JPH06252314A - 板状物はんだ処理装置 - Google Patents

板状物はんだ処理装置

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JPH06252314A
JPH06252314A JP5059629A JP5962993A JPH06252314A JP H06252314 A JPH06252314 A JP H06252314A JP 5059629 A JP5059629 A JP 5059629A JP 5962993 A JP5962993 A JP 5962993A JP H06252314 A JPH06252314 A JP H06252314A
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JP
Japan
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solder
plate
nozzle member
lead frame
work
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Application number
JP5059629A
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English (en)
Inventor
Seiichi Iwasaki
清一 岩崎
Tomoo Sakamoto
友男 坂本
Yasuhiro Koyama
泰弘 小山
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • 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
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    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
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  • Molten Solder (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 はんだブリッジの発生を防止し、装置の稼動
率を高める。 【構成】 はんだ槽23内の溶融はんだ22に下部が没
入されて配置されている複数のノズル部材25の上面か
ら、モータ32によって回転されるはんだ槽23内の羽
根車30によって溶融はんだ22が噴流する。ノズル部
材25の上方位置に一対のチャック部材42、43によ
って保持されたワーク15はモータ59によって上下動
され、ノズル部材25の上面に移動されてはんだコーテ
ィングが施される。そして、ワーク15の片側の表面に
はんだコーティングを施した後、反対側の表面は、チャ
ック部材42、43がパルスモータ44によって反転さ
せられることによってワーク15が反転させられて行わ
れる。 【効果】 ノズル部材25から噴流する溶融はんだ22
によってコーティングされるため、ノズル部材25の上
面に炭化フラックスが堆積しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、はんだ処理技術、特
に、板状物の表裏面にはんだ被膜をコーティングする技
術に関し、例えば、半導体装置の製造工程において、各
単位リードフレーム毎にパッケージが成形された半完成
品の多連リードフレームにはんだ被膜をコーティングす
るのに利用して有効なものに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体装置の製造工程におい
て、半導体装置のプリント配線基板へのはんだ付け性能
を改善するため、半完成品の多連リードフレームの表裏
面にはんだ被膜をコーティングすることが実施されてい
る。
【0003】このようなはんだコーティング作業を実行
する板状物はんだコーティング装置として、はんだ処理
装置の前後にガイドレールがそれぞれ敷設されており、
このガイドレールにワークとしての多連リードフレーム
が載置されて、プッシャにより多連リードフレームが幅
方向に押されてはんだ処理装置における上側ブロックと
下側ブロックの対向面間に形成されているはんだ保持空
間部を通されることにより、多連リードフレームの表裏
面にはんだ被膜がコーティングされるように構成されて
いるものがある。
【0004】なお、リードフレームのはんだ付技術を述
べてある例としては、株式会社工業調査会発行「電子材
料のはんだ付技術」1983年9月5日発行 P183
〜P185、がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような板状物はんだコーティング装置においては、上下
のブロック間に炭化したフラックスが堆積するため、ワ
ークとしての多連リードフレームの表裏面にはんだ被膜
がコーティングされた際、リード間に所謂はんだブリッ
ジ(連なり)が発生し易く、かつ、清掃の頻度が高く、
装置の稼動率が低下し易いという問題点があることが、
本発明者によって明らかにされた。
【0006】本発明の目的は、はんだブリッジの発生を
防止することができ、かつ、装置の稼動率を高く維持で
きる板状物はんだ処理技術を提供することにある。
【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。
【0009】すなわち、はんだ槽内に下部が配置されて
いるノズル部材と、はんだ槽内の溶融はんだをノズル部
材の上面から噴流させる手段と、ノズル部材の上方にお
いて板状物を保持する手段と、前記板状物の保持手段を
上下動させかつノズル部材の上面の溶融はんだ位置に停
止させる手段と、前記板状物を保持する手段を半回転さ
せて板状物を反転させる手段とを備えていることを特徴
とする。
【0010】
【作用】前記した手段によれば、ノズル部材の上面から
溶融はんだが噴流するため、ノズル部材の上面に炭化し
たフラックスが堆積しにくく、そのため、リード間には
んだブリッジが発生しにくい。また、板状物はんだ処理
装置に対する清掃の頻度も低くすることができ、その結
果、装置の稼動率を高く維持することができる。
【0011】また、ノズル部材の上面の溶融はんだに上
方からワークを移動させて配置させ、はんだコーティン
グを行う構成により、4方向にリードが配置されている
パッケージを備えた半導体装置の多連リードフレーム等
も容易にはんだコーティングを行うことができる。
【0012】
【実施例】図1は本発明の一実施例である多連リードフ
レームはんだコーティング装置を示す一部断面正面図で
ある。図2は図1の装置におけるノズル部の一部分を拡
大して示しており、(a)は拡大正面断面図、(b)は
拡大平面図である。図3は図1の装置においてはんだコ
ーティング時におけるノズル部の一部分を拡大して示し
ており、(a)は拡大正面断面図、(b)は拡大平面図
である。図4は図1の装置の外観を示す斜視図である。
図5はQFP・ICを示し、(a)は一部断面正面図、
(b)は平面図である。
【0013】本実施例において、本発明に係る板状物は
んだ処理装置は、板状物の一例である半完成品多連リー
ドフレームにはんだ被膜をコーティングする多連リード
フレームはんだコーティング装置として構成されてい
る。ここで、ワークである半完成品多連リードフレーム
(以下、ワークという。)は、図3に示されているよう
に構成されている。
【0014】すなわち、図3に示されているように、ワ
ークはその本体としての多連リードフレーム1を備えて
いる。なお、図3は単位リードフレーム2を示してあ
り、この単位リードフレーム2が一方向に連続して並設
されて多連リードフレーム1は構成されている。多連リ
ードフレーム1は燐青銅や無酸素銅等の銅系(銅または
その合金)材料から成る薄板、または、42アロイやコ
バール等の鉄系(鉄またはその合金)材料から成る薄板
が用いられて、打ち抜きプレス加工またはエッチング加
工等の適当な手段により一体成形されている。
【0015】単位リードフレーム2は位置決め孔3aが
明けられている外枠3を一対備えており、両外枠3は所
定の間隔で平行一連にそれぞれ延設されている。隣り合
う単位リードフレーム2、2間には一対のセクション枠
4が両外枠3、3間に互いに平行に配されて一体的に架
設されており、これら外枠3、セクション枠4により形
成される略正方形の枠体内に単位リードフレーム2が構
成されている。
【0016】単位リードフレーム2にはその中央部に略
正方形の平板形状に形成されたタブ6(図5参照)がタ
ブ吊りリード7によって吊持されている。単位リードフ
レーム2には複数本のリード8が等間隔に配されて、互
いに平行で、タブ6の各辺と直交するように設けられて
いる。各リード8の内側端部は先端がタブ6に近接され
てこれを取り囲むように配されることにより、インナ部
9(以下、インナリードという。図5参照)をそれぞれ
構成している。他方、各リード8の外側延長部分は、そ
の先端が外枠3およびセクション枠4にそれぞれ連結さ
れ、アウタ部(以下、アウタリードという。)10をそ
れぞれ構成している。
【0017】以上のように構成されている多連リードフ
レーム1における各単位リードフレーム2のタブ6上に
は図5で参照されるように、集積回路を作り込まれたペ
レット12が適当な手段により形成されたボンディング
層11によってボンディングされている。そして、ボン
ディングされたペレット12の電極パッドには各インナ
リード9との間にワイヤ13がそれぞれボンディングさ
れている。この状態において、ペレット12に作り込ま
れた集積回路は電極パッド、ワイヤ13、インナリード
9およびアウタリード10を介して電気的に外部に引き
出されるようになっている。
【0018】そして、このように構成されてペレット1
2が搭載された単位リードフレーム2には樹脂封止パッ
ケージ14が、トランスファ成形装置(図示せず)によ
り成形材料として樹脂が使用されて、図3および図5に
示されているように略正方形の平盤形状に一体成形され
る。そして、この樹脂封止パッケージ14により前記イ
ンナリード9、ペレット12、ワイヤ13およびタブ6
が樹脂封止される。この状態においてアウタリード10
群は樹脂封止パッケージ14の各側面からそれぞれ突出
された状態になっている。このようにして、ワーク15
が構成されている。
【0019】そして、本実施例に係る多連リードフレー
ムはんだコーティング装置20は、図1および図4に示
されているはんだ処理装置21を備えている。このはん
だ処理装置21は溶融はんだ22を貯留するはんだ槽2
3を備えており、はんだ槽23は貯留した溶融はんだ2
2を加熱装置(図示せず)により260℃等の適当な溶
融温度に加熱するように構成されている。
【0020】はんだ槽23には上下が開放されている筒
状部材24が下部を溶融はんだ22内に没入するように
して配設されており、この筒状部材24内には複数のノ
ズル部材25が横方向において一直線上に等間隔をおい
て挿入配置され、図示外の固定手段で下部が溶融はんだ
内に没入するようにして垂直に保持されている。
【0021】ノズル部材25は図1、図2および図3に
示されているように、上下方向に長い部材で、その断面
は、中央の略正方形断面部の各端辺の外側にさらに略正
方形断面部が突出して設けられている断面形状をなして
いる。中央の略正方形断面部は樹脂封止パッケージ14
と平面形状が略同じ大きさで、その上端面に樹脂封止パ
ッケージ14と平面形状が略同じ大きさで樹脂封止パッ
ケージ14の高さよりも深い深さのパッケージ逃げ凹部
26が形成されている。中央の略正方形断面部の周囲に
配置されている4個の略正方形断面部の各上端面にはそ
の中央部に略正方形形状の凹部27が形成されており、
これらの凹部27の各底面にはノズル部材25の下端面
まで貫通するノズル孔28が開口されて臨んでいる。
【0022】ノズル部材25の上端面は平坦面をなし、
中央の略正方形断面部が周囲の略正方形断面部よりも一
段高く形成されており、周囲の一段低い略正方形断面部
における中央の略正方形断面部との接続部は傾斜面部3
5をなして中央の略正方形断面部に連続されている。こ
の傾斜面部35は後述するように、アウタリード10の
根元部まではんだ被膜をコーティングするために形成す
るものである。
【0023】中央の略正方形断面部の上端部に形成され
ているパッケージ逃げ凹部26の各隅部の下端部には、
それぞれ溶融はんだ22の排出孔29が開口されてお
り、これらの排出孔29はノズル部材25を下傾するよ
うにしてノズル部材25内を貫通してノズル部材25の
外側面に開口されている。
【0024】はんだ槽23内の下端部には羽根車30が
配設されており、この羽根車30の回転によって溶融は
んだ22が筒状部材24内に送り込まれ、ノズル部材2
5のノズル孔28を通じてノズル部材25の上面から溶
融はんだ22が噴流し、溶融はんだの酸化を防止して常
に溶融はんだを新鮮な状態に保持するように構成されて
いる。羽根車30の回転軸30aは上方に延出してはん
だ槽23の上面より突出しており、この端部にプーリー
31が固着されている。このプーリー31と、モータ3
2の回転軸32aに固着されているプーリ33との間に
掛け渡されたベルト34によってモータ32の動力が羽
根車30に伝達されて、羽根車30が回転されるように
構成されている。
【0025】そして、制御手段(図示せず)によって、
モータ32の回転速度が制御されるように構成されてお
り、後述するように、はんだコーティング時はモータ3
2の回転速度が遅く制御され、ノズル部材25からの溶
融はんだ22の噴流は弱くなるように構成されている。
【0026】さらに、本実施例に係る多連リードフレー
ムはんだコーティング装置20は図1および図4に示さ
れている搬送装置41を備えている。搬送装置41は一
直線上に配置されている複数のノズル部材25の両側の
上方位置に一対のチャック部材42、43を備えてお
り、これらのチャック部材42、43によって保持され
たワーク15が一直線上に配置された複数のノズル部材
25の真上位置に水平に配置されるように構成されてい
る。
【0027】チャック部材42、43はそれぞれ水平に
延びる軸部42a、43aの先端部にワーク15の端部
を保持する保持部42b、43bを有しており、一方の
チャック部材42の軸部42aはパルスモータ44の回
転軸44aに接合され、他方のチャック部材43の軸部
43aは軸受45に軸支されて、パルスモータ44の回
転によってチャック部材42、43が反転し、チャック
部材42、43に保持されたワーク15が反転するよう
に構成されている。
【0028】パルスモータ44はブラケット46を介し
て前後に延びる板部材47に固着されており、板部材4
7にはその前後端に案内部材48、49が固着されてお
り、これらの案内部材48、49が垂直に設けられてい
る前後一対の案内軸50、51上を上下に摺動できるよ
うに構成されている。このようにして、一方のチャック
部材42とそれに接続されているパルスモータ44は案
内軸50、51に案内されて上下に移動し得るように構
成されている。
【0029】そして、はんだ槽23の両側方に一対の案
内軸52、53が垂直に設けられており、一方の案内軸
52はねじ軸をなしている。これらの案内軸52、53
にはそれぞれ案内部材54、55が設けられており、こ
れらの案内部材54、55は連結板56で連結されてい
る。連結板56の一方の端部は前記パルスモータ44側
の前後に延びる板部材47に固着されており、他方の端
部は前後方向に延びる板部材57が連結されて、この板
部材57にチャック部材43が支持されている軸受45
が固着されている。パルスモータ44側の前後に延びる
板部材47と、その反対側に垂直に設けられている案内
軸53の上端部とは連結板58で連結されている。ねじ
軸をなす一方の案内軸52の下端部はモータ59の回転
軸に連結されている。
【0030】したがって、モータ59の回転によって、
ねじ軸をなす一方の案内軸52が回転されると、その案
内軸52に螺着されている案内部材54が上下に移動す
ることによって、他の案内部材48、49、55がそれ
ぞれ案内軸50、51、53に沿って上下に移動し、パ
ルスモータ44とそれに連結されている一方のチャック
部材42と、それに対向して配置されている他方のチャ
ック部材43が上下に移動することになる。
【0031】そして、制御手段(図示せず)によってモ
ータ59が制御されるように構成されており、はんだコ
ーティング時は一対のチャック部材42、43が下降し
て一対のチャック部材42、43によって保持されたワ
ーク15がノズル部材25の上面位置に停止するように
され、はんだコーティングが完了すると、一対のチャッ
ク部材42、43は上方の所定位置に移動されるように
構成されている。
【0032】次に作用を説明する。はんだ処理を行うワ
ーク15の端縁部が一対のチャック部材42、43に保
持されて、ワーク15がはんだ処理装置21の上方部に
水平に保持される。
【0033】一方、はんだ処理装置21において、はん
だ槽23内の溶融はんだ22はモータ32による羽根車
30の回転によってノズル孔28内を押し出され、図2
に示されているように、ノズル部材25の4つの略正方
形断面部の上面より酸化のない新鮮なはんだが噴流され
ている。ノズル部材25の上面から噴流された溶融はん
だ22はノズル部材25の上面からノズル部材25の外
側に溢れ出て下方に落下しはんだ槽23内に戻る。ま
た、ノズル部材25のパッケージ逃げ凹部26内に溢れ
出た溶融はんだ22はパッケージ逃げ凹部26の下端部
に開口されている排出孔29を通じてはんだ槽23内に
戻される。
【0034】そして、一対のチャック部材42、43に
よって水平に保持されたワーク15はモータ59によっ
て下降され、図3に示されているように、ノズル部材2
5の上面位置で停止される。この際、ワーク15の各単
位フレーム2における樹脂封止パッケージ14は各ノズ
ル部材25の中央の略正方形断面部に形成されているパ
ッケージ逃げ凹部26にそれぞれ挿入され、樹脂封止パ
ッケージ14の各側面から突出しているアウタリード1
0群はノズル部材25の4個の略正方形断面部の上面に
それぞれ配置される。
【0035】この際、モータ32の速度が制御されて羽
根車30の回転速度が遅くなり、溶融はんだ22の噴流
は弱まり、この微弱な噴流はんだによってアウタリード
10群の片側の表面にはんだコーティングが施される。
上記はんだコーティングにおいて、ノズル部材25のパ
ッケージ逃げ凹部26の周囲には各傾斜面部35がそれ
ぞれ形成されているので、アウタリード10の根元部の
表面も充分にはんだコーティングが施される。
【0036】アウタリード10群の片側の表面に施され
るはんだコーティングが完了すると、一対のチャック部
材42、43によって保持されたワーク15はモータ5
9によって上方の所定位置まで移動されて停止される。
【0037】一方、モータ32は元の回転速度に戻され
て羽根車30の回転速度が元に戻り、ノズル部材25の
上面から溶融はんだ22が噴流されて酸化のない新鮮な
はんだがノズル部材25の上面に供給される。
【0038】ワーク15が上部の所定位置に移動される
と、パルスモータ44によって一対のチャック部材4
2、43が反転され、ワーク15が反転される。
【0039】そして、ワーク15は上記と同様にして下
降されて、アウタリード10群の反対側の表面にはんだ
コーティングが施される。このはんだコーティング作業
が終了すると、ワーク15は再び上方に移動されて、チ
ャック部材42、43から取り外される。
【0040】以上のようにして、アウタリード10群に
はんだ被膜16(図5参照)が被着されたワーク15は
リード切断成形工程に送られる。そして、リード切断成
形工程において、樹脂封止パッケージを成形されている
多連リードフレーム1は、各単位リードフレーム毎に順
次、リード切断装置(図示せず)により所定の部分を切
り落とされた後、リード成形装置(図示せず)によりア
ウタリード10をガルウイング形状に屈曲成形されて、
図5に示されているように、QFP(クワッド・フラッ
ト・パッケージ)・IC60が製造される。この状態に
おいて、アウタリード10の表面には前述したはんだ処
理によって被着されたはんだ被膜16が形成されている
ことになる。
【0041】以上説明した前記実施例によれば次の効果
が得られる。 ノズル部材25の上面から溶融はんだ22が噴流す
るため、炭化したフラックスがノズル部材25の上面に
堆積しにくく、そのため、アウタリード10間にはんだ
ブリッジが発生しにくい。
【0042】 上記のように炭化したフラックスが
堆積しにくいため、板状物はんだ処理装置における清掃
の頻度を低減することができる。
【0043】 清掃の頻度が低くなることにより、板
状物はんだ処理装置の稼動率を高く維持することができ
る。
【0044】 ノズル部材25の上面の溶融はんだ2
2に上方からワーク15を移動させて配置させはんだコ
ーティングを行うように構成されているため、4方向に
リードが配置されているQFP・ICの多連リードフレ
ーム1等の場合も、樹脂封止パッケージ14の4つの側
面からそれぞれ突出されているアウタリード10群に容
易にはんだコーティングを施すことができる。
【0045】 ノズル部材25におけるパッケージ逃
げ凹部26の周辺に各傾斜面部35がそれぞれ形成され
ているため、アウタリード10の根元部まで充分にはん
だコーティングを施すことができる。
【0046】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。
【0047】例えば、はんだ処理装置および搬送装置の
具体的構造としては前記実施例の構造を使用するに限ら
ず、ワークの形状や構造、はんだコーティング条件、は
んだコーティング装置の設置環境等に対応して適宜選択
することができる。
【0048】前記実施例においては、はんだコーティン
グ時にノズル部材からの溶融はんだの噴流を弱くするよ
うに制御したが、はんだの噴流を停止するように制御し
てもよい。
【0049】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である半完成
品多連リードフレームのはんだコーティング技術に適用
した場合について説明したが、それに限定されるもので
はなく、着工前の多連リードフレームにはんだ被膜を部
分的にはんだコーティングする技術や、プリント配線基
板にはんだ処理を実施する技術等、板状物にはんだ処理
を実施するはんだ処理技術全般に適用することができ
る。
【0050】また、本発明は4方向リードのQFP・I
Cに対して特に効果があるが、2方向リードのSOP・
IC等に対しても勿論適用することができる。
【0051】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。
【0052】はんだ槽内に下部が配置されているノズル
部材と、はんだ槽内の溶融はんだをノズル部材の上面か
ら噴流させる手段と、ノズル部材の上方において板状物
を保持する手段と、前記板状物の保持手段を上下動させ
かつノズル部材の上面の溶融はんだ位置に停止させる手
段と、前記板状物を保持する手段を半回転させて板状物
を反転させる手段とを備えていることにより、はんだコ
ーティングを実行するノズル部材の上面に炭化したフラ
ックスが堆積するのを防止することができるため、板状
物の空所部間にはんだブリッジの発生を防止することが
できるとともに、板状物はんだ処理装置に対する清掃の
頻度を低下することができ、板状物はんだ処理装置の稼
動率を高く保持することができる。そして、4方向にリ
ードが配置されているQFP・ICの多連リードフレー
ム等も容易にはんだコーティングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である多連リードフレームは
んだコーティング装置を示す一部断面正面図である。
【図2】図1の装置におけるノズル部の一部分を拡大し
て示しており、(a)は拡大正面断面図、(b)は拡大
平面図である。
【図3】図1の装置においてはんだコーティング時にお
けるノズル部の一部分を拡大して示しており、(a)は
拡大正面断面図、(b)は拡大平面図である。
【図4】図1の装置の外観を示す斜視図である。
【図5】QFP・ICを示し、(a)は一部断面正面
図、(b)は平面図である。
【符号の説明】
1…多連リードフレーム、2…単位リードフレーム、3
…外枠、3a…位置決め孔、4…セクション枠、6…タ
ブ、7…タブ吊りリード、8…リード、9…インナリー
ド、10…アウタリード、11…ボンディング層、12
…ペレット、13…ワイヤ、14…樹脂封止パッケー
ジ、15…ワーク(板状物)、16…はんだ被膜、20
…はんだコーティング装置、21…はんだ処理装置、2
2…溶融はんだ、23…はんだ槽、24…筒状部材、2
5…ノズル部材、26…はんだ逃げ凹部、27…凹部、
28…ノズル孔、29…排出孔、30…羽根車、30a
…回転軸、31…プーリー、32…モータ、32a…回
転軸、33…プーリー、34…ベルト、35…傾斜面
部、41…搬送装置、42、43…チャック部材、42
a、43a…軸部、42b、43b…保持部、44…パ
ルスモータ、44a…回転軸、45…軸受、46…ブラ
ケット、47…板部材、48、49…案内部材、50、
51…案内軸、52、53…案内軸、54、55…案内
部材、56…連結板、57…板部材、58…連結板、5
9…モータ、60…QFP・IC。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 はんだ槽内に下部が配置されているノズ
    ル部材と、はんだ槽内の溶融はんだをノズル部材の上面
    から噴流させる手段と、ノズル部材の上方において板状
    物を保持する手段と、前記板状物の保持手段を上下動さ
    せかつノズル部材の上面の溶融はんだ位置に停止させる
    手段と、前記板状物を保持する手段を半回転させて板状
    物を反転させる手段とを備えていることを特徴とする板
    状物はんだ処理装置。
  2. 【請求項2】 はんだコーティング時にノズル部材の上
    面からのはんだの噴流を弱くあるいは停止させるように
    はんだ噴流手段を制御する手段を備えていることを特徴
    とする請求項1記載の板状物はんだ処理装置。
  3. 【請求項3】 前記板状物が多連リードフレームであ
    り、この多連リードフレームにボンディングされている
    半導体ペレット等が樹脂封止されて形成された樹脂封止
    パッケージが挿入されるパッケージ逃げ凹部が前記ノズ
    ル部材の上面の中央部に形成されており、その周囲にノ
    ズル孔が設けられていることを特徴とする請求項1また
    は請求項2記載の板状物はんだ処理装置。
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