JPH10308472A - 外部接続用ピン付き半導体パッケージの製造方法 - Google Patents
外部接続用ピン付き半導体パッケージの製造方法Info
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- JPH10308472A JPH10308472A JP9118942A JP11894297A JPH10308472A JP H10308472 A JPH10308472 A JP H10308472A JP 9118942 A JP9118942 A JP 9118942A JP 11894297 A JP11894297 A JP 11894297A JP H10308472 A JPH10308472 A JP H10308472A
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- external connection
- semiconductor package
- hole
- pin
- brazing material
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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
- 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
- H05K3/3447—Lead-in-hole components
-
- 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
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder
Landscapes
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 製造工程を短縮し、且つスルーホール内に外
部接続用ピンを充分な強度で固着できる外部接続用ピン
付き半導体パッケージの製造方法を提供する。 【解決手段】 パッケージ32の開口部18を閉塞する
放熱板20が接合されて半導体素子を搭載するキャビテ
ィが形成され、且つスルーホール26に挿入されたピン
28の一端部が半田で接合されているピン付き半導体パ
ッケージを製造する際に、ピン28の一端部が挿入され
たスルーホール26の開口部の他方側を塞ぐように、は
んだペーストを塗布すると共に、パッケージ32に放熱
板20を接着剤22で仮接合した後、半田ペースト中の
半田溶融温度よりも低温度で加熱処理を施し、半田ペー
スト中の溶媒等を飛散せしめると共に、接着剤22を硬
化して放熱板20をパッケージ32に接合せしめ、次い
で、半田溶融温度以上で加熱処理を施し、ピン28の一
端部を溶融半田によってスルーホール26内に接合す
る。
部接続用ピンを充分な強度で固着できる外部接続用ピン
付き半導体パッケージの製造方法を提供する。 【解決手段】 パッケージ32の開口部18を閉塞する
放熱板20が接合されて半導体素子を搭載するキャビテ
ィが形成され、且つスルーホール26に挿入されたピン
28の一端部が半田で接合されているピン付き半導体パ
ッケージを製造する際に、ピン28の一端部が挿入され
たスルーホール26の開口部の他方側を塞ぐように、は
んだペーストを塗布すると共に、パッケージ32に放熱
板20を接着剤22で仮接合した後、半田ペースト中の
半田溶融温度よりも低温度で加熱処理を施し、半田ペー
スト中の溶媒等を飛散せしめると共に、接着剤22を硬
化して放熱板20をパッケージ32に接合せしめ、次い
で、半田溶融温度以上で加熱処理を施し、ピン28の一
端部を溶融半田によってスルーホール26内に接合す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は外部接続用ピン付き
半導体パッケージの製造方法に関し、更に詳細には開口
部が設けられた樹脂製の回路基板の一面側に、前記開口
部を閉塞する放熱板が接合されて半導体素子を搭載する
キャビティが形成されて成り、且つ前記回路基板に設け
られたスルーホールにスルーホール開口部の一方側から
挿入された外部接続端用ピンの一端部がろう材によって
接合されている外部接続用ピン付き半導体パッケージの
製造方法に関する。
半導体パッケージの製造方法に関し、更に詳細には開口
部が設けられた樹脂製の回路基板の一面側に、前記開口
部を閉塞する放熱板が接合されて半導体素子を搭載する
キャビティが形成されて成り、且つ前記回路基板に設け
られたスルーホールにスルーホール開口部の一方側から
挿入された外部接続端用ピンの一端部がろう材によって
接合されている外部接続用ピン付き半導体パッケージの
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】PPGA(Plastic Pin Grid Array)等の
外部接続用ピン付きの半導体パッケージには、図2に示
す様に、ガラスエポキシ、ガラスポリイミド、BTレジ
ン等の電気的絶縁性を有する樹脂基板10、10・・上
に、導体パターン12、12・・が形成された回路基板
の複数枚を積層して形成された多層回路基板から成る外
部接続用ピン付きの半導体パッケージ(以下、単に半導
体パッケージと称することがある)がある。かかる半導
体パッケージは、回路基板の各々が接着材層としてのプ
リプレグ14、14・・によって相互に接合されてい
る。尚、プリプレグ14の各々は、各回路基板の平坦化
を図るべく回路基板の表面に印刷されて形成された層間
ソルダレジスト16、16に挟まれている。
外部接続用ピン付きの半導体パッケージには、図2に示
す様に、ガラスエポキシ、ガラスポリイミド、BTレジ
ン等の電気的絶縁性を有する樹脂基板10、10・・上
に、導体パターン12、12・・が形成された回路基板
の複数枚を積層して形成された多層回路基板から成る外
部接続用ピン付きの半導体パッケージ(以下、単に半導
体パッケージと称することがある)がある。かかる半導
体パッケージは、回路基板の各々が接着材層としてのプ
リプレグ14、14・・によって相互に接合されてい
る。尚、プリプレグ14の各々は、各回路基板の平坦化
を図るべく回路基板の表面に印刷されて形成された層間
ソルダレジスト16、16に挟まれている。
【0003】図2に示す半導体パッケージ32の略中央
部に形成されたキャビティ用の開口部18は、半導体パ
ッケージ32の一面側に形成された接合用金属層21
に、主として接着剤22により接合された金属製の放熱
板20によって塞がれている。この放熱板20の周縁部
には、ろう材としてのはんだ24が溶着されており、半
導体パッケージ32に放熱板20を更に一層強固に接合
すると共に、接着剤22への水分の侵入を防止して耐湿
性向上を図っている。かかる開口部18を塞ぐ放熱板2
0には、半導体素子が搭載される。また、半導体パッケ
ージには、半導体パッケージにドリル等により穿設され
た穿設孔の内壁面に無電解銅めっき及び電解銅めっき等
によって、導体パターン12、12・・に接続された金
属層が形成されて成るスルーホール26が設けられてい
る。かかるスルーホール26には、スルーホール開口部
の一方側から外部接続用ピン28の一端部が挿入され、
はんだ30によって接合されている。
部に形成されたキャビティ用の開口部18は、半導体パ
ッケージ32の一面側に形成された接合用金属層21
に、主として接着剤22により接合された金属製の放熱
板20によって塞がれている。この放熱板20の周縁部
には、ろう材としてのはんだ24が溶着されており、半
導体パッケージ32に放熱板20を更に一層強固に接合
すると共に、接着剤22への水分の侵入を防止して耐湿
性向上を図っている。かかる開口部18を塞ぐ放熱板2
0には、半導体素子が搭載される。また、半導体パッケ
ージには、半導体パッケージにドリル等により穿設され
た穿設孔の内壁面に無電解銅めっき及び電解銅めっき等
によって、導体パターン12、12・・に接続された金
属層が形成されて成るスルーホール26が設けられてい
る。かかるスルーホール26には、スルーホール開口部
の一方側から外部接続用ピン28の一端部が挿入され、
はんだ30によって接合されている。
【0004】この図2に示す半導体パッケージは、従来
は図3に示す製造方法によって製造されている。すなわ
ち、先ず、樹脂基板10、10・・上に、導体パターン
12、12・・が形成された枠状の回路基板の複数枚が
積層された多層回路基板から成る半導体パッケージ32
にスルーホール26を形成する〔図3(a)〕。このス
ルーホール26は、半導体パッケージ32にドリル等に
より穿設された穿設孔の内壁面に無電解銅めっき及び電
解銅めっき等によって、導体パターン12、12・・に
接続された金属層29が形成されているものである。か
かる金属層29は、スルーホール26の両スルーホール
開口部の開口縁に沿って形成されたランド部33、33
に接続されている。また、スルーホール26が設けられ
た半導体パッケージ32の基板面に形成された接合用金
属層21には、熱硬化性樹脂から成る接着剤22を介し
て放熱板20が開口部18を覆うように仮接合される。
更に、接着剤22を硬化する加熱処理が半導体パッケー
ジ32に施され、放熱板20が半導体パッケージ32に
接合される〔図3(b)〕。
は図3に示す製造方法によって製造されている。すなわ
ち、先ず、樹脂基板10、10・・上に、導体パターン
12、12・・が形成された枠状の回路基板の複数枚が
積層された多層回路基板から成る半導体パッケージ32
にスルーホール26を形成する〔図3(a)〕。このス
ルーホール26は、半導体パッケージ32にドリル等に
より穿設された穿設孔の内壁面に無電解銅めっき及び電
解銅めっき等によって、導体パターン12、12・・に
接続された金属層29が形成されているものである。か
かる金属層29は、スルーホール26の両スルーホール
開口部の開口縁に沿って形成されたランド部33、33
に接続されている。また、スルーホール26が設けられ
た半導体パッケージ32の基板面に形成された接合用金
属層21には、熱硬化性樹脂から成る接着剤22を介し
て放熱板20が開口部18を覆うように仮接合される。
更に、接着剤22を硬化する加熱処理が半導体パッケー
ジ32に施され、放熱板20が半導体パッケージ32に
接合される〔図3(b)〕。
【0005】次いで、導電性ペーストとして用いる、は
んだ粒が溶媒等に混合されて適度の粘度に調整されたは
んだペーストが、はんだを付着すべき部分に印刷され
る。その際に、外部接続用ピン28の一端部が挿入され
るスルーホール26のスルーホール開口部に対して反対
側となる、スルーホール開口部の他方側及びその近傍の
ランド部33にもはんだペースト34aが印刷される。
かかるはんだペースト34aは、スルーホール開口部の
他方側を閉塞しつつ一部がスルーホール26内に挿入さ
れている〔図3(c)〕。更に、スルーホール開口部の
一方側から外部接続用ピン28(以下、単にピン28と
称することがある)の一端部がスルーホール内に圧入さ
れる〔図3(d)〕。その後、はんだペースト中のはん
だ粒の溶融温度以上で加熱処理を施すリフロー工程によ
って、はんだペースト34a、34b・・中の溶媒等が
飛散しつつはんだ粒が溶融して図2に示すはんだ24、
30を形成し、ピン28や放熱板20を所定位置に接合
する。
んだ粒が溶媒等に混合されて適度の粘度に調整されたは
んだペーストが、はんだを付着すべき部分に印刷され
る。その際に、外部接続用ピン28の一端部が挿入され
るスルーホール26のスルーホール開口部に対して反対
側となる、スルーホール開口部の他方側及びその近傍の
ランド部33にもはんだペースト34aが印刷される。
かかるはんだペースト34aは、スルーホール開口部の
他方側を閉塞しつつ一部がスルーホール26内に挿入さ
れている〔図3(c)〕。更に、スルーホール開口部の
一方側から外部接続用ピン28(以下、単にピン28と
称することがある)の一端部がスルーホール内に圧入さ
れる〔図3(d)〕。その後、はんだペースト中のはん
だ粒の溶融温度以上で加熱処理を施すリフロー工程によ
って、はんだペースト34a、34b・・中の溶媒等が
飛散しつつはんだ粒が溶融して図2に示すはんだ24、
30を形成し、ピン28や放熱板20を所定位置に接合
する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の製造
方法では、放熱板20を半導体パッケージ32に接合す
る接着剤22を硬化するキュア工程と、はんだペースト
中のはんだ粒を溶融するリフロー工程とが別工程であ
る。このため、外部接続用ピン付き半導体パッケージ3
2の製造工程が長くなり、半導体パッケージ32の製造
コストがコスト高となる。また、スルーホール26内で
ピン28を接合するはんだ30は、溶融された際に、ス
ルーホール26の内部に充分に充填されて冷却固化され
ると、図2に示す様に、スルーホール26内のはんだ3
0の表面はU字状にへこむ。しかし、従来の図3に示す
製造方法によりピン28が装着されたピン付き半導体パ
ッケージを製造する際、リフロー工程において、スルー
ホール26内に進入した溶融はんだは、その表面がU字
状に窪むことなく膨れた状態で冷却固化される膨れ現象
が多発することがある。この様に、リフロー工程におい
て、かかる膨れ現象が発生すると、溶融はんだがスルー
ホール26内に充分に充填されず、ピン28の接合強度
が不足することがある。このため、膨れ現象が発生した
ピン付き半導体パッケージは不良品となる。そこで、本
発明の課題は、製造工程を可及的に短縮することがで
き、且つリフロー工程において、外部接続用ピンの一端
部が挿入されたスルーホール内に進入した溶融ろう材
が、その表面が膨れた状態で冷却固化される膨れ現象を
可及的に防止し得る外部接続用ピン付き半導体パッケー
ジの製造方法を提供することにある。
方法では、放熱板20を半導体パッケージ32に接合す
る接着剤22を硬化するキュア工程と、はんだペースト
中のはんだ粒を溶融するリフロー工程とが別工程であ
る。このため、外部接続用ピン付き半導体パッケージ3
2の製造工程が長くなり、半導体パッケージ32の製造
コストがコスト高となる。また、スルーホール26内で
ピン28を接合するはんだ30は、溶融された際に、ス
ルーホール26の内部に充分に充填されて冷却固化され
ると、図2に示す様に、スルーホール26内のはんだ3
0の表面はU字状にへこむ。しかし、従来の図3に示す
製造方法によりピン28が装着されたピン付き半導体パ
ッケージを製造する際、リフロー工程において、スルー
ホール26内に進入した溶融はんだは、その表面がU字
状に窪むことなく膨れた状態で冷却固化される膨れ現象
が多発することがある。この様に、リフロー工程におい
て、かかる膨れ現象が発生すると、溶融はんだがスルー
ホール26内に充分に充填されず、ピン28の接合強度
が不足することがある。このため、膨れ現象が発生した
ピン付き半導体パッケージは不良品となる。そこで、本
発明の課題は、製造工程を可及的に短縮することがで
き、且つリフロー工程において、外部接続用ピンの一端
部が挿入されたスルーホール内に進入した溶融ろう材
が、その表面が膨れた状態で冷却固化される膨れ現象を
可及的に防止し得る外部接続用ピン付き半導体パッケー
ジの製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決すべく検討した結果、半導体パッケージ(以下、
単にパッケージと称することがある)に形成したスルー
ホール内に外部接続用ピンを挿入した後、はんだ粒が配
合されて成るはんだペーストを塗布し、次いで、塗布し
たはんだペースト中の溶媒等を飛散させ、その後、はん
だペースト中のはんだ粒を溶融するリフロー工程にパッ
ケージを供給することによって、膨れ現象を防止できる
こと、及びはんだペースト中の溶媒等を飛散させる際
に、キャビティ用の開口部を塞ぐようにパッケージに金
属製の放熱板を仮接合する接着剤の硬化も可能であるこ
とを知り、本発明に到達した。
を解決すべく検討した結果、半導体パッケージ(以下、
単にパッケージと称することがある)に形成したスルー
ホール内に外部接続用ピンを挿入した後、はんだ粒が配
合されて成るはんだペーストを塗布し、次いで、塗布し
たはんだペースト中の溶媒等を飛散させ、その後、はん
だペースト中のはんだ粒を溶融するリフロー工程にパッ
ケージを供給することによって、膨れ現象を防止できる
こと、及びはんだペースト中の溶媒等を飛散させる際
に、キャビティ用の開口部を塞ぐようにパッケージに金
属製の放熱板を仮接合する接着剤の硬化も可能であるこ
とを知り、本発明に到達した。
【0008】すなわち、本発明は、開口部が設けられた
樹脂製の回路基板の一面側に、前記開口部を閉塞する放
熱板が接合されて半導体素子を搭載するキャビティが形
成されて成り、且つ前記回路基板に設けられたスルーホ
ールにスルーホール開口部の一方側から挿入された外部
接続端用ピンの一端部がろう材によって接合されている
外部接続用ピン付き半導体パッケージを製造する際に、
該スルーホール開口部の一方側から外部接続端用ピンの
一端部を挿入したスルーホールのスルーホール開口部の
他方側を塞ぐように、ろう材が溶媒等に混合されて成る
導電性ペーストを塗布する共に、前記回路基板に放熱板
を熱硬化性樹脂から成る接着剤を介して仮接合した後、
前記ろう材の溶融温度よりも低温度で第1の加熱処理を
施し、導電性ペースト中の溶媒等を飛散せしめると共
に、前記接着剤を硬化して放熱板を回路基板に接合せし
め、次いで、前記ろう材の溶融温度以上で第2の加熱処
理を施し、前記外部接続用ピンの一端部を溶融したろう
材によってスルーホール内に接合することを特徴とする
外部接続用ピン付き半導体パッケージの製造方法にあ
る。
樹脂製の回路基板の一面側に、前記開口部を閉塞する放
熱板が接合されて半導体素子を搭載するキャビティが形
成されて成り、且つ前記回路基板に設けられたスルーホ
ールにスルーホール開口部の一方側から挿入された外部
接続端用ピンの一端部がろう材によって接合されている
外部接続用ピン付き半導体パッケージを製造する際に、
該スルーホール開口部の一方側から外部接続端用ピンの
一端部を挿入したスルーホールのスルーホール開口部の
他方側を塞ぐように、ろう材が溶媒等に混合されて成る
導電性ペーストを塗布する共に、前記回路基板に放熱板
を熱硬化性樹脂から成る接着剤を介して仮接合した後、
前記ろう材の溶融温度よりも低温度で第1の加熱処理を
施し、導電性ペースト中の溶媒等を飛散せしめると共
に、前記接着剤を硬化して放熱板を回路基板に接合せし
め、次いで、前記ろう材の溶融温度以上で第2の加熱処
理を施し、前記外部接続用ピンの一端部を溶融したろう
材によってスルーホール内に接合することを特徴とする
外部接続用ピン付き半導体パッケージの製造方法にあ
る。
【0009】また、本発明は、開口部が設けられた樹脂
製の回路基板の一面側に、前記開口部を閉塞する放熱板
が接合されて半導体素子を搭載するキャビティが形成さ
れて成り、且つ前記回路基板に設けられたスルーホール
にスルーホール開口部の一方側から挿入された外部接続
端用ピンの一端部がろう材によって接合されている外部
接続用ピン付き半導体パッケージを製造する際に、該ス
ルーホール開口部の一方側から外部接続端用ピンの一端
部を挿入したスルーホールのスルーホール開口部の他方
側を塞ぐように、ろう材が溶媒等に混合されて成る導電
性ペーストを塗布すると共に、前記回路基板に放熱板を
導電性ペーストを介して仮接合した後、前記ろう材の溶
融温度よりも低温度で第1の加熱処理を施し、導電性ペ
ースト中の溶媒等を飛散せしめ、次いで、前記ろう材の
溶融温度以上で第2の加熱処理を施し、前記外部接続用
ピンの一端部を溶融したろう材によってスルーホール内
に接合すると共に、前記放熱板を樹脂基板に接合するこ
とを特徴とする外部接続用ピン付き半導体パッケージの
製造方法でもある。これらの本発明において、第1の加
熱処理及び第2の加熱処理を非酸化性雰囲気下において
施すことによって、導体パターン等の酸化等を防止で
き、金属ろう材としては、はんだを用いることが好適で
ある。
製の回路基板の一面側に、前記開口部を閉塞する放熱板
が接合されて半導体素子を搭載するキャビティが形成さ
れて成り、且つ前記回路基板に設けられたスルーホール
にスルーホール開口部の一方側から挿入された外部接続
端用ピンの一端部がろう材によって接合されている外部
接続用ピン付き半導体パッケージを製造する際に、該ス
ルーホール開口部の一方側から外部接続端用ピンの一端
部を挿入したスルーホールのスルーホール開口部の他方
側を塞ぐように、ろう材が溶媒等に混合されて成る導電
性ペーストを塗布すると共に、前記回路基板に放熱板を
導電性ペーストを介して仮接合した後、前記ろう材の溶
融温度よりも低温度で第1の加熱処理を施し、導電性ペ
ースト中の溶媒等を飛散せしめ、次いで、前記ろう材の
溶融温度以上で第2の加熱処理を施し、前記外部接続用
ピンの一端部を溶融したろう材によってスルーホール内
に接合すると共に、前記放熱板を樹脂基板に接合するこ
とを特徴とする外部接続用ピン付き半導体パッケージの
製造方法でもある。これらの本発明において、第1の加
熱処理及び第2の加熱処理を非酸化性雰囲気下において
施すことによって、導体パターン等の酸化等を防止で
き、金属ろう材としては、はんだを用いることが好適で
ある。
【0010】本発明において用いる、はんだ等のろう材
が配合された導電性ペーストは、溶媒等が配合されて適
度な粘度となるように調整されている。このため、図3
に示す従来の製造方法の如く、外部接続用ピンの一端部
が挿入されたスルーホール内にペーストの一部が進入す
るように塗布された導電性ペーストを、溶媒等が配合さ
れた状態でろう材を溶融した場合、スルーホール内に進
入した溶融ろう材からは溶媒等の低沸点物が飛散し難
い。従って、スルーホール内の溶融ろう材中に溶媒等の
低沸点物が気体状で残存するため、溶融ろう材のスルー
ホール内への進入は気体状の残存物によって妨げられ
る。このため、溶融ろう材はスルーホール内に充分に充
填されることなく冷却固化され、冷却固化後のろう材の
表面が膨れる膨れ現象が発生するものと推察される。
が配合された導電性ペーストは、溶媒等が配合されて適
度な粘度となるように調整されている。このため、図3
に示す従来の製造方法の如く、外部接続用ピンの一端部
が挿入されたスルーホール内にペーストの一部が進入す
るように塗布された導電性ペーストを、溶媒等が配合さ
れた状態でろう材を溶融した場合、スルーホール内に進
入した溶融ろう材からは溶媒等の低沸点物が飛散し難
い。従って、スルーホール内の溶融ろう材中に溶媒等の
低沸点物が気体状で残存するため、溶融ろう材のスルー
ホール内への進入は気体状の残存物によって妨げられ
る。このため、溶融ろう材はスルーホール内に充分に充
填されることなく冷却固化され、冷却固化後のろう材の
表面が膨れる膨れ現象が発生するものと推察される。
【0011】この点、本発明においては、外部接続用ピ
ンの一端部が挿入されたスルーホール内に導電性ペース
トの一部が進入するように塗布された導電性ペースト
を、導電性ペースト中の溶媒等を飛散させた後、リフロ
ー工程でろう材を溶融するため、スルーホール内に進入
した溶融ろう材中に気体状の残存物を可及的に少量とす
ることができる。このため、溶融ろう材のスルーホール
内への進入が気体状の残存物によって妨げられず、溶融
ろう材がスルーホール内に充分に充填されて冷却固化さ
れる。従って、スルーホール内に進入して冷却固化され
たろう材は、その表面がU字状に窪んだ状態となり、外
部接続用ピンを樹脂基板に強固に接合できる。しかも、
外部接続用ピンの一端部が挿入されたスルーホールのス
ルーホール開口部の他端側を塞ぐ導電性ペースト中の溶
媒等を飛散させる際、或いは導電性ペースト中のろう材
を溶融して外部接続用ピンの一端部をスルーホール内に
接合する際に、キャビティを塞ぐように樹脂基板に接着
剤又は導電性ペーストを介して仮接合されている放熱板
を同時に接合でき、パッケージに放熱板を接合する工程
と外部接続用ピンをスルーホール内に接合する工程とを
別工程で行う場合に比較して、外部接続用ピン付き半導
体パッケージの製造工程を短縮できる。
ンの一端部が挿入されたスルーホール内に導電性ペース
トの一部が進入するように塗布された導電性ペースト
を、導電性ペースト中の溶媒等を飛散させた後、リフロ
ー工程でろう材を溶融するため、スルーホール内に進入
した溶融ろう材中に気体状の残存物を可及的に少量とす
ることができる。このため、溶融ろう材のスルーホール
内への進入が気体状の残存物によって妨げられず、溶融
ろう材がスルーホール内に充分に充填されて冷却固化さ
れる。従って、スルーホール内に進入して冷却固化され
たろう材は、その表面がU字状に窪んだ状態となり、外
部接続用ピンを樹脂基板に強固に接合できる。しかも、
外部接続用ピンの一端部が挿入されたスルーホールのス
ルーホール開口部の他端側を塞ぐ導電性ペースト中の溶
媒等を飛散させる際、或いは導電性ペースト中のろう材
を溶融して外部接続用ピンの一端部をスルーホール内に
接合する際に、キャビティを塞ぐように樹脂基板に接着
剤又は導電性ペーストを介して仮接合されている放熱板
を同時に接合でき、パッケージに放熱板を接合する工程
と外部接続用ピンをスルーホール内に接合する工程とを
別工程で行う場合に比較して、外部接続用ピン付き半導
体パッケージの製造工程を短縮できる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明に係る外部接続用ピン付き
樹脂基板製造方法の一例を図1に示す。図1に示す製造
方法においても、図3(a)と同様に、樹脂基板10、
10・・上に、導体パターン12、12・・が形成され
た回路基板の複数枚を積層して形成された多層回路基板
から成る半導体パッケージ32を用いる。この半導体パ
ッケージ32には、スルーホール26が形成されてい
る。かかるスルーホール26は、ドリル等により穿設さ
れた穿設孔の内壁面に無電解銅めっき及び電解銅めっき
等によって、導体パターン12、12・・に接続された
金属層29が形成されている。かかる金属層29は、ス
ルーホール26の両スルーホール開口部の開口縁に沿っ
て形成されたランド部33、33に接続されている。
樹脂基板製造方法の一例を図1に示す。図1に示す製造
方法においても、図3(a)と同様に、樹脂基板10、
10・・上に、導体パターン12、12・・が形成され
た回路基板の複数枚を積層して形成された多層回路基板
から成る半導体パッケージ32を用いる。この半導体パ
ッケージ32には、スルーホール26が形成されてい
る。かかるスルーホール26は、ドリル等により穿設さ
れた穿設孔の内壁面に無電解銅めっき及び電解銅めっき
等によって、導体パターン12、12・・に接続された
金属層29が形成されている。かかる金属層29は、ス
ルーホール26の両スルーホール開口部の開口縁に沿っ
て形成されたランド部33、33に接続されている。
【0013】図1に示す製造方法では、先ず、スルーホ
ール開口部の一方側から外部接続用ピン28(以下、単
にピン28と称する)の一端部がスルーホール26内に
挿入される〔図1(a)〕。挿入されたピン28の一端
部の先端が、スルーホール開口部の他方側から突出しな
いように、フランジ31等をピン28の途中に設けるこ
とが好ましい。また、挿入したピン28がスルーホール
26から脱落しないように、ピン28の挿入端部35が
半導体パッケージ32の基板面から突出している部分よ
りも太く形成し、挿入端部35をスルーホール26に圧
入することも好ましい。
ール開口部の一方側から外部接続用ピン28(以下、単
にピン28と称する)の一端部がスルーホール26内に
挿入される〔図1(a)〕。挿入されたピン28の一端
部の先端が、スルーホール開口部の他方側から突出しな
いように、フランジ31等をピン28の途中に設けるこ
とが好ましい。また、挿入したピン28がスルーホール
26から脱落しないように、ピン28の挿入端部35が
半導体パッケージ32の基板面から突出している部分よ
りも太く形成し、挿入端部35をスルーホール26に圧
入することも好ましい。
【0014】この様に、ピン28が挿入されたスルーホ
ール26のスルーホール開口部の他方側や放熱板の側端
面近傍等のろう材としてのはんだを付着すべき箇所に、
はんだペースト34a、34b・・を印刷によって塗布
する〔図1(b)〕。スルーホール開口部の他方側に塗
布されたはんだペースト34aは、図1(b)に示す様
に、その一部がスルーホール26内に圧入されている。
更に、半導体パッケージ32に形成されたキャビティ用
の開口部18を放熱板20によって塞ぐべく、半導体パ
ッケージ32の一面側に形成された接合用金属層21
に、熱硬化性樹脂から成る接着剤22を介して放熱板2
0を仮接合する〔図1(c)〕。
ール26のスルーホール開口部の他方側や放熱板の側端
面近傍等のろう材としてのはんだを付着すべき箇所に、
はんだペースト34a、34b・・を印刷によって塗布
する〔図1(b)〕。スルーホール開口部の他方側に塗
布されたはんだペースト34aは、図1(b)に示す様
に、その一部がスルーホール26内に圧入されている。
更に、半導体パッケージ32に形成されたキャビティ用
の開口部18を放熱板20によって塞ぐべく、半導体パ
ッケージ32の一面側に形成された接合用金属層21
に、熱硬化性樹脂から成る接着剤22を介して放熱板2
0を仮接合する〔図1(c)〕。
【0015】次いで、はんだペースト34a、34b・
・が所定位置に印刷され且つ放熱板20が接着剤22に
よって仮接合された半導体パッケージ32を、はんだペ
ーストに配合されたはんだ粒の溶融温度よりも低温度で
あって、接着剤22の熱硬化性樹脂を硬化させ得る温度
で半導体パッケージ32に第1の加熱処理を施し、放熱
板20を半導体パッケージ32に接合すると共に、はん
だペースト中の溶媒等を飛散させる。かかる第1の加熱
処理条件としては、共晶温度が183℃のはんだ粒が配
合されたはんだペーストを用いた場合、125℃で加熱
時間を3時間程度とすることが好ましい。この様に、第
1の加熱処理によって、接着剤22の硬化がなされて放
熱板20を半導体パッケージ32に接合でき、同時には
んだペースト34a、34b・・中の溶媒等を飛散させ
ることができる。
・が所定位置に印刷され且つ放熱板20が接着剤22に
よって仮接合された半導体パッケージ32を、はんだペ
ーストに配合されたはんだ粒の溶融温度よりも低温度で
あって、接着剤22の熱硬化性樹脂を硬化させ得る温度
で半導体パッケージ32に第1の加熱処理を施し、放熱
板20を半導体パッケージ32に接合すると共に、はん
だペースト中の溶媒等を飛散させる。かかる第1の加熱
処理条件としては、共晶温度が183℃のはんだ粒が配
合されたはんだペーストを用いた場合、125℃で加熱
時間を3時間程度とすることが好ましい。この様に、第
1の加熱処理によって、接着剤22の硬化がなされて放
熱板20を半導体パッケージ32に接合でき、同時には
んだペースト34a、34b・・中の溶媒等を飛散させ
ることができる。
【0016】その後、はんだペーストに配合されたはん
だ粒の溶融温度以上の温度で半導体パッケージ32に第
2の加熱処理を施すリフロー工程に、半導体パッケージ
32を供給する。かかるリフロー工程に供給された半導
体パッケージ32において、溶融された溶融はんだは、
スルーホール26内に進入して充填される。この際に、
はんだペーストは溶媒等が実質的に飛散しているため、
スルーホール内に進入した溶融はんだ中に気体状体で残
存する溶媒等の低沸点物を可及的に少量とすることがで
きる。このため、溶融はんだはスルーホール内に充分に
充填されて冷却固化され、冷却固化されたはんだの表面
がU字状に窪んだ状態となる。その結果、ピン28を半
導体パッケージ32に強固に接合できる。ここで、図1
に示す製造方法によって、外部接続用ピン付き半導体パ
ッケージを製造したところ、良品率は83%であった。
これに対し、図3に示す従来の製造方法の如く、はんだ
ペースト中の溶媒等の飛散を施す第1の加熱処理を省略
して半導体パッケージ32をリフロー工程に供給した場
合、スルーホール内に進入した溶融はんだが冷却固化さ
れたとき、その表面が膨れる膨れ現象が多発し、良品率
は50%となった。その原因は、先に述べた如く、スル
ーホール内の溶融ろう材中に溶媒等の低沸点物が気体状
で残存し、溶融ろう材のスルーホール内への進入が気体
状の残存物によって妨げられるためである。
だ粒の溶融温度以上の温度で半導体パッケージ32に第
2の加熱処理を施すリフロー工程に、半導体パッケージ
32を供給する。かかるリフロー工程に供給された半導
体パッケージ32において、溶融された溶融はんだは、
スルーホール26内に進入して充填される。この際に、
はんだペーストは溶媒等が実質的に飛散しているため、
スルーホール内に進入した溶融はんだ中に気体状体で残
存する溶媒等の低沸点物を可及的に少量とすることがで
きる。このため、溶融はんだはスルーホール内に充分に
充填されて冷却固化され、冷却固化されたはんだの表面
がU字状に窪んだ状態となる。その結果、ピン28を半
導体パッケージ32に強固に接合できる。ここで、図1
に示す製造方法によって、外部接続用ピン付き半導体パ
ッケージを製造したところ、良品率は83%であった。
これに対し、図3に示す従来の製造方法の如く、はんだ
ペースト中の溶媒等の飛散を施す第1の加熱処理を省略
して半導体パッケージ32をリフロー工程に供給した場
合、スルーホール内に進入した溶融はんだが冷却固化さ
れたとき、その表面が膨れる膨れ現象が多発し、良品率
は50%となった。その原因は、先に述べた如く、スル
ーホール内の溶融ろう材中に溶媒等の低沸点物が気体状
で残存し、溶融ろう材のスルーホール内への進入が気体
状の残存物によって妨げられるためである。
【0017】図1においては、放熱板20を接着剤22
によって半導体パッケージ32に接合しているが、接着
剤22に代えてはんだペースト等のろう材が混合された
導電性ペーストを用いてもよい。この場合、ピン28を
固着するピン固着用ペーストと同一組成のペーストを用
いることが好ましい。この様に、放熱板20をろう材に
よって半導体パッケージに接合することによって、接着
剤の塗布工程も省略できる。尚、これまでは、回路基板
の複数枚を積層して形成された多層回路基板から成る半
導体パッケージ32について説明してきたが、回路基板
が一枚の半導体パッケージについても本発明を適用でき
る。
によって半導体パッケージ32に接合しているが、接着
剤22に代えてはんだペースト等のろう材が混合された
導電性ペーストを用いてもよい。この場合、ピン28を
固着するピン固着用ペーストと同一組成のペーストを用
いることが好ましい。この様に、放熱板20をろう材に
よって半導体パッケージに接合することによって、接着
剤の塗布工程も省略できる。尚、これまでは、回路基板
の複数枚を積層して形成された多層回路基板から成る半
導体パッケージ32について説明してきたが、回路基板
が一枚の半導体パッケージについても本発明を適用でき
る。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、半導体パッケージに形
成され、外部接続用ピンが挿入されたスルーホール内に
溶融ろう材を充分に充填でき、外部接続用ピンをスルー
ホール内に強固に且つ確実に接合できる。このため、外
部接続用ピン付き半導体パッケージの不良率を低下する
ことができる。更に、得られた外部接続用ピン付き半導
体パッケージを実装した場合、外部接続用ピンがスルー
ホールから外れる等の事故を防止でき、外部接続用ピン
付き半導体パッケージの信頼性を向上できる。また、外
部接続用ピン付き半導体パッケージの製造工程を短縮で
き、外部接続用ピン付き半導体パッケージの製造コスト
の低減を図ることができる。
成され、外部接続用ピンが挿入されたスルーホール内に
溶融ろう材を充分に充填でき、外部接続用ピンをスルー
ホール内に強固に且つ確実に接合できる。このため、外
部接続用ピン付き半導体パッケージの不良率を低下する
ことができる。更に、得られた外部接続用ピン付き半導
体パッケージを実装した場合、外部接続用ピンがスルー
ホールから外れる等の事故を防止でき、外部接続用ピン
付き半導体パッケージの信頼性を向上できる。また、外
部接続用ピン付き半導体パッケージの製造工程を短縮で
き、外部接続用ピン付き半導体パッケージの製造コスト
の低減を図ることができる。
【図1】本発明に係る製造方法を説明するための工程図
の一部である。
の一部である。
【図2】本発明に係る製造方法で得られる外部接続用ピ
ン付き半導体パッケージの部分断面図である。
ン付き半導体パッケージの部分断面図である。
【図3】従来の外部接続用ピン付き半導体パッケージの
製造方法を説明するための工程図の一部である。
製造方法を説明するための工程図の一部である。
18 キャビティ用の開口部 20 放熱板 24、30 はんだ(金属ろう材) 26 スルーホール 28 外部接続用ピン 32 半導体パッケージ 34a、34b はんだペースト(導電性ペースト)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 政博 長野県長野市大字栗田字舎利田711番地 新光電気工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 開口部が設けられた樹脂製の回路基板の
一面側に、前記開口部を閉塞する放熱板が接合されて半
導体素子を搭載するキャビティが形成されて成り、 且つ前記回路基板に設けられたスルーホールにスルーホ
ール開口部の一方側から挿入された外部接続端用ピンの
一端部がろう材によって接合されている外部接続用ピン
付き半導体パッケージを製造する際に、 該スルーホール開口部の一方側から外部接続端用ピンの
一端部を挿入したスルーホールのスルーホール開口部の
他方側を塞ぐように、ろう材が溶媒等に混合されて成る
導電性ペーストを塗布する共に、前記回路基板に放熱板
を熱硬化性樹脂から成る接着剤を介して仮接合した後、 前記ろう材の溶融温度よりも低温度で第1の加熱処理を
施し、導電性ペースト中の溶媒等を飛散せしめると共
に、前記接着剤を硬化して放熱板を回路基板に接合せし
め、 次いで、前記ろう材の溶融温度以上で第2の加熱処理を
施し、前記外部接続用ピンの一端部を溶融したろう材に
よってスルーホール内に接合することを特徴とする外部
接続用ピン付き半導体パッケージの製造方法。 - 【請求項2】 開口部が設けられた樹脂製の回路基板の
一面側に、前記開口部を閉塞する放熱板が接合されて半
導体素子を搭載するキャビティが形成されて成り、 且つ前記回路基板に設けられたスルーホールにスルーホ
ール開口部の一方側から挿入された外部接続端用ピンの
一端部がろう材によって接合されている外部接続用ピン
付き半導体パッケージを製造する際に、 該スルーホール開口部の一方側から外部接続端用ピンの
一端部を挿入したスルーホールのスルーホール開口部の
他方側を塞ぐように、ろう材が溶媒等に混合されて成る
導電性ペーストを塗布すると共に、前記回路基板に放熱
板を導電性ペーストを介して仮接合した後、 前記ろう材の溶融温度よりも低温度で第1の加熱処理を
施し、導電性ペースト中の溶媒等を飛散せしめ、 次いで、前記ろう材の溶融温度以上で第2の加熱処理を
施し、前記外部接続用ピンの一端部を溶融したろう材に
よってスルーホール内に接合すると共に、前記放熱板を
樹脂基板に接合することを特徴とする外部接続用ピン付
き半導体パッケージの製造方法。 - 【請求項3】 ろう材として、はんだを用いる請求項1
又は請求項2記載の外部接続用ピン付き半導体ペッケー
ジの製造方法。 - 【請求項4】 第1の加熱処理及び第2の加熱処理を非
酸化性雰囲気下において施す請求項1〜3のいずれか一
項記載の外部接続用ピン付き半導体パッケージの製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9118942A JPH10308472A (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 外部接続用ピン付き半導体パッケージの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9118942A JPH10308472A (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 外部接続用ピン付き半導体パッケージの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10308472A true JPH10308472A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14749058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9118942A Pending JPH10308472A (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 外部接続用ピン付き半導体パッケージの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10308472A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7449658B2 (en) * | 2003-04-12 | 2008-11-11 | Roll-Royce Deuschland Ltd & Co Kg | Method for the restoration of damaged areal components |
-
1997
- 1997-05-09 JP JP9118942A patent/JPH10308472A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7449658B2 (en) * | 2003-04-12 | 2008-11-11 | Roll-Royce Deuschland Ltd & Co Kg | Method for the restoration of damaged areal components |
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