JPH081934B2 - ワ−クホルダ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は集積回路チップキャリヤー（ICチップキャリ
ヤー）製造時に使用されるためのワークホルダーに関す
る。

（従来の技術とその問題点） 例えばICチップキャリヤーのような集積回路（IC）パ
ッケージは通常反対側を向いた平行な主要面と周囲側面
とを有するセラミック基板を備えている。集積回路チッ
プや類似の装置は前記主要面の中の一つの主要面に取付
けられ且つコンダクターが前記チップから前記周囲側面
の近くにあるターミナルパッドに延びている。或る場合
には前記両主要面にターミナルパッドを設けかつできれ
ば第２面に回路または集積回路装置を設けることが望ま
しい。これらの場合に、２個の主要面のターミナルパッ
ドの間に延在する側面にコンダクターを設けなければな
らない。

現在使用されている普通の製造方法は焼成時に凝集し
てもろくなる薄いセラミックのシートを作るためガラス
板状にバインダーを含むセラミック粉末のスラリーを鋳
造する工程を含んでいる。前記バインダーは焼成作業で
除去されて粉末が焼結される。その後、前記シートの片
面がレーザービームで基板に対して通常四角形または矩
形のブランクに作られる。このようにして複数個のブラ
ンクが成形されかつ例えばメタライゼーション、結像作
業、メッキ作業、フォトレジスト除去作業、エッチング
作業等の工程をブランクの列に行うことができる。この
ようにして、複数個のブランクがスクライブされた基板
材料シートから作られかつそのブランクは更に処理する
ために分割される。この複数個のブランクの処理方法
は、個々のブランクを作り各ブランクを単一ユニットと
して処理する別の方法にくらべて製造上の経済性があ
る。

若しチップキャリヤーが基板の両面にターミナルパッ
ドを必要としかつ周囲側面に延在するコンダクターを必
要とする場合、つぎに個々の基板を更にグラインダー研
削しかつメッキ作業を行って側面にコンダクターを作り
かつパッドを第２面に作らねばならない。これらの作業
中にブランクは個々に処理されかつ製造コストはコンダ
クターが片面のみにコンダクターを必要とする場合より
遥かに高くなる。

個々のブランクを作るためには、上述の鋳造作業、焼
成作業、スクライビング作業、分割作業によるのでな
く、粉末を精密な型の中で圧縮して最終形状のブランク
を作り、つぎにこの圧縮した生ブランクを焼成してバイ
ンダーを追い出しかつ粉末を焼結することが望ましいこ
とが判明した。この別の製造方法は卓越した表面仕上げ
を作り、また主要面の両方又は片方並びに側面にへこみ
を作ることができる。例えば、多くの基板はチップの受
入れ領域にくぼみまたは孔を必要としかつまた２個の主
要面の間に延在するコンダクターのために周囲側面にへ
こみを作ることが必要である。従来は基板のブランクを
圧縮し焼結して作ることは最終集積回路パッケージを作
るコストの点から断念していた。その理由は各々のブラ
ンクをメタライジング、結像作業、メッキ作業等の工程
において別々に取扱って処理しなければならなかったの
でコストが嵩んでいたからである。本発明の目的は集積
回路の製造に際し個々のブランクの使用を従来断念して
きた原因である上記欠点を解決する製造方法を提供する
ことである。また本発明はこの方法に使用される進歩し
たワークホルダーを得ることにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、略矩形平板状で３つの隅に切欠部が
形成され、他の１つの隅に斜面が形成された集積回路チ
ップキャリヤー等の複数の基板を保持するワークホルダ
ーにおいて、前記複数の基板を受入れる複数の略矩形状
の基板受入れ孔が形成された、前記基板の板厚以下の厚
さの偏平板で構成され、前記各基板受入れ孔はその３つ
の隅に前記基板の前記切欠部と係合する突起が形成され
ると共に、他の１つの隅に片持ち梁状スプリングの自由
端が配置され、前記基板が前記基板受入れ孔内に受入れ
られる際、前記片持ち梁状スプリングが前記基板の斜面
が形成された隅を面内に対角方向に押圧して前記基板を
支持することを特徴とするワークホルダーが提供され
る。

本発明のワークホルダーによれば集積回路パッケージ
のような電子装置の製造方法も改善される。

各装置は反対向きの主要基板面と周囲基板側面を備え
た絶縁基板を包含している。前記方法は一般に主要基板
面の少くのも一方にコンダクターを作る工程を含み、か
つ前記工程は一方の主要基板面に接して正確な位置に載
せる結像用マスクを使用することによって一方の主要基
板面の１部分を修正し、またその間輻射エネルギーを前
記マスクを通して前記基板に衝突させる少くとも一つの
結像工程を含んでいる。本発明は特にパウダーすなわち
粉末を精密な型の中で詰め固めて、その固めた粉末を焼
結して基板を別々の部品として作る工程を含む方法の改
善を特徴としている。このようにして基板は独立部品と
して作られかつ複数個の基板が板状ワークホルダーの孔
の中の正確な予定位置に取付けられる。ワークホルダー
は個々の基板の厚さに大体等しいかまたはそれより薄い
厚さを有し、したがって各基板の両主要面に接近し易い
ようになっている。そのあとで、ICパッケージの製造に
必要な少くとも少数の作業がワークホルダーに取付けた
すべての基板に同時に施工される。前記工程は結像工程
を含んでおり、この結像工程は複数個の個々のイメージ
を有する１個のマスクをワークホルダーに載せて、各イ
メージを正確に基板の中の一つに載せることによって実
施する。若し集積回路パッケージが両主要面にコンダク
ターを必要とすれば、必要に応じ両基板面に同時に作業
を行うことができる。

本発明は別の観点によれば、集積回路チップキャリヤ
ーのような電子装置の製造時に複数個の基板を保持する
ワークホルダーを包含し、前記各基板は反対方向を向い
た平行な主要面と隅部で交差する周囲側面とを備えた偏
平な矩形の絶縁体を包含する。前記ワークホルダーは反
対向きの平行な主要面を有する偏平板を包含する。主要
面の間で測った前記板の厚さは個々の基板の厚さに大体
等しいか又はそれより薄い。複数個の基板受入れ孔が前
記板の中を延び、各孔は１個の基板を受入れる大きさを
有しかつ各孔はワークホルダー主要面に垂直な孔壁を有
する。前記孔壁の１部分を含む位置決め装置が設けら
れ、これに接触して１個の基板を配置しかつ該基板を孔
の中に正確に位置決めする。また孔の中の基板を前記位
置決め装置に押圧するため各孔に接近してスプリング装
置を設ける。前記スプリング装置はワークホルダーの主
要面の間にありかつ該主要面以上に延びず、したがって
マスクを基板の両主要面に接して配置できるようになっ
ている。マスク並びにその他の装置を孔の中に入れた基
板に整合させるための整合用マーキングをワークホルダ
ーに設け、該整合用マーキングはワークホルダーの両主
要面に存在し、マスクを各面に位置決めできるようにな
っている。

以下、本発明を添付図面を参照して説明する。

（実 施 例） 第１図はこの図面に示すように上部と下部の主要な基
板面2,4と隅部で交差する周囲側面６を有する四角形の
セラミック基板３を包含する製作途中のICチップキャリ
ヤー１を示している。前記隅部の中の三つは切欠部８を
有し、４番目の隅部は斜面10となっている。この切欠部
と斜面は工業標準規格に基づいて作られ、前記基板をチ
ップキャリヤーソケットの正確な位置に載せることがで
きるようになっている。これらの切欠部８と斜面10はあ
とで説明するようにワークホルダーの中に１個１個の基
板を配置するのに役立つ。

へこみ14が側面６に設けられかつ二つの主要基板面2,
4の間に延在している。主要基板面２に中央孔または中
央くぼみ12を備えかつコンダクター16がこの中央孔12か
ら前記基板面２上を側面６に近いターミナルパッド18ま
で延びている。また前記側面の相へだたったへこみ14に
コンダクターを設け、このコンダクターが第３図に示す
ように下部主要基板面４のターミナルパッド22に延びて
いる。側面のコンダクター20は溝にとじ込められかつ溝
と溝との間のスペースは金属被覆されていない。また孔
12の表面は通常金属被覆されている。

本発明の方法によれば、セラミック基板３は圧縮成形
方によって作られ、この方法においてセラミック粉末す
なわち通常アルミナが高精度の型の中で、基板に必要な
正確な形状に圧縮される。ついで未焼結の成形部品すな
わち生部品は非常に高い温度で焼成され、第１図に示す
ような硬くて寸法的に安定した完成基板ができ上る。つ
ぎにあとで説明するワークホルダー24によって基板の表
面に上述のメタライゼーションすなわち金属溶射が行わ
れる。

ワークホルダーは不銹鋼等で作った割合薄い偏平板を
備え、この偏平板は両側のワークホルダー面26,28と前
記板に列をなして配置した複数個の基板受入れ孔30を備
えている。これらの孔30は整合点又は整合マーク32を基
準にして正確に位置決めされている。第４図に３個の整
合点を図示している。これらの整合点はそれぞれの孔30
を位置決めするのに役立ち、また製造工程時に使用する
マスクやその他の装置を置くのに役立つ。前記孔30は孔
壁31を備え、この孔壁31は面26,28に垂直に延びかつ隅
部で交わっている。この隅部の中の３個は第５図に示す
ように基板の切欠部８に入るような寸法を有する突起34
を備えている。残りの隅部は固定端38と自由端40を有す
る片持梁状スプリング36を備えている。前記スプリング
は斜面10を備えかつこの斜面に自由端40が接触している
基板の隅部に対し斜めに延びている。基板を孔30に入れ
たとき、前記スプリングが基板を前記孔30の反対側の隅
部の突起34に押圧しかつ残りの突起はその孔30の中にお
ける基板の回転運動を制限する。

面26,28の間で測定するワークホルダー板の厚さはそ
れぞれの基板の厚さに大体等しくかつそれより大きくし
ないことが大切である。実際問題として、前記板は個々
の基板の厚さに大体等しくかつそれより薄い厚さを有
し、したがって基板の主要面が前記板の面と同一平面と
なりかつその面より僅かに上方になるようになっている
のが好まれる。また前記スプリングがあとで述べる理由
によって前記板の周囲の表面部分より上に突出しないこ
とが大切である。

ワークホルダーの製作において高度の精密度が必要で
ありかつこの精密度は前記板をEDM法（放電加工法）を
使用して金属薄板から作るときに最良に得られることは
明らかである。前記孔30はEDM法により切削されかつ前
記スプリングはその両側が第５図から明らかとなるよう
にEDM法によって切削される。整合マーク32も同じよう
にEDM法によって作られかつこの整合マーク32は両面に
作られるよう前記板全体に引かれた２本線が交差するこ
とによってえがかれる。

例えば不銹鋼のような良好な弾力性を有するものがワ
ークホルダーの好適な材料であるが、セラミックやガラ
スや普通のプラスチックでワークホルダーを作っても良
い。これらの材料を使用する場合、前記スプリングを別
個の部材として設ける必要があり、その場合にスプリン
グをワークホルダーの板の表面より上に突出させないこ
とが大切である。

本発明を実施するにあたり、上述のように圧縮し焼結
して作った個々の基板を第４図に示すようにワークホル
ダーにのせる。基板を載せたワークホルダーをつぎに単
一ユニットとして処理しかつチップキャリヤーの製造に
必要な各工程に通す。このようにしてすべての個々の基
板を単一のメタライジング法で金属溶射しかつマスクを
使用して像を得ることができ、それらをメッキすること
ができ、結像工程の結果与えられるフォトレジストを除
去し、エッチング作業を実施する。このような公知の作
業を実施すると、第２図に20で示す溝とワークホルダー
の中の基板の周囲側面にメタライゼーションとメッキが
得られる。溝と溝との間の“ランド”（lands）のメタ
ライゼーションを除去する必要があり、かつこれは端に
各基板をワークホルダーから除いて表面６にグラインダ
ーをかけてその上に付着した金属を除去することによっ
て行われる。このグラインダー作業は通常、第１図乃至
第３図に示すすべてのコンダクターを表面2,4に施して
のち、すなわちエッチング作業のあとで行われる。

基板をワークホルダーに戻しかつチップの製作に必要
な付加的な作業を行うことができる。例えば、集積回路
チップを孔12に入れかつそこに半田付けする。チップを
コンダクター16に接続するワイヤー接着作業は基板がワ
ークホルダーに入っている間に行われかつ最後に完成パ
ッケージに対するその他の部品の組立ては例えば前記カ
バーに対する組立作業並びに（又は）カプセル封じ作業
として行われる。或る環境下においては、パッケージを
完全に製造し終った後で、ワークホルダーに載ている間
に試験工程を実施することができる。

前述の説明において、側面６にへこみ14を備えかつ中
央孔または中央くぼみ12を備えかつ両面にターミナルパ
ッド18,22を備え更に両面間にコンダクター20が延びて
いる基板のように比較的複雑な形状の基板が処理されて
いると思われる。しかしながら、例えば中央孔を持たず
かつ側面６にへこみ14を持たず又は下面にターミナルパ
ッドを持たないような簡単な型式の基板を処理するとき
にも有効に使用することができる。上述したように、削
りかつ分割しなければならない焼きセラミックのシート
から作るのではなく、個々の部品を圧縮し焼結して個々
の基板を作ることそれ自体が顕著な効果である。

本発明の方法の効果は主として、個々の基板を従来の
鋳造法及び分割法によって作るよりも低廉に分離独立し
た部品として作ることができる事実から生ずる。更に、
基板の形状の複雑さ、すなわち中央孔を有するかまたは
へこみ14を必要とするか否かは重要でなく、設計者はそ
の形状の複雑さに関係なく基板のコストを考慮する必要
がない。

ワークホルダーは複数の基板を正確に位置決めかつ方
向付けして受容し、これらを確実に支持するので、基板
を分離独立の部品として作る事実にも拘らず、後続の製
造工程において初期のメタライゼーションとマスキング
工程及び最終組立工程においてグループとして処理する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は上面と下面にメタライゼーションを有しかつ主
要面の中の一つの面の回路受入れ領域に孔を有する基板
の斜視図、第２図は第１図の基板の上面の隅部を示す拡
大図、第３図は基板の下面の隅部を示す図、第４図は１
個を除くその他すべての基板受入れ孔に基板を取付けた
本発明のワークホルダーの斜視図、第５図は基板を取付
けた基板受入れ孔の一つを示す拡大平面図、第６図は別
の実施例の第５図に類似の図である。 １……チップキャリヤー、２……上部主要面 ３……基板、４……下部主要面 ６……周囲側面、８……切欠部 10……斜面、12……中央孔又は中央くぼみ 14……へこみ、16……コンダクター 18……ターミナルパッド、20……コンダクター 22……ターミナルパッド、24……ワークホルダー 26,28……表面、30……基板受入れ孔 32……整合点、34……突起 36……スプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−166050（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−129740（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】３つの隅に切欠部が形成され、他の１つの
   隅に斜面が形成された略矩形平板状の集積回路チップキ
   ャリヤー等の複数の基板を保持するワークホルダーにお
   いて、 該ワークホルダーは、前記複数の基板を受入れる複数の
   略矩形状の基板受入れ孔が形成された、前記基板の板厚
   以下の厚さの偏平板で構成され、 前記各基板受入れ孔の３つの隅には前記基板の前記切欠
   部と係合する突起が形成され、前記各基板受入れ孔の他
   の１つの隅には片持ち梁状スプリングの自由端が配置さ
   れ、 前記基板が前記基板受入れ孔内に受入れられる際、前記
   片持ち梁状スプリングが前記基板の斜面が形成された隅
   を面内に対角方向に押圧して前記基板を支持することを
   特徴とするワークホルダー。