード９の根本部が下
型８２の押さえ部８３に当接する。

次ぎに、シリンダ装置により上側取付板７０が下降され
、上型７２が下型８２にスプリング７９の付勢力により
合わせられる。これにより、上型７２の押さえ部７３と
下型８２の押さえ部８３との間で被屈曲部としてのり一
ド９の根本部が挟圧されて固定される。

その後、上側取付板７０がさらに下降されて行（と、成
形ロール７４が下降されて行く、このとき、上型７２は
スプリング７９が圧縮変形されるため、下型８２に押圧
される。

さらに、成形ロール７４が成形ダイ８４に対して下降さ
れると、リード９のアウタ部９ｂはロール７４の下降に
伴って成形ダイ８４に押しつけられることにより、この
成形ダイ８４に倣うように屈曲されて、第２０図に示さ
れているように所望のバッドリード形状に成形される。

成形ロール７４が所定のストロークを終了すると、ロー
ル７４は上昇され、元の待機状態まで戻される。その後
、成形済のＩＣは下型８２がら取り外され、次工程に送
給されて行く。

前述した通り、多連リードフレーム１は波打つように変
形してしまうのをスリントロを開設されることにより防
止されているため、前記リードの切断および成形作業に
おいて上型と下型との間で精密に位置決めされることに
なり、その結果、当該作業が情度よ〈実施されることに
なる。

このようにして、リードの切断成形作業を最終工程にお
いて実施することにより、多連リードフレームの形態に
おいて突出部分を発生させなくて済むため、多連リード
フレームの取扱性が良好になるとともに、ポンディング
装置やリード切断成形装置等における搬送路および治具
の構造等を簡単化することができる。

ところで、前記リードの切断作業において、被切断部で
あるタイバー８がリード９のアウタ部９ｂにおける根元
部に配置されていた場合、当該タイバーのリード連結部
片切断に伴う引張力がリード９群を通じて封着ＪＷ２２
に作用することにより、脆弱な低融点ガラスからなる封
着７１２２が損傷される危惧がある。

また、前記リードの成形作業において、被屈曲箇所にタ
イバー８の残痕部８Ａがあると、当該タイバー残痕部８
Ａの屈曲強度が高いため、成形ロールとダイとの協働に
よる屈曲に伴う応力がリード９群を通じて封着層２２に
作用することにより、脆弱な低融点ガラスからなる封着
層２２が損傷される危惧がある。ちなみに、タイバー残
痕部８Ａはリード９の内側に切り口が喰い込むことによ
り、リード９が細って通電抵抗が高くなるのを回避する
ため、リード９の外側に突出するように設定されている
。その結果、タイバー残痕部８Ａにおける屈曲強度は大
きくなる。

しかし、本実施例においては、タイバー８のリード９群
に対する結合位置がリード９のアウタ部９ｂにおける根
元から離間され、しかも、屈曲成形箇所よりも先端寄り
に配設されているため、前記リードの切断および成形作
業において、封着層２２が損傷されることはない。

すなわち、タイバー８がリード９の根元部から充分離間
されていることにより、切断時に伴う引張力がリード９
群を通じて封着層２２に加わることは抑制されるため、
脆弱な低融点ガラスからなる封着層２２であっても、当
該引張力によって損傷されることはない。

また、タイバー８が被屈曲箇所から離間されていること
により、曲げ強度の高いタイバー残痕部８Ａについて屈
曲加工による成形を施さなくて済むため、当該屈曲加工
に伴う応力がリード９群を通じて封着層２２に加わるこ
とは抑制される。したがって、脆弱な低融点ガラス層か
らなる封着層２２であっても、当該応力によって損傷さ
れることはない。

前述のようにして製造されたＭＳＰＣ・１ｃは第２１図
および第２２図に示されているようにプリント配線基板
に実装される。

第２１図および第２２図において、プリント配線基板９
１にはランド９２が複数個、実装対象物となるＭＳＰＧ
−ＩＣ９０における各リード９に対応するように配され
て、はんだ材料を用いて略長方形の薄板形状に形成され
ており、このランド９２群にこのＭＳＰＣ−ＩＣ９０の
リード９群がそれぞれ整合されて当接されているととも
に、各リード９とランド９２とがリフローはんだ処理に
より形成されたはんだ盛り層９３によって電気的かつ機
械的に接続されている。

そして、各リード９がランド９２にリフローはんだ処理
される際、リード９の下端部にめっき被膜３５が完全な
状態で被着されているため、リード９ははんだ盛り層９
３によって確実に接続されることになる。したがって、
このＭＳＰＣ−ＩＣ９０についてのはんだ付は作業の自
動化を促進させることができる。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

（１）ペレットかベースに組み付けられる前に、ベース
およびキャップに形成された低融点ガラス層を融点以上
に加熱しておくことにより、予め、低融点ガラス層とベ
ースおよびキャップ表面とを完全、かつ、安定的に接着
させておくことができるため、封着工程における加熱温
度を低く設定することにより、所期の封着性能を確保し
ながら、ベースに組み付けられたペレットに対する熱ス
トレスを抑制することができ、製品の品質および信頼性
を高めることができる。

（２）外枠とセフシラン枠との接続部に支持部を形成す
るとともに、この支持部にスリットを開設してタイバー
吊り部材を形成し、このタイバー吊り部材にリード群を
保持したタイバーを吊持させることにより、リード群に
対する熱ストレスによる応力がタイバーに作用した際に
、タイバー吊り部材が変形することにより、この応力を
吸収することができるため、多連リードフレームが熱ス
トレスにより変形するのを防止することができる。

（３）タイバーのリード群に対する結合位置をリード先
端寄りに配設することにより、リード切断および成形時
にリード群を通じて封着層に加わる応力を抑制すること
ができるため、当該応力により脆弱な低融点ガラス層か
らなる封着層が損傷されるのを防止することができる。

（４）　　リード途中に配設されたタイバーによりリー
ド群を保持することにより、リードの先端を外枠および
セクシ四ン枠から切り離すことができるため、リード先
端まではんだめっき被膜を完全に被着することができ、
その結果、バッドリード形パッケージＩＣにおける実装
状態を完全化させることができる。

（５）　　リードの切断成形作業を最終工程において実
施することにより、多連リードフレームの形態において
突出部分を発生させなくて済むため、多連リードフレー
ムの取扱性が良好になるとともに、ボンディング装置や
リード切断成形装置等における搬送路および治具の構造
等を簡単化することができる。

（６）気密封止パッケージを多連リードフレームの形態
で取り扱って製造を進行させて行くことにより、信幀性
の高い気密封止パッケージを備えた半導体装置の製造に
ついて作業能率を高め、その生産性を高めることができ
るため、気密封止パッケージを備えた半導体装置のコス
トを低減化することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前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。

例えば、４４０°Ｃ以上の高温度で低融点ガラスをセラ
ミック表面に接着させる工程は、−層の低融点ガラスを
セラミック表面に塗布した後、高温加熱処理して接着さ
せる方法を使用するに限らず、第２図に示されている方
法を使用してもよい。

すなわち、第１層の低融点ガラスが塗布されたら、４４
０℃以上で高温加熱処理されてセラミック表面への接着
処理が施され、第１低融点ガラス層１５Ａが形成される
。その後、第２低融点ガラス層１５Ｂが通常の加熱処理
により形成される。

この複数のガラス層により所望の厚さの低融点ガラス層
が形成される。この方法による場合、第２低融点ガラス
層１５Ｂは従来と同等の状態を維持しているため、封着
処理工程において、従来通りの状態が創り出されること
になる。

低融点ガラス層を形成するための材料としては前記した
非結晶ガラスに限らず、他の非結晶ガラスや結晶ガラス
等を用いてもよい。

また、ベースおよびキャップを形成するための材料とし
ては、アルミナセラミックに限らず、ムライト、窒化ア
ルミニニウム、炭化シリコンセラミック、さらには、エ
ポキシ樹脂等を用いてもよい。

ボンダビリティ−を高めるための被膜はアルミニニウム
蒸＠膜により構成するに限らず、アルミニニウム箔をク
ラッドして形成してもよいし、他の材料をめっき処理等
のような適当な手段により被着してもよい。

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樹脂封止形ＭＳＰＧ
・ＩＣ１およびその製造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、低融点ガラ
ス封着層による気密封止形パッケージを備えているＩＣ
等のような半導体装置全般に適用することができる。

〔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ＷＩ巾に説明すれば、次の通りである
。

多連リードフレームにおける各単位リードフレームに支
持部を形成するとともに、この支持部にリード群結合部
材を形成し、さらに、この支持部のリード群結合部材の
内側にスリットを開設することにより、気密封止パッケ
ージの封着部形成時の加熱によって応力がリード群を通
じてリード群結合部材に作用した際に、スリットが変形
することにより、この応力を吸収することができるため
、多連リードフレームが材料の熱膨張係数差による応力
により変形されてしまうのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるＭＳＰＧ・ＩＣを示す
一部切断正面図、 第２図〜第２０図は本発明の一実施例であるＭＳＰＧ・
ＩＣの製造方法を示すものであり、第２図はそれに使用
される多連リードフレームを示す一部省略平面図、 第３図および第４図は同じくベースを示す平面図および
正面断面図、 第５図および第６図は同じくキャップを示す底面図およ
び正面断面図、 第７図および第８図はベースとリードフレームとの組付
後を示す拡大部分平面図および正面断面図、 第９図および第１０図はペレットおよびワイヤボンディ
ング後を示す拡大部分平面図および拡大部分正面断面図
、 第１１図および第１２図は気密封止形パッケージ成形後
の多連リードフレームを示す一部省略正面断面図および
平面図、 第１３図、第１４図および第１５図はその作用を説明す
るための各説明図、 第１６図ははんだめっき処理工程を示す一部省略正面断
面図、 第１７図はリード切断成形装置を示す一部省略概略平面
図、 第１８図はそのリード切断装置を示す縦断面図、第１９
図はそのリード成形装置を示す縦断面図、第２０図はそ
のリード成形後の要部を示す拡大部分斜視図、 第２１図はこの半導体装置の製造方法で得られたＭＳＰ
Ｃ・ＩＣの実装状態を示す一部省略一部切断斜視図、 第２２図はその一部省略拡大縦断面図である。 第２３図は（ａ）、（ハ）は低融点ガラス層接着方法の
変形例を示す各正面断面図である。 ｌ・・・多連リードフレーム、２・・・単位リードフレ
ーム、３・・・外枠、４・・・セクション枠、５・・・
タイバー支持部、６・・・スリント、７・・・タイバー
吊り部材、８・・・タイバー（リード群結合部材）、９
・・・リード、９ａ・・・インナ部、９ｂ・・・アウタ
部、１１・・・ベース、１２・・・ベース本体、１３ａ
、１３ｂ・・・キャビティー凹所、１４・・・ボンディ
ング床、１５ａ、１５ｂ・・・低融点ガラス層、１５Ａ
・・・第１低融点ガラス層、１５Ｂ・・・第２低融点ガ
ラス層、１６・・・キャップ、１７・・・キャップ本体
、１８・・・ペレット、１９・・・ボンディング層、２
０・・・ワイヤ、２１・・・気密封止パッケージ、２２
・・・封着層、３１・・・はんだめっき処理装置、３２
・・・めっき液、３３・・・はんだ槽、３４・・・めっ
き電源、４０・・・リード切断成形装置、４１・・・フ
ィーダ、４２・・・ローダ、４３・・・リード切断装置
、４４・・・リード成形装置、４５・・・ハンドラ、４
６・・・アンローダ、４７・・・ＭＳＰＣ・ＩＣ部（中
間製品）、４８・・・外枠部（残渣部）、５０．６０．
７０．８０・・・取付板、５１．６１．７１．８１・・
・ホルダ、５２．６２．７２．８２・・・押さえ型、５
３．６３．７３．８３・・・押さえ部、５４・・・パン
チ、６６・・・剪断ダイ、５６・・・剪断刃、５７・・
・外枠押さえ、５８．７日・・・ガイド、５９．７９・
・・スプリング、７４・・・成形ロール、８４・・・成
形グイ、９０・・・ＭＳＰＧ・ＩＣ（半導体装置）、９
１・・・プリント配線基板、９２・・・ランド、９３・
・・はんだ盛り層。 代理人　弁理士　　梶　　原　　辰　　也第３［ＺＩ 第４図　　　　１４　　１５ａ 第６図　　　１７　１３ｂ １λｂ 第８０ ］１　　］ｌ 第１０図 ？ 第１１図 第１３１！１ 第１６図 第１７図 第２２図 １ｉｉ２３図 （ａ） １′２ （ｂ） 、！５Ａ　　　１５Ｂ 蚕固ま固更コ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数本のリードを備えた単位リードフレームが複数
   並設されており、各リードフレームにおいてはリード群
   を互いに結合した結合部材が外枠の支持部に接続されて
   いるとともに、この支持部にはスリットが開設されてい
   る多連リードフレームが準備される工程と、半導体ペレ
   ットを組み付けられたベースと、このベースを被覆する
   キャップとが互いに合わされた状態で、前記多連リード
   フレームの各単位リードフレームにそれぞれ接合され、
   このベースとキャップとの合わせ面間に低融点ガラスか
   らなる封着層が形成されて前記ペレットを気密封止する
   パッケージが形成される工程とを備えており、前記パッ
   ケージ形成工程において、多連リードフレームに作用す
   る不正な応力が前記スリットの変形により吸収されるよ
   うにしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 ２、単位リードフレームの支持部が、斜めに切り欠かれ
   ているとともに、この支持部の傾斜辺に一対の結合部材
   が互いに直交する方向に配されてそれぞれ接続されてお
   り、スリットが両結合部材の内側において傾斜辺に沿う
   ように開設されている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の製造方法。 ３、リード群の先端が、開放されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。