焊接装置及方法、以及所制造的基板及电子部件的制作方法_5

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33]第五处理部150的含有有机脂肪酸的溶液131的温度与如上所述的第三处理部130中各部的温度相同。另外,该含有有机脂肪酸的溶液131及其含有成分等均如上所述,因此,在此省略它们的说明。
[0234]下降后的部件11被安装于盒116内,该部件安装盒116水平移动至第六处理部160的正下方。盒116的输送没有特别限定,可以与上述盒115的输送同样,利用例如图2所示那样的盒输送装置152进行。该盒输送装置152由输送线路153、输送电动机154和输送辊155构成。利用该盒输送装置152,可以使盒116至少在第五处理部150和第六处理部160之间反复往返。
[0235](第六处理部/第六处理工序)
[0236]第六处理部160是利用设于该第六处理部160与第五处理部150之间的第三开闭机构159可密闭地将两者隔开,并将从第五处理部150送入的部件11送出至接下来的第七处理部170的处理部。
[0237]在第六处理部160中,在从第五处理部150送入部件安装盒116之前,第三开闭机构159的挡板关闭,在即将送入部件安装盒116时,挡板打开。挡板打开后,从第五处理部150向上方输送部件安装盒116。送入部件安装盒116后立即关闭第三开闭机构159的挡板,然后打开第四开闭机构169的挡板,仅将部件11从部件安装盒116送出至第七处理部170。
[0238]优选将部件11送出至第七处理部170后,关闭第四开闭机构169的挡板,并利用空气或非活性气体等净化置换从第五处理部150进入的第六处理部160内的含有有机脂肪酸的溶液131的喷雾及臭味。由此,可以防止第五处理部150中使用的含有有机脂肪酸的溶液131的喷雾及臭味从第六处理部160流向第七处理部170而泄露至外部。需要说明的是,净化并置换出的气体由脱臭装置及吸附装置进行处理。
[0239]来自部件安装盒116的部件11的夹出可以用图3所示那样的夹持装置191进行。夹持装置191没有特别限定,但可列举具有夹持部192、且升降轴193在升降电动机194的作用进行上下移动的方式进行控制的装置。
[0240]该第六处理部160中,也可以根据需要设置气刀(未图示)。气刀将从第五处理部150拉起的部件11的表面上附着的含有有机脂肪酸的溶液131脱液,因此优选使用。通过这样的脱液,可以除去剩余附着的含有有机脂肪酸的溶液131。该脱液优选使用空气喷嘴等。此时的空气喷嘴等的喷射压力没有特别限定,可以根据部件11的大小或形状任意设定。由此可以得到处理后的部件11。
[0241 ](第七处理部/第七处理工序)
[0242]第七处理部170是利用设于该第七处理部与第六处理部160之间的第四开闭机构169可密闭地将两者隔开,并将从第六处理部160送入的部件11取出的处理部。送入第七处理部170的部件11例如如图2那样依次排列,并从图1的送出门104送出至装置100外。
[0243](其它)
[0244]图3?图5所示的A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9表示部件或部件安装盒的移动方向,B表示盒的返回方向。另外,构成焊接装置100的循环装置部102是用于使熔融焊料5a、含有有机脂肪酸的溶液131循环的装置,为栗201、分支装置202、配管203、204、栗301、分支装置302、罐303、分支装置304、接合部305、分支部306、307。它们可任意设计,也可以设为图2所示方式以外的结构。
[0245]另外,如图1?图3所示,焊接装置100设有覆盖整体的密闭罩,并且与上述开闭装置一起在各处理部110?170之间形成了密闭结构。由此,可以防止易于蒸发的含有有机脂肪酸的溶液131成为蒸气而扩散至外部,并且可以防止来自外部的污染物质进入装置内。
[0246]在所得到的部件11为印刷基板等基板的情况下,在该基板的电极2表面依次设有电极侵蚀防止层4、最小限度的焊料层5和有机脂肪酸涂层6。其结果,即使在将该基板在该安装工序中浸渍于各种熔融焊料槽中,或在印刷了膏焊料后投入回流焊炉中,或投入烧成炉中的情况下,均可以不引起电极2的电极侵蚀,而且不损坏焊料润湿性,然后在安装工序中进行处理。
[0247]在所得到的部件11为电子部件的情况下,在该电子部件的电极2表面也依次设有电极侵蚀防止层4、最小限度的焊料层5和有机脂肪酸涂层6。其结果,即使在该电子部件的安装工序中浸渍在各种熔融焊料槽中,或载置在印刷后的膏焊料上后投入回流焊炉或投入烧成炉中的情况下,均可以不引起电子部件的电极2的电极侵蚀,而且不损坏焊料润湿性,然后在安装工序中进行处理。
[0248]如以上所说明,在本发明的焊接装置100及方法中,部件10依次通过省空间结构的各处理部110?170,因此,可任意设定在各处理部的各自的处理时间,且能够以与该处理时间相应的大小设计各处理部。其结果,成为能够谋求装置的省空间化而实现小型化、低成本且效率高的焊接装置。另外,可以将被含有有机脂肪酸的溶液131处理的第三处理部130利用可实现紧凑、省空间的开闭机构119、129、159、169可密闭地隔开,因此,可以实现装置整体的小型化,并且可以防止含有有机脂肪酸的溶液131的油味泄漏至外部。另外,由于具有第三处理部130和第四处理部140,因此可以在被含有有机脂肪酸的溶液131洁净化的电极表面以尽可能不产生孔或缺陷的均匀厚度形成电极侵蚀防止层4。其结果,还可以在设于该电极侵蚀防止层4上的焊料5上尽可能不产生孔或缺陷。根据这样的装置和方法,可以以低成本制造作为电连接部的电极的可靠性高、成品率高的基板或电子部件。
[0249]另外,在与含有有机脂肪酸的溶液131接触后,一边向该含有有机脂肪酸的溶液131的蒸气氛围的空间部143拉起,一边对设于部件10的电极2喷雾熔融焊料5a的液流5’,使熔融焊料5a附着于电极2上,且进一步一边从该空间部143下降或再次拉起,一边向剩余的熔融焊料5a喷雾含有有机脂肪酸的溶液131来除去剩余的熔融焊料5a,因此,可以在洁净化的电极表面没有缺陷地均匀形成电极侵蚀防止层4,而且,在除去剩余的熔融焊料5a的状态下再次与含有有机脂肪酸的溶液131接触而设置了有机脂肪酸涂层6。其结果,即使在之后的安装工序中浸渍于各种熔融焊料槽中,或印刷膏焊料后投入回流焊炉中,或投入烧成炉中的情况下,也可以不引起电极2的电极侵蚀,而且不损坏焊料润湿性,然后在安装工序中进行处理。
[0250][所制造的基板及电子部件]
[0251]如图7及图8(D)所示,本发明的基板10是通过上述本发明的焊接装置100或焊接方法制造的基板,该基板10所具有的电极2从其表面起依次设有电极侵蚀防止层4、焊料层5及有机脂肪酸涂层6。作为基板10,可以举出印刷基板、晶片及挠性基板等各种基板。特别是晶片,由于电极宽度、间距狭窄,因此优选应用本发明的装置及方法,可以在窄间距的微细电极上高精度地设置焊料层5。另外,在设置较大的电子部件的印刷基板或挠性基板的情况下,将该焊料层5的表面保持洁净化的状态,或者能够在之后的工序中进行处理,因此,可以用作具有可靠性的基板。
[0252]另外,如图13及图14所示,本发明的电子部件是通过上述本发明的焊接装置100或焊接方法制造的电子部件40、51、52,该电子部件40、51、52具有的电极2从其表面起依次设有电极侵蚀防止层4、焊料层5及有机脂肪酸涂层6。作为电子部件,可以举出半导体芯片、半导体模块、1C芯片、1C模块、电介质芯片、电介质模块、电阻芯片、电阻模块等。
[0253]根据这样的基板及电子部件,即使在之后的回流焊炉或烧成炉等中加热,也可以利用电极侵蚀防止层4保护电极2不受电极侵蚀。其结果,经过各种工序进行的电子部件的安装工序中的电连接部(电极部)的可靠性不会降低,而且可高成品率地制造,因此,可以以低成本提供可靠性高的基板及电子部件。
[0254][焊接装置的另一实施方式]
[0255]本发明的另一实施方式的焊接装置400如图15及图16所示,具有:安装待焊接的具有电极的部件(称为处理基板)500的第一处理槽(入口槽)401、将从该第一处理槽401送入的处理基板送出至接下来的第三处理槽403的第二处理槽(低温处理液槽)402、使从该第二处理槽402送入的处理基板与含有有机脂肪酸的溶液接触的第三处理槽(高温处理槽)403、具有在该第三处理槽403中处理的处理基板的电极上附着熔融焊料的熔融焊料附着机构(焊接处理槽)及除去上述附着的熔融焊料中剩余的熔融焊料的熔融焊料除去机构(熔融焊料除去槽)的第四处理槽404、利用气体或液体对在该第四处理槽404中处理后的处理基板进行处理的第五处理槽(溶液除去处理槽)405、将从该第五处理槽405送入的处理基板送出至接下来的第七处理槽407的第六处理槽(连接槽)406、以及取出从第六处理槽406送入的处理基板600的第七处理槽(出口槽)407。
[0256]以下,进行详细说明。
[0257]图15及图16所示的焊接装置400由第一处理槽401、第二处理槽402、第三处理槽403、第四处理槽404、第五处理槽405、第六处理槽406及第七处理槽构成。第二处理槽402?第六处理槽406这5个处理槽配置于处理罐431内。配置形态如下:以臂旋转轴432为中心,向外侧以等间隔(例如72°间隔)且放射状地从内向外的方式配置了细长的各处理槽。此外,该间隔也可以不是等间隔。
[0258]第一处理槽401和第七处理槽407配置于处理罐431外,但如图16所示,第一处理槽401与第二处理槽402在底部连接,第七处理槽407和第六处理槽406在底部连接。任意的处理槽401、402、406、407均确保处理基板500、600可通过的程度的纵向空间,处理基板500、600在该空间内滑动移动。
[0259]在第一处理槽401的旁边配置有收纳处理基板500的入口堆栈411。处理基板500收纳于该入口堆栈411中。另一方面,在第七处理槽407的旁边配置有收纳处理过的基板600的出口堆栈421。处理过的基板600收容于该出口堆栈421中。
[0260]上述各处理槽配置于覆盖整体的罩中,入口堆栈411和出口堆栈421如下配置:使处理基板能够从罩433的外面进出,且使其一部分伸出至罩433的外侧。
[0261]处理基板500是设置有焊接处理的电极的部件的一种。该基板的种类没有特别限定,是片状的基板。处理面可以是单面,也可以是两面。
[0262]第一处理槽401从入口堆栈411被投入。其投入利用机械臂436进行,且利用设于机械臂436前端的夹持部件437夹持处理基板500来进行。在该第一处理槽401中放入了有机脂肪酸溶液。第一处理槽401和第二处理槽402连接,因此,在第二处理槽402中也放入了有机脂肪酸溶液。有机脂肪酸溶液的温度没有特别限定,但优选不太高,只要是约50°C?80°C左右即可。通过将有机脂肪酸溶液的温度设为比较低的温度,可以抑制有机脂肪酸溶液的臭味及烟的产生。需要说明的是,第一处理槽401形成了臂上升后立即关闭盖的结构,处理槽407也同样形成臂上升后立即关闭盖的结构。
[0263]进入到第一处理槽401的处理基板500利用滑动构件438从第一处理槽401移动至第二处理槽402。该移动机构没有特别限定,例如如图16所示,可以利用在第一处理槽401和第二处理槽402内往返的滑动架501来进行。该滑动架501可以通过滑动构件438而移动,用于该移动的驱动可以通过夹持部件437向滑动构件438传递驱动来进行。例如,可通过夹持构件437旋转,并利用滑动构件438发挥使滑动架501往返的作用。需要说明的是,该移动、以及在第六处理槽406和第七处理槽407之间的移动可以按照相同的原理进行。此外,符号412为投入装置,符号413为从该投入装置延伸的臂,符号422为排出装置,符号423为从该投入装置延伸的臂。
[0264]移动至第二处理槽402的处理基板被设于旋转臂434前端的悬挂臂435的前端夹持,并向上方拉起。拉起的处理基板如图15所示,利用旋
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