電子部品実装システムおよび電子部品実装方法
【課題】設備占有スペースや設備コストを低減すると共に、高い接続信頼性を確保することができる電子部品実装システムおよび電子部品実装方法を提供する。
【解決手段】半田印刷装置Ｍ１、塗布・検査装置Ｍ２、部品搭載装置Ｍ３、接合材供給・基板搭載装置Ｍ４およびリフロー装置Ｍ５を含み、主基板４に電子部品を実装するとともにモジュール基板５を接続する電子部品実装システム１において、主基板４にクリーム半田を印刷して電子部品を搭載し、主基板４の第１の接続部位に半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給し、この接合材料を介してモジュール基板５の第２の接続部位を第１の接続部位に着地させ、その後主基板４をリフロー装置Ｍ５に搬入し同一のリフロー工程において加熱して、電子部品を主基板４に半田接合するとともに、モジュール基板５の第２の接続部位と主基板４の第１の接続部位とを接合材料によって接合する。
【解決手段】半田印刷装置Ｍ１、塗布・検査装置Ｍ２、部品搭載装置Ｍ３、接合材供給・基板搭載装置Ｍ４およびリフロー装置Ｍ５を含み、主基板４に電子部品を実装するとともにモジュール基板５を接続する電子部品実装システム１において、主基板４にクリーム半田を印刷して電子部品を搭載し、主基板４の第１の接続部位に半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給し、この接合材料を介してモジュール基板５の第２の接続部位を第１の接続部位に着地させ、その後主基板４をリフロー装置Ｍ５に搬入し同一のリフロー工程において加熱して、電子部品を主基板４に半田接合するとともに、モジュール基板５の第２の接続部位と主基板４の第１の接続部位とを接合材料によって接合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、第１の基板と予め電子部品が実装された第２の基板とを接続する電子部品実装システムおよびこの電子部品実装システムによる電子部品実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話など小型・高機能が求められる電子機器には、ＣＣＤカメラや表示パネルのなど個々の機能モジュールを、フィルム状のフレキシブル基板を介してリジッド基板に設けられた主電子回路モジュールに接続する構成が一般に用いられる。このフレキシブル基板に設けられた端子をリジッド基板の回路電極に接続する方法として、熱硬化性樹脂に導電粒子を含有させた異方性導電接着剤を用いて端子と回路電極とを導通させる方法（例えば特許文献１参照）が従来より用いられている。この特許文献例では、導電粒子として半田粒子を用い、フレキシブル基板とリジッド基板とを熱硬化性樹脂によって接着するとともに、フレキシブル基板の端子をリジッド基板の回路基板に半田接合して、電気的に導通させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４０７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献例を含め、従来技術においては工程構成に起因して、以下に述べるような課題があった。すなわち従来技術においては、リジッド基板に電子部品を実装する部品実装工程と、部品実装が完了したリジッド基板にフレキシブル基板を接続する基板接続工程とは、全く別工程としてそれぞれ個別に実行されていた。このため、複数の実装ラインおよび中間製品としての部品実装後のリジッド基板をストックし基板接続用の実装ラインに搬送するための設備をさらに設ける必要があり、設備占有スペースや設備コストの上昇を招いていた。また、部品実装工程においてリフローが終了した後のリジッド基板は基板接続工程に送られるまでにストックされることとなり、このストック時間の間にリジッド基板の吸湿が生じる。このため、リジッド基板とフレキシブル基板との基板接続工程において、水分が気化して接続部にボイドを生じやすく、接続信頼性を低下させる結果となっていた。
【０００５】
そこで本発明は、設備占有スペースや設備コストを低減すると共に、高い接続信頼性を確保することができる電子部品実装システムおよび電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電子部品実装システムは、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムであって、前記複数の電子部品実装用装置は、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷装置と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載装置と、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給装置と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の
接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載装置と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー装置とを含む。
【０００７】
また本発明の電子部品実装システムは、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムであって、前記複数の電子部品実装用装置は、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷装置と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板において、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給装置と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載装置と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記半田接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載装置と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー装置とを含む。
【０００８】
さらに本発明の電子部品実装システムは、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムであって、前記複数の電子部品実装用装置は、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷装置と、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給装置と、前記ペーストが印刷され前記接合材料が供給された前記第１の基板に前記電子部品を搭載するとともに、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載してこの第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる搭載装置と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー装置とを含む。
【０００９】
本発明の電子部品実装方法は、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法であって、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷工程と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載工程と、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給工程と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載工程と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー工程とを含む。
【００１０】
また本発明の電子部品実装方法は、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法であって、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷工程と、前記ペーストが印刷された後に、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給工程と、前記接合材料が供給された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載工程と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記半田接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載工程と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第
２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー工程とを含む。
【００１１】
さらに本発明の電子部品実装方法は、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法であって、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷工程と、前記ペーストが印刷された後に、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給工程と、前記半田接合用のペーストが印刷され前記接合材料が供給された前記第１の基板に前記電子部品を搭載するとともに、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる搭載工程と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー工程とを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１の基板に電子部品を実装するとともに、第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法において、第１の基板に半田接合用のペーストを印刷して電子部品を搭載し、第１の基板に設けられた第１の接続部位に半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給して第２の基板に設けられた第２の接続部位を接合材料を介して第１の基板に設けられた第１の接続部位に着地させ、その後電子部品および第２の基板が搭載された第１の基板を同一のリフロー工程において加熱して、電子部品を第１の基板に半田接合するとともに第２の接続部位と第１の接続部位とを接合材料によって接合することにより、設備占有スペースや設備コストを低減することが可能となるとともに、電子部品が実装された後の第１の基板をストックすることなく直ちに第２の基板と接続することができ、高い接続信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムの構成を示す平面図
【図２】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムの実装対象となる基板の説明図
【図３】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する半田印刷装置の部分断面図
【図４】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する塗布・検査装置の部分断面図
【図５】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する部品搭載装置の部分断面図
【図６】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する接合材料供給・基板搭載装置の部分断面図
【図７】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図８】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図９】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図１０】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図１１】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図１２】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムにおけるリフロー過程の加熱プロファイルを示す図
【図１３】本発明の実施の形態１の電子部品実装方法における基板支持方法の説明図
【図１４】本発明の実施の形態２の電子部品実装システムの構成を示す平面図
【図１５】本発明の実施の形態２の電子部品実装システムを構成する接着剤塗布・接合材料供給装置の部分断面図
【図１６】本発明の実施の形態２の電子部品実装システムを構成する検査・基板搭載装置の部分断面図
【図１７】本発明の実施の形態２の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図１８】本発明の実施の形態２の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図１９】本発明の実施の形態２の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムの構成を示す平面図、図２は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムの実装対象となる基板の説明図、図３は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する半田印刷装置の部分断面図、図４は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する塗布・検査装置の部分断面図、図５は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する部品搭載装置の部分断面図、図６は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する接合材料供給・基板搭載装置の部分断面図、図７、図８、図９、図１０、図１１は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図、図１２は本発明の実施の形態１の電子部品実装方法におけるリフロー過程の加熱プロファイルを示す図、図１３は本発明の実施の形態１の電子部品実装方法における基板支持方法の説明図である。
【００１５】
まず図１を参照して、電子部品実装システム１の構成を説明する。電子部品実装システム１は、複数の電子部品実装用装置である半田印刷装置Ｍ１、塗布・検査装置Ｍ２、部品搭載装置Ｍ３、接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４、リフロー装置Ｍ５を直列に連結して構成されている。各装置は、いずれも基台２の中央部にＸ方向（基板搬送方向）に配設された基板搬送機構３を備えており、各装置の基板搬送機構３は隣接装置の基板搬送機構３と直列に連結されて電子部品実装システム１を縦通する基板搬送経路を構成している。電子部品の実装対象となる主基板４は、上流側（図１において左側・・矢印ａ参照）から半田印刷装置Ｍ１の基板搬送機構３に搬入され、電子部品実装システム１内をＸ方向に順次搬送される。
【００１６】
次に図２を参照して、電子部品実装システム１の作業対象となる主基板４およびモジュール基板５について説明する。図２（ａ）は、電子部品が実装される主基板４（第１の基板）を示しており、主基板４には図２（ｂ）に示すモジュール基板５（第２の基板）が接続される。主基板４、モジュール基板５は携帯電話などの小型端末機器の電子回路を構成するものであり、モジュール基板５を主基板４に接続した状態で筐体内に装着される。
【００１７】
主基板４はガラスエポキシ樹脂などを材質としており、図２（ａ）に示すように、主基板４の実装面４ａには、一方側の縁部に位置してモジュール基板５を接続するための複数の接続端子４ｂ（第１の接続部位）が形成されている。実装面４ａの中央部には、電子部品の端子が接続される電極４ｃ，４ｄ，４ｅが形成されている。電極４ｃ，４ｄ，４ｅには、チップ型部品８の端部に形成された端子８ａ、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂの下面に形成されたバンプ９ａがそれぞれ半田接合される（図８、図９参照）。また図２（ｂ）はモジュール基板５を示しており、モジュール基板５は、予めドライバ用の電子部品５ｂが実
装されたサブ基板５ａにフレキシブル基板５ｃを予め接続した構成となっている。フレキシブル基板５ｃの接続端部５ｄの下面側には、主基板４の接続端子４ｂと接続されるフレキシブル端子５ｅ（第２の接続部位）が形成されている。
【００１８】
次に各装置の構造および機能を説明する。まず図１および図３を参照して、半田印刷装置Ｍ１について説明する。半田印刷装置Ｍ１は主基板４に半田接合用のペーストであるクリーム半田を印刷する機能を有するものである。図３に示すように、基板搬送機構３には基板下受け部１８が昇降自在に設けられており、基板搬送機構３の上方にはマスク枠１５に展張されたマスクプレート１６が配設されている。基板搬送機構３によって上流側から搬送された主基板４は基板下受け部１８によって下面側を下受けされ、さらにクランプ部材１７によって両側からクランプされた状態で、マスクプレート１６の下面側に当接する。
【００１９】
基台２のＸ方向の端部にはＹ軸テーブル１１がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル１１を駆動することによりＹ軸テーブル１１に装着されたＸ軸ビーム１２はＹ方向に往復動する。Ｘ軸ビーム１２には下端部にスキージ部材１４を備えたスキージユニット１３が装着されており、スキージユニット１３を駆動することによりスキージ部材１４は昇降し、下降状態においてその下端部がマスクプレート１６の上面に当接する。マスクプレート１６上にクリーム半田６を供給し、さらにスキージ部材１４を下降させた状態で、Ｙ軸テーブル１１を駆動してスキージユニット１３をＹ方向に移動させる（矢印ｂ）ことにより、主基板４に設けられた電極４ｃ，４ｄ，４ｅには、マスクプレート１６において電極４ｃ，４ｄ，４ｅに対応して設けられたパターン孔（図示省略）を介してクリーム半田６が印刷される（図７参照）。
【００２０】
次に図１および図４を参照して、塗布・検査装置Ｍ２について説明する。塗布・検査装置Ｍ２は半田印刷装置Ｍ１によって主基板４に印刷されたクリーム半田６の印刷状態を検査するとともに、主基板４に部品仮固定用の接着剤７を塗布する機能を有するものである。図４に示すように、基板搬送機構３には基板下受けピン１９が昇降自在に設けられており、基板搬送機構３によって上流側から搬送された主基板４は基板下受けピン１９によって下面側を下受けされる。基板搬送機構３の上方には、接着剤塗布ユニット２０が第１Ｘ軸テーブル１２ＡによってＸ方向に移動自在に、また検査ユニット２２が第２Ｘ軸テーブル１２ＢによってＸ方向に移動自在に設けられている。
【００２１】
接着剤塗布ユニット２０には下端部に塗布ノズル２１ａを備えたディスペンサ２１が昇降自在に装着されている。ディスペンサ２１を下降させて塗布ノズル２１ａを主基板４の上面に近接させた状態で、ディスペンサ２１に内蔵された吐出機構を作動させることにより、塗布ノズル２１ａから接着剤７が吐出されて主基板４に塗布される。また検査ユニット２２は下方に位置する主基板４を撮像する機能を有しており、この撮像結果を認識処理部（図示省略）によって認識処理することにより、主基板４に印刷されたクリーム半田６の印刷状態や接着剤７の塗布状態の検査が行われる。
【００２２】
基台２のＸ方向の端部にはＹ軸テーブル１１がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル１１には第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢがそれぞれＹ方向の移動が自在に個別に装着されている。Ｙ軸テーブル１１を駆動することにより、第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢはＹ方向に個別に往復動する。このＹ方向の移動と第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢによるＸ方向の移動を組み合わせることにより、接着剤塗布ユニット２０、検査ユニット２２はそれぞれ下方に位置決めされた主基板４に対してＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより、接着剤塗布ユニット２０は主基板４の任意の点に接着剤７を塗布し、また接着剤塗布ユニット２０は主基板４の任意位置に印刷されたクリーム半田６の印刷状態を検査することができる。換言すれば、塗布・検査
装置Ｍ２は、主基板４に接着剤７を塗布する塗布装置Ｍ２Ａと、主基板４に印刷されたクリーム半田６の印刷状態や接着剤７の塗布状態を検査する検査装置Ｍ２Ｂとを単一の装置内に組み込んだ構成となっている。
【００２３】
次に図１および図５を参照して、部品搭載装置Ｍ３について説明する。部品搭載装置Ｍ３はクリーム半田６が印刷された後の主基板４に電子部品を搭載する機能を有している。図５に示すように、基板搬送機構３には基板下受けピン１９が昇降自在に設けられており、基板搬送機構３によって上流側から搬送された主基板４は基板下受けピン１９によって下面側を下受けされる。基板搬送機構３の両側方には、それぞれ第１部品供給部２５Ａ、第２部品供給部２５Ｂが配設されている。
【００２４】
第１部品供給部２５Ａには複数のテープフィーダ２６が並設されている。テープフィーダ２６は、チップ型部品８などの比較的小型の電子部品を収納したキャリアテープを、内蔵したテープ送り機構によってピッチ送りすることにより、以下に説明する第１搭載ヘッド２３Ａによる部品取り出し位置にこれらの電子部品を供給する。第２部品供給部２５Ｂには、下面にバンプが形成されたバンプ付き部品９Ａ，９Ｂなど、比較的大型の部品を所定の規則配列で収納する部品トレイ２７が配置されている。以下に説明する第２搭載ヘッド２３Ｂが部品トレイ２７の部品収納位置にアクセスすることにより、これらの電子部品が部品トレイ２７から取り出される。
【００２５】
基台２のＸ方向の端部にはＹ軸テーブル１１がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル１１には第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢがそれぞれＹ方向の移動が自在に個別に装着されている。第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２Ｂには、それぞれ下端部に第１吸着ノズル２４Ａ、第２吸着ノズル２４Ｂを備えた第１搭載ヘッド２３Ａ、第２搭載ヘッド２３Ｂが装着されている。第１搭載ヘッド２３Ａは第１吸着ノズル２４Ａによってチップ型部品８を吸着保持し、第２搭載ヘッド２３Ｂは第２吸着ノズル２４Ｂによってバンプ付き部品９Ａやバンプ付き部品９Ｂを吸着保持する。
【００２６】
Ｙ軸テーブル１１を駆動することにより、第１Ｘ軸テーブル１２Ａおよび第２Ｘ軸テーブル１２Ｂは、Ｙ方向に個別に往復動する。このＹ方向の移動と第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢによるＸ方向の移動を組み合わせることにより、第１搭載ヘッド２３Ａおよび第２搭載ヘッド２３Ｂは、それぞれ第１部品供給部２５Ａ、第２部品供給部２５Ｂと基板搬送機構３に位置決めされた主基板４との間を自在に移動する。これにより、第１搭載ヘッド２３Ａは第１部品供給部２５Ａのテープフィーダ２６から取り出したチップ型部品８を主基板４の任意の実装位置に搭載し（矢印ｃ）、また第２吸着ノズル２４Ｂは第２部品供給部２５Ｂの部品トレイ２７から取り出したバンプ付き部品９Ａ，９Ｂを主基板４の任意の実装位置に搭載する（矢印ｄ）。
【００２７】
次に図１および図６を参照して、接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４について説明する。接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４は主基板４にモジュール基板５を接続するために、主基板４に設けられた複数の接続端子４ｂ上の所定範囲に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料１０を供給する機能と、主基板４にモジュール基板５を搭載してモジュール基板５の接続端部５ｄを接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる機能とを有している。換言すれば、接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４は、主基板４に接合材料１０を供給する接合材料供給装置Ｍ４Ａと、主基板４にモジュール基板５を搭載する基板搭載装置Ｍ４Ｂとを単一の装置内に組み込んだ構成となっている。
【００２８】
基台２のＸ方向の端部にはＹ軸テーブル１１がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル１１には第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢがそれぞれＹ方向に移動自在に個別に装着されている。図６に示すように、基板搬送機構３の上方には、接合材塗布ユ
ニット３０が第１Ｘ軸テーブル１２ＡによってＸ方向に移動自在に、また搭載ヘッド３２が第２Ｘ軸テーブル１２ＢによってＸ方向に移動自在に設けられている。接合材塗布ユニット３０には、下端部に塗布ノズル３１ａを備えたディスペンサ３１が昇降自在に装着されている。
【００２９】
ディスペンサ３１を下降させて、塗布ノズル３１ａを主基板４の上面に近接させた状態で、ディスペンサ３１に内蔵された吐出機構を作動させることにより、塗布ノズル３１ａから接合材料１０が吐出されて、主基板４に塗布される。接合材料１０は、エポキシ樹脂などの熱硬化性の樹脂に半田粒子を含有させ、さらに半田粒子や接合対象の接続端子４ｂなどの表面に生成した酸化膜を除去する作用を有する活性成分を配合した組成となっている。
【００３０】
搭載ヘッド３２は下端部に特殊形状の吸着ツール３３を備えており、吸着ツール３３は図２（ｂ）に示すモジュール基板５を２つの吸着部３３ａ、３３ｂによって吸着保持が可能な構成となっている（図１０（ｂ）参照）。基板搬送機構３の側方には、モジュール基板５を規則配列で収納する基板収納トレイ３５が配置された基板供給部３４が設けられている。搭載ヘッド３２が基板供給部３４にアクセスすることにより、吸着ツール３３によってモジュール基板５を取り出すことができる。なお図６においては、図示の便宜のため、吸着ツール３３によってモジュール基板５を保持する姿勢を、実際の保持姿勢から垂直軸廻りに９０度回転させた状態で図示している。
【００３１】
Ｙ軸テーブル１１を駆動することにより第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢはＹ方向に個別に往復動する。このＹ方向の移動と第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢによるＸ方向の移動を組み合わせることにより、接合材塗布ユニット３０および搭載ヘッド３２は、それぞれ下方に位置決めされた主基板４に対してＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより、接合材塗布ユニット３０は、主基板４の縁部に形成された実装面４ａ上に接合材料１０を塗布により供給する。
【００３２】
また搭載ヘッド３２は、基板供給部３４の基板収納トレイ３５から取り出したモジュール基板５の接続端部５ｄを、主基板４の接続端子４ｂ上に接合材料１０を介して着地させることができる（矢印ｅ）。なお図６に示す例においては、接合材料１０を接続端子４ｂ上に供給する方法として、接合材塗布ユニット３０によって接合材料１０を塗布する方式を用いているが、予め接合材料１０をシート状に成形したものを接続端子４ｂ上に貼着する方式を採用してもよい。
【００３３】
次に図１を参照して、リフロー装置Ｍ５について説明する。リフロー装置Ｍ５は、チップ型部品８、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂなどの電子部品が搭載され、さらにモジュール基板５が搭載された主基板４を加熱することにより、これらの電子部品を主基板４に半田接合するとともに、モジュール基板５のフレキシブル端子５ｅと主基板４の接続端子４ｂとを接合材料１０によって接合する機能を有している。主基板４上には、ヒータを備えた加熱炉２８が配設されており、加熱炉２８の内部には、基板搬送機構３がＸ方向に縦通して設けられている。加熱炉２８は温度調節機構を備えており、加熱炉２８内に搬入された部品搭載後の主基板４は、基板搬送機構３によって下流側へ搬送される過程において、所定の温度プロファイルにしたがって加熱される。
【００３４】
これにより、主基板４の電極４ｃ，４ｄ，４ｅに供給されたクリーム半田６が溶融固化し、チップ型部品８の端子８ａやバンプ付き部品９Ａ，９Ｂのバンプ９ａは、それぞれ電極４ｃ，４ｄ，４ｅに半田接合される。これとともに、接合材料１０が加熱されることにより、接合材料１０中の半田成分によってモジュール基板５のフレキシブル端子５ｅと主基板４の接続端子４ｂとが電気的に導通し、さらに接合材料１０を構成する熱硬化性の樹
脂が熱硬化して、接続端部５ｄが主基板４の実装面４ａに固着される。
【００３５】
上記構成の電子部品実装システム１は、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板である主基板４に電子部品を実装するとともに、主基板４と第２の基板であるモジュール基板５とを接続する電子部品実装システム１である。そして電子部品実装システム１を構成する複数の電子部品実装用装置には、主基板４に半田接合用のクリーム半田６を印刷する半田印刷装置Ｍ１と、クリーム半田６が印刷された後の主基板４に電子部品を搭載する部品搭載装置Ｍ３と、主基板４に設けられた第１の接続部位である接続端子４ｂに、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料１０を供給する接合材料供給装置Ｍ４Ａと、主基板４にモジュール基板５を搭載してモジュール基板５に設けられた第２の接続部位であるフレキシブル端子５ｅを接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる基板搭載装置Ｍ４Ｂと、電子部品およびモジュール基板５が搭載された主基板４を加熱することにより、電子部品を主基板４に半田接合するとともに、フレキシブル端子５ｅと接続端子４ｂとを接合材料１０によって接合するリフロー装置Ｍ５とを含む構成となっている。
【００３６】
次に、図７〜図１１を参照して、上述構成の電子部品実装システム１によって、第１の基板である主基板４に電子部品を実装するとともに、主基板４と第２の基板であるモジュール基板５とを接続する電子部品実装方法について説明する。まず図７（ａ）は、半田印刷装置Ｍ１の基板搬送機構３に搬入された主基板４を示している。すなわち主基板４の実装面４ａには、一方側の縁部に位置してモジュール基板５を接続するための複数の接続端子４ｂが形成されており、実装面４ａの中央部には、電子部品の端子が接続される電極４ｃ，４ｄ，４ｅが形成されている。次いで主基板４は半田印刷装置Ｍ１に搬入され、ここで主基板４に半田接合用のクリーム半田６を印刷する（半田印刷工程）。これにより、図７（ｂ）に示すように、電極４ｃ，４ｄ，４ｅの上面には、クリーム半田６が所定厚みで供給される。
【００３７】
次いで半田印刷後の主基板４は塗布・検査装置Ｍ２に搬入され、ここで接着剤塗布ユニット２０による接着剤７の塗布が行われる。すなわち図８（ａ）に示すように、ディスペンサ２１を主基板４に対して下降させて、部品実装位置毎に予め設定された複数の塗布点に部品仮固定用の接着剤７を塗布ノズル２１ａによって順次塗布する。これとともに、塗布・検査装置Ｍ２においては、検査ユニット２２によって主基板４を撮像することにより、半田印刷状態の検査が行われる。
【００３８】
この後、主基板４は部品搭載装置Ｍ３に搬入され、ここでクリーム半田６が印刷された後の主基板４に、第１搭載ヘッド２３Ａ、第２搭載ヘッド２３Ｂによって電子部品を搭載する部品搭載作業が実行される（部品搭載工程）。すなわち、図８（ｂ）に示すように、チップ型部品８の端子８ａを電極４ｃに対して下降させて着地させ（矢印ｆ）、バンプ付き部品９Ａのバンプ９ａを電極４ｄに対して下降させて着地させ（矢印ｇ）、さらにバンプ付き部品９Ｂのバンプ９ａを電極４ｅに対して下降させて着地させる（矢印ｈ）。
【００３９】
この後、部品搭載後の主基板４は接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４に搬入され、まず接合材料供給装置Ｍ４Ａによって主基板４におけるモジュール基板５との第１の接続部位である接続端子４ｂに、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料１０を供給する（接合材料供給工程）。すなわち図９に示すように、搬入された主基板４の接続端子４ｂ上の所定範囲に、接合材料１０が塗布される。ここでは、ディスペンサ３１を接続端子４ｂの上方に下降させ、塗布ノズル３１ａから接合材料１０を吐出させながらディスペンサ３１をＹ方向に移動させることにより、接合材料１０を接続端子４ｂ上に塗布する。
【００４０】
次いで基板搭載装置Ｍ４Ｂによって、主基板４にモジュール基板５を搭載して、モジュ
ール基板５に設けられたフレキシブル端子５ｅを接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる（基板搭載工程）。ここでは、図１０（ａ）に示すように、まずモジュール基板５のサブ基板５ａを下方から支持するための保持治具３８を、基板搬送機構３において主基板４と隣接する位置に載置する。次いで、吸着ツール３３によってモジュール基板５を基板供給部３４から取り出し、図１０（ｂ）に示すように、主基板４と接続するための位置合わせを行う。
【００４１】
吸着ツール３３は分岐した２つの吸着部３３ａ，３３ｂを備えた構成となっており、サブ基板５ａに実装された電子部品５ｂを吸着部３３ａによって吸着保持し、サブ基板５ａから延出したフレキシブル基板５ｃの接続端部５ｄを吸着部３３ｂによって吸着保持する。これにより、複雑な形状で通常の方法では安定した保持が困難なモジュール基板５を、正しい姿勢で保持することが可能となっている。
【００４２】
主基板４とモジュール基板５の位置合わせにおいては、吸着部３３ａに吸着保持されたサブ基板５ａを保持治具３８上に載置するとともに、吸着部３３ｂに吸着保持された接続端部５ｄを接合材料１０を介して接続端子４ｂ上に着地させる。これにより、接続端部５ｄの下面に形成されたフレキシブル端子５ｅ（図２）が接続端子４ｂの表面に近接した状態となる。このとき、吸着ツール３３を主基板４に対して押圧して、接続端部５ｄを接続端子４ｂに対して押し付けることが望ましい。さらに吸着ツール３３として加熱機能を備えたものを用いることにより、接合材料１０中の半田成分を加熱して、接続端子４ｂやフレキシブル端子５ｅに対する濡れ性を向上させることができる。
【００４３】
この後、電子部品およびモジュール基板５が搭載された後の主基板４は、リフロー装置Ｍ５に搬入される。そして図１１に示すように、チップ型部品８、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂなどの電子部品およびモジュール基板５が搭載された主基板４を加熱することにより、これらの電子部品を主基板４に半田接合するとともに、モジュール基板５のフレキシブル端子５ｅと主基板４の接続端子４ｂとを接合材料１０によって接合する（リフロー工程）。これにより、チップ型部品８の端子８ａは電極４ｃに半田接合され、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂのバンプ９ａは、それぞれ電極４ｄ，４ｅに半田接合される。
【００４４】
これとともに、接合材料１０が加熱されることにより、接合材料１０中に含有された半田成分が溶融して接続端子４ｂとフレキシブル端子５ｅとを導通させるとともに、接合材料１０を構成する熱硬化性樹脂が熱硬化して、接続端部５ｄを主基板４の実装面４ａに固着させる。これにより、フレキシブル端子５ｅと接続端子４ｂとは接合材料１０によって接合される。このとき、接合材料１０に配合された活性成分の作用によって、半田粒子や接合対象の接続端子４ｂなどの表面に生成した酸化膜が除去され、良好な半田接合性が確保される。
【００４５】
図１２は、リフロー工程における望ましい温度プロファイルの例を示している。ここでは、まず主基板４およびモジュール基板５が加熱炉２８内の予備加熱ゾーンを移動する間の予備加熱時間ｔ１においては、主基板４およびモジュール基板５の温度は予め設定された予備加熱温度Ｔ１（１２０℃〜１６０℃）に保持される。この予備加熱により、主基板４の脱湿が行われ接続品質に有害な影響を与える水分が除去されるとともに、接合材料１０中に配合された活性成分の活性作用が発現し、半田粒子や接合対象の接続端子４ｂなどの表面の酸化膜の除去が促進される。
【００４６】
次いで、主基板４が加熱炉２８内をさらに移動して本加熱ゾーンに到達することにより、主基板４およびモジュール基板５の温度は予め設定された本加熱温度Ｔ２（２３０℃〜２６０℃）に保持される。この本加熱により、クリーム半田６や接合材料１０中の半田成分が溶融し、電子部品を主基板４の各電極に接合する半田接合や、接続端子４ｂとフレキ
シブル端子５ｅとを導通させるための半田接合が行われる。さらに、接合材料１０中の熱硬化性の樹脂の熱硬化反応が進行し、接続端部５ｄの主基板４への固着が完了する。
【００４７】
なお上記実施の形態１においては、一体に接続された後の主基板４およびモジュール基板５を基板搬送機構３によって搬送するための支持方法として、図１１に示すように、モジュール基板５のサブ基板５ａを、主基板４と個別に下方から保持するための保持治具３８を用いた例を示しているが、主基板４およびモジュール基板５を一体で支持する構成としては、各種の方法を用いることができる。
【００４８】
例えば、図１３（ａ）に示す例では、主基板４とモジュール基板５を一体的に収容して保持する基板キャリア３９を用いる例を示している。すなわち、略矩形ブロック形状の基板キャリア３９には、主基板４、モジュール基板５がそれぞれ上面側から嵌合する形状の凹部３９ａ，３９ｂが設けられている。主基板４、モジュール基板５をそれぞれ凹部３９ａ，３９ｂに嵌合させた状態では、モジュール基板５の接続端部５ｄが主基板４の接続端子４ｂ上に正しく位置するようになっている。接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４においてモジュール基板５が搭載された後は、主基板４およびモジュール基板５は、基板キャリア３９とともに搬送され、リフロー装置Ｍ５における加熱もこの状態で行われる。
【００４９】
また図１３（ｂ）に示す例は、主基板４の上面にモジュール基板５を重ねた状態で基板搬送機構３によって主基板４を搬送する例を示している。すなわち、主基板４に実装されたバンプ付き部品９Ａやチップ型部品８の上面を覆う形で主基板４に載置可能な、略門型断面の載置治具４０をモジュール基板５を保持するための治具として用いる。モジュール基板５は、主基板４の上面にこれらの電子部品を覆って載置された載置治具４０の上面にサブ基板５ａが位置する状態で、主基板４に搭載される。載置治具４０は、接続端子４ｂと接続端部５ｄとの接続が終了した後に除去される。
【００５０】
（実施の形態２）
図１４は本発明の実施の形態２の電子部品実装システムの構成を示す平面図、図１５は本発明の実施の形態２の電子部品実装システムを構成する接着剤塗布・接合材料供給装置の部分断面図、図１６は本発明の実施の形態２の電子部品実装システムを構成する検査・基板搭載装置の部分断面図、図１７、図１８、図１９は本発明の実施の形態２の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図である。
【００５１】
本実施の形態２は、実施の形態１においては電子部品の主基板４への搭載後に行われていた接合材料１０の供給を、電子部品の搭載前に実行するように工程順序を設定したものである。図１４において、電子部品実装システム１Ａは、複数の電子部品実装用装置である半田印刷装置Ｍ１、接着剤塗布・接合材料供給装置Ｍ２１、部品搭載装置Ｍ３、検査・基板搭載装置Ｍ４１、リフロー装置Ｍ５を直列に連結して構成されている。各装置は、いずれも基台２の中央部にＸ方向（基板搬送方向）に配設された基板搬送機構３を備えており、各装置の基板搬送機構３は隣接装置の基板搬送機構３と直列に連結されて電子部品実装システム１Ａを縦通する基板搬送経路を構成している。電子部品の実装対象となる主基板４は、上流側（図１において左側・・矢印ａ参照）から半田印刷装置Ｍ１の基板搬送機構３に搬入され、電子部品実装システム１Ａ内をＸ方向に順次搬送される。
【００５２】
上記構成において、半田印刷装置Ｍ１、部品搭載装置Ｍ３、リフロー装置Ｍ５は、実施の形態１にて示す電子部品実装システム１と同様である。接着剤塗布・接合材料供給装置Ｍ２１は、電子部品実装システム１における接着剤塗布装置Ｍ２１Ａ、接合材料供給装置Ｍ４Ａと同様の機能を有する接着剤塗布装置Ｍ２１Ａ、接合材料供給装置Ｍ２１Ｂとを単一の装置内に組み込んだ構成となっている。
【００５３】
図１４及び図１５を参照して接着剤塗布・接合材料供給装置Ｍ２１について説明する。基台２のＸ方向の端部にはＹ軸テーブル１１がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル１１には第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢがそれぞれＹ方向に移動自在に個別に装着されている。基板搬送機構３の上方には、接着剤塗布ユニット２０が第１Ｘ軸テーブル１２ＡによってＸ方向に移動自在に、また接合材料塗布ユニット３０が第２Ｘ軸テーブル１２ＢによってＸ方向に移動自在に設けられている。接着剤塗布ユニット２０には、下端部に塗布ノズル２１ａを備えたディスペンサ２１が昇降自在に装着されている。また接合材塗布ユニット３０には、下端部に塗布ノズル３１ａを備えたディスペンサ３１が昇降自在に装着されている。
【００５４】
ディスペンサ２１を下降させて塗布ノズル２１ａを主基板４の上面に近接させた状態で、ディスペンサ２１に内蔵された吐出機構を作動させることにより、塗布ノズル２１ａから部品仮固定用の接着剤７が吐出されて、主基板４に塗布される。ディスペンサ３１を下降させて、塗布ノズル３１ａを主基板４の上面に近接させた状態で、ディスペンサ３１に内蔵された吐出機構を作動させることにより、塗布ノズル３１ａから接合材料１０が吐出されて、主基板４に塗布される。
【００５５】
次に図１４及び図１６を参照して、検査・基板搭載装置Ｍ４１について説明する。検査・基板搭載装置Ｍ４１は、部品実装後の主基板４を検査する検査装置Ｍ４１Ａと、主基板４にモジュール基板５を搭載する基板搭載装置Ｍ４１Ｂとを単一の装置内に組み込んだ構成となっている。基板搭載装置Ｍ４１Ｂは、実施の形態１に示す電子部品実装システム１の接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４における基板搭載装置Ｍ４Ｂと同様の構成である。
【００５６】
基台２のＸ方向の端部にはＹ軸テーブル１１がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル１１には第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢがそれぞれＹ方向に移動自在に個別に装着されている。第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２Ｂには、検査ユニット４１，搭載ヘッド３２がそれぞれＸ方向の移動自在に装着されている。検査ユニット４１は下方に位置する主基板４を撮像する機能を有しており、この撮像結果を認識処理部（図示省略）によって認識処理することにより、主基板４に実装された電子部品の実装状態の検査が行われる。
【００５７】
基板搭載装置Ｍ４１Ｂは、実施の形態１における基板搭載装置Ｍ４Ｂと同様の搭載ヘッド３２を備えており、搭載ヘッド３２が基板供給部３４にアクセスすることにより、吸着ツール３３によってモジュール基板５を取り出すことができる。なお図１６においても図６と同様に、図示の便宜のため、吸着ツール３３によってモジュール基板５を保持する姿勢を、実際の保持姿勢から垂直軸廻りに９０度回転させた状態で図示している。
【００５８】
上記構成の上記構成の電子部品実装システム１Ａは、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板である主基板４に電子部品を実装するとともに、主基板４と第２の基板であるモジュール基板５とを接続する電子部品実装システムである。そして電子部品実装システム１Ａを構成する複数の電子部品実装用装置には、主基板４に半田接合用のクリーム半田６を印刷する半田印刷装置Ｍ１と、クリーム半田６が印刷された後の主基板４において、主基板４に設けられた第１の接続部位である接続端子４ｂに、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料１０を供給する接合材料供給装置Ｍ２１Ｂと、クリーム半田６が印刷された後の主基板４に電子部品を搭載する部品搭載装置Ｍ３と、主基板４にモジュール基板５を搭載して、モジュール基板５に設けられた第２の接続部位であるフレキシブル端子５ｅを、接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる基板搭載装置Ｍ４１Ｂと、電子部品およびモジュール基板５が搭載された主基板４を加熱することにより、電子部品を主基板４に半田接合するとともに、フレキシブル端子５ｅと接続端子４ｂとを接合材料１０によって接合するリフロー装置Ｍ５とを含む構成となっている。
【００５９】
次に、上述構成の電子部品実装システム１Ａによって、第１の基板である主基板４に電子部品を実装するとともに、主基板４と第２の基板であるモジュール基板５とを接続する電子部品実装方法について説明する。ここでは、実施の形態１において図７に示す半田印刷工程を主基板４に対して実行した後、図１７に示すように、主基板４を接着剤塗布・接合材料供給装置Ｍ２１に搬入する。そしてここで主基板４に対して、接着剤塗布ユニット２０のディスペンサ２１による部品仮固定用の接着剤７の塗布と、接合材塗布ユニット３０のディスペンサ３１による基板接合用の接合材料１０の供給とが実行される。
【００６０】
この後、部品搭載及び基板搭載が順次実行される。すなわち接着剤７の塗布及び接合材料１０の供給が行われた主基板４は部品搭載装置Ｍ３に搬入され、主基板４にはチップ型部品８、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂが搭載される（部品搭載工程）。すなわち図１８（ａ）に示すように、チップ型部品８の端子８ａを電極４ｃに対して下降させて着地させ（矢印ｊ）、バンプ付き部品９Ａのバンプ９ａを電極４ｄに対して下降させて着地させ（矢印ｋ）、さらにバンプ付き部品９Ｂのバンプ９ａを電極４ｅに対して下降させて着地させる（矢印ｌ）。次いで主基板４は検査・基板搭載装置Ｍ４１に搬入され、基板搭載装置Ｍ４１Ｂによって、図１８（ｂ）に示すように、主基板４にモジュール基板５を搭載する。すなわち、搭載ヘッド３２の吸着ツール３３によってモジュール基板５を保持し、予め基板搬送機構３に載置された保持治具３８上にサブ基板５ａを載置して、モジュール基板５に設けられたフレキシブル端子５ｅを接合材料１０を介して接続端子４ｂ上に着地させる（基板搭載工程）。
【００６１】
次いでモジュール基板５が接続された主基板４はリフロー装置Ｍ５に搬入され、実施の形態１の図１１と同様に、チップ型部品８、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂなどの電子部品およびモジュール基板５が搭載された主基板４を加熱することにより、これらの電子部品を主基板４に半田接合するとともに、モジュール基板５のフレキシブル端子５ｅと主基板４の接続端子４ｂとを接合材料１０によって接合する（リフロー工程）。これにより、チップ型部品８の端子８ａは電極４ｃに半田接合され、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂのバンプ９ａは、それぞれ電極４ｄ、４ｅに半田接合される。
【００６２】
これとともに、接合材料１０が加熱されることにより、接合材料１０中に含有された半田成分が溶融して接続端子４ｂとフレキシブル端子５ｅとを導通させるとともに、接合材料１０を構成する熱硬化性樹脂が熱硬化して、接続端部５ｄを主基板４の実装面４ａに固着させる。これにより、フレキシブル端子５ｅと接続端子４ｂとは接合材料１０によって接合される。
【００６３】
なお、上記実施例では、電子部品実装システム１Ａにおいて部品搭載装置Ｍ３、検査・基板搭載装置Ｍ４１を個別に配置し、まず部品搭載装置Ｍ３によって部品搭載工程を実行した後に、検査・基板搭載装置Ｍ４１に含まれる基板搭載装置Ｍ４１Ｂによって基板搭載工程を実行する例を示しているが、設備構成として部品搭載装置Ｍ３、基板搭載装置Ｍ４１Ｂの機能を単一の装置にまとめるようにしてもよい。例えば、主基板４に実装される電子部品数が少なく、搭載機能に余裕がある場合には、単一の搭載装置によって主基板４への電子部品の搭載とモジュール基板５の搭載とを同一の工程において実行させることができる。すなわちこの場合には、電子部品実装システム１Ａは、クリーム半田６が印刷され接合材料１０が供給された主基板４に電子部品を搭載するとともに、主基板４にモジュール基板５を搭載してモジュール基板５に設けられたフレキシブル端子５ｅを接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる搭載装置を備えた構成となっている。
【００６４】
このような設備構成の場合には、図１７に示す、主基板４への部品仮固定用の接着剤７の塗布と、基板接合用の接合材料１０の供給とが実行された後の主基板４に対して、電子
部品の搭載とモジュール基板５の搭載とが同一の搭載工程にて実行される。すなわち主基板４は部品搭載装置Ｍ３と基板搭載装置Ｍ４１Ｂの機能が合体した搭載装置に搬入され、図１９に示すように、チップ型部品８の端子８ａを電極４ｃに対して下降させて着地させ（矢印ｎ）、バンプ付き部品９Ａのバンプ９ａを電極４ｄに対して下降させて着地させ（矢印ｏ）、バンプ付き部品９Ｂのバンプ９ａを電極４ｅに対して下降させて着地させ（矢印ｑ）、さらに主基板４にモジュール基板５を搭載してモジュール基板５に設けられたフレキシブル端子５ｅを接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる（矢印ｍ）（搭載工程）。
【００６５】
上記説明したように、実施の形態１および実施の形態２に示す電子部品実装システムでは、第１の基板である主基板４に電子部品を実装するとともに、主基板４と第２の基板であるモジュール基板５とを接続する電子部品実装方法において、まず主基板４にクリーム半田６を印刷して電子部品を搭載し、主基板４に設けられた第１の接続部位である接続端子４ｂに、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料１０を供給して、モジュール基板５に設けられた第２の接続部位であるフレキシブル端子５ｅを接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる。そしてその後、電子部品および主基板４が搭載された主基板４を同一のリフロー工程において加熱して、電子部品を主基板４に半田接合するとともにフレキシブル端子５ｅと接続端子４ｂとを接合材料１０によって接合するようにしたものである。
【００６６】
これにより主基板４に電子部品を実装する部品実装ラインと、電子部品が実装された後の主基板４をモジュール基板５と接続する基板接続ラインとが分離して構成された従来構成の生産ラインと比較して、設備占有スペースや設備コストの低減が可能となっている。また電子部品およびモジュール基板５が搭載された主基板４は、同一のリフロー工程において電子部品の半田接合とフレキシブル端子５ｅと接続端子４ｂとの接合が完了することから、従来方法において発生していた以下のような不具合が解消している。
【００６７】
すなわち部品実装ラインと接続する基板接続ラインとが分離して構成されている場合には、部品実装後の主基板４は基板接続ラインに搬送されるまでの間ストックされることから、ストック時間中に主基板４が吸湿して水分を含むことが避けられない。そしてこの水分が基板接続工程において気化して接続部分にボイドを生じるという不具合が生じていた。これに対し、本実施の形態においては、主基板４とモジュール基板５との接続を電子部品の半田接合と同一のリフロー工程において行うことから、従来方法において発生していた不具合を排除して、高い接続信頼性を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の電子部品実装システムおよび電子部品実装方法は、高い接続信頼性を確保することができるという効果を有し、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムにおいて有用である。
【符号の説明】
【００６９】
１，１Ａ 電子部品実装システム
３ 基板搬送機構
４ 主基板（第１の基板）
４ｂ 接続端子（第１の接続部位）
５ モジュール基板（第２の基板）
５ａ サブ基板
５ｃ フレキシブル基板
５ｅ フレキシブル端子（第２の接続部位）
６ クリーム半田（ペースト）
８ チップ型部品（電子部品）
９Ａ，９Ｂ バンプ付き部品（電子部品）
１０ 接合材料
３０ 接合材塗布ユニット
３２ 搭載ヘッド
Ｍ１ 半田印刷装置
Ｍ２ 塗布・検査装置
Ｍ２Ａ 接合材料供給装置
Ｍ３ 部品搭載装置
Ｍ４ 接合材料供給・基板搭載装置
Ｍ４Ａ 接合材料供給装置
Ｍ４Ｂ 基板搭載装置
Ｍ５ リフロー装置
Ｍ２１ 接着剤塗布、接合材料供給装置
Ｍ２１Ａ 接着剤塗布装置
Ｍ２１Ｂ 接合材料供給装置
Ｍ４１ 検査・基板搭載装置
Ｍ４１Ｂ 基板搭載装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、第１の基板と予め電子部品が実装された第２の基板とを接続する電子部品実装システムおよびこの電子部品実装システムによる電子部品実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話など小型・高機能が求められる電子機器には、ＣＣＤカメラや表示パネルのなど個々の機能モジュールを、フィルム状のフレキシブル基板を介してリジッド基板に設けられた主電子回路モジュールに接続する構成が一般に用いられる。このフレキシブル基板に設けられた端子をリジッド基板の回路電極に接続する方法として、熱硬化性樹脂に導電粒子を含有させた異方性導電接着剤を用いて端子と回路電極とを導通させる方法（例えば特許文献１参照）が従来より用いられている。この特許文献例では、導電粒子として半田粒子を用い、フレキシブル基板とリジッド基板とを熱硬化性樹脂によって接着するとともに、フレキシブル基板の端子をリジッド基板の回路基板に半田接合して、電気的に導通させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４０７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献例を含め、従来技術においては工程構成に起因して、以下に述べるような課題があった。すなわち従来技術においては、リジッド基板に電子部品を実装する部品実装工程と、部品実装が完了したリジッド基板にフレキシブル基板を接続する基板接続工程とは、全く別工程としてそれぞれ個別に実行されていた。このため、複数の実装ラインおよび中間製品としての部品実装後のリジッド基板をストックし基板接続用の実装ラインに搬送するための設備をさらに設ける必要があり、設備占有スペースや設備コストの上昇を招いていた。また、部品実装工程においてリフローが終了した後のリジッド基板は基板接続工程に送られるまでにストックされることとなり、このストック時間の間にリジッド基板の吸湿が生じる。このため、リジッド基板とフレキシブル基板との基板接続工程において、水分が気化して接続部にボイドを生じやすく、接続信頼性を低下させる結果となっていた。
【０００５】
そこで本発明は、設備占有スペースや設備コストを低減すると共に、高い接続信頼性を確保することができる電子部品実装システムおよび電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電子部品実装システムは、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムであって、前記複数の電子部品実装用装置は、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷装置と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載装置と、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給装置と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の
接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載装置と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー装置とを含む。
【０００７】
また本発明の電子部品実装システムは、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムであって、前記複数の電子部品実装用装置は、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷装置と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板において、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給装置と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載装置と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記半田接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載装置と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー装置とを含む。
【０００８】
さらに本発明の電子部品実装システムは、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムであって、前記複数の電子部品実装用装置は、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷装置と、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給装置と、前記ペーストが印刷され前記接合材料が供給された前記第１の基板に前記電子部品を搭載するとともに、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載してこの第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる搭載装置と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー装置とを含む。
【０００９】
本発明の電子部品実装方法は、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法であって、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷工程と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載工程と、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給工程と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載工程と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー工程とを含む。
【００１０】
また本発明の電子部品実装方法は、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法であって、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷工程と、前記ペーストが印刷された後に、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給工程と、前記接合材料が供給された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載工程と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記半田接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載工程と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第
２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー工程とを含む。
【００１１】
さらに本発明の電子部品実装方法は、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法であって、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷工程と、前記ペーストが印刷された後に、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給工程と、前記半田接合用のペーストが印刷され前記接合材料が供給された前記第１の基板に前記電子部品を搭載するとともに、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる搭載工程と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー工程とを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１の基板に電子部品を実装するとともに、第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法において、第１の基板に半田接合用のペーストを印刷して電子部品を搭載し、第１の基板に設けられた第１の接続部位に半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給して第２の基板に設けられた第２の接続部位を接合材料を介して第１の基板に設けられた第１の接続部位に着地させ、その後電子部品および第２の基板が搭載された第１の基板を同一のリフロー工程において加熱して、電子部品を第１の基板に半田接合するとともに第２の接続部位と第１の接続部位とを接合材料によって接合することにより、設備占有スペースや設備コストを低減することが可能となるとともに、電子部品が実装された後の第１の基板をストックすることなく直ちに第２の基板と接続することができ、高い接続信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムの構成を示す平面図
【図２】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムの実装対象となる基板の説明図
【図３】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する半田印刷装置の部分断面図
【図４】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する塗布・検査装置の部分断面図
【図５】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する部品搭載装置の部分断面図
【図６】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する接合材料供給・基板搭載装置の部分断面図
【図７】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図８】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図９】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図１０】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図１１】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図１２】本発明の実施の形態１の電子部品実装システムにおけるリフロー過程の加熱プロファイルを示す図
【図１３】本発明の実施の形態１の電子部品実装方法における基板支持方法の説明図
【図１４】本発明の実施の形態２の電子部品実装システムの構成を示す平面図
【図１５】本発明の実施の形態２の電子部品実装システムを構成する接着剤塗布・接合材料供給装置の部分断面図
【図１６】本発明の実施の形態２の電子部品実装システムを構成する検査・基板搭載装置の部分断面図
【図１７】本発明の実施の形態２の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図１８】本発明の実施の形態２の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【図１９】本発明の実施の形態２の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムの構成を示す平面図、図２は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムの実装対象となる基板の説明図、図３は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する半田印刷装置の部分断面図、図４は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する塗布・検査装置の部分断面図、図５は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する部品搭載装置の部分断面図、図６は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムを構成する接合材料供給・基板搭載装置の部分断面図、図７、図８、図９、図１０、図１１は本発明の実施の形態１の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図、図１２は本発明の実施の形態１の電子部品実装方法におけるリフロー過程の加熱プロファイルを示す図、図１３は本発明の実施の形態１の電子部品実装方法における基板支持方法の説明図である。
【００１５】
まず図１を参照して、電子部品実装システム１の構成を説明する。電子部品実装システム１は、複数の電子部品実装用装置である半田印刷装置Ｍ１、塗布・検査装置Ｍ２、部品搭載装置Ｍ３、接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４、リフロー装置Ｍ５を直列に連結して構成されている。各装置は、いずれも基台２の中央部にＸ方向（基板搬送方向）に配設された基板搬送機構３を備えており、各装置の基板搬送機構３は隣接装置の基板搬送機構３と直列に連結されて電子部品実装システム１を縦通する基板搬送経路を構成している。電子部品の実装対象となる主基板４は、上流側（図１において左側・・矢印ａ参照）から半田印刷装置Ｍ１の基板搬送機構３に搬入され、電子部品実装システム１内をＸ方向に順次搬送される。
【００１６】
次に図２を参照して、電子部品実装システム１の作業対象となる主基板４およびモジュール基板５について説明する。図２（ａ）は、電子部品が実装される主基板４（第１の基板）を示しており、主基板４には図２（ｂ）に示すモジュール基板５（第２の基板）が接続される。主基板４、モジュール基板５は携帯電話などの小型端末機器の電子回路を構成するものであり、モジュール基板５を主基板４に接続した状態で筐体内に装着される。
【００１７】
主基板４はガラスエポキシ樹脂などを材質としており、図２（ａ）に示すように、主基板４の実装面４ａには、一方側の縁部に位置してモジュール基板５を接続するための複数の接続端子４ｂ（第１の接続部位）が形成されている。実装面４ａの中央部には、電子部品の端子が接続される電極４ｃ，４ｄ，４ｅが形成されている。電極４ｃ，４ｄ，４ｅには、チップ型部品８の端部に形成された端子８ａ、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂの下面に形成されたバンプ９ａがそれぞれ半田接合される（図８、図９参照）。また図２（ｂ）はモジュール基板５を示しており、モジュール基板５は、予めドライバ用の電子部品５ｂが実
装されたサブ基板５ａにフレキシブル基板５ｃを予め接続した構成となっている。フレキシブル基板５ｃの接続端部５ｄの下面側には、主基板４の接続端子４ｂと接続されるフレキシブル端子５ｅ（第２の接続部位）が形成されている。
【００１８】
次に各装置の構造および機能を説明する。まず図１および図３を参照して、半田印刷装置Ｍ１について説明する。半田印刷装置Ｍ１は主基板４に半田接合用のペーストであるクリーム半田を印刷する機能を有するものである。図３に示すように、基板搬送機構３には基板下受け部１８が昇降自在に設けられており、基板搬送機構３の上方にはマスク枠１５に展張されたマスクプレート１６が配設されている。基板搬送機構３によって上流側から搬送された主基板４は基板下受け部１８によって下面側を下受けされ、さらにクランプ部材１７によって両側からクランプされた状態で、マスクプレート１６の下面側に当接する。
【００１９】
基台２のＸ方向の端部にはＹ軸テーブル１１がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル１１を駆動することによりＹ軸テーブル１１に装着されたＸ軸ビーム１２はＹ方向に往復動する。Ｘ軸ビーム１２には下端部にスキージ部材１４を備えたスキージユニット１３が装着されており、スキージユニット１３を駆動することによりスキージ部材１４は昇降し、下降状態においてその下端部がマスクプレート１６の上面に当接する。マスクプレート１６上にクリーム半田６を供給し、さらにスキージ部材１４を下降させた状態で、Ｙ軸テーブル１１を駆動してスキージユニット１３をＹ方向に移動させる（矢印ｂ）ことにより、主基板４に設けられた電極４ｃ，４ｄ，４ｅには、マスクプレート１６において電極４ｃ，４ｄ，４ｅに対応して設けられたパターン孔（図示省略）を介してクリーム半田６が印刷される（図７参照）。
【００２０】
次に図１および図４を参照して、塗布・検査装置Ｍ２について説明する。塗布・検査装置Ｍ２は半田印刷装置Ｍ１によって主基板４に印刷されたクリーム半田６の印刷状態を検査するとともに、主基板４に部品仮固定用の接着剤７を塗布する機能を有するものである。図４に示すように、基板搬送機構３には基板下受けピン１９が昇降自在に設けられており、基板搬送機構３によって上流側から搬送された主基板４は基板下受けピン１９によって下面側を下受けされる。基板搬送機構３の上方には、接着剤塗布ユニット２０が第１Ｘ軸テーブル１２ＡによってＸ方向に移動自在に、また検査ユニット２２が第２Ｘ軸テーブル１２ＢによってＸ方向に移動自在に設けられている。
【００２１】
接着剤塗布ユニット２０には下端部に塗布ノズル２１ａを備えたディスペンサ２１が昇降自在に装着されている。ディスペンサ２１を下降させて塗布ノズル２１ａを主基板４の上面に近接させた状態で、ディスペンサ２１に内蔵された吐出機構を作動させることにより、塗布ノズル２１ａから接着剤７が吐出されて主基板４に塗布される。また検査ユニット２２は下方に位置する主基板４を撮像する機能を有しており、この撮像結果を認識処理部（図示省略）によって認識処理することにより、主基板４に印刷されたクリーム半田６の印刷状態や接着剤７の塗布状態の検査が行われる。
【００２２】
基台２のＸ方向の端部にはＹ軸テーブル１１がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル１１には第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢがそれぞれＹ方向の移動が自在に個別に装着されている。Ｙ軸テーブル１１を駆動することにより、第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢはＹ方向に個別に往復動する。このＹ方向の移動と第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢによるＸ方向の移動を組み合わせることにより、接着剤塗布ユニット２０、検査ユニット２２はそれぞれ下方に位置決めされた主基板４に対してＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより、接着剤塗布ユニット２０は主基板４の任意の点に接着剤７を塗布し、また接着剤塗布ユニット２０は主基板４の任意位置に印刷されたクリーム半田６の印刷状態を検査することができる。換言すれば、塗布・検査
装置Ｍ２は、主基板４に接着剤７を塗布する塗布装置Ｍ２Ａと、主基板４に印刷されたクリーム半田６の印刷状態や接着剤７の塗布状態を検査する検査装置Ｍ２Ｂとを単一の装置内に組み込んだ構成となっている。
【００２３】
次に図１および図５を参照して、部品搭載装置Ｍ３について説明する。部品搭載装置Ｍ３はクリーム半田６が印刷された後の主基板４に電子部品を搭載する機能を有している。図５に示すように、基板搬送機構３には基板下受けピン１９が昇降自在に設けられており、基板搬送機構３によって上流側から搬送された主基板４は基板下受けピン１９によって下面側を下受けされる。基板搬送機構３の両側方には、それぞれ第１部品供給部２５Ａ、第２部品供給部２５Ｂが配設されている。
【００２４】
第１部品供給部２５Ａには複数のテープフィーダ２６が並設されている。テープフィーダ２６は、チップ型部品８などの比較的小型の電子部品を収納したキャリアテープを、内蔵したテープ送り機構によってピッチ送りすることにより、以下に説明する第１搭載ヘッド２３Ａによる部品取り出し位置にこれらの電子部品を供給する。第２部品供給部２５Ｂには、下面にバンプが形成されたバンプ付き部品９Ａ，９Ｂなど、比較的大型の部品を所定の規則配列で収納する部品トレイ２７が配置されている。以下に説明する第２搭載ヘッド２３Ｂが部品トレイ２７の部品収納位置にアクセスすることにより、これらの電子部品が部品トレイ２７から取り出される。
【００２５】
基台２のＸ方向の端部にはＹ軸テーブル１１がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル１１には第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢがそれぞれＹ方向の移動が自在に個別に装着されている。第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２Ｂには、それぞれ下端部に第１吸着ノズル２４Ａ、第２吸着ノズル２４Ｂを備えた第１搭載ヘッド２３Ａ、第２搭載ヘッド２３Ｂが装着されている。第１搭載ヘッド２３Ａは第１吸着ノズル２４Ａによってチップ型部品８を吸着保持し、第２搭載ヘッド２３Ｂは第２吸着ノズル２４Ｂによってバンプ付き部品９Ａやバンプ付き部品９Ｂを吸着保持する。
【００２６】
Ｙ軸テーブル１１を駆動することにより、第１Ｘ軸テーブル１２Ａおよび第２Ｘ軸テーブル１２Ｂは、Ｙ方向に個別に往復動する。このＹ方向の移動と第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢによるＸ方向の移動を組み合わせることにより、第１搭載ヘッド２３Ａおよび第２搭載ヘッド２３Ｂは、それぞれ第１部品供給部２５Ａ、第２部品供給部２５Ｂと基板搬送機構３に位置決めされた主基板４との間を自在に移動する。これにより、第１搭載ヘッド２３Ａは第１部品供給部２５Ａのテープフィーダ２６から取り出したチップ型部品８を主基板４の任意の実装位置に搭載し（矢印ｃ）、また第２吸着ノズル２４Ｂは第２部品供給部２５Ｂの部品トレイ２７から取り出したバンプ付き部品９Ａ，９Ｂを主基板４の任意の実装位置に搭載する（矢印ｄ）。
【００２７】
次に図１および図６を参照して、接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４について説明する。接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４は主基板４にモジュール基板５を接続するために、主基板４に設けられた複数の接続端子４ｂ上の所定範囲に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料１０を供給する機能と、主基板４にモジュール基板５を搭載してモジュール基板５の接続端部５ｄを接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる機能とを有している。換言すれば、接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４は、主基板４に接合材料１０を供給する接合材料供給装置Ｍ４Ａと、主基板４にモジュール基板５を搭載する基板搭載装置Ｍ４Ｂとを単一の装置内に組み込んだ構成となっている。
【００２８】
基台２のＸ方向の端部にはＹ軸テーブル１１がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル１１には第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢがそれぞれＹ方向に移動自在に個別に装着されている。図６に示すように、基板搬送機構３の上方には、接合材塗布ユ
ニット３０が第１Ｘ軸テーブル１２ＡによってＸ方向に移動自在に、また搭載ヘッド３２が第２Ｘ軸テーブル１２ＢによってＸ方向に移動自在に設けられている。接合材塗布ユニット３０には、下端部に塗布ノズル３１ａを備えたディスペンサ３１が昇降自在に装着されている。
【００２９】
ディスペンサ３１を下降させて、塗布ノズル３１ａを主基板４の上面に近接させた状態で、ディスペンサ３１に内蔵された吐出機構を作動させることにより、塗布ノズル３１ａから接合材料１０が吐出されて、主基板４に塗布される。接合材料１０は、エポキシ樹脂などの熱硬化性の樹脂に半田粒子を含有させ、さらに半田粒子や接合対象の接続端子４ｂなどの表面に生成した酸化膜を除去する作用を有する活性成分を配合した組成となっている。
【００３０】
搭載ヘッド３２は下端部に特殊形状の吸着ツール３３を備えており、吸着ツール３３は図２（ｂ）に示すモジュール基板５を２つの吸着部３３ａ、３３ｂによって吸着保持が可能な構成となっている（図１０（ｂ）参照）。基板搬送機構３の側方には、モジュール基板５を規則配列で収納する基板収納トレイ３５が配置された基板供給部３４が設けられている。搭載ヘッド３２が基板供給部３４にアクセスすることにより、吸着ツール３３によってモジュール基板５を取り出すことができる。なお図６においては、図示の便宜のため、吸着ツール３３によってモジュール基板５を保持する姿勢を、実際の保持姿勢から垂直軸廻りに９０度回転させた状態で図示している。
【００３１】
Ｙ軸テーブル１１を駆動することにより第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢはＹ方向に個別に往復動する。このＹ方向の移動と第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢによるＸ方向の移動を組み合わせることにより、接合材塗布ユニット３０および搭載ヘッド３２は、それぞれ下方に位置決めされた主基板４に対してＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより、接合材塗布ユニット３０は、主基板４の縁部に形成された実装面４ａ上に接合材料１０を塗布により供給する。
【００３２】
また搭載ヘッド３２は、基板供給部３４の基板収納トレイ３５から取り出したモジュール基板５の接続端部５ｄを、主基板４の接続端子４ｂ上に接合材料１０を介して着地させることができる（矢印ｅ）。なお図６に示す例においては、接合材料１０を接続端子４ｂ上に供給する方法として、接合材塗布ユニット３０によって接合材料１０を塗布する方式を用いているが、予め接合材料１０をシート状に成形したものを接続端子４ｂ上に貼着する方式を採用してもよい。
【００３３】
次に図１を参照して、リフロー装置Ｍ５について説明する。リフロー装置Ｍ５は、チップ型部品８、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂなどの電子部品が搭載され、さらにモジュール基板５が搭載された主基板４を加熱することにより、これらの電子部品を主基板４に半田接合するとともに、モジュール基板５のフレキシブル端子５ｅと主基板４の接続端子４ｂとを接合材料１０によって接合する機能を有している。主基板４上には、ヒータを備えた加熱炉２８が配設されており、加熱炉２８の内部には、基板搬送機構３がＸ方向に縦通して設けられている。加熱炉２８は温度調節機構を備えており、加熱炉２８内に搬入された部品搭載後の主基板４は、基板搬送機構３によって下流側へ搬送される過程において、所定の温度プロファイルにしたがって加熱される。
【００３４】
これにより、主基板４の電極４ｃ，４ｄ，４ｅに供給されたクリーム半田６が溶融固化し、チップ型部品８の端子８ａやバンプ付き部品９Ａ，９Ｂのバンプ９ａは、それぞれ電極４ｃ，４ｄ，４ｅに半田接合される。これとともに、接合材料１０が加熱されることにより、接合材料１０中の半田成分によってモジュール基板５のフレキシブル端子５ｅと主基板４の接続端子４ｂとが電気的に導通し、さらに接合材料１０を構成する熱硬化性の樹
脂が熱硬化して、接続端部５ｄが主基板４の実装面４ａに固着される。
【００３５】
上記構成の電子部品実装システム１は、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板である主基板４に電子部品を実装するとともに、主基板４と第２の基板であるモジュール基板５とを接続する電子部品実装システム１である。そして電子部品実装システム１を構成する複数の電子部品実装用装置には、主基板４に半田接合用のクリーム半田６を印刷する半田印刷装置Ｍ１と、クリーム半田６が印刷された後の主基板４に電子部品を搭載する部品搭載装置Ｍ３と、主基板４に設けられた第１の接続部位である接続端子４ｂに、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料１０を供給する接合材料供給装置Ｍ４Ａと、主基板４にモジュール基板５を搭載してモジュール基板５に設けられた第２の接続部位であるフレキシブル端子５ｅを接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる基板搭載装置Ｍ４Ｂと、電子部品およびモジュール基板５が搭載された主基板４を加熱することにより、電子部品を主基板４に半田接合するとともに、フレキシブル端子５ｅと接続端子４ｂとを接合材料１０によって接合するリフロー装置Ｍ５とを含む構成となっている。
【００３６】
次に、図７〜図１１を参照して、上述構成の電子部品実装システム１によって、第１の基板である主基板４に電子部品を実装するとともに、主基板４と第２の基板であるモジュール基板５とを接続する電子部品実装方法について説明する。まず図７（ａ）は、半田印刷装置Ｍ１の基板搬送機構３に搬入された主基板４を示している。すなわち主基板４の実装面４ａには、一方側の縁部に位置してモジュール基板５を接続するための複数の接続端子４ｂが形成されており、実装面４ａの中央部には、電子部品の端子が接続される電極４ｃ，４ｄ，４ｅが形成されている。次いで主基板４は半田印刷装置Ｍ１に搬入され、ここで主基板４に半田接合用のクリーム半田６を印刷する（半田印刷工程）。これにより、図７（ｂ）に示すように、電極４ｃ，４ｄ，４ｅの上面には、クリーム半田６が所定厚みで供給される。
【００３７】
次いで半田印刷後の主基板４は塗布・検査装置Ｍ２に搬入され、ここで接着剤塗布ユニット２０による接着剤７の塗布が行われる。すなわち図８（ａ）に示すように、ディスペンサ２１を主基板４に対して下降させて、部品実装位置毎に予め設定された複数の塗布点に部品仮固定用の接着剤７を塗布ノズル２１ａによって順次塗布する。これとともに、塗布・検査装置Ｍ２においては、検査ユニット２２によって主基板４を撮像することにより、半田印刷状態の検査が行われる。
【００３８】
この後、主基板４は部品搭載装置Ｍ３に搬入され、ここでクリーム半田６が印刷された後の主基板４に、第１搭載ヘッド２３Ａ、第２搭載ヘッド２３Ｂによって電子部品を搭載する部品搭載作業が実行される（部品搭載工程）。すなわち、図８（ｂ）に示すように、チップ型部品８の端子８ａを電極４ｃに対して下降させて着地させ（矢印ｆ）、バンプ付き部品９Ａのバンプ９ａを電極４ｄに対して下降させて着地させ（矢印ｇ）、さらにバンプ付き部品９Ｂのバンプ９ａを電極４ｅに対して下降させて着地させる（矢印ｈ）。
【００３９】
この後、部品搭載後の主基板４は接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４に搬入され、まず接合材料供給装置Ｍ４Ａによって主基板４におけるモジュール基板５との第１の接続部位である接続端子４ｂに、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料１０を供給する（接合材料供給工程）。すなわち図９に示すように、搬入された主基板４の接続端子４ｂ上の所定範囲に、接合材料１０が塗布される。ここでは、ディスペンサ３１を接続端子４ｂの上方に下降させ、塗布ノズル３１ａから接合材料１０を吐出させながらディスペンサ３１をＹ方向に移動させることにより、接合材料１０を接続端子４ｂ上に塗布する。
【００４０】
次いで基板搭載装置Ｍ４Ｂによって、主基板４にモジュール基板５を搭載して、モジュ
ール基板５に設けられたフレキシブル端子５ｅを接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる（基板搭載工程）。ここでは、図１０（ａ）に示すように、まずモジュール基板５のサブ基板５ａを下方から支持するための保持治具３８を、基板搬送機構３において主基板４と隣接する位置に載置する。次いで、吸着ツール３３によってモジュール基板５を基板供給部３４から取り出し、図１０（ｂ）に示すように、主基板４と接続するための位置合わせを行う。
【００４１】
吸着ツール３３は分岐した２つの吸着部３３ａ，３３ｂを備えた構成となっており、サブ基板５ａに実装された電子部品５ｂを吸着部３３ａによって吸着保持し、サブ基板５ａから延出したフレキシブル基板５ｃの接続端部５ｄを吸着部３３ｂによって吸着保持する。これにより、複雑な形状で通常の方法では安定した保持が困難なモジュール基板５を、正しい姿勢で保持することが可能となっている。
【００４２】
主基板４とモジュール基板５の位置合わせにおいては、吸着部３３ａに吸着保持されたサブ基板５ａを保持治具３８上に載置するとともに、吸着部３３ｂに吸着保持された接続端部５ｄを接合材料１０を介して接続端子４ｂ上に着地させる。これにより、接続端部５ｄの下面に形成されたフレキシブル端子５ｅ（図２）が接続端子４ｂの表面に近接した状態となる。このとき、吸着ツール３３を主基板４に対して押圧して、接続端部５ｄを接続端子４ｂに対して押し付けることが望ましい。さらに吸着ツール３３として加熱機能を備えたものを用いることにより、接合材料１０中の半田成分を加熱して、接続端子４ｂやフレキシブル端子５ｅに対する濡れ性を向上させることができる。
【００４３】
この後、電子部品およびモジュール基板５が搭載された後の主基板４は、リフロー装置Ｍ５に搬入される。そして図１１に示すように、チップ型部品８、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂなどの電子部品およびモジュール基板５が搭載された主基板４を加熱することにより、これらの電子部品を主基板４に半田接合するとともに、モジュール基板５のフレキシブル端子５ｅと主基板４の接続端子４ｂとを接合材料１０によって接合する（リフロー工程）。これにより、チップ型部品８の端子８ａは電極４ｃに半田接合され、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂのバンプ９ａは、それぞれ電極４ｄ，４ｅに半田接合される。
【００４４】
これとともに、接合材料１０が加熱されることにより、接合材料１０中に含有された半田成分が溶融して接続端子４ｂとフレキシブル端子５ｅとを導通させるとともに、接合材料１０を構成する熱硬化性樹脂が熱硬化して、接続端部５ｄを主基板４の実装面４ａに固着させる。これにより、フレキシブル端子５ｅと接続端子４ｂとは接合材料１０によって接合される。このとき、接合材料１０に配合された活性成分の作用によって、半田粒子や接合対象の接続端子４ｂなどの表面に生成した酸化膜が除去され、良好な半田接合性が確保される。
【００４５】
図１２は、リフロー工程における望ましい温度プロファイルの例を示している。ここでは、まず主基板４およびモジュール基板５が加熱炉２８内の予備加熱ゾーンを移動する間の予備加熱時間ｔ１においては、主基板４およびモジュール基板５の温度は予め設定された予備加熱温度Ｔ１（１２０℃〜１６０℃）に保持される。この予備加熱により、主基板４の脱湿が行われ接続品質に有害な影響を与える水分が除去されるとともに、接合材料１０中に配合された活性成分の活性作用が発現し、半田粒子や接合対象の接続端子４ｂなどの表面の酸化膜の除去が促進される。
【００４６】
次いで、主基板４が加熱炉２８内をさらに移動して本加熱ゾーンに到達することにより、主基板４およびモジュール基板５の温度は予め設定された本加熱温度Ｔ２（２３０℃〜２６０℃）に保持される。この本加熱により、クリーム半田６や接合材料１０中の半田成分が溶融し、電子部品を主基板４の各電極に接合する半田接合や、接続端子４ｂとフレキ
シブル端子５ｅとを導通させるための半田接合が行われる。さらに、接合材料１０中の熱硬化性の樹脂の熱硬化反応が進行し、接続端部５ｄの主基板４への固着が完了する。
【００４７】
なお上記実施の形態１においては、一体に接続された後の主基板４およびモジュール基板５を基板搬送機構３によって搬送するための支持方法として、図１１に示すように、モジュール基板５のサブ基板５ａを、主基板４と個別に下方から保持するための保持治具３８を用いた例を示しているが、主基板４およびモジュール基板５を一体で支持する構成としては、各種の方法を用いることができる。
【００４８】
例えば、図１３（ａ）に示す例では、主基板４とモジュール基板５を一体的に収容して保持する基板キャリア３９を用いる例を示している。すなわち、略矩形ブロック形状の基板キャリア３９には、主基板４、モジュール基板５がそれぞれ上面側から嵌合する形状の凹部３９ａ，３９ｂが設けられている。主基板４、モジュール基板５をそれぞれ凹部３９ａ，３９ｂに嵌合させた状態では、モジュール基板５の接続端部５ｄが主基板４の接続端子４ｂ上に正しく位置するようになっている。接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４においてモジュール基板５が搭載された後は、主基板４およびモジュール基板５は、基板キャリア３９とともに搬送され、リフロー装置Ｍ５における加熱もこの状態で行われる。
【００４９】
また図１３（ｂ）に示す例は、主基板４の上面にモジュール基板５を重ねた状態で基板搬送機構３によって主基板４を搬送する例を示している。すなわち、主基板４に実装されたバンプ付き部品９Ａやチップ型部品８の上面を覆う形で主基板４に載置可能な、略門型断面の載置治具４０をモジュール基板５を保持するための治具として用いる。モジュール基板５は、主基板４の上面にこれらの電子部品を覆って載置された載置治具４０の上面にサブ基板５ａが位置する状態で、主基板４に搭載される。載置治具４０は、接続端子４ｂと接続端部５ｄとの接続が終了した後に除去される。
【００５０】
（実施の形態２）
図１４は本発明の実施の形態２の電子部品実装システムの構成を示す平面図、図１５は本発明の実施の形態２の電子部品実装システムを構成する接着剤塗布・接合材料供給装置の部分断面図、図１６は本発明の実施の形態２の電子部品実装システムを構成する検査・基板搭載装置の部分断面図、図１７、図１８、図１９は本発明の実施の形態２の電子部品実装システムによる電子部品実装方法の工程説明図である。
【００５１】
本実施の形態２は、実施の形態１においては電子部品の主基板４への搭載後に行われていた接合材料１０の供給を、電子部品の搭載前に実行するように工程順序を設定したものである。図１４において、電子部品実装システム１Ａは、複数の電子部品実装用装置である半田印刷装置Ｍ１、接着剤塗布・接合材料供給装置Ｍ２１、部品搭載装置Ｍ３、検査・基板搭載装置Ｍ４１、リフロー装置Ｍ５を直列に連結して構成されている。各装置は、いずれも基台２の中央部にＸ方向（基板搬送方向）に配設された基板搬送機構３を備えており、各装置の基板搬送機構３は隣接装置の基板搬送機構３と直列に連結されて電子部品実装システム１Ａを縦通する基板搬送経路を構成している。電子部品の実装対象となる主基板４は、上流側（図１において左側・・矢印ａ参照）から半田印刷装置Ｍ１の基板搬送機構３に搬入され、電子部品実装システム１Ａ内をＸ方向に順次搬送される。
【００５２】
上記構成において、半田印刷装置Ｍ１、部品搭載装置Ｍ３、リフロー装置Ｍ５は、実施の形態１にて示す電子部品実装システム１と同様である。接着剤塗布・接合材料供給装置Ｍ２１は、電子部品実装システム１における接着剤塗布装置Ｍ２１Ａ、接合材料供給装置Ｍ４Ａと同様の機能を有する接着剤塗布装置Ｍ２１Ａ、接合材料供給装置Ｍ２１Ｂとを単一の装置内に組み込んだ構成となっている。
【００５３】
図１４及び図１５を参照して接着剤塗布・接合材料供給装置Ｍ２１について説明する。基台２のＸ方向の端部にはＹ軸テーブル１１がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル１１には第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢがそれぞれＹ方向に移動自在に個別に装着されている。基板搬送機構３の上方には、接着剤塗布ユニット２０が第１Ｘ軸テーブル１２ＡによってＸ方向に移動自在に、また接合材料塗布ユニット３０が第２Ｘ軸テーブル１２ＢによってＸ方向に移動自在に設けられている。接着剤塗布ユニット２０には、下端部に塗布ノズル２１ａを備えたディスペンサ２１が昇降自在に装着されている。また接合材塗布ユニット３０には、下端部に塗布ノズル３１ａを備えたディスペンサ３１が昇降自在に装着されている。
【００５４】
ディスペンサ２１を下降させて塗布ノズル２１ａを主基板４の上面に近接させた状態で、ディスペンサ２１に内蔵された吐出機構を作動させることにより、塗布ノズル２１ａから部品仮固定用の接着剤７が吐出されて、主基板４に塗布される。ディスペンサ３１を下降させて、塗布ノズル３１ａを主基板４の上面に近接させた状態で、ディスペンサ３１に内蔵された吐出機構を作動させることにより、塗布ノズル３１ａから接合材料１０が吐出されて、主基板４に塗布される。
【００５５】
次に図１４及び図１６を参照して、検査・基板搭載装置Ｍ４１について説明する。検査・基板搭載装置Ｍ４１は、部品実装後の主基板４を検査する検査装置Ｍ４１Ａと、主基板４にモジュール基板５を搭載する基板搭載装置Ｍ４１Ｂとを単一の装置内に組み込んだ構成となっている。基板搭載装置Ｍ４１Ｂは、実施の形態１に示す電子部品実装システム１の接合材料供給・基板搭載装置Ｍ４における基板搭載装置Ｍ４Ｂと同様の構成である。
【００５６】
基台２のＸ方向の端部にはＹ軸テーブル１１がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル１１には第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２ＢがそれぞれＹ方向に移動自在に個別に装着されている。第１Ｘ軸テーブル１２Ａ、第２Ｘ軸テーブル１２Ｂには、検査ユニット４１，搭載ヘッド３２がそれぞれＸ方向の移動自在に装着されている。検査ユニット４１は下方に位置する主基板４を撮像する機能を有しており、この撮像結果を認識処理部（図示省略）によって認識処理することにより、主基板４に実装された電子部品の実装状態の検査が行われる。
【００５７】
基板搭載装置Ｍ４１Ｂは、実施の形態１における基板搭載装置Ｍ４Ｂと同様の搭載ヘッド３２を備えており、搭載ヘッド３２が基板供給部３４にアクセスすることにより、吸着ツール３３によってモジュール基板５を取り出すことができる。なお図１６においても図６と同様に、図示の便宜のため、吸着ツール３３によってモジュール基板５を保持する姿勢を、実際の保持姿勢から垂直軸廻りに９０度回転させた状態で図示している。
【００５８】
上記構成の上記構成の電子部品実装システム１Ａは、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板である主基板４に電子部品を実装するとともに、主基板４と第２の基板であるモジュール基板５とを接続する電子部品実装システムである。そして電子部品実装システム１Ａを構成する複数の電子部品実装用装置には、主基板４に半田接合用のクリーム半田６を印刷する半田印刷装置Ｍ１と、クリーム半田６が印刷された後の主基板４において、主基板４に設けられた第１の接続部位である接続端子４ｂに、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料１０を供給する接合材料供給装置Ｍ２１Ｂと、クリーム半田６が印刷された後の主基板４に電子部品を搭載する部品搭載装置Ｍ３と、主基板４にモジュール基板５を搭載して、モジュール基板５に設けられた第２の接続部位であるフレキシブル端子５ｅを、接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる基板搭載装置Ｍ４１Ｂと、電子部品およびモジュール基板５が搭載された主基板４を加熱することにより、電子部品を主基板４に半田接合するとともに、フレキシブル端子５ｅと接続端子４ｂとを接合材料１０によって接合するリフロー装置Ｍ５とを含む構成となっている。
【００５９】
次に、上述構成の電子部品実装システム１Ａによって、第１の基板である主基板４に電子部品を実装するとともに、主基板４と第２の基板であるモジュール基板５とを接続する電子部品実装方法について説明する。ここでは、実施の形態１において図７に示す半田印刷工程を主基板４に対して実行した後、図１７に示すように、主基板４を接着剤塗布・接合材料供給装置Ｍ２１に搬入する。そしてここで主基板４に対して、接着剤塗布ユニット２０のディスペンサ２１による部品仮固定用の接着剤７の塗布と、接合材塗布ユニット３０のディスペンサ３１による基板接合用の接合材料１０の供給とが実行される。
【００６０】
この後、部品搭載及び基板搭載が順次実行される。すなわち接着剤７の塗布及び接合材料１０の供給が行われた主基板４は部品搭載装置Ｍ３に搬入され、主基板４にはチップ型部品８、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂが搭載される（部品搭載工程）。すなわち図１８（ａ）に示すように、チップ型部品８の端子８ａを電極４ｃに対して下降させて着地させ（矢印ｊ）、バンプ付き部品９Ａのバンプ９ａを電極４ｄに対して下降させて着地させ（矢印ｋ）、さらにバンプ付き部品９Ｂのバンプ９ａを電極４ｅに対して下降させて着地させる（矢印ｌ）。次いで主基板４は検査・基板搭載装置Ｍ４１に搬入され、基板搭載装置Ｍ４１Ｂによって、図１８（ｂ）に示すように、主基板４にモジュール基板５を搭載する。すなわち、搭載ヘッド３２の吸着ツール３３によってモジュール基板５を保持し、予め基板搬送機構３に載置された保持治具３８上にサブ基板５ａを載置して、モジュール基板５に設けられたフレキシブル端子５ｅを接合材料１０を介して接続端子４ｂ上に着地させる（基板搭載工程）。
【００６１】
次いでモジュール基板５が接続された主基板４はリフロー装置Ｍ５に搬入され、実施の形態１の図１１と同様に、チップ型部品８、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂなどの電子部品およびモジュール基板５が搭載された主基板４を加熱することにより、これらの電子部品を主基板４に半田接合するとともに、モジュール基板５のフレキシブル端子５ｅと主基板４の接続端子４ｂとを接合材料１０によって接合する（リフロー工程）。これにより、チップ型部品８の端子８ａは電極４ｃに半田接合され、バンプ付き部品９Ａ，９Ｂのバンプ９ａは、それぞれ電極４ｄ、４ｅに半田接合される。
【００６２】
これとともに、接合材料１０が加熱されることにより、接合材料１０中に含有された半田成分が溶融して接続端子４ｂとフレキシブル端子５ｅとを導通させるとともに、接合材料１０を構成する熱硬化性樹脂が熱硬化して、接続端部５ｄを主基板４の実装面４ａに固着させる。これにより、フレキシブル端子５ｅと接続端子４ｂとは接合材料１０によって接合される。
【００６３】
なお、上記実施例では、電子部品実装システム１Ａにおいて部品搭載装置Ｍ３、検査・基板搭載装置Ｍ４１を個別に配置し、まず部品搭載装置Ｍ３によって部品搭載工程を実行した後に、検査・基板搭載装置Ｍ４１に含まれる基板搭載装置Ｍ４１Ｂによって基板搭載工程を実行する例を示しているが、設備構成として部品搭載装置Ｍ３、基板搭載装置Ｍ４１Ｂの機能を単一の装置にまとめるようにしてもよい。例えば、主基板４に実装される電子部品数が少なく、搭載機能に余裕がある場合には、単一の搭載装置によって主基板４への電子部品の搭載とモジュール基板５の搭載とを同一の工程において実行させることができる。すなわちこの場合には、電子部品実装システム１Ａは、クリーム半田６が印刷され接合材料１０が供給された主基板４に電子部品を搭載するとともに、主基板４にモジュール基板５を搭載してモジュール基板５に設けられたフレキシブル端子５ｅを接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる搭載装置を備えた構成となっている。
【００６４】
このような設備構成の場合には、図１７に示す、主基板４への部品仮固定用の接着剤７の塗布と、基板接合用の接合材料１０の供給とが実行された後の主基板４に対して、電子
部品の搭載とモジュール基板５の搭載とが同一の搭載工程にて実行される。すなわち主基板４は部品搭載装置Ｍ３と基板搭載装置Ｍ４１Ｂの機能が合体した搭載装置に搬入され、図１９に示すように、チップ型部品８の端子８ａを電極４ｃに対して下降させて着地させ（矢印ｎ）、バンプ付き部品９Ａのバンプ９ａを電極４ｄに対して下降させて着地させ（矢印ｏ）、バンプ付き部品９Ｂのバンプ９ａを電極４ｅに対して下降させて着地させ（矢印ｑ）、さらに主基板４にモジュール基板５を搭載してモジュール基板５に設けられたフレキシブル端子５ｅを接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる（矢印ｍ）（搭載工程）。
【００６５】
上記説明したように、実施の形態１および実施の形態２に示す電子部品実装システムでは、第１の基板である主基板４に電子部品を実装するとともに、主基板４と第２の基板であるモジュール基板５とを接続する電子部品実装方法において、まず主基板４にクリーム半田６を印刷して電子部品を搭載し、主基板４に設けられた第１の接続部位である接続端子４ｂに、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料１０を供給して、モジュール基板５に設けられた第２の接続部位であるフレキシブル端子５ｅを接合材料１０を介して接続端子４ｂに着地させる。そしてその後、電子部品および主基板４が搭載された主基板４を同一のリフロー工程において加熱して、電子部品を主基板４に半田接合するとともにフレキシブル端子５ｅと接続端子４ｂとを接合材料１０によって接合するようにしたものである。
【００６６】
これにより主基板４に電子部品を実装する部品実装ラインと、電子部品が実装された後の主基板４をモジュール基板５と接続する基板接続ラインとが分離して構成された従来構成の生産ラインと比較して、設備占有スペースや設備コストの低減が可能となっている。また電子部品およびモジュール基板５が搭載された主基板４は、同一のリフロー工程において電子部品の半田接合とフレキシブル端子５ｅと接続端子４ｂとの接合が完了することから、従来方法において発生していた以下のような不具合が解消している。
【００６７】
すなわち部品実装ラインと接続する基板接続ラインとが分離して構成されている場合には、部品実装後の主基板４は基板接続ラインに搬送されるまでの間ストックされることから、ストック時間中に主基板４が吸湿して水分を含むことが避けられない。そしてこの水分が基板接続工程において気化して接続部分にボイドを生じるという不具合が生じていた。これに対し、本実施の形態においては、主基板４とモジュール基板５との接続を電子部品の半田接合と同一のリフロー工程において行うことから、従来方法において発生していた不具合を排除して、高い接続信頼性を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の電子部品実装システムおよび電子部品実装方法は、高い接続信頼性を確保することができるという効果を有し、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムにおいて有用である。
【符号の説明】
【００６９】
１，１Ａ 電子部品実装システム
３ 基板搬送機構
４ 主基板（第１の基板）
４ｂ 接続端子（第１の接続部位）
５ モジュール基板（第２の基板）
５ａ サブ基板
５ｃ フレキシブル基板
５ｅ フレキシブル端子（第２の接続部位）
６ クリーム半田（ペースト）
８ チップ型部品（電子部品）
９Ａ，９Ｂ バンプ付き部品（電子部品）
１０ 接合材料
３０ 接合材塗布ユニット
３２ 搭載ヘッド
Ｍ１ 半田印刷装置
Ｍ２ 塗布・検査装置
Ｍ２Ａ 接合材料供給装置
Ｍ３ 部品搭載装置
Ｍ４ 接合材料供給・基板搭載装置
Ｍ４Ａ 接合材料供給装置
Ｍ４Ｂ 基板搭載装置
Ｍ５ リフロー装置
Ｍ２１ 接着剤塗布、接合材料供給装置
Ｍ２１Ａ 接着剤塗布装置
Ｍ２１Ｂ 接合材料供給装置
Ｍ４１ 検査・基板搭載装置
Ｍ４１Ｂ 基板搭載装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムであって、
前記複数の電子部品実装用装置は、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷装置と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載装置と、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給装置と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載装置と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー装置とを含むことを特徴とする電子部品実装システム。
【請求項２】
複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムであって、
前記複数の電子部品実装用装置は、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷装置と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板において、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給装置と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載装置と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記半田接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載装置と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー装置とを含むことを特徴とする電子部品実装システム。
【請求項３】
複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムであって、
前記複数の電子部品実装用装置は、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷装置と、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給装置と、前記ペーストが印刷され前記接合材料が供給された前記第１の基板に前記電子部品を搭載するとともに、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載してこの第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる搭載装置と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー装置とを含むことを特徴とする電子部品実装システム。
【請求項４】
第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法であって、
前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷工程と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載工程と、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給工程と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載工程と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー工程とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項５】
第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法であって、
前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷工程と、前記ペーストが印刷された後に、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給工程と、前記接合材料が供給された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載工程と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記半田接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載工程と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー工程とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項６】
第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法であって、
前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷工程と、前記ペーストが印刷された後に、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給工程と、前記半田接合用のペーストが印刷され前記接合材料が供給された前記第１の基板に前記電子部品を搭載するとともに、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる搭載工程と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー工程とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項１】
複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムであって、
前記複数の電子部品実装用装置は、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷装置と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載装置と、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給装置と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載装置と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー装置とを含むことを特徴とする電子部品実装システム。
【請求項２】
複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムであって、
前記複数の電子部品実装用装置は、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷装置と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板において、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給装置と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載装置と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記半田接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載装置と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー装置とを含むことを特徴とする電子部品実装システム。
【請求項３】
複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され、第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装システムであって、
前記複数の電子部品実装用装置は、前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷装置と、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給装置と、前記ペーストが印刷され前記接合材料が供給された前記第１の基板に前記電子部品を搭載するとともに、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載してこの第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる搭載装置と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー装置とを含むことを特徴とする電子部品実装システム。
【請求項４】
第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法であって、
前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷工程と、前記ペーストが印刷された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載工程と、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給工程と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載工程と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー工程とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項５】
第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法であって、
前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷工程と、前記ペーストが印刷された後に、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給工程と、前記接合材料が供給された後の前記第１の基板に前記電子部品を搭載する部品搭載工程と、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記半田接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる基板搭載工程と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー工程とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項６】
第１の基板に電子部品を実装するとともに、前記第１の基板と第２の基板とを接続する電子部品実装方法であって、
前記第１の基板に半田接合用のペーストを印刷する半田印刷工程と、前記ペーストが印刷された後に、前記第１の基板に設けられた第１の接続部位に、半田粒子を熱硬化性の樹脂に含有させた接合材料を供給する接合材料供給工程と、前記半田接合用のペーストが印刷され前記接合材料が供給された前記第１の基板に前記電子部品を搭載するとともに、前記第１の基板に前記第２の基板を搭載して、この第２の基板に設けられた第２の接続部位を前記接合材料を介して前記第１の接続部位に着地させる搭載工程と、前記電子部品および前記第２の基板が搭載された前記第１の基板を加熱することにより、前記電子部品を前記第１の基板に半田接合するとともに、前記第２の接続部位と前記第１の接続部位とを前記接合材料によって接合するリフロー工程とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−２４５３０９（Ｐ２０１０−２４５３０９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９２６１７（Ｐ２００９−９２６１７）
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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