JPH06101528B2 - 配列リードピン用支持体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、プラグイン型あるいは表面実装型の半導体
素子を収納するセラミックPGA（ピングリッドアレイ）
パッケージに用いるリードピンの支持体に係り、多数の
リードピンを配列一体化でき、該パッケージの組立を容
易にし、用途に応じた種々の長さのピンを用意する必要
がなく、かつリードピンのめっき時に支持体にめっきを
被着させない絶縁性の樹脂被膜を設けたNi含有Fe合金製
の配列リードピン用支持体に関する。

背景技術 プラグイン型のセラミックスパッケージは、その上面の
中央部にSiチップ載置用のメタライズ層を有し、下面に
外部リードピンが着設されるメタライズ層を縦横に整列
配置させて、該外部リードピンとして、Ni含有のFe合金
ピン、例えば、コバール合金ピンが縦横方向に等間隔で
複数、Agろう付けされている。

前記セラミックス基板にコバール合金線のリードピンを
植設配列する際、上先端にAgろうを有するリードピン
を、カーボン製治具の所要位置に設けられた孔部内に振
込んだ後、下面所定位置にメタライズされたセラミック
ス基板を前記ピンのAgろう部に密着するよう重ね合せ
て、還元雰囲気中にて、779℃以上に加熱し、前記メタ
ライズ部とピンのAgろう部をろう付けし、その後冷却
し、前記治具を取り外すことにより、ピンがセラミック
ス基板上の縦横方向にろう付け配置され、さらに前記ピ
ンにNiめっき及びAuめっき等を施すことにより製造され
ていた。

しかし、従来、セラミックス基板上にろう付け、配列さ
れたピンは、例えば、太さ0.45mm×長さ10mm程度の極細
線であるため、めっき工程等でピンが変形し、不良品が
発生し易い問題があった。

また、セラミックス基板上にろう付けされたピン数は、
数十本〜数百本、また多い場合は数千本にも及び、後続
工程にて電気めっきを施す場合、各ピンが電気的に絶縁
されているため、各々のピンに導通を取る必要があり、
かかる作業が煩雑で、またその工程に多大のコストを要
していた。

さらに、セラミックスパッケージの用途や目的に応じ
て、長さが異なる種々のピンを用意する必要があり、製
造上あるいは部品管理上、極めて煩雑であり、また、異
なる寸法のピンが混入する恐れがあった。

前記問題を解決するものとして、Ni含有Fe合金板からな
る支持体上に、上端部にろう材を有するNi含有Fe合金ピ
ンを等間隔に縦横方向に配列した配列リードピンがあ
る。

前記めっきの導通に際し、従来、リード部と同一の金
属、すなわち、42Ni-Fe合金またはコバール等Ni含有のF
e合金などを用いた金属支持体を付設していたため、リ
ードピン部分のめっきと同時に金属支持体にもめっきが
施されていた。

従って、めっきの必要なリードピン部分を所定の厚さに
までめっきをするのに長時間を要し、まためっき液の寿
命を縮める問題があり、さらに、めっき後に除去される
金属支持体がリードピンと同じかまたは同等の材質、す
なわちコバールや42Ni-Fe合金等CoやNi等の高価な金属
を含有する合金からなっており、その部分がめっきされ
ているため、再生にコストを必要とし、歩留りを悪くし
てた。

発明の目的 この発明は、かかる従来の問題を解消し、セラミックス
基板上に縦横に整列配置したメタライズ層のそれぞれ
に、リードピンを容易かつ正確にろう付けすることがで
きるとともに、各リードピンの外表面に同時にニッケル
や金などをめっきすることができ、かつ支持体にめっき
を被着させず、さらに、長さが異なる種々のピンを用意
する必要がない配列リードピン用支持体を提供すること
を目的としている。

発明の概要 この発明は、 複数のリードピンを立設配列する連結部と、この連結部
を並列配置してリードピンに形成する支持枠とからなる
Ni含有Fe合金製支持体であり、 支持体のうち少なくとも支持枠の表面の全面または一部
に絶縁性の樹脂被膜を有することを特徴とする配列リー
ドピン用支持体である。

具体的に説明すると、第１図に示す如く、 上端部にろう材を被着した複数の板状リード部が各々の
下端部をNi含有Fe合金からなる板状連結部にて一体に接
続されて並列した櫛歯状リードピンを、 枠状の支持体に各々の板状連結部の両端部で接合して並
列配置した構成からなり、 支持枠がNi含有Fe合金からなり、かつ表面の全面または
一部に絶縁性の樹脂被膜を有することことを特徴とする
配列リードピン用支持体である。

また、第４図に示す如く、 Ni含有Fe合金板に所要ピッチで開設した窓部間に連結部
を複数形成した支持体で、各連結部はピンの下端が嵌入
可能な凹状部が等間隔で配設された構成からなり、 支持体表面の全面または一部に絶縁性の樹脂被膜を有す
ることを特徴とする配列リードピン用支持体である。

発明の構成 この発明において、上端部にろう材を被着したリードピ
ンの下端部を板状連結部にて接続されて立設配列した配
列リードピンは、ピンのみあるいは板状連結部とともに
42Ni-Fe、52Ni-Fe合金等のNi-Fe合金、または29Ni-16Co
-Fe、コバール合金等のNi-Co-Fe合金、42Ni-6Cr-Fe合金
等のNi-Cr-Fe合金などNi含有のFe合金より形成されれば
よく、特に、25〜35％Ni-15〜20％Co-Fe合金からなるコ
バール合金が好ましい。

また、ピンの上端部に被着されるろう材としては、Ag、
Ag-Cu等、公知の材料を使用することができる。

この発明において、支持体はNi含有Fe合金からなり、か
つ表面の全面または一部、すなわち、めっきを必要とし
ない部分に絶縁性の樹脂被膜を有することを特徴とし、
前記配列リードピンを並列でき、また、配列リードピン
をセラミックス基板にろう付け後に、容易に切除できる
構成であれば、実施例の如く、板状リード部の余剰部分
とともに除去したり、あるいは支持枠のみを除去して櫛
歯状ピンとする等、また合金板に所要ピッチで開設した
窓部間にピンの下端が嵌入可能な凹状部が等間隔で配設
した連結片部を複数形成する等種々の形状、構成を取る
ことができる。

前記絶縁性の樹脂被膜は、Ni含有Fe合金からなる支持体
のめっきを必要としない部分に、スプレー法、浸漬法、
スクリーン印刷法、電着塗装法、ドライフィルム貼着
法、テープ貼着法等の手段にて、被膜を形成するとよ
い。

樹脂被膜の樹脂には、耐酸性塗料、エポキシ樹脂、シリ
コン樹脂、ポリウレタン樹脂、ワニス等があり、特に、
シリコン樹脂等が好ましい。

発明の図面に基づく開示 第１図はこの発明による配列リードピンの斜視説明図で
ある。第２図はリードピンの支持体への接合部分を示す
詳細説明図である。第３図a,b図はこの発明のリードピ
ンを構成する櫛歯状ピンの説明図である。第４図はこの
発明による他の配列リードピンの斜視説明図である。

この発明において、リードピンを構成するNi含有Fe合金
からなる櫛歯状ピン（１）は、予め42Ni-Fe合金または
コバール合金等のNi含有のFe合金板の所要位置に、Ag、
Ag-Cu等のろう材を帯状にクラッドしたクラッド板を、
プレス加工あるいはエッチング加工等により、第３図に
示す如く、所要形状の櫛歯状に加工する。

すなわち、下部の板状連結部（４）を介して複数の板状
リード部（２）を、所要ピッチで櫛歯状に配列した形状
からなり、また、上端部にはろう材（３）が被着されて
いる。

このろう材（３）が被着された上端部形状は、用途，目
的等に応じて適宜選定されるが、例えば、（ａ）図の場
合は、ろう材（３）被着部の幅を板状リード部（２）幅
より広くした場合であり、（ｂ）図の場合は、板状リー
ド部（２）と同一幅で形成された場合を示す。

上記構成の櫛歯状ピン（１）は、セラミックス基板の形
状寸法等に応じて、必要寸法位置で、所要長さで連結部
（４）を切断し、さらに連結部（４）と板状リード部
（２）の接合部分、及びろう材（３）被着部たる上端部
を折り曲げて屈曲部となし、第２図に示す如き構成に加
工する。

一方、支持枠（５）は、第１図に示す如く、例えば、42
Ni含有のFe合金板を、打抜きまたはエッチング加工によ
り、中央部に窓部を開設した矩形枠体に構成してある。

上記櫛歯状ピン（１）と支持枠（５）とは第１図及び第
２図に示す如く、該ピンの連結部（４）の両端を、支持
枠（５）に当接、または載置した後、ろう材（３）のろ
う付け温度より高い温度に耐えられるよう、抵抗溶接、
レーザー溶接、あるいはより高融点のろう材によるろう
付け等の接合方法にて、電気的に導通を取るように一体
に接合され、前記櫛歯状ピンが並列配置されている。

すなわち、多数の板状リード部（２）を配列するための
支持体は、櫛歯状ピン（１）の連結部（４）と支持枠
（５）とから構成してある。

このようにして得られたこの発明による配列リードピン
は、配列された板状リード部（２）の上端屈曲部に被着
されたろう材（３）部に、所要のセラミックス基板（図
示せず）のメタライズ層を当接載置させ、還元性雰囲気
中にて加熱してろう付けし、その後冷却する。

さらに、支持枠（５）のめっきを必要としない部分にシ
リコン樹脂からなる樹脂被膜を被着する。

また、支持枠（５）は、導通に必要な最小限の導通取付
け部分の樹脂被膜を除去してある。

さらに、Niめっき、Auめっきなどの、電気めっきを施
す。しかし、支持枠（５）の表面には樹脂被膜が生成さ
れていることから、支持枠（５）表面にはめっきが被着
しない。

その後、各板状リード部（２）の長さを所要長さとする
ため、各板状リード部（２）を所要位置にて切断し、連
結部（４）とともにその両端にて一体化されていた支持
枠（５）を除去することにより、リードピンを所要箇所
に所要本数、ろう付け配列したセラミックス基板が得ら
れる。

第４図に示すリードピンの支持体（10）は、例えば、42
Ni-Fe合金板を、打抜きまたはエッチング加工により、
所要ピッチで窓部を開設することにより、窓部間に細長
い連結部（11）を複数形成した構成からなり、リードピ
ンを立設配列する連結部と支持枠が一体化されている。

さらに、支持体（10）の各連結部（11）には、エッチン
グ等にてピン（12）の下端が嵌入可能な凹状部（13）が
等間隔で配設してある。

42Ni-Fe合金またはコバール合金等のNi含有のFe合金ピ
ン（12）は、その上端部にAg、Ag-Cu等からなるろう材
（14）が着設してあり、所要形状、寸法に穿孔されたカ
ーボン製治具の孔部に振込まれ、Fe合金ピン（12）の他
端部が前記支持体（10）の各連結部（11）の凹状部（1
3）に、ろう材のろう付け温度より高い温度に耐えられ
るよう、抵抗溶接、レーザー溶接、あるいはより高融点
のろう材によるろう付け等の接合方法にて接合されて密
着固定される。

第１図の配列リードピンと同様に、所要のセラミックス
基板（図示せず）のメタライズ層を当接載置させ、還元
性雰囲気中にて加熱してろう付けし、その後冷却する。
さらに、支持体（10）のめっきを必要としない部分に、
シリコン樹脂からなる樹脂被膜を被着する。

また、支持体（10）は導通に必要な最小限の導通取付け
部分の樹脂被膜を除去してある。

さらに、Niめっき、Auめっきなどの電気めっきを施す。
しかし、支持体（10）の表面には樹脂被膜が生成されて
いることから、支持体（10）の表面にはめっきが被着し
ない。

その後、各ピン（12）の長さを所要長さとするため、各
ピン（12）を所要位置にて切断し、連結部（11）ととも
に支持体（10）を除去することにより、リードピンを所
要箇所に所要本数、ろう付け配列したセラミックス基板
が得られる。

発明の効果 この発明において、支持体にその表面に樹脂被膜を設け
たNi含有合金を用い、リードピンは連結部を介して支持
枠に固定されているため、取扱い時の変形がなく、すべ
て電気的に接続されており、めっき時の電気的接続が極
めて容易であり、しかも支持体にはめっきが被着せず、
短時間でめっきが完了し、かつめっき液の寿命が長くな
る。

この発明による配列リードピンは、リードピンは連結部
を介して支持枠に固定されているため、接合箇所が少な
く、組立てが容易である。

第１図の配列リードピンの場合、板状リード部（２）と
ろう材（３）被着部たる上端部の形状は任意に選定で
き、例えば打ち抜き形状によりスタンドオフが行える。
また、櫛歯状ピン（１）の製造に際し、ろう材（３）被
着部にはストライプクラッド板あるいは部分めっきの利
用ができ、製造性がよい。

また、支持体に配設された状態での各ピン長さは、同一
であり、作業性がよく、異寸法のピンの混入が防止され
る。

また、用途や目的に応じて選定した長さに応じて、セラ
ミックス基板上にろう付けしたピン長さを任意に切断で
きるため、ピンの管理が極めて容易になる利点がある。

この発明によるリードピンはプラグイン型だけではなく
表面実装型のセラミックスパッケージにも採用できる。
すなわち、表面実装型への適用は、ピン長さを短くし、
クランク型、Ｊ字型、コ字型等の形状に曲げて使用され
るが、ピンの曲げ加工は形状に応じて、ピンの切断前後
のいずれでも可能となる。

実 施 例 幅20mm×厚さ0.25mm寸法からなる帯状コバール合金板の
一方端部側に、幅5mmの帯状Agろう材をクラッドしたク
ラッド板を用いて、プレス加工により、板状リード部が
2.54mmピッチで並列する櫛歯状ピン材を得た。

さらに、該櫛歯状ピン材の連結部を50mmピッチで切断し
たのち、連結部と板状リード部の接合部分及びろう材被
着部を折曲げ、Ni含有Fe合金からなる櫛歯状ピンを作製
した。

一方、支持枠として、長さ53mm×幅47mm×厚み0.25mm寸
法の42Ni-Fe合金を、プレス加工して、外周辺幅3.5mmと
4mmの対向２辺からなる四辺形枠状の支持枠を作製し
た。

上記複数の櫛歯状ピンの連結部の両端を、順次、支持体
上に2.54mmピッチで載置し、これらを電気的に導通を取
るようにレーザー溶接により一体に接合して並設した。
なお、第１図には１本の連結部上に15本の板状リード部
を有する構成を示している。

このようにして得られたリードピンのAgろう部に、セラ
ミックス基板のメタライズ層を密着して重ね合わせ、還
元性雰囲気中で、800℃×0.5時間の加熱を施したのち、
冷却した。

支持枠を、シリコン樹脂中に浸漬し、表面シリコン樹脂
樹脂被膜を形成し、支持枠から導通に必要な最小限の導
通取付け部分の樹脂被膜を除去した。

次に、Auめっきを行ったところ、支持枠には殆どまった
くめっきが被着せず、リードピンには効率よくAuめっき
が施され、めっきに要する時間は約半分に短縮された。

さらに、基板上に植設したリードピン長さが、それぞれ
6.5mmとなるように板状リード部の下部を切断して連結
部とともに支持体を除去することにより、所要面上に縦
横方向に各々15本ずつ等間隔にピンを植設したセラミッ
クス基板を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による配列リードピンの斜視説明図で
ある。第２図はリードピンの支持体への接合部分を示す
詳細説明図である。第３図a,b図はこの発明のリードピ
ンを構成する櫛歯状ピンの説明図である。 第４図はこの発明による他の配列リードピンの斜視説明
図である。 １……櫛歯状ピン、２……板状リード部、3,14……ろう
材、4,11……連結部、５……支持枠、10……支持体、12
……ピン、13……凹状部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のリードピンを立設配列する連結部
   と、この連結部を並列配置してリードピンに形成する支
   持枠とからなるNi含有Fe合金製支持体であり、 支持体のうち少なくとも支持枠の表面の全面または一部
   に絶縁性樹脂被膜を有することを特徴とする配列リード
   ピン用支持体。