JP2550177Y2

JP2550177Y2 - 半導体パッケージ端子修正治具

Info

Publication number: JP2550177Y2
Application number: JP1992088676U
Authority: JP
Inventors: 富雄佐藤; 欣安西; 正人長崎; 恭夫井上
Original assignee: 日本特殊陶業株式会社
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1997-10-08
Anticipated expiration: 2007-10-08
Also published as: JPH0650359U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、半導体パッケージの端
子の角度及び曲がりの修正治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体素子の性能の向上は著し
く、それに伴って入出力される信号線の増加も著しい。
従って、半導体素子を保護するためのパッケージにおい
ては、入出力端子の増加が起こる。しかし一方では、半
導体パッケージの占有する面積は小さいことが望まれて
いる。かつては、端子を２側面に取り出す、ＤＩＰ型と
呼ばれるパッケージが足りていたが、端子数の増加と共
に対応できなくなり、現在では、ＰＧＡ型と呼ばれる多
層配線基板を用いてパッケージ本体とし、本体の下面に
端子を形成することが行われている。かかるＰＧＡパッ
ケージでは、数１０〜数１００の端子が本体下面に形成
されている。電子機器への実装時には、パッケージはソ
ケットあるいはプリント基板に装着されるため、通常、
全ての端子が、パッケージ本体下面に対して垂直である
ことを要求される。端子が傾いていたり、曲がっている
場合には、実装時に装着困難となり、場合によっては、
端子の破損を引き起こし、高価な半導体素子を使用不能
としてしまうからである。（図４参照）

【０００３】従って、パッケージ本体の製造時の他、半
導体素子をパッケージに実装するとき、市場に半導体素
子を供給するとき、あるいは、電子機器への実装直前等
において、図４に示す如き、パッケージ本体と端子の角
度及び端子の曲がりについては、きびしく規定されるこ
ととなる。かかる規定を端子が満足出来ないときには、
極端に変形等したもの以外は、修正工程を経ることとな
る。又、かかる規定を満足しているか否かについての検
査は、端子数が増えると共に困難となるため、検査と修
正を兼ねた工程とすることもある。

【０００４】修正工程は、端子に対応した位置に穴をあ
けた修正板に、パッケージ本体を当接させ、端子が当該
穴に押し込まれることにより、パッケージ本体との角度
及び端子の曲がりが当該穴にならい修正されることによ
り行われる。当該穴径は、端子の径、及び許容される角
度や曲がり具合い等によって決定されるべきであるが、
端子数の増加とはうらはらに、許容される範囲は狭くな
っているのが現状である。実装時、ソケット等にパッケ
ージが挿入されるときの抵抗は、端子の僅かなずれで
も、端子数が多くなるほど増えるためである。

【０００５】

【解決しようとする課題】しかし、当該穴径が小さくな
るにつれて、端子を修正板に押し込むことが困難になっ
てきた。端子の僅かなずれでも、端子数が多くなると、
一度に修正板の各穴に挿入できず、穴の角部や、修正板
の表面部分に当たってしまう端子が出るためである。
（図５参照）無理に押し込もうとすると、逆に端子が曲
がったり、極端な場合には、端子が折れてしまうことも
あった。また、端子数の増加や修正精度の上昇にともな
い、挿入抵抗も大きくなってきた。端子と穴壁面との接
触する数や接触圧力は、端子数や修正精度に影響される
からである。従って、手動で押し込む場合には、工数増
加や歩留りの低下が発生していた。一方、自動機械で押
し込む場合には、修正板への挿入時の挿入抵抗が高くな
るため、反力によって前述の如き挿入時の異常を検出す
るのに、正常な場合との反力の差が小さく判別が困難で
あり、自動化が困難であった。また、挿入抵抗が高いと
端子に摩擦痕が発生し易くなるが、かかる摩擦痕は、外
観を損ね、端子のメッキの剥落や錆を引き起こす場合が
あるので、挿入抵抗をあまり高くすることは好ましくな
い。かかる事態に鑑み、本考案は、高精度な修正を行う
ために修正板の穴径を小さくした場合でも、修正板表面
部分に端子が当たらず、一度に各穴に端子が挿入出来、
更には挿入抵抗の低い治具を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案は、半導体パッケ
ージ端子修正治具において、第１主面を有し、当該第１
主面に対して略垂直な複数の穴を有し、当該穴の、当該
第１主面の側がテーパーを付され拡がっている部材と、
当該第１主面を有する部材またはパッケージ本体に超音
波振動を与える手段と、を有することを特徴とする。

【０００７】本考案に於ける、第１主面を有する部材
は、半導体パッケージの本体や端子の材質、穴加工の容
易性と精度、使用回数や交換頻度などにより選択される
もので、超硬合金、金属、セラミック、プラスチックな
どから選択されるが、通常は多品番に対応するため、安
価ですべりが良く、摩擦により端子に摩擦痕の発生しに
くいプラスチック特にベークライト（フェノール・ホル
ムアルデヒド樹脂）が好適に使用されることが多い。但
し、振動、特に超音波振動を本部材に与える場合には、
振動の伝わり易さなどから、金属等が好適に選択される
場合が多い。第１主面としては平面を有し、全体として
は板状になっていることが多いが、半導体パッケージの
形状に応じて各種の形態が考えられる。以下において
は、前述と同様に"修正板"と呼ぶこととする。ここで、
第１主面とは、修正板の表面即ちパッケージ本体の当接
する面をいう。以下では修正板の第１主面を"表面"と呼
ぶこととする。

【０００９】超音波振動を与える手段としては、いわゆ
る超音波振動子によるのが好適であり、電歪、あるいは
磁歪形振動子が使用される。通常は、プラスチックウェ
ルダー等の加工機用振動子などが好適であり、出力や周
波数は、修正板やピンあるいはパッケージや端子の材
質、形状等や所望の挿入抵抗などによって、適宜決定さ
れるが、一般的に、周波数は２０ｋＨｚ、４０ｋＨｚの
ものが使用される。場合によっては、超音波振動用のセ
ラミック板等を修正板に貼付けることでも可能である。

【００１０】

【作用】本考案は、半導体パッケージ端子修正治具にお
いて、修正板の表面に、当該表面に対して略垂直な複数
の穴をあけ、当該穴の、当該表面側がテーパーを付され
拡がっているので、パッケージ本体を修正板の表面方向
から修正板に当接するようにし、端子を当該穴に挿入す
るときに、端子の角度が多少ずれたり、端子が曲がって
いても、各端子の先端が当該テーパー部にならい、修正
されつつ各穴に導く作用を有する。また、当該修正板、
またはパッケージ本体に振動を与えることにより、修正
板の穴壁面と端子が、相互に間欠的に接触する作用を有
する。

【００１１】

【実施例】本考案を、実施例と共に説明する。図１及び
２は、本考案の第１の実施例を模式的に示した断面図で
ある。図１において、パッケージ本体１に固着された端
子２の角度等を修正するため、修正板３の第１主面であ
る表面４にあけられた穴５に、端子２を挿入せんとして
いる。穴５には、テーパー６が施されている。本実施例
では、本体１はアルミナセラミック製で、大きさは５０
ｍｍ角であり、端子数は２００本、本体との固着は、銀
ろう付けによっている。端子２は、０.４５ｍｍφ×３.
５ｍｍで、コバールまたは４２アロイ製で金メッキが施
されている。修正板３は、ベークライト製である。穴５
は、端子２の位置に応じて形成されていることは言うま
でもなく、穴径は前述の如く、端子の径や許容される公
差等によって決定される。本実施例では、穴５の径は、
０.５５ｍｍφであり、テーパー６は、表面４の部分で
１.５ｍｍφ、深さ２.０ｍｍの円錐状とした。

【００１２】上記パッケージ本体１を、修正板３の表面
４の方向から近づけると、端子２がテーパー６に当た
り、更にテーパー６に沿って滑り、穴５へ導かれる。更
に、図２に示す如く、本体１が表面４に当接するまで、
本体１は下げられる。この時、穴５に挿入された端子２
は、穴壁面５１によって角度及び曲がりが修正される。
挿入抵抗も、端子がテーパーにならって緩やかに修正さ
れてゆくので減少される。挿入抵抗の大きさを、本体の
押し下げ力としてロードセルで測定したところ、端子の
曲がり具合いにもよるので直接の比較は困難であるが、
テーパーの無い場合の比し、１０％程度減少が確認され
た。本実施例では、修正板３を固定して本体１を下げた
場合について示したが、本体１を固定して修正板３を上
げても同じである。また、両者の折衷的動作でも良い。

【００１３】更に、図３に修正板３に振動を与えつつ修
正を行なう場合の、端子２と穴壁面５１の接触の様子を
示す。実線が相互に接触している場合を、破線が離れて
いる場合を表す。但し、振動は誇張して描かれており、
実際の振幅は、μｍオーダー以下であろう。修正板３に
振動を加えると、穴壁面５１が振動する。かかる振動に
よって端子２は穴壁面５１に叩かれ、同様に振動する。
端子２と穴壁面５１が振動することによって、図５の如
く、相互に接触と離反を繰り返すため、両者間の摩擦抵
抗が減少し、従って、挿入抵抗が減少する。本実施例で
は、共振周波数２０ｋＨｚの加工機用の電歪形超音波振
動子（図示しない）を使用した。超音波振動を効率よく
伝えるため、修正板３はアルミ製とし、振動子と修正板
３はボルトによって締結した。本実施例に於ける入力
は、１０Ｗ程度であり、治具等の構造にもよるが不必要
に入力が大きいと、端子を傷めたり、ボンディングワイ
ヤが切れたりする可能性がある。

【００１４】前述と同様に挿入抵抗の大きさを測定した
ところ、本実施例に於いては、超音波振動を加えないも
のに比べ、３０％から５０％の挿入抵抗の減少が確認さ
れた。ところで、本実施例では、高精度な修正を行うた
め、穴５の径は従来より小さくされている。このため挿
入時に端子２と穴側面５１との間で摩擦がより強く起こ
り、端子側面２１に摩擦痕が生ずる場合がより多くな
る。摩擦痕は、端子の外観を悪くするばかりでなく、メ
ッキの剥落や錆を引き起こす場合があり、無いことが望
ましい。しかし、超音波振動を加えつつ挿入した場合に
は、挿入抵抗が低下したため、端子側面２１の摩擦痕
は、明らかに減少の様子がみられ、ほとんど無い状態と
なった。尚、本実施例では、超音波振動を修正板３に加
えたが、本体１を通じて端子２に加えることでも同様な
効果が得られることは明らかである。

【００１５】対比のため、図５に従来例を示す。対応す
る番号は、図１及び２と同様であるが、従来例では、図
３の如くテーパー６は施されていない。かかる場合に
は、本体を下げてくると、図５の如く、曲がった端子は
テーパーが無いため、表面４や穴の角部に当接し、更に
本体を下げると逆に端子が曲がってしまうこととなる。
この様な場合を防止するためには、端子の角度ずれや曲
がりを考慮にいれた上で、ある程度修正精度を犠牲にし
ても、穴５の径を大きくする必要があり、従って、高精
度な修正は困難である。

【００１６】

【考案の効果】以上で詳述したように、本考案によれ
ば、半導体パッケージの端子の角度や曲がりを修正する
場合に、修正板にテーパーを施したため、端子がテーパ
ーに沿って穴に導かれるので、一度に各穴に端子を導く
ことが出来る。従って、端子が修正板表面や穴角部に当
接し、更に曲がってしまう不具合を無くすことが出来る
と共に、穴径を小さくすることが出来、高精度な修正が
可能となる。更に、修正板等に振動を加えることによ
り、端子を穴に挿入するときの挿入抵抗を小さく出来る
上、端子の摩擦痕の発生を抑えることが出来る。従っ
て、手動で修正する場合には、工数の低減や、歩留りの
向上が図れる。自動で修正する場合には、極端に端子が
曲がっている場合等の異常を検出するため、反力を測定
する場合がある。かかるときに、修正可能な程度の曲が
り等は、テーパーにならって緩やかに修正されてゆくた
め、挿入抵抗が若干低下し、異常な場合との比較が容易
となる。更に振動を与えれば、挿入抵抗が大幅に低下す
るため、異常な場合の反力との違いがより明確になり、
自動化が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例の端子挿入開始時の模式
図である。

【図２】本考案の第１の実施例の端子挿入完了時の模式
図である。

【図３】本考案の第２の実施例の振動状態を示す模式図
である。

【図４】端子の角度不具合及び曲がり不具合の状態を示
す模式図である。

【図５】従来例を示す模式図である。

【符号の説明】

１、パッケージ本体２、端子３、修正板４、修正板の表面（第１主面）５、穴６、テーパー７、挿入ピン２１、端子先端部５１、穴壁面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−275658（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−82135（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−172172（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−106147（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】第１主面を有し、当該第１主面に対して略
垂直な複数の穴を有し、当該穴の、当該第１主面の側が
テーパーを付され拡がっている部材と、当該第１主面を
有する部材またはパッケージ本体に超音波振動を与える
手段と、を有することを特徴とする半導体パッケージ端
子修正治具。