JPH0513649A - Pgaパツケージ - Google Patents

Pgaパツケージ

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JPH0513649A
JPH0513649A JP3161951A JP16195191A JPH0513649A JP H0513649 A JPH0513649 A JP H0513649A JP 3161951 A JP3161951 A JP 3161951A JP 16195191 A JP16195191 A JP 16195191A JP H0513649 A JPH0513649 A JP H0513649A
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JP
Japan
Prior art keywords
solder
lead pin
pga
lead
pga package
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3161951A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomio Yuki
富雄 結城
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP3161951A priority Critical patent/JPH0513649A/ja
Publication of JPH0513649A publication Critical patent/JPH0513649A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors

Landscapes

  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 PGAパッケージに関し、スルーホールとリ
ードピンの間隙で起こるはんだの這い上がりを抑えては
んだレジストの被着を省くことを目的とする。 【構成】 基板1と、該基板1の周囲に並設された多数
のスルーホール11に挿入されてはんだ付けされたリード
ピン2から構成されている。そして、リードピン2に
は、スルーホール11に挿入された外周部にはんだ溜まり
21が設けられているように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はPGAパッケージに係わ
り、リードピンにはんだ溜まりを設けてはんだの這い上
がりを抑え、樹脂ペレットによるはんだレジストの被着
を省くことができるPGAパッケージに関する。
【0002】近年、電子機器の多機能化、高性能化、小
形・軽量化などに伴い、半導体装置の大容量化、高速
化、高密度実装化の要請がますます強まっている。こう
した要請に応えるゲートアレイなどを中心とした半導体
装置においては、多数の入出力端子が必要となるため、
パッケージの形態にはQFP(quad flat package)とか
PGA(pin grid array) と呼ばれるパッケージがよく
用いられる。
【0003】こうしたパッケージは、半導体素子のチッ
プが搭載される前の基板はリードベースと呼ばれ、数十
〜数百本のリードが導出できるようになっている。そし
て、このリードベースにチップが搭載され封止されて半
導体装置に仕上がると、一般にプリント板に実装されて
使用される。
【0004】例えば、QFPの場合には、数百μm□の
リードが基板の周りから横方向に突出した構成になって
いる。そこで、プリント板に実装する際は、表面実装が
行われる。従って、QFPはSMD(surface mountdev
ice) の一種である。
【0005】それに対して、PGAパッケージの場合に
は、数百μmφのリードピンがリードベースの上面また
は下面から格子状または千鳥格子状に垂直に突出した構
成になっている。従って、プリント板に実装する際に
は、プリント板に設けられたスルーホールにリードピン
を挿入してはんだ付けされる。
【0006】ところで、最近、セラミック製のCPGA
(ceramicPGA) に替わってプラスチック製のPPG
A(plastic PGA) が出現し始めている。そして、こ
のPPGA(以下、PGAと呼ぶ)は、リードピンの本
数も多くなってCPGAに遜色ない性能をもつようにな
ってきている。しかし、リードピンの本数が多くなって
間隔が狭くなってくると、プリント板にはんだ付け実装
する際のはんだの這い上がりに対して、相応の工夫が必
要となっている。
【0007】
【従来の技術】図5はPGAの一例の一部切欠き斜視
図、図6は保護膜の形成を説明する模式図、図7はプリ
ント板への実装を説明する要部の拡大断面図である。図
において、1は基板、11はスルーホール、12はステー
ジ、13は配線パターン、2はリードピン、3はチップ、
4a、4bは保護膜、5はキャップ、6a、6bは樹脂ペレッ
ト、7はプリント板、71はプリント板スルーホール、8
ははんだ、9はリードベースである。
【0008】図5において、PGAのリードベース9の
基板1は例えばガラス−変性ポリイミドなどの高耐熱性
のエンジニアリングプラスチック製である。そして、基
板1の中央部に設けられた窪んだステージ12にはチップ
3が搭載されている。
【0009】ステージ12の周りには、チップ3との間を
ワイヤボンディングしたり、表面実装の場合ならばリフ
ローはんだ付けしたりして接続する配線パターン13が設
けられている。
【0010】一方、基板1の周りには数十本〜数百本の
リードピン2が格子状または千鳥格子状に植立されてお
り、基板1の下面から突出している。このリードピン2
は基板1に明けられたスルーホール11に圧入されはんだ
付けされて固着されており、印刷配線などによってそれ
ぞれ配線パターン13に接続されている。
【0011】こゝで、PGAの組立工程について見る
と、まず、ステージ12にチップ3を搭載して配線パター
ン13との間を接続する。次いで、チップ3を保護した
り、リードピン2の頭部や間隙の狭い配線パターン13な
どを保護するために保護膜4a、4bが被着される。そして
最後に、キャップ5を被せて樹脂で固着すればPGAパ
ッケージができあがる。
【0012】ところで、チップ3や、リードピン2の頭
部や配線パターン13などを被着する保護膜4a、4bは、例
えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂の皮膜である。そ
して、熱硬化性樹脂の初期縮合段階、つまり半硬化状態
にある樹脂のペレット状の薄いシートを用いて行われ
る。
【0013】図6に示したように、チップ3の上は方形
の樹脂ペレット6aで覆い、チップ3の周りに配設された
リードピン2の頭部や配線パターン13の上は、真ん中が
抜けた枠状の樹脂ペレット6bで覆う。そして、所定の雰
囲気で加熱すると樹脂ペレット6b、6bが一旦溶融したあ
と硬化し、チップ3や、その周りのリードピン2の頭部
や配線パターン13などを覆い隠すように被着する。
【0014】方形の樹脂ペレット6aを用いて設ける保護
膜4aは、チップ3や接続ワイヤなどを保護する役目を果
たしている。ところが、リードピン2の頭部や配線パタ
ーン13を被着する枠状の樹脂ペレット6bから形成された
保護膜4bは、はんだを弾くいわゆるはんだレジストとな
っている。
【0015】すなわち、図7において、PGAパッケー
ジをプリント板7に実装する際には、リードピン2を他
の部品類などと同様にプリント板スルーホール71に挿入
し、例えばディップソルダリングとも呼ばれる溶融はん
だ浸漬などによってはんだ付けされる。その際、リード
ピン2がはんだ8によって加熱され、溶融したはんだ8
がPGAの基板1のスルーホール11とリードピン2との
隙間を毛管現象によって這い上がることが避けられな
い。
【0016】そして、その這い上がったはんだ8によっ
て、リードピン2や配線パターン13の間で短絡が間々起
こる。樹脂ペレット6bを被着してなる保護膜4bははんだ
レジストとなって、このはんだ8の這い上がりによる短
絡を防いでいる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】このように、樹脂ペレ
ットを用いて基板の上にはんだレジストを被着すること
は、小さな面積に例えば液状のレジストを塗着する手段
に比べれば、非常に簡便で効率的な手段である。
【0018】ところが、この樹脂ペレットは膜厚が数百
μmと薄いシート状である上に、中央部が抜けた枠の形
状をなして扱い難い。従って、従来はこの樹脂ペレット
を手作業によってリードベースの基板の上に置いてい
た。そのため、作業が煩雑な上に、ハンドリングロボッ
トなどによる自動化が困難であった。
【0019】そこで本発明は、リードピンにはんだ溜ま
りを設けて、プリント板にはんだ付け実装する際のはん
だの這い上がりを防いでなるPGAを提供することを目
的としている。
【0020】
【課題を解決するための手段】上で述べた課題は、基板
と、該基板の周囲に並設された多数のスルーホールに挿
入されてはんだ付けされたリードピンを有し、前記リー
ドピンは、スルーホールに挿入された外周面にはんだ溜
まりを有するものであるように構成されたPGAパッケ
ージによって解決される。
【0021】
【作用】従来のPGAパッケージは、リードピンとスル
ーホールの隙間から基板の上に這い上がったはんだに起
因して短絡したりする障害を防ぐために、はんだレジス
トとして樹脂ペレットを被着していた。それに対して、
本発明においては、はんだが這い上がらないようにして
いる。
【0022】すなわち、基板に挿入されて固着されるリ
ードピンの外周囲に、いわゆるラビリンス(labyrinth)
と呼ばれるシールの役目を果たすはんだ溜まりを設ける
ようにしている。このラビリンスは、軸と孔の隙間を曲
折した狭い通路にして漏れを防ぐものとして知られてい
る。
【0023】こゝではこのラビリンスがはんだ溜まりに
なるようにしている。そして、這い上がってくるはんだ
が、リードピンとスルーホールの隙間にできた空洞や折
曲したはんだ溜まりに溜まって曲がり抵抗や速度変化を
受け、パッケージの基板の表面まで這い上がることを抑
制するようにしている。
【0024】こうして、パッケージの基板の表面にはん
だが這い上がることを抑えれば、従来のような樹脂ペレ
ットをはんだレジストとして被着することが不要となる
ので、PGAパッケージの組立工程の効率化が達成でき
る。
【0025】
【実施例】図1は本発明の第一の実施例の要部の拡大図
で、図1(A)は断面図、図1(B)は側面図、図2は
本発明の第二の実施例の要部の拡大側面図、図3は本発
明の第三の実施例の要部の拡大側面図、図4は本発明の
第四の実施例の要部の拡大側面図である。図において、
1は基板、11はスルーホール、13は配線パターン、2は
リードピン、21ははんだ溜まり、8ははんだである。
【0026】実施例:1 図1において、基板1は高耐熱性のエンジニアリングプ
ラスチック製で、基板1の周りには、格子状あるいは千
鳥格子状に数十個から数百個のスルーホール11が明けて
ある。このスルーホール11は配線パターン13に連なっ
て、図示してないチップと接続される。また、スルーホ
ール11の内壁には例えば10μm程度のはんだめっきが施
してあり、挿入したリードピン2がはんだ付けされて固
着できるようになっている。
【0027】一方、リードピン2は、例えば 500μmφ
程度の太さで、Fe−Ni−Co系合金のコバールなど
の線材で作る。このリードピン2のスルーホール11に挿
入される部分には、図1(B)に示したように、例えば
深さが50μm程度で、長手方向を横切る環状のはんだ溜
まり21が鍛造加工によって複数個設けられている。
【0028】リードピン2は、まず、例えば厚みが20μ
m程度のはんだめっきが施され、そのあと、基板1のス
ルーホール11に圧入される。次いで、加熱すればスルー
ホール11の内壁とリードピン2のはんだ溜まり21にめっ
きされたはんだ8が溶融してはんだ付け固着される。
【0029】その際、図1(A)に示したようにはんだ
溜まり21によって所々にはんだ8が埋まってない空隙22
が生じる。この空隙22と、はんだ溜まり21によって経路
が長くなることによって、ラビリンスシールの効果が現
れる。その結果、PGAをプリント板に実装してはんだ
浸漬する際にはんだ8の這い上がりが抑制される。
【0030】実施例:2 図2において、リードピン2のはんだ溜まり21が長手方
向を横切る螺旋状になっている。この場合も実施例1と
同様、はんだ溜まり21によって空隙が生じたりらせん状
のビリンス溝21によって経路が長くなったりして、ラビ
リンスシールの効果が現れ、はんだの這い上がりが抑制
される。
【0031】実施例:3 図3において、リードピン2のはんだ溜まり21が複数個
の窪みになっていて、外周面が凸凹になるように散在し
ている。この場合も実施例1と同様、はんだ溜まり21に
よって空隙が生じたり経路が長くなってラビリンスシー
ルの効果が現れ、はんだの這い上がりが抑制される。
【0032】実施例:4 図4において、リードピン2のはんだ溜まり21が長手方
向に平行な細長い溝になっている。この場合も実施例1
と同様、長溝状のビリンス溝21によって空隙が生じたり
経路が長くなってラビリンスシールの効果が現れ、はん
だの這い上がりが抑制される。
【0033】こうして、リードピン2にいろいろな形状
のはんだ溜まり21を設けてラビリンスシール効果をもた
せ、溶けたはんだの這い上がりを抑えることができるの
で、従来のような扱い難い樹脂ペレットを用いたはんだ
レジストの被着を省くことができる。
【0034】こゝでは、基板1のスルーホール11にリー
ドピン2のはんだ溜まり21を挿入してはんだ付け固着す
る際、はんだ溜まり21がはんだによって埋まって仕舞わ
ないようにスルーホール11の内壁もはんだ溜まり21も、
一様な厚みのはんだめっきを施しているが、めっきの膜
厚ははんだ溜まり21の形状や深さなどによって種々の変
形が可能である。
【0035】
【発明の効果】特にPPGAの組立工程においては、取
り扱い難い樹脂ペレットを用いたはんだレジストの被着
が欠かせなかったが、本発明においては、リードピンに
はんだ溜まりを設けることによって、はんだの這い上が
りを抑制することができ、はんだレジストの被着を省く
ことができる。
【0036】その結果、PPGAの組立の自動化も可能
となる見通しが得られ、これからますます需要の増大が
見込まれるPPGAの生産製の向上に対して、本発明は
寄与するところが大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一の実施例の要部の拡大図で、
(A)は断面図、(B)は側面図である。
【図2】 本発明の第二の実施例の要部の拡大側面図で
ある。
【図3】 本発明の第三の実施例の要部の拡大側面図で
ある。
【図4】 本発明の第四の実施例の要部の拡大側面図で
ある。
【図5】 PGAの一例の一部切欠き斜視図である。
【図6】 保護膜の形成を説明する模式図である。
【図7】 プリント板への実装を説明する要部の拡大断
面図である。
【符号の説明】
1 基板 11 スルーホール 13
配線パターン 2 リードピン 21 はんだ溜まり 22
空隙 8 はんだ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板(1) と、該基板(1) の周囲に並設さ
    れた多数のスルーホール(11)に挿入されてはんだ付けさ
    れたリードピン(2) を有し、 前記リードピン(2) は、前記スルーホール(11)に挿入さ
    れた外周面にはんだ溜まり(21)を有するものであること
    を特徴とするPGAパッケージ。
  2. 【請求項2】 前記はんだ溜まり(21)が、長手方向を横
    切る複数個の環状をなしている請求項1記載のPGAパ
    ッケージ。
  3. 【請求項3】 前記はんだ溜まり(21)が、長手方向を横
    切るらせん状をなしている請求項1記載のPGAパッケ
    ージ。
  4. 【請求項4】 前記はんだ溜まり(21)が、長手方向に平
    行な複数個の縞状をなしている請求項1記載のPGAパ
    ッケージ。
  5. 【請求項5】 前記はんだ溜まり(21)が、散在する複数
    個の窪みである請求項1記載のPGAパッケージ。
JP3161951A 1991-07-03 1991-07-03 Pgaパツケージ Withdrawn JPH0513649A (ja)

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JP3161951A JPH0513649A (ja) 1991-07-03 1991-07-03 Pgaパツケージ

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 19981008