JPH09162239A - 半導体パッケージの実装方法および半導体パッケージ実装用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＴＣＰについても、他の電子部品と一緒にリ
フローハンダ付けできる実装方法及びこの実装方法に用
いる実装用治具を提供する。 【解決手段】 半導体パッケージ１をリフロー炉内でプ
リント基板７に実装する際に用いる半導体パッケージ実
装用治具１０であって、上記プリント基板７に着脱自在
に設けられ、この半導体パッケージ１を上記プリント基
板７側に押圧することで、上記半導体パッケージ１のサ
ポートリング３から延出されたアウタリード５をプリン
ト基板７の電極パッド１６に押し付ける押圧板１１を有
し、この押圧板１１には、上記プリント基板７側に突出
するガイドポスト１２が設けられ、このガイドポスト１
２を上記プリント基板７に挿入することで、上記プリン
ト基板７に取着されるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体パッケー
ジの実装構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体チップの高集積化に伴い、
半導体パッケージには多端子狭ピッチ化が求められてい
る。このような要求に応える半導体パッケージとしてＴ
ＡＢ（Tape Automated Bonding）の技術によって製造さ
れたＴＣＰ（Tape Carrier Package：テープキャリアパ
ッケージ）がある。

【０００３】このＴＣＰは、例えば図５に１で示すよう
なものであり、図に２で示す半導体チップをキャリアテ
ープ３のデバイスホール３ａ内に突出したインナーリー
ド４に接続し、樹脂封止を施した後、このキャリアテー
プ３を上記半導体チップ２ごと図４に示す形状に打ち抜
き、外側に突出するアウタリード５をガルウイング形状
にフォーミングすることによって製造される。

【０００４】なお、打ち抜かれた矩形状のキャリアテー
プ３は一般的に、サポートリングと称される。また、こ
のサポートリング３、インナーリード４及び上記半導体
チップ２等のパッケージされた部位はパッケージ部と称
される。

【０００５】このようなＴＣＰ１によれば、リード（ア
ウタリード５）の多端子狭ピッチ化を実現できると共
に、ポリイミド製シネフィルム状のサポートリング３
（フィルムキャリア）を基体とするものであるから、薄
くて軽いという利点を有する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、プリント基
板上に多数の電子部品を実装する場合には、一般に、上
記多数の電子部品をプリント基板上にマウントした後、
この基板をマウントされた電子部品ごとリフロー炉内に
通すことで、一括的にハンダ付けすることが行われてい
る。

【０００７】しかし、上記ＴＣＰ１は、基体であるサポ
ートリング３がポリイミド製であるため、変形しやすい
ということがある。このため、リフローハンダ付けを行
うと、熱による反り等が発生し、これに伴って上記アウ
タリード５がプリント基板から浮き上がってしまうとい
うことがある。また、上記ＴＣＰ１は非常に軽いため、
リフロー炉内での加熱が温風吹き付けによって行われる
場合には、風圧によって位置ずれを生じたり、プリント
基板の表面から脱落してしまうおそれがある。

【０００８】したがって、上記多数の電子部品と共に上
記ＴＣＰ１の実装を行う場合には、図６に示すように、
まず、他の電子部品６（チップ型電子部品）をリフロー
ハンダ付けによりプリント基板７上に一括的にハンダ付
けした後、図に８で示す専用のボンディングツールを用
いて上記ＴＣＰ１を１つずつ個別に実装していた。

【０００９】しかし、このような個別実装を行うために
は、上記ＴＣＰ１のアウタリード５を上記ボンディング
ツール８でプリント基板７に押し付ける必要があるた
め、このプリント基板７の裏面を図に９で示すようなバ
ックアップで支持することが必要になる。このため、上
記プリント基板７の上記ＴＣＰ１を実装する部位の裏面
（図にＡで示すエリア）には他の部品を実装できないこ
ととなる。このため、高密度実装の妨げになるというこ
とがあった。

【００１０】この発明は、以上のような事情に鑑みて成
されたもので、ＴＣＰについても、他の電子部品と一緒
にリフローハンダ付けできる実装方法及びこの実装方法
に用いる実装用治具を提供することを目的とするもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の手段は、半導
体パッケージを、実装用基板に表面実装する半導体パッ
ケージの実装方法において、半導体パッケージを実装用
基板に搭載する工程と、上記半導体パッケージのアウタ
リードを実装用基板の電極パッドに押し付ける治具を上
記実装用基板に装着する工程と、上記実装用基板を加熱
炉内に挿入し上記半導体パッケージのアウタリードを上
記電極パッドにハンダ付けする工程とを有することを特
徴とする半導体パッケージの実装方法である。

【００１２】請求項２の手段は、上記請求項１の手段に
使用できるものであり、半導体パッケージを加熱炉内で
実装用基板に接合する際に用いる半導体パッケージ実装
用治具であって、上記実装用基板に着脱自在に設けら
れ、この半導体パッケージを上記プリント基板側に押圧
することで、上記半導体パッケージのパッケージ部から
延出されたアウタリードをプリント基板の電極パッドに
押し付ける押圧部を有することを特徴とする半導体パッ
ケージ実装用治具である。

【００１３】このような手段によれば、専用の治具によ
り半導体パッケージをプリント基板へ押し付けるように
しているから、接合中におけるアウタリードの電極パッ
ドへの未接触あるい浮きを有効に防止できる。また、熱
風吹き付けにより接合を行う場合には、上記半導体パッ
ケージが風圧によって脱落することを有効に防止でき
る。従って、他の種類の電子部品と共に加熱炉内で一括
的に接合することができる。

【００１４】また、半導体パッケージ実装用治具の押圧
部は、請求項３のように上記半導体パッケージのパッケ
ージ部を上記プリント基板側に押し付けることで、この
パッケージ部から延出されたアウタリードをプリント基
板の電極パッドに押し付けるものであっても良いし、請
求項４のように上記半導体パッケージのアウタリードを
上記プリント基板の電極パッドに直接押し付けるもので
あっても良い。

【００１５】さらに、請求項５のように、上記押圧部
は、上記プリント基板側に突出するガイドポストを有
し、このガイドポストを上記プリント基板に挿入するこ
とで、上記プリント基板に取着されるものであっても良
い。

【００１６】このような手段によれば、上記ガイドポス
トが存在することで、上記治具の実装用基板への装着が
容易に行え、また、取着後の位置ずれ等を有効に防止で
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。なお、従来例の項で説明した構
成要素と同様の構成要素については、同一符号を付して
その詳しい説明は省略する。

【００１８】まず、第１の実施形態について図１〜図３
を参照して説明する。この発明は、図１に１０で示す治
具を有する。この治具１０は、プリント基板７に着脱可
能に構成されており、この治具１０でＴＣＰ１を押さえ
ることで、このＴＣＰ１を他の電子部品（図５に示した
チップ型電子部品６等）と共に一括的にリフローハンダ
付けすることができるようにしたものである。

【００１９】まず、この治具１０について図１を参照し
て詳しく説明する。この図１は、上記治具１０をプリン
ト基板７に装着する前の状態を示したものであり、上記
プリント基板７上には、ＴＣＰ１がマウントされ、仮付
けされている。この治具１０は、上記サポートリング３
の外形よりも大きく形成された矩形板状の押圧板１１
（押圧部）を有し、この押圧板１１の下面の四隅には、
位置決め用のガイドポスト１２が突設されている。

【００２０】また、上記押圧板１１の中央部には重量調
整用の円孔１３が穿設されており、この押圧板１０全体
の重量がこの実施形態では約１０ｇになるように調整さ
れている。そして、この治具１０は、上記押圧板１１の
下面の上記円孔１３の周囲の部位を上記ＴＣＰ１のサポ
ートリング３（パッケージ部）の上面に当接させ、この
治具１０の自重で上記ＴＣＰ１を上記プリント基板７に
押さえ付けることができるようになっている。

【００２１】なお、この治具１０の重さは、上記ＴＣＰ
１の種類、特にアウタリード５の強度に応じて定めるこ
とが肝要である。この治具１０が重すぎると、上記アウ
タリード５が押し潰され、このアウタリード５の先端部
がプリント基板７から浮き上がる等の不具合が生じるお
それがあるからである。

【００２２】一方、上記プリント基板７には、上記ガイ
ドポスト１２が挿入される挿入孔１４が形成されてい
る。上記ガイドポスト１２は、上記アウタリード５の曲
げ高さ（曲げ深さ）寸法である約０．５〜０．８mmにサ
ポートリング３の厚さを足した寸法以上である必要があ
る。また、上記挿入孔１４の深さは、上記ガイドポスト
１２の寸法から、上記アウタリード５の曲げ高さ寸法に
サポートリング３の厚さを足した寸法を差し引いた寸法
以上である必要がある。従って、この挿入孔１４は、例
えばこのプリント基板７を貫通するスルーホールであっ
ても良い。

【００２３】次に、この治具１０を用いた実装方法につ
いて図２を参照して説明する。図２（ａ）は、部品マウ
ント前の状態を示したものである。図に７で示すのはプ
リント基板である。このプリント基板７には、図示しな
い配線パターンが形成されており、この配線パターンに
は、搭載される電子部品（図に６で示すチップ型電子部
品及び図に１で示すＴＣＰ）の外部電極に対応する位置
に電極パッド１６が形成されている。

【００２４】電子部品のマウントを行う際には、あらか
じめ上記電極パッド１６上に接合材であるはんだ１７を
供給しておく。このはんだの供給は、例えば、スクリー
ン印刷の手法によりペースト状のはんだ（「ソルダペー
スト」という）を印刷することにより行っても良いし、
上記電極パッド１６にはんだメッキを施すことにより行
っても良い。

【００２５】次に、上記プリント基板７上にチップ型電
子部品６及びＴＣＰ１をマウントする。このマウント
は、チップマウンタ等の装置を用いて行い、例えば、上
記部品の装着位置にディスペンサ等で固定用接着剤を塗
布した後、上記電極パッド１６に対して上記チップ型電
子部品６及び上記ＴＣＰ１を位置決めし、載置する。

【００２６】ついで、図２（ｂ）に示すように、上記治
具１０の装着を行う。この治具１０の装着は、この治具
１０に突設されたガイドポスト１２を上記プリント基板
７に形成された挿入孔１４に挿入することにより容易に
行うことができる。この治具１０を装着することによ
り、この治具１０の自重によって上記ＴＣＰ１のサポー
トリング３（パッケージ部）はプリント基板７側に押圧
され、これにより、このパッケージ部から外側に突出す
るアウタリード５が上記プリント基板７の電極パッド１
６に押し付けられることになる。これにより、アウタリ
ード５が上記電極パッド１６に接触しなかったり、浮き
上がったりすることを有効に防止することができる。

【００２７】次に、同図（ｃ）に示す工程において、上
記プリント基板７をリフロー炉中に挿入する。このこと
で、上記電極パッド１６上に供給されたソルダペースト
１７が再溶融し、上記チップ型電子部品６の外部電極及
び上記ＴＣＰ１のアウタリード５は上記電極パッド１６
にはんだ付けされる。なお、上記ＴＣＰ１は、上記治具
１０によって押さえつけられているため、上記リフロー
炉内で吹き付けられる熱風により風圧がかかっても、こ
れにより脱落することはない。

【００２８】このようにして、上記ＴＣＰ１及びチップ
型電子部品６のはんだ付けが終了したならば、図２
（ｄ）に示すように上記治具１０を取りはずし、全行程
が終了する。なお、この治具１０の取付けおよび取り外
しは、自動装置で行うようにしても良い。また、上記治
具１０の取り外しは、上記プリント基板７をひっくり返
し、脱落させることで行っても良い。

【００２９】このような構成によれば、以下に説明する
効果を得ることができる。第１に、上記ＴＣＰ１を他の
電子部品（チップ型電子部品６等）と一緒にリフローハ
ンダ付けすることにより実装できるから、実装の工程数
を減らすことができる。

【００３０】すなわち、図３（ａ）で示すのは、従来の
実装工程を示す工程図である。従来は、上記チップ型電
子部品６をリフローハンダ付けした後、検査を行い、つ
いで上記ＴＣＰ１を図６を引用するアウタリードボンデ
ィング工程により個別実装を行う必要があった。また、
このアウタリードボンディングの後、再度検査を行う必
要があった。

【００３１】しかし、この発明によれば、図３（ｂ）で
示すように、上記ＴＣＰ１を他の電子部品と一緒にリフ
ローハンダ付けすることができるから、上記アウタリー
ドボンディング工程およびその後の検査が不要になる。
このことにより、部品実装工程が簡略化され、その工程
に必要だった装置（アウタリードボンディング装置）を
使用しなくても良いという効果がある。

【００３２】第２に、上記ＴＣＰ１をリフローハンダ付
けすることができることにより、高密度実装が可能にな
る。すなわち、前記アウタリードボンディング装置によ
り上記ＴＣＰ１の実装を行う場合には、図６を引用して
示すようにバックアップ９を用いる必要があったから、
ＴＣＰ１の実装部位の裏面には他の部品を実装すること
ができなかった。しかし、この発明によれば、このよう
なバックアップを行う必要がないから、このエリアに他
の電子部品を実装することが可能になる。このことによ
り、より高密度に実装が行える効果がある。

【００３３】第３に、上記治具１０には、位置決め用の
ガイドポスト１２を設けたことにより、この治具１０の
装着が容易になり、また、リフロー炉内で位置ずれする
ことを有効に防止することができる。これにより、上記
ＴＣＰ１をより確実にはんだ付けすることができる。

【００３４】なお、この治具１０は、取り外しについて
も容易に行えるから、非常に扱いやすいという効果もあ
る。次に、この発明の第２の実施形態について図４を参
照して説明する。

【００３５】この第２の実施形態は、前記第１の実施形
態と同様の工程で上記ＴＣＰ１の実装を行うものである
が、使用する治具が上記第１の実施形態と異なるもので
ある。すなわち、この治具は、図４に符号１０´で示す
ようなものであり、上記押圧板１１の下面に上記アウタ
リード５を直接押さえ付けることのできるアウタリード
押さえ１８（押圧部）が突設されている。

【００３６】すなわち、前記第１の実施形態では、上記
押圧板１１の下面で上記ＴＣＰ１のサポートリング３
（パッケージ部）を押さえることで、間接的に上記アウ
タリード５を上記プリント基板７の電極パッド１６に押
し付けていたが、この第２の実施例では、上記アウタリ
ード５を上記電極パッド１６に直接的に押し付けること
ができる。

【００３７】従って、上記治具１０´の押圧板１１の下
面は、上記サポートリング３（パッケージ部）に接触し
ている必要はない。すなわち、上記アウタリード押さえ
１８の高さ寸法は、上記アウタリード５の曲げ高さと上
記サポートリング３の厚さを足した寸法以上であれば良
い。

【００３８】また、上記ガイドポスト１２は、上記アウ
タリード押さえ１８の寸法よりも長尺である必要があ
り、また、はんだ付け後も、上記プリント基板７の挿入
孔１４から抜けない長さであることが必要である。

【００３９】このような構成によれば、第１の実施形態
と同様の効果を得ることができるほか、上記アウタリー
ド５を直接的に押さえるようにしているから、より確実
に上記アウタリード５の接合不良を防止することができ
る効果がある。なお、上記アウタリード押さえ１８の下
面に、はんだ材が取着しずらいようなコーティングを施
しておいても良い。

【００４０】なお、この発明は、上記一実施形態に限定
されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種
々変形可能である。例えば、実装する半導体パッケージ
はＴＣＰ１に限定されるものではなく、広く、従来リフ
ローハンダ付けできない程軽く、変形しやすい半導体パ
ッケージであれば良い。

【００４１】また、上記実施形態では、ＴＣＰ１のアウ
タリード５は、４方向に突出していたが、これに限定さ
れるものではなく、２方向に突出しているものであって
も良い。この場合、上記第２の実施形態で使用した治具
１０´のアウタリード押さえ１８はこれに対応して２個
設ければ良い。

【００４２】一方、上記実施形態では、上記アウタリー
ド５をはんだ付けにより接続していたが、これに限定さ
れるものではなく、他の接合材、例えば異方性導電接着
剤で接合するようにしても良い。また、上記ＴＣＰ１の
アウタリード５は、ガルウイング状に形成されていた
が、これに限定されるものではなく、例えばＪ字状に形
成されていても良い。

【００４３】

【発明の効果】以上述べた構成によれば、接合中におけ
るアウタリードの電極パッドへの未接触あるい浮きを有
効に防止できる。また、熱風吹き付けにより接合を行う
場合には、上記半導体パッケージが風圧によって脱落す
ることを有効に防止できる。従って、他の種類の電子部
品と共に加熱炉内で一括的に接合を行うことができる。

【００４４】これにより、実装の工程数を減らすことが
できると共に、従来アウタリードボンディングに必要だ
った装置が不要になる。また、従来のアウタリードボン
ディングに必要だった実装用基板のバックアップが不要
になるから、このバックアップしていた部位を他の電子
部品の実装に利用することができ、高密度実装が可能に
なる。

【００４５】さらに、治具に位置決め用のガイドポスト
を設けることにより、この治具の装着が容易になり、ま
た、リフロー炉内で位置がずれることを有効に防止する
ことができる。これにより、上記半導体パッケージをよ
り確実に加熱炉内で実装することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示す概略構成図。

【図２】同じく、実装工程を示す縦断面図。

【図３】同じく、工程図。

【図４】第２の実施形態を示す概略構成図。

【図５】一般的なＴＣＰを示す斜視図。

【図６】従来の実装工程を示す縦断面図。

【符号の説明】

１…ＴＣＰ（半導体パッケージ）、３…サポートリング
（パッケージ部）、５…アウタリード、７…プリント基
板、１０治具（半導体パッケージ実装用治具）、１１…
押圧板（押圧部）、１２…ガイドポスト、１４…挿入
孔。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体パッケージを、実装用基板に表面
   実装する半導体パッケージの実装方法において、 半導体パッケージを実装用基板に搭載する工程と、 上記半導体パッケージのアウタリードを実装用基板の電
   極に押し付ける治具を、上記実装用基板に装着する工程
   と、 上記実装用基板を加熱炉内に挿入し、上記半導体パッケ
   ージのアウタリードを上記電極パッドに接合する工程
   と、 を有することを特徴とする半導体パッケージの実装方
   法。
2. 【請求項２】 半導体パッケージを加熱炉内で実装用基
   板に実装する際に用いる半導体パッケージ実装用治具で
   あって、 上記実装用基板に着脱自在に設けられ、 この半導体パッケージを上記プリント基板側に押圧する
   ことで、上記半導体パッケージのパッケージ部から延出
   されたアウタリードをプリント基板の電極パッドに押し
   付ける押圧部を有することを特徴とする半導体パッケー
   ジ実装用治具。
3. 【請求項３】 請求項２記載の半導体パッケージ実装用
   治具において、 上記押圧部は、上記半導体パッケージのパッケージ部を
   上記プリント基板側に押し付けることで、このパッケー
   ジ部から延出されたアウタリードをプリント基板の電極
   パッドに押し付けることを特徴とする半導体パッケージ
   実装用治具。
4. 【請求項４】 請求項２記載の半導体パッケージ実装用
   治具において、 上記押圧部は、上記半導体パッケージのアウタリード部
   を上記プリント基板の電極パッドに直接押し付けること
   を特徴とする半導体パッケージ実装用治具。
5. 【請求項５】 請求項３あるいは請求項４記載の半導体
   パッケージ実装用治具において、 上記押圧部は、上記プリント基板側に突出するガイドポ
   ストを有し、このガイドポストを上記プリント基板に挿
   入することで、上記プリント基板に取着されるものであ
   ることを特徴とする半導体パッケージ実装用治具。