專利名稱：焊錫區(qū)域形成裝置、方法及連續(xù)鍍裝置的制作方法
技術(shù)區(qū)域本發(fā)明涉及焊錫區(qū)域形成裝置、方法及連續(xù)鍍裝置，更詳細(xì)地說，涉及在比如膜片載帶(film carrier tape)、連接器(connector)部件及引線框(lead frame)等、由電子元件制作的電子部件上形成焊錫區(qū)域的裝置、方法以及連續(xù)地在前述電子部件上形成焊錫區(qū)域的連續(xù)鍍裝置。
背景技術(shù)：
對由膜片載帶、連接器部件及引線框等電子部件制作的電子部件進(jìn)行的鍍處理，是這樣進(jìn)行的連續(xù)地將卷成線圈(coil)狀的材料送入濕式鍍裝置，在鍍處理之后連續(xù)地卷起來。這種處理由連續(xù)鍍裝置進(jìn)行。作為這種連續(xù)鍍處理的代表例子，舉出連接器部件來說明。
即，連續(xù)鍍處理一般是這樣進(jìn)行的首先，在進(jìn)行了鍍前處理之后，進(jìn)行作為底膜的Ni鍍處理，之后，在該Ni皮膜上的接點部位進(jìn)行接點鍍(專門使用Au鍍皮膜)，最后，在連接器組裝時的焊錫接合部位進(jìn)行作為焊錫接合時的預(yù)備焊錫的濕式焊鍍。
為進(jìn)行濕式焊鍍，考慮到近來的環(huán)境問題，無Pb焊錫(主要有Sn-Ag焊錫、Sn-Cu焊錫、Sn-Bi焊錫等二元系焊錫以及Sn單體焊錫)逐漸得到使用，但由于無Pb系焊錫還未獲得充分的接合可靠性，或者，作為鍍液的穩(wěn)定性不充分，所以，Pb系焊錫仍然在使用。
現(xiàn)狀是，作為預(yù)備焊錫的濕式焊鍍，為了高度維持接合可靠性，是不可缺少的要素，考慮到成本方面，還未發(fā)現(xiàn)可代替的技術(shù)。
可是，濕式法的焊鍍中，存在種種課題。比如，為了獲取更高的可靠性，要在鍍皮膜中添加種種元素，提高焊錫自身的強(qiáng)度或和基底的界面結(jié)合強(qiáng)度，進(jìn)行熔點的控制等，但是，在批量生產(chǎn)時(base)，能夠一定程度地對濕式法鍍皮膜中的元素進(jìn)行控制的合金種類中，最多到二元合金，如果是三元以上的合金則批量生產(chǎn)時難以處理。
另外，該二元合金焊鍍皮膜中的元素比率，可以說只有在嚴(yán)密地控制了各電解條件或鍍液管理之后才可能。另一方面，在焊料漿(solderpaste)特別是無Pb焊料漿中，通過添加各種金屬，獲得達(dá)到目的的各種性能變得容易。
對膜片載帶或連接器部件進(jìn)行的連續(xù)濕式鍍處理中，理所當(dāng)然地，在各處理工序前后設(shè)置有水洗工序。為了盡可能地除去附著在被處理體上的處理液，在水洗工序中進(jìn)行種種設(shè)計，成為重要的技術(shù)事項。
可是，在有限的處理空間和處理時間內(nèi)不能連續(xù)地完全除去，與其他的濕式鍍方法[壓榨(rack)法]相比，送入下一工序的前工序的處理液的比例較多。即，即使在接近最后工序的焊鍍液中，不可避免帶入從前工序來的不純物和滲出焊鍍液，鍍液的變動較大。考慮到生產(chǎn)能力，如果提高鍍速度，該傾向則指數(shù)函數(shù)性地增大。這樣，無論如何嚴(yán)密地管理電解條件，在鍍液變動大的連續(xù)鍍生產(chǎn)線(line)上，雖說是二元系，但穩(wěn)定地批量生產(chǎn)合金鍍液相當(dāng)困難。
需要作為預(yù)備焊錫的焊鍍的區(qū)域，因其產(chǎn)品不同自然而然地被限定。在為連接器部件的情況下，為了焊鍍絕對地不析出到成為接點的部位，需要鍍液不接觸，為此，在需要焊鍍的位置以外，必須以某種形式進(jìn)行遮蔽(masking)等處置，但完全實施遮蔽處置則成本負(fù)擔(dān)過大。所以，利用了將僅需要鍍的部位浸入鍍液，其他部分留在空中進(jìn)行鍍的所謂液面控制法，或者，使用專用的鍍槽(cell)的部分鍍法[參照“利用濕式法的電子學(xué)(electronics)高功能薄膜制作法”，(株)廣信社·綜合工學(xué)出版會，1992年10月30日發(fā)行]。
可是，這些方法，鍍液不可避免地向不要鍍的部位滲出，存在該邊界不被高精度地加工的品質(zhì)問題，或者，需要價格昂貴的設(shè)備的問題。特別是在為連接器的情況下，更加強(qiáng)烈地追求以近來的小型化、小間距(pitch)化的方式高精度地加工邊界。在將連接器部件組裝在制品上時與其他零件進(jìn)行焊錫接合時，為了熔融的焊錫不向接點部位蔓延，完全沒有焊鍍皮膜或金屬鍍皮膜，露出基底Ni鍍的大約0.5mm寬的“焊錫突起防止帶”是不可欠缺的。這樣，不可避免地導(dǎo)入用于設(shè)置焊錫突起防止帶的更加價格昂貴的鍍專用槽，增大負(fù)擔(dān)變得更加明顯。
再者，關(guān)于需要在同一制品上兩個以上的部位進(jìn)行焊鍍的制品，存在另外需要準(zhǔn)備價格昂貴的鍍槽裝進(jìn)生產(chǎn)線上，或者，與需要焊鍍的位置的數(shù)量相應(yīng)地進(jìn)行反復(fù)鍍這樣的繁雜工作。
濕式焊鍍的其他問題是需要進(jìn)行廢水處理和產(chǎn)生膜厚不均。盡管導(dǎo)入了無Pb焊鍍液，但實際情況是由于可獲得的無Pb焊錫與Pb系焊錫相比，熔點轉(zhuǎn)到高溫，或皮膜變得脆弱這樣的皮膜性能不高，沒有去除作為鍍液的不穩(wěn)定，所以，普及沒有進(jìn)展。無Pb鍍液使用Sn、Ag、Cu、Zn、Bi這樣的元素，需要處理包含它們的廢水。Pb系鍍液當(dāng)然含有有害的Pb，從廢水中完全除去Pb是不可欠缺的工作。
濕式焊鍍?yōu)殡婂兎āＫ?，其皮膜的膜厚與其他電鍍皮膜同樣，容易不均勻。
該濕式焊鍍部分由于進(jìn)行部分地鍍，為了容易地進(jìn)行部分鍍，不做彎曲加工等加工，多為直線形狀。彎曲加工等加工在鍍后進(jìn)行。這樣導(dǎo)致如下問題由于該加工發(fā)生電鍍層斷裂，或者，由于為了提高加工性減小鎳(nickel)等電鍍底膜等產(chǎn)生的耐蝕性劣化引起浸濕性劣化或者選擇材質(zhì)受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于以上情況而做出，其目的一在于通過根據(jù)需要自由地選擇各種特性的焊料漿，提高焊錫接合的可靠性或者焊錫自身的機(jī)械強(qiáng)度，實現(xiàn)可提高品質(zhì)的焊錫區(qū)域形成裝置及方法。
另外，其目的二在于實現(xiàn)為了在彎曲加工等的加工之后能進(jìn)行焊錫區(qū)域形成，可使焊錫區(qū)域的形成具有自由度的焊錫區(qū)域形成裝置及方法。
再者，其目的三在于通過適用這種焊錫區(qū)域形成裝置，實現(xiàn)可提高焊錫區(qū)域形成后的被處理體的接合可靠性、焊錫自身的機(jī)械強(qiáng)度等的綜合品質(zhì)的連續(xù)鍍裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下方法。
即，為了實現(xiàn)上述第一及第二目的，本發(fā)明的第一方面涉及一種在電子部件上形成焊錫區(qū)域的焊錫區(qū)域形成裝置，具備儲藏焊料漿的儲藏機(jī)構(gòu)、向電子部件吐出儲藏在儲藏機(jī)構(gòu)中的焊料漿的吐出機(jī)構(gòu)、控制從吐出機(jī)構(gòu)吐出的焊料漿的吐出量及吐出速度的控制機(jī)構(gòu)以及通過加熱熔融從由控制機(jī)構(gòu)控制的吐出機(jī)構(gòu)吐出，涂敷在吐出位置的焊料漿，在電子部件上形成焊錫區(qū)域的加熱熔融機(jī)構(gòu)。
為了實現(xiàn)上述第一及第二目的，本發(fā)明的第二方面涉及在第一方面所述的焊錫區(qū)域形成裝置中，配置多個吐出機(jī)構(gòu)，通過由控制機(jī)構(gòu)控制從各吐出機(jī)構(gòu)吐出焊料漿的吐出量和吐出速度，在吐出位置涂敷焊料漿。
為了實現(xiàn)上述第一及第二目的，本發(fā)明的第三方面涉及在第一或第二方面所述的焊錫區(qū)域形成裝置中，作為吐出機(jī)構(gòu)，使用分配器(dispenser)將焊料漿吐出。
為了實現(xiàn)上述第一及第二目的，本發(fā)明第四方面涉及在第一或第二方面所述的焊錫區(qū)域形成裝置中，電子部件為膜片載帶、連接器部件及引線框中至少任一種。
為了實現(xiàn)上述第一及第二目的，本發(fā)明第五方面涉及一種在電子部件上形成焊錫區(qū)域的焊錫區(qū)域形成方法，通過以規(guī)定吐出速度從分配器的噴嘴向電子部件的規(guī)定吐出位置吐出規(guī)定吐出量的焊料漿，將其涂敷在規(guī)定吐出位置，通過加熱熔融該涂敷后的焊料漿，形成焊錫區(qū)域。
為了實現(xiàn)上述第三目的，本發(fā)明第六方面涉及在連續(xù)地進(jìn)行對膜片載帶、連接器部件、引線框中至少任一種被處理體的濕式電鍍處理的連續(xù)電鍍裝置中，將第一或第二方面所述的焊錫區(qū)域形成裝置作為濕式焊鍍裝置的代替品，裝入該連續(xù)鍍裝置中，在被處理體上形成焊錫區(qū)域。
為了實現(xiàn)上述第三目的，本發(fā)明第七方面涉及在第六方面所述的連續(xù)鍍裝置中，還具備在焊料漿被涂敷在吐出位置之前，在焊錫區(qū)域形成部位涂敷促進(jìn)焊料漿熔融時的焊錫蔓延和與部件的焊錫密接性的助焊劑(flux)的第一涂敷機(jī)構(gòu)。
為了實現(xiàn)上述第三目的，本發(fā)明第八方面涉及在第六或第七方面所述的連續(xù)鍍裝置中，還具備在焊錫區(qū)域形成之后，從焊錫區(qū)域洗去添加在焊料漿中的添加劑的因加熱熔融產(chǎn)生的殘渣及助焊劑殘渣的洗凈機(jī)構(gòu)。
為了實現(xiàn)上述第三目的，本發(fā)明第九方面涉及在第七或第八方面所述的連續(xù)鍍裝置中，還具備在由洗凈機(jī)構(gòu)進(jìn)行的清洗之后，在焊錫區(qū)域涂敷防止形成焊錫區(qū)域的焊錫氧化的氧化防止劑和保護(hù)該焊錫的保護(hù)膜中任一種的第二涂敷機(jī)構(gòu)。
即，第一方面所用的焊料漿中，采用以任意比例配合各種有用的金屬進(jìn)行熔融之后，加工成微細(xì)顆粒的焊錫顆粒，這樣，能夠利用按照使用目的而組成的焊錫，所以，可以使用提高接合可靠性、提高焊錫自身的機(jī)械強(qiáng)度這樣的金屬學(xué)上理想的焊錫，另外，在規(guī)定位置涂敷規(guī)定量的焊料漿后，通過熔融該焊料漿，可以高精度地在規(guī)定位置切實且容易地形成焊錫區(qū)域。
另外，在膜片載帶、連接器部件及引線框等的電子部件上，有時需要在多個位置形成焊錫區(qū)域。特別是有時這些多個位置的形狀互不相同，或者要改變焊錫的特性或皮膜厚度。即使在這種情況下，如第二方面所述，通過采用多個吐出機(jī)構(gòu)，不用像以往那樣進(jìn)行遮蔽、重復(fù)操作多次，也可以通過一次處理形成多個焊錫區(qū)域。另外，即使在焊錫區(qū)域?qū)挻蟮那闆r下，通過同時多次涂敷同一焊錫也能解決。
第三及第五方面所述的分配器，具有控制良好地吐出從1(Pa·s)以下的低粘度到油脂狀的高黏度的物質(zhì)的性能。因此，在任意條件下吐出焊料漿變得容易。另外，分配器的噴嘴(nozzel)可以從市場上銷售的金屬制或樹脂制的多種商品中進(jìn)行選擇。它們也可以根據(jù)使用目的拉細(xì)、加長、彎曲加工其前端形狀。因此，將該噴嘴的前端朝向電子部件的規(guī)定位置設(shè)置是容易的。噴嘴的前端也可以從電子部件的表面稍微離開設(shè)置，也可以在不變形的程度內(nèi)抵押住設(shè)置?；蛘?，在使用吐出能力強(qiáng)的分配器的情況下，在其吐出能力范圍內(nèi)從連接器部件的表面完全離開地設(shè)置噴嘴。這樣，可以切實地將焊料漿以規(guī)定量涂敷在任意的吐出位置。
本發(fā)明的第六方面，通過在連續(xù)鍍裝置中適用第一及第二方面所述的焊錫區(qū)域形成裝置，可以實現(xiàn)能夠提高焊錫區(qū)域形成后的被處理體的接合可靠性、提高焊錫自身的機(jī)械強(qiáng)度等綜合品質(zhì)的連續(xù)鍍裝置。
本發(fā)明的第七方面，通過在焊料漿涂敷前涂敷助焊劑，在更加提高焊錫浸濕性的同時，可有效地形成有密接性的焊錫區(qū)域。
本發(fā)明的第八方面，通過在加熱熔融焊料漿之后附加用于除去殘留在該焊錫表面的助焊劑等殘渣的洗凈機(jī)構(gòu)，可以擴(kuò)大使用的焊料漿的自由度。即，通過在形成焊錫區(qū)域之后進(jìn)行清洗，使用具有更強(qiáng)活性度的焊料漿或助焊劑成為可能。這樣，在一部分焊錫區(qū)域形成部位上涂敷焊料漿，可以在加熱熔融時蔓延到整個焊錫區(qū)域。據(jù)此，可以更加簡便地形成焊錫區(qū)域。另外，也對提高密接性起作用。在此情況下，為了實現(xiàn)焊錫區(qū)域的固定化，推薦形成使用墨水噴射器(ink jet)或分配器形成焊錫突起防止帶，或者助焊劑滲出防止劑等。
本發(fā)明的第九方面，可以在焊錫形成后的防止期間控制包括焊錫表面形成氧化物的表面污染。這樣，可以提高焊錫黏附的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供通過使用焊料漿形成焊錫區(qū)域，可提高接合可靠性、提高焊錫自身的機(jī)械強(qiáng)度等的綜合品質(zhì)的焊錫區(qū)域形成裝置及方法。
另外，通過作為膜片載帶、連接器部件及引線框等的連續(xù)鍍裝置的濕式焊鍍部分的代替裝置，適用這種焊錫區(qū)域形成裝置，可以提供提高鍍處理后的被處理體的可靠性、機(jī)械強(qiáng)度及品質(zhì)的連續(xù)鍍裝置。
另外，即使對于不同形狀部位也可以容易地形成焊錫區(qū)域，所以，即使對加工后的零件也可形成焊錫區(qū)域，并且，可以防止耐蝕性或浸濕性劣化，擴(kuò)大材質(zhì)選擇的自由度。
其他的目的和優(yōu)點將在下面的說明中列出，一部分可以從說明書中看出，或從發(fā)明的實踐中得到。通過下述實施例和其組合可實現(xiàn)或獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點。


附圖作為說明書的一部分，例舉了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。與上述概括性發(fā)明和下述優(yōu)選實施方式中的具體發(fā)明一起，對本發(fā)明的原理進(jìn)行說明。
圖1為表示適用實施方式一的焊錫區(qū)域形成方法的焊錫形成裝置一例的結(jié)構(gòu)概念圖。
圖2為表示噴嘴的前端形狀一例的示意圖。
圖3為表示噴嘴的前端形狀一例的示意圖。
圖4為表示噴嘴和被處理體之間位置關(guān)系一例的概念圖。
圖5為表示噴嘴和被處理體之間位置關(guān)系一例的概念圖。
圖6為表示噴嘴和被處理體之間位置關(guān)系一例的概念圖。
圖7為表示適用實施方式一的焊錫區(qū)域形成方法的焊錫形成裝置的動作的流程圖。
圖8為表示適用實施方式二的焊錫區(qū)域形成方法的焊錫區(qū)域形成裝置一例的結(jié)構(gòu)概念圖。
圖9為表示適用實施方式二的焊錫區(qū)域形成方法的焊錫區(qū)域形成裝置的其他用例的結(jié)構(gòu)概念圖。
具體實施例方式
以下，關(guān)于用于實施本發(fā)明的最佳實施方式，參照附圖進(jìn)行說明。
實施方式一關(guān)于實施方式一，使用圖1～圖7進(jìn)行說明。
圖1為表示適用實施方式一的焊錫區(qū)域形成方法的焊錫形成裝置一例的結(jié)構(gòu)概念圖。
即，該焊錫區(qū)域形成裝置為在膜片載帶、連接器部件、引線框等部件S上形成焊錫區(qū)域H的裝置，具備儲藏部12、在前端設(shè)置了噴嘴16的分配器14、助焊劑涂敷部15、位置傳感器(sensor)17、吐出控制部18、驅(qū)動部19、工序控制部20、加熱部22、洗凈部24、干燥部25、涂敷部26和未圖示的搬送部。
工序控制部20控制助焊劑涂敷部15、加熱部22、洗凈部24、干燥部25和涂敷部26。
助焊劑涂敷部15在焊料漿被涂敷之前，在包括作為焊錫區(qū)域H位置的區(qū)域涂敷促進(jìn)焊料漿熔融時的焊錫擴(kuò)散的助焊劑。另外，在需要部分地涂敷助焊劑的時候，希望采用具備與焊料漿涂敷相同的控制機(jī)構(gòu)的分配器方式。
此情況下，為了固定焊錫區(qū)域H，希望設(shè)置焊錫突起防止帶或者涂敷防止焊錫擴(kuò)散的藥劑。
位置傳感器17自動地測出涂敷位置，將檢測信號輸出給吐出控制部18。作為位置傳感器17，利用以等間隔設(shè)置在部件S的兩端的沖孔(punching)，通過光電二極管(photo diode)和受光傳感器的組合來實現(xiàn)，或者也可以利用位置固定銷釘(pin)。而且，在需要更高精度的位置固定的情況下，也可以利用圖像處理。
吐出控制部18若從位置傳感器17接收到檢測信號，則產(chǎn)生用于使分配器14的噴嘴16移動到規(guī)定位置的移動命令信號，將該移動命令信號輸出給驅(qū)動部19。
驅(qū)動部19一接到這種移動命令信號，就按照該移動命令信號使噴嘴16移動到規(guī)定位置。這種位置固定在作業(yè)開始時進(jìn)行一次，或者在作業(yè)中適時進(jìn)行，也可以和作業(yè)同時連續(xù)地進(jìn)行。另外，上述位置固定也可以手動進(jìn)行。在該情況下，由驅(qū)動部19進(jìn)行的位置固定就不需要了。
儲藏部12儲藏焊料漿K。焊料漿K中，一般地采用以任意比例配合、加工成微細(xì)顆粒的焊錫顆粒[比如參照“利用濕式法的電子學(xué)高功能薄膜制作法”(株)廣信社·綜合工學(xué)出版會、1992年10月30日發(fā)行。]。據(jù)此，由于能夠利用按照使用目的組成的焊錫，所以，獲得提高接合可靠性、提高焊錫自身的機(jī)械強(qiáng)度這樣的金屬學(xué)上理想的焊錫，或者具有最合適熔點的焊錫。
分配器14通過噴嘴16將從儲藏部12供給的焊料漿K向部件S吐出。一般地，分配器具有控制良好地吐出從1(Pa·s)以下的低黏度到油脂(grease)狀的高黏度的物質(zhì)的性能。因此，適于在任意條件下吐出焊料漿K。另外，噴嘴16可以從市場上銷售的金屬制或樹脂制的多種商品中進(jìn)行選擇。如圖2及圖3所示，這些噴嘴可以相應(yīng)于被處理體3的形狀將前端形狀進(jìn)行拉細(xì)、加長、彎曲加工。因此，將噴嘴16的前端朝向部件S等的被處理體3的規(guī)定位置設(shè)置也是容易的。如圖4所示，噴嘴16的前端也可以從被處理體3的表面稍微離開設(shè)置，如圖5所示，也可以在不變形的程度內(nèi)抵押住設(shè)置?；蛘?，在使用吐出能力強(qiáng)的分配器14的情況下，在其吐出能力范圍內(nèi)從部件S的表面完全離開地設(shè)置噴嘴16。這樣，可以切實地將焊料漿K涂敷在任意的吐出位置。
作為這種通過分配器14進(jìn)行的涂敷方式，有連續(xù)地吐出焊料漿K的連續(xù)式和間歇地吐出的間歇式，關(guān)于間歇式，每一噴射(shot)可以在毫秒(millisec)單位的短時間內(nèi)進(jìn)行控制，并且，如圖6所示，可以高精度地以10mm左右長度的吐出距離噴射出。像在具有復(fù)雜形狀的連接器部件或焊錫區(qū)域不是直線形狀等的情況下，在焊料漿K的供給困難時，采用該長吐出距離的分配器14進(jìn)行涂敷是有效的。
吐出控制部18控制從分配器14的噴嘴16吐出的焊料漿K的吐出量及吐出速度。關(guān)于吐出量及吐出速度，根據(jù)按照儲藏在儲藏部12的焊料漿K的性質(zhì)或者噴嘴的形狀、部件S的材質(zhì)、形成的焊錫區(qū)域H的尺寸和厚度預(yù)先設(shè)定的壓力等控制條件控制儲藏部12。根據(jù)該條件，儲藏在儲藏部12的焊料漿K被押出進(jìn)入分配器14，再從噴嘴16的前端以規(guī)定的吐出量及吐出速度吐出。
加熱部22設(shè)置在比分配器14及噴嘴16還靠下方的搬送方向F的下流一側(cè)，比如，采用遠(yuǎn)紅外線加熱器或者溫風(fēng)加熱器，加熱熔融涂敷在部件S的吐出位置上的焊料漿K。這樣，形成焊錫區(qū)域H。該加熱量由工序控制部20控制著。
工序控制部20根據(jù)涂敷在部件S上的焊料漿K的性質(zhì)、顆粒徑、數(shù)量或者部件S的材質(zhì)、形成的焊錫區(qū)域H的尺寸(size)和厚度等，以能夠熔融涂敷在部件S上的焊料漿K的加熱量控制加熱部22。加熱條件根據(jù)焊料漿K的組成、顆粒徑、添加劑的種類、搬送速度、作為被處理體的部件S的熱容量并非一定。因此，加熱量相應(yīng)于每次變化而設(shè)定。另外，在加熱之際，避免急劇的溫度梯度是關(guān)鍵的。因此，優(yōu)選在對加熱部22進(jìn)行預(yù)備加熱后，進(jìn)行真正加熱?；蛘?，也可以在比加熱器22靠上的搬送方向F的上流一側(cè)設(shè)置預(yù)備加熱裝置，由該預(yù)備加熱裝置進(jìn)行預(yù)備加熱。
這樣，通過由工序控制部20控制的加熱部22真正加熱涂敷在部件S上的焊料漿K，形成焊錫區(qū)域H。在加熱熔融時，為了將焊錫的氧化降低到最小限度以及使焊錫蔓延最充分，優(yōu)選在無氧化環(huán)境中進(jìn)行燒成。此種焊錫蔓延的提高，使在焊錫區(qū)域形成部的一部分上涂敷焊料漿，通過熔融向焊錫區(qū)域形成部整體供給焊錫成為可能。
如上所述，在焊料漿或助焊劑中添加有添加劑，通過加熱部22，如果焊料漿被加熱熔融，則這些添加劑作為殘渣留在焊錫區(qū)域H處。洗凈部24通過清洗加熱熔融后的焊錫區(qū)域H，將這種殘渣從焊錫區(qū)域H處除去。干燥部25干燥由洗凈部24清洗的焊錫區(qū)域H。
涂敷部26在由干燥部25干燥后的焊錫區(qū)域H上涂敷防止形成焊錫區(qū)域H的焊錫氧化的氧化防止劑和保護(hù)該焊錫的保護(hù)膜中至少一種材料。
未圖示的搬送部沿搬送方向F連續(xù)地或者間歇地搬送部件S。
下面，關(guān)于該焊錫區(qū)域形成裝置的動作，參照圖7所示流程圖進(jìn)行說明。
即，首先，作為被處理體的部件S由未圖示的搬送部沿搬送方向F連續(xù)地或者間歇地被搬送。
另外，為了在作為被處理體的部件S上形成焊錫區(qū)域H，使用焊料漿K，該焊料漿K儲藏在儲藏部12中。焊料漿K中一般地采用以任意比例配合、加工成微細(xì)顆粒的焊錫顆粒，因此，能夠利用按照使用目的而組成的焊錫。所以，可以選擇、使用提高接合可靠性、提高焊錫自身的機(jī)械強(qiáng)度這樣的金屬學(xué)上理想的焊錫，或者具有最合適熔點的焊錫。
首先，在作業(yè)開始時進(jìn)行噴嘴16的位置固定。該位置固定通過如下動作進(jìn)行。通過未圖示的搬送部，部件S一被搬送到分配器14處，刻在部件S上的沖孔R就被位置傳感器17測出。于是，檢測信號從位置傳感器17向吐出控制部18輸出。檢測信號一經(jīng)吐出控制部18接收，通過吐出控制部18就產(chǎn)生用于使分配器14的噴嘴16移動到規(guī)定位置的移動命令信號，向驅(qū)動部19輸出。該移動命令信號一被驅(qū)動部19接收，噴嘴16就按照該移動命令信號移動到規(guī)定位置。這種位置固定在作業(yè)開始時進(jìn)行一次，或者在作業(yè)中適時進(jìn)行，也可以和作業(yè)同時連續(xù)地進(jìn)行。另外，上述位置固定也可以手動進(jìn)行。在該情況下，由驅(qū)動部19進(jìn)行的位置固定就不需要了。
首先，在部件S上涂敷焊料漿之前，通過助焊劑涂敷部15在包括作為焊錫區(qū)域H的位置的區(qū)域涂敷促進(jìn)焊料漿熔融時的焊錫蔓延的助焊劑(S1)。
這樣，涂敷了助焊劑的部件S被未圖示的搬送部搬送到分配器14處，刻在部件S上的沖孔等就被位置傳感器17測出(S2)。于是，檢測信號從位置傳感器17向吐出控制部18輸出。
接著，儲藏在儲藏部12處的焊料漿K從分配器14的噴嘴16涂敷在部件S上，從噴嘴16吐出的吐出量及吐出速度，根據(jù)焊料漿K的性質(zhì)或者部件S的材質(zhì)、噴嘴的形狀、形成的焊錫區(qū)域H的尺寸和厚度由吐出控制部18決定。再通過吐出控制部18，將與該吐出量及吐出速度對應(yīng)的壓力施加給儲藏部12(S3)。
通過該壓力，儲藏在儲藏部12處的焊料漿K被押出進(jìn)入分配器14，然后從噴嘴16的前端以規(guī)定的吐出量及吐出速度吐出(S4)。
一般地，分配器具有控制良好地吐出從1(Pa·s)以下的低黏度到油脂狀的高黏度的物質(zhì)的性能。因此，適于在任意條件下吐出焊料漿K。另外，噴嘴16可以從市場上銷售的金屬制或樹脂制的多種商品中進(jìn)行選擇。另外，這些噴嘴可以按照被處理體3的形狀將前端形狀進(jìn)行拉細(xì)、加長、彎曲加工，因此，將噴嘴16的前端朝向部件S等的被處理體3的規(guī)定位置設(shè)置也是容易的，如前所述，也可以根據(jù)需要設(shè)置用于向規(guī)定位置自動地進(jìn)行涂敷的機(jī)構(gòu)。這樣，可以切實地將焊料漿K涂敷在任意的吐出位置(S5)。
這種從分配器14進(jìn)行的焊料漿K的吐出方法，連續(xù)地或間歇地進(jìn)行都可以，在連續(xù)的更大范圍涂敷焊料漿K的情況下，通過一邊連續(xù)地搬送部件S一邊也連續(xù)地吐出焊料漿K進(jìn)行。另外，在狹小范圍涂敷焊料漿K的情況下，通過如下所謂的間歇地吐出方式進(jìn)行暫時停止搬送部，吐出規(guī)定數(shù)量的焊料漿K，然后使搬送部移動，將部件S搬送到下一規(guī)定位置。
這樣，如在規(guī)定位置涂敷上焊料漿K，則通過該部件S由搬送部沿搬送方向F搬送，涂敷了該焊料漿K的位置被搬送往加熱部22處(S6)。這樣，該焊料漿K由加熱部22加熱熔融(S7)。加熱部22的加熱量由工序控制部20控制。
即，通過工序控制部20，根據(jù)涂敷在部件S上的焊料漿K的性質(zhì)(比如焊錫顆粒徑和其數(shù)量、或者添加劑的種類和其數(shù)量等)、部件S的材質(zhì)或熱容量、形成的焊錫區(qū)域H的尺寸和厚度等，決定能夠熔融涂敷在部件S上的焊料漿K的加熱量。根據(jù)該加熱量，加熱部22得到控制。這樣，通過由工序控制部20控制的加熱部22，涂敷在部件S上的焊料漿K被加熱。據(jù)此，該涂敷的焊料漿K被高效率地熔融，焊錫區(qū)域H被高精度地、切實地且容易地形成在規(guī)定位置。
這種加熱熔融后的焊錫區(qū)域H，通過搬送部然后被搬送往洗凈部24進(jìn)行清洗(S8)。如上所述，焊料漿或助焊劑中添加有添加劑，這樣，如焊料漿被加熱熔融，這些添加劑就作為殘渣留在焊錫區(qū)域H處。因此，焊錫區(qū)域H被洗凈部24進(jìn)行清洗，從而這些殘渣被從焊錫區(qū)域H除去。
焊錫區(qū)域H再由干燥部25進(jìn)行干燥，之后被搬送到涂敷部26。在這里，涂敷防止形成焊錫區(qū)域H的焊錫氧化的氧化防止劑，或者涂敷保護(hù)該焊錫的保護(hù)膜(S9)。
這樣，獲得形成了焊錫區(qū)域H的電子部件。
如上所述，適用實施方式一的焊錫區(qū)域形成方法的焊錫區(qū)域形成裝置中，可以解決以濕式焊錫電鍍法處理困難的種種課題。
即，由于能夠使用任意組成的焊錫，可以大幅度改善提高接合可靠性、提高焊錫本身的機(jī)械強(qiáng)度、設(shè)定最佳熔點等根本性品質(zhì)。
另外，所需的對焊錫區(qū)域H的精密的位置固定和精密地控制焊料漿K的供給量成為可能，完成的膜厚的不均也沒有了，可獲得清晰的焊錫區(qū)域H，可以完全消除對接點部位的影響。
另外，以分配器14和噴嘴16構(gòu)成的吐出部，具有可配合被處理體的形狀、裝置的布局(layout)條件任意地加工噴嘴16的形狀這樣的柔軟性，因此，即使不用價格昂貴的專用設(shè)備也可實現(xiàn)，成本上低廉。而且，設(shè)置面積也大大縮小，可以容易地安裝在生產(chǎn)線(install)上。
這種焊錫區(qū)域形成裝置也可以適用于對電子部件等被處理體連續(xù)地進(jìn)行鍍處理的連續(xù)鍍裝置。
另外，由于可僅在必要最低限度的部位形成焊錫區(qū)域H，所以，焊錫不會附在從母材產(chǎn)生的廢料上，因此，能夠有效地再利用這些廢料。
實施方式二參照圖8、圖9說明實施方式二。實施方式二是實施方式一的變形例。因此，這里僅對不同之處進(jìn)行說明，避免重復(fù)說明。
圖8為表示適用實施方式二的焊錫區(qū)域形成方法的焊錫區(qū)域形成裝置一例的結(jié)構(gòu)概念圖。
即，該焊錫區(qū)域形成裝置僅在設(shè)置多個分配器14及噴嘴16這點上與實施方式一不同。這些多個分配器14及噴嘴16也從儲藏部12供給焊料漿K。另外，圖8表示這種情況下的構(gòu)造對多個分配器14，從同一儲藏部12供給焊料漿K，但如圖9所示，也可以設(shè)置與各個分配器14對應(yīng)的儲藏部12。
另外，圖8及圖9中，代表性地僅記載了兩個分配器14及噴嘴16，但也可以分別設(shè)置3個以上。
吐出控制部18與實施方式一同樣地，通過對儲藏部12施加壓力，控制從各分配器14的噴嘴16吐出的焊料漿K的吐出量及吐出速度。如圖9所示，在設(shè)置與各分配器14對應(yīng)的儲藏部12的情況下，也可以向每一儲藏部12施加不同的壓力，分別地控制從噴嘴16吐出的焊料漿K的吐出量及吐出速度。
根據(jù)被處理體的不同，有時也需要在多個位置形成焊錫區(qū)域H。并且，有時也存在這樣的情況這些多個位置的形狀互相不同，或者需要改變焊錫的種類或者皮膜厚度。即使在這種情況下，如本實施方式那樣，通過使用多個分配器14及噴嘴16，不用像以往那樣進(jìn)行遮蔽、重復(fù)操作多次，可以通過一次處理形成多個焊錫區(qū)域H。
以上，關(guān)于本發(fā)明的適當(dāng)實施方式，參照附圖進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于這種構(gòu)造。在權(quán)利要求的發(fā)明的技術(shù)性思想的范疇內(nèi)，如果是本領(lǐng)域技術(shù)人員，能夠想到各種變更例及修改例，關(guān)于這些變更例及修改例，也認(rèn)為屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠想到其他的特點和修改。因此，本發(fā)明不限于本發(fā)明的詳細(xì)說明和代表性實施例，在不脫離權(quán)利要求和其等同物限定的本發(fā)明精神的范圍內(nèi)可作出修改。
權(quán)利要求
1.一種在電子部件上形成焊錫區(qū)域的焊錫區(qū)域形成裝置，其特征在于，具備儲藏焊料漿的儲藏機(jī)構(gòu)；向所述電子部件吐出儲藏在所述儲藏機(jī)構(gòu)中的焊料漿的吐出機(jī)構(gòu)；控制從所述吐出機(jī)構(gòu)吐出的焊料漿的吐出量及吐出速度的控制機(jī)構(gòu)；和通過對從所述控制機(jī)構(gòu)控制的所述吐出機(jī)構(gòu)吐出并涂敷在規(guī)定位置的焊料漿進(jìn)行加熱熔融，在所述電子部件上形成焊錫區(qū)域的加熱熔融機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的焊錫區(qū)域形成裝置，其特征在于，配置多個所述吐出機(jī)構(gòu)，通過由所述控制機(jī)構(gòu)控制從所述各吐出機(jī)構(gòu)吐出的焊料漿的吐出量及吐出速度，在所述吐出位置涂敷所述焊料漿。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的焊錫區(qū)域形成裝置，其特征在于，作為所述吐出機(jī)構(gòu)使用分配器將所述焊料漿吐出。
4.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的焊錫區(qū)域形成裝置，其特征在于，所述電子部件為膜片載帶、連接器部件及引線框中至少任一種。
5.一種在電子部件上形成焊錫區(qū)域的焊錫區(qū)域形成方法，其特征在于，通過以規(guī)定吐出速度，從分配器的噴嘴向所述電子部件的規(guī)定吐出位置吐出規(guī)定吐出量的焊料漿，涂敷在所述規(guī)定吐出位置，并對該涂敷后的焊料漿進(jìn)行加熱熔融，形成所述焊錫區(qū)域。
6.一種連續(xù)鍍裝置，其連續(xù)地對所述電子部件的被處理體進(jìn)行鍍處理，其特征在于，通過權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的焊錫區(qū)域形成裝置，形成所述被處理體的焊錫區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的連續(xù)鍍裝置，其特征在于，還具備第一涂敷機(jī)構(gòu)，其在將所述焊料漿涂敷在所述吐出位置之前，在至少包括所述吐出位置的區(qū)域內(nèi)，涂敷促進(jìn)所述焊料漿熔融時的焊錫蔓延的助焊劑。
8.如權(quán)利要求7所述的連續(xù)鍍裝置，其特征在于，還具備洗凈機(jī)構(gòu)，其在所述焊錫區(qū)域形成之后，從所述焊錫區(qū)域洗去添加在所述焊料漿中的添加劑因所述加熱熔融產(chǎn)生的殘渣。
9.如權(quán)利要求8所述的連續(xù)鍍裝置，其特征在于，還具備第二涂敷機(jī)構(gòu)，其在由所述洗凈機(jī)構(gòu)進(jìn)行的清洗之后，在所述焊錫區(qū)域涂敷防止形成所述焊錫區(qū)域的焊錫氧化的氧化防止劑和保護(hù)該焊錫的保護(hù)膜中的任一種。
10.如權(quán)利要求6所述的連續(xù)鍍裝置，其特征在于，還具備洗凈機(jī)構(gòu)，其在所述焊錫區(qū)域形成之后，從所述焊錫區(qū)域洗去添加在所述焊料漿中的添加劑因所述加熱熔融產(chǎn)生的殘渣。
11.如權(quán)利要求10所述的連續(xù)鍍裝置，其特征在于，還具備第二涂敷機(jī)構(gòu)，其在由所述洗凈機(jī)構(gòu)進(jìn)行的清洗之后，在所述焊錫區(qū)域涂敷防止形成所述焊錫區(qū)域的焊錫氧化的氧化防止劑和保護(hù)該焊錫的保護(hù)膜中的任一種。
12.如權(quán)利要求7所述的連續(xù)鍍裝置，其特征在于，還具備第二涂敷機(jī)構(gòu)，其在由所述洗凈機(jī)構(gòu)進(jìn)行的清洗之后，在所述焊錫區(qū)域涂敷防止形成所述焊錫區(qū)域的焊錫氧化的氧化防止劑和保護(hù)該焊錫的保護(hù)膜中的任一種。
全文摘要
一種在部件(S)上形成焊錫區(qū)域(H)的焊錫區(qū)域形成裝置，具備儲藏焊料漿(K)的儲藏部(12)、具有將儲藏在儲藏部(12)的焊料漿(K)向部件(S)吐出的噴嘴(16)的分配器(14)、控制從噴嘴(16)吐出的焊料漿(K)的吐出量及吐出速度的吐出控制部(18)、以及通過對從吐出控制部(18)控制的分配器(14)的噴嘴(16)吐出并涂敷在規(guī)定位置的焊料漿(K)進(jìn)行加熱熔融，在部件(S)上形成焊錫區(qū)域(H)的加熱部(22)。
文檔編號B23K3/06GK1669715SQ200510055498
公開日2005年9月21日 申請日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月19日
發(fā)明者加藤和彥, 柳田賢, 佐藤修, 近藤峯雄 申請人:村田株式會社