(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体パッケージが実装された平面状の実装基板を水平姿勢と鉛直姿勢との間で姿勢変更し、鉛直面に沿った方向へ移動させる基板搬送機構と、
前記基板搬送機構が実装基板を垂直面に沿って移動させる範囲に設置され、大気温度よりも高い温度に維持される高温槽と、
前記基板搬送機構が実装基板を垂直面に沿って移動させる範囲に設置され、大気温度よりも低い温度に維持される低温槽とを備え、
前記高温槽及び前記低温槽は、上下配置され、
水平に移動された実装基板を鉛直姿勢に変更し、前記高温槽と低温槽との間において前記実装基板を繰り返し移動させ、その後水平姿勢に復帰させて送り出する制御回路を有し、かつ
前記高温槽及び前記低温槽は、基板搬送機構が実装基板を水平姿勢と鉛直姿勢との間で姿勢変更する位置を挟んで上下配置されていることを特徴とするストレス付与装置。
【請求項２】
半導体パッケージが実装された平面状の実装基板を鉛直姿勢に変更し、鉛直面に沿った方向へ移動させ、前記鉛直面に沿った方向に設けられた大気温度よりも前記高温槽と低温槽との間において前記実装基板を繰り返し移動させ、前記高温槽と低温槽とを離脱した位置で水平姿勢に復帰させ、前記実装基板の半田接合部の良否を検査することを特徴とする実装基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱ストレス付与装置、及びプリント基板と電子部品との接続を検査する実装基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化や高性能化に伴い、電子機器に用いられる半導体パッケージやその実装形態が多様化してきている。半導体パッケージには、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎ−ｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）に加えて、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）やＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）などが存在している。これらのパッケージは入出力端子にリードピンを用いたＰＧＡ（Ｐｉｎ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）パッケージに属するものである。また、入出力端子にボール状の半田バンプを用いて入出力端子の多数化を実現したＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）パッケージ（単にＢＧＡと呼ぶ。）やＣＳＰ（Ｃｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）が開発され、広く使用されるようになっている。
【０００３】
半導体パッケージのプリント基板への実装は、ＤＩＰでは、パッケージの両サイドにあるリードピンをプリント基板の貫通孔（スルホール）に挿入し、スルホールの間隙に半田を充填し、リードピンをプリント基板に接続させるようにしている。ＱＦＰやＳＯＰでは、スルホールの代わりにプリント基板上に接続電極（パッド）を形成し、このパッドにパッケージの４辺にあるリードを接続させるようにする表面実装が行われている。そしてＢＧＡでは、リードピンを介さずに半導体パッケージの片面に均等に配置されたボール状の半田バンプでプリント基板上に直接に接合させるようにしている。
【０００４】
このようにＤＩＰ、ＱＦＰ、ＳＯＰ、ＢＧＡ、ＣＳＰ又はその他の電子部品などを実装された実装基板は自動化された実装基板製造ラインにより製造されている。この実装基板製造ラインにおいては、ロウ付けの完了した実装基板の中への不良品の混入を阻止することが必要である。これに対処するため、プリント基板への電子部品の半田付けが終了した段階で、全ての実装基板について或いは抜き取り的に一部の実装基板についてインサーキット検査を行い、不良品と判断された実装基板を選り出して完成品に含まれないようにすることが行われている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１-６８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体パッケージと基板との間の接続に欠陥があると、両者の熱膨張差に起因するストレスにより、予定の耐用年数よりも短い期間で、半田接合箇所が破壊される。
【０００７】
半田接合箇所に欠陥があっても、導通がありさえすれば、電子部品を半田付けされた後のインサーキット検査やファンクション検査などで良好と確認されてしまう。
【０００８】
サンプル品について熱によるストレスを多数回、繰り返して付与して疲労を加速させて、実装基板が破壊されるまでの期間を求めて耐用年数の確認を行うエイジング処理が知られているが、製品全数を対象とすることはできない。
【０００９】
本発明は、このような問題点に対処するため、製造された全ての実装基板について製造ライン中において温度変化によるストレスに対する信頼性を検査（インライン検査）をすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明のストレス付与装置は、半導体パッケージが実装された平面状の実装基板を水平姿勢と鉛直姿勢との間で姿勢変更し、鉛直面に沿った方向へ移動させる基板搬送機構と、前記基板搬送機構が実装基板を垂直面に沿って移動させる範囲に設置され、大気温度よりも高い温度に維持される高温槽と、前記基板搬送機構が実装基板を垂直面に沿って移動させる範囲に設置され、大気温度よりも低い温度に維持される低温槽とを備え、前記高温槽及び前記低温槽は、上下配置され、水平に移動された実装基板を鉛直姿勢に変更し、前記高温槽と低温槽との間において前記実装基板を繰り返し移動させ、その後水平姿勢に復帰させて送り出する制御回路を有し、かつ前記高温槽及び前記低温槽は、基板搬送機構が実装基板を水平姿勢と鉛直姿勢との間で姿勢変更する位置を挟んで上下配置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の実装基板の製造方法は、半導体パッケージが実装された平面状の実装基板を鉛直姿勢に変更し、鉛直面に沿った方向へ移動させ、前記鉛直面に沿った方向に設けられた大気温度よりも前記高温槽と低温槽との間において前記実装基板を繰り返し移動させ、前記高温槽と低温槽とを離脱した位置で水平姿勢に復帰させ、前記実装基板の半田接合部の良否を検査することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明によれば、電子部品の使用温度範囲内の温度サイクルを付与することにより、半田接合箇所に欠陥を持つ実装基板を破壊して、製造ラインから弾き出すことにより、製品の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施例に係るストレス付与装置の組み込まれた実装基板製造ラインを示す平面図である。
【図２】本実施例に係るストレス付与装置を示す斜視図である。
【図３】ストレス付与装置のローダー部の周辺を示す斜視図である。
【図４】ストレス付与装置の温度サイクル付与部の周辺を示す斜視図である。
【図５】ストレス付与装置の温度サイクル付与部を示し、Ａは前方から見た要部を示す図で、ＢはＡのｘ１−ｘ１部を示す図である。
【図６】ストレス付与装置の案ローダー部の周辺を示す斜視図である。
【図７】実装基板の平面図である。
【図８】実装基板の温度や歪量の変化を示す図である。
【図９】実装基板の温度や歪差の変化を示す図である。
【図１０】半導体パッケージの端子の電気特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
<本発明の実施例である実装基板製造ラインの全体説明>
本実施例に係る実装基板用のストレス付与装置は、実装基板製造ラインに対しインラインで使用するのが好ましい。
図1において、ストレス付与装置１００は、実装基板製造ライン部分１０１と実装基板製造ライン部分１０２との間に挟まれて設置されている。
【００１５】
先ず実装基板製造ライン部分１０１は、水平姿勢のプリント基板を矢印ａ１で示すように前側から後側へ向けて自動的に搬送する搬送装置１を備え、この搬送装置1の搬送途中に前側から印刷処理部２、ボンド塗布部３、電子部品搭載部４、及びリフロー部５が設けられている。
【００１６】
ストレス付与装置１００は、ローダー部１３、温度サイクル付与部１４及びアンローダ部１５を備え、これら各部間に渡る基板搬送機構部１６を備えている。
【００１７】
後側の実装基板製造ライン部分１０２は、水平姿勢の実装基板を矢印ａ１で示すように前側から後側へ向けて搬送する搬送装置９を備え、この搬送途中に検査部１０及び製品取出し部１２が設けられている。
【００１８】
検査部１０は、搬送装置９でこれの検査位置に搬送された実装基板上のデバイスの入力端子にテスト信号を直接に印加し、その結果を直接に実装基板上のデバイスの出力端子から検出し、半田付け不良などを発見し、不良の実装基板を選り出して排除する。
【００１９】
図２にストレス付与装置１００を示す。ローダー部１３においては、基板搬送機構部１６の一部である第一搬送機構１６ａが配置されている。第一搬送機構１６ａは、実装基板製造ライン１０１から水平姿勢の実装基板ｗを搬送始端ｂ1に受け取り、そのままの姿勢を維持させて自身の搬送終端ｂ２に移動させる。
【００２０】
第一搬送機構１６ａは、図３に示すように、左右一対の前後向き案内レール１７ａ、１７ｂと、この案内レール１７ａ、１７ｂに案内されて前後方向ａ１へ移動される第一基板保持部１８ａ、１８ｂと、この基板保持部１８ａ、１８ｂに搬送力を付与する駆動部１９とを備えている。
【００２１】
第一搬送機構１６ａは、実装基板製造ライン１０１の搬送終端に達した実装基板ｗを、搬送始端ｂ１において基板保持部１８ａ、１８ｂにより受け取る。続いて、駆動部１９が作動して基板保持部１８ａ、１８ｂを第一搬送機構１６ａの搬送終端ｂ２まで移動させる。基板保持部１８ａ、１８ｂは第一搬送機構１６ａの搬送始端ｂ１まで復帰する。
【００２２】
温度サイクル付与部１４は、基板搬送機構部１６の一部である第二搬送機構１６ｂと、基板搬送機構部１６の他の一部である第三搬送機構１６ｃと、基板搬送機構部１６のさらに他の一部である第四搬送機構１６ｄと、箱体状に形成され内方空間が大気温度よりも高い温度に維持される高温槽２０と、箱体状に形成され内方空間が大気温度よりも低い温度に維持される低温槽２１とを備えている。
【００２３】
第二搬送機構１６ｂは第一搬送機構１６ａの搬送終端ｂ２に到達した実装基板ｗを受け取り、鉛直姿勢（左右方向ａ２と垂直方向ａ３の為す面）に変更させて、第三搬送機構１６ｃに送り込む。第二搬送機構１６ｂは、図３に示すように、回動軸２２と駆動部２３と左右一対の支持アーム部材２４ａ、２４ｂとチャッキング部材２５ａ、２５ｂとを備えている。回動軸２２は支持フレーム２６を介して回動可能に支持されており、駆動部２３はこの回動軸２２を回動させる。支持アーム部材２４ａ、２４ｂは、回動軸２２の左右に離れて固定され前方へ水平状に延出しており、左右端縁部の下面を支持する。チャッキング部材２５ａ、２５ｂは、支持アーム部材２４ａ、２４ｂを把持する。回動軸２２が駆動部２３により９０度上方へ回動されることにより、支持アーム部材２４ａ、２４ｂ上の実装基板ｗが水平姿勢から鉛直姿勢に変化し、第二搬送機構１６ｂの搬送終端ｂ３に到達する。
【００２４】
図４及び図５において、第三送り機構１６ｃは、第二送り機構１６ｂの搬送した実装基板ｗを鉛直姿勢状態で受け取り、鉛直面に沿って移動させ、最終的にアンローダー部１５への送り渡し位置に移動させる。この第三送り機構１６ｃは、上下送り力付与部２７と上下案内軌道部２８と基板掴み部２９とで構成される。上下送り力付与部２７は、支持フレーム２６の左右各側に複数の案内輪３０とリール３１とを装設され、左右各側で別々にこれら案内輪３０及びリール３１に送りワイヤ３２が掛け回されて、駆動部３３がリール３１を回転させている。上下案内軌道部２８は、左右各側のワイヤ３２、３２の送り要部３２ａを前後から挟むように案内軌道板２８ａ、２８ｂを支持フレーム２６に対状に固定している。
【００２５】
基板掴み部２９は、左右一対の掴み体２９ａ、２９ｂと左右一対の規制部材３４ａ、３４ｂとからなっている。各掴み体２９ａ、２９ｂはその対応する左右一側の対状の案内軌道板２８ａ、２８ｂの間箇所に位置された摺動体３５ａ、３５ｂを備えている。この摺動体３５ａ、３５ｂは、ワイヤ３２に止着され、これの対応する対状の案内軌道板２８ａ、２８ｂを介して垂直方向へ案内される。また各摺動体３５ａ、３５ｂは対向面部に流体圧又は電動モーターなどの駆動力で方向ａ２へ変位される押圧部材３６ａ、３６ｂを具備しており、該押圧部材３６ａ、３６ｂは支持フレーム幅中央側の垂直面に上下向きの基板用案内溝ｃ１を形成されている。各規制部材３４ａ、３４ｂはその対応する側の摺動体３５ａ又は３５ｂの下部に固定され実装基板ｗの下端縁を支持する。
【００２６】
第三搬送機構１６ｃの搬送始端ｂ４に位置された基盤掴み部２９は、実装基板ｗが第二搬送機構１６ｂに搬送されてこれの搬送終端ｂ３に達した後で、しかも未だチャッキング部２５ａ、２５ｂによる把持が解放されていない時点で、左右の押圧部材３５ａ、３５ｂを互いに近接する側へ移動させる。左右の押圧部材３５ａ、３５ｂの基板用案内溝ｃ１は、第二搬送機構１６ｂの搬送終端ｂ３に位置した実装基板ｗの左右側縁に遊隙の存在する状態で外嵌している。左右の押圧部材３５ａ、３５ｂの外嵌動作が行われると、第二搬送機構１６ｂのチャッキング部材２５ａ、２５ｂは把持している実装基板ｗを解放する。第二搬送機構１６ｂから解放された実装基板ｗは、左右の規制部材３４ａ、３４ｂに受け止められて垂直姿勢のまま停止される。この後、左右の押圧部材３４ａ、３４ｂが互いに近接する側へ変位されて、この実装基板ｗの左右側縁を押圧して挟み付ける。これにより、実装基板ｗは基板掴み部２９に固定状に掴まれた状態となる。
【００２７】
続いて駆動部３３が作動されて、リール３１が回転されワイヤ３２が動作されることにより、基板掴み部２９及びこれに固定状に掴まれた実装基板ｗが上下方向へ移動される。この移動中は、左右の摺動体３５ａ、３５ｂが対状の案内軌道板２８ａ、２８ｂに案内される。先ず搬送始端ｂ４から最上位置へ向けて移動され、次に最下位置へ向けて移動され、次に搬送終端ｂ５へ向けて上方へ移動される。本実施例では搬送始端ｂ４と搬送終端ｂ５とは同一位置としている。
【００２８】
第三搬送機構１６cは、終端ｂ3に到達した実装基板ｗを受け取り、水平姿勢に変更させる。この動作は、先に説明した動作と逆の動作である。これら、第一搬送機構１６ａ、第二搬送機構１６ｂ、第三搬送機構１６ｃの一連の動作は、制御装置４０により制御されている。
【００２９】
図４において、高温槽２０は、基板掴み部２９及びこれに保持された実装基板ｗの全体を収容し得る大きさの直方体状の箱体２０ａで主要部を形成され、この箱体２０ａの内側空間の温度を制御するための温度制御装置２０ｂを備えている。箱体２０ａは第三搬送機構１６ｃの搬送範囲の最上部に設置されている。箱体２０ａの下面の囲壁には基板掴み部２９及びこれに保持された実装基板ｗを通過させる出入り口２０ｃや、ワイヤ３２及び左右各側の対状の案内軌道板２８ａ、２８ｂを挿通させるための透孔が形成されている。この透孔はワイヤ３２や案内軌道板２８ａ、２８ｂとの隙間を可及的に少なくするため適宜な介在物（例えば撓曲可能なゴムや合成樹脂材など）を設けるのが好ましい。出入り口２０ｃは基板掴み部２９及びこれに保持された実装基板ｗが通過するときのみその扉部２０ｄが開放される。温度制御装置２０ｂは箱体２０ａの内方空間を例えば８０℃以下に保持している。
【００３０】
低温槽２１は、基板掴み部２９及びこれに保持された実装基板ｗの全体を収容し得る大きさの直方体状の箱体２１ａで主要部を形成され、この箱体２１ａの内方空間の温度を制御するための温度制御装置２１ｂとを備えている。箱体２１ａは第三搬送機構１６ｃの搬送範囲の最下部に位置されている。箱体２１ａの上面の囲壁には基板掴み部２９及びこれに保持された実装基板ｗを通過させる出入り口２１ｃや、ワイヤ３２及び左右各側の対状の案内軌道板２８ａ、２８ｂを挿通させるための透孔が形成されている。この透孔はワイヤ３２や案内軌道板２８ａ、２８ｂとの隙間を可及的に少なくするため適宜な介在物（例えば撓曲可能なゴムや合成樹脂材など）を設けるのが好ましい。出入り口２０ｃは基板掴み部２９及びこれに保持された実装基板ｗが通過するときのみその扉部２１ｄが開放される。温度制御装置２１ｂは箱体２１ａの内方空間を例えば−２０℃以下に保持されている。
【００３１】
常温となる位置（終端ｂ３）を挟んで、高温槽２０と低温槽２１を上下に配置したため、高温槽２０と低温槽２１との熱が互いに混ざり合わず、かつ実装基板ｗの投入方向が互いの熱の逃げる方向の逆方向であるので熱流出を抑制できる。また、実装基板ｗは、鉛直姿勢となって高温槽２０または低温槽２１に投入されるため、高温槽２０と低温槽２１の出入り口２０ｃ、２１ｃの開口を狭くすることができる。また、高温槽２０と低温槽２１の設定温度は、半導体パッケージの使用温度範囲内である。
【００３２】
図６において、アンローダー部１５は、実装基板ｗを受け取って基板解放位置ｂ７に移動させ、ここにストックさせるものである。このアンローダー部１５は、基板搬送機構部１６の一部である第四搬送機構１６ｅとストッカー部４１とで構成される。第四搬送機構１６ｅは、左右一対の前後向きコンベア４２ａ、４２ｂと、駆動部４４とを備えている。ストッカー部４１は第四搬送機構１６ｅが搬送した実装基板ｗを支持するように上下作動する昇降台４５を備えている。
【００３３】
コンベア４２ａ、４２ｂが水平姿勢の実装基板ｗを受け取ると、駆動部４４が作動して実装基板ｗを基板解放位置ｂ７まで移動させ、ここで実装基板ｗを解放し昇降台４５上に落下させる。積層処理が繰り返されると昇降台４５の上面上に図３に示すように実装基板ｗが積層される。
【００３４】
アンローダー部１５の下流には、検査部10が設けられており、コンベア４３ａ、４３ｂにより移動された実装基板ｗの検査を行う。図中、５０は実装基板のパット（ランド）に対して接触する探触針（プローブ、図示せず）を下面に多数配置された検査冶具であり、駆動部５２により上下される。５１は、テスタである。半導体パッケージの端子には、保護ダイオード（或いは寄生ダイオード）が接地電位との間に設けられている。保護ダイオードは、半導体パッケージ内部において一定以上の電圧が掛かるとショートして、接地電位に過電圧を逃がすものである。テスタは、接地電位と半導体パッケージの端子との間で、保護ダイオードの順方向となる定電圧を印加して、電流値を測定する。半田付箇所に欠陥がある場合、ストレス付与装置１００により、その欠陥が拡大し、或いは断線状態となっている。
【００３５】
断線状態となっている場合には、導通が無いため、不良と直ちに判別できる。一方、拡大された欠陥は電流が流れるため、流れる電流値により欠陥の判定を行う。ダイオードの特性として、順方向電圧よりも大きい電圧を印加しないと電流が流れない。従って、順方向電圧よりも大きな電圧をテスタ５２により与える。図１０は半導体パッケージの端子の電気特性を示している。正常な実装基板を測定した電流値を図中のＮ（抵抗０Ω）とすると、半田付箇所に欠陥が生じている実装基板の場合は、これにより抵抗値が増加するため、Ｆのような電流（抵抗１Ω）となる。テスタにより、定電圧Ｅ（２Ｖ）を与えたとき、それぞれ０．０６２Ａ、０．０６７Ａとなり、５ｍＡの差が生じる。従って、誤差を含めて許容できる電流値を定めておけば、半田付箇所に欠陥が生じている実装基板を選別することができる。
【００３６】
<温度サイクルの付与動作>
次にストレス付与装置１００の温度サイクル付与部１４による温度サイクル付与動作を説明する。
【００３７】
ａ：温度サイクル付与部１４による温度サイクル付与時の各部の動作
いま大気温度（常温）は２３℃であるとする。高温槽２０の箱体２０ａの内側空間は温度制御装置２０ｂにより７０℃に保持される。一方、低温槽２１の箱体２１ａの内側空間は温度制御装置２１ｂにより−２０℃に保持される。
【００３８】
搬送始端ｂ４で実装基板ｗを受け取った基板掴み部２９は実装基板ｗと一緒に上方へ移動され、先ず高温槽２０の箱体２０ａ内にこれの出入り口２０ｃを通じ進入した状態とされる。出入り口２０ｃが閉鎖され、基板掴み部２９及びこれに保持された実装基板ｗは箱体２０ａ内で３０秒間７０℃の熱に晒される。この３０秒間が経過したとき、出入り口２０ｃが開放される。
【００３９】
次に基板掴み部２９及びこれに保持された実装基板ｗは下方へ移動されて、高温槽２０の箱体２０ａ内から退出し、その後、低温槽２１の箱体２１ａ内に出入り口２１ｃを通じ進入した状態となる。出入り口２１ｃが閉鎖されると、基板掴み部２９及びこれに保持された実装基板ｗは箱体２１ａ内で３０秒間−２０℃の熱に晒される。この３０秒間が経過したとき、出入り口２１ｃが開放される。
【００４０】
この後、基板掴み部２９及びこれに保持された実装基板ｗは上方へ移動され、搬送始端ｂ４に戻り、こうして実装基板ｗは第１周期目の温度サイクルの付与を完了するのである。
【００４１】
次に再び、基板掴み部２９及びこれに保持された実装基板ｗは、第一周期目と同様に高温槽２０及び低温槽２１においてこれら箱体２０ａ、２１ａ内でその内方の熱に晒された後に、第三搬送機構１６ｃの搬送終端ｂ５に到達する。こうして第三搬送機構１６ｃで搬送された実装基板ｗは第２周期目の温度サイクルを付与された状態となる。
【００４２】
ｂ：温度サイクル付与時の実装基板ｗの状態
上記のように実装基板ｗに２周期分の温度サイクルが付与されるときの、実装基板ｗの状態について図７、図８及び図９を参照して説明する。
【００４３】
図７はこの実施例で製造される実装基板ｗの一例を示している。図７中、ｄ１はプリント基板であり、ｄ２はプリント基板ｄ１に表面実装されたＱＦＰやＢＧＡなどのＩＣパッケージである。またｅ１ａはプリント基板ｄ１の表面のうちＩＣパッケージｄ２の実装された側でＩＣパッケージｄ２の左側箇所を示し、以下単に基板左箇所と呼称する。ｅ１ｂはプリント基板ｄ１の表面のうちＩＣパッケージｄ２の実装された側でＩＣパッケージｄ２の右側箇所を示し、以下単に基板右箇所と呼称する。ｅ２はＩＣパッケージｄ２の封止材の表面であってプリント基板ｄ１に当接される面の反対側となる面（裏面）を示している。
【００４４】
図８は実装基板ｗの各部の温度ｔや歪量εの変化を示しており、左縦軸は温度ｔ（単位は℃）を表し、右縦軸は歪量ε（単位はｍｍ）を表し、横軸は経過時間ｓ（単位は秒）を表す。図９は実装基板ｗにおけるＩＣパッケージｄ２の温度の変化や、各部の歪量の差（歪差）の変化を示し、左縦軸は温度ｔ（単位は℃）を表し、右縦軸は歪差Δεを表し、横軸は時間ｓ（単位は秒）を表す。
【００４５】
上記したＩＣパッケージｄ２の温度ｔ１や歪量ε１は表面箇所ｅ２に固定させたセンサーを介して測定しており、また基板左箇所ｅ１の温度ｔ２や歪量ε２、及び、基板右箇所ｅ１ｂの温度ｔ３や歪量ε３はそれぞれの箇所に固定させたセンサーを介して測定したものである。なお、図８中の歪量ε１、ε２、ε３についてはセンサーの温度変化に起因した伸縮による明確な測定誤差が含まれている。
【００４６】
上記のように温度サイクル付与部１４で実装基板ｗに温度サイクルを付与している期間中において、ＩＣパッケージｄ２の温度ｔ１、基板左箇所ｅ１ａの温度ｔ２、及び、基板右箇所ｅ１ｂの温度ｔ３のそれぞれは、図７に示すように、ほぼ曲線ｇ（ｔ１、ｔ２、ｔ３）で示すように変化する。即ち、温度サイクルの第一周期目ｆ１では、実装基板ｗが高温槽２０の箱体２０ａ内に進入を開始した時点ｓ１から箱体２０ａの外方への退出を開始する時点ｓ２までは次第に上昇していく。そして実装基板ｗが箱体２０ａ内から退出を開始した時点ｓ２から箱体２０ａ内からの退出を完了し、続いて低温槽２１の箱体２１ａ内に進入し、さらに箱体２１ａ内からの退出を開始する時点ｓ３までは次第に下降する。そして、箱体２１ａ内から退出を開始した時点ｓ３から箱体２１ａ内からの退出を完了する時点ｓ４までは次第に上昇していく。温度サイクルの第二周期目ｆ２でも各温度ｔ１、ｔ２、ｔ３は第一周期目ｆ１とほぼ同様に変化する。
【００４７】
上記のように温度サイクルを付与している期間中、ＩＣパッケージｄ２の歪量ε１は曲線ｇ（ε１）で示すように変化する。曲線ｇ（ε１）が示すように、温度サイクルの第一周期目ｆ１では、ＩＣパッケージｄ２の歪量ε１は、実装基板ｗが高温槽２０の箱体２０ａ内に進入を開始した時点ｓ１から箱体２０ａの外方への退出を開始する時点ｓ２までの期間において、その初期段階では比較的急激な傾斜で増大していき、その後はほぼ一定大きさを維持される。そして実装基板ｗが高温槽２０の箱体２０ａ内から退出を開始した時点ｓ２からこの退出が完了する時点ｓ２ａまでは比較的急な傾斜で減少していく。これから後、歪量の逆転現象が生じる。即ち、箱体２０ａ内からの退出を完了した時点ｓ２ａから低温槽２１の箱体２１ａ内への進入が完了した後の時点ｓ２ｂまでは比較的急激な傾斜で増大していく。そして実装基板ｗが低温槽２１の箱体２１ａ内に進入した後、この箱体２１ａ内からの退出を完了する時点ｓ４までは比較的大きい状態を維持しながら極めて緩やかな傾斜で継続して増大していく。また温度サイクルの第二周期目ｆ２では、実装基板ｗが高温槽２０の箱体２０ａ内に進入を開始した時点ｓ４からこの箱体の外方への退出を完了した後の時点ｓ５までは、比較的急な傾斜で減少していく。そして実装基板ｗが低温槽２１の箱体２１ａ内への進入を開始した時点ｓ5の直後から箱体２１ａ内への進入を完了する時点ｓ６まで、急激な傾斜で増大していく。そして実装基板ｗが低温槽２１の箱体２１ａ内に進入した後、この箱体２１ａ内からの退出を完了する時点ｓ７まで比較的大きい状態をほぼ維持する。このようなＩＣパッケージｄ２の歪量ε１について逆転が起きるのはＩＣパッケージｄ２の熱容量が大きいことに由来すると考えられる。
【００４８】
一方、基板左箇所ｅ１ａの歪量ε２は、曲線ｇ（ε２）で示すように変化し、また基板右箇所ｅ１ｂの歪量ε３は曲線ｇ（ε３）で示すように変化する。これらの曲線ｇ（ε２）、ｇ（ε３）から判断されるように、基板左箇所ｅ１ａ及び基板右箇所ｅ１ｂの何れもその歪量ε２、ε３は時間の経過と共にほぼ同じように変化していく。即ち、温度サイクルの第一周期目ｆ１では、基板左箇所ｅ１ａ及び基板右箇所ｅ１ｂの何れもその歪量ε２、ε３は、実装基板ｗが高温槽２０の箱体２０ａ内に進入を開始した時点ｓ１から箱体２０ａの外方への退出を開始するｓ２までの期間においてはその初期段階で比較的急激な傾斜で増大し、その後はほぼ一定大きさを維持される。そして実装基板ｗが高温槽２０の箱体２０ａ内から退出を開始した時点ｓ２から箱体２０ａ内からの退出を完了し、続いて低温槽２１の箱体２１ａ内に進入した後の時点ｓ２ｂまでは比較的急な傾斜で減少し続いて負値となってその絶対値が増大していく。そして実装基板ｗが低温槽２１の箱体２１ａ内に進入した後の時点ｓ２ｂから、この箱体２１ａ内からの退出を開始する時点ｓ３までは前記絶対値が比較的緩やかに増大していく。そして低温槽２１の箱体２１ａ内からの退出を開始した時点ｓ３からその箱体２１ａ内からの退出を完了する時点ｓ４までは比較的急激な傾斜で前記絶対値は増大していく。また温度サイクルの第二周期目ｆ２でも、基板左箇所ｅ１ａ及び基板右箇所ｅ１ｂの何れもその歪量ε２、ε３は、第一周期目ｆ１のときとほぼ同じように変化していく。
【００４９】
本実施例では、低温、高温の温度はさほど高くは無いが、基板とＩＣパッケージとの収縮・膨張の方向を互いに逆方向に振らすことにより、半田付け箇所に欠陥が生じていると容易に破壊することができる。
【００５０】
図９は実装基板ｗに上記のように温度サイクルを付与したときの、実装基板ｗの温度の変化をＩＣパッケージｄ２の温度ｔ１の変化で代表的に示し、またＩＣパッケージｄ２とプリント基板ｄ１表面との間の歪差Δεの変化を示している。この図９中、左の縦軸は温度（単位は℃）を示し、右の縦軸は単位長さの歪差（単位はｍｍ）を示している。
【００５１】
温度サイクルを付与したとき、ＩＣパッケージｄ２の温度ｔ１は曲線ｇ（ｔ１）で示すように変化する。またＩＣパッケージｄ２の歪量ε１と基板左箇所ｅ１ａの歪量ε２との差である歪差Δε１は曲線ｇ（Δε１）で示すように変化し、一方、ＩＣパッケージｄ２の歪量ε１と基板右箇所ｅ１ｂの歪量ε３との差である歪差Δε2は曲線ｇ（Δε２）で示すように変化する。
【００５２】
これらの曲線ｇ（Δε1）、ｇ（Δε２）から判断されるように、上記のように付与した温度サイクルの第一周期目ｆ1における高温時の最大の歪差Δεは約４５０×１０−６ｍｍとなり、低温時の最大の歪差は約１０５０×１０−６ｍｍとなる。またこの温度サイクルの第二周期目ｆ２における高温時の最大の歪差Δεは６００×１０−６ｍｍとなり、低温時の最大の歪差Δεは１０００×１０−６ｍｍとなる。このように、高温時、低温時に渡って歪（特に低温時の歪差Δεは高温時のそれよりも大きい）を起こさせることができる。
【００５３】
上記本実施例によれば、高温槽２０は８０℃以下に保持され、低温槽２１は−２０℃以上に保持しており、この温度はＩＣパッケージｄ２の使用許容温度範囲内の温度サイクルである。この温度の範囲内で、ＩＣパッケージｄ２とプリント基板ｄ１との歪差Δεを得ることができる。
【００５４】
また、高温槽２０及び低温槽２１が上下配置され、かつ高温槽２０が下面に実装基板ｗを通過させるための出入り口２０ｃを有し、また低温槽２１が上面に実装基板を通過させるための出入り口２１ｃを有しているため、エネルギーの損失を低減することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１００  ストレス付与装置
１０１  前方側の実装基板製造ライン
１６  基板搬送機構部
１６ａ  第一搬送機構
１６ｂ  第二搬送機構
１６ｃ  第三搬送機構
１６ｅ  第四搬送機構
２０  高温槽
２０ｃ  出入り口
２０ｄ  蓋体
２１  低温槽
２１ｃ  出入り口
２１ｄ  蓋体
ｄ１  プリント基板
ｄ２  ＩＣパッケージ
ｗ  実装基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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