JP2004273654A - Surface-mounting method of mounting component and method of repairing mounted article - Google Patents

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JP2004273654A
JP2004273654A JP2003060893A JP2003060893A JP2004273654A JP 2004273654 A JP2004273654 A JP 2004273654A JP 2003060893 A JP2003060893 A JP 2003060893A JP 2003060893 A JP2003060893 A JP 2003060893A JP 2004273654 A JP2004273654 A JP 2004273654A
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solder
mounting
substrate
component
solder ball
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Takahide Ono
大野恭秀
Tomonori Fujimaru
藤丸友紀
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Kumamoto Technology and Industry Foundation
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Kumamoto Technology and Industry Foundation
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of surface-mounting a mounting component almost without void in the solder connected part between the mounting component and a substrate, and to provide a method of simply repairing a mounted article having a void in a solder ball discovered by an inspection by simply removing the void. <P>SOLUTION: (1) The method of surface-mounting the mounting component 1 on the substrate 4 by using a solder includes the steps of removing the void existing in the molten solder ball 2 by heat treating the substrate and the mounting component in a standing state in a reflow furnace, and then cooling to solidify the solder ball. (2) The mounted article in which the mounting component 1 is surface-mounted on the substrate 4 and which has the void in the solder ball 2, is heat-treated in the standing state in the reflow furnace to remove the void existing in the solder ball, and to then cool to solidify the solder ball. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ハンダを用いて基板に実装部品を表面実装する方法に関する。更に詳しくは、ハンダ接合部のボイドによる欠陥が改善された基板に実装部品を表面実装する方法、およびハンダ接合部にボイドがある基板に実装部品が表面実装された実装品の修理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体集積回路に代表される電子装置は、小型化、高集積化が進んでいる。この高密度化技術の一つとして基板に実装部品を立体的に積み重ねて実装することが行われている。
【0003】
このような実装技術は、最近は実装部品本体の底部からの端子が出ているCSP(Chip Scale Package)やBGA(Ball Grid Array)といったエリアアレイ実装、更にファインピッチ化されたFBGA(Fine pitch Ball Grid Array)実装へと進んでいる。
【0004】
これらの電子装置では、基板上に設けられた配線パターン上にフラックスを塗布した後、CSP,BGA等の実装部品を配置し、リフロー炉にて熱を加え、ハンダボールを溶かして配線パターンに接続する方法が用いられている。
【0005】
上記した従来の実装部品の実装方法においては、ハンダボール上部に実装部品があるため、リフロー処理を施す際に、塗布されたフラックスが、ハンダボール内に入り気化することで生じたガスの抜け道が塞がれ、リフロー処理後のハンダボール内にボイドが発生するという可能性があった。本発明者らが調査した結果、上記エリアアレイ実装やベアチップ実装において、ハンダの接合部においてかなりの割合のボイドがあり、このため、接合部に亀裂が発生する等の問題があることが分かった。
【0006】
従来、このハンダ形状評価は、実際に実装部品を基板に表面実装した後、目視或いはX線写真等を用いて評価を行なっていた。不良が発生した場合には、ハンダを剥離して実装部品、および/または、ハンダボールを取り替え、再びリフロー処理を行なった後に実装品の評価を行う、これをハンダ形状が適正となるまで繰り返し行なう必要があった。このため、ハンダ不良品の修理に多大な時間と費用を要するという問題点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、実装部品と基板とのハンダ接合部にボイドがほとんどない実装部品を表面実装する方法を提供することを目的としている。さらに本発明は検査で発見されたハンダボール部にボイドを有する実装品に対して簡便にボイドを除去し、修理する方法をも提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、ハンダを用いて基板に実装部品を表面実装する方法において、基板と実装部品とを立てた状態で、リフロー炉で加熱処理することにより溶融したハンダボール中に存在するボイドを除去した後に、ハンダボールを冷却・固化させることを特徴とする実装部品を表面実装する方法である。
【0009】
実装部品は、BGA(Ball Grid Array)またはCSP(Chip Scale Package)であることが好ましい。
【0010】
加熱処理温度は、ハンダの融点温度+20℃〜ハンダの融点温度+60℃の範囲で行うことが好ましい。
【0011】
ハンダは、クリームハンダにも適用できる。
【0012】
リフロー工程を、実装部品および基板に振動を与えつつハンダを溶解させることが好ましい。
【0013】
振動は、超音波による振動であることが好ましい。
【0014】
本発明の他の発明は、基板に実装部品を表面実装してなる実装品で、ハンダボール部にボイドを有する実装品を、立てた状態で、リフロー炉で加熱処理することによりハンダボール中に存在するボイドを除去した後に、ハンダボールを冷却・固化させることを特徴とする実装品の修理方法である。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明につき詳しく説明する。
本発明における基板とは、半導体等の実装品が実装される板である。この基板には低線膨張係数、高い剛性、耐熱性が要求される。例えば、紙フェノール積層板やガラス繊維/エポキシ樹脂積層板、ガラス繊維強化ポリイミド樹脂板、ガラス繊維強化ポリアミド・イミド樹脂板等が用いられる。
【0016】
本発明における実装部品とは、基板に実装されるIC、LSI、VLSI,ULSI等の集積回路等をいう。実装部品は、CSPやBGA等のような底面端子引出タイプの実装部品であることが好ましい。
【0017】
本発明におけるハンダボールとは、例えばPb−Sn、Sn−Zn、Pb−Sn−Ag、Sn−Ag−Cu等の組成の低融点で溶融する金属の直径が10〜800μm、好ましくは50〜500μmの球状物をいう。ハンダとしては、クリームハンダを用いる場合にも適用できる。クリームハンダとは、公知のごとくハンダの粉末、フラックス剤、およびカルナバろう等のチクソ剤等が混合されたクリーム状物である。
【0018】
ハンダクリームは、接合する金属面を清浄にするためのフラックス剤を、好ましくは5〜15%程度含有している。フラックス剤とは、松脂、溶剤及び活性剤を含有するハンダの接着性を向上するための補助材料で、金属表面の酸化物を除去する役割を果たす。ハンダ工程において、フラックス中の揮発成分がハンダの金属内に入りボイドを形成すると考えられる。
【0019】
本発明における実装品とは、基板上に実装部品がハンダで固着されてなる製品をいう。
【0020】
本発明の基板に実装部品を表面実装する方法の1例を、工程を追って説明する。本発明の方法では、まず基板または実装部品のいずれかまたは両方にハンダクリームを塗布する。ハンダクリームは、好ましくは印刷機を用いて基板上にマスクを張り、パターン状に塗布する。このときの塗布量はハンダの量が適当な量になるよう調整すべきである。量が多すぎるとハンダが加熱処理工程で流れるという問題があり、少なすぎると両者の接着性が不良となる。
【0021】
BGA、CSPにおいては、まず基板上にフラックスを印刷工程により塗布し、その後、塗布された基板にハンダボールを有するBGA、CSPの実装部品を押し付け、フラックスを介してフリップチップパッド端部にハンダボールを仮付けする。次にチップが仮付けされた実装部品基板を、リフロー炉内に装入し、所定温度でリフロー処理を施す。本発明では、この加熱リフロー処理を立てた状態で行う。
【0022】
本発明で基板/実装部品を立てるとは、水平面に対して角度を持たせる状態をいう。図1のように垂直させる状態のみでなく図2のように斜めに据える状態も含む。このような水平面に対する角度は30度以上、好ましくは45度以上、特に好ましくは90度(直立)である。基板/実装部品をこのような状態とすることにより溶融中のハンダからガスが逃げやすくする。
【0023】
本発明においては、基板/実装部品を立てた状態で溶融するのは、全工程立てた状態にある必要はなく、一部の工程、例えば、溶融工程の後半、ハンダが溶融した後に立ててもよい。また、角度は一定でなくてもよく、水平の状態からある角度に、ある角度から別の角度に経時的に変えてもよい。ハンダの偏在を防ぐためには、工程の途中で、例えば右方向を挙げていたのを下げる等、基板/実装部品の立てる方向を反対方向に変える等いわゆるスイングさせてもよい。
【0024】
本発明の方法においては、ハンダ内のボイドが抜けるよう一定時間以上立てた状態でいることが必要である。例えば5秒〜5分、好ましくは10秒〜2分程度とすることが好ましい。
【0025】
上記加熱工程において、基板/実装部品を保持できない場合は、角度を45度以下とし、実装部品をハンダ付け位置に置くことにより実装部品が脱落するという問題は発生しないが、必要であればハンダ付け面をボンド等による仮固定をしておいてもよい。また工程中なんらかの治具により基板と実装部品とを挟んでいてもよい。
【0026】
ハンダの加熱溶融によるボイドの除去の操作は、振動を与えつつ行うことがハンダ中の気泡が抜けやすいため好ましい。振動としては、超音波、低周波等による微振動が好ましい。
【0027】
本発明においてリフロー炉とは、基板/実装部品ハンダを加熱溶融するために用いられる炉である。リフロー炉はバッチ式の加熱炉であっても、連続式のトンネル炉であってもよい。処理の効率からは連続式のトンネル炉が好ましい。炉の雰囲気は空気でもよいが、ハンダ等の酸化を防ぐためには窒素雰囲気とすることが好ましい。また、減圧下のリフローがより好ましい。
【0028】
リフロー工程におけるリフロー炉の加熱方式は、赤外線輻射加熱方式であってもよいし、熱風加熱方式であってもよい。また、その他の方式であってもよい。また処理温度は、ハンダが溶融する温度以上であって、ハンダ表面の酸化が顕著に進まない、かつ基板や実装部品が熱で損傷しない温度範囲であることが必要で、とくに、ハンダの融点温度+20℃〜ハンダの融点温度+60℃の範囲であることが好ましい。
【0029】
上記リフロー炉で溶融したハンダによってハンダ付けされた基板/実装部品は、続く冷却工程で溶融ハンダを固化した後に取り出して製品とするか、更に次工程に運ばれた後に製品となる。
【0030】
本発明の方法は、また、基板に実装部品を表面実装した実装品で、ハンダボール部にボイドを有する実装品を、立てた状態で、リフロー炉で加熱処理することにより、ハンダボール中に存在するボイドを除去した後にハンダボールを冷却・固化させる実装不良品の修理方法にも係る。
【0031】
ボイドを有する実装品はX線等による検査で検出できる。検査の結果ボイドが多い不良品と判明した実装品を回収し、実装品を立てた状態で、リフロー炉中で再加熱してハンダ中のボイドをハンダの外に放出し、ボイドの少ないハンダボールを有する実装品へと修理することができる。
【0032】
本発明の修理方法におけるリフロー炉での再加熱の温度、時間、昇温速度、炉、炉内の雰囲気は、上記第一の発明で述べたと同様の条件で行うことができる。
【0033】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、加熱リフロー処理中に発生し、ハンダボール中に存在するガスは、溶融したハンダボール中を上部に移動し、大気中に放出される。その結果、ハンダボール内にボイドが発生するのを確実に防止することができる。また、一旦ボイドが発生した不良品であっても本発明のリフロー処理を行なうことによりハンダボール中のガスが抜け、ボイドのない良品とすることができる。
【0034】
【実施例】
次ぎに実施例を挙げて本発明につき詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に制約されるものではない。
【0035】
【実施例1】
《試験材料》
次の部材を用いた。
基板:長さLが25.0mm、幅Wが21.0mm、厚さtが0.8mmの直方体板形状のものを用い、電極パッドの直径d が0.4mm、Nが360個のフリップチップパッドが形成されていた。
実装部品:シリコンウェハ
ハンダボール:0.6mmφのSn−Pb共晶ハンダボール
フラックス:ロジン系
【0036】
《基板へのフラックスの塗布》
スクリーン印刷法で行った。
【0037】
《加熱リフロー装置》
以下の装置を用いた。
メーカー:株式会社マルコム
加熱方式:熱風加熱方式
【0038】
《リフロー試験》
図2のように60度に保持した状態で次の条件で加熱リフロー処理をした。
昇温速度:4℃/秒
最高温度:230℃
最高温度での保持時間:30秒間
降温速度:300℃/分
【0039】
得られた実装製品におけるハンダボールのX線写真を図3に示す。ハンダボールにはボイドがほとんどないことが分かる。
【0040】
【実施例2】
実施例1において、ハンダボールとして0.6mmφのSn−Pb共晶ハンダボールの代わりに、0.6mmφのSn−Ag(3%)−Cu(0.5%)ハンダボールを用い、かつ最高温度を250℃とする以外は実施例1と同様に行なった。ハンダボールのX線写真を撮ったところ同様の結果であった。
【0041】
【比較例1】
実施例1において、基板/実装部品を水平に置いた状態で、リフロー炉で処理する以外は実施例1と同様に行った。結果を図4に示す。
【0042】
【実施例3】
携帯電話(機種D502i)4個を分解し、実装基板を取り出した。このうち、ハンダボール部に最もボイドの多い(90%のハンダボールがボイドを含有)を図1のように垂直に配置した状態で次の条件で加熱リフロー処理をした。
炉:タムラ製作所 窒素雰囲気リフロー装置(TNS40−50H)
昇温速度:2.2℃/秒
最高温度:220℃、
最高温度での保持時間:10秒間
降温速度:300℃/分
【0043】
処理前のハンダボール部のボイドの状況の写真を図5に、処理後のハンダボール部のボイドの状況の写真を図6に示す。これらの写真から明らかなように、本発明のリフロー処理によって、ボイドは顕著に減少した。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の方法で実装品を表面実装するときの1態様を示した模式図である。
【図2】図1は、本発明の方法で実装品を表面実装するときの他の1態様を示した模式図である。
【図3】図3は、本発明の方法で製造したBGAパッケージのハンダボールの状況を示したX線透視画像の1例である。
【図4】図4は、従来の方法で製造したBGAパッケージのハンダボールの状況を示したX線透視画像の1例である。
【図5】図5は、本発明の修理方法を行なう前のBGAパッケージのハンダボールの状況を示したX線透視画像の1例である。
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a method for surface-mounting a mounted component on a substrate using solder. More specifically, the present invention relates to a method of surface mounting a mounted component on a board in which defects due to voids in a solder joint are improved, and a method of repairing a mounted component in which a mounted component is surface mounted on a board having a void in a solder joint.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Electronic devices represented by semiconductor integrated circuits are becoming smaller and more highly integrated. As one of the high-density technologies, mounting components are three-dimensionally stacked and mounted on a substrate.
[0003]
Such mounting techniques include area array mounting such as CSP (Chip Scale Package) and BGA (Ball Grid Array), which have terminals coming out from the bottom of the mounting component body, and fine pitch FBGA (Fine pitch Ball). (Grid Array) implementation.
[0004]
In these electronic devices, after applying flux onto a wiring pattern provided on a substrate, mounting parts such as CSP and BGA are arranged, and heat is applied in a reflow furnace to melt solder balls and connect to the wiring pattern. Is used.
[0005]
In the above-described conventional mounting method for mounting components, since there is a mounting component on the upper part of the solder ball, when a reflow process is performed, a flow path of a gas generated by the applied flux entering the solder ball and evaporating is generated. There is a possibility that voids may be generated in the solder ball after the reflow process because of the blockage. As a result of investigations by the present inventors, it has been found that, in the area array mounting and the bare chip mounting, there is a considerable percentage of voids at the solder joints, and therefore, there is a problem that cracks are generated at the joints. .
[0006]
Conventionally, this solder shape evaluation has been performed visually or using an X-ray photograph or the like after actually mounting the mounted components on the surface of the substrate. If a defect occurs, the solder is peeled off, the mounted component and / or the solder ball is replaced, the reflow process is performed again, and the mounted product is evaluated. This is repeated until the solder shape becomes appropriate. Needed. For this reason, there has been a problem that it takes a lot of time and money to repair the defective solder.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of surface-mounting a mounted component having almost no void at a solder joint between the mounted component and a substrate. Another object of the present invention is to provide a method for easily removing and repairing a void in a mounted product having a void in a solder ball portion found by inspection.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention provides a method of surface mounting a mounted component on a substrate using solder, in a state where the substrate and the mounted component are set up, removes voids present in the molten solder ball by performing a heat treatment in a reflow furnace. After that, a solder ball is cooled and solidified.
[0009]
The mounted component is preferably a BGA (Ball Grid Array) or a CSP (Chip Scale Package).
[0010]
The heat treatment temperature is preferably in the range of the melting point temperature of solder + 20 ° C to the melting point temperature of solder + 60 ° C.
[0011]
Solder can also be applied to cream solder.
[0012]
In the reflow step, it is preferable to melt the solder while applying vibration to the mounted component and the substrate.
[0013]
The vibration is preferably vibration by ultrasonic waves.
[0014]
Another invention of the present invention is a mounted product in which a mounted component is surface-mounted on a substrate, and a mounted product having a void in a solder ball portion is heated in a reflow furnace in an upright state, thereby forming a solder ball. This is a method for repairing a mounted product, which comprises cooling and solidifying a solder ball after removing an existing void.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be described in detail.
The board in the present invention is a board on which a mounted product such as a semiconductor is mounted. This substrate is required to have a low coefficient of linear expansion, high rigidity, and heat resistance. For example, a paper phenol laminate, a glass fiber / epoxy resin laminate, a glass fiber reinforced polyimide resin plate, a glass fiber reinforced polyamide-imide resin plate, or the like is used.
[0016]
The mounting component according to the present invention refers to an integrated circuit such as an IC, an LSI, a VLSI, and an ULSI mounted on a substrate. The mounting component is preferably a bottom terminal lead-out mounting component such as CSP or BGA.
[0017]
The solder ball in the present invention is, for example, a metal having a composition having a low melting point, such as Pb-Sn, Sn-Zn, Pb-Sn-Ag, or Sn-Ag-Cu, having a diameter of 10 to 800 m, preferably 50 to 500 m. Refers to a spherical object. As the solder, it can be applied to a case where cream solder is used. The cream solder is a creamy material in which a solder powder, a fluxing agent, a thixotropic agent such as carnauba wax and the like are mixed as is known.
[0018]
The solder cream preferably contains about 5 to 15% of a flux agent for cleaning a metal surface to be joined. The fluxing agent is an auxiliary material containing rosin, a solvent and an activator for improving the adhesiveness of solder, and plays a role of removing oxides on the metal surface. In the soldering step, it is considered that volatile components in the flux enter the metal of the solder and form voids.
[0019]
The mounted product in the present invention refers to a product in which mounted components are fixed on a board by soldering.
[0020]
An example of a method for surface mounting a mounting component on a substrate according to the present invention will be described step by step. In the method of the present invention, first, a solder cream is applied to one or both of a substrate and a mounted component. The solder cream is preferably applied in a pattern by applying a mask on the substrate using a printing machine. The amount of application at this time should be adjusted so that the amount of solder becomes an appropriate amount. If the amount is too large, there is a problem that the solder flows in the heat treatment step. If the amount is too small, the adhesion between the two becomes poor.
[0021]
In BGA and CSP, a flux is first applied onto a substrate by a printing process, and then a BGA or CSP mounting component having solder balls is pressed onto the applied substrate, and solder balls are applied to the ends of the flip chip pads via the flux. Temporarily. Next, the mounted component substrate to which the chip has been temporarily attached is placed in a reflow furnace and subjected to reflow processing at a predetermined temperature. In the present invention, the heating reflow process is performed in an upright state.
[0022]
In the present invention, erecting a substrate / mounted component means a state in which an angle is formed with respect to a horizontal plane. It includes not only the vertical state as shown in FIG. 1 but also the oblique state as shown in FIG. The angle with respect to such a horizontal plane is 30 degrees or more, preferably 45 degrees or more, and particularly preferably 90 degrees (upright). By setting the board / mounted component in such a state, the gas can easily escape from the molten solder.
[0023]
In the present invention, it is not necessary that the board / mounting component is melted in the upright state in the state where the entire process is upright, but may be performed in some steps, for example, after the solder is melted in the latter half of the melting step. Good. Further, the angle may not be constant, and may be changed with time from a horizontal state to a certain angle and from a certain angle to another angle. In order to prevent the uneven distribution of the solder, a so-called swing may be performed in the middle of the process, for example, by lowering the right direction or by changing the direction in which the substrate / mounting component stands in the opposite direction.
[0024]
In the method of the present invention, it is necessary to stand up for a certain period of time so that voids in the solder are removed. For example, it is preferably 5 seconds to 5 minutes, preferably about 10 seconds to 2 minutes.
[0025]
In the above heating step, when the board / mounted component cannot be held, the angle is set to 45 degrees or less, and placing the mounted component at the soldering position does not cause a problem that the mounted component falls off. The surface may be temporarily fixed with a bond or the like. During the process, the board and the mounted component may be sandwiched by some jig.
[0026]
The operation of removing the voids by heating and melting the solder is preferably performed while applying vibration, because bubbles in the solder are easily removed. As the vibration, fine vibration by an ultrasonic wave, a low frequency or the like is preferable.
[0027]
In the present invention, the reflow furnace is a furnace used for heating and melting the board / mounting component solder. The reflow furnace may be a batch heating furnace or a continuous tunnel furnace. A continuous tunnel furnace is preferred from the viewpoint of processing efficiency. The atmosphere of the furnace may be air, but is preferably a nitrogen atmosphere in order to prevent oxidation of solder and the like. Further, reflow under reduced pressure is more preferable.
[0028]
The heating method of the reflow furnace in the reflow step may be an infrared radiation heating method or a hot air heating method. Further, another method may be used. The processing temperature must be higher than the temperature at which the solder melts, so that the oxidation of the solder surface does not proceed significantly, and the substrate and the mounted parts are not damaged by heat. The temperature is preferably in the range of + 20 ° C to the melting point temperature of solder + 60 ° C.
[0029]
The board / mounted component soldered by the solder melted in the reflow furnace is taken out after solidifying the molten solder in a subsequent cooling step, or is taken out as a product, or is further carried to the next step to be a product.
[0030]
The method of the present invention also includes a mounting component in which a mounting component is surface-mounted on a board, and a mounting component having a void in a solder ball portion is heated in a reflow furnace in an upright state to be present in the solder ball. Also, the present invention relates to a method of repairing a defective mounting product in which a solder ball is cooled and solidified after removing a void.
[0031]
A mounted product having a void can be detected by inspection using X-rays or the like. The mounted products that were found to be defective with many voids as a result of the inspection are collected, and the mounted products are set up and reheated in a reflow furnace to discharge the voids in the solder out of the solder. Can be repaired.
[0032]
The reheating temperature, time, heating rate, furnace, and atmosphere in the furnace in the reflow furnace in the repair method of the present invention can be performed under the same conditions as described in the first invention.
[0033]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, the gas generated during the heating reflow process and existing in the solder balls moves upward in the molten solder balls and is released to the atmosphere. As a result, it is possible to reliably prevent voids from being generated in the solder ball. In addition, even if a defective product has a void, the reflow treatment of the present invention allows the gas in the solder ball to escape, and it is possible to obtain a good product without voids.
[0034]
【Example】
Next, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0035]
Embodiment 1
《Test material》
The following members were used.
Substrate: a length L of 25.0 mm, the width W is 21.0 mm, used as a rectangular parallelepiped plate shape having a thickness of t is 0.8 mm, the diameter d 0 of the electrode pads is 0.4 mm, N is 360 Flip Chip pads were formed.
Mounting component: Silicon wafer Solder ball: 0.6 mmφ Sn-Pb eutectic solder ball Flux: Rosin
《Application of flux to substrate》
Screen printing was performed.
[0037]
《Heating reflow device》
The following equipment was used.
Manufacturer: Malcolm Inc. Heating method: Hot air heating method
《Reflow test》
As shown in FIG. 2, a heating reflow process was performed under the following conditions while maintaining the temperature at 60 degrees.
Heating rate: 4 ° C / sec Maximum temperature: 230 ° C
Holding time at the maximum temperature: 30 seconds Cooling rate: 300 ° C./min
FIG. 3 shows an X-ray photograph of a solder ball in the obtained mounting product. It can be seen that the solder ball has almost no void.
[0040]
Embodiment 2
In Example 1, a 0.6 mmφ Sn—Ag (3%) — Cu (0.5%) solder ball was used instead of a 0.6 mmφ Sn—Pb eutectic solder ball, and the maximum temperature was Was carried out in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to 250 ° C. X-rays of the solder balls showed similar results.
[0041]
[Comparative Example 1]
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the substrate / mounting component was placed horizontally and treated in a reflow furnace. FIG. 4 shows the results.
[0042]
Embodiment 3
Four mobile phones (model D502i) were disassembled, and the mounting board was taken out. Heat reflow treatment was performed under the following conditions with the solder ball portion having the largest number of voids (90% of the solder balls containing voids) vertically arranged as shown in FIG.
Furnace: Tamura Seisakusho Nitrogen atmosphere reflow system (TNS40-50H)
Heating rate: 2.2 ° C./sec Maximum temperature: 220 ° C.
Holding time at the maximum temperature: 10 seconds Cooling rate: 300 ° C./min
FIG. 5 shows a photograph of the condition of the voids in the solder ball portion before the treatment, and FIG. 6 shows a photograph of the condition of the voids in the solder ball portion after the treatment. As is clear from these photographs, voids were significantly reduced by the reflow treatment of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment when a mounted product is surface-mounted by the method of the present invention.
FIG. 1 is a schematic diagram showing another embodiment when a packaged product is surface-mounted by the method of the present invention.
FIG. 3 is an example of an X-ray fluoroscopic image showing a state of a solder ball of a BGA package manufactured by the method of the present invention.
FIG. 4 is an example of an X-ray fluoroscopic image showing a state of a solder ball of a BGA package manufactured by a conventional method.
FIG. 5 is an example of an X-ray fluoroscopic image showing a state of a solder ball of a BGA package before performing a repair method of the present invention.

Claims (7)

ハンダを用いて基板に実装部品を表面実装する方法において、基板と実装部品とを、立てた状態で、リフロー炉で加熱処理することにより溶融したハンダボール中に存在するボイドを除去した後に、ハンダボールを冷却・固化させることを特徴とする実装部品を表面実装する方法。In the method of surface-mounting a mounted component on a board using solder, the board and the mounted component are heat-treated in a reflow furnace in an upright state to remove voids present in the molten solder balls, and then the solder is removed. A method for surface mounting a mounting component, which comprises cooling and solidifying a ball. 実装部品が、BGAまたはCSPであることを特徴とする請求項1記載の実装部品を表面実装する方法。2. The method according to claim 1, wherein the mounted component is a BGA or a CSP. 加熱処理温度が、ハンダの融点温度+20℃〜ハンダの融点温度+60℃の範囲であることを特徴とする請求項1〜2記載の実装部品を表面実装する方法。3. The method according to claim 1, wherein the heat treatment temperature is in a range from a melting point temperature of solder + 20.degree. C. to a melting point temperature of solder + 60.degree. ハンダが、クリームハンダであることを特徴とする請求項1〜3記載の実装部品を表面実装する方法。4. The method according to claim 1, wherein the solder is cream solder. リフロー工程を、実装部品および基板に振動を与えつつハンダを溶解させることを特徴とする請求項1〜4記載の実装部品を表面実装する方法。5. The method according to claim 1, wherein in the reflow step, the solder is melted while applying vibration to the mounted component and the substrate. 振動が超音波による振動であることを特徴とする請求項5記載の実装部品を表面実装する方法。The method according to claim 5, wherein the vibration is an ultrasonic vibration. 基板に実装部品を表面実装した実装品で、ハンダボール部にボイドを有する実装品を、立てた状態で、リフロー炉で加熱処理することによりハンダボール中に存在するボイドを除去した後に、ハンダボールを冷却・固化させることを特徴とする実装品の修理方法。After removing the voids in the solder balls by performing a heat treatment in a reflow oven in a standing state, the mounted products with the voids in the solder ball part are mounted on the board with the mounted components surface-mounted. A method for repairing a mounted product, characterized by cooling and solidifying the product.
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