JPH04181760A - リードの半田メッキ装置 - 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」 この発明は、ＩＣ（半導体集積回路）等の半導体装置の
リードに半田メッキを施す半田メッキ装置に関するもの
である。

「従来の技術」 従来、ＩＣなどの半導体装置を実装する場合において、
信頼性が高く、コストの低い実装方法が望まれている。

しかし、近年、ＩＣの大規模化に伴って、それを搭載す
るＩＣパッケージの多ピン化および狭ピッチ化が進んで
おり、これに対応した精密半田付は技術の進歩が伴わな
い状況が生じている。

すなわち、多ビンおよび狭ピッチ化されたＩＣのリード
（接続用端子）を半田付けするに際し、微細な半田付は
部に一定量の半田を安定的に供給することが極めて困難
であるために、従来、これらのＩＣのリードに対し、手
付は作業に負っているところが大きいのが現状である。

ところが、手付は作業では、微細な部分に半田を供給す
る場合、供給する半田量が一定しない問題がある。この
ため、供給する半田量が過多の場合は、隣接するリード
どうしが半田のブリッジによって接合されて短絡してし
まう不具合を生じていた。

そこで、この種の半導体装置の基板への実装方°　　法
として、予めＩＣのリードに半田メッキを施しておき、
基板の回路への接合の際に、接合部分に半田を外部から
供給して接合する方法がとられている。

ここで、ＩＣのリードに施されている半田メッキは、外
部から供給される半田との濡れ性を良好にする目的で設
けられたもので、数μｍ程度の厚さで形成されている。

しかし、この程度の厚さの半田メッキのみでは、接合強
度が不足するので、不足となる半田を以下に説明する方
法で外部から供給して接合作業を行っていた。

半田の供給方法には、糸半田を用いる方法、リードが接
合される基板のパッドに予めスクリーン印刷などによっ
て半田ペーストを塗布しておく方法、デイスペンサーに
よって基板のパッドに半田ペーストを塗布する方法、溶
融半田槽に基板を浸漬する方法などがある。

しかし、ＱＦＰ（クワッド・フラット・バケージ）など
の多ビンで、リードの間隔が狭い本体部を有するＩＣ１
例えば、リード間隔が０゜６５＋＋＋ｍ以下のＩＣなど
では、供給半田量が僅かでも過剰であると、リフロー（
溶解）後にリード間の半田によるブリッジが発生し、ま
た、少しでも不足すると、接合強度の不足が生じるため
に、適性な量の半田を供給することが極めて困難であっ
た。

そこで、本出願人は以下に説明するように、ＩＣのリー
ドに厚膜半田メッキを施すことにより、過量な半田をリ
ードに付着させる方法を提案するに至った。

第３図はＱＦＰなどの多ビンパッケージＩＣの多数のリ
ードに電気半田メッキを施すための治具１を示すもので
ある。この治具１は、黄銅などの金属からなる四角形状
の上枠３と、非導電体の下枠２と、これらを連結するネ
ジ４，４．・・とから構成されている。

そして、第４図に示すように、下枠２と上枠３との間に
ＱＦＰなどの多ビンパッケージＩＣの本体部５のリード
６．６．・・を挾み、ネジ４，４．・・で固定した後、
この治具ｌを半田メッキ液へに浸漬し、リード６．６．
・・の大部分が半田メッキ液入中に浸されるように配置
し、治具ｌを陰極に、半田インゴット７を陽極として電
気メッキすることによって、各リード６．６．・・に半
田メッキが施される。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上述したように静止している半田メッキ液入
中に浸漬して、リード６．６．・・・に半田メッキを施
す従来の方法においては、半田メッキ液Ａが撹拌されな
いため、イオンの流動が極めて少なく、所要の膜厚の半
田メッキを施すためには多大な時間が必要であった。そ
こで、半田メッキ液Ａをプロペラ等で撹拌し、半田メッ
キ処理時間の短縮を図ることが考えられる。しかしなが
ら、半田メッキ液Ａには、通常、界面活性剤が配合され
ており、プロペラ等で撹拌し、空気が混入すると、その
影響で気泡が生じ、また、液中イオンの酸化によって金
属イオン濃度が急激に低下してしまい、半田メッキ液と
しての機能が短時間で劣化してしまうという問題が生じ
る。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、半田
メッキ処理時間の短縮と、半田メッキ液の劣化防止の双
方を実現することができるり一ドの半田メッキ装置を提
供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 この発明は、半導体装置の本体部の周囲に配設された複
数のリードに当接する陰極と、前記リードに対して、前
記陰極と反対側に配設される陽極とを有し、半田メッキ
液中において前記陽極とＷＩ記陰極との間に電流を流す
ことにより、前記リードに半田を電析させるリードの半
田メッキ装置において、前記半田メッキ液の大気に開放
された液面から離れた位置に、前記各リードに向かう半
田メッキ液の流れを生じさせる流動手段を設けたことを
特徴としている。

「作用」 上記構成によれば、流動手段によって、半導体装置の本
体部の周囲に配設された複数のリードに向かって半田メ
ッキ液の流れが生じるようにしたので、短時間で所要の
膜厚の半田メッキを施すことができ、また、流動手段に
よる半田メッキ液の流れが、半田メッキの液面から離れ
た位置で生じるようにしたので、半田メッキ液に余分な
空気が混入することがない。

「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の一実施例による半田メッキ装置の構
成を示す正断面図である。この図において、１１はチタ
ン材によって構成され、四角形の枠状の陰極であり、そ
の下部には、ＩＣの本体部５を囲むように当接部１１ａ
が形成されており、この当接部１１ａの下端面が、本体
部５の四辺に配列されたすべてのり−、ドロ、６．・・
・に当接するようになっている。また、陰極１１の周囲
はエポキシ等の絶縁カバー１０によって覆われている。

１２はＰＥＥＫ材（宵機絶縁材）、セラミックス等の絶
縁材によって構成され、縦に長い直方体状の下受台であ
り、その上端面には、中央部が除去されることにより、
本体部５の各四辺に配列されたリード６．６．・・・の
各基部に当接する環状部１２ａ、１２ａ、・・が形成さ
れている。また、下受台１２には、その下方から注入さ
れた半田メッキ液を受ける大径管路１２ｂと、この大径
管路１２ｂに注入された半田メッキ液をさらに上方へ導
く小径管路１２　ｃ、　１２ｃ、＝と、これら小径管路
１２ｃ、１２ｃ。

・・と各々連通して斜め上方へ延び、下受台１２の四側
面上部おいて開口する噴出管路１２ｄ、１２ｄ。

・・とが形成されている。この場合、噴出管路１２ｄ、
１２ｄ、・・・の開口部は、それらの開口部から噴出さ
れた半田メッキ液が各リード６．６．・・・に達する位
置に配置されており、また、小径管路１２ｃ、１２ｃ、
・・および噴出管路１２ｄ、１２ｄ、・・の各部の流路
断面積は、各小径管路１２ｃ、１２ｅ、・・同志、各噴
出管路１２ｄ、１２ｄ、・・同志が各々同一となるよう
に設定されており、これにより、すべてのリード６．６
．・・に向かって、略同−流量の半田メッキ液が連続的
に噴出されるようになっている。

また、下受台１２の周囲には、チタン材によって構成さ
れ、四角形の枠状の陽極１３が設けられており、その上
端面には、陰極１１と各リード６゜６、・・・を介して
対向する薄板状の白金電極１４が設けられている。

なお、陽極１３はリード６との距離を変えられる構造を
なしている。

そして、陰極１１．陽極１３、および下受台１２等の周
囲は容器１９によって囲われており、この容器１９内に
は、常時一定の液面りの半田メッキ液Ａが注入されるよ
うなっていおる。すなわち、タンク２０内に貯留されて
いる半田メッキ液Ａが、吸入管路２１およびバルブ２１
ｍを介してポンプ２２によって吸引され、容器１９内の
上述した大径管路１２ｂ、小径管路１２ｃ、１２ｃ、・
・および噴出管路１２ｄ、１２ｄ、・・に導かれる。こ
の容器１９の底面には、排出管路２３が設けられており
、容器１９内に貯留された半田メッキ液Ａが、この排出
管路２３に導かれ、ポンプ２３ａおよびバルブ２３ｂを
介してタンク２０に帰還されるようになっている。

次に、上述した一実施例による半田メッキ装置を用いて
半田メッキを施す場合、以下のようにして行る。

まず、リードフォーミングの完了したＩＣが下受台１２
上に載置され、その本体部５の四辺の各リード６．６．
・・・の基部が環状部１２ａ、１２ｍ、・・・によって
下方から支えられる。次いで、陰極１１がＩＣの上に載
置され、陰極１１の当接部１１ａ、１１ｍ、・・・と、
下受台１２の環状部１２ａ、１２ａ、・・・とによって
リード６．６．・・・が挟み込まれ、リード６゜６、・
・・と白金電極１４との間隔が数■〜数十■の内、適切
な間隔、例えば、約５ａｍになるように調整される。こ
れにより、ＩＣの装着が完了する。

次に、流入側ポンプ２２および流出側ポンプ２３ａを起
動し、バルブ２１ｍおよび２３ｂを調整してメッキ液の
流量と液面レベルとが定常状態になった後、陰極１１と
陽極１３との間に通電する。すると、タンク２０内の半
田メッキ液Ａが、ポンプ２２で吸引されて、図に矢印で
示すように、大径管路１２ｂ、小径管路１２ｃ、１２ｃ
、＝、噴出管路１２ｄ、１２ｄ、・・に導かれ、噴出管
路１２ｄ、１２ｄ。

・・の開口部から各リード６．６．・・−に向けて噴出
される。これにより各リード６．６．・・に対して、略
同−流量の半田メッキ液が連続的に噴出され、各リード
６．６．・・に短時間で均一な膜厚の半田メッキが施さ
れる。この場合、噴出管路１２ｄ、＋２ｄ。

・・・の開口部は、容器１９内に貯留されている半田メ
ッキ液Ａの液面りよりも下方に位置しているので、半田
メッキ液Ａは上記開口部から各リード６゜６、・・・に
向けて緩やかに噴出される。これにより、半田メッキ液
Ａに空気が混入したり、気泡が生じることがなく、半田
メッキ液Ａの酸化による劣化が最小限に抑えられる。

なお、上述した一実施例においては、容器１つの上面が
大気に開放している場合を例に説明したが、第５図に示
すように、この容器１９の上面を密閉した容器１９　ａ
内と、すべての管路内に半田メッキ液へを満たして、気
泡を一切混入させない配管構造としても勿論構わない。

この場合、管路の途中で大気への開放かないので、ポン
プは管路系に１つで済む。また、上述した実施例におい
ては、各リード６．６．・・に向けて、陽極１３の方向
から半田メッキ液を噴出する構造としたか、これと逆に
、陰極１１の方向から噴出させる構造としても勿論構わ
ない。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、半導体装置の
本体部の周囲に配設された複数のリートに向かって半田
メッキ液の流れを生じさせる流動手段を設けたので、短
時間で所要の膜厚の半田メッキを施すことができ、また
、流動手段による半田メッキ液の流れが、半田メッキの
液面から離れた位置で生じるようにしたので、半田メッ
キ液に余分な空気が混入することがなく、これにより、
液中の金属イオンの酸化が最小限に抑えられ、したがっ
て、半田メッキ処理時間の短縮と、半田メッキ液の劣化
防止の双方を実現することができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるリードの半田メッキ
装置の構成を示す正断面図、第２図は同実施例の下受台
の構成を示す平面図、第３図は従来の半田メッキ治具の
構成を示す斜視図、第４図は同半田メッキ治具を用いた
半田メッキ方法を説明するための図、第５図はその他の
実施例の構成を示す正面図である。 ５・・・・・・本体部、６・・・・・・リード、１１・
・・・−・陰極、１２・・・・・・下受台、１２ｂ・・
・・・大径管路、１２ｃ・・・・・小径管路、１２ｄ・
・・・・・噴出管路、１３・・・・・・陽極、１９・・
・・・・容器、２０・・・・・・タンク、２１・・・・
・・吸入管路、２２・・・・・・ポンプ、２３・・・・
・・排出管路、Ａ・・・・・半田メッキ液。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体装置の本体部の周囲に配設された複数のリードに
   当接する陰極と、 前記リードに対して、前記陰極と反対側に配設される陽
   極と、 を有し、半田メッキ液中において前記陽極と前記陰極と
   の間に電流を流すことにより、前記リードに半田を電析
   させるリードの半田メッキ装置において、 前記半田メッキ液の大気に開放された液面から離れた位
   置に、前記各リードに向かう半田メッキ液の流れを生じ
   させる流動手段を設けたことを特徴とするリードの半田
   メッキ装置。