JPH08330335A - 電子部品及びマウンタ並びに半田 - Google Patents

電子部品及びマウンタ並びに半田

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JPH08330335A
JPH08330335A JP7131314A JP13131495A JPH08330335A JP H08330335 A JPH08330335 A JP H08330335A JP 7131314 A JP7131314 A JP 7131314A JP 13131495 A JP13131495 A JP 13131495A JP H08330335 A JPH08330335 A JP H08330335A
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JP
Japan
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solder
lead frame
magnetic
electronic component
fine particles
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JP7131314A
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Inventor
Yoshiaki Kawai
芳秋 河合
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リードフレーム上に半田を介して電子部品本
体をマウントした電子部品およびその製造に好適なマウ
ンタ並びに半田を提供する。 【構成】 リードフレーム8上に磁性微粒子20を分散
させた半田19を介して電子部品本体3をマウントした
ことを特徴とする電子部品。加熱状態で搬送されるリー
ドフレーム8の搬送経路に沿って、磁性微粒子20を分
散させた半田19をリードフレーム8上に供給する半田
供給手段11と、少なくともリードフレーム8と対向す
る面に磁性微粒子20を磁気的に吸引する磁気吸引面2
1aを有し、溶融半田19内の磁性微粒子20を磁気吸
引面21aに吸引して溶融半田19を攪拌する半田攪拌
手段21と、攪拌された半田19上に電子部品本体3を
供給する電子部品供給手段16とを配置したことを特徴
とするマウンタ。表面に半田なじみを良好にする表面処
理がなされた磁性微粒子20を半田素材に分散させたこ
とを特徴とする半田。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リードフレーム上に半
田を介して電子部品本体をマウントした電子部品および
その製造に好適なマウンタ並びに半田に関する。
【0002】
【従来の技術】電子部品、例えば樹脂モールド型半導体
装置の一例を図3から説明する。図において、1は一端
部に取付穴1aを有する放熱板、2は複数本一組のリー
ドで、少なくとも一本のリード2aは放熱板1の他端に
接続され、1本のリード2b及び図外の他のリードはリ
ード2aの両側に平行配列され、内端部が放熱板1の近
傍に配置されている。3はリードフレーム1上に半田4
を介してマウントされた電子部品本体、例えば半導体ペ
レット、5は半導体ペレット3上の電極(図示せず)と
リード2bを含む図外のリード内端とを電気的に接続し
たワイヤ、6は半導体ペレット3を含む主要部分を被覆
した樹脂を示す。この半導体装置は、平行配列した複数
本一組のリード2を多数組所定の間隔で配列し、各リー
ド2の中間部及び外端部を平行配列した連結条にて連結
一体化し、各組のリードの内、所定のリードを放熱板1
に接続した構造のリードフレームを用いて製造される。
【0003】即ち、このリードフレームの放熱板1上に
半導体ペレット3をマウントするマウント工程、半導体
ペレット3上の電極とリード2の内端部とをワイヤ5に
て電気的に接続するワイヤボンディンク工程、半導体ペ
レット3を含む主要部分を樹脂6にて被覆する樹脂モー
ルド工程に順次供給して半導体装置中間構体を得て、さ
らに樹脂6から露呈したリードフレームの連結条などの
不要部分を切断除去して図3に示す個々の樹脂モールド
型半導体装置が得られる。ここで、上記マウント工程を
図4から説明する。図において、7はリードフレーム8
をガイドし図示省略するが一定ピッチでリードフレーム
8を移動させる搬送装置を備えたガイドレールで、リー
ドフレーム8の搬送経路に沿ってヒータ9が配設されて
いる。このガイドレール7はカバー10で覆われ、内部
に非酸化性ガスが供給され加熱状態のリードフレーム8
の酸化を防止している。またこのカバー10にはリード
フレーム8の移動経路に沿って透孔10a、10b、1
0cが開口している。
【0004】11はカバー10の透孔10aからリード
フレーム8上に定量の半田4を供給する半田供給手段、
12は半田攪拌手段で、上下動並びに水平動する支持部
材13の下端に開口した凹所13a内にスプリング14
を挿入し、さらにこの凹所13a内に、耐熱性を有し耐
摩耗性部材からなる攪拌棒15を挿入したもので、スプ
リング14により下方に向かって弾性力が付与された攪
拌棒15を透孔10bからカバー10内に挿入され、リ
ードフレーム8上で溶融した半田4を攪拌して拡げる。
16は透孔10cからカバー10内に挿入され、攪拌さ
れた溶融半田4上に半導体ペレット3を供給する半導体
ペレット供給手段を示す。
【0005】この装置の動作を以下に説明する。ガイド
レール7に供給されたリードフレーム8はヒータ9によ
り加熱されつつ移動し、透孔10a位置で半田供給手段
11によりリードフレーム8の所定位置に半田4が順次
供給され、透孔10b位置で、リードフレーム8上で溶
融した半田4を半田攪拌手段12の攪拌棒14にて攪拌
し、更に、透孔10c位置で半導体ペレット供給手段1
6により攪拌された溶融半田4上に半導体ペレット3が
供給される。透孔10c位置より前方では、ヒータ9の
温度は低く設定されているため、溶融半田4はリードフ
レーム8の進行とともに固化し、半導体ペレット3を固
定したリードフレーム8がガイドレール7から取り出さ
れる。ここで、攪拌棒15は表面張力により縮径した半
田4を拡げ、リードフレーム8になじませ、表面に形成
された酸化膜を破って半田素地を露呈させるためにリー
ドフレーム8に弾性接触した状態で往復動あるいは軸周
りに回転動する。
【0006】また半導体ペレット供給手段16は半導体
ペレット3の裏面全面を半田4に接触させるように水平
動させている。このとき、動作時の発熱量が大きい電力
用の半導体装置では、オンオフ動作の繰返し回数を予め
決められた回数以上保証できるかをパワーサイクル試験
により確認してリードフレーム、半田、半導体ペレット
のそれぞれの熱膨張率の差異により生じる半田の劣化が
最小限となるように、半田の種類や厚みを設定してお
り、溶融半田4に半導体ペレット3を押し付けて供給す
ると溶融半田4が半導体ペレット3からはみ出し半田4
の厚みがはみ出し量によってばらつくため半導体ペレッ
ト供給手段16は、半導体ペレット3とリードフレーム
8の間隔を保って水平動させる必要がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半田攪
拌手段12は攪拌棒15が支持部材13内を摺動する構
造であるため、攪拌棒15がリードフレーム8に接触し
て熱膨張すると摺動が不確実となり、また攪拌棒15の
上下動はその水平動あるいは回転動と同時に行われるた
め支持部材13と攪拌棒15との間の摩擦が大きく、攪
拌棒15が支持部材13内で引っ掛かるとスプリング1
4による弾性力が攪拌棒15の下端に及ばず、半田の攪
拌が不均一になり、半田の厚みがばらつき、半田表面の
酸化膜から形成された異物が局部的に集合し半田付け性
を劣化させるという問題があった。
【0008】また、半導体ペレット供給手段16も半導
体ペレット3やリードフレーム8の厚みのばらつきによ
り、半導体ペレット3とリードフレーム8の間隔を保っ
て半導体ペレット3を供給することは困難で、半導体ペ
レット3を固定した半田4の厚みのばらつきを規制する
ことは困難であった。そのため、半田4に所定の粒径の
スペーサを分散し、このスペーサにより半田の厚みを所
定厚みに設定することが知られている。(例えば特開昭
49−51872号公報参照) これは、錫−鉛合金を代表とする半田に銅、金−銀合
金、ニッケルなどの金属や合金の他にタングステン、モ
リブデン、ガラス状またはセラミック状物質、金属被覆
された物質のような硬い成形体を添加し、この添加物を
スペーサとするもので、半田の厚みを気にすることなく
半導体ペレットの供給ができるという特徴があるが、溶
融半田中の添加物の分散状態を制御することが困難で、
添加物が偏った場合には、半田の厚みを規制できず、添
加物の偏りが無いように添加物を増量すると半田付け性
が劣化するという問題があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたもので、リードフレーム上に磁性
微粒子を分散させた半田を介して電子部品本体をマウン
トしたことを特徴とする電子部品を提供する。本発明は
また、この電子部品を製造のに好適な製造装置として、
加熱状態で搬送されるリードフレームの搬送経路に沿っ
て、磁性微粒子を分散させた半田をリードフレーム上に
供給する半田供給手段と、少なくともリードフレームと
対向する面に磁性微粒子を磁気的に吸引する磁気吸引面
を有し、溶融半田内の磁性微粒子を磁気吸引面に吸引し
て溶融半田を攪拌する半田攪拌手段と、攪拌された半田
上に電子部品を供給する電子部品供給手段とを配置した
ことを特徴とするマウンタを提供する。上記半田攪拌手
段は、その磁気吸着面に交番磁気を付与することができ
る。また本発明は、表面に半田なじみを良好にする表面
処理がなされた磁性微粒子を半田素材に分散させたこと
を特徴とする半田を提供する。この半田は、磁性微粒子
の粒径を50乃至200μmに設定する。
【0010】
【作用】上記課題解決手段により、半田攪拌時に溶融半
田の外部から半田中の磁性微粒子の位置制御を容易にで
き、電子部品本体をマウントした半田の厚みを所定厚み
に規制した電子部品を製造することができる。
【0011】
【実施例】以下に本発明の実施例を図1から説明する。
図において図3にて説明した電子部品と同一物には同一
符号を付し重複する説明を省略する。図中相違するの
は、放熱板1に電子部品本体である半導体ペレット3を
マウントした半田19のみで、この半田19は錫−鉛合
金を代表とする半田素材に、この半田素材に対する半田
なじみを良好にする表面処理、例えば半田に対するなじ
み性が良好で半田に溶解しにくい銅などの金属をめっき
あるいは蒸着処理した磁性微粒子20を分散させたもの
で、磁性微粒子20は鉄、フェライトなどの破砕微粒子
を用いることができ、その粒径は50乃至200μmに
設定される。半田素材中に分散された磁性微粒子20は
半田素材に対して比重が小さいため溶融半田表面に浮き
上がり、半田の表面張力と磁性微粒子20相互の凝集力
により溶融半田の表面中央部に集中する。
【0012】このとき、半田素材に表面処理なしに磁性
微粒子20を分散させただけでは、半導体ペレット3か
ら発生した熱が半田から磁性微粒子20に伝達しにく熱
伝導性が低下し、半導体ペレット3を高出力動作させる
ことはできない。本発明によれば、磁性微粒子20は半
田素材と熱的に強固に接続されるため、磁性微粒子20
の通過熱量を最大にでき、磁性微粒子20が半田素材中
で局部的に集中したとしても熱伝導性の低下を抑えるこ
とができ、磁性微粒子20は半田の厚さを設定するスペ
ーサとしても作用するため半田厚が一定し、長期間にわ
たって安定動作させることのできる高出力用半導体装置
を実現できる。
【0013】図1半導体装置の溶融半田に分散させた磁
性微粒子20を適正に配列制御して半導体ペレット3マ
ウントすることのできる製造装置を図2から説明する。
図において、図4にて説明した製造装置と同一物には同
一符号を付し重複する説明を省略する。図中相違するの
は、半田供給手段11によって供給される半田19と、
半田攪拌手段21のみである。半田19は半田素材に磁
性微粒子20を分散したものが用いられる。また半田攪
拌手段21は下端部に磁気発生源(図示せず)が組み込
まれ、少なくともリードフレーム8と対向する面に磁性
微粒子20を磁気的に吸引する磁気吸引面21aを有
し、溶融半田19内の磁性微粒子20を磁気吸引面21
aに吸引して溶融半田19を攪拌する。この半田の攪拌
作業は、半田攪拌手段21の磁気吸引面21aから発せ
られる磁束により溶融半田中の磁性微粒子20を磁気吸
引し、この磁性微粒子20の移動によりこの磁性微粒子
20に濡れた半田素材を移動させて溶融半田19を拡げ
る。
【0014】磁気吸着面21aから交番磁気を付与する
ことにより、磁気吸着面21の移動により移動する磁性
微粒子21に微小振動を付与することができ、低粘度の
半田素材を効率良く流動させ、表面に形成された酸化膜
を破砕し半田素地を露呈させることができる。また、磁
気吸着面21aから発する磁束のパターンを放射状、同
心状などに設定し、半田攪拌手段を水平方向の往復動あ
るいは軸周りの回転動など機械的に移動させ、これらの
組み合わせにより、磁性微粒子20による半田19の攪
拌と、磁性微粒子20の最終的な配列位置、配列パター
ンを制御できる。これらの作業は、半田攪拌手段の磁気
吸着面21aを半田19に接触させることなくできるた
め、従来のように攪拌棒をリードフレームに弾性接触さ
せる必要がなく、攪拌棒の熱膨張に基づく不具合を生じ
ない。また、粒径の揃った磁性微粒子20をスペーサと
して利用できるため、半田供給手段16では半導体ペレ
ット3を溶融半田19に押圧した状態で供給でき、供給
時に半導体ペレット3とリードフレーム8の間隔を厳密
に設定することが不要となる。
【0015】尚、本発明は上記実施例にのみ限定される
ものではなく、例えば、電子部品本体として半導体ペレ
ットについて説明したが、リードフレームに半田を用い
て固定するものであれば、受動素子を含む電子部品素子
一般に適用できる。また磁気吸着面21aの磁気発生源
は電磁石または永久磁石を用いることができ、磁気発生
源により発生する磁界は、電磁石を用いた場合、交流電
流を供給して交番磁界を発生させるだけでなく、直流電
流を供給して磁界強度並びに磁極方向を調整可能な固定
磁界を発生させるようにしてもよいし、永久磁石を用い
た場合、固定磁界を発生させるだけでなく、永久磁石の
リードフレーム上の溶融半田に対する位置を変化させて
磁気強度を変化させるようにしてもよい。また、磁気吸
着面21aの端面は、平坦面、凸湾曲、凹湾曲、筒状、
放射状などの変形も可能である。
【0016】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、半田の厚
みを一定に設定して電子部品本体をマウントでき、パワ
ーサイクル特性の良好な高信頼性の電子部品を実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示す電子部品の側断面図
【図2】 本発明の実施例を示すマウンタの側断面図
【図3】 従来の電子部品の一例を示す側断面図
【図4】 従来のマウンタの一例を示す側断面図
【符号の説明】
3 電子部品本体 7 ガイドレール 8 リードフレーム 11 半田供給手段 16 電子部品供給手段 19 半田 20 磁性微粒子 21 半田攪拌手段 21a 磁気吸引面

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リードフレーム上に磁性微粒子を分散させ
    た半田を介して電子部品本体をマウントしたことを特徴
    とする電子部品。
  2. 【請求項2】加熱状態で搬送されるリードフレームの搬
    送経路に沿って、磁性微粒子を分散させた半田をリード
    フレーム上に供給する半田供給手段と、少なくともリー
    ドフレームと対向する面に磁性微粒子を磁気的に吸引す
    る磁気吸引面を有し、溶融半田内の磁性微粒子を磁気吸
    引面に吸引して溶融半田を攪拌する半田攪拌手段と、攪
    拌された半田上に電子部品を供給する電子部品供給手段
    とを配置したことを特徴とするマウンタ。
  3. 【請求項3】半田攪拌手段が、交番磁気が付与される磁
    気吸引面を有することを特徴とする請求項2に記載のマ
    ウンタ。
  4. 【請求項4】表面に半田なじみを良好にする表面処理が
    なされた磁性微粒子を半田素材に分散させたことを特徴
    とする半田。
  5. 【請求項5】磁性微粒子の粒径を50乃至200μmに
    設定したことを特徴とする請求項4に記載の半田。
JP7131314A 1995-05-30 1995-05-30 電子部品及びマウンタ並びに半田 Pending JPH08330335A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007207823A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Toyota Motor Corp はんだ接合体の製造方法および製造装置
CN103071942A (zh) * 2013-01-05 2013-05-01 张家港市东大工业技术研究院 一种原位合成磁性相颗粒的低温焊料基复合焊料及其制备方法
CN111992922A (zh) * 2020-08-26 2020-11-27 郑州机械研究所有限公司 一种药芯钎料及其制备方法和药芯钎料的断粉率检测系统

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