JPH02121356A - 半導体デバイス - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
は、半導体またはその他の電子チップに1ノードを設け
るための改良した手段および方法に関する。本明細書で
使用する、「単数のデバイス」または「複数のデバイス
」とは、ここで述べる種類の接続手段およびリードを使
用する全ての種類の電子デバイスと集積回路を指すこと
を意図している。
て信号処理用に機能するデバイスには重量の小さいリー
ドを設け、十分な電流を搬送するデバイスには重量の大
きいリードを設けるのが一般的である。細い線のワイヤ
・ボンディングと金属フォイルのタブ・ボンディングは
信号処理デバイスに一般的に使用される技術の例である
。通常数マイクロアンペアないし数ミリアンペアを搬送
するに過ぎないこれらの線やフォイルは、厚さが1ミル
の数分の1ないし数ミルでおり、一般的にデバイス上の
ボンディング・パッドに直接溶接される。
とするパワー・ダイオードやトランジスタまたは集積回
路のような電流の高いデバイスの場合、デバイスにボン
ディングすべきリードはざらに堅牢でなければならず、
厚さが数十ないし数百ミルのオーダーの金属線を使用す
るのが通常である。これらはしばしばデバイス上のボン
ディング領域にはんだ付けすることによって取り付けら
れる。
ダイまたはその他の電子デバイス上のボンディング・パ
ッドと位置合せし、ホンディング工程中にこの−ような
位置合せを維持することは益々困難になってくる。もし
ダイ上のリードとボンディング・パッドが正しく位置合
せできなければ、生産上の歩留りと信頼性が減少する。
1本がリード・フレームおよびリードの取り付けられる
べきダイ上のボンディング・パッドと自己位置合せする
電力デバイスを製作するための改良した手段と方法を提
供することである。
付けられ、デバイス上のボンディング・パッドに対する
接続がリード・フレームのダイとその他の部分にまたが
る自己位置合せ用接点クリップによって行われる電力デ
バイスを製作するための改良した手段と方法を提供する
ことである。
自動位置合せ用接点クリップかこのクリップをリード・
フレームに対して位置合せする合せ面を有する電力デバ
イスを製作するための改良した手段と方法を提供するこ
とである。
接点クリップが組み立て中このクリップをダイとリード
・フレームに対して接続するための電気的接続材料上で
部分的に一時浮き上がる電力デバイスを製作するための
改良した手段と方法を提供することでおる。
上がって接点クリップとリード・フレームのダイ取り付
け部に対して自己位置合せを行う電力デバイスを製作す
るための改良した手段と方法を提供することである。
れる電力デバイスを製作するための改良した手段と方法
を提供することである。
け工程中、半固体または場合によっては少なくとも部分
的に液状でおる全ての導電性取付け材料を包含すること
を意図している。限定的意味を持たないこれらの例には
、従来の金属または金属合金、金属を付加したエポキシ
樹脂、またはその他の導電性プラスチックなどが含まれ
る。
語は、少なくとも1つのポンディング領域またはその上
のパッドを有するダイオード、トランジスタ、サイリス
タ、集積回路、抵抗、コンデンサ等のような電子素子を
指すことを意図しているが、これらに限定されるもので
はない。
デバイスによって達成される。本発明に従ったデバイス
は、リード手段に取付けるための第1面と、リード接続
を受け入れるためにその上にボンディング・パッドの付
いた第2而とを有する電子チップ;電子チップを受け入
れるための第1部分と、接続手段を位置合せするための
第1位置合せ手段を含む第2部分とを有する1ノ一ド手
段;およびリード手段を電子チップに接続する接続手段
であって、ポンディング・パッドに接続するための第1
部分と、第1位置合ぜ手段に係合して1ノ一ト手段とボ
ンディング・パッドとの間で当該接続手段の位置合せを
行う第2位置合せ手段の付いた第2部分とを有する接続
手段;によって構成される。
1のはんだを付着させ、第1および第2位置合せ手段に
第2のはんだを付着させ、電子チップとリード手段の第
1部分に第3のはんだを付着させることが望ましい。第
1、第2、および望ましくは第3はんだも、これらのは
んだが少なくとも部分的に液状である量制御可能な状態
を有するべきでおり、その結果、ダイヤ接続手段はその
上に浮かんで相互に対して自分で位置合ぜを行うと共に
リード手段に対して位置合せを行う。
続手段の第2部分は第1位置合せ手段によって支持され
る。第1および第2位置合せ手段は、それぞれ、リード
手段および接続手段内で都合良く係合する凹部または凸
部の形をしている。
段が横方向または縦方向に運動することまたは垂直方向
に回転することを可能にするが、この接続手段に水平方
向の回転は行わせないような形状であることが望ましい
。
、電子素子を受け入れる支持部材を供給する段階;リー
ド部材を供給する段階であって、リード部材が第1位置
合せ手段を有し、第1位置合せ手段がリード部材と接続
クリップとの相互位置合せを行うためその中に係合用第
2位置合せ手段を有する接続クリップを受け入れるとこ
ろの、段階;第1位置合せ手段と係合するための第2位
置合せ手段と電子素子に結合するための第1取付手段と
を有する接続クリップを供給する段階;支持部材と電子
素子との間に第1ボンディング材料を設け、第1および
第2位置合せ手段の間に第2ボンディング材料を設け、
取付手段と電子素子との間に第3ホンデイング材料を設
(プる段階;第2および第3ホンデイング材料上に接続
クリップを一時的に浮かせる段階、およびその後第2お
よび第3ポンデイング材料を固化させる段階;によって
構成される。
グ材料の前または第2ボンディング材料と同時に設けて
もよく、第2と第3ボンディング材料は同時に設けても
よい。
かぶにしたがって、同時に第1ボンディング′vJ料上
の電子素子を一時的に浮かせることが望ましく、その結
果、リード部側と接続手段上の位置合せ手段に制御され
、電子素子と接続手段が相互に位置合わせを行うととも
に支持部材とリード部材とが位置合せを行う。
手段を設け、接続手段中の係合する第2凹部または凸部
として第2位置合せ手段を設け、ざらに、第2位置合せ
手段を第2ボンディング材料によって分離された第1位
置合せ手段内に取り付け、これらは第2ボンディング材
料が固化するまで重力と表面張力によって保持されてい
ることが望ましい。少なくとも浮遊段階中の支持部材を
揺することがざらに望ましい。
ボンディング材料の選択と相対量は、液化されたボンデ
ィング材料の表面張力によって接続手段がリード部材と
位置合せを行い、接続手段の取付け部の下でボンディン
グ・パッドをダイの中心に位置決めし、ダイ支持部材の
ダイ・ボンド領域の上部で接続手段のダイと取付け部が
実質的に中心に位置決めされるように決めなければなら
ない。
デバイスの部分10の一部を切欠いた平面図を示し、第
2図はこの部分10の断面図を示す。この従来技術によ
る電子デバイスは、ダイ・ボンド領域13を有するダイ
支持手段12、電子的ダイ(例えば半導体チップ)16
および導電性電極14によって構成される。ダイ支持リ
ード12および接点リード14は、一般的に技術上周知
の金属によって作られている。銅はその1例でおる。
られている。ダイ16上の接点22は、はんだのような
ボンディング材26でリード14にボンディングされて
いる。図示の例では、ダイ16は接点22の周辺部に一
段高くなった誘電体18を有するが、これは重要ではな
い。
扱わなくてはならないず半導体電力デバイスまたはその
他の電子的デバイスである場合、ダイ支持部12および
リード14は、通常比較的厚い金属、例えば、十から数
百ミル(0,25ないし数ミリメートル)のオーダーの
厚さを有する銅またはKovar(商標)またはその他
の金属で作られる。このようなリードは比較的硬く、ダ
イ・フラグ(flag) 、ダイおよび接触リードの位
置合せが製作上問題となる。ざらに、第1図および第2
図に示す従来技術による構成は、誘電体18の上部表面
上へのはんだ26の流出を促す別の欠点かあり、これは
良好な生産上の参画りと信頼性にとって望ましくない。
ド12および14がダイ16を挟んで重なる必要がある
ため、組み立てが難しい。このような状況で、ダイ16
をダイ・フラグ13に取付けた後、リード14をリード
フレームの他の部位からダイ上に折曲げるか、別にこれ
を設ける必要がおる。いずれの作業も、工程の追加が必
要となり、リード14をダイ16およびダイ・フラグ1
3の上方に正しく位置合せするよう注意する必要がある
。
て回避され、本発明の第1実施例は、第3図の平面図お
よび第4図の縦断面図に示される。
ものである。
誘電体18で取り囲まれた接点領域22を有するダイ1
6が、取付け手段20によってダイ・フラグ13上に取
付けられている。取付手段20は、導電性でも絶縁性で
も良いが、ダイ支持部12.13をまたダイ16に接続
されたデバイスの電気的リードの1つとして機能させよ
うと意図する場合、導電性のはんだがしばしば使用され
る。
イ16に対する外部接続として機能する。
.50の端部の近傍に都合良く配置されている。第3図
ないし第5図に示す例では、位置合せ手段32.52は
、リード30.50内で凹形状の部分であるが、凸状の
その他の形状を使用することもできる。第3図および第
4図では、位置合せ手段32は実質的に半円筒状の溝ま
たはその他の丸くなった2次元の形状を有し、これの長
手部はリード30からダイ16方向に対して横方向に伸
びる。第5図では、位置合せ手段32は、2次元のV字
形形状すなわち折れ曲がった凹部を有し、これの長手部
はリード50からダイ16方向に対して横方向に伸びる
。位置合せ手段32.42および52.62は下方に凸
状として図示されているが、これらは上方に凸状、すな
わち凹部でなくこぶすなわち突起とすることも可能であ
る。
リップ40,60は、リード30.50からダイ16上
の接点領域22へ伸びる。接続クリップまたは接続手段
40.60は、リード30.50の位置合せ手段32.
52と接する第1端部に位置合せ手段42.62を有し
、第2端部にダイ接点またはボンディング・パッド22
と接続する取付手段46.66を有する。位置合せ手段
42.62は、位置合せ手段32.52と係合する形状
である。第3図から分かるように、位置合せ手段32.
52および42.62の溝状の凹部によって、接続手段
40.60は、リード30.50からダイ16上のダイ
接点22の方向に対して横方向に移動することができる
が、リード30.50およびダイ接点22に対するクリ
ップ40.60のダイ接点22方向への動きを抑制し、
り一ド30.50またはボンディング・パッド22に対
する接続手段40.60の第3図の面での水平方向(方
位方向)の回転を抑制する。しかし、接続手段40.6
0は組立て中型直方向、すなわち第4.5図の而で回転
することができる。これは、リードフレームすなわち接
続手段を変更することなく、ダイ16の厚みのバラつき
に実質的に適合させることができるので望ましい。これ
によって製作が簡単になる。第4図に示す構造はこの目
的に特に有効であるが、その理由は、位置合せ手段32
.42の−揃いの曲面は回転ヒンジを形成し、これによ
って、位置合せ手段32.42の間隔を実質的に変更す
ることなく、リード30に対して接続手段40を垂直方
向に回転させることができるからでおる。この点で、ボ
ンディング・パッド22に取付けられた接続手段40の
端部も、第4図で取付け手段46によって図示するよう
に、湾曲していることが望ましい。
パッド22と接続するための取付け手段46.66を有
する。第4図は、取付け手段46かわずかに、丸くなっ
た底48を有する状況を図示し、第5図はダイ取付け手
段66が実質的に平坦な底68を有する状況を図示する
。どちらの場合も、はんだが誘電体18の上部表面に侵
入しないよう、取付け手段46.66がダイ接点22に
向けて凸状になることが望ましい。取付け手段46.6
6は、半円筒形またはその他の実質的に2次元の形状、
あるいは半楕円形またはその他の実質的に3次元の形状
とすることが可能である。
ィング部材36.56によってリード30.50に取付
けられ、取付材料すなわちボンディング材料38.58
によってダイ接点22に取付けられる。電気的に導電性
のはんだは、適当な取付け材料すなわちボンディング材
料の例である。材料36.56および3B、58は液化
できるかまたは液体の状態に保持できることが同時に重
要である。ダイ・ホンディング材料20もまた、材料3
6.56および38.58と同様に同時に液状の特性を
有することが望ましい。ポンディング材料20は電気的
に導電性材料でもよいが、多くの場合、ダイ上にない端
子(図示せず)に他の電気接点を作ることが可能である
ため、このことは重要ではない。
である場合、共通の液化条件つまり溶融温度を有するは
んだを選択することが望ましい。これらの取付け材料す
なわちポンディング材料の1以上がガラスまたはプラス
ティックである場合、電気的に導電性か否かに拘らず、
これらが−時的に組立て中受なくとも部分的に同時に液
体であり、他の電気的に導電性のポンディング材料もま
た液状または部分的に液状であることが重要でおる。言
い換えれば、取付けすなわちポンディング材料が半固体
または少なくとも部分的に液状である場合、これらが同
じ状態、例えば、温度範囲または硬化またはボンディン
グ条件等を有することが重要である。
しくはおるが)重要ではない。最低限度、ポンディング
材料は、接続クリップ(望ましくはダイちまた)が半固
体または部分的に液状のホンディング材料の上に浮くこ
とができ、リード12および30.50に対して横方向
に自由に動くことができる程度に十分に液状であればよ
い。さらに後で詳述するように、リード12.30およ
び50、ダイ16およびクリップ40.60がそれぞれ
の間の種々のホンディング材料で組立てられた後、ポン
ディング材料が一時的に液化、すなわち−時的に液状を
保ち、クリップ40.60を液化したポンディング材料
36.56および38.58上に浮遊させ、ざらにダイ
16を液化したホンディング材料20上に浮遊させ、そ
の結果、ダイ、クリップおよびリードは表面張力と係合
する位置合ぜ手段の動作とによって自己位置合ぜを行う
。ダイ・ホンディングの材料と接続クリップのホンディ
ング材料が同時に液体である場合、最良の結果が得られ
るが、接続クリップのホンディング材料が同時に液体で
あることで、一定の改善が得られる。
いることが判明しているが、その他のはんだも有用で必
ると信じられている。はんだの選定に際して、電気的リ
ードを容易にぬらし、リードまたははんだとの接触を希
望しないボンディング領域に隣接するダイの領域を容易
にぬらさない材料を選定することが重要である。電気的
リードは通常高導電性金属であるで、隣接するダイ領域
は不活性な誘電体で覆われることが多いので、このよう
な金属を先ずぬらし、不活性誘電体をあまりぬらさない
はんだがこのような位置には適している。このような状
況では、金属合金はんだは、通常我々が知っている最も
導電性の高いプラスチックまたはガラスよりも優れた性
能を発揮する。
す。第6図および第8図は、第3図と同様の一部を切り
欠いた平面図、第7図および第9図は、第4図および第
5図と同様の断面図である。
材料20によって支持部12のダイ・フラグ13上に取
付けられている。ダイ16は、前回同様、上方に面した
接点領域すなわちボンディング・パッド22を有してい
る。
ディング・パッド22との間にまたがっている。第6図
および第7図に示すように、リード70は、凹状の位置
合せ手段72を有し、長手方向がダイ16およびボンデ
ィング・パッド22に向けられている。クリップ80の
互いに接する位置合せ手段82は底面および側面84を
有し、これらは位置合せ手段72の底面および側面74
と係合する。しかし、位置合せ用凹部82は、位置合せ
用凹部72より短く、その結果、接続クリップ80はボ
ンディング・パッドの方向に運動することは可能である
か、リード70およびパッド22に対して横方向すなわ
ち傾斜する方向には運動しない。位置合せ手段72およ
び82の幅と同様長さも実質的に同じにすることによっ
て、リード70と接続クリップ80との間の相対的な運
動はいずれの方向に対しても防止される。位置合せ手段
72および82は、電気的導電性のあるボンディング材
料76、例えば、はんだによって結合される。
ッド22とボンディングするための底部88を有する凹
状で下向きに形成された領域86を有する。底部88は
実質的に平坦かまたは丸くなっている。第6図ないし第
9図は、取付け領域86か横方向にパッド22を越えて
伸びる状況を示す。この場合、領域86が窪んでいる、
すなわち、下面88と誘電体18の上面の一方がボンデ
ィング・パッド22の中央から横方向に離れるように移
動するにしたがって、これらの間の間隔か益々拡大する
ように、パッド22の方へ丸くなつた形状になっている
ことか重要でおる。これによって、はんだが誘電体18
の上部表面に流出すなわち滲み出ることを防止する。
、ここでリード90および接続クリップ100の互いに
接する位置合せ手段92および102は、−実質的に円
対称である。位置合せ用凹部92の底面および側面は、
位置合せ用凹部102の底面および側面に係合する。こ
の構成は、クリップ100とリード90間の旋回運動を
可能にするか、横方向には変位できない。リード90お
よびクリップ100は、電気的に導電性のあるホンディ
ング材料96によって結合される。
自由度は、ダイの配置と製作中に最も発生する可能性の
大きいリードの位置合せ不良の種類に応じて選択するこ
とができることが明らかである。当業者は、ここで述べ
た説明および当業者自身の個々の状況に基づいて、図示
の実施例の内いずれが最も彼等の要求に適しているかを
理解する。
を示す。リードフレーム120は独立したセクション1
2OAないし120Fを有するものとして示されている
。各セクションは、本発明にしたがって完成される電子
デバイスを製作する段階を示す。実際の工程では、リー
ドフレーム120のセクション12OAないしFはグル
ープとして幾つかの段階を全て受ける。位置12OAな
いしFの各々に異なった段階を示しているのは、単に説
明を分かり易くするためである。
が約37X37ないし105X105ミル(0,94な
いし2.7平方ミリ)の範囲のシリコン整流器ダイを使
用して作られている。ボンディング・パッド22は、一
般的に約29ないし94ミル(0,74ないし2.4ミ
リ)平方の範囲である。
に対応しているが、これは単に説明上の便宜のためであ
り、説明したリードのいずれに限定することを意図する
ものではなく、接続クリップの形状またはこれと同等品
も使用可能である。
4および側面のレール128中にインデックス孔126
.を有する。
るダイ支持部12および位置合せ手段52を有するリー
ド50が設けられる。この分野の用語で、領域13をダ
イ・フラグと呼ぶ。図示の構成では、電子的ダイ16の
片側への電気的な接触はリード12.13によって行う
と仮定している。しかし、当業者が理解するように、こ
れは重要なことではなく、リード12.13は単にダイ
16に対する機械的な支持または熱的な結合としては能
してもよい。ダイ・フラグ13は、一般的に80X90
ないし115X135ミル(2,OX2.2ないし2.
9X3.4ミリ)の大きざである。リードフレーム12
0は、一般的に5ないし15ミル(0,13ないし0.
38ミリ)の範囲またはそれ以上である。
・フラグ13に供給される。ダイ・ホンディング材料2
0は、はんだペーストまたは事前に加工したはんだが便
利である。88:10:2(鉛:錫:銀)の成分を有す
るはんだペーストがシリコン半導体ダイに使用するのに
適しているが、その他の周知のダイ・ホンディング材料
も使用可能である。約0.5ないし3.0ミリグラムの
量のはんだ・ペーストをダイ・フラグ13上に施すと、
ダイ・ボンディング材料として満足な結果が得られるが
、またこれより多い量または少ない量を使用することも
できる。異なったホンディング領域の相対的な寸法を考
慮して、ホンディング材料56および58として同じは
んだペーストが同量だけ使用される。
材料58と共にまたはこれなしで、ダイ・ボンディング
材料20上に載置される。リード・ホンディング材料5
8は、ダイ16の製作の一部としてまたはその後に設け
ることができる。ダイ16は、引き続いて行われる本発
明の構造および方法である自己位置合せ作用を示すため
、故意にダイ・フラグ13上で若干位置かずれているも
のとして示しておる。
ければ、ここで供給すると便利である。
ィング材料56および5Bとして、前述の成分の通常同
量またはこれより少量のはんだペーストが適当である。
料56.58上の所定の位置に載置される。5ないし1
5ミル(0,13ないし0.48ミリ)の範囲の厚さか
またはそれ以上の厚さの銅の接続クリップ60か適して
いる。ボンディング・パッド取付け領域66は、ボンデ
ィング・パッド22より約5.15ミル(0,13ない
し0.38ミリ)狭いことが望ましい。クリップ60お
よび位置合せ領域62は、リード50より若干狭くても
よいか、これは重要ではない。ここに図示しないが、第
6図ないし第9図に図示した形のクリップは良い結果を
生むとまた信じられている。
ンディング材料56上に載置され、取付け手段66は、
接点22の上に設けられたボンディング材料58上に載
置される。ダイ16および接続クリップ60の完全な位
置決めは必要でない。
われる本発明のm造および方法である自己位置合せ作用
を示すため、故意にダイ16およびリード50に対して
若干位置がずれているものとして示しである。
びこれらの間にあるはんだボンディング材料が加熱され
ると、ダイ16ははんだ20上に浮かび、クリップ60
ははんだ56.58上に浮かび、溝62は溝52と係合
する。上述のはんだペーストの場合、約3分で最高温度
約340°Cあれば十分である。ウイスンコンシン州ミ
ルウオーキー市にあるリンドバーグ社の製造した2イン
チ幅のベルトを有する長さ20フイートの4ゾーン水素
ベルト炉がはんだペーストを溶解するのに使用されたが
、このような炉は重要ではない。制御された雰囲気では
んだペーストを溶解する手段と方法は、技術上周知のも
のである。
と取り付け手段66との間、またはダイ16とダイ・フ
ラグ13との間よりも大きくはんだで相互にぬらされた
周辺部を有するように設計される。これにより、クリッ
プ60をリード50の溝52に位置合わせする表面張力
が影響力を持つことが保証される。このように、クリッ
プ60はリード50上で自動的に中央に寄ろうとし、位
置合せ溝すなわち凹部52があるため、ダイ・フラグ1
3の中央部にまっすぐ向く。
よびぬれ)るので、ダイ16のフラグ20上での好適な
位置は一つに限定されず、はんだでぬれた領域のいずれ
の部分へも滑ることが可能であり、この領域でこれはな
おはんだ上にある、すなわち端部にせり出さない。はん
だが液状である限り、ダイ16はフラッグ13上のはん
だでぬれた領域内で実質的に移動可能である。
とボンディング・パッド22は、液化したはんだ58に
よって結合される。パッド22に近接したクリップ60
の部分66はパッド22よりも若干小さく、また領域6
6はパッド22からその端部に向かって上方に湾曲して
いるので、ダイ・パッド22および取付領域66は自ら
位置合せしようとする、すなわち、自分自身の位置合せ
を行い、その結果、取付領1j1.66はパッド22上
中央に位置する。
の表面張力によって抑制されるので、ダイ16が取付手
段66の下でパッド22を中央に位置させるためダイ・
ボンド領域13上を滑る間、このクリップ60はリード
50上で中央に止どまろうとする。したかつて、ダイ1
6とクリップ60を浮かせる液状のボンディング材料2
0.56および58によって結合されたダイ16、クリ
ップ60およびリード50の共同作業によって、幾つか
の部品の自動的な自己位置合せが行われる。
れる。その後、アッセンブリはボンディング材料が固化
する迄冷却され、これによって部品を電気的に接続し位
置合せ状態を保持する。
130の成形を示す。これは、技術上従来から周知のも
のである。カプセル化に続いて、ダムバー122.12
4およびレール128を切断して完成品を得る。この作
業は従来のものである。
業中部品を若干揺するあるいは振動を与えることが望ま
しいことが分かったが、これは、表面張力および位置合
せ手段と組み合されて、自動的な自己位置合ぜを行なわ
せる。この揺動量は大きい必要はない。これははんだ再
循環炉の金属ベルトの撮動を利用すれば十分であると判
明した。
ダイ・フラグ13を実質的に覆うはんだペーストを用い
るものとして示したが、このことは重要ではない。ダイ
・フラグ13上の中央にはんだペーストを滴下し、次に
、これに対してダイ16を取付けた場合に、このペース
トを横方向に押し出すことでも良好な結果が1qられる
。しかし、この手順では、はんだペーストとダイをダイ
・フラグ13上の中央に位置させることに最大の注意を
払わなければならないか、その理由は、はんだが溶けて
いる間ダイ16がその領域を滑る可能性があり、フラグ
13上のはんだでぬれた領域が少しでも減少することに
よって自動位置合ぜか低下するからである。
防止するリードおよび接続クリップ上に位置合せ手段が
存在するのが好適であることが理解できるが、その理由
は、クリップの水平方向の回転かクリップ端のダイ・ボ
ンドがダイ・フラグの中央と位置合せする傾向を弱める
からである。
じ手段の方式に関する限り、第8図ないし第9図の構−
成と比較して好適である。本発明のすべての構成は、リ
ードおよびダイに対して接続クリップの垂直方向の回転
を可能にし、このことは、ダイの厚みのばらつきまたは
ボンディング・パッド22および位置合せ手段32.5
2.72、または92のその他の垂直方向のバラ付きに
対応するために望ましい。
、改良した自己位置合せデバイスの構造が提供されるこ
とが当業者にとって明らかであり、この構造は、ダイ・
フラグの中央にダイを位置し、接続リードをボンディン
グ・パッドの中央に位置し、ざらにパッケージの外部リ
ードと位置合せする。これによって、より一貫したはん
だ付けによる結合が得られるので、製造上の不良を減少
し、信頼性を向上する。
リング動作によって、デバイスのサージ能力が改善され
る。従来、ダイ上でボンディング・パッドに接続される
リードは、例えば位置合せ不良による、周辺部誘電体と
の接触を防止するため、ポンディング・パッドより小さ
くしなければならなかった。本発明のデバイスは自動的
に中央に位置するので、ダイ上のポンディング・パッド
およびこれに接続するリードとの間に必要とされていた
位置合せのための許容誤差はより少なくてすむ。したが
って、接続リード部は、自己センタリングを行わない従
来の構成と比較して大きく作ることが可能である。これ
によって、チップ上の隣接する誘電体上にはんだを流出
させることなく、比較的多い量の高導電性金属(例えば
、銅の接続リード)を接続パッドに近接させ、パッドと
リードの接続領域に良好にはんだを充填することが可能
である。この組合せによって、はんだが滲み出すことで
タイが短絡する可能性を増加することなく、サージ抵抗
が改善される。
の垂直方向の動きによって、製作上の許容誤差が改善さ
れる。
発明において、多くの変形と変更を行うことができるこ
とを当業者は理解すべきである。
なものが特許請求の範囲に包含される。
た平面図である。 第2図は、第1図の電子デバイスの縦断面図である。 第3図は、本発明に従った電子デバイスの一実施例の平
面図でおる。 第4図および第5図は、第3図の電子デバイスの縦断面
図であり、2種類の実施例を示している。 第6図は、本発明の他の実施例による電子デバイスの一
部を切欠いた平面図でおる。 第7図は、第6図の電子デバイスの縦断面図である。 第8図は、本発明のさらに伯の実施例による電子デバイ
スの一部を切欠いた平面図である。 第9図は、第8図の電子デバイスの縦断面図である。 第10図は、多数セクションを有する電子デバイス用リ
ードフレームの一部を示す平面図であり、本発明の方法
の各段階を示している。 (主要符号の説明) 10・・・電気デバイスの一部、12・・・ダイ支持手
段、13・・・ダイ・ポンディング、14・・・導電性
電極、16・・・ダイ、18・・・誘電体、20.46
.66.86・・・取付手段、22・・・接点、26.
36.38.56.58.76.78.96・・・ポン
ディング材料、30.50.70.90・・・リード、
32.42.52.62.72.92・・・位置合せ手
段、40.60.80.100・・・接続手段、4B、
88・・・丸い底部、 84.104・・ 一ドフレーム、1 122.124・ ンデツクス穴、ト カプセル材料、 68・・・平坦な底部、74、 ・側面と底面、120・・・す 20A〜F・・・セクション、 ・・ダムバー 126・・・イ 28・・・レール、130・・
Claims (4)
- 1.リード手段に取付けるための第1面と、リード接続
を受け入れるためにその上にボンディング・パッドの付
いた第2面とを有する電子チップ;前記電子チップを受
け入れるための第1部分と、接続手段を位置合せするた
めの第1位置合せ手段を含む第2部分とを有するリード
手段;および前記リード手段を前記電子チップに接続す
る接続手段であつて、前記ボンディング・パッドに接続
するための第1部分と、前記第1位置合せ手段に係合し
て前記リード手段と前記ボンディング・パッドとの間で
当該接続手段の位置合せを行う第2位置合せ手段の付い
た第2部分とを有する接続手段; によって構成されることを特徴とする電子デバイス。 - 2.ダイ・ボンディング領域を有する支持部材;別体の
接続手段の位置合せを行う第1位置合せ手段によつて構
成されるリード部材; ダイ・ボンディング領域に取り付けられ、その上に前記
接続手段を受け入れるためのボンディング・パッドの設
けられた半導体ダイ; 前記第1位置合せ手段に係合する第2位置合せ手段と、
前記ボンディング・パッドに近接して位置する接続領域
とを有する接続手段;および前記ボンディング・パッド
と前記接続領域とを結合する第1はんだ付け手段、およ
び前記の係合する位置合せ手段を結合する第2はんだ付
け手段;によつて構成されることを特徴とする半導体デ
バイス。 - 3.電子素子を受け入れる支持部材とリード部材とを供
給する段階であって、該リード部材は第1位置合せ手段
を有し、該第1位置合せ手段は当該リード部材と接続ク
リップとの相互位置合せを行うためその中に係合用第2
位置合せ手段を有する接続クリップを受け入れるところ
の、段階;前記第1位置合せ手段に係合するための第2
位置合せ手段と、前記電子素子に結合するための第1取
付手段とを有する接続クリップを供給する段階; 前記支持部材と前記電子素子との間に第1ボンディング
材料を設け、係合する前記第1および第2位置合せ手段
の間に第2ボンディング材料を設け、前記取付手段と前
記電子素子との間に第3ボンディング材料を設ける段階
; 前記第2および第3ボンディング材料上に前記接続クリ
ップを一時的に浮かせる段階;およびその後前記第2お
よび第3ボンディング材料を固化させる段階; によつて構成されることを特徴とする電子素子を有する
デバイスを形成する方法。 - 4.半導体ダイを受け入れる第1部分と、前記半導体ダ
イ上のボンディング・パッドに接続する第2部分とを有
するリードフレームを設ける段階であつて、前記第2部
分が第1位置合せ手段を有するところの段階; 半導体ダイを前記リードフレームの前記第1部分に結合
する段階であつて、前記半導体ダイが外部との接続を行
うためのボンディング・パッドを有するところの段階;
および 前記ダイ上の前記ボンディング・パッドと前記第1位置
合せ手段との間に接続リードを取り付ける段階であつて
、前記接続リードが前記第1位置合せ手段と係合する第
2位置合せ手段を有するところの段階; によつて構成されることを特徴とする半導体デバイスを
組立てる方法。
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