JP2012004520A

JP2012004520A - 切欠位置決め型ワイヤボンディング構造及びリードピンの変位防止方法

Info

Publication number: JP2012004520A
Application number: JP2010172086A
Authority: JP
Inventors: Sang-Ji Ye; 倪祥智; qing-feng Xie; 謝青峰
Original assignee: Askey Computer Corp
Current assignee: Askey Computer Corp
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2012-01-05
Also published as: TWI393504B; US20110308850A1; TW201201646A; DE102010038493A1; US8299367B2; DE102010038493B4

Abstract

【課題】製造効率を向上させ、製造コストを下げることができる切欠位置決め型ワイヤボンディング構造及びリードピンの変位防止方法を提供する。
【解決手段】切欠位置決め型ワイヤボンディング構造は、回路基板５上に複数のボンディングパッド３が配置されている。ボンディングパッド３は、複数のリードピン１１を有する表面実装技術の電子部品１を接合し、リードピン１１より大きく、回路基板５の配列方向４上に位置している。少なくとも２つのボンディングパッド３には、リードピン１１の外側領域に対応した箇所に位置し、リードピン１１の周縁部を位置合わせし、変位することを防ぐために、少なくとも１つの切欠２１がそれぞれ設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、切欠位置決め型ワイヤボンディング構造及びリードピンの変位防止方法に関し、特に、複数のボンディングの少なくとも２つに、少なくとも１つの切欠がそれぞれ設けられている切欠位置決め型ワイヤボンディング構造及びリードピンの変位防止方法に関する。

今日の電子産業の急速な発展に伴い、電子装置又は製品が大量に生産されている。電子装置又は製品のスループットを向上させるために、表面実装技術（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ＳＭＴ）が製造工程に利用されている。図１〜図３に示すように、従来の回路基板９上には、複数のボンディングパッド８が配置されている。電子部品６は、複数のリードピン６１を有する。これらボンディングパッド８は、サイズがリードピン６１より大きく、はんだ７をそれぞれ塗布する。回路基板９上に電子部品６を配置する場合、ボンディングパッド８上のはんだ７に電子部品６のリードピン６１を挿着してから、回路基板９をリフロー炉へ送ってはんだ７を加熱して溶解し、回路基板９の温度を室温へ下げてはんだ７を凝固させることにより電子部品６のリードピン６１を固定させる。しかし、はんだ７は、溶解した後に液状となるため、ボンディングパッド８のサイズがリードピン６１より大きくなり、はんだ７の凝固過程において、電子部品６のリードピン６１がボンディングパッド８上を水平移動し、はんだ７が十分に凝固した後、電子部品６のリードピン６１がボンディングパッド８に対して変位してしまうことがあった（図３に示す）。その結果、後続の製造工程に問題が発生する上、製造効率が低下し、不良品が発生した場合、製造し直すことにより製造コストが増大する虞があった。

そのため、製造効率を向上させ、製造コストを下げることができる切欠位置決め型ワイヤボンディング構造及びリードピンの変位防止方法が求められていた。

本発明の目的は、従来技術の問題点を解決するために、製造効率を向上させ、製造コストを下げることができる切欠位置決め型ワイヤボンディング構造及びリードピンの変位防止方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、回路基板上に複数のボンディングパッドが配置され、前記ボンディングパッドは、複数のリードピンを有する表面実装技術の電子部品を接合し、前記リードピンより大きく、前記回路基板の配列方向上に位置し、少なくとも２つの前記ボンディングパッドには、前記リードピンの外側領域に対応した箇所に位置し、前記リードピンの周縁部を位置合わせし、変位することを防ぐために、少なくとも１つの切欠がそれぞれ設けられていることを特徴とする切欠位置決め型ワイヤボンディング構造が提供される。

また、前記切欠は、円弧状であり、配列方向上に位置することが好ましい。

また、前記切欠は、方形状、矩形状又は円形状であり、少なくとも２つの前記ボンディングパッドのそれぞれに少なくとも２つ設けられ、前記配列方向の両側にそれぞれ位置することが好ましい。

また、少なくとも２つの前記ボンディングパッドのそれぞれには、方形状、矩形状又は円形状である前記切欠が少なくとも３つ設けられ、２つの前記切欠は、前記配列方向上に位置し、残りの前記切欠は、前記配列方向の両側に位置することが好ましい。

本発明の第２の形態によれば、複数のリードピンを有する表面実装技術の電子部品を回路基板上に接合するリードピンの変位防止方法であって、配列方向上に位置し、前記リードピンより大きい複数のボンディングパッドが前記回路基板上に形成され、前記リードピンの外側領域に対応した箇所に位置し、少なくとも２つの前記ボンディングパッドのそれぞれに少なくとも１つの切欠を設けるステップと、互いに対応した前記ボンディングパッドと前記リードピンとをはんだにより接合し、前記切欠により前記リードピンの周縁部を位置合わせし、変位することを防ぐステップと、を含むことを特徴とするリードピンの変位防止方法が提供される。

また、前記切欠は、円弧状であり、前記配列方向上に位置することが好ましい。

また、前記切欠は、方形状、矩形状又は円形状であり、少なくとも２つの前記ボンディングパッドのそれぞれに少なくとも３つ設けられ、前記配列方向上に２つ位置し、前記配列方向の両側に残りがそれぞれ位置することが好ましい。

本発明の切欠位置決め型ワイヤボンディング構造及びリードピンの変位防止方法は、製造効率を向上させ、製造コストを下げることができる。

従来の回路基板へ電子部品を溶接するときの状態を示す斜視図である。従来の回路基板へ電子部品を溶接するときの状態を示す斜視図である。従来の回路基板へ電子部品を溶接するときのリードピン、はんだ及びボンディングパッドを示す平面図である。本発明の一実施形態による切欠位置決め型ワイヤボンディング構造を示す斜視図である。本発明の一実施形態による切欠位置決め型ワイヤボンディング構造を示す斜視図である。本発明の第１実施形態による切欠位置決め型ワイヤボンディング構造のリードピン、はんだ及びボンディングパッドを示す平面図である。本発明の第２実施形態による切欠位置決め型ワイヤボンディング構造のリードピン、はんだ及びボンディングパッドを示す平面図である。本発明の第２実施形態による切欠位置決め型ワイヤボンディング構造のリードピン、はんだ及びボンディングパッドを示す平面図である。本発明の第３実施形態による切欠位置決め型ワイヤボンディング構造のリードピン、はんだ及びボンディングパッドを示す平面図である。本発明の第３実施形態による切欠位置決め型ワイヤボンディング構造のリードピン、はんだ及びボンディングパッドを示す平面図である。本発明の第４実施形態による切欠位置決め型ワイヤボンディング構造のリードピン、はんだ及びボンディングパッドを示す平面図である。本発明の第４実施形態による切欠位置決め型ワイヤボンディング構造のリードピン、はんだ及びボンディングパッドを示す平面図である。本発明の一実施形態によるリードピンの変位防止方法を示す流れ図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。

図４〜図６を参照する。図４〜図６に示すように、本発明の一実施形態による切欠位置決め型ワイヤボンディング構造は、回路基板５上に配置された複数のボンディングパッド３を含む。ボンディングパッド３は、複数のリードピン１１を有する表面実装技術の電子部品１を接合するために用いる。ボンディングパッド３のサイズは、リードピン１１より大きい。リードピン１１の数は、２つ以上である。本実施形態では、リードピン１１の数は３つであり、ボンディングパッド３の数はリードピン１１の数と同じである。本実施形態の切欠位置決め型ワイヤボンディング構造の特徴は、各ボンディングパッド３が回路基板５の配列方向４上に位置することである。少なくとも２つのボンディングパッド３（本実施形態では、最も左側のボンディングパッド３及び最も右側のボンディングパッド３であるが、他の実施形態では、左側の２つのボンディングパッド３、右側の２つのボンディングパッド３又は３つのボンディングパッド３でもよい。）には、少なくとも１つの切欠３１がそれぞれ設けられている。本実施形態では、切欠３１の数は１つであるが、他の実施形態では２つ以上でもよい。切欠３１は、溶接過程において、リードピン１１の外側領域に対応した箇所に位置し、リードピン１１の周縁部を位置合わせし、変位することを防ぐことができる。

回路基板５上へ電子部品１の複数のリードピン１１を溶接する際、ボンディングパッド３上へ、まず、はんだ２を塗布する。位置がボンディングパッド３の位置に対応し、形状及びサイズがボンディングパッド３と同じである複数の貫通孔（図示せず）を備えるテンプレート（図示せず）により回路基板５上を覆ってから、はんだ（例えば、ペースト状はんだ）を貫通孔に塗布することにより、テンプレートが除去された後にボンディングパッド３上にはんだ２が塗布される。はんだ２は、形状及びサイズがボンディングパッド３と同じであり、切欠２１を有する。続いて、ボンディングパッド３上のはんだ２に、電子部品１のリードピン１１を挿着してから、回路基板５をリフロー炉（図示せず）へ送り、はんだ２を加熱して溶解させる。続いて、電子部品１の温度が室温まで下がると、はんだ２が凝固し、はんだ２が凝固する過程において、ボンディングパッド３の切欠３１上にははんだがないため、電子部品１のリードピン１１が切欠３１に向かって水平移動することがない（即ち、切欠３１により電子部品１のリードピン１１の位置が拘束される）。そのため、はんだ２が凝固する過程において、ボンディングパッド３上に電子部品１のリードピン１１が固定されるまで、ボンディングパッド３に対して電子部品１のリードピン１１が水平移動して変位することを防ぐことができる。

また、複数のボンディングパッド３のそれぞれは、リードピン１１より大きいため、ボンディングパッド３上のはんだ２のサイズは、リードピン１１より大きい。回路基板５上に電子部品１のリードピン１１を溶接する際、リードピン１１下のはんだ２は、リードピン１１を接着するために用いる。リードピン１１の外側に位置するはんだ２は、リードピン１１を覆って強固に溶接させることができる。

上述した切欠３１は、円弧状であり、少なくとも２つのボンディングパッド３の両側（本実施形態では、最も左側のボンディングパッド３の左側及び最も右側のボンディングパッド３の右側であるが、他の実施形態では、左側の２つのボンディングパッド３の左側及び右側、又は右側の２つのボンディングパッド３の左側及び右側でもよい。）にそれぞれ設けられている。複数の切欠３１は、配列方向４上に設けられている。図４〜図６に示すように、配列方向４上に位置し、円弧状の複数の切欠３１により、電子部品１のリードピン１１は上下又は左右に水平移動することを防ぐことができる。電子部品１のリードピン１１の回転中心の半径が円弧状の切欠３１の半径と異なるため、電子部品１のリードピン１１は、ボンディングパッド３に対して回転することを防ぐことができる。即ち、ボンディングパッド３に対して電子部品１のリードピン１１が変位することを防ぐことができる。

図７、図９及び図１１を参照する。図７、図９及び図１１に示すように、本実施形態の切欠３１’，３１’’，３１’’’は、方形状、矩形状、円形状であり、少なくとも２つのボンディングパッド３’，３’’，３’’’（本実施形態では、最も左側のボンディングパッド３’，３’’，３’’’及び最も右側のボンディングパッド３’，３’’，３’’’であるが、他の実施形態では、左側の２つのボンディングパッド３’，３’’，３’’’及び右側の２つのボンディングパッド３’，３’’，３’’’でもよい。）のそれぞれに、少なくとも２つの切欠３１’，３１’’，３１’’’が設けられている。本実施形態の切欠３１’，３１’’，３１’’’は、配列方向４の両側（例えば、ボンディングパッド３’，３’’，３’’’の対角線上）に設けられている。図７、図９及び図１１に示すように、配列方向４の両側に設けられた切欠３１’，３１’’，３１’’’は、電子部品の複数のリードピン１１が上下又は左右へ水平移動したり、ボンディングパッド３’，３’’，３’’’に対して回転したりすることを防ぐことができる。即ち、ボンディングパッド３’，３’’，３’’’に対して電子部品のリードピン１１が変位することを防ぐことができる。

図８、図１０及び図１２を参照する。図８、図１０及び図１２に示すように、少なくとも２つのボンディングパッド３’，３’’，３’’’（本実施形態では、最も左側のボンディングパッド３’，３’’，３’’’及び最も右側のボンディングパッド３’，３’’，３’’’であるが、他の実施形態では、左側の２つのボンディングパッド３’，３’’，３’’’又は右側の２つのボンディングパッド３’，３’’，３’’’でもよい。）には、形状が方形状、矩形状又は円形状である少なくとも３つの切欠３１’，３１’’，３１’’’がそれぞれ設けられている。２つの切欠３１’，３１’’，３１’’’は、配列方向４上に位置し、残りの切欠３１’，３１’’，３１’’’は、配列方向４の両側に位置する。図８、図１０及び図１２に示すように、電子部品の複数のリードピン１１は、配列方向４上及び配列方向４の両側に位置する切欠３１’，３１’’，３１’’’により上下又は左右へ水平移動したり、複数のボンディングパッド３’，３’’，３’’’に対して回転したりすることを防ぐことができる。即ち、複数のボンディングパッド３’，３’’，３’’’に対して電子部品の複数のリードピン１１が変位することを防ぐことができる。

図４〜図６及び図１３を参照する。図４〜図６及び図１３に示すように、本発明の一実施形態によるリードピンの変位防止方法は、回路基板５上に、複数のリードピン１１を備える表面実装技術の電子部品１を溶接する際に応用する。リードピン１１の数は、本実施形態では３つであるが、２つ以上であれば幾つでもよい。リードピン１１とボンディングパッド３とは数が同じであり、リードピンの変位防止方法は、以下のステップを含む。

回路基板５上には、配列方向４上に位置するボンディングパッド３が複数形成されている。ボンディングパッド３のサイズは、リードピン１１より大きく、少なくとも２つのボンディングパッド３には、少なくとも１つの切欠３１がそれぞれ設けられている。各切欠３１は、リードピン１１の外周領域に位置する。少なくとも２つのボンディングパッド３（本実施形態では、最も左側のボンディングパッド３及び最も右側のボンディングパッド３である、他の実施形態では、左側の２つのボンディングパッド３、右側の２つのボンディングパッド３又は３つのボンディングパッド３でもよい。）は、切欠３１の数が１つであるが、他の実施形態では、２つ以上でもよい。

互いに対応した各ボンディングパッド３とリードピン１１とは、はんだ２により接合させる。切欠３１は、溶接過程においてリードピン１１の周縁部を位置合わせし、変位することを防ぐことができる。

回路基板５上に電子部品１の複数のリードピン１１を溶接する際、ボンディングパッド３上へ、まず、はんだ２を塗布する。複数の貫通孔（図示せず）を有するテンプレート（図示せず）で回路基板５上を覆ってもよい。複数の貫通孔の位置は、複数のボンディングパッド３に対応した位置に設けられている。貫通孔の形状及びサイズは、ボンディングパッド３と同じである。その後、はんだ（例えば、ペースト状はんだ）を貫通孔に塗布し、テンプレートを除去してから、ボンディングパッド３上にはんだ２を塗布する。はんだ２の形状及びサイズは、ボンディングパッド３と同じであり、切欠２１を有する。続いて、ボンディングパッド３上のはんだ２に電子部品１のリードピン１１を挿着してから、回路基板５をリフロー炉（図示せず）へ送り、はんだ２を加熱して溶解させる。続いて、回路基板５の温度が室温まで下がると、はんだ２が凝固し、はんだ２が凝固する過程において、ボンディングパッド３の切欠３１上にはんだがないため、電子部品１のリードピン１１が切欠３１に向かって水平移動することを防ぐことができる（即ち、電子部品１のリードピン１１の位置を切欠３１により拘束することができる）。そのため、はんだ２が凝固する過程において、電子部品１のリードピン１１は、はんだ２の凝固により、ボンディングパッド３上に電子部品１のリードピン１１が固定されるまで、ボンディングパッド３に対して水平移動して変位することを防ぐことができる。

また、各ボンディングパッド３は、リードピン１１より大きいため、ボンディングパッド３上のはんだ２のサイズは、リードピン１１より大きい。回路基板５上に電子部品１のリードピン１１を溶接する際、リードピン１１下のはんだ２は、リードピン１１を接着するために用いる。リードピン１１の外側に位置するはんだ２は、リードピン１１を覆って強固に溶接することができる。

上述の実施形態では、少なくとも２つのボンディングパッド３の両側（本実施形態では、最も左側のボンディングパッド３の左側及び最も右側のボンディングパッド３の右側であるが、左側の２つのボンディングパッド３の左側及び右側、又は右側の２つのボンディングパッド３の左側及び右側でもよい。）に、円弧状の切欠３１がそれぞれ設けられている。各切欠３１は、配列方向４上に設けられている。図４〜図６及び図１３に示すように、電子部品１のリードピン１１は、配列方向４上に位置する円弧状の複数の切欠３１により上下又は左右に水平移動することを防ぐことができる。また、電子部品１のリードピン１１は、回転中心の半径が円弧状の切欠３１の半径と異なるため、ボンディングパッド３に対して回転することを防ぐことができる。即ち、ボンディングパッド３に対して電子部品１のリードピン１１が変位することを防ぐことができる。

図７、図９、図１１及び図１３を参照する。図７、図９、図１１及び図１３に示すように、少なくとも２つのボンディングパッド３’，３’’，３’’’（本実施形態では、最も左側のボンディングパッド３’，３’’，３’’’及び最も右側のボンディングパッド３’，３’’，３’’’であるが、他の実施形態では、左側の２つのボンディングパッド３’，３’’，３’’’及び右側の２つのボンディングパッド３’，３’’，３’’’でもよい。）には、少なくとも２つの切欠３１’，３１’’，３１’’’がそれぞれ設けられている。切欠３１’，３１’’，３１’’’の形状は、方形状、矩形状又は円形状でもよい。各切欠３１’，３１’’，３１’’’は、配列方向４の両側（例えば、ボンディングパッド３’，３’’，３’’’の対角線上）に設けられている。図７、図９、図１１及び図１３に示すように、配列方向４の両側に位置する切欠３１’，３１’’，３１’’’は、電子部品の複数のリードピン１１を上下又は左右へ水平移動したり、ボンディングパッド３’，３’’，３’’’に対して回転したりすることを防ぐことができる。即ち、ボンディングパッド３’，３’’，３’’’に対して電子部品のリードピン１１が変位することを防ぐことができる。

図８、図１０、図１２及び図１３を参照する。図８、図１０、図１２及び図１３に示すように、少なくとも２つのボンディングパッド３’，３’’，３’’’（本実施形態では、最も左側のボンディングパッド３’，３’’，３’’’及び最も右側のボンディングパッド３’，３’’，３’’’であるが、他の実施形態では、左側の２つのボンディングパッド３’，３’’，３’’’又は右側の２つのボンディングパッド３’，３’’，３’’’でもよい。）には、少なくとも３つの切欠３１’，３１’’，３１’’’がそれぞれ設けられている。切欠３１’，３１’’，３１’’’の形状は、方形状、矩形状又は円形状でもよい。２つの切欠３１’，３１’’，３１’’’は、配列方向４上に位置し、残りの切欠３１’，３１’’，３１’’’は、配列方向４の両側に位置する。図８、図１０、図１２及び図１３に示すように、電子部品の複数のリードピン１１は、配列方向４上及び配列方向４の両側に位置する切欠３１’，３１’’，３１’’’により上下又は左右に水平移動したり、複数のボンディングパッド３’，３’’，３’’’に対して回転したりすることを防ぐことができる。即ち、ボンディングパッド３’，３’’，３’’’に対して複数の電子部品の複数のリードピン１１が変位することを防ぐことができる。

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

１電子部品
２はんだ
３ボンディングパッド
３’ ボンディングパッド
３’’ ボンディングパッド
３’’’ ボンディングパッド
４配列方向
５回路基板
６電子部品
７はんだ
８ボンディングパッド
９回路基板
１１リードピン
２１切欠
３１切欠
３１’ 切欠
３１’’ 切欠
３１’’’ 切欠
６１リードピン

Claims

回路基板上に複数のボンディングパッドが配置され、
前記ボンディングパッドは、複数のリードピンを有する表面実装技術の電子部品を接合し、前記リードピンより大きく、前記回路基板の配列方向上に位置し、
少なくとも２つの前記ボンディングパッドには、前記リードピンの外側領域に対応した箇所に位置し、前記リードピンの周縁部を位置合わせし、変位することを防ぐために、少なくとも１つの切欠がそれぞれ設けられていることを特徴とする切欠位置決め型ワイヤボンディング構造。
前記切欠は、円弧状であり、配列方向上に位置することを特徴とする請求項１に記載の切欠位置決め型ワイヤボンディング構造。
前記切欠は、方形状、矩形状又は円形状であり、少なくとも２つの前記ボンディングパッドのそれぞれに少なくとも２つ設けられ、前記配列方向の両側にそれぞれ位置することを特徴とする請求項１に記載の切欠位置決め型ワイヤボンディング構造。
少なくとも２つの前記ボンディングパッドのそれぞれには、方形状、矩形状又は円形状である前記切欠が少なくとも３つ設けられ、
２つの前記切欠は、前記配列方向上に位置し、残りの前記切欠は、前記配列方向の両側に位置することを特徴とする請求項１に記載の切欠位置決め型ワイヤボンディング構造。
複数のリードピンを有する表面実装技術の電子部品を回路基板上に接合するリードピンの変位防止方法であって、
配列方向上に位置し、前記リードピンより大きい複数のボンディングパッドが前記回路基板上に形成され、前記リードピンの外側領域に対応した箇所に位置し、少なくとも２つの前記ボンディングパッドのそれぞれに少なくとも１つの切欠を設けるステップと、
互いに対応した前記ボンディングパッドと前記リードピンとをはんだにより接合し、前記切欠により前記リードピンの周縁部を位置合わせし、変位することを防ぐステップと、を含むことを特徴とするリードピンの変位防止方法。
前記切欠は、円弧状であり、前記配列方向上に位置することを特徴とする請求項５に記載のリードピンの変位防止方法。
前記切欠は、方形状、矩形状又は円形状であり、少なくとも２つの前記ボンディングパッドのそれぞれに少なくとも２つ設けられ、前記配列方向の両側にそれぞれ位置することを特徴とする請求項５に記載のリードピンの変位防止方法。
前記切欠は、方形状、矩形状又は円形状であり、少なくとも２つの前記ボンディングパッドのそれぞれに少なくとも３つ設けられ、前記配列方向上に２つ位置し、前記配列方向の両側に残りがそれぞれ位置することを特徴とする請求項５に記載のリードピンの変位防止方法。