JP3204020B2 - 半田ボールの搭載方法 - Google Patents

半田ボールの搭載方法

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JP3204020B2 JP03521195A JP3521195A JP3204020B2 JP 3204020 B2 JP3204020 B2 JP 3204020B2 JP 03521195 A JP03521195 A JP 03521195A JP 3521195 A JP3521195 A JP 3521195A JP 3204020 B2 JP3204020 B2 JP 3204020B2
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半田ボールを電極に搭
載するのに好適なフラックスを用いた半田ボールの搭載
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、BGAなどの電子部品にバンプを
形成したり、基板に半田プリコートを施すために、半田
ボールが使用されるようになってきている。この半田ボ
ールは、直径が1ミリメートル以下の小さな形状をなし
ており、電極に搭載された後に、電極に半田付けされる
ものである。ここで、半田ボールを円滑に溶融させるた
めには、半田ボールにフラックスを付ける必要がある。
【0003】ここで、半田ボールにフラックスを付ける
ため、次に述べる新しい工法が実施され始めている。図
6〜図10を参照しながら、この新しい工法について説
明する。
【0004】図6中、1は水平に支持される容器、2は
容器1にためられたフラックス、3、4はフラックス2
をかき寄せてフラックス2の液面を平滑化するスキー
ジ、5、6はスキージ3、4を昇降させるシリンダ、7
はシリンダ5、6を保持し、これらシリンダ5、6を図
6左右方向に移動させる移動テーブルである。また8は
XYZ方向に移動する移載ヘッド、9は移載ヘッド8の
下部に装着され、下方に露呈する吸引孔9a(図8参
照)により、複数の半田ボール10を吸着する吸着ブロ
ックである。ここで従来、上述した新しい工法に適する
フラックスが、知られていなかったので、フラックス2
として、汎用的なフラックスを代用していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そして、容器1に液状
のフラックス2をため、シリンダ5を作動してスキージ
3を下降させ、移動テーブル7を図6右方向に移動させ
ることにより、フラックス2の液面を平滑化する。しか
しながら、上述したように、汎用的なフラックスを用い
ると、図7に示すように、フラックス2がスキージ4に
沿って、上方へ這いあがってしまい、液面の平滑化が円
滑に行えないという問題点を有していた。
【0006】そして、図8に示すように、吸着ブロック
9に半田ボール10を吸着して、吸着ブロック9を下降
させ、半田ボール10の下部をフラックス2につけ(図
9(a))、その後吸着ブロック9を上昇させることに
より、半田ボール10の下部に適量のフラックス2を付
着させるものである。
【0007】しかしながら、汎用的なフラックスを用い
ると、図9(b)に示すように、半田ボール10に付着
するフラックスの量が不足しがちであるという問題点を
有していた。この付着するフラックスの量が過少である
と、後工程において半田ボール10がスムーズに溶融せ
ず、バンプ形成不良となる。
【0008】さらに、この後、図10(a)に示すよう
に、バンプを形成すべき基板11の電極12にフラック
ス2が付いた半田ボール10を近づけ、図10(b)に
示すように、吸着ブロック9を下降させて、半田ボール
10を電極12上に搭載し、その後吸着ブロック9を上
昇させ、図10(c)に鎖線で示すように、半田ボール
10を吸引孔9aから外し、電極12上に載置すること
が必要となる。しかしながら、汎用的なフラックスを用
いると、図10(c)の実線で示すように、真空破壊後
に半田ボール10が吸引孔9aにくっついたままの状態
となり、電極12上に載置できないことが多い。このよ
うに、従来のフラックスでは、半田ボールの搭載が不可
能になることがあった。
【0009】そこで、本発明者は、上述した新しい工法
に好適なフラックスの物性値及びその物性値を実現でき
る組成について、鋭意研究を行った結果、本発明を完成
するにいたったものである。すなわち本発明は、半田ボ
ールに転写しやすく、転写した後の半田ボールの移載を
スムーズに行うことができるフラックスを用いた半田ボ
ールの搭載方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の半田ボールの搭
載方法は、容器に、粘性比が2以上5以下であり、かつ
粘度が2Pa・S以上100Pa・S以下であるフラッ
クスをためて、前記フラックスの液面を平滑化するステ
ップと、平滑化されたフラックスに半田ボールの下部を
付けるステップと、前記半田ボールの下部を電極に載せ
るステップとを含むものである。
【0011】
【作用】上記構成によれば、本発明者の実験により、次
の作用が奏されることが確認された。すなわち、フラッ
クスの液面を平滑化する際に、スキージなどへの這いあ
がり現象を防止することができる。また、フラックスに
半田ボールを付けると、十分な量のフラックスが半田ボ
ールの下部に付着する。さらに、フラックスを付着させ
た半田ボールを電極に移載する際に、フラックスが十分
強い力で、電極に粘着し、半田ボールの移載のミスを回
避できる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
【0013】なお、図中従来の構成を示す図6〜図10
に示した構成要素と同様の構成要素については、同一符
号を付すことにより、説明を省略する。
【0014】さて、本実施例におけるフラックスの配合
例について、説明するに先立ち、本発明者が、実験によ
り明らかにした物性値について、説明する。
【0015】まず、スキージ4により、フラックス2の
液面を平滑化するについて、図1に示すように、スキー
ジ4に接触するフラックス2が矢印Rで示すように適度
にローリングし、図7のような這いあがり現象を生じな
いようにするには、粘性比が5以下であり、かつ粘度が
100Pa・S以下であればよいことが判明した。
【0016】ここで、本実施例において、粘度とは、2
5℃においてE型(3°コーン)の粘度計で5rpmの
回転数で計測した粘度であり、粘性比とは、この粘度計
を用いて、回転数が0.5rpmの時の粘度と5rpm
の時の粘度との比である。
【0017】また図2、図3に示すように、半田ボール
10に十分な量のフラックス2を転写できるようにする
には、粘性比を2以上にすればよいことが判明した。
【0018】さらにフラックス2を下部に付着させた半
田ボール10を確実に電極12に移載するためには、粘
度を2Pa・S以上にすればよいことがわかった。
【0019】以上を総合すると、粘性比が2以上5以下
であり、かつ粘度が2Pa・S以上100Pa・S以下
という条件を満たすフラックスであればよいということ
になる。
【0020】ここで、このような条件を満たすフラック
スの配合例を説明する。勿論、この配合は一例であっ
て、本手段のフラックスはこの配合例に限定されるもの
ではない。
【0021】ロジンとして、不均化ロジンを45、重合
ロジンを10含む。また、活性剤として、プロピルアミ
ン塩酸塩を10、チキソ剤としてパラフィンワックスを
5、溶剤として、イソプロピルアルコールを30(以上
数値はいずれも重量パーセント)含む。この配合例で
は、粘度が5Pa・S、粘性比が4となる。なお、ここ
で、粘度をよりあげた方が望ましいときは、ロジンの比
率を増加し、溶剤の比率を少なくするとよい。また、粘
性比を上げたい場合には、チキソ剤を増量すればよい。
【0022】したがって、上記フラックスを用いた本実
施例の半田ボール10の搭載方法は、次の工程を含む。
即ち、まず容器1に、粘性比が2以上5以下であり、か
つ粘度が2Pa・S以上100Pa・S以下であるフラ
ックス2をためる。
【0023】次に、フラックス2の液面をスキージ4を
用いて平滑化する。この際、図7に示すように、フラッ
クス2の這いあがり現象を生ずることはない。次に、平
滑化されたフラックス2に半田ボール10の下部を付け
る。このとき、図3(b)に示すように、十分な量のフ
ラックス2を半田ボール10に転写できる。
【0024】そして、図4、図5に示すように、半田ボ
ール10の下部を電極12に載せる。このとき、図5
(b)に示すように、電極12上に載った半田ボール1
0は、フラックス2の強い粘着力によって、真空破壊後
に吸引孔9aから外れ、確実に電極12上に残存する。
【0025】
【発明の効果】本発明のフラックスは、粘性比が2以上
5以下であり、かつ粘度が2Pa・S以上100Pa・
S以下という条件を具備するので、スキージなどへの這
いあがり現象を防止でき、十分な量のフラックスが半田
ボールの下部に付着する。また、フラックスが十分強い
力で、電極に粘着し、半田ボールを確実に移載すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における半田ボールの搭載方
法の工程説明図
【図2】本発明の一実施例における半田ボールの搭載方
法の工程説明図
【図3】(a)本発明の一実施例における半田ボールの
搭載方法の工程説明図 (b)本発明の一実施例における半田ボールの搭載方法
の工程説明図
【図4】本発明の一実施例における半田ボールの搭載方
法の工程説明図
【図5】(a)本発明の一実施例における半田ボールの
搭載方法の工程説明図 (b)本発明の一実施例における半田ボールの搭載方法
の工程説明図
【図6】従来の半田ボールの搭載方法の工程説明図
【図7】従来の半田ボールの搭載方法の工程説明図
【図8】従来の半田ボールの搭載方法の工程説明図
【図9】(a)従来の半田ボールの搭載方法の工程説明
図 (b)従来の半田ボールの搭載方法の工程説明図
【図10】(a)従来の半田ボールの搭載方法の工程説
明図 (b)従来の半田ボールの搭載方法の工程説明図 (c)従来の半田ボールの搭載方法の工程説明図
【符号の説明】
1 容器 2 フラックス 3 スキージ 4 スキージ 9 吸着ブロック 10 半田ボール 12 電極
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 3/06 B23K 35/363 H05K 3/34

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】容器に、粘性比が2以上5以下であり、か
    つ粘度が2Pa・S以上100Pa・S以下であるフラ
    ックスをためて、前記フラックスの液面を平滑化するス
    テップと、平滑化されたフラックスに半田ボールの下部
    を付けるステップと、前記半田ボールの下部を電極に載
    せるステップとを含むことを特徴とする半田ボールの搭
    載方法。
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JP3503523B2 (ja) * 1999-04-09 2004-03-08 千住金属工業株式会社 はんだボールおよびはんだボールの被覆方法
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