JPH11224913A - 半導体装置及び半導体装置の実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 端子部が半導体装置の取り扱い中に邪魔にな
らず、取り扱い中に端子が変形して短絡などの接合不良
を起こす恐れのない半導体装置を提供する。位置合わせ
が簡単で精度良く接合できる実装方法を提供する。 【解決手段】 半導体装置が、プリント配線基板14の多
数の貫通孔14a 、14b 、14c 、14dの内面に外面が接合し内
面が孔20a 、20b 、20c 、20dを形成する円筒状の第２の接
触子21c と、両開口周縁の領域にフランジ状に形成され
た一対の第１の接触子21a 、21bとからなる端子部22a 、2
2b、22c、22dを備え、 実装基板に設けた接合ピン部材32a
、32b、32c、32dを端子部22a 、22b、22c、22dの孔20a 、20b、
20c、20dに挿入して接合することにより実装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及び半
導体装置の実装方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３に示す従来の半導体装置は、半導
体素子５２を搭載したプリント配線基板５４が、端子部
として半田ボールからなる外部端子６０を下面に多数備
えた構成のものである。

【０００３】この外部端子６０は、プリント配線基板５
４の上面に設けられた配線（図示せず）と対応する位置
に形成されたものが前記配線と電気的に接続されてお
り、それぞれの配線もまた半導体素子の対応する電極と
金線５６により接続され、この状態で樹脂などによりモ
ールド封止されてパッケージ５８が形成されている。こ
の様な半導体装置の実装基板７０への装着は、図１４に
示すように、半導体装置を実装基板７０上に位置合わせ
した状態でリフロー処理することでプリント配線基板の
下面側に突出する半田ボールからなる外部端子６０を溶
融して実装基板７０上の接続端子７４に半田付けするこ
とによって行われている。

【０００４】また、別の構成の半導体装置としてリード
フレームを用いた構成もあり、この場合パッケージの内
部で半導体素子の電極とワイヤボンディング等により電
気的に接続されたリードがパッケージから突出し、これ
が実装基板の接続端子に半田付けされることにより半導
体装置の実装基板への実装がなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１３
に示す従来の半導体装置は、多数の外部端子がプリント
配線基板の下面から突出した構成であるため、半導体装
置の取り扱い中に外部端子に何らかの負荷が掛かり易
く、この負荷により外部端子が変形してしまう恐れがあ
る。外部端子が変形した場合には、変形した部分だけ外
部端子の高さ等が異なることとなり、実装基板に精度良
く接合されないので、その部分において接合不良となっ
てしまう。

【０００６】また、変形の仕方によっては、半導体装置
が実装基板に対して傾斜して接合されてしまったり、接
合状態が不安定となって全ての外部端子と実装基板の接
続端子とが良好に接続されずに部分的に接合不良を生じ
てしまうという問題が生じる。

【０００７】さらに、実装基板に対する半導体装置の取
り付け位置がずれると、実装基板の接続端子と半導体装
置の外部端子との位置合わせが難しく、半導体装置の外
部端子と実装基板の接続端子とを精度良く接合すること
ができないという問題もある。

【０００８】また、半導体装置を実装基板に実装するリ
フロー処理の際に高温雰囲気中に半導体装置および実装
基板を置くため、パッケージクラックが生じてしまうと
いう問題もある。

【０００９】また、リードフレームを用いた構成の半導
体装置においても上記と同様に、半導体装置の取り扱い
中にパッケージから突出するリード部に何らかの負荷が
掛かり易く、この負荷により取り扱い中にリード部が変
形して精度良く半田付けできなくなったり、最悪の場合
破損してしまう恐れがある。

【００１０】以上のことから本発明は、端子部が半導体
装置の取り扱い中に邪魔にならず、取り扱い中に端子が
変形して短絡などの接合不良を起こす恐れのない半導体
装置を提供することを第１の目的としている。

【００１１】また、半導体装置の端子部と実装基板の接
続端子との位置合わせが簡単で精度良く接合することが
できる半導体装置の実装方法を提供することを第２の目
的としている。さらに、半導体装置と実装基板とを高い
接合信頼性で実装できる半導体装置の実装方法を提供す
ることを第３の目的としている。また、パッケージクラ
ックの発生しない半導体装置の実装方法を提供すること
を第４の目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１の発明の半導体装置は、貫通孔が形
成された配線板と、該貫通孔の開口周縁部分の少なくと
も一部に形成された偏平な第１の接触子及び前記貫通孔
の内面部分に形成された第２の接触子の少なくとも一方
で構成された端子部と、前記配線板に搭載されると共
に、前記端子部と電気的に接続された半導体素子と、を
備えている。

【００１３】すなわち、請求項１の発明では、上記構成
とすることにより、端子部が配線板から突出しない様に
して取り扱い中の負荷により端子部が変形するのを防止
している。

【００１４】本請求項１の発明において、端子部を形成
する偏平な第１の接触子は、例えば、配線板の表面にメ
ッキなどにより形成した金属膜または導電性物質よりな
る膜や、貫通孔内に充填した金属の配線板の上下面に露
出する部分などにより構成することができる。また、端
子部を形成する第２の接触子は、例えば、配線板に設け
られた貫通孔の内面にメッキなどにより形成した金属膜
または導電性物質よりなる膜や、貫通孔内に充填した金
属に配線板を貫通するように設けた孔の内面部分などに
より構成することができる。

【００１５】端子部は、第１の接触子と第２の接触子と
のどちらか一方からなる構成としてもよいが、両方から
なる構成としてもよい。例えば、端子部が第１の接触子
からなる場合では貫通孔の開口周縁部分の一部領域に設
けたり、全周にわたる領域などに設けることができる。
また、端子部が第２の接触子からなる場合は、貫通孔の
内面部分の一部領域に設けたり、全面にわたる領域など
に設けることができる。さらに、端子部が第１の接触子
と第２の接触子とからなる場合においても同様に、第１
の接触子を開口周縁部分の一部領域に設けると共に第２
の接触子を第１の接触子と接合し貫通孔の内面部分の一
部領域に設ける構成としたり、第１の接触子を貫通孔の
開口の全周にわたる領域に設けると共に第２の接触子を
第１の接触子と接合し貫通孔の内面部分の一部領域に設
ける構成としたり、第１の接触子を貫通孔の開口周縁部
分の一部領域に設けると共に第２の接触子を第１の接触
子と接合し貫通孔の内面部分の全面にわたる領域に設け
る構成としたり、第１の接触子を開口の全周にわたる領
域に設けると共に第２の接触子を第１の接触子と接合し
貫通孔の内面部分の全面にわたる領域に設ける構成とす
ることができる。

【００１６】このように、本発明では、第１の接触子と
第２の接触子のうち少なくとも一方が実装基板との接合
方法に合わせて形成される実装基板の接続端子と接続可
能な領域に設けられていればよい。

【００１７】また、端子部の形状は、本発明では、限定
しないが、例えば、端子部が第１の接触子と第２の接触
子とからなる構成の場合では、第２の接触子の外面にお
いて貫通孔の内面と接合し、自身の内面が形成する孔の
断面が円形または多角形の筒状の金属膜と、筒状の金属
膜に形成された孔の開口周縁から配線板の表面に沿って
垂直に延びたフランジを一方または両方に形成すること
で、第１の接触子と第２の接触子とを備えた端子部とし
てもよいし、貫通孔内面に第２の接触子の外面が接合し
その断面が円形または多角形の筒状の肉厚の厚い金属膜
を形成することで、配線板の上下面内に露出する該金属
膜の厚さ分を第１の接触子、金属膜により形成される筒
状の金属膜よりなる内面を第２の接触子としてもよい。

【００１８】なお、第１の接触子を貫通孔又は第２の接
触子が形成する孔の開口全周にわたる領域に設けた場
合、接触子の形状は、例えば、中央に開口を有する円形
や、中央に開口を有する多角形等とすることができる。
また、そのような第１の接触子は、実装基板との接続面
側のみ又は実装基板との接続面と逆側の面のみに１つだ
け設けても、実装基板との接続面側と実装基板との接続
面と逆側の面との２つに設けてもよい。

【００１９】貫通孔の内面に設けられる第２の接触子の
形成位置は、例えば、後述する請求項３の実装方法では
内面全面としたり、後述する請求項４の実装方法では、
内面の一部とするなどのように、実装基板との接合方法
に合わせて決定することもできる。

【００２０】このように請求項１の半導体装置は、従来
では配線板の下面側に突出して形成させた外部端子を、
貫通孔の開口周縁部分の少なくとも一部に形成された偏
平な第１の接触子及び貫通孔の内面部分に形成された第
２の接触子の少なくとも一方で構成された端子部として
いるため、端子部が取り扱い中に邪魔にならず、取り扱
い中に端子部が変形して短絡などの接合不良を起こす恐
れがない。

【００２１】したがって、実装基板に対して良好な接合
信頼性を有する半導体装置とすることができる。なお、
この様な半導体装置と実装基板との接合は、後述する請
求項２〜請求項４の発明のように行うことができる。

【００２２】請求項２の発明の半導体装置の実装方法
は、上記第２の目的を達成するために、予め実装基板に
突状の接続端子を含む電極部を設け、上記請求項１に記
載の半導体装置の前記貫通孔内に、前記接続端子を挿入
して接合することにより、前記電極部を半導体装置に設
けられた端子部に電気的に接続して半導体装置を実装基
板に実装することを特徴としている。

【００２３】実装基板の電極部は、請求項１に記載の半
導体装置に設けられた貫通孔に挿入可能に構成された突
状の接続端子を含み、この接続端子が貫通孔内に入り込
んだ状態で接合されることにより半導体装置と実装基板
とを電気的に接続するとともに、実装基板に対する半導
体装置の位置を固定する。

【００２４】突状の接続端子は、例えば、半田やＡｕや
Ｃｕなどの導電性材料から構成して半導体装置に接合し
た際に自身が半導体装置の端子部と電気的に接続するよ
うにしてもよいし、突状の接続端子を実装基板の実装面
に形成された電極部の中央位置に設け、突状の接続端子
が半導体装置の貫通孔内に挿入して接合したときに、実
装基板の実装面に形成された電極部と半導体装置の第１
の接触子とが電気的に接続される様にしてもよい。

【００２５】また、半導体装置と実装基板との接合は、
半導体装置の貫通孔の形状に合わせて半田で形成した突
状の接続端子を貫通孔内に嵌め合わせたのち、リフロー
処理して接合するようにしてもよいし、後述する請求項
４及び請求項５のようにしてもよく、実装基板に設けら
れた突状の接続端子が貫通孔内で固定されることにより
半導体装置と実装基板とが電気的に接続する構成であれ
ば、本発明では特に限定しない。

【００２６】また、請求項２の発明によれば、突状の接
続端子を貫通孔内に挿入して半導体装置を実装基板に実
装するため、半導体装置に設けられた端子部とこの端子
部に対応して形成された実装基板の突状の接続端子とを
確実に接合できるので、実装基板の接続端子と半導体装
置の外部端子との位置合わせが簡単で、精度良く接合す
ることができる。

【００２７】さらにこの方法によれば、半導体装置を実
装基板に安定して装着できれば実装基板の接続端子と半
導体装置の外部端子とが確実に接合されたこととなるた
め、従来では装着後の半導体装置に対して行っていた接
合状態の検査を行う必要もないので、その分製造工程を
減らすことができ、製造効率を向上させることができ
る。

【００２８】請求項３の発明は、上記第３と第４の目的
を達成するために、請求項２に記載の半導体装置の実装
方法において、前記貫通孔内に挿入された前記接続端子
の該貫通孔から突出した部分に押圧力を加えて変形させ
ることにより前記端子部と前記接続端子とを接合するこ
とを特徴としている。

【００２９】すなわち、変形した突状の接続端子が半導
体装置の貫通孔内または貫通孔の開口位置で引っ掛か
り、半導体装置を実装基板から離れないようにするた
め、半導体装置と実装基板とが高い接合信頼性で実装さ
れることとなる。

【００３０】この方法では、実装基板の実装面に形成さ
れた平坦な電極部の中央位置に突状の接続端子を設け、
突状の接続端子が半導体装置の貫通孔内に挿入されて変
形することにより半導体装置と接合したときに、半導体
装置の実装基板側に設けた端子部の平坦な接続面と実装
基板の平坦な電極部とが接触した状態で固定されること
で電気的な接続を果たす場合と、導電材料より構成した
突状の接続端子自身が半導体装置の接続面に接合して電
気的な接続を果たす場合との両方に有効である。特に、
後者の場合、突状の接続端子が貫通孔内で屈曲または潰
れた状態のときに、必ず貫通孔の内面位置または貫通孔
の開口周縁位置の少なくとも一方で半導体装置の端子部
と電気的に接続するので、より一層接合信頼性が向上し
たものとなる。

【００３１】なお、この場合、突状の接続端子は押圧力
がかけられると比較的簡単に屈曲するまたは潰れて、か
つ、貫通孔に設けられた電極部よりも硬度の低い材質の
ものから形成すれば、突状の接続端子にかかる押圧力に
より貫通孔に設けられた電極部が破損することがないの
で好ましい。

【００３２】また、突状の接続端子の貫通孔から突出し
た部分に押圧力が加わると接続端子の貫通孔内に配置さ
れた個所が屈曲する構成とすれば、押圧力がかけられる
と接続端子が貫通孔内で屈曲して貫通孔の内面を押圧
し、この押圧力により半導体装置とを実装基板とを接合
できる。さらに、この様な特定の個所が屈曲する突状の
接続端子とすることにより、貫通孔の内面に端子部を形
成した場合では必ず貫通孔内の端子部と突状の接続端子
とが接触することとなるので貫通孔内の端子部と突状の
接続端子との接合が確実となり、接合信頼性をさらに向
上できる。

【００３３】また、このような貫通孔内で端子部に押圧
力を加えて変形させる実装方法では、半導体装置の貫通
孔内の端子部と実装基板の突状の接続端子とを接合する
ために熱を使用しないので、従来の半導体装置全体を加
熱する（リフロー処理）際にパッケージが加熱されるこ
とにに起因して生じる、例えば、パッケージクラックな
どの問題が発生する恐れがない。もちろん、半導体装置
全体を加熱する（リフロー処理）も不要となるのでその
分製造効率が向上して大幅な納期短縮化が図れると共に
製造コストを低減することができる。

【００３４】また、請求項４の発明は、上記第３と第４
の目的を達成するために、請求項２に記載の半導体装置
の実装方法において、前記接続端子を加熱して溶融させ
ることにより前記接続端子と前記端子部とを接合するこ
とを特徴としている。

【００３５】突状の接続端子は、例えば、半田などのよ
うな、貫通孔に設けられた電極部よりも融点が低く、か
つ、導電性の材料のものから形成すれば、接続端子の溶
融時に貫通孔に設けられた電極部も同時に溶融すること
がなく、常に良好な接続状態を保てるため、好ましい。

【００３６】このような接続端子を貫通孔内に挿入した
状態で加熱することにより、貫通孔内で溶融させて半田
付けするため、実装基板に対する半導体装置の接合が確
実となり、接合信頼性を向上することができる。好まし
くは、貫通孔の内面に端子部を形成すれば、溶融した接
続端子が貫通孔内面の端子部に半田付けされることとな
るので、確実、かつ、良好な接合状態となって高い接合
信頼性が得られる。

【００３７】また、請求項４の発明によれば、溶融した
突状の接続端子は貫通孔内に留まるため、隣り合う接続
端子同士が接合して半田ブリッジが形成される恐れがな
いという利点もある。

【００３８】さらに、半導体装置における貫通孔部分の
みを加熱して貫通孔内の突状の接続端子を溶融させるよ
うにすることもでき、このように貫通孔内の突状の接続
端子を溶融させれば、リフロー処理時にパッケージが加
熱されることに起因して生じる、例えば、パッケージク
ラックなどの問題が発生する恐れがない。

【００３９】このような半導体装置の貫通孔のみを加熱
する手段としては、貫通孔の上方から突状の接続端子の
融点以上に加熱された、例えば、ピン部材を突状の接続
端子の頂部に接触させることにより突状の接続端子のみ
を加熱して溶融させる方法（すなわち、半田ごて）や、
貫通孔の上方から突状の接続端子の融点以上の温度の熱
風をブローして突状の接続端子を溶融させる方法等が挙
げられる。

【００４０】また、請求項５の発明の半導体装置は、上
記第１の目的を達成するために、実装基板側に開口する
有底の孔が形成された配線板と、該有底の孔の内面部分
の少なくとも一部に形成された端子部と、前記配線板に
搭載されると共に、前記端子部と電気的に接続された半
導体素子と、を備えている。

【００４１】すなわち、請求項５の発明では、上記構成
とすることにより、端子部が配線板から突出しない様に
して取り扱い中の負荷により端子部が変形するのを防い
でいる。

【００４２】本請求項５の発明において、端子部は、例
えば、配線板の下面に形成した有底の孔の内面にメッキ
などにより形成した金属膜または導電性物質よりなる膜
の表面や、配線板の内部のある一定の深さまで形成した
金属層内に設けた有底の孔の内面などにより構成するこ
とができる。また、有底の孔の形状は限定しないが、例
えば、配線板の下面内に開口しその断面が円形または多
角形である有底の筒状とすることができる。

【００４３】また、端子部は、実装基板との接合方法に
応じて有底の孔の内面部分の全領域に設けたり、一部領
域に設けることができる。例えば、実装基板の接続端子
を溶融して有底の孔の内面の全面に接合するようにすれ
ば、端子部は内面全面に設けても、内面の一部領域に設
けてもよい。

【００４４】このように請求項５の半導体装置は、従来
では配線板の下面側に突出して形成させた外部端子を、
配線板に形成された有底の孔の内面部分の少なくとも一
部に形成した端子部としているため、端子部が取り扱い
中に邪魔にならず、取り扱い中に端子が変形して短絡な
どの接合不良を起こす恐れがない。

【００４５】したがって、実装基板に対して良好な接合
信頼性を有する半導体装置とすることができる。なお、
この様な半導体装置と実装基板との接合は、後述する請
求項６の発明のように行うことができる。

【００４６】請求項６の発明の半導体装置の実装方法
は、上記第２の目的を達成するために、予め実装基板に
突状の接続端子を含む電極部を設け、上記請求項５に記
載の半導体装置の前記有底の孔内に、前記接続端子を挿
入して接合することにより、前記電極部を半導体装置に
設けられた端子部に電気的に接続して半導体装置を実装
基板に実装することを特徴としている。

【００４７】実装基板の電極部は、請求項５に記載の半
導体装置に設けられた有底の孔に挿入可能に構成された
突状の接続端子を含み、この接続端子が有底の孔内に入
り込んだ状態で接合されることにより半導体装置と実装
基板とを電気的に接続するとともに、実装基板に対する
半導体装置の位置を固定する。

【００４８】突状の接続端子は、例えば、ＡｕやＣｕな
どの導電性材料から構成して半導体装置の端子部と接触
するようにするとよい。

【００４９】また、半導体装置と実装基板との接合は、
半導体装置の有底の孔の形状に合わせて半田で形成した
突状の接続端子を有底の孔内に嵌め合わせたのち、リフ
ロー処理して接合するようにしてもよいし、孔部の深さ
よりも若干長い寸法の棒状に形成した突状の接続端子を
孔部内に挿入した後、押圧力をかけて孔部の底面で接続
端子の頂部を押し潰すことにより有底の孔内で突状の接
続端子を固定してもよく、また、押圧力が加わると有底
の孔内に位置する個所が屈曲するように形成した突状の
接続端子を孔部内で屈曲させて有底の孔内で突状の接続
端子を固定してもよく、突状の接続端子が有底の孔内で
固定されることにより半導体装置と実装基板とが電気的
に接続する構成であれば、本発明では特に限定しない。

【００５０】また、請求項６の発明によれば、半導体装
置に設けられた端子部とこの端子部に対応して形成され
た実装基板の突状の接続端子とを確実に接合できるの
で、実装基板の接続端子と半導体装置の端子部との位置
合わせが簡単で、精度良く接合することができる。

【００５１】さらにこの方法によれば、半導体装置を実
装基板に安定して装着できれば実装基板の接続端子と半
導体装置の端子部とが確実に接合されたこととなるた
め、従来では装着後の半導体装置に対して行っていた接
合状態の検査を行う必要もないので、その分製造工程を
減らすことができ、製造効率を向上させることができ
る。

【００５２】なお、有底の孔内に突状の接続端子が挿入
された状態でリフロー処理する場合では、接合信頼性が
向上するので上記第３の目的を達成できる。

【００５３】また、孔部の深さよりも若干長い寸法の棒
状に形成した突状の接続端子を孔部内に挿入した後、押
圧力をかけて孔部の底面で頂部を押し潰すことにより有
底の孔内で突状の接続端子を固定する場合と、突状の接
続端子を孔部内で屈曲させて有底の孔内で突状の接続端
子を固定する場合では、リフロー処理を行う必要がない
ので、上記第４の目的を達成できると共に、リフロー処
理工程を削減できる分だけ製造効率が向上して大幅な納
期短縮化が図れると共に製造コストを低減することがで
きる。

【００５４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
から図１２を参照して説明する。

【００５５】（第１の実施形態）本第１の実施形態の半
導体装置１０は、図１に示すように、配線板であるプリ
ント配線基板１４上に半導体素子１２を搭載し、プリン
ト配線基板１４に設けられた配線（図示せず）と半導体
素子１２の電極部（図示せず）とをワイヤ１６によりボ
ンディングした後、樹脂によるモールド封止によりパッ
ケージ１８を形成して構成されている。

【００５６】このプリント配線基板１４には中央に搭載
される半導体素子１２を取り囲むように配置された多数
の貫通孔１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ（図１では説
明のため４つだけ示す。）が半導体装置の中心位置を中
心として設けられている。図２に示すように、それぞれ
の貫通孔１４ａ、１４ｂ（図２では説明のため２つだけ
示す。）には、全内面の領域に設けられプリント配線基
板１４の表側及び裏側に開口する孔２０ａ、２０ｂを形
成する円筒状の第２の接触子２１ｃと、第２の接触子２
１ｃが形成した孔の両開口周縁の領域にフランジ状に形
成された一対の第１の接触子２１ａ、２１ｂと、を備
え、プリント配線基板１４の上面に設けられた配線パタ
ーンと繋がって形成された端子部２２ａが設けられてい
る。

【００５７】この端子部２２ａの第２の接触子２１ｃ
は、外周面が貫通孔１４ａの内周面と接合した円筒状の
金属膜部材により形成され、また、第１の接触子２１
ａ、２１ｂは、第２の接触子２１ｃの両開口周縁からプ
リント配線基板の表面に沿った方向に延びた円形の偏平
な金属膜より形成されている。また、プリント配線基板
に設けられた全ての貫通孔には同一構成の端子部が形成
されている。

【００５８】また、実装基板３０は、半導体装置１０が
載置されたときに、図４に示すようにプリント配線基板
１４に設けられた端子部２２ａ、２２ｂと接続する位置
に電極部３４ａ、３４ｂ（図４では説明のため２つだけ
示す。）がそれぞれ設けられており、これら電極部３４
ａ、３４ｂには、電極部３４ａ、３４ｂの中央位置から
垂直に延び第２の接触子２１ｃにより形成される孔２０
ａ、２０ｂ内に挿入されたときに頂部が若干突出する長
さ寸法の棒状の接合ピン部材３２ａ、３２ｂが実装基板
３０の接続端子として設けられている。この接合ピン部
材３２ａ、３２ｂは導電性材料よりなり、端子部２２
ａ、２２ｂよりも軟性の部材により構成されている。

【００５９】このような実装基板３０と半導体装置１０
とは、図３に示すように、上記形状の端子部２２ａ、２
２ｂ、２２ｃ、２２ｄの孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２
０ｄに対し、突状の接続端子である接合ピン部材３２
ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを中央位置に備えた実装基
板３０の電極部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが各々
接触して接合される。なお、ここでは説明のため一部分
だけを示している。

【００６０】ここで、この半導体装置１０を実装基板３
０に実装する方法について図３を参照して説明する。ま
ず、図３（ａ）に示すように、半導体装置１０を吸引装
置４０により保持して実装基板３０の実装位置上に搬送
する。

【００６１】吸引装置４０は、半導体装置１０の全ての
貫通孔１４ａ、１４ｂ（図４参照）に形成された端子部
の孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ内にそれぞれ対応
する実装基板３０の接合ピン部材３２ａ、３２ｂ、３２
ｃ、３２ｄが全て挿入可能な実装基板３０の上方位置ま
で半導体装置１０を搬送した後、全ての端子部の孔２０
ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ内にそれぞれ対応する接合
ピン部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが挿入される
まで半導体装置１０を降下させ、端子部の孔２０ａ、２
０ｂ、２０ｃ、２０ｄ内に接合ピン部材３２ａ、３２
ｂ、３２ｃ、３２ｄが挿入されて半導体装置１０が実装
基板３０上に載置されると、吸引を解除して搬送を終了
する。

【００６２】接合ピン部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３
２ｄの長さ寸法は、端子部の孔２０ａ、２０ｂ、２０
ｃ、２０ｄ内に挿入されたときに頂部が若干突出する寸
法とされており、吸引装置４０による搬送が終了した状
態では、全ての端子部の孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２
０ｄから接合ピン部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ
頂部が端子部の孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄから
突出した状態となっている。

【００６３】その後、図３（ｂ）に示すように、端子部
の孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄから突出した接合
ピン部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの頂部に予め
定められた圧力を与える押圧装置４２ａ、４２ｂにより
接合ピン部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの頂部を
押圧する。これにより、図３（ｃ）に示すように、接合
ピン部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが変形して実
装基板３０に対して半導体装置１０を固定し、半導体装
置１０の実装基板３０に対する実装が終了する。

【００６４】なお、好ましくは、半導体装置１０に近い
側の接合ピン部材３２ｂ、３２ｃの頂部が半導体装置に
向かって折れ曲がる共に、その外側に配置された接合ピ
ン部材３２ａ、３２ｄの頂部が半導体装置側とは逆側に
向かって折れ曲がるなどのように、押圧力の掛けかたを
調整してそれぞれの接合ピン部材３２ａ、３２ｂ、３２
ｃ、３２ｄの折れ曲がり方向が異なるようにすれば実装
後の半導体装置１０が実装基板に３０から外れる恐れを
無くすことができる。

【００６５】なお、図３（ｃ）には、接合ピン部材３２
ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが端子部の孔２０ａ、２０
ｂ、２０ｃ、２０ｄの開口位置で折れ曲がった状態のみ
を示しているが、図４に示すように、端子部の孔２０
ａ、２０ｂの内部と開口位置とで折れ曲がり、端子部２
２ａの第２の接触子２１ｃ及び実装基板３０と逆側面に
形成された第１の接触子２１ａとに接合した接合ピン部
材３２ａと、頂部のみが潰されて広がりこの広がった部
分が実装基板３０と逆側面に形成された端子部２２ｂの
第１の接触子２１ａと接合した接合ピン部材３２ｂなど
となっている。

【００６６】また、端子部の孔２０ａ、２０ｂ、２０
ｃ、２０ｄ内で変形させる接合ピン部材３２ａ、３２
ｂ、３２ｃ、３２ｄの形状は上記第１の実施形態で示す
棒状に限らず、例えば、図５に示すように、平板状の部
材を３個所折り曲げた輪状とすることにより側面形状を
菱形状とし、頂点３５ａ以外の対向する２つの角を屈曲
部３５ｂ、３５ｃとした構成のものなどのように、予め
定めた個所を屈曲可能に構成した接合ピン部材３５とし
てもよい。この場合、接合ピン部材３５に押圧力が掛か
ると必ず屈曲部３５ｂ、３５ｃ位置で折れ曲がって第２
の接触子２１ｃを押圧した状態となるため、確実に端子
部２２ａ、２２ｂと接合でき、一層接合信頼性を向上し
たものとなる。なお、図５におけるその他の構成は図４
の構成と同一であるため説明を省略する。

【００６７】（第２の実施形態）本第２の実施形態は、
図１及び図２に示す半導体装置を用いた別の実装方法で
ある。なお、用いる半導体装置１０は、上述した第１の
実施形態と同様の構成であるため説明は省略する。

【００６８】また、実装基板３０は、図７に示すよう
に、半導体装置１０に設けられた端子部の孔２０ａ、２
０ｂ（図７では説明のため２つだけ示す。）に対応する
位置に電極部３４ａ、３４ｂをそれぞれ設けられてお
り、これら電極部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに
は、電極部３４ａ、３４ｂの中央位置から垂直に延び第
２の接触子２１ｃにより形成される孔２０ａ、２０ｂ内
に挿入されたときに頂部が若干突出する長さ寸法の棒状
の半田よりなる半田接合ピン部材３１ａ、３１ｂ、３１
ｃ、３１ｄが実装基板３０の接続端子として設けられて
いる。

【００６９】このような実装基板３０と半導体装置１０
とは、図６に示すように、端子部の孔２０ａ、２０ｂ、
２０ｃ、２０ｄ内に、突状の接続端子である半田接合ピ
ン部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄが挿入された
後、半田接合ピン部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ
が溶融されて接合される。なお、ここでは説明のため一
部分だけを示している。

【００７０】ここで、この半導体装置１０を実装基板３
０に実装する方法について図６を参照して説明する。ま
ず、図６（ａ）に示すように、半導体装置１０を吸引装
置４０により保持して実装基板３０の実装位置上に搬送
する。

【００７１】吸引装置４０は、半導体装置１０の全ての
貫通孔１４ａ、１４ｂ（図７参照）に形成された端子部
の孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ内にそれぞれ対応
する実装基板３０の半田接合ピン部材３１ａ、３１ｂ、
３１ｃ、３１ｄが全て挿入可能な実装基板３０の上方位
置まで半導体装置１０を搬送した後、全ての端子部の孔
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ内にそれぞれ対応する
半田接合ピン部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄがが
挿入されるまで半導体装置１０を降下させ、端子部の孔
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ内に半田接合ピン部材
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄがが挿入されて半導体
装置１０が実装基板３０上に載置されると、吸引を解除
して搬送を終了する。

【００７２】半田接合ピン部材３１ａ、３１ｂ、３１
ｃ、３１ｄの長さ寸法は、端子部の孔２０ａ、２０ｂ、
２０ｃ、２０ｄの深さ寸法よりも若干長い寸法とされて
いるため、半導体装置１０が全ての端子部の孔２０ａ、
２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ内にそれぞれ対応する実装基板
３０の半田接合ピン部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１
ｄが挿入された状態で実装基板３０上に載置されると、
半田接合ピン部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの頂
部が端子部の孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄから突
出した状態となる。

【００７３】その後、図６（ｂ）に示すように、半田接
合ピン部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの融点以上
の温度に加熱されたピン形状の加熱手段を備えた半田ご
て装置４４ａ、４４ｂにより端子部の孔２０ａ、２０
ｂ、２０ｃ、２０ｄから突出した半田接合ピン部材３１
ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの頂部に接触させて半田接
合ピン部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを加熱す
る。これにより、半田接合ピン部材３１ａ、３１ｂ、３
１ｃ、３１ｄは溶融されて、図７に示すように、半田接
合ピン部材３１ａ、３１ｂ（ここでは説明のため２つの
みを示す。）は端子部の孔２０ａ、２０ｂ内で液状化す
る。その後、冷却されて端子部の孔２０ａ、２０ｂ内に
半田付けされることにより、第２の接触子２１ｃと接合
されることとなる。

【００７４】これにより、図６（ｃ）に示すように、実
装基板３０に対して半導体装置１０が固定されて、半導
体装置１０の実装基板３０に対する実装が終了する。

【００７５】このように第２の実施形態によれば、半田
ごて装置４４ａ、４４ｂを用いて半田接合ピン部材３１
ａ、３１ｂを溶融するため、パッケージ１８などの他の
部分が熱によって変形したり、破損するなどの心配がな
い。もちろん、半導体装置に設けられた全ての端子部と
実装基板の端子部とを確実に接合できるので接合信頼性
が向上したものとできる。

【００７６】（第３の実施形態）本第３の実施形態は、
上記図６及び図７の方法において、端子部の孔２０ａ、
２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ内の半田接合ピン部材３１ａ、
３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの加熱方法の別の実施形態を示
している。なお、用いる半導体装置１０および実装基板
３０は、上述した第２の実施形態と同様の構成であるた
め説明は省略する。また、半導体装置１０を実装基板３
０の実装位置に載置するまでの工程も上述した第２の実
施形態と同様であるため説明は省略する。

【００７７】吸引装置４０が半導体装置１０を実装基板
３０の実装位置に載置した後、図９（ｂ）に示すよう
に、半田接合ピン部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ
の融点以上温度に調整された熱風を噴射する熱風ブロー
装置４６ａ、４６ｂが、実装基板３０と逆側の端子部の
孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの開口領域に半田接
合ピン部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの融点以上
温度に調整された熱風を噴射する。

【００７８】これにより、図８に示すように、端子部の
孔２０ａ、２０ｂ（ここでは説明のため２つのみを示
す。）内の半田接合ピン部材３１ａ、３１ｂが溶融され
て端子部の孔２０ａ、２０ｂ内で液状化する。その後、
冷却されて端子部の孔２０ａ、２０ｂ内に半田付けされ
ることにより、第２の接触子２１ｃと接合されることと
なる。なお、その他の工程は、上記第２の実施形態と同
様であるため説明を省略する。

【００７９】このように第３の実施形態によれば、熱風
ブロー装置４６ａ、４６ｂを用いて半田接合ピン部材３
１ａ、３１ｂを溶融するため、パッケージ１８などの他
の部分が熱によって変形したり、破損するなどの心配が
ない。もちろん、半導体装置１０に設けられた全ての端
子部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと実装基板３０の
電極部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄとを確実に接合
できるので接合信頼性が向上したものとできる。

【００８０】なお、第３の実施形態では、熱風ブロー装
置４６ａ、４６ｂを用いて半田接合ピン部材３１ａ、３
１ｂ、３１ｃ、３１ｄを溶融するため、半田接合ピン部
材３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの長さを頂部が端子
部の孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄから突出しない
長さしてもよい。

【００８１】（第４の実施形態）本第４の実施形態の半
導体装置は、図１０に示すように、上述した本第１の実
施形態の半導体装置１０においてプリント配線基板に多
数の貫通孔１４ａ、１４ｂを設ける代わりにプリント配
線基板１４の下面側に開口する底面が円形の有底の穴１
５ａ、１５ｂ（ここでは説明のため２つのみを示す。）
を設け、この有底の穴１５ａ、１５ｂの全内面に接合す
る端子部２６ａ、２６ｂを形成した構成である。また、
プリント配線基板に設けられた全ての有底の穴には同一
構成の端子部が形成されている。

【００８２】この端子部２６ａ、２６ｂは、外面が有底
の穴１５ａ、１５ｂの内側面と底面とに接合し、内面が
プリント配線基板１４の裏側に開口する孔２４ａ、２４
ｂを形成する有底円筒状の金属膜部材と、この金属膜部
材の開口周縁からプリント配線基板１４の下面に沿った
方向に延び中央に開口を有する円形の金属膜であるフラ
ンジ部とにより構成されている。なお、半導体装置１０
を構成するその他の部分は、第１の実施形態と同様であ
るため説明を省略する。

【００８３】実装基板３０は、半導体装置１０が載置さ
れたときに、図１２に示すようにプリント配線基板１４
に設けられた端子部２６ａ、２６ｂと接続する位置に電
極部３４ａ、３４ｂ（図１２では説明のため２つだけ示
す。）がそれぞれ設けられており、これら電極部３４
ａ、３４ｂには、電極部３４ａ、３４ｂの中央位置から
垂直に延び端子部２６ａ、２６ｂの内面で形成される孔
２４ａ、２４ｂの深さ寸法よりも若干長い寸法の棒状の
接合ピン部材３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが実装基
板３０の接続端子として設けられている。。この接合ピ
ン部材３２ａ、３２ｂは導電性材料よりなり、端子部２
６ａ、２６ｂよりも軟性の部材により構成されている。

【００８４】このような実装基板３０と半導体装置１０
とは、図１１に示すように、上記形状の端子部２６ａ、
２６ｂ、２２ｃ、２２ｄの孔２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、
２４ｄに対し、突状の接続端子である接合ピン部材３３
ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを中央位置に備えた実装基
板３０の電極部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが各々
接触して接合される。なお、ここでは説明のため一部分
だけを示している。

【００８５】ここで、この半導体装置１０を実装基板３
０に実装する方法について図１１を参照して説明する。
まず、図１１（ａ）に示すように、半導体装置１０を吸
引装置４０により保持して実装基板３０の実装位置上に
搬送する。吸引装置４０は、プリント配線基板１４の全
ての端子部の孔２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ内にそ
れぞれ対応する実装基板３０の接合ピン部材３３ａ、３
３ｂ、３３ｃ、３３ｄが挿入可能な実装基板３０の上方
位置まで半導体装置１０を搬送した後、全ての端子部の
孔２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ内にそれぞれ対応す
る接合ピン部材３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが挿入
されるまで半導体装置１０を降下させる。端子部の孔２
４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ内に接合ピン部材３３
ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが挿入されて半導体装置１
０が実装基板３０上に載置されると、吸引を解除して搬
送を終了する。

【００８６】接合ピン部材３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３
３ｄの長さ寸法は、端子部の孔２４ａ、２４ｂ、２４
ｃ、２４ｄの深さ寸法よりも若干大きくされているた
め、全ての端子部の孔２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ
内にそれぞれ対応する接合ピン部材３３ａ、３３ｂ、３
３ｃ、３３ｄが挿入された状態で、半導体装置１０が実
装基板３０上に載置されると、半導体装置１０は全ての
接合ピン部材３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄによって
点支持された状態となる。

【００８７】その後、図１１（ｂ）に示すように、予め
定められた圧力を与える押圧装置４２ａ、４２ｂにより
端子部の孔２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが設けられ
た領域のプリント配線基板１４上面から押圧力を与える
ことにより端子部の孔２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ
の底面で接合ピン部材３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ
の頂部を押圧して接合ピン部材３３ａ、３３ｂ、３３
ｃ、３３ｄの頂部を潰す。接合ピン部材３３ａ、３３
ｂ、３３ｃ、３３ｄは、図１２に示すように、頂部のみ
が潰されて広がり、この広がった部分が端子部の孔２４
ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの底部に接合した状態とな
っている。これにより、図１１（ｃ）に示すように、実
装基板３０に対して半導体装置１０が固定されて、半導
体装置１０の実装基板３０に対する実装が終了する。な
お、接合ピン部材３３の形状としては図１２で示すもの
だけに限らず、例えば、上記図５に示すような平板部材
を折り曲げて接合ピン部材３５の略中央位置に２個所の
屈曲部３５ｂ、３５ｃを有する菱形状としても、端子部
の孔２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの内部で折れ曲が
ってその折れ曲がり位置が端子部の孔２４ａ、２４ｂ、
２４ｃ、２４ｄの内面に接触するような特定の位置を屈
曲部とした構成のものなどとすると接続が更に確実にな
るため好ましい。また、有底の孔の形状を底面が円形の
有底の筒状としたが、これに限らず底面が多角形の有底
の筒状などとしてもよい。

【００８８】なお、上述した全ての実施形態では、第２
の接触子またはフランジ部の形状を、中央に開口を有す
る円形としているが、この形状に限らず、中央に開口を
有する多角形状としたり、中央から外れた位置に開口を
有する円形又は多角形状とすることもできる。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、半導体装置に設けられた端子部が半導体装置の
取り扱い中に邪魔にならず、取り扱い中に端子が変形し
て短絡などの接合不良を起こす恐れのない半導体装置が
得られる、という効果がある。

【００９０】さらに、請求項２の発明によれば、請求項
１の半導体装置を実装基板に対して半導体装置の端子部
と実装基板の接続端子との位置合わせが簡単で精度良く
接合することができる、という効果がある。

【００９１】また、請求項３及び請求項４の発明によれ
ば、パッケージクラックの発生しない半導体装置のパッ
ケージにクラックを発生させないで実装できる、という
効果がある。

【００９２】請求項５の発明によれば、端子部が半導体
装置の取り扱い中に邪魔にならず、取り扱い中に端子が
変形して短絡などの接合不良を起こす恐れのない半導体
装置が得られる、という効果がある。

【００９３】さらに、請求項６の発明によれば、請求項
５の半導体装置を実装基板に対して半導体装置の端子部
と実装基板の接続端子との位置合わせが簡単で精度良く
接合することができる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の半導体装置の概略構
成を示す断面説明図である。

【図２】図１に示す半導体装置の端子部の概略構成を示
す部分断面図である。

【図３】本発明の第１の実施形態の半導体装置の実装方
法の概略説明図である。

【図４】本発明の第１の実施形態における実装基板の接
合ピン部材と半導体装置の端子部との接続状態を示す断
面説明図である。

【図５】本発明の第１の実施形態における別の構成の接
合ピン部材と半導体装置の端子部との接続状態を示す断
面説明図である。

【図６】本発明の第２の実施形態の半導体装置の実装方
法の概略説明図である。

【図７】本発明の第２の実施形態における実装基板の接
合ピン部材と半導体装置の端子部との接続状態を示す断
面説明図である。

【図８】本発明の第３の実施形態における実装基板の接
合ピン部材と半導体装置の端子部との接続状態を示す断
面説明図である。

【図９】本発明の第３の実施形態の半導体装置の実装方
法の概略説明図である。

【図１０】本発明の第４の実施形態の半導体装置の端子
部の概略構成を示す部分断面図である。

【図１１】本発明の第４の実施形態の半導体装置の実装
方法の概略説明図である。

【図１２】本発明の第４の実施形態における実装基板の
接合ピン部材と半導体装置の端子部との接続状態を示す
断面説明図である。

【図１３】従来の半導体装置の概略構成を示す断面説明
図である。

【図１４】従来の半導体装置と実装基板との接合状態を
示す断面説明図である。

【符号の説明】

１０ 半導体装置 １２ 半導体素子 １４ プリント配線基板 １４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 貫通孔 １６ ワイヤ １８ パッケージ ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 端子部の孔 ２２ａ、２２ｂ 端子部 ３０ 実装基板 ４０ 吸引装置 ３４ａ、３４ｂ 電極部 ３２ 接合ピン部材 ４２ａ、４２ｂ 押圧装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貫通孔が形成された配線板と、 該貫通孔の開口周縁部分の少なくとも一部に形成された
   偏平な第１の接触子及び前記貫通孔の内面部分に形成さ
   れた第２の接触子の少なくとも一方で構成された端子部
   と、 前記配線板に搭載されると共に、前記端子部と電気的に
   接続された半導体素子と、 を備えた半導体装置。
2. 【請求項２】 予め実装基板に突状の接続端子を含む電
   極部を設け、 上記請求項１に記載の半導体装置の前記貫通孔内に、前
   記接続端子を挿入して接合することにより、前記電極部
   を半導体装置に設けられた端子部に電気的に接続して半
   導体装置を実装基板に実装することを特徴とする半導体
   装置の実装方法。
3. 【請求項３】 前記貫通孔内に挿入された前記接続端子
   の該貫通孔から突出した部分に押圧力を加えて変形させ
   ることにより前記端子部と前記接続端子とを接合するこ
   とを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の実装方
   法。
4. 【請求項４】 前記接続端子を加熱して溶融させること
   により前記接続端子と前記端子部とを接合することを特
   徴とする請求項２に記載の半導体装置の実装方法。
5. 【請求項５】 実装基板側に開口する有底の孔が形成さ
   れた配線板と、 該有底の孔の内面部分の少なくとも一部に形成された端
   子部と、 前記配線板に搭載されると共に、前記端子部と電気的に
   接続された半導体素子と、 を備えた半導体装置。
6. 【請求項６】 予め実装基板に突状の接続端子を含む電
   極部を設け、 上記請求項５に記載の半導体装置の前記有底の孔内に、
   前記接続端子を挿入して接合することにより、前記電極
   部を半導体装置に設けられた端子部に電気的に接続して
   半導体装置を実装基板に実装することを特徴とする半導
   体装置の実装方法。