JPH0435000A - 回路基板へのチップ部品の実装方法 - Google Patents

回路基板へのチップ部品の実装方法

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JPH0435000A
JPH0435000A JP2143277A JP14327790A JPH0435000A JP H0435000 A JPH0435000 A JP H0435000A JP 2143277 A JP2143277 A JP 2143277A JP 14327790 A JP14327790 A JP 14327790A JP H0435000 A JPH0435000 A JP H0435000A
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circuit board
chip
support
mounting
bonding
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Kiyotaka Tanaka
清隆 田中
Yuji Hirasawa
平沢　雄二
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Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は電子機器用の回路基板へチップ抵抗、チップコ
ンデンサ、ＩＣペアチップ等のチップ部品を実装する方
法に関する。
［従来の技術］ 従来の、はんだ付けによるチップ部品の実装方法では、
まず、回路基板にクリームはんだをスクリーン印刷して
プリント回路を形成し、次に、その上にチップ固定用接
着剤をスクリーン印刷し、この接着剤の上にチップ抵抗
、チップコンデンサ、ＩＣ（リードつきフラットパック
）等のチップ部品を載せて位置合わせ後に仮固定し、し
かる後、チップ固定用接着剤を熱硬化させて回路基板に
チップ部品を固定する。その後で、チップ部品のリード
をはんだ付けにより基板上の回路に電気的に接続する。
上述の従来技術の方法においては、電気的接続ははんだ
付けに依存するため、回路基板の材料としてははんだ付
けが行われる高温度に耐え得る高値なもの（例えばポリ
イミド）が必要とされた。
上述の従来技術は、その後、電子機器の薄形軽量化およ
び低価格化を達成するために改良され、この改良された
チップ実装方法ではペアチップが採用され、また、クリ
ームはんだを用いた回路のスクリーン印刷の代わりに、
異方導電性接着剤のフィルムを基板にラミネート（積層
）することが行われる。このラミネート法によればはん
だ付けを行う必要がないので、基板の基材として高価な
耐熱性材料を用いる必要がなく、比較的安価で、薄く、
従ってフレキシブルな、例えばポリエステルフィルムを
用いることが可能である。また、スクリーン印刷と仮固
定用接着剤とが不要であるので、組み立てラインの設備
費、組み立て時間、所要エネルギー等の低減が達成され
る。
［発明が解決しよ゛うとする問題点］ しかしながら、上記の改良された技術のおいても、フレ
キシブルな回路基板上の異方導電性接着剤のフィルム層
に種々のチップ部品を載せてこれらを１つずつ所定の位
置に位置決めして仮固定する工程は欠かせない。この位
置決めは、実際の組み立てラインにおいては、高価で複
雑な光学装置を用いた位置決め装置により行われるので
、組み立てラインの建造に多額の費用がかかり、結果的
に、かかる組み立てラインで組み立てられた電子機器の
価格に影響を与える。という問題がある。
また、位置決めと仮固定はチップ部品１個ごとに行われ
るので、全部のチップ部品の位置決めと仮固定に多大の
時間がかかり、しかも、仮固定の後に本固定とも言うべ
きボンディング工程が必要さされるという問題もある。
従って、本発明は上述の改良された方法をさらに改良し
て、チップ部品の位置決めを光学装置を用いないで行い
、しかも、位置決めされた総てのチップ部品を回路基板
に対して一括して同時にボンディングするチップ実装方
法を提供することを目的とする。
［問題点を解決する手段］ 本発に従うチップ部品実装方法は、所要の電子機器用の
回路基板におけるチップ部品の位置に対応する位置に該
チップ部品の大きさと実質上同じ大きさのチップ位置決
め用の凹みを形成された表面を有する支持体を準備する
段階と、該支持体の前記凹みに所定のチップ部品をその
電極パッドを上にして配置する段階と、前記電子機器用
の回路基板の表面に異方導電性接着剤の層を形成する段
階と、前記支持体上の前記チップ部品に前記異方導電性
接着剤層が対向するように前記支持体と回路基板とを重
ね合わせかつ両者を所定の関係位置に位置決めして総べ
てのチップ部品をプリント回路に対して一括してボンデ
ィングする段階と、しかる後、前記支持体をチップ部品
から分離する段階とを有し、前記の各段階は逐次行われ
る。
［発明の作用と効果］ 本発明によれば、支持体の所定の凹みに所定のチップ部
品を配置することと、支持体と回路基板とを重ね合わせ
かつ両者を所定の関係位置に位置決めすることによって
、チップ部品の電極パッドがプリント回路の所定の部位
に正確に位置決めされる。この位置決めは光学的な位置
決め装置を必要とせず、機械的な位置決め手段で達成可
能である。従って、組み立てラインの建造費用が安くな
り、それだけ製品たる電子部品の価格を安く出来る。ま
た、従来の技術ではチップ部品を１個ずつ位置決めして
ボンディングしていたので、チップ部品の実装に１個に
つき約１５秒かかつていたが、本発明では上記のように
機械的に簡単に位置決めされたチップ部品を回路基板に
対して全部同時にボンディング出来るので、チップ部品
の実装に要する時間が大幅に短縮される。
［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は電子機器の組み立てラインにおいて回路基板へ
チップ部品をボンディングにより固定するボンディング
ステーションの主要部を示す拡大断面図である。このボ
ンディングステーションには熱圧着ボンダーヘッド１０
０が設けられている。
このボンディングステーションを通って、図示しないタ
ーンテーブルまたはコンベアが間欠的に移動する。図示
したボンダーヘッド１００及び図示しないターンテーブ
ルまたはコンベアは当業者に周知であるので、ここでは
説明を省略する。
第１図に示す実施例においては、ボンディング用金型１
２からなる支持体が前記ターンテーブルまたはコンベア
上に載せられて運ばれる。ボンディング用金型１２の上
表面１４には複数のチップ位置決め用の凹み１６．１８
が形成されている。
表面１４におけるこれらの凹み１６．１８の位置は所要
の、すなわち、製造しようとする電子機器の回路基板に
おけるチップ部品の位置に対応しており、また、凹み１
６．１８の形状と大きさは前記所要の電子機器における
チップ部品の形状と大きさに実質上等しい。
第１図に示すボンディングステーションよりも上流のス
テーションにおいて、前記所要の電子機器の所定のチッ
プ部品のペアチップ２２．２４がそれらの電極パッド２
２　ａ、　　２４　ａを上にして前記凹み１６．１８内
に配置される。第１図は、図示しないターンテーブルま
たはコンベアによって、金型１２がこれらのペアチップ
２２．２４とともにボンディングステーションまで運ば
れて来た状態を示している。
第１図は、また、前記所要の電子機器用のプリント回路
基板３０が前記ボンディングステーションの前記ボンダ
ーヘッド１００の真下に運ばれて来た状態を示している
。回路基板３０は基材３２とその一表面に設けられたプ
リント回路３４とを有しており、このプリント回路３４
の上には異方導電性接着剤の層３６が設けられている。
この接着剤の層３６は第１図に示すボンディングステー
ションよりも上流の位置で、当業者に周知の異方導電性
接着剤のフィルムをプリント回路３４の上に積層するこ
とにより設けられたものであり、回路基板３０はその上
の接着剤の層３６が下向きになるようにしてボンディン
グステーションに運ばれる。回路基板３０の基材３２は
その両側縁に、例えば写真フィルムにおけるような駒送
り小孔を形成されている連続した帯状のフレキシブルシ
ートまたはフィルムからなることが好ましい。
ボンディングステーションにおいては、チップ部品２２
．２４を載せたボンディング金型からなる支持体１２が
その上のチップ部品２２．２４がボンダーヘッド１００
の下方の所定の位置に位置するように位置決めされる。
この位置決めは、支持体１２を搬送するターンテーブル
又はコンベア上の所定の位置に支持体１２を位置決めし
た状態でターンテーブルまたはコンベアを運転してボン
ディングステーションにて周知の手段で停止させるのみ
でよい。このようにターンテーブルまたはコンベアを停
止させれば、ボンディング金型上のチップ部品もそれぞ
れ所定の位置で停止する。
一方、プリント回路基板３０は基材３２の両側縁におけ
る駒送り小孔に送り用のスプロケットホイールの爪を噛
み合わせて回路基板３０をボンディングステーションへ
送り、このボンディングステーションにおいて支持体１
２に対し所定の関係位置となった時に送りを停止するよ
うに位置決めする。この位置決めは写真フィルムの駒送
りの要領で一駒（１個のプリント回路基板３０の大きさ
）ずつ送ることにより達成される。すなわち、回路基板
３２の送りが停止した時にはこの回路基板３０上のプリ
ント回路３４の所定の部位が第１図に示すようにチップ
部品２２及び２４の電極バッド２２ａ及び２４ａに対し
て所定の位置関係になるようにターンテーブル又はコン
ベアと基材３２の送り装置とが予め設計されている。
回路基板３０のプリント回路３４が支持体１２上のチッ
プ部品２２及び２４に対して上述のように位置決めされ
た後、ボンダーヘッド１００が下降して回路基板３０を
チップ部品２２及び２４に対して周知の態様で押圧する
とともに約１５０℃にて約３０秒間加熱する。この押圧
によりチップ部品２２．２４の電極パッド２２ａ、２４
ａは第２図に示すように異方導電性接着剤の層３６に押
し込まれてプリント回路３４及びフレキシブル基材３２
を図示のように変形させる。また、接着剤の層３６は熱
により硬化する。このようにして、チップ部品２２及び
２４は回路基板３０のプリント回路３４に対して電気的
にも機械的にも結合される、すなわち、ボンディングが
完了する。よって、回路基板３０へのチップ部品２２．
２４の取り付け、すなわち実装が完了したので、回路基
板３０に取り付けられたチップ部品２２．２４からボン
ディング金型１２を分離して実装を終了する。
第１図に示す実施例においてはチップ位置決め用の凹み
１６及び１８がボンディング金型１２に形成されている
が、第３図に示す実施例においてはチップ位置決め用の
凹み１６Ａおよび１８Ａがチップキャリヤー１２Ａの一
表面に形成されている。チップキャリヤー１２Ａはプラ
スチックからなる連続した帯状体であり、これはロール
からコンベア１１０上へ引き出される。チップ部品２２
゜２４をチップキャリヤー１２Ａの凹み１６Ａ、１８Ａ
に配置する作業を組み立てライン上でボンディングステ
ーションの上流の位置で行っても良いし、この作業をチ
ップ部品のメーカーに依頼しても良い。後者の場合は、
所要の電子機器用の個々の回路基板に実装される所定の
チップ部品２２゜２４がチップキャリヤー１２Ａにおけ
る所定の凹み１６Ａ、１８Ａに配置された状態で、チッ
プキャリヤーがロールの形態でセットメーカーに供給さ
れる。いずれの場合でも、チップキャリヤーは連続した
帯状であるので、その両側縁に、前記回路基板３０の基
材３２の場合と同様に、駒送り用の小孔を設けておくこ
とにより、チップキャリヤー１２Ａをスプロケットホイ
ールで間欠的に送ることが出来る。この送りを帯状フィ
ルムからなる回路基板の基材３２の送りと同期させてお
き、かつ、基材３２の先端と帯状のチップキャリヤー１
２Ａの先端とがローディングステーションにおいて一致
するように調整しておくことにより、チップキャリヤー
１２Ａと回路基板の基材３２の送り及びプリント回路３
４に対するチップ部材２２゜２４のボンディングを自動
操作にて行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図はボンディングステーションにおいて本発明の一
実施例により互いに位置決めされたプリント回路基板と
チップ部品とを示す拡大断面図、第２図はボンディング
により互いに結合されたプリント回路基板とチップ部品
とを示す拡大断面図、 第３図は本発明の他の実施例に従いコンベア上のチップ
キャリヤーに載せられたチップ部品を示す拡大断面図で
ある。 １２・・・ボンディング金型（支持体）、１２Ａ・・・
チップキャリヤー（支持体）、１６．１８，１６Ａ、１
８Ａ・・・チップ部品位置決め用の凹み、 ２２．２４・・・チップ部品、 ２２ａ、２４ａ・・・電極パッド、 ３０・・・プリント回路基板、 ３２・・・基材、 ３４・・・プリント回路、 ３６・・・異方導電性接着剤の層、 １００・・・ボンダーヘッド、 １１０・・・コンベア。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）所要の電子機器用の回路基板におけるチップ部品
    の位置に対応する位置に該チップ部品の大きさと実質上
    同じ大きさのチップ位置決め用の凹みを形成された表面
    を有する支持体を準備する段階と、 該支持体の前記凹みに所定のチップ部品をその電極パッ
    ドを上にして配置する段階と、 前記電子機器用の回路基板の表面に異方導電性接着剤の
    層を形成する段階と、 前記支持体上の前記チップ部品に前記異方導電性接着剤
    層が対向するように前記支持体と回路基板とを重ね合わ
    せかつ両者を所定の関係位置に位置決めして総てのチッ
    プ部品をプリント回路に対して一括してボンデイングす
    る段階と、 しかる後、前記支持体をチップ部品から分離させる段階
    と、 を有し、 前記の各段階を逐次行う、回路基板へのチップ部品の実
    装方法。
  2. （２）前記支持体がボンデイング用金型である請求項１
    に記載の回路基板へのチップ部品の実装方法。
  3. （３）前記支持体がプラスチックからなるシート状のチ
    ップキャリヤーである請求項１に記載の回路基板へのチ
    ップ部品の実装方法。
  4. （４）前記回路基板の基材がフレキシブルである請求項
    １から３までのいずれか１つに記載の回路基板へのチッ
    プ部品の実装方法。
  5. （５）前記ボンデイングする段階が熱圧着ボンダーによ
    り行われる請求項１から４までのいずれか１つに記載の
    回路基板へのチップ部品の実装方法。
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