(57)【要約】【課題】  耐熱保証温度が低くてリフロー炉に通せない半導体部品を回路基板に高密度実装する場合において、半導体部品の裏側部分にしか半田を印刷できない程度の小さいランド上にも半導体部品を確実に半田付けできるようにする。【解決手段】  裏面および側面に金属端子２が形成された半導体部品１を当該金属端子２の裏面部のみがクリーム半田３に接するように搭載し、金属端子２の側面部にレーザ光を照射することにより、金属端子２の側面部から裏面部への熱伝導によって、金属端子２の裏面部を加熱し、当該金属端子２の裏面部に接しているクリーム半田３を溶融して半田付けを行うようにする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板のランド上にクリーム半田を印刷する工程と、
上記クリーム半田上に、裏面および側面に金属端子が形成された半導体部品を当該金属端子の裏面部のみが上記クリーム半田に接するように搭載する工程と、
上記金属端子の側面部にレーザ光を照射して上記ランドと上記半導体部品との半田接合を行う工程とを有することを特徴とする半導体部品の半田付け方法。
【請求項２】
上記半田接合を行う工程では、上記半導体部品の上記金属端子が形成されていない面に冷風を供給することを特徴とする請求項１に記載の半導体部品の半田付け方法。
【請求項３】
上記レーザ光が照射される金属端子付近の温度と、上記冷風が供給される面付近の温度との差が所定温度以内となるように温度条件を設定したことを特徴とする請求項２に記載の半導体部品の半田付け方法。
【請求項４】
回路基板のランド上に、当該ランド上に印刷されたクリーム半田を介して、裏面および側面に金属端子を有する半導体部品が、上記ランドのほぼ全てのエリアが上記半導体部品の実装面と対向するように搭載され、上記金属端子の側面部にレーザ光を照射することによって上記ランドと上記半導体部品とが半田接合されて成ることを特徴とする半導体部品の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体部品の半田付け方法および半導体部品の実装構造に関し、特に、耐熱保証温度が低くてリフロー炉に通せない半導体部品を小さいランド上に半田付けする方法および当該方法により形成される半導体部品の実装構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体パッケージなどの部品を回路基板に半田付けする場合は、図３に示すように、半田付け用のランド４の上に半導体部品１を配置するとともに、当該ランド４上にクリーム半田３を印刷する。このとき、半導体部品１の電極２とランド４とが電気的に接続されるようにクリーム半田３を印刷する。そして、このように半導体部品１が搭載された回路基板をリフロー炉に通し、クリーム半田３を溶融させて半田付けを行っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−４１４６５号公報
【０００３】
このようなリフロー工法では、半導体部品１の熱破壊を回避するために、その表面温度を耐熱保証温度以下にする必要がある。そのため、リフロー工法では、回路基板をリフロー炉に通す前に半導体部品１に耐熱フィルムを貼ったり樹脂を塗布したりする必要があり、また、リフロー炉に通した後は耐熱フィルムを剥離する必要があるなど、リフロー前後の付帯作業が多いという欠点があった。
【０００４】
なお、リフロー炉の加熱温度を半導体部品１の耐熱保証温度以下まで低くすれば、半導体部品１の熱破壊は回避できる。しかし、クリーム半田３を確実に溶かすためには、ランド４の温度を半田融点温度以上にする必要がある。そこで、クリーム半田の加熱不足を解消するために、回路基板の内層パターンや外層パターンに接続された貫通ビアホールをランドに直結して設けることにより、リフロー炉の熱を貫通ビアホールを通してランドに集めることができるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献２】特開平１０−２２９２７３号公報
【０００５】
なお、パッケージの構造によっては、耐熱保証温度が低くてそもそもリフロー炉に通せないものも存在する。その場合に有効なのが、局部加熱方式による半田付け工法である。これには、糸半田を用いて半田ごてによって手付けにより半田付けを行う手半田工法や、集光したレーザ光をクリーム半田に照射して半田付けを行うレーザ光工法などが存在する（例えば、特許文献３，４参照）。
【特許文献３】特開平５−６９１８２号公報
【特許文献４】特開２０００−２９９２３９号公報
【０００６】
ところが、手半田工法の場合は、工数が非常に多くなるばかりでなく、作業者の能力により半田付けの信頼性にばらつきが生じやすいという欠点があった。一方、レーザ光工法の場合、工数は比較的少なく、作業者の能力により半田付けの信頼性にばらつきが生じることは殆どない。そのため、レーザ光工法により半田付けを行うことが少なくなかった。
【０００７】
しかしながら、近年では、電子機器の高機能化および小型軽量化の要求に伴って、半導体部品の高密度実装化が進み、回路基板のスペースが少なくなってランドを小さくせざるを得ないケースが多くなってきている。ランドが小さくなると、搭載する半導体部品の周囲に十分なランドスペースを確保できなくなり、半導体部品のほぼ裏側の部分にしか半田付けができない状態となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みて成されたものであり、耐熱保証温度が低くてリフロー炉に通せない半導体部品を回路基板に高密度実装する場合において、半導体部品の裏側部分にしか半田を印刷できない程度の小さいランド上にも半導体部品を確実に半田付けできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するために、本発明では、裏面および側面に金属端子が形成された半導体部品を、当該金属端子の裏面部のみがクリーム半田に接するようにしてランド上に搭載し、金属端子の側面部にレーザ光を照射してランドと半導体部品との半田付けを行うようにしている。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した本発明によれば、金属端子の側面部から裏面部への熱伝導によって、金属端子の裏面部が加熱され、当該金属端子の裏面部に接しているクリーム半田が溶融して半田付けが行われることとなる。これにより、耐熱保証温度が低くてリフロー炉に通せない半導体部品を回路基板に高密度実装する場合において、半導体部品の裏側部分にしか半田を印刷できない程度の小さいランド上にも半導体部品を確実に半田付けすることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による半導体部品の半田付け方法の概要を示すフローチャートである。また、図２は、本実施形態による半導体部品の実装構造を示す図である。
【００１２】
図１および図２に示すように、まず、回路基板５のランド４上にクリーム半田３を印刷し（ステップＳ１）、回路基板５をプリヒートステージ６に載置する。次に、クリーム半田３が印刷されたランド４の上に、裏面および側面に金属端子２が形成された半導体部品１を搭載する（ステップＳ２）。このとき、ランド４のほぼ全てのエリアが半導体部品１の実装面（裏面）と対向し、かつ、金属端子２の裏面部のみがクリーム半田３と接するように半導体部品１をランド４上に搭載する。
【００１３】
そして、例えばレーザダイオード（ＬＤ）７を用いて、金属端子２の側面部にレーザ光を照射することによって半導体部品１とランド４との半田接合を行う（ステップＳ３）。すなわち、金属端子２の側面部をレーザ光で照射すると、熱伝導によって金属端子２の裏面部が加熱され、当該裏面部に接しているクリーム半田３が溶融して半田付けが行われることとなる。
【００１４】
このステップＳ３では、半導体部品１の金属端子２が形成されていない面（例えば上面）に冷風を供給するのが好ましい。例えば、半導体部品１の耐熱保証温度が非常に低い場合には、金属端子２からパッケージに伝導する熱によって熱破壊を起こす恐れがある。そこで、パッケージに対して冷風を供給することにより、パッケージを耐熱保証温度以下に維持しつつ、金属端子２を過熱して正常な半田付けを行うことができる。
【００１５】
さらに、レーザ光が照射される金属端子２付近の加熱温度と、冷風が供給される面付近のパッケージ温度との差が所定温度以内となるように温度条件を設定するのが好ましい。極端に温度差をつけると、パッケージ（例えばセラミックパッケージ）が割れてしまう恐れがあるからである。
【００１６】
以上詳しく説明したように、本実施形態によれば、裏面および側面に金属端子２が形成された半導体部品１を金属端子２の裏面部のみがクリーム半田３に接するように搭載し、金属端子２の側面部にレーザ光を照射して半導体部品１の半田付けを行うようにしたので、耐熱保証温度が低くてリフロー炉に通せない半導体部品１を回路基板５に高密度実装する場合において、半導体部品１の裏側部分にしかクリーム半田３を印刷できない程度の小さいランド４上にも半導体部品１を確実に半田付けすることができるようになる。
【００１７】
なお、上記実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、耐熱保証温度が低くてリフロー炉に通せない半導体部品の裏側部分にしか半田を印刷できない程度の小さいランド上に当該半導体部品を半田付けする高密度実装技術に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態による半導体部品の半田付け方法の概要を示すフローチャートである。
【図２】本実施形態による半導体部品の実装構造を示す図である。
【図３】半導体部品の従来の半田付け方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  半導体部品
２  金属端子
３  クリーム半田
４  ランド
５  回路基板
６  プリヒートステージ
７  レーザダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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