JP2004260019A - Local heating soldering method, its device, and local heating soldering/solder connection inspection device - Google Patents

Local heating soldering method, its device, and local heating soldering/solder connection inspection device Download PDF

Info

Publication number
JP2004260019A
JP2004260019A JP2003050130A JP2003050130A JP2004260019A JP 2004260019 A JP2004260019 A JP 2004260019A JP 2003050130 A JP2003050130 A JP 2003050130A JP 2003050130 A JP2003050130 A JP 2003050130A JP 2004260019 A JP2004260019 A JP 2004260019A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electronic component
temperature
heat
solder
joined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003050130A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Komine
徹也 小峰
Tadashi Watanabe
規 渡邊
Takeshi Okada
毅 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2003050130A priority Critical patent/JP2004260019A/en
Publication of JP2004260019A publication Critical patent/JP2004260019A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01046—Palladium [Pd]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H01L2924/01327—Intermediate phases, i.e. intermetallics compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3025—Electromagnetic shielding

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To guarantee soldering at or below a heat resistant temperature of a plurality of electronic components, and to provide a local soldering and local heating soldering device with a solder melting detection function. <P>SOLUTION: At the time of locally soldering a joining object electronic component Da to a wiring board P near a low heat resistant electronic component Db whose heat resistant temperature is lower than that of the joining object electronic component Da. Such a method is adopted that the wiring board P, the joining object electronic component Da and the main body of the low heat resistant electronic component Db are heated by heat from solder Sa melted by a heating source 11, the temperature rise is measured by a first non-contact temperature sensor 21, the temperature of the heating source 11 is controlled so as to solder the joining object electronic component Da during soldering and the main body of the low heat resistant electronic component Db at or below the heat resistant temperatures, and heating by the heating source 11 is stopped in the case of detecting the state that the melted solder Sa becomes low emissivity in a second non-contact temperature sensor 22. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&amp;NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周囲に低耐熱性電子部品が存在しても、その近傍に接合対象電子部品は元より、その低耐熱性電子部品に損傷を与えることなく、配線基板上に半田付けでき、また、必要に応じてその接合された電子部品の接合状態を検査できる局部加熱半田付け方法、その装置及び局部加熱半田付け兼半田接続検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
所望の電子部品（以下、「接合対象電子部品」と記す）を配線基板の局部的な（或いは部分的な）位置のランドなどに半田を加熱して半田付けする局部加熱半田付けは、電子回路基板の試作品を製作する場合とか、自動半田付け接合の不良箇所を個別に補修する場合とか、自動半田付け接合装置で半田付けできない箇所に電子部品を個別に接合する場合とか、或いは使用により破損した電子部品などを修理する場合などに行われる。
【０００３】
半田付け作業においては、加熱温度の管理が必要である。良好な半田付け接合を得るための条件の１つには、金属間化合物が形成されるのに必要十分な熱を加えることである。ただし、過剰加熱や長時間加熱を行うと、
１．電子部品などが損傷を受ける
２．電子部品の電極の表面メッキが溶け、濡れ性の悪い下地が露出し、半田をはじく現象が生じる
３．過剰に金属間化合物が形成し、接続の信頼性が低下し、脆くなる
などの問題が発生する。
【０００４】
このため、半田付け作業においては、適正な温度と時間の条件範囲で作業管理を行う必要がある。
【０００５】
一方、近年、環境問題に対する認識の高まりと共に鉛半田の環境に対する悪影響が注目されるようになつて、無鉛半田の使用の要請が強まっている。無鉛半田は、その溶融温度が鉛半田のそれに比し２０〜３０℃上昇するため、加熱すべき温度が高くなる。電子部品の耐熱温度以上に加熱しないよう注意して作業する必要がある。
【０００６】
局部加熱手段としては、各種ヒータを利用した半田こてによる伝導加熱、各種レーザー・光ビーム等を利用した輻射加熱、熱風をノズル等で局部的に供給する対流加熱、また、伝導加熱、輻射加熱、対流加熱を適宜組合わせたものがある。また、良好な半田付け接合を得るためは、適正な温度と時間の条件範囲で作業管理する必要がある。
【０００７】
また、ＢＧＡ型半導体装置（ｂａｌｌ ｇｒｉｄ ａｒｒｅｙの略）、ＣＳＰ（ｃｈｉｐ ｓｉｚｅ ｐａｃｋａｇｅの略）型半導体装置、ＱＦＰ（ｑｕａｄｆｌａｔ ｐａｃｋａｇｅの略）型半導体装置などの半導体装置（以下、総称して「半導体装置」と記す）を配線基板に半田付けした場合には、半導体装置のそれぞれのパッド（電極）が配線基板上の対応するランド（電極）に確実に接合されていることが肝要である。
【０００８】
従来の局部加熱半田付け装置としては、半田こて、レーザー光、光ビーム、スポット的なエアーまたは窒素ガスの熱風、パルスヒータ、部分ディップ槽がある。また、半田こて、レーザー光などと熱風を組合わせた局部加熱半田付け装置もある。
【０００９】
更にまた、半導体装置を配線基板に半田付けする場合に用いられる局部加熱半田付け装置として、配線基板の上面に形成されている複数のランドの表面に予め半田ペーストを印刷し、それらのランドに半導体装置の電極を合わせて載置し、その配線基板の下面を遠赤外線パネルで加熱しながら、前記半田ペーストを熱風、レーザー光などで加熱して半田付けするものもある。
【００１０】
前記加熱温度を管理する従来技術のこてによる半田付け装置の一つとして、例えば、特開平５−２０８２６６に開示されている「こて式自動半田付け装置」を挙げることができる。このこて式自動半田付け装置１００においては、図１８に示したように、こて先チップ１０２は、ヒータ１０１の温度と糸はんだ供給部１０６の半田供給量は、はんだこてコントローラ１０３に予め設定された半田付け条件で制御されている。温度検出手段１２１は、こて先チップ１０２の先端温度を温度センサーで検出し、温度制御手段１２２にこて先チップ１０２の先端の温度プロファイルを入力している。温度制御手段１２２は、予め設定された半田付けの条件である予熱時間、加熱時間、低下温度、上昇温度などを基にして接合部の加熱状態を制御している。ロボット制御部１０４は、ロボット１０５の駆動部とはんだこてコントローラ１０８及び温度制御手段１２２を制御している。このような構成で半田付けする接合対象物品の熱容量の変化に対応した加熱温度の制御を行っている。
【００１１】
しかし、このこて式自動半田付け装置を接合対象電子部品の局部加熱半田付けに用いた場合には、
１．加熱源の温度のみを測定しているので、半田が十分溶融しないことがある
２．加熱源の温度のみを測定しているので、接合対象電子部品の温度が耐熱温度以上に加熱されることがある
３．加熱供給体の温度のみを測定しているので、接合対象電子部品に近接した耐熱性の低い電子部品の温度が耐熱温度以上に加熱されることがある
４．接触温度センサーは接触圧力のばらつきによって温度測定誤差を生じる
５．接触温度センサーは温度測定応答性が遅いため、接合対象電子部品の推奨加熱時間より長い時間加熱してしまうことがある
などの課題がある。
【００１２】
前記の接触温度センサーにはこれらのような課題があることから、半田部を非接触温度センサーにより温度を測定し、その測定結果によって加熱手段であるアークを制御して半田付けする半田付け装置が、例えば、特許第３２１１５８０号「はんだ付け装置」に開示されている。その非接触温度センサーを用いた半田付け装置２００は、図１９に示したように、コネクタ端子とリードより線とを半田付けする実施例として挙げられている。
【００１３】
図１９において、符号２０１は被半田付け母材であるコネクタ端子、符号２０２は被半田付け母材であるリードより線であって、これらを半田付けしようとする部材である。リードより線２０２は、絶縁被覆２０２ｂにて覆われており、半田付けを行う部分２０２ａは絶縁被覆が取り除かれている。
【００１４】
符号２０３はコネクタ端子２０１に対しアークを発生する電極、符号２０４は電極２０３を囲むノズルであり、これらによってトーチ２０５を構成している。トーチ２０５はコネクタ端子２０１側に配置されている。
【００１５】
符号２０６は不活性ガス供給装置であり、トーチ２０５の電極２０３とノズル２０４の間にシールドガスとして不活性ガスを流している。
【００１６】
符号２０７はコネクタ端子２０１と電極２０３に電流を供給する電源であり、この電源２０７の陽極はコネクタ端子２０１に接続し、陰極は電極２０３に接続している。
【００１７】
符号２０９は半田付け部２１３に半田材２０８を供給する半田送給機構、符号２１０は半田送給機構２０９を制御する半田送給制御装置、符号２１１は半田付け部２１３の温度を計測する非接触温度センサ、符号２１２は半田付け制御手段である温度制御装置であり、この温度制御装置２１２は計測した温度に応じて電源２０７及び半田送給制御装置２１０に指令を与える。
【００１８】
このように構成された半田付け装置２００を用いて半田付けするには、先ず、不活性ガス供給装置２０６より不活性ガス２１５を流し、電極２０３、コネクタ端子２０１及び半田付け部２１３の周囲を不活性ガス２１５によりシールドし、次に、前記各部が不活性ガス２１５により十分シールドされた後、電源２０７から電流を流し、電極２０３とコネクタ端子２０１の間にアークを発生させている。この時、アーク発生部２１４は、溶融した半田材２０８にアークが直接影響しない位置まで半田付け部２１３から離れた位置としている。
【００１９】
その後、発生したアークによりコネクタ端子２０１が加熱され、コネクタ端子２０１と接触するリードより線２０２も熱移動により加熱される。
【００２０】
また、半田付け部２１３の温度を非接触温度センサー２１１で計測し、半田付けに適切な温度となるよう温度制御装置２１２の指令により電源２０７の電流を制御する。
【００２１】
半田付け部２１３が半田材２０８の溶融温度に達した後、温度制御装置２１２の指令が半田送給制御装置２１０に出され、半田送給制御装置２１０の制御により半田送給機構２０９が動作し、半田材２０８を半田付け部２１３に供給する。
【００２２】
供給された半田材２０８は順次溶融し、コネクタ端子２０１とリードより線２０２の間隙及びコネクタ端子２０１の半田付けを行う部分２０２ａの表面に拡散する。適切な半田量を供給した後、半田供給機構２０９を停止し、半田材２０８の供給を止める。半田材２０８の停止時には、半田供給機構２０９を逆転して半田材８を少し戻すようにしている。
【００２３】
このようにして、溶融した半田が半田付け部２１３に適切に拡散した後、電流を停止しアークを止める。アークの停止後、電極２０３は冷却され、かつ、溶融半田が凝固するまで冷却した後、不活性ガス２１５の供給を停止している。
【００２４】
以上のような構成の半田付け装置２００によって、被半田付け母材の半田付け位置から離れた部分にアークを発生することにより、被半田付け母材を急速に加熱できると共に半田付け位置２１３で半田が飛散することなどがなく、クリーンな半田付けが可能となる他、非接触温度センサー２１１により半田付け位置２１３の温度を検知し、半田付け位置２１３の温度を安定に保って半田付けができるようにしている。
【００２５】
次に、半田付けの手段は問わないが、前記のように、半導体装置の各パッドが配線基板の対応するランドに全て確実に接合されていることが肝要である。特に電子機器の軽薄短小化を実現するために、半導体装置である半導体チップを高密度に実装する実高密度装技術の一つとしてフリップチップ実装がある。このフリップチップ実装においては、半導体チップのアクティブ面（集積回路形成面）に設けられた複数のパッド（電極）上に導電性金属でなる突起電極（以下、これをバンプと呼ぶ）を形成した後、この半導体チップのアクティブ面と配線基板の配線形成面とを対向させ、各バンプとその配線基板の配線形成面に設けられ、前記バンプのそれぞれに対応する複数のランドとを接続すると共に、その半導体チップを所定の絶縁性樹脂の封止樹脂によつて各バンプを埋め込むように配線基板の配線形成面に一体に封止することが行われている。
【００２６】
従来、フリップチップ実装における前記接続が完全に行われているか否かを検査するために半田付け検査装置としてプローブが用いられていた。フリップチップ実装においては、半導体チップのパッド並びにバンプ及び配線基板のランドがそれぞれ封止樹脂に埋め込まれていることからパッド並びにバンプ及び配線基板のランドに前記プローブを接触させ難い。
【００２７】
従つて、このようなフリップチップ実装では、半導体チップと配線基板との対応するパッド及びランド同士の接続状態を検査し難く、このため実装の信頼性が低いという課題がある。
【００２８】
また、半田付けなどの電極接続検査装置の一つとしてＸ線検査装置があり、このＸ線検査装置で前記接続状態を検査する方法もあるが、装置が高価である、検査時間及び工数が掛かるという課題がある。
【００２９】
これらの課題を解決するための一手段として、本出願人が出願し、既に公開されている特開平１１−２０１９２６に開示されている発明技術がある。この発明の電極接続検査装置（以下、「検査装置」と記す）３００を図２０を参照しながら要点を説明する。
【００３０】
図２０の構成図において、符号３００は全体として検査装置を指し、プリント配線板３２１の一面３２１Ａにフリップチップ実装された半導体チップ（実装半導体チップ）３２２の回路面３２２Ａと対向する面（裏面）３２２Ｂを加熱部３２３により所定の温度で所定の時間加熱した後、この実装半導体チップ３２２の裏面３２２Ｂの温度分布をサーモグラフィ３２４を介して測定し、得られた測定結果に基づいて検査部３２５において実装半導体チップ３２２及びプリント配線板３２１のそれぞれ対応するパッド（電極）３２６及びランド（電極）３２７同士のバンプ３３０による接続状態を検査するようになされている。なお、符号３２８は封止樹脂を指す。
【００３１】
この検査装置３００は、半導体チップ３２２の温度分布が対応するパッド３２６とランド３２７同士の接続状態によって異なる分布を示すことから、その温度分布を非接触温度測定センサーであるサーモグラフィ３２４を用いて測定することにより、この半導体チップの各パッド３２６とプリント配線板３２１の対応するランド３２７との接合状態を容易に検査することができ、このようにして実装の信頼性を向上し得る検査装置及び検査方法を実現している。
【００３２】
この検査装置３００はその加熱部３２３にレーザ光源を備えており、前記の温度分布の状態を検知するには、そのレーザ光源から検査対象の実装半導体チップ３２２の裏面３２２Ｂの中央部に所定の時間、所定のパワーのレーザ光を照射し、この実装半導体チップ３２２を所定の温度で所定の時間加熱する。これによりこの実装半導体チップ３２２は、裏面３２２Ｂの中央部から与えられた熱が周辺部及び内部に放射状に伝達される。
【００３３】
従って、図２１に示すように、実装半導体チップ３２２の全てのパッド３２６がプリント配線板３２１のそれぞれに対応するランド３２７にバンプ３３０を介して電気的及び物理的に正常に接続されている場合には、実装半導体チップ３２２の裏面３２２Ｂの中央部から内部に伝達された熱がその実装半導体チップ３２２の各パッド３２６からこれら各パッド３２６上に設けられたバンプ３３０及びプリント配線板３２１の対応するランド３２７を介してプリント配線板３２１の内部に伝わる。
【００３４】
この結果、図２２に示したように、実装半導体チップ３２２の裏面３２２Ｂにおいて、その中央部から周辺部にわたって表面温度が放射状に順次低下し、かつそれぞれのパッド３２６とそれぞれ対向する裏面３２２Ｂの所定領域（パッド対向領域）３２２Ｃの表面温度がこれら各パッド対向領域３２２Ｃの周辺部分の表面温度よりも更に温度が低下するような温度分布を示す。
【００３５】
これに対して、図２３に示したように、実装半導体チップ３２２及びプリント配線板３２１のそれぞれ対応する各パッド３２６及びランド３２７同士の内、いずれかのパッド３２６及びランド３２７同士がバンプ３３０の欠落などによつて正常に接続されていない場合には、このプリント配線板３２１の対応するランド３２７と正常に接続されていないパッド３２６から当該プリント配線板３２１側に熱を伝えることができないため、その分、実装半導体チップ３２２内部の温度が高くなる。
【００３６】
この結果、この場合には、図２４に示したように、実装半導体チップ３２２の裏面３２２Ｂにおいて、その中央部から周辺部にわたって表面温度が放射状に順次低下するものの、プリント配線板３２１側に熱を伝えるパッド３２６及びランド３２７同士の数が減少していることから前記の対応する各パッド３２６及びランド３２７同士が正常に接続された時に比べて表面温度が全体的に高くなると共に、正常に接続された各パッド３２６に対向する各パッド対向領域３２２Ｃがその周辺部分よりも表面温度が低下するのに対して、正常に接続されていないパッド３２６と対向するパッド対向領域３２２Ｄの表面温度が当該パッド対向領域３２２Ｄの周辺部分の表面温度とほぼ同じ温度となるような温度分布を示す。
【００３７】
このように実装半導体チップ３２２の各パッド３２６と、プリント配線板３２１のそれぞれ対応するランド３２７との接続状態が異なると、当該実装半導体チップ３２２の裏面３２２Ｂを加熱したときの温度分布が異なる分布を示す。
【００３８】
それ故、この検査部３２５は、サーモグラフィ３２４を介して測定して得られた実装半導体チップ３２２の裏面３２２Ｂの温度分布と、当該実装半導体チップ３２２及びプリント配線板３２１の対応する各パッド３２６及びランド３２７同士が全て正常に接続された時の当該実装半導体チップ３２２の裏面３２２Ｂの温度分布とを比較することにより、これら各パッド３２６及びランド３２７同士がそれぞれ正常に接続されているかどうかを検査することができる。
【００３９】
【特許文献１】
特開平５−２０８２６６号公報（フロントページ）
【特許文献２】
特許第３２１１５８０号公報（第３ページ、図１）
【特許文献３】
特開平１１−２０１９２６公報（第３〜５頁、図１〜図５）
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記の特許第３３２１１５８０号に開示された、非接触温度センサーによる温度測定制御によって半田付けする半田付け装置にも課題がある。即ち、半田部を非接触温度センサー１１で測定して温度制御しているが、非接触温度センサー１１で正確な温度測定するためには、溶融半田の熱放射率を正確に知っておく必要がある。ところが、半田部は加熱されて溶融するのに従って表面状態が変化する。従って、放射率が変化するために、半田部の正確な温度測定ができない（不正確な温度測定結果を入力として温度制御した結果も不適当）という問題がある。具体的には、半田部が溶融するに従って表面が光沢状態になり、低放射率となる。
【００４０】
一方、前記特開平１１−２０１９２６に開示された電極接続検査装置は電極接続検の専用装置のため、半田付け作業には使用できないという課題がある。
【００４１】
本発明はこれらのような課題を解決しようとするものであり、
１．未溶融、未半田、テンプラ、半田ボールなどの不良の発生を無くし、
２．過熱しすぎによる半田表面の酸化、フラックスの活性度の低下による濡れ性の劣化を防止し、
３．半田付け作業により電子部品が耐熱温度以上の高温に曝されて損傷することを防止し、
４．フリップチップ実装における半導体チップの各電極と配線基板の各電極との接合が確実に行え、
その上で、接合しようとする電子部品（接合対象電子部品）は元より、配線基板上に電子部品を接合しようとする場所の周辺に存在する、その接合対象電子部品の耐熱温度よりも低い耐熱温度の電子部品が存在しても、その低耐熱性電子部品に損傷を与えることなく、その接合対象電子部品を前記配線基板に接合でき、また、必要に応じてその接合された電子部品の接合状態を検査できる局部加熱半田付け方法、その装置及び局部加熱半田付け兼半田接続検査装置を得ることにある。
【００４２】
また逆に、既に配線基板から取り外そうとする電子部品の周辺に、その電子部品の耐熱温度よりも低い耐熱温度の電子部品が存在しても、その低耐熱性電子部品に損傷を与えることなく、その接合されている電子部品を配線基板から取り外すことができる局部加熱半田付け装置を得ることにある。
【００４３】
本発明の特徴の一つは、接合対象電子部品の配線基板への半田付けの際も半田接合検査の際も、半田付け時の温度、或いは半田付け状態の検査時における温度の測定位置は加熱部位に特定されない点にある。半田部、接合対象電子部品、低耐熱性電子部品、或いは半田部以外の基板部分であってもよく、その温度を測定しながら加熱源を温度制御する方法を採っていることである。
【００４４】
また、本発明の特徴の他の一つは、前記加熱部位の温度を測定する場合は、加熱部位の表面の温度変化と接合対象電子部品或いはその周辺部分の加熱温度とを測定する方法を採っていることである。
【００４５】
【課題を解決するための手段】
それ故、前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明の局部加熱半田付け方法では、接合対象電子部品を、半田を用いて配線基板の所定の位置に局部的に半田付けするに当たり、前記半田を加熱する加熱手段の熱が移動して前記接合対象電子部品の本体が加熱されて前記接合対象電子部品の本体から放出される熱を非接触温度センサーで測定し、半田付け中の前記接合対象電子部品の本体が、その耐熱温度以下で半田付けされるように前記加熱手段の温度を制御する方法を採っている。
【００４６】
従って、この方法を採ることにより、接合対象電子部品の温度が耐熱温度を超えそうな場合は、加熱源の温度を制御して、その耐熱温度以下の温度範囲の加熱で半田を溶融し、前記接合対象電子部品の本体を保護しながら半田付けすることができる。
【００４７】
そして請求項２に記載の発明の局部加熱半田付け方法では、接合対象電子部品を、半田を用いて、その接合対象電子部品の耐熱温度に比して低い耐熱性電子部品の近傍の配線基板の所定の位置に局部的に半田付けするに当たり、加熱手段により溶融した半田から伝導される熱により前記配線基板、前記接合対象電子部品及び前記低耐熱性電子部品の本体が加熱されて前記配線基板、前記接合対象電子部品及び前記低耐熱性電子部品の本体から放出される少なくとも一つの熱の上昇を第１の非接触温度センサーで測定し、半田付け中の前記接合対象電子部品及び前記低耐熱性電子部品の本体が、それらの耐熱温度以下で半田付けされるように前記加熱手段の温度を制御し、かつ前記加熱手段により溶融して前記半田が低放射率となった状態を第２の非接触温度センサーで検出した場合に前記加熱手段による加熱を中止することを方法を採っている。
【００４８】
従って、この方法を採ることにより、前記半田部が加熱されて溶融するに従って表面が光沢を発する状態となり、発する熱は低放射率となり、半田部の温度は加熱されていながら第２の非接触温度センサーの温度測定値は降下する。一方、第１の非接触温度センサーの温度測定値は一定または上昇する。この現象から半田が溶融したことが検出でき、接合対象電子部品は元より低耐熱性電子部品を加熱から保護しながら、前記半田が溶融した状態で前記接合対象電子部品を配線基板の所定の位置に局部的に半田付けすることができる。
【００４９】
また、請求項３に記載の発明の局部加熱半田付け装置では、配線基板の所定の位置に接合対象電子部品を半田付けするために半田を加熱、溶融する加熱手段と、加熱、溶融された半田の熱が移動して加熱された前記接合対象電子部品の本体から放出される熱を測定する非接触温度センサーと、その非接触温度センサーで測定されたデータに基づいて、半田付け中の前記接合対象電子部品の本体が、その耐熱温度以上に加熱されないように前記加熱手段の温度を制御する制御手段とを備えた構成を採っている。
【００５０】
従って、この構成を採ることにより、前記第１の発明の局部加熱半田付け方法を実現することができ、接合対象電子部品の本体の耐熱温度以下の温度範囲の加熱で半田を溶融し、前記接合対象電子部品を高温で加熱されないように保護しながら局部的に半田付けすることができる。
【００５１】
そしてまた、請求項４に記載の発明の局部加熱半田付け装置では、接合しようとする接合対象電子部品の耐熱温度よりも低い低耐熱性電子部品が配設されている配線基板の近接した位置に前記接合対象電子部品を半田付けするために半田を加熱、溶融する加熱手段と、その加熱手段により加熱、溶融された前記半田の熱が移動して加熱された前記低耐熱性電子部品の本体から放出される熱を測定する少なくとも１台の非接触温度センサーと、その非接触温度センサーで測定されたデータに基づいて、前記接合対象電子部品の本体或いは前記低耐熱性電子部品の本体が、その耐熱温度以上に加熱されないように前記加熱手段の温度を制御する制御手段とを備えた構成を採っている。
【００５２】
従って、この構成を採ることにより、前記第２の発明の局部加熱半田付け方法を実現することができ、接合対象電子部品の本体は元より低耐熱性電子部品の本体を高温で加熱されないように保護しながら、前記半田が溶融した状態で前記接合対象電子部品を配線基板の所定の位置に局部的に半田付けすることができる。
【００５３】
そして更にまた、請求項５に記載の発明の局部加熱半田付け装置では、接合しようとする接合対象電子部品の耐熱温度よりも低い低耐熱性電子部品が配設されている配線基板の近接した位置に前記接合対象電子部品を半田付けするために半田を加熱、溶融する加熱手段と、その加熱手段により溶融した半田から放出される熱を測定する第１の非接触温度センサーと、加熱、溶融された前記半田の熱が移動して加熱された、前記接合対象電子部品の本体、前記低耐熱性電子部品の本体、及び又は前記配線基板から放出される熱を測定する少なくとも１台の第２の非接触温度センサーと、前記第１及び第２の非接触温度センサーで測定されたデータに基づいて、前記接合対象電子部品の本体及び又は前記低耐熱性電子部品の本体が、その耐熱温度以上に加熱されないように前記加熱手段の温度を制御する制御手段とを備えた構成を採っている。
【００５４】
従って、この構成を採ることにより、前記第２の局部加熱半田付け方法を実現でき、接合対象電子部品の本体は元より低耐熱性電子部品の本体を高温で加熱されないように保護しながら、前記半田が溶融した状態で前記接合対象電子部品を配線基板の所定の位置に局部的に半田付けすることができる。
【００５５】
この請求項５に記載の発明の局部加熱半田付け装置における前記第２の非接触温度センサーは２台からなり、その内の一つは前記接合対象電子部品の本体から放出される熱を測定し、他の一つは前記配線基板から放出される熱を測定するように配設することが望ましい。
【００５６】
そして、前記請求項５に記載の発明の局部加熱半田付け装置における前記第２の非接触温度センサーは２台からなり、その内の一つは前記低耐熱性電子部品の本体から放出される熱を測定し、他の一つは前記配線基板から放出される熱を測定するように配設することも望ましい。
【００５７】
また、前記請求項５に記載の発明の局部加熱半田付け装置における前記第２の非接触温度センサーは３台からなり、その内の一つは前記接合対象電子部品の本体から放出される熱を測定し、他の一つは前記低耐熱性電子部品の本体から放出される熱を測定し、更に他の一つは前記配線基板から放出される熱を測定するように配設することも望ましい。
【００５８】
そして更にまた、請求項９に記載の発明の局部加熱半田付け装置では、接合しようとする接合対象電子部品の耐熱温度よりも低い低耐熱性電子部品が配設されている配線基板の近接した位置に前記接合対象電子部品を半田付けするために半田を加熱、溶融する加熱手段と、加熱、溶融された半田の熱が移動して加熱された、前記接合対象電子部品の本体、前記低耐熱性電子部品の本体及び又は配線基板から放出される熱を測定する非接触二次元放射温度計と、その非接触二次元放射温度計で測定されたデータに基づいて、前記低耐熱性電子部品の本体が、その耐熱温度以上に加熱されないように前記加熱手段の温度を制御する制御手段とを備えた構成を採っている。
【００５９】
従って、この構成を採ることにより、１台の非接触二次元放射温度計で複数箇所の温度を測定でき、そして複数の非接触温度センサーを操作して複数箇所の温度を測定するよりも短時間で測定でき、それだけ過熱することを防止できる。更に、複数の非接触温度センサーを設置するよりも、その設置が容易となる。
【００６０】
そして更にまた、請求項１０に記載の発明の局部加熱半田付け兼半田接続検査装置では、請求項９に記載の局部加熱半田付け装置に、前記接合対象電子部品が良好に半田接続された状態の温度分布を入力する接続良品温度分布設定手段と、前記非接触二次元放射温度計で測定されたデータに基づいて前記接合対象電子部品が良好に半田接続されているか否かを検出する半田接続良否検出手段と、可視画像撮影カメラと、前記局部加熱半田付け装置を半田付けモードと前記接合対象電子部品の半田接続を検査する検査モードの何れかに設定する半田付け・検査モード設定手段とを備えた構成を採っている。
【００６１】
従って、この構成を採ることにより、請求項１０に記載の発明の作用効果の他に、前記加熱手段、非接触二次元放射温度計を用いて、配線基板に半田付けされた接合対象電子部品の全電極箇所の温度を検出することにより、それら全電極がその配線基板のそれぞれのランドに適切に接続されているかを検査することができる。
【００６２】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて、本発明の局部加熱半田付け装置及び局部加熱半田付け兼半田接続検査装置の各種実施形態を説明する。
【００６３】
先ず、図１及び図２を用いて本発明の局部加熱半田付け装置の第１実施形態の構成を説明する。
【００６４】
図１において、符号１Ａは全体として本発明の第１実施形態の局部加熱半田付け装置を指す。この局部加熱半田付け装置１Ａはコンピュータを中心に構成されており、加熱源１１、加熱源温度センサー１２、非接触温度センサー２１、制御部３１、温度データ処理部４１、設定部５１を備えて構成されている。そして制御部３１は更に加熱源制御部３２、表示制御部３３から構成されている。また、温度データ処理部４１は耐熱温度検出部４３を備えている。設定部５１は電子部品の耐熱温度設定部５２、加熱源温度設定部５３から構成されている。
【００６５】
そして加熱源１１はレーザー光、光ビーム、スポット的なエアーまたは窒素ガスの熱風、パルスヒータなどを用いることができ、特定されるものではない。この加熱源１１は制御部３１からの温度の変化に応じて加熱温度が制御され、半田を適温で加熱する。
【００６６】
非接触温度センサー２１としては、例えば、（株）テックジャム アイスクエアのテクニカルレポートに記載されている放射温度計が好適である。その非接触温度センサー２１は物体から放射される赤外線を検出する。物体表面から放射される赤外線の放射率は固有のものであるが、その物体の材質や表示状態（凹凸など）に依存する。本発明においては、この放射率を非接触温度センサー２１で検出し、利用するものである。
【００６７】
設定部５１の電子部品の耐熱温度設定部５２には、接合対象電子部品の耐熱温度データを、そして加熱源温度設定部５３には加熱源１１の半田加熱温度のデータを予め設定しておく。
【００６８】
温度データ処理部４１には、前記接合対象電子部品の耐熱温度データと前記半田加熱温度のデータとが入力され、非接触温度センサー２１が測定した測定温度データも入力されて、耐熱温度検出部４３で接合対象電子部品の耐熱温度以下で半田を加熱、溶融できる温度に設定された適正温度データを制御部３１へ出力する。
【００６９】
制御部３１には、加熱源温度設定部５３に設定した加熱源１１の温度データが入力され、加熱源制御部３２はこの温度データに合致した加熱温度で加熱源１１を加熱し、半田付けするように制御する。加熱源温度センサー１２はその加熱源１１の温度Ｈを常時モニターし、その測定温度データを制御部３１の加熱源制御部３２にフィードバックして、加熱源１１の温度が、常時、設定した加熱源温度Ｈになるように制御している。このフィードバックループによる温度制御は従来から行われている技術であるので、以後、その説明は省略する。
【００７０】
次に、図２の動作説明フローチャートを参照しながら、この局部加熱半田付け装置１Ａを用いて接合対象電子部品Ｄａを配線基板Ｐ上に形成されている複数の基板電極Ｐｄに半田付けする場合の動作を説明する。
【００７１】
先ず、加熱源１１は、配線基板Ｐ上の複数の基板電極Ｐｄに、例えば、印刷スクリーン法により半田ペーストが印刷されている半田部Ｓａを加熱できるように設定し、非接触温度センサー２１は接合対象電子部品Ｄａの本体に対向するように設定する。そして、設定部５１の電子部品の耐熱温度設定部５２に接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度Ｔａを、そして加熱源温度設定部５３に加熱源１１の加熱温度Ｈと低減加熱温度Ｘとを予め入力しておく（ステップＳ１）。
【００７２】
その後、加熱源１１の電源をオンし（Ｓ２）、加熱源１１は設定温度Ｈで半田部Ｓａを加熱し、溶融した半田により接合対象電子部品Ｄａを配線基板Ｐ上の基板電極Ｐｄに半田付けする（Ｓ３）。この間、非接触温度センサー２１で接合対象電子部品Ｄａの本体から放射される放射率を測定し、温度データ処理部４１の耐熱温度検出部４３で前記設定の耐熱温度データＴに対する前記測定温度データを比較し、接合対象電子部品Ｄａの温度がその耐熱温度Ｔａ以下で加熱されているか否かを確認し（Ｓ４）、耐熱温度Ｔａ以下で加熱されて接合対象電子部品Ｄａの半田付けが完了すれば（Ｓ５）、加熱源１１の電源をオフにする（Ｓ１２）。その半田付けが終了していなければ、半田付けを続行する。
【００７３】
ステップＳ４で加熱源温度Ｈが耐熱温度Ｔａ以上であれば、耐熱温度検出部４３で加熱源温度Ｈを低減加熱温度Ｘずつ順次低減させて、加熱源温度Ｈを耐熱温度Ｔａ以下に順次降下させ、その加熱温度（Ｈ−Ｘ）℃、（Ｈ−２Ｘ）℃・・・で半田部Ｓａを加熱し、半田付けする（Ｓ６〜Ｓ１１）。半田付けが完了すれば（Ｓ８、Ｓ１１）、加熱源１１の電源をオフする（Ｓ１２）。
【００７４】
局部加熱半田付け装置１Ａは以上の動作で半田の加熱温度を耐熱温度以下の温度で維持しながら接合対象電子部品Ｄａを熱により損傷を与えることなく配線基板Ｐの基板電極Ｐｄに半田付けすることができる。
【００７５】
次に、図３及び図４を用いて本発明の局部加熱半田付け装置の第２実施形態の構成を説明する。
【００７６】
図３において、符号１Ｂは全体として本発明の第２実施形態の局部加熱半田付け装置を指す。この局部加熱半田付け装置１Ｂは近接した電子部品Ｄｂの損傷を防ぎ、その耐熱温度以下の温度での半田付けを保証しようとするものである。即ち、配線基板Ｐ上には接合しようとする接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度よりも低い耐熱温度の電子部品Ｄｂが既に接合されており、この電子部品Ｄｂに近接した配線基板Ｐの部分に接合対象電子部品Ｄａを半田付けしても、接合対象電子部品Ｄａは無論のこと、その低耐熱性電子部品Ｄｂにも損傷を与えることなく良好に半田付けできる局部加熱半田付け装置１Ｂを提供するものである。
【００７７】
この局部加熱半田付け装置１Ｂの構成は、局部加熱半田付け装置１Ａの構成と同一であるので、その説明は省略する。
【００７８】
次に、図４の動作説明フローチャートを参照しながら、この局部加熱半田付け装置１Ｂを用いて低耐熱性電子部品Ｄｂに近接して配線基板Ｐ上に形成されている複数の基板電極Ｐｄに接合対象電子部品Ｄａを半田付けする場合の動作を説明する。
【００７９】
先ず、加熱源１１は接合対象電子部品Ｄａを半田付けしようとする配線基板Ｐ上の複数の基板電極Ｐｄに印刷されている半田部Ｓａを加熱できるように設定し、非接触温度センサー２１はその部分に近接して配設されている低耐熱性電子部品Ｄｂの本体に対向するように配設する。
【００８０】
そして、設定部５１の電子部品の耐熱温度設定部５２に低耐熱性電子部品Ｄｂの耐熱温度Ｔｂを、そして加熱源温度設定部５３に加熱源１１の加熱温度Ｈと低減加熱温度Ｘとを予め入力しておく（ステップＳ１）。
【００８１】
その後、加熱源１１の電源をオンし（Ｓ２）、加熱源１１は設定温度Ｈで半田部Ｓａを加熱し、溶融した半田により接合対象電子部品Ｄａを配線基板Ｐ上の基板電極Ｐｄに半田付けする（Ｓ３）。この間、半田部Ｓａの熱が移動して近接した低耐熱性電子部品Ｄｂを加熱するが、非接触温度センサー２１を用いて加熱された低耐熱性電子部品Ｄｂの本体から放射される熱を測定し、温度データ処理部４１の耐熱温度検出部４３で前記設定の耐熱温度データＴに対する前記測定温度データを比較し、低耐熱性電子部品Ｄｂの温度がその耐熱温度Ｔｂ以下であるか否かを確認し（Ｓ４）、耐熱温度Ｔｂ以下で、しかも接合対象電子部品Ｄａ用の半田が溶融しておれば、接合対象電子部品Ｄａの半田付けが完了したことになる（Ｓ５）。この半田付けが完了すれば、加熱源１１の電源をオフにする（Ｓ１２）。半田が溶融せず、接合対象電子部品Ｄａの半田付けが終了していなければ、更に加熱及び半田付けを続行する。
【００８２】
ステップＳ４で加熱源温度Ｈが耐熱温度Ｔｂ以上であれば、耐熱温度検出部４３で加熱源温度Ｈを低減加熱温度Ｘずつ順次低減させて、加熱源温度Ｈを耐熱温度Ｔｂ以下に順次降下させ、その加熱温度（Ｈ−Ｘ）℃、（Ｈ−２Ｘ）℃・・・で半田部Ｓａを加熱し、接合対象電子部品Ｄａを半田付けする（Ｓ６〜Ｓ１１）。その半田付けが完了すれば（Ｓ８、Ｓ１１）、加熱源１１の電源をオフする（Ｓ１２）。
【００８３】
局部加熱半田付け装置１Ｂは以上の動作で近接して配設されている低耐熱性電子部品Ｄｂの本体が熱により損傷することなく接合対象電子部品Ｄａを配線基板Ｐの基板電極Ｐｄに半田付けすることができる。
【００８４】
次に、図５及び図６を参照しながら本発明の第３の実施形態の局部加熱半田付け装置の構成を説明する。
【００８５】
図５において、符号１Ｃは本発明の第３実施形態の局部加熱半田付け装置を指す。この局部加熱半田付け装置１Ｃの構成は一点を除いて局部加熱半田付け装置１Ａの構成と殆ど同一である。異なる点はもう１台の非接触温度センサー２２を備えている点である。そして元々の非接触温度センサー２１は加熱する半田部Ｓａに対向するように、そして追加した非接触温度センサー２２は半田部Ｓａ以外のその半田部Ｓａに近接した配線基板部分Ｐａに対向するように配設されている。この半田部Ｓａに近接した配線基板部分Ｐａは、接合対象電子部品Ｄａを配線基板Ｐの基板電極Ｐｄに載置して加熱源１１により半田部Ｓａを加熱した場合に熱の移動で加熱される部分であって、非接触温度センサー２２はその加熱された配線基板部分Ｐａの温度を測定するためのものである。そして両非接触温度センサー２１、２２の出力側は温度データ処理部４１に接続されており、測定した温度データが温度データ処理部４１に入力されるように構成されている。
【００８６】
次に、図６の動作説明フローチャートを参照しながら、この局部加熱半田付け装置１Ｃを用いて接合対象電子部品Ｄａを配線基板Ｐ上の複数の基板電極Ｐｄに半田付けする場合の動作を説明する。
【００８７】
先ず、第１実施形態の局部加熱半田付け装置１Ａにおける設定と同じように、設定部５１の電子部品の耐熱温度設定部５２に接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度データＴａを、加熱源温度設定部５３には加熱源１１の半田加熱温度のデータＨと低減加熱温度データＸとを予め設定しておき、更に、半田部Ｓａの温度Ｌと半田部Ｓａ周辺の配線基板Ｐの温度Ｍを予め測定して設定しておく（Ｓ１）。なお、図６には半田部Ｓａの温度Ｌと半田部Ｓａ周辺の配線基板Ｐの温度Ｍのみを記し、他は省略した。
【００８８】
その後、加熱源１１の電源をオンし、加熱源１１は設定温度Ｈで半田部Ｓａを加熱し、溶融した半田により接合対象電子部品Ｄａを配線基板Ｐ上の基板電極Ｐｄに半田付けする。この間、非接触温度センサー２１で半田部Ｓａから放射される熱を測定し、非接触温度センサー２２で半田部Ｓａに近接した配線基板部分Ｐａの加熱温度を測定し、それらの測定温度データを温度データ処理部４１の耐熱温度検出部４３に入力する。また、接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度データＴａと加熱源温度のデータＨも入力されている。そしてここで加熱源１１の加熱温度が接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度の範囲内にあるか否かを検出し、そして半田部Ｓａの温度が下降傾向にあるかどうかを半田溶融検出部４２で検出し（Ｓ２）、次に、非接触温度センサー２２で測定した半田部Ｓに近接している配線基板Ｐの温度が下降傾向にあるか否かを半田溶融検出部４２で検出する（Ｓ３）。 接合対象電子部品Ｄａの本体の温度が耐熱温度の範囲内にあって、半田部Ｓａの温度が下降し、かつ半田部Ｓに近接した配線基板部分の温度が上昇している場合は、接合対象電子部品Ｄａの半田付けが完了したと判断され（Ｓ４）、加熱源１１はオフされる。
【００８９】
ステップＳ２で半田部Ｓの温度が下降していない場合は接合対象電子部品Ｄａの半田付けがまだ良好に行われておらず（Ｓ５）、また、ステップＳ３で半田部Ｓの周辺の配線基板温度が上昇していない場合は、これも半田部Ｓが十分に加熱されていないことを示し、接合対象電子部品Ｄａの半田付けが良好に行われていない（Ｓ６）。
【００９０】
半田部Ｓａが溶融しているかどうかは、前記のように、非接触温度センサー２１と非接触温度センサー２２との温度測定結果から検出する。半田部Ｓａは加熱されて溶融するにつれて表面状態が変化する。具体的には、半田部Ｓａが溶融するにつれて表面が光沢状態になり、低放射率となる。従って、加熱源１１で半田部Ｓａを加熱していながら、非接触温度センサー２１の温度測定値は下降する。一方、非接触温度センサー２２の温度測定値は一定または上昇する。これらの現象から半田部Ｓａが溶融したと判断することができる。
【００９１】
非接触温度センサー２１の温度測定値が下降しても、非接触温度センサー２２の温度測定値が上昇していない場合は、半田部Ｓａは溶融していないと判断できる。この場合は半田部Ｓａの加熱を続行する。
【００９２】
前記は局部加熱半田付け装置１Ｃの特徴的な主たる動作のみを説明した。接合対象電子部品Ｄａの本体の耐熱温度を考慮することについては、第１実施形態の局部加熱半田付け装置１Ａや第２実施形態の局部加熱半田付け装置１Ｂの場合と同様であっり、ここでは割愛した。
【００９３】
本実施形態の局部加熱半田付け装置１Ｃは以上の動作で半田の溶融を検出することができるので、その半田の加熱温度を接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度以下の温度に維持しながら、その接合対象電子部品Ｄａを過剰加熱や長時間加熱をすることなく高品位な状態で配線基板Ｐの基板電極Ｐｄに半田付けすることができる。
【００９４】
次に、本発明の第４の実施形態の局部加熱半田付け装置の構成を図７を用いて説明する。
【００９５】
図７において、符号１Ｄは本発明の第４実施形態の局部加熱半田付け装置を指す。この局部加熱半田付け装置１Ｄの構成は局部加熱半田付け装置１Ｃの構成と殆ど同一である。異なる点は非接触温度センサー２２を接合対象電子部品Ｄａの本体に対向するように配設されている点である。そして元々の非接触温度センサー２１は加熱する半田部Ｓａに対向するように配設されている。この接合対象電子部品Ｄａの本体は加熱源１１により半田部Ｓａを加熱した場合に熱移動で加熱され、その加熱された接合対象電子部品Ｄａの本体の温度を非接触温度センサー２２で測定するように構成されている。そしてこれら両非接触温度センサー２１、２２の出力側は温度データ処理部４１に接続されており、測定した温度データが温度データ処理部４１に入力されるように構成されている。
【００９６】
この局部加熱半田付け装置１Ｄの動作は局部加熱半田付け装置１Ｃの動作と殆ど同一であって、相違点は、半田部Ｓａが溶融しているか否かは、非接触温度センサー２２が接合対象電子部品Ｄａの本体の温度を測定し、検出していることである。従って、半田部Ｓａが良好な状態で溶融しているか否かは、非接触温度センサー２１と非接触温度センサー２２との温度測定結果から決定される。即ち、半田部Ｓａは加熱されて溶融するにつれて表面が光沢状態になり、低放射率となる。従って、加熱源１１で半田部Ｓａを加熱していながら、非接触温度センサー２１の温度測定値は下降する。一方、非接触温度センサー２２の温度測定値は一定または上昇する。これらの現象から半田部Ｓａが溶融したと判断することができる。
【００９７】
非接触温度センサー２１の温度測定値が下降しても、非接触温度センサー２２の温度測定値が上昇していない場合は、半田部Ｓａは良好な状態に溶融していないと判断でき、この場合は半田部Ｓａの加熱を続行する。
【００９８】
前記は局部加熱半田付け装置１Ｄの特徴的な主たる動作のみを説明した。接合対象電子部品Ｄａの本体の耐熱温度を考慮することについては、前記の各実施形態の局部加熱半田付け装置の場合と同様であるので、ここでは割愛した。
【００９９】
次に、本発明の第５実施形態の局部加熱半田付け装置１Ｅの構成を図８を用いて説明する。
【０１００】
図８において、符号１Ｅは全体として本発明の第５実施形態の局部加熱半田付け装置を指す。この局部加熱半田付け装置１Ｅは近接した電子部品Ｄｂの損傷を防ぎ、その耐熱温度以下の温度で接合対象電子部品Ｄａの半田付けを行おうとするものである。即ち、配線基板Ｐ上には接合しようとする接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度よりも低い耐熱温度の電子部品Ｄｂが既に接合されており、この電子部品Ｄｂに近接した配線基板Ｐの部分に接合対象電子部品Ｄａを半田付けしても、接合対象電子部品Ｄａは無論のこと、その低耐熱性電子部品Ｄｂにも損傷を与えることなく良好に半田付けできる局部加熱半田付け装置１Ｂを提供するものである。
【０１０１】
この局部加熱半田付け装置１Ｅの構成は、局部加熱半田付け装置１Ｂの構成と若干異なる部分があり、それらの部分のみを説明する。温度データ処理部４１は耐熱温度検出部４３の他に半田溶融検出部４２が組み込まれている。そして非接触温度センサー２１は接合対象電子部品Ｄａを半田付けしようとする半田部Ｓａに対向するように、そして非接触温度センサー２２は低耐熱性電子部品Ｄｂの本体に対向するように配設されて構成されている。
【０１０２】
この局部加熱半田付け装置１Ｅによる半田付け作用は、前記第３実施形態の局部加熱半田付け装置１Ｃ及び第４実施形態の局部加熱半田付け装置１Ｄにおける半田部Ｓａの溶融状態を検出して半田付けする場合と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０３】
次に、本発明の第６実施形態の局部加熱半田付け装置１Ｆの構成を図９を用いて説明する。
【０１０４】
図９において、符号１Ｆは全体として本発明の第６実施形態の局部加熱半田付け装置を指す。この局部加熱半田付け装置１Ｆも近接した電子部品Ｄｂの損傷を防ぎ、その耐熱温度以下の温度で接合対象電子部品Ｄａの半田付けを行おうとするものである。即ち、配線基板Ｐ上には接合しようとする接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度よりも低い耐熱温度の電子部品Ｄｂが既に接合されており、この電子部品Ｄｂに近接した配線基板Ｐの部分に接合対象電子部品Ｄａを半田付けしても、接合対象電子部品Ｄａは無論のこと、その低耐熱性電子部品Ｄｂにも損傷を与えることなく良好に半田付けできる局部加熱半田付け装置１Ｂを提供するものである。
【０１０５】
この局部加熱半田付け装置１Ｆの構成は、局部加熱半田付け装置１Ｂの構成と殆ど変わらず、異なる部分は非接触温度センサー２２が増設されていて、その非接触温度センサー２２が低耐熱性電子部品Ｄｂの本体に対向するように配設されて構成されている。非接触温度センサー２１は接合対象電子部品Ｄａの本体に対向するように配設されていることには変わりはない。
【０１０６】
この局部加熱半田付け装置１Ｆによる半田付け作用も、基本的には前記局部加熱半田付け装置１Ｃ〜１Ｅと同様であるので、その半田付けの動作の説明を省略する。
【０１０７】
次に、本発明の第７実施形態の局部加熱半田付け装置１Ｇの構成を図１０を用いて説明する。
【０１０８】
図１０において、符号１Ｇは全体として本発明の第７実施形態の局部加熱半田付け装置を指す。この局部加熱半田付け装置１Ｇも半田付けしようとする接合対象電子部品Ｄａの半田付け位置の近傍に近接して存在する低耐熱性電子部品Ｄｂの損傷を防ぎ、その耐熱温度以下の温度で接合対象電子部品Ｄａの半田付けを行おうとするものには変わりはない。即ち、配線基板Ｐ上には接合しようとする接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度よりも低い耐熱温度の電子部品Ｄｂが既に接合されており、この電子部品Ｄｂに近接した配線基板Ｐの部分に接合対象電子部品Ｄａを半田付けしても、接合対象電子部品Ｄａは無論のこと、その低耐熱性電子部品Ｄｂにも損傷を与えることなく良好に半田付けできる局部加熱半田付け装置１Ｇを提供するものである。
【０１０９】
この局部加熱半田付け装置１Ｇの構成は、局部加熱半田付け装置１Ｅの構成と殆ど変わらないが、異なる構成部分は非接触温度センサー２２が低耐熱性電子部品Ｄｂの本体に対向するように配設されているのではなく、加熱しようとする半田部Ｓａの近傍の配線基板部分Ｐａに対向するように配設されており、更に非接触温度センサー２３が増設されていて、その非接触温度センサー２３が接合対象電子部品Ｄａの本体に対向するように配設されて構成されている点にある。そして非接触温度センサー２１は接合対象電子部品Ｄａの半田部Ｓａに対向するように配設されている。
【０１１０】
この局部加熱半田付け装置１Ｇによる半田付け作用も、基本的には前記局部加熱半田付け装置１Ｃ〜１Ｆと同様である。
【０１１１】
この局部加熱半田付け装置１Ｇによる接合対象電子部品Ｄａの半田付け方法は、低耐熱性電子部品Ｄｂの耐熱温度及び接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度以下での半田付けを保証しながら、接合対象電子部品Ｄａを配線基板Ｐ上に良好に局部的に半田付けすることである。このために設定部５１の電子部品の耐熱温度設定部５２に低耐熱性電子部品Ｄｂの耐熱温度Ｔｂを、そして加熱源温度設定部５３に加熱源１１の加熱温度Ｈと低減加熱温度Ｘとを予め入力しておく。
【０１１２】
非接触温度センサー２１は溶融する半田部Ｓａの温度を測定する。非接触温度センサー２２は半田部Ｓａ以外の近接した配線基板部分Ｐａの温度を測定する。そして非接触温度センサー２３は半田付けしようとする接合対象電子部品Ｄａの本体の温度を測定する。半田部Ｓａが溶融したかどうかは、非接触温度センサー２１と非接触温度センサー２２の温度の測定結果より検出する。その半田部Ｓａが溶融したか否かを検出する原理は前記の作用と同一であるので、その説明を割愛する。
【０１１３】
次に、本発明の第８実施形態の局部加熱半田付け装置１Ｈの構成を図１１を用いて説明する。
【０１１４】
図１１において、符号１Ｈは全体として本発明の第８実施形態の局部加熱半田付け装置を指す。この局部加熱半田付け装置１Ｈも半田付けしようとする接合対象電子部品Ｄａの半田付け位置の近傍に近接して存在する低耐熱性電子部品Ｄｂの損傷を防ぎ、その耐熱温度以下の温度で接合対象電子部品Ｄａの半田付けを行おうとするものには変わりはない。即ち、配線基板Ｐ上には接合しようとする接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度よりも低い耐熱温度の電子部品Ｄｂが既に接合されており、この電子部品Ｄｂに近接した配線基板Ｐの部分に接合対象電子部品Ｄａを半田付けしても、接合対象電子部品Ｄａは無論のこと、その低耐熱性電子部品Ｄｂにも損傷を与えることなく良好に半田付けできる局部加熱半田付け装置１Ｈを提供するものである。
【０１１５】
この局部加熱半田付け装置１Ｈの構成は、局部加熱半田付け装置１Ｇの構成と殆ど変わらないが、異なる構成部分は非接触温度センサー２２が接合対象電子部品Ｄａに近接する配線基板部分Ｐａの温度を測定できるように、その部分Ｐａに対向するように配設されており、非接触温度センサー２３が低耐熱性電子部品Ｄｂの本体の温度を測定できるように配設されている点にある。非接触温度センサー２１は半田部Ｓａに対向するように配設されていることに変わりはない。
【０１１６】
この局部加熱半田付け装置１Ｈによる半田付け作用も、基本的には前記局部加熱半田付け装置１Ｃ〜１Ｇと同様である。
【０１１７】
この局部加熱半田付け装置１Ｈによる接合対象電子部品Ｄａの半田付け方法は、低耐熱性電子部品Ｄｂの耐熱温度及び接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度以下での半田付けを保証しながら、接合対象電子部品Ｄａを配線基板Ｐ上に良好に局部的に半田付けすることができる。このために設定部５１の電子部品の耐熱温度設定部５２に低耐熱性電子部品Ｄｂの耐熱温度Ｔｂを、そして加熱源温度設定部５３に加熱源１１の加熱温度Ｈと低減加熱温度Ｘとを予め入力しておく。
【０１１８】
半田部Ｓａが溶融したか否かは、非接触温度センサー２１、非接触温度センサー２２、及び非接触温度センサー２３の温度の測定結果より検出する。そしてその半田部Ｓａが溶融したか否かを検出する原理は前記の作用と同一であるので、その説明を割愛する。
【０１１９】
半田部Ｓａが溶融したかどうかは、非接触温度センサー２１が測定する半田部Ｓａの温度と非接触温度センサー２２が測定する配線基板部分Ｐａの温度の測定結果より検出する。
【０１２０】
半田部Ｓａが溶融したことが検出できるので、過剰加熱や長時間加熱をすることなく高品位な半田付けが可能になる。その際、加熱源１１の温度は、近接した接合対象電子部品Ｄａが耐熱温度以下の状態では設定された値である。近接した低耐熱性電子部品Ｄｂの本体の温度がその耐熱温度を超えそうな場合は、加熱源１１の温度を制御して近接した低耐熱性電子部品Ｄｂが耐熱温度以下の温度にして半田付けすることが可能になる。
【０１２１】
次に、本発明の第９実施形態の局部加熱半田付け装置１Ｉを図１２を用いて説明する。この局部加熱半田付け装置１Ｉは前記局部加熱半田付け装置１Ｈにおいて、もう一台の非接触温度センサー２４を追加し、この非接触温度センサー２４を半田付けしようとする接合対象電子部品Ｄａの本体に対向するように配設し、その測定温度データを他の非接触温度センサー２１、２２、２３の測定温度データと共に温度データ処理部４１へ入力できるように構成されている。その他の構成は局部加熱半田付け装置１Ｈの構成と同一であるので、その説明は省略する。
【０１２２】
この局部加熱半田付け装置１Ｉによる半田付け作用も、基本的には前記局部加熱半田付け装置１Ｃ〜１Ｈと同様である。
【０１２３】
この局部加熱半田付け装置１Ｉによる接合対象電子部品Ｄａの半田付け方法は、低耐熱性電子部品Ｄｂの耐熱温度及び接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度以下での半田付けを保証しながら、接合対象電子部品Ｄａを配線基板Ｐ上に良好に局部的に半田付けすることができる。このために設定部５１の電子部品の耐熱温度設定部５２には接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度Ｔａと低耐熱性電子部品Ｄｂの耐熱温度Ｔｂを、そして加熱源温度設定部５３に加熱源１１の加熱温度Ｈと低減加熱温度Ｘとを予め入力しておく。
【０１２４】
半田部Ｓａが溶融したか否かは、非接触温度センサー２１が測定する半田部Ｓａの温度、非接触温度センサー２２が測定する配線基板部分Ｐａの温度、及び又は非接触温度センサー２４が測定する接合対象電子部品Ｄａの本体の温度の測定結果から検出できる。そしてその半田部Ｓａが溶融したか否かを検出する原理は前記の作用と同一であるので、その説明を割愛する。
【０１２５】
前記検出原理で半田が溶融したことが検出することができるので、過剰加熱や長時間加熱をすることなく高品位な半田付けが可能になる。その際、加熱源の温度は、接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度及び低耐熱性電子部品Ｄｂが耐熱温度以下の状態では、設定された値である。接合対象電子部品Ｄａまたは低耐熱性電子部品Ｄｂが耐熱温度を超えそうな場合は、加熱源１１の温度を制御して、接合対象電子部品Ｄａ及び低耐熱性電子部品Ｄｂが耐熱温度以下の半田付けすることが可能になる。
【０１２６】
次に、本発明の第１０実施形態の局部加熱半田付け装置を図１３乃至図１５を用いて説明する。
【０１２７】
図１３において、符号１０Ｊは全体として本発明の第１０実施形態の局部加熱半田付け装置を指す。この局部加熱半田付け装置１Ｊは二次元放射温度計を使用して、複数電子部品をそれらの耐熱温度以下で半田付けできることを保証し、そして半田付けしようとする接合対象電子部品Ｄａの半田部Ｓａが溶融しているか否かを検出する半田溶融検出機能付きの局部半田付け方法を可能にしている。
【０１２８】
前記の各実施形態の局部加熱半田付け装置の構成に見られるように、複数の非接触温度センサーを設置することは、接触温度センサーを設置することよりは容易であるが、より一層簡便な設置構造が望ましい。また、前記のように複数台の非接触温度センサーを用いて半田付けしようとすると、半田付けの操作時間が掛かり、そのため接合対象電子部品Ｄａは元より低耐熱性電子部品Ｄｂもその耐熱温度を超え、その操作時間分遅れて半田溶融の検出が遅れてしまうことがある。
【０１２９】
そこでこの局部加熱半田付け装置１Ｊにおいては、一台の二次元放射温度計２５を配設して、複数の温度測定位置に対応させようとするものである。そしてその二次元放射温度計２５の出力は温度データ処理部４１に入力するように接続されている。また、複数の温度測定位置を特定するために可視画像撮影カメラ６１が組み込まれている。
【０１３０】
この二次元放射温度計２５は、前記の（株）テックジャム アイスクエアのテクニカルレポートに記載されているような、「アイスクエア」と称されている二次元放射温度計が好適である。この二次元放射温度計は多数の温度センサをマトリックス状に配列し、電気的走査によって所定位置の温度を測定できる構造のものである。「アイスクエア」と称する二次元放射温度計には「サーモパイル」と称する温度センサが組み込まれている。この「サーモパイル」は、物体から放射されている赤外線を、センサ受光部に光学系を用いて集光し、受光部表面が温度変化するのを電気的に検出し、温度換算する素子である。
【０１３１】
局部加熱半田付け装置１Ｊは、図１３に示したように、二次元放射温度計２５と可視画像撮影カメラ６１を用いたことを除いて図１２に示した局部加熱半田付け装置１Ｉの構成と殆ど同一である。即ち、加熱源１１は元より加熱源温度センサー１２、制御部３１、温度データ処理部４１、設定部５１を備えている。ただし、設定部５１は電子部品の耐熱温度設定部５２、加熱源温度設定部５３の他に測定位置設定部５４及び温度補正係数設定部５５のメモリーを備えている。
【０１３２】
次に、この局部加熱半田付け装置１Ｊを図１４を用いて接合対象電子部品Ｄａを半田付けする動作を説明する。先ず、加熱源１１は、配線基板Ｐ上の複数の基板電極Ｐｄに半田ペーストが印刷されている半田部Ｓａを加熱できるように設定する。そして、設定部５１の電子部品の耐熱温度設定部５２に接合対象電子部品Ｄａ、低耐熱性電子部品Ｄｂなどの耐熱温度Ｔａ、Ｔｂ・・を、加熱源温度設定部５３に加熱源温度Ｈを、測定位置設定部５４に温度測定位置を、そして温度補正係数設定部５５に温度補正係数を記憶、設定する（Ｓ１）。
【０１３３】
また、二次元放射温度計２５は半田付けしようとする接合対象電子部品Ｄａ、その半田部Ｓａ、その半田部Ｓａの近傍の配線基板Ｐ、接合対象電子部品Ｄａの近傍に配設されている低耐熱性電子部品Ｄｂに対向するように配設する。
【０１３４】
二次元放射温度計２５の位置合わせは可視画像撮影カメラ６１を用いて行われる。図１５に、可視画像と温度測定位置との表示説明図を示した。二次元放射温度計２５の測定領域及びその位置について格子化処理７２を行う。可視画像撮影カメラ６１を介した画像の領域の大きさ、位置、座標系と格子化処理７２したものを一致させ、可視画像と温度センサー位置７４を同一画面上に表示する。可視画像及び温度センサー位置表示７４上で、測定したい温度センサー位置を選択することで測定位置の設定（５４）、温度補正係数の設定（５５）、電子部品の耐熱温度設定（５２）及び測定位置の用途（半田溶融検出用または耐熱温度検出用等）設定することができる。これは二次元放射温度計２５の位置を固定した状態で、画面上で複数の温度測定位置に対応できるので簡便である。
【０１３５】
次に、加熱源１１の電源をオンする（Ｓ２）。加熱源１１は設定温度Ｈで半田部Ｓａを加熱し、溶融した半田により接合対象電子部品Ｄａを配線基板Ｐ上の基板電極Ｐｄに半田付けする（Ｓ３）。この間、二次元放射温度計２５で接合対象電子部品Ｄａの本体、低耐熱性電子部品Ｄｂの本体、半田部Ｓａ、配線基板部分Ｐａから放射される放射率を測定し、温度データ処理部４１の半田溶融検出部４２、耐熱温度検出部４３で前記設定の耐熱温度データＴａ、Ｔｂに対する前記測定温度データを比較し、低耐熱性電子部品Ｄｂの温度が熱移動で加熱されているとしても、その耐熱温度Ｔｂ以下であることを確認した上で、接合対象電子部品Ｄａがその耐熱温度Ｔａ以下で加熱されているか否かを確認し（Ｓ４）、その接合対象電子部品Ｄａの温度が耐熱温度Ｔａ以下で加熱されて半田付けが完了すれば（Ｓ５）、加熱源１１の電源をオフにする（Ｓ１２）。その半田付けが終了していなければ、半田付けを続行する。そして接合対象電子部品Ｄａまたは低耐熱性電子部品Ｄｂの温度が耐熱温度を超えそうな場合は、加熱源１１の温度を制御して、接合対象電子部品Ｄａ及び低耐熱性電子部品Ｄｂの耐熱温度以下で半田付けが可能になる（Ｓ４）。加熱源１１の温度は、接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度及び低耐熱性電子部品Ｄｂの耐熱温度以下の状態では設定された値である。
【０１３６】
前記ステップＳ４で加熱源温度Ｈが耐熱温度Ｔａ以上であれば、耐熱温度検出部４３で加熱源温度Ｈを低減加熱温度Ｘずつ順次低減させて、加熱源温度Ｈを耐熱温度Ｔａ以下に順次降下させ、その加熱温度（Ｈ−Ｘ）℃、（Ｈ−２Ｘ）℃・・・で半田部Ｓａを加熱し、半田付けする（Ｓ６〜Ｓ１１）。半田付けが完了すれば（Ｓ８、Ｓ１１）、加熱源１１の電源をオフする（Ｓ１２）。
【０１３７】
半田部Ｓａが溶融したか否かの判断は第１実施形態の局部加熱半田付け装置１Ａの例などで説明した仕組みと同様であるので、その説明は省略する。
【０１３８】
このようにして半田部Ｓａの溶融を検出することができるので、過剰加熱や長時間加熱をすることなく高品位な半田付けが可能になる。なお、温度測定において、放射率などの温度補正係数を設定できるので高精度な温度測定が可能である。高精度な温度測定により半田付けに関する温度保証の信頼性も高められる。
【０１３９】
次に、本発明の第１１実施形態の局部加熱半田付け兼半田接続検査装置を図１６及び図１７を用いて説明する。
【０１４０】
図１６において、符号１Ｋは本発明の第１１実施形態の局部加熱半田付け兼半田接続検査装置を指す。この局部加熱半田付け兼半田接続検査装置１Ｋは、二次元放射温度計２５の特徴を生かした装置であり、二次元放射温度計２５を使用して、複数電子部品Ｄａ、Ｄｂをそれらの耐熱温度以下で半田付けすることを保証し、かつ半田が溶融したことを検出する機能を備えた局部半田付け装置の機能を備え、また、この局部加熱半田付け装置で電子部品の半田付け後にそれらの電子部品の接続状態を検査することができる機能を備えているものである。
【０１４１】
この局部加熱半田付け兼半田接続検査装置１Ｋの構成は局部加熱半田付け装置１Ｊの構成と殆ど同一であるが、温度データ処理部４１には半田接続良否検査部４４が追加で備え付けられており、設定部５１には接続良品温度分布設定部５６と半田付け・検査モード設定部５７が追加で備え付けられている。
【０１４２】
半田付け作業については、局部加熱半田付け装置１Ｊで半田付けする場合と同様であるので、その説明は省略する。
【０１４３】
また、加熱源温度設定部５３で多様な温度設定ができることにより、電子部品の熱応力、熱歪を軽減でき、電子部品の損傷を低減できる。また、事前に十分に検討した温度プロファイルで半田付けできるので、高品質の半田付けができる。
【０１４４】
次に、本実施形態の局部加熱半田付け兼半田接続検査装置１１Ｋにより半田付けされた複数の電子部品の配線基板への接続状態を検査する方法について説明する。
この局部加熱半田付け兼半田接続検査装置１１Ｋにおける設定部５１の電子部品の耐熱温度設定部５２には接合対象電子部品Ｄａの耐熱温度及び低耐熱性電子部品Ｄｂなどの耐熱温度Ｔａ、Ｔｂ・・を、加熱源温度設定部５３には、一定温度の設定、多段階な温度・保持時間の設定、昇温率・降温率の設定及びこれらの組み合わせの設定を行う。また、加熱源温度設定部５３には加熱源温度を、測定位置設定部５４には温度測定位置を、温度補正係数設定部５５に温度補正係数を、接続良品温度分布設定部５６には後記の加熱して得た電子部品の温度分布を、そして半田付け・検査モード設定部５７は、半田付け作業、半田付け作業終了後に継続して行う接続状態検査作業及び接続状態検査作業を設定する（Ｓ１）。
【０１４５】
接続状態検査作業とは、電子部品の電極（パッド）とこれらに対応する配線基板の電極（ランド）との接続状態を検査することである。
【０１４６】
次に、加熱源１１をオンし（Ｓ２）、この加熱源１１により接続状態にある電子部品Ｄａ、Ｄｂ・・の本体を、それらの耐熱温度以下の温度Ｙで所定状態に加熱する（Ｓ３）。次いで、この加熱した電子部品Ｄａ、Ｄｂ・・の本体の温度分布を二次元放射温度計２５で測定し、この温度分布結果を接続良品温度分布設定部５６に登録する。検査対象電子部品本体を同様に加熱源１１により所定温度状態に加熱し、検査対象電子部品温度分布を二次元放射温度計２５にて測定する（Ｓ１２）。半田接続良否検査部４４にて、接続良品温度分布と検査対象電子部品温度分布とを比較して良否を検査する（Ｓ１３）。電子部品の電極と配線基板の対応する電極の接続状態が良好であると、電極部の温度は電子部品本体部の温度より低下する温度分布を示す。電子部品の電極と配線基板の対応する電極の接続状態が不良であると、電子部品に供給された熱が電極の接続部を介して基板側に伝導しないため電子部品の温度が高くなり、接続状態が良好のものと異なる温度分布を示す。接続の良否が判明すれば、加熱源１１をオフにする（Ｓ１４）。
【０１４７】
以上、本発明の各種実施形態の局部加熱半田付け装置及び局部加熱半田付け兼半田接続検査装置の構成及び動作を説明した。なお、本発明においては、
１）加熱方法を限定するものではないこと
２）非接触温度測定センサーを限定するものではないこと
３）半田供給方法を限定するものではないこと
４）加熱源、非接触温度測定センサー、配線基板などの固定方法または移動機構などを限定するものではないこと
を付言しておく。
【０１４８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、
１．半田が溶融したか否かを検出しているので、未溶融、未半田などの不良や長時間加熱による不良を低減できること
２．耐熱性の低い電子部品に対して、その耐熱温度以上の加熱を行わないで、電子部品の信頼性を確保した半田付けができること
３．事前に十分に検討した温度プロファイルで半田付けができるので、高品質な半田付けができること
４．半田付け後、電子部品の温度分布が対応する電極同士の接続状態によって異なる分布を示す。電子部品の各電極と配線基板の対応する電極との接続状態を検査できるので、信頼性向上を計ることができる。半田付け作業直後に、しかも半田付けした装置上で検査できるので便利であること
５．非接触温度測定センサーの測定値を加熱源の制御に使用しないで、測定値をモニターするだけの利用方法もある。初級作業者が半田付け方法を修得する際、半田加熱状態を見ながら半田部の温度、関連する電子部品の温度、及び配線基板の温度を把握することができるので、適切な作業条件、方法を容易に修得することができること
など、数々の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の局部加熱半田付け装置の構成図である。
【図２】図１に示した局部加熱半田付け装置の動作フローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態の局部加熱半田付け装置の構成図である。
【図４】図３に示した局部加熱半田付け装置の動作フローチャートである。
【図５】本発明の第３実施形態の局部加熱半田付け装置の構成図である。
【図６】図５に示した局部加熱半田付け装置の一部の動作フローチャートである。
【図７】本発明の第４実施形態の局部加熱半田付け装置の構成図である。
【図８】本発明の第５実施形態の局部加熱半田付け装置の構成図である。
【図９】本発明の第６実施形態の局部加熱半田付け装置の構成図である。
【図１０】本発明の第７実施形態の局部加熱半田付け装置の構成図である。
【図１１】本発明の第８実施形態の局部加熱半田付け装置の構成図である。
【図１２】本発明の第９実施形態の局部加熱半田付け装置の構成図である。
【図１３】本発明の第１０実施形態の局部加熱半田付け装置の構成図である。
【図１４】図１３に示した局部加熱半田付け装置の動作フローチャートである。
【図１５】図１３に示した局部加熱半田付け装置の可視画像と温度測定位置との表示説明図である。
【図１６】本発明の第１１実施形態の局部加熱半田付け装置の構成図である。
【図１７】図１６に示した局部加熱半田付け兼半田接続検査装置の動作フローチャートである。
【図１８】従来技術のこて式自動半田付け装置の構成図である。
【図１９】従来技術の非接触温度センサーを用いた半田付け装置の構成図である。
【図２０】従来技術の電極接続検査装置の構成図である。
【図２１】対応する各パッド及びランド同士が正常に接続されているときの実装半導体チップの加熱の様子を示した実装半導体チップと配線基板との断面図である。
【図２２】対応する各パッド及びランド同士が正常に接続されているときの実装半導体チップの裏面の温度分布の様子を示した実装半導体チップの裏面図である。
【図２３】対応する各パッド及びランド同士が正常に接続されていないときの実装半導体チップの加熱の様子を示した実装半導体チップと配線基板との断面図である。
【図２４】対応する各パッド及びランド同士が正常に接続されていないときの実装半導体チップの裏面の温度分布の様子を示した実装半導体チップの裏面図である。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｊ…それぞれ本発明の第１〜第１０の実施形態の局部加熱半田付け装置、１Ｋ…本発明の第１１実施形態の局部加熱半田付け兼半田接続検査装置、１１…加熱源、１２…加熱源温度センサー、２１，２２，２３，２４…非接触温度センサー、２５…非接触二次元放射温度計、３１…制御部、３２…加熱源制御部、３３…表示制御部、４１…温度データ処理部、４２…半田溶融検出部、４３…耐熱温度検出部、５１…設定部、５２…電子部品の耐熱温度設定部、５３…加熱源温度設定部、５４…測定位置設定部、５５…温度補正係数設定部、５６…接続良品温度分布設定部、５７…半田付け・検査モード設定部、６１…可視画像撮影カメラ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention can be soldered onto a wiring board without damaging the low heat-resistant electronic component, even if a low heat-resistant electronic component is present in the vicinity, without damaging the low-heat resistance electronic component in the vicinity. The present invention relates to a local heating soldering method, a local heating soldering / solder connection inspection device capable of inspecting a bonding state of the joined electronic components as required.
[0002]
[Prior art]
Local heating soldering, in which a desired electronic component (hereinafter referred to as an “electronic component to be joined”) is heated and soldered to a land or the like at a local (or partial) position on a wiring board, is an electronic circuit. Producing a prototype of a board, repairing defective parts of automatic soldering individually, bonding electronic components individually to places that can not be soldered by automatic soldering equipment, or breaking due to use It is performed when repairing a damaged electronic component or the like.
[0003]
In the soldering operation, it is necessary to control the heating temperature. One of the conditions for obtaining a good solder joint is to apply heat necessary and sufficient to form an intermetallic compound. However, if overheating or long-time heating is performed,
1. Electronic components are damaged
2. The surface plating of the electrodes of the electronic components melts, the base with poor wettability is exposed, and the phenomenon of repelling solder occurs.
3. Excessive intermetallic compounds form, reducing connection reliability and brittleness
And other problems occur.
[0004]
For this reason, in the soldering work, it is necessary to perform work management within an appropriate temperature and time condition range.
[0005]
On the other hand, in recent years, with the increasing awareness of environmental issues and the adverse effects of lead solder on the environment, attention has been given to the use of lead-free solder. Since the melting temperature of lead-free solder increases by 20 to 30 ° C. compared to that of lead solder, the temperature to be heated increases. Care must be taken not to heat the electronic parts beyond the allowable temperature limit.
[0006]
Examples of the local heating means include conduction heating using a soldering iron using various heaters, radiant heating using various lasers and light beams, convection heating for supplying hot air locally with a nozzle or the like, conduction heating, and radiant heating. And convection heating as appropriate. In addition, in order to obtain good soldering joints, it is necessary to manage work within appropriate temperature and time conditions.
[0007]
In addition, semiconductor devices such as BGA type (abbreviation for ball grid array), CSP (abbreviation for chip size package) type semiconductor device, and QFP (abbreviation for quad flat package) type semiconductor device (hereinafter, collectively referred to as “semiconductor device”) It is important that each pad (electrode) of the semiconductor device is securely joined to a corresponding land (electrode) on the wiring substrate when the semiconductor device is soldered to the wiring substrate.
[0008]
As a conventional local heating soldering apparatus, there are a soldering iron, a laser beam, a light beam, hot air of spot air or nitrogen gas, a pulse heater, and a partial dipping bath. There is also a local heating soldering device that combines a hot air with a soldering iron, laser light, or the like.
[0009]
Furthermore, as a local heating soldering device used when soldering a semiconductor device to a wiring board, a solder paste is printed in advance on the surface of a plurality of lands formed on the upper surface of the wiring board, and semiconductor lands are applied to those lands. There is also a method in which the electrodes of the apparatus are placed together, and the solder paste is heated by hot air, laser light, or the like and soldered while the lower surface of the wiring board is heated by a far-infrared panel.
[0010]
As one of the conventional soldering devices for controlling the heating temperature by a conventional technique, for example, an "ironing type automatic soldering device" disclosed in JP-A-5-208266 can be mentioned. In the ironing device 100, as shown in FIG. 18, the temperature of the heater 101 and the amount of the solder supplied by the thread solder supply unit 106 are supplied to the soldering iron controller 103 in advance. It is controlled under the set soldering conditions. The temperature detecting means 121 detects the temperature of the tip of the tip 102 with a temperature sensor, and inputs the temperature profile of the tip of the tip 102 to the temperature control means 122. The temperature control unit 122 controls the heating state of the joint on the basis of pre-set soldering conditions such as preheating time, heating time, lowering temperature, and increasing temperature. The robot control unit 104 controls the drive unit of the robot 105, the soldering iron controller 108, and the temperature control unit 122. With such a configuration, the heating temperature is controlled in accordance with the change in the heat capacity of the article to be soldered.
[0011]
However, when this soldering type automatic soldering device is used for local heating soldering of electronic parts to be joined,
1. Since only the temperature of the heating source is measured, the solder may not melt enough
2. Since only the temperature of the heating source is measured, the temperature of the electronic component to be joined may be heated above the heat-resistant temperature
3. Since only the temperature of the heating supply is measured, the temperature of the electronic component having low heat resistance close to the electronic component to be joined may be heated to a temperature higher than the heat resistant temperature.
4. Contact temperature sensor causes temperature measurement error due to variation in contact pressure
5. The contact temperature sensor has a slow temperature measurement response, so the electronic component to be joined may heat for a longer time than the recommended heating time
There are issues such as.
[0012]
Since the contact temperature sensor has these problems, a soldering device that measures the temperature of the solder portion with a non-contact temperature sensor and controls the arc as a heating means based on the measurement result to perform soldering is used. For example, it is disclosed in Japanese Patent No. 311580 “Soldering apparatus”. As shown in FIG. 19, a soldering device 200 using the non-contact temperature sensor is cited as an embodiment for soldering a connector terminal and a stranded wire.
[0013]
In FIG. 19, reference numeral 201 denotes a connector terminal which is a base material to be soldered, and reference numeral 202 denotes a lead stranded wire which is a base material to be soldered, which is a member to be soldered. The lead stranded wire 202 is covered with an insulating coating 202b, and the portion 202a to be soldered has the insulating coating removed.
[0014]
Reference numeral 203 denotes an electrode that generates an arc with respect to the connector terminal 201, and reference numeral 204 denotes a nozzle that surrounds the electrode 203, and these constitute a torch 205. The torch 205 is arranged on the connector terminal 201 side.
[0015]
Reference numeral 206 denotes an inert gas supply device which supplies an inert gas as a shielding gas between the electrode 203 and the nozzle 204 of the torch 205.
[0016]
Reference numeral 207 denotes a power supply for supplying a current to the connector terminal 201 and the electrode 203. The anode of the power supply 207 is connected to the connector terminal 201, and the cathode is connected to the electrode 203.
[0017]
Reference numeral 209 denotes a solder feeding mechanism that supplies the solder material 208 to the soldering unit 213, reference numeral 210 denotes a solder feeding control device that controls the solder feeding mechanism 209, and reference numeral 211 denotes a non-contact type that measures the temperature of the soldering unit 213. Reference numeral 212 denotes a temperature sensor, which is a temperature control device serving as a soldering control unit. The temperature control device 212 gives a command to the power supply 207 and the solder supply control device 210 according to the measured temperature.
[0018]
In order to perform soldering using the soldering device 200 configured as described above, first, an inert gas 215 is supplied from the inert gas supply device 206 to allow the electrodes 203, the connector terminals 201, and the periphery of the soldering portion 213 to be insulated. After being shielded by the active gas 215 and then the above-mentioned parts are sufficiently shielded by the inert gas 215, a current is supplied from the power supply 207 to generate an arc between the electrode 203 and the connector terminal 201. At this time, the arc generating section 214 is located away from the soldering section 213 to a position where the arc does not directly affect the molten solder material 208.
[0019]
Thereafter, the connector terminal 201 is heated by the generated arc, and the lead stranded wire 202 in contact with the connector terminal 201 is also heated by the heat transfer.
[0020]
Further, the temperature of the soldering section 213 is measured by the non-contact temperature sensor 211, and the current of the power supply 207 is controlled by a command from the temperature control device 212 so that the temperature becomes appropriate for soldering.
[0021]
After the soldering section 213 reaches the melting temperature of the solder material 208, a command from the temperature control device 212 is issued to the solder feed control device 210, and the solder feed mechanism 209 operates under the control of the solder feed control device 210. Then, the solder material 208 is supplied to the soldering unit 213.
[0022]
The supplied solder material 208 is sequentially melted and diffuses into the gap between the connector terminal 201 and the lead stranded wire 202 and the surface of the portion 202a where the connector terminal 201 is to be soldered. After supplying an appropriate amount of solder, the solder supply mechanism 209 is stopped, and the supply of the solder material 208 is stopped. When the solder material 208 is stopped, the solder supply mechanism 209 is reversed to slightly return the solder material 8.
[0023]
In this way, after the molten solder has been appropriately diffused into the soldering portion 213, the current is stopped and the arc is stopped. After the arc is stopped, the electrode 203 is cooled, and after cooling until the molten solder solidifies, the supply of the inert gas 215 is stopped.
[0024]
By generating an arc in a portion of the base material to be soldered away from the soldering position by the soldering apparatus 200 having the above configuration, the base material to be soldered can be rapidly heated, and the soldering at the soldering position 213 can be performed. Is not scattered, so that clean soldering can be performed. In addition, the temperature of the soldering position 213 is detected by the non-contact temperature sensor 211 so that the temperature of the soldering position 213 can be stably maintained and the soldering can be performed. I have to.
[0025]
Next, it does not matter what means of soldering, but as described above, it is important that all the pads of the semiconductor device are securely joined to the corresponding lands of the wiring board. In particular, flip-chip mounting is one of high-density mounting technologies for mounting semiconductor chips, which are semiconductor devices, at a high density in order to realize light and thin electronic devices. In this flip-chip mounting, after a protruding electrode (hereinafter, referred to as a bump) made of a conductive metal is formed on a plurality of pads (electrodes) provided on an active surface (an integrated circuit forming surface) of a semiconductor chip. The active surface of the semiconductor chip and the wiring formation surface of the wiring board are opposed to each other, and each bump is provided on the wiring formation surface of the wiring board, and a plurality of lands corresponding to the bumps are connected to each other. 2. Description of the Related Art A semiconductor chip is integrally sealed on a wiring forming surface of a wiring board so as to bury each bump with a sealing resin of a predetermined insulating resin.
[0026]
Conventionally, a probe has been used as a soldering inspection device to inspect whether or not the connection in flip-chip mounting is completely performed. In flip-chip mounting, since the pads of the semiconductor chip, the bumps, and the lands of the wiring board are embedded in the sealing resin, it is difficult for the probe to contact the pads, the bumps, and the lands of the wiring board.
[0027]
Therefore, in such flip-chip mounting, it is difficult to inspect the connection state between the corresponding pads and lands of the semiconductor chip and the wiring board, and thus there is a problem that the mounting reliability is low.
[0028]
An X-ray inspection apparatus is one of the electrode connection inspection apparatuses for soldering and the like, and there is a method of inspecting the connection state with the X-ray inspection apparatus. However, the apparatus is expensive, and the inspection time and man-hour are increased. There is a problem that.
[0029]
As one means for solving these problems, there is an invention technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-201926 filed by the present applicant and already published. The essential points of the electrode connection inspection device (hereinafter, referred to as “inspection device”) 300 of the present invention will be described with reference to FIG.
[0030]
In the configuration diagram of FIG. 20, reference numeral 300 indicates an inspection apparatus as a whole, and a surface (rear surface) 322B of the semiconductor chip (mounted semiconductor chip) 322 that is flip-chip mounted on one surface 321A of the printed wiring board 321 and faces the circuit surface 322A. Is heated at a predetermined temperature by a heating unit 323 for a predetermined time, a temperature distribution on the back surface 322B of the mounting semiconductor chip 322 is measured via a thermography 324, and the mounting semiconductor is mounted in an inspection unit 325 based on the obtained measurement result. The connection state of the corresponding pad (electrode) 326 and land (electrode) 327 of the chip 322 and the printed wiring board 321 with the bump 330 is inspected. Note that reference numeral 328 indicates a sealing resin.
[0031]
Since the temperature distribution of the semiconductor chip 322 is different depending on the connection state between the corresponding pad 326 and the land 327, the inspection device 300 measures the temperature distribution using the thermography 324 which is a non-contact temperature measurement sensor. Thereby, the bonding state between each pad 326 of the semiconductor chip and the corresponding land 327 of the printed wiring board 321 can be easily inspected, and thus the inspection apparatus and the inspection method capable of improving the mounting reliability. Has been realized.
[0032]
The inspection device 300 includes a laser light source in the heating unit 323, and in order to detect the state of the temperature distribution, a predetermined time period is required from the laser light source to the center of the back surface 322B of the mounting semiconductor chip 322 to be inspected. Then, a laser beam having a predetermined power is irradiated to heat the mounted semiconductor chip 322 at a predetermined temperature for a predetermined time. Thereby, in this mounted semiconductor chip 322, heat given from the central portion of the back surface 322B is radially transmitted to the peripheral portion and the inside.
[0033]
Therefore, as shown in FIG. 21, when all the pads 326 of the mounted semiconductor chip 322 are electrically and physically normally connected to the lands 327 corresponding to the respective printed wiring boards 321 via the bumps 330, The heat transmitted from the center of the back surface 322B of the mounting semiconductor chip 322 into the bumps 330 provided on the respective pads 326 of the mounting semiconductor chip 322 and the corresponding lands of the printed wiring board 321 The signal is transmitted to the inside of the printed wiring board 321 via the 327.
[0034]
As a result, as shown in FIG. 22, on the back surface 322B of the mounted semiconductor chip 322, the surface temperature sequentially decreases radially from the central portion to the peripheral portion thereof, and a predetermined region of the back surface 322B opposed to each pad 326 is formed. (Pad facing region) The temperature distribution is such that the surface temperature of 322C is lower than the surface temperature of the peripheral portion of each pad facing region 322C.
[0035]
On the other hand, as shown in FIG. 23, of the pads 326 and lands 327 corresponding to the mounting semiconductor chip 322 and the printed wiring board 321, respectively, one of the pads 326 and lands 327 is missing the bump 330. If the connection is not made normally due to, for example, the corresponding land 327 of the printed wiring board 321, heat cannot be transmitted from the pad 326 that is not properly connected to the printed wiring board 321 side. Accordingly, the temperature inside the mounted semiconductor chip 322 increases.
[0036]
As a result, in this case, as shown in FIG. 24, on the back surface 322B of the mounting semiconductor chip 322, although the surface temperature sequentially decreases radially from the central portion to the peripheral portion, heat is transferred to the printed wiring board 321 side. Since the number of transmitting pads 326 and lands 327 is reduced, the surface temperature as a whole is higher than when the corresponding pads 326 and lands 327 are normally connected, and the pads 326 and lands 327 are connected normally. The surface temperature of each pad facing region 322C facing each pad 326 is lower than that of its peripheral portion, whereas the surface temperature of the pad facing region 322D facing the incorrectly connected pad 326 is lower than that of the corresponding pad 326. The temperature distribution is such that the temperature is substantially the same as the surface temperature of the peripheral portion of the region 322D.
[0037]
As described above, when the connection state between each pad 326 of the mounting semiconductor chip 322 and the corresponding land 327 of the printed wiring board 321 is different, the temperature distribution when the back surface 322B of the mounting semiconductor chip 322 is heated is different. Show.
[0038]
Therefore, the inspection unit 325 determines the temperature distribution of the back surface 322B of the mounting semiconductor chip 322 obtained through the measurement through the thermography 324 and the corresponding pads 326 and lands of the mounting semiconductor chip 322 and the printed wiring board 321. By comparing the temperature distribution on the back surface 322B of the mounting semiconductor chip 322 when all of the pads 327 are normally connected to each other, it is checked whether or not these pads 326 and lands 327 are connected to each other normally. Can be.
[0039]
[Patent Document 1]
JP-A-5-208266 (front page)
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 311580 (page 3, FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP-A-11-201926 (pages 3 to 5, FIGS. 1 to 5)
[Problems to be solved by the invention]
However, there is also a problem with the soldering device disclosed in the above-mentioned Japanese Patent No. 3321580, which performs soldering by temperature measurement control using a non-contact temperature sensor. That is, although the temperature of the solder portion is measured by the non-contact temperature sensor 11 to control the temperature, in order to measure the temperature accurately by the non-contact temperature sensor 11, it is necessary to know the thermal emissivity of the molten solder accurately. is there. However, the surface state of the solder portion changes as it is heated and melted. Therefore, there is a problem that accurate measurement of the temperature of the solder portion cannot be performed due to a change in emissivity (the result of temperature control using an inaccurate temperature measurement result as an input is also inappropriate). Specifically, as the solder portion is melted, the surface becomes glossy and has a low emissivity.
[0040]
On the other hand, the electrode connection inspection device disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-201926 has a problem that it cannot be used for soldering work because it is a dedicated device for electrode connection inspection.
[0041]
The present invention seeks to solve such problems,
1. Eliminates defects such as unmelted, unsoldered, tempura, solder balls, etc.
2. Prevents oxidation of solder surface due to overheating, and deterioration of wettability due to decrease in flux activity,
3. Prevents electronic components from being damaged by exposure to high temperatures above the heat-resistant temperature by soldering work.
4. Bonding of each electrode of the semiconductor chip and each electrode of the wiring board in flip chip mounting can be performed reliably,
In addition, the electronic component to be joined (the electronic component to be joined) originally exists around the place where the electronic component is to be joined on the wiring board, and has a heat resistance lower than the heat resistant temperature of the electronic component to be joined. Even when an electronic component having a temperature is present, the electronic component to be joined can be joined to the wiring board without damaging the low heat-resistant electronic component, and if necessary, the joined electronic components can be joined. It is an object of the present invention to provide a local heating soldering method and a local heating soldering / solder connection inspection device capable of inspecting a state.
[0042]
Conversely, even if there is an electronic component with a lower temperature limit than the electronic component already to be removed from the wiring board, the low heat resistant electronic component may be damaged. It is another object of the present invention to provide a local heating soldering device that can remove the joined electronic component from the wiring board.
[0043]
One of the features of the present invention is that the temperature at the time of soldering or the temperature measurement position at the time of inspection of the soldering state is heated when soldering the electronic component to be joined to the wiring board or at the time of soldering inspection. The point is that it is not specified. The solder portion, the electronic component to be joined, the low heat-resistant electronic component, or the substrate portion other than the solder portion may be used, and the method of controlling the temperature of the heating source while measuring the temperature is employed.
[0044]
Another feature of the present invention is that, when measuring the temperature of the heated portion, a method of measuring a temperature change of a surface of the heated portion and a heating temperature of an electronic component to be joined or a peripheral portion thereof is adopted. That is.
[0045]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, in the local heating soldering method according to the first aspect of the present invention, when the electronic component to be joined is locally soldered to a predetermined position on the wiring board using solder. The heat of the heating means for heating the solder moves, the body of the electronic component to be joined is heated, and the heat released from the main body of the electronic component to be joined is measured by a non-contact temperature sensor. A method is employed in which the temperature of the heating means is controlled so that the main body of the electronic component to be joined is soldered at a temperature not higher than its heat-resistant temperature.
[0046]
Therefore, by employing this method, if the temperature of the electronic component to be joined is likely to exceed the heat-resistant temperature, the temperature of the heating source is controlled, and the solder is melted by heating in a temperature range equal to or lower than the heat-resistant temperature. Soldering can be performed while protecting the main body of the electronic component to be joined.
[0047]
In the local heating soldering method according to the second aspect of the present invention, the electronic component to be joined is formed by soldering the wiring board in the vicinity of the heat-resistant electronic component that is lower than the heat-resistant temperature of the electronic component to be joined. Upon locally soldering at a predetermined position, the wiring board is heated by heat conducted from the solder melted by the heating means, and the main body of the electronic component to be joined and the low heat-resistant electronic component are heated, and the wiring board is heated. The first non-contact temperature sensor measures at least one increase in heat emitted from the main body of the electronic component to be joined and the low heat-resistant electronic component, and the electronic component to be joined and the low heat resistance during soldering are measured. The temperature of the heating means is controlled such that the main body of the electronic component is soldered at a temperature not higher than their heat-resistant temperature, and the state in which the solder is melted by the heating means and the solder has a low emissivity is described. It adopts a method to abort the heating by the heating means when it is detected in a non-contact temperature sensor.
[0048]
Therefore, by employing this method, the surface becomes shiny as the solder portion is heated and melted, the generated heat has a low emissivity, and the temperature of the solder portion is the second non-contact temperature while being heated. The temperature reading of the sensor drops. On the other hand, the temperature measurement value of the first non-contact temperature sensor is constant or increases. From this phenomenon, it can be detected that the solder has melted, and while the electronic component to be joined is protecting the low heat-resistant electronic component from heating, the electronic component to be joined is moved to a predetermined position on the wiring board while the solder is molten. Can be soldered locally.
[0049]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a local heating soldering apparatus for heating and melting solder to solder an electronic component to be joined to a predetermined position on a wiring board. A non-contact temperature sensor that measures the heat released from the body of the electronic component to be joined that has been moved and heated, and the joining during soldering based on data measured by the non-contact temperature sensor. And a control unit for controlling the temperature of the heating unit so that the main body of the target electronic component is not heated above its heat resistant temperature.
[0050]
Therefore, by adopting this configuration, the local heating soldering method of the first invention can be realized, and the solder is melted by heating in a temperature range equal to or lower than the heat resistant temperature of the main body of the electronic component to be joined, and the joining is performed. The target electronic component can be locally soldered while being protected from being heated at a high temperature.
[0051]
Further, in the local heating soldering apparatus according to the present invention, a low heat-resistant electronic component having a lower heat-resistant temperature lower than the heat-resistant temperature of the electronic component to be joined is provided at a position close to the wiring board. A heating means for heating and melting the solder for soldering the electronic component to be joined, and the heat of the solder melted by the heating means, the heat of the solder moved and the main body of the low heat-resistant electronic component heated. At least one non-contact temperature sensor that measures the heat released, and based on data measured by the non-contact temperature sensor, the main body of the electronic component to be joined or the main body of the low heat-resistant electronic component, And a control means for controlling the temperature of the heating means so as not to be heated above the heat-resistant temperature.
[0052]
Therefore, by adopting this configuration, the local heating soldering method according to the second aspect of the present invention can be realized, and the main body of the electronic component to be joined is prevented from being heated at a high temperature from the main body of the low heat resistant electronic component. The electronic component to be joined can be locally soldered to a predetermined position on the wiring board in a state where the solder is melted while protecting.
[0053]
Still further, in the local heating soldering apparatus according to the fifth aspect of the present invention, a position close to a wiring board on which a low heat-resistant electronic component lower than a heat-resistant temperature of an electronic component to be joined is provided. Heating means for heating and melting the solder in order to solder the electronic component to be joined, a first non-contact temperature sensor for measuring heat released from the solder melted by the heating means, The heat of the solder has been transferred and heated, and the main body of the electronic component to be joined, the main body of the low heat-resistant electronic component, and / or at least one second unit for measuring heat released from the wiring board A non-contact temperature sensor and a main body of the electronic component to be joined and / or a main body of the low heat-resistant electronic component are set to a heat-resistant temperature based on data measured by the first and second non-contact temperature sensors. It adopts a configuration in which a control means for controlling the temperature of said heating means so as not to be heated above.
[0054]
Therefore, by adopting this configuration, the second local heating soldering method can be realized, and the main body of the electronic component to be joined is protected from the fact that the main body of the low heat-resistant electronic component is not heated at a high temperature. The electronic component to be joined can be locally soldered to a predetermined position on the wiring board in a state where the solder is melted.
[0055]
The second non-contact temperature sensor in the local heating soldering apparatus according to the fifth aspect of the present invention comprises two units, one of which measures heat emitted from the main body of the electronic component to be joined. The other is desirably provided so as to measure heat released from the wiring board.
[0056]
The second non-contact temperature sensor in the local heating and soldering apparatus according to the fifth aspect of the present invention comprises two units, one of which is heat radiated from the main body of the low heat resistant electronic component. It is also desirable to arrange so that the other one measures the heat released from the wiring board.
[0057]
Further, the second non-contact temperature sensor in the local heating soldering apparatus according to the fifth aspect of the present invention comprises three units, one of which is provided with the heat radiated from the main body of the electronic component to be joined. It is also preferable to arrange so as to measure the heat emitted from the main body of the low heat-resistant electronic component, and to measure the heat emitted from the wiring board. .
[0058]
Still further, in the local heating soldering apparatus according to the ninth aspect of the present invention, a position close to a wiring board on which a low heat resistant electronic component lower than the heat resistant temperature of the electronic component to be joined is disposed. Heating means for heating and melting the solder in order to solder the electronic component to be joined to the main body of the electronic component to be joined, wherein the heat of the heated and molten solder is transferred and heated; A non-contact two-dimensional radiation thermometer that measures heat released from the main body of the electronic component and / or the wiring board, and a main body of the low heat-resistant electronic component based on data measured by the non-contact two-dimensional radiation thermometer. However, a configuration is adopted in which control means is provided for controlling the temperature of the heating means so as not to be heated above its heat-resistant temperature.
[0059]
Therefore, by adopting this configuration, it is possible to measure the temperature at a plurality of locations with one non-contact two-dimensional radiation thermometer, and it is shorter than measuring the temperature at a plurality of locations by operating a plurality of non-contact temperature sensors. And can prevent overheating. Furthermore, installation becomes easier than installing a plurality of non-contact temperature sensors.
[0060]
Still further, in the local heating soldering / solder connection inspection device according to the tenth aspect of the invention, the local heating soldering device according to the ninth aspect has a state in which the electronic component to be joined is well soldered. Good connection temperature distribution setting means for inputting a temperature distribution, and good or bad solder connection for detecting whether or not the electronic component to be joined is well soldered based on data measured by the non-contact two-dimensional radiation thermometer. Detecting means, a visible image photographing camera, and soldering / inspection mode setting means for setting the local heating soldering apparatus to one of a soldering mode and an inspection mode for inspecting solder connection of the electronic component to be joined. It has adopted the configuration.
[0061]
Therefore, by adopting this configuration, in addition to the functions and effects of the invention according to claim 10, the electronic component to be joined soldered to the wiring board using the heating means and the non-contact two-dimensional radiation thermometer is used. By detecting the temperatures of all the electrode locations, it is possible to inspect whether all the electrodes are properly connected to the respective lands of the wiring board.
[0062]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, various embodiments of the local heating soldering apparatus and the local heating soldering and solder connection inspection apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0063]
First, the configuration of the first embodiment of the local heating soldering apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0064]
In FIG. 1, reference numeral 1A generally indicates a local heating soldering apparatus according to the first embodiment of the present invention. This local heating soldering apparatus 1A is mainly configured by a computer, and includes a heating source 11, a heating source temperature sensor 12, a non-contact temperature sensor 21, a control unit 31, a temperature data processing unit 41, and a setting unit 51. Have been. The control unit 31 further includes a heating source control unit 32 and a display control unit 33. Further, the temperature data processing section 41 includes a heat-resistant temperature detection section 43. The setting unit 51 includes an electronic component heat-resistant temperature setting unit 52 and a heating source temperature setting unit 53.
[0065]
The heating source 11 can be a laser beam, a light beam, spot-like air or hot air of nitrogen gas, a pulse heater, or the like, and is not specified. The heating temperature of the heating source 11 is controlled in accordance with a change in temperature from the control unit 31, and heats the solder at an appropriate temperature.
[0066]
As the non-contact temperature sensor 21, for example, a radiation thermometer described in a technical report of Tech Jam i-square is suitable. The non-contact temperature sensor 21 detects infrared rays emitted from an object. The emissivity of infrared rays emitted from the surface of an object is unique, but depends on the material of the object and the display state (such as unevenness). In the present invention, the emissivity is detected by the non-contact temperature sensor 21 and used.
[0067]
The heat-resistant temperature setting section 52 of the electronic component of the setting section 51 sets in advance the heat-resistant temperature data of the electronic component to be joined, and the heating source temperature setting section 53 sets the data of the solder heating temperature of the heating source 11 in advance.
[0068]
The temperature data processing section 41 receives the heat-resistant temperature data of the electronic component to be joined and the data of the solder heating temperature, and also inputs the measured temperature data measured by the non-contact temperature sensor 21. Then, appropriate temperature data set to a temperature at which the solder can be heated and melted at a temperature lower than the heat resistant temperature of the electronic component to be joined is output to the control unit 31.
[0069]
The temperature data of the heating source 11 set in the heating source temperature setting unit 53 is input to the control unit 31, and the heating source control unit 32 heats the heating source 11 at a heating temperature that matches the temperature data and performs soldering. Control. The heating source temperature sensor 12 constantly monitors the temperature H of the heating source 11 and feeds back the measured temperature data to the heating source control unit 32 of the control unit 31 so that the temperature of the heating source 11 is constantly set to the set heating source. The temperature is controlled to be H. Since the temperature control by the feedback loop is a technique that has been conventionally performed, a description thereof will be omitted.
[0070]
Next, referring to the flowchart for explaining the operation of FIG. 2, a case where the electronic component Da to be joined is soldered to a plurality of board electrodes Pd formed on the wiring board P using the local heating soldering apparatus 1A. The operation will be described.
[0071]
First, the heating source 11 is set so as to be able to heat a solder portion Sa on which a solder paste is printed by a printing screen method, for example, on a plurality of board electrodes Pd on the wiring board P, and the non-contact temperature sensor 21 is joined. It is set so as to face the main body of the target electronic component Da. Then, the heat-resistant temperature Ta of the electronic component Da to be bonded is input in advance to the heat-resistant temperature setting section 52 of the electronic component of the setting section 51, and the heating temperature H and the reduced heating temperature X of the heating source 11 are input to the heating source temperature setting section 53 in advance. (Step S1).
[0072]
Thereafter, the power source of the heating source 11 is turned on (S2), and the heating source 11 heats the solder portion Sa at the set temperature H, and solders the electronic component Da to be joined to the board electrode Pd on the wiring board P with the molten solder. (S3). During this time, the emissivity radiated from the main body of the electronic component Da to be joined is measured by the non-contact temperature sensor 21, and the measured temperature data with respect to the set heat-resistant temperature data T is measured by the heat-resistant temperature detection unit 43 of the temperature data processing unit 41. By comparison, it is confirmed whether or not the temperature of the electronic component Da to be joined is heated below the heat-resistant temperature Ta (S4). If the electronic component Da is heated below the heat-resistant temperature Ta and the soldering of the electronic component Da to be joined is completed. (S5), the power of the heating source 11 is turned off (S12). If the soldering has not been completed, the soldering is continued.
[0073]
If the heat source temperature H is equal to or higher than the heat resistant temperature Ta in step S4, the heat source temperature H is sequentially reduced by the reduced heating temperature X by the heat resistant temperature detector 43, and the heat source temperature H is sequentially decreased to the heat resistant temperature Ta or lower. Then, the solder portion Sa is heated at the heating temperature (H−X) ° C., (H−2X) ° C., and soldered (S6 to S11). When the soldering is completed (S8, S11), the power of the heating source 11 is turned off (S12).
[0074]
The local heating soldering apparatus 1A solders the electronic component Da to be joined to the board electrode Pd of the wiring board P without damaging it by heat while maintaining the heating temperature of the solder at a temperature below the heat resistant temperature by the above operation. Can be.
[0075]
Next, the configuration of a second embodiment of the local heating soldering apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0076]
In FIG. 3, reference numeral 1B indicates a local heating soldering apparatus according to the second embodiment of the present invention as a whole. This local heating soldering apparatus 1B is intended to prevent damage to the adjacent electronic component Db and to assure soldering at a temperature lower than its heat-resistant temperature. That is, the electronic component Db having a heat-resistant temperature lower than the heat-resistant temperature of the electronic component Da to be bonded is already bonded on the wiring board P, and the electronic component Db is bonded to a portion of the wiring board P close to the electronic component Db. Even if the target electronic component Da is soldered, the local target soldering device 1B capable of satisfactorily soldering without damaging the low heat-resistant electronic component Db is of course provided. It is.
[0077]
The configuration of the local heating soldering apparatus 1B is the same as the configuration of the local heating soldering apparatus 1A, and therefore the description thereof is omitted.
[0078]
Next, referring to the operation explanation flowchart of FIG. 4, the local heating soldering device 1B is used to bond to a plurality of board electrodes Pd formed on the wiring board P in close proximity to the low heat resistant electronic component Db. The operation when soldering the target electronic component Da will be described.
[0079]
First, the heating source 11 is set so as to be able to heat the solder portions Sa printed on the plurality of board electrodes Pd on the wiring board P on which the electronic component Da to be joined is to be soldered. It is arranged so as to face the main body of the low heat resistant electronic component Db arranged close to the portion.
[0080]
Then, the heat-resistant temperature Tb of the low heat-resistant electronic component Db is set in the heat-resistant temperature setting section 52 of the electronic component of the setting section 51, and the heating temperature H and the reduced heating temperature X of the heating source 11 are set in the heating source temperature setting section 53 in advance. It is input (step S1).
[0081]
Thereafter, the power source of the heating source 11 is turned on (S2), and the heating source 11 heats the solder portion Sa at the set temperature H, and solders the electronic component Da to be joined to the board electrode Pd on the wiring board P with the molten solder. (S3). During this time, the heat of the solder portion Sa moves and heats the low-heat-resistant electronic component Db in proximity, and the non-contact temperature sensor 21 is used to measure the heat radiated from the heated main body of the low-heat-resistant electronic component Db. Then, the heat-resistant temperature detector 43 of the temperature data processor 41 compares the measured temperature data with the set heat-resistant temperature data T, and determines whether the temperature of the low heat-resistant electronic component Db is equal to or lower than the heat-resistant temperature Tb. When it is confirmed (S4) that the temperature is equal to or lower than the heat-resistant temperature Tb and the solder for the electronic component Da to be joined is melted, the soldering of the electronic component Da to be joined is completed (S5). When the soldering is completed, the power of the heating source 11 is turned off (S12). If the solder does not melt and the soldering of the electronic component Da to be joined is not completed, the heating and the soldering are further continued.
[0082]
If the heating source temperature H is equal to or higher than the heat resistant temperature Tb in step S4, the heat source temperature H is sequentially reduced by the reduced heating temperature X by the heat resistant temperature detecting unit 43, and the heating source temperature H is sequentially decreased to the heat resistant temperature Tb or lower. Then, the solder portion Sa is heated at the heating temperature (H−X) ° C., (H−2X) ° C., and the electronic component Da to be joined is soldered (S6 to S11). When the soldering is completed (S8, S11), the power of the heating source 11 is turned off (S12).
[0083]
The local heating soldering apparatus 1B solders the electronic component Da to be joined to the board electrode Pd of the wiring board P without damaging the main body of the low heat-resistant electronic component Db disposed close to the main body by the above operation. can do.
[0084]
Next, a configuration of a local heating soldering apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0085]
In FIG. 5, reference numeral 1C indicates a local heating soldering apparatus according to the third embodiment of the present invention. The configuration of the local heating soldering apparatus 1C is almost the same as the configuration of the local heating soldering apparatus 1A except for one point. The difference is that another non-contact temperature sensor 22 is provided. The original non-contact temperature sensor 21 faces the solder portion Sa to be heated, and the added non-contact temperature sensor 22 faces the wiring board portion Pa other than the solder portion Sa and adjacent to the solder portion Sa. It is arranged. The wiring board portion Pa close to the solder portion Sa is heated by heat transfer when the electronic component Da to be joined is placed on the board electrode Pd of the wiring board P and the solder portion Sa is heated by the heating source 11. And the non-contact temperature sensor 22 is for measuring the temperature of the heated wiring board portion Pa. The output sides of the two non-contact temperature sensors 21 and 22 are connected to a temperature data processing unit 41, so that measured temperature data is input to the temperature data processing unit 41.
[0086]
Next, an operation when the electronic component Da to be joined is soldered to a plurality of board electrodes Pd on the wiring board P using the local heating soldering apparatus 1C will be described with reference to an operation explanation flowchart of FIG. .
[0087]
First, similarly to the setting in the local heating soldering apparatus 1A of the first embodiment, the heat-resistant temperature data Ta of the electronic component Da to be joined is stored in the heat-resistant temperature setting section 52 of the electronic component of the setting section 51. In 53, the data H of the solder heating temperature of the heating source 11 and the reduced heating temperature data X are set in advance, and the temperature L of the solder portion Sa and the temperature M of the wiring board P around the solder portion Sa are measured in advance. And set it (S1). FIG. 6 shows only the temperature L of the solder portion Sa and the temperature M of the wiring board P around the solder portion Sa, and omits the others.
[0088]
Thereafter, the power source of the heating source 11 is turned on, and the heating source 11 heats the solder portion Sa at the set temperature H, and solders the electronic component Da to be joined to the board electrode Pd on the wiring board P with the molten solder. During this time, the non-contact temperature sensor 21 measures the heat radiated from the solder portion Sa, the non-contact temperature sensor 22 measures the heating temperature of the wiring board portion Pa adjacent to the solder portion Sa, and uses the measured temperature data as the temperature. The data is input to the heat resistant temperature detector 43 of the data processor 41. In addition, heat-resistant temperature data Ta and heating source temperature data H of the electronic component Da to be joined are also input. Then, here, it is detected whether or not the heating temperature of the heating source 11 is within the range of the heat-resistant temperature of the electronic component Da to be joined, and the solder melting detecting unit 42 determines whether or not the temperature of the solder portion Sa is decreasing. Next, the solder melting detector 42 detects whether the temperature of the wiring board P adjacent to the solder portion S measured by the non-contact temperature sensor 22 has a tendency to decrease (S3). . If the temperature of the body of the electronic component Da to be joined is within the allowable temperature range, the temperature of the solder portion Sa decreases, and the temperature of the wiring board portion adjacent to the solder portion S increases, It is determined that the soldering of the electronic component Da has been completed (S4), and the heating source 11 is turned off.
[0089]
If the temperature of the solder portion S has not fallen in step S2, the soldering of the electronic component Da to be joined has not yet been successfully performed (S5), and the temperature of the wiring board around the solder portion S in step S3. Does not rise, this also indicates that the solder portion S is not sufficiently heated, and the soldering of the electronic component Da to be joined is not performed well (S6).
[0090]
Whether the solder portion Sa is melted is detected from the temperature measurement results of the non-contact temperature sensor 21 and the non-contact temperature sensor 22 as described above. The surface state of the solder portion Sa changes as it is heated and melted. Specifically, as the solder portion Sa melts, the surface becomes glossy and has a low emissivity. Therefore, while the soldering part Sa is being heated by the heating source 11, the temperature measurement value of the non-contact temperature sensor 21 decreases. On the other hand, the temperature measurement value of the non-contact temperature sensor 22 is constant or rises. From these phenomena, it can be determined that the solder portion Sa has melted.
[0091]
If the temperature measurement value of the non-contact temperature sensor 22 does not increase even if the temperature measurement value of the non-contact temperature sensor 21 decreases, it can be determined that the solder portion Sa is not melted. In this case, the heating of the solder portion Sa is continued.
[0092]
The foregoing has described only the main characteristic operation of the local heating soldering apparatus 1C. The consideration of the heat-resistant temperature of the main body of the electronic component Da to be joined is similar to that of the local heating soldering apparatus 1A of the first embodiment or the local heating soldering apparatus 1B of the second embodiment. I omitted it.
[0093]
Since the local heating soldering apparatus 1C of this embodiment can detect the melting of the solder by the above operation, the joining is performed while maintaining the heating temperature of the solder at a temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the electronic component Da to be joined. The target electronic component Da can be soldered to the board electrode Pd of the wiring board P in a high quality state without overheating or heating for a long time.
[0094]
Next, the configuration of a local heating soldering apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0095]
In FIG. 7, reference numeral 1D indicates a local heating soldering apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. The configuration of the local heating soldering device 1D is almost the same as the configuration of the local heating soldering device 1C. The difference is that the non-contact temperature sensor 22 is provided so as to face the main body of the electronic component Da to be joined. The original non-contact temperature sensor 21 is disposed so as to face the solder portion Sa to be heated. The body of the electronic component Da to be joined is heated by heat transfer when the solder part Sa is heated by the heating source 11, and the temperature of the heated main body of the electronic component Da to be joined is measured by the non-contact temperature sensor 22. Is configured. The outputs of the two non-contact temperature sensors 21 and 22 are connected to a temperature data processing unit 41, and the measured temperature data is input to the temperature data processing unit 41.
[0096]
The operation of the local heating soldering apparatus 1D is almost the same as the operation of the local heating soldering apparatus 1C, and the difference is that whether or not the solder portion Sa is melted depends on the non-contact temperature sensor 22 That is, the temperature of the body of the component Da is measured and detected. Therefore, whether or not the solder portion Sa is melted in a good state is determined from the temperature measurement results of the non-contact temperature sensor 21 and the non-contact temperature sensor 22. That is, as the solder portion Sa is heated and melted, the surface becomes glossy and has a low emissivity. Therefore, while the soldering part Sa is being heated by the heating source 11, the temperature measurement value of the non-contact temperature sensor 21 decreases. On the other hand, the temperature measurement value of the non-contact temperature sensor 22 is constant or rises. From these phenomena, it can be determined that the solder portion Sa has melted.
[0097]
If the temperature measurement value of the non-contact temperature sensor 22 does not increase even if the temperature measurement value of the non-contact temperature sensor 21 decreases, it can be determined that the solder portion Sa is not melted in a good state. Continues heating of the solder portion Sa.
[0098]
The foregoing has described only the main characteristic operations of the local heating soldering apparatus 1D. The consideration of the heat-resistant temperature of the main body of the electronic component Da to be joined is the same as in the case of the local heating soldering apparatus of each of the above embodiments, and is omitted here.
[0099]
Next, a configuration of a local heating soldering apparatus 1E according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0100]
In FIG. 8, reference numeral 1E indicates a local heating soldering apparatus according to a fifth embodiment of the present invention as a whole. This local heating soldering apparatus 1E is intended to prevent damage to the nearby electronic component Db and to solder the electronic component Da to be joined at a temperature lower than the heat-resistant temperature. That is, the electronic component Db having a heat-resistant temperature lower than the heat-resistant temperature of the electronic component Da to be bonded is already bonded on the wiring board P, and the electronic component Db is bonded to a portion of the wiring board P close to the electronic component Db. Even if the target electronic component Da is soldered, the local target soldering device 1B capable of satisfactorily soldering without damaging the low heat resistant electronic component Db is of course provided. It is.
[0101]
The configuration of the local heating soldering device 1E has some portions slightly different from the configuration of the local heating soldering device 1B, and only those portions will be described. The temperature data processing section 41 incorporates a solder melting detection section 42 in addition to the heat resistant temperature detection section 43. The non-contact temperature sensor 21 is provided so as to face the solder portion Sa where the electronic component Da to be joined is to be soldered, and the non-contact temperature sensor 22 is provided so as to face the main body of the low heat-resistant electronic component Db. It is configured.
[0102]
The soldering action of the local heating soldering apparatus 1E is performed by detecting the melting state of the solder portion Sa in the local heating soldering apparatus 1C of the third embodiment and the local heating soldering apparatus 1D of the fourth embodiment. The description is omitted because it is the same as the case described above.
[0103]
Next, the configuration of a local heating soldering apparatus 1F according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0104]
In FIG. 9, reference numeral 1F designates the local heating soldering apparatus according to the sixth embodiment of the present invention as a whole. The local heating soldering apparatus 1F also attempts to solder the electronic component Da to be joined at a temperature lower than the heat-resistant temperature by preventing damage to the electronic component Db adjacent thereto. That is, the electronic component Db having a heat-resistant temperature lower than the heat-resistant temperature of the electronic component Da to be bonded is already bonded on the wiring board P, and the electronic component Db is bonded to a portion of the wiring board P close to the electronic component Db. Even if the target electronic component Da is soldered, the local target soldering device 1B capable of satisfactorily soldering without damaging the low heat resistant electronic component Db is of course provided. It is.
[0105]
The configuration of the local heating soldering device 1F is almost the same as the configuration of the local heating soldering device 1B, and a different portion is provided with a non-contact temperature sensor 22 which is provided with a low heat-resistant electronic component. It is arranged so as to face the main body of Db. There is no change in that the non-contact temperature sensor 21 is provided to face the main body of the electronic component Da to be joined.
[0106]
The soldering action of the local heating soldering device 1F is basically the same as that of the local heating soldering devices 1C to 1E, and the description of the soldering operation is omitted.
[0107]
Next, the configuration of a local heating soldering apparatus 1G according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0108]
In FIG. 10, reference numeral 1G indicates a local heating soldering apparatus according to the seventh embodiment of the present invention as a whole. The local heating soldering apparatus 1G also prevents damage to the low heat-resistant electronic component Db existing in the vicinity of the soldering position of the electronic component Da to be soldered to be soldered. There is no change in what intends to solder the electronic component Da. That is, the electronic component Db having a heat-resistant temperature lower than the heat-resistant temperature of the electronic component Da to be bonded is already bonded on the wiring board P, and the electronic component Db is bonded to a portion of the wiring board P close to the electronic component Db. The present invention provides a local heating soldering apparatus 1G that can solder well without damaging the low heat resistant electronic component Db, even if the target electronic component Da is soldered. It is.
[0109]
The configuration of the local heating soldering apparatus 1G is almost the same as the configuration of the local heating soldering apparatus 1E, but the different components are arranged such that the non-contact temperature sensor 22 faces the main body of the low heat resistant electronic component Db. Instead, it is disposed so as to face the wiring board portion Pa near the solder portion Sa to be heated, and a non-contact temperature sensor 23 is additionally provided. Is provided so as to face the main body of the electronic component Da to be joined. The non-contact temperature sensor 21 is disposed so as to face the solder portion Sa of the electronic component Da to be joined.
[0110]
The soldering action of the local heating soldering device 1G is basically the same as that of the local heating soldering devices 1C to 1F.
[0111]
The method of soldering the electronic component Da to be joined by the local heating soldering apparatus 1G is performed by assuring the soldering at a temperature lower than the heat resistance of the electronic component Db with low heat resistance and the electronic component Da at the same temperature or lower. The purpose of the present invention is to satisfactorily locally solder the component Da onto the wiring board P. For this purpose, the heat-resistant temperature Tb of the low heat-resistant electronic component Db is set in the heat-resistant temperature setting section 52 of the electronic component of the setting section 51, and the heating temperature H and the reduced heating temperature X of the heating source 11 are set in the heating source temperature setting section 53. Input in advance.
[0112]
The non-contact temperature sensor 21 measures the temperature of the molten solder portion Sa. The non-contact temperature sensor 22 measures the temperature of the adjacent wiring board portion Pa other than the solder portion Sa. The non-contact temperature sensor 23 measures the temperature of the main body of the electronic component Da to be soldered to be soldered. Whether the solder portion Sa has melted is detected from the temperature measurement results of the non-contact temperature sensor 21 and the non-contact temperature sensor 22. The principle of detecting whether or not the solder portion Sa has melted is the same as the above-described operation, and therefore its description is omitted.
[0113]
Next, a configuration of a local heating soldering apparatus 1H according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0114]
In FIG. 11, reference numeral 1H indicates a local heating soldering apparatus according to the eighth embodiment of the present invention as a whole. This local heating soldering apparatus 1H also prevents damage to the low heat-resistant electronic component Db existing in the vicinity of the soldering position of the electronic component Da to be soldered to be soldered. There is no change in what intends to solder the electronic component Da. That is, the electronic component Db having a heat-resistant temperature lower than the heat-resistant temperature of the electronic component Da to be joined is already joined on the wiring board P, and the electronic component Db is joined to the portion of the wiring board P close to the electronic component Db. Even if the target electronic component Da is soldered, the local heating soldering device 1H capable of satisfactorily soldering without damaging the low heat-resistant electronic component Db is of course provided for the electronic component Da to be joined. It is.
[0115]
The configuration of the local heating soldering apparatus 1H is almost the same as the configuration of the local heating soldering apparatus 1G, but the different component is that the non-contact temperature sensor 22 sets the temperature of the wiring board portion Pa close to the electronic component Da to be joined. The non-contact temperature sensor 23 is disposed so as to be able to measure the temperature of the main body of the low heat-resistant electronic component Db so as to face the portion Pa so as to be able to measure. The non-contact temperature sensor 21 is arranged so as to face the solder portion Sa.
[0116]
The soldering action of the local heating soldering device 1H is basically the same as that of the local heating soldering devices 1C to 1G.
[0117]
The method of soldering the electronic component Da to be joined by the local heating soldering apparatus 1H is performed by assuring the soldering temperature of the electronic component Db having a low heat resistance and the soldering temperature of the electronic component Da to be lower than the allowable temperature. The component Da can be satisfactorily and locally soldered on the wiring board P. For this purpose, the heat-resistant temperature Tb of the low heat-resistant electronic component Db is set in the heat-resistant temperature setting section 52 of the electronic component of the setting section 51, and the heating temperature H and the reduced heating temperature X of the heating source 11 are set in the heating source temperature setting section 53. Input in advance.
[0118]
Whether or not the solder portion Sa has melted is detected from the measurement results of the temperatures of the non-contact temperature sensor 21, the non-contact temperature sensor 22, and the non-contact temperature sensor 23. The principle of detecting whether or not the solder portion Sa has melted is the same as the above-described operation, and thus the description thereof is omitted.
[0119]
Whether the solder portion Sa has melted is detected from the measurement result of the temperature of the solder portion Sa measured by the non-contact temperature sensor 21 and the temperature of the wiring board portion Pa measured by the non-contact temperature sensor 22.
[0120]
Since the melting of the solder portion Sa can be detected, high-quality soldering can be performed without excessive heating or long-time heating. At that time, the temperature of the heating source 11 is a value set when the adjacent electronic component Da to be joined is at or below the heat-resistant temperature. If the temperature of the main body of the adjacent low heat resistant electronic component Db is likely to exceed the heat resistant temperature, the temperature of the heating source 11 is controlled so that the adjacent low heat resistant electronic component Db is heated to a temperature lower than the heat resistant temperature. It becomes possible to do.
[0121]
Next, a local heating soldering apparatus 1I according to a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This local heating soldering device 1I is different from the local heating soldering device 1H in that another non-contact temperature sensor 24 is added to the main body of the electronic component Da to be joined to which the non-contact temperature sensor 24 is to be soldered. They are arranged so as to face each other, and the measured temperature data can be input to the temperature data processing unit 41 together with the measured temperature data of the other non-contact temperature sensors 21, 22 and 23. The other configuration is the same as the configuration of the local heating soldering apparatus 1H, and a description thereof will be omitted.
[0122]
The soldering action of the local heating soldering device 1I is basically the same as that of the local heating soldering devices 1C to 1H.
[0123]
The method of soldering the electronic component Da to be joined by the local heating soldering apparatus 1I is performed by assuring the soldering temperature of the low heat resistant electronic component Db and the soldering temperature of the electronic component Da to be joined below the heat resistant temperature. The component Da can be satisfactorily and locally soldered on the wiring board P. For this purpose, the heat-resistant temperature setting section 52 of the electronic component of the setting section 51 stores the heat-resistant temperature Ta of the electronic component Da to be joined and the heat-resistant temperature Tb of the low-heat-resistant electronic component Db. The heating temperature H and the reduced heating temperature X are input in advance.
[0124]
Whether the solder portion Sa has melted is measured by the temperature of the solder portion Sa measured by the non-contact temperature sensor 21, the temperature of the wiring board portion Pa measured by the non-contact temperature sensor 22, and / or the non-contact temperature sensor 24. It can be detected from the measurement result of the temperature of the main body of the electronic component Da to be joined. The principle of detecting whether or not the solder portion Sa has melted is the same as the above-described operation, and thus the description thereof is omitted.
[0125]
Since the detection principle can detect that the solder has melted, high-quality soldering can be performed without excessive heating or long-time heating. At that time, the temperature of the heating source is a set value when the heat-resistant temperature of the electronic component Da to be joined and the low heat-resistant electronic component Db are lower than the heat-resistant temperature. If the electronic component Da or the low heat-resistant electronic component Db is likely to exceed the heat-resistant temperature, the temperature of the heating source 11 is controlled so that the electronic component Da and the low-heat-resistant electronic component Db are soldered below the heat-resistant temperature. It becomes possible to attach.
[0126]
Next, a local heating soldering apparatus according to a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0127]
In FIG. 13, reference numeral 10J indicates a local heating soldering apparatus according to the tenth embodiment of the present invention as a whole. The local heating and soldering apparatus 1J uses a two-dimensional radiation thermometer to ensure that a plurality of electronic components can be soldered at a temperature not higher than their heat-resistant temperature, and that the solder portion Sa of the electronic component Da to be soldered is to be soldered. This enables a local soldering method with a solder melting detection function of detecting whether or not the solder is melted.
[0128]
As can be seen in the configuration of the local heating soldering apparatus of each of the above embodiments, installing a plurality of non-contact temperature sensors is easier than installing a contact temperature sensor, but is even easier to install. A structure is desirable. In addition, when soldering is performed using a plurality of non-contact temperature sensors as described above, it takes a long time to perform the soldering operation. Therefore, the electronic component Da to be joined has its heat resistant temperature as well as the electronic component Db having low heat resistance. And the detection of solder melting may be delayed by the operation time.
[0129]
Therefore, in the local heating soldering apparatus 1J, one two-dimensional radiation thermometer 25 is provided so as to correspond to a plurality of temperature measurement positions. The output of the two-dimensional radiation thermometer 25 is connected so as to be input to the temperature data processing unit 41. Further, a visible image photographing camera 61 is incorporated for specifying a plurality of temperature measurement positions.
[0130]
The two-dimensional radiation thermometer 25 is preferably a two-dimensional radiation thermometer called “I-square” as described in the technical report of Techjam I-Square. This two-dimensional radiation thermometer has a structure in which a large number of temperature sensors are arranged in a matrix and the temperature at a predetermined position can be measured by electrical scanning. A two-dimensional radiation thermometer called “Isquare” incorporates a temperature sensor called “thermopile”. The “thermopile” is an element that condenses infrared rays radiated from an object to a sensor light receiving unit using an optical system, electrically detects that the surface of the light receiving unit changes in temperature, and converts the temperature.
[0131]
The local heating soldering apparatus 1J is almost the same as the local heating soldering apparatus 1I shown in FIG. 12 except that a two-dimensional radiation thermometer 25 and a visible image capturing camera 61 are used, as shown in FIG. Identical. That is, the heating source 11 originally includes the heating source temperature sensor 12, the control unit 31, the temperature data processing unit 41, and the setting unit 51. However, the setting unit 51 includes a memory of a measurement position setting unit 54 and a temperature correction coefficient setting unit 55 in addition to the heat-resistant temperature setting unit 52 and the heating source temperature setting unit 53 of the electronic component.
[0132]
Next, an operation of soldering the electronic component Da to be joined by the local heating soldering apparatus 1J will be described with reference to FIG. First, the heating source 11 is set so as to be able to heat the solder portion Sa where the solder paste is printed on the plurality of board electrodes Pd on the wiring board P. The heat-resistant temperatures Ta, Tb,... Of the electronic components Da and the low heat-resistant electronic components Db and the like are set in the heat-resistant temperature setting portion 52 of the electronic component of the setting portion 51, and the heating source temperature H is set in the heating source temperature setting portion 53. The temperature measurement position is stored and set in the measurement position setting section 54, and the temperature correction coefficient is stored and set in the temperature correction coefficient setting section 55 (S1).
[0133]
The two-dimensional radiation thermometer 25 includes an electronic component Da to be soldered, a solder portion Sa, a wiring board P near the solder portion Sa, and a low-power component disposed near the electronic component Da to be soldered. It is arranged so as to face the heat-resistant electronic component Db.
[0134]
The positioning of the two-dimensional radiation thermometer 25 is performed using the visible image capturing camera 61. FIG. 15 shows a display explanatory diagram of the visible image and the temperature measurement position. A grid processing 72 is performed on the measurement area of the two-dimensional radiation thermometer 25 and its position. The size, position, and coordinate system of the area of the image via the visible image capturing camera 61 are made to match the grid processing 72, and the visible image and the temperature sensor position 74 are displayed on the same screen. By selecting the temperature sensor position to be measured on the visible image and the temperature sensor position display 74, the measurement position is set (54), the temperature correction coefficient is set (55), the heat-resistant temperature setting of electronic components (52), and the measurement position is set. (For solder melting detection or heat resistance temperature detection, etc.) can be set. This is convenient because a plurality of temperature measurement positions can be dealt with on the screen while the position of the two-dimensional radiation thermometer 25 is fixed.
[0135]
Next, the power of the heating source 11 is turned on (S2). The heating source 11 heats the solder portion Sa at the set temperature H, and solders the electronic component Da to be joined to the board electrode Pd on the wiring board P with the molten solder (S3). During this time, the two-dimensional radiation thermometer 25 measures the emissivity radiated from the main body of the electronic component Da to be joined, the main body of the low heat-resistant electronic component Db, the solder portion Sa, and the wiring board portion Pa. The solder melting detector 42 and the heat-resistant temperature detector 43 compare the measured temperature data with the set heat-resistant temperature data Ta and Tb, and even if the temperature of the low heat-resistant electronic component Db is heated by heat transfer, After confirming that the temperature is equal to or lower than the heat-resistant temperature Tb, it is checked whether or not the electronic component Da to be joined is heated at the temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature Ta (S4). When the heating is completed below and the soldering is completed (S5), the power source of the heating source 11 is turned off (S12). If the soldering has not been completed, the soldering is continued. If the temperature of the electronic component Da or the low heat-resistant electronic component Db is likely to exceed the heat-resistant temperature, the temperature of the heating source 11 is controlled so that the heat-resistant temperature of the electronic component Da and the low-heat-resistant electronic component Db is controlled. In the following, soldering becomes possible (S4). The temperature of the heating source 11 is a value set in a state where the temperature is equal to or lower than the heat resistant temperature of the electronic component Da to be joined and the heat resistant temperature of the low heat resistant electronic component Db.
[0136]
If the heat source temperature H is equal to or higher than the heat-resistant temperature Ta in the step S4, the heat-source temperature H is sequentially reduced by the reduced heat temperature X by the heat-resistant temperature detector 43, and the heat source temperature H is sequentially decreased to the heat-resistant temperature Ta or lower. Then, the solder portion Sa is heated at the heating temperature (H−X) ° C., (H−2X) ° C., and soldered (S6 to S11). When the soldering is completed (S8, S11), the power of the heating source 11 is turned off (S12).
[0137]
The determination as to whether or not the solder portion Sa has melted is similar to the mechanism described in the example of the local heating soldering apparatus 1A of the first embodiment and the like, and a description thereof will be omitted.
[0138]
Since the melting of the solder portion Sa can be detected in this manner, high-quality soldering can be performed without excessive heating or long-time heating. In the temperature measurement, a temperature correction coefficient such as emissivity can be set, so that highly accurate temperature measurement is possible. The highly accurate temperature measurement also increases the reliability of temperature assurance for soldering.
[0139]
Next, a local heating soldering / solder connection inspection apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0140]
In FIG. 16, reference numeral 1K indicates a local heating soldering / solder connection inspection apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention. This local heating soldering / solder connection inspection device 1K is a device that makes use of the features of the two-dimensional radiation thermometer 25, and uses the two-dimensional radiation thermometer 25 to measure a plurality of electronic components Da and Db at their heat-resistant temperatures. It has the function of a local soldering device that guarantees soldering below and has the function of detecting that the solder has melted. It has a function of inspecting the connection state of components.
[0141]
The configuration of the local heating soldering / solder connection inspection device 1K is almost the same as the configuration of the local heating soldering device 1J, but the temperature data processing unit 41 is additionally provided with a solder connection quality inspection unit 44. The setting section 51 is additionally provided with a connection good temperature distribution setting section 56 and a soldering / inspection mode setting section 57.
[0142]
The soldering operation is the same as the case of the soldering by the local heating soldering apparatus 1J, and the description thereof is omitted.
[0143]
Further, since various temperatures can be set by the heating source temperature setting unit 53, thermal stress and thermal strain of the electronic component can be reduced, and damage to the electronic component can be reduced. In addition, since soldering can be performed with a temperature profile that has been sufficiently studied in advance, high-quality soldering can be performed.
[0144]
Next, a method of inspecting the connection state of a plurality of electronic components soldered to the wiring board by the local heating soldering / solder connection inspection apparatus 11K of the present embodiment will be described.
In the local heating soldering / solder connection inspection apparatus 11K, the heat-resistant temperature setting part 52 of the electronic part of the setting part 51 has heat-resistant temperatures Ta, Tb,... Of the electronic part Da to be joined and the low heat-resistant electronic part Db. The heating source temperature setting section 53 sets a constant temperature, sets a multi-step temperature / holding time, sets a rate of temperature rise / fall, and sets a combination of these. Also, the heating source temperature is set in the heating source temperature setting section 53, the temperature measurement position is set in the measurement position setting section 54, the temperature correction coefficient is set in the temperature correction coefficient setting section 55, and the connection good temperature distribution setting section 56 is described later. The temperature distribution of the electronic component obtained by heating is set, and the soldering / inspection mode setting unit 57 sets the soldering operation, the connection state inspection operation to be performed continuously after the soldering operation is completed, and the connection state inspection operation (S1). ).
[0145]
The connection state inspection operation is to inspect the connection state between the electrodes (pads) of the electronic component and the corresponding electrodes (lands) of the wiring board.
[0146]
Next, the heating source 11 is turned on (S2), and the main body of the electronic components Da, Db,... Connected by the heating source 11 is heated to a predetermined state at a temperature Y below their heat-resistant temperature (S3). . Then, the temperature distribution of the heated electronic components Da, Db,... Is measured by the two-dimensional radiation thermometer 25, and the temperature distribution result is registered in the connection good temperature distribution setting section 56. Similarly, the electronic component to be inspected is heated to a predetermined temperature state by the heating source 11, and the temperature distribution of the electronic component to be inspected is measured by the two-dimensional radiation thermometer 25 (S12). The solder connection quality inspection unit 44 compares the temperature distribution of the non-defective connection with the temperature distribution of the electronic component to be inspected to inspect the quality (S13). If the connection state between the electrode of the electronic component and the corresponding electrode of the wiring board is good, the temperature of the electrode portion shows a temperature distribution lower than the temperature of the electronic component body. If the connection between the electrode of the electronic component and the corresponding electrode of the wiring board is poor, the heat supplied to the electronic component does not conduct to the substrate side through the connection portion of the electrode, so that the temperature of the electronic component increases, and the connection increases. It shows a temperature distribution different from that in good condition. If the connection is good or bad, the heating source 11 is turned off (S14).
[0147]
The configuration and operation of the local heating soldering apparatus and the local heating soldering and solder connection inspection apparatus according to various embodiments of the present invention have been described above. In the present invention,
1) The heating method is not limited
2) Non-contact temperature measurement sensor is not limited
3) Solder supply method is not limited
4) The method of fixing the heating source, the non-contact temperature measurement sensor, the wiring board, etc. or the moving mechanism is not limited.
Is added.
[0148]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention,
1. Detects whether the solder has melted, so it can reduce defects such as unmelted and unsolder, and defects due to long-term heating.
2. To be able to solder electronic components with low heat resistance while securing the reliability of the electronic components without heating them above their heat resistance temperature.
3. High quality soldering is possible because soldering can be performed with a temperature profile that has been thoroughly studied in advance.
4. After soldering, the temperature distribution of the electronic component varies depending on the connection state of the corresponding electrodes. Since the connection state between each electrode of the electronic component and the corresponding electrode on the wiring board can be inspected, reliability can be improved. It is convenient because it can be inspected immediately after soldering work and on the soldered equipment
5. There is also a usage method in which the measured value of the non-contact temperature measurement sensor is not used for controlling the heating source, but is simply monitored. When beginners learn the soldering method, they can grasp the temperature of the solder part, the temperature of the related electronic components, and the temperature of the wiring board while observing the solder heating state. What you can easily learn
And many other excellent effects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a local heating soldering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation flowchart of the local heating soldering apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a configuration diagram of a local heating soldering apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an operation flowchart of the local heating soldering apparatus shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a configuration diagram of a local heating soldering apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an operation flowchart of a part of the local heating soldering apparatus shown in FIG. 5;
FIG. 7 is a configuration diagram of a local heating soldering apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of a local heating soldering apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a local heating soldering apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram of a local heating soldering apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a configuration diagram of a local heating soldering apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a configuration diagram of a local heating soldering apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a configuration diagram of a local heating soldering apparatus according to a tenth embodiment of the present invention.
14 is an operation flowchart of the local heating soldering apparatus shown in FIG.
15 is an explanatory view showing a display of a visible image and a temperature measurement position of the local heating soldering apparatus shown in FIG.
FIG. 16 is a configuration diagram of a local heating soldering apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an operation flowchart of the local heating soldering / solder connection inspection apparatus shown in FIG. 16;
FIG. 18 is a configuration diagram of a conventional soldering type automatic soldering apparatus.
FIG. 19 is a configuration diagram of a soldering apparatus using a conventional non-contact temperature sensor.
FIG. 20 is a configuration diagram of a conventional electrode connection inspection device.
FIG. 21 is a cross-sectional view of the mounting semiconductor chip and the wiring board showing a state of heating of the mounting semiconductor chip when the corresponding pads and lands are normally connected to each other.
FIG. 22 is a rear view of the mounted semiconductor chip showing a state of a temperature distribution on a rear surface of the mounted semiconductor chip when corresponding pads and lands are normally connected to each other.
FIG. 23 is a cross-sectional view of the mounting semiconductor chip and the wiring board showing a state of heating of the mounting semiconductor chip when the corresponding pads and lands are not properly connected to each other.
FIG. 24 is a back view of the mounted semiconductor chip showing a state of a temperature distribution on the back surface of the mounted semiconductor chip when the corresponding pads and lands are not properly connected to each other.
[Explanation of symbols]
1A to 1J: Local heating soldering apparatuses according to the first to tenth embodiments of the present invention, 1K: Local heating soldering and solder connection inspection apparatus according to the eleventh embodiment of the present invention, 11: Heat source, 12 ... Heat source temperature sensor, 21, 22, 23, 24: Non-contact temperature sensor, 25: Non-contact two-dimensional radiation thermometer, 31: Control unit, 32: Heat source control unit, 33: Display control unit, 41: Temperature data Processing unit, 42: solder melting detecting unit, 43: heat resistant temperature detecting unit, 51: setting unit, 52: electronic component heat resistant temperature setting unit, 53: heating source temperature setting unit, 54: measuring position setting unit, 55: temperature Correction coefficient setting unit, 56: good connection temperature distribution setting unit, 57: soldering / inspection mode setting unit, 61: visible image photographing camera

Claims (10)

接合対象電子部品を、半田を用いて配線基板の所定の位置に局部的に半田付けするに当たり、前記半田を加熱する加熱手段の熱が移動して前記接合対象電子部品の本体が加熱されて前記接合対象電子部品の本体から放出される熱を非接触温度センサーで測定し、半田付け中の前記接合対象電子部品の本体が、その耐熱温度以下で半田付けされるように前記加熱手段の温度を制御することを特徴とする局部加熱半田付け方法。When the electronic component to be joined is locally soldered to a predetermined position on the wiring board using solder, the heat of the heating means for heating the solder moves to heat the main body of the electronic component to be joined. The heat released from the body of the electronic component to be joined is measured by a non-contact temperature sensor, and the temperature of the heating means is adjusted so that the body of the electronic component to be joined is soldered at a temperature not higher than the heat-resistant temperature. A local heating soldering method characterized by controlling. 接合対象電子部品を、半田を用いて該接合対象電子部品の耐熱温度に比して低い耐熱性電子部品の近傍の配線基板の所定の位置に局部的に半田付けするに当たり、加熱手段により溶融した半田から移動する熱により前記配線基板、前記接合対象電子部品及び前記低耐熱性電子部品の本体が加熱されて前記配線基板、前記接合対象電子部品及び前記低耐熱性電子部品の本体から放出される少なくとも一つの熱の上昇を第１の非接触温度センサーで測定し、半田付け中の前記接合対象電子部品及び前記低耐熱性電子部品の本体が、それらの耐熱温度以下で半田付けされるように前記加熱手段の温度を制御し、かつ前記加熱手段により溶融して前記半田が低放射率となった状態を第２の非接触温度センサーで検出した場合に前記加熱手段による加熱を中止することを特徴とする局部加熱半田付け方法。When the electronic component to be joined was locally soldered to a predetermined position on the wiring board near the heat-resistant electronic component that is lower than the heat-resistant temperature of the electronic component to be joined by using solder, it was melted by the heating means. The heat transferred from the solder heats the wiring board, the electronic component to be joined, and the main body of the low heat-resistant electronic component and is released from the wiring board, the electronic component to be joined, and the main body of the low heat-resistant electronic component. At least one rise in heat is measured by a first non-contact temperature sensor, and the body of the electronic component to be joined and the body of the low heat-resistant electronic component during soldering are soldered at a temperature equal to or lower than their heat-resistant temperature. The second non-contact temperature sensor controls the temperature of the heating means and heats the solder with a low emissivity by melting by the heating means. Local heating soldering method characterized by stops. 配線基板の所定の位置に接合対象電子部品を半田付けするために半田を加熱、溶融する加熱手段と、
加熱、溶融された半田の熱が移動して加熱された前記接合対象電子部品の本体から放出される熱を測定する非接触温度センサーと、
該非接触温度センサーで測定されたデータに基づいて、半田付け中の前記接合対象電子部品の本体が、その耐熱温度以上に加熱されないように前記加熱手段の温度を制御する制御手段と
を備えた局部加熱半田付け装置。Heating the solder to solder the electronic component to be joined to a predetermined position of the wiring board, heating means for melting,
A non-contact temperature sensor that measures the heat released from the body of the electronic component to be joined, in which the heat of the molten solder moves and is heated,
A control unit that controls the temperature of the heating unit based on data measured by the non-contact temperature sensor, so that the body of the electronic component to be joined is not heated above its heat-resistant temperature. Heat soldering equipment. 接合しようとする接合対象電子部品の耐熱温度よりも低い低耐熱性電子部品が配設されている配線基板の近接した位置に前記接合対象電子部品を半田付けするために半田を加熱、溶融する加熱手段と、
該加熱手段により加熱、溶融された前記半田の熱が移動して加熱された前記低耐熱性電子部品の本体から放出される熱を測定する少なくとも１台の非接触温度センサーと、
該非接触温度センサーで測定されたデータに基づいて、前記接合対象電子部品の本体或いは前記低耐熱性電子部品の本体が、その耐熱温度以上に加熱されないように前記加熱手段の温度を制御する制御手段と
を備えた局部加熱半田付け装置。Heating to heat and melt solder to solder the electronic component to be joined to a position close to a wiring board on which a low heat-resistant electronic component having a lower heat resistance temperature than the electronic component to be joined is disposed. Means,
At least one non-contact temperature sensor that measures the heat released from the body of the low heat-resistant electronic component heated by moving the heat of the solder that has been heated and melted by the heating means,
Control means for controlling the temperature of the heating means based on the data measured by the non-contact temperature sensor, so that the main body of the electronic component to be joined or the main body of the low heat resistant electronic component is not heated above its heat resistant temperature. And a local heating soldering device comprising: 接合しようとする接合対象電子部品の耐熱温度よりも低い低耐熱性電子部品が配設されている配線基板の近接した位置に前記接合対象電子部品を半田付けするために半田を加熱、溶融する加熱手段と、
該加熱手段により溶融した半田から放出される熱を測定する第１の非接触温度センサーと、
加熱、溶融された前記半田の熱が移動して加熱された、前記接合対象電子部品の本体、前記低耐熱性電子部品の本体、及び又は前記配線基板から放出される熱を測定する少なくとも１台の第２の非接触温度センサーと、
前記第１及び第２の非接触温度センサーで測定されたデータに基づいて、前記接合対象電子部品の本体及び又は前記低耐熱性電子部品の本体が、その耐熱温度以上に加熱されないように前記加熱手段の温度を制御する制御手段と
を備えた局部加熱半田付け装置。Heating to heat and melt solder to solder the electronic component to be joined to a position close to a wiring board on which a low heat-resistant electronic component having a lower heat resistance temperature than the electronic component to be joined is disposed. Means,
A first non-contact temperature sensor for measuring heat released from the solder melted by the heating means,
At least one unit for measuring heat released from the main body of the electronic component to be joined, the main body of the low heat-resistant electronic component, and / or the wiring board, in which the heat of the heated and melted solder moves and is heated. A second non-contact temperature sensor;
Based on the data measured by the first and second non-contact temperature sensors, the heating is performed so that the main body of the electronic component to be joined and / or the main body of the low heat-resistant electronic component is not heated above its heat-resistant temperature. A local heating soldering device comprising a control means for controlling the temperature of the means. 前記第２の非接触温度センサーは２台からなり、その内の一つは前記接合対象電子部品の本体から放出される熱を測定し、他の一つは前記配線基板から放出される熱を測定するように配設されていることを特徴とする請求項５に記載の局部加熱半田付け装置。The second non-contact temperature sensor is composed of two units, one of which measures heat emitted from the main body of the electronic component to be joined, and the other one measures heat emitted from the wiring board. The local heating soldering device according to claim 5, wherein the device is arranged to measure. 前記第２の非接触温度センサーは２台からなり、その内の一つは前記低耐熱性電子部品の本体から放出される熱を測定し、他の一つは前記配線基板から放出される熱を測定するように配設されていることを特徴とする請求項５に記載の局部加熱半田付け装置。The second non-contact temperature sensor is composed of two units, one of which measures heat released from the main body of the low heat resistant electronic component, and the other of which measures heat released from the wiring board. The local heating soldering apparatus according to claim 5, wherein the apparatus is arranged to measure the temperature. 前記第２の非接触温度センサーは３台からなり、その内の一つは前記接合対象電子部品の本体から放出される熱を測定し、他の一つは前記低耐熱性電子部品の本体から放出される熱を測定し、更に他の一つは前記配線基板から放出される熱を測定するように配設されていることを特徴とする請求項５に記載の局部加熱半田付け装置。The second non-contact temperature sensor is composed of three units, one of which measures heat emitted from the main body of the electronic component to be joined, and the other one from the main body of the low heat resistant electronic component. 6. The local heating soldering apparatus according to claim 5, wherein the apparatus is arranged to measure the heat released, and further measure the heat released from the wiring board. 接合しようとする接合対象電子部品の耐熱温度よりも低い低耐熱性電子部品が配設されている配線基板の近接した位置に前記接合対象電子部品を半田付けするために半田を加熱、溶融する加熱手段と、
加熱、溶融された半田の熱が移動して加熱された、前記接合対象電子部品の本体、前記低耐熱性電子部品の本体及び又は配線基板から放出される熱を測定する非接触二次元放射温度計と、
該非接触二次元放射温度計で測定されたデータに基づいて、前記低耐熱性電子部品の本体が、その耐熱温度以上に加熱されないように前記加熱手段の温度を制御する制御手段と
を備えた局部加熱半田付け装置。Heating to heat and melt solder to solder the electronic component to be joined to a position close to a wiring board on which a low heat-resistant electronic component having a lower heat resistance temperature than the electronic component to be joined is disposed. Means,
Non-contact two-dimensional radiation temperature for measuring the heat released from the body of the electronic component to be joined, the body of the low heat-resistant electronic component and / or the wiring board, which is heated by the movement of the heated and melted solder. And
A control unit that controls the temperature of the heating unit so that the main body of the low heat-resistant electronic component is not heated above the heat-resistant temperature based on data measured by the non-contact two-dimensional radiation thermometer. Heat soldering equipment. 請求項９に記載の局部加熱半田付け装置に、前記接合対象電子部品が良好に半田接続された状態の温度分布を入力する接続良品温度分布設定手段と、
前記非接触二次元放射温度計で測定されたデータに基づいて前記接合対象電子部品が良好に半田接続されているか否かを検出する半田接続良否検出手段と、
可視画像撮影カメラと、
前記局部加熱半田付け装置を半田付けモードと前記接合対象電子部品の半田接続を検査する検査モードの何れかに設定する半田付け・検査モード設定手段と
を具備する半田付け状態の検査機能が付加されて構成されている局部加熱半田付け兼半田接続検査装置。The non-defective connection temperature distribution setting means for inputting a temperature distribution in a state where the electronic component to be joined is satisfactorily solder-connected to the local heating soldering apparatus according to claim 9,
Solder connection quality detection means for detecting whether the electronic component to be joined is satisfactorily solder-connected based on data measured by the non-contact two-dimensional radiation thermometer,
A visible image camera,
A soldering state inspection function including soldering / inspection mode setting means for setting the local heating soldering apparatus to one of a soldering mode and an inspection mode for inspecting solder connection of the electronic component to be joined is added. Local heating soldering / solder connection inspection device.
JP2003050130A 2003-02-26 2003-02-26 Local heating soldering method, its device, and local heating soldering/solder connection inspection device Pending JP2004260019A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003050130A JP2004260019A (en) 2003-02-26 2003-02-26 Local heating soldering method, its device, and local heating soldering/solder connection inspection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003050130A JP2004260019A (en) 2003-02-26 2003-02-26 Local heating soldering method, its device, and local heating soldering/solder connection inspection device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004260019A true JP2004260019A (en) 2004-09-16

Family

ID=33115625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003050130A Pending JP2004260019A (en) 2003-02-26 2003-02-26 Local heating soldering method, its device, and local heating soldering/solder connection inspection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004260019A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006202858A (en) * 2005-01-18 2006-08-03 Taiyo Denki Sangyo Kk Reworking method and reworking device
KR101006632B1 (en) 2008-01-17 2011-01-07 히라따기꼬오 가부시키가이샤 Decompressing type heater, its heating method, and electronic product manufacturing method
US8013271B2 (en) 2007-01-30 2011-09-06 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Soldering method and apparatus
JP2013193123A (en) * 2012-03-22 2013-09-30 Jtekt Corp Soldering device and soldering method
JP2014220336A (en) * 2013-05-07 2014-11-20 株式会社デンソー Circuit board
JP2016206114A (en) * 2015-04-27 2016-12-08 Koa株式会社 Heat evaluation device and heat evaluation method
JP2021168344A (en) * 2020-04-10 2021-10-21 株式会社ジャパンユニックス Laser reflow soldering method and apparatus
CN114063668A (en) * 2021-11-01 2022-02-18 深圳市卡博尔科技有限公司 Method and system for intelligently controlling production temperature of miniLED circuit board
JP7473216B2 (en) 2021-03-12 2024-04-23 マイクロエッヂプロセス株式会社 Laser Soldering Equipment

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006202858A (en) * 2005-01-18 2006-08-03 Taiyo Denki Sangyo Kk Reworking method and reworking device
JP4663338B2 (en) * 2005-01-18 2011-04-06 太洋電機産業株式会社 Rework method
US8013271B2 (en) 2007-01-30 2011-09-06 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Soldering method and apparatus
KR101006632B1 (en) 2008-01-17 2011-01-07 히라따기꼬오 가부시키가이샤 Decompressing type heater, its heating method, and electronic product manufacturing method
JP2013193123A (en) * 2012-03-22 2013-09-30 Jtekt Corp Soldering device and soldering method
JP2014220336A (en) * 2013-05-07 2014-11-20 株式会社デンソー Circuit board
JP2016206114A (en) * 2015-04-27 2016-12-08 Koa株式会社 Heat evaluation device and heat evaluation method
JP2021168344A (en) * 2020-04-10 2021-10-21 株式会社ジャパンユニックス Laser reflow soldering method and apparatus
JP7075675B2 (en) 2020-04-10 2022-05-26 株式会社ジャパンユニックス Laser reflow soldering method and equipment
JP7473216B2 (en) 2021-03-12 2024-04-23 マイクロエッヂプロセス株式会社 Laser Soldering Equipment
CN114063668A (en) * 2021-11-01 2022-02-18 深圳市卡博尔科技有限公司 Method and system for intelligently controlling production temperature of miniLED circuit board

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101187940B1 (en) Repair apparatus and method for electronic component and heat-transfer cap
US20220320811A1 (en) Laser soldering method and device
JP2004260019A (en) Local heating soldering method, its device, and local heating soldering/solder connection inspection device
CN114505553B (en) Laser soldering method, device and system
JP2923096B2 (en) Tape carrier package and high-frequency heating solder bonding equipment
JP2003112258A (en) Working device and working method, and production facility using it
US6734537B1 (en) Assembly process
KR19980042767A (en) Method for manufacturing electronic circuit device, jig for solder residue uniformity, jig for solder paste transfer, and device for manufacturing electronic circuit device
JP2006156446A (en) Soldering method and soldering device
JPH071244B2 (en) IC lead wire joint inspection device
JP4969510B2 (en) Electronic component mounting apparatus and bonding failure detection method
JP3211580B2 (en) Soldering equipment
JP2010051988A (en) Joining apparatus and method
JP2005085708A (en) Local heating device and method
JP2682507B2 (en) Pre-heater device for automatic soldering
Glynn et al. Reflow soldering of fine-pitch devices using a Nd: YAG laser
JP4520425B2 (en) Element mounting method and element mounting apparatus
WO2012093521A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR102297954B1 (en) The chip soldering apparatus
CN210848686U (en) Controllable temperature self-positioning tin soldering device of laser galvanometer
JP2011165780A (en) Joining device
KR101917859B1 (en) Reflow soldering method for preventing void generation
JP5555999B2 (en) Electronic component and electronic component mounting method
JPH06170522A (en) Optical beam soldering device using jointly gas flow
JP2023071011A (en) Thermometer for calibration of radiation thermometer