JPH08172151A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リード端子間の電気的ショートを防止するこ
とにより、歩留まりの向上し得る複数端子型の半導体装
置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、上面に複数の電極部を形成した半
導体チップと、該半導体チップの下面に接続した下面側
リード端子と、前記複数の電極部のそれぞれに半田を介
して接続した複数の上面側リード端子と、前記半導体チ
ップを覆うモールド部とを備えた半導体装置であって、
前記複数の上面側リード端子間を、非半田付着性であり
且つ絶縁性の樹脂体で一体的に接続したことを特徴とす
る半導体装置を特徴とする半導体装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リード端子に形成され
たアイランド部に半導体チップを半田を介して接続する
といった構造を有するトランジスタ、ダイオード等の半
導体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体チップをエポキシ樹脂等
からなるモールド部により覆い、該モールド部より複数
のリード端子が突出するタイプの半導体装置は、例え
ば、３端子型のダイオードを例にとり、図７を参照しつ
つ説明すると、次のような構造を有する。

【０００３】すなわち、このダイオードは、第１リード
端子３１の先端に設けられたアイランド部３２上に、半
導体チップ３３をダイボンディングし、この半導体チッ
プ３３上面に設けられた２つの電極部３４、３５と、こ
れらに対応する第２リード端子３６および第３リード端
子３７との間を、金線等の細い金属線３８によるワイヤ
ボンディングにてそれぞれ電気的に接続したのち、半導
体チップ３３の部分をモールド部３９にてパッケージす
るといった構造を有する。

【０００４】上記アイランド部３２と半導体チップ３３
との間には、半田４０が介在している。この半田４０
は、上記半導体チップ３３のダイボンディングの後に、
加熱炉に送り込まれる等して半田４０の融点以上の温度
下に加熱されることにより溶融されて、アイランド部３
２および半導体チップ３３と各々合金化接合される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半田４
０は、上記合金化時において、一旦溶融されてペースト
状態となった後に、その内部へ収縮する方向に不均一に
流動しつつ固化するので、この流動にともなって半田４
０上の半導体チップ３３を移動させてしまう場合があ
る。この場合、半導体チップ３３は、アイランド部３２
上において、図８（ａ）に示すような回転方向への位置
ずれを起こしたり、図８（ｂ）に示すような横方向への
位置ずれを起こしたりして、該アイランド部３２上にお
ける位置精度が悪くなる。このような位置ずれを起こし
た半導体チップ３３の各電極部３４、３５に対して、ワ
イヤ３８を的確にボンディングすることは難しく、場合
によっては図８（ｃ）に示すように、ワイヤ３８と各電
極部３４、３５との接続面積が小さくなって、その接続
部分での電気抵抗値が大きくなってしまい電気的特性を
悪化させてしまうことがある外、ワイヤ３８と各電極部
３４、３５との未接続を引き起こすこともある。

【０００６】本発明は、以上のような状況下で考え出さ
れたもので、アイランド部上の半導体チップのボンディ
ング位置をより高精度に維持し、電気的特性の安定した
より信頼性の高い半導体装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、上面に複数の電極部を形成した半導体チッ
プと、先端にアイランド部を有し且つ該アイランド部に
前記半導体チップの下面を半田を介して接続した下面側
リード端子と、前記各電極部のそれぞれに接続した複数
の上面側リード端子と、前記半導体チップ、前記下面側
リード端子および前記複数の上面側リード端子を覆うモ
ールド部とを備えた半導体装置において、前記半導体チ
ップの対角方向の２つの隅角部と前記アイランド部との
間にそれぞれ前記半田を設けたことを特徴とする半導体
装置を提供するものである。

【０００８】

【発明の作用及び効果】本発明の半導体装置によれば、
半導体チップの対角方向の２つの隅角部とアイランド部
との間にそれぞれ半田を設けたので、各隅角部における
半田は、半導体チップおよびアイランド部に接続される
際に、一旦溶融された後にそれぞれの内部へ収縮する方
向に流動して、各半田上に跨った状態の半導体チップを
互いに引き合うような状態で固化する。この半導体チッ
プを互いに引き合う力は、各半田においてそれぞれの内
部に収縮する方向に不均一に流動して半田上の半導体チ
ップを移動させようとする力を抑制することになる。こ
のため、半導体チップは、アイランド部上で非常に移動
しにくい状態になる。

【０００９】従って、本発明の半導体装置によれば、ア
イランド部上での半導体チップの接続位置をより高精度
に保てることが可能となり、これにともなって半導体チ
ップに形成された電極部に対するワイヤの接続状態はよ
り良好になる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、半導体装置とし
て３端子型のダイオードを例にとり、図１乃至図４を参
照しつつ説明するが、本発明がこれに限定されることは
ない。図１は、３端子型のダイオードを示す要部斜視図
である。

【００１１】図１を参照しつつ説明すると、このダイオ
ードは、上面に２つの突起状の電極部１、２を形成した
半導体チップ３と、先端にアイランド部４を有し且つこ
のアイランド部４上に半導体チップ３の下面を半田５を
介して接続した第１リード端子６（下面側リード端子）
と、この第１リード端子６に対向し且つ互いに略平行に
配置された第２リード端子７および第３リード端子８
（上面側リード端子）と、第２リード端子７の先端と電
極部１との間および第３リード端子８の先端と電極部２
との間をそれぞれ従来からのワイヤボンディング方法に
より電気的に接続させた金からなるワイヤ９と、半導体
チップ３、第１乃至第３リード端子６、７、８およびワ
イヤ９を覆うエポキシ樹脂からなるモールド部１０とを
備えたものである。

【００１２】上記半田５は、半導体チップ３の対角方向
の２つの隅角部とアイランド部４との間のそれぞれ２つ
の部位に設けられており、図２に示すように、半導体チ
ップ３の隅角部を中心として直径２ｍｍ程度の平面視略
円形状に形成されており、また、その厚み寸法０．１ｍ
ｍ程度となっている。また、この半田５は、Ｓｎ、Ｐｂ
等を含むものであり、従来から用いられているものであ
る。

【００１３】上記モールド部１０には、その両側面の一
方から第１リード端子６が突出し、他方から第２および
第３リード端子７、８が突出している。尚、上記第１乃
至第３リード端子６、７、８は、鉄からなるものであ
り、また、電極部１、２は、銀等からなるものである。
このような構造を有するダイオードは、例えば次のよう
な方法で製造される。

【００１４】本実施例では、図３に示すような、鉄から
なる金属板より打ち抜いた長尺帯状のリードフレーム１
１を用いる。このリードフレーム１１には、その長さ方
向に沿う左右両縁部に、サイドフレーム１２、１３が形
成されている。サイドフレーム１２には、先端にアイラ
ンド部４を備えた第１リード端子部１４が、また、サイ
ドフレーム１３には、互いに略平行な第２リード端子部
１５および第３リード端子部１６が、それぞれ内向きに
突出し且つ対向するように一体的に形成されている。

【００１５】このようなリードフレーム１１をその長手
方向に移送する途次において、まず、ペースト状の半田
５を、アイランド部４上面における図４に示す位置に２
カ所塗布する。上記半田５の塗布は、従来から用いられ
ているダイボンディング方法により行われる。具体的に
は、シリンジ１７内に真空状態で収納されたペースト状
の半田５を、シリンジ１７内に空気圧を送入してシリン
ジ１７の先端に接続されたニードル１８から吐出するこ
とにより、アイランド部４上の図４に示すような２つの
部位に塗布される。また、シリンジ１７は、これを移動
させる制御モータ（図示せず）により、アイランド部４
の角部１７を基準位置として予め決められた該アイラン
ド部４上の所望位置へと移動される。

【００１６】その後に、半導体チップ３を、その下面に
おける対角方向の２つの隅角部が上記各半田５にそれぞ
れ接続するようにアイランド部４上に載置する。次に、
リードフレーム１１を加熱炉（図示せず）に送り込む等
することにより、半田の融点よりも高い温度に加熱す
る。すると、この加熱により、上記半田５は、溶融して
半導体チップ３とアイランド部４との双方に合金化接合
することになる。

【００１７】このとき、半導体チップ３は、溶融状態の
各半田５上で非常にその載置状態が不安定になる。しか
し、このダイオードによれば、半導体チップ３の対角方
向の２つの隅角部とアイランド部４との間の２つの部位
にそれぞれ半田５を設けているので、各隅角部における
半田５は、溶融された後にそれぞれ内部へ収縮する方向
に流動して各半田５上に跨った状態の半導体チップ３を
互いに引き合うような状態で固化される。この半導体チ
ップ３を互いに引き合う力は、各半田５においてそれぞ
れの内部に収縮する方向に不均一に流動して該半田５上
の半導体チップ３を移動させようとする力を抑制するこ
とになる。このため、半導体チップ３は、アイランド部
４上で非常に移動しにくい状態になる。

【００１８】従って、このダイオードによれば、アイラ
ンド部４上での半導体チップ３の接続位置のずれを低減
することが可能となる。次いで、リードフレーム１１を
加熱炉から取り出した後に、半導体チップ３の電極部
１、２と第２および第３リード端子１５、１６との間と
を従来からのワイヤボンディング方法により、ワイヤ９
にて電気的に接続される。

【００１９】このとき、半導体チップ３は、アイランド
部４上での接続位置が高精度に保たれているので、半導
体チップ３に形成された電極部１、２に対するワイヤ９
の接続状態はより良好になる。さらに、上記工程を経た
後に、リードフレーム１１を、従来から用いられるモー
ルド金型（図示せず）間に移送して、半導体チップ３を
覆うように図１に示すような形状のモールド部１０を成
形し、さらに、これも従来から用いられる打ち抜き成形
用の成形金型により、モールド部１０から突出する第１
乃至第３リード端子部１４、１５、１６を分断して、図
１に示すようなダイオードを得るのである。

【００２０】本実施例においては、半田５は、半導体チ
ップ３の隅角部を中心とした直径ｍｍ程度の平面視略円
形状に塗布形成されているが、平面視形状についてはこ
れを限定するものでなく、また、塗布形成の大きさにつ
いては半導体チップ３の隅角部を中心として直径１ｍｍ
乃至３ｍｍ程度の範囲内に収まることとが好ましく、直
径２ｍｍ乃至２．５ｍｍ程度の範囲に収まることがより
好ましい。半田５の厚みは、これを限定するものでな
い。

【００２１】また、本実施例においては、半導体装置と
して３端子型のダイオードを例にとっているが、これに
限定するものでなく、図５に示すような半導体チップ１
９上に複数（図５においては３つ）の電極部２０、２
１、２２を形成したものにも適用可能である。この場
合、各電極部２０、２１、２２間の間隔寸法はより幅狭
となるので、ワイヤボンディングする際にアイランド部
２３上における半導体チップ１９の接続位置はより高精
度なものが望まれるが、本発明の半導体装置であれば、
上記半導体チップ１９の接続位置はより高精度なものに
保たれるので、該半導体チップ１９の電極部２０、２
１、２２に対してワイヤボンディングをより高精度に行
うことが可能となる。

【００２２】さらに、本実施例においては、半導体チッ
プ上の電極部と上面側リード端子とをワイヤにて電気的
に接続させているが、これに限定するものでなく、図６
に示すように、電極部２４、２５と上面側リード端子２
６、２７とを半田２８を介して直接接続するタイプの半
導体装置に対しても適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体装置を示す要部斜視図である。

【図２】本発明の半導体装置を示す要部平面図である。

【図３】本発明の半導体装置を製造する際に用いるリー
ドフレームを示す要部平面図である。

【図４】本発明の半導体装置を製造する途次においてア
イランド部上に半田を塗布する様子を説明する説明図で
ある。

【図５】本発明の半導体装置の変形例を示す要部斜視図
である。

【図６】本発明の半導体装置の変形例を示す要部斜視図
である。

【図７】従来の半導体装置を示す要部斜視図である。

【図８】従来の半導体装置においてアイランド部上で半
導体チップが位置ずれを起こす様子を説明する説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 電極部 ２ 電極部 ３ 半導体チップ ４ アイランド部 ５ 半田 ６ 第１リード端子 ７ 第２リード端子 ８ 第３リード端子 ９ ワイヤ １０ モールド部 １１ リードフレーム １２ サイドフレーム １３ サイドフレーム １４ 第１リード端子 １５ 第２リード端子 １６ 第３リード端子 １７ シリンジ １８ ニードル １９ 半導体チップ ２０ 電極部 ２１ 電極部 ２２ 電極部 ２３ アイランド部 ２４ 電極部 ２５ 電極部 ２６ 上面側リード端子 ２７ 上面側リード端子 ２８ 半田

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に複数の電極部を形成した半導体チ
   ップと、先端にアイランド部を有し且つ該アイランド部
   に前記半導体チップの下面を半田を介して接続した下面
   側リード端子と、前記各電極部のそれぞれに接続した複
   数の上面側リード端子と、前記半導体チップ、前記下面
   側リード端子および前記複数の上面側リード端子を覆う
   モールド部とを備えた半導体装置において、 前記半導体チップの対角方向の２つの隅角部と前記アイ
   ランド部との間にそれぞれ前記半田を設けたことを特徴
   とする半導体装置。