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JPH09260820A - 電子部品の実装方法 - Google Patents

電子部品の実装方法

Info

Publication number
JPH09260820A
JPH09260820A JP8070592A JP7059296A JPH09260820A JP H09260820 A JPH09260820 A JP H09260820A JP 8070592 A JP8070592 A JP 8070592A JP 7059296 A JP7059296 A JP 7059296A JP H09260820 A JPH09260820 A JP H09260820A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
laser light
electronic component
mounting
wavelength
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8070592A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Fujimoto
正之 藤本
Kazutaka Suzuki
一高 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyo Yuden Co Ltd filed Critical Taiyo Yuden Co Ltd
Priority to JP8070592A priority Critical patent/JPH09260820A/ja
Publication of JPH09260820A publication Critical patent/JPH09260820A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/303Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means
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    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接合材が異なる電子部品をレーザ光透過性の
基板に一括で実装できる電子部品の実装方法を提供す
る。 【解決手段】 レーザ光透過性の基板3の下面に照射さ
れるレーザ光(赤外光)Lを該基板下面に設けた波長変
換膜5によって紫外線Laに変換できるようにすること
で、接合材として半田7を使用する電子部品2に対して
はレーザ光(赤外光)Lをそのまま使用し、また接合材
として紫外線硬化の絶縁樹脂6を使用する電子部品1に
対しては波長変換後の紫外光Laを利用使用して、基板
3に対する部品実装を一括で行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光透過性の
基板を透過したレーザ光により接合材を相変化させるこ
とによって基板と電子部品との接合を行う電子部品の実
装方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザ光透過性の基板に対する電子部品
を実装には、大別して加熱溶融可能な接合材と光硬化可
能な接合材とが用いられている。
【0003】図5(a)に示した実装方法は加熱溶融可
能な接合材を用いたもので、図中、101は電子部品、
101aは部品下面に形成された電極、101bは電極
101aに付設された半田等から成るバンプ、102は
レーザ光透過性の基板、102aは基板上面に形成され
た電極、L1は赤外領域のレーザ光である。
【0004】基板102に対して電子部品101を実装
するときには、基板102の電極102aの上に電子部
品101のバンプ101bを重ねた状態で、赤外領域の
レーザ光L1を基板102の下面所定位置、つまりバン
プ101bに対応する下面位置に照射する。基板102
の下面に照射されたレーザ光L1は該基板102を透過
して電極102aまで到達し、これにより電極102a
が透過レーザ光L1によって加熱され、この熱によって
バンプ101bが溶融して電極相互が接合される。
【0005】図5(b)に示した実装方法は光硬化可能
な接合材を用いたもので、図中、101は電子部品、1
01aは部品下面に形成された電極、102はレーザ光
透過性の基板、102aは基板上面に形成された電極、
103は紫外線硬化の絶縁樹脂、L2は紫外領域のレー
ザ光である。
【0006】基板102に対して電子部品101を実装
するときには、基板102の電極102aの上に絶縁樹
脂103を介して電子部品101の電極101aを重ね
た状態で、紫外領域のレーザ光L2を基板102の下面
所定位置、つまり絶縁樹脂103に対応する下面位置に
照射する。基板102の下面に照射されたレーザ光L2
は該基板102を透過して絶縁樹脂103まで到達し、
これにより絶縁樹脂103が硬化して硬化時の収縮応力
により電極相互が接合される。
【0007】図5(a)と図5(b)に示した実装方法
は一般に実装対象となる電子部品の耐熱性に応じて選択
されており、接合過程で電子部品に熱が及ぶ図5(a)
の実装方法は主に高耐熱性部品の実装に、また、接合過
程で電子部品に熱が及ばない図5(b)の実装方法は主
に低耐熱性部品の実装にそれぞれ使用されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記の各実装方法は、
ともに透過レーザ光により接合材を相変化させて基板と
電子部品との接合を行う点で共通するが、接合材の種類
によって使用するレーザ光の波長が基本的に異なること
から、接合材として半田を用いる電子部品と接合材とし
て絶縁樹脂を用いる電子部品とを同一基板に実装する場
合には、異なる波長のレーザ光を照射可能な光源及び光
学系が必要となると共に、接合材毎に部品実装を別々に
実施しなければならない問題点がある。
【0009】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、接合材が異なる電子部品
をレーザ光透過性の基板に一括で実装できる電子部品の
実装方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、レーザ光透過性の基板一面にレーザ光を
照射し、該基板を透過したレーザ光により接合材を相変
化させて基板他面と電子部品との接合を行う電子部品の
実装方法において、照射レーザ光の波長を変換可能な波
長変換素子を基板の所定位置に設け、波長非変換の透過
レーザ光と波長変換後の透過レーザ光とを接合材に応じ
て使用することにより基板他面と電子部品との接合を行
う、ことをその主たる特徴としている。
【0011】本発明に係る実装方法では、レーザ光透過
性の基板一面に照射されるレーザ光の波長を該基板に設
けた波長変換素子によって他の波長に変換できるので、
実装部品毎に異なる接合材を使用する場合でも、照射レ
ーザ光から接合材それぞれに応じた波長のレーザ光を作
り出して部品実装を一括で行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1及び図2は本発明の一実施形
態を示すもので、図中、1は接合材として紫外線硬化の
絶縁樹脂6を用いるICチップ等の電子部品、2は接合
材として半田7を用いる積層チップコンデンサ等の電子
部品、3はレーザ光透過性の基板、4はレーザ光反射
膜、5は波長変換膜、Lは赤外領域のレーザ光である。
【0013】レーザ光LはYAGレーザ等を光源とする
波長1.064μmの赤外光で、図示省略の光学系を介
して基板3の下面に直行して照射される。
【0014】基板3はレーザ光Lに対して透過性を有す
る材料、例えばサファイヤ,ジルコニア,フッ化バリウ
ム,フッ化カルシウム,チッ化アルミ,石英等のセラミ
ックやガラス、またはポリミド,アクリル,PET,ガ
ラスエポキシ等の樹脂から成り、該基板3の上面には電
子部品1の下面電極1aと電子部品2の両端電極2aそ
れぞれに対応する電極3a,3bが形成されている。
【0015】レーザ光反射膜4はレーザ光Lに対して反
射性を有する材料、例えばアルミニウム,ステンレス等
から成り、基板3の下面に形成されている。この光反射
膜4には、電子部品1の実装位置と電子部品2用の基板
電極3bのそれぞれに対応して光通過孔4aが形成され
ている。
【0016】波長変換膜5は、BBO(β−BaB
24)膜5aとLBO(LiB35)膜5bとの積層体
から成り、電子部品1の実装位置に対応する基板3の下
面に設けられている。この波長変換膜5は、該波長変換
膜5に照射されたレーザ光L(波長1.064μmの赤
外光)をその通過過程で4次高周波166nmの紫外光
Laに変換する。
【0017】基板3に対して接合材が異なる電子部品
1,2を実装するときは、まず、基板3における電子部
品1の実装位置に絶縁樹脂6を付着すると共に、基板3
における電子部品2用の電極3bに半田7を付着する。
【0018】そして、基板3の電極3aの上に絶縁樹脂
6を介して電子部品1の電極1aを重ね、且つ電極3b
の上に半田7を介して電子部品2の電極2aを重ねた状
態で、レーザ光(赤外光)Lを基板3の下面全域に向け
て照射する(図2参照)。
【0019】基板3の下面全域に向けて照射されたレー
ザ光Lのうちレーザ光反射膜4に向かうレーザ光Lは該
レーザ光反射膜4によって反射されるが、電極3b下側
の光通過孔4aに向かうレーザ光Lはそのまま該基板3
を透過して電極3bまで到達し、これにより電極3bが
透過レーザ光Lによって加熱され、この熱によって半田
7が溶融して基板3の電極3bと電子部品2の電極2a
とが電気的,機械的に接合される。
【0020】また、波長変換膜5に向かうレーザ光Lは
該波長変換膜5を通過する過程で紫外光Laに変換さ
れ、変換後は基板3を透過して絶縁樹脂6まで到達し、
これにより絶縁樹脂6が硬化して硬化時の収縮応力によ
り基板3の電極3aと電子部品1の電極1aとが電気
的,機械的に接合される。
【0021】このように、上述の実装方法によれば、基
板3の下面に照射されるレーザ光(赤外光)Lの一部を
該基板3の下面に設けた波長変換素子5によって紫外光
Laに変換することが可能であり、接合材として半田7
を用いる電子部品2に対してはレーザ光(赤外光)Lを
そのまま使用し、また、接合材として紫外線硬化の絶縁
樹脂6を用いる電子部品1に対しては照射レーザ光Lを
波長変換膜5によって紫外光Laに変換してから使用す
ることができる。
【0022】依って、接合材が異なる電子部品1,2を
同一基板3に実装する場合でも、電子部品1の実装位置
に合わせて基板3の下面に波長変換膜5を配するだけ
で、これら電子部品1,2を単一のレーザ光Lを用いて
基板3に一括で実装することができ、部品実装に要する
時間及びコストを大幅に低減できる。
【0023】図3は本発明の他の実施形態を示すもの
で、図中、11はレーザ光透過性の基板、11a,11
bは電極、12はレーザ光反射膜、12aは光通過孔、
13はBBO膜13aとLBO膜13bとから成る波長
変換膜であり、個別構成は図1及び図2に示した実施形
態のものと同じであるためその説明を省略する。
【0024】本実施形態が図1及び図2に示した実施形
態と異なるところは、レーザ光反射膜12と波長変換膜
13を基板11内に形成した点にある。このような基板
構成を採用すれば、基板11の上面のみならず下面にも
電子部品を実装できる。
【0025】図4は本発明のさらに他の実施形態を示す
もので、図中、21はレーザ光透過性の基板、21a,
21bは電極、22はレーザ光透過性の第2の基板、2
3はレーザ光反射膜、23aは光通過孔、24はBBO
膜24aとLBO膜24bとから成る波長変換膜であ
り、第2の基板22を除く個別構成は図1及び図2に示
した実施形態のものと同じであるためその説明を省略す
る。
【0026】本実施形態が図1及び図2に示した実施形
態と異なるところは、部品実装用の基板21に付設可能
なレーザ光透過性の第2の基板22を別途用意し、該第
2の基板22側にレーザ光反射膜23と波長変換膜24
を設けた点にある。このような第2の基板22を用いれ
ば、部品実装用の基板21にレーザ光反射膜23と波長
変換膜24を設ける必要がなくなり、第2の基板22を
繰り返し使用して所望の部品実装を基板21に対して行
える。
【0027】尚、上記の実施形態では、加熱溶融可能な
接合材として半田を例示したが、赤外線照射による加熱
溶融,熱硬化,熱拡散,溶接等を可能とした導電材料を
これの代わりに用いても良く、また、光硬化可能な接合
材として紫外線硬化の絶縁樹脂を例示したが、紫外線照
射による硬化を可能した導電材料や異方性導電材料をこ
れの代わりに用いてもよい。
【0028】また、上記の実施形態では、波長変換膜と
してBBO膜とLBO膜の積層体を例示したが、同様の
波長変換が可能なものであれば他の素子をこれの代わり
に用いてもよい。
【0029】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
実装部品毎に異なる接合材を使用する場合でも、照射レ
ーザ光から接合材それぞれに応じた波長のレーザ光を作
り出して部品実装を一括で行うことが可能であり、これ
により部品実装に要する時間及びコストを大幅に低減で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る実装構造図
【図2】本発明の一実施形態に係る実装方法説明図
【図3】本発明の他の実施形態に係る基板断面図
【図4】本発明のさらに他の実施形態に係る基板断面図
【図5】従来の実装方法を示す図
【符号の説明】
1,2…電子部品、1a,2a…電極、3…レーザ光透
過性の基板、3a,3b…電極、4…レーザ光反射膜、
4a…光通過孔、5…波長変換膜、5a…BB0膜、5
b…LBO膜、6…紫外線硬化の絶縁樹脂、7…半田、
L…レーザ光(赤外光)、La…紫外光、11…レーザ
光透過性の基板、11a,11b…電極、12…レーザ
光反射膜、12a…光通過孔、13…波長変換膜、13
a…BB0膜、13b…LBO膜、21…レーザ光透過
性の基板、21a,21b…電極、22…レーザ光透過
性の第2の基板、23…レーザ光反射膜、23a…光通
過孔、24…波長変換膜、24a…BB0膜、24b…
LBO膜。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光透過性の基板一面にレーザ光を
    照射し、該基板を透過したレーザ光により接合材を相変
    化させて基板他面と電子部品との接合を行う電子部品の
    実装方法において、 照射レーザ光の波長を変換可能な波長変換素子を基板の
    所定位置に設け、波長非変換の透過レーザ光と波長変換
    後の透過レーザ光とを接合材に応じて使用することによ
    り基板他面と電子部品との接合を行う、 ことを特徴とする電子部品の実装方法。
  2. 【請求項2】 波長非変換のレーザ光が赤外領域で、波
    長変換後のレーザ光が紫外領域である、 ことを特徴とする請求項1記載の電子部品の実装方法。
  3. 【請求項3】 波長変換素子を基板一面に設けた、 ことを特徴とする請求項1または2記載の電子部品の実
    装方法。
  4. 【請求項4】 波長変換素子を基板内に設けた、 ことを特徴とする請求項1または2記載の電子部品の実
    装方法。
  5. 【請求項5】 波長変換素子をレーザ光透過性基板に付
    設可能な第2のレーザ光透過性基板に設けた、 ことを特徴とする請求項1または2記載の電子部品の実
    装方法。
JP8070592A 1996-03-26 1996-03-26 電子部品の実装方法 Withdrawn JPH09260820A (ja)

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