JP3656543B2 - 電子部品実装方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年電子部品の小型化や実装密度の高度化が進行し、例えば、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ程度の微小サイズの電子部品を０．１ｍｍの狭ピッチで実装する実装パターンが既に実用化されている。このような実装パターンを実現するためには、きわめて高い実装位置精度が求められ、基板に形成される電極の位置精度を高めるとともに、搭載時の電子部品の位置合わせ精度を確保する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような微小サイズの電子部品の狭ピッチ実装では、電極の位置精度や搭載時の位置合わせ精度のみでは、必要な実装精度を確保できない。例えば、電子部品が吸着ノズルに対してわずかに位置ずれした状態で保持されている場合には、搭載時に隣接の既搭載部品との干渉が生じやすく、搭載動作が妨げられる場合がある。また部品搭載に先立って電極に半田を印刷する際には、隣接電極に印刷された半田が相互に連結してブリッジを形成しやすく、そのままリフローが行われると電極間の短絡を生じる場合がある。このように、従来の電子部品実装方法では、微小サイズ部品の狭ピッチ実装において実装不具合を生じやすいという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、微小サイズ部品の狭ピッチ実装において実装不具合を減少させる電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品実装方法は、複数の電子部品を並列配置で半田接合により基板に実装する電子部品実装方法であって、前記基板に電子部品の配置に対応して電子部品の端子が接合される電極を形成する工程と、この電極に前記端子を接合する半田接合過程における溶融半田のセルフアライメント効果を勘案して電子部品搭載時の電極に対する前記端子の許容されるオフセット量を前記複数の電子部品毎に設定する工程と、前記電極に対して前記オフセット量だけ位置をずらして半田を印刷する工程と、この半田が印刷された電極上に前記オフセット量だけ位置をずらして電子部品を搭載する工程と、電子部品搭載後の基板を加熱して半田を溶融させる工程と、半田を固化させて端子を電極に半田接合する工程とを含む。
【０００６】
本発明によれば、電子部品の電極への半田接合過程における溶融半田のセルフアライメント効果を勘案して、電子部品搭載時の電極に対する端子の許容されるオフセット量を複数の電子部品毎に設定し、電極への半田印刷および電子部品搭載において各電極のオフセット量だけ位置をずらすことにより、実装動作時の隙間条件を緩和して印刷時や搭載時の不具合発生を防止することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品が実装される基板の平面図、図２、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法の工程説明図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品が実装される基板の部分平面図である。
【０００８】
本実施の形態に示す電子部品実装方法は、微少サイズのチップ型の電子部品を狭ピッチの並列配置で、半田接合により基板に実装するものである。まず図１に示すように、電子部品の実装対象の基板１には、電子部品の配置に対応して多数の電極２が形成される。電極２には、電子部品の端子が半田接合され、相対向する１対の電極２が、１つのチップ型の電子部品５（図３参照）に対応している。
【０００９】
すなわち基板１に並列配置で実装される複数の電子部品５の位置に対応して、１対（２個）の電極２が狭ピッチの並列配置で形成される。ここで基板１上には、３個の電子部品５を隣接して実装するための電極群３と、４個の電子部品５を対象とした電極群３’の２通りのパターンで電極２が配置されている。各電極群には、同一の微小サイズの電子部品５が実装される。
【００１０】
図２、図３は電極群３を実装対象とした電子部品の実装方法を示すものである。図２（ａ）は電極２の配置の詳細を示している。１対の電極２より成る電極列Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３相互における電極間の隙間寸法は、０．１ｍｍに設定されており、この隙間寸法と等しい隙間で電子部品５が実装される。次に図２（ｂ）に示すように各電極２の上面には、電子部品接合用の半田ペースト４が印刷される。
【００１１】
このとき、印刷位置は必ずしも各電極列Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の中心線ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３に一致した位置となっておらず、３列のうち中心に位置する電極列Ｌ２のみ中心線ＣＬ２に合わせた位置に半田ペースト４が印刷される。両側の２列の電極列Ｌ１，Ｌ３については、中心線ＣＬ１，ＣＬ３から外側へ所定のオフセット量ｄ１だけずらした位置に半田ペースト４が印刷される。このオフセット量ｄ１は後述するように半田接合過程における溶融半田のセルフアライメント効果を勘案して設定される。本実施の形態では、オフセット量ｄ１は０．０２ｍｍとなっている。
【００１２】
次に、図３（ａ）に示すように半田ペースト４が印刷された電極２上に電子部品５を搭載する。このとき電子部品５を位置合わせする際には、電極２の各中心線に対して、前述のオフセット量ｄ１だけ位置をずらして、電極２に電子部品５を位置合わせする。すなわち、電子部品５は印刷された半田ペースト４に対して位置合わせされ、図３（ｂ）に示すように、搭載動作における部品間隙間は所定隙間の０．１ｍｍではなく、０．１ｍｍにオフセット量ｄ１を加えた隙間となる。
【００１３】
そしてこのようにして電子部品５が搭載された基板１はリフロー工程に送られ、加熱される。これにより半田ペースト４中の半田成分が溶融し、電子部品５の端子は電極２に半田接合される。この半田接合過程において、溶融半田は電極２上で濡れ拡がり、電極２全面を覆うように流動する。この流動に伴って電子部品５も移動し、図３（ｃ）に示すように搭載時にオフセット量ｄ１だけ位置ずれ状態にあった電子部品５は電極２の中心まで移動する。そしてこの状態で半田が固化することにより、電子部品５は電極２の正しい位置に半田接合される。
【００１４】
このように、半田接合過程におけるセルフアライメント効果による位置ずれ矯正可能な範囲で、半田印刷位置および部品搭載位置をずらすことにより、実装動作時の隙間条件を極力緩和して、半田印刷時の半田ブリッジ形成や部品搭載時の部品相互の干渉の発生度合いを減少させることができ、上記に起因する実装不具合を防止することが可能となっている。
【００１５】
図４は、図１に示す電極群３’に対して本発明を適用した例を示している。この例では、４列の電極列の両外側の２列についてまずオフセット量ｄ３を設定する。すなわち半田接合時のセルフアライメント効果を勘案して許容される範囲内でオフセット量ｄ３を設定し、次いで中央側の２列について、オフセット量ｄ３の１／２に相当するオフセット量ｄ２を設定する。図２、図４から明らかなように、オフセット量は複数の電子部品毎に設定される。
【００１６】
そして電極２上に半田ペースト４を印刷する際、および電極２上に電子部品５を搭載する際には、それぞれ上述のオフセット量ｄ２，ｄ３だけ電極列の中心線から外側へ位置をずらす。これにより、電極群３を対象にした実装例と同様に、半田印刷時および部品搭載時の隙間を拡大して、半田印刷時の半田ブリッジ形成や部品搭載時の部品相互の干渉の発生度合いを減少させることができ、微小部品の狭ピッチ実装における不具合発生を防止することができる。
【００１７】
なお、上記例では電極列が３列、４列の場合を示しているが、これ以上の列数を有する場合にあっても、最外列において許容されるオフセット量の範囲内で、各電極列での印刷位置、部品搭載位置を順次ずらすことにより、不具合発生の確率を減少させる効果を有している。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、電子部品の電極への半田接合過程におけるセルフアライメント効果を勘案して許容される電子部品の電極に対するオフセット量を複数の電子部品毎に設定し、電極への半田印刷および電子部品搭載において各電極のオフセット量だけ位置をずらすことにより、実装動作時の隙間条件を緩和することができ、印刷時や搭載時の不具合発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品が実装される基板の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法の工程説明図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法の工程説明図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品が実装される基板の部分平面図
【符号の説明】
１ 基板
２ 電極
３，３’ 電極群
４ 半田ペースト
５ 電子部品

Claims (1)

  1. 複数の電子部品を並列配置で半田接合により基板に実装する電子部品実装方法であって、前記基板に電子部品の配置に対応して電子部品の端子が接合される電極を形成する工程と、この電極に前記端子を接合する半田接合過程における溶融半田のセルフアライメント効果を勘案して電子部品搭載時の電極に対する前記端子の許容されるオフセット量を前記複数の電子部品毎に設定する工程と、前記電極に対して前記オフセット量だけ位置をずらして半田を印刷する工程と、この半田が印刷された電極上に前記オフセット量だけ位置をずらして電子部品を搭載する工程と、電子部品搭載後の基板を加熱して半田を溶融させる工程と、半田を固化させて端子を電極に半田接合する工程とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。
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