JP2002208771A - プリント配線板のはんだ付け方法 - Google Patents
プリント配線板のはんだ付け方法Info
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- JP2002208771A JP2002208771A JP2001004680A JP2001004680A JP2002208771A JP 2002208771 A JP2002208771 A JP 2002208771A JP 2001004680 A JP2001004680 A JP 2001004680A JP 2001004680 A JP2001004680 A JP 2001004680A JP 2002208771 A JP2002208771 A JP 2002208771A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 粘度が高い鉛フリーはんだ材料によってはん
だ付けを行う場合、リード足挿入実装部品にフローはん
だ付けを実施する際に、表面のはんだ付けランドまで十
分にはんだが行き届かず、赤目状態となり部品の位置ず
れ、未はんだ部分を発生させることとなり、プリント配
線板に対してはフローはんだ工法が実施できないという
課題がある。 【解決手段】 両面に導電部分が設けられるプリント配
線板に、リード足挿入実装部品を実装して成るプリント
配線板で、前記実装部品と前記プリント配線板の導電部
分の接合を鉛を含有しないはんだ材料を用いてフローは
んだ付けによって行うことを特徴とするはんだ付けにお
いて、前記プリント配線板を同質の鉛の含有しないはん
だで表面はんだランド部分をメッキ処理をし、フローは
んだ付けを行う。
だ付けを行う場合、リード足挿入実装部品にフローはん
だ付けを実施する際に、表面のはんだ付けランドまで十
分にはんだが行き届かず、赤目状態となり部品の位置ず
れ、未はんだ部分を発生させることとなり、プリント配
線板に対してはフローはんだ工法が実施できないという
課題がある。 【解決手段】 両面に導電部分が設けられるプリント配
線板に、リード足挿入実装部品を実装して成るプリント
配線板で、前記実装部品と前記プリント配線板の導電部
分の接合を鉛を含有しないはんだ材料を用いてフローは
んだ付けによって行うことを特徴とするはんだ付けにお
いて、前記プリント配線板を同質の鉛の含有しないはん
だで表面はんだランド部分をメッキ処理をし、フローは
んだ付けを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛を含有しないは
んだ材料を用いたプリント配線板のフローはんだ付け方
法に関するものである。
んだ材料を用いたプリント配線板のフローはんだ付け方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、電子制御装置のプリント配線
板と基板上の電子部品との接合には、Ｓｎ−Ｐｂ（錫―
鉛）が主成分である共晶はんだと呼ばれる材料で行うの
が一般的であった。はんだに含有される鉛には、接合時
の融点を下げると共に流動性及び濡れ性を改善する重要
な役割がある。そのため、フローはんだ付けには最適で
あった。しかし、鉛は毒性の強い重金属であるため、近
年環境保護の観点から、はんだに含有される鉛について
感心が高まっており、電子制御装置が廃棄された後、酸
性雨等によってはんだ中の鉛が溶出し、土壌に浸透し、
地下水を汚染し、環境破壊につながる危険性が指摘され
ている。このため、鉛を含有しないはんだ（以下、鉛フ
リーはんだ）の開発と、そのはんだ付け工法の開発が急
がれている。
板と基板上の電子部品との接合には、Ｓｎ−Ｐｂ（錫―
鉛）が主成分である共晶はんだと呼ばれる材料で行うの
が一般的であった。はんだに含有される鉛には、接合時
の融点を下げると共に流動性及び濡れ性を改善する重要
な役割がある。そのため、フローはんだ付けには最適で
あった。しかし、鉛は毒性の強い重金属であるため、近
年環境保護の観点から、はんだに含有される鉛について
感心が高まっており、電子制御装置が廃棄された後、酸
性雨等によってはんだ中の鉛が溶出し、土壌に浸透し、
地下水を汚染し、環境破壊につながる危険性が指摘され
ている。このため、鉛を含有しないはんだ（以下、鉛フ
リーはんだ）の開発と、そのはんだ付け工法の開発が急
がれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フロー工法（図５）を鉛フリーはんだ（例えばＳｎ−Ｃ
ｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系）で行う場合、粘度が高く、
フローはんだ付け時にリード足挿入実装部品面のはんだ
付けランド全体に十分にはんだが行き届かず、従来のは
んだ材料と違い、はんだが上がらず赤目と呼ばれる状態
となり部品の位置ずれ、更には未はんだ付け部分等を発
生することとなる（図６、図７）。また、従来のように
良好な品質ではんだ付けされた場合（図８）において
も、鉛フリーはんだでは、リード足挿入実装部品のリー
ド足から鉛成分が溶け出し、部品面のランド部分に錫―
鉛の合金層を形成し、部品面のはんだ付けランド部分の
鉛フリーはんだ層が剥離しやすい状態となりやすい。さ
らに、周辺温度環境の変化（ヒートショック）などによ
り、合金層とランドとがリフトオフを起こすこととなる
（図９）。これらから、鉛フリーはんだを用いた場合に
従来工法ではプリント配線板に対しては実施できないよ
うになることが大きな課題となっていた。
フロー工法（図５）を鉛フリーはんだ（例えばＳｎ−Ｃ
ｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系）で行う場合、粘度が高く、
フローはんだ付け時にリード足挿入実装部品面のはんだ
付けランド全体に十分にはんだが行き届かず、従来のは
んだ材料と違い、はんだが上がらず赤目と呼ばれる状態
となり部品の位置ずれ、更には未はんだ付け部分等を発
生することとなる（図６、図７）。また、従来のように
良好な品質ではんだ付けされた場合（図８）において
も、鉛フリーはんだでは、リード足挿入実装部品のリー
ド足から鉛成分が溶け出し、部品面のランド部分に錫―
鉛の合金層を形成し、部品面のはんだ付けランド部分の
鉛フリーはんだ層が剥離しやすい状態となりやすい。さ
らに、周辺温度環境の変化（ヒートショック）などによ
り、合金層とランドとがリフトオフを起こすこととなる
（図９）。これらから、鉛フリーはんだを用いた場合に
従来工法ではプリント配線板に対しては実施できないよ
うになることが大きな課題となっていた。
【０００４】本発明は、前記のような従来の問題を解決
するものであり、プリント配線板に対し、はんだ材料が
鉛フリーはんだであっても、安定した溶着が可能なはん
だ付け方法を提供することを目的とする。
するものであり、プリント配線板に対し、はんだ材料が
鉛フリーはんだであっても、安定した溶着が可能なはん
だ付け方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、両面に導電部分が設けられるプリント配
線板にリード足挿入実装部品を実装して成るスルーホー
ルを持つプリント配線板で、前記リード足挿入実装部品
と前記プリント配線板の導電部分の接合を鉛フリーはん
だ（例えばＳｎ−Ｃｕ系またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系）を
用いてフローはんだ付けによって行う工程において、前
記プリント配線板のはんだ付けランドを同質の材料の鉛
フリーはんだでメッキすることを特徴とする。
に、本発明は、両面に導電部分が設けられるプリント配
線板にリード足挿入実装部品を実装して成るスルーホー
ルを持つプリント配線板で、前記リード足挿入実装部品
と前記プリント配線板の導電部分の接合を鉛フリーはん
だ（例えばＳｎ−Ｃｕ系またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系）を
用いてフローはんだ付けによって行う工程において、前
記プリント配線板のはんだ付けランドを同質の材料の鉛
フリーはんだでメッキすることを特徴とする。
【０００６】前記のような方法をとれば、はんだ噴流槽
でのフローはんだ付け時に、鉛フリーはんだをはんだ付
けランド上に流れやすくして、はんだが部品面のリード
部分まで十分に上がり、赤目状態になるのを防止するこ
とができる。
でのフローはんだ付け時に、鉛フリーはんだをはんだ付
けランド上に流れやすくして、はんだが部品面のリード
部分まで十分に上がり、赤目状態になるのを防止するこ
とができる。
【０００７】また、本発明は、プリント配線板を囲うよ
うにケースをかぶせ、はんだ噴流槽内のはんだ噴流の液
面を高くして、プリント配線板との距離を短くすること
で、はんだ噴流をプリント配線板に押し付けるようなは
んだ付け工法をとる。
うにケースをかぶせ、はんだ噴流槽内のはんだ噴流の液
面を高くして、プリント配線板との距離を短くすること
で、はんだ噴流をプリント配線板に押し付けるようなは
んだ付け工法をとる。
【０００８】前記のような方法をとれば、プリント配線
板とはんだ噴流液面との距離が短くなることで、プリン
ト配線板を噴流面に押し付けている状態となり、噴流さ
れるはんだの圧力が増し、十分に鉛フリーはんだがはん
だ付けランド上に流れ、赤目状態になるのを防止するこ
とができる。このとき、はんだの噴流圧力が増すこと
で、プリント配線板の側面からはんだをかぶる問題が生
じるが、前記記載のケースをかぶせることで、プリント
配線板を保護することが可能となり、スルーホールから
のみはんだが上がるようにすることができる。
板とはんだ噴流液面との距離が短くなることで、プリン
ト配線板を噴流面に押し付けている状態となり、噴流さ
れるはんだの圧力が増し、十分に鉛フリーはんだがはん
だ付けランド上に流れ、赤目状態になるのを防止するこ
とができる。このとき、はんだの噴流圧力が増すこと
で、プリント配線板の側面からはんだをかぶる問題が生
じるが、前記記載のケースをかぶせることで、プリント
配線板を保護することが可能となり、スルーホールから
のみはんだが上がるようにすることができる。
【０００９】さらに、本発明は、リード足挿入実装部品
面のリード足挿入部分のランドを排除し、リード足挿入
実装部品面にランドを持たないスルーホールを形成する
ことを特徴とするスルーホールランドの設計を行う。
面のリード足挿入部分のランドを排除し、リード足挿入
実装部品面にランドを持たないスルーホールを形成する
ことを特徴とするスルーホールランドの設計を行う。
【００１０】前記のような方法をとれば、リード足から
溶出する鉛成分と鉛フリーはんだとの合金層が、リード
足挿入実装部品に形成されるのを防止し、前期実装部品
リード足と鉛フリーはんだメッキされたはんだ付けラン
ドとのリフトオフ、剥離を防止することができる。
溶出する鉛成分と鉛フリーはんだとの合金層が、リード
足挿入実装部品に形成されるのを防止し、前期実装部品
リード足と鉛フリーはんだメッキされたはんだ付けラン
ドとのリフトオフ、剥離を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して、本発
明に係わる実施例について説明する。
明に係わる実施例について説明する。
【００１２】（実施の形態１）図１は両面に導電部分２
が設けられるスルーホール基材１にリード足挿入実装部
品を実装して成るプリント配線板を示した断面図であ
る。また、図２は実施の形態１に係る前記プリント配線
板を示している。図２に示すように、図１のようなプリ
ント配線板に鉛フリーはんだを用い、スルーホール４の
はんだ付けランド３にはんだメッキ処理５をすること
で、同質の材料どうしのため、はんだどうしのなじみが
よく、はんだの濡れよりがよくなり、ランド全体にはん
だが十分行き届かない赤目状態を防止することができ、
安定した鉛フリーはんだ付けを実現することができる。
が設けられるスルーホール基材１にリード足挿入実装部
品を実装して成るプリント配線板を示した断面図であ
る。また、図２は実施の形態１に係る前記プリント配線
板を示している。図２に示すように、図１のようなプリ
ント配線板に鉛フリーはんだを用い、スルーホール４の
はんだ付けランド３にはんだメッキ処理５をすること
で、同質の材料どうしのため、はんだどうしのなじみが
よく、はんだの濡れよりがよくなり、ランド全体にはん
だが十分行き届かない赤目状態を防止することができ、
安定した鉛フリーはんだ付けを実現することができる。
【００１３】（実施の形態２）次に、実施の形態２のは
んだ付け工法について説明する。図３は実施の形態２に
係るフロー工法を示している。図３に示すように、はん
だ噴流槽８を通過する際に、従来より液面を高くしては
んだ噴流９を行うことで、噴流されるはんだの圧力が増
し、十分にはんだ付けランドに鉛フリーはんだが行き渡
り、赤目状態を防止し、安定した鉛フリーはんだ付けを
実現することができる。しかしながら、噴流圧力が増し
ているためはんだ噴流槽を通過する際に、プリント配線
板実装面にはんだがかかる問題が生じる。そのため、図
３に示すように、プリント配線板の部品の実装されたプ
リント配線板をケース１０で囲うようにして、外部から
のはんだの侵入を阻止し、噴流面に接しているスルーホ
ールからのみはんだが上がるようにすることで、噴流圧
力が増しても、回路基板リード足挿入実装部品面にはん
だがかからないようにすることができる。これらのこと
により、はんだの濡れ上りがよくなり、赤目状態を防止
し、安定した鉛フリーはんだ付けを実現することができ
る。
んだ付け工法について説明する。図３は実施の形態２に
係るフロー工法を示している。図３に示すように、はん
だ噴流槽８を通過する際に、従来より液面を高くしては
んだ噴流９を行うことで、噴流されるはんだの圧力が増
し、十分にはんだ付けランドに鉛フリーはんだが行き渡
り、赤目状態を防止し、安定した鉛フリーはんだ付けを
実現することができる。しかしながら、噴流圧力が増し
ているためはんだ噴流槽を通過する際に、プリント配線
板実装面にはんだがかかる問題が生じる。そのため、図
３に示すように、プリント配線板の部品の実装されたプ
リント配線板をケース１０で囲うようにして、外部から
のはんだの侵入を阻止し、噴流面に接しているスルーホ
ールからのみはんだが上がるようにすることで、噴流圧
力が増しても、回路基板リード足挿入実装部品面にはん
だがかからないようにすることができる。これらのこと
により、はんだの濡れ上りがよくなり、赤目状態を防止
し、安定した鉛フリーはんだ付けを実現することができ
る。
【００１４】（実施の形態３）次に実施の形態３のはん
だ付け工法について説明する。実施の形態１，２の工法
を用い、安定したはんだ付け（図８）が行われたとして
も、リード足挿入実装部品のリード足から鉛成分が溶け
出し、鉛フリーはんだとの合金層１２がリード足周辺に
形成される。その合金層は、鉛フリーはんだ層と剥離し
ようと働き、振動、温度変化などによるリフトオフが起
こりやすい状態となる。しかも、リード足挿入実装部品
であるため、容易に振動してしまう可能性がある。その
ため、図４に示すように、リード足挿入実装部品面のラ
ンドを排除し、リード足挿入実装部品面にランドを持た
ないスルーホールを形成する。このことにより、合金層
と鉛フリーはんだメッキされているはんだ付けランドと
のリフトオフを起こさせないようにすることができ、安
定した鉛フリーはんだ付けを実現することができる。
だ付け工法について説明する。実施の形態１，２の工法
を用い、安定したはんだ付け（図８）が行われたとして
も、リード足挿入実装部品のリード足から鉛成分が溶け
出し、鉛フリーはんだとの合金層１２がリード足周辺に
形成される。その合金層は、鉛フリーはんだ層と剥離し
ようと働き、振動、温度変化などによるリフトオフが起
こりやすい状態となる。しかも、リード足挿入実装部品
であるため、容易に振動してしまう可能性がある。その
ため、図４に示すように、リード足挿入実装部品面のラ
ンドを排除し、リード足挿入実装部品面にランドを持た
ないスルーホールを形成する。このことにより、合金層
と鉛フリーはんだメッキされているはんだ付けランドと
のリフトオフを起こさせないようにすることができ、安
定した鉛フリーはんだ付けを実現することができる。
【００１５】
【発明の効果】本願発明によれば、回路基板にはんだメ
ッキ処理を行うことで、はんだ噴流層通過時に、ランド
へはんだを流れやすくすることができ、赤目状態を防止
することができる。
ッキ処理を行うことで、はんだ噴流層通過時に、ランド
へはんだを流れやすくすることができ、赤目状態を防止
することができる。
【００１６】また、本願発明によれば、プリント配線板
とはんだ噴流液面との距離を短くすることにより、噴流
圧力を増加させ、はんだ付けランド全体へはんだを行き
渡らせることができる。さらに噴流圧力増加に伴い発生
する噴流はんだのリード足挿入実装部品面へのかぶりを
ケースで囲うことにより、防止することでができる。
とはんだ噴流液面との距離を短くすることにより、噴流
圧力を増加させ、はんだ付けランド全体へはんだを行き
渡らせることができる。さらに噴流圧力増加に伴い発生
する噴流はんだのリード足挿入実装部品面へのかぶりを
ケースで囲うことにより、防止することでができる。
【００１７】また、本願発明によれば、プリント配線板
のリード足挿入実装部品面のランドを排除することで、
前記部品面にランドを持たないスルーホールを形成する
ことができ、フローはんだ付け後も、リード足周辺に形
成されるリード足から溶出する鉛成分と鉛フリーはんだ
との合金層と鉛フリーはんだメッキされたランドとのリ
フトオフを防止することができる。
のリード足挿入実装部品面のランドを排除することで、
前記部品面にランドを持たないスルーホールを形成する
ことができ、フローはんだ付け後も、リード足周辺に形
成されるリード足から溶出する鉛成分と鉛フリーはんだ
との合金層と鉛フリーはんだメッキされたランドとのリ
フトオフを防止することができる。
【図１】本発明の実施の形態１に係るメッキ処理前のプ
リント配線板の断面模式図
リント配線板の断面模式図
【図２】本発明の実施の形態１に係る鉛フリーはんだに
よるメッキ処理後のプリント配線板の断面模式図
よるメッキ処理後のプリント配線板の断面模式図
【図３】本発明の実施の形態２に係るはんだフロー工法
図
図
【図４】本発明の実施の形態３に係るプリント配線板の
断面図
断面図
【図５】従来技術のはんだフロー工法図
【図６】赤目状態にあるリード足挿入実装部品がはんだ
付けされたプリント配線板の断面図
付けされたプリント配線板の断面図
【図７】赤目状態にあるリード足挿入実装部品がはんだ
付けされたプリント配線板の上面図
付けされたプリント配線板の上面図
【図８】良好にリード足挿入実装部品がはんだ付けされ
たプリント配線板の断面図
たプリント配線板の断面図
【図９】リフトオフしたリード足挿入実装部品がはんだ
付けされたプリント配線板の断面図
付けされたプリント配線板の断面図
１ プリント配線板 ２ 導電体（パターン） ３ はんだ付けランド ４ スルーホール ５ はんだ付けされたランド及びスルーホール ６ リード足挿入実装部品 ７ はんだ噴流層 ８ はんだ噴流 ９ はんだ １０ ケース １１ 鉛―錫の合金層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中井 満久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 和田 順一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E319 AB01 AC01 AC11 BB01 CC24 GG03
Claims (3)
- 【請求項１】 両面に導電部分が設けられるプリント配
線板に表面実装部品を両面に実装し、かつ、リード足挿
入実装部品を一方の面に実装して成るプリント配線板
で、前記挿入実装部品と前記プリント配線板の導電部分
との接合を同質の鉛を含有しないはんだを用いてフロー
はんだ付けによって行う工程において、前記プリント配
線板のはんだ付けランドを鉛を含有しないはんだでメッ
キ処理後、フロー工程ではんだ付けを行うことを特徴と
するプリント配線板のはんだ付け方法。 - 【請求項２】 プリント配線板において、部品の実装さ
れたプリント配線板を覆うように保護手段を施して、フ
ロー工程を行うようにしたことを特徴とする請求項１記
載のプリント配線板のはんだ付け方法。 - 【請求項３】 プリント配線板において、スルーホール
のリード足挿入実装部品面のはんだ付けのランドを排除
し、リード足挿入実装部品面にはんだ付けランドを持た
ないスルーホールを形成することを特徴とする請求項１
記載のプリント配線板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001004680A JP2002208771A (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | プリント配線板のはんだ付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001004680A JP2002208771A (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | プリント配線板のはんだ付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002208771A true JP2002208771A (ja) | 2002-07-26 |
Family
ID=18872836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001004680A Withdrawn JP2002208771A (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | プリント配線板のはんだ付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002208771A (ja) |
-
2001
- 2001-01-12 JP JP2001004680A patent/JP2002208771A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070307 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20070412 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090409 |