JP7412251B2 - Element mounting body, mounting equipment and mounting method - Google Patents

Element mounting body, mounting equipment and mounting method Download PDF

Info

Publication number
JP7412251B2
JP7412251B2 JP2020065471A JP2020065471A JP7412251B2 JP 7412251 B2 JP7412251 B2 JP 7412251B2 JP 2020065471 A JP2020065471 A JP 2020065471A JP 2020065471 A JP2020065471 A JP 2020065471A JP 7412251 B2 JP7412251 B2 JP 7412251B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mounting
substrate
path forming
magnetic
induction heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020065471A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021163895A (en
Inventor
義之 石倉
和博 糸氏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP2020065471A priority Critical patent/JP7412251B2/en
Publication of JP2021163895A publication Critical patent/JP2021163895A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7412251B2 publication Critical patent/JP7412251B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、例えば、センサ素子または半導体素子などの電子部品素子が設けられた素子基体を、実装基体の表面に、はんだ付けにより実装した素子実装体と、その実装装置と、それを用いた実装方法に関する。 The present invention relates to an element mounting body in which an element substrate provided with an electronic component element such as a sensor element or a semiconductor element is mounted on the surface of the mounting base by soldering, a mounting apparatus for the same, and a mounting device using the same. Regarding the method.

センサ素子または半導体素子などの電子部品素子を、素子基体に、はんだ付け実装する場合、誘導加熱により、はんだシートを溶かし、当該電子部品素子を、当該素子基体にはんだ付け実装している。 When an electronic component element such as a sensor element or a semiconductor element is soldered onto an element substrate, a solder sheet is melted by induction heating, and the electronic component element is soldered onto the element substrate.

具体的には、先ず、素子基体上に、はんだシートを介して電子部品素子を配置し、次に、これらを螺旋状の誘導加熱コイル内に配置し、その後、誘導加熱コイルに通電し、はんだシートを溶融させ、当該電子部品素子を、当該素子基体に、はんだ付け実装するようにしている(これに類似する先行技術文献としては、例えば下記特許文献1が存在する)。 Specifically, first, electronic component elements are placed on the element substrate via a solder sheet, then these are placed in a spiral induction heating coil, and then the induction heating coil is energized and soldered. The sheet is melted and the electronic component element is soldered and mounted on the element substrate (as a prior art document similar to this, there is, for example, Patent Document 1 below).

また、素子基体上に、はんだシートを介して電子部品素子を配置し、次に、これらをマイクロ波照射空間内に配置し、磁場領域において誘導加熱し、はんだシートを溶融させ、当該電子部品素子を、当該素子基体に、はんだ付け実装するものもある(これに類似する先行技術文献としては、例えば下記特許文献2が存在する)。 Further, an electronic component element is placed on the element substrate via a solder sheet, and then these are placed in a microwave irradiation space, and induction heating is performed in a magnetic field region to melt the solder sheet, and the electronic component element is There is also a device that is mounted on the element substrate by soldering (a prior art document similar to this includes, for example, the following Patent Document 2).

特開平8-55865号公報Japanese Patent Application Publication No. 8-55865 特開2019-136771号公報Japanese Patent Application Publication No. 2019-136771

以上のような従来例で問題となるのは、センサ素子または半導体素子などの電子部品素子部分にも大量の磁束が通過し、その結果として、センサ素子または半導体素子などの電子部品素子に、大きな熱的衝撃を与えてしまうことである。
つまり、誘導加熱により、はんだシートを溶融させる上記二つの従来例では、センサ素子または半導体素子などの電子部品素子も磁束により発熱し、その結果として、その性能に悪影響を与えてしまう虞がある。
The problem with the above conventional examples is that a large amount of magnetic flux also passes through the electronic component elements such as the sensor element or semiconductor element, and as a result, a large amount of magnetic flux is generated in the electronic component element such as the sensor element or semiconductor element. This results in a thermal shock.
That is, in the above two conventional examples in which the solder sheet is melted by induction heating, electronic component elements such as sensor elements or semiconductor elements also generate heat due to magnetic flux, and as a result, there is a risk that their performance will be adversely affected.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電子部品素子への熱的影響が抑制された素子実装体を提供することを目的としている。 The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an element mounting body in which thermal influence on electronic component elements is suppressed.

この発明に係る素子実装体は、少なくとも実装面部分が高周波誘導加熱が可能な金属で形成された実装基体と、実装基体よりも小さく、かつ、当該実装基体の実装面上に、はんだ付けにより実装された素子基体とを備え、実装基体は、実装面を挟んで対向する当該実装面の外側部分に、それぞれ、高周波誘導加熱ヘッドの磁気ギャップ側端部が対向配置される加熱ヘッド対向エリアを有し、素子基体は、ガラスまたはセラミックで形成された素子基板と、素子基板の実装基体とは反対側の面に設けられた電子部品素子と、素子基板の実装基体側の面に設けられた、はんだ付け容易化用の第1の金属皮膜とを有することを特徴とする。 The element mounting body according to the present invention includes a mounting base whose mounting surface portion is made of a metal capable of high-frequency induction heating, and a mounting base that is smaller than the mounting base and mounted on the mounting surface of the mounting base by soldering. The mounting substrate has a heating head facing area in which the magnetic gap side end of the high frequency induction heating head is disposed to face each other on the outer side of the mounting surface facing each other across the mounting surface. The element substrate includes an element substrate formed of glass or ceramic, an electronic component element provided on the surface of the element substrate opposite to the mounting substrate, and an electronic component element provided on the surface of the element substrate on the mounting substrate side. It is characterized by having a first metal film for facilitating soldering.

この発明によれば、上記のように構成したので、電子部品素子への熱的影響が抑制された素子実装体が得られる。 According to the present invention, with the above-described configuration, it is possible to obtain an element mounting body in which thermal influence on electronic component elements is suppressed.

実施の形態1にかかる素子実装体の正面図である。FIG. 2 is a front view of the element mounting body according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる素子実装体の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the element mounting body according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる素子実装体の側面図である。FIG. 2 is a side view of the element mounting body according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる素子実装体の一部拡大側面図である。FIG. 2 is a partially enlarged side view of the element mounting body according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する斜視図である。1 is a perspective view illustrating a method of manufacturing an element mounting body according to a first embodiment; FIG. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する斜視図である。1 is a perspective view illustrating a method of manufacturing an element mounting body according to a first embodiment; FIG. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する斜視図である。1 is a perspective view illustrating a method of manufacturing an element mounting body according to a first embodiment; FIG. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する斜視図である。1 is a perspective view illustrating a method of manufacturing an element mounting body according to a first embodiment; FIG. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する斜視図である。1 is a perspective view illustrating a method of manufacturing an element mounting body according to a first embodiment; FIG. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する斜視図である。1 is a perspective view illustrating a method of manufacturing an element mounting body according to a first embodiment; FIG. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する側面図である。FIG. 3 is a side view illustrating a method for manufacturing an element mounting body according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する正面図である。FIG. 2 is a front view illustrating a method of manufacturing an element mounting body according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a method for manufacturing an element mounting body according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する一部拡大正面図である。FIG. 2 is a partially enlarged front view illustrating the method for manufacturing the element mounting body according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する一部拡大下面図である。FIG. 3 is a partially enlarged bottom view illustrating the method for manufacturing the element package according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する一部拡大側面図である。FIG. 2 is a partially enlarged side view illustrating the method for manufacturing the element mounting body according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する一部拡大正面図である。FIG. 2 is a partially enlarged front view illustrating the method for manufacturing the element mounting body according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる素子実装体の製造方法を説明する一部拡大側面図である。FIG. 2 is a partially enlarged side view illustrating the method for manufacturing the element mounting body according to the first embodiment.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。
図1~図3は、素子実装体1を示し、この素子実装体1は、導電性があり(高周波誘導加熱が可能な金属であり)、しかも磁性体のステンレス材(代表的なものとしてSUS430が有るが、SUS301、SUS304等も磁性体となっているものも存在する)により構成された実装基体2と、この実装基体2の表面側の実装面2aに、はんだ付け(図4のはんだシート7)により実装された素子基体3とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
Embodiment 1.
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described using the accompanying drawings.
1 to 3 show an element mounting body 1. This element mounting body 1 is made of conductive (metal that can be heated by high frequency induction) and magnetic stainless steel (a typical example is SUS430). There is a mounting base 2 made of SUS301, SUS304, etc., which are also magnetic materials), and the mounting surface 2a on the front side of this mounting base 2 is soldered (solder sheet shown in Fig. 4). 7).

なお、実装基体2は、少なくとも実装面2a部分が、高周波誘導加熱が可能な金属で形成されていればよい。 Note that it is sufficient that at least the mounting surface 2a of the mounting base 2 is formed of a metal that can be heated by high-frequency induction.

素子基体3は、図4に示すように、ガラスまたはセラミック材よりなる素子基板4と、この素子基板4の実装基体2とは反対側の面に設けられたセンサ素子または半導体素子などの電子部品素子5とを有する。 As shown in FIG. 4, the element substrate 3 includes an element substrate 4 made of glass or ceramic material, and an electronic component such as a sensor element or a semiconductor element provided on the surface of the element substrate 4 opposite to the mounting substrate 2. It has an element 5.

なお、この図4では、素子基体3を実装基体2の表面側に実装する際に使用する保護基板6も記載しているが、この保護基板6は、はんだ付け工程で、素子基体3の上面側に着脱自在に乗せられるものであり、はんだ付け工程後には、電子部品素子5上から取り除かれる。
また、この保護基板6は、ガラスまたはセラミック材等よりなる。
Note that this FIG. 4 also shows a protective substrate 6 used when mounting the element substrate 3 on the front surface side of the mounting substrate 2. It is detachably placed on the side, and is removed from above the electronic component element 5 after the soldering process.
Further, this protective substrate 6 is made of glass, ceramic material, or the like.

素子基体3および保護基板6は、図1~図3から理解されるように、薄い板状で、平面視が長方形となっている。 As understood from FIGS. 1 to 3, the element substrate 3 and the protection substrate 6 are thin plate-shaped and rectangular in plan view.

また、実装基体2も、図1~図3から理解されるように、板状で、平面視が長方形となっている。 Further, as understood from FIGS. 1 to 3, the mounting base 2 is also plate-shaped and rectangular in plan view.

さらに、実装基体2の実装面2aも平面視が長方形で、この実装面2aの大きさは、平面視の状態で、素子基体3と略同じ大きさになっている。 Furthermore, the mounting surface 2a of the mounting substrate 2 is also rectangular in plan view, and the size of this mounting surface 2a is approximately the same as the element substrate 3 in plan view.

ここで、特筆すべきは、図2のように、実施の形態1においては、平面視の状態で、素子基体3は、実装基体2よりも小さくしている。 What should be noted here is that, as shown in FIG. 2, in the first embodiment, the element substrate 3 is smaller than the mounting substrate 2 in plan view.

また、この大きさの差異に基づき、実装基体2の実装面2aを、この実装基体2の外周辺から内方に配置することで、図2に示すように、実装面2aを挟んで対向する実装面2aの外側部分に、それぞれ、少なくとも一対の加熱ヘッド対向エリア2Aを設定することができる。 Furthermore, based on this difference in size, by arranging the mounting surface 2a of the mounting substrate 2 inward from the outer periphery of the mounting substrate 2, as shown in FIG. At least one pair of heating head facing areas 2A can be set on each outer portion of the mounting surface 2a.

つまり、実装基体2の実装面2aを挟んで対向する実装面2aの外側部分の平面が、加熱ヘッド対向エリア2Aとなっているのであり、後述するが、ここに高周波誘導加熱ヘッド16,17(図10~図18参照)を構成する磁路形成体16a,16b,17a,17b(図10~図18参照)の磁気ギャップ側端部を対向配置させることが、実施の形態1の大きな特徴となっている。 In other words, the flat surface of the outer part of the mounting surface 2a that faces the mounting surface 2a of the mounting substrate 2 across the mounting surface 2a is the heating head facing area 2A, and as will be described later, the high frequency induction heating heads 16, 17 ( A major feature of the first embodiment is that the ends of the magnetic path forming bodies 16a, 16b, 17a, and 17b (see FIGS. 10 to 18) forming the magnetic path forming bodies (see FIGS. 10 to 18) are arranged to face each other on the magnetic gap side. It has become.

素子基板4の下面側(実装基体2側)の面には、半田付け容易化用として、蒸着膜またはスパッタリング膜よりなる金製の金属皮膜(極めて薄い物なので図示せず)が設けられている。 A gold metal film (not shown because it is extremely thin) made of a vapor-deposited film or a sputtered film is provided on the lower surface side (mounting substrate 2 side) of the element substrate 4 to facilitate soldering. .

そして、このような構成の素子基体3が、錫-金製のはんだシート7の溶融体によって、実装基体2の表面側の実装面2a部分に、はんだ付けで実装された状態となっている。 The element substrate 3 having such a configuration is soldered onto the mounting surface 2a on the front side of the mounting substrate 2 using a molten tin-gold solder sheet 7.

なお、実装基体2の表面全面、あるいは、少なくともこの実装面2a部分にも、蒸着膜またはスパッタリング膜よりなる金製の金属皮膜(極めて薄い物なので図示せず)が、半田付け容易化用として設けられている。 Note that a gold metal film (not shown because it is extremely thin) made of a vapor-deposited film or a sputtered film is provided on the entire surface of the mounting substrate 2, or at least on the mounting surface 2a portion, to facilitate soldering. It is being

以上の構成により、素子基体3は、実装基体2の表面側の実装面2a部分に、はんだ付けされ、実装された状態となっているのである。 With the above configuration, the element substrate 3 is soldered and mounted on the mounting surface 2a portion on the front side of the mounting substrate 2.

実施の形態1にかかる素子実装体1は、電子部品素子5としてセンサ素子を用いるものであり、実装基体2を介して伝達される変化量を電子部品素子5で検出し、制御部(図示せず)に伝達するものである。 The element mounting body 1 according to the first embodiment uses a sensor element as the electronic component element 5, and detects the amount of change transmitted via the mounting base 2 with the electronic component element 5, and controls the control unit (not shown). (2).

例えば、センサ素子が歪ゲージであった場合には、実装基体2を介して検出した機械的歪量が、素子基体3の電子部品素子5に伝達されることになる。 For example, if the sensor element is a strain gauge, the amount of mechanical strain detected via the mounting base 2 will be transmitted to the electronic component element 5 of the element base 3.

そして、電子部品素子5によって検出された歪量は、有線または無線により外部へと伝達され、各種の制御がなされるのである。 The amount of strain detected by the electronic component element 5 is transmitted to the outside via wire or wirelessly, and various controls are performed.

実装基体2は、図1~図5から理解されるように板状で、長方形となっており、その一端側に貫通孔8が形成されており、この貫通孔8を利用し、例えば、ボルト(図示せず)によって測定場所への取り付けが行われる。 As can be understood from FIGS. 1 to 5, the mounting base 2 is plate-shaped and rectangular, and has a through hole 8 formed at one end thereof. (not shown) to the measuring location.

そして、この実装基体2に素子基体3をはんだ付けで一体化することで、実装基体2に加わる歪量を、素子基体3の電子部品素子5によって検出することができるのである。 By integrating the element base 3 with the mounting base 2 by soldering, the amount of strain applied to the mounting base 2 can be detected by the electronic component element 5 of the element base 3.

以下、実装基体2への素子基体3の実装方法について説明する。
先ず、図5、図6から理解されるように、実装基体2の上面側に、実装基体2の実装面2a部分に開口部9を有する樹脂製の位置決めカバー10を被せる。
A method for mounting the element substrate 3 onto the mounting substrate 2 will be described below.
First, as understood from FIGS. 5 and 6, the upper surface side of the mounting base 2 is covered with a positioning cover 10 made of resin and having an opening 9 on the mounting surface 2a of the mounting base 2.

なお、位置決めカバー10は、樹脂弾性を利用し、金属製の実装基体2に強固に取り付けられた状態となっている。勿論、取り外しは樹脂弾性を利用して行えるが、不用意に外れない状態となっている。 Note that the positioning cover 10 is firmly attached to the metal mounting base 2 using resin elasticity. Of course, it can be removed using the elasticity of the resin, but it is in a state where it cannot be accidentally removed.

次に、図7から理解されるように、位置決めカバー10の開口部9内に、はんだシート7、素子基体3および保護基板6を、実装基体2側から順に、装着する。 Next, as understood from FIG. 7, the solder sheet 7, the element substrate 3, and the protective substrate 6 are sequentially mounted in the opening 9 of the positioning cover 10 from the mounting substrate 2 side.

なお、この状態では、保護基板6の上部が、開口部9上に、わずかながら突出した状態となっている。 In this state, the upper part of the protective substrate 6 slightly protrudes above the opening 9.

この状態で、次に、図8に示すように、位置決めカバー10の開口部9を覆うように、樹脂製の押さえ治具11を、この位置決めカバー10上に装着する。この押さえ治具11は細長い板状で、両端に貫通孔12が形成されている。 In this state, next, as shown in FIG. 8, a resin holding jig 11 is mounted on the positioning cover 10 so as to cover the opening 9 of the positioning cover 10. This holding jig 11 has an elongated plate shape, and through holes 12 are formed at both ends.

また、この押さえ治具11の貫通孔12に対応する位置決めカバー10の上面には、図7のように、ねじ穴13が形成されている。 Further, as shown in FIG. 7, a screw hole 13 is formed on the upper surface of the positioning cover 10 corresponding to the through hole 12 of the holding jig 11.

このため、図9に示すように、樹脂製のねじ14を、押さえ治具11の貫通孔12を貫通させ、位置決めカバー10のねじ穴13にねじ込めば、押さえ治具11によって、保護基板6、素子基体3およびはんだシート7が、実装基体2の実装面2a部分に押圧された状態となる。 Therefore, as shown in FIG. 9, if the resin screw 14 is passed through the through hole 12 of the holding jig 11 and screwed into the screw hole 13 of the positioning cover 10, the holding jig 11 will hold the protective board 6. , the element substrate 3 and the solder sheet 7 are pressed against the mounting surface 2a of the mounting substrate 2.

図9に示す実装基体2は、図示していないが、XYテーブル上に載せられ、図10~図18に示すはんだ付けの実装装置15へと搬送される。 Although not shown, the mounting substrate 2 shown in FIG. 9 is placed on an XY table and transported to the soldering mounting apparatus 15 shown in FIGS. 10 to 18.

なお、図11~図18においては、実装装置15と素子基体3の関係が理解されやすいように、位置決めカバー10を除いた状態で記載している。 Note that, in FIGS. 11 to 18, the positioning cover 10 is removed so that the relationship between the mounting device 15 and the element substrate 3 can be easily understood.

実施の形態1の実装装置15は、所定間隔をおいて配置された二つ(複数)の高周波誘導加熱ヘッド16,17を有する。 The mounting apparatus 15 of the first embodiment has two (plural) high-frequency induction heating heads 16 and 17 arranged at a predetermined interval.

また、これらの高周波誘導加熱ヘッド16,17は、磁気ギャップ20を形成する磁路形成体16a,16b,17a,17bと、これらの磁路形成体16a,16b,17a,17bに磁束を流すための磁気コイル18と、により構成されている。 In addition, these high frequency induction heating heads 16 and 17 are used to flow magnetic flux through magnetic path forming bodies 16a, 16b, 17a, and 17b that form the magnetic gap 20, and these magnetic path forming bodies 16a, 16b, 17a, and 17b. , and a magnetic coil 18.

磁気コイル18は、内部に冷却水を循環させるパイプをループ形状にしたものであり、一例として1MHz、100Aの電流が供給される。 The magnetic coil 18 is a loop-shaped pipe through which cooling water is circulated, and is supplied with a current of 1 MHz and 100 A, for example.

高周波誘導加熱ヘッド16,17を構成する磁路形成体16a,16b,17a,17bは、例えば、フェライトなどの軟磁性体で形成されている。 The magnetic path forming bodies 16a, 16b, 17a, and 17b that constitute the high-frequency induction heating heads 16 and 17 are made of a soft magnetic material such as ferrite, for example.

また、これらの高周波誘導加熱ヘッド16,17は、図10~図13から理解されるように、それぞれ、左右のC字状の磁路形成体16a,17aと逆C字状の磁路形成体16b,17bを組み合わせることにより構成されている。 Furthermore, as can be understood from FIGS. 10 to 13, these high-frequency induction heating heads 16 and 17 have left and right C-shaped magnetic path forming bodies 16a and 17a, and an inverted C-shaped magnetic path forming body, respectively. It is constructed by combining 16b and 17b.

具体的には、左右のC字状の磁路形成体16aと逆C字状の磁路形成体16bの上部分にはそれぞれ貫通孔19が設けられているので、この貫通孔19を合致させた状態で、左右の磁路形成体16aと磁路形成体16bの上部を重ね合わせる。 Specifically, since through holes 19 are provided in the upper portions of the left and right C-shaped magnetic path forming bodies 16a and the inverted C-shaped magnetic path forming bodies 16b, the through holes 19 are aligned with each other. In this state, the upper parts of the left and right magnetic path forming bodies 16a and the magnetic path forming bodies 16b are overlapped.

左右の磁路形成体16aと磁路形成体16bの上部を、広い面積で重ね合わせることで、磁気抵抗が小さな状態で、磁路を形成することができる。 By overlapping the upper portions of the left and right magnetic path forming bodies 16a and 16b over a large area, a magnetic path can be formed with low magnetic resistance.

また、C字状の磁路形成体16aと逆C字状の磁路形成体16bの下部は所定間隔離して、ここに磁気ギャップ20を形成する。高周波誘導加熱ヘッド16の磁気ギャップ20の間隔は、C字状の磁路形成体16aと逆C字状の磁路形成体16bを、貫通孔19を中心に回動させることで調整することができる。 Further, the lower portions of the C-shaped magnetic path forming body 16a and the inverted C-shaped magnetic path forming body 16b are separated by a predetermined distance to form a magnetic gap 20 there. The distance between the magnetic gaps 20 of the high-frequency induction heating head 16 can be adjusted by rotating the C-shaped magnetic path forming body 16a and the inverted C-shaped magnetic path forming body 16b around the through hole 19. can.

また、左右のC字状の磁路形成体17aと逆C字状の磁路形成体17bの上部分にはそれぞれ貫通孔19が設けられているので、この貫通孔19を合致させた状態で、左右の磁路形成体17aと磁路形成体17bの上部を重ね合わせる。 In addition, through holes 19 are provided in the upper portions of the left and right C-shaped magnetic path forming bodies 17a and the inverted C-shaped magnetic path forming bodies 17b, so when the through holes 19 are aligned, , the upper parts of the left and right magnetic path forming bodies 17a and the magnetic path forming bodies 17b are overlapped.

左右の磁路形成体17aと磁路形成体17bの上部を、広い面積で重ね合わせることで、磁気抵抗が小さな状態で、磁路を形成することができる。 By overlapping the upper portions of the left and right magnetic path forming bodies 17a and the magnetic path forming bodies 17b over a large area, a magnetic path can be formed with small magnetic resistance.

また、C字状の磁路形成体17aと逆C字状の磁路形成体17bの下部は所定間隔離して、ここに磁気ギャップ20を形成する。高周波誘導加熱ヘッド17の磁気ギャップ20の間隔は、C字状の磁路形成体17aと逆C字状の磁路形成体17bを、貫通孔19を中心に回動させることで調整することができる。 Further, the lower portions of the C-shaped magnetic path forming body 17a and the inverted C-shaped magnetic path forming body 17b are separated by a predetermined distance to form a magnetic gap 20 there. The interval of the magnetic gap 20 of the high-frequency induction heating head 17 can be adjusted by rotating the C-shaped magnetic path forming body 17a and the inverted C-shaped magnetic path forming body 17b around the through hole 19. can.

実施の形態1では、二つの高周波誘導加熱ヘッド16,17を用いており、図12、図14、図15に示すように、高周波誘導加熱ヘッド16,17が、細長い素子基体3の長手方向の両側となるように、所定間隔を置いて配置されている。 In the first embodiment, two high-frequency induction heating heads 16 and 17 are used, and as shown in FIGS. 12, 14, and 15, the high-frequency induction heating heads 16 and 17 They are arranged at predetermined intervals on both sides.

高周波誘導加熱ヘッド16,17の配置状態について、さらに詳細に説明する。
高周波誘導加熱ヘッド16は、左右の磁路形成体16aと磁路形成体16bを備え、その下方側の先端間で磁気ギャップ20を形成する構成としている。
The arrangement of the high-frequency induction heating heads 16 and 17 will be explained in more detail.
The high-frequency induction heating head 16 includes left and right magnetic path forming bodies 16a and 16b, and is configured to form a magnetic gap 20 between the lower tips thereof.

また、高周波誘導加熱ヘッド17も、左右の磁路形成体17aと磁路形成体17bを備え、その下方側の先端間で磁気ギャップ20を形成する構成としている。 The high-frequency induction heating head 17 also includes left and right magnetic path forming bodies 17a and 17b, and is configured to form a magnetic gap 20 between their lower tips.

実施の形態1では、高周波誘導加熱ヘッド16を構成する左右の磁路形成体16a,16bの下方側の磁気ギャップ20側先端を、図2に示した実装基体2の加熱ヘッド対向エリア2A上に、図11、図12のように、非接触状態ではあるが、対向した状態で配置し、その後、磁束を流す。 In the first embodiment, the tips of the lower magnetic gap 20 side of the left and right magnetic path forming bodies 16a and 16b constituting the high-frequency induction heating head 16 are placed on the heating head facing area 2A of the mounting substrate 2 shown in FIG. , as shown in FIGS. 11 and 12, they are placed in a non-contact state but facing each other, and then magnetic flux is applied.

つまり、高周波誘導加熱ヘッド16の磁路形成体16aの下方側の先端を、図2に示した加熱ヘッド対向エリア2Aのうちの図2の下方のものに、非接触状態で対向配置した場合、磁路形成体16bの下方側の先端は、図2に示した加熱ヘッド対向エリア2Aのうちの図2の上方のものに、非接触状態で対向配置された状態となる。 That is, when the lower tip of the magnetic path forming body 16a of the high-frequency induction heating head 16 is placed opposite to the lower part of the heating head facing area 2A shown in FIG. 2 in a non-contact state, The lower tip of the magnetic path forming body 16b is placed opposite to the upper part of the heating head facing area 2A shown in FIG. 2 in a non-contact state.

同様に、高周波誘導加熱ヘッド17の磁路形成体17aの下方側の先端を、図2に示した加熱ヘッド対向エリア2Aのうちの図2の下方のものに、非接触状態で対向配置した場合、磁路形成体17bの下方側の先端は、図2に示した加熱ヘッド対向エリア2Aのうちの図2の上方のものに、非接触状態で対向配置された状態となる。 Similarly, when the lower tip of the magnetic path forming body 17a of the high-frequency induction heating head 17 is placed opposite to the lower part of the heating head facing area 2A shown in FIG. 2 in a non-contact state. The lower tip of the magnetic path forming body 17b is placed opposite to the upper part of the heating head facing area 2A shown in FIG. 2 in a non-contact manner.

なお、高周波誘導加熱ヘッド16の磁路形成体16aの下方側の先端が、図2に示した加熱ヘッド対向エリア2Aのうちの図2の下方のものに、非接触状態で対向配置した状態となるのは、この高周波誘導加熱ヘッド16の磁路形成体16aの下方側の先端と、実装基体2の加熱ヘッド対向エリア2Aの間に、図6に示した樹脂製の位置決めカバー10が介在しているからである。 Note that the lower tip of the magnetic path forming body 16a of the high-frequency induction heating head 16 is placed opposite to the lower part of the heating head facing area 2A shown in FIG. 2 in a non-contact state. This is because the resin positioning cover 10 shown in FIG. 6 is interposed between the lower tip of the magnetic path forming body 16a of the high-frequency induction heating head 16 and the heating head facing area 2A of the mounting base 2. This is because

同様に、高周波誘導加熱ヘッド16の磁路形成体16bの下方側の先端が、図2に示した加熱ヘッド対向エリア2Aのうちの図2の上方のものに、非接触状態で対向配置した状態となるのは、この高周波誘導加熱ヘッド16の磁路形成体16bの下方側の先端と、実装基体2の加熱ヘッド対向エリア2Aの間に、図6に示した樹脂製の位置決めカバー10が介在しているからである。 Similarly, the lower tip of the magnetic path forming body 16b of the high-frequency induction heating head 16 is placed opposite to the upper part of the heating head facing area 2A shown in FIG. 2 in a non-contact state. This is because the positioning cover 10 made of resin shown in FIG. This is because they are doing so.

また、高周波誘導加熱ヘッド17の磁路形成体17aの下方側の先端が、図2に示した加熱ヘッド対向エリア2Aのうちの図2の下方のものに、非接触状態で対向配置した状態となるのは、この高周波誘導加熱ヘッド17の磁路形成体17aの下方側の先端と、実装基体2の加熱ヘッド対向エリア2Aの間に、図6に示した樹脂製の位置決めカバー10が介在しているからである。 In addition, the lower tip of the magnetic path forming body 17a of the high-frequency induction heating head 17 is arranged to face the lower part of the heating head facing area 2A shown in FIG. 2 in a non-contact state. This is because the resin positioning cover 10 shown in FIG. 6 is interposed between the lower tip of the magnetic path forming body 17a of the high-frequency induction heating head 17 and the heating head facing area 2A of the mounting base 2. This is because

さらに、高周波誘導加熱ヘッド17の磁路形成体17bの下方側の先端が、図2に示した加熱ヘッド対向エリア2Aのうちの図2の上方のものに、非接触状態で対向配置した状態となるのは、この高周波誘導加熱ヘッド17の磁路形成体17bの下方側の先端と、実装基体2の加熱ヘッド対向エリア2Aの間に、図6に示した樹脂製の位置決めカバー10が介在しているからである。 Furthermore, the lower tip of the magnetic path forming body 17b of the high-frequency induction heating head 17 is arranged to face the upper part of FIG. 2 of the heating head facing area 2A shown in FIG. 2 in a non-contact state. This is because the positioning cover 10 made of resin shown in FIG. This is because

なお、図15は、実装基体2を除いて、素子基体3と、二つの高周波誘導加熱ヘッド16,17の関係が分かりやすくなるようにした図である。 In addition, FIG. 15 is a diagram in which the relationship between the element substrate 3 and the two high-frequency induction heating heads 16 and 17 is made easier to understand, excluding the mounting substrate 2.

実施の形態1では、上述のように、素子基体3が細長い長方形となっているので、その長手方向の両側からの加熱をすることで、同じく長方形のはんだシート7が均一状態で溶融するような工夫を行った。 In the first embodiment, as described above, since the element substrate 3 has an elongated rectangular shape, by heating from both sides in the longitudinal direction, the solder sheet 7, which is also rectangular, can be melted uniformly. We devised some ideas.

図16~図18は、磁気コイル18に、1MHz、100Aの電流を供給した状態を示している。
この状態では、図16に示すように、高周波誘導加熱ヘッド16,17の磁気ギャップ20部分においては、磁路形成体16a,16b間および磁路形成体17a,17b間において、磁束21が流れる。
16 to 18 show a state in which a current of 1 MHz and 100 A is supplied to the magnetic coil 18.
In this state, as shown in FIG. 16, in the magnetic gap 20 portion of the high frequency induction heating heads 16, 17, magnetic flux 21 flows between the magnetic path forming bodies 16a, 16b and between the magnetic path forming bodies 17a, 17b.

具体的には、磁路形成体17a(16a)、実装基体2の実装面2a両側部分、実装基体2の実装面2a、およびその直下部分、磁路形成体17b(16b)の方向に磁束21が流れ、また、次の状態では逆方向に磁束21が流れ、これにより、実装基体2の実装面2a部分において、誘導加熱による急速な発熱が発生し、はんだシート7が溶融し、その結果として、実装基体2の実装面2a部分に素子基体3がはんだ付けされる。 Specifically, the magnetic flux 21 is directed to the magnetic path forming body 17a (16a), both sides of the mounting surface 2a of the mounting substrate 2, the mounting surface 2a of the mounting substrate 2, the portion immediately below the mounting surface 2a, and the magnetic path forming body 17b (16b). flows, and in the next state, the magnetic flux 21 flows in the opposite direction, causing rapid heat generation due to induction heating at the mounting surface 2a of the mounting substrate 2, melting the solder sheet 7, and as a result. , the element substrate 3 is soldered to the mounting surface 2a portion of the mounting substrate 2.

なお、実施の形態1では、磁束21が、素子基体3の実装面2a両側部分近傍へと流れやすくするように、磁路形成体16a,16bおよび磁路形成体17a,17bの先端に、実装基体2の実装面2a側に向けて傾斜した傾斜面22を設けた。 In Embodiment 1, in order to make it easier for the magnetic flux 21 to flow to the vicinity of both sides of the mounting surface 2a of the element substrate 3, mounting is provided at the tips of the magnetic path forming bodies 16a, 16b and the magnetic path forming bodies 17a, 17b. An inclined surface 22 is provided which is inclined toward the mounting surface 2a side of the base body 2.

また、実装基体2の実装面2a部分の均一加熱を行うために、細長い素子基体3の両側に二つの高周波誘導加熱ヘッド16,17を配置している。 Furthermore, in order to uniformly heat the mounting surface 2a portion of the mounting substrate 2, two high-frequency induction heating heads 16 and 17 are arranged on both sides of the elongated element substrate 3.

この結果、図17、図18から理解されるように、素子基板4の下面のみならず、この素子基板4の下部外周(フィレット部23)にも、はんだが存在する状態となり、実装基体2への素子基体3のはんだ付けに対する信頼性の高いものとなる。 As a result, as can be understood from FIGS. 17 and 18, solder is present not only on the lower surface of the element substrate 4 but also on the lower outer periphery (fillet portion 23) of the element substrate 4, and the solder is transferred to the mounting substrate 2. The soldering of the element substrate 3 becomes highly reliable.

また、図16からも理解されるように、実装基体2への素子基体3のはんだ付けに対して、高周波誘導加熱ヘッド16,17からの磁束21は、素子基体3の素子基板4よりも磁気抵抗の小さな実装基体2側へと流れ、電子部品素子5部分には流れにくいので、電子部品素子5が磁束21による誘導加熱を受けることは少なく、この結果として、電子部品素子5の熱劣化が起きにくくなる。 Furthermore, as can be understood from FIG. 16, when the element substrate 3 is soldered to the mounting substrate 2, the magnetic flux 21 from the high frequency induction heating heads 16 and 17 is more magnetic than the element substrate 4 of the element substrate 3. Since the flow flows toward the mounting substrate 2 side, which has a lower resistance, and is less likely to flow to the electronic component element 5 portion, the electronic component element 5 is rarely subjected to induction heating by the magnetic flux 21, and as a result, thermal deterioration of the electronic component element 5 is reduced. It becomes difficult to wake up.

また、実施の形態1で特徴的なのは、素子基体3に、はんだ付けの際の応力が加わりにくく、その結果として、素子基体3および、それに実装した電子部品素子5の損傷が発生しにくいということである。 Additionally, the first embodiment is characterized in that stress is less likely to be applied to the element substrate 3 during soldering, and as a result, the element substrate 3 and the electronic component elements 5 mounted thereon are less likely to be damaged. It is.

つまり、実施の形態1では、ステンレス材により構成された実装基体2に、ガラスまたはセラミック材よりなる素子基板4をはんだ付けしており、はんだシート7を溶融させる加熱時には、その熱により、実装基体2も素子基板4も膨張し、熱が冷めると収縮することになる。この際、実装基体2と素子基板4の熱膨張係数が、構成材料の違いにより大きく異なるので、はんだ付けされた後の冷却時に、例えば、実装基体2が大きく収縮し、それによる応力が素子基板4に加わり、その結果として素子基板4または電子部品素子5を損傷させてしまう虞がある。 That is, in the first embodiment, the element substrate 4 made of glass or ceramic material is soldered to the mounting substrate 2 made of stainless steel material, and when the solder sheet 7 is heated to melt, the mounting substrate 2 is 2 and the element substrate 4 expand, and when the heat cools down, they contract. At this time, the thermal expansion coefficients of the mounting base 2 and the element substrate 4 are greatly different due to the difference in the constituent materials, so when the mounting base 2 is cooled down after soldering, for example, the mounting base 2 shrinks greatly, and the resulting stress is transferred to the element board. 4, and as a result, the element substrate 4 or the electronic component element 5 may be damaged.

一例として、実装基体2をステンレス材で形成した場合には、その熱膨張係数は以下の通りである。
・SUS430・・・11.0(x10^-6/℃)
・SUS301・・・17.1(x10^-6/℃)
・SUS304・・・17.8(x10^-6/℃)
As an example, when the mounting base 2 is made of stainless steel, its thermal expansion coefficient is as follows.
・SUS430...11.0 (x10^-6/℃)
・SUS301...17.1 (x10^-6/℃)
・SUS304...17.8 (x10^-6/℃)

これに対して、素子基板4をガラスまたはセラミック材で形成した場合には、その熱膨張係数は以下の通りである。
・パイレックス(登録商標)ガラス・・・3.3(x10^-6/℃)
・アルミナAl2O3・・・7.2(x10^-6/℃)
・ジルコニアZrO2・・・10.5(x10^-6/℃)
・炭化ケイ素SiC・・・4.4(x10^-6/℃)
On the other hand, when the element substrate 4 is made of glass or ceramic material, its thermal expansion coefficient is as follows.
・Pyrex (registered trademark) glass...3.3 (x10^-6/℃)
・Alumina Al2O3...7.2 (x10^-6/℃)
・Zirconia ZrO2...10.5 (x10^-6/℃)
・Silicon carbide SiC...4.4 (x10^-6/℃)

このように、実装基体2をステンレス材で形成し、また素子基板4をガラスまたはセラミック材で形成した場合、はんだ付けされた後の冷却時に、例えば、実装基体2が大きく収縮し、それによる応力が素子基板4に加わり、その結果として素子基板4または電子部品素子5を損傷させてしまう虞がある。 In this way, when the mounting base 2 is formed of stainless steel material and the element substrate 4 is formed of glass or ceramic material, for example, when the mounting base 2 is cooled down after soldering, the mounting base 2 shrinks significantly, and the stress caused by this shrinks. is added to the element substrate 4, and as a result, there is a possibility that the element substrate 4 or the electronic component element 5 may be damaged.

これに対して、実装基体2をステンレス材で形成し、また素子基板4をガラスまたはセラミック材で形成しても、実施の形態1では、素子基板4および電子部品素子5を損傷させることは無く、この点も実施の形態1の大きな特徴である。 On the other hand, in the first embodiment, even if the mounting base 2 is made of stainless steel material and the element substrate 4 is made of glass or ceramic material, the element substrate 4 and the electronic component elements 5 are not damaged. , This point is also a major feature of the first embodiment.

この点を詳細に説明すると、実施の形態1では、上述のごとく、図16に示すように、高周波誘導加熱ヘッド16,17の磁気ギャップ20部分(実装基体2の実装面2a部分)において、実装基体2の実装面2a部分に集中的に磁束21を流し、この実装基体2の実装面2a部分を急速(例えば1秒程度)に加熱し、はんだシート7を溶融させる。 To explain this point in detail, in the first embodiment, as described above, as shown in FIG. Magnetic flux 21 is intensively applied to the mounting surface 2a of the base 2, and the mounting surface 2a of the base 2 is rapidly heated (for example, in about 1 second) to melt the solder sheet 7.

このように、短時間の局部的(実装基体2の実装面2a部分)な加熱をした状態では、実装基体2の実装面2a部分の外周域部分は大きく温度上昇していないので、この外周域部分の熱膨張状態はごくわずかとなる。つまり、実装基体2の実装面2a部分は1秒の加熱といえども急速に温度上昇し、それに伴い大きく熱膨張しようとするが、実装基体2の実装面2a部分の外周域部分は、急速な温度上昇は発生しておらず、熱膨張量も少ない状態となるので、その結果として、素子基体3の実装面2a部分は、熱膨張により、外周方向へと大きく伸びることは出来ず、極めて小さな伸び状態にとどまる。 In this way, in the state where the heating is carried out locally for a short time (the mounting surface 2a portion of the mounting substrate 2), the temperature of the outer peripheral area of the mounting surface 2a portion of the mounting substrate 2 does not rise significantly. The state of thermal expansion of the part is negligible. In other words, the temperature of the mounting surface 2a of the mounting substrate 2 rises rapidly even when heated for 1 second, and the temperature expands significantly as a result, but the outer peripheral region of the mounting surface 2a of the mounting substrate 2 rapidly Since no temperature rise occurs and the amount of thermal expansion is small, as a result, the mounting surface 2a of the element substrate 3 cannot expand greatly toward the outer circumference due to thermal expansion, and has an extremely small Stays in a stretched state.

このように実装基体2の実装面2a部分は、はんだ付け加熱時に、大きく膨張できないので、その後、常温への温度低下の際にも、極めて小さな縮み状態しか発生せず、これが、上方にはんだ付けされた素子基体3に、大きな応力を加えないことにつながり、これにより、素子基板4および電子部品素子5の損傷が発生しないことになるのである。 In this way, the mounting surface 2a of the mounting base 2 cannot expand significantly during soldering heat, so even when the temperature subsequently drops to room temperature, only a very small shrinkage occurs, which causes the upper soldering This leads to the fact that no large stress is applied to the element substrate 3 which has been exposed, and as a result, damage to the element substrate 4 and the electronic component element 5 does not occur.

なお、実施の形態1では、実装基体2をステンレス材によって形成しているが、ステンレス材は鉄材などに比べて熱伝導率が低く、それによっても、実装基体2の実装面2a部分の急速な温度上昇状態、および、その外周域部分での温度上昇が緩慢な状態を作り出すことができる。 In the first embodiment, the mounting base 2 is made of stainless steel, but stainless steel has a lower thermal conductivity than iron or the like. It is possible to create a temperature rising state and a state in which the temperature rise is slow in the outer peripheral region.

つまり、ステンレス材の熱伝導率は、以下のように、鉄材に比べて極めて小さくなっている。
・鉄・・・83.5(W/m・K)
・SUS301,SUS304・・・16.3(W/m・K)
・SUS430・・・26.4(W/m・K)
In other words, the thermal conductivity of stainless steel material is extremely lower than that of iron material, as described below.
・Iron...83.5 (W/m・K)
・SUS301, SUS304...16.3 (W/m・K)
・SUS430...26.4 (W/m・K)

熱伝導率が小さいということは、実装基体2の実装面2a部分が誘導加熱により急速に温度上昇している際に、その部分から外周方向への熱伝導が進まない状態となり、その結果、この実装面2a部分の温度を急速に上昇させることができるのである。 The fact that the thermal conductivity is low means that when the temperature of the mounting surface 2a of the mounting substrate 2 increases rapidly due to induction heating, heat conduction from that part to the outer circumferential direction does not proceed. This makes it possible to rapidly increase the temperature of the mounting surface 2a portion.

つまり、はんだ付け時間を短くすることができ、そのことは生産性の観点だけでなく、素子基板4および電子部品素子5の熱的および機械的な理由による劣化および損傷も起きにくくなるという事にもつながり、極めて大きく評価されるものである。 In other words, the soldering time can be shortened, which not only improves productivity, but also reduces the likelihood of deterioration and damage to the element board 4 and electronic component elements 5 due to thermal and mechanical reasons. It is also connected and is highly evaluated.

また、従来の考え方としては、実装基体2から素子基体3への熱的膨張および収縮による応力を緩和するために、実装基体2と素子基体3との間に、高価なコバール(応力緩衝体)を介在させることも検討されるが、実施の形態1では、上述のごとく、実装基体2から素子基体3への熱的膨張および収縮による大きな応力が発生しないので、このような応力緩衝体を介在させる必要が無く、製造コストなど、様々な点で、極めて大きな効果を発揮することができる。 In addition, in the conventional thinking, in order to relieve stress caused by thermal expansion and contraction from the mounting substrate 2 to the element substrate 3, an expensive Kovar (stress buffer) is used between the mounting substrate 2 and the element substrate 3. However, in the first embodiment, as described above, since large stress due to thermal expansion and contraction from the mounting substrate 2 to the element substrate 3 is not generated, it is not necessary to use such a stress buffer. There is no need to do this, and it can be extremely effective in terms of manufacturing costs and other aspects.

なお、実施の形態1では、以上のような加熱により、実装基体2の実装面2a外周へのはんだの広がりが、加熱ヘッド対向エリア2Aを超えて広がらないことが確認できた。つまり、はんだシート7は加熱により溶融し、外方へと広がることになるが、実施の形態1では、加熱ヘッド対向エリア2Aの外方には、実質的に磁束が広がらず、すなわち、この加熱ヘッド対向エリア2Aの外方部分は誘導加熱されない(理由1)。また、実装基体2を、鉄などに比べて熱伝導が小さなステンレス材によって構成することで、加熱ヘッド対向エリア2Aの外方向への熱伝導も小さくなっている(理由2)。 In addition, in Embodiment 1, it was confirmed that the spread of the solder to the outer periphery of the mounting surface 2a of the mounting substrate 2 did not spread beyond the heating head facing area 2A due to the heating as described above. In other words, the solder sheet 7 is melted by heating and spreads outward, but in the first embodiment, the magnetic flux does not substantially spread outside the heating head facing area 2A. The outer portion of the head facing area 2A is not heated by induction (reason 1). Furthermore, by forming the mounting base 2 from a stainless steel material that has a lower heat conduction than iron or the like, the heat conduction toward the outside of the heating head facing area 2A is also reduced (reason 2).

そして、以上の二つの理由から、上述のごとく、加熱ヘッド対向エリア2Aの外側の実装基体2表面の温度は低く保たれ、これにより、上記溶融したはんだが、それ以上外方へと広がらないのである。 For the above two reasons, as mentioned above, the temperature of the surface of the mounting substrate 2 outside the heating head facing area 2A is kept low, thereby preventing the melted solder from spreading outward any further. be.

ちなみに、加熱ヘッド対向エリア2Aの短辺側寸法は、実装面2aの短辺側寸法と同じ、またはそれ以下の寸法としている。
このため、実装基体2の実装面2aにおいて、はんだの広がり寸法(実装面2aの外周から外方に広がったはんだの外周面までの距離)は、実装面2aの短辺側寸法よりも小さなものとなっている。このことが実施の形態1の製造方法を用いて製造したことの特徴点でもあり、これを目視すれば、その素子実装体1が、実施の形態1の製造方法で製造したものであることを確認できる。
Incidentally, the short side dimension of the heating head facing area 2A is the same as or smaller than the short side dimension of the mounting surface 2a.
Therefore, on the mounting surface 2a of the mounting substrate 2, the spread dimension of the solder (the distance from the outer periphery of the mounting surface 2a to the outer periphery of the solder that has spread outward) is smaller than the short side dimension of the mounting surface 2a. It becomes. This is also a feature of manufacturing using the manufacturing method of Embodiment 1, and by visually observing this, it can be seen that the element mount 1 is manufactured using the manufacturing method of Embodiment 1. You can check it.

また、はんだが必要以上に外方に広がらないので、近傍に配置される電子部品が存在する場合にも有利なものとなる。 Furthermore, since the solder does not spread outward more than necessary, it is also advantageous when there are electronic components placed nearby.

なお、実施の形態1では、素子実装体1、実装基体2、素子基体3および素子基板4を、板状で、平面視が長方形状としたが、これらは正方形でも、その他の多角形でも、円形、楕円形でもよい。 In the first embodiment, the element mounting body 1, the mounting substrate 2, the element substrate 3, and the element substrate 4 are plate-shaped and rectangular in plan view, but they may be square or other polygons. It may be circular or oval.

以上のように、実施の形態1に係る素子実装体1は、少なくとも実装面2a部分が高周波誘導加熱が可能な金属で形成された実装基体2と、実装基体2よりも小さく、かつ、当該実装基体2の実装面2a上に、はんだ付けにより実装された素子基体3とを備え、実装基体2は、実装面2aを挟んで対向する当該実装面2aの外側部分に、それぞれ、高周波誘導加熱ヘッド16,17の磁気ギャップ側端部が対向配置される加熱ヘッド対向エリア2Aを有し、素子基体3は、ガラスまたはセラミックで形成された素子基板4と、素子基板4の実装基体2とは反対側の面に設けられた電子部品素子5と、素子基板4の実装基体2側の面に設けられた、はんだ付け容易化用の第1の金属皮膜とを有する構成としたものである。 As described above, the element mounting body 1 according to the first embodiment includes the mounting base 2 in which at least the mounting surface 2a portion is formed of metal capable of high-frequency induction heating, and the mounting base 2 which is smaller than the mounting base 2 and The mounting base 2 includes an element base 3 mounted on the mounting surface 2a by soldering, and the mounting base 2 has high-frequency induction heating heads on the outer portions of the mounting surface 2a facing each other across the mounting surface 2a. The element substrate 3 has a heating head facing area 2A in which the magnetic gap side ends of the elements 16 and 17 are arranged to face each other, and the element substrate 3 has an element substrate 4 made of glass or ceramic, and an element substrate 4 opposite to the mounting substrate 2 of the element substrate 4. This configuration has an electronic component element 5 provided on the side surface, and a first metal film for facilitating soldering provided on the surface of the element substrate 4 on the mounting base 2 side.

このため、実施の形態1に係る素子実装体1では、実装基体2の実装面2aに素子基体3をはんだ付け実装する場合、実装基体2の加熱ヘッド対向エリア2Aに対向配置した高周波誘導加熱ヘッド16,17の磁気ギャップ側端部から、実装基体2の実装面2a部分に磁束が供給され、実装面2aを発熱させ、はんだを溶融させ、これにより、実装基体2の実装面2a上に素子基体3をはんだ付けすることができる。 Therefore, in the element mounting body 1 according to the first embodiment, when the element base 3 is soldered and mounted on the mounting surface 2a of the mounting base 2, the high-frequency induction heating head is placed opposite to the heating head facing area 2A of the mounting base 2. Magnetic flux is supplied from the ends of the magnetic gaps 16 and 17 to the mounting surface 2a of the mounting substrate 2, causing the mounting surface 2a to generate heat and melting the solder. The base body 3 can be soldered.

つまり、実施の形態1に係る素子実装体1では、素子基体3の電子部品素子5に高周波誘導加熱ヘッド16,17からの磁束が流れることが少なく、その結果として、電子部品素子5への熱的影響を抑制することができるのである。 That is, in the element mounting body 1 according to the first embodiment, the magnetic flux from the high-frequency induction heating heads 16 and 17 hardly flows into the electronic component element 5 of the element base 3, and as a result, the heat to the electronic component element 5 is reduced. It is possible to suppress the negative impact.

また、実施の形態1に係る素子実装体1の実装装置15は、はんだを溶融させる高周波誘導加熱ヘッド16,17を備え、高周波誘導加熱ヘッド16,17は、磁気ギャップ20を有する磁路形成体16a,16b,17a,17bと、磁路形成体16a,16b,17a,17bに磁束を流す磁気コイル18とを有し、磁路形成体16a,16b,17a,17bの磁気ギャップ側端部は、実装基体2の実装面2aに素子基体3が配置された状態で、加熱ヘッド対向エリア2Aに、それぞれ対向配置される構成としたものである。 Furthermore, the mounting apparatus 15 for the element mounting body 1 according to the first embodiment includes high frequency induction heating heads 16 and 17 for melting solder, and the high frequency induction heating heads 16 and 17 are connected to a magnetic path forming body having a magnetic gap 20. 16a, 16b, 17a, 17b, and a magnetic coil 18 that allows magnetic flux to flow through the magnetic path forming bodies 16a, 16b, 17a, 17b. , the element substrate 3 is arranged on the mounting surface 2a of the mounting substrate 2, and is arranged facing each other in the heating head facing area 2A.

このため、実施の形態1に係る素子実装体1の実装装置15では、素子基体3の電子部品素子5に高周波誘導加熱ヘッド16,17からの磁束が流れることが少なく、その結果として、電子部品素子5への熱的影響を抑制することができるのである。 Therefore, in the mounting apparatus 15 for the element mounting body 1 according to the first embodiment, the magnetic flux from the high-frequency induction heating heads 16 and 17 hardly flows into the electronic component element 5 of the element substrate 3, and as a result, the electronic component The thermal influence on the element 5 can be suppressed.

さらに、この実装装置15を用いた実装方法は、先ず、実装基体2の実装面2aに、はんだシート7を介して素子基体3を配置し、次に高周波誘導加熱ヘッド16,17を構成する磁路形成体16a,16b,17a,17bの磁気ギャップ側端部から、実装基体2の実装面2a部分に、磁束を供給するものである。 Furthermore, the mounting method using this mounting apparatus 15 involves first placing the element substrate 3 on the mounting surface 2a of the mounting substrate 2 via the solder sheet 7, and then placing the element substrate 3 on the mounting surface 2a of the mounting substrate 2. Magnetic flux is supplied to the mounting surface 2a portion of the mounting base 2 from the magnetic gap side ends of the path forming bodies 16a, 16b, 17a, and 17b.

このため、この実装方法では、素子基体3の電子部品素子5に高周波誘導加熱ヘッド16,17からの磁束が流れることが少なく、その結果として、電子部品素子5への熱的影響を抑制することができるのである。 Therefore, in this mounting method, the magnetic flux from the high-frequency induction heating heads 16 and 17 hardly flows into the electronic component element 5 of the element substrate 3, and as a result, the thermal influence on the electronic component element 5 can be suppressed. This is possible.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 Note that within the scope of the present invention, any constituent elements of the embodiments may be modified or any constituent elements of the embodiments may be omitted.

1 素子実装体
2 実装基体
2a 実装面
2A 加熱ヘッド対向エリア
3 素子基体
4 素子基板
5 電子部品素子
6 保護基板
7 はんだシート
8 貫通孔
9 開口部
10 位置決めカバー
11 押さえ治具
12 貫通孔
13 ねじ穴
14 ねじ
15 実装装置
16 高周波誘導加熱ヘッド
16a 磁路形成体
16b 磁路形成体
17 高周波誘導加熱ヘッド
17a 磁路形成体
17b 磁路形成体
18 磁気コイル
19 貫通孔
20 磁気ギャップ
21 磁束
22 傾斜面
23 フィレット部
1 Element mounting body 2 Mounting base 2a Mounting surface 2A Heating head opposing area 3 Element base 4 Element board 5 Electronic component element 6 Protective board 7 Solder sheet 8 Through hole 9 Opening 10 Positioning cover 11 Holding jig 12 Through hole 13 Screw hole 14 Screw 15 Mounting device 16 High frequency induction heating head 16a Magnetic path forming body 16b Magnetic path forming body
17 High frequency induction heating head 17a Magnetic path forming body 17b Magnetic path forming body 18 Magnetic coil 19 Through hole 20 Magnetic gap 21 Magnetic flux 22 Inclined surface 23 Fillet portion

Claims (14)

少なくとも実装面部分が高周波誘導加熱が可能な金属で形成された実装基体と、
前記実装基体よりも小さく、かつ、当該実装基体の実装面上に、はんだ付けにより実装された素子基体とを備え、
前記実装基体は、実装面を挟んで対向する当該実装面の外側部分に、それぞれ、高周波誘導加熱ヘッドの磁気ギャップ側端部が対向配置される加熱ヘッド対向エリアを有し、
前記素子基体は、
ガラスまたはセラミックで形成された素子基板と、
前記素子基板の前記実装基体とは反対側の面に設けられた電子部品素子と、
前記素子基板の前記実装基体側の面に設けられた、はんだ付け容易化用の第1の金属皮膜とを有する
ことを特徴とする素子実装体。
a mounting base at least a mounting surface portion of which is formed of a metal capable of high-frequency induction heating;
an element base smaller than the mounting base and mounted on the mounting surface of the mounting base by soldering;
The mounting base has a heating head facing area in which a magnetic gap side end of the high frequency induction heating head is arranged to face each other on the outer side of the mounting surface facing each other with the mounting surface in between,
The element substrate is
An element substrate made of glass or ceramic,
an electronic component element provided on a surface of the element substrate opposite to the mounting base;
An element mounting body comprising: a first metal film for facilitating soldering provided on a surface of the element substrate on the mounting base side.
前記第1の金属皮膜は、蒸着膜またはスパッタリング膜により構成された
ことを特徴とする請求項1記載の素子実装体。
The device mounting body according to claim 1, wherein the first metal film is formed of a vapor deposited film or a sputtered film.
前記実装基体の実装面には、はんだ付け容易化用の第2の金属皮膜が設けられた
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の素子実装体。
The element mounting body according to claim 1 or 2, wherein a second metal film for facilitating soldering is provided on the mounting surface of the mounting base.
前記第2の金属皮膜は、蒸着膜またはスパッタリング膜により構成された
ことを特徴とする請求項3記載の素子実装体。
4. The device mounting body according to claim 3, wherein the second metal film is composed of a vapor deposited film or a sputtered film.
前記実装基体は、ステンレス材により構成された
ことを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の素子実装体。
The element mounting body according to any one of claims 1 to 4, wherein the mounting base is made of stainless steel.
前記実装基体は、SUS430、SUS301又はSUS304から選択されたステンレス材で構成された
ことを特徴とする請求項5記載の素子実装体。
The element mounting body according to claim 5, wherein the mounting base is made of a stainless steel material selected from SUS430, SUS301, or SUS304.
請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載の素子実装体の実装装置であって、
前記はんだを溶融させる高周波誘導加熱ヘッドを備え、
前記高周波誘導加熱ヘッドは、
磁気ギャップを有する磁路形成体と、
前記磁路形成体に磁束を流す磁気コイルとを有し、
前記磁路形成体の磁気ギャップ側端部は、前記実装基体の実装面に前記素子基体が配置された状態で、前記加熱ヘッド対向エリアにそれぞれ対向配置された
ことを特徴とする実装装置。
A mounting device for an element mounting body according to any one of claims 1 to 6,
comprising a high frequency induction heating head for melting the solder,
The high frequency induction heating head includes:
a magnetic path forming body having a magnetic gap;
and a magnetic coil that causes magnetic flux to flow through the magnetic path forming body,
A mounting apparatus characterized in that the magnetic gap side end portions of the magnetic path forming body are respectively arranged to face the heating head facing area in a state where the element substrate is arranged on the mounting surface of the mounting substrate.
前記磁路形成体の磁気ギャップ側端部には、それぞれ、前記実装基体の実装面側に向けて傾斜する傾斜面が設けられた
ことを特徴とする請求項7記載の実装装置。
8. The mounting apparatus according to claim 7, wherein each end of the magnetic path forming body on the magnetic gap side is provided with an inclined surface that slopes toward the mounting surface of the mounting base.
前記実装基体上に配置されるとともに、当該実装基体の実装面部分に開口部を有する樹脂製の位置決めカバーと、
前記位置決めカバーの開口部を覆う樹脂製の押さえ治具とを備えた
ことを特徴とする請求項7または請求項8記載の実装装置。
a resin positioning cover disposed on the mounting base and having an opening on the mounting surface of the mounting base;
The mounting apparatus according to claim 7 or 8, further comprising a resin holding jig that covers the opening of the positioning cover.
前記高周波誘導加熱ヘッドは、複数、所定間隔を置いて配置された
ことを特徴とする請求項7から請求項9のうちのいずれか1項記載の実装装置。
The mounting apparatus according to any one of claims 7 to 9, wherein a plurality of the high-frequency induction heating heads are arranged at predetermined intervals.
前記高周波誘導加熱ヘッドは、磁気ギャップ側端部を開閉自在として磁気ギャップの距離を可変する第1の磁路形成体及び第2の磁路形成体を有する
ことを特徴とする請求項7から請求項10のうちのいずれか1項記載の実装装置。
The high-frequency induction heating head includes a first magnetic path forming body and a second magnetic path forming body that change the distance of the magnetic gap by freely opening and closing an end on the side of the magnetic gap. The mounting device according to any one of item 10.
請求項7から請求項11のうちのいずれか1項記載の実装装置を用いた実装方法であって、
先ず、前記実装基体の実装面に、はんだシートを介して前記素子基体を配置し、
次に、前記高周波誘導加熱ヘッドを構成する磁路形成体の磁気ギャップ側端部から、前記実装基体の実装面部分に、磁束を供給する
ことを特徴とする実装方法。
A mounting method using the mounting apparatus according to any one of claims 7 to 11,
First, the element substrate is placed on the mounting surface of the mounting substrate via a solder sheet,
Next, magnetic flux is supplied to the mounting surface portion of the mounting substrate from the magnetic gap side end of the magnetic path forming body constituting the high frequency induction heating head.
請求項9記載の実装装置を用いた実装方法であって、
先ず、前記実装基体上に、前記位置決めカバーを配置した状態で、当該位置決めカバーの開口部内において、当該実装基体側から、はんだシート、前記素子基体の順に配置された状態とし、
次に、前記押さえ治具により前記素子基体を、前記実装基体の実装面側に押し付け、
その後、前記高周波誘導加熱ヘッドを構成する磁路形成体の磁気ギャップ側端部から、前記実装基体の実装面部分に、磁束を供給する
ことを特徴とする実装方法。
A mounting method using the mounting apparatus according to claim 9,
First, the positioning cover is placed on the mounting substrate, and the solder sheet and the element substrate are placed in this order from the mounting substrate side within the opening of the positioning cover,
Next, the element substrate is pressed against the mounting surface side of the mounting substrate by the pressing jig,
A mounting method characterized in that, after that, magnetic flux is supplied from an end on the magnetic gap side of a magnetic path forming body constituting the high-frequency induction heating head to a mounting surface portion of the mounting substrate.
請求項9記載の実装装置を用いた実装方法であって、
先ず、前記実装基体上に、前記位置決めカバーを配置した状態で、当該位置決めカバーの開口部内において、当該実装基体側から、はんだシート、前記素子基体、保護基板の順に配置され、かつ、当該保護基板の当該素子基体とは反対側が、当該開口部から突出した状態とし、
次に、前記押さえ治具により前記保護基板を、前記実装基体の実装面側に押し付け、
その後、前記高周波誘導加熱ヘッドを構成する磁路形成体の磁気ギャップ側端部から、前記実装基体の実装面部分に、磁束を供給する
ことを特徴とする実装方法。
A mounting method using the mounting apparatus according to claim 9,
First, with the positioning cover placed on the mounting base, a solder sheet, the element base, and a protective board are placed in the opening of the positioning cover in this order from the mounting base side, and the protective board is The side opposite to the element substrate is in a state of protruding from the opening,
Next, the protection board is pressed against the mounting surface side of the mounting base by the holding jig,
A mounting method characterized in that, after that, magnetic flux is supplied from an end on the magnetic gap side of a magnetic path forming body constituting the high-frequency induction heating head to a mounting surface portion of the mounting substrate.
JP2020065471A 2020-04-01 2020-04-01 Element mounting body, mounting equipment and mounting method Active JP7412251B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020065471A JP7412251B2 (en) 2020-04-01 2020-04-01 Element mounting body, mounting equipment and mounting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020065471A JP7412251B2 (en) 2020-04-01 2020-04-01 Element mounting body, mounting equipment and mounting method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021163895A JP2021163895A (en) 2021-10-11
JP7412251B2 true JP7412251B2 (en) 2024-01-12

Family

ID=78005043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020065471A Active JP7412251B2 (en) 2020-04-01 2020-04-01 Element mounting body, mounting equipment and mounting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7412251B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007242691A (en) 2006-03-06 2007-09-20 Toyota Industries Corp Bonding method and bonding device of electronic component
JP2009154195A (en) 2007-12-27 2009-07-16 Toyota Industries Corp Soldering device
JP2009239179A (en) 2008-03-28 2009-10-15 Toyota Industries Corp Soldering device and soldering method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2923096B2 (en) * 1991-09-10 1999-07-26 株式会社日立製作所 Tape carrier package and high-frequency heating solder bonding equipment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007242691A (en) 2006-03-06 2007-09-20 Toyota Industries Corp Bonding method and bonding device of electronic component
JP2009154195A (en) 2007-12-27 2009-07-16 Toyota Industries Corp Soldering device
JP2009239179A (en) 2008-03-28 2009-10-15 Toyota Industries Corp Soldering device and soldering method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021163895A (en) 2021-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6915843B2 (en) Solder joining device
US7649159B2 (en) Apparatus and a method of soldering a part to a board
CA1264360A (en) Self-heating, self-soldering bus bar
JP6560150B2 (en) Wafer mounting device
JP2923096B2 (en) Tape carrier package and high-frequency heating solder bonding equipment
WO2018164038A1 (en) Soldering device
JP7412251B2 (en) Element mounting body, mounting equipment and mounting method
JPH0277143A (en) Semiconductor device
JP6475054B2 (en) Components for semiconductor manufacturing equipment
KR102331072B1 (en) Wafer support
JP2016122726A (en) Chip bonding device and chip bonding method
JP4985497B2 (en) Soldering method
JPH08293668A (en) Soldering of electronic components onto printed board
US20070262442A1 (en) Packaged electronic component
JP2008147555A (en) Soldering method and weight, and method for fabricating electronic apparatus
JP2012243903A (en) Soldering method and device of electronic component
JP7128994B2 (en) Electronic member removal method and device
JP2703145B2 (en) IC chip bonding method for TAB film carrier
EP2056660B1 (en) Heatable plate for heating a strip-shaped carrier for the purpose of fixing components to the strip-shaped carrier, as well as an oven
JPH03297556A (en) Thermode for electrocally heated brazing head
TW445559B (en) High frequency semiconductor soldering method
JP2005072369A (en) Method for manufacturing semiconductor device
WO2017141713A1 (en) Induction heating coil
JPH0428244A (en) Semiconductor device
JP2002313836A (en) Manufacturing method of electronic component and manufacturing device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230203

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20230203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20230203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230308

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231128

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7412251

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150