JP2009170698A - 表面実装部品のはんだ付け装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に対して表面実装部品をはんだ付けするリフローはんだ付けに際し、はんだ付着位置と表面実装部品の基板への実装位置との位置ズレを防止することが可能な表面実装部品のはんだ付け方法および表面実装部品のはんだ付け装置を提供することを課題とする。
【解決手段】チップ部品２を保持して移送し、かつ、チップ部品２を基板４に実装するチップ保持部２０と、このチップ保持部２０によって移送されるチップ部品２にはんだペースト３をスプレー噴霧するスプレー３０と、チップ保持部２０によってチップ部品２が基板４に実装された後に当該実装後のチップ部品２と基板４とを搬送する基板搬送部４０と、基板搬送部４０の搬送経路に配置され、かつ、前記実装後のチップ部品２と基板４とを加熱するリフロー炉５０と、を具備するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、表面実装部品のはんだ付け装置および表面実装部品のはんだ付け方法に関し、より詳細には、リフローはんだ付けなどに用いられる表面実装部品のはんだ付け装置においてペースト状のはんだを表面実装部品に付着させる技術に関する。

従来、基板に実装される表面実装部品のはんだ付け方法として、リフローはんだ付けが広く用いられている。リフローはんだ付けとは、例えば図９に示すように、（１）基板１００上の一対のランド１０１・１０１にペースト状のはんだ１０２・１０２を印刷し、（２）印刷されたペースト状のはんだ１０２・１０２上に表面実装部品１０３を実装し、（３）ペースト状のはんだ１０２・１０２を加熱して溶融させた後、再度凝固させて、はんだ層１０２ａ・１０２ａを形成することによって、基板１００と表面実装部品１０３とをはんだ付けする方法である。
このようなリフローはんだ付けにおけるはんだ１０２・１０２のはんだ印刷方法として、例えば図１０に示すように、（１）基板１００上のランド１０１・１０１に対して所定の大きさの開口部１０４・１０４を有するメタルマスク１０５を基板１００上に載置し、（２）スキージ１０６によりペースト状のはんだ１０２を前記開口部１０４・１０４に充填して、前記ランド１０１・１０１に転写させ、（３）メタルマスク１０５を取り外してはんだ印刷完了とする手法が多く用いられている。

しかし、上記のようなはんだ印刷方法では、スキージ１０６によってペースト状はんだ１０２を塗布するに際し、基板１００とメタルマスク１０５との位置合わせ精度、又は基板１００におけるランド１０１・１０１の形成位置精度によってはんだ印刷の位置ズレが発生する可能性がある（図１１参照）。図１１に示すように、このような位置ズレが発生した場合、ズレたペースト状のはんだ１０２・１０２がリフロー工程時にランド１０１・１０１側に戻り、このときに表面実装部品１０３に回転モーメントが働き、表面実装部品が立ち上がる実装不良（いわゆるチップ立ち）、又は、ズレたペースト状はんだ１０２・１０２の周りに球形状のはんだが形成される実装不良（いわゆるはんだボール）等が発生する可能性があった。

上記のような問題を解消する手段として、以下に示す特許文献１、及び特許文献２のような技術が開示されている。
特許文献１に開示された技術は、基板上に面積の異なる一対のランドを並列して設け、該ランド上に印刷されるはんだの量に差をつけることによって、リフロー工程時に前記ランドとはんだとの間に発生する仮保持力に差をつけてチップ立ちを防止する技術である。
特許文献２に開示された技術は、基板上の一対のランドを電極載置部と外側張出部と内側張出部とで構成し、該電極載置部を表面実装部品側のはんだ付け部分（外部電極）と略同形に形成し、この電極載置部の両側に、円弧状の外側張出部と矩形状の内側張出部とを張り出すことによって、リフロー工程時のズレを防止する技術である。
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、前記はんだをランド上に印刷するに際し従来と同様の印刷方法を用いているため、はんだとランドとの間に当該ランドの並列方向へのズレが生じる可能性があり、係るズレを防止するためには十分な精度を実現する必要があり、非実用的であった。
また、上記特許文献２に開示された技術では、ランドの構成が複雑なものとなってしまう点が不利である。また、特許文献２の技術においても、印刷によりはんだペーストをランド上に塗布しているので、はんだペーストの印刷位置のズレが発生する可能性がある。
特開平９−１６２５２６号公報 特開２００５−２７６８８８号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、基板に対して表面実装部品をはんだ付けするリフローはんだ付けに際し、はんだ付着位置と表面実装部品の基板への実装位置との位置ズレを防止することが可能な表面実装部品のはんだ付け方法および表面実装部品のはんだ付け装置を提供することを課題とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、表面実装部品にはんだを付着させ、該はんだを介して前記表面実装部品を基板に実装し、該実装後の表面実装部品と基板とをはんだ付けする表面実装部品のはんだ付け装置であって、前記表面実装部品を保持して移送するとともに、該表面実装部品を前記基板に実装する保持手段と、前記保持手段によって移送される前記表面実装部品にペースト状のはんだをスプレー噴霧するはんだ付着手段と、前記はんだ付着手段によりはんだが付着され、前記保持手段により前記基板上に実装された表面実装部品、および基板を加熱する加熱手段と、を具備するものである。

請求項２においては、前記はんだ付着手段は、前記ペースト状のはんだの粒子より大きい孔を多数有し、かつ、エア圧によって該多数の孔から前記ペースト状のはんだを噴霧する構成とするものである。

請求項３においては、表面実装部品にはんだを付着させ、該はんだを介して前記表面実装部品を基板に実装し、該実装後の表面実装部品と基板とをはんだ付けする表面実装部品のはんだ付け装置であって、前記表面実装部品を保持して移送するとともに、該表面実装部品を前記基板に実装する保持手段と、前記保持手段によって移送される前記表面実装部品を前記ペースト状のはんだを貯溜するはんだ槽に浸すことによって該表面実装部品に該ペースト状のはんだを付着させるはんだ付着手段と、前記はんだ付着手段によりはんだが付着され、前記保持手段により前記基板上に実装された表面実装部品、および基板を加熱する加熱手段と、を具備するものである。

請求項４においては、表面実装部品にはんだを付着させ、はんだが付着した前記表面実装部品を基板上に実装し、前記はんだにより前記表面実装部品と基板とをはんだ付けする表面実装部品のはんだ付け方法であって、前記表面実装部品にペースト状のはんだをスプレー噴霧することによって、該表面実装部品にはんだを付着させるはんだ付着工程と、はんだが付着した前記表面実装部品を前記基板に実装する実装工程と、前記表面実装部品と前記基板とを加熱してはんだ付けするリフロー工程と、を具備するものである。

請求項５においては、表面実装部品にはんだを付着させ、はんだが付着した前記表面実装部品を基板上に実装し、前記はんだにより前記表面実装部品と基板とをはんだ付けする表面実装部品のはんだ付け方法であって、前記表面実装部品をペースト状のはんだを貯溜するはんだ槽に浸すことによって、該表面実装部品にはんだを付着させるはんだ付着工程と、はんだが付着した前記表面実装部品を前記基板に実装する実装工程と、前記表面実装部品と前記基板とを加熱してはんだ付けするリフロー工程と、を具備するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１の如く構成したので、表面実装部品の基板への実装工程前に該表面実装部品にペースト状のはんだを付着させることができ、かつ、従来のはんだ印刷工程を省略できるので、はんだ付着位置と表面実装部品の基板への実装位置との位置ズレを防止することができる。また、この位置ズレに起因する実装不良を防止できる。さらに、表面実装部品にはんだを付着させる際に、該表面実装部品の表面に適切な厚みのはんだ膜を形成することが容易となる。

請求項２の如く構成したので、簡単な構成のスプレーによって所望量のペースト状のはんだをスプレー噴霧できる。

請求項３の如く構成したので、表面実装部品の基板への実装工程前に該表面実装部品にペースト状のはんだを付着させることができ、かつ、従来のはんだ印刷工程を省略できるので、はんだ付着位置と表面実装部品の基板への実装位置との位置ズレを防止することができる。また、この位置ズレに起因する実装不良を防止できる。さらに、表面実装部品にはんだを付着させる際に、該表面実装部品の表面に適切な厚みのはんだ膜を形成することが容易となる。

請求項４の如く構成したので、表面実装部品の基板への実装工程前に該表面実装部品にペースト状のはんだを付着させることができ、かつ、従来のはんだ印刷工程を省略できるので、はんだ付着位置と表面実装部品の基板への実装位置との位置ズレを防止することができる。また、この位置ズレに起因する実装不良を防止できる。さらに、表面実装部品にはんだを付着させる際に、該表面実装部品の表面に適切な厚みのはんだ膜を形成することが容易となる。

請求項５の如く構成したので、表面実装部品の基板への実装工程前に該表面実装部品にペースト状のはんだを付着させることができ、かつ、従来のはんだ印刷工程を省略できるので、はんだ付着位置と表面実装部品の基板への実装位置との位置ズレを防止することができる。また、この位置ズレに起因する実装不良を防止できる。さらに、表面実装部品にはんだを付着させる際に、該表面実装部品の表面に適切な厚みのはんだ膜を形成することが容易となる。

以下では、図１〜図３を参照して、本発明に係る表面実装部品のはんだ付け装置の実施の一形態であるはんだ付け装置１について説明する。
なお、以下において、図１における矢印Ａの指す方向を上方向とし、上下方向を規定する。

図１及び図２に示すように、はんだ付け装置１は、チップ保持部２０、スプレー３０、基板搬送部４０、リフロー炉５０、制御部６０等を具備し、チップ部品２の端子部分にはんだペースト３を付着させ、当該はんだペースト３が付着されたチップ部品２を、該チップ部品２の端子部分と基板４の端子部分との位置を合わせて実装し、これらを加熱することによって、チップ部品２の端子部分と基板４の端子部分とをはんだペースト３によってリフローはんだ付けする装置である。

チップ部品２は、本発明に係る表面実装部品の実施の一形態であり、端子（電極）を両端部に有する直方体形状の部品である。
図１に示すように、チップ部品２は、素子１０と、その両端に設けられる外部電極１１・１１とを具備する部材である。この外部電極１１・１１は、チップ部品２の端子であり、素子１０内の内部電極と接続されている。
なお、本発明に係る表面実装部品は、いわゆる両端子型のチップ部品２に限定されず、複数の外部電極１１・１１・・・を具備するコネクタ等でも良く、はんだペースト３を介して基板４に表面実装可能な構成であれば良い。

はんだペースト３は、本発明に係るペースト状のはんだの実施の一形態であり、はんだ粉末、フラックス等を均一に混合したペースト状の混合剤である。はんだペースト３は十分な濡れ性および粘性を有し、かつ、はんだペースト３の融点はチップ部品２及び基板４等を構成する部材の融点より低く構成されている。
これにより、リフローはんだ付けの際にチップ部品２、はんだペースト３及び基板４を適宜加熱することによって、はんだペースト３のみが融解し、チップ部品２と基板４と（本実施形態において、厳密には外部電極１１・１１とランド１２・１２と）をリフローはんだ付けすることが可能となっている。

基板４は、本発明に係る基板の実施の一形態であり、表面にプリント回路が印刷された平板状の部材である。図１に示すように、基板４は、チップ部品２を実装する面においてチップ部品２の外部電極１１・１１に対応したランド１２・１２を具備する。
以上のように、チップ部品２の外部電極１１・１１がはんだペースト３を介してランド１２・１２上に載置されることによって、はんだペースト３の粘性により外部電極１１・１１がランド１２・１２上に固定される。このようにして、チップ部品２が基板４に実装される構造である。

チップ保持部２０は、本発明に係る保持手段の実施の一形態であり、チップ部品２を保持し、移送するとともに、チップ部品２を基板４上に載置して実装する部材である。
図１に示すように、チップ保持部２０は、吸着ノズル２１、エアコンプレッサ（又はエアタンク等の圧力源）、配管（ともに不図示）等を具備する。吸着ノズル２１は、チップ部品２の素子１０部分を吸着ノズル２１からのエア圧により吸着しつつ保持する部材であり、チップ部品２を吸着保持して移送するものである。吸着ノズル２１は、前記配管等を介して前記エアコンプレッサと接続されており、該エアコンプレッサによるエア圧を調整することによって所望の吸着力を実現し、チップ部品２を保持又は解放している。
本実施形態では、チップ部品２は吸着ノズル２１によって吸着保持された状態で、はんだペースト３をチップ部品２の外部電極１１・１１表面に付着させる工程、及びチップ部品２を基板４に載置する工程まで移送される。すなわち、チップ保持部２０は、チップ部品２を吸着力により保持した状態で移送する機能とともに、チップ部品２を基板４に載置する（本実施形態において、厳密にはチップ部品２の外部電極１１・１１を基板４のランド１２・１２上に載置する）チップマウントとしての機能も有している。
また、図２に示すように、チップ保持部２０は制御部６０と接続され、この制御部６０により所望のエア圧及び所望の移送経路等を得ることができるように制御されている。

スプレー３０は、本発明に係るはんだ付着手段の実施の一形態であり、チップ部品２の外部電極１１・１１に向かってはんだペースト３をスプレー噴霧し、当該はんだペースト３を外部電極１１・１１表面に付着させる部材である。
図３に示すように、スプレー３０は、噴霧ノズル３１・３１、前記噴霧ノズル３１・３１に形成される微細な孔３２・３２・・・、エアコンプレッサ（又はエアタンク等の圧力源）、配管（ともに不図示）等を具備する。図３に示すように、噴霧ノズル３１・３１は、チップ保持部２０によるチップ部品２の移送経路中に配置され、チップ部品２の外部電極１１・１１の近傍まで延出されて設けられている。孔３２・３２・・・は、スプレー３０の噴霧ノズル３１・３１の噴出部に設けられ、その開口部の大きさははんだペースト３中に含まれるはんだ粉末の粒子径より大きく構成されている。一般的なペースト状のはんだに含まれるはんだ粉末の粒子径は数十μｍ程度であるので、本実施形態における孔３２・３２・・・の径は、例えば１００μｍ程度である。
また、スプレー３０は、前記配管等を介して前記エアコンプレッサに接続されており、該エアコンプレッサによるエア圧を調整することによって所望の噴霧量を実現している。そして、スプレー３０は、このエア圧を用いてチップ部品２の外部電極１１・１１に向かって所望量のはんだペースト３をスプレー噴霧する構成である。前記「所望量」とは、例えば、外部電極１１・１１表面に数十μｍ〜数百μｍ程度のはんだペースト３の被膜が形成される量であり、チップ部品２と基板４とが十分に固定され得る量である。
また、図２に示すように、スプレー３０は制御部６０と接続され、この制御部６０により所望のエア圧及び所望のはんだペースト３の噴霧量等を得ることができるように制御されている。

これにより、簡単な構成のスプレー３０によって所望量のはんだペースト３をスプレー噴霧できる。また、従来のはんだ印刷工程を省略でき、かつ、チップ部品２を基板４に実装する前にはんだペースト３をチップ部品２に付着させるので、はんだ付着位置と実装位置との位置ズレを防止できる。さらに、スプレー３０によるスプレー噴霧量を適宜調整することにより、各チップ部品２の外部電極１１・１１表面に適切な厚みのはんだ膜を形成することができる。

基板搬送部４０は、本発明に係る基板の搬送手段の実施の一形態であり、チップ保持部２０により基板４上に実装された後のチップ部品２と基板４とを搬送する部材である。
図１に示すように、基板搬送部４０は、リフロー炉５０を通過するようにチップ部品２と基板４とを搬送する。より厳密には、基板搬送部４０は、基板搬送部４０の搬送経路上において、チップ部品２を基板４上に実装する位置より上流側から基板４・４・・・を搬送し、この基板４・４・・・上にチップ部品２・２・・・を実装した後に、当該実装後のチップ部品２と基板４とをリフロー炉５０内を通過させながら搬送するものである。
本実施形態では、基板搬送部４０は、ベルトコンベヤ等により構成されており、図２に示すように、基板搬送部４０は、制御部６０と接続され、この制御部６０により所望の搬送速度等を得ることができるように制御されている。
なお、本発明に係る基板搬送手段は、基板搬送部４０に限定されず、基板４を所定の位置にて停止可能、かつ、チップ部品２の基板４への載置位置からリフロー炉５０を通過して搬送可能なものであれば良く、例えば、前記実装位置からリフロー炉５０まで搬送する第一搬送部と、リフロー炉５０から所定の下工程まで搬送する第二搬送部と、からなる搬送部として構成しても良い。

リフロー炉５０は、本発明に係る加熱手段の実施の一形態であり、基板４及び基板４上に実装されたチップ部品２を加熱することにより、はんだペースト３を融解させてチップ部品２と基板４とをリフローはんだ付けする部材である。本実施形態では、リフロー炉５０は炉内に熱風を吹き付けることによってその内部を加熱する炉として構成されている。
また、図２に示すように、リフロー炉５０は、制御部６０と接続され、この制御部６０により所望の温度等を得ることができるように制御されている。本実施形態では、制御部６０によってリフロー炉５０内部において、リフロー炉５０内に搬送されるチップ部品２及び基板４等を構成する部材の耐熱温度より低く、かつ、はんだペースト３の融点より高い適宜の温度プロファイルが実現されている。

以上のように、基板搬送部４０によって搬送されるチップ部品２及び基板４がリフロー炉５０内を通過する際に、チップ部品２の外部電極１１・１１表面に付着されたはんだペースト３が加熱されて溶融し、その後冷却され再度凝固してはんだ３ａ（図１参照）になることによって外部電極１１・１１とランド１２・１２とを通電可能に接合することにより、リフロー炉５０により加熱する工程が完了する。

図２に示すように、制御部６０は上述のように、チップ保持部２０、スプレー３０、基板搬送部４０、及びリフロー炉５０と接続され、それぞれの動作を適宜制御する部材である。

また、本実施形態では、基板搬送部４０はリフロー炉５０を貫通して設けられ、リフロー炉５０の搬送下流側に移送装置（不図示）が接続されている。リフローはんだ付けされたチップ部品２及び基板４は、この移送装置によって所定の下工程に移送される。

以上のように、本発明のはんだ付け装置の実施の一形態に係るはんだ付け装置１は、チップ部品２を保持して移送し、かつ、チップ部品２を基板４に実装するチップ保持部２０と、このチップ保持部２０によって移送されるチップ部品２にはんだペースト３をスプレー噴霧するスプレー３０と、チップ保持部２０によってチップ部品２が基板４に実装された後に当該実装後のチップ部品２と基板４とを搬送する基板搬送部４０と、基板搬送部４０の搬送経路に配置され、かつ、前記実装後のチップ部品２と基板４とを加熱するリフロー炉５０と、を具備するものである。
これにより、チップ部品２の基板４への実装前にチップ部品２の外部電極１１・１１表面にはんだペースト３を付着させることができるので、チップ部品２と基板４との位置合わせが容易となり、はんだペースト３の付着位置であるチップ部品２の外部電極１１・１１と、チップ部品２の基板４への実装位置である基板４のランド１２・１２との位置ズレを防止することができる。また、この位置ズレに起因する実装不良を防止できる。

以下では、図４を参照して、本発明に係る表面実装部品のはんだ付け方法の実施の一形態であるはんだ付け工程２００について説明する。
図４に示すように、はんだ付け工程２００は、はんだ付着工程２１０、実装工程２２０、リフロー工程２３０等を具備する。

はんだ付着工程２１０は、本発明に係るはんだ付着工程の実施の一形態であり、チップ保持部２０によってチップ部品２を保持しつつ、スプレー３０を用いてはんだペースト３をスプレー噴霧することによって、チップ部品２の外部電極１１・１１にはんだペースト３を付着させる工程である。

はんだ付着工程２１０において、チップ部品２は、チップ保持部２０によって吸着保持された状態で、スプレー３０の噴霧ノズル３１・３１に外部電極１１・１１がそれぞれ近接する適宜位置まで移送され、噴霧ノズル３１・３１の孔３２・３２・・・からそれぞれ外部電極１１・１１に向かって所望量のはんだペースト３を噴霧する。このとき、前述のようにスプレー３０によるはんだペースト３の噴霧量は、制御部６０によって制御されており、例えば、外部電極１１・１１表面に数十μｍ〜数百μｍ程度のはんだペースト３の被膜が形成される量であり、チップ部品２と基板４とが十分に固定され得る量である。
はんだ付着工程２１０終了後、実装工程２２０に移行する。

実装工程２２０は、本発明に係る実装工程の実施の一形態であり、チップ保持部２０によってチップ部品２を基板４に実装する工程である。

実装工程２２０において、チップ部品２は、チップ保持部２０によって吸着保持された状態で、チップ部品２の外部電極１１・１１がそれぞれ基板４のランド１２・１２に対応する位置まで移送される。
そして、チップ部品２は、チップ保持部２０によって基板４上に載置される。このとき、外部電極１１・１１表面に付着したはんだペースト３の粘性により、外部電極１１・１１がランド１２・１２上に固定され、チップ部品２が基板４に実装されることとなる。これにより、チップ部品２の基板４への実装工程２２０を終了する。
また、実装工程２２０において、チップ部品２はチップ保持部２０によって吸着保持された状態で基板４に近接する方向に移送されてくる。一方、基板４は基板搬送部４０によって、基板搬送部４０の搬送経路に沿って搬送されてくる。そして、基板４が、所定のチップ部品２の実装位置に到達したときに、基板搬送部４０による搬送が一旦停止し、チップ部品２を基板４へ実装する構成である。この実装位置は、チップ保持部２０と基板搬送部４０とによって定められており、チップ保持部２０と基板搬送部４０とをそれぞれ制御する制御部６０に予め記憶されているものである。
実装工程２２０終了後、リフロー工程２３０に移行する。

リフロー工程２３０は、本発明に係るリフロー工程の実施の一形態であり、基板搬送部４０によって実装後のチップ部品２と基板４とをリフロー炉５０内を通過して搬送しつつ、リフロー炉５０内部にてチップ部品２とはんだペースト３と基板４とを加熱して、はんだペースト３によりチップ部品２と基板４とをリフローはんだ付けする工程である。

リフロー工程２３０において、基板搬送部４０によって基板４上にはんだペースト３を介して実装されたチップ部品２がリフロー炉５０内に搬送される。そして、これらチップ部品２、はんだペースト３及び基板４が、リフロー炉５０内部を搬送中に適宜の温度まで昇温されることにより、はんだペースト３が溶融し、この溶融したはんだペースト３が再度凝固しはんだ３ａ（図１参照）となることによってチップ部品２の外部電極１１・１１と基板４のランド１２・１２とが接合（はんだ付け）される。
リフロー工程２３０終了後、適宜の下工程に移行する。

以上のように、本発明の表面実装部品のはんだ付け方法の実施の一形態であるはんだ付け工程２００は、チップ部品２にはんだペースト３を付着させ、はんだペースト３が付着したチップ部品２を基板４上に実装し、はんだペースト３によりチップ部品２と基板４とをはんだ付けする表面実装部品のはんだ付け方法であって、スプレー３０によりチップ部品２（本実施形態において、厳密にはチップ部品２の外部電極１１・１１表面）にはんだペースト３をスプレー噴霧することによって、チップ部品２にはんだペースト３を付着させるはんだ付着工程２１０と、はんだが付着したチップ部品２を基板４に実装する実装工程２２０と、チップ部品２と基板４とを加熱してはんだ付けするリフロー工程２３０と、を具備する。
これにより、チップ部品２の基板４への実装前にチップ部品２の外部電極１１・１１表面にはんだペースト３を付着させることができるので、チップ部品２と基板４との位置合わせが容易となり、はんだペースト３の付着位置であるチップ部品２の外部電極１１・１１と、チップ部品２の基板４への実装位置である基板４のランド１２・１２との位置ズレを防止することができる。また、この位置ズレに起因する実装不良を防止できる。

以下では、図５〜図７を参照して、本発明に係る表面実装部品のはんだ付け装置の実施の別形態であるはんだ付け装置７０について説明する。
なお、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関しては同一符号を付してその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。

図５に示すように、はんだ付け装置７０は、チップ挟持部８０、はんだ槽９０、基板搬送部４０、リフロー炉５０、制御部６０等を具備する。

チップ挟持部８０は、本発明に係る保持手段の実施の一形態であり、チップ部品２を保持し、移送するとともに、チップ部品２を基板４上に実装する部材である。
図５及び図７に示すように、チップ挟持部８０は、チャック８１、アクチュエータ８２等を具備する。チップ挟持部８０は、チップ部品２の素子１０部分をチャック８１の先端部に設けられる爪８１ａ・８１ａにより挟持して保持する部材であり、チップ部品２を挟持して移送するものである。チャック８１は、その内部に板バネ等の付勢部材を有しており、該板バネにより爪部８１ａ・８１ａを近接させる方向に常時付勢力が発生している。また、この板バネの略中央部にはアクチュエータ８２に接続されるカム（不図示）の一端が当接されており、アクチュエータ８２の作動によって、前記カムを介して当該板バネの付勢力を調整可能とし、爪部８１ａ・８１ａの間隔を調整可能としている。このように、本実施形態では、チップ挟持部８０において、アクチュエータ８２の作動によってチップ部品２を挟持又は解放している。また、図６に示すように、アクチュエータ８２は制御部６０と接続され、この制御部６０により所望の動作を得ることができるように制御されている。

はんだ槽９０は、本発明に係るはんだ槽の実施の一形態であり、図５及び図７に示すように、はんだペースト３を溶融状態で貯溜する容器９１等を具備する。容器９１は、例えば金属製の部材であり、制御部６０によって所定の温度に制御されている。なお、この容器９１は、はんだペースト３を溶融状態で貯溜できれば、その形状や大きさに限定はされない。
本実施形態では、チップ挟持部８０によってチップ部材２を挟持しつつ、はんだ槽９０の容器９１内に移送し、溶融状態のはんだペースト３に所定の時間浸すこと（いわゆるディップ）によって、チップ部品２の外部電極１１・１１表面に所望量のはんだペースト３を付着させる構成である。前記「所望量」とは、例えば、外部電極１１・１１表面に数十μｍ〜数百μｍ程度のはんだペースト３の被膜が形成される量であり、チップ部品２と基板４とが十分に固定され得る量である。

これにより、従来のはんだ印刷工程を省略でき、かつ、チップ部品２を基板４に実装する前にはんだペースト３をチップ部品２に付着させるので、はんだ付着位置と実装位置との位置ズレを防止できる。さらに、はんだ槽９０に浸す時間を適宜調整することにより、チップ部品２の外部電極１１・１１表面に適切な厚みのはんだ膜を形成することができる。

以上のように、本発明のはんだ付け装置の実施の一形態に係るはんだ付け装置７０は、チップ部品２を保持して移送し、かつ、チップ部品２を基板４に実装するチップ挟持部８０と、このチップ挟持部８０によって移送されるチップ部品２をはんだペースト３を貯溜するはんだ槽９０に浸すことによってチップ部品２にはんだペースト３を付着させる手段と、チップ挟持部８０によってチップ部品２が基板４に実装された後に当該実装後のチップ部品２と基板４とを搬送する基板搬送部４０と、基板搬送部４０の搬送経路に配置され、かつ、前記基板４上に実装されたチップ部品２および基板４を加熱するリフロー炉５０と、を具備するものである。
これにより、チップ部品２の基板４への実装前にチップ部品２の外部電極１１・１１表面にはんだペースト３を付着させることができるので、チップ部品２と基板４との位置合わせが容易となり、はんだペースト３の付着位置であるチップ部品２の外部電極１１・１１と、チップ部品２の基板４への実装位置である基板４のランド１２・１２との位置ズレを防止することができる。また、この位置ズレに起因する実装不良を防止できる。

以下では、図８を参照して、本発明に係る表面実装部品のはんだ付け方法の実施の一形態であるはんだ付け工程３００について説明する。
図８に示すように、はんだ付け工程３００は、はんだ付着工程３１０、実装工程３２０、リフロー工程２３０等を具備する。

はんだ付着工程３１０は、本発明に係るはんだ付着工程の実施の一形態であり、はんだペースト３を溶融状態で貯溜するはんだ槽９０の容器９１内にチップ部品２を浸すことによって、チップ部品２の外部電極１１・１１表面にはんだペースト３を付着させる工程である。

はんだ付着工程３１０において、チップ部品２は、チップ挟持部８０によって保持された状態で、はんだ槽９０の容器９１内に没入する適宜位置まで移送され、容器９１内に所定時間浸される。このとき、容器９１内に浸す時間は制御部６０によって制御されており、例えば、外部電極１１・１１表面に数十μｍ〜数百μｍ程度のはんだペースト３の被膜が形成される時間であり、はんだペースト３によってチップ部品２と基板４とが十分に固定され得る程度のはんだペースト３の被膜が形成される時間である。
はんだ付着工程３１０終了後、実装工程３２０に移行する。

実装工程３２０は、本発明に係る実装工程の実施の一形態であり、チップ挟持部８０によってチップ部品２を基板４に実装する工程である。

実装工程３２０において、チップ部品２は、チップ挟持部８０によって保持された状態で、チップ部品２の外部電極１１・１１がそれぞれ基板４のランド１２・１２に対応する位置まで移送される。そして、チップ部品２は、チップ挟持部８０によって基板４上に載置される。このとき、外部電極１１・１１表面に付着したはんだペースト３の粘性により、外部電極１１・１１がランド１２・１２上に固定され、チップ部品２が基板４に実装されることとなる。これにより、チップ部品２の基板４への実装工程３２０を終了する。
また、実装工程３２０において、チップ部品２はチップ挟持部８０によって保持された状態で基板４に近接する方向に移送されてくる。一方、基板４は基板搬送部４０によって、基板搬送部４０の搬送経路に沿って搬送されてくる。そして、基板４が、所定のチップ部品２の実装位置に到達したときに、基板搬送部４０による搬送が一旦停止し、チップ部品２を基板４へ実装する構成である。この実装位置は、チップ挟持部８０と基板搬送部４０とによって定められており、チップ挟持部８０と基板搬送部４０とをそれぞれ制御する制御部６０に予め記憶されているものである。
実装工程３２０終了後、リフロー工程２３０に移行し、リフロー工程２３０終了後、適宜の下工程に移行する。

以上のように、本発明の表面実装部品のはんだ付け方法の実施の一形態であるはんだ付け工程３００は、チップ部品２にはんだペースト３を付着させ、はんだペースト３が付着したチップ部品２を基板４上に実装し、はんだペースト３によりチップ部品２と基板４とをはんだ付けする表面実装部品のはんだ付け方法であって、チップ部品２をはんだペースト３を貯溜するはんだ槽９０に浸すことによって、チップ部品２にはんだペースト３を付着させるはんだ付着工程３１０と、はんだが付着したチップ部品２を基板４に実装する実装工程３２０と、チップ部品２と基板４とを加熱してはんだ付けするリフロー工程２３０と、を具備する。
これにより、チップ部品２の基板４への実装前にチップ部品２の外部電極１１・１１表面にはんだペースト３を付着させることができるので、チップ部品２と基板４との位置合わせが容易となり、はんだペースト３の付着位置であるチップ部品２の外部電極１１・１１と、チップ部品２の基板４への実装位置である基板４のランド１２・１２との位置ズレを防止することができる。また、この位置ズレに起因する実装不良を防止できる。

本発明に係る表面実装部品のはんだ付け装置の実施の一形態を示す図。 本発明に係る表面実装部品のはんだ付け装置の制御の実施の一形態を示すブロック図。 本発明に係るはんだ付着手段の実施の一形態を示す図。 本発明に係る表面実装部品のはんだ付け方法の実施の一形態を示すフロー図。 本発明に係る表面実装部品のはんだ付け装置の実施の一形態を示す図。 本発明に係る表面実装部品のはんだ付け装置の制御の実施の一形態を示すブロック図。 本発明に係るはんだ付着手段の実施の一形態を示す図。 本発明に係る表面実装部品のはんだ付け方法の実施の一形態を示すフロー図。 従来のリフローはんだ付けの工程を示す図。 従来のはんだ印刷工程を示す図。 従来のはんだ印刷工程を示す図。

符号の説明

１ はんだ付け装置
２ チップ部品（表面実装部品）
３ はんだペースト（ペースト状のはんだ）
４ 基板
１１ 外部電極（端子）
１２ ランド（端子）
２０ チップ保持部（保持手段）
３０ スプレー（はんだ付着手段）
４０ 基板搬送部（基板搬送手段）
５０ リフロー炉（加熱手段）

Claims (5)

1. 表面実装部品にはんだを付着させ、該はんだを介して前記表面実装部品を基板に実装し、該実装後の表面実装部品と基板とをはんだ付けする表面実装部品のはんだ付け装置であって、
   前記表面実装部品を保持して移送するとともに、該表面実装部品を前記基板に実装する保持手段と、
   前記保持手段によって移送される前記表面実装部品にペースト状のはんだをスプレー噴霧するはんだ付着手段と、
   前記はんだ付着手段によりはんだが付着され、前記保持手段により前記基板上に実装された表面実装部品、および基板を加熱する加熱手段と、を具備することを特徴とする表面実装部品のはんだ付け装置。
2. 前記はんだ付着手段は、前記ペースト状のはんだの粒子より大きい孔を多数有し、かつ、エア圧によって該多数の孔から前記ペースト状のはんだを噴霧する、ことを特徴とする請求項１に記載の表面実装部品のはんだ付け装置。
3. 表面実装部品にはんだを付着させ、該はんだを介して前記表面実装部品を基板に実装し、該実装後の表面実装部品と基板とをはんだ付けする表面実装部品のはんだ付け装置であって、
   前記表面実装部品を保持して移送するとともに、該表面実装部品を前記基板に実装する保持手段と、
   前記保持手段によって移送される前記表面実装部品を前記ペースト状のはんだを貯溜するはんだ槽に浸すことによって該表面実装部品に該ペースト状のはんだを付着させるはんだ付着手段と、
   前記はんだ付着手段によりはんだが付着され、前記保持手段により前記基板上に実装された表面実装部品、および基板を加熱する加熱手段と、を具備することを特徴とする表面実装部品のはんだ付け装置。
4. 表面実装部品にはんだを付着させ、はんだが付着した前記表面実装部品を基板上に実装し、前記はんだにより前記表面実装部品と基板とをはんだ付けする表面実装部品のはんだ付け方法であって、
   前記表面実装部品にペースト状のはんだをスプレー噴霧することによって、該表面実装部品にはんだを付着させるはんだ付着工程と、
   はんだが付着した前記表面実装部品を前記基板に実装する実装工程と、
   前記表面実装部品と前記基板とを加熱してはんだ付けするリフロー工程と、を具備することを特徴とする表面実装部品のはんだ付け方法。
5. 表面実装部品にはんだを付着させ、はんだが付着した前記表面実装部品を基板上に実装し、前記はんだにより前記表面実装部品と基板とをはんだ付けする表面実装部品のはんだ付け方法であって、
   前記表面実装部品をペースト状のはんだを貯溜するはんだ槽に浸すことによって、該表面実装部品にはんだを付着させるはんだ付着工程と、
   はんだが付着した前記表面実装部品を前記基板に実装する実装工程と、
   前記表面実装部品と前記基板とを加熱してはんだ付けするリフロー工程と、を具備することを特徴とする表面実装部品のはんだ付け方法。

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