(57)【要約】  プリント配線板の製造方法は、表面実装部品（１００）が実装されたプリント配線板（１０７）を製造する方法である。表面実装部品は、複数の電極（１００ａ，１００ｂ）を含む。プリント配線板は、複数のランド（１０３，１０３ａ，１０３ｂ）を含む。複数のランドは、複数の電極に対応して設けられる。各ランドは、対応する電極にはんだ付けされる。製造方法は、プリント配線板上にはんだ（１０４ａ，１０４ｂ）を塗布するステップと、はんだを塗布した後、表面実装部品をプリント配線板上に載せるステップと、溶融はんだの表面張力による電極及びランド間の付着力が他の電極及びランド間の付着力よりも弱い劣勢電極を特定するステップと、特定された劣勢電極側のはんだを当該他の優勢電極のはんだよりも早く溶融させるように光ビームを照射するステップとを含む。これにより、劣勢電極がランドから外れるのが防止される。
2010018679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装部品が実装されたプリント配線板の製造方法であって、
前記表面実装部品は、複数の電極を含み、
前記プリント配線板は、前記複数の電極に対応して設けられ、各々が対応する電極にはんだ付けされるべき複数のランドを含み、
前記製造方法は、
前記プリント配線板上にはんだを塗布するステップと、
前記はんだを塗布した後、前記表面実装部品を前記プリント配線板上に載せるステップと、
溶融はんだの表面張力による電極及びランド間の付着力が他の電極及びランド間の付着力よりも弱い電極を特定するステップと、
前記特定された電極側のはんだを当該他の電極側のはんだよりも早く溶融させるように光ビームを照射するステップとを含む、製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製造方法であってさらに、
前記塗布されたはんだの前記ランドに対する位置ずれ及び／又は前記載せられた表面実装部品の電極の前記ランドに対する位置ずれを観察するステップを含み、
前記特定するステップは、前記観察された位置ずれに基づいて、前記付着力が弱い電極を特定する、製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の製造方法であって、
前記複数のランドは、
第１のランドと、
前記第１のランドよりも広い第２のランドとを含み、
前記特定するステップは、前記第２のランドに対応する電極を前記付着力が弱い電極として特定する、製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の製造方法であって、
前記光ビームを照射するステップは、
前記特定された電極に対する光ビームの照射を第１の時刻に開始するステップと、
当該他の電極に対する光ビームの照射を前記第１の時刻よりも遅い第２の時刻に開始するステップとを含む、製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の製造方法であって、
前記特定された電極及び当該他の電極に照射される光ビームは単一の照射装置により生成され、
前記光ビームが前記特定された電極から当該他の電極まで移動するように前記単一の照射装置を制御するステップを含む、製造方法。
【請求項６】
請求項３に記載の製造方法であって、
前記特定された電極に照射される光ビームは第１の照射装置により生成され、
当該他の電極に照射される光ビームは前記第１の照射装置と異なる第２の照射装置により生成される、製造方法。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の製造方法であって、
前記光ビームを照射するステップは、
前記特定された電極に光ビームを第１の強度で照射するステップと、
当該他の電極に光ビームを前記第１の強度よりも弱い第２の強度で照射するステップとを含む、製造方法。
【請求項８】
表面実装部品をプリント配線板にはんだ付けするはんだ付け装置であって、
前記表面実装部品は、複数の電極を含み、
前記プリント配線板は、前記複数の電極に対応して設けられ、各々が対応する電極にはんだ付けされるべき複数のランドを含み、前記プリント配線板上にはんだが塗布され、前記表面実装部品は前記プリント配線板上に載せられ、
前記はんだ付け装置は、
溶融はんだの表面張力による電極及びランド間の付着力が他の電極及びランド間の付着力よりも弱い電極を特定する情報を受け付ける受付手段と、
前記受付手段により受け付けられた情報により特定された電極側のはんだを当該他の電極側のはんだよりも早く溶融させるように光ビームを照射する照射手段とを含む、はんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装部品が実装されたプリント配線板の製造方法に関し、詳しくは、はんだが塗布されたプリント配線板上に表面実装部品を光ビームを用いてはんだ付けすることによりプリント配線板を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ゲーム機、音楽デバイス、カメラなどの高機能化に伴い、表面実装技術の超高密度化が必要になっている。より具体的には、薄型基板実装、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuits）実装、０４０２（０．４ｍｍ×０．２ｍｍ）部品実装、ＰＯＰ（Package On Package）実装の採用が検討され始めている。【０００３】
表面実装における品質に影響する因子としては、（１）基板と設計、（２）メタルマスク、（３）はんだ印刷、（４）はんだペースト、（５）電子部品、（６）部品装着、（７）リフローなどの品質などがある。【０００４】
通常のプロセス設計は、部品のばらつき、はんだの印刷精度、部品の装着精度を考慮し、部品の位置ずれ不良などが発生しないようにしている。しかし、表面実装部品は非常に小さいため、リフロー工程において、「部品立ち」、「部品ずれ」と呼ばれるはんだ付け不良が発生しやすい。部品立ちは、表面実装部品の両電極間に溶融はんだの表面張力差が生じたとき、一方の電極が一方のランドから浮き上がり、他方の電極のみが他方のランドにはんだ付けされることにより、表面実装部品が立ってしまう現象であり、一般に、マンハッタン現象、ツームストン現象などと呼ばれる。以下、部品立ちによりランドから外れてしまう一方の電極を「劣勢電極」と呼び、他方の電極を「優勢電極」と呼ぶ。部品ずれは、表面実装部品の位置がランドの位置に対してずれている現象である。部品立ちも部品ずれも電極がランドから外れるという接続不良を引き起こし、製造歩留まりの低下を招く。以下、部品立ち及び部品ずれを総称し、「部品立ち等」と略す。【０００５】
特開２００３−６９２０３号公報は、表面実装部品の実装位置の許容量算出方法を開示する。この方法は、マンハッタン現象の発生を抑止するモーメントと、マンハッタン現象の発生を促進するモーメントとに基づいて、正確な実装位置の許容量を算出する。しかし、同公報は、マンハッタン現象を防止する具体的なリフロー方法を全く開示していない。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、電極がランドから外れるのを防止した表面実装部品が実装されたプリント配線板の製造方法を提供する。
【０００７】
本発明による製造方法は、表面実装部品が実装されたプリント配線板を製造する方法である。表面実装部品は、複数の電極を含む。プリント配線板は、複数のランドを含む。複数のランドは、複数の電極に対応して設けられる。各ランドは、対応する電極にはんだ付けされる。製造方法は、プリント配線板上にはんだを塗布するステップと、はんだを塗布した後、表面実装部品をプリント配線板上に載せるステップと、溶融はんだの表面張力による電極及びランド間の付着力が他の電極及びランド間の付着力よりも弱い電極（劣勢電極）を特定するステップと、特定された劣勢電極側のはんだを当該他の電極（優勢電極）のはんだよりも早く溶融させるように光ビームを照射するステップとを含む。
【０００８】
本発明によれば、劣勢電極側のはんだが早く溶融されるので、劣勢電極の付着力が早く強くなる。その結果、劣勢電極がランドから外れるのを防止できる。
【０００９】
本発明における「はんだ」は、たとえば、鉛及びスズを主成分とする含鉛はんだ、銀入りはんだ、金系はんだ、並びに、スズ、銀及び銅、又はスズ及びビスマス等を主成分とする鉛フリーはんだを含む。「はんだ」は、たとえば、酸化を防ぎかつ接続を容易にするためのフラックス等の添加剤を含んでもよい。「はんだ」は、たとえば、はんだペースト、はんだクリームを含んでもよい。
【００１０】
本発明の他の特徴、要素、ステップ、特色、及び利点は、本発明の好ましい実施の形態についての添付図面を参照した以下の詳細な説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の好ましい実施の形態による表面実装部品が実装されたプリント配線板の製造装置の全体構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１中のはんだ付け装置の構成を示す平面図である。
【図３】図２中のレーザヘッド及びその周辺の構成を示す模式図である。
【図４】図３に示したレーザヘッドの他の例を示す模式図である。
【図５】図１に示した製造装置の動作を示すフロー図である。
【図６】図３に示した表面実装部品に部品立ちが起きる原因を説明するための側面図である。
【図７Ａ】プリント配線板上に載せられた表面実装部品の電極の位置がずれていないため、部品立ちが起きにくい表面実装部品及びプリント配線板の側面図である。
【図７Ｂ】プリント配線板上に載せられた表面実装部品の電極の位置がずれているため、部品立ちが起きやすい表面実装部品及びプリント配線板の側面図である。
【図８】図３に示したはんだ付け装置を用い、表面実装部品の電極に単一のレーザビームを順に照射する方法を示す斜視図である。
【図９】図４に示したはんだ付け装置を用い、表面実装部品の電極に２つのレーザビームを互いに異なる強度又はタイミングで照射する方法を示す斜視図である。
【図１０Ａ】ランド上に印刷されたはんだの位置がずれていないため、部品立ちが起きにくい表面実装部品及びプリント配線板の側面図である。
【図１０Ｂ】ランド上に印刷されたはんだの位置がずれているため、部品立ちが起きやすい表面実装部品及びプリント配線板の側面図である。
【図１１Ａ】プリント配線板上に載せられた表面実装部品の電極の位置が右側にずれ、かつ、ランド上に印刷されたはんだの位置が右側にずれているため、部品立ちが起きやすい表面実装部品及びプリント配線板の側面図である。
【図１１Ｂ】プリント配線板上に載せられた表面実装部品の電極の位置が左側にずれ、かつ、ランド上に印刷されたはんだの位置が右側にずれているため、部品立ちが起きやすい表面実装部品及びプリント配線板の側面図である。
【図１２Ａ】プリント配線板上に載せられた表面実装部品の電極の位置、及びランド上に印刷されたはんだの位置の両方がずれていないため、部品ずれが起きにくい表面実装部品及びプリント配線板の平面図である。
【図１２Ｂ】ランド上に印刷されたはんだの位置はずれていないけれども、プリント配線板上に載せられた表面実装部品の電極の位置はずれているため、部品ずれが起きやすい表面実装部品及びプリント配線板の平面図である。
【図１２Ｃ】プリント配線板上に載せられた表面実装部品の電極の位置、及びランド上に印刷されたはんだの位置の両方が同じ方向にずれているため、部品ずれが起きやすい表面実装部品及びプリント配線板の平面図である。
【図１２Ｄ】プリント配線板上に載せられた表面実装部品の電極の位置、及びランド上に印刷されたはんだの位置の両方が互いに異なる方向にずれているため、部品ずれが起きやすい表面実装部品及びプリント配線板の平面図である。
【図１３Ａ】接地用ランドを有するプリント配線板の平面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに示したプリント配線板上にはんだレジストを形成した平面図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｂに示したプリント配線板上にはんだペーストを印刷した平面図である。
【図１３Ｄ】図１３Ｃに示したプリント配線板上に表面実装部品を載せた平面図である。
【図１４】図１３Ｄに示した表面実装部品をレーザビームではんだ付けする場合における熱の拡散を示す平面図である。
【図１５Ａ】図１４中の通常ランドの温度の時間変化及びレーザ出力の時間変化を示すグラフである。
【図１５Ｂ】図１４中の接地用ランドの温度の時間変化及びレーザ出力の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の好ましい実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。【００１３】
［製造装置の全体構成］【００１４】
図１は、本発明の好ましい実施の形態による表面実装部品が実装されたプリント配線板の製造装置の全体構成を示す機能ブロック図である。図１を参照して、製造装置１は、ホストコンピュータ１０と、はんだ印刷機２０と、はんだ検査機３０と、表面実装機（チップマウンタ）４０Ａ，４０Ｂと、はんだ付け装置５０とを備える。製造装置１は、表面実装部品をプリント配線板上に実装することにより、表面実装部品が実装されたプリント配線板を製造する装置である。【００１５】
ＨＵＢ（ハブ）で繋がれた各装置を制御するホストコンピュータ１０は、コントローラ１０ａと、メモリ１０ｂと、ディスプレイ１０ｃと、入力装置１０ｄとを備える。ホストコンピュータ１０上のアプリケーションから、各装置に制御命令が送られる。表面実装部品が実装されるプリント配線板は、図中矢印で示される基板搬送方向へ送られる。【００１６】
まず、はんだ印刷機２０は、クリームはんだをプリント配線板上に印刷する。はんだ検査機３０は、印刷されたはんだの位置を検査する。検査結果は、ホストコンピュータ１０を介して表面実装機４０Ａ，４０Ｂ、及びはんだ付け装置５０に送られる。表面実装機４０Ａ，４０Ｂは、表面実装部品をプリント配線板上に実装する。表面実装機４０Ａ，４０Ｂは、作業の効率化のため複数台並べて使用される。表面実装機は２台だけでなく、３台以上設けられてもよい。【００１７】
その後、プリント配線板ははんだ付け装置５０に搬送される。はんだ付け装置５０は、レーザビームをプリント配線板上のはんだに局所的に照射することにより、はんだを加熱して溶融させ、表面実装部品をプリント配線板にはんだ付けする。【００１８】
表面実装機４０Ａ，４０は、０４０２部品に代表される微小な表面実装部品を実装する。はんだ印刷工程で印刷の位置がずれたり、部品実装工程で表面実装部品の位置がずれたりしても、ずれが所定の範囲内であれば、はんだ付け装置５０は適切なレーザ照射方法によりそのずれが小さくなるようにレーザビームを照射する。【００１９】
［はんだ付け装置］【００２０】
図２は、はんだ付け装置５０の外観構成を示す平面図である。図２を参照して、はんだ付け装置５０は、プリント配線板搬送装置２５１と、レーザヘッド２００と、ＸＹＺロボット２７１とを備える。はんだ付け装置５０は、表面実装部品１００をプリント配線板１０７にレーザビームではんだ付けする。【００２１】
プリント配線板搬送装置２５１は、投入されたプリント配線板１０７を所定の位置まで搬送する。プリント配線板１０７上には、表面実装部品１００が実装されている。【００２２】
レーザヘッド２００は、レーザビームを表面実装部品１００の電極及びプリント配線板１０７のランドに照射する。ＸＹＺロボット２７１は、レーザヘッド２００を図上Ｘ及びＹ方向並びにＺ方向（Ｘ及びＹ方向に対して垂直方向）へ搬送する。【００２３】
［レーザヘッド］【００２４】
図３は、レーザヘッド２００及びその周辺の構成を示す。図３を参照して、はんだ付け装置５０はさらに、半導体レーザ３０３と、光ファイバケーブル３０５と、画像処理装置３２５と、コントローラ３２７とを備える。【００２５】
レーザヘッド２００は、コリメータレンズ３０７と、ハーフミラー３０９と、集光レンズ３２１と、同軸カメラ３２３と、ガルバノミラー３１１，３１３と、テレセントリックレンズ３１５と、レンズ駆動装置３１７ａ，３１７ｂと、位置決めカメラ３０１とを含む。したがって、レーザヘッド２００がＸＹＺロボット２７１により移動されると、レーザヘッド２００に含まれる上記全ての部品も一緒に移動される。【００２６】
半導体レーザ３０３は、レーザビームを発生する光源である。発生したレーザビームは、光ファイバケーブル３０５でコリメータレンズ３０７に導かれる。コリメータレンズ３０７は、レーザビームを平行にする。ハーフミラー３０９は、コリメータレンズ３０７からのレーザビームをまっすぐに透過させ、かつ、表面実装部品１００及びプリント配線板１０７から反射して戻ってきたレーザビームをほぼ直角に反射させる。【００２７】
ガルバノミラー３１１，３１３は、ハーフミラー３０９を透過して来たレーザビームを高速で振り動かすことにより、表面実装部品１００の電極１００ａ，１００ｂ及びプリント配線板１０７のランド１０３をレーザビームでスキャンする。テレセントリックレンズ３１５は、ガルバノミラー３１１，３１３からのレーザビームをほぼ真下に向ける。レンズ駆動装置３１７ａ，３１７ｂは、テレセントリックレンズ３１５を光軸方向に駆動することにより、テレセントリックレンズ３１５の焦点を合わせる。位置決めカメラ３０１は、プリント配線板１０７のフィデューシャルマーク（認識マーク）を撮像し、表面実装部品１００の位置及び方向を検出する。【００２８】
［レーザヘッドの他の例］【００２９】
図４は、レーザヘッド２００の代わりに用いられるレーザヘッド２０２の構成を示す模式図である。レーザ照射装置４６７ａは、図３に示したガルバノミラー３１１，３１３及びテレセントリックレンズ３１５に相当し、ハーフミラー３０９で反射されたレーザビームを出力する。レーザヘッド２０２はさらに、溶融したはんだペースト及びフラックスのミストを排気する排気装置３５７を備える。【００３０】
はんだ付け装置５０はさらに、もう１つのレーザ照射装置４６７ｂを備える。このレーザ照射装置４６７ｂも上記レーザ照射装置４６７ａと同じ構成を有する。これにより、表面実装部品１００の両電極１００ａ，１００ｂを２本のレーザビームで同時にはんだ付けすることができる。３つ以上のレーザ照射装置が設けられてもよい。【００３１】
［はんだ印刷機及びはんだ付け装置の動作］【００３２】
以下、図５のフロー図を参照し、はんだ印刷機２０及びはんだ付け装置５０の動作を説明する。【００３３】
はんだ印刷機２０は、はんだペースト（フラックスを含む）をプリント配線板１０７上に印刷する（Ｓ１０１）。はんだ検査機３０は、印刷されたはんだの位置、印刷位置のずれ、はんだ量（はんだ高さ）を測定する（Ｓ１０３）。はんだ検査機３０は、その検査結果をはんだ付け装置５０に送る（Ｓ１０５）。【００３４】
一方、はんだ付け装置５０において、コントローラ３２７は、投入されたプリント配線板１０７を所定の位置に搬送するよう、プリント配線板搬送装置２５１を制御する（Ｓ２０１）。【００３５】
位置決めカメラ３０１は、プリント配線板１０７のフィデューシャルマークを読み取り（Ｓ２０３）、プリント配線板１０７及び表面実装部品１００の位置を認識する（Ｓ２０５）。【００３６】
位置決めカメラ３０１は、プリント配線板上の表面実装部品１００を撮影する（Ｓ２０７）。コントローラ３２７は、位置決めカメラ３０１により撮影され、画像処理装置３２５により処理された画像に基づいて、表面実装部品１００の実装状態及びランド１０３からの位置ずれを認識する（Ｓ２０９）。コントローラ３２７は、はんだ検査機３０の検査結果及び認識された位置ずれに基づいて、部品立ち等が起きやすい部品を特定し、さらに、その部品に適したレーザ照射方法を決定する（Ｓ２１１）。すなわち、コントローラ３２７は、溶融はんだの表面張力による表面実装部品１００の電極及びプリント配線板１０７のランド間の付着力が他の電極及びランド間の付着力よりも弱い劣勢電極を特定する情報を受け付ける。コントローラ３２７はまた、受け付けられた情報により特定された劣勢電極側のはんだを当該他の優勢電極側のはんだよりも早く溶融させるように、レーザ照射方法を決定する。【００３７】
コントローラ３２７は、あらかじめプログラムされた順番に表面実装部品１００を選択し、レーザヘッド２００をその選択された表面実装部品１００の上方へ移動するよう、ＸＹＺロボット２７１を制御する（Ｓ２１３）。コントローラ３２７は、ステップＳ２１１で決定されたレーザ照射方法に従って、レーザビームを選択された表面実装部品１００に照射する（Ｓ２１５）。【００３８】
コントローラ３２７は、全ての表面実装部品１００の実装が完了したか否かを判断する（Ｓ２１９）。未完了の場合（Ｓ２１９でＮＯ）、コントローラ３２７は、あらかじめプログラムされた順番に表面実装部品１００を選択し、上記ステップＳ２１３〜Ｓ２１５の処理を繰り返し実行する。【００３９】
完了の場合（Ｓ２１９でＹＥＳ）、コントローラ３２７は、レーザヘッド２００を元の位置に戻すよう、ＸＹＺロボット２７１を制御する（Ｓ２２１）。最後に、コントローラ３２７は、全ての表面実装部品１００が実装されたプリント配線板１０７を排出するよう、プリント配線板搬送装置２５１を制御する（Ｓ２２３）。これにより、表面実装部品１００が実装されたプリント配線板１０７が製造される。【００４０】
このようなレーザによるはんだ付けは、リフロー炉でのはんだ付けの後に実行されてもよい。より具体的には、耐熱温度の高い表面実装部品をリフロー炉ではんだ付けした後、耐熱温度の低い表面実装部品をレーザではんだ付けしてもよい。【００４１】
［部品立ち等の発生原因及びレーザ照射方法の決定］【００４２】
次に、上述したレーザ照射方法を決定するステップ（Ｓ２１１）の詳細を説明する。【００４３】
図６は、部品立ち等の発生原因を説明するための側面図である。図６に示されるように、プリント配線板１０７上にランド１０３ａ，１０３ｂが設けられる。ランド１０３ａ，１０３ｂ上にはんだ１０４ａ，１０４ｂが印刷される。図上右側のはんだ１０４ｂのみがレーザビームにより溶融されている。ランド１０３ａ及び１０３ｂには、表面実装部品１００の電極１００ａ及び１００ｂがそれぞれはんだ付けされる。【００４４】
表面実装部品１００の重量をｍ、長さをＬ、高さをＨ、幅をＷ、重量加速度をｇ、溶融はんだの表面張力をγとする。はんだが溶融したときに表面実装部品１００が回転する支点を図中Ｐで示す。【００４５】
ランド１０３ｂの右端から支点Ｐまでの距離をａとし、ランド１０３ｂの左端から支点Ｐまでの距離をｂとする。【００４６】
ランド１０３ｂの右端及び表面実装部品１００の電極１００ｂの側面最上部を結ぶ直線と、表面実装部品１００の電極１００ｂの側面とがなす角度をαとする。αは、溶融したはんだ１０４ｂが電極１００ｂの側面となす角度にほぼ等しい。表面実装部品１００の電極１００ｂの底面と、ランド１０３ｂの上面とがなす角度をβとする。【００４７】
このとき、表面張力γによるモーメントＴ１（支点Ｐを軸に、表面実装部品１００を時計回りに回転させ、表面実装部品１００を立てようとする力）は、次の式（１）で表わされる。
【数１】
2010018679.tif 000003
【００４８】
表面実装部品１００の下面においては、表面張力γによるモーメントＴ２（部品を立てようとする力と反対向きに作用する力）は、次の式（２）で表わされる。【００４９】
Ｔ２＝γｃｏｓβ・Ｗｂ  …（２）【００５０】
β＝０のとき、ｃｏｓβ＝１であるから、モーメントＴ２は次の式（３）で表される。【００５１】
Ｔ２＝γＷｂ  …（３）【００５２】
表面実装部品１００の自重によるモーメントＴ３（部品を立てようとする力と反対向きに作用する力）は、次の式（４）で表わされる。【００５３】
Ｔ３＝ｍｇＬｃｏｓβ／２  …（４）【００５４】
β＝０のとき、ｃｏｓβ＝１であるから、モーメントＴ３は次の式（５）で表される。【００５５】
Ｔ３＝ｍｇＬ／２  …（５）【００５６】
Ｔ１＞Ｔ２＋Ｔ３の条件が成立するとき、部品立ち等が発生する可能性が高くなる。すなわち、αが所定のしきい値よりも大きいとき（表面実装部品１００が図上左側にずれ、ａ≪ｂのとき）、表面実装部品１００の電極１００ｂをはんだ付けすると、支点Ｐを軸にして表面実装部品１００が時計回りに回転し、部品立ち等が起きやすい。【００５７】
このように、はんだ付けにおいて部品立ち等によりプリント配線板１０７から浮き上がってしまう側の電極（図６では電極１００ａ）を「劣勢電極」と呼び、その反対側の電極（図６では電極１００ｂ）を「優勢電極」と呼ぶ。劣勢電極はランドから外れやすいが、優勢電極はランドから外れにくい。溶融はんだ１０４ａの表面張力γにより劣勢電極１００ａ及びランド１０３ａ間に働く付着力（劣勢電極１００ａがランド１０３ａに付着しようとする力）は、溶融はんだ１０４ｂの表面張力γにより優勢電極１００ｂ及びランド１０３ｂ間に働く付着力（優勢電極１００ｂがランド１０３ｂに付着しようとする力）よりも弱いからである。【００５８】
はんだ量が多い場合も上記と同様に、モーメントＴ１が大きくなるので、部品立ち等が起きやすい。【００５９】
［表面実装部品の縦ずれ］【００６０】
図７Ａでは、表面実装部品１００はランド１０３ａ，１０３ｂからずれることなくプリント配線板１０７上に載せられている。はんだ１０４ａ，１０４ｂもランド１０３ａ，１０３ｂからずれることなく印刷されている。この場合、部品立ち等は起きないであろうと判断する。【００６１】
図７Ｂでは、表面実装部品１００が図上左側にずれてプリント配線板１０７上に載せられている。ただし、はんだ１０４ａ，１０４ｂはランド１０３ａ，１０３ｂからずれることなく印刷されている。表面実装部品１００が図上左側にずれると、図上右側において、距離ａが所定距離よりも長くなり、距離ｂが所定距離よりも短くなる。そのため、モーメントＴ１は大きくなるが、モーメントＴ２は小さくなる。これにより、Ｔ１＞Ｔ２＋Ｔ３の条件が成立する。この場合、部品立ち等が起きるであろうと判断する。電極１００ｂ側の距離ａが所定距離以上であることを観察すると、その電極１００ｂを優勢電極と判断し、その反対側の電極１００ａを劣勢電極と判断する。【００６２】
（１）ビーム移動【００６３】
図４に示した単一のレーザ照射装置４６７ａを用い、図８に示されるように、単一のレーザビームＬＢを移動させる。より具体的には、レーザ照射装置４６７ａは、まず、レーザビームＬＢを劣勢電極１００ａ及びランド１０３ａに照射する。次に、レーザ照射装置４６７ａは、レーザビームＬＢを劣勢電極１００ａから優勢電極１００ｂまで移動させる。そして、レーザ照射装置４６７ａは、レーザビームＬＢを優勢電極１００ｂ及びランド１０３ｂに照射する。【００６４】
レーザビームＬＢは優勢電極１００ｂ側よりも先に劣勢電極１００ａ側に照射されるので、劣勢電極１００ａ側のはんだ１０４ａが優勢電極１００ｂ側のはんだ１０４ｂよりも早く溶融する。そのため、劣勢電極１００ａとランド１０３ａと間の付着力が増加し、劣勢電極１００ａはランド１０３ａから浮き上がらない。その結果、部品立ち等は起きない。【００６５】
（２）ビーム強度【００６６】
図４に示した２つのレーザ照射装置４６７ａ，４６７ｂを用い、図９に示されるように、２つのレーザビームＬＢａ，ＬＢｂを同時に照射し、レーザビームＬＢａの強度をレーザビームＬＢｂの強度よりも強くしてもよい。より具体的には、１つのレーザ照射装置４６７ａは、強度Ｗａを有するレーザビームＬＢａを劣勢電極１００ａ及びランド１０３ａに照射する。これと同時に、もう１つのレーザ照射装置４６７ｂは、強度Ｗｂ（Ｗａ＞Ｗｂ）を有するレーザビームＬＢｂを優勢電極１００ｂ及びランド１０３ｂに照射する。【００６７】
レーザビームＬＢａの強度ＷａはレーザビームＬＢｂの強度Ｗｂよりも強いので、劣勢電極１００ａ側のはんだ１０４ａが優勢電極１００ｂ側のはんだ１０４ｂよりも早く溶融する。その結果、上記と同様に、部品立ち等は起きない。【００６８】
（３）照射順【００６９】
同様に、２つのレーザ照射装置４６７ａ，４６７ｂを用い、レーザビームＬＢａ，ＬＢｂの照射を順番に開始してもよい。より具体的には、１つのレーザ照射装置４６７ａは、劣勢電極１００ａ及びランド１０３ａに対するレーザビームＬＢａの照射を時刻ｔ１に開始する。もう１つのレーザ照射装置４６７ｂは、優勢電極１００ｂ及びランド１０３ｂに対するレーザビームＬＢｂの照射を時刻ｔ１よりも遅い時刻ｔ２に開始する。【００７０】
レーザビームＬＢａはレーザビームＬＢｂよりも先に照射されるので、劣勢電極１００ａ側のはんだ１０４ａが優勢電極１００ｂ側のはんだ１０４ｂよりも早く溶融する。その結果、上記と同様に、部品立ち等は起きない。【００７１】
［はんだの縦ずれ］【００７２】
図１０Ａでは、表面実装部品１００がずれることなくプリント配線板１０７上に載せられている。はんだ１０４ａ，１０４ｂもランド１０３ａ，１０３ｂ上にずれることなく印刷されている。この場合、部品立ち等は起きないであろうと判断する。【００７３】
図１０Ｂでは、はんだ１０４ａ，１０４ｂがランド１０３ａ，１０３ｂから図上右側へずれて印刷されている。ただし、表面実装部品１００はランド１０３ａ，１０３ｂからずれることなくプリント配線板１０７上に載せられている。【００７４】
図１０Ｂ中の距離の比ａ／ｂ及びａ'／ｂ'は、図１０Ａのそれと同じである。しかし、はんだ１０４ｂが溶融し始めると、表面実装部品１００は支点Ｐを軸にして図上時計回りに回転しようとする。したがって、はんだのずれが所定値よりも大きいとき、はんだ付け装置５０は、部品立ち等が起きるであろうと判断する。はんだのずれが所定値よりも大きいことを観察すると、電極１００ｂを優勢電極と判断し、その反対側の電極１００ａを劣勢電極と判断する。【００７５】
以上より、次の２つの規則が導かれる。【００７６】
（１）表面実装部品がある方向に所定距離以上ずれて載せられると、そのずれた方向側の電極が劣勢電極となる。【００７７】
（２）はんだがある方向に所定距離以上ずれて印刷されると、そのずれた方向と反対方向側の電極が劣勢電極となる。【００７８】
上記（１）及び（２）の少なくとも１つを考慮して、はんだ付け装置５０はレーザビームの照射方法を決定する。【００７９】
図１１Ａでは、表面実装部品１００は図上右側にずれてプリント配線板１０７上に載せられている。はんだ１０４ａ，１０４ｂもランド１０３ａ，１０３ｂから図上右側にずれて印刷されている。この場合、距離ａは全くないのに対し、距離ａ'は十分にあるので、表面実装部品１００は支点Ｐを軸にして図上反時計回りに回転して起き上がろうとする。したがって、電極１００ａを優勢電極と判断し、電極１００ｂを劣勢電極と判断する。【００８０】
図１１Ｂでは、表面実装部品１００は図上左側にずれてプリント配線板１０７上に載せられている。はんだ１０４ａ，１０４ｂはランド１０３ａ，１０３ｂから図上右側にずれて印刷されている。この場合、距離ａ'は全くないのに対し、距離ａは十分にあるので、表面実装部品１００は支点Ｐを軸にして図上時計回りに回転して起き上がろうとする。したがって、電極１００ｂを優勢電極と判断し、電極１００ａを劣勢電極と判断する。【００８１】
［表面実装部品及びはんだの回転ずれ］【００８２】
図１２Ａでは、表面実装部品１００がずれることなくプリント配線板１０７上に載せられている。はんだ１０４ａ，１０４ｂもランド上にずれることなく印刷されている。この場合、部品ずれは起きないであろうと判断する。【００８３】
図１２Ｂでは、はんだ１０４ａ，１０４ｂはランドからずれることなく印刷されている。ただし、表面実装部品１００はプリント配線板１０７の表面内でランド（はんだ１０４ａ，１０４ｂの真下にある）から図上反時計回りに角θだけずれて載せられている。この場合、表面実装部品１００はプリント配線板１０７の表面内で図上時計回りに回転しようとする。したがって、電極１００ｂを優勢電極と判断し、電極１００ａを劣勢電極と判断する。【００８４】
図１２Ｃでは、はんだ１０４ａ，１０４ｂはランド１０３ａ，１０３ｂから図上反時計回りに角θだけずれて印刷されている。表面実装部品１００もはんだ１０４ａ，１０４ｂと同じ方向に同じ角θだけずれて載せられている。この場合、表面実装部品１００はプリント配線板１０７の表面内で図上時計回りに回転しようとする。したがって、電極１００ｂを優勢電極と判断し、電極１００ａを劣勢電極と判断する。【００８５】
図１２Ｄでは、はんだ１０４ａ，１０４ｂはランド１０３ａ，１０３ｂから図上時計回りに角θだけずれて印刷されている。表面実装部品１００ははんだ１０４ａ，１０４ｂと反対方向に角θだけずれて載せられている。この場合、表面実装部品１００はプリント配線板１０７の表面内で図上時計回りに回転しようとする。したがって、電極１００ｂを優勢電極と判断し、電極１００ａを劣勢電極と判断する。【００８６】
［接地用ランド］【００８７】
上述したランド１０３ａ，１０３ｂのサイズはほぼ同じである。しかし、図１３Ａに示されるように、接地用ランド１０３ｇは通常のランド１０３ａよりも大きい。図１３Ｂに示されるように、通常のランド１０３ａがそのまま露出し、かつ、接地用ランド１０３ｇの一部がランド１０３ｂとして露出するように、はんだレジスト１０５がプリント配線板上に塗布される。図１に示したはんだ印刷機２０は、図１３Ｃに示されるように、はんだペースト１０４ａ，１０４ｂを露出しているランド１０３ａ，１０３ｂ上に印刷する。最後に、図１３Ｄに示されるように、表面実装機４０Ａ，４０Ｂは表面実装部品１００をランド１０３ａ，１０３ｂ（はんだペースト１０４ａ，１０４ｂの真下で図示されていない）上に載せる。【００８８】
ランド１０３ａ，１０３ｂのはんだを溶融させるために、それらにレーザビームを照射すると、図１４中に矢印で示されるように熱が伝導する。ランド１０３ｂを含む接地用ランド１０３ｇの面積は通常のランド１０３ａの面積よりも大きいので、ランド１０３ｂの熱はその周囲にすぐに発散する。これに対し、ランド１０３ａの熱は発散しにくい。【００８９】
図１５Ａは、レーザの出力と通常のランド１０３ａの温度変化との関係を示す。図１５Ｂは、レーザの出力と接地用ランド１０３ｇの一部であるランド１０３ｂの温度変化とを示す。横軸は時間を示す。縦軸はレーザの出力及びランドの温度を示す。【００９０】
図１５Ａ及び図１５Ｂのいずれにおいても、レーザビームが照射されている間、ランドの温度は上昇する。レーザビームの照射が終了した後、ランドの温度は下降する。しかし、接地用ランド１０３ｇの面積は通常のランド１０３ａの面積よりも大きいので、接地用ランド１０３ｇは通常のランド１０３ｂよりも熱しにくくかつ冷めやすい。したがって、接地用ランド１０３ｇ上に載せられる表面実装部品の電極は劣勢電極となる。【００９１】
［実施の形態の効果］【００９２】
以上、本発明の好ましい実施の形態によれば、表面実装部品及びはんだの位置ずれに基づいて、リフロー工程で部品立ち等が起きやすい表面実装部品を特定し、かつ、その劣勢電極を特定する。その情報をリフロー工程にフィードフォアードし、リフロー工程で部品立ち等が起きないように適切な方法でレーザビームを照射する。劣勢電極側のはんだが早く溶融され、劣勢電極の付着力が早く強くなるので、劣勢電極がランドから外れるのを防止できる。その結果、高い歩留まりで表面実装部品が実装されたプリント配線板を製造することができる。【００９３】
［他の実施の形態］【００９４】
はんだの融点又は量、ランドのサイズなどに基づいて、レーザビームの走査速度（移動速度）又はパワーを制御してもよい。半導体レーザの代わりに、たとえば、キセノンランプ、赤外線ランプ、炭酸ガスレーザ、固体レーザを用いてもよい。【００９５】
以上、本発明の実施の形態を説明した。しかし、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【国際調査報告】
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