JP3214414B2 - Fine pad solder supply method - Google Patents
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- H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
製造方法に関し、特に微細ピッチの表面実装用のパット
を有するプリント配線板の製造方法に関するものであ
る。The present invention relates to a method of manufacturing a printed wiring board, and more particularly to a method of manufacturing a printed wiring board having a pad for surface mounting with a fine pitch.
【０００２】[0002]
【従来の技術】プリント配線板上に電子部品を実装する
方法として、はんだ付けをする方法が多く使用されてい
る。そして、はんだ付けを行う際に、電子部品のリード
端子またはプリント配線板の所定のパッドに実装時にあ
らかじめはんだ層を形成する方法がとられている。この
はんだ層を形成するためには、一般にめっき法、浸漬法
（ハンダディップ法）、はんだペースト印刷法などがあ
る。はんだペースト印刷法は図３に示すように、パッド
２が設けられたプリント配線板１上にはんだペースト８
を印刷により塗布し、その後、はんだ層５を形成するも
のである。しかしながら、実装の高密度化に伴い、はん
だ供給部分は細かくなり、これらの方法では、対応が困
難となってきた。2. Description of the Related Art As a method of mounting an electronic component on a printed wiring board, a method of soldering is often used. When soldering, a method of forming a solder layer in advance at the time of mounting on lead terminals of electronic components or predetermined pads of a printed wiring board has been adopted. In order to form this solder layer, there are generally a plating method, a dipping method (solder dipping method), a solder paste printing method, and the like. In the solder paste printing method, as shown in FIG. 3, a solder paste 8 is printed on a printed wiring board 1 on which pads 2 are provided.
Is applied by printing, and then the solder layer 5 is formed. However, as the mounting density has increased, the solder supply portion has become finer, and these methods have become difficult to cope with.
【０００３】前記はんだ層の形成方法のうち、高精度な
ものに適用可能であるとして考えられるものに、無電解
めっき方法がある。しかしながら、無電解めっき法で
は、形成されるはんだ層の厚さが薄く、予備はんだに必
要な厚さを確保することが困難である。Among the methods for forming the solder layer, an electroless plating method is considered to be applicable to a high-precision solder layer. However, in the electroless plating method, the thickness of the formed solder layer is small, and it is difficult to secure a thickness necessary for preliminary soldering.
【０００４】表面をフラックスでコーティングしたはん
だ粉を静電塗装法にて付着させる方法もある。しかし、
この方法でも、予備はんだとして必要な量のはんだ層を
微細パッドに供給するには、ブリッジが生じる可能性が
大きい。[0004] There is also a method in which a solder powder whose surface is coated with a flux is adhered by an electrostatic coating method. But,
Even in this method, there is a high possibility that a bridge will be formed in order to supply a necessary amount of solder layer as a preliminary solder to the fine pad.
【０００５】これらの課題を解決するために、プリント
配線板の表面の金属露出部にのみ粘着層を形成し、その
粘着層を利用することにより、選択的にはんだ粉末を塗
布する方法が提案されている（特開平０７−７４４５９
号公報）。In order to solve these problems, a method has been proposed in which an adhesive layer is formed only on exposed metal portions on the surface of a printed wiring board and the solder layer is selectively applied by using the adhesive layer. (Japanese Patent Laid-Open No. 07-74459)
No.).
【０００６】微細ピッチのパッドに均一な膜厚の予備は
んだ層を供給する従来技術（特開平０７−７４４５９号
公報）を説明する。A conventional technique (JP-A-07-74459) for supplying a preliminary solder layer having a uniform thickness to pads having a fine pitch will be described.
【０００７】特開平０７−７４４５９号公報に開示され
た従来例の技術は、図２に示した微細ピッチのパッド、
例えば０．３ｍｍピッチのＱＦＰパッド２（導体厚３０
μｍ、パッド幅１５０μｍ）を有するプリント配線板１
を公知の方法で作成する。これを塩酸溶液にて前処理を
した後、一般式（１）で示すアルキルイミダゾール系化
合物と酢酸とからなるはんだコート形成溶液に３分間浸
漬、水洗し、粘着層６を形成させる。この際、粘着層６
は、パッド２の表面のみに選択的に形成される。次にプ
リント配線板１にはんだ粉７（粒径４０μｍ、共晶組
成）を振り掛け、余分なはんだ粉７を軽くブラッシング
して除去した後、２４０℃にて加熱溶融させ、予備はん
だ層５（はんだ厚２０〜６０μｍ）を形成する。The prior art disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-74459 discloses a pad having a fine pitch shown in FIG.
For example, a 0.3 mm pitch QFP pad 2 (conductor thickness 30)
printed wiring board 1 having a pad width of 150 μm).
Is prepared by a known method. After pretreatment with a hydrochloric acid solution, this is immersed in a solder coat forming solution composed of an alkylimidazole compound represented by the general formula (1) and acetic acid for 3 minutes and washed with water to form an adhesive layer 6. At this time, the adhesive layer 6
Is selectively formed only on the surface of the pad 2. Next, the solder powder 7 (particle size: 40 μm, eutectic composition) is sprinkled on the printed wiring board 1 and excess solder powder 7 is lightly brushed and removed. (Thickness: 20 to 60 μm).
【０００８】[0008]
【式１】 (Equation 1)
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示す従来のパッド上にはんだペーストを印刷する方法で
は、パッド２のピッチが微細になると、パッド２の間隙
に残留するはんだペーストが加熱溶融時に分割されない
ため、ブリッジを生じてしまう。また、パッド２ごとに
個別にはんだペースト８を供給した場合は、パッド２の
サイズが小さすぎ、均一にはんだペースト８を印刷する
ことができず、はんだ未着が生ずるという課題がある。However, in the conventional method of printing the solder paste on the pads shown in FIG. 3, when the pitch of the pads 2 becomes fine, the solder paste remaining in the gaps between the pads 2 is heated and melted. Since it is not divided, a bridge occurs. Further, when the solder paste 8 is individually supplied to each pad 2, there is a problem that the size of the pad 2 is too small, the solder paste 8 cannot be printed uniformly, and the solder is not attached.
【００１０】また、図２に示す従来例の微細パッドに予
備はんだを供給する方法では、メカニズムの解析が不十
分であり、粘着層６の形成を制御することに高度な技術
を要する。また、粘着層６を形成するにあたっては、は
んだ粉７のふりかけ量に大きく左右され、またパッド２
の間隙にふりかけられた余分なはんだ粉７が除去しきれ
ないため、加熱溶融を行った後にパッド２，２間にブリ
ッジとして残ってしまう可能性がある。また、ブリッジ
せずに供給されたとしても、パッド２によっては、はん
だ量が均一にならないという問題がある。In the conventional method of supplying the preliminary solder to the fine pad shown in FIG. 2, the mechanism analysis is insufficient, and a high technique is required to control the formation of the adhesive layer 6. In forming the adhesive layer 6, the amount of the sprinkling of the solder powder 7 is greatly affected.
Since the excess solder powder 7 sprinkled in the gap cannot be completely removed, there is a possibility that a bridge may remain between the pads 2 after heating and melting. Further, even if the solder is supplied without bridging, there is a problem that the amount of solder is not uniform depending on the pad 2.
【００１１】本発明の目的は、ブリッジを生じさせるこ
となく、各パッドに均一な量のはんだを供給する微細パ
ッドはんだ供給方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for supplying a fine pad solder for supplying a uniform amount of solder to each pad without causing a bridge.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る微細パッドはんだ供給方法は、プリン
ト配線板表面に微細はんだを供給する微細パッドはんだ
供給方法において、パッドが***形成されたプリント配
線板の全面に保護シート層を形成する工程と、前記保護
シート層を研磨により部分的に除去し、前記パッドの表
面を前記保護シート層から露出させる工程と、前記パッ
ド上、前記保護シート上及び前記パッドの間隙に予備は
んだを塗布する工程と、前記保護シート層を、前記保護
シート層上及びパッドの間隙に塗布された予備はんだと
ともに除去する工程を含むものである。According to the present invention, there is provided a fine pad solder supplying method for supplying fine solder to a surface of a printed wiring board. Forming a protective sheet layer on the entire surface of the printed wiring board; partially removing the protective sheet layer by polishing to expose the surface of the pad from the protective sheet layer; A step of applying a preliminary solder to the upper portion and the gap between the pads; and a step of removing the protective sheet layer together with the preliminary solder applied to the protective sheet layer and the gap between the pads.
【００１３】[0013]
【００１４】また、前記余分な予備はんだを除去した
後、前記パッドの予備はんだを加熱溶融させ、前記パッ
ドにはんだ層を形成するものである。Further, after removing the excess preliminary solder, the preliminary solder of the pad is heated and melted to form a solder layer on the pad.
【００１５】また、前記予備はんだは、はんだ粉にコー
ティングを施して、プリント配線板の全面に塗布するも
のである。[0015] The preliminary solder is to apply a coating to the solder powder and apply it to the entire surface of the printed wiring board.
【００１６】また、前記保護シート層を前記プリント配
線板上にロールコート法により形成するものである。Further, the protective sheet layer is formed on the printed wiring board by a roll coating method.
【００１７】また、前記保護シート層を前記プリント配
線板上にインク塗布法により形成するものである。Further, the protective sheet layer is formed on the printed wiring board by an ink coating method.
【００１８】本発明によれば、保護シート層を用いるこ
とにより、予備はんだ供給の際にパッドの間隙に存在す
る不要なはんだ粉を確実に除去することが可能となり、
ブリッジの発生を防止することができる。According to the present invention, by using the protective sheet layer, it becomes possible to reliably remove unnecessary solder powder present in the gap between the pads when supplying the preliminary solder.
Bridges can be prevented from occurring.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２０】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１に係る微細パッドはんだ供給方法を工程順に示す断面
図である。(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing a fine pad solder supply method according to Embodiment 1 of the present invention in the order of steps.
【００２１】まず、図１（ａ）に示すように、１２ｍｍ
ピッチのパッド２（パッド幅６０μｍ、パッド間隔６０
μｍ）を有するプリント配線板１を公知の方法で形成す
る。また、プリント配線板１には、回路導体及び／また
はスルーホールが形成されている。First, as shown in FIG.
Pitch pad 2 (pad width 60 μm, pad interval 60
μm) is formed by a known method. The printed wiring board 1 has circuit conductors and / or through holes.
【００２２】次に図１（ｂ）に示すように、プリント配
線板１上に、保護シート層３をロールコート法により形
成する。このとき、保護シート層３は、厚さを平均約５
μｍとなるように設定したロールラミネーターを利用し
て形成する。ロールラミネーターでは、遠赤外線を３０
秒照射したのち、自然冷却する作業を併せ持つことによ
り形成する。このとき、保護シート層３の平均の厚さを
約５μｍとすることで、パッド２の厚み（約２５〜３０
μｍ）に比較して保護シート層３の厚みが小さいため、
パッド２の表面までの保護シート層３の研磨・除去を容
易にするとともに、狭ピッチの間隙にも保護シート層３
を密着させることが可能となる。また、保護シート層３
は、完全に密着させず、後工程（図１（ｃ））での研磨
に耐えうる程度の接着力（０〜０．１ｋｇｆ／ｃｍ）で
形成する。Next, as shown in FIG. 1B, a protective sheet layer 3 is formed on the printed wiring board 1 by a roll coating method. At this time, the protective sheet layer 3 has an average thickness of about 5
It is formed using a roll laminator set to be μm. In the roll laminator, far infrared rays
After irradiating for seconds, it is formed by having the operation of cooling naturally. At this time, by setting the average thickness of the protective sheet layer 3 to about 5 μm, the thickness of the pad 2 (about 25 to 30
μm), the thickness of the protective sheet layer 3 is smaller than
The protection sheet layer 3 can be easily polished and removed up to the surface of the pad 2, and the protection sheet layer 3 can be formed even in a narrow pitch.
Can be brought into close contact with each other. In addition, the protective sheet layer 3
Is formed with an adhesive force (0 to 0.1 kgf / cm) that is not completely adhered and can withstand polishing in a subsequent step (FIG. 1C).
【００２３】引続いて図１（ｃ）に示すように、保護シ
ート層３を形成したプリント配線板１の表面を＃１２０
０の耐水研磨紙を用いて約数μｍ研磨し、保護シート層
３を部分的に除去し、パッド２の表面を保護シート３か
ら露出させる。このとき、保護シート層３の研磨量を数
μｍ程度に制御するため、保護シート層３の研磨に加え
る圧力はゼロとする。Subsequently, as shown in FIG. 1C, the surface of the printed wiring board 1 on which the protective sheet layer 3 has been formed is # 120.
The surface of the pad 2 is exposed from the protective sheet 3 by polishing about several μm using a water-resistant abrasive paper of No. 0 to partially remove the protective sheet layer 3. At this time, the pressure applied to the polishing of the protective sheet layer 3 is set to zero in order to control the polishing amount of the protective sheet layer 3 to about several μm.
【００２４】次に図１（ｄ）に示すように、プリント配
線板１上にコーティングはんだ粉（予備はんだ）４を均
一に塗布する。このとき、はんだ粉４は、フラックス成
分（ロジン系樹脂４０〜６０ｗｔ％、活性剤０．２〜
３．０ｗｔ％、添加剤０．１〜１２．０ｗｔ％と溶剤と
から構成される）でコーティングされ、はんだ粉４の粒
径は、狭ピッチに対応するため１〜１０μｍとする。塗
布されたコーティングはんだ粉４は、所望のはんだ層を
形成できる充分な量を堆積させ、その分布状態は均一で
なくともよい。はんだの粘着性はフラックスにより発生
させ、０〜０．１ｋｇｆ／ｃｍとする。Next, as shown in FIG. 1D, a coating solder powder (preliminary solder) 4 is uniformly applied on the printed wiring board 1. At this time, the solder powder 4 contains flux components (rosin resin 40 to 60 wt%, activator 0.2 to
3.0 wt%, composed of 0.1 to 12.0 wt% of additives and a solvent), and the particle size of the solder powder 4 is 1 to 10 μm in order to correspond to a narrow pitch. The applied coating solder powder 4 is deposited in an amount sufficient to form a desired solder layer, and the distribution state may not be uniform. The adhesiveness of the solder is generated by the flux and is set to 0 to 0.1 kgf / cm.
【００２５】次に図１（ｅ）に示すように、剥離装置を
用い、保護シート層３の一辺端を起点にして一定の速度
で保護シート層３をプリント配線板１の表面から引き剥
がす。このとき、保護シート層３とともにパッド２の間
隙に塗布された余分なはんだ粉４を除去できる。保護シ
ート層３を引き剥がすのに要する力は０．１〜０．２ｋ
ｇｆ／ｃｍとし、はんだの粘着性より高いものとする。
このとき、保護シート層３は、図１（ａ）で説明した接
着力しか持たないために、容易に引き剥がすことが可能
となる。Next, as shown in FIG. 1 (e), the protective sheet layer 3 is peeled off from the surface of the printed wiring board 1 at a constant speed using one side edge of the protective sheet layer 3 as a starting point using a peeling device. At this time, the excess solder powder 4 applied to the gap between the pads 2 together with the protective sheet layer 3 can be removed. The force required to peel off the protective sheet layer 3 is 0.1 to 0.2 k
gf / cm, which is higher than the adhesiveness of the solder.
At this time, since the protective sheet layer 3 has only the adhesive force described in FIG. 1A, it can be easily peeled off.
【００２６】最後に図１（ｆ）に示すように、赤外線ヒ
ーターを加熱源とするリフロー炉を用いて１５０℃６０
秒、２００℃以上３０秒以上（ピーク２３０℃）にてパ
ッド２上のはんだ粉４を加熱溶融させ、はんだ層５をパ
ッド２に形成する。Finally, as shown in FIG. 1 (f), using a reflow furnace having an infrared heater as a heating source, at 150 ° C. and 60 ° C.
The solder powder 4 on the pad 2 is heated and melted at a temperature of 200 ° C. or more for 30 seconds or more (peak 230 ° C.) to form a solder layer 5 on the pad 2.
【００２７】以上の工法により、所望の厚さ（実装可能
な量：平均厚み１５〜３０μｍ）のはんだ層５を有する
プリント配線板１を形成することができる。By the above-mentioned method, the printed wiring board 1 having the solder layer 5 having a desired thickness (amount that can be mounted: an average thickness of 15 to 30 μm) can be formed.
【００２８】（実施形態２）次に、本発明の実施形態２
を図１を用いて説明する。(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 of the present invention
Will be described with reference to FIG.
【００２９】図１（ａ）に示すように、０．１２ｍｍピ
ッチのパッド２（パッド幅６０μｍ、パッド間隔６０μ
ｍ）を有するプリント配線板１を公知の方法で形成す
る。As shown in FIG. 1A, a pad 2 having a pitch of 0.12 mm (pad width 60 μm, pad interval 60 μm)
m) is formed by a known method.
【００３０】図１（ｂ）に示すように、プリント配線板
１上に保護シート層３をインク塗布方法を利用して形成
する。このとき、保護シート層３はインクを硬化させて
形成することを応用し、パッド２上で厚さを１０μｍ以
下となるように設定したカーテンコーターまたはスクリ
ーン印刷にて塗布し、１５０℃で２０分乾燥することに
より保護シート層３を形成する。このとき、実施形態１
と同様に保護シート層３の平均の厚みを薄くすることに
より、パッド２の厚み（約２５〜３０μｍ）に比較して
保護シート層３の厚みが小さいため、パッド２の表面ま
での保護シート層３の研磨・除去を容易にする。また、
インクを塗布するため、プリント配線板１上での狭ピッ
チのスペースにも確実に保護シート層３を密着させるこ
とが可能となる。As shown in FIG. 1B, a protective sheet layer 3 is formed on a printed wiring board 1 by using an ink coating method. At this time, the protective sheet layer 3 is applied by curing the ink, and is applied on the pad 2 by a curtain coater or screen printing set to a thickness of 10 μm or less, and is applied at 150 ° C. for 20 minutes. The protective sheet layer 3 is formed by drying. At this time, the first embodiment
By reducing the average thickness of the protective sheet layer 3 in the same manner as described above, the thickness of the protective sheet layer 3 is smaller than the thickness of the pad 2 (about 25 to 30 μm). 3 facilitates polishing and removal. Also,
Since the ink is applied, the protective sheet layer 3 can be surely adhered to a narrow pitch space on the printed wiring board 1.
【００３１】引続いて、図１（ｃ）から図１（ｆ）に至
る製造工程を実施形態１と同様に行う。Subsequently, the manufacturing steps from FIG. 1C to FIG. 1F are performed in the same manner as in the first embodiment.
【００３２】以上の工法により、所望の厚さ（実装可能
な量：平均厚み１５〜３０μｍ）のはんだ層５を有する
プリント配線板１を形成することができる。By the above method, the printed wiring board 1 having the solder layer 5 having a desired thickness (mountable amount: average thickness of 15 to 30 μm) can be formed.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、狭
ピッチのパッドに予備はんだを形成する際に、パッド間
でのブリッジの発生を防止することができる。この理由
は、狭ピッチのパッド間隙に付着する余分なはんだを確
実に除去できるためである。As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of bridges between pads when forming preliminary solder on pads having a narrow pitch. The reason for this is that excess solder adhering to the narrow pitch pad gap can be reliably removed.
【００３４】さらに、安定した所望量のはんだを各パッ
ドに均一に供給することができる。この理由は、各パッ
ドが保護シート層により確実に分離され、かつ、余剰の
はんだは、保護シート層を引剥す際に除去できるためで
ある。Furthermore, a stable and desired amount of solder can be uniformly supplied to each pad. This is because each pad is reliably separated by the protective sheet layer, and excess solder can be removed when peeling off the protective sheet layer.
【００３５】したがって、狭ピッチパッド上に平均厚み
１５〜３０μｍの所望量のはんだ層を安定して形成する
ことができる。Therefore, a desired amount of solder layer having an average thickness of 15 to 30 μm can be stably formed on the narrow pitch pad.
【図１】本発明の実施形態に係る微細パッドはんだ供給
方法を工程順に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a fine pad solder supply method according to an embodiment of the present invention in the order of steps.
【図２】従来例に係る微細パッドはんだ供給方法を工程
順に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a fine pad solder supply method according to a conventional example in the order of steps.
【図３】従来例に係る微細パッドはんだ供給方法を工程
順に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a fine pad solder supply method according to a conventional example in the order of steps.
１ プリント配線板 ２ パッド ３ 保護シート層 ４ コーティングはんだ粉 ５ はんだ層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printed wiring board 2 Pad 3 Protective sheet layer 4 Coating solder powder 5 Solder layer
Claims (5)
する微細パッドはんだ供給方法において、パッドが***
形成されたプリント配線板の全面に保護シート層を形成
する工程と、前記保護シート層を研磨により部分的に除
去し、前記パッドの表面を前記保護シート層から露出さ
せる工程と、前記パッド上、前記保護シート上及び前記
パッドの間隙に予備はんだを塗布する工程と、前記保護
シート層を、前記保護シート層上及びパッドの間隙に塗
布された予備はんだとともに除去する工程を含むもので
あることを特徴とする微細パッドはんだ供給方法。In a fine pad solder supplying method for supplying fine solder to a surface of a printed wiring board, a step of forming a protective sheet layer on the entire surface of the printed wiring board on which the pads are formed, and polishing the protective sheet layer by polishing. Removing partially, exposing the surface of the pad from the protective sheet layer, applying a preliminary solder on the pad, on the protective sheet and in the gap between the pad, the protective sheet layer, Paint on the protective sheet layer and the gap between the pads
A method for supplying fine pad solder, comprising a step of removing the solder together with the clothed preliminary solder.
記パッドの予備はんだを加熱溶融させ、前記パッドには
んだ層を形成することを特徴とする請求項１に記載の微
細パッドはんだ供給方法。2. The method according to claim 1, wherein after removing the excess preliminary solder, the preliminary solder of the pad is heated and melted to form a solder layer on the pad.
ングを施して、プリント配線板の全面に塗布することを
特徴とする請求項１に記載の微細パッドはんだ供給方
法。3. The method according to claim 1, wherein the preliminary solder is formed by coating a solder powder and applying the coating to the entire surface of a printed wiring board.
上にロールコート法により形成することを特徴とする請
求項１に記載の微細パッドはんだ供給方法。4. The method according to claim 1, wherein the protective sheet layer is formed on the printed wiring board by a roll coating method.
上にインク塗布法により形成することを特徴とする請求
項１に記載の微細パッドはんだ供給方法。5. The method according to claim 1, wherein the protective sheet layer is formed on the printed wiring board by an ink coating method.
Priority Applications (1)
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