專(zhuān)利名稱(chēng)：安裝有表面安裝部件的印刷布線板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝有表面安裝部件的印刷布線板的制造方法，具體來(lái)說(shuō)，涉及通過(guò) 將表面安裝部件利用光束焊接在涂布有焊錫的印刷布線板上來(lái)制造印刷布線板的方法。
背景技術(shù)：
隨著便攜式電話、游戲機(jī)、音樂(lè)設(shè)備、攝像機(jī)等的高性能化，需要表面安裝技術(shù)的 超高密度化。更加具體來(lái)說(shuō)，開(kāi)始研究采用薄型基板安裝、柔性印刷布線板(FPC =Flexible Printed Circuits)安裝、0402 (0. 4mmX 0. 2mm)部件安裝、POP (Package On Package)安裝。作為在表面安裝中影響品質(zhì)的因子具有⑴基板和設(shè)計(jì)、(2)金屬掩膜、⑶焊錫 焊錫印刷、⑷焊錫糊(焊錫《一 7卜)、(5)電子部件、(6)部件安裝、(7)回流等的品質(zhì)。在通常的工序設(shè)計(jì)中考慮部件的偏差、焊錫的印刷精度、部件的安裝精度，以避免 部件的位置偏移等不良。然而，由于表面安裝部件非常小，在回流工序中，容易產(chǎn)生被稱(chēng) 作“部件翹起”、“部件偏移”的焊接不良。部件翹起是指當(dāng)產(chǎn)生表面安裝部件的兩個(gè)電 極之間的熔錫的表面張力差時(shí)，一側(cè)的電極從一側(cè)的焊盤(pán)(land)浮起，只有另一側(cè)的電極 焊接在另一側(cè)的焊盤(pán)上，從而表面安裝部件翹起的現(xiàn)象通常被稱(chēng)作曼哈頓現(xiàn)象、墓碑現(xiàn)象 (Tombstone Phenomenon)等。以下，將由于部件翹起而從焊盤(pán)脫離的一側(cè)的電極稱(chēng)作“劣 勢(shì)電極”，將另一側(cè)的電極稱(chēng)作“優(yōu)勢(shì)電極”。部件偏移是指表面安裝部件的位置相對(duì)于焊盤(pán) 的位置產(chǎn)生了偏移的現(xiàn)象。部件翹起和部件偏移都引起電極從焊盤(pán)脫離的連接不良，導(dǎo)致 制造成品率降低。以下，將部件翹起和部件偏移總稱(chēng)為“部件翹起等”。日本專(zhuān)利文獻(xiàn)特開(kāi)2003-69203號(hào)公報(bào)公開(kāi)了表面安裝部件的安裝位置的容許量 計(jì)算方法。該方法基于抑制曼哈頓現(xiàn)象發(fā)生的力矩和促進(jìn)曼哈頓現(xiàn)象發(fā)生的力矩，計(jì)算出 正確的安裝位置的容許量。但是，該公報(bào)完全沒(méi)有公開(kāi)防止曼哈頓現(xiàn)象的具體的回流方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的問(wèn)題點(diǎn)而完成的，其目的在于，提供一種防止電極脫離焊盤(pán) 的安裝有表面安裝部件的印刷布線板的制造方法。根據(jù)本發(fā)明的制造方法是一種安裝有表面安裝部件的印刷布線板的制造方法。表 面安裝部件包含多個(gè)電極。印刷布線板具有多個(gè)焊盤(pán)。多個(gè)焊盤(pán)與多個(gè)電極對(duì)應(yīng)地設(shè)置。 并且，多個(gè)焊盤(pán)中的每一個(gè)應(yīng)當(dāng)分別與對(duì)應(yīng)的電極焊接。制造方法包括以下步驟在印刷布 線板上涂布焊錫，在涂布焊錫之后，將表面安裝部件載放到印刷布線板上，確定由于熔錫的 表面張力導(dǎo)致的電極和焊盤(pán)之間的附著力小于其他電極和焊盤(pán)之間的附著力的電極(劣 勢(shì)電極)，照射光束，使得被確定的電極側(cè)的焊錫比其他電極側(cè)的焊錫更早熔融。根據(jù)本發(fā)明，劣勢(shì)電極側(cè)的焊錫較早熔融，因此劣勢(shì)電極的附著力較早變強(qiáng)。其結(jié) 果是，能夠防止劣勢(shì)電極從焊盤(pán)脫離。本發(fā)明中的“焊錫”包括例如，以鉛和錫為主成分的含鉛焊錫、含銀焊錫、金系焊 錫、以及以錫、銀和銅、或者錫和鉍等為主成分的無(wú)鉛焊錫?！昂稿a”也可以包括例如，防止氧化并且使連接變得容易的助焊劑等添加劑。“焊錫”也可以包括例如，焊錫糊、焊錫膏。本發(fā)明的其他的特征、要素、步驟、特色、以及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)參照附圖進(jìn)行的關(guān)于本發(fā) 明的優(yōu)選的實(shí)施方式的以下的詳細(xì)說(shuō)明變得更加明確。


圖1是示出本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式所涉及的安裝有表面安裝部件的印刷布線 板的制造裝置的整體構(gòu)成的功能模塊圖；圖2是示出圖1中的焊接裝置的構(gòu)成的平面圖；圖3是示出圖2中激光頭及其周邊的構(gòu)成的模式圖；圖4是示出圖3所示的激光頭之外的例子的模式圖；圖5是示出圖1所示的制造裝置的動(dòng)作的流程圖；圖6是用于說(shuō)明圖3所示的表面安裝部件產(chǎn)生部件翹起等的原因的側(cè)視圖；圖7A是由于印刷布線板上載放的表面安裝部件的電極位置沒(méi)有產(chǎn)生偏移，因此 難以發(fā)生部件翹起的表面安裝部件以及印刷布線板的側(cè)視圖；圖7B是由于印刷布線板上載放的表面安裝部件的電極位置產(chǎn)生偏移，因此容易 發(fā)生部件翹起的表面安裝部件以及印刷布線板的側(cè)視圖；圖8是示出利用圖3所示的焊接裝置對(duì)表面安裝部件的電極依次照射單一的激光 束的方法的立體圖；圖9是示出利用圖4所示的焊接裝置以不同的強(qiáng)度或定時(shí)對(duì)表面安裝部件的電極 照射2個(gè)激光束的方法的立體圖；圖IOA是由于印刷在焊盤(pán)上的焊錫的位置沒(méi)有產(chǎn)生偏移，因此難以發(fā)生部件翹起 的表面安裝部件以及印刷布線板的側(cè)視圖；圖IOB是由于印刷在焊盤(pán)上的焊錫的位置產(chǎn)生偏移，因此容易發(fā)生部件翹起的表 面安裝部件以及印刷布線板的側(cè)視圖；圖IlA是由于載放在印刷布線板上的表面安裝部件的電極的位置向右側(cè)偏移并 且印刷在焊盤(pán)上的焊錫的位置向右側(cè)偏移，因此容易發(fā)生部件翹起的表面安裝部件以及印 刷布線板的側(cè)視圖；圖IlB是由于載放在印刷布線板上的表面安裝部件的電極的位置向左側(cè)偏移并 且印刷在焊盤(pán)上的焊錫的位置向右側(cè)偏移，因此容易發(fā)生部件翹起的表面安裝部件以及印 刷布線板的側(cè)視圖；圖12A是由于載放在印刷布線板上的表面安裝部件的電極的位置以及印刷在焊 盤(pán)上的焊錫的位置都沒(méi)有產(chǎn)生偏移，因此難以發(fā)生部件偏移的表面安裝部件以及印刷布線 板的平面圖；圖12B是由于雖然印刷在焊盤(pán)上的焊錫的位置沒(méi)有產(chǎn)生偏移但是載放在印刷布 線板上的表面安裝部件的電極的位置產(chǎn)生了偏移，因此容易發(fā)生部件偏移的表面安裝部件 以及印刷布線板的平面圖；圖12C是由于載放在印刷布線板上的表面安裝部件的電極的位置以及印刷在焊 盤(pán)上的焊錫的位置兩者都向相同的方向產(chǎn)生偏移，因此容易發(fā)生部件偏移的表面安裝部件 以及印刷布線板的平面圖12D是由于載放在印刷布線板上的表面安裝部件的電極的位置以及印刷在焊 盤(pán)上的焊錫的位置兩者都向不同的方向產(chǎn)生偏移，因此容易發(fā)生部件偏移的表面安裝部件 以及印刷布線板的平面圖；圖13A是具有接地用焊盤(pán)的印刷布線板的平面圖；圖13B是在圖13A所示的印刷布線板上形成了焊錫耐蝕層的平面圖；圖13C是在圖13B所示的印刷布線板上印刷了焊錫糊的平面圖；圖13D是在圖13C所示的印刷布線板上載放了表面安裝部件的平面圖；圖14是示出當(dāng)利用激光束焊接圖13D所示的表面安裝部件時(shí)的熱量的擴(kuò)散的平 面圖；圖15A是示出圖14中的通常焊盤(pán)的溫度隨時(shí)間變化以及激光輸出隨時(shí)間變化的 曲線圖；圖15B是示出圖14中的接地用焊盤(pán)的溫度隨時(shí)間變化以及激光輸出隨時(shí)間變化 的曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。在圖中對(duì)相同或相當(dāng)部分標(biāo) 注相同符號(hào)，并且不重復(fù)對(duì)其的說(shuō)明。(制造裝置的整體構(gòu)成)圖1是示出本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式所涉及的安裝有表面安裝部件的印刷布線 板的制造裝置的整體構(gòu)成的功能模塊圖。參照?qǐng)D1，制造裝置1包括主機(jī)10、焊錫印刷機(jī) 20、焊錫檢查機(jī)30、表面安裝機(jī)(chip Mounter，芯片貼片機(jī))40A、40B、焊接裝置50。制造 裝置1是通過(guò)將表面安裝部件安裝在印刷布線板上來(lái)制造安裝有表面安裝部件的印刷布 線板的裝置。控制通過(guò)HUB (多端口轉(zhuǎn)發(fā)器)連接的各裝置的主機(jī)10包括控制器10a、存儲(chǔ)器 10b、顯示器10c、輸入裝置10d。從主機(jī)10上的應(yīng)用程序向各裝置發(fā)送控制命令。將要安 裝表面安裝部件的印刷布線板被向在圖中用箭頭表示的基板運(yùn)送方向運(yùn)送。首先，焊錫印刷機(jī)20將焊錫膏印刷在印刷布線板上。焊錫檢查機(jī)30檢查被印刷 的焊錫的位置。檢查結(jié)果經(jīng)由主機(jī)10發(fā)送給表面安裝機(jī)40A、40B以及焊接裝置50。表面 安裝機(jī)40A、40B將表面安裝部件安裝在印刷布線板上。為了作業(yè)的效率并列使用多臺(tái)表面 安裝機(jī)40A、40B。表面安裝機(jī)不只是2臺(tái)，也可以設(shè)置3臺(tái)以上。然后，印刷布線板被運(yùn)送給焊接裝置50。焊接裝置50通過(guò)將激光束局部地照射到 印刷布線板上的焊錫上，加熱焊錫使其熔融，由此將表面安裝部件焊接到印刷布線板上。表面安裝機(jī)40A、40B安裝以0402部件為代表的微小的表面安裝部件。即使在焊錫 印刷工序中印刷的位置產(chǎn)生偏移、或者在部件安裝工序中表面安裝部件的位置產(chǎn)生偏移， 只要偏移在預(yù)定的范圍內(nèi)，焊接裝置50就通過(guò)恰當(dāng)?shù)募す庹丈浞椒ㄕ丈浼す馐允乖撈?移變小。(焊接裝置)圖2是示出焊接裝置50的外觀構(gòu)成的平面圖。參照?qǐng)D2，焊接裝置50包括印刷布 線板運(yùn)送裝置251、激光頭200、XYZ機(jī)器人271。焊接裝置50通過(guò)激光束將表面安裝部件100焊接在印刷布線板107上。印刷布線板運(yùn)送裝置251將投入的印刷布線板107運(yùn)送至預(yù)定的位置。在印刷布 線板107上安裝有表面安裝部件100。激光頭200將激光束照射到表面安裝部件100的電極以及印刷布線板107的焊 盤(pán)。XH機(jī)器人271將激光頭200向圖上的X和Y方向以及Z方向(相對(duì)于X和Y方向垂 直的方向)運(yùn)送。(激光頭)圖3示出激光頭200及其周邊的構(gòu)成。參照?qǐng)D3，焊接裝置50還包括半導(dǎo)體激 光303、光纜305、圖像處理裝置325、控制器327。激光頭200包括準(zhǔn)直透鏡307、半反射鏡309、聚光透鏡321、同軸攝像機(jī)323、電 流鏡311、313、遠(yuǎn)心透鏡315、透鏡驅(qū)動(dòng)裝置317a、317b、確定位置攝像機(jī)301。從而，當(dāng)激光 頭200被XYZ機(jī)器人271移動(dòng)時(shí)，激光頭200所包含的上述的所有部件也一起移動(dòng)。半導(dǎo)體激光303是用于產(chǎn)生激光束的光源。所產(chǎn)生的激光束通過(guò)光纜305被引導(dǎo) 到準(zhǔn)直透鏡307。準(zhǔn)直透鏡307使激光束平行。半反射鏡309使來(lái)自準(zhǔn)直透鏡307的激光 束筆直透過(guò)并且使被表面安裝部件100和印刷布線板107反射而返回的激光束幾乎成直角 地被反射。電流鏡311、313通過(guò)使透過(guò)半反射鏡309的激光束以高速振動(dòng)，從而通過(guò)激光束 掃描表面安裝部件100的電極IOOaUOOb以及印刷布線板107的焊盤(pán)103。遠(yuǎn)心透鏡315 使來(lái)自電流鏡311、313的激光束朝向大致正下方。透鏡驅(qū)動(dòng)裝置317a、317b通過(guò)向光軸方 向驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)心透鏡315，使遠(yuǎn)心透鏡315對(duì)焦。確定位置攝像機(jī)301拍攝印刷布線板107的基 準(zhǔn)標(biāo)記(識(shí)別標(biāo)記)，檢測(cè)出表面安裝部件100的位置和方向。(激光頭的其他示例)圖4是示出代替激光頭200使用的激光頭202的構(gòu)成的模式圖。激光照射裝置 467a相當(dāng)于圖3所示的電流鏡311、313以及遠(yuǎn)心透鏡315，輸出通過(guò)半反射鏡309反射的 激光束。激光頭202還具有排氣裝置357，所述排氣裝置357排出溶融的焊錫糊以及助焊劑的霧。焊接裝置50還具有另一個(gè)激光照射裝置467b。該激光照射裝置467b也具有與上 述激光照射裝置467a相同的構(gòu)成。由此，能夠通過(guò)2條激光束同時(shí)焊接表面安裝部件100 的兩個(gè)電極100a、100b。也可以設(shè)置3個(gè)以上的激光照射裝置。(焊錫印刷機(jī)以及焊接裝置的動(dòng)作)以下，參照?qǐng)D5的流程圖，說(shuō)明焊錫印刷機(jī)20和焊接裝置50的動(dòng)作。焊錫印刷機(jī)20將焊錫糊(包含助焊劑)印刷在印刷布線板107上(SlOl)。焊錫 檢查機(jī)30測(cè)量被印刷的焊錫的位置、印刷位置的偏移、焊錫量(焊錫高度)(Sl(XB)。焊錫檢 查機(jī)30將該檢查結(jié)果發(fā)送給焊接裝置50 (S105)。另一方面，在焊接裝置50中，控制器327控制印刷布線板運(yùn)送裝置251，使其將投 入的印刷布線板107運(yùn)送到預(yù)定的位置(S201)。確定位置攝像機(jī)301讀取印刷布線板107的基準(zhǔn)標(biāo)記(S203)、識(shí)別印刷布線板 107和表面安裝部件100的位置(S205)。確定位置攝像機(jī)301拍攝印刷布線板上的表面安裝部件100 (S207)?？刂破?27基于被確定位置攝像機(jī)301拍攝并被圖像處理裝置325處理的圖像，識(shí)別表面安裝部件100 的安裝狀態(tài)以及從焊盤(pán)103的位置偏移(S209)?？刂破?27基于焊錫檢查機(jī)30的檢查結(jié) 果以及所識(shí)別的位置偏移，確定容易發(fā)生部件翹起等的部件，并且確定適合該部件的激光 照射方法(S211)。即，控制器327接收用于確定劣勢(shì)電極的信息，所述劣勢(shì)電極是由于熔錫 的表面張力導(dǎo)致表面安裝部件100的電極和印刷布線板107的焊盤(pán)之間的附著力小于其他 電極和焊盤(pán)之間的附著力的電極?？刂破?27還確定激光照射方法，使得通過(guò)所接收的信 息確定的劣勢(shì)電極側(cè)的焊錫比其他優(yōu)勢(shì)電極側(cè)的焊錫更早熔融?？刂破?27按照預(yù)先被編程的順序選擇表面安裝部件100，并控制XYZ機(jī)器人 271，以使其將激光頭200移動(dòng)到該被選擇的表面安裝部件100的上方(S2i;3)。控制器327 按照在步驟S211中確定的激光照射方法，將激光束照射到被選擇的表面安裝部件100上 (S215)?？刂破?27判斷所有表面安裝部件100的安裝是否結(jié)束(S219)。當(dāng)未結(jié)束時(shí)(在 S219中為“否”)，控制器327以按照預(yù)先被編程的順序選擇表面安裝部件100，重復(fù)執(zhí)行上 述步驟S213 S215的處理。當(dāng)結(jié)束了時(shí)(在S219中為“是”)，控制器327控制XYZ機(jī)器人271，使得激光頭 200回到原來(lái)的位置(S221)。最后，控制器327控制印刷布線板運(yùn)送裝置251，使其排出安 裝有所有的表面安裝部件100的印刷布線板107(S223)。由此，制造安裝有表面安裝部件 100的印刷布線板107。如上所述的通過(guò)激光的焊接也可以在回流爐中的焊接之后被執(zhí)行。更加具體來(lái) 說(shuō)，在將耐熱溫度高的表面安裝部件在回流爐中焊接之后，通過(guò)激光焊接耐熱溫度低的表 面安裝部件。(部件翹起等的產(chǎn)生原因以及激光照射方法的確定)接下來(lái)，詳細(xì)說(shuō)明上述的確定激光照射方法的步驟(S211)。圖6是用于說(shuō)明部件翹起等的產(chǎn)生原因的側(cè)視圖。如圖6所示，在印刷布線板107 上設(shè)有焊盤(pán)103a、103b。在焊盤(pán)103a、10 上印刷焊錫l(Ma、104b。只有圖中的右側(cè)的焊 錫104b被激光束熔融。表面安裝部件100的電極IOOa和IOOb分別被焊接到焊盤(pán)103a和 103b 上。假設(shè)表面安裝部件100的重量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、高度為H、寬度為W、重力加速度為g、 熔錫的表面張力為Y。并在圖中用P表示焊錫熔融時(shí)表面安裝部件100旋轉(zhuǎn)的支點(diǎn)。假設(shè)從焊盤(pán)10 的右端至支點(diǎn)P為止的距離為a，從焊盤(pán)10 的左端至支點(diǎn)P為 止的距離為b。假設(shè)連接焊盤(pán)10 的右端和表面安裝部件100的電極IOOb的側(cè)面的最上部的 直線以及表面安裝部件100的電極IOOb的側(cè)面所成的角度為α。α與熔錫104b和電極 IOOb的側(cè)面所成的角度幾乎相等。假設(shè)表面安裝部件100的電極IOOb的底面和焊盤(pán)10 的上表面所成的角度為β。此時(shí)，根據(jù)表面張力γ的力矩Tl (使表面安裝部件100以支點(diǎn)P為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 以使表面安裝部件100立起的力)用下式(1)表示。數(shù)1P00741...............................-CD
Ve1 ^Mi在表面安裝部件100的下表面，根據(jù)表面張力、的力矩T2(與使部件立起的力反 向作用的力)可以用下式(2)表示。Τ2 = γ cos β · ffb. . . (2)當(dāng)β = 0時(shí)，cos β = 1，因此力矩T2可以用下式(3)表示。T2 = γ ffb. . . (3)根據(jù)表面安裝部件100的自重的力矩T3(與使部件立起的力反向作用的力)可以 用下式⑷表示。Τ3 = mgLcos β/2. . . (4)當(dāng)β = 0時(shí)cos β = 1，因此力矩T3可以用下式(5)表示。T3 = mgL/2. . . (5)當(dāng)Tl > T2+T3的條件成立時(shí)，發(fā)生部件翹起等的可能性增加。即，當(dāng)α大于預(yù)定 的臨界值時(shí)(表面安裝部件100向圖中的左側(cè)偏移、a << b時(shí))，一旦焊接表面安裝部件 100的電極100b，則表面安裝部件100以支點(diǎn)P為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，容易發(fā)生部件翹起等。如上所述，將在焊接中由于部件翹起等而從印刷布線板107浮起的一側(cè)的電極 (在圖6中為電極100a)稱(chēng)作“劣勢(shì)電極”，并將其相反側(cè)的電極(在圖6中為電極100b)稱(chēng) 作“優(yōu)勢(shì)電極”。劣勢(shì)電極容易從焊盤(pán)脫離，優(yōu)勢(shì)電極難以從焊盤(pán)脫離。這是因?yàn)橛捎谌?錫10 的表面張力γ而作用在劣勢(shì)電極IOOa和焊盤(pán)103a之間的附著力(劣勢(shì)電極IOOa 想要附著到焊盤(pán)103a上的力)小于由于熔錫104b的表面張力Y而作用在優(yōu)勢(shì)電極IOOb 和焊盤(pán)10 之間的附著力(優(yōu)勢(shì)電極IOOb想要附著到焊盤(pán)10 的力)。在焊錫量多的情況下也與上述的同樣地力矩Tl變大，因此容易發(fā)生部件翹起等。(表面安裝部件的縱偏移)在圖7A中，表面安裝部件100沒(méi)有從焊盤(pán)103a、10 偏移并被載放在印刷布線板 107上。焊錫104a、104b也沒(méi)有從焊盤(pán)103a、10 偏移并被印刷。在該情況下，判斷為將不 產(chǎn)生部件翹起等。在圖7B中，表面安裝部件100向圖中的左側(cè)偏移被載放在印刷布線板107上。但 是，焊錫104a、104b不會(huì)從焊盤(pán)103a、10 偏移而被印刷。當(dāng)表面安裝部件100向圖中的 左側(cè)偏移時(shí)，在圖中的右側(cè)，距離a大于預(yù)定距離，距離b小于預(yù)定距離。因此，力矩Tl雖 然變大，但是力矩T2變小。從而，Tl > T2+T3的條件成立。此時(shí)，判斷為將產(chǎn)生部件翹起 等。當(dāng)觀察到電極IOOb側(cè)的距離a大于等于預(yù)定的距離以上時(shí)，判斷該電極IOOb為優(yōu)勢(shì) 電極，判斷其相反側(cè)的電極IOOa為劣勢(shì)電極。(1)光束移動(dòng)利用圖4所示的單一的激光照射裝置467a，如圖8所示的那樣使單一的激光束LB 移動(dòng)。更加具體來(lái)說(shuō)，首先，激光照射裝置467a將激光束LB照射到劣勢(shì)電極IOOa和焊盤(pán) 103a。接下來(lái)，激光照射裝置467a使激光束LB從劣勢(shì)電極IOOa移動(dòng)至優(yōu)勢(shì)電極100b。然 后，激光照射裝置467a將激光束LB照射到優(yōu)勢(shì)電極IOOb和焊盤(pán)10北。激光束LB比起優(yōu)勢(shì)電極IOOb側(cè)先照射到劣勢(shì)電極IOOa側(cè)，因此劣勢(shì)電極IOOa側(cè) 的焊錫10 比優(yōu)勢(shì)電極IOOb側(cè)的焊錫104b更早熔融。因此，劣勢(shì)電極IOOa和焊盤(pán)103a之間的附著力增加，劣勢(shì)電極IOOa不從焊盤(pán)103a浮起。其結(jié)果是，不發(fā)生部件翹起等。(2)光束強(qiáng)度也可以利用圖4所示的2個(gè)激光照射裝置467a、467b，如圖9所示的那樣同時(shí)照 射2個(gè)激光束LBa、LBb，并使得激光束Lba的強(qiáng)度大于激光束LBb的強(qiáng)度。更加具體來(lái)說(shuō)，1 個(gè)激光照射裝置467a將具有強(qiáng)度Wa的激光束Lba照射到劣勢(shì)電極IOOa和焊盤(pán)103a。與 此同時(shí)，另一個(gè)激光照射裝置467b將具有強(qiáng)度Wb (ffa > Wb)的激光束LBb照射到優(yōu)勢(shì)電極 IOOb和焊盤(pán)103b。由于激光束Lba的強(qiáng)度Wa大于激光束LBb的強(qiáng)度恥，劣勢(shì)電極IOOa側(cè)的焊錫 104a比優(yōu)勢(shì)電極IOOb側(cè)的焊錫104b更早熔融。其結(jié)果是，與上述的同樣地不發(fā)生部件翹起等。(3)照射順序同樣地，也可以利用2個(gè)激光照射裝置467a、467b依次開(kāi)始激光束LBa、LBb的照 射。更加具體來(lái)說(shuō)，1個(gè)激光照射裝置467a在tl時(shí)刻開(kāi)始對(duì)劣勢(shì)電極IOOa和焊盤(pán)103a 的激光束LBa的照射。另一個(gè)激光照射裝置467b在t2時(shí)刻開(kāi)始對(duì)優(yōu)勢(shì)電極IOOb和焊盤(pán) 103b的激光束LBb的照射，t2時(shí)刻比tl時(shí)刻晚。激光束LBa比起激光束LBb先照射，因此劣勢(shì)電極IOOa側(cè)得焊錫10 比優(yōu)勢(shì)電 極IOOb側(cè)的焊錫104b更早熔融。其結(jié)果是，與上述的同樣地不發(fā)生部件翹起等。(焊錫的縱偏移)在圖IOA中，表面安裝部件100沒(méi)有發(fā)生偏移并被載放在印刷布線板107上。焊 錫104a、104b也沒(méi)有發(fā)生偏移并被印刷在焊盤(pán)103a、10 上。在該情況下，判斷將不發(fā)生 部件翹起等。在圖IOB中，焊錫104a、104b從焊盤(pán)103a、103b向圖中的右側(cè)偏移并被印刷。但 是，表面安裝部件100沒(méi)有從焊盤(pán)103a、10 偏移并被載放在印刷布線板107上。圖IOB中的距離比a/b和a' /b'與圖IOA中的相同。但是，當(dāng)焊錫104b開(kāi)始熔 融時(shí)，表面安裝部件100以支點(diǎn)P為軸向圖上的順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。因此，當(dāng)焊錫的偏移大于 預(yù)定值時(shí)，焊接裝置50判斷將發(fā)生部件翹起等。當(dāng)觀察到焊錫的偏移大于預(yù)定值時(shí)，判斷 電極IOOb為優(yōu)勢(shì)電極，判斷其相反側(cè)的電極IOOa為劣勢(shì)電極。根據(jù)上述，導(dǎo)出下面的2個(gè)規(guī)則。(1)當(dāng)表面安裝部件向某方向偏移預(yù)定距離以上被載放時(shí)，其偏移的方向側(cè)的電 極成為劣勢(shì)電極。(2)當(dāng)焊錫向某方向偏移預(yù)定距離以上被印刷時(shí)，與其偏移的方向相反方向側(cè)的 電極成為劣勢(shì)電極?？紤]上述(1)和O)中的至少一個(gè)，焊接裝置50確定激光束的照射方法。在圖IlA中，表面安裝部件100向圖中的右側(cè)偏移并被載放在印刷布線板107上。 焊錫104a、104b也從焊盤(pán)103a、103b向圖中右側(cè)偏移并被印刷。在該情況下，完全不存在 距離a，與此相對(duì)，具有充分的距離a'，因此表面安裝部件100以支點(diǎn)P為軸在圖中向逆時(shí) 針?lè)较蛐D(zhuǎn)，并且想要浮起。因此，將電極IOOa判斷為優(yōu)勢(shì)電極，將電極IOOb判斷為劣勢(shì) 電極。在圖IlB中，表面安裝部件100向圖中的左側(cè)偏移并被載放在印刷布線板107上。焊錫104a、104b從焊盤(pán)103a、103b向圖中的右側(cè)偏移并被印刷。在該情況下，完全不存在 距離a'，與此相對(duì)，具有充分的距離a，因此表面安裝部件100以支點(diǎn)P為軸在圖中向順時(shí) 針?lè)较蛐D(zhuǎn)，并且想要浮起。因此，將電極IOOb判斷為優(yōu)勢(shì)電極，將電極IOOa判斷為劣勢(shì) 電極。(表面安裝部件以及焊錫的旋轉(zhuǎn)偏移)在圖12A中，表面安裝部件100沒(méi)有偏移并被載放在印刷布線板107上。焊錫 104a、104b也沒(méi)有偏移并被印刷在焊盤(pán)上。在該情況下，判斷為將不發(fā)生部件偏移。在圖12B中，焊錫104a、104b沒(méi)有從焊盤(pán)偏移并被印刷。但是，表面安裝部件100 在印刷布線板107的表面內(nèi)從焊盤(pán)(位于焊錫l(Ma、104b的正下方)向圖中的逆時(shí)針?lè)较?偏移角θ并被載放。在該情況下，表面安裝部件100在印刷布線板107的表面上想要向圖 中的順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。因此，將電極IOOb判斷為優(yōu)勢(shì)電極，將電極IOOa判斷為劣勢(shì)電極。在圖12C中，焊錫l(Ma、104b從焊盤(pán)103a、103b向圖中的逆時(shí)針?lè)较蚱平铅炔?被印刷。表面安裝部件100也向與焊錫l(Ma、104b相同的方向偏移相同的角θ并被載放。 在該情況下，表面安裝部件100在印刷布線板107的表面上想要向圖中的順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。 因此，將電極IOOb判斷為優(yōu)勢(shì)電極，將電極IOOa判斷為劣勢(shì)電極。在圖12D中，焊錫l(Ma、104b從焊盤(pán)103a、103b向圖中的順時(shí)針?lè)较蚱平铅炔?被印刷。表面安裝部件100向與焊錫l(Ma、104b相反的方向偏移角θ并被載放。在該情 況下，表面安裝部件100在印刷布線板107的表面上想要向圖中的順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。因此， 將電極IOOb判斷為優(yōu)勢(shì)電極，將電極IOOa判斷為劣勢(shì)電極。(接地用焊盤(pán))上述的焊盤(pán)103a、10 的尺寸幾乎相同。但是，如圖13A所示，接地用焊盤(pán)103g大 于通常的焊盤(pán)103a。如圖1 所示，焊錫耐蝕層105被涂覆在印刷布線板上，使得通常的焊 盤(pán)103a按其原樣暴露并且接地用焊盤(pán)103g的一部分作為焊盤(pán)10 而暴露。如圖1所示 的焊錫印刷機(jī)20如圖13C所示的那樣在暴露出焊錫糊l(Ma、104b的焊盤(pán)103a、10 上進(jìn) 行印刷。最后，如圖13D所示，表面安裝機(jī)40A、40B將表面安裝部件100載放在焊盤(pán)103a、 103b (位于焊錫糊l(Ma、104b的正下方并未圖示)上。當(dāng)為了使焊盤(pán)103a、103b的焊錫熔融而將激光束照射到其上時(shí)，如圖14中的箭頭 所示的那樣傳導(dǎo)熱量。包含焊盤(pán)10 的接地用焊盤(pán)103g的面積大于通常的焊盤(pán)103a的 面積，焊盤(pán)10 的熱量迅速向其周?chē)l(fā)散。與此相對(duì)，焊盤(pán)103a的熱量難以發(fā)散。圖15A示出激光的輸出和通常的焊盤(pán)103a的溫度變化之間的關(guān)系。圖15B示出 激光的輸出和作為接地用焊盤(pán)103g的一部分的焊盤(pán)10 的溫度變化。橫軸表示時(shí)間，縱 軸表示激光的輸出以及焊盤(pán)的溫度。在圖15A和圖15B中的任一個(gè)中，在照射激光束的期間，焊盤(pán)的溫度上升。在激光 束的照射結(jié)束之后，焊盤(pán)的溫度下降。但是，由于接地用焊盤(pán)103g的面積大于通常的焊盤(pán) 103a的面積，因此接地用焊盤(pán)103g比通常的焊盤(pán)10 不容易加熱并容易冷卻。因此，載放 在接地用焊盤(pán)103g上的表面安裝部件的電極成為劣勢(shì)電極。(實(shí)施方式的效果)以上，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，基于表面安裝部件和焊錫的位置偏移，確定 在回流工序中容易發(fā)生部件翹起等的表面安裝部件，并且，確定其劣勢(shì)電極。并將該信息前饋(feedforward)到回流工序，利用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄕ丈浼す馐?，以使得在回流工序中不發(fā)生 部件翹起等。由于劣勢(shì)電極側(cè)的熔錫較早熔融，從而劣勢(shì)電極的附著力較早變大，因此能夠 防止劣勢(shì)電極從焊盤(pán)脫離。其結(jié)果是，能夠以高成品率制造安裝有表面安裝部件的印刷布 線板。(其他實(shí)施方式)也可以根據(jù)焊錫的熔點(diǎn)或量、焊盤(pán)的尺寸等來(lái)控制激光束的掃描速度(移動(dòng)速 度)或功率。代替半導(dǎo)體激光，也可以使用例如氙氣燈、紅外線燈、二氧化碳激光、固體激光。以上，說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，上述的實(shí)施方式只是用于實(shí)施本發(fā)明的例 示。因此，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，在不脫離其基本思想的范圍內(nèi)可以對(duì)上述的實(shí)施 方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃巍?br> 權(quán)利要求
1.一種安裝有表面安裝部件的印刷布線板的制造方法，其中， 所述表面安裝部件包含多個(gè)電極，所述印刷布線板具有多個(gè)焊盤(pán)，所述多個(gè)焊盤(pán)與所述多個(gè)電極對(duì)應(yīng)地設(shè)置，并且所述 多個(gè)焊盤(pán)中的每一個(gè)應(yīng)當(dāng)分別與對(duì)應(yīng)的電極焊接， 所述制造方法包括以下步驟 在所述印刷布線板上涂布焊錫，在涂布所述焊錫之后，將所述表面安裝部件載放到所述印刷布線板上， 確定由于熔錫的表面張力導(dǎo)致的電極和焊盤(pán)之間的附著力小于其他電極和焊盤(pán)之間 的附著力的電極，照射光束，使得所述被確定的電極側(cè)的焊錫比其他電極側(cè)的焊錫更早熔融。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，還包括以下步驟觀察所述被涂布的焊錫相對(duì)于所述焊盤(pán)的位置偏移和/或所述被載 放的表面安裝部件的電極相對(duì)于所述焊盤(pán)的位置偏移，并且，在所述進(jìn)行確定的步驟中，根據(jù)所述觀察的位置偏移來(lái)確定所述附著力小的電極。
3.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中， 所述多個(gè)焊盤(pán)包括第1焊盤(pán)；以及第2焊盤(pán)，所述第2焊盤(pán)比所述第1焊盤(pán)寬廣，并且，在所述進(jìn)行確定的步驟中，將與所述第2焊盤(pán)對(duì)應(yīng)的電極確定為所述附著力小 的電極。
4.如權(quán)利要求1或2所述的制造方法，其中， 所述照射光束的步驟包括以下步驟在第1時(shí)刻開(kāi)始對(duì)所述被確定的電極照射光束，在第2時(shí)刻開(kāi)始對(duì)其他電極照射光束，其中所述第2時(shí)刻比第1時(shí)刻晚。
5.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其中，照射到所述被確定的電極和其他電極的光束通過(guò)單一的照射裝置生成， 所述制造方法還包括以下步驟控制所述單一的照射裝置，以使得所述光束從所述被 確定的電極移動(dòng)至其他電極。
6.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其中，照射到所述被確定的電極的光束通過(guò)第1照射裝置生成， 照射到其他電極的光束通過(guò)與所述第1照射裝置不同的第2照射裝置生成。
7.如權(quán)利要求1或2所述的制造方法，其中， 所述照射光束的步驟包括以下步驟對(duì)所述被確定的電極以第1強(qiáng)度照射光束， 對(duì)其他電極以第2強(qiáng)度照射光束，所述第2強(qiáng)度小于所述第1強(qiáng)度。
8.一種將表面安裝部件焊接到印刷布線板的焊接裝置，其中 所述表面安裝部件包含多個(gè)電極，所述印刷布線板具有多個(gè)焊盤(pán)，所述多個(gè)焊盤(pán)與所述多個(gè)電極對(duì)應(yīng)地設(shè)置并且所述多個(gè)焊盤(pán)中的每一個(gè)應(yīng)當(dāng)分別與對(duì)應(yīng)的電極焊接，在所述印刷布線板上涂布有焊錫，所述表 面安裝部件被載放在所述印刷布線板上， 所述焊接裝置包括接收單元，其接收用于確定由于熔錫得表面張力導(dǎo)致的電極和焊盤(pán)之間的附著力小于 其他電極和焊盤(pán)之間的附著力的電極的信息；以及照射單元，其照射光束，使得通過(guò)由所述接收單元所接收的信息來(lái)確定的電極側(cè)的焊 錫比其他電極側(cè)的焊錫更早熔融。
全文摘要
印刷布線板的制造方法是一種安裝有表面安裝部件(100)的印刷布線板(107)的制造方法。表面安裝部件包含多個(gè)電極(100a、100b)。印刷布線板具有多個(gè)焊盤(pán)(103、103a、103b)。多個(gè)焊盤(pán)與多個(gè)電極對(duì)應(yīng)地設(shè)置。并且，多個(gè)焊盤(pán)中的每一個(gè)應(yīng)當(dāng)分別與對(duì)應(yīng)的電極焊接。制造方法包括以下步驟在印刷布線板上涂布焊錫(104a、104b)，在涂布焊錫之后，將表面安裝部件載放到印刷布線板上，確定由于熔錫的表面張力導(dǎo)致的電極和焊盤(pán)之間的附著力小于其他電極和焊盤(pán)之間的附著力的劣勢(shì)電極，照射光束，使得被確定的劣勢(shì)電極側(cè)的焊錫比優(yōu)勢(shì)電極側(cè)的焊錫更早熔融。由此，防止劣勢(shì)電極從焊盤(pán)脫離。
文檔編號(hào)B23K1/005GK102119587SQ200980131288
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
發(fā)明者藤田宏昭, 近藤裕 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社