JP2001257457A - 電子部品、回路基板または半導体デバイスへの導電材料供給方法 - Google Patents
電子部品、回路基板または半導体デバイスへの導電材料供給方法Info
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Abstract
能とし、高密度実装を実現する。 【解決手段】 最初にハンダ1をピン状の塗布台3に供
給し、当該塗布台3を回路基板6や半導体デバイスまた
は電子部品に接触させた状態でハンダを溶融し、目的と
する回路基板上で電子部品と接合する接合用パターンの
一部、または半導体デバイスや電子部品の一部に微量の
ハンダを塗布する。
Description
デバイス、電子部品並びに圧電アクチュエータ及びそれ
らの製造方法に関する。
化、更には高密度実装技術の発展が著しい。特に携帯機
器の小型化が注目されている。
て予め基板に粒子状ハンダとフラックスを混合したクリ
ームハンダをスクリーン印刷法で供給する方法やハンダ
を溶融させた状態で基板の回路パターン噴流接触させて
ハンダ付けする方法等が採られてきた。
路基板へのハンダ供給方法及び電子部品の実装方法を示
す。(1)に示す様に回路基板35等にハンダを供給す
る場合、回路基板35上にマスク34を保持し、マスク
35上にクリームハンダ1を供給してスキージ8にてハ
ンダ粒子を(2)のようにマスク34の開口部であるパ
ターンに従って塗布する。
度実装が進行するのに伴い、マスク開口部のサイズ縮小
化や狭ピッチ化を行う必要が生じてきた。所望するパタ
ーンが微細になるほどマスク34に引っかかったままの
半抜け不良ハンダ粒子38が多発してパターン不良が発
生している。
板へのハンダ供給方法を示す。これは、回路基板35上
のハンダ供給部分に溶融し噴流したハンダを用いて供給
する方法である。すなわち、ハンダバス44内で溶融さ
せたハンダ45を噴出させて回路基板に接触させる。
同様パターン間の狭ピッチ化が進むとハンダブリッジ4
2等が発生し回路パターン間の短絡が発生している。
で形成した回路基板のハンダ供給部分にチップ型コンデ
ンサの端子部や半導体パッケージのリードフレームをセ
ットしてハンダを溶融し接合する方法が採られてきた。
エータの構造を略図で示している。
基板70の電気信号導通パターン70aは端部70a1
から他基板との電気的接触部分70a2までの全域に渡
ってハンダメッキがされていた。
給方法ではハンダを供給するパターンの面積およびパタ
ーン間距離縮小化の限界になってきている。スクリーン
印刷法ではマスク自体の精度の限界とマスク開口部の微
細化の限界によってハンダ供給の微細化が決定されてし
まう。スクリーン印刷法による微細パターン形成におい
ては、ハンダ粒子がマスクの開口部を通過出来ない版抜
け不良が多発している。
ダを封入し、空気圧を利用してクリームハンダを前記シ
リンジから押し出してハンダを塗布するディスペンサー
方式もある。しかし、ディスペンサー方式によるハンダ
塗布ではシリンジ先端に取り付けられたニードルと呼ば
れる中空状の針先から塗布するため針先の内径によって
ハンダ塗布量が決定される。従って、ハンダ粒子の径と
前記ニードルの内径との関係で内径が小さくなるほどハ
ンダ粒子の詰まりが発生する。現在のハンダ粒子の径か
らしてもニードルの内径の限界は約0.3mmである。内
径0.3mmのニードルから塗布されるハンダの量では回
路基板上の0.2mm以下の回路導電パターンには塗布が
出来ない。
体デバイスを実装する際に良く用いられる方法に、前記
回路基板の絶縁層となるベースフィルムからオーバーハ
ングした回路導電パターン部(以下、インナーリードと
言う)と半導体デバイスのパッドを接続するインナーリ
ードボンディング方式がある。しかし、リード幅が0.
1mmから0.03mmのインナーリード部にハンダを
供給しようとするとする場合、この様な狭幅のリード上
にハンダを供給するのは非常に困難である。
にハンダ粒子を単にディスペンサーだけで供給しようと
しても、ハンダ粒子だけで0.02〜0.05mmの直
径を有するのでディスペンサーがハンダ粒子を持ち帰り
リード上に載らない。また、ノズル径を小さくしていく
と前記のとおりハンダ粒子がディスペンサーに詰まり安
定した吐出ができない。
ペンサー法を用いて水晶管のパッケージングやチップコ
ンデンサ等の小型電子部品へ微量ハンダを塗布するのも
同様に困難であり、パッケージの小型化やチップコンデ
ンサの更なる小型化を阻害する要因になっている。
も対応出来るハンダ塗布方法と半導体デバイスや電子部
品へ微量のハンダや導電材料を塗布する方法を提供す
る。また、圧電アクチュエータにおいては、端部70a
1のみがハンダメッキで、他基板との電気的接触部分7
0a2付近は金メッキが望ましい。
術的には可能であるが、基板製造コストが高くなり実用
的でない。
ンダ塗布方法は、最初にハンダをピン状の塗布台に供給
し、当該塗布台を回路基板や電子部品に接触させた状態
でハンダを溶融し、目的とする回路基板上で電子部品と
接合する接合用パターンの一部、または電子部品の一部
に微量のハンダを塗布する。この方法を用いることで例
えば回路基板のリード幅が0.03から0.05mm程
度の狭幅部であるインナーリード部にも安定した微量ハ
ンダの供給ができる。
本発明に係わる実施の形態を詳細に説明する。
ハンダ供給方法例を示している。
ピン状ハンダ塗布台3にクリームハンダをディペンサー
2で塗布している。クリームハンダ1はフラックス1a
とハンダ粒子1bからなり、ハンダ塗布台3の上面に供
給される。
布台3と半導体デバイス6をリフロー炉4に入れ、半導
体デバイス6の表面に形成されたパッド5とハンダ塗布
台3を対向させる。
給されたクリームハンダ1とパッド5を接触させてリフ
ロー炉4内を加熱する。この時、リフロー炉内を加熱す
る熱源として熱せられた窒素ガスを用いるのが望まし
い。
球状になりハンダバンプ7を形成しているところを示し
ている。
ッド5を介してハンダバンプ7が形成され半導体デバイ
スが完成したところを示した図である。
ンやLSIパッケージのリードフレーム、或いは表面実
装用電子部品の接続端子に微量なハンダを塗布すること
ができる。
導電ペーストなどの導電材料を用いた場合には図2
(1)で導電ペースト46とパッド5を接触させた後に
100℃から200℃に温度を上げた状態で暫く保持す
る。
電ペーストはパッド5と接着され半導体デバイス6のパ
ッド5上に導電ペーストのバンプ(突起)を形成する。
また、ハンダ塗布台の形状は必ずしも円柱である必要は
なく、円錐、三角柱、三角錐、四角柱、四角錐等でも良
い。
発明による電子部品の第二の製造方法を示す工程説明図
である。
11には凹部10が形成されている。この凹部10にク
リームハンダ1が供給されスキージ8でクリームハンダ
1の表面を均し、凹部10の深さでハンダ層9の厚みを
決める。その様子が(2)である。
示している。
上げられ凹部10で決められたハンダ厚みの分だけ定量
し、電子部品の端子や回路基板の配線部等に微量なハン
ダ量を接触させる。
てハンダを溶融する。
電極16に微量なハンダ17を塗布した例を示してい
る。
による回路基板の第一の製造方法で回路基板にハンダを
供給する例を示す工程説明図である。
塗布台3にクリームハンダ1を供給している。
成する導電パターンの一部であるインナーリード18c
にクリームハンダ1を接触させる。
4を出し、ハンダ1を溶融する。
リード18cに転写された様子を図6に示している。
示す平面構造説明図であり、図5,図6の製法に基づい
て製作した回路基板を示している。各インナーリードに
は微量のハンダが塗布されている。
本ずつ出ている図を示している。実際の製品では各辺か
ら50から100本程度のインナーリードが出される場
合が多い。
(2)は本発明による回路基板の第三の製造方法を示す
工程説明図である。
取り付けられている図を示している。ここでは一つのヒ
ータに細線二本を取り付けた例を示している。
よって加熱された状態で保持する。
クリームハンダ1を供給し、スキージ8によって凹部1
0の分でハンダ層9の厚みを決める。
細線21をクリームハンダ1の中へ入れ細線21付近の
ハンダを溶融し、図9(1)に示した様に細線21の先
端にハンダ23を付着させる。
cに接触させる。
全体または一部に微量のハンダ19を形成したところを
示す。
(2)、図12は本発明による回路基板の第四の製造方
法を示す工程説明図である。
が取り付けられている図を示している。ここでは一つの
ヒータに細線二本を取り付けた例を示している。
よって加熱された状態で保持する。ハンダバス25の中
にはヒータ26によって加熱溶融されたハンダ24があ
る。
を挿入した様子である。
から引き上げ、細線21の先端にハンダ27を付着させ
た様子を示してる。
ンナーリード18c上に細線21をセットする。
ンダ27をインナーリード18cに接触させてインナー
リード18cの全体または一部に微量のハンダ19を形
成したところを示している。
140の凹部でクリームハンダ260の厚みを揃え、そ
の後(2)のようにインナーリード部70a3をクリー
ムハンダ260に接触させ、ヒータ管220で端部70
a1付近を加熱する。
部70a3へ付着する。
3から図4で示した第二の製造方法、図8から図9で示
した第三の製造方法、図10から図12で示した第四の
製造方法、図13に示した第五の製造方法により回路基
板への微量ハンダ供給だけでなく、様々な電子部品や圧
電アクチュエータへの微量ハンダ塗布が可能になる。
第五の製造方法の何れかの方法で製作した圧電アクチュ
エータのリード基板の簡略図を示している。
0aを形成する端部70a1付近にのみハンダ80を供
給することができる。
によって製作したリード基板70を圧電アクチュエータ
に実装したところを示している。リード基板70の端部
7a1を圧電素子50の表面に形成した電極60に接続
し実装している。
は第四の製造方法で使用する細線の断面構造説明図であ
る。
部28はメッキ層29と中空部30からなる。細線21
の材質にハンダの濡れ性の悪い材料を用い、筒状の内面
を金メッキやパラジウムメッキ、銅メッキ等のハンダ濡
れ性の良い材料からなるメッキ層29を形成する。メッ
キ層29を形成することで、細線21を溶融ハンダ内に
挿入した時に微量のハンダを細線先端に保持(付着)す
る事ができる。
ンダの濡れ性の悪い材料を用い、細線先端部31には略
半円球状の凹部32を形成し、略半円球状の凹部32の
表面にのみ金メッキやパラジウムメッキ、銅メッキ等の
ハンダ濡れ性の良い材料からなるメッキ層33を形成す
る。この様な構造にする事で、細線先端部31に微量な
ハンダを保持することができる。
方法及び請求項12乃至請求項13に記載したハンダ供
給ツールを用いることで、微量なハンダ塗布が可能にな
り、隣接する部品間の短絡が防止され、回路基板、電子
部品の狭ピッチ高密度実装が可能になった。また、ハン
ダ塗布料が非常に少ないため圧電アクチュエータの振動
特性に影響を及ぼすことなくリード基板を実装できるよ
うになった。
工程説明図である。
工程説明図である。
工程説明図である。
工程説明図である。
工程説明図である。
工程説明図である。
造説明図である。
工程説明図である。
工程説明図である。
す工程説明図である。
す工程説明図である。
す工程説明図である。
す工程説明図である。
ータ用リード基板の平面構造説明図である。
ータ用リード基板の断面構造説明図である。
ータの断面構造説明図である。
ータの平面構造説明図である。
説明図である。
用例を示した断面構造説明図である。
電アクチュエータの断面構造説明図である。
電アクチュエータの平面構造説明図である。
説明図である。
説明図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 回路基板と半導体デバイスや電子部品を
電気的かつ機械的に接合するための接合部材となる導電
性材料を予め回路基板または半導体デバイスへ供給する
方法において、導電材料塗布台(43)に導電材料(4
6)を供給する工程と、導電材料(46)を供給された
導電材料塗布台(43)上に回路基板(18)の回路導
電パターン(18b)やインナーリード(18c)、半
導体デバイス(6)のパッド(5)または電子部品(1
5a)の電極(16a)を位置決め固定する工程と、導
電材料(46)と回路基板(18)の回路導電パターン
(18b)やインナーリード(18c)、半導体デバイ
ス(6)のパッド(5)または電子部品(15a)の電
極(16a)を接触させる工程と、導電性材料(46)
を回路導電パターン(18b)やインナーリード(18
c)、半導体デバイス(6)のパッド(5)または電子
部品(15a)の電極(16a)に微量塗布(転写)す
る工程とからなる電子部品、回路基板または半導体デバ
イスへの導電材料供給方法。 - 【請求項2】 回路基板と半導体デバイスや電子部品を
電気的かつ機械的に接合するための接合部材となるハン
ダ材料を予め回路基板や半導体デバイスまたは電子部品
へ供給する方法において、ハンダ塗布台(3)にハンダ
材料(1)を供給する工程と、ハンダ材料(1)を供給
されたハンダ塗布台(3)上に回路基板(18)の回路
導電パターン(18b)やインナーリード(18c)、
半導体デバイス(6)のパッド(5)または電子部品
(15a)の電極(16a)を位置決め固定する工程
と、ハンダ材料(1)と回路基板(18)の回路導電パ
ターン(18b)やインナーリード(18c)、半導体
デバイス(6)のパッド(5)または電子部品(15
a)の電極(16a)を接触させる工程と、ハンダ材料
(1)を加熱溶融させる工程と、ハンダ材料(1)を回
路基板(18)の回路導電パターン(18b)やインナ
ーリード(18c)、半導体デバイス(6)のパッド
(5)または電子部品(15a)圧の電極(16a)に
微量塗布する工程とからなる電子部品、回路基板または
半導体デバイスへの導電材料供給方法。 - 【請求項3】 回路基板と半導体デバイスや電子部品を
電気的かつ機械的に接合するための接合部材となるハン
ダ材料を予め回路基板、半導体デバイスまたは電子部品
へ供給する方法において、ハンダ材(1)を塗布するハ
ンダ塗布台(3)の材料にハンダ濡れ性の悪い材料を用
いた事を特徴とする請求項2に記載の電子部品、回路基
板または半導体デバイスへの導電材料供給方法。 - 【請求項4】 回路基板と半導体デバイスや電子部品を
電気的かつ機械的に接合するための接合部材となるハン
ダ材料を予め回路基板、半導体デバイスまたは電子部品
へ供給する方法において、ハンダ材料(1)を塗布する
ハンダ塗布台(3)は円柱状、円錐形状、多角柱状又は
多角錐状で形成し、ハンダを塗布する事を特徴とする請
求項2に記載の電子部品、回路基板または半導体デバイ
スへの導電材料供給方法。 - 【請求項5】 ハンダ材料(1)を塗布する一のハンダ
塗布台(3)と一の回路基板(18)の回路導電パター
ン(18b)やインナーリード(18c)、半導体デバ
イス(6)のパッド(5)または電子部品(15a)の
電極(16a)が対をなしている前記ハンダ塗布台
(3)を用いて回路基板(18)の回路導電パターン
(18b)やインナーリード(18c)、半導体デバイ
ス(6)のパッド(5)または電子部品(15a)の電
極(16a)にハンダを塗布する事を特徴とする請求項
1または請求項2に記載電子部品、回路基板または半導
体デバイスへの導電材料供給方法。 - 【請求項6】 回路基板と半導体デバイスや電子部品を
電気的かつ機械的に接合するための接合部材となるハン
ダ材料(1)を予め回路基板(18)の回路導電パター
ン(18b)やインナーリード(18c)、半導体デバ
イス(6)のパッド(5)または電子部品(15a)の
電極(16a)へ供給する方法において、ハンダ供給台
(11)にハンダ材料(1)を供給する工程と、ハンダ
層(9)の厚みを揃える工程と、ハンダ供給台(11)
の上部に回路基板(18)の回路導電パターン(18
b)やインナーリード(18c)、半導体デバイス
(6)のパッド(5)または電子部品(15a)の電極
(16a)をセットする工程と、ハンダ供給台(11)
の一部として構成しているハンダ塗布台(12)を上方
へ移動させる事で微量になったハンダ(47)を回路基
板(18)の回路導電パターン(18b)やインナーリ
ード(18c)、半導体デバイス(6)のパッド(5)
または電子部品(15a)の電極(16a)に接触させ
る工程と、ハンダ塗布台(12)の先端部付近をヒータ
管(13)から出る熱風(14)で加熱してハンダ(4
7)を溶融し、回路基板(18)の回路導電パターン
(18b)やインナーリード(18c)、半導体デバイ
ス(6)のパッド(5)または電子部品(15a)の電
極(16a)にハンダ(47)を塗布する工程からなる
電子部品、回路基板または半導体デバイスへの導電材料
供給方法。 - 【請求項7】 回路基板と半導体デバイスや電子部品を
電気的かつ機械的に接合するための接合部材となるハン
ダ材料(1)を予め回路基板(18)の回路導電パター
ン(18b)やインナーリード(18c)、半導体デバ
イス(6)のパッド(5)または電子部品(15a)の
電極(16a)へ供給する方法において、細線(21)
をヒータ(22)で加熱する工程と、ハンダ層(9)の
厚みを揃える工程と、厚みが均一になったハンダ層
(9)に加熱した細線(21)を挿入する工程と、加熱
した細線(21)の先端部にハンダ(23)を付着する
工程と、該ハンダを回路基板(18)の回路導電パター
ン(18b)やインナーリード(18c)、半導体デバ
イス(6)のパッド(5)または電子部品(15a)の
電極(16a)に接触させる工程と、ハンダ(23)を
回路基板(18)の回路導電パターン(18b)やイン
ナーリード(18c)、半導体デバイス(6)のパッド
(5)または電子部品(15a)の電極(16a)に塗
布する工程からなる電子部品、回路基板または半導体デ
バイスへの導電材料供給方法。 - 【請求項8】 回路基板と半導体デバイスや電子部品を
電気的かつ機械的に接合するための接合部材となるハン
ダ材料(1)を予め回路基板(18)の回路導電パター
ン(18b)やインナーリード(18c)、半導体デバ
イス(6)のパッド(5)または電子部品(15a)の
電極(16a)へ供給する方法において、細線(21)
をヒータ(22)で加熱する工程と、あらかじめ溶融し
たハンダ(24)の中へ細線(21)を挿入する工程
と、細線(21)の先端にハンダ(27)を付着する工
程と、該ハンダを回路基板(18)の回路導電パターン
(18b)やインナーリード(18c)、半導体デバイ
ス(6)のパッド(5)または電子部品(15a)の電
極(16a)に接触させる工程と、ハンダ(23)を回
路基板(18)の回路導電パターン(18b)やインナ
ーリード(18c)、半導体デバイス(6)のパッド
(5)または電子部品(15a)の電極(16a)に塗
布する工程からなる電子部品、回路基板または半導体デ
バイスへの導電材料供給方法。 - 【請求項9】 リード基板(70)の電気信号導通パタ
ーン(70a)の端部(70a1)にクリームハンダ
(280)を塗布する方法において、クリームハンダ
(280)をハンダ供給台(140)に供給する工程
と、前記クリームハンダの厚みを揃えてハンダ層(26
0)を形成する工程と、リード基板(70)の端部(7
0a1)を厚み揃えたハンダ層(260)の中に折り曲
げてリード基板(70)の端部(70a1)をハンダ層
(260)に接触させる工程と、リード基板(70)の
端部(70a1)付近を加熱する工程と、リード基板
(70)を加熱した時の熱でハンダ(120)を溶融す
る工程と、溶融したハンダ(120)を少なくともリー
ド基板(70)の端部(70a1)に塗布する工程から
なるリード基板への導電材料供給方法。 - 【請求項10】 請求項7乃至請求項8に記載した細線
(21)はハンダ濡れ性の悪い材料からなり、細線(2
1)の先端部(28)は円筒状で中空部(30)を形成
し、前記円筒状先端部(28)の内面にはハンダ濡れ性
がよい材料からなるメッキ層(29)を形成し、該メッ
キ層(29)にハンダを付着し、該ハンダを回路基板
(18)の回路導電パターン(18b)やインナーリー
ド(18c)、半導体デバイス(6)のパッド(5)ま
たは電子部品(15a)の電極(16a)に塗布するこ
とを特徴とする電子部品、回路基板または半導体デバイ
スへの導電材料供給方法。 - 【請求項11】 請求項7乃至請求項8に記載した細線
(21)はハンダ濡れ性の悪い材料からなり、細線先端
部(31)は略半球状の凹部(32)を形成し、前記凹
部(32)の表面にはハンダ濡れ性がよい材料からなる
メッキ層(33)を形成し、該メッキ層(33)にハン
ダを付着し、該ハンダを回路基板(18)の回路導電パ
ターン(18b)やインナーリード(18c)、半導体
デバイス(6)のパッド(5)または電子部品(15
a)の電極(16a)に塗布することを特徴とする電子
部品、回路基板または半導体デバイスへの導電材料供給
方法。 - 【請求項12】 請求項10記載の導電材料供給方法で
用いるハンダ塗布ツール。 - 【請求項13】 請求項11記載の導電材料供給方法で
用いるハンダ塗布ツール。 - 【請求項14】 請求項1乃至請求項11記載の導電材
料供給方法で製作した圧電アクチュエータ。 - 【請求項15】 請求項1乃至請求項11記載の導電材
料供給方法で製作した圧電アクチュエータに用いるリー
ド基板。 - 【請求項16】 回路配線パターンを形成する複数のパ
ッド(5)に対向して整列される複数のピン状部材
(3)の端部に導電材料としてのはんだ(1)を付着す
る工程と、 複数のピン状部材(3)を複数のパッド(5)に近づ
け、付着されたはんだ(1)を複数のパッド(5)に接
触させる工程と、 該接触部に熱を加える工程と、からなる回路基板への導
電材料供給方法。
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---|---|---|---|
JP2000357886A JP2001257457A (ja) | 2000-01-07 | 2000-11-24 | 電子部品、回路基板または半導体デバイスへの導電材料供給方法 |
Applications Claiming Priority (3)
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JP2000005938 | 2000-01-07 | ||
JP2000-5938 | 2000-01-07 | ||
JP2000357886A JP2001257457A (ja) | 2000-01-07 | 2000-11-24 | 電子部品、回路基板または半導体デバイスへの導電材料供給方法 |
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ID=26583514
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JP2000357886A Withdrawn JP2001257457A (ja) | 2000-01-07 | 2000-11-24 | 電子部品、回路基板または半導体デバイスへの導電材料供給方法 |
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---|---|---|---|---|
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WO2020079797A1 (ja) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 株式会社Fuji | 成膜装置 |
-
2000
- 2000-11-24 JP JP2000357886A patent/JP2001257457A/ja not_active Withdrawn
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