JP2002016349A

JP2002016349A - はんだ付け方法

Info

Publication number: JP2002016349A
Application number: JP2000195882A
Authority: JP
Inventors: Keiichiro Imamura; 桂一郎今村; Yasunobu Kudo; 保延工藤; Shoichi Moriya; 祥一守屋
Original assignee: Nihon Den Netsu Keiki Co Ltd
Current assignee: Nihon Den Netsu Keiki Co Ltd
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2002-01-18
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JP3818832B2

Abstract

(57)【要約】【課題】長大なトンネル状チャンバを用いることな
く，簡単なはんだ付け装置でＳｎ―Ｚｎ（錫―亜鉛）は
んだを使用して、良好なはんだ付けを行うことができる
はんだ付け方法を提供すること。【解決手段】塩素の含有量が０．０６％〜０．５％の
ロジン系フラックスを予め被はんだ付けワークに塗布し
た後にＳｎ―Ｚｎ系はんだの溶融はんだの噴流波に被は
んだ付けワークを接触させてはんだ付けを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を搭載し
たプリント配線板のような板状の被はんだ付けワークを
Ｓｎ―Ｚｎ系はんだ（錫―亜鉛系はんだ）の溶融はんだ
に接触させることで、この被はんだ付けワークの被はん
だ付け部にＳｎ―Ｚｎ系はんだの溶融はんだを供給して
はんだ付けを行うはんだ付け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品を搭載したプリント配線板のは
んだ付けには、Ｓｎ―Ｐｂ系はんだ（錫―鉛系はんだ特
には錫―鉛共晶はんだ）が使用されてきた。このはんだ
を使用したはんだ付け部は、電気的接続性にも機械的接
続性にも優れていて、今日までに産業および生活のあら
ゆる分野に多くの電子機器を提供することを可能として
きた優れた生産材である。

【０００３】しかし、廃棄された電子機器に使用されて
いるプリント配線板から、酸性雨等に促進されて鉛（Ｐ
ｂ）が溶けだして地下水等を汚染し、その毒性が環境や
人体に影響を与え環境負荷が大きいことが問題となって
いる。そのため、従来使用されていたＳｎ―Ｐｂ系はん
だに代わって鉛を使用しない鉛フリーはんだとその鉛フ
リーはんだを使用したはんだ付け技術の開発が進められ
ている。

【０００４】鉛フリーはんだとして有力視されているは
んだは、Ｓｎ―Ａｇ―Ｃｕ（錫―銀―銅）系はんだやＳ
ｎ―Ａｇ―Ｂｉ（錫―銀―ビスマス）系はんだ、Ｓｎ―
Ｃｕ（錫―銅）系はんだである。しかし、これらのはん
だはクリープ強度についてはＳｎ―Ｐｂ系はんだよりも
強いものの、リフトオフ現象を生じてはんだ付け不良を
生じやすい問題も有している。

【０００５】また、融点（２１０℃〜２２０℃程度）が
高く、従来のＳｎ―Ｐｂ系はんだに比較してはんだ付け
温度を２５０℃以上の高い温度ではんだ付けする必要が
あり、プリント配線板とそこに搭載されている電子部品
に従来以上に熱ストレスを与える問題もある。さらに、
これらのはんだは一般的に高価であり、銀の毒性につい
ても懸念されている。

【０００６】他方で、Ｓｎ―Ｚｎ系はんだは、融点（１
９０℃〜２００℃程度）が低く、リフトオフ現象を生じ
ることもなく、はんだ付け強度が大きく、安価である等
々の特徴を有している。

【０００７】しかし、Ｚｎは活性であり大気中の酸素と
結合して安定な酸化膜を形成するため、プリント配線板
の被はんだ付けランド等の銅（Ｃｕ）に対する濡れ性が
悪くなりやすく、プリント配線板を大量生産する際に、
Ｓｎ―Ｚｎ系はんだを使用してフローはんだ付けを行う
事例は無く、その使用は諦められていた。

【０００８】しかし、本発明者は、特願２０００−１１
３０１４号の特許出願にも説明されているように、プリ
ント配線板の予備加熱工程における酸素濃度を１０００
ｐｐｍ以下とし、また、溶融はんだとプリント配線板と
を接触させるはんだ付け工程における酸素濃度を５００
ｐｐｍ以下とすることで、Ｓｎ―Ｚｎ系はんだを使用し
て良好な濡れ性を得ることが可能となり、大量生産を目
的としたプリント配線板のフローはんだ付けを行うこと
ができることを見いだした。

【０００９】これは、―方でプリント配線板の被はんだ
付けランド等の銅（Ｃｕ）表面の酸化を抑制し、他方で
噴流するＳｎ―Ｚｎ系はんだの酸化、すなわちこの被は
んだ付けランドや被はんだ付け部品の被はんだ付け端子
やリード線に接触するところのＳｎ―Ｚｎ系はんだの噴
流波表面に発生する酸化（特に亜鉛の酸化）を抑制し、
このように酸化が抑制された両者を接触させることで良
好な濡れ性のはんだ付けが行えるものである。

【００１０】図３を参照して、前記特願２０００−１１
３０１４号に記載した先願の技術を説明する。

【００１１】図３は、先願のはんだ付け装置を説明する
ための縦断面図である。なお、窒素ガス（Ｎ₂ ガス）供
給系はシンボル図で示してある。

【００１２】すなわち、多数の電子部品（不図示）を搭
載したプリント配線板１を搬送する搬送コンベアは、仰
角搬送（仰角θ_l ）の第１の搬送コンベア２と俯角搬送
（俯角θ₂ ）の第２の搬送コンベア３とにより構成して
あり、これらの搬送コンベア２，３を覆うようにトンネ
ル状チャンバ４を設けてある。このトンネル状チャンバ
４の縦断面は、図３にも示すように「へ」の字状に構成
してあり、水平面から搬入口５の高さと搬出口６の高さ
が同じ高さになるように構成してある。

【００１３】第１および第２の搬送コンベア２，３は、
図示しないがプリント配線板１の両側端部を保持する保
持爪を備え、両側端部側に設けられ平行２条に構成され
たコンベアフレームから成る。なお、幅の異なるプリン
ト配線板１を保持できるように、通常は―方のコンベア
フレームがプリント配線板１の幅方向に移動し調節でき
るように構成されている。図中の矢印Ａはプリント配線
板１の搬送方向を示している。

【００１４】また、第１の搬送コンベア２に沿ってトン
ネル状チャンバ４内に、プリント配線板１の予備加熱工
程１７を構成するプリヒータ７と、はんだ付け工程１８
を構成するはんだ槽８とが配設してある。

【００１５】予備加熱工程１７のプリヒータ７は、予め
フラックスが塗布されたプリント配線板１の予備加熱を
行い、フラックスの前置的活性化とプリント配線板１お
よび搭載電子部品に与えるヒートショックを軽減するた
めに設けられている。

【００１６】また、はんだ付け工程１８のはんだ槽８に
は図示しないヒータにより加熱されて溶融状態のＳｎ―
Ｚｎ系はんだ（Ｓｎ―９Ｚｎはんだ）が収容してあり、
この溶融はんだ９を第１のポンプ１０により第１の吹き
口体１２に送出して第１の噴流波１３を形成する。ま
た、第２のポンプ１１により第２の吹き口体１４に送出
して第２の噴流波１５を形成する。そして、これら噴流
波１３，１５をプリント配線板１の下方側の面すなわち
被はんだ付け部が存在する被はんだ付け面に接触させる
ことによりこの被はんだ付け部に溶融はんだ９を供給
し、はんだ付けを行う。

【００１７】また、プリヒータ７は、トンネル状チャン
バ４内に設けられている。しかし、はんだ槽８は、トン
ネル状チャンバ４に開口４ａを設けてこの開口４ａから
第１の噴流波１３と第２の噴流波１５とをトンネル状チ
ャンバ４内に位置するように構成してある。なお、トン
ネル状チャンバ４の封止を維持するため、トンネル状チ
ャンバ４に設けた開口４ａにはスカート４ｂを設け、こ
のスカート４ｂをはんだ槽８の溶融はんだ９中に浸漬し
て完全な封止を実現している。

【００１８】また、トンネル状チャンバ４内には、トン
ネルの長手方向すなわち搬送コンベア２，３の搬送方向
Ａに沿って、多数の板状部材すなわち抑止板１６を設け
てある。そしてこの抑止板１６は、その板面が搬送コン
ベア２，３の搬送方向Ａに対して直交するように設けて
ある。すなわち、この抑止板１６によりトンネル状チャ
ンバ４内にラビリンス流路を形成し、このトンネル状チ
ャンバ４内に不要な雰囲気流動が生じないように構成し
てある。

【００１９】なお、この抑止板１６は、トンネル状チャ
ンバ４の上壁から搬送コンベア２，３に向けて下向きに
設けられているとともに、トンネル状チャンバ４の下壁
から搬送コンベア２，３に向けて上向きに設けられてい
る。

【００２０】トンネル状チャンバ４内に不活性ガスであ
るＮ₂ ガスを供給するノズル２０は、搬送方向Ａから見
てはんだ槽８の後段側の抑止板１６間に設けてあり、流
量調節弁２１および流量計２２によってトンネル状チャ
ンバ４の上方側からのＮ₂ ガス供給流量と下方側からの
Ｎ₂ ガス供給流量とを調節できるように構成してある。
Ｎ₂ ガスは、ボンベやＰＳＡ方式のＮ₂ ガス供給装置２
３から供給され、開閉弁２４および不純物を除去するフ
ィルタ２５、目的とする供給圧力に調節する圧力制御弁
２６を介して前記流量調節弁２１に供給される。圧力計
２７は圧力モニタ用である。

【００２１】Ｎ₂ ガス供給流量は、図示しない酸素濃度
計によりトンネル状チャンバ４内の酸素濃度を測定し、
例えば、プリント配線板１と溶融はんだ９の噴流波１
３，１５とが接触する領域であるはんだ付け工程１８の
雰囲気をサンプリングして測定し、目的の酸素濃度にな
るように流量調節弁２１を調節して設定する。

【００２２】さらに、必要があれば破線で示したよう
に、予備加熱工程１７のプリヒータ７近傍に同様にして
Ｎ₂ ガスを供給する流量調節弁３３，流量計３２および
ノズル３１を設けるように構成し、このプリヒータ７近
傍の雰囲気の酸素濃度を酸素濃度計で測定するように構
成する。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】Ｓｎ―Ｚｎ系はんだを
使用して良好な濡れ性のはんだ付けを行うためには、図
３に示すようにそれを実現するためのはんだ付け装置が
複雑で高価になる問題がある。すなわち、図３に示すよ
うに、極めて低い酸素濃度を予備加熱工程およびはんだ
付け工程において安定に維持することができるようにす
るために、予備加熱工程およびはんだ付け工程を含めた
長大なトンネル状チャンバを備えたはんだ付け装置が必
要であり、そのためにはんだ付け装置が複雑で高価にな
る問題があった。

【００２４】本発明の目的は、簡単は構成のはんだ付け
装置においてもＳｎ―Ｚｎ系はんだを使用して良好なは
んだ付けを行うことができるはんだ付け方法を確立する
ことによって、プリント配線板等の被はんだ付けワーク
を安価に製造できるようにすることにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明のはんだ付け方法
は、塩素を含有したロジン系フラックスを被はんだ付け
ワークに塗布して、数１０００ｐｐｍオーダの酸素濃度
雰囲気中でも、Ｓｎ―Ｚｎ系はんだを使用してはんだ付
けを行えるように構成したところに特徴がある。（１）低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中で亜鉛を３〜１
２％（重量％を表わす。以下同じ）含有したＳｎ―Ｚｎ
系はんだの溶融はんだの噴流波に被はんだ付けワークを
接触させてその被はんだ付け部に前記Ｓｎ―Ｚｎ系はん
だを供給してはんだ付けを行うはんだ付け方法であっ
て、塩素の含有量が０．０６％〜０．５％（重量％を表
わす。以下同じ）のフラックスを予め前記被はんだ付け
ワークに塗布した後に前記Ｓｎ―Ｚｎ系はんだの溶融は
んだの噴流波に接触させるようにしてはんだ付けを行う
ように構成する。

【００２６】Ｓｎ―Ｚｎ（錫―亜鉛）系はんだに含まれ
るＺｎ（亜鉛）は、即座に大気中の酸素と結合して酸化
亜鉛となり安定な酸化膜を形成する。そのため、被はん
だ付けワークの被はんだ付け部に接触するＳｎ―Ｚｎ系
はんだの噴流波表面の酸化亜鉛が、プリント配線板の銅
ランド等の被はんだ付け部にＳｎ―Ｚｎ系はんだが濡れ
なくなる原因となっていた。そのため、低酸素濃度の不
活性ガス雰囲気中であっても、化学的に活性な性質のＺ
ｎがこのはんだ付けの雰囲気中に存在する僅かな酸素と
結合して酸化しやすく、被はんだ付けワークと接触する
噴流波表面に酸化亜鉛層が形成されやすい。そのため
に、良好なはんだ濡れ性を得るためには、極めて濃度の
低い低酸素濃度雰囲気を形成する必要があった。

【００２７】なお、ロジン系フラックスは、それに含ま
れる樹脂酸が酸化銅を容易に溶解して除去するので、プ
リント配線板の銅ランド等の酸化物を容易に除去できる
が、他方の噴流波すなわちＳｎ―Ｚｎ系はんだの表面に
発生する酸化亜鉛は容易に溶解・除去することができな
い。

【００２８】しかし、塩素を０．０６％以上含むフラッ
クスを使用することにより、このフラックス中の塩素が
酸化亜鉛を容易に溶解して除去し、プリント配線板の銅
ランド等に対して良好な濡れ性を得ることができるよう
になる。そのため、従来よりも比較的酸素濃度が高い雰
囲気中（例えば、酸素濃度が２０００ｐｐｍ以下の窒素
ガス雰囲気中）でも良好な濡れ性を得ることができるよ
うになる。

【００２９】なお、この塩素の含有量が０．５％を越え
ると、銅ランドや電子部品の端子やリード線等がはんだ
付け後に腐食し易くなる。そのため、フラックスに含ま
れる塩素の含有量は０．０６％〜０．５％程度の範囲が
適切である。

【００３０】ちなみに、塩素の含有量が０．５％以上で
は、はんだ付け後のプリント配線板を洗浄する必要が生
じてくる。（２）前記（１）のはんだ付け方法において、塩素の含
有量が０．０６％〜０．５％のロジン系フラックスを用
い、これを予め前記被はんだ付けワークに塗布した後に
Ｓｎ―Ｚｎ系はんだの溶融はんだの噴流波に接触させる
ようにしてはんだ付けを行うように構成する。

【００３１】ロジン系フラックスはその樹脂酸が酸化銅
を容易に溶解して除去する。そのため、被はんだ付けワ
ーク例えばプリント配線板が予備加熱工程において加熱
される際に発生する酸化を抑制することを目的としてこ
の予備加熱工程に低酸素濃度雰囲気を形成する必要がな
くなる。すなわち、この予備加熱工程においてプリント
配線板に塗布されたフラックスが前置的に活性化し、ま
た、はんだ付け工程において溶融はんだに接触して完全
に活性化し、その被はんだ付け部である銅ランド表面の
酸化銅を除去することができるからである。

【００３２】また、塩素の含有量が０．０６％〜０．５
％のロジン系フラックスを被はんだ付けワークに塗布す
ることにより、前記（１）で説明したように、このフラ
ックス中の塩素が噴流波表面に形成される酸化亜鉛を容
易に溶解して除去し、プリント配線板の銅ランド等に対
して良好な濡れ性を得ることができるようになる。しか
も、従来よりも比較的酸素濃度が高い雰囲気中（例え
ば、酸素濃度が２０００ｐｐｍ以下の窒素ガス雰囲気
中）でも良好な濡れ性を得ることができるようになる。

【００３３】なお、前記（１）と同様に、ロジン系フラ
ックスに含まれる塩素の含有量が０．５％を越えると、
銅ランドや電子部品の端子やリード線等がはんだ付け後
に腐食し易くなる。そのため、含まれる塩素の含有量は
０．０６％〜０．５％程度の範囲が適切である。

【００３４】このように、本発明のはんだ付け方法で
は、予備加熱工程を低酸素濃度の不活性ガス雰囲気に維
持する必要がなくなる。すなわち、このフラックスを塗
布した被はんだ付けワーク例えばプリント配線板を大気
中において予備加熱することができるようになる。した
がって、図３に示すような長大なトンネル状チャンバが
不要となり、はんだ付け工程にのみ低酸素濃度の不活性
ガス雰囲気を形成する簡易な手段を設けるだけで良好な
濡れ性のはんだ付けを行うことができるようになる。

【００３５】もちろん、前記（１）のはんだ付け方法お
よび（２）のはんだ付け方法は、図３に例示するはんだ
付け装置を用いても実現できることは当然である。すな
わち、予備加熱工程において、被はんだ付けワークの被
はんだ付け部において不要な酸化を促進させることがな
いので、はんだ付け工程において良好なはんだ濡れ性を
得て安定したはんだ付けができるからである。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明のはんだ付け方法は、次の
ような実施形態例において実施することができる。（１）構成図１を参照して，本発明にかかるはんだ付け方法の実施
形態例を説明する。

【００３７】図１は、インライン接続されたフラックス
塗布装置およびはんだ付け装置を示す縦断面図である。
なお、Ｎ₂ ガス供給系はシンボル図で示してある。

【００３８】図１において、はんだ付け装置５０は、図
３に示したトンネル状チャンバ４の前端部分および後端
部分を切り落とした形状のショートフード４０を用い
て，これをはんだ付け工程１８にのみ設け、このショー
トフード４０内にＮ₂ ガスを供給してこのはんだ付け工
程１８にのみ低酸素濃度のＮ₂ ガス雰囲気を形成するよ
うに構成したはんだ付け装置である。このようなショー
トフード４０は、酸素濃度の値をそれ程低下させなくて
も良い場合に使用される例が多く、主に民生用のプリン
ト配線板１の生産に使用される例が多い。また、はんだ
付け装置５０も安価に製造することができる。

【００３９】そして、俯角θ₂ の搬送コンベアは無い
が、その他の構成は図３に示すはんだ付け装置と同様で
あり、Ｎ₂ ガス供給系の基本的な構成も図３に示すはん
だ付け装置と同様である。なお、はんだ槽８にはＳｎ―
Ｚｎ系はんだ（Ｓｎ−９Ｚｎはんだ）を収容してある。

【００４０】一方、はんだ付け装置５０の搬入口５側に
は、フラックス塗布装置５１がインラインで設けてあ
る。このフラックス塗布装置５１は、噴霧型のフラック
ス塗布装置であり、フラックスタンク４２に収容された
フラックス（塩素の含有量が０．０６％〜０．５％のロ
ジン系フラックス）４３を噴霧ノズル４４から噴霧し、
搬送コンベア２で搬送されるプリント配線板１の下方側
の面すなわち被はんだ付け面にフラックス４３を塗着さ
せて塗布する仕組みである。

【００４１】そして、噴霧ノズル４４から噴霧されてプ
リント配線板１に塗着しなかったフラックス４３は、排
気ファン４５に接続されたフード４６に案内されて吸い
込まれ、この排気ファン４５の前段に設けたフィルタ４
７により捕捉し除去し、清浄な雰囲気を排気する仕組み
である。

【００４２】なお、図１において、図３で用いた符号と
同一の符号の説明は省略してある。（２）作動フラックス塗布装置５１において、矢印Ａ方向に搬送さ
れたプリント配線板１は、その下方側の面すなわち被は
んだ付け面に塩素の含有量が０．０６％〜０．５％のロ
ジン系フラックス４３が塗布され、続いてはんだ付け装
置５０の搬入口５に搬送される。

【００４３】前記フラックス４３が塗布されたプリント
配線板１は、搬送コンベア２により仰角θ₁ で矢印Ａ方
向に搬送され、予備加熱工程１７においてプリヒータ７
によりその被はんだ付け部の温度が約１１０℃程度に予
備加熱され、塗布されたフラックス４３の前置的活性化
を行うとともに次工程のはんだ付け工程１８において発
生するプリント配線板１およびその搭載電子部品（不図
示）に対するヒートショクを緩和する。

【００４４】続いて、プリント配線板１ははんだ付け工
程１８に搬送され、このプリント配線板１の下方側の面
すなわち被はんだ付け面を、温度が例えば約２４０℃程
度の第１の噴流波１３および第２の噴流波１５に接触さ
せ、その被はんだ付け部に溶融はんだ９を供給してはん
だ付けを行う。この噴流波１３，１５との接触により、
プリント配線板１に塗布されているフラックス４３が完
全に活性化し、被はんだ付け部の酸化物の除去が行われ
て直ちに酸化表面を持たないプリント配線板１の被はん
だ付け部と酸化表面を持たないＳｎ―Ｚｎ系はんだの溶
融はんだ９が接触し、良好なはんだ濡れ性が得られる。
そしてその後、搬出口６から搬出されてはんだ付けが完
了する。

【００４５】プリント配線板１に塗布したフラックス４
３は、塩素の含有量が０．０６％〜０．５％のロジン系
フラックスである。このロジン系フラックス４３はその
樹脂酸が酸化銅を容易に溶解して除去し、このプリント
配線板１の銅ランド等の被はんだ付け部表面の酸化物を
除去する。

【００４６】したがって、プリント配線板１の予備加熱
工程１７を大気中で行うことができる。すなわち、この
予備加熱工程１７においてプリント配線板１に塗布され
たフラックス４３が前置的に活性化し、また、はんだ付
け工程１８において溶融はんだ９に接触して完全に活性
化し、その被はんだ付け部である銅ランド表面の酸化銅
を除去することができるからである。

【００４７】また、塩素の含有量が０．０６％〜０．５
％のロジン系フラックス４３を被はんだ付けワークに塗
布することにより、このフラックス４３中の塩素がプリ
ント配線板１に接触するＳｎ―Ｚｎ系はんだの噴流波１
３，１５の表面に発生する酸化亜鉛を容易に溶解して除
去する。したがって、溶融したＳｎ―Ｚｎ系はんだは、
プリント配線板１の銅ランド等に対して良好な濡れ性を
得ることができるようになる。そのため、従来よりも比
較的酸素濃度が高い例えば２０００ｐｐｍ程度の窒素ガ
ス雰囲気中でも良好な濡れ性を得ることができるように
なる。

【００４８】すなわち、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気
中であっても、化学的に活性な性質のＺｎがこの雰囲気
中に存在する僅かな酸素と結合して酸化し、被はんだ付
けワークと接触する噴流波１３，１５の表面に酸化亜鉛
層を形成しているのである。そして、この酸化亜鉛層を
塩素の含有量が０．０６％〜０．５％のロジン系フラッ
クスを使用することにより溶解除去できるので、酸素濃
度が幾分高いＮ₂ ガス雰囲気中でも良好な濡れ性を得る
ことができるのである。

【００４９】ところで、このショートフード４０はその
長さが短く直線状（「へ」の字状ではない）であり、そ
の簡易で安価な構成により低酸素濃度のＮ₂ ガス雰囲気
を形成することを目的としているので、大気がこのショ
ートフード４０内のはんだ付け工程１８に侵入し易く、
このはんだ付け工程１８の酸素濃度を図３に示すはんだ
付け装置のように極めて低くすることは難しい。しか
し、本発明のはんだ付け方法を用いることにより、酸素
濃度が２０００ｐｐｍ以下程度のＮ₂ ガス雰囲気中で
も、良好なはんだ濡れ性を得ることができる。

【００５０】なお、ロジン系フラックス４３に含まれる
塩素の含有量が０．５％を越えると、銅ランドや電子部
品の端子やリード線等がはんだ付け後に腐食し易くな
る。そのため、含まれる塩素の含有量は０．０６％〜
０．５％程度の範囲が適切である。ちなみに、０．５％
以上では、はんだ付け後の洗浄が必要となってくる。

【００５１】このように、塩素の含有量が０．０６％〜
０．５％のロジン系フラックス４３を予めプリント配線
板１に塗布しておくことにより、予備加熱工程１７を低
酸素濃度の不活性ガス雰囲気に維持する必要がなくな
る。すなわち、大気中において予備加熱することができ
るようになる。したがって、図３に示すような長大なト
ンネル状チャンバ４が不要となり、図１に示すように、
はんだ付け工程１８にのみショートフード４０を設ける
だけの簡易で安価な手段を設けるだけでも良好な濡れ性
のはんだ付けを行うことができるようになる。

【００５２】ちなみに、ショートフード４０の技術例と
しては、特開平１０−２５８３５７号公報の技術があ
る。

【００５３】

【実施例】図１に示すようなショートフード４０を備
え、はんだ付け工程のみに低酸素濃度のＮ₂ ガス雰囲気
を形成するはんだ付け装置を使用して、はんだ付けを行
った。プリント配線板１に塗布したフラックス４３は塩
素を含有したロジン系フラックスである。また、はんだ
付けに使用したプリント配線板１は、表面実装部品を搭
載した被はんだ付けランド数７９０箇所の試験用プリン
ト配線板である。

【００５４】図２を参照して，はんだ付け工程における
酸素濃度と不濡れ数との関係およびロジン系フラックス
中の塩素の含有量と不濡れ数との関係を説明する。

【００５５】図２は、本発明にかかるはんだ付け方法の
実施例を説明するための図表であり、図２（ａ）ははん
だ付け雰囲気中の酸素濃度に対する不濡れ数を表す図表
で、プリント配線板に塗布したフラックスは塩素の含有
量が０．０６％のロジン系フラックスである。また、図
２（ｂ）はフラックス中の塩素の含有量に対する不濡れ
数を表す図表で、はんだ付け工程の酸素濃度は２０００
ｐｐｍである。

【００５６】図２（ａ）に示すように、はんだ付け工程
１８の酸素濃度が２０００ｐｐｍ以下になると不濡れ数
が０になり、良好な濡れ性のはんだ付けを行えることが
わかる。また、図２（ｂ）に示すように、プリント配線
板に塗布したフラックスの塩素の含有量を０．０６％以
上とすることにより不濡れ数が０になり、良好な濡れ性
のはんだ付けを行えることがわかる。

【００５７】従来においては、例えば「エレクトロニク
スのはんだ付け」（総合電子出版社昭和５１年１月２０
日第１版）の第８１頁〜第９７頁に、特には第９２頁
の図３．４９に説明されているように、塩素の含有量が
増加するとはんだの濡れ広がりが良好になることが知ら
れていた。

【００５８】しかし、Ｓｎ―Ｚｎ系はんだを使用してフ
ローはんだ付けを実用化した本発明のはんだ付け方法に
おいては、従来不可能とされていたＳｎ―Ｚｎ系はんだ
を使用したフローはんだ付けを行うことが可能となり、
良好な濡れ性を得るために特別の作用が存在している。

【００５９】なお、この実施例は、図１においてプリン
ト配線板１の搬送仰角θ₁ を５°、プリント配線板１の
搬送速度Ｖ_A を０．８ｍ／ｍｉｎ、プリント配線板１の
予備加熱温度Ｔ_P を１１０℃、Ｓｎ―９Ｚｎはんだの温
度Ｔ_H を２４０℃、に設定して行った。

【００６０】なお、フラックス４３中の塩素の含有量を
大きくする程、はんだ付け工程１８における酸素濃度を
高くしても濡れ性の良いはんだ付けを行うことができる
が、フラックス４３中の塩素の含有率を大きくする程、
はんだ付け後においてプリント配線板１やその搭載部品
の腐食の進行が著しく速くなり、洗浄を行わなければ、
その信頼性を著しく低下させる。そのため、フラックス
４３に含まれる塩素の含有量は実用的には０．５％が限
界である。また、塩素の含有量が０．５％のロジン系フ
ラックスを使用した場合と、塩素の含有量が０．０６％
のロジン系フラックス４３を使用した場合において、不
濡れ数に与える酸素濃度の有意差は殆ど認められなかっ
た。

【００６１】

【発明の効果】以上のように本発明のはんだ付け方法に
よれば、フローはんだ付けは困難ときれていたＳｎ―Ｚ
ｎ系はんだを使用して、はんだ付け工程にのみ低酸素濃
度の不活性ガス雰囲気を形成するだけで良好な濡れ性の
はんだ付けを行うことができるようになる。しかも、著
しく低い濃度の酸素濃度を維持する必要もない。また、
はんだ付け後の被はんだ付けワークの信頼性を損なうこ
ともない。

【００６２】したがって、はんだ付け工程のみに低酸素
濃度の不活性ガス雰囲気を形成するショートフードのよ
うな簡易な構成の装置をはんだ付け装置に設けて、濡れ
性が良好で信頼性の高いはんだ付けを行うことができる
ようになる。しかも、他の鉛フリーはんだのようにリフ
トオフ現象を生じることもなく、Ｓｎ―Ｚｎ系はんだは
安価である。

【００６３】その結果、環境負荷や人体に対する毒性の
心配がないＳｎ―Ｚｎ系はんだを使用して、品質が高く
信頼性の高いプリント配線板ひいては電子装置を安価に
製造することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インライン接続されたフラックス塗布装置およ
びはんだ付け装置を示す縦断面図である。

【図２】本発明にかかるはんだ付け方法の実施例を説明
するための図表である。

【図３】先願のはんだ付け装置を説明するための縦断面
図である。

【符号の説明】

１被はんだ付けワーク（プリント配線板）２第１の搬送コンベア４ａ開口４ｂスカート５搬入口６搬出口７プリヒータ８はんだ槽９溶融はんだ１０第１のポンプ１１第２のポンプ１２第１の吹き口体１３第１の噴流波１４第２の吹き口体１５第２の噴流波１６抑止板１７予備加熱工程１８はんだ付け工程２０ノズル（ガス供給口体）２１流量調節弁２２流量計２３Ｎ₂ ガス供給装置２４開閉弁２５フィルタ２６圧力制御弁２７圧力計４０ショートフード４２フラックスタンク４３フラックス（ロジン系フラックス）４４噴霧ノズル４５排気ファン４６フード４７フィルタ５０はんだ付け装置５１フラックス塗布装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２３Ｋ 3/00 Ｂ２３Ｋ 3/00 Ａ 31/02 ３１０ 31/02 ３１０Ｂ 35/26 ３１０ 35/26 ３１０Ａ 35/363 35/363 Ｃ // Ｃ２２Ｃ 13/00 Ｃ２２Ｃ 13/00 Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42 (72)発明者守屋祥一横浜市港北区新吉田町157番地日本電熱計器株式会社横浜工場内Ｆターム(参考） 4E080 AA01 AB03 BA07 5E319 AA01 AC01 BB01 CC24 CC28 CD21 CD28 GG03 GG15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中で亜鉛
を３〜１２％含有したＳｎ―Ｚｎ系はんだの溶融はんだ
の噴流波に被はんだ付けワークを接触させてその被はん
だ付け部に前記Ｓｎ―Ｚｎ系はんだを供給してはんだ付
けを行うはんだ付け方法であって、塩素の含有量が０．０６％〜０．５％のフラックスを予
め前記被はんだ付けワークに塗布した後に前記Ｓｎ―Ｚ
ｎ系はんだの溶融はんだの噴流波に接触させることを特
徴とするはんだ付け方法。
【請求項２】前記フラックスは、塩素の含有量が０．
０６％〜０．５％のロジン系フラックスであることを特
徴とする請求項１記載のはんだ付け方法。