JP2003324271A - はんだ付け方法 - Google Patents

はんだ付け方法

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JP2003324271A
JP2003324271A JP2002129636A JP2002129636A JP2003324271A JP 2003324271 A JP2003324271 A JP 2003324271A JP 2002129636 A JP2002129636 A JP 2002129636A JP 2002129636 A JP2002129636 A JP 2002129636A JP 2003324271 A JP2003324271 A JP 2003324271A
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JP
Japan
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solder
volume
soldering
cream
cream solder
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JP2002129636A
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Takeshi Sugihara
剛 杉原
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷体積のばらつき、形状の不良、にじみな
どの発生、及びスキージの消耗を防ぐために、はんだ付
けポイントごとにはんだ体積を制御して、所望のはんだ
体積を得ることができるはんだ付け方法を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 プリント基板2等のランド5上に印刷し
て形成したクリームはんだ層6上に表面実装部品7と共
にはんだペレット8を搭載し、これを溶融してはんだ付
けを行う。また、上記はんだペレットはクリームはんだ
中のはんだの体積とはんだ付けポイントごとに必要とす
るはんだ体積との差分の体積で、クリームはんだ中のは
んだと同等の組成をもつペレットとして製作される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、プリント基板等
に実装部品をはんだ付けする方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7(a)〜(e)は、従来のプリント基板
等に表面実装部品をはんだ付けする方法の工程を示す模
式図である。従来の方法は、まず図7(a)に示すよう
に、スクリーン印刷用のマスク1を用意し、このマスク
1をプリント基板2等の上に位置決めして載置する第1
の工程と、次に図7(b),(c)に示すように、マスク1
上に供給したクリームはんだ3を、スキージ4を用いて
矢印イの方向に移動し、マスク1のスルーホール1aか
らクリームはんだ3を印刷して、ランド5上にクリーム
はんだ層6を形成したところでマスク1を取り外す第2
の工程と、その後、図7(d)に示すように、表面実装部
品7をクリームはんだ層6の所定の位置に搭載してこれ
をクリームはんだ層6の粘着力によって保持させる第3
の工程と、次に図7(e)に示すように、表面実装部品7
をプリント基板2と共にリフロー炉内に挿入してクリー
ムはんだ層6を溶融させて、ランド5と表面実装部品7
を接合し、冷却してハンダ9を形成する第4工程とから
成り、これらの工程を経て一連のはんだ付け作業を終了
する。
【0003】ところで従来、プリント基板2等の上に形
状の異なる表面実装部品7を混載し、これをはんだ付け
する場合、はんだ付けポイントごとに必要とするはんだ
体積が異なるため、これに対応する方法として、スクリ
ーン印刷用マスク1の厚みや、これに設けたスルーホー
ル1aの開口面積をポイントごとに変えることによっ
て、ポイントごとのはんだ体積を制御していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の方
法では、つまり、スクリーン印刷用マスク1の厚みをポ
イントごとに変えることによってはんだ体積を制御する
方法では、スキージ4の追従性に限界があるため、はん
だ体積の大幅な増量や減量が不可能である。したがっ
て、小幅な増減によってクリームはんだを印刷する場合
には、印圧を高くするなどしてスキージ4の追従性を高
める必要があるため、クリームはんだ3の掻き取りによ
る印刷体積のばらつきや印刷形状不良、及びにじみなど
が発生し易くなり、更にスキージ4の消耗を早めるとい
う問題点があった。
【0005】また、スクリーン印刷用マスク1のスルー
ホール1aの開口面積をはんだ付けポイントごとに変え
ることによってはんだ体積を制御する方法では、スルー
ホール1aの開口面積を小さくした場合は、クリームは
んだの版抜け性が悪化して所望のはんだ体積が得られな
いことがあり、又、開口面積を大きくした場合は、ラン
ド5の寸法をそれに応じて大きく決定しなければなら
ず、結局実装面積が拡大して機器の大型化につながると
いう問題点があった。
【0006】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、はんだ付けポイントごとのは
んだ体積を正確に制御して、所望のはんだ体積を得るこ
とができるはんだ付け方法を提供することを目的として
いる。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
るはんだ付け方法は、スクリーン印刷用マスクを介して
供給されるクリームはんだをプリント基板等のランド上
に印刷してクリームはんだ層を形成するものにおいて、
上記クリームはんだ層上に表面実装部品と共にはんだペ
レットを搭載し、これをリフロー炉に挿入して溶融し、
はんだ付けを行うものである。
【0008】この発明の請求項2に係るはんだ付け方法
は、はんだ付けポイントごとに必要とするはんだ体積を
求め、スクリーン印刷用マスクを介して供給されるクリ
ームはんだ中のはんだの体積との差分程度の体積で、か
つ上記クリームはんだ中のはんだと同等の組成のペレッ
トを供給するものである。
【0009】この発明の請求項3に係るはんだ付け方法
は、ランド上に印刷されたクリームはんだ層上に搭載さ
れた表面実装部品と同じランド上で、しかも他の部品等
に接触しない程度で隣接した位置にはんだペレットを供
給するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
一実施形態を図に基づいて説明する。図1(a)〜(f)
は、この発明の実施の形態1によるはんだ付けの方法の
工程を示す模式図である。図において、(a)〜(d)に至
る工程は、先に説明した従来の工程と同様である。即
ち、まず図1(a)に示すように、スクリーン印刷用のマ
スク1を用意し、このマスク1をプリント基板2等の上
に位置決めして載置する第1の工程と、次に図1(b),
(c)に示すように、マスク1上に供給したクリームはん
だ3を、スキージ4を用いて矢印イの方向に移動し、マ
スク1のスルーホール1aからクリームはんだ3を印刷
して、ランド5上にクリームはんだ層6を形成したとこ
ろでマスク1を取り外す第2の工程と、その後、図1
(d)に示すように、表面実装部品7をクリームはんだ層
6の所定の位置に搭載してこれをクリームはんだ層6の
粘着力によって保持させる第3の工程を有するのは同様
である。ところで、この発明では、スクリーン印刷マス
ク1を介して供給されたクリームはんだ3だけでは、は
んだ付け後のはんだ体積が不足するポイントに対して、
所望のはんだ体積が得られるような大きさで製作された
はんだペレット8を図1(e)に示すように、表面実装部
品7と同じランド上に搭載し、これをリフロー炉内に挿
入してクリームはんだ層6と、はんだペレット8を溶融
させて図1(f)に示すように、ランド5と表面実装部品
7を接合し冷却してはんだ9を完成し、作業を終了する
が、これによってランド5と表面実装部品7の接合を所
望のはんだ体積で行なうことができる。
【0011】上記はんだペレット8の製作に際しては、
まず、はんだ付けポイントごとに必要なはんだ体積を計
算または耐久試験の結果から求め、必要なはんだ体積に
対して、スクリーン印刷マスク1を介して供給されるク
リームはんだ3中のはんだ体積が小さい場合、その差分
の体積と同等程度の体積で、かつクリームはんだ3中の
はんだ組成と同等のはんだペレット8を製作する。この
時、はんだペレット8の形状は、ランドから著しくはみ
出さない大きさで、しかも搭載の容易な直方体又は円柱
形等の形状とする。
【0012】上記のように製作されたはんだペレット8
を、表面実装部品7と同じクリームはんだ層6上で、し
かも表面実装部品7に隣接した位置に搭載し、クリーム
はんだ層6の粘着力によって保持する。なおこの場合、
はんだペレット8がはみ出すことがあっても、隣接する
他の表面実装部品等に接触しなければ良く、また場合に
よっては、はんだペレット8と表面実装部品7の搭載順
を換えてもよい。
【0013】実施の形態2.次に、実用化した具体的実
施例に基づいて、この発明をさらに詳細に説明する。図
2は表面実装部品として大形セラミックコンデンサを例
題として、その寸法と、これに対応するランド寸法を示
した図であり、(a)はランド5を、(b)は表面実装部品
7としての大形セラミックコンデンサを示す。なお、こ
こで用いるスクリーン印刷用マスク1の寸法は、スルー
ホール1aの開口幅5.05mm,開口長さ1.89m
m,板厚0.25mmのものである。
【0014】図3は、上記図2で示す例において、はん
だ付けポイント1点当たりに必要なはんだ体積の計算に
用いる図であり、その計算式は下記の通りである。 A部の体積 A=Lf×Lf×W×0.5 =(0.5×2.8+0.06)×(0.5×2.8+0.06)×5×0.5 =5.33mm ※Lf=0.5t+K B部の体積 B=L×K×W =0.8×0.06×5=0.24mm 必要はんだ体積 V=A+B =5.33+0.24=5.57mm 以上のようにこの例では、はんだ付けポイント1点あた
り5.57mmのはんだが必要である。
【0015】これに対し、スクリーン印刷用マスク1を
介して供給されるクリームはんだ3の中のはんだ体積は
次の通りである。 クリームはんだ3の中のはんだ体積 スルーホール1aの開口幅×開口長さ×板厚×体積%=
5.05×1.89×0.25×0.517=1.23mm
両者の差が不足しているはんだ体積であるので、5.5
7−1.23=4.34mmの体積をもつはんだペレッ
ト8を製作する。なお、製作に当って、搭載しやすい形
状を考慮して、図4に例示するような寸法で長方形のも
のを選択した。そして、この時のはんだペレット8の体
積は図4から3.6×1.2×1.0=4.32mmであ
り、上記不足しているはんだ体積とほぼ同体積である。
【0016】図5は上記のはんだペレット8を搭載した
状態を示す平面図であり、この場合、はんだペレット8
と表面実装部品7との間隙lを0.5mmとした。ここ
で、これをリフロー炉に挿入することによって、クリー
ムはんだ層6とはんだペレット8が溶融し、図6に示す
ように、表面実装部品7とランド5との接合を、所望の
はんだ体積で得ることが可能となる。
【0017】
【発明の効果】この発明の請求項1に係るはんだ付け方
法によれば、スクリーン印刷用マスクを介して供給され
るクリームはんだをプリント基板等のランド上に印刷し
てクリームはんだ層を形成するものにおいて、上記クリ
ームはんだ層上に表面実装部品と共にはんだペレットを
搭載し、溶融してはんだ付けを行うもので、印刷体積の
ばらつきや形状の不良、また、にじみの発生を防ぎ、は
んだ付け品質を著しく向上することができる。
【0018】この発明の請求項2に係るはんだ付け方法
によれば、はんだ付けポイントごとに必要とするはんだ
体積を求め、スクリーン印刷用マスクを介して供給され
るクリームはんだ中のはんだの体積との差分程度の体積
で、かつ上記クリームはんだ中のはんだ組成と同等の組
成のペレットを供給するもので、はんだポイントごとに
必要とするはんだ体積を確定し制御することが可能とな
り、はんだ供給量の過不足を防いでコストの低減をはか
ると共に品質を向上させることができる。
【0019】この発明の請求項3に係るはんだ付け方法
によれば、ランド上に印刷されたクリームはんだ層上に
供給されるはんだペレットは、表面実装部品と同じラン
ド上で、しかも他の部品等に接触しない程度で隣接した
位置に搭載されるので、クリームはんだ層とはんだペレ
ットの溶融が適正に進行し、リフロー後のはんだ付けが
均等にしかも強固に達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるはんだ付け方
法の工程を示す模式図である。
【図2】 この発明の実施の形態2によるはんだ付け方
法の表面実装部品とこれに対応するランドの寸法を示し
た図である。
【図3】 この発明の実施の形態2において、はんだ付
けポイント1点当たりに必要なはんだ体積の計算に用い
る図である。
【図4】 この発明の実施の形態2によるはんだ付け方
法に適用するはんだペレットの形状寸法を示す図であ
る。
【図5】 この発明の実施の形態2によるはんだ付け方
法によるはんだペレットの搭載状態を示す平面図であ
る。
【図6】 この発明のはんだ付け方法によるはんだ付け
状態と、従来のものとの比較断面図である。
【図7】 従来のはんだ付け方法の工程を示す模式図で
ある。
【符号の説明】
1 スクリーン印刷マスク、2 プリント基板、3 ク
リームはんだ、4 スキージ、5 ランド、6 クリー
ムはんだ層、7 表面実装部品、8 はんだペレット、
9 はんだ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクリーン印刷用マスクを介して供給さ
    れるクリームはんだをプリント基板等のランド上に印刷
    してクリームはんだ層を形成するものにおいて、上記ク
    リームはんだ層上に表面実装部品と共にはんだペレット
    を搭載し、これをリフロー炉に挿入して溶融し、はんだ
    付けを行うことを特徴とするはんだ付け方法。
  2. 【請求項2】 はんだ付けポイントごとに必要とするは
    んだ体積を求め、スクリーン印刷用マスクを介して供給
    されるクリームはんだ中のはんだの体積との差分程度の
    体積で、かつ上記クリームはんだ中のはんだと同等の組
    成のペレットを供給することを特徴とする請求項1記載
    のはんだ付け方法。
  3. 【請求項3】 プリント基板等のランド上に印刷された
    クリームはんだ層上に搭載された表面実装部品と同じラ
    ンド上で、しかも他の部品等に接触しない程度で隣接し
    た位置にはんだペレットを供給することを特徴とする請
    求項1又は請求項2記載のはんだ付け方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101752279B (zh) * 2008-12-09 2012-02-01 台湾积体电路制造股份有限公司 接合第一和第二基板的方法、印刷模板和堆叠基板的***
JP2015149439A (ja) * 2014-02-07 2015-08-20 株式会社村田製作所 電子部品の実装構造体およびその製造方法
JP2016192456A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 部品実装ラインおよび部品実装方法ならびに部品実装装置
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