JPH11501771A - マイクロ波を使用した電子部品の組み立て処理方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、素早く樹脂を加熱および硬化させるとともに硬化の際にダメージを与えるような可能性のある硬化条件に部品を置くことを避けることができるような、基板上で電子部品を組み立てるための電子部品の組み立て処理方法を提供する。この組み立て処理方法では、接着性のある、導電性または非導電性の、そして硬化性のある、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂が、基板または電子部品あるいは両者の表面に塗布される。樹脂の接着性を使って一つ以上の電子部品が基板上に取り付けられる。樹脂はその後、それを硬化させるために選択された可変的周波数を有するマイクロ波によって照射される。

Description

【発明の詳細な説明】 マイクロ波を使用した電子部品の組み立て処理方法およびシステム 発明の分野 本発明は電子部品を組み立てるための方法、特に、マイクロ波を使用して組み 立てを容易にするための方法に関する。 発明の背景 電子部品の組み立てにはたびたび、電子基板（たとえば、固い、または柔軟な 回路ボード）上にさまざまな電子部品（たとえば、トランジスタ、コンデンサ、 抵抗、半導体部品など）を組み込むことが含まれる。これらの基板はたびたび、 逐次的に、他の部品および装置上に固着または接続される。さまざまな理由から 、鉛をベースとするはんだを使用する伝統的な固着方法はあまり望ましいもので はない。電子基板に電子部品を固着させるのに導電性重合体（ポリマ）接着剤を 使用することや、さまざまな部品および装置を接続するために非導電性重合体接 着剤を使用することが今やますます共通なものとなっている。 一般に、硬化されていない導電性接着剤が電子基板に使用されると、その結果 として電子部品が接着剤内に置かれた際に電子部品が下の回路要素に接続される 。接着剤内に電子部品が置かれた後、接着剤は電子部品を確実に電子基板に接続 するために硬化される。同様に、硬化されていない非導電性接着剤をマイクロエ レクトロニクス基板、他の部品もしくは装置上に置かれた基板、そして基板を部 品に確実に接続させるために硬化された接着剤に塗布することができる。 ポリマを硬化させるためのさまざまな方法が知られている。一般的にこれらの 方法には従来技術による加熱処理の適用が含まれる。しかし不運にも、多くの電 子部品は上昇した温度からダメージを受けやすい。結果的に、電子部品、基板、 またはその両方が、加えられた熱からダメージを受けることを回避するために多 くの注意が硬化処理の間に払われなければならない。加えて、多くの異なった電 子部品が基板に結合することがあるが、いくつかの電子部品は他のものよりも上 昇した温度により影響されやすい可能性がある。さらに、電子基板の選択領域を 、その領域の周囲の基板領域をいくらか上昇した温度にさらすことなしに加熱す ることも同様に困難かつ高価である。基板上のいくつかの電子部品はあるレベル 以上の温度に耐えることができないので、硬化するするための必要時間はしばし ば最低温度しきい値を持つ電子部品によって決定される。不運にも、硬化温度が 低くなればなるほど、結局はより長い硬化時間が必要となる。 従来の加熱技術に係る他の欠点は、熱膨張や冷却の結果としてダメージを受け る可能性があるということである。すべての素材が温度変化に伴って膨張または 収縮することは知られている。つまり、加熱によって素材が膨張し、一方、温度 の低下によって素材は収縮する。異った熱膨張率を有する２つの素材が接着性樹 脂によって一緒に接合されると、樹脂を硬化させるために加熱する間にこの２つ の素材は異なった速さで膨張する。冷却の際は、この２つの素材は異なった速さ で収縮する。この結果、これら２つの素材と樹脂との間の接触領域に圧力が徐々 に加わることになる。異った素材で構成された電子部品は、加熱および冷却の際 の過剰な圧力に影響を受けやすく、その電子部品が破壊されたり、部品素材が物 理的に分断されたりする。電子部品が長い加熱時間や上昇温度にされると、ダメ ージは特に深刻となる。 従来の加熱技術に係るさらに他の欠点は、硬化処理の際に強制空気が使用され るということである。多くの電子部品や基板は大きさが小さく軽いので、空気が 移動するとしばしば硬化処理の間に正しい配置を維持することが困難となる。焦 点が合った、および焦点が合っていない赤外線（ＩＲ）加熱技術は強制空気を使 用せずに済ませるために使用されている。しかし残念ながら、これらの赤外線加 熱技術は各々、電子部品と、その電子部品が取り付けられた基板とを両方共に加 熱してしまう。その結果、異った熱膨張率を持つ素材間の接触領域に圧力が徐々 に蓄積する可能性がある。 マイクロ波を硬化剤との組み合わせで一般的に使用する技術は、クラーク・ジ ュニア（Clark，Jr.）氏らによる、マイクロ波照射を使用して重合体素材を硬化 させるための硬化方法に関する米国特許第５，３１７，０４５号に開示されてい る。マイクロ波を使用することによって、従来の加熱技術と比較して、いくつか の重合体を硬化させるのに必要な時間が減少する。その理由は、マイクロ波照射 による体積指向型析出が従来の加熱技術から生じる表面からの伝導性よりも効果 的であるためである。たとえば、オークリッジ国立研究所（Oak Ridge National Laboratory）のアール．ジェー．ラウフ（R.J．Lauf）氏らによる著書「可視周 波数のマイクロ波炉における重合体硬化」を参照するとよい。また、光反応性重 合体をマイクロ波に照射させてそれを硬化させる方法に関する、シュワーベル（ Swirbel）氏らによる米国特許第５，２９６，２７１号も参照するとよい。加え て、マイクロ波処理は従来の加熱技術よりも、樹脂を硬化させるのに必要な時間 がより短く済むという理由から経済的にも魅力があるものである。 重合体を硬化させるためにマイクロ波を使用することには、しかしながら、制 約がないわけではない。現在利用可能なマイクロ波照射処理は一般的に、重合体 を硬化させるために２．４５ＧＨｚのような固定周波数を使用する。不運にも、 固定周波数のマイクロ波照射が複数のワークピース（ここではワークピースはマ イクロ波処理されるすべての電子部品またはマイクロエレクトロニクス部品と基 板とを一般的に意味するものとする）を処理するのに使用される際に、クオリテ ィ制御および他の信頼性の問題が発生する。照射すべき後に続く各ワークピース がマイクロ波炉内において最初のワークピースと実質的に同一の向きかつ実質的 に同一の位置に配置されない限り、固定周波数のマイクロ波信号によってエネル ギ供給がなされるマイクロ波炉内において電磁波のエネルギ分布は本来的に非一 様であるため、硬化の質とともに硬化に必要な時間は一般的に変動する。加えて 、ある特定の固定周波数は接着剤を正しく硬化させて部品を基板に固着させるが 、しかし、局所的に加熱またはアークさせる結果、周波数によって、基板に固着 されようとしている部品、基板上の他の部品、あるいは基板の他の箇所にダメー ジが与えられる可能性がある。 こうして、電子部品を組み立てるための、さまざまな接着剤を硬化させるため に必要な時間が少なくて済み、接着剤を選択的に硬化させることができ、ワーク ピースからワークピースへとクオリティを低下させることなしに素早くバッチ処 理を行うことができ、異った素材間の接触部分の熱圧力を軽減でき、電子部品ま たは基板に悪い影響を与えることのない処理を提供することが望まれる。 発明の目的と概要 以上の説明から、本発明は、素早く選択的に樹脂を硬化させることができ、硬 化の際にダメージを与えるような可能性のある硬化条件に部品を置くことを避け ることができる、電子部品を組み立てるための方法およびシステムを提供する。 本発明が提供する、電子部品の組み立て処理を行うための方法（これは「表面 取付技術」としても知られる）は、接着性のある第１の硬化性樹脂（硬化性のあ る樹脂）を基板および第１の電子部品の少なくとも一方に塗布することと、第１ の電子部品を基板上に第１の硬化性樹脂を介して接触するように取り付けること と、第１の硬化性樹脂を硬化させるために第１の硬化性樹脂をマイクロ波周波数 の第１のウインドウ（window）にさらすこととを含む。この「ウインドウ」とい う用語は以下、マイクロ周波数の異った２つの特定周波数によって挟まれた周波 数領域を表すものとする。たとえば一例として、一つのウインドウは２．２０Ｇ Ｈｚから３．３０ＧＨｚまでのすべてのマイクロ波周波数から成る。第１の硬化 性樹脂は、第１のウインドウに属するマイクロ波周波数に同時または逐次的のい ずれかでさらすこともできる。また基板の少なくとも一部分をマイクロ波周波数 の第１のウインドウから遮蔽して、その基板にダメージを与えることを抑制する こともできる。第１の硬化性樹脂は熱硬化性樹脂（たとえばエポキシ樹脂）また は熱可塑性樹脂とすることもできる。 また選択的に、接着性のある第２の硬化性樹脂を基板に塗布し、第２の電子部 品を基板上に第２の硬化性樹脂を介して接触するように取り付けることもできる 。第１および第２の硬化性樹脂を塗布し、第１および第２の電子部品を取り付け るステップを同時に行うこともできる。また第２の硬化性樹脂を硬化させるため に、第２の硬化性樹脂をマイクロ波周波数の第２のウインドウにさらすことがで きる。第２の硬化性樹脂を第１のウインドウに属するマイクロ波周波数に同時ま たは逐次的にさらすこともできる。マイクロ波周波数の第１および第２のウイン ドウは同一であってもよい。基板の少なくとも一部分をマイクロ波周波数の第２ のウインドウから遮蔽して、その基板にダメージを与えることを抑制することも できる。第２の硬化性樹脂は熱硬化性樹脂（たとえばエポキシ樹脂）または熱可 塑性樹脂とすることもできる。 本発明はまた、電子部品の組み立て処理を行うための他の方法を提供する。こ の方法は、第１の電子部品をマイクロ波周波数の第２のウインドから遮蔽すると ともに、第２の電子部品をマイクロ波周波数の第１のウインドから遮蔽すること を特徴とする。これに加えて、基板の少なくとも一部分がマイクロ波周波数の第 １のウインドから遮蔽され、そして基板の少なくとも（同一または別の）一部分 がマイクロ波周波数の第２のウインドから遮蔽されるように構成することもでき る。 本発明はまた、電子部品の組み立て処理を行うためのさらに他の方法を提供す る。この方法は、接着性のある硬化性樹脂を基板および電子部品の少なくとも一 方に塗布することと、電子部品を基板上に第１の硬化性樹脂を介して接触するよ うに取り付けることと、第１の硬化性樹脂をマイクロ波周波数の第１のウインド にさらして第１の硬化性樹脂を硬化させることとを含むことを特徴とする。これ に加えて、基板の少なくとも一部分と電子部品の少なくとも一部分がマイクロ波 周波数の第１のウインドから遮蔽されるように構成することもできる。 本発明はさらに、基板上において電子部品の組み立て処理を行うためのシステ ムを提供する。このシステムは、接着性のある第１の硬化性樹脂を基板に塗布す るための樹脂塗布手段と、第１の電子部品を基板上に第１の硬化性樹脂を介して 接触するように取り付けるための取り付け手段と、第１の硬化性樹脂を硬化させ るために第１の硬化性樹脂をマイクロ波周波数の第１のウインドウにさらすため のマイクロ波生成手段とを備えることを特徴とする。システムはまた、接着性の ある第２の硬化性樹脂を基板に塗布するための樹脂塗布手段と、第２の電子部品 を基板上に第２の硬化性樹脂を介して接触するように取り付けるための取り付け 手段と、第２の硬化性樹脂を硬化させるために第２の硬化性樹脂をマイクロ波周 波数の第２のウインドウにさらすためのマイクロ波生成手段とを備えることもで きる。 このシステムはさらに、第１の電子部品をマイクロ波周波数の第２のウインド ウから遮蔽して保護するための手段と、第２の電子部品をマイクロ波周波数の第 １のウインドウから遮蔽して保護するための手段を備えることができる。システ ムはさらに、基板の少なくとも一部分をマイクロ波周波数の第１のウインドウか ら遮蔽して保護するための手段と、基板の少なくとも一部分をマイクロ波周波数 の第２のウインドウから遮蔽して保護するための手段も備えることもできる。 可変的周波数のマイクロ波照射を使用することによって、電子部品または基板 、あるいはその両方にダメージを与えることなく、樹脂硬化の効果を最大にする ことができる。また好ましく接着剤が基板を加熱することなく加熱される。さら に、異った素材の体積変化によって生じる熱圧力の効果は、基板を加熱すること なく 選択的に接着剤と電子部品を加熱できるので、軽減される。 図面の簡単な説明 図１は、本発明による方法の手順を説明するための系統線図である。 図２は、上部に複数の電子部品を有する電子基板の組み立て状態を示す分解斜 視図である。 図３は、本発明による方法において使用するのに適当なホルダ組み立て部品の 斜視図である。 図４は、本発明による複数のワークピースの処理を説明するための斜視図であ る。 図５は、図４における５−５ラインに沿ったワークピースの断面図である。 詳細な説明 以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。本発明 は、しかしながら、多くの異なった形態において実施することができるので、本 明細書に述べられる実施形態に限定すべきではない。これらの実施形態は、本明 細書においてなされる開示が一貫的かつ完全であるとともに、さらに当業者にと って本発明の範囲が明確になるように提供される。図面においては分かりやすく なるうに層の厚さや領域などがやや誇張的に描かれている。また全体を通して、 類似要素には同一の符号が付与されている。 図１は電子部品を組み立てるための本発明による方法を説明するための図であ る。この方法は、接着性のある樹脂を電子部品または基板、あるいはそれら両方 に塗布すること（ステップ５）と、電子部品を基板上で硬化性樹脂の中に取り付 けること（ステップ７）と、硬化性樹脂を可変的周波数のマイクロ波照射にさら すこと（ステップ９）とを含む。電子部品を基板上に取り付けることに加えて、 電子部品を他の電子部品に接続することもできる。また基板は他の電子部品に接 続することもできる。 当業者にはよく知られていることではあるが、機械的および電気的に電子部品 を回路要素に固着するための伝統的な方法では、はんだが使用されていた。電子 部品から延びる電気接続ピンは電子基板上の回路の選択部分に挿入され、そこに 固着させる際に各ピンと回路とを接合するために溶けたはんだを付着させ、その はんだを冷却して固まらせていた。多くの応用において、電子部品を電子基板に 固着する際に、はんだの代りに電気的伝導性のある樹脂が使われている。導電性 樹脂は、電子部品の各接続ピンが固着される場所となる、回路のさまざまな部分 に塗布される。この樹脂は電子部品を電子基板に物理的に固着させ、電子部品を 電子基板に電気的に接続する役割を果たす。非導電性樹脂もまた、さまざまな電 子部品を電子基板に固着、または互いに固着する際に使用されている。ただしこ の場合は導電性が必要とされないか、または導電性が別の方法で提供される場合 である。 図２は樹脂を塗布すること（ステップ５）と、電子部品を電子基板に取り付け ること（ステップ７）を説明するための図である。本発明において、電子部品１ ０を電子基板１１に取り付けるには、硬化性樹脂１２を塗布器１４を使って電子 基板または電子部品あるいはその両方に塗布することと、電子部品の接続ピン１ ５をその硬化性樹脂の中に置くことと、その硬化性樹脂を可変的周波数のマイク ロ波照射によって硬化させることが実行される。当業者には理解されることであ るが、電子基板１１は一般的には、その上に電子回路を備える誘電体素材であっ て、その電子回路にさまざまな電子部品１０が物理的かつ電気的に接続される。 電子基板１１上の回路要素１６は導電性素材を使用するスクリーン印刷、または 当業者には知られた他の方法によって付与することができる。電子基板１１は可 塑性のある、または固い素材から作ることができる。 本発明において、電子部品１０を電子基板１１に固着させる処理は、人間の手 または自動化された装置によって実行することができる。自動塗布器１４は樹脂 １２を特定の電子基板１１の所定の位置に、または電子部品１０に、あるいはそ の両方に塗布するものである。電子部品１０は自動装置によって樹脂１２内に挿 入される。電子基板１１は、その後、硬化させるための可変的周波数のマイクロ 波炉に向けて前方に送られる。さらに本発明において、電子部品１０を電子基板 １１に固着する処理は、電子基板１１とその上の回路を製作することを含むより 大きな処理の一部分とすることができる。 一般に電子部品は、集積回路と、トランジスタ、コンデンサ、抵抗などの個別 部品である。電子基板として適当なものは、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエ チレンテレフタル酸塩などの重合体印刷回路ボード（「ＰＣＢ」）素材である。 非重合体基板として適当なものは、セラミック、アルミナ、二酸化シリコンなど である。 樹脂として特に適当なクラスは熱硬化性樹脂である。「熱硬化性樹脂」という 用語は樹脂が非可逆的に凝固する、あるいは、マイクロ波照射を使用した加熱処 理などによって硬化剤を活性化して完全に硬化されたときに「凝固する」ことを 意味する。また、本発明は、熱可塑性樹脂を使用する際にも適当である。樹脂と して適当なものは、不飽和ポリエステル、石炭酸、アクリル、シリコン、ポリウ レタン、ポリアミドなどと、それらの混合物および融和物である。接着性のある 樹脂として、フィルタ、硬化剤、着色料、顔料、濃化剤などの熱硬化性樹脂およ び熱可塑性樹脂に共通に用いられるさまざまな接着剤が含まれる。また、導電性 素材は樹脂に混合または融和させることができる。導電性素材として適当なもの は、銅、アルミニウム、銀などの金属粉末状のものである。 樹脂を硬化させるステップ９（図１参照）においては、電子部品１０または電 子基板１１（図２参照）、あるいはそのどちらにも有害な影響を与えることなく 、接着性樹脂を素早く一様に硬化させるように選択された可変的周波数マイクロ 波照射によって実行される。特に好ましいマイクロ波炉は、バイブル（Bible） 氏 らによる米国特許第５，３２１，２２２号に開示されている。また、そこに開示 された内容を本明細書の内容の一部とする。一般的に、その内部で硬化処理ステ ップが行われるマイクロ波炉は、マイクロ波炉へ入力するための低電力マイクロ 波信号を生成するためのマイクロ波信号生成器またはマイクロ波電圧制御発振器 を備える。第１の増幅器がマイクロ波信号生成器またはマイクロ波電圧制御発振 器からの信号出力強度を増幅するために提供されるものとする。第２の増幅器が 第１の増幅器による信号出力を処理するために提供されるものとする。電源が第 ２の増幅器を動作させるために提供される。方向探知カプラは信号の方向を検出 し、さらに検出された方向に依存する信号の向き付けを行うために提供される。 たとえば進行波管（ＴＭＴ）、同調可能マグネトロン、同調可能クライストロン 、同調可能ツワイストロン、同調可能ジャイロトロン（これだけに限定はされな い）などの高電力広帯域増幅器が、３００ＭＨｚから３００ＧＨｚまでの周波数 範囲を張るバンド幅における１オクターブを掃引するために使用されることが好 ましい。 以下に記述されるように、可変的周波数処理を適当に実行すれば、マイクロ波 炉内における各ワークピースの配置が決定的ではなくなるために、一つのワーク ピースから次のワークピースへの一様処理が強化される。これとは対照的に、単 一周波数マイクロ波処理の場合は、同一の処理時間およびクオリティを実現する ために各ワークピースは正確に同一方向を向いていなければならない。ここに開 示されるような可変的周波数マイクロ波処理によれば、熱圧力の効果を減少させ ることができる。ある特定樹脂を基板または電子部品を過度に加熱させることな く硬化させるための周波数を選択することによって、熱圧力からのダメージを回 避することができる。さらに、本発明は従来の硬化技術よりもより短い硬化処理 時間を実現することができるので、異った熱膨張係数を有する隣接した素材は膨 張または収縮するための十分な時間を持つことができず、そのために素材の接触 部分に過度な熱圧力が蓄積することはない。 そこからマイクロ周波数を選択することができる電磁スペクトラム内における 現実的な周波数域は約０．９０ＧＨｚから４０ＧＨｚである。マイクロ波照射に さらされるあらゆる電子部品および電子基板、そしてあらゆる電子部品と電子基 板との組み合わせは一般的に、その全体の範囲が電子部品または電子基板にダメ ージを与えることなく樹脂を硬化させる、少なくとも一つのバンド幅または、周 波数のウインドウを有する。「ウインドウ」という用語はすでに述べたように、 ２つの異った特定周波数を両端とするマイクロ波周波数の一つの連続した範囲を 意味する。ダメージを与えない周波数の一つの特定ウインドウの上または下では 一般的にワークピースにダメージが与えられる。ウインドウは部品配置、構成、 そして素材の組み合わせに依存して変動するものである。ウインドウは一つの電 子部品内の小部品（サブコンポーネント）の性質や配置にも依存するものである 。小部品には同様に、ダメージを与えない周波数の（複数の）異なるウインドウ が許される。電子基板はその上に周波数の狭いウインドウを必要とする電子部品 と周波数の広いウインドウを必要とする電子部品とを備えることができる。ある 特定の電子部品、電子基板、またはその両方に対してダメージを与えないウイン ドウの選択は、一般的に、トライアル・アンド・エラーによる経験的な方法、あ るいは電力反射曲線などを使用する理論的な方法のいずれかによってなされる。 ある特定のワークピースに対して、ダメージを与えない周波数のウインドウ内 で、硬化させるための時間が最短になるように周波数を選択することが一般的に 望ましい。ワークピースは特定のワークピースに対する各ウインドウの上端から の周波数の部分集合を使って処理することが好ましい。より多くのモードが低い 周波数を使用するよりも高い周波数を使って励起され、それによって硬化時間が 最短になる。加えて、ウインドウ内における上端周波数を使うことによって硬化 におけるより良い一様性が一般的には実現される。しかしながら、ダメージを与 えない周波数から成るウインドウ内の周波数のいかなる部分集合も使用すること ができる。 マイクロ波照射にさらされる多くの電子部品と電子基板、そしてそれらの組み 合わせは、電子部品および電子基板にダメージを与えることなく樹脂を硬化する ことができる周波数から成る複数のウインドウを有する。たとえば、３．５０Ｇ Ｈｚから６．０ＧＨｚの間ではダメージなしにワークピースが処理される。また 、７．０ＧＨｚから１０．０ＧＨｚの間でもダメージなしにワークピースが処理 される。付加的なウインドウが利用できれば、素早くしかもダメージ無しに硬化 させることに対する付加的な柔軟性も生まれる。エレクトロニクスの応用におい て、頻繁に複雑な構成配置および素材の組み合わせに出会うが、そのことによっ て実際には処理に利用することができる周波数から成るある特定ウインドウの範 囲が狭められたり、あるいは閉ざされたりする可能性がある。代替となるウイン ドウが利用可能であれば、ワークピースを他の硬化法にたよることなく、マイク ロ波照射によって処理することが許される。 樹脂の硬化ステップは、ダメージを与えない周波数から成るある特定ウインド ウ内からの可変的周波数を使ってワークピースを「掃引すること（sweeping）」 によって実行するのが好ましい。以下に使用される「掃引すること」という用語 は一つのワークピースをある一つの特定ウインドウに属する多くの周波数にさら すことを意味する。周波数の掃引によって、多くの空洞モードが励起されるので 、加熱処理が一様になる。掃引は一つのウインドウ内の異った周波数を同時的ま たは逐次的のいずれで発することにより実現される。たとえば、ある特定のワー クピースに対するダメージを与えない周波数から成るウインドウが２．６０ＧＨ ｚから７．０ＧＨｚであるとする。周波数の掃引はこの範囲において、２．６０ ０１ＧＨｚ、２．６００２ＧＨｚ、２．６００３ＧＨｚ、…、３．３０ＧＨｚな どというような、なんらかの望ましい増大列で周波数を連続的および（または） 選 択的に発することによって行われる。実際にはいかなる増大パターンも使用可能 である。 異った周波数が発せられる速度は掃引速度と呼ばれる。この速度は、ミリ秒、 分、時間、あるいは日といった（これらには限定されない）いかなる値であって もよい。掃引速度は、特定樹脂と処理中のワークピースにとって現実的な速度で ある。周波数の掃引によって生み出される処理の一様性によって、ワークピース をマイクロ波炉内でいかなる方向に向けることができかについての柔軟性が生じ る。一様処理を実現するために、各ワークピースを正確に同一方向に向かせる必 要はない。 図３は樹脂を硬化させるための本発明によるシステムを示した図である。シス テム３０は、複数の壁３３で仕切られたチェンバ３２を備えたマイクロ波炉３１ と、チェンバの少なくとも一つの内壁に接続されたアース３４と、その上に複数 の電子部品を載せた電子基板１１を移動して固着するためのホルダ組み立て部品 ３６と、電子基板１１をアース３４に接続するための複数の導電体３８、３８´ とを備える。本発明は特に同時に多数のワークピースをバッチ処理するための助 けとなる。図３に示されたように、ワークピースを持つ複数のホルダ組み立て部 品３６を一つのマイクロ波炉３１内で同時に処理することができる。加えて、電 子基板１１およびその上の電子部品１０の部分を（図示されていないが）マイク ロ周波数から遮蔽することができる。 マイクロ波照射が電子基板に対して実行される際、アークが発生する可能性が ある。アークは、回路ボード、回路ボードに取り付けられた電子部品、またはそ れら両方に対して局所的にダメージを与える。加えて、マイクロ波照射は電子基 板の選択領域に局所的な加熱を引き起こす可能性があり、その結果、電子基板１ １のその部分にダメージが与えられることになる。図２に図示されるように、ホ ルダ組み立て部品３６が、局所的な加熱またはアークによって生じるダメージの 可能性を減少させるために使用されることが好ましい。 ホルダ組み立て部品３６は１９９５年６月３０日出願の同時係属出願第０８／ ４９７，６０３号（代理人整理番号８４８８−６）に開示されており、またこの 出願に開示された内容は本明細書の一部とされる。さて、そこに開示されたホル ダ組み立て部品は、実質的にマイクロ波を透過させることができる台４０を備え る。この台４０は電子基板１１を移動して受け入れてそれを固着するための表面 ４２を有する。台４０は、それを通して少なくとも一つのアース導電体を受け入 れることができるような大きさで配置された少なくとも一つの内部穿孔４４を有 する。各内部穿孔４４は２つの開口部、すなわち、その上に電子基板１１が固着 される表面４２中にある基板終端口４４ａと、台４０の他の部分にあるアース終 端口４４ｂ、が終点となっている。 台４０内にある内部穿孔４４は、その一端が電子部品１０に相互接続できるよ うに配置され、そのもう一方の端が外部アース３４と電気的に相互接続すること ができるように配置された導電体３８を受け入れることができるように好ましい 大きさで配置される。アースすべき各電子部品１０及びアースすべき電気回路１ ６の各部分は、一つ以上の接続ピン、または必要に応じて電子基板１１から延び た導電体を有する。電子基板１１がホルダ組み立て部品３６上に置かれた際には 、電子部品１０または電気回路１６と外部アース３４との間が電気的に接続され るように、接続ピンまたは導電体がコネクタ４６と一直線に並べられる。当業者 には理解されることだが、電子部品１０または電気回路１６の部分をアース３４ に電気的に接続するための他の方法も利用することができる。本実施形態では、 複数の導電体３８が台４０の中を複数の内部穿孔４４を通って延びるとともに、 アース３４に複数の付加的な導電体３８´を介して接続している。 ホルダ組み立て部品３６は、その上に電子部品１０と回路要素（電気回路）１ ６を有するマイクロエレクトロニクス基板（電子基板）１１の部分を、局所的に 蓄積する熱から保護するための（図示されていない）ヒートシンク（熱吸い込み 装置）も備えることができる。このヒートシンクは、保護すべきマイクロエレク トロニクス基板１１の部分の直上にそれに接触する状態で配設され、マイクロ波 処理で発生する熱を吸収するように設計されることが好ましい。ヒートシンクに よって付加される利点は、それが下に横たわる基板１１をマイクロ波処理の間も 実質上平坦に維持させることである。このことは可塑性のるあるマイクロエレク トロニクス基板１１が処理されている際に特に重要である。その理由は、処理の 際に曲がったり、垂れ下がったりすると、電子部品１０の取り付けが十分でなく なったり、あるいは接続されたさまざまな素材の異った熱膨張率によって生じた 現存圧力を悪化させる可能性があるからである。さらに、可塑性のあるマイクロ エレクトロニクス基板１１が他の物体に取り付けられる際に、樹脂が硬化した後 も処理の間の曲がりや垂れ下がりが慢性的となってマイクロエレクトロニクス基 板１１が機能不全になることもある。ヒートシンクはホルダ組み立て部品３６の 一部として一体化することもでき、あるいは、ホルダ組み立て部品３６と共に使 用される分離した組み立て部品とすることもできる。さらに、ヒートシンクは特 定のマイクロエレクトロニクス基板１１またはその一部分を保護することができ るように設計することができる。 図４および図５は、マイクロエレクトロニクス基板１１を他の物体５０に固着 するためにも本発明を用いることができることを示した図である。接着性のある 硬化性樹脂１２はマイクロエレクトロニクス基板１１、またはその上に基板１１ が取り付けられる物体５０のいずれか、あるいはそれら両方に塗布される。基板 １１は物体５０上に硬化性樹脂１２を介して接触するように取り付けられ、硬化 性樹脂１２を硬化するためにマイクロ波周波数のウインドウにさらされる。図４ に示されるように、その上に取り付けられた基板１１を有する複数の物体５０を マイクロ波炉内で同時に処理することもできる。基板１１が実質的に平坦な方向 を向くように物体５０に固着されることを保証するために、そして処理の間に基 板が整列からはみ出さないことを保証するために、固着手段（図示せず）を利用 することができる。すでに説明されたように、電子部品１０と回路要素１６とを 備えたマイクロエレクトロニクス基板１１の部分を熱の蓄積から保護する目的の ため、ヒートシンク（図示せず）も使用することができる。加えて、マイクロエ レクトロニクス基板１１の少なくとも一部分と物体５０の少なくとも一部分をマ イクロ波周波数のウインドウから遮蔽することができる。 以上の記述はあくまでも本発明を説明するためのものであり、限定がなされた ものと受け取ってはならない。本発明は以下の請求の範囲によって定義され、そ の均等物も含まれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ガラード，リチャード・エス アメリカ合衆国、27516 ノース・キャロ ライナ、チャペル・ヒル、ノース・ホーウ ィック・コート 1908 (72)発明者 ウェイ，ジャンファ アメリカ合衆国、27603 ノース・キャロ ライナ、ローリー、ローレンス・ドライヴ 2404

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 電子部品の組み立て処理を行うための方法において、 （ａ） 接着性のある第１の硬化性樹脂を基板および第１の電子部品の少なく とも一方に塗布するステップと、 （ｂ） 前記第１の電子部品を前記基板上に前記第１の硬化性樹脂を介して接 触するように取り付けるステップと、 （ｃ） 前記第１の硬化性樹脂を硬化させるために前記第１の硬化性樹脂をマ イクロ波周波数の第１のウインドウにさらすステップと、 を含むことを特徴とする電子部品の組み立て処理方法。 ２． 前記方法は、さらに、接着性のある第２の硬化性樹脂を基板および第２ の電子部品の少なくとも一方に塗布するステップを含むことを特徴とする請求項 １に記載の電子部品の組み立て処理方法。 ３． 前記方法は、さらに、前記第２の電子部品を前記基板上に前記第２の硬 化性樹脂を介して接触するように取り付けるステップを含むことを特徴とする請 求項１に記載の電子部品の組み立て処理方法。 ４． 前記方法は、さらに、前記第２の硬化性樹脂を硬化させるために、前記 第２の硬化性樹脂をマイクロ波周波数の第２のウインドウにさらすステップを含 むことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の組み立て処理方法。 ５． 前記ステップ（ｃ）が行われる際に、前記第１の硬化性樹脂が前記第１ のウインドウに属するマイクロ波周波数にさらされることを特徴とする請求項１ に記載の電子部品の組み立て処理方法。 ６． 前記ステップ（ｃ）が行われる際に、前記第１の硬化性樹脂が前記第１ のウインドウに属するマイクロ波周波数に逐次的にさらされることを特徴とする 請求項１に記載の電子部品の組み立て処理方法。 ７． 前記ステップ（ｃ）が行われる際に、前記基板の少なくとも一部分が前 記マイクロ波周波数の第１のウインドウから遮蔽されることを特徴とする請求項 １に記載の電子部品の組み立て処理方法。 ８． 前記第１の硬化性樹脂は熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂であることを 特徴とする請求項１に記載の電子部品の組み立て処理方法。 ９． 前記熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項８に記 載の電子部品の組み立て処理方法。 １０． 前記第２の硬化性樹脂は熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂であること を特徴とする請求項２に記載の電子部品の組み立て処理方法。 １１． 前記熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１０ に記載の電子部品の組み立て処理方法。 １２． 前記第１の硬化性樹脂は導電性樹脂または非導電性樹脂であることを 特徴とする請求項１に記載の電子部品の組み立て処理方法。 １３． 前記第２の硬化性樹脂は導電性樹脂または非導電性樹脂であることを 特徴とする請求項２に記載の電子部品の組み立て処理方法。 １４． 電子部品の組み立て処理を行うための方法において、 （ａ） 接着性のある第１の硬化性樹脂を基板および第１の電子部品の少なく とも一方に塗布するステップと、 （ｂ） 前記第１の電子部品を前記基板上に前記第１の硬化性樹脂を介して接 触するように取り付けるステップと、 （ｃ） 接着性のある第２の硬化性樹脂を基板および第２の電子部品の少なく とも一方に塗布するステップと、 （ｄ） 前記第２の電子部品を前記基板上に前記第２の硬化性樹脂を介して接 触するように取り付けるステップと、 （ｅ） 前記第１の硬化性樹脂をマイクロ波周波数の第１のウインドにさらし て前記第１の硬化性樹脂を硬化させるステップと、 （ｆ） 前記第２の硬化性樹脂をマイクロ波周波数の第２のウインドにさらし て前記第２の硬化性樹脂を硬化させるステップと、 を含むことを特徴とする電子部品の組み立て処理方法。 １５． 前記ステップ（ａ），（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）のすべてが同時に行 われることを特徴とする請求項１４に記載の電子部品の組み立て処理方法。 １６． 前記ステップ（ｅ）が行われる際に、前記第１の硬化性樹脂が前記第 １のウインドに属するマイクロ波周波数に同時にさらされることを特徴とする請 求項１４に記載の電子部品の組み立て処理方法。 １７． 前記ステップ（ｅ）が行われる際に、前記第１の硬化性樹脂が前記第 １のウインドに属するマイクロ波周波数に逐次的にさらされることを特徴とする 請求項１４に記載の電子部品の組み立て処理方法。 １８． 前記ステップ（ｆ）が行われる際に、前記第２の硬化性樹脂が前記第 ２のウインドに属するマイクロ波周波数に同時にさらされることを特徴とする請 求項１４に記載の電子部品の組み立て処理方法。 １９． 前記ステップ（ｆ）が行われる際に、前記第２の硬化性樹脂が前記第 ２のウインドに属するマイクロ波周波数に逐次的にさらされることを特徴とする 請求項１４に記載の電子部品の組み立て処理方法。 ２０． 前記第ステップ（ｆ）が行われる際に、前記第１の電子部品が前記マ イクロ波周波数の第２のウインドから遮蔽されることを特徴とする請求項１４に 記載の電子部品の組み立て処理方法。 ２１． 前記ステップ（ｅ）が行われる際に、前記第２の電子部品が前記マイ クロ波周波数の第１のウインドから遮蔽されることを特徴とする請求項１４に記 載の電子部品の組み立て処理方法。 ２２． 前記ステップ（ｅ）が行われる際に、前記基板の少なくとも一部分が 前記マイクロ波周波数の第１のウインドから遮蔽されることを特徴とする請求項 １４に記載の電子部品の組み立て処理方法。 ２３． 前記ステップ（ｆ）が行われる際に、前記基板の少なくとも一部分が 前記マイクロ波周波数の第２のウインドから遮蔽されることを特徴とする請求項 １４に記載の電子部品の組み立て処理方法。 ２４． 電子部品の組み立て処理を行うための方法において、 （ａ） 接着性のある硬化性樹脂を基板および電子部品の少なくとも一方に塗 布する第１のステップと、 （ｂ） 前記基板を前記部品上に前記硬化性樹脂を介して接触するように取り 付ける第２のステップと、 （ｃ） 前記硬化性樹脂をマイクロ波周波数の第１のウインドにさらして前記 硬化性樹脂を硬化させる第３のステップと、 を含むことを特徴とする電子部品の組み立て処理方法。 ２５． 前記ステップ（ｃ）が行われる際に、前記硬化性樹脂が前記マイクロ 波周波数の第１のウインドに同時にさらされることを特徴とする請求項２４に記 載の電子部品の組み立て処理方法。 ２６． 前記ステップ（ｃ）が行われる際に、前記硬化性樹脂が前記マイクロ 波周波数の第１のウインドに逐次的にさらされることを特徴とする請求項２４に 記載の電子部品の組み立て処理方法。 ２７． 前記ステップ（ｃ）が行われる際に、前記基板の少なくとも一部分が 前記マイクロ波周波数の第１のウインドから遮蔽されることを特徴とする請求項 ２４に記載の電子部品の組み立て処理方法。 ２８． 前記ステップ（ｃ）が行われる際に、前記部品の少なくとも一部分が 前記マイクロ波周波数の第１のウインドから遮蔽されることを特徴とする請求項 ２４に記載の電子部品の組み立て処理方法。 ２９． 基板上において電子部品の組み立て処理を行うためのシステムにおい て、 接着性のある第１の硬化性樹脂を前記基板に塗布するための樹脂塗布手段と、 第１の電子部品を前記基板上に前記第１の硬化性樹脂を介して接触するように 取り付けるための取り付け手段と、 前記第１の硬化性樹脂を硬化させるために、前記第１の硬化性樹脂をマイクロ 波周波数の第１のウインドウにさらすためのマイクロ波生成手段と、 を備えたことを特徴とする電子部品の組み立て処理システム。 ３０． 前記システムは、さらに、 接着性のある第２の硬化性樹脂を基板に塗布するための樹脂塗布手段と、 第２の電子部品を前記基板上に前記第２の硬化性樹脂を介して接触するように 取り付けるための取り付け手段と、 前記第２の硬化性樹脂を硬化させるために前記第２の硬化性樹脂をマイクロ波 周波数の第２のウインドウにさらすためのマイクロ波生成手段と、 を備えたことを特徴とする請求項２９に記載の電子部品の組み立て処理システム 。 ３１． 前記システムは、さらに、前記第１の電子部品を前記マイクロ波周波 数の第２のウインドウから遮蔽するための手段を備えたことを特徴とする請求項 ３０に記載の電子部品の組み立て処理システム。 ３２． 前記システムは、さらに、前記第２の電子部品を前記マイクロ波周波 数の第１のウインドウから遮蔽するための手段を備えたことを特徴とする請求項 ３０に記載の電子部品の組み立て処理システム。 ３３． 前記システムは、さらに、前記基板の少なくとも一部分を前記マイク ロ波周波数の第１のウインドウから遮蔽するための手段を備えたことを特徴とす る請求項３０に記載の電子部品の組み立て処理システム。 ３４． 前記システムは、さらに、前記基板の少なくとも一部分を前記マイク ロ波周波数の第２のウインドウから遮蔽するための手段を備えたことを特徴とす る請求項３０に記載の電子部品の組み立て処理システム。 ３５． マイクロ波周波数の前記第１のウインドウおよび前記第２のウインド ウが同一であることを特徴とする請求項３０に記載の電子部品の組み立て処理シ ステム。