(57)【要約】  【課題】  電子部品への予備はんだを低コストで歩留まり良く行う。  【解決手段】  本発明になる電子部品への予備はんだは、電子部品の電極と対応して規定の予備はんだ量が得られるように形成された凹部を有する予備はんだ形成部材として発熱機能を備えるものを用いて、この予備はんだ成形部材の凹部にはんだを供給し、この凹部に前記電子部品の電極をそれぞれ位置合わせして載置し、前記電子部品の電極の前記凹部への押圧した後前記予備はんだ成形部材に瞬間的に通電してはんだを電極に転写することを特徴とする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予備はんだ形成部材を用いる電子部品の電極への予備はんだ方法であって、
前記電子部品の電極と対応して規定の予備はんだ量が得られるように形成された凹部を有する予備はんだ形成部材に発熱機能を備えるものを用いることを特徴とする電子部品への予備はんだ方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品への予備はんだ方法であって、次の工程を含むことを特徴とする電子部品への予備はんだ方法。
ａ）予備はんだ成形部材の凹部にはんだを供給する工程
ｂ）前記凹部に前記電子部品の電極をそれぞれ位置合わせして載置する工程
ｃ）前記電子部品の電極を前記凹部に押圧する工程
ｄ）前記予備はんだ成形部材を瞬間的に発熱させ、前記凹部に供給したはんだを溶融凝固する工程
ｅ）前記押圧を解除する工程
【請求項３】
前記発熱は、パルスヒート電源を用いることを特徴とする請求項２に記載の電子部品への予備はんだ方法。
【請求項４】
前記電子部品は、フレキシブルフラットケーブルであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電子部品への予備はんだ方法。
【請求項５】
予備はんだ形成部材を用いる電子部品の電極への予備はんだ装置であって、
前記電子部品の電極と対応して規定の予備はんだ量が得られるように形成された凹部を有する予備はんだ形成部材は瞬間通電により瞬間発熱することを特徴とする電子部品への予備はんだ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電子部品への予備はんだ装置であって、次の手段を含むことを特徴とする電子部品への予備はんだ装置。
ａ）はんだ成形部材の凹部にはんだを供給するはんだ供給手段
ｂ）前記凹部に前記電子部品の電極をそれぞれ位置合わせして載置する搬送手段
ｃ）前記電子部品の電極の前記凹部への押圧／押圧解除手段
ｄ）前記はんだ成形部材に瞬間的に通電する通電手段
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の接続に係り、特にフレキシブルフラットケーブルの電極部への予備はんだ方法および予備はんだ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の電子機器においては、プリント配線板やコネクタ等にフレキシブル回路基板（フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ））、多芯同軸ケーブル、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等（以下これらを総称して単にＦＦＣという）を接続する必要がある。この接続は、はんだ付けで行われることが多く、この場合予め所定の量のはんだをプリント配線板、コネクタ等、およびＦＦＣの接続箇所に供給しておく（以下、予備はんだともいう）。
【０００３】
プリント配線板に予備はんだを行う場合は、シルクスクリーン印刷法を用いて接続箇所にはんだを印刷する方法が公知である（例えば、特許文献１など）。
このシルクスクリーン印刷法はプリント配線板に搭載されるＦＦＣを含め種々の電子部品の電極に相当する部位（パッド）にはんだを印刷するための開口部が設けられているメタルマスクを用いて前記パッドにはんだを供給するものである。そして、ＦＦＣ等の後付け部品以外の電子部品を搭載してからリフロ炉を通して搭載した電子部品をはんだ付けしている。このとき、ＦＦＣ等の後付け部品用のパッドでも前記印刷時のはんだが溶融した後凝固する。
【０００４】
一般的に電子機器に用いられるＦＦＣは他の電子部品に比較してはんだ付けするためのはんだの必要量は少ない。一方、前記メタルマスクは一定の厚みがあるため、プリント配線板上のパッドの大きさに合わせた開口部を設けるとＦＦＣの電極を接続するパッドには必要量以上のはんだが供給されてしまう。
【０００５】
このためＦＦＣを接続するパッドに相当する位置に必要量のはんだが供給されるように開口部の寸法形状を調整するか、またはこの開口部付近をハーフエッチングなどの加工を施さなければならず、メタルマスクの製造に手間がかかるという問題点があった。また、一度溶融凝固するとはんだ表面がかまぼこ状になることから、ＦＦＣをはんだ付けするために位置合わせして載置し、加圧して押さえる時にずれ落ちやすいという問題点もあった。
【０００６】
このような問題点をプリント配線板のパッドにはんだを供給しないでＦＦＣの電極に適量の予備はんだを供給することで解決する方法（例えば、特許文献２など）やシルクスクリーン印刷法を用いないでプリント配線板のパッドに接続する電子部品に応じた適量のはんだを供給することで解決する方法（例えば、特許文献３）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２−２４４６９６号公報
【特許文献２】特開平９−３６５３２号公報
【特許文献３】特開平７−７２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これらの方法によれば、特許文献２に記載のはんだ成形部材（特許文献３記載のスクリーン）を用いることで接続する電子部品に応じたはんだの供給が可能となるが、これらの方法には次のような欠点があった。
【０００９】
特許文献２に記載の方法では、はんだ成形部材に設けた複数の凹部に所定のはんだを供給してから、一定時間このはんだ成形部材を加熱して複数の凹部に供給されたはんだを溶融凝固させて凹部にはんだ片を成形する工程；ＦＦＣの複数の電極をこの複数の凹部上にそれぞれ位置合わせして載置する工程；加圧・加熱部材で位置合わせした前記複数の電極と複数の凹部とがずれないように加圧しながら一定時間加熱して前記複数の電極にそれぞれ前記はんだ片を転写する工程を経てＦＦＣの電極にはんだを供給するので工程が煩雑になり、製造コストが増大する。
【００１０】
特許文献３に記載の方法では、スクリーンに設けた複数の凹部に溶融したはんだペーストをそれぞれ規定量流し込むが、最近の電子機器の小型化に伴い、搭載する電子部品も小型化し、このため電極のピッチ間隔も狭くなっており、規定量の溶融はんだを流し込むこと自体が難しくなってきている。また電極のピッチ間隔が狭いことから、いわゆるはんだブリッジが生じやすくなってきており、さらには、スクリーンの凹部に形成されたはんだをプリント配線板のパッド上に移す時必要な位置合わせも難しくなってきており、信頼性や歩留まりが低下する。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、複数の凹部が設けられた予備はんだ成形部材に発熱機能を備え、この凹部にはんだ供給後電子部品の電極をそれぞれ位置合わせしてから加圧部材で押さえ、発熱機能を瞬時有効にすることで加熱してはんだを溶融凝固させて電子部品の電極に予備はんだを可能とする電子部品への予備はんだ方法を提供することを第１の目的とし、この予備はんだ方法に直接使用できる予備はんだ装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明になる電子部品への予備はんだ方法は、予備はんだ形成部材を用いる電子部品の電極への予備はんだ方法であって、前記電子部品の電極と対応して規定の予備はんだ量が得られるように形成された凹部を有する予備はんだ形成部材に発熱機能を備えるものを用いることを特徴とするものである（請求項１）。
【００１３】
また、本発明になる電子部品への予備はんだ方法は、前記電子部品への予備はんだ方法であって、次の工程を含むことを特徴とするものである（請求項２）。
ａ）予備はんだ成形部材の凹部にはんだを供給する工程
ｂ）前記凹部に前記電子部品の電極をそれぞれ位置合わせして載置する工程
ｃ）前記電子部品の電極を前記凹部に押圧する工程
ｄ）前記予備はんだ成形部材を瞬間的に発熱させ、前記凹部に供給したはんだを溶融凝固する工程
ｅ）前記押圧を解除する工程
【００１４】
また、前記発熱はパルスヒート電源を用いてはんだ成形部材へ通電することによるものであることを特徴とするものである（請求項３）。
【００１５】
また、前記電子部品は、フレキシブルフラットケーブルであることを特徴とするものである（請求項４）。
【００１６】
本発明になる電子部品への予備はんだ装置は、予備はんだ形成部材を用いる電子部品の電極への予備はんだ装置であって、前記電子部品の電極と対応して規定の予備はんだ量が得られるように形成された凹部を有する予備はんだ形成部材は瞬間通電により瞬間発熱することを特徴とするものである（請求項５）。
【００１７】
また、本発明になる電子部品への予備はんだ装置は、前記電子部品への予備はんだ装置であって、次の手段を含むことを特徴とするものである（請求項６）。
ａ）はんだ成形部材の凹部にはんだを供給するはんだ供給手段
ｂ）前記凹部に前記電子部品の電極をそれぞれ位置合わせして載置する搬送手段
ｃ）前記電子部品の電極の前記凹部への押圧／押圧解除手段
ｄ）前記はんだ成形部材に瞬間的に通電する通電手段
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、予備はんだ成形部材が発熱機能を備えるので溶融はんだを流し込む必要がないのではんだ供給が容易となり、また、はんだブリッジの発生も抑えられる。したがって、高信頼性で歩留まりがよい電子部品への予備はんだ方法を提供できる。
【００１９】
また、請求項１、２に係る発明によれば、はんだ成形と電子部品への予備はんだが一回のはんだ溶融凝固工程で実現できる。したがって、低コストの電子部品への予備はんだ方法を提供することができる。
【００２０】
また、請求項３に係る発明によれば、瞬間的に大電流を予備はんだ成形部材に流すことができるのではんだ溶融凝固が短時間で完了する。したがって、使い勝手の良い電子部品への予備はんだ方法を提供することができる。
【００２１】
また、請求項４に係る発明によれば、フレキシブルフラットケーブルの電極に好適な予備はんだ方法を提供することができる。
【００２２】
また、請求項５、６に係る発明によれば、上記方法の使用に好適な電子部品の予備はんだ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明になる電子部品への予備はんだ装置の概要図である。
【図２】本発明になる電子部品への予備はんだに用いる予備はんだ形成部材の概要を示す斜視図である。
【図３】本発明になる電子部品への予備はんだ方法の工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。ここでは、電子部品としてフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）を例にとってその電極への予備はんだについて説明する。なお、本実施の形態に記載するすべてが本発明に必須のもではない。
図１は本発明になる電子部品の予備はんだ装置の概要図、図２は本発明になる電子部品への予備はんだに用いる予備はんだ形成部材の概要を示す斜視図、図３は本発明になる電子部品への予備はんだ方法の工程図である。
【００２５】
図１において、電子部品への予備はんだ装置１００の制御系は、ＦＦＣ３１の電極３１ａへの予備はんだを総合的に制御する総合制御手段１０１、予備はんだ形成部材２１の個々の凹部２１ａへのはんだ供給を制御するはんだ供給制御手段１０２、予備はんだ形成部材２１の凹部２３にそれぞれ位置合わせして載置されたＦＦＣ３１の電極３１ａを予備はんだ形成部材２１への加圧を制御する昇降制御手段１０３、ＦＦＣ３１を別途設けた集積部から取り出し、電極３１ａの予備はんだ形成部材２１の個々の凹部２１ａへそれぞれ位置合わせ、載置を制御する搬送制御手段１０４、前記はんだ供給時と加圧時とで予備はんだ形成部材２１が適当な位置になるように載置台２０１の移動を制御する載置台移動制御手段１０５、予備はんだ形成部材２１の凹部２１ａに供給されたはんだを溶融凝固させて電極３１ａへの転写を制御する加熱制御手段１０６とで構成される。
【００２６】
また、機構系は、ＦＦＣ３１の電極３１ａへの予備はんだステージとなる載置台２０１、はんだ供給制御手段１０２の制御を受けて予備はんだ形成部材２１の凹部２１ａに所定の量のクリームはんだを供給するはんだ供給機構２０２、昇降制御手段１０３の制御を受けて先端に配設された加圧部材２３を昇降させる昇降機構２０３、搬送制御手段１０４の制御を受けて先端に配設された吸着ノズル２４でＦＦＣ３１を前記集積部から取り出し、搬送して、予備はんだ形成部材２１の所定の位置に位置合わせして載置する搬送機構２０４、載置台移動制御手段１０５の制御を受けてはんだ供給時と加圧時とで適当な位置に移動する移動機構２０５とで構成される。
【００２７】
また、電源系は加熱制御手段１０６の制御を受けて予備はんだ形成部材２１を発熱させて凹部２１ａに供給されているクリームはんだを溶融凝固させて電極３１ａに転写させる加熱部２０６で構成される。これらの制御系、機構系および電源系の動作の詳細は後述する。
【００２８】
図２において、２１は予備はんだ形成部材で、予備はんだするＦＦＣ３１の電極３１ａに合わせた間隔で複数の凹部２１ａが形成されている。凹部２１ａは所定の量の予備はんだが電極３１ａに転写できるような体積を備えるように、例えば座繰りなどで形成する。このとき、凹部２１ａは電子部品の実装の位置ずれを考慮して、予備はんだ形状も断面台形状になるように断面を台形状に形成する。
【００２９】
また、予備はんだ形成部材２１は通電により発熱させるために高抵抗で、かつ凹部２１ａに供給されたクリームはんだを溶融凝固により電極３１ａに転写しやすいようにはんだ濡れ性が悪い材料、例えばモリブデンなどを用いる。
【００３０】
また、予備はんだ形成部材２１には通電により発熱させるための電源端子２１ｂ，２１ｂが設けられており、また、発熱による温度を検知するために温度センサ２１ｃが設けられている。このように予備はんだ成形部材２１は発熱機能を備えるので溶融はんだを流し込む必要がない。
【００３１】
次に、図３を用いてＦＦＣ３１の電極３１ａへの予備はんだについて説明する。このとき参照として図１も用いる。
最初に、電極３１ａに合わせた凹部２１ａを形成した予備はんだ形成部材２１を用意する。そして、載置台２０１の所定の位置に、凹部２１ａが上側になるように取り付ける（図１参照）。こうして、予備はんだの前準備が完了する（図３の（ａ））。
【００３２】
前準備が完了すると、オペレータは電子部品への予備はんだ装置１００に別途設けられた「スタート」キーを操作する。このキー操作を受けて、総合制御手段１０１により、一連の予備はんだ動作が開始される。なお、予備はんだ動作の開始時点においては、予備はんだ形成部材２１の取り付け位置の真上にはんだ供給機構２０２があり、はんだ供給時にはんだ供給機構２０２をそのまま下降させると凹部２１ａと重なる位置となっている（図１のイ参照）。
【００３３】
最初に、はんだ供給制御手段１０２を介してはんだ供給機構２０２を動かし、凹部２１ａを含む面にクリームはんだを供給し、図示しないスキージを用いてクリームはんだを凹部２１ａに刷り込むと共に凹部２１ａ以外の表面からすり落とす（図３の（ｂ））。このクリームはんだの刷り込みが終了するとはんだ供給機構２０２を後工程の妨げにならないように所定の位置に戻る。この所定の位置への戻りの完了は、はんだ供給制御手段１０２を介して総合制御手段１０１に送られる。４１ａはこうして凹部２１ａに刷り込まれたクリームはんだである。
【００３４】
次に、載置台移動制御手段１０５を介して移動機構２０５を動かし、載置台２０１を移動して予備はんだ形成部材２１の取り付け位置の真上に昇降機構２０３があり、この先端に配設されている加圧部材２３をそのまま下降させると凹部２１ａと重なる位置となるようにする（図１のア参照）。この移動完了は載置台移動制御手段１０５を介して総合制御手段１０１に送られる。
【００３５】
次に、搬送制御手段１０４を介して搬送機構２０４を動かす。搬送機構２０４は図示しない集積部に集積されているＦＦＣ３１をノズル２４で吸着して取り出し、搬送して予備はんだする電極３１ａを予備はんだ形成部材２１の凹部２１ａにそれぞれ位置合わせして載置する（図３の（ｃ））。この位置合わせはティーチングにより行うだけでなく、画像処理手段を用いて凹部２１ａおよび電極３１ａを画像認識して実行する。この位置合わせ載置完了は搬送制御手段１０４を介して総合制御手段１０１に送られる。
【００３６】
次に、昇降制御手段１０３を介して昇降機構２０３を動かす。昇降機構２０３は加圧部材２３を下降させ、予備はんだ形成部材２１との間でＦＦＣ３１の電極３１ａを押圧して、位置合わせした電極３１ａがずれないように挟持する（図３の（ｄ））。このときの押圧力は昇降機構２０４に設けられた図示しない圧力センサで検出され、昇降制御手段１０４にフィードバックされ、予め設定された押圧力になるように制御される。この設定された押圧力が得られたことは昇降制御手段１０５から総合制御手段１０１に送られる。
【００３７】
次に、加熱制御手段１０６を介して加熱部２０６を動かす。加熱部２０６は予め決められた時間と電流を予備はんだ形成部材２１に流し、予備はんだ形成部材２１を発熱させる。この発熱による温度は温度センサ２１ｃで検出され、加熱部２０６にフィードバックされている。このようなフィードバック制御を通して予備はんだ形成部材２１は設定された温度になるように発熱し、凹部２１ａに刷り込まれているクリームはんだ４１ａを溶融凝固させ、はんだ４１を形成する。なお、予め決められた時間と電流を流すにはパルスヒート電源（例えば、日本アビオニクス株式会社製ＴＣＷシリーズ）を用いる。
【００３８】
この時点で、このはんだ４１は予備はんだ形成部材２１がはんだ濡れ性が悪いことからＦＦＣ３１の電極３１ａに転写される。
温度センサ２１ｃにより予備はんだ部材２１の温度を検出し、その温度がはんだ凝固温度未満に低下した時はんだ溶融凝固完了は加熱制御手段１０６を介して総合制御手段１０１に送られる。
【００３９】
次に、再度昇降制御手段１０３を介して昇降機構２０３を動かし、加圧部材２３を上昇させ、電極３１ａの予備はんだ部材２１への押圧を解除する（図３の（ｅ））。加圧部材２３が所定の位置に戻った時、そのことは昇降制御手段を介して総合制御手段１０１に送られる。
【００４０】
次に、再度搬送制御手段１０４を介して搬送機構２０４を動かし、これまでＦＦＣ３１を吸着していた吸着ノズル２４を用いてＦＦＣ３１を予備はんだ形成部材２１から引き離す（図３の（ｆ））。
【００４１】
このようにして、ＦＦＣ３１の電極３１ａへの予備はんだが、はんだ成形と電極への予備はんだとが一回のはんだ溶融凝固工程により完了する。
【００４２】
以上説明した電子部品の予備はんだ方法は１例であって、種々の変更例が考えられる。
例えば、クリームはんだの刷り込みに変えて、はんだを供給する凹部以外にはんだが供給されないようにしてはんだブリッジを防止する観点から、所定の大きさに加工されたはんだボール、所定の量に切断加工した糸はんだ、はんだリボンシートから所定の量切断、打ち抜いたはんだ小片を用いることができる。
【００４３】
また、はんだ溜りが形成されることではんだブリッジを防止する観点から、電極をガルウイング形状に加工して電極の平坦部に予備はんだを行うようにすることもできる。
【００４４】
また、載置台２０１が移動するようにしたが、はんだ供給機構２０２、搬送機構２０３を移動するようにして、予備はんだ形成部材２１の真上になるようにすることができる。
【符号の説明】
【００４５】
２１  予備はんだ形成部材、２１ａ  凹部、２１ｂ  電源端子、２１ｃ  温度センサ、
２３  加圧部材、２４  吸着ノズル、
３１  ＦＦＣ、３１ａ  電極、４１ａ  クリームはんだ、４１  はんだ、
１００  電子部品の予備はんだ装置、１０１  総合制御手段、
１０２  はんだ供給制御手段、１０３  昇降制御手段、
１０４  搬送制御手段、１０５  載置台移動制御手段、１０６  加熱制御手段、
２０１  載置台、２０２  はんだ供給機構、２０３  昇降機構、２０４  搬送機構、
２０５  移動機構、２０６  加熱部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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