JPH10163619A - Ｉｃパッケージ実装方法 - Google Patents

Ｉｃパッケージ実装方法

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JPH10163619A JP9323034A JP32303497A JPH10163619A JP H10163619 A JPH10163619 A JP H10163619A JP 9323034 A JP9323034 A JP 9323034A JP 32303497 A JP32303497 A JP 32303497A JP H10163619 A JPH10163619 A JP H10163619A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソルダリングのリード間ショート及び接触不
良を防止し、ソルダリングの信頼性を向上して、作業時
間を短縮するＩＣパッケージの実装方法を提供する。 【解決手段】 ＰＣＢ上の異物を除去する段階（Ｓ２１
０）と、ＰＣＢ上に形成されたリードパタンにフラック
スを塗布する段階（Ｓ２３０）と、ＩＣパッケージのリ
ードをフラックスが塗布されたＰＣＢ上のリードパタン
上に揃える段階（Ｓ２４０）と、揃えたＩＣパッケージ
の半導体チップ部分をホールディングブロックでカバー
して全面に光ビームを照射して前記リードと前記リード
パタンとをソルダリングする段階（Ｓ２５０）と、ソル
ダリングされたＰＣＢ及びホールディングブロックを冷
却する段階（Ｓ２６０）とを含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は印刷回路基板（ＰＣ
Ｂ）にテープキャリアパッケージ（Tape CarrierPackag
e：ＴＣＰ）を実装する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体技術の発展により、電子製品に使
用されるＩＣは高機能、高集積化が進んでいる。これに
伴い、ＩＣの熱対策のためのＩＣパッケージも発展して
いる。ＩＣは、高機能になるとパッド数が増加し、パッ
ケージのリード数も増加してリード密度が高くなるた
め、ＰＣＢにパッケージを実装する技術の研究も進んで
いる。
【０００３】最近は、ノート型コンピュータのような小
型コンピュータでも高性能が要求されている。ノート型
コンピュータの場合は小型／軽量が製品の特徴であるた
め、実装するＩＣパッケージが小さいほど良いが、小さ
くなると熱対策が困難になる。
【０００４】ＴＣＰは、リード間隔が０．２５ｍｍであ
る高微細部品であり、一般の半導体チップで用いられる
ワイヤボンディングが無く、小さくできるのでＰＣＢを
小さく形成することができる。
【０００５】図７はＴＣＰの一部破断した斜視図であ
る。
【０００６】ＴＣＰは、ポリイミドフィルム１０３の中
心に、半導体チップ１００がポリイミドフィルム１０３
に対して上下に突出して置かれる。半導体チップ１００
に接着されたリード１０２は、ポリイミドフィルム１０
３のチップ表面側にパタン形成されてリード間の絶縁を
維持し、外部の衝撃から保護される。また、ポリイミド
フィルム１０３において、半導体チップ１００の各エッ
ジから所定間隔離れた位置にエッジに対向してスロット
１０６が開けられリード１０２の一部を露出させてい
る。
【０００７】このような構成のＴＣＰを、ＰＣＢ上に実
装する従来の方法について説明すると次のようになる。
【０００８】まず、ＰＣＢを固定した状態で、ＴＣＰの
リードが実装されるＰＣＢのリードパタン上にフラック
スを均一に塗布する。ここに、別の工程で切断／整形さ
れたＴＣＰを、リードとＰＣＢ上のリードパタンが対応
するように置いた後、ＴＣＰのリードを加熱及び加圧す
ることによりＰＣＢ上のリードパタンにＴＣＰのリード
を実装する。次に、ソルダリング後のＰＣＢを冷却し
て、トレーから取り外す。
【０００９】一方、ＴＣＰのリードを切断／整形する工
程は、ＴＣＰを切断／整形部に取り込んでＰＣＢ上のリ
ードパタンに適合するように切断／整形装置により切断
する。具体的に説明すると、切断／整形部に移送された
ＴＣＰを切断／整形装置により図７のＡ−Ａ’線に沿っ
て切断する。
【００１０】図８は図７のＡ−Ａ’線に沿って切断され
てソルダリングされた状態のＴＣＰの断面図で、図９は
ＴＣＰにヒートシンクを付着する方法について説明する
断面図である。
【００１１】図８を参照すると、スロット１０６の外側
にあるポリイミドフィルム１０３’を含んで切断が行わ
れる。その後、切断されたリードはすぐ切断／整形装置
により所定形態に整形されてＰＣＢ内のリードパタンに
適合するリード形態になる。
【００１２】また、図９を参照すると従来の実装方法で
は、ＰＣＢは半導体チップ１００動作時の熱を外部に放
出するヒートシンク１３０を付着するために、ＴＣＰの
装着位置に半導体チップ１００の大きさの開口部１１６
を持つ。半導体チップ１００の裏面はポリイミドフィル
ム１０３から突出しているので、この突出部分とヒート
シンク１３０に伝導性接着パッド１１３、１１３’を付
着し、ＰＣＢの開口部１１６に半導体チップ１００の突
出部分（裏面）を挿入し、逆方向からヒートシンク１３
０を半導体チップ１００に装着する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の実装方法
によると、ソルダリング段階でＴＣＰのリードを圧着す
る際にリードの整列状態が乱れる場合があり、これによ
って隣接リード間のショートが多発する問題がある。ま
た、ホットバーによりリードに直接圧力が加わることに
よりリード自体が薄いために損傷して、ソルダリングさ
れてもリードの寿命が短くなったり接触不良が発生する
ことがあった。また、従来の構造でヒートシンクを装着
するのは長時間必要で作業が困難である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明は、ＴＣＰ型ＩＣパッケージの印刷回路基板
（ＰＣＢ）への実装方法において、ＰＣＢ上の異物を除
去する段階と、ＰＣＢ上に形成されたリードパタンにフ
ラックスを塗布する段階と、ＩＣパッケージのリードを
フラックスが塗布されたＰＣＢ上のリードパタン上に揃
える段階と、揃えたＩＣパッケージの半導体チップ部分
をホールディングブロックでカバーして全面に光ビーム
を照射して前記リードと前記リードパタンとをソルダリ
ングする段階と、ソルダリングされたＰＣＢ及びホール
ディングブロックを冷却する段階とを含むことを特徴と
するＩＣパッケージ実装方法を提供する。フラックスを
塗布する前には、ＩＣパッケージの半導体チップが位置
する部分に伝導性ボンドを塗布する段階を含む。伝導性
ボンドは、半導体チップサイズの６０％の面積にわたっ
て塗布され、伝導性ボンドは、ＰＣＢに形成されたビア
ホ−ルを通してＰＣＢの裏面にも塗布される。このＰＣ
Ｂの裏面に塗布された伝導性ボンドを介在してヒートシ
ンクを付着する。フラックスは、ノズルにより塗布す
る。フラックスは、リードパタンが刻印されたスタンプ
を利用して塗布する。ホールディングブロックに付着し
た磁性体と磁石固定治具の磁石によりＰＣＢが固定され
る。ＰＣＢ上の認識マークを基準にしてＩＣパッケージ
をＰＣＢ上に取り付ける。キセノン（Ｘｅ）光ビームー
によりソルダリングを行う。ホールディングブロックを
介在してＩＣパッケージを吸着した後、ＩＣパッケージ
のリードをＰＣＢ上のリードパタン上に揃える。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、 本発明の実施形態につい
て詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明に係るＴＣＰ実装システム
を示すブロック図である。本実装システムは、ＰＣＢを
実装システムに取り込むロ−ダ部１０と、取り込んだＰ
ＣＢのＴＣＰ裏面に対応する部分に伝導性ボンドを塗布
するディスペンサ部２０と、ＴＣＰを所定の大きさに切
断してリードを整形する切断／整形部３０と、伝導性ボ
ンドが塗布されたＰＣＢのＴＣＰリードパタンにフラッ
クスを塗布して整形したＴＣＰのリードがＰＣＢのリー
ドパタンと一致するように揃えるマウント部４０と、Ｐ
ＣＢに装着したＴＣＰをキセノン（Ｘｅ）光ビームでソ
ルダリングするソルダリング部５０と、ソルダリングさ
れたＰＣＢを冷却する冷却部６０とからなる。
【００１７】図２はＴＣＰ実装工程のフロ−チャート、
図３はＴＣＰのリード切断工程図、図４Ａはホールディ
ングブロックの斜視図、図４Ｂはホールディングブロッ
クがＴＣＰ上に位置したときの一部破断した斜視図、図
５ＡはＰＣＢを装着した磁石固定治具の断面図、図５Ｂ
は磁石固定治具の斜視図、図６はＴＣＰを装着したＰＣ
Ｂにヒートシンクを取り付けたときの図である。
【００１８】以下、ＴＣＰを実装する工程を詳細に説明
する。以下の実施形態において、ＰＣＢは４枚のＰＣＢ
がアレイ状に組合わされている。
【００１９】図２のフローで示されるように、Ｓ２００
段階でロ−ダ部１０に供給された４枚のＰＣＢ１１０
は、Ｓ２１０段階で表面に付着している汚染物質を除去
される。次に、ＰＣＢ１１０は図５Ａ及び図５Ｂに図示
された磁石固定治具１２０上に置かれる。
【００２０】磁石固定治具１２０は平板プレート１２２
と、この平板プレート１２２の各頂点に形成された支持
脚１２４とで構成される。平板プレート１２２上には４
枚のＰＣＢ１１０に対応して、４個の開口部１２８があ
り、この開口部１２８はＰＣＢ１１０のリードパタン部
に対応する。また、各開口部１２８の四隅には、ホール
ディングブロック１５０を固定するための磁石１２６が
平板プレート１２２の表面と同一面になるような深さに
埋設されている。この開口部に置かれるＰＣＢ１１０
は、図４Ｂに図示されるように、対角線方向に一対の認
識マーク１１５があり、ホールディングブロック１５０
をＰＣＢ１１０上に取り付ける時の基準マークとなる。
【００２１】ＰＣＢ１１０を磁石固定治具１２０上に固
定後、Ｓ２２０段階でディスペンサ部２０に設置された
ディスペンサにより、伝導性ボンド１１４がＰＣＢ１１
０上のＴＣＰ半導体チップ１００が安着される領域の中
央部から一定面積だけ塗布される。塗布する面積は、半
導体チップ１００の面積の６０％の面積に該当する部分
に塗布することが好ましい。
【００２２】図６に図示されるように、ＰＣＢ１１０上
の伝導性ボンド１１４が塗布される部分には、ビアホ−
ル（スルーホール）１１８が形成され、伝導性ボンド１
１４はビアホ−ル１１８を通じてＰＣＢ１１０の裏面に
も塗布される。ＰＣＢ１１０の裏面に塗布された伝導性
ボンド１１４’は、ヒートシンク１３０をＰＣＢ１１０
の裏面に付着させて半導体チップ１１０の動作時に発生
する熱を放熱する。
【００２３】つまり本発明によると、ヒートシンク１３
０を付着するためにＰＣＢ１１０内に開口部を形成する
必要がなく、裏面に塗布された伝導性ボンド１１４’に
よりヒートシンク１３０をＰＣＢ１１０に付着すること
が可能になるため作業が容易になる。また、塗布された
伝導性ボンド１１４は、整形時に曲げるＴＣＰのリード
１０２のためにＴＣＰの半導体チップ１００とＰＣＢ１
１０との間隔を補償するのでＴＣＰの装着安定性を高め
る。同一方法で他の３個のＰＣＢ１１０にも伝導性ボン
ド１１４を塗布する。
【００２４】次にＳ２３０段階で、固形粉のフラックス
をノズルでＰＣＢ１１０上のリードパタンに均一に塗布
する。この時、ＴＣＰのリードパタンを刻印したスタン
プにフラックスを付けＰＣＢ１１０上のリードパタン上
に押すことにより迅速かつ均一にフラックスが塗布でき
る。フラックスは次のソルダリング段階でソルダリング
を円滑にするための潤滑剤として使用される。フラック
スが塗布されたＰＣＢ１１０は、ＰＣＢ１１０上のリー
ドパタン３３０部分を拡大してモニタできるようにカメ
ラが装着されたマウント部４０に移送される。
【００２５】一方、Ｓ３００段階で切断／整形部３０に
取り込まれたＴＣＰは、Ｓ３１０段階でＰＣＢ１１０上
のリードパタン３３０に適合する大きさに切断／整形さ
れる。具体的には図３Ａ、３Ｂに図示されるように、切
断／整形装置１６０はスロット１０６内の外側端部近傍
で多数のリード１０２を一斉に切断する。この時、スロ
ット１０６の外側のポリイミドフィルム１０３は含まな
い。次に、図３Ｃに図示されるように切断されたリード
１０２は、すぐ切断／整形装置１６０によりＰＣＢ１１
０に接合されるように所定曲率を持つ形態に整形され
る。切断／整形が完了したＴＣＰは、Ｓ２４０段階でマ
ウント部４０内に設置したＰＣＢ１１０上のリードパタ
ン３３０上に移され取り付けられる。
【００２６】このときに、ホールディングブロック１５
０が真空ポンプにより吸着されてＴＣＰの上へ移送され
る。図４Ａに示すように、ホールディングブロック１５
０はＴＣＰの半導体チップ１００の形状に対応して四角
形状で所定の厚さを持ち、中央部には実装システム内に
設置された真空ポンプを利用してホールディングブロッ
ク１５０内部に位置したＴＣＰを吸着できるようにホ−
ル１５４が開けられる。この時、ホールディングブロッ
ク１５０の裏面にはＴＣＰの半導体チップ１００の位置
決め溝が形成されておりＴＣＰを安定に吸着できる。ま
た、ホールディングブロック１５０の四隅には支持部１
５２が形成され、支持部１５２の下部には、図５Ａに図
示されるように、所定の厚さをもつ磁性体１５６が付着
する。この磁性体１５６が、取り付け段階で磁石１２６
に引っ張られることによりホールディングブロック１５
０を固定する。
【００２７】取り付けは、ＴＣＰとＰＣＢのカメラ映像
により、自動あるいは手動で行うことができる。即ち、
ＰＣＢ１１０上の認識マーク１１５を利用して、磁石固
定治具１２０に固定されたＰＣＢ１１０の位置を確認し
て、ＴＣＰのリード１０２をＰＣＢ１１０上のリードパ
タン３３０上に正確に揃える。
【００２８】リード１０２を揃え終わると、図４Ｂに図
示されるように、真空ポンプを操作してＴＣＰを吸着し
たホールディングブロック１５０と共にＰＣＢ１１０上
のリードパタン３３０上に位置させる。すると図５Ａに
示されるように、ホールディングブロック１５０の支持
部１５２の下部に付着した磁性体１５６と磁石固定治具
１２０に埋設された４個の磁石１２６が引き合うので固
定され、間に位置するＰＣＢ１１０も固定される。これ
によって、ＴＣＰをＰＣＢ１１０上に位置させる時発生
するホールディングブロック１５０のこじれが防止でき
る。ＴＣＰのリード１０２がＰＣＢ１１０上のリードパ
タン３３０に対応して整列した後、ホールディングブロ
ック１５０とＴＣＰが位置するＰＣＢ１１０をソルダリ
ング部５０に移動して、Ｓ２５０段階に移る。
【００２９】Ｓ２５０段階では、ソルダリング部のホー
ルディングブロック１５０とＴＣＰにキセノン（Ｘｅ）
光ビームを照射することにより約３００℃でソルダリン
グを実行する。この時、光ビームをＰＣＢ１１０上のリ
ードパタン全体に照射するために均一にソルダリングが
行われる。
【００３０】ソルダリングが完了したＰＣＢ１１０は、
Ｓ２６０段階で冷却部６０に移送され、ソルダリングに
より高温状態になったＰＣＢ１１０とホールディングブ
ロック１５０を冷却する。その後、Ｓ２７０段階でホー
ルディングブロック１５０は、真空ポンプによりＰＣＢ
１１０から取り外され、他の３個のＰＣＢに対して前記
過程が反復実行される。
【００３１】
【発明の效果】以上のような本発明の実装方法による
と、直接加圧せずにソルダリングするのでリードの損傷
が無く、作業後に不良が発生しない。また光ビームソル
ダリングを実行することにより、ソルダリング品質が向
上し、ソルダリング時リードを加圧しないので実装後の
ＴＣＰの信頼性を向上させる効果がある。また、ソルダ
リングを行う際に全リードに対して一斉にソルダリング
するため作業時間を短縮することができる。また、印刷
回路基板のＴＣＰが実装される位置に伝導性ボンドを既
塗布することにより、ＴＣＰをＰＣＢ上に装着する時、
整形されたリードによるＰＣＢと半導体チップ間の間隔
を報償してＴＣＰの装着安定性を高めて、ヒートシンク
を付着するための開口部をＰＣＢに形成する必要がな
く、裏面上に塗布された伝導性ボンドを介在してヒート
シンクをＰＣＢに付着することにより作業が容易にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実装システムを示すブロック図。
【図２】本発明の工程のフロ−チャートである。
【図３】分図Ａ、Ｂ、Ｃは本発明のＴＣＰリード切断／
整形工程図。
【図４】分図Ａはホールディングブロックの斜視図、分
図ＢはホールディングブロックがＴＣＰ上に位置した一
部破断した斜視図。
【図５】分図ＡはＰＣＢが装着された磁石固定治具の断
面図、分図Ｂは磁石固定治具の斜視図。
【図６】本発明のＰＣＢにヒートシンクを装着した断面
図。
【図７】ＴＣＰの一部破断の斜視図。
【図８】図７のＡ−Ａ’に沿って切断した、ソルダリン
グしたＴＣＰの断面図。
【図９】従来のＰＣＢにヒートシンクを装着した断面
図。
【符号の説明】
１０ ロ−ダ部 ２０ ディスペンサ部 ３０ 切断及び整形部 ４０ マウント部 ５０ ソルダリング部 ６０ 冷却部 １００ 半導体チップ １０２ リード １０３、１０３’ ポリイミドフィルム １０６ スロット １１０ ＰＣＢ １１３、１１３’ 伝導性接着パッド １１４、１１４’ 伝導性ボンド １１６、１２８ 開口部 １１５ 認識マーク １１８ ビアホ−ル １２０ 磁石固定治具 １２２ 平板プレート １２４ 支持脚 １２６ 磁石 １３０ ヒートシンク １５０ ホールディングブロック １５６ 磁性体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 禹 炳宇 大韓民国京畿道水原市長安區棗園洞733番 地６号 (72)発明者 机 正春 大韓民国京畿道水原市八達區梅灘洞210番 地１号現代アパート103洞1403号

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＴＣＰ型ＩＣパッケージの印刷回路基板
    （ＰＣＢ）への実装方法において、 ＰＣＢ上の異物を除去する段階と、ＰＣＢ上に形成され
    たリードパタンにフラックスを塗布する段階と、ＩＣパ
    ッケージのリードをフラックスが塗布されたＰＣＢ上の
    リードパタン上に揃える段階と、揃えたＩＣパッケージ
    の半導体チップ部分をホールディングブロックでカバー
    して全面に光ビームを照射して前記リードと前記リード
    パタンとをソルダリングする段階と、ソルダリングされ
    たＰＣＢ及びホールディングブロックを冷却する段階と
    を含むことを特徴とするＩＣパッケージ実装方法。
  2. 【請求項２】 フラックスを塗布する前にＩＣパッケー
    ジの半導体チップが位置する部分に伝導性ボンドを塗布
    する段階を含む請求項１記載のＩＣパッケージ実装方
    法。
  3. 【請求項３】 伝導性ボンドは、半導体チップサイズの
    ６０％の面積にわたって塗布される請求項２記載のＩＣ
    パッケージ実装方法。
  4. 【請求項４】 伝導性ボンドは、ＰＣＢに形成されたビ
    アホ−ルを通してＰＣＢの裏面にも塗布される請求項２
    記載のＩＣパッケージ実装方法。
  5. 【請求項５】 ＰＣＢの裏面に塗布された伝導性ボンド
    を介在してヒートシンクを付着する請求項４記載のＩＣ
    パッケージ実装方法。
  6. 【請求項６】 フラックスは、ノズルにより塗布する請
    求項１記載のＩＣパッケージ実装方法。
  7. 【請求項７】 フラックスは、リードパタンが刻印され
    たスタンプを利用して塗布する請求項１記載のＩＣパッ
    ケージ実装方法。
  8. 【請求項８】 ＰＣＢを磁石固定治具を利用して固定す
    る請求項１記載のＩＣパッケージ実装方法。
  9. 【請求項９】 ホールディングブロックに付着した磁性
    体と磁石固定治具の磁石によりＰＣＢが固定される請求
    項８記載のＩＣパッケージ実装方法。
  10. 【請求項１０】 ＰＣＢ上の認識マークを基準にしてＩ
    ＣパッケージをＰＣＢ上に取り付ける請求項１記載のＩ
    Ｃパッケージ実装方法。
  11. 【請求項１１】 キセノン（Ｘｅ）光ビームーによりソ
    ルダリングを行う請求項１記載のＩＣパッケージ実装方
    法。
  12. 【請求項１２】 ホールディングブロックを介在してＩ
    Ｃパッケージを吸着した後、ＩＣパッケージのリードを
    ＰＣＢ上のリードパタン上に揃える請求項１記載のＩＣ
    パッケージ実装方法。
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