(57)【要約】【課題】熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく配線基板上に実装された、半田付け実装構造を製造する。【解決手段】  本発明では、カメラモジュール構造１００の製造において、熱風ノズル４から熱風を吹付けて半田接合部３の半田を溶融させながら、熱風ノズル４の配置位置よりもカメラモジュール２側から、吸引ノズル５によってカメラモジュール２側に対流する熱風を吸引する。【選択図】図１
2007227663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板上に半田接合部を介して電子部品を実装する半田実装工程を有する半田付け実装構造の製造方法であって、
半田実装工程では、熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風の吹付け位置よりも電子部品側から、電子部品方向に対流する熱風を吸引することを特徴とする半田付け実装構造の製造方法。
【請求項２】
半田接合部を介して配線基板上に電子部品を実装する半田実装工程を有する半田付け実装構造の製造方法であって、
半田実装工程では、熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風の吹付け位置よりも電子部品側から、電子部品方向に対流する熱風を、電子部品周辺の雰囲気とともに吸引することを特徴とする半田付け実装構造の製造方法。
【請求項３】
半田実装工程では、半田接合部に対し、電子部品とは反対側から斜め方向に熱風を吹付けることを特徴とすることを特徴とする請求項１または２に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項４】
半田実装工程は、
半田接合部の半田を、溶融温度未満に加熱する予備加熱工程と、
予備加熱工程を行った半田を、溶融温度以上に加熱する本加熱工程とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項５】
本加熱工程にて半田の溶融温度以上に加熱された半田を冷却する冷却工程を有することを特徴とする請求項４に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項６】
冷却工程では、熱風の吹付けを停止することを特徴とする請求項５に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項７】
冷却工程では、本加熱後の半田接合部に対し、冷風を吹付けることを特徴とする請求項６に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項８】
予備加熱工程および本加熱工程，本加熱工程および冷却工程，または、予備加熱工程，本加熱工程および冷却工程を、連続的に行うことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項９】
全ての半田接合部の半田を、同時に溶融させることを特徴とする請求項１または２に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項１０】
上記熱風が、第１の不活性ガスを加熱したものであることを特徴とする請求項１または２に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項１１】
半田実装工程を、第２の不活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項１２】
第１の不活性ガスおよび第２の不活性ガスは、窒素ガスであることを特徴とする請求項１０または１１に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項１３】
半田接合部は、鉛フリー半田からなることを特徴とする請求項１または２に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項１４】
配線基板上に半田接合部を介して電子部品が実装された半田付け実装構造の製造装置であって、
半田接合部に熱風を吹付ける熱風ノズルと、
上記熱風の少なくとも一部を吸引する吸引ノズルとを備え、
熱風ノズルから熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風ノズルの配置位置よりも電子部品側から、吸引ノズルによって電子部品方向に対流する熱風を吸引するようになっていることを特徴とする半田付け実装構造の製造装置。
【請求項１５】
配線基板上に半田接合部を介して電子部品が実装された半田付け実装構造の製造装置であって、
半田接合部に熱風を吹付ける熱風ノズルと、
上記熱風を吸引する吸引ノズルとを備え、
熱風ノズルから熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風ノズルの配置位置よりも電子部品側から、吸引ノズルによって電子部品方向に対流する熱風を、電子部品周辺の雰囲気とともに吸引するようになっていることを特徴とする半田付け実装構造の製造装置。
【請求項１６】
熱風ノズルの先端部の角度が、変動可能となっていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項１７】
熱風ノズルの先端部が、半田付け実装構造の外側から内側に傾斜していることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項１８】
熱風ノズルのノズル口の面積は、吸引ノズルのノズル口の面積よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項１９】
熱風ノズルと吸引ノズルとが、近接して設けられていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２０】
熱風ノズルと吸引ノズルとが、一体構造となっていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２１】
半田接合部は、配線基板上に複数設けられており、
熱風ノズルは、複数の半田接合部のそれぞれに対して、独立して設けられていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２２】
吸引ノズルは、複数の熱風ノズルからの熱風を、吸込むようになっていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２３】
熱風ノズルは、
半田接合部の予備加熱時には、半田接合部の半田を溶融温度未満に加熱し、
半田接合部の本加熱時には、予備加熱された半田を、溶融温度以上に加熱するようになっていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２４】
熱風ノズルは、本加熱後の半田接合部に対し、熱風の吹付けを停止するようになっていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２５】
熱風ノズルは、本加熱後の半田接合部に対し、冷風を吹付けるようになっていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２６】
熱風ノズルは、全ての半田接合部に対して、同時に熱風を吹付けることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく配線基板上に実装された、半田付け実装構造の製造方法および製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板上に、集積回路（ＩＣ），抵抗，コンデンサ等の電子部品を半田付けにより実装する方式として、リフロー装置や半田フロー槽を用いた半田付けが行われてきた。特に、リフロー装置は、最近頻繁に用いられている。
【０００３】
リフロー装置は、プリント基板に電子部品を実装した状態でこのリフロー炉内に投入し、半田付けを行う（例えば特許文献１）。このため、リフロー装置は、複雑な形状のプリント基板の半田付けなどに、柔軟に対応できる点で有用である。
【０００４】
一方、別の半田付け方式として、半田付け部分（半田接合部）のみを局所的に加熱する、スポット方式の半田付けも提案されている（例えば特許文献２）。この方式の半田付けでは、熱風により、半田付け部分が加熱される。
【０００５】
また、特許文献３には、電子回路（電子部品）の過熱を防止するための、半田付け方式が開示されている。図２１は、特許文献３において、半田付け方式を行う装置を示す図である。この方式では、半田付け部１０３からみた電子回路１０２の反対側から、半田付け後の熱風が吸引される。熱風ノズル１０４から吹付けられた熱風が、吸引ノズル１０５で吸引される。
【０００６】
これらの半田付け方式を用いる大きなメリットは、セルフアライメントにある。セルフアライメントとは、プリント基板と電子部品との位置合わせを、半田溶融時の表面張力と粘度とを利用する技術である。セルフアライメントは、電子部品を面実装する半田技術において、よく利用される。
【特許文献１】特開２００４−２３５３８１号公報（２００４年８月１９日公開）
【特許文献２】特開２００５−７９１２４号公報（２００５年３月２４日公開）
【特許文献３】特開平６−１５１０３２号公報（１９９４年５月３１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の方法では、熱に弱い（耐熱性の低い）電子部品を実装するには不適である。
【０００８】
具体的には、リフロー装置を用いた半田付けでは、電子部品が、リフロー炉内に投入される。つまり、電子部品も、加熱されることになる。このため、リフロー装置を用いた半田付けは、熱に弱い電子部品（例えば、カメラモジュールなど）の実装には不適である。
【０００９】
また、スポット方式の半田付けでは、半田付け部分に、スポット的に熱風を与えているものの、熱風が半田付け部分以外にも漏れてしまう。このため、プリント基板に実装される電子部品も、その熱風で加熱されてしまう。このため、リフロー装置と同様に、熱に弱い電子部品の実装には不適である。
【００１０】
また、図２１の構成では、電子回路１０２の反対側（つまり半田付け部１０３の外側）から、吸引ノズル１０５によって、熱風が吸引される。しかも、この構成では、半田付け部１０３に対して垂直に、熱風ノズル１０４から熱風が吹付けられる。このため、熱風を吸引しても、電子回路１０２側への熱風の漏洩を避けることはできない。その結果、漏洩した熱風によって、電子回路１０２が、加熱されてしまう。従って、この構成も、熱に弱い電子部品の実装には不適である。
【００１１】
特許文献３には、半田付け部１０３に冷風を吹付ける構成も開示されている。図２２は、その構成を示す図である。この構成では、電子回路１０２側に、冷却ノズル１０６が設けられている。そして、この構成では、熱風ノズル１０４からの半田付け部１０３への熱風の吹付けと同時に、吸引ノズル１０５による熱風の吸引、および、半田付け部１０３への冷風の吹付けが行われる。
【００１２】
前述のように、図２１の構成では、電子回路１０２への熱風の漏洩を避けることはできない。このため、特許文献３の構成において、そのような熱風の漏洩を防ぐには、図２２のような、熱風ノズル１０４および吸引ノズル１０５に加え、冷却ノズル１０６を備えた構成をとらざるを得ない。
【００１３】
しかしながら、この構成では、冷却ノズル１０６を、半田付け部１０３と電子回路１０３との間に配置しなければならない。このため、電子回路１０２と半田付け部１０３とが近接している場合などは、電子回路１０２と冷却ノズル１０６とが衝突してしまう。つまり、電子回路１０２の実装位置やサイズによって、冷却ノズル１０６を配置することができなくなってしまう。このように、３つのノズルを使用するには、電子回路１０２の実装位置やサイズによる制約が非常に大きい。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく配線基板上に半田実装された、半田付け実装構造の製造方法および製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の半田付け実装構造の製造方法は、上記の課題を解決するために、配線基板上に半田接合部を介して電子部品を実装する半田実装工程を有する半田付け実装構造の製造方法であって、半田実装工程では、熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風の吹付け位置よりも電子部品側から、電子部品方向に対流する熱風を吸引することを特徴としている。
【００１６】
上記の方法によれば、熱風の吹付けよりも電子部品側から、電子部品方向に対流する熱風を吸引する。このため、熱風の吹付けによって、電子部品側に熱風が漏洩したとしても、その熱風を確実に吸引できる。これにより、熱風によって、電子部品が過熱されるのを防ぐことができる。従って、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく、基板上に電子部品を実装することができる。
【００１７】
半田接合部を介して配線基板上に電子部品を実装する半田実装工程を有する半田付け実装構造の製造方法であって、半田実装工程では、熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風の吹付け位置よりも電子部品側から、電子部品方向に対流する熱風を、電子部品周辺の雰囲気とともに吸引することを特徴としている。
【００１８】
上記の方法によれば、熱風の吹付けよりも電子部品側から、熱風を吸引するため、電子部品側に熱風が漏洩したとしても、その熱風を確実に吸引できる。これにより、熱風によって、電子部品が過熱されるのを防ぐことができる。従って、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく、基板上に電子部品を実装することができる。
【００１９】
本発明の半田付け実装構造の製造方法は、半田実装工程では、半田接合部に対し、電子部品とは反対側から斜め方向に熱風を吹付けることが好ましい。
【００２０】
上記の方法によれば、半田接合部には、電子部品とは反対側から、斜め方向に熱風を吹付けられる。このため、電子部品によって、半田接合部への熱風の吹付けが妨げられるのを防ぐことができる。
【００２１】
本発明の半田付け実装構造の製造方法では、半田実装工程は、半田接合部の半田を、溶融温度未満に加熱する予備加熱工程と、予備加熱工程を行った半田を、溶融温度以上に加熱する本加熱工程とを有することが好ましい。
【００２２】
上記の方法によれば、予備加熱工程によって半田接合部が溶融温度未満に加熱された後、本加熱工程によって半田接合部の半田が溶融する。これにより、予備加熱工程により、半田接合部の温度分布を予め均一にした後、本加熱工程により、半田を溶融させることができる。
【００２３】
本発明の半田付け実装構造の製造方法では、本加熱工程にて半田の溶融温度以上に加熱された半田を冷却する冷却工程を有することが好ましい。
【００２４】
上記の各方法によれば、冷却工程にて、本加熱工程後の半田を冷却するため、溶融後の半田の粒化を防止し、確実に半田付けすることができる。
【００２５】
本発明の半田付け実装構造の製造方法は、冷却工程では、熱風の吹付けを停止することが好ましい。
【００２６】
上記の方法によれば、冷却工程では、熱風の吹付けを停止するため、溶融した半田を半田付け実装構造の周辺の雰囲気（外気）によって、冷却することができる。
【００２７】
本発明の半田付け実装構造の製造方法は、冷却工程では、本加熱後の半田接合部に対し、冷風を吹付けることが好ましい。
【００２８】
上記の方法によれば、冷却工程では、熱風の吹付けを停止し、その代わりに半田接合部に冷風を吹付けるため、その冷風によって、あるいは、冷風と半田付け実装構造の周辺の雰囲気（外気）とによって、溶融後の半田を急冷できる。これにより、半田実装工程を短時間化することができる。従って、生産効率を高めることができる。
【００２９】
本発明の半田付け実装構造の製造方法は、予備加熱工程および本加熱工程，本加熱工程および冷却工程，または、予備加熱工程，本加熱工程および冷却工程を、連続的に行うことが好ましい。
【００３０】
上記の方法によれば、予備加熱工程，本加熱工程，および冷却工程の逐次処理が可能となる。これにより、複数の半田付け実装構造を連続的に製造できるため、製造効率を高めることができる。
【００３１】
本発明の半田付け実装構造の製造方法は、全ての半田接合部の半田を、同時に溶融させることが好ましい。
【００３２】
上記の方法によれば、全ての半田が同時に溶融するため、溶融半田によるセルフアライメント効果により、配線基板上に、電子部品を高精度に位置合わせして実装することができる。
【００３３】
本発明の半田付け実装構造の製造方法では、上記熱風が、第１の不活性ガスを加熱したものであってもよい。また、本発明の半田付け実装構造の製造方法は、半田実装工程を、第２の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。これにより、半田が熱風により酸化されるのを防止することができる。第１および第２の不活性ガスとしては、入手の容易性，安全性およびコスト面から、窒素であることが好ましい。
【００３４】
本発明の半田付け実装構造の製造方法では、半田接合部は、鉛フリー半田からなるものであってもよい。
【００３５】
上記の方法では、半田接合部に、鉛が含まれないため、環境に配慮した製造方法とすることができる。
【００３６】
本発明の半田付け実装構造の製造装置は、上記の課題を解決するために、配線基板上に半田接合部を介して電子部品が実装された半田付け実装構造の製造装置であって、半田接合部に熱風を吹付ける熱風ノズルと、上記熱風の少なくとも一部を吸引する吸引ノズルとを備え、熱風ノズルから熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風ノズルの配置位置よりも電子部品側から、吸引ノズルによって電子部品方向に対流する熱風を吸引するようになっていることを特徴としている。
【００３７】
上記の構成によれば、熱風ノズルによる熱風の吹付けよりも電子部品側から、電子部品方向に対流する熱風が、吸引ノズルによって吸引される。このため、熱風の吹付けによって、電子部品側に熱風が漏洩したとしても、その熱風を確実に吸引できる。これにより、熱風によって、電子部品が過熱されるのを防ぐことができる。従って、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく、基板上に電子部品を実装することができる。
【００３８】
本発明の半田付け実装構造の製造装置は、上記の課題を解決するために、配線基板上に半田接合部を介して電子部品が実装された半田付け実装構造の製造装置であって、半田接合部に熱風を吹付ける熱風ノズルと、上記熱風を吸引する吸引ノズルとを備え、熱風ノズルから熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風ノズルの配置位置よりも電子部品側から、吸引ノズルによって電子部品方向に対流する熱風を、電子部品周辺の雰囲気とともに吸引するようになっていることを特徴とする半田付け実装構造の製造装置。
【００３９】
上記の構成によれば、熱風ノズルによる熱風の吹付けよりも電子部品側から、電子部品方向に対流する熱風が、吸引ノズルによって吸引される。このため、熱風の吹付けによって、電子部品側に熱風が漏洩したとしても、その熱風を確実に吸引できる。これにより、熱風によって、電子部品が過熱されるのを防ぐことができる。従って、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく、基板上に電子部品を実装することができる。
【００４０】
しかも、上記の構成によれば、熱風ノズルの配置位置よりも電子部品側から、熱風とともに電子部品周辺の雰囲気（外気）も吸引するため、吸引した外気によって、溶融した半田を冷却することができる。これにより、溶融した半田の冷却効率を、高めることができる。
【００４１】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルの先端部の角度が、変動可能となっていることが好ましい。
【００４２】
上記の構成によれば、熱風ノズルの先端部を、任意の角度に設定することができる。従って、電子部品のサイズや基板上の配置位置に応じて、熱風ノズルの角度の設定を変更して、半田実装することができる。
【００４３】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルの先端部が、半田付け実装構造の外側から内側に傾斜していてもよい。
【００４４】
上記の構成によれば、熱風ノズルの先端部が、半田付け実装構造の外側から内側に斜めになっている。このため、熱風ノズルは、半田接合部に対し、電子部品とは反対側から、斜め方向に熱風を吹付けることになる。これにより、熱風ノズルによる半田接合部への熱風の吹付けが、電子部品によって妨げられるのを防ぐことができる。
【００４５】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルのノズル口の面積は、吸引ノズルのノズル口の面積よりも大きく設定されていてもよい。
【００４６】
上記の構成によれば、吸引ノズルよりも熱風ノズルのノズル口面積が広くなっている。このため、熱風の排出量を容易に調節できる。これにより、加熱時には、大量の熱風を排出させることによって、急激に温度上昇させることが可能となる。また、加熱終了時には、大量の熱風の排出を減少（または停止）させることによって、急激に温度を低下させることが可能となる。つまり、熱風の排出量による温度制御が、容易となる。
【００４７】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルと吸引ノズルとが、近接して設けられていることが好ましい。
【００４８】
上記の構成によれば、熱風ノズルと吸引ノズルが近接しているため、吸引ノズルによって、熱風ノズルから吹付けられた熱風を確実に吸引することができる。
【００４９】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルと吸引ノズルとが、一体構造となっていてもよい。
【００５０】
上記の構成によれば、熱風ノズルと吸引ノズルとが対になっているため、熱風ノズルと吸引ノズルとを同時に移動させることができる。なお、一体構造とは、例えば、１つの基板に熱風ノズルと吸引ノズルとを備える構成，熱風ノズルと吸引ノズルとの両機能を兼ね備えた単一のノズルで構成することなどを示す。
【００５１】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、半田接合部は、配線基板上に複数設けられており、熱風ノズルは、複数の半田接合部のそれぞれに対して、独立して設けられていてもよい。
【００５２】
上記の構成によれば、半田接合部と同数の熱風ノズルを備えているため、個々の半田接合部に対し熱風を吹付けることができる。これにより、任意の半田接合部に対して、熱風を吹付けることもできるし、全ての半田接合部に対して、均一に熱風を吹付けることができる。この構成は、特に、セルフアライメント効果を得たい場合に好適である。
【００５３】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、吸引ノズルは、複数の熱風ノズルからの熱風を、吸込むようになっていることが好ましい。
【００５４】
上記の構成によれば、吸引ノズルが、複数の熱風ノズルから排出された熱風を吸込むため、吸引ノズルを熱風ノズルよりも少なく構成できる。なお、この構成は、複数の吸引ノズルが、一体となった構成とも言い換えられる。
【００５５】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルは、半田接合部の予備加熱時には、半田接合部の半田を溶融温度未満に加熱し、半田接合部の本加熱時には、予備加熱された半田を、溶融温度以上に加熱するようになっていることが好ましい。
【００５６】
上記の構成によれば、熱風ノズルは、予備加熱時に半田接合部を溶融温度未満に加熱し、その後の本加熱時には半田接合部を溶融温度以上に加熱する。これにより、予備加熱により、半田接合部の温度分布を予め均一にした後、本加熱により、半田を溶融させることができる。
【００５７】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルは、本加熱後の半田接合部に対し、熱風の吹付けを停止するようになっていることが好ましい。
【００５８】
上記の構成によれば、本加熱後には、熱風ノズルから半田接合部に、熱風が吹付けられない。このため、溶融した半田を半田付け実装構造の周辺の雰囲気（外気）によって、冷却することができる。
【００５９】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルは、本加熱後の半田接合部に対し、冷風を吹付けるようになっていることが好ましい。
【００６０】
上記の構成によれば、本加熱後には、熱風ノズルから半田接合部に、冷風が吹付けられる。このため、その冷風によって、あるいは、冷風と半田付け実装構造の周辺の雰囲気（外気）とによって、溶融後の半田を急冷できる。これにより、半田実装工程を短時間化することができる。従って、生産効率を高めることができる。
【００６１】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルは、全ての半田接合部に対して、同時に熱風を吹付けることが好ましい。
【００６２】
上記の構成によれば、熱風ノズルから排出された熱風によって、全ての半田が同時に溶融する。このため、セルフアライメント効果により、配線基板上に、電子部品を高精度に位置合わせして実装することができる。
【発明の効果】
【００６３】
本発明に係る半田付け実装構造の製造方法および製造装置は、以上のように、熱風により半田を溶融させながら、熱風の吹付け位置よりも電子部品側から、電子部品方向に対流する熱風を吸引する。これにより、電子部品が加熱により破損することなく、配線基板に電子部品を実装できる。従って、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく、その電子部品が配線基板上に実装された半田付け実装構造を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下、本発明の実施形態について、図１〜図２０に基づいて説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６５】
〔実施の形態１〕
本発明は、基板上に半田接合部を介して電子部品が実装された半田付け実装構造を製造する際に、電子部品側に熱風が流れ込むのを防ぐものである。従って、本発明は、特に耐熱性の低い電子部品を基板に実装するのに好適である。
【００６６】
まず、本発明によって製造される半田付け実装構造について説明する。
【００６７】
本実施形態では、携帯電話およびデジタルスチルカメラ等の電子機器に備えられる、カメラモジュール構造（半田付け実装構造）について説明する。図１５は、本実施形態のカメラモジュール構造１００の部分断面図である。
【００６８】
本実施形態のカメラモジュール構造（半田付け実装構造）１００は、プリント配線基板（基板）１と、カメラモジュール（電子部品；光学部品）２とが、半田接合部（半田パッド）３により、接合された構成である。また、カメラモジュール構造１００は、以下では、プリント配線基板１におけるカメラモジュール２の実装面を表面（おもて面），その反対面を裏面として説明する。
【００６９】
図１３は、プリント配線基板１の表面、および、カメラモジュール２の裏面を示す平面図である。
【００７０】
プリント配線基板１は、図１２および図１３に示されるような、シート状の基板である。プリント配線基板１は、例えば、フレキシブル配線基板（Flexible Print Circuit ：ＦＰＣとも称される）である。プリント配線基板１の種類や材質は、特に限定されるものではない。
【００７１】
プリント配線基板１の表面（実装面）には、複数の端子１２と、配線パターン（図示せず）と、コネクタ１６とが形成されている。
【００７２】
端子１２は、カメラモジュール２が実装される領域に、複数形成されている。本実施形態では、端子１２は、方形（４方向）に配置されている。端子１２は、例えば、金メッキ処理された銅箔などの金属からなるものである。なお、図１３に示されるように、端子１２上には、カメラモジュール２を半田接合するための半田接合部３が形成される。また、端子１２は、配線パターンに接触しており、半田接合部３を介して、プリント配線基板１とカメラモジュール２とが導通する。
【００７３】
コネクタ１６（図２）は、カメラモジュール構造１００と別の部品とを電気的に接続するためのものである。コネクタ１６は、カメラモジュール２が実装される領域以外の部分に形成されている。コネクタ１６は、例えば、カメラモジュール２で撮影した画像データを、別の部材に送信する。つまり、プリント配線基板１は、中継基板としても機能する。
【００７４】
カメラモジュール２は、携帯電話またはデジタルスチルカメラ等に搭載されるレンズ部材（光学部品）である。カメラモジュール２は、通常、基板上に、レンズ，ＩＲカットフィルタ，ＣＣＤ／ＣＭＯＳセンサー，信号処理ＩＣ，抵抗，およびコンデンサ等の各素子が搭載されている。それらの各素子は、樹脂製の筐体によって覆われている。そして、その筐体は、接着樹脂により基板上に接着されている。なお、カメラモジュール下部の半田付け部分は比較的耐熱性のある材料が使用されている。
【００７５】
図１３に示すように、カメラモジュール２の裏面（底面）には、プリント配線基板１の端子１２に対応して、複数の端子２１が形成されている。そして、プリント配線基板１に形成された端子１２と、カメラモジュール２に形成された端子２１とが、互いに対向するように配置され、それらの間に設けられた半田接合部３によって、プリント配線基板１とカメラモジュール２とが互いに接合されている。これにより、カメラモジュール２の電気信号は、半田接合部３を介して、プリント配線基板１に送られる。つまり、プリント配線基板１およびカメラモジュール２の電気信号は、いずれも半田接合部３を介して出入りする。なお、カメラモジュール２の裏面の端子２１が形成される部分（半田付け部分）には、比較的耐熱性のある材料が使用されている。
【００７６】
このように、カメラモジュール構造１００は、プリント配線基板１の表面に、半田接合部３を介して、カメラモジュール２が接合された構成である。
【００７７】
次に、カメラモジュール構造１００の製造装置および製造方法について説明する。
【００７８】
カメラモジュール２に搭載されるレンズ，ＩＲカットフィルタ，ＣＣＤ／ＣＭＯＳセンサー等の光学部品は熱に弱い。特に、目的とする光学特性を維持するために必要な、レンズ（ガラスまたは樹脂製）の耐熱温度は、約８０℃程度と低い。
【００７９】
このため、カメラモジュール２が過熱されると、光学部品が熱により損なわれてしまう。
【００８０】
そこで、本実施形態のカメラモジュール構造１００の製造装置および製造方法では、半田接合部３に熱風を吹付けて半田を溶融させながら、カメラモジュール２側に対流する熱風を吸引する。これにより、半田の溶融には関係のない余剰の熱風、特に、カメラモジュール２側に対流する熱風が、吸引される。従って、カメラモジュール２が熱により損なわれることなく、カメラモジュール２をプリント配線基板１上に実装することが可能となる。
【００８１】
以下、カメラモジュール構造１００の製造装置および製造方法を詳細に説明する。
【００８２】
図２は、カメラモジュール構造１００の製造装置４０の要部概略図である。図２に示すように、本実施形態の製造装置４０は、処理室４１内に搬送された、カメラモジュール構造１００の半田実装（プリント配線基板１上へのカメラモジュール２の実装）を行う。なお、本実施形態では、処理室４１内に搬送されたカメラモジュール構造１００の半田実装を、１つずつ行う。
【００８３】
製造装置４０は、処理室４１内に設けられたノズルヘッド４２によって半田実装処理を行う。ノズルヘッド４２は、昇降機４３に接続されており、ノズルヘッド４２を上下動させて高さを調節できるようになっている。
【００８４】
また、ノズルヘッド４２は、熱風ノズル４と吸引ノズル５とを備えている。ノズルヘッド４２には、熱風ノズル４用のヒータポンプ４４、および、吸引ノズル５用の吸気ポンプ４５が接続される。
【００８５】
ヒータポンプ４４は、熱風ノズルから排出される熱風の流量を調整するものである。ヒータポンプ４４には、ボンベ４６が接続されている。そして、ヒータポンプ４４によって加熱されたボンベ４６内のガスが、熱風ノズル４から排出される。
【００８６】
なお、ボンベ４６内のガスは、例えば、窒素等の不活性ガス（第１の不活性ガス）を用いることができる。不活性ガス２２は、半田の酸化を防止できればよく、特に限定されるものではない。一方、処理室４１内も、不活性ガス（第２の不活性ガス）を充填することが好ましい。つまり、不活性ガス雰囲気下で、半田実装工程を行うことが好ましい。これにより、半田の酸化を防止できる。これらの不活性ガスとしては、入手の容易性，安全性およびコスト面から、窒素であることが好ましい。
【００８７】
吸気ポンプ４５は、吸引ノズル５の吸気量を調整するものである。
【００８８】
図３は、ノズルヘッド４２の斜視図（概観図）である。ノズルヘッド４２は、熱風ノズル４と、吸引ノズル５とを備えている。熱風ノズル４の吹出口と、吸引ノズル５の吸込口とは、別々になっている。本実施形態では、熱風ノズル４と吸引ノズル５とが一体構成されている。また、本実施形態では、熱風ノズル４と吸引ノズル５とは、互いに近接して設けられている。さらに、本実施形態では、熱風ノズル４の先端部（熱風吹出し口）および吸引ノズル５の先端部（熱風吸込み口）は、いずれも可動式となっており、熱風の吹付けまたは吸込みの角度を調節できるようになっている。また、熱風ノズル４の先端部は、広がっており、熱風が拡散しやすくなっている。
【００８９】
熱風ノズル４は、半田実装時に、半田接合部３に熱風を吹付けることによって、半田を溶融させるものである。この熱風は、ボンベ４６内のガス（ここでは窒素ガス）を加熱したものである。本実施形態では、熱風ノズル４の先端部（ノズル口）は、変動可能となっており、半田接合部３に対し、カメラモジュール２とは反対側（外側）から、斜め方向に熱風を吹付けるようになっている。
【００９０】
前述のように、本実施形態では、プリント配線基板１上に形成された複数の端子１２上のそれぞれに対応するように、複数の半田接合部３が形成されている（図１４参照）。熱風ノズル４は、複数の半田接合部３のそれぞれに対し熱風を吹付けるように、複数設けられている。つまり、本実施形態では、複数の半田接合部３のそれぞれに対し、独立して熱風を吹付けるようになっている。
【００９１】
なお、熱風ノズル４は、半田接合部３のそれぞれに対し、独立して設けなくても、例えば、１つの熱風ノズル４によって、複数の半田接合部３に対し、熱風を吹付けるようになっていてもよい。
【００９２】
一方、吸引ノズル５は、熱風ノズル４から吹付けられた熱風のうち、半田接合部３の半田の溶融には関与しない余剰の熱風を吸引する。本実施形態では、１つの吸引ノズル５が、複数の熱風ノズル４の熱風を吸引する構成となっている。より詳細には、本実施形態では、複数の熱風ノズル４が方形に配置されている。この方形の各辺に、４つずつ熱風ノズル４が配置されている。吸引ノズル５は、各辺に１つずつ設けられており、４つの熱風ノズル４の熱風を、１つの吸引ノズル５によって吸引する構成となっている。
【００９３】
本実施形態では、熱風ノズル４のノズル口（熱風排出口）の面積は、吸引ノズルのノズル口（吸気口）の面積よりも大きく設定されている。
【００９４】
また、図３の破線で示すチューブによって、熱風ノズル４はヒータポンプ４４に、吸引ノズル５は吸気ポンプ４５にそれぞれ接続されている。
【００９５】
ノズルヘッド４２の中央部には、開口が形成されており、半田実装の際には、この開口に、カメラモジュール２が配置（挿入）される。図４は、開口にカメラモジュール構造１００が配置された状態を示す図である。ノズルヘッド４２は、この開口に対し、熱風ノズル４が外側，吸引ノズル５が内側に配置されている。なお、図４において、熱風ノズル４から延びる破線は熱風ノズル４のダクトを、２点鎖線は吸引ノズル５のダクトを、それぞれ示している。これらのダクトは、ノズルヘッド４２の裏面（プリント配線基板１との対向面）に形成されている。
【００９６】
次に、この製造装置４０を用いた、カメラモジュール構造１００の製造方法について説明する。図５（ａ），図５（ｂ），図６〜図１１は、カメラモジュール構造１００の製造方法における、半田実装工程の工程図である。
【００９７】
まず、端子１２が形成されたプリント配線基板１に、半田接合部（半田パッド）３を形成する。図５（ａ）および図５（ｂ）は、面実装半田付けをする前処理の半田印刷を示す図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。半田接合部３の形成は、図５（ａ）に示すような、半田マスク５０を用いた半田印刷によって行う。半田マスク５０には、プリント配線基板１の端子１２に対応する開口５１が形成されている。開口５１の面積は、端子１２の面積よりも、やや小さくなっている。
【００９８】
この半田マスク５０を、図５（ａ）の破線で示すように、半田接合部３を形成する部分に当て、プリント配線基板１の端子１２上に、開口５１を配置する。このとき、図５（ｂ）に示すように、プリント配線基板１は、ステージ５４に載置しておく。
【００９９】
次に、半田マスク５０上に供給した半田ペースト（クリーム半田）５２を、スキージ（へら）５３で、左右になすりつけるように塗布する。これにより、開口５１に確実に半田ペーストが供給され、一定時間経過後に、半田マスク５０を取り除くと、端子１２上に、図６に示すように、半田接合部３が形成される。
【０１００】
このように、半田印刷は、プリント配線基板１とカメラモジュール２との接合面に、半田マスク５０を介して半田ペースト５２を、インクに見立て、スクリーン印刷を行う作業である。
【０１０１】
次に、図７および図８に示すように、ステージ５４に載置されたプリント配線基板１上に、カメラモジュール２を配置（搭載）する。図７は、カメラモジュール２をプリント配線基板１に搭載する途中を示しており、図８は、カメラモジュール２をプリント配線基板１に、搭載（位置合わせ）された後を示している。カメラモジュール２は、カメラモジュール２の裏面に形成された端子２１（図１３参照）と、プリント配線基板１の端子１２上に形成された半田接合部３とが略対応するように配置する。この時点では、カメラモジュール構造１００は、まだ半田付けされていない。なお、後述のように、本実施形態では、半田のセルフアライメントを利用するので、カメラモジュール２の端子と、半田接合部３とを厳密に一致させる必要はない。
【０１０２】
次に、図９，図１０および図１１に示すように、半田付けされていないカメラモジュール構造１００と、ノズルヘッド４２とを相対移動させて、半田溶融の準備をする。つまり、ノズルヘッド４２を初期位置（図９，図１０）から、半田接合部３に熱風ノズル４によって熱風を吹付けられる位置（図１１）まで、ノズルヘッド４２を移動させる。
【０１０３】
そして、半田接合部３に、熱風ノズル４から熱風を吹付けて、半田接合部３の半田を溶融させる。溶融した半田が冷却されると、プリント配線基板１にカメラモジュール２が半田実装される。
【０１０４】
このようにして、プリント配線基板１とカメラモジュール２との半田付けが完了し、カメラモジュール構造１００を製造することができる。
【０１０５】
ここで、本実施形態の最大の特徴は、半田を溶融させながら（つまり、熱風の吹付けと同時に）、熱風ノズル４の配置位置（熱風の吹付け位置）よりもカメラモジュール２側に配置された吸引ノズル５から、熱風を吸引することである。
【０１０６】
この特徴について、図１を用いて詳細に説明する。図１は、半田実装工程における、熱風ノズル４および吸引ノズル５付近の気体の流れを示す図である。半田を溶融するために、半田接合部３周辺（半田接合部３及びプリント配線基板１、カメラモジュール２の半田付け部分（端子２１））に対し、熱風ノズル４から熱風が吹付けられる。しかし、半田接合部３に選択的に熱風が吹付けられるように設定したとしても、半田接合部３以外の領域にも、熱風が流れ込んでしまう。このため、耐熱性の低い光学部品を有するカメラモジュール２の方向に熱風が流れ込むと、その熱風によって、カメラモジュール２が熱により損なわれてしまう。
【０１０７】
従って、吸引ノズル５は、少なくとも、カメラモジュール２に流れ込む熱風を吸引すればよいことになる。これにより、半田接合部３に重点的（選択的）に熱風が吹付けられる。このため、カメラモジュール２が、熱風による過熱によって損なわれるのを、防ぐことができる。従って、熱に弱い光学部品を有するカメラモジュール２が熱により損なわれることなく、プリント配線基板１にカメラモジュール２を実装することができる。
【０１０８】
さらに、吸引ノズル５は、カメラモジュール２に対流する熱風に加え、半田の溶融には関与しない余剰の熱風を吸引することが好ましい。例えば、吸引ノズル５は、上記の熱風に加えて、処理室４１内の雰囲気も、吸引することがより好ましい。つまり、吸引ノズル５は、熱風だけでなく、カメラモジュール２周辺の雰囲気（外気）も、積極的に吸引することが好ましい。これにより、カメラモジュール２への熱風の流れ込みを、確実に防ぐことができる。特に、耐熱性の低い光学部品があるカメラモジュール２上部への熱（過剰な熱風）の対流を防ぐことができる。
【０１０９】
さらに、処理室４１内の雰囲気およびカメラモジュール２周辺の雰囲気（外気）を、熱風とともに積極的に吸引すれば、熱風と同時に吸引される外気によって、半田を常温にまで冷却できる。つまり、溶融後の半田を効率よく冷却できる効果がある。
【０１１０】
本実施形態では、熱風ノズル４の先端部（排出口）の角度が、変動可能となっており、熱風ノズル４の先端部を、任意の角度に設定することができる。このため、プリント配線基板１に実装する電子部品のサイズや配置位置に応じて、熱風ノズル４の角度の設定を変更して、半田実装することができる。
【０１１１】
本実施形態では、熱風ノズル４の先端部が、カメラモジュール２の外側から内側に傾斜した状態で、熱風を吹付けるように構成されている。熱風ノズル４の先端部が、半田付け実装構造の外側から内側に斜めになっている。このため、半田接合部３に対し、カメラモジュール２とは反対側から斜め方向に熱風が吹付けられることになる。これにより、熱風ノズル４による半田接合部３への熱風の吹付けが、カメラモジュール２によって妨げられない。
【０１１２】
本実施形態では、熱風ノズル４のノズル口（熱風排出口）の面積は、吸引ノズル５のノズル口（吸気口）の面積よりも大きく設定されている。このため、熱風の排出量を調節することによって、温度制御が容易となる。
【０１１３】
また、本実施形態では、熱風ノズル４と吸引ノズル５とが、近接して設けられているため、吸引ノズルによって、熱風ノズルから吹付けられた熱風を確実に吸引することができる。しかも、本実施形態では、熱風ノズル４と吸引ノズル５とが一体構造となったノズルヘッド４２を用いているため、熱風ノズル４と吸引ノズル５とを同時に移動させることができる。
【０１１４】
さらに、本実施形態では、このようなノズルヘッド４２の全ての熱風ノズル４から、同時に熱風を排出することが好ましい。つまり、全ての半田接合部３の半田を、同時に溶融することが好ましい。これにより、プリント配線基板１とカメラモジュール２との位置あわせを、セルフアライメントによって行うことができる。従って、プリント配線基板１とカメラモジュール２とを高精度に位置合わせすることができる。
【０１１５】
また、本実施形態では、図１３に示すように、プリント配線基板１には、複数の端子１２が、配置されている。つまり、半田接合部３も、複数配置されている。そして、熱風ノズル４は、それらの端子１２のそれぞれに対して、独立して設けられている。言い換えれば、端子１２（半田接合部３）と同数の熱風ノズル４を備えている。このため、熱風ノズル４は、複数の半田接合部３（端子１２）のそれぞれに対して、独立して熱風を吹付けることができる。従って、任意の半田接合部３に対して、熱風を吹付けることもできるし、全ての半田接合部３に対して、均一に熱風を吹付けることもできる。
【０１１６】
また、本実施形態では、１つの吸引ノズル５が、４つの熱風ノズル４からの熱風を吸込むようになっており、吸引ノズル５の数は熱風ノズル４よりも少ない。
【０１１７】
ところで、本実施形態において、半田接合部３の加熱温度および加熱時間は、用いる半田の溶融温度，プリント配線基板１に実装する電子部品の耐熱温度（耐熱性）などを考慮して設定すればよい。つまり、プリント配線基板１およびカメラモジュール２が熱により破損しない範囲で設定すればよく、特に限定されるものではない。
【０１１８】
例えば、熱風ノズル４による半田接合部３の加熱（熱風の温度）は、図１４に示すような、半田溶融の温度プロファイルにしたがって行えばよい。図１４の温度プロファイルでは、半田実装工程を、予備加熱工程，本加熱工程，および冷却工程により行うことが好ましい。具体的には、一旦、半田接合部３の半田溶融温度未満の予備加熱温度（Ｔｐ）に保持し、半田接合部３の温度分布を均一化する（予備加熱工程）。その後、半田接合部３の半田溶融温度（Ｔ１）以上に加熱（本加熱工程）し、最後に、半田溶融温度以上に加熱した半田を冷却する（冷却工程）。
【０１１９】
例えば、予備加熱工程では予備加熱温度（Ｔｐ）を２１０℃程度として半田を加熱し、本加熱工程では、半田溶融温度である２３０℃まで加熱して約２〜１０秒程度保持する。そして、本加熱後、溶融した半田を、急激に室温（２５℃）程度まで冷却する。これにより、溶融後の半田の粒化を防止し、確実に半田実装を行うことができる。
【０１２０】
このように、予備加熱工程と本加熱工程とを行えば、予備加熱工程では、半田接合部が溶融温度未満に加熱される。これにより、予備加熱工程により、半田接合部３の温度分布を予め均一にした後、本加熱工程により、半田を溶融させることができる。このため、全ての半田接合部３を同時に溶融させることが容易となる。従って、セルフアライメント効果を得るには、これらの工程を行うことが好ましい。
【０１２１】
また、本加熱後に冷却工程を行えば、溶融後の半田の粒化を防止することができる。
【０１２２】
冷却工程では、例えば、熱風ノズル４による熱風の吹付けを停止すればよい。これにより、半田接合部３には熱風が吹付けられないため、本加熱工程により溶融した半田をカメラモジュール２周辺の雰囲気（外気）によって、冷却することができる。
【０１２３】
冷却工程では、本加熱後の半田接合部３に対し、熱風ノズル４から熱風を吹付ける代わりに、冷風を吹付けてもよい。これにより、その冷風によって、あるいは、冷風と処理室４１内の雰囲気（カメラモジュール２の周辺の雰囲気（外気））とによって、溶融後の半田を急冷できる。このため、熱風の吹付けを停止する場合よりも、半田実装工程を短時間化することができる。従って、生産効率を高めることができる。
【０１２４】
なお、半田接合部３の半田の溶融温度は、特に限定されるものではないが、例えば、１４０℃〜２１９℃であることが好ましく、１８３℃〜１９０℃であることがより好ましい。
【０１２５】
また、半田接合部３に用いる半田の種類は、特に限定されるものではないが、環境に配慮して、いわゆる鉛フリー半田であることが好ましい。鉛フリー半田としては、例えば、Ｓｎ−Ａｇ系半田，Ｓｎ−Ｚｎ系半田，Ｓｎ−Ｂｉ系半田，Ｓｎ−Ｉｎ系半田，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系半田等が例示されるが、特に限定されるものではない。また、各半田成分の組成比も特に限定されるものではない。なお、共晶半田（成分として鉛が使用されている）を用いてもよい。
【０１２６】
また、半田接合部３の半田は、フラックスが混入されたものであってもよい。言い換えれば、この半田は、フラックス剤等が含まれていた半田ペースト（クリーム半田）であってもよい。これにより、半田の濡れ性および流動性が向上するため、より高いセルフアライメント効果が得られる。なお、仮に半田実装工程の際に、フラックスが飛散したとしても、吸引ノズル５によって、そのフラックスを吸引して回収することができる。
【０１２７】
フラックスの種類は、電子部品（カメラモジュール２）および配線基板（プリント配線基板１）のそれぞれに形成された電極の成分によって設定すればよく、特に限定されるものではない。フラックスとしては、例えば、腐食性フラックス（ＺｎＣｌ２−ＮＨ４Ｃｌ系の混合塩など），緩性フラックス（有機酸およびその誘導体など），非腐食性フラックス（松やに（ロジン））とイソプロピルアルコールとの混合物など），水溶性フラックス（ロジン系フラックスなど），低残渣フラックス（固形成分が５％以下で有機酸を活性剤とする、ロジン系または樹脂系のフラックス等）などを用いることができる。
【０１２８】
なお、上述の説明では、図１３に示すように、プリント配線基板１上の端子１２と、その端子１２上の半田接合部３が、カメラモジュール２の実装領域（四角形上の４辺）に配置されていた。しかし、端子１２および半田接合部３の配置は、これに限定されるものではなく、任意に設定すればよい。そして、端子１２（半田接合部３）の配置状態に合わせて、ノズルヘッド４２（熱風ノズル４および吸引ノズル５）を設計すればよい。例えば、図１５のように、四角形状のカメラモジュール２の実装領域のうち、その四角形の２辺にのみ端子１２（半田接合部３）を形成してもよい。
【０１２９】
以上のように、本実施形態では、吸引ノズル５によって、カメラモジュール２方向に対流する熱風を吸引するため、熱風ノズル４からの熱風の吹付けによって、カメラモジュール２側に熱風が漏洩したとしても、その熱風を確実に吸引できる。その結果、半田接合部３を選択的に加熱することができる。従って、耐熱性の低い光学部品を有するカメラモジュール２が、半田溶融時の熱によって損なわれることなく、プリント配線基板１にカメラモジュール２を実装することができる。また、カメラモジュール２の光学部品に対する熱衝撃およびストレスによって、その光学部品に生じる歪や故障を低減できる。さらに、セルフアライメント効果によってプリント配線基板１とカメラモジュール２との位置ずれの低減または位置合わせの容易化が可能となり、実装不良を低減することもできる。
【０１３０】
〔実施の形態２〕
次に、本発明の別の実施形態について、図１６〜図２０に基づいて説明する。なお、本実施形態では、主に、実施の形態１との相違点について説明し、同様部分の説明は省略する。別の実施形態について説明する。
【０１３１】
実施の形態１では、図２に示すように、処理室４１内に搬送されたカメラモジュール構造１００を、１つずつ半田実装していた。
【０１３２】
本実施形態では、処理室４１内に搬送された複数のカメラモジュール構造１００の半田実装処理を行う構成について説明する。
【０１３３】
図１６は、本実施形態の製造装置における処理室４１周辺を示す図である。また、図１７は、図１６の製造装置における処理室４１内に配置されたノズルヘッド４２ａを示す図である。
【０１３４】
本実施形態の製造装置（図１６）も、実施の形態１の製造装置（図２参照）と基本構成は同様である。本実施形態の製造装置も、熱風ノズル４と吸引ノズル５とを一体化したノズルヘッド４２を用いる。また、熱風ノズル４には、図示しないヒータポンプが接続され、図１４の温度プロファイルを実現しかつ、熱風の流量を調整可能となっている。また、熱風ノズル４は、半田の酸化を防止するため不活性ガス（窒素）を熱し熱風として排出する。
【０１３５】
ただし、本実施形態では、ノズルヘッド４２の構成が異なる。本実施形態では、予備加熱工程用，本加熱工程用，および冷却工程用に、それぞれ、２本のノズルヘッド４２ａが設けられている。この２本のノズルヘッド４２ａは、互いに対向しており、カメラモジュール構造１００の搬送方向に対して平行である。この２本のノズルヘッド４２ａは、その間にカメラモジュール２を搬送できるように、間隔をあけて配置されている。なお、この２本のノズルヘッド４２ａは、処理室４１内に固定されており、カメラモジュール構造１００ごとに、上下に移動はしない。カメラモジュール構造１００は、この２本のノズルヘッド４２ａの間を、水平方向（図１６・図１７の矢印方向）に搬送される。
【０１３６】
さらに、本実施形態では、本加熱工程用に、２本のノズルヘッド４２に対し垂直な、別の２本のノズルヘッド４２ｂを備えている。本加熱工程は、計４本のノズルヘッド４２ａ・４２ｂにより行う。これら４本のノズルヘッド４２ａ・４２ｂによって、実施の形態１のようなノズルヘッド４２（図３参照）と同方向から、熱風の吹付けおよび吸引が可能となっている。
【０１３７】
本実施形態では、各工程用のノズルヘッド４２ａ・４２ｂを備えることによって、複数のカメラモジュール構造１００の半田実装を逐次処理することが可能となる。
【０１３８】
ここで、図１６〜図２０に基づき、本実施形態の製造装置を用いた半田実装工程について説明する。図１８〜図２０は、半田実装工程を示す図である。ここでは、図１３に示すような、四角形状のカメラモジュール２の実装領域のうち、その四角形の４辺に端子１２に形成された半田接合部３の半田付けについて説明する。
【０１３９】
図１６に示すように、カメラモジュール構造１００は、処理室４１内を、図面の左から右へと搬送される。そして、カメラモジュール構造１００が、図１７に示すような各工程用のノズルヘッド４２の領域に達すると、順次、予備加熱工程，本加熱工程，および冷却工程が行われる。そして、カメラモジュール構造１００は、各工程の処理の終了と同時に、次の工程へとスライドして搬送される（パイプライン処理）。
【０１４０】
ここで、予備加熱工程では、半田接合部３の温度分布が概ね均一となればいい。このため、図１７に示すように、カメラモジュール２の対向する２辺に、熱風ノズル４を配置し、残りの２辺が開放されるようなノズルヘッド４２ａでも、全ての半田接合部３の温度分布を均一できる。予備加熱工程が終了したカメラモジュール構造は、ベルトコンベア４７のスライドによって、本加熱工程の位置に搬送される。
【０１４１】
本加熱工程では、図１８に示すように、ノズルヘッド４２ｂが、初期位置から降下し、図１９に示すようにノズルヘッド４２ａと同じ高さ（半田付け部分の高さ）で停止して本加熱工程を行う。なお、ノズルヘッド４２ｂの昇降は、昇降機４３により行う。
【０１４２】
本加熱工程が終了すると、図２０に示すように、ノズルヘッド４２ｂが初期位置まで上昇するとともに、カメラモジュール構造１００がベルトコンベア４７により冷却工程の位置まで、スライドする。
【０１４３】
冷却工程では、予備加熱工程と同様に、ノズルヘッド４２ａの熱風の吹付けを停止するか、ノズルヘッド４２ａの熱風ノズル４から冷風を吹付ける。
【０１４４】
このように、本加熱工程だけ、ノズルヘッド４２ａおよび４２ｂを用いて、熱風を吹付けることによって、カメラモジュール構造１００の搬送がスムーズとなる。このため、生産効率を高めることができる。なお、各工程にノズルヘッド４２ａ・４２ｂを用いてもよい。
【０１４５】
このように、本実施形態によれば、予備加熱工程，本加熱工程，および冷却工程の各工程用のノズルヘッド４２を備えているため、各工程の逐次処理が可能となる。このため、実施の形態１の構成に比べ、複数のカメラモジュール構造１００を連続的に製造できるため、生産性を高めることができる。
【０１４６】
なお、各実施形態で説明したカメラモジュール２は、レンズ，赤外線カットフィルタなどの光学部品と、ズーム，オートフォーカスなどの駆動部とから構成される。この駆動部には、磁石が使用されている。
【０１４７】
ここで、リフロー装置を用いた半田付けは、半田溶融温度程度（２３０℃程度）まで加熱されたリフロー炉内で、半田を溶融させ半田付けする技術であり、リフロー炉内は２００℃を超える温度になる。
【０１４８】
しかしながら、カメラモジュールの光学部品の耐熱温度（光学機能や特性を保持できる温度）は、８０℃であり、リフロー炉内の温度よりも低い。さらに、カメラモジュールの駆動部に使用される磁石は、高温にさらされると消磁される可能性がある。
【０１４９】
一般に、全く磁力が無くなる温度をキューリー温度といい通常、フェライト磁石で約４５０℃、アルニコ磁石で８５０℃である。しかし、キューリー温度は、磁力が全く無くなる温度であって、これより低い温度でも磁力はなくならないまでも弱くなる傾向がある。特に、フェライト磁石の熱減磁が大きい磁石であって、２０℃での磁力を１００％とした場合、５０℃で約９０％、１００℃で約８０％、２００℃で約５０％に低下する。しかし、２００℃程度までなら概ね元の磁力を回復すると言われている。
【０１５０】
本発明では、カメラモジュール２への熱風の漏洩を防ぐことが可能であるため、カメラモジュール２が磁石を備えていても、磁力が弱くなるのを防ぐことができる。
【０１５１】
また、各実施形態では、プリント配線基板１に実装される電子部品として、カメラモジュール２を例に説明したが、この電子部品は、カメラモジュール２に限定されるものではない。電子部品としては、例えば、半導体チップ，ＩＣチップ等であってもよく、特に、熱に弱い光学素子（光学部品）であることが好ましい。このような光学素子としては、例えば、レンズ，赤外線カットフィルタ，およびセンサーデバイスがセットになったレンズモジュールなどを挙げることができる。
【０１５２】
本発明は、携帯電話やデジタルスチルカメラ用のカメラモジュール（画像装置）の実装、半田付けに好適である。カメラモジュールは、熱に弱い光学部品（カラーフィルタ等）を備えている。本発明では、この光学部品が熱により損なわれることなく、カメラモジュールを基板上に、実装することができる。しかも、溶融半田のセルフアライメントにより、基板と光学部品との位置合わせを高精度に行うことができる。
【０１５３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本発明では、半田溶融時の熱によって、電子部品が損なわれることなく、配線基板に電子部品を実装可能である。それゆえ、あらゆる半田実装に適用可能であり、電子部品産業にて利用可能である。例えば、デジタルスチルカメラおよび携帯電話等の撮像用のレンズと固体撮像素子とが一体となったカメラモジュールなどの、熱に弱い電子部品を配線基板に接合するため等の半田付けに、特に好適である。また、光学系（ＣＣＤなど），バイオセンサ（センシングデバイス），半導体（モールドの半導体素子），などの実装にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明に係るカメラモジュール構造の製造装置を用いた半田実装工程における、熱風ノズルおよび吸引ノズル付近の気体の流れを示す図である。
【図２】本発明に係るカメラモジュール構造の製造装置の概略構成図である。
【図３】図２の製造装置におけるノズルヘッドの斜視図である。
【図４】本発明に係るカメラモジュール構造の製造装置を用いた半田実装工程を示す上面図である。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、半田接合部の形成方法を示す図である。
【図６】本発明に係るカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図７】図６の続きを示すカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図８】図７の続きを示すカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図９】図８の続きを示すカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図１０】本発明に係るカメラモジュール構造の製造工程における、ノズルヘッドの初期位置を示す図である。
【図１１】本発明に係るカメラモジュール構造の製造工程における、半田実装工程時のノズルヘッドの位置を示す図である。
【図１２】本発明によって製造されるカメラモジュール構造を示す図である。
【図１３】図１２のカメラモジュール構造におけるプリント配線基板およびカメラモジュールを示す図である。
【図１４】本発明に係るカメラモジュール構造の製造工程における、半田実装工程時の半田溶融の温度プロファイルである。
【図１５】図１３とは異なるプリント配線基板およびカメラモジュールを示す図である。
【図１６】本発明に係る別のカメラモジュール構造の製造装置の概略構成図である。
【図１７】図１６の製造装置の上面図である。
【図１８】図１６の製造装置におけるカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図１９】図１８の続きを示すカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図２０】図１９の続きを示すカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図２１】特許文献３の半田付け装置の概略図である。
【図２２】特許文献３の別の半田付け装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１    プリント配線基板（基板）
２    カメラモジュール（電子部品）
３    半田接合部
４    熱風ノズル
５    吸引ノズル
１００    カメラモジュール構造（半田付け実装構造）
【図１】
2007227663.tif 000003
【図２】
2007227663.tif 000004
【図３】
2007227663.tif 000005
【図４】
2007227663.tif 000006
【図５】
2007227663.tif 000007
【図６】
2007227663.tif 000008
【図７】
2007227663.tif 000009
【図８】
2007227663.tif 000010
【図９】
2007227663.tif 000011
【図１０】
2007227663.tif 000012
【図１１】
2007227663.tif 000013
【図１２】
2007227663.tif 000014
【図１３】
2007227663.tif 000015
【図１４】
2007227663.tif 000016
【図１５】
2007227663.tif 000017
【図１６】
2007227663.tif 000018
【図１７】
2007227663.tif 000019
【図１８】
2007227663.tif 000020
【図１９】
2007227663.tif 000021
【図２０】
2007227663.tif 000022
【図２１】
2007227663.tif 000023
【図２２】
2007227663.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月9日(2007.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板上に半田接合部を介して電子部品を実装する半田実装工程を有する半田付け実装構造の製造方法であって、
半田実装工程では、熱風ノズルから半田接合部に対し、電子部品とは反対側から斜め方向に熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風の吹付け位置よりも電子部品側かつ電子部品よりも外側に配置された吸引ノズルによって電子部品方向に対流する熱風を吸引することを特徴とする半田付け実装構造の製造方法。
【請求項２】
半田接合部を介して配線基板上に電子部品を実装する半田実装工程を有する半田付け実装構造の製造方法であって、
半田実装工程では、熱風ノズルから半田接合部に対し、電子部品とは反対側から斜め方向に熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風の吹付け位置よりも電子部品側かつ電子部品の外側から、電子部品方向に対流する熱風を、電子部品周辺の雰囲気とともに吸引することを特徴とする半田付け実装構造の製造方法。
【請求項３】
熱風ノズルおよび吸引ノズルが、ノズルヘッドに設けられており、
半田実装工程では、ノズルヘッドに形成された開口に、電子部品が配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項４】
半田実装工程は、
半田接合部の半田を、溶融温度未満に加熱する予備加熱工程と、
予備加熱工程を行った半田を、溶融温度以上に加熱する本加熱工程とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項５】
本加熱工程にて半田の溶融温度以上に加熱された半田を冷却する冷却工程を有することを特徴とする請求項４に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項６】
冷却工程では、熱風の吹付けを停止することを特徴とする請求項５に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項７】
冷却工程では、本加熱後の半田接合部に対し、冷風を吹付けることを特徴とする請求項６に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項８】
予備加熱工程および本加熱工程，本加熱工程および冷却工程，または、予備加熱工程，本加熱工程および冷却工程を、連続的に行うことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項９】
全ての半田接合部の半田を、同時に溶融させることを特徴とする請求項１または２に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項１０】
上記熱風が、第１の不活性ガスを加熱したものであることを特徴とする請求項１または２に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項１１】
半田実装工程を、第２の不活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項１２】
第１の不活性ガスおよび第２の不活性ガスは、窒素ガスであることを特徴とする請求項１０または１１に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項１３】
半田接合部は、鉛フリー半田からなることを特徴とする請求項１または２に記載の半田付け実装構造の製造方法。
【請求項１４】
配線基板上に半田接合部を介して電子部品が実装された半田付け実装構造の製造装置であって、
半田接合部に熱風を吹付ける熱風ノズルと、
上記熱風の少なくとも一部を吸引する吸引ノズルとを備え、
熱風ノズルから熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風ノズルの配置位置よりも電子部品側かつ電子部品の外側から、吸引ノズルによって電子部品方向に対流する熱風を吸引するようになっており、
熱風ノズルの先端部が、半田付け実装構造の外側から内側に傾斜していることを特徴とする半田付け実装構造の製造装置。
【請求項１５】
配線基板上に半田接合部を介して電子部品が実装された半田付け実装構造の製造装置であって、
半田接合部に熱風を吹付ける熱風ノズルと、
上記熱風を吸引する吸引ノズルとを備え、
熱風ノズルから熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風ノズルの配置位置よりも電子部品側かつ電子部品の外側から、吸引ノズルによって電子部品方向に対流する熱風を、電子部品周辺の雰囲気とともに吸引するようになっており、
熱風ノズルの先端部が、半田付け実装構造の外側から内側に傾斜していることを特徴とする半田付け実装構造の製造装置。
【請求項１６】
熱風ノズルの先端部の角度が、変動可能となっていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項１７】
熱風ノズルおよび吸引ノズルが、ノズルヘッドに設けられており、ノズルヘッドに形成された開口に、電子部品が配置されるようになっていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項１８】
熱風ノズルのノズル口の面積は、吸引ノズルのノズル口の面積よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項１９】
熱風ノズルと吸引ノズルとが、近接して設けられていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２０】
熱風ノズルと吸引ノズルとが、一体構造となっていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２１】
半田接合部は、配線基板上に複数設けられており、
熱風ノズルは、複数の半田接合部のそれぞれに対して、独立して設けられていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２２】
吸引ノズルは、複数の熱風ノズルからの熱風を、吸込むようになっていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２３】
熱風ノズルは、
半田接合部の予備加熱時には、半田接合部の半田を溶融温度未満に加熱し、
半田接合部の本加熱時には、予備加熱された半田を、溶融温度以上に加熱するようになっていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２４】
熱風ノズルは、本加熱後の半田接合部に対し、熱風の吹付けを停止するようになっていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２５】
熱風ノズルは、本加熱後の半田接合部に対し、冷風を吹付けるようになっていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【請求項２６】
熱風ノズルは、全ての半田接合部に対して、同時に熱風を吹付けることを特徴とする請求項１４または１５に記載の半田付け実装構造の製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく配線基板上に実装された、半田付け実装構造の製造方法および製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板上に、集積回路（ＩＣ），抵抗，コンデンサ等の電子部品を半田付けにより実装する方式として、リフロー装置や半田フロー槽を用いた半田付けが行われてきた。特に、リフロー装置は、最近頻繁に用いられている。
【０００３】
リフロー装置は、プリント基板に電子部品を実装した状態でこのリフロー炉内に投入し、半田付けを行う（例えば特許文献１）。このため、リフロー装置は、複雑な形状のプリント基板の半田付けなどに、柔軟に対応できる点で有用である。
【０００４】
一方、別の半田付け方式として、半田付け部分（半田接合部）のみを局所的に加熱する、スポット方式の半田付けも提案されている（例えば特許文献２）。この方式の半田付けでは、熱風により、半田付け部分が加熱される。
【０００５】
また、特許文献３には、電子回路（電子部品）の過熱を防止するための、半田付け方式が開示されている。図２１は、特許文献３において、半田付け方式を行う装置を示す図である。この方式では、半田付け部１０３からみた電子回路１０２の反対側から、半田付け後の熱風が吸引される。熱風ノズル１０４から吹付けられた熱風が、吸引ノズル１０５で吸引される。
【０００６】
これらの半田付け方式を用いる大きなメリットは、セルフアライメントにある。セルフアライメントとは、プリント基板と電子部品との位置合わせを、半田溶融時の表面張力と粘度とを利用する技術である。セルフアライメントは、電子部品を面実装する半田技術において、よく利用される。
【特許文献１】特開２００４−２３５３８１号公報（２００４年８月１９日公開）
【特許文献２】特開２００５−７９１２４号公報（２００５年３月２４日公開）
【特許文献３】特開平６−１５１０３２号公報（１９９４年５月３１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の方法では、熱に弱い（耐熱性の低い）電子部品を実装するには不適である。
【０００８】
具体的には、リフロー装置を用いた半田付けでは、電子部品が、リフロー炉内に投入される。つまり、電子部品も、加熱されることになる。このため、リフロー装置を用いた半田付けは、熱に弱い電子部品（例えば、カメラモジュールなど）の実装には不適である。
【０００９】
また、スポット方式の半田付けでは、半田付け部分に、スポット的に熱風を与えているものの、熱風が半田付け部分以外にも漏れてしまう。このため、プリント基板に実装される電子部品も、その熱風で加熱されてしまう。このため、リフロー装置と同様に、熱に弱い電子部品の実装には不適である。
【００１０】
また、図２１の構成では、電子回路１０２の反対側（つまり半田付け部１０３の外側）から、吸引ノズル１０５によって、熱風が吸引される。しかも、この構成では、半田付け部１０３に対して垂直に、熱風ノズル１０４から熱風が吹付けられる。このため、熱風を吸引しても、電子回路１０２側への熱風の漏洩を避けることはできない。その結果、漏洩した熱風によって、電子回路１０２が、加熱されてしまう。従って、この構成も、熱に弱い電子部品の実装には不適である。
【００１１】
特許文献３には、半田付け部１０３に冷風を吹付ける構成も開示されている。図２２は、その構成を示す図である。この構成では、電子回路１０２側に、冷却ノズル１０６が設けられている。そして、この構成では、熱風ノズル１０４からの半田付け部１０３への熱風の吹付けと同時に、吸引ノズル１０５による熱風の吸引、および、半田付け部１０３への冷風の吹付けが行われる。
【００１２】
前述のように、図２１の構成では、電子回路１０２への熱風の漏洩を避けることはできない。このため、特許文献３の構成において、そのような熱風の漏洩を防ぐには、図２２のような、熱風ノズル１０４および吸引ノズル１０５に加え、冷却ノズル１０６を備えた構成をとらざるを得ない。
【００１３】
しかしながら、この構成では、冷却ノズル１０６を、半田付け部１０３と電子回路１０３との間に配置しなければならない。このため、電子回路１０２と半田付け部１０３とが近接している場合などは、電子回路１０２と冷却ノズル１０６とが衝突してしまう。つまり、電子回路１０２の実装位置やサイズによって、冷却ノズル１０６を配置することができなくなってしまう。このように、３つのノズルを使用するには、電子回路１０２の実装位置やサイズによる制約が非常に大きい。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく配線基板上に半田実装された、半田付け実装構造の製造方法および製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の半田付け実装構造の製造方法は、上記の課題を解決するために、配線基板上に半田接合部を介して電子部品を実装する半田実装工程を有する半田付け実装構造の製造方法であって、半田実装工程では、熱風ノズルから半田接合部に対し、電子部品とは反対側から斜め方向に熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風の吹付け位置よりも電子部品側かつ電子部品よりも外側に配置された吸引ノズルによって電子部品方向に対流する熱風を吸引することを特徴としている。
【００１６】
上記の方法によれば、熱風の吹付けよりも電子部品側から、電子部品方向に対流する熱風を吸引する。このため、熱風の吹付けによって、電子部品側に熱風が漏洩したとしても、その熱風を確実に吸引できる。これにより、熱風によって、電子部品が過熱されるのを防ぐことができる。従って、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく、基板上に電子部品を実装することができる。
【００１７】
本発明の半田付け実装構造の製造方法は、上記の課題を解決するために、半田接合部を介して配線基板上に電子部品を実装する半田実装工程を有する半田付け実装構造の製造方法であって、半田実装工程では、熱風ノズルから半田接合部に対し、電子部品とは反対側から斜め方向に熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風の吹付け位置よりも電子部品側かつ電子部品の外側から、電子部品方向に対流する熱風を、電子部品周辺の雰囲気とともに吸引することを特徴としている。
【００１８】
また、上記の方法によれば、半田接合部には、電子部品とは反対側から、斜め方向に熱風を吹付けられる。このため、電子部品によって、半田接合部への熱風の吹付けが妨げられるのを防ぐことができる。
【００１９】
上記の方法によれば、熱風の吹付けよりも電子部品側から、熱風を吸引するため、電子部品側に熱風が漏洩したとしても、その熱風を確実に吸引できる。これにより、熱風によって、電子部品が過熱されるのを防ぐことができる。従って、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく、基板上に電子部品を実装することができる。
【００２０】
また、上記の方法によれば、半田接合部には、電子部品とは反対側から、斜め方向に熱風を吹付けられる。このため、電子部品によって、半田接合部への熱風の吹付けが妨げられるのを防ぐことができる。
【００２１】
本発明の半田付け実装構造の製造方法では、半田実装工程は、半田接合部の半田を、溶融温度未満に加熱する予備加熱工程と、予備加熱工程を行った半田を、溶融温度以上に加熱する本加熱工程とを有することが好ましい。
【００２２】
上記の方法によれば、予備加熱工程によって半田接合部が溶融温度未満に加熱された後、本加熱工程によって半田接合部の半田が溶融する。これにより、予備加熱工程により、半田接合部の温度分布を予め均一にした後、本加熱工程により、半田を溶融させることができる。
【００２３】
本発明の半田付け実装構造の製造方法では、本加熱工程にて半田の溶融温度以上に加熱された半田を冷却する冷却工程を有することが好ましい。
【００２４】
上記の方法によれば、冷却工程にて、本加熱工程後の半田を冷却するため、溶融後の半田の粒化を防止し、確実に半田付けすることができる。
【００２５】
本発明の半田付け実装構造の製造方法は、冷却工程では、熱風の吹付けを停止することが好ましい。
【００２６】
上記の方法によれば、冷却工程では、熱風の吹付けを停止するため、溶融した半田を半田付け実装構造の周辺の雰囲気（外気）によって、冷却することができる。
【００２７】
本発明の半田付け実装構造の製造方法は、冷却工程では、本加熱後の半田接合部に対し、冷風を吹付けることが好ましい。
【００２８】
上記の方法によれば、冷却工程では、熱風の吹付けを停止し、その代わりに半田接合部に冷風を吹付けるため、その冷風によって、あるいは、冷風と半田付け実装構造の周辺の雰囲気（外気）とによって、溶融後の半田を急冷できる。これにより、半田実装工程を短時間化することができる。従って、生産効率を高めることができる。
【００２９】
本発明の半田付け実装構造の製造方法は、予備加熱工程および本加熱工程，本加熱工程および冷却工程，または、予備加熱工程，本加熱工程および冷却工程を、連続的に行うことが好ましい。
【００３０】
上記の方法によれば、予備加熱工程，本加熱工程，および冷却工程の逐次処理が可能となる。これにより、複数の半田付け実装構造を連続的に製造できるため、製造効率を高めることができる。
【００３１】
本発明の半田付け実装構造の製造方法は、全ての半田接合部の半田を、同時に溶融させることが好ましい。
【００３２】
上記の方法によれば、全ての半田が同時に溶融するため、溶融半田によるセルフアライメント効果により、配線基板上に、電子部品を高精度に位置合わせして実装することができる。
【００３３】
本発明の半田付け実装構造の製造方法では、上記熱風が、第１の不活性ガスを加熱したものであってもよい。また、本発明の半田付け実装構造の製造方法は、半田実装工程を、第２の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。これにより、半田が熱風により酸化されるのを防止することができる。第１および第２の不活性ガスとしては、入手の容易性，安全性およびコスト面から、窒素であることが好ましい。
【００３４】
本発明の半田付け実装構造の製造方法では、半田接合部は、鉛フリー半田からなるものであってもよい。
【００３５】
上記の方法では、半田接合部に、鉛が含まれないため、環境に配慮した製造方法とすることができる。
【００３６】
本発明の半田付け実装構造の製造装置は、上記の課題を解決するために、配線基板上に半田接合部を介して電子部品が実装された半田付け実装構造の製造装置であって、半田接合部に熱風を吹付ける熱風ノズルと、上記熱風の少なくとも一部を吸引する吸引ノズルとを備え、熱風ノズルから熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風ノズルの配置位置よりも電子部品側かつ電子部品の外側から、吸引ノズルによって電子部品方向に対流する熱風を吸引するようになっており、熱風ノズルの先端部が、半田付け実装構造の外側から内側に傾斜していることを特徴としている。
【００３７】
上記の構成によれば、熱風ノズルによる熱風の吹付けよりも電子部品側から、電子部品方向に対流する熱風が、吸引ノズルによって吸引される。このため、熱風の吹付けによって、電子部品側に熱風が漏洩したとしても、その熱風を確実に吸引できる。これにより、熱風によって、電子部品が過熱されるのを防ぐことができる。従って、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく、基板上に電子部品を実装することができる。
【００３８】
また、上記の構成によれば、熱風ノズルの先端部が、半田付け実装構造の外側から内側に斜めになっている。このため、熱風ノズルは、半田接合部に対し、電子部品とは反対側から、斜め方向に熱風を吹付けることになる。これにより、熱風ノズルによる半田接合部への熱風の吹付けが、電子部品によって妨げられるのを防ぐことができる。
【００３９】
本発明の半田付け実装構造の製造装置は、上記の課題を解決するために、配線基板上に半田接合部を介して電子部品が実装された半田付け実装構造の製造装置であって、半田接合部に熱風を吹付ける熱風ノズルと、上記熱風を吸引する吸引ノズルとを備え、熱風ノズルから熱風を吹付けて半田接合部の半田を溶融させながら、熱風ノズルの配置位置よりも電子部品側かつ電子部品の外側から、吸引ノズルによって電子部品方向に対流する熱風を吸引するようになっており、熱風ノズルの先端部が、半田付け実装構造の外側から内側に傾斜していることを特徴としている。
【００４０】
上記の構成によれば、熱風ノズルによる熱風の吹付けよりも電子部品側から、電子部品方向に対流する熱風が、吸引ノズルによって吸引される。このため、熱風の吹付けによって、電子部品側に熱風が漏洩したとしても、その熱風を確実に吸引できる。これにより、熱風によって、電子部品が過熱されるのを防ぐことができる。従って、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく、基板上に電子部品を実装することができる。
【００４１】
しかも、上記の構成によれば、熱風ノズルの配置位置よりも電子部品側から、熱風とともに電子部品周辺の雰囲気（外気）も吸引するため、吸引した外気によって、溶融した半田を冷却することができる。これにより、溶融した半田の冷却効率を、高めることができる。
【００４２】
また、上記の構成によれば、熱風ノズルの先端部が、半田付け実装構造の外側から内側に斜めになっている。このため、熱風ノズルは、半田接合部に対し、電子部品とは反対側から、斜め方向に熱風を吹付けることになる。これにより、熱風ノズルによる半田接合部への熱風の吹付けが、電子部品によって妨げられるのを防ぐことができる。
【００４３】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルの先端部の角度が、変動可能となっていることが好ましい。
【００４４】
上記の構成によれば、熱風ノズルの先端部を、任意の角度に設定することができる。従って、電子部品のサイズや基板上の配置位置に応じて、熱風ノズルの角度の設定を変更して、半田実装することができる。
【００４５】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルのノズル口の面積は、吸引ノズルのノズル口の面積よりも大きく設定されていてもよい。
【００４６】
上記の構成によれば、吸引ノズルよりも熱風ノズルのノズル口面積が広くなっている。このため、熱風の排出量を容易に調節できる。これにより、加熱時には、大量の熱風を排出させることによって、急激に温度上昇させることが可能となる。また、加熱終了時には、大量の熱風の排出を減少（または停止）させることによって、急激に温度を低下させることが可能となる。つまり、熱風の排出量による温度制御が、容易となる。
【００４７】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルと吸引ノズルとが、近接して設けられていることが好ましい。
【００４８】
上記の構成によれば、熱風ノズルと吸引ノズルが近接しているため、吸引ノズルによって、熱風ノズルから吹付けられた熱風を確実に吸引することができる。
【００４９】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルと吸引ノズルとが、一体構造となっていてもよい。
【００５０】
上記の構成によれば、熱風ノズルと吸引ノズルとが対になっているため、熱風ノズルと吸引ノズルとを同時に移動させることができる。なお、一体構造とは、例えば、１つの基板に熱風ノズルと吸引ノズルとを備える構成，熱風ノズルと吸引ノズルとの両機能を兼ね備えた単一のノズルで構成することなどを示す。
【００５１】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、半田接合部は、配線基板上に複数設けられており、熱風ノズルは、複数の半田接合部のそれぞれに対して、独立して設けられていてもよい。
【００５２】
上記の構成によれば、半田接合部と同数の熱風ノズルを備えているため、個々の半田接合部に対し熱風を吹付けることができる。これにより、任意の半田接合部に対して、熱風を吹付けることもできるし、全ての半田接合部に対して、均一に熱風を吹付けることができる。この構成は、特に、セルフアライメント効果を得たい場合に好適である。
【００５３】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、吸引ノズルは、複数の熱風ノズルからの熱風を、吸込むようになっていることが好ましい。
【００５４】
上記の構成によれば、吸引ノズルが、複数の熱風ノズルから排出された熱風を吸込むため、吸引ノズルを熱風ノズルよりも少なく構成できる。なお、この構成は、複数の吸引ノズルが、一体となった構成とも言い換えられる。
【００５５】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルは、半田接合部の予備加熱時には、半田接合部の半田を溶融温度未満に加熱し、半田接合部の本加熱時には、予備加熱された半田を、溶融温度以上に加熱するようになっていることが好ましい。
【００５６】
上記の構成によれば、熱風ノズルは、予備加熱時に半田接合部を溶融温度未満に加熱し、その後の本加熱時には半田接合部を溶融温度以上に加熱する。これにより、予備加熱により、半田接合部の温度分布を予め均一にした後、本加熱により、半田を溶融させることができる。
【００５７】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルは、本加熱後の半田接合部に対し、熱風の吹付けを停止するようになっていることが好ましい。
【００５８】
上記の構成によれば、本加熱後には、熱風ノズルから半田接合部に、熱風が吹付けられない。このため、溶融した半田を半田付け実装構造の周辺の雰囲気（外気）によって、冷却することができる。
【００５９】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルは、本加熱後の半田接合部に対し、冷風を吹付けるようになっていることが好ましい。
【００６０】
上記の構成によれば、本加熱後には、熱風ノズルから半田接合部に、冷風が吹付けられる。このため、その冷風によって、あるいは、冷風と半田付け実装構造の周辺の雰囲気（外気）とによって、溶融後の半田を急冷できる。これにより、半田実装工程を短時間化することができる。従って、生産効率を高めることができる。
【００６１】
本発明の半田付け実装構造の製造装置では、熱風ノズルは、全ての半田接合部に対して、同時に熱風を吹付けることが好ましい。
【００６２】
上記の構成によれば、熱風ノズルから排出された熱風によって、全ての半田が同時に溶融する。このため、セルフアライメント効果により、配線基板上に、電子部品を高精度に位置合わせして実装することができる。
【発明の効果】
【００６３】
本発明に係る半田付け実装構造の製造方法および製造装置は、以上のように、熱風により半田を溶融させながら、熱風の吹付け位置よりも電子部品側から、電子部品方向に対流する熱風を吸引する。これにより、電子部品が加熱により破損することなく、配線基板に電子部品を実装できる。従って、熱に弱い電子部品が熱により損なわれることなく、その電子部品が配線基板上に実装された半田付け実装構造を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下、本発明の実施形態について、図１〜図２０に基づいて説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６５】
〔実施の形態１〕
本発明は、基板上に半田接合部を介して電子部品が実装された半田付け実装構造を製造する際に、電子部品側に熱風が流れ込むのを防ぐものである。従って、本発明は、特に耐熱性の低い電子部品を基板に実装するのに好適である。
【００６６】
まず、本発明によって製造される半田付け実装構造について説明する。
【００６７】
本実施形態では、携帯電話およびデジタルスチルカメラ等の電子機器に備えられる、カメラモジュール構造（半田付け実装構造）について説明する。図１２は、本実施形態のカメラモジュール構造１００の部分断面図である。
【００６８】
本実施形態のカメラモジュール構造（半田付け実装構造）１００は、プリント配線基板（基板）１と、カメラモジュール（電子部品；光学部品）２とが、半田接合部（半田パッド）３により、接合された構成である。また、カメラモジュール構造１００は、以下では、プリント配線基板１におけるカメラモジュール２の実装面を表面（おもて面），その反対面を裏面として説明する。
【００６９】
図１３は、プリント配線基板１の表面、および、カメラモジュール２の裏面を示す平面図である。
【００７０】
プリント配線基板１は、図１２および図１３に示されるような、シート状の基板である。プリント配線基板１は、例えば、フレキシブル配線基板（Flexible Print Circuit ：ＦＰＣとも称される）である。プリント配線基板１の種類や材質は、特に限定されるものではない。
【００７１】
プリント配線基板１の表面（実装面）には、複数の端子１２と、配線パターン（図示せず）と、コネクタ１６とが形成されている。
【００７２】
端子１２は、カメラモジュール２が実装される領域に、複数形成されている。本実施形態では、端子１２は、方形（４方向）に配置されている。端子１２は、例えば、金メッキ処理された銅箔などの金属からなるものである。なお、図１３に示されるように、端子１２上には、カメラモジュール２を半田接合するための半田接合部３が形成される。また、端子１２は、配線パターンに接触しており、半田接合部３を介して、プリント配線基板１とカメラモジュール２とが導通する。
【００７３】
コネクタ１６は、カメラモジュール構造１００と別の部品とを電気的に接続するためのものである。コネクタ１６は、カメラモジュール２が実装される領域以外の部分に形成されている。コネクタ１６は、例えば、カメラモジュール２で撮影した画像データを、別の部材に送信する。つまり、プリント配線基板１は、中継基板としても機能する。
【００７４】
カメラモジュール２は、携帯電話またはデジタルスチルカメラ等に搭載されるレンズ部材（光学部品）である。カメラモジュール２は、通常、基板上に、レンズ，ＩＲカットフィルタ，ＣＣＤ／ＣＭＯＳセンサー，信号処理ＩＣ，抵抗，およびコンデンサ等の各素子が搭載されている。それらの各素子は、樹脂製の筐体によって覆われている。そして、その筐体は、接着樹脂により基板上に接着されている。なお、カメラモジュール下部の半田付け部分は比較的耐熱性のある材料が使用されている。
【００７５】
図１３に示すように、カメラモジュール２の裏面（底面）には、プリント配線基板１の端子１２に対応して、複数の端子２１が形成されている。そして、プリント配線基板１に形成された端子１２と、カメラモジュール２に形成された端子２１とが、互いに対向するように配置され、それらの間に設けられた半田接合部３によって、プリント配線基板１とカメラモジュール２とが互いに接合されている。これにより、カメラモジュール２の電気信号は、半田接合部３を介して、プリント配線基板１に送られる。つまり、プリント配線基板１およびカメラモジュール２の電気信号は、いずれも半田接合部３を介して出入りする。なお、カメラモジュール２の裏面の端子２１が形成される部分（半田付け部分）には、比較的耐熱性のある材料が使用されている。
【００７６】
このように、カメラモジュール構造１００は、プリント配線基板１の表面に、半田接合部３を介して、カメラモジュール２が接合された構成である。
【００７７】
次に、カメラモジュール構造１００の製造装置および製造方法について説明する。
【００７８】
カメラモジュール２に搭載されるレンズ，ＩＲカットフィルタ，ＣＣＤ／ＣＭＯＳセンサー等の光学部品は熱に弱い。特に、目的とする光学特性を維持するために必要な、レンズ（ガラスまたは樹脂製）の耐熱温度は、約８０℃程度と低い。
【００７９】
このため、カメラモジュール２が過熱されると、光学部品が熱により損なわれてしまう。
【００８０】
そこで、本実施形態のカメラモジュール構造１００の製造装置および製造方法では、半田接合部３に熱風を吹付けて半田を溶融させながら、カメラモジュール２側に対流する熱風を吸引する。これにより、半田の溶融には関係のない余剰の熱風、特に、カメラモジュール２側に対流する熱風が、吸引される。従って、カメラモジュール２が熱により損なわれることなく、カメラモジュール２をプリント配線基板１上に実装することが可能となる。
【００８１】
以下、カメラモジュール構造１００の製造装置および製造方法を詳細に説明する。
【００８２】
図２は、カメラモジュール構造１００の製造装置４０の要部概略図である。図２に示すように、本実施形態の製造装置４０は、処理室４１内に搬送された、カメラモジュール構造１００の半田実装（プリント配線基板１上へのカメラモジュール２の実装）を行う。なお、本実施形態では、処理室４１内に搬送されたカメラモジュール構造１００の半田実装を、１つずつ行う。
【００８３】
製造装置４０は、処理室４１内に設けられたノズルヘッド４２によって半田実装処理を行う。ノズルヘッド４２は、昇降機４３に接続されており、ノズルヘッド４２を上下動させて高さを調節できるようになっている。
【００８４】
また、ノズルヘッド４２は、熱風ノズル４と吸引ノズル５とを備えている。ノズルヘッド４２には、熱風ノズル４用のヒータポンプ４４、および、吸引ノズル５用の吸気ポンプ４５が接続される。
【００８５】
ヒータポンプ４４は、熱風ノズルから排出される熱風の流量を調整するものである。ヒータポンプ４４には、ボンベ４６が接続されている。そして、ヒータポンプ４４によって加熱されたボンベ４６内のガスが、熱風ノズル４から排出される。
【００８６】
なお、ボンベ４６内のガスは、例えば、窒素等の不活性ガス（第１の不活性ガス）を用いることができる。不活性ガスは、半田の酸化を防止できればよく、特に限定されるものではない。一方、処理室４１内も、不活性ガス（第２の不活性ガス）を充填することが好ましい。つまり、不活性ガス雰囲気下で、半田実装工程を行うことが好ましい。これにより、半田の酸化を防止できる。これらの不活性ガスとしては、入手の容易性，安全性およびコスト面から、窒素であることが好ましい。
【００８７】
吸気ポンプ４５は、吸引ノズル５の吸気量を調整するものである。
【００８８】
図３は、ノズルヘッド４２の斜視図（概観図）である。ノズルヘッド４２は、熱風ノズル４と、吸引ノズル５とを備えている。熱風ノズル４の吹出口と、吸引ノズル５の吸込口とは、別々になっている。本実施形態では、熱風ノズル４と吸引ノズル５とが一体構成されている。また、本実施形態では、熱風ノズル４と吸引ノズル５とは、互いに近接して設けられている。さらに、本実施形態では、熱風ノズル４の先端部（熱風吹出し口）および吸引ノズル５の先端部（熱風吸込み口）は、いずれも可動式となっており、熱風の吹付けまたは吸込みの角度を調節できるようになっている。また、熱風ノズル４の先端部は、広がっており、熱風が拡散しやすくなっている。
【００８９】
熱風ノズル４は、半田実装時に、半田接合部３に熱風を吹付けることによって、半田を溶融させるものである。この熱風は、ボンベ４６内のガス（ここでは窒素ガス）を加熱したものである。本実施形態では、熱風ノズル４の先端部（ノズル口）は、変動可能となっており、半田接合部３に対し、カメラモジュール２とは反対側（外側）から、斜め方向に熱風を吹付けるようになっている。
【００９０】
前述のように、本実施形態では、プリント配線基板１上に形成された複数の端子１２上のそれぞれに対応するように、複数の半田接合部３が形成されている（図１３参照）。熱風ノズル４は、複数の半田接合部３のそれぞれに対し熱風を吹付けるように、複数設けられている。つまり、本実施形態では、複数の半田接合部３のそれぞれに対し、独立して熱風を吹付けるようになっている。
【００９１】
なお、熱風ノズル４は、半田接合部３のそれぞれに対し、独立して設けなくても、例えば、１つの熱風ノズル４によって、複数の半田接合部３に対し、熱風を吹付けるようになっていてもよい。
【００９２】
一方、吸引ノズル５は、熱風ノズル４から吹付けられた熱風のうち、半田接合部３の半田の溶融には関与しない余剰の熱風を吸引する。本実施形態では、１つの吸引ノズル５が、複数の熱風ノズル４の熱風を吸引する構成となっている。より詳細には、本実施形態では、複数の熱風ノズル４が方形に配置されている。この方形の各辺に、４つずつ熱風ノズル４が配置されている。吸引ノズル５は、各辺に１つずつ設けられており、４つの熱風ノズル４の熱風を、１つの吸引ノズル５によって吸引する構成となっている。
【００９３】
本実施形態では、熱風ノズル４のノズル口（熱風排出口）の面積は、吸引ノズルのノズル口（吸気口）の面積よりも大きく設定されている。
【００９４】
また、図３の２点鎖線で示すチューブによって、熱風ノズル４はヒータポンプ４４に、吸引ノズル５は吸気ポンプ４５にそれぞれ接続されている。
【００９５】
ノズルヘッド４２の中央部には、開口が形成されており、半田実装の際には、この開口に、カメラモジュール２が配置（挿入）される。図４は、開口にカメラモジュール構造１００が配置された状態を示す図である。ノズルヘッド４２は、この開口に対し、熱風ノズル４が外側，吸引ノズル５が内側に配置されている。なお、図４において、熱風ノズル４から延びる破線は熱風ノズル４のダクトを、２点鎖線は吸引ノズル５のダクトを、それぞれ示している。これらのダクトは、ノズルヘッド４２の裏面（プリント配線基板１との対向面）に形成されている。
【００９６】
次に、この製造装置４０を用いた、カメラモジュール構造１００の製造方法について説明する。図５（ａ），図５（ｂ），図６〜図１１は、カメラモジュール構造１００の製造方法における、半田実装工程の工程図である。
【００９７】
まず、端子１２が形成されたプリント配線基板１に、半田接合部（半田パッド）３を形成する。図５（ａ）および図５（ｂ）は、面実装半田付けをする前処理の半田印刷を示す図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。半田接合部３の形成は、図５（ａ）に示すような、半田マスク５０を用いた半田印刷によって行う。半田マスク５０には、プリント配線基板１の端子１２に対応する開口５１が形成されている。開口５１の面積は、端子１２の面積よりも、やや小さくなっている。
【００９８】
この半田マスク５０を、図５（ａ）の破線で示すように、半田接合部３を形成する部分に当て、プリント配線基板１の端子１２上に、開口５１を配置する。このとき、図５（ｂ）に示すように、プリント配線基板１は、ステージ５４に載置しておく。
【００９９】
次に、半田マスク５０上に供給した半田ペースト（クリーム半田）５２を、スキージ（へら）５３で、左右になすりつけるように塗布する。これにより、開口５１に確実に半田ペーストが供給され、一定時間経過後に、半田マスク５０を取り除くと、端子１２上に、図６に示すように、半田接合部３が形成される。
【０１００】
このように、半田印刷は、プリント配線基板１とカメラモジュール２との接合面に、半田マスク５０を介して半田ペースト５２を、インクに見立て、スクリーン印刷を行う作業である。
【０１０１】
次に、図７および図８に示すように、ステージ５４に載置されたプリント配線基板１上に、カメラモジュール２を配置（搭載）する。図７は、カメラモジュール２をプリント配線基板１に搭載する途中を示しており、図８は、カメラモジュール２をプリント配線基板１に、搭載（位置合わせ）された後を示している。カメラモジュール２は、カメラモジュール２の裏面に形成された端子２１（図１３参照）と、プリント配線基板１の端子１２上に形成された半田接合部３とが略対応するように配置する。この時点では、カメラモジュール構造１００は、まだ半田付けされていない。なお、後述のように、本実施形態では、半田のセルフアライメントを利用するので、カメラモジュール２の端子と、半田接合部３とを厳密に一致させる必要はない。
【０１０２】
次に、図９，図１０および図１１に示すように、半田付けされていないカメラモジュール構造１００と、ノズルヘッド４２とを相対移動させて、半田溶融の準備をする。つまり、ノズルヘッド４２を初期位置（図９，図１０）から、半田接合部３に熱風ノズル４によって熱風を吹付けられる位置（図１１）まで、ノズルヘッド４２を移動させる。
【０１０３】
そして、半田接合部３に、熱風ノズル４から熱風を吹付けて、半田接合部３の半田を溶融させる。溶融した半田が冷却されると、プリント配線基板１にカメラモジュール２が半田実装される。
【０１０４】
このようにして、プリント配線基板１とカメラモジュール２との半田付けが完了し、カメラモジュール構造１００を製造することができる。
【０１０５】
ここで、本実施形態の最大の特徴は、半田を溶融させながら（つまり、熱風の吹付けと同時に）、熱風ノズル４の配置位置（熱風の吹付け位置）よりもカメラモジュール２側に配置された吸引ノズル５から、熱風を吸引することである。
【０１０６】
この特徴について、図１を用いて詳細に説明する。図１は、半田実装工程における、熱風ノズル４および吸引ノズル５付近の気体の流れを示す図である。半田を溶融するために、半田接合部３周辺（半田接合部３及びプリント配線基板１、カメラモジュール２の半田付け部分（端子２１））に対し、熱風ノズル４から熱風が吹付けられる。しかし、半田接合部３に選択的に熱風が吹付けられるように設定したとしても、半田接合部３以外の領域にも、熱風が流れ込んでしまう。このため、耐熱性の低い光学部品を有するカメラモジュール２の方向に熱風が流れ込むと、その熱風によって、カメラモジュール２が熱により損なわれてしまう。
【０１０７】
従って、吸引ノズル５は、少なくとも、カメラモジュール２に流れ込む熱風を吸引すればよいことになる。これにより、半田接合部３に重点的（選択的）に熱風が吹付けられる。このため、カメラモジュール２が、熱風による過熱によって損なわれるのを、防ぐことができる。従って、熱に弱い光学部品を有するカメラモジュール２が熱により損なわれることなく、プリント配線基板１にカメラモジュール２を実装することができる。
【０１０８】
さらに、吸引ノズル５は、カメラモジュール２に対流する熱風に加え、半田の溶融には関与しない余剰の熱風を吸引することが好ましい。例えば、吸引ノズル５は、上記の熱風に加えて、処理室４１内の雰囲気も、吸引することがより好ましい。つまり、吸引ノズル５は、熱風だけでなく、カメラモジュール２周辺の雰囲気（外気）も、積極的に吸引することが好ましい。これにより、カメラモジュール２への熱風の流れ込みを、確実に防ぐことができる。特に、耐熱性の低い光学部品があるカメラモジュール２上部への熱（過剰な熱風）の対流を防ぐことができる。
【０１０９】
さらに、処理室４１内の雰囲気およびカメラモジュール２周辺の雰囲気（外気）を、熱風とともに積極的に吸引すれば、熱風と同時に吸引される外気によって、半田を常温にまで冷却できる。つまり、溶融後の半田を効率よく冷却できる効果がある。
【０１１０】
本実施形態では、熱風ノズル４の先端部（排出口）の角度が、変動可能となっており、熱風ノズル４の先端部を、任意の角度に設定することができる。このため、プリント配線基板１に実装する電子部品のサイズや配置位置に応じて、熱風ノズル４の角度の設定を変更して、半田実装することができる。
【０１１１】
本実施形態では、熱風ノズル４の先端部が、カメラモジュール２の外側から内側に傾斜した状態で、熱風を吹付けるように構成されている。熱風ノズル４の先端部が、半田付け実装構造の外側から内側に斜めになっている。このため、半田接合部３に対し、カメラモジュール２とは反対側から斜め方向に熱風が吹付けられることになる。これにより、熱風ノズル４による半田接合部３への熱風の吹付けが、カメラモジュール２によって妨げられない。
【０１１２】
本実施形態では、熱風ノズル４のノズル口（熱風排出口）の面積は、吸引ノズル５のノズル口（吸気口）の面積よりも大きく設定されている。このため、熱風の排出量を調節することによって、温度制御が容易となる。
【０１１３】
また、本実施形態では、熱風ノズル４と吸引ノズル５とが、近接して設けられているため、吸引ノズルによって、熱風ノズルから吹付けられた熱風を確実に吸引することができる。しかも、本実施形態では、熱風ノズル４と吸引ノズル５とが一体構造となったノズルヘッド４２を用いているため、熱風ノズル４と吸引ノズル５とを同時に移動させることができる。
【０１１４】
さらに、本実施形態では、このようなノズルヘッド４２の全ての熱風ノズル４から、同時に熱風を排出することが好ましい。つまり、全ての半田接合部３の半田を、同時に溶融することが好ましい。これにより、プリント配線基板１とカメラモジュール２との位置あわせを、セルフアライメントによって行うことができる。従って、プリント配線基板１とカメラモジュール２とを高精度に位置合わせすることができる。
【０１１５】
また、本実施形態では、図１３に示すように、プリント配線基板１には、複数の端子１２が、配置されている。つまり、半田接合部３も、複数配置されている。そして、熱風ノズル４は、それらの端子１２のそれぞれに対して、独立して設けられている。言い換えれば、端子１２（半田接合部３）と同数の熱風ノズル４を備えている。このため、熱風ノズル４は、複数の半田接合部３（端子１２）のそれぞれに対して、独立して熱風を吹付けることができる。従って、任意の半田接合部３に対して、熱風を吹付けることもできるし、全ての半田接合部３に対して、均一に熱風を吹付けることもできる。
【０１１６】
また、本実施形態では、１つの吸引ノズル５が、４つの熱風ノズル４からの熱風を吸込むようになっており、吸引ノズル５の数は熱風ノズル４よりも少ない。
【０１１７】
ところで、本実施形態において、半田接合部３の加熱温度および加熱時間は、用いる半田の溶融温度，プリント配線基板１に実装する電子部品の耐熱温度（耐熱性）などを考慮して設定すればよい。つまり、プリント配線基板１およびカメラモジュール２が熱により破損しない範囲で設定すればよく、特に限定されるものではない。
【０１１８】
例えば、熱風ノズル４による半田接合部３の加熱（熱風の温度）は、図１４に示すような、半田溶融の温度プロファイルにしたがって行えばよい。図１４の温度プロファイルでは、半田実装工程を、予備加熱工程，本加熱工程，および冷却工程により行うことが好ましい。具体的には、一旦、半田接合部３の半田溶融温度未満の予備加熱温度（Ｔｐ）に保持し、半田接合部３の温度分布を均一化する（予備加熱工程）。その後、半田接合部３の半田溶融温度（Ｔ１）以上に加熱（本加熱工程）し、最後に、半田溶融温度以上に加熱した半田を冷却する（冷却工程）。
【０１１９】
例えば、予備加熱工程では予備加熱温度（Ｔｐ）を２１０℃程度として半田を加熱し、本加熱工程では、半田溶融温度である２３０℃まで加熱して約２〜１０秒程度保持する。そして、本加熱後、溶融した半田を、急激に室温（２５℃）程度まで冷却する。これにより、溶融後の半田の粒化を防止し、確実に半田実装を行うことができる。
【０１２０】
このように、予備加熱工程と本加熱工程とを行えば、予備加熱工程では、半田接合部が溶融温度未満に加熱される。これにより、予備加熱工程により、半田接合部３の温度分布を予め均一にした後、本加熱工程により、半田を溶融させることができる。このため、全ての半田接合部３を同時に溶融させることが容易となる。従って、セルフアライメント効果を得るには、これらの工程を行うことが好ましい。
【０１２１】
また、本加熱後に冷却工程を行えば、溶融後の半田の粒化を防止することができる。
【０１２２】
冷却工程では、例えば、熱風ノズル４による熱風の吹付けを停止すればよい。これにより、半田接合部３には熱風が吹付けられないため、本加熱工程により溶融した半田をカメラモジュール２周辺の雰囲気（外気）によって、冷却することができる。
【０１２３】
冷却工程では、本加熱後の半田接合部３に対し、熱風ノズル４から熱風を吹付ける代わりに、冷風を吹付けてもよい。これにより、その冷風によって、あるいは、冷風と処理室４１内の雰囲気（カメラモジュール２の周辺の雰囲気（外気））とによって、溶融後の半田を急冷できる。このため、熱風の吹付けを停止する場合よりも、半田実装工程を短時間化することができる。従って、生産効率を高めることができる。
【０１２４】
なお、半田接合部３の半田の溶融温度は、特に限定されるものではないが、例えば、１４０℃〜２１９℃であることが好ましく、１８３℃〜１９０℃であることがより好ましい。
【０１２５】
また、半田接合部３に用いる半田の種類は、特に限定されるものではないが、環境に配慮して、いわゆる鉛フリー半田であることが好ましい。鉛フリー半田としては、例えば、Ｓｎ−Ａｇ系半田，Ｓｎ−Ｚｎ系半田，Ｓｎ−Ｂｉ系半田，Ｓｎ−Ｉｎ系半田，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系半田等が例示されるが、特に限定されるものではない。また、各半田成分の組成比も特に限定されるものではない。なお、共晶半田（成分として鉛が使用されている）を用いてもよい。
【０１２６】
また、半田接合部３の半田は、フラックスが混入されたものであってもよい。言い換えれば、この半田は、フラックス剤等が含まれていた半田ペースト（クリーム半田）であってもよい。これにより、半田の濡れ性および流動性が向上するため、より高いセルフアライメント効果が得られる。なお、仮に半田実装工程の際に、フラックスが飛散したとしても、吸引ノズル５によって、そのフラックスを吸引して回収することができる。
【０１２７】
フラックスの種類は、電子部品（カメラモジュール２）および配線基板（プリント配線基板１）のそれぞれに形成された電極の成分によって設定すればよく、特に限定されるものではない。フラックスとしては、例えば、腐食性フラックス（ＺｎＣｌ２−ＮＨ４Ｃｌ系の混合塩など），緩性フラックス（有機酸およびその誘導体など），非腐食性フラックス（松やに（ロジン））とイソプロピルアルコールとの混合物など），水溶性フラックス（ロジン系フラックスなど），低残渣フラックス（固形成分が５％以下で有機酸を活性剤とする、ロジン系または樹脂系のフラックス等）などを用いることができる。
【０１２８】
なお、上述の説明では、図１３に示すように、プリント配線基板１上の端子１２と、その端子１２上の半田接合部３が、カメラモジュール２の実装領域（四角形上の４辺）に配置されていた。しかし、端子１２および半田接合部３の配置は、これに限定されるものではなく、任意に設定すればよい。そして、端子１２（半田接合部３）の配置状態に合わせて、ノズルヘッド４２（熱風ノズル４および吸引ノズル５）を設計すればよい。例えば、図１５のように、四角形状のカメラモジュール２の実装領域のうち、その四角形の２辺にのみ端子１２（半田接合部３）を形成してもよい。
【０１２９】
以上のように、本実施形態では、吸引ノズル５によって、カメラモジュール２方向に対流する熱風を吸引するため、熱風ノズル４からの熱風の吹付けによって、カメラモジュール２側に熱風が漏洩したとしても、その熱風を確実に吸引できる。その結果、半田接合部３を選択的に加熱することができる。従って、耐熱性の低い光学部品を有するカメラモジュール２が、半田溶融時の熱によって損なわれることなく、プリント配線基板１にカメラモジュール２を実装することができる。また、カメラモジュール２の光学部品に対する熱衝撃およびストレスによって、その光学部品に生じる歪や故障を低減できる。さらに、セルフアライメント効果によってプリント配線基板１とカメラモジュール２との位置ずれの低減または位置合わせの容易化が可能となり、実装不良を低減することもできる。
【０１３０】
〔実施の形態２〕
次に、本発明の別の実施形態について、図１６〜図２０に基づいて説明する。なお、本実施形態では、主に、実施の形態１との相違点について説明し、同様部分の説明は省略する。別の実施形態について説明する。
【０１３１】
実施の形態１では、図２に示すように、処理室４１内に搬送されたカメラモジュール構造１００を、１つずつ半田実装していた。
【０１３２】
本実施形態では、処理室４１内に搬送された複数のカメラモジュール構造１００の半田実装処理を行う構成について説明する。
【０１３３】
図１６は、本実施形態の製造装置における処理室４１周辺を示す図である。また、図１７は、図１６の製造装置における処理室４１内に配置されたノズルヘッド４２ａを示す図である。
【０１３４】
本実施形態の製造装置（図１６）も、実施の形態１の製造装置（図２参照）と基本構成は同様である。本実施形態の製造装置も、熱風ノズル４と吸引ノズル５とを一体化したノズルヘッド４２を用いる。また、熱風ノズル４には、図示しないヒータポンプが接続され、図１４の温度プロファイルを実現しかつ、熱風の流量を調整可能となっている。また、熱風ノズル４は、半田の酸化を防止するため不活性ガス（窒素）を熱し熱風として排出する。
【０１３５】
ただし、本実施形態では、ノズルヘッド４２の構成が異なる。本実施形態では、予備加熱工程用，本加熱工程用，および冷却工程用に、それぞれ、２本のノズルヘッド４２ａが設けられている。この２本のノズルヘッド４２ａは、互いに対向しており、カメラモジュール構造１００の搬送方向に対して平行である。この２本のノズルヘッド４２ａは、その間にカメラモジュール２を搬送できるように、間隔をあけて配置されている。なお、この２本のノズルヘッド４２ａは、処理室４１内に固定されており、カメラモジュール構造１００ごとに、上下に移動はしない。カメラモジュール構造１００は、この２本のノズルヘッド４２ａの間を、水平方向（図１７の矢印方向）に搬送される。
【０１３６】
さらに、本実施形態では、本加熱工程用に、２本のノズルヘッド４２ａに対し垂直な、別の２本のノズルヘッド４２ｂを備えている。本加熱工程は、計４本のノズルヘッド４２ａ・４２ｂにより行う。これら４本のノズルヘッド４２ａ・４２ｂによって、実施の形態１のようなノズルヘッド４２（図３参照）と同方向から、熱風の吹付けおよび吸引が可能となっている。
【０１３７】
本実施形態では、各工程用のノズルヘッド４２ａ・４２ｂを備えることによって、複数のカメラモジュール構造１００の半田実装を逐次処理することが可能となる。
【０１３８】
ここで、図１６〜図２０に基づき、本実施形態の製造装置を用いた半田実装工程について説明する。図１８〜図２０は、半田実装工程を示す図である。ここでは、図１３に示すような、四角形状のカメラモジュール２の実装領域のうち、その四角形の４辺に端子１２に形成された半田接合部３の半田付けについて説明する。
【０１３９】
図１６に示すように、カメラモジュール構造１００は、処理室４１内を、図面の左から右へと搬送される。そして、カメラモジュール構造１００が、図１７に示すような各工程用のノズルヘッド４２の領域に達すると、順次、予備加熱工程，本加熱工程，および冷却工程が行われる。そして、カメラモジュール構造１００は、各工程の処理の終了と同時に、次の工程へとスライドして搬送される（パイプライン処理）。
【０１４０】
ここで、予備加熱工程では、半田接合部３の温度分布が概ね均一となればいい。このため、図１７に示すように、カメラモジュール２の対向する２辺に、熱風ノズル４を配置し、残りの２辺が開放されるようなノズルヘッド４２ａでも、全ての半田接合部３の温度分布を均一できる。予備加熱工程が終了したカメラモジュール構造は、ベルトコンベア４７のスライドによって、本加熱工程の位置に搬送される。
【０１４１】
本加熱工程では、図１８に示すように、ノズルヘッド４２ｂが、初期位置から降下し、図１９に示すようにノズルヘッド４２ａと同じ高さ（半田付け部分の高さ）で停止して本加熱工程を行う。なお、ノズルヘッド４２ｂの昇降は、昇降機４３により行う。
【０１４２】
本加熱工程が終了すると、図２０に示すように、ノズルヘッド４２ｂが初期位置まで上昇するとともに、カメラモジュール構造１００がベルトコンベア４７により冷却工程の位置まで、スライドする。
【０１４３】
冷却工程では、予備加熱工程と同様に、ノズルヘッド４２ａの熱風の吹付けを停止するか、ノズルヘッド４２ａの熱風ノズル４から冷風を吹付ける。
【０１４４】
このように、本加熱工程だけ、ノズルヘッド４２ａおよび４２ｂを用いて、熱風を吹付けることによって、カメラモジュール構造１００の搬送がスムーズとなる。このため、生産効率を高めることができる。なお、各工程にノズルヘッド４２ａ・４２ｂを用いてもよい。
【０１４５】
このように、本実施形態によれば、予備加熱工程，本加熱工程，および冷却工程の各工程用のノズルヘッド４２を備えているため、各工程の逐次処理が可能となる。このため、実施の形態１の構成に比べ、複数のカメラモジュール構造１００を連続的に製造できるため、生産性を高めることができる。
【０１４６】
なお、各実施形態で説明したカメラモジュール２は、レンズ，赤外線カットフィルタなどの光学部品と、ズーム，オートフォーカスなどの駆動部とから構成される。この駆動部には、磁石が使用されている。
【０１４７】
ここで、リフロー装置を用いた半田付けは、半田溶融温度程度（２３０℃程度）まで加熱されたリフロー炉内で、半田を溶融させ半田付けする技術であり、リフロー炉内は２００℃を超える温度になる。
【０１４８】
しかしながら、カメラモジュールの光学部品の耐熱温度（光学機能や特性を保持できる温度）は、８０℃であり、リフロー炉内の温度よりも低い。さらに、カメラモジュールの駆動部に使用される磁石は、高温にさらされると消磁される可能性がある。
【０１４９】
一般に、全く磁力が無くなる温度をキューリー温度といい通常、フェライト磁石で約４５０℃、アルニコ磁石で８５０℃である。しかし、キューリー温度は、磁力が全く無くなる温度であって、これより低い温度でも磁力はなくならないまでも弱くなる傾向がある。特に、フェライト磁石の熱減磁が大きい磁石であって、２０℃での磁力を１００％とした場合、５０℃で約９０％、１００℃で約８０％、２００℃で約５０％に低下する。しかし、２００℃程度までなら概ね元の磁力を回復すると言われている。
【０１５０】
本発明では、カメラモジュール２への熱風の漏洩を防ぐことが可能であるため、カメラモジュール２が磁石を備えていても、磁力が弱くなるのを防ぐことができる。
【０１５１】
また、各実施形態では、プリント配線基板１に実装される電子部品として、カメラモジュール２を例に説明したが、この電子部品は、カメラモジュール２に限定されるものではない。電子部品としては、例えば、半導体チップ，ＩＣチップ等であってもよく、特に、熱に弱い光学素子（光学部品）であることが好ましい。このような光学素子としては、例えば、レンズ，赤外線カットフィルタ，およびセンサーデバイスがセットになったレンズモジュールなどを挙げることができる。
【０１５２】
本発明は、携帯電話やデジタルスチルカメラ用のカメラモジュール（画像装置）の実装、半田付けに好適である。カメラモジュールは、熱に弱い光学部品（カラーフィルタ等）を備えている。本発明では、この光学部品が熱により損なわれることなく、カメラモジュールを基板上に、実装することができる。しかも、溶融半田のセルフアライメントにより、基板と光学部品との位置合わせを高精度に行うことができる。
【０１５３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本発明では、半田溶融時の熱によって、電子部品が損なわれることなく、配線基板に電子部品を実装可能である。それゆえ、あらゆる半田実装に適用可能であり、電子部品産業にて利用可能である。例えば、デジタルスチルカメラおよび携帯電話等の撮像用のレンズと固体撮像素子とが一体となったカメラモジュールなどの、熱に弱い電子部品を配線基板に接合するため等の半田付けに、特に好適である。また、光学系（ＣＣＤなど），バイオセンサ（センシングデバイス），半導体（モールドの半導体素子），などの実装にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明に係るカメラモジュール構造の製造装置を用いた半田実装工程における、熱風ノズルおよび吸引ノズル付近の気体の流れを示す図である。
【図２】本発明に係るカメラモジュール構造の製造装置の概略構成図である。
【図３】図２の製造装置におけるノズルヘッドの斜視図である。
【図４】本発明に係るカメラモジュール構造の製造装置を用いた半田実装工程を示す上面図である。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、半田接合部の形成方法を示す図である。
【図６】本発明に係るカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図７】図６の続きを示すカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図８】図７の続きを示すカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図９】図８の続きを示すカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図１０】本発明に係るカメラモジュール構造の製造工程における、ノズルヘッドの初期位置を示す図である。
【図１１】本発明に係るカメラモジュール構造の製造工程における、半田実装工程時のノズルヘッドの位置を示す図である。
【図１２】本発明によって製造されるカメラモジュール構造を示す図である。
【図１３】図１２のカメラモジュール構造におけるプリント配線基板およびカメラモジュールを示す図である。
【図１４】本発明に係るカメラモジュール構造の製造工程における、半田実装工程時の半田溶融の温度プロファイルである。
【図１５】図１３とは異なるプリント配線基板およびカメラモジュールを示す図である。
【図１６】本発明に係る別のカメラモジュール構造の製造装置の概略構成図である。
【図１７】図１６の製造装置の上面図である。
【図１８】図１６の製造装置におけるカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図１９】図１８の続きを示すカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図２０】図１９の続きを示すカメラモジュール構造の製造工程を示す断面図である。
【図２１】特許文献３の半田付け装置の概略図である。
【図２２】特許文献３の別の半田付け装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１    プリント配線基板（基板）
２    カメラモジュール（電子部品）
３    半田接合部
４    熱風ノズル
５    吸引ノズル
１００    カメラモジュール構造（半田付け実装構造）