JP5962123B2 - Component mounting method and component mounting apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、部品搭載方法及び部品搭載装置に関する。 The present invention relates to a component mounting method and a component mounting apparatus.
近年、携帯電話又はデジタルカメラ等の電子機器の高機能化及び小型化に伴い、電子機器に搭載される半導体装置に対して更なる高機能化及び高集積化が要求されている。 In recent years, with the enhancement and miniaturization of electronic devices such as mobile phones and digital cameras, semiconductor devices mounted on electronic devices are required to have higher functionality and higher integration.
そして、半導体装置の寸法が縮小されており、半導体装置の端子間の間隔も狭くなっている。また、基板に搭載された半導体装置と基板との間の間隔も狭くなっている。 And the dimension of the semiconductor device is reduced, and the space | interval between the terminals of a semiconductor device is also narrowed. Further, the distance between the semiconductor device mounted on the substrate and the substrate is also narrowed.
更に、半導体装置等の電子部品を基板に搭載する際の搭載密度が高くなっており、電子部品同士の間隔も狭くなっている。 Furthermore, the mounting density when electronic components such as semiconductor devices are mounted on a substrate is high, and the interval between electronic components is also narrowed.
このような電子部品を基板に搭載する方法として、例えば、表面実装法が用いられている。 As a method for mounting such an electronic component on a substrate, for example, a surface mounting method is used.
表面実装法では、まず、フラックス成分を含んだペースト状の半田を基板の電極上へ塗布する。次に、半導体装置等の電子部品をペースト状の半田を介して基板上に接着した後に、半田を溶融させて電子部品を基板の電極に半田付けする。その後、電子部品を搭載した基板を、有機溶剤で洗浄して、基板からフラックス残渣を除去する。 In the surface mounting method, first, paste solder containing a flux component is applied onto an electrode of a substrate. Next, after an electronic component such as a semiconductor device is bonded onto the substrate via paste solder, the solder is melted and soldered to the electrode of the substrate. Thereafter, the substrate on which the electronic component is mounted is washed with an organic solvent to remove the flux residue from the substrate.
しかし、上述したように、半導体装置の端子間、又は半導体装置と基板との間、又は電子部品同士の間隔が狭くなっているので、これらの隙間に付着したフラックス残渣を除去することが困難な場合がある。 However, as described above, since the distance between the terminals of the semiconductor device, or between the semiconductor device and the substrate, or between the electronic components is narrow, it is difficult to remove the flux residue attached to these gaps. There is a case.
そこで、半田を溶融する前に、半田又は電極の表面に形成された酸化膜を、蟻酸で還元して除去することにより、フラックス成分を含まない半田を用いて電子部品を搭載する方法が提案されている。 Therefore, a method of mounting electronic components using solder that does not contain a flux component by reducing and removing the oxide film formed on the surface of the solder or electrode with formic acid before melting the solder is proposed. ing.
しかし、この蟻酸を用いて酸化膜を除去する方法では、残っている蟻酸を基板から除去するために、基板に対して空気を供給し、供給した空気と蟻酸とを回収して燃焼している。そのため、半田の溶融時に基板が酸素雰囲気となるため、半田又は電極が再び酸化するおそれがあった。 However, in this method of removing the oxide film using formic acid, in order to remove the remaining formic acid from the substrate, air is supplied to the substrate, and the supplied air and formic acid are recovered and burned. . Therefore, since the substrate is in an oxygen atmosphere when the solder is melted, the solder or the electrode may be oxidized again.
そこで、本明細書では、電極等の酸化を抑制して部品を基板に搭載できる部品搭載方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present specification is to provide a component mounting method capable of mounting components on a substrate while suppressing oxidation of electrodes and the like.
また、本明細書では、電極等の酸化を抑制して部品を基板に搭載できる部品搭載装置を提供することを目的とする。 It is another object of the present specification to provide a component mounting apparatus that can mount components on a substrate while suppressing oxidation of electrodes and the like.
本明細書に開示する部品搭載方法の一形態によれば、部品が半田粉末を含む半田ペーストを介して配置された基板を還元雰囲気にさらす第1工程と、上記基板を半田粉末の融点以上に加熱する第2工程と、上記基板をラジカル雰囲気にさらす第3工程と、上記基板の温度を半田粉末の融点よりも降温する第4工程と、を備える。 According to one aspect of the component mounting method disclosed in the present specification, a first step of exposing a substrate on which a component is disposed via a solder paste containing solder powder to a reducing atmosphere; A second step of heating, a third step of exposing the substrate to a radical atmosphere, and a fourth step of lowering the temperature of the substrate below the melting point of the solder powder.
また、本明細書に開示する部品搭載装置の一形態によれば、部品が半田粉末を含む半田ペーストを介して配置された基板が載置されるチャンバと、上記チャンバ内の温度を調節する温度調節部と、還元剤を上記チャンバ内に供給する還元剤供給部と、ラジカルを上記チャンバ内に供給するラジカル供給部と、上記基板を還元雰囲気にさらすように上記還元剤供給部を制御し、且つ、上記基板を半田粉末の融点以上に加熱するように上記温度調節部を制御し、且つ、上記基板をラジカル雰囲気にさらすように上記ラジカル供給部を制御し、且つ、上記基板の温度を半田粉末の融点よりも降温するように上記温度調節部を制御する、制御部と、を備える。 Further, according to one aspect of the component mounting apparatus disclosed in the present specification, a chamber in which a substrate on which a component is disposed via a solder paste containing solder powder is placed, and a temperature for adjusting the temperature in the chamber A regulator, a reducing agent supply unit that supplies a reducing agent into the chamber, a radical supply unit that supplies radicals into the chamber, and controls the reducing agent supply unit to expose the substrate to a reducing atmosphere. In addition, the temperature adjusting unit is controlled so as to heat the substrate to a melting point or higher of the solder powder, the radical supplying unit is controlled so that the substrate is exposed to a radical atmosphere, and the temperature of the substrate is set to solder. A control unit that controls the temperature adjusting unit to lower the temperature below the melting point of the powder.
上述した本明細書に開示する部品搭載方法によれば、電極等の酸化を抑制して部品を基板に搭載できる。 According to the component mounting method disclosed in the present specification described above, components can be mounted on a substrate while suppressing oxidation of electrodes and the like.
また、上述した本明細書に開示する部品搭載装置によれば、電極等の酸化を抑制して部品を基板に搭載できる。 Moreover, according to the component mounting apparatus disclosed in the present specification described above, components can be mounted on a substrate while suppressing oxidation of electrodes and the like.
本発明の目的及び効果は、特に請求項において指摘される構成要素及び組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるだろう。 The objects and advantages of the invention will be realized and obtained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the appended claims.
前述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的なものであり、特許請求の範囲に記載されている本発明を制限するものではない。 Both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention as claimed.
以下、本明細書で開示する部品搭載装置の好ましい一実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。 Hereinafter, a preferred embodiment of a component mounting apparatus disclosed in this specification will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.
図1は、本明細書に開示する部品搭載装置の一実施形態を示す図である。図2は、電子部品が半田ペーストを介して配置された基板を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of a component mounting apparatus disclosed in this specification. FIG. 2 is a diagram showing a substrate on which electronic components are arranged via solder paste.
本実施形態の部品搭載装置10(以下、単に装置10ともいう)は、電子部品22,23が半田ペースト24を介して配置された基板20が内部で搬送されて、電子部品22,23を基板20にリフロー半田付けする装置である。
In the component mounting apparatus 10 (hereinafter also simply referred to as the apparatus 10) of the present embodiment, the
装置10は、基板20が搬送される方向に沿って、加熱室10aと、溶融室10bと、冷却室10cとを備える。基板搬入口を有する加熱室10aと、溶融室10bと、基板搬出口を有する冷却室10cは、基板20が搬送される基板搬送路を形成する。基板搬送板18上に載置された基板20は、図示しない搬送部により、装置10内の基板搬送路を搬送される。
The
加熱室10aと溶融室10bとの間にはシャッタ17aが取り付けられ、溶融室10bと冷却室10cとの間にはシャッタ17bが取り付けられており、溶融室10bは気密可能になっている。また、加熱室10aの基板搬入口と冷却室10cの基板搬出口にはそれぞれシャッタ17c、17dが配置されている。装置10は、シャッタ17a〜17dの動作を制御する制御部15を備える。
A
また、装置10は、基板搬送路内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部12と、基板搬送路内に還元剤を供給する還元剤供給部13と、基板搬送路内にラジカルを供給するラジカル供給部14と、を備える。不活性ガス供給部12及び還元剤供給部13及びラジカル供給部14の動作は、制御部15によって制御される。
The
加熱室10aは、基板搬送路を囲む第1温度調節部11aを有する。第1温度調節部11aは、加熱室10a内の温度を調節する。第1温度調節部11aの動作は、制御部15によって制御される。また、加熱室10aは、その内部に窒素ガスを供給する不活性ガス供給管12aを有する。不活性ガス供給管12aには、不活性ガス供給部12から不活性ガスが供給される。不活性ガスとしては、例えば、窒素を用いることができる。また、加熱室10aは、内部の気体を排気するための排気管を有していても良い。
The
溶融室10bは、基板搬送路を囲む第2温度調節部11bを有する。第2温度調節部11bは、溶融室10b内の温度を調節する。第2温度調節部11bの動作は、制御部15によって制御される。
The
また、溶融室10bは、その内部に窒素ガスを供給する不活性ガス供給管12bと、還元剤を供給する還元剤供給管13aと、ラジカルを供給するラジカル供給管14aとを有する。不活性ガス供給管12bには、不活性ガス供給部12から不活性ガスが供給される。還元剤供給管13aには、還元剤供給部13から気相の還元剤が供給される。ラジカル供給管14aには、ラジカル供給部14からラジカルが供給される。還元剤供給管13aは、不活性ガス供給管12bよりも基板搬送路の下流に位置する。ラジカル供給管14aは、還元剤供給管13aよりも基板搬送路の下流に位置する。
The
還元剤供給部13は、還元剤供給管13aを介して溶融室10b内に気相の還元剤を供給する。溶融室10b内に導入された気相の還元剤は、溶融室10b内に拡散して、基板20は還元雰囲気にさらされる。
The reducing
還元剤としては、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸、蟻酸メチル、蟻酸エチル等のカルボン酸系エステル、蟻酸アンモニウム等のカルボン酸塩、又は水素等を用いることができる。 Examples of the reducing agent include carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, and propionic acid, carboxylic acid esters such as methyl formate and ethyl formate, carboxylates such as ammonium formate, hydrogen, and the like.
ラジカル供給部14は、ラジカル供給管14aを介して溶融室10b内にラジカルを供給する。溶融室10b内に導入されたラジカルは、溶融室10b内に拡散して、基板20はラジカル雰囲気にさらされる。
The
ラジカル雰囲気を形成するラジカルは、酸素以外の原子を有することが、半田又は電極等の酸化を防止する観点から好ましい。具体的には、ラジカル供給部14は、ラジカル雰囲気を形成するラジカルを、H2O、CO、CO2、N2、NO及びNO2のうちの少なくとも一つのガスを用いて生成することができる。
The radical that forms the radical atmosphere preferably has atoms other than oxygen from the viewpoint of preventing oxidation of solder or electrodes. Specifically, the
また、ラジカル供給部14は、還元雰囲気を形成した還元剤を、例えば第1排気管16aを用いて、溶融室10b内から回収し、回収した還元剤を用いてラジカルを生成しても良い。
In addition, the
ラジカル供給部14は、ラジカルを、例えば、原料のガスをフィラメント等の加熱手段を用いて加熱して生成しても良い。ラジカルを生成する他の手段としては、例えば、平行平板、イオンビーム、ECR等の高周波電源を印加するラジカル発生方式がある。しかし、この方式では、複雑な構造の密閉型チャンバが必要となる。一方、フィラメント等の加熱手段を用いて原料のガスを加熱してラジカルを生成する場合には、このような密閉型チャンバが不要となり、簡単な構造のコンベアリフロー炉への取付けが可能となる。
The
溶融室10bは、内部の気体を排気するための第1排気管16a及び第2排気管16bを有する。第1排気管16aは、還元剤供給管13aとラジカル供給管14aとの間に位置する。第2排気管16bは、第1排気管16aよりも基板搬送路の下流に位置する。第1排気管16a及び第2排気管16bは、それぞれの排気量が独立して調節可能となっており、図示しない排気部と接続されている。この排気部の動作は、制御部15によって制御される。
The
冷却室10cは、基板搬送路を囲む第3温度調節部11cを有する。第3温度調節部11cは、冷却室10c内の温度を調節する。第3温度調節部11cの動作は、制御部15によって制御される。また、冷却室10cは、その内部にラジカルを供給するラジカル供給管14bを有する。ラジカル供給管14bには、ラジカル供給部14からラジカルが供給される。
The cooling chamber 10c has a third
冷却室10cは、内部の気体を排気するための第3排気管16cを有する。第3排気管16cは、ラジカル供給管14bよりも基板搬送路の下流に位置する。第3排気管16cは、図示しない排気部と接続されている。この排気部の動作は、制御部15によって制御される。
The cooling chamber 10c has a
上述した説明では、装置10は、加熱室10a、溶融室10b及び冷却室10cを別々に備えていたが、装置10はそれらの機能を併せ持った一室を備えていても良い。
In the above description, the
次に、装置10内の基板搬送路を搬送される基板20について、図2を参照して、以下に説明する。
Next, the board |
基板20上には、電子部品22、23が半田ペースト24を介して配置されている。基板20上には、電極21a、21bが形成されている。電子部品22は、その端子22aが半田ペースト24を用いて電極21a上に接着されている。電子部品23は、その端子23aが半田ペースト24を用いて電極21b上に接着されている。
On the
半田ペースト24としては、公知のものを用いることができるが、本実施形態では、以下に説明する半田ペーストを使用した。
As the
半田ペースト24は、半田の微粉末にバインダ樹脂として分子量の異なる2種以上のポリブデン(polybuten:化学式(C4−H8)n)を任意の比率で加え、練り、脱泡し、これにより、半田の微粉末とポリブテンとを混練して作製された。半田の微粉末は、例えば、粒径10〜38μm程度に形成されて9質量%の亜鉛を含む錫−亜鉛(SnZn)であって、その融点は199℃である。
In the
また、ポリブテンは、イソブチレンを主体とする低重合体であってブテン−1が共重合した液状ポリマであり、例えば、平均分子量300以下の第1のポリブテン((C4−H8)n1)と平均分子量500程度の第2のポリブテン((C4−H8)n2)を5対1程度の比率で混合した材料を用いた。ポリブテンを半田の微粉末に加え、練り、脱泡された後のその粘度を例えば100Pa・s〜250Pa・sとした。この場合、半田の微粉末とポリブテンは約90質量%、約10質量%の割合で混合され、又は、約50体積%ずつの割合で混合される。 Polybutene is a low polymer mainly composed of isobutylene and is a liquid polymer obtained by copolymerization of butene-1, for example, a first polybutene ((C 4 -H 8 ) n1 ) having an average molecular weight of 300 or less. A material in which second polybutene ((C 4 -H 8 ) n2 ) having an average molecular weight of about 500 was mixed at a ratio of about 5 to 1 was used. The viscosity after adding polybutene to the fine powder of solder, kneading and defoaming was set to 100 Pa · s to 250 Pa · s, for example. In this case, the fine solder powder and the polybutene are mixed at a ratio of about 90% by mass and about 10% by mass, or are mixed at a ratio of about 50% by volume.
以上の半田ペーストの作製工程では、第1温度で溶融する半田の微粉末に混合するポリブデンを、平均分子量の異なる2種以上の有機材料で形成することにより分解温度を広くしていた。しかし、有機材料は、常温で液体であり、第1温度より低い第2温度で揮発し分解し始め、第1温度より高い第3温度を所定の時間だけ保持することにより分解を終える材料であれば良い。有機材料は、複数の種類である必要はなく、しかもポリブデンに限定されるものではなく、炭化水素系、アルコール系、シリコーン系のうち、少なくとも一つを含んでいてもよい。 In the solder paste manufacturing process described above, the decomposition temperature has been widened by forming polybuden mixed with the solder fine powder melted at the first temperature with two or more organic materials having different average molecular weights. However, the organic material is a material that is liquid at room temperature, starts to volatilize and decompose at a second temperature lower than the first temperature, and finishes decomposition by holding the third temperature higher than the first temperature for a predetermined time. It ’s fine. The organic material does not need to be a plurality of types, and is not limited to polybutene, and may contain at least one of hydrocarbon, alcohol, and silicone.
次に、本明細書に開示する部品搭載方法の好ましい一実施形態を、図を参照して、以下に説明する。本実施形態の部品搭載方法は、上述した部品搭載装置を用いる。 Next, a preferred embodiment of the component mounting method disclosed in this specification will be described below with reference to the drawings. The component mounting method of this embodiment uses the component mounting apparatus described above.
図3は、本明細書に開示する部品搭載方法の一実施形態のフローチャートを示す図である。図4は、本明細書に開示する部品搭載方法で使用するリフロー温度の温度プロファイルを示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a flowchart of an embodiment of the component mounting method disclosed in this specification. FIG. 4 is a diagram showing a temperature profile of the reflow temperature used in the component mounting method disclosed in this specification.
まず、ステップS10において、シャッタ17cを開いて、加熱室10aの基板搬入口から、電子部品22,23が配置された基板20が載置された基板搬送板18が、不活性ガスで満たされた加熱室10a内に搬入される。加熱室10a内に搬入される。加熱室10a内に搬入される基板20の温度は室温である。
First, in step S10, the
基板20は、加熱室10a内を基板搬送板18により搬送されるにつれて、図4に示すように、室温から上昇して半田の融点よりも低い温度T1まで、例えば160℃まで第1温度調節部11aによって加熱される(加熱工程)。
As the
次に、ステップS12において、加熱された基板20上では、半田ペースト24中の平均分子量300程度のポリブデンは、温度T1、例えば160℃に達した時点で分解及び揮発が始まる(揮発分解工程の開始)。
Next, in step S12, on the
そして、シャッタ17aが制御部15により開けられて、基板20が載置された基板搬送板18が、溶融室10b内に搬入される。溶融室10b内に搬入された基板20は、第2温度調節部11bによって加熱される。
Then, the
次に、ステップS14において、溶融室10b内に搬入された基板20は、最初、不活性ガス供給管12bから導入される不活性ガスさらされる。その後、基板20は、還元剤供給管13aから導入された気相の還元剤によって、還元雰囲気にさらされる(還元工程)。
Next, in step S14, the
本実施形態では、還元剤として、蟻酸ガスを用いる。これにより、温度T1に加熱された基板20上の半田ペースト24及び電極21a、21bの表面の酸化膜に対して、蟻酸ガスによる還元が開始される。溶融室10b内の蟻酸ガスの濃度としては、例えば、数十ppm〜数千ppmとすることができる。
In this embodiment, formic acid gas is used as the reducing agent. Thereby, the formic acid gas starts to reduce the
図5は、蟻酸の還元反応を説明する図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining the reduction reaction of formic acid.
図5に示すように、蟻酸(HCOOH)は、Cu材により形成される電極の表面の酸化膜(CuO)を還元して、電極を形成するCu材を露出させて、良好な半田濡れ性を発現させる。 As shown in FIG. 5, formic acid (HCOOH) reduces the oxide film (CuO) on the surface of the electrode formed of the Cu material, exposes the Cu material forming the electrode, and has good solder wettability. To express.
また、溶融室10b内では、基板20の温度が温度T1から温度T2、例えば221℃に達する間に、平均分子量300のポリブデンは分解及び揮発を続ける。そして、還元剤供給管13aから導入された蟻酸ガスは、ポリブデンの揮発により生じた半田の微粉末の隙間に浸透して、半田の微粉末の表面の酸化膜を還元して、良好な半田濡れ性を発現させる。
Further, in the
続いて、基板20の温度が温度T2、例えば221℃まで加熱されると、平均分子量300程度のポリブデンは更に揮発して殆ど無くなる。このようにして、平均分子量300のポリブデンの揮発量が増すにつれて半田の微粉末の露出量が増す。
Subsequently, when the temperature of the
そして、基板20の温度が半田の融点に達すると半田の微粉末が溶けて互いに繋がり始める。
When the temperature of the
本実施形態の還元工程では、半田の微粉末を十分に溶融させるために、基板20の温度が、半田の融点よりも高い温度T3、例えば250℃に達するまで、基板20が、第2温度調節部11bによって加熱される。
In the reduction process of the present embodiment, in order to sufficiently melt the solder fine powder, the
さらに、基板20の温度が温度T2から温度T3、例えば250℃に上昇する間に、今度は平均分子量500程度のポリブデンが分解し、揮発し始め、その量が増すにつれて、蟻酸ガスにより半田の微粉末がさらに還元されると共に溶融により繋がる量が増える。そして、基板20の温度が温度T3に達し、その後の所定時間で平均分子量500程度のポリブデンが分解、揮発して殆ど消滅する(揮発分解工程の終了)。
Further, while the temperature of the
このように、有機材料であるポリブテンを半田の微粉末の融点以上の温度T3に達するまで徐々に揮発又は分解させる。このことにより、半田の微粉末を徐々に露出させて徐々に還元且つ一体化するので、半田の微粉末の急速な一体化が避けられ、これにより所謂マンハッタン現象が防止される。 In this way, polybutene, which is an organic material, is gradually volatilized or decomposed until reaching a temperature T3 equal to or higher than the melting point of the solder fine powder. As a result, the solder fine powder is gradually exposed and gradually reduced and integrated, so that rapid integration of the solder fine powder is avoided, thereby preventing the so-called Manhattan phenomenon.
即ち、溶融室10bにおける加熱の途中で、ポリブテンが急速に揮発してしまうと、電子部品の2つの端子間で半田の濡れ広がるタイミングが僅かに異なることがある。例えばチップコンデンサーの両端電極で、一方の半田の濡れ広がりが他方に比べて早い場合、先に濡れた端子の半田の表面張力でマンハッタン現象が生じ、電子部品が垂直に立ってしまうことがある。
That is, when polybutene volatilizes rapidly during the heating in the
そこで、本実施形態では、この表面張力の時間差を抑えるために、分子量が大きく、揮発温度が高く、さらに分解時間の長いポリブテンを使用した。もちろん、1種類の分子量のポリブテンで任意の温度と時間のプロファイルをカバーすることも可能である。 Therefore, in this embodiment, in order to suppress this time difference in surface tension, polybutene having a large molecular weight, a high volatilization temperature, and a long decomposition time is used. Of course, it is possible to cover any temperature and time profile with a single molecular weight polybutene.
また、図4に示すように、本実施形態では、揮発分解工程を、還元工程よりも前に開始することにより、ポリブデンの揮発又は分解により生じた半田の微粉末の隙間に蟻酸ガスを浸透させ易くしている。また、還元工程が終了した後まで、揮発分解工程を行うことにより、半田の微粉末及び電極の表面の酸化膜の還元を十分に行っている。 In addition, as shown in FIG. 4, in this embodiment, the volatile decomposition process is started before the reduction process, so that the formic acid gas penetrates into the gaps between the fine powders of solder generated by the volatilization or decomposition of polybuden. It is easy. Further, by performing the volatile decomposition process until after the reduction process is completed, the solder fine powder and the oxide film on the surface of the electrode are sufficiently reduced.
ところで、蟻酸は、110℃以上でガス化し、ガス化すると150℃程度と低い温度でも還元性を示す。従って、基板20が有機材料により形成されていても還元雰囲気により基板20が燃えたり分解したりすることはない。これにより、300℃以下の温度で、蟻酸を還元性ガスとして使うことが可能である。
By the way, formic acid is gasified at 110 ° C. or higher, and when gasified, it exhibits reducing properties even at a low temperature of about 150 ° C. Therefore, even if the
制御部15は、還元剤供給管13aから導入される蟻酸ガスの流量及び第1排気管16aから排気される排気量を制御して、溶融室10b内の蟻酸ガスが第1排気管16aよりも下流に拡散しないようにしている。この制御のために、装置10は、必要に応じて、更に多くの数の排気管を有していても良い。また、溶融室10b内の蟻酸ガスが第1排気管16aよりも下流に拡散しないように、溶融室10b内の基板搬送路の長さを設計することが好ましい。
The control unit 15 controls the flow rate of formic acid gas introduced from the reducing
次に、ステップS16において、基板20の温度は、半田の微粉末の融点以上の温度T3、例えば250℃に加熱されて、半田の微粉末が十分に溶融する(溶融工程)。蟻酸ガスにより表面が十分に還元された電極21a、21bは、溶融した半田によって、電子部品22,23の端子22a、23aと電気的に接続する。この溶融工程では、基板20の温度が温度T3にある状態を所定の時間保持して、電極21a、21bと端子22a、23aとを溶融した半田によって十分に接続させる。
Next, in step S16, the temperature of the
次に、ステップS18において、基板20は、ラジカル供給管14aから導入されたラジカルによって、ラジカル雰囲気にさらされる(ラジカル工程)。このラジカル工程では、基板20の温度は、半田の微粉末の融点以上の温度T3、例えば250℃に保持される。本実施形態では、水蒸気を原料ガスとして、OHラジカルを生成した。
Next, in step S18, the
ラジカル工程では、基板20又は電子部品22,23に付着している還元剤である蟻酸が、ラジカルによって分解されて除去される。還元工程で使用された蟻酸は、基板20又は電子部品22,23の表面、又は、電子部品22,23と基板20との間、又は電子部品22,23の端子22a、23a等の隙間に付着している場合がある。これらの付着した蟻酸は、電極等を腐食するおそれがあるので、ラジカル工程で除去される。
In the radical process, formic acid, which is a reducing agent attached to the
また、還元工程では、半田中のSnと還元剤である蟻酸とが反応して蟻酸の金属塩が生成される場合がある。そして、この金属塩が付着した基板が高温高湿状態で使用されると、金属塩及び半田中のSnがイオン化して両者間に電位差が発生し、Snイオンが蟻酸の金属塩へ移動して金属が析出するイオンマイグレーションが生じるおそれがある。そこで、ラジカル工程では、この蟻酸の金属塩が除去される。 Further, in the reduction process, Sn in the solder and formic acid as a reducing agent may react to produce a metal salt of formic acid. When the substrate to which the metal salt is attached is used in a high-temperature and high-humidity state, the metal salt and Sn in the solder are ionized to generate a potential difference between them, and the Sn ion moves to the metal salt of formic acid. There is a risk of ion migration in which metal precipitates. Therefore, in the radical process, the metal salt of formic acid is removed.
更に、半田ペースト中のポリブテン等の有機材料が、溶融工程後の基板20上に残っている場合がある。そこで、ラジカル工程では、この有機材料が除去される。
Furthermore, an organic material such as polybutene in the solder paste may remain on the
ラジカル供給管14aから導入されたラジカルは、溶融室10b内に拡散して基板20の周囲にラジカル雰囲気を形成する。ラジカルは、基板20又は電子部品22,23の表面、又は、電子部品22,23と基板20との間、又は電子部品22,23の端子22a、23a等の隙間に十分に浸透する。
The radicals introduced from the
ここで、基板をラジカルにさらす他の方法として、例えば、紫外線を用いて局所的にラジカルを生成して基板に照射することがある。しかし、このような局所的にラジカルを照射する方法では、電子部品と基板との間の隙間等にラジカルを十分に浸透させることができない。 Here, as another method of exposing the substrate to radicals, for example, there is a method of generating radicals locally using ultraviolet rays and irradiating the substrate. However, with such a method of locally irradiating radicals, the radicals cannot be sufficiently penetrated into a gap between the electronic component and the substrate.
図6は、還元剤及び有機材料及び還元剤の金属塩のラジカルによる分解反応を説明する図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a decomposition reaction by radicals of a reducing agent, an organic material, and a metal salt of the reducing agent.
図6(A)は、OHラジカルによって、還元剤であるカルボン酸が分解される反応を説明している。ここで、Rはアルキル基を示している。同様にして、蟻酸もOHラジカルによって分解される。 FIG. 6A illustrates a reaction in which carboxylic acid as a reducing agent is decomposed by OH radicals. Here, R represents an alkyl group. Similarly, formic acid is also decomposed by OH radicals.
図6(B)は、OHラジカルによって、有機材料であるC4H8が分解される反応を説明している。 FIG. 6B illustrates a reaction in which C 4 H 8 that is an organic material is decomposed by OH radicals.
図6(C)は、OHラジカルによって、蟻酸の金属塩である(HCOO)2Mが分解される反応を説明している。ここで、Mは金属原子を示している。 FIG. 6C illustrates a reaction in which (HCOO) 2 M, which is a metal salt of formic acid, is decomposed by OH radicals. Here, M represents a metal atom.
ラジカル工程において、ラジカル雰囲気を形成するラジカルは、酸素以外の原子を有することが、電極又は端子等の酸化を防止する観点から好ましい。この観点から、ラジカル雰囲気を形成するラジカルは、酸素を含まないことが特に好ましい。 In the radical step, the radical forming the radical atmosphere preferably has an atom other than oxygen from the viewpoint of preventing oxidation of the electrode or the terminal. From this viewpoint, it is particularly preferable that the radical forming the radical atmosphere does not contain oxygen.
また、還元雰囲気を形成する還元剤の沸点以上の温度で、基板20をラジカル雰囲気にさらすことが、ラジカルによる還元剤の分解反応を促進して、還元剤をラジカルによって分解して除去する上で好ましい。
Further, exposing the
溶融室10b内のラジカル濃度としては、例えば、10E6〜10E10cm−3とすることができる。このラジカル濃度は、制御部15が、ラジカル供給管14aからのラジカル供給量並びに第1排気管16a及び第2排気管16bから排気される排気量を制御することにより調節される。
The radical concentration in the
また、ラジカル工程における溶融室内の圧力としては、例えば200〜101325Pa(1.5〜760Torr)とすることができる。この圧力は、制御部15が、ラジカル供給管14aからのラジカル供給量並びに第1排気管16a及び第2排気管16bから排気される排気量を制御することにより調節される。
The pressure in the melting chamber in the radical process can be set to, for example, 200 to 101325 Pa (1.5 to 760 Torr). This pressure is adjusted by the control unit 15 controlling the radical supply amount from the
また、ラジカル工程における溶融室内の温度としては、例えば、140〜260℃とすることができる。この温度は、制御部15が、第2温度調節部11bを制御することにより調節される。
Moreover, as temperature in the melting chamber in a radical process, it can be set as 140-260 degreeC, for example. This temperature is adjusted by the control unit 15 controlling the second
制御部15は、ラジカル供給管14aから導入されるラジカルの流量並びに第1排気管16a及び第2排気管16bから排気される排気量を制御して、溶融室10b内のラジカルが第1排気管16aよりも上流に拡散しないようにしている。この制御のために、装置10は、必要に応じて、更に多くの数の排気管を有していても良い。また、溶融室10b内のラジカルが第1排気管16aよりも上流に拡散しないように、溶融室10b内の基板搬送路の長さを設計することが好ましい。
The control unit 15 controls the flow rate of radicals introduced from the
装置10では、ラジカル工程は、次の冷却室10cにおいても、続けて行われる。
In the
次に、ステップS20において、シャッタ17bが制御部15により開けられて、基板20が載置された基板搬送板18が、冷却室10c内に搬入される(冷却工程)。冷却工程では、冷却室10c内に搬入された基板20は、第3温度調節部11cによって、基板の温度が半田の微粉末の融点よりも下がるように冷却される。
Next, in step S20, the
冷却室10cでは、基板20の温度を半田の微粉末の融点よりも降温するので、溶融し表面張力により略ボール状に一体化した半田は、温度が低下して固体になる。具体的には、図4に示すように、冷却室10cに搬入された基板20は、第3温度調節部11cによって温度T3から降温され、凝固点を通過して急速に冷却され、さらに徐々に温度が低下される。このようなリフロー処理により、電子部品22,23と電極21a、21bとは半田付けされる。
In the cooling chamber 10c, the temperature of the
また、冷却室10cでも、基板20は、冷却されると共に、ラジカル供給管14bから導入されたラジカルによって、ラジカル雰囲気にさらされる。冷却室10cでは、溶融室10bにおいて除去しきれていない還元剤又は有機材料又は還元剤の金属塩がラジカルにより分解されて除去される。図4に示すように、ラジカル工程は冷却室10cにおいても行われるので、ラジカル工程の一部が、冷却工程と重なって実施される。
Also in the cooling chamber 10c, the
冷却室10c内のラジカル濃度としては、例えば、10E6〜10E10cm−3とすることができる。このラジカル濃度は、制御部15が、ラジカル供給管14bからのラジカル供給量及び第3排気管16cから排気される排気量を制御することにより調節される。
The radical concentration in the cooling chamber 10c can be, for example, 10E6 to 10E10 cm −3 . The radical concentration is adjusted by the control unit 15 controlling the radical supply amount from the
また、ラジカル工程における冷却室10cの圧力としては、例えば200〜101325Pa(1.5〜760Torr)とすることができる。この圧力は、制御部15が、ラジカル供給管14bからのラジカル供給量及び第3排気管16cから排気される排気量を制御することにより調節される。
Moreover, as a pressure of the cooling chamber 10c in a radical process, it can be set as 200-101325Pa (1.5-760Torr), for example. This pressure is adjusted by the control unit 15 controlling the radical supply amount from the
また、ラジカル工程における冷却室10c内の温度としては、例えば、20〜100℃とすることができる。この温度は、制御部15が、第3温度調節部11cを制御することにより調節される。
Moreover, as temperature in the cooling chamber 10c in a radical process, it can be 20-100 degreeC, for example. This temperature is adjusted by the control unit 15 controlling the third
制御部15は、ラジカル供給管14bから導入されるラジカルの流量及び第3排気管16cから排気される排気量を制御して、冷却室10c内のラジカルが第3排気管16cよりも下流に拡散しないようにしている。この制御のために、装置10は、必要に応じて、更に多くの数の排気管を有していても良い。また、冷却室10c内のラジカルが第3排気管16cよりも下流に拡散しないように、冷却室10c内の基板搬送路の長さを設計することが好ましい。また、冷却室10cに、不活性ガスを供給するようにしても良い。
The control unit 15 controls the flow rate of radicals introduced from the
そして、ステップS22において、シャッタ17dが制御部15により開けられて、基板20が載置された基板搬送板18が、冷却室10cの基板搬出口から装置10の外に搬出される。
In step S22, the shutter 17d is opened by the control unit 15, and the
上述した本実施形態の部品搭載装置を用いる部品搭載方法によれば、還元剤をラジカルにより分解して除去するので、半田及び電極等の酸化を抑制して電子部品を基板に搭載できる。また、本実施形態の部品搭載方法では、有機材料及び還元剤の金属塩をラジカルにより分解して除去できる。従って、本実施形態の部品搭載方法を用いて製造された基板は、高い信頼性及び歩留まりを有する。 According to the component mounting method using the component mounting apparatus of the present embodiment described above, since the reducing agent is decomposed and removed by radicals, it is possible to mount the electronic component on the substrate while suppressing oxidation of solder and electrodes. Moreover, in the component mounting method of this embodiment, the organic material and the metal salt of the reducing agent can be decomposed and removed by radicals. Therefore, the board manufactured using the component mounting method of this embodiment has high reliability and yield.
本発明では、上述した実施形態の部品搭載方法及び部品搭載装置は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、一の実施形態が有する構成要件は、他の実施形態にも適宜適用することができる。 In the present invention, the component mounting method and component mounting apparatus of the above-described embodiment can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. In addition, the configuration requirements of one embodiment can be applied to other embodiments as appropriate.
例えば、ラジカル工程では、複数のラジカルを用いてラジカル雰囲気を形成しても良い。例えば、ラジカル工程では、ラジカル雰囲気を形成するラジカルを、H2O、CO、CO2、N2、NO及びNO2のうちの複数のガスを用いて生成しても良い。 For example, in the radical process, a radical atmosphere may be formed using a plurality of radicals. For example, in the radical process, radicals that form a radical atmosphere may be generated using a plurality of gases of H 2 O, CO, CO 2 , N 2 , NO, and NO 2 .
また、上述した部品搭載方法の実施形態では、揮発分解工程は、還元工程及び溶融工程と重なって行われていたが、揮発分解工程は、加熱工程と還元工程との間にだけ配置されても良い。 Further, in the embodiment of the component mounting method described above, the volatile decomposition step is performed overlapping the reduction step and the melting step, but the volatile decomposition step may be arranged only between the heating step and the reduction step. good.
以下、本明細書に開示する部品搭載装置を用いた部品搭載方法について、実施例を用いて更に説明する。ただし、本発明の範囲はかかる実施例に制限されるものではない。 Hereinafter, a component mounting method using the component mounting apparatus disclosed in this specification will be further described with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to such examples.
[実施例1]
上述した本実施形態の部品搭載方法を用いて、電子部品と基板上の電極とを半田付けした。そして、実施例1により半田付けされた電極の半田接合部の断面について、EPMA分析を行った。EPMA分析の結果を図7に示す。図7は、Cu材である電極30と、半田32と、半田に由来するZnの分布領域31とを示している。領域31は、電極30と半田32との間に一定の厚さの薄い層を形成している。領域31は、電極30を形成するCuと、半田に由来するZnとの合金により形成される接合層であるので、実施例1による半田付けでは、電極における良好な半田濡れ性が得られることが確認された。また、実施例1により半田付けされた基板には、半田及び電極の酸化並びに有機材料の残渣は観察されなかった。
[Example 1]
The electronic component and the electrode on the substrate were soldered using the component mounting method of the present embodiment described above. Then, EPMA analysis was performed on the cross section of the solder joint portion of the electrode soldered according to Example 1. The results of EPMA analysis are shown in FIG. FIG. 7 shows an
[実施例2]
OHラジカルではなく、COガスを原料とするラジカルを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2の半田付けを行った。実施例2の半田付けにおいても、図7と同様の結果が得られたので、実施例2による半田付けでは、電極における良好な半田濡れ性が得られることが確認された。また、実施例2により半田付けされた基板にも、半田及び電極の酸化並びに有機材料の残渣は観察されなかった。
[Example 2]
Soldering of Example 2 was performed in the same manner as Example 1 except that radicals using CO gas as a raw material instead of OH radicals were used. Also in the soldering of Example 2, the same result as in FIG. 7 was obtained, so it was confirmed that the soldering according to Example 2 provides good solder wettability in the electrode. Moreover, the oxidation of the solder and the electrodes and the residue of the organic material were not observed on the substrate soldered according to Example 2.
[実施例3]
OHラジカルではなく、CO2ガスを原料とするラジカルを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例3の半田付けを行った。実施例3の半田付けにおいても、図7と同様の結果が得られたので、実施例3による半田付けでは、電極における良好な半田濡れ性が得られることが確認された。また、実施例3により半田付けされた基板にも、半田及び電極の酸化並びに有機材料の残渣は観察されなかった。
[Example 3]
Soldering of Example 3 was performed in the same manner as Example 1 except that radicals using CO 2 gas as a raw material instead of OH radicals were used. Also in the soldering of Example 3, the same result as in FIG. 7 was obtained, so it was confirmed that the soldering according to Example 3 provides good solder wettability in the electrode. Moreover, the oxidation of the solder and the electrodes and the residue of the organic material were not observed on the substrate soldered according to Example 3.
[実施例4]
OHラジカルではなく、NOガスを原料とするラジカルを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例4の半田付けを行った。実施例4の半田付けにおいても、図7と同様の結果が得られたので、実施例4による半田付けでは、電極における良好な半田濡れ性が得られることが確認された。また、実施例4により半田付けされた基板にも、半田及び電極の酸化並びに有機材料の残渣は観察されなかった。
[Example 4]
Soldering of Example 4 was performed in the same manner as Example 1 except that radicals using NO gas as a raw material instead of OH radicals were used. Also in the soldering of Example 4, the same results as in FIG. 7 were obtained. Therefore, it was confirmed that the soldering according to Example 4 provides good solder wettability in the electrodes. Moreover, the oxidation of the solder and the electrodes and the residue of the organic material were not observed on the substrate soldered according to Example 4.
[実施例5]
OHラジカルではなく、NO2ガスを原料とするラジカルを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例5の半田付けを行った。実施例5の半田付けにおいても、図7と同様の結果が得られたので、実施例5による半田付けでは、電極における良好な半田濡れ性が得られることが確認された。また、実施例5により半田付けされた基板にも、半田及び電極の酸化並びに有機材料の残渣は観察されなかった。
[Example 5]
Soldering of Example 5 was performed in the same manner as Example 1 except that radicals using NO 2 gas as a raw material instead of OH radicals were used. Also in the soldering of Example 5, the same results as in FIG. 7 were obtained. Therefore, it was confirmed that the soldering according to Example 5 provides good solder wettability in the electrodes. Further, no solder and electrode oxidation and organic material residues were observed on the substrate soldered according to Example 5.
[比較例1]
ラジカル工程を行わないことを除いては、実施例1と同様にして、比較例1の半田付けを行った。そして、比較例1により半田付けされた電極の半田接合部の断面について、EPMA分析を行った。EPMA分析の結果を図8に示す。領域31は、電極30と半田32との間に、一定でない厚さの層を形成しており、比較例1による半田付けでは、半田濡れ性が悪いことが確認された。また、比較例1により半田付けされた接合部では、実施例1と比べて10倍以上の抵抗値が測定された。
[Comparative Example 1]
Comparative Example 1 was soldered in the same manner as Example 1 except that the radical process was not performed. Then, EPMA analysis was performed on the cross section of the solder joint portion of the electrode soldered in Comparative Example 1. The results of EPMA analysis are shown in FIG. In the
[比較例2]
還元工程を行わないことを除いては、実施例1と同様にして、比較例2の半田付けを行った。そして、比較例2により半田付けされた電極の半田接合部の断面について、EPMA分析を行った。EPMA分析の結果を図9に示す。領域31は、電極30と半田32との間に、幅の広いの層を形成しており、比較例2による半田付けでは、半田濡れ性が比較例1よりも悪いことが確認された。また、比較例2により半田付けされた接合部では、実施例1と比べて50倍以上の抵抗値が測定された。
[Comparative Example 2]
Comparative Example 2 was soldered in the same manner as Example 1 except that the reduction step was not performed. Then, EPMA analysis was performed on the cross section of the solder joint portion of the electrode soldered in Comparative Example 2. The results of EPMA analysis are shown in FIG. In the
ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、読者が、発明者によって寄与された発明及び概念を技術を深めて理解することを助けるための教育的な目的を意図する。ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、そのような具体的に述べられた例及び条件に限定されることなく解釈されるべきである。また、明細書のそのような例示の機構は、本発明の優越性及び劣等性を示すこととは関係しない。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、その様々な変更、置き換え又は修正が本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り行われ得ることが理解されるべきである。 All examples and conditional words mentioned herein are intended for educational purposes to help the reader deepen and understand the inventions and concepts contributed by the inventor. All examples and conditional words mentioned herein are to be construed without limitation to such specifically stated examples and conditions. Also, such exemplary mechanisms in the specification are not related to showing the superiority and inferiority of the present invention. While embodiments of the present invention have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions or modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
以上の上述した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。 Regarding the above-described embodiments, the following additional notes are disclosed.
(付記1)
部品が半田粉末を含む半田ペーストを介して配置された基板を還元雰囲気にさらす第1工程と、
前記基板を半田粉末の融点以上に加熱する第2工程と、
前記基板をラジカル雰囲気にさらす第3工程と、
前記基板の温度を半田粉末の融点よりも降温する第4工程と、
を備える部品搭載方法。
(Appendix 1)
A first step in which a component is exposed to a reducing atmosphere through a solder paste including a solder paste containing solder powder;
A second step of heating the substrate above the melting point of the solder powder;
A third step of exposing the substrate to a radical atmosphere;
A fourth step of lowering the temperature of the substrate below the melting point of the solder powder;
A component mounting method comprising:
(付記2)
前記ラジカル雰囲気を形成するラジカルは、酸素以外の原子を有する付記1に記載の部品搭載方法。
(Appendix 2)
The component mounting method according to appendix 1, wherein the radical that forms the radical atmosphere has an atom other than oxygen.
(付記3)
前記ラジカル雰囲気を形成するラジカルを、H2O、CO、CO2、N2、NO及びNO2のうちの少なくとも一つのガスを用いて生成する付記2に記載の部品搭載方法。
(Appendix 3)
The component mounting method according to appendix 2, wherein the radical that forms the radical atmosphere is generated using at least one gas of H 2 O, CO, CO 2 , N 2 , NO, and NO 2.
(付記4)
前記還元雰囲気を形成した還元剤を用いて、前記ラジカル雰囲気を形成するラジカルを生成する付記1〜3の何れか一項に記載の部品搭載方法。
(Appendix 4)
The component mounting method according to any one of appendices 1 to 3, wherein a radical that forms the radical atmosphere is generated using a reducing agent that forms the reducing atmosphere.
(付記5)
前記第3工程では、前記還元雰囲気を形成する還元剤の沸点以上の温度で、前記基板を前記ラジカル雰囲気にさらす付記1〜4の何れか一項に記載の部品搭載方法。
(Appendix 5)
The component mounting method according to any one of appendices 1 to 4, wherein, in the third step, the substrate is exposed to the radical atmosphere at a temperature equal to or higher than a boiling point of a reducing agent that forms the reducing atmosphere.
(付記6)
前記ラジカル雰囲気を形成するラジカルを、原料のガスを加熱して生成する付記1〜5の何れか一項に記載の部品搭載方法。
(Appendix 6)
The component mounting method according to any one of appendices 1 to 5, wherein a radical that forms the radical atmosphere is generated by heating a raw material gas.
(付記7)
半田ペーストは、半田粉末及び有機材料を有しており、
前記第1工程の前に、
前記基板を加熱して、半田ペースト中の有機材料を揮発又は分解させる第5工程を備える付記1〜6の何れか一項に記載の部品搭載方法。
(Appendix 7)
The solder paste has solder powder and organic material,
Before the first step,
The component mounting method according to any one of appendices 1 to 6, further comprising a fifth step of heating the substrate to volatilize or decompose the organic material in the solder paste.
(付記8)
半田ペーストは、
第1温度で溶融する半田粉末と、
常温で液体であり、前記第1温度より低い第2温度で揮発し分解し始め、前記第1温度より高い第3温度を所定の時間だけ保持することにより分解を終える前記有機材料と、を有する付記1〜7の何れか一項に記載の部品搭載方法。
(Appendix 8)
Solder paste
Solder powder that melts at a first temperature;
The organic material that is liquid at room temperature, starts to volatilize and decompose at a second temperature lower than the first temperature, and finishes decomposition by maintaining a third temperature higher than the first temperature for a predetermined time. The component mounting method according to any one of appendices 1 to 7.
(付記9)
前記有機材料は、分解温度の異なる複数の材料を有する付記8に記載の部品搭載方法。
(Appendix 9)
The component mounting method according to appendix 8, wherein the organic material includes a plurality of materials having different decomposition temperatures.
(付記10)
部品が半田粉末を含む半田ペーストを介して配置された基板が載置されるチャンバと、
前記チャンバ内の温度を調節する温度調節部と、
還元剤を前記チャンバ内に供給する還元剤供給部と、
ラジカルを前記チャンバ内に供給するラジカル供給部と、
前記基板を還元雰囲気にさらすように前記還元剤供給部を制御し、且つ、前記基板を半田粉末の融点以上に加熱するように前記温度調節部を制御し、且つ、前記基板をラジカル雰囲気にさらすように前記ラジカル供給部を制御し、且つ、前記基板の温度を半田粉末の融点よりも降温するように前記温度調節部を制御する、制御部と、
を備えた部品搭載装置。
(Appendix 10)
A chamber in which a substrate on which a component is placed via a solder paste containing solder powder is placed;
A temperature adjusting unit for adjusting the temperature in the chamber;
A reducing agent supply unit for supplying a reducing agent into the chamber;
A radical supply unit for supplying radicals into the chamber;
The reducing agent supply unit is controlled to expose the substrate to a reducing atmosphere, the temperature adjusting unit is controlled to heat the substrate to a melting point or higher of the solder powder, and the substrate is exposed to a radical atmosphere. A control unit for controlling the radical supply unit and controlling the temperature adjustment unit to lower the temperature of the substrate below the melting point of the solder powder;
A component mounting device equipped with
10 部品搭載装置
10a 加熱室(加熱チャンバ)
10b 溶融室(溶融チャンバ)
10c 冷却室(冷却チャンバ)
11a 第1温度調節部
11b 第2温度調節部
11c 第3温度調節部
12 不活性ガス供給部
12a、12b 不活性ガス供給管
13 還元剤供給部
13a 還元剤供給管
14 ラジカル供給部
14a、14b ラジカル供給管
15 制御部
16a 第1排気管
16b 第2排気管
17a、17b、17c、17d シャッタ
18 基板搬送板
20 基板
21a、21b 電極
22 電子部品
22a 端子
23 電子部品
23a 端子
24 半田ペースト
30 電極
31 Znの分布領域
32 半田
10
10b Melting chamber (melting chamber)
10c Cooling chamber (cooling chamber)
11a 1st
Claims (7)
前記基板を半田粉末の融点以上に加熱する第2工程と、
前記基板をラジカル雰囲気にさらして、前記部品又は前記基板に付着している前記還元剤を分解する第3工程と、
前記基板の温度を半田粉末の融点よりも降温する第4工程と、
を備える部品搭載方法。 A first step of reducing a surface of the electrode and an oxide film on the surface of the solder powder by exposing a substrate on which a component having an electrode is disposed via a solder paste containing a solder powder to a reducing atmosphere containing a reducing agent ; ,
A second step of heating the substrate above the melting point of the solder powder;
A third step of exposing the substrate to a radical atmosphere to decompose the reducing agent adhering to the component or the substrate ;
A fourth step of lowering the temperature of the substrate below the melting point of the solder powder;
A component mounting method comprising:
前記第3工程では、前記基板をラジカル雰囲気にさらして、前記部品又は前記基板に付着している前記還元剤及び前記有機材料を分解する請求項1に記載の部品搭載方法。 The solder paste includes the solder powder and an organic material,
The component mounting method according to claim 1, wherein in the third step, the substrate is exposed to a radical atmosphere to decompose the reducing agent and the organic material adhering to the component or the substrate .
前記チャンバ内の温度を調節する温度調節部と、
還元剤を前記チャンバ内に供給する還元剤供給部と、
ラジカルを前記チャンバ内に供給するラジカル供給部と、
前記基板を還元雰囲気にさらして、前記電極の表面及び前記半田粉末の表面の酸化膜を還元するように前記還元剤供給部を制御し、且つ、前記基板を半田粉末の融点以上に加熱するように前記温度調節部を制御し、且つ、前記基板をラジカル雰囲気にさらして、前記部品又は前記基板に付着している前記還元剤を分解するように前記ラジカル供給部を制御し、且つ、前記基板の温度を半田粉末の融点よりも降温するように前記温度調節部を制御する、制御部と、
を備えた部品搭載装置。 A chamber in which a substrate on which a component having electrodes is arranged via a solder paste containing solder powder is placed;
A temperature adjusting unit for adjusting the temperature in the chamber;
A reducing agent supply unit for supplying a reducing agent into the chamber;
A radical supply unit for supplying radicals into the chamber;
Exposing the substrate to a reducing atmosphere, controlling the reducing agent supply unit so as to reduce the oxide film on the surface of the electrode and the surface of the solder powder , and heating the substrate to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder powder. Controlling the temperature adjusting unit, exposing the substrate to a radical atmosphere, controlling the radical supply unit to decompose the reducing agent attached to the component or the substrate , and the substrate A control unit for controlling the temperature adjusting unit so as to lower the temperature of the solder powder below the melting point of the solder powder;
A component mounting device equipped with
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