(57)【要約】【課題】  本発明は鉛フリーはんだによるはんだ付けに適したはんだ付け方法及び電子部品及び部品交換方法に関し、融点の高い無鉛はんだを用いても実装される電子部品に熱損傷が発生することを抑制することを課題とする。【解決手段】  基板１０に半導体装置１２Ａをリフローはんだ付けするはんだ付け方法において、基板１０上にはんだペースト１１を配設するペースト工程と、基板１０にはんだペースト１１を用いて半導体装置１２Ａを搭載する部品搭載工程と、この半導体装置１２Ａにゲル状で熱容量よりも大なる液状シリコーンゲル１８Ａを配設する配設工程と、液状シリコーンゲル１８Ａが配設された半導体装置１２Ａを基板１０にリフローはんだ付けするはんだ付け工程とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に電子部品をリフローはんだ付けするはんだ付け方法において、
前記基板上にはんだペーストを配設するペースト工程と
前記基板に前記はんだペーストを用いて前記電子部品を搭載する部品搭載工程と、
該電子部品にゲル状で該電子部品の熱容量を増大せしめる材料よりなる熱容量増加部材を配設する配設工程と、
前記熱容量増加部材が配設された前記電子部品を前記基板にリフローはんだ付けするはんだ付け工程とを有することを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項２】
請求項１記載のはんだ付け方法において、
前記配設工程で前記電子部品にゲル状の熱容量増加部材を配設する際、該電子部品の形状及び耐熱温度分布に応じ、前記熱容量増加部材の比熱、熱伝導率、体積、及び厚さを可変させることを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項３】
請求項２記載のはんだ付け方法において、
前記はんだ付け工程における前記電子部品の表面温度分布に応じて、表面温度が高くなる外周部分の前記熱容量増大部材の厚さを大とし、表面温度が低い内側部分における前記熱容量増大部材の厚さを前記外周部分の厚さよりも小さくしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、
前記熱容量増大部材としてシリコーンゲルを用いたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、
前記ペースト工程で用いるはんだペーストに含まれるはんだを鉛フリーはんだとしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、
前記配設工程で、ディスペンサーを用いて前記熱容量増大部材を前記電子部品に配設することを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、
前記熱容量増大部材を前記配設工程前に予めシート状に成形し
前記配設工程で、該シート状の前記熱容量増大部材を前記電子部品に配設することを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項８】
装置本体にはんだ付けされる外部接続端子を有する電子部品において、
前記装置本体の上面に、ゲル状で該装置本体の熱容量を増大せしめる材料からなる熱容量増加部材を設けてなることを特徴とする電子部品。
【請求項９】
請求項８記載の電子部品において、
前記装置本体の外周部分における前記熱容量増大部材の厚さを大とし、それよりも内側部分における前記熱容量増大部材の厚さを前記外周部分の厚さよりも小さくしたことを特徴とする電子部品。
【請求項１０】
複数の電子部品がはんだ付けにより表面実装された基板から、少なくとも一の電子部品をリペアする部品交換方法において、
リペアされる電子部品の周辺に位置する電子部品に、該電子部品の熱容量よりも大なる材料よりなる熱容量増加部材を配設する配設工程と、
前記配設工程の後に前記リペアされる電子部品を加熱し、該リペアされる電子部品を前記基板から離脱させる離脱工程とを有することを特徴とする部品交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明ははんだ付け方法及び電子部品及び部品交換方法に係り、特に鉛フリーはんだによるはんだ付けに適したはんだ付け方法及び電子部品及び部品交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高性能化の一層の進展により、電子機器に搭載される電子部品の小型化や、それらを基板に実装する実装装置、実装方法の技術進歩は著しい。その中で基板に電子部品をはんだ付けする技術として、リフローはんだ付け方法を用いて電子部品を基板に高密度に実装することが多用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このリフローはんだ付け方法では、先ず基板上の電子部品をはんだ付けする部位にはんだペーストを塗布する。次に、このはんだペースト上に実装部品の接続端子を仮止めし、その後に加熱してはんだペーストを溶融する。これにより、外部接続端子は基板にはんだ付けされ、これにより電子部品は基板に表面実装される。
【０００４】
このリフローはんだ付け方法は、表面実装が可能であり高密度実装に適している。また、加熱方法としては電気炉中で加熱する方法が通常用いられている。更に、はんだ付け温度は、回路基板に実装される複数の電子部品の内、はんだ溶融温度と電子部品の耐熱温度に基づき最適な温度が設定される。
【特許文献１】特開２００３−１８８５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで近年では、従来の鉛を含有するはんだに代えて、鉛成分を含まない無鉛はんだが使用されるようになってきている。この無鉛はんだは、鉛を用いた従来のはんだよりも融点が高温であり、従来の規格のままの電子部品の耐熱温度は、無鉛はんだの融点と略同じかそれよりも低くなってしまう。このため、リフロー時における加熱温度の管理が面倒となり、電子部品の無鉛はんだによる実装が困難になるという問題点があった。
【０００６】
また、電子部品を実装した後、電子部品の不良が発見されると、この電子部品の交換処理（リペア）が実施される。このリペア処理では、やはり基板に実装された電子部品を過熱してはんだ付け箇所のはんだを溶融する処理が行われる。よって、このリペア処理時においても、上記と同様の問題が発生する。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、融点の高い無鉛はんだを用いても実装される電子部品に熱損傷が発生することを抑制しうるはんだ付け方法及び電子部品及び部品交換方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１記載の発明は、
基板に電子部品をリフローはんだ付けするはんだ付け方法において、
前記基板上にはんだペーストを配設するペースト工程と
前記基板に前記はんだペーストを用いて前記電子部品を搭載する部品搭載工程と、
該電子部品にゲル状で該電子部品の熱容量よりも大なる材料よりなる熱容量増加部材を配設する配設工程と、
前記熱容量増加部材が配設された前記電子部品を前記基板にリフローはんだ付けするはんだ付け工程とを有することを特徴とするものである。
【００１０】
上記発明によれば、配設工程においてゲル状で電子部品の熱容量よりも大なる材料よりなる熱容量増加部材が、電子部品に配設される。よって、配設工程後に実施されるはんだ付け工程で、加熱処理が行われても電子部品は熱容量の大きな熱容量増加部材により熱的に保護される。このため、電子部品の耐熱温度と同等或いはそれ以上の熱で加熱処理が行われても、電子部品に熱的な損傷が発生することを抑制することができると共に、加熱不足による電子部品の基板への取り付け不良が発生することを抑制することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載のはんだ付け方法において、
前記配設工程で前記電子部品にゲル状の熱容量増加部材を配設する際、該電子部品の形状及び耐熱温度分布に応じ、前記熱容量増加部材の体積と厚さを可変させることを特徴とするものである。
【００１２】
上記発明によれば、電子部品の形状及び耐熱温度分布に応じ、熱容量増加部材の体積と厚さを可変させることにより、はんだ付け温度や電子部品の耐熱温度に応じて熱容量増加部材を適宜可変することにより、はんだ付け温度の設定の自由度を高めることができる。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、
請求項２記載のはんだ付け方法において、
前記はんだ付け工程における前記電子部品の表面温度分布に応じて、表面温度が高くなる外周部分の前記熱容量増大部材の厚さを大とし、表面温度が低い内側部分における前記熱容量増大部材の厚さを前記外周部分の厚さよりも小さくしたことを特徴とするものである。
【００１４】
上記発明によれば、加熱時における電子部品の表面温度分布に応じて、熱容量増大部材の厚さを調整したことにより、加熱時における電子部品の表面温度分布を均一化することができ、リフロー時における温度管理を容易に行うことが可能となり、また加熱により電子部品に不良が発生することを抑制することができる。
【００１５】
また、請求項４記載の発明は、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、
前記熱容量増大部材としてシリコーンゲルを用いたことを特徴とするものである。
【００１６】
上記発明によれば、熱容量増大部材としてシリコーンゲルを用いたことにより、シリコーンゲルは加熱されても再度使用すること可能であるため、経済性を高めることができる。
【００１７】
また、請求項５記載の発明は、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、
前記ペースト工程で用いるはんだペーストに含まれるはんだを鉛フリーはんだとしたことを特徴とするものである。
【００１８】
上記発明によれば、鉛フリーはんだを用いることにより、人体及び環境に対する安全性を高めることができる。
【００１９】
また、請求項６記載の発明は、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、
前記配設工程で、ディスペンサーを用いて前記熱容量増大部材を前記電子部品に配設することを特徴とするものである。
【００２０】
上記発明によれば、ディスペンサーを用いて熱容量増大部材を電子部品に配設するため、効率よく熱容量増大部材を電子部品に配設することができる。
【００２１】
また、請求項７記載の発明は、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、
前記熱容量増大部材を前記配設工程前に予めシート状に成形し
前記配設工程で、該シート状の前記熱容量増大部材を前記電子部品に配設することを特徴とするものである。
【００２２】
上記発明によれば、熱容量増大部材をシート状としたことにより、熱容量増大部材の取り扱い及び電子部品の配設を容易に行うことができる。
【００２３】
また、請求項８記載の発明は、
装置本体にはんだ付けされる外部接続端子を有する電子部品において、
前記装置本体の上面に、ゲル状で該装置本体の熱容量を増大せしめる材料からなる熱容量増加部材を設けてなることを特徴とするものである。
【００２４】
上記発明によれば、当該電子部品の実装時に加熱処理が行われても、熱容量増加部材により装置本体内の電子素子に熱印加されることを防止でき、電子部品の信頼性を高めることができる。
【００２５】
また、請求項９記載の発明は、
請求項８記載の電子部品において、
前記装置本体の外周部分における前記熱容量増大部材の厚さを大とし、それよりも内側部分における前記熱容量増大部材の厚さを前記外周部分の厚さよりも小さくしたことを特徴とするものである。
【００２６】
上記発明によれば、実装時等において加熱時された際、熱容量増加部材により装置本体の表面温度分布を均一化することができ、装置本体内の電子素子に熱印加されることを防止できると共に、リフロー時における温度管理を容易に行うことが可能となる。
【００２７】
また、請求項１０記載の発明は、
複数の電子部品がはんだ付けにより表面実装された基板から、少なくとも一の電子部品をリペアする部品交換方法において、
リペアされる電子部品の周辺に位置する電子部品に、該電子部品の熱容量よりも大なる材料よりなる熱容量増加部材を配設する配設工程と、
前記配設工程の後に前記リペアされる電子部品を加熱し、該リペアされる電子部品を前記基板から離脱させる離脱工程とを有することを特徴とするものである。
【００２８】
上記発明によれば、リペアされる電子部品に加熱処理を行う際、このリペアされる電子部品の周辺に位置する電子部品に熱容量増加部材を配設することにより、リペア時の加熱によりリペアされる電子部品の周辺に位置する電子部品に損傷が発生することを防止できる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、電子部品の耐熱温度と同等或いはそれ以上の熱で加熱処理が行われても、電子部品に熱的な損傷が発生することを抑制することができると共に、加熱不足による電子部品の基板への取り付け不良が発生することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
【００３１】
図１は、本発明の一実施例であるはんだ付け方法の工程図である。同図に示すように、本実施例に係るはんだ付け方法では、大略するとステップ１０（図１ではステップをＳと略称している）として示すはんだペースト印刷工程、ステップ１２として示す部品搭載工程、ステップ１４として示すシリコーンゲル配設工程、ステップ１６として示すリフローはんだ付け工程、及びステップ１８として示すシリコーンゲル剥離工程を実施することによりはんだつげ処理を行う。
【００３２】
以下、図１に示す各工程の詳細について、図２乃至図６を参照しつつ、以下説明する。尚、図２乃至図６の夫々において（Ａ）を付した図は、ＱＦＰタイプの半導体装置１２Ａを用いると共に、後述するシリコーンゲルとして液状シリコーンゲル１８Ａを用いた製造方法を示している。また、図２乃至図６の夫々において（Ｂ）を付した図は、電子部品としてＱＦＰタイプの半導体装置１２Ｂを用いると共に、後述するシリコーンゲルとしてシート状シリコーンゲル１８Ｂを用いた製造方法を示している。更に、図２乃至図６の夫々において（Ｃ）を付した図は、電子部品としてＢＧＡタイプの半導体装置１２Ｃを用いると共に、後述するシリコーンゲルとしてシート状シリコーンゲル１８Ｂを用いた製造方法を示している。
【００３３】
図２は、図１に示すはんだペースト印刷工程（ステップ１０）を示している。このペースト印刷工程では、図２（Ａ），（Ｂ）に示すＱＦＰタイプの半導体装置１２Ａ，１２Ｂをはんだ付けする場合には、基板１０上にはんだペースト１１を印刷する。また、図２（Ｃ）に示すＢＧＡタイプの半導体装置１２Ｃをはんだ付けする場合には、基板１０上ペースト１１Ａのみを印刷する。この印刷処理は、例えばスクリーン印刷等を用いて実施することができる。ここで、はんだペースト１１に含有されているはんだは、鉛を含まない鉛フリーはんだであり、人体及び環境に対する安全性を高めている。この鉛フリーはんだは、従来用いられていた錫−鉛共晶はんだに比べて融点が高い特性を有する。
【００３４】
はんだペースト印刷工程（ステップ１０）が終了すると、続いて部品搭載工程（ステップ１２）が実施される。図３（Ａ）〜（Ｃ）は、基板１０に半導体装置１２Ａ〜１２Ｃが搭載された状態を示している。
【００３５】
図３（Ａ），（Ｂ）に示す半導体装置１２Ａ，１２ＢはＱＦＰタイプの半導体装置であるため、封止樹脂１４Ａ，１４Ｂの外周からリード１３がガルウイング状に延出している。基板１０に印刷されたはんだペースト１１上にリード１３が押し込まれることにより、半導体装置１２Ａ，１２Ｂは基板１０に仮止めされた状態となる。
【００３６】
また、図３（Ｃ）に示す半導体装置１２ＣはＢＧＡタイプの半導体装置である。このＢＧＡタイプの半導体装置１２Ｃは、インターポーザ基板１５の上部に形成された封止樹脂１４Ｃ内に半導体素子が設けられており、またインターポーザ基板１５の下面に、外部接続端子となるはんだボール１６が配設されている。このはんだボール１６が基板１０に印刷されたペースト１１Ａに押し込まれることにより、半導体装置１２Ｃは基板１０に仮止めされた状態となる。尚、はんだボール１６を構成するはんだは、はんだペースト１１に含まれるはんだと同様に鉛を含まない鉛フリーはんだである。
【００３７】
部品搭載工程（ステップ１２）が終了すると、続いてシリコーンゲル配設工程（ステップ１４）が実施される。図４（Ａ）〜（Ｃ）は、各半導体装置１２Ａ〜１２Ｃにシリコーンゲル１８（液状シリコーンゲル１８Ａ，シート状シリコーンゲル１８Ｂ）が配設された状態を示している。このシリコーンゲル１８は、請求項記載の熱容量増加部材に相当するものである。
【００３８】
図４（Ａ）に示す方法では、半導体装置１２Ａの封止樹脂１４Ａの上面に、ディスペンサー１７を用いて液状シリコーンゲル１８Ａを配設している。また、図４（Ｂ），（Ｃ）に示す方法では、半導体装置１２Ｂ，１２Ｃの封止樹脂１４Ｂ，１４Ｃの上面に、シート状シリコーンゲル１８Ｂを貼着している。
【００３９】
ここで、シリコーンゲル１８（液状シリコーンゲル１８Ａとシート状シリコーンゲル１８Ｂを総称する場合にはシリコーンゲル１８という）とは、高耐熱性のシリコーン材料であり、シリコーンにシリカ等を含有させた構成のものである。このシリコーンゲル１８は、ゾル状をなし、よって弾性、密着性、剥離性、耐熱性が良好である。また、その熱容量は、前記のシリカの含有量を可変すること等により調整可能である。
【００４０】
本実施例に係るシリコーンゲル１８の熱容量は、基板１０に搭載される電子部品である半導体装置１２Ａ〜１２Ｃの熱容量よりも大なる熱容量を有するよう構成されている。また、シリコーンゲル１８は上記のように耐熱性が良好であるため、加熱されても再度使用すること可能である。
【００４１】
また、シリコーンゲル１８の熱容量は、上記のようにシリカ等の含有量を変化させて比熱及び熱伝導率を調整する他に、シリコーンゲル１８自体の体積を変化させることにより調整することが可能である。熱伝導率を低下せしめれば、半導体装置１２Ａ〜１２Ｃへの伝熱を妨げる断熱効果を得ることができる。よって、半導体装置１２Ａ〜１２Ｃにシリコーンゲル１８を配設する際、半導体装置１２Ａ〜１２Ｃの耐熱温度分布に応じてシリコーンゲル１８の体積や厚さを可変させることにより、シリコーンゲル１８を各半導体装置１２Ａ〜１２Ｃに最適な（後述するように、半導体装置１２Ａ〜１２Ｃに熱損傷を与えない）熱容量とすることができる。これにより、後述するリフローはんだ付け工程（ステップ１６）における、はんだ付け温度の設定の自由度を高めることができる。
【００４２】
また、図４（Ａ）に示すディスペンサー１７を用いて液状シリコーンゲル１８Ａを半導体装置１２Ａに配設する方法では、液状シリコーンゲル１８Ａを効率よく半導体装置１２Ａに配設することができる。また、図４（Ｂ）に示すように、予めシリコーンゲル１８をシート状としておき、このシート状シリコーンゲル１８Ｂを半導体装置１２Ｂ，１２Ｃに貼り付ける方法では、貼り付け時における取り扱いの簡単化を図ることができると共に、半導体装置１２Ｂ，１２Ｃへのシート状シリコーンゲル１８Ｂの配設を容易に行うことができる。
【００４３】
シリコーンゲル配設工程（ステップ１４）が終了すると、続いてリフローはんだ付け工程（ステップ１６）が実施される。図５（Ａ）〜（Ｃ）は、各半導体装置１２Ａ〜１２Ｃをリフロー炉１９に装着してリフローはんだ付けを行っている状態を示している。
【００４４】
本実施例では、リフローはんだ付け工程（ステップ１６）を実施する前に、シリコーンゲル配設工程（ステップ１４）を実施することにより各半導体装置１２Ａ〜１２Ｃにシリコーンゲル１８（液状及びシート状シリコーンゲル１８Ａ，１８Ｂ）が配設されている。このため、加熱処理が行われても半導体装置１２Ａ〜１２Ｃは熱容量の大きなシリコーンゲル１８により熱的に保護される。
【００４５】
このため、鉛フリーはんだを溶融しうる加熱温度、即ち半導体装置１２Ａ〜１２Ｃの耐熱温度と同等或いはそれ以上の熱で加熱処理を実施しても、シリコーンゲル１８の存在により熱が半導体装置１２Ａ〜１２Ｃに伝達されるのを抑制できる。よって、半導体装置１２Ａ〜１２Ｃに熱的な損傷が発生することを抑制することができると共に、加熱不足による半導体装置１２Ａ〜１２Ｃの基板１０への取り付け不良が発生することを抑制することができる。
【００４６】
リフローはんだ付け工程（ステップ１６）が終了すると、続いてシリコーンゲル剥離工程（ステップ１８）が実施される。図６（Ａ）〜（Ｃ）は、各半導体装置１２Ａ〜１２Ｃからシリコーンゲル１８（液状及びシート状シリコーンゲル１８Ａ，１８Ｂ）が剥離された状態を示している。この状態では、はんだペースト１１に含まれた有機成分及びペースト１１Ａは気化し、半導体装置１２Ａ，１２Ｂのリード１３ははんだ２０により、また半導体装置１２Ｃのはんだボール１６により基板１０と接合された状態となる。
【００４７】
尚、半導体装置１２Ａ〜１２Ｃから剥離されたシリコーンゲル１８は、耐熱性が高く再利用が可能である。よって、シリコーンゲル１８の再利用を行うことにより、本実施例に係るはんだ付け方法のランニングコストを低減することができる。
【００４８】
図７は、リフローはんだ付け処理時における半導体装置の表面温度が、シリコーンゲルの有無、及びシリコーンゲルの配設の仕方により変化することを説明するための図である。尚、図７においては、電子装置としてＧＢＡタイプの半導体装置１２Ｃを例に挙げている。
【００４９】
図７（Ａ）は、シリコーンゲル１８を配設することなくリフロー処理を行ったときの、封止樹脂１４Ｃの表面の温度分布を示している。同図に示すように、半導体装置１２Ｃの外周部分は、その中央部分に比べて温度が上昇していることがわかる。
【００５０】
図７（Ｂ）は、半導体装置１２Ｃに対して均一の厚さを有したシート状シリコーンゲル１８Ｂを配設してリフロー処理を行ったときの、封止樹脂１４Ｃの表面の温度分布を示している。同図に示すように、図７（Ａ）のシリコーンゲル１８を設けない場合に比べ、全体的に封止樹脂１４Ｃの表面温度が低下していることがわかる。しかしながら、シート状シリコーンゲル１８Ｂの厚さが均一である場合には、依然として半導体装置１２Ｃの外周部分は、その中央部分に比べて温度が高くなっている。
【００５１】
図７（Ｃ）は、リフロー処理時（はんだ付け工程）における半導体装置１２Ｄの表面温度分布を予め測定しておき、この温度分布に対応させて厚み変化をもたせたシリコーンゲル１８Ｃを形成した。具体的には、シリコーンゲル１８Ｃは、表面温度が高くなる外周部分に肉厚とされた外周部１８Ｃ-1が形成され、表面温度が低い内側部分に外周部１８Ｃ-1よりも肉薄とされた内側部１８Ｃ-2が形成された構成とされている。
【００５２】
上記構成とされたシリコーンゲル１８Ｃを半導体装置１２Ｄに配設し、リフロー処理を行ったところ、図７（Ｃ）に示すように、半導体装置１２Ｄの表面温度は略均一の温度分布とすることができた。これにより、リフロー時における温度管理を容易に行うことが可能となり、また加熱により半導体装置１２Ｄに不良が発生することを抑制することができる。
【００５３】
図８は、ＱＦＰ，ＢＧＡ，ＬＱＦＰのタイプの異なる３種類の比較的大型の半導体装置（電子部品）を用い、本実施例に係るはんだ付け方法を用いてはんだ付け処理を行ったときの、リフロー時における各半導体装置の表面温度、接合端子温度、及び基板温度を示したものである。
【００５４】
同図に示すように、ＱＦＰ，ＢＧＡでは、3mm厚のシリコーンゲル１８を付加することにより、表面温度を−１０℃程度下げることができた。また、ＬＱＦＰでは、−９℃の温度低下で部品表面温度を２２５℃まで下げられた。しかしながら、本実験に使用したＬＱＦＰの耐熱温度（２２０℃±５℃）は低く、この温度（２２５℃）では余裕がなく信頼性を確保することが困難となる。
【００５５】
そこで、シリコーンゲル１８の厚さを5mmに増やした結果、更に表面温度を２０℃程度低減することができ、２０４℃まで表面温度を下げることができた。このことから、本実施例に係るはんだ付け方法によれば、部品の耐熱性が低い場合でも、部品の温度を一定以下に保ちつつリフローはんだ付けすることが可能であることが立証された。
【００５６】
また、ＢＧＡのような面配列の接合端子を有する半導体装置の場合、外周部と内側部ではリフローはんだ付け時の接合温度に大きな差が生じてしまう。３５４ピンのプラスチックＢＧＡの例では、外周部と内周部で６℃前後の温度差があるが、この温度差もシリコーンゲル１８の厚さを変化させることにより、均一化することが可能である。
【００５７】
図９は、本発明の一実施例である部品の交換方法を示している。この部品の交換間方法では、基板１０にはんだ付けされた電子部品（本実施例では半導体装置１２Ｅ）を取り外す処理を行う。この取り外し処理は、例えば半導体装置１２Ｅを基板１０にはんだ付けした後、試験等により半導体装置１２Ｅに不良が発見された場合等に、これを交換（リペア）するために実施されるものである。
【００５８】
図９（Ａ）に示すように、通常基板１０には半導体装置１２Ｅばかりでなく、他の電子部品２１も多数実装されている。よって、リペア時には、他の電子部品２１に対しては損傷を与えることなく、半導体装置１２Ｅのみを基板１０から取り外す必要がある。
【００５９】
そこで、本実施例に係る部品の交換間方法では、図９（Ｂ）に示すように、基板１０に残す電子部品２１に対してシリコーンゲル１８を配設する（配設工程）。このシリコーンゲル１８は、電子部品２１よりも熱容量の大きな材料が選定されている。また、シリコーンゲル１８の配設は、半導体装置１２Ｅをリペアするために加熱処理を行う際、この熱が印加される半導体装置１２Ｅの周辺に配置された電子部品２１に対して行われる。
【００６０】
配設工程が終了すると、続いて図９（Ｃ）に示すように、半導体装置１２Ｅに対してホットエアノズル２２が装着される。このホットエアノズル２２は、その内部に加熱された空気を吹き付ける構成とされている。この時、ホットエアノズル２２内の温度は、半導体装置１２Ｅを基板１０に固定しているはんだを溶融しうる温度に設定されている。そして、はんだが溶融した状態で、半導体装置１２Ｅを基板１０から離脱させる（離脱工程）。
【００６１】
図９（Ｄ）は、基板１０から半導体装置１２Ｅが取り外された状態を示している。前記のように、リペアのために半導体装置１２Ｅに対して加熱処理を行う際、半導体装置１２Ｅの周辺に位置する電子部品２１には熱容量が電子部品２１よりも大きいシリコーンゲル１８が配設されている。このため、半導体装置１２Ｅを基板１０から取り外すために加熱処理を実施しても、電子部品２１に損傷が発生することを防止できる。
【００６２】
半導体装置１２Ｅが基板１０から取り外されると、続いて電子部品２１からシリコーンゲル１８が剥離される。この剥離されたシリコーンゲル１８は、再利用できることは前述したとおりである。また、上記した実施例では、シリコーンゲル１８を電子部品２１のみに配設する方法について説明したが、図１０に示すように、取り外される半導体装置１２Ｅにシリコーンゲル１８を配設することも可能である。この方法を用いた場合には、半導体装置１２Ｅに損傷を与えることなく基板１０から取り外すことが可能となる。この方法は、例えばはんだボール１６と基板１０との接続に不良があり、半導体装置１２Ｅ自体には不良がないような場合に有効である。
【００６３】
以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）
基板に電子部品をリフローはんだ付けするはんだ付け方法において、
前記基板上にはんだペーストを配設するペースト工程と
前記基板に前記はんだペーストを用いて前記電子部品を搭載する部品搭載工程と、
該電子部品にゲル状で該電子部品の熱容量を増大せしめる材料よりなる熱容量増加部材を配設する配設工程と、
前記熱容量増加部材が配設された前記電子部品を前記基板にリフローはんだ付けするはんだ付け工程とを有することを特徴とするはんだ付け方法。
（付記２）
付記１記載のはんだ付け方法において、
前記配設工程で前記電子部品にゲル状の熱容量増加部材を配設する際、該電子部品の形状及び耐熱温度分布に応じ、前記熱容量増加部材の比熱、熱伝導率、体積、及び厚さを可変させることを特徴とするはんだ付け方法。
（付記３）
付記２記載のはんだ付け方法において、
前記はんだ付け工程における前記電子部品の表面温度分布に応じて、表面温度が高くなる外周部分の前記熱容量増大部材の厚さを大とし、表面温度が低い内側部分における前記熱容量増大部材の厚さを前記外周部分の厚さよりも小さくしたことを特徴とするはんだ付け方法。
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、
前記熱容量増大部材としてシリコーンゲルを用いたことを特徴とするはんだ付け方法。
（付記５）
付記１乃至４のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、
前記ペースト工程で用いるはんだペーストに含まれるはんだを鉛フリーはんだとしたことを特徴とするはんだ付け方法。
（付記６）
付記１乃至５のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、
前記配設工程で、ディスペンサーを用いて前記熱容量増大部材を前記電子部品に配設することを特徴とするはんだ付け方法。
（付記７）
付記１乃至５のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、
前記熱容量増大部材を前記配設工程前に予めシート状に成形し
前記配設工程で、該シート状の前記熱容量増大部材を前記電子部品に配設することを特徴とするはんだ付け方法。
（付記８）
装置本体にはんだ付けされる外部接続端子を有する電子部品において、
前記装置本体の上面に、ゲル状で該装置本体の熱容量を増大せしめる材料からなる熱容量増加部材を設けてなることを特徴とする電子部品。
（付記９）
付記８記載の電子部品において、
前記装置本体の外周部分における前記熱容量増大部材の厚さを大とし、それよりも内側部分における前記熱容量増大部材の厚さを前記外周部分の厚さよりも小さくしたことを特徴とする電子部品。
（付記１０）
付記８または９記載のはんだ付け方法において、
前記熱容量増大部材がシリコーンゲルであることを特徴とする電子部品。
（付記１１）
複数の電子部品がはんだ付けにより表面実装された基板から、少なくとも一の電子部品をリペアする部品交換方法において、
リペアされる電子部品の周辺に位置する電子部品に、該電子部品の熱容量を増大せしめる材料よりなる熱容量増加部材を配設する配設工程と、
前記配設工程の後に前記リペアされる電子部品を加熱し、該リペアされる電子部品を前記基板から離脱させる離脱工程とを有することを特徴とする部品交換方法。
（付記１２）
付記１１記載の部品交換方法において、
前記熱容量増大部材がシリコーンゲルであることを特徴とする部品交換方法。
（付記１３）
付記１１または１２記載の部品交換方法において、
前記配設工程において、リペアされる前記電子部品にも前記熱容量増加部材を配設することを特徴とする部品交換方法。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、本発明の一実施例であるはんだ付け方法を示す工程図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例であるはんだ付け方法を説明するための図であり、はんだペーストを基板に配設した状態を示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例であるはんだ付け方法を説明するための図であり、半導体装置を基板に配設した状態を示す図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例であるはんだ付け方法を説明するための図であり、シリコーンゲルを配設した状態を示す図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例であるはんだ付け方法を説明するための図であり、リフロー処理を実施している状態を示す図である。
【図６】図６は、本発明の一実施例であるはんだ付け方法を説明するための図であり、シリコーンゲルを剥離した状態を示す図である。
【図７】図７は、リフロー時における半導体装置上の温度分布を説明するための図である（その１）。
【図８】図８は、リフロー時における半導体装置上の温度分布を説明するための図である（その２）。
【図９】図９は、本発明の一実施例であるリペア処理を説明するための図である。
【図１０】図１０は、図９に示すリペア処理の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  基板
１１  はんだペースト
１１Ａ  ペースト
１２Ａ〜１２Ｅ  半導体装置
１３  リード
１４Ａ〜１４Ｃ  封止樹脂
１５  インターポーザ基板
１６  はんだボール
１７  ディスペンサー
１８，１８Ａ〜１８Ｃ  シリコーンゲル
１８Ｃ-1  外周部
１８Ｃ-2  内側部
１９  リフロー炉
２０  はんだ
２１  電子部品
２２  ホットエアノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006339264.tif 000006
【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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