JPH05335466A - マイクロピンパッケージおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子部品と基板との入出力ライン数を飛躍的
に増加させることが可能なマイクロピンパッケージおよ
びその製造方法を得る。 【構成】 マイクロピンパッケージ１は、導電性金属板
の切断加工により作られ、幅方向に延びるキャリア部と
このキャリア部の側端部から同一方向に整列状態で延び
た複数のマイクロピン部とを一体に有してなるマイクロ
ピンシート１０と、このマイクロピンシート１０を、マ
イクロピンを同一方向に向けて整列させるとともに厚さ
方向に所定間隔をおいて複数枚重ねた状態で支持する支
持フレーム２０とから構成し、各マイクロピンの先端に
ハンダロウを付着形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣ，ＬＳＩチップ等
の電子部品をプリント基板等に実装するときに用いられ
るマイクロピンパッケージに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来におけるこのような電子部品の基板
への実装方式としては、図１０（Ａ）に示すように、基
板Ｂの端子Ｐとこの上に載置された電子部品Ｅの端子部
とを金線Ｗにより接続させる方式(Wire Bonding)が一般
的に良く知られている。また最近においては、ＴＡＢ(T
ape Automated Bonding)方式と称される実装方式も実用
化されている。この方式は、図１０（Ｂ）に示すよう
に、基板Ｐの端子Ｐと電子部品Ｅの端子部とをフィルム
リードＦにより接続させるようになっている。上記いず
れの方式の場合も、ＩＣ，ＬＳＩチップ等（電子部品）
と基板との接続は、これらチップの４つの周縁部におい
て行われるものである。このため、これら入出力ライン
の数（金線の数もしくはリードの数）はチップの周縁長
さに対応し、配設できる入出力ラインの最大数はチップ
の周縁長さによって定まる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近におい
てＬＳＩチップ等の集積化は飛躍的に進んでおり、これ
に応じてチップと基板とを接続する入出力ラインの必要
数も増加する傾向にある。このため、上記のような従来
のワイヤボンディング方式や、ＴＡＢ方式では入出力ラ
イン数が不足するという問題が生じるようになってきて
いる。

【０００４】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
電子部品（ＩＣ，ＬＳＩチップ等）と基板との入出力ラ
イン数を飛躍的に増加させることが可能なマイクロピン
パッケージおよびその製造方法を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明に係るマイクロピンパッケージは、導電性金
属板の切断加工により作られ、幅方向に延びるキャリア
部とこのキャリア部の側端部から同一方向に整列状態で
延びた複数のマイクロピン部とを一体に有してなるマイ
クロピンシートと、このマイクロピンシートを、マイク
ロピン部を同一方向に向けて整列させるとともに厚さ方
向に所定間隔をおいて複数枚重ねた状態で支持する支持
フレームとから構成し、各マイクロピンの先端にハンダ
ロウを付着形成している。

【０００６】さらに、このマイクロピンパッケージの製
造方法は、上記形状のマイクロピンシートを導電性金属
板を切断加工して作る工程と、このマイクロピンシート
における各マイクロピンの先端にハンダロウを付着形成
する工程と、このマイクロピンシートを、マイクロピン
部を同一方向に向けて整列させるとともに厚さ方向に所
定間隔をおいて複数枚重ねるようにして、支持フレーム
に取り付ける工程とからなり、これにより、支持フレー
ムにより複数のマイクロピンシートをマイクロピン部が
アレイ状に整列した状態で支持してなるマイクロピンパ
ッケージを製造する。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好ましい実施
例について説明する。本発明に係る製造方法により製造
されたマイクロピンパッケージ１を図１に示している。
このマイクロピンパッケージ１は、矩形状のフレーム材
２１の上にガイドピン２２を設けて構成された支持フレ
ーム２０と、この支持フレーム２０により整列状態で厚
さ方向に重なって支持された複数のマイクロピンシート
１０とから構成される。なお、このように整列支持され
たマイクロピンシート１０のマイクロピン１２の先端部
１２ａにはハンダロウが付着形成されている。

【０００８】マイクロピンシート１０は、導電性金属板
を切断加工して作られる。この加工は、図２に示すよう
に、金属板Ｓを切断加工し、それぞれ上下両側に形成さ
れたキャリア部１９に繋がって支持された一対の支持ポ
スト１１と多数のマイクロピン１２とからなる複数のシ
ートＭＳを形成する。この金属板Ｓとしては、例えば、
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金の板材が用いられる。各シートＭ
Ｓにおいては、図３に拡大して示すように、左右両端に
支持ポスト１１が位置するとともにこれら支持ポストの
間に等ピッチで整列してマイクロピン１２が形成され
る。これら、支持ポスト１１およびマイクロピン１２は
両端部がそれぞれキャリア部１９に繋がっている。な
お、キャリア部１９には左右両側にガイド孔１５が形成
されている。また、キャリア部１９は左右両側において
隣のキャリア部１９に繋がる。

【０００９】このマイクロピン１２はＩＣ，ＬＳＩチッ
プ等と基板との接続に用いられるものであり非常に小さ
なものである。例えば、各マイクロピン１２の長さは
１．０５mm、径０．０６mm、ピンピッチ０．２mmであ
り、金属板Ｓの板厚は０．０６mmである。このため、機
械的な切断加工では正確な加工を行えず、レーザービー
ム、電子ビーム等による切断加工が行われる。図２に示
す切断加工が完了すると、２．５μｍの厚さのニッケル
下地メッキおよび０．５μｍの金メッキが施される。

【００１０】次に、図３に示す第１カットラインＣＬ１
に沿ってこの金属板Ｓが切断され、上下からキャリア部
１９により支持されるとともに左右に連続して繋がるメ
タルシートＭＳに分割される。さらに、第２カットライ
ンＣＬ２に沿って一方のキャリア部１９が切り離され、
図４に示すように、幅方向（左右方向）に延びるキャリ
ア部１９の上端部から上方向に延びた支持ポスト１１お
よびマイクロピン１２を整列状態で一体に有してなるマ
イクロピンシート１０が形成される。この状態では、複
数のマイクロピンシート１０がキャリア部１９において
繋がり左右に連続して繋がった状態となっている。な
お、上記カットラインＣＬ１，ＣＬ２に沿った切断はレ
ーザービーム、電子ビーム等により行われる。但し、金
属板Ｓの表面および裏面にカットラインＣＬ１，ＣＬ２
に沿って予め溝を形成しておき、この溝において折り曲
げて切断するようにしても良い。なお、このとき同時
に、下記に示すように支持ロッド１１は所定寸法となる
ようにカットされる。

【００１１】このように形成されたマイクロピンシート
１０における各マイクロピン１２の先端１２ａに、図４
に示すように、ロウ材ワイヤ１４のロウを超音波、電磁
波等により溶かしてハンダロウ１３をそれぞれ付着形成
させる。このハンダロウ１３の付着形成方法はこれに限
られるものではなく、ハンダペーストの印刷により形成
してもよい。

【００１２】次に、図５および図６に示す接合装置３０
を用いて、複数のマイクロピンシート１０を順次、支持
フレーム２０の上にロウ付けして取り付ける。この接合
装置３０は、上下移動自在となった垂直移動台３１と、
この垂直移動台３１を上下（矢印Ａ方向）移動させる垂
直移動機構３３と、垂直移動台３１の上にローラ３６を
介して水平移動自在に配設された水平移動台３５と、こ
の水平移動台３５を水平（矢印Ｂ方向）移動させる水平
移動機構３７と、マイクロピンシート１０を保持し、こ
れの供給を行うシート供給装置３８とを備える。

【００１３】垂直移動台３１には、マイクロピンシート
１０のガイド孔１５の間隔と同一ピッチで水平に延びる
一対のガイドロッド３２が取り付けられている。このた
め、シート供給装置３８により供給されたマイクロピン
シート１０は、ガイド孔１５内にガイドロッド３２の先
端３２ａを挿入されるようにしてガイドロッド３２によ
り支持される。なお、シート供給装置３８による供給に
際してマイクロピンシート１０のマイクロピン１２が支
持フレーム２０と干渉するのを避けるため、垂直移動機
構３３により垂直移動台３１の上下移動調整が同時に行
われる。このようにガイドロッド３２により支持された
状態で左右の支持ロッド１１の下端がフレーム材２１の
表面とほぼ接触する寸法に支持ロッド１１が切断されて
おり、この接触部において支持ロッド１１がフレーム材
２１にロウ付け接合される。

【００１４】このロウ付け接合の位置は、水平移動機構
３５により水平移動台３５の前後位置を調整して決めら
れる。この位置調整は、各マイクロピンシート１０が厚
さ方向に所定間隔をおいて重なるように行われる。この
ロウ付け接合が完了すると、接合されたマイクロピンシ
ート１０が隣のマイクロピンシート１０（まだ接合され
ていないシート１０）から切り離される。そして、今度
はこの隣のマイクロピンシート１０がシート供給装置３
８により供給され、ガイドロッド３２により支持され
る。以下、この作動が繰り返され、支持フレーム２０の
上に所定間隔をおいて幅方向に重なるようにして複数の
マイクロピンシート１０が接合され、図１に示したマイ
クロピンパッケージ１の製造が完了する。

【００１５】このようにして製造されたマイクロピンパ
ッケージ１の使用方法について簡単に説明する。このマ
イクロピンパッケージ１の各マイクロピン１２がその先
端１２ａのハンダロウ１３を用いてＬＳＩチップ５０の
裏面の端子に直接接続される。この接続のため、図７に
示すような、ＬＳＩチップ５０を載置するチップ保持溝
４１と、支持フレーム２０のガイドピン２２を受容する
ガイド孔４２とが形成された取付治具４０が用いられ
る。

【００１６】図示のように、ＬＳＩチップ５０をチップ
保持溝４１内に載置した後、ガイドピン２２をガイド孔
４２内に挿入させてマイクロピンパッケージ１を取付治
具４０の上に取り付けると、各マイクロピン１２の先端
がＬＳＩチップ５０の表面に当接する。なお、ＬＳＩチ
ップ５０にはこのマイクロピン１２が当接する箇所にそ
れぞれ入出力端子が形成されている。このように各マイ
クロピン１２の先端がＬＳＩチップ５０の入出力端子と
当接した状態で、全体が加熱炉内で加熱され、マイクロ
ピン１２の先端のロウ１３を溶かしてこのロウ１３によ
り各マイクロピン１２をチップ５０の表面に接合させ
る。この場合に、上述のように各マイクロピン１２は支
持フレーム２０に接合されるときに正確に位置決めされ
ているため、ガイドピン２２を利用してＬＳＩチップ５
０に対する支持フレーム２０の位置決めを正確に行うだ
けで、各マイクロピン１２をチップ５０の対応する入出
力端子と正確に当接接続させることが可能である。

【００１７】次いで、図８に示すように各マイクロピン
１２をキャリア部１９から切り離せば、チップ５０の表
面に多数のマイクロピン１２が整列して接合された状態
となる。そして、図９に示すように、各マイクロピン１
２の先端を基板Ｐにロウ付けすれば、マイクロピン１２
を介してＬＳＩチップ５０を基板Ｐに接続させることが
できる。

【００１８】この場合に、マイクロピン１２による接続
はチップ５０の全表面を用いて行われるため、マイクロ
ピン１２の数を非常に多くすることができ、入出力ライ
ンの数を多くすることができる。このため、ＬＳＩチッ
プの集積化が進んで多くの入出力ラインを必要とする場
合でも、十分な入出力ライン数を確保することができ
る。また、このようにして基板Ｐに取り付けたチップ５
０を使用しているときに、周囲温度が上昇すると、基板
Ｐとチップ５０の熱膨張率の差により、チップ５０にお
けるマイクロピン１２の一端の接合位置ピッチと基板Ｐ
におけるマイクロピン１２の他端の接合位置ピッチとが
ずれる。しかしながら、このずれが発生しても、マイク
ロピン１２がわずかに傾くだけであり、マイクロピン１
２とチップ５０もしくは基板Ｐとの接合にほとんど影響
はなく、マイクロピン１２を介しての接続信頼性が低下
することがない。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
導電性金属板の切断加工により作られ、幅方向に延びる
キャリア部とこのキャリア部の側端部から同一方向に整
列状態で延びた複数のマイクロピン部とを一体に有して
なるマイクロピンシートと、このマイクロピンシート
を、マイクロピン部を同一方向に向けて整列させるとと
もに厚さ方向に所定間隔をおいて複数枚重ねた状態で支
持する支持フレームとからマイクロピンパッケージを構
成し、各マイクロピンの先端にハンダロウを付着形成し
ているので、このマイクロピンパッケージを用いて接続
しようとする電子部品に対して支持フレームを正確に位
置決めして、各マイクロピンのハンダロウが形成された
先端を電子部品の端子に接続し、この状態で加熱してハ
ンダロウによる接合を行うだけで、各マイクロピンを電
子部品に取り付けることができる。なお、この後、マイ
クロピンシートのキャリア部を支持フレームとともに切
り離せば、電子部品の各端子にロウ付けされてマイクロ
ピンのみが残される。そこで、各マイクロピンの先端を
基板にロウ付けすれば、マイクロピンを介して電子部品
を基板に実装できるので、その実装が容易である。

【００２０】また、本発明に係るマイクロピンパッケー
ジの製造方法は、上記形状のマイクロピンシートを導電
性金属板を切断加工して作る工程と、このマイクロピン
シートにおける各マイクロピンの先端にハンダロウを付
着形成する工程と、このマイクロピンシートを、マイク
ロピン部を同一方向に向けて整列させるとともに厚さ方
向に所定間隔をおいて複数枚重ねるようにして、支持フ
レームに取り付ける工程とからなり、この方法を採用す
れば、支持フレームにより複数のマイクロピンシートを
マイクロピン部がアレイ状に整列した状態で支持してな
るマイクロピンパッケージを簡単に製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマイクロピンパッケージを示す斜
視図である。

【図２】複数のマイクロピンシートが切断加工された金
属板を示す正面図である。

【図３】切断加工されたマイクロピンシートを示す正面
図である。

【図４】切断加工されたマイクロピンシートを示す正面
図である。

【図５】接合装置を用いてマイクロピンシートを支持フ
レームに取り付ける工程を説明する斜視図である。

【図６】接合装置を用いてマイクロピンシートを支持フ
レームに取り付ける工程を説明する正面図である。

【図７】取付治具を用いてマイクロピンパッケージをＬ
ＳＩチップに接合する工程を示す断面図である。

【図８】ＬＳＩチップに接合されたマイクロピンからキ
ャリア部を切り離す工程を示す断面図である。

【図９】本発明に係るマイクロピンを用いてＬＳＩチッ
プを基板に取り付けた状態を示す断面図である。

【図１０】従来での電子部品の基板への取付方式を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ マイクロピンパッケージ １０ マイクロピンシート １１ 支持ポスト １２ マイクロピン １９ キャリア部 ２０ 支持フレーム ２２ ガイドピン ３０ 接合装置 ４０ 取付治具 ５０ ＬＳＩチップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性金属板の切断加工により作られ、
   幅方向に延びるキャリア部とこのキャリア部の側端部か
   ら同一方向に整列状態で延びた複数のマイクロピン部と
   を一体に有してなるマイクロピンシートと、 複数のこのマイクロピンシートを、前記マイクロピン部
   を同一方向に向けて整列させるとともに厚さ方向に所定
   間隔をおいて重ねた状態で支持する支持フレームとから
   なり、 前記各マイクロピンの先端にハンダロウが付着形成され
   ていることを特徴とするマイクロピンパッケージ。
2. 【請求項２】 幅方向に延びるキャリア部とこのキャリ
   ア部の側端部から同一方向に整列状態で延びた複数のマ
   イクロピン部とを一体に有してなるマイクロピンシート
   を、導電性金属板を切断加工して作り、 このマイクロピンシートにおける各マイクロピンの先端
   にハンダロウを付着形成し、 このマイクロピンシートを、前記マイクロピン部を同一
   方向に向けて整列させるとともに厚さ方向に所定間隔を
   おいて重ねるようにして、支持フレームに取り付け、 この支持フレームにより複数のマイクロピンシートをマ
   イクロピン部がアレイ状に整列した状態で支持してなる
   マイクロピンパッケージを製造することを特徴とするマ
   イクロピンパッケージの製造方法。