JPH0330492A - 電子部品の実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子部品の面実装技術、特に配線基板表面の並
列に配設された半田パッドにクリーム半田を利用してＩ
Ｃ（集積回路）、ＬＳＩ　（大規模集積回路）等の半導
体装置（電子部品）を実装する実装技術に関する。

（従来の技術〕 電子機器は、機能面から高密度実装化が、実装面から軽
量化、小型化、薄型化が要請されている。

このため、電子機器に組み込まれる電子部品の多くは、
面実装が可能な構造に移行してきている。

面実装型集積回路（ＩＣ）パッケージについては、たと
えば、工業調査会発行「電子材料」１９８４年９月号、
昭和５９年９月１日発行、Ｐ５５〜Ｐ６４に記載されて
いる。この文献には、「チップを搭載するＩＣパッケー
ジは、小型化、多ピン化が進み、従来のＤＩＰ　（デュ
アルインラインパッケージ）からミニフラット（ＳＯＰ
とも呼ばれている。スモールアウトラインパッケージ）
。

ＱＦＰ　（クワッドフラットパッケージ）　フィルムキ
ャリヤ、ＬＣＣ（リードレスチップキャリヤ２セラミツ
ク基板使用）などへ変わってきている。

さらに最近はＰＬＣＣ（プラスチックリープイツトチッ
プキャリヤ）も市場に現れてきている。」旨記載されて
いる。また、同文献には、フラットパッケージは、ミニ
フラットパッケージ（ＳＯＰ）と、ＱＦＰ（クワッドフ
ラットパッケージ）を含む一層フラットパッケージとに
分類されていること、一般のフラットパッケージにおけ
る端子形状の種類としては、（ａｌ　Ｊ型リード（Ｒｏ
ｌｌｅｄｕｎｄｅｒ）　＋　（ｂ）ガルウィング（Ｇｕ
ローｗｉｎｓ）９（Ｃ）バットリード（Ｂｕｔｔ−１ｅ
ａｄ）、　＠フラットリード（ＦｌａＬｌｅａｄ）があ
る旨記載されている。

また、工業調査会発行「電子材料Ｊ　１９８５年５月号
、昭和６０年５月１日発行、Ｐ１３０〜Ｐ１３６には、
ＬＳＩ（大規模集積回路）のための表面実装技術につい
て記載されている。この文献には、リード形状と最小ビ
ンピッチについて触れられており、「リード形状と最小
ビンピッチすなわちハンダブリッジの起こりやすさとの
間には、なんらかの関係があるのでは、・・・」との想
定のもとに、ガラスエポキシ基板に０．６５ｍｍピッチ
のハンダパッドを配したもので実装を行い、バットリー
ド（Ｉｎｖｅｒｔ＠ｄ　Ｌタイプ）の場合は、パッケー
ジ単位で５０％のハンダブリッジが６１認されたが、ガ
ルウィングクイズやＪ型リード（Ｊ−Ｂｅｎｄ　）タイ
プではハンダブリッジは確認されなかった旨記載されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

高密度実装を達成するために、電子部品（半導体装置）
におけるリードピッチは一層小さくなる傾向にある。た
とえば、リードピッチは０．５ｍｍあるいは０．４ｍｍ
以下とさらに狭いものが要請されている。このようにリ
ードピッチが０．５ｍｍ以下となるようなファインピッ
チのもとでは、リフロー時、熔けたハンダ（半田）が隣
合うリード、すなわち半田パッドを連結するハンダブリ
ッジ現象が一層発生し易くなるおそれがある。

本発明の目的は、ファインピッチにおいてもハンダブリ
ッジを発生させることなく電子部品の面実装が行える電
子部品の実装方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ファインピッチにおいてもハンダ
ブリッジを発生させることなく電子部品の実装が行える
ように半田パッド上にクリーム半田を被着できる印刷用
マスクを提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりであすなわち、本発
明の電子部品の実装方法にあっては、配線基板の表面に
、たとえば、０．５ｍｍあるいは０．４ｍｍと狭いピッ
チで設けられた矩形状の半田パッドに対してクリーム半
田を被着するが、この際、印刷用マスクを用いて半田バ
ンド全域ではなく、半田パッドの一端側あるいは他端側
に配列方向に沿って交互に千鳥足跡状にクリーム半田を
被着し、その後、ガルウィング型の半導体装置をそのリ
ードが前記半田パッド−ヒに載るように重ね、さらにリ
フローによって前記クリーム半田を溶かして前記リード
を半田パッドに接続する。

〔作用〕

上記した本発明の電子部品の実装方法によれば、ガルウ
ィング型の半導体装置は、リードが半田パッドにクリー
ム半田を介して接続されるが、この接続に際して、クリ
ーム半田は半田パッドの一部にしか被着供給されない故
に、リフローによって溶けた場合、溶けた半田は半田（
クリーム半田）が供給されない領域にその濡れ性によっ
て拡がるため半田パッド領域から半田が流出し難（なる
点、半田バッドに被着されたクリーム半田の位置は隣接
する半田パッド間相互では直接隣合うことのないように
、半田バッドの同一側ではなく相互に逆となる位置に設
けられていて、クリーム半田の溶は出しの際半田バンド
から一時的に表面張力によって張り出すようになっても
、隣の半田バッドの対応位置には半田が存在しないため
、隣接する半田パッド間、すなわち、隣接するリード間
が半田で接続されるようなことはない、このようなハン
ダブリッジは、リードピッチが０．４ｍｍ程度と狭くな
っても殆ど発生しない。

〔実施例］ 第１図は本発明の一実施例によるガルウィング型半導体
装置の実装状態を示す一部の斜視図、第２図は同じく実
装された半導体装置を示す平面図、第３図は同じく配線
基板の一部の平面図、第４図は同じく印刷によって半田
バッドを形成する状態を示す断面図、第５図は同じく印
刷用マスクの一部の平面図、第６図は同じくリフロー状
態を示す模式図、第７図は同じく半田パッド上のクリー
ム半田にリードを重ねた状態を示す一部の断面図、第８
図は同じくリフロー後のリードと半田との状態を示す断
面図である。

この実施例では、面実装型半導体装置として、ガルウィ
ング型の半導体装置を配線基板に実装する例について説
明する。

半導体装置１は、第１図および第２回に示されるように
、矩形体からなるパッケージ２と、このパッケージ２の
同面の４辺からそれぞれ平行に突出した複数のリード３
とからなっている。このリード３は、パッケージ２から
水平方向に僅かに延在した後、下方に延び、さらに再び
水平方向に延在する、いわゆる鴎の翼状となっている。

そして、その先端の水平部分が実装端４となっている。

一方、前記半導体装置１を実装する配線基板５の表面、
たとえば主面には、前記半導体装置１のリード３の実装
端４に対応して半田パッド（フットプリント）８が設け
られている。この半田バッド８は、前記配線基Ｆ１．５
の図示しない銅等からなる配線層のパッド部分に半田メ
ツキを施すことによって形成されていて、前記リード３
の実装ｖａ４が接触するように矩形状となっている。な
お、前記半田バンド８が設けられない領域は絶縁層６で
被われている。

ところで、一般に、半導体装置ｌの面実装においては、
°前記半田パッド８の全面にクリーム半田が印刷され、
その後半導体装置１の搭載、リフローと実装が行われる
が、この実施例では、前記半田バッド８へのクリーム半
田の印刷は部分的に行われる。すなわち、前記半導体装
置１のリードピッチａが狭くなると、これに追従して半
田バッド８のピッチｂ（ａ−ｂ）も狭くなり、半田バッ
ド８の全面にクリーム半田を印刷すると、クリーム半田
を溶かしてリードを半田で半田バッド８に固定する際、
溶けた半田が半田バッド８から食み出して、隣接する半
田バッド８に接触してしまう（ハンダブリッジ）ことも
ある、そこで、この実施例では、第１図に示されるよう
に、クリーム半田９を半田バッド８の全面に設けること
なく、部にのみ設けている。また、クリーム半田９の供
給位置も、隣合う半田バッド８において、直接隣合うこ
とのないように、矩形の半田バッド８の一端側に寄せて
設け、隣の半田バッド８においては半田バッド８の他端
側に寄せて設けている。また、隣合う半田バッド８にお
けるクリーム半田９の位置は、それぞれ透視的に見た場
合、両者のクリーム半田９は相互に離れるように間隔ｄ
を有するように設けられている。この例では、たとえば
リードピッチは０．４〜０．５ｍｍ、リード幅は０゜２
〜０．２５ｍｍ、リード厚さは０．１５ｍｍとなってい
る。また、半田バッド８の幅はリード幅と同一あるいは
わずかに広くなっている。また、半田バッド８の長さは
前記実装置ｆ８４の長さよりもわずかに長く、たとえば
１．５〜２ｍｍ程度となっている。さらに前記クリーム
半田９（クリーム半田層１０）の長さは０．５〜０．８
ｍｍ程度となり、ｄは０．４〜０．５ｍｍとなっている
。

このようなりリーム半田９が印刷された配線基板５は、
第３図に示されるようなパターンとなる。

第３図において示される矩形状部分が半田バッド（フッ
トプリント）８であり、そのうちの一部のハツチングが
施された領域がクリーム半田９が印刷された領域、すな
わち、クリーム半田層１０である。

このようなりリーム半田層ｌＯは、第４図に示されるよ
うな方法で形成される。すなわち、前記配線基板５の主
面には、スクリーン印刷装置における印刷用マスク１１
が重ねられる。この印刷用マスク１１の上面では、スキ
ージ１２がクリーム半田９を印刷用マスク面に押し付け
るように矢印の方向に移動する。また、前記印刷用マス
ク１１の所定領域には、それぞれ印刷用開口部１３が設
けられている。したがって、前記スキージ１２による押
し付は力によって、印刷用開口部１３内にはクリーム半
田９が入り込み、印刷用マスク１１の配線基板５からの
除去によって、クリーム半田層１０が配ｖＡ基板５の表
面に形成されることになる。前記クリーム半田層１０の
厚さは前記印刷用マスク１１の厚さに相当するようにな
り、たとえば０．　２〜０．４ｍｍ程度となる。

ところで、前記印刷用マスク１１の印刷用開口部１３は
、第５図に示されるように、半導体装置１の４辺のリー
ド列にそれぞれ対応する半田バッド８において、各半田
バッド８の全域に対応することなく、矩形状の半田バッ
ド８の一端側あるいは他端側に対応するように設けられ
ている。印刷用開口部１３は、各半田バッド８の配列方
向に沿って、半田バッド８の一端側、他端側、一端側と
繰り返し設けられ、丁度千鳥足跡状配列となっている。

また、前記一端側の半田バッドＢと他端側の半田バッド
８との透視的間隔はｄ　（ｄ＞Ｏ）、たとえば０．２〜
０．４ｍｍとなるように設けられている。また、半田バ
ッド８の幅はリード幅の０．２〜０．２５ｍｍと同一あ
るいはわずかに広（なっている、また、長さは０．５〜
０．　８ｍｍ程度となっている。

つぎに、前記配線基板５の主面には、第７図に示木れる
ように、ガルウィング型の半導体装置ｌが位置決めされ
て載置される。この場合、半導体装置１の各リード３の
実装＃Ａ４は、その全体がクリーム半田層１０（クリー
ム半田９）に乗る訳ではな（、実装端４の先端側あるい
は内側の屈曲側がクリーム半田層１０上に乗ることにな
る（第１図参照）。前記クリーム半田層１０はペースト
状であることから、リード３の実装端４はクリーム半田
層１０の粘性によって接着される。

つぎに、半導体装置ｌを搭載した配＆ｌＩ基板５は、第
６図に示されるように、上方および下方にそれぞれ赤外
線ランプ２０を配した乾燥炉２１内をベルトコンベア２
２に乗せられて移動する。この乾燥炉２１内を通過する
間に、前記クリーム半田９（クリーム半田１ｉ１１０）
は溶けかつ再硬化するため、リード３の実装＠４は配線
基板５の半田バッド８に、第８図に示されるように半田
２３で固定される。

ところで、前記クリーム半田９（クリーム半田層１０）
が溶けて半田２３となった状態では、半導体装置１の重
さおよび半田の表面張力によって半田２３は流動し安定
した状態に成ろうとする。

この際、クリーム半田９は、第７図に示されるようにリ
ード３の実装端４の一部にしか接触していないため、熱
によって軟化して溶は出した半田２３は矢印で示すよう
に、クリーム半田層１０が無い半田が濡れ易い半田バッ
ド８の領域に流れ出す。

すなわち、クリーム半田９は溶けて半田２３となって流
れ出した際、リード３の長手方向に沿って流れ出し半田
バッド８の全域に拡がる。また、半田バッド８の全域に
拡がった後は、半田２３の量が多い場合は、半田バッド
８から食み出すが、半田の量はあらかじめ半田バッド８
から流出しない程度の量となっていることから、半田バ
ッド８から食み出すようなこともない。したがって、隣
接する半田バッド８およびリード３は半田２３によって
接触したり、あるいはショートを起こすように接近する
ようなこともなくなる。

このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。

（酊富本発明の半導体装置の製造方法によれば、並列に
並ぶ半田パッドにおいて、印刷供給されたクリーム半田
相互が直接真横に並ぶことのないように、矩形の半田パ
ッドの一端側、他端側、一端側と交互に印刷されるため
、半導体装置をそのリードがクリーム半田に重なるよう
に搭載した後、リフローによってクリーム半田を溶かし
、半田でリードを半田パッドに接続した場合、半田はク
リーム半田が供給されていない半田パッド上に流れ込ん
で半田パッドの全域に拡がるため、半田パッドから外側
に食み出すようなことがなくなるという効果が得られる
。

（２）上記（１）により、本発明の半導体装置の製造方
法によれば、リードを半田パッドに固定する半田が半田
パッドから食み出さないため、隣接する半田パッドやリ
ードが接触したりあるいはシッートを起こす程度に近接
することもないので、シッート不良の発生が防止できる
という効果が得られる。

（３）上記（２）により、本発明の半導体装置の１遣方
法によれば、シッート不良の発生し難い実装構造となる
ことから、半田パッドピッチ、換言するならばリードピ
ッチのより一層の縮小化が達成できるという効果が得ら
れる。

（４）上記（２）により、ショート不良発生抑止によっ
て歩留りの向上が達成できるという効果が得られる。

（５）本発明の印刷用マスクは、クリーム半田を印刷す
るための印刷用開口部は、従来半田が印刷される半田パ
ッドの全域に対応することなく、半田パッド列において
千鳥足跡状に一部のみにクリーム半田を印刷するパター
ンとなっている。したがって、実装時、半田が隣接する
半田パッドやリードを連結したり、シッートが発生する
ように近接するようなこともなくなるようにクリーム半
田を印刷できるという効果が得られる。

（６）上記（１）〜（５）により、本発明によれば、リ
ードシ剪−ト不良発生が起き難いパターンにクリーム半
田を印刷して実装が行なえることから、半導体装置のリ
ードピッチの一層の狭小化が達成でき、高密度実装ある
いは実装の小型化が達成できるという相乗効果が得られ
る。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではな（、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない、たとえば、前記半田パッ
ド８に対するクリーム半田９の被着はデイスペンサー等
による塗布によっても前記実施例同様な効果が得られる
。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその青米となった利用分野であるガルウィング型半導
体装置の実装方法に適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、他の面実装技術にも適
用できる。

本発明は少なくとも電子部品等同様の構造の物品の接続
には適用できる。

（発明の効果〕 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

本発明の電子部品の実装方法によれば、クリーム半田を
配線基板の並列配置の半田パッド上に千鳥足跡状に被着
することにより、隣り合う半田パッド上に塗られたクリ
ーム半田が、熱処理によって溶解した時相互に連結しな
くなり、実装半田ブリッジを防止することができ、実装
の歩留り向上が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるガルウィング型半導体
装置の実装状態を示す一部の斜視図、第２図は同じ（実
装された半導体装置を示す平面図、 第３図は同じく配線基板の一部の平面図、第４図は同じ
く印刷によって半田パッドを形成する状態を示す断面図
、 第５図は同じく印刷用マスクの一部の平面図、第６図は
同じくリフロー状態を示す模式図、第７図は同じ（半田
パッド上のクリーム半田にリードを重ねた状態を示す一
部の断面図、第８図は同じ（リフロー後のリードと半田
とのが−を示す断面図である。 １・・・半導体装置、２・・・パッケージ、３・・・リ
ード、４・・・実装端、５・・・配線基板、６・・・絶
縁層、８・・・半田パッド、９・・・クリーム半田、１
０・・・クリーム半田層、１１・・・印刷用マスク、１
２・・・スキージ、１３・・・印刷用開口部、２０・・
・赤外線ランプ、２１・・・乾燥炉、２２・・・ベルト
コンベア、２３・・・半田。 第 図 １３−印８朋閉口や

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．配線基板の表面に設けられた並列に並ぶ複数の半田
   パッド上にクリーム半田を被着した後、搭載部品のリー
   ドを前記半田パッド上に重ね、前記クリーム半田のリフ
   ローによって前記リードを半田パッドに固定する電子部
   品の実装方法であって、前記クリーム半田は前記半田パ
   ッドの一部の領域に被着した後電子部品の実装を行うこ
   とを特徴とする電子部品の実装方法。
2. ２．前記並列に並ぶ複数の半田パッドにおいて、クリー
   ム半田は半田パッドの一端側または他端側と半田パッド
   の配列方向に沿って交互に被着されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の電子部品の実装方法。
3. ３．前記配線基板の表面に設けられた半田パッドにクリ
   ーム半田を被着する印刷用マスクであって、前記印刷用
   マスクの印刷用開口部は各半田パッドの一部に対応して
   いることを特徴とする印刷用マスク。
4. ４．前記印刷用マスクの印刷用開口部は印刷用開口部の
   配列方向に沿って千鳥足跡状に配列されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の印刷用マスク。