KR0176435B1 - Metal bonding method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속 접합 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal bonding method.
금속 접합 방법은 접합시킬 인쇄 회로 기판 패턴 접속부 도금단계와, 접합시킬 리이드 프레임의 외부 리이드 도금 단계, 및 상기 인쇄 회로 기판의 패턴 접속부와 상기 리이드 프레임의 외부 리이드를 용융점 이상의 열풍을 가하여 접합 고정시키는 단계를 포함하여 솔더로 인한 단락을 줄일 수 있고, 팁이 고정하는 역할을 하므로 불량이 생기지 않고, 리이드가 들려지지 않는다.The metal bonding method includes plating a printed circuit board pattern connection part to be bonded, plating an outer lead of the lead frame to be bonded, and fixing and bonding the pattern connection part of the printed circuit board and the outer lead of the lead frame by applying hot air at a melting point or higher. It can reduce the short circuit caused by the solder, and because the tip serves to fix the defect does not occur, the lead is not lifted.
Description
제1도는 본 발명에 따른 금속 접합 방법을 도시하는 개략적인 흐름도.1 is a schematic flowchart illustrating a metal joining method according to the present invention.
제2도는 본 발명에 따른 고정 치구 즉 팁을 도시하는 개략도.2 is a schematic view showing a fixing jig or tip according to the present invention.
제3도 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 한 바람직한 실시예에 따른 인쇄회로 기판과 리이드 프레임의 접합 형태를 나타내는 평면도와 단면도.3 (a) and 3 (b) are a plan view and a sectional view, respectively, illustrating a bonding form of a printed circuit board and a lead frame according to one preferred embodiment of the present invention.
제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄 회로 기판과 리이드 프레임의 접합 형태를 나타내는 평면도.4 is a plan view showing a bonded form of a printed circuit board and a lead frame according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
21 : 열풍 열원 22 : 팁21: hot air heat source 22: tip
33 : 리이드 프레임 34 : 인쇄 회로 기판33: lead frame 34: printed circuit board
35 : 솔더35: solder
본 발명은 금속 접합 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접합시 소재의 공융점보다 높은 온도에서 접합 소재를 융융 상태로 만들고 치구를 사용하여 고정한 후 용융점 이하에서 냉각시켜 인쇄 회로 기판의 패턴 접속부와 리이드 프레임(lead frame)의 외부 리이드를 접합 고정시키는 금속 접합 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal joining method, and more particularly, to joining the lead to the pattern connection portion and the lead of the printed circuit board by melting the joining material at a temperature higher than the eutectic point of the material at the time of joining and fixing using a jig and cooling below the melting point A metal joining method for joining and fixing an outer lead of a lead frame.
본 발명에 따른 금속 접합 방법은 반도체 패케지(package)의 부품인 칩 캐리어(chip carrier)를 제작하는 방법으로써 리이드 프레임 가공기술과 인쇄 회로 기판 가공 기술을 복합 적용한 방법이다. 다시 말하면, 고집적화에 따라 본딩 패드 피치(bonding pad pitch)가 점점 줄게 되어 미세 피치가 요구되는 인쇄 회로 기판의 패턴 접속부를 인쇄 회로 기판 가공 기술로 제작하고 패드 부위를 리이드 프레임 가공 기술로 제작하여 각각을 접합시키는 방법을 말한다.The metal bonding method according to the present invention is a method of manufacturing a chip carrier which is a component of a semiconductor package, and is a method in which a lead frame processing technology and a printed circuit board processing technology are combined. In other words, the bonding pad pitch is gradually reduced due to the high integration, and the pattern connection part of the printed circuit board, which requires a fine pitch, is manufactured by the printed circuit board processing technology, and the pad part is produced by the lead frame processing technology. It says how to bond.
특히, 상기의 방법은 금속과 금속 공융점 접합을 하는 유테틱본딩(eutectic bonding)이라든지 금속을 용융시켜 접합시키는 솔더조인트(solder joint)방법등과 같은 일반적인 금속 결합에 이용 가능하며 표면 실장형 기술(surface-mount technology; SMT)을 이용한 제품을 인쇄 회로 기판에 실장할 때의 솔더링(soldering)에도 적용된다.In particular, the above method can be used for general metal bonding such as eutectic bonding for metal and metal eutectic point bonding or solder joint method for melting and bonding metal. It also applies to soldering when mounting products using surface-mount technology (SMT) on printed circuit boards.
종래에는 미세 피치가 요구되는 경우, 즉, 리이드와 리이드 간의 간격이 아주 좁은 경우, 예컨데, 일반적으로 SMT에서는 300㎛ 그리고 리이드 프레임에서는 200㎛가 되는 경우에는 접합 부위를 누르는 치구인 팁(tip)에 열원을 연결하여 접합 부위에 팁으로 열압착하여 부착하고 있는데 팁을 사용하여 리이드마다 개별적으로 부착할 수도 있고, 한꺼번에 전체 리이드를 접착할 수도 있다. 일반적으로 SMT에서 사용했던 방법은 리플로우(reflow)방법이다.Conventionally, when a fine pitch is required, i.e., when the distance between the lead and the lead is very narrow, for example, when the thickness is 300 탆 in SMT and 200 탆 in the lead frame, the tip, which is a jig, presses the joining part. The heat source is connected to each other by thermocompression bonding with the tip. The tip can be used to attach each lead individually or the entire lead can be glued together. In general, the method used in SMT is a reflow method.
또 다른 방법으로는 리이드 프레임을 평평하게 만드는 일반적인 방법과 달리 리이드 프레임의 리이드를 구부려 클립(clip)형태로 만들어 인쇄 회로 기판에 끼워 고정한 후 솔더(solder)를 도포하고 열을 가하여 압축하고 리플로우시키는 방법이 있다.Alternatively, unlike the usual method of flattening the lead frame, the lead frame is bent to form a clip, fixed to a printed circuit board, and then applied with solder, heated, compressed and reflowed. There is a way.
그러나, 종래에 SMT 접합 기술로 사용되었던 리플로우 방식에서는 솔더 양을 많이 사용하여 접합해야 하므로 미세 피치 제작시 리이드와 리이드간에 단락이 발생하고, 팁을 이용하여 열압착 방식으로 접합시킬 때는 솔더가 용융될 때 표면 장력으로 인하여 팁에 솔더가 달라 붙어 접합시 불량을 유발할 뿐아니라 지속적으로 팁을 교체해야 하는 문제가 발생되며, 팁에 열원을 연결하여 솔더를 용융 접합시켰다가 팁을 제거할때 리이드 프레임이 z 축 방향으로 들어 올려져 리이드를 들어올리게 하여 접합 불량을 야기한다. 또한, 클립 형태로 리이드 프레임을 가공하여 사용할 경우 가공하기가 어렵고 부착성도 좋지 않은 문제가 있다.However, in the reflow method used in the SMT joining technique, a large amount of solder must be used to bond, so that a short circuit occurs between the lead and the lead during the production of fine pitch, and the solder melts when the tip is bonded by thermocompression bonding. Surface tension causes the solder to stick to the tip, causing defects in the joining process, as well as the need for continuous tip replacement. Lifting in this z-axis direction raises the lead, causing a bond failure. In addition, when processing the lead frame in the form of a clip, there is a problem that is difficult to process and good adhesion.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 팁에 솔더가 부착되지 않아 단락이 일어나지 않고, 팁을 지속적으로 사용할 수 있어 비용을 절감할 수 있고, 솔더링 후 리이드가 들리지 않고, 리플로우 공정이 필요없으며 갑작스런 냉각으로 인한 크랙(crack)발생도 줄일 수 있는 금속 접합 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, the solder is not attached to the tip does not cause a short circuit, the tip can be continuously used to reduce the cost, the lead does not hear after soldering, reflow process It is an object of the present invention to provide a metal joining method which is not necessary and can reduce the occurrence of cracks due to sudden cooling.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 금속 접합 방법은, 접합시킬 인쇄 회로 기판 패턴 접속부 도금 단계와, 접합시킬 리이드 프레임의 외부 리이드 도금 단계, 및 상기 인쇄 회로 가판의 패턴 접속부와 상기 리이드 프레임의 외부 리이드를 용융점 이상의 열풍을 가하여 접합 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the metal bonding method of the present invention, the step of plating the printed circuit board pattern connection to be bonded, the external lead plating step of the lead frame to be bonded, and the pattern connection of the printed circuit board and the outside of the lead frame It characterized in that it comprises the step of fixing the lead by applying hot air above the melting point.
본 발명에서, 상기 인쇄 회로 기판의 패턴 접속부와 리이드 프레임의 외부 리이드 접합 고정 단계가 열풍 열원과 분리되어 있고 접합 부위를 고정시키는 팁 고정단계와, 상기 열풍 열원으로 솔더의 용융점보다 약 40∼50℃이상으로 가열 용융시키는 단계와, 솔더의 용융점 이하 온도로 열풍을 주어 서서히 솔더를 경화시키는 단계 및 제대로 솔더링이 이루어지지 않은 경우 리플로우를 실시하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the step of fixing the pattern connecting portion of the printed circuit board and the outer lead bonding of the lead frame is separated from the hot air heat source, and the tip fixing step of fixing the junction site, and the hot air heat source is about 40 ~ 50 ℃ than the melting point of the solder It is preferable to include the steps of heat-melting as described above, a step of hardening the solder gradually by giving hot air at a temperature below the melting point of the solder, and performing reflow when the soldering is not performed properly.
또, 상기 인쇄 회로 기판의 패턴 접속부와 리이드 프레임의 외부 리이드 접합 고정 단계가, 열풍 열원과 분리되어 있고 접합 부위를 고정시키는 팁 고정 단계와, 상기 열풍 열원으로 솔더의 용융점보다 약 40∼50℃이상으로 가열 용융시키는 단계와, 용융된 솔더를 자연 냉각하는 단계, 및 제대로 솔더링이 이루어지지 않은 경우 리플로우를 실시하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the step of fixing the pattern connection portion of the printed circuit board and the external lead bonding of the lead frame is a tip fixing step that is separated from the hot air heat source and fixes the joining portion, and the hot air heat source is about 40 to 50 ° C. or more above the melting point of the solder. Heat-smelting with heat, and naturally cooling the molten solder, and performing reflow if not properly soldered.
본 발명에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판의 패턴 접속부 도금 단계에서 스크린 프린팅(screen printing)방법으로 금속을 도금하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to plate the metal by a screen printing method in the step of plating the pattern connection part of the printed circuit board.
또, 상기 리이드 프레임의 외부 리이드 도금 단계에서 스크린 프린팅 방법으로 접착성을 향상시키도록 솔더 플레이팅(plating)을 먼저 하는 프리 솔더링(pre-soldering)을 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to pre-soldering the solder plating (plating) first to improve the adhesiveness by the screen printing method in the outer lead plating step of the lead frame.
여기서, 도금되는 금속이 솔더인 것이 비람직하다.Here, it is preferable that the metal to be plated is a solder.
본 발명에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판의 접속부 도금 단계에서, 패턴 접속부에 제1금속을 도금하는 것이 바람직하다.In the present invention, in the plating of the connection portion of the printed circuit board, it is preferable to plate the first metal on the pattern connection portion.
또, 상기 리이드 프레임의 외부 리이드 도금 단계에서, 외부 리이드에 제2 금속을 도금하는 것이 바람직하다. 또, 상기 제1 금속이 금괴 니켈로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 또, 상기 제2 금속이 금과 주석으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.In addition, in the outer lead plating step of the lead frame, it is preferable to plate the second metal on the outer lead. Further, the first metal is preferably selected from the group consisting of bullion nickel. In addition, the second metal is preferably selected from the group consisting of gold and tin.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 한 바람직한 실시예가 설명되겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.
제1도는 본 발명에 따른 금속 접합 방법을 나타내는 개략적인 흐름도로서, 금속 접합 방법은, 접합시킬 인쇄 회로 기판 패턴 접속부에 스크린 프린팅 방법으로 솔더를 도금하는 단계와, 접합시킬 리이드 프레임의 외부 리이드에 스크린 프린팅 방법으로 솔더 플레이팅을 먼저 하는 프리 솔더링 단계와, 상기 인쇄 회로 기판 패턴 접속부와 상기 리이드 프레임의 외부 리이드 정렬 단계와, 열풍 열원과 분리되어 있고 접합 부위를 고정시키는 팁 고정 단계와, 상기 열풍 열원으로 솔더의 용융점보다 약 40∼50℃이상으로 가열 용융시키는 단계와, 솔더의 용융점 이하 온도로 열풍을 주어 서서히 솔더를 경화시키는 단계 및 제대로 솔더링이 이루어지지 않은 경우 리플로우를 실시하는 단계를 포함한다.FIG. 1 is a schematic flowchart showing a metal bonding method according to the present invention, wherein the metal bonding method comprises plating a solder on a printed circuit board pattern connection to be bonded by screen printing, and screening the outer lead of the lead frame to be bonded. A pre-soldering step of solder plating first by a printing method, an alignment of external leads of the printed circuit board pattern connection part and the lead frame, a tip fixing step of fixing a junction part separated from a hot air heat source, and the hot air heat source Heat-melting at about 40-50 ° C. or higher than the melting point of the solder, and gradually hardening the solder by giving hot air at a temperature below the melting point of the solder, and performing reflow when the solder is not properly soldered. .
제2도는 고정 치구, 즉, 팁을 도시하는 개략도로서, 열풍 열원(21)과 팁(22)이 분리되어 있어 고정을 위한 팁이 솔더를 용융시키는 직접적인 열원이 아니므로 팁에 솔더가 부착되지 않아 솔더로 인한 단락을 줄일 수 있고 지속적으로 팁을 사용할 수 있으므로 비용을 절감할 수 있을 뿐아니라 솔더의 용융점보다 약 40∼50℃ 높게 열풍을 불어 솔더를 용융시킨 후 용융 온도보다 낮은 온도의 열풍으로 경화시키므로 리이드 프레임의 z 축 방향으로의 틸트(tilt)로 인한 들림 불량도 제거할 수 있다.2 is a schematic diagram showing a fixing jig, ie, a tip, and since the hot air heat source 21 and the tip 22 are separated, the tip for fixing is not a direct heat source for melting the solder, and thus no solder is attached to the tip. The short circuit caused by the solder can be reduced and the tip can be continuously used to reduce the cost, and the hot air is blown about 40 to 50 ° C above the melting point of the solder to melt the solder, and then hardened by hot air at a temperature lower than the melting temperature. In this way, it is possible to eliminate the lifting failure due to the tilt in the z-axis direction of the lead frame.
제3도는 리이드 프레임과 인쇄 회로 기판의 접합 형태를 나타내는 도면으로서, 리이드 프레임(33)의 외부 리이드에 솔더(35)를 스크린 프린팅 방법으로 도금하고 인쇄 회로 기판(34)의 패턴(36) 접속부에서도 스크린 프린팅 방법으로 도금한 후 팁(22)으로 고정한 상태를 나타내고 있으며, 그 후의 단계는 제1도에 도시된 본 발명에 따른 접합 방법과 동일하다. 미설명 부호 37은 고정 틀을 나타낸다.3 is a view showing the bonding form between the lead frame and the printed circuit board. The solder 35 is plated on the outer lead of the lead frame 33 by the screen printing method, and the connection of the pattern 36 of the printed circuit board 34 is also performed. After the plating by the screen printing method, it shows the fixed state with the tip 22, the subsequent steps are the same as the joining method according to the present invention shown in FIG. Reference numeral 37 denotes a fixing frame.
본 발명의 바람직한 다른 실시예가 제4도에 도시되어 있는데, 제3도와는 달리 인쇄 회로 기판의 패턴 접속부에는 금이나 니켈을 도금하고 리이드 프레임의 외부 리이드에는 금이나 주석을 도금한다. 그 이후의 방법은 동일하다.Another preferred embodiment of the present invention is shown in FIG. 4, which, unlike FIG. 3, is plated with gold or nickel on the pattern connection of the printed circuit board and gold or tin on the outer lead of the lead frame. The method after that is the same.
이렇게 하여, 종래에 SMT접합 기술로 사용되었던 리플로우 방식인 경우에는 많은 양의 솔더를 사용하여 접합해야 하므로 미세 피치 제작시 리이드와 리이드 간에 단락이 발생되나 본 발명에서는 스크린 프린팅 방식으로 필요 부위만 국부적으로 솔더를 얇게 도포하므로 솔더로 인한 단락을 줄일 수 있다.In this way, in the case of the reflow method used in the conventional SMT joining technology, a large amount of solder must be used to bond, so that a short circuit occurs between the lead and the lead during the production of the fine pitch, but in the present invention, only the necessary portion is locally printed by the screen printing method. By applying a thin layer of solder, shorts caused by solder can be reduced.
종래에 미세 피치 제작시 주로 사용하는 솔더 조인트(joint)방식인 팁을 이용한 열압착 방식은 솔더가 용융될 때 표면 장력으로 인하여 솔더가 팁에 달라 붙어 접합시 불량이 유발되나 본 발명에서는 팁이 직접적으로 솔더에 접하지 않고 단지 고정하는 역할을 하므로 접합시 불량이 생기지 않는다. 그래서, 종래에는 팁을 지속적으로 교체해야 하나 본 발명에서는 그럴 필요가 없어 비용을 절감할 수 있다.Conventional thermocompression method using a tip, which is a solder joint method that is mainly used in the production of fine pitches, the solder is stuck to the tip due to the surface tension when the solder is melted, causing defects in joining, but in the present invention, the tip is directly As it does not touch the solder, it only plays a role of fixing, so no defect occurs when joining. Therefore, in the conventional art, the tip must be continuously replaced, but in the present invention, there is no need to reduce the cost.
팁에 열원을 직접 연결하여 솔더를 용융시켜 접합시켰다가 팁을 제거할 때, 리이드 프레임의 z 축 방향으로의 리이드가 들려져서 솔더 조인트의 불량이 유발되나 본 발명에서는 팁을 사용하여 리이드를 고정시킨 후 열풍으로 가열/경화시키므로 리이드가 들려지는 문제가 발생되지 않는다.When the solder is melted and joined by directly connecting a heat source to the tip, and the tip is removed, a lead in the z-axis direction of the lead frame is lifted to cause a defect in the solder joint. However, in the present invention, the lead is fixed using the tip. After heating / curing with hot air, there is no problem that the lead is lifted.
특히, 본 발명에서는 열풍 건조를 순차적으로 할 수 있기 때문에 갑작스런 냉각으로 인한 솔더 크랙(crack)발생도 줄일 수 있다.In particular, in the present invention, since hot air drying can be performed sequentially, generation of solder cracks due to sudden cooling can be reduced.
본 발명은 도면에 도시된 두 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the two embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019960001040A KR0176435B1 (en) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | Metal bonding method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960001040A KR0176435B1 (en) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | Metal bonding method |
Publications (2)
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|---|---|
| KR970061021A KR970061021A (en) | 1997-08-12 |
| KR0176435B1 true KR0176435B1 (en) | 1999-05-15 |
Family
ID=19449707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960001040A KR0176435B1 (en) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | Metal bonding method |
Country Status (1)
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1996
- 1996-01-18 KR KR1019960001040A patent/KR0176435B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970061021A (en) | 1997-08-12 |
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