(57)【要約】【課題】本発明は、固体状態のハンダの位置決めによってハンダを供給し、ハンダを溶解し、圧縮気体によってハンダを基板に送ることによって行われる方法に関する。【解決手段】ハンダ７を基板１０，１１に塗布する装置は、基板の端部３の直径がソルダボールの直径より大きく、テーパ部の排出口の直径がソルダボールの直径より小さいように構成される毛細管２を備えるホルダー１を備える。【選択図】図１
2004534409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体集合状態のハンダを、基板に対して位置決めをし、エネルギーの供給によって溶解することにより、ハンダを基板に塗布する方法において、前記位置決めは、前記基板と距離を置いて行われ、前記ハンダは、溶解後圧縮気体によって基板に向けて押し付けられることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記溶解は、レーザエネルギーによって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
基板に対して毛細管（２）内のソルダボールの位置決めをするホルダーを備えてハンダを基板に塗布する装置において、前記毛細管の基板近くの端部は、その直径（Ｄ２）がソルダボール（７）の直径（Ｄ３）より小さいテーパ部（４）を備えることを特徴とする装置。
【請求項４】
前記テーパ部（４）は、毛細管（２）の大きい直径（Ｄ１）から小さい直径（Ｄ２）へ小さくなって円錐状を形成することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記毛細管（２）には、圧縮気体源（９）が接続されることを特徴とする請求項３又は４に記載の装置。
【請求項６】
前記圧縮気体は、パルスによって活性化されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記圧縮気体は、保護気体であることを特徴とする請求項５又は６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各々請求項１及び２の前文に従って基板上にハンダを塗布する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような方法及び装置は、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３に公知されている。これらの方法及び装置は、毛細管を有するホルダーを備える。該ホルダーがハンダ位置の近くにその先端によって配置された上で、ソルダボールが毛細管を通じて供給されてハンダ位置に到達する。その後、該ソルダボールは毛細管を通じて溶解される。このような溶解は、レーザエネルギーを用いて行うことが望ましい。
【０００３】
毛細管内におけるソルダボールの移動に関連した特許文献１の提案は、毛細管内に可動光ファイバを配置して、該光ファイバがソルダボールを移動させるラムとしての作用をするとともに、レーザエネルギーを供給するのにも使用されることである。
【０００４】
特許文献３は、重力、振動、特に超音波、及び気流によってソルダボールを移動させることを提案する。尚、特許文献４においては、ソルダボールが保護気体の圧力によって移動される。
【０００５】
しかし、従来技術においては、ソルダボールが常に溶解の際にハンダ材によって濡らされる基板又は表面と接触する。これは、ホルダーの先端が基板に対して非常に近く位置され、一方ではソルダボールがまだ毛細管内に保有され、他方ではソルダボールが既に基板と接触されていることを必要とする。ソルダボールが多くの場合数μの直径を有するので、これは非常に精密なホルダーの位置決めを必要とし、よって位置決めの際にホルダーが基板の一部分と衝突する危険がある。
【特許文献１】
独国特許出願公開第４３２００５５号明細書
【特許文献２】
独国特許発明第４２００４９２号明細書
【特許文献３】
独国特許出願公開第１９５３３１７１号明細書
【特許文献４】
独国特許出願公開第１９５４４９２９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、ハンダ材を基板上に十分に精密な配置をするとともに、ホルダーの位置決めへの要求条件の精密さを減少させる方式で従来の方法及び装置を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題は、請求項1及び２において与えられる特徴により解決される。本発明の有利な構成及び改善は、従属項において発見されることができる。
【０００８】
本発明の基本的な原理は、固体集合状態のハンダの位置決めをし、ハンダを基板からの一定距離に維持させることである。その後、ハンダは、エネルギーの供給によって溶解され、最後に圧縮気体によって基板に押し込まれる。装置によっては、毛細管が先端の近くにおいて次第に細くなって、その直径がソルダボールの直径より小さくなる。
【０００９】
従って、ボールは、細くなっている部分に落ち込まれてそこに保有される。その後、ホルダーが基板上の十分な距離に位置される。ボールは、望ましくはレーザ光によって溶解され、圧縮気体によってハンダ付けされる基板に向かって押し付けられる。従って、ホルダーの先端と基板との間の距離がもはや重大でない。これは、距離の観点から、位置決めへの精密さの要求条件が減少されるからである。同様に、基板面（Ｘ／Ｙ平面）における位置決めへの精密さの要求条件も減少される。従来技術においては、基板から毛細管の下端までの距離がソルダボールの半径より大きい場合、ボールがＸ／Ｙ平面のハンダ位置で動くことができる。対照的に、本発明においては、このような動きが可能でなく、且つ毛細管の中心がソルダボールの中心に一致する。
【００１０】
他の利点は、レーザエネルギーの全てが、ソルダボール上に正確に投射されてソルダボールを通過できないことである。
【００１１】
溶解されたハンダ材を押し込む圧縮気体は、保護気体、例えば不活性ガスであることが望ましい。
【００１２】
ハンダは、ハンダスズであり、又他の溶ける材料、例えばプラスチックスであり得る。
本発明は、以下において図面と関連している実施形態を参考としてより詳しく開示される。
【００１３】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、第１直径がＤ１である毛細管２を有するホルダー１を概略的に示す。毛細管２の下端３において、第１直径Ｄ１から第２直径Ｄ２へ小さくなって円錐状を形成する円錐形のテーパ部が存在し、よってホルダーの先端６においてテーパ型の排出口５が形成される。直径Ｄ１及びＤ２は、毛細管２の第１直径Ｄ１がソルダボールの直径より大きく成り、テーパ部の排出口５における第２直径Ｄ２がソルダボールの直径より小さく成るように、ソルダボール７の直径Ｄ３に対して適切に設定される。このような方式により、ソルダボールは、上からテーパ部４まで矢印の方向に重力によって容易にガイドされる。ソルダボールは、テーパ部４に維持され、毛細管を上部から密封する。最適の設計においては、ソルダボール７がテーパ部４内にある場合、光、特にレーザ光が毛細管を出るようにするギャップが全くない。
【００１６】
毛細管へのソルダボールの供給は、一般に参照符号９により表示される、個々のボールを集め、レーザ光を供給、制御及び発生する装置の公知の方式（例えば、特許文献３又は特許文献４）によって遂行される。
【００１７】
図１に示されているように、ホルダーの先端になお維持しているソルダボールを備えるホルダーは、基板１０の上方、例えば伝導性のトレース１１の領域に基板即ち伝導性のトレースから一定の垂直距離ほど離れて位置している。この位置において、ソルダボール７と伝導性のトレース１１とは接触されていない。その後、ソルダボール７は、レーザ光又は他のエネルギー源によって溶解され、圧縮気体によって毛細管の外に押し出されて加速される。これによって、図２に示されているように、塗布される表面、例えば伝導性のトレース１１はバンパー１２として塗布される。
【００１８】
溶解されたソルダボールが、望ましくはパルスによって活性化され一定の速度で基板を打つ圧縮気体によって加速されるので、又溶解されたソルダボールが、インパクトパルスによって基板又は伝導性のトレースに生じる表面の不均一、ギャップ等に浸透するので、塗布性が向上される。
【００１９】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ソルダボールの溶解の前を示す概略図である。
【図２】ソルダボールの溶解の後を示す図１と同様の概略図である。
【国際公開パンフレット】
2004534409.tif 000003
2004534409.tif 000004
2004534409.tif 000005
2004534409.tif 000006
2004534409.tif 000007
2004534409.tif 000008
2004534409.tif 000009
2004534409.tif 000010
2004534409.tif 000011
2004534409.tif 000012
【国際調査報告】
2004534409.tif 000013
2004534409.tif 000014
2004534409.tif 000015
2004534409.tif 000016