JPS6057995A

JPS6057995A - 電子部品の接合方法

Info

Publication number: JPS6057995A
Application number: JP16499883A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　文和; 均小田島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-09-09
Filing date: 1983-09-09
Publication date: 1985-04-03

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、電子部品と基板の接合の方法に関するもので
ある。

〔発明の背景〕

従来の接合部品の接合方法は、基板」二のポンディング
パッドに半田ペーストを塗布し１部品のリードと半田ペ
ーストラ接触さ→ｔた後、加熱により半田をリフローさ
せて接合する方法である。この方法は、ポンディングパ
ッドに半Ｉｌｌ　Ｖ塗布する工程、ポンディングパッド
と部品のリードとを合わせて設置する工程（１１１図、
１１２図）、及び加熱によりリードとボンディングパッ
トと？接合する工程（］１３３図からなる。

、１７１図、１１２図は、基板１」；のポンディングパ
ッド２に塗布された半田ペース）３に合わせて、チャッ
ク４に保持された部品５４−設置する状態を示している
。

しかし、電子部品のリード６の接合面には通常±０．２
１０Ｂ程度のバラつきがある。特に数十水ものリードを
持つＬＳＩの場合は、製造後ベビーボードに半田付けさ
れ、検査工程ケ経て、基板組立工程に供給され、この組
立工、ｆ！ＩＩにおいて、ＬＳ１部品はベビーボードか
らはずされた後、矛１図、矛２図に示すように基板に設
置するため、リードの接合面には、電子部品のリード接
合面のバラつきにベビーボードからはずす際に溶かした
半田の固着によるバラつきが加わり：Ｉ：０、５１１程
度のバラつきが生じる。

このため、部品５を基板のパッド２に乗せただけでは、
牙４図に示すようにＪ、、　Ｊ、などのすき間が生じ、
半１１リフローによる接続ができなくなってしまう。

そこで部品５７基板に押付けることが容易に考えられる
が、この方法における問題点は、（１）どの程度（変位
あるいは力）押付ければ全リードがポンディングパッド
に接するかが不明であイ）こと、（２）極端に引込んだ
、あるいは出張ったリードが１本でもあると、そのリー
ドケ含めた全リードがポンディングパッドに接するまで
部品４を基板に押付けると、リードに傷害を生ずるおそ
れがある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、部品のリード自体のバラつき、あるい
はベビーボードから取はずした際にリードに付着した半
田］の厚さのバラつぎによって発生するリード浮きを解
消し、リードと基板のポンディングパッド間の接合を確
実に行うことにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、あらかじめ部品の個々のリードの接合
面のバラつきを測定しておき、測定値の最大と最小の差
をもととした補正値分だけ。

部品を基板に押付けることにより、全リードを確実に基
板に接触させ、この状態で半［１１リフローを行い部品
と基板の接合を得ることである。

〔発明の実施例〕

本発明による実施例を１・５図〜ｊ・１２図により説明
する。

矛５図は、リード接合面の位置測定方法を示している。

部品５は、部品吸着ヘッド７により本体上面を吸着され
ている。部品５の両側にＴＶ左カメラがあり、これによ
り得られた画像を画像処理装置９により処理し、個々の
リード接合面の位置をめる。

ＴＶカメラにより得られた画像の例’に、Ａ’６図に示
す。図示のごとくｘ軸、ｙ軸を設定し、部品吸着ヘッド
７の中心軸をｘ−０に一致させ１、６　。

部品吸着面をｙ…ＯＫ一致させる。また、部品５のセン
タが吸着ヘッドの中心軸、すなわちＸ＝０に一致するよ
うに部品を吸着する。その上で、部品のｉ−Ｌ番面のリ
ード位置（設計値より自明）、ｘＬ、’　（ｘ　（ｘＬ
、を探索することで、矛７図に示すようにリード６の接
合面が半田１０で盛上がっている場合でも、容易に接合
面位置ｙＬを得ることができる。

この方法により得られるｎ本のリードの接合面位Ｉｆ　
ｙｌ、・・・、　７ｎの中での最大値袖ａｘ＋最小値ｙ
′ｍｉｎより、補正値Ｐ　−（ｙｍａｘ−ｙＴｎｉｎ　
）十αを矛５図に示した画像処理装置でめ、接合制御装
置１１へ送る。ここで４は、ポンディングパッド上の半
田ペースト厚みのバラつき等を考慮した余裕量で、２ｍ
ａｘ　Ｐｍ１ｎ　に比べると通常かなり小さな値である
。

１２８図〜１ｒ１０図により、接合方法を説明する。

先ず、部品５を基板１上の所定のポンディングパッド２
に合わ・１トる（１ｒ８図）。次いで矛９図に示すよう
に吸着ヘッド本体１２の下端が吸着プ・　４　・レート１３にふれるまで、ヘッド本体１２ヲ下げる。

これによりヘッド内に組込まれた圧縮バネ１４により、
部品は軽く基板に押付けられる。この状態では、多（の
り−ド６と基板のバッド２との間には、すきまＪ、、Ｊ
、等が存在している。このすぎ間を無くすために、ヘッ
ド本体１２により吸着プレート１３ヲ強制的に前記補正
値ｐだけ下げ、全てのすき間を無くす。この状態で半［
ロリフｒ１−を行えば、全てのリードが確実に基板に接
合できる。

部品吸着ヘッドの一実施例〉矛１１図に示す。

吸着プレート１３の軸１５はヘッド本体１２に上下摺動
自在に係合されている。ヘッド本体１２には、ヘッド本
体１２と吸着プレート１３との接触を検出するための検
出スイッチ１６が設けられている。

ヘッド本体１２は、サーボモータ１７によりベルト１８
．１９．プーリ２０．２１．２２．２３．ポールナツト
２４．及びヘッド本体に取付けられたボールネジ２５．
ヲ介して上下に駆動される。この上下移動量は、接合装
置制御部１１がエンコーダ２６付ザーボモータを制御す
ることにより、任意に設定できる。

この部品吸着ヘッドの構成により、（リヘッド本体１２
が吸着プレート１３に接触するまで、ヘッド本体を下降
する、（２）検出スイッチ１６がたたかれてから補正ｉ
：ｐだけヘッド本体１２？更に下降させる、ことが可能
となる。

リードの検出、接合を含めた装置の全体構成例を牙１２
図に示す。装置は、ガイドレール３ｏに摺動自在に、取
付けられた部品吸着ユニット３１゜リードを検出するた
めのカメラ８１部品ケ供給するシー−）　３２．基板１
を保持（−水平方向に位置決め可能なＸ−Ｙテーブル３
３．半田リフローを行うためのレーザ発振器３４．レー
ザ照射部３５゜レーザリードファイバ３６．レーザ発射
部駆動アーム３７から成る。

シュートにより送られてきた電子部品を、吸着位置Ａに
いる部品吸着ユニット３１が吸着する。

部品吸着ユニット３１の構成は１，３ｔ’　１１図の２
点鎖線で囲み示したものである。吸着された部品のリー
ド２２台の１１１ｖカメラ８で検出し、画像処理装置９
にて補正量を算出する。部品吸着ユニット３１は、部品
を吸着した状態で接合位膚１）へ移動する。この時、１
本でも極端にリード位置が悪い部品があった場合は、に
の部品玉・、リジェクト台３８に捨てる。基板１を保持
１．たＸ・−Ｙテーブル３３番上接合装置制御部１１か
らの指示１／Ｉ”より、接合すべき個所が部品の真下Ｗ
来るように移動する。部品吸着ユニット５１は、矛８図
〜矛１０図に示した動作を行い、全てのリードがボンデ
ィングバットに密着する迄、部品を基４ＰｊＶＣ。

押付げる。

この状態で、半田をリフロー１−１部品の接合を行う。

本実施例では半田のりフロ一手段と１゜てレーザを用い
ている。

Ｌ／　−ｆ　ユニットハ、レーザ発＆　？５３４　（Ｙ
　Ａ　（ｉレーザ又はＣＯ，レーザ）とレーザ照射部駆
動系３９から成る。レーザ照射部３５はリードの買上に
位置しており、レーザ発振器５４か「）のレーザパルス
を部品の両側１本ずつ（計２本）のリードに照射し半田
をリフローする。レーザ照射部３５７、７　。

駆動系３９に、ｌ：り動かしては、リードの上にレーザ
を照射することを繰返し、部品の全てのリードの接続を
完了する。その後、部品吸着ユニットが部品を押付けて
いた力を解除する。

本実施例では、本発明を自動化装置に適用したＩＪＡ合
を示したが、実施形態はこれに限られるものではない。

例えば、リード認識は機械的なプローブ、顕倣鏡等によ
ってもよいし、部品吸着は機械的チャックによってもよ
い。また基板上に部品を位置合わせを行うことは、人手
によってもよい。また、部品の４辺にリードがある部品
の場合は、ＴＶカメラを４台設けることも可能である。

〔発明の効果〕

本発明により、電子部品のリード接合面のバラツキ、更
にはＬ　Ｓ　Ｉ部品においてベビーボート°から牛ｌＢ
接合？はずしたことによるリード接合面に残った半田の
厚みのバラつき、がある場合でも、そのバラつきデータ
をもとに全リードが確実に基板上のボンディングバンド
に接触さ、　８　。

せることかできるので、電子部品の半ｍ　ＩＩフローに
よる接合が高い信頼度をもって行Ｊっれる。

【図面の簡単な説明】

牙１図〜牙３図は従来の電子部品の接合工程を示す見取
図、牙４図はリードとパッド間のすきまを示す正面図、
矛５図はリード位置測定方法？示す側面図１，１−６図
は部品の正面１ツ１、瑚・７図はリード部分の詳細図、
牙８図〜周・１０図は本発明の実施例による部品の接合
方法を示す１１７而図、矛１１図は部品吸着ユニットの
正面図、１・１２図は本発明の実施例の見取図であ２）
。１・・・基板、２・・・ポンディングパッド、６・・・
半田ペースト、４・・・チャック、５・・・電子ハ（（
品、６・・・リード、７・・・部品吸着ヘッド５８・・
・ＴＶノノメラ、９・・・画像処理装置、１１・・・接
合装置６制御部、１２・・・吸着ヘッド本体、３０・・
・ガイドレール、３１・・・部品吸着ユニット、３２・
・・シュート、昼・・・Ｘ−Ｙ代理人うＰ烈士　高　橋
　明　メ：’、−：、／堵　７２第　４２完左固第７蔚茅ｇ図憾ｑ図％／θ２

Claims

【特許請求の範囲】

電子部品と基板を接合させる方法において、電子部品の
複数本のリードの下面それぞれの位置を測定し、この位
置データの最大値と最小値の差を補正値とし、電子部品
を基板上の所定の位置に置いた後、前記補正値だけ電子
部品玉・基板に対し押付け、全てのリードのＦ而と、ｌ
−扱の半田ペースト面を密着させつつ半田１をリフロー
させることにより、電子部品と基板とを接合させること
を特徴とする電子部品の接合方法。