JP2002026510A - 電子部品実装装置及びその方法 - Google Patents
電子部品実装装置及びその方法Info
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Abstract
電気的接続の信頼性を向上する電子部品実装装置及びそ
の方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、実装基板に形成された電極を
覆うように一定量のはんだペーストをスクリーン印刷ま
たはディスペンサにより供給し(ステップS1)、コレ
ットにより電子部品を吸着保持し、はんだペーストの融
点付近まで加熱し(ステップS2)、画像認識により電
極同士の実装位置を合わせ(ステップS3)、接触地点
近傍まで搬送する(ステップS4)。加熱されたコレッ
トからの放熱により実装基板の電極上のはんだペースト
は、表面張力で球形状になり、面積が縮小して高さが増
し、セルフアライメント効果により、電子部品に形成さ
れた電極と実装される(ステップS5)。よって、実装
基板に形成された電極上のはんだペーストの面積および
厚さをコントロールすることで、はんだボールの形状を
任意に形成することができ、継手としての接続信頼性を
向上する。
Description
及びその方法に関し、特に電子部品の搭載時に継手とな
るはんだペーストを溶融して電子部品を実装する電子部
品実装装置及びその方法に関する。
に形成された電極位置と実装基板上に形成された電極位
置との位置合わせを行った後、実装基板側の電極を覆う
ように塗布されたはんだペーストを局所加熱装置により
溶融するものであった。
れるように、電極同士の位置合わせを行った後、加熱し
てはんだを溶融させるため、昇温時間を要し、継手とし
てのはんだ形状を制御できないという問題があった。
た場合、接続するために必要なはんだの融点まで加熱す
ると、はんだが液体となって実装基板との位置合わせ前
に滴下してしまうという問題があった。
称される位置補正機能は、はんだの溶融時に起こるもの
であり、加熱前に搭載した場合、はんだペーストに含ま
れるフラックスの接着力により位置を保持しているが、
この接着力はスクリーン印刷時の抜け性(版離れ性)の
阻害要因でもあるという問題があった。
のであり、継手としてのはんだ形状を任意に形成するこ
とができ、電気的接続の信頼性を向上する電子部品実装
装置及びその方法を提供することを目的とする。
給されるはんだペースの供給位置ずれが生じた場合で
も、セルフアライメント効果により実装に影響を及ぼす
ことのない電子部品実装装置及びその方法を提供するこ
とを目的とする。
に、請求項1記載の発明は、実装基板に形成された電極
上にはんだペーストを供給する供給手段と、下面に電極
を形成された電子部品を所定温度まで加熱する加熱機構
を備え、実装基板の電極位置まで搬送する搬送手段とを
有し、搬送手段により実装基板の電極位置近傍まで電子
部品を搬送し、該電子部品の熱ではんだペーストを溶融
して液化させたはんだペーストの表面張力及び電子部品
の電極の濡れ性により、該電子部品に形成された電極と
実装基板の電極とを実装することを特徴とする。
明において、搬送手段は、電子部品を吸着して搬送する
ことを特徴とする。
明において、搬送手段は、電子部品を吸着した際に、加
熱機構による加熱を開始することを特徴とする。
いずれか1項に記載の発明において、供給手段は、実装
基板の電極上に一定量のはんだペーストを供給すること
を特徴とする。
いずれか1項に記載の発明において、供給手段は、実装
基板の電極上にスクリーン印刷によりはんだペーストを
供給することを特徴とする。
いずれか1項に記載の発明において、はんだペースト
は、実装基板の電極上にディスペンサによりはんだペー
ストを供給することを特徴とする。
いずれか1項に記載の発明において、搬送手段は、はん
だペーストが溶融して液化した状態で吸着を終了するこ
とを特徴とする。
れた電極上にはんだペーストを供給する供給ステップ
と、下面に電極を形成された電子部品を所定温度まで加
熱する加熱ステップと、電子部品を実装基板の電極位置
まで搬送する搬送ステップとを有し、搬送ステップによ
り実装基板の電極位置近傍まで電子部品を搬送し、加熱
ステップにより加熱された該電子部品の熱ではんだペー
ストを溶融して液化させたはんだペーストの表面張力及
び電子部品の電極の濡れ性により、該電子部品に形成さ
れた電極と実装基板の電極とを実装することを特徴とす
る。
明において、搬送ステップは、電子部品を吸着して搬送
することを特徴とする。
発明において、搬送ステップは、電子部品を吸着した際
に、加熱機構による加熱を開始することを特徴とする。
0のいずれか1項に記載の発明において、供給ステップ
は、実装基板の電極上に一定量のはんだペーストを供給
することを特徴とする。
1のいずれか1項に記載の発明において、供給ステップ
は、実装基板の電極上にスクリーン印刷によりはんだペ
ーストを供給することを特徴とする。
1のいずれか1項に記載の発明において、はんだペース
トは、実装基板の電極上にディスペンサによりはんだペ
ーストを供給することを特徴とする。
3のいずれか1項に記載の発明において、搬送ステップ
は、はんだペーストが溶融して液化した状態で吸着を終
了することを特徴とする。
だを溶融し、融点を超えて液化した際の表面張力により
実装基板側に形成された電極の中心にはんだ位置を補正
し、電子部品側に形成された電極の濡れ性によりはんだ
の接続面積を広げ、再度はんだの表面張力により電子部
品の搭載位置ズレを補正(セルフアライメント効果)し
て実装する。
発明の実施形態である電子部品の実装方法を詳細に説明
する。図1から図5を参照すると、本発明に係る電子部
品実装装置及びその方法が示されている。
実装装置におけるコレット、電子部品、実装基板の状態
を示す断面図である。図1には、電子部品1と、当該電
子部品1を吸着する吸着穴21を一体化形成されたコレ
ット2と、実装基板3と、が示されている。
形成された半導体素子などの電子部品であり、後述のコ
レット2の吸着穴21により吸着してピックアップされ
た後、耐熱保証された温度範囲内で加熱される。
品を吸着保持する吸着穴21を一体化形成され、画像認
識により電子部品1の位置合わせマーク(不図示)と実
装基板3の位置合わせマーク(不図示)とを合致させ、
実装基板3上のはんだペーストが供給された電極上(実
装位置)へ移動すると共に、当該電子部品1の耐熱保証
された温度範囲内で加熱するための加熱機構を備えてい
る。
もよく、また、電子部品1のピックアップ時に常温から
加熱するようにしてもよい。
品の実装状況を示す第1の拡大平面図である。図2にお
いて、コレット2により吸着保持された電子部品1は、
耐熱保証された温度範囲内ではんだペースト4の融点に
近い温度まで加熱される。
は、継ぎ手となるはんだペースト4がスクリーン印刷ま
たはディスペンサにより一定量供給される。
熱された電子部品1は、コレット2により図示されるよ
うに、実装基板3のはんだペースト4を供給された電極
31と電子部品1の下面にグリッド状に形成された電極
11との実装位置が合致するように位置合わせされ、直
接接触しない程度に近接する高さまで搬送する。
熱機構によりはんだペースト4の融点近くまで加熱され
ているため、放熱あるいは加熱雰囲気の対流により、実
装基板3に形成された電極31上に供給されたはんだペ
ースト4が融点を超え、液化状態となる。
品の実装状況を示す第2の拡大平面図である。図3にお
いて、電子部品1がコレット2により加熱されているこ
とで、放熱あるいは加熱雰囲気の対流により液化したは
んだペースト4は、表面張力により球形状になろうと
し、面積が縮小して高さが増す。この時の液化したはん
だペースト4の面積及び高さは、電極11及び電極31
の寸法(サイズ)や濡れ性、また、供給されたはんだペ
ースト4の質量に依存するものである。
熱された電子部品1の放熱等により融点を超えたはんだ
ペースト4は、表面張力により球形状になろうとするの
で、高さが増し、電子部品1の下面に形成された電極1
1の濡れ性により引き寄せられて接触する。
品の実装状況を示す第3の拡大平面図である。図4にお
いて、セルフアライメント効果により、液化したはんだ
ペースト4は、実装基板3に形成された電極31の中心
に位置を補正し、電子部品1に形成された電極11の濡
れ性により、はんだの接触面積を拡大し、再度はんだの
表面張力により電子部品の搭載位置ずれを補正する。
ースト4は、上方へ引き寄せられ、図4に示される形状
となり、冷却後、硬化して機械的な特性を得ることがで
きる。
実装方法の処理例を示すフローチャートである。まず、
実装基板に形成された電極を覆うように一定量のはんだ
ペーストをスクリーン印刷またはディスペンサにより供
給する(ステップS1)。
んだペーストの融点付近まで加熱し(ステップS2)、
画像認識により電極同士の実装位置を合わせ(ステップ
S3)、接触地点近傍まで搬送する(ステップS4)。
基板の電極上に塗布されたはんだペーストは、表面張力
で球形状になり、面積が縮小して高さが増すことで、電
子部品に形成された電極と実装される(ステップS
5)。
イメント効果により、はんだの表面張力及び電子部品に
形成された電極の濡れ性ではんだが上方に引き寄せられ
るので、はんだの接触面積が増し、冷却後、硬化して電
極同士が実装される。
適な実施形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
において種々変形して実施することが可能である。例え
ば、電子部品の下面に形成される電極あるいは実装基板
に形成される電極にバンプを形成することにより、継ぎ
手とすることも可能である。
トによることなく、上下方向の搬送機構により制御する
ことで、継ぎ手形状の選択範囲が広げることが可能であ
る。
だボールを供給し、電子部品をコレットにより加熱しな
がら当該はんだボールを押し潰すことにより、溶融した
はんだボールは、実装基板に形成された電極上で表面張
力と濡れ性により、位置ずれを起こさないようにするこ
とができる。
とにより、液化したはんだペーストの表面張力や濡れの
力を増すことができ、継ぎ手形状の選択範囲をより広げ
ることが可能である。
の電子部品実装装置及びその方法によれば、実装基板に
形成された電極上に供給されるはんだペーストの面積お
よび厚さをコントロールすることで、はんだボールの形
状を任意に形成することが可能となり、継手としての接
続信頼性を向上することができる。
方法によれば、はんだペーストの接着力と溶融後の表面
張力とを利用することで、無重力条件下においてもはん
だ接合を行うことができる。
略構成を示す断面図である。
の拡大断面図である。
の拡大断面図である。
の拡大断面図である。
理例を示すフローチャートである。
Claims (14)
- 【請求項1】 実装基板に形成された電極上にはんだペ
ーストを供給する供給手段と、 下面に電極を形成された電子部品を所定温度まで加熱す
る加熱機構を備え、前記実装基板の電極位置まで搬送す
る搬送手段とを有し、 前記搬送手段により前記実装基板の電極位置近傍まで前
記電子部品を搬送し、該電子部品の熱で前記はんだペー
ストを溶融して液化させたはんだペーストの表面張力及
び前記電子部品の電極の濡れ性により、該電子部品に形
成された電極と前記実装基板の電極とを実装することを
特徴とする電子部品実装装置。 - 【請求項2】 前記搬送手段は、 前記電子部品を吸着して搬送することを特徴とする請求
項1記載の電子部品実装装置。 - 【請求項3】 前記搬送手段は、 前記電子部品を吸着した際に、前記加熱機構による加熱
を開始することを特徴とする請求項2記載の電子部品実
装装置。 - 【請求項4】 前記供給手段は、 前記実装基板の電極上に一定量のはんだペーストを供給
することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に
記載の電子部品実装装置。 - 【請求項5】 前記供給手段は、 前記実装基板の電極上にスクリーン印刷によりはんだペ
ーストを供給することを特徴とする請求項1から4のい
ずれか1項に記載の電子部品実装装置。 - 【請求項6】 前記はんだペーストは、 前記実装基板の電極上にディスペンサによりはんだペー
ストを供給することを特徴とする請求項1から4のいず
れか1項に記載の電子部品実装装置。 - 【請求項7】 前記搬送手段は、 前記はんだペーストが溶融して液化した状態で吸着を終
了することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項
に記載の電子部品実装装置。 - 【請求項8】 実装基板に形成された電極上にはんだペ
ーストを供給する供給ステップと、 下面に電極を形成された電子部品を所定温度まで加熱す
る加熱ステップと、 前記電子部品を前記実装基板の電極位置まで搬送する搬
送ステップとを有し、 前記搬送ステップにより前記実装基板の電極位置近傍ま
で前記電子部品を搬送し、前記加熱ステップにより加熱
された該電子部品の熱で前記はんだペーストを溶融して
液化させたはんだペーストの表面張力及び前記電子部品
の電極の濡れ性により、該電子部品に形成された電極と
前記実装基板の電極とを実装することを特徴とする電子
部品実装方法。 - 【請求項9】 前記搬送ステップは、 前記電子部品を吸着して搬送することを特徴とする請求
項8記載の電子部品実装方法。 - 【請求項10】 前記搬送ステップは、 前記電子部品を吸着した際に、前記加熱機構による加熱
を開始することを特徴とする請求項9記載の電子部品実
装方法。 - 【請求項11】 前記供給ステップは、 前記実装基板の電極上に一定量のはんだペーストを供給
することを特徴とする請求項8から10のいずれか1項
に記載の電子部品実装方法。 - 【請求項12】 前記供給ステップは、 前記実装基板の電極上にスクリーン印刷によりはんだペ
ーストを供給することを特徴とする請求項8から11の
いずれか1項に記載の電子部品実装方法。 - 【請求項13】 前記はんだペーストは、 前記実装基板の電極上にディスペンサによりはんだペー
ストを供給することを特徴とする請求項8から11のい
ずれか1項に記載の電子部品実装方法。 - 【請求項14】 前記搬送ステップは、 前記はんだペーストが溶融して液化した状態で吸着を終
了することを特徴とする請求項8から13のいずれか1
項に記載の電子部品実装方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000206843A JP3555561B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 電子部品実装装置及びその方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2002026510A true JP2002026510A (ja) | 2002-01-25 |
JP3555561B2 JP3555561B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011066358A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Toyota Industries Corp | 半田付け方法および半田付け装置 |
JP2013511143A (ja) * | 2009-11-13 | 2013-03-28 | テクノロジアン テュトキムスケスクス ヴェーテーテー | 堆積粒子に関する方法および生成物 |
-
2000
- 2000-07-04 JP JP2000206843A patent/JP3555561B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2011066358A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Toyota Industries Corp | 半田付け方法および半田付け装置 |
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