JP2003273500A - 電子部品実装システムおよび電子部品実装方法 - Google Patents
電子部品実装システムおよび電子部品実装方法Info
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
とができる電子部品実装システムおよび電子部品実装方
法を提供することを目的とする。 【解決手段】 基板3に電子部品15を半田接合により
実装して実装基板を製造する電子部品実装において、基
板3に搭載された電子部品15の上にこの電子部品15
を自重により基板に対して押し付ける押付部材16を載
置する。この状態で基板3をリフローに送り、加熱する
ことにより電子部品15の半田バンプ15aを溶融させ
て基板3の回路電極3aと半田接合する。これにより、
半田溶融時に電子部品15を押付部材16の押し付け力
によって適正に沈み込ませることができ、接合不良を防
止することができる。
Description
合により基板に実装する電子部品実装システムおよび電
子部品実装方法に関するものである。
装する方法として、半田接合が広く用いられている。こ
の半田接合では、電子部品の接続用電極か基板の回路電
極のいずれかに予め半田を供給しておき、電子部品を基
板に搭載した後に基板を加熱することにより、基板に搭
載された電子部品の半田接合を一括して行うリフロー方
式が広く採用されている。このリフロー過程において
は、半田接合部に供給された半田が溶融する際に電子部
品が自重によってわずかに沈み込むことにより、良好な
半田接合が確保される。
器の小型化に伴って電子部品の部品サイズが微小化する
に伴い、上記リフローによる半田接合において微小化に
起因する接合不良が発生するようになっている。すなわ
ち、電子部品は微小化によって自重が小さくなっている
ことから、半田溶融時に電子部品の沈み込みが発生せ
ず、電子部品の接続用電極が基板の回路電極と良好に接
合されない不具合の発生度合いが増大している。このよ
うな不具合は、接続用電極として形成された半田バンプ
を、活性作用を有する熱硬化性樹脂を介して搭載する実
装工法において特に顕著である。
合不良を防止することができる電子部品実装システムお
よび電子部品実装方法を提供することを目的とする。
実装システムは、基板に電子部品を半田接合により実装
して実装基板を製造する電子部品実装システムであっ
て、基板に電子部品を搭載する電子部品実装装置と、電
子部品が搭載された基板を加熱することにより電子部品
の接続用電極と基板の回路電極との接合部の半田を溶融
させて半田接合するリフロー装置とを有し、前記電子部
品実装装置は、電子部品を供給する部品供給部と、この
部品供給部から電子部品を取り出し前記基板へ移送搭載
する部品搭載手段と、基板に搭載された電子部品の上に
この電子部品を自重により基板に対して押し付ける押付
部材を載置する押付部材搭載手段と、押付部材搭載手段
に押付部材を供給する押付部材供給部とを備えた。
請求項1記載の電子部品実装システムであって、前記部
品搭載手段による基板への電子部品の搭載に先立って、
前記電子部品の接続用電極または基板の回路電極に半田
の酸化膜除去能力を有する熱硬化性樹脂を供給する樹脂
供給手段を備えた。
に電子部品を半田接合により実装して実装基板を製造す
る電子部品実装方法であって、部品供給部から電子部品
を取り出し基板へ移送搭載する部品搭載工程と、基板に
搭載された電子部品の上にこの電子部品を自重により基
板に対して押し付ける押付部材を載置する押付部材載置
工程と、電子部品が搭載されさらにこの電子部品上に押
付部材が載置された基板を加熱することにより電子部品
の接続用電極と基板の回路電極との接合部の半田を溶融
させて半田接合するリフロー工程とを含む。
項3記載の電子部品実装方法であって、前記搭載ヘッド
による基板への電子部品の搭載に先立って、前記電子部
品の接続用電極または基板の回路電極に半田の酸化膜除
去能力を有する熱硬化性樹脂を供給する。
品の上にこの電子部品を自重により基板に対して押し付
ける押付部材を載置した状態でリフローを行うことによ
り、半田溶融時に電子部品を適正に沈み込ませることが
でき、接合不良を防止することができる。
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子
部品実装システムの構成図、図2は本発明の一実施の形
態の電子部品実装装置の平面図、図3は本発明の一実施
の形態の電子部品実装装置の押付部材供給部の機能説明
図、図4、図5、図6は本発明の一実施の形態の電子部
品実装方法の工程説明図である。
田接合により実装して実装基板を製造する電子部品実装
システムについて説明する。図1において電子部品実装
システムは、電子部品実装装置M1、リフロー装置M2
より構成される。電子部品実装装置M1は、回路電極が
形成された基板を搬送路上で搬送し、搬送路に設けられ
た実装ステージにてこの基板に電子部品を搭載する。リ
フロー装置M2には電子部品実装装置M1の搬送路と連
結された搬送機構が設けられており、リフロー炉内で電
子部品が搭載された基板を搬送しながら加熱することに
より、電子部品の接続用電極と基板の回路電極との接合
部の半田を溶融させて半田接合する。
1について説明する。図2において、基台1の中央部に
はX方向に搬送路2が配設されている。搬送路2は上流
側装置(図示省略)から受け渡された基板3を装置内に
おいて搬送し、搬送路2の途中に設けられた実装ステー
ジにこの基板3を位置決めする。搬送路2の両側には、
上流側(図2において左側)から部品供給部4、押付部
材供給部6がそれぞれ配設されている。
ーブル8が配設されており、Y軸テーブル8にはX軸テ
ーブル9が架設されている。X軸テーブル9には移載ヘ
ッド10が装着されており、X軸テーブル9およびY軸
テーブル8を駆動することにより、移載ヘッド10はX
方向、Y方向に水平移動する。
が並設されている。テープフィーダ5はテープに保持さ
れた電子部品を収納し、このテープをピッチ送りするこ
とにより移載ヘッド10によるピックアップ位置5aに
電子部品を供給する。電子部品15には、下面に接続用
電極としての半田バンプ15aが形成されており、移載
ヘッド10は吸着ノズル10aによりテープフィーダ5
のピックアップ位置5aから電子部品15を真空吸着し
てピックアップし、基板3上に移送搭載する。X軸テー
ブル9、Y軸テーブル8および移載ヘッド10は、部品
供給部4から電子部品を取り出して基板3へ移送搭載す
る部品搭載手段となっている。
供給部6には、複数のバルクフィーダ7が並設されてい
る。図3に示すように、バルクフィーダ7は、バルク状
の押付部材16をホッパー状の収納容器7b内に収納
し、これらの押付部材16を搬送部7cによって順送り
することにより移載ヘッドによるピックアップ位置7a
に供給する。押付部材16は後述するように、基板3に
搭載された電子部品15の上に載置して用いる重り部材
であり、電子部品15上に載置することによりこの電子
部品15を自重により基板3に対して押し付ける機能を
有する。
ックアップ位置7aから吸着ノズル10aにより押付部
材16を真空吸着してピックアップし、基板3に搭載さ
れた電子部品15上にこの押付部材16を載置する。X
軸テーブル9、Y軸テーブル8および移載ヘッド10
は、押付部材供給部6から押付部材16を取り出して、
基板3に搭載された電子部品15上に載置する押付部材
載置手段となっている。
10の移動経路には、ペースト供給部11、部品認識カ
メラ12が配設されている。ペースト供給部11は、回
転テーブル状のペースト貯溜容器を備えており、回転テ
ーブルの底面に所定膜厚のペースト塗膜を形成する。こ
こで用いられるペーストは、熱硬化性樹脂中に活性成分
を含有させ半田酸化膜の除去能力を付与したものが用い
られる。このペースト塗膜に対して、移載ヘッド10に
保持された電子部品15を下降させることにより、電子
部品15の半田バンプ15aにはペースト14(図4参
照)が転写塗布により供給される。
ド10による基板3への電子部品15の搭載に先立っ
て、電子部品15の接続用電極である半田バンプ15a
に半田の酸化膜除去能力を有する熱硬化性樹脂を供給す
る樹脂供給手段となっている。なお、樹脂供給手段とし
て、ペースト14を吐出するディスペンサを用い、電子
部品15の搭載に先立って、基板3の回路電極3a上に
予めペースト14を供給するようにしても良い。
電子部品15をピックアップした移載ヘッド10が上方
を通過する際に、吸着ノズル10aに保持された状態の
電子部品15を下方から撮像する。そして撮像結果を認
識処理することにより電子部品15の識別や位置検出が
行われる。
されており、以下この電子部品実装装置を用いた電子部
品実装方法について、図4、図5、図6を参照して説明
する。移載ヘッド10は部品供給部4から吸着ノズル1
0aによって電子部品15をピックアップして取り出
し、図4(a)に示すようにペースト供給部11上に位
置している。ペースト供給部11のペースト貯溜容器1
1aの底面には、ペースト14が貯溜されている。スキ
ージ11bに対してペースト貯溜容器11aが相対回転
することにより、ペースト貯溜容器11aの底面には、
ペースト14の塗膜が形成されている。
aに対して上下動させることにより、図4(b)に示す
ように、電子部品15の半田バンプ15aの下面にはペ
ースト14が転写塗布により供給される(樹脂供給工
程)。なお、この樹脂供給工程において、ペースト14
を吐出するディスペンサを用い、電子部品15の搭載に
先立って、基板3の回路電極3a上に予めペースト14
を供給するようにしても良い。
基板3へ移送搭載する(部品搭載工程)。すなわち、移
載ヘッド10は部品認識カメラ12の上方を通過してこ
こで電子部品15の認識を行った後、基板3上に移動す
る。そして図4(c)に示すように、半田バンプ15a
を基板3に形成された回路電極3aに位置合わせした上
で、基板3に対して吸着ノズル10aを昇降させる。こ
れにより、半田バンプ15aは回路電極3aに着地す
る。
4を介して回路電極3a上に下降するため、図6(a)
に示すように、半田バンプ15aの下端部が回路電極3
aの上面に接触せず、隙間dが生じたままの状態となる
場合がある。このような隙間dは、ファインピッチ部品
のようにサイズが微小で重量が軽い電子部品に生じやす
く、このままリフローに送られると、半田接合不良を招
きやすい。そこで、本実施の形態では、以下に説明する
方法によってこの半田接合不良を防止するようにしてい
る。
れた電子部品15の上方に、押付部材供給部6から吸着
ノズル10aによって押付部材16を取り出した移載ヘ
ッド10が移動する。そして吸着ノズル10aが昇降す
ることにより、図5(b)に示すように、電子部品15
上に押付部材16を載置する(押付部材載置工程)。こ
れにより、電子部品15は押付部材16の自重Wにより
基板3に対して押し付けられる。この押し付けにより、
図6(a)に示すように半田バンプ15aには、ペース
ト14中に半田バンプ15aを沈み込ませる力fが作用
し、半田バンプ15aの下端部が回路電極3aの上面に
接触する。
らにこの電子部品15上に押付部材16が載置された基
板3は、リフロー装置M2に送られる。そしてこの基板
3をを加熱することにより、図5(c)に示すように、
電子部品15の半田バンプ15aと基板3の回路電極3
aとの接合部の半田を溶融させて半田接合する(リフロ
ー工程)。
15aが溶融した後に冷却されて固化することにより、
図6(c)に示すように、回路電極3aの上面と半田接
合された半田接合部15a*が形成されるとともに、回
路電極3aとの接合部の周囲は、ペースト14が熱硬化
した補強樹脂部14*が形成される。このリフロー過程
において、電子部品15は押付部材16の自重によって
押し付けられていることから、半田バンプ15aが溶融
する際の沈み込みが確保され、良好な半田接合が実現さ
れる。
常温に冷却された基板3は、押付部材回収部(図示省
略)に送られ、ここで図5(d)に示すように基板3を
傾斜させることにより、押付部材16を電子部品15の
上から落下させ回収する。回収された押付部材16は、
再び電子部品実装装置M1の押付部材供給部6に送ら
れ、再使用される。これにより、押付部材16の数に限
りがある場合でもそれを有効利用することができ、経済
的である。なお、押付部材回収部においては、基板3を
傾斜させる代わりに、エアブローによって押付部材16
を電子部品15上から除去する方法を用いても良い。
置し、電子部品を押付部材の自重により基板に対して押
し付けた状態でリフローを行うことにより、微小サイズ
の電子部品を半田接合により実装する際に発生しやすい
接合不良、すなわち、電子部品の接続用電極が基板の回
路電極に対して直接着地せず、さらにリフロー過程の半
田溶融時において電子部品の沈み込みが発生しないこと
に起因する接合不良を防止することができる。この効果
は、上記実施の形態に示すように、接続用電極を活性作
用を有する熱硬化性樹脂を介して搭載する実装工法にお
いて特に顕著である。
子部品の下面に形成された半田バンプである例を示した
が、接続用電極の形態は半田バンプに限定されず、接続
用電極と回路電極の接続部に予め供給された半田をリフ
ロー過程において加熱溶融させる形態であれば、本発明
を適用することができる。
部品の上にこの電子部品を自重により基板に対して押し
付ける押付部材を載置した状態でリフローを行うように
したので、半田溶融時に電子部品を適正に沈み込ませる
ことができ、接合不良を防止することができる。
の構成図
面図
付部材供給部の機能説明図
程説明図
程説明図
程説明図
Claims (4)
- 【請求項1】基板に電子部品を半田接合により実装して
実装基板を製造する電子部品実装システムであって、基
板に電子部品を搭載する電子部品実装装置と、電子部品
が搭載された基板を加熱することにより電子部品の接続
用電極と基板の回路電極との接合部の半田を溶融させて
半田接合するリフロー装置とを有し、前記電子部品実装
装置は、電子部品を供給する部品供給部と、この部品供
給部から電子部品を取り出し前記基板へ移送搭載する部
品搭載手段と、基板に搭載された電子部品の上にこの電
子部品を自重により基板に対して押し付ける押付部材を
載置する押付部材搭載手段と、押付部材搭載手段に押付
部材を供給する押付部材供給部とを備えたことを特徴と
する電子部品実装システム。 - 【請求項2】前記部品搭載手段による基板への電子部品
の搭載に先立って、前記電子部品の接続用電極または基
板の回路電極に半田の酸化膜除去能力を有する熱硬化性
樹脂を供給する樹脂供給手段を備えたことを特徴とする
請求項1記載の電子部品実装システム。 - 【請求項3】基板に電子部品を半田接合により実装して
実装基板を製造する電子部品実装方法であって、部品供
給部から電子部品を取り出し基板へ移送搭載する部品搭
載工程と、基板に搭載された電子部品の上にこの電子部
品を自重により基板に対して押し付ける押付部材を載置
する押付部材載置工程と、電子部品が搭載されさらにこ
の電子部品上に押付部材が載置された基板を加熱するこ
とにより電子部品の接続用電極と基板の回路電極との接
合部の半田を溶融させて半田接合するリフロー工程とを
含むことを特徴とする電子部品実装方法。 - 【請求項4】前記搭載ヘッドによる基板への電子部品の
搭載に先立って、前記電子部品の接続用電極または基板
の回路電極に半田の酸化膜除去能力を有する熱硬化性樹
脂を供給することを特徴とする請求項3記載の電子部品
実装方法。
Priority Applications (1)
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JP2002071887A JP3925252B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 電子部品実装方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003273500A true JP2003273500A (ja) | 2003-09-26 |
JP3925252B2 JP3925252B2 (ja) | 2007-06-06 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010050185A1 (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | パナソニック株式会社 | 半導体の実装構造体およびその製造方法 |
-
2002
- 2002-03-15 JP JP2002071887A patent/JP3925252B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN101965632B (zh) * | 2008-10-27 | 2012-09-26 | 松下电器产业株式会社 | 半导体的安装结构体及其制造方法 |
US8450859B2 (en) | 2008-10-27 | 2013-05-28 | Panasonic Corporation | Semiconductor device mounted structure and its manufacturing method |
JP5204241B2 (ja) * | 2008-10-27 | 2013-06-05 | パナソニック株式会社 | 半導体の実装構造体およびその製造方法 |
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