[发明专利]喷嘴及软钎焊装置

说明书

技术领域

本发明涉及能够应用于具有用于向工件吹出热风的热风喷嘴(面板)的回流焊炉等的喷嘴及软钎焊装置。

背景技术

一直以来，当在印刷基板的预定的面上进行软钎焊电子元件的处理时，使用了回流焊炉。将在回流焊炉内被软钎焊处理的对象物称作工件。回流焊炉内的对工件的软钎焊处理一般是使用软焊膏来进行。软焊膏是将软钎料粉与焊剂进行混炼而得到的。

另外，焊剂是使松脂、触变剂及活性剂等固体成分溶解于溶剂中而得到的。其作用是，去除被软钎焊的金属表面的氧化膜，而且，防止在软钎焊工序中的加热处理时使金属表面再次氧化。焊剂也具有减小软钎料的表面张力并优化润湿的作用。

软焊膏将金属掩模与形成有多个电极焊盘的基板对位，并在金属掩模上滑动操作刮板，经由形成于金属掩模的多个开口部将软焊膏涂布在电极焊盘上。之后，在将电子元件搭载于软焊膏的涂布部之后进行回流焊处理，通过使软焊膏中的软钎料粉熔融来进行印刷基板与电子元件之间的软钎焊。

在回流焊炉内设有预加热区域、主加热区域、冷却区域。当在回流焊炉内进行印刷基板的软钎焊时，在预加热区域中使软焊膏中的溶剂挥发，并且使相对于主加热区域中的高温加热的热冲击缓和。在主加热区域中使软焊膏中的软钎料粉熔融，使印刷基板的软钎焊部扩大润湿。在冷却区域中，使被高温加热后的印刷基板迅速冷却，使熔融了的软钎料固化，而且保护电子元件免受热量影响。

作为这种关联技术，在专利文献1中公开了回流焊炉及热风吹出型加热器。根据该热风吹出型加热器，具有图8所示的热风产生部103，在热风产生部103的上表面上设有吸入部34，在其两侧安装有一对热风喷嘴40。热风喷嘴40具有作为喷嘴的板构件11，在板构件11上呈交错格子状排列有多个吹出孔14。热风产生部103配置于预加热区域、主加热区域等，并吹出热风。

然而，近年来，由于智能手机等小型信息设备的发展，搭载于该设备的电子元件要求急速小型化。电子元件为了根据小型化的要求来应对连接端子的狭小化、电极之间的细间距化、安装面积等的缩小化而应用了排列设置有球状的电极的球栅阵列(Ball Grid Array，以下，称作“BGA”)。BGA是IC芯片的表面安装型的封装方法，由于在该封装体的周围电极(销)不会突出，因此具有安装面积较小这样的优点。

应用了BGA的电子元件例如有中央处理装置(CPU)等半导体封装体。在半导体封装体中，具有多个电极的半导体芯片被树脂密封。在半导体芯片的电极上形成有软钎料凸块。该软钎料凸块通过将使软钎料成形为球状的、球径为数μm～100μm左右的软钎料球接合于半导体芯片的电极而形成。

应用了BGA的半导体封装体通过将通过加热而熔融了的软钎料凸块和印刷基板的导电性连接盘(电极焊盘)结合，从而搭载于印刷基板。

另外，表面安装电子元件(SMT)等的外形尺寸也不断小型化。以下，在本发明中，将软钎料球、SMT等利用软钎焊装置被软钎焊于工件的构件统称作电子元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本再公表特许(A1)2005/065876号

发明内容

发明要解决的问题

然而，根据以往例的具有喷嘴的软钎焊装置，存在如下问题。

i.根据如专利文献1所看到的回流焊炉，使用了具有一对热风喷嘴40作为喷嘴、并在板构件11上呈交错格子状排列了多个吹出孔14的回流焊炉。因此，若对热风的吹出形状不作任何改进、将热风喷嘴40应用于细微化的电子元件的回流焊处理，则存在焊剂劣化、或者电子元件飞散(飞沫)这样的问题。关于该问题，作为一例确认有球径为数μm～100μm左右的软钎料球自电极焊盘脱落并滚动的状态(日文：ボールミッシング)。

ii.顺便说一下，想到在热风产生部103侧进行风量控制、并设定电子元件不会飞散(飞沫)那样的风量来进行应对的方法。但是，热风产生部103侧的风量控制存在极限，导致预加热区域、主加热区域等中的加热不均产生。

iii.另外，也想到谋求吹出孔14的开口直径的细微化、并增加其配置个数来进行应对的方法。但是，为了消除加热不均，不得不高密度地排列吹出孔14，而且，要求高精度的开口技术。因此，存在导致热风喷嘴40的成本升高这样的问题。