JP3589013B2 - ハンダリフロー方法及びハンダリフロー装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンダリフロー方法及びハンダリフロー装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
電子機器が小型化、軽量化、多機能化されるのに伴い、それに使用する電子部品も同様に、小型化、軽量化、多機能化されてきている。そのため、特に、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒｅｉ）パッケージや、フリップチップ接合を用いた半導体装置等の高密度実装が開発されている。
【０００３】
ＢＧＡパッケージは、プリント配線基板や、窒化アルミニウム等の高熱伝導性セラミックス更には、ポリイミド樹脂等の高耐熱樹脂等を用いた、基板やパッケージ基材の入出力部分に、半田ボールや、はんだメッキを施した銅ボール等で形成されたバンブを配置し、これを溶融してパッケージの入出力部を配線基板の端子に接続することを特徴とするものである。このような技術の出現により、ＢＧＡパッケージは、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）を用いてプリント配線基板に接続するのに比較して、小型化、高集積化が容易に可能となる優れたパッケージである。
【０００４】
上記のごときＢＧＡパッケージの作成には、基板へのバンプ形成が重要な作業となる。一般にＢＧＡ基板を作成するために、基板へのバンプ形成は、例えば、特開平９−８２７１３号公報の従来の技術に開示されているように、ハンダボールをヘッドに保持してワークの電極上に搭載した後、ワークを加熱炉で加熱してハンダボールを溶融個化させ電極上にバンプ（突出電極）を形成する。
【０００５】
さらに詳述すると、従来ＢＧＡ基板のバンプ形成は、ＢＧＡ基板のバンプ形成箇所に、フラックスを塗布し、その上にハンダ粒子を整列載置し、フラックスの粘性を利用して仮固定する、次にハンダボールが搭載されたＢＧＡ基板はリフロー炉に搬送される。リフロー炉ではハンダ粒子を溶融しＢＧＡ基板にバンプを形成する。
【０００６】
バンプ形成装置には、基板取り出し装置、フラックス塗布装置、ハンダ粒子整列搭載装置、リフロー炉などが設置されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ＢＧＡ用基板に載置されるハンダ粒子を、溶融固化するためのリフロー炉は、バンプ形成装置の中でも、フラックス塗布装置、半田粒子整列搭載装置等と比較したときに、大型となってしまう。バンプ形成装置に占めるリフロー装置の占有面積を、いかに減少させるかが生産工場への設備配置の上からの大きな課題であった。
【０００８】
また、ＢＧＡ用基板に載置されるハンダ粒子を、溶融固化するためには、リフロー炉の長い炉内をＢＧＡ用基板が通過しなければならないため、ＢＧＡ用基板への熱影響が大きく、ＢＧＡ用基板が機能劣化を起したり、不良となってしまう等の課題があった。
【０００９】
さらに、リフロー炉の炉内を加熱するためには、大きなエネルギを必要とするため、使用エネルギをいかに抑制するかも大きな課題であった。
【００１０】
そこで本発明は、装置の小型化が容易で、ハンダ粒子を溶融固化するときのＢＧＡ用基板への熱影響を抑えることが可能であり、さらに、効率的な加熱が可能となるハンダリフロー方法及びハンダリフロー装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のハンダリフロー方法は、複数のハンダボールが配置された基板に面加熱型光加熱ヒータを用いて熱光線を照射することによって、前記基板のハンダボール配置位置に前記複数のハンダボールを溶融接続させるハンダリフロー方法において、
基板搬送機構と、該基板搬送機構の搬送方向に傾きを持つ前記面加熱型光加熱ヒータを設け、前記複数のハンダボールの溶融、凝固を助けるための温度勾配を設けたことを特徴とする。
【００１２】
ここで、基板とは、ガラスエポキシ、有機プラスチックのフイルムまたはシートまたはアルミナ、炭化珪素等のセラミックス類、シリコン等の材料を用いて形成された配線基板である。
【００１３】
また、面加熱型光加熱ヒータとは、加熱用光源から放射された熱光線を反射し平行照射させる反射鏡を有する面加熱型光加熱ヒータあるいは、加熱用光源から放射された熱光線を、レンズを用いて光軸を変化させ、平行照射させる面加熱型光加熱ヒータまたは、加熱用光源から放射された熱光線を反射する反射鏡と、レンズを用いて光軸を変化させ、平行照射させる面加熱型光加熱ヒータである。
【００１４】
さらに、平行照射するとは、光源各点から出発する光を幾何光学的に扱うときに、反射鏡または、レンズ等を通過した各光線を平行光線又は略平行光線として照射することである。
【００１５】
また、溶融接続させるとは、ハンダ溶融温度温度を確保して、ハンダボールが加熱され、ハンダボールのハンダが、ハンダボール配置位置に固着し、ハンダボールとハンダボール配置位置の電極とを電気的、機械的に接続させることである。
【００１６】
上記説明したヒータを用いてＢＧＡ用基板のボール載置面を熱光線により面照射することで、照射された熱光線によりＢＧＡ基板は加熱され、ハンダボールも加熱することができる。
【００１７】
照射した熱光線によりＢＧＡ基板上に搭載された該複数のハンダボールが、溶融温度に達することにより、ＢＧＡ基板のハンダボール配置位置に、ハンダボールは溶融接続し、ＢＧＡ基板に突起電極が形成される。
【００１８】
その結果、本発明のハンダリフロー方法によれば、ハンダリフロー装置の小型化を容易にし、ハンダボールを溶融固化するときのＢＧＡ用基板への熱影響を抑えることが可能となり、且つ効率的な加熱を可能にする。
【００１９】
請求項２のハンダリフロー方法は、前記基板を等速で移動させながら前記複数のハンダボールを溶融接続させることを特徴とする。
【００２０】
移動とは基板の照射範囲を相対的に移動させることをさし、基板の受光範囲において、光源からの距離が変化する場合には、光源からの距離の変化方向に、基板を移動することが望ましい。
【００２１】
面加熱型光加熱ヒータから基板までの距離を変化させた照射範囲を、基板が移動することにより、ＢＧＡ基板のボール載置面は、熱光線により、徐々に与熱され基板面に温度差をつけ、ハンダボール配置位置に、溶融接続することが可能となる。
【００２２】
さらに、傾斜方向を逆転することにより、急激にハンダボールを溶融し基板を除冷することも可能となる。
【００２３】
請求項３記載の半田リフロー装置は、面加熱型光加熱ヒータと、基板搬送機構と、該基板搬送機構の搬送方向に傾きを持って前記面加熱型光加熱ヒータを保持するための面加熱型光加熱ヒータ保持部とを有することを特徴とする。
【００２４】
半田リフロー装置は複数のハンダボールが搭載された基板の搬送機構により、基板載置部に搬送され、基板載置部の基板載置範囲に載置することで、予め設定した、加熱用光源から放射された熱光線を反射し平行照射させる反射鏡を有する面加熱型光加熱ヒータの加熱範囲内に載置されることとなり、熱光線により前記基板上に搭載された複数のハンダボールを、基板のハンダボール配置位置に、溶融接続することが可能となる。複数のハンダボールを溶融接続した基板は搬送機構により、基板載置部より排出され、検査装置や、基板ストック装置等に搬送される。
【００２５】
請求項４記載の半田リフロー装置は、前記基板を載置する基板載置範囲に、前記基板を位置決めする位置決め機構を有することを特徴とする。
【００２６】
半田リフロー装置は、ＢＧＡ基板搬送機構と、ＢＧＡ搬送機構と継接する基板載置部と、基板載置部と対向して、面型加熱ヒータが配置される。
【００２７】
半田リフロー装置は複数のハンダボールが搭載された基板を基板載置部の基板載置範囲に載置することで、予め設定した、加熱用光源から放射された熱光線を反射し平行照射させる反射鏡を有する面加熱型光加熱ヒータの加熱範囲内に載置されることとなり、熱光線により前記基板上に搭載された複数のハンダボールを、基板のハンダボール配置位置に、溶融接続することが可能となる。
【００３３】
請求項５記載の半田リフロー装置は、請求項３記載のハンダリフロー装置において、
前記面加熱型光加熱ヒータ保持部は、前記面加熱型光加熱ヒータの傾斜角度を調整するための機能を有することを特徴とする。
【００３４】
面加熱型光加熱ヒータ保持部に、傾斜角度調整機能を有することで、面加熱ヒータと、基板に、傾斜角度を付与することにより、基板上の照射範囲に温度差が生じさせることが可能となる。生じた温度差が、基板の移動方向に生じさせるように、傾斜角度調整機能を配置することで、基板までの距離を変化させた照射範囲を、基板が移動することにより、ＢＧＡ基板のボール載置面は、熱光線により、徐々に与熱され基板面に温度差をつけ、ハンダボール配置位置に、溶融接続することが可能となる。
【００３５】
さらに、傾斜方向を逆転することにより、急激にハンダボールを溶融し基板を除冷することも可能となる。
【００３６】
請求項６記載の半田リフロー装置は、請求項３乃至５のいずれかに記載のハンダリフロー装置において、
前記面加熱型光加熱ヒータはライン型であることを特徴とする。
【００３７】
面加熱型光加熱ヒータは加熱用光源から放射された熱光線を反射し平行照射させる反射鏡を有する面加熱型光加熱ヒータであり、ＢＧＡ基板の幅よりも大きな幅を有するライン型の反射鏡と、ライン型の発光部を有することで、基板上に搭載された複数のハンダボールを、基板のハンダボール配置位置に、溶融接続することが可能となる。
【００３８】
請求項７記載の半田リフロー装置は、請求項３乃至６のいずれかに記載のハンダリフロー装置において、
前記面加熱型光加熱ヒータは、近赤外光線、赤外線等の熱光線を放射するヒータであることを特徴とする。
【００３９】
面加熱型光加熱ヒータは加熱用光源から放射された熱光線を反射し平行照射させる反射鏡を有する面加熱型光加熱ヒータであり、加熱用光源から放射される熱光線は、近赤外光線、赤外線等の熱光線が用いられる。好ましくは、近赤外線により加熱可能な、ハロゲン光線を発生するヒータが好ましい。
【００４０】
以上述べたごとく本発明によれば、少ないスペースで、同等の品質を有するＢＧＡ基板を得る事が可能となり、更に加熱範囲をリフロー炉を用いる方法と比較して抑える事が可能となる為、使用エネルギーを抑制することができるという効果を有する。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
【００４２】
図１は実施例のハンダリフロー方法によって製造されるＢＧＡ基板の説明面図であり、（ａ）はＢＧＡ基板の断面図、（ｂ）はＢＧＡ基板の平面図である。このＢＧＡ基板１０は、ＢＧＡ用基板１、半導体チップ３、ワイヤ４、封止樹脂部５及び複数のハンダボール配置位置２を有している。
【００４３】
ＢＧＡ基板１０は、ＢＧＡ用基板１に半導体チップ３を搭載し、半導体チップ３の電極９と、ＢＧＡ用基板１の接続部６とを、ワイヤ４により継接しスルーホール８等によりＢＧＡ用基板１の表面のハンダボール配置位置２と接続する。半導体チップ３と、ワイヤ４と、接続部６とは、封止樹脂によって封止し、封止樹脂部５を形成する。ハンダボール配置位置２にはハンダボール７を載置し、ハンダボール配置位置２と、ハンダボール７とを熱により半田付することで、形成される。
【００４４】
図２は実施例のハンダリフロー装置を説明するための概略図である。ハンダリフロー装置１００は、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２、第１の光源１０３、第２の光源１０４、第１の角度調整部１０５、第２の角度調整部１０６、第１の保持軸１０７、第１の位置調整機構１０９、第２の保持軸１０８、第２の位置調整機構１１０、基板搬送機構１１１、第１のセンサ１１２、第２のセンサ１１３、第３のセンサ１１４、より形成される。面加熱型光加熱ヒータは、光源から放射された熱光線を反射し平行照射させる反射鏡を有する面加熱型光加熱ヒータを用いた。
【００４５】
また、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２はそれぞれ、図示しない出力調整機能により加熱出力の変更が可能となっている。
【００４６】
第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の第１の光源１０３及び、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の第２の光源１０４より照射される熱光線を説明するために、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の端部より出射された熱光線を第１の光線１１６、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の他の端部より出射された熱光線を第３の光線１１８、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の端部より出射された熱光線を第４の光線１１９、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０１の他の端部より出射された熱光線を第６の光線１２０とする。
【００４７】
さらに、第１の光線１１６の出発点を出射点ａ、第１の光線１１６の基板搬送機構１１１上面への到達点を受光点ｂ、第３の光線１１８の出発点を出射点ｅ、第３の光線１１８の基板搬送機構１１１上面への到達点を受光点ｆ、第４の光線１１９の出発点を出射点ｇ、第４の光線１１９の基板搬送機構１１１上面への到達点を受光点ｈ、第６の光線１２０の出発点を出射点ｋ、第６の光線１２０の基板搬送機構１１１上面への到達点を受光点ｍ、として説明する。
【００４８】
ハンダリフロー装置３００の構造は、 ＢＧＡ用基板１を搬送する基板搬送機構１１１と、基板搬送機構と対向して配置される第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２より構成される。第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１には第１の光源１０３を有し照射範囲内での面加熱を可能としている。第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１は第１の角度調整部１０５によって傾斜角度を変更し加熱条件を変えることが可能であり、さらに第１の保持軸１０７に継接された第１の位置調整機構１０９により、位置調整可能であり、さらに第１の位置調整機構１０９は装置本体に接続されている。
【００４９】
また、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２も第２の角度調整部１０６によって傾斜角度を変更し加熱条件を変えることが可能であり、さらに第２の保持軸１０８に継接された第２の位置調整機構１１０により、位置調整可能であり、さらに第１の位置調整機構１０９は装置本体に接続されている。
【００５０】
上記のように第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１および第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２は、照射角度や、照射距離を、変更可能な構造であるため、ハンダボール形状や特性に対応する加熱条件の変更が容易に可能となる。
【００５１】
また、基板搬送機構１１１には、基板位置検知出用に第１のセンサ１１２と、第２のセンサ１１３と、第３のセンサ１１４と、を配置し基板の位置検出を行い、センサよりの信号を用いて、図示しない制御装置により第１の光源１０３および第２の光源１０４の出力制御を行う。
【００５２】
ハンダリフロー装置１００の基板搬送機構１１１は、図示しないハンダボール搭載装置の搬送機構と接続され、さらにハンダボール搭載装置は図示しないフラックス塗布装置と接続されさらに、フラックス塗布装置は、図示しないＢＧＡ用基板供給装置と接続されており、ＢＧＡ用基板１は、ハンダリフロー装置１００に供給される。
【００５３】
また、ハンダリフローを終了したＢＧＡ基板１０は、基板搬送機構１１１により搬送され、第３のセンサ１１４上を通過し、図示しない収納部に収納される。
【００５４】
上記に説明したハンダリフロー装置１００を用いて、ＢＧＡ用基板１に搭載されたハンダボール７を溶融し、ＢＧＡ基板１０を形成する方法について述べる。
【００５５】
まず、第１のハンダリフロー方法として、第１の光線１１６の出射点ａから受光点ｂまでの距離と、第３の光線１１８の出射点ｅから受光点ｆまでの距離を等しくすることで第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の照射範囲内に載置されるＢＧＡ用基板１表面の、ハンダボール７群は、均一な光エネルギを与えられることになる。
【００５６】
さらに第４の光線１１９の出射点ｇから受光点ｈまでの距離と、第６の光線１２０の出射点ｋから受光点ｍまでの距離を等しくすることで第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の照射範囲内に載置されるＢＧＡ用基板１表面の、ハンダボール７群は、均一な光エネルギを与えられる。
【００５７】
この時の基板搬送機構１１１の表面と、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１および、基板搬送機構１１１の表面と、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の位置関係は、基板搬送機構１１１の表面に対し、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１は平行に配置されおり、さらに、基板搬送機構１１１の表面に対し、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２も平行に配置されている。第１の光線１１６と、第３の光線１１８と、第４の光線１１９と、第６の光線１２０は、基板搬送機構１１１の表面に、直角に照射される。このことから、第１の光線１１６の出射点ａから受光点ｂの距離および、第３の光線１１８の出射点ｅから受光点ｆの距離、は約２０ｍｍの距離を確保するように、第１の位置調整機構１０９により位置調整を行い、さらに第４の光線１１９の出射点ｇから第４の光線１１９の受光点ｈの距離および、第６の光線１２０の出射点ｋから第６の光線１２０の受光点ｍの距離は、約２０ｍｍの距離を確保するように、第２の位置調整機構１１０により位置調整を行う。さらに各光線の受光点の平均温度が２４０℃となるように図示しない出力調整機構により、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１および第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の出力調整を行う。
【００５８】
このような設定を行い、基板搬送機構１１１で、ＢＧＡ用基板１を搬送し、
第１のセンサ１１２を、ＢＧＡ用基板１が通過しさらに、第２のセンサ１１３をＢＧＡ用基板１が通過した状態で、 ＢＧＡ用基板１の移動を停止し第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の照射範囲内にＢＧＡ用基板１を載置する。同様に、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の照射範囲内にもＢＧＡ用基板１を載置する。
【００５９】
第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の照射範囲内及び、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の照射範囲内にそれぞれＢＧＡ用基板１を載置した後に、第１の光源１０３及び第２の光源１０４に通電し、ハンダ溶融温度に上昇することで、ハンダボール７群を溶融してＢＧＡ基板１０を形成することが可能となる。
【００６０】
この後第１の光源１０３及び第２の光源１０４の通電を停止し、基板搬送機構１１１により、ＢＧＡ基板１０を搬送し、図示しない収納ストッカにＢＧＡ基板１０を収納する。
【００６１】
また第２のハンダリフロー方法としては、第１の角度調整部１０５により、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の取り付け角度を調整し、第１の光線１１６の出射点ａから受光点ｂまでの距離よりも、第３の光線１１８の出射点ｅから受光点ｆまでの距離を短くする。これにより、受光点ｂの光エネルギに比較して、受光点ｆの光エネルギは強くなる。従って、ＢＧＡ用基板１が等速度で基板搬送機構１１１上を移動すれば、ＢＧＡ基板温度は徐々に上昇することになる。そこで、第１の光線１１６の受光点ｂの測定温度を９０℃、第３の光線１１８の受光点ｆの平均温度を２５０℃となるように第１の角度調整部１０５を調整した。このときの第１の光線１１６の出射点ａから受光点ｂまでの距離は、約２０ｍｍの距離を確保するように、第１の位置調整機構１０９により高さ調整を行った。
【００６２】
この時、面加熱型光加熱ヒータを用いていることにより、照射範囲内においては、光線の受光点における基板搬送機構１１１上の温度は、基板搬送機構１１１表面で、搬送方向と直角方向においては、受光点と均等な温度が確保できる。
【００６３】
さらに、第２の角度調整部１０６により、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の取り付け角度を調整し、第４の光線１１９の出射点ｇから受光点ｈまでの距離よりも、第６の光線１２０の出射点ｋから受光点ｍまでの距離を長くする。これにより、受光点ｇの光エネルギに比較して、受光点ｍの光エネルギは強くなる。従って、ＢＧＡ用基板１が等速度で基板搬送機構１１１上を移動すれば、ＢＧＡ基板温度は徐々に下降することになる。そこで、第４の光線１１９の受光点ｈの平均測定温度を１７０℃、第６の光線１２０の受光点ｍの平均測定温度を８０℃となるように第２の角度調整部１０６を調整した。このときの、第６の光線１２０の出射点ｋから受光点ｍは、約２０ｍｍの距離を確保するように、第２の位置調整機構１１０により位置調整を行った。
【００６４】
この時、面加熱型光加熱ヒータを用いていることにより、照射範囲内においては、光線の受光点における基板搬送機構１１１上の温度は、基板搬送機構１１１表面で、搬送方向と直角方向においては、受光点と均等な温度が確保できる。
【００６５】
基板搬送機構１１１の左側より基板搬送機構１１１上を供給されたＢＧＡ用基板１が、第１のセンサ１１２位置に達すると、該第１のセンサ１１２からの信号によって第１の光源１０３に通電し第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１は加熱状態になる。さらに等速度でＢＧＡ用基板１が移動することにより、ＢＧＡ用基板１と、ＢＧＡ用基板１に載置されたハンダボール７は第１の光線１１６の照射位置から徐々に加熱され、第３の光線１１８の照射位置まで移動する間にハンダは溶融し、ＢＧＡ用基板１とハンダボール７とは、接続される。ハンダボール７の溶融したＢＧＡ基板１０が、さらに移動して、第２のセンサ１１３の位置に達すると、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の第２の光源１０４に通電される。
【００６６】
さらに、ＢＧＡ用基板１と、ＢＧＡ用基板１に載置されたハンダボール７の移動にしたがって、第４の光線１１９の照射位置から徐々に徐冷され、第６の光線１２０の照射位置まで移動する間にハンダは固化して、ＢＧＡ用基板１とハンダボール７とは、接続されＢＧＡ基板１０が完成する。
【００６７】
基板搬送機構１１１上を、 ＢＧＡ基板１０が等速度で移動し、第３のセンサ１１４上をＢＧＡ基板１０が通り過ぎた信号を第３のセンサ１１４より発信し、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の第２の光源１０４の通電を停止する。
【００６８】
その後、基板搬送機構１１１により、ＢＧＡ基板１０を搬送し、図示しない収納ストッカにＢＧＡ基板１０を収納する。
【００６９】
以上に説明した第２のハンダリフロー方法によれば、ハンダリフロー装置１００の構成により、溶融直後の急冷を防ぎ適正なハンダの固着条件を得ることで好ましい。
【００７０】
上記説明における第１のセンサ１１２と、第２のセンサ１１３と、第３のセンサ１１４とは、ＢＧＡ用基板１の供給状態により、変更可能なため、面加熱型光加熱ヒータへの通電状態を変化させることで、面加熱型光加熱ヒータの出力を余熱付与状態に設定し第１のセンサ１１２と、第２のセンサ１１３をＢＧＡ用基板１が通過する信号で、実際の加熱状態に出力変更が可能であるため、電力消費が削減されエネルギを抑制する効果を生む。また、出力遮断状態から、出力状態への変更も可能であるため、ＢＧＡ用基板１の供給状態によりセンサの信号の処理方法を変更することで、さらに電力消費が削減されエネルギを抑制する効果を生む。
【００７１】
また、熱雰囲気型リフロー炉の如く、密閉された装置内を基板が通過するものと異なり、開放構造のため、リフロー状態を流動中に遮光フィルタ等の保護手段を介して、目視による管理をも可能にする。
【００７２】
上記に説明したハンダリフロー装置１００の基板搬送機構１１１に、ＢＧＡ基板の、大きさに合わせてガイド板を配置したり、パレットに載置したＢＧＡ基板を、基板搬送機構１１１上を移動させても、ハンダリフロー装置１００の作動効率を上げ、ＢＧＡ基板の、品質の均一化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のハンダリフロー方法によって製造されるＢＧＡ基板の構造を示す図である。
【図２】実施例のハンダリフロー装置を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１ ＢＧＡ用基板
２ ハンダボール配置位置
７ ハンダボール
１０ ＢＧＡ基板
１００ ハンダリフロー装置
１０１ 第１の面加熱型光加熱ヒータ
１０２ 第２の面加熱型光加熱ヒータ
１０３ 第１の光源
１０４ 第２の光源
１０５ 第１の角度調整部
１０６ 第２の角度調整部
１１１ 基板搬送機構
１１２ 第１のセンサ
１１３ 第２のセンサ
１１４ 第３のセンサ
１１６ 第１の光線
１１８ 第３の光線
１１９ 第４の光線
１２０ 第６の光線
ａ 第１の光線の出射点
ｂ 第１の光線の受光点
ｅ 第３の光線の出射点
ｆ 第３の光線の受光点
ｇ 第４の光線の出射点
ｈ 第４の光線の受光点
ｋ 第６の光線の出射点
ｍ 第６の光線の受光点
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンダリフロー方法及びハンダリフロー装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
電子機器が小型化、軽量化、多機能化されるのに伴い、それに使用する電子部品も同様に、小型化、軽量化、多機能化されてきている。そのため、特に、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒｅｉ）パッケージや、フリップチップ接合を用いた半導体装置等の高密度実装が開発されている。
【０００３】
ＢＧＡパッケージは、プリント配線基板や、窒化アルミニウム等の高熱伝導性セラミックス更には、ポリイミド樹脂等の高耐熱樹脂等を用いた、基板やパッケージ基材の入出力部分に、半田ボールや、はんだメッキを施した銅ボール等で形成されたバンブを配置し、これを溶融してパッケージの入出力部を配線基板の端子に接続することを特徴とするものである。このような技術の出現により、ＢＧＡパッケージは、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）を用いてプリント配線基板に接続するのに比較して、小型化、高集積化が容易に可能となる優れたパッケージである。
【０００４】
上記のごときＢＧＡパッケージの作成には、基板へのバンプ形成が重要な作業となる。一般にＢＧＡ基板を作成するために、基板へのバンプ形成は、例えば、特開平９−８２７１３号公報の従来の技術に開示されているように、ハンダボールをヘッドに保持してワークの電極上に搭載した後、ワークを加熱炉で加熱してハンダボールを溶融個化させ電極上にバンプ（突出電極）を形成する。
【０００５】
さらに詳述すると、従来ＢＧＡ基板のバンプ形成は、ＢＧＡ基板のバンプ形成箇所に、フラックスを塗布し、その上にハンダ粒子を整列載置し、フラックスの粘性を利用して仮固定する、次にハンダボールが搭載されたＢＧＡ基板はリフロー炉に搬送される。リフロー炉ではハンダ粒子を溶融しＢＧＡ基板にバンプを形成する。
【０００６】
バンプ形成装置には、基板取り出し装置、フラックス塗布装置、ハンダ粒子整列搭載装置、リフロー炉などが設置されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ＢＧＡ用基板に載置されるハンダ粒子を、溶融固化するためのリフロー炉は、バンプ形成装置の中でも、フラックス塗布装置、半田粒子整列搭載装置等と比較したときに、大型となってしまう。バンプ形成装置に占めるリフロー装置の占有面積を、いかに減少させるかが生産工場への設備配置の上からの大きな課題であった。
【０００８】
また、ＢＧＡ用基板に載置されるハンダ粒子を、溶融固化するためには、リフロー炉の長い炉内をＢＧＡ用基板が通過しなければならないため、ＢＧＡ用基板への熱影響が大きく、ＢＧＡ用基板が機能劣化を起したり、不良となってしまう等の課題があった。
【０００９】
さらに、リフロー炉の炉内を加熱するためには、大きなエネルギを必要とするため、使用エネルギをいかに抑制するかも大きな課題であった。
【００１０】
そこで本発明は、装置の小型化が容易で、ハンダ粒子を溶融固化するときのＢＧＡ用基板への熱影響を抑えることが可能であり、さらに、効率的な加熱が可能となるハンダリフロー方法及びハンダリフロー装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のハンダリフロー方法は、複数のハンダボールが配置された基板に面加熱型光加熱ヒータを用いて熱光線を照射することによって、前記基板のハンダボール配置位置に前記複数のハンダボールを溶融接続させるハンダリフロー方法において、
基板搬送機構と、該基板搬送機構の搬送方向に傾きを持つ前記面加熱型光加熱ヒータを設け、前記複数のハンダボールの溶融、凝固を助けるための温度勾配を設けたことを特徴とする。
【００１２】
ここで、基板とは、ガラスエポキシ、有機プラスチックのフイルムまたはシートまたはアルミナ、炭化珪素等のセラミックス類、シリコン等の材料を用いて形成された配線基板である。
【００１３】
また、面加熱型光加熱ヒータとは、加熱用光源から放射された熱光線を反射し平行照射させる反射鏡を有する面加熱型光加熱ヒータあるいは、加熱用光源から放射された熱光線を、レンズを用いて光軸を変化させ、平行照射させる面加熱型光加熱ヒータまたは、加熱用光源から放射された熱光線を反射する反射鏡と、レンズを用いて光軸を変化させ、平行照射させる面加熱型光加熱ヒータである。
【００１４】
さらに、平行照射するとは、光源各点から出発する光を幾何光学的に扱うときに、反射鏡または、レンズ等を通過した各光線を平行光線又は略平行光線として照射することである。
【００１５】
また、溶融接続させるとは、ハンダ溶融温度温度を確保して、ハンダボールが加熱され、ハンダボールのハンダが、ハンダボール配置位置に固着し、ハンダボールとハンダボール配置位置の電極とを電気的、機械的に接続させることである。
【００１６】
上記説明したヒータを用いてＢＧＡ用基板のボール載置面を熱光線により面照射することで、照射された熱光線によりＢＧＡ基板は加熱され、ハンダボールも加熱することができる。
【００１７】
照射した熱光線によりＢＧＡ基板上に搭載された該複数のハンダボールが、溶融温度に達することにより、ＢＧＡ基板のハンダボール配置位置に、ハンダボールは溶融接続し、ＢＧＡ基板に突起電極が形成される。
【００１８】
その結果、本発明のハンダリフロー方法によれば、ハンダリフロー装置の小型化を容易にし、ハンダボールを溶融固化するときのＢＧＡ用基板への熱影響を抑えることが可能となり、且つ効率的な加熱を可能にする。
【００１９】
請求項２のハンダリフロー方法は、前記基板を等速で移動させながら前記複数のハンダボールを溶融接続させることを特徴とする。
【００２０】
移動とは基板の照射範囲を相対的に移動させることをさし、基板の受光範囲において、光源からの距離が変化する場合には、光源からの距離の変化方向に、基板を移動することが望ましい。
【００２１】
面加熱型光加熱ヒータから基板までの距離を変化させた照射範囲を、基板が移動することにより、ＢＧＡ基板のボール載置面は、熱光線により、徐々に与熱され基板面に温度差をつけ、ハンダボール配置位置に、溶融接続することが可能となる。
【００２２】
さらに、傾斜方向を逆転することにより、急激にハンダボールを溶融し基板を除冷することも可能となる。
【００２３】
請求項３記載の半田リフロー装置は、面加熱型光加熱ヒータと、基板搬送機構と、該基板搬送機構の搬送方向に傾きを持って前記面加熱型光加熱ヒータを保持するための面加熱型光加熱ヒータ保持部とを有することを特徴とする。
【００２４】
半田リフロー装置は複数のハンダボールが搭載された基板の搬送機構により、基板載置部に搬送され、基板載置部の基板載置範囲に載置することで、予め設定した、加熱用光源から放射された熱光線を反射し平行照射させる反射鏡を有する面加熱型光加熱ヒータの加熱範囲内に載置されることとなり、熱光線により前記基板上に搭載された複数のハンダボールを、基板のハンダボール配置位置に、溶融接続することが可能となる。複数のハンダボールを溶融接続した基板は搬送機構により、基板載置部より排出され、検査装置や、基板ストック装置等に搬送される。
【００２５】
請求項４記載の半田リフロー装置は、前記基板を載置する基板載置範囲に、前記基板を位置決めする位置決め機構を有することを特徴とする。
【００２６】
半田リフロー装置は、ＢＧＡ基板搬送機構と、ＢＧＡ搬送機構と継接する基板載置部と、基板載置部と対向して、面型加熱ヒータが配置される。
【００２７】
半田リフロー装置は複数のハンダボールが搭載された基板を基板載置部の基板載置範囲に載置することで、予め設定した、加熱用光源から放射された熱光線を反射し平行照射させる反射鏡を有する面加熱型光加熱ヒータの加熱範囲内に載置されることとなり、熱光線により前記基板上に搭載された複数のハンダボールを、基板のハンダボール配置位置に、溶融接続することが可能となる。
【００３３】
請求項５記載の半田リフロー装置は、請求項３記載のハンダリフロー装置において、
前記面加熱型光加熱ヒータ保持部は、前記面加熱型光加熱ヒータの傾斜角度を調整するための機能を有することを特徴とする。
【００３４】
面加熱型光加熱ヒータ保持部に、傾斜角度調整機能を有することで、面加熱ヒータと、基板に、傾斜角度を付与することにより、基板上の照射範囲に温度差が生じさせることが可能となる。生じた温度差が、基板の移動方向に生じさせるように、傾斜角度調整機能を配置することで、基板までの距離を変化させた照射範囲を、基板が移動することにより、ＢＧＡ基板のボール載置面は、熱光線により、徐々に与熱され基板面に温度差をつけ、ハンダボール配置位置に、溶融接続することが可能となる。
【００３５】
さらに、傾斜方向を逆転することにより、急激にハンダボールを溶融し基板を除冷することも可能となる。
【００３６】
請求項６記載の半田リフロー装置は、請求項３乃至５のいずれかに記載のハンダリフロー装置において、
前記面加熱型光加熱ヒータはライン型であることを特徴とする。
【００３７】
面加熱型光加熱ヒータは加熱用光源から放射された熱光線を反射し平行照射させる反射鏡を有する面加熱型光加熱ヒータであり、ＢＧＡ基板の幅よりも大きな幅を有するライン型の反射鏡と、ライン型の発光部を有することで、基板上に搭載された複数のハンダボールを、基板のハンダボール配置位置に、溶融接続することが可能となる。
【００３８】
請求項７記載の半田リフロー装置は、請求項３乃至６のいずれかに記載のハンダリフロー装置において、
前記面加熱型光加熱ヒータは、近赤外光線、赤外線等の熱光線を放射するヒータであることを特徴とする。
【００３９】
面加熱型光加熱ヒータは加熱用光源から放射された熱光線を反射し平行照射させる反射鏡を有する面加熱型光加熱ヒータであり、加熱用光源から放射される熱光線は、近赤外光線、赤外線等の熱光線が用いられる。好ましくは、近赤外線により加熱可能な、ハロゲン光線を発生するヒータが好ましい。
【００４０】
以上述べたごとく本発明によれば、少ないスペースで、同等の品質を有するＢＧＡ基板を得る事が可能となり、更に加熱範囲をリフロー炉を用いる方法と比較して抑える事が可能となる為、使用エネルギーを抑制することができるという効果を有する。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
【００４２】
図１は実施例のハンダリフロー方法によって製造されるＢＧＡ基板の説明面図であり、（ａ）はＢＧＡ基板の断面図、（ｂ）はＢＧＡ基板の平面図である。このＢＧＡ基板１０は、ＢＧＡ用基板１、半導体チップ３、ワイヤ４、封止樹脂部５及び複数のハンダボール配置位置２を有している。
【００４３】
ＢＧＡ基板１０は、ＢＧＡ用基板１に半導体チップ３を搭載し、半導体チップ３の電極９と、ＢＧＡ用基板１の接続部６とを、ワイヤ４により継接しスルーホール８等によりＢＧＡ用基板１の表面のハンダボール配置位置２と接続する。半導体チップ３と、ワイヤ４と、接続部６とは、封止樹脂によって封止し、封止樹脂部５を形成する。ハンダボール配置位置２にはハンダボール７を載置し、ハンダボール配置位置２と、ハンダボール７とを熱により半田付することで、形成される。
【００４４】
図２は実施例のハンダリフロー装置を説明するための概略図である。ハンダリフロー装置１００は、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２、第１の光源１０３、第２の光源１０４、第１の角度調整部１０５、第２の角度調整部１０６、第１の保持軸１０７、第１の位置調整機構１０９、第２の保持軸１０８、第２の位置調整機構１１０、基板搬送機構１１１、第１のセンサ１１２、第２のセンサ１１３、第３のセンサ１１４、より形成される。面加熱型光加熱ヒータは、光源から放射された熱光線を反射し平行照射させる反射鏡を有する面加熱型光加熱ヒータを用いた。
【００４５】
また、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２はそれぞれ、図示しない出力調整機能により加熱出力の変更が可能となっている。
【００４６】
第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の第１の光源１０３及び、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の第２の光源１０４より照射される熱光線を説明するために、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の端部より出射された熱光線を第１の光線１１６、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の他の端部より出射された熱光線を第３の光線１１８、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の端部より出射された熱光線を第４の光線１１９、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０１の他の端部より出射された熱光線を第６の光線１２０とする。
【００４７】
さらに、第１の光線１１６の出発点を出射点ａ、第１の光線１１６の基板搬送機構１１１上面への到達点を受光点ｂ、第３の光線１１８の出発点を出射点ｅ、第３の光線１１８の基板搬送機構１１１上面への到達点を受光点ｆ、第４の光線１１９の出発点を出射点ｇ、第４の光線１１９の基板搬送機構１１１上面への到達点を受光点ｈ、第６の光線１２０の出発点を出射点ｋ、第６の光線１２０の基板搬送機構１１１上面への到達点を受光点ｍ、として説明する。
【００４８】
ハンダリフロー装置３００の構造は、 ＢＧＡ用基板１を搬送する基板搬送機構１１１と、基板搬送機構と対向して配置される第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２より構成される。第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１には第１の光源１０３を有し照射範囲内での面加熱を可能としている。第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１は第１の角度調整部１０５によって傾斜角度を変更し加熱条件を変えることが可能であり、さらに第１の保持軸１０７に継接された第１の位置調整機構１０９により、位置調整可能であり、さらに第１の位置調整機構１０９は装置本体に接続されている。
【００４９】
また、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２も第２の角度調整部１０６によって傾斜角度を変更し加熱条件を変えることが可能であり、さらに第２の保持軸１０８に継接された第２の位置調整機構１１０により、位置調整可能であり、さらに第１の位置調整機構１０９は装置本体に接続されている。
【００５０】
上記のように第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１および第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２は、照射角度や、照射距離を、変更可能な構造であるため、ハンダボール形状や特性に対応する加熱条件の変更が容易に可能となる。
【００５１】
また、基板搬送機構１１１には、基板位置検知出用に第１のセンサ１１２と、第２のセンサ１１３と、第３のセンサ１１４と、を配置し基板の位置検出を行い、センサよりの信号を用いて、図示しない制御装置により第１の光源１０３および第２の光源１０４の出力制御を行う。
【００５２】
ハンダリフロー装置１００の基板搬送機構１１１は、図示しないハンダボール搭載装置の搬送機構と接続され、さらにハンダボール搭載装置は図示しないフラックス塗布装置と接続されさらに、フラックス塗布装置は、図示しないＢＧＡ用基板供給装置と接続されており、ＢＧＡ用基板１は、ハンダリフロー装置１００に供給される。
【００５３】
また、ハンダリフローを終了したＢＧＡ基板１０は、基板搬送機構１１１により搬送され、第３のセンサ１１４上を通過し、図示しない収納部に収納される。
【００５４】
上記に説明したハンダリフロー装置１００を用いて、ＢＧＡ用基板１に搭載されたハンダボール７を溶融し、ＢＧＡ基板１０を形成する方法について述べる。
【００５５】
まず、第１のハンダリフロー方法として、第１の光線１１６の出射点ａから受光点ｂまでの距離と、第３の光線１１８の出射点ｅから受光点ｆまでの距離を等しくすることで第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の照射範囲内に載置されるＢＧＡ用基板１表面の、ハンダボール７群は、均一な光エネルギを与えられることになる。
【００５６】
さらに第４の光線１１９の出射点ｇから受光点ｈまでの距離と、第６の光線１２０の出射点ｋから受光点ｍまでの距離を等しくすることで第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の照射範囲内に載置されるＢＧＡ用基板１表面の、ハンダボール７群は、均一な光エネルギを与えられる。
【００５７】
この時の基板搬送機構１１１の表面と、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１および、基板搬送機構１１１の表面と、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の位置関係は、基板搬送機構１１１の表面に対し、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１は平行に配置されおり、さらに、基板搬送機構１１１の表面に対し、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２も平行に配置されている。第１の光線１１６と、第３の光線１１８と、第４の光線１１９と、第６の光線１２０は、基板搬送機構１１１の表面に、直角に照射される。このことから、第１の光線１１６の出射点ａから受光点ｂの距離および、第３の光線１１８の出射点ｅから受光点ｆの距離、は約２０ｍｍの距離を確保するように、第１の位置調整機構１０９により位置調整を行い、さらに第４の光線１１９の出射点ｇから第４の光線１１９の受光点ｈの距離および、第６の光線１２０の出射点ｋから第６の光線１２０の受光点ｍの距離は、約２０ｍｍの距離を確保するように、第２の位置調整機構１１０により位置調整を行う。さらに各光線の受光点の平均温度が２４０℃となるように図示しない出力調整機構により、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１および第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の出力調整を行う。
【００５８】
このような設定を行い、基板搬送機構１１１で、ＢＧＡ用基板１を搬送し、
第１のセンサ１１２を、ＢＧＡ用基板１が通過しさらに、第２のセンサ１１３をＢＧＡ用基板１が通過した状態で、 ＢＧＡ用基板１の移動を停止し第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の照射範囲内にＢＧＡ用基板１を載置する。同様に、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の照射範囲内にもＢＧＡ用基板１を載置する。
【００５９】
第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の照射範囲内及び、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の照射範囲内にそれぞれＢＧＡ用基板１を載置した後に、第１の光源１０３及び第２の光源１０４に通電し、ハンダ溶融温度に上昇することで、ハンダボール７群を溶融してＢＧＡ基板１０を形成することが可能となる。
【００６０】
この後第１の光源１０３及び第２の光源１０４の通電を停止し、基板搬送機構１１１により、ＢＧＡ基板１０を搬送し、図示しない収納ストッカにＢＧＡ基板１０を収納する。
【００６１】
また第２のハンダリフロー方法としては、第１の角度調整部１０５により、第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１の取り付け角度を調整し、第１の光線１１６の出射点ａから受光点ｂまでの距離よりも、第３の光線１１８の出射点ｅから受光点ｆまでの距離を短くする。これにより、受光点ｂの光エネルギに比較して、受光点ｆの光エネルギは強くなる。従って、ＢＧＡ用基板１が等速度で基板搬送機構１１１上を移動すれば、ＢＧＡ基板温度は徐々に上昇することになる。そこで、第１の光線１１６の受光点ｂの測定温度を９０℃、第３の光線１１８の受光点ｆの平均温度を２５０℃となるように第１の角度調整部１０５を調整した。このときの第１の光線１１６の出射点ａから受光点ｂまでの距離は、約２０ｍｍの距離を確保するように、第１の位置調整機構１０９により高さ調整を行った。
【００６２】
この時、面加熱型光加熱ヒータを用いていることにより、照射範囲内においては、光線の受光点における基板搬送機構１１１上の温度は、基板搬送機構１１１表面で、搬送方向と直角方向においては、受光点と均等な温度が確保できる。
【００６３】
さらに、第２の角度調整部１０６により、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の取り付け角度を調整し、第４の光線１１９の出射点ｇから受光点ｈまでの距離よりも、第６の光線１２０の出射点ｋから受光点ｍまでの距離を長くする。これにより、受光点ｇの光エネルギに比較して、受光点ｍの光エネルギは強くなる。従って、ＢＧＡ用基板１が等速度で基板搬送機構１１１上を移動すれば、ＢＧＡ基板温度は徐々に下降することになる。そこで、第４の光線１１９の受光点ｈの平均測定温度を１７０℃、第６の光線１２０の受光点ｍの平均測定温度を８０℃となるように第２の角度調整部１０６を調整した。このときの、第６の光線１２０の出射点ｋから受光点ｍは、約２０ｍｍの距離を確保するように、第２の位置調整機構１１０により位置調整を行った。
【００６４】
この時、面加熱型光加熱ヒータを用いていることにより、照射範囲内においては、光線の受光点における基板搬送機構１１１上の温度は、基板搬送機構１１１表面で、搬送方向と直角方向においては、受光点と均等な温度が確保できる。
【００６５】
基板搬送機構１１１の左側より基板搬送機構１１１上を供給されたＢＧＡ用基板１が、第１のセンサ１１２位置に達すると、該第１のセンサ１１２からの信号によって第１の光源１０３に通電し第１の面加熱型光加熱ヒータ１０１は加熱状態になる。さらに等速度でＢＧＡ用基板１が移動することにより、ＢＧＡ用基板１と、ＢＧＡ用基板１に載置されたハンダボール７は第１の光線１１６の照射位置から徐々に加熱され、第３の光線１１８の照射位置まで移動する間にハンダは溶融し、ＢＧＡ用基板１とハンダボール７とは、接続される。ハンダボール７の溶融したＢＧＡ基板１０が、さらに移動して、第２のセンサ１１３の位置に達すると、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の第２の光源１０４に通電される。
【００６６】
さらに、ＢＧＡ用基板１と、ＢＧＡ用基板１に載置されたハンダボール７の移動にしたがって、第４の光線１１９の照射位置から徐々に徐冷され、第６の光線１２０の照射位置まで移動する間にハンダは固化して、ＢＧＡ用基板１とハンダボール７とは、接続されＢＧＡ基板１０が完成する。
【００６７】
基板搬送機構１１１上を、 ＢＧＡ基板１０が等速度で移動し、第３のセンサ１１４上をＢＧＡ基板１０が通り過ぎた信号を第３のセンサ１１４より発信し、第２の面加熱型光加熱ヒータ１０２の第２の光源１０４の通電を停止する。
【００６８】
その後、基板搬送機構１１１により、ＢＧＡ基板１０を搬送し、図示しない収納ストッカにＢＧＡ基板１０を収納する。
【００６９】
以上に説明した第２のハンダリフロー方法によれば、ハンダリフロー装置１００の構成により、溶融直後の急冷を防ぎ適正なハンダの固着条件を得ることで好ましい。
【００７０】
上記説明における第１のセンサ１１２と、第２のセンサ１１３と、第３のセンサ１１４とは、ＢＧＡ用基板１の供給状態により、変更可能なため、面加熱型光加熱ヒータへの通電状態を変化させることで、面加熱型光加熱ヒータの出力を余熱付与状態に設定し第１のセンサ１１２と、第２のセンサ１１３をＢＧＡ用基板１が通過する信号で、実際の加熱状態に出力変更が可能であるため、電力消費が削減されエネルギを抑制する効果を生む。また、出力遮断状態から、出力状態への変更も可能であるため、ＢＧＡ用基板１の供給状態によりセンサの信号の処理方法を変更することで、さらに電力消費が削減されエネルギを抑制する効果を生む。
【００７１】
また、熱雰囲気型リフロー炉の如く、密閉された装置内を基板が通過するものと異なり、開放構造のため、リフロー状態を流動中に遮光フィルタ等の保護手段を介して、目視による管理をも可能にする。
【００７２】
上記に説明したハンダリフロー装置１００の基板搬送機構１１１に、ＢＧＡ基板の、大きさに合わせてガイド板を配置したり、パレットに載置したＢＧＡ基板を、基板搬送機構１１１上を移動させても、ハンダリフロー装置１００の作動効率を上げ、ＢＧＡ基板の、品質の均一化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のハンダリフロー方法によって製造されるＢＧＡ基板の構造を示す図である。
【図２】実施例のハンダリフロー装置を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１ ＢＧＡ用基板
２ ハンダボール配置位置
７ ハンダボール
１０ ＢＧＡ基板
１００ ハンダリフロー装置
１０１ 第１の面加熱型光加熱ヒータ
１０２ 第２の面加熱型光加熱ヒータ
１０３ 第１の光源
１０４ 第２の光源
１０５ 第１の角度調整部
１０６ 第２の角度調整部
１１１ 基板搬送機構
１１２ 第１のセンサ
１１３ 第２のセンサ
１１４ 第３のセンサ
１１６ 第１の光線
１１８ 第３の光線
１１９ 第４の光線
１２０ 第６の光線
ａ 第１の光線の出射点
ｂ 第１の光線の受光点
ｅ 第３の光線の出射点
ｆ 第３の光線の受光点
ｇ 第４の光線の出射点
ｈ 第４の光線の受光点
ｋ 第６の光線の出射点
ｍ 第６の光線の受光点
Claims (7)
- 複数のハンダボールが配置された基板に面加熱型光加熱ヒータを用いて熱光線を照射することによって、前記基板のハンダボール配置位置に前記複数のハンダボールを溶融接続させるハンダリフロー方法において、
基板搬送機構と、該基板搬送機構の搬送方向に傾きを持つ前記面加熱型光加熱ヒータを設け、前記複数のハンダボールの溶融、凝固を助けるための温度勾配を設けたことを特徴とするハンダリフロー方法。 - 請求項１に記載のハンダリフロー方法において、
前記基板を等速で移動させながら前記複数のハンダボールを溶融接続させることを特徴とするハンダリフロー方法。 - 面加熱型光加熱ヒータと、基板搬送機構と、該基板搬送機構の搬送方向に傾きを持って前記面加熱型光加熱ヒータを保持するための面加熱型光加熱ヒータ保持部とを有することを特徴とするハンダリフロー装置。
- 請求項３記載のハンダリフロー装置において、
前記基板を載置する基板載置範囲に、前記基板を位置決めする位置決め機構を有することを特徴とするハンダリフロー装置。 - 請求項３記載のハンダリフロー装置において、
前記面加熱型光加熱ヒータ保持部は、前記面加熱型光加熱ヒータの傾斜角度を調整するための機能を有することを特徴とするハンダリフロー装置。 - 請求項３乃至５のいずれかに記載のハンダリフロー装置において、
前記面加熱型光加熱ヒータはライン型であることを特徴とするハンダリフロー装置。 - 請求項３乃至６のいずれかに記載のハンダリフロー装置において、
前記面加熱型光加熱ヒータは、近赤外光線、赤外線等の熱光線を放射するヒータであることを特徴とするハンダリフロー装置。
Priority Applications (1)
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| JP08225698A JP3589013B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | ハンダリフロー方法及びハンダリフロー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP08225698A JP3589013B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | ハンダリフロー方法及びハンダリフロー装置 |
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| JPH11284328A JPH11284328A (ja) | 1999-10-15 |
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1998
- 1998-03-27 JP JP08225698A patent/JP3589013B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11284328A (ja) | 1999-10-15 |
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