JP2510569Y2

JP2510569Y2 - 半導体パッケ―ジのリ―ドピン保護用治具

Info

Publication number: JP2510569Y2
Application number: JP1989101355U
Authority: JP
Inventors: 孝男土井
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1989-08-30
Filing date: 1989-08-30
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2004-08-30
Also published as: JPH0339854U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、PGA型半導体装置の製造工程において、リ
ードピンを保護するための治具に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体装置製造工程において、パッケージを載置し
て、組立や搬送を行う治具（キャリア）は、各工程に応
じてさまざまなものを使いわけていた。たとえばダイボ
ンディング工程ではヒータ加熱を行うため熱伝導のよい
アルミニウム製の治具が用いられ、またロウ付けや洗浄
工程ではステンレス製の治具が、さらに電気的特性検査
および搬送工程では樹脂系の治具がそれぞれ用いられて
いた。

またフェースアップタイプのPGA（ピングリッドアレ
イ）型パッケージの場合は、セラミック基板の下面に多
数のリードピンが突出した形状となっているため、この
パッケージに用いる治具はリードピンを挿入するための
溝や孔を備えたものが用いられていた。

〔従来技術の課題〕

ところが、このような従来のPGAパッケージ用治具
は、あくまでもPGAパッケージの搬送のためのものであ
り、リードピンの保護を目的としたものではなかった。
しかも、各工程によって治具が異なるため各治具間の移
しかえ作業中にリードピンが曲がったり傷がつく恐れが
あった。

特に近年の半導体装置の高密度化に伴い、リードピン
は線径0.2mm、間隔1.27mmと極細のものが多数本植立さ
れていることから、上記リードピンの曲がりや傷が発生
しやすく、実装時の不良を引き起こしたりして、高信頼
性パッケージとしての機能を喪失してしまうなどの問題
点があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記に鑑みて本考案は、PGAパッケージのリードピン
の位置に対応するようにピン孔を形成したセラミックス
板状体を半導体パッケージのリードピン保護用治具とし
たものである。この治具をPGAパッケージに取り付け
て、各リードピンを前記ピン孔に挿入することによっ
て、リードピンを保護することできる。またこの治具は
セラミックスからなっているため、耐熱性、絶縁性、耐
薬品性に優れ、全工程を一貫して用いることができ、製
造工程中での治具の移しかえががないことから、リード
ピンに傷がついたり、曲がったりする恐れはない。

しかも、セラミックス板状体には、半導体パッケージ
を挟持して位置決め保持するための弾性部材、ボルト、
固定具などの取付手段を具備してあるため、リードピン
保護用治具上で正確に位置決め保持し、半導体パッケー
ジが位置ずれを起こすことによるリードピンの破損を防
ぐことができる。

〔実施例〕

以下、本考案実施例を図によって説明する。

第１図（ａ）（ｂ）に平面図を、第２図に断面図をそ
れぞれ示すように、本考案の治具10はセラミックスから
なる板状体であって、中央部に大きな貫通孔11を有して
いる。これは、フェイスダウンタイプのPGAパッケージ
に取り付けたときにダイアタッチ面を露出させてさまざ
まな作業を行えるようにしたものであって、フェイスア
ップタイプのPGAパッケージに使用する場合は、この貫
通孔11はなくてもよい。

また、治具10の周辺部分には、PGAパッケージのリー
ドピンに対応する位置に多数のピン孔12が形成されてい
る。このピン孔12の入口側にはＶ字状の溝13が形成され
ていることから、第２図に示すように、各ピン12の入口
部12aはテーパ面をもった漏斗状をなしており、リード
ピンがスムーズに案内され、挿入されるようになってい
る。さらに、各ピン孔12の入口部12aと逆側には段部12b
が形成されているがこれはPGA型半導体装置の通電チェ
ックを行う際に端子を挿入するためのものである。

なお、上記実施例は各ピン孔12の入口側にＶ字状の溝
13を形成することによって、容易に入口部12aをテーパ
状に加工したものであるが、この他に第３図に断面図を
示すように各ピン孔12の入口部12aをひとつずつテーパ
状に加工したものであってもよい。

さらに、これらピン孔12の入口部12aにはブラシ研磨
を施して、エッジ部を曲率半径0.02〜1mmの曲面状と
し、かつ表面の中心線平均粗さ（Ra）を0.5μｍ以下の
なめらかな面とすることによって、ピンに傷をつけにく
くしてある。また、入口部12aの開孔角αは60〜120°の
範囲内のものが良く、90°程度のものが最も優れてい
た。

なお、上記ピン孔12の入口部12aの加工はブラシ研磨
に限らず、上記と同様の表面状態にできれば、どのよう
な方法でもよい。たとえば、入口部12aにガラスグレー
ズ（釉薬）を施して、なめらかな表面とすることもでき
る。

また、これらピン孔12の外側には複数の取付具14が備
えられている。この取付具14は、金属、樹脂、ジルコニ
アセラミックスなどの弾性材からなり、PGAパッケージ
を取付けたときは、第２図に破線で示すように変形し
て、その弾性力でPGAパッケージを側面から挟持するよ
うになっている。

さらに上記治具10を構成する材質としては、アルミ
ナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素、ムライト、フォ
ルステライトなどの緻密に焼結されたセラミックスであ
ればさまざまなものを用いることができるが、パッケー
ジを構成するセラミックスと熱膨張率がほぼ同じものを
用いれば製造時に歪みを与えることがなく、また熱伝導
率もほぼ同じものを用いれば熱伝導の均一化が図れる。
一般にPGAパッケージとして用いられるアルミナセラミ
ックスは熱膨張係数が7.0×10^-6／℃、熱伝導率が0.04c
al・cm/cm²・sec・℃程度であるから、上記のセラミッ
ク材の中から、これらの値に近いものを選べば良い。

たとえば、治具10の材質として、PGAパッケージを構
成するアルミナセラミックスと同じものを用いれば最適
である。これは、Al₂O₃が90％程度で着色剤として主にC
r₂O₃，TiO₂を含有し、焼結助剤としてSiO₂,MgO,CaO等を
含有した黒色系アルミナセラミックスであり、上記Cr₂O
₃は着色剤であると同時に表面のすべりを良くする作用
があることから、リードピンの挿入を容易にすることが
できる。

次に本考案の治具10の使用方法を説明する。

第４図（ａ）に示すようにフェースアップタイプのPG
Aパッケージの場合、治具10上にPGAパッケージ30を、各
リードピン31がピン孔12に挿入されるように載置すれば
よい。一方フェースダウンタイプのPGAパッケージの場
合は、第４図（ｂ）に示すようにリードピン31およびダ
イアタッチ面32を上向きにして、この上に治具10を取り
付ければよい。いずれの場合も治具10の周辺部に備えら
れた取付具14でPGAパッケージ30の側面を挟持すること
によって取り外し自在に固定することができる。

このとき、第５図に示すように、各ピン孔12の直径は
リードピン31の直径の２倍以上と大きく形成してあり、
しかも前記したように入口部12aはテーパ状として、な
めらかな面としてあることから、治具10を装着するとき
にリードピン31に曲がりや傷が発生する恐れは極めて小
さい。

このようにして、治具10を取り付けたまま、ダイボン
ディング、ワイヤボンディング、シール、キャッピング
等の製造工程を行えば、リードピン31は製造工程中完全
に保護されることになり、曲がりや傷を防止することが
できる。

また、以上の実施例では、治具10にPGAパッケージ30
を取り付ける手段として、弾性材からなる取付具14を具
備したものを示したが、この他に、以下に示すようにさ
まざまな取付手段を用いることができる。

たとえば、第６図（ａ）（ｂ）に示すように治具10の
両辺部分に突出部10aを設け、この突出部10aを貫通する
ようにセラミックスのボルト15を備え、中央に載置した
PGAパッケージ30を両側面よりボルト15で締めつけて固
定することができる。

また、第７図（ａ）（ｂ）に示すものは、治具10上に
載置したPGAパッケージ30の頂点部をセラミックスから
なる固定具16で押さえ、該固定図16と治具10をセラミッ
クスからなるボルト17で締結して固定するようにしたも
のである。

さらに、第８図（ａ）（ｂ）に示すものは、治具10上
に載置したPGAパッケージ30の頂点部を両側から挟持す
るように、セラミックスからなるスライド固定具18、お
よび偏心回転体19を備えている。該偏心回転体19は回転
軸が若干ずれて、偏心回転するように治具10に取り付け
られており、この偏心回転体19を回転させることによっ
て、スライド固定具18をスライドさせ、PGAパッケージ3
0を挟持して固定することができる。この場合、前記ス
ライド固定具18、偏心回転体19を両側に備える必要はな
く、一方はピンなどを植立してストッパーとしておいて
もよい。

また、第９図（ａ）（ｂ）に示すものは、治具10上に
載置したPGAパッケージ30の上にセラミックスからなる
カバー20をのせ、該カバー20と治具10を、ステンレス又
はジルコニア等の弾性材からなる留具21で固定するよう
にしてある。

以上示したように、治具10とPGAパッケージ30の取付
手段はさまざまなものとすることができるが、取付部材
の少なくともPGAパッケージ30と接する部分はセラミッ
クスにより形成したものが望ましく、特にすべての部材
をセラミックスとしたものが最も優れていた。

〔考案の効果〕叙上のように本考案によれば、セラミック板状体に、
PGAパッケージのリードピンを挿入・保護するためのピ
ン孔を備えて半導体パッケージのリードピン保護用治具
を構成したことによって、この治具を装着したまま、製
造工程を行えば、リードピンの曲がりや傷の発生を防止
することができる。また、この治具はセラミックスから
なっているため、耐熱性、絶縁性、耐薬品性に優れてい
るだけでなく、ヘリウムガスの吸着性がないため治具を
取り付けたままでリークテストを行った場合でも悪影響
を及ぼすことがない。さらに、治具の材質としてPGAパ
ッケージと同じアルミナセラミックスを用いれば、熱膨
張係数が同一であるから、製造時に歪みが生じることな
く、かつ熱伝導率が同一であることから、熱伝導を均一
にすることができるなどのより優れた効果をもたらすこ
とができる。

また、この半導体装置のリードピン保護用治具は、全
製造工程を一貫して使用できることから、各治具間の移
しかえ作業が必要なく、製造工程を簡略化できるという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本考案実施例に係る半導体パッケージの
リードピン保護用治具を示す平面図、第１図（ｂ）は同
図（ａ）中Ａ部の拡大図である。第２図は第１図（ａ）
中のＢ−Ｂ線断面図である。第３図はピン孔の他の実施
例を示す部分拡大断面図である。第４図（ａ）（ｂ）は本考案の治具の使用方法を説明す
るための断面図、第５図は本考案の治具をPGAパッケー
ジに取り付けた状態を示す部分拡大断面図である。第６図〜第９図は本考案の治具における半導体パッケー
ジとの取付手段のさまざまな実施例を示しており、第６
図（ａ）、第７図（ａ）、第８図（ａ）はそれぞれ平面
図、第６図（ｂ）は同図（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図、第
７図（ｂ）は同図（ａ）中のＤ−Ｄ線断面図、第８図
（ｂ）は同図（ａ）中のＥ−Ｅ線断面図、第９図（ａ）
は分解斜視図、第９図（ｂ）は部分断面図である。 10:治具、11:貫通孔 12:ピン孔、13:溝 14:取付具、15:ボルト 16:固定具、17:ボルト 18:スライド固定具、19:偏心回転体 20:カバー、21:留具 30:PGAパッケージ、31:リードピン

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】PGA型半導体パッケージの複数のリードピ
ンを挿入すべくセラミック製の板状体に、上記リードピ
ン配置に対応する位置に複数のピン孔を穿設するととも
に、該板状体上に載置した半導体パッケージを固定する
ための弾性部材、ボルト、固定具などの取付手段を具備
してなる半導体パッケージのリードピン保護用治具。