JP2002134687A - 混成集積回路装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の混成集積回路装置の製造方法は、小型
の部品から順序よく大型の部品を取り付ける工程に並べ
られているので、銀ペーストスタンプ工程後に半田溶融
工程で加熱をすると、この有機溶剤が飛散して導電路に
付着してボンディングワイヤーの固着度の信頼性を悪化
させる問題点があった。 【解決手段】 混成集積回路基板１の所望の導電路２に
少なくとも導電性ロウ材３で固着される回路素子４、
７、１１を一括してマウント、一括溶融した後、前記導
電路２に銀ペースト５で固着される回路素子６をマウン
トし固着する工程とを具備し、特に、前記ロウ材３を一
括溶融した後に前記銀ペースト５を用いるため、前記銀
ペースト５内の有機溶剤が飛散して前記導電路２に付着
してボンディングワイヤー９、１３の固着度の信頼性を
悪化の防止を実現するものである。
の部品から順序よく大型の部品を取り付ける工程に並べ
られているので、銀ペーストスタンプ工程後に半田溶融
工程で加熱をすると、この有機溶剤が飛散して導電路に
付着してボンディングワイヤーの固着度の信頼性を悪化
させる問題点があった。 【解決手段】 混成集積回路基板１の所望の導電路２に
少なくとも導電性ロウ材３で固着される回路素子４、
７、１１を一括してマウント、一括溶融した後、前記導
電路２に銀ペースト５で固着される回路素子６をマウン
トし固着する工程とを具備し、特に、前記ロウ材３を一
括溶融した後に前記銀ペースト５を用いるため、前記銀
ペースト５内の有機溶剤が飛散して前記導電路２に付着
してボンディングワイヤー９、１３の固着度の信頼性を
悪化の防止を実現するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、混成集積回路装置
の製造方法に関し、特に工程をシンプルにした混成集積
回路装置の製造方法に関するものである。
の製造方法に関し、特に工程をシンプルにした混成集積
回路装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の混成集積回路装置の製造方法を図
１２〜図２１を参照して説明する。
１２〜図２１を参照して説明する。
【０００３】図１２は工程フロー図であり、ロット番号
印刷、半田印刷、チップマウント、銀ペーストスタン
プ、小信号トランジスタソルダー、バンプソルダー、半
田溶融、銀ペースト硬化、細線ボンダー、アースボンダ
ー、パワートランジスタソルダー、太線ボンダーの各工
程から構成されている。このフローから明確なように、
小型の部品から順序よく大型の部品を取り付ける工程に
並べられている。また、各工程は単機能の製造装置で構
成されているので、後で明白になるが各工程間には搬送
設備が設けられている。
印刷、半田印刷、チップマウント、銀ペーストスタン
プ、小信号トランジスタソルダー、バンプソルダー、半
田溶融、銀ペースト硬化、細線ボンダー、アースボンダ
ー、パワートランジスタソルダー、太線ボンダーの各工
程から構成されている。このフローから明確なように、
小型の部品から順序よく大型の部品を取り付ける工程に
並べられている。また、各工程は単機能の製造装置で構
成されているので、後で明白になるが各工程間には搬送
設備が設けられている。
【０００４】図１３から図１９に、各工程の断面図を示
す。なお、図示しなくても明確な工程は図面を省略して
いる。
す。なお、図示しなくても明確な工程は図面を省略して
いる。
【０００５】ロット番号印刷工程では混成集積回路基板
（以下基板という。）の反対主面に製造管理のためのロ
ット番号をインキで印刷する。
（以下基板という。）の反対主面に製造管理のためのロ
ット番号をインキで印刷する。
【０００６】次に、図１３に示す如く半田印刷工程で
は、セラミックやガラスエポキシ樹脂の絶縁基板からな
る基板１あるいは金属基板の表面を絶縁処理した基板１
を準備し、この基板１の表面に所望のパターンの銅箔あ
るいは導電性塗料で形成された導電路２が形成され、こ
の導電路２の所定の部分に半田クリーム３をスクリーン
印刷して選択的に半田クリーム３を付着する。
は、セラミックやガラスエポキシ樹脂の絶縁基板からな
る基板１あるいは金属基板の表面を絶縁処理した基板１
を準備し、この基板１の表面に所望のパターンの銅箔あ
るいは導電性塗料で形成された導電路２が形成され、こ
の導電路２の所定の部分に半田クリーム３をスクリーン
印刷して選択的に半田クリーム３を付着する。
【０００７】更に、図１４に示す如くチップマウント工
程では、中速のチップマウンタを用いて定型部品である
チップコンデンサやチップ抵抗等のチップ部品４を半田
クリーム３上に仮接着する。
程では、中速のチップマウンタを用いて定型部品である
チップコンデンサやチップ抵抗等のチップ部品４を半田
クリーム３上に仮接着する。
【０００８】続いて、図１５に示す如く銀ペーストスタ
ンプ工程で小信号トランジスタを搭載する導電路２上に
先端に銀ペースト５を付着したスタンプ針で銀ペースト
５を付着する。銀ペーストは有機溶剤で低粘度にしてい
るので、有機溶剤がボンディング時の固着を阻害しない
ように約７時間放置して有機溶剤を蒸発させる必要があ
る。
ンプ工程で小信号トランジスタを搭載する導電路２上に
先端に銀ペースト５を付着したスタンプ針で銀ペースト
５を付着する。銀ペーストは有機溶剤で低粘度にしてい
るので、有機溶剤がボンディング時の固着を阻害しない
ように約７時間放置して有機溶剤を蒸発させる必要があ
る。
【０００９】続いて、図１６に示す如く小信号トランジ
スタソルダー工程では、前工程付着した銀ペースト５上
に小信号トランジスタのチップ６を半導体用チップマウ
ンタを用いて載置する。
スタソルダー工程では、前工程付着した銀ペースト５上
に小信号トランジスタのチップ６を半導体用チップマウ
ンタを用いて載置する。
【００１０】続いて、図１７に示す如くバンプソルダー
工程では予めセミパワーのトランジスタ８を固着した金
属片よりなるバンプ７を異形部品用の多機能チップマウ
ンタを用いて、所定の導電路２に本工程でディスペンサ
ーで付着した銀ペースト５上に載置する。
工程では予めセミパワーのトランジスタ８を固着した金
属片よりなるバンプ７を異形部品用の多機能チップマウ
ンタを用いて、所定の導電路２に本工程でディスペンサ
ーで付着した銀ペースト５上に載置する。
【００１１】続いて、図示しないが半田溶融工程では、
半田クリーム３の溶融を行う。すなわち、ホットプレー
ト上に基板１を配置し、２１０℃で約２〜３分間加熱を
してチップ部品４の固着を行う。
半田クリーム３の溶融を行う。すなわち、ホットプレー
ト上に基板１を配置し、２１０℃で約２〜３分間加熱を
してチップ部品４の固着を行う。
【００１２】続いて、図示しないが銀ペースト硬化工程
では、硬化炉内に多数の基板１を収納して、約１５０℃
で４〜５時間還元雰囲気中で銀ペースト５の硬化をバッ
チ処理で行う。硬化中に発生する有機溶剤は直ちに炉内
から排気されるので、基板１への付着は防止できる。
では、硬化炉内に多数の基板１を収納して、約１５０℃
で４〜５時間還元雰囲気中で銀ペースト５の硬化をバッ
チ処理で行う。硬化中に発生する有機溶剤は直ちに炉内
から排気されるので、基板１への付着は防止できる。
【００１３】続いて、硬化炉から取り出された基板１は
図１８に示す如く細線ボンダー工程に移行する。細線ボ
ンダー工程では小信号トランジスタ６およびバンプ７に
固着されたセミパワーのトランジスタのベースおよびエ
ミッタ電極と対応する導電路２とを約５０μｍの径のア
ルミニウムのボンディング細線９で超音波ボンダーによ
り接続する。
図１８に示す如く細線ボンダー工程に移行する。細線ボ
ンダー工程では小信号トランジスタ６およびバンプ７に
固着されたセミパワーのトランジスタのベースおよびエ
ミッタ電極と対応する導電路２とを約５０μｍの径のア
ルミニウムのボンディング細線９で超音波ボンダーによ
り接続する。
【００１４】続いて、図示しないがアースボンダー工程
は基板１として金属基板を用いた場合の特有の工程であ
り、導電路２と基板１間の絶縁膜に起因する寄生容量を
除去するために導電路２と露出させた金属基板とを接続
するものである。
は基板１として金属基板を用いた場合の特有の工程であ
り、導電路２と基板１間の絶縁膜に起因する寄生容量を
除去するために導電路２と露出させた金属基板とを接続
するものである。
【００１５】続いて、図１９に示す如くパワートランジ
スタソルダー工程では、放熱性の良いヒートシンク１０
上にパワートランジスタ１１を固着したブロックの取り
付けを行う。導電路２上には予め半田クリームを印刷し
て溶融した半田１２を付着しており、このブロック取り
付ける際にホットプレート上で再び半田１２を溶融して
巣が発生しないように超音波を加えてブロックを固着す
る。
スタソルダー工程では、放熱性の良いヒートシンク１０
上にパワートランジスタ１１を固着したブロックの取り
付けを行う。導電路２上には予め半田クリームを印刷し
て溶融した半田１２を付着しており、このブロック取り
付ける際にホットプレート上で再び半田１２を溶融して
巣が発生しないように超音波を加えてブロックを固着す
る。
【００１６】最後に、図２０に示す如く太線ボンダー工
程では、パワートランジスタ１１のベース電極およびエ
ミッタ電極と所定の導電路２との接続を約３００μｍの
径のアルミニウムのボンディング太線１３で超音波ボン
ダーを用いて行う。なお、本工程でクロス配線を必要と
する導電路２間にはジャンパー線を形成する。
程では、パワートランジスタ１１のベース電極およびエ
ミッタ電極と所定の導電路２との接続を約３００μｍの
径のアルミニウムのボンディング太線１３で超音波ボン
ダーを用いて行う。なお、本工程でクロス配線を必要と
する導電路２間にはジャンパー線を形成する。
【００１７】以上に詳述した従来の混成集積回路装置の
製造方法を実現する製造ラインを図２１に示す。
製造方法を実現する製造ラインを図２１に示す。
【００１８】所望のパターンに導電路２を形成された基
板１はマガジンＭに収納されて各工程を流れる。
板１はマガジンＭに収納されて各工程を流れる。
【００１９】最初に、ロット番号印刷工程の基板を供給
するロード装置ＬにマガジンＭを配置し、印刷が終了し
た基板１はアンロード装置ＵＬで基板をマガジンＭに収
納する。
するロード装置ＬにマガジンＭを配置し、印刷が終了し
た基板１はアンロード装置ＵＬで基板をマガジンＭに収
納する。
【００２０】次に、半田印刷工程では、前工程からマガ
ジンＭに収納された形で運ばれてきたものをロード装置
Ｌにセットし、マガジンＭ内の基板１を１枚ずつ供給し
て半田クリーム３のスクリーン印刷を行い、アンロード
装置ＵＬにセットしたマガジンＭに１枚ずつ収納してい
く。
ジンＭに収納された形で運ばれてきたものをロード装置
Ｌにセットし、マガジンＭ内の基板１を１枚ずつ供給し
て半田クリーム３のスクリーン印刷を行い、アンロード
装置ＵＬにセットしたマガジンＭに１枚ずつ収納してい
く。
【００２１】更に、チップマウント工程では、２台のチ
ップマウンタでチップ部品４の装着を行うことで、工程
の処理能力を平準化している。
ップマウンタでチップ部品４の装着を行うことで、工程
の処理能力を平準化している。
【００２２】同様に、銀ペーストスタンプ工程、約７時
間の常温放置、小信号トランジスタソルダー工程、バン
プソルダー工程、半田溶融工程、銀ペースト硬化工程、
細線ボンダー工程、アースボンダー工程、半田印刷工
程、パワートランジスタソルダー工程、太線ボンダー工
程と順次マガジンＭの形でロード装置Ｌ、アンロード装
置ＵＬを用いて流すことで混成集積回路装置を完成させ
る。ただ銀ペースト硬化工程では硬化炉を用いるので、
多数のマガジンＭを貯めて、バッチ処理で硬化炉に収納
可能な数のマガジンＭを収容して処理する。
間の常温放置、小信号トランジスタソルダー工程、バン
プソルダー工程、半田溶融工程、銀ペースト硬化工程、
細線ボンダー工程、アースボンダー工程、半田印刷工
程、パワートランジスタソルダー工程、太線ボンダー工
程と順次マガジンＭの形でロード装置Ｌ、アンロード装
置ＵＬを用いて流すことで混成集積回路装置を完成させ
る。ただ銀ペースト硬化工程では硬化炉を用いるので、
多数のマガジンＭを貯めて、バッチ処理で硬化炉に収納
可能な数のマガジンＭを収容して処理する。
【００２３】図２２に混成集積回路装置の上面図を示
す。基板１の上側に並べられたのが外部リードを固着す
る電極であり、この電極から所望のパターンに導電路２
が延在している。チップ部品４は抵抗あるいはコンデン
サの回路記号を付したものが該当する。小信号トランジ
スタ６は導電路２上に大部分が菱形に見えるものが該当
し、ベース電極Ｂとエミッタ電極Ｅが付されている。こ
の小信号トランジスタ６からは２本のボンディング細線
９が伸びており、導電路２との接続を行っている。バン
プ７はその上に放熱を必要とするセミパワーのトランジ
スタが固着されている。下側の左側に４個並べられたブ
ロックがヒートシンク１０上にパワートランジスタ１１
を固着したブロックである。パワートランジスタ１１の
ベース電極Ｂおよびエミッタ電極Ｅからは２本のボンデ
ィング太線１３（図でも太く記載している。）が所定の
導電路２との接続を行っている。このボンディング太線
１３では交差導電路のジャンパー線Ｊやアース線Ａも形
成される。
す。基板１の上側に並べられたのが外部リードを固着す
る電極であり、この電極から所望のパターンに導電路２
が延在している。チップ部品４は抵抗あるいはコンデン
サの回路記号を付したものが該当する。小信号トランジ
スタ６は導電路２上に大部分が菱形に見えるものが該当
し、ベース電極Ｂとエミッタ電極Ｅが付されている。こ
の小信号トランジスタ６からは２本のボンディング細線
９が伸びており、導電路２との接続を行っている。バン
プ７はその上に放熱を必要とするセミパワーのトランジ
スタが固着されている。下側の左側に４個並べられたブ
ロックがヒートシンク１０上にパワートランジスタ１１
を固着したブロックである。パワートランジスタ１１の
ベース電極Ｂおよびエミッタ電極Ｅからは２本のボンデ
ィング太線１３（図でも太く記載している。）が所定の
導電路２との接続を行っている。このボンディング太線
１３では交差導電路のジャンパー線Ｊやアース線Ａも形
成される。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】従来の混成集積回路装
置の製造方法では、小型の部品から順序よく大型の部品
を取り付ける工程に並べられているため、ロウ材を用い
て回路素子を固着する工程と銀ペーストを用いて回路素
子を固着する工程とが混じり合った工程となっていた。
そのため、銀ペーストスタンプ工程後に半田溶融工程で
加熱をすると、この有機溶剤が飛散して導電路に付着し
てボンディングワイヤーの固着度の信頼性を悪化させる
問題点があるので、銀ペーストに含まれる有機溶剤を蒸
発させるために約７時間の常温放置が不可欠であり、こ
れが工程日数を長くする原因となる問題点となった。具
体的には、チップマウント工程までで約１日、バンプソ
ルダー工程までで約１日、銀ペースト硬化工程までで約
１．５日かかり、更に工程間の仕掛かり日数が約０．５
日必要として、約４日の工程日数となる。
置の製造方法では、小型の部品から順序よく大型の部品
を取り付ける工程に並べられているため、ロウ材を用い
て回路素子を固着する工程と銀ペーストを用いて回路素
子を固着する工程とが混じり合った工程となっていた。
そのため、銀ペーストスタンプ工程後に半田溶融工程で
加熱をすると、この有機溶剤が飛散して導電路に付着し
てボンディングワイヤーの固着度の信頼性を悪化させる
問題点があるので、銀ペーストに含まれる有機溶剤を蒸
発させるために約７時間の常温放置が不可欠であり、こ
れが工程日数を長くする原因となる問題点となった。具
体的には、チップマウント工程までで約１日、バンプソ
ルダー工程までで約１日、銀ペースト硬化工程までで約
１．５日かかり、更に工程間の仕掛かり日数が約０．５
日必要として、約４日の工程日数となる。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
に鑑みて成され、混成集積回路基板の所望の導電路に導
電性ロウ材を付着する工程と、前記導電路上に少なくと
も前記導電性ロウ材で固着される大型の回路素子をマウ
ントする工程と、前記導電性ロウ材を溶融炉内で溶融し
て、前記大型の回路素子を前記導電路に固着する工程
と、前記導電路に導電ペーストを付着して、小型の回路
素子を固着する工程とを具備することを特徴とする。特
に、半田ペーストで固着する大型のチップ部品、バンプ
およびパワートランジスタを半田クリーム印刷後に一括
してマウントし、半田溶融炉で一括して溶融して導電路
上に固着する。その後、銀ペーストで固着する小型のチ
ップ部品、小信号トランジスタソルダーをスタンド針で
導電路上に付着され銀ペースト上に一括してマウントし
た後、直ちに銀ペースト硬化工程に移行できるので、従
来の銀ペーストを約７時間程度放置する工程を省略する
ことができたシンプルラインを実現するものである。
に鑑みて成され、混成集積回路基板の所望の導電路に導
電性ロウ材を付着する工程と、前記導電路上に少なくと
も前記導電性ロウ材で固着される大型の回路素子をマウ
ントする工程と、前記導電性ロウ材を溶融炉内で溶融し
て、前記大型の回路素子を前記導電路に固着する工程
と、前記導電路に導電ペーストを付着して、小型の回路
素子を固着する工程とを具備することを特徴とする。特
に、半田ペーストで固着する大型のチップ部品、バンプ
およびパワートランジスタを半田クリーム印刷後に一括
してマウントし、半田溶融炉で一括して溶融して導電路
上に固着する。その後、銀ペーストで固着する小型のチ
ップ部品、小信号トランジスタソルダーをスタンド針で
導電路上に付着され銀ペースト上に一括してマウントし
た後、直ちに銀ペースト硬化工程に移行できるので、従
来の銀ペーストを約７時間程度放置する工程を省略する
ことができたシンプルラインを実現するものである。
【００２６】また、本発明では銀ペースト上にマウント
された小型のチップ部品の硬化工程において、約１５０
℃で４〜５時間還元雰囲気中で銀ペーストを硬化させる
ので、硬化中に銀ペーストから発生する有機溶剤は飛散
することなく直ちに炉内から排気され、導電路上に付着
することがないので、導電路上におけるボンディングワ
イヤーの固着度の信頼性を悪化させることのない混成集
積回路装置の製造方法を提供するものである。
された小型のチップ部品の硬化工程において、約１５０
℃で４〜５時間還元雰囲気中で銀ペーストを硬化させる
ので、硬化中に銀ペーストから発生する有機溶剤は飛散
することなく直ちに炉内から排気され、導電路上に付着
することがないので、導電路上におけるボンディングワ
イヤーの固着度の信頼性を悪化させることのない混成集
積回路装置の製造方法を提供するものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の混成集積回路装置の製造
方法を図１から図１１を参照して説明する。
方法を図１から図１１を参照して説明する。
【００２８】図１は工程フロー図であり、ロット番号印
刷、半田印刷、チップマウント、多機能マウンタ（バン
プソルダー、パワートランジスタソルダー）、半田溶
融、銀ペーストスタンプ、小信号トランジスタソルダ
ー、銀ペースト硬化、細線ボンダー、アースボンダー、
太線ボンダーの各工程から構成されている。このフロー
から明確なように、半田ペーストで固着する回路素子を
一括してまとめたことで、工程のシンプル化を実現して
いる。
刷、半田印刷、チップマウント、多機能マウンタ（バン
プソルダー、パワートランジスタソルダー）、半田溶
融、銀ペーストスタンプ、小信号トランジスタソルダ
ー、銀ペースト硬化、細線ボンダー、アースボンダー、
太線ボンダーの各工程から構成されている。このフロー
から明確なように、半田ペーストで固着する回路素子を
一括してまとめたことで、工程のシンプル化を実現して
いる。
【００２９】図２から図９に、各工程の断面図を示す。
なお、図示しなくても明確な工程は図面を省略してい
る。従来と同一構成要素には同一符号を付した。
なお、図示しなくても明確な工程は図面を省略してい
る。従来と同一構成要素には同一符号を付した。
【００３０】ロット番号印刷工程では混成集積回路基板
（以下基板という。）の反対主面に製造管理のためのロ
ット番号をレーザーで印刷する。
（以下基板という。）の反対主面に製造管理のためのロ
ット番号をレーザーで印刷する。
【００３１】次に、図２に示す如く半田印刷工程では、
セラミックやガラスエポキシ樹脂の絶縁基板からなる基
板１あるいは金属基板の表面を絶縁処理した基板１を準
備し、この基板１の表面に所望のパターンの銅箔あるい
は導電性塗料で形成された導電路２が形成され、この導
電路２のチップ部品、バンプおよびパワートランジスタ
を載置する所定の部分に半田クリーム３をスクリーン印
刷して選択的に半田クリーム３を付着する。本工程の特
徴は半田クリーム５で固着する回路素子はすべてこの工
程で半田クリーム５の印刷を行う点である。
セラミックやガラスエポキシ樹脂の絶縁基板からなる基
板１あるいは金属基板の表面を絶縁処理した基板１を準
備し、この基板１の表面に所望のパターンの銅箔あるい
は導電性塗料で形成された導電路２が形成され、この導
電路２のチップ部品、バンプおよびパワートランジスタ
を載置する所定の部分に半田クリーム３をスクリーン印
刷して選択的に半田クリーム３を付着する。本工程の特
徴は半田クリーム５で固着する回路素子はすべてこの工
程で半田クリーム５の印刷を行う点である。
【００３２】更に、図３に示す如くチップマウント工程
では、中速のチップマウンタを用いて定型部品であるチ
ップコンデンサやチップ抵抗等のチップ部品４を半田ク
リーム３上に仮接着する。
では、中速のチップマウンタを用いて定型部品であるチ
ップコンデンサやチップ抵抗等のチップ部品４を半田ク
リーム３上に仮接着する。
【００３３】続いて、図４に示す如く多機能マウンター
工程の前半では、予めセミパワーのトランジスタ８を固
着した金属片よりなるバンプ７を準備し、異形部品用の
多機能チップマウンタを用いて、所定の導電路２上の半
田クリーム３に仮接着する。
工程の前半では、予めセミパワーのトランジスタ８を固
着した金属片よりなるバンプ７を準備し、異形部品用の
多機能チップマウンタを用いて、所定の導電路２上の半
田クリーム３に仮接着する。
【００３４】続いて、図５に示す如く多機能マウンター
工程の後半では、放熱性の良いヒートシンク１０上にパ
ワートランジスタ１１を固着したブロックを準備し、同
様に異形部品用の多機能チップマウンタを用いて、所定
の導電路２上の半田クリーム３に仮接着する。この際、
半田クリーム３は溶融されない状態である。
工程の後半では、放熱性の良いヒートシンク１０上にパ
ワートランジスタ１１を固着したブロックを準備し、同
様に異形部品用の多機能チップマウンタを用いて、所定
の導電路２上の半田クリーム３に仮接着する。この際、
半田クリーム３は溶融されない状態である。
【００３５】続いて、図６に示す如く半田溶融工程で
は、半田クリーム３の一括溶融を行い、チップ部品４、
バンプ７およびヒートシンク１０の導電路２への固着を
行う。
は、半田クリーム３の一括溶融を行い、チップ部品４、
バンプ７およびヒートシンク１０の導電路２への固着を
行う。
【００３６】本工程は、Ｎ2リフロー半田溶融炉内で半
田クリーム３を加熱溶融処理されることが特徴である。
このＮ2リフロー半田溶融炉は基板１を載置して定速で
移動する金属メッシュのベルト２１と、このベルト２１
の下に設けたヒーターブロック２２と、基板１の上面に
Ｎ2ガスのリフローを行う交互に配置した排出管２３と
吸入管２４と、上面から基板１を加熱する赤外線ランプ
２５から構成されている。赤外線ランプ２５とヒーター
ブロック２２とで両面から基板１を均一に早く加熱し、
ヒートシンク１０上にパワートランジスタ１１を固着し
たブロックの最適な固着ができるリフロー条件下（投入
時常温→溶融時約２１０℃で４〜５秒間→冷却時１００
℃以下）で４〜５分間で半田クリーム３を一括して加熱
溶融する。またＮ2ガスのリフローを矢印で示すように
近接した排出管２３と吸入管２４とで行うので、フラッ
クスの飛散も無く、半田ボールの発生も無く、銅箔等の
導電路２表面の酸化も防止できる。
田クリーム３を加熱溶融処理されることが特徴である。
このＮ2リフロー半田溶融炉は基板１を載置して定速で
移動する金属メッシュのベルト２１と、このベルト２１
の下に設けたヒーターブロック２２と、基板１の上面に
Ｎ2ガスのリフローを行う交互に配置した排出管２３と
吸入管２４と、上面から基板１を加熱する赤外線ランプ
２５から構成されている。赤外線ランプ２５とヒーター
ブロック２２とで両面から基板１を均一に早く加熱し、
ヒートシンク１０上にパワートランジスタ１１を固着し
たブロックの最適な固着ができるリフロー条件下（投入
時常温→溶融時約２１０℃で４〜５秒間→冷却時１００
℃以下）で４〜５分間で半田クリーム３を一括して加熱
溶融する。またＮ2ガスのリフローを矢印で示すように
近接した排出管２３と吸入管２４とで行うので、フラッ
クスの飛散も無く、半田ボールの発生も無く、銅箔等の
導電路２表面の酸化も防止できる。
【００３７】続いて、図７に示す如く銀ペーストスタン
プ工程で小信号トランジスタを搭載する導電路２上に先
端に銀ペースト５を付着したスタンプ針で銀ペースト５
を付着する。銀ペーストは有機溶剤で低粘度にしている
が、銀ペースト硬化工程まで加熱工程が無いので有機溶
剤が飛散する恐れはないので、従来のように約７時間放
置なしに直ちに次工程に送る。
プ工程で小信号トランジスタを搭載する導電路２上に先
端に銀ペースト５を付着したスタンプ針で銀ペースト５
を付着する。銀ペーストは有機溶剤で低粘度にしている
が、銀ペースト硬化工程まで加熱工程が無いので有機溶
剤が飛散する恐れはないので、従来のように約７時間放
置なしに直ちに次工程に送る。
【００３８】続いて、図８に示す如く小信号トランジス
タソルダー工程では、前工程付着した銀ペースト５上に
小信号トランジスタのチップ６を半導体用チップマウン
タを用いて載置する。
タソルダー工程では、前工程付着した銀ペースト５上に
小信号トランジスタのチップ６を半導体用チップマウン
タを用いて載置する。
【００３９】続いて、図示しないが銀ペースト硬化工程
では、硬化炉内に多数の基板１を収納して、約１５０℃
で４〜５時間還元雰囲気中で銀ペースト５の硬化をバッ
チ処理で行う。硬化中に発生する有機溶剤は直ちに炉内
から排気されるので、基板１への付着は防止できる。
では、硬化炉内に多数の基板１を収納して、約１５０℃
で４〜５時間還元雰囲気中で銀ペースト５の硬化をバッ
チ処理で行う。硬化中に発生する有機溶剤は直ちに炉内
から排気されるので、基板１への付着は防止できる。
【００４０】続いて、硬化炉から取り出された基板１は
図９に示す如く細線ボンダー工程に移行する。細線ボン
ダー工程では小信号トランジスタ６およびバンプ７に固
着されたセミパワーのトランジスタのベースおよびエミ
ッタ電極と対応する導電路２とを約５０μｍの径のアル
ミニウムのボンディング細線９で超音波ボンダーにより
接続する。
図９に示す如く細線ボンダー工程に移行する。細線ボン
ダー工程では小信号トランジスタ６およびバンプ７に固
着されたセミパワーのトランジスタのベースおよびエミ
ッタ電極と対応する導電路２とを約５０μｍの径のアル
ミニウムのボンディング細線９で超音波ボンダーにより
接続する。
【００４１】続いて、図示しないがアースボンダー工程
は基板１として金属基板を用いた場合の特有の工程であ
り、導電路２と基板１間の絶縁膜に起因する寄生容量を
除去するために導電路２と露出させた金属基板とを接続
するものである。
は基板１として金属基板を用いた場合の特有の工程であ
り、導電路２と基板１間の絶縁膜に起因する寄生容量を
除去するために導電路２と露出させた金属基板とを接続
するものである。
【００４２】最後に、図１０に示す如く太線ボンダー工
程では、パワートランジスタ１１のベース電極およびエ
ミッタ電極と所定の導電路２との接続を約３００μｍの
径のアルミニウムのボンディング太線１３で超音波ボン
ダーを用いて行う。なお、本工程でクロス配線を必要と
する導電路２間にはジャンパー線を形成する。
程では、パワートランジスタ１１のベース電極およびエ
ミッタ電極と所定の導電路２との接続を約３００μｍの
径のアルミニウムのボンディング太線１３で超音波ボン
ダーを用いて行う。なお、本工程でクロス配線を必要と
する導電路２間にはジャンパー線を形成する。
【００４３】以上に詳述した本発明の混成集積回路装置
の製造方法を実現する製造ラインを図１１に示す。
の製造方法を実現する製造ラインを図１１に示す。
【００４４】所望のパターンに導電路２を形成された基
板１はマガジンＭに収納されて各工程を流れる。
板１はマガジンＭに収納されて各工程を流れる。
【００４５】本発明の特徴は、ロット番号印刷工程、半
田印刷工程、チップマウント工程、多機能マウンター工
程（バンプソルダー、パワートランジスタソルダー）お
よび半田溶融工程を１ライン化したことにある。これら
の工程では基板１は連続して流れ、搬送設備は設けな
い。
田印刷工程、チップマウント工程、多機能マウンター工
程（バンプソルダー、パワートランジスタソルダー）お
よび半田溶融工程を１ライン化したことにある。これら
の工程では基板１は連続して流れ、搬送設備は設けな
い。
【００４６】最初に、基板１を供給するロード装置Ｌに
マガジンＭを配置し、ロット番号印刷工程へ基板１を送
る。この工程ではレーザー印刷により基板１の裏面にロ
ット番号を印刷して、次工程の半田印刷工程からの送り
信号待っている。送り信号が来ると次工程に基板１を送
り、次の基板１にロット番号を印刷して待機する。
マガジンＭを配置し、ロット番号印刷工程へ基板１を送
る。この工程ではレーザー印刷により基板１の裏面にロ
ット番号を印刷して、次工程の半田印刷工程からの送り
信号待っている。送り信号が来ると次工程に基板１を送
り、次の基板１にロット番号を印刷して待機する。
【００４７】次に、半田印刷工程では、前工程から１枚
ずつ基板１が供給されて半田クリーム３のスクリーン印
刷を行い待機する。
ずつ基板１が供給されて半田クリーム３のスクリーン印
刷を行い待機する。
【００４８】更に、チップマウント工程では、中速のチ
ップマウンタでチップ部品４の装着を行い待機する。そ
の後多機能マウンター工程では異形部品用の多機能チッ
プマウンタを用いて、前半でバンプソルダー、後半でパ
ワートランジスタソルダーを行い、直ちに半田溶融工程
に送られ、Ｎ2リフロー半田溶融炉内で半田クリーム３
を加熱溶融処理される。アンロード装置ＵＬのマガジン
Ｍに１枚ずつ収容される。
ップマウンタでチップ部品４の装着を行い待機する。そ
の後多機能マウンター工程では異形部品用の多機能チッ
プマウンタを用いて、前半でバンプソルダー、後半でパ
ワートランジスタソルダーを行い、直ちに半田溶融工程
に送られ、Ｎ2リフロー半田溶融炉内で半田クリーム３
を加熱溶融処理される。アンロード装置ＵＬのマガジン
Ｍに１枚ずつ収容される。
【００４９】その後は、銀ペーストスタンプ工程、小信
号トランジスタソルダー工程、銀ペースト硬化工程、細
線ボンダー工程、アースボンダー工程、太線ボンダー工
程と順次マガジンＭの形でロード装置Ｌ、アンロード装
置ＵＬを用いて流すことで混成集積回路装置を完成させ
る。ただ銀ペースト硬化工程では硬化炉を用いるので、
従来同様に多数のマガジンＭを貯めて、バッチ処理で硬
化炉に収納可能な数のマガジンＭを収容して処理する。
号トランジスタソルダー工程、銀ペースト硬化工程、細
線ボンダー工程、アースボンダー工程、太線ボンダー工
程と順次マガジンＭの形でロード装置Ｌ、アンロード装
置ＵＬを用いて流すことで混成集積回路装置を完成させ
る。ただ銀ペースト硬化工程では硬化炉を用いるので、
従来同様に多数のマガジンＭを貯めて、バッチ処理で硬
化炉に収納可能な数のマガジンＭを収容して処理する。
【００５０】完成された混成集積回路装置は図２２に示
すものと同じであるが、その製造ラインは従来より大幅
に短縮されている。
すものと同じであるが、その製造ラインは従来より大幅
に短縮されている。
【００５１】
【発明の効果】本発明に依れば、第１に、半田ペースト
で固着する大型のチップ部品、バンプおよびパワートラ
ンジスタを半田クリーム印刷後に一括してマウントし、
半田溶融炉で一括して溶融し、導電路に固着する。その
後、銀ペーストで固着する小型のチップ部品、小信号ト
ランジスタソルダーを銀ペースト上に一括してマウント
し、導電路上に固着させる。そのため、半田溶融工程後
に銀ペースト工程が行われ、銀ペーストが硬化するまで
加熱工程がないので有機溶剤が飛散する恐れがないの
で、従来のような銀ペーストを約７時間程度放置する工
程を省くことができる。また、最初から銀ペースト硬化
工程まででも１日から１．５日で処理でき、従来の４日
から約１／３以下に短縮できる。
で固着する大型のチップ部品、バンプおよびパワートラ
ンジスタを半田クリーム印刷後に一括してマウントし、
半田溶融炉で一括して溶融し、導電路に固着する。その
後、銀ペーストで固着する小型のチップ部品、小信号ト
ランジスタソルダーを銀ペースト上に一括してマウント
し、導電路上に固着させる。そのため、半田溶融工程後
に銀ペースト工程が行われ、銀ペーストが硬化するまで
加熱工程がないので有機溶剤が飛散する恐れがないの
で、従来のような銀ペーストを約７時間程度放置する工
程を省くことができる。また、最初から銀ペースト硬化
工程まででも１日から１．５日で処理でき、従来の４日
から約１／３以下に短縮できる。
【００５２】第２に、銀ペースト上にマウントされた小
型のチップ部品の硬化工程において、約１５０℃で４〜
５時間還元雰囲気中で銀ペーストを硬化させるので、硬
化中に銀ペーストから発生する有機溶剤は飛散すること
なく直ちに炉内から排気され、導電路上に付着すること
がないので、導電路上のボンディングワイヤーの固着度
の信頼性を悪化させることを防止できる。
型のチップ部品の硬化工程において、約１５０℃で４〜
５時間還元雰囲気中で銀ペーストを硬化させるので、硬
化中に銀ペーストから発生する有機溶剤は飛散すること
なく直ちに炉内から排気され、導電路上に付着すること
がないので、導電路上のボンディングワイヤーの固着度
の信頼性を悪化させることを防止できる。
【図１】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図２】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図３】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図４】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図５】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図６】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図７】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図８】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図９】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図１０】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明
する図である。
する図である。
【図１１】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明
する図である。
する図である。
【図１２】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図１３】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図１４】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図１５】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図１６】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図１７】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図１８】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図１９】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図２０】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図２１】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図２２】本発明および従来の混成集積回路装置を説明
する図である。
する図である。
１ 混成集積回路基板 ２ 導電路 ３ 半田ペースト ４ チップ部品 ５ 銀ペースト ６ 小信号トランジスタ ７ バンプ １０ ヒートシンク １１ パワートランジスタ
Claims (4)
- 【請求項１】 混成集積回路基板の所望の導電路に導電
性ロウ材を付着する工程と、 前記導電路上に少なくとも前記導電性ロウ材で固着され
る大型の回路素子をマウントする工程と、 前記導電性ロウ材を溶融炉内で溶融して、前記大型の回
路素子を前記導電路に固着する工程と、 前記導電路に導電ペーストを付着して、小型の回路素子
を固着する工程とを具備することを特徴とする混成集積
回路装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記導電性ロウ材として半田ペーストを
用いることを特徴とする請求項１記載の混成集積回路装
置の製造方法。 - 【請求項３】 前記大型の回路素子はヒートシンクに固
着されたパワートランジスタ等であり、前記小型の回路
素子は小信号トランジスタ等であることを特徴とする請
求項１記載の混成集積回路装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記導電ペーストとして銀ペーストを用
い、前記導電路に付着後直ちに前記小型の回路素子を仮
接着してから硬化することを特徴とする請求項１記載の
混成集積回路装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000326298A JP2002134687A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 混成集積回路装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000326298A JP2002134687A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 混成集積回路装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002134687A true JP2002134687A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18803512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000326298A Pending JP2002134687A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 混成集積回路装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002134687A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006064666A1 (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-22 | Daikin Industries, Ltd. | パワーモジュールとその製造方法および空気調和機 |
-
2000
- 2000-10-26 JP JP2000326298A patent/JP2002134687A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006064666A1 (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-22 | Daikin Industries, Ltd. | パワーモジュールとその製造方法および空気調和機 |
| US7612448B2 (en) | 2004-12-13 | 2009-11-03 | Daikin Industries, Ltd. | Power module having a cooling device and semiconductor devices mounted on a resin substrate, method of producing same, and air conditioner |
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