JPH065401A - チップ型抵抗素子及び半導体装置 - Google Patents

チップ型抵抗素子及び半導体装置

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JPH065401A
JPH065401A JP4165006A JP16500692A JPH065401A JP H065401 A JPH065401 A JP H065401A JP 4165006 A JP4165006 A JP 4165006A JP 16500692 A JP16500692 A JP 16500692A JP H065401 A JPH065401 A JP H065401A
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wire
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plate
chip
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Shogo Ariyoshi
昭吾 有吉
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外装の樹脂成型を行う半導体装置に搭載し、
装置製造工程中に発生する応力の影響を受けにくい構造
をもつチップ型抵抗素子及びそれを用いた半導体装置を
得る。 【構成】 チップ型抵抗素子10は、絶縁基板21の両
主面及び1側面上に抵抗材料層22を形成した板状抵抗
体20を備え、第一の主面25上にワイヤーボンド用電
極23、第二の主面26の全体に半田つけ用電極24が
夫々配置され、板状抵抗体20のみを介して電気的に接
続されている。板状抵抗体は半導体材料でも良い。チッ
プ型抵抗素子10を用いた半導体装置は、抵抗回路が簡
単な構成であり、電子部品のワイヤーが直接ワイヤーボ
ンド用電極にボンディングされている。 【効果】 構造が簡単でリードへの取付が簡単となり、
機械的、電気的に信頼性が高くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、チップ型抵抗素子に
関し、特に半導体装置のリードフレーム上に搭載するの
に適したチップ型抵抗素子及びそれを用いた半導体装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】図11は、従来のチップ型抵抗素子、及
びそれを搭載した半導体装置の構造を示したものであ
る。図において、1は金属板を打ち抜き成型したリード
フレームである。一般的にリードフレーム1には、銅や
鉄、あるいは鉄とニッケルの合金などが使用され、その
表面には半田付け性やワイヤーボンド性を良くするため
にニッケルや銀のメッキが施されている。リードフレー
ム1上には、この例では、チップ型抵抗素子2や、IC
3、トランジスタ4などの半導体素子が搭載されている
が、その他にコンデンサなども搭載される。チップ型抵
抗素子2は、両端に電極を持っているため、リードフレ
ーム1の2つのリード1a、1b間にまたがるように配
置されている。5は電子部品をリードフレーム1に固着
するための半田であるが、導電性樹脂などを用いてボン
ディングすることもある。チップ型抵抗素子2を固着す
る際に、チップ型抵抗素子2とリードフレーム1との熱
膨張係数の差により、接続部分に応力が生じる。6はワ
イヤーであり、金線やアルミニウム線などが使用され
る。
【0003】図11に示される半導体装置は、次に図1
2に示されるように、半導体装置を機械的、環境的に保
護するために樹脂成型された外装7により封止される。
封止樹脂には一般的にはエポキシ樹脂などが使用され
る。樹脂成型の際、樹脂は加熱により軟化されて、樹脂
成型金型(図示せず)内の半導体装置を覆うように注入
された後に冷却され金型より取り出される。この加熱、
冷却の過程で、外装7とリードフレーム1との熱膨張係
数の差により生じた応力が搭載部品へ加わる。また、樹
脂封止後、リードフレーム1のタイバーと称する支え部
8を図の破線部分より切り取り、リードを独立させ、電
気的な特性が確認できる状態にする。このときタイバー
8の切断は一般的にプレス金型(図示せず)で行われる
が、この際にもリードに加わる応力がリードを介して内
部の搭載部品に加わる。
【0004】図13は従来のチップ型抵抗素子の構造の
一例を示す。図14は図13の線A−Aに沿った断面図
である。2aは絶縁基板であり、例えばセラミックであ
る。絶縁基板2a上に、抵抗材料層2bが膜状に設けら
れている。抵抗材料層2bは、ペースト状の酸化ルテニ
ウム等の抵抗材料を印刷法にて絶縁基板2aの所定位置
に印刷して、焼成して固着させて形成する。取付電極2
cは、ニッケル等の半田付け性の良い金属から成ってお
り、抵抗材料層2bおよび絶縁基板2aの両端を包囲す
るように固定され、抵抗材料層2bとの重なり部分を介
して電気的に接続されている。取付電極2cはペースト
状の電極材中に浸けて付着させ、焼成して固着させて形
成する。
【0005】図15は、チップ型抵抗素子2がリードフ
レーム1に半田5により搭載される際に生じる応力、及
び樹脂成型やタイバーカット等で生じる応力の状態を示
したものである。図のようにチップ型抵抗素子2の取付
部分には、矢印で示すような引張り、圧縮、剪断などの
応力が掛かり、チップ型抵抗素子2は比較的小面積の電
気的接触部を形成する半田5により2本のリード1a、
1bにまたがって固着されている。トランジスタ4から
のワイヤー6はリード1aに接続されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のチップ型抵抗素
子2は以上のように構成され、比較的小部分で2本のリ
ード1a、1bにまたがって2箇所で取り付けられてい
るので、チップ型抵抗素子とリードとの熱膨張係数の差
やタイバーカット等によって半導体装置の製造工程中に
発生する応力の影響を受けやすく、半田等の接続部やチ
ップ型抵抗素子等が破損する可能性があり、電気特性の
劣化をまねきやすく、信頼性に問題があった。また、複
雑な形のリードフレームが必要なため、コスト的にも不
利であった。更にトランジスター4(図11)等の他の
電子部品からのワイヤー6からの電流路はリード1a、
半田5、取付電極2c、抵抗材料層2b、他方の取付電
極2c、他方の半田5を経て他方のリード1bに至り、
多数の接続箇所を含むために信頼性が低い。
【0007】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、同等の電気特性を有して、応
力に強く、かつ、複雑な形状のリードフレームを必要と
せず、信頼性の高い、安価な装置を構成できるチップ型
抵抗素子を得ることを目的とする。また、上記チップ型
抵抗素子を搭載した、信頼性の高い、製造の容易な、安
価な半導体装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、請求
項1の発明は、板状抵抗体の第一の主面にワイヤーボン
ド用電極を設け、第二の主面全体に半田付け用電極を設
けて、ワイヤーボンド用電極と半田付け用電極との間を
板状抵抗体のみを介して電気的に接続したものである。
【0009】また、請求項2の発明によれば、板状抵抗
体は、板状の絶縁基板の主面と側面上に抵抗材料層を設
けたもので、抵抗材料層はワイヤーボンド用電極と半田
付け用電極の両方に電気的に接続されている。
【0010】また、請求項3の発明によればワイヤーボ
ンド用電極はボンディングパッドとこのボンディングパ
ッドを抵抗材料層に接続するための半田付け用材料層と
を備えている。
【0011】さらに、請求項4の発明によれば、所定の
比抵抗をもつ半導体材料の板状抵抗体の第一の主面にワ
イヤーボンド用電極を設け、第二の主面全体に半田付け
用電極を設けて、ワイヤーボンド用電極と半田付け用電
極との間を板状抵抗体のみを介して電気的に接続したも
のである。
【0012】請求項5の発明によれば、半導体装置のリ
ードフレームの上にチップ型抵抗素子とその他の電子部
品が搭載され、そのチップ型抵抗素子が、板状抵抗体
と、板状抵抗体の第一の主面に設けられたワイヤーボン
ド用電極と、第二の主面全体に設けられた半田付け用電
極とを備え、ワイヤーボンド用電極と半田付け用電極と
の間が板状抵抗体のみを介して電気的に接続され、ま
た、半田付け用電極全体でチップ型抵抗素子がリードフ
レームの1つのリードに接続されている。搭載された他
の電子部品からのワイヤーはワイヤーボンド用電極に直
接ボンディングされている。
【0013】
【作用】この発明に係るチップ型抵抗素子は、ワイヤー
ボンド用電極と半田付け用電極の間が板状抵抗体のみを
介しているので、接続箇所の破損が起こらず、信頼性が
向上する。さらに、チップ型抵抗素子は、第二の主面全
体で、リードフレームの同一リード面に固定できるた
め、半導体装置の製造工程中に、抵抗素子とリードフレ
ームの熱膨張係数の差により応力が生じても、その影響
を受けにくく、またリードフレームの形状が単純になっ
たことにより、剛性が向上し、製造工程中の搭載部品に
加わる応力の発生が軽減され、高い信頼性を得ることが
できる。またワイヤーをワイヤーボンド用電極に直接ボ
ンディングできるので電気的信頼性が高く、製造も容易
である。
【0014】また、請求項2の発明によれば、ワイヤー
ボンド用電極がメッキ等で取り付けられ、半田付け用電
極及び抵抗材料層が印刷法にて固着されているため、製
造が容易である。ワイヤーボンド用電極と半田付け用電
極が、比較的大きい部分で接続されているので、接続部
分の破損が起こりにくい。
【0015】また、請求項3の発明によれば、比較的厚
いボンディングパッドを用いるため、ワイヤーの接続が
強固となり、信頼性が向上される。
【0016】請求項4の発明によれば、チップ型抵抗素
子の構造が簡単で製造も容易であり、また、抵抗値を変
えることが容易である。
【0017】請求項5の発明によれば、リードフレーム
の形状が単純になったため、製造が容易で安価になり、
かつ剛性も向上し、搭載部品の受ける応力の影響が軽減
される。また、チップ型抵抗素子の接続面が大きく確実
となり、ワイヤーがワイヤーボンド用電極に直接ボンデ
ィングされているので強固になり、電気的信頼性が向上
する。
【0018】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1は本発明のチップ型抵抗素子10の構
造を示すものであり、図2は、図1中の矢印Aにおける
断面図である。本発明のチップ型抵抗素子10は、セラ
ミック等から成る絶縁基板21と、絶縁基板21の両主
面21aと21b、及び1つの側面21c上に印刷され
た酸化ルテニウムの抵抗材料層22とから成る板状抵抗
体20を備え、第一の主面25と第二の主面26とを持
っている。板状抵抗体20の印刷された第一の主面25
上の、側面21cとは反対側の端部に、ボンディングパ
ッドとしてワイヤーボンド性の良い金属からなるワイヤ
ーボンド用電極23がメッキ等で付けてある。ワイヤー
ボンド用電極23には、ワイヤーがアルミ線であればア
ルミニウムやニッケルなどが用いられ、ワイヤーが金線
の場合は銀が用いられる。板状抵抗体20の第二の主面
26の全体には、半田付け性の良い半田つけ用電極24
が印刷されている。半田付け性の良い電極材料には、
銀、ニッケルまたは銀とパラジウムからなる合金等が用
いられる。抵抗材料層および半田付け用電極を印刷法
で、ワイヤーボンド用電極をメッキ等で取り付けるた
め、製造が容易であり、またワイヤーボンド用電極と半
田付け用電極の抵抗材料層との接続部分が比較的大きい
ことにより、接続部分の破損を防ぐことができる。
【0019】図3は本発明のチップ型抵抗素子が、図4
に示す半導体装置のリードフレーム28上に半田29で
半田付けされた状態を示すもので、ワイヤー6がワイヤ
ーボンド用電極23にボンディングしてある。この構造
においては、上記で述べた様に、半田付け用電極24が
板状抵抗体20の第二の主面26にあり、ワイヤーボン
ド用電極23が第一の主面25上にあり、板状抵抗体2
0を介して電気的に接続されているので、リードフレー
ム28を加工してリードにて抵抗回路を構成する必要が
なく、図4に示すようにリードフレーム28の構造が単
純となるので安価となり、かつリードフレーム28の剛
性が向上し半導体装置の製造工程中の加熱、冷却、及び
タイバーカットにより生ずる応力に対して変形しにくく
なり、その結果、チップ型抵抗素子に与える応力が軽減
される。更に、製造工程中に、チップ型抵抗素子10と
リードフレーム28との熱膨張係数の差により接続部分
に応力が生じても、チップ型抵抗素子10が主面全体で
リードフレーム28に取り付けられているため、従来の
ものに比べて応力から受ける影響が軽減し、それによる
破損がなくなり信頼性が向上する。
【0020】実施例2.図5は、本発明の変形例を示
す。図6は図5の矢印Aにおける断面図である。構造と
しては、ワイヤーボンド用電極30を除いて、実施例1
と同じである。本実施例では、ワイヤーボンド用電極3
0が、比較的厚いブロック状のボンディングパッド31
と、このボンディングパッド31を抵抗材料層22に接
続するための半田付け用材料層32とからなる。半田付
け用材料層32は印刷により抵抗材料層22上に設けら
れた銀、ニッケルまたは銀・パラジウム合金等の層であ
り、その上にアルミニウム、ニッケル、銀等のボンディ
ングパッド31が半田29により固着されている。この
実施例によれば比較的厚いボンディングパッド31を使
用できるのでワイヤーボンディングがより強固にでき
る。図7はその実装例を示す。
【0021】実施例3.図8は、板状抵抗体40とし
て、所定の比抵抗をもつ板状半導体材料を用いた変形例
を示す。半導体材料には、シリコンにボロン等の不純物
を混ぜ、その濃度によって所定の抵抗値を得ることがで
きるようにしたものを用いるが、半導体材料の断面積、
及び厚み(高さ)によっても抵抗値を変えることが可能
である。本実施例においては、板状抵抗体40の第一の
主面25にワイヤーボンド用電極41が、第二の主面2
6の全体に半田付け用電極24が夫々先の実施例と同じ
方法で取り付けられている。この実施例は、比抵抗の関
係から抵抗値の低いチップ型抵抗素子を得る場合に適し
ている。また構造が簡単である。図10は実装例であ
る。
【0022】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0023】本発明のチップ型抵抗素子は板状抵抗体の
第一の主面、及び第二の主面に電極を設ける構造とした
ため、チップ型抵抗素子自体の構造が簡単である。ま
た、取付面である基板あるいはリードフレームが電極分
離のための複雑な構造を必要とせず、安価になり、ま
た、チップ型抵抗素子の取り付けが主面全体で行われる
ので、応力を受けた場合にも強度的に有利であり、かつ
半導体装置の製造工程中に、搭載しているチップ型抵抗
素子を含めた部品に加わる応力が軽減されることによ
り、応力によるチップ型抵抗素子等の破損を防ぐことが
でき、信頼性が向上される。また、半田による接続箇所
が一箇所となり、ワイヤボンド用電極に直接ボンディン
グできるので抵抗回路の信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1のチップ型抵抗素子を示す斜
視図。
【図2】図1の線Aに沿った断面図。
【図3】図1のチップ型抵抗素子の実装例を示す拡大斜
視図。
【図4】図1のチップ型抵抗素子を用いた半導体装置を
示す斜視図。
【図5】本発明の実施例2のチップ型抵抗素子の斜視
図。
【図6】図5の線Aに沿った断面図。
【図7】図2のチップ型抵抗素子の実装例を示す斜視
図。
【図8】本発明の実施例3のチップ型抵抗素子を示す斜
視図。
【図9】図8の線Aに沿った断面図。
【図10】図8のチップ型抵抗素子の実装例の斜視図。
【図11】従来のチップ型抵抗素子を用いた半導体装置
の斜視図。
【図12】図10の半導体装置に外装を施した状態を示
す斜視図。
【図13】従来のチップ型抵抗素子の斜視図。
【図14】図13の線Aに沿った断面図。
【図15】図13の従来のチップ型抵抗素子のリードフ
レームへの実装例を示す斜視図。
【符号の説明】
5,29 半田 6 ワイヤー 20,40 板状抵抗体 21 絶縁基板 22 抵抗材料層 23,30,41 ワイヤーボンド用電極 24 半田付け用電極 25 (板状抵抗体の)第一の主面 26 (板状抵抗体の)第二の主面 28 リードフレーム 31 ボンディングパッド 32 半田付け用材料層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板状抵抗体の第一の主面にワイヤーボン
    ド用電極を設け、第二の主面全体に半田付け用電極を設
    け、上記ワイヤーボンド用電極と上記半田付け用電極と
    の間が上記板状抵抗体のみを介して電気的に接続された
    チップ型抵抗素子。
  2. 【請求項2】 板状抵抗体の第一の主面にワイヤーボン
    ド用電極を設け、第二の主面全体に半田付け用電極を設
    け、上記ワイヤーボンド用電極と上記半田付け用電極と
    の間が上記板状抵抗体のみを介して電気的に接続され、
    上記板状抵抗体が、絶縁基板と、上記絶縁基板の主面上
    と側面上に設けられ上記ワイヤーボンド用電極と上記半
    田付け用電極とに電気的に接続された抵抗材料層とを備
    えたチップ型抵抗素子。
  3. 【請求項3】 板状抵抗体の第一の主面にワイヤーボン
    ド用電極を設け、第二の主面全体に半田付け用電極を設
    け、上記ワイヤーボンド用電極と上記半田付け用電極と
    の間が上記板状抵抗体のみを介して電気的に接続され、
    上記板状抵抗体が、絶縁基板と、上記絶縁基板の主面上
    と側面上に設けられ上記ワイヤーボンド用電極と上記半
    田付け用電極とに電気的に接続された抵抗材料層を備
    え、上記ワイヤーボンド用電極がボンディングパッド
    と、上記ボンディングパッドを上記抵抗材料層に接続す
    るための半田付け用材料層とを備えたチップ型抵抗素
    子。
  4. 【請求項4】 所定の比抵抗を持つ半導体材料の板状抵
    抗体の第一の主面にワイヤーボンド用電極を設け、第二
    の主面全体に半田付け用電極を設け、上記ワイヤーボン
    ド用電極と上記半田付け用電極との間が上記板状抵抗体
    のみを介して電気的に接続されたチップ型抵抗素子。
  5. 【請求項5】 リードフレームと、その上に搭載された
    チップ型抵抗素子等の電子部品とを備えた半導体装置に
    おいて、上記チップ型抵抗素子が、板状抵抗体と、上記
    板状抵抗体の第一の主面に設けられたワイヤーボンド用
    電極と、第二の主面全体に設けられた半田付け用電極と
    を備え、上記ワイヤーボンド用電極と上記半田付け用電
    極との間が上記板状抵抗体のみを介して電気的に接続さ
    れており、上記チップ型抵抗素子が上記半田付け用電極
    全体で上記リードフレームの1つのリードに接続され、
    上記チップ型抵抗素子への他の上記電子部品からのワイ
    ヤーが上記ワイヤーボンド用電極に直接ボンディングさ
    れた半導体装置。
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