JP2794644B2 - 面実装電子部品 - Google Patents
面実装電子部品Info
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- JP2794644B2 JP2794644B2 JP3062154A JP6215491A JP2794644B2 JP 2794644 B2 JP2794644 B2 JP 2794644B2 JP 3062154 A JP3062154 A JP 3062154A JP 6215491 A JP6215491 A JP 6215491A JP 2794644 B2 JP2794644 B2 JP 2794644B2
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- lead
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3421—Leaded components
-
- H—ELECTRICITY
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- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は面実装電子部品、特にＱ
ＦＰ（Ｑuad Ｆlat Ｐackage）、ＳＯＰ（Ｓingle Ｏut
line Ｐackage）等のＩＣパッケージに使用されるリー
ドを改良した面実装電子部品に関する。
ＦＰ（Ｑuad Ｆlat Ｐackage）、ＳＯＰ（Ｓingle Ｏut
line Ｐackage）等のＩＣパッケージに使用されるリー
ドを改良した面実装電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の軽薄短小化の進展に伴
い面実装技術が普及しており、様々なＩＣチップ部品の
ような面実装電子部品が使用されるようになった。
い面実装技術が普及しており、様々なＩＣチップ部品の
ような面実装電子部品が使用されるようになった。
【０００３】ＩＣチップ部品特に上記ＩＣパッケージの
プリント基板への実装方法としては、リフローハンダ
付、浸漬（ｄｉｐ）ハンダ付、コテハンダ付などが用い
られるが、最近では高密度実装が可能なリフローハンダ
付けが主流となっている。
プリント基板への実装方法としては、リフローハンダ
付、浸漬（ｄｉｐ）ハンダ付、コテハンダ付などが用い
られるが、最近では高密度実装が可能なリフローハンダ
付けが主流となっている。
【０００４】ところで、面実装電子部品の中で半導体Ｉ
Ｃ電子部品では高集積化によりリード（ピン）数が増大
しており、リードピッチの狭小化が進んでいる。
Ｃ電子部品では高集積化によりリード（ピン）数が増大
しており、リードピッチの狭小化が進んでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらの半導体ＩＣ電
子部品をプリント基板に実装する方法は、ペースト状ハ
ンダを用いたリフローハンダ付工法が用いられるが、各
リード間のピッチが狭くなっているため、ハンダ付工程
で各リード間でハンダブリッジなどの欠陥が発生しやす
くなっている。
子部品をプリント基板に実装する方法は、ペースト状ハ
ンダを用いたリフローハンダ付工法が用いられるが、各
リード間のピッチが狭くなっているため、ハンダ付工程
で各リード間でハンダブリッジなどの欠陥が発生しやす
くなっている。
【０００６】図４はこの欠陥であるハンダブリッジを説
明するための工程断面図である。まず、図４（ａ１）お
よび（ａ２）に示すように、面実装電子部品例えばＱＦ
Ｐを実装するプリント基板１０上に形成された銅（Ｃ
ｕ）からなるＣｕボンディングパッド（以下、Ｃｕパッ
ドと記す）１１上に図４（ｂ１）および（ｂ２）に示す
ようにペースト状ハンダ１２を印刷する。
明するための工程断面図である。まず、図４（ａ１）お
よび（ａ２）に示すように、面実装電子部品例えばＱＦ
Ｐを実装するプリント基板１０上に形成された銅（Ｃ
ｕ）からなるＣｕボンディングパッド（以下、Ｃｕパッ
ドと記す）１１上に図４（ｂ１）および（ｂ２）に示す
ようにペースト状ハンダ１２を印刷する。
【０００７】次に、図４（ｃ１）および（ｃ２）に示す
ように、ＱＦＰのリード１３をプリント基板１０に装着
する。このＱＦＰの装着ではＱＦＰのリード１３をプリ
ント基板１０のＣｕパッド１１上のペースト状ハンダ１
２にセットする。次に、ＱＦＰを装着したプリント基板
１０をリフロー炉（図示せず）内に搬送し、リフロー炉
内の高温雰囲気（１８３℃以上）で加熱してペースト状
ハンダを溶融（図４（ｄ１）および（ｄ２））して溶融
ハンダ１４を形成し、その後プリント基板１０を炉から
搬出することによりプリント基板１０を冷却する。この
冷却により、リフロー工程で溶融したハンダが固化さ
れ、ＱＦＰのリード１３がプリント基板１０のＣｕパッ
ド１１に接合される。
ように、ＱＦＰのリード１３をプリント基板１０に装着
する。このＱＦＰの装着ではＱＦＰのリード１３をプリ
ント基板１０のＣｕパッド１１上のペースト状ハンダ１
２にセットする。次に、ＱＦＰを装着したプリント基板
１０をリフロー炉（図示せず）内に搬送し、リフロー炉
内の高温雰囲気（１８３℃以上）で加熱してペースト状
ハンダを溶融（図４（ｄ１）および（ｄ２））して溶融
ハンダ１４を形成し、その後プリント基板１０を炉から
搬出することによりプリント基板１０を冷却する。この
冷却により、リフロー工程で溶融したハンダが固化さ
れ、ＱＦＰのリード１３がプリント基板１０のＣｕパッ
ド１１に接合される。
【０００８】しかし、上記リフロー炉内の温度分布は一
様でなく、リフロー炉を通過する面実装電子部品も各部
位により温度差を生じ、ハンダの溶融状態にばらつきを
生じると、図４（ｅ１）および（ｅ２）に示すように、
ある隣合うリード１３間でハンダ同士が接合する、いわ
ゆるハンダブリッジ１５を生じる。１６は固着ハンダで
ある。従来ハンダ接合するプリント基板上のペースト状
ハンダの材質とリードのメッキ等の被覆材質としては同
質の例えばＳｎ−Ｐｂ（７：３）ハンダ共晶合金を用い
ていた。
様でなく、リフロー炉を通過する面実装電子部品も各部
位により温度差を生じ、ハンダの溶融状態にばらつきを
生じると、図４（ｅ１）および（ｅ２）に示すように、
ある隣合うリード１３間でハンダ同士が接合する、いわ
ゆるハンダブリッジ１５を生じる。１６は固着ハンダで
ある。従来ハンダ接合するプリント基板上のペースト状
ハンダの材質とリードのメッキ等の被覆材質としては同
質の例えばＳｎ−Ｐｂ（７：３）ハンダ共晶合金を用い
ていた。
【０００９】上記ハンダブリッジ対策として、 （１）ペースト状ハンダの供給量を減らす。 （２）ハンダ粒径の均一化、微粒化により印刷精度を向
上させる。 等があるが、上記ハンダブリッジを一掃することは不可
能であった。
上させる。 等があるが、上記ハンダブリッジを一掃することは不可
能であった。
【００１０】そこで、本発明は、上記リフローハンダ付
工程において、電子部品の接続端子であるリード間で生
ずる欠陥の１つであるハンダブリッジを防止できる面実
装電子部品、特にそのリード（ピン）部を改良した面実
装電子部品を提供することを目的とする。
工程において、電子部品の接続端子であるリード間で生
ずる欠陥の１つであるハンダブリッジを防止できる面実
装電子部品、特にそのリード（ピン）部を改良した面実
装電子部品を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、単一の層から成るＳｎ−Ｐｂ−Ｂｉ合金を少なくと
も接合面に被着して成るリードを有し、実装の際に使用
するペースト状ハンダの融点より低い融点で接合が開始
されることを特徴とする面実装電子部品によって解決さ
れる。
ば、単一の層から成るＳｎ−Ｐｂ−Ｂｉ合金を少なくと
も接合面に被着して成るリードを有し、実装の際に使用
するペースト状ハンダの融点より低い融点で接合が開始
されることを特徴とする面実装電子部品によって解決さ
れる。
【００１２】本発明では、プリント基板上に形成される
ペースト状ハンダとしては、例えばＳｎ−Ｐｂ系の共晶
ハンダ（融点１８３℃）が好ましく、ペースト状ハンダ
の融点より低い融点のハンダとしてはＳｎ−Ｐｂ−Ｂｉ
系ハンダ（固相線温度（ＳＴ）：１２０〜１３０℃、液
相線温度（ＬＴ）：１５２〜１６８℃）が好ましい。本
発明では所定のリード表面に被着させるハンダの融点は
ハンダ状ペーストの融点より１０〜３０℃程度低いこと
が共晶ハンダ粒が一挙に溶融凝集する力を緩和するのに
好ましい。また、本発明でリード表面にハンダを被着す
る方法としてはメッキの他、溶融コーティング等が用い
られる。
ペースト状ハンダとしては、例えばＳｎ−Ｐｂ系の共晶
ハンダ（融点１８３℃）が好ましく、ペースト状ハンダ
の融点より低い融点のハンダとしてはＳｎ−Ｐｂ−Ｂｉ
系ハンダ（固相線温度（ＳＴ）：１２０〜１３０℃、液
相線温度（ＬＴ）：１５２〜１６８℃）が好ましい。本
発明では所定のリード表面に被着させるハンダの融点は
ハンダ状ペーストの融点より１０〜３０℃程度低いこと
が共晶ハンダ粒が一挙に溶融凝集する力を緩和するのに
好ましい。また、本発明でリード表面にハンダを被着す
る方法としてはメッキの他、溶融コーティング等が用い
られる。
【００１３】
【作用】本発明によれば、プリント基板１０のハンダ接
合部に形成されるペースト状ハンダ１２の融点より低い
融点のハンダがリード２の接合面に予め被着形成されて
いる。従って、リフロー工程のプリヒートの昇温工程
（約１００〜１７０℃）において、リード２表面の低溶
融ハンダの溶融部へ共晶ハンダ粒子が徐々に拡散せしめ
られて本加熱時（１８３℃以上）に共晶ハンダ粒が一挙
に溶融凝集する力が緩和される。この溶融凝集力の緩和
によって、従来問題であった実装密度高低による部分的
温度不均一が起因して高温度リード部へのハンダが集中
することにより生ずるブリッジ現象が防止される。
合部に形成されるペースト状ハンダ１２の融点より低い
融点のハンダがリード２の接合面に予め被着形成されて
いる。従って、リフロー工程のプリヒートの昇温工程
（約１００〜１７０℃）において、リード２表面の低溶
融ハンダの溶融部へ共晶ハンダ粒子が徐々に拡散せしめ
られて本加熱時（１８３℃以上）に共晶ハンダ粒が一挙
に溶融凝集する力が緩和される。この溶融凝集力の緩和
によって、従来問題であった実装密度高低による部分的
温度不均一が起因して高温度リード部へのハンダが集中
することにより生ずるブリッジ現象が防止される。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１５】図１は本発明に係る面実装電子部品の実施
例を示す図である。特に図１（ａ）は本発明に係るＱＦ
Ｐ（Ｑuad Ｆlat Ｐackage）１の斜視図であり、図１
（ｂ）はリードの部分断面図である。図１（ａ）で示し
たＱＦＰ１のリード２は拡大されて示され、しかも本数
は１６本となっているが実際は４８本のものを使用し
た。
例を示す図である。特に図１（ａ）は本発明に係るＱＦ
Ｐ（Ｑuad Ｆlat Ｐackage）１の斜視図であり、図１
（ｂ）はリードの部分断面図である。図１（ａ）で示し
たＱＦＰ１のリード２は拡大されて示され、しかも本数
は１６本となっているが実際は４８本のものを使用し
た。
【００１６】図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、リー
ド表面にＳｂ−Ｐｂ−Ｂｉ合金メッキ５が厚さ５〜２０
μｍ、好ましくは８〜１０μｍにわたり施されているリ
ード２がセラミックＩＣパッケージ３に具備されてい
る。本実施例では図１（ｂ）に示すようにリードの材質
としてよく用いられる４２合金（４２Ａｌｌｏｙ）４を
使用した。
ド表面にＳｂ−Ｐｂ−Ｂｉ合金メッキ５が厚さ５〜２０
μｍ、好ましくは８〜１０μｍにわたり施されているリ
ード２がセラミックＩＣパッケージ３に具備されてい
る。本実施例では図１（ｂ）に示すようにリードの材質
としてよく用いられる４２合金（４２Ａｌｌｏｙ）４を
使用した。
【００１７】本実施例で使用したリード２表面メッキ用
のＳｎ−Ｐｂ−Ｂｉ３元合金組成は表１に示す通りＡ，
Ｂ，ＣおよびＤの４種類とした。なお、それぞれの合金
の固相線温度（ＳＴ）および液相線温度（ＬＴ）も表１
に示す。
のＳｎ−Ｐｂ−Ｂｉ３元合金組成は表１に示す通りＡ，
Ｂ，ＣおよびＤの４種類とした。なお、それぞれの合金
の固相線温度（ＳＴ）および液相線温度（ＬＴ）も表１
に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【００２０】図３に使用ペースト状ハンダの共晶点と共
に上記Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤのＳＴ，ＬＴ温度の関係を示す。
に上記Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤのＳＴ，ＬＴ温度の関係を示す。
【００２１】本実施例で用いたＱＦＰ１は、０．５ｍｍ
ピッチの４８本のリード（ピン）のものでリフロー工程
によるハンダ付工程では上記Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ材をメッキ
したリードの他に、従来例として通常のＳｎ−Ｐｂ
（７：３）ハンダメッキをした４２Ａｌｌｏｙリードも
使用した。
ピッチの４８本のリード（ピン）のものでリフロー工程
によるハンダ付工程では上記Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ材をメッキ
したリードの他に、従来例として通常のＳｎ−Ｐｂ
（７：３）ハンダメッキをした４２Ａｌｌｏｙリードも
使用した。
【００２２】本実施例を用いたリフローハンダ付工程の
リフロー温度プロファイルを図２に示す。
リフロー温度プロファイルを図２に示す。
【００２３】図２に示すように、１００〜１７０℃をプ
リヒート域とし、２１０〜２４０℃をリフロー域とし、
リフローピーク温度は２３０〜２４０℃であった。
リヒート域とし、２１０〜２４０℃をリフロー域とし、
リフローピーク温度は２３０〜２４０℃であった。
【００２４】本実施例および従来例はいずれもＳｎ−Ｐ
ｂ（６３：３７）合金を使用したペースト状ハンダを印
刷したＣｕパッドを設けたプリント基板に対して実施し
たものである。
ｂ（６３：３７）合金を使用したペースト状ハンダを印
刷したＣｕパッドを設けたプリント基板に対して実施し
たものである。
【００２５】リフローハンダ付工程の結果をＱＦＰリフ
ローハンダブリッジ発生率について、（Ａ）ＱＦＰの個
数当り及び（Ｂ）ＱＦＰのリードギャップ当りのリフロ
ーハンダブリッジ発生率をそれぞれ表２に示す。
ローハンダブリッジ発生率について、（Ａ）ＱＦＰの個
数当り及び（Ｂ）ＱＦＰのリードギャップ当りのリフロ
ーハンダブリッジ発生率をそれぞれ表２に示す。
【００２６】尚、ＱＦＰの試料数は２００個であり、Ｑ
ＦＰの個数当りのリフローハンダブリッジ発生率（Ａ）
及びＱＦＰのリードギャップ当りのリフローハンダブリ
ッジ発生率（Ｂ）は次式によりそれぞれ与えられる。 （Ａ）ＱＦＰの個数当りのリフローハンダブリッジ発生
率（％）＝（ハンダブリッジが発生したＱＦＰの個数／
２００個）×１００％ （但し、同一ＱＦＰにおいて複数箇所のブリッジが発生
したとしても、１個としてカウントする。） （Ｂ）ＱＦＰのリードギャップ当りのリフローハンダブ
リッジ発生率（％）＝（ブリッジの発生した箇所／２０
０個×４４）×１００％
ＦＰの個数当りのリフローハンダブリッジ発生率（Ａ）
及びＱＦＰのリードギャップ当りのリフローハンダブリ
ッジ発生率（Ｂ）は次式によりそれぞれ与えられる。 （Ａ）ＱＦＰの個数当りのリフローハンダブリッジ発生
率（％）＝（ハンダブリッジが発生したＱＦＰの個数／
２００個）×１００％ （但し、同一ＱＦＰにおいて複数箇所のブリッジが発生
したとしても、１個としてカウントする。） （Ｂ）ＱＦＰのリードギャップ当りのリフローハンダブ
リッジ発生率（％）＝（ブリッジの発生した箇所／２０
０個×４４）×１００％
【表２】
【００２７】
【００２８】表２に示すように、リード表面材料Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄを用いた本発明の場合は、通常のＳｎ−Ｐｂ
（３：１）合金を用いた従来例の場合よりリフローブリ
ッジ発生数が非常に低下した。
Ｂ，Ｃ，Ｄを用いた本発明の場合は、通常のＳｎ−Ｐｂ
（３：１）合金を用いた従来例の場合よりリフローブリ
ッジ発生数が非常に低下した。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
面実装電子部品のリード表面には単一層であるＳｎ−Ｐ
ｂ−Ｂｉ合金が被着されている。即ち、本発明によれば
該面実装電子部品をプリント基板に実装する際には、プ
リヒート昇温工程においてリード表面のＳｎ−Ｐｂ−Ｂ
ｉ合金部へ共晶ハンダ粒子が拡散せしめられるので、共
晶ハンダ粒の溶融凝集する力が緩和され、その結果ハン
ダブリッジの発生を防止することができる。
面実装電子部品のリード表面には単一層であるＳｎ−Ｐ
ｂ−Ｂｉ合金が被着されている。即ち、本発明によれば
該面実装電子部品をプリント基板に実装する際には、プ
リヒート昇温工程においてリード表面のＳｎ−Ｐｂ−Ｂ
ｉ合金部へ共晶ハンダ粒子が拡散せしめられるので、共
晶ハンダ粒の溶融凝集する力が緩和され、その結果ハン
ダブリッジの発生を防止することができる。
【図１】本発明に係る面実装電子部品の実施例を示す図
である。
である。
【図２】実施例で用いたリフローハンダ付工程のリフロ
ー温度プロファイルを示す図である。
ー温度プロファイルを示す図である。
【図３】使用ペースト状ハンダの融点と本発明の実施例
に用いたメッキ材の融点との関係を示す図である。
に用いたメッキ材の融点との関係を示す図である。
【図４】従来技術の説明図である。
【符号の説明】 １ ＱＦＰ（Ｑuad Ｆlat Ｐackage） ２，１３ リード ３ セラミックＩＣパッケージ ４ ４２合金（４２Ａｌｌｏｙ） ５ Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ合金メッキ １０ プリント基板 １１ ボンディングパッド １２ ペースト状ハンダ １４ 溶融ハンダ １５ ハンダブリッジ（欠陥） １６ 固着ハンダ
Claims (1)
- 【請求項１】 単一の層から成るＳｎ−Ｐｂ−Ｂｉ合金
を少なくとも接合面に被着して成るリードを有し、実装
の際に使用するペースト状ハンダの融点より低い融点で
接合が開始されることを特徴とする面実装電子部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062154A JP2794644B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 面実装電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062154A JP2794644B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 面実装電子部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04297059A JPH04297059A (ja) | 1992-10-21 |
| JP2794644B2 true JP2794644B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=13191910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3062154A Expired - Lifetime JP2794644B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 面実装電子部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2794644B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2967666B2 (ja) * | 1992-12-08 | 1999-10-25 | 株式会社村田製作所 | チップ型電子部品 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2966079B2 (ja) * | 1990-10-11 | 1999-10-25 | 新光電気工業株式会社 | リードフレーム、これを用いた半導体装置および半導体装置の実装方法 |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3062154A patent/JP2794644B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04297059A (ja) | 1992-10-21 |
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