(57)【要約】  複数のバンプが設けられた主面を有する第１電子部品を準備する工程と、複数のバンプに対応する複数の第１電極が設けられた搭載領域を有する基板を準備する工程と、複数のバンプにフラックスを塗布する工程と、搭載領域の周縁部に設定された少なくとも１つの補強位置に隣接する第１電極に、フラックスを塗布する工程と、補強位置に熱硬化性樹脂を塗布して、補強位置に隣接する第１電極の少なくとも一部を熱硬化性樹脂で覆う工程と、複数のバンプがそれぞれ対応する第１電極に着地するように、第１電子部品を基板に搭載するとともに、熱硬化性樹脂を第１電子部品の周縁部に接触させる工程と、第１電子部品を搭載した基板を加熱する工程と、を含む電子部品実装方法。
2012164957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバンプが設けられた主面を有する第１電子部品を、前記複数のバンプに対応する複数の第１電極が設けられた搭載領域を有する基板に実装する、電子部品実装方法であって、
前記第１電子部品を準備する工程と、
前記基板を準備する工程と、
前記複数のバンプにフラックスを塗布する工程と、
前記搭載領域の周縁部に設定された少なくとも１つの補強位置に隣接する前記第１電極に、フラックスを塗布する工程と、
前記補強位置に熱硬化性樹脂を塗布するとともに、前記補強位置に隣接する前記フラックスが塗布された第１電極の少なくとも一部を前記熱硬化性樹脂で覆う工程と、
前記フラックスが塗布された複数のバンプが、それぞれ対応する前記第１電極に着地するように、前記第１電子部品を前記基板に搭載するとともに、前記補強位置に塗布された前記熱硬化性樹脂を前記第１電子部品の周縁部に接触させる工程と、
前記第１電子部品を搭載した前記基板を加熱して、前記バンプを溶融させるとともに、前記熱硬化性樹脂を硬化させ、放冷することにより、前記第１電子部品を前記基板に接合する工程と、を含む電子部品実装方法。
【請求項２】
前記第１電極に前記フラックスを塗布する工程が、
（ａ）前記フラックスが塗布された複数のバンプを、それぞれ対応する前記第１電極に着地させることにより、前記フラックスを前記第１電極に転写する工程と、
（ｂ）前記フラックスの前記第１電極への転写後、前記第１電子部品を前記基板から退避させる工程と、を含み、
前記第１電子部品を前記基板に搭載する工程が、
前記退避させた第１電子部品を前記基板に搭載する工程である、請求項１記載の電子部品実装方法。
【請求項３】
前記第１電極に前記フラックスを塗布する工程が、
（ａ）前記補強位置に隣接する第１電極に対応する転写面を有する転写ツールの前記転写面に前記フラックスを塗布する工程と、
（ｂ）前記フラックスが塗布された転写面を、前記対応する第１電極に着地させることにより、前記フラックスを前記第１電極に転写する工程と、
（ｃ）前記フラックスの前記第１電極への転写後、前記転写ツールを前記基板から退避させる工程と、を含む、請求項１記載の電子部品実装方法。
【請求項４】
前記補強位置に前記熱硬化性樹脂を塗布する際に、前記補強位置の近傍の前記第１電極だけを前記熱硬化性樹脂で覆う、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品実装方法。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂が、前記第１電極または前記バンプの表面に存在する酸化物を除去する作用を有する成分を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部品実装方法。
【請求項６】
前記フラックスが、熱硬化性フラックスである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子部品実装方法。
【請求項７】
前記第１電子部品の前記主面の形状が矩形であり、少なくとも前記第１電子部品の四隅またはその近傍に対応する複数の前記補強位置に、前記熱硬化性樹脂をそれぞれ塗布する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子部品実装方法。
【請求項８】
さらに、接続用端子を有する第２電子部品を準備する工程と、
前記第１電極に前記フラックスを塗布する前に、前記基板に設けられた前記接続用端子に対応する第２電極に、スクリーン印刷により、金属粒子を含むペーストを塗布する工程と、
前記接続用端子が、前記金属粒子を含むペーストを介して、前記第２電極に着地するように、前記第２電子部品を前記基板に搭載する工程と、を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子部品実装方法。
【請求項９】
複数のバンプが設けられた主面を有する第１電子部品を、前記複数のバンプに対応する複数の第１電極が設けられた搭載領域を有する基板に搭載する、電子部品搭載装置であって、
前記第１電子部品を供給する第１部品供給部と、
前記基板を保持して位置決めする基板保持部と、
フラックスの塗膜を供給する転写ユニットと、
前記供給された第１電子部品を前記基板に搭載する移動可能な搭載ヘッドと、
前記基板の前記搭載領域の周縁部に設定された少なくとも１つの補強位置に、熱硬化性樹脂を塗布する移動可能な塗布ヘッドと、
前記搭載ヘッドと前記塗布ヘッドの移動および動作を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部の指令により、
前記搭載ヘッドは、
（i）前記転写ユニットで供給される前記フラックスの塗膜から、前記第１電子部品の前記複数のバンプに前記フラックスを転写し、
（ii）前記フラックスが転写された複数のバンプを、それぞれ対応する前記第１電極に着地させることにより、前記フラックスを前記第１電極に転写し、
（iii）前記フラックスの前記第１電極への転写後、前記第１電子部品を前記基板から退避させ、
前記第１電子部品の前記基板からの退避後、
前記塗布ヘッドは、
（iv）前記補強位置に前記熱硬化性樹脂を塗布するとともに、前記補強位置に隣接する前記フラックスが塗布された第１電極の少なくとも一部を前記熱硬化性樹脂で覆い、
前記補強位置への前記熱硬化性樹脂の塗布後、
前記搭載ヘッドは、
（v）前記複数のバンプがそれぞれ対応する前記第１電極に着地するように、前記退避させた第１電子部品を前記基板に搭載するとともに、前記補強位置に塗布された前記熱硬化性樹脂を前記第１電子部品の周縁部に接触させる、電子部品搭載装置。
【請求項１０】
複数のバンプが設けられた主面を有する第１電子部品を、前記複数のバンプに対応する複数の第１電極が設けられた搭載領域を有する基板に搭載する、電子部品搭載装置であって、
前記第１電子部品を供給する第１部品供給部と、
前記基板を保持して位置決めする基板保持部と、
フラックスの塗膜を供給する転写ユニットと、
前記供給された第１電子部品を前記基板に搭載する移動可能な搭載ヘッドと、
前記基板の前記搭載領域の周縁部に設定された少なくとも１つの補強位置に、熱硬化性樹脂を塗布する移動可能な塗布ヘッドと、
前記補強位置に隣接する前記第１電極に対応する転写面を有する転写ツールと、
前記搭載ヘッドと前記塗布ヘッドの移動および動作を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部の指令により、
前記搭載ヘッドは、
（i）前記転写ユニットで供給される前記フラックスの塗膜から、前記転写ツールの前記転写面に前記フラックスを転写し、
（ii）前記転写ツールの前記フラックスが転写された転写面を、前記対応する第１電極に着地させることにより、前記フラックスを前記第１電極に転写し、
（iii）前記フラックスの前記第１電極への転写後、前記転写ツールを前記基板から退避させ、
前記転写ツールの前記基板からの退避後、
前記塗布ヘッドは、
（iv）前記補強位置に前記熱硬化性樹脂を塗布するとともに、前記補強位置に隣接する前記フラックスが塗布された第１電極の少なくとも一部を前記熱硬化性樹脂で覆い、
前記補強位置への前記熱硬化性樹脂の塗布後、
前記搭載ヘッドは、
（v）前記転写ユニットで供給される前記フラックスの塗膜から、前記第１電子部品の前記複数のバンプに前記フラックスを転写し、
（vi）前記フラックスが転写された複数のバンプがそれぞれ対応する前記第１電極に着地するように、前記第１電子部品を前記基板に搭載するとともに、前記補強位置に塗布された前記熱硬化性樹脂を前記第１電子部品の周縁部に接触させる、電子部品搭載装置。
【請求項１１】
さらに、接続用端子を有する第２電子部品を供給する第２部品供給部を具備し、
前記搭載ヘッドは、前記制御部の指令により、前記接続用端子が前記基板に設けられた前記接続用端子に対応する第２電極に着地するように、前記第２電子部品を前記基板に搭載する、請求項９または１０記載の電子部品搭載装置。
【請求項１２】
複数のバンプが設けられた主面を有する第１電子部品および接続用端子を有する第２電子部品を、前記複数のバンプに対応する複数の第１電極が設けられた第１搭載領域および前記接続用端子に対応する第２電極が設けられた第２搭載領域を有する基板に実装する電子部品実装システムであって、
前記基板を供給する基板供給装置と、
前記基板供給装置から搬出された前記基板の前記第２電極にスクリーン印刷により金属粒子を含むペーストを塗布するスクリーン印刷装置と、
前記スクリーン印刷装置から搬出された前記基板の前記第１搭載領域に前記第１電子部品を搭載するとともに、前記第２搭載領域に第２電子部品を搭載する電子部品搭載装置と、
前記電子部品搭載装置から搬出された前記基板を加熱して、前記バンプおよび金属粒子を溶融させるとともに、前記熱硬化性樹脂を硬化させるリフロー装置と、を具備し、
前記電子部品搭載装置が、
前記第１電子部品を供給する第１部品供給部と、
前記第２電子部品を供給する第２部品供給部と、
前記基板を保持して位置決めする基板保持部と、
フラックスの塗膜を供給する転写ユニットと、
前記供給された第１電子部品および第２電子部品を前記基板に搭載する移動可能な搭載ヘッドと、
前記基板の前記第１搭載領域の周縁部に設定された少なくとも１つの補強位置に、熱硬化性樹脂を塗布する移動可能な塗布ヘッドと、
前記搭載ヘッドと前記塗布ヘッドの移動および動作を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部の指令により、
前記搭載ヘッドは、
前記接続用端子が前記金属粒子を含むペーストを介して前記第２電極に着地するように、前記第２電子部品を前記基板に搭載し、かつ、
前記搭載ヘッドは、
（i）前記転写ユニットで供給される前記フラックスの塗膜から、前記第１電子部品の前記複数のバンプに前記フラックスを転写し、
（ii）前記フラックスが転写された複数のバンプを、それぞれ対応する前記第１電極に着地させることにより、前記フラックスを前記第１電極に転写し、
（iii）前記フラックスの前記第１電極への転写後、前記第１電子部品を前記基板から退避させ、
前記第１電子部品の前記基板からの退避後、
前記塗布ヘッドは、
（iv）前記補強位置に前記熱硬化性樹脂を塗布するとともに、前記補強位置に隣接する前記フラックスが塗布された第１電極の少なくとも一部を前記熱硬化性樹脂で覆い、
前記補強位置への前記熱硬化性樹脂の塗布後、
前記搭載ヘッドは、
（v）前記複数のバンプがそれぞれ対応する前記第１電極に着地するように、前記退避させた第１電子部品を前記基板に搭載するとともに、前記補強位置に塗布された前記熱硬化性樹脂を前記第１電子部品の周縁部に接触させる、電子部品実装システム。
【請求項１３】
複数のバンプが設けられた主面を有する第１電子部品および接続用端子を有する第２電子部品を、前記複数のバンプに対応する複数の第１電極が設けられた第１搭載領域および前記接続用端子に対応する第２電極が設けられた第２搭載領域を有する基板に実装する電子部品実装システムであって、
前記基板を供給する基板供給装置と、
前記基板供給装置から搬出された前記基板の前記第２電極にスクリーン印刷により金属粒子を含むペーストを塗布するスクリーン印刷装置と、
前記スクリーン印刷装置から搬出された前記基板の前記第１搭載領域に前記第１電子部品を搭載するとともに、前記第２搭載領域に第２電子部品を搭載する電子部品搭載装置と、
前記電子部品搭載装置から搬出された前記基板を加熱して、前記バンプおよび金属粒子を溶融させるとともに、前記熱硬化性樹脂を硬化させるリフロー装置と、を具備し、
前記電子部品搭載装置が、
前記第１電子部品を供給する第１部品供給部と、
前記第２電子部品を供給する第２部品供給部と、
前記基板を保持して位置決めする基板保持部と、
フラックスの塗膜を供給する転写ユニットと、
前記供給された第１電子部品および第２電子部品を前記基板に搭載する移動可能な搭載ヘッドと、
前記基板の前記第１搭載領域の周縁部に設定された少なくとも１つの補強位置に、熱硬化性樹脂を塗布する移動可能な塗布ヘッドと、
前記補強位置に隣接する前記第１電極に対応する転写面を有する転写ツールと、
前記搭載ヘッドと前記塗布ヘッドの移動および動作を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部の指令により、
前記搭載ヘッドは、
前記接続用端子が前記金属粒子を含むペーストを介して前記第２電極に着地するように、前記第２電子部品を前記基板に搭載し、かつ、
前記搭載ヘッドは、
（i）前記転写ユニットで供給される前記フラックスの塗膜から、前記転写ツールの前記転写面に前記フラックスを転写し、
（ii）前記転写ツールの前記フラックスが転写された転写面を、前記対応する第１電極に着地させることにより、前記フラックスを前記第１電極に転写し、
（iii）前記フラックスの前記第１電極への転写後、前記転写ツールを前記基板から退避させ、
前記転写ツールの前記基板からの退避後、
前記塗布ヘッドは、
（iv）前記補強位置に前記熱硬化性樹脂を塗布するとともに、前記補強位置に隣接する前記フラックスが塗布された第１電極の少なくとも一部を前記熱硬化性樹脂で覆い、
前記補強位置への前記熱硬化性樹脂の塗布後、
前記搭載ヘッドは、
（v）前記転写ユニットで供給される前記フラックスの塗膜から、前記第１電子部品の前記複数のバンプに前記フラックスを転写し、
（vi）前記フラックスが転写された複数のバンプがそれぞれ対応する前記第１電極に着地するように、前記第１電子部品を前記基板に搭載するとともに、前記補強位置に塗布された前記熱硬化性樹脂を前記第１電子部品の周縁部に接触させる、電子部品実装システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のバンプを有する電子部品を基板に搭載または実装する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器には、様々な電子部品が組み込まれており、これらの電子部品は複数の電極やリードフレームを有する基板の所定の位置に接合された状態で、実装構造体として機器に内蔵されている。近年の電子機器の小型化に伴い、機器に組み込まれる電子部品は小型化が進んでいることから、フリップチップやチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）などの小型の電子部品が基板に搭載されることが多くなってきている。【０００３】
フリップチップやＣＳＰなどの電子部品は、複数の端子が規則的に配列された主面を有し、各端子にははんだ製のバンプが形成されている。そのような電子部品を基板に実装するには、バンプをランドと称される基板の電極に着地させて加熱し、溶融（リフロー）させた後、放冷することにより、電子部品と基板との相互接続が行われる。これにより、電子部品の各端子は基板の電極と電気的に導通するとともに、電子部品は、はんだ接合部により基板に保持される。【０００４】
実装構造体には、フリップチップやＣＳＰなどの電子部品の他に、チップ抵抗、チップＬＥＤ、チップコンデンサなどと称される電子部品が実装されることも多い。このような電子部品は、スクリーン印刷などの手法により、基板の電極に金属粒子を含むペースト（例えばクリームはんだ）を塗布した後、ペーストが塗布された電極に搭載される。その後、リフローにより、金属粒子を溶融させ、放冷することにより、電子部品が基板に接合される。金属粒子を含むペーストの基板の電極への塗布は、フリップチップやＣＳＰなどの電子部品を基板に搭載する前に行われるのが一般的である。【０００５】
上記のような実装工程により得られた基板と電子部品からなる実装構造体に対して、ヒートサイクルによる熱応力や外力を加えると、バンプにより基板に接合されている電子部品では、はんだ接合部の強度が不足する場合がある。そこで、補強用樹脂により、電子部品を基板に接合して、はんだ接合部を補強することが行われている。【０００６】
補強用樹脂により、はんだ接合部を補強する方法としては、電子部品の複数のバンプが設けられた主面と基板との隙間の全体にアンダーフィル材を侵入させる方法がある。【０００７】
また、電子部品を基板に搭載する前に、予め電子部品の周縁部に対応する基板の位置だけに、補強用樹脂を供給する方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法は、アンダーフィル材を用いる場合に比べて、実装構造体のリペアが容易となる点で優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２１８５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、まず、電子部品の周縁部に対応する基板上の位置に、補強用樹脂が塗布される。次に、予めフラックスが塗布された複数のバンプを有する電子部品が、複数のバンプがそれぞれ対応する電極に着地するように、基板に搭載される。このとき、電子部品の周縁部に補強用樹脂が接触することにより、補強用樹脂は、リフロー工程までの間、電子部品を基板に固定する接着剤として機能する。また、リフロー後には、補強用樹脂は、はんだ接合部に対する補強部となる。【００１０】
しかし、補強用樹脂を基板に塗布したときに、図１（ａ）に示すように、一部の電極１０２ａが補強用樹脂１０５で覆われることがある。電子部品２００が小型になるにつれて、電子部品２００の周縁部２０１ｘに対応する基板１０１上の位置は電極１０２ａに接近するため、電極１０２ａとの接触を避けて補強用樹脂１０５を基板１０１に塗布することは困難になってきている。補強用樹脂１０５で覆われた電極１０２ａに電子部品２００のバンプ２０４を着地させると、図１（ｂ）に示すように、バンプ２０４に塗布されていたフラックス２０６が電極１０２ａにまで十分に濡れ広がらず、電極１０２ａのほとんどの部分は補強用樹脂１０５で濡れたままである。このような状態でリフローが行われると、溶融したバンプが電極１０２ａに濡れ広がることができず、図１（ｃ）に示すように、放冷後のバンプ２０４と電極１０２ａとの間に樹脂補強部１０５ａが介在し、はんだ接合部の接合不良（導通不良および接合強度不足）となる。【００１１】
一方、ディスペンス方式などにより、図２（ａ）に示すように、予め電極１０２ａにフラックス２０６を塗布し、その後、補強用樹脂１０５を基板１０１に塗布することも行われている。このような場合、補強用樹脂１０５で覆われた電極１０２ａに電子部品２００のバンプ２０４を着地させると、図２（ｂ）に示すように、電極１０２ａに塗布されていたフラックス２０６がバンプ２０４にまで十分に濡れ広がらず、バンプ２０４のほとんどの部分は補強用樹脂１０５で濡れたままである。したがって、リフロー時に溶融したバンプは電極１０２ａに濡れ広がることができず、図２（ｃ）に示すように、放冷後のバンプ２０４と電極１０２ａとの間に樹脂補強部１０５ａが介在することになる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記に鑑み、本発明は、電子部品と基板との接合不良を回避することができる電子部品実装方法、電子部品搭載装置および電子部品実装システムを提供することを目的とする。【００１３】
すなわち、本発明の一局面は、複数のバンプが設けられた主面を有する第１電子部品を、前記複数のバンプに対応する複数の第１電極が設けられた搭載領域を有する基板に実装する、電子部品実装方法であって、
前記第１電子部品を準備する工程と、
前記基板を準備する工程と、
前記複数のバンプにフラックスを塗布する工程と、
前記搭載領域の周縁部に設定された少なくとも１つの補強位置に隣接する前記第１電極に、フラックスを塗布する工程と、
前記補強位置に熱硬化性樹脂を塗布するとともに、前記補強位置に隣接する前記フラックスが塗布された第１電極の少なくとも一部を前記熱硬化性樹脂で覆う工程と、
前記フラックスが塗布された複数のバンプが、それぞれ対応する前記第１電極に着地するように、前記第１電子部品を前記基板に搭載するとともに、前記補強位置に塗布された前記熱硬化性樹脂を前記第１電子部品の周縁部に接触させる工程と、
前記第１電子部品を搭載した前記基板を加熱して、前記バンプを溶融させるとともに、前記熱硬化性樹脂を硬化させ、放冷することにより、前記第１電子部品を前記基板に接合する工程と、を含む電子部品実装方法に関する。【００１４】
第１電極にフラックスを塗布する工程は、例えば、（ａ）前記フラックスが塗布された複数のバンプを、それぞれ対応する前記第１電極に着地させることにより、前記フラックスを前記第１電極に転写する工程と、（ｂ）前記フラックスの前記第１電極への転写後、前記第１電子部品を前記基板から退避させる工程と、を含む。この場合、第１電子部品を前記基板に搭載する工程は、前記退避させた第１電子部品を前記基板に搭載する工程となる。【００１５】
第１電極にフラックスを塗布する工程は、あるいは、（ａ）前記補強位置に隣接する第１電極に対応する転写面を有する転写ツールの前記転写面に前記フラックスを塗布する工程と、（ｂ）前記フラックスが塗布された転写面を、前記対応する第１電極に着地させることにより、前記フラックスを前記第１電極に転写する工程と、（ｃ）前記フラックスの前記第１電極への転写後、前記転写ツールを前記基板から退避させる工程と、を含んでもよい。【００１６】
本発明の他の局面は、複数のバンプが設けられた主面を有する第１電子部品を、前記複数のバンプに対応する複数の第１電極が設けられた搭載領域を有する基板に搭載する、電子部品搭載装置であって、
前記第１電子部品を供給する第１部品供給部と、
前記基板を保持して位置決めする基板保持部と、
フラックスの塗膜を供給する転写ユニットと、
前記供給された第１電子部品を前記基板に搭載する移動可能な搭載ヘッドと、
前記基板の前記搭載領域の周縁部に設定された少なくとも１つの補強位置に、熱硬化性樹脂を塗布する移動可能な塗布ヘッドと、
前記搭載ヘッドと前記塗布ヘッドの移動および動作を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部の指令により、
前記搭載ヘッドは、
（i）前記転写ユニットで供給される前記フラックスの塗膜から、前記第１電子部品の前記複数のバンプに前記フラックスを転写し、
（ii）前記フラックスが転写された複数のバンプを、それぞれ対応する前記第１電極に着地させることにより、前記フラックスを前記第１電極に転写し、
（iii）前記フラックスの前記第１電極への転写後、前記第１電子部品を前記基板から退避させ、
前記第１電子部品の前記基板からの退避後、
前記塗布ヘッドは、
（iv）前記補強位置に前記熱硬化性樹脂を塗布するとともに、前記補強位置に隣接する前記フラックスが塗布された第１電極の少なくとも一部を前記熱硬化性樹脂で覆い、
前記補強位置への前記熱硬化性樹脂の塗布後、
前記搭載ヘッドは、
（v）前記複数のバンプがそれぞれ対応する前記第１電極に着地するように、前記退避させた第１電子部品を前記基板に搭載するとともに、前記補強位置に塗布された前記熱硬化性樹脂を前記第１電子部品の周縁部に接触させる、電子部品搭載装置に関する。【００１７】
本発明のさらに他の局面は、複数のバンプが設けられた主面を有する第１電子部品を、前記複数のバンプに対応する複数の第１電極が設けられた搭載領域を有する基板に搭載する、電子部品搭載装置であって、
前記第１電子部品を供給する第１部品供給部と、
前記基板を保持して位置決めする基板保持部と、
フラックスの塗膜を供給する転写ユニットと、
前記供給された第１電子部品を前記基板に搭載する移動可能な搭載ヘッドと、
前記基板の前記搭載領域の周縁部に設定された少なくとも１つの補強位置に、熱硬化性樹脂を塗布する移動可能な塗布ヘッドと、
前記補強位置に隣接する前記第１電極に対応する転写面を有する転写ツールと、
前記搭載ヘッドと前記塗布ヘッドの移動および動作を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部の指令により、
前記搭載ヘッドは、
（i）前記転写ユニットで供給される前記フラックスの塗膜から、前記転写ツールの前記転写面に前記フラックスを転写し、
（ii）前記転写ツールの前記フラックスが転写された転写面を、前記対応する第１電極に着地させることにより、前記フラックスを前記第１電極に転写し、
（iii）前記フラックスの前記第１電極への転写後、前記転写ツールを前記基板から退避させ、
前記転写ツールの前記基板からの退避後、
前記塗布ヘッドは、
（iv）前記補強位置に前記熱硬化性樹脂を塗布するとともに、前記補強位置に隣接する前記フラックスが塗布された第１電極の少なくとも一部を前記熱硬化性樹脂で覆い、
前記補強位置への前記熱硬化性樹脂の塗布後、
前記搭載ヘッドは、
（v）前記転写ユニットで供給される前記フラックスの塗膜から、前記第１電子部品の前記複数のバンプに前記フラックスを転写し、
（vi）前記フラックスが転写された複数のバンプがそれぞれ対応する前記第１電極に着地するように、前記第１電子部品を前記基板に搭載するとともに、前記補強位置に塗布された前記熱硬化性樹脂を前記第１電子部品の周縁部に接触させる、電子部品搭載装置に関する。【００１８】
本発明のさらに他の局面は、複数のバンプが設けられた主面を有する第１電子部品および接続用端子を有する第２電子部品を、前記複数のバンプに対応する複数の第１電極が設けられた第１搭載領域および前記接続用端子に対応する第２電極が設けられた第２搭載領域を有する基板に実装する電子部品実装システムであって、
前記基板を供給する基板供給装置と、
前記基板供給装置から搬出された前記基板の前記第２電極にスクリーン印刷により金属粒子を含むペーストを塗布するスクリーン印刷装置と、
前記スクリーン印刷装置から搬出された前記基板の前記第１搭載領域に前記第１電子部品を搭載するとともに、前記第２搭載領域に前記第２電子部品を搭載する電子部品搭載装置と、
前記電子部品搭載装置から搬出された前記基板を加熱して、前記バンプおよび金属粒子を溶融させるとともに、前記熱硬化性樹脂を硬化させるリフロー装置と、を具備し、
前記電子部品搭載装置が、
前記第１電子部品を供給する第１部品供給部と、
前記第２電子部品を供給する第２部品供給部と、
前記基板を保持して位置決めする基板保持部と、
フラックスの塗膜を供給する転写ユニットと、
前記供給された第１電子部品および第２電子部品を前記基板に搭載する移動可能な搭載ヘッドと、
前記基板の前記第１搭載領域の周縁部に設定された少なくとも１つの補強位置に、熱硬化性樹脂を塗布する移動可能な塗布ヘッドと、
前記搭載ヘッドと前記塗布ヘッドの移動および動作を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部の指令により、
前記搭載ヘッドは、
前記接続用端子が前記金属粒子を含むペーストを介して前記第２電極に着地するように、前記第２電子部品を前記基板に搭載し、かつ
前記搭載ヘッドは、
（i）前記転写ユニットで供給される前記フラックスの塗膜から、前記第１電子部品の前記複数のバンプに前記フラックスを転写し、
（ii）前記フラックスが転写された複数のバンプを、それぞれ対応する前記第１電極に着地させることにより、前記フラックスを前記第１電極に転写し、
（iii）前記フラックスの前記第１電極への転写後、前記第１電子部品を前記基板から退避させ、
前記第１電子部品の前記基板からの退避後、
前記塗布ヘッドは、
（iv）前記補強位置に前記熱硬化性樹脂を塗布するとともに、前記補強位置に隣接する前記フラックスが塗布された第１電極の少なくとも一部を前記熱硬化性樹脂で覆い、
前記補強位置への前記熱硬化性樹脂の塗布後、
前記搭載ヘッドは、
（v）前記複数のバンプがそれぞれ対応する前記第１電極に着地するように、前記退避させた第１電子部品を前記基板に搭載するとともに、前記補強位置に塗布された前記熱硬化性樹脂を前記第１電子部品の周縁部に接触させる、電子部品実装システムに関する。【００１９】
本発明のさらに他の局面は、複数のバンプが設けられた主面を有する第１電子部品および接続用端子を有する第２電子部品を、前記複数のバンプに対応する複数の第１電極が設けられた第１搭載領域および前記接続用端子に対応する第２電極が設けられた第２搭載領域を有する基板に実装する電子部品実装システムであって、
前記基板を供給する基板供給装置と、
前記基板供給装置から搬出された前記基板の前記第２電極にスクリーン印刷により金属粒子を含むペーストを塗布するスクリーン印刷装置と、
前記スクリーン印刷装置から搬出された前記基板の前記第１搭載領域に前記第１電子部品を搭載するとともに、前記第２搭載領域に第２電子部品を搭載する電子部品搭載装置と、
前記電子部品搭載装置から搬出された前記基板を加熱して、前記バンプおよび金属粒子を溶融させるとともに、前記熱硬化性樹脂を硬化させるリフロー装置と、を具備し、
前記電子部品搭載装置が、
前記第１電子部品を供給する第１部品供給部と、
前記第２電子部品を供給する第２部品供給部と、
前記基板を保持して位置決めする基板保持部と、
フラックスの塗膜を供給する転写ユニットと、
前記供給された第１電子部品および第２電子部品を前記基板に搭載する移動可能な搭載ヘッドと、
前記基板の前記第１搭載領域の周縁部に設定された少なくとも１つの補強位置に、熱硬化性樹脂を塗布する移動可能な塗布ヘッドと、
前記補強位置に隣接する前記第１電極に対応する転写面を有する転写ツールと、
前記搭載ヘッドと前記塗布ヘッドの移動および動作を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部の指令により、
前記搭載ヘッドは、
前記接続用端子が前記金属粒子を含むペーストを介して前記第２電極に着地するように、前記第２電子部品を前記基板に搭載し、かつ
前記搭載ヘッドは、
（i）前記転写ユニットで供給される前記フラックスの塗膜から、前記転写ツールの前記転写面に前記フラックスを転写し、
（ii）前記転写ツールの前記フラックスが転写された転写面を、前記対応する第１電極に着地させることにより、前記フラックスを前記第１電極に転写し、
（iii）前記フラックスの前記第１電極への転写後、前記転写ツールを前記基板から退避させ、
前記転写ツールの前記基板からの退避後、
前記塗布ヘッドは、
（iv）前記補強位置に前記熱硬化性樹脂を塗布するとともに、前記補強位置に隣接する前記フラックスが塗布された第１電極の少なくとも一部を前記熱硬化性樹脂で覆い、
前記補強位置への前記熱硬化性樹脂の塗布後、
前記搭載ヘッドは、
（v）前記転写ユニットで供給される前記フラックスの塗膜から、前記第１電子部品の前記複数のバンプに前記フラックスを転写し、
（vi）前記フラックスが転写された複数のバンプがそれぞれ対応する前記第１電極に着地するように、前記第１電子部品を前記基板に搭載するとともに、前記補強位置に塗布された前記熱硬化性樹脂を前記第１電子部品の周縁部に接触させる、電子部品実装システムに関する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の電子部品実装方法、電子部品搭載装置および電子部品実装システムによれば、補強用樹脂として供給される熱硬化性樹脂が、基板に設けられた電極を覆う場合でも、リフロー時には、溶融したバンプで電極が十分に濡れるため、はんだ接合部の接合不良が回避される。
本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本願の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】補強用樹脂で覆われた電極に、電子部品の予めフラックスが塗布されたバンプを着地させる実装工程における、はんだ接合部の状態を概念的に示す図である。
【図２】補強用樹脂で覆われた、予めフラックスが塗布された電極に、電子部品のバンプを着地させる実装工程における、はんだ接合部の状態を概念的に示す図である。
【図３Ａ】複数のバンプを有する第１電子部品の一例の縦断面図である。
【図３Ｂ】同第１電子部品の底面図である。
【図４】チップ型の第２電子部品の一例の斜視図である。
【図５】第１電子部品の複数のバンプに対応する第１電極および第２電子部品の接続用端子に対応する第２電極を有する基板の第２電極に、金属粒子を含むペーストを塗布する工程を示す説明図である。
【図６】複数のバンプを有する第１電子部品を利用して、基板の第１電極にフラックスを転写方式で塗布する工程を示す説明図である。
【図７】基板の補強位置に補強用樹脂を塗布した後、第１電子部品を搭載する工程を示す説明図である。
【図８】補強用樹脂で覆われた、予めフラックスが塗布された電極に、第１電子部品の予めフラックスが塗布されたバンプを着地させる実装工程における、はんだ接合部の状態を概念的に示す図である。
【図９】第１電子部品および第２電子部品を搭載した基板を加熱するリフロー工程を示す説明図である。
【図１０Ａ】第１電極に対応する転写面を有する転写ツールの一例の正面図である。
【図１０Ｂ】同転写ツールにより基板の第１電極にフラックスを転写方式で塗布する工程を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る電子部品実装システムの全体像を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る電子部品搭載装置を上方から見た構成図である。
【図１３】転写ユニットの上面図である。
【図１４】同転写ユニットのＸ−Ｘ線断面図である。
【図１５】複数のバンプを有する第１電子部品を利用して、基板の第１電極にフラックスを転写方式で塗布するとともに、第１電子部品および第２電子部品を基板に搭載する手順を示すフローチャートである。
【図１６】第１電極に対応する転写面を有する転写ツールを利用して、基板の第１電極にフラックスを転写方式で塗布するとともに、第１電子部品および第２電子部品を基板に搭載する手順を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態に係る電子部品搭載装置の制御系統図である。
【図１８Ａ】４箇所の補強位置に補強用樹脂が塗布された矩形の第１電子部品の平面図である。
【図１８Ｂ】同第１電子部品の底面図である。
【図１９】補強用樹脂の塗布パターンを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
まず、本発明の電子部品実装方法の一実施形態について説明する。
ここでは、複数のバンプで基板の電極（ランド）に接続されるボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）型の電子部品（第１電子部品）の他に、クリームはんだなどの金属粒子を含むペーストにより基板の電極に接続される電子部品（第２電子部品）を含む一般的な実装構造体に基づいて説明する。
【００２３】
まず、基板と、第１電子部品と、第２電子部品とを準備する。
図３Ａは、第１電子部品２００の一例の縦断面図であり、図３Ｂはその底面図である。
第１電子部品２００は、薄い基板（部品内基板）２０１と、その上面に実装された半導体素子２０２と、半導体素子２０２を被覆する封止樹脂２０３とを具備するパッケージである。部品内基板２０１の下面は、第１電子部品の主面２０１ｓを構成しており、主面２０１ｓには複数の端子が規則的に行列状に配列され、各々の端子にはバンプ２０４が設けられている。なお、第１電子部品の構造は、図３Ａおよび図３Ｂに示す構造に限定されない。例えば、様々な形態のフリップチップやチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）などの部品が第１電子部品に含まれる。
【００２４】
図４は、第１電子部品２００とともに基板に搭載される第２電子部品２１０の一例の斜視図である。第２電子部品は、少なくとも１つの接続用端子２１１を有するチップ部品、例えばチップ抵抗、チップＬＥＤ、チップコンデンサなどである。
【００２５】
図５（ａ）に示すように、基板１０１は、第１電子部品２００の複数のバンプ２０４と接続される複数の第１電極１０２ａが設けられた第１搭載領域および第２電子部品２１０の端子２１１と接続される第２電極１０２ｂが設けられた第２搭載領域を具備する。また、第１電子部品２００のための第１搭載領域の周縁部、すなわち第１電子部品２００の周縁部２０１ｘに対応する領域には、少なくとも１つの補強位置１０４が設定されている。
【００２６】
補強位置１０４は、基板１０１の第１搭載領域の周縁部に、通常は複数設定される。ここで、基板１０１の第１搭載領域の周縁部とは、第１電子部品２００の複数のバンプを有する主面２０１ｓの外形に沿って基板に設定される枠状領域である。補強位置１０４は、その枠状領域の所定箇所に設定される。一般的なＢＧＡ型の第１電子部品２００の主面２０１ｓの形状は矩形である。矩形の第１電子部品においては、少なくとも、その四隅またはその近傍に対応するように、複数の補強位置を設定することが好ましい。
【００２７】
実装工程では、まず、基板１０１の第２電極１０２ｂに、図５（ｂ）に示すように、スクリーン印刷により、金属粒子を含むペースト１０３（例えばクリームはんだ）が塗布される。金属粒子を含むペースト１０３の塗布は、第１電極１０２ａをマスクで遮蔽するなどして行われる。
【００２８】
金属粒子を含むペースト１０３がフラックスの機能を有する場合には、第１電極１０２ａと第２電極１０２ｂの両方に、一度のスクリーン印刷で同じペーストを塗布することも可能である。ただし、このような手法が可能な場合は限られており、第１電極１０２ａと第２電極１０２ｂの高さが異なる場合や、第１電子部品２００と第２電子部品２１０とで必要なペーストの塗膜の厚さが異なる場合が多い。
【００２９】
一方、図６（ａ）に示すように、第１電子部品２００のバンプ２０４には、フラックス２０６が塗布される。バンプ２０４にフラックスを塗布する方法は、特に限定されないが、例えば、所定の転写テーブルにフラックス２０６の塗膜を形成し、その塗膜に第１電子部品２００のバンプ２０４を接触させ、バンプ２０４にフラックス２０６を付着（転写）させればよい。これにより、フラックス２０６が第１電子部品２００のバンプ２０４に均等に塗布される。フラックスの塗膜の厚さは、バンプ２０４の大きさや、バンプ１個あたりの塗布量を考慮して適宜調整すればよい。
【００３０】
次に、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示すように、第１電子部品２００のフラックス２０６が塗布されたバンプ２０４を、それぞれ対応する第１電極１０２ａに着地させる。これにより、フラックス２０６は、転写により、補強位置１０４に隣接する第１電極を含む全ての第１電極１０２ａに塗布される。その後、図６（ｄ）に示すように、第１電子部品２００を第１電極１０２ａから引き上げ、第１電子部品２００を、一旦、基板１０１から退避させる。
【００３１】
上記のような、第１電子部品２００の移動には、所定の電子部品搭載装置に設置されている様々な方向に移動可能な搭載ヘッドを利用して行えばよい。
【００３２】
次に、図７（ａ）に示すように、第１電子部品２００のための第１搭載領域の周縁部に設定された複数の補強位置１０４に、補強用樹脂１０５が塗布される。補強用樹脂１０５の塗布の際、フラックス２０６が塗布された複数の第１電極１０２ａのうち、少なくとも補強位置１０４に隣接する第１電極１０２ａは、その少なくとも一部が補強用樹脂１０５で覆われる。
【００３３】
補強用樹脂１０５の塗布は、所定の電子部品搭載装置に設置されている様々な方向に移動可能な塗布ヘッドを利用して行えばよい。
【００３４】
矩形の第１電子部品を実装する場合には、少なくとも、その四隅またはその近傍に対応するように、補強用樹脂が塗布される。このような配置で補強位置を設定することで、少量の補強用樹脂の使用でも、大きな補強効果が得られる。また、補強のバランスがよいため、第１電子部品が衝撃を受けたときに、はんだ接合部に発生する応力を低減しやすくなる。
【００３５】
なお、補強用樹脂１０５は、第１電子部品２００の周縁部２０１ｘの近傍の第１電極１０２ａ、すなわち規則的に配置されている第１電極１０２ａのうち、最外周の第１電極１０２ａだけを補強用樹脂１０５で覆うことが望ましい。また、１つの第１電極１０２ａの全体ではなく、可能であればその電極の一部（たとえば縁部）が補強用樹脂１０５で覆われる程度が好ましい。これにより、リペアが必要な場合にリペアの手間が少なくなり、さらに補強用樹脂１０５の使用量も少量になるため、より経済的である。
【００３６】
補強用樹脂１０５の補強位置１０４への供給後、先ほど退避させた第１電子部品２００を、基板１０１の第１電極１０２ａの上方に再び移動させ、図７（ｂ）に示すように、複数のバンプ２０４がそれぞれ対応する第１電極１０２ａに着地するように、第１電子部品２００を基板１０１に搭載する。このとき、補強用樹脂１０５は、第１電子部品２００の周縁部２０１ｘと接触させる。これにより、補強用樹脂１０５は、リフロー工程までの間、第１電子部品を基板１０１に固定する接着剤として機能し、リフロー後には、補強用樹脂１０５が硬化して樹脂補強部となる。
【００３７】
退避させた第１電子部品２００のバンプ２０４に付着するフラックス２０６の量が少ない場合は、基板１０１に搭載する前に、再度転写により、バンプ２０４にフラックス２０６を付着させてもよい。
【００３８】
図７では、補強用樹脂１０５が第１電極１０２ａの縁部だけを覆う場合を示したが、電子部品が小型になるほど、図１、２で示したように、第１電極１０２ａの全体が補強用樹脂１０５で覆われやすくなる。そのような場合でも、本発明の電子部品実装方法では、図８（ａ）に示すように、予めフラックス２０６が塗布された第１電極１０２ａに、フラックス２０６が塗布されたバンプ２０４を着地させるため、図１、２で示したような接合不良は防がれる。これは、第１電子部品２００を基板１０１に搭載したとき、あるいは後のリフロー工程において補強用樹脂１０５の粘度が低下するのに伴い、図８（ｂ）に示すように、予め第１電極１０２ａに塗布されたフラックス２０６と、バンプ２０４に付着しているフラックス２０６とが繋がり、溶融したバンプの電極への濡れを促進するためと考えられる。これにより、リフロー時に溶融したバンプは、補強用樹脂１０５を押し退けながら電極に濡れ広がることが可能になると考えられる。
【００３９】
溶融したバンプが第１電極に濡れ広がるためには、第１に、バンプの表面に存在する酸化物の膜を十分に除去することが必要であり、第２に、第１電極の表面に存在する酸化物の膜を十分に除去することが必要である。これらの条件を満たすためには、十分な量のフラックスをバンプと第１電極に付着させることが必要である。しかし、図１（ｂ）の場合、補強用樹脂１０５により第１電極１０２ａの大部分が覆われているため、第１電極１０２ａの一部だけにしかフラックス２０６が付着できず、第１電極１０２ａの表面に多くの酸化物が残存する。図２（ｂ）の場合、バンプ２０４の先端だけにしかフラックス２０６が付着しないため、先端に存在する酸化物しか除去できず、バンプ２０４の表面に多くの酸化物が残存する。こうして残存した酸化物は、溶融したバンプが補強用樹脂１０５を押し退けて第１電極１０２ａに濡れ広がるのを阻害する。その結果、はんだ接合部の途中に極端なくびれが形成され、接合不良になりやすい。
【００４０】
したがって、溶融したバンプが第１電極に濡れ広がるためには、第３の条件として、図８（ｂ）に示すように、第１電極１０２ａに塗布されたフラックス２０６とバンプ２０４に付着しているフラックス２０６とが繋がることが重要となる。このような状態でリフローを行う場合、溶融したバンプが補強用樹脂１０５を押し退けることが容易となる。そのため、溶融したバンプが第１電極１０２ａに十分に濡れ広がり、はんだ接合部に極端なくびれが形成されることがなく、接合不良が回避される。
【００４１】
リフロー工程の前に、第２電子部品２１０の基板１０１への搭載が行われる（図７（ｃ））。具体的には、接続用端子２１１が金属粒子を含むペースト１０３を介して第２電極に着地するように、第２電子部品２１０が基板１０１に搭載される。なお、第２電子部品２１０の搭載は、第１電子部品２００の搭載の前後のいずれに行ってもよく、可能であれば第１電子部品２００の搭載と同時に行ってもよい。
【００４２】
ただし、本発明の電子部品実装方法は、第１電子部品２００および第２電子部品２１０を基板１０１に実装する場合に限られない。第２電子部品２１０は、必要に応じて基板１０１に実装すればよく、第２電子部品２１０を基板１０１に実装する工程は、本発明の電子部品実装方法に必須ではない。すなわち、基板１０１は、第２電極１０２ｂを必ずしも有する必要はない。よって、金属粒子を含むペースト１０３を第２電極１０２ｂに塗布する工程も必須ではない。
【００４３】
リフロー工程では、図９（ａ）に示すように、第１電子部品２００および第２電子部品２１０を搭載した基板１０１がリフロー装置により加熱される。リフロー装置内で、溶融したバンプが補強用樹脂１０５を押し退けながら電極に濡れ広がることにより、放冷後のバンプと電極との接触面積は大きくなる。これにより、はんだ接合部の十分な強度が確保される（図８（ｃ））。はんだ接合が完了すると、図９（ｂ）に示すように、バンプ２０４の形状はやや変形し、第１電子部品２００と第１電極１０２ａとの距離が縮められる。
【００４４】
リフローの際、第１電子部品２００と基板１０１との間に位置ずれがある場合には、補強用樹脂１０５が硬化する前に、セルフアラインメントの効果により位置ずれが解消する。本発明では、溶融したバンプと第１電極１０２ａとの濡れ性が高いため、セルフアラインメントの効果も高められる。はんだが放冷されて固化すると、第１電子部品２００および第２電子部品２１０の各々の端子が基板１０１の対応する電極に接合される。
【００４５】
補強用樹脂１０５は、バンプ２０４および金属粒子の溶融の後、硬化して樹脂補強部１０５ａとなっている。これにより、はんだ接合部の補強が達成される。また、フラックス２０６として熱硬化性フラックスを用いる場合は、フラックスの硬化物２０６ａが形成される。この場合、フラックスの洗浄工程は省いてもよい。
【００４６】
なお、上記実施形態では、補強用樹脂１０５を、第１搭載領域の周縁部の補強位置１０４だけに塗布する場合について説明したが、補強用樹脂１０５を塗布する領域は、特に限定されない。例えば、アンダーフィル材と同様に、第１電子部品２００の部品内基板２０１と基板１０１との間の全領域に補強用樹脂１０５を塗布してもよい。この場合にも、各第１電極１０２ａと各バンプ２０４との間で、図８（ｂ）に示すような状態が達成されるため、上記と同様にはんだ接合部の強度が確保される。
【００４７】
また、第１電極１０２ａにフラックス２０６を塗布する方法は、第１電子部品２００のバンプ２０４を利用する方法に限定されるものではない。例えば、多点ノズルを用いるディスペンス方式や、第１電極１０２ａに対応する転写面を有する転写ツールを用いる転写方式で、第１電極１０２ａにフラックス２０６を塗布してもよい。このとき、第１電子部品２００を搭載する前に、全てのバンプ２０４に対応する第１電極１０２ａにフラックス２０６を塗布する必要はなく、例えば、補強用樹脂１０５で少なくとも一部が覆われる可能性のある第１電極１０２ａだけにフラックス２０６を塗布してもよい。また、第１電極１０２ａに塗布するフラックスと、第１電子部品２００のバンプ２０４に塗布するフラックスが同じ材料である必要もない。
【００４８】
次に、上記実施形態の変形例として、補強位置１０４に隣接する第１電極１０２ａに対応する転写面を有する転写ツールを用いる場合について説明する。
なお、転写ツールは、補強位置１０４に隣接する第１電極１０２ａに対応する転写面を有すればよいが、その他の第１電極１０２ａに対応する転写面を有していてもよい。すなわち、補強位置１０４に隣接する第１電極１０２ａまたはこれを含む一部の第１電極１０２ａに選択的にフラックスを塗布できる転写ツールを用いてもよく、第１電極１０２ａの全てにフラックス２０６を塗布できる転写ツールを用いてもよい。
【００４９】
図１０Ａは、転写ツールの一例の正面図である。図１０Ｂに、同転写ツール２２０により基板１０１の第１電極１０２ａにフラックス２０６を転写する工程を示す。転写ツール２２０の底面には、所定のパターンで凸部２２２が形成されている。凸部２２２の形成パターンは、基板１０１に設定される補強位置１０４のパターンに応じて、適宜選択すればよい。例えば、第１電極１０２ａと同じ数の凸部２２２を有してもよい。凸部２２２の頂面が、フラックス２０６を付着させる転写面２２３となる。なお、転写面は平坦面でも曲面でもよい。
【００５０】
転写ツール２２０の転写面２２３にフラックス２０６を塗布し、その後、転写面２２３を、対応する第１電極１０２ａに着地させることにより、フラックスは第１電極１０２ａに塗布される。フラックスの第１電極１０２ａへの塗布後、転写ツール２２３は第１電極１０２ａから退避させる。なお、転写面２２３にフラックス２０６を塗布する方法は、特に限定されないが、例えば、第１電子部品２００のバンプ２０４にフラックス２０６を塗布する場合と同様に、フラックス２０６の塗膜を形成し、その塗膜に転写面２２３を接触させ、転写面２２３にフラックス２０６を付着（転写）させればよい。
【００５１】
本変形例は、転写ツール２２０を用いて第１電極１０２ａにフラックスを塗布（転写）すること以外、第１電子部品２００を用いて第１電極１０２ａにフラックスを塗布（転写）する実施形態と同様である。すなわち、第１電極１０２ａにフラックスを塗布した後、補強用樹脂１０５を補強位置１０４に塗布し、その後、予めフラックス２０６をバンプに塗布した第１電子部品２００を基板１０１に搭載すればよい。
【００５２】
次に、図１１に、本発明の電子部品実装方法を実施するための電子部品実装システムの一例の全体像を示す。
電子部品実装システム３００は、電子部品を実装するための基板を供給する基板供給装置３０１と、基板供給装置３０１から搬出された基板の所定の電極（第２電極１０２ｂ）に、スクリーン印刷により金属粒子を含むペーストを塗布するスクリーン印刷装置３０２と、スクリーン印刷装置３０２から搬出された基板の、前記所定の電極とは異なる電極（第１電極１０２ａ）に、第１電子部品を搭載するとともに、金属粒子を含むペーストが塗布された電極に第２電子部品を搭載する電子部品搭載装置３０３と、電子部品搭載装置３０３から搬出された基板を加熱して、第１電子部品および第２電子部品を基板に接合するリフロー装置３０４と、を具備する。リフロー装置３０４から搬出された基板、すなわち実装構造体は、基板回収装置３０５により回収される。
【００５３】
図１２は、電子部品実装システム３００を構成する電子部品搭載装置３０３を上方から見た構成図である。電子部品搭載装置３０３は、基台３０３ａと、第１電子部品２００を供給する第１部品供給部３０７と、第２電子部品２１０を供給する第２部品供給部３０８と、基板１０１を保持して位置決めする基板保持部３０９と、フラックスの塗膜を供給する転写ユニット３１０と、供給された第１電子部品２００および第２電子部品２１０を基板１０１に搭載する移動可能な搭載ヘッド３１１と、補強用樹脂１０５として熱硬化性樹脂を供給する移動可能な塗布ヘッド３１２と、搭載ヘッド３１１と塗布ヘッド３１２の移動および動作を制御する制御部３１３とを具備する。基台３０３ａには、第１部品供給部３０７、第２部品供給部３０８、基板保持部３０９、転写ユニット３１０が配置されている。また、搭載ヘッド３１１と塗布ヘッド３１２は、専用のＸＹ移動機構（図示せず）に支持されており、制御部３１３によるＸＹ移動機構の制御によって基台３０３ａの上方空間を移動する。また、電子部品搭載装置３０３には、フラックスの塗膜を転写する転写面を有する転写ツール２２０を設置してもよい。
【００５４】
第１部品供給部３０７の構造は、特に限定されないが、例えば、格子状に配置された複数の第１電子部品２００を載置したトレイを、搭載ヘッド３１１のピックアップ位置に供給するトレイフィーダを具備する。
【００５５】
第１電子部品２００は、図３Ａ、Ｂに示すような、複数のバンプ２０４が設けられた主面２０１ｓを有するＢＧＡ型の比較的小型の電子部品である。
【００５６】
第２部品供給部３０８の構造も特に限定されないが、例えば、複数の第２電子部品２１０を所定間隔で保持するテープを所定のピッチで搭載ヘッド３１１のピックアップ位置に送り出すテープフィーダを具備する。第２電子部品２１０は、特に限定されないが、図４に示すような、接続用端子を有するチップ部品などである。
【００５７】
基板１０１を保持して位置決めする基板保持部３０９は、どのような構造でもよいが、例えば図１２に示すように、基板１０１を保持したキャリア３１４を搬送する基板搬送コンベア３１５により構成される。基板搬送コンベア３１５は、基板１０１を各電子部品の搭載が行われる位置まで搬送して位置決めするため、基板保持部３０９として機能する。
【００５８】
搭載ヘッド３１１は、内蔵された昇降機構によって昇降動作を行う吸引ノズル３１１ａを備えており、吸引ノズル３１１ａの昇降動作と吸引とによって第１部品供給部３０７や第２部品供給部３０８から第１電子部品２００や第２電子部品２１０をピックアップし、基板１０１の所定箇所で昇降動作と吸引解除（真空破壊）により電子部品を基板１０１に搭載する。
【００５９】
補強用樹脂１０５として熱硬化性樹脂を供給するための移動可能な塗布ヘッド３１２は、補強用樹脂１０５を吐出する塗布ノズル３１２ａを有するディスペンサと塗布ノズル３１２ａを昇降させる昇降機構を内蔵している。なお、搭載ヘッドおよび塗布ヘッドは、それぞれ専用のＸＹ移動機構に支持されて、基板の上方を含む所定空間を移動する構成でもよく、搭載ヘッドおよび塗布ヘッドを一体化し、共通のＸＹ移動機構によって所定空間を移動する構成としてもよい。
【００６０】
搭載ヘッド３１１の移動および搭載ヘッド３１１による電子部品のピックアップ、搭載などの動作は、制御部３１３からの指令により制御される。同様に、塗布ヘッド３１２の移動および塗布ノズル３１２ａからの補強用樹脂１０５の吐出などの動作は、制御部３１３からの指令により制御される。制御部３１３は、搭載ヘッド３１１および塗布ヘッド３１２の移動および動作を規制するプログラムを記憶するハードディスク、メモリなどの記憶装置３１３ａ、ＣＰＵまたはＭＰＵなどの中央演算装置３１３ｂ、様々なインターフェース、パーソナルコンピュータなどで構成されている。
【００６１】
フラックスの塗膜を供給する転写ユニット３１０は、第１電子部品２００のバンプ２０４または転写ツール２２０の転写面に転写するのに適した厚さのフラックスの塗膜を供給できる機構を有するものであればよく、特に限定されない。例えば、図１３に示すような、下方に設けられたベーステーブル３２０と、ベーステーブル３２０の上面に設けられた転写テーブル３２１と、転写テーブル３２１の上方に配置されたスキージユニット３２３とを具備する。スキージユニット３２３は、転写テーブル３２１のＹ軸方向の幅とほぼ等しい長さを有する第１スキージ部材３２３ａと第２スキージ部材３２３ｂとを備え、これらはそれぞれ一定の間隔をあけてＹ軸方向と平行に配置されている。各スキージ部材は、スキージユニット３２３に内蔵された昇降機構によって昇降自在、すなわち転写テーブル３２１に形成される塗膜に対して進退自在となっている。
【００６２】
図１４に示すように、第１スキージ部材３２３ａと第２スキージ部材３２３ｂとの間にフラックス２０６を供給した後、スキージユニット３２３を矢印の方向に移動させるとともに、所定のタイミングで第１スキージ部材３２３ａと第２スキージ部材３２３ｂを昇降させることにより、フラックスの塗膜が供給される。
【００６３】
次に、第１電子部品２００および第２電子部品２１０を基板１０１に搭載する工程について説明する。
【００６４】
搭載ヘッド３１１は、制御部３１３の指令により、（i）転写ユニット３１０で供給されるフラックスの塗膜から、第１電子部品２００の複数のバンプ２０４にフラックス２０６を転写し、（ii）フラックス２０６が転写された複数のバンプ２０４を、それぞれ対応する第１電極１０２ａに着地させることにより、フラックス２０６を第１電極１０２ａに転写し、（iii）フラックス２０６の第１電極１０２ａへの転写後、第１電子部品２００を基板１０１から退避させる。そして、第１電子部品２００の退避から所定時間経過後に、搭載ヘッド３１１は、（iv）複数のバンプ２０４がそれぞれ対応する第１電極１０２ａに着地するように、退避させた第１電子部品２００を基板１０１に搭載し、さらに、必要に応じて、（v）接続用端子２１１が金属粒子を含むペースト１０３を介して第２電極１０２ｂに着地するように、第２電子部品２１０を基板１０１に搭載する。
【００６５】
一方、塗布ヘッド３１２は、制御部３１３の指令により、上記の所定時間中に、補強位置１０４に補強用樹脂１０５として熱硬化性樹脂を供給する。その際、補強位置１０４に隣接するフラックス２０６が塗布された第１電極１０２ａが熱硬化性樹脂で覆われる。補強位置１０４に塗布される補強用樹脂１０５の量は、上記の所定時間の経過後、退避させた第１電子部品２００が基板１０１に搭載されたときに、第１電子部品の周縁部に接触するように設定される。
【００６６】
以下に、具体的な流れを、図１５のフローチャートに沿って説明する。
制御部３１３は、基板１０１が基板保持部３０９に位置決めされたことを認識すると（ＳＰ０）、以下のような搭載ヘッド３１１の移動および動作の制御を開始する。まず、搭載ヘッド３１１は、第１部品供給部３０７で第１電子部品２００をピックアップし（ＳＰ１）、第１電子部品２００を転写ユニット３１０に移動させる（ＳＰ２）。次に、搭載ヘッド３１１は、転写ユニット３１０の転写テーブルに形成されたフラックスの塗膜に第１電子部品２００のバンプ２０４を接触させ、バンプ２０４にフラックスを転写する（ＳＰ３）。これにより、図６（ａ）に示すように、フラックス２０６が第１電子部品２００のバンプ２０４に塗布される。フラックスの塗膜の厚さは、バンプ２０４の大きさや、バンプ１個あたりの塗布量を考慮して適宜調整される。なお、バンプ２０４にフラックス２０６を転写するとき、フラックスの塗膜の所定の位置に第１電子部品２００が着地するように、位置合わせの制御を行うことが好ましい。
【００６７】
次に、搭載ヘッド３１１は、第１電子部品２００を基板１０１の第１電極１０２ａの上方に移動させ（ＳＰ４）、複数のバンプ２０４を、それぞれ対応する第１電極１０２ａに着地させることにより、フラックス２０６を第１電極１０２ａに転写する（ＳＰ５）。その後、搭載ヘッド３１１は、第１電子部品２００を基板１０１から退避させる（ＳＰ６）。第１電子部品２００を退避させる位置は、特に限定されないが、次に塗布ヘッド３１２が基板１０１の上方で動作する際に障害にならない位置まで退避させればよい。
【００６８】
次に、制御部３１３は、以下のような塗布ヘッド３１２の移動および動作の制御を実施する。まず、塗布ヘッド３１２は、基板１０１の上方に移動し、予め設定されている補強位置１０４に対する位置合わせをする（ＳＰ７）。次に、塗布ヘッド３１２は、図７（ａ）に示すように、基板１０１の補強位置１０４に、塗布ノズル３１２ａを介して補強用樹脂１０５を供給する（ＳＰ８）。その際、補強位置１０４に隣接する第１電極１０２ａの少なくとも一部が補強用樹脂１０５で覆われる。
【００６９】
なお、第１電極１０２ａと補強用樹脂１０５との接触を避けようとすると、補強用樹脂１０５の性状、塗布量、供給位置等を極めて高度に制御する必要がある。第１電子部品２００が小型になるほど、そのような制御は困難であり、生産性を阻害することになる。
【００７０】
塗布ヘッド３１２は、図７（ａ）に示すように、小径の塗布ノズル３１２ａを有する。補強用樹脂１０５は、塗布ノズル３１２ａからディスペンス方式で、補強位置１０４に線状または点状に供給される。このとき、供給される補強用樹脂１０５の量を調整することで、所定時間経過後に第１電子部品２００が基板１０１に搭載された際に、第１電子部品２００の周縁部２０１ｘに補強用樹脂１０５を十分に接触させることができる。なお、補強用樹脂１０５の量が、多すぎないように加減することで、生産性の向上が図られ、リペアもより容易になる。また、補強用樹脂１０５のはみ出しなどの不良が抑制される。
【００７１】
その後、制御部３１３の指令により、搭載ヘッド３１１は、基板１０１の第１電極１０２ａの上方に第１電子部品２００を再び移動させ、複数のバンプ２０４がそれぞれ対応する第１電極１０２ａに着地するように、第１電子部品２００を基板１０１に搭載する（ＳＰ９）。
【００７２】
上記のように、第１電子部品２００の基板１０１への搭載は、一旦、第１電子部品２００を基板１０１より退避させてから、所定時間経過後に行われる。そのような時間は、第１電子部品２００を基板１０１より退避させてから、塗布ヘッド３１２が、基板１０１に設定されている補強位置１０４に補強用樹脂１０５を供給する動作を完了するまでの時間と同じか、それより長く設定される。
【００７３】
第１電子部品２００の基板１０１への搭載が完了すると、次に、搭載ヘッド３１１は、制御部３１３の制御により、第２部品供給部３０８で第２電子部品２１０をピックアップし（ＳＰ１０）、第２電子部品２１０を基板１０１の第２電極１０２ｂの上方に移動させ（ＳＰ１１）、接続用端子が第２電極１０２ｂ上のペースト１０３に着地するように、第２電子部品２１０を基板１０１に搭載する（ＳＰ１２）。その後、第１電子部品２００および第２電子部品２１０を搭載した基板のリフローが行われ（ＳＰ１３）、基板が回収される。
【００７４】
なお、第１電子部品と第２電子部品の搭載の順序は、上記順序に限られない。例えば、最初に第２電子部品２１０を基板に搭載してから第１電子部品２００を基板に搭載してもよい。すなわち、ＳＰ１０〜ＳＰ１２を先に行い、その後、ＳＰ１からＳＰ９を行ってもよい。また、搭載ヘッド３１１が複数の吸引ノズルを有するのであれば、第１電子部品２００と第２電子部品２１０とを連続的または同時にピックアップしてもよい。
【００７５】
第１電子部品２００のバンプ２０４をフラックスの塗膜や第１電極１０２ａに着地させたり、第２電子部品２１０の接続用端子２１１を第２電極１０２ｂに着地させたりするときには、画像認識システムを利用して、精密な位置合わせを行ってもよい。同様に、塗布ヘッド３１２の精密な位置合わせのために画像認識システムを利用してもよい。
【００７６】
次に、転写ツールを用いる場合の具体的な流れを、図１６のフローチャートに沿って説明する。
制御部３１３は、基板１０１が基板保持部３０９に位置決めされたことを認識すると（ＳＰ０）、以下のような搭載ヘッド３１１の移動および動作の制御を開始する。まず、搭載ヘッド３１１は、転写ツール２２０の設置場所に移動し、転写ツール２２０をピックアップし（ＳＰ１）、転写ツール２２０を転写ユニット３１０に移動させる（ＳＰ２）。転写ツール２２０は、第１電子部品２００とほぼ同じ面積を有する矩形の底面２２１を有し、底面２２１には、補強位置１０４に隣接する第１電極１０２ａに対応するように凸部２２２が形成されている。なお、転写ツール２２０は、所定の昇降機構とともに搭載ヘッド３１１に内蔵させてもよい。その場合、上記のような、設置場所から転写ツールをピックアップする動作は、省略することができる。その場合、転写ツール２２０によりフラックス２０６を第１電極１０２ａに転写する動作は、内蔵されている昇降機構による昇降動作によって行われる。
【００７７】
転写ユニット３１０で、搭載ヘッド３１１は、転写テーブル３２１に形成されたフラックス２０６の塗膜に、転写ツール２２０の凸部２２２の先端、すなわち転写面２２３を接触させ、転写面２２３にフラックス２０６を転写する（ＳＰ３）。フラックス２０６の塗膜の厚さは、凸部２２２の高さなどを考慮して適宜調整される。
【００７８】
搭載ヘッド３１１は、転写面２２３にフラックス２０６が塗布された転写ツール２２０を、基板１０１の第１電極１０２ａの上方に移動させ（ＳＰ４）、転写面２２３を、それぞれ対応する第１電極１０２ａに着地させることにより、フラックス２０６を第１電極１０２ａに転写する（ＳＰ５）。その後、搭載ヘッド３１１は、転写ツール２２０を第１電極１０２ａから退避させる（ＳＰ６）。転写ツール２２０を退避させる位置については、第１電子部品２００を退避させる場合と同様でよい。
【００７９】
次に、制御部３１３は、図１５のフローチャートにおけるＳＰ７〜ＳＰ８と同様に塗布ヘッド３１２を制御し、補強位置１０４に補強用樹脂１０５を塗布する。
【００８０】
補強用樹脂１０５の塗布後、制御部３１３の制御により、搭載ヘッド３１１は、第１部品供給部３０７で第１電子部品２００をピックアップし（ＳＰ９）、図１５のフローチャートにおけるＳＰ２〜ＳＰ３と同様に、バンプ２０４にフラックス２０６を塗布する（ＳＰ１０）。次に、搭載ヘッド３１１は、第１電子部品２００を基板１０１の第１電極１０２ａの上方に移動させ（ＳＰ１１）、複数のバンプ２０４がそれぞれ対応する第１電極１０２ａに着地するように、第１電子部品２００を基板１０１に搭載する（ＳＰ１２）。
【００８１】
その後、図１５を参照して説明したのと同様に、第２電子部品２１０の搭載が行われ、さらに、第１電子部品２００および第２電子部品２１０を搭載した基板のリフローが行われ、基板が回収される。ここでも、第１電子部品と第２電子部品の搭載の順序は、上記順序に限られない。例えば、第２電子部品２１０の搭載を先に行い、その後、ＳＰ１からＳＰ１２を行ってもよい。
【００８２】
なお、電子部品搭載装置３０３の構成は、図１２に示された構成に限られない。例えば、第２電子部品２１０を供給する第２部品供給部３０８は、必要に応じて電子部品搭載装置３０３に組み込まれるが、本発明の電子部品搭載装置に必須ではない。すなわち、本発明において、第２電子部品２１０に関する搭載ヘッド３１１の移動および動作は行われなくてもよい。
【００８３】
さらに、図１７に示すように、制御部３１３は、搭載ヘッド３１１および塗布ヘッド３１２だけでなく、第１部品供給部３０７、第２部品供給部３０８、基板保持部３０９および転写ユニット３１０の少なくとも１つまたは全部を制御するようにしてもよい。例えば、制御部３１３は、転写ユニット３１０に第１電子部品２００または転写ツール２２０が到着するまでに転写テーブル３２１にフラックス２０６の塗膜が形成されるように、転写ユニット３１０による塗膜の形成のタイミングを制御してもよい。
【００８４】
次に、補強用樹脂１０５の塗布パターンについて具体的に説明する。
図１８Ａは、矩形の第１電子部品２００の周縁部２０１ｘの四隅に対応させて４箇所の補強位置に補強用樹脂１０５を塗布したときの、第１電子部品２００の平面図を示す。図１８Ｂは、同じ第１電子部品２００の底面図（複数のバンプを有する主面２０１ｓ）である。補強用樹脂１０５は、図示しないが、最外周の第１電極１０２ａの一部だけを覆うように補強位置に塗布されている。ただし、補強用樹脂１０５の塗布パターンは、特に限定されない。
【００８５】
図１９には５種類の補強用樹脂の塗布パターンを例示する。４点塗布のパターン（ａ）、８点塗布のパターン（ｂ）、１２点塗布のパターン（ｃ）およびＬ型塗布のパターン（ｄ）では、矩形の第１電子部品の周縁部の四隅またはその近傍に、複数の補強位置が設定されている。Ｕ型塗布のパターン（ｅ）でも、四隅およびその近傍を含むように補強位置が設定されている。塗布パターン（ａ）〜（ｅ）の順に、補強効果は大きくなるが、塗布時間が長くなり、補強用樹脂の使用量も多くなる。一方、塗布パターン（ｅ）〜（ａ）の順に、リペア（リワーク性）は良好となる。塗布パターンは、第１電子部品のサイズおよび生産タクトに応じて、補強効果を考慮して、適宜選択すればよい。
【００８６】
なお、周縁部のほぼ全体に補強用樹脂を塗布してもよい。ただし、バンプのリフロー時に、補強用樹脂やフラックスからガスが発生することがあるため、ガスを逃がすための開口を設けることが望ましい。
【００８７】
次に、フラックスについて説明する。
フラックスは、はんだ接合の際に、第１電極の表面およびバンプの表面に存在する酸化物などを除去したり、はんだの表面張力を低減したりする作用を有する材料であればよい。これらの作用（以下、活性作用）により、はんだと第１電極との濡れ性が大きくなり、信頼性の高い良好なはんだ接合が可能となる。
【００８８】
フラックスの組成は、特に限定されないが、例えば、ロジンのようなベース剤、有機酸やハロゲン化水素酸塩などの活性剤、溶剤、チキソ性付与剤などを含む。
【００８９】
本発明では、フラックスと補強用樹脂としての熱硬化性樹脂とが接触することを想定して、熱硬化性フラックスを用いることが望ましい。熱硬化性フラックスを用いる場合、フラックスと補強用樹脂とが混合された場合でも、補強用樹脂の正常な熱硬化が阻害されにくくなる。これは、フラックスの有効成分の補強用樹脂への移動が抑制されるためと考えられる。
【００９０】
熱硬化性フラックスは、フラックスに熱硬化性樹脂を含ませることにより得ることができる。フラックスに含ませる熱硬化性樹脂としては、耐熱性に優れる点などから、例えばエポキシ樹脂が好適である。
【００９１】
次に、補強用樹脂について説明する。
補強用樹脂には、熱硬化性樹脂が用いられる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などを例示できる。熱硬化性樹脂は、硬化剤、硬化促進剤などを含んでもよい。硬化剤としては、酸無水物、脂肪族または芳香族アミン、イミダゾールまたはその誘導体などが好ましく用いられ、硬化促進剤としては、ジシアンジアミドなどを例示できる。
【００９２】
補強用樹脂には、第１電極またはバンプの表面に存在する酸化物を除去する作用を有する成分を含ませることが好ましい。例えば、フラックスに含ませる活性剤などを補強用樹脂に含ませてもよい。これにより、補強用樹脂が第１電極またはバンプと接触する場合でも、溶融したバンプと第１電極との濡れがより確実に確保される。
【００９３】
補強用樹脂は、リフロー時に、溶融したバンプで第１電極が十分に濡れてから硬化するような配合であることが好ましい。熱硬化させる前の補強用樹脂の粘度は、温度上昇とともに低下する傾向がある。よって、補強用樹脂の硬化反応をバンプの溶融よりも遅らせることにより、溶融したバンプによるセルフアラインメントの効果を得やすくなる。例えば、バンプの溶融温度（融点）よりも、補強用樹脂の硬化温度を高くすることにより、セルフアラインメントの効果を確実に得ることができる。補強用樹脂の硬化温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で得られる温度と熱流との関係を示す曲線のピーク温度として求められる。
【００９４】
なお、本発明は、１種の第１電子部品を基板に搭載する場合に限らず、複数種の第１電子部品を基板に搭載する場合にも適用できる。その場合、必要に応じて、電子部品搭載装置には、搭載ヘッドに装着するための複数の吸引ノズルを保持するノズルストッカを設け、複数の第１電子部品にそれぞれ対応させて吸引ノズルを交換できるようにしてもよい。また、本発明は、１種の第２電子部品を基板に搭載する場合に限らず、複数種の第２電子部品を基板に搭載する場合にも当然適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明の電子部品実装方法、電子部品搭載装置および電子部品実装システムによれば、補強用樹脂により基板に設けられた電極が覆される場合でも、リフロー時には、溶融したバンプで電極が十分に濡れるため、はんだ接合部の強度が確保される。よって、ＢＧＡ型電子部品などの表面実装の分野において有用である。
本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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2012164957.tif 000026