JP4675667B2 - Electronic component mounting method - Google Patents

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Description

本発明は、ICチップ、チップコンデンサ、圧電素子等の電子部品を配線基板上に実装して電子回路基板を得るための電子部品実装方法に関するものである。   The present invention relates to an electronic component mounting method for obtaining an electronic circuit board by mounting electronic parts such as an IC chip, a chip capacitor, and a piezoelectric element on a wiring board.

従来、電子部品には、配線基板の電極に接合するための接合用電極として、パッケージ周囲にガルウイング状に広がるリード端子を備えるものが知られている。例えばQFP(Quad Flat Pack)などである。この種の電子部品において、パッケージ周囲に広がるリード端子の強度をある程度維持しながらリード端子数(I/O数)を増加させるためには、パッケージサイズを大型化せざるを得ない。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic component having a lead terminal that spreads in a gull wing shape around a package is known as a bonding electrode for bonding to an electrode of a wiring board. For example, QFP (Quad Flat Pack) is used. In this type of electronic component, in order to increase the number of lead terminals (number of I / Os) while maintaining the strength of the lead terminals spreading around the package to some extent, the package size must be increased.

そこで、近年においては、複数の接合用電極をパッケージ下面にアレイ状に配設した下面電極方式の電子部品が主流になりつつなる。例えば、LGA(Land Grid Array)、BGA(Ball Grid Array)、CSP(Chip Size Package)などである。これらの電子部品では、扁平な接合用電極をパッケージ下面にアレイ状に配設することにより、パッケージを大型化することなく、I/O数を増加させることができる。   Therefore, in recent years, electronic devices of the lower surface electrode type in which a plurality of bonding electrodes are arranged in an array on the lower surface of the package are becoming mainstream. For example, LGA (Land Grid Array), BGA (Ball Grid Array), CSP (Chip Size Package), and the like. In these electronic components, the number of I / Os can be increased without increasing the size of the package by disposing flat bonding electrodes in an array on the lower surface of the package.

かかる下面電極方式の電子部品については、はんだペーストを用いて配線基板上に実装するのが一般的である。具体的には、まず、印刷マスクを用いた印刷法により、配線基板の配線パターン内における複数の基板電極上にそれぞれはんだペーストを印刷する。次いで、電子部品を、配線基板上に印刷されたはんだペースト上に載置する。そして、リフロー工程にて、配線基板を電子部品とともにリフロー炉に入れて加熱して、はんだペースト内の導電性接合材たるはんだ粒を溶融させる。この後、溶融はんだを冷却によって固化させることで、配線基板の基板電極と電子部品の接合用電極とを接合する。   Such a bottom electrode type electronic component is generally mounted on a wiring board using a solder paste. Specifically, first, a solder paste is printed on each of the plurality of substrate electrodes in the wiring pattern of the wiring substrate by a printing method using a printing mask. Next, the electronic component is placed on a solder paste printed on the wiring board. Then, in the reflow process, the wiring board is put into a reflow furnace together with the electronic components and heated to melt the solder particles as the conductive bonding material in the solder paste. Thereafter, the molten solder is solidified by cooling, thereby joining the substrate electrode of the wiring board and the joining electrode of the electronic component.

このような電子部品実装方法では、電子部品の材質と配線基板の材質とで熱膨張率が異なると、加熱を伴うリフロー工程において互いの電極の相対位置がずれることにより、接合位置ズレを引き起こしてしまうおそれがある。電子機器の小型化に伴って、より微細ピッチな接合が求められていく傾向にある近年においては、僅かな熱膨張率の違いが大きな接合位置ズレとなって現れるようになっていくと予想される。   In such an electronic component mounting method, if the coefficient of thermal expansion differs between the material of the electronic component and the material of the wiring board, the relative position of the electrodes in the reflow process accompanied by heating shifts, causing a misalignment of the bonding position. There is a risk that. In recent years, where finer pitch bonding tends to be required as electronic devices become smaller, a slight difference in coefficient of thermal expansion is expected to appear as a large misalignment in the bonding position. The

一方、従来より、レーザー光透過性の材料からなる基板に対してその裏面側からレーザー光を照射して、はんだ付けを行う電子部品実装方法が知られている(例えば特許文献1に記載のもの)。この電子部品実装方法では、レーザー光透過性の基板を透過したレーザー光を、基板のおもて面に形成された基板電極に当てることで、その基板電極を発熱せしめる。これにより、基板電極と、下面電極方式の電子部品における接合用電極との間に介在するはんだを溶融せしめて、両電極を接合する。   On the other hand, there is conventionally known an electronic component mounting method for performing soldering by irradiating a substrate made of a laser light transmissive material with laser light from the back side thereof (for example, one described in Patent Document 1). ). In this electronic component mounting method, laser light that has passed through a laser light-transmitting substrate is applied to a substrate electrode formed on the front surface of the substrate, thereby causing the substrate electrode to generate heat. As a result, the solder interposed between the substrate electrode and the joining electrode in the lower surface electrode type electronic component is melted to join the two electrodes.

かかる電子部品実装方法によれば、電子部品や配線基板を全体的に加熱するのではなく、電極やその周囲の箇所を局所的に加熱することで、互いの熱膨張率の違いによる接合位置ズレを抑えることが可能である。   According to such an electronic component mounting method, rather than heating the electronic component and the wiring board as a whole, the electrode and the surrounding area are locally heated, so that the bonding position shift due to the difference in the coefficient of thermal expansion between each other. Can be suppressed.

特開平9−260820号公報JP 9-260820 A

しかしながら、この電子部品実装方法では、次に説明する理由により、電子部品と配線基板との接合不良を引き起こしたり、配線基板を焦がしたりするおそれがあった。即ち、配線基板の基板材料として、たとえレーザー光透過性の材料からなるものを用いたとしても、レーザー光のエネルギー強度によっては、それを焦がしたり変性させたりしてしまう。このため、レーザー光としては、基板材料に焦げや変性をきたさない程度に弱く、且つ、はんだ等の導電性接合材を溶融させ得る程度に強いエネルギー強度のものを用いる必要がある。基板材料と導電性接合材との組合せによっては、前者のエネルギー強度と後者のエネルギー強度との差がかなり小さくなるので、レーザー光のエネルギー強度を厳密に調整する必要がある。例えば、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETという)などの樹脂材料と、鉛フリーのはんだとの組合せでは、エネルギー強度の僅かの差により、樹脂材料を焦がしてしまったり、はんだを十分に溶融することができなかったりする。   However, in this electronic component mounting method, there is a risk of causing a bonding failure between the electronic component and the wiring board or scorching the wiring board for the following reason. In other words, even if a substrate made of a laser beam transmitting material is used as the substrate material for the wiring board, it may be burnt or denatured depending on the energy intensity of the laser beam. For this reason, it is necessary to use a laser beam that is weak enough to prevent the substrate material from being burned or denatured and that has an energy intensity that is strong enough to melt a conductive bonding material such as solder. Depending on the combination of the substrate material and the conductive bonding material, the difference between the energy intensity of the former and the energy intensity of the latter becomes considerably small, and it is necessary to strictly adjust the energy intensity of the laser beam. For example, in the case of a combination of a resin material such as polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) and lead-free solder, the resin material can be burnt or the solder can be sufficiently melted due to a slight difference in energy intensity. There is not.

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、基板電極と接合用電極との接合位置ズレを抑えつつ、基板材料の焦げや接合不良をも抑えることができる電子部品実装方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above background, and the object of the present invention is to suppress the bonding position deviation between the substrate electrode and the bonding electrode and also suppress the burning of the substrate material and bonding failure. An electronic component mounting method is provided.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、レーザー光透過性の材料からなる基板と、これのおもて面に形成された電極である複数の基板電極とを有する配線基板の上に、それら複数の基板電極の何れかに接合するための接合用電極を複数有する電子部品を、互いの対応する電極同士が導電性接合材を介して重なるように載置する載置工程と、該配線基板の裏面側からレーザー光を照射して、該基板を裏面側からおもて面側に向けて透過させた該レーザー光を該基板電極の裏面に当てることにより、該基板電極とこれに対応する接合用電極との間に介在する導電性接合材を溶融せしめて両電極を接合する接合工程とを実施して、該配線基板上に電子部品を実装する電子部品実装方法において、上記配線基板と上記電子部品との組合せとして、上記載置工程の際に、複数の上記接合用電極の基板厚み方向の投影像がそれぞれ対応する上記基板電極の同方向の投影像から基板面方向にはみ出す部分を有する関係のものを用い、上記接合工程にて各基板電極に対してそれぞれその平面からはみ出す部分を有するスポット形状であって且つ集光性のあるレーザー光を当てるとともに、該レーザー光において該平面からはみ出している部分を上記接合用電極の周縁部に当てて該周縁部表面上で光軸の中心に向けて斜めに反射させた後、該接合用電極と基板電極との間に介在している上記導電性接合材の側面に当てることを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、レーザー光透過性の材料からなる基板と、これのおもて面に形成された電極である複数の基板電極とを有する配線基板の上に、それら複数の基板電極の何れかに接合するための接合用電極を複数有する電子部品を、互いの対応する電極同士が導電性接合材を介して重なるように載置する載置工程と、該配線基板の裏面側からレーザー光を照射して、該基板を裏面側からおもて面側に向けて透過させた該レーザー光を該基板電極の裏面に当てることにより、該基板電極とこれに対応する接合用電極との間に介在する導電性接合材を溶融せしめて両電極を接合する接合工程とを実施して、該配線基板上に電子部品を実装する電子部品実装方法において、上記配線基板と上記電子部品との組合せとして、上記載置工程の際に、複数の上記接合用電極の基板厚み方向の投影像がそれぞれ対応する上記基板電極の同方向の投影像から基板面方向にはみ出す部分を有する関係のものを用い、上記接合工程にて各基板電極に対してそれぞれその平面からはみ出す部分を有するスポット形状のレーザー光を当て、該レーザー光において該平面からはみ出している部分を上記接合用電極に当て、且つ、上記電子部品として、複数の上記接合用電極のそれぞれにおける上記配線基板との対向面が凹曲面であるものを用いることを特徴とするものである
た、請求項の発明は、請求項1又は2の電子部品実装方法において、上記接合工程にて、レーザー光遮光部材にレーザー通過用の開口が形成されたアパーチャーマスクに上記レーザー光を通すことで、各基板電極に対して、それぞれその平面よりも大きく且つ該基板電極に対応する上記接合用電極の平面よりも小さなスポット径にした該レーザー光を当てることを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、請求項の電子部品実装方法において、上記アパーチャーマスクとして、上記開口が複数形成されたものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、請求項の電子部品実装方法において、上記アパーチャーマスクとして、互いに開口パターンの異なる複数のものを用意しておき、使用する該アパーチャーマスクを切り換えながら、上記接合工程を実施することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a wiring board having a substrate made of a laser light transmissive material and a plurality of substrate electrodes which are electrodes formed on the front surface of the substrate. In addition, a mounting step of mounting an electronic component having a plurality of bonding electrodes for bonding to any of the plurality of substrate electrodes so that the corresponding electrodes overlap with each other via a conductive bonding material, By irradiating a laser beam from the back surface side of the wiring substrate and applying the laser beam transmitted through the substrate from the back surface side to the front surface side, the back surface of the substrate electrode, In an electronic component mounting method of mounting an electronic component on the wiring board by performing a bonding step of melting the conductive bonding material interposed between the bonding electrode corresponding to the above and bonding both electrodes, A combination of a wiring board and the above electronic components , When as above described置工, used as the same direction of the projected image of the substrate electrode projected image of the substrate thickness direction of the plurality of the bonding electrode correspond each relation having a portion protruding to the substrate surface direction, Rutotomoni irradiated with laser light and a light-collecting a spot shape having a respective portion protruding from the plane to each of the substrate electrode at the upper Symbol bonding process, a portion which protrudes from the plane in the laser beam The conductive bonding material interposed between the bonding electrode and the substrate electrode after being obliquely reflected toward the center of the optical axis on the surface of the peripheral edge against the peripheral edge of the bonding electrode It is characterized by being applied to the side surface.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a plurality of substrates on a wiring substrate having a substrate made of a material that transmits laser light and a plurality of substrate electrodes that are electrodes formed on the front surface of the substrate. A mounting step of mounting an electronic component having a plurality of bonding electrodes for bonding to any of the electrodes so that the corresponding electrodes overlap with each other via a conductive bonding material; and a back surface side of the wiring board The substrate electrode and the bonding electrode corresponding thereto are applied by irradiating the laser beam from the back surface of the substrate electrode with the laser beam transmitted through the substrate from the back surface side toward the front surface side. In the electronic component mounting method of mounting an electronic component on the wiring board by melting a conductive bonding material interposed between the two and joining both electrodes, the wiring board and the electronic component As a combination with In the bonding step, each of the plurality of bonding electrodes has a relationship in which projected images in the substrate thickness direction of the bonding electrodes have portions protruding from the corresponding projected images of the substrate electrodes in the substrate surface direction. A spot-shaped laser beam having a portion protruding from the plane is applied to the substrate, a portion protruding from the plane in the laser beam is applied to the bonding electrode, and a plurality of the bonding components are used as the electronic component. Each of the electrodes has a concave curved surface on the surface facing the wiring board .
Also, the invention of claim 3, in the electronic component mounting method according to claim 1 or 2, in the bonding step, passing the laser beam to the aperture mask opening for the laser passage is formed in the laser beam light shielding member Thus, the laser light having a spot diameter larger than the plane and smaller than the plane of the bonding electrode corresponding to the substrate electrode is applied to each substrate electrode.
According to a fourth aspect of the present invention, in the electronic component mounting method of the third aspect , the aperture mask having a plurality of openings is used.
According to a fifth aspect of the present invention, in the electronic component mounting method according to the fourth aspect , a plurality of aperture masks having different opening patterns are prepared as the aperture mask, and the joining step is performed while switching the aperture mask to be used. It is characterized by implementing.

これらの発明においては、電子部品や配線基板を全体的に加熱するのではなく、レーザー光によって局所的に加熱することで、電子部品と配線基板との接合位置ずれを抑えることができる。
また、基板電極に向けて照射したレーザー光を基板電極に当てて、基板電極を加熱する。また、その横断面方向において基板電極からはみ出している部分を、基板電極に当てないままに電子部品に向けて進行させ、接合用電極の全領域のうち、基板電極の基板厚み方向の投影像からはみ出している部分に当てて、接合用電極を加熱する。これにより、基板電極と接合用電極との間に介在しているはんだ等の導電性接合材を、基板電極側からだけでなく、接合用電極側からも加熱する。すると、基板電極側からしか導電性接合材を加熱していなかった従来の実装方法とは異なり、導電性接合材を溶融せしめるためのレーザー光として、より低いエネルギー強度のものを用いることが可能になる。そして、これにより、基板材料の焦げを抑えつつ、基板電極と接合用電極との間に介在する導電性接合材を確実に溶融せしめて、両電極の接合不良を抑えることができる。
In these inventions, the electronic component and the wiring board are not heated as a whole, but locally heated by laser light, so that the joining position shift between the electronic component and the wiring board can be suppressed.
Further, the substrate electrode is heated by applying a laser beam irradiated toward the substrate electrode to the substrate electrode. Further, the portion protruding from the substrate electrode in the cross-sectional direction is advanced toward the electronic component without touching the substrate electrode, and from the projection image in the substrate thickness direction of the substrate electrode in the entire region of the bonding electrode. Heat the bonding electrode against the protruding portion. Thereby, the conductive bonding material such as solder interposed between the substrate electrode and the bonding electrode is heated not only from the substrate electrode side but also from the bonding electrode side. Then, unlike a conventional mounting method in which the conductive bonding material is heated only from the substrate electrode side, it is possible to use a laser beam having a lower energy intensity as a laser beam for melting the conductive bonding material. Become. As a result, the conductive bonding material interposed between the substrate electrode and the bonding electrode can be reliably melted while suppressing the burning of the substrate material, and bonding failure between the two electrodes can be suppressed.

特に、請求項2の発明においては、レーザー光の周縁部を接合用電極の周縁部に当てて接合用電極を加熱するだけでなく、凹曲面となっている接合用電極の周縁部でレーザー光を光軸の中心に向けて反射させて、接合用電極の中心部と基板電極との間に介在する導電性接合材の側面に当てる。これにより、レーザー光の直接的な照射によって導電性接合材をより効率的に溶融せしめることができる。   In particular, in the invention of claim 2, not only is the peripheral edge of the laser light applied to the peripheral edge of the bonding electrode to heat the bonding electrode, but also the laser light is irradiated at the peripheral edge of the bonding electrode having a concave curved surface. Is reflected toward the center of the optical axis and applied to the side surface of the conductive bonding material interposed between the center portion of the bonding electrode and the substrate electrode. Thereby, the conductive bonding material can be more efficiently melted by direct irradiation with laser light.

また特に、請求項の発明においては、レーザー光の周縁部を接合用電極に当てて接合用電極を加熱するだけでなく、集光性のあるレーザー光の周縁部を接合用電極の周縁部で光軸の中心に向けて斜めに反射させ、接合用電極の中心部と基板電極との間に介在する導電性接合材の側面に当てる。これにより、レーザー光の直接的な照射によって導電性接合材をより効率的に溶融せしめることができる。 In particular, in the invention of claim 1 , not only is the peripheral edge of the laser light applied to the bonding electrode to heat the bonding electrode, but also the peripheral edge of the condensing laser light is used as the peripheral edge of the bonding electrode. Then, the light is reflected obliquely toward the center of the optical axis and applied to the side surface of the conductive bonding material interposed between the center portion of the bonding electrode and the substrate electrode. Thereby, the conductive bonding material can be more efficiently melted by direct irradiation with laser light.

また特に、請求項3、4又は5の発明においては、レーザー光をアパーチャーマスクに通してそのスポット径を接合用電極の平面よりも小さくすることで、レーザー光を、電子部品の下面に対して、その接合用電極形成箇所だけに当てる。これにより、レーザー光を電子部品の下面における非電極形成箇所に当ててそれを破損してしまうといった事態を回避することができる。 In particular, in the invention of claim 3, 4 or 5 , by passing laser light through an aperture mask and making the spot diameter smaller than the plane of the bonding electrode, the laser light is directed to the lower surface of the electronic component. , Apply only to the bonding electrode forming portion. As a result, it is possible to avoid a situation in which the laser light is applied to the non-electrode forming portion on the lower surface of the electronic component and is damaged.

また特に、請求項4又は5の発明においては、レーザー光をアパーチャーマスクによって複数に分割し、それぞれを、互いに異なる基板電極や接合用電極に当てることで、1回のレーザー照射で複数の基板電極と接合用電極との組合せを同時に接合することが可能になる。そして、これにより、実装時間の短縮化を図ることができる。 In particular, in the invention of claim 4 or 5 , the laser beam is divided into a plurality by an aperture mask, and each is applied to different substrate electrodes or bonding electrodes, whereby a plurality of substrate electrodes can be obtained by one laser irradiation. And a bonding electrode can be bonded simultaneously. As a result, the mounting time can be shortened.

また特に、請求項の発明においては、アパーチャーマスクを切り替えることで、アパーチャーマスクで分割された複数のレーザー光の配列ピッチを切り替える。これにより、基板電極や接合用電極の配列ピッチが一定でない場合であっても、配列ピッチを適宜切り替えることで、レーザー光の同時照射による複数箇所の接合を効率良く行うことができる。 In particular, in the invention of claim 5 , the arrangement pitch of the plurality of laser beams divided by the aperture mask is switched by switching the aperture mask. Accordingly, even when the arrangement pitch of the substrate electrodes and the bonding electrodes is not constant, by appropriately switching the arrangement pitch, it is possible to efficiently perform bonding at a plurality of locations by simultaneous irradiation with laser light.

発明を適用した電子部品実装の実施形態を説明する前に本発明を理解する上で参考になる参考形態に係る電子部品実装方法について説明する。この参考形態は、配線基板たるFPC(Flexible Printed Circuits)上にCSPやチップコンデンサ等の複数の電子部品を実装する電子部品実装方法(以下、単に実装方法という)である Before describing an embodiment of electronic component mounting to which the present invention is applied, an electronic component mounting method according to a reference embodiment that is helpful in understanding the present invention will be described. This reference form is an electronic component mounting method (hereinafter simply referred to as a mounting method) in which a plurality of electronic components such as a CSP and a chip capacitor are mounted on an FPC (Flexible Printed Circuits) which is a wiring board.

図1は、本実装方法に用いられるマザー基板を示す拡大断面図である。同図において、配線基板たるマザー基板1は、レーザー光透過性を有する材料からなる基板2のおもて面に、導電性材料たる銅からなる回路パターンが形成されている。この回路パターンは、配線部と、これに設けられた複数の電極パッド3とから構成されている。これら電極パッド3は電子部品との接合部となっている。基板2の材料としては、波長1064[nm]のYAGレーザー光を透過させ得るソーダライムガラス、合成石英、硼珪酸ガラス、セラミック等を例示することができる。また、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、非晶性ポリオリフィン、セラミック、4,4’ジアミノジフェニルエーテル・無水ピロメリット酸重縮合物でもよい。4,4’ジアミノジフェニルエーテル・無水ピロメリット酸重縮合物は、ポリイミドにジメチルアセトアミドを混合して得られる樹脂であり、例えば東レ・デュポン株式会社から「カプトン」という商品名で販売されている。以上に列記した基板2の材料のなかでも、特に、PENは、熱膨張率の比較的小さい材料であるので好適である。   FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing a mother substrate used in this mounting method. In the figure, a mother substrate 1 as a wiring substrate has a circuit pattern made of copper as a conductive material formed on the front surface of a substrate 2 made of a material having laser light transparency. The circuit pattern includes a wiring portion and a plurality of electrode pads 3 provided on the wiring portion. These electrode pads 3 serve as joints with electronic components. Examples of the material of the substrate 2 include soda lime glass, synthetic quartz, borosilicate glass, and ceramic that can transmit YAG laser light having a wavelength of 1064 [nm]. Further, PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), amorphous polyolefin, ceramic, 4,4 ′ diaminodiphenyl ether / pyromellitic anhydride polycondensate may be used. The 4,4 ′ diaminodiphenyl ether / pyromellitic anhydride polycondensate is a resin obtained by mixing dimethylacetamide with polyimide, and is sold, for example, by Toray DuPont under the trade name “Kapton”. Among the materials of the substrate 2 listed above, PEN is particularly suitable because it is a material having a relatively low coefficient of thermal expansion.

本実装方法においては、マザー基板1のおもて面に載置した電子部品の下面に設けられた複数の接合用電極と、マザー基板1の電極パッド3との間に接合層を介在せしめる。そして、YAGレーザー光の照射によって加熱した電極パッド3の熱によって接合層を溶融せしめて、接合用電極と電極パッド3とを接合する。   In this mounting method, a bonding layer is interposed between a plurality of bonding electrodes provided on the lower surface of the electronic component placed on the front surface of the mother substrate 1 and the electrode pads 3 of the mother substrate 1. Then, the bonding layer is melted by the heat of the electrode pad 3 heated by the YAG laser light irradiation, and the bonding electrode and the electrode pad 3 are bonded.

接合層を接合用電極と電極パッド3との間に介在せしめる方法としては、マザー基板1として、電極パッド3の表面に金やスズ等の金属材料からなる接合層を被覆したものを用いる方法を例示することができる。また、電子部品として、その下面に設けられた複数の接合用電極のそれぞれに、金属材料からなる接合層を被覆したものを用いる方法でもよい。また、印刷マスクにより、マザー基板1の各電極パッド3のそれぞれの表面にはんだペースト塊を印刷する方法でもよい。以下、はんだペースト塊を印刷する方法を採用した場合を例にして、本実装方法を説明する。   As a method for interposing the bonding layer between the bonding electrode and the electrode pad 3, a method in which the surface of the electrode pad 3 covered with a bonding layer made of a metal material such as gold or tin is used as the mother substrate 1. It can be illustrated. Alternatively, the electronic component may be a method in which each of a plurality of bonding electrodes provided on the lower surface thereof is coated with a bonding layer made of a metal material. Alternatively, a method of printing a solder paste lump on each surface of each electrode pad 3 of the mother substrate 1 using a printing mask may be used. Hereinafter, the present mounting method will be described by taking as an example the case of employing a method of printing a solder paste lump.

はんだペースト塊の印刷工程においては、孔版たる印刷マスクをマザー基板1のおもて面に密着せしめる密着工程と、密着せしめた印刷マスクの各孔にはんだペーストを充填する充填工程と、印刷マスクをマザー基板から剥がす剥離工程とを実施する。具体的には、まず、図2や図3に示すように、回路パターンが形成されているマザー基板1のおもて面に印刷マスク4を密着せしめる。印刷マスク4には、マザー基板1の各電極パッド3に対応する複数の貫通孔4aからなる印刷パターンが形成されている。密着工程では、各電極パッド3の真上に、印刷マスク4の各貫通孔4aを位置させるように、位置合わせを行いながら印刷マスク4をマザー基板1に密着させる。このような密着工程が終了したら、次に、図4に示すように、マザー基板1に密着している印刷マスク4の印刷側面上に、スキージ5を用いてはんだペースト6を刷り付けて、印刷マスク4の各貫通孔4a内にはんだペーストを充填する。そして、図5に示すように、印刷マスク4をマザー基板1から剥がして、各貫通孔4a内のはんだペースト6を、それぞれマザー基板1の電極パッド3上に転移させる。   In the solder paste lump printing process, an adhesion process in which a printing mask as a stencil is adhered to the front surface of the mother board 1, a filling process in which each hole of the adhered printing mask is filled with a solder paste, and a printing mask are provided. And a peeling step of peeling from the mother substrate. Specifically, first, as shown in FIGS. 2 and 3, the printing mask 4 is brought into close contact with the front surface of the mother substrate 1 on which the circuit pattern is formed. The print mask 4 is formed with a print pattern including a plurality of through holes 4 a corresponding to the electrode pads 3 of the mother substrate 1. In the adhesion process, the printing mask 4 is adhered to the mother substrate 1 while performing alignment so that each through hole 4a of the printing mask 4 is positioned directly above each electrode pad 3. When such an adhesion process is completed, next, as shown in FIG. 4, the solder paste 6 is printed on the printing side surface of the printing mask 4 that is in close contact with the mother substrate 1 by using a squeegee 5. A solder paste is filled in each through-hole 4a of the mask 4. Then, as shown in FIG. 5, the printing mask 4 is peeled off from the mother substrate 1, and the solder paste 6 in each through hole 4 a is transferred onto the electrode pad 3 of the mother substrate 1.

このようにして印刷工程を実施したら、次に、マザー基板1のおもて面に電子部品を載置する載置工程や、レーザー照射によって電極パッド3と電子部品とを接合せしめる接合工程を実施する。1回の載置工程で全ての電子部品をマザー基板1上に載置してからそれぞれの電子部品に対して接合工程を施してもよいが、電子部品を少しずつ載置していきながら接合してもよい。この場合には、載置工程と接合工程とを交互に繰り返していくことになる。以下、載置工程と接合工程とを交互に繰り返していく方法を例にして本実装方法を説明する。   After performing the printing process in this way, next, a mounting process for mounting the electronic component on the front surface of the mother substrate 1 and a bonding process for bonding the electrode pad 3 and the electronic component by laser irradiation are performed. To do. Although all the electronic components are placed on the mother substrate 1 in a single placement process, the joining process may be performed on each electronic component. However, the electronic components are joined while being placed little by little. May be. In this case, the placing process and the joining process are repeated alternately. Hereinafter, this mounting method will be described by taking as an example a method of alternately repeating the placing step and the joining step.

図6は、本実装方法に用いられる実装装置を示す概略構成図である。この実装装置は、レーザー発振器100等を有するレーザー照射部と、X−Yテーブル110と、部品吸着ノズル120等を有するマウンター部などを備えている。載置工程や接合工程を行うにあたっては、まず、印刷工程を終えたマザー基板1を、この実装装置のX−Yテーブル110上に固定する。X−Yテーブル110は、周知の技術により、図の左右方向であるX方向や、図の奥行き方向であるY方向に移動可能に構成されている。X−Yテーブル110の内部には、チャンバー室111が形成されている。チャンバー室111には、ブロワ等からなる図示しない吸引手段が接続されており、これによってチャンバー室内111の空気が吸引されることにより、チャンバー室111内が減圧せしめられる。X−Yテーブル110の天板112や底板113は、それぞれレーザー光透過性を発揮するガラス板となっており、天板112には、図示しない吸引孔が無数に形成されている。この天板112上に載置されたワークとしてのマザー基板1は、チャンバー室111内の減圧に伴って吸引孔に吸引されることで、X−Yテーブル110上に固定される。   FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a mounting apparatus used in this mounting method. This mounting apparatus includes a laser irradiation unit having a laser oscillator 100 and the like, an XY table 110, a mounter unit having a component suction nozzle 120 and the like. In performing the mounting process and the bonding process, first, the mother substrate 1 that has finished the printing process is fixed on the XY table 110 of the mounting apparatus. The XY table 110 is configured to be movable in the X direction, which is the left-right direction in the figure, and the Y direction, which is the depth direction in the figure, by a known technique. A chamber chamber 111 is formed inside the XY table 110. A suction means (not shown) made of a blower or the like is connected to the chamber chamber 111, whereby the air in the chamber chamber 111 is sucked, whereby the inside of the chamber chamber 111 is decompressed. The top plate 112 and the bottom plate 113 of the XY table 110 are glass plates that exhibit laser beam transparency, and the top plate 112 has numerous suction holes (not shown) formed therein. The mother substrate 1 as a work placed on the top plate 112 is fixed on the XY table 110 by being sucked into the suction holes as the pressure in the chamber chamber 111 is reduced.

図7は、実装装置のマウンター部を示す拡大構成図である。マウンター部は、部品吸着ノズル120、光学監視装置121、モニタ122等を有している。部品吸着ノズル120は、図示しないロボットアームに固定されており、ノズル先端に生ずる負圧により、電子部品200Aを吸着させることができる。載置工程においては、この部品吸着ノズル120を、ロボットアームの操作により、図示しない治具内に載置されている電子部品200Aのところに持っていき、部品吸着ノズル120に吸着させる。次に、部品吸着ノズル120を、ロボットアームの操作により、X−Yテーブル上に吸引固定されたマザー基板1の上にもっていく。そして、図示しない移動支持台に固定されている光学監視装置121を、マザー基板1と部品吸着ノズル120との間に介在させる。光学監視装置121は、その真上に存在する部品吸着ノズル120に吸着されている電子部品200Aの下面の映像と、その真下に存在するマザー基板1のおもて面の映像とを同時に撮影して、両映像を重ね合わせてモニタ122に映し出すことができる。作業者は、モニタ122に映し出される映像を見ながら、図示しないX−YテーブルをX−Y方向に移動させる。そして、電子部品200Aの下面に形成されている複数の接合用電極200aと、マザー基板1の複数の電極パッド3上にそれぞれ印刷されたはんだペーストとを、互いにピッタリと重ね合わせるように位置合わせする。次いで、光学監視装置121を部品吸着ノズル120の下から待避させた後、ロボットアームの操作によって部品吸着ノズル120をマザー基板1に向けて垂直に降下させる。そして、図8に示すように、電子部品200Aをはんだペースト6の上に載せて、マザー基板1のおもて面上にはんだペースト6と電子部品200Aとを積み重ねる。電子部品200を載せた後は、部品吸着ノズル120による電子部品200Aの吸引を停止させてから、部品吸着ノズル120を垂直に引き上げる。なお、画像解析ソフトなどを用いて、モニタ122に映し出される映像をコンピュータ解析させることで、作業者の行う作業を自動化することも可能である。   FIG. 7 is an enlarged configuration diagram illustrating a mounter unit of the mounting apparatus. The mounter unit includes a component suction nozzle 120, an optical monitoring device 121, a monitor 122, and the like. The component suction nozzle 120 is fixed to a robot arm (not shown), and the electronic component 200A can be sucked by the negative pressure generated at the tip of the nozzle. In the placement process, the component suction nozzle 120 is brought to the electronic component 200A placed in a jig (not shown) by the operation of the robot arm, and is sucked by the component suction nozzle 120. Next, the component suction nozzle 120 is moved onto the mother board 1 sucked and fixed on the XY table by operating the robot arm. Then, an optical monitoring device 121 fixed to a movable support base (not shown) is interposed between the mother board 1 and the component suction nozzle 120. The optical monitoring device 121 simultaneously captures an image of the lower surface of the electronic component 200 </ b> A adsorbed by the component adsorbing nozzle 120 that exists immediately above it and an image of the front surface of the mother board 1 that exists immediately below it. Thus, both images can be superimposed and projected on the monitor 122. The operator moves an XY table (not shown) in the XY direction while watching the image displayed on the monitor 122. Then, the plurality of bonding electrodes 200a formed on the lower surface of the electronic component 200A and the solder paste printed on each of the plurality of electrode pads 3 of the mother substrate 1 are aligned so as to be perfectly overlapped with each other. . Next, after retracting the optical monitoring device 121 from under the component suction nozzle 120, the component suction nozzle 120 is vertically lowered toward the mother substrate 1 by operating the robot arm. Then, as shown in FIG. 8, the electronic component 200 </ b> A is placed on the solder paste 6, and the solder paste 6 and the electronic component 200 </ b> A are stacked on the front surface of the mother board 1. After placing the electronic component 200, the suction of the electronic component 200A by the component suction nozzle 120 is stopped, and then the component suction nozzle 120 is pulled up vertically. In addition, it is also possible to automate the work performed by the operator by performing computer analysis on the video displayed on the monitor 122 using image analysis software or the like.

電子部品200には、LGA、BGA、CSPのように、複数の扁平な接合用電極をパッケージの下面にアレイ状に設けたものがある。また、チップコンデンサやチップ抵抗のように、パッケージの下面の長手方向両端付近だけに扁平電極を設けたものもある。これら電子部品200のうち、後者のものは、ツームストーン現象によるチップ立ちを引き起こし易い。長手方向の一方の端部だけがはんだ付けされ、もう一方の端部がはんだから離間して、パッケージが斜めに立った状態で固定されてしまうのである。   Some electronic components 200 have a plurality of flat bonding electrodes arranged in an array on the lower surface of a package, such as LGA, BGA, and CSP. In some cases, flat electrodes are provided only near both longitudinal ends of the lower surface of the package, such as chip capacitors and chip resistors. Among these electronic components 200, the latter one tends to cause chip standing due to a tombstone phenomenon. Only one end portion in the longitudinal direction is soldered, and the other end portion is separated from the solder, and the package is fixed in a standing state.

本実装方法では、マザー基板1に実装する全ての電子部品200のうち、まず、チップ立ちを起こし難いLGA、BGA、CSPをマザー基板1上にまとめて載置していく。そして、チップ立ちを起こし易いチップコンデンサやチップ抵抗を載置しないで残したままで、第1の接合工程を実施する。この第1の接合工程が終了すると、次に、チップ立ちを起こし易いチップコンデンサやチップ抵抗を実装するのであるが、この際、それらを1つ載置しては接合するという載置工程と接合工程とを繰り返す。即ち、第1の載置工程や接合工程では、チップ立ちを起こし難い電子部品をまとめて載置したり接合したりするのであるが、第2以降の載置工程や接合工程では、電子部品1つずつに対して工程を繰り返していくのである。   In this mounting method, among all the electronic components 200 mounted on the mother substrate 1, first, LGA, BGA, and CSP that are difficult to cause chip standing are collectively placed on the mother substrate 1. And a 1st joining process is implemented, leaving the chip capacitor and chip resistance which are easy to raise | generate a chip | tip remain without mounting. When this first bonding process is completed, next, chip capacitors and chip resistors that are likely to cause chip standing are mounted. At this time, one of them is mounted and then bonded. Repeat the process. That is, in the first placement process and the joining process, electronic components that are unlikely to stand up are placed and joined together. In the second and subsequent placement processes and the joining process, the electronic component 1 is used. The process is repeated for each one.

次に、本実装方法の特徴的な構成について説明する。
図9は、第1の載置工程にて、マザー基板1と、これのおもて面に載置された複数の電子部品200とを示す断面図である。同図に示される2つの電子部品200A、200Bは、互いに異なる種類のものであり、それぞれ下面に形成された接合用電極200a、200bの大きさや配設ピッチが異なっている。このような相違に対応するように、マザー基板1上において、それぞれの電子部品200A、200Bに対応する領域Ra、Rbでは、電極パッド3の大きさや配設ピッチが異なっている。より詳しくは、図中左側に示される電子部品200Aの接合用電極200aは、図中右側に示される電子部品200Bの接合用電極200bよりも平面積や配設ピッチが小さくなっている。これに対応するため、領域Ra内における電極パッド3も、領域Rb内における電極パッド3よりも平面積や配設ピッチが小さくなっている。
Next, a characteristic configuration of the mounting method will be described.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the mother substrate 1 and a plurality of electronic components 200 placed on the front surface thereof in the first placement step. The two electronic components 200A and 200B shown in the figure are of different types, and the size and arrangement pitch of the bonding electrodes 200a and 200b formed on the lower surface are different. In order to correspond to such a difference, the size and arrangement pitch of the electrode pads 3 are different in the regions Ra and Rb corresponding to the respective electronic components 200A and 200B on the mother substrate 1. More specifically, the bonding electrode 200a of the electronic component 200A shown on the left side in the drawing has a smaller planar area and arrangement pitch than the bonding electrode 200b of the electronic component 200B shown on the right side of the drawing. In order to cope with this, the electrode pad 3 in the region Ra also has a smaller plane area and arrangement pitch than the electrode pad 3 in the region Rb.

ここで注目すべき点は、接合用電極や電極パッド3は電子部品の種類に応じて平面積や配設ピッチが異なるが、互いに対応する接合用電極と電極パッド3との組合せにおいては、必ず接合用電極の方が電極パッド3よりも大きな平面積になっている点である。例えば、マザー基板1のおもて面に形成された複数の電極パッド3のうち、図中左側の電子部品200Aの接合用電極200aに対応するのは、領域Raに形成された電極パッド3である。そして、図中左側の電子部品200Aの接合用電極200aは、これら電極パッド3(領域Raに形成された電極パッド)よりも大きな平面積となっている。領域Rbに形成された電極パッド3よりも小さな平面積ではあるが、これら電極パッド3は図中左側の電子部品200Aに対応するものではなく、図中右側の電子部品200Bに対応するものである。図中右側の電子部品200Bでは、やはりその接合用電極200bが、これに対応する領域Rb内の電極パッド3よりも大きな平面積になっている。このように、互いに対応する接合用電極と電極パッドとの組合せでは、前者の方が必ず大きな平面積になっているのである。かかる関係では、互いに対応する組合せにおいて、図10に示すように、基板厚み方向における接合用電極の投影像が、電極パッド3の投影像よりもはみ出す。   The point to be noted here is that the bonding electrode and the electrode pad 3 have different plane areas and arrangement pitches depending on the type of the electronic component. The bonding electrode has a larger plane area than the electrode pad 3. For example, among the plurality of electrode pads 3 formed on the front surface of the mother substrate 1, the electrode pad 3 formed in the region Ra corresponds to the bonding electrode 200a of the electronic component 200A on the left side in the drawing. is there. The bonding electrode 200a of the electronic component 200A on the left side in the drawing has a larger planar area than these electrode pads 3 (electrode pads formed in the region Ra). Although the planar area is smaller than that of the electrode pad 3 formed in the region Rb, these electrode pads 3 do not correspond to the electronic component 200A on the left side in the drawing, but correspond to the electronic component 200B on the right side in the drawing. . In the electronic component 200B on the right side in the figure, the bonding electrode 200b also has a larger plane area than the electrode pad 3 in the region Rb corresponding thereto. Thus, in the combination of bonding electrodes and electrode pads corresponding to each other, the former always has a larger plane area. In such a relationship, in the combinations corresponding to each other, as shown in FIG. 10, the projected image of the bonding electrode in the substrate thickness direction protrudes beyond the projected image of the electrode pad 3.

図11は、第1の接合工程におけるマザー基板1及び電子部品200A(図9における左側の電子部品)の状態を示す拡大断面図である。本実装方法では、マザー基板1の基板電極たる各電極パッド3に対して、それぞれその平面積よりも大きなスポット径のYAGレーザー光を照射する。第1の接合工程において、マザー基板1の領域Raに向けて基板裏面側から照射されたYAGレーザー光Lは、まず、マザー基板1におけるレーザー光透過性の基板2を透過する。基板2としては、その素材のPENに滑剤が混練されていないものが用いられている。よって、PEN中の滑剤をYAGレーザー光Lに反応させることによる基板2の損傷を回避することができる。   FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing a state of the mother substrate 1 and the electronic component 200A (the left electronic component in FIG. 9) in the first bonding step. In this mounting method, each electrode pad 3 which is a substrate electrode of the mother substrate 1 is irradiated with YAG laser light having a spot diameter larger than the plane area. In the first bonding step, the YAG laser light L irradiated from the back side of the substrate toward the region Ra of the mother substrate 1 first passes through the laser light transmissive substrate 2 in the mother substrate 1. As the substrate 2, a material in which a lubricant is not kneaded with the material PEN is used. Therefore, damage to the substrate 2 caused by reacting the lubricant in the PEN with the YAG laser light L can be avoided.

基板2を透過したYAGレーザー光Lの中心部は、図示のように、領域Ra内において、銅からなる電極パッド3の裏面に当たる。これにより、電極パッド3が昇温して、その表面上に形成されたはんだペースト6の塊を熱する。一方、基板2を透過したYAGレーザー光Lの周縁部は、電極パッド3には当たらないまま、電子部品200Aに向けて進む。そして、電極パッド3よりも大きな平面積になっている接合用電極200aの周縁部に当たる。これにより、接合用電極200aが昇温して、その表面上に接触しているはんだペースト6の塊を熱する。このように、本実装方法では、基板電極たる電極パッド3と、接合用電極200aとの間に介在しているはんだペースト6の塊を、電極パッド3側からだけでなく、接合用電極200a側からも加熱する。加熱されたはんだペースト塊6は、その内部のフラックス成分が蒸発せしめられるとともに、内部の無数のはんだ粒がそれぞれ溶融せしめられる。このような本実装方法では、電極パッド3側からしかはんだを加熱していなかった従来の実装方法とは異なり、導電性接合材たるはんだを溶融せしめるためのYAGレーザー光として、より低いエネルギー強度のものを用いることが可能になる。そして、これにより、基板2の焦げを抑えつつ、電極パッド3と接合用電極200aとの間に介在するはんだを確実に溶融せしめて、両電極の接合不良を抑えることができる。   As shown in the figure, the central portion of the YAG laser light L that has passed through the substrate 2 hits the back surface of the electrode pad 3 made of copper in the region Ra. As a result, the temperature of the electrode pad 3 is increased and the lump of solder paste 6 formed on the surface of the electrode pad 3 is heated. On the other hand, the peripheral edge portion of the YAG laser light L that has passed through the substrate 2 proceeds toward the electronic component 200 </ b> A without hitting the electrode pad 3. Then, it hits the peripheral edge of the bonding electrode 200a having a larger planar area than the electrode pad 3. As a result, the temperature of the bonding electrode 200a is raised and the lump of solder paste 6 in contact with the surface thereof is heated. Thus, in this mounting method, the lump of the solder paste 6 interposed between the electrode pad 3 serving as the substrate electrode and the bonding electrode 200a is not only from the electrode pad 3 side, but also from the bonding electrode 200a side. Also heat from. The heated solder paste lump 6 is caused to evaporate the flux component inside thereof and to melt innumerable solder grains inside. In this mounting method, unlike the conventional mounting method in which the solder is heated only from the electrode pad 3 side, the YAG laser light for melting the solder as the conductive bonding material has a lower energy intensity. Things can be used. As a result, it is possible to reliably melt the solder interposed between the electrode pad 3 and the bonding electrode 200a while suppressing the burning of the substrate 2 and to suppress the bonding failure between the two electrodes.

図12は、第1の接合工程におけるマザー基板1及び電子部品200B(図9における右側の電子部品)の状態を示す拡大断面図である。同図において、領域Rbにおける各電極パッド3は、先に図9に示した領域Raにおける電極パッド3よりも大きな平面積になっているが、このような電極パッド3に対しても、それよりも大きなスポット径のYAGレーザー光Lを照射する。これにより、YAGレーザー光Lの周縁部を、電極パッド3に当てずに、接合用電極200bの周縁部にあてて、これを加熱することができる。   FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing a state of the mother substrate 1 and the electronic component 200B (the electronic component on the right side in FIG. 9) in the first bonding step. In the figure, each electrode pad 3 in the region Rb has a larger planar area than the electrode pad 3 in the region Ra previously shown in FIG. Is irradiated with a YAG laser beam L having a large spot diameter. Accordingly, the peripheral edge portion of the YAG laser beam L can be applied to the peripheral edge portion of the bonding electrode 200b without being applied to the electrode pad 3 and heated.

第1の接合工程により、マザー基板1に載置されているチップ立ちを起こし難い電子部品の全ての接合が完了したら、次に、チップ立ちを起こし易い電子部品の載置と接合とを行う。この際、1つの電子部品について、載置工程と接合工程とを行った後、次の電子部品の載置工程と接合工程とを行うといった作業を繰り返す。以下、このような繰り返しの工程を、載置接合繰り返し工程という。   When all of the electronic components that are unlikely to stand up on the mother substrate 1 have been joined in the first joining step, the electronic parts that are likely to stand up are placed and joined. At this time, after performing the placement process and the joining process for one electronic component, the operation of performing the placement process and the joining process of the next electronic component is repeated. Hereinafter, such a repeated process is referred to as a placement joining repeated process.

この載置接合繰り返し工程では、まず、図13に示すように、部品吸着ノズル120により、チップ立ちのし易い電子部品200Cをマザー基板1上に載置する。図示のように、載置接合繰り返し工程においても、電子部品200Cの下面に形成されている全ての接合用電極200cは、それぞれ、マザー基板1上の対応する電極パッド3よりも大きな平面積となるように、マザー基板1の電極パターンが構成されている。   In this placement and bonding repeating step, first, as shown in FIG. 13, an electronic component 200 </ b> C that is easy to stand up is placed on the mother substrate 1 by the component suction nozzle 120. As shown in the figure, even in the placement bonding repeating step, all the bonding electrodes 200c formed on the lower surface of the electronic component 200C have a larger planar area than the corresponding electrode pads 3 on the mother substrate 1, respectively. Thus, the electrode pattern of the mother substrate 1 is configured.

載置接合繰り返し工程における一回目の載置工程が終わると、図14に示すように、部品吸着ノズル120により、電子部品200Cをマザー基板1に向けて押圧しながら、YAGレーザー光Lを基板裏面側から照射する。このときも、マザー基板1上に形成されている複数の電極パッド3のうち、レーザー照射対象ととなる電極パッド3に対して、その平面積よりも大きなスポット径のYAGレーザー光Lを照射する。よって、接合用電極200cと電極パッド3との間に介在するはんだペースト6の塊は、電極パッド3側からだけでなく、接合用電極200c側からも加熱される。電子部品200Cにおける全ての接合用電極200cの接合が完了したら、図15に示すように、部品吸着ノズル120を引き上げる。なお、当然ながら、一回目の載置工程の開始から部品吸着ノズル120の引き上げ完了まで、マザー基板1は固定したまま移動させない。   When the first mounting step in the mounting and joining repeating step is finished, the YAG laser light L is applied to the back surface of the substrate while pressing the electronic component 200C toward the mother substrate 1 by the component suction nozzle 120 as shown in FIG. Irradiate from the side. At this time, among the plurality of electrode pads 3 formed on the mother substrate 1, the YAG laser light L having a spot diameter larger than the plane area is applied to the electrode pad 3 to be laser irradiated. . Therefore, the lump of solder paste 6 interposed between the bonding electrode 200c and the electrode pad 3 is heated not only from the electrode pad 3 side but also from the bonding electrode 200c side. When the joining of all the joining electrodes 200c in the electronic component 200C is completed, the component suction nozzle 120 is pulled up as shown in FIG. Needless to say, the mother substrate 1 is not moved from the start of the first mounting process until the lifting of the component suction nozzle 120 is completed.

載置接合繰り返し工程における一回目の載置工程と接合工程とが完了したら、次の電子部品について、載置工程と接合工程とを行う。これを繰り返して、最終的に全ての電子部品をマザー基板1上に実装する。   When the first placement process and the joining process in the placement joining repetition process are completed, the placing process and the joining process are performed for the next electronic component. By repeating this, all electronic components are finally mounted on the mother board 1.

このような載置接合繰り返し工程においては、はんだ粒の溶融から固化に至るまで電子部品200Cをマザー基板1に向けて押圧することにより、ツームストン現象(マンハッタン現象)によるチップ立ちを回避することができる。   In such a placement and bonding repeating process, the electronic component 200C is pressed against the mother substrate 1 from the melting to the solidification of the solder grains, thereby avoiding chip standing due to the Tombstone phenomenon (Manhattan phenomenon). .

次に、各実施形態に係る実装方法について説明する。各実施形態に係る実装方法は、参考形態に係る実装方法に、より特徴的な構成を付加したものである
[第1実施形態
図16は、本第1実施形態に係る実装方法に用いられる電子部品200Dを示す拡大断面図である。本実装方法では、マザー基板(1)に実装する全ての電子部品として、それぞれ図示の接合用電極200dのように、下面(マザー基板との対向面)が凹曲面になっているものを用いる。
Next, a mounting method according to each embodiment will be described. Mounting method according to the embodiments, the mounting method according to a reference embodiment is obtained by adding a more characteristic configuration.
[First Embodiment ]
Figure 16 is an enlarged sectional view showing an electronic component 200D used in the mounting method according to the first embodiment. In this mounting method, as all the electronic components mounted on the mother board (1), those whose bottom surface (opposite surface to the mother board) is a concave curved surface are used as in the illustrated bonding electrode 200d.

図17は、本実装方法の第1の接合工程におけるマザー基板1及び電子部品200Dの状態を示す拡大断面図である。図示のように、レーザー光透過性を有する基板2を裏面側からおもて面側に向けて透過したYAGレーザー光Lの周縁部は、マザー基板1のおもて面に形成されている電極パッド3に当たらすに、そのまま電子部品200Dに向けて進む。そして、電子部品200Dの下面に設けられた金からなる接合用電極200dの凹曲面の周縁部に当たる。当たったYAGレーザー光Lの一部は、金からなる接合用電極200dに吸収されずに、接合用電極200dの表面で反射する。このとき、接合用電極200dは凹曲面になっているので、反射したYAGレーザー光Lは、光軸の中心(接合用電極の中心)に向けて進む。そして、接合用電極200dの中心部と電極パッド3との間に介在しているはんだペースト6の塊の側面に当たって、はんだペースト6を直接的に加熱する。この直接的な加熱により、はんだペースト6内のはんだ粒をより効率的に溶融せしめることができる。   FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view showing a state of the mother substrate 1 and the electronic component 200D in the first bonding step of the mounting method. As shown in the drawing, the peripheral portion of the YAG laser beam L transmitted through the substrate 2 having laser beam transparency from the back surface to the front surface is an electrode formed on the front surface of the mother substrate 1. When hitting the pad 3, the process proceeds to the electronic component 200D as it is. Then, it hits the peripheral edge of the concave curved surface of the bonding electrode 200d made of gold provided on the lower surface of the electronic component 200D. A part of the YAG laser light L that has been struck is reflected on the surface of the bonding electrode 200d without being absorbed by the bonding electrode 200d made of gold. At this time, since the bonding electrode 200d has a concave curved surface, the reflected YAG laser light L travels toward the center of the optical axis (the center of the bonding electrode). Then, the solder paste 6 is directly heated against the side surface of the lump of the solder paste 6 interposed between the center portion of the bonding electrode 200d and the electrode pad 3. By this direct heating, the solder grains in the solder paste 6 can be more efficiently melted.

[第2実施形態
図18は、本第2実施形態に係る実装方法の第1の接合工程におけるマザー基板1及び電子部品200Eの状態を示す拡大断面図である。図示のように、マザー基板1に対してその裏面側から照射されるYAGレーザー光Lは、その中心部が光軸とほぼ並行して進むのに対し、周縁部が光軸に向けて斜めに進む集光性のあるレーザー光となっている。集光性のあるYAGレーザー光Lの周縁部は、基板2を透過した後、電極パッド3には当たらずに、電子部品200Eの接合用電極200eの周縁部に当たる。当たったYAGレーザー光Lの一部は、金からなる接合用電極200eに吸収されずに、接合用電極200eの表面で反射する。このとき、集光性があることにより、電極表面を光軸に向けて斜め方向に反射する。そして、接合用電極200eの中心部と電極パッド3との間に介在しているはんだペースト6の塊の側面に当たって、はんだペースト6を直接的に加熱する。この直接的な加熱により、はんだペースト6内のはんだ粒をより効率的に溶融せしめることができる。
[Second Embodiment ]
Figure 18 is an enlarged sectional view showing a state of the mother substrate 1 and the electronic component 200E in the first bonding step of mounting method according to the second embodiment. As shown in the figure, the YAG laser beam L irradiated from the back side to the mother substrate 1 travels almost in parallel with the optical axis, while the peripheral portion is inclined toward the optical axis. It is a condensing laser beam. After passing through the substrate 2, the peripheral edge of the YAG laser light L having the light collecting property does not hit the electrode pad 3 but hits the peripheral edge of the bonding electrode 200 e of the electronic component 200 </ b> E. A portion of the YAG laser beam L that has been struck is not absorbed by the bonding electrode 200e made of gold but reflected by the surface of the bonding electrode 200e. At this time, due to the light condensing property, the electrode surface is reflected in an oblique direction toward the optical axis. Then, the solder paste 6 is directly heated by hitting the side surface of the lump of the solder paste 6 interposed between the center portion of the bonding electrode 200e and the electrode pad 3. By this direct heating, the solder grains in the solder paste 6 can be more efficiently melted.

[第3実施形態
図19は、本第3実施形態に係る実装方法に用いられる実装装置を示す構成図である。実装装置のレーザー照射部は、YAGレーザー光Lを発信するレーザー発振器100、第1集光レンズ101、光ファイバー102、第2集光レンズ103、マスク円盤回転器104、結像レンズ105などから構成されている。レーザー発振器100から発せられたYAGレーザー光Lは、図20に示すような山形のエネルギー強度分布のガウシアンビームとなる。そして、第1集光レンズ103により、光ファイバー102の一端面に結像されて、光ファイバー102内に進入する。レーザー光導通部材である光ファイバーには、ステップインデックス(SI)型、グレーデッドインデックス(GI)型、シングルモード(SM)型など、様々なタイプのものがあるが、図示の光ファイバー102はSI型のものである。SI型の光ファイバー102内では、図21に示すように、レーザー光の一部がファイバー内壁で多重反射しながらレーザー入射側から出射側に進んでいく。このように多重反射すると、レーザー光は、図22に示すような台形状のエネルギー強度分布のトップハットビームとなる。即ち、SI型の光ファイバー102は、レーザー光の横断面方向の強度分布を均一化せしめる強度分布均一化光学系として機能しているのである。
[Third Embodiment ]
Figure 19 is a block diagram showing the mounting apparatus used for mounting method according to the third embodiment. The laser irradiation unit of the mounting apparatus includes a laser oscillator 100 that transmits YAG laser light L, a first condenser lens 101, an optical fiber 102, a second condenser lens 103, a mask disk rotator 104, an imaging lens 105, and the like. ing. The YAG laser light L emitted from the laser oscillator 100 becomes a Gaussian beam having a mountain-shaped energy intensity distribution as shown in FIG. Then, an image is formed on one end face of the optical fiber 102 by the first condenser lens 103 and enters the optical fiber 102. There are various types of optical fibers that are laser light conducting members, such as step index (SI) type, graded index (GI) type, and single mode (SM) type. Is. In the SI type optical fiber 102, as shown in FIG. 21, a part of the laser light advances from the laser incident side to the emission side while being multiple-reflected by the inner wall of the fiber. When multiple reflection is performed in this manner, the laser beam becomes a top hat beam having a trapezoidal energy intensity distribution as shown in FIG. That is, the SI optical fiber 102 functions as an intensity distribution uniformizing optical system that uniformizes the intensity distribution in the cross-sectional direction of the laser light.

先に示した図19において、光ファイバー102内でエネルギー強度分布が均一化せしめられたYAGレーザー光Lは、第2集光レンズ103により、マスク円盤回転器104のマスク円盤104aに装着された図示しないアパーチャーマスクの下面に結像される。   In FIG. 19 described above, the YAG laser light L whose energy intensity distribution is made uniform in the optical fiber 102 is attached to the mask disk 104a of the mask disk rotator 104 by the second condenser lens 103 (not shown). An image is formed on the lower surface of the aperture mask.

図23は、マスク円盤104aを示す平面図である。円盤状のマスク円盤104aには、互いに開口パターンの異なる複数のアパーチャーマスク104dが、円周方向に並ぶように装着される。マスク円盤104aは、その中心がモータ軸104bに固定されている。図19に示したマスク円盤回転器104は、モータ軸104dを回転させるモータ104cを作動させることで、マスク円盤回転器104に装着された複数のアパーチャーマスクのうち、YAGレーザー光Lの光路内に位置させるものを切り換えることができる。アパーチャーマスクの下面に結像されたYAGレーザー光Lは、アパーチャーマスクの複数の開口を通ることで、複数に分割される。分割によって得られた複数の分割光は、それぞれ、結像レンズ105、X−Yテーブル110のガラス製の底板113、天板112を順次透過して、マザー基板1の下面に至る。そして、マザー基板1の基層を透過した後、中心部が電極パッド3にあたる。電極パッド3は、YAGレーザー光の照射によって加熱され、その上面に印刷されたはんだペーストのはんだ粒を溶融させる。また、YAGレーザー光Lの周縁部は、電子部品の接合用電極の周縁部に当たって、接合用電極を加熱する。これによっても、はんだ粒が溶融する。溶融したはんだ粒が自然冷却に伴って固化することにより、マザー基板の電極パッドと電子部品とが接合される。   FIG. 23 is a plan view showing the mask disk 104a. A plurality of aperture masks 104d having different opening patterns are mounted on the disc-shaped mask disc 104a so as to be arranged in the circumferential direction. The center of the mask disk 104a is fixed to the motor shaft 104b. The mask disk rotator 104 shown in FIG. 19 operates in the optical path of the YAG laser light L among the plurality of aperture masks mounted on the mask disk rotator 104 by operating the motor 104c that rotates the motor shaft 104d. You can switch what you position. The YAG laser light L imaged on the lower surface of the aperture mask is divided into a plurality of parts by passing through a plurality of openings of the aperture mask. The plurality of divided lights obtained by the division are sequentially transmitted through the imaging lens 105, the glass bottom plate 113 and the top plate 112 of the XY table 110, and reach the lower surface of the mother substrate 1. Then, after passing through the base layer of the mother substrate 1, the central portion corresponds to the electrode pad 3. The electrode pad 3 is heated by irradiation with YAG laser light and melts the solder grains of the solder paste printed on the upper surface thereof. Further, the peripheral edge portion of the YAG laser beam L hits the peripheral edge portion of the bonding electrode of the electronic component and heats the bonding electrode. This also melts the solder grains. The molten solder particles are solidified with natural cooling, whereby the electrode pads of the mother board and the electronic components are joined.

このような接合工程においては、光ファイバー102によってYAGレーザー光Lの横断面方向の強度分布を均一化せしめることで、YAGレーザー光Lの中央部と外縁部とのエネルギー差を非常に小さくする。均一化後のYAGレーザー光Lの中心部を、マザー基板1の基層材料であるPETに焦げや変性をきたさない程度に弱く、且つ、はんだ粒を溶融させ得る程度に強いエネルギー強度に設定すると、外縁部についてもほぼ同様の設定にすることになる。そして、外縁部に対しても、はんだ粒を溶融せしめるのに十分なエネルギー強度を発揮させることができる。よって、はんだ粒を十分に溶融せしめて、マザー基板1の電極パッド(3)と電子部品との接合不良を抑えることができる。   In such a joining step, the energy distribution in the cross-sectional direction of the YAG laser light L is made uniform by the optical fiber 102, so that the energy difference between the center portion and the outer edge portion of the YAG laser light L is made extremely small. When the central portion of the YAG laser beam L after the homogenization is set to an energy intensity that is weak enough not to cause scorching or modification to the PET that is the base layer material of the mother substrate 1 and strong enough to melt the solder grains, The outer edge portion is set to substantially the same setting. Further, the energy intensity sufficient to melt the solder grains can be exerted also on the outer edge portion. Therefore, it is possible to sufficiently melt the solder grains and suppress the bonding failure between the electrode pad (3) of the mother substrate 1 and the electronic component.

第1の接合工程では、X−Yテーブル110によってマザー基板1をYAGレーザー光Lの光軸に直交する方向に連続移動させながら、YAGレーザー光Lを間欠的に照射することで、複数のはんだペーストを順次溶融させていく。具体的には、例えば、先に示した図19において、まず、マスク円盤104aの回転により、アパーチャーマスクとして4×8=32個の開口パターンが形成されたものを選択する。そして、図24に示すように、X−Yテーブルの移動によってマザー基板1をX方向に移動させる。次いで、電子部品200Aの下面に形成された8×8=64個の接合用電極200aに対応する64個の電極パッド3のうち、4×8=32個の電極パッド3がレーザー照射位置に移動してくるタイミングを計って、YAGレーザー光を発射する。すると、アパーチャーマスクによって32分割されたYAGレーザー光Lが、図25に示すように、マザー基板1の基板2を透過してこれら32個の電極パッド3の下面にそれぞれ当たる。これにより、図26に示すように、電子部品の64個の接合用電極200aに対応する64個のはんだペースト6のうち、32個(4個しか図示していないがそれぞれ奥行き方向に8個並んでいる)を溶融する。アパーチャーアスクを透過したYAGレーザー光Lは、それぞれ、スポット径が電極パッド3よりも大きく、且つ接合用電極200aよりも小さな平面積となる。よって、個々のYAGレーザー光Lの周縁部は確実に接合用電極200aに当たるとともに、電子部品200Aの非電極形成部には当たらないようになる。これにより、電極パッド3と接合用電極200aとの間に介在するはんだペースト6を確実に両電極側から加熱しながら、YAGレーザー光Lを電子部品200Aの非電極形成部に当てることによる電子部品200Aの損傷を回避することができる。   In the first bonding step, the YAG laser light L is intermittently irradiated while the mother substrate 1 is continuously moved in the direction orthogonal to the optical axis of the YAG laser light L by the XY table 110, thereby a plurality of solders. The paste is melted sequentially. Specifically, for example, in FIG. 19 shown above, first, an aperture mask having 4 × 8 = 32 aperture patterns formed by rotation of the mask disk 104a is selected. Then, as shown in FIG. 24, the mother substrate 1 is moved in the X direction by moving the XY table. Next, of the 64 electrode pads 3 corresponding to the 8 × 8 = 64 bonding electrodes 200a formed on the lower surface of the electronic component 200A, 4 × 8 = 32 electrode pads 3 move to the laser irradiation position. The YAG laser beam is emitted at the timing. Then, the YAG laser light L divided into 32 by the aperture mask passes through the substrate 2 of the mother substrate 1 and strikes the lower surfaces of these 32 electrode pads 3 as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 26, 32 out of 64 solder pastes 6 corresponding to the 64 joining electrodes 200a of the electronic component (only 4 are shown, but 8 are arranged in the depth direction, respectively). Melting). The YAG laser light L that has passed through the aperture ask has a spot area that is larger than that of the electrode pad 3 and smaller than that of the bonding electrode 200a. Therefore, the peripheral portion of each YAG laser beam L reliably hits the bonding electrode 200a and does not hit the non-electrode forming portion of the electronic component 200A. Thus, the electronic component is obtained by applying the YAG laser light L to the non-electrode forming portion of the electronic component 200A while reliably heating the solder paste 6 interposed between the electrode pad 3 and the bonding electrode 200a from both electrode sides. Damage of 200A can be avoided.

32個の接合用電極200aに対して同時にYAGレーザー光Lを照射したら、次に、マザー基板1をX方向に移動させたまま、X−Yテーブル電子部品200Aの64個の接合用電極200aに対応する64個の電極パッド3のうち、まだYAGレーザー光Lを照射していない32個がレーザー照射位置に移動してくるタイミングを計う。そして、そのタイミングでYAGレーザー光Lを発射する。すると、アパーチャーマスクによって32分割されたYAGレーザー光Lが、図27に示すように、残りの32個の電極パッド3の下面にそれぞれ当たる。これにより、残りの32個のはんだペースト6を溶融させる。以上のようにして、1個目の電子部品200Aとマザー基板1とを接合する。   If the YAG laser light L is simultaneously irradiated to the 32 bonding electrodes 200a, then the 64 bonding electrodes 200a of the XY table electronic component 200A are moved while the mother substrate 1 is moved in the X direction. Of the corresponding 64 electrode pads 3, 32 are not yet irradiated with the YAG laser light L, and the timing of moving to the laser irradiation position is measured. Then, the YAG laser beam L is emitted at that timing. Then, the YAG laser beam L divided into 32 by the aperture mask hits the lower surfaces of the remaining 32 electrode pads 3 as shown in FIG. Thereby, the remaining 32 solder pastes 6 are melted. As described above, the first electronic component 200A and the mother substrate 1 are joined.

マザー基板1上には、接合されていない電子部品がまだ複数存在する。そこで、マザー基板1の移動については、そのまま継続して、次の電子部品がレーザー照射位置に移動してくるタイミングを見計らう。そして、移動してきたら、YAGレーザー光Lを発射して接合を行う。   There are still a plurality of electronic components that are not joined on the mother substrate 1. Therefore, the movement of the mother substrate 1 is continued as it is, and the timing at which the next electronic component moves to the laser irradiation position is estimated. And if it moves, YAG laser beam L will be emitted and it will join.

マザー基板1上にマウントされている複数の電子部品は、全て同じ種類のものではない。互いに種類の異なるものが多数存在している。電子部品の種類が異なれば、パッケージ下面の電極パターンや、それに対応するマザー基板1の電極パッド3の配列パターンが異なってくる。すると、アパーチャーマスクの開口パターンが、接合対象となる電極パッド3の配列パターンに適さなくなるといった事態が起こる。そこで、本実装方法では、開口パターンがこれから接合しようとする電極パッド3の配列パターンに適さなくなった場合には、図19に示したマスク円盤104aの回転により、アパーチャーマスクをその配列パターンに適したものに切り換える。   The plurality of electronic components mounted on the mother substrate 1 are not all of the same type. There are many different types. If the types of electronic components are different, the electrode pattern on the lower surface of the package and the corresponding arrangement pattern of the electrode pads 3 of the mother substrate 1 are different. Then, a situation occurs in which the aperture pattern of the aperture mask is not suitable for the arrangement pattern of the electrode pads 3 to be bonded. Therefore, in this mounting method, when the opening pattern is no longer suitable for the arrangement pattern of the electrode pads 3 to be joined, the aperture mask is made suitable for the arrangement pattern by the rotation of the mask disk 104a shown in FIG. Switch to something.

以上のような第1の接合工程においては、光ファイバー102によって強度分布を均一化せしめた後のYAGレーザー光Lをアパーチャーマスクに通すことで、YAGレーザー光Lの外縁部をカットする。そして、図22に示した台形状のエネルギー分布ではなく、矩形状のエネルギー分布、即ち、中央部と外縁部とのエネルギー強度差がないYAGレーザー光Lを得ることができる。   In the first joining step as described above, the outer edge portion of the YAG laser beam L is cut by passing the YAG laser beam L after the intensity distribution is made uniform by the optical fiber 102 through the aperture mask. Then, instead of the trapezoidal energy distribution shown in FIG. 22, YAG laser light L having a rectangular energy distribution, that is, no energy intensity difference between the central portion and the outer edge portion can be obtained.

また、YAGレーザー光Lをアパーチャーマスクによって複数に分割し、それぞれを、互いに異なる位置に存在する電極パッド3にあてることで、1回のレーザー照射で複数のはんだを同時に溶融させることができる。そして、これにより、接合工程の短時間化を図ることができる。   Further, the YAG laser light L is divided into a plurality of portions by an aperture mask, and each is applied to the electrode pads 3 existing at different positions, whereby a plurality of solders can be melted simultaneously by one laser irradiation. As a result, the time required for the joining process can be reduced.

また、マスク円盤104aの回転によってアパーチャーマスクを切り換えることで、作業を中断することなく、互いに電極パターンの異なる複数の電子部品200を、順次接合していくことができる。   Further, by switching the aperture mask by the rotation of the mask disk 104a, it is possible to sequentially join a plurality of electronic components 200 having different electrode patterns without interrupting the operation.

また、マザー基板1を連続移動させながらYAGレーザー光Lを適宜のタイミングで発射して、複数のはんだを順次溶融させていくことで、マザー基板1の移動、停止、レーザー照射という3つのプロセスを繰り返す場合に比べて、短時間化を図ることができる。   In addition, the YAG laser light L is emitted at an appropriate timing while the mother substrate 1 is continuously moved, and a plurality of solders are sequentially melted, so that three processes of moving, stopping, and laser irradiation of the mother substrate 1 are performed. The time can be shortened compared with the case of repeating.

これまで、1回のレーザー照射によってはんだペースト6内のはんだ粒を溶融する例について説明してきたが、同じ電極パッドに対して複数回のレーザー照射を行ってはんだ等の導電性接合材を溶融してもよい。   So far, the example of melting the solder particles in the solder paste 6 by one laser irradiation has been described. However, the same electrode pad is irradiated with the laser multiple times to melt the conductive bonding material such as solder. May be.

参考形態に係る実装方法に用いられるマザー基板を示す拡大断面図。 The expanded sectional view which shows the mother board | substrate used for the mounting method which concerns on a reference form. 同実装方法に用いられる印刷マスクを同マザー基板とともに示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the printing mask used for the mounting method with the mother board | substrate. 同実装方法に用いられる印刷法の密着工程を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the contact | adherence process of the printing method used for the mounting method. 同印刷法の充填工程を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the filling process of the printing method. 同印刷法の剥離工程を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the peeling process of the printing method. 同実装方法に用いられる実装装置を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the mounting apparatus used for the mounting method. 同実装装置のマウンター部を示す拡大構成図。The expanded block diagram which shows the mounter part of the mounting apparatus. 同マウンター部の部品吸着ノズルを同マザー基板とともに示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the component adsorption nozzle of the mounter part with the mother board | substrate. 同実装方法における第1の載置工程にて、マザー基板と、これのおもて面に載置された複数の電子部品とを示す断面図。Sectional drawing which shows a mother board | substrate and the some electronic component mounted in the front surface of this in the 1st mounting process in the mounting method. マザー基板と電子部品とを基板裏面側から示す平面図。The top view which shows a mother board | substrate and an electronic component from a board | substrate back surface side. 同実装方法の第1の接合工程におけるマザー基板及び電子部品の状態を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the state of the mother board | substrate and electronic component in the 1st joining process of the mounting method. 同第1の接合工程におけるマザー基板及び他の電子部品の状態を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the state of the mother board | substrate and other electronic component in the 1st joining process. 同実装方法の載置接合繰り返し工程で実施される一回目の載置工程におけるマザー基板及び電子部品を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the mother board | substrate and electronic component in the mounting process of the 1st time implemented by the mounting joining repetition process of the mounting method. 同載置接合繰り返し工程で実施される一回目の接合工程におけるマザー基板及び電子部品を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the mother board | substrate and electronic component in the joining process of the 1st time implemented by the same mounting joining repetition process. 一回目の接合工程が完了した同マザー基板及び電子部品を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the same motherboard and electronic component which the 1st joining process was completed. 第1実施形態に係る実装方法に用いられる電子部品を示す拡大断面図。Enlarged sectional view showing an electronic component used in the mounting method according to the first embodiment. 同実装方法の第1の接合工程におけるマザー基板及び電子部品の状態を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the state of the mother board | substrate and electronic component in the 1st joining process of the mounting method. 第2実施形態に係る実装方法の第1の接合工程におけるマザー基板及び電子部品の状態を示す拡大断面図。Enlarged cross-sectional view illustrating a state of a mother board and the electronic component in a first bonding step of mounting method according to the second embodiment. 第3実施形態に係る実装方法に用いられる実装装置を示す構成図。Diagram showing the mounting apparatus used for mounting method according to the third embodiment. ガウシアンビームのエネルギー強度分布を示すグラフ。The graph which shows energy intensity distribution of a Gaussian beam. SI型の光ファイバー内におけるレーザー光の挙動を示す模式図。The schematic diagram which shows the behavior of the laser beam in SI type optical fiber. トップハットビームのエネルギー強度分布を示すグラフ。The graph which shows energy intensity distribution of a top hat beam. 同実装装置のマスク円盤を示す平面図。The top view which shows the mask disk of the same mounting apparatus. 同実装方法における第1の接合工程の初期段階を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the initial stage of the 1st joining process in the mounting method. 同第1の接合工程における1回目のレーザー照射を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the 1st laser irradiation in the 1st joining process. 同レーザー照射の終了直後の状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state immediately after completion | finish of the laser irradiation. 同第1の接合工程における2回目のレーザー照射を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the 2nd laser irradiation in the 1st joining process.

符号の説明Explanation of symbols

1 マザー基板(配線基板)
2 基板
3 電極パッド(基板電極)
6 はんだペースト(導電性接合材を含有)
104d アパーチャーマスク
200A,B,C,D,E 電子部品
200a,b,c,d,e 接合用電極
L YAGレーザー光
1 Mother board (wiring board)
2 Substrate 3 Electrode pad (Substrate electrode)
6 Solder paste (contains conductive bonding material)
104d Aperture mask 200A, B, C, D, E Electronic component 200a, b, c, d, e Bonding electrode L YAG laser beam

Claims (5)

レーザー光透過性の材料からなる基板と、これのおもて面に形成された電極である複数の基板電極とを有する配線基板の上に、それら複数の基板電極の何れかに接合するための接合用電極を複数有する電子部品を、互いの対応する電極同士が導電性接合材を介して重なるように載置する載置工程と、
該配線基板の裏面側からレーザー光を照射して、該基板を裏面側からおもて面側に向けて透過させた該レーザー光を該基板電極の裏面に当てることにより、該基板電極とこれに対応する接合用電極との間に介在する導電性接合材を溶融せしめて両電極を接合する接合工程と
を実施して、該配線基板上に電子部品を実装する電子部品実装方法において、
上記配線基板と上記電子部品との組合せとして、上記載置工程の際に、複数の上記接合用電極の基板厚み方向の投影像がそれぞれ対応する上記基板電極の同方向の投影像から基板面方向にはみ出す部分を有する関係のものを用い、上記接合工程にて各基板電極に対してそれぞれその平面からはみ出す部分を有するスポット形状であって且つ集光性のあるレーザー光を当てるとともに、該レーザー光において該平面からはみ出している部分を上記接合用電極の周縁部に当てて該周縁部表面上で光軸の中心に向けて斜めに反射させた後、該接合用電極と基板電極との間に介在している上記導電性接合材の側面に当てることを特徴とする電子部品実装方法。
On a wiring board having a substrate made of a material that is transparent to laser light and a plurality of substrate electrodes that are electrodes formed on the front surface thereof, for bonding to any of the plurality of substrate electrodes A mounting step of mounting electronic components having a plurality of bonding electrodes such that the corresponding electrodes overlap with each other via a conductive bonding material;
By irradiating a laser beam from the back surface side of the wiring substrate and applying the laser beam transmitted through the substrate from the back surface side to the front surface side, the back surface of the substrate electrode, In an electronic component mounting method for mounting an electronic component on the wiring board by performing a bonding step of melting the conductive bonding material interposed between the bonding electrode corresponding to the above and bonding both electrodes,
As a combination of the wiring board and the electronic component, in the placing step, the projected images in the substrate thickness direction of the plurality of bonding electrodes respectively correspond to the corresponding projected images of the substrate electrodes in the substrate surface direction. used as the relationship with the part protruding to, Rutotomoni rely on SL laser light and a light-collecting a spot shape having a portion protruding from the plane respectively for each substrate electrode at the bonding step, the The portion of the laser beam that protrudes from the plane is applied to the peripheral edge of the bonding electrode and reflected obliquely toward the center of the optical axis on the peripheral surface, and then the bonding electrode and the substrate electrode An electronic component mounting method, wherein the electronic component mounting method is applied to a side surface of the conductive bonding material interposed therebetween .
レーザー光透過性の材料からなる基板と、これのおもて面に形成された電極である複数の基板電極とを有する配線基板の上に、それら複数の基板電極の何れかに接合するための接合用電極を複数有する電子部品を、互いの対応する電極同士が導電性接合材を介して重なるように載置する載置工程と、
該配線基板の裏面側からレーザー光を照射して、該基板を裏面側からおもて面側に向けて透過させた該レーザー光を該基板電極の裏面に当てることにより、該基板電極とこれに対応する接合用電極との間に介在する導電性接合材を溶融せしめて両電極を接合する接合工程と
を実施して、該配線基板上に電子部品を実装する電子部品実装方法において、
上記配線基板と上記電子部品との組合せとして、上記載置工程の際に、複数の上記接合用電極の基板厚み方向の投影像がそれぞれ対応する上記基板電極の同方向の投影像から基板面方向にはみ出す部分を有する関係のものを用い、上記接合工程にて各基板電極に対してそれぞれその平面からはみ出す部分を有するスポット形状のレーザー光を当て、該レーザー光において該平面からはみ出している部分を上記接合用電極に当て、且つ、上記電子部品として、複数の上記接合用電極のそれぞれにおける上記配線基板との対向面が凹曲面であるものを用いることを特徴とする電子部品実装方法。
On a wiring board having a substrate made of a material that is transparent to laser light and a plurality of substrate electrodes that are electrodes formed on the front surface thereof, for bonding to any of the plurality of substrate electrodes A mounting step of mounting electronic components having a plurality of bonding electrodes such that the corresponding electrodes overlap with each other via a conductive bonding material;
By irradiating a laser beam from the back surface side of the wiring substrate and applying the laser beam transmitted through the substrate from the back surface side to the front surface side, the back surface of the substrate electrode, A bonding step of melting the conductive bonding material interposed between the bonding electrodes corresponding to and bonding both electrodes
In an electronic component mounting method for mounting an electronic component on the wiring board,
As a combination of the wiring board and the electronic component, in the placing step, the projected images in the substrate thickness direction of the plurality of bonding electrodes respectively correspond to the corresponding projected images of the substrate electrodes in the substrate surface direction. Using a part having a protruding part, a spot-shaped laser beam having a part protruding from the plane is applied to each substrate electrode in the bonding step, and a part protruding from the plane in the laser beam is applied. A method of mounting an electronic component, wherein the electronic component is applied to the bonding electrode and the surface facing the wiring board in each of the plurality of bonding electrodes is a concave curved surface.
請求項1又は2の電子部品実装方法において、
上記接合工程にて、レーザー光遮光部材にレーザー通過用の開口が形成されたアパーチャーマスクに上記レーザー光を通すことで、各基板電極に対して、それぞれその平面よりも大きく且つ該基板電極に対応する上記接合用電極の平面よりも小さなスポット径にした該レーザー光を当てることを特徴とする電子部品実装方法。
In the electronic component mounting method according to claim 1 or 2 ,
By passing the laser beam through an aperture mask in which a laser beam opening is formed in the laser beam shielding member in the bonding process, each substrate electrode is larger than the plane and corresponds to the substrate electrode. An electronic component mounting method, wherein the laser beam having a spot diameter smaller than the plane of the bonding electrode is applied.
請求項の電子部品実装方法において、
上記アパーチャーマスクとして、上記開口が複数形成されたものを用いることを特徴とする電子部品実装方法。
In the electronic component mounting method according to claim 3 ,
What is claimed is: 1. An electronic component mounting method, comprising: using the aperture mask having a plurality of openings.
請求項の電子部品実装方法において、
上記アパーチャーマスクとして、互いに開口パターンの異なる複数のものを用意しておき、使用する該アパーチャーマスクを切り換えながら、上記接合工程を実施することを特徴とする電子部品実装方法。
In the electronic component mounting method according to claim 4 ,
An electronic component mounting method comprising preparing a plurality of aperture masks having different opening patterns as the aperture mask and performing the joining step while switching the aperture mask to be used.
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