JP2005262288A - はんだ領域形成装置および方法、ならびに連続めっき装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ソルダーペーストによってはんだ領域を形成し、接合の信頼性、はんだ自体の機械的強度、および品質の向上を図る。
【解決手段】部材Ｓにはんだ領域Ｈを形成するはんだ領域形成装置であって、ソルダーペーストＫを貯蔵する貯蔵部１２と、貯蔵部１２に貯蔵されたソルダーペーストＫを部材Ｓに向けて吐出するノズル１６を備えたディスペンサ１４と、ノズル１６から吐出されるソルダーペーストＫの吐出量および吐出速度を制御する吐出制御部１８と、吐出制御部１８によって制御されたディスペンサ１４のノズル１６から吐出され所定位置に塗布されたソルダーペーストＫを加熱溶融することによって、部材Ｓにはんだ領域Ｈを形成する加熱部２２とを備えてなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、はんだ領域形成装置および方法、ならびに連続めっき装置に係り、更に詳しくは、例えばフィルムキャリアテープ、コネクター部材、およびリードフレーム等の電子部材から作られる電子部品にはんだ領域を形成する装置および方法、ならびに前記電子部品の被処理体に対するはんだ領域形成を連続的に行う連続めっき装置に関する。

フィルムキャリアテープ、コネクター部材、およびリードフレーム等の電子部材から作られる電子部品へのめっき処理は、コイル状に巻き取られた材料を湿式めっき処理装置へ連続的に繰り出し、めっき処理後は連続的に巻き取って処理される。このような処理は、連続めっき装置によってなされている。このような連続めっき処理の代表例としてコネクター部材をとり上げて説明する。

すなわち、連続めっき処理は、先ずめっき前処理を行った後、下地膜としてのＮｉめっき処理をし、その後当該Ｎｉ皮膜上の接点部位に接点めっき（Ａｕめっき皮膜が専ら使われている）をし、最後にコネクター組み立て時のはんだ接合部位に、はんだ接合時の予備はんだとしての湿式はんだめっきをするのが一般的である。

湿式はんだめっきには昨今の環境問題からＰｂフリーはんだ（主にはＳｎ−Ａｇはんだ、Ｓｎ−Ｃｕはんだ、Ｓｎ−Ｂｉはんだ等の二元系はんだめっき、ならびにＳｎ単体めっき）が用いられる様になってきたが、Ｐｂフリー系はんだめっきは未だ充分な接合信頼性が得られていない事や、めっき浴としての安定性の不充分さからＰｂ系はんだも依然として使用されている。
「湿式法を利用したエレクトロニクス高機能薄膜作成法」、（株）広信社・総合工学出版会、１９９２年１０月３０日発行

予備はんだとしての湿式はんだめっきは、接合信頼性を高く維持する為には不可欠な要素であり、コスト面も考慮すると代替出来る技術が見当たらないのが現状である。

しかしながら、湿式法におけるはんだめっきには数々の課題を含んでいる。例えば更なる信頼性を求める為にはんだめっき皮膜中に種々の元素を添加し、はんだ自身の強度や下地との界面接合強度の向上、融点の制御等を行いたいのであるが、湿式法におけるめっき皮膜中の元素を量産ベースで、ある程度安定的に制御できる合金種は精々二元合金皮膜迄で、三元以上の合金になると量産ベースでの対応は困難である。

また、当該二元合金はんだめっき皮膜中の元素比率は各電解条件や浴管理を厳密に制御して初めて可能と言われている。一方、ソルダーペースト特にＰｂフリーソルダーペーストにおいては更に各種金属の添加により目的とする各種性能を得ることが容易なこととなっている。

フィルムキャリアテープやコネクター部材への連続湿式めっき装置には、当然の事ながら各処理工程の前後に水洗工程が設けられている。被処理体に付着した処理液を可能な限り除去する為に水洗工程には様々な工夫が施され、重要なノウハウ事項となっている。

しかしながら、限られた処理スペースと処理時間内で連続的に、完全に除去する事は出来ず、他の湿式めっき方法（ラック法）に比較して次工程に持ち込まれる前工程の処理液の割合は多い。即ち、最終工程に近いはんだめっき浴にあっても前工程からの不純物の持ち込みと、はんだめっき浴の汲み出しは避けられず、浴の変動が大きい。生産性を考慮してめっき速度を速くするとこの傾向は指数関数的に増大する。この様に、電解条件を如何に厳密に管理しても、浴変動の大きい連続めっきラインでは、二元系といえども合金めっきを安定的に量産する事はかなりの困難を伴う。

予備はんだとしてのはんだめっきの必要な領域は、その製品によって自ずと限定されている。コネクター部材の場合、接点となる部位には絶対にはんだめっきが析出しないよう、めっき液が接触しない様にする必要があり、この為に、はんだめっきの必要な箇所以外は何らかの形でマスキングする等の処置をしなければならないのであるが、完全にマスキングを施す事はコスト負担が大きすぎる。そのため、めっきの必要な部位のみをめっき液に浸し、他は空中に出してめっきする所謂液面制御法や、専用のめっきセルを用いる部分めっき法が利用されている（非特許文献１参照）。

しかしながら、これらの方法は、めっきの不要な部位へのめっき液の染み出しが避けられず、その境界が精度良く仕上がらないと言う品質問題や、高価な設備を必要とするといった課題を抱えている。特にコネクター部材の場合、境界を精度良く仕上げる事が昨今の小型化、狭ピッチ化で一層強く求められるようになっている。コネクター部材を製品に組み立てる際の他部品とのはんだ接合時に、溶融したはんだが接点部位に濡れ拡がらない様にする為、はんだめっき皮膜や金めっき皮膜などが全く無く下地Ｎｉめっきの露出した凡そ0.5ｍｍ幅の「はんだ上がり防止帯」が必要不可欠になっている。この為、はんだ上がり防止帯を設ける為の一層高価なめっき専用セルの導入が避けられず、負担の増大が著しくなっている。

更には、同一製品で異なる２箇所以上の部位にはんだめっきを必要とする製品は更に別の高価なめっきセルを用意してラインに組み込むか、はんだめっきを要する箇所の数だけ繰り返しめっきする必要があると言った煩雑さがある。

湿式はんだめっきのその他の問題は、廃水処理を要することと、膜厚のばらつきが生じる事である。Ｐｂフリーはんだめっき浴が導入されつつあるものの、得られるＰｂフリーはんだはＰｂ系はんだに比較して融点が高温にシフトしたり、皮膜が脆くなってしまうと言った皮膜性能が不充分なこと、めっき浴としての不安定さが解消されていない事等から普及が進んでいないのが実状である。Ｐｂフリーめっき浴はＳｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｂｉといった元素が使われており、これらを含む廃水の処理が必要となる。Ｐｂ系浴は当然のことながら有害なＰｂを含んでおり、廃水中からのＰｂの完全除去は不可欠な要素である。

湿式はんだめっきは、電気めっき法である。この為にその皮膜の膜厚は他の電気めっき皮膜同様、ばらつき易い。

この湿式はんだめっき部分は、部分的にめっきを行うため、部分めっきがし易いように曲げ加工などの加工が行われず、直線状である場合が多い。曲げ加工などの加工は、めっき後に行われる。この加工によりめっき層の割れ発生や、加工性を良くするためニッケルなど下地めっき厚を薄くするなどによる耐食性劣化によるはんだ濡れ性劣化や、材質の選択が限定されることなどが問題となっている。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その第１の目的は、各種特性のソルダーペーストをその目的に応じて自由に選択することにより、はんだ接合の信頼性や、はんだ自体の機械的強度などを高め、品質の向上を図ることが可能なはんだ領域形成装置および方法を実現することにある。

また、その第２の目的は、曲げ加工等の加工後にはんだ領域形成が行えるように、はんだ領域の形成に自由度を持たせることが可能なはんだ領域形成装置および方法を実現することにある。

更に、その第３の目的は、このようなはんだ領域形成装置を適用することによって、はんだ領域形成後の被処理体の接合信頼性、はんだ自体の機械的強度等の総合的な品質の向上を図ることが可能な連続めっき装置を実現することにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。

すなわち、請求項１の発明は、上記第１および第２の目的を達成するために、電子部品にはんだ領域を形成するはんだ領域形成装置であって、ソルダーペーストを貯蔵する貯蔵手段と、貯蔵手段に貯蔵されたソルダーペーストを電子部品に向けて吐出する吐出手段と、吐出手段から吐出されるソルダーペーストの吐出量および吐出速度を制御する制御手段と、制御手段によって制御された吐出手段から吐出されて吐出位置に塗布されたソルダーペーストを加熱溶融することによって電子部品にはんだ領域を形成する加熱溶融手段とを備えている。

請求項２の発明は、上記第１および第２の目的を達成するために、請求項１の発明のはんだ領域形成装置において、吐出手段を複数配置し、各吐出手段から吐出されるソルダーペーストの吐出量および吐出速度を制御手段によって制御することによって、吐出位置にソルダーペーストを塗布する。

請求項３の発明は、上記第１および第２の目的を達成するために、請求項１または請求項２の発明のはんだ領域形成装置において、吐出手段としてディスペンサを用い、ソルダーペーストを吐出する。

請求項４の発明は、上記第１および第２の目的を達成するために、請求項１乃至３のうち何れか１項の発明のはんだ領域形成装置において、電子部品は、フィルムキャリアテープ、コネクター部材、およびリードフレームのうちの少なくとも何れかである。

請求項５の発明は、上記第１および第２の目的を達成するために、電子部品にはんだ領域を形成するはんだ領域形成方法であって、所定吐出量のソルダーペーストを、所定吐出速度で、電子部品の所定吐出位置に向けてディスペンサから吐出することによって所定吐出位置に塗布し、この塗布されたソルダーペーストを加熱溶融することによってはんだ領域を形成する。

請求項６の発明は、上記第３の目的を達成するために、フィルムキャリアテープ、コネクター部材、リードフレームのうち少なくとも何れかの被処理体に対する湿式めっき処理を連続的に行う連続めっき装置において、請求項１乃至４のうち何れか１項の発明のはんだ領域形成装置を湿式はんだめっき装置の代替として当該連続めっき装置に組み込み、被処理体にはんだ領域を形成する連続めっき装置である。

請求項７の発明は、上記第３の目的を達成するために、請求項６に記載の連続めっき装置において、ソルダーペーストが吐出位置に塗布される前に、はんだ領域形成部に、ソルダーペースト溶融時のはんだ広がりと部材とはんだの密着性とを促進するフラックスを塗布する第１の塗布手段を更に備える。

請求項８の発明は、上記第３の目的を達成するために、請求項６または請求項７に記載の連続めっき装置において、はんだ領域の形成後に、ソルダーペーストに添加されている添加剤の加熱溶融による残渣およびフラックス残渣を、はんだ領域から洗浄する洗浄手段を更に備える。

請求項９の発明は、上記第３の目的を達成するために、請求項７または請求項８に記載の連続めっき装置において、洗浄手段による洗浄後に、はんだ領域に、はんだ領域を形成しているはんだの酸化を防止する酸化防止剤と、このはんだを保護する保護膜とのうちの少なくとも何れかを塗布する第２の塗布手段を更に備える。

すなわち、請求項１の発明で用いられているソルダーペーストには、有用な各種の金属を任意の割合で配合して溶融した後、微細な粒子に加工したはんだ粒子が用いられる。このように使用目的に沿った組成のはんだが利用できることから、接合信頼性の向上、はんだ自体の機械的な強度を高められるといった金属学的に理想的なはんだや、最適な融点を持つはんだが使用できる。また、所定位置に所定量のソルダーペーストを塗布後、当該ソルダーペーストを溶融することで、精度良く所定位置にはんだ領域を確実にしかも容易に形成することが可能となる。

また、フィルムキャリアテープ、コネクター部材、およびリードフレーム等の電子部品には、複数箇所に、はんだ領域が求められるものがある。特にこれら複数箇所の形状が互いに違うとか、はんだの特性や皮膜厚を変えて求められる場合がある。このような場合でも、請求項２のように吐出手段を複数用いることによって、従来の様にマスキングして複数回繰り返し処理する事無く、一度の処理で複数のはんだ領域を形成することが可能となる。更にはんだ領域が広い場合でも同時に同一はんだを複数塗布する事で解決する事ができる。

請求項３および請求項５でいうディスペンサは、１（Ｐａ・ｓ）以下の低粘度からグリース状の高粘度までの物質を制御良く吐出させる性能を有している。従ってソルダーペーストを任意の条件で吐出させることが容易になる。また、ディスペンサのノズルには金属製や樹脂製のものが多種類市販されている中から選択できる。これらは目的に合わせて先端形状を細くも、長くも、曲げ加工をすることも可能である。したがって、当該ノズルの先端を電子部品の所定位置に向けて固定して設置する事は容易である。ノズル先端は電子部品の表面から僅かに離して設置しても良いし、変形しない程度に押し当てて設置しても良い。あるいは、吐出能力の優れたディスペンサを使用する場合には、その吐出能力範囲でノズルをコネクター部材の表面から完全に離して設置しても良い。これによって、確実にソルダーペーストを任意の吐出位置に所定量塗布することが可能となる。

請求項６では、連続めっき装置内に請求項１乃至４のうち何れか１項の発明のはんだ領域形成装置を適用することによって、はんだ領域形成後の被処理体の接合信頼性、はんだ自体の機械的強度等の総合的な品質の向上を図ることが可能な連続めっき装置を実現することができる。

請求項７は、ソルダーペースト塗布前にフラックスを塗布することによって、よりはんだ濡れ性を向上させると共に、密着性のあるはんだ領域の形成に効果的である。

請求項８では、ソルダーペーストを加熱溶融した後、そのはんだ表面に残存するフラックス等の残渣を除去するための洗浄手段を付加することによって、使用するソルダーペーストの自由度を広げることができる。すなわち、はんだ領域形成後に洗浄することにより、より強い活性度のあるソルダーペーストやフラックスの使用が可能になる。このことは、はんだ領域形成部分の一部にソルダーペーストを塗布し、加熱溶融時にはんだ領域全域にまではんだを広げることが可能となる。これによって、より簡便にはんだ領域を形成することができる。また、密着性の向上にも役立つ。この場合にも、はんだ領域の固定化を図るために、インクジェットやディスペンサを使用したはんだ上がり防止帯を形成することや、フラックスのにじみ上がり防止剤等が勧められる。

請求項９は、はんだ領域形成後の放置期間中にはんだ表面の酸化物形成を含む表面汚染を抑制することができる。これによって、はんだ付けの信頼性を高めることが可能となる。

本発明によれば、ソルダーペーストを用いてはんだ領域を形成することによって、接合の信頼性、はんだ自体の機械的強度等の総合的な品質の向上を図ることが出来るはんだ領域形成装置および方法を提供することが可能となる。

また、このようなはんだ領域形成装置を、フィルムキャリアテープ、コネクター部材、およびリードフレームなどの連続めっき装置の湿式はんだめっき部分の代替として適用することによって、めっき処理後の被処理体の信頼性、機械的強度、および品質の向上を図ることが可能な連続めっき装置を提供することが可能となる。

さらに、異形部分に対してもはんだ領域形成が容易に行うことが出来る為、加工後の部品に対してもはんだ領域を形成することができ、もって、耐食性やはんだ濡れ性の劣化の防止に加え材質選択の自由度を広げることが可能となる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態について図１から図４を用いて説明する。

図１は、第１の実施の形態に係るはんだ領域形成方法を適用したはんだ領域形成装置の一例を示す構成概念図である。

すなわち、このはんだ領域形成装置は、フィルムキャリアテープ、コネクター部材、およびリードフレーム等の部材Ｓにはんだ領域Ｈを形成する装置であり、貯蔵部１２と、ノズル１６を先端に備えたディスペンサ１４と、フラックス塗布部１５と、位置センサ１７と、吐出制御部１８と、駆動部１９と、工程制御部２０と、加熱部２２と、洗浄部２４と、乾燥部２５と、塗布部２６と、図示しない搬送部とを備えている。

工程制御部２０は、フラックス塗布部１５と、加熱部２２と、洗浄部２４と、乾燥部２５と、塗布部２６とを制御する。

フラックス塗布部１５は、ソルダーペーストが塗布される前に、はんだ領域Ｈとされる位置を含む領域に、ソルダーペースト溶融時のはんだ広がりを促進するフラックスを塗布する。また部分的にフラックスを塗布する必要がある場合にはソルダーペースト塗布と同様な制御機構を備えたディスペンサ方式を用いることが望ましい。

この場合に、はんだ領域Ｈを固定化するためにはんだ上がり防止帯の形成や、より以上のはんだ広がりを防止する薬剤の塗布が好ましい。

位置センサ１７は、塗布位置を自動的に検出し、検出信号を吐出制御部１８に出力する。位置センサ１７としては、部材Ｓの両端側に等間隔で設けられているパンチィング孔Ｒを利用してフォトダイオードと受光センサとの組み合わせによって実現したり、あるいは位置決めピン等を利用しても良い。そして、更に高精度な位置決めを求められる場合には、画像処理を利用しても良い。

吐出制御部１８は、位置センサ１７から検出信号を受けると、ディスペンサ１４のノズル１６を所定位置まで移動させるための移動命令信号を生成し、この移動命令信号を駆動部１９に出力する。

駆動部１９は、このような移動命令信号を受けると、この移動命令信号にしたがってノズル１６を所定位置に移動させる。この様な位置決めは作業開始時に一度行うか、あるいは作業中に適時行うか、作業と共に連続的に行っても良い。なお、上記位置決めは手動で行うようにしても良い。この場合、駆動部１９による位置決めは不要となる。

貯蔵部１２は、ソルダーペーストＫを貯蔵している。ソルダーペーストＫには、一般的に、任意の割合で配合し、微細な粒子に加工したはんだ粒子が用いられる（例えば、非特許文献１参照）。これにより使用目的に沿った組成のはんだが利用できることから、接合信頼性の向上、はんだ自体の機械的な強度を高められるといった金属学的に理想的なはんだや、最適な融点を持つはんだを得ることができる。

ディスペンサ１４は、貯蔵部１２から供給されたソルダーペーストＫを、ノズル１６を介して部材Ｓに向けて吐出する。一般的にディスペンサは、１（Ｐａ・ｓ）以下の低粘度からグリース状の高粘度までの物質を制御良く吐出させる性能を有している。従ってソルダーペーストＫを任意の条件で吐出させるのに適している。また、ノズル１６には金属製や樹脂製のものが多種類市販されている中から選択できる。これらは、例えば図２に示すように、被処理体３の形状に合わせて先端形状を細くも、長くも、曲げ加工をすることも可能である。したがって、ノズル１６の先端を部材Ｓ等の被処理体３の所定位置に向けて設置する事も容易である。図３（ａ）に示すように、ノズル１６の先端は被処理体３の表面から僅かに離して設置しても良いし、図３（ｂ）に示すように、変形しない程度に押し当てて設置しても良い。あるいは、吐出能力の優れたディスペンサ１４を使用する場合には、その吐出能力範囲でノズル１６を部材Ｓの表面から完全に離して設置しても良い。これによって、確実にソルダーペーストＫを任意の吐出位置に塗布することを可能としている。

このようなディスペンサ１４による塗布方式としては、ソルダーペーストＫを連続的に吐出させる連続式と間歇的に吐出させる間歇式があり、間歇式は１ショット当たりミリ秒単位の短時間で制御が出来、しかも、図３（ｃ）に示すように、１０ｍｍ長程度の吐出距離を精度良く飛ばす事が可能である。特に複雑な形状をしたコネクター部材やはんだ領域Ｈが直線状でない場合等のようにソルダーペーストＫの供給が困難な場合にはこの吐出距離の長いディスペンサ１４を用いて塗布することが有効となる。

吐出制御部１８は、ディスペンサ１４のノズル１６から吐出されるソルダーペーストＫの吐出量および吐出速度を制御する。吐出量および吐出速度は、貯蔵部１２に貯蔵されているソルダーペーストＫの性質や、ノズルの形状、部材Ｓの材質、形成するはんだ領域Ｈのサイズと厚みに応じて予め定めた圧力などの制御条件に基づいて貯蔵部１２を制御する。この条件によって、貯蔵部１２に貯蔵されているソルダーペーストＫがディスペンサ１４に押し出され、更にはノズル１６の先端から所定の吐出量および吐出速度で吐出されるようにしている。

加熱部２２は、ディスペンサ１４およびノズル１６よりも、搬送方向Ｆの下流側に設けており、例えば遠赤外線加熱器や、温風加熱器等が用いられ、部材Ｓの吐出位置に塗布されたソルダーペーストＫを加熱溶融する。これによってはんだ領域Ｈを形成する。この加熱量は、工程制御部２０によって制御されるようにしている。

工程制御部２０は、部材Ｓに塗布されたソルダーペーストＫの性質、粒子径、量や、部材Ｓの材質、形成するはんだ領域Ｈのサイズと厚み等に基づいて、部材Ｓに塗布されたソルダーペーストＫを溶融できる加熱量で加熱するように加熱部２２を制御する。加熱条件は、ソルダーペーストＫの組成、粒子径、添加剤の種類、搬送速度、被処理体である部材Ｓの熱容量等によって一定ではない。したがって、加熱量は、これらの変化に応じてその都度設定する。なお、加熱に際しては、急峻な温度勾配は避ける事が肝要である。したがって、好ましくは加熱部２２に予備加熱をさせた後、本加熱をさせると良い。あるいは、加熱器２２よりも搬送方向Ｆの上流側に予備加熱装置を設け、この予備加熱装置によって予備加熱させるようにしても良い。

このように工程制御部２０によって制御された加熱部２２によって部材Ｓに塗布されたソルダーペーストＫを本加熱することによって、はんだ領域Ｈが形成される。この加熱溶融時においては、はんだの酸化を最小限にする事とはんだ広がりを最良にするために、無酸化雰囲気で焼成させることが好ましい。このはんだ広がりを向上させることは、はんだ領域形成部の一部にソルダーペーストを塗布し溶融させることによってはんだ領域形成部全体にはんだを供給することが可能となる。

上述したようにソルダーペーストやフラックスには添加剤が添加されているが、加熱部２２によってソルダーペーストが加熱溶融されると、これら添加剤が、残渣としてはんだ領域Ｈに残ってしまう。洗浄部２４は、加熱溶融後のはんだ領域Ｈを洗浄することによって、このような残渣を、はんだ領域Ｈから除去する。乾燥部２５は洗浄部２４によって洗浄されたはんだ領域Ｈを乾燥する。

塗布部２６は、乾燥部２５による乾燥後のはんだ領域Ｈに、はんだ領域Ｈを形成しているはんだの酸化を防止する酸化防止剤と、このはんだを保護する保護膜とのうちの少なくとも何れかを塗布する。

図示しない搬送部は、部材Ｓを搬送方向Ｆに沿って連続的、または間歇的に搬送する。

次に、このはんだ領域形成装置の動作について図４のフローチャートを用いて説明する。

すなわち、まず、被処理体である部材Ｓは、図示しない搬送部によって搬送方向Ｆに沿って連続的、または間歇的に搬送されている。

また、被処理体である部材Ｓにはんだ領域Ｈを形成するためにはソルダーペーストＫが用いられ、このソルダーペーストＫは貯蔵部１２に貯蔵されている。ソルダーペーストＫには、一般的に、任意の割合で配合し、微細な粒子に加工したはんだ粒子が用いられているので、使用目的に沿った組成のはんだを利用することができる。したがって、接合信頼性の向上、はんだ自体の機械的な強度を高められるといった金属学的に理想的なはんだや、最適な融点を持つはんだを選択し、使用することができる。

まず、作業開始時にノズル１６の位置決めを行う。この位置決めは図示しない搬送部によって部材Ｓがディスペンサ１４側に搬送されると、部材Ｓに刻まれたパンチング孔Ｒが位置センサ１７に検出される。すると、位置センサ１７から吐出制御部１８に対して検出信号が出力される。検出信号が吐出制御部１８に受けられると、吐出制御部１８によって、ディスペンサ１４のノズル１６を所定位置まで移動させるための移動命令信号が生成され、駆動部１９へと出力される。この移動命令信号が駆動部１９によって受けられると、この移動命令信号にしたがってノズル１６が所定位置に移動する。この様な位置決めは作業開始時に一度行うか、あるいは作業中に適時行うか、作業と共に連続的に行っても良い。なお、上記位置決めは手動で行うようにしても良い。この場合、駆動部１９による位置決めは不要となる。

まず、フラックス塗布部１５では、部材Ｓにソルダーペーストが塗布される前に、はんだ領域Ｈとされる位置を含む領域に、ソルダーペースト溶融時のはんだ広がりを促進するフラックスが塗布される（Ｓ１）。

このようにフラックスが塗布された部材Ｓが、図示しない搬送部によってディスペンサ１４側に搬送されると、部材Ｓに刻まれたパンチング孔等が位置センサ１７に検出される（Ｓ２）。すると、位置センサ１７から吐出制御部１８に対して検出信号が出力される。

次に、貯蔵部１２に貯蔵されているソルダーペーストＫが、ディスペンサ１４のノズル１６から部材Ｓに塗布されるが、ノズル１６からの吐出量および吐出速度は、ソルダーペーストＫの性質や、部材Ｓの材質、ノズルの形状、形成するはんだ領域Ｈのサイズと厚とに応じて吐出制御部１８によって決定される。更に吐出制御部１８によって、この吐出量および吐出速度に対応する圧力が貯蔵部１２に加えられる（Ｓ３）。

この圧力によって、貯蔵部１２に貯蔵されているソルダーペーストＫがディスペンサ１４に押し出され、更にはノズル１６の先端から所定の吐出量および吐出速度で吐出される（Ｓ４）。

一般的にディスペンサは、１（Ｐａ・ｓ）以下の低粘度からグリース状の高粘度までの物質を制御良く吐出させる性能を有している。従ってソルダーペーストＫを任意の条件で吐出させるのに適している。また、ノズル１６には金属製や樹脂製のものが多種類市販されている中から選択できる。更に、被処理体３の形状に合わせて先端形状を細くも、長くも、曲げ加工をすることも可能であるので、ノズル１６の先端を部材Ｓの特定の位置を対象に設置する事が容易であり、前記の如く必要に応じて所定位置に自動的に塗布するための機構を備えても良い。これによって、ソルダーペーストＫは、任意の吐出位置に確実に塗布される（Ｓ５）。

このようなディスペンサ１４からのソルダーペーストＫの吐出方法は、連続的および間歇的いずれも可能であり、連続した広範囲にわたってソルダーペーストＫを塗布する場合には、部材Ｓを連続的に搬送しながらソルダーペーストＫもまた連続的に吐出することによってなされる。また、狭い範囲にソルダーペーストＫを塗布する場合には、搬送部を一旦停止し、所定量のソルダーペーストＫを吐出し、しかる後に搬送部を動作させ次の所定位置まで部材Ｓを搬送させる所謂間歇的な吐出によってなされる。

このようにして所定位置にソルダーペーストＫが塗布されると、該部材Ｓが搬送部によって搬送方向Ｆに沿って搬送されることによって、このソルダーペーストＫが塗布された位置が加熱部２２側へと搬送される（Ｓ６）。これによって、このソルダーペーストＫは、加熱部２２によって加熱溶融される（Ｓ７）。加熱部２２の加熱量は、工程制御部２０によって制御される。

すなわち、工程制御部２０では、部材Ｓに塗布されたソルダーペーストＫの性質（例えば、はんだ粒子径とその量や、添加剤の種類とその量等）、部材Ｓの材質や熱容量、形成するはんだ領域Ｈのサイズと厚み等に基づいて、部材Ｓに塗布されたソルダーペーストＫを溶融できる加熱量が決定され、この加熱量に基づいて加熱部２２が制御される。このように工程制御部２０によって制御された加熱部２２によって部材Ｓに塗布されたソルダーペーストＫが加熱される。これによって、この塗布されたソルダーペーストＫが効率良く溶融され、はんだ領域Ｈが所定位置に精度良く確実にしかも容易に形成される。

このような加熱溶融後のはんだ領域Ｈは、搬送部によって次に洗浄部２４へと搬送され、洗浄される（Ｓ８）。上述したようにソルダーペーストやフラックスには添加剤が添加されており、このようにソルダーペーストが加熱溶融されると、これら添加剤が、残渣としてはんだ領域Ｈに残ってしまう。しかしながら、これら残渣は、はんだ領域Ｈが洗浄部２４によって洗浄されることによってはんだ領域Ｈから除去される。

はんだ領域Ｈは更に乾燥部２５で乾燥された後に塗布部２６に搬送される。ここで、はんだ領域Ｈを形成しているはんだの酸化を防止する酸化防止剤が塗布されたり、あるいは、このはんだを保護する保護膜が塗布される（Ｓ９）。

このようにして、はんだ領域Ｈが形成された電子部品が得られる。

上述したように、第１の実施の形態に係るはんだ領域形成方法を適用したはんだ領域形成装置においては、湿式はんだめっき法で対応困難であった数々の課題を解決する事ができる。

すなわち、任意の組成のはんだを使用できることから、接合の信頼性向上、はんだ自体の機械的強度の向上、最適融点の設定等、根本的な品質を大きく改善することが可能となる。

また、必要とするはんだ領域Ｈへの精密な位置決めと、ソルダーペーストＫの供給量を精密に制御することが可能となり、仕上がり膜厚のばらつきも無く、明瞭なはんだ領域Ｈが得られ、接点部位への影響を皆無にすることが可能となる。

更に、ディスペンサ１４とノズル１６で実現した吐出部は、被処理体の形状や、装置のレイアウト条件にあわせてノズル１６の形状を任意に加工できるという柔軟性を備えているので、高価な専用設備を用いずとも実現でき、コスト的に優れている。また、設置面積も遥かに小さくなり、ラインに容易にオンすることが可能となる。

このようなはんだ領域形成装置は、電子部品等の被処理体に対して連続的にめっき処理を行う連続めっき装置に適用することも可能である。。

また、必要最低限の場所にのみはんだ領域Ｈを形成できることから、母材から発生する破材にはんだが付かないので、これら破材を有効に再利用することが可能となる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態を図５から図６を用いて説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例である。従って、ここでは、異なる点のみについて説明し、重複説明を避ける。

図５は、第２の実施の形態に係るはんだ領域形成方法を適用したはんだ領域形成装置の一例を示す構成概念図である。

すなわち、このはんだ領域形成装置は、ディスペンサ１４およびノズル１６を複数設けた点のみが、第１の実施の形態と異なっている。これら複数のディスペンサ１４およびノズル１６もまた、貯蔵部１２からソルダーペーストＫが供給されるようにしている。なお、図５は、複数のディスペンサ１４に対して、同一の貯蔵部１２からソルダーペーストＫが供給される場合の構成を示すものであるが、図６に示すように、各ディスペンサ１４に対応した貯蔵部１２を設けるようにしても良い。

なお、図５および図６では、代表的に２つのディスペンサ１４およびノズル１６のみを記載しているが、それぞれ３つ以上であっても構わない。

吐出制御部１８は、第１の実施の形態と同様にして、貯蔵部１２に対して圧力を加えることによって各ディスペンサ１４のノズル１６から吐出されるソルダーペーストＫの吐出量および吐出速度を制御する。図６に示すように、各ディスペンサ１４に対応した貯蔵部１２を設けた場合には、各貯蔵部１２毎に異なる圧力を加え、各ノズル１６から吐出されるソルダーペーストＫの吐出量および吐出速度を個別に制御することも可能としている。

被処理体によっては、複数箇所に、はんだ領域Ｈの形成が必要なものもある。更には、これら複数箇所の形状が互いに違うとか、はんだの種類や皮膜厚を変える必要がある場合もある。このような場合でも、本実施の形態のように、ディスペンサ１４およびノズル１６を複数用いることによって、従来の様にマスキングして複数回繰り返えす事無く、一度の処理で複数のはんだ領域Ｈを形成することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

第１の実施の形態に係るはんだ領域形成方法を適用したはんだ領域形成装置の一例を示す構成概念図。 ノズルの先端形状の一例を示す模式図。 ノズルと被処理体との位置関係の例を示す概念図。 第１の実施の形態に係るはんだ領域形成方法を適用したはんだ領域形成装置の動作を示すフローチャート。 第２の実施の形態に係るはんだ領域形成方法を適用したはんだ領域形成装置の一例を示す構成概念図。 第２の実施の形態に係るはんだ領域形成方法を適用したはんだ領域形成装置の別の一例を示す構成概念図。

符号の説明

Ｓ…部材、Ｈ…はんだ領域、Ｆ…搬送方向、Ｒ…パンチング孔、３…被処理体、１２…貯蔵部、１４…ディスペンサ、１５…フラックス塗布部、１６…ノズル、１７…位置センサ、１８…吐出制御部、１９…駆動部、２０…工程制御部、２２…加熱部、２４…洗浄部、２５…乾燥部、２６…塗布部

Claims (9)

1. 電子部品にはんだ領域を形成するはんだ領域形成装置であって、
   ソルダーペーストを貯蔵する貯蔵手段と、
   前記貯蔵手段に貯蔵されたソルダーペーストを前記電子部品に向けて吐出する吐出手段と、
   前記吐出手段から吐出されるソルダーペーストの吐出量および吐出速度を制御する制御手段と、
   前記制御手段によって制御された前記吐出手段から吐出されて所定位置に塗布されたソルダーペーストを加熱溶融することによって前記電子部品にはんだ領域を形成する加熱溶融手段と
   を備えたはんだ領域形成装置。
2. 請求項１に記載のはんだ領域形成装置において、
   前記吐出手段を複数配置し、前記各吐出手段から吐出されるソルダーペーストの吐出量および吐出速度を前記制御手段によって制御することによって、前記吐出位置に前記ソルダーペーストを塗布するようにしたはんだ領域形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のはんだ領域形成装置において、
   前記吐出手段としてディスペンサを用い、前記ソルダーペーストを吐出するようにしたはんだ領域形成装置。
4. 請求項１乃至３のうち何れか１項に記載のはんだ領域形成装置において、
   前記電子部品は、フィルムキャリアテープ、コネクター部材、およびリードフレームのうちの少なくとも何れかであるはんだ領域形成装置。
5. 電子部品にはんだ領域を形成するはんだ領域形成方法であって、
   所定吐出量のソルダーペーストを、所定吐出速度で、前記電子部品の所定吐出位置に向けてディスペンサのノズルから吐出することによって前記所定吐出位置に塗布し、この塗布されたソルダーペーストを加熱溶融することによって前記はんだ領域を形成するようにしたはんだ領域形成方法。
6. 前記電子部品の被処理体に対するめっき処理を連続的に行う連続めっき装置において、
   請求項１乃至４のうち何れか１項に記載のはんだ領域形成装置によって前記被処理体のはんだ領域を形成するようにした連続めっき装置。
7. 請求項６に記載の連続めっき装置において、
   前記ソルダーペーストが前記吐出位置に塗布される前に、少なくとも前記吐出位置を含む領域に、前記ソルダーペースト溶融時のはんだ広がりを促進するフラックスを塗布する第１の塗布手段を更に備えた連続めっき装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の連続めっき装置において、
   前記はんだ領域の形成後に、前記ソルダーペーストに添加されている添加剤の前記加熱溶融による残渣を、前記はんだ領域から洗浄する洗浄手段を更に備えた連続めっき装置。
9. 請求項７または請求項８に記載の連続めっき装置において、
   前記洗浄手段による洗浄後に、前記はんだ領域に、前記はんだ領域を形成しているはんだの酸化を防止する酸化防止剤と、このはんだを保護する保護膜とのうちの少なくとも何れかを塗布する第２の塗布手段を更に備えた連続めっき装置。

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