JP2521177B2 - プリント基板のはんだコ―ト方法 - Google Patents

プリント基板のはんだコ―ト方法

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JP2521177B2
JP2521177B2 JP2059872A JP5987290A JP2521177B2 JP 2521177 B2 JP2521177 B2 JP 2521177B2 JP 2059872 A JP2059872 A JP 2059872A JP 5987290 A JP5987290 A JP 5987290A JP 2521177 B2 JP2521177 B2 JP 2521177B2
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solder
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cream solder
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省三 浅野
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Senju Metal Industry Co Ltd
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Senju Metal Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント基板のランド部にはんだコートを
行う方法に関する。
〔従来の技術〕
長いリードを有するディスクリート部品をプリント基
板にはんだ付けするには、リードをプリント基板のラン
ドの穴に挿入し、該穴の周囲のランドとリードとをはん
だで接合していたものであるが、近時の面実装電子部品
(Surface Mounted Device:SMDという)はプリント基
板のランドにリードを置いてランドとリードとを直接は
んだ付けするようになっている。SMDのはんだ付けは、
プリント基板のはんだ付け部と同一箇所に穿設されたマ
スクをプリント基板に重ね合わせ、マスク上にクリーム
はんだを置いてスキージでマスク上を掻くことにより、
はんだ付け部にクリームはんだを印刷塗布する。そして
クリームはんだ塗布部にSMDを搭載した後、リフロー
炉、レーザー光線、赤外線、熱風等で加熱してSMDとプ
リント基板のはんだ付けを行っていた。
このSMDのはんだ付けに使用するクリームはんだとは
液状またはペースト状フラックスと粉末はんだとを混和
して粘稠なクリーム状にしたものである。該クリームは
んだはフラックスの含有量を8〜12重量%にすると印刷
塗布に適した粘度となり、またSMDをプリント基板に保
持するに適した粘着性を有したものとなる。つまり、ク
リームはんだ中のフラックス量が8重量%より少ないと
粘度が高くなり過ぎて印刷塗布ができなくなり、またSM
Dを保持する粘着力もない。
しかるにクリームはんだ中のフラックス量が12重量%
より多くなるとプリント基板への印刷塗布時、マスクの
裏面ににじんでプリント基板の不必要な箇所にクリーム
はんだを付着させたり、印刷後、形状が崩れて隣接した
ランド間にブリッヂを形成したり、さらにはSMDを保持
する粘着力もなくなってしまう。
ところで、近時のSMDはリードが0.3mm以下、リード間
隙も0.3mm以下というように非常に小さくなってきてい
るため、該SMDを搭載するランドにクリームはんだを印
刷塗布してはんだ付けした場合、ブリッヂを形成してし
まうことが往々にしてあった。そのため、従来よりプリ
ント基板のランド部にはんだコートを施しておくことが
なされていた。このはんだコートは少し厚くしておけ
ば、ランドにクリームはんだを塗布しなくとも、はんだ
コートだけでSMDのはんだ付けができるし、またはんだ
コートが薄い場合でも、はんだはランドの銅よりも酸化
しにくいため、はんだコート上にクリームはんだを塗布
してSMDのはんだ付けを行うと、はんだ付け性が良好と
なり、はんだ付け不良を起こさなくなるという特長があ
る。
従来のはんだコート方法は、プリンント基板にフラッ
クスを塗布し、これを溶融はんだ中に浸漬してランドに
はんだを付着させ、そしてプリント基板を溶融はんだか
ら引上げる時にプリント基板にエアーを吹き付けてラン
ドに付着したはんだの厚さを均一にするとともにランド
間のブリッヂを除去していたものである(以下、浸漬法
という)。
また従来のはんだコート方法として、特開昭60−1069
3号公報や特開昭61−172395号公報に示されているよう
に、クリームはんだを用いる方法もある(以下、リフロ
ー法という)。従来のリフロー法は、フラックスが15重
量%含有されたクリームはんだをプリント基板のランド
上に印刷塗布し、それを加熱溶融してランドにはんだを
付着させるものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
浸漬法では、エアーを吹き付けても全てのランドのは
んだコートの厚さが均一とならず、ランドが凹凸となっ
てSMDを搭載した時に全てのリードがランドに接するこ
とができなくなり、はんだ付け不良となることがあっ
た。また、エアーの吹き付けでランドからはんだを除去
し過ぎると、ランド表面にはんだがなくなり、はんだ中
の錫とランドの銅とからなる金属間化合物が露出してし
まうことがある。該金属間化合物は、銅以上に酸化しや
すく、またはこの酸化物は強固なものであるため、かえ
ってはんだ付け性を悪くしてしまうものであった。さら
にまた、はんだコートを厚くしてはんだコートだけでSM
Dのはんだ付けをを行うために、プリント基板を溶融は
んだがから引上げる時、エアーの吹き付けを弱くすると
間隙の狭いランド間にブリッヂを形成してしまうことが
あった。
また従来のリフロー法では、はんだコートの厚さが不
均一とならず、SMDを搭載したときに、SMDのリードがプ
リント基板のランドに接触することができず、SMDとプ
リント基板とが通電不良となることがあった。
本発明は、従来の浸漬法のように、はんだコートの凹
凸や錫・銅の金属間化合物の析出や、さらにはブリッジ
の形成がなく、しかも従来のリフロー法のようにはんだ
の厚さが不均一とならないはんだコート方法を提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、クリームはんだは塗布量が一定であれば、
溶融後にはクリームはんだ塗布にはんだが均一に付着す
ること、またクリームはんだのフラックス量を多くする
と狭いランド間でもブリッヂを起こしにくいこと、さら
にはクリームはんだを塗布した部分を下方に向けてから
クリームはんだを溶融させると、はんだの付着量が少し
多量であってもはんだ付け部からだれ落ちず、しかも隣
接したはんだ付け部のはんだの融合しないことを知見
し、該知見に基づいて本発明を完成させた。
本発明は、クリームはんだをプリント基板のランド部
に塗付後、該クリームはんだを加熱溶融してプリント基
板のランドにはんだを付着させるはんだコート方法にお
いて、フラックス含有量が25〜80重量%のクリームはん
だを用いてプリント基板のランド部に塗付後、該クリー
ムはんだを加熱溶融することを特徴とするプリント基板
のはんだコート方法であり、またクリームはんだをプリ
ント基板のランド部に塗付後、該クリームはんだを加熱
溶融してプリント基板のランド部にはんだを付着させる
はんだコート方法において、フラックス含有量が25〜80
重量%のクリームはんだを用いてプリント基板のランド
部に塗付した後、該塗付部を下方に向けた状態で加熱溶
融することを特徴とするプリント基板のはんだコート方
法である。
本発明は、クリームはんだ中のフラックス量が25重量
%より少ないと狭いランド間にブリッヂを形成しやすく
なり、また80重量%より多くなると粉末はんだの量が少
なくなって所望の厚さのはんだコートを得ることができ
なくなる。
本発明で得るはんだコートの厚さは、はんだ付け性を
良好にする目的、つまりはんだコート上にクリームはん
だを塗布してクリームはんだのはんだ付け性を良好にす
るものであれば5μm以上は必要であり、はんだコート
だけではんだ付けを行う場合は60μmあれば十分であ
る。
本発明ではんだコートの厚さを厚くする場合は、厚さ
の厚いマスクを用いてクリームはんだの塗布量を多く
し、しかる後、クリームはんだの塗布面を下向にしてク
リームはんだの加熱溶融を行うと、はんだ量が多いにも
かかわらずブリッヂの形成しないはんだコートが得られ
る。
〔実施例および比較例〕
(実施例1) ◎材料 プリント基板 ランド0.35×2.4mm、ランドピッチ0.65mm、ランド数
(QFP用) マスク 2×14mmの穴がプリント基板の並設したランドに合わ
せて穿設された板厚0.2mmのステンレス製マスク クリームはんだ ペースト状フラックス40重量%、残部粉末はんだ ◎方法 上記プリント基板にマスクでクリームはんだを並設し
たランド間に跨って印刷塗布(一文字塗布)し、リフロ
ー炉で加熱後、ランド上のはんだコート状態を観察す
る。
第1、2図はプリント基板上のクリームはんだの塗布
状態であり、第3図ははんだコートの状態である。1は
プリント基板、2はランド、3はクリームはんだ、4は
はんだコートである。
◎結果 全てのランドには45μm厚さのはんだコートがなされ
ており、ランド間のブリッヂ形成は皆無であった。
(実施例2) ◎材料 プリント基板 ランド0.76×1.27mm、ランドピッチ1.27mm、ランド数
64(PLCC用) マスク プリント基板のランドと同一の穴が穿設された板厚0.
3mmのステンレス製マスク クリームはんだ ペースト状フラックス30重量%、残部粉末はんだ ◎方法 上記プリント基板にランド上にマスクでクリームはん
だを印刷塗布し、該塗布部を下向にしてリフロー炉で加
熱後、その状態で冷却する。冷却後、ランド上のはんだ
コートを観察する。
第4図は実施例2の方法でクリームはんだを加熱溶融
した状態の図である。符号は実施例1と同じ。
◎結果 全てのランドには60μm厚さのはんだコートがなされ
ており、ランド間のブリッヂ形成は皆無であった。
(比較例) ◎材料 プリント基板 実施例1と同じ マスク 実施例1と同じ クリームはんだ ペースト状フラックス10%、残部粉末はんだ ◎方法 実施例1と同一方法でプリント基板のランドに、はん
だコートを行いその状態を観察する。
◎結果 ランド間に多数のブリッヂが形成されていた。
本発明方法ではんだコートされたプリント基板にRMA
タイプの液状フラックスを塗布し、実施例1のランド上
にQFPを、実施例2のランド上にPLCCを搭載してリフロ
ー炉で加熱したところ、QFPおよびPLCCの全てのリード
はランドと完全にはんだ付けがなされていた。
〔発明の効果〕
本発明によれば、プリント基板のランドにはんだコー
トが所定の厚さでしかも均一にできるばかりでなく、ラ
ンド間にはけしてブリッヂを形成させることがないとい
う優れた効果を奏することができる。また、本発明では
んだコートしたプリント基板は活性(腐食性)の少ない
RMAタイプのフラックスを用いてSMDのはんだ付けが行え
るためフラックス残渣の洗浄が必要なくなる。従って、
従来、活性の強いフラックスを使用していたがために、
フラックス残渣を洗浄するフロンを使用しなければなら
なかったものがフロンを使用しなくても済むようにな
り、フロンが及ぼす地球環境問題も解決できるものとな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、プリント基板上にクリームはんだを塗布した
状態を説明する拡大平面図、第2図は同正面断面図、第
3図はランド上のはんだコートの状態を説明する拡大正
面断面図、第4図はクリームはんだ塗布部を下向にして
クリームはんだを溶融させた状態を説明する図である。 1……プリント基板、2……ランド 3……クリームはんだ、4……はんだコート

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クリームはんだをプリント基板のランド部
    に塗付後、該クリームはんだを加熱溶融してプリント基
    板のランドにはんだを付着させるはんだコート方法にお
    いて、フラックス含有量が25〜80重量%のクリームはん
    だを用いてプリント基板のランド部に塗付後、該クリー
    ムはんだを加熱溶融することを特徴とするプリント基板
    のはんだコート方法。
  2. 【請求項2】クリームはんだをプリント基板のランド部
    に塗付後、該クリームはんだを加熱溶融してプリント基
    板のランド部にはんだを付着させるはんだコート方法に
    おいて、フラックス含有量が25〜80重量%のクリームは
    んだを用いてプリント基板のランド部に塗付した後、該
    塗付部を下方に向けた状態で加熱溶融することを特徴と
    するプリント基板のはんだコート方法。
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