JPH07335697A - フィルムキャリヤ用レーザ半田付け装置及びこの装置を用いたフィルムキャリヤの実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＴＡＢフィルムキャリヤの実装において確実
且つ適正なリード接合を実現し得るようにする。 【構成】 フィルムキャリヤ１１のフィルム基材１２に
より固定・支持された複数のリード１３と実装基板２０
上のパッド２１とをアライメントして、リード１３に沿
ってレーザ光６ａを照射することにより、リード１３及
びパッド２１を半田接合する．所定位置に固定した実装
基板２０に対して位置設定されたフィルムキャリヤ１１
上方にて上下動可能に構成されており、そのフィルムキ
ャリヤ１１におけるリード１５の端部付近を押圧し得る
ようにした押さえ治具２を備えている。押さえ治具２に
よってリード１３をパッド２１に圧接させる。押さえ治
具１は、特にリード１３の端部付近に位置するフィルム
基材１２を吸着し得る吸着機構５を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＴＡＢ（Tape Automat
ed Bonding）方式のフィルムキャリヤ、特にＬＣＤ(Liq
uid Crystal Display)用ＴＡＢフィルムキャリヤの実装
に好適なレーザ半田付け装置及びこの装置を用いた実装
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のフィルムキャリヤに半導体チッ
プを搭載して成る半導体装置では、フィルム基材上にパ
ターン形成された複数（多数）のリードを有し、デバイ
スホールにてそのリードのインナーリード側に半導体チ
ップを接続・搭載すると共に、アウターリード側で所定
の実装基板に接続される。かかるＴＡＢフィルムキャリ
ヤを基板実装する際、加熱ツール、例えばパルスヒート
等のホットバー方式等が用いられ、従来このホットバー
方式が主流であった。ところが、ホットバー方式におい
ては、リードピッチが狭くなるのに伴い半田によるショ
ート等が発生し易くなり、その場合歩留まりを高めるこ
とが困難になる等の問題がある。

【０００３】一方、レーザ光を用いてＴＡＢフィルムキ
ャリヤを基板実装する方法が開発されつつある。この場
合、レーザ光をリード幅と同等程度まで集光し、そのレ
ーザ光の照射により１ピンずつ半田のリフローが行われ
るため、このレーザ光を用いた実装方法によれば、半田
ショート等の問題が全くない。

【０００４】ところで、例えば特に液晶テレビ等に使用
される液晶パネルの駆動用として導入されるＬＣＤ用Ｔ
ＡＢフィルムキャリヤ等では、リード（アウターリー
ド）の先端部及び基部は、ポリイミドのフィルム基材に
より固定・支持される。つまりアウターリードの先端部
はこのポリイミドを介して相互に繋がっている。この場
合リードは、一般には特別な形状（例えばガルウィング
状）に成形されることなく、フラットのままで実装基板
のパッドに接合されて実装が行われるようになってい
る。そしてかかるＬＣＤ用ＴＡＢフィルムキャリヤにお
いて、リードと実装基板のパッドとを接合する場合、そ
のリードに沿ってレーザ光を照射することにより接合す
ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＴＡＢフィルムキャリヤの実装においては、リードを実
装基板のパッドに接合すべくレーザ光を照射する際に、
リードがその実装基板のパッド部にプリコートされてい
る半田と適正に接していない場合があった。つまりその
半田に対するリードの浮きや片当たり等が生じている
と、その半田のリフローによるリードの両側におけるフ
ィレット等が有効に形成されず、従って半田接合強度が
弱くならざるを得なかった。そして極端な場合には、所
謂オープン不良になる等の問題が生じていた。

【０００６】本発明はかかる実情に鑑み、この種のＴＡ
Ｂフィルムキャリヤの実装において確実且つ適正なリー
ド接合を実現し得るフィルムキャリヤ用レーザ半田付け
装置及びフィルムキャリヤの実装方法を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のフィルムキャリ
ヤ用レーザ半田付け装置は、フィルムキャリヤのフィル
ム基材により固定・支持された複数のリードと実装基板
上のパッドとをアライメントして、前記リードに沿って
レーザ光を照射することにより、前記リード及び前記パ
ッドを半田接合するようになっているが、所定位置に固
定した前記実装基板に対して位置設定された前記フィル
ムキャリヤ上方にて上下動可能に構成されており、その
フィルムキャリヤにおける前記リードの端部付近を押圧
し得るようにした押さえ治具を備え、この押さえ治具に
よって前記リードを前記パッドに圧接させるようにした
ものである。この押さえ治具は、特に前記リードの端部
付近に位置する前記フィルム基材を吸着し得る吸着機構
を有している。

【０００８】また本発明のフィルムキャリヤ用レーザ半
田付け装置においては、前記押さえ治具は、前記リード
の両端部にてそれぞれ一括で押圧し得るようにしたもの
である。この押さえ治具はまた、前記リードの各端部に
てそれらを個別に押圧し、又は個別且つ弾発的に押圧し
得るようにしたものである。更に、押さえ治具は、前記
リードの両端部を一括で押圧し得るようにしたものであ
る。

【０００９】また本発明のフィルムキャリヤの実装方法
は、フィルム基材により固定・支持された複数のリード
を有するフィルムキャリヤの所定位置を吸着する工程
と、吸着された前記フィルムキャリヤの前記リードを実
装基板上のパッドに対してアライメントする工程と、ア
ライメントされた前記リードの端部を前記実装基板の前
記パッドに対して圧接させる工程と、前記リードに沿っ
てレーザ光を照射し、前記リード及び前記パッドを半田
接合する工程と、を備え、前記リードを前記パッドに対
して圧接させる際、前記リードの端部を一括で又は個別
に押圧するようにしたものである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、レーザ光を用いてＴＡＢフィ
ルムキャリヤを基板実装する場合に、リードの両端部を
押さえ治具によって押圧・固定することにより、フィル
ムキャリヤの各リードの面積の大部分が均一に実装基板
上のパッドと接する。これによりレーザ光を照射する際
に、リードがその実装基板のパッドの半田と適正に接触
し、確実に半田付けを行うことができる。この押さえ治
具は、特にフィルム基材の所定位置を吸着する吸着機構
を有しており、フィルムキャリヤを吸着してそのまま所
望位置に移動させ、これにより迅速且つ的確にリード及
びパッドのアライメントを行うことができる。

【００１１】また押さえ治具によりリードをパッドに圧
接させる際、リードの各端部又は両端を一括に或いは個
別に押圧し、いずれの場合においても複数のリードを均
一且つ適正にパッドに圧接させることができる。

【００１２】

【実施例】以下、図１乃至図３に基づき、本発明による
フィルムキャリヤ用レーザ半田付け装置及びフィルムキ
ャリヤの実装方法の第一実施例を説明する。

【００１３】図１は、本実施例における本発明装置の全
体構成を示している。なお、この実施例においては、例
えばＬＣＤ用ＴＡＢフィルムキャリヤ１０を実装基板２
０に実装するものとする。図において、１は基板固定台
であり、実装基板２０がこの基板固定台１上の所定位置
に固定される。２は押さえ部材３及びこの押さえ部材３
を支持するアーム部材４を有する押さえ治具であり、こ
の例ではＬＣＤ用ＴＡＢフィルムキャリヤ１０の後述す
るリードの両端部に対応した２組の押さえ部材３及びア
ーム部材４により構成される押さえ治具２が配設され
る。

【００１４】また図１において、５は押さえ部材３の適
所に接続された真空吸引管であり、この真空吸引管５は
図示されていない真空吸引装置により真空引きされるよ
うになっていると共に、真空吸引管５の先端は、押さえ
部材３の押さえ部３ａの下端にて開口している。６は基
板固定台１の上方に配置されたレーザ発振器であり、こ
のレーザ発振器６は、下方に向けてレーザ光６ａを照射
すると共に、基板固定台１と平行に例えばＸ−Ｙ方向に
移動し得るように構成されている。

【００１５】上記の場合、押さえ治具２は、基板固定台
１に対して所定位置（Ｘ−Ｙ方向）に移動・設定される
ようになっている。そして、アーム部材４を介して押さ
え部材３が一定ストローク上下動し得るようになってい
る。その場合、押さえ部材３を下方に付勢する力量を適
宜調整することができる。この実施例においては、押さ
え部材３は、一体物に形成されており、複数のリードの
全体に対応し得る幅（図示例ではＹ方向）を有してい
る。また真空吸引管５を介して行われる真空吸引の強さ
及びタイミング等は、適宜調整可能に構成されている。

【００１６】更にまた、本発明方法において、真空吸引
管５により押さえ部材３を介してＬＣＤ用ＴＡＢフィル
ムキャリヤ１０の所定位置を吸着し、その吸着されたＬ
ＣＤ用ＴＡＢフィルムキャリヤ１０のリード１３を実装
基板２０上のパッド２１に対してアライメントし、アラ
イメントされたリード１３の端部をパッド２１に対して
圧接させ、この状態でリード１３に沿ってレーザ光６ａ
を照射してリード１３及びパッド２１を半田接合するよ
うにしたものである。

【００１７】ここで、ＬＣＤ用ＴＡＢフィルムキャリヤ
１０において、そのフィルムキャリヤ１１は、ポリイミ
ド等の材料により形成されたフィルム基材１２及びこの
フィルム基材１２上にパターン形成された複数のリード
１３を有している。図２は、そのＬＣＤ用ＴＡＢフィル
ムキャリヤ１０の要部詳細構造を示しているが、各リー
ド１３は、インナーリード１４及びアウターリード１５
により構成され、デバイスホール１６内に突出するイン
ナーリード１４にてバンプ１７を介して半導体チップ１
８を接続・搭載するようになっている。半導体チップ１
８は、ポッティング樹脂１９等によって封止されてい
る。リード１３、特にアウターリード１５の先端部１５
ａ及び基部１５ｂは、フィルム基材１２により固定・支
持される。つまりアウターリード１５の先端部１５ａ
は、フィルム基材１２の端部１２ａを介して相互に繋が
っている（図１参照）。

【００１８】実装基板２０において、図２に示されるよ
うに、アウターリード１５に対応して複数のパッド２１
が所定ピッチで配列されている。各パッド２１はアウタ
ーリード１５に沿って一定の長さと一定の幅とを有して
いる。また各パッド２１には予め半田２２がプリコート
されており、後述するようにアウターリード１５及びパ
ッド２１は、この半田２２を介して相互に接合されるよ
うになっている。

【００１９】次に、上記の構成で成るフィルムキャリヤ
用レーザ半田付け装置により、ＬＣＤ用ＴＡＢフィルム
キャリヤ１０を実装基板２０に実装する場合について説
明する。例えば、先ず実装基板２０が、基板固定台１上
の所定位置に固定される。一方ＬＣＤ用ＴＡＢフィルム
キャリヤ１０は、押さえ治具２において真空吸引管５を
介して真空吸引することによりその押さえ治具２に真空
吸着される。この場合、各押さえ治具２の押さえ部材３
は、その押さえ部３ａの開口にてアウターリード１５の
先端部１５ａ及び基部１５ｂ付近のそれぞれフィルム基
材１２を吸着する。この吸着によりＬＣＤ用ＴＡＢフィ
ルムキャリヤ１０は押さえ部材３によって確実に保持さ
れる。

【００２０】ＬＣＤ用ＴＡＢフィルムキャリヤ１０を吸
着した押さえ治具２は、図３に示されるように基板固定
台１上の実装基板２０の位置まで移動される。そして、
基板固定台１と押さえ治具２の相対位置を調整すること
により、フィルム基材１２により固定・支持されたアウ
ターリード１５と実装基板２０のパッド２１とがアライ
メントされる。このアライメント完了後、各押さえ治具
２を下降させることにより、一方の押さえ部材３がアウ
ターリード１５の先端部１５ａを、また他方の押さえ部
材３がアウターリード１５の基部１５ｂをそれぞれ押圧
し、これによりアウターリード１５をパッド２１に圧接
させる。

【００２１】次に、レーザ発振器６を作動させてアウタ
ーリード１５に沿ってレーザ光６ａを照射することによ
り、半田２２がリフローし、この結果リード１３及びパ
ッド２１が半田接合される。このようにレーザ光６ａを
照射する際に、特にアウターリード１５の両端部をそれ
ぞれ一括で押圧するため、各パッド２１に対応するアウ
ターリード１５の面積の大部分がそのパッド２１と接触
する。従って、複数のアウターリード１５とパッド２１
との適正な接触を図り、両者の半田付けを確実に且つ均
一に行うことができる。

【００２２】なお上記の場合、予め基板固定台１上の実
装基板２０とＬＣＤ用ＴＡＢフィルムキャリヤ１０のア
ウターリード１５とをアライメントしておき、この後、
押さえ治具２をフィルムキャリヤ１１に向けて下降させ
ることにより、上記と同様に一方の押さえ部材３がアウ
ターリード１５の先端部１５ａを、また他方の押さえ部
材３がアウターリード１５の基部１５ｂをそれぞれ押圧
し、これによりアウターリード１５をパッド２１に圧接
させるようにしてもよい。

【００２３】次に、本発明によるフィルムキャリヤ用レ
ーザ半田付け装置の第二実施例を説明する。図４は、本
実施例における本発明装置の要部構成を示している。こ
の第二実施例においては、押さえ治具２は、アウターリ
ード１５の両端部、即ちアウターリード１５の先端部１
５ａ及び基部１５ｂに対応してそれぞれ配置される一対
の押さえ部材３０を有している。各押さえ部材３０は、
それぞれのアウターリード１５に対して整合配置される
ようにした複数の押さえ部３０ａを有している。なおこ
の場合、好適にはアウターリード１５毎に押さえ部３０
ａが設けられるが、或いは複数のアウターリード１５を
まとめてこれに対して１つの押さえ部３０ａを対応させ
るようにしてもよい。

【００２４】この第二実施例では、各押さえ部材３０が
アウターリード１５の先端部１５ａ及び基部１５ｂをそ
れぞれ押圧し、これによりアウターリード１５をパッド
２１に圧接させる。ところで、実装基板２０と押さえ治
具２の間の平行度が十分でない場合、各アウターリード
１５に付与されるべき荷重が均一にならず、そのままで
はアウターリード１５の浮きが発生する危険がある。第
二実施例によれば、このような場合においても、各アウ
ターリード１５を好適には個別に押圧するため多数のア
ウターリード１５間での荷重のバラツキをなくすことが
できる。従って複数のアウターリード１５とパッド２１
との適正な接触を図り、両者の半田付けを確実に且つ均
一に行うことができる。

【００２５】図５は、本発明装置の第三実施例における
の要部構成を示している。この第三実施例では、押さえ
治具２は、アウターリード１５の両端部に対応してそれ
ぞれ配置される一対の押さえ部材４０を有している。各
押さえ部材４０は、それぞれのアウターリード１５に対
して整合配置されるようにした複数の押さえ部４０ａを
有している。更に、各押さえ部４０ａは、それらの軸方
向に一定ストローク上下動可能に装着された接触子４０
ｂを有しており、この接触子４０ｂは、押さえ部４０ａ
内に内蔵されたスプリング（図示されていない）等の弾
機手段によって弾性接触するようになっている。

【００２６】第三実施例では、各アウターリード１５を
個別に押圧するため多数のアウターリード１５間での荷
重のバラツキをなくすることができるのは勿論である
が、特に各押さえ部４０ａは、接触子４０ｂを介してア
ウターリード１５の端部にて弾発的に係合し、適正荷重
でしかも均一荷重でアウターリード１５及びパッド２１
の適正な接触を図ることができる。

【００２７】更に、図６に示した本発明装置の第四実施
例において、押さえ治具２は、アウターリード１５の両
端部を一括で押圧する押さえ部材５０を有している。ま
た押さえ部材５０，５０間には開口５１が形成されてい
るが、押さえ治具２は一体物として構成されている。こ
の第四実施例では、レーザ発振器６を作動させてアウタ
ーリード１５に沿ってレーザ光６ａを照射する際に、そ
のレーザ光６ａの光路と干渉しないように開口５１を確
保し、この場合においても複数のアウターリード１５と
パッド２１との半田付けを確実に且つ均一に行うことが
できる。

【００２８】なお、上述の各実施例において、アウター
リード１５の先端部１５ａにてフィルム基材１２が設け
られていないＴＡＢフィルムキャリヤの場合、その先端
部１５ａを押さえ治具２により直接押圧し、この状態で
レーザ光６ａを照射することができ、この場合において
も上記各実施例を同様な作用効果を得ることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザ光を用いてこの種のＴＡＢフィルムキャリヤを基板
実装する場合に、押さえ治具によりそのフィルムキャリ
ヤのリードの大部分が実装基板上のパッドと接するよう
にし、レーザ光照射の際、リードがその実装基板のパッ
ド部の半田と適正に接触し、確実に半田付けを行うこと
ができる。そして特に、狭小ピッチのリードを有するＴ
ＡＢフィルムキャリヤに対して有効に対応することがで
きる等の優れた利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフィルムキャリヤ用レーザ半田付け装
置の第一実施例における全体構成を示す斜視図である。

【図２】本発明に係るＬＣＤ用ＴＡＢフィルムキャリヤ
の構成例を示す断面図である。

【図３】本発明の第一実施例における装置の要部構成を
示す斜視図である。

【図４】本発明の第二実施例における装置の要部構成を
示す斜視図である。

【図５】本発明の第三実施例における装置の要部構成を
示す斜視図である。

【図６】本発明の第四実施例における装置の要部構成を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 基板固定台 ２ 押さえ治具 ３ 押さえ部材 ３ａ 押さえ部 ４ アーム部材 ５ 真空吸引管 ６ レーザ発振器 ６ａ レーザ光 １０ ＬＣＤ用ＴＡＢフィルムキャリヤ １１ フィルムキャリヤ １２ フィルム基材 １３ リード １４ インナーリード １５ アウターリード １５ａ 先端部 １５ｂ 基部 １６ デバイスホール １８ 半導体チップ １９ ポッティング樹脂 ２０ 実装基板 ３０ 押さえ部材 ４０ 押さえ部材 ５０ 押さえ部材

フロントページの続き (72)発明者 山口 哲 相模原市淵野辺５−10−１ 新日本製鐵株 式会社エレクトロニクス研究所内 (72)発明者 大門 正博 相模原市淵野辺５−10−１ 新日本製鐵株 式会社エレクトロニクス研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルムキャリヤのフィルム基材により
   固定・支持された複数のリードと実装基板上のパッドと
   をアライメントして、前記リードに沿ってレーザ光を照
   射することにより、前記リード及び前記パッドを半田接
   合するようにしたフィルムキャリヤ用レーザ半田付け装
   置において、 所定位置に固定した前記実装基板に対して位置設定され
   た前記フィルムキャリヤ上方にて上下動可能に構成され
   ており、そのフィルムキャリヤにおける前記リードの端
   部付近を押圧し得るようにした押さえ治具を備え、この
   押さえ治具によって前記リードを前記パッドに圧接させ
   るようにしたことを特徴とするフィルムキャリヤ用レー
   ザ半田付け装置。
2. 【請求項２】 前記押さえ治具は、前記リードの端部付
   近に位置する前記フィルム基材を吸着し得る吸着機構を
   有していることを特徴とする請求項１に記載のフィルム
   キャリヤ用レーザ半田付け装置。
3. 【請求項３】 前記押さえ治具は、前記リードの各端部
   にてそれぞれ一括で押圧し得るようにしたことを特徴と
   する請求項１に記載のフィルムキャリヤ用レーザ半田付
   け装置。
4. 【請求項４】 前記押さえ治具は、前記リードの各端部
   にてそれらを個別に押圧し得るようにしたことを特徴と
   する請求項１に記載のフィルムキャリヤ用レーザ半田付
   け装置。
5. 【請求項５】 前記押さえ治具は、前記リードの各端部
   にてそれらを個別且つ弾発的に押圧し得るようにしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載のフィルムキャリヤ用レ
   ーザ半田付け装置。
6. 【請求項６】 前記押さえ治具は、前記リードの両端部
   を一括で押圧し得るようにしたことを特徴とする請求項
   １に記載のフィルムキャリヤ用レーザ半田付け装置。
7. 【請求項７】 フィルム基材により固定・支持された複
   数のリードを有するフィルムキャリヤの所定位置を吸着
   する工程と、 吸着された前記フィルムキャリヤの前記リードを実装基
   板上のパッドに対してアライメントする工程と、 アライメントされた前記リードの端部を前記実装基板の
   前記パッドに対して圧接させる工程と、 前記リードに沿ってレーザ光を照射し、前記リード及び
   前記パッドを半田接合する工程と、を備え、 前記リードを前記パッドに対して圧接させる際、前記リ
   ードの端部を一括で又は個別に押圧するようにしたこと
   を特徴とするフィルムキャリヤの実装方法。