JPH1154881A - 電子部品実装基板およびその接続検査方法 - Google Patents

電子部品実装基板およびその接続検査方法

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JPH1154881A
JPH1154881A JP9213495A JP21349597A JPH1154881A JP H1154881 A JPH1154881 A JP H1154881A JP 9213495 A JP9213495 A JP 9213495A JP 21349597 A JP21349597 A JP 21349597A JP H1154881 A JPH1154881 A JP H1154881A
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  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
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  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、電子部品とプリント基板との電気的
接続状態を容易に検査することができる電子部品実装基
板およびその接続検査方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】プリント基板(20)の表面上にチェック
用パッド(22)を配置し、BGA型半導体装置の底面
の当該チェック用パッド(22)に対応する位置にチェ
ック用半田バンプ(14)を設け、当該半田バンプの径
をBGA型半導体装置の電極部となる半田バンプ(1
3)よりも小さく形成する。リフロー工程によって半田
バンプ(13)が正常に溶融した場合には、BGA型半
導体装置は1電極あたりの当該装置の重量に応じて沈む
ため、チェック用半田バンプ(14)とチェック用半田
パッド(22)は電気的に接続され、半田バンプ(1
3)が正常に溶解しなかった場合には、BGA型半導体
装置は沈まないため、チェック用半田バンプ(14)と
チェック用半田パッド(22)は電気的に接続されな
い。この電気的接続状態を測定することにより半田付け
の良否を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品とプリン
ト基板とを通電用部材を融解して物理的および電気的に
接続した電子部品実装基板およびその接続検査方法に関
し、特に、該電子部品および該プリント基板のそれぞれ
に検査用導体を設け、当該各検査用導体間の間隔を該通
電用部材の沈み量以下とすることにより、該電子部品と
該プリント基板との電気的接続状態を検査することがで
きる電子部品実装基板およびその接続検査方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】半導体装置等の電子部品の高機能化に伴
い、当該電子部品に設けられた入出力用の端子数が増大
する傾向にある。また、プリント基板の実装密度を高く
するため、電子部品の電極間ピッチは狭くなり、例え
ば、QFP(Quad FlatPackage)で
は、0.3mmピッチといった極めて狭いものまで使用
されている。
【0003】しかし、電極間ピッチの狭小化は製造工程
の困難さを招き、電子部品の品質を確保するには、高度
な製造技術が必要である等の問題がある。
【0004】そこで、近年、電子部品の裏面にグリッド
状に半田バンプ配置し、当該半田バンプを電極として使
用するものが注目されている。この種の電子部品として
は、例えば、BGA(Ball Grid Arra
y)やCSP(Chip Scale Packag
e)、あるいはフリップチップ等が挙げられる。
【0005】上記のような半田バンプを具備する電子部
品は、プリント基板に半田付けされた際に電極部が当該
電子部品と当該プリント基板の間に隠れてしまうため、
半田付けの状態を確認することが困難である。
【0006】この問題を解決するため、従来は、半田付
けの検査方法としてX線検査装置を使用して電極部の状
態を透視する方法や、特開平7−234189に記載さ
れているように、微細管にセンサを配置し、当該微細管
を電子部品の電極部に挿入して接続状態を検知する方法
が使用されている。
【0007】また、特開平6−99429に開示されて
いるように、光ファイバーを用いて端子間の隙間を観察
するものや、特開平8−124985に開示されている
ように、端子間の隙間を機械的あるいは光学的に計測し
て検査するものが知られている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、X線検査装置
を使用する方法では、検査装置が非常に高額であり、ま
た、プリント基板に設けられたパッドへの半田の濡れ不
良を判別できないという問題や、検査部位がプリント基
板の配線パターンの像と重なって良否の判定が困難であ
るという問題がある。
【0009】また、特開平7−234189に開示され
ている方法では、隙間の狭い部分であってもセンサーを
挿入することができるようにセンサーの固定には微細管
を使用しているが、たとえ、どのように微細な管状のも
のであっても実際にBGA等の電極部を直接センシング
することは困難であり、検出精度が低くくなるという問
題がある。
【0010】また、特開平6−94429に開示されて
いる方法では、非常に狭い隙間の中に配置された複数の
電極の状態を個々に観察しなけらばならないため、検査
に多大な時間を要するだけでなく、検査の精度が低いと
いう問題がある。
【0011】また、特開平8−124985に開示され
ている方法では、半田付けの状態を計測するための光学
的検査装置が必要となるため、検査装置自体にコストが
かかる。さらに、当該装置では、電極の数だけ検出動作
を実行する必要があるため、特開平6−94429に開
示されている方法と同様に検査に多大な時間を要すると
いう問題がある。
【0012】そこで、本発明は、電子部品とプリント基
板との電気的接続状態を容易に検査することができる電
子部品実装基板およびその接続検査方法を提供すること
を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、第1の電気的接続部位が配
置された電子部品と、該第1の電気的接続部位に対応す
る位置に第2の電気的接続部位が配置された基板とを、
溶融することにより該第1の電気的接続部位と該第2の
電気的接続部位との間を電気的に接続する通電用部材を
介して接続した電子部品実装基板において、前記電子部
品には、第1の検査用導体が設けられ、前記基板には、
第2の検査用導体が設けられ、該第1の検査用導体と該
第2の検査用導体は、前記電子部品と前記基板とを前記
通電用部材を介して載置した場合に、該第1の検査用導
体と該第2の検査用導体との距離が、該通電用部材の沈
み量以下となるように形成されることを特徴とする。
【0014】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明において、前記第1の検査用導体または前記第
2の検査用導体は、前記通電用部材の高さより沈み量だ
け小さい高さ以上の高さを有することを特徴とする。
【0015】また、請求項3記載の発明は、請求項1記
載の発明において、前記第1の検査用導体または前記第
2の検査用導体は、前記通電用部材以上の高さを有し、
前記電子部品または前記基板には、沈み量以下の深さを
有する凹部を設けたことを特徴とする。
【0016】また、請求項4記載の発明は、請求項1記
載の発明において、前記第1の検査用導体または前記第
2の検査用導体は、前記通電用部材と同じ部材に対し沈
み量以下の切欠部を形成した導体であることを特徴とす
る。
【0017】また、請求項5記載の発明は、請求項1記
載の発明において、前記電子部品または前記基板は、凹
部または凸部を具備することを特徴とする。
【0018】また、請求項6記載の発明は、請求項1乃
至請求項6記載の発明において、前記通電用部材、前記
第1の検査用導体および前記第2の検査用導体は、半田
ボールであることを特徴とする。
【0019】また、請求項7記載の発明は、請求項1ま
たは請求項5記載の発明において、前記通電用部材は、
半田ボールであり、前記第1の検査用導体および/また
は前記第2の検査用導体は、ソルダーペーストであるこ
とを特徴とする。
【0020】また、請求項8記載の発明は、第1の電気
的接続部位が配置された電子部品と、該第1の電気的接
続部位に対応する位置に第2の電気的接続部位が配置さ
れた基板とを、溶融することにより該第1の電気的接続
部位と該第2の電気的接続部位との間を電気的に接続す
る通電用部材を介して接続した電子部品実装基板におい
て、前記電子部品には、第1の検査用導体が設けられ、
前記基板には、第2の検査用導体が設けられ、該第2の
検査用導体は、ソルダーペーストであり、該第1の検査
用導体と該第2の検査用導体は、前記電子部品と前記基
板とを前記通電用部材を介して載置した場合に、前記ソ
ルダーペストを溶融した後の該ソルダーペーストと該第
1の検査用導体との距離が、該通電用部材の沈み量以下
となるように形成されることを特徴とする。
【0021】また、請求項9記載の発明は、基板上に配
置された第2の電気的接続部位に対応する位置に、第1
の電気的接続部位を備えるとともに、該基板上に配置さ
れた第2の検査用導体に対応する位置に第1の検査用導
体を備え、溶融することにより該第1の電気的接続部位
と該第2の電気的接続部位との間を電気的に接続する通
電用部材を介して該基板と接続される電子部品におい
て、前記第1の検査用導体は、前記電子部品と前記基板
とを前記通電用部材を介して載置した場合に、該第1の
検査用導体と該第2の検査用導体との距離が、溶融前の
該通電用部材の高さと溶融後の該通電用部材の高さとの
差以下となるように形成されることを特徴とする。
【0022】また、請求項10記載の発明は、電子部品
に配置された第1の電気的接続部位に対応する位置に、
第2の電気的接続部位を備えるとともに、該電子部品に
配置された第1の検査用導体に対応する位置に第2の検
査用導体を備え、溶融することにより該第1の電気的接
続部位と該第2の電気的接続部位との間を電気的に接続
する通電用部材を介して該電子部品と接続される基板に
おいて、前記第2の検査用導体は、前記電子部品と前記
基板とを前記通電用部材を介して載置した場合に、該第
1の検査用導体と該第2の検査用導体との距離が、溶融
前の該通電用部材の高さと溶融後の該通電用部材の高さ
との差以下となるように形成されることを特徴とする。
【0023】また、請求項11記載の発明は、電子部品
に配置された第1の電気的接続部位に対応する位置に、
第2の電気的接続部位を備えるとともに、該電子部品に
配置された第1の検査用導体に対応する位置にソルダー
ペーストを塗布した基板に対して、該ソルダーペースト
を塗布する際に使用されるスクリーンマスクにおいて、
該第1の検査用導体と該第2の検査用導体は、前記電子
部品と前記基板とを前記通電用部材を介して載置した場
合に、前記ソルダーペストを溶融した後の該ソルダーペ
ーストと該第1の検査用導体との距離が、該通電用部材
の沈み量以下となるように形成され、該ソルダーペース
トが塗布される位置に対応する位置に、該ソルダーペー
ストが塗布される体積以上の容積を有する中空部を形成
したことを特徴とする。
【0024】また、請求項12記載の発明は、第1の電
気的接続部位が配置された電子部品と、該第1の電気的
接続部位に対応する位置に第2の電気的接続部位が配置
された基板とを、溶融することにより該第1の電気的接
続部位と該第2の電気的接続部位との間を電気的に接続
する通電用部材を介して接続した電子部品実装基板の電
気的接続検査方法において、前記電子部品には、第1の
検査用導体が設けられ、前記基板には、第2の検査用導
体が設けられ、該第1の検査用導体と該第2の検査用導
体は、前記電子部品と前記基板とを前記通電用部材を介
して載置した場合に、該第1の検査用導体と該第2の検
査用導体との距離が、該通電用部材の沈み量以下となる
ように形成され、前記通電用部材を溶融して接続された
前記第1の電気的接続部位と前記第2の電気的接続部位
との間の抵抗値を測定することによって、前記電子部品
と前記基板との電気的接続状態を検査することを特徴と
する。
【0025】
【発明の実施の形態】本発明は、電子部品とプリント基
板とを溶融して電気的に接続させる通電用部材の溶融前
と溶融後の高さの変化に着目し、当該変化量に対応した
間隙を有する検査部位を当該電子部品を当該プリント基
板に実装して電子部品実装基板に設けたことを特徴とす
る。
【0026】ここで、本明細書中「沈み量」とは、前記
通電用部材の溶融前の高さと溶融後の高さの差を意味
し、当該通電用部材には、半田ボールやソルダーペース
ト等の金属あるいは溶融してその形状が変化し、かつ導
体としての性質を有する樹脂等の化学物質が含まれるも
のとする。
【0027】以下、本発明に係る電子部品実装基板およ
びその接続検査方法の一実施の形態を添付図面を参照し
て詳細に説明する。
【0028】図1は、本発明をBGA型半導体装置の実
装に適用した場合の一例を示す立体図であり、同図にお
いて、BGA型半導体装置は、半導体チップを内部に封
止したBGAモールド10と、当該半導体チップの入出
力に特定の配線パターンを供給するBGA基板11と、
BGA基板11の裏側に設けられ当該半導体チップの入
出力と電気的に接続し、外部端子となる半田バンプ13
と、当該半田バンプの沈み量に対応する大きさを有する
チェック用半田バンプ14と、当該チェック用半田バン
プと電気的に接続され、BGA基板11の上面に露呈し
たチェック用電極30から構成される。
【0029】ここで、チェック用半田バンプ14は、図
1に示すように、BGA基板11の周縁部に沿って所定
の間隔で設けられる。チェック用半田バンプ14は、理
想的には、半田バンプ13が配置される間隔と同じ間隔
で設けることが好ましいが、実質的には、図1に示すよ
うに、BGA基板11の周縁四隅並びに前縁中央付近お
よび後縁中央付近または右即縁中央付近および左側縁中
央付近に設ければ十分である。
【0030】また、チェック用半田バンプ14を四隅に
のみ設ければ、最小のチェック部位で効率の高い検査を
実現することができる。
【0031】一方、プリント基板20は、前記半田バン
プ13に対応する位置に設けられ、BGA型半導体装置
との電気的接続を達成するためのパッド21と、前記チ
ェック用半田バンプ14に対応する位置に設けられ、前
記チェック用電極30との電気的接続を達成するための
チェック用パッド22から構成される。
【0032】ここで、チェック用パッド22は、BGA
型半導体装置をプリント基板20に搭載した際に外部に
露呈する大きさで形成される。プリント基板20の部品
面の面積に余裕がない場合には、チェック用パッド22
をパッド21と同じ大きさで形成し、チェック用パッド
22にスルーホールを形成してプリント基板20の半田
面にチェック用端子を形成することもできる。
【0033】BGA型半導体装置は、図1に示す矢印の
方向に搭載され、その後所定のリフロー工程を経てプリ
ント基板20と電気的に接続される。
【0034】図2は、図1に示すBGA型半導体装置を
プリント基板に載置し、この状態を前面側から見た側面
図である。
【0035】図2に示すように、チェック用半田バンプ
14は、半田バンプ13より径の小さい半田バンプであ
り、BGA基板11の底面に固着されている。
【0036】一方、プリント基板20には、各チェック
用半田バンプ14に対応する位置にチェック用パッド2
2が設けられ、各チェック用パッドには、半田付けを良
好に行うためにフラックス40が塗布される。
【0037】このように、BGA型半導体装置がプリン
ト基板に載置された状態では、各半田バンプ13とフラ
ックス40が接触しており、BGA基板11の底面と当
該フラックス40との距離は、半田バンプ13の直径と
等しくなる。
【0038】このとき、チェック用半田バンプ14と、
当該チェック用半田バンプに対応する位置のチェック用
パッド22上に塗布されたフラックス40との距離は、
半田バンプ13の沈み量hとなる。
【0039】即ち、チェック用半田バンプ14は、半田
バンプ13の径から当該半田バンプ13の沈み量だけ小
さい径で形成される。この半田バンプの沈み量は、図5
に示すように、BGA型半導体装置の重量を当該BGA
型半導体装置に配置された半田バンプの数で乗じた「1
電極あたりの重量」で決定される。
【0040】図5は、BGA型半導体装置の1電極あた
りの重量を横軸に、沈み量を縦軸にとったときの関係を
示すグラフであり、このグラフを参照すれば、搭載する
半導体装置に応じて沈み量を求めることができる。
【0041】BGA型半導体装置をプリント基板に載置
した後は、半田バンプ13が溶融する温度でリフロー工
程を行い、各チェック用半田バンプ14を各チェック用
パッド22に、半田バンプ13をパッド21に融着させ
る。
【0042】ここで、リフロー時に半田バンプ13が溶
融する温度に達しなかった場合、または、フラックスに
よる活性化が不十分であった場合には、半田バンプ13
は完全に溶融せず、BGA型半導体装置は沈み量だけ沈
まない状態となり、チェック用電極30とチェック用パ
ッド22は絶縁状態となる。
【0043】一方、半田バンプ13が正常に融解した場
合には、チェック用パッド14は融解した状態でフラッ
クス40に接触し、当該フラックスと融合してチェック
パッド22に融着する。そして、チェック用電極30と
チェック用パッド22は接触し、導通状態となる。
【0044】従って、チェック用電極30とチェック用
パッド22の間の導通を検査すれば、半田付けの良否を
判定することができる。
【0045】この検査の一例を図3および図4を使用し
て説明する。
【0046】図3は、半田バンプ13が正常に溶融した
ときの状態を示しており、BGA基板11に設けられた
チェック用半田バンプ14はすべてチェック用パッド2
2に接触し導通状態となっている。ここで、フラックス
40は、リフロー工程で半田と融合する。
【0047】この状態で、各チェック用電極30と当該
チェック用電極に対応するチェック用パッド22との導
通をテスター70を用いて測定する。このとき、チェッ
ク用パッド22は、パッド21よりも広めに形成されて
いるため、テスターの端子を容易に接触させることがで
きる。
【0048】図3に示す状態では、各半田バンプは正常
に溶融しており、テスターはすべてのチェック用電極で
導通状態を示す。
【0049】次に、図4に半田バンプ13の一部が正常
に溶融しなかったときの状態を示す。同図に示すよう
に、正常に溶融しなかった半田バンプ13の近くにある
チェック用半田バンプ14は、当該半田バンプ13の高
さのためチェック用パッド22に接触しない状態とな
る。
【0050】従って、各チェック用電極30とそれに対
応するチェック用パッド22との間の導通をテスター7
0で測定すると、導通状態となっていないチェック用電
極をが検出され、半田付け不良があるものと判定するこ
とができる。
【0051】ところで、上記実施例で示したように、チ
ェック用半田バンプ14を半田バンプ13の沈み量だけ
小さい径で形成すると、半田バンプ13が当該沈み量だ
け沈んだときのみチェック用パッド22と接触するた
め、電気的接続状態は、半田バンプ13が完全に融解し
たときのみ正常と判断されるため、厳格な検査結果を得
ることができる。
【0052】しかし、実際は、半田バンプがそこまで完
全に融解しなくても電子部品とプリント基板との電気的
接続は達成されるため、チェック用半田バンプ14の径
は、半田バンプ13の沈み量だけ小さい径よりやや大き
く(例えば沈み量の10%)形成すれば半田付けの良否
を十分判定することができる。即ち、チェック用半田バ
ンプの径は、検査精度に応じて形成すればよい。
【0053】また、チェック用半田バンプには、電気を
通すものであれば半田以外の金属または樹脂を使用して
もよいし、また、その形状も図1に示したh以下の間隔
さえ確保すればいかなる形状で形成してもよい。
【0054】次に、図6を使用して本発明の別の実施形
態を説明する。
【0055】図6は、BGA基板11底面のうち、チェ
ック用半田バンプが配置される位置に深さhの凹部を形
成し、当該凹部に半田バンプを固着したBGA型半導体
装置をプリント基板20に載置した状態を示す側面図で
ある。
【0056】ここで、チェック用半田バンプ14には、
半田バンプ13と同じものを使用する。このような構成
とすることにより、半田バンプ13が正常に融解する
と、各チェック用半田バンプ13は対応するチェック用
パッド22に接触し、導通状態となる。
【0057】後は上述した方法と同じ方法で、各チェッ
ク用電極を調べ、半田付けの良否を判定する。
【0058】尚、図6に示す構成においては、前記凹部
の深さをhより浅くし半田バンプがあるていど融解すれ
ば導通するように構成してもよい。
【0059】また、前記凹部の深さをhより浅くした分
チェック用半田バンプ14の径を小さくしたり、前記凹
部の深さをhより深くしてその分半田バンプ14の径を
大きくし、チェック用パッド22との距離が半田バンプ
13の沈み量に対応した高さになるように構成してもよ
い。
【0060】次に、図7を使用して本発明のさらに別の
実施形態を説明する。
【0061】図7は、チェック用半田バンプ14の底部
をハンマリング、研磨、化学エッチング等によって切欠
部を形成しチェック用半田バンプ14として使用する場
合の例を示す側面図である。
【0062】この場合、チェック用半田バンプ14に
は、半田バンプ13と同じ半田バンプの底面を研磨等に
よって沈み量以下の切欠部を形成し、当該切欠部がチェ
ック用パッド22の表面に対峙するように配置する。
【0063】その後、所定のリフローを行い、上述した
方法と同じ方法で、各チェック用電極を調べ、半田付け
の良否を判定する。
【0064】次に、図8を使用して本発明のさらに別の
実施形態を説明する。
【0065】図8は、プリント基板20の表面のうち、
チェック用パッド22が配置される位置に凹部を形成
し、当該凹部に半田バンプを固着したBGA型半導体装
置をプリント基板20に載置した状態を示す側面図であ
る。
【0066】ここで、チェック用半田バンプ14には、
半田バンプ13と同じものを使用し、当該チェック用半
田バンプ14とフラックス40との間の距離が沈み量h
となるように前記凹部を形成する。このような構成とす
ることにより、半田バンプ13が正常に融解すると、各
チェック用半田バンプ13は対応するチェック用パッド
22に接触し、導通状態となる。
【0067】後は上述した方法と同じ方法で、各チェッ
ク用電極を調べ、半田付けの良否を判定する。
【0068】尚、図8に示す構成においては、前記凹部
の深さをより浅くし半田バンプがあるていど融解すれば
導通するように構成してもよい。
【0069】また、前記凹部の深さを浅くした分チェッ
ク用半田バンプ14の径を小さくしたり、前記凹部の深
さをより深くしてその分半田バンプ14の径を大きく
し、フラックス40との距離が半田バンプ13の沈み量
に対応した高さになるように構成してもよい。
【0070】次に、図9を使用して本発明のさらに別の
実施形態を説明する。
【0071】図9は、BGA基板11底面のうち、プリ
ント基板20に設けられたチェック用パッド22が配置
される位置に対応する位置に凸部を形成し、当該凸部に
導体15を固着したBGA型半導体装置をプリント基板
20に載置した状態を示す側面図である。
【0072】この場合、導体15には、半田バンプ13
と同じ半田を使用してもよいし、銅やアルミのような金
属を使用してもよい。導体15に半田を使用する場合に
は、図9に示すようにチェック用パッド22の表面にフ
ラックス40を塗布すると当該導体の融着状態が良くな
る。
【0073】ここで、導体15とフラックス40との間
の距離は、半田バンプ13の沈み量h以下となるように
構成する。その後、所定のリフローを行い、上述した方
法と同じ方法で、各チェック用電極を調べ、半田付けの
良否を判定する。
【0074】尚、図9に示したような凸部は、プリント
基板のチェック用パッド22が配置される位置に設けて
もよい。
【0075】次に、図10を使用して本発明のさらに別
の実施形態を説明する。
【0076】図10は、BGA基板11底面のうち、プ
リント基板20に設けられたチェック用パッド22が配
置される位置に対応する位置に凸部を形成し、当該凸部
に導体15を固着したBGA型半導体装置を、チェック
用パッド22の表面にソルダーペースト41を塗布した
プリント基板20に載置した状態を示す側面図である。
【0077】ここで、前記凸部の高さと前記ソルダーペ
ースト41の塗布量は、BGA型半導体装置をプリント
基板に載置させた際に前記導体15とソルダーペースト
41との間の距離が沈み量h以下となるように形成され
る。
【0078】BGA型半導体装置をプリント基板に載置
しリフローした後は、上述した方法と同じ方法で、各チ
ェック用電極を調べ、半田付けの良否を判定する。
【0079】尚、上記ソルダーペーストに代えて、チェ
ック用パッド22の表面にメッキ処理を施し、メッキ量
を調整して前記沈み量を確保してもよい。
【0080】次に、図11を使用して本発明のさらに別
の実施形態を説明する。
【0081】図11は、BGA基板11底面のうち、プ
リント基板20に設けられたチェック用パッド22が配
置される位置に対応する位置に凸部を形成し、当該凸部
に導体15を固着したBGA型半導体装置を、チェック
用パッド22の表面にソルダーペースト41を塗布した
プリント基板20に載置した状態を示す側面図である。
【0082】ここで、ソルダーペースト41は、チェッ
ク用パッド22の表面上に一定の厚さで塗布され、その
塗布量は、当該ソルダーペーストがリフロー工程で溶融
したときに、前記導体15と溶融後のソルダーペースト
41との間の距離が沈み量h以下となるように形成され
る。
【0083】BGA型半導体装置をプリント基板に載置
しリフローした後は、上述した方法と同じ方法で、各チ
ェック用電極を調べ、半田付けの良否を判定する。
【0084】この場合には、ソルダーペースト41の塗
布量を調整する治具として図12に示すようなスクリー
ンマスクを使用する。同図に示すように、スクリーンマ
スク80には、各チェック用パッド22に塗布するソル
ダーペーストの量に相当する開口容積を有する中空部H
1、H2が設けられている。
【0085】ここで、H1は、図11に示す中央部のチ
ェック用パッド22にソルダーペーストを塗布するため
の中空部であり、H2は、図11の右側に示すチェック
用パッド22にソルダーペーストを塗布するための中空
部である。
【0086】チェック用パッド22の表面にソルダーペ
ーストを塗布する際には、当該各中空部を対応するチェ
ック用パッドの上に位置決めし、スクリーンマスク80
をプリント基板20に載置する。
【0087】その後、ソルダーペストを各中空部が埋ま
るようにスクリーンマスク80の表面全体に塗布し、当
該マスクをプリント基板20から取り除く。
【0088】このようにして塗布されたソルダーペース
トは、図12に示すように、H2のほうがH1よりも開
口容積が広いため、リフロー工程を経た後のソルダーペ
ーストの高さは、図11に示すように、右側のチェック
用パッド22に塗布されたものの方が高くなり、それぞ
れ凸部との間に沈み量hの間隙を確保する。
【0089】以上説明したように本発明では、BGA型
半導体装置に設けられた半田バンプの沈み量を考慮し
て、半田バンプやBGA基板あるいはプリント基板の形
状を変化させ、リフロー後の電気的接続状態を容易に検
査することを可能とする。
【0090】なお、上述した各実施形態では、チェック
用パッド22にフラックス40を塗布し、チェック用半
田バンプ14と当該フラックスが融合してチェック用半
田バンプ14がチェック用パッド22に融着する構成に
ついて説明したが、このフラックスは、本発明の必須要
件ではなく、特に使用しなくてもよい。
【0091】この場合には、チェック用半田バンプ14
の底面とチェック用パッド22の表面との距離が沈み量
hとなるように構成すればよい。
【0092】また、上述した半田バンプやBGA基板あ
るいはプリント基板の形状の変化をそれぞれ組み合わせ
て使用してもよい。例えば、あるチェック用パッドはプ
リント基板に形成された凹部の中に配置され、あるチェ
ック用パッドはプリント基板に形成された凸部の上に配
置され、あるチェック用パッドはパッドの代わりに半田
バンプを使用するような組合せが考えられる。
【0093】また、本発明は、BGA型半導体装置にか
ぎらず、表面実装部品等通電用部材を溶融して、電気的
接続を行うすべての電子部品の実装検査に適用すること
ができる。
【0094】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
BGA型半導体装置に代表される表面実装型電子部品の
半田付け不良を特別な検査装置等を使用することなく、
テスターのみで簡易にかつ精度よく判定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明をBGA型半導体装置のプリント基板へ
の実装に適用した場合の一実施の形態を示す立体図。
【図2】図1に示すBGA型半導体装置をプリント基板
に載置した状態を示す側面図。
【図3】図1に示すBGA型半導体装置をプリント基板
に載置した後、所定のリフロー工程を行い、当該工程に
おいて半田付けが正常に終了したときの状態を示す側面
図。
【図4】図1に示すBGA型半導体装置をプリント基板
に載置した後、所定のリフロー工程を行い、当該工程に
おいて半田付けが正常に終了しなかったときの状態を示
す側面図。
【図5】図1に示すBGA型半導体装置の1電極あたり
の重量と沈み量との関係を示すプロット図。
【図6】図1に示すBGA基板の裏面に凹部を形成して
チェック用半田バンプを配置し、プリント基板に載置し
たときの状態を示す側面図。
【図7】図1に示すBGA型半導体装置に切欠部を形成
した半田バンプを配置し、プリント基板に載置したとき
の状態を示す側面図。
【図8】図1に示すプリント基板の表面に凹部を形成し
てチェック用パッドを配置し、BGA型半導体装置を載
置したときの状態を示す側面図。
【図9】図1に示すBGA基板の裏面に凸部を形成して
導体を配置し、プリント基板に載置したときの状態を示
す側面図。
【図10】図1に示すBGA基板の裏面に凸部を形成し
て導体を配置し、プリント基板に配置されたパッドにソ
ルダーペーストをその厚みを変化させて塗布し、BGA
型半導体装置をプリント基板に載置したときの状態を示
す側面図。
【図11】図1に示すBGA基板の裏面に凸部を形成し
て導体を配置し、プリント基板に配置されたパッドにソ
ルダーペーストをその面積を変化させて塗布し、BGA
型半導体装置をプリント基板に載置したときの状態を示
す側面図。
【図12】図11で使用するソルダーペーストを塗布す
る際に使用するスクリーンマスクの構造および使用例を
示す立体図。
【符号の説明】
10…BGAモールド、11…BGA基板、13…半田
バンプ、14…チェック用半田バンプ、15…導体、2
0…プリント基板、21…パッド、22…チェック用パ
ッド、30…チェック用電極、40…フラックス、41
…ソルダーペースト、70…テスター、80…スクリー
ンマスク、H1、H2…中空部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/92 604T

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の電気的接続部位が配置された電子
    部品と、該第1の電気的接続部位に対応する位置に第2
    の電気的接続部位が配置された基板とを、溶融すること
    により該第1の電気的接続部位と該第2の電気的接続部
    位との間を電気的に接続する通電用部材を介して接続し
    た電子部品実装基板において、 前記電子部品には、 第1の検査用導体が設けられ、 前記基板には、 第2の検査用導体が設けられ、 該第1の検査用導体と該第2の検査用導体は、 前記電子部品と前記基板とを前記通電用部材を介して載
    置した場合に、該第1の検査用導体と該第2の検査用導
    体との距離が、該通電用部材の沈み量以下となるように
    形成されることを特徴とする電子部品実装基板。
  2. 【請求項2】 前記第1の検査用導体または前記第2の
    検査用導体は、 前記通電用部材の高さより沈み量だけ小さい高さ以上の
    高さを有することを特徴とする請求項1記載の電子部品
    実装基板。
  3. 【請求項3】 前記第1の検査用導体または前記第2の
    検査用導体は、 前記通電用部材以上の高さを有し、 前記電子部品または前記基板には、 沈み量以下の深さを有する凹部を設けたことを特徴とす
    る請求項1記載の電子部品実装基板。
  4. 【請求項4】 前記第1の検査用導体または前記第2の
    検査用導体は、 前記通電用部材と同じ部材に対し沈み量以下の切欠部を
    形成した導体であることを特徴とする請求項1記載の電
    子部品実装基板。
  5. 【請求項5】 前記電子部品または前記基板は、 凹部または凸部を具備することを特徴とする請求項1記
    載の電子部品実装基板。
  6. 【請求項6】 前記通電用部材、前記第1の検査用導体
    および前記第2の検査用導体は、半田ボールであること
    を特徴とする請求項1乃至請求項6記載の電子部品実装
    基板。
  7. 【請求項7】 前記通電用部材は、 半田ボールであり、 前記第1の検査用導体および/または前記第2の検査用
    導体は、 ソルダーペーストであることを特徴とする請求項1また
    は請求項5記載の電子部品実装基板。
  8. 【請求項8】 第1の電気的接続部位が配置された電子
    部品と、該第1の電気的接続部位に対応する位置に第2
    の電気的接続部位が配置された基板とを、溶融すること
    により該第1の電気的接続部位と該第2の電気的接続部
    位との間を電気的に接続する通電用部材を介して接続し
    た電子部品実装基板において、 前記電子部品には、 第1の検査用導体が設けられ、 前記基板には、 第2の検査用導体が設けられ、 該第2の検査用導体は、 ソルダーペーストであり、 該第1の検査用導体と該第2の検査用導体は、 前記電子部品と前記基板とを前記通電用部材を介して載
    置した場合に、前記ソルダーペストを溶融した後の該ソ
    ルダーペーストと該第1の検査用導体との距離が、該通
    電用部材の沈み量以下となるように形成されることを特
    徴とする電子部品実装基板。
  9. 【請求項9】 基板上に配置された第2の電気的接続部
    位に対応する位置に、第1の電気的接続部位を備えると
    ともに、該基板上に配置された第2の検査用導体に対応
    する位置に第1の検査用導体を備え、溶融することによ
    り該第1の電気的接続部位と該第2の電気的接続部位と
    の間を電気的に接続する通電用部材を介して該基板と接
    続される電子部品において、 前記第1の検査用導体は、 前記電子部品と前記基板とを前記通電用部材を介して載
    置した場合に、該第1の検査用導体と該第2の検査用導
    体との距離が、溶融前の該通電用部材の高さと溶融後の
    該通電用部材の高さとの差以下となるように形成される
    ことを特徴とする電子部品。
  10. 【請求項10】 電子部品に配置された第1の電気的接
    続部位に対応する位置に、第2の電気的接続部位を備え
    るとともに、該電子部品に配置された第1の検査用導体
    に対応する位置に第2の検査用導体を備え、溶融するこ
    とにより該第1の電気的接続部位と該第2の電気的接続
    部位との間を電気的に接続する通電用部材を介して該電
    子部品と接続される基板において、 前記第2の検査用導体は、 前記電子部品と前記基板とを前記通電用部材を介して載
    置した場合に、該第1の検査用導体と該第2の検査用導
    体との距離が、溶融前の該通電用部材の高さと溶融後の
    該通電用部材の高さとの差以下となるように形成される
    ことを特徴とする基板。
  11. 【請求項11】 電子部品に配置された第1の電気的接
    続部位に対応する位置に、第2の電気的接続部位を備え
    るとともに、該電子部品に配置された第1の検査用導体
    に対応する位置にソルダーペーストを塗布した基板に対
    して、該ソルダーペーストを塗布する際に使用されるス
    クリーンマスクにおいて、 該第1の検査用導体と該第2の検査用導体は、 前記電子部品と前記基板とを前記通電用部材を介して載
    置した場合に、前記ソルダーペストを溶融した後の該ソ
    ルダーペーストと該第1の検査用導体との距離が、該通
    電用部材の沈み量以下となるように形成され、 該ソルダーペーストが塗布される位置に対応する位置
    に、該ソルダーペーストが塗布される体積以上の容積を
    有する中空部を形成したことを特徴とするスクリーンマ
    スク。
  12. 【請求項12】 第1の電気的接続部位が配置された電
    子部品と、該第1の電気的接続部位に対応する位置に第
    2の電気的接続部位が配置された基板とを、溶融するこ
    とにより該第1の電気的接続部位と該第2の電気的接続
    部位との間を電気的に接続する通電用部材を介して接続
    した電子部品実装基板の電気的接続検査方法において、 前記電子部品には、 第1の検査用導体が設けられ、 前記基板には、 第2の検査用導体が設けられ、 該第1の検査用導体と該第2の検査用導体は、 前記電子部品と前記基板とを前記通電用部材を介して載
    置した場合に、該第1の検査用導体と該第2の検査用導
    体との距離が、該通電用部材の沈み量以下となるように
    形成され、 前記通電用部材を溶融して接続された前記第1の電気的
    接続部位と前記第2の電気的接続部位との間の抵抗値を
    測定することによって、前記電子部品と前記基板との電
    気的接続状態を検査することを特徴とする電子部品実装
    基板の電気的接続検査方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010064341A1 (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 パナソニック株式会社 チップを有する半導体装置
JP2011254053A (ja) * 2010-06-04 2011-12-15 Nec Corp 半導体パッケージ、配線基板、及びリフロー炉

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