JPH10322010A - 部品の接着方法およびその方法に用いる部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空容器の使用を要することなく、部品と基
板との間の残留気泡を十分に除去することができる部品
の接着方法を提供する。 【手段】 金属チップ１８の被接着面３０から突き出さ
れた突起３２は被接着面３０と基板１０との間のスペー
サとして機能し、その突起３２が設けられた側の接近を
阻止することから、金属チップ１８の被接着面３０が水
平面に対して傾斜させられる。このような傾斜工程で
は、矩形電極１６上にメッキされた半田の表面の凹凸、
矩形電極１６上に塗布されたハンダペーストの表面の凹
凸、或いはハンダペースト内の成分の気化により半田２
０内に残留した気泡３４が溶融状態の半田２０と気泡３
４との密度差に基づいて、傾斜させられた被接着面３０
に沿って移動させられ、外部へ放出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂製或いはセラ
ミックス製などの基板上の所定位置に部品を接着した製
品を製造するにあたり、その部品の接着部位に所定の接
着剤を用いて電子部品などの部品を接着する方法、およ
びその方法に用いられる部品の構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板、ＩＣパッケージ基板のよ
うな樹脂製基板或いはセラミックス製の基板の所定部位
上に、半田などの低融点金属、半田ペーストなどの低融
点金属ペースト、導電性樹脂接着剤などの接着剤を用い
て、リード線、半導体チップ、ＩＣチップ、抵抗体チッ
プ、コンデンサチップなどの電子部品などの部品を接着
することが行われている。たとえば、上記接着剤は、そ
の流動性を利用したスクリーン印刷などの手法を用い
て、基板上の複数箇所の部品接着部位に一挙に塗布さ
れ、その部品接着部位上に接着剤を介して複数の部品が
それぞれ載置された状態で接着剤が硬化させられること
により、複数の部品が能率良く接着される。

【０００３】しかし、基板上に塗布された接着剤の表面
は、必ずしも平坦ではなく、たとえばスクリーンの編み
目に対応する凹凸や塗布厚みの不均一が存在することか
ら、接着剤上に部品が載置されたときにその部品の裏面
である被接着面と基板との間に気泡が巻き込まれること
がある。また、上記接着剤が銀やアルミニウムなどの金
属粉を含む導電性樹脂接着剤である場合には、その硬化
のために加熱されると、たとえば粘度調整のために接着
剤に含まれる溶剤が急速に蒸発して部品の裏面である被
接着面と基板との間に気泡を発生させたり、或いは、上
記接着剤が半田金属粉およびフラックスを含む半田ペー
ストである場合には、半田ペーストが加熱されるときに
半田ペースト中のフラックスが気化して部品の裏面であ
る被接着面と基板との間に気泡を発生させたりすること
がある。このため、接着剤が硬化された後においても、
部品の裏面である被接着面と基板の部品接着部位との間
に、たとえばブローホールと称される比較的大きな気泡
や泡粒のような比較的小さい複数の気泡が残留する場合
があり、そのような残留気泡の存在によって、熱歪み時
などの応力集中による亀裂、接着面積の低下による接着
強度の低下、気泡の介在による伝熱面積の低下による部
品の熱放散性能の低下などの不都合が発生する。

【０００４】これに対し、特開平５−２５９０１４号公
報に記載されているように、上記気泡を抜くための貫通
穴を部品側に形成したり、或いは、特開平４−１７１８
８８号公報に記載されているように、半田が溶解させら
れている期間内において低圧（真空）環境とすることに
より、部品下の残留気泡を除去する技術が提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように残留気泡を抜くための貫通穴を部品側に形成する
場合には、部品の被接着面が水平状態であるため、気泡
が十分に除去されない。また、上記のように、半田の溶
融期間内において低圧（真空）環境とする場合には、大
きな真空容器を必要とするために設備およびその費用が
大きくなるとともに、真空容器からの排気および真空容
器内への基板および部品の充填のために作業効率が低下
する欠点があった。

【０００６】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、真空容器の使用
を要することなく、部品と基板との間の残留気泡を十分
に除去することができる部品の接着方法およびその方法
に好適に用いられる部品を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明方法の要旨とするところは、(a) 基板上に設
けられた部品接着部位とその部品接着部位に接着される
部品の被接着面との間に接着剤を介挿した状態でその基
板上の部品接着部位上にその部品を載置する載置工程
と、(b) その基板上の部品接着部位と前記部品の被接着
面との間に介挿された接着剤を硬化させる硬化工程とを
備え、その基板上に部品を接着する方法であって、(c)
前記接着剤が少なくとも流動状態である期間内において
前記部品の被接着面を水平面に対して傾斜した状態とす
る傾斜工程を含むことにある。

【０００８】

【発明の効果】このようにすれば、前記載置工程の後に
おいて、傾斜工程により、前記接着剤が少なくとも流動
状態である期間内において前記部品の被接着面が水平面
に対して傾斜させられることから、接着剤内の気泡は、
流動状態の接着剤との密度差に基づいて傾斜した被接着
面に沿って上方へ移動させられることにより、その接着
剤の外へ容易に排出される。このため、硬化工程では、
部品の被接着面とこれに対向する基板上の部品接着部位
との間の接着剤内から気泡が好適に除去された状態で、
接着剤が硬化させられる。したがって、本発明によれ
ば、真空容器を用いて脱泡させる作業を要することな
く、部品と基板との間の気泡を十分に除去することがで
きるので、大きな真空設備や費用を要したり、作業能率
を低下させたりすることが好適に防止される。

【０００９】

【発明の他の態様】ここで、好適には、傾斜工程は、前
記基板を傾斜させることによりその基板の上において接
着剤を介して載置された部品の被接着面を水平面に対し
て傾斜させるものであり、前記硬化工程は、上記基板を
水平とした状態で上記接着剤を硬化させるものである。
このようにすれば、部品の被接着面或いはこれに対応す
る基板上の部品接着部位の面にたとえば傾斜面或いは突
起を設けたりするなどしてその面形状を変化させる必要
がない。また、基板を水平とした状態で上記接着剤が硬
化させることにより、接着材が低融点金属である場合に
はその流動状態における表面張力によって部品が部品接
着部位の略中央に位置した状態で固定される利点があ
る。

【００１０】また、好適には、前記傾斜工程は、前記部
品の被接着面或いはその被接着面に対向する前記基板上
の部品接着部位の面形状をたとえば傾斜面或いは突起を
設けたりするなどしてその面形状を変化させることによ
り、その部品の被接着面を水平面に対して傾斜させるも
のである。或いは、前記基板上に設けられた部品接着部
位に接着される部品は、その被接着面を水平面に対して
傾斜させるために、その部品の被接着面或いはその被接
着面に対向する基板上の部品接着部位の面形状が、傾斜
面或いは突起が設けられることによりその面形状が平面
から変化させられる。このようにすれば、部品に貫通穴
を形成する場合に比較して部品強度を低下させることが
ないという利点がある。

【００１１】好適には、上記傾斜工程は、上記部品の被
接着面またはその被接着面に対向する前記基板上の部品
接着部位の接着面の中心から偏在する位置において、そ
れら被接着面および接着面の一方から他方へ向かって突
き出し且つ接着剤が流動状態であるときにはその他方に
当接する所定高さの突起が一体的に形成されて面形状が
変化させられることにより、部品の被接着面が水平面に
対して傾斜させられる。たとえば、部品の被接着面が矩
形である場合には、その被接着面の四辺のうち被接着面
と接着面突起との間隔が大きい側の１辺に沿って上記突
起が１又は２以上の複数個設けられる。このようにすれ
ば、その１辺に沿って連なり、その１辺と同様の長さと
なる凸起が設けられる場合に比較して、気泡の抜けが一
層容易となる。

【００１２】また、好適には、前記部品の被接着面また
はその被接着面に対向する前記基板上の部品接着部位の
接着面の中心から偏在する位置において、接着剤が流動
状態であるときにはそれら被接着面および接着面により
挟まれるスペーサが設けられることにより、部品の被接
着面が水平面に対して傾斜させられる。さらに好適に
は、上記スペーサまたは前記突起は、加熱によって収縮
する熱収縮性弾性部材或いは熱収縮性樹脂部材から構成
される。このようにすれば、加熱処理により流動状態の
接着剤から気泡が抜け出るときには部品の被接着面が傾
斜させられるが、さらに加熱されることによりスペーサ
が収縮させられると、部品の被接着面が基板の表面と平
行な水平状態となり、この水平状態で部品が固定される
利点がある。

【００１３】また、好適には、上記接着剤が半田ペース
トである場合には、その半田ペーストに含まれる半田の
融点よりも高い融点を備えた半田により上記スペーサま
たは突起が構成される。このようにすれば、加熱処理に
より溶融状態の半田から気泡が抜け出るときには部品の
被接着面が傾斜させられるが、さらに加熱されることに
よりスペーサが溶融させられると、部品の被接着面が基
板の表面と平行な水平状態となり、半田の厚みが均一と
された状態で部品が固定される利点がある。

【００１４】また、好適には、前記傾斜工程は、前記部
品の被接着面において、その被接着面の中央部から周縁
部または一端部から他端部へ向かう程その部品の上面に
接近する傾斜面が形成されて面形状が変化させられるこ
とにより、部品の被接着面の略全部が水平面に対して傾
斜させられる。或いは、前記基板上に設けられた部品接
着部位に接着される部品は、その被接着面において、そ
の被接着面の中央部から周縁部へまたは一端部から他端
部へ向かう程該部品の上面に接近する傾斜面が形成され
て面形状が変化させられることにより、接着時において
該部品の被接着面の略全部が水平面に対して傾斜させら
れるものである。このようにしても、真空容器を用いて
脱泡させる作業を要することなく、部品と基板との間の
気泡を十分に除去することができる。

【００１５】また、好適には、前記傾斜工程は、前記部
品の重心を前記被接着面の中心から偏在させることによ
り、流動状態の接着剤上に載置さた部品の被接着面を水
平面に対して傾斜させるものである。このようにすれ
ば、部品の被接着面およびこれに対応する基板の所定部
位の面が平坦とされる利点がある。

【００１６】また、好適には、前記傾斜工程は、前記部
品の一部であって前記被接着面の中心から所定距離離れ
た位置に、前記基板へ接近する方向の荷重を加えること
によりその部品の被接着面を水平面に対して傾斜させ、
気泡の除去が終了した段階で荷重の付与を解消するもの
である。このようにすれば、気泡の除去が終了した段階
で荷重の付与を解消することにより、部品が基板と平行
な水平状態で基板に固定される利点がある。

【００１７】また、好適には、前記接着剤が少なくとも
流動状態である期間内において前記部品または基板を所
定の周波数で振動させる振動工程が含まれる。このよう
にすれば、接着剤が少なくとも流動状態である期間内に
おいて部品または基板が振動させられるので、接着剤中
の気泡、特に部品の非接着面或いは基板の部品接着面に
付着した気泡が好適に解放されて接着剤外へ放出される
利点がある。

【００１８】

【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。

【００１９】図１において、基板１０、１２は、樹脂或
いはセラミックスなどの絶縁材料製の基板であり、その
一面には、所定形状の配線パターン１４と、その配線パ
ターン１４の端部にそれぞれ設けられた複数の矩形電極
１６とが設けられている。矩形電極１６は部品接着部位
として機能している。上記配線パターン１４および矩形
電極１６は、たとえば銅箔、厚膜、メタライズ膜、薄膜
などの所定厚みの導電材料が基板１０、１２に層状に固
着された後、所定パターンを残してホトエッチングによ
って除去されることにより、厚膜、メタライズ膜が所定
パターンで印刷焼成されることにより、或いは所定パタ
ーンのマスクを通してスパッタされることなどにより構
成されている。

【００２０】そして、その複数の矩形電極１６には、必
要に応じて半田メッキ、ニッケルメッキなどの半田濡れ
性を高めるための表面処理が予め施され、且つその矩形
電極１６の矩形パターンよりも僅かに小さく形成された
無酸素銅板、ニッケル板などの所定厚みの矩形金属片で
ある部品すなわちボンディング用の金属チップ１８が、
接着剤として機能する半田２０によりそれぞれ接着され
ている。この半田２０は、ＪＩＳＺ３２８２に規定され
ているような４０〜６５％程度の錫を含有するよく知ら
れた鉛−錫合金であり、必要に応じて銀などの他の金属
が混入されている。そして、相互に対を成す、基板１０
の矩形電極１６に固着された金属チップ１８と基板１２
の矩形電極１６に固着された金属チップ１８とには、た
とえば超音波ボンディング装置によってアルミニウム線
２２がそれぞれボンディングされ、基板１０上の回路と
基板１２上の回路とが電気的に接続されている。

【００２１】以上のように構成された基板１０、１２に
おいて、その矩形電極１６上の金属チップ１８は、たと
えば図２に示す工程に従って接着される。先ず、所定の
パターンの配線１４が形成された基板１０および１２が
用意され、ディッピングなどによってそれら基板１０お
よび１２の矩形電極１６に半田がメッキされた後にフラ
ックスが塗布されるか、或いはハンダペースト２８が印
刷などによって矩形電極１６上に所定厚みで塗布され
る。このハンダペースト２８は、半田金属粉、フラック
スが所定の樹脂バインダとともに混練され且つ溶剤によ
り粘度調整されたペースト状のものである。このハンダ
ペースト２８は、半田金属粉の溶融温度以上に加熱され
ることによってそのフラックスおよび樹脂バインダが昇
華或いは蒸発させられるとともに、半田金属粉が溶解し
て流動状態となる。

【００２２】次いで、基板１０および１２の各矩形電極
１６上に金属チップ１８が図３の一点鎖線に示すように
それぞれ載置される（部品載置工程）。このとき、金属
チップ１８は半田メッキ上に塗布されたフラックス或い
は半田ペースト２８の粘着性によって、各矩形電極１６
上に位置決めされる。図４は、基板１０において金属チ
ップ１８が半田ペースト２８を介して矩形電極１６上に
載置された状態を示している。なお、本実施例の金属チ
ップ１８は、その被接着面３０から突き出すように被接
着面３０の中央から一方の側へ離隔した位置に形成され
た一対の突起３２を備えている。この突起３２は、スペ
ーサとして機能するものであり、矩形電極１６上にメッ
キされた半田が溶解したとき、或いは矩形電極１６上に
塗布されたハンダペースト２８中の半田が溶解したとき
に、半田中の気体を積極的に外側へ積極的に移動させる
ことに寄与する角度となるように金属チップ１８の被接
着面３０を傾斜させる突出高さＨに形成されている。

【００２３】次いで、基板１０および１２が半田２０の
溶融温度以上に加熱されることにより、矩形電極１６上
にメッキされた半田、或いは矩形電極１６上に塗布され
たハンダペースト２８中の半田が溶解させられ、流動状
態とされる（加熱工程）。このとき、金属チップ１８の
被接着面３０から突き出された突起３２は被接着面３０
と基板１０或いは矩形電極１６との間のスペーサとして
機能し、その突起３２が設けられた側の接近を阻止する
ことから、図５に示すように、金属チップ１８の被接着
面３０が水平面に対して傾斜させられる（傾斜工程）。
すなわち、図２の加熱工程は同時に傾斜工程としての機
能を有していることになる。

【００２４】上記の工程のうちの傾斜工程では、矩形電
極１６上にメッキされた半田の表面の凹凸、矩形電極１
６上に塗布されたハンダペースト２８の表面の凹凸、或
いはハンダペースト２８内の成分の気化により半田２０
内に残留した気泡３４が溶融状態の半田２０と気泡３４
との密度差に基づいて、傾斜させられた被接着面３０に
沿って移動させられ、外部へ放出される。これにより、
真空容器を用いて脱泡させることを要することなく、金
属チップ１８と基板１０或いは１２との間の気泡３４を
十分に除去することができるので、大きな真空設備や費
用を要したり、作業能率を低下させたりすることが好適
に防止される。

【００２５】図６は、上記の半田２０を溶解するための
加熱工程に用いられる半田炉３８を示している。この半
田炉３８は、同径の一対のローラ４０、４２に巻き掛け
られ且つ図示しない回転駆動装置によって水平な一方向
へ駆動される金属メッシュベルト４４と、それらローラ
４０、４２間の設けられたトンネル式加熱装置４６とを
備えており、金属メッシュベルト４４の一対のローラ４
０、４２の水平部分上に載置されて一定の速度で搬送さ
れる基板１０および１２をたとえば図７に示す加熱プロ
ファイルで加熱する。この加熱プロファイルの最高温度
は半田２０の溶融温度Ｔ_M よりも所定値高い値に設定さ
れ、その最高温度の保持時間は約１０分程度である。

【００２６】図２に戻って、基板１０或いは１２が上記
半田炉３８を通過することにより加熱工程が終了させら
れるに伴って、半田２０の温度が低下させられると、そ
の半田２０が硬化させられる（冷却工程すなわち硬化工
程）。このようにして半田２０の温度が低下させられて
その流動性が消滅させられると、図５に示すような状態
で、矩形電極１６上に金属チップ１８が半田２０を介し
て固定され、その後、よく知られた洗浄装置により洗浄
され、基板１０或いは１２上に残留したフラックスなど
が除去される（洗浄工程）。気泡３４を除く図５はこの
ような状態を示している。

【００２７】なお、突起３２が半田２０よりも所定値だ
け高い溶融温度を有する半田から構成されてもよい。こ
のような場合には、前記加熱工程の末期において突起３
２が溶融させられることにより傾斜工程が終了させられ
る。これにより、金属チップ１８の一側部と矩形電極１
６との間に介在する突起３２によってそれまで傾斜させ
られいた金属チップ１８が、たとえば図８に示すよう
に、溶融状態の半田２０との間の密度差により水平な姿
勢に保持され、且つ溶融状態の半田２０の表面張力の作
用により矩形電極１６の略中央に位置させられた状態で
半田２０が凝固される。このような場合には、たとえば
ボンディング装置によるアルミニウム線２２のボンディ
ング作業が容易となる。

【００２８】また、上記加熱工程あるいは傾斜工程にお
いて、図示しない加振装置を用いて、たとえば十数Hz乃
至百Hz程度の振動を、半田２０が溶融させられ且つ金属
チップ１８が傾斜させられている期間内に、基板１０、
１２或いは金属チップ１８に加える工程を設けることが
できる。このような場合には、被接着面３０に付着した
気泡３４の離脱や傾斜させられた被接着面３０に沿った
気泡３４の移動が容易となり、気泡３４の除去が一層促
進される利点がある。

【００２９】因みに、図９および図１０は基板１０、１
２の矩形電極１６に予め半田メッキされた半田をリフロ
ーすることにより金属チップ１８を接着する従来の接着
方法を、図１１乃至図１２は基板１０、１２の矩形電極
１６に予め半田ペースト２８を塗布することにより金属
チップ１８を接着する従来の接着方法を示している。

【００３０】図９は、基板１０の矩形電極１６に予め半
田メッキされた半田２０に凹み５０が形成されており、
その上にフラックスが塗布されるとともに金属チップ１
８が載置された状態を示している。この後の加熱工程に
おいて矩形電極１６上の半田２０が再溶融させられるこ
とにより金属チップ１８の被接着面３０が半田２０と濡
れると、金属チップ１８の被接着面３０が水平であるた
めに、図１０に示すように、半田２０と金属チップ１８
の被接着面３０との間に上記凹み５０内の気体或いはフ
ラックスが気化した気体が閉じ込められてたとえばブロ
ーホールと称される比較的大きな残留気泡５２が形成さ
れる場合があった。また、図１１は、基板１０、１２の
矩形電極１６に予め塗布された半田ペースト２８上に金
属チップ１８が載置された状態を示している。この後の
加熱工程において矩形電極１６上の半田ペースト２８が
加熱されることによりその半田ペースト２８のフラック
スが気化するとともに、半田金属粉末が溶融させられた
半田２０と金属チップ１８の被接着面３０とが濡れる
と、金属チップ１８の被接着面３０が水平であるため
に、図１２に示すように、半田２０と金属チップ１８の
被接着面３０との間に上記フラックスが気化した気体が
閉じ込められて比較的小さな複数の残留気泡５２が形成
される場合があったのである。

【００３１】次に、本発明の他の適用例を説明する。な
お、以下の説明において前述の実施例と共通する部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００３２】図１３は、流動状態とされている半田２０
中から気泡３４が積極的に排出されるように、金属チッ
プ１８の被接着面３０の面形状に代えて矩形電極１６の
面形状を変化させた基板１０或いは１２を示している。
図１３において、矩形電極１６の中央から一方の側へ離
隔した位置においてその矩形電極１６から突き出すよう
に形成された一対の突起５４が矩形電極１６に備えられ
ている。この突起５４は、スペーサとして機能するもの
であり、矩形電極１６上にメッキされた半田が溶解した
とき、或いは矩形電極１６上に塗布されたハンダペース
ト２８中の半田が溶解したときに、半田中の気体を外側
へ積極的に移動させることに寄与する角度となるように
金属チップ１８の被接着面３０を傾斜させる突出高さＨ
に形成されている。金属チップ１８を接着するための前
述の図２と同様の工程において、加熱工程により矩形電
極１６上にメッキされた半田が溶解されたとき、或いは
矩形電極１６上に塗布されたハンダペースト２８中の半
田が溶解されたとき、上記突起５４により金属チップ１
８の一側部と矩形電極１６との間の接近が阻止されて矩
形電極１６の被接着面３０が傾斜させられ、半田２０中
の残留気泡３４が積極的に排出される。図１４は、この
状態における基板１０を示している。そして、冷却工程
（硬化工程）において半田２０が固化されることによ
り、図１４に示す姿勢で金属チップ１８が矩形電極１６
上に接着される。

【００３３】なお、上記突起５４は、たとえば厚膜印刷
を重ねて積層されることにより形成され得る。しかし、
半田２０よりも所定値だけ高い溶融温度を有する半田か
ら構成されてもよい。この場合には、突起５４の溶融前
に金属チップ１８が傾斜させられて半田２０中の残留気
泡３４が積極的に排出された後、突起５４が溶融させら
れることにより金属チップ１８は図８に示す姿勢とな
る。

【００３４】図１５は、加熱工程により矩形電極１６上
にメッキされた半田が溶解されている期間、或いは矩形
電極１６上に塗布されたハンダペースト２８中の半田が
溶解されている期間に、矩形電極１６或いは金属チップ
１８の被接着面３０の中央から一方の側へ離隔した縁の
近傍の位置すなわちその中央から一方の側へ偏在した位
置において、その矩形電極１６と被接着面３０との間
に、球状スペーサ５６が介在させられて金属チップ１８
が傾斜させられた状態を示している。この状態におい
て、半田２０内に残留した気泡３４が溶融状態の半田２
０と気泡３４との密度差に基づいて、傾斜させられた被
接着面３０に沿って移動させられ、外部へ放出される。
上記球状スペーサ５６の径Ｄは、突起３２、５４と同様
に、半田２０の溶融状態において半田２０中の気泡３４
を外側へ積極的に移動させることに寄与する角度たとえ
ば１０度程度の角度となるように金属チップ１８の被接
着面３０を傾斜させる値に設定されている。なお、上記
球状スペーサ５６も、半田２０よりも所定値だけ高い溶
融温度を有する半田から構成されてもよい。この場合に
は、球状スペーサ５６の溶融前に金属チップ１８が傾斜
させられて半田２０中の残留気泡３４が積極的に排出さ
れた後、球状スペーサ５６が溶融させられることにより
金属チップ１８は図８に示す姿勢となる。

【００３５】図１６は、加熱工程により矩形電極１６上
にメッキされた半田が溶解された期間、或いは矩形電極
１６上に塗布されたハンダペースト２８中の半田が溶解
された期間に、矩形電極１６或いは金属チップ１８の被
接着面３０の中央から一方の側へ離隔した縁の近傍の位
置すなわちその中央から一方の側へ偏在した位置におい
て、その矩形電極１６と被接着面３０との間に、半田２
０の溶融温度よりも所定値だけ高い温度の加熱によって
収縮する熱収縮性樹脂或いは形状記憶合金のような熱収
縮性弾性部材などの熱収縮部材５８がスペーサとして介
在させられて金属チップ１８が傾斜させられた状態を示
している。この状態において、半田２０内に残留した気
泡３４が溶融状態の半田２０と気泡３４との密度差に基
づいて、傾斜させられた被接着面３０に沿って移動させ
られ、外部へ放出される。その後にさらに加熱温度が高
められると、上記熱収縮部材５８が収縮させられるの
で、図１７に示すように、金属チップ１８の被接着面３
０が水平状態とされる。

【００３６】図１８は、加熱工程により矩形電極１６上
にメッキされた半田２０が溶解されている期間、或いは
矩形電極１６上に塗布されたハンダペースト２８中の半
田２０が溶解されている期間に、金属チップ１８の中心
から離れた位置すなわちその中央から一方の側へ離隔し
た位置に接触する押圧部材６０から押圧荷重を付与して
その一方の側を矩形電極１６側へ接近させることにより
金属チップ１８が傾斜させられた傾斜工程を示してい
る。この状態において、半田２０内に残留した気泡３４
が溶融状態の半田２０と気泡３４との密度差に基づい
て、傾斜させられた被接着面３０に沿って移動させら
れ、外部へ放出される。金属チップ１８は半田２０より
も比重が小さくて浮動状態であることから、金属チップ
１８が傾斜させられるのである。

【００３７】本実施例では、好適には、矩形電極１６上
の半田２０が溶解している期間内において、上記押圧部
材６０から付与された押圧荷重が解消され、たとえば図
８に示すように、金属チップ１８の傾斜が水平に戻され
る。このため、冷却工程或いは硬化工程において半田２
０が固化させられたとき、水平な状態で金属チップ１８
が矩形電極１６に接着される。また、上記押圧部材６０
は、たとえば基板１０或いは１２とともに半田炉３８の
金属メッシュベルト４４に載置される比較的重量の大き
い治具に設けられ、その治具の重量、治具に設けられた
スプリング力、或いは治具に設けられた磁石の吸引力に
基づいて上記押圧荷重を発生させる。

【００３８】図１９は、基板１０の矩形電極１６にリー
ド線６２が半田２０により固着された状態を示してい
る。このリード線６２は、前記金属チップ１８と同様
に、必要に応じて半田メッキ、ニッケルメッキなどの半
田濡れ性を高めるための表面処理が予め施され、且つ無
酸素銅板、ニッケル板から打ち抜きなどにより長手状に
形成された部品であり、その一端には、Ｌ字状に曲げら
れることにより矩形電極１６よりもやや小さい矩形の被
接着面６４が設けられている。このような形状のリード
線６２も、前述の実施例の図２に示す工程と同様の工程
により半田２０により接着されるが、その重心が被接着
面６４の中心に位置せずその中心から偏った位置に存在
する。このため、載置工程において図２０に示すように
リード線６２が半田ペースト２８を介して矩形電極１６
上に載置された後、加熱工程においてその半田ペースト
２８内のフラックスが気化され且つ半田金属粉が溶解さ
せられることにより矩形電極１６上の半田２０が流動状
態とされると、図２１に示すように、被接着面６４内に
おけるリード線６２の重心が偏心していることに基づい
てそのリード線６２が重心の位置する側へ傾くことから
被接着面６４が傾斜させられるので、流動状態の半田２
０中の気泡３４がその被接着面６４に沿って好適に排出
される。本実施例においても、矩形電極１６上の半田２
０が流動状態とされると被接着面６４が傾斜させられる
ので、加熱工程が傾斜工程を兼ねている。

【００３９】なお、上記矩形電極１６上の半田２０の量
が適切に設定されている場合には、矩形電極１６上の半
田２０がリード線６２の表面にはい上がって矩形電極１
６と被接着面６４との間の半田２０の量が減少して被接
着面６４が矩形電極１６に全面的に接近させられ、リー
ド線６２が略垂直な姿勢に戻される。図２２はこの状態
を示している。

【００４０】図２３乃至図２６は、加熱工程により半田
２０が流動状態とされている期間内において、気泡３４
を積極的に排出するために、上記リード線６２と同様の
原理に基づいて矩形電極１６上で傾斜させられる部品６
６、７２、７８、８２をそれぞれ示している。図２３の
部品６６は、その一側部に穴６８が形成されていること
から、矩形電極１６上の半田２０の溶融（流動）状態で
は、その被接着面７０内における部品６６の重心が偏心
していることに基づいてその重心の位置する側へ被接着
面７０が傾斜させられる。図２４の部品７２は、その一
側部に錘７４が固定されていることから、矩形電極１６
上の半田２０の溶融状態では、その被接着面７６内にお
ける部品７２の重心が偏心していることに基づいてその
重心の位置する側へ被接着面７６が傾斜させられる。図
２５の部品７８は、その一側部へ向かうに従ってその厚
みが大きくされていることから、矩形電極１６上の半田
２０の溶融状態では、その被接着面８０内における部品
７８の重心が偏心していることに基づいてその重心の位
置する側へ被接着面８０が傾斜させられる。図２６の部
品８２は、その一方の側に位置する部分８４と他方の側
に位置する部分８６とが密度が異なる部材により構成さ
れていることから、矩形電極１６上の半田２０の溶融状
態では、その被接着面８８内における部品８２の重心が
偏心していることたとえば部分８６側に位置しているこ
とに基づいてその重心の位置する側へ被接着面８８が傾
斜させられる。

【００４１】図２７、図２８、図２９は、流動状態とさ
れている半田２０中から気泡３４が積極的に排出される
ように部品の被接着面の形状を変化させた部品９０、９
４を示している。図２７に示す部品９０の被接着面に
は、部品９０の上面の水平状態において両端部から中央
部に向かうに従って矩形電極１６に接近する一対の傾斜
面、すなわち中央部から両端部に向かうに従って矩形電
極１６から離隔する一対の傾斜面９２、９２が形成され
ている。これら一対の傾斜面９２、９２により、加熱工
程により半田２０が流動状態とされている期間内におい
て、気泡３４が積極的に排出される。また、図２８およ
び図２９に示す部品９４の被接着面には、部品９４の上
面の水平状態においてその２対の相対向する辺のうちの
一方の対の辺から中央部に向かうに従って矩形電極１６
から離隔し且つ他方の対の辺の一辺から他辺に向かうに
従って矩形電極１６から離隔するように傾斜する一対の
傾斜面９６、９６が形成されている。これら一対の傾斜
面９６、９６により、加熱工程により半田２０が流動状
態とされている期間内において、気泡３４が積極的に排
出される。上記図２７乃至図２９の実施例では、加熱工
程により矩形電極１６上の半田２０が流動状態とされる
ことにより半田２０中の気泡３４が排出されるので、加
熱工程が傾斜工程を兼ねている。

【００４２】図３０は、金属チップ１８を矩形電極１６
に接着する工程を示す工程図であって、前述の図２に対
して、加熱工程と冷却（硬化）工程との間に傾斜工程お
よび水平保持工程が設けられている点において相違す
る。この図３０の傾斜工程では、矩形電極１６上の半田
２０が流動状態である期間内において、基板１０および
１２を傾斜させることにより前記金属チップ１８の被接
着面３０が水平面に対して傾斜した状態とされ、水平保
持工程では、基板１０および１２が水平に保持されるよ
うになっている。

【００４３】図３１は、上記矩形電極１６の接着工程に
用いられる半田炉１００を示している。この半田炉１０
０は、無端環状の金属メッシュベルト１０２と、この金
属メッシュベルト１０２を巻きかけるために高さが異な
る位置に図示しないフレームに設けられた一対のローラ
１０４、１０６と、金属メッシュベルト１０２が貫通さ
せられて前記図７に示すものと同様の加熱プロファイル
でその金属メッシュベルト１０２により搬送される基板
１０、１２を加熱するトンネル型加熱装置１０８と、そ
のトンネル型加熱装置１０８の出口付近に設けられ、金
属メッシュベルト１０２を一方のローラ１０４との間で
傾斜させ且つ他方のローラ１０６との間で水平とするた
めにその金属メッシュベルト１０２を支持する支持ロー
ラ１１０、１１２とを備えている。この半田炉１００の
ローラ１０４と支持ローラ１１０との間は、溶融状態の
半田２０内の気泡３４を外側へ積極的に移動させること
に寄与する角度たとえば１０度程度の角度θとなるよう
に金属チップ１８の被接着面３０を傾斜させる値に設定
されている。上記ローラ１０４と支持ローラ１１０との
間は基板１０を傾斜させた状態で搬送するための傾斜搬
送部として機能し、支持ローラ１１０とローラ１０６と
の間は基板１０を水平な状態で搬送するための水平搬送
部として機能している。

【００４４】図３２は、上記図３１の工程に好適に用い
られる基板１０を示している。この基板１０の配線パタ
ーン１４とその端部に接続された矩形電極１６との間に
は、流動状態の半田２０の配線パターン１４側への流動
を阻止するための樹脂材料或いはガラス材料から成るソ
ルダーレジスト膜１１４が配線パターン１４を横断して
その上に設けられている。

【００４５】本実施例によれば、矩形電極１６上に半田
ペースト２８を介して金属チップ１８が載置された基板
１０が、トンネル型加熱装置１０８の入口側の金属メッ
シュベルト１０２上に載置されて搬送されることによ
り、基板１０自体が所定角度θだけ傾斜した状態でトン
ネル型加熱装置１０８内へ搬送されて加熱されると、半
田ペースト２８内のフラックスが気化するとともに半田
金属粉が溶解させられる。このとき、半田ペースト２８
の表面の凹凸やフラックスの気化によって気泡３４が残
留するが、基板１０とともに金属チップ１８が水平面に
対して所定角度θだけ傾斜させられているので、その傾
斜させられた金属チップ１８の被接着面３０に沿って気
泡３４が好適に外部へ排出される。図３３はこの状態を
示し、ソルダーレジスト膜１１４によって半田２０の配
線パターン１４側への流動が阻止されている。上記のト
ンネル型加熱装置１０８内から支持ローラ１１０までの
間が傾斜工程に対応している。

【００４６】次いで、金属メッシュベルト１０２上に載
置されて搬送される基板１０が上記支持ローラ１１０を
通過すると、図３４に示すように、金属メッシュベルト
１０２と共に基板１０が水平な状態とされ（水平保持工
程）、その状態で半田２０が外気により冷却されて固化
させられる（冷却工程或いは硬化工程）。図３４はこの
状態を示している。本実施例によれば、金属チップ１８
の上面が基板１０の面と平行となって水平となるので、
ワイヤボンディング作業が容易となる。

【００４７】以上、本発明の一適用例を図面に基づいて
詳細に説明したが、本発明は他の態様で実施することも
できる。

【００４８】たとえば、前述の説明では、金属チップ１
８或いはリード線６２を接着するための接着剤として半
田２０或いは半田ペースト２８が用いられていたが、そ
の半田２０に代えて、銀、アルミニウム、銅などの金属
粉と樹脂接着剤とが混合されて常温或いは加熱により、
流動状態から硬化させられる導電性接着剤が用いられて
もよい。この場合でも、矩形電極１６上に塗布された導
電性接着剤の表面の凹凸や溶剤の気化により気泡３４が
内部残留する事情は同様であり、傾斜工程によりその気
泡３４が積極的に外部へ除去される作用も同様である。
この場合には、半田２０或いは半田ペースト２８のとき
に比較して低い加熱温度とされる。

【００４９】また、前述の実施例の金属チップ１８に代
えて或いはリード線６２に代えて、ジャンパー線、抵抗
体チップ、コンデンサチップ、トランジスタチップ、半
導体チップ、ＩＣチップ、のような電子部品が用いられ
得る。

【００５０】また、前述の図５の一対の突起３２や図１
３の一対の突起５４は半球形状であり、また、図１５の
球状スペーサ５６は球状であったが、それらは他の形状
であってもよく、たとえば、上記一対の突起３２や一対
の突起５４に代えて、それら一対の突起３２や一対の突
起５４を相互に連結する突条或いは長手状突起など、他
の形状の突起或いは突条であっても差し支えない。

【００５１】また、前述の部品接着部位として機能する
矩形電極１６は、矩形パターンであったが、それに接着
する部品に対応する種々の形状に形成されてもよい。

【００５２】また、前述の図２３の部品６６には穴６８
が形成されていたが、切欠であっても差し支えない。要
するに、部品６６の被接着面７０における重心位置を偏
在させるためのものであればよいのである。

【００５３】また、前述の図２８の部品９４において、
その肉厚の最も小さい部分に、気泡３４を一層容易に取
り除くための貫通穴が形成されても差し支えない。

【００５４】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて、種々の変更、改良を加えた態様で
実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一適用例の接着方法により金属チップ
が接着された１対の基板の相互の接続状態を示す斜視図
である。

【図２】図１の金属チップを接着する方法を説明する工
程図である。

【図３】図２の載置工程において用いられる基板の矩形
電極を示す平面図である。

【図４】図２の載置工程において、金属チップが半田ペ
ーストを介して矩形電極上に載置された状態を示す側面
図である。

【図５】図２の加熱工程および傾斜工程において、矩形
電極上の半田が溶融され且つ金属チップが傾斜させられ
た状態を示す側面図である。

【図６】図２の加熱工程および傾斜工程において用いら
れる半田炉の構成を説明する側面図である。

【図７】図６の半田炉の加熱プロファイルを示す図であ
る。

【図８】図４の突起３２が矩形電極上の半田よりも高い
融点を備えた半田から構成された場合の金属チップの接
着状態を示す側面図である。

【図９】矩形電極上の半田メッキを介して金属チップが
載置される従来の接着方法を説明する図であって、載置
工程を示す図である。

【図１０】矩形電極上の半田メッキを介して金属チップ
が載置される従来の接着方法を説明する図であって、加
熱工程を示す図である。

【図１１】矩形電極上の半田ペーストを介して金属チッ
プが載置される従来の接着方法を説明する図であって、
載置工程を示す図である。

【図１２】矩形電極上の半田ペーストを介して金属チッ
プが載置される従来の接着方法を説明する図であって、
加熱工程を示す図である。

【図１３】本発明の他の適用例を説明する図３に相当す
る図であって、金属チップが載置される矩形電極の表面
構造を説明する平面図である。

【図１４】図１３の適用例における加熱工程および傾斜
工程を説明する側面図である。

【図１５】本発明の他の適用例を説明する図５に相当す
る図であって、加熱工程および傾斜工程を説明する側面
図である。

【図１６】本発明の他の適用例を説明する図５に相当す
る図であって、傾斜工程を説明する側面図である。

【図１７】図１６の適用例を説明する図８に相当する図
であって、加熱工程を説明する側面図である。

【図１８】本発明の他の適用例を説明する図５に相当す
る図であって、傾斜工程を説明する側面図である。

【図１９】本発明の他の適用例において基板への接着に
用いられるリード線の接着状態を示す側面図である。

【図２０】図１９のリード線を接着するため載置工程を
説明する側面図である。

【図２１】図１９のリード線を接着するため加熱工程お
よび傾斜工程を説明する側面図である。

【図２２】図１９のリード線を接着するための加熱工程
を説明する側面図である。

【図２３】本発明の一適用例において用いられる部品の
構成を説明する側面図であって、穴が形成されたことに
より重心が偏在させられた部品を示す図である。

【図２４】本発明の一適用例において用いられる部品の
構成を説明する側面図であって、錘が付加されたことに
より重心が偏在させられた部品を示す図である。

【図２５】本発明の一適用例において用いられる部品の
構成を説明する側面図であって、厚みが変化させられた
ことにより重心が偏在させられた部品を示す図である。

【図２６】本発明の一適用例において用いられる部品の
構成を説明する側面図であって、その部品を構成する各
部分が異なる密度の材料から構成されることにより重心
が偏在させられた部品を示す図である。

【図２７】本発明の一適用例において用いられる部品の
構成を説明する側面図であって、中心部から端部側へ離
隔するほど矩形電極から離隔する一対の傾斜面が被接着
面に形成された部品を示す図である。

【図２８】本発明の一適用例において用いられる部品の
構成を説明する側面図であって、２対の相対向する辺の
うちの一方の対の辺から中央部に向かうに従って矩形電
極１６から離隔し且つ他方の対の辺の一辺から他辺に向
かうに従って矩形電極から離隔するように傾斜する一対
の傾斜面が被接着面に形成され部品を示す正面図であ
る。

【図２９】図２８の部品の側面図である。

【図３０】本発明の他の適用例における部品の接着方法
を説明する工程図である。

【図３１】図３０の部品接着方法に用いられる半田炉の
構成を説明する図である。

【図３２】図３０の部品接着方法に用いられる基板であ
って、の矩形電極と配線パターンとの間にソルダーレジ
スト膜が設けられた状態を示す平面図である。

【図３３】図３０の部品接着方法の傾斜工程を説明す
る、基板の側面図である。

【図３４】図３０の部品接着方法の加熱工程或いは冷却
工程を説明する、基板の側面図である。

【符号の説明】

１０、１２：基板 １６：矩形電極（部品接着部位） １８：ボンディング用金属チップ（部品） ２０：半田 ３０、６４：被接着面 ６２：リード線（部品） ６６、７２、７８、８２：部品 ７０、７６、８０、８８：被接着面 ９０、９４：部品 ９２、９６：傾斜面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に設けられた部品接着部位と該部
   品接着部位に接着される部品の被接着面との間に接着剤
   を介挿した状態で該基板上の部品接着部位上に該部品を
   載置する載置工程と、該基板上の部品接着部位と前記部
   品の被接着面との間に介挿された接着剤を硬化させる硬
   化工程とを備え、該基板上に該部品を接着する方法であ
   って、 前記接着剤が少なくとも流動状態である期間内において
   前記部品の被接着面を水平面に対して傾斜した状態とす
   る傾斜工程を含むことを特徴とする部品の接着方法。
2. 【請求項２】 前記傾斜工程は、前記部品の被接着面ま
   たは該被接着面に対向する前記基板の部品接着部位の面
   形状を変化させることにより、該部品の被接着面を水平
   面に対して傾斜させるものである請求項１の部品の接着
   方法。
3. 【請求項３】 前記傾斜工程は、前記部品の重心を前記
   被接着面の中心から偏在させることにより、前記接着剤
   が少なくとも流動状態である期間内において該部品の被
   接着面を水平面に対して傾斜させるものである請求項１
   の部品の接着方法。
4. 【請求項４】 所定の基板上に設けられた部品接着部位
   に接着される部品であって、 該部品の被接着面を水平面に対して傾斜させるために、
   該部品の被接着面或いは該被接着面に対向する前記基板
   上の部品接着部位の面形状が、傾斜面或いは突起が設け
   られることによりその面形状が変化させられていること
   を特徴とする部品。
5. 【請求項５】 所定の基板上に設けられた部品接着部位
   に接着される部品であって、 該部品の被接着面において、その被接着面の中央部から
   周縁部へまたは一端部から他端部へ向かう程該部品の上
   面に接近する傾斜面が形成されて面形状が変化させられ
   ることにより、接着時において該部品の被接着面の略全
   部が水平面に対して傾斜させられることを特徴とする部
   品。