JP2004200282A - Method of mounting electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品実装方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、電子部品が実装された電子部品実装品としての制御基板を製造する電子部品実装装置においては、あらかじめはんだペーストが印刷された基板に、リードを位置合せするように電子部品(ベアチップ)を搭載し、該電子部品が搭載された状態の基板、すなわち、部品搭載基板をリフロー炉に送り、該リフロー炉において、部品搭載基板を加熱して、基板に対する電子部品のはんだ付けを行うようにしている。
【0003】
前記リフロー炉において、部品搭載基板は、炉内をベルトコンベアによって搬送される間に、所定の温度プロファイルで予備的に加熱された後、正規に加熱され、はんだペーストのはんだが溶融させられ、電子部品と基板とがはんだ接合される。続いて、前記部品搭載基板は冷却された後、リフロー炉から排出される。
【0004】
ところで、前記リフロー炉内において、はんだが溶融させられるのに伴って、はんだの飛散物が発生し、前記部品搭載基板の表面にはんだの微粒子、すなわち、マイクロはんだボールが残留物として付着してしまう。この場合、残留物が付着した部位によっては、基板と電子部品とが電気的に短絡して不具合を発生させたり、その後のワイヤボンディング工程において残留物が摺(しゅう)動面に挟まり、ワイヤボンディングの歩留りを低くしてしまう。
【0005】
そこで、前記部品搭載基板の表面に蒸気を噴射し、部品搭載基板を加熱することによって残留物を柔らかくし、洗浄剤を高圧で吹き当てることによって、残留物を除去し、部品搭載基板を洗浄するようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−332153号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の電子部品実装装置においては、残留物の寸法が極めて小さいので、洗浄液を高圧で吹き当てたときに、洗浄液によって残留物を除去しようとする力を、残留物が部品搭載基板に付着しようとする付着力より大きくすることができない。したがって、残留物を十分に除去することができず、部品搭載基板を十分に洗浄することができない。
【0008】
さらに、洗浄のために部品搭載基板の表面に蒸気を噴射し、部品搭載基板を加熱したり、洗浄剤を高圧で吹き当てたりする必要があるので、蒸気の噴射装置、洗浄剤の吹当装置を別に配設する必要が生じ、電子部品実装装置のコストが高くなってしまう。
【0009】
本発明は、前記従来の電子部品実装装置の問題点を解決して、残留物を十分に除去することができ、部品搭載基板を十分に洗浄することができ、電子部品実装装置のコストを低くすることができる電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の電子部品実装方法においては、部品搭載基板の基板及び電子部品の表面に塗布剤を塗布する塗布工程と、塗布剤が塗布された状態の部品搭載基板を加熱し、基板に対して電子部品のはんだ付けを行う加熱工程と、はんだ付けが行われた状態の部品搭載基板を、前記塗布剤に対応させて選択された洗浄剤によって洗浄する洗浄工程とを有する。
【0011】
本発明の他の電子部品実装方法においては、さらに、前記塗布剤は、はんだ付け用のフラックスである。そして、前記洗浄剤は、前記フラックスを溶かすための溶剤を含有する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0013】
図1は本発明の実施の形態における部品搭載基板の断面図、図2は本発明の実施の形態における部品搭載基板の斜視図、図3は本発明の実施の形態における電子部品実装装置の要部を示す斜視図、図4は本発明の実施の形態におけるリフロー炉の断面図、図5は本発明の実施の形態における電子部品実装装置の概念図、図6は本発明の実施の形態における電子部品実装方法の工程図である。
【0014】
図において、10は被処理体としての部品搭載基板であり、該部品搭載基板10は、あらかじめはんだペーストが印刷された基板11に、リードを位置合せするように一つ以上の電子部品(ベアチップ)12を搭載することによって形成される。また、21は加熱炉としてのリフロー炉、41は前記部品搭載基板10を矢印A方向に搬送する搬送装置であり、該搬送装置41は、ウォーキングビームから成り、図示されない搬送用の駆動部を駆動することによって矢印A方向に走行させられ、部品搭載基板10をリフロー炉21に送る。
【0015】
そして、該リフロー炉21内において加熱工程が行われ、部品搭載基板10が加熱され、基板11に対する電子部品12のはんだ付けが行われる。
【0016】
そのために、前記リフロー炉21は、図4に示されるように、前記部品搭載基板10の搬送路22に沿って長手方向に延在させて形成された筐(きょう)体23を備え、該筐体23は、前記搬送路22の入口側に位置する前壁24、前記搬送路22の出口側に位置する後壁25、左右の側壁、頂壁27及び底壁28を備え、前記前壁24に入口31が、前記後壁25に出口32が形成される。
【0017】
また、前記筐体23内には、搬送路22に沿って複数のホットプレートhi(i=1、2、…、5)が一列に並べて配設され、各ホットプレートhi上に部品搭載基板10を載置することができるようになっている。なお、本実施の形態においては、5個のホットプレートhiが配設されるようになっているが、任意の数のホットプレートを配設することができる。そして、各ホットプレートh1〜h4内に第1の加熱部材としての図示されない加熱ヒータが埋設され、該加熱ヒータを通電し、熱伝達によって前記部品搭載基板10を加熱することができる。
【0018】
また、炉内、すなわち、前記筐体23内は、第1〜第3の領域AR1〜AR3に区画され、第1の領域AR1によって部品搭載基板10を予備的に加熱する予熱部が、第2の領域AR2によって部品搭載基板10を正規に加熱する加熱部が、第3の領域AR3によって部品搭載基板10を冷却する冷却部が構成される。また、前記第1、第2の領域AR1、AR2においては、前記頂壁27に、各ホットプレートh1〜h4と対向させて、輻(ふく)射によって部品搭載基板10を加熱するために、第2の加熱部材としての赤外線ヒータ37が取り付けられ、第3の領域AR3においては、ホットプレートh5に隣接させて冷却部材としての図示されない冷却ファンが配設される。なお、本実施の形態においては、第1、第2の領域AR1、AR2の頂壁27に赤外線ヒータ37が取り付けられるようになっているが、該赤外線ヒータ37は必ずしも必要ではない。
【0019】
そして、図示されない制御部の予熱処理手段は、予熱処理を行い、前記加熱ヒータを通電して各ホットプレートh1、h2を加熱し、部品搭載基板10を熱伝達によって加熱するとともに、赤外線ヒータ37を通電して赤外線を発生させ、部品搭載基板10に放射し、部品搭載基板10を輻射によって予熱する。また、前記制御部の加熱処理手段は、加熱処理を行い、前記加熱ヒータを通電して各ホットプレートh3、h4を加熱し、部品搭載基板10を熱伝達によって加熱するとともに、赤外線ヒータ37を通電して赤外線を発生させ、部品搭載基板10に放射し、部品搭載基板10を輻射によって加熱する。
【0020】
したがって、入口31を介して筐体23内に進入した部品搭載基板10は、第1の領域AR1において、温度T1になるように予備的に加熱され、第2の領域AR2において、温度T2になるように正規に加熱され、第3の領域AR3において室温まで冷却される。
【0021】
このように、前記リフロー炉21において、部品搭載基板10は、炉内を搬送装置41によって搬送される間に、予熱部において所定の温度プロファイルで予備的に加熱された後、加熱部において正規に加熱され、はんだペーストのはんだが溶融させられ、電子部品12と基板11とがはんだ接合される。そして、前記部品搭載基板10は、冷却部において冷却された後、リフロー炉21から排出される。
【0022】
ところで、前述されたように、部品搭載基板10は、あらかじめはんだペーストが印刷された基板11に、リードを位置合せするように電子部品12を搭載することによって形成され、リフロー炉21に送られるので、該リフロー炉21内において、はんだが溶融させられるのに伴って、はんだの飛散物が発生し、前記部品搭載基板10の表面にマイクロはんだボールが残留物38として付着してしまう。この場合、残留物38が付着した部位によっては、基板11と電子部品12とが電気的に短絡して不具合を発生させたり、その後のワイヤボンディング工程において残留物38が摺動面に挟まり、ワイヤボンディングの歩留りを低くしてしまう。
【0023】
そこで、前記部品搭載基板10の搬送方向におけるリフロー炉21より上流側に設定された塗布位置に塗布装置51が、リフロー炉21より下流側に設定された洗浄位置に洗浄装置52が配設される。
【0024】
前記塗布装置51は、ディスペンサ、スプレー等のノズル部33を備え、該ノズル部33からはんだ付け用の液状のフラックス53を塗布剤として部品搭載基板10に向けて吐出することができる。また、洗浄装置52は、図示されない洗浄槽を備え、該洗浄槽に、前記フラックス53に対応させて選択された、アルコール系の溶剤を含有する洗浄剤が収容され、所定の図示されない循環装置によって洗浄剤が潤滑させられる。
【0025】
次に、電子部品実装方法について説明する。
【0026】
まず、塗布工程において、部品搭載基板10は搬送装置41によって搬送され、前記塗布位置において停止させられ、ノズル部33から吐出されたフラックス53が基板11及び電子部品12の表面に塗布される。このとき、基板11及び電子部品12の表面にフラックス53による被覆膜35が形成される。
【0027】
次に、加熱工程において、フラックス53が塗布された状態の部品搭載基板10が搬送装置41によってリフロー炉21に送られ、該リフロー炉21内において加熱され、基板11に対して電子部品12のはんだ付けが行われる。この場合、前記被覆膜35が形成されているので、部品搭載基板10の表面にマイクロはんだボールが残留物38として付着するのを抑制することができる。なお、図1において、36ははんだ付けが行われるのに伴って形成されたはんだ部である。
【0028】
そして、洗浄工程において、はんだ付けが行われた状態の部品搭載基板10は、搬送装置41によって搬送されてリフロー炉21から排出され、前記洗浄位置において洗浄槽に浸漬(せき)され、該洗浄槽内において循環させられる洗浄剤によって洗浄される。この場合、該洗浄剤は、前記フラックス53に対応させて選択され、アルコール系の溶剤を含有するので、フラックス53は容易に洗浄剤に溶けやすい。
【0029】
すなわち、フラックス53に対応させて洗浄剤が選択されるので、被覆膜35を洗浄剤によって除去することができる。そして、これに伴って、部品搭載基板10の表面に付着した残留物38の付着力が急激に小さくなるので、部品搭載基板10の表面に付着した残留物38を十分に除去することができ、部品搭載基板10を十分に洗浄することができる。
【0030】
また、フラックス53を容易に溶かすための溶剤を含有する洗浄剤を選択すると、洗浄剤にフラックス53が溶けるのに伴って、部品搭載基板10の表面に付着した残留物38の付着力が一層に小さくなるので、部品搭載基板10の表面に付着した残留物38を一層十分に除去することができ、部品搭載基板10を一層十分に洗浄することができる。
【0031】
そして、部品搭載基板10の表面に蒸気を噴射して、部品搭載基板10を加熱したり、洗浄剤を高圧で吹き当てたりする必要がないので、蒸気の噴射装置、洗浄剤の吹当装置を別に配設する必要が生じない。その結果、電子部品実装装置のコストを低くすることができる。
【0032】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0033】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、塗布剤に対応させて洗浄剤が選択されるので、部品搭載基板が洗浄剤によって洗浄されるのに伴って、部品搭載基板の表面に付着した残留物を十分に除去することができ、部品搭載基板を十分に洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における部品搭載基板の断面図である。
【図2】本発明の実施の形態における部品搭載基板の斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態における電子部品実装装置の要部を示す斜視図である。
【図4】本発明の実施の形態におけるリフロー炉の断面図である。
【図5】本発明の実施の形態における電子部品実装装置の概念図である。
【図6】本発明の実施の形態における電子部品実装方法の工程図である。
【符号の説明】
10 部品搭載基板
11 基板
12 電子部品
53 フラックス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component mounting method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an electronic component mounting apparatus that manufactures a control board as an electronic component mounted product on which an electronic component is mounted, an electronic component (bare chip) is positioned so that leads are aligned with a board on which solder paste is printed in advance. Is mounted, the board with the electronic components mounted thereon, that is, the component mounting board is sent to a reflow furnace, and the component mounting board is heated in the reflow furnace so that the electronic component is soldered to the board. ing.
[0003]
In the reflow furnace, the component mounting board is preliminarily heated with a predetermined temperature profile while being conveyed in the furnace by a belt conveyor, is then heated properly, the solder of the solder paste is melted, and the The component and the board are soldered. Subsequently, the component mounting board is cooled and then discharged from the reflow furnace.
[0004]
By the way, in the reflow furnace, as the solder is melted, scattered solder is generated, and solder fine particles, that is, micro solder balls adhere to the surface of the component mounting board as a residue. . In this case, depending on the portion to which the residue is attached, the substrate and the electronic component are electrically short-circuited to cause a problem, or the residue is caught in the sliding surface in a subsequent wire bonding step, and the wire bonding is performed. Yields low.
[0005]
Therefore, by spraying steam on the surface of the component mounting board, the residue is softened by heating the component mounting board, and the residue is removed by spraying a cleaning agent at a high pressure to clean the component mounting board. (For example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-332153 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional electronic component mounting apparatus, since the size of the residue is extremely small, when the cleaning solution is sprayed at a high pressure, a force for removing the residue by the cleaning solution is applied to the component mounting board. It cannot be larger than the adhesive force to be attached. Therefore, the residue cannot be sufficiently removed, and the component mounting board cannot be sufficiently cleaned.
[0008]
Furthermore, it is necessary to spray steam on the surface of the component mounting board for cleaning, to heat the component mounting board, or to spray a cleaning agent at high pressure. Need to be provided separately, which increases the cost of the electronic component mounting apparatus.
[0009]
The present invention solves the problems of the conventional electronic component mounting apparatus, can sufficiently remove the residue, can sufficiently clean the component mounting board, and can reduce the cost of the electronic component mounting apparatus. It is an object of the present invention to provide an electronic component mounting method capable of performing the above.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the electronic component mounting method of the present invention, in the application step of applying a coating agent to the surface of the component mounting board substrate and the electronic component, heating the component mounting board in a state where the coating agent is applied, to the substrate On the other hand, the method includes a heating step of soldering the electronic component and a cleaning step of cleaning the component-mounted board in a state where the soldering has been performed, using a cleaning agent selected according to the coating agent.
[0011]
In another electronic component mounting method of the present invention, the coating agent is a flux for soldering. The cleaning agent contains a solvent for dissolving the flux.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a component mounting board according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the component mounting board according to the embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a reflow furnace according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a conceptual diagram of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a process drawing of an electronic parts mounting method.
[0014]
In the drawing,
[0015]
Then, a heating step is performed in the
[0016]
To this end, as shown in FIG. 4, the
[0017]
In the housing 23, a plurality of hot plates hi (i = 1, 2,..., 5) are arranged in a line along the
[0018]
Further, the inside of the furnace, that is, the inside of the housing 23 is partitioned into first to third regions AR1 to AR3, and a preheating unit that preliminarily heats the
[0019]
The pre-heat treatment means of the control unit (not shown) performs pre-heat treatment, energizes the heater to heat each of the hot plates h1 and h2, heats the
[0020]
Therefore, the
[0021]
As described above, in the
[0022]
By the way, as described above, the
[0023]
Therefore, a coating device 51 is provided at a coating position set on the upstream side of the
[0024]
The coating device 51 includes a nozzle portion 33 such as a dispenser or a spray, and can discharge a liquid flux 53 for soldering from the nozzle portion 33 toward the
[0025]
Next, an electronic component mounting method will be described.
[0026]
First, in the application step, the
[0027]
Next, in the heating step, the
[0028]
Then, in the cleaning process, the
[0029]
That is, since the cleaning agent is selected according to the flux 53, the coating film 35 can be removed by the cleaning agent. Accordingly, the adhesive force of the residue 38 attached to the surface of the
[0030]
Further, when a cleaning agent containing a solvent for easily dissolving the flux 53 is selected, as the flux 53 dissolves in the cleaning agent, the adhesive force of the residue 38 attached to the surface of the
[0031]
Since there is no need to heat the
[0032]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
[0033]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, since the cleaning agent is selected in accordance with the coating agent, the cleaning agent is attached to the surface of the component mounting substrate as the component mounting substrate is cleaned by the cleaning agent. The residue can be sufficiently removed, and the component mounting substrate can be sufficiently cleaned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a component mounting board according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a component mounting board according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a main part of the electronic component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of the reflow furnace according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a process chart of the electronic component mounting method according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002364948A JP2004200282A (en) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | Method of mounting electronic component |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2002364948A JP2004200282A (en) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | Method of mounting electronic component |
Publications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20100313917A1 (en) * | 2008-06-02 | 2010-12-16 | Lam Research Corp. | Method of particle contaminant removal |
US8961706B2 (en) | 2004-12-09 | 2015-02-24 | Bsh Bosch Und Siemens Hausgeraete Gmbh | Dishwashing machine and method for operating the same |
-
2002
- 2002-12-17 JP JP2002364948A patent/JP2004200282A/en active Pending
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