JPH0373157B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 本発明はチツプキヤリアのプリント基板への実
装方法に係り、特にチツプキヤリアをプリント基
板上へ搭載前にプリント基板への接続手段の予備
半田付け方法に関する。

(b) 従来技術と問題点 電子計算機等の電子機器の急速な発展に伴い、
該電子機器の電子部品の実装の高密度化や小型化
が益々要求されてきた。殊に半導体集積回路は一
層その集積度を増すと共に、セラミツク基板を用
いたチツプキヤリアが実用化され、その端子数も
増え、そのピツチは小さくなつてきている。

上述のようなチツプキヤリアをプリント基板上
に実装するには、チツプキヤリアのセラミツク基
板の接続面（通常は半導体集積回路の搭載面と反
対側の面で以下チツプ基板の裏面と称する）に形
成された接続パツドやバンプに予め予備半田付け
をしてから前記プリント基板上の所定位置に載置
してその侭温度をあげて半田付けする所謂リフロ
ー法が多く採用されている。

チツプキヤリアの実装方法を説明する前にチツ
プキヤリアの構造について述べよう。

第１図は広く市販されている標準化されたチツ
プキヤリアの構造を示す斜視図である。正方形を
したセラミツクのチツプ基板１の上に金メツキを
したキヤビテイ２を有する小型でリード線のない
パツケージである。ICチツプ３はチツプ基板１
の上に固定して実装され、キヤビテイ２の底面に
配設された接続パツド４と金ボンデイングまたは
半田付けで接続される。前記接続パツド４はメタ
ライズ法でチツプ基板１の表面に形成された外部
端子５に連接しており、その先端はチツプ基板１
の裏面に達しており、リフロー法による半田付け
接続に便利なように金メツキ等の表面処理が施さ
れて接続部６を構成している。

第２図の断面図は、さらに高密度実装を可能に
する為のセラミツクパツケージの一種としてのチ
ツプキヤリアを示す。

前述の第１図に示したチツプキヤリアの外部端
子５がチツプ基板１の表面に沿つて形成されてい
るのに対し、第２図に示す例においてはビア７と
称するタングステン等の高融点金属粉末とセラミ
ツク粉末とを混合して焼結して形成した導電性の
端子がチツプ基板１のセラミツクの中を貫通し
て、チツプ基板１の表面と裏面とを電気的に接続
している。前記ビア７の下端にはバンプ８が取り
つけられて、チツプキヤリアをプリント基板に実
装するのを容易にしている。

バンプ８は通常Pb−Sn系の鑞材で形成された
突起である。

さて、以上に説明したチツプキヤリアをプリン
ト基板上の印刷回路のパツドの上に載置してリフ
ロー法で半田接続するために、既に述べたように
チツプ基板１の裏面の外部端子５の接続部６、あ
るいはバンプ８を予備半田付けする必要がある。

ところが例えばチツプ基板１の裏面に形成され
たバンプ群８の高さについても相当のバラツキが
あり切削整形しても10μｍ程度の寸法差が存在す
る。

さらに前述の予備半田付け作業は従来は半田槽
内の溶融した半田中に浸漬しておこなつている
が、作業時の半田の温度、接続部６やバンプ８の
表面の化学物理的な状況、あるいは機械的な振動
等の各種の複雑な条件に左右されて、予備半田付
け後の半田層の高さに50μｍ程度のバラツキを生
じ、後の工程でプリント基板上に載置した時にプ
リント基板との間に一部に隙間が出来て、リフロ
ー法による半田接続に支障が発生するという問題
があり、何等かの対策が要望されていた。

(c) 発明の目的 本発明は前述の点に鑑みなされたもので、チツ
プキヤリアの裏面の外部端子接続部、あるいはバ
ンプの予備半田付け後の半田層を同一平面に揃え
る簡単で効率的な方法を提供しようとするもので
ある。

(d) 発明の構成 上記の発明の目的は、まず半田に濡れないセラ
ミツク等の平面板上にチツプキヤリアの接続手段
の位置と対応した配列で所定の形状で半田ペース
トのパターンを形成し、その後前記平面板上に所
定の厚さのスペーサを介してチツプキヤリアを載
置して前記チツプキヤリアの接続手段を前記半田
ペーストのパターンに接触させ、この状態で半田
を加熱溶融した後これを冷却凝固させ、その後前
記チツプキヤリアから前記平面板及び前記スペー
サを除去することを特徴とするチツプキヤリアの
予備半田付け方法とすることで、達成される。

(e) 発明の実施例 以下本発明の実施例につき図面を参照して説明
する。第３図の平面図および側面図に本発明に基
づくチツプキヤリアの外部端子接続部６、あるい
はバンプ８の予備半田付けの方法の実施例を示
す。

まず半田に濡れない平面度のよいセラミツク板
１０（あるいはガラス板、琺瑯板等）を準備し、
第３図ａに示すようにその上にチツプ基板１の裏
面の接続部６、あるいはバンプ８の位置に合わせ
て半田ペーストのパターン１１をスクリーン印刷
法で形成する。半田ペーストのパターン１１の厚
さはスクリーンの網の厚さで制御する。

しかる後、第３図ｂの側面図に示すように、チ
ツプ基板１の裏面と前記セラミツク板１０の間に
所定の半田層の高さａ（第２図に示す）に対応し
た厚さのスペーサ１２を介在させる。

以上の準備の後、電気炉中においてセラミツク
板１０とチツプ基板１とを加熱して半田ペースト
層を溶融し、接続部６、あるいはバンプ８の予備
半田付けを行う。

最後に全体を冷却してチツプ基板１をセラミツ
ク板１０より取り出す。セラミツクは半田には全
く濡れないから、両者が固着することはない。

従つて予備半田付け後の予備半田面は殆ど同一
の平面上にあるので当該チツプキヤリアをプリン
ト基板上に実装するに際しての、半田付け接続不
良という問題が解消出来る。

大量に生産するには、特に図示してはないが、
厚さ寸法ａでチツプ基板１より少し小さい多数の
窓を有するマスクをスペーサとして大型のセラミ
ツク板と組合せ、連続ベルト炉を使用して予備半
田付けをすれば効率的である。

(f) 発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明による
予備半田付け法を採用すれば、高密度の外部端子
を有する半導体集積回路のチツプキヤリアのチツ
プ基板裏面の接続手段を当該プリント基板のパツ
ド上に隙間をあけることなく正確に搭載出来るの
で、チツプキヤリアの実装が確実に支障なく行わ
れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は広く市販されている標準化されたチツ
プキヤリアの構造を示す斜視図、第２図はさらに
高密度実装を可能にするビアを有するチツプキヤ
リアの側面図、第３図は本発明に基づくチツプキ
ヤリアの外部端子接続部あるいはバンプの予備半
田付けの方法の実施例示す平面図および断面図で
ある。 図において、１はチツプ基板、５はチツプキヤ
リアの外部端子、６は外部端子５の接続部、７は
ビア、８はバンプ、１０はセラミツク板、１１は
半田ペーストのパターン、１２はスペーサそれぞ
れ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チツプキヤリアのチツプ基板裏面に形成され
   た接続手段に予備半田付けする方法であつて、 半田に濡れない平面板上に前記チツプキヤリア
   の接続手段の位置と対応した配列で半田ペースト
   のパターンを形成し、 その後前記平面板上に所定の厚さのスペーサを
   介してチツプキヤリアを載置して前記チツプキヤ
   リアの接続手段を前記半田ペーストのパターンに
   接触させ、 この状態で半田を加熱溶融した後これを冷却凝
   固させ、 その後前記チツプキヤリアから前記平面板及び
   前記スペーサを除去することを特徴とするチツプ
   キヤリアの予備半田付け方法。