JPH1187601A5 - - Google Patents

Description

【００２３】
また、請求項８記載の発明では、
前記請求項２乃至７のいずれかに記載の半導体装置において、
前記アウターリード部と前記溝部との対向する部分の一部に、前記アウターリード部を前記溝部に固定する接着剤を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項９記載の発明では、
請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の半導体装置において、
前記アウターリード部の一部が、前記位置決め機構となる前記溝部に遊嵌状態で係合するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１０記載の発明では、
前記請求項１記載の半導体装置において、
前記位置決め機構を、
前記アウターリード部の一部に形成された第１の係合部と、
前記樹脂パッケージに形成され、前記第１の係合部と係合することにより前記アウターリード部の位置決めを行なう第２の係合部とにより構成したことを特徴とするものである。

【００２４】
また、請求項１１記載の発明では、
前記請求項１０記載の半導体装置において、
前記第１の係合部を樹脂部材とし、前記第２の係合部を前記樹脂パッケージに形成された凹部としたことを特徴とするものである。
また、請求項１２記載の発明では、
前記請求項１１記載の半導体装置において、
前記樹脂部材を前記樹脂パッケージと同一材料により形成したことを特徴とするものである。

【００２５】
また、請求項１３記載の発明では、
半導体素子が封止される樹脂パッケージと、
前記半導体素子に接続されるインナーリード部と、前記樹脂パッケージの外部に位置し外部接続端子として機能するアウターリード部とを有するリードとを具備し、
前記アウターリード部を前記樹脂パッケージの外形に沿って折曲することにより前記樹脂パッケージの上面に引き出した構成とされた半導体装置において、
前記樹脂パッケージの四隅位置に、前記樹脂パッケージの表面より高く、かつ前記アウターリード部の厚さよりも低い突起部を形成したことを特徴とするものである。

【００２６】
また、請求項１４記載の発明に係る半導体装置ユニットでは、
請求項１乃至１３のいずれかに記載の半導体装置を複数個上下方向に積層した構造を有し、
上記複数個積層した状態において、上部の前記半導体装置の底面に位置するアウターリード部と、下部に配設された前記半導体装置の上面に位置するアウターリード部とが電気的に接続される構成としたことを特徴とするものである。

【００２７】
また、請求項１５記載の発明では、
前記請求項１４記載の半導体装置ユニットにおいて、
前記複数個積層された各半導体装置の、前記樹脂パッケージの側面と対向する位置における前記アウターリード部を外部接続端子として実装基板に接合する構成としたことを特徴とするものである。

【００２８】
また、請求項１６記載の発明では、
前記請求項１４または１５記載の半導体装置ユニットにおいて、
前記積層される隣接する半導体装置間に、放熱機能を有した接着部材を配設したことを特徴とするものである。
また、請求項１７記載の発明では、
前記請求項１乃至１３のいずれかに記載の半導体装置を複数個上下方向に積層した構造を有した半導体装置ユニットの製造方法であって、
前記半導体装置の外部接続端子として機能する部位に接合材を配設する接合材配設工程と、
前記接合材が配設された前記半導体装置を複数個積層する積層工程と、
前記積層された複数の半導体装置に熱処理を実施することにより、前記接合材により隣接する前記各半導体装置同志を電気的及び機械的に接合する接合工程とを具備することを特徴とするものである。

【００２９】
また、請求項１８記載の発明では、
前記請求項１７記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
前記接合材配設工程では、前記接合材として半田を用いると共に、半田ディプまたは半田ペースト印刷を用いて前記接合材を配設することを特徴とするものである。

【００３０】
また、請求項１９記載の発明では、
前記請求項１７または１８記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
前記接合材配設工程の実施後でかつ前記積層工程の実施前に、隣接する前記半導体装置を仮止めすると共に放熱性を有する接着部材を配設する接着部材配設工程を行なうことを特徴とするものである。

【００３１】
また、請求項２０記載の発明では、
前記請求項１７または請求項１９記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
前記接合材配設工程で、前記接合材として前記リードのリード幅よりも小さい幅寸法を有し、かつ前記リードから前記樹脂パッケージまで延在する帯状半田を用いたことを特徴とするものである。

【００３２】
また、請求項２１記載の発明では、
前記請求項１７または請求項１９または請求項２０記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
前記接合材配設工程を実施する前に、前記半導体装置の接合材配設位置近傍に凹状とされた接合材溜まり部を形成する接合材溜まり部形成工程を行うことを特徴とするものである。

【００３３】
また、請求項２２記載の発明では、
前記請求項１７記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
前記接合材配設工程で、前記接合材として導電性及び接着性を共に有する導電性接着部材を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項２３記載の発明では、
前記請求項１９記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
前記接着部材として、硬化温度が前記接合材の融点よりも高い高温硬化接着剤を用いたことを特徴とするものである。

【００３４】
また、請求項２４記載の発明では、
前記請求項１７乃至請求項２３のいずれかに記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
前記半導体装置の外部接続端子として機能する部位に接合材を配設する接合材配設工程と、
前記接合材が配設され、かつリードフレームに接続された状態の前記半導体装置を該リードフレームを位置基準として複数個積層する積層工程と、
前記積層された複数の半導体装置に熱処理を実施することにより、前記接合材により隣接する前記各半導体装置同志を電気的及び機械的に接合する接合工程と、
前記リードフレームを除去する除去工程とを具備することを特徴とするものである。

【００３５】
更に、請求項２５記載の発明では、
前記請求項１記載の半導体装置において、
前記樹脂パッケージの前記リードが被接続部材と接合される接合位置或いはその近傍位置に、凹状とされた接合材溜まり部を設けたことを特徴とするものである。

【００４４】
このように、積層される上下の各半導体装置のアウターリード部が直接接触することにより、換言すれば上下の各半導体装置のアウターリード部間に半田等が介在しない構成とすることにより、半導体装置を積層した際に、その全体高さにバラツキが発生することを抑制することができる。
また、請求項８記載の発明によれば、
アウターリード部と溝部との対向する部分の一部に、アウターリード部を溝部に固定する接着剤を設けたことにより、アウターリード部はより確実に溝部に係合（固定）するため、アウターリード部に変形及び短絡が発生するのを確実に防止することができる。
また、請求項９記載の発明によれば、
樹脂パッケージとリード（アウターリード部）との間に熱膨張差があっても、アウターリード部は溝部に遊嵌されているため溝部内で変位可能となっているため、加熱時に熱膨張差により応力が発生しても、アウターリード部が溝部内で変位することによりこの応力を逃がすことができる。

【００４５】
また、請求項１０記載の発明によれば、
アウターリード部の一部に形成された第１の係合部と、樹脂パッケージに形成されると共に第１の係合部と係合してアウターリード部の位置決めを行なう第２の係合部とにより位置決め機構を構成したことにより、第１及び第２の係合部が係合することにより、アウターリード部はより積極的に樹脂パッケージに係合するため、アウターリード部に変形及び短絡が発生するのを確実に防止することができる。

【００４６】
また、請求項１１記載の発明によれば、
第１の係合部を樹脂部材とし、第２の係合部を樹脂パッケージに形成された凹部としたことにより、第１及び第２の係合部を容易に形成することができる。
また、請求項１２記載の発明によれば、
前記樹脂部材を樹脂パッケージと同一材料により形成したことにより、樹脂部材と樹脂パッケージを一括的に形成することが可能となり、第１及び第２の係合部の成形を更に容易化することができる。

【００４７】
また、請求項１３記載の発明によれば、
アウターリード部を樹脂パッケージの外形に沿って折曲することにより樹脂パッケージの側面または上面に引き出した構成としたことにより、樹脂パッケージの上面及び底面の各面で電気的接続を取ることが可能となる。このため、半導体装置を上下方向に複数個積層することが可能となり、半導体装置の実装効率を向上させることができる。

【００４９】
更に、例えば半導体チップが高密度化し、これに伴いリード数が増大してリードピッチが狭ピッチ化しても、各アウターリード部に対応して溝等を形成する必要はないため、これに対応することができる。
また、請求項１４記載の発明によれば、
半導体装置を複数個上下方向に積層した状態において、上部の半導体装置の底面に位置するアウターリード部と、下部に配設された半導体装置の上面に位置するアウターリード部とが電気的に接続される構成としたことにより、複数の半導体装置を上下方向に積層することができ、よって容易に半導体装置の積層体を形成することができ、半導体装置の実装密度を向上させることができる。

【００５０】
また、請求項１５記載の発明によれば、
複数個積層された各半導体装置の、樹脂パッケージの側面と対向する位置におけるアウターリード部を外部接続端子として実装基板に接合する構成としたことにより、半導体装置は立設された状態で実装されることとなり、一つの半導体装置に必要とされる実装スペースは少なくて済み、よって半導体装置の実装密度を向上させることができる。

【００５１】
また、請求項１６記載の発明によれば、
積層される隣接する半導体装置間に放熱機能を有した接着部材を配設したことにより、各半導体装置で発生する熱は接着部材を介して実装基板に逃げるため、複数個の半導体装置が積層された半導体装置ユニットであっても、放熱効率を向上させることができる。

【００５２】
また、請求項１７記載の発明によれば、
先ず接合材配設工程を実施することにより半導体装置の外部接続端子として機能する部位に接合材を配設し、続いて積層工程を実施することにより接合材が配設された半導体装置を複数個積層する。続いて、接合工程を実施して積層された複数の半導体装置に熱処理を実施することにより、接合材により隣接する各半導体装置同志を電気的及び機械的に接合する。

【００５３】
このように、個々の半導体装置の外部接続端子として機能する部位に接合材を配設した後に接合工程を実施することにより、半導体装置を積層した後に接合部材を配設する構成に比べて接合材の配設処理及び接合処理を容易に行なうことができる。
また、請求項１８記載の発明によれば、
接合材配設工程において、接合材として用いる半田を半田ディプまたは半田ペースト印刷を用いて外部接続端子として機能する部位に配設することにより、複数の半導体装置に対し一括的に半田を配設することが可能となり、接合材配設工程の効率化を図ることができる。

【００５４】
また、請求項１９記載の発明によれば、
接合材配設工程の実施後でかつ積層工程の実施前に、接着部材配設工程を実施し隣接する半導体装置を仮止めすると共に放熱性を有する接着部材を配設することにより、積層工程において複数の半導体装置を積層した際、接着部材により各半導体装置は仮止めされているため、取扱を容易とすることができる。

【００５５】
また、接着部材は放熱性を有しているため、半導体装置ユニットが形成された後において、各半導体装置で発生した熱は接着部材を介して実装基板に放熱されるため、半導体装置ユニットの放熱効率の向上を図ることができる。
また、請求項２０記載の発明によれば、
接合材としてリードのリード幅よりも小さい幅寸法を有し、かつリードから樹脂パッケージまで延在する帯状半田を用いたことにより、半導体装置の高密度化によりリードピッチが狭ピッチ化しても、帯状半田の幅寸法はリード幅よりも狭いため確実にリードに帯状半田を配設することができ、また隣接する帯状半田間でブリッジが発生してしまうようなこともない。

【００５７】
また、請求項２１及び請求項２５記載の発明によれば、
接合材配設工程を実施する前に接合材溜まり部形成工程を行い、半導体装置の接合材配設位置近傍に凹状とされた接合材溜まり部を形成することにより、例えば接合材として球状接合材（例えば、半田ボール等）を用いた場合でも、接合工程実施前に接合材が半導体装置から離脱することを防止することができる。また、この接合材溜まり部の大きさを調整することにより、接合材の全体量を制御することが可能となる。

【００５８】
また、請求項２２記載の発明によれば、
接合材として導電性及び接着性を共に有する導電性接着部材を用いたことにより、単に半導体装置を導電性接着部材を介して積層するのみで、積層された各半導体装置間の電気的導通を図ることができる。よって、半導体装置ユニットの製造工程の容易化及び効率化を図ることができる。

【００５９】
また、請求項２３記載の発明によれば、
積層される半導体装置を仮止めする接着部材として、硬化温度が接合材の融点よりも高い高温硬化接着剤を用いたことにより、各半導体装置を接合するために加熱処理を行い接合材を溶融しても、高温硬化接着剤は変化することなく各半導体装置を積層状態に維持する。よって、加熱時に積層された各半導体装置にずれが発生することを防止でき、信頼性の高い半導体装置ユニットを製造することができる。

【００６０】
更に、請求項２４記載の発明によれば、
積層工程において半導体装置を複数積層する際、リードフレームに接続された状態の半導体装置をリードフレームを位置基準として積層することにより、リードフレームに複数接続されている半導体装置を一括的に位置決めして積層することが可能となる。このため、製造される半導体装置ユニット単位で位置決めする必要がなくなるため、積層工程の効率化を図ることができる。尚、リードフレームは積層工程が終了した後、除去工程で除去されるため、半導体装置ユニットにリードフレームが残存するようなことはない。

【０１８４】
また、請求項８記載の発明によれば、アウターリード部はより確実に溝部に係合（固定）するため、アウターリード部に変形及び短絡が発生するのを確実に防止することができる。
また、請求項９記載の発明によれば、樹脂パッケージとリード（アウターリード部）との間に熱膨張差により加熱時に応力が発生しても、アウターリード部が溝部内で変位することによりこの応力を逃がすことができる。
また、請求項１０記載の発明によれば、第１及び第２の係合部が係合することによりアウターリード部はより積極的に樹脂パッケージに係合するため、アウターリード部に変形及び短絡が発生するのを確実に防止することができる。

【０１８５】
また、請求項１１記載の発明によれば、第１の係合部を樹脂部材とし、第２の係合部を樹脂パッケージに形成された凹部としたことにより、第１及び第２の係合部を容易に形成することができる。
また、請求項１２記載の発明によれば、樹脂部材と樹脂パッケージを一括的に形成することが可能となり、第１及び第２の係合部の成形を更に容易化することができる。

【０１８６】
また、請求項１３記載の発明によれば、側部から外力が印加された場合に突起部によりこの外力を受けることができ、よって各アウターリード部に外力が印加されることを防止でき、アウターリード部な変形及び短絡が発生することを防止することができる。
更に、例えば半導体チップが高密度化し、これに伴いリード数が増大してリードピッチが狭ピッチ化しても、各アウターリード部に対応して溝等を形成する必要はないため、これに対応することができる。

【０１８７】
また、請求項１４記載の発明によれば、複数の半導体装置を上下方向に積層することができ、よって容易に半導体装置の積層体を形成することができ、半導体装置の実装密度を向上させることができる。
また、請求項１５記載の発明によれば、半導体装置は立設された状態で実装されることとなり、一つの半導体装置に必要とされる実装スペースは少なくて済み、よって半導体装置の実装密度を向上させることができる。

【０１８８】
また、請求項１６記載の発明によれば、各半導体装置で発生する熱は接着部材を介して実装基板に逃げるため、複数個の半導体装置が積層された半導体装置ユニットであっても、放熱効率を向上させることができる。
また、請求項１７記載の発明によれば、個々の半導体装置の外部接続端子として機能する部位に接合材を配設した後に接合工程を実施することにより、半導体装置を積層した後に接合部材を配設する構成に比べて接合材の配設処理及び接合処理を容易に行なうことができる。

【０１８９】
また、請求項１８記載の発明によれば、複数の半導体装置に対し一括的に半田を配設することが可能となり、よって接合材配設工程の効率化を図ることができる。
また、請求項１９記載の発明によれば、積層工程において複数の半導体装置を積層した際、接着部材により各半導体装置は仮止めされているため、取扱を容易とすることができる。

【０１９０】
また、接着部材は放熱性を有しているため、半導体装置ユニットが形成された後において、各半導体装置で発生した熱は接着部材を介して実装基板に放熱されるため、半導体装置ユニットの放熱効率の向上を図ることができる。
また、請求項２０記載の発明によれば、半導体装置の高密度化によりリードピッチが狭ピッチ化しても、帯状半田の幅寸法はリード幅よりも狭いため確実にリードに帯状半田を配設することができ、また隣接する帯状半田間でブリッジが発生することを防止することができる。

【０１９１】
また、請求項２１及び請求項２５記載の発明によれば、例えば接合材として球状接合材（例えば、半田ボール等）の様な転動し易いものを用いた場合でも、接合工程実施前に接合材が半導体装置から離脱することを防止することができる。また、この接合材溜まり部の大きさを調整することにより、接合材の全体量を容易に制御することが可能となる。

【０１９２】
また、請求項２２記載の発明によれば、単に半導体装置を導電性接着部材を介して積層するのみで、積層された各半導体装置間の電気的導通を図ることができ、よって半導体装置ユニットの製造工程の容易化及び効率化を図ることが可能となる。
また、請求項２３記載の発明によれば、加熱時に積層された各半導体装置にずれが発生することを防止でき、信頼性の高い半導体装置ユニットを製造することができる。

【０１９３】
更に、請求項２４記載の発明によれば、製造される半導体装置ユニット単位で位置決めする必要がなくなるため、積層工程の効率化を図ることができる。

Claims (25)

1. 半導体素子が封止される樹脂パッケージと、
   前記半導体素子に接続されるインナーリード部と、前記樹脂パッケージの外部に位置し外部接続端子として機能するアウターリード部とを有するリードとを具備し、
   前記アウターリード部を前記樹脂パッケージの外形に沿って折曲することにより前記樹脂パッケージの側面または上面に引き出した構成とされた半導体装置において、
   前記リード或いは前記樹脂パッケージの少なくとも一方に、前記アウターリード部の一部と係合することにより、前記アウターリード部の位置決めを行なう位置決め機構を設けたことを特徴とする半導体装置。
2. 請求項１記載の半導体装置において、
   前記位置決め機構を、
   前記樹脂パッケージに形成され、前記アウターリード部の一部が係合される溝部により構成したことを特徴とする半導体装置。
3. 請求項２記載の半導体装置において、
   前記アウターリード部の一部が前記溝部に係合された際、前記アウターリード部の一部が前記樹脂パッケージの表面から突出するよう構成したことを特徴とする半導体装置。
4. 請求項２または請求項３記載の半導体装置において、
   前記溝部が、前記樹脂パッケージの上面にのみ形成されていることを特徴とする半導体装置。
5. 請求項２または請求項３記載の半導体装置において、
   前記溝部が、前記樹脂パッケージの側面に形成されていることを特徴とする半導体装置。
6. 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の半導体装置において、
   前記アウターリード部の前記樹脂パッケージの上面に位置する部分が、水平方向に延在することを特徴とする半導体装置。
7. 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の半導体装置において、
   前記アウターリード部の前記樹脂パッケージの上面に位置する部分が、斜め方向に延在することを特徴とする半導体装置。
8. 請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の半導体装置において、
   前記アウターリード部と前記溝部との対向する部分の一部に、前記アウターリード部を前記溝部に固定する接着剤を設けたことを特徴とする半導体装置。
9. 請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の半導体装置において、
   前記アウターリード部の一部が、前記位置決め機構となる前記溝部に遊嵌状態で係合するよう構成したことを特徴とする半導体装置。
10. 請求項１記載の半導体装置において、
    前記位置決め機構を、
    前記アウターリード部の一部に形成された第１の係合部と、
    前記樹脂パッケージに形成され、前記第１の係合部と係合することにより前記アウターリード部の位置決めを行なう第２の係合部とにより構成したことを特徴とする半導体装置。
11. 請求項１０記載の半導体装置において、
    前記第１の係合部は樹脂部材であり、前記第２の係合部は前記樹脂パッケージに形成された凹部であることを特徴とする半導体装置。
12. 請求項１１記載の半導体装置において、
    前記樹脂部材を前記樹脂パッケージと同一材料により形成したことを特徴とする半導体装置。
13. 半導体素子が封止される樹脂パッケージと、
    前記半導体素子に接続されるインナーリード部と、前記樹脂パッケージの外部に位置し外部接続端子として機能するアウターリード部とを有するリードとを具備し、
    前記アウターリード部を前記樹脂パッケージの外形に沿って折曲することにより前記樹 脂パッケージの上面に引き出した構成とされた半導体装置において、
    前記樹脂パッケージの四隅位置に、前記樹脂パッケージの表面より高く、かつ前記アウターリード部の厚さよりも低い突起部を形成したことを特徴とする半導体装置。
14. 請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の半導体装置を複数個上下方向に積層した構造を有し、
    上記複数個積層した状態において、上部の前記半導体装置の底面に位置するアウターリード部と、下部に配設された前記半導体装置の上面に位置するアウターリード部とが電気的に接続される構成としたことを特徴とする半導体装置ユニット。
15. 請求項１４記載の半導体装置ユニットにおいて、
    前記複数個積層された各半導体装置の、前記樹脂パッケージの側面と対向する位置における前記アウターリード部を外部接続端子として実装基板に接合する構成としたことを特徴とする半導体装置ユニット。
16. 請求項１４または請求項１５記載の半導体装置ユニットにおいて、
    前記積層される隣接する半導体装置間に、放熱機能を有した接着部材を配設したことを特徴とする半導体装置ユニット。
17. 請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の半導体装置を複数個上下方向に積層した構造を有した半導体装置ユニットの製造方法であって、
    前記半導体装置の外部接続端子として機能する部位に接合材を配設する接合材配設工程と、
    前記接合材が配設された前記半導体装置を複数個積層する積層工程と、
    前記積層された複数の半導体装置に熱処理を実施することにより、前記接合材により隣接する前記各半導体装置同志を電気的及び機械的に接合する接合工程とを具備することを特徴とする半導体装置ユニットの製造方法。
18. 請求項１７記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
    前記接合材配設工程で、前記接合材として半田を用いると共に、半田ディプまたは半田ペースト印刷を用いて前記接合材を配設することを特徴とする半導体装置ユニットの製造方法。
19. 請求項１７または請求項１８記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
    前記接合材配設工程の実施後でかつ前記積層工程の実施前に、隣接する前記半導体装置を仮止めすると共に放熱性を有する接着部材を配設する接着部材配設工程を行なうことを特徴とする半導体装置ユニットの製造方法。
20. 請求項１７または請求項１９記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
    前記接合材配設工程で、前記接合材として前記リードのリード幅よりも小さい幅寸法を有し、かつ前記リードから前記樹脂パッケージまで延在する帯状半田を用いたことを特徴とする半導体装置ユニットの製造方法。
21. 請求項１７または請求項１９または請求項２０記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
    前記接合材配設工程を実施する前に、前記半導体装置の接合材配設位置近傍に凹状とされた接合材溜まり部を形成する接合材溜まり部形成工程を行うことを特徴とする半導体装置ユニットの製造方法。
22. 請求項１７記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
    前記接合材配設工程で、前記接合材として導電性及び接着性を共に有する導電性接着部材を用いたことを特徴とする半導体装置ユニットの製造方法。
23. 請求項１９記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
    前記接着部材として、硬化温度が前記接合材の融点よりも高い高温硬化接着剤を用いたことを特徴とする半導体装置ユニットの製造方法。
24. 請求項１７乃至請求項２３のいずれかに記載の半導体装置ユニットの製造方法において、
    前記半導体装置の外部接続端子として機能する部位に接合材を配設する接合材配設工程と、
    前記接合材が配設され、かつリードフレームに接続された状態の前記半導体装置を該リードフレームを位置基準として複数個積層する積層工程と、
    前記積層された複数の半導体装置に熱処理を実施することにより、前記接合材により隣接する前記各半導体装置同志を電気的及び機械的に接合する接合工程と、
    前記リードフレームを除去する除去工程とを具備することを特徴とする半導体装置ユニットの製造方法。
25. 請求項１記載の半導体装置において、
    前記樹脂パッケージの前記リードが被接続部材と接合される接合位置或いはその近傍位置に、凹状とされた接合材溜まり部を設けたことを特徴とする半導体装置。