СПОСОБ ЛОКАЛЬНОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ Российский патент 1999 года по МПК H05K3/30 C09J5/00 H01L21/58 

Изобретение касается способа локальной установки и закрепления полупроводника, например локальной установки и закрепления интегральной схемы с плоским корпусом и четырехрядным расположением выводов, с использованием отверстия, образованного в печатной плате. Более конкретно, изобретение относится к способу локального закрепления полупроводниковой интегральной схемы, в котором традиционный способ ручной пайки заменен автоматической пайкой благодаря возможности локальной установки полупроводниковой интегральной схемы на сборочном корпусе печатной платы.

Согласно традиционному способу, изображенному на фиг. 1 - 4, в процессе установки в системном мультитестере участок интегральной схемы 10, который невозможно установить (автоматически), вручную располагается на печатной плате, вывод и контактная площадка 15 контактной платы печатной платы, покрытая припоем, объединяются и фиксируются посредством прижатия интегральной схемы руками, и каждый вывод 20 припаивается вручную по всем направлениям паяльником.

Более подробно этот традиционный способ пайки описан со ссылкой на фиг. 1 - 4.

Как показано на фиг. 1, полупроводниковая интегральная схема крепится на подложке печатной платы после пригонки ее в направлении установки, и участки вывода 20, и контактная площадка 15, покрытая припоем, юстируются вручную и устанавливаются. Как изображено на фиг. 2, верхняя схема 10 слегка прижата и удерживается пальцами левой руки. Вывод 20 схемы 10 покрывается флюсом с помощью кисти. Как правило, флюс наносится в направлении к стороне A и к стороне В (вдоль и поперек). После окончания этой процедуры, как показано на фиг. 3, паяльник 30, покрытый небольшим количеством припоя, движется в направлении стрелки и припаивает часть A, изображенную на фиг. 2. Таким же способом припаиваются части B, C и D.

После окончания пайки за охлаждением и контактом припоя наблюдают под микроскопом 33. При контакте паяльник 30 перемещается в направлении вывода 20, как бы в наружном направлении (направление E на фиг. 4), и убирается.

Описанный выше традиционный способ ручной установки и пайки имеет недостатки, заключающиеся в том, что требуются много времени и продолжительное внимание рабочего, чтобы предотвратить поворот при установке в результате того, что полупроводниковая интегральная схема не садится точно на печатную плату в интервале 0,3 - 0,4 мм. Возникают проблемы охлаждения припоя и короткой пайки, требуется продолжительное время для наблюдения, а также возможно ухудшение качества.

Целью настоящего изобретения является предотвращение поворота при установке, охлаждения припоя, короткой пайки и отрыва полупроводниковой интегральной схемы, а также создание способа локального закрепления полупроводниковой интегральной схемы, позволяющего осуществлять автоматическую пайку и улучшить качество и надежность продукции, включающего в себя операции выполнения крестообразного отверстия размером 0,8 х 3,0 мм на полупроводниковой интегральной схеме, чтобы надежно прикрепить ее к подложке печатной платы, автоматического покрытия отверстия связующим веществом, автоматической установки полупроводниковой интегральной схемы по координатам и локального закрепления ультрафиолетовыми лучами через крестообразное отверстие.

Для достижения упомянутых целей способ локального закрепления полупроводниковой интегральной схемы согласно данному изобретению включает в себя операции образования отверстия для закрепления на полупроводниковой интегральной схеме на месте соединения с подложкой печатной платы для автоматической установки, проверки на наличие каких-либо дефектов в автоматически установленных частях в боксе печатной платы на автоматической программируемой испытательной установке, переворачивания печатной платы в устройстве для переворачивания печатной платы таким образом, чтобы открыть верхнюю, плакированную медью сторону печатной платы, покрытия обозначенного места отверстия на перевернутой печатной плате связующим веществом в устройстве для локального соединения, точной установки полупроводниковой интегральной схемы на обозначенной точке по координатам в устройстве для локальной установки полупроводников и регулирования форм пайки с помощью установки для автоматической пайки после присоединения полупроводниковой интегральной схемы посредством пропускания ультрафиолетовых лучей через отверстие для закрепления в установке для ультрафиолетового отверждения, прикрепления и фиксации полупроводниковой интегральной схемы на плакированной медью стороне печатной платы.

Фиг. 1 - 4 - схематические изображения процесса установки и пайки обычной полупроводниковой интегральной схемы.

Фиг. 5, 6 - схемы с изображением отверстий для закрепления полупроводниковой интегральной схемы согласно изобретению.

Фиг. 7 - 9 - схематические изображения способа локального закрепления полупроводниковой интегральной схемы согласно настоящему изобретению.

Предпочтительный вариант способа локального закрепления полупроводниковой интегральной схемы согласно настоящему изобретению объясняется подробно со ссылками на прилагаемые схемы.

На фиг. 7 - 9 показаны блок-схемы, упрощенно изображающие способ локального закрепления полупроводниковой интегральной схемы согласно настоящему изобретению. Прежде всего, крестообразное отверстие 50 для закрепления, изображенное на фиг. 5 и 6, выполняется на полупроводниковой интегральной схеме на месте ее соединения с печатной платой, и производится автоматическая установка. Хотя крестообразная форма предпочтительна для отверстия для закрепления, при необходимости можно использовать такие многоугольные формы, как круг, квадрат и треугольник. Количество отверстий для закрепления - как минимум одно. Хотя пять отверстий для закрепления в форме креста могут быть расположены в разных направлениях, как на фиг. 5 и 6, желательно располагать их по диагонали. Предпочтительно интервал между отверстиями, показанными на фиг. 5, составляет до 20 мм, а размер отверстия - от 0,7 х 1,5 мм до 1,0 х 5,0 мм.

После проверки на наличие какого-либо дефекта в автоматически установленных частях бокса печатной платы на автоматической программируемой испытательной установке, если дефектов не обнаружено, подложка 1 печатной платы переворачивается устройством для переворачивания печатной платы, чтобы открыть верхнюю, плакированную медью сторону. Обозначение M/C означает на чертежах установку, а обозначение 100 - каждую деталь оснастки.

Места 60 обозначенного отверстия для закрепления на перевернутой подложке 1 печатной платы покрываются связующим веществом на установке для локального соединения полупроводников. Окружающий рисунок (рельеф) отверстия для закрепления на печатной плате устанавливается и может быть удален, так что можно предотвратить отрыв присоединяемой полупроводниковой интегральной схемы при ее установке.

В устройстве для локальной установки полупроводников установка осуществляется по координатам, чтобы точно установить полупроводниковую интегральную схему на обозначенном месте. После установки полупроводниковой интегральной схемы ультрафиолетовые лучи пропускаются в направлении стрелки через отверстие 50 для закрепления на установке для ультрафиолетового отверждения, и полупроводниковая интегральная схема 70 прикрепляется и фиксируется на плакированной медью стороне 40 печатной платы, после чего форма пайки регулируется на установке для автоматической пайки и операция завершается. Неупомянутая ранее позиция 80 обозначает паяльную ванну.

Согласно настоящему изобретению в операциях присоединения полупроводников к печатной плате может быть занято меньшее число рабочих, не страдает качество и достигается повышение производительности за счет исключения проблем поворота при установке, охлаждения припоя, короткой пайки и отрыва присоединенной интегральной схемы, а также благодаря возможности автоматической установки и автоматической пайки полупроводниковой интегральной схемы.

Хотя настоящее изобретение было описано и изображено со ссылкой на конкретный вариант, специалистам в данной области техники будет понятно, что можно осуществить различные изменения формы и деталей, не отходя от идеи и объема изобретения, заявленного в прилагаемой формуле изобретения.

Способ может быть использован в микроэлектронной промышленности для локальной установки и закрепления интегральной схемы (ИС) с плоским корпусом и четырехрядным расположением выводов, в котором традиционный способ ручной пайки заменен автоматической пайкой благодаря установке полупроводниковой ИС на сборочном корпусе печатной платы. Технический результат заключается в улучшении качества и надежности продукции, достигается за счет предотвращения поворота при установке, охлаждения припоя, короткой пайки и отрыва полупроводниковой интегральной схемы и обеспечивает возможность автоматической установки и автоматической пайки ИС. При осуществлении способа на полупроводниковой ИС образуют отверстие для закрепления в месте ее соединения с подложкой печатных плат, проверяют наличие дефектов, переворачивают печатную плату в установке для переворачивания, покрывают место отверстия связующим веществом в установке для локального соединения. Затем обеспечивают точную установку ИС на обозначенном месте и регулируют форму на установке для автоматической пайки путем пропускания ультрафиолетовых лучей через отверстие, прикрепляют и фиксируют ИС на стороне печатной платы плакированной медью. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ локального закрепления полупроводниковой интегральной схемы, включающий операции ручной установки, фиксации и пайки, отличающийся тем, что образуют отверстие для закрепления на полупроводниковой интегральной схеме на месте ее соединения с подложкой печатной платы для автоматической установки, проверяют наличие каких-либо дефектов в установленных автоматически частях бокса печатных плат на автоматических программируемых испытательных установках, переворачивают печатную плату в установке для переворачивания печатных плат и для открытия верхней плакированной медью стороны печатной платы, покрывают обозначенное место отверстия на перевернутой печатной плате связующим веществом в установке для локального соединения, обеспечивают точную установку полупроводниковой интегральной схемы на обозначенном месте по координатам в устройстве для локальной установки полупроводников и регулируют форму на установке для автоматической пайки после прикрепления полупроводниковой интегральной схемы посредством пропускания ультрафиолетовых лучей через отверстие для закрепления на установке для ультрафиолетового отверждения, прикрепляют и фиксируют полупроводниковую интегральную схему на плакированной медью стороне печатной платы. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отверстие для закрепления выполняют в форме круга. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отверстие для закрепления выполняют в форме треугольника. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отверстие для закрепления выполняют в форме квадрата. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что отверстие для закрепления выполняют в форме многоугольника. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что выполняют одно отверстие для закрепления. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что выполняют 2 - 5 отверстий для закрепления. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что отверстия для закрепления выполняют на расстоянии до 20 мм. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что окружающий рисунок вокруг отверстий в печатной плате удаляют для исключения отрыва присоединяемой интегральной схемы во время ее установки. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что отверстия для закрепления выполняют размером от 0,7 х 1,5 мм до 1,0 х 5,0 мм.