JPH087642Y2

JPH087642Y2 - リードの半田メッキ装置

Info

Publication number: JPH087642Y2
Application number: JP1990119448U
Authority: JP
Inventors: 正良高林; 孝義山村; 清矢西村; 義久前嶋; 篤佳太田
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1990-11-16
Filing date: 1990-11-16
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2005-11-16
Also published as: JPH0476051U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」この考案は、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け技術の進歩が伴わない
状況が生じている。

すなわち、多ピ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、微細な半田付け
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
け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、手付け作業では、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、ディスペンサー
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・パケージ）など
の多ピンで、リードの間隔が狭い本体部を有するIC、例
えば、リード間隔が0.65mm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、適量な半田をリ
ードに付着させる方法を提案するに至った。

第３図はQFPなどの多ピンパッケージ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などの多ピンパッケージ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１を半
田メッキ液Ａに浸漬し、リード6,6,‥の大部分が半田メ
ッキ液Ａ中に浸されるように配置し、治具１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。

「考案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
Ａ中にドブ漬けして、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、各リード6,6,…に向かう半田メッキ液Ａの流れを生
じさせるために、半田メッキ液Ａをポンプで汲み上げ
て、各リード6,6,…に噴出させる循環系管路を設け、こ
れにより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、単にこのような循環系管路を設け
ただけでは、半田メッキ液Ａに混入している微細な塵埃
や、半田メッキ液中のSn（スズ）が酸化して発生した酸
化スズが各リード6,6,…に付着し、隣接するリード6,6
間に、半田によるブリッジが発生する恐れがある。

この考案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を図ると共に、半田メッキ液中
の不純物に起因するブリッジの発生を未然に防止するこ
とができるリー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」この考案は、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不溶性の陽極と、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であって、前記半田メッキ液
を圧送して、前記各リードに向かう半田メッキ液の流動
を生じさせると共に、該流動する半田メッキ液を回収
し、再循環させる流動手段と、前記流動手段の圧送側に
介装され、圧送される半田メッキ液を濾過する濾過手段
と、を備え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、この過程におい
て、半田メッキ液に混入している微細な塵埃やSnの酸化
物等の不純物は濾過手段によって除去される。しかも、
この濾過手段は流動手段の圧送側に介装されているた
め、流動手段を通過した後の半田メッキ液が濾過でき
る。さらには、陽極が不溶性のため、スラッジの発生を
防止できる。

「実施例」以下、図面を参照し、この考案の実施例を説明する。

第１図はこの考案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リード6,6,…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（有機絶縁材）、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
する塀状部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12c,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,12c,‥毎、および各
噴出管路12d,12d,‥毎に各々同一となるように設定され
おり、これにより、すべてのリード6,6,‥に向かって、
略同一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、不溶性のチタン材によっ
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。

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Ｌの半田メッキ液Ａが注入されるようなって
いる。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を介してポンプ22によって吸引さ
れ、流量計24、第１フィルタ25、および第２フィルタ26
を順次介して上述した大径管路12bに圧送され、さら
に、小径管路12c,12c,‥および噴出管路12d,12d,‥に導
かれて容器19内に圧送される。ここで、前段の第１フィ
ルタ25は、荒目のポリプロピレン製メッシュによって構
成されており、圧送される半田メッキ液に混入している
比較的大きな不純物を除去する。また、後段の第２フィ
ルタ25は微細なポリプロピレン製メッシュによって構成
されており、半田メッキ液に混入している微細な塵埃や
Snの酸化物等の不純物を完全に除去する。なお、フィル
ターの材質としては、フッ素樹脂製フィルターとしても
良い。

一方、容器19の底面には、タンク20に連通する排出管
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に導かれて、流量計28および
ポンプ29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
部が塀状部12a,12a,…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,
11a,…と、下受台12の塀状部12a,12a,…とによってリー
ド6,6,…が挾み込まれ、リード6,6,…と白金電極14との
間隔が数mm〜数十mmの内、適切な値、例えば、約5mm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、ポンプ22が起動され、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、第１フィルタ
25および第２フィルタ26で濾過された後、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。その後、ポンプ
29も起動されて半田メッキ液が循環される。そして、半
田メッキ液の流量およびその液面が定常状態になった時
点で、陰極11と陽極13間に通電される。これにより各リ
ード6,6,…に対同一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,12d,…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Ｌ
よりも下方に位置しているので、半田メッキ液Ａが上記
開口部から各リード6,6,…に向けて噴出されても、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19の上面が
大気に開放している場合を例に説明したが、この容器19
の上面を密閉し、容器19と、すべての管路内に半田メッ
キ液Ａを満たして、外部からの不純物を一切混入させな
い配管構造としても勿論構わない。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が、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。

「考案の効果」以上説明したように、この考案によれば、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、半田メッキ液に混入している微細な塵埃や
Snの酸化物等の不純物が濾過手段によって除去されるよ
うにしたので、これら不純物が各リードに付着すること
が防がれ、各リード間に半田によるブリッジが発生する
事態を未然に防止することができるという効果が得られ
る。しかも、濾過手段は流動手段の圧送側に介装されて
いるため、流動手段を通過した後の半田メッキ液を濾過
することにより、よって、流動手段から出る不純物をも
除去することができる。したがって、非常にきれいな状
態の半田メッキ液をリードに向け供給することができる
ため、狭ピッチのリードを、より安定した品質を保ちつ
つメッキすることができる。さらには、陽極が不溶性の
ため、スラッジの発生を防止できる。したがって、陽極
と被メッキ物との間にスラッジを防止するものを配置す
る必要がないので、陽極と被メッキ物とを非常に接近さ
せることができ、複数のリードに対して均一でブリッジ
のないメッキを施すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案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、25……第１
フィルタ、26……第２フィルタ、Ａ……半田メッキ液。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者前嶋義久静岡県浜松市中沢町10番１号ヤマハ株式会社内 (72)考案者太田篤佳静岡県浜松市中沢町10番１号ヤマハ株式会社内 (56)参考文献特開平２−111898（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−40391（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−210688（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−67689（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−2899（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−92497（ＪＰ，Ａ) 特開昭47−38844（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−243297（ＪＰ，Ａ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】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不
溶性の陽極と、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であって、前記半田メッキ液を圧送して、前記各リードに向かう半
田メッキ液の流動を生じさせると共に、該流動する半田
メッキ液を回収し、再循環させる流動手段と、前記流動手段の圧送側に介装され、圧送される半田メッ
キ液を濾過する濾過手段と、を備えたことを特徴とするリードの半田メッキ装置。