(57)【要約】【課題】内部剥離等の不具合発生を防止すること。【解決手段】電子部品の周囲に、断熱又は、放熱効果のある材料を取付けることにより、はんだ付け部の温度に影響を与える事無く、部品内部のチップ周囲の温度上昇を抑制すること。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路を含む半導体チップをモールドのパッケージで包まれた電子部品と、該電子部品を装着する回路基板とを有し、該回路基板に前記電子部品のリード端子をはんだ付けする電子部品のはんだ付け方法において、
前記はんだ付けに際し、半導体チップの温度上昇をリード端子の温度上昇より低く抑えることを特徴とする電子部品のはんだ付け方法。
【請求項２】
集積回路を含む半導体チップをモールドのパッケージで包まれた電子部品と、該電子部品を装着する回路基板とを有し、はんだが溶ける高温の雰囲気のもとで前記回路基板に前記電子部品のリード端子をはんだ付けする電子部品のはんだ付け方法において、
前記はんだ付けに際し、半導体チップの温度上昇をリード端子の温度上昇より低く抑えることを特徴とする電子部品のはんだ付け方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載されている電子部品のはんだ付け方法にあって、
前記パッケージの表面には、前記半導体チップの周囲にあたる位置に半導体チップの温度上昇を抑える温度上昇抑制処置を施したことを特徴とする電子部品のはんだ付け方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載されている電子部品のはんだ付け方法にあって、
前記パッケージの表面には、前記半導体チップの周囲にあたる位置に半導体チップの温度上昇を抑える温度上昇抑制部材を設けたことを特徴とする電子部品のはんだ付け方法。
【請求項５】
請求項４に記載されている電子部品のはんだ付け方法にあって、
前記温度上昇抑制部材として、シリコン材またはガラエボ材あるいはポリテトラフルオロエチレン材を用いることを特徴とする電子部品のはんだ付け方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載されている電子部品のはんだ付け方法にあって、
前記温度上昇抑制部材は前記パッケージの表面に接着できるシートであることを特徴とする電子部品のはんだ付け方法。
【請求項７】
請求項６に記載されている電子部品のはんだ付け方法にあって、
前記シートが接着材で接着されていることを特徴とする電子部品のはんだ付け方法。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか一つに記載されたものにおいて、
前記電子部品は厚みの少ない平たい形状を有し、前記温度上昇抑制部材または前記シートは、前記電子部品の上面または下面の１／２〜１／４程度の面積を有し、かつ厚さが１〜４ｍｍ程度であることを特徴とする電子部品のはんだ付け方法。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか一つに記載されたものにおいて、
前記温度上昇抑制部材または前記シートは、はんだ付けの終了後に除去することを特徴とする電子部品のはんだ付け方法。
【請求項１０】
集積回路を含む半導体チップをモールドのパッケージで包まれた電子部品と、該電子部品を装着する回路基板とを有し、該回路基板に前記電子部品のリード端子をはんだ付けする電子部品のはんだ付け方法において、
前記電子部品を複数種類備え、
前記はんだ付けに際し、半導体チップの温度上昇をリード端子の温度上昇より低く抑える温度抑制の処置は、電子部品の種類に応じ適宜選択して施すことを特徴とする電子部品のはんだ付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント板等の回路基板に電子部品をはんだ付けするものにあって、はんだ付けに際し、電子部品の温度上昇を抑えるはんだ付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から電子部品の中には、はんだ耐熱に弱い部品があり、表面実装ではリフロー、挿入実装ではフローの自動はんだ付け装置の温度負荷に耐えられず、後工程で、はんだコテによりはんだ付けを実施していた。また、別な代替品に切替える等により対応していた。
【０００３】
また特開２００１−２７４０３３公報に示す電子部品には、加熱源に対向するところに断熱層を施し、電子部品の熱的破壊を回避している。
【０００４】
また半導体チップ（集積回路を含む）をモールドのパッケージで包まれた電子部品にあっては、はんだ付けの温度により性能ないし寿命に影響が生じている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題に鑑み、はんだ付けの温度により性能ないし寿命の劣化を来たさない、電子部品のはんだ付け方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体チップがモールドのパッケージで包まれた電子部品のリード端子をはんだ付けする際に半導体チップの温度上昇がリード端子の温度上昇より低くなるように抑えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態について、図面を参照し説明する。
【０００８】
図に沿った説明の前に、本発明の背景ならびに本発明の概略について述べる。
【０００９】
配線基板には、集積回路をもった多種の電子部品が用いられる。これらの電子部品は、集積回路の半導体チップを合成樹脂のモールドのパッケージで包囲して形成されており、パッケージから突き出ているリード端子を配線基板にはんだ付けして取り付けられている。
【００１０】
これらの電子部品の中に、性能ないし寿命が劣化しているものが散見された。その劣化の原因について調べた。超音波顕微鏡等による電子部品の内部にまで及ぶ詳細な検査や、種々の検討を重ねることにより、半導体チップとモールドのパッケージとの境界に内部剥離（内部隙間）が見られ、その内部剥離（内部隙間）に湿気や水滴が溜まり、性能ないし寿命に影響を来たしていることが分かった。
【００１１】
その内部剥離の要因について調べたところ、電子部品のリード端子を配線基板にはんだ付けする際の加熱が関係し、内部剥離の発生する種類と、発生が見られない種類とがあることが分かった。
【００１２】
はんだ付けの温度が下がると、内部剥離の発生が見られなくなる傾向にある。しかし、今後、使用される鉛フリーはんだの融点温度は高くなる傾向にあって、その内部剥離の発生は、多くなる方向にある。従来、鉛入り共晶はんだ（錫６３％、鉛３７％、融点１８３℃）、鉛フリーはんだ（錫、銀、銅系、融点２１７〜２２０℃）である。
【００１３】
これに加え、自動はんだ付け（リフロー、フロー）では、高融点はんだを使用するので、はんだ付けの温度を下げることができないものである。
【００１４】
本発明は、上記ような技術的な問題に鑑み、はんだ付けに際し、半導体チップの温度上昇をリード端子の温度上昇より低く抑えることにより、リード端子のはんだ付け性を損なわず、かつ内部剥離の発生を抑えることができるのである。
【００１５】
図１、図２は温度上昇抑制部材（昇温防止材）が取り付けられた電子部品の外観を示す例であり、このタイプの電子部品は、通称、ＱＦＰと称する。
【００１６】
この電子部品は、集積回路の半導体チップ４を合成樹脂のモールドのパッケージ２で包囲して形成されている。パッケージ２の４側面には、半導体チップ４と接続されたリード端子３が突き出ている。ここに挙げたＱＦＰと称する電子部品は、４側面から突き出たリード端子の先側が外側に曲がった形状をしている。
【００１７】
温度上昇抑制部材１（昇温防止材）は、パッケージ２の表面に取り付けられる。半導体チップ４がパッケージ２の中央に埋め込まれているので、温度上昇抑制部材１は、パッケージ２の中央に位置するように置かれる。温度上昇抑制部材１が半導体チップ４に対応するパッケージ２の表面に設けられるので、半導体チップ４の温度上昇を抑制するのに有効である。
【００１８】
電子部品は、配線基板６（プリント基板）にはんだ付けして取り付けることで、配線基板６に備わる他の電子部品や電子素子等と電気的に接続される。すなわち、電子部品のリード端子３を配線基板６（プリント基板）のはんだ付けパッド５に当接し、加熱をすることではんだが溶けてリード端子３がはんだ付けパッド５にはんだ付けされる。
【００１９】
このはんだ付けの加熱で電子部品は、温度上昇するが、前述したように半導体チップ４のところは温度上昇抑制部材１（昇温防止材）により、温度上昇が低く抑えられるのである。
【００２０】
図３に示すようにパッケージ２の上下の表面に温度上昇抑制部材１（昇温防止材）を備えてもよい。また下側の表面にだけに温度上昇抑制部材１（昇温防止材）を設けるようにしてもよい。
【００２１】
温度上昇抑制部材について、さらに詳しく説明する。
【００２２】
温度上昇抑制部材の効果を有効に生かすためには、パッケージに設ける位置の他にサイズや材質も関係する。
【００２３】
温度上昇抑制部材が、大きすぎたり、金属だったりすると、はんだ付け部分８の温度が下がってしまい、はんだ付けが出来ない等の影響が出てしまう。実験では、パッケージの上面叉は下面の面積の約１／２〜１／４の面積で、かつ暑さが１〜４ｍｍの耐熱性のある温度上昇抑制部材／昇温防止材（シリコン接着シート、ガラエポ基材等）を、単体もしくは、重ね合わせて取付けることが望ましい。
【００２４】
このような仕様の温度上昇抑制部材を用いることで、図４に示す様に、上記のリードはんだ付け部分８の温度を降下させることなく、半導体チップの温度を約１０℃低減できる事が確認できた。
【００２５】
温度上昇抑制部材の取り付けに、両面接着シリコンシートを用いることで、電子部品を配線基板（プリント基板）のはんだ付けパッドに搭載した後でも、温度上昇抑制部材を電子部品に取り付けることが可能である。
【００２６】
また、表面が硬い片面接着シート状の温度上昇抑制部材を用いれば、そのものをあらかじめ電子部品に貼り付けておき、部品搭載機で自動搭載する事も可能である。
【００２７】
図５は、電子部品に温度上昇抑制部材を取付ける他の実施例を示す。
【００２８】
接着剤９又は両面接着シートにより、温度上昇抑制部材としての断熱材１０（ガラエポ基材、テレフタラートフロン板等）を貼り付けることにより、同様の効果（昇温防止、自動搭載可能）が得られる。
【００２９】
図６は、同じく、電子部品に温度上昇抑制部材を取付ける他の実施例を示す。
【００３０】
（イ）に示されるものは、温度上昇抑制部材としての断熱材１０を電子部品自体に耐熱性のある接着剤９で最初から取付けている。（ロ）に示されるものは、接着剤自体に断熱効果が期待できる材料（シリコン、エポキシ等）を用いて適度な厚さに接着しておくことにより、はんだ付け工程内での取付け作業が省略できる。（イ）、（ロ）ともに、接着剤の表面は、部品搭載機で電子部品を吸着ノズルにより吸着する事を想定し、平面にしておく事が望ましい。
【００３１】
図７は、同じく、電子部品に温度上昇抑制部材を取付ける他の実施例を示す。
【００３２】
温度上昇抑制部材としての断熱材１０を電子部品製造の段階で合成樹脂のモールド内部もしくは表面に組み込んでおくものである。
【００３３】
また図示はないが、温度上昇抑制部材として発泡材を用いることで空気層による断熱効果を高めることが出来る。
【００３４】
上記の実施例は、ＱＦＰタイプの電子部品を挙げて述べたが、ＳＯＰ（長方形パッケージの２側面からリード端子が出ている。）、ＰＬＣＣ（ＱＦＰと共通でリード端子の先端側が内向き。）のものにあっても、ＱＦＰと同じような良さを期待できる。
【００３５】
また温度上昇抑制効果のある塗料を、パッケージの表面に塗布する等の施しによっても内部剥離を抑えることが可能である。
【００３６】
以上に述べた手法により、電子部品の自動はんだ付けに際し、はんだ付け部分の温度に影響を与える事無良くはんだ付けができ、半導体チップの温度上昇を抑制し、内部剥離の不具合発生を防止することが可能であり、耐熱性の弱い部品を自動はんだ付けに適用することが可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、内部剥離の発生を抑制することにより、電子部品の性能ないし寿命の劣化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる実施例を示すもので、電子部品の外観を示す斜視図。
【図２】本発明の実施の形態に係わる実施例を示すもので、電子部品を配線基板に装着した状態を示す断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係わる他の実施例を示すもので、電子部品を配線基板に装着した状態を示す断面図。
【図４】本発明の実施の形態に係わる実施例を示すもので、はんだ付けする際のはんだつけ部分と半導体チップのところとの温度比較を示す図。
【図５】本発明の実施の形態に係わる他の実施例を示すもので、電子部品を配線基板に装着した状態を示す断面図。
【図６】本発明の実施の形態に係わる他の実施例を示すもので、電子部品を配線基板に装着した状態を示す断面図。
【図７】本発明の実施の形態に係わる他の実施例を示すもので、電子部品を配線基板に装着した状態を示す断面図。
【符号の説明】
１…昇温防止材、２…電子部品モールド部、３…部品リード、４…部品内部チップ、５…リードはんだ付けパッド、６…プリント基板、７…チップ上面部品温度、８…リードはんだ付け部温度、９…接着剤、１０…断熱材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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