JP2010192726A - 電子部品実装構造および樹脂塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半田接合部の保持力を補強するための樹脂補強部を適正に形成して実装信頼性を確保することができる電子部品実装構造および樹脂塗布方法を提供することを目的とする。
【解決手段】電子部品６のコーナ部６ｃにコーナ補強部７０を、電子部品を矩形を構成する４辺のうちの一の辺について当該コーナ部６ｃを含んで当該辺の１／２辺長未満の長さで形成された第１の樹脂線７ａと、これと直交する他の辺について形成された第２の樹脂線７ｂと、さらに第１の樹脂線７ａ、第２の樹脂線７ｂから外側の方向へ所定長さだけ延出させた第１の樹脂延出部７ｃ、第２の樹脂延出部７ｄを有する構成とする。これにより、バンプ６ａの半田接合部の保持力を補強するための樹脂補強部を適正に形成して、実装信頼性を確保することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、基板に電子部品を実装して成る電子部品実装構造およびこの電子部品を補強する補強用樹脂を電子部品の外縁部に塗布する樹脂塗布方法に関するものである。

電子部品を基板に実装する方法として、半田接合による方法が広く用いられており、電子部品に設けられた接続用電極を基板の電極に半田接合することにより、電子部品は基板と電気的に導通するとともに、実装後の電子部品は半田接合部をによって基板に保持される。実装後の使用状態においてヒートサイクルによる熱応力など、電子部品に対して外力が作用する場合には半田接合部のみでは強度が不足するため、半田接合とともに補強用樹脂によって電子部品を基板に接着して半田接合部による保持力を補強することが行われる（特許文献１参照）。

この特許文献例に示す先行技術においては、下面にバンプ群を有する電子部品を基板にバンプを介して半田接合した後、電子部品と基板の間の隙間のうち、電子部品の最外周部に位置する隙間にのみ、電子部品の全周に亘ってアンダーフィル樹脂を注入・硬化させるようにしている。
特開２００２−１６１９２号公報

しかしながら、上述の特許文献例に示すように、電子部品の全周に亘ってアンダーフィル樹脂を注入・硬化させて樹脂補強部を形成する方法においては、次のような問題が発生する。すなわち、この樹脂補強方法においては、電子部品の下面と基板との間の隙間は完全に閉止された密閉空間となるため、実装後の基板が再加熱される場合には、隙間内部に残存する有機物や水分が加熱によって気化する。これにより隙間内の圧力が上昇して、既に熱硬化した樹脂補強部に内圧によってクラックが生じ、実装信頼性を低下させる不具合を招くおそれがある。このように従来の電子部品実装構造においては、半田接合部の保持力を補強するための樹脂補強部の形成方法に起因して、実装信頼性の低下を招くという問題点があった。

そこで本発明は、半田接合部の保持力を補強するための樹脂補強部を適正に形成して実装信頼性を確保することができる電子部品実装構造および樹脂塗布方法を提供することを目的とする。

本発明の電子部品実装構造は、矩形の平面形状を有し接続用電極が設けられた電子部品を基板に実装して成る電子部品実装構造であって、前記基板に設けられた電極に前記接続用電極を半田接合する半田接合部と、前記基板の上面において前記電子部品の外縁部に沿って補強用樹脂を線状に塗布することにより、前記矩形における４つコーナ部のそれぞれについて形成され、前記電子部品を前記基板に接着してこの電子部品を前記基板に保持させる保持力を補強するコーナ補強部とを備え、前記コーナ補強部のそれぞれは、前記矩形を構成する４辺のうちの一の辺と平行に当該コーナ部を含んで当該一の辺の１／２辺長未満の長さで形成された第１の樹脂線と、前記一の辺と直交する他の辺と平行に当該コーナ部を含んで形成された第２の樹脂線とによって構成され、さらに前記第１の樹脂線および第２の樹脂線から、それぞれ前記コーナ部に対して外側の方向へ所定長さだけ延出させた第１の樹脂延出部および第２の樹脂延出部を有する。

本発明の樹脂塗布方法は、矩形の平面形状を有し接続用電極が設けられた電子部品を基板に実装して成り、前記基板に設けられた電極に前記接続用電極を半田接合する半田接合部と、前記電子部品を前記基板に接着してこの電子部品を前記基板に保持させる保持力を補強するコーナ補強部を前記矩形における４つコーナ部のそれぞれについて備えた電子部品実装構造において、前記基板の上面において前記電子部品の外縁部に沿って補強用樹脂を線状に塗布することにより前記コーナ補強部を形成する樹脂塗布方法であって、前記コーナ補強部のそれぞれを形成するために前記補強用樹脂を吐出ノズルから吐出させながらこの吐出ノズルを移動させる描画塗布工程は、前記矩形を構成する４辺のうちの一の辺と平行に当該コーナ部を含んで当該一の辺の１／２辺長未満の長さの第１の樹脂線を形成する第１の塗布工程と、前記一の辺と直交する他の辺と平行に当該コーナ部を含む第２の樹脂線を形成する第２塗布工程とを含み、さらに前記第１の塗布工程および第２の塗布工程において、前記第１の樹脂線および第２の樹脂線から、それぞれ前記コーナ部に対して外側の方向へ所定長さだけ延出させて第１の樹脂延出部および第２の樹脂延出部を形成する。

本発明によれば、電子部品の４つコーナ部のそれぞれについて設けられた４つのコーナ補強部のそれぞれを、矩形を構成する４辺のうちの一の辺について当該コーナ部を含んで当該一の辺の１／２辺長未満の長さで形成された第１の樹脂線と、一の辺と直交する他の辺について当該コーナ部を含んで形成された第２の樹脂線と、さらに第１の樹脂線および第２の樹脂線から、それぞれコーナ部に対して外側の方向へ所定長さだけ延出させた第１の樹脂延出部および第２の樹脂延出部を有する構成とすることにより、半田接合部の保持力を補強するための樹脂補強部を適正に形成して実装信頼性を確保することができる。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の樹脂塗布装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の樹脂塗布装置の塗布対象となる電子部品実装体の構成説明図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装体におけるコーナ補強部の基本パターンを示す説明図、図４、図５、図６、図７は本発明の一実施の形態の電子部品実装体におけるコーナ補強部の形状を示す説明図、図８は本発明の一実施の形態の樹脂塗布装置の制御系の構成を示すブロック図、図９は本発明の一実施の形態の樹脂塗布方法におけるコーナ補強部の具体寸法を示す寸法データの説明図、図１０は本発明の一実施の形態のコーナ補強用樹脂の塗布作業処理を説明するフロー図、図１１は本発明の一実施の形態のコーナ補強用樹脂の塗布作業処理における軌跡確認処理のフロー図、図１２、図１３は本発明の一実施の形態のコーナ補強用樹樹脂の塗布方法を示す工程説明図である。

まず図１を参照して、樹脂塗布装置１の構造を説明する。樹脂塗布装置１は矩形の平面形状を有し下面に接続用のバンプを有する電子部品が実装された電子部品実装体において、電子部品の外縁部に沿って補強用樹脂を線状に塗布する機能を有するものである。樹脂塗布装置１は、塗布対象の電子部品実装体を搬送する搬送部２および搬送部２の側方に配設されて樹脂を吐出する樹脂塗布部３を主な構成要素としている。

図１において、搬送部２はそれぞれコンベア４ａを備えた１対の搬送レール４より成り、上流側（矢印ａ）の前工程において 基板５にバンプ付きの電子部品６が予め実装された電子部品実装体８を、基板流れ方向（Ｘ方向）に搬送する。搬送された電子部品実装体８において、それぞれの電子部品６の４つのコーナ部（図３に示すコーナ部６ｃ参照）には、電子部品６を基板５に保持する保持力を補強するための補強用樹脂７が塗布される。搬送部２の上方には、カメラ９が撮像面を下方に向けて配設されており、カメラ９によっ
て電子部品実装体８を撮像することにより、基板５における電子部品６の位置や形状を認識することが可能となっている。

樹脂塗布部３の構成を説明する。Ｙ軸テーブル１０の下面には結合ブラケット１１がＹ方向に移動自在に設けられており、結合ブラケット１１にはＸ軸テーブル１２が結合されている。また結合ブラケット１１の下部から搬送部２の上方に延出して設けられた保持ベース１１ａには、樹脂タンク１３が装着されている。樹脂タンク１３は塗布対象となる補強用樹脂７を貯留し、以下に説明するディスペンサ１４に規定量だけ送給する機能を有している。Ｘ軸テーブル１２において搬送部２側の側面に設けられた移動テーブル１２ａには、下端部に下方に突出する塗布ノズル１４ａが設けられたディスペンサ１４が装着されている。

ディスペンサ１４は、樹脂タンク１３と樹脂供給チューブ１５を介して接続されており、樹脂タンク１３から供給される補強用樹脂７は、樹脂供給チューブ１５を介してディスペンサ１４に送給され、所定のタイミングにて塗布ノズル１４ａから規定量だけ吐出される。Ｙ軸テーブル１０およびＸ軸テーブル１２を駆動することにより、ディスペンサ１４は搬送部２の上方でＸ方向、Ｙ方向に移動する。樹脂タンク１３およびディスペンサ１４は、塗布ノズル１４ａの吐出口から補強用樹脂７を吐出させる樹脂吐出手段となっている。

ディスペンサ１４は塗布ノズル１４ａを昇降させるノズル昇降機構１４ｂ（図８参照）を内蔵しており、補強用樹脂７を電子部品実装体８に塗布する際には、塗布ノズル１４ａの吐出口を所定の塗布高さに位置させた状態で、Ｙ軸テーブル１０およびＸ軸テーブル１２によってディスペンサ１４を規定の塗布軌跡にしたがって移動させる。これにより、電子部品実装体８において電子部品６のコーナ部６ｃにおいて電子部品６の外縁部６ｅに沿って補強用樹脂７の樹脂線を形成したコーナ補強部７０（図３参照）が形成される。Ｙ軸テーブル１０、Ｘ軸テーブル１２およびディスペンサ１４に内蔵されたノズル昇降機構は、塗布ノズル１４ａを電子部品実装体８に対して相対的に移動させる移動手段を構成する。

次に図２を参照して、電子部品実装体８について説明する。電子部品実装体８は複数の電子部品を半田接合によって基板に実装して成るものであり、ここでは、矩形の平面形状を有し２個の接続用電極としてのバンプ６ａが設けられた電子部品６を、バンプ６ａを介する半田接合によって基板５に実装した構成の電子部品実装構造が適用された例を示している。すなわち基板５の上面５ａには複数の電極５ｂが実装対象の電子部品６におけるバンプ６ａの配列に対応して形成されている。基板５には前工程において電子部品６が実装され、これによりバンプ６ａは電極５ｂに半田接合される。電子部品６が溶融して電極５ｂに半田接合された部分は、基板５に設けられた電極５ｂに電子部品６の接続用電極を半田接合する半田接合部となっている。

この電子部品実装体８において、バンプ６ａと電極５ｂとの半田接合による保持力では製品使用時のヒートサイクルによる熱応力や物理的な外力による負荷に対して十分な保持力を有していないため、熱硬化性樹脂などによってこの保持力を補強する樹脂補強が行われる。この樹脂補強には各種の形態があり、従来は電子部品を実装した後の電子部品と基板との隙間に液状の熱硬化性樹脂を充填させるアンダーフィル樹脂による樹脂補強が採用されていた。

しかしながら電子部品の微細化によって電子部品と基板との隙間が狭くなるに伴い、アンダーフィール樹脂の充填が困難になってきている。そこで本実施の形態においては、電子部品６の外縁部６ｅ、それも特に応力レベルが最もクリティカルとなるコーナ部６ｃを
重点的に補強することを目的として、補強樹脂をコーナ部６ｃ近傍に塗布してコーナ補強部７０（図４）を形成するようにしている。

本実施の形態においては、コーナ補強部７０の基本パターンとして、図３に示すような３つのパターンを予め設定しておき、対象となる電子部品実装体８において必要とされる補強特性に応じて、これらを使い分けるようにしている。図３に示すパターンＡ，Ｂ，Ｃは、いずれも相直交する２辺の辺長がそれぞれａ，ｂの矩形の電子部品６において、４つのコーナ部６ｃにそれぞれ同一形状のコーナ補強部７０を形成した例を示している。まず図３（ａ）に示すパターンＡにおいては、辺長ａの第１の辺６１が辺長ｂの第２の辺６２と直交するコーナ部６ｃについて、第１の辺６１、第２の辺６２に、コーナ補強部７０を構成するそれぞれ長さｍ，ｎの第１の樹脂線７ａ、第２の樹脂線７ｂが形成されている。

図３（ｂ）に示すパターンＢは、図３（ａ）に示すパターンＡにおいて、第１の樹脂線７ａ、第２の樹脂線７ｂから、それぞれコーナ部６ｃに対して外側の方向へ所定長さだけ延出させた第１の樹脂延出部７ｃ、第２の樹脂延出部７ｄを有する形態としたものである。パターンＡ、パターンＢにおいては、第１の樹脂線７ａ、第２の樹脂線７ｂは、いずれもそれぞれの辺の１／２辺長未満の長さで形成されている。これにより、第１の辺６１、第２の辺６２の中央部には、樹脂補強部が形成されずに基板５の上面５ａと電子部品６との間の隙間が外部と連通するようになっている。また図３（ｃ）に示すパターンＣは、図３（ａ）に示すパターンＡにおいて、第２の辺６２については補強用樹脂７を連続して塗布しており、換言すればパターンＡにおいて第２の樹脂線７ｂを第２の辺６２については連続させて形成した形態となっている。

このように、基板５と電子部品６との間の隙間が外部と連通するような形態で樹脂補強部を形成することにより、電子部品の全周に亘って樹脂補強部を形成する方法に発生するような不具合を防止することができる。すなわち、電子部品の下面と基板との隙間が完全に閉止された密閉空間となっている場合には、実装後の基板が再加熱される際に隙間内部に残存する有機物や水分が加熱によって気化して隙間内の圧力が上昇し、既に熱硬化した樹脂補強部に内圧によってクラックが生じ、実装信頼性を低下させる不具合を招くおそれがある。これに対し、本実施の形態に示すような補強方法を用いることにより、電子部品の下面と基板との隙間内に気体が閉じこめられることがなく、このような不具合を有効に防止することができる。

図３に示すパターンＡ，Ｂ，Ｃに示すコーナ補強部７０は、図４（ａ）に示すように、いずれも基板５の上面５ａにおいて、電子部品６の外縁部６ｅに沿って補強用樹脂７を塗布ノズル１４ａによって線状に塗布することにより、電子部品６の矩形における４つコーナ部６ｃのそれぞれについて形成される。そしてこれらのコーナ補強部７０は、いずれも電子部品６を基板５に接着して、この電子部品６を基板５に保持させる保持力を補強する機能を有するものである。すなわち、コーナ補強部７０は、基板５の上面５ａにおいて矩形の電子部品６（一の電子部品）の外縁部６ｅに沿って補強用樹脂７を線状に塗布することにより、電子部品６の矩形における４つコーナ部６ｃのそれぞれについて形成され、電子部品６を基板５に接着して電子部品６を基板５に保持させる保持力を補強する。

そしてコーナ補強部７０のそれぞれは、電子部品６の矩形を構成する４辺（第１の辺６１、第２の辺６２）のうちの第１の辺６１（一の辺）と平行に当該コーナ部６ｃを含んで、当該第１の辺６１の１／２辺長未満の長さで形成された第１の樹脂線７ａと、第１の辺６１と直交する第２の辺６２（他の辺）と平行に、当該コーナ部６ｃを含んで形成された第２の樹脂線７ｂとによって構成されている。なお、パターンＡ，Ｂにおいては、第２の樹脂線７ｂについても第２の辺６２の１／２辺長未満の長さで形成されているが、パターンＣについては、第１の辺６１についてのみ、１／２辺長未満の長さで形成された第１の
樹脂線７ａを備えた形態となっている。

このようなコーナ補強部７０の形成に際しては、図４（ａ）に示すように、塗布ノズル１４ａを予め設定された塗布軌跡にしたがって塗布ノズル１４ａを移動させながら補強用樹脂７を吐出する描画塗布が用いられる。図４（ｂ）の断面図に示すように、塗布ノズル１４ａから吐出された補強用樹脂７は、基板５と電子部品６との間の隙間内に部分的に侵入し、電子部品６の側面６ｂおよび下面６ｄに補強用樹脂７の一部が接触した状態で熱硬化してコーナ補強部７０を形成する。このようなコーナ補強部７０を形成することを主目的として用いられる補強用樹脂７として、高粘度・高チキソ比（例えば、粘度３０Ｐａ・Ｓ以上、粘性比３以上）の樹脂が用いられる。このような特性の樹脂を補強用樹脂として用いることにより、塗布ノズル１４ａから吐出された後の補強用樹脂７は殆ど流動することなく吐出された状態の形状をほぼそのまま保つ。これにより補強用樹脂７は上面５ａに沿って流動することなく、所望形状の樹脂補強部を形成することができる。

この描画塗布においては、図４（ｂ）に示すように、塗布ノズル１４ａを側面６ｂとの接触による干渉が生じないように、側面６ｂから側方に所定のクリアランスｄを保った状態で移動させる。さらに塗布ノズル１４ａの吐出口の上面５ａからの高さ位置を、電子部品６の下面６ｄの高さ位置を示す高さＺ１と、電子部品６の厚みの１／２に相当する高さＺ２との間に設定するのが望ましい。塗布ノズル１４ａの吐出口の高さ位置をこのように設定することにより、吐出された補強用樹脂７を電子部品６の側面６ｂおよび下面６ｄに確実に接触させることができ、コーナ補強部７０の補強硬化を確保することが可能となる。

なお図１に示す例においては、樹脂塗布装置１に搬入される前に既に基板５に電子部品６が実装された電子部品実装体８を対象として補強用樹脂７を塗布するようにしているが、樹脂塗布装置１による塗布作業の対象としては、このような電子部品実装体８に限定されるものではなく、電子部品６が実装される前の段階において基板５に補強用樹脂７を予め塗布する、いわゆる「先塗り」の用途にも用いることができる。

すなわち図５（ａ）に示すように、電子部品６が実装される前の工程において、基板５の上面５ａに塗布ノズル１４ａによって描画塗布を行うことにより、第１の樹脂線７ａ、第２の樹脂線７ｂよりなるコーナ補強部７０を予め形成しておく。この後、図５（ｂ）に示すように、コーナ補強部７０が形成された基板５に電子部品６が実装される。これにより、図５（ｃ）に示すように、図４（ｂ）と類似断面形状の第１の樹脂線７ａ、第２の樹脂線７ｂよりなるコーナ補強部７０が形成される。このような「先塗り」を採用することにより、図４（ｂ）に示す例のように塗布ノズル１４ａを外側へオフセットした状態で塗布する必要がなく、補強用樹脂７を電子部品６の下面６ｄに十分に接触させることができるという利点がある。

また図６は、図３（ｂ）に示すパターンＢにおけるコーナ補強部７０の形状を示している。この場合には、コーナ補強部７０はコーナ部６ｃの近傍において、パターンＡと比較してより大きな広がりを有する形状となる。すなわち図６（ｂ）に示すように、コーナ部６ｃからは、第１の樹脂線７ａ、第２の樹脂線７ｂに加えて第１の樹脂延出部７ｃ、第２の樹脂延出部７ｄがさらに延出していることから、これらより構成されるコーナ補強部７０が基板５の上面５ａと接触して固着される固着代Ｅを広くすることができ、コーナ部６ｃにおける補強用樹脂７の補強効果がパターンＡに示す例と比較して、格段に向上する。

また図７に示す例は、基板５に電子部品６（一の電子部品）のようなバンプ付きの電子部品に加えて、ＲＣ部品のようなチップ型の小型部品６０（他の電子部品）が実装される例における本発明の適用例を示している。回路基板の部品配置は、まずＢＧＡ（Ｂａｌｌ
Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）など比較的大型の機能部品を配置し、残余のスペースに小型部品６０などを配置する。このとき、小型部品６０の位置としては、極力電子部品６に近接させて配置することが望ましい。ところが、使用される電子部品６が図３に示すように、コーナ補強部７０を設けることが必要とされるタイプの部品である場合には、従来は第１の樹脂線７ａや第２の樹脂線７ｂを形成するために必要とされる補強範囲については、当初から小型部品６０を配置する対象エリアから除外することを余儀なくされていた。

すなわち、図３に示す各基本パターンでコーナ補強部７０を設ける場合において、電子部品６に近接して実装された小型部品６０の上から補強用樹脂７を塗布して小型部品６０を部分的に補強用樹脂７によって覆うと、ヒートサイクル時の補強用樹脂７の熱伸縮によって小型部品６０には外力が作用し、電子部品６を基板５に接合する接合部の破断を招くおそれがある。このため、本実施の形態においては、コーナ補強部７０の形成対象となる電子部品６のような部品が小型の小型部品６０のような部品とともに近接して搭載される場合には、図７に示すように、電子部品６の外縁部６ｅに沿って補強用樹脂７を線状塗布することにより４つのコーナ部６ｃのそれぞれについて形成された第１の樹脂線７ａ、第２の樹脂線７ｂのいずれかまたは双方について、一部の特定範囲（矢印Ｆで示す）を小型部品６０の実装位置として指定する。そしてこの指定された範囲については、塗布データ作成時点において予め補強用樹脂７の塗布対象から除外して、樹脂線に不連続部を設けるようにしている。すなわち図７に示す電子部品実装体８においては、矩形の電子部品６について形成される第１の樹脂線７ａおよびまたは第２の樹脂線７ｂには、他の電子部品６０が存在する位置においてこの電子部品６０上に補強用樹脂７を塗布しないための不連続部が設けられた形態となっている。

次に図８を参照して、樹脂塗布装置１の制御系の構成を説明する。塗布動作制御部３０は樹脂塗布装置１を構成する各部の動作や処理を制御して、電子部品実装体８や基板５が実装される前の電子部品６を対象とする塗布動作を制御する。記憶部３１は、塗布動作制御部３０が上述の塗布動作を実行するために必要な各種のプログラムやデータを記憶し、基本パターン記憶部３１ａ、位置情報記憶部３１ｂ、部品情報記憶部３１ｃおよび塗布軌跡記憶部３１ｄより構成される。

基本パターン記憶部３１ａは、対象となる電子部品６の矩形における４つコーナ部６ｃのそれぞれについて設けられる４つのコーナ補強部７０を形成するための塗布形状の基本パターンを複数記憶する。本実施の形態においては、図３に示すパターンＡ，Ｂ，Ｃが含まれる。位置情報記憶部３１ｂは、電子部品実装体８における電子部品６の位置を示す部品位置情報を記憶する。部品情報記憶部３１ｃは、電子部品６の辺サイズ（辺長ａ，ｂ）を含む部品情報を記憶する。塗布軌跡記憶部３１ｄは、以下に説明する軌跡演算部３２によって演算された塗布軌跡データを記憶する。そして塗布動作制御部３０による樹脂塗布部３の制御は、塗布軌跡記憶部３１ｄに記憶された塗布軌跡データに基づいて行われる。

認識処理部３３は、カメラ９によって取得した撮像データを認識処理する。本実施の形態においては、搬送部２に搬入された電子部品実装体８をカメラ９によって撮像した画面に、軌跡演算部３２によって演算された塗布軌跡を重ねて表示させることにより、塗布軌跡データの適否を判定するようにしている。機構駆動部３４は、塗布動作制御部３０によって制御されて、樹脂吐出手段であるディスペンサ１４、移動手段であるＸ軸テーブル１２、Ｙ軸テーブル１０およびディスペンサ１４に内蔵されたノズル昇降機構１４ｂを駆動する。

入力部３５はキーボードやタッチパネルなどの入力手段であり、樹脂塗布装置１の動作を実行するための操作指令や、コーナ補強部７０を形成するために軌跡演算部３２によって演算される塗布軌跡データの作成に必要な基本パターンにおける具体寸法、すなわち対
象となる電子部品６の種類によって異なる各部の詳細寸法を入力するために使用される。表示部３６は液晶パネルなどの表示装置であり、入力部３５による入力操作時の案内画面や、後述する軌跡確認処理において作業者が軌跡の適否を目視判定するための画像を表示する。

ここで図９を参照して、入力される具体寸法の詳細について説明する。図９（ａ）は、前工程にて電子部品６が既に実装された状態の電子部品実装体８を対象とする場合に、入力する必要がある具体寸法を示している。なお、電子部品６のサイズを示す辺長ａ，ｂ（図３参照）は、部品情報記憶部３１ｃに予め記憶されているのでここでは入力する必要はない。まず、コーナ補強部７０の形状を規定する基本的な具体寸法として、第１の樹脂線７ａ、第２の樹脂線７ｂの長さｍ、ｎを入力する。このとき、併せて使用する塗布ノズル１４ａの径寸法Ｄと、塗布ノズル１４ａと電子部品６の側面６ｂとの間の適正なクリアランス寸法ｄ（図３（ｂ）参照）とを入力する。これにより、描画塗布において塗布ノズル１４ａが移動する際の第１の辺６１、第２の辺６２から第１の塗布線Ｌ１、第２の塗布線Ｌ２までのオフセット寸法Ｂ（＝ｄ＋Ｄ／２）が、一意的に算出される。すなわち、この場合には、第１の塗布線Ｌ１および第２の塗布線Ｌ２は、それぞれ第１の辺６１（一の辺）および第２の辺６２（他の辺）からオフセット寸法Ｂに相当する所定幅だけ外側方向へ隔てて設定される。

これにより、１つの電子部品６の１つのコーナ部６ｃについて、第１の樹脂線７ａ、第２の樹脂線７ｂを形成するための描画塗布による塗布軌跡データが求められる。すなわち第１の塗布線Ｌ１の始点Ｐ１から第２の塗布線Ｌ２との交点Ｐ２に至り、さらに第２の塗布線Ｌ２の終点Ｐ３に至る描画による塗布軌跡が規定される。もちろんこの塗布方向と反対に、Ｐ３を始点とし、Ｐ１を終点とする塗布軌跡としてもよい。そしてこの塗布軌跡データを各コーナ部６ｃに適用することにより、１つの電子部品６についての塗布軌跡データが作成される。すなわち、電子部品６の中心点を原点とする座標系におけるＰ１，Ｐ２，Ｐ３の座標値が、一意的に演算される。そして位置情報記憶部３１ｂに記憶された位置情報、すなわち基板５における電子部品６の中心点の位置座標を示す実装位置情報と、この電子部品６についての塗布軌跡データを組み合わせることにより、１つの電子部品実装体８全体の塗布軌跡データが作成される。

なお、図３（ｂ）に示すパターンＢを対象とする場合には、第１の樹脂線７ａ、第２の樹脂線７ｂから第１の樹脂延出部７ｃ、第２の樹脂延出部７ｄをそれぞれコーナ部６ｃから外側方向へ延出させるため、ｍ，ｎにそれぞれ外側へｍ１，ｎ１を付加した寸法を入力する。また図９（ｂ）は、図５に示す「先塗り」の基本パターンを適用する際の入力例を示している。この場合には、パターンＡを対象とする場合と同様のｍ，ｎのみを入力すればよく、この場合にはオフセット寸法Ｂは０となる。すなわち、第１の塗布線Ｌ１、第２の塗布線Ｌ２は、電子部品６の第１の辺６１、第２の辺６２と一致する。このように、本実施の形態においては、軌跡演算部３２によって塗布軌跡データを演算する際に必要となる、基本パターンの具体寸法を示す寸法データとして、第１の樹脂線７ａおよび第２の樹脂線７ｂの長さ寸法ｍ，ｎを必須項目として入力する形態となっている。

次に、図１０、図１１のフローを参照して、樹脂塗布装置１による固形の電子部品６を対象としてコーナ補強部用樹脂の塗布作業処理について説明する。まず最初に、塗布モードの選択を行う（ＳＴ１）。すなわち、図４に示すように、予め電子部品６が実装された電子部品実装体８を対象とする塗布作業か、あるいは電子部品６が実装される前の基板５を対象とした塗布作業かを選択する。この選択により、後の寸法データ入力において入力すべき具体寸法の種類が異なる。

次いで基本パターンの選択を行う（ＳＴ２）。すなわち、対象とする電子部品６の特性
に応じて、図３に示すパターンＡ，Ｂ，Ｃのいずれかを選択し、入力部３５から入力する。この後、基本パターンにおける具体寸法を示す寸法データの入力を行う（ＳＴ３）。すなわち、図９に示す各項目を、選択した基本パターンに応じてそれぞれ入力する。そしてこれら入力した寸法データ、選択された基本パターン記憶部３１ａ、部品情報記憶部３１ｃ、位置情報記憶部３１ｂにそれぞれ記憶された部品情報、位置情報を組み合わせることにより、１つの電子部品実装体８を対象とする塗布軌跡データが、軌跡演算部３２によって作成される。

次に、このようにして演算された塗布軌跡データの適否を確認するための軌跡確認処理が実行される（ＳＴ５）。すなわち、１つのコーナ部６ｃについてのみ塗布軌跡を作成したのみでは、この塗布軌跡を電子部品実装体８の全体に適用した場合に、入力ミスに起因する位置ずれや他部品との干渉など予期しない不具合が生じている可能性がある。このため、本実施の形態においては、演算された塗布軌跡データを実際の基板５における電子部品６の配置と重ねて、不具合の有無を作業者が目視により判定する方法を採用している。

この軌跡確認処理について、図１１を参照して説明する。まず、カメラ９を塗布対象位置の上方へ移動させる（ＳＴ１１）。次いで塗布対象位置をカメラ９によって撮像する（ＳＴ１２）。これにより、塗布対象となる電子部品６のコーナ部６ｃを含む画像が取得される。次いで塗布対象位置の画像上に樹脂線を表示する（ＳＴ１３）。すなわち表示部３６の表示画面に塗布対象位置のコーナ部６ｃを表示させ、更にその画像上に座標基準位置を一致させた状態で、演算された塗布軌跡データに基づいて塗布ノズル１４ａの径寸法Ｄに対応する塗布幅を考慮した樹脂線の形状を表示する。そして表示された樹脂線を作業者が目視観察し、必要であれば修正を行う（ＳＴ１４）。

すなわち、演算された塗布軌跡データが塗布対象位置に存在するコーナ部６ｃに適合した位置・形状となっているか否かを目視によって判定する。そして位置ずれや形状不良などが観察された場合には、データ修正を行った後、必要に応じて再度軌跡確認処理を実行する。なお、塗布幅を考慮した樹脂線を表示する代わりに、簡便的に塗布線（図９に示す第１の塗布線Ｌ１、第２の塗布線Ｌ２参照）のみを表示させるようにしても良い。

このようにして軌跡確認処理が完了し、塗布軌跡データが適正であると判定されたならば、コーナ補強部７０のそれぞれを形成するために補強用樹脂７を吐出ノズル１４ａから吐出させながらこの吐出ノズル１４ａを移動させる描画塗布による塗布動作が開始される（ＳＴ６）。そして、電子部品６の矩形を構成する４辺のうちの第１の辺６１（一の辺）と平行に、当該コーナ部６ｃを含んで当該一の辺の１／２辺長未満の長さの第１の樹脂線７ａを形成する（第１の塗布工程）（ＳＴ７）。次いで、第１の辺６１と直交する第２の辺６２（他の辺）と平行に、当該コーナ部６ｃを含む第２の樹脂線７ｂを形成する（第２の塗布工程）（ＳＴ８）。そして（ＳＴ７）、（ＳＴ８）が、対象となる全ての電子部品６の全てのコーナ部６ｃについて、反復して実行される。

ここで、（ＳＴ１）にて塗布モードとして、予め電子部品６が実装された電子部品実装体８を対象とする塗布作業が選択されている場合には、第１の塗布工程および第２の塗布工程において、第１の樹脂線７ａおよび第２の樹脂線７ｂの塗布線Ｌ１、Ｌ２を、それぞれ第１の辺６１、第２の辺６２から図９に示すオフセット寸法Ｂ（所定幅）だけ外側方向へ隔てて設定する。また、第１の塗布工程および第２の塗布工程における塗布ノズル１４ａの吐出口の基板５の上面５ａからの高さ位置を、電子部品６の下面６ｄの高さ位置と電子部品６の厚みの１／２に相当する高さ位置との間に設定する（図４（ｂ）参照）。

ここでいずれの基本パターンを選択した場合においても、電子部品６のコーナ補強部７０のいずれかの樹脂線と重なる位置に他の小型部品６０が既に実装されている場合には、
当該樹脂線の描画塗布において、小型部品６０の実装位置において塗布ノズル１４ａからの補強用樹脂７の吐出を中断して、図７に示す不連続部Ｆとする。すなわちこの場合には、第１の塗布工程およびまたは第２の塗布工程において、小型部品６０（他の電子部品）が存在する位置において、小型部品６０上に補強用樹脂７を塗布しないために、塗布ノズル１４ａ空の吐出を中断する。

そして（ＳＴ２）にて、基本パターンとして図３に示すパターンＢが選択されている場合には、第１の塗布工程および第２の塗布工程において、第１の樹脂線７ａおよび第２の樹脂線７ｂから、それぞれコーナ部６ｃに対して外側の方向へ所定長さだけ延出させて、第１の樹脂延出部７ｃおよび第２の樹脂延出部７ｄを形成する。なおこのときには、第１の樹脂延出部７ｃおよび第２の樹脂延出部７ｄのうちいずれかを先行して塗布することとなり、後続する樹脂延出部を形成する際には、この樹脂延出部の塗布線は先行して形成された樹脂延出部の上に重ねられた形で形成される。

このため、後続する樹脂延出部を形成するために塗布ノズル１４ａを移動させる際には、先行して塗布された樹脂延出部と塗布ノズル１４ａとの干渉を防ぐため、塗布ノズル１４ａの吐出口の高さを調整しなければならない。すなわちこの場合には、第１の塗布工程および第２の塗布工程のうち、後続する塗布工程における塗布ノズル１４ａの吐出口の高さ位置を、先行する塗布工程における塗布ノズル１４ａの吐出口の高さ位置よりも高くする。

なお図１０に示す処理フローにおいては、樹脂塗布装置１の有する演算処理機能によって塗布軌跡データの演算処理を行い、演算された塗布軌跡データにしたがって同一の樹脂塗布装置１によって描画塗布による塗布動作を実行する例を示したが、樹脂塗布装置１を樹脂塗布用データ作成装置として機能させるようにしてもよい。この場合には、図１０に示すフローにおいて、（ＳＴ５）の軌跡確認処理が完了した後の塗布軌跡データを出力する（ＳＴ９）。すなわち、ＬＡＮシステムを介したオンライン出力、または着脱可搬式の記憶媒体などを介して、他の樹脂塗布装置に送信する。

この場合には、樹脂塗布装置１は、図８に示す位置情報記憶部３１ｂと、部品情報記憶部３１ｃと、基本パターン記憶部３１ａと、基本パターンにおける具体寸法を示す寸法データを入力する入力部３５と、軌跡演算部３２とを備えた構成の樹脂塗布用データ作成装置として機能する。もちろん、パーソナルコンピュータ等の機能を用い、上記構成を備えた単独の樹脂塗布用データ作成装置としてもよい。このような樹脂塗布用データ方法を用いることにより、上述のように電子部品のコーナ部に限定する形態の樹脂補強方法を採用する場合において必要とされる、コーナ部を対象とした描画塗布のためのデータを効率よく作成することができる。

次に、上述のように電子部品６にコーナ補強部７０を形成するために、塗布ノズル１４ａを予め設定された塗布線（図９に示す第１の塗布線Ｌ１、第２の塗布線Ｌ２参照）に沿って移動させながら、塗布ノズル１４ａの吐出口から補強用樹脂７を吐出させて、線状に塗布する樹脂塗布方法の詳細について、図１２、図１３を参照して説明する。なお、ここでは、簡単のため補強用樹脂７を単なる直線状に塗布する例を図示しているが、コーナ補強部７０を形成する場合のように、中間で樹脂線を屈曲させる塗布形状例においても同様に、以下のプロセスを適用できる。

前述のように、コーナ補強部７０を形成することを目的とする場合には、補強用樹脂７として高粘度・高チキソ比の樹脂が用いられる。ところがこのような高粘度・高チキソ比の樹脂には、塗布ノズル１４ａから吐出させて樹脂線を形成するに際し、樹脂線の両端の樹脂端部が上突形状になりやすいという傾向がある。コーナ部の補強のために形成される
樹脂線において、このような上突形状の樹脂端部が存在すると、樹脂補強部の形状が不安定となって補強効果を損なうとともに、上突形状の樹脂端部が補強対象の電子部品の上面から突出している場合には、後工程において筐体内に装着された際に筐体や他部品との干渉を生じるなど、種々の不具合の原因となる。このため本実施の形態に示す補強用樹脂７の形成のための樹脂塗布方法においては、以下に示すような方法によってこの課題を解決するようにしている。

図１２において符号７＊で示す破線は、塗布ノズル１４ａによる描画塗布によって形成されるべき樹脂線の外形形状を示す塗布形状線を示しており、図１２において左側が塗布開始側端点ＥＳ、右側が塗布終了側端点ＥＥとなっている。本実施の形態に示す樹脂塗布方法においては、吐出開始側端点ＥＳに塗布ノズル１４ａを最初から移動させて補強用樹脂７の吐出を開始するのではなく、描画塗布の開始に際しては、図１２（ａ）に示すように、塗布形状線７＊の両側の端点のうち塗布開始側端点ＥＥから塗布線上において所定距離ｌ１だけ隔てられた位置に設定された吐出開始点Ｐｓに塗布ノズル１４ａを位置させる。次いで図１２（ｂ）に示すように、塗布ノズル１４ａを所望の樹脂線の高さ寸法によって規定される所定高さまで下降させ（矢印ｃ）、塗布ノズル１４ａの吐出口から補強用樹脂７の吐出を開始する（吐出開始工程）。

そしてこの吐出開始工程の後に、図１２（ｃ）に示すように、補強用樹脂７の吐出を継続しながら、塗布ノズル１４ａを塗布開始側端点ＥＳまで移動させる（矢印ｄ）（第１のノズル移動工程）。このとき、吐出開始点ＰＳには、補強用樹脂７の吐出開始に伴って上突形状の樹脂端部７ｅが形成される。この樹脂端部７ｅは、以下のような樹脂挙動によって形成されるものと考えられている。すなわち、吐出開始点ＰＳにおいて塗布ノズル１４ａから補強用樹脂７の吐出を開始すると、吐出口から吐出された補強用樹脂７は周囲に流動することなく塊状態を保って吐出口の直下で盛り上がり、塗布ノズル１４ａの外側面に沿ってある高さまで付着した状態となる。そしてこの状態のまま塗布ノズル１４ａが移動すると、移動方向と反対側の面に付着していた補強用樹脂７が取り残されて、上突形状の樹脂端部７ｅとして残留する。

そしてこの第１のノズル移動工程の後、吐出開始側端点ＥＳにて塗布ノズル１４ａを反転させて、図１２（ｄ）に示すように、補強用樹脂７の吐出を継続しながら、塗布ノズル１４ａを塗布形状線７＊に沿って塗布開始側端点ＥＳの反対側の塗布終了側端点ＥＥへ向かって移動させる（第２のノズル移動工程）。この第２のノズル移動工程においては、塗布ノズル１４ａは吐出開始点ＰＳを通過して移動するため、吐出開始点ＰＳに上突形状で残留した状態の樹脂端部７ｅは塗布ノズル１４ａによって均されて消失する。

またこの第２のノズル移動工程の終期においては、図１３（ａ）に示すように、塗布終了側端点ＥＥから塗布形状線７＊上において所定距離ｌ２だけ隔てた位置に設定された下降開始点ＰＤにて、塗布ノズル１４ａを下降させ、この状態で塗布ノズル１４ａを吐出終了側端点ＥＥまで移動させる。そして図１３（ｂ）に示すように、塗布ノズル１４ａが塗布終了側端点ＥＥに用達したタイミングにおいて、吐出口からの補強用樹脂７の吐出を停止する（吐出停止工程）。

そしてこの後、図１３（ｃ）に示すように、塗布ノズル１４ａを上昇させる（矢印ｇ）が、このとき、塗布ノズル１４ａの吐出口は形成されるべき樹脂線の高さよりも低い位置まで一旦下降していることから、塗布ノズル１４ａの上昇に伴って吐出口に付着した上態度ともに上昇する補強用樹脂７は既に形成された樹脂線の高さとほぼ同レベルの高さ位置で引きちぎられ、吐出終了側端点ＥＥに形成される樹脂端部７ｆの上端部は既形成の樹脂線の高さを大きく超えることはない。これにより、図１３（ｄ）に示すように、補強用樹脂７を線状に塗布することによって、吐出開始側端点ＥＳから吐出終了側端点ＥＥに到る
樹脂線が形成される。

このようにして形成された樹脂線では、吐出開始点ＰＳにおいて塗布ノズル１４ａからの補強用樹脂７の吐出開始に伴って形成された上突形状の樹脂端部７ｅを、第２のノズル移動工程における塗布ノズル１４ａの移動によって均すようにしていることから、通常は吐出開始側端点ＥＳに存在する上突の樹脂端部７ｅを消失させている。また第２のノズル移動工程において、塗布終了側端点ＥＥから塗布線上において所定距離ｌ２だけ隔てた位置ＰＤに設定された下降開始点にて塗布ノズル１４ａを下降させるようにしている。これにより、塗布ノズル１４ａからの補強用樹脂７の吐出停止に伴って上突形状の樹脂端部７ｆが形成されるのを防止するようにしている。

コーナ部６ｃの補強のために形成されるコーナ補強部７０におけるこのような上突形状の樹脂端部７ｅ、７ｆは、補強効果を損なうとともに、樹脂端部７ｅ、７ｆが補強対象の電子部品６の上面から突出している場合には、後工程において筐体内に装着された際に筐体や他部品との干渉を生じるなど、種々の不具合の原因となる。これに対し、本実施の形態に示す樹脂塗布方法を適用することにより、高粘度・高チキソ比の補強用樹脂７を電子部品６のコーナ補強部用して用いる場合にあっても、上突形状の樹脂端部が形成されることを有効に防止することができる。

本発明の電子部品実装構造および樹脂塗布方法は、半田接合部の保持力を補強するための樹脂補強部を適正に形成して実装信頼性を確保することができるという特徴を有し、基板に電子部品を実装して成る電子部品実装構造およびこの電子部品を補強する補強用樹脂を電子部品の外縁部に塗布する分野において有用である。

本発明の一実施の形態の樹脂塗布装置の斜視図 本発明の一実施の形態の樹脂塗布装置の塗布対象となる電子部品実装体の構成説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装体におけるコーナ補強部の基本パターンを示す説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装体におけるコーナ補強部の形状を示す説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装体におけるコーナ補強部の形状を示す説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装体におけるコーナ補強部の形状を示す説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装体におけるコーナ補強部の形状を示す説明図 本発明の一実施の形態の樹脂塗布装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の樹脂塗布方法におけるコーナ補強部の具体寸法を示す寸法データの説明図 本発明の一実施の形態のコーナ補強用樹脂の塗布作業処理を説明するフロー図 本発明の一実施の形態のコーナ補強用樹脂の塗布作業処理における軌跡確認処理のフロー図 本発明の一実施の形態のコーナ補強用樹樹脂の塗布方法を示す工程説明図 本発明の一実施の形態のコーナ補強用樹樹脂の塗布方法を示す工程説明図

１ 樹脂塗布装置
２ 搬送部
３ 樹脂塗布部
５ 基板
６ 電子部品
６ａ バンプ
６ｃ コーナ部
６ｅ 外縁部
６０ 小型部品
６１ 第１の辺
６２ 第２の辺
７ 補強用樹脂
７ａ 第１の樹脂線
７ｂ 第２の樹脂線
７ｃ 第１の樹脂延出部
７ｄ 第２の樹脂延出部
７ｅ 樹脂端部
７ｆ 樹脂端部
７＊ 塗布形状線
８ 電子部品実装体
１０ Ｙ軸テーブル（移動手段）
１２ Ｘ軸テーブル（移動手段）
１３ 樹脂タンク（樹脂吐出手段）
１４ ディスペンサ（樹脂吐出手段）
１４ａ 塗布ノズル
Ｌ１ 第１の塗布線
Ｌ２ 第２の塗布線
ＥＳ 吐出開始側端点
ＥＥ 吐出終了側端点

Claims (6)

1. 矩形の平面形状を有し接続用電極が設けられた電子部品を基板に実装して成る電子部品実装構造であって、
   前記基板に設けられた電極に前記接続用電極を半田接合する半田接合部と、前記基板の上面において前記電子部品の外縁部に沿って補強用樹脂を線状に塗布することにより、前記矩形における４つコーナ部のそれぞれについて形成され、前記電子部品を前記基板に接着してこの電子部品を前記基板に保持させる保持力を補強するコーナ補強部とを備え、
   前記コーナ補強部のそれぞれは、前記矩形を構成する４辺のうちの一の辺と平行に当該コーナ部を含んで当該一の辺の１／２辺長未満の長さで形成された第１の樹脂線と、前記一の辺と直交する他の辺と平行に当該コーナ部を含んで形成された第２の樹脂線とによって構成され、
   さらに前記第１の樹脂線および第２の樹脂線から、それぞれ前記コーナ部に対して外側の方向へ所定長さだけ延出させた第１の樹脂延出部および第２の樹脂延出部を有することを特徴とする電子部品実装構造。
2. 前記第２の樹脂線は、当該他の辺の１／２辺長未満の長さで形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装構造。
3. 矩形の平面形状を有し接続用電極が設けられた電子部品を基板に実装して成り、前記基板に設けられた電極に前記接続用電極を半田接合する半田接合部と、前記電子部品を前記基板に接着してこの電子部品を前記基板に保持させる保持力を補強するコーナ補強部を前記矩形における４つコーナ部のそれぞれについて備えた電子部品実装構造において、前記基板の上面において前記電子部品の外縁部に沿って補強用樹脂を線状に塗布することにより前記コーナ補強部を形成する樹脂塗布方法であって、
   前記コーナ補強部のそれぞれを形成するために前記補強用樹脂を吐出ノズルから吐出させながらこの吐出ノズルを移動させる描画塗布工程は、前記矩形を構成する４辺のうちの一の辺と平行に当該コーナ部を含んで当該一の辺の１／２辺長未満の長さの第１の樹脂線を形成する第１の塗布工程と、前記一の辺と直交する他の辺と平行に当該コーナ部を含む第２の樹脂線を形成する第２塗布工程とを含み、
   さらに前記第１の塗布工程および第２の塗布工程において、前記第１の樹脂線および第２の樹脂線から、それぞれ前記コーナ部に対して外側の方向へ所定長さだけ延出させて第１の樹脂延出部および第２の樹脂延出部を形成することを特徴とする樹脂塗布方法。
4. 前記第１の塗布工程および第２の塗布工程において、前記前記第１の樹脂線および第２の樹脂線の塗布中心線を、それぞれ前記一の辺および他の辺から所定幅だけ外側方向へ隔てて設定することを特徴とする請求項３記載の樹脂塗布方法。
5. 前記第１の塗布工程および第２の塗布工程における前記塗布ノズルの吐出口の前記基板の表面からの高さ位置を、前記基板の下面の高さ位置と前記電子部品の厚みの１／２に相当する高さ位置との間に設定することを特徴とする請求項３または４記載の樹脂塗布方法。
6. 前記第１の塗布工程および第２の塗布工程のうち、後続する塗布工程における前記塗布ノズルの吐出口の高さ位置を、前記先行する塗布工程における前記塗布ノズルの吐出口の高さ位置よりも高くすることを特徴とする請求項３乃至５に記載の樹脂塗布方法。

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