JPH07147293A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体チップを搭載する搭載面上に半田材に
より半導体チップを搭載して形成する半導体装置の製造
方法において、半導体チップの搭載位置のばらつきを簡
明な手段で防止した技術を提供する。 【構成】 半導体チップ１を搭載する搭載面１２上に半
田材を供給した後、ケガキ手段により該半田材を区画し
て、半導体チップにほぼ対応する搭載領域の半田材１２
ａをその他の部分の半田材１２ｂと不連続にして独立さ
せ、該独立させた半田材により半導体チップを搭載する
ことにより、半田材が搭載領域より大きい場合に生ずる
半導体チップの搭載位置のばらつきをなくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関する。特に、半導体チップを搭載する搭載面上に半
田材により半導体チップを搭載して形成する半導体装置
の製造方法において、半導体チップが搭載される搭載面
における半導体チップの搭載位置のばらつきを抑制する
ようにした半導体装置の製造方法を提供するものであ
る。

【０００２】

【発明の概要】本発明は、半導体チップを搭載する搭載
面上に半田材により半導体チップを搭載して形成する半
導体装置の製造方法において、半導体チップを搭載する
搭載面上に半田材を供給した後、ケガキ手段により該半
田材を区画して、半導体チップにほぼ対応する搭載領域
の半田材をその他の部分の半田材と不連続にして独立さ
せ、該独立させた半田材により半導体チップを搭載する
ことにより、半田材が搭載領域より大きい場合に生ずる
半導体チップの搭載位置のばらつきをなくすようにした
ものである。

【０００３】

【従来の技術】従来より半導体チップを半田材を用いて
搭載することが行われている。例えば半導体装置の組立
てダイボンド工程において、ヒートシンクや、サブマウ
ント部に半導体チップを半田材により搭載することが行
われている。これは、半導体レーザー装置においてよく
みられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】一般に、上記のよう
にヒートシンクやサブマウント部に半田材により半導体
チップを搭載しようとする場合、半田面は搭載すべき半
導体チップのサイズに対して、大きいのが普通である。

【０００５】例えば、図９に示すのは、レーザ半導体な
どの半導体チップを搭載するヒートシンク１０である
が、該ヒートシンク１０の半導体チップを搭載すべき搭
載面１２の内、半導体チップを実際に搭載する搭載領域
１３（特に斜線を施して示す）は、半導体チップの大き
さに対応して、図示の如く搭載面１２の全体からみると
極めて小さい。

【０００６】このため、半導体チップを半田材により取
付けようとする場合、半田材は搭載面１２の全体に付着
するので、半導体チップを搭載領域１３に正確に搭載し
ようとしても、半田量のバラツキや表面張力の作用によ
り、所定の位置からずれてしまうことがある。

【０００７】即ち、一般に半導体チップ１の搭載に当た
っては、スズ半田等の半田材を搭載面１２に蒸着し、図
１０に示すように半導体チップ１を載せ、加熱して半田
材を溶融して、半導体チップ１を搭載領域１３に半田付
けする。ところが、半田材は図１０に細点を付して示す
ように、搭載面１２の全面に付着しているので、溶融し
た半田材による毛細管現象や表面張力の作用により、半
導体チップが所定位置からずれることがある。例えば、
溶融した半田材が、半導体チップ１の裏面の材料、例え
ば金の作用で吸い上げられるような形になり、これによ
り位置ずれが生じたり、溶融した半田材の表面張力によ
り半導体チップ１が中央にずれたりすることがある。こ
の結果、半導体チップ１の搭載位置にばらつきが生じる
という問題がある。

【０００８】半導体チップ１が例えば図１０の矢印Ａの
如く図の上方にずれると、放熱が悪くなる等の問題が生
じ、矢印Ｂの如く図の下方にずれると、半導体チップが
レーザ半導体の場合など、反射等での広がりにより所望
の集光がなされず、適正に作動できなくなることがあ
る。

【０００９】従来は、かかるずれを防止したい場合、半
導体チップをおさえる手段を別に設けておくか、あるい
はシリコンをサブマウントに使うなどのことが行われて
いるが、いずれも完全にばらつきを解決することはでき
ないし、手間や装置などが煩雑になって、抜本的な解決
にはならない。

【００１０】一方、実開昭５９−１４５０５５号公報に
は、半田材の這い上がりによるショート防止を目的とし
て、また実開昭６２−１４２８６５号公報には、半田の
広がり防止を目的として、溝を形成した後に半田材を形
成する技術が開示されているが、これを適用して、溝に
より半導体チップの搭載領域を区画しようとすると、搭
載面に溝加工を予め施すという煩雑な工程を要し、手間
や装置が上記従来のずれ防止より更に一層煩瑣になって
しまって、実用的でない。とりわけ、ヒートシンクへ精
密に溝加工を行おうとすると、その工程はきわめて困難
である。

【００１１】本発明は上記問題点を解決して、半導体チ
ップの搭載位置のばらつきを簡明な手段で防止した半導
体装置の製造方法を提供せんとするものである。

【００１２】

【問題点を解決するための手段】上記問題点を解決する
ため、本発明は、半導体チップを搭載する搭載面上に半
田材により半導体チップを搭載して形成する半導体装置
の製造方法において、半導体チップを搭載する搭載面上
に半田材を供給した後、ケガキ手段により該半田材を区
画して、半導体チップにほぼ対応する搭載領域の半田材
をその他の部分の半田材と不連続にして独立させ、該独
立させた半田材により半導体チップを搭載する技術手段
を採る。

【００１３】

【作用】上記のような構成であるから、本発明において
は、半導体チップにほぼ対応する搭載領域に、その領域
で半田材が独立して存在する部分が形成され、ここで半
田付けがなされるので、半田材を有する面が大きすぎる
ことに伴う従来の上記のような問題点は解決される。

【００１４】かつ、この搭載領域の区画は、半田材を供
給した後に、ケガキ手段によってケガくことにより行う
ので、柔らかい半田上にわずかに溝を形成するのみで半
田の区画ができ、その操作は容易である。かつ半田を溶
解させて半導体チップを接着させるとき、独立した各領
域、特に半導体チップ搭載領域で半田が独立してその半
田の表面張力によりきれいに領域がわかれ、良好に半導
体チップを接着できる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例について説明する。

【００１６】図１〜図８を参照して、本発明の一実施例
を説明する。この例は、特に、本発明を半導体レーザー
装置に適用したものである。

【００１７】図１に示すように、本実施例においては、
ヒートシンク１０の半導体チップ搭載面１２上の所定の
領域、つまり該搭載面１２の上部中央の搭載領域１３
（斜線を付して示す）に半導体チップを搭載するもので
ある。

【００１８】本実施例においては、上記搭載面１２の全
面に半田材を供給し、ケガキ手段により該半田材を区画
する。図１中、符号２で示すのがケガキにより形成され
たケガキ線である。ケガキ手段による区画により、半導
体チップにほぼ対応する搭載領域１３にあたる部分の半
田材１２ａを、その他の部分の半田材１２ｂと不連続に
独立させる。この半田材１２ａにより半導体チップを半
田付けする。

【００１９】従って、半田付けに供される半田は、半導
体チップをに対して過大にはならず、よって半田材の表
面張力等による位置ずれの問題は生じない。

【００２０】図１の例では、ケガキ手段により搭載面１
２を上下に２分割して区画したが、図２に示すように、
ケガキ手段によりケガキ線を横方向の１本２１及び縦方
向の２本２２，２３の３本形成するようにして、丁度半
導体チップに対応する搭載領域１３のみの半田材１２ａ
を独立させるようにしてもよい。図２の構造であると、
ケガキを行う手間は図１の構造より多くなるが、搭載に
用いる部分の半田材１２ａを半導体チップの大きさにほ
ぼ対応させることができるので、半田付け位置のばらつ
きの防止の効果は大きい。なお図２は、サブマウント材
１０’に半導体チップを搭載するようにした例である。

【００２１】本実施例は、例えば図３に示すレーザモニ
タ装置として用いることができる。図中、１０はヒート
シンクであり、ここに半導体チップ１であるレーザ半導
体素子が搭載されている。３はウィンドウキャップであ
り、ここにはレーザ光を透過するウィンドウ３１が形成
されている。４はフォトディテクタであり、レーザディ
テクタである半導体チップ１をモニタしている。５は支
持体をなすステムであり、５１，５２はワイヤボンディ
ングである。

【００２２】ケガキ手段としては、図４、図５に示すも
のを用いることができる。図４に示すのは、ケガキ用の
刃６が、これを支持する支持体６１と一体化構造になっ
ているもので、ヒートシンク１０のエッジｃの基準で、
図示の寸法ａの位置でケガキを容易に行うことができ
る。寸法ｂはヒートシンク１０の搭載面を有する部分の
幅である。図５に示すのは、刃６をブロック６２に押し
当てながらケガキを行うものである。これによると、他
の部分の精度に関係なく、図示ａの幅で精度良くケガキ
を行うことができる。

【００２３】ケガキ用の刃６としては、図６（ａ）
（ｂ）に示すような、切刃角度３０゜のものを用いるこ
とができる。

【００２４】ケガキを行うには、図７の装置６３を用
い、図８に示すようにケガキ用の刃６を支持して、所望
のケガキを達成できる。

【００２５】上記実施例は、半導体チップの搭載位置
や、半田厚等を厳密にコントロールする必要のある装置
に、有効に利用することができる。かかる厳密なコント
ロールを要するものとして、例えばハイパワーレーザ装
置などがあり、このようなものに本発明は有効である。

【００２６】

【発明の効果】上述の如く、本発明の半導体装置の製造
方法は、半導体チップの搭載位置のばらつきを簡便な手
法によって防止できるという効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部斜視図である。

【図２】この例の変形例の要部斜視図である。

【図３】この実施例をレーザモニタ装置に適用した場合
の構成図である。

【図４】この実施例に用いることができるケガキ手段の
例を示す図である。

【図５】この実施例に用いることができるケガキ手段の
例を示す図である。

【図６】ケガキ刃の例を示す。

【図７】ケガキ装置の例を示す図である。

【図８】ケガキ装置の例を示す図である。

【図９】従来例を示す図である。

【図10】従来技術の問題点を説明する図である。

【符号の説明】

１ 半導体チップ １２ 半導体チップ搭載面 １３ 搭載領域 ２，２１〜２３ ケガキ部分（ケガキ線） ７ 溝 １２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３’ 半田材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪井 邦夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 川内 武人 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体チップを搭載する搭載面上に半田材
   により半導体チップを搭載して形成する半導体装置の製
   造方法において、 半導体チップを搭載する搭載面上に半田材を供給した
   後、ケガキ手段により該半田材を区画して、半導体チッ
   プにほぼ対応する搭載領域の半田材をその他の部分の半
   田材と不連続にして独立させ、該独立させた半田材によ
   り半導体チップを搭載することを特徴とする半導体装置
   の製造方法。