JPH04226044A - 集積回路の実装装置 - Google Patents

集積回路の実装装置

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JPH04226044A
JPH04226044A JP3096252A JP9625291A JPH04226044A JP H04226044 A JPH04226044 A JP H04226044A JP 3096252 A JP3096252 A JP 3096252A JP 9625291 A JP9625291 A JP 9625291A JP H04226044 A JPH04226044 A JP H04226044A
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conductors
insulating platform
platform
insulating
integrated circuit
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JP3096252A
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Michael C Miller
マイケル・シー・ミラー
Hugh V Plas
ヒュー・バンダー・プラス
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Hewlett Packard Co
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は集積回路チップに接続を
行うための集積回路実装装置に関し、特にリード密度の
増大と簡略かつ費用効率のよいパッケージ設計をもたら
す装置に関する。
【０００２】
【従来技術と発明が解決しようとする課題】集積回路は
年毎に高能力となり、より多くの情報を格納できるよう
になってきている。エレクトロニクス業界の設計者の最
大の課題の１つにチップパッケージ内の複雑な回路にア
クセスするためのより効率的で信頼性の高い方法の探求
がある。側面の長さが１／２インチ以下の大型の矩形Ｉ
Ｃチップはそこから伸長する５００以上ものリードを有
する場合がある。これらの導体のそれぞれを外部装置に
物理的に接着あるいは結合しなければならない。
【０００３】集積回路チップを実装する基本的な方法は
“テープ・オートメーテッド・ボンディング（ｔａｐｅ
　　ａｕｔｏｍａｔｅｄ　　ｂｏｎｄｉｎｇ）”と呼ば
れる技術を利用するものである。この製作方法は、通常
“ＴＡＢ”の頭文字で呼ばれ、エレクトロニクス実装技
術において通常の技術を有するものには周知である。写
真撮影用フィルムと同様の連続した絶縁テープがテープ
の個々のセクションあるいはフレームに取り付けられる
チップの基板を提供する。ＴＡＢテープのセクションあ
るいはフレームは切断されていないテープに沿って隣合
わせに配置されたほぼ矩形、あるいは方形の区画である
。各フレームには導体トレースのくも状の金属パターン
が形成される。このトレースはフレームの中心から４つ
のエッジに向けて放射状に伸びる。チップはＴＡＢフレ
ームの中心に取り付けられ、そのリードあるいは接点が
ＴＡＢフレームの中心部分にある金属トレースと一致す
るようにされる。その結果得られるチップ、ＴＡＢフレ
ームおよび基板からなるアッセンブリーは、基本的には
集積回路へのアクセスを容易にする分岐した放射状の電
路を採用した空間トランスフォーマである。
【０００４】しかし、この進んだＴＡＢ技術でさえプリ
ント回路基板の表面におけるインターフェースによる制
約を受ける。従来のＴＡＢ装置は集積回路上の金属パッ
ドの精細に間隔をおいた、あるいは“ピッチされた”パ
ターンを必要とする。標準の面実装装置にコンパチブル
な高密度のＴＡＢアッセンブリーを提供するという問題
は、自動エレクトロニクス実装分野の設計者にとって大
きな課題である。従来のＴＡＢハードウェアの製造中に
起こる障害を受けない、堅固で精密に位置合わせされた
広い用途を持つシステムの開発はエレクトロニクス業界
に重要な技術的進歩をもたらすものである。このような
革新的な装置を用いて達成される性能の向上によって、
当業界の長年の要望が満足され、エレクトロニクス機器
メーカーは時間と経費を大幅に削減することが可能とな
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本集積回路の実装装置は
、従来のＴＡＢ装置で見られた諸問題を解決するもので
ある。この発明はＴＡＢフレーム上の高密度なリードピ
ッチと標準の面実装プリント回路基板のより公差の大き
い寸法との間に信頼性の高いインターフェースを提供す
る空間トランスフォーマである。この発明は標準の面実
装基板による効率的なリードピッチを倍加し、プリント
回路基板上の高価な選択的メッキを不要とし、製造工程
中標準の面実装基板とその工程を用いることを可能とす
る。
【０００６】この発明の実施例はＴＡＢフレームとプリ
ント回路基板の間の精密に位置合わせされた電気的結合
のための絶縁アダプターリング、あるいはプラットフォ
ームを有する。四辺形プラットフォームは中央開口部を
取り囲む４つのコーナー接合部によって接合された４つ
のサイドバーを含む。各サイドバーは１列あるいは２列
の間隔を置いた導体を有し、これらの導体はＴＡＢフレ
ーム上の小さな間隔のリードをプリント回路基板上のよ
り大きく間隔を取った導電トレースに接続することを可
能にする。このアダプターはふた、エラストマー材のク
ッション、およびＰＣボードを貫通するねじによって圧
迫されて一体化している取り外し可能なＴＡＢアッセン
ブリーの重要な要素である。
【０００７】ＴＡＢフレームの外側のリードから基板へ
のブリッジを形成する導体は絶縁性プラットフォームの
上を覆う金属要素である。代替実施例では、アダプター
リングのスロットあるいはくぼみに入った導体を用いる
。
【０００８】この発明は従来のＴＡＢハードウェアに起
因する製造上の困難を解決しようする高性能チップイン
ターフェース装置である。この発明は発明の背景の部分
で説明した製造上の障害を克服するだけでなく、以下に
詳述するようにアッセンブリー全体の性能を向上させる
ものである。この発明による方法と装置は電子機器の製
造者が、電子システムおよびコンピュータシステムの幅
広いユーザーに利益をもたらす高品質の製品を製造する
ことを可能とする効果的かつ効率的なツールを提供する
ものである。
【０００９】
【実施例】図１ａは上面１０ａおよび下面１０ｂを含む
絶縁アダプターリング、あるいはプラットフォーム１０
の基本的な四辺形の実施例を示す。４つのサイドバー１
２によって中央開口部１３が形成される。サイドバー１
２は中央開口部１３から離れる方向に突出するコーナー
接合部１４にその両端を接続する。サイドバー１２はＴ
ＡＢフレームおよびプリント回路基板（図１には示さな
い）上の導電トレースと整合する導体１５の列を有する
。 各コーナー接合部１４は金属挿入部１８と位置合わせピ
ン２０に囲まれたスルーホール１６を備えている。図面
に示し、またこの明細書に説明するプラットフォーム１
０の実施例はすべて直線状であるが、以下に述べる設計
目的を達成するものであればいかなる形状のものを採用
することもできる。
【００１０】図１ｂは図１ａのＡ−Ａ線におけるアダプ
ターリング１０を示す分解側面図である。この図面はＴ
ＡＢフレーム２２、チップ２４、エラストマーリング２
６、ふた２８、およびプリント回路基板３０からなるア
ッセンブリー２１に沿ってこてこの発明を示すものであ
る。１組のねじ３２がふた２８の穴に取り付けられ、ア
ダプターリング１０を挿通してアッセンブリー２１全体
を圧迫して保持する。図１ｂに示す導体１５はアダプタ
ーリング１０のスロットあるいはくぼみに入った金属要
素である。導体１５の上部１５ａはアダプターリング１
０の上に位置するＴＡＢフレーム２２上の対応する導電
トレースと精密に位置合わせされている。導体１５の底
部あるいは下部１５ｂは同様にプリント回路基板３０上
に位置する信号通路と一致している。導体１５は２つの
隣接する導体がアダプターリング１０のサイドバー１２
の対向する横のエッジ上をほぼ中心とするように配設さ
れている。導体は２列に配置され、一方は中央開口部１
３に近い方のエッジに沿っており、他方は対向するエッ
ジに沿っている。このパターンが採用されるとき、この
発明はＴＡＢフレーム２２上のある与えられたリード密
度に対してＰＣボード３０上の導体間の最適な間隔を提
供する。図１ｂに示す埋め込み型導体１５を形成する方
法については図７、図８、および図９に詳細に示す。
【００１１】図２は埋め込み型ではなく、覆い型導体を
採用した本発明の第２の実施例の分解斜視図である。明
細書中、この発明に用いることのできる様々な形態の導
電インターフェースを参照符号“１５”および“３６”
で示す。一般に、“１５”は絶縁リング１０から突出す
る埋め込み型導体を示し、“３６”はアダプターリング
１０の上に覆い被さる、あるいはなんらかの方法で同リ
ングに取り付けられた導電要素を指す。特許請求の範囲
において、“導体”は明細書で述べられたすべての実施
例を指す。図２から、これら覆い型導体３６の１つの形
態が最もよくわかる。また同図はこれらの導体の上部３
６ａおよび下部３６ｂを示す。各導体３６の上部３６ａ
はアダプターリングの上面１０ａの上に掛かり、アッセ
ンブリー２１内のアダプターリング１０の上にあるＴＡ
Ｂフレーム２２上の対応するトレース３４に接触するよ
うに配置されている。各導体３６の下部３６ｂは回路基
板３０上に示す整合導電トレース３１と整合するように
設計される。図１ａおよび図１ｂに示す埋め込み型導体
１５と同様に、覆い型導体３６はずらして、あるいは互
い違いに配置されてＴＡＢテープフレーム２２への改善
された空間トランスフォーマを提供する。隣接する覆い
型導体３６の対はその対の下部３６ｂが反対の平行な方
向に向くようにアダプターリング１０の上面１０ａに取
り付けられている。この構成によって、アダプターリン
グ１０のいずれかの側における回路基板１０上にある連
続する導体の下部３６ｂの間に比較的大きな間隔が保た
れる。
【００１２】図３ａおよび図３ｂは直線状のコーナー接
合部１４を用いたアダプターリング１０の一実施例の概
略平面図および概略側面図である。図３ａには、ＴＡＢ
フレーム２２上の送り穴（図示せず）を整合するための
一対の角型位置決めピン２０を示す。丸穴１６は図１ｂ
から最もよくわかるＴＡＢのふた２８を貫通するねじ３
２を受けるように位置決めされる。図３ｂは図３ａのＡ
−Ａ線におけるリング１０側断面図を示す。
【００１３】図４は図３ａの部分Ｂの拡大図を示す。覆
い型導体３６の交互のパターンがアダプターリングの上
面１０ａを横切って伸長するものとして示される。プラ
ットフォーム１０の下の基板３０上の導電トレースはそ
れらの上に位置合わせされた導体３６の下部３６ｂから
放射状に伸びる。参照符号“３７ａ”および“３７ｂ”
によって示される距離はこの構成のアダプターリング１
０によって提供される有効ＴＡＢテープピッチを示す。 この発明によれば、リード間隔比すなわち３７ｂ／３７
ａを従来のＴＡＢハードウエアと比較して１００％向上
させる。現在入手可能なＰＣＢ製品は通常０．０２５イ
ンチのリードピッチを用いており、このＴＡＢフレーム
アダプターシステムはその２倍の密度を提供し、０．０
１２５インチのリードピッチのＴＡＢパッケージの使用
を可能とする。
【００１４】図５はアダプタープラットフォーム１０の
小部分の斜視側面図である。この実施例の導体３６は成
型中の埋め込みによって、あるいは適当な機械的固定器
具を用いてリング１０に取り付けることのできる薄い金
属条片である。
【００１５】図６ａは２列の埋め込み型導体１５を支持
するアダプターリング１０のコーナー接合部１４のうち
の１つの拡大平面図である。アダプタープラットフォー
ム１０上の角サイドバー１２の幅は０．２６インチであ
る。各サイドバーの長さも中央開口部１３上の最短距離
に等しいが、これは１．１５インチである。サイドバー
１２の両端部上の２つの穴１６の心間距離は０．２５イ
ンチである。各導体１５の長さは０．０８０インチであ
り、隣接する導体の間の心間距離は０．０３２インチで
ある。各導体はサイドバー１２のエッジを越えて伸長し
、サイドバー１２上にある部分は０．０３０インチであ
る。図６ｂは各サイドバー１２の周辺に形成したスロッ
ト３８内に、導電性の覆い型条片３６を受けることので
きる別のプラットフォーム１０を示す。各スロットある
いは溝３８は、０．０１０インチの幅を有し、幅０．０
１５でサイドバー１２から０．００５インチ伸長する２
つのリブ４０によって形成される。連続するリブ間のピ
ッチ、あるいは心間距離は０．０２５インチである。 この図はまた０．０７５×０．０４０インチの寸法を有
する位置合わせピン２０を示す。ピン２０はコーナー接
合部１４内のスルーホール１６の中心から角型の開口部
１３の中心を結んだ線上に位置し、したがってピン２０
の両側にある２つのサイドバー１２の軸線に対して４５
°傾斜している。図６ｃはこの周辺スロット３８とリブ
４０のパターンを有するアダプター１０全体の概略図で
ある。図６ｄは６ｃに対応するアダプター１０の概略側
面図を示す。
【００１６】図７、図８、および図９は、埋め込み型導
体１５を形成する製造工程を示す。レール４６と垂直バ
ー４８を含む上部４４を有する金属リーダーフレーム４
２が図７の斜視図に示すようにアダプタープラットフォ
ーム１０に取り付けられる。リーダーフレーム４２を絶
縁プラットフォーム１０のくぼみ４９内に埋め込んだ後
、上部４４が線ｃに沿って剪断される。この作業によっ
て、アダプター１０と係合したリーダーフレーム４２の
下部が残る。これらの導電部材を図８の断面図に示すが
、これらはそれぞれ２つの部分からなり、上部５０はプ
ラットフォーム１０から突出し、下部埋め込み部５２は
プラットフォーム１０内にある。次に各部材の突出部５
０を３回折り曲げて各リードを形成する。各リードは、
アダプター１０の上面１０ａの上の上部セグメント５０
ａ、側面セグメント５０ｂ、および下面１０ｂとほぼ共
角であり、アッセンブリー２１内のアダプター１０の下
の基板３０上の導電トレース（図２参照）と接触するＰ
Ｃボード結合セグメント５０ｃからなる。
【００１７】図１０は本発明の製造に採用することので
きるサブアッセンブリー５４の斜視概略図である。薄い
導体５６および５８が交互に配置され、２つのポリイミ
ドのキーパー６０によって保持される。サブアッセンブ
リー５４は図１１に示すアダプター１０の上に配置され
る。各条片５６および５８の幅の細い上部はプラットフ
ォーム１０の上面１０ａを横切り、アダプター１０の側
面に沿って形成された０．０１０インチの溝６４に嵌め
込まれる。各条片の幅の広い下部は幅が１２から１５ミ
ル（ｍｉｌｓ）であり、半田めっきされて各条片が基板
３０上の導電トレース３１に結合しやすいようになって
いる。この実施例では、アダプター部はレイトン（Ｌｙ
ｔｏｎ）プラスティックで作例され、高さ０．２００イ
ンチ、幅０．１３５インチである。
【００１８】図１０に示すリブアッセンブリーの改良版
５４を図１２に示す。この代替実施例では、各キーパー
６０は図１３に示すプラットフォーム部６８の側面上に
形成した位置決めニップル７０に合う開口部６７を有す
る。位置決めニップル７０は、その後、導体５６および
５８上に溶融、あるいはリベット止めされ、サブアッセ
ンブリー５４をアダプターリング１０上に保持する。
【００１９】
【発明の効果】ＴＡＢフレームアダプターシステムは従
来のＴＡＢハードウエアにおけるいくつかの問題を解決
する。この発明は専用の機器やツーリングの必要を低減
し、ＴＡＢパッケージの組み立ておよび修理を簡略化す
る。またこの発明によって高価な金めっきのパッドやＰ
Ｃボード上の精密な穴開けが不要になる。この発明の構
成要素の組み立てには標準の面実装製造技術を用いるこ
とができる。また、この発明によれば、ＴＡＢアッセン
ブリーの設計者は金のような毒性があり高価なめっき金
属の使用を最小限とするか、やめることができる。ＰＣ
ボード上の半田ジョイントの金成分は設計上の重要な制
約である。これは金が多すぎるとジョイントの機械的故
障につながる恐れがあるためである。０．５重量パーセ
ント以下の金を含有するジョイントは面実装のアプリケ
ーションに対して安全とされており、この発明の構成は
半田ジョイントへの金の使用を完全に不要とする。
【００２０】この特許申請で開示し、特許請求するＴＡ
Ｂフレームアダプターシステムはエレクトロニクス実装
技術における大きな前進となるものであり、電子システ
ムの設計者および製造者に価値あるツールを提供するも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】本発明の一実施例に係る絶縁プラットホーム
の平面図である。
【図１ｂ】図１ａのＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の一実施例の分解斜視図である。
【図３ａ】本発明の他の実施例に係る絶縁プラットホー
ムの平面図である。
【図３ｂ】第３ａのＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３ａのＢ部拡大図である。
【図５】図４の斜視図である。
【図６ａ】本発明のさらに他の実施例に係る絶縁プラッ
トホームのコーナー接合部の拡大図である。
【図６ｂ】本発明のさらに他の実施例に係る絶縁プラッ
トホームのコーナー接合部の拡大図である。
【図６ｃ】図６に示す絶縁プラットホームの全体平面図
である。
【図６ｄ】図６ｃの側面図である。
【図７】埋め込み型導体の製造工程を示す斜視図である
。
【図８】埋め込み型導体の製造工程を示す側断面図であ
る。
【図９】埋め込み型導体の製造工程を示す側断面図であ
る。
【図１０】本発明に用いるサブアッセンブリーの斜視図
である。
【図１１】図１０のサブアッセンブリーに対応する絶縁
プラットホームの要部を切断した斜視図である。
【図１２】本発明に用いる他のサブアッセンブリーの斜
視図である。
【図１３】図１２のサブアッセンブリーに対応する絶縁
プラットホームの要部を切断した斜視図である。
【符号の説明】 １０：絶縁プラットホーム １０ａ：上面 １０ｂ：下面 １２：サイドバー １４：コナー接合部 １５：埋め込み型導体 １５ａ：上部 １５ｂ：下部 ２２：ＴＡＢフレーム ２４：チップ ２６：エラストマーリング ２８：ふた ３０：回路基板 ３１：導電トレース ３６：覆い型導体 ３８：スロット（溝部） ６０：キーパー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】上面および下面を有する支持用の絶縁プラ
    ットホームと、 上記絶縁プラットホームに機械的に接続され、上部およ
    び下部を備えた複数の電気接続用の導体と、複数の近接
    させた導体を有する集積回路を搭載し、上記絶縁プラッ
    トホームの上面に位置される平板体と、圧縮力を与える
    ふた体と、 上記平板体とふた体との間に位置される緩衝用のエラス
    トマ体と、 上面および下面を備え、その上面に複数の導体トレース
    を有し、外部装置とのインターフェイスをなす絶縁基板
    とからなり、上記導体の下部の各々を上記導体トレース
    の各々に接続することによって、上記絶縁プラットホー
    ムを上記絶縁基板に搭載する、ことを特徴とする集積回
    路の実装装置。
  2. 【請求項２】枠組みされた四本のサイドバーによって中
    央開口部を形成してなる絶縁プラットホームと、上記サ
    イドバーの中央開口部側のエッジに沿って配置される第
    １列と、上記サイドバーにおける上記第１列を配置した
    エッジと反対側のエッジに沿って配置される第２列とか
    らなる複数の導体と、を備えた請求項１記載の集積回路
    の実装装置。
  3. 【請求項３】上面、下面および複数の溝部を有する方形
    状の絶縁プラットホームと、 上部と下部を有し、上記溝部に収められる電気接続用の
    複数の導体と、 複数のリードを備えたＴＡＢフレームと、プリント回路
    基板とからなり、上記複数の導体の各上部は、上記絶縁
    プラットホームの上面に沿ってほぼ平行に配列され、上
    記ＴＡＢフレームの各リードに電気接続され、上記複数
    の導体の各下部は、上記絶縁プラットホームの下面に対
    しほぼ平行に配列され、上記プリント回路基板に電気接
    続される、ことを特徴とする集積回路の実装装置。
  4. 【請求項４】上面および下面と、二本の平行サイドバー
    二組と、複数の溝部と、電気接続用の複数の導体とを有
    する方形状の絶縁プラットホームを備え、上記各サイド
    バーは、穴部と位置決めピンとを有するコーナー接合部
    で連結され、 上記複数の導体の各々は、上部と下部を有し、上記各溝
    部に収められ、 上記複数の導体の各上部は、上記絶縁プラットホームの
    上面に沿ってほぼ平行に配列され、 上記複数の導体の各下部は、上記絶縁プラットホームの
    下面に対しほぼ平行に配列される、ことを特徴とする集
    積回路の実装装置。
JP3096252A 1990-04-02 1991-04-02 集積回路の実装装置 Pending JPH04226044A (ja)

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