JPH02144928A - 半導体ペレットのマウント方法 - Google Patents
半導体ペレットのマウント方法Info
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- JPH02144928A JPH02144928A JP29848488A JP29848488A JPH02144928A JP H02144928 A JPH02144928 A JP H02144928A JP 29848488 A JP29848488 A JP 29848488A JP 29848488 A JP29848488 A JP 29848488A JP H02144928 A JPH02144928 A JP H02144928A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/831—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
- H01L2224/83101—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus as prepeg comprising a layer connector, e.g. provided in an insulating plate member
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、リフロー半田付けにより半導体ペレットを金
属ポスト上に固定する方法に関するものである。
属ポスト上に固定する方法に関するものである。
電子部品の構成要素である半導体ペレ７）の内、発熱量
の多い電力用半導体ペレット、例えばパワートランジス
タ用の半導体ペレットは、一般に、放熱板に半田付けさ
れ、その動作時に発生する熱を半田を介して放熱板に伝
え、半導体ペレットの温度上昇を抑え安定動作するよう
にしている。
の多い電力用半導体ペレット、例えばパワートランジス
タ用の半導体ペレットは、一般に、放熱板に半田付けさ
れ、その動作時に発生する熱を半田を介して放熱板に伝
え、半導体ペレットの温度上昇を抑え安定動作するよう
にしている。
ところで、電力用の半導体ペレットを有するハイブリッ
トＩＣでは、熱伝導率の悪いセラミック製の絶縁基板を
用いる場合に、以下のような方法がとられている。即ち
、第４図に示す如く、絶縁基板（１）上の半導体ペレッ
トマウント個所に、予め放熱部材となる金属ポスト（２
）を固設しておき、この金属ボスト（２）上面のマウン
トランド（３）上に、シート状にした半田（４）を介し
て半導体ペレット（５）を載置し、更に、金属ボスト（
２）及び半導体ペレット（５）の外周に、半導体ペレッ
ト（５）のマウントランド（３）に対する位置ズレ防止
用のカーボン治具（６）を被嵌させておく。そして、こ
の状態で絶縁基板（１）をコンベア等によりリフロー炉
内に搬入し、高温雰囲気中に置いて、上記半田（４）を
溶融させ、半導体ペレット（５）を金属ポスト（２）の
マウントランド（３）上に半田付けしている。又、これ
と同時に、絶縁基板（１）上の他の個所にクリーム半田
等を用いて位置決め配置されたチップ状電子部品（７）
等の半田付けも一括して行なっている。
トＩＣでは、熱伝導率の悪いセラミック製の絶縁基板を
用いる場合に、以下のような方法がとられている。即ち
、第４図に示す如く、絶縁基板（１）上の半導体ペレッ
トマウント個所に、予め放熱部材となる金属ポスト（２
）を固設しておき、この金属ボスト（２）上面のマウン
トランド（３）上に、シート状にした半田（４）を介し
て半導体ペレット（５）を載置し、更に、金属ボスト（
２）及び半導体ペレット（５）の外周に、半導体ペレッ
ト（５）のマウントランド（３）に対する位置ズレ防止
用のカーボン治具（６）を被嵌させておく。そして、こ
の状態で絶縁基板（１）をコンベア等によりリフロー炉
内に搬入し、高温雰囲気中に置いて、上記半田（４）を
溶融させ、半導体ペレット（５）を金属ポスト（２）の
マウントランド（３）上に半田付けしている。又、これ
と同時に、絶縁基板（１）上の他の個所にクリーム半田
等を用いて位置決め配置されたチップ状電子部品（７）
等の半田付けも一括して行なっている。
このようにして電力用半導体ペレット（５）を半田付け
すると、次のような問題が生じる。
すると、次のような問題が生じる。
即ち、マウントランド（３）と半導体ペレット（５）と
の間に位置する半田（４）がリフロー炉内で溶融し、マ
ウントランド（３）の表面及び半導体ペレット（５）の
裏面に溶着する時、半田（４）は表面張力の作用を受け
る。このため、半田（４）はマウントランド（３）の表
面及び半導体ペレット（５）の裏面に均一には溶着せず
、この部分にスポット状の空間が多数形成され、ボイド
を生ずる。このボイド部分は非常に熱伝導率が低いため
、半導体ペレット（５）からの熱が金属ポスト（２）に
十分伝わらなくなる。従って、金属ポスト（２）による
放熱が不十分となり、半導体ペレット（５）が加熱によ
って破損しやすくなるため、上記半導体ペレット（５）
を組込んだ電子部品の信頼性が低下するといった問題が
あった。
の間に位置する半田（４）がリフロー炉内で溶融し、マ
ウントランド（３）の表面及び半導体ペレット（５）の
裏面に溶着する時、半田（４）は表面張力の作用を受け
る。このため、半田（４）はマウントランド（３）の表
面及び半導体ペレット（５）の裏面に均一には溶着せず
、この部分にスポット状の空間が多数形成され、ボイド
を生ずる。このボイド部分は非常に熱伝導率が低いため
、半導体ペレット（５）からの熱が金属ポスト（２）に
十分伝わらなくなる。従って、金属ポスト（２）による
放熱が不十分となり、半導体ペレット（５）が加熱によ
って破損しやすくなるため、上記半導体ペレット（５）
を組込んだ電子部品の信頼性が低下するといった問題が
あった。
半導体ペレットを金属ポスト上のマウントランドに半田
を介してリフロー半田付けするマウント方法に於いて、
上記半田を、半導体ペレットの発熱量の少ない部分と対
応する部分に供給することを特徴とする半導体ペレット
のマウント方法を提供する。
を介してリフロー半田付けするマウント方法に於いて、
上記半田を、半導体ペレットの発熱量の少ない部分と対
応する部分に供給することを特徴とする半導体ペレット
のマウント方法を提供する。
上記構成によりボイドの発生個所を、半導体ペレットの
発熱量の少ない部分に築申させることができる。
発熱量の少ない部分に築申させることができる。
第１図乃至第３図は、本発明に係るマウント方法により
、金属ポスト上に電力用の半導体ペレットをリフロー半
田付けする時の例を示すものである。同図に於いて、（
１０）はバイブリソ）ＩＣ用のセラミック製絶縁基板、
（１））は絶縁基板（１０）上の半導体ペレットマウン
ト個所に固設した金属ポスト、（１３）は金属ポスト（
１））上面のマウントランド（１２）上に半田付けされ
る電力用の半導体ペレットである。 （１４）は絶縁
基板（１０）のりフロー炉への搬入以前に、金属ポスト
（１））のマウントランド（１２）と半導体ペレット（
１３）との間に供給される半田である。この半田（１４
）の両者間への供給は、半田（１４）をブロック状にし
、このブロック状をした半田（１４）をペレット表面側
に形成された、発熱量の少ないベース領域（１３ａ）と
対向する位置にのみ供給し、発熱量の多いコレクタ領域
（１３ｂ ）と対向する位置には半田（１４）を供給し
ないようにする。即ち、半導体ペレット（１３） ＠金
属ポスト（１））上へのマウント時には、先ず、金属ポ
スト（１））上面のマウントランド（１２）上の、上記
半導体ペレソ） （１３）のベース領域（１３ａ）と対
向する部分（１２ａ）上にのみ、半田（１４）をブロッ
ク状に供給し、この後、この上から半導体ペレフｌ−（
１３）を載置する。すると、半田（１４）は、半導体ベ
レー／ ）裏面（１３Ｃ）の内、半導体ペレット表面側
に形成されたベース領域（１３ａ）と対向する部分との
み接触し、この時点では、第２図に示す如く、半導体ペ
レット（１３）は、マウントランド（１２）上に若干傾
斜した状態で載置される。そして、この後、金属ポスト
（１））及び半導体ペレット（１３）の周囲に、従来と
同様、カーボン治具（１５）を被嵌させ、半導体ペレッ
ト（１３）の位置ズレを防止した後、この絶縁基板（１
０）をリフロー炉内に搬入し、高温雰囲気中で半田（１
４）を溶融させ、半導体ベレッ） （１３）をマウント
ランド（１２）上に半田付けする。このリフロー炉内で
の半田（１４）の溶融時、半田（１４）は溶融するに従
ってマウントランド（１２）と半導体ベレッ） （１３
）との間に形成された隙間（１６）内に毛管現像によっ
て進入して行き、最終的には、第３図に示す如く、マウ
ントランド（１２） と半導体ペレット（１２）との間
に半田（１４）の層が均一に形成された状態で半田付け
される。このように、溶融した半田（１４）が、マウン
トランド（１２）と半導体ベレット（１３）との間に形
成された隙間（１６）内に広がるようにしておけば、こ
の半田拡散時には、半田（Ｉ４）は、マウントランド（
１２）の表面及び半導体ベレン） （１３）の裏面（１
３ｃ）に確実に密着した状態で広がって行くため、この
間でボイドが発生することはなく、ボイドは半田（１４
）の熔融以前にマウントランド（１２）及び半導体ベレ
ッ） （１３）と接触していた個所のみに発生する。
、金属ポスト上に電力用の半導体ペレットをリフロー半
田付けする時の例を示すものである。同図に於いて、（
１０）はバイブリソ）ＩＣ用のセラミック製絶縁基板、
（１））は絶縁基板（１０）上の半導体ペレットマウン
ト個所に固設した金属ポスト、（１３）は金属ポスト（
１））上面のマウントランド（１２）上に半田付けされ
る電力用の半導体ペレットである。 （１４）は絶縁
基板（１０）のりフロー炉への搬入以前に、金属ポスト
（１））のマウントランド（１２）と半導体ペレット（
１３）との間に供給される半田である。この半田（１４
）の両者間への供給は、半田（１４）をブロック状にし
、このブロック状をした半田（１４）をペレット表面側
に形成された、発熱量の少ないベース領域（１３ａ）と
対向する位置にのみ供給し、発熱量の多いコレクタ領域
（１３ｂ ）と対向する位置には半田（１４）を供給し
ないようにする。即ち、半導体ペレット（１３） ＠金
属ポスト（１））上へのマウント時には、先ず、金属ポ
スト（１））上面のマウントランド（１２）上の、上記
半導体ペレソ） （１３）のベース領域（１３ａ）と対
向する部分（１２ａ）上にのみ、半田（１４）をブロッ
ク状に供給し、この後、この上から半導体ペレフｌ−（
１３）を載置する。すると、半田（１４）は、半導体ベ
レー／ ）裏面（１３Ｃ）の内、半導体ペレット表面側
に形成されたベース領域（１３ａ）と対向する部分との
み接触し、この時点では、第２図に示す如く、半導体ペ
レット（１３）は、マウントランド（１２）上に若干傾
斜した状態で載置される。そして、この後、金属ポスト
（１））及び半導体ペレット（１３）の周囲に、従来と
同様、カーボン治具（１５）を被嵌させ、半導体ペレッ
ト（１３）の位置ズレを防止した後、この絶縁基板（１
０）をリフロー炉内に搬入し、高温雰囲気中で半田（１
４）を溶融させ、半導体ベレッ） （１３）をマウント
ランド（１２）上に半田付けする。このリフロー炉内で
の半田（１４）の溶融時、半田（１４）は溶融するに従
ってマウントランド（１２）と半導体ベレッ） （１３
）との間に形成された隙間（１６）内に毛管現像によっ
て進入して行き、最終的には、第３図に示す如く、マウ
ントランド（１２） と半導体ペレット（１２）との間
に半田（１４）の層が均一に形成された状態で半田付け
される。このように、溶融した半田（１４）が、マウン
トランド（１２）と半導体ベレット（１３）との間に形
成された隙間（１６）内に広がるようにしておけば、こ
の半田拡散時には、半田（Ｉ４）は、マウントランド（
１２）の表面及び半導体ベレン） （１３）の裏面（１
３ｃ）に確実に密着した状態で広がって行くため、この
間でボイドが発生することはなく、ボイドは半田（１４
）の熔融以前にマウントランド（１２）及び半導体ベレ
ッ） （１３）と接触していた個所のみに発生する。
即ち、ボイドの発生個所は、半導体ペレット（１３）の
表面側に形成した発熱量の少ないベース領域（１３ａ）
と対向する部分のみとなり、発熱量の多いエミッタ領域
（１３ｂ ）と対向する部分に位置する半田（１４）に
はボイドは発生しない。従って、上記半導体ベレッ）
（１３）の動作時、発熱量の多いエミッタ領域（１３ｂ
）から発生した熱は、この個所と対向位置にある、ボ
イドの形成されていない半田（１４）を介して金庫ポス
ト（１））に伝えられ、外部に放熱されるため、十分な
放熱が行われる。
表面側に形成した発熱量の少ないベース領域（１３ａ）
と対向する部分のみとなり、発熱量の多いエミッタ領域
（１３ｂ ）と対向する部分に位置する半田（１４）に
はボイドは発生しない。従って、上記半導体ベレッ）
（１３）の動作時、発熱量の多いエミッタ領域（１３ｂ
）から発生した熱は、この個所と対向位置にある、ボ
イドの形成されていない半田（１４）を介して金庫ポス
ト（１））に伝えられ、外部に放熱されるため、十分な
放熱が行われる。
尚、上記実施例は、本発明により、電力用の半導体ベレ
ット（１３）をセラミック製絶縁基板（１０）に固着し
た金属ポスト（１））にリフロー半田付けした時の例に
ついて説明したが、本発明は、上記以外の発熱量の多い
半導体ペレット、例えばサイリスタ等を放熱板、金属ポ
スト等の放熱部材のマウンｉ・ランドにリフロー半田付
けする場合にも通用できるのことは勿論である。
ット（１３）をセラミック製絶縁基板（１０）に固着し
た金属ポスト（１））にリフロー半田付けした時の例に
ついて説明したが、本発明は、上記以外の発熱量の多い
半導体ペレット、例えばサイリスタ等を放熱板、金属ポ
スト等の放熱部材のマウンｉ・ランドにリフロー半田付
けする場合にも通用できるのことは勿論である。
上記した如く、本発明は、リフロー以前に行なう、マウ
ントランドと半導体ペレットとの間への半田供給を、半
導体ペレットの発熱量の少ない部分と対向する個所に対
してのみ行ない、半田のりフロー炉内での熔融時、半田
を半導体ペレットの発熱量の多い部分と対向する個所に
拡散させることにより、ボイドの発生個所を、半導体ペ
レットの発熱量の少ない部分と対向する個所のみに抑止
したものである。従って、本発明を用いれば、半導体ペ
レットの発熱量の多い個所と対向する部分に位置する半
田にボイドが発生するのを防止できるため、半導体ペレ
ットの発熱量の多い個所にて発生した熱は、ボイドの無
い半田を介して放熱部材に効率よく伝えられ、外部に放
熱されるため、従来の如く、半田に生じたボイドによっ
て放熱が阻害され、半導体ベレットが加熱して破損する
といったトラブルを防止できるようになる。
ントランドと半導体ペレットとの間への半田供給を、半
導体ペレットの発熱量の少ない部分と対向する個所に対
してのみ行ない、半田のりフロー炉内での熔融時、半田
を半導体ペレットの発熱量の多い部分と対向する個所に
拡散させることにより、ボイドの発生個所を、半導体ペ
レットの発熱量の少ない部分と対向する個所のみに抑止
したものである。従って、本発明を用いれば、半導体ペ
レットの発熱量の多い個所と対向する部分に位置する半
田にボイドが発生するのを防止できるため、半導体ペレ
ットの発熱量の多い個所にて発生した熱は、ボイドの無
い半田を介して放熱部材に効率よく伝えられ、外部に放
熱されるため、従来の如く、半田に生じたボイドによっ
て放熱が阻害され、半導体ベレットが加熱して破損する
といったトラブルを防止できるようになる。
第１図は本発明に係るマウント方法により、半導体ペレ
ットをマウントランド上に載置する時の状態を示す斜視
図、第２図は半導体ペレットが半田を介してマウントラ
ンド上に載置された時の状態を示す側面図、第３図は半
導体ペレットがマウントランド上に半田付けされた時の
状態を示す側面図、第４図は従来の方法により半導体ペ
レットをマウントランド上にリフロー半田付けする時の
状態を示す側面図である。 （１））−ｍ−金属ポスト、（１２）−マウントランド
、（１３）−ｍ−半導体ベレット、 （１３ａ）−一一ベース領域、 （１４） −半田。
ットをマウントランド上に載置する時の状態を示す斜視
図、第２図は半導体ペレットが半田を介してマウントラ
ンド上に載置された時の状態を示す側面図、第３図は半
導体ペレットがマウントランド上に半田付けされた時の
状態を示す側面図、第４図は従来の方法により半導体ペ
レットをマウントランド上にリフロー半田付けする時の
状態を示す側面図である。 （１））−ｍ−金属ポスト、（１２）−マウントランド
、（１３）−ｍ−半導体ベレット、 （１３ａ）−一一ベース領域、 （１４） −半田。
Claims (1)
- （１）半導体ペレットを金属ポスト上のマウントランド
に半田を介してリフロー半田付けするマウント方法に於
いて、上記半田を、半導体ペレットの発熱量の少ない部
分と対応する部分に供給することを特徴とする半導体ペ
レットのマウント方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29848488A JPH02144928A (ja) | 1988-11-26 | 1988-11-26 | 半導体ペレットのマウント方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29848488A JPH02144928A (ja) | 1988-11-26 | 1988-11-26 | 半導体ペレットのマウント方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144928A true JPH02144928A (ja) | 1990-06-04 |
Family
ID=17860300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29848488A Pending JPH02144928A (ja) | 1988-11-26 | 1988-11-26 | 半導体ペレットのマウント方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02144928A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7345369B2 (en) | 2004-10-21 | 2008-03-18 | Denso Corporation | Semiconductor device having semiconductor chip on base through solder layer and method for manufacturing the same |
| US7601625B2 (en) | 2004-04-20 | 2009-10-13 | Denso Corporation | Method for manufacturing semiconductor device having solder layer |
-
1988
- 1988-11-26 JP JP29848488A patent/JPH02144928A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7601625B2 (en) | 2004-04-20 | 2009-10-13 | Denso Corporation | Method for manufacturing semiconductor device having solder layer |
| US7345369B2 (en) | 2004-10-21 | 2008-03-18 | Denso Corporation | Semiconductor device having semiconductor chip on base through solder layer and method for manufacturing the same |
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