JPH0642381B2 - 電気的相互接続装置 - Google Patents
電気的相互接続装置Info
- Publication number
- JPH0642381B2 JPH0642381B2 JP61266162A JP26616286A JPH0642381B2 JP H0642381 B2 JPH0642381 B2 JP H0642381B2 JP 61266162 A JP61266162 A JP 61266162A JP 26616286 A JP26616286 A JP 26616286A JP H0642381 B2 JPH0642381 B2 JP H0642381B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- connecting device
- wiring board
- printed wiring
- melting point
- carbon fluoride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- Multi-Conductor Connections (AREA)
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 複数のLSIを搭載した回路基板を挿抜可能な状態でプリ
ント配線基板と回路接続するのに使用する電気的相互接
続装置が、半田溜めの加熱を弗化炭素液を用いて行う構
造。
ント配線基板と回路接続するのに使用する電気的相互接
続装置が、半田溜めの加熱を弗化炭素液を用いて行う構
造。
本発明は半導体モジュールをプリント配線基板と回路接
続するのに使用する電気的相互接続装置の改良に関す
る。
続するのに使用する電気的相互接続装置の改良に関す
る。
大量の情報を高速に処理する要求から情報処理装置は高
密度化が進められているが、その方法として半導体装置
はICよりLSIへ、またLSIよりVLSIへと集積化が行われて
いる。
密度化が進められているが、その方法として半導体装置
はICよりLSIへ、またLSIよりVLSIへと集積化が行われて
いる。
一方、実装方法やパッケージング方法も改良されてい
る。
る。
すなわち、IC,LSIなどの半導体装置は今まで多層配線が
施された小形のセラミック基板に半導体チップを装着し
てハーメチックシール構造をとるパッケージ構造をと
り、これをプリント配線基板に装着する実装方法がとら
れていた。
施された小形のセラミック基板に半導体チップを装着し
てハーメチックシール構造をとるパッケージ構造をと
り、これをプリント配線基板に装着する実装方法がとら
れていた。
然し、パッシベーション技術の進歩と共に複数の半導体
チップをセラミックなどの多層配線基板に搭載してLSI
モジュールを作り、これを取替え単位として電気的相互
接続装置（以下略して接続装置）を介してプリント配線
基板に装着する実装形態がとられようとしている。
チップをセラミックなどの多層配線基板に搭載してLSI
モジュールを作り、これを取替え単位として電気的相互
接続装置（以下略して接続装置）を介してプリント配線
基板に装着する実装形態がとられようとしている。
この場合、接続装置は半田付けなどの方法でプリント配
線基板に固定し、半導体モジュールはこれに挿抜可能な
形態をとる。
線基板に固定し、半導体モジュールはこれに挿抜可能な
形態をとる。
第３図は半導体モジュール１をプリント配線基板２に装
着する方法を説明する断面図であって、複数の半導体チ
ップ（この場合はフリップチップタイプ）３を搭載した
半導体モジュール１の裏面には膨大な数のリードピン４
が備えられていることから、半導体モジュール１をプリ
ント配線基板２に挿抜可能の状態で搭載するには接続装
置５を介して行う必要がある。
着する方法を説明する断面図であって、複数の半導体チ
ップ（この場合はフリップチップタイプ）３を搭載した
半導体モジュール１の裏面には膨大な数のリードピン４
が備えられていることから、半導体モジュール１をプリ
ント配線基板２に挿抜可能の状態で搭載するには接続装
置５を介して行う必要がある。
すなわち、半導体モジュール１のリードピン４に対応し
て設けられている接続装置５のリードピン６を予めプリ
ント配線基板２のスルーホール７に挿入し、通常の回路
部品のリード線と同様に半田付けして固定しておき、一
方、接続装置には少ない挿抜力で半導体モジュール１の
挿抜が可能な機構を設ける。
て設けられている接続装置５のリードピン６を予めプリ
ント配線基板２のスルーホール７に挿入し、通常の回路
部品のリード線と同様に半田付けして固定しておき、一
方、接続装置には少ない挿抜力で半導体モジュール１の
挿抜が可能な機構を設ける。
これにより、半導体チップ３の不良により故障が生じた
場合でも半導体モジュール１だけを交換することにより
修復が可能となる。
場合でも半導体モジュール１だけを交換することにより
修復が可能となる。
発明者等はこのような接続装置５について数件の特許を
出願しており、主な出願番号と出願日を記すると次のよ
うになる。
出願しており、主な出願番号と出願日を記すると次のよ
うになる。
57-051155(57年３月31日）（特開昭58-169996号公
報），59-268553(59年12月21日）（特開昭61-148774号
公報）など。
報），59-268553(59年12月21日）（特開昭61-148774号
公報）など。
第２図は発明者等が既に提案している提案している接続
装置５の断面構造を示すものである。
装置５の断面構造を示すものである。
すなわち、接続装置５は上部基板８と下部基板９とが接
合層10で一体化されており、この接合層10の中には抵抗
ペーストをスクリーン印刷してヒータ11が埋め込み形成
されている。
合層10で一体化されており、この接合層10の中には抵抗
ペーストをスクリーン印刷してヒータ11が埋め込み形成
されている。
そして、上部基板８には大きなガイド孔12、また下部基
板９には小さなガイド孔13が設けられており、小さなガ
イド孔13には高融点半田14を用いてリードピン６が挿入
固定されている。
板９には小さなガイド孔13が設けられており、小さなガ
イド孔13には高融点半田14を用いてリードピン６が挿入
固定されている。
また、上部基板８のガイド孔12には低融点金属合金15例
えば融点が117℃のインジウム(In)-48％錫(Sn)合金が充
填されている。
えば融点が117℃のインジウム(In)-48％錫(Sn)合金が充
填されている。
このような接続装置５への半導体モジュール１の挿入は
ヒータ11に通電して発熱させ、低融点金属合金15を溶融
させ、この中にリードピン４を挿入することにより行
い、また抜去は同様に溶融させて行うことにより挿抜力
が殆ど零に近い状態で行われている。
ヒータ11に通電して発熱させ、低融点金属合金15を溶融
させ、この中にリードピン４を挿入することにより行
い、また抜去は同様に溶融させて行うことにより挿抜力
が殆ど零に近い状態で行われている。
然し、この構造の欠点は均一な温度分布が得にくいこと
である。
である。
すなわち、低融点金属合金15が充填されているガイド孔
12は接続装置５の上にマトリックス状に多数設けられて
いるが、中央部のガイド孔12が周辺部のガイド孔12に較
べて高温になり易く、そのために中央部のガイド孔12に
充填してある低融点金属合金15の融点よりも遥かに高く
なり、酸化が起こり易いことが問題である。
12は接続装置５の上にマトリックス状に多数設けられて
いるが、中央部のガイド孔12が周辺部のガイド孔12に較
べて高温になり易く、そのために中央部のガイド孔12に
充填してある低融点金属合金15の融点よりも遥かに高く
なり、酸化が起こり易いことが問題である。
以上記したように接続装置５を上部基板８と下部基板９
とで形成し、この間にヒータ11を埋め込み、これに通電
して上部基板８を加熱し、低融点金属合金15を溶融させ
る方法では均一な温度分布が得にくゝ、中央部のガイド
孔12に充填されている低融点金属合金15の酸化が起こり
易いことが問題である。
とで形成し、この間にヒータ11を埋め込み、これに通電
して上部基板８を加熱し、低融点金属合金15を溶融させ
る方法では均一な温度分布が得にくゝ、中央部のガイド
孔12に充填されている低融点金属合金15の酸化が起こり
易いことが問題である。
上記の問題は半導体チップを搭載した半導体モジュール
の裏面に設けてある複数のリードピンを、プリント配線
基板に装着するのに使用する接続装置に設けられている
それぞれの半田溜めに挿入し、前記半導体モジュールと
プリント配線基板との回路接続を行う接続機構におい
て、前記半田溜めの加熱を該半田溜めに接して設けられ
ている弗化炭素液の加熱により行う構造の電気的相互接
続装置により解決することができる。
の裏面に設けてある複数のリードピンを、プリント配線
基板に装着するのに使用する接続装置に設けられている
それぞれの半田溜めに挿入し、前記半導体モジュールと
プリント配線基板との回路接続を行う接続機構におい
て、前記半田溜めの加熱を該半田溜めに接して設けられ
ている弗化炭素液の加熱により行う構造の電気的相互接
続装置により解決することができる。
発明者等は接続装置５を均一に行う方法として液体を使
用することにより均一加熱が行えることを見出した。
用することにより均一加熱が行えることを見出した。
かゝる用途に適した液体としては、 沸点が低融点金属合金（この例の場合は融点が117℃
のIn-48％Sn合金）よりも高いこと。
のIn-48％Sn合金）よりも高いこと。
高温においても安定で酸化しにくいこと。
熱伝導性が優れていること。
難燃性であること。
などが必要で、これに適する材料として弗化炭素（フル
オロカーボン）を選んだ。
オロカーボン）を選んだ。
弗化炭素は弗素（Ｆ）と炭素（Ｃ）を主成分とし、場合
により塩素（Ｃｌ）や酸素（Ｏ）を側鎖に設けた有機化
合物であって、例えば構造式がC9F18Oの沸点はおよそ15
0℃である。
により塩素（Ｃｌ）や酸素（Ｏ）を側鎖に設けた有機化
合物であって、例えば構造式がC9F18Oの沸点はおよそ15
0℃である。
そしてフロリナートの商品名で各種の沸点のものが市販
されている。
されている。
例えばFC-40の沸点は155℃，FC-43の沸点は174℃またFC
-70の沸点は215℃である。
-70の沸点は215℃である。
一方、熱伝導度は他の液体に較べ遥かに優れており、例
えばFC-70については570Kcal m2/h℃であり、シリコー
ン油が250Kcal m2/h℃であるのに較べて遥かに優れてい
る。
えばFC-70については570Kcal m2/h℃であり、シリコー
ン油が250Kcal m2/h℃であるのに較べて遥かに優れてい
る。
また、弗素化合物であることから当然難燃性である。
そこで、本発明は低融点金属合金が充填されているガイ
ド孔を備えた基板に接して弗化炭素の溶液溜めを設け、
この弗化炭素液をヒータで加熱し、低融点金属合金を加
熱し溶融させるようにするもので、弗化炭素の熱伝導度
が優れていることから温度分布の均一化が可能となる。
ド孔を備えた基板に接して弗化炭素の溶液溜めを設け、
この弗化炭素液をヒータで加熱し、低融点金属合金を加
熱し溶融させるようにするもので、弗化炭素の熱伝導度
が優れていることから温度分布の均一化が可能となる。
第１図は本発明にかゝる接続装置の構成を示す断面図で
あって、従来の構造と異なるところは弗化炭素を充填し
た容器を上部基板16と下部基板17を用いて形成し、上部
基板16にガイド孔18を設けてリードピン６を挿入し固定
すると共に、下部基板17にスクリーン印刷法によりヒー
タ19を設けた点が異なっている。
あって、従来の構造と異なるところは弗化炭素を充填し
た容器を上部基板16と下部基板17を用いて形成し、上部
基板16にガイド孔18を設けてリードピン６を挿入し固定
すると共に、下部基板17にスクリーン印刷法によりヒー
タ19を設けた点が異なっている。
本接続装置は中に弗化炭素を内蔵していることから気密
封止が必要条件であって、容器を構成する側板20と上部
基板16および下部基板17との接合部はメタライズした
後、錫(Sn)-37％鉛(Pb)半田（融点183℃）を用いて熔着
し、またリードピン６と上部基板16との接合部および下
部基板17との接合部も同様にこの半田を用いて融着して
封止した。
封止が必要条件であって、容器を構成する側板20と上部
基板16および下部基板17との接合部はメタライズした
後、錫(Sn)-37％鉛(Pb)半田（融点183℃）を用いて熔着
し、またリードピン６と上部基板16との接合部および下
部基板17との接合部も同様にこの半田を用いて融着して
封止した。
また、本接続装置の両端には弗化炭素の注入口21と蓋22
が設けてある。
が設けてある。
かゝる接続装置に沸点155℃の弗化炭素（フロリナートF
C-40)を充填した後、ヒータ19に通電して中央部の温度
が140℃になるように加熱したところ、周辺部に位置す
るガイド孔18の温度は130℃以上に止まっており、これ
により温度分布が改良されたことが照明された。
C-40)を充填した後、ヒータ19に通電して中央部の温度
が140℃になるように加熱したところ、周辺部に位置す
るガイド孔18の温度は130℃以上に止まっており、これ
により温度分布が改良されたことが照明された。
以上記したように本発明の実施によりヒータに通電した
場合の温度分布が改善され、中央部のガイド孔にある低
融点金属合金が酸化すると云う問題がなくなり、接続装
置の信頼性を向上することができた。
場合の温度分布が改善され、中央部のガイド孔にある低
融点金属合金が酸化すると云う問題がなくなり、接続装
置の信頼性を向上することができた。
第１図は本発明に係る接続装置の構成を示す断面図、 第２図は従来の接続装置の構成を示す断面図、 第３図は半導体モジュールの装着法を説明する断面図、 である。 図において、 １は半導体モジュール、３は半導体チップ、 ４，６はリードピン、５は接続装置、 ８，16は上部基板、９，17は下部基板、 11,19はヒータ、12,13,18はガイド孔、 である。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体チップを搭載した半導体モジュール
の裏面に設けてある複数のリードピンを、プリント配線
基板に装着するのに使用する接続装置に設けられている
それぞれの半田溜めに挿入し、前記半導体モジュールと
プリント配線基板との回路接続を行う接続機構におい
て、 前記半田溜めの加熱を該半田溜めに接して設けられてい
る弗化炭素液の加熱により行うことを特徴とする電気的
相互接続装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61266162A JPH0642381B2 (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 電気的相互接続装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61266162A JPH0642381B2 (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 電気的相互接続装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63121273A JPS63121273A (ja) | 1988-05-25 |
| JPH0642381B2 true JPH0642381B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=17427140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61266162A Expired - Lifetime JPH0642381B2 (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 電気的相互接続装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642381B2 (ja) |
-
1986
- 1986-11-07 JP JP61266162A patent/JPH0642381B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63121273A (ja) | 1988-05-25 |
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