JP4684784B2 - 電極接合方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板の表面に形成された基板電極と、圧電素子、ＩＣチップ、チップコンデンサ等の電子部品の部品電極とを接合する電極接合方法及びその装置に関するものである。

従来、レーザ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光を照射することにより、基板の表面に形成された基板電極と電子部品の部品電極とを接合する電極接合方法が知られている（特許文献１及び特許文献２参照）。例えば特許文献１に記載されている方法では、レーザ光透過性の基板を透過したレーザ光を、基板のおもて面に形成された基板電極に当てるように照射することにより、基板電極を加熱する。この基板電極の熱は、基板電極に直接接触している部品電極に伝わり、基板電極と部品電極とが互いに対向している部分で、両電極の温度をともに上昇させる。この温度上昇により、両電極を溶融させて接合することができる。また、特許文献２に記載の方法において、上記レーザ光の照射によって生じた基板電極の熱は、基板の基板電極と電子部品の部品電極との間に介在する導電性接合材としてのはんだに伝わるとともに、そのはんだを介して部品電極にも伝わる。この熱により、両電極の温度とともに、それらの間に介在するはんだの温度を上昇させる。この温度上昇により、基板電極と部品電極とが互いに対向している部分で、両電極及びはんだを溶融を溶融させ、両電極を接合することができる。

特開平９−１７２０３４号公報 特開平９−２６０８２０号公報

しかしながら、上記電極接合方法では、次に説明する理由により、基板電極と部品電極との接合不良を引き起こすおそれがある。すなわち、基板電極と部品電極とを直接接触させて接合する方法では、基板及び電子部品のセットの仕方によっては、レーザ光を照射する際に基板電極と部品電極との間の接触不良で両電極間に隙間が発生している場合がある。この場合は、上記レーザ光の照射によって基板電極が発熱したとしても、その熱が部品電極に伝わりにくく、部品電極が十分に溶融しないことにより基板電極と部品電極との接合不良を引き起こすおそれがある。
また、基板電極と部品電極との間にはんだを介在させて接合する方法では、基板及び電子部品のセットの仕方によっては、レーザ光を照射する際に電極とはんだとの間の接触不良で隙間が発生している場合がある。この場合は、上記レーザ光の照射によって基板電極が発熱したとしても、電極間のはんだや部品電極が十分に溶融せず、基板電極と部品電極との接合不良を引き起こすおそれがある。

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、基板電極と部品電極との接合部に生じた隙間による接合不良を防止することができる電極接合方法及びその装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、レーザ光透過性の材料からなる配線基板の表面に形成された基板電極と電子部品の部品電極とが対向するように該配線基板及び該電子部品を保持し、該配線基板の該電子部品側とは反対側の面からレーザ光を透過させ該基板電極に当てるようにレーザ光を照射することにより、該基板電極と該部品電極とを接合する電極接合方法であって、上記電子部品は、上記部品電極が形成されている表面の一部に開口し該表面に交差する方向に延在する溝又は貫通孔を有し、上記配線基板及び上記電子部品を保持した状態で上記基板電極と上記部品電極とを互いに接近させる向きに該配線基板及び該電子部品の少なくとも一方を付勢し、上記付勢を行うとともに、上記基板電極と上記部品電極とが対向した状態で上記電子部品の部品電極が形成されている表面側の上記開口から上記溝又は上記貫通孔の内側に引き込まれるように流れる気流を発生させた状態で、上記レーザ光を、上記配線基板の内部を通過させて上記基板電極に当てるように照射することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の電極接合方法において、上記レーザ光の照射の際に、レーザ光透過性の材料からなる押え部材を用いて上記配線基板のレーザ光入射側の表面を上記電子部品側に押えることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の電極接合方法において、上記レーザ光の照射の際に、上記配線基板のレーザ光入射側の表面を押さえるように上記押え部材を吸引する気流を発生させることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の電極接合方法において、上記配線基板の基板電極と上記電子部品の部品電極とを、導電性接合材を介して接合することを特徴とするものである。

請求項５の発明は、レーザ光透過性の材料からなる配線基板の表面に形成された基板電極と電子部品の部品電極とが対向するように該配線基板及び該電子部品を保持する保持手段と、該配線基板の該電子部品側とは反対側の面からレーザ光を透過させ該基板電極に当てるようにレーザ光を照射するレーザ光照射手段とを備え、該基板電極と該部品電極とを接合する電極接合装置であって、上記電子部品は、上記部品電極が形成されている表面の一部に開口し該表面に交差する方向に延在する溝又は貫通孔を有し、上記配線基板及び上記電子部品を保持した状態で上記基板電極と上記部品電極とを互いに接近させる向きに該配線基板及び該電子部品の少なくとも一方を付勢する付勢手段を備え、上記付勢手段を、上記基板電極と上記部品電極とが対向した状態で上記電子部品の部品電極が形成されている表面側の上記開口から上記溝又は上記貫通孔の内側に引き込まれるように気流が流れる気流経路を形成する気流経路形成手段と、該気流経路に沿って気流を発生させる気流発生手段とを用いて構成し、上記付勢を行うとともに上記気流を発生させた状態で、上記レーザ光を、上記配線基板の内部を通過させて上記基板電極に当てるように照射することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の電極接合装置において、上記気流経路にフィルターを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５又は６の電極接合装置において、上記配線基板のレーザ光照射側の表面を上記電子部品側に押える、レーザ光透過性の材料からなる押え部材を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の電極接合装置において、上記レーザ光の照射の際に、上記押え部材の上記配線基板に接する側の表面に対向する吸引口を有する吸引経路を介して、該配線基板のレーザ光入射側の表面を押さえるように該押え部材を吸引する気流を発生させる手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項５、６、７又は８の電極接合装置において、上記配線基板の基板電極と上記電子部品の部品電極とを、導電性接合材を介して接合することを特徴とするものである。

請求項１及び５の発明では、配線基板及び電子部品を保持した状態で互いに接近させる向きに配線基板及び電子部品の少なくとも一方を付勢することにより、基板電極と部品電極とを互いに密着させることができる。このように密着させることにより、基板電極と部品電極との隙間の発生を抑制しつつ、配線基板の電子部品側とは反対側の面からレーザ光を透過させ基板電極に当てるようにレーザ光を照射する。これにより、レーザ光照射によって基板電極に発生した熱を部品電極に確実に伝えて基板電極と部品電極との接合することができる。
更に、配線基板の基板電極と電子部品の部品電極とが対向した状態で、電子部品の部品電極が形成されている表面側の開口から溝又は貫通孔の内側に引き込まれるように流れる気流を発生させる。この気流により、電子部品の部品電極が形成されている表面に配線基板が密着する力を発生させ、配線基板を電子部品側に付勢することができる。しかも、上記気流により、配線基板の基板電極以外の部分や電子部品の部品電極以外の部分を空冷することができる。
特に、請求項６の発明では、上記気流が流れる気流経路に設けたフィルターにより、気流の気体中に含まれる汚染物質を除去することができるので、作業者環境の汚染を防止できる。
特に、請求項２、３、７及び８の発明では、レーザ光透過性の材料からなる押え部材を用いて配線基板のレーザ光入射側の表面を電子部品側に押えることにより、配線基板の基板電極と電子部品の部品電極との間の密着性を高めることができる。
特に、請求項４及び９の発明では、配線基板及び電子部品の少なくとも一方を付勢することにより、基板電極及び部品電極それぞれと導電性接合材とを密着させることができる。このように密着させることにより、レーザ光照射によって基板電極に発生した熱を導電性接合材及び部品電極に確実に伝えたり、レーザ光照射によって導電性接合材に発生した熱を基板電極及び部品電極に確実に伝えたりすることができる。

請求項１乃至９の発明によれば、レーザ光照射によって基板電極に発生した熱を部品電極に確実に伝えて基板電極と部品電極とを接合することができるので、基板電極と部品電極との接合部における隙間に起因した接合不良を防止することができる。更に、基板電極と部品電極とを密着させる気流により、配線基板の基板電極以外の部分や電子部品の部品電極以外の部分を空冷することができるので、過剰な発熱による配線基板及び電子部品の損傷が発生しにくくなるという効果がある。
特に、請求項６の発明によれば、作業者環境の汚染を防止できるという効果がある。
特に、請求項２、３、７及び８の発明によれば、レーザ光透過性の材料からなる押え部材を用いて配線基板のレーザ光入射側の表面を電子部品側に押えることにより、基板電極と部品電極との間の密着性を高めることができるので、接合不良をより確実に防止できるという効果がある。
特に、請求項４及び９の発明によれば、レーザ光照射によって発生した熱を導電性接合材や電極に確実に伝えて基板電極と部品電極とを接合することができる。よって、導電性接合材を介した基板電極と部品電極との接合部における隙間に起因した接合不良を防止することができるという効果がある。

以下、本発明を適用した実施形態として、配線基板としての柔軟性を持ったフレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）の基板電極と、そのフレキシブル基板上に実装される圧電素子からなる電子部品の部品電極とを接合する電極接合方法、及びその方法を含む部品実装方法について説明する。

図１は、本部品実装方法で電子部品が実装されるフレキシブル基板を示す拡大断面図である。同図において、配線基板としてのフレキシブル基板１は、レーザ光透過性を有する材料からなるベースフィルム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基板電極としての電極パッド３とから構成されている。これら電極パッド３は、導電性接合材としてのはんだを介して電子部品の部品電極と接合される。波長１０６４［ｎｍ］のＹＡＧレーザ光を照射する場合のベースフィルム２の材料としては、その波長１０６４［ｎｍ］のＹＡＧレーザ光を透過させ得るＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂を用いることができる。

本部品実装方法において、フレキシブル基板１の電極パッド３と電子部品の部品電極とを直接接触させて接合してもよいし、電極パッド３と部品電極との間に導電性接合材からなる中間接合層を介在させて接合してもよい。ここで、中間接合層が介在しない場合は、レーザ光の照射によって加熱した電極パッド３の熱によって電極パッド３と部品電極とが互いに接触している部分を溶融させて部品電極と電極パッド３とを接合する。一方、中間接合層が介在する場合は、レーザ光の照射によって加熱した電極パッド３の熱によって中間接合層を溶融させて、部品電極と電極パッド３とを接合する。

上記中間接合層を部品電極と電極パッド３との間に介在させる方法としては、フレキシブル基板１として、電極パッド３の表面や部品電極の表面に金やスズ等の金属材料からなる中間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、その表面に設けられた複数の部品電極のそれぞれに金属材料からなる中間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、フレキシブル基板１の各電極パッド３のそれぞれの表面に、導電性接合材としてのはんだを含むはんだペーストを印刷する方法でもよい。

上記はんだペーストの印刷は、例えば次のように行うことができる。はんだペーストの印刷工程は、孔版たる印刷マスクをフレキシブル基板１のおもて面に密着させる密着工程と、そのフレキシブル基板１に密着させ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、印刷マスクをフレキシブル基板から剥がす剥離工程とを含む。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フレキシブル基板１のおもて面に印刷マスク４を密着させる。印刷マスク４には、フレキシブル基板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をフレキシブル基板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、フレキシブル基板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６を充填する。そして、図５に示すように、印刷マスク４をフレキシブル基板１から剥がして、各貫通孔４ａ内のはんだペースト６を、それぞれフレキシブル基板１の電極パッド３上に転移させる。

上記フレキシブル基板１の電極パッド３と電子部品の部品電極との接合は、例えば次のようなレーザ光を用いた電極接合方法で行う。この電極接合方法は、部品保持工程とレーザ照射接合工程とを有する。上記部品保持工程では、レーザ接合用の保持手段としてのワークホルダー上に、フレキシブル基板１と電子部品とが互いに位置決めされてセットされる。上記レーザ照射接合工程では、レーザ光の照射によって電極パッド３と電子部品の部品電極とが接合される。ここで、１回の部品保持工程で全ての電子部品をフレキシブル基板１上に載置してからそれぞれの電子部品に対してレーザ照射接合工程を実施してもよいが、電子部品を少しずつ載置していきながらレーザ照射接合工程を実施してもよい。この場合には、部品保持工程とレーザ照射接合工程とを交互に繰り返していくことになる。以下、部品保持工程とレーザ照射接合工程とを交互に繰り返していく方法を例にして、本電極接合方法を説明する。

図６及び図７はそれぞれ、フレキシブル基板１に実装される電子部品としての圧電アクチュエータ７の平面図及び部分拡大図である。この圧電アクチュエータ７は、ＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）等の圧電材料で形成され、ベース部７１０と櫛歯部７２０とを有する。櫛歯部７２０は、厚さ方向にそれぞれ延在する板状の圧電素子部７２０Ａ、７２０Ｂ及び溝部７２０Ｃが長手方向（図中の上下方向）に所定のピッチで交互に形成され、全体として櫛歯形状になっている。これらの板状の圧電素子部７２０Ａ、７２０Ｂの表面には、圧電アクチュエータ７の長手方向（図中の上下方向）の一つおきに、部品電極としての駆動電極（ホット電極）９が形成されている。駆動電極９が形成されている圧電素子部が駆動圧電素子部７２０Ａであり、駆動電極９が形成されていない圧電素子部が固定圧電素子部７２０Ｂである。上記駆動圧電素子部７２０Ａの駆動電極９が形成されている面とは反対側の面（図中の奥側の面）にはグランド電極が形成されている。
また、上記圧電アクチュエータ７のベース部７１０の端面は、金属材料（例えばＳＵＳ）などで形成された補強部材８に取り付けられている。

図８及び図９（ａ），（ｂ）はそれぞれ、フレキシブル基板１及び圧電アクチュエータ７の断面図及び部分拡大図である。圧電アクチュエータ７の駆動圧電素子部７４０Ａに形成されている駆動電極９の端部と、フレキシブル基板１のベースフィルム２の端部に露出するように形成された電極パッド３とが接合される。この接合は、前述のように電極パッド３と部品電極とを直接接触させて行ってもいいし（図９（ａ）参照）と、電極パッド３と部品電極との間にはんだペースト６等の導電性接合材からなる中間接合層を介在させて行ってもよい（図９（ｂ）参照）。

図１０及び図１１はそれぞれ、上記フレキシブル基板１及び圧電アクチュエータ７がセットされるワークホルダー１３０の平面図及び断面図である。このワークホルダー１３０は、ベース部材１３１上に、基板ホルダー１３２と圧電アクチュエータホルダー１４０とを備えている。

上記基板ホルダー１３２は、フレキシブル基板１を保持するものであり、基板案内用テーパー付きのフィードピン１３３，１３４と、例えばマイクロメータ等からなる図示しない位置合わせ微調整用のＸＹ駆動機構とを備えている。この基板ホルダー１３２のフィードピン１３３，１３４に、フレキシブル基板１の所定位置に形成された貫通孔を貫通させてフレキシブル基板１をセットする。これにより、基板ホルダー１３２上の所定位置に、フレキシブル基板１のだいたいの位置が合わせされて保持される。そして、上記位置合わせ微調整用のＸＹ駆動機構を用いて、図１０中のＸ−Ｙ方向におけるフレキシブル基板１の位置を微調整する。この微調整により、圧電アクチュエータ７の駆動圧電素子部７４０Ａに形成されている駆動電極９と、フレキシブル基板１の電極パッド３とが対向するように、フレキシブル基板１を位置決めすることができる。

上記圧電アクチュエータホルダー１４０は、圧電アクチュエータ７を保持するものである。この圧電アクチュエータホルダー１４０のホルダー本体１４１の表面部に、圧電アクチュエータ７の厚さと同程度の深さを有する圧電アクチュエータ装着用の凹部１４２を備えている。圧電アクチュエータ７のＸ方向（図１０中の横方向）の位置決めは、凹部１４２の図中左側の内側面に位置する２つの被突き当て面１４２ａ，１４２ｂに圧電アクチュエータ７の端面を突き当てることにより行われる。また、圧電アクチュエータ７のＹ方向（図１０中の縦方向）の位置決めは、凹部１４２の図中下側の内側面に位置する被突き当て面１４２ｃに圧電アクチュエータ７の端面を突き当てることにより行われる。上記圧電アクチュエータ７の突き当ては、図示しない微調整用駆動機構で行われる。この微調整用駆動機構は、例えばネジ部材等で構成され、ホルダー本体１４１の上記被突き当て面１４２ａ及び１４２ｂに対向する内側面側と、上記被突き当て面１４２ｃに対向する内側面側のそれぞれに設けられている。

上記圧電アクチュエータ装着用の凹部１４２の底面部には、圧電アクチュエータ７の長手方向に所定のピッチで形成された、凹部１４２の空気を吸い込む複数の吸引口１４３ａを有している。この吸引口１４３ａと、ホルダー本体１４１内部の水平方向に形成された気流中継経路１４４及び気流排出経路１４５とは、鉛直方向に延在する吸引経路１４３を介して連通している。気流排出経路１４５の排出口１４５ａには、ポンプ１５０に連結された吸引ホース１５１が接続されている。これらのホルダー本体１４１に形成された気流吸引経路１４３、気流中継経路１４４及び気流排出経路１４５と、吸引ホース１５１と、ポンプ１５０とを用いて、フレキシブル基板１を圧電アクチュエータ７側に付勢する付勢手段が構成されている。

また、上記圧電アクチュエータ装着用の凹部１４２の周囲には、押え部材１４６の厚さと同程度の深さを有する押え部材装着用の凹部１４７が形成されている。押え部材１４６は、上記フレキシブル基板１のレーザ光照射側の表面を圧電アクチュエータ７側に押える板状の部材であり、合成石英等のレーザ光透過性の材料で形成されている。

上記押え部材装着用の凹部１４７の底面部には、圧電アクチュエータ７の長手方向に沿って所定のピッチで形成された、凹部１４６の底面と押え部材１４５との間隙に存在する空気を吸い込む複数の吸引口１４８ａを有している。この吸引口１４８ａと、ホルダー本体１４１内部の水平方向に形成された気流排出経路１４５とは、鉛直方向に延在する吸引経路１４７を介して連通している。

図１２は、上記ホルダー本体１４１の内部に形成された吸引経路１４３、１４８、気流中継経路１４４、気流排出経路１４５を示す断面図である。図中の矢印は、気流の方向を示している。上記圧電アクチュエータ７の櫛歯部７２０の溝等から圧電アクチュエータ装着用の凹部１４２の吸引口１４３ａを通して吸引された気体は、吸引経路１４３及び気流中継経路１４４で中継されて気流排出経路１４５に流れ、吸引ホース１５１を経由してポンプ１５０で排出される。この気流により、フレキシブル基板１及び圧電アクチュエータ７を保持した状態でフレキシブル基板１と圧電アクチュエータ７とを互いに接近させる向きにフレキシブル基板１を圧電アクチュエータ７側に吸着させることができる。このフレキシブル基板１の吸着により、圧電アクチュエータ７の駆動圧電素子部７４０Ａに形成されている駆動電極９と、フレキシブル基板１の電極パッド３とを密着させることができる。
また、上記押え部材装着用の凹部１４７の吸引口１４８ａから吸引された気体は、吸引経路１４７で中継されて気流排出経路１４５に流れ、吸引ホース１５１を経由してポンプ１５０で排出される。この気流により、押え部材１４５をフレキシブル基板１側に吸着させ、この押え部材１４５でフレキシブル基板１を圧電アクチュエータ７に押えることができる。従って、圧電アクチュエータ７の駆動圧電素子部７４０Ａに形成されている駆動電極９と、フレキシブル基板１の電極パッド３とを更に密着させることができる。

図１３は、本電極接合方法に用いられるレーザ照射型の電極接合装置の概略構成図である。この電極接合装置は、レーザ発振器１００等を有するレーザ照射部と、Ｘ−Ｙテーブル１１０等を有するワーク保持駆動部と、これらを制御する制御部１６０とを備えている。

上記レーザ照射部は、光源としてのレーザ発振器１００と、光路形成部材としての光ファイバー１０２と、結像手段としての結像光学系１０３とを用いて構成されている。
上記レーザ発振器１００は、Ｑスイッチを備えたＹＡＧレーザであり、波長１０６４［ｎｍ］のパルス状のレーザ光を所定の繰り返し周波数で出力することができる。レーザ光の繰り返し周波数（Ｑスイッチの周波数）は１００Ｈｚ〜数ｋＨｚで変化させることができる。この繰り返し周波数を高くするほど、レーザ光のパルス幅［nsec］は広くなり、ピーク出力パワー［ｋＷ］は小さくなる。レーザ光の単位時間当りの出力エネルギーである平均出力パワー（＝１パルスレーザ光あたりのエネルギー×繰り返し周波数）を大きくする場合は、ＹＡＧロッドを励起するランプや半導体レーザ等で構成された励起部に電流を供給する電源の電流値を大きくする。

上記レーザ発振器１００から発せられたＹＡＧレーザ光Ｌは、図１４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。このＹＡＧレーザ光が光ファイバー１０２の一端面から光ファイバー１０２内に進入する。この光ファイバーには、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１５に示すように、レーザ光の一部がファイバーのコア壁面で多重反射しながらレーザ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、レーザ光は、図１６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、レーザ光の横断面方向の強度分布を均一化させる強度分布均一化光学系として機能する。

上記結像光学系１０３はレンズなどで構成され、上記図１６に示すように光ファイバー１０２内でエネルギー強度分布が均一化されたＹＡＧレーザ光Ｌを、照射対象物であるフレキシブル基板１の電極パッド３が形成されている面上に結像して照射する。

上記ワーク保持駆動部は、ＸＹテーブル１１０と移動検知手段としてのリニアスケール１２０と前述のワークホルダー１３０とを用いて構成されている。上記ＸＹテーブル１１０は、水平方向（図中のＸ方向及びＹ方向）に移動可能な載置台、その載置台を移動させる駆動機構、駆動源としての駆動モータ等で構成されている。上記リニアスケール１２０は、上記ＸＹテーブル１１０の水平方向（図中のＸ方向及びＹ方向）における移動量を検知する。

上記制御部１６０は、ＣＰＵやメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）等からなるコンピュータ装置と、駆動制御回路とを用いて構成されている。駆動制御回路は、レーザ駆動制御回路とテーブル駆動制御回路とポンプ駆動制御回路とを有し、上記コンピュータ装置で制御される。上記レーザ駆動制御回路は、上記コンピュータ装置の制御コマンドに基づいて、上記ＹＡＧレーザ１００のＱスイッチをオン／オフしたり電源の出力電流値の設定を変更したりする駆動制御信号を生成して出力する。上記テーブル駆動制御回路は、上記コンピュータ装置の制御コマンドに基づいて、上記ＸＹテーブル１１０のモータのオン／オフしたりモータの回転速度（テーブルの移動速度）を変化させたりする駆動制御信号を生成して出力する。上記ポンプ駆動制御回路は、上記コンピュータ装置の制御コマンドに基づいて、上記気流を発生させるポンプ１５０をオン／オフする駆動制御信号を生成して出力する。

上記構成の電極接合装置において、まず、図示しないマウント装置又は手作業により、Ｘ−Ｙテーブル１１０上のワークホルダー１３０の所定位置に、フレキシブル基板１及び圧電アクチュエータ７がセットするとともに、レーザ光透過性の押え部材１４５を装着する。
次に、上記ポンプ１５０をオンすることにより、ワークホルダー１３０内の空気を吸引する気流が発生する。この気流により、前述のように、フレキシブル基板１及び圧電アクチュエータ７を保持した状態でフレキシブル基板１と圧電アクチュエータ７とを互いに接近させる向きにフレキシブル基板１を付勢することができる。このフレキシブル基板１の付勢により、圧電アクチュエータ７の駆動圧電素子部７４０Ａに形成されている駆動電極９と、フレキシブル基板１の電極パッド３とを密着させることができる。更に、上記気流により、押え部材１４５をフレキシブル基板１側に吸着させ、この押え部材１４５でフレキシブル基板１を圧電アクチュエータ７に押えることができる。従って、圧電アクチュエータ７の駆動圧電素子部７４０Ａに形成されている駆動電極９と、フレキシブル基板１の電極パッド３とを更に密着させることができる。

次に、圧電アクチュエータ７の駆動圧電素子部７４０Ａに形成されている駆動電極９と、フレキシブル基板１の電極パッド３とを密着させた状態で、上記ＹＡＧレーザ光を押え部材１４５を介してフレキシブル基板１の電極パッド３上に照射する。

以上、本実施形態によれば、上記気流により、フレキシブル基板１及び圧電アクチュエータ７を保持した状態で互いに接近させる向きにフレキシブル基板１を付勢する。この付勢により、フレキシブル基板１の電極パッド３と圧電アクチュエータ７の駆動電極９とを互いに密着させることができる。このように密着させることにより、電極パッド３と駆動電極９との隙間の発生を抑制しつつ、フレキシブル基板１の圧電アクチュエータ７側とは反対側の面からレーザ光を透過させ電極パッド３に当てるようにレーザ光を照射する。これにより、レーザ光照射によって電極パッド３に発生した熱を駆動電極９に確実に伝えて電極パッド３と駆動電極９との接合することができる。従って、電極パッド３と駆動電極９との接合部における隙間に起因した接合不良を防止することができる。

また、本実施形態によれば、上記気流により、フレキシブル基板１の電極パッド３以外の部分や圧電アクチュエータ７の駆動電極９以外の部分を空冷することができるので、過剰な発熱によるフレキシブル基板１及び圧電アクチュエータ７の損傷が発生しにくくなる。

また、本実施形態によれば、レーザ光透過性の材料からなる押え部材１４５を用いてフレキシブル基板１のレーザ光入射側の表面を圧電アクチュエータ７側に押えることにより、フレキシブル基板１の電極パッド３と圧電アクチュエータ７の駆動電極９との間の密着性を高めることができる。よって、上記接合不良をより確実に防止できる。

また、本実施形態において、導電性接合材としてのはんだを介して電極パッド３と駆動電極９とを接合する場合は、上記フレキシブル基板１の付勢により、電極パッド３に印刷したはんだと駆動電極９とを密着させることができる。このように密着させることにより、レーザ光照射によって電極パッド３に発生してはんだに伝わった熱を、駆動電極９に確実に伝えることができる。また、上記レーザ光がはんだに直接当たってはんだで吸収された場合に、そのレーザ光照射によってはんだに発生した熱を駆動電極９に確実に伝えることができる。従って、はんだを介した電極パッド３と駆動電極９との接合部における隙間に起因した接合不良を防止することができる。

なお、上記実施形態では、部品電極が形成されている表面の一部に開口し、その表面に直交する方向に延在する溝（溝部７２０Ｃ）を有する圧電アクチュエータ７を、電子部品として実装する場合について説明したが、かかる圧電アクチュエータ７を実装する場合に限定されるものではない。例えば、本発明は、上記溝ではなく、部品電極が形成されている表面の一部に開口し、その表面に交差する方向（例えば直交する方向）に延在する貫通孔を有する電子部品を実装する場合にも適用できるものである。

また、上記実施形態の電極接合装置において、ワークホルダー１３０とポンプ１５０との間で気流経路を形成する吸引ホース１５１の途中に、フィルター１５２を設けてもよい（図１７参照）。このフィルター１５２としては、例えば防毒マスク用のカートリッジ式フィルターを用いることができる。かかるカートリッジ式フィルターとしては、例えば株式会社シゲマツ製作所製の直結式小型吸収缶（交換フィルター）を利用できる。上記フィルター１５２により、ワークホルダー１３０から排出される気流から汚染物質を除去することができる。従って、電極接合工程で鉛の微粒子等の汚染物質が発生し、その汚染物質を含む気体が上記気流で排出されるような場合においても、その排出される気体から汚染物質を除去することができるので、作業者環境の汚染を防止できる。

本発明の実施形態に係る部品実装方法（電極接合方法）に用いられるフレキシブル基板を示す拡大断面図。 同部品実装方法で採用することができる印刷方法で用いる印刷マスクを同フレキシブル基板とともに示す拡大断面図。 同印刷方法の密着工程を示す拡大断面図。 同印刷方法の充填工程を示す拡大断面図。 同印刷方法の剥離工程を示す拡大断面図。 フレキシブル基板に実装される圧電アクチュエータの平面図。 同圧電アクチュエータの部分拡大図。 フレキシブル基板及び圧電アクチュエータの断面図。 （ａ）及び（ｂ）はフレキシブル基板と圧電アクチュエータとの接合部の部分拡大図。 ワークホルダーの平面図。 同ワークホルダーの断面図。 同ワークホルダーのホルダー本体の内部構成を示す断面図。 本発明の実施形態に係る電極接合装置の概略構成図。 ガウシアンビームのエネルギー強度分布を示すグラフ。 ＳＩ型の光ファイバー内におけるレーザ光の挙動を示す模式図。 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。 他の実施形態に係る電極接合装置の概略構成図。

符号の説明

１ フレキシブル基板（配線基板）
２ 基板本体
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）
７ 圧電アクチュエータ
９ 駆動電極（部品電極）
１３０ ワークホルダー
１３１ ベース部材
１３２ 基板ホルダー
１４０ 圧電アクチュエータホルダー
１４１ ホルダー本体
１４２ 凹部
１４３ 吸引経路
１４４ 気流中継経路
１４５ 気流排出経路
１４６ 押え部材
１４７ 凹部
１４８ 吸引経路
１５０ ポンプ
１５１ 吸引ホース

Claims (9)

1. レーザ光透過性の材料からなる配線基板の表面に形成された基板電極と電子部品の部品電極とが対向するように該配線基板及び該電子部品を保持し、該配線基板の該電子部品側とは反対側の面からレーザ光を透過させ該基板電極に当てるようにレーザ光を照射することにより、該基板電極と該部品電極とを接合する電極接合方法であって、
   上記電子部品は、上記部品電極が形成されている表面の一部に開口し該表面に交差する方向に延在する溝又は貫通孔を有し、
   上記配線基板及び上記電子部品を保持した状態で上記基板電極と上記部品電極とを互いに接近させる向きに該配線基板及び該電子部品の少なくとも一方を付勢し、
   上記付勢を行うとともに、上記基板電極と上記部品電極とが対向した状態で上記電子部品の部品電極が形成されている表面側の上記開口から上記溝又は上記貫通孔の内側に引き込まれるように流れる気流を発生させた状態で、上記レーザ光を、上記配線基板の内部を通過させて上記基板電極に当てるように照射することを特徴とする電極接合方法。
2. 請求項１の電極接合方法において、
   上記レーザ光の照射の際に、レーザ光透過性の材料からなる押え部材を用いて上記配線基板のレーザ光入射側の表面を上記電子部品側に押えることを特徴とする電極接合方法。
3. 請求項２の電極接合方法において、
   上記レーザ光の照射の際に、上記配線基板のレーザ光入射側の表面を押さえるように上記押え部材を吸引する気流を発生させることを特徴とする電極接合方法。
4. 請求項１、２又は３の電極接合方法において、
   上記配線基板の基板電極と上記電子部品の部品電極とを、導電性接合材を介して接合することを特徴とする電極接合方法。
5. レーザ光透過性の材料からなる配線基板の表面に形成された基板電極と電子部品の部品電極とが対向するように該配線基板及び該電子部品を保持する保持手段と、該配線基板の該電子部品側とは反対側の面からレーザ光を透過させ該基板電極に当てるようにレーザ光を照射するレーザ光照射手段とを備え、該基板電極と該部品電極とを接合する電極接合装置であって、
   上記電子部品は、上記部品電極が形成されている表面の一部に開口し該表面に交差する方向に延在する溝又は貫通孔を有し、
   上記配線基板及び上記電子部品を保持した状態で上記基板電極と上記部品電極とを互いに接近させる向きに該配線基板及び該電子部品の少なくとも一方を付勢する付勢手段を備え、
   上記付勢手段を、上記基板電極と上記部品電極とが対向した状態で上記電子部品の部品電極が形成されている表面側の上記開口から上記溝又は上記貫通孔の内側に引き込まれるように気流が流れる気流経路を形成する気流経路形成手段と、該気流経路に沿って気流を発生させる気流発生手段とを用いて構成し、
   上記付勢を行うとともに上記気流を発生させた状態で、上記レーザ光を、上記配線基板の内部を通過させて上記基板電極に当てるように照射することを特徴とする電極接合装置。
6. 請求項５の電極接合装置において、
   上記気流経路にフィルターを備えたことを特徴とする電極接合装置。
7. 請求項５又は６の電極接合装置において、
   上記配線基板のレーザ光照射側の表面を上記電子部品側に押える、レーザ光透過性の材料からなる押え部材を備えたことを特徴とする電極接合装置。
8. 請求項７の電極接合装置において、
   上記レーザ光の照射の際に、上記押え部材の上記配線基板に接する側の表面に対向する吸引口を有する吸引経路を介して、該配線基板のレーザ光入射側の表面を押さえるように該押え部材を吸引する気流を発生させる手段を備えたことを特徴とする電極接合装置。
9. 請求項５、６、７又は８の電極接合装置において、
   上記配線基板の基板電極と上記電子部品の部品電極とを、導電性接合材を介して接合することを特徴とする電極接合装置。

Images