JP4418054B2

JP4418054B2 - Electronic component mounting method

Info

Publication number: JP4418054B2
Application number: JP23890899A
Authority: JP
Inventors: 和之今村; 康則藤本; 修山口; 正貴内田
Original assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Current assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: JP2001068847A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の局所加熱による実装方法に関するものである。
近年の電子部品のパッケージ（例えば、ＬＳｌパッケージ）の高密度実装対応要求の高まりに伴い、ＬＳｌパッケージの端子は従来の周辺リード型の端子から裏面に格子配置されるエリアアレイ端子型パッケージが多用されるようになってきている。
【０００２】
このエリアアレイ端子型パッケージは、端子がパッケージ裏面全体に配設されるため、パッケージ外部からの加熱では内側まで十分に加熱されない場合があり、これは実装信頼性の低下につながる。
よって、エリアアレイ端子型パッケージ構造を有する電子部品であっても、高い実装信頼性を得られる実装方法及び実装装置が望まれている。
【０００３】
【従来の技術】
図１乃至図４は、従来の一例である電子部品の実装方法及び電子部品の実装装置を示している。尚、各図に示す例では、電子部品として外部端子となるはんだバンプ６（以下、バンプという）をパッケージ裏面にエリアアレイ状に配設した構造を有するＢＧＡ(Ball Grid Array）タイプの半導体装置５（以下、ＢＧＡ５という）を既に他の部品が実装された実装基板１Ａに局所加熱実装する例を示している。
【０００４】
実装基板１Ａは、例えばガラス−エポキシ基板であり、その上面及び裏面に電子部品２が配設されている。この実装基板１Ａは基板保持機構４に保持された構成とされている。基板保持機構４は図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動する構成とされており、よって基板保持機構４が移動することにより、実装基板１Ａも矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動可能な構成となっている。また、実装基板１Ａの所定位置には実装部３が設けられており、ＢＧＡ５はこの実装部３に実装される。
【０００５】
ＢＧＡ実装機構１０は、ＢＧＡ５を実装部３に実装する処理を行うものである。このＢＧＡ実装機構１０は、本加熱ユニット１１，加熱部１２，本加熱用遮蔽１３等を有した構成とされている。
本加熱ユニット１１は、その内部に後述する伸縮可能なアーム１４が設けられており、このアーム１４の先端部にはＢＧＡ５を加熱するための加熱部１２が設けられている。この加熱部１２によりＢＧＡ５は加熱され、よってバンプ５は溶融する。また、本加熱用遮蔽１３は筒状形状を有しており、装着された状態においてＢＧＡ５は本加熱用遮蔽１３の内部に位置するよう構成されている。
【０００６】
尚、加熱部１２にはＢＧＡ５を吸引することによりチャッキングするチャッキング機構（図示せず）が設けられており、このチャッキング機構によりＢＧＡ５はＢＧＡ実装機構１０に保持される構成となっている。
続いて、上記構成とされた従来の装着装置の動作について説明する。
図１に示されるように、ＢＧＡ５がＢＧＡ実装機構１０に装着されると、実装基板４を保持した基板保持機構４は、図示しない駆動機構により図中矢印Ｘ１方向に移動される。そして、実装基板１Ａに形成された実装部３がＢＧＡ実装機構１０に保持されたＢＧＡ５と対向した時点で、基板保持機構４の移動は停止する。図２は、基板保持機構４の移動が停止され、実装部３とＢＧＡ５が対向した状態を示している。
【０００７】
続いて、ＢＧＡ実装機構１０は本加熱ユニット１１を駆動し、図３に示すように、アーム１４を実装基板１Ａに向け延出させる。これにより、ＢＧＡ５は実装基板１Ａの実装部３に搭載され、また本加熱用遮蔽１３は実装基板１Ａに当接する。
この状態において、加熱部１２はＢＧＡ５の加熱処理を行い、バンプ６を溶融させてバンプ６を実装部３に形成されている電極（図示せず）に接合する。
【０００８】
ここで、ＢＧＡ５を加熱処理する方法としては、一般的にははんだ接合部（バンプ６と電極との当接位置）に熱風を吹きつける方式が用いられている。
上記加熱処理によりバンプ６が実装部３に接合されると、アーム１４は本加熱ユニット１１に向け収縮動作する。以上の処理を実施することにより、図４に示すように、ＢＧＡ５は実装基板１Ａに実装される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の高密度実装化に伴い、実装基板１Ａ上に配設される電子部品２の配設密度は高密度化している。よって、従来の実装装置においても、加熱部１２に筒状の本加熱用遮蔽１３を配設し、図３に示すように加熱実施時には本加熱用遮蔽１３が実装基板１Ａと当接するよう構成することにより、加熱部１２で発生する熱が実装部３の外部には及ばないよう局所的な加熱を行っている。
【００１０】
しかるに、図１乃至図４に示した実装方法では、実装基板１Ａを加熱処理することは行っていないため、常温の実装基板１Ａに対しＢＧＡ５を実装することとなる。また、ＢＧＡ５（バンプ６）の加熱処理も、ＢＧＡ５を実装基板１Ａに搭載した後に行っていた。
このため、バンプ６が溶融するまでに長い時間を要し、本加熱用遮蔽１３により実装部３を画成していても、加熱部１２で発生する熱は本加熱用遮蔽１３の外部まで及び、よって電子部品２の耐熱性によっては、この熱により実装部３の近傍に配設された電子部品２が損傷するおそれがあるという問題点があった。この問題点は、ＢＧＡ５に限らず周辺にリードを有した周辺リード部品についても同様の問題点が発生する。
【００１１】
また、ＢＧＡ５のようなエリアアレイ端子型パッケージでは、バンプ６はパッケージの裏面に存在するため、加熱は困難なものとなっている。この加熱方法としては、一般的に、
▲１▼ 図１乃至図４に示したように、ＢＧＡ５を覆う筒状の本加熱用遮蔽１３を用い、この本加熱用遮蔽１３の上部に配設された加熱部１２からＢＧＡ５の上面に熱風を吹きつけ加熱する方法
▲２▼ 本加熱用遮蔽１３の内部にＢＧＡ５の外周側を抜け実装基板１Ａの表面に熱風が抜ける経路を設けておき、この経路を介してパッケージ裏面と実装基板表面との間に形成された隙間（バンプ６がスペーサとなって形成される間隙）に熱風を流し、これによりバンプ６を溶融させる方法
が用いられている。
【００１２】
しかるに、上記▲１▼の方法では、ＢＧＡ５の上面に熱風が吹きつけられるため、ＢＧＡ５内の半導体チップや樹脂パッケージが熱により損傷してしまうおそれがある。
また、上記▲２▼の方法では、熱効率が悪くバンプ６を接合するのに長い時間を要し、上記したように実装部３の近傍に配設された電子部品２が損傷するおそれやＢＧＡ５自体が過剰に加熱され損傷するおそれがあるという問題点がある。更に、バンプ６の内、パッケージ裏面の中央（内側）に位置するバンプ６まで熱風が届かず、よって内側に位置するバンプ６に接合不良が発生し易いという問題点もあった。
【００１３】
また、上記の問題点を解決すべく、補助的な加熱として実装基板１Ａの裏面（詳細には、実装部３の裏面）からも熱風や輻射加熱を行う方法も提案されている。しかしながらこの方式では、熱は実装基板１Ａの背面側から実装部３に伝わるため、バンプ６と電極の接合部への加熱効率が悪く、よって長時間の加熱が必要となり、また裏面に実装された部品が過熱され易いという問題がある。
【００１４】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、裏面に端子がエリアアレイ状に配設された電子部品であっても、高い実装信頼性をもって実装を行いうる電子部品の実装方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、次に述べる種々の手段を講じたことを特徴とするものである。
請求項１記載の発明は、
電子部品を加熱して実装基板に実装する電子部品の実装方法において、
前記実装基板よりも熱伝導度が小さくかつ加熱軟化性を有する加熱補助材料を、前記実装基板上の前記電子部品が実装される部品実装部に配設する加熱補助材料配設工程と、
前記実装基板の該部品実装部を含む所定領域を実装面側から局所的に事前加熱する第１の事前加熱工程と、
前記部品実装部が所定の温度以上に達している状態で、前記電子部品を前記実装基板に搭載し本加熱し実装する本加熱工程とを有することを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載の電子部品の実装方法において、
前記本加熱工程の前に、少なくとも前記電子部品に設けられている接続端子を加熱する第２の事前加熱工程を有することを特徴とするものである。
【００２０】
上記した各手段は、次のように作用する。
請求項１記載の発明によれば、
第１の事前加熱工程を実施することにより、本加熱工程を実施する前に、実装基板の部品実装部を含む所定領域は実装面側から局所的に事前加熱される。よって、本加熱工程では、部品実装部が所定の温度以上に達している状態で電子部品の実装を行うことができる。
【００２１】
これにより、本加熱工程では短時間で電子部品を部品実装部に実装する加熱温度まで昇温させることができ、本加熱時の加熱時間を従来に比べて短縮できるため、実装処理の効率化を図ることができる。また、本加熱時の加熱時間が短くなることにより、本加熱工程において実装基板に印加する熱により部品本体が過剰に加熱されることや部品実装部の外部が加熱されることを防止でき、実装される部品や部品実装部の外部に配設された電子部品が損傷することを防止できる。
【００２２】
また、事前加熱工程の前に加熱補助材料配設工程を実施し、部品実装部に実装基板よりも熱伝導度が小さくかつ加熱軟化性を有する加熱補助材料を配設することにより、本加熱工程における加熱時間の短縮を更に効率的に行うことができる。
即ち、加熱補助材料は実装基板よりも熱伝導度が小さいため、事前加熱工程において部品実装部を加熱した際、その熱は加熱補助材料に吸収されて（保温されて）外部に熱伝導することが防止される。よって、より効率的に部品実装部のみを局所的に加熱することができ、本加熱工程における加熱時間の短縮を更に効率的に行うことができる。
【００２３】
また、加熱補助材料は加熱軟化性を有しているため、本加熱時においては加熱補助材料は軟化し流動性を呈するため、電子部品と実装基板との端子接合の妨げになるようなことはない。
また、請求項２記載の発明によれば、
本加熱工程の前に第２の加熱工程を実施し、少なくとも電子部品に設けられている接続端子を加熱することにより、接続端子についても事前加熱がされるため、本加熱工程では更に短時間で電子部品（接続端子）を部品実装部に実装する加熱温度まで昇温させることができ、更に本加熱時の加熱時間を短縮することが可能となる。
【００２５】
これにより、短時間で電子部品を部品実装部に実装する加熱温度まで昇温させることができ、本加熱時の加熱時間を従来に比べて短縮できるため、実装処理の効率化を図ることができる。また、本加熱時の加熱時間が短くなることにより、実装基板に印加する熱により部品本体が過剰に加熱されることや部品実装部の外部が加熱されることを防止でき、実装される部品や部品実装部の外部に配設された電子部品が損傷することを防止できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図５乃至図９は、本発明の第１実施例である電子部品の実装装置及び実装方法を説明するための図である。尚、以下の説明に用いる図５乃至図１４において、先に図示した図１乃至図４と同一構成については同一符合を付してその説明を省略する。
【００２８】
また、図５乃至図１４では、電子部品として外部端子となるはんだバンプ６（以下、バンプという）をパッケージ裏面にエリアアレイ状に配設した構造を有するＢＧＡ(Ball Grid Array）タイプの半導体装置５（以下、ＢＧＡ５という）を既に他の部品が実装された実装基板１Ａに局所加熱実装する実装方法及び実装方法を例に挙げて説明している。しかしながら、本発明の適用はＢＧＡ５に限定されるものではなく、エリアアレイ状に外部端子を配設した電子部品、及び周辺にリードを有した周辺リード部品に対し広く適用できるものである。
【００２９】
先ず、図５を用いて本発明の第１実施例である実装装置の構成について説明する。本実施例に係る実装装置は、図１乃至図４を用いて説明した従来の実装装置に、更に事前加熱機構２０Ａ（第１の事前加熱手段）を設けたことを特徴とするものである。
事前加熱機構２０ＡはＢＧＡ実装機構１０（電子部品実装手段）と別個な構成とされており、具体的にはＢＧＡ実装機構１０に対して図中矢印ｄだけ離間配置された構成とされている。この事前加熱機構２０ＡとＢＧＡ実装機構１０は、共に図示しない固定ベースに固定されている。
【００３０】
また、本実施例では、事前加熱機構２０Ａ及びＢＧＡ実装機構１０は固定されて移動しない構成とされており、基板保持機構４（基板保持手段）がこの固定された事前加熱機構２０Ａ及びＢＧＡ実装機構１０に対し図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動（平行移動）する構成とされている。
前記したように、基板保持機構４は実装部３（部品実装部）が設けられた実装基板１Ａを保持するものであり、この基板保持機構４が移動することにより実装基板１Ａは、実装部３が事前加熱機構２０Ａと対向する位置、及び実装部３がＢＧＡ実装機構１０と対向する位置に移動可能な構成となっている。
【００３１】
事前加熱機構２０Ａは実装基板１Ａの実装部３を事前加熱する機能を奏するものであり、大略すると事前加熱ユニット２１、加熱部２２、事前加熱用遮蔽２３、及び事前加熱ヒータ２５等により構成されている。
事前加熱ユニット２１は、その内部に後述する伸縮可能なアーム２４（図６参照）が設けられており、このアーム２４先端部には事前加熱ヒータ２５が配設された加熱部２２が配設されている。この加熱部２２は送風機が組み込まれており、よって本実施例では実装部３の事前加熱処理は熱風を吹き付けることにより行われる。
【００３２】
また、事前加熱用遮蔽２３は例えば筒状形状を有しており、後述するように実装基板１Ａに装着された状態において、実装部３を覆うよう構成されている。この事前加熱用遮蔽２３は、断熱性の高い材質により形成されており、よって加熱部２２（事前加熱ヒータ２５）で発生した熱が事前加熱用遮蔽２３の外部に逃げないよう構成されている。
【００３３】
従って、事前加熱用遮蔽２３が実装部３を覆うよう実装基板１Ａに装着され、この状態で前記した加熱部２２（事前加熱ヒータ２５）が駆動することにより、実装基板１Ａに設けられた実装部３は局所的に加熱処理されることとなる。尚、この事前加熱機構２０Ａによる実装部３への加熱処理は、ＢＧＡ実装機構１０によりＢＧＡ５を実装部３へ実装する時に行う加熱処理（以下、このＢＧＡ実装機構１０による加熱処理を本加熱という）に先立って行われるため、本明細書において事前加熱機構２０Ａにより実施される実装部３への加熱処理を事前加熱というものとする。
【００３４】
続いて、上記構成とされた実装装置の動作について説明する。
実装装置が駆動すると、先ずＢＧＡ実装機構１０は図示しないトレイからＢＧＡ５を加熱部１２の下部に吸着する。これにより、ＢＧＡ５はＢＧＡ実装機構１０に装着された状態となる。次に、基板保持機構４が駆動し、事前加熱機構２０Ａが実装部３と対向する位置まで実装基板１Ａを移動させる。図５は、この状態を示している。
【００３５】
続いて、事前加熱機構２０Ａは事前加熱ユニット２１を駆動し、図６に示すように、アーム２４を実装基板１Ａに向け延出させる。これにより、事前加熱用遮蔽２３は、実装部３を覆うよう実装基板１Ａに装着（当接）される。このように事前加熱用遮蔽２３が実装部３に装着されると、事前加熱ヒータ２５が駆動すると共に加熱部２２は送風を開始し、よって実装部３は事前加熱機構２０Ａが生成する熱風により事前加熱処理が行われる。
【００３６】
この際、上記のように事前加熱用遮蔽２３は断熱性の高い材質により形成されており、加熱部２２（事前加熱ヒータ２５）で発生した熱が事前加熱用遮蔽２３の外部に逃げるようなことはない。よって、事前加熱処理を行うことにより、実装部３の近傍に配設されている電子部品２が熱により損傷してしまうようなことはない（上記した図５及び図６に示される一連の処理を第１の事前加熱工程という）。
【００３７】
上記の事前加熱処理により、実装部３が所定の温度まで上昇すると、アーム２４は事前加熱ユニット２１に向け収縮動作する。続いて、基板保持機構４が図中矢印Ｘ１方向に事前加熱機構２０Ａ及びＢＧＡ実装機構１０に対して距離ｄだけ平行移動を行う。これにより、ＢＧＡ実装機構１０に装着されているＢＧＡ５は、実装基板１Ａに設けられた実装部３と対向した状態となる。
【００３８】
続いて、ＢＧＡ実装機構１０は本加熱ユニット１１を駆動し、図８に示すようにアーム１４を実装基板１Ａに向け延出させる。これにより、ＢＧＡ５は実装基板１Ａの実装部３に搭載され、また本加熱用遮蔽１３は実装基板１Ａに当接する。この状態において、加熱部１２はＢＧＡ５の本加熱処理を行い、バンプ６を溶融させてバンプ６を実装部３に形成されている電極（図示せず）に接合する。
【００３９】
この際、本加熱用遮蔽１３も事前加熱用遮蔽２３と同様に断熱性の高い材質により形成されているため、加熱部１２で発生した熱が本加熱用遮蔽１３の外部に逃げるようなことはない。よって、本加熱処理を行うことにより、実装部３の近傍に配設されている電子部品２が熱により損傷してしまうようなことはない。
上記した本加熱処理によりＢＧＡ５のバンプ６が実装部３に接合されると、アーム１４は本加熱ユニット１１に向け収縮動作する（図７乃至図９に示される一連の処理を本加熱工程という）。以上の処理を実施することにより、ＢＧＡ５は実装基板１Ａの実装部３に実装される。
【００４０】
上記したように本実施例によれば、第１の事前加熱工程を実施することにより、ＢＧＡ実装機構１０による本加熱工程を実施する前に、事前加熱機構２０Ａにより実装基板１Ａの実装部３を含む所定領域は、実装面側（即ち、実装部３が設けられている面）から局所的に事前加熱される。よって、本加熱工程では、実装部３が所定の温度以上に達している状態でＢＧＡ５の実装を行うことができる。
【００４１】
これにより本加熱工程では、ＢＧＡ５（特にバンプ６）を接合処理しうる加熱温度まで短時間で昇温させることができ、よって従来に比べて本加熱時の加熱時間を短縮され、実装処理の効率化を図ることができる。また、本加熱時の加熱時間が短くなることにより、本加熱工程において実装基板１Ａに印加する熱により部品本体であるＢＧＡ５が過剰に加熱されることや実装部３の外部に位置する電子部品２が過剰に加熱されることを防止でき、ＢＧＡ５や電子部品２が損傷することを防止することができる。
【００４２】
図１０乃至図１２は、本発明の第２実施例である実装装置及び実装方法を説明するための図である。尚、図１０乃至図１２において、図５乃至図９に示した構成と同一構成については同一符合を付してその説明を省略する。
図５乃至図９を用いて説明した第１実施例に係る実装装置及び実装方法では、事前加熱機構２０Ａは、何も配設されていない実装部３を直接事前加熱する構成とされていた。これに対して本実施例では、事前加熱工程の実施前に加熱補助材料配設工程を実施し、図１０に示すように実装部３上に実装基板１Ｂよりも熱伝導度が小さく、かつ加熱軟化性を有する熱媒体樹脂３０（加熱補助材料）を配設するを有することを特徴としている。
【００４３】
この熱媒体樹脂３０は、バンプ６のはんだ付けの妨げとならないように少なくとも本加熱時には流動性を持つ必要があるが、このような材料としてはペーストフラックスが適当である。特にペーストフラックスを用いた場合には、ペーストフラックスは本加熱時にはんだ付けのフラックスとしてそのまま働くため有効である。また、熱媒体樹脂３０の実装部３への配設方法としては、ディスペンサーを用いたポッティング法や、印刷法を用いることが可能である。
【００４４】
本実施例のように事前加熱工程の実施前に加熱補助材料配設工程を実施しても、事前加熱工程で行われる処理は第１実施例で説明したと同一の処理となる。即ち、事前加熱機構２０Ａは事前加熱ユニット２１を駆動し、図１１に示すようにアーム２４を実装基板１Ａに向け延出させ、熱媒体樹脂３０が配設された実装部３を覆うよう事前加熱用遮蔽２３を実装基板１Ｂに装着（当接）させる。このように事前加熱用遮蔽２３が実装部３に装着されると、事前加熱ヒータ２５が駆動すると共に加熱部２２は送風を開始し事前加熱処理が行われる。
【００４５】
この際、実装部３上に配設された熱媒体樹脂３０は、実装基板１Ｂよりも熱伝導度が小さいため、上記のように事前加熱工程において実装部３を加熱した際、その熱は熱媒体樹脂３０に吸収されて（保温されて）外部に熱伝導することが防止される。よって、より効率的に実装部３のみを局所的に加熱することができ、本加熱工程における加熱時間の短縮を更に効率的に行うことができる。
【００４６】
また、図１２に示す本加熱工程では、ＢＧＡ５は熱媒体樹脂３０を介して実装部３に実装される構成となるが、熱媒体樹脂３０は加熱軟化性を有しているため本加熱時には流動性を呈し、よってＢＧＡ５と実装部５との接合において、熱媒体樹脂３０が邪魔になるようなことはない。尚、本実施例は、実装基板１Ｂとしてセラミック基板のように熱伝導性の高い基板を用いた場合において利益が大きい。
【００４７】
図１３は、本発明の第３実施例である実装装置及び実装方法を説明するための図である。尚、図１３においても、図５乃至図９に示した構成と同一構成については同一符合を付してその説明を省略する。
前記した各実施例では、実装基板１Ａ，１Ｂの実装部３についてのみ事前加熱を行う構成としていた。これに対して本実施例では、ＢＧＡ実装機構１０にＢＧＡ事前加熱ヒータ４０（第２の事前加熱手段）を設け、ＢＧＡ実装機構１０に保持された状態のＢＧＡ５に対し、バンプ６を含む所定部分を実装前に事前加熱しうるよう構成したことを特徴とするものである。
【００４８】
このように、ＢＧＡ５のバンプ６を実装前（即ち、本加熱する前）に事前加熱することにより、本加熱時においては短時間でＢＧＡ５のバンプ６を実装部３に接合しうる所定の温度まで昇温させることができ、よって更に本加熱時の加熱時間を短縮することが可能となる。
図１４は、上記した各実施例の変形例を示している。上記た各実施例では、加熱部２２及び事前加熱ヒータ２５を用いて熱風を生成し、これにより実装部３を事前加熱する構成とされいた。これに対して本変形例では、光源５０が発生する光を集光レンズ４１を用いて実装部３に照射することにより、実装部３を事前加熱する構成としたことを特徴とするものである。
【００４９】
このように実装部３を事前加熱する方法は熱風を利用した加熱方法に限定されるものではなく、本変形例のように光を用いた加熱方法をもちいてもよく、更に周辺電子部品２への加熱ダメージを最小にするために閉鎖された空間での対流熱伝達方法、必要箇所のみを狙った輻射熱伝達方法等を用いてもよい。また、この各方法においては、実装基板の熱伝導度は小さい程その効果は大きくなるため、実装基板は無機系材料よりも有機系材料を用いていることが望ましい。
【００５０】
尚、上記した各実施例及び変形例では、装置本体としてＢＧＡ５を用いた例について説明したが、本発明は周辺にリードを有した周辺リード部品についても適用できるものであり、この場合においても上記と同様の効果を実現することができる。
【００５１】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
請求項１記載の発明によれば、本加熱工程において短時間で電子部品を部品実装部に実装する加熱温度まで昇温させることができ、実装処理の効率化を図ることができる。また、本加熱時の加熱時間が短くなることにより、本加熱工程において実装基板に印加する熱により部品本体が過剰に加熱されることや部品実装部の外部が加熱されることを防止でき、実装される部品や部品実装部の外部に配設された電子部品が損傷することを防止できる。
【００５２】
また、事前加熱工程において部品実装部に印加された熱は加熱補助材料に蓄えられ外部に熱伝導することが防止される。よって、効率的に部品実装部のみを局所的に加熱することができ、本加熱工程における加熱時間の短縮を更に効率的に行うことができる。
また、請求項２記載の発明によれば、本加熱工程の前に第２の加熱工程を実施することにより接続端子についても事前加熱がされるため、本加熱工程では短時間で電子部品（接続端子）を部品実装部に実装する加熱温度まで昇温させることができ、更に本加熱時の加熱時間を短縮することが可能となる。
【００５３】
また、請求項３記載の発明によれば、電子部品実装装置による実装時には部品実装部が所定の温度以上に達している状態で電子部品の実装を行うことができるため、短時間で電子部品を部品実装部に実装する加熱温度まで昇温させることができ、本加熱時の加熱時間を従来に比べて短縮でき、実装処理の効率化を図ることができる。
【００５４】
また、本加熱時の加熱時間が短くなることにより、実装基板に印加する熱により部品本体が過剰に加熱されることや部品実装部の外部が加熱されることを防止でき、実装される部品や部品実装部の外部に配設された電子部品が損傷することを防止できる。
また、請求項４記載の発明によれば、
実装前に接続端子についても事前加熱がされるため、実装時においては短時間で電子部品（接続端子）を部品実装部に実装する加熱温度まで昇温させることができ、よって更に本加熱時の加熱時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一例であるＢＧＡの実装方法及び実装装置を説明するための図であり、ＢＧＡ実装機構にＢＧＡが装着された状態を示す図である。
【図２】従来の一例であるＢＧＡの実装方法及び実装装置を説明するための図であり、実装基板の実装部とＢＧＡとが対向した状態を示す図である。
【図３】従来の一例であるＢＧＡの実装方法及び実装装置を説明するための図であり、ＢＧＡ実装機構がＢＧＡを実装部に実装している状態を示す図である。
【図４】従来の一例であるＢＧＡの実装方法及び実装装置を説明するための図であり、ＢＧＡ実装機構によるＢＧＡの実装処理が終了した状態を示す図である。
【図５】本発明の第１実施例であるＢＧＡの実装方法及び実装装置を説明するための図であり、ＢＧＡ実装機構にＢＧＡが装着された状態を示す図である。
【図６】本発明の第１実施例であるＢＧＡの実装方法及び実装装置を説明するための図であり、事前加熱機構により実装基板の実装部が事前加熱されている状態を示す図である。
【図７】本発明の第１実施例であるＢＧＡの実装方法及び実装装置を説明するための図であり、基板保持機構によりＢＧＡが実装部と対向する位置まで実装基板が移動された状態を示す図である。
【図８】本発明の第１実施例であるＢＧＡの実装方法及び実装装置を説明するための図であり、ＢＧＡ実装機構がＢＧＡを実装部に実装している状態を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例であるＢＧＡの実装方法及び実装装置を説明するための図であり、ＢＧＡの実装処理が終了した状態を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施例であるＢＧＡの実装方法を説明するための図であり、実装部に熱媒体樹脂が配設された状態を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施例であるＢＧＡの実装方法を説明するための図であり、事前加熱機構により実装基板の実装部が事前加熱されている状態を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施例であるＢＧＡの実装方法を説明するための図であり、ＢＧＡ実装機構がＢＧＡを実装部に実装している状態を示す図である。
【図１３】本発明の第３実施例である実装装置を説明するための図であり、ＢＧＡ事前加熱ヒータによりＢＧＡが事前加熱されている状態を示す図である。
【図１４】第１乃至第３実施例の変形例である実装装置を説明するための図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ実装基板
２電子部品
３実装部
４基板保持機構
５ＢＧＡ
６端子
１０ＢＧＡ実装機構
１１本加熱ユニット
１２，２２加熱部
１３本加熱用遮蔽
２０Ａ，２０Ｂ事前加熱機構
２１事前加熱ユニット
２３事前加熱用遮蔽
２５事前加熱ヒータ
３０熱媒体樹脂
４０ＢＧＡ事前加熱ヒータ
５０光源
５１集光レンズ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a method for mounting electronic components by local heating.To the lawIt is related.
  With the recent increase in demand for high-density mounting of electronic component packages (for example, LSl packages), conventional LSl package terminals are often used as area array terminal packages that are arranged in a grid pattern from the peripheral lead type terminals to the back surface. It is becoming.
[0002]
In this area array terminal type package, since terminals are arranged on the entire back surface of the package, there are cases where heating from the outside of the package does not sufficiently heat the inside, leading to a decrease in mounting reliability.
Therefore, there is a demand for a mounting method and a mounting apparatus that can obtain high mounting reliability even for an electronic component having an area array terminal type package structure.
[0003]
[Prior art]
1 to 4 show an electronic component mounting method and an electronic component mounting apparatus, which are conventional examples. In the example shown in each figure, a BGA (Ball Grid Array) type semiconductor device 5 having a structure in which solder bumps 6 (hereinafter referred to as bumps) serving as external terminals as electronic components are arranged in an area array on the back surface of the package. An example is shown in which (hereinafter referred to as BGA5) is locally heated and mounted on a mounting substrate 1A on which other components are already mounted.
[0004]
The mounting substrate 1A is, for example, a glass-epoxy substrate, and the electronic component 2 is disposed on the upper surface and the back surface thereof. The mounting substrate 1 </ b> A is configured to be held by the substrate holding mechanism 4. The substrate holding mechanism 4 is configured to move in the directions of the arrows X1 and X2 in the drawing. Therefore, when the substrate holding mechanism 4 moves, the mounting substrate 1A can also be moved in the directions of the arrows X1 and X2. . Further, a mounting portion 3 is provided at a predetermined position of the mounting substrate 1A, and the BGA 5 is mounted on the mounting portion 3.
[0005]
The BGA mounting mechanism 10 performs processing for mounting the BGA 5 on the mounting unit 3. The BGA mounting mechanism 10 includes a main heating unit 11, a heating unit 12, a main heating shield 13, and the like.
The heating unit 11 is provided with a retractable arm 14 which will be described later, and a heating unit 12 for heating the BGA 5 is provided at the tip of the arm 14. The BGA 5 is heated by the heating unit 12, so that the bump 5 is melted. Further, the main heating shield 13 has a cylindrical shape, and the BGA 5 is configured to be positioned inside the main heating shield 13 in a mounted state.
[0006]
The heating unit 12 is provided with a chucking mechanism (not shown) for chucking by sucking the BGA 5, and the BGA 5 is held by the BGA mounting mechanism 10 by this chucking mechanism. .
Next, the operation of the conventional mounting apparatus having the above configuration will be described.
As shown in FIG. 1, when the BGA 5 is mounted on the BGA mounting mechanism 10, the board holding mechanism 4 holding the mounting board 4 is moved in the direction of arrow X1 in the figure by a driving mechanism (not shown). When the mounting portion 3 formed on the mounting substrate 1A faces the BGA 5 held by the BGA mounting mechanism 10, the movement of the substrate holding mechanism 4 stops. FIG. 2 shows a state in which the movement of the substrate holding mechanism 4 is stopped and the mounting portion 3 and the BGA 5 face each other.
[0007]
Subsequently, the BGA mounting mechanism 10 drives the main heating unit 11 to extend the arm 14 toward the mounting substrate 1A as shown in FIG. As a result, the BGA 5 is mounted on the mounting portion 3 of the mounting substrate 1A, and the main heating shield 13 contacts the mounting substrate 1A.
In this state, the heating unit 12 heats the BGA 5, melts the bumps 6, and bonds the bumps 6 to electrodes (not shown) formed on the mounting unit 3.
[0008]
Here, as a method for heat-treating the BGA 5, generally, a method of blowing hot air to the solder joint portion (contact position between the bump 6 and the electrode) is used.
When the bump 6 is joined to the mounting portion 3 by the heat treatment, the arm 14 contracts toward the main heating unit 11. By performing the above processing, the BGA 5 is mounted on the mounting substrate 1A as shown in FIG.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, with the recent high-density mounting, the arrangement density of the electronic components 2 arranged on the mounting substrate 1A is increasing. Therefore, also in the conventional mounting apparatus, the cylindrical main heating shield 13 is provided in the heating unit 12, and the main heating shield 13 is in contact with the mounting substrate 1A during heating as shown in FIG. Thus, local heating is performed so that the heat generated in the heating unit 12 does not reach the outside of the mounting unit 3.
[0010]
However, since the mounting method shown in FIGS. 1 to 4 does not heat the mounting substrate 1A, the BGA 5 is mounted on the mounting substrate 1A at room temperature. Further, the heat treatment of the BGA 5 (bump 6) is also performed after the BGA 5 is mounted on the mounting substrate 1A.
For this reason, it takes a long time for the bumps 6 to melt, and even if the mounting portion 3 is defined by the main heating shield 13, the heat generated in the heating portion 12 reaches the outside of the main heating shield 13. Therefore, depending on the heat resistance of the electronic component 2, there is a problem that the electronic component 2 disposed in the vicinity of the mounting portion 3 may be damaged by this heat. This problem occurs not only in the BGA 5 but also in peripheral lead parts having leads in the periphery.
[0011]
Further, in an area array terminal type package such as BGA 5, since bumps 6 are present on the back surface of the package, heating is difficult. Generally as this heating method,
(1) As shown in FIGS. 1 to 4, a cylindrical main heating shield 13 covering the BGA 5 is used, and hot air is applied to the upper surface of the BGA 5 from the heating unit 12 disposed above the main heating shield 13. How to heat by blowing
(2) A path through which the hot air passes through the outer periphery of the BGA 5 and through the surface of the mounting board 1A is provided inside the main shield 13 and is formed between the back surface of the package and the mounting board surface via this path. A method in which hot air is passed through a gap (a gap formed by the bump 6 as a spacer), thereby melting the bump 6
Is used.
[0012]
However, in the method (1), since hot air is blown onto the upper surface of the BGA 5, the semiconductor chip and the resin package in the BGA 5 may be damaged by heat.
In the method (2), the thermal efficiency is poor and it takes a long time to join the bumps 6. As described above, the electronic component 2 disposed in the vicinity of the mounting portion 3 may be damaged or the BGA 5 itself may be damaged. There is a problem in that there is a risk of overheating and damage. Further, the hot air does not reach the bump 6 located at the center (inner side) of the back surface of the package among the bumps 6, so that there is a problem in that bonding failure is likely to occur in the bump 6 located inside.
[0013]
In order to solve the above problems, a method of performing hot air or radiation heating from the back surface of the mounting substrate 1A (specifically, the back surface of the mounting portion 3) as auxiliary heating has also been proposed. However, in this method, since heat is transferred from the back side of the mounting substrate 1A to the mounting portion 3, the heating efficiency to the bonding portion between the bump 6 and the electrode is poor, and thus heating for a long time is required, and mounting is performed on the back surface. There is a problem that parts are easily overheated.
[0014]
  SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and a mounting method of an electronic component that can be mounted with high mounting reliability even if the electronic component has terminals arranged in an area array on the back surface.The lawThe purpose is to provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problems, the present invention is characterized by the following various measures.
  The invention described in claim 1
  In the mounting method of the electronic component that heats the electronic component and mounts it on the mounting substrate,
  A heating auxiliary material disposing step of disposing a heating auxiliary material having a thermal conductivity smaller than that of the mounting substrate and having heat softening properties on a component mounting portion on which the electronic component is mounted on the mounting substrate;
  A first preheating step for locally preheating a predetermined region including the component mounting portion of the mounting board from the mounting surface side;
  And a main heating step in which the electronic component is mounted on the mounting substrate and is heated and mounted in a state where the component mounting portion has reached a predetermined temperature or higher.
[0017]
  The invention according to claim 2
  The electronic component mounting method according to claim 1,
  Before the main heating step, at least a second terminal for heating a connection terminal provided in the electronic component.In advanceIt has a heating process.
[0020]
Each means described above operates as follows.
According to invention of Claim 1,
By performing the first preheating step, the predetermined region including the component mounting portion of the mounting board is preheated locally from the mounting surface side before the main heating step is performed. Therefore, in this heating process, it is possible to mount the electronic component in a state where the component mounting portion reaches a predetermined temperature or higher.
[0021]
As a result, in the main heating process, the temperature can be raised to the heating temperature at which the electronic component is mounted on the component mounting portion in a short time, and the heating time during the main heating can be shortened compared to the conventional method. Can be planned. In addition, by shortening the heating time during the main heating, it is possible to prevent the component body from being overheated by the heat applied to the mounting substrate in the main heating process and the outside of the component mounting part from being heated. It is possible to prevent damage to electronic components arranged outside the component and the component mounting portion.
[0022]
  MaThingsHeating in the main heating step is performed by performing a heating auxiliary material disposing step before the preheating step, and disposing a heating auxiliary material having a thermal conductivity smaller than that of the mounting substrate and having heat softening properties in the component mounting portion. Time can be shortened more efficiently.
  That is, since the heating auxiliary material has a lower thermal conductivity than the mounting board, when the component mounting part is heated in the preheating process, the heat is absorbed by the heating auxiliary material (heated) and conducted to the outside. Is prevented. Therefore, only the component mounting part can be locally heated more efficiently, and the heating time in the main heating process can be further shortened.
[0023]
  In addition, since the heating auxiliary material has heat softening properties, the heating auxiliary material softens and exhibits fluidity at the time of main heating, so that it may hinder terminal bonding between the electronic component and the mounting board. Absent.
  Also,Claim 2According to the described invention,
  The second heating step is performed before the main heating step, and at least the connection terminals provided in the electronic component are heated, so that the connection terminals are also preheated. The temperature can be raised to the heating temperature at which the electronic component (connection terminal) is mounted on the component mounting portion, and the heating time during the main heating can be shortened.
[0025]
As a result, the temperature can be raised to the heating temperature at which the electronic component is mounted on the component mounting portion in a short time, and the heating time during the main heating can be shortened compared to the conventional case, so that the mounting process can be made more efficient. . In addition, by shortening the heating time during the main heating, it is possible to prevent the component main body from being heated excessively by the heat applied to the mounting substrate and the outside of the component mounting portion from being heated. It is possible to prevent the electronic component disposed outside the component mounting portion from being damaged.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
5 to 9 are views for explaining an electronic component mounting apparatus and mounting method according to the first embodiment of the present invention. In FIGS. 5 to 14 used in the following description, the same components as those shown in FIGS. 1 to 4 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0028]
5 to 14, a BGA (Ball Grid Array) type semiconductor device 5 having a structure in which solder bumps 6 (hereinafter referred to as “bumps”) serving as external terminals as electronic components are arranged in an area array on the back surface of the package. A mounting method and a mounting method for locally heating and mounting (hereinafter referred to as BGA 5) on the mounting substrate 1A on which other components are already mounted are described as examples. However, the application of the present invention is not limited to the BGA 5, but can be widely applied to electronic components having external terminals arranged in an area array and peripheral lead components having leads in the periphery.
[0029]
First, the structure of the mounting apparatus which is 1st Example of this invention is demonstrated using FIG. The mounting apparatus according to the present embodiment is characterized in that a preheating mechanism 20A (first preheating means) is further provided in the conventional mounting apparatus described with reference to FIGS.
The preheating mechanism 20A is configured separately from the BGA mounting mechanism 10 (electronic component mounting means). Specifically, the preheating mechanism 20A is configured to be separated from the BGA mounting mechanism 10 by an arrow d in the figure. Both the preheating mechanism 20A and the BGA mounting mechanism 10 are fixed to a fixed base (not shown).
[0030]
In this embodiment, the preheating mechanism 20A and the BGA mounting mechanism 10 are fixed and do not move, and the substrate holding mechanism 4 (substrate holding means) is fixed to the preheating mechanism 20A and the BGA mounting mechanism. 10 is configured to move (translate) in the directions of arrows X1 and X2 in the figure.
As described above, the substrate holding mechanism 4 holds the mounting substrate 1A provided with the mounting portion 3 (component mounting portion). When the substrate holding mechanism 4 moves, the mounting substrate 1A is mounted on the mounting portion 3A. Is configured to be movable to a position facing the preheating mechanism 20 </ b> A and a position where the mounting portion 3 faces the BGA mounting mechanism 10.
[0031]
The preheating mechanism 20A has a function of preheating the mounting portion 3 of the mounting substrate 1A. In short, the preheating mechanism 20A includes a preheating unit 21, a heating unit 22, a preheating shield 23, a preheating heater 25, and the like. Yes.
The preheating unit 21 is provided with a retractable arm 24 (see FIG. 6), which will be described later, and a heating unit 22 provided with a preheating heater 25 is disposed at the tip of the arm 24. ing. The heating unit 22 incorporates a blower. Therefore, in this embodiment, the preheating process of the mounting unit 3 is performed by blowing hot air.
[0032]
The preheating shield 23 has, for example, a cylindrical shape, and is configured to cover the mounting portion 3 in a state where it is mounted on the mounting substrate 1A as will be described later. The preheating shield 23 is formed of a highly heat insulating material, and is thus configured so that heat generated by the heating unit 22 (preheating heater 25) does not escape to the outside of the preheating shield 23.
[0033]
Therefore, the preheating shield 23 is mounted on the mounting substrate 1A so as to cover the mounting portion 3, and the heating portion 22 (preheating heater 25) described above is driven in this state, whereby the mounting portion provided on the mounting substrate 1A. 3 is locally heat-treated. The heating process for the mounting unit 3 by the preheating mechanism 20A is performed when the BGA 5 is mounted on the mounting unit 3 by the BGA mounting mechanism 10 (hereinafter, the heating process by the BGA mounting mechanism 10 is referred to as main heating). In this specification, the heating process for the mounting portion 3 performed by the preheating mechanism 20A is referred to as preheating.
[0034]
Next, the operation of the mounting apparatus configured as described above will be described.
When the mounting apparatus is driven, first, the BGA mounting mechanism 10 sucks the BGA 5 from the tray (not shown) to the lower portion of the heating unit 12. As a result, the BGA 5 is mounted on the BGA mounting mechanism 10. Next, the substrate holding mechanism 4 is driven, and the preheating mechanism 20A moves the mounting substrate 1A to a position facing the mounting portion 3. FIG. 5 shows this state.
[0035]
Subsequently, the preheating mechanism 20A drives the preheating unit 21, and extends the arm 24 toward the mounting substrate 1A as shown in FIG. As a result, the preheating shield 23 is attached (contacted) to the mounting substrate 1 </ b> A so as to cover the mounting portion 3. When the preheating shield 23 is attached to the mounting unit 3 in this manner, the preheating heater 25 is driven and the heating unit 22 starts air blowing, so that the mounting unit 3 is preliminarily heated by hot air generated by the preheating mechanism 20A. Heat treatment is performed.
[0036]
At this time, the preheating shield 23 is formed of a highly heat insulating material as described above, and heat generated by the heating unit 22 (preheating heater 25) escapes to the outside of the preheating shield 23. There is no. Therefore, by performing the preheating process, the electronic component 2 disposed in the vicinity of the mounting portion 3 is not damaged by heat (a series of processes shown in FIGS. 5 and 6 described above). Is referred to as a first preheating step).
[0037]
When the mounting part 3 rises to a predetermined temperature by the above preheating process, the arm 24 contracts toward the preheating unit 21. Subsequently, the substrate holding mechanism 4 translates the preheating mechanism 20A and the BGA mounting mechanism 10 by a distance d in the direction of the arrow X1 in the drawing. As a result, the BGA 5 mounted on the BGA mounting mechanism 10 is in a state of facing the mounting portion 3 provided on the mounting substrate 1A.
[0038]
Subsequently, the BGA mounting mechanism 10 drives the main heating unit 11 to extend the arm 14 toward the mounting substrate 1A as shown in FIG. As a result, the BGA 5 is mounted on the mounting portion 3 of the mounting substrate 1A, and the main heating shield 13 contacts the mounting substrate 1A. In this state, the heating unit 12 performs a main heat treatment of the BGA 5 to melt the bump 6 and join the bump 6 to an electrode (not shown) formed on the mounting unit 3.
[0039]
At this time, since the main heating shield 13 is also made of a material having high heat insulating properties like the preheating shield 23, the heat generated in the heating unit 12 may escape to the outside of the main heating shield 13. Absent. Therefore, by performing the main heat treatment, the electronic component 2 disposed in the vicinity of the mounting portion 3 is not damaged by heat.
When the bumps 6 of the BGA 5 are joined to the mounting portion 3 by the main heating process described above, the arm 14 contracts toward the main heating unit 11 (a series of processes shown in FIGS. 7 to 9 are referred to as a main heating process). . By performing the above processing, the BGA 5 is mounted on the mounting portion 3 of the mounting substrate 1A.
[0040]
As described above, according to the present embodiment, by performing the first preheating step, the mounting portion 3 of the mounting substrate 1A is moved by the preheating mechanism 20A before the main heating step by the BGA mounting mechanism 10 is performed. The predetermined area to be included is preheated locally from the mounting surface side (that is, the surface on which the mounting portion 3 is provided). Therefore, in this heating process, the BGA 5 can be mounted in a state where the mounting portion 3 has reached a predetermined temperature or higher.
[0041]
As a result, in the main heating step, the temperature can be increased in a short time to a heating temperature at which the BGA 5 (particularly the bump 6) can be bonded. Can be achieved. Further, since the heating time during the main heating is shortened, the BGA 5 that is the component main body is excessively heated by the heat applied to the mounting substrate 1A in the main heating process, or the electronic component 2 located outside the mounting portion 3 is used. Can be prevented from being excessively heated, and damage to the BGA 5 and the electronic component 2 can be prevented.
[0042]
10 to 12 are views for explaining a mounting apparatus and a mounting method according to the second embodiment of the present invention. 10 to 12, the same components as those shown in FIGS. 5 to 9 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the mounting apparatus and the mounting method according to the first embodiment described with reference to FIGS. 5 to 9, the preheating mechanism 20 </ b> A is configured to directly preheat the mounting portion 3 on which nothing is provided. On the other hand, in this embodiment, the heating auxiliary material disposing step is performed before the preheating step, and the thermal conductivity is smaller than that of the mounting substrate 1B on the mounting portion 3 as shown in FIG. A heat medium resin 30 (heating auxiliary material) having softening properties is provided.
[0043]
  The heat medium resin 30 needs to have fluidity at least during the main heating so as not to hinder the soldering of the bumps 6.IsIs appropriate. In particular, when a paste flux is used, the paste flux is effective because it acts as a soldering flux as it is during the main heating. Further, as a method for arranging the heat medium resin 30 on the mounting portion 3, a potting method using a dispenser or a printing method can be used.
[0044]
Even if the heating auxiliary material disposing step is performed before the preheating step as in this embodiment, the processing performed in the preheating step is the same as that described in the first embodiment. That is, the preheating mechanism 20A drives the preheating unit 21, extends the arm 24 toward the mounting substrate 1A as shown in FIG. 11, and preheats so as to cover the mounting portion 3 on which the heat medium resin 30 is disposed. The shielding 23 is attached (contacted) to the mounting substrate 1B. When the preheating shield 23 is attached to the mounting unit 3 in this manner, the preheating heater 25 is driven and the heating unit 22 starts air blowing and the preheating process is performed.
[0045]
At this time, since the heat transfer resin 30 disposed on the mounting portion 3 has a lower thermal conductivity than the mounting substrate 1B, when the mounting portion 3 is heated in the preheating step as described above, the heat is heated. It is prevented from being absorbed into the medium resin 30 (heated) and conducting heat to the outside. Therefore, only the mounting part 3 can be locally heated more efficiently, and the heating time in the main heating process can be further shortened.
[0046]
In the main heating step shown in FIG. 12, the BGA 5 is configured to be mounted on the mounting portion 3 via the heat medium resin 30. However, since the heat medium resin 30 has heat softening properties, it flows during the main heating. Therefore, the heat medium resin 30 does not get in the way in joining the BGA 5 and the mounting part 5. In addition, a present Example has a big profit, when a board | substrate with high heat conductivity like a ceramic substrate is used as the mounting board | substrate 1B.
[0047]
FIG. 13 is a diagram for explaining a mounting apparatus and a mounting method according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 13, the same components as those shown in FIGS. 5 to 9 are designated by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In each of the above-described embodiments, only the mounting portions 3 of the mounting substrates 1A and 1B are preheated. In contrast, in this embodiment, the BGA mounting mechanism 10 is provided with a BGA preheating heater 40 (second preheating means), and the BGA 5 held by the BGA mounting mechanism 10 includes a predetermined portion including the bumps 6. Is configured to be preheated before mounting.
[0048]
In this way, by preheating the bumps 6 of the BGA 5 before mounting (that is, before the main heating), up to a predetermined temperature at which the bumps 6 of the BGA 5 can be bonded to the mounting unit 3 in a short time during the main heating. The temperature can be raised, so that the heating time during the main heating can be further shortened.
FIG. 14 shows a modification of each of the above-described embodiments. In each of the above-described embodiments, hot air is generated using the heating unit 22 and the preheating heater 25, and thereby the mounting unit 3 is preheated. On the other hand, the present modification is characterized in that the mounting unit 3 is preheated by irradiating the mounting unit 3 with the light generated by the light source 50 using the condenser lens 41. .
[0049]
Thus, the method for preheating the mounting portion 3 is not limited to a heating method using hot air, and a heating method using light as in the present modification may be used, and further to the peripheral electronic component 2. In order to minimize the heating damage, a convective heat transfer method in a closed space, a radiant heat transfer method targeting only a necessary portion, or the like may be used. In each of these methods, since the effect increases as the thermal conductivity of the mounting substrate decreases, the mounting substrate preferably uses an organic material rather than an inorganic material.
[0050]
In each of the above-described embodiments and modifications, an example in which the BGA 5 is used as the apparatus main body has been described. However, the present invention can also be applied to peripheral lead parts having leads in the periphery. The same effect can be realized.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, various effects described below can be realized.
According to the first aspect of the present invention, in the main heating step, the temperature can be raised to the heating temperature at which the electronic component is mounted on the component mounting portion in a short time, and the mounting process can be made more efficient. In addition, by shortening the heating time during the main heating, it is possible to prevent the component body from being overheated by the heat applied to the mounting substrate in the main heating process and the outside of the component mounting part from being heated. It is possible to prevent damage to electronic components arranged outside the component and the component mounting portion.
[0052]
  MaThingsThe heat applied to the component mounting portion in the preheating step is stored in the heating auxiliary material and is prevented from conducting heat to the outside. Therefore, only the component mounting part can be locally heated efficiently, and the heating time in the main heating process can be further shortened.
  Also,Claim 2According to the described invention, since the connection terminal is preheated by performing the second heating step before the main heating step, the electronic component (connection terminal) can be mounted in a short time in the main heating step. The temperature can be raised to the heating temperature to be mounted on the part, and the heating time during the main heating can be shortened.
[0053]
  Also,Claim 3According to the described invention, when mounting by the electronic component mounting apparatus, the electronic component can be mounted in a state where the component mounting portion has reached a predetermined temperature or higher, so that the electronic component can be mounted on the component mounting portion in a short time. It is possible to raise the temperature to the heating temperature to be heated, shorten the heating time during the main heating as compared with the prior art, and increase the efficiency of the mounting process.
[0054]
  In addition, by shortening the heating time during the main heating, it is possible to prevent the component main body from being heated excessively by the heat applied to the mounting substrate and the outside of the component mounting portion from being heated. It is possible to prevent the electronic component disposed outside the component mounting portion from being damaged.
  Also,Claim 4According to the described invention,
Since the connection terminals are also preheated before mounting, the electronic components (connection terminals) can be heated up to the heating temperature for mounting on the component mounting part in a short time during mounting. It is possible to shorten the heating time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional BGA mounting method and mounting apparatus, and shows a state in which a BGA is mounted on a BGA mounting mechanism;
FIG. 2 is a view for explaining a conventional BGA mounting method and mounting apparatus, and shows a state in which a mounting portion of a mounting board and a BGA face each other.
FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional BGA mounting method and mounting apparatus, and shows a state in which a BGA mounting mechanism mounts a BGA on a mounting unit;
FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional BGA mounting method and mounting apparatus, and shows a state in which a BGA mounting process by a BGA mounting mechanism has been completed;
FIG. 5 is a view for explaining the BGA mounting method and mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention, and shows a state in which the BGA is mounted on the BGA mounting mechanism;
FIG. 6 is a view for explaining the BGA mounting method and mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention, and shows a state in which the mounting portion of the mounting board is preheated by the preheating mechanism; .
FIG. 7 is a diagram for explaining the BGA mounting method and mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention, in which the mounting board is moved to a position where the BGA faces the mounting portion by the board holding mechanism; FIG.
FIG. 8 is a view for explaining the BGA mounting method and mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention, and shows a state in which the BGA mounting mechanism mounts the BGA on the mounting portion;
FIG. 9 is a diagram for explaining the BGA mounting method and mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention, and shows a state in which the BGA mounting process has been completed;
FIG. 10 is a diagram for explaining a mounting method of a BGA according to a second embodiment of the present invention, and shows a state in which a heat medium resin is disposed on the mounting portion.
FIG. 11 is a diagram for explaining a mounting method of a BGA according to a second embodiment of the present invention, and shows a state in which a mounting portion of a mounting board is preheated by a preheating mechanism.
FIG. 12 is a diagram for explaining a BGA mounting method according to a second embodiment of the present invention, and shows a state in which the BGA mounting mechanism mounts the BGA on the mounting part;
FIG. 13 is a view for explaining a mounting apparatus according to a third embodiment of the present invention, and shows a state in which the BGA is preheated by the BGA preheater.
FIG. 14 is a view for explaining a mounting apparatus which is a modification of the first to third embodiments.
[Explanation of symbols]
1A, 1B mounting board
2 Electronic parts
3 Mounting part
4 Substrate holding mechanism
5 BGA
6 terminals
10 BGA mounting mechanism
11 heating units
12,22 Heating part
13 Heating shield
20A, 20B Preheating mechanism
21 Preheating unit
23 Pre-heating shield
25 Preheater heater
30 Heat transfer resin
40 BGA preheater
50 light sources
51 condenser lens

Claims

In an electronic component mounting method in which the electronic component is heated and mounted on a mounting substrate
A heating auxiliary material disposing step of disposing a heating auxiliary material having a thermal conductivity smaller than that of the mounting substrate and having heat softening properties on a component mounting portion on which the electronic component is mounted on the mounting substrate;
A first preheating step for locally preheating a predetermined region including the component mounting portion of the mounting board from the mounting surface side;
A method of mounting an electronic component, comprising: a main heating step of mounting the electronic component on the mounting substrate and performing a main heating and mounting in a state where the component mounting portion has reached a predetermined temperature or higher.

The electronic component mounting method according to claim 1,
Before the main heating step,
Implementation how electronic components and having a second pre-heating step of heating the connecting terminals provided on at least the electronic component.