JP3371825B2 - 半導体ペレットマウント用半田攪拌ユニット及び半田攪拌方法 - Google Patents

半導体ペレットマウント用半田攪拌ユニット及び半田攪拌方法

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    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/741Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L24/743Apparatus for manufacturing layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/741Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
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  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体パワーデバ
イス用ペレットマウンターに関し、特に半田供給部の半
導体ペレットマウント用半田攪拌ユニット及び半田攪拌
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体ペレットマウンターにおい
て用いられている半田攪拌ユニットについて、例えば実
公平2−30837号公報に開示されている。ここに開
示された技術を図5、6を例に説明する。
【0003】この半田攪拌ユニットは、半導体素子の基
板へのマウントに先立って、半田部材を基板に良好にな
じませるための攪拌装置であり、リードフレームのアイ
ランド上への半田部材供給の際、必要面積に広げ、か
つ、アイランドとのなじみ性を改善する目的として用い
られている。ここで用いられている半田部材は半導体ペ
レットをアイランドに接着させ、電気を流す目的のた
め、十分アイランド上に広げ、かつ、なじませる必要が
ある。
【0004】図5は従来の半田攪拌ユニットの構造を示
す断面図であり、図6は従来の半田攪拌ユニット1を先
端(図5の下面側)から見た図である。図5において、
リードフレーム8は加熱レール9上を搬送され、アイラ
ンド2が半田部材3の溶融温度まで加熱される。加熱レ
ール9は、ガスカバー10によりカバーされガスカバー
10に設置された不活性ガス導入口11により窒素ガス
などの不活性ガスをガスカバー10内に導入し、リード
フレーム8及び半田部材3の極端な酸化を防いでいる。
【0005】ただし、直前のステージである半田部材3
の供給部、及びこの半田攪拌ユニット1部はガスカバー
10上部が開口されており密閉構造とはなっていないた
め酸素の侵入を完全には防げない。
【0006】半田攪拌ユニット1は、その下部に突出部
5を有しており、さらに突出部5に囲まれた凹部6に
は、モータなどの駆動系よりのびるワイヤ13に接続さ
れた複数の羽根14が設置され回転可能となっている。
【0007】次に、動作について説明する。ガスカバー
10内に不活性ガス導入口11より常時不活性ガスが供
給された状態で、リードフレーム8が加熱レール9上に
搬送手段によって(図示せず)搬送され、半田攪拌ユニ
ット1の直下にアイランド2が位置決めされる。
【0008】半田部材3はこの位置にくる前に半田部材
3の供給手段によりアイランド2上に供給され溶融状態
となっている。そして、半田攪拌ユニット1直下に位置
決めされたアイランド2上に半田攪拌ユニット1が降下
し、凹部6内に半田部材3を収納する。この状態で凹部
6内に位置する羽根14がモータなどの駆動系に接続さ
れたワイヤー13により回転される。これによって半田
部材3がアイランド2上に広がり、なじむ。
【0009】その後、半田攪拌ユニット1が上昇し、リ
ードフレーム8が搬送され、次のステージで半導体ペレ
ットがアイランド2上に搭載され半田部材3によりアイ
ランド2上に接着される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
アイランド表面が酸化しやすく、酸化により半田部材が
スムーズにリードフレームのアイランド上に広がらず、
しかも、アイランドになじみにくいという問題点があ
る。その理由は、ガスカバーの半田攪拌ユニット部は開
口されて設置されるため、酸素の侵入があり、リードフ
レーム及び半田部材が加熱レール上で酸素と接触するた
めである。
【0011】本発明の目的は、上記問題点、欠点に鑑み
成されたものであって、本発明の技術的課題は、主とし
て、生産性が高い半田攪拌ユニットを提供することにあ
る。また、本発明の目的は、高品質な接続が可能な半田
攪拌ユニット、及び高速な半田攪拌方法を提供すること
にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の半田攪拌ユニッ
トは、半田部材攪拌時、還元ガスを半田攪拌ユニットに
導入し、還元ガス雰囲気中で半田部材を攪拌し、アイラ
ンド上に広げる。より具体的にはリードフレームのアイ
ランドを覆う凹部(図1の6)とこの凹部の内部で半田
部材を攪拌する攪拌ピン(図1の4)と凹部に還元ガス
を導入する導入口(図1の7)とを有し、また、半田部
材攪拌時に還元ガスを導入し還元ガス雰囲気内で半田部
材の攪拌を行うことを特徴とする。即ち、本発明は、半
導体ペレットマウント用半田攪拌装置において下記の点
を特徴とする。 1:不活性ガスが導入されるガスカバーと、前記ガスカ
バー内に設置された半田攪拌ユニットと、前記半田攪拌
ユニットに設けられた凹部と、からなる半導体ペレット
マウント用半田攪拌装置において、前記凹部に還元ガス
を供給する還元ガス供給通路を前記半田攪拌ユニットに
設けたこと。 2:前記半田攪拌ユニットの中心に半田攪拌ピンを有す
ること。 3:前記還元ガス供給通路へ還元ガスを導入する導入口
を前記半田攪拌ユニットの側面に設けたこと。 4:前記導入口を、前記半田攪拌ユニットの側面に多数
個設けたこと。さらに、本発明は、半田攪拌方法におい
て下記の点を特徴とする。 5:不活性ガスが導入されるガスカバー内に設置された
半田攪拌ユニットによって、半田部材を攪拌するとき、
半田攪拌ユニットの凹部内に還元ガスを供給しながら還
元ガス雰囲気中で半田攪拌すること。
【0013】(作用)本発明では、半田部材攪拌時、半
田攪拌ユニットの還元ガス導入口より、還元ガスを凹部
に導入し、還元ガス雰囲気中で攪拌ピンを回転させて半
田部材をアイランド上で攪拌し、広げるため、アイラン
ド表面の酸化物及び半田部材の酸化物を還元し、かつ、
酸化防止出来る。さらに、このため、半田部材を酸化な
く高品質に、しかも、素早くアイランド上に広げること
が出来る。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る半導体ペレッ
トマウント用半田攪拌ユニット及び半田攪拌方法につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の第1
の実施の形態の断面図である。図2は図1の半田攪拌ユ
ニットを先端(下面側)から見た図である。図3は本発
明の第2の実施の形態の断面図である。図4は図3の半
田攪拌ユニットを先端(下面側)から見た図である。
【0015】(第1の実施の形態)第1の実施の形態にお
いて、図1、2を参照して説明する。図1の半田攪拌ユ
ニット1は、アイランド2上に供給され溶融された半田
部材3を攪拌する攪拌ピン4と、半田部材3を収納する
突出部5を有し、さらにこの突出部5に囲まれた凹部6
内に還元ガスを供給する還元ガス導入口7を有してい
る。
【0016】図2は半田攪拌ユニット1を先端(下面
側)から見た図であるが、攪拌ピン4は半田攪拌ユニッ
ト1の中心に設置されている。また、この攪拌ピン4は
モータなどの駆動系(図示せず)に接続されて回転可能
になっている。さらに、リードフレーム8は半田部材3
を溶融させるため加熱レール9上にアイランド2が接触
するように搬送、位置決めされる。加熱レール9及び半
田攪拌ユニット1は半田攪拌ユニット1部を開口したガ
スカバー10によりカバーされ、不活性ガス導入口11
から常時不活性ガスがガスカバー10内に供給される。
これにより、リードフレーム8、半田部材3の極端な酸
化を防いでいる。
【0017】次に、図1の半田攪拌ユニット1の動作に
ついて、図を参照して説明する。まず、ペレットマウン
ターの本ステージの直前でアイランド2に半田部材3が
供給される。半田部材3が加熱レール9により溶融した
状態でリードフレーム8が搬送される。そして、アイラ
ンド2が半田攪拌ユニット1の直下に位置したとき、リ
ードフレーム8の搬送が停止され、位置決めされる。次
に、半田攪拌ユニット1が降下し、アイランド2上に突
出部5が接触し、半田部材3を凹部6に収納する。同時
に還元ガスが還元ガス導入口7から凹部6に供給され
る。このとき、攪拌ピン4の先端も、溶融された半田部
材3に接触する。
【0018】この状態で、モータなどの駆動系に接続さ
れた、攪拌ピン4が回転し半田部材3を、攪拌し、アイ
ランド2上に広げ、なじませる。一定時間後、攪拌ピン
4の回転が停止され、半田攪拌ユニット1が上昇し、リ
ードフレーム8が搬送され、装置の次のステージで半導
体ペレットがアイランド2上に搭載される。
【0019】上記構成によれば、半田部材3攪拌時に還
元ガスを導入しながら攪拌するため、ガスカバー10内
の不活性ガスによっも防げなかったアイランド2表面の
酸化物及び半田部材3の酸化物を還元出来、かつ酸化も
防げ、スムーズに半田部材3をアイランド2上に広げる
ことが出来る。そのため、半田攪拌時間を短縮でき、し
かも酸化のない高品質な半田部材3を得ることが出来
る。
【0020】(第2の実施の形態)次に本発明の第2の
実施の形態について図2、3を参照して説明する。構成
及び動作は第1の実施の形態とほぼ同じであるため、相
違点のみ記述する。
【0021】半田攪拌ユニット1の外周に還元ガスブロ
ーノズル12を設置し、還元ガス導入口7に接続され
て、攪拌時、半田攪拌ユニット1の周辺にも還元ガスを
ブローし、還元ガス雰囲気とすることが出来る。この第
2の実施の形態では、攪拌時、半田攪拌ユニット1の周
辺を還元ガス雰囲気にすることが出来るため、凹部6へ
の酸素の侵入をより遮断出来る。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は半田部材攪
拌時、還元ガスを攪拌部に供給し、アイランド表面及び
半田部材の酸化物を還元しながら、かつ酸化を防ぎなが
ら攪拌をするので、リードフレーム及び半田部材が酸化
されず高品質状態でアイランド上に広げることができ
る。また、アイランドと半田部材の酸化物を減らせるた
め、アイランド上での半田部材の広がり、なじみがスム
ーズになるので、半田部材の攪拌からアイランドとのな
じみまでの時間を短縮でき、生産性を向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の断面図である。
【図2】図1の半田攪拌ユニットを先端(下面側)から
見た図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態の断面図である。
【図4】図3の半田攪拌ユニットを先端(下面側)から
見た図である。
【図5】従来の半田攪拌ユニットの断面図である。
【図6】図5の半田攪拌ユニットを先端(下面側)から
見た図である。
【符号の説明】
1 半田攪拌ユニット 2 アイランド 3 半田部材 4 攪拌ピン 5 突出部 6 凹部 7 還元ガス導入口 8 リードフレーム 9 加熱レール 10 ガスカバー 11 不活性ガス導入口 12 還元ガスブローノズル 13 ワイヤー 14 羽根 15 還元ガス供給通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/52

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不活性ガスが導入されるガスカバーと、
    前記ガスカバー内に設置された半田攪拌ユニットと、前
    記半田攪拌ユニットに設けられた凹部と、からなる半導
    体ペレットマウント用半田攪拌装置において、 前記凹部に還元ガスを供給する還元ガス供給通路を前記
    半田攪拌ユニットに設けたこと、を特徴とする半導体ペ
    レットマウント用半田攪拌装置。
  2. 【請求項2】 前記半田攪拌ユニットの中心に半田攪拌
    ピンを有すること、を特徴とする請求項1記載の半導体
    ペレットマウント用半田攪拌装置。
  3. 【請求項3】 前記還元ガス供給通路へ還元ガスを導入
    する導入口を前記半田攪拌ユニットの側面に設けたこ
    と、を特徴とする請求項2記載の半導体ペレットマウン
    ト用半田攪拌装置。
  4. 【請求項4】 前記導入口を、前記半田攪拌ユニットの
    側面に多数個設けたこと、を特徴とする請求項3記載の
    半導体ペレットマウント用半田攪拌装置。
  5. 【請求項5】 不活性ガスが導入されるガスカバー内に
    設置された半田攪拌ユニットによって、半田部材を攪拌
    するとき、半田攪拌ユニットの凹部内に還元ガスを供給
    しながら還元ガス雰囲気中で半田攪拌すること、を特徴
    とする半田攪拌方法。
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