JP2000031632A - プリコート半田の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの電極に大きさのばらつきや半田ブリ
ッジなどの不具合なく半田を溶着させることができるプ
リコート半田の形成方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 半田ペースト５を基板１の電極２面に塗
布して半田ペースト５中の半田粒子５ａを電極２に溶着
させるプリコート半田の形成方法において、半田ペース
ト５の塗布後に基板１を半田溶融温度以下の温度で予備
加熱することにより、塗布された半田ペースト５中の溶
剤成分を所定比率以下になるまで減少させ、この後に更
に加熱して半田ペースト５中の半田粒子５ａを溶融させ
て電極２に溶着させる。これにより、半田溶融時の溶融
半田の流動による凝集を抑制し、各電極に溶着する半田
の量を均一化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの電極表面
に半田を溶着させてプリコート半田を形成するプリコー
ト半田の形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品や基板等のワークの電極を相互
に半田接合する際の半田の供給方法として、プリコート
半田を用いる方法が知られている。プリコート半田は半
田バンプとも呼ばれ、半田接合に先立ってワークの電極
表面に半田を溶着させることにより形成される。このプ
リコート半田の形成方法の１つとして、半田粒子を含有
した半田ペーストをワークの電極周囲に全面的に塗布す
るいわゆるベタ塗りを行い、その後ワークを加熱して半
田ペースト中の半田を溶融させて電極表面に溶着させる
方法が広く用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電極に半田
を溶着させる際には、液状有機物であるフラックスや、
溶融状態となった半田の挙動により以下に述べるような
問題点があった。まず加熱によってフラックスの温度が
上昇すると、高粘度のペースト状である半田ペーストは
粘度が低下し、より流動しやすい状態となる。この結
果、塗布された時点ではほぼ均一に塗膜が形成されてい
ても、時間の経過とともに表面張力により部分的に凝集
して塗膜が不均一となり、このとき半田ペースト中の半
田粒子も共に凝集する。

【０００４】この後、更に加熱されることにより半田粒
子は溶融するが、凝集により分布が不均一となった状態
の半田粒子は、溶融後には溶融半田自体の表面張力によ
って更に凝集し、不均一の度合いが増すこととなる。こ
の結果、溶融半田が電極に溶着した後に形成されるプリ
コート半田は、電極によって大きさにばらつきを生じ、
また場合によっては過大に凝集した溶融半田が電極相互
を連結して半田ブリッジを形成する。このように、従来
のプリコート半田の形成方法には、プリコート半田の大
きさのばらつきや半田ブリッジなどの不具合を発生しや
すいという問題点があった。

【０００５】そこで本発明は、ワークの電極に大きさの
ばらつきや半田ブリッジなどの不具合なく半田を溶着さ
せることができるプリコート半田の形成方法を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のプリコー
ト半田の形成方法は、半田粒子を液状有機物に含有させ
た半田ペーストをワークの電極面に塗布する工程と、こ
の基板を半田溶融温度以下の温度で予備加熱することに
より前記塗布された半田ペースト中の溶剤成分を所定比
率以下になるまで減少させる工程と、加熱により前記半
田ペースト中の半田粒子を溶融させて前記電極に溶着さ
せる工程とを含む。

【０００７】請求項２記載のプリコート半田の形成方法
は、請求項１記載のプリコート半田の形成方法であっ
て、前記半田ペースト中の半田粒子の含有量は、重量比
率で８０％以下である。

【０００８】請求項３記載のプリコート半田の形成方法
は、請求項１記載のプリコート半田の形成方法であっ
て、前記半田ペースト中の溶剤成分の含有量は、重量比
率で５０％〜１０％の範囲内である。

【０００９】請求項４記載のプリコート半田の形成方法
は、請求項１記載のプリコート半田の形成方法であっ
て、前記所定比率は重量比率で５％である。

【００１０】請求項５記載のプリコート半田の形成方法
は、請求項１記載のプリコート半田の形成方法であっ
て、前記半田粒子の粒径は３０ミクロン以下である。

【００１１】各請求項記載の発明によれば、半田ペース
ト中の半田粒子を溶融させる前に、半田ペースト中の溶
剤成分を所定比率以下になるまで減少させることによ
り、半田溶融時の溶融半田の流動による凝集を抑制し、
各電極に溶着する半田の量を均一化することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のプリ
コート半田が形成される基板の斜視図、図２（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ）は同プリコート半田の形成方法
の工程説明図、図３は同半田ペースト中の溶剤成分重量
比率とプリコート半田高さのばらつきとの相関を示すグ
ラフである。

【００１３】まず図１を参照して、プリコート半田が形
成される基板について説明する。図１においてワークで
ある基板１は基板１上に銅膜をパターニングして形成さ
れた多数の電極２、これらの電極２を覆って形成された
レジスト３より構成される。レジスト３は周辺部３ａと
中央部３ｂに分離されており、周辺部３ａと中央部３ｂ
との間は、電極２が露呈された溝部４となっている。こ
の電極２の露呈部に、以下に説明する工程に従ってプリ
コート半田が形成される。

【００１４】図２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、
図１の溝部４に沿った基板１の断面を示すものである。
まず基板１の溝部４の範囲に、図２（ａ）に示すように
半田ペースト５が塗布される。塗布の方法として、ディ
スペンサにより吐出させる方法や、スクリーンマスクを
用いた印刷による方法などを用いることができる。

【００１５】ここで、塗布される半田ペースト５につい
て説明する。半田ペースト５は、液状有機物であるフラ
ックスに半田粒子５ａを含有させたものである。この半
田粒子としては、ファインピッチ電極間での半田ブリッ
ジの形成を防止するため、粒径が３０ミクロン以下のも
のが使用され、半田ペースト５中の半田粒子５ａの含有
量は、重量比率で８０％以下となっている。半田ペース
ト５には、塗布を容易にするため粘度調整用の溶剤が加
えられており、この溶剤成分の含有量は、重量比率で１
０％〜５０％の範囲内となっている。図２（ａ）に示す
ように、半田ペースト５は基板１のレジスト３のレベル
を越える厚さで塗布される。

【００１６】次に、基板１は予備加熱工程に送られ、１
００〜１５０°Ｃの温度範囲で加熱される。この予備加
熱は半田ペースト５中の溶剤成分を、所定比率以下（好
ましくは重量比率で５％以下）まで減少させる目的で行
われるものであり、前述の加熱温度は半田の溶融温度以
下に設定されている。この温度範囲で予備加熱すること
により、塗布された半田ペースト５の容積は大幅に減少
し、図２（ｂ）に示すように、レジスト３の上面のレベ
ル以下の溝部４内のみに存在するようになる。

【００１７】次に基板１は本加熱工程に送られる。ここ
で半田の溶融温度（１８３°Ｃ）以上に加熱されること
により、半田ペースト５中の半田粒子５ａは溶融し、電
極２の表面に溶着する。このとき、半田ペースト５の粘
度は前述の予備加熱工程で溶剤成分が蒸散していること
により増大しているため、溶融状態の半田粒子５ａの半
田ペースト５内での流動が抑制される。したがって、半
田粒子５ａが半田ペースト５内で部分的に凝集して、電
極２に溶着する溶着量に偏りが生じることがない。

【００１８】また、半田ペースト５は溝部４内にあるた
め、溝部４の側面と接触していることによる形状的な流
動抵抗が増大して半田ペースト５の流動が抑制される。
このように、半田ペースト５自体の粘度を増大させるこ
とにより、また上述の形状的な流動抵抗増大効果によ
り、本加熱によるプリコート半田形成時の電極ごとの半
田溶着量のばらつきを防止し、図２（ｃ）に示すように
均一なプリコート半田６を各電極２上に形成することが
できる。この後基板１は洗浄工程に送られ、図２（ｃ）
に示す半田ペースト５のフラックス分残渣や余分な半田
粒子５ａが除去され、図２（ｄ）に示すプリコート半田
６が形成される。

【００１９】ここで、図３を参照して上記方法により形
成されたプリコート半田６の高さのばらつきについて説
明する。図３は半田ペースト中の溶剤成分重量比率を変
化させ、そのときのプリコート半田６の高さのばらつき
を求めたものである。図３から判るように、重量比率を
下げるにつれて高さのばらつきは低下するが、この重量
比率が５％以下になるとばらつきはほぼ一定となる。

【００２０】このように、半田ペースト塗布後に予備加
熱を行って、半田ペースト中の溶剤成分を減少させるこ
とにより半田溶融後の溶融半田の凝集を抑制し、電極２
間に過剰に溶融半田が凝集することによる半田ブリッジ
の発生を防止することができるとともに、各電極に溶着
する半田量のばらつきを防止して、電極上に均一なプリ
コート半田を形成することができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、半田ペースト中の半田
粒子を溶融させる前に、半田ペースト中の溶剤成分を所
定比率以下になるまで減少させることにより、半田溶融
時の溶融半田の流動による凝集を抑制するようにしたの
で、溶融半田の凝集による半田ブリッジなどの不具合を
防止することができるとともに、各電極に溶着する半田
量のばらつきを防止して、電極上に均一なプリコート半
田を形成するができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のプリコート半田が形成
される基板の斜視図

【図２】（ａ）本発明の一実施の形態のプリコート半田
の形成方法の工程説明図 （ｂ）本発明の一実施の形態のプリコート半田の形成方
法の工程説明図 （ｃ）本発明の一実施の形態のプリコート半田の形成方
法の工程説明図 （ｄ）本発明の一実施の形態のプリコート半田の形成方
法の工程説明図

【図３】本発明の一実施の形態の半田ペースト中の溶剤
成分重量比率とプリコート半田高さのばらつきとの相関
を示すグラフ

【符号の説明】

１ 基板 ２ 電極 ３ レジスト ４ 溝部 ５ 半田ペースト ５ａ 半田粒子 ６ プリコート半田

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半田粒子を液状有機物に含有させた半田ペ
   ーストをワークの電極面に塗布する工程と、この基板を
   半田溶融温度以下の温度で予備加熱することにより前記
   塗布された半田ペースト中の溶剤成分を所定比率以下に
   なるまで減少させる工程と、加熱により前記半田ペース
   ト中の半田粒子を溶融させて前記電極に溶着させる工程
   とを含むことを特徴とするプリコート半田の形成方法。
2. 【請求項２】前記半田ペースト中の半田粒子の含有量
   は、重量比率で８０％以下であることを特徴とする請求
   項１記載のプリコート半田の形成方法。
3. 【請求項３】前記半田ペースト中の溶剤成分の含有量
   は、重量比率で５０％〜１０％の範囲内であることを特
   徴とする請求項１記載のプリコート半田の形成方法。
4. 【請求項４】前記所定比率は、重量比率で５％であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のプリコート半田の形成方
   法。
5. 【請求項５】前記半田粒子の粒径は、３０ミクロン以下
   であることを特徴とする請求項１記載のプリコート半田
   の形成方法。