JPH08167633A - 電子部品の接合方法およびそれに用いる接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前工程としてフラックスの塗布を必要とせ
ず、簡略に電子部品を接合できる接合方法を提供する。 【構成】 配線基板１１上の配線１３にフィルムキャリ
アテープ１６の電極１７を重ね、接合装置１９のヒート
ブロック２０を電極１７の上に載せる。このとき、ヒー
ト電極２１にパルス電流を流し、かつフラックス供給管
２２より接合部にフラックスを所定量供給することで、
加熱とフラックス供給とを同時に行う。このようにする
ことにより、フラックスを塗布するという前工程をなく
すことができ、電子部品の接合を簡略化することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子部品の接合方法
およびそれに用いる接合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子部品の接合方法とし
ては、例えば図８に示すような方法が知られている。こ
の方法では、まずＩＣチップ（図示省略する）が搭載さ
れ、所定の接続部分の樹脂テープ２が除去されている部
分において銅箔パターンでなる電極３の表裏両面を露出
させたフィルムキャリアテープ１を用意する。同図中２
Ａは、フィルムキャリアテープ１の接続部分の樹脂テー
プ２が除去されて形成された孔である。また、フィルム
キャリアテープ１が接合される配線基板４を図示しない
ステージ上に用意する。この配線基板４は、絶縁基板５
の表面に配線６のパターンが形成されている。なお、こ
の配線６における接続部分（接続パッド）の表面には、
ハンダメッキ層７が形成されている。

【０００３】なお、ここでフィルムキャリアテープ１と
配線基板４とを電気的に接合するに当たり、接続部分の
酸化の抑制及び接合時のハンダメッキとのぬれ性を向上
するため、フィルムキャリアテープ１の電極３の表面ま
たは配線基板４の配線６の表面（図８ではハンダメッキ
層７の表面）に、もしくは電極３および配線６の表面
に、予めフラックス（図示省略する）を塗布してある。
その後、フィルムキャリアテープ１の電極３をステージ
上の配線基板４の配線（接続パッドのハンダメッキ層
７）６に当接させ、図８に示すように、ヒートブロック
８で電極３を押えつつ加熱処理を施している。この方法
によって、ハンダメッキ層７を溶融した後冷却すること
により、電極３と配線６との間をハンダメッキ層７が固
着してフィルムキャリアテープ１と配線基板４とが電気
的に接続した状態で接合される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法では、上記したように、接続部分の酸化
を防止するため、フィルムキャリアテープ１の電極３の
表面または配線基板４の配線６の表面に、もしくは電極
３および配線６の表面に、予めフラックス（図示省略す
る）を塗布しておく工程が必要となり、接合作業が煩雑
となるという問題点があった。またフラックス塗布後か
ら接合までの時間が長いと周辺の塵埃がフラックスにつ
きやすくなり、その塵埃により、ショートしてしまう恐
れがあった。この発明が解決しようとする課題は、前工
程としてフラックスの塗布を必要とせず、簡略に電子部
品を接合させる方法および接合装置を得るにはどのよう
な手段を講じればよいかという点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１記載の
発明は、一方の電極と他方の電極とを接合させる電子部
品の方法において、前記一方の電極を接合材料を介して
前記他方の電極に当接するように支持した状態で加熱
し、同時に前記一方の電極と前記他方の電極との当接部
の周囲にフラックスを供給することを、その解決手段と
している。請求項２記載の発明は、一方の電子部品の電
極を接合材料を介して他方の電子部品の電極に当接させ
る支持手段と、前記一方の電子部品の電極と前記他方の
電子部品の電極との当接部を加熱する加熱手段と、前記
当接部の周囲にフラックスを供給するフラックス供給手
段と、を備えることを、解決手段としている。また、請
求項３記載の発明は、前記加熱手段がレーザ光照射手段
であることを特徴としている。またさらに、請求項４記
載の発明は、前記一方の電子部品ＮＯ電極は複数であ
り、前記一方の電子部品の電極間にフラックスを供給す
る供給口を備えることを特徴としている。

【０００６】

【作用】この発明においては、一方の電子部品の電極と
他方の電子部品の電極とを接合材料を介した状態で支持
して加熱し、同時にこれらの電極の当接部の周囲にフラ
ックスを供給するため、ハンダ付けに際して接続部分の
酸化を抑制できる作用がある。特に、加熱と同時にフラ
ックスを供給できるため、前工程としてのフラックス塗
布工程を省略することができるとともに、当接部及びそ
の周辺にフラックスによる塵埃の付着が従来に比して低
減することができる。また、加熱手段をレーザ光照射で
行う構成とすることにより、接合材料を迅速に溶融及び
硬化させる作用があり、生産性を向上することができ
る。さらに、電極間にフラックスを供給する供給口を備
える構成とすることにより、接合工程中にフラックスを
均一に電極に浸す作用がある。

【０００７】

【実施例】以下、この発明に係る電子部品の接合方法お
よびそれに用いる接合装置の詳細を図面に示す実施例に
基づいて説明する。 （実施例１）本実施例は、配線基板の配線にフィルムキ
ャリアテープの電極を接合させる場合に本発明を適用し
た例である。

【０００８】本実施例の電子部品の接合方法は、まず、
図１に示すようにステージ１０の上に、配線基板１１と
液晶パネル１２とを載置する。配線基板１１は、例えば
ガラスエポキシ、紙エポキシ、セラミックなどでなる基
板の表面に配線ピッチが0.4mm〜1.0mmの複数の配線１３
がパターン形成されている。さらに、配線１３の接続パ
ッド部の表面にはハンダメッキ層１４が形成されてい
る。液晶パネル１２の周辺部のＩＴＯ配線（図示省略す
る）には、ＩＣチップ１５を搭載したフィルムキャリア
テープ１６の一端部の電極が、例えば異方性導電接着剤
により接続されている。ここで、フィルムキャリアテー
プ１６の他端部の複数の電極（接合リード）１７が配線
基板１１表面の配線（接続パッド）１３の表面のハンダ
メッキ層１４上に重なるように位置決めする。なお、フ
ィルムキャリアテープ１６は、樹脂テープ１８の一側表
面に銅箔パターンでなる電極１７を形成したものであ
り、配線基板１１の配線１３とハンダ接合させる部分で
は電極１７が両面を露出してある。そして、本実施例で
は、図１に示すような接合装置１９を用いてハンダ付け
を行う。

【０００９】具体的には、図２に示すように、配線基板
１１の配線（接続パッド）１３の上に、フィルムキャリ
アテープ１６の他端部の電極１７をそれぞれ対応させて
載せ、電極１７の上に接合装置１９を載せる。この接合
装置１９は、発熱体金属として例えばＮｉ−ＣｒやＭ
ｏ、ＳＵＳなどでなる断面略Ｕ字状のヒートブロック２
０と、このヒートブロック２０の上部両側面に設けられ
たヒート電極２１と、ヒートブロック２０の下部の支持
手段としての支持板２０Ａに貫通してフラックスをヒー
トブロック２０下部の吐出ノズル２２Ａより吐出させる
フラックス供給管２２と、を備えている。この接合装置
では、パルスヒート方式を用いて、ヒート電極２１にパ
ルス電流を流しインターバル加熱を行う。すなわち、通
常は低電流で低温度に保持し、接合（ボンディング）時
のみ高電流を流して高温度に立ち上げる。

【００１０】また、フラックス供給管２２は、図示しな
いフラックス供給装置に接続されている。このフラック
ス供給管２２とフラックス供給装置とでフラックス供給
手段が構成されている。そして、接合装置１９を電極１
７の上に載せて接合を行う際に、フラックスを吐出ノズ
ル２２Ａから所定量吐出するようになっている。さら
に、本実施例では、フラックス供給管２２の本数を、接
続させる電極１７の数より１本少ない本数とし、それぞ
れのフラックス供給管２２が支持板２０Ａを電極１７に
当接させた際に、フラックス供給管２２の吐出ノズル２
２Ａが電極１７どうしの間に位置するように設定されて
いる。このため、図３に示すように、配線１３の上に載
せられた電極１７の間にフラックス２３が吐出され、複
数の電極１７のうち幅方向の両端の電極１７を越えて幅
方向外側にフラックス２３が浸出しないようにしてい
る。

【００１１】本実施例においては、吐出ノズルから吐出
されたフラックスが配線１３と電極１７との接合面に浸
透すると同時に、ヒートブロック２０によって加熱され
て活性化される。さらに、蒸気となったフラックスが接
合部の細部にまで行きわたるので、配線１３と電極１７
との接合面の酸化を抑制するとともにハンダメッキのぬ
れ性が良好なので電気的特性の良いハンダ付けとするこ
とができる。また、所定量のフラックスを吐出した後、
フラックスの供給を止め、ハンダが十分溶融した後、ヒ
ート電極２１の電流を切り、ヒートブロック２０を冷却
させる。ハンダが融点以下になり、十分保持できるまで
固まったらヒートブロック２０を上昇させて接合工程が
終了する。このように、本実施例では、フラックスを前
以て塗布する必要がないため、接合工程の所要時間を短
縮することができる。

【００１２】（実施例２）図４は本発明に係る接合装置
の実施例２の要部を示す斜視図である。この実施例にお
いては、ヒートブロック２０下部の支持板２０Ａの下面
に開口する吐出ノズル２２Ａを結ぶように溝２２Ｂを条
設したものである。このため、接合時にフラックスが溝
２２Ｂを通って、電極１７と配線１３との接合部に行き
わたるようにしている。なお、他の構成は上記した実施
例１と同様である。本実施例では、フラックス供給管２
２の１本に故障があってもすべての接合部にフラックス
を供給できるという利点がある。

【００１３】（実施例３）図５〜図７は、本発明の実施
例３を示している。図６は図５のＡ−Ａ断面図、図７は
接合装置の底面図である。図中、２４は接合装置を示し
ている。この接合装置は、レーザ光２５を照射するレー
ザ光照射手段２６と、レーザ光２５を透過させて電極１
７と配線１３とを接合させる部分にレーザ光２５を導く
透明部材２７と、電極１７を配線基板１１側に支持する
支持手段としての押え板２８と、フラックス供給手段と
してのフラックス供給路２９とを備えている。また、押
え板２８と透明部材２７とは、ホルダ３０で一体的に支
持されている。

【００１４】透明部材２７は、直方体形状の例えばガラ
ス板でなる。この透明部材２２の両側面のそれぞれに
は、フラックスがフラックス供給路２９から導入される
フラックス供給溝３１Ａ、３１Ｂが形成されている。フ
ラックス供給溝３１Ａは、図５に示すように、透明部材
２７の側面上部に幅方向にわたって形成された１本の溝
であり、フラックス供給路溝３１Ｂは上記フラックス供
給溝３１Ａより透明部材側面の下縁にむけて形成された
例えば５本の溝である。この透明部材２７は、図６に示
すように、例えばセラミックでなる長方形状の押え板２
８、２８に挟まれ、さらにその上部外周をホルダ３０で
囲むことにより支持されている。この押え板２８は、透
明部材２７を挟んだ状態で透明部材２７の下端より下方
にやや突出する突出部２８Ａを有している。また、押え
板２８およびホルダ３０には、上記したようにフラック
ス供給溝３１Ａに連通するフラックス供給路２９が形成
されている。なお、フラックス供給溝３１Ａ、３１Ｂは
フラックスを流通させる供給路となり、ホルダ３０のフ
ラックス供給路２９から供給されたフラックスを突出部
２８Ａ側に供給することができる。なお、ホルダ３０に
形成されたフラックス供給路２９は、図示しないフラッ
クス供給手段に接続されている。

【００１５】次に、本実施例の接合装置２４の作用、動
作を説明する。配線基板１１の配線１３のハンダメッキ
層１４上に重ねたフィルムキャリアテープ１６の電極１
７に、接合装置２４の押え板２８下部の突出部２８Ａを
当接させて所定圧力で押圧する。そして、レーザ照射手
段２６からレーザ光２５を照射させ、このレーザ光２５
を透明部材２７を介して、フィルムキャリアテープ１６
の電極１７と配線基板１１の配線１３上のハンダメッキ
層１４とが当接する部分に照射させる。これにより、ハ
ンダメッキ層１４は溶融し、固化した際に電極１７と配
線１３とをハンダ接合させる。なお、本実施例では、レ
ーザとして金属の熱吸収率が高くビーム径を絞ることの
できるＹＡＧレーザを用いた。このとき、フラックスを
フラックス供給路２９より導入することにより、このフ
ラックスがフラックス供給溝３１Ａ、３１Ｂを通って上
記した当接部分の周囲に供給される。すると、フラック
スの作用により、ハンダ接合部の酸化を抑制するととも
に、ぬれ性を向上することができる。この結果、接合部
分のハンダとの接合性が向上する。なお、電極１７を配
線基板１１の配線１３に当接させた状態でレーザ光を照
射するため、ハンダを瞬時に溶融させる作用がある。ま
た、レーザ光の照射を受けた部分のみが加熱されるた
め、電極１７と配線１３との当接部分の周囲が余熱によ
る影響を受けず、冷却時間が従来のヒートブロックに比
べて短くなり、スループットが向上する。

【００１６】以上、実施例１〜３までを説明したが、本
発明はこれらに限定されるものではなく構成の要旨に付
随する各種の設計変更が可能である。なお、各実施例で
は、配線基板の配線にフィルムキャリアテープの電極を
接合させる場合に本発明を適用して説明したが、他の電
子部品を接合させる場合にも勿論適用が可能である。上
記実施例１〜３は接合材料としてハンダメッキを用いた
が、異方導電性接着剤を用いてもよい。また、上記実施
例１および２では、加熱手段としてパルスヒート方式の
電気ヒータを用いたがコンスタントヒート方式等を用い
てもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、前工程としてフラックスの塗布を必要とせ
ず、簡略に電子部品を接合させる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の断面説明図。

【図２】本発明の実施例１の斜視図。

【図３】本発明の実施例１の要部断面図。

【図４】本発明の実施例２の斜視図。

【図５】本発明の実施例３の側面図。

【図６】図５のＡ−Ａ断面図。

【図７】本発明の実施例３の底面図。

【図８】従来の接合方法を示す断面図。

【符号の説明】

１１ 配線基板 １３ 配線 １４ ハンダメッキ層 １６ フィルムキャリアテープ １７ 電極 １９ 接合装置 ２０ ヒートブロック ２１ ヒート電極 ２２ フラックス供給管 ２２Ａ 吐出ノズル ２２Ｂ 溝 ２３ フラックス ２４ 接合装置 ２５ レーザ光 ２６ レーザ照射手段 ２７ 透明部材 ２８ 押え板 ２９ フラックス供給路 ３１Ａ、３１Ｂ フラックス供給溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の電子部品の電極と他方の電子部品
   の電極とを接合させる電子部品の接合方法において、 前記一方の電子部品の電極を接合材料を介して前記他方
   の電子部品の電極に当接するように支持した状態で加熱
   し、同時に前記一方の電子部品の電極と前記他方の電子
   部品の電極との当接部の周囲にフラックスを供給するこ
   とを特徴とする電子部品の接合方法。
2. 【請求項２】 一方の電子部品の電極を接合材料を介し
   て他方の電子部品の電極に当接させる支持手段と、 前記一方の電子部品の電極と前記他方の電子部品の電極
   との当接部を加熱する加熱手段と、 前記当接部の周囲にフラックスを供給するフラックス供
   給手段と、を備えることを特徴とする接合装置。
3. 【請求項３】 前記加熱手段がレーザ光照射手段である
   請求項２記載の接合装置。
4. 【請求項４】 前記一方の電子部品の電極は複数であ
   り、前記フラックス供給手段が、前記一方の電子部品の
   電極間にフラックスを供給する供給口を備える請求項２
   または請求項３記載の接合装置。