低耐熱性表面実装部品及びこれをバンプ接続した実装基板
【課題】回路基板にはんだ付けされている低耐熱性表面実装部品を、回路基板や低耐熱表面実装部品の性能に影響を与えることなく、回路基板から取り外すことができるようにする。
【解決手段】低耐熱性表面実装部品１の面の外周寄り２でのはんだバンプ３を、中央寄りのはんだバンプ３よりも、低融点のはんだで形成する。回路基板の低耐熱性表面実装部品１の部分を局所的に加熱し、はんだバンプを溶融して取り外すのであるが、このように局部加熱すると、低耐熱性表面実装部品１の中央寄りに対し、外周寄りでは加熱温度が低い。このため、外周寄りでは、融点の低いはんだによるはんだバンプを用い、このような低い加熱温度でも、はんだバンプが溶融するようにする。これにより、低耐熱性表面実装部品１の面全体のはんだバンプが溶融する。
【解決手段】低耐熱性表面実装部品１の面の外周寄り２でのはんだバンプ３を、中央寄りのはんだバンプ３よりも、低融点のはんだで形成する。回路基板の低耐熱性表面実装部品１の部分を局所的に加熱し、はんだバンプを溶融して取り外すのであるが、このように局部加熱すると、低耐熱性表面実装部品１の中央寄りに対し、外周寄りでは加熱温度が低い。このため、外周寄りでは、融点の低いはんだによるはんだバンプを用い、このような低い加熱温度でも、はんだバンプが溶融するようにする。これにより、低耐熱性表面実装部品１の面全体のはんだバンプが溶融する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、毒性の少ないＰｂフリーはんだ合金を用いて回路基板に混載実装する低耐熱性表面実装部品及びこれをバンプ接続した実装基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｐｂフリーはんだ合金は、有機基板などの回路基板への電子部品の接続に適用でき、２２０℃付近でのはんだ付けに用いられているＳｎ−３７Ｐｂ（単位：質量％）はんだの代替品である。
【０００３】
従来の電化製品の有機基板などの回路基板へのはんだ付け方法としては、回路基板に熱風を吹き付け、電極に印刷されたはんだバンプを溶融させて表面実装部品のはんだ付け（バンプ接続）を行なうリフローはんだ付け工程と、溶融したはんだの噴流を回路基板に接触させて挿入実装部品やチップ部品などの一部の表面実装部品のはんだ付けを行なうフローはんだ付け工程とによって構成されている。このはんだ付け方法を混載実装方法という。
【０００４】
ところで、この混載実装方法におけるリフローはんだ付け工程で用いられるはんだペースト及びフローはんだ付け工程で用いられる溶融したはんだの噴流もともに、毒性の少ないＰｂフリーはんだ合金を使用するという要求が生じてきている。
【０００５】
かかるＰｂフリーはんだを用いた実装方法に関する従来技術としては、Ｐｂフリーはんだとして、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系はんだ、或いはＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系はんだ合金が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、他の従来例として、基板のＡ面でリフローはんだ付けによって電子部品を表面接続実装し、次いで、基板のＢ面でＡ面側から挿入した電子部品のリードを電極にフローはんだ付けして接続実装する方法において、Ａ面側でリフローはんだ付けに用いるはんだを、Ｓｎ−（１．５〜３．５ｗｔ％）Ａｇ−（０．２〜０．８ｗｔ％）Ｃｕ−（０〜４ｗｔ％）Ｉｎ−（０〜２ｗｔ％）Ｂｉの組成で構成されるＰｂフリーはんだとし、Ｂ面側でフローはんだ付けに用いるはんだを、Ｓｎ−（０〜３．５ｗｔ％）Ａｇ−（０．２〜０．８ｗｔ％）Ｃｕの組成で構成されるＰｂフリーはんだとすることが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
ところで、Ｐｂフリーはんだの中で代表的なＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだが高い接続信頼性（−５５℃〜１２５℃、１サイクル／ｈの条件の温度サイクル試験において）を有していることから、バンプ接続を行なう低耐熱性表面実装部品のはんだバンプを全てかかるＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだによって形成する場合、リフローはんだ付けなどの基板の全体加熱を行なう際、接続部の構造上熱風が到達しにくくて温度が上昇しにくい部品の中央寄りのはんだバンプも溶融させるようにすると、この表面実装部品パッケージ部の温度がこのパッケージ部の耐熱温度を超過する場合がある。
【０００８】
かかる問題を解消する方法として、基板に電子部品をはんだ付けするためのはんだバンプとして、この電子部品のコーナー部では、Ｓｎ−（２〜５ｗｔ％）Ａｇ−（０〜１ｗｔ％）Ｃｕ−（０〜１ｗｔ％）Ｂｉの成分組成を有する高融点型はんだバンプ（融点温度２２０℃）を用い、内部では、Ｓｎ−（２〜５ｗｔ％）Ａｇ−（０〜１ｗｔ％）Ｃｕ−（５〜１５ｗｔ％）Ｂｉの成分組成を有する低融点型はんだバンプ（融点温度２００℃）を用いるものであって、基板を電子部品の耐熱温度（２３０℃）を下回りかつ高融点型はんだの溶融温度（約２２０℃）を越えて設定されたリフロー温度まで加熱してはんだ付け（バンプ接続）をしたとき、伝熱状態が悪い電子部品の内部でも、はんだバンプが遅滞なく溶融するようにした方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−１６６１７８号公報
【特許文献２】特開２００１−１６８５１９号公報
【特許文献３】特開２００２ー１４１６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一方、低耐熱性表面実装部品がバンプ接続された回路基板からこの表面実装部品を取り外し、この回路基板や表面実装部品を再利用することが行なわれている。このように、回路基板から表面実装部品を取り外す場合には、回路基板のこの表面実装部品周辺への局所的加熱が行なわれる。
【００１０】
ところで、上記従来例のように、Ｐｂフリーはんだの中で代表的なＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだが高い接続信頼性（−５５℃〜１２５℃、１サイクル／ｈの条件の温度サイクル試験において）を有していることから、回路基板に低耐熱性表面実装部品をバンプ接続するためのはんだバンプとしては、高融点のＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだによって形成ており、このため、回路基板からかかる表面実装部品を取り外すために、この表面実装部品周辺への局所的加熱を行ない、温度が上昇しにくい表面実装部品の外周寄りのはんだバンプも溶融させるようにすると、この表面実装部品のパッケージ部の温度がこのパッケージ部の耐熱温度を超過する場合があり、この表面実装部品の性能を劣化させたり、破壊したりするなどの問題が生ずる。
【００１１】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、回路基板にはんだ付けされている低耐熱表面実装部品を、回路基板や低耐熱表面実装部品の性能に影響を与えることなく、回路基板から取り外すことができるようにした低耐熱性表面実装部品及びこれをバンプ接続した実装基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、回路基板にバンプ接続された低耐熱性表面実装部品であって、バンプ接続のためのはんだバンプの融点が、低耐熱性表面実装品の耐熱温度以下であって、かつ低耐熱性表面実装品のバンプ形成面の中央寄りよりも、外周寄りで低いものである。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、低耐熱性表面実装基板が回路基板にバンプ接続されてなる実装基板であって、バンプ接続のためのはんだバンプが低耐熱性表面実装品の耐熱温度以下の融点のはんだからなり、かつ低耐熱性表面実装品のはんだバンプ形成面の中央寄りのはんだバンプよりも、外周寄りのはんだバンプが低融点であるものである。
【００１４】
また、上記の回路基板には、はんだペーストが設けられ、はんだペーストとはんだバンプとの融合によって低耐熱性表面実装基板が回路基板にバンプ接続されているものである。
【００１５】
また、はんだバンプとはんだペーストとは、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系、Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ-Ｃｕ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ｚｎ系，Ｓｎ-Ｚｎ-Ｂｉ系のいずれかのはんだからなるものである。
【００１６】
また、はんだバンプ及びはんだペーストは、Ｉｎ含有量が０〜９質量％のＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだから形成されているものである。
【００１７】
また、低耐熱性表面実装基板のはんだバンプ形成面の外周寄りのはんだバンプ及びはんだペーストは、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだのＩｎ含有量が７〜９質量％のはんだからなるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、低耐熱性表面実装部品の外周寄りが中央寄りも加熱温度が低くても、その全面にわたってはんだバンプが溶融し、この低耐熱性表面実装部品の回路基板からの取り外しが円滑に行なわれることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面により説明する。
図１（ａ）は本発明による低耐熱性表面実装部品の実施形態の要部を示す平面図であって、１はこの実施形態の低耐熱性部品を含む表面実装部品である低耐熱性表面実装部品、１ａはパッケージ、２はコーナー部、３ははんだバンプである。
【００２０】
図１（ａ）は低耐熱性部品を含み、回路基板（図示せず）に実装（バンプ接続）された低耐熱性表面実装部品１としてのパッケージ１ａの一具体例を示すものであって、この具体例では、ボール状のはんだバンブ３がパッケージ１ａの面の周辺部に設けられている（このように、はんだバンプ３が設けられている側の面を、以下、バンプ形成面という）。このように、周辺部に設けられたはんだバンプ３を周辺バンプという。低耐熱性表面実装部品としてのパッケージの一種にパッケージのピン部分をはんだバンプとしたＢＧＡ（Ball Grid Array）があるが、このようなバンプ形成面側の周辺部にバンプ３が設けられたＢＧＡを周辺バンプ配置型ＢＧＡという。
【００２１】
図１（ｂ）は低耐熱性表面実装部品１としてのパッケージ１ａの他の具体例を示すものであって、この具体例では、ボール状のはんだバンブ３がパッケージ１ａのバンプ形成面全体に設けられている。このように配列されるはんだバンプ３をフルグリッドバンプといい、このようにはんだバンプ３が配置された表面実装部品をフルグリップ型という。従って、このようなフルグリッドバンプ３が設けられたＢＧＡをフルグリッド型ＢＧＡという。
【００２２】
この実施形態では、図１（ａ），（ｂ）に示すようなパッケージ１ａのバンプ形成面での外周寄りのバンプ３を、それ以外の場所でのはんだバンプ３よりも、低融点のはんだで形成したものである。なお、ここでは、この「外周寄り」をコーナー部２で表わしている。これにより、かかる低耐熱性表面実装部品１が回路基板にバンプ接続されて実装されている実装基板（図示せず）からこの低耐熱性表面実装部品１を取り外して回路基板を再利用する作業を行なうために、回路基板でのこの低耐熱性表面実装部品１の部分を局所的に加熱する際、この低耐熱性表面実装部品１の、後述するように、温度が上昇しにくい外周寄りに配置されたはんだバンプ３も溶融し易くなるものである。
【００２３】
ここで、はんだバンプ３を形成するはんだについて説明する。
【００２４】
低耐熱性表面実装部品１をはんだペーストを用いて回路基板上にはんだ付け（バンプ接続）を行なうリフローはんだ付け工程において、リフロー用のはんだとして、従来のＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕなどの組成（液相線温度：２２０℃）よりも融点が低く、かつ接続信頼性がかかるＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕを使用する場合よりも著しく低下しないＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系はんだなど（液相線温度：約２１０℃）を用いる場合が多い。
【００２５】
また、Ｓｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕはんだの以外の融点が低いはんだとして、Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ-Ｃｕ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ｚｎ系，Ｓｎ-Ｚｎ-Ｂｉ系の使用も考えられる。
【００２６】
但し、Ｂｉを多量に含有したはんだを使用することは、実装部品の電極（部品電極）などへのはんだの濡れ性を向上させるために、予めこの部品電極などに施されるめっきにＰｂが含まれている場合、このめっき中のＰｂとはんだ中のＢｉとが低融点共晶相を作り出し、これがリフローはんだ付け後の挿入実装部品などの別なはんだ付け時の熱影響などで成分偏析を起こし、接続部の破断を引き起こす場合があることがわかっている。また、低耐熱性表面実装部品を保護するために、はんだ付け温度を低下させる効果を出しつつ、前述の接続部の破断を防ぐためには、Ｂｉの含有量やＢｉを含有したはんだが適用できる回路基板の種類が大きな制限を受けることになる。
【００２７】
また、Ｚｎを多量に含むはんだを使用することは、電極への濡れ性が一般的に悪いことから、充分な濡れ性を確保しつつ、はんだ付け温度を低下させる効果を出す場合も同様、Ｚｎの含有量やＺｎを含有したはんだが適用できる回路基板の種類が大きな制限を受けることになる。
【００２８】
以上のことからして、低耐熱性表面実装部品を回路基板に実装する際に、低耐熱性表面実装部品の保護を目的とした低温でのはんだ付けが必要な場合には、多くの場合、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだをペースト化して使用するのが望ましいものである。
【００２９】
ところで、融点の低いＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだをはんだペーストとして使用しても、表面実装部品を回路基板にバンプ接続する場合、この表面実装部品に設けるはんだバンプをＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕ（液相線温度：２２０℃）などの融点の高いはんだで形成すると、リフローはんだ付けの途中で溶融を開始したはんだペーストがこのはんだバンプと接触している部分では、はんだペーストがはんだバンプと融合し、はんだペーストの融点がはんだバンプであるＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕの融点に近づいて高くなり、溶融不良が起こる。これを防止するためには、表面実装部品側のはんだバンプも、はんだペーストと同一系であるＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだで形成することが望ましい。
【００３０】
また、このＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだペーストのＩｎの含有量が７〜９質量％を超えると、Ｉｎ自体が上記の低融点共晶相を作り出す原因となることがわかっている。また、低耐熱性表面実装部品の保護のためには、できるだけはんだペーストのＩｎ含有量を多くしてはんだ付け温度を低下させる必要がある。このため、低耐熱性表面実装部品対応のリフロー用はんだとしては、Ｉｎの含有量が７〜９質量％であることが望ましい。
【００３１】
このようにして、表面実装部品側のはんだバンプをはんだペーストと同じ組成に近づけることにより、はんだペーストとはんだバンプとの融合による融点の上昇、即ち、はんだペーストの溶融不良を抑えることができる。但し、表面実装部品側のはんだバンプのＩｎ含有量は、接続信頼性低下を防止するために、はんだペースト側のＩｎ含有量を超えないことが望ましく、０〜９質量％の範囲で適当な含有量を選定する必要がある。
【００３２】
このように、表面実装部品側のはんだバンプをはんだペーストと同じＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだで形成し、この表面実装部品のバンプ形成面での外周寄りでそのＩｎ含有量を７〜９質量％に近づけると、実装基板から表面実装部品を取り外して回路基板を再利用する作業を行なうために、実装基板でのこの表面実装部品の部分の局所的加熱を行なう際、温度が上昇しにくい表面実装部品の外周寄りのはんだバンプを溶融し易くすることができる。
【００３３】
次に、図１（ａ），（ｂ）に示す低耐熱性表面実装部品１の回路基板からの取り外しについて説明する。
【００３４】
ここでは、本発明による実装基板の一実施形態として、図１（ａ）に示すような低耐熱性表面実装部品である周辺バンプ配置型ＢＧＡ１（耐熱温度：２２０℃、部品サイズ：３０ｍｍ×３０ｍｍ、バンプピッチ：１．２７ｍｍ、バンプ数：２５６）が、はんだバンプ３と図示しないはんだペースト（供給厚：０．１５ｍｍ）により、図示しない回路基板にはんだ付け（バンプ接続）された実装基板を対象物とする。かかる実装基板でのはんだバンプやはんだペーストは、上記のように、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだから形成されたものであって、そのＩｎの含有量は、はんだペーストとはんだバンプと０〜９質量％であり、はんだバンプでのＩｎの含有量ははんだペーストのＩｎの含有量よりも小さいものであるが、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面での外周寄り（即ち、図１（ａ）では、コーナー部２での）のはんだバンプ３Ｉｎ含有量は７〜９質量％とし、それ以外の場所のはんだバンプ３よりも、融点が低いものとしている。
【００３５】
なお、回路基板から取り外す前の実装基板でのかかる周辺バンプ配置型ＢＧＡ１では、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１側のはんだバンプと回路基板側のはんだペーストとは、完全に融合しているのではないが、はんだペーストは完全に溶融した状態ではんだバンプと接続されている。
【００３６】
また、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１はリフローはんだ付け装置によって回路基板に接続されたものであり、このリフローはんだ付け装置は加熱ゾーン（基板搬送コンベア上下に存在するヒータ対）が赤外線と熱風を併用し、この加熱ゾーン数を１０とし、はんだ付け雰囲気に窒素を使用して酸素濃度を１００ｐｐｍとする方式のものである。
【００３７】
図２は基板からの表面実装部品を取り外すための部品取外装置の一具体例を示す構成図であって、４は回路基板、５は部品取り外し装置、６は載置台、７は局所加熱ノズル、８は加熱ノズルである。
【００３８】
同図において、上記のように周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が回路基板４にバンプ接続された上記の実装基板が載置台４ａ上に、上下に対向して配置された局所加熱ノズル７と加熱ノズル８との間にこの周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が位置するように、載置される。そして、この回路基板４での周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の周りが、その下面側から、載置台６に設けられた赤外線ランプ（図示せず）で加熱され、また、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が、局所加熱ノズル７と加熱ノズル８とで熱風が吹き付けられることにより、上下から加熱される。
【００３９】
図３は図２に示す部品取り外し装置５での載置台６の構成を示す分解斜視図であって、６ａは開口部、６ｂは赤外線ランプ、６ｃは取り付け具、６ｄは支持台、６ｅは取り付け具、６ｆは支持ピンであり、図２に対応する部分には同一符号を付けている。
【００４０】
同図において、載置台６は、例えば、横長の長方形状をなしており、その中央部にこの載置台６の上面から下面に貫通する、例えば、断面形状が正方形や円形などをなす開口部６ａが設けられている。この開口部６ａに加熱ノズル８の先端部が嵌め込まれている。また、載置台６内には、この開口部６ａを除いて、赤外線ランプ６ｂが所定個数設けられている。これら赤外線ランプ６ｂは、その上方側に露出していてもよいし、また、載置台６の赤外線を透過する上面で覆われるようにしてもよい。
【００４１】
支持台６ｄは取り付け金具６ｃに固定されており、この取り付け金具６ｃにより、支持台６ｄが、その長手方向が載置台６の幅方向となるように、この載置台６に取り付けられる。かかる取り付け金具６ｃを有する支持台６ｄは２個使用され、夫々が、開口部６ａに関して左右対称な位置となるように（図２参照）、載置台６に取り付けられる。また、２つの支持ピン６ｆが取り付け金具６ｅに固定されており、この取り付け金具６ｅにより、２つの支持ピン６ｆが、その長手方向が載置台６の幅方向となるように、即ち、この同じ取り付け金具６ｅに固定されている２つの支持ピン６ｆが載置台６の幅方向に配置されるように、この載置台６に取り付けられる。かかる支持ピン６ｆが取り付けられた取り付け金具６ｅは２個使用され、夫々が、２つの支持台６ｄ間で開口部６ａに関して左右対称な位置となるように（図２参照）、載置台６に取り付けられる。なお、支持台６ｄには、吸着手段が設けられている。
【００４２】
図２に示す回路基板４は、その周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が開口部６ａと対向するようにして、２つの支持台６ｄと４本の支持ピン６ｆとによって支持される。このとき、支持台６ｄに設けられた吸着手段により、回路基板４は固定し持される。
【００４３】
このように、回路基板４が支持された状態で、この回路基板４での周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が取り付けられた部分が、開口部６ａを介して加熱ノズル８から熱風が吹き付けられることにより、回路基板４の下面側から加熱される。また、支持台６ｄと支持ピン６ｆとで支持された回路基板４は、開口部６ａに対向する領域の周りの部分が、赤外線ランプ６ｂから赤外線が照射されて、下面側から加熱される。
【００４４】
図４は図２における局所加熱ノズル７の先端部の構造を示す斜視図であって、７ａは吹き出し口、７ｂは吸引ノズル、７ｃは吸着盤、７ｅは吸引口である。
【００４５】
同図において、局所加熱ノズル７の先端部には、その中央部に吸引ノズル７ｂが、その周りに複数（ここでは、４個）の熱風を吹き出す吹き出し口７ａが設けられている。また、吸着盤７ｃはゴムなどから構成されており、吸引ノズル７ｂに嵌め込まれる。この吸着盤７ｃの中心には、吸引口７ｄが設けられており、この吸着盤７ｃが吸引ノズル７ｂに嵌め込まれると、吸引ノズル７ｂがこの吸引口７ｄから外部と連通する。図示しない真空ポンプによって吸引ノズル７ｂから吸気する。
【００４６】
図２に戻って、局所加熱ノズル７は、矢印Ａ，Ｂ方向（載置台６の幅方向）に移動可能であって、載置台６に回路基板４を載置するときには、矢印Ａ方向に移動していて載置台６から外れた位置に置かれている。かかる状態で周辺バンプ配置型ＢＧＡ１がバンプ接続された回路基板４が、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が載置台６の開口部６ａ（図３）と対向するようにして、載置され、支持台６ｄと支持ピン６ｆ（図３）とで支持される。これとともに、支持台６ｄの吸引手段が作動し、回路基板４が支持台６ｄに吸着されて固定される。
【００４７】
そして、局所加熱ノズル７が、矢印Ａとは逆方向の矢印Ｂ方向に移動して、回路基板４上の周辺バンプ配置型ＢＧＡ１に対向し、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１に近接した位置に設定される。そして、この局所加熱ノズル７の吹き出し口７ａ（図４）から熱風が周辺バンプ配置型ＢＧＡ１に上側から吹き付けられ、また、加熱ノズル８から熱風が回路基板４の下面に吹き付けられる。これにより、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１を回路基板４に固定したはんだが加熱されて溶融する。所定時間加熱して周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が回路基板４から取り外しできる状態になると、局所加熱ノズル７の吸引ノズル７ｂ（図４）の吸気により、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１に吸引力が作用して回路基板４から外れ、吸引ノズル７ｂに取り付けられている吸着盤７ｃに吸着保持される。
【００４８】
このように、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が吸着盤７ｃに吸着保持された状態になると、局所加熱ノズル７と加熱ノズル８による加熱が停止され、局所加熱ノズル７が矢印Ａ方向に移動して実装基板から周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が取り外される。
【００４９】
また、回路基板４には、かかる周辺バンプ配置型ＢＧＡ以外に、回路基板上で最も接続条件が厳しいパッケージ長辺側にリードが設けられた５６リードＴＳＯＰ（Thin Small Outline Packege）がバンプ接続されるため、はんだペーストとして、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−７Ｉｎのはんだが使用され、Ｉｎ含有量は、このＴＳＯＰが―５５〜１２５℃における温度サイクル寿命１０００サイクルが確保できる最大量である７質量％としている。
【００５０】
ところで、以上の部品取り外し装置５で回路基板４から周辺バンプ配置型ＢＧＡ１を取り外すために、局所加熱ノズル７と加熱ノズル８とで周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の部分を加熱した場合、温度が最高になるのは、局所加熱ノズル７の熱風が吹き出される先端面の中心部に対向する場所（即ち、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の面の中心部）であり、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の外周寄りになるほど温度が低くなる。このため、この外周寄りで融点が高いはんだバンプを使用し、この外周寄りでの温度がこのはんだバンプの融点以上となるように加熱すると、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の中心部側でこの周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の耐熱温度を超えてしまい、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の性能に悪影響を及ぼし、また、破壊してしまうことになる。そこで、この実施形態では、図１で説明したように、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の外周寄りになるほど、融点温度が低いＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系のはんだからなるはんだパンプを用いるものである。
【００５１】
Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系のはんだでは、Ｉｎ含有量を大きくなるほど、その融点が低くなっていく。そこで、前述のように、同じはんだを用いるはんだペーストでのＩｎ含有量を越えない範囲で、かつ周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面で外周寄りになるほど、はんだバンプを構成するＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系のはんだのＩｎ含有量を大きくする。但し、前述のように、このＩｎ含有量が７〜９質量％を越えると、Ｉｎ自体が前述の低融点共晶相を作り出す原因となるので、０〜９質量％の範囲で次に説明する所定の融点が得られるＩｎ含有量とする。
【００５２】
ここで、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１でその中央部で用いるはんだバンプよりも融点が低いはんだバンプを用いる外周寄りは、図５（ａ）に示すように、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の中央点０を中心とする半径Ｒの円周よりも外側の領域とする。この半径Ｒとしては、例えば、図２〜図４に示す部品取り外し装置５において、局所加熱ノズル７，加熱ノズル８及び赤外線ランプ６ｂで回路基板４を加熱したときのこの回路基板４での温度分布に応じて決める。
【００５３】
そして、この半径Ｒの円周よりも内側の領域（即ち、中央寄り）をそこでのはんだパンプの融点以上で、かつこの周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の耐熱温度（上記の例では、２２０℃）よりも低い温度に加熱されたとき、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面での半径Ｒの円周よりも外側の領域（即ち、外周寄り）では、中央寄りのこの加熱温度よりも低い温度で加熱されることになるが、この低い加熱温度以下の融点のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系のはんだからなるはんだバンプ３をこの外周寄りに設けるようにする。図１（ａ）に示す周辺バンプ配置型ＢＧＡ１では、この外周寄りの領域をコーナー部２として表わしているものである。
【００５４】
このように、外周寄りの領域が設定され、この外周寄りの領域でのはんだバルブ３が中央寄りよりのはんだバンプ３よりも低融点のはんだで形成している場合、図２〜図４で示す部品取り外し装置５でかかる周辺バンプ配置型ＢＧＡ１を回路基板４から取り外すときには、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面の中心点０が局所加熱ノズル７の中心（即ち、吸引ノズル７ｂ）に対向するように、回路基板４にこの周辺バンプ配置型ＢＧＡ１がバンプ接続された実装基板を載置台６に載置する。かかる状態にして周辺バンプ配置型ＢＧＡ１を、そのバンプ形成面の中央寄りで、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の耐熱温度よりも低く、かつはんだバンプ３の融点以上の温度に加熱すると、このバンプ形成面の外周寄りでも、そこでのはんだバルブ３の融点以上の温度で加熱されることになる。これにより、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面全体のはんだバンプ３が溶融し、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の回路基板４からの取り外しが可能となる。
【００５５】
また、図５（ｂ）に示すように、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の中心点０を中心とし、異なる半径Ｒ１，Ｒ２（但し、Ｒ１＞Ｒ２）の円周で３個の領域を区分し、これらの領域のうちの外周寄りの領域のはんだバンプ３ほど、融点の低いはんだで形成するようにしてもよい。即ち、半径Ｒ２の円周より内側のはんだバンプの融点をＴａ、半径Ｒ１，Ｒ２の円周間の領域でのはんだバンプの融点をＴｂ、半径Ｒ１円周よりも外側の領域でのはんだバンプの融点をＴｃとすると、Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃとするものである。勿論、かかる領域を３以上設定し、外周寄りになるにつれてそこでのはんだバルブの融点が順次低くなるようにしてもよいし、領域として区分するのではなく、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の中心点から離れるにつれて、はんだバルブ３の融点が順次低くなるようにしてもよい。
【００５６】
このように融点が設定されたはんだバルブ３を用いて回路基板４にバンプ接続された周辺バンプ配置型ＢＧＡ１を図２〜図４に示す部品取り外し装置５で取り外す場合、局所加熱ノズル７と加熱ノズル８とで熱風を周辺バンプ配置型ＢＧＡ１に吹き付けて加熱するとともに、吸着盤７ｃ（図４）でこの周辺バンプ配置型ＢＧＡ１を吸引した状態にする。これにより、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のはんだバルブ３が溶融すると、この吸着盤７ｃによる吸着により、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が回路基板４から外れることになる。
【００５７】
ここで、上記のように、図２〜図４で説明した部品取り付け装置５に上記の周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が回路基板４にはんだ付け（バンプ接続）された実装基板を取り付け、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面の中央部とコーナー部との温度を測定するための熱電対を設けた。そして、上記のように、局所加熱ノズル７と加熱ノズル８とによってこの周辺バルブ配置型ＢＧＡ１を加熱し、また、赤外線ランプ６ｂによって回路基板４を加熱し、上記熱電対の測定結果を用いて、周辺バルブ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面の中央部でのピーク温度をこの周辺バルブ配置型ＢＧＡ１の耐熱温度である２２０℃に調整したところ、この周辺バルブ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面のコーナー部でのピーク温度は２０５℃となった。
【００５８】
そして、かかる周辺バルブ配置型ＢＧＡ１のはんだバンプにＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕのはんだを用いたところ、そのコーナー部のはんだ接続部７点ではんだペーストの溶融不良が発生したが、周辺バルブ配置型ＢＧＡ１のパンプ形成面での外周寄りのはんだバンプをＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−（４〜７質量％）Ｉｎとしたところ、コーナー部でのはんだペーストの溶融不良が発生せず、回路基板４から周辺バルブ配置型ＢＧＡ１を良好に取り外すことができた。さらに、バンプはんだのＩｎ含有量が０質量％，４質量％，７質量％夫々の場合の周辺バルブ配置型ＢＧＡ１のコーナー部のはんだ接続部の―５５〜１２５℃における温度サイクル試験を実施した結果、図６に示すように、合格基準の１０００サイクルは確保できていることがわかった。
【００５９】
以上のように、回路基板４に周辺バルブ配置型ＢＧＡ１がバンプ接続された実装基板に対し、この周辺バルブ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面の中央寄りと外周寄りとでのはんだパンプとして、中央寄りではんだバンプを溶融できる温度に加熱したときのこの外周寄りの加熱温度に応じた融点（即ち、上記のＩｎ含有量）のはんだで形成することにより、周辺バルブ配置型ＢＧＡ１全体ではんだバンプが溶融することになって、回路基板４からの周辺バルブ配置型ＢＧＡ１の取り外しが容易に可能となり、しかも、回路基板４や周辺バルブ配置型ＢＧＡ１の性能に影響を与えることなく、回路基板４から周辺バルブ配置型ＢＧＡ１を取り外すことができる。
【００６０】
なお、以上は図１（ａ）に示す周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の場合であったが、図１（ｂ）に示すように、ＢＧＡの面全体にはんだバンプが設けられるフルグリップ型ＢＧＡ（例えば、耐熱温度：２２０℃、部品サイズ：２３ｍｍ×２３ｍｍ、バンプピッチ：１．０ｍｍ、バンプ数：４８４のもので、供給厚：０．１５ｍｍのはんだペーストによって回路基板にバンプ接続されたもの）の場合も同様である。
【００６１】
次に、低耐熱性表面実装部品の回路基板へのリフローはんだ付けについて説明する。
【００６２】
リフローはんだ付けでは、上記のように、Ｐｂフリーはんだの中で代表的なＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだが高い接続信頼性（−５５℃〜１２５℃、１サイクル／ｈの条件の温度サイクル試験において）を有していることから、低耐熱性表面実装部品のはんだバンプをこのＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだで形成している。しかし、かかるはんだバンプを用いて低耐熱性表面実装部品を回路基板にリフローはんだ付けするために、回路基板全体を熱風を吹き付けて加熱すると、低耐熱性表面実装部品と回路基板との接続部の構造上、低耐熱性表面実装部品と回路基板との間の低耐熱性表面実装部品の中心寄りは熱風が到達しにくく、温度が上昇しにくい。このため、この中央寄りのはんだバンプを溶融させるようにすると、低耐熱性表面実装部品のパッケージ部の温度がその耐熱温度を超過し、パッケージ部の性能に悪影響を与えることになる。
【００６３】
そこで、本発明による低耐熱性表面実装部品では、そのはんだバンプが設けられる面での外周寄りのはんだバンプに比べ、中央寄りのはんだバンプを低融点のはんだで形成するものであり、かかる低耐熱性表面実装部品を回路基板にはんだ付けするために、この回路基板全体を加熱したとき、温度が上昇しにくい低耐熱性表面実装部品の中央寄りのはんだバンプも溶融し易いようにする。
【００６４】
以下、このためのはんだの組成について説明する。
【００６５】
バンプ接続を行なう低耐熱部品を含む低熱性表面実装部品をはんだペーストを用いて回路基板上にはんだ付けを行なうリフローはんだ付け工程において、リフロー用のはんだとして、従来のＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕなどの組成（液相線温度：２２０℃）よりも融点が低く、接続信頼性がこのＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕを使用する場合よりも著しく低下しないＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系はんだなど（液相線温度：約２１０℃）を用いる場合が多い。
【００６６】
ところで、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系はんだ以外に融点の低いはんだとして、Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ-Ｃｕ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ｚｎ系，Ｓｎ-Ｚｎ-Ｂｉ系の使用も考えられる。
【００６７】
但し、Ｂｉを多量に含有したはんだを使用すると、表面実装部品の電極などへのはんだの濡れ性を向上させるために、予めこの部品電極などに施されるめっきにＰｂが含まれている場合、このめっき中のＰｂとはんだ中のＢｉとが低融点共晶相を作り出し、これがリフローはんだ付け後の挿入実装部品などの別のはんだ付け時の熱影響などで成分偏析を起こし、接続部の破断を引き起こす場合があることがわかっている。また、低耐熱性表面実装部品を保護するために、はんだ付け温度を低下させる効果を出しつつ上記の破断を防ぐためには、Ｂｉ含有量やＢｉ含有はんだが適用できる回路基板の種類が大きな制限を受けることになる。
【００６８】
また、Ｚｎを多量に含むはんだを使用すると、表面実装部品の電極への濡れ性が一般的には悪いことから、充分な濡れ性を確保しつつはんだ付け温度を低下させる効果を出す場合も同様、Ｚｎ含有量やＺｎ含有はんだが適用できる回路基板の種類が大きな制限を受けることになる。
【００６９】
以上のことから、低耐熱性表面実装部品の保護を目的とした低温でのはんだ付けが必要な際には、多くの場合、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだをペースト化して使用するのが望ましい。
【００７０】
しかし、リフローはんだ付けの際の上記の溶融不良は、はんだペーストとして、融点の低いＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系はんだを使用しても、バンプ接続を行なう表面実装部品の場合、この表面実装部品のはんだバンプがＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕ（液相線温度：２２０℃）などの融点の高いはんだで形成されていると、リフローはんだ付けの途中で溶融を開始したはんだペーストがこのはんだバンプと接触している部分でこのはんだペーストと融合し、融点がＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕに近づいて高くなったことによるものと考えられる。
【００７１】
このため、この融合部分のはんだ組成を、ペースト本来の組成より逸脱しにくい状態をする必要がある。このためには、表面実装部品側のはんだバンプも、回路基板側のはんだペーストと同一系であるＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系にすることが望ましい。
【００７２】
また、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系はんだからなるはんだペーストでのＩｎ含有量が７〜９質量％を超えると、Ｉｎ自体が上記の低融点共晶相を作り出す原因となることがわかっている。また、低耐熱性表面実装部品保護のためには、できるだけはんだペーストのＩｎ含有量を多くしてはんだ付け温度を低下させる必要があるため、低耐熱性表面実装部品対応のリフロー用はんだでは、Ｉｎ含有量が７〜９質量％であることが望ましい。
【００７３】
このように、低耐熱性表面実装部品側のはんだバンプもはんだペーストと同じ組成に近づけると、はんだペーストとはんだバンプの融合による上記の融点の上昇、即ち、はんだペーストの溶融不良が起こりにくくなる。但し、低耐熱製氷面実装部品側のはんだバンプのＩｎ含有量は、接続信頼性低下を防止するため、はんだペーストのＩｎ含有量を超えないことが望ましく、０〜９質量％の範囲で適当な含有量を選定して使用する必要がある。
【００７４】
図７はかかる低耐熱性表面実装部品のパッケージの具体例を示す平面図であって、同図（ａ）は周囲バンプ配置型ＢＧＡ、同図（ｂ）はフルグリッド型ＢＧＡを夫々示し、図１に対応する部分には、同一符号を付けている。但し、２ａは外周寄り、２ｂは中央寄り、８は外周寄り２ａと中央寄り２ｂとの境界である。
【００７５】
同図（ａ），（ｂ）において、ＢＧＡ１の外辺から一定の距離の位置を境界８として、この境界の外側を外周寄り２ａ、内側を中央寄り２ｂとしている。そして、中央寄り２ｂのはんだバンプ３は、外周寄り２ａのはんだバンプ３よりも、融点が低いはんだで構成されている。
【００７６】
ここで、図１に示す実施形態でのはんだバンプ３の説明し重複する部分があるが、はんだバンプ３について説明する。
【００７７】
低耐熱性表面実装部品１をはんだペーストを用いて回路基板上にはんだ付け（バンプ接続）を行なうリフローはんだ付け工程において、リフロー用のはんだとして、従来のＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕなどの組成（液相線温度：２２０℃）よりも融点が低く、かつ接続信頼性がかかるＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕを使用する場合よりも著しく低下しないＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系はんだなど（液相線温度：約２１０℃）を用いる場合が多い。
【００７８】
また、Ｓｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕはんだの以外の融点が低いはんだとして、Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ-Ｃｕ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ｚｎ系，Ｓｎ-Ｚｎ-Ｂｉ系の使用も考えられる。
【００７９】
但し、Ｂｉを多量に含有したはんだを使用することは、実装部品の電極（部品電極）などへのはんだの濡れ性を向上させるために、予めこの部品電極などに施されるめっきにＰｂが含まれている場合、このめっき中のＰｂとはんだ中のＢｉとが低融点共晶相を作り出し、これがリフローはんだ付け後の挿入実装部品などの別なはんだ付け時の熱影響などで成分偏析を起こし、接続部の破断を引き起こす場合があることがわかっている。また、低耐熱性表面実装部品を保護するために、はんだ付け温度を低下させる効果を出しつつ、前述の接続部の破断を防ぐためには、Ｂｉの含有量やＢｉを含有したはんだが適用できる回路基板の種類が大きな制限を受けることになる。
【００８０】
また、Ｚｎを多量に含むはんだを使用することは、電極への濡れ性が一般的に悪いことから、充分な濡れ性を確保しつつ、はんだ付け温度を低下させる効果を出す場合も同様、Ｚｎの含有量やＺｎを含有したはんだが適用できる回路基板の種類が大きな制限を受けることになる。
【００８１】
以上のことからして、低耐熱性表面実装部品の保護を目的とした低温でのはんだ付けが必要な際には、多くの場合、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだをペースト化して使用するのが望ましいものである。
【００８２】
ところで、はんだペーストに融点の低いＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだを使用しても、表面実装部品を回路基板にバンプ接続する場合、この表面実装部品に設けるはんだバンプをＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕ（液相線温度：２２０℃）などの融点の高いはんだで形成すると、リフローはんだ付けの途中で溶融を開始したはんだペーストがこのはんだバンプと接触している部分では、はんだペーストがはんだバンプと融合し、はんだペーストの融点がはんだバンプであるＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕの融点に近づいて高くなり、溶融不良が起こる。これを防止するためには、表面実装部品側のはんだバンプも、はんだペーストと同一系であるＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだで形成することが望ましい。
【００８３】
また、このＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだペーストのＩｎの含有量が７〜９質量％を超えると、Ｉｎ自体が上記の低融点共晶相を作り出す原因となることがわかっている。また、低耐熱性表面実装部品の保護のためには、できるだけはんだペーストのＩｎ含有量を多くしてはんだ付け温度を低下させる必要がある。このため、低耐熱性表面実装部品対応のリフロー用はんだとしては、Ｉｎの含有量が７〜９質量％であることが望ましい。
【００８４】
このようにして、表面実装部品側のはんだバンプをはんだペーストと同じＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだの組成に近づけることにより、はんだペーストとはんだバンプとの融合による融点の上昇、即ち、はんだペーストの溶融不良を抑えることができる。但し、表面実装部品側のはんだバンプのＩｎ含有量は、接続信頼性低下を防止するために、はんだペースト側のＩｎ含有量を超えないことが望ましく、０〜９質量％の範囲で適当な含有量を選定する必要がある。
【００８５】
そして、表面実装部品の面の中央寄りでのはんだバンプを、外周寄りのはんだバンプに対し、Ｉｎ含有量が多くして（即ち、Ｉｎ含有量を７〜９質量％に近づけて）融点が低いはんだで形成することにより、回路基板に表面実装部品をはんだ付け（バンプ接続）するために、回路基板を加熱した場合、温度が上昇しにくい表面実装部品の中央寄りのはんだバンプも溶融し易くなり、このはんだバンプとはんだペーストとが融合して良好なバンプ接続が得られることになる。
【００８６】
次に、リフローはんだ付け工程の具体例について説明する。
【００８７】
ここでは、低耐熱性表面実装部品１として、図７（ｂ）に示すようなフルグリッド型ＢＧＡ（耐熱温度：２２０℃、部品サイズ：２３ｍｍ×２３ｍｍ、バンプピッチ：１．０ｍｍ、バンプ数：４８４）とする。リフローはんだ付け工程では、かかるフルグリッド型ＢＧＡ１をはんだペースト（供給厚：０．１５ｍｍ）を印刷した回路基板（図示せず）に搭載し、供給したはんだペーストがリフローできる最低温度条件でリフローはんだ付けをすることにした。
【００８８】
リフローはんだ付けに使用する装置は、５個の加熱ゾーン（基板搬送コンベアの上下に存在するヒータ対）が赤外線と熱風を併用し、はんだ付け雰囲気に窒素を使用して酸素濃度を１００ｐｐｍとする方式のものである。
【００８９】
なお、かかるフルグリッド型ＢＧＡ１以外に、回路基板上で最も接続条件が厳しいパッケージの長辺側にリードの付いた４８リードＴＳＯＰが接続されるため、はんだペースト中のＩｎ含有量は、このＴＳＯＰが―５５〜１２５℃における温度サイクル寿命１０００サイクルが確保可能とできる最大量である７質量％とし、組成がＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−７Ｉｎのはんだを使用した。
【００９０】
また、リフローはんだ付けの際、温度が最低になる場所はこのフルグリッド型ＢＧＡ１の中央寄り２ｂ（図７）に存在するはんだ接続部であり、フルグリッド型ＢＧＡ１中で温度が最高になる場所はその外周寄り２ａ（特に、コーナー部：図７）であって、この部分の温度がフルグリップ型ＢＧＡ１の耐熱温度である２２０℃を超えなければよいことになる。
【００９１】
そこで、フルグリッド型ＢＧＡ１を回路基板にリフローはんだ付けする際、フルグリッド型ＢＧＡ１の中央寄り２ｂのはんだ接続部とこのフルグリッド型ＢＧＡ１のパッケージ１ａのコーナー部とに夫々熱電対を設置し、夫々での温度を測定したところ、フルグリップ型ＢＧＡ１のパッケージ１ａのコーナー部のピーク温度を２２０℃に調整したとき、このフルグリップ型ＢＧＡ１の中央寄り２ｂでのはんだ接続部のピーク温度は２０４℃であった。
【００９２】
また、かかるリフローはんだ付けで得られたフルグリッド型ＢＧＡ１において、はんだバンプ３をＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ系のはんだで形成した場合、フルグリッド型ＢＧＡ１の中央寄り２ｂのはんだ接続部５点ではんだペーストの溶融不良が発生したが、はんだバンプ３を、上記のようにして、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−（４〜７）Ｉｎのはんだで形成した場合には、かかるはんだペーストの溶融不良が発生しなかった。
【００９３】
さらに、はんだバンプ３でのＩｎ含有量が０質量％，４質量％，７質量％夫々の場合でのフルグリッド型ＢＧＡ１の中央寄り２ｂのはんだ接続部の―５５〜１２５℃における温度サイクル試験を実施したところ、図８に示す結果が得られ、合格基準の１０００サイクルが確保できていることが確認できた。
【００９４】
なお、以上は、図７（ａ）に示す周辺バンプ配置型表面実装部品１についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明による低耐熱性表面実装部品の具体例を示す正面図である。
【図２】図１に示す低耐熱性表面実装部品を回路基板から取り外すための装置の一具体例の要部を示す図である。
【図３】図２に示す装置における載置台の構成を示す分解斜視図である。
【図４】図２に示す装置における局所加熱ノズルの先端部の構成を示す図である。
【図５】図１での低耐熱性表面実装部品での外周寄りと中央寄りとを説明する図である。
【図６】図２に示す装置で回路基板から低耐熱性表面実装部品を取り外し可能としたときの実装基板の−５５〜１２５℃における温度サイクル試験の結果を示す図である。
【図７】リフローはんだ付け工程ではんだ付けする低耐熱性表面実装部品の具体例を示す正面図である。
【図８】図７に示す低耐熱性表面実装部品を回路基板にリフローはんだ付けして得られた実装基板の−５５〜１２５℃における温度サイクル試験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１ 低耐熱性表面実装部品
１ａ パッケージ
２ コーナー部
２ａ 外周寄り
２ｂ 中央寄り
３ はんだバンプ
４ 回路基板
５ 部品取り外し装置
６ 載置台
６ａ 開口部
６ｂ 赤外線ランプ
６ｃ 取り付け金具
６ｄ 支持台
６ｅ 取り付け金具
６ｆ 支持ピン
７ 局所加熱ノズル
７ａ 吹き出し口
７ｂ 吸引ノズル
７ｃ 吸着盤
７ｄ 吸引口
８ 境界
【技術分野】
【０００１】
本発明は、毒性の少ないＰｂフリーはんだ合金を用いて回路基板に混載実装する低耐熱性表面実装部品及びこれをバンプ接続した実装基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｐｂフリーはんだ合金は、有機基板などの回路基板への電子部品の接続に適用でき、２２０℃付近でのはんだ付けに用いられているＳｎ−３７Ｐｂ（単位：質量％）はんだの代替品である。
【０００３】
従来の電化製品の有機基板などの回路基板へのはんだ付け方法としては、回路基板に熱風を吹き付け、電極に印刷されたはんだバンプを溶融させて表面実装部品のはんだ付け（バンプ接続）を行なうリフローはんだ付け工程と、溶融したはんだの噴流を回路基板に接触させて挿入実装部品やチップ部品などの一部の表面実装部品のはんだ付けを行なうフローはんだ付け工程とによって構成されている。このはんだ付け方法を混載実装方法という。
【０００４】
ところで、この混載実装方法におけるリフローはんだ付け工程で用いられるはんだペースト及びフローはんだ付け工程で用いられる溶融したはんだの噴流もともに、毒性の少ないＰｂフリーはんだ合金を使用するという要求が生じてきている。
【０００５】
かかるＰｂフリーはんだを用いた実装方法に関する従来技術としては、Ｐｂフリーはんだとして、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系はんだ、或いはＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系はんだ合金が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、他の従来例として、基板のＡ面でリフローはんだ付けによって電子部品を表面接続実装し、次いで、基板のＢ面でＡ面側から挿入した電子部品のリードを電極にフローはんだ付けして接続実装する方法において、Ａ面側でリフローはんだ付けに用いるはんだを、Ｓｎ−（１．５〜３．５ｗｔ％）Ａｇ−（０．２〜０．８ｗｔ％）Ｃｕ−（０〜４ｗｔ％）Ｉｎ−（０〜２ｗｔ％）Ｂｉの組成で構成されるＰｂフリーはんだとし、Ｂ面側でフローはんだ付けに用いるはんだを、Ｓｎ−（０〜３．５ｗｔ％）Ａｇ−（０．２〜０．８ｗｔ％）Ｃｕの組成で構成されるＰｂフリーはんだとすることが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
ところで、Ｐｂフリーはんだの中で代表的なＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだが高い接続信頼性（−５５℃〜１２５℃、１サイクル／ｈの条件の温度サイクル試験において）を有していることから、バンプ接続を行なう低耐熱性表面実装部品のはんだバンプを全てかかるＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだによって形成する場合、リフローはんだ付けなどの基板の全体加熱を行なう際、接続部の構造上熱風が到達しにくくて温度が上昇しにくい部品の中央寄りのはんだバンプも溶融させるようにすると、この表面実装部品パッケージ部の温度がこのパッケージ部の耐熱温度を超過する場合がある。
【０００８】
かかる問題を解消する方法として、基板に電子部品をはんだ付けするためのはんだバンプとして、この電子部品のコーナー部では、Ｓｎ−（２〜５ｗｔ％）Ａｇ−（０〜１ｗｔ％）Ｃｕ−（０〜１ｗｔ％）Ｂｉの成分組成を有する高融点型はんだバンプ（融点温度２２０℃）を用い、内部では、Ｓｎ−（２〜５ｗｔ％）Ａｇ−（０〜１ｗｔ％）Ｃｕ−（５〜１５ｗｔ％）Ｂｉの成分組成を有する低融点型はんだバンプ（融点温度２００℃）を用いるものであって、基板を電子部品の耐熱温度（２３０℃）を下回りかつ高融点型はんだの溶融温度（約２２０℃）を越えて設定されたリフロー温度まで加熱してはんだ付け（バンプ接続）をしたとき、伝熱状態が悪い電子部品の内部でも、はんだバンプが遅滞なく溶融するようにした方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−１６６１７８号公報
【特許文献２】特開２００１−１６８５１９号公報
【特許文献３】特開２００２ー１４１６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一方、低耐熱性表面実装部品がバンプ接続された回路基板からこの表面実装部品を取り外し、この回路基板や表面実装部品を再利用することが行なわれている。このように、回路基板から表面実装部品を取り外す場合には、回路基板のこの表面実装部品周辺への局所的加熱が行なわれる。
【００１０】
ところで、上記従来例のように、Ｐｂフリーはんだの中で代表的なＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだが高い接続信頼性（−５５℃〜１２５℃、１サイクル／ｈの条件の温度サイクル試験において）を有していることから、回路基板に低耐熱性表面実装部品をバンプ接続するためのはんだバンプとしては、高融点のＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだによって形成ており、このため、回路基板からかかる表面実装部品を取り外すために、この表面実装部品周辺への局所的加熱を行ない、温度が上昇しにくい表面実装部品の外周寄りのはんだバンプも溶融させるようにすると、この表面実装部品のパッケージ部の温度がこのパッケージ部の耐熱温度を超過する場合があり、この表面実装部品の性能を劣化させたり、破壊したりするなどの問題が生ずる。
【００１１】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、回路基板にはんだ付けされている低耐熱表面実装部品を、回路基板や低耐熱表面実装部品の性能に影響を与えることなく、回路基板から取り外すことができるようにした低耐熱性表面実装部品及びこれをバンプ接続した実装基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、回路基板にバンプ接続された低耐熱性表面実装部品であって、バンプ接続のためのはんだバンプの融点が、低耐熱性表面実装品の耐熱温度以下であって、かつ低耐熱性表面実装品のバンプ形成面の中央寄りよりも、外周寄りで低いものである。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、低耐熱性表面実装基板が回路基板にバンプ接続されてなる実装基板であって、バンプ接続のためのはんだバンプが低耐熱性表面実装品の耐熱温度以下の融点のはんだからなり、かつ低耐熱性表面実装品のはんだバンプ形成面の中央寄りのはんだバンプよりも、外周寄りのはんだバンプが低融点であるものである。
【００１４】
また、上記の回路基板には、はんだペーストが設けられ、はんだペーストとはんだバンプとの融合によって低耐熱性表面実装基板が回路基板にバンプ接続されているものである。
【００１５】
また、はんだバンプとはんだペーストとは、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系、Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ-Ｃｕ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ｚｎ系，Ｓｎ-Ｚｎ-Ｂｉ系のいずれかのはんだからなるものである。
【００１６】
また、はんだバンプ及びはんだペーストは、Ｉｎ含有量が０〜９質量％のＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだから形成されているものである。
【００１７】
また、低耐熱性表面実装基板のはんだバンプ形成面の外周寄りのはんだバンプ及びはんだペーストは、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだのＩｎ含有量が７〜９質量％のはんだからなるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、低耐熱性表面実装部品の外周寄りが中央寄りも加熱温度が低くても、その全面にわたってはんだバンプが溶融し、この低耐熱性表面実装部品の回路基板からの取り外しが円滑に行なわれることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面により説明する。
図１（ａ）は本発明による低耐熱性表面実装部品の実施形態の要部を示す平面図であって、１はこの実施形態の低耐熱性部品を含む表面実装部品である低耐熱性表面実装部品、１ａはパッケージ、２はコーナー部、３ははんだバンプである。
【００２０】
図１（ａ）は低耐熱性部品を含み、回路基板（図示せず）に実装（バンプ接続）された低耐熱性表面実装部品１としてのパッケージ１ａの一具体例を示すものであって、この具体例では、ボール状のはんだバンブ３がパッケージ１ａの面の周辺部に設けられている（このように、はんだバンプ３が設けられている側の面を、以下、バンプ形成面という）。このように、周辺部に設けられたはんだバンプ３を周辺バンプという。低耐熱性表面実装部品としてのパッケージの一種にパッケージのピン部分をはんだバンプとしたＢＧＡ（Ball Grid Array）があるが、このようなバンプ形成面側の周辺部にバンプ３が設けられたＢＧＡを周辺バンプ配置型ＢＧＡという。
【００２１】
図１（ｂ）は低耐熱性表面実装部品１としてのパッケージ１ａの他の具体例を示すものであって、この具体例では、ボール状のはんだバンブ３がパッケージ１ａのバンプ形成面全体に設けられている。このように配列されるはんだバンプ３をフルグリッドバンプといい、このようにはんだバンプ３が配置された表面実装部品をフルグリップ型という。従って、このようなフルグリッドバンプ３が設けられたＢＧＡをフルグリッド型ＢＧＡという。
【００２２】
この実施形態では、図１（ａ），（ｂ）に示すようなパッケージ１ａのバンプ形成面での外周寄りのバンプ３を、それ以外の場所でのはんだバンプ３よりも、低融点のはんだで形成したものである。なお、ここでは、この「外周寄り」をコーナー部２で表わしている。これにより、かかる低耐熱性表面実装部品１が回路基板にバンプ接続されて実装されている実装基板（図示せず）からこの低耐熱性表面実装部品１を取り外して回路基板を再利用する作業を行なうために、回路基板でのこの低耐熱性表面実装部品１の部分を局所的に加熱する際、この低耐熱性表面実装部品１の、後述するように、温度が上昇しにくい外周寄りに配置されたはんだバンプ３も溶融し易くなるものである。
【００２３】
ここで、はんだバンプ３を形成するはんだについて説明する。
【００２４】
低耐熱性表面実装部品１をはんだペーストを用いて回路基板上にはんだ付け（バンプ接続）を行なうリフローはんだ付け工程において、リフロー用のはんだとして、従来のＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕなどの組成（液相線温度：２２０℃）よりも融点が低く、かつ接続信頼性がかかるＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕを使用する場合よりも著しく低下しないＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系はんだなど（液相線温度：約２１０℃）を用いる場合が多い。
【００２５】
また、Ｓｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕはんだの以外の融点が低いはんだとして、Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ-Ｃｕ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ｚｎ系，Ｓｎ-Ｚｎ-Ｂｉ系の使用も考えられる。
【００２６】
但し、Ｂｉを多量に含有したはんだを使用することは、実装部品の電極（部品電極）などへのはんだの濡れ性を向上させるために、予めこの部品電極などに施されるめっきにＰｂが含まれている場合、このめっき中のＰｂとはんだ中のＢｉとが低融点共晶相を作り出し、これがリフローはんだ付け後の挿入実装部品などの別なはんだ付け時の熱影響などで成分偏析を起こし、接続部の破断を引き起こす場合があることがわかっている。また、低耐熱性表面実装部品を保護するために、はんだ付け温度を低下させる効果を出しつつ、前述の接続部の破断を防ぐためには、Ｂｉの含有量やＢｉを含有したはんだが適用できる回路基板の種類が大きな制限を受けることになる。
【００２７】
また、Ｚｎを多量に含むはんだを使用することは、電極への濡れ性が一般的に悪いことから、充分な濡れ性を確保しつつ、はんだ付け温度を低下させる効果を出す場合も同様、Ｚｎの含有量やＺｎを含有したはんだが適用できる回路基板の種類が大きな制限を受けることになる。
【００２８】
以上のことからして、低耐熱性表面実装部品を回路基板に実装する際に、低耐熱性表面実装部品の保護を目的とした低温でのはんだ付けが必要な場合には、多くの場合、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだをペースト化して使用するのが望ましいものである。
【００２９】
ところで、融点の低いＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだをはんだペーストとして使用しても、表面実装部品を回路基板にバンプ接続する場合、この表面実装部品に設けるはんだバンプをＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕ（液相線温度：２２０℃）などの融点の高いはんだで形成すると、リフローはんだ付けの途中で溶融を開始したはんだペーストがこのはんだバンプと接触している部分では、はんだペーストがはんだバンプと融合し、はんだペーストの融点がはんだバンプであるＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕの融点に近づいて高くなり、溶融不良が起こる。これを防止するためには、表面実装部品側のはんだバンプも、はんだペーストと同一系であるＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだで形成することが望ましい。
【００３０】
また、このＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだペーストのＩｎの含有量が７〜９質量％を超えると、Ｉｎ自体が上記の低融点共晶相を作り出す原因となることがわかっている。また、低耐熱性表面実装部品の保護のためには、できるだけはんだペーストのＩｎ含有量を多くしてはんだ付け温度を低下させる必要がある。このため、低耐熱性表面実装部品対応のリフロー用はんだとしては、Ｉｎの含有量が７〜９質量％であることが望ましい。
【００３１】
このようにして、表面実装部品側のはんだバンプをはんだペーストと同じ組成に近づけることにより、はんだペーストとはんだバンプとの融合による融点の上昇、即ち、はんだペーストの溶融不良を抑えることができる。但し、表面実装部品側のはんだバンプのＩｎ含有量は、接続信頼性低下を防止するために、はんだペースト側のＩｎ含有量を超えないことが望ましく、０〜９質量％の範囲で適当な含有量を選定する必要がある。
【００３２】
このように、表面実装部品側のはんだバンプをはんだペーストと同じＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだで形成し、この表面実装部品のバンプ形成面での外周寄りでそのＩｎ含有量を７〜９質量％に近づけると、実装基板から表面実装部品を取り外して回路基板を再利用する作業を行なうために、実装基板でのこの表面実装部品の部分の局所的加熱を行なう際、温度が上昇しにくい表面実装部品の外周寄りのはんだバンプを溶融し易くすることができる。
【００３３】
次に、図１（ａ），（ｂ）に示す低耐熱性表面実装部品１の回路基板からの取り外しについて説明する。
【００３４】
ここでは、本発明による実装基板の一実施形態として、図１（ａ）に示すような低耐熱性表面実装部品である周辺バンプ配置型ＢＧＡ１（耐熱温度：２２０℃、部品サイズ：３０ｍｍ×３０ｍｍ、バンプピッチ：１．２７ｍｍ、バンプ数：２５６）が、はんだバンプ３と図示しないはんだペースト（供給厚：０．１５ｍｍ）により、図示しない回路基板にはんだ付け（バンプ接続）された実装基板を対象物とする。かかる実装基板でのはんだバンプやはんだペーストは、上記のように、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだから形成されたものであって、そのＩｎの含有量は、はんだペーストとはんだバンプと０〜９質量％であり、はんだバンプでのＩｎの含有量ははんだペーストのＩｎの含有量よりも小さいものであるが、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面での外周寄り（即ち、図１（ａ）では、コーナー部２での）のはんだバンプ３Ｉｎ含有量は７〜９質量％とし、それ以外の場所のはんだバンプ３よりも、融点が低いものとしている。
【００３５】
なお、回路基板から取り外す前の実装基板でのかかる周辺バンプ配置型ＢＧＡ１では、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１側のはんだバンプと回路基板側のはんだペーストとは、完全に融合しているのではないが、はんだペーストは完全に溶融した状態ではんだバンプと接続されている。
【００３６】
また、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１はリフローはんだ付け装置によって回路基板に接続されたものであり、このリフローはんだ付け装置は加熱ゾーン（基板搬送コンベア上下に存在するヒータ対）が赤外線と熱風を併用し、この加熱ゾーン数を１０とし、はんだ付け雰囲気に窒素を使用して酸素濃度を１００ｐｐｍとする方式のものである。
【００３７】
図２は基板からの表面実装部品を取り外すための部品取外装置の一具体例を示す構成図であって、４は回路基板、５は部品取り外し装置、６は載置台、７は局所加熱ノズル、８は加熱ノズルである。
【００３８】
同図において、上記のように周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が回路基板４にバンプ接続された上記の実装基板が載置台４ａ上に、上下に対向して配置された局所加熱ノズル７と加熱ノズル８との間にこの周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が位置するように、載置される。そして、この回路基板４での周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の周りが、その下面側から、載置台６に設けられた赤外線ランプ（図示せず）で加熱され、また、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が、局所加熱ノズル７と加熱ノズル８とで熱風が吹き付けられることにより、上下から加熱される。
【００３９】
図３は図２に示す部品取り外し装置５での載置台６の構成を示す分解斜視図であって、６ａは開口部、６ｂは赤外線ランプ、６ｃは取り付け具、６ｄは支持台、６ｅは取り付け具、６ｆは支持ピンであり、図２に対応する部分には同一符号を付けている。
【００４０】
同図において、載置台６は、例えば、横長の長方形状をなしており、その中央部にこの載置台６の上面から下面に貫通する、例えば、断面形状が正方形や円形などをなす開口部６ａが設けられている。この開口部６ａに加熱ノズル８の先端部が嵌め込まれている。また、載置台６内には、この開口部６ａを除いて、赤外線ランプ６ｂが所定個数設けられている。これら赤外線ランプ６ｂは、その上方側に露出していてもよいし、また、載置台６の赤外線を透過する上面で覆われるようにしてもよい。
【００４１】
支持台６ｄは取り付け金具６ｃに固定されており、この取り付け金具６ｃにより、支持台６ｄが、その長手方向が載置台６の幅方向となるように、この載置台６に取り付けられる。かかる取り付け金具６ｃを有する支持台６ｄは２個使用され、夫々が、開口部６ａに関して左右対称な位置となるように（図２参照）、載置台６に取り付けられる。また、２つの支持ピン６ｆが取り付け金具６ｅに固定されており、この取り付け金具６ｅにより、２つの支持ピン６ｆが、その長手方向が載置台６の幅方向となるように、即ち、この同じ取り付け金具６ｅに固定されている２つの支持ピン６ｆが載置台６の幅方向に配置されるように、この載置台６に取り付けられる。かかる支持ピン６ｆが取り付けられた取り付け金具６ｅは２個使用され、夫々が、２つの支持台６ｄ間で開口部６ａに関して左右対称な位置となるように（図２参照）、載置台６に取り付けられる。なお、支持台６ｄには、吸着手段が設けられている。
【００４２】
図２に示す回路基板４は、その周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が開口部６ａと対向するようにして、２つの支持台６ｄと４本の支持ピン６ｆとによって支持される。このとき、支持台６ｄに設けられた吸着手段により、回路基板４は固定し持される。
【００４３】
このように、回路基板４が支持された状態で、この回路基板４での周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が取り付けられた部分が、開口部６ａを介して加熱ノズル８から熱風が吹き付けられることにより、回路基板４の下面側から加熱される。また、支持台６ｄと支持ピン６ｆとで支持された回路基板４は、開口部６ａに対向する領域の周りの部分が、赤外線ランプ６ｂから赤外線が照射されて、下面側から加熱される。
【００４４】
図４は図２における局所加熱ノズル７の先端部の構造を示す斜視図であって、７ａは吹き出し口、７ｂは吸引ノズル、７ｃは吸着盤、７ｅは吸引口である。
【００４５】
同図において、局所加熱ノズル７の先端部には、その中央部に吸引ノズル７ｂが、その周りに複数（ここでは、４個）の熱風を吹き出す吹き出し口７ａが設けられている。また、吸着盤７ｃはゴムなどから構成されており、吸引ノズル７ｂに嵌め込まれる。この吸着盤７ｃの中心には、吸引口７ｄが設けられており、この吸着盤７ｃが吸引ノズル７ｂに嵌め込まれると、吸引ノズル７ｂがこの吸引口７ｄから外部と連通する。図示しない真空ポンプによって吸引ノズル７ｂから吸気する。
【００４６】
図２に戻って、局所加熱ノズル７は、矢印Ａ，Ｂ方向（載置台６の幅方向）に移動可能であって、載置台６に回路基板４を載置するときには、矢印Ａ方向に移動していて載置台６から外れた位置に置かれている。かかる状態で周辺バンプ配置型ＢＧＡ１がバンプ接続された回路基板４が、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が載置台６の開口部６ａ（図３）と対向するようにして、載置され、支持台６ｄと支持ピン６ｆ（図３）とで支持される。これとともに、支持台６ｄの吸引手段が作動し、回路基板４が支持台６ｄに吸着されて固定される。
【００４７】
そして、局所加熱ノズル７が、矢印Ａとは逆方向の矢印Ｂ方向に移動して、回路基板４上の周辺バンプ配置型ＢＧＡ１に対向し、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１に近接した位置に設定される。そして、この局所加熱ノズル７の吹き出し口７ａ（図４）から熱風が周辺バンプ配置型ＢＧＡ１に上側から吹き付けられ、また、加熱ノズル８から熱風が回路基板４の下面に吹き付けられる。これにより、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１を回路基板４に固定したはんだが加熱されて溶融する。所定時間加熱して周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が回路基板４から取り外しできる状態になると、局所加熱ノズル７の吸引ノズル７ｂ（図４）の吸気により、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１に吸引力が作用して回路基板４から外れ、吸引ノズル７ｂに取り付けられている吸着盤７ｃに吸着保持される。
【００４８】
このように、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が吸着盤７ｃに吸着保持された状態になると、局所加熱ノズル７と加熱ノズル８による加熱が停止され、局所加熱ノズル７が矢印Ａ方向に移動して実装基板から周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が取り外される。
【００４９】
また、回路基板４には、かかる周辺バンプ配置型ＢＧＡ以外に、回路基板上で最も接続条件が厳しいパッケージ長辺側にリードが設けられた５６リードＴＳＯＰ（Thin Small Outline Packege）がバンプ接続されるため、はんだペーストとして、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−７Ｉｎのはんだが使用され、Ｉｎ含有量は、このＴＳＯＰが―５５〜１２５℃における温度サイクル寿命１０００サイクルが確保できる最大量である７質量％としている。
【００５０】
ところで、以上の部品取り外し装置５で回路基板４から周辺バンプ配置型ＢＧＡ１を取り外すために、局所加熱ノズル７と加熱ノズル８とで周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の部分を加熱した場合、温度が最高になるのは、局所加熱ノズル７の熱風が吹き出される先端面の中心部に対向する場所（即ち、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の面の中心部）であり、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の外周寄りになるほど温度が低くなる。このため、この外周寄りで融点が高いはんだバンプを使用し、この外周寄りでの温度がこのはんだバンプの融点以上となるように加熱すると、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の中心部側でこの周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の耐熱温度を超えてしまい、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の性能に悪影響を及ぼし、また、破壊してしまうことになる。そこで、この実施形態では、図１で説明したように、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の外周寄りになるほど、融点温度が低いＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系のはんだからなるはんだパンプを用いるものである。
【００５１】
Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系のはんだでは、Ｉｎ含有量を大きくなるほど、その融点が低くなっていく。そこで、前述のように、同じはんだを用いるはんだペーストでのＩｎ含有量を越えない範囲で、かつ周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面で外周寄りになるほど、はんだバンプを構成するＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系のはんだのＩｎ含有量を大きくする。但し、前述のように、このＩｎ含有量が７〜９質量％を越えると、Ｉｎ自体が前述の低融点共晶相を作り出す原因となるので、０〜９質量％の範囲で次に説明する所定の融点が得られるＩｎ含有量とする。
【００５２】
ここで、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１でその中央部で用いるはんだバンプよりも融点が低いはんだバンプを用いる外周寄りは、図５（ａ）に示すように、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の中央点０を中心とする半径Ｒの円周よりも外側の領域とする。この半径Ｒとしては、例えば、図２〜図４に示す部品取り外し装置５において、局所加熱ノズル７，加熱ノズル８及び赤外線ランプ６ｂで回路基板４を加熱したときのこの回路基板４での温度分布に応じて決める。
【００５３】
そして、この半径Ｒの円周よりも内側の領域（即ち、中央寄り）をそこでのはんだパンプの融点以上で、かつこの周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の耐熱温度（上記の例では、２２０℃）よりも低い温度に加熱されたとき、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面での半径Ｒの円周よりも外側の領域（即ち、外周寄り）では、中央寄りのこの加熱温度よりも低い温度で加熱されることになるが、この低い加熱温度以下の融点のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系のはんだからなるはんだバンプ３をこの外周寄りに設けるようにする。図１（ａ）に示す周辺バンプ配置型ＢＧＡ１では、この外周寄りの領域をコーナー部２として表わしているものである。
【００５４】
このように、外周寄りの領域が設定され、この外周寄りの領域でのはんだバルブ３が中央寄りよりのはんだバンプ３よりも低融点のはんだで形成している場合、図２〜図４で示す部品取り外し装置５でかかる周辺バンプ配置型ＢＧＡ１を回路基板４から取り外すときには、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面の中心点０が局所加熱ノズル７の中心（即ち、吸引ノズル７ｂ）に対向するように、回路基板４にこの周辺バンプ配置型ＢＧＡ１がバンプ接続された実装基板を載置台６に載置する。かかる状態にして周辺バンプ配置型ＢＧＡ１を、そのバンプ形成面の中央寄りで、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の耐熱温度よりも低く、かつはんだバンプ３の融点以上の温度に加熱すると、このバンプ形成面の外周寄りでも、そこでのはんだバルブ３の融点以上の温度で加熱されることになる。これにより、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面全体のはんだバンプ３が溶融し、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の回路基板４からの取り外しが可能となる。
【００５５】
また、図５（ｂ）に示すように、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の中心点０を中心とし、異なる半径Ｒ１，Ｒ２（但し、Ｒ１＞Ｒ２）の円周で３個の領域を区分し、これらの領域のうちの外周寄りの領域のはんだバンプ３ほど、融点の低いはんだで形成するようにしてもよい。即ち、半径Ｒ２の円周より内側のはんだバンプの融点をＴａ、半径Ｒ１，Ｒ２の円周間の領域でのはんだバンプの融点をＴｂ、半径Ｒ１円周よりも外側の領域でのはんだバンプの融点をＴｃとすると、Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃとするものである。勿論、かかる領域を３以上設定し、外周寄りになるにつれてそこでのはんだバルブの融点が順次低くなるようにしてもよいし、領域として区分するのではなく、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の中心点から離れるにつれて、はんだバルブ３の融点が順次低くなるようにしてもよい。
【００５６】
このように融点が設定されたはんだバルブ３を用いて回路基板４にバンプ接続された周辺バンプ配置型ＢＧＡ１を図２〜図４に示す部品取り外し装置５で取り外す場合、局所加熱ノズル７と加熱ノズル８とで熱風を周辺バンプ配置型ＢＧＡ１に吹き付けて加熱するとともに、吸着盤７ｃ（図４）でこの周辺バンプ配置型ＢＧＡ１を吸引した状態にする。これにより、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のはんだバルブ３が溶融すると、この吸着盤７ｃによる吸着により、周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が回路基板４から外れることになる。
【００５７】
ここで、上記のように、図２〜図４で説明した部品取り付け装置５に上記の周辺バンプ配置型ＢＧＡ１が回路基板４にはんだ付け（バンプ接続）された実装基板を取り付け、この周辺バンプ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面の中央部とコーナー部との温度を測定するための熱電対を設けた。そして、上記のように、局所加熱ノズル７と加熱ノズル８とによってこの周辺バルブ配置型ＢＧＡ１を加熱し、また、赤外線ランプ６ｂによって回路基板４を加熱し、上記熱電対の測定結果を用いて、周辺バルブ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面の中央部でのピーク温度をこの周辺バルブ配置型ＢＧＡ１の耐熱温度である２２０℃に調整したところ、この周辺バルブ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面のコーナー部でのピーク温度は２０５℃となった。
【００５８】
そして、かかる周辺バルブ配置型ＢＧＡ１のはんだバンプにＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕのはんだを用いたところ、そのコーナー部のはんだ接続部７点ではんだペーストの溶融不良が発生したが、周辺バルブ配置型ＢＧＡ１のパンプ形成面での外周寄りのはんだバンプをＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−（４〜７質量％）Ｉｎとしたところ、コーナー部でのはんだペーストの溶融不良が発生せず、回路基板４から周辺バルブ配置型ＢＧＡ１を良好に取り外すことができた。さらに、バンプはんだのＩｎ含有量が０質量％，４質量％，７質量％夫々の場合の周辺バルブ配置型ＢＧＡ１のコーナー部のはんだ接続部の―５５〜１２５℃における温度サイクル試験を実施した結果、図６に示すように、合格基準の１０００サイクルは確保できていることがわかった。
【００５９】
以上のように、回路基板４に周辺バルブ配置型ＢＧＡ１がバンプ接続された実装基板に対し、この周辺バルブ配置型ＢＧＡ１のバンプ形成面の中央寄りと外周寄りとでのはんだパンプとして、中央寄りではんだバンプを溶融できる温度に加熱したときのこの外周寄りの加熱温度に応じた融点（即ち、上記のＩｎ含有量）のはんだで形成することにより、周辺バルブ配置型ＢＧＡ１全体ではんだバンプが溶融することになって、回路基板４からの周辺バルブ配置型ＢＧＡ１の取り外しが容易に可能となり、しかも、回路基板４や周辺バルブ配置型ＢＧＡ１の性能に影響を与えることなく、回路基板４から周辺バルブ配置型ＢＧＡ１を取り外すことができる。
【００６０】
なお、以上は図１（ａ）に示す周辺バンプ配置型ＢＧＡ１の場合であったが、図１（ｂ）に示すように、ＢＧＡの面全体にはんだバンプが設けられるフルグリップ型ＢＧＡ（例えば、耐熱温度：２２０℃、部品サイズ：２３ｍｍ×２３ｍｍ、バンプピッチ：１．０ｍｍ、バンプ数：４８４のもので、供給厚：０．１５ｍｍのはんだペーストによって回路基板にバンプ接続されたもの）の場合も同様である。
【００６１】
次に、低耐熱性表面実装部品の回路基板へのリフローはんだ付けについて説明する。
【００６２】
リフローはんだ付けでは、上記のように、Ｐｂフリーはんだの中で代表的なＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだが高い接続信頼性（−５５℃〜１２５℃、１サイクル／ｈの条件の温度サイクル試験において）を有していることから、低耐熱性表面実装部品のはんだバンプをこのＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだで形成している。しかし、かかるはんだバンプを用いて低耐熱性表面実装部品を回路基板にリフローはんだ付けするために、回路基板全体を熱風を吹き付けて加熱すると、低耐熱性表面実装部品と回路基板との接続部の構造上、低耐熱性表面実装部品と回路基板との間の低耐熱性表面実装部品の中心寄りは熱風が到達しにくく、温度が上昇しにくい。このため、この中央寄りのはんだバンプを溶融させるようにすると、低耐熱性表面実装部品のパッケージ部の温度がその耐熱温度を超過し、パッケージ部の性能に悪影響を与えることになる。
【００６３】
そこで、本発明による低耐熱性表面実装部品では、そのはんだバンプが設けられる面での外周寄りのはんだバンプに比べ、中央寄りのはんだバンプを低融点のはんだで形成するものであり、かかる低耐熱性表面実装部品を回路基板にはんだ付けするために、この回路基板全体を加熱したとき、温度が上昇しにくい低耐熱性表面実装部品の中央寄りのはんだバンプも溶融し易いようにする。
【００６４】
以下、このためのはんだの組成について説明する。
【００６５】
バンプ接続を行なう低耐熱部品を含む低熱性表面実装部品をはんだペーストを用いて回路基板上にはんだ付けを行なうリフローはんだ付け工程において、リフロー用のはんだとして、従来のＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕなどの組成（液相線温度：２２０℃）よりも融点が低く、接続信頼性がこのＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕを使用する場合よりも著しく低下しないＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系はんだなど（液相線温度：約２１０℃）を用いる場合が多い。
【００６６】
ところで、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系はんだ以外に融点の低いはんだとして、Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ-Ｃｕ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ｚｎ系，Ｓｎ-Ｚｎ-Ｂｉ系の使用も考えられる。
【００６７】
但し、Ｂｉを多量に含有したはんだを使用すると、表面実装部品の電極などへのはんだの濡れ性を向上させるために、予めこの部品電極などに施されるめっきにＰｂが含まれている場合、このめっき中のＰｂとはんだ中のＢｉとが低融点共晶相を作り出し、これがリフローはんだ付け後の挿入実装部品などの別のはんだ付け時の熱影響などで成分偏析を起こし、接続部の破断を引き起こす場合があることがわかっている。また、低耐熱性表面実装部品を保護するために、はんだ付け温度を低下させる効果を出しつつ上記の破断を防ぐためには、Ｂｉ含有量やＢｉ含有はんだが適用できる回路基板の種類が大きな制限を受けることになる。
【００６８】
また、Ｚｎを多量に含むはんだを使用すると、表面実装部品の電極への濡れ性が一般的には悪いことから、充分な濡れ性を確保しつつはんだ付け温度を低下させる効果を出す場合も同様、Ｚｎ含有量やＺｎ含有はんだが適用できる回路基板の種類が大きな制限を受けることになる。
【００６９】
以上のことから、低耐熱性表面実装部品の保護を目的とした低温でのはんだ付けが必要な際には、多くの場合、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだをペースト化して使用するのが望ましい。
【００７０】
しかし、リフローはんだ付けの際の上記の溶融不良は、はんだペーストとして、融点の低いＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系はんだを使用しても、バンプ接続を行なう表面実装部品の場合、この表面実装部品のはんだバンプがＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕ（液相線温度：２２０℃）などの融点の高いはんだで形成されていると、リフローはんだ付けの途中で溶融を開始したはんだペーストがこのはんだバンプと接触している部分でこのはんだペーストと融合し、融点がＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕに近づいて高くなったことによるものと考えられる。
【００７１】
このため、この融合部分のはんだ組成を、ペースト本来の組成より逸脱しにくい状態をする必要がある。このためには、表面実装部品側のはんだバンプも、回路基板側のはんだペーストと同一系であるＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系にすることが望ましい。
【００７２】
また、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系はんだからなるはんだペーストでのＩｎ含有量が７〜９質量％を超えると、Ｉｎ自体が上記の低融点共晶相を作り出す原因となることがわかっている。また、低耐熱性表面実装部品保護のためには、できるだけはんだペーストのＩｎ含有量を多くしてはんだ付け温度を低下させる必要があるため、低耐熱性表面実装部品対応のリフロー用はんだでは、Ｉｎ含有量が７〜９質量％であることが望ましい。
【００７３】
このように、低耐熱性表面実装部品側のはんだバンプもはんだペーストと同じ組成に近づけると、はんだペーストとはんだバンプの融合による上記の融点の上昇、即ち、はんだペーストの溶融不良が起こりにくくなる。但し、低耐熱製氷面実装部品側のはんだバンプのＩｎ含有量は、接続信頼性低下を防止するため、はんだペーストのＩｎ含有量を超えないことが望ましく、０〜９質量％の範囲で適当な含有量を選定して使用する必要がある。
【００７４】
図７はかかる低耐熱性表面実装部品のパッケージの具体例を示す平面図であって、同図（ａ）は周囲バンプ配置型ＢＧＡ、同図（ｂ）はフルグリッド型ＢＧＡを夫々示し、図１に対応する部分には、同一符号を付けている。但し、２ａは外周寄り、２ｂは中央寄り、８は外周寄り２ａと中央寄り２ｂとの境界である。
【００７５】
同図（ａ），（ｂ）において、ＢＧＡ１の外辺から一定の距離の位置を境界８として、この境界の外側を外周寄り２ａ、内側を中央寄り２ｂとしている。そして、中央寄り２ｂのはんだバンプ３は、外周寄り２ａのはんだバンプ３よりも、融点が低いはんだで構成されている。
【００７６】
ここで、図１に示す実施形態でのはんだバンプ３の説明し重複する部分があるが、はんだバンプ３について説明する。
【００７７】
低耐熱性表面実装部品１をはんだペーストを用いて回路基板上にはんだ付け（バンプ接続）を行なうリフローはんだ付け工程において、リフロー用のはんだとして、従来のＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕなどの組成（液相線温度：２２０℃）よりも融点が低く、かつ接続信頼性がかかるＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕを使用する場合よりも著しく低下しないＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系はんだなど（液相線温度：約２１０℃）を用いる場合が多い。
【００７８】
また、Ｓｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕはんだの以外の融点が低いはんだとして、Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ-Ｃｕ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ｚｎ系，Ｓｎ-Ｚｎ-Ｂｉ系の使用も考えられる。
【００７９】
但し、Ｂｉを多量に含有したはんだを使用することは、実装部品の電極（部品電極）などへのはんだの濡れ性を向上させるために、予めこの部品電極などに施されるめっきにＰｂが含まれている場合、このめっき中のＰｂとはんだ中のＢｉとが低融点共晶相を作り出し、これがリフローはんだ付け後の挿入実装部品などの別なはんだ付け時の熱影響などで成分偏析を起こし、接続部の破断を引き起こす場合があることがわかっている。また、低耐熱性表面実装部品を保護するために、はんだ付け温度を低下させる効果を出しつつ、前述の接続部の破断を防ぐためには、Ｂｉの含有量やＢｉを含有したはんだが適用できる回路基板の種類が大きな制限を受けることになる。
【００８０】
また、Ｚｎを多量に含むはんだを使用することは、電極への濡れ性が一般的に悪いことから、充分な濡れ性を確保しつつ、はんだ付け温度を低下させる効果を出す場合も同様、Ｚｎの含有量やＺｎを含有したはんだが適用できる回路基板の種類が大きな制限を受けることになる。
【００８１】
以上のことからして、低耐熱性表面実装部品の保護を目的とした低温でのはんだ付けが必要な際には、多くの場合、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだをペースト化して使用するのが望ましいものである。
【００８２】
ところで、はんだペーストに融点の低いＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだを使用しても、表面実装部品を回路基板にバンプ接続する場合、この表面実装部品に設けるはんだバンプをＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕ（液相線温度：２２０℃）などの融点の高いはんだで形成すると、リフローはんだ付けの途中で溶融を開始したはんだペーストがこのはんだバンプと接触している部分では、はんだペーストがはんだバンプと融合し、はんだペーストの融点がはんだバンプであるＳｎ-３Ａｇ-０．５Ｃｕの融点に近づいて高くなり、溶融不良が起こる。これを防止するためには、表面実装部品側のはんだバンプも、はんだペーストと同一系であるＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだで形成することが望ましい。
【００８３】
また、このＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだペーストのＩｎの含有量が７〜９質量％を超えると、Ｉｎ自体が上記の低融点共晶相を作り出す原因となることがわかっている。また、低耐熱性表面実装部品の保護のためには、できるだけはんだペーストのＩｎ含有量を多くしてはんだ付け温度を低下させる必要がある。このため、低耐熱性表面実装部品対応のリフロー用はんだとしては、Ｉｎの含有量が７〜９質量％であることが望ましい。
【００８４】
このようにして、表面実装部品側のはんだバンプをはんだペーストと同じＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだの組成に近づけることにより、はんだペーストとはんだバンプとの融合による融点の上昇、即ち、はんだペーストの溶融不良を抑えることができる。但し、表面実装部品側のはんだバンプのＩｎ含有量は、接続信頼性低下を防止するために、はんだペースト側のＩｎ含有量を超えないことが望ましく、０〜９質量％の範囲で適当な含有量を選定する必要がある。
【００８５】
そして、表面実装部品の面の中央寄りでのはんだバンプを、外周寄りのはんだバンプに対し、Ｉｎ含有量が多くして（即ち、Ｉｎ含有量を７〜９質量％に近づけて）融点が低いはんだで形成することにより、回路基板に表面実装部品をはんだ付け（バンプ接続）するために、回路基板を加熱した場合、温度が上昇しにくい表面実装部品の中央寄りのはんだバンプも溶融し易くなり、このはんだバンプとはんだペーストとが融合して良好なバンプ接続が得られることになる。
【００８６】
次に、リフローはんだ付け工程の具体例について説明する。
【００８７】
ここでは、低耐熱性表面実装部品１として、図７（ｂ）に示すようなフルグリッド型ＢＧＡ（耐熱温度：２２０℃、部品サイズ：２３ｍｍ×２３ｍｍ、バンプピッチ：１．０ｍｍ、バンプ数：４８４）とする。リフローはんだ付け工程では、かかるフルグリッド型ＢＧＡ１をはんだペースト（供給厚：０．１５ｍｍ）を印刷した回路基板（図示せず）に搭載し、供給したはんだペーストがリフローできる最低温度条件でリフローはんだ付けをすることにした。
【００８８】
リフローはんだ付けに使用する装置は、５個の加熱ゾーン（基板搬送コンベアの上下に存在するヒータ対）が赤外線と熱風を併用し、はんだ付け雰囲気に窒素を使用して酸素濃度を１００ｐｐｍとする方式のものである。
【００８９】
なお、かかるフルグリッド型ＢＧＡ１以外に、回路基板上で最も接続条件が厳しいパッケージの長辺側にリードの付いた４８リードＴＳＯＰが接続されるため、はんだペースト中のＩｎ含有量は、このＴＳＯＰが―５５〜１２５℃における温度サイクル寿命１０００サイクルが確保可能とできる最大量である７質量％とし、組成がＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−７Ｉｎのはんだを使用した。
【００９０】
また、リフローはんだ付けの際、温度が最低になる場所はこのフルグリッド型ＢＧＡ１の中央寄り２ｂ（図７）に存在するはんだ接続部であり、フルグリッド型ＢＧＡ１中で温度が最高になる場所はその外周寄り２ａ（特に、コーナー部：図７）であって、この部分の温度がフルグリップ型ＢＧＡ１の耐熱温度である２２０℃を超えなければよいことになる。
【００９１】
そこで、フルグリッド型ＢＧＡ１を回路基板にリフローはんだ付けする際、フルグリッド型ＢＧＡ１の中央寄り２ｂのはんだ接続部とこのフルグリッド型ＢＧＡ１のパッケージ１ａのコーナー部とに夫々熱電対を設置し、夫々での温度を測定したところ、フルグリップ型ＢＧＡ１のパッケージ１ａのコーナー部のピーク温度を２２０℃に調整したとき、このフルグリップ型ＢＧＡ１の中央寄り２ｂでのはんだ接続部のピーク温度は２０４℃であった。
【００９２】
また、かかるリフローはんだ付けで得られたフルグリッド型ＢＧＡ１において、はんだバンプ３をＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ系のはんだで形成した場合、フルグリッド型ＢＧＡ１の中央寄り２ｂのはんだ接続部５点ではんだペーストの溶融不良が発生したが、はんだバンプ３を、上記のようにして、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−（４〜７）Ｉｎのはんだで形成した場合には、かかるはんだペーストの溶融不良が発生しなかった。
【００９３】
さらに、はんだバンプ３でのＩｎ含有量が０質量％，４質量％，７質量％夫々の場合でのフルグリッド型ＢＧＡ１の中央寄り２ｂのはんだ接続部の―５５〜１２５℃における温度サイクル試験を実施したところ、図８に示す結果が得られ、合格基準の１０００サイクルが確保できていることが確認できた。
【００９４】
なお、以上は、図７（ａ）に示す周辺バンプ配置型表面実装部品１についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明による低耐熱性表面実装部品の具体例を示す正面図である。
【図２】図１に示す低耐熱性表面実装部品を回路基板から取り外すための装置の一具体例の要部を示す図である。
【図３】図２に示す装置における載置台の構成を示す分解斜視図である。
【図４】図２に示す装置における局所加熱ノズルの先端部の構成を示す図である。
【図５】図１での低耐熱性表面実装部品での外周寄りと中央寄りとを説明する図である。
【図６】図２に示す装置で回路基板から低耐熱性表面実装部品を取り外し可能としたときの実装基板の−５５〜１２５℃における温度サイクル試験の結果を示す図である。
【図７】リフローはんだ付け工程ではんだ付けする低耐熱性表面実装部品の具体例を示す正面図である。
【図８】図７に示す低耐熱性表面実装部品を回路基板にリフローはんだ付けして得られた実装基板の−５５〜１２５℃における温度サイクル試験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１ 低耐熱性表面実装部品
１ａ パッケージ
２ コーナー部
２ａ 外周寄り
２ｂ 中央寄り
３ はんだバンプ
４ 回路基板
５ 部品取り外し装置
６ 載置台
６ａ 開口部
６ｂ 赤外線ランプ
６ｃ 取り付け金具
６ｄ 支持台
６ｅ 取り付け金具
６ｆ 支持ピン
７ 局所加熱ノズル
７ａ 吹き出し口
７ｂ 吸引ノズル
７ｃ 吸着盤
７ｄ 吸引口
８ 境界
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板にバンプ接続された低耐熱性表面実装部品であって、
該バンプ接続のためのはんだバンプの融点が、該低耐熱性表面実装品の耐熱温度以下であって、かつ該低耐熱性表面実装品のバンプ形成面の中央寄りよりも、外周寄りで低いことを特徴とする低耐熱性表面実装部品。
【請求項２】
低耐熱性表面実装基板が回路基板にバンプ接続されてなる実装基板であって、
該バンプ接続のためのはんだバンプが該低耐熱性表面実装品の耐熱温度以下の融点のはんだからなり、
かつ該低耐熱性表面実装品のはんだバンプ形成面の中央寄りのはんだバンプよりも、外周寄りのはんだバンプが低融点であることを特徴とする実装基板。
【請求項３】
請求項２において、
前記回路基板には、はんだペーストが設けられ、
該はんだペーストと前記はんだバンプとの融合によって低耐熱性表面実装基板が回路基板にバンプ接続されていることを特徴とする実装基板。
【請求項４】
請求項３において、
前記はんだバンプと前記はんだペーストは、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系、Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ-Ｃｕ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ｚｎ系，Ｓｎ-Ｚｎ-Ｂｉ系のいずれかのはんだからなることを特徴とする実装基板。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記はんだバンプ及び前記はんだペーストは、Ｉｎ含有量が０〜９質量％のＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだから形成されていることを特徴とする実装基板。
【請求項６】
請求項５において、
前記低耐熱性表面実装基板の前記はんだバンプ形成面の外周寄りの前記はんだバンプ及び前記はんだペーストは、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだのＩｎ含有量が７〜９質量％のはんだからなることを特徴とする実装基板。
【請求項１】
回路基板にバンプ接続された低耐熱性表面実装部品であって、
該バンプ接続のためのはんだバンプの融点が、該低耐熱性表面実装品の耐熱温度以下であって、かつ該低耐熱性表面実装品のバンプ形成面の中央寄りよりも、外周寄りで低いことを特徴とする低耐熱性表面実装部品。
【請求項２】
低耐熱性表面実装基板が回路基板にバンプ接続されてなる実装基板であって、
該バンプ接続のためのはんだバンプが該低耐熱性表面実装品の耐熱温度以下の融点のはんだからなり、
かつ該低耐熱性表面実装品のはんだバンプ形成面の中央寄りのはんだバンプよりも、外周寄りのはんだバンプが低融点であることを特徴とする実装基板。
【請求項３】
請求項２において、
前記回路基板には、はんだペーストが設けられ、
該はんだペーストと前記はんだバンプとの融合によって低耐熱性表面実装基板が回路基板にバンプ接続されていることを特徴とする実装基板。
【請求項４】
請求項３において、
前記はんだバンプと前記はんだペーストは、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系、Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｂｉ-Ｃｕ系，Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ-Ｂｉ系，Ｓｎ-Ｚｎ系，Ｓｎ-Ｚｎ-Ｂｉ系のいずれかのはんだからなることを特徴とする実装基板。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記はんだバンプ及び前記はんだペーストは、Ｉｎ含有量が０〜９質量％のＳｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだから形成されていることを特徴とする実装基板。
【請求項６】
請求項５において、
前記低耐熱性表面実装基板の前記はんだバンプ形成面の外周寄りの前記はんだバンプ及び前記はんだペーストは、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ-Ｉｎ系のはんだのＩｎ含有量が７〜９質量％のはんだからなることを特徴とする実装基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３２６１９（Ｐ２００６−３２６１９Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０８７１１（Ｐ２００４−２０８７１１）
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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