JP6296273B2 - 電子部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に対して電子部品を実装する技術に関し、特に、電子部品に設けられた複数のバンプにフラックスを転写した後、電子部品を基板に搭載する実装技術に関する。

実装技術として、基板の表面に電子部品を実装する表面実装技術（ＳＭＴ：Surface Mount Technology）が、従来から多く用いられている。表面実装技術の１つとして、電子部品に設けられた複数のバンプを溶融させることにより、基板の表面に設けられたランド電極に電子部品を半田接合する技術が存在する。

この様な実装技術において、バンプとランド電極との間に電気的に良好な接続状態が得られる様に、従来から、ペースト状のフラックスをバンプに転写した後、電子部品を基板に搭載する実装技術（例えば、特許文献１又は２参照）が用いられている。ここで、フラックスは、バンプの表面やランド電極の表面に存在する酸化膜を還元して除去する機能を有したものであり、溶融したバンプをランド電極の表面に濡れ拡がらせるために必要なものである。

一例として、先ず、転写ステージの表面に、スキージを用いてペースト状のフラックスを引き伸ばすことにより、フラックス塗膜を形成する。このとき、転写ステージとスキージとの間に設けられる隙間の寸法がペーストの粘度に応じて調整されることにより、塗膜の厚さが調整される。次に、電子部品に設けられた複数のバンプをフラックス塗膜に着地させることにより、バンプにフラックスを転写する。転写後、転写ステージの表面にスキージを接触させた状態でスキージをスライドさせることにより、転写ステージ上のフラックスを掻き集める。そして、再び、フラックス塗膜を形成する。この様に、従来の転写技術では、ペースト状のフラックスが繰り返し用いられていた。

一方、実装過程を経て作製される部品実装基板には、使用時に受ける外力や熱によって応力が生じ、その応力が、バンプとランド電極との半田接合部を破壊する虞があった。そこで、半田接合部を補強するべく、熱硬化性樹脂を主成分として含む補強材により電子部品を基板に接着する技術が、従来から用いられている（例えば、特許文献３参照）。その様な補強技術として、電子部品を基板に搭載する前に、電子部品の搭載領域に補強材を塗布する方法が、多く用いられている。

特開２０１１−１３９０８５号公報 特開２００７−３０５７２６号公報 国際公開第２０１２／１６４９５７号

しかしながら、電子部品を基板に搭載する前に補強材を塗布する従来の補強技術では、搭載領域に存在するランド電極が補強材により覆われる虞がある。特に、近年の電子部品の小型化に伴い、補強材による被覆からランド電極を回避させることが困難になっている。そして、ランド電極を覆った補強材は、次の様な問題を生じる。即ち、電子部品を基板に搭載する工程において、ペースト状のフラックスが転写されたバンプをランド電極に着地させたとき、バンプ表面に付着したフラックスの殆どが、補強材との接触によりバンプ表面から拭い取られる。このため、バンプとランド電極との間に、十分な量のフラックスを介在させることが困難であった。

そこで本発明の目的は、複数のバンプが設けられた電子部品を基板に搭載する前に、基板に補強材を塗布する電子部品実装方法において、基板への電子部品の搭載時に、バンプとランド電極との間に十分な量のフラックスを介在させることである。

本発明に係る電子部品実装方法は、複数のバンプが設けられた電子部品を、複数のバンプにそれぞれ対応する複数のランド電極が設けられた搭載領域を持った基板に実装する方
法であって、工程（i）〜（vii）を有する。工程（i）では、搭載領域の少なくとも一部に、熱硬化性樹脂を主成分として含む補強材を塗布する。工程（ii）では、固形のフラックスを加熱して軟化させる。工程（iii）では、軟化したフラックスをバンプに転写する。工程（iv）では、バンプに転写されたフラックスを冷却して固化させる。ここで、冷却によるフラックスの固化には、全体が一体的に固まる場合に限らず、硬化が不均一に進行してシャーベット状（固化した粒子の集合体）になる場合も含まれる。工程（i）〜（iv）の後、工程（v）において、バンプの各々が、対応するランド電極に着地する様に、電子部品を基板に搭載する。工程（v）の後、工程（vi）において、基板と電子部品とを一括して加熱することにより、バンプを溶融させると共に、補強材に含まれる熱硬化性樹脂の硬化を進行させる。さらに、工程（ii）の前に、フラックスから形成された固形フラックス層がテープ基材の表面に設けられたフラックス転写用テープを、バンプへのフラックスの転写が実行される転写位置に送る工程(vii)を有し、工程（ii）では、転写位置において、固形フラックス層を加熱して軟化させ、工程（iii）では、転写位置において、軟化した固形フラックス層にバンプを着地させることにより、フラックスをバンプに転写する。

本発明に係る電子部品実装方法によれば、基板への電子部品の搭載時に、バンプとランド電極との間に十分な量のフラックスを介在させることが出来る。

本発明に係る電子部品実装方法にて用いられるフラックス転写用テープの斜視図である。 フラックス転写用テープの断面図である。 本発明に係る電子部品実装方法にて用いられる電子部品搭載装置の平面図である。 電子部品搭載装置が備えるフラックス供給部の説明図である。 図４に示されるV領域の詳細図である。 図４に示されるVI領域の詳細図である。 本発明の実施形態に係る電子部品実装方法にて実行される補強材塗布工程の説明図である。 電子部品実装方法にて実行される転写工程の説明図である。 電子部品実装方法にて実行される搭載工程の説明図である。

先ず、本発明に係る電子部品実装方法について説明する。
本発明に係る電子部品実装方法は、複数のバンプが設けられた電子部品を、複数のバンプにそれぞれ対応する複数のランド電極が設けられた搭載領域を持った基板に実装する方法であって、工程（i）〜（vi）を有する。工程（i）では、搭載領域の少なくとも一部に、熱硬化性樹脂を主成分として含む補強材を塗布する。工程（ii）では、固形のフラックスを加熱して軟化させる。ここで、固形のフラックスは、常温で固化するものであり、例えばフィルム形成材等の成分を含んでいる。工程（iii）では、軟化したフラックスをバンプに転写する。工程（iv）では、バンプに転写されたフラックスを冷却して固化させる。ここで、冷却によるフラックスの固化には、全体が一体的に固まる場合に限らず、硬化が不均一に進行してシャーベット状（固化した粒子の集合体）になる場合も含まれる。工程（i）〜（iv）の後、工程（v）において、バンプの各々が、対応するランド電極に着地する様に、電子部品を基板に搭載する。工程（v）の後、工程（vi）において、基板と電子部品とを一括して加熱することにより、バンプを溶融させると共に、補強材に含まれる熱硬化性樹脂の硬化を進行させる。

本発明の電子部品実装方法によれば、フラックスとして常温で固化するものが用いられるため、軟化した状態でバンプに転写されたフラックスは、工程（iv）で実行される冷却により、電子部品が基板に搭載される前に再び固化することになる。従って、工程（v）において、バンプの各々を、対応するランド電極に着地させることにより、バンプ表面に付着したフラックスが補強材に接触したときでも、フラックスは、バンプ表面から拭い取られることがなく、又、バンプ表面から剥がれ落ち難い。よって、バンプ表面に付着したフラックスは、補強材を掻き分けてランド電極に接触し、その結果、バンプとランド電極との間に十分な量のフラックスが介在することになる。そして、この様な状態で基板と電子部品とを一括して加熱することにより、補強材に起因する高い接合強度と、フラックスに起因するバンプとランド電極との電気的に良好な接続状態とが得られることになる。

上記電子部品実装方法において、工程（iv）では、自然冷却又は強制冷却により、フ
ラックスを固化させる。

好ましくは、上記電子部品実装方法は、工程（ii）の前に、フラックスから形成された固形フラックス層がテープ基材の表面に設けられたフラックス転写用テープを、バンプへのフラックスの転写が実行される転写位置に送る工程（vii）を更に有している。そして、工程（ii）では、転写位置において、固形フラックス層を加熱して軟化させる。工程（iii）では、転写位置において、軟化した固形フラックス層にバンプを着地させることにより、フラックスをバンプに転写する。

この様な電子部品実装方法によれば、転写用のフラックスとして固形フラックス層が転写位置に供給され、その固形フラックス層が、転写位置にて加熱されて軟化する。従って、転写位置には、フラックスが常に所望の粘度で供給されることになる。よって、従来の転写技術では、転写位置でのフラックス塗膜の形成にペースト状のフラックスが繰り返し用いられるため、ペーストの粘度が上昇するといった問題が生じるのに対し、上記電子部品実装方法では、その様な問題が生じない。この様に、転写位置にフラックスが所望の粘度で供給され、そのフラックスがバンプに転写される。従って、バンプに対して、適量のフラックスが転写されることになる。又、本発明の電子部品実装方法によれば、従来の転写技術で必要であった装置内での成膜が不要となるため、転写ステージ等にフラックスが付着し難くなる。よって、実装に用いられる装置に対して洗浄等のメンテナンスを施す頻度を少なくすることが出来、その結果、長期に亘る実装ラインの連続運転が可能となって、ランニングコストが低減されることになる。

［１］フラックス転写用テープ
次に、本発明の実施形態に係る電子部品実装方法にて用いられるフラックス転写用テープについて、図面に沿って具体的に説明する。図１は、フラックス転写用テープの斜視図である。又、図２は、フラックス転写用テープの断面図である。図１及び図２に示す様に、フラックス転写用テープ８は、テープ基材８１と、テープ基材８１の表面８１ａに形成されたフラックスフィルム８２と、フラックスフィルム８２を覆う帯状のカバーフィルム８３とを備えている。フラックス転写用テープ８は、例えばリール８５に巻き付けられている（図４参照）。

フラックス転写用テープ８において、フラックスフィルム８２は、テープ基材８１の長手方向へ帯状に拡がっている。そして、図１に示す様に、テープ基材８１の幅Ｗ１がフラックスフィルム８２の幅Ｗ２より大きい。具体的には、図２に示す様に、テープ基材８１の表面８１ａに、テープ基材８１の両側縁８１ｂ及び８１ｃをそれぞれ含む、フラックスフィルム８２が形成されていない２つの領域Ｒ１及びＲ２が設けられ、これら２つの領域Ｒ１及びＲ２によりフラックスフィルム８２の形成領域Ｒｆが挟まれている。フラックスフィルム８２の幅Ｗ２は、フラックスが転写される電子部品のサイズにもよるが、例えば３〜２０ｍｍである。又、テープ基材８１の幅Ｗ１は、例えば、幅Ｗ２の１３０〜３３３％である。

フラックスフィルム８２は、図２に示す様に、帯状の樹脂フィルム８２１と、樹脂フィルム８２１の表面に形成された固形フラックス層８２２とから構成されている。樹脂フィルム８２１には、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等が用いられる。樹脂フィルム８２１の厚さは、例えば５０〜１００μｍである。又、樹脂フィルム８２１の表面には、離型処理が施されていてもよい。固形フラックス層８２２は、常温で固化するフラックスから形成されたものであり、そのフラックスには例えば、フェノキシ樹脂やウレタン樹脂等のフィルム形成材と、ロジン類や還元剤等の活性成分と、チキソ剤や粘度調整剤等の添加剤と、エポキシ樹脂等の熱硬化性成分とが含まれている。固形フラックス層８２２の厚さは、フラックスの転写対象であるバンプのサイズにもよるが、例えば１０〜３００μｍである。尚、固形フラックス層８２２には、半田粉末や、スズ（Ｓｎ）粒子に銀（Ａｇ）がコーティングされた粉末等、導電性粉末が含まれていてもよい。この導電性粉末は、球状であってもよいし、鱗片状であってもよい。

フラックスフィルム８２を形成する場合、先ず、上記各種成分を溶剤に溶解させることにより、溶液を調製する。次に、塗工機を用いて、大判の樹脂フィルム８２１の表面に、所定の厚さを持った溶液の塗膜を形成する。その後、その塗膜を乾燥炉内で乾燥させることにより、塗膜から溶剤を揮発させて固形フラックス層８２２を形成する。この様にして、大判のフラックスフィルム８２を作製する。そして、その大判のフラックスフィルム８２を、帯状になる様に裁断する。

この様に形成されたフラックスフィルム８２は、テープ基材８１の表面８１ａに貼着される。具体的には、樹脂フィルム８２１の裏面（固形フラックス層８２２が形成されていない面）が、テープ基材８１の表面８１ａに貼り付けられる。このとき、テープ基材８１の長手方向とフラックスフィルム８２の長手方向とを一致させる。この様な過程を得ることにより、フラックス転写用テープ８が得られる。この様なフラックス転写用テープ８によれば、テープ基材８１として、その表面８１ａに固形フラックス層８２２を直接形成することが困難な材質のテープを用いることが可能となる。例えば、テープ基材８１として、紙テープを用いることが出来る。尚、テープ基材８１として、ＰＥＴフィルム等の樹脂フィルムが用いられてもよい。この場合、テープ基材８１の表面８１ａに直接、固形フラックス層８２２がフラックスフィルム８２として形成されてもよい。

カバーフィルム８３は、固形フラックス層８２２を覆っており、カバーフィルム８３の両側縁部が、部分的又は全体的に、２つの領域Ｒ１及びＲ２に貼着されている。カバーフィルム８３には、例えば、ポリエステルやポリエチレンから形成されたフィルムが用いられる。尚、カバーフィルム８３の何れか一方の側縁部が、部分的又は全体的に、その側縁部に対応する領域Ｒ１又はＲ２に貼着されていてもよい。カバーフィルム８３によれば、固形フラックス層８２２への異物の付着が防止される。

更に、本実施形態においては、領域Ｒ１に、後述するスプロケット４２１のピンを係合させることによりフラックス転写用テープ８を送るための複数の貫通孔８４が形成されている。そして、これらの貫通孔８４は、スプロケット４２１の回転に伴ってスプロケット４２１のピンが順次係合することとなる様に、テープ基材８１の長手方向に等ピッチで並べられている。又、テープ基材８１の表面８１ａにおいて、貫通孔８４の形成領域は、フラックスフィルム８２の形成領域Ｒｆから離間している。尚、貫通孔８４は、領域Ｒ１に代えて領域Ｒ２に形成されていてもよいし、２つの領域Ｒ１及びＲ２の両方に形成されていてもよい。

本実施形態のフラックス転写用テープ８によれば、固形フラックス層８２２が軟化して流動性を持ったときでも、フラックスがテープ基材８１の表面８１ａから零れ落ち難くなる。又、スプロケット４２１のピンに、フラックスが付着し難くなる。

又、フラックスには、常温で固化するフィルム形成材等の成分が含まれているので、電子部品の実装過程で基板の表面にフラックスの残渣が生じた場合でも、その残渣は、固化した状態で維持されることになる。このため、実装過程を経て作製される部品実装基板において、電気的な絶縁特性が維持されることになる。

［２］電子部品搭載装置
次に、本発明の実施形態に係る電子部品実装方法にて用いられる電子部品搭載装置について説明する。図３は、電子部品搭載装置の平面図である。図３に示す様に、電子部品搭載装置は、基板搬送部１、部品搭載部２、第１部品供給部３Ａ、台車７１に保持された複数の第２部品供給部３Ｂ、台車７２に保持された２つのフラックス供給部４、及び補強材塗布部５を備えている。

基板搬送部１は、一対のガイドレール１１を持ったコンベアであり、一対のガイドレール１１により規定された搬送路１２に沿って基板６をＸ軸方向へ搬送する。又、基板搬送部１は、基板６を搬送する機能に加えて、電子部品の搭載が実行される作業位置まで基板６を搬送し、その作業位置に基板６を位置決めする基板保持部としての機能も有している。尚、基板６には、複数のバンプ３２を持った電子部品３１が搭載される搭載領域Ｒｍ１が設定されており、搭載領域Ｒｍ１には、複数のバンプ３２にそれぞれ対応する複数のランド電極６１（図９（ａ）参照）が設けられている。又、基板６には、チップ型電子部品が搭載される搭載領域Ｒｍ２が設定されている。

部品搭載部２は、第１部品供給部３Ａ又は第２部品供給部３Ｂから供給される電子部品を、作業位置に位置決めされた基板６に搭載する。具体的には、部品搭載部２は、Ｙ軸テーブル２１、Ｙ軸スライダ２２、Ｘ軸テーブル２３、Ｘ軸スライダ２４、及び電子部品を保持する搭載ヘッド２５を有している。Ｙ軸テーブル２１は、搬送路１２の下流側の位置にて基台２０に設けられると共に、Ｙ軸方向に長く延びた形状を有している。Ｙ軸スライダ２２は、Ｙ軸テーブル２１に設けられており、Ｙ軸テーブル２１に沿ってＹ軸方向へスライドすることが可能である。Ｘ軸テーブル２３は、Ｘ軸方向に長く延びた形状を有しており、Ｙ軸スライダ２２に固定されている。Ｘ軸スライダ２４は、Ｘ軸テーブル２３に設けられており、Ｘ軸テーブル２３に沿ってＸ軸方向にスライドすることが可能である。搭載ヘッド２５は、Ｘ軸スライダ２４に取り付けられている。搭載ヘッド２５には、先端に電子部品を吸着させることが可能な吸着ノズル２６（図８（ａ）参照）が設けられている。尚、Ｙ軸テーブル２１には、Ｙ軸スライダ２２が複数設けられ、各Ｙ軸スライダ２２に対して、Ｘ軸テーブル２３、Ｘ軸スライダ２４、及び搭載ヘッド２５が設けられていてもよい。

部品搭載部２によれば、Ｙ軸スライダ２２及びＸ軸スライダ２４をＹ軸及びＸ軸方向にそれぞれ移動させることにより、搭載ヘッド２５を、ＸＹ平面内で自在に移動させることが出来る。又、搭載ヘッド２５は、吸着ノズル２６をＺ軸方向（ＸＹ平面に垂直な方向）に移動させることが可能である。従って、部品搭載部２は、吸着ノズル２６の先端に吸着させた電子部品を、基台２０上の空間において自在に移動させることが出来る。尚、Ｙ軸方向についてのＹ軸スライダ２２の移動、Ｘ軸方向についてのＸ軸スライダ２４の移動、並びにＺ軸方向についての吸着ノズル２６の移動は、例えば制御部（図示せず）により制御される。

第１部品供給部３Ａは、主に複数のバンプ３２が設けられた電子部品３１を、トレイ３０に収納した状態で搬送するトレイフィーダである。第２部品供給部３Ｂの各々は、主にチップ型電子部品を、部品取出し口３３に供給するテープフィーダである。チップ型電子部品として、例えば、抵抗素子やコンデンサ素子等が挙げられる。尚、本実施形態においては、第２部品供給部３Ｂのみが台車７１に保持されているが、それらの一部がフラックス供給部４に置き換えられてもよい。

図４は、フラックス供給部４の各々の説明図である。又、図５及び図６はそれぞれ、図４に示されるV領域及びVI領域の詳細図である。尚、図６では、樹脂フィルム８２１の図示が省略されている。フラックス供給部４には、バンプ３２へのフラックスの転写が実行される転写位置Ｐｔが設けられており、フラックス供給部４は、その転写位置Ｐｔにフラックスを供給する。具体的には、フラックス供給部４は、転写位置Ｐｔを外部に露出させる転写窓４ａ（図６参照）と、転写位置Ｐｔに配された転写ステージ４１と、テープ送り機構４２と、フラックス加熱部４３と、剥離機構４４とを有している。転写ステージ４１は、その表面４１ａ上に転写位置Ｐｔが設けられる様に配されている。

テープ送り機構４２は、転写位置Ｐｔにフラックス転写用テープ８を送る機構である。具体的には、テープ送り機構４２は、複数のピンを持ったスプロケット４２１と、スプロケット４２１を回転させる駆動部４２２とを含んでいる。又、リール８５からフラックス転写用テープ８が引き出されると共に、図５に示す様に、引き出された部分に存在する送り用の貫通孔８４にスプロケット４２１のピンが係合している。そして、テープ送り機構４２は、スプロケット４２１を回転させることにより、スプロケット４２１のピンを順次、送り用の貫通孔８４に係合させる。その結果、リール８５からフラックス転写用テープ８が繰り出されると供に、フラックス転写用テープ８の未使用領域が転写位置Ｐｔへ送られる（図６参照）。尚、フラックス転写用テープ８の送り量を決めるスプロケット４２１の回転量は、制御部（図示せず）が駆動部４２２を制御することにより調整される。

フラックス加熱部４３は、転写位置Ｐｔにおいて、フラックス転写用テープ８を加熱することにより、固形フラックス層８２２を軟化させる。具体的には、フラックス加熱部４３は、転写ステージ４１の表面４１ａを加熱することにより、その表面からの熱伝導や熱放射（輻射）等の熱伝達によって固形フラックス層８２２を加熱して軟化させる。

剥離機構４４は、フラックス転写用テープ８の未使用領域が転写位置Ｐｔに送られる前に、その未使用領域を覆うカバーフィルム８３をフラックス転写用テープ８から剥離する。具体的には、図６に示す様に、カバーフィルム８３のうちフラックス転写用テープ８から剥離した部分が、転写窓４ａから引き出されている。そして、剥離機構４４は、転写窓４ａよりも上流側に設けられた２つのローラ４４１（図４参照）を有し、その剥離した部分を２つのローラ４４１で挟みながら、フラックス転写用テープ８の進行方向とは反対側へ引っ張る。これにより、カバーフィルム８３は、転写窓４ａの縁４ｂに掛かった状態で２つのローラ４４１により引っ張られる。この様な剥離機構４４によれば、フラックス転写用テープ８の未使用領域が転写位置Ｐｔに送られる直前に、その未使用領域を覆うカバーフィルム８３がフラックス転写用テープ８から剥がされることになる。よって、フラックスへの異物の混入が防止されることになる。

本実施形態の電子部品搭載装置には、図１に示す様に２つのフラックス供給部４が設けられているが、これに限らず、電子部品搭載装置には、フラックス供給部４が１つだけ設けられていてもよいし、３つ以上のフラックス供給部４が設けられていてもよい。又、電子部品搭載装置に複数のフラックス供給部４が設けられている場合、フラックス供給部４ごとに、用いられるフラックス転写用テープ８の固形フラックス層８２２の幅や厚さが異なっていてもよい。

補強材塗布部５は、塗布ヘッド５１と、基台２０上の空間において塗布ヘッド５１を自在に移動させる移動機構（図示せず）とを有している。塗布ヘッド５１には、熱硬化性樹脂を主成分として含む補強材５３を吐出する塗布ノズル５２（図７参照）が設けられている。移動機構は、例えば、上述したＹ軸テーブル２１、Ｙ軸スライダ２２、Ｘ軸テーブル２３、及びＸ軸スライダ２４から構成される移動機構と同じ機構により構築される。

上記電子部品搭載装置では、電子部品３１を基板６に搭載する前に、基板６に補強材５３を塗布する補強材塗布動作が補強材塗布部５により行われる。具体的には、基板６に設定された搭載領域Ｒｍ１の少なくとも一部に、補強材５３が塗布される（図７参照）。尚、補強材５３は、基板６に設定された搭載領域Ｒｍ２（図３参照）の少なくとも一部にも塗布されてもよい。

又、上記電子部品搭載装置において、次の様な転写動作、フラックス冷却動作、及び搭載動作が行われる。先ず、吸着ノズル２６を、第１部品供給部３Ａのトレイ３０上に移動させることにより、トレイ３０に収納された電子部品３１を吸着ノズル２６の先端に吸着させる。次に、吸着ノズル２６を、フラックス供給部４の転写窓４ａに臨む位置に移動させると供に、吸着ノズル２６をＺ軸方向へ移動させることにより、電子部品３１を転写位置Ｐｔへ移動させる。これにより、電子部品３１に設けられた複数のバンプ３２を、軟化したフラックスに着地させる（図８（ａ）参照）。この様にして、バンプ３２にフラックスを転写する（図８（ｂ）参照）。

その後、バンプ３２に転写されたフラックスを、自然冷却又は強制冷却により固化させる。例えば、フラックスの転写後、フラックスが固化するまで電子部品３１を所定位置に待機させることにより、フラックスを自然に冷却させる。或いは、電子部品搭載装置に設けられたファン等の冷却手段により、フラックスを強制的に冷却させる。

フラックスの転写及び冷却後、吸着ノズル２６を基板６上へ移動させると供に、吸着ノズル２６をＺ軸方向へ移動させることにより、フラックスが転写された電子部品３１を基板６に搭載する（図９（ａ）及び（ｂ）参照）。

［３］電子部品実装方法
次に、上述した補強材塗布動作、転写動作、フラックス冷却動作、及び搭載動作を含む、本発明の実施形態に係る電子部品実装方法について、具体的に説明する。電子部品実装方法では、本発明の工程（i）に対応する補強材塗布工程と、本発明の工程（vii）に対応するテープ送り工程と、本発明の工程（ii）に対応するフラックス加熱工程と、本発明の工程（iii）に対応する転写工程と、本発明の工程（iv）に対応するフラックス冷却工程と、本発明の工程（v）に対応する搭載工程と、本発明の工程（vi）に対応するリフロー工程とが実行される。

図７は、補強材塗布工程の説明図である。補強材塗布工程では、電子部品３１を基板６に搭載する前に、補強材塗布部５を用いて、基板６に設定された搭載領域Ｒｍ１の少なくとも一部に、熱硬化性樹脂を主成分として含む補強材５３を塗布する。一例として、図７に示す様に、搭載領域Ｒｍ１の広い範囲に亘って補強材５３を塗布する。この場合、搭載領域Ｒｍ１に設けられた殆どのランド電極６１が補強材５３によって覆われることになる。或いは、搭載領域Ｒｍ１のうち、搭載される電子部品３１の角やエッジに沿うこととなる部分にのみ補強材５３を塗布してもよい。この場合、搭載領域Ｒｍ１の大きさやランド電極６１の位置にもよるが、ランド電極６１の少なくとも幾つかが補強材５３によって覆われることになる。尚、補強材５３の塗布方法には、例えば、点塗布や描画塗布を用いることが出来る。

テープ送り工程では、図５に示す様に、スプロケット４２１を回転させると共に、スプロケット４２１のピンを順次、送り用の貫通孔８４に係合させる。これにより、フラックス転写用テープ８を転写位置Ｐｔに送る。具体的には、図６に示す様に、フラックス転写用テープ８の使用領域を転写位置Ｐｔから送り出すと共に、フラックス転写用テープ８の未使用領域を転写位置Ｐｔへ送り込む。又、フラックス転写用テープ８の未使用領域が転写位置Ｐｔに送られる直前に、その未使用領域を覆うカバーフィルム８３を、剥離機構４４によってフラックス転写用テープ８から剥離する。これにより、固形フラックス層８２２の表面を露出させる。

フラックス加熱工程では、転写位置Ｐｔにおいて、フラックス転写用テープ８を加熱することにより、固形フラックス層８２２を軟化させる。具体的には、転写位置Ｐｔにおいてテープ基材８１の裏面を転写ステージ４１の表面４１ａに接触させると共に、フラックス加熱部４３を用いて、転写ステージ４１の表面４１ａを加熱する。これにより、その表面４１ａからの熱伝達（熱伝導や熱放射（輻射））によって固形フラックス層８２２を加熱して軟化させる。このとき、転写ステージ４１の表面４１ａは、例えば４０〜１５０℃となる様に加熱される。

図８（ａ）及び（ｂ）は、転写工程の説明図である。尚、図８（ａ）及び（ｂ）では、樹脂フィルム８２１の図示が省略されている。転写工程では先ず、図８（ａ）に示す様に、部品搭載部２を用いて電子部品３１を転写位置Ｐｔへ移動させることにより、その電子部品３１に設けられた複数のバンプ３２を、固形フラックス層８２２が軟化したものであるフラックス軟化層８２３に着地させる。その後、図８（ｂ）に示す様に、電子部品３１を引き上げることにより、バンプ３２をフラックス軟化層８２３から引き離す。この様にして、バンプ３２にフラックスを転写する。これにより、バンプ３２の表面に、フラックス転写層８２４が形成される。

その後、再びテープ送り工程を実行することにより、図６に示す様に、フラックス転写用テープ８の使用領域を転写位置Ｐｔから送り出すと共に、フラックス転写用テープ８の未使用領域を転写位置Ｐｔへ送り込む。これにより、次の電子部品３１を基板６に実装する準備が行われる。尚、例えば、電子部品３１の寸法が固形フラックス層８２２の幅Ｗ２（図１参照）に対して小さい場合、フラックスの廃棄量が小さくなる様に、テープ送り工程を実行する前に転写工程を数回繰り返し実行してもよい。この様に転写工程を繰り返す場合、フラックス軟化層８２３にバンプ３２を着地させる位置を少しずつ変化させることが好ましい。

フラックス冷却工程では、バンプ３２の表面に形成されたフラックス転写層８２４を、自然冷却又は強制冷却により固化させる。例えば、フラックス転写層８２４の形成後、フラックス転写層８２４が固化するまで電子部品３１を所定位置に待機させることにより、フラックス転写層８２４を自然に冷却させる。或いは、電子部品搭載装置に設けられたファン等の冷却手段により、フラックス転写層８２４を強制的に冷却させる。ここで、冷却によるフラックス転写層８２４の固化には、全体が一体的に固まる場合に限らず、硬化が不均一に進行してシャーベット状（固化した粒子の集合体）になる場合も含まれる。

図９（ａ）及び（ｂ）は、搭載工程の説明図である。補強材塗布工程、転写工程、及びフラックス冷却工程の何れもが実行された後、搭載工程において、部品搭載部２を用いて電子部品３１を移動させることにより、フラックス転写層８２４が形成された電子部品３１を基板６に搭載する。具体的には、図９（ａ）に示す様に、バンプ３２の各々が、対応するランド電極６１に対向する様に、基板６に設けられた搭載領域Ｒｍ１の上方に電子部品３１を配置する。その後、図９（ｂ）に示す様に、電子部品３１を降下させることにより、バンプ３２をランド電極６１に着地させる。

本実施形態においては、フラックスとして常温で固化するものが用いられている。このため、軟化した状態でバンプ３２に転写されたフラックス（フラックス転写層８２４）は、フラックス冷却工程で実行される冷却により、電子部品３１が基板６に搭載される前に再び固化することになる。従って、搭載工程において、バンプ３２をランド電極６１に着地させることにより、バンプ３２の表面に付着したフラックス（フラックス転写層８２４）が補強材５３に接触したときでも、フラックスは、バンプ３２の表面から拭い取られることがなく、又、バンプ３２の表面から剥がれ落ち難い。よって、バンプ３２の表面に付着したフラックスは、補強材５３を掻き分けてランド電極６１に接触し、その結果、バンプ３２とランド電極６１との間に十分な量のフラックスが介在することになる。

搭載工程の後、リフロー工程において、基板６と電子部品３１とを一括して加熱することにより、バンプ３２を溶融させると共に、補強材５３に含まれる熱硬化性樹脂の硬化を進行させる。

本実施形態の電子部品実装方法によれば、上述した様に、バンプ３２とランド電極６１との間に十分な量のフラックスが介在することになる。そして、この様な状態で基板６と電子部品３１とが一括して加熱される。よって、補強材５３に起因する高い接合強度と、フラックスに起因するバンプ３２とランド電極６１との電気的に良好な接続状態とが得られることになる。

又、本実施形態の電子部品実装方法によれば、転写用のフラックスとして固形フラックス層８２２が転写位置Ｐｔに供給され、その固形フラックス層８２２が、転写位置Ｐｔにて加熱されて軟化する。従って、転写位置Ｐｔには、フラックスが常に所望の粘度で供給されることになる。よって、従来の転写技術では、転写位置でのフラックス塗膜の形成にペースト状のフラックスが繰り返し用いられるため、ペーストの粘度が上昇するといった問題が生じるのに対し、本実施形態では、その様な問題が生じない。この様に、本実施形態では所望の粘度のフラックスがバンプ３２に転写されるため、バンプ３２に対して、適量のフラックスが転写されることになる。

更に、本実施形態の電子部品実装方法によれば、従来の転写技術で必要であった装置内での成膜が不要となるため、転写ステージ４１等にフラックスが付着し難くなる。又、テープ送り工程を実行することにより、不要となったフラックスが、テープ基材８１と共に転写位置Ｐｔから送り出されるため、転写ステージ４１等にフラックスが付着し難くなる。よって、実装に用いられる電子部品搭載装置等の装置に対して洗浄等のメンテナンスを施す頻度を少なくすることが出来、その結果、長期に亘る実装ラインの連続運転が可能となって、ランニングコストが低減されることになる。

上述した様に、フラックス転写用テープ８によれば、フラックスがテープ基材８１の表面８１ａから零れ落ち難く、又、スプロケット４２１のピンに、フラックスが付着し難い。よって、電子部品搭載装置等の装置を洗浄する頻度を少なくすることが出来、その結果、長期に亘る実装ラインの連続運転が可能となって、ランニングコストが低減されることになる。よって、フラックス転写用テープ８は、転写に用いられるフラックスの扱いを容易にする。

尚、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、フラックスの転写には、フラックス転写用テープ８に限らず、常温で固化する様々な形態のフラックスが用いられてもよい。

本発明に係る電子部品実装方法は、液晶表示モジュール等の電子機器が備える部品実装基板の製造に応用することが出来る。

１ 基板搬送部
１１ ガイドレール
１２ 搬送路
２ 部品搭載部
２０ 基台
２１ Ｙ軸テーブル
２２ Ｙ軸スライダ
２３ Ｘ軸テーブル
２４ Ｘ軸スライダ
２５ 搭載ヘッド
２６ 吸着ノズル
３Ａ 第１部品供給部
３Ｂ 第２部品供給部
３０ トレイ
３１ 電子部品
３２ バンプ
３３ 部品取出し口
４ フラックス供給部
４ａ 転写窓
４ｂ 縁
４１ 転写ステージ
４１ａ 表面
４２ テープ送り機構
４２１ スプロケット
４２２ 駆動部
４３ フラックス加熱部
４４ 剥離機構
４４１ ローラ
５ 補強材塗布部
５１ 塗布ヘッド
５２ 塗布ノズル
５３ 補強材
６ 基板
６１ ランド電極
７１、７２ 台車
８ フラックス転写用テープ
８１ テープ基材
８１ａ 表面
８１ｂ、８１ｃ 両側縁
８２ フラックスフィルム
８２１ 樹脂フィルム
８２２ 固形フラックス層
８２３ フラックス軟化層
８２４ フラックス転写層
８３ カバーフィルム
８４ 貫通孔
８５ リール
Ｐｔ 転写位置
Ｒ１、Ｒ２ 領域
Ｒｆ 形成領域
Ｒｍ１、Ｒｍ２ 搭載領域
Ｗ１、Ｗ２ 幅

Claims (1)

1. 複数のバンプが設けられた電子部品を、前記複数のバンプにそれぞれ対応する複数のランド電極が設けられた搭載領域を持った基板に実装する電子部品実装方法であって、
   （i）前記搭載領域の少なくとも一部に、熱硬化性樹脂を主成分として含む補強材を塗布する工程と、
   （ii）固形のフラックスを加熱して軟化させる工程と、
   （iii）軟化した前記フラックスを前記バンプに転写する工程と、
   （iv）前記バンプに転写された前記フラックスを冷却して固化させる工程と、
   （v）前記工程（i）〜（iv）の後、前記バンプの各々が、対応する前記ランド電極に着地する様に、前記電子部品を前記基板に搭載する工程と、
   （vi）前記工程（v）の後、前記基板と前記電子部品とを一括して加熱することにより、前記バンプを溶融させると共に、前記補強材に含まれる前記熱硬化性樹脂の硬化を進行させる工程とを有し、
   さらに、（vii）前記工程（ii）の前に、前記フラックスから形成された固形フラックス層がテープ基材の表面に設けられたフラックス転写用テープを、前記バンプへの前記フラックスの転写が実行される転写位置に送る工程を有し、
   前記工程（ii）では、前記転写位置において、前記固形フラックス層を加熱して軟化させ、
   前記工程（iii）では、前記転写位置において、軟化した前記固形フラックス層に前記バンプを着地させることにより、前記フラックスを前記バンプに転写する、電子部品実装方法。

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