JP3910878B2 - 導電性粉末付着装置及び導電性粉末付着方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性粉末を基板に付着させる導電性粉末付着装置及び導電性粉末付着方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、チップ部品等の基板への実装方法として、昭和電工株式会社が開発したスーパージャフィット法と称される方法が実用化されるようになった。このスーパージャフィット法は、基板上に形成された銅回路パターンの表面に粘着性皮膜を形成する工程と、導電性粉末である半田粉末を粘着性皮膜に付着させる工程と、リフロー処理を行うことにより、半田粉末を溶解させる工程からなる。このような工程を経て、基板上の銅回路パターンの表面には、半田膜が形成される。
【0003】
上述したスーパージャフィット法は、パターン精度が高く、ファインピッチ対応が可能であるという利点や、半田粒末の粒径を変えることにより、半田膜の膜厚を容易に制御することが可能であるという利点、更には、半田膜の膜厚を均一にすることが可能であるという利点を有する。このため、スーパージャフィット法は、半導体集積回路(LSI)等の更なる集積化をもたらすことが可能な技術である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したスーパージャフィット法では、粘着性皮膜に適切に半田粉末を付着させる必要がある。例えば、半田膜の膜厚を均一にすべく、粘着性皮膜の表面に隙間なく半田粉末を付着させる必要がある。また、半田粉末は、空気中に飛散して無駄が生じやすいため、効率的に使用することが必要であり、更には、半田粉末によって基板を傷つけることがないようにする必要がある。
【0005】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、その目的は、基板への導電性粉末の付着を適切に行うことが可能な導電性粉末付着装置及び導電性粉末付着方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は請求項1に記載されるように、基板に導電性粉末を付着させる導電性粉末付着装置において、内部の所定位置に前記導電性粉末を貯蔵するとともに、内部の前記導電性粉末に対向する所定位置に前記基板を配置するタンクと、前記タンクを回転させ、前記基板を前記導電性粉末に埋没させる回転手段とを備えることを特徴とする。
【0007】
また、本発明は請求項2に記載されるように、請求項1に記載の導電性粉末付着装置において、前記タンクは、前記基板が配置される位置近傍に、前記導電性粉末及び前記基板を内部に投入する投入口を備えることを特徴とする。
【0008】
また、本発明は請求項3に記載されるように、請求項1又は2に記載の導電性粉末付着装置において、前記基板を前記導電性粉末に埋没させた後に、前記タンクを振動させる振動手段を備えることを特徴とする。
【0009】
また、本発明は請求項4に記載されるように、請求項1乃至3の何れかに記載の導電性粉末付着装置において、前記タンクは、複数の前記基板を配置することを特徴とする。
【0010】
また、本発明は請求項5に記載されるように、請求項1乃至4の何れかに記載の導電性粉末付着装置において、前記タンクの回転軸は、前記基板の板厚方向とほぼ平行であることを特徴とする。
【0011】
また、本発明は請求項6に記載されるように、基板に導電性粉末を付着させる導電性粉末付着方法において、タンク内部の所定位置に前記導電性粉末を貯蔵するとともに、タンク内部の前記導電性粉末に対向する位置に前記基板を配置する工程と、前記タンクを回転させ、前記基板を前記導電性粉末に埋没させる工程とを備えることを特徴とする。
【0012】
また、本発明は請求項7に記載されるように、請求項6に記載の導電性粉末付着方法において、前記基板を前記導電性粉末に埋没させた後に、前記タンクを振動させる工程を備えることを特徴とする。
【0013】
また、本発明は請求項8に記載されるように、請求項6又は7に記載の導電性粉末付着方法において、前記タンクに複数の前記基板を配置することを特徴とする。
【0014】
また、本発明は請求項9に記載されるように、請求項6乃至8の何れかに記載の導電性粉末付着方法において、前記タンクの回転軸が前記基板の板厚方向とほぼ平行となるように、前記タンクを回転させることを特徴とする。
【0015】
本発明によれば、タンク内部の所定位置に導電性粉末を貯蔵し、更に、タンク内部の導電性粉末に対向する位置に基板を配置し、タンクを回転させて基板を導電性粉末に埋没させることにより、基板に隙間なく導電性粉末を付着させることが可能となる。
【0016】
特に、導電性粉末及び基板を内部に投入する投入口を基板が配置される位置近傍に備えることにより、タンクを回転させる前は投入口と導電性粉末との距離が離間しているため、タンク内へ基板を設置する際における導電性粉末の飛散を防止し、導電性粉末の効率的な使用が可能となる。
【0017】
また、基板を導電性粉末に埋没させた後に、タンクを振動させることにより、導電性粉末同士の隙間を小さくすることができるため、より一層、導電性粉末を隙間なく付着させることが可能となる。
【0018】
また、タンクの回転軸を基板の板厚方向とほぼ平行とすることにより、タンクの回転時において、導電性粉末が基板の表面とほぼ平行に流動することができる。このため、導電性粉末が基板の表面に垂直に衝突する場合よりも、基板に与えるダメージを減らすことができる。特に、タンクに複数の基板を平行に配置する場合には、タンクの回転軸を各基板の板厚方向とほぼ平行とすることにより、各基板の間に導電性粉末が流入しやすくなるため、各基板をまんべんなく埋没させることが可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明は、タンク内部の所定位置に半田粉末等の導電性粉末を貯蔵し、更に、タンク内部の導電性粉末に対向する位置に基板を配置した上で、タンクを回転させて基板を導電性粉末に埋没させることにより、基板に導電性粉末を付着させる。
【0020】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、導電性粉末付着装置の側面図である。同図に示す導電性粉末付着装置は、タンク101、回転軸102、回転・振動機構103を備える。
【0021】
タンク101は、その下部に導電性粉末としての半田粉末151を貯蔵するとともに、その上部に複数の基板152を配置する。
【0022】
タンク101の上部には蓋101−1が備えられている。この蓋101−1の開放により、タンク101の内部には、予め半田粉末151が投入される。また、蓋101−1は、基板152へ半田粉末151を付着させる処理が行われるたびに開放され、基板152がタンク101内に出し入れされる。基板152が出し入れされる際、半田粉末151は、タンク101の下部に貯蔵されており、蓋101−1から離間している。このため、蓋101−1が開放されても、半田粉末151の外部への飛散が抑制される。複数の基板152は、蓋101−1の下面、換言すればタンク101の内部側の面に、平行に取り付けられる。
【0023】
図2は、タンク101内に配置される基板152の側面図である。同図に示すように、基板152の表面には、銅回路パターン153が形成されている。更に、この銅回路パターン153の表面には、半田粉末151を付着させるための粘着性皮膜154が形成される。
【0024】
粘着性皮膜154は、以下のような手順により形成される。即ち、まず、基板152の表面がエッチングされることにより、銅回路パターン153が露出する。次に、基板152が粘着性皮膜形成用の所定の薬剤に浸漬される。このとき、薬剤による化学反応によって、銅回路パターン153の表面にのみ粘着性皮膜154が形成される。
【0025】
再び、図1に戻って説明する。回転軸102は、タンク101のほぼ中央部に取り付けられている。この回転軸102は、基板152の板厚方向とほぼ平行に延在している。回転・振動機構103は、例えば駆動モータ(図示せず)を備え、回転軸102を駆動させることにより、タンク101をほぼ180°回転させる。
【0026】
図3は、タンク101を回転させた後の導電性粉末付着装置の側面図である。回転・振動機構103がタンク101を回転させると、半田粉末151は、基板152の方向へ流動する。そして、タンク101がほぼ180°回転した時点で、基板152は半田粉末151内に埋没する。
【0027】
上述したように、回転軸102は、基板152の板厚方向とほぼ平行に延在している。このため、タンク101の回転時における半田粉末151の流動方向は、基板152の表面とほぼ平行になる。従って、半田粉末151が基板152の表面に垂直に衝突することがなく、基板152に与えるダメージを減らすことができる。
【0028】
また、タンク101の回転時における半田粉末151の流動方向が各基板152の表面とほぼ平行であることにより、各基板152の間に半田粉末151が流入しやすくなり、各基板152をまんべんなく半田粉末151内に埋没させることができる。
【0029】
回転・振動機構103は、タンク101を回転させ、基板152を半田粉末151内に埋没させた後、回転軸102を介してタンク101を振動させる。タンク101の回転により流動した半田粉末151は、粒子間の隙間が大きくなっている。そこで、タンク101を振動させることにより、半田粉末151の粒子間の隙間を狭くさせ、基板152に半田粉末151を付着しやすくする。
【0030】
上述した処理により、基板152に半田粉末151が付着する。図4は、半田粉末151が付着した基板152の側面図である。同図に示すように、半田粉末151は、基板152上の銅回路パターン153に形成された粘着性皮膜154の表面に、1粒ずつ均一に付着する。
【0031】
基板152に半田粉末151が付着した後、回転・振動機構103は、再度タンク101をほぼ180°回転させ、タンク101の姿勢を元の状態(図1に示す状態)に戻す。
【0032】
半田粉末151が付着した基板152はタンク101内から取り出され、リフロー処理が施される。図5は、リフロー処理後の基板152の側面図である。同図に示すように、リフロー処理により、基板152上の銅回路パターン153の表面に形成された粘着性皮膜154が流出する。また、半田粉末151が溶解し、膜厚が均一な半田膜155となって銅回路パターン153に付着する。
【0033】
このように、本実施形態の導電性粉末付着装置は、タンク101内の下部に半田粉末151を貯蔵するとともに、上部に基板152を配置し、タンク101を回転して、半田粉末151を流動させることにより、基板152を半田粉末151に埋没させており、基板152に隙間なく半田粉末151を付着させることが可能となる。
【0034】
上述した実施形態において、回転・振動機構103が回転手段及び振動手段に対応し、タンク101の蓋101−1が投入口に対応する。
【0035】
なお、上述した実施形態では、導電性粉末付着装置は、複数の基板に、同時に導電性粉末を付着させているが、1枚ずつ基板に導電性粉末を付着させる場合にも、本発明を適用することができる。
【0036】
また、上述した実施形態では、導電性粉末として半田粉末が用いられているが、他の導電性粉末を用いる場合にも、本発明を適用することができる。
【0037】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、タンク内部の所定位置に導電性粉末を貯蔵し、更に、タンク内部の導電性粉末に対向する位置に基板を配置し、タンクを回転させて基板を導電性粉末に埋没させることにより、基板に隙間なく導電性粉末を付着させることが可能となる。
【0038】
特に、導電性粉末及び基板を内部に投入する投入口を基板が配置される位置近傍に備えることにより、タンクを回転させる前は投入口と導電性粉末との距離が離間しているため、タンク内へ基板を設置する際における導電性粉末の飛散を防止し、導電性粉末の効率的な使用が可能となる。
【0039】
また、基板を導電性粉末に埋没させた後に、タンクを振動させることにより、導電性粉末同士の隙間を小さくすることができるため、より一層、導電性粉末を隙間なく付着させることが可能となる。
【0040】
また、タンクの回転軸を基板の板厚方向とほぼ平行とすることにより、タンクの回転時において、導電性粉末が基板の表面とほぼ平行に流動することができる。このため、導電性粉末が基板の表面に垂直に衝突する場合よりも、基板に与えるダメージを減らすことができる。特に、タンクに複数の基板を平行に配置する場合には、タンクの回転軸を各基板の板厚方向とほぼ平行とすることにより、各基板の間に導電性粉末が流入しやすくなるため、各基板をまんべんなく埋没させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】導電性粉末付着装置の側面図である。
【図2】タンク内に配置される基板の側面図である。
【図3】タンク回転後の導電性粉末付着装置の側面図である。
【図4】半田粉末が付着した基板の側面図である。
【図5】リフロー処理後の基板の側面図である。
【符号の説明】
101 タンク
101−1 蓋
102 回転軸
103 回転・振動機構
151 半田粉末
152 基板
153 銅回路パターン
154 粘着性皮膜
155 半田膜
Claims (9)
- 基板に導電性粉末を付着させる導電性粉末付着装置において、
内部の所定位置に前記導電性粉末を貯蔵するとともに、内部の前記導電性粉末に対向する所定位置に前記基板を配置するタンクと、
前記タンクを回転させ、前記基板を前記導電性粉末に埋没させる回転手段と、
を備えることを特徴とする導電性粉末付着装置。 - 請求項1に記載の導電性粉末付着装置において、
前記タンクは、前記基板が配置される位置近傍に、前記導電性粉末及び前記基板を内部に投入する投入口を備えることを特徴とする導電性粉末付着装置。 - 請求項1又は2に記載の導電性粉末付着装置において、
前記基板を前記導電性粉末に埋没させた後に、前記タンクを振動させる振動手段を備えることを特徴とする導電性粉末付着装置。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の導電性粉末付着装置において、
前記タンクは、複数の前記基板を配置することを特徴とする導電性粉末付着装置。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の導電性粉末付着装置において、
前記タンクの回転軸は、前記基板の板厚方向とほぼ平行であることを特徴とする導電性粉末付着装置。 - 基板に導電性粉末を付着させる導電性粉末付着方法において、
タンク内部の所定位置に前記導電性粉末を貯蔵するとともに、タンク内部の前記導電性粉末に対向する位置に前記基板を配置する工程と、
前記タンクを回転させ、前記基板を前記導電性粉末に埋没させる工程と、
を備えることを特徴とする導電性粉末付着方法。 - 請求項6に記載の導電性粉末付着方法において、
前記基板を前記導電性粉末に埋没させた後に、前記タンクを振動させる工程を備えることを特徴とする導電性粉末付着方法。 - 請求項6又は7に記載の導電性粉末付着方法において、
前記タンクに複数の前記基板を配置することを特徴とする導電性粉末付着方法。 - 請求項6乃至8の何れかに記載の導電性粉末付着方法において、
前記タンクの回転軸が前記基板の板厚方向とほぼ平行となるように、前記タンクを回転させることを特徴とする導電性粉末付着方法。
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