CN104206035B - 向表面安装基板安装电子部件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够正确地设定芯片部件的托起高度的向表面安装基板安装电子部件的方法。包括：在形成有布线图案的表面安装基板的安装面，利用厚膜涂敷装置涂敷抗蚀剂，形成厚膜抗蚀剂层的工序，其中，布线图案包括用于安装电子部件的一对连接盘；将形成后的厚膜抗蚀剂层预固化的工序；使用掩模进行曝光的工序，该厚膜抗蚀剂层的将要成为所述电子部件下的区域的连接盘的内侧区域为曝光区域，其它区域为非曝光区域；将所述非曝光区域的厚膜抗蚀剂层蚀刻去膜，在将要成为所述电子部件下的区域的所述一对连接盘的内侧区域形成厚膜抗蚀剂层的工序；将所述厚膜抗蚀剂层后固化的工序；在所述连接盘的除内侧区域以外的区域印刷焊膏的工序；和在所述焊膏上载置所述电子部件，进行回流焊的工序。

Description

向表面安装基板安装电子部件的方法
技术领域
本发明涉及将电子部件表面安装到表面安装基板的向表面安装基板安装电子部件的方法。
背景技术
在这种表面安装基板中，在将没有引线部的电阻、电容器等芯片部件回流焊于表面安装基板的情况下，为了缓和在表面安装基板由于热应变等引起的表面安装基板与芯片部件的位移的缝隙，使芯片下的焊锡高度即托起高度变高。
为了确保该托起高度，历来已知有如下技术：设置利用粘不上焊锡的材料覆盖具有端面电极的芯片部件等基板表面安装部件的端面电极的全部或一部分的焊锡粘上抑制结构，以防止焊锡沿各个端面电极粘上(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-251904号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在上述专利文献1中记载的现有例中，在基板表面安装部件的端面电极，设置抑制焊锡的粘上的罩等焊锡粘上抑制结构。
但是，在上述现有例中，需要在基板表面安装部件的端面电极设置焊锡粘上抑制结构，存在工时数增加的未解决的问题。
此外，虽然能够抑制在基板表面安装部件的端面电极粘上焊锡，但是托起高度也被焊锡膏的涂敷量影响，存在不能确保一定的托起高度的未解决的问题。
因此，本发明是着眼于上述现有例的未解决的问题而完成的发明，其目的在于，提供能够正确地设定芯片部件的托起高度的向表面安装基板安装电子部件的方法。
用于解决问题的方式
为了达到上述目的，本发明的向表面安装基板安装电子部件的方法的第一方式包括：在形成有布线图案的表面安装基板的安装面，利用厚膜涂敷装置涂敷抗蚀剂，形成厚膜抗蚀剂层的工序，其中，上述布线图案包括用于安装电子部件的一对连接盘；将形成后的厚膜抗蚀剂层预固化的工序；使用掩模进行曝光的工序，其中，该掩模以该厚膜抗蚀剂层的将要成为上述电子部件下的区域的连接盘的内侧区域为曝光区域，以其它区域为非曝光区域；将上述非曝光区域的厚膜抗蚀剂层蚀刻去膜，在将要成为上述电子部件下的区域的上述一对连接盘的内侧区域形成厚膜抗蚀剂层的工序；将上述厚膜抗蚀剂层后固化的工序；在上述连接盘的除内侧区域以外的区域印刷焊膏的工序；和在上述焊膏上载置上述电子部件，进行回流焊的工序。
根据该第一方式，在用于安装两端具有电极部的芯片部件的一对连接盘的内侧区域，利用厚膜涂敷装置，例如使用照片显影型液状焊料抗蚀剂、照片显影型干焊料抗蚀剂等抗蚀剂形成厚膜抗蚀剂层，在除去该厚膜抗蚀剂层后的连接盘上印刷焊膏之后进行回流焊。因此，能够在一对连接盘与电子部件之间确保一定距离的托起高度。
此外，本发明的向表面安装基板安装电子部件的方法的第二方式为，上述抗蚀剂由混入有填料的抗蚀剂而构成。
根据该第二方式，因为在抗蚀剂中混入有填料，所以能够发挥填料的形状维持效果，形成厚的厚膜抗蚀剂层。
此外，本发明的向表面安装基板安装电子部件的方法的第三方式为，上述厚膜涂敷装置由幕式涂敷机、喷涂机和网版印刷机中的任一个构成。
根据该第三方式，通过由幕式涂敷机、喷涂机和网版印刷机构成厚膜涂敷装置，能够以高精度调整厚膜抗蚀剂层的厚度。特别是在使用幕式涂敷机或网版印刷机的情况下，能够通过控制载置有表面安装基板的输送机的输送速度，以高精度调整厚膜抗蚀剂层的厚度。
本发明的向表面安装基板安装电子部件的方法的第四方式包括：在形成有布线图案的表面安装基板的安装面层叠干膜光致抗蚀剂，形 成厚膜抗蚀剂层的工序，其中，上述布线图案包括用于安装电子部件的一对连接盘；使用掩模进行曝光的工序，其中，所形成的厚膜抗蚀剂层的将要成为上述电子部件下的区域的连接盘的内侧区域为曝光区域，其它区域为非曝光区域；将上述非曝光区域的厚膜抗蚀剂层显影去膜，在将要成为上述电子部件下的区域的上述一对连接盘的内侧区域形成厚膜抗蚀剂层的工序；将上述厚膜抗蚀剂层后固化的工序；在上述连接盘的除内侧区域以外的区域印刷焊膏的工序；和在上述焊膏上载置上述电子部件，进行回流焊的工序。
根据该第四方式，使用干膜光致抗蚀剂，在安装基板上的将要成为部件下的区域的一对连接盘的内侧区域形成厚膜抗蚀剂层，因此，能够不使用昂贵的涂敷装置而正确且容易地形成厚膜抗蚀剂层。
发明的效果
根据本发明，利用厚膜涂敷装置在形成于表面安装基板的一对连接盘上的内侧区域涂敷抗蚀剂或使用干膜光致抗蚀剂形成厚膜抗蚀剂层，在形成有该厚膜抗蚀剂层的连接盘的外侧区域印刷焊膏之后进行回流焊。因此，能够利用厚膜抗蚀剂层正确地确保电子部件与连接盘间的托起高度。
附图说明
图1是表示本发明的表面安装基板的截面图。
图2是表示本发明的上述向表面安装基板安装电子部件的方法的说明图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的表面安装基板的截面图，图2是表示本发明的电子部件安装方法的说明图。
图中，1是利用表面安装有电子部件的一个基材形成的表面安装基板，上述电子部件例如构成驱动电磁接触器的电磁铁单元的驱动电路。该表面安装基板1在形成于表面的布线图案上的连接盘2回流焊有例如由整流二极管、肖特基二极管、场效应晶体管等半导体部件构成的大型部件3，并且在另一对连接盘4a、4b回流焊有电阻、电容器、线圈等芯片部件5。
此处，在大型部件3的安装面和连接盘2，在它们彼此相对的整个面形成有焊锡层6。该焊锡层6在大型部件的侧面形成有粘上部6a、6b。
与此相对，在芯片部件5的连接盘4a、4b，与芯片部件5的下侧相对且在两个连接盘4a、4b的相对面侧的内侧区域7a、7b形成有厚膜抗蚀剂层8a、8b。此外，在两个连接盘4a、4b，在内侧区域7a、7b的外侧的外侧区域9a、9b形成有焊锡层10a、10b。该焊锡层10a、10b在芯片部件5的两端的电极部5a和5b侧形成有粘上部11a、11b。
而且，在表面安装基板1安装大型部件3时，通过如后述那样进行回流焊，能够容易地进行安装。
与此相对，在表面安装基板1表面安装芯片部件5时，首先，如图2(a)所示那样形成例如由铜箔构成的布线图案，由此准备形成有安装大型部件3和芯片部件5的连接盘2和4a、4b的表面安装基板1。
接着，如图2(b)所示那样，在表面安装基板1上，利用例如由幕式涂敷机和喷涂机中的任一个构成的厚膜涂敷装置，在安装面涂敷由普通的感光性树脂组成物构成的照片显影型液状焊料抗蚀剂，形成厚膜抗蚀剂层21。此处，在膜涂层装置，将表面安装基板1载置在与吐出抗蚀剂的涂层部相对的输送机上，通过调整输送机带的输送速度，形成所期望的厚度(例如100μm)的厚膜抗蚀剂层21。另外，在形成厚膜抗蚀剂层21时，也可以通过使用网版印刷机对照片显影型液状焊料抗蚀剂进行丝网印刷而形成。
接着，对形成有厚膜抗蚀剂层21的表面安装基板1，进行例如在80℃左右加热20～30分钟的预固化。
接着，如图2(c)所示那样，使用负片等的掩模进行照射紫外线的曝光。此处，对于连接盘4a、4b的内侧区域7a和7b，作为照射紫外线的曝光区域，使抗蚀剂固化，在其它区域遮断紫外线的照射，作为非曝光区域，抑制抗蚀剂的固化。
接着，如图2(d)所示那样，利用碱类显影液进行蚀刻处理，将非曝光区域的厚膜抗蚀剂层蚀刻去膜，在成为芯片部件5的下侧的一对连接盘4a、4b的内侧区域7a、7b，形成厚膜抗蚀剂层8a、8b。
接着，对厚膜抗蚀剂层8a、8b例如在150℃加热50～60分钟左右，使其完全固化的后固化。
接着，如图2(e)所示那样，在连接盘4a、4b上的除内侧区域7a、7b以外的外侧区域9a、9b，例如丝网印刷无铅焊膏22a、22b。此时，在大型部件3的连接盘2上也印刷无铅焊膏23。
接着，如图2(f)所示那样，在无铅焊膏22a、22b和厚膜抗蚀剂层8a、8b的上部载置芯片部件5，并且在无铅焊膏23上载置大型部件3，之后进行回流焊，形成焊锡层10a、10b和6，完成大型部件3和芯片部件5在表面安装基板1的表面安装。
此处，回流焊在将大型部件3和芯片部件5装载于无铅焊膏23和22a、22b上之后利用回流炉进行加热。此时，在回流炉中进行预热和主加热。关于预热，为了实现对部件的急剧的热冲击的缓和、焊剂的活性化促进、有机溶剂的气化等，将基板和部件一般从150℃预热至170℃左右。之后，进行短时间高温的(一般从220℃至260℃)主加热至焊锡熔化为止。在该主加热中，熔融温度根据焊锡成分组成的不同而不同，在无铅焊锡的情况下需要达到高温。之后，将安装有大型部件3和芯片部件的表面安装基板1冷却，形成焊锡层6和10a、10b。
之后，安装有大型部件3和芯片部件5的表面安装基板1例如安装于用于插入到高电压、高电流的直流电路中的电磁接触器内，控制电磁接触器的电磁铁单元的励磁线圈的通电。
这样，根据上述实施方式，利用幕式涂敷机、喷涂机和网版印刷机那样的厚膜涂敷装置在成为芯片部件5的下侧的连接盘4a、4b的内侧区域7a、7b形成厚膜抗蚀剂层8a、8b，此外，在连接盘4a、4b的外侧区域9a、9b涂敷无铅焊膏22a、22b。之后，以在这些厚膜抗蚀剂层8a、8b和无铅焊膏22a、22b上载置有芯片部件5的状态，将表面安装基板1放入回流炉，进行回流焊。
因此，即使在对表面安装基板1进行回流焊时产生粘上无铅焊膏22a、22b的情况下，也能够通过厚膜抗蚀剂层8a、8b可靠地确保连接盘4a、4b与芯片部件5之间的托起高度。
而且，在利用由幕式涂敷机或喷涂机构成的厚膜涂敷装置进行厚膜抗蚀剂层8a、8b的形成的情况下，能够通过对载置并输送表面安装基板1的输送机带的速度进行控制，正确地调整厚膜抗蚀剂层8a、8b的厚度。
另外，在上述实施方式中，对使用普通的感光性树脂组成物作为抗蚀剂的情况进行了说明。但是，本发明并不限定于上述结构，也可以使用使填料混入感光性树脂组成物而构成的填料混入感光性树脂组成物作为抗蚀剂。在这种情况下，因为使用填料混入感光性树脂组成物作为抗蚀剂，所以在形成有厚膜抗蚀剂层8a、8b的情况下，能够将100μm以上的厚膜以不产生松弛、维持了形状的状态正确地形成。
此外，在上述实施方式中，对通过一次厚膜涂层处理形成厚膜抗蚀剂层21的情况进行了说明，但是并不限定于此，也可以根据膜厚重复多次厚膜涂层处理地形成厚膜抗蚀剂层21。
进一步，在上述实施方式中，对使用照片显影型液状焊料抗蚀剂形成厚膜抗蚀剂层8a、8b的情况进行了说明，但是并不限定于此，也可以使用干膜光致抗蚀剂形成厚膜抗蚀剂层8a、8b。在这种情况下，设置以下工序即可，即：在形成有布线图案的表面安装基板的安装面，层叠用于确保托起高度的所期望厚度(例如100μm)的干膜光致抗蚀剂，形成厚膜抗蚀剂层的工序，其中，该布线图案包括用于安装电子部件的一对连接盘；使用掩模进行曝光的工序，该形成的厚膜抗蚀剂层的将要成为上述电子部件下的区域的连接盘的内侧区域为曝光区域，其它区域为非曝光区域；将上述厚膜抗蚀剂层后固化的工序；在上述连接盘的除内侧区域以外的区域印刷焊膏的工序；和在上述焊膏上载置上述电子部件，进行回流焊的工序。这样，使用干膜光致抗蚀剂，能够不使用昂贵的涂敷装置而准确且容易地形成厚膜抗蚀剂层8a、8b。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供因为在安装基板上的成为部件下的一对连接盘的内侧区域形成厚膜抗蚀剂层、所以能够正确地设定芯片部件的托起高度的向表面安装基板安装电子部件的方法。
附图标记的说明
1 表面安装基板，2 连接盘，3 大型部件，4a、4b 连接盘，5 芯片部件，6 焊锡层，6a、6b 粘上部，7a、7b 内侧区域，8a、8b 厚膜抗蚀剂层，9a、9b 外侧区域，10a、10b 焊锡层，11a、11b 粘上部，21 厚膜抗蚀剂层，22a、22b 无铅焊膏。

Claims (4)

1.一种向表面安装基板安装电子部件的方法，其特征在于，包括：
在形成有布线图案的表面安装基板的安装面，利用厚膜涂敷装置涂敷抗蚀剂，形成厚膜抗蚀剂层的工序，其中，所述布线图案包括用于安装电子部件的一对连接盘；
将形成后的厚膜抗蚀剂层预固化的工序；
使用掩模进行曝光的工序，其中，该掩膜以该厚膜抗蚀剂层的将要成为所述电子部件下的区域的连接盘的内侧区域为曝光区域，以其它区域为非曝光区域；
将所述非曝光区域的厚膜抗蚀剂层蚀刻去膜，在将要成为所述电子部件下的区域的所述一对连接盘上的内侧区域形成厚膜抗蚀剂层的工序；
将所述厚膜抗蚀剂层后固化的工序；
在所述连接盘的除内侧区域以外的区域印刷焊膏的工序；和
在所述焊膏上载置所述电子部件，进行回流焊的工序。
2.如权利要求1所述的向表面安装基板安装电子部件的方法，其特征在于：
所述抗蚀剂混入有填料。
3.如权利要求1或2所述的向表面安装基板安装电子部件的方法，其特征在于：
所述厚膜涂敷装置由幕式涂敷机、喷涂机和网版印刷机中的任一个构成。
4.一种向表面安装基板安装电子部件的方法，其特征在于，包括：
在形成有布线图案的表面安装基板的安装面层叠干膜光致抗蚀剂，形成厚膜抗蚀剂层的工序，其中，所述布线图案包括用于安装电子部件的一对连接盘；
使用掩模进行曝光的工序，其中，所形成的厚膜抗蚀剂层的将要成为所述电子部件下的区域的连接盘的内侧区域为曝光区域，其它区域为非曝光区域；
将所述非曝光区域的厚膜抗蚀剂层显影去膜，在将要成为所述电子部件下的区域的所述一对连接盘上的内侧区域形成厚膜抗蚀剂层的工序；
将所述厚膜抗蚀剂层后固化的工序；
在所述连接盘的除内侧区域以外的区域印刷焊膏的工序；和
在所述焊膏上载置所述电子部件，进行回流焊的工序。
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