(57)【要約】【課題】電子部品と基板とを接続するためのはんだを適切に溶解させることができるはんだ付け方法を提供する。【解決手段】ＢＧＡ１００のはんだボール１０１、および基板１０７のはんだが付与されたランド１０３とを離した状態で、その間のミラーユニット３５１を介して、はんだボール１０１とランド１０３とにレーザが照射される。レーザ照射によりはんだを溶解させた後に、ミラーユニット３５１を引抜き、吸着ノズル３５３でＢＧＡ１００を基板１０７の位置に下げることでＢＧＡ１００と基板１０７とをはんだ付けする。【選択図】図２
2011216503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品と基板とを接続するためのはんだ付け方法であって、
前記電子部品の前記基板への接続箇所、および前記基板の前記電子部品への接続箇所の少なくとも一方には、はんだが付与されており、
前記電子部品と前記基板とを離した状態で、前記電子部品の前記基板への接続箇所、および前記基板の前記電子部品への接続箇所に、光照射を行なう光照射工程と、
前記光照射工程により前記はんだを溶解させた後に、前記電子部品と前記基板との間の距離を短くすることで、前記電子部品の前記基板への接続箇所、および前記基板の前記電子部品への接続箇所を前記はんだによりはんだ付けする工程とを備えた、はんだ付け方法。
【請求項２】
前記電子部品は、前記基板に装着された時に、前記基板への接続箇所がほぼ隠れてしまう裏面接合部品である、請求項１に記載のはんだ付け方法。
【請求項３】
前記電子部品の前記基板への接続箇所、および前記基板の前記電子部品への接続箇所の両方にはフラックスが付与されている、請求項１または２に記載のはんだ付け方法。
【請求項４】
前記はんだ付けする工程は、搬送部材により前記電子部品を前記基板の接合位置の上に位置させ、前記電子部品と前記基板との間の距離を所定の距離とした後、前記搬送部材から前記電子部品を離し、その後前記搬送部材を前記電子部品から遠ざける、請求項１から３のいずれかに記載のはんだ付け方法。
【請求項５】
前記光照射工程で照射される光と同軸のカメラにより、前記電子部品の前記基板への接続箇所、および前記基板の前記電子部品への接続箇所の位置合わせを行なう、請求項１から４のいずれかに記載のはんだ付け方法。
【請求項６】
前記光照射工程で光照射を行なう時、前記電子部品は、前記基板の接合位置の垂直上方に水平に保持される、請求項１から５のいずれかに記載のはんだ付け方法。
【請求項７】
前記光照射の光源は、半導体レーザ、キセノンランプ、または赤外線ランプである、請求項１から６のいずれかに記載のはんだ付け方法。
【請求項８】
前記電子部品の前記基板への接続箇所、および前記基板の前記電子部品への接続箇所は、それぞれ複数あり、
前記はんだは、はんだバンプとして複数の個所に設けられており、
前記光照射工程は、ガルバノミラーにより前記電子部品の複数の接続箇所、および前記基板の複数の接続箇所を照射する、請求項１から７のいずれかに記載のはんだ付け方法。
【請求項９】
前記光照射工程は、１本または２本のビームにより照射を行なう、請求項１から８のいずれかに記載のはんだ付け方法。
【請求項１０】
前記光照射工程において、光を照射する位置の温度を測定する工程をさらに備え、
前記はんだ付けする工程は、前記温度を測定する工程による測定温度がはんだの溶融温度となったことを検知した後にはんだ付けを行なう、請求項１から９のいずれかに記載のはんだ付け方法。
【請求項１１】
前記はんだ付けの前に、前記電子部品および前記基板の少なくとも一方を加熱する、請求項１から１０のいずれかに記載のはんだ付け方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載のはんだ付け方法により、電子部品が実装された基板を生産する、実装基板の生産方法。
【請求項１３】
電子部品と基板とを接続するためのはんだ付け装置であって、
前記電子部品の前記基板への接続箇所、および前記基板の前記電子部品への接続箇所の少なくとも一方には、はんだが付与されており、
前記電子部品と前記基板とを離した状態で、前記電子部品の前記基板への接続箇所、および前記基板の前記電子部品への接続箇所に、光照射を行なう光照射機構と、
前記光照射により前記はんだを溶解させた後に、前記電子部品と前記基板との間の距離を短くすることで、前記電子部品の前記基板への接続箇所、および前記基板の前記電子部品への接続箇所を前記はんだによりはんだ付けする機構とを備えた、はんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明ははんだ付け方法、実装基板の生産方法、およびはんだ付け装置に関し、特に、電子部品と基板とを接続するためのはんだを溶解させるはんだ付け方法、実装基板の生産方法、およびはんだ付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板に実装される電子部品には、部品下部にはんだ付け接合部があるもの（裏面接合電子部品）がある。これらは、部品形態でＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）、ＷＬ−ＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＰＯＰ（Ｐａｃｋａｇｅ  ｏｎ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＬＣＣ（Ｌｅａｄ  ｌｅｓｓ  Ｃｈｉｐ  Ｃａｒｒｉｅｒ）等と呼ばれている。
【０００３】
従来、このような裏面接合電子部品は、他の表面実装部品と同様に以下の工程ではんだ付けされている。
【０００４】
・プリント基板へのはんだペーストの印刷工程（またはディスペンス工程）
【０００５】
・プリント基板への部品実装工程
【０００６】
・リフロー炉によるはんだ付け工程
【０００７】
このように、プリント基板への電子部品のはんだ付けは、リフロー炉で一括して行なうことが多い。また、環境への懸念から、今日では含鉛はんだの代替品として、鉛を含まない鉛フリーはんだを採用する必要が高まっている。鉛フリーはんだの溶融温度は、含鉛はんだの溶融温度よりも高いため、リフロー炉の温度は２４０℃程度に上げなければならない。多くの電子部品の耐熱温度は２５０℃であり、リフロー炉の温度設定のマージンは１０℃程度と狭くなっている。
【０００８】
一方、炉内には温度分布があるため、炉内を理想通りの温度設定にすることは難しい。このため、温度に耐えられずに不良品となる部品が増えている。
【０００９】
そのような理由から、昨今、電子部品へ熱負荷を掛けずに、接合部だけを加熱してはんだ付けを行なう、レーザによる局部加熱はんだ付けへの期待が高まっている。
【００１０】
実装部品を光エネルギー照射によって接合する方法について、以下の特許文献１に示される技術がある。
【００１１】
特許文献１は、弱耐熱性を有する電子部品と耐熱性を有する電子部品とを基板に電気的に接続する電子部品接続方法であって、耐熱部品のみを基板に装着してリフロー炉において加熱することで、耐熱部品を基板上に一括はんだ付けする技術を開示する。その後、弱耐熱部品の接続箇所上に弱耐熱部品を装着し、局部加熱を行なうことではんだを再溶融させて弱耐熱部品のはんだ付けが行なわれる。
【特許文献１】特公平７−７０８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら特許文献１の技術では、基板との間でほとんど接合部が隠れてしまう裏面接合部品などの接合が難しいという問題点がある。
【００１３】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、電子部品と基板とを接続するためのはんだを適切に溶解させることができるはんだ付け方法、実装基板の生産方法、およびはんだ付け装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、電子部品と基板とを接続するためのはんだ付け方法において、電子部品の基板への接続箇所、および基板の電子部品への接続箇所の少なくとも一方には、はんだが付与されている。はんだ付け方法は、電子部品と基板とを離した状態で、電子部品の基板への接続箇所、および基板の電子部品への接続箇所に、光照射を行なう光照射工程と、光照射工程によりはんだを溶解させた後に、電子部品と基板との間の距離を短くすることで、電子部品の基板への接続箇所、および基板の電子部品への接続箇所をはんだによりはんだ付けする工程とを備える。
【００１５】
この発明によると、電子部品と基板とを離した状態で、電子部品の基板への接続箇所、および基板の電子部品への接続箇所に、光照射が行なわれる。光照射によりはんだを溶解させた後に、電子部品と基板との間の距離を短くすることで、電子部品の基板への接続箇所、および基板の電子部品への接続箇所がはんだ付けされる。電子部品の基板への接続箇所、および基板の電子部品への接続箇所に、光照射が行なわれることで、はんだの温度を望ましい温度とすることができる。また、電子部品と基板とを離した状態で光照射を行なうことで、電子部品の基板への接続箇所および基板の電子部品への接続箇所に光を当てやすくすることができる。なお、本発明における「はんだ」の語は、鉛とスズを主成分としたはんだ（いわゆる含鉛はんだ）、銀入りはんだ、金系はんだ、および、スズ・銀・銅やスズ・ビスマスなどを主成分とした鉛フリーはんだなどの概念を総合的に含むものとして使用される。さらに「はんだ」の語は、酸化を防ぎ接合を容易にするためのフラックスなどの添加剤を含むはんだの概念を含むものとして使用される。さらに「はんだ」の語は、はんだペーストやはんだクリームの概念を含むものとして使用される。
【００１６】
好ましくは電子部品は、基板に装着された時に、基板への接続箇所がほぼ隠れてしまう裏面接合部品である。
【００１７】
このような、基板に装着された時に、基板への接続箇所がほぼ隠れてしまう裏面接合部品に対して、本発明を良好に適用することができる。すなわち、電子部品と基板とを離した状態で光照射を行なうことができるため、基板に装着された時にほぼ隠れてしまう基板への接続箇所に光を良好に当てることができる。
【００１８】
好ましくは電子部品の基板への接続箇所、および基板の電子部品への接続箇所の両方にはフラックスが付与されている。
【００１９】
このようにフラックスとはんだとを用いてはんだ付けを行なうことで、はんだ付けをより良好に行なうことができる。
【００２０】
好ましくははんだ付けする工程は、搬送部材により電子部品を基板の接合位置の上に位置させ、電子部品と基板との間の距離を所定の距離とした後、搬送部材から電子部品を離し、その後搬送部材を電子部品から遠ざける。
【００２１】
このように電子部品と基板との間の距離を所定の距離とした後、搬送部材から電子部品を離し、その後搬送部材を電子部品から遠ざけることで、電子部品のセルフアライメント性を妨げることがなくなるため、電子部品の位置決めを良好に行なうことができる。
【００２２】
好ましくははんだ付け方法は、光照射工程で照射される光と同軸のカメラにより、電子部品の基板への接続箇所、および基板の電子部品への接続箇所の位置合わせを行なう。
【００２３】
このように光照射工程で照射される光と同軸のカメラにより、電子部品の基板への接続箇所、および基板の電子部品への接続箇所の位置合わせを行なうことで、光の照射位置を確認することと、接続箇所の位置合わせとを良好に行なうことができる。
【００２４】
好ましくは光照射工程で光照射を行なう時、電子部品は、基板の接合位置の垂直上方に水平に保持される。
【００２５】
このように光照射工程で光照射を行なう時に、電子部品を、基板の接合位置の垂直上方に水平に保持することで、その後の電子部品と基板とを近づけてはんだ付けを行なう工程をスムーズに実施することが可能となる。また、はんだ溶解後に電子部品を横に動かす必要がないため、はんだが流れたり落ちたりすることが防止される。
【００２６】
好ましくは光照射の光源は、半導体レーザ、キセノンランプ、または赤外線ランプである。
【００２７】
このような光源を用いることで、はんだを良好に溶解することができる。
【００２８】
好ましくは電子部品の基板への接続箇所、および基板の電子部品への接続箇所は、それぞれ複数あり、はんだは、はんだバンプとして複数の個所に設けられており、光照射工程は、ガルバノミラーにより電子部品の複数の接続箇所、および基板の複数の接続箇所を照射する。
【００２９】
このようにガルバノミラーにより電子部品の複数の接続箇所、および基板の複数の接続箇所を照射することで、効率的にはんだを溶解することが可能となる。
【００３０】
好ましくは光照射工程は、１本または２本のビームにより照射を行なう。
【００３１】
このように単数または複数のビームで光の照射を行なうことで、効率的に、精度よくはんだを溶解することが可能となる。
【００３２】
好ましくははんだ付け方法は、光照射工程において、光を照射する位置の温度を測定する工程をさらに備え、はんだ付けする工程は、温度を測定する工程による測定温度がはんだの溶融温度となったことを検知した後にはんだ付けを行なう。
【００３３】
このように光を照射する位置の温度を測定することで、はんだの温度を適切に保った状態ではんだ付けを行なうことができる。
【００３４】
好ましくははんだ付け方法は、はんだ付けの前に、電子部品および基板の少なくとも一方を加熱する。
【００３５】
このようにはんだ付けの前に、電子部品および基板の少なくとも一方を加熱することで、はんだ付けの前にはんだの温度が低下してはんだ付けの不良が生じることを防ぐことができる。
【００３６】
この発明の他の局面に従うと実装基板の生産方法は、上記のいずれかに記載のはんだ付け方法により、電子部品が実装された基板を生産する。
【００３７】
これによると、電子部品と基板とを離した状態で光照射を行なうことで、電子部品の基板への接続箇所および基板の電子部品への接続箇所に光を当てやすくすることができるため、実装基板の生産を好適に行なうことができるという効果がある。
【００３８】
この発明のさらに他の局面に従うと、電子部品と基板とを接続するためのはんだ付け装置において、電子部品の基板への接続箇所、および基板の電子部品への接続箇所の少なくとも一方には、はんだが付与されている。はんだ付け装置は、電子部品と基板とを離した状態で、電子部品の基板への接続箇所、および基板の電子部品への接続箇所に、光照射を行なう光照射機構と、光照射によりはんだを溶解させた後に、電子部品と基板との間の距離を短くすることで、電子部品の基板への接続箇所、および基板の電子部品への接続箇所をはんだによりはんだ付けする機構とを備える。
【００３９】
この発明によると、電子部品と基板とを離した状態で光照射を行なうことで、電子部品の基板への接続箇所および基板の電子部品への接続箇所に光を当てやすくすることができるため、はんだ付けを好適に行なう装置を提供できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
［第１の実施の形態］
【００４１】
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるはんだ付け装置の構成を示す平面図である。
【００４２】
図を参照してはんだ付け装置は、電子部品が載置された基板１０７を基台上に載せた状態で、位置１０７’で示される位置に運搬する基板運搬装置２５１と、基台上方のＸＹ平面に沿って移動可能なレーザヘッド２００とを備える。以下においては、ＢＧＡを基板にはんだ付けする方法について説明する。
【００４３】
はんだ付け装置は、レーザヘッド２００をＸ方向、Ｙ方向、およびＲ（回転）方向に移動させる駆動装置２７１を備える。またはんだ付け装置は、基板１０７に実装するＢＧＡをストックするトレイ２７３と、部品吸着ノズルに吸着されたＢＧＡの傾きや位置を撮影する、位置修正用カメラユニット２７５と、ＢＧＡの基板への接続箇所にフラックスを塗布するフラックス塗布ユニット２７７とを備えている。
【００４４】
レーザヘッド２００は、レーザビームを射出するレーザ光源や、射出したレーザビームを反射するガルバノミラーや、レーザビームをＢＧＡの基板への接合面および基板のＢＧＡへの接合面に導くミラーなどを備える。
【００４５】
基板のＢＧＡとの接続箇所にはんだペースト（フラックスを含む）が塗布される。ＢＧＡの接続箇所であるはんだボールには、フラックスが塗布される。ＢＧＡを基板に装着する前に、基板側の接続箇所と部品側の接続箇所との両方が光照射により、はんだ溶融温度以上に加熱される。はんだが溶融温度以上である間に基板とＢＧＡとの距離を短くすることで、両者をはんだ接合することができる。
【００４６】
図２は、図１のレーザヘッド２００の構成を示す側面図である。
【００４７】
はんだ付け装置において、基板１０７は、図示しないステージ（基台）に載置され、図中の左から右へと搬送される。
【００４８】
図に示されるように、レーザヘッド２００は、レーザ照射装置３０７へ可撓性の光ケーブル（光ファイバー）３０５を介してレーザを供給する半導体レーザ光源３０３と、レーザ照射装置３０７からのレーザビームをハーフミラー（ビームスプリッタ）３０９を透過させた後に反射させ、レーザビームを走査させるためのガルバノミラー３１１，３１３と、ガルバノミラーからのレーザビームが真下に向けて照射されるようにするテレセントリックレンズ３１５と、テレセントリックレンズのピント合わせを行なうためのレンズ駆動系３１７ａ，３１７ｂと、電子部品のはんだ付け前に電子部品の上方まで移動し、下方を撮像する撮像装置３０１と、ハーフミラー３０９とレンズ３２１とを介して、レーザ被照射位置をレーザビームと同軸方向から撮影する同軸カメラ３２３と、同軸カメラ３２３の撮影画像を処理する画像処理部３２５と、撮影画像に基づいて、ステージ位置および角度、ガルバノミラーの角度、およびレーザ出力のオン／オフを制御する制御部（コントローラ）３２７とを備える。
【００４９】
また、レーザヘッド２００は、ＢＧＡ１００を吸着することで、トレイ２７３から部品装着位置にＢＧＡ１００を搬送する部品吸着ノズル３５３と、テレセントリックレンズ３１５から垂直に下りてきたレーザビームを、部品吸着ノズル３５３に吸着されたＢＧＡ１００の基板１０７への接合面と、基板１０７のＢＧＡ１００への接合部分とに照射させるためのミラーユニット３５１と、溶解したはんだペーストおよびフラックスのミストを排気する排気装置３５７と、ＢＧＡ１００の基板１０７からの高さ方向の位置を測定する高さセンサ３６１（レーザ測距センサなど）とを備えている。
【００５０】
ミラーユニット３５１は、テレセントリックレンズ３１５から垂直に下りてきたレーザビームを、部品吸着ノズル３５３に吸着されたＢＧＡ１００の基板１０７への接合面に照射させるための上ミラー３５１ａ，３５１ｂと、テレセントリックレンズ３１５から垂直に下りてきたレーザビームを、基板１０７のＢＧＡ１００への接合部分に照射させるための下ミラー３５１ｃ，３５１ｄとを備えている。ミラーユニット３５１は、図面の左右方向に移動することができ、ミラー３５１ａ〜３５１ｄはミラーユニット３５１の移動と共に移動する。
【００５１】
さらにレーザヘッド２００は、ＢＧＡ１００の基板１０７への接合部分の温度を測定する放射温度計３５５ｂと、基板１０７のＢＧＡ１００への接合部分の温度を測定する放射温度計３５５ａとを備えている。これら温度計による測定温度がはんだの溶融温度となったことを検知した後にはんだ付けが行なわれる。
【００５２】
ガルバノミラーの作用により、レーザ照射装置３０７からのレーザビームを実線矢印で示される方向に送ることで、ＢＧＡ１００の複数のはんだボール１０１にレーザビームを導くことができる。また、ガルバノミラーの作用により、レーザ照射装置３０７からのレーザビームを点線矢印で示される方向に送ることで、基板１０７の複数のランド１０３（はんだペーストが塗布されている）にレーザビームを導くことができる。
【００５３】
撮像装置３０１は、基板１０７の所定マークを撮像し、ＢＧＡ１００の装着位置および方向を検出する。
【００５４】
レーザの照射位置は、同軸カメラ３２３で観察される。これに基づき制御部３２７は、適切な位置にレーザが照射されるように、レーザ照射位置を調整する。
【００５５】
なお、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１の位置と、基板１０７のランド１０３の位置とを合わせるためには、撮像装置３０１で基板１０７のフィデューシャルマ−ク（認識マーク）を読取り、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１の位置をカメラユニット２７５で読取り、両者を位置合わせする方法を採用することができる。または、基板１０７のランド１０３の上部にＢＧＡ１００を保持して加熱する前に、または加熱中に、加熱光源と同軸の同軸カメラ３２３でＢＧＡ１００のはんだボール１０１の位置と、基板１０７のランド１０３の位置とを読取り、両者を位置合わせする方法を採用することができる。また、この２つの方法をともに採用することとしてもよい。
【００５６】
また、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板１０７のランド１０３の両方を光照射ではんだ溶融温度以上に加熱する時、ＢＧＡ１００の保持位置は、基板１０７のランド１０３がある箇所の略垂直上方とし、ＢＧＡ１００は略水平に保持することが望ましい。
【００５７】
図３は、ＢＧＡ１００を複数のはんだボール１０１が設けられた側から見た図である。
【００５８】
ガルバノミラーの作用により、矢印で示される方向にレーザビームの照射スポット１０１ａが移動する。これによりレーザビームのスキャンが行なわれる。スキャンにより、全てのはんだボール１０１に対して順にレーザビームが照射される。これにより、全てのはんだボール１０１を溶解させることができる。
【００５９】
また、はんだボールに対応する位置にある基板１０７の全てのランド１０３にも、同様にしてレーザビームが照射される。これによりランド１０３上のはんだペーストも全て溶解させることができる。
【００６０】
また、レーザ照射部分の温度を均一にするため、レーザ光は、ＢＧＡのはんだボール、および基板のランドの部分に、高速で複数回巡回して照射されることが望ましい。
【００６１】
図４は、図３の処理によりはんだが溶解した状態からはんだ付けを行なう処理を示す図である。
【００６２】
ＢＧＡを装着する前に、ＢＧＡと基板と間の距離が高さセンサ３６１で計測される。はんだ接合に必要なクリアランス（はんだボールの高さ＋はんだペースト塗布厚さ）が計算されることで、部品吸着ノズル３５３の停止位置が決定される。
【００６３】
ＢＧＡ装着時には、ミラーユニット３５１を図４の“Ａ”方向に移動させることで、ＢＧＡ１００と基板１０７との間に空間を空ける。吸着ノズル３５３により、決定された停止位置にＢＧＡ１００が運ばれる（図４の“Ｂ”方向に下ろされる）。その後、吸着ノズル３５３からＢＧＡ１００を離す。吸着ノズル３５３がＢＧＡ１００を離すのに引き続いて、ＢＧＡ１００のセルフアラインメントを妨げないように、吸着ノズル３５３をＢＧＡ１００から遠ざける。はんだの温度が低下することで、ＢＧＡ１００は基板１０７に電気的に接続される。
【００６４】
図５〜７は、はんだ付け装置の実行する動作を示すフローチャートである。
【００６５】
ステップＳ１０１において、はんだペーストが塗布され、ＢＧＡなど裏面接合部品以外の部品が実装された基板をはんだ付け場所に供給する。ステップＳ１０３において、撮像装置３０１で基板１０７のフィデューシャルマ−ク（認識マーク）を読取る。ステップＳ１０５において、基板位置、およびＢＧＡなど裏面接合部品の接続位置を認識する。
【００６６】
ステップＳ１０７において、トレイ２７３からＢＧＡ１００を部品吸着ノズル３５３でピックアップする。ステップＳ１０９において、カメラユニット２７５でピックアップしたＢＧＡ１００のはんだバンプ１０１の位置を認識する。
【００６７】
ステップＳ１１１において、フラックス塗布ユニット２７７でＢＧＡ１００にフラックスを転写する。ステップＳ１１３において、ＢＧＡ１００を基板１０７上の実装位置の上に運び、ずれを修正する。
【００６８】
ステップＳ１１５（図６）において、ＢＧＡ１００と基板１０７との間にミラーユニット３５１を挿入する。
【００６９】
ステップＳ１１７において、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板のランド１０３とがはんだ溶解温度以上となるように、レーザでそれらを加熱する（図２、図３の状態）。
【００７０】
ステップＳ１１９において、放射温度計３５５ａ，３５５ｂにより、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板のランド１０３とが目標温度以上であることを確認すると、ステップＳ１２１でレーザを停止する。
【００７１】
ステップＳ１２３において、ＢＧＡ１００と基板１０７との間のミラーユニット３５１を引き抜く。その後ステップＳ１２５でＢＧＡ１００を、基板１０７上の実装位置まで移動させる（図４の状態）。
【００７２】
ステップＳ１２７において、吸着ノズル３５３の吸引を停止し、ＢＧＡ１００を吸着ノズル３５３から離す。これにより、ステップＳ１２９でセルフアライメントによりＢＧＡ１００が基板の接合位置にはんだ付けされる。複数のＢＧＡをはんだ付けする場合には、ステップＳ１０７〜Ｓ１２９の処理が繰返し行なわれる。
【００７３】
ステップＳ１３１以降においては、レーザヘッド２００を用いての裏面接合部品以外の部品のレーザ照射によるはんだ付けを行なう。ステップＳ１３１においては、プログラムされた順番の部品位置へレーザヘッド２００を移動する。ステップＳ１３３において、対象となる部品に対してレーザを照射することで、その部品の基板へのはんだ付けを行なう。次の部品がある場合は、ステップＳ１３５でプログラムされた次の順番の部品の位置へレーザヘッド２００を移動させ、ステップＳ１３３からのレーザ照射を繰り返し行なう。
【００７４】
ステップＳ１３７において、基板上の全ての対象の部品へのレーザ照射が完了すると、ステップＳ１３９でレーザヘッド２００を原位置へ移動する。ステップＳ１４１において、レーザ照射を完了した基板は排出される。
【００７５】
このようにして、ＢＧＡの実装前にＢＧＡの接合面と基板の接合面とを光で加熱し、はんだが溶融してからＢＧＡを実装することができる。
【００７６】
このような光エネルギーによるはんだ接合は、リフロー炉でのはんだ付けの後工程として実行してもよい。すなわち、温度に強い部品をリフロー炉ではんだ付けした後に、熱負荷を掛けたくない電子部品に関しては、接合部を光エネルギーにより加熱する局部加熱はんだ付けを行なってもよい。もちろん、リフロー炉の工程を省き、全ての部品をレーザによってはんだ付けすることとしてもよい。
【００７７】
さらに、図５〜７のフローチャートで示されるように、部品下部にはんだ付け接合部がある裏面接合電子部品に対しては、ミラーユニット３５１を用いたはんだ付けを行ない、基板に載置した状態で光を照射することによりはんだ付けが可能な、裏面接合電子部品以外の電子部品に対しては、ミラーユニット３５１を用いずに、部品を基板に載置した状態で上から光を照射するはんだ付けを行なうこととしてもよい。
【００７８】
［実施の形態における効果］
【００７９】
以上の実施の形態によると、装着時にほとんど接合部が隠れてしまう裏面接合部品（ＢＧＡ、ＬＧＡ、ＣＳＰ、ＷＬ−ＣＳＰ、ＰＯＰ、ＬＣＣ等）の装着面側、および基板のランド部分を装着前に光エネルギーにより加熱した後、はんだ接合することができる。
【００８０】
また、裏面接合部品の装着面側、および基板のランド部分を両者ともに加熱することで、はんだ付けを良好に行なうことができる。
【００８１】
さらに、接合部分のみを加熱することができるため、部品の熱負荷を抑えることができる。すなわち局部加熱を行なうため、裏面接合部品が破損する温度（例えば２５０℃）以上になる可能性が低い。
【００８２】
さらに、はんだが溶けた状態で、裏面接合部品を基板に所定の距離近づけた後に裏面接合部品を離すことで、部品の位置決めにおけるセルフアライメントを働かせることができる。
【００８３】
また、リフロー炉を用いた従来工法では、部品や基板が熱膨張することにより、裏面接合部品の四隅へ応力が集中することがあるという問題があった。本実施の形態では、局所加熱を行なうことができるため、このような問題を解消することができる。
【００８４】
さらに、リフロー炉を用いた従来工法では、はんだが徐冷却されるため、銅電極とはんだの界面に厚い銅錫合金層ができる。この層は硬く脆いため、落下などの衝撃で部品の脱落が起きるという問題がある。本実施の形態では、局所加熱を行なうためにはんだが急冷却される。このため、上記合金層は薄くなり、落下などの衝撃強度が増すという効果がある。
【００８５】
また、ＢＧＡを基板の接合位置の垂直上方に水平に保持した後に、ＢＧＡを真下に下ろすことで、はんだ溶解後にＢＧＡを横に動かす必要がなくなり、はんだが横に流れたり落ちたりすることが防止される。
【００８６】
さらに、リフロー炉を用いた従来工法では、はんだボール中にボイドが生じることがあり、部品の接合強度が低下することがあるという問題があった。
【００８７】
図８は、リフロー炉を用いた従来工法の問題点を示す断面図である。
【００８８】
ＢＧＡ１００の電極１０５と、基板１０７のランド１０３とを、リフロー炉を用いたはんだ付けにより接続すると、ＢＧＡ１００が蓋となって、はんだペーストから加熱時に発生するガスの抜け出る道を塞いでしまうことになる。これにより、はんだ付け後のはんだ１０１ｂ内の上の部分に、ボイドＶが発生することがある。
【００８９】
図９は、本実施の形態における効果（ボイド発生の防止）を説明するための図である。
【００９０】
図９（Ａ）に示されるように、ＢＧＡ１００と基板１０７とを離した状態で（ＢＧＡで蓋をする（実装する）前に）はんだボール１０１とランド１０３上のはんだとにレーザを照射することで、ボイドの発生原因であるガス抜きを行なうことができる。
【００９１】
これにより図９（Ｂ）に示すように、はんだ付け後のはんだ１０１ｂ内にボイドが発生することが防がれる。これにより、ボイドフリーで衝撃に強いはんだ接合を提供することができる。
【００９２】
［第２の実施の形態］
【００９３】
図１０は、第２の実施の形態におけるレーザヘッドの構成を示す側面図である。
【００９４】
このレーザヘッドは、図２のレーザヘッドに代えて用いることができる。はんだ付け装置において、基板１０７は、基台（ステージ）３５９に載置され、図中の左から右へと搬送される。
【００９５】
図に示されるように、レーザヘッドは、レーザ照射装置４６７へ可撓性の光ケーブル（光ファイバー）４６５を介してレーザを供給する半導体レーザ光源４６３と、レーザビームをハーフミラー（ビームスプリッタ）４６９で反射させた後出力するレーザ照射装置４６７と、レーザ照射装置４６７からのレーザビームを成形するレーザビーム成形レンズ４５３と、電子部品のはんだ付け前に電子部品の上方まで移動し、下方を撮像する撮像装置４７１と、ハーフミラー４６９を介して、レーザ被照射位置をレーザビームと同軸方向から撮影する同軸カメラ４２３と、同軸カメラ４２３の撮影画像を処理する画像処理部４７５と、撮影画像に基づいて、ステージ位置および角度、レーザ照射位置、およびレーザ出力のオン／オフを制御する制御部（コントローラ）４７７とを備える。
【００９６】
同軸カメラ４２３、レーザ照射装置４６７、ハーフミラー（ビームスプリッタ）４６９、および撮像装置４７１は、ヘッド搬送ＸＹＺロボット４６１により、縦横高さ方向へ移動させることができる。これにより、レーザ照射位置が制御される。
【００９７】
また、レーザヘッドは、ＢＧＡ１００を吸着することで、トレイ２７３から部品装着位置にＢＧＡ１００を搬送する部品吸着ノズル３５３と、レーザ照射装置４６７から垂直に下りてきたレーザビームを、部品吸着ノズル３５３に吸着されたＢＧＡ１００の基板１０７への接合面と、基板１０７のＢＧＡ１００への接合部分とに照射させるためのミラーユニット４５１と、溶解したはんだペーストおよびフラックスのミストを排気する排気装置３５７と、ＢＧＡ１００の基板１０７からの高さ方向の位置を測定する高さセンサ３６１（レーザ測距センサなど）とを備えている。
【００９８】
ミラーユニット４５１は、垂直に下りてきたレーザビームを、部品吸着ノズル３５３に吸着されたＢＧＡ１００の基板１０７への接合面に照射させるための上ミラー４５１ａ，４５１ｂ（上ミラー４５１ｂは、ハーフミラーである。）と、垂直に下りてきたレーザビームを、基板１０７のＢＧＡ１００への接合部分に照射させるための下ミラー４５１ｃ，４５１ｄとを備えている。ミラーユニット４５１は、図面の左右方向に移動することができ、ミラー４５１ａ〜４５１ｄはミラーユニット４５１の移動と共に移動する。
【００９９】
さらにレーザヘッドは、ＢＧＡ１００の基板１０７への接合部分の温度を測定する放射温度計３５５ｂと、基板１０７のＢＧＡ１００への接合部分の温度を測定する放射温度計３５５ａとを備えている。これら温度計による測定温度がはんだの溶融温度となったことを検知した後にはんだ付けが行なわれる。
【０１００】
レーザ照射装置４６７からのレーザビームを実線矢印で示される方向に送ることで、ＢＧＡ１００の複数のはんだボール１０１と、基板１０７の複数のランド１０３（はんだペーストが塗布されている）とに、一度にレーザビームを照射することができる。
【０１０１】
撮像装置４７１は、基板１０７の所定マークを撮像し、ＢＧＡ１００の装着位置および方向を検出する。
【０１０２】
レーザの照射位置は、同軸カメラ４２３で観察される。これに基づき制御部４７７は、適切な位置にレーザが照射されるように、レーザ照射位置を調整する。
【０１０３】
なお、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１の位置と、基板１０７のランド１０３の位置とを合わせるためには、撮像装置４７１で基板１０７のフィデューシャルマ−ク（認識マーク）を読取り、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１の位置をカメラユニット２７５で読取り、両者を位置合わせする方法を採用することができる。または、基板１０７のランド１０３の上部にＢＧＡ１００を保持して加熱する前に、または加熱中に、加熱光源と同軸の同軸カメラ４２３でＢＧＡ１００のはんだボール１０１の位置と、基板１０７のランド１０３の位置とを読取り、両者を位置合わせする方法を採用することができる。また、この２つの方法をともに採用することとしてもよい。
【０１０４】
また、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板１０７のランド１０３の両方を光照射ではんだ溶融温度以上に加熱する時、ＢＧＡ１００の保持位置は、基板１０７のランド１０３がある箇所の略垂直上方とし、ＢＧＡ１００は略水平に保持することが望ましい。
【０１０５】
本実施の形態においては、吸着ノズル３５３および基板１０７を搬送する基台３５９の中に、ヒータ３５３ａ，３５９ａが設けられている。ヒータ３５３ａ，３５９ａは、レーザによる加熱が終了した後、はんだ付けが行なわれる前に、はんだやはんだ付けが行なわれる部分の温度が低下することを防ぐためのものである。ヒータ３５３ａ，３５９ａは、コントローラ４７７により制御される。
【０１０６】
図１１は、ＢＧＡ１００を複数のはんだボール１０１が設けられた側から見た図である。
【０１０７】
はんだボール１０１が存在する矩形エリアを全てカバーするように、レーザ照射エリア１０１ｃ（ハッチングで示す）が決定される。これにより、全てのはんだボール１０１を同時に溶解させることができる。
【０１０８】
また、はんだボールに対応する位置にある基板１０７の全てのランドにも、同様にしてレーザビームが照射される。これによりランド上のはんだペーストも全て溶解させることができる。
【０１０９】
図１２は、図１１の処理によりはんだが溶解した状態からはんだ付けを行なう処理を示す図である。
【０１１０】
ＢＧＡを装着する前に、ＢＧＡと基板接合箇所との間の距離が高さセンサ３６１で計測される。はんだ接合に必要なクリアランス（はんだボールの高さ＋はんだペースト塗布厚さ）が計算されることで、部品吸着ノズル３５３の停止位置が決定される。
【０１１１】
ＢＧＡ装着時には、ミラーユニット４５１を図１２の“Ａ”方向に移動させることで、ＢＧＡ１００と基板１０７との間に空間を空ける。吸着ノズル３５３により、決定された停止位置にＢＧＡ１００が運ばれる（図１２の“Ｂ”方向に下ろされる）。その後、吸着ノズル３５３からＢＧＡ１００を離す。吸着ノズル３５３がＢＧＡ１００を離すのに引き続いて、ＢＧＡ１００のセルフアラインメントを妨げないように、吸着ノズル３５３をＢＧＡ１００から遠ざける。はんだの温度が低下することで、ＢＧＡ１００は基板１０７に電気的に接続される。
【０１１２】
図１３は、第２の実施の形態におけるはんだ付け装置の実行する動作を示すフローチャートである。
【０１１３】
第２の実施の形態におけるはんだ付け装置では、図５に示す処理が実行された後、図６での処理に代えて図１３に示す処理が実行される。図１３に示す処理の後、図７に示す処理が実行される。
【０１１４】
ステップＳ２１５で、ＢＧＡ１００と基板１０７との間にミラーユニット４５１が挿入され、ステップＳ２１７において、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板のランド１０３とがはんだ溶解温度以上となるように、レーザでそれらを加熱する（図１０、図１１の状態）。このとき同時に、ステップＳ２１８でヒータ３５３ａ，３５９ａにより、吸着ノズル３５３と、基板１０７を搬送する基台３５９とを加熱する。ステップＳ２１７とＳ２１８での処理によりはんだボール１０１とランド１０３との温度をはんだ融点以上の温度に保持する。
【０１１５】
ステップＳ２１９において、放射温度計３５５ａ，３５５ｂにより、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板のランド１０３とが目標温度以上であることを確認すると、ステップＳ２２１でレーザを停止する。
【０１１６】
ステップＳ２２３において、ＢＧＡ１００と基板１０７との間のミラーユニット４５１を引き抜く。その後ステップＳ２２５でＢＧＡ１００を、基板１０７上の実装位置まで移動させる（図１２の状態）。
【０１１７】
ステップＳ２２７において、吸着ノズル３５３の吸引を停止し、ＢＧＡ１００を吸着ノズル３５３から離す。ステップＳ２２８において、ヒータ３５３ａ，３５９ａでの加熱を停止する。ステップＳ２２９で、セルフアライメントによりＢＧＡ１００が基板の接合位置にはんだ付けされる。
【０１１８】
本実施の形態においては、面状のレーザによりはんだボール１０１やランド１０３を一度に加熱することができ、はんだ付け前のはんだの温度低下を防ぐことができるという効果がある。また、ヒータ３５３ａ，３５９ａを用いることにより、はんだの温度低下をさらに防ぐことができるという効果がある。このようなヒータは、第１の実施の形態における装置に備えさせるようにしてもよい。
【０１１９】
［第３の実施の形態］
【０１２０】
図１４は、第３の実施の形態におけるレーザヘッドの構成を示す側面図である。
【０１２１】
このレーザヘッドは、図２のレーザヘッドに代えて用いることができる。はんだ付け装置において、基板１０７は、基台（ステージ）３５９に載置され、図中の左から右へと搬送される。
【０１２２】
第２の実施の形態と同様にレーザヘッドは、ヘッド搬送ＸＹＺロボット４６１、半導体レーザ光源４６３、光ケーブル（光ファイバー）４６５、ハーフミラー（ビームスプリッタ）４６９、レーザ照射装置４６７、撮像装置４７１、同軸カメラ４２３、画像処理部４７５、制御部（コントローラ）４７７、部品吸着ノズル３５３、排気装置３５７、高さセンサ３６１（レーザ測距センサなど）、基台３５９、ヒータ３５３ａ，３５９ａ、および放射温度計３５５ａ，３５５ｂを備えている。
【０１２３】
第３の実施の形態におけるレーザヘッドが第２の実施の形態におけるそれと異なる点は、同軸カメラ４２３、レーザ照射装置４６７、ハーフミラー（ビームスプリッタ）４６９が斜め下方向を向いた状態でヘッド搬送ＸＹＺロボット４６１に取付けられている点である。また、ミラーユニット４５１に代えて、ビームスプリッタ５０１が備えられている。
【０１２４】
レーザ照射装置４６７より出力された１本のレーザビームは、基板１０７と平行に設けられたビームスプリッタ５０１に斜めに当たり、上斜め方向に進むビームと、下斜め方向に進むビームとに分けられる。
【０１２５】
上斜め方向に進むビームは、部品吸着ノズル３５３に吸着されたＢＧＡ１００の基板１０７への接合面に照射される。下斜め方向に進むビームは、基板１０７のＢＧＡ１００への接合部分に照射される。
【０１２６】
ＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板１０７のランド１０３の両方を光照射する時、ＢＧＡ１００の保持位置は、基板１０７のランド１０３がある箇所の略垂直上方とし、ＢＧＡ１００は略水平に保持することが望ましい。
【０１２７】
図１５は、図１４の処理によりはんだが溶解した状態からはんだ付けを行なう処理を示す図である。
【０１２８】
吸着ノズル３５３により、決定された停止位置にＢＧＡ１００が運ばれる（図１５の“Ｂ”方向に下ろされる）。その後、吸着ノズル３５３からＢＧＡ１００を離す。吸着ノズル３５３がＢＧＡ１００を離すのに引き続いて、ＢＧＡ１００のセルフアラインメントを妨げないように、吸着ノズル３５３をＢＧＡ１００から遠ざける。はんだの温度が低下することで、ＢＧＡ１００は基板１０７に電気的に接続される。
【０１２９】
図１６は、第３の実施の形態におけるはんだ付け装置の実行する動作を示すフローチャートである。
【０１３０】
第３の実施の形態におけるはんだ付け装置では、図５に示す処理が実行された後、図６での処理に代えて図１６に示す処理が実行される。図１６に示す処理の後、図７に示す処理が実行される。
【０１３１】
ステップＳ３１５で、ＢＧＡ１００と基板１０７の横に、レーザ導光光学系ユニット（レーザ照射装置４６７およびビームスプリッタ５０１）が配置される。ステップＳ３１７において、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板のランド１０３とがはんだ溶解温度以上となるように、レーザでそれらを加熱する（図１４の状態）。このとき同時に、ヒータ３５３ａ，３５９ａにより、吸着ノズル３５３と、基板１０７を搬送する基台３５９とを加熱する。これによりはんだボール１０１とランド１０３との温度をはんだ融点以上の温度に保持する。
【０１３２】
ステップＳ３１９において、放射温度計３５５ａ，３５５ｂにより、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板のランド１０３とが目標温度以上であることを確認すると、ステップＳ３２０でレーザを停止する。その後ステップＳ３２１でＢＧＡ１００を、基板１０７上の実装位置まで移動させる（図１５の状態）。
【０１３３】
ステップＳ３２７において、吸着ノズル３５３の吸引を停止し、ＢＧＡ１００を吸着ノズル３５３から離す。ステップＳ３２９で、セルフアライメントによりＢＧＡ１００が基板の接合位置にはんだ付けされる。
【０１３４】
本実施の形態においては、斜めからレーザを照射するため、第１、第２の実施の形態のようにミラーユニットを移動させる工程を省くことができる。このため、はんだ付けの時間間隔を短くすることができる。また、はんだが溶解した後、ミラーユニットを移動させる必要がないため、はんだの温度が高い状態ではんだ付けを行なうことができる。
【０１３５】
［第４の実施の形態］
【０１３６】
第４の実施の形態におけるレーザヘッドが第３の実施の形態におけるそれと異なる点は、図１６のステップＳ３２０とＳ３２１との処理を逆の順序で行ない、ＢＧＡを基板の実装位置まで運んだ後に、レーザを停止させる点である。
【０１３７】
図１７は、図１４の処理によりはんだが溶解した状態からはんだ付けを行なう処理を示す図である。
【０１３８】
本実施の形態では、図１５の第３の実施の形態と比較して、ＢＧＡ１００を基板１０７上の実装位置まで移動させる間にも、レーザが照射される。これにより、可能な限りＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板のランド１０３とを加熱することができ、はんだの温度が高い状態ではんだ付けを行なうことができるという効果がある。
【０１３９】
［第５の実施の形態］
【０１４０】
図１８は、第５の実施の形態におけるレーザヘッドの構成を示す側面図である。
【０１４１】
このレーザヘッドは、図２のレーザヘッドに代えて用いることができる。はんだ付け装置において、基板１０７は、基台（ステージ）に載置され、図中の左から右へと搬送される。
【０１４２】
第３、第４の実施の形態においては、１つのレーザ照射装置４６７から出力された１本のレーザビームをビームスプリッタ５０１で分割することで２本のビームとし、それぞれのビームでＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板のランド１０３とを加熱することとした。これに対して第５の実施の形態では、２つのレーザ照射装置４６７ａ，４６７ｂを用いて２本のレーザビームを出力し、それぞれのビームでＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板のランド１０３とを加熱することとしている。
【０１４３】
２つのレーザ照射装置４６７ａ，４６７ｂのレーザ光源として、半導体レーザ光源４６３ａ，４６３ｂが設けられている。また、レーザ照射装置４６７ａからのレーザ光を反射させることでそのレーザ光をＢＧＡ１００のはんだボール１０１の方向へ送るミラー６０１が備えられている。レーザ照射装置４６７ｂからのレーザ光は、基板のランド１０３を直接に加熱する。
【０１４４】
図１９は、図１８の処理によりはんだが溶解した状態からはんだ付けを行なう処理を示す図である。
【０１４５】
ＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板のランド１０３とが所定の温度となると、吸着ノズル３５３により、決定された停止位置にＢＧＡ１００が運ばれる（図１９の“Ｂ”方向に下ろされる）。このときＢＧＡ１００の移動開始と同時に、レーザ照射装置４６７ａからのレーザ光がオフとなる。ＢＧＡ１００が停止位置で停止するまで、レーザ照射装置４６７ｂからのレーザ照射は継続する。
【０１４６】
ＢＧＡ１００が停止位置で停止すると、吸着ノズル３５３からＢＧＡ１００を離す。吸着ノズル３５３がＢＧＡ１００を離すのに引き続いて、ＢＧＡ１００のセルフアラインメントを妨げないように、吸着ノズル３５３をＢＧＡ１００から遠ざける。はんだの温度が低下することで、ＢＧＡ１００は基板１０７に電気的に接続される。
【０１４７】
図２０は、第５の実施の形態における２つのレーザ照射装置４６７ａ，４６７ｂでの加熱処理を示すフローチャートである。
【０１４８】
ステップＳ４０１において、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板のランド１０３とにレーザが当たるように、レーザ照射装置４６７ａ，４６７ｂおよびミラー６０１の位置合わせが行なわれる。ステップＳ４０３において、レーザの照射を開始し、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１と、基板のランド１０３との加熱を開始する。
【０１４９】
ステップＳ４０５で放射温度計３５５ａ，３５５ｂにより、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１の温度、および基板のランド１０３の温度の計測が行なわれる。ステップＳ４０７で、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１の温度、および基板のランド１０３の温度の両者が（はんだの融点＋α）の温度以上となっているかを判定する。
【０１５０】
ステップＳ４０７でＹＥＳであれば、ステップＳ４０９でレーザ照射装置４６７ａのレーザ照射を停止する。
【０１５１】
ステップＳ４１１において、吸着ノズル３５３により、決定された停止位置にＢＧＡ１００が運ばれる（基板から所定の高さとされる）。また、レーザ照射装置４６７ｂのレーザ照射も停止させる（なお、ステップＳ４０９でレーザ照射装置４６７ｂのレーザ照射も停止させることとしてもよい）。ステップＳ４１３で、吸着ノズル３５３からＢＧＡ１００を離し、ＢＧＡ１００のセルフアラインメントを妨げないように、吸着ノズル３５３をＢＧＡ１００から遠ざける。
【０１５２】
一方ステップＳ４０７でＮＯであるとき、すなわちＢＧＡ１００のはんだボール１０１の温度、および基板のランド１０３の温度の両者、またはいずれか一方が（はんだの融点＋α）の温度未満であるとき、ステップＳ４２１へ移行する。
【０１５３】
ステップＳ４２１においては、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１の温度、および基板のランド１０３の温度のいずれもが、部品の耐熱保証温度以下であるかを判定する。ＹＥＳであれば、ステップＳ４２３でレーザによる加熱を継続し、ステップＳ４０５へ戻る。
【０１５４】
ステップＳ４２１においてＮＯ（ＢＧＡ１００のはんだボール１０１の温度、および基板のランド１０３の温度のいずれかが、部品の耐熱保証温度を超えている状態）であれば、ステップＳ４２５で耐熱保証温度を超えている側を加熱しているレーザを停止する。その後ステップＳ４０５へ戻る。
【０１５５】
このような処理により、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１の温度、および基板のランド１０３の温度をはんだの融点以上としながらも、それら温度が部品の耐熱温度を超えることがなくなるという効果がある。
【０１５６】
［はんだ付けにおける温度の制御について］
【０１５７】
図２１は、はんだ付けにおける温度の制御について説明するための図である。
【０１５８】
図２１（Ａ）は、吸着ノズル３５３によりＢＧＡ１００を接合位置に下ろす間にレーザを照射し続ける場合（図１７、図１９）のはんだの温度変化などを示すグラフであり、図２１（Ｂ）は、吸着ノズル３５３によりＢＧＡ１００を接合位置に下ろす前にレーザ照射を停止する場合（図４、図１２、図１５）のはんだの温度変化などを示すグラフである。
【０１５９】
図のグラフの横軸は時間を示し、時刻Ｔ１はレーザの照射が開始される時刻を、時刻Ｔ２はＢＧＡ１００を接合位置に下ろし始める時刻を、時刻Ｔ３はＢＧＡと基板との距離がほぼ０になる時刻を示している。
【０１６０】
また（１）はレーザの出力のオンオフを、（２）はＢＧＡ１００のはんだボール１０１の温度を、（３）は基板のランド１０３の温度（ランド上のはんだペーストの温度）を、（４）はＢＧＡと基板との距離を示している。
【０１６１】
図２１（Ａ）では、時刻Ｔ１以降、ＢＧＡと基板との距離が０になった後に所定時間が経過する時刻Ｔ４まで、レーザの照射が継続される。ＢＧＡ１００を接合位置に下ろし始める時刻Ｔ２までは、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１へレーザが当たるため、はんだボール１０１の温度は時刻Ｔ２まで上昇を続ける。
【０１６２】
時刻Ｔ２以降は、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１へレーザが当たらなくなるため、はんだボール１０１の温度は低下してゆく。
【０１６３】
これに対してＢＧＡと基板との距離がほぼ０になる時刻Ｔ３まで、基板のランド１０３にはレーザが当たるため、基板のランド１０３の温度（ランド上のはんだペーストの温度）は、時刻Ｔ３まで上昇を続ける。時刻Ｔ３以降は、基板のランド１０３へレーザが当たらなくなるため、基板のランド１０３の温度は低下してゆく。
【０１６４】
一方図２１（Ｂ）では、時刻Ｔ１から、ＢＧＡ１００を接合位置に下ろし始める時刻Ｔ２まで、レーザの照射が継続される。
【０１６５】
ＢＧＡ１００を接合位置に下ろし始める時刻Ｔ２までは、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１へレーザが当たるため、はんだボール１０１の温度は時刻Ｔ２まで上昇を続ける。時刻Ｔ２以降は、ＢＧＡ１００のはんだボール１０１へレーザが当たらなくなるため、はんだボール１０１の温度は低下してゆく。
【０１６６】
同様にＢＧＡ１００を接合位置に下ろし始める時刻Ｔ２までは、基板のランド１０３へレーザが当たるため、基板のランド１０３の温度（ランド上のはんだペーストの温度）は時刻Ｔ２まで上昇を続ける。時刻Ｔ２以降は、基板のランド１０３へレーザが当たらなくなるため、基板のランド１０３の温度は低下してゆく。
【０１６７】
このように、図２１（Ａ）の処理を行なうと、図２１（Ｂ）の処理を行なうよりも、基板のランド１０３へのレーザ照射時間を長くすることができ、はんだの温度を高く保つことができるという効果がある。
【０１６８】
［変形例］
【０１６９】
なお上述の実施の形態では吸着ノズル３５３でＢＧＡを基板の装着位置に下ろすこととしたが、はんだを溶解した後、吸着ノズル３５３の吸着を停止し、ＢＧＡを落下させることで基板の装着位置にはんだ付けすることとしてもよい。
【０１７０】
さらに、はんだボールの融点や大きさ、はんだペーストの融点やランドの大きさなどに基づき、レーザビームの走査速度（移動速度）やパワーを制御するようにしてもよい。また、複数のビームを同時に照射することとしてもよい。
【０１７１】
また、特にＢＧＡ、ＣＳＰなどの種別により、はんだバンプの大きさが変わるので、レーザビームの大きさ制御（対物レンズ位置制御）、ビーム強度制御、パルス波の周波数制御などを実行してもよい。
【０１７２】
光源としては、半導体レーザ、キセノンランプ、赤外線ランプ、炭酸ガスレーザ、固体レーザなどを用いることができる。
【０１７３】
また、吸着ノズルやステージをヒータで加熱する例を示したが、ＢＧＡや基板の周辺に熱風を送ることでＢＧＡ１００のはんだボール１０１や、基板のランド１０３の温度低下を防ぐこととしてもよい。
【０１７４】
また、ＢＧＡやＣＳＰのはんだ接合部以外の部分にはレーザを当てないようにしてもよいし、基板のランド以外の場所にもレーザを当てないようにしてもよい。このようにすると、不要な部分を加熱することなく、全ての接合点のはんだ付けが可能となる。これにより、ＩＣ回路が損傷してしまうような熱的負荷を掛けず、また基板を焼損することなく、はんだ付けを行なうことができる。
【０１７５】
なお、上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるはんだ付け装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１のレーザヘッド２００の構成を示す側面図である。
【図３】ＢＧＡ１００を複数のはんだボール１０１が設けられた側から見た図である。
【図４】図３の処理によりはんだが溶解した状態からはんだ付けを行なう処理を示す図である。
【図５】はんだ付け装置の実行する動作を示すフローチャートである。
【図６】図５に続くフローチャートである。
【図７】図６に続くフローチャートである。
【図８】リフロー炉を用いた従来工法の問題点を示す断面図である。
【図９】実施の形態における効果（ボイド発生の防止）を説明するための図である。
【図１０】第２の実施の形態におけるレーザヘッドの構成を示す側面図である。
【図１１】ＢＧＡ１００を複数のはんだボール１０１が設けられた側から見た図である。
【図１２】図１１の処理によりはんだが溶解した状態からはんだ付けを行なう処理を示す図である。
【図１３】第２の実施の形態におけるはんだ付け装置の実行する動作を示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施の形態におけるレーザヘッドの構成を示す側面図である。
【図１５】図１４の処理によりはんだが溶解した状態からはんだ付けを行なう処理を示す図である。
【図１６】第３の実施の形態におけるはんだ付け装置の実行する動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１４の処理によりはんだが溶解した状態からはんだ付けを行なう処理を示す図である。
【図１８】第５の実施の形態におけるレーザヘッドの構成を示す側面図である。
【図１９】図１８の処理によりはんだが溶解した状態からはんだ付けを行なう処理を示す図である。
【図２０】第５の実施の形態における２つのレーザ照射装置４６７ａ，４６７ｂでの加熱処理を示すフローチャートである。
【図２１】はんだ付けにおける温度の制御について説明するための図である。
【符号の説明】
【０１７７】
１００  ＢＧＡパッケージ
１０１  はんだボール
１０３  ランド（はんだペースト付与後）
１０７  基板
２００  レーザヘッド
２５１  基板運搬装置
３０１  撮像装置
３０３  半導体レーザ光源
３０７  レーザ照射装置
３０９  ハーフミラー
３１１，３１３  ガルバノミラー
３１５  テレセントリックレンズ
３２３  同軸カメラ
３２５  画像処理部
３２７  制御部
３５１  ミラーユニット
３５１ａ〜３５１ｄ  ミラー
３５３  部品吸着ノズル
３５５ａ，３５５ｂ  放射温度計
３５９ａ，３５９ｂ  ヒータ
【図１】
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【図２】
2011216503.tif 000004
【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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【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１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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