明細書 ボールグリッドアレイパッケージ用実装アダプタ及びこれを利用したボ一ルグ リッドアレイパッケージの実装構造、 及びボールグリッ ドアレイパッケージのリ ペア方法 技術分野 Description: Mounting adapter for ball grid array package, mounting structure of ball grid array package using the same, and method of repairing ball grid array package
本発明はボールグリッドアレイパッケージ用実装アダプタ及びこれを利用した ボールグリッドアレイパッケージの実装構造、 及びボールグリッ ドアレイパッ ケージのリペア方法に係り、 特に、 ボールグリッドアレイパッケージをプリント 板に実装する場合に使用されるボールグリッ ドアレイパッケージ用実装アダプタ に関する。 The present invention relates to a mounting adapter for a ball grid array package, a mounting structure of the ball grid array package using the mounting adapter, and a method of repairing the ball grid array package, and is particularly used when mounting the ball grid array package on a printed circuit board. Related to mounting adapters for ball grid array packages.
近年、 半導体パッケージは、 高機能化によって端子の数が多くなつてきており、 また、 小型化によって、 端子の数を効率良く配置することが求められている。 こ の要求に対応するべく、 下面に端子としての半田バンプが並んで配された構成の ボールグリッドアレイパッケージが多く使用されている。 In recent years, the number of terminals in semiconductor packages has been increasing due to the sophistication of functions, and the number of terminals has been required to be efficiently arranged due to miniaturization. To meet this requirement, ball grid array packages with a configuration in which solder bumps as terminals are arranged side by side on the lower surface are often used.
また、 電子機器に組み込まれるプリント板のうち、 特に大型のプリント板につ いては、 製造の途中で、 実装したボールグリッドアレイパッケージが不良である ことが判明した場合には、 コストの面から、 実装したボールグリッ ドアレイパッ ケージを取り外し、 別のボールグリッドアレイパッケージを実装するリペア作業 を行うことが求められる。 Also, among printed circuit boards incorporated in electronic equipment, especially for large printed circuit boards, if it is found that the mounted ball grid array package is defective during manufacturing, cost reduction will be required. It is necessary to remove the mounted ball grid array package and perform repair work to mount another ball grid array package.
よって、 ボールグリッドアレイパッケージの実装は、 リペア作業を容易に行え るリペア性が考慮された構造であることが求められている。 景技術 Therefore, the mounting of the ball grid array package is required to have a structure that allows for easy repair work. Landscape technology
従来は、 リペア性を考慮した場合には、 ボールグリッドアレイパッケージは、 図 1又は図 2に示すようにプリント板上に実装されていた。 Conventionally, in consideration of repairability, the ball grid array package has been mounted on a printed board as shown in FIG. 1 or FIG.
図 1においては、 ボールグリッドアレイパッケージ 1 0は、 その半田バンプ 1 1をプリント板 2 1上のフットプリント電極 2 1 cに半田付けされて、 他の電子 部品 2 0と併せてプリント板 2 1上に実装してある。In FIG. 1, the ball grid array package 10 has its solder bumps 11 soldered to footprint electrodes 21 c on a printed circuit board 21, and other electronic components are soldered. It is mounted on the printed board 21 together with the component 20.
プリント板モジュールの製造の途中で、 実装したボールグリッ ドアレイパッ ケージ 1 0が不良であることが判明した場合には、 符号 3 0、 3 1で示すように ボールグリッドアレイパッケージ 1 0の上面 2 1 a及びプリント板 2 1の下面 2 1 bから熱を加えて、 半田バンプ 1 1を溶かして、 ボールグリッ ドアレイパッ ケージ 1 0を取り外し、 同様に熱を加えて、 別のボールグリッドアレイパッケ一 ジが実装される。 If it is found that the mounted ball grid array package 10 is defective during the manufacture of the printed board module, the upper surface 21 a of the ball grid array package 10 is indicated by reference numerals 30 and 31. Heat is applied from the lower surface 21b of the printed circuit board 21 to melt the solder bumps 11, remove the ball grid array package 10, and apply heat in the same way to mount another ball grid array package. Is done.
リペアのための熱が加わるために、 プリント板 2 1には、 電子部品の実装をひ かえる電子部品実装不可領域 2 2 a , 2 2 b , 2 2 cが必要となる。 電子部品実 装不可領域 2 2 a , 2 2 b , 2 2 cは、 プリント扳 2 1の下面 2 1 bについては、 ボールグリッドアレイパッケージ 1 0の真下の領域とボ一ルグリッ ドアレイノくッ ケージ 1 0の周囲の幅が約 5 mmの領域とであり、 プリント板 2 1の上面 2 1 a については、 ボールグリッドアレイパッケージ 1 0の周囲の幅が約 5 mmの領域 であり、 広い。 よって、 プリント板 2 1への電子部品 2 0の実装がひどく制限を 受けてしまう。 Since the heat for repair is applied, the printed circuit board 21 needs electronic component unmountable areas 22 a, 22 b, and 22 c for mounting electronic components. The areas where electronic components cannot be mounted 2 2 a, 22 b, and 22 c are printed on the lower surface 21 b of the print 21 and the area directly below the ball grid array package 10 and the ball grid array package 1. The width around 0 is about 5 mm, and the width around the ball grid array package 10 is about 5 mm on the upper surface 21 a of the printed circuit board 21, which is wide. Therefore, the mounting of the electronic component 20 on the printed board 21 is severely restricted.
また、 プリント板 2 1の下面 2 1 bへの加熱は、 熱の周囲への逃げを考慮する と、 局部的に大きな熱量を加える必要がある。 このため、 加熱条件が厳しく、 よって、 プリント板 2 1に反りが発生してしまう場合がある。 プリント板 2 1に 反りが発生すると、 交換した別のボールグリッドアレイパッケージの実装が難し くなつてしまう。 In addition, it is necessary to locally apply a large amount of heat to the lower surface 21b of the printed board 21 in consideration of the escape of heat to the surroundings. For this reason, the heating conditions are severe, and the printed board 21 may be warped. If the printed board 21 is warped, it becomes difficult to mount another ball grid array package that has been replaced.
図 2においては、 ボ一ルグリッドアレイパッケージ 1 0は、 ソケッ ト 4 0を利 用して実装してある。 ソケット 4 0は端子 4 1をプリント板 2 1上のフッ トプリ ント電極 2 1 cに半田 4 2によって半田付けされて実装してある。 ボールグリッ ドアレイパッケージ 1 0は、 ソケット 4 0の凹状の上面に嵌合されてセッ トされ、 ねじ 4 2によって取り付けられた押さえ板 4 3によって押さえられ、 半田バンプ 1 1が対応する端子 4 1に押圧されている。 電子部品 2 0は、 プリント板 2 1の 下面 2 1 bのうち、 ソケッ ト 4 0の真下の領域にも実装してある。 In FIG. 2, the ball grid array package 10 is mounted using a socket 40. In the socket 40, the terminal 41 is soldered to the footprint electrode 21c on the printed board 21 with solder 42. The ball grid array package 10 is fitted and set on the concave upper surface of the socket 40, is pressed by a holding plate 43 attached by screws 42, and the solder bumps 11 correspond to the corresponding terminals 41. Is pressed. The electronic component 20 is also mounted on the lower surface 21 b of the printed board 21 in a region directly below the socket 40.
プリント板モジュールの製造の途中で、 実装したボールグリッ ドアレイパッ ケージ 1 0が不良であることが判明した場合には、 ねじ 4 2を緩め、 押さえ板 4 3を取外し、 ボールグリッドアレイパッケージ 1 0を取外し、 別のボールグリッ ドアレイパッケージをソケット 4 0に取り付ける。 よって、 リペアは熱を加えず に行われ、 プリント板 2 1に反りが発生することはない。If the mounted ball grid array package 10 is found to be defective during the manufacture of the printed circuit board module, loosen the screws 42 and press the holding plate 4 Remove 3 and remove ball grid array package 10, and attach another ball grid array package to socket 40. Therefore, the repair is performed without applying heat, and the printed board 21 does not warp.
し力、し、 ボールグリッドアレイパッケージ 1 0がソケット 4 0の凹状の上面に 嵌合される構成であるため、 ソケット 4 0のサイズがボールグリッドアレイパッ ケージ 1 0より全周に亘つて寸法 aだけ大きいものとなり、 プリント板 2 1の上 面 2 1 aについては、 その分、 電子部品 2 0が実装される領域が制限されてし まつごレヽる0Since the ball grid array package 10 is fitted on the concave upper surface of the socket 40, the size of the socket 40 is larger than the ball grid array package 10 over the entire circumference. it shall only large, the upper surface 2 1 a of the printed board 2 1, and correspondingly, to regions where the electronic component 2 0 is mounted is limited Matsugorereru0
また、 ボールグリッドアレイパッケージ 1 0の上面側に押さえ板 4 3が存在す るため、 高さ方向に嵩張っていた。 発明の開示 In addition, since the pressing plate 43 exists on the upper surface side of the ball grid array package 10, it was bulky in the height direction. Disclosure of the invention
本発明は、 上述した従来技術の問題を解決する、 改良されたボールグリッドア レイパッケージ用実装アダプタ及びこれを利用したボールグリッドアレイパッ ケージの実装構造及び方法、 及びボールグリッドアレイパッケージのリペア方法 を提供することを総括的な目的としている。 The present invention provides an improved mounting adapter for a ball grid array package, a mounting structure and a method of a ball grid array package using the same, and a method of repairing a ball grid array package, which solve the problems of the prior art described above. The general purpose is to provide.
本発明のより詳細な目的は、 実装したボールグリッドアレイパッケージを取り 外し、 別のボールグリツドアレイパッケージを実装するリペア作業を容易に行う ことができるボールグリッドアレイパッケージの実装構造を提供することを目的 とする。 A more specific object of the present invention is to provide a mounting structure of a ball grid array package which can remove a mounted ball grid array package and easily perform a repair operation of mounting another ball grid array package. Purpose.
この目的を達成するため、 本発明は、 熱伝導率が高い材質製の芯板を有し、 上 面に、 多数のフットプリント電極が配された構成のボールグリッドアレイパッ ケージ実装面を有し、 下面に、 上記フットプリント電極と電気的に接続された多 数の半田バンプが配された構成のプリント板実装面を有し、 周囲の一部にリペア 用の熱が供給される熱供給口部を有する構成を有し、 且つ、 該プリント板実装面 の半田バンプは、 上記ボールグリッドアレイパッケージの半田バンプの融点より 高い融点を有するボールグリッドアレイパッケージ用実装アダプタをプリント板 上に実装し、 ボールグリッドアレイパッケージをアダプタのボールグリッドアレ ィパッケージ実装面に実装して構成される。 このボールグリッドアレイパッケージの実装構造によれば、 加熱用治具を使用 してリペア用の熱を熱供給口部に供給することによって、 リペア用熱が芯板を通 して拡がってボールグリッドアレイパッケージの全部の半田バンプを加熱して溶 かして、 ボールグリッドアレイパッケージを取り外すことができる。 別のボール グリッドアレイパッケージはアダプタのボールグリッドアレイパッケージ実装面 に搭載し、 上記と同じく加熱用治具を使用してリペア用の熱を熱供給口部に供給 することによって、 リペア用熱が芯板を通して拡がってボールグリッドアレイ パッケージの全部の半田バンプを加熱して溶かして、 加熱用治具を使用して、 上 記芯板を通して上記ボールグリッドアレイパッケージの半田バンプを加熱して溶 かして、 上記別のボールグリッドアレイパッケージボールを実装することができ 。In order to achieve this object, the present invention has a core plate made of a material having high thermal conductivity, and a ball grid array package mounting surface having a configuration on which a large number of footprint electrodes are arranged. A heat supply port having a printed board mounting surface on a lower surface on which a large number of solder bumps electrically connected to the footprint electrodes are arranged, and a part of the periphery being supplied with heat for repair. A mounting adapter for a ball grid array package having a melting point higher than the melting point of the solder bumps of the ball grid array package on the printed board; It consists of a ball grid array package mounted on the mounting surface of the adapter's ball grid array package. According to the mounting structure of the ball grid array package, the heat for repair is supplied to the heat supply port using the heating jig, so that the heat for repair spreads through the core plate and the ball grid array is mounted. The ball grid array package can be removed by heating and melting all the solder bumps on the package. Another ball grid array package is mounted on the ball grid array package mounting surface of the adapter, and heat for repair is supplied to the heat supply port using a heating jig as described above, so that the heat for repair is the core. Heat and melt all solder bumps of the ball grid array package by spreading through the board, and heat and melt the solder bumps of the ball grid array package through the core plate using a heating jig. The other ball grid array package balls described above can be mounted.
本発明のより詳細な目的は、 プリント板上において電子部品を実装できない電 子部品実装不可領域を少なくして、 プリント板への電子部品の実装の制約を緩和 することができるボールグリッドアレイパッケージの実装構造を提供することを 目的とする。 A more specific object of the present invention is to provide a ball grid array package that can reduce the area where electronic components cannot be mounted on a printed board and reduce the restrictions on mounting electronic components on the printed board. The purpose is to provide a mounting structure.
この目的を達成するため、 本発明は、 ボールグリッドアレイパッケージをボ一 ルグリッドアレイパッケージと同じ大きさを有するようにし、 且つ、 リペア用の 熱が供給される熱供給口部は周囲の一部に限定して有して構成される。 In order to achieve this object, the present invention provides a ball grid array package having the same size as the ball grid array package, and a heat supply port to which heat for repair is supplied is part of the periphery. It is configured to be limited to.
このボールグリッドアレイパッケージの実装構造によれば、 プリント板上にお いて電子部品を実装できない電子部品実装不可領域を狭くできる。 According to the mounting structure of the ball grid array package, the area where electronic components cannot be mounted on the printed circuit board can be narrowed.
本発明のより詳細な目的は、 高さ方向の嵩張りを抑えることができるボールグ リッドアレイパッケージの実装構造を提供することを目的とする。 A more specific object of the present invention is to provide a mounting structure of a ball grid array package that can suppress bulk in the height direction.
この目的を達成するため、 本発明は、 ボールグリッドアレイパッケージをボー ルグリッドアレイパッケージの上面のボールグリッドアレイパッケージ実装面に 搭載し実装して構成される。 In order to achieve this object, the present invention is configured by mounting and mounting a ball grid array package on the ball grid array package mounting surface on the upper surface of the ball grid array package.
このボールグリッドアレイパッケージの実装構造によれば、 ボールグリッドア レイパッケージの上側には部品が無く、 高さ方向の嵩張りが抑えられる。 According to the mounting structure of the ball grid array package, there are no components above the ball grid array package, and bulkiness in the height direction is suppressed.
本発明の他の目的、 特徴、 及び利点は添付の図面を参照して以下の詳細な説明 を読むことにより、 一層明瞭となるであろう。 図面の簡単な説明Other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は従来の 1例のボールグリッドアレイパッケージの実装構造を示す図であ 図 2は従来の別の例のボールグリッドアレイパッケージの実装構造を示す図で ある。 FIG. 1 is a diagram showing a mounting structure of a conventional ball grid array package. FIG. 2 is a diagram showing a mounting structure of another conventional ball grid array package.
図 3は本発明の一実施例になるボールグリッドアレイパッケージの実装構造を 示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a mounting structure of a ball grid array package according to one embodiment of the present invention.
図 4 A, 図 4 Bは、 ボールグリッドアレイパッケージ用実装アダプタを示す断 面図及び底面図である。 4A and 4B are a sectional view and a bottom view showing a mounting adapter for a ball grid array package.
図 5 A， 図 5 Bは、 ボールグリッドアレイパッケージ用実装アダプタを上方及 び下方からみて示す斜視図である。 5A and 5B are perspective views showing the mounting adapter for the ball grid array package viewed from above and below.
図 6 A, 図 6 Bは、 図 3のボ一ルグリッドアレイパッケ一ジの実装構造を製造 する方法を説明する図である。 6A and 6B are diagrams illustrating a method of manufacturing the mounting structure of the ball grid array package of FIG.
図 7はリペア時の状態を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 7 is a diagram showing a state at the time of repair. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
図 3は本発明の一実施例になるボールグリッドアレイパッケージの実装構造を 示す。 ボールグリッドアレイパッケージの実装構造は、 ボールグリッドアレイ パッケージ用実装アダプタ 5 0がプリント板 2 1の上面 2 1 aに実装してあり、 ボールグリッドアレイパッケージ 1 0がアダプタ 5 0上に実装してある構造であ 。 FIG. 3 shows a mounting structure of a ball grid array package according to one embodiment of the present invention. The mounting structure of the ball grid array package is as follows. The mounting adapter 50 for the ball grid array package is mounted on the upper surface 21 a of the printed board 21, and the ball grid array package 10 is mounted on the adapter 50. The structure.
ボールグリッドアレイパッケージ 1 0は、 図 6 Bに示すように、 多層基板 1 2 の上面に半導体チップ 1 3が実装してあり、 半導体チップ 1 3上の端子と多層基 板 1 2の上面の端子との間がワイヤ 1 4で接続してあり、 半導体チップ 1 3が合 成樹脂製封止部 1 5によって封止されており、 多層基板 1 2の下面に多数の半田 バンプ 1 1が整列して形成してある構成である。 半田バンプ 1 1は、 融点 T 1 1 力約 1 7 0 °Cの低温半田製である。 多層基板 1 2は、 内部に、 多くの配線パター ン 1 2 a及びビア 1 2 bを有する。 As shown in FIG. 6B, the ball grid array package 10 has a semiconductor chip 13 mounted on an upper surface of a multilayer substrate 12, and terminals on the semiconductor chip 13 and terminals on the upper surface of the multilayer substrate 12. The semiconductor chip 13 is sealed by a synthetic resin sealing part 15, and a number of solder bumps 11 are aligned on the lower surface of the multilayer substrate 12. This is the configuration formed. The solder bump 11 is made of low-temperature solder having a melting point T 11 of about 170 ° C. The multilayer substrate 12 has many wiring patterns 12a and vias 12b inside.
ァダブ夕 5 0は、 図 4 A, 図 4 B、 図 5 A， 図 5 Bに示すように、 大略、 正方 形の板状体であり、 アルミニウム製の芯板 5 1 と、 この上面と下面とを覆うガラ スエポキシ樹脂製の上側シ一ト 5 2及び下側シート 5 3とよりなり、 ボールグ リッドアレイパッケージ 1 0と大略同じサイズである。 アダプタ 5 0は、 上面に ボールグリッドアレイパッケージ実装面 5 4を有し、 下面にプリント板実装面 5 5を有する。 ボールグリッドアレイパッケージ実装面 5 4はボールグリッ ドアレ ィパッケージ 1 0が実装されるための面である。 プリント板実装面 5 5はァダプ 夕 5 0がプリント板 2 1の上面 2 1 aに実装されるための面である。As shown in Fig. 4A, Fig. 4B, Fig. 5A, Fig. 5B, A ball grid array package 1 comprising a core plate 51 made of aluminum, an upper sheet 52 made of glass epoxy resin and a lower sheet 53 covering the upper and lower surfaces thereof. It is almost the same size as 0. The adapter 50 has a ball grid array package mounting surface 54 on the upper surface and a printed circuit board mounting surface 55 on the lower surface. The ball grid array package mounting surface 54 is a surface on which the ball grid array package 10 is mounted. The printed board mounting surface 55 is a surface on which the adapter 50 is mounted on the upper surface 21 a of the printed board 21.
アダプタ 5 0には、 ボールグリツドアレイパッケージ 1 0の半田バンプ 1 1に 略対応して多数のスルーホール 5 6力形成してある。 芯板 5 1とスルーホール 5 6との間は、 電気絶縁性の樹脂 5 7によって電気的に絶縁されている。 The adapter 50 has a large number of through holes 56 formed substantially corresponding to the solder bumps 11 of the ball grid array package 10. The core plate 51 and the through hole 56 are electrically insulated by an electrically insulating resin 57.
ボールグリッドアレイパッケージ実装面 5 4は、 図 5 Aに示すように、 多数の フットプリント電極 5 8がピッチ 1 · 2 7 mmでボールグリッドアレイノ、。ッケー ジ 1 0の半田バンプ 1 1に対応する配置で形成してあり、 各フッ トプリント電極 The mounting surface 54 of the ball grid array package has a large number of footprint electrodes 58, as shown in FIG. The package is formed so as to correspond to the solder bumps 11 of the package 10, and each footprint electrode
5 8とこれの近くのスルーホール 5 6とがパターン 5 9によって接続されている 構成である。This configuration is such that 58 and the through hole 56 near it are connected by a pattern 59.
プリント板実装面 5 5は、 図 4 B及び図 5 Aに示すように、 多数の半田バンプ The printed circuit board mounting surface 55 has a large number of solder bumps as shown in FIGS. 4B and 5A.
6 0が、 上記のボールグリッドアレイパッケージ実装面 5 4のフットプリント電 極 5 8と対応する配置で形成してある。 各半田バンプ 6 0は、 フットプリント電 極 6 1上に形成してある。 フットプリント電極 6 1 とこれの近くのスルーホール 5 6とがパターン 6 2によって接続されている。 半田バンプ 6 0のピッチは 1 .60 are formed in an arrangement corresponding to the footprint electrodes 58 on the mounting surface 54 of the ball grid array package. Each solder bump 60 is formed on the footprint electrode 61. The footprint electrode 61 and the through hole 56 near the footprint electrode 61 are connected by a pattern 62. The pitch of the solder bumps 60 is 1.
2 7 mmである。2 7 mm.
よって、 ボールグリツドアレイパッケージ実装面 5 4のフッ トプリント電極 5 8とプリント板実装面 5 5の半田バンプ 6 0とは、 各フッ トプリント電極 5 8の 真下の位置に半田バンプ 6 0が位置しており、 アダプタ 5 0の平面図上、 フッ ト プリント電極 5 8と半田バンプ 6 0とは重なっており、 且つ、 フッ トプリント電 極 5 8と半田バンプ 6 0とはパターン 5 9 スルーホール 5 6→パターン 6 2を 経て電気的に接続されている。 Therefore, the solder bumps 60 on the mounting surface 54 of the ball grid array package and the solder bumps 60 on the mounting surface 55 of the printed board are located directly below the footprint electrodes 58. In the plan view of the adapter 50, the footprint electrode 58 and the solder bump 60 are overlapped, and the footprint electrode 58 and the solder bump 60 are in a pattern 59 through hole 56 → Electrically connected via pattern 62.
半田バンプ 6 0は、 融点 T 6 0が約 2 5 0 °Cの高温半田製である。 半田バンプ 1 1の融点 T l 1と半田バンプ 6 0の融点 T 6 0とは、 T l 1 < T 6 0の関係に あり、 差は約 8 0 °Cと大きい。The solder bumps 60 are made of high-temperature solder having a melting point T60 of about 250 ° C. The melting point Tl1 of the solder bump 11 and the melting point T60 of the solder bump 60 are in a relationship of Tl1 <T60. Yes, the difference is as large as about 80 ° C.
アダプタ 5 0の一対の対角部分には、 熱供給口部 6 3、 6 4が設けてある。 こ の熱供給口部 6 3、 6 4は、 加熱治具が接触させられる部分であり、 アダプタ 5 0の側面より突き出て形成してあり、 芯板 5 1のステ一部 5 1 a , 5 1 bよりな る。 このステ一部 5 1 a， 5 1 bは、 加熱治具に対応する大きさであり、 大きく はない。 Heat supply ports 63 and 64 are provided at a pair of diagonal portions of the adapter 50. The heat supply ports 6 3 and 6 4 are portions where the heating jig is brought into contact, and are formed so as to protrude from the side surface of the adapter 50, and the stay portions 51 a and 5 of the core plate 51 are formed. 1 b. The steps 51a and 51b are of a size corresponding to the heating jig and not large.
熱供給口部 6 3、 6 4 (ステ一部 5 l a , 5 1 b ) はアダプタ 5 0の一対の対 角部分に限られているため、 電子部品 2 0が実装できなくなる実装不可領域は極 く狭い。 また、 熱供給口部 6 3、 6 4がアダプタ 5 0の一対の対角部分に存在す るため、 リペア用の熱を熱供給口部 6 3、 6 4に加えることによって、 リペア用 の熱は上記一対の対角部分からアルミニウム製の芯板 5 1に拡がって芯板 5 1全 体に一様に効率良く拡がる。 Since the heat supply ports 6 3 and 6 4 (parts of the stays 5 la and 5 1 b) are limited to a pair of diagonal portions of the adapter 50, the non-mountable area where the electronic components 20 cannot be mounted is extremely small. Narrow. In addition, since the heat supply ports 63, 64 are present at a pair of diagonal portions of the adapter 50, the heat for repair is applied to the heat supply ports 63, 64 by applying heat for repair. Extends from the pair of diagonal portions to the aluminum core plate 51 and spreads uniformly and efficiently over the entire core plate 51.
ステ一部 5 1 a , 5 1 bには、 ボールグリッドアレイパッケージ 1 0をァダプ 夕 5 0のボールグリッドアレイパッケージ実装面 5 4に実装するときに使用され る位置決め用のマーク 6 5、 6 6がシルク印刷によって形成してある。 Positioning marks 65, 66 used to mount the ball grid array package 10 on the mounting surface 54 of the ball grid array package 50 on the adapter 50 Is formed by silk printing.
図 3に示すように、 ボールグリツドアレイパッケージ用実装アダプタ 5 0は、 プリント板実装面 5 5をプリント板 2 1に対向させ、 半田バンプ 6 0をバンプ 2 1 cに半田付けされてプリント板 2 1上に実装してある。 ボールグリッドアレイ パッケージ 1 0は、 半田バンプ 1 1をバンプ 5 8に半田付けされてアダプタ 5 0 上に実装してある。 As shown in FIG. 3, the mounting adapter 50 for the ball grid array package has a printed board mounting surface 55 facing the printed board 21 and solder bumps 60 soldered to the bumps 21c. 2 It is mounted on 1. The ball grid array package 10 has the solder bumps 11 soldered to the bumps 58 and mounted on the adapter 50.
半導体チップ 1 3上の端子とプリント板 2 1上のバンプ 2 1 cとは、 ワイヤ 1 4→配線パターン 1 2 a及びビア 1 2 b→半田バンプ 1 1→パターン 5 9→ス ル一ホール 5 6→パターン 6 2—半田バンプ 6 0を経て電気的に接続されている。 電子部品 2 0は、 プリント板 2 1の上面 2 1 aについては、 熱供給口部 6 3、 6 4 (ステ一部 5 l a , 5 1 b ) の真下の位置を除いて、 アダプタ 5 0の周囲の 近くの位置にも実装してある。 電子部品 2 0は、 プリント板 2 1の下面 2 1 に ついては、 アダプタ 5 0の真下の領域にも実装してある。 The terminals on the semiconductor chip 13 and the bumps 2 1c on the printed board 2 1 are: wire 14 → wiring pattern 1 2a and via 1 2 b → solder bump 11 → pattern 5 9 → hole 1 5 6 → Pattern 6 2—Electrically connected via solder bumps 60. For the electronic component 20, the upper surface 21 a of the printed board 21 is the same as that of the adapter 50 except for the position directly below the heat supply ports 6 3, 6 4 (part of the stay 5 la, 51 b). It is also mounted near the surrounding area. The electronic component 20 is also mounted on the lower surface 21 of the printed board 21 in a region directly below the adapter 50.
また、 ボールグリッドアレイパッケージ 1 0より上側には部品が存在せず、 よって、 ボールグリッドアレイパッケージの実装構造は、 高さ Hが、 図 2の従来 例の構造よりも低くなる。In addition, there are no components above the ball grid array package 10, so the mounting structure of the ball grid array package has a height H Lower than the example structure.
次に、 ボールグリッドアレイパッケージの実装構造の製造方法について説明す 最初に、 図 6 Aに示すように、 ボールグリッドアレイパッケージ用実装ァダプ 夕 5 0をプリント板 2 1の上面 2 1 aに搭載し、 リフ口一炉を通して実装する。 次いで、 図 6 Bに示すように、 ボールグリッドアレイパッケージ 1 0をァダプ 夕 5 0の上面に、 位置決め用のマーク 6 5、 6 6を利用して位置決めして搭載し、 リフロー炉を通して実装する。 Next, a method of manufacturing the mounting structure of the ball grid array package will be described. First, as shown in FIG. 6A, the mounting adapter 50 for the ball grid array package is mounted on the upper surface 21a of the printed circuit board 21. , Implement through one riff mouth. Next, as shown in FIG. 6B, the ball grid array package 10 is positioned and mounted on the upper surface of the adapter 50 using the positioning marks 65, 66, and mounted through a reflow furnace.
この場合のリフロー炉の温度は、 T l 1 (約 1 7 0 °C) より高く T 6 0 (約 2 5 0 °C) より低い温度に設定してある。 半田バンプ 6 0は溶けず、 アダプタ 5 0 が外れるという不都合は起きない。 In this case, the temperature of the reflow furnace is set to a temperature higher than Tl1 (about 170 ° C) and lower than T60 (about 250 ° C). The solder bumps 60 do not melt and the adapter 50 does not come off.
次に、 プリント板モジュールの製造の途中で、 実装されたボールグリッドアレ ィパッケージ 1 0が不良であることが判明し、 ボールグリッドアレイパッケージ 1 0を取り外し、 別のボールグリツドアレイパッケージを実装しなおすリペア作 業について説明する。 Next, during the manufacture of the printed circuit board module, it was found that the mounted ball grid array package 10 was defective, the ball grid array package 10 was removed, and another ball grid array package was mounted. The repair work will be described.
図 7に示すように、 加熱治具 7 0を使用し、 加熱治具 7 0を降ろして腕部 7 0 a , 7 0 bの下端を熱供給口部 6 3、 6 4 (ステ一部 5 1 a， 5 1 b ) に押し付 けて接触させる。 As shown in FIG. 7, using the heating jig 70, lower the heating jig 70 and lower the lower ends of the arms 70 a, 70 b with the heat supply ports 63, 6 4 (step part 5). 1a, 51b) to make contact.
これによつて、 矢印で示すようにリペア用の熱 8 0が熱供給口部 6 3、 6 4に 供給され、 アルミニウム製の芯板 5 1に拡がり、 上側シート 5 2を通って全部の 半田バンプ 1 1に到り、 全部の半田バンプ 1 1が加熱され、 同じく、 下側シート 5 3を通って半田バンプ 6 0に到り、 半田バンプ 6 0が加熱される。 ここで、 T 1 1 < T 6 0であり、 差は約 8 0 °Cとであるため、 半田バンプ 1 1が先に溶ける。 この状態で、 ボールグリツドアレイパッケージ 1 0をアダプタ 5 0から取り外す。 加熱はこれ以上は行わない。 よって、 半田バンプ 6 0は溶けず、 アダプタ 5 0 はプリント板 2 1から外れることはない。 As a result, heat 80 for repair is supplied to the heat supply ports 63, 64 as shown by the arrows, spreads to the aluminum core plate 51, passes through the upper sheet 52, and passes through all the solder. After reaching the bump 11, all the solder bumps 11 are heated, and similarly, reach the solder bumps 60 through the lower sheet 53, and the solder bumps 60 are heated. Here, T 11 <T 60 and the difference is about 80 ° C., so that the solder bump 11 melts first. In this state, remove the ball grid array package 10 from the adapter 50. No further heating takes place. Therefore, the solder bumps 60 do not melt, and the adapter 50 does not come off the printed board 21.
次いで、 アダプタ 5 0のフットプリント電極 5 8の表面をクリーニングし、 別 のボールグリッドアレイパッケージをアダプタ 5 0上に搭載し、 再度、 加熱治具 7 0を使用し、 半田バンプ 1 1を加熱させ溶解させる。 これによつて、 ボールグ リッドアレイパッケージがアダプタ 5 0上に実装され、 リペア作業が完了する。 このときにも、 半田バンプ 6 0は溶けず、 アダプタ 5 0はプリント板 2 1から外 れない。Next, the surface of the footprint electrode 58 of the adapter 50 is cleaned, another ball grid array package is mounted on the adapter 50, and the solder bump 11 is heated again using the heating jig 70. Allow to dissolve. By this, Borg The lid array package is mounted on the adapter 50, and the repair work is completed. Also at this time, the solder bumps 60 do not melt, and the adapter 50 does not come off the printed board 21.
ここで、 リペア用の熱は、 アダプタ 5 0の一対の対角部分から供給されるため、 アルミニウム製の芯板 5 1に一様に効率良く拡がり、 、 全部の半田バンプ 1 1力 略均一に加熱されて略同時に溶ける。 よって、 ボールグリッドアレイパッケージ 1 0のアダプタ 5 0からの取り外しは円滑になされる。 Here, since the heat for repair is supplied from a pair of diagonal portions of the adapter 50, the heat spreads evenly and efficiently to the aluminum core plate 51, and all the solder bumps 11 Melts almost simultaneously when heated. Therefore, the removal of the ball grid array package 10 from the adapter 50 is performed smoothly.
また、 上記のリペア作業を行っても、 プリント板 2 1の加熱の程度は僅かであ り、 プリント板 2 1に反りは発生しない。 Further, even if the above repair work is performed, the degree of heating of the printed board 21 is slight, and the printed board 21 does not warp.
なお、 ボールグリッドアレイパッケージ用実装アダプタは、 ガラスエポキシ樹 脂製の上側シート 5 2及び下側シート 5 3に代えて、 電気絶縁性の膜を使用し、 アルミニウム製の芯板 5 1の上下面に電気絶縁性の膜を形成した構成でもよい。 The mounting adapter for the ball grid array package uses an electrically insulating film in place of the upper sheet 52 and the lower sheet 53 made of glass epoxy resin, and the upper and lower surfaces of a core plate 51 made of aluminum. A structure in which an electrically insulating film is formed on the substrate may be used.
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| PCT/JP1998/005635WO2000036646A1 (en) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | Mounting adapter for ball grid array packages, mounting structure for ball grid array packages utilizing the same, and method of repairing ball grid array package |
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