JP2004228125A - カラム搭載治具およびカラム搭載方法 - Google Patents

カラム搭載治具およびカラム搭載方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2004228125A
JP2004228125A JP2003010817A JP2003010817A JP2004228125A JP 2004228125 A JP2004228125 A JP 2004228125A JP 2003010817 A JP2003010817 A JP 2003010817A JP 2003010817 A JP2003010817 A JP 2003010817A JP 2004228125 A JP2004228125 A JP 2004228125A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
column
ceramic substrate
mounting jig
column mounting
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003010817A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Nomoto
信一 埜本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Senju Metal Industry Co Ltd
Original Assignee
Senju Metal Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Senju Metal Industry Co Ltd filed Critical Senju Metal Industry Co Ltd
Priority to JP2003010817A priority Critical patent/JP2004228125A/ja
Priority to TW093100748A priority patent/TW200414858A/zh
Priority to SG200401180A priority patent/SG116531A1/en
Priority to KR1020040002612A priority patent/KR20040066023A/ko
Priority to US10/756,344 priority patent/US20040144834A1/en
Priority to EP04250191A priority patent/EP1439744A3/en
Priority to CNA2004100058992A priority patent/CN1518084A/zh
Publication of JP2004228125A publication Critical patent/JP2004228125A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

【課題】セラミック基板の多数ある電極に対して一度の作業で全ての電極とカラムとのはんだ付けが行え、しかも電極に対してカラムを直立させることができるカラム搭載治具および搭載方法。
【解決手段】本発明のカラム搭載治具は、耐熱性を有するチタンのような板に、セラミック基板2の電極3と同一位置に多数の穴4が穿設されており、該板の四辺にはセラミック基板に載置したときに移動しないための位置決め部7と板の裏面からの距離を一定に保つスペーサー部8が形成されている。また本発明の搭載方法は電極にソルダペーストが塗布されたセラミック基板上に搭載治具を載置してから搭載治具の穴にカラムを挿入する。そして該セラミック基板をリフロー炉のような加熱装置で加熱して電極上に塗布したソルダペーストを溶融して電極とカラムをはんだ付けする。その後、セラミック基板上からカラム搭載治具を除去する。
【選択図】図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品であるセラミック・カラム・グリッド・アレイのセラミック基板にカラムを搭載する治具およびカラムの搭載方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子機器の通信速度の高速化、電子部品の集積化から電子部品は多機能化され、リード数を多くする傾向となってきている。電子部品でリード数を多くしたものとして、従来はQFP、SOIC等があるが、近時さらなる電子部品の多機能化が要求されるようになってきており、従来の多機能電子部品ではリード数が足りなくなってきている。そこでリード数を多くした電子部品としてBGA(PBGA、CBGA、TBGA)が使用されるようになってきた。しかしながらBGAは電子機器使用時に発生する熱によりBGA基板が歪むことがあった。このようにBGA基板が歪むことから、接続端子をはんだボールからカラムに変えることにより、基板間の熱応力吸収能力をさらに高めたタイプが出現してきた。これがCCGA(セラミック・カラム・グリッド・アレイ、以下CGAという)である。このCGAはセラミック基板に多数のカラムが設置され、プリント基板間の電気的接続を該カラムで行っている。
【0003】
CGAに使用するカラムは、鉛主成分の高温はんだ線、金属線、はんだメッキした金属線等が用いられている。カラムとしては、CGAの大きさやリード数によって各種のものがあるが、一般に多く使用されるカラムは直径が0.51mm、長さが2.54mmであり、カラムとセラミックの電極とをはんだで接合する。
【0004】
BGAでは、はんだボールをBGA基板に搭載する場合、先ずBGA基板の電極上に粘着性フラックスを塗布しておく。そしてはんだボールをボール吸着治具で吸着し、フラックスが塗布されたBGA基板上に移動してからボール吸着治具からはんだボールをリリースして電極に塗布した粘着性フラックスで粘着させる。つまりBGAでは、はんだボールが球状であるため、ボール吸着装置で吸着したはんだボールを直接BGA基板に搭載できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところでカラムは、はんだボールのように吸着治具で吸着したカラムをそのままセラミック基板上に搭載できない。なぜならばカラムは円柱状であり、セラミック基板に対して直立して搭載しなければならず、カラムを直立状態でセラミック基板に搭載させるのが難しいからである。本発明は、CGAのセラミック基板に対してカラムを直立して搭載するカラムの搭載治具および搭載方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、或る程度深さのある垂直な穴の中に円柱状物体を挿入すると、円柱状物体は完全に直立することに着目して本発明を完成した。
【0007】
本発明は、耐熱性の板にはセラミック・カラム・グリッドアレイのセラミック基板に設置された電極と同一位置に穴が穿設されており、しかも該板をセラミック基板に載置したときにセラミック基板の電極に対して穴の位置を一致させる位置決め部と、さらに板の裏面とセラミック基板との間に所定の隙間を設けることができるスペーサー部が形成されていることを特徴とするカラム搭載治具である。
【0008】
また本発明は、セラミック・カラム・グリッドアレイのセラミック基板に設置された電極にソルダペーストを塗布する工程;セラミック基板の電極と同一位置に穴が穿設されたカラム搭載治具をセラミック基板の電極とカラム搭載治具の穴とが一致し、しかもセラミック基板との間に隙間がある状態でセラミック基板に載置する工程;カラム搭載治具の全ての穴にカラムを挿入して、セラミック基板の電極に塗布したソルダペースト上にカラムを直立した状態で搭載する工程;
穴にカラムが挿入されたカラム搭載治具とカラムが直立状態で搭載されたセラミック基板を加熱装置で加熱してソルダペーストを溶融し、溶融したはんだを冷却固化してカラムと電極をはんだ付けする工程;電極にカラムがはんだ付けされた後、セラミック基板からカラム搭載治具を除去する工程;からなることを特徴とするカラムの搭載方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明のカラム搭載治具は、CGAのセラミック基板の上に載置したときに、セラミック基板の電極とカラム搭載治具の穴とが一致して移動しないようにしなければならない。そのためにカラム搭載治具に位置決め部を形成しておく。該位置決め部としては、四角いセラミック基板の上にカラム搭載治具を載置したときに、カラム搭載治具が前後左右に移動しないようにできるものであれば如何なるものでもよい。位置決め部の例としては、セラミック基板の四辺と一致したところに突出した片を形成したり、セラミック基板の対角する隅部と一致したところに直角の突出した片を形成したりしてもよい。
【0010】
また本発明のカラム搭載治具は、セラミック基板の上に載置したときにセラミック基板との間に隙間を設けるようにしなければならない。この隙間は、ソルダペーストを塗布したセラミック基板の上にカラム搭載治具を載置したときに、カラム搭載治具の裏面がソルダペーストに接しないようにするためである。カラム搭載治具がソルダペーストに接すると、加熱時にソルダペーストが広がって隣接した電極のソルダペーストと合流してしまい、或るカラム接合部でははんだが大量に付着し、また或るカラム接合部でははんだが少量しか付着しないという不正常な接合部になってしまう。セラミック基板との間に隙間を設けるには、カラム搭載治具の裏面で電極以外の部分に所定の隙間が得られ、しかもカラム搭載治具が傾斜しないようなスペーサー部を形成する。
【0011】
位置決め部とスペーサー部をそれぞれ別々に形成してもよいが、それらを一体に形成することもできる。この場合、カラム搭載治具の四辺に突出片を形成し、該突出片に段部を設けるようにする。この段部がスペーサー部となるものであり、セラミック基板の端部に乗る位置にある。該段部はカラム搭載治具の裏面から段部までの長さが所定の隙間と同じになっている。
【0012】
また本発明のカラム搭載治具は、穴の中にカラムを挿入したときに、カラムがセラミック基板に対して直立しなければならない。そのために穴は或る程度の深さ、少なくとも0.5mm以上が必要であり、即ち穴を穿設する板の厚さは0.5mm以上にする。
【0013】
カラム搭載治具は、ソルダペーストを塗布したセラミック基板に載置してカラム搭載治具の穴にカラムを挿入後、該セラミック基板とともにリフロー炉のような加熱装置で加熱するため耐熱性を有しているとともに、例えソルダペーストが付着してもはんだが金属的に付着しないような材質のものを使用する。本発明に使用する材料としてはチタン、ステンレス、セラミック等であるが、特に好適にはチタンである。チタンは軽いため取り扱いが容易であり、しかも耐熱性、耐食性、耐久性が大で熱膨張係数が小さいという優れた特長を有している。
【0014】
本発明のカラム搭載方法においてソルダペーストを塗布する手段としては、マスクを用いた印刷法やディスペンサーを用いた吐出法があるが、多数ある微小電極への塗布には印刷法が適している。
【0015】
【実施例】
以下図面に基づいて本発明を説明する。図1は本発明カラム搭載治具をセラミック基板に載置する説明図、図2は本発明のカラム搭載方法の工程を説明する図である。
【0016】
本発明のカラム搭載治具1は、チタンのような耐熱性のある板状であり、CGAのセラミック基板2と略同一の大きさとなっている。カラム搭載治具1には、セラミック基板2の電極3・・・と一致したところに穴4・・・が穿設されている。
【0017】
カラム搭載治具1の四辺には突出片5・・・が下方に向けて形成されている。突出片5には内側に段部6が形成されており、該突出片は位置決め部7とスペーサー部8が一体となったものである。
【0018】
突出片5における位置決め部7は、段部6から立ち上がった壁面であり、カラム搭載治具1を図1の矢印Aのように降ろして段部6が点線のようにセラミック基板2に載置されたときに位置決め部7がセラミック基板2の側面に接するようになっている。このように四箇所の位置決め部7がセラミック基板2の側面に接するようになるとカラム搭載治具1は前後左右へ移動しなくなる。このときカラム搭載治具1の穴4がセラミック基板2の電極3の真上に位置するようになる。
【0019】
スペーサー部8は段部6であり、図2の▲2▼に示すようにカラム搭載治具1をセラミック基板2上に載置したときに段部6がセラミック基板に乗り、該段部からカラム搭載治具1の裏面までの長さが隙間Sとなる。
【0020】
次に本発明のカラム搭載方法を図2で説明する。
【0021】
▲1▼セラミック基板2の電極3の上にソルダペースト9を印刷法で塗布する。
▲2▼電極3上にソルダペース9が塗布されたセラミック基板2上にカラム搭載治具1を載置する。このときカラム搭載治具1にはスペーサー部8が形成されているため、セラミック基板2とカラム搭載治具1の裏面間には隙間Sができ、電極3に塗布したソルダペースト9はカラム搭載治具1の裏面に付着しない。
▲3▼セラミック基板2上に載置したカラム搭載治具1の穴4からカラム10を挿入する。カラム10の挿入は図示しない吸着治具でセラミック基板の電極の一列分のカラムを吸着し、カラム搭載治具の一列の穴毎にカラムを挿入して全てのカラム搭載治具の穴4・・・にカラムを挿入する。
▲4▼電極3・・・上にカラム10・・・が搭載されたセラミック基板2をカラム搭載治具1とともにリフロー炉11で加熱する。リフロー炉11ではセラミック基板2をコンベア12で搬送し、コンベア12の上下部に設置されたヒーター13でセラミック基板2とカラム搭載治具1を加熱して電極3上に塗布されたソルダペースト9を溶融させる。電極3上のソルダペースト9が溶融すると電極3とカラム10が溶融したはんだで濡れる。ヒーター13でソルダペーストが溶融されたセラミック基板2はコンベア12でさらに搬送されて冷却機14で冷却され、はんだが固化してはんだ付けがなされる。
▲5▼リフロー炉でカラム10と電極3がはんだ15ではんだ付けされたセラミック基板2はリフロー炉から取り出され、その後、カラム搭載治具1を除去する。
【0022】
961個の電極が設置され電極上にソルダペーストが印刷塗布されたセラミック基板(42mm×42mm)の上に本発明のカラム搭載治具(板厚2mm)を載置し、カラム搭載治具の穴(直径0.6mm)に直径が0.51mm、長さが2.54mmのカラム(Pb−10Sn))を搭載してから、該セラミック基板とカラム搭載治具をリフロー炉で加熱したところ、セラミック基板の全ての電極にはカラムが直立した状態ではんだ付けされていた。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カラムを搭載治具で直立させた状態でセラミック基板の電極にはんだ付け作業ができるため、カラムが位置ずれしたり傾斜したりすることなく正確にはんだ付けができるという信頼性に優れたCGAが得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラム搭載治具をセラミック基板に載置する説明図
【図2】本発明のカラム搭載方法を説明する工程図
【符号の説明】
1 カラム搭載治具
2 セラミック基板
3 電極
4 穴
7 位置決め部
8 スペーサー部

Claims (4)

  1. 耐熱性の板にはセラミック・カラム・グリッドアレイのセラミック基板に設置された電極と同一位置に穴が穿設されており、しかも該板をセラミック基板に載置したときにセラミック基板の電極に対して穴の位置を一致させる位置決め部が形成されているとともに、板の裏面とセラミック基板との間に所定の隙間を設けることができるスペーサー部が形成されていることを特徴とするカラム搭載治具。
  2. 前記位置決め部とスペーサー部は、一体形成されていることを特徴とする請求項1記載のカラム搭載治具。
  3. 前記耐熱性の板は、チタン、チタン合金、ステンレス、炭素、炭化物、窒化物、セラミックス、エンジニアリングプラスチックスのいずれかであることを特徴とする請求項1記載のカラム搭載治具。
  4. セラミック・カラム・グリッドアレイのセラミック基板に設置された電極にソルダペーストを塗布する工程;
    セラミック基板の電極と同一位置に穴が穿設されたカラム搭載治具をセラミック基板の電極とカラム搭載治具の穴とが一致し、しかもセラミック基板との間に隙間がある状態でセラミック基板に載置する工程;
    カラム搭載治具の全ての穴にカラムを挿入して、セラミック基板の電極に塗布したソルダペースト上にカラムを直立した状態で搭載する工程;
    穴にカラムが挿入されたカラム搭載治具とカラムが直立状態で搭載されたセラミック基板を加熱装置で加熱してソルダペーストを溶融し、溶融したはんだを冷却固化してカラムと電極をはんだ付けする工程;
    電極にカラムがはんだ付けされた後、セラミック基板からカラム搭載治具を除去する工程;
    からなることを特徴とするカラムの搭載方法。
JP2003010817A 2003-01-15 2003-01-20 カラム搭載治具およびカラム搭載方法 Pending JP2004228125A (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003010817A JP2004228125A (ja) 2003-01-20 2003-01-20 カラム搭載治具およびカラム搭載方法
TW093100748A TW200414858A (en) 2003-01-15 2004-01-13 Apparatus and method for aligning and attaching solder columns to a substrate
SG200401180A SG116531A1 (en) 2003-01-15 2004-01-14 Apparatus and method for aligning and attaching solder columns to a substrate.
KR1020040002612A KR20040066023A (ko) 2003-01-15 2004-01-14 기판에 땜납 칼럼을 정렬시키고 접착시키는 장치 및 방법
US10/756,344 US20040144834A1 (en) 2003-01-15 2004-01-14 Apparatus and method for aligning and attaching solder columns to a substrate
EP04250191A EP1439744A3 (en) 2003-01-15 2004-01-15 Apparatus and method for aligning and attaching solder columns to a substrate
CNA2004100058992A CN1518084A (zh) 2003-01-15 2004-01-15 在基体上排列和连接焊料柱的方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003010817A JP2004228125A (ja) 2003-01-20 2003-01-20 カラム搭載治具およびカラム搭載方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004228125A true JP2004228125A (ja) 2004-08-12

Family

ID=32899910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003010817A Pending JP2004228125A (ja) 2003-01-15 2003-01-20 カラム搭載治具およびカラム搭載方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004228125A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100930531B1 (ko) 2009-08-20 2009-12-09 (주)에이피엘 메모리 실장 테스트장치에서의 솔더볼을 이용한 세라믹기판의 접착방법
KR100930527B1 (ko) 2009-08-18 2009-12-09 (주)에이피엘 프로브 카드와 세라믹기판 간의 솔더볼 접착방법
CN114850607A (zh) * 2022-04-29 2022-08-05 湖南三安半导体有限责任公司 一种插针脱模工装
CN118639300A (zh) * 2024-08-19 2024-09-13 内江威士凯电子有限公司 一种pcb多层板及其电镀装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100930527B1 (ko) 2009-08-18 2009-12-09 (주)에이피엘 프로브 카드와 세라믹기판 간의 솔더볼 접착방법
KR100930531B1 (ko) 2009-08-20 2009-12-09 (주)에이피엘 메모리 실장 테스트장치에서의 솔더볼을 이용한 세라믹기판의 접착방법
CN114850607A (zh) * 2022-04-29 2022-08-05 湖南三安半导体有限责任公司 一种插针脱模工装
CN118639300A (zh) * 2024-08-19 2024-09-13 内江威士凯电子有限公司 一种pcb多层板及其电镀装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3202903B2 (ja) 基板上にソルダ・ボールを形成する方法
US20010000905A1 (en) Method and apparatus for soldering ball grid array modules to substrates
US20040144834A1 (en) Apparatus and method for aligning and attaching solder columns to a substrate
JP4059514B2 (ja) カラム吸着ヘッドおよびカラム搭載方法
JP3918779B2 (ja) 非耐熱部品のはんだ付け方法
JP3793969B2 (ja) カラム整列装置
JP2004228125A (ja) カラム搭載治具およびカラム搭載方法
JP2002280721A5 (ja)
WO2006008850A1 (ja) 低耐熱性表面実装部品及びこれをバンプ接続した実装基板
JP2008171992A (ja) 半導体部品の実装方法
JP3240876B2 (ja) バンプ付きチップの実装方法
JP3918763B2 (ja) 非耐熱部品のはんだ付け方法
JPH0983128A (ja) 半導体モジュールの接合構造
JPH0888463A (ja) 電子部品のはんだ付け実装方法
JPH03101191A (ja) ビア充填方法
JPH0254991A (ja) フレキシブル基板の半田付け方法
JP2597695Y2 (ja) リフロー炉
JP2004281646A (ja) 電子部品の固着方法および固着装置
JP2004221287A (ja) カラム吸着治具
WO1998049875A1 (en) Method of attaching metallic objects to a printed circuit board
JP4253093B2 (ja) 半田ボール搭載方法およびその装置
Chung et al. Rework of BGA components
JP2001257456A (ja) 部分半田付け装置
JP2001036231A (ja) はんだ除去装置
JP2005203664A (ja) 半導体装置の実装方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041214

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050407