JP2019096709A - 部品実装基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の形状や姿勢等によらず微量の半田を安定的に供給して高品質の部品実装基板を製造することができる部品実装基板の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板のランド上にフラックスを供給したうえで（ステップＳＴ１）、ランド上に半田チップを載置する（ステップＳＴ２）。そして、ランド上に載置した半田チップにフラックスを供給し（ステップＳＴ３）、そのフラックスを供給した半田チップに部品を搭載する（ステップＳＴ４）。半田チップに部品を搭載したら半田チップを加熱して溶融させた後（ステップＳＴ５）、溶融した半田チップを冷却して固化させることにより、ランドと部品の電極を接合する半田部を形成する（ステップＳＴ６）。【選択図】図２
Description
本発明は、基板に部品を搭載して部品実装基板を製造する部品実装基板の製造方法に関する。
従来、基板に部品を搭載した部品実装基板の製造においては、基板のランドにスクリーン印刷で半田を供給した後、ランドに部品を搭載する。そして、部品が搭載された基板をリフロー装置に搬入し、半田を加熱して溶融させた後に冷却して固化させることによって、部品を基板に結合させる。このような部品実装基板の製造において、部品実装基板の品質を向上させるにはランドへの安定した半田の供給が必要である。この点、スクリーン印刷は、定量の半田を安定して供給するのに適した方法となっている。
一方、基板の形状や姿勢によっては半田をスクリーン印刷によって供給できない場合もある。これは、例えば、ランドの付近に凹凸部があってスクリーンマスクを接触させることができない場合などである。このような場合には印刷後ディスペンサによってランドに半田を吐出供給するようにしている（例えば、下記の特許文献１）。
しかしながら、ディスペンサによる半田の吐出コントロールは難しく、特に、面積の小さいランドに微量の半田を安定的に供給するのは非常に困難であった。微量の半田を供給する場合にはその半田の粒子径が小さい方が有利であるが、ディスペンサでは目詰まりを起こし易いからである。また、基板が互いに平行でない複数の面のそれぞれにランドを有しており、基板を傾けながら各ランドに半田を供給する必要が或る場合には、ディスペンサで供給した半田が基板の傾きによってランド上から流出してしまうおそれがあった。
そこで本発明は、基板の形状や姿勢等によらず微量の半田を安定的に供給して高品質の部品実装基板を製造することができる部品実装基板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の部品実装基板の製造方法は、基板のランド上にフラックスを供給する第１のフラックス供給工程と、前記第１のフラックス供給工程でフラックスが供給された前記ランド上に半田チップを載置する半田チップ載置工程と、前記半田チップ載置工程で前記ランド上に載置された前記半田チップにフラックスを供給する第２のフラックス供給工程と、前記第２のフラックス供給工程でフラックスが供給された前記半田チップに部品を搭載する部品搭載工程と、前記部品搭載工程で前記部品が搭載された前記半田チップを加熱して溶融させる加熱工程と、前記加熱工程で溶融した前記半田チップを冷却して固化させることにより前記ランドと前記部品の電極を接合する半田部を形成する冷却工程とを含む。
本発明のもうひとつの部品実装基板の製造方法は、基板のランド上にフラックスを供給する第１のフラックス供給工程と、前記第１のフラックス供給工程でフラックスが供給された前記ランド上に半田チップを載置する半田チップ載置工程と、部品の電極にフラックスを付着させる第２のフラックス供給工程と、前記第２のフラックス供給工程で前記電極にフラックスが付着した部品を前記半田チップに搭載する部品搭載工程と、前記部品搭載工程で前記部品が搭載された前記半田チップを加熱して溶融させる加熱工程と、前記加熱工程で溶融した前記半田チップを冷却して固化させることにより前記ランドと前記部品の前記電極を接合する半田部を形成する冷却工程とを含む。
本発明によれば、基板の形状や姿勢等によらず微量の半田を安定的に供給して高品質の部品実装基板を製造することができる。
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。図１は本発明の実施の形態１における部品実装基板の製造方法により製造された部品実装基板１であり、基板２と部品３を備えて構成されている。基板２は上面に複数（ここでは２つ）のランド４を有している。部品３は両端部に電極５を有しており、これら２つの電極５は半田部６によってランド４に接合されている。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。図１は本発明の実施の形態１における部品実装基板の製造方法により製造された部品実装基板１であり、基板２と部品３を備えて構成されている。基板２は上面に複数（ここでは２つ）のランド４を有している。部品３は両端部に電極５を有しており、これら２つの電極５は半田部６によってランド４に接合されている。
本実施の形態における部品実装基板１の製造方法では、先ず、基板２の各ランド４上にフラックス７を供給する（図２のフローチャート示すステップＳＴ１の第１のフラックス供給工程。図３（ａ））。フラックス７の供給は、図３（ａ）ではフラックス塗布器８を用いてランド４上に塗布するようにしているが、噴霧や転写等のその他の方法によってフラックス７を供給するようにしてもよい。
次に、上記第１のフラックス供給工程でフラックス７が供給されたランド４上に、半田チップ９を載置する（ステップＳＴ２の半田チップ載置工程。図３（ｂ））。半田チップ９には固形フラックスが混合されることもある。半田チップ９の大きさは表面実装用のコンデンサや抵抗等のチップ部品と同様なキャリアテープに梱包されており、部品供給用のテープフィーダ（図示せず）によって供給することが可能である。
半田チップ９は、図３（ｂ）に示すように、下端に真空吸着口を備えた半田チップ吸着ノズル１０によって上面が吸着され、フラックス７が供給されたランド４上に載置される。ランド４上に載置された半田チップ９は、フラックス７の粘性による粘着力によって、ランド４上に保持される。半田チップ９のランド４上への載置は、半田チップ吸着ノズル１０とは異なる手段を用いて行っても構わない。
上記の半田チップ載置工程によりでランド４上に半田チップ９を載置したら、その半田チップ９の表面（少なくとも上面）にフラックス７を供給する（ステップＳＴ３の第２のフラックス供給工程。図３（ｃ））。このフラックス７の供給も、図３（ｃ）では、第１のフラックス供給工程の場合と同様に、フラックス塗布器８を用いてランド４上にフラックス７を塗布するようにしているが、その他の方法によってフラックス７を供給するようにしてもよい。
半田チップ９にフラックス７を供給したら、そのフラックス７を供給した半田チップ９に部品３を搭載する（ステップＳＴ４の部品搭載工程。図４（ａ））。具体的には、部品３が備える２つの電極５のそれぞれが２つの半田チップ９の上面に接触するように部品３が搭載される。
ここでの部品３の搭載は、部品吸着ノズル１１によって部品３の上面を吸着して行う。この部品搭載工程により、基板２のランド４上には、半田チップ９を介して部品３が搭載された状態となる（図４（ｂ））。なお、半田チップ９への部品３の搭載は、部品吸着ノズル１１とは異なる手段によって行っても構わない。
部品搭載工程で部品３を半田チップ９に搭載したら、部品３を搭載した基板２（図４（ｂ））を図示しないリフロー装置に搬入し、基板２の全体を半田チップ９の融点を超える温度にまで加熱する（ステップＳＴ５の加熱工程）。
半田チップ９の周囲にはフラックス７が接触しているので、加熱によりフラックスが活性化されて半田チップ９の表面の酸化膜を還元して除去する。また、ランド４や電極５の表面の酸化膜も活性化したフラックス７により除去される。これにより溶融した液状の半田はランド４と電極５の表面に濡れ広がり、ランド４と電極５が溶融した半田で接続された状態となる。
その後、基板２の全体が冷却され、溶融した半田は固化して半田部６となる。これにより、基板２のランド４と部品３の電極５とが半田部６によって接合された部品実装基板１が完成する（図１。ステップＳＴ６の冷却工程）。
（実施の形態２）
以下、図５（ａ），（ｂ）を参照して本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２は半田チップ載置工程までは実施の形態１と同じである。実施の形態１の第２のフラックス供給工程は、半田チップ９にフラックス７を供給しているが、実施の形態２の第２のフラックス供給工程は、部品３の電極５の下面にフラックス７を付着させるようにしている。
以下、図５（ａ），（ｂ）を参照して本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２は半田チップ載置工程までは実施の形態１と同じである。実施の形態１の第２のフラックス供給工程は、半田チップ９にフラックス７を供給しているが、実施の形態２の第２のフラックス供給工程は、部品３の電極５の下面にフラックス７を付着させるようにしている。
図５（ａ）に示すように、平坦なテーブル１２の表面に膜状に伸ばしたフラックス７に、部品吸着ノズル１１に保持された部品３の電極５を接触させる（図中に示す鎖線参照）。その後、部品３を引き上げると電極５には適量のフラックス７が付着する（図５（ｂ））。そして、続く部品搭載工程では電極５にフラックス７が付着した部品３を基板２に搭載する。これにより半田チップ９の上面にはフラックス７を介して電極５が位置するようになる。以降の工程は実施の形態１と同じなので説明を省略する。
以上説明したように、実施の形態１、２における部品実装基板１の製造方法では、半田を供給するために半田チップ９を用いるようにしている。
実施の形態１、２における部品実装基板１の製造方法では、固形の半田チップ９がランド４に対してフラックス７で接着されるため、基板２を傾けたとしても半田チップ９は基板２から脱落せず、ランド４上から流動も移動もしない。よって、基板２が互いに平行でない複数の面のそれぞれにランド４を有している場合であっても、基板２を傾けながら各ランド４に半田チップ９を載置（すなわちランド４に半田を供給）していくことができる。このような半田の供給方法は、スクリーン印刷やディスペンサによる従来の方法では、基板２を傾けた際に半田がランド４上から流出してしまうおそれがあるため有効でなかったが、実施の形態１、２における部品実装基板１の製造方法によれば、それが可能となる。
また、ディスペンサでは半田の吐出コントロールが難しいという難点があるが、実施の形態１、２ではこのようなディスペンサに有する難点は一切なく、半田チップ９による定量の半田の安定した供給が可能である。このため実施の形態１、２における部品実装基板１の製造方法によれば、基板２の形状や姿勢等によらず、微量の半田を安定的に供給して、高品質の部品実装基板１を製造することができる。
基板の形状や姿勢等によらず微量の半田を安定的に供給して高品質の部品実装基板を製造することができる部品実装基板の製造方法を提供する。
１ 部品実装基板
２ 基板
３ 部品
４ ランド
６ 半田部
７ フラックス
９ 半田チップ
２ 基板
３ 部品
４ ランド
６ 半田部
７ フラックス
９ 半田チップ
Claims (2)
- 基板のランド上にフラックスを供給する第１のフラックス供給工程と、
前記第１のフラックス供給工程でフラックスが供給された前記ランド上に半田チップを載置する半田チップ載置工程と、
前記半田チップ載置工程で前記ランド上に載置された前記半田チップにフラックスを供給する第２のフラックス供給工程と、
前記第２のフラックス供給工程でフラックスが供給された前記半田チップに部品を搭載する部品搭載工程と、
前記部品搭載工程で前記部品が搭載された前記半田チップを加熱して溶融させる加熱工程と、
前記加熱工程で溶融した前記半田チップを冷却して固化させることにより前記ランドと前記部品の電極を接合する半田部を形成する冷却工程とを含む部品実装基板の製造方法。 - 基板のランド上にフラックスを供給する第１のフラックス供給工程と、
前記第１のフラックス供給工程でフラックスが供給された前記ランド上に半田チップを載置する半田チップ載置工程と、
部品の電極にフラックスを付着させる第２のフラックス供給工程と、
前記第２のフラックス供給工程で前記電極にフラックスが付着した部品を前記半田チップに搭載する部品搭載工程と、
前記部品搭載工程で前記部品が搭載された前記半田チップを加熱して溶融させる加熱工程と、
前記加熱工程で溶融した前記半田チップを冷却して固化させることにより前記ランドと前記部品の前記電極を接合する半田部を形成する冷却工程とを含む部品実装基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017224109A JP2019096709A (ja) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | 部品実装基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP (1) | JP2019096709A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63174386A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-18 | 富士通株式会社 | フラツクスの塗布方法 |
| JPH09283914A (ja) * | 1996-04-15 | 1997-10-31 | Omron Corp | 部品実装基板の製造方法及び装置 |
| JP2009113104A (ja) * | 2007-11-09 | 2009-05-28 | Juki Corp | フラックス膜形成装置 |
-
2017
- 2017-11-22 JP JP2017224109A patent/JP2019096709A/ja active Pending
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