JPH09219583A - はんだバンプの接続方法 - Google Patents
はんだバンプの接続方法Info
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- JPH09219583A JPH09219583A JP2366996A JP2366996A JPH09219583A JP H09219583 A JPH09219583 A JP H09219583A JP 2366996 A JP2366996 A JP 2366996A JP 2366996 A JP2366996 A JP 2366996A JP H09219583 A JPH09219583 A JP H09219583A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape
- connection
- solder bump
- circuit board
- printed circuit
- 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.)
- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0266—Marks, test patterns or identification means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プリント基板上へのはんだバンプの溶融接続
による部品実装方法において、確実な接続を行い、接続
後のはんだ付外観検査を容易にする。 【解決手段】 実装部品に形成されたはんだバンプの形
状を従来の球形より薄い形状とし、プリント基板のパッ
ド部を凹凸を含む特徴的な形状とする。接続後の外観検
査を接合部の形状により行う（円形：ＮＧ／特徴的な形
状：ＯＫ）。
による部品実装方法において、確実な接続を行い、接続
後のはんだ付外観検査を容易にする。 【解決手段】 実装部品に形成されたはんだバンプの形
状を従来の球形より薄い形状とし、プリント基板のパッ
ド部を凹凸を含む特徴的な形状とする。接続後の外観検
査を接合部の形状により行う（円形：ＮＧ／特徴的な形
状：ＯＫ）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板への
実装の内、はんだバンプの接続方法に関する。
実装の内、はんだバンプの接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のはんだバンプの溶融接続
を利用する実装部品としてはＢＧＡ(Ball Grid Array)
がある。ＢＧＡのはんだバンプ形成は、ＢＧＡの電極部
にはんだペーストを印刷するかはんだボールを搭載し、
加熱溶融後に得られる。そのため実装部品（図２の１）
のはんだバンプ（図２の２′）の形状は、表面張力によ
り球の一部を表す形状となる。そのＢＧＡを実装するた
めにプリント基板へ搭載、リフローを行うと、バンプの
形状は表面張力に支配され、端子である球状のバンプは
潰れて直径が大きくなる。このバンプ形状の大小によっ
て接続状態をＸ線透過法等にて検査が可能であることが
報告されている。なお、この方法については、例えば
「日経エレクトロニクス、１９９４．２．１４（No.６
０１）、第６８〜７３頁」に記載されており、実装前後
のプリント基板のパッド形状及び透過像イメージは図３
に示す通りである。しかしながら、実装部品やプリント
基板に反り等があると未接続部が発生し、またその接続
の確実の手段がＸ線透過法等では識別が困難であり、実
装テスト等により初めて接続不良が発見される。また、
同誌によれば、ＢＧＡのはんだバンプの大きさが一定で
はなくばらついていること、基板の反りが大きいことも
報告されており、これらは実装時の接続不良（未接続
等）を引き起こす原因となっている。
を利用する実装部品としてはＢＧＡ(Ball Grid Array)
がある。ＢＧＡのはんだバンプ形成は、ＢＧＡの電極部
にはんだペーストを印刷するかはんだボールを搭載し、
加熱溶融後に得られる。そのため実装部品（図２の１）
のはんだバンプ（図２の２′）の形状は、表面張力によ
り球の一部を表す形状となる。そのＢＧＡを実装するた
めにプリント基板へ搭載、リフローを行うと、バンプの
形状は表面張力に支配され、端子である球状のバンプは
潰れて直径が大きくなる。このバンプ形状の大小によっ
て接続状態をＸ線透過法等にて検査が可能であることが
報告されている。なお、この方法については、例えば
「日経エレクトロニクス、１９９４．２．１４（No.６
０１）、第６８〜７３頁」に記載されており、実装前後
のプリント基板のパッド形状及び透過像イメージは図３
に示す通りである。しかしながら、実装部品やプリント
基板に反り等があると未接続部が発生し、またその接続
の確実の手段がＸ線透過法等では識別が困難であり、実
装テスト等により初めて接続不良が発見される。また、
同誌によれば、ＢＧＡのはんだバンプの大きさが一定で
はなくばらついていること、基板の反りが大きいことも
報告されており、これらは実装時の接続不良（未接続
等）を引き起こす原因となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の接続及び外観検査方法では次の課題がある。加熱溶融
で得られたはんだバンプが球の一部の形状である実装部
品を実装する際に実装部品及びプリント基板に反りがあ
り、リフロー時に実装部品のはんだバンプとプリント板
が接触していないと、バンプの形状は安定であるため、
リフロー後の実装状態において未接続部が発生してしま
う。また、ＢＧＡは従来のガルウイングタイプのＱＦＰ
(Quad Flat Package)やチップ部品と違い、そのはんだ
付状態は外観からは見にくく、接合状態の確認が困難で
ある。一部Ｘ線による透過法等による検査も可能と報告
されているが、バンプ頂点部のみの接続状態ではバンプ
の形状からは撮像管の歪み等の影響も受け容易に検出で
きない。また、仮に検出できても良品も不良と識別して
しまうような低い検出率となる。本発明の目的は、この
ような問題点を改善し、プリント基板に確実に接続する
ように、プリント基板のパッド形状に一部特徴を持たせ
ることにより、未接続を発生させず、かつＸ線検査装置
等にて容易に接続状態の確認が可能なはんだバンプの接
続方法を提供することにある。
の接続及び外観検査方法では次の課題がある。加熱溶融
で得られたはんだバンプが球の一部の形状である実装部
品を実装する際に実装部品及びプリント基板に反りがあ
り、リフロー時に実装部品のはんだバンプとプリント板
が接触していないと、バンプの形状は安定であるため、
リフロー後の実装状態において未接続部が発生してしま
う。また、ＢＧＡは従来のガルウイングタイプのＱＦＰ
(Quad Flat Package)やチップ部品と違い、そのはんだ
付状態は外観からは見にくく、接合状態の確認が困難で
ある。一部Ｘ線による透過法等による検査も可能と報告
されているが、バンプ頂点部のみの接続状態ではバンプ
の形状からは撮像管の歪み等の影響も受け容易に検出で
きない。また、仮に検出できても良品も不良と識別して
しまうような低い検出率となる。本発明の目的は、この
ような問題点を改善し、プリント基板に確実に接続する
ように、プリント基板のパッド形状に一部特徴を持たせ
ることにより、未接続を発生させず、かつＸ線検査装置
等にて容易に接続状態の確認が可能なはんだバンプの接
続方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、プリント基板に確実に接続するようなプ
リント基板のパッド形状に一部凹凸形状を持たせること
により、未接続を発生させず、かつＸ線検査装置等にお
いて容易に接続状態を確認可能とする。
め、本発明は、プリント基板に確実に接続するようなプ
リント基板のパッド形状に一部凹凸形状を持たせること
により、未接続を発生させず、かつＸ線検査装置等にお
いて容易に接続状態を確認可能とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明においては、プリント基板
のパッド形状に凹凸形状を持たせて特徴付けするのに伴
い、ＢＧＡのはんだバンプの搭載前形状を、従来の表面
張力により球の一部である形状よりも薄くする。なお、
ＢＧＡとＴＣＰ(Tape Carrier Package)の入出力ピン数
とピッチ関係は、半導体のパッケージサイズを同じとす
ると、ＴＣＰの０．２５mmピッチの入出力ピンと同等の
ピン数を確保するには、ＢＧＡのバンプピッチは１．５
mmでよい。このため、際立った特徴（凹凸形状）を持た
せるスペース等には何ら支障なく、また、セルフアライ
メント効果も確認されており、はんだバンプがパッド上
に搭載されていればブリッジ等の心配もない。前記パッ
ド形状とすることにより、接続後のはんだバンプの形状
をＸ線等の補助手段にて抽出し、その形状によって接続
状態（ＮＧ／ＯＫ）を識別する。また、はんだバンプ形
状を従来より薄くすることにより、プリント基板への搭
載・リフロー時に確実な接続を行う。
のパッド形状に凹凸形状を持たせて特徴付けするのに伴
い、ＢＧＡのはんだバンプの搭載前形状を、従来の表面
張力により球の一部である形状よりも薄くする。なお、
ＢＧＡとＴＣＰ(Tape Carrier Package)の入出力ピン数
とピッチ関係は、半導体のパッケージサイズを同じとす
ると、ＴＣＰの０．２５mmピッチの入出力ピンと同等の
ピン数を確保するには、ＢＧＡのバンプピッチは１．５
mmでよい。このため、際立った特徴（凹凸形状）を持た
せるスペース等には何ら支障なく、また、セルフアライ
メント効果も確認されており、はんだバンプがパッド上
に搭載されていればブリッジ等の心配もない。前記パッ
ド形状とすることにより、接続後のはんだバンプの形状
をＸ線等の補助手段にて抽出し、その形状によって接続
状態（ＮＧ／ＯＫ）を識別する。また、はんだバンプ形
状を従来より薄くすることにより、プリント基板への搭
載・リフロー時に確実な接続を行う。
【０００６】以下、本発明の一実施例を図面により説明
する。図４には、本実施例のはんだバンプの溶融接続に
よる実装を行う実装部品、及びはんだバンプの形状（表
面張力による球の一部よりも薄くなった形状）を示す。
一方、本実施例におけるプリント基板のパッド形状には
図１の如く、一部に際立った凹凸形状を設ける。その実
装部品をプリント基板に搭載し、リフロー時のはんだバ
ンプの接続状態を示したものが図５である。図５（ａ）
のように、実装部品１のはんだバンプ２は熱の伝達によ
り実装部品外側から溶融を開始する。その際に、はんだ
バンプ２は表面張力によりプリント基板３に接触するよ
うに作用するため、図５（ｂ）〜（ｄ）のように、実装
部品外側から順番に確実な接続をなしていく。なお、プ
リント基板パッド８は、図１に示した形状を有し、図５
（ｄ）の時点でＸ線透過装置等を用いたＯＫ／ＮＧの判
定が行われる。
する。図４には、本実施例のはんだバンプの溶融接続に
よる実装を行う実装部品、及びはんだバンプの形状（表
面張力による球の一部よりも薄くなった形状）を示す。
一方、本実施例におけるプリント基板のパッド形状には
図１の如く、一部に際立った凹凸形状を設ける。その実
装部品をプリント基板に搭載し、リフロー時のはんだバ
ンプの接続状態を示したものが図５である。図５（ａ）
のように、実装部品１のはんだバンプ２は熱の伝達によ
り実装部品外側から溶融を開始する。その際に、はんだ
バンプ２は表面張力によりプリント基板３に接触するよ
うに作用するため、図５（ｂ）〜（ｄ）のように、実装
部品外側から順番に確実な接続をなしていく。なお、プ
リント基板パッド８は、図１に示した形状を有し、図５
（ｄ）の時点でＸ線透過装置等を用いたＯＫ／ＮＧの判
定が行われる。
【０００７】図６は本実施例の薄型はんだバンプを形成
するための装置を示し、ホットプレート４上に実装部品
１を載せ実装部品上面より定量荷重が加わるようにし、
はんだバンプ２を必要以上に薄くしないような構造の装
置を用いる。より具体的には、スプリング５にて加圧さ
れた実装部品押さえ部６とスペンサー７とによる構成に
て実現する。ホットプレート４の温度により、はんだバ
ンプ２が溶融すると実装部品１は上面よりの荷重により
下に移動する。そのためはんだバンプ２は従来の半球形
より薄くなり、そのままホットプレート１を冷却すれ
ば、図４に示したバンプ形状が得られる。こうして得ら
れた薄型のはんだバンプを、図１に示したプリント基板
のパッドに接合すると、図１の透過像イメージのように
なり、接続完了部（特徴付けした形状：ＯＫ）と未接続
部（円形状：ＮＧ）との識別は容易である。
するための装置を示し、ホットプレート４上に実装部品
１を載せ実装部品上面より定量荷重が加わるようにし、
はんだバンプ２を必要以上に薄くしないような構造の装
置を用いる。より具体的には、スプリング５にて加圧さ
れた実装部品押さえ部６とスペンサー７とによる構成に
て実現する。ホットプレート４の温度により、はんだバ
ンプ２が溶融すると実装部品１は上面よりの荷重により
下に移動する。そのためはんだバンプ２は従来の半球形
より薄くなり、そのままホットプレート１を冷却すれ
ば、図４に示したバンプ形状が得られる。こうして得ら
れた薄型のはんだバンプを、図１に示したプリント基板
のパッドに接合すると、図１の透過像イメージのように
なり、接続完了部（特徴付けした形状：ＯＫ）と未接続
部（円形状：ＮＧ）との識別は容易である。
【０００８】
【発明の効果】本発明により、はんだバンプの溶融接続
による実装部品の確実な接続が可能となり、かつ接続後
のバンプ状態はＸ線透過像等を使用することにより、は
んだ付状態を認識可能となる。
による実装部品の確実な接続が可能となり、かつ接続後
のバンプ状態はＸ線透過像等を使用することにより、は
んだ付状態を認識可能となる。
【図１】本発明の一実施例におけるはんだバンプを有す
るプリント基板のパッド形状と接続状態を示す図であ
る。
るプリント基板のパッド形状と接続状態を示す図であ
る。
【図２】従来のはんだバンプを有する実装部品を示す図
である。
である。
【図３】従来のプリント基板パッド形状と接続状態を示
す図である。
す図である。
【図４】本発明の一実施例におけるはんだバンプを有す
る実装部品を示す図である。
る実装部品を示す図である。
【図５】本発明の一実施例におけるはんだバンプを有す
る実装部品の接続状態を示す図である。
る実装部品の接続状態を示す図である。
【図６】本発明の一実施例におけるはんだバンプ形状を
得る装置を示す図である。
得る装置を示す図である。
１：実装部品、２，２′：はんだバンプ、３：プリント
基板、４：ホットプレート、５：スプリング、６：実装
部品押さえ部、７：スペンサー、８：プリント基板パッ
ド。
基板、４：ホットプレート、５：スプリング、６：実装
部品押さえ部、７：スペンサー、８：プリント基板パッ
ド。
Claims (1)
- 【請求項１】 プリント基板上へのはんだバンプの溶融
接続による実装部品の実装方法であって、 プリント基板のパッド寸法形状に対し凹凸を含む特徴付
けを行い、溶融接続後のはんだバンプの形状から、接続
状態を識別することを特徴とするはんだバンプの接続方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2366996A JPH09219583A (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | はんだバンプの接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2366996A JPH09219583A (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | はんだバンプの接続方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09219583A true JPH09219583A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12116904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2366996A Pending JPH09219583A (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | はんだバンプの接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09219583A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2372634A (en) * | 2000-10-12 | 2002-08-28 | Murata Manufacturing Co | Wiring board contact pads |
| US6940168B2 (en) * | 1998-12-09 | 2005-09-06 | International Business Machines Corporation | Enhanced pad design for substrate |
| US7529449B2 (en) | 2005-03-14 | 2009-05-05 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Substrate, device and method for forming a guidance structure in the substrate, and positioning method |
| US7906733B2 (en) | 2007-05-22 | 2011-03-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Electronic circuit device |
| GB2578820A (en) * | 2018-10-03 | 2020-05-27 | Canon Kk | Printed circuit board and electronic device |
-
1996
- 1996-02-09 JP JP2366996A patent/JPH09219583A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6940168B2 (en) * | 1998-12-09 | 2005-09-06 | International Business Machines Corporation | Enhanced pad design for substrate |
| GB2372634A (en) * | 2000-10-12 | 2002-08-28 | Murata Manufacturing Co | Wiring board contact pads |
| GB2372634B (en) * | 2000-10-12 | 2003-03-19 | Murata Manufacturing Co | Connection method and connection structure of pad electrodes, and inspecting methods for connection state thereof |
| US6768062B2 (en) | 2000-10-12 | 2004-07-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Connection method and connection structure of pad electrodes, and inspecting methods for connection state thereof |
| KR100464218B1 (ko) * | 2000-10-12 | 2005-01-03 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 패드 전극들의 접속 구조 |
| US7529449B2 (en) | 2005-03-14 | 2009-05-05 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Substrate, device and method for forming a guidance structure in the substrate, and positioning method |
| US7906733B2 (en) | 2007-05-22 | 2011-03-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Electronic circuit device |
| GB2578820A (en) * | 2018-10-03 | 2020-05-27 | Canon Kk | Printed circuit board and electronic device |
| GB2578820B (en) * | 2018-10-03 | 2021-04-28 | Canon Kk | Printed circuit board and electronic device |
| US11765832B2 (en) | 2018-10-03 | 2023-09-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Printed circuit board and electronic device |
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