KR20070055396A

KR20070055396A - 땜납기판처리용 지그 및 전자회로기판에 대한 땜납분말의부착방법

Info

Publication number: KR20070055396A
Application number: KR1020060116772A
Authority: KR
Inventors: 타카시 쇼지; 타케카즈 사카이; 테츠오 쿠보타
Original assignee: 쇼와 덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2006-11-24
Publication date: 2007-05-30
Also published as: JP4751185B2; CN100536639C; JP2007149818A; KR100849060B1; TW200746961A; TWI311453B; CN1972567A

Abstract

본 발명은 전자회로기판의 노출된 미세한 금속면에만, 정밀하게 땜납분말을 부착시키기 위한 땜납기판처리용 지그 및 전자회로기판에 대한 땜납분말의 부착방법에 관한 것이다.

전자회로기판의 노출된 금속표면에 점착성을 부여하고, 상기 점착부에 땜납분말을 부착시키며, 여분으로 부착된 땜납분말을 제거하기 위하 지그로서, 복수장 세트된 전자회로기판 부분에 대응하는 부분이 펀칭된 기판유지판, 상기 기판유지판에 설치된 전자회로기판의 양측 가장자리 방향 또는 양측 가장자리 방향과 하방 가장자리 방향에 있어서 기판을 삽입 가능하게 한 기판삽입구 및 삽입된 기판이 상기 기판삽입구로부터 빠져나오지 않도록 설치된 기판누름구로 이루어지는 땜납기판처리용 지그 및 상기 땜납기판처리용 지그에 전자회로기판을 삽입하고, 진동을 부여한 액체 속에 침지함으로써 여분으로 부착된 땜납분말을 제거하는 전자회로기판에 대한 땜납분말의 부착방법을 제공한다.

Description

땜납기판처리용 지그 및 전자회로기판에 대한 땜납분말의 부착방법{JIG FOR SOLDER BOARD PROCESSING AND ADHESION METHOD OF SOLDER POWDER FOR ELECTRONIC CIRCUIT BOARD}

도 1은, 땜납기판처리용 지그의 기판유지판(전자회로기판 3장 처리용)의 일례이다.

도 2는, 기판삽입구(기판누름구 없음)의 일례의 확대도이다.

도 3은, 땜납기판처리용 지그에 전자회로기판을 세트한 일례이다.

도 4는, 기판삽입구와 기판누름구가 있는 땜납기판처리용 지그의 일례의 확대도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 땜납기판처리용 지그 2 : 기판유지판

3 : 구멍 4 : 기판삽입구

5 : 기판누름구 6 : 전자회로기판

본 발명은 전자회로기판(프린트 배선판도 포함)의 노출된 미세한 금속면에만 정밀하게 땜납분말을 부착시키기 위한 땜납기판처리용 지그 및 전자회로기판에 대한 땜납분말의 부착방법에 관한 것이다.

최근 전자회로기판, 예를 들면 플라스틱기판(필름도 있음), 세라믹기판, 혹은 플라스틱 등을 코트한 금속기판 등의 절연성 기판상에 전자회로패턴을 형성한 전자회로기판이 개발되어, 그 배선면상에 IC소자, 반도체 칩, 저항, 콘덴서 등의 전자부품을 땜납 접합해서 전자회로를 구성시키는 수단이 널리 채용되고 있다.

이 경우, 전자부품의 리드단자를 회로패턴의 소정의 도전성 회로전극 표면부분에 접합시키기 위해서는, 전자회로기판상의 노출되어 있는 도전성 회로전극 표면에 미리 땜납 박층을 형성시켜 두고, 땜납 페이스트 또는 플럭스를 인쇄하여, 소정의 전자부품을 위치결정 적재한 후, 땜납 박층 또는 땜납 박층 및 땜납 페이스트를 리플로우시켜 땜납 접속시키는 것이 일반적이다.

또한 최근에는 전자제품의 소형화를 위해 전자회로는 파인 피치화가 요구되어, 소면적 내에 파인 피치의 부품, 예를 들면 0.3㎜피치의 QFP(Quad Flat Package) 타입의 LSI, CSP(Chip Size Package), 0.15㎜피치의 FC(Flip Chip) 등이 많이 탑재되어 있다. 이 때문에, 전자회로기판에는 파인 피치 대응의 정밀한 땜납회로패턴이 요구되고 있다.

전자회로기판에 땜납막에 의한 땜납회로를 구성하기 위해서는 도금법, HAL(Hot Air Leveling)법, 혹은 땜납분말의 페이스트를 인쇄하여 리플로우하는 방법 등이 행해지고 있다. 그러나 도금법에 의한 땜납회로의 제조방법은 땜납층을 필요한 두께로 하는 것이 곤란하고, HAL법, 땜납 페이스트의 인쇄에 의한 방법은 파 인 피치 패턴으로의 대응이 곤란하다.

그 때문에, 회로패턴의 위치맞춤 등의 번거로운 조작을 필요로 하지 않고 땜납회로를 형성하는 방법으로서, 전자회로기판의 도전성 회로전극 표면에 점착성부여 화합물을 반응시킴으로써 점착성을 부여하고, 상기 점착부에 땜납분말을 부착시키며, 이어서 상기 전자회로기판을 가열하여 땜납을 용해해서 땜납회로를 형성하는 방법이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌1 참조).

특허문헌1에 개시된 방법에 의해, 간단한 조작으로 미세한 땜납회로패턴을 형성시켜 신뢰성이 높은 전자회로기판을 제공할 수 있게 되었지만, 이 방법에서는 건식에 의해 땜납분말을 전자회로기판에 부착시킬 때는 정전기 등에 의해 땜납분말이 필요한 개소 이외의 여분의 부분에 부착되는 것을 피할 수 없고, 또 전자회로기판의 금속노출면에도 필요량이상으로 부착되거나 하는 일이 있어서, 땜납분말을 부착시킨 후에 이러한 여분의 땜납분말을 효율적으로 제거하는 기술의 개발이 요구되고 있었다.

[특허문헌1] 일본 특허공개 평7-7244호 공보

본 발명은, 전자회로기판상의 노출된 금속표면(도전성 회로전극 표면)을 점착성부여 화합물로 처리함으로써 상기 금속표면에 점착성을 부여하고, 상기 점착부에 땜납분말을 부착시키는 방법에 있어서, 여분으로 부착된 땜납분말을 효율적으로 제거하는데 유리한 지그, 및 이것을 사용한 땜납분말의 부착방법에 의해, 보다 미세한 회로패턴을 실현할 수 있는 땜납분말의 부착방법, 상기 방법에 의해 부착된 땜납분말을 리플로우하는 땜납이 부착된 전자회로기판의 제조방법의 개발 및 미세한 회로패턴을 가져 신뢰성이 높은 전자회로기판, 고신뢰성, 고실장밀도를 실현할 수 있는 전자부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 예의 노력 검토한 결과, 본 발명에 도달했다. 즉 본 발명은,

[1] 전자회로기판의 노출된 금속표면을 점착성부여 화합물로 처리함으로써 점착성을 부여하고, 상기 점착부에 땜납분말을 건식 또는 습식에 있어서 부착시키며, 이어서 액체 속에서 여분으로 부착된 땜납분말을 제거할 때에 사용하는 것으로서, 복수장 세트된 전자회로기판 부분에 대응하는 부분이 펀칭된 기판유지판, 상기 기판유지판에 설치된 전자회로기판의 양측 가장자리 방향 또는 양측 가장자리 방향과 하방 가장자리 방향에 있어서 기판을 단지 끼워넣으면서 삽입 가능하게 한 기판삽입구 및 삽입된 기판이 상기 기판삽입구로부터 빠져나오지 않도록 기판삽입구의 상방 가장자리 및 하방 가장자리 또는 상방 가장자리에 설치된 기판누름구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 땜납기판처리용 지그,

[2] 금속판, 합성수지판 또는 요업계 소재로 이루어지는 기판유지판인 상기 [1]에 기재된 땜납기판처리용 지그,

[3] 철사, U자형 부재 또는 핀 또는 이것에 합성수지, 고무로 피복해서 형성된 전자회로기판을 끼워넣는 기판삽입구인 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 땜납기판처리용 지그,

[4] 기판삽입구에 끼워넣어진 전자회로기판이 빠져나오는 것을 방지하기 위해, 기판유지용 판에 돌기 또는 핀을 설치한 기판누름구인 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 땜납기판처리용 지그,

[5] 전자회로기판의 노출된 금속면을 점착성부여 화합물로 처리함으로써 점착성을 부여하고, 상기 점착부에 땜납분말을 건식 또는 습식에 있어서 부착시킨 전자회로기판을 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 기판유지용 판의 기판삽입구에 삽입·고정하며, 이어서 진동을 부여한 액체 속에 침지함으로써 여분으로 부착된 땜납분말을 제거하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자회로기판에 대한 땜납분말의 부착방법,

[6] 땜납분말 제거시에 사용하는 액체가 탈산소수 또는 방청제를 첨가한 물인 상기 [5]에 기재된 땜납분말의 부착방법,

[7] 진동한 액체가 초음파 진동이 부여된 액체인 상기 [5] 또는 [6]에 기재된 땜납분말의 부착방법, 및

[8] 상기 [5] 내지 [7] 중 어느 하나의 방법에 의해, 전자회로기판에 땜납분말을 부착한 후, 이것을 가열 용융해서 회로를 형성하는 것으로 이루어지는 땜납이 부착된 전자회로기판의 제조방법을 개발함으로써 상기의 과제를 해결했다.

본 발명의 대상이 되는 전자회로기판은 플라스틱기판, 플라스틱 필름기판, 유리포기판, 종이기질 에폭시 수지기판, 세라믹스기판 등에 금속판을 적층한 기판, 혹은 금속기재에 플라스틱 혹은 세라믹스 등을 피복한 절연기판상에 금속 등의 도전성 물질을 사용해서 회로패턴을 형성한 편면 전자회뢰기판, 양면 전자회로기판, 다층 전자회로기판 혹은 플렉시블 전자회로기판 등이다.

본 발명은, 예를 들면 상기 전자회로기판상의 도전성 회로전극 표면을 점착성부여 화합물로 처리함으로써 상기 전극표면에 점착성을 부여하고, 상기 점착부에 땜납분말을 부착시켜 정전기 등으로 목적으로 하는 도전성 회로전극 표면 이외에 부착된 여분의 땜납분말, 혹은 도전성 회로전극 표면에 필요이상으로 부착된 여분의 땜납분말을 액체 속에서 효율적으로 제거하기 위한 땜납기판처리용 지그의 개발 및 그것을 이용해서 전자회로기판에 부착된 여분의 땜납분말을 제거하며, 이어서 전자회로기판을 가열하여, 부착되어 있는 땜납분말을 용융해서 땜납회로를 형성하는 땜납이 부착된 전자회로기판의 제조방법이다.

전자회로기판의 회로를 형성하는 도전성 물질로서는 대부분의 경우 동이 사용되고 있지만, 본 발명에서는 이것에 한정되지 않고, 후술하는 점착성부여 물질에 의해 표면에 점착성이 얻어지는 도전성 물질이면 모두 본 발명의 대상으로 할 수 있다. 이들 금속으로서 예를 들면, Ni, Sn, Ni-Al, 땜납합금 등을 포함하는 물질을 예시할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 것이 바람직한 점착성부여 화합물로서는, 특허문헌1에 기재되어 있는 나프토트리아졸계 유도체, 벤조트리아졸계 유도체, 이미다졸계 유도체, 벤조이미다졸계 유도체, 메르캅토벤조티아졸계 유도체 및 벤조티아졸티오 지방산 등이 예시된다. 이들 점착성부여 화합물은 특히 동에 대한 효과가 강하지만, 다른 도전성 물질에도 점착성을 부여할 수 있다.

본 발명에 있어서, 전자회로기판상의 도전성 회로전극 표면에 점착성을 부여 할 때에 상기의 점착성부여 화합물 중 적어도 하나를 물 또는 산성수에 용해하고, 바람직하게는 pH3~4 정도의 미산성으로 조정해서 사용한다. pH의 조정에 사용하는 물질로서는, 도전성 물질이 금속일 때는 염산, 황산, 질산, 인산 등의 무기산을 들 수 있다. 또한 유기산으로서는 개미산, 초산, 프로피온산, 말산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 타르타르산 등을 사용할 수 있다. 상기 점착성부여 화합물의 농도는 엄격하게 한정되지 않지만 용해성, 사용상황에 따라 적절히 조정해서 사용하지만, 바람직하게는 전체적으로 0.05질량%~20질량%의 범위 내의 농도가 사용되기 쉽다. 이보다 저농도로 하면 점착성 막의 생성이 불충분하게 되어 성능상 바람직하지 않다.

처리온도는 실온보다는 약간 가온한 쪽이 점착성 막의 생성속도, 생성량이 좋다. 점착성부여 화합물 농도, 금속의 종류 등에 따라 바뀌어서 한정적이지 않지만, 일반적으로는 30℃~60℃정도의 범위가 적절하다. 처리시간은 한정적이지 않지만, 작접효율때문에 5초~5분간정도의 범위로 되도록 다른 조건을 조정하는 것이 바람직하다.

또한 이 경우, 액체 속에 동(1가 또는 2가)을 이온으로 해서 100~1000ppm을 공존시키면, 점착성 막의 생성속도, 생성량 등의 생성효율이 높아지므로 바람직하다.

처리해야 할 전자회로기판은 전자회로기판상의 땜납이 부착되어야 할 도전성 회로전극 표면부분 이외의 땜납이 불필요한 도전성 회로부분을 레지스트 등으로 덮고, 회로패턴의 도전성 회로전극 부분(기판상, 노출된 금속표면)만이 노출된 상태로 해 두고, 점착성부여 화합물 용액으로 처리하는 것이 바람직하다.

여기서 상술의 점착성부여 화합물 용액에 레지스트 등으로 피복된 전자회로기판을 침지하거나 또는 상기 전자회로기판에 상기 용액을 도포 혹은 스프레이 등을 하면 도전성 회로전극 표면에 점착성이 부여된다.

본 발명의 전자회로기판의 제조방법에 사용하는 땜납분말의 금속조성으로서는, 예를 들면 Sn-Pb계, Sn-Pb-Ag계, Sn-Pb-Bi계, Sn-Pb-Bi-Ag계, Sn-Pb-Cd계가 예시된다. 또한 최근의 산업폐기물에 있어서의 Pb배제의 관점에서 Pb를 함유하지 않는 Sn-In계, Sn-Bi계, In-Ag계, In-Bi계, Sn-Zn계, Sn-Ag계, Sn-Cu계, Sn-Sb계, Sn-Au계, Sn-Bi-Ag-Cu계, Sn-Ge계, Sn-Bi-Cu계, Sn-Cu-Sb-Ag계, Sn-Ag-Zn계, Sn-Cu-Ag계, Sn-Bi-Sb계, Sn-Bi-Sb-Zn계, Sn-Bi-Cu-Zn계, Sn-Ag-Sb계, Sn-Ag-Sb-Zn-계, Sn-Ag-Cu-Zn계, Sn-Zn-Bi계가 바람직하다. 또한 다른 조성의 땜납분말을 2종류이상 혼합한 것이어도 된다.

상기의 땜납분말 중에서도 무연 땜납, 특히 바람직하게는 Sn 및 Zn, 또는 Sn 및 Zn 그리고 Bi를 함유하는 땜납으로부터 선택된 합금조성을 이용해서 본 발명의 전자회로기판을 제작한 경우, Sn-Pb계의 땜납과 같은 레벨까지 리플로우 온도가 내려가므로, 실장부품의 장수명화가 도모되고, 또한 부품재료의 다양화에도 대응할 수 있다.

본 발명에서는 점착성을 부여한 전자회로기판으로의 땜납분말의 부착을 건식 또는 습식으로 행하여, 여분으로 부착된 땜납분말의 제거를 액체 속에서 행할 때에 기판삽입구 및 기판누름구를 설치한 기판유지판(땜납기판처리용 지그)을 사용해서 행하는 것을 특징으로 한다. 이 지그를 사용해서 전자회로기판에 부착되어 있는 여 분의 땜납분말의 제거를 액체 속에서 행함으로써, 제거작업 중에 땜납분말이 정전기에 의해 점착성이 없는 부분에 부착되거나, 또한 땜납분말이 정전기에 의해 응집되거나 하는 것을 막아서, 파인 피치의 회로기판이나 또한 미분의 땜납분말을 사용할 수 있게 된다.

본 발명은 정전기에 의한 비점착부에 대한 여분의 땜납분말의 부착, 점착부에 대한 필요량이상으로 부착된 땜납분말의 제거를 효율적으로 행할 수 있는 땜납기판처리용 지그를 개발한 것이며, 땜납분말을 부착시킨 전자회로기판을 상기 지그에 세트하여, 진동을 부여한 액체 속에서 여분의 땜납분말의 제거를 행함으로써 정전기 등에 의한 트러블을 해결했다.

이하 도면을 참조해서 보다 구체적으로 설명한다.

도 1에 땜납기판처리용 지그(1)를 나타낸다.

본 발명의 땜납기판처리용 지그의 두께는 처리대상인 전자회로기판(6)에 따라 바뀌지만, 통상 전자회로기판(6)의 두께보다 -1㎜~+0.5㎜정도의 강성이 있는 금속판, 합성수지판, 세라믹판 혹은 그들의 표면에 얇은 합성수지 또는 고무 등이 피복된 기판유지판(2)을 사용한다. 사이즈는 한번에 처리하는 전자회로기판(6)의 수에 맞춰서 임의의 사이즈로 된다. 상기 기판유지판(2)은 처리해야 할 전자회로기판(6)의 장수에 맞춰진 수의, 전자회로기판(6)의 피처리면보다 적어도 약간 큰 구멍이 형성된다. 바람직하게는 전자회로기판(6)보다 약간 큰 구멍이 형성된다.

기판삽입구(4)는 상기 기판유지판(2)의 구멍(3)의 주위에 설치된다. 상기 기판삽입구(4)는 삽입되는 전자회로기판(6)의 양측 가장자리보다 적어도 큰 폭이 필 요하며, 전자회로기판(6)이 용이하게 삽입, 탈리 가능한 것이 필요하다. 또 상기 기판삽입구(4)는 스프링과 같이 삽입된 전자회로기판(6)을 눌러 붙이고 있는 것이 아니라, 약간의 여유(간극)이 있는 것이 바람직하다. 형상으로서는 도 1에 나타내는 바와 같은, 2개의 「コ」자형의 철사(누름구 개수는 임의)로 전자회로기판(6)의 양면을 지지(약간의 여유)할 수 있는 형상, 기판유지판(2)의 구멍(3)(전자회로기판보다 큼)의 측면에 「U」자 사이에 전자회로기판(6)을 삽입할 수 있도록 배열한 U자형 부재(도시생략)를 메워넣는 수단, 혹은 복수의 핀(도시생략)을 2열로 심어 설치하여, 그 사이에 전자회로기판(6)을 삽입할 수 있도록 한 기판삽입구(4) 등이 예시된다.

이들 철사, U자형 부재 혹은 핀 등은 전자회로기판(6)에 대한 접촉은 가능한 한 좁은 것이 바람직하고, 단면 원형인 것이 좋다. 접촉면이 좁으면 좁을수록 진동을 부여한 액체 속에서는 이들 기판삽입구(4)에 부착되는 땜납분말을 적게 할 수 있다. 상기의 기판삽입구(4)는 전자회로기판(6)의 양측 가장자리 뿐만 아니라 하방 가장자리에도 설치할 수 있다.

기판삽입구(4)는 전자회로기판(6)의 양측 가장자리에 설치되지만, 전자회로기판(6)을 출입시키는 상방 가장자리(상방 가장자리, 하방 가장자리의 양방향으로 꺼내고 넣을 경우에는 하방 가장자리에도)에, 땜납기판처리용 지그로부터 전자회로기판(6)이 땜납분말 제거작업 중에 빠져나오지 않도록 기판누름구(5)가 설치된다.

상기 기판누름구(5)는, 전자회로기판(6)을 세트한 땜납기판처리용 지그(1)는 한정하는 것은 아니지만 전자회로기판(6)이 거의 수평인 상태에 있어서 땜납분말 제거작업을 행할 때는, 전자회로기판(6)을 기판삽입구(4)에 세트한 후 전자회로기판(6)의 빠져나감을 방지하기만 하면 되고, 전자회로기판(6)을 삽입할 때에 큰 장해가 되지 않는 돌기, 핀 등을 설치하기만 하면 된다.

땜납기판처리용 지그(1)에 전자회로기판(6)을 세트했을 때는, 전자회로기판(6)과 기판삽입구(4)의 접촉면적은 작게 함으로써 땜납분말의 제거성이 좋고, 땜납분말의 부착량도 적으며, 또 액체잔량도 적게 할 수 있고, 또한 전자회로기판(6)에 흠이 나기 어렵다. 또한 처리용 지그(1)는 기판대응부분에 구멍(3)이 형성되어 있으므로 전자회로기판(6)의 양면의 땜납분말제거가 일거에 가능하고, 또 건조공정에 그대로 사용했을 때 땜납기판처리용 지그(1)의 열용량이 작아져서 전자회로기판(6)의 온도가 일정하게 되어 건조가 균일해진다.

또한 전자회로기판(6)을 세트하는 것도 용이하며, 세트된 복수의 전자회로기판(6)은 그 상태에서 일괄적으로 취급할 수 있으므로 처리를 효율적으로 행할 수 있다. 종래 땜납분말 제거작업에서는 전자회로기판(6)을 1장씩 취급해왔지만, 땜납기판처리용 지그(1)를 사용할 때는 복수장을 1장의 전자회로기판(6)과 마찬가지로 해서 취급할 수 있다.

건식 또는 습식에 있어서 부착시킨 여분의 땜납분말의 제거공정에 사용하는 액체로서는, 물 또는 이것과 수용성의 저비점의 유기용매의 혼합용매 등을 사용할 수 있다. 환경오염 등의 문제를 고려하면 바람직한 것은 물이다.

땜납분말의 재활용을 고려할 때는 액체 속의 용존산소에 의해 땜납분말이 산화되는 것을 막기 위해, 탈산소수 및/또는 방청제를 첨가한 물이 바람직하다. 탈산 소수로서는, 가열하여 탈가스한 물, 혹은 탄산가스, 질소 등의 불활성 가스로 버블링한 물을 사용할 수 있다. 또한 방청제를 첨가한 물 혹은 탈산소수에 방청제를 첨가한 물이어도 된다. 이러한 탈산소수 및/또는 방청제를 첨가한 물을 사용할 때는 제거된 땜납분말 표면의 산화가 방지되므로, 회수해서 재이용하는데 바람직하다. 방청제를 사용했을 때는 나중에 물세정의 필요 등이 있으므로 탈산소수의 사용이 바람직하다.

본 발명에서는 액체 속에서 행하는 여분의 땜납분말의 제거를, 액체 속에 전자회로기판을 세트한 땜납기판처리용 지그를 담그거나 스프레이함으로써 행할 수 있다. 여분의 땜납분말의 제거는 쇄모 등으로 전자회로기판 표면을 가볍게 쓸어주는 것으로도 되지만, 액체에 진동, 바람직하게는 0.1㎐~수백㎐의 진동, 또는 초음파를 가하는 것이 바람직하다. 액체 속에서 땜납분말을 제거할 때의 액체 속의 땜납분말은 간단히 침강하므로 비산하지 않고 용이하게 회수할 수 있다.

본 발명에 사용하는 땜납분말은 산화를 방지하기 위해 땜납분말의 표면을 코팅하는 것이 바람직하다. 땜납분말의 코팅제로서는 벤조티아졸 유도체, 탄소수 4~10의 알킬기를 측쇄에 갖는 아민류, 티오뇨소, 실란커플링제, 납, 주석, 금, 무기산염 및 유기산염 중 적어도 1종을 사용해서 행하는 것이 바람직하고, 유기산염으로서는 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산 및 스테아린산으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 처리방법은 상술한 무납땜 코트 회로기판 뿐만 아니라, BGA접합용 등의 범프형성으로 해도 유효하게 사용할 수 있는 것이며, 이들은 본 발명의 전자 회로기판에 당연히 포함되는 것이다.

여분의 땜납분말을 제거하고, 또한 점착부에 필요량의 땜납분말을 부착한 전자회로기판은 이어서 건조하며, 계속해서 리플로우 공정에 의해 부착된 땜납분말을 가열, 용해해서 땜납이 부착된 전자회로기판으로 한다. 이 가열은 점착부에 부착되어 있는 땜납분말이 용융되면 되므로 땜납분말의 융점 등을 고려해서 간단하게 처리온도, 처리시간 등을 정할 수 있다.

본 발명에서 제작한 땜납이 부착된 전자회로기판은 전자부품을 적재하는 공정과 땜납을 리플로우해서 전자부품을 접합하는 공정을 포함하는 전자부품의 실장방법에 바람직하게 사용할 수 있다. 예를 들면 본 발명에서 제작한 땜납이 부착된 전자회로기판의, 전자부품의 접합을 원하는 부분에 인쇄법 등으로 땜납 페이스트를 도포하여 전자부품을 적재하고, 그 후 가열해서 땜납 페이스트 중의 땜납분말을 용융하여 응고시킴으로써 전자부품을 회로기판에 접합할 수 있다.

[실시예]

FC실장부의 최소전극 간격이 50㎛(도전성 회로는 동)인 프린트 배선판(사이즈 50×180×0.4㎜t)을 제작했다. 이 프린트 배선판을 가로로 3장 세트할 수 있는 지그(사이즈 250×230㎜:도 1의 형상)에 세트했다.

점착성부여 화합물 용액으로서, 하기 일반식(1)에 나타내어지는 이미다졸계 화합물의 2질량% 수용액을 초산에 의해 pH를 약 4로 조정해서 사용했다. 상기 수용액을 40℃로 가온하고, 이것에 염산수용액에 의해 전처리한 상기 프린트 배선판을 3분간 침지하여 동회로표면에 점착성 물질을 생성시켰다.

이어서 상기 프린트 배선판을, 평균입경 약 15㎛의 96.5 Sn/3.5 Ag 땜납분말을 전극에 접촉시켜 부착했다. 이어서 탈산소수 중에서 가볍게 요동시킨 후, 땜납분말이 부착된 프린트 배선판을 건조시켰다.

이 상태에서 분말의 부착성을 확인한 결과를 표 1에 나타냈다.

상기 프린트 배선판에 플럭스를 스프레이로 공급하여 240℃의 오븐에 넣고, 땜납분말을 용융하여 동회로노출부상에 두께 약 15㎛의 96.5 Sn/3.5 Ag 땜납 박층을 형성했다. 기판의 상황을 관찰한 결과를 표 1에 나타냈다.

	분말부착	리플로우 후			단위시간당 처리량
	분말부착	브릿지	코트 두께	플럭스 잔사	단위시간당 처리량
지그(3장 세트)	양호	없음	15.1㎛	없음	3
1장처리(비교)	양호	없음	15.2㎛	없음	1

본 발명은 전자회로기판상의 노출된 금속표면(도전성 회로전극 표면)에 점착성을 부여하여 땜납분말을 부착시키는 방법에 있어서, 여분으로 부착된 땜납분말을 효율적으로 제거하는데 유리한 지그, 보다 미세한 회로패턴을 실현할 수 있는 땜납분말의 부착방법, 상기 방법에 의해 부착된 땜납분말을 리플로우하는 땜납이 부착된 전자회로기판의 제조방법을 개발했다. 이 결과, 미세한 회로패턴을 가져 신뢰성이 높은 전자회로기판, 고신뢰성, 고실장밀도의 전자부품을 제공할 수 있으므로 소형화가 용이해져, 소면적 내에 파인 피치의 부품, 예를 들면 0.3㎜피치의 QFP(Quad Flat Package) 타입의 LSI, CSP(Chip Size Package), 0.15㎜ 피치의 FC(Flip Chip) 등에 적용할 수 있다.

본 발명에 의한 땜납기판처리용 지그 및 그것을 사용한 전자회로기판에 대한 땜납분말의 부착방법 및 그것을 사용한 전자회로기판 제조방법에 의해, 간단한 조작으로 미세한 땜납회로패턴을 형성할 수 있게 되었다. 특히, 미세한 회로패턴에 있어서도 불필요한 개소에 부착된 땜납분말이나 필요이상으로 부착된 여분의 땜납분말이 효율적으로 제거되므로, 인접하는 회로패턴 사이에서의 용융땜납에 의한 단락이 감소하는 효과가 얻어져 전자회로기판의 신뢰성이 현저하게 향상되었다. 또한 본 발명의 전자회로기판의 제조방법에 의해 전자부품을 실장한 회로기판의 소형화와 고신뢰성화를 실현할 수 있어, 뛰어난 특성의 전자기기를 제공할 수 있게 되었다.

Claims

전자회로기판의 노출된 금속표면을 점착성부여 화합물로 처리함으로써 점착성을 부여하고, 상기 점착부에 땜납분말을 건식 또는 습식에 있어서 부착시키며, 이어서 액체 속에서 여분으로 부착된 땜납분말을 제거할 때에 사용하는 것으로서, 복수장 세트된 전자회로기판 부분에 대응하는 부분이 펀칭된 기판유지판, 상기 기판유지판에 설치된 전자회로기판의 양측 가장자리 방향 또는 양측 가장자리 방향과 하방 가장자리 방향에 있어서 기판을 단지 끼워넣으면서 삽입 가능하게 한 기판삽입구 및 삽입된 기판이 상기 기판삽입구로부터 빠져나오지 않도록 기판삽입구의 상방 가장자리 및 하방 가장자리 또는 상방 가장자리에 설치된 기판누름구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 땜납기판처리용 지그.
제1항에 있어서, 금속판, 함성수지판 또는 요업계 소재로 이루어지는 기판유지판인 것을 특징으로 하는 땜납기판처리용 지그.
제1항 또는 제2항에 있어서, 철사, U자형 부재 또는 핀 또는 이것에 합성수지, 고무로 피복해서 형성된 전자회로기판을 끼워넣는 기판삽입구인 것을 특징으로 하는 땜납기판처리용 지그.
제1항 또는 제2항에 있어서, 기판삽입구에 끼워넣어진 전자회로기판이 빠져 나오는 것을 방지하기 위해, 기판유지용 판에 돌기 또는 핀을 설치한 기판누름구인 것을 특징으로 하는 땜납기판처리용 지그.
전자회로기판의 노출된 금속표면을 점착성부여 화합물로 처리함으로써 점착성을 부여하고, 상기 점착부에 땜납분말을 건식 또는 습식에 있어서 부착시킨 전자회로기판을 제1항 또는 제2항에 기재된 기판유지용 판의 기판삽입구에 삽입·고정하며, 이어서 진동을 부여한 액체 속에 침지함으로써 여분으로 부착된 땜납분말을 제거하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자회로기판에 대한 땜납분말의 부착방법.
제5항에 있어서, 땜납분말 제거시에 사용하는 액체가 탈산소수 또는 방청제를 첨가한 물인 것을 특징으로 하는 땜납분말의 부착방법.
제5항에 있어서, 진동된 액체가 초음파 진동이 부여된 액체인 것을 특징으로 하는 땜납분말의 부착방법.
제5항에 기재된 방법에 의해 전자회로기판에 땜납분말을 부착한 후, 이것을 가열 용융해서 회로를 형성하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 땜납이 부착된 전자회로기판의 제조방법.