JP2008041867A - Manufacturing method of soldered circuit board - Google Patents
Manufacturing method of soldered circuit board Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008041867A JP2008041867A JP2006213061A JP2006213061A JP2008041867A JP 2008041867 A JP2008041867 A JP 2008041867A JP 2006213061 A JP2006213061 A JP 2006213061A JP 2006213061 A JP2006213061 A JP 2006213061A JP 2008041867 A JP2008041867 A JP 2008041867A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- circuit board
- manufacturing
- particles
- electronic circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
Description
本発明は、ハンダ粉末の使用でなく、特定の形状、サイズのハンダ粒子を使用するハンダ回路基板の製造方法に関し、更に詳しくは、電子回路基板上の微細な導電性回路電極表面に、ハンダ層を形成する方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a solder circuit board using solder particles having a specific shape and size, not using solder powder, and more specifically, a solder layer on the surface of a fine conductive circuit electrode on an electronic circuit board. It relates to a method of forming.
近年、プラスチック基板、セラミック基板、あるいはプラスチック等をコートした金属基板等の絶縁性基板上に、回路パターンを形成した電子回路基板が開発され、その回路パターン上にＩＣ素子、半導体チップ、抵抗、コンデンサ等の電子部品をハンダ接合して電子回路を構成させる手段が広く採用されている。 In recent years, an electronic circuit board in which a circuit pattern is formed on an insulating substrate such as a plastic substrate, a ceramic substrate, or a metal substrate coated with plastic has been developed, and an IC element, a semiconductor chip, a resistor, a capacitor is formed on the circuit pattern. A means for soldering electronic components such as these to form an electronic circuit is widely used.
この場合、電子部品のリード端子を、回路パターンの所定の部分に接合させるためには、基板上の導電性回路電極表面に予めハンダ薄層を形成させておき、ハンダペーストまたはフラックスを印刷し、所定の電子部品を位置決め載置した後、ハンダ薄層またはハンダ薄層及びハンダペーストをリフローさせ、ハンダ接続させるのが一般的である。 In this case, in order to join the lead terminal of the electronic component to a predetermined portion of the circuit pattern, a solder thin layer is formed in advance on the surface of the conductive circuit electrode on the substrate, and solder paste or flux is printed, In general, after positioning and mounting a predetermined electronic component, the solder thin layer or the solder thin layer and the solder paste are reflowed and soldered.
また最近では電子製品の小型化のためハンダ回路基板にはファインピッチ化が要求され、ファインピッチの部品、例えば０．３ｍｍピッチのＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）タイプのＬＳＩ、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、０．１５ｍｍピッチのＦＣ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ）などが多く搭載されている。このため、ハンダ回路基板には、ファインピッチ対応の精細なハンダ回路パターンが要求されている。 Recently, a fine pitch is required for a solder circuit board for miniaturization of electronic products. For example, a fine pitch component such as a 0.3 mm pitch QFP (Quad Flat Package) type LSI, a CSP (Chip Size Package), A large number of 0.15 mm pitch FC (Flip Chip) and the like are mounted. For this reason, a fine solder circuit pattern corresponding to the fine pitch is required for the solder circuit board.
電子回路基板にハンダ膜によるハンダ回路を形成するためには、メッキ法、ＨＡＬ（ホットエアーレベラ）法、あるいはハンダ粉末のペーストを印刷しリフローする方法などが行われている。しかし、メッキ法によるハンダ回路の製造方法は、ハンダ層を厚くするのが困難であり、ＨＡＬ法、ハンダペーストの印刷による方法は、ファインピッチパターンへの対応が困難である。 In order to form a solder circuit with a solder film on an electronic circuit board, a plating method, a HAL (hot air leveler) method, a method of printing a solder powder paste, and reflowing is performed. However, it is difficult for the solder circuit manufacturing method by the plating method to increase the thickness of the solder layer, and the HAL method and the solder paste printing method are difficult to cope with the fine pitch pattern.
そのため、回路パターンの位置合わせ等の面倒な操作を必要せずハンダ回路を形成する方法として、電子回路基板の導電性回路電極表面に、粘着性付与化合物を反応させることにより粘着性を付与し、該粘着部にハンダ粉末を付着させ、次いで該電子回路基板を加熱し、ハンダを溶解してハンダ回路を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。 Therefore, as a method of forming a solder circuit without the need for troublesome operations such as alignment of circuit patterns, the tackiness imparting compound is imparted to the surface of the conductive circuit electrode of the electronic circuit board by imparting tackiness, A method is disclosed in which solder powder is attached to the adhesive portion, and then the electronic circuit board is heated to dissolve the solder to form a solder circuit (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１で開示された方法により、簡単な操作で微細なハンダ回路パターンを形成させ、信頼性の高い回路基板を提供することが可能となったが、この方法に用いられるハンダ粉は、その粒度分布がシャープであるものが好ましいため、その値段は極めて高価であった。また、一般的な球状のハンダ粉を用いた場合、粘着性を付与した回路基板とハンダ粉との接触部が点状となるため、ハンダ粉が回路基板より脱落しやすかった。さらに、形成した回路基板のハンダ層の厚さは付着させるハンダ粉の粒径のみで制御する必要があったため、ハンダ層の厚さの制御が難しかった。
特に通常のハンダ粉末では篩別されたものであっても、微粉末はまだ少量残っているため、埃を極度に嫌う電子回路分野においてはあまり好適な原材料とは言えなかった。
According to the method disclosed in Patent Document 1, it is possible to form a fine solder circuit pattern by a simple operation and provide a highly reliable circuit board. However, the solder powder used in this method is Since those having a sharp particle size distribution are preferable, the price is extremely high. In addition, when a general spherical solder powder is used, the contact portion between the circuit board to which the adhesiveness is imparted and the solder powder becomes dotted, so that the solder powder is easily dropped from the circuit board. Further, since it is necessary to control the thickness of the solder layer of the formed circuit board only by the particle size of the solder powder to be adhered, it is difficult to control the thickness of the solder layer.
In particular, even if a normal solder powder is sieved, a small amount of fine powder still remains, so it could not be said that it is a very suitable raw material in the field of electronic circuits where dust is extremely hated.
本発明は、これらの問題点を解決し、特に、特許文献１で開示された、ハンダ回路基板の製造方法に好ましい特定の形状に加工されたハンダ粒子を使用したハンダ回路基板の製造方法を提供し、より経済性に優れたハンダ回路基板の製造方法、より微細で加工精度の高い回路パターンを実現できるハンダ回路基板の製造方法、微細で加工精度の高い回路パターンを有し、ハンダ層厚さのバラツキが少なく、信頼性の高いハンダ回路基板、高信頼性、高実装密度を実現できる電子部品を実装した電子回路部品を提供することを目的とする。 The present invention solves these problems, and in particular, provides a method of manufacturing a solder circuit board using solder particles that are disclosed in Patent Document 1 and processed into a specific shape preferable for the method of manufacturing a solder circuit board. And more economical solder circuit board manufacturing method, solder circuit board manufacturing method capable of realizing finer and higher processing accuracy circuit pattern, fine and higher processing accuracy circuit pattern, solder layer thickness An object of the present invention is to provide an electronic circuit component on which a highly reliable solder circuit board and an electronic component capable of realizing high reliability and high mounting density are mounted.
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意努力検討した結果、本発明に到達した。即ち本発明は、以下に関する。
［１］ 電子回路基板の回路表面に粘着性を付与し、該粘着部に、一定の形状に加工したハンダ粒子を付着させることを特徴とするハンダ回路基板の製造方法、
The inventor of the present invention has reached the present invention as a result of diligent efforts to solve the above problems. That is, the present invention relates to the following.
[1] A method for producing a solder circuit board, characterized in that adhesiveness is imparted to a circuit surface of an electronic circuit board, and solder particles processed into a fixed shape are attached to the adhesive part,
［２］ 電子回路基板の回路表面に粘着性を付与し、該粘着部に、シート状のハンダをパンチによって打ち抜いたハンダ粒子を付着させることを特徴とするハンダ回路基板の製造方法、
［３］ 電子回路基板上の導電性回路電極表面に粘着性を付与し、該粘着部にハンダを付着させ、次いで該電子回路基板を加熱し、ハンダを溶融してハンダ回路を形成するハンダ回路基板の製造方法において、ハンダとして、シート状のハンダをパンチで打ち抜いたときのハンダ粒子の平均幅を、粘着性を付与した電極部の幅（レジスト開口部の内径）の３０〜９０％の範囲とする上記［２］に記載のハンダ回路基板の製造方法、
［４］ パンチで打ち抜くハンダシートの平均厚さを、形成したいハンダ回路の厚さの１００〜３００％の範囲とする上記［２］または［３］に記載のハンダ回路基板の製造方法、
[2] A method for producing a solder circuit board, which imparts adhesiveness to a circuit surface of an electronic circuit board, and adheres solder particles obtained by punching a sheet-like solder to the adhesive part,
[3] Solder circuit that provides adhesiveness to the surface of the conductive circuit electrode on the electronic circuit board, attaches solder to the adhesive part, then heats the electronic circuit board to melt the solder to form a solder circuit In the substrate manufacturing method, as the solder, the average width of the solder particles when punching a sheet-like solder with a punch is in the range of 30 to 90% of the width of the electrode portion to which the tackiness is applied (the inner diameter of the resist opening). The method for manufacturing a solder circuit board according to the above [2],
[4] The method for manufacturing a solder circuit board according to the above [2] or [3], wherein the average thickness of the solder sheet punched out by punching is in the range of 100 to 300% of the thickness of the solder circuit to be formed,
［５］ 電子回路基板の回路表面に粘着性を付与し、該粘着部に、ワイヤー状のハンダを所定長さに切断した棒状のハンダ粒子を付着させることを特徴とするハンダ回路基板の製造方法、
［６］ ワイヤー状のハンダの太さが、電極部の幅（レジスト開口部の内径）に対し、５０〜９０％の太さのワイヤー状ハンダである上記［５］に記載のハンダ回路基板の製造方法、
[5] A method for manufacturing a solder circuit board, wherein adhesiveness is imparted to a circuit surface of an electronic circuit board, and rod-like solder particles obtained by cutting wire-like solder into a predetermined length are attached to the adhesive part. ,
[6] The solder circuit board according to [5], wherein the wire-like solder is 50 to 90% thick with respect to the width of the electrode portion (inner diameter of the resist opening). Production method,
［７］ 電子回路基板上の導電性回路電極表面に粘着性を付与し、ハンダを付着させ、次いで該電子回路基板を加熱し、ハンダを溶融してハンダ回路を形成するハンダ回路基板の製造方法において、ハンダとして上記［１］〜［６］の何れかに記載のハンダ粒子を用いることを特徴とするハンダ回路基板の製造方法、 [7] A method for manufacturing a solder circuit board in which adhesiveness is imparted to the surface of a conductive circuit electrode on an electronic circuit board, solder is attached, the electronic circuit board is then heated, and the solder is melted to form a solder circuit. In the method of manufacturing a solder circuit board, wherein the solder particles according to any one of the above [1] to [6] are used as solder,
［８］ 電子回路基板の回路表面に粘着性を付与するとともに加工したハンダを液体中に分散させ、該粘着部に液体中でハンダ粒子を粘着部に付着させることを特徴とする上記［１］〜［６］の何れかに記載のハンダ回路基板の製造方法、
［９］ 液体が脱酸素した液体であることを特徴とする上記［８］に記載のハンダ回路基板の製造方法、及び
［１０］ 加工したハンダ粒子を、大気中で振動または吸着治具若しくはマウンターにより電子回路基板の粘着部に付着させる特徴とする上記［１］〜［６］の何れかに記載のハンダ回路基板の製造方法、を開発することにより上記の課題を解決した。
[8] The above [1], wherein the circuit surface of the electronic circuit board is provided with adhesiveness and the processed solder is dispersed in a liquid, and solder particles are adhered to the adhesive part in the liquid to the adhesive part. To [6] a method of manufacturing a solder circuit board according to any one of
[9] The method for producing a solder circuit board according to the above [8], wherein the liquid is a deoxygenated liquid, and [10] A vibration or adsorption jig or mounter for processing the solder particles in the atmosphere. The above-mentioned problems have been solved by developing the method for manufacturing a solder circuit board according to any one of the above [1] to [6], wherein the solder circuit board is attached to an adhesive portion of an electronic circuit board by the above.
本発明による特定の形状に加工したハンダ粒子を用いるハンダ回路基板製造方法により、簡単な操作で微細なハンダ回路パターンを、ハンダ層厚みのバラツキを小さく形成することが可能となった。また、従来、特定サイズの粒子を製造することが困難であった合金組成のハンダについても、簡便に形状、サイズの揃ったハンダ粒子を製造することが可能となった。特に、微細な回路パターンにおいても隣接する回路パターン間でのハンダ金属による短絡が減少し、また回路パターンのハンダ層の厚さが均一となる効果が得られ、ハンダ回路基板の信頼性が著しく向上した。また本発明のハンダ回路基板の製造方法により、電子部品を実装した回路基板の小型化と高信頼性化が実現でき、優れた特性の電子機器を提供することが可能となった。 The solder circuit board manufacturing method using solder particles processed into a specific shape according to the present invention makes it possible to form a fine solder circuit pattern with a small variation in the solder layer thickness by a simple operation. In addition, it has become possible to easily manufacture solder particles having a uniform shape and size even for solders having an alloy composition, which has heretofore been difficult to manufacture particles having a specific size. In particular, even in a fine circuit pattern, the short circuit due to the solder metal between adjacent circuit patterns is reduced, and the thickness of the solder layer of the circuit pattern is uniform, and the reliability of the solder circuit board is remarkably improved. did. Also, the method for manufacturing a solder circuit board according to the present invention makes it possible to reduce the size and reliability of a circuit board on which electronic components are mounted, and to provide an electronic device having excellent characteristics.
（１）回路に比較的大きな粒子を一個搭載して過熱溶融させる方法は、その粒子を製造するために加工精度をあげたハンダを溶融させて製造するため非常に高価な粉末を使用していた。
（２）また、従来技術は上記（１）で製造された精度の高い粒子を吸引治具に吸引して回路形成に使用するため、非常に真球度の高い粒子が必要であった。
（３）また、吸引治具は回路と同じ形状にしなくてはならないため回路が変わるとその都度製造する必要があった。
（４）吸引治具を使用するため吸引口に異物が吸引することを防止するため極めて高度のクリーンルームでの作業が必要であった。
（５）この発明は、従来の印刷技術では対応できない２００μｍピッチ以下に対応できる技術である。これにより、ＣＳＰやエリアタイプのフリップチップ、ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）に最適なハンダ回路を提供する事が可能となった。
(1) The method of mounting a single relatively large particle in a circuit and heating and melting it uses a very expensive powder to melt and manufacture solder with high processing accuracy in order to manufacture the particle. .
(2) In addition, since the conventional technique uses the highly accurate particles produced in the above (1) with a suction jig to form a circuit, particles with very high sphericity are required.
(3) Further, since the suction jig must have the same shape as the circuit, it has to be manufactured every time the circuit is changed.
(4) Since a suction jig is used, it is necessary to work in an extremely sophisticated clean room in order to prevent foreign matter from being sucked into the suction port.
(5) The present invention is a technology that can cope with a pitch of 200 μm or less that cannot be handled by the conventional printing technology. This makes it possible to provide an optimal solder circuit for CSP, area type flip chip, and BGA (ball grid array).
本発明は、電子回路基板の回路形成に用いるハンダ粒子の製造方法において、シート状のハンダ合金をパンチによって打ち抜いてハンダを使用するかあるいは電子回路基板の回路形成に用いるハンダにおいて、ワイヤー状のハンダ合金を一定長さに切断しハンダ粒子を製造し、さらに、その一定長さに切断したハンダを回路の粘着部に付着させて、溶解してハンダ回路基板を製造することことにより行うことができる。 The present invention relates to a method for producing solder particles used for forming a circuit of an electronic circuit board, in which a solder is used by punching a sheet-like solder alloy with a punch, or in a solder used for forming a circuit of an electronic circuit board. The solder can be manufactured by cutting the alloy to a certain length to produce solder particles, and then attaching the solder cut to the certain length to the adhesive part of the circuit and melting it to produce a solder circuit board. .
本発明のハンダ粒子の製造に使用するハンダ粒子の金属組成としては、例えばＳｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｃｄ系が挙げられる。また最近の産業廃棄物におけるＰｂ排除の観点から、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｉｎ系、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｉｎ−Ａｇ系、Ｉｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ａｕ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｇｅ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｃｕ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｓｂ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系が好ましい。 Examples of the metal composition of the solder particles used for producing the solder particles of the present invention include Sn—Pb, Sn—Pb—Ag, Sn—Pb—Bi, Sn—Pb—Bi—Ag, and Sn—Pb. -Cd system is mentioned. Further, from the viewpoint of eliminating Pb in recent industrial waste, Sn-In, Sn-Bi, In-Ag, In-Bi, Sn-Zn, Sn-Ag, Sn-Cu, which does not contain Pb. -Based, Sn-Sb-based, Sn-Au-based, Sn-Bi-Ag-Cu-based, Sn-Ge-based, Sn-Bi-Cu-based, Sn-Cu-Sb-Ag-based, Sn-Ag-Zn-based, Sn -Cu-Ag system, Sn-Bi-Sb system, Sn-Bi-Sb-Zn system, Sn-Bi-Cu-Zn system, Sn-Ag-Sb system, Sn-Ag-Sb-Zn system, Sn-Ag -Cu-Zn type and Sn-Zn-Bi type are preferable.
上記の具体例としては、Ｓｎが６３質量％、Ｐｂが３７質量％の共晶ハンダ（以下６３Ｓｎ／３７Ｐｂと表す。）を中心として、６２Ｓｎ／３６Ｐｂ／２Ａｇ、６２．６Ｓｎ／３７Ｐｂ／０．４Ａｇ、６０Ｓｎ／４０Ｐｂ、５０Ｓｎ／５０Ｐｂ、３０Ｓｎ／７０Ｐｂ、２５Ｓｎ／７５Ｐｂ、１０Ｓｎ／８８Ｐｂ／２Ａｇ、４６Ｓｎ／８Ｂｉ／４６Ｐｂ、５７Ｓｎ／３Ｂｉ／４０Ｐｂ、４２Ｓｎ／４２Ｐｂ／１４Ｂｉ／２Ａｇ、４５Ｓｎ／４０Ｐｂ／１５Ｂｉ、５０Ｓｎ／３２Ｐｂ／１８Ｃｄ、４８Ｓｎ／５２Ｉｎ、４３Ｓｎ／５７Ｂｉ、９７Ｉｎ／３Ａｇ、５８Ｓｎ／４２Ｉｎ、９５Ｉｎ／５Ｂｉ、６０Ｓｎ／４０Ｂｉ、９１Ｓｎ／９Ｚｎ、９６．５Ｓｎ／３．５Ａｇ、９９．３Ｓｎ／０．７Ｃｕ、９５Ｓｎ／５Ｓｂ、２０Ｓｎ／８０Ａｕ、９０Ｓｎ／１０Ａｇ、９０Ｓｎ／７．５Ｂｉ／２Ａｇ／０．５Ｃｕ、９７Ｓｎ／３Ｃｕ、９９Ｓｎ／１Ｇｅ、９２Ｓｎ／７．５Ｂｉ／０．５Ｃｕ、９７Ｓｎ／２Ｃｕ／０．８Ｓｂ／０．２Ａｇ、９５．５Ｓｎ／３．５Ａｇ／１Ｚｎ、９５．５Ｓｎ／４Ｃｕ／０．５Ａｇ、５２Ｓｎ／４５Ｂｉ／３Ｓｂ、５１Ｓｎ／４５Ｂｉ／３Ｓｂ／１Ｚｎ、８５Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓｂ、８４Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓｂ／１Ｚｎ、８８．２Ｓｎ／１０Ｂｉ／０．８Ｃｕ／１Ｚｎ、８９Ｓｎ／４Ａｇ／７Ｓｂ、８８Ｓｎ／４Ａｇ／７Ｓｂ／１Ｚｎ、９８Ｓｎ／１Ａｇ／１Ｓｂ、９７Ｓｎ／１Ａｇ／１Ｓｂ／１Ｚｎ、９１．２Ｓｎ／２Ａｇ／０．８Ｃｕ／６Ｚｎ、８９Ｓｎ／８Ｚｎ／３Ｂｉ、８６Ｓｎ／８Ｚｎ／６Ｂｉ、８９．１Ｓｎ／２Ａｇ／０．９Ｃｕ／８Ｚｎなどが挙げられる。 Specific examples of the above are 62Sn / 36Pb / 2Ag, 62.6Sn / 37Pb / 0.4Ag centering on eutectic solder (hereinafter referred to as 63Sn / 37Pb) with 63% by mass of Sn and 37% by mass of Pb. 60Sn / 40Pb, 50Sn / 50Pb, 30Sn / 70Pb, 25Sn / 75Pb, 10Sn / 88Pb / 2Ag, 46Sn / 8Bi / 46Pb, 57Sn / 3Bi / 40Pb, 42Sn / 42Pb / 14Bi / 2Ag, 45Sn / 40Pb / 15Si / 32Pb / 18Cd, 48Sn / 52In, 43Sn / 57Bi, 97In / 3Ag, 58Sn / 42In, 95In / 5Bi, 60Sn / 40Bi, 91Sn / 9Zn, 96.5Sn / 3.5Ag, 99.3Sn / 0.7Cu, 95Sn / 5Sb, 20Sn / 80Au, 0Sn / 10Ag, 90Sn / 7.5Bi / 2Ag / 0.5Cu, 97Sn / 3Cu, 99Sn / 1Ge, 92Sn / 7.5Bi / 0.5Cu, 97Sn / 2Cu / 0.8Sb / 0.2Ag, 95.5Sn / 3.5Ag / 1Zn, 95.5Sn / 4Cu / 0.5Ag, 52Sn / 45Bi / 3Sb, 51Sn / 45Bi / 3Sb / 1Zn, 85Sn / 10Bi / 5Sb, 84Sn / 10Bi / 5Sb / 1Zn, 88.2Sn / 10Bi / 0.8Cu / 1Zn, 89Sn / 4Ag / 7Sb, 88Sn / 4Ag / 7Sb / 1Zn, 98Sn / 1Ag / 1Sb, 97Sn / 1Ag / 1Sb / 1Zn, 91.2Sn / 2Ag / 0.8Cu / 6Zn, 89Sn / 8Zn / 3Bi, 86Sn / 8Zn / 6Bi, 89.1Sn / 2Ag / 0.9Cu / 8Z And the like.
通常、ハンダ粉末の製造には、アトマイズ法が用いられる。アトマイズ法とは、溶解したハンダ合金を、霧状にスプレーし、その霧を、例えば不活性ガス雰囲気の空間で凝固させ、粉末を製造する方法である。この方法で製造したハンダ粉末は、凝固雰囲気中に含まれるわずかな酸素等により、その表面が酸化されやすい。特に、ＡｇやＺｎを含む鉛フリーハンダでは、その粉体の表面に形成した酸化膜の影響によりリフロー特性が悪化していた。また、アトマイズ法では粉体の製造が困難な合金系も多かった。 Usually, an atomizing method is used for manufacturing solder powder. The atomizing method is a method in which a molten solder alloy is sprayed in the form of a mist, and the mist is solidified in, for example, a space of an inert gas atmosphere to produce a powder. The surface of the solder powder produced by this method is easily oxidized by a slight amount of oxygen contained in the solidified atmosphere. In particular, in the lead-free solder containing Ag or Zn, the reflow characteristics are deteriorated due to the influence of the oxide film formed on the surface of the powder. In addition, many alloy systems are difficult to produce powders by the atomizing method.
従来は、通常アトマイズ法（スプレー）によりハンダ合金を微粉化しているため、広い範囲のサイズの粉末が生成する。従ってその後に篩別することが必要となるが、篩別してもなお完全に微粉末を除くことが困難であり、場合によっては回路基板にいたずらすることが避けられない。 Conventionally, since a solder alloy is pulverized usually by an atomizing method (spray), powders of a wide range of sizes are generated. Accordingly, sieving after that is necessary, but even after sieving, it is still difficult to completely remove the fine powder, and in some cases, it is inevitable to tamper with the circuit board.
また精密かつ微細な回路には、ハンダ粒子の製造の原料として、製造を行いやすいシート状やワイヤー状のハンダを溶融した真球度の極めて高い粉末を用いるため、その著しく高価な粉末を使用していた。
本発明では、そのシート状やワイヤー状のハンダを小さく切断するプロセスを室温で付着させるため、高価な粉末を使用しないことが可能となる。さらにアトマイズ法を用いないため、均一な粒度のハンダ粉末として使用できる合金系の範囲が広がった。
For precision and fine circuits, as the raw material for the production of solder particles, a powder with extremely high sphericity, which is easily melted sheet or wire solder, is used. It was.
In the present invention, since the process of cutting the sheet-like or wire-like solder into small pieces is attached at room temperature, it becomes possible not to use expensive powder. Furthermore, since the atomizing method is not used, the range of alloy systems that can be used as solder powder with a uniform particle size has been expanded.
本発明では、シート状のハンダをパンチにより打ち抜くことにより製造が可能である。その打ち抜き形状は、正方形、長方形、多角形、円形、楕円形等が自由に選択可能である。この中で形成されるレジスト開口部形状の関係から、円形状が好ましい。またシートの厚さは、そのまま、製造されるハンダ粉の厚さとなるが、その厚さは製造したいハンダ粉の厚さに応じて自由に選択することが可能である。
また本発明のハンダ粒子としては、ワイヤー状のハンダをカッター等で一定の長さに切断し、ハンダ粒子を製造しても良い。切断するワイヤーの太さや長さは、製造したいハンダ粉の大きさ（レジスト開口部に対応する。）に応じて自由に選択することが可能である。
In the present invention, manufacturing is possible by punching a sheet-like solder with a punch. As the punching shape, a square, a rectangle, a polygon, a circle, an ellipse, or the like can be freely selected. From the relationship of the resist opening shape formed in this, circular shape is preferable. Further, the thickness of the sheet becomes the thickness of the solder powder to be manufactured as it is, but the thickness can be freely selected according to the thickness of the solder powder to be manufactured.
In addition, as the solder particles of the present invention, wire particles of solder may be cut to a certain length with a cutter or the like to produce solder particles. The thickness and length of the wire to be cut can be freely selected according to the size of the solder powder to be manufactured (corresponding to the resist opening).
ハンダ粒子は、次ぎに示す電子回路基板の回路形成に用いることが特に好ましいが、本発明においては、電子回路基板の回路形成の概念に、本発明のハンダ粒子のＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）用ボール、ＣＳＰ（チップ・サイズ・パッケージ）用ボールとしての使用が含まれることは明らかである。 The solder particles are particularly preferably used for the circuit formation of the electronic circuit board described below. In the present invention, the solder particle BGA (ball grid array) of the present invention is used in the concept of the circuit formation of the electronic circuit board. It is clear that use as a ball for a product, a ball for a CSP (chip size package) is included.
本発明の対象となる電子回路基板としては、プラスチック基板、プラスチックフィルム基板、ガラス布基板、紙基質エポキシ樹脂基板、セラミックス基板等に金属板を積層した基板、あるいは金属基材にプラスチックあるいはセラミックス等を被覆した絶縁基板上に、金属等の導電性物質を用いて回路パターンを形成した片面電子回路基板、両面電子回路基板、多層電子回路基板あるいはフレキシブル電子回路基板等である。その他、 ＩＣ基板、コンデンサ、抵抗、コイル、バリスタ、ベアチップ、ウェーハ等への適用も可能である。 As an electronic circuit board subject to the present invention, a plastic substrate, a plastic film substrate, a glass cloth substrate, a paper substrate epoxy resin substrate, a substrate in which a metal plate is laminated on a ceramic substrate, etc. A single-sided electronic circuit board, a double-sided electronic circuit board, a multilayer electronic circuit board, a flexible electronic circuit board, or the like in which a circuit pattern is formed on a covered insulating substrate using a conductive material such as metal. In addition, application to IC substrates, capacitors, resistors, coils, varistors, bare chips, wafers, etc. is also possible.
本発明は、例えば上記電子回路基板上の導電性回路電極表面あるいは回路基板をレジストで被覆し、電極対応部分を開口させて露出した導電性回路基板の電極表面を粘着性付与化合物と反応させることにより粘着性を付与し、該粘着部に一定の形状に加工したハンダ粒子を付着させ、次いで該電子回路基板を加熱し、ハンダ粒子を溶融してハンダ回路を形成するハンダ回路基板の製造方法である。 In the present invention, for example, the conductive circuit electrode surface on the electronic circuit board or the circuit board is coated with a resist, and the electrode surface of the conductive circuit board exposed by opening the electrode corresponding part is reacted with the tackifier compound. A solder circuit board manufacturing method in which solder particles processed to a certain shape are attached to the adhesive portion, and then the electronic circuit board is heated to melt the solder particles to form a solder circuit. is there.
電子回路基板の導電性回路電極を形成する導電性物質としては、ほとんどの場合銅が用いられているが、本発明ではこれに限定されず、後述する粘着性付与物質により表面に粘着性が得られる導電性の物質であればよい。これらの物質として、例えば、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｎｉ−Ａｕ、ハンダ合金等を含む物質からなる回路であって良い。 In most cases, copper is used as the conductive material for forming the conductive circuit electrode of the electronic circuit board. However, the present invention is not limited to this, and the surface is made sticky by the tackifier material described later. Any conductive material may be used. As these substances, for example, a circuit made of a substance containing Ni, Sn, Ni—Au, a solder alloy or the like may be used.
本発明で用いることが好ましい粘着性付与化合物としては、ナフトトリアゾール系誘導体、べンゾトリアゾール系誘導体、イミダゾール系誘導体、べンゾイミダゾール系誘導体、メルカプトべンゾチアゾール系誘導体及びべンゾチアゾールチオ脂肪酸等が挙げられる。これらの粘着性付与化合物は特に銅に対しての効果が強いが、他の導電性物質にも粘着性を付与することができる。 As tackifying compounds preferably used in the present invention, naphthotriazole derivatives, benzotriazole derivatives, imidazole derivatives, benzoimidazole derivatives, mercaptobenzozoazole derivatives, benzothiazole thio fatty acids and the like Is mentioned. These tackifying compounds have a particularly strong effect on copper, but can also provide tackiness to other conductive substances.
本発明においては、べンゾトリアゾール系誘導体は一般式（１）で表される。
（但し、Ｒ１〜Ｒ４は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６、好ましくは、５〜１６のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基を表す。）
In the present invention, the benzotriazole derivative is represented by the general formula (1).
(However, R1 to R4 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 16, preferably 5 to 16 carbon atoms, an alkoxy group, F, Br, Cl, I, a cyano group, an amino group, or an OH group. To express.)
ナフトトリアゾール系誘導体は一般式（２）で表される。
（但し、Ｒ５〜Ｒ１０は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６、好ましくは、５〜１６のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基を表す。）
The naphthotriazole derivative is represented by the general formula (2).
(However, R5 to R10 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 16, preferably 5 to 16 carbon atoms, an alkoxy group, F, Br, Cl, I, a cyano group, an amino group, or an OH group. To express.)
イミダゾール系誘導体は一般式（３）で表される。
（但し、Ｒ１１、Ｒ１２は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６、好ましくは、５〜１６のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基を表す。）
The imidazole derivative is represented by the general formula (3).
(However, R11 and R12 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 16, preferably 5 to 16 carbon atoms, an alkoxy group, F, Br, Cl, I, a cyano group, an amino group, or an OH group. To express.)
べンゾイミダゾール系誘導体は一般式（４）で表される。
（但し、Ｒ１３〜Ｒ１７は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６、好ましくは、５〜１６のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基を表す。）
The benzimidazole derivative is represented by the general formula (4).
(However, R13 to R17 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 16, preferably 5 to 16 carbon atoms, an alkoxy group, F, Br, Cl, I, a cyano group, an amino group, or an OH group. To express.)
メルカプトべンゾチアゾール系誘導体は一般式（５）で表される。
（Ｒ１８〜Ｒ２１は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６、好ましくは、５〜１６のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基を表す。）
Mercaptobenzothiazole derivatives are represented by general formula (5).
(R18 to R21 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 16, preferably 5 to 16 carbon atoms, an alkoxy group, F, Br, Cl, I, a cyano group, an amino group, or an OH group. )
べンゾチアゾールチオ脂肪酸系誘導体は一般式（６）で表される。
（但し、Ｒ２２〜Ｒ２６は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６、好ましくは、１または２のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基を表す。）
The benzothiazole thio fatty acid derivative is represented by the general formula (6).
(However, R22 to R26 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 16, preferably 1 or 2, an alkyl group, an alkoxy group, F, Br, Cl, I, a cyano group, an amino group, or an OH group. To express.)
これらの化合物のうち、一般式（１）で示されるべンゾトリアゾール系誘導体としてはＲ１〜Ｒ４は、一般には炭素数が多いほうが粘着性が強い。
一般式（３）及び一般式（４）で示されるイミダゾール系誘導体及びべンゾイミダゾール系誘導体のＲ１１〜Ｒ１７においても、一般に炭素数の多いほうが粘着性が強い。
一般式（６）で示されるべンゾチアゾールチオ脂肪酸系誘導体においては、Ｒ２２〜Ｒ２６は炭素数１または２が好ましい。
Among these compounds, as the benzotriazole derivatives represented by the general formula (1), R1 to R4 generally have higher adhesion as the number of carbon atoms increases.
Also in R11 to R17 of the imidazole derivatives and benzoimidazole derivatives represented by the general formula (3) and the general formula (4), in general, the higher the number of carbon atoms, the stronger the adhesiveness.
In the benzothiazole thio fatty acid derivative represented by the general formula (6), R22 to R26 preferably have 1 or 2 carbon atoms.
本発明では、上記粘着性付与化合物の少なくとも一つを水または酸性水に溶解し、好ましくはｐＨ３〜４程度の微酸性に調整して用いる。ｐＨの調整に用いる物質としては、導電性物質が金属であるときは塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の無機酸をあげることができる。また有機酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、リンゴ酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸等が使用できる。該粘着性付与化合物の濃度は厳しく限定はされないが溶解性、使用状況に応じて適宜調整して用いるが、好ましくは全体として０．０５質量％〜２０質量％の範囲内の濃度が使用しやすい。これより低濃度にすると粘着性膜の生成が不十分となり、性能上好ましくない。 In the present invention, at least one of the above-mentioned tackifiers is dissolved in water or acidic water, and is preferably adjusted to a slightly acidic pH of about 3-4. Examples of the substance used for adjusting the pH include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid when the conductive substance is a metal. As the organic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, malic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, tartaric acid and the like can be used. The concentration of the tackifier compound is not strictly limited, but is appropriately adjusted according to solubility and use conditions, but preferably a concentration in the range of 0.05% by mass to 20% by mass is easy to use as a whole. . If the concentration is lower than this, the formation of an adhesive film becomes insufficient, which is not preferable in terms of performance.
処理温度は室温よりは若干加温したほうが粘着性膜の生成速度、生成量が良い。粘着性付与化合物濃度、金属の種類などにより変わり限定的でないが、一般的には３０℃〜６０℃位の範囲が好適である。浸漬時間は限定的でないが、作業効率から５秒〜５分間位の範囲になるように他の条件を調整することが好ましい。 The treatment temperature and the production amount of the adhesive film are better when the treatment temperature is slightly warmer than room temperature. Although it varies depending on the tackifying compound concentration, the type of metal, and the like, it is generally in the range of about 30 ° C to 60 ° C. Although immersion time is not limited, it is preferable to adjust other conditions so that it may become the range of 5 second-about 5 minutes from work efficiency.
なおこの場合、溶液中に銅をイオンとして１００〜１０００ｐｐｍを共存させると、粘着性膜の生成速度、生成量などの生成効率が高まるので好ましい。 In this case, it is preferable to coexist 100 to 1000 ppm with copper as ions in the solution because the production efficiency such as the production rate and production amount of the adhesive film is increased.
処理すべき電子回路基板は、ハンダ不要の導電性回路部分をレジスト等で覆い、回路パターンの部分のみが露出した状態にしておき、粘着性付与化合物溶液で処理するのが好ましい。 The electronic circuit board to be treated is preferably treated with a tackifier compound solution with the conductive circuit portion not requiring soldering covered with a resist or the like, leaving only the circuit pattern portion exposed.
この粘着性付与化合物溶液の処理は、ハンダ回路を形成させる電子回路基板を前述の粘着性付与化合物溶液に浸漬するか、または粘着性付与化合物溶液を塗布すると、露出している導電性回路基板の電極表面に粘着性が付与される。 The treatment of the tackifying compound solution is performed by immersing an electronic circuit board for forming a solder circuit in the above-described tackifying compound solution or by applying the tackifying compound solution to the exposed conductive circuit board. Adhesiveness is imparted to the electrode surface.
本発明では、この粘着性を付与した導電性回路基板の電極表面に前述の方法で製造したハンダ粒子をハンダ粒子付着装置に入れ、その装置内に電子回路基板を設置し、その容器を傾動させることにより、粘着部に一定形状に加工したハンダ粒子を付着させるのが好ましい。ハンダ粒子をハンダ粒子付着装置内に入れることにより、ハンダ粒子の飛散を防ぐことが可能となり、またハンダ粒子付着装置を傾動させることでハンダ粉を付着させる。付着面積を拡大したハンダ粒子は、一旦付着した後は脱離することが少なく、安定してハンダ粒子を付着させることが可能となる。 In the present invention, the solder particles produced by the above-described method are placed on the electrode surface of the conductive circuit board to which the adhesiveness has been imparted, and the electronic circuit board is installed in the apparatus and the container is tilted. Therefore, it is preferable to attach the solder particles processed into a fixed shape to the adhesive portion. By putting the solder particles in the solder particle attaching device, it is possible to prevent the solder particles from being scattered, and the solder powder is attached by tilting the solder particle attaching device. Solder particles having an increased adhesion area are less likely to be detached after being attached once, and the solder particles can be stably attached.
ハンダ金属は、一般的には、展延性に優れているため、細線加工を行いやすい。よって本願発明のハンダ粒の製造に用いるワイヤーを容易に製造することが可能である。
従来、ハンダ粒子付着処理には、球状のハンダ粉を用いる場合が多かったが、本発明のように、シート状のハンダ箔をパンチで打ち抜いた扁平形状のハンダ粒子あるいはワイヤー状のハンダ線を所定の長さに切断したハンダ粒子を用いることにより粘着部分とハンダ粉との接触面積が多くなり、安定的にハンダ粉を付着させることが可能となった。これらのハンダ粒子は、その粒度分布が非常にシャープであるため、従来のハンダ粉末を使用した方法より安定して、精度の高いハンダ回路基板の製造が可能となった。
Solder metal is generally easy to perform thin wire processing because of its excellent spreadability. Therefore, it is possible to easily manufacture a wire used for manufacturing the solder grain of the present invention.
Conventionally, spherical solder powder is often used for solder particle adhesion treatment, but as in the present invention, flat solder particles or wire-like solder wires obtained by punching a sheet-like solder foil with a predetermined shape are used. By using the solder particles cut to a length of 1, the contact area between the adhesive part and the solder powder is increased, and it becomes possible to adhere the solder powder stably. Since these solder particles have a very sharp particle size distribution, it is possible to manufacture a solder circuit board with higher accuracy and more stably than the conventional method using solder powder.
本発明では、ハンダ粒子の大きさを、ハンダシートの厚さ、打ち抜くパンチの大きさ、ハンダワイヤーの太さ、ワイヤーを切断する長さにより自由に制御することが可能であるが、パンチで打ち抜いたハンダ粒子の平均幅を、粘着性を付与した電極部の幅の３０〜９０％、好ましくは４０〜８０％、より好ましくは５０〜７５％の範囲内の幅とすると、電極部開口部１個に対して１個のハンダ粒子が付着することになり、ハンダ粉の付着を安定させ、また、ハンダ粉を溶解した後の、回路部におけるハンダ層の厚さを均一にすることができる。 In the present invention, the size of the solder particles can be freely controlled by the thickness of the solder sheet, the size of the punch to be punched, the thickness of the solder wire, and the length to cut the wire. When the average width of the solder particles is 30 to 90%, preferably 40 to 80%, and more preferably 50 to 75% of the width of the electrode part to which the adhesiveness is given, the electrode part opening 1 One solder particle adheres to each piece, the adhesion of the solder powder is stabilized, and the thickness of the solder layer in the circuit portion after the solder powder is dissolved can be made uniform.
ハンダ粒子の平均幅を９０％より大きくすると、ハンダ粒子が粘着部に付着しなかったり、脱落しやすくなり、また、ハンダの平均幅を３０％より小さくすると、電極部開口部に複数個のハンダ粉が付着するため、ハンダ粉の溶解後のハンダ層の厚さが不安定になる。
本発明では、パンチで打ち抜いたハンダ粒子の平均厚さを、形成したいハンダ回路の厚さの１００〜３００％の範囲内の厚さとするのが好ましい。
When the average width of the solder particles is larger than 90%, the solder particles do not adhere to the adhesive part or easily fall off, and when the average width of the solder is smaller than 30%, a plurality of solders are formed in the electrode opening. Since powder adheres, the thickness of the solder layer after dissolution of the solder powder becomes unstable.
In the present invention, it is preferable that the average thickness of the solder particles punched out by punching is set to a thickness in the range of 100 to 300% of the thickness of the solder circuit to be formed.
ハンダ金属は前記したように展延性に優れているため、細いワイヤーとすることができる。この様にして製造されたワイヤーを、所定の長さに切断し手ハンダ粒子とすることもできるし、切断の前または切断後にローラーの間を通して扁平な粒子とすることもできる。
この場合のワイヤーの太さは、電極部の幅（レジスト開口部の内径）の５０〜９０％、好ましくは５５−８０％、切断長さは電極部の幅（レジスト開口部の内径）の５０〜９０％、好ましくは５５−８０％である。もし扁平な粒子とする場合には電極部の幅の３０〜９０％、好ましくは４０〜８０％、より好ましくは５０〜７５％の範囲内の幅とすることが好ましい。
Since the solder metal is excellent in spreadability as described above, a thin wire can be obtained. The wire produced in this way can be cut into a predetermined length to form hand solder particles, or flat particles can be passed between rollers before or after cutting.
In this case, the thickness of the wire is 50 to 90% of the width of the electrode portion (inner diameter of the resist opening), preferably 55-80%, and the cutting length is 50 of the width of the electrode portion (inner diameter of the resist opening). ~ 90%, preferably 55-80%. In the case of flat particles, the width is preferably 30 to 90%, preferably 40 to 80%, more preferably 50 to 75% of the width of the electrode portion.
従来、粘着性付与化合物溶液を使用するハンダ回路の形成においてハンダ回路部のハンダ層を厚くする場合は、ハンダ粉末の粒径を大きくしたり、処理回数を増やすこと、すなわち、回路部に粘着性を付与してハンダ粉を付着させ、そのハンダ粉を溶解して回路を形成後、再度、その回路に粘着性を付与し、その箇所にハンダ粉を付着させ、そのハンダ粉を溶解する操作を行っていた。前者の方法では、ハンダ粉の質量が増してハンダ粉の脱落確率が高まり、ハンダ層の厚さが不安定になりやすかった。また後者の方法では、回路基板の生産性が低下し、また、回路基板に複数の熱履歴が加わることにより、回路基板の信頼性が低下しやすかった。 Conventionally, in the formation of a solder circuit using a tackifying compound solution, when thickening the solder layer of the solder circuit part, it is necessary to increase the particle size of the solder powder or increase the number of treatments. After the solder powder is dissolved and the solder powder is dissolved to form a circuit, the circuit is again made to be tacky, and the solder powder is adhered to the location and the solder powder is dissolved. I was going. In the former method, the mass of the solder powder increases, the probability of the solder powder falling off increases, and the thickness of the solder layer tends to become unstable. In the latter method, the productivity of the circuit board is lowered, and the reliability of the circuit board is likely to be lowered due to the addition of a plurality of thermal histories to the circuit board.
本発明のハンダ回路基板の製造方法は、ハンダ粒子をハンダ粒子付着装置内に入れ、次いで該装置内に電子回路基板を設置し、その容器を振動させることにより、粘着部にハンダ粒子を付着させるのが好ましい。これによりハンダ粒子の飛散を防ぐことが可能となる。 In the method of manufacturing a solder circuit board according to the present invention, solder particles are put in a solder particle adhesion apparatus, and then an electronic circuit board is installed in the apparatus, and the container is vibrated to adhere the solder particles to the adhesive portion. Is preferred. This makes it possible to prevent the solder particles from scattering.
また本発明のハンダ回路基板の製造方法においても、ハンダ粒子付着装置内に設置する電子回路基板を、治具等を用いてハンダ粒子付着装置底部から浮かせることにより、両面のプリント配線基板にハンダ粒子を付着させることが可能となる。
本発明のハンダ回路基板の製造方法では、ハンダ粒子付着装置を密閉容器とすることが好ましい。これによりハンダ粒子の飛散を更に防ぐことが可能となる。
Also in the method of manufacturing a solder circuit board according to the present invention, the electronic circuit board installed in the solder particle adhesion apparatus is lifted from the bottom of the solder particle adhesion apparatus using a jig or the like, so that the solder particles are applied to the printed wiring board on both sides. Can be attached.
In the method for manufacturing a solder circuit board according to the present invention, it is preferable that the solder particle adhesion device is a sealed container. Thereby, it is possible to further prevent the solder particles from being scattered.
本発明では粘着性を付与したハンダ回路基板へのハンダ粒子の付着を液体中で行うのが特に好ましい。ハンダ粒子の付着を液体中で行うことにより、ハンダ粒子が静電気により粘着性のない部分に付着したり、またハンダ粒子が静電気により凝集したりするのを防ぎ、ファインピッチの回路基板や、また微粉のハンダ粉を用いることが可能となる。 In the present invention, it is particularly preferable that the solder particles adhere to the solder circuit board to which tackiness has been imparted in a liquid. By attaching the solder particles in the liquid, it prevents the solder particles from adhering to the non-sticky part due to static electricity, and prevents the solder particles from aggregating due to static electricity. Solder powder can be used.
本発明では、液体中でのハンダ粒子の付着を、ハンダ粒子を液中で液流により流動させて行うことが好ましい。その際に供給するハンダ粒子の量は、付着させるハンダ粒子の量の１１０％以上であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the solder particles adhere in the liquid by flowing the solder particles in the liquid by a liquid flow. In this case, the amount of solder particles supplied is preferably 110% or more of the amount of solder particles to be adhered.
本発明では、ハンダ粒子の付着に用いる液体として、水を用いるのが好ましい。また液体によりハンダ粒子が酸化するのを防ぐため、脱酸素した液体を用いたり、液体に防錆剤を添加するのが好ましい。 In the present invention, water is preferably used as the liquid used for the adhesion of the solder particles. In order to prevent the solder particles from being oxidized by the liquid, it is preferable to use a deoxygenated liquid or add a rust inhibitor to the liquid.
本発明のハンダ回路基板の製造方法に用いられるハンダ粒子付着装置は、ハンダ粒子および電子回路基板を入れる容器、容器に電子回路基板を水平方向に投入する投入口を有し、容器への配線板の挿入時には容器を傾けてハンダ粒子が配線板に触れないようにする機構を有し、容器を開放または密閉状態で、傾動または振動させる機構を有するのが好ましい。容器への配線板の挿入時に、容器を傾けてハンダ粒子が配線板に触れないようにするのは、基板をハンダ粒子付着装置内にセットする際に、治具と基板との間にハンダ粒子をはさみこむことが無いようにし、安定した基板のセッティングを可能とするためである。 A solder particle adhesion apparatus used in a method for manufacturing a solder circuit board according to the present invention has a container for placing solder particles and an electronic circuit board, a loading port for horizontally loading the electronic circuit board into the container, and a wiring board to the container It is preferable to have a mechanism for tilting or vibrating the container so that the solder particles do not touch the wiring board when it is inserted, and a mechanism for tilting or vibrating the container in an open or sealed state. When inserting the wiring board into the container, the container is tilted so that the solder particles do not touch the wiring board. When the substrate is set in the solder particle adhesion device, the solder particles are placed between the jig and the substrate. This is to prevent the substrate from being sandwiched and to enable stable substrate setting.
本発明の処理方法は前述したハンダプリコート回路基板のみならず、ＢＧＡやＣＳＰ接合用等のバンプ形成しても有効に使用できるものであり、これらは本発明のハンダ回路基板に当然含まれるものである。 The processing method of the present invention can be used effectively not only for the solder pre-coated circuit board described above but also for the formation of bumps for BGA and CSP bonding, and these are naturally included in the solder circuit board of the present invention. is there.
本発明で作製したハンダ回路基板は、電子部品を載置する工程と、ハンダをリフローして電子部品を接合する工程とを含む電子部品の実装方法に好適に用いることができる。例えば本発明で作製したハンダ回路基板の、電子部品の接合を所望する部分に、印刷法等でハンダペーストを塗布し、電子部品を載置し、その後加熱してハンダペースト中のハンダ粒子を溶融し凝固させることにより電子部品を回路基板に接合することができる。 The solder circuit board produced by this invention can be used suitably for the mounting method of an electronic component including the process of mounting an electronic component, and the process of reflowing solder and joining an electronic component. For example, solder paste is applied to the part of the solder circuit board manufactured according to the present invention where electronic parts are desired to be joined by a printing method, etc., the electronic parts are placed, and then heated to melt the solder particles in the solder paste. Then, the electronic component can be bonded to the circuit board by solidifying.
ハンダ回路基板と電子部品の接合方法（実装方法）としては、例えば表面実装技術（ＳＭＴ）を用いることができる。この実装方法は、ハンダ回路基板の所望する箇所にハンダペーストを塗布する。次いで、チップ部品やＱＦＰなどの電子部品をハンダペースト上に載置し、リフロー熱源により一括してハンダ接合をする。リフロー熱源には、熱風炉、赤外線炉、蒸気凝縮ハンダ付け装置、光ビームハンダ付け装置等を使用することができる。 As a bonding method (mounting method) between the solder circuit board and the electronic component, for example, surface mounting technology (SMT) can be used. In this mounting method, a solder paste is applied to a desired portion of the solder circuit board. Next, electronic components such as chip components and QFP are placed on the solder paste, and solder bonding is collectively performed using a reflow heat source. As the reflow heat source, a hot air furnace, an infrared furnace, a vapor condensation soldering device, a light beam soldering device, or the like can be used.
上記のリフロープロセスにおけるリフロー温度は、用いる合金の融点に対し＋２０〜＋５０℃、好ましくは、合金の融点に対し＋２０〜＋３０℃とし、プレヒート温度は１３０〜１８０℃、好ましくは１３０〜１５０℃、プレヒート時間は６０〜１２０秒、好ましくは６０〜９０秒、リフロー時間は３０〜６０秒、好ましくは３０〜４０秒とする。 The reflow temperature in the above reflow process is +20 to + 50 ° C. with respect to the melting point of the alloy used, preferably +20 to + 30 ° C. with respect to the melting point of the alloy, and the preheating temperature is 130 to 180 ° C., preferably 130 to 150 ° C. The time is 60 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds, and the reflow time is 30 to 60 seconds, preferably 30 to 40 seconds.
上記のリフロープロセスを窒素中でも大気中でも実施することが可能である。窒素リフローの場合は酸素濃度を５体積％以下、好ましくは０．５体積％以下とすることで大気リフローの場合よりハンダ回路へのハンダの濡れ性が向上し、ハンダボールの発生も少なくなり安定した処理ができる。 The above reflow process can be carried out in nitrogen or air. In the case of nitrogen reflow, by setting the oxygen concentration to 5% by volume or less, preferably 0.5% by volume or less, the wettability of solder to the solder circuit is improved and the generation of solder balls is reduced and stable compared to the case of atmospheric reflow. Can be processed.
この後、ハンダ回路基板を冷却し表面実装が完了する。この実装方法による電子部品接合物の製造方法においては、プリント配線基板の両面に接合を行ってもよい。なお、本発明の電子部品の実装方法に使用することができる電子部品としては、例えば、ＬＳＩ、抵抗器、コンデンサ、トランス、インダクタンス、フィルタ、発振子・振動子等があげられるが、これらに限定されるものではない。 Thereafter, the solder circuit board is cooled to complete the surface mounting. In the method of manufacturing an electronic component bonded article by this mounting method, bonding may be performed on both surfaces of the printed wiring board. Examples of electronic components that can be used in the electronic component mounting method of the present invention include, but are not limited to, LSIs, resistors, capacitors, transformers, inductances, filters, oscillators / vibrators, and the like. Is not to be done.
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
５０μｍのＳｎ−３．０％Ａｇ−０．５％Ｃｕハンダ合金の箔を一片５０μｍの正方形に打ち抜いた。また、線径８０μｍのＳｎ−３．０％Ａｇ−０．５％Ｃｕハンダ合金のワイヤーを幅５０μｍに切断した。この２種類をハンダ粒子として使用した。
電極径が８０μｍで電極ピッチ１８０μｍピッチのエリア状に配列した電子回路基板を作製した。導電性回路には銅を用いた。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these.
(Example 1)
A 50 [mu] m Sn-3.0% Ag-0.5% Cu solder alloy foil was punched into a 50 [mu] m square. A wire of Sn-3.0% Ag-0.5% Cu solder alloy having a wire diameter of 80 μm was cut to a width of 50 μm. These two types were used as solder particles.
An electronic circuit board having an electrode diameter of 80 μm and an electrode pitch of 180 μm arranged in an area was produced. Copper was used for the conductive circuit.
粘着性付与化合物溶液として、一般式（３）のＲ１２のアルキル基がＣ１１Ｈ２３、Ｒ１１が水素原子であるイミダゾール系化合物の２質量％水溶液を、酢酸によりｐＨを約４に調整して用いた。該水溶液を４０℃に加温し、これに塩酸水溶液により前処理した前記電子回路基板を３分間浸漬し、銅回路表面に粘着性物質を生成させた。 As a tackifier compound solution, a 2% by mass aqueous solution of an imidazole compound in which the alkyl group of R12 in the general formula (3) is C11H23 and R11 is a hydrogen atom was used after adjusting the pH to about 4 with acetic acid. The aqueous solution was heated to 40 ° C., and the electronic circuit board pretreated with an aqueous hydrochloric acid solution was immersed in the solution for 3 minutes to generate an adhesive substance on the surface of the copper circuit.
次いで該電子回路基板を、ハンダ粒子付着装置内部の寸法が２５０ｍｍ×１２０ｍｍ×１２０ｍｍ、該容器に電子回路基板を水平方向に投入する投入口を有するハンダ粒子付着装置に入れた。容器には、実施例１で作成したハンダ箔加工品を、約１０，０００個入れた。ハンダ粒子付着装置を傾けて、ハンダ粒子が配線板に触れないようにして入れた。配線板をハンダ粒子付着装置に入れた後、１０秒間、容器を左右に３０ー傾動させてハンダ粒子を電子回路基板に付着させた。傾動の周期は５秒／回とした。 Next, the electronic circuit board was placed in a solder particle adhesion apparatus having a size inside the solder particle adhesion apparatus of 250 mm × 120 mm × 120 mm and having an inlet for horizontally loading the electronic circuit board into the container. About 10,000 solder foil processed products prepared in Example 1 were placed in the container. The solder particle adhesion device was tilted so that the solder particles did not touch the wiring board. After the wiring board was placed in the solder particle adhesion device, the container was tilted 30 ° left and right for 10 seconds to adhere the solder particles to the electronic circuit board. The period of tilting was 5 seconds / time.
その後、装置から電子回路基板を取り出し、純水で軽く洗浄した後、電子回路基板を乾燥させた。
この電子回路基板にフラックスを全面に塗布した後に２４０℃のオーブンに入れ、ハンダ粒子を溶融し、フラックスをみずにより洗浄した。銅回露出部上に厚さ約５５μｍのハンダバンプを形成した。なお、ハンダ回路には、ブリッジ等は一切発生しなかった。
Thereafter, the electronic circuit board was taken out from the apparatus, washed lightly with pure water, and then dried.
A flux was applied to the entire surface of the electronic circuit board and then placed in an oven at 240 ° C. to melt the solder particles and clean the flux with water. A solder bump having a thickness of about 55 μm was formed on the exposed portion of copper. Note that no bridge or the like occurred in the solder circuit.
（実施例２）
ワイヤーから加工したハンダ加工品（８０μｍ×５０μｍφ）を部品マウンター（部品搭載機）を使用して粘着膜を形成した各電極部に搭載した。実施例と同じ条件でハンダを溶融させ厚さ７０μｍのハンダバンプを形成した。なお、ハンダ回路にはブリッジ等は一切なかった。
(Example 2)
A solder processed product (80 μm × 50 μmφ) processed from a wire was mounted on each electrode part on which an adhesive film was formed using a component mounter (component mounting machine). Solder was melted under the same conditions as in the example to form a solder bump having a thickness of 70 μm. There was no bridge in the solder circuit.
本発明は、ハンダ粉末の使用でなく、特定の形状、サイズのハンダ加工品を使用することにより、より経済性に優れたハンダ回路基板の製造、より微細で加工精度の高い回路パターンを実現できるハンダ回路基板の製造、微細で加工精度の高い回路パターンを有し、ハンダ層厚さのバラツキが少なく、信頼性の高いハンダ回路基板、高信頼性、高実装密度を実現できる電子部品を実装した電子回路部品を提供することができた。この結果、特に微細な回路パターンにおいても隣接する回路パターン間でのハンダ金属による短絡が減少し、また回路パターンのハンダ層の厚さが均一となる効果が得られ、ハンダ回路基板の信頼性が著しく向上し、電子部品を実装した回路基板の小型化と高信頼性化が実現でき、優れた特性の電子機器を提供することが可能となった。 In the present invention, by using a solder processed product having a specific shape and size instead of using solder powder, it is possible to manufacture a solder circuit board with more economical efficiency, and to realize a finer and higher processing accuracy circuit pattern. Solder circuit board manufacturing, with fine and high processing accuracy circuit pattern, small solder layer thickness variation, highly reliable solder circuit board, mounted with electronic components that can realize high reliability and high mounting density Electronic circuit components could be provided. As a result, even in a fine circuit pattern, the short circuit due to the solder metal between the adjacent circuit patterns is reduced, and the thickness of the solder layer of the circuit pattern is uniform, and the reliability of the solder circuit board is improved. The circuit board on which electronic components are mounted can be reduced in size and increased in reliability, and electronic devices having excellent characteristics can be provided.
Claims (10)
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006213061A JP2008041867A (en) | 2006-08-04 | 2006-08-04 | Manufacturing method of soldered circuit board |
| PCT/JP2007/065217 WO2008016128A1 (en) | 2006-08-03 | 2007-07-27 | Production method of soldier circuit board |
| US12/375,341 US20090261148A1 (en) | 2006-08-03 | 2007-07-27 | Production method of solder circuit board |
| KR1020097002330A KR20090039740A (en) | 2006-08-03 | 2007-07-27 | Production method of solder circuit board |
| CN2007800327219A CN101513141B (en) | 2006-08-03 | 2007-07-27 | Manufacturing method of soldered circuit board |
| EP07791891A EP2047725A4 (en) | 2006-08-03 | 2007-07-27 | Production method of solder circuit board |
| TW096128419A TWI352563B (en) | 2006-08-03 | 2007-08-02 | Production method of solder circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006213061A JP2008041867A (en) | 2006-08-04 | 2006-08-04 | Manufacturing method of soldered circuit board |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008041867A true JP2008041867A (en) | 2008-02-21 |
Family
ID=39176568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006213061A Pending JP2008041867A (en) | 2006-08-03 | 2006-08-04 | Manufacturing method of soldered circuit board |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008041867A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120042511A1 (en) * | 2009-04-30 | 2012-02-23 | Showa Denko K.K. | Method of producing circuit board |
| WO2018168858A1 (en) * | 2017-03-17 | 2018-09-20 | 富士電機株式会社 | Solder material |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0440270A (en) * | 1990-06-01 | 1992-02-10 | Miura Co Ltd | Cleaning method for electronic component |
| JPH0645740A (en) * | 1992-04-22 | 1994-02-18 | Nec Corp | Solder connecting method |
| JPH07212022A (en) * | 1994-01-26 | 1995-08-11 | Matsushita Electric Works Ltd | Solder ball electrode forming method and solder feeding jig used for the method |
| WO1996029849A1 (en) * | 1995-03-20 | 1996-09-26 | Hitachi, Ltd. | Method and device for manufacturing printed wiring board |
| JPH09199506A (en) * | 1995-11-15 | 1997-07-31 | Citizen Watch Co Ltd | Method for forming bump on semiconductor chip |
| JP2001308126A (en) * | 2000-04-24 | 2001-11-02 | Citizen Watch Co Ltd | Method for manufacturing solder terminals |
| JP2001311005A (en) * | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Nitto Denko Corp | Thermosetting resin sheet, and method for molding bump and semiconductor device using the same |
| JP2003312744A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Hitachi Metals Ltd | Packing method for solder ball and packing container for solder ball |
| JP2005354043A (en) * | 2004-05-10 | 2005-12-22 | Showa Denko Kk | Method for production of electronic circuit board |
-
2006
- 2006-08-04 JP JP2006213061A patent/JP2008041867A/en active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0440270A (en) * | 1990-06-01 | 1992-02-10 | Miura Co Ltd | Cleaning method for electronic component |
| JPH0645740A (en) * | 1992-04-22 | 1994-02-18 | Nec Corp | Solder connecting method |
| JPH07212022A (en) * | 1994-01-26 | 1995-08-11 | Matsushita Electric Works Ltd | Solder ball electrode forming method and solder feeding jig used for the method |
| WO1996029849A1 (en) * | 1995-03-20 | 1996-09-26 | Hitachi, Ltd. | Method and device for manufacturing printed wiring board |
| JPH09199506A (en) * | 1995-11-15 | 1997-07-31 | Citizen Watch Co Ltd | Method for forming bump on semiconductor chip |
| JP2001308126A (en) * | 2000-04-24 | 2001-11-02 | Citizen Watch Co Ltd | Method for manufacturing solder terminals |
| JP2001311005A (en) * | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Nitto Denko Corp | Thermosetting resin sheet, and method for molding bump and semiconductor device using the same |
| JP2003312744A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Hitachi Metals Ltd | Packing method for solder ball and packing container for solder ball |
| JP2005354043A (en) * | 2004-05-10 | 2005-12-22 | Showa Denko Kk | Method for production of electronic circuit board |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120042511A1 (en) * | 2009-04-30 | 2012-02-23 | Showa Denko K.K. | Method of producing circuit board |
| US8661659B2 (en) | 2009-04-30 | 2014-03-04 | Showa Denko K.K. | Method of producing circuit board |
| WO2018168858A1 (en) * | 2017-03-17 | 2018-09-20 | 富士電機株式会社 | Solder material |
| JPWO2018168858A1 (en) * | 2017-03-17 | 2019-11-07 | 富士電機株式会社 | Solder material |
| US11850685B2 (en) | 2017-03-17 | 2023-12-26 | Fuji Electric Co., Ltd. | Solder material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4576270B2 (en) | Method for manufacturing solder circuit board | |
| JP4576286B2 (en) | Electronic circuit board manufacturing method and electronic component mounting method | |
| JP5456545B2 (en) | Circuit board manufacturing method | |
| JP5001113B2 (en) | Method for forming solder layer on printed wiring board and slurry discharging apparatus | |
| JP6210619B2 (en) | Solder circuit board manufacturing method, solder circuit board, and electronic component mounting method | |
| TWI440413B (en) | Process for producing circuit board | |
| KR20090039740A (en) | Production method of solder circuit board | |
| TWI505382B (en) | Manufacturing method of a solder ball | |
| JP4751185B2 (en) | Solder substrate processing jig and method for attaching solder powder to electronic circuit board | |
| JP4819611B2 (en) | Method for manufacturing solder circuit board | |
| JP2008041867A (en) | Manufacturing method of soldered circuit board | |
| JP4819422B2 (en) | Method for attaching solder powder to electronic circuit board and electronic wiring board with solder | |
| WO2017199720A1 (en) | Electronic component mounting method | |
| JP2002335066A (en) | Method for forming solder circuit board |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090514 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110614 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111025 |