电子零件安装装置的制造方法_3

文档序号:9476656阅读:来源:国知局
含规定的原材料的基板的印刷配线板的背面侧照射在近红外区域具有发光中心波长的激光光,结果可一面抑制基板的损伤一面加热配线图案。若利用上述效果,则利用已透过基板122A的光来加热配线图案122B,并自传热效率良好的配线图案122B向焊料104传热,由此能够以比以前短的时间进行焊接。
[0090]进而,因激光光的能量非常高,故若直接将激光光照射至焊料104则焊料104飞散的概率高,但在本发明中,通过自印刷配线板的背面侧照射近红外光,配线图案122B发挥了防止焊料104中的溶剂成分的突沸的缓冲材料的作用,从而可抑制焊料104的飞散。而且,因自印刷配线板的背面侧进行照射,故也不会造成电子元件损伤。
[0091 ] 所述安装方法中,自激光输出并到达基板的光主要透过基板中而对配线图案进行加热。而且,其他光在基板的背面发生反射或者少部分被基板所吸收。亦即,本发明利用透过基板的光来进行焊接,而非直接利用自基板传递的热。因此,本发明的安装装置中对基板的负担非常小。而且,为了减轻在自基板传热的情况下基板加热时的基板的损伤,而必须使用低能量密度的激光,但在本发明中则可使用能量密度高的激光进行焊接。由此,本发明的安装装置能够以比现有技术短的时间进行焊接。而且,能够将至此尚未被考虑用作安装基板的对热的耐性并不那么强的材料用作电子元件的安装基板。
[0092]本发明中所使用的激光光在近红外区域具有发光中心波长。在发光中心波长比近红外区域的波长短的情况下,有对基板造成损伤的风险。而且,在发光中心波长比近红外区域的波长长的情况下,因能量非常低,故熔解焊料需要耗费时间,从而有无法充分发挥能够在短时间内进行焊接的本发明的效果的风险。自所述观点考虑,发光中心波长优选为800nm?IlOOnm的范围内。
[0093]本安装方法中,自能量效率的观点考虑,理想的是自印刷配线板的背面照射的光的发光中心波长下的基板的透过率高的。具体而言,优选为选择光的发光中心波长下的透过率为20%以上的基板。若基板的透过率小于20%,则有为了熔解焊料而要耗费时间的风险。
[0094]作为基板122A的原材料,优选为聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)等。生产量非常多且廉价。包含PET和/或PEN的基板在现有的回流焊方式中因热而引起水解,但根据本发明,不会进行水解,且不会熔解或烧焦,因而可使用。
[0095]本安装方法中,可使用将可挠性材料设为规定以下的厚度的可挠性基板来作为基板122A。可挠性基板对热具有脆弱性,因此现实情况为不适合用于回流焊方式或专利文献I所揭示那样的加热基板的方法中,但本发明因热对基板产生的负载小,故可适宜地使用可挠性基板。通过使用可挠性基板,而可使用已述的卷轴对卷轴方式的安装装置。由此,可提高电子零件的生产性。
[0096]本安装装置以及安装方法中,相比于利用来自基板的传热而进行焊接的现有方法,可提高激光的输出。作为激光的输出,只要低至焊料不会飞散的程度且高至焊接不会过于耗费时间的程度即可。具体而言,优选为在激光在基板表面的照射径为1_的每个照射点处于15W?250W的范围内。若小于15W,则为了熔解焊料而要耗费时间,从而有无法充分发挥能够在短时间内进行焊接的本发明的效果的风险。而且,若超过250W,则有对基板造成损伤并且发生焊料飞散的风险。
[0097]而且,激光光的照射径理想的是在基板表面与配线图案的尺寸设为同等程度。在为图案尺寸的20%以下的情况下,因每单位面积的过剩能量而对基板造成损伤,在为100%以上的情况下,有可能对上表面的电子元件造成损伤。
[0098]本安装装置以及安装方法中,可在比利用来自基板的传热而进行焊接的现有方法短的时间内进行焊接,具体而言,可将激光的照射时间设为I秒以下。因此,可将生产性提升得非常高。
[0099]本发明中,优选为将电子元件108设为LED元件。所述情况下,在利用现有的回流焊方式的焊接中如已述那样无法获得充分长的寿命,但根据本发明的焊接,可制造寿命比以前长的LED零件。其中,作为安装的电子元件并不限定于LED,也可为芯片电容器(chipcondenser)、芯片电阻器、电荷親合元件(charge coupled device,CO))等传感器零件,通常的半导体零件的球栅阵列封装(ball grid array,BGA)、四面扁平封装(Quad FlatPackage,QFP)、芯片尺寸封装(Chip size package,CSP)等。
[0100]< 3 > LED照明装置的制造方法
[0101]然后,对利用本发明的安装装置的LED照明的制造方法进行说明。所述LED照明的制造方法除上述LED零件的制造方法的步骤之外,还包括由所述LED零件而制造LED照明的步骤。
[0102]亦即,利用本发明的安装装置的电子元件的安装方法对于制造荧光灯型LED非常有益。在为回流焊方式的情况下,因在长回流焊炉的内部温度分布出现不均,故若例如将
1.2m左右的印刷配线板导入至回流焊炉内,则基板发生变形而对品质造成影响。因此,例如在30cm左右的短的印刷配线板上安装多个LED元件,形成所述长度的LED零件后,对4个LED零件进行连接器连接,由此制造目前所普及的1.2m长的荧光灯型LED照明。这样不但连接费时费力,还会引起连接器的插入不到位或插脚(Pin)偏离等不良。然而,根据本发明,能够将多个LED元件连续地安装在所期望的长度的印刷配线板上,从而制造所期望的长度的LED零件。
[0103]在本发明中所使用的电子元件为LED的情况下,基板优选为白色。图3是利用依据本发明的LED照明的制造方法而获得的LED照明的示意立体图。如图3所示,LED照明200在扩散盖202中利用导热性粘接剂208将LED零件204固定在铝基台210上,自LED零件204发出的热通过导热性粘接剂208而向铝基台210导热,由此自铝基台210散热。若基板206为白色,则所述基板作为自LED零件发出的光的反射膜而发挥功能,因此可提高明亮度。
[0104]< 4 >利用本发明的安装装置而获得的LED零件的评估
[0105]为了进一步明确本发明的效果,对进行以下说明的实施例、比较例的实验所得的比较评估进行说明。
[0106]< 4-1 > LED零件的制造
[0107]实施例1 (I)中使用包含PET的基板,实施例1⑵中使用包含PEN的基板。首先,在各基板上,利用公知的方法蚀刻铜箔而形成配线图案,从而制作印刷配线板。实施例1及实施例2中使用的基板均为50 μ m的厚度,且具有可挠性。
[0108]其次,利用图1所示的本发明的卷轴对卷轴方式的电子元件的安装装置,一边从一侧卷轴向另一侧卷轴卷绕基板,一边进行LED元件的安装。使用非接触喷射分配器(武藏野工程技术公司制造:非接触式喷射型点胶机(Jet Master)),将膏状焊料供给至印刷配线板上的配线图案上。然后,使用安装机(mounter)(奥原电气公司制造:台式安装机(DeskTop Mounter)),在膏状焊料上载置LED元件。其次,使用发光中心波长为920nm的半导体激光(滨松光子(Hamamatsu Photonics)公司制造:激光二极管(Laser D1de,LD)照射装置15W型),将激光输出调节至12.5W,基板表面的照射径为0.4mm,自印刷配线板的背面侧朝向载置着LED元件的焊料照射光,从而进行焊接。关于各试验例中的发光中心波长下的基板的透过率,事先使用分光器(滨松光子公司制造:型号C10082MD)进行了测定,结果分别为75%。
[0109]所述条件下,实施例1(1)、实施例1(2)中照射的光透过基板中而到达配线图案,对配线图案进行加热而使焊料熔解,从而可将LED焊接在印刷配线板上。
[0110]< 4-2 >基板的损伤评估
[0111]利用目视来评估安装后的基板有无烧痕或熔解痕的损伤。实施例1(1)、实施例1(2)中均未看见基板的损伤。
[0112]< 4-3 >焊接所花费的时间的评估
[0113]对直至正确地形成焊料圆角(solder fillet)所需的时间进行测定。实施例1(1)、实施例1(2)中因能够利用已透过基板的光而进行焊接,故能够在0.4秒这样的极短时间内进行焊接。
[0114]< 4-4 >焊接的评估
[0115]利用目视来评估有无因焊料的突沸而产生焊料球
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1