JP2004111694A - ハンダコーティング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体製品のリードフレームにハンダ被膜を形成させるハンダコーティング用冶具は、ハンダ濡れ性が良くなければならないが、耐摩耗性との両立が困難で、従来のものにおいては特に、鉛フリーハンダの使用がむずかしかった。
【構成】半導体製品のリードフレームハンダ被膜を形成する装置において、リードフレームにハンダ被膜を形成させるハンダコーティング冶具を炭素鋼材及びニッケル鉄合金で形成した。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、半導体のリードフレームにハンダ被膜を形成するハンダコーティング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体のリードとプリント基板とのハンダ付け性を良好にする目的で、リード表面にハンダ被膜を形成することが一般的に行われており、その手段としてハンダディップ法やハンダコーティング法が広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ハンダコーティング法は、ハンダ付け範囲をブロック又はローラといったハンダコーティング用冶具を用いてコントロールすることが特徴であり、この冶具は常にハンダを保持することが最重要ポイントである。この為、冶具はハンダ濡れ性が高く且つ消耗し難いという相反する要求を満足させられる材質であることが必要条件である。
又、近年、酸性雨の問題から鉛フリーハンダを使用するケースが序々に増えているが、鉛フリーハンダは従来の共晶ハンダと比較して濡れ性が低いことから、ハンダコーティング用冶具も、鉛フリーハンダに合わせた濡れの良い材質への対応が望まれていた。
そこで、この発明においてはハンダの組成に合わせて、ハンダコーティング用冶具の材質を選ぶことにより、リードフレームに安定した均一なハンダ被膜を形成することができるハンダコーティング装置を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、半導体製品のリードフレームにハンダ被膜を形成する装置において、リードフレームにハンダ被膜を形成させるハンダコーティング用冶具を炭素鋼材又はニッケル鉄合金で形成することにより、上記課題を解決せんとするものである。
【０００５】
【実施の形態】
この発明の実施の形態を図１乃至図３に基づいて説明する。この実施の形態は一対の下ブロック２と上ブロック３とからハンダコーティング用冶具を構成した所謂ブロック式と称されるもので、ハンダ槽（図示省略）内にある溶融ハンダ１に浸漬した状態の下ブロック２を設け、下ブロック２の上側に上ブロック３を配置し、図３に示す様に、下ブロック２の上面と上ブロック３の下面との間にリードフレーム４が通過できるハンダコーティング部５を設け、このハンダコーティング部５の中央にパッケージが通過できる溝部６を設けている。前記下ブロック２及び上ブロック３は炭素鋼材あるいはニッケル鉄合金をその素材としている。この実施例の形態において用いた炭素鋼材及びニッケル鉄合金の組成は、下記の通りである。

【０００６】
そして、下ブロック２の下面からハンダコーティング部５に亘って、溶融ハンダ１を供給する複数個のスリット７を設け、常時コーティング部５に溶融ハンダ１を供給してリードフレーム４に被膜を形成するようになっている。
【０００７】
尚、図１，２中の８はヒータ、９は熱電対である。この実施の形態は前記のように構成したもので、コーティング部５の上ブロック３と下ブロック２で溶融ハンダの表面張力を利用して溶融ハンダ１を保持し、リードフレーム４のハンダ付けに対し溶融ハンダが過剰とならず常に適量であるように、図示を省略したハンダポンプからのハンダ噴流の強さを調節している。
【０００８】
又、他の実施の形態は、一対のローラ１０，１０によってハンダコーティング用冶具を構成した所謂ローラ式と称されるもので、図４に示す様に、リードフレーム４の両側に溶融ハンダ１に浸潰した互いに反対方向に回転するローラ１０，１０を設置して、ローラ１０，１０でリードフレーム４にハンダ付けを行うものである。ハンダコーティング用冶具を構成しているローラ１０，１０は炭素鋼材あるいはニッケル鉄合金をその素材としている。なお、この実施の形態において用いた炭素鋼材及びニッケル合金の組成は前述の第一の実施の形態と同じである。
【０００９】
前記、両実施の形態に示したハンダコーティング部８及びローラ１０，１０で形成されるハンダコーティング用冶具は、常に溶融ハンダ１を保持しなければならず、溶融ハンダ１に対して濡れの良い材質でなければならない。一方、このハンダコーティング用冶具はリードフレーム４と接触をする為、摩耗に強い材質であることが望まれる。
【００１０】
本発明においては、ハンダコーティング用冶具を上記組成の炭素鋼材あるいはニッケル鉄合金で構成したことにより、この要求をいずれも満足させることが出来たのである。
下表はハンダコーティング用冶具の素材をそれぞれＣｕ、上記組成の炭素鋼材、ニッケル鉄合金とし、共晶ハンダ及び鉛フリーハンダに対する濡れ性をテストした実験結果である。
【表１】

上記表に示す様に、炭素鋼材は共晶ハンダ（６３Ｓｎ−３７Ｐｂ）に対する濡れ性は良好だが、鉛フリーハンダに対しては濡れ性が悪いことがわかる。又、ニッケル鉄合金には、銀入りの鉛フリーハンダ（Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ）に対しては濡れ性が良好であることがわかる。
又、研究の結果、炭素鋼材は炭素含有量が０．２％程度が良好であり、又ニッケル鉄合金はニッケル含有量が４２％程度が良好であることが判明した。
【００１１】
【効果】
この発明によれば、ハンダの組成に応じてハンダコーティング用冶具の材料を選択することにより、リードフレームに安定した均一なハンダ被膜を形成させることが可能で、特に環境保全に効果のある鉛フリーハンダの利用を促進でき、しかも冶具自体の消耗が少なく、リードフレームのハンダコーティング作業の効率化の為、極めて高い実用的価値を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態の正面図。
【図２】その側面図。
【図３】要部の拡大断面図。
【図４】他の実施の形態の正面図。
【符号の説明】
１　　溶融ハンダ
２　　下ブロック
３　　上ブロック
４　　リードフレーム
５　　ハンダコーティング部
６　　溝部
７　　スリット
８　　ヒータ
９　　熱電対
１０　　ローラ

Claims (3)

1. 半導体製品のリードフレームにハンダ被膜を形成する装置において、リードフレームにハンダ被膜を形成させるハンダコーティング用冶具を炭素鋼材又はニッケル鉄合金で形成したことを特徴とするハンダコーティング装置。
2. ハンダが共晶ハンダであり、ハンダコーティング用冶具が炭素鋼材製であることを特徴とする請求項１記載のハンダコーティング装置。
3. ハンダが鉛フリーハンダであり、ハンダコーティング用冶具がニッケル鉄合金製であることを特徴とする請求項１記載のハンダコーティング装置。

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