JP2003046229A - Ｐｂフリーはんだを用いた混載実装方法およびフローはんだ付け装置 - Google Patents
Ｐｂフリーはんだを用いた混載実装方法およびフローはんだ付け装置Info
- Publication number
- JP2003046229A JP2003046229A JP2001233627A JP2001233627A JP2003046229A JP 2003046229 A JP2003046229 A JP 2003046229A JP 2001233627 A JP2001233627 A JP 2001233627A JP 2001233627 A JP2001233627 A JP 2001233627A JP 2003046229 A JP2003046229 A JP 2003046229A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit board
- free solder
- soldering
- flow soldering
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/08—Soldering by means of dipping in molten solder
- B23K1/085—Wave soldering
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3415—Surface mounted components on both sides of the substrate or combined with lead-in-hole components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
- B23K2101/40—Semiconductor devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
- B23K35/262—Sn as the principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/08—Treatments involving gases
- H05K2203/081—Blowing of gas, e.g. for cooling or for providing heat during solder reflowing
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
- H05K2203/111—Preheating, e.g. before soldering
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
- H05K2203/1121—Cooling, e.g. specific areas of a PCB being cooled during reflow soldering
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/15—Position of the PCB during processing
- H05K2203/1572—Processing both sides of a PCB by the same process; Providing a similar arrangement of components on both sides; Making interlayer connections from two sides
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/16—Inspection; Monitoring; Aligning
- H05K2203/163—Monitoring a manufacturing process
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3447—Lead-in-hole components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3463—Solder compositions in relation to features of the printed circuit board or the mounting process
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3468—Applying molten solder
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3489—Composition of fluxes; Methods of application thereof; Other methods of activating the contact surfaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Molten Solder (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】はんだのＰｂフリー化に伴い発生するはんだ付
け欠陥を防止でき、しかも表面実装部品との接続強度の
高信頼性を維持できるようにしたＰｂフリーはんだを用
いた混載実装方法を提供することにある。 【解決手段】本発明は、Ｐｂフリーのはんだを用いて混
載実装する方法において、表面実装部品２、４の接続部
１１のはんだの再溶融による表面実装部品の剥がれが起
きる場合は回路基板１の上面１０１を冷却し、該はんだ
中の低融点成分の偏析によって引き起こされる表面実装
部品の剥がれが起きる場合は回路基板に反り防止治具８
を取り付けて、回路基板１の上面１０２を加熱してフロ
ーはんだ付けすることを特徴とする。
け欠陥を防止でき、しかも表面実装部品との接続強度の
高信頼性を維持できるようにしたＰｂフリーはんだを用
いた混載実装方法を提供することにある。 【解決手段】本発明は、Ｐｂフリーのはんだを用いて混
載実装する方法において、表面実装部品２、４の接続部
１１のはんだの再溶融による表面実装部品の剥がれが起
きる場合は回路基板１の上面１０１を冷却し、該はんだ
中の低融点成分の偏析によって引き起こされる表面実装
部品の剥がれが起きる場合は回路基板に反り防止治具８
を取り付けて、回路基板１の上面１０２を加熱してフロ
ーはんだ付けすることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、毒性の少ないＰｂ
フリーはんだ合金を用いた混載実装方法とそのはんだ付
け装置、及びこれを用いた実装構造体に関するものであ
る。このＰｂフリーはんだ合金は、有機基板等の回路基
板への電子部品の接続に適用でき、２２０℃付近でのは
んだ付けに用いられているＳｎ−３７Ｐｂ（単位：質量
％）はんだの代替品である。
フリーはんだ合金を用いた混載実装方法とそのはんだ付
け装置、及びこれを用いた実装構造体に関するものであ
る。このＰｂフリーはんだ合金は、有機基板等の回路基
板への電子部品の接続に適用でき、２２０℃付近でのは
んだ付けに用いられているＳｎ−３７Ｐｂ（単位：質量
％）はんだの代替品である。
【０００２】
【従来の技術】従来の電化製品の有機基板等の回路基板
へのはんだ付け方法としては、回路基板に熱風を吹き付
け、電極に印刷されたはんだペーストを溶融させて表面
実装部品のはんだ付けを行うリフローはんだ付け工程
と、溶融したはんだの噴流を回路基板に接触させて挿入
実装部品やチップ部品などの一部の表面実装部品のはん
だ付けを行うフローはんだ付け工程とによって構成され
ている。
へのはんだ付け方法としては、回路基板に熱風を吹き付
け、電極に印刷されたはんだペーストを溶融させて表面
実装部品のはんだ付けを行うリフローはんだ付け工程
と、溶融したはんだの噴流を回路基板に接触させて挿入
実装部品やチップ部品などの一部の表面実装部品のはん
だ付けを行うフローはんだ付け工程とによって構成され
ている。
【０００３】そして、このはんだ付け方法のことを混載
実装方法と称する。
実装方法と称する。
【０００４】ところで、この混載実装方法におけるリフ
ローはんだ付け工程において用いられるはんだペースト
およびフローはんだ付け工程において用いられる溶融し
たはんだの噴流もともに、毒性の少ないＰｂフリーはん
だ合金を使用するという要求が生じてきている。
ローはんだ付け工程において用いられるはんだペースト
およびフローはんだ付け工程において用いられる溶融し
たはんだの噴流もともに、毒性の少ないＰｂフリーはん
だ合金を使用するという要求が生じてきている。
【０００５】このＰｂフリーはんだを用いた実装方法に
関する従来技術としては、特開平１０−１６６１７８号
公報（従来技術１）、特開平１１−１７９５８６号公報
（従来技術２）、特開平１１−２２１６９４号公報（従
来技術３）、特開平１１−３５４９１９号公報（従来技
術４）、特開２００１−１６８５１９号公報（従来技術
５）、および特開２００１−３６２３３号公報（従来技
術６）などが知られている。
関する従来技術としては、特開平１０−１６６１７８号
公報（従来技術１）、特開平１１−１７９５８６号公報
（従来技術２）、特開平１１−２２１６９４号公報（従
来技術３）、特開平１１−３５４９１９号公報（従来技
術４）、特開２００１−１６８５１９号公報（従来技術
５）、および特開２００１−３６２３３号公報（従来技
術６）などが知られている。
【０００６】従来技術１には、Ｐｂフリーはんだとし
て、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系はんだ、或いはＳｎ−Ａｇ−Ｂ
ｉ−Ｃｕ系はんだ合金が記載されている。従来技術２に
は、Ｐｂフリーはんだとして有力なＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ系
はんだを、表面にＳｎ−Ｂｉ系層を施した電極と接続す
ることが記載されている。従来技術３には、電子部品
を、有機基板の第１面および第２面からなる両面の各々
に、Ｓｎを主成分とし、Ｂｉを０〜６５質量％、Ａｇを
０．５〜４．０質量％、Ｃｕ若しくは／及びＩｎを合計
０〜３．０質量％含有するＰｂフリーはんだによってリ
フローはんだ付けすることが記載されている。従来技術
４には、Ｂｉを含有するＰｂフリーはんだを用いて電子
部品と回路基板とを接続する方法において、はんだを約
１０〜２０℃／ｓの冷却速度で冷却することが記載され
ている。従来技術５には、基板のＡ面でリフローはんだ
付けによって電子部品を表面接続実装し、ついで基板の
Ｂ面でフローはんだ付けにより、Ａ面側から挿入した電
子部品のリードを電極にフローはんだ付けして接続実装
する方法において、Ａ面側でリフローはんだ付けに用い
るはんだを、Ｓｎ−（１．５〜３．５ｗｔ％）Ａｇ−
（０．２〜０．８ｗｔ％）Ｃｕ−（０〜４ｗｔ％）Ｉｎ
−（０〜２ｗｔ％）Ｂｉの組成で構成されるＰｂフリー
はんだであり、Ｂ面側でフローはんだ付けに用いるはん
だを、Ｓｎ−（０〜３．５ｗｔ％）Ａｇ−（０．２〜
０．８ｗｔ％）Ｃｕの組成で構成されるＰｂフリーはん
だであることが記載されている。従来技術６には、フロ
ーはんだ付けを従来のＳｎ−３７Ｐｂよりも高融点の共
晶組成のＰｂフリーはんだを用いて行う際、部品本体と
基板との間に熱伝導材料を設けることにより、はんだ付
け後の基板冷却時に有機基板と電子部品本体との間の温
度差が大きくならないようにすることが記載されてい
る。
て、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系はんだ、或いはＳｎ−Ａｇ−Ｂ
ｉ−Ｃｕ系はんだ合金が記載されている。従来技術２に
は、Ｐｂフリーはんだとして有力なＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ系
はんだを、表面にＳｎ−Ｂｉ系層を施した電極と接続す
ることが記載されている。従来技術３には、電子部品
を、有機基板の第１面および第２面からなる両面の各々
に、Ｓｎを主成分とし、Ｂｉを０〜６５質量％、Ａｇを
０．５〜４．０質量％、Ｃｕ若しくは／及びＩｎを合計
０〜３．０質量％含有するＰｂフリーはんだによってリ
フローはんだ付けすることが記載されている。従来技術
４には、Ｂｉを含有するＰｂフリーはんだを用いて電子
部品と回路基板とを接続する方法において、はんだを約
１０〜２０℃／ｓの冷却速度で冷却することが記載され
ている。従来技術５には、基板のＡ面でリフローはんだ
付けによって電子部品を表面接続実装し、ついで基板の
Ｂ面でフローはんだ付けにより、Ａ面側から挿入した電
子部品のリードを電極にフローはんだ付けして接続実装
する方法において、Ａ面側でリフローはんだ付けに用い
るはんだを、Ｓｎ−（１．５〜３．５ｗｔ％）Ａｇ−
（０．２〜０．８ｗｔ％）Ｃｕ−（０〜４ｗｔ％）Ｉｎ
−（０〜２ｗｔ％）Ｂｉの組成で構成されるＰｂフリー
はんだであり、Ｂ面側でフローはんだ付けに用いるはん
だを、Ｓｎ−（０〜３．５ｗｔ％）Ａｇ−（０．２〜
０．８ｗｔ％）Ｃｕの組成で構成されるＰｂフリーはん
だであることが記載されている。従来技術６には、フロ
ーはんだ付けを従来のＳｎ−３７Ｐｂよりも高融点の共
晶組成のＰｂフリーはんだを用いて行う際、部品本体と
基板との間に熱伝導材料を設けることにより、はんだ付
け後の基板冷却時に有機基板と電子部品本体との間の温
度差が大きくならないようにすることが記載されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】混載実装方法におい
て、従来技術６に記載されているように、回路基板の下
面に溶融したはんだの噴流を接触させてはんだ付けを行
うフローはんだ付けの際、従来のＳｎ−３７Ｐｂ（単
位：質量％）の融点１８３℃よりも高融点の共晶組成、
あるいはそれに近い組成のＰｂフリーはんだを用いて、
従来よりも高温で行う場合が考えられた。
て、従来技術６に記載されているように、回路基板の下
面に溶融したはんだの噴流を接触させてはんだ付けを行
うフローはんだ付けの際、従来のＳｎ−３７Ｐｂ（単
位：質量％）の融点１８３℃よりも高融点の共晶組成、
あるいはそれに近い組成のＰｂフリーはんだを用いて、
従来よりも高温で行う場合が考えられた。
【０００８】しかしながら、上記従来技術１〜６の何れ
においても、以下の点が考慮されていなかった。
においても、以下の点が考慮されていなかった。
【０００９】即ち、混載実装方法において、回路基板の
はんだ付け時間を短縮するために予備加熱を急速に行っ
たりするときには、また、電極のめっき等にＰｂ等、接
続後の接続部のはんだ組成を共晶組成から大きく逸脱さ
せる成分が多量に含まれているときには、以下の３種類
のはんだ付け欠陥が起こす可能性があった。
はんだ付け時間を短縮するために予備加熱を急速に行っ
たりするときには、また、電極のめっき等にＰｂ等、接
続後の接続部のはんだ組成を共晶組成から大きく逸脱さ
せる成分が多量に含まれているときには、以下の３種類
のはんだ付け欠陥が起こす可能性があった。
【００１０】まず、第１番目には、挿入実装型部品を回
路基板にフローはんだ付けを行う際、各挿入実装型部品
の持つ熱容量の大きさの違いが原因で、該挿入実装型の
部品接続部のはんだが基板上の電極から剥がれるリフト
オフという現象が発生する。
路基板にフローはんだ付けを行う際、各挿入実装型部品
の持つ熱容量の大きさの違いが原因で、該挿入実装型の
部品接続部のはんだが基板上の電極から剥がれるリフト
オフという現象が発生する。
【００１１】第２番目には、既に接続が完了している表
面実装部品接続部のはんだ再溶融が起き、このはんだ再
溶融が表面実装部品の剥がれを引き起こすことになる。
面実装部品接続部のはんだ再溶融が起き、このはんだ再
溶融が表面実装部品の剥がれを引き起こすことになる。
【００１２】第３番目には、既に接続が完了している表
面実装部品の持つ熱容量の大きさが原因で、フローはん
だ付け後の基板冷却の際、接続部のはんだにおいて基板
に近い側における低融点の成分が偏析を起こし、はんだ
接続時だけでなく接続後の信頼性すら著しく低下させる
ことになる。
面実装部品の持つ熱容量の大きさが原因で、フローはん
だ付け後の基板冷却の際、接続部のはんだにおいて基板
に近い側における低融点の成分が偏析を起こし、はんだ
接続時だけでなく接続後の信頼性すら著しく低下させる
ことになる。
【００１３】また、基板のはんだ付け時間短縮のため、
予備加熱を急速に行う際、以上の３つのはんだ付け欠陥
が起きやすくなる。
予備加熱を急速に行う際、以上の３つのはんだ付け欠陥
が起きやすくなる。
【００１４】さらに、従来のフローはんだ付け工程で
は、はんだ付け条件の変更は、流れている基板が完全に
搬出された後でなければならず、特に多品種少量生産を
行う場合には多くの時間のロスが発生することになる。
は、はんだ付け条件の変更は、流れている基板が完全に
搬出された後でなければならず、特に多品種少量生産を
行う場合には多くの時間のロスが発生することになる。
【００１５】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
はんだのＰｂフリー化に伴い発生するはんだ付け欠陥を
防止でき、しかも表面実装部品との接続強度の高信頼性
を維持できるようにしたＰｂフリーはんだを用いた混載
実装方法を提供することにある。
はんだのＰｂフリー化に伴い発生するはんだ付け欠陥を
防止でき、しかも表面実装部品との接続強度の高信頼性
を維持できるようにしたＰｂフリーはんだを用いた混載
実装方法を提供することにある。
【００１６】また、本発明の他の目的は、多品種少量生
産に伴う基板生産時間のロスを低減することができるよ
うにしたＰｂフリーはんだを用いた混載実装方法および
フローはんだ付け装置を提供することにある。
産に伴う基板生産時間のロスを低減することができるよ
うにしたＰｂフリーはんだを用いた混載実装方法および
フローはんだ付け装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、表面実装部品を回路基板の上面あるいは
下面にＰｂフリーはんだペーストを用いてはんだ付けを
行うリフローはんだ付け工程と、挿入実装部品のリード
若しくは端子を前記回路基板に穿設されたスルーホール
に上面側から挿入する挿入工程と、該挿入工程で挿入実
装部品のリード若しくは端子をスルーホールに挿入した
後、前記回路基板にフラックスを塗布するフラックス塗
布工程と、該フラックス塗布工程で回路基板にフラック
スを塗布後、該回路基板の下面を予備加熱する予備加熱
工程と、該予備加熱工程で下面を予備加熱された回路基
板の上面を冷却して回路基板の下面にＰｂフリーはんだ
の噴流を当て、挿入実装部品のリード若しくは端子を回
路基板にフローはんだ付けを行うフローはんだ付け工程
と、該フローはんだ付け工程でのはんだ付け直後に、前
記回路基板の上面を冷却若しくは加熱し、更に前記回路
基板の下面を冷却する基板両面温度調節工程とを有する
ことを特徴とするＰｂフリーはんだを用いた混載実装方
法である。
に、本発明は、表面実装部品を回路基板の上面あるいは
下面にＰｂフリーはんだペーストを用いてはんだ付けを
行うリフローはんだ付け工程と、挿入実装部品のリード
若しくは端子を前記回路基板に穿設されたスルーホール
に上面側から挿入する挿入工程と、該挿入工程で挿入実
装部品のリード若しくは端子をスルーホールに挿入した
後、前記回路基板にフラックスを塗布するフラックス塗
布工程と、該フラックス塗布工程で回路基板にフラック
スを塗布後、該回路基板の下面を予備加熱する予備加熱
工程と、該予備加熱工程で下面を予備加熱された回路基
板の上面を冷却して回路基板の下面にＰｂフリーはんだ
の噴流を当て、挿入実装部品のリード若しくは端子を回
路基板にフローはんだ付けを行うフローはんだ付け工程
と、該フローはんだ付け工程でのはんだ付け直後に、前
記回路基板の上面を冷却若しくは加熱し、更に前記回路
基板の下面を冷却する基板両面温度調節工程とを有する
ことを特徴とするＰｂフリーはんだを用いた混載実装方
法である。
【００１８】また、本発明は、表面実装部品を回路基板
の上面あるいは下面にＰｂフリーはんだペーストを用い
てはんだ付けを行うリフローはんだ付け工程と、挿入実
装部品のリード若しくは端子を前記回路基板に穿設され
たスルーホールに上面側から挿入する挿入工程と、前記
回路基板にＡｌ等の金属製の反り防止治具を取り付ける
反り防止治具取り付け工程と、前記挿入工程で挿入実装
部品のリード若しくは端子をスルーホールに挿入した
後、前記回路基板にフラックスを塗布するフラックス塗
布工程と、該フラックス塗布工程で回路基板にフラック
スを塗布後、該回路基板の下面を予備加熱する予備加熱
工程と、該予備加熱工程で下面を予備加熱された回路基
板の上面を加熱して回路基板の下面にＰｂフリーはんだ
の噴流を当て、挿入実装部品のリード若しくは端子を回
路基板にフローはんだ付けを行うフローはんだ付け工程
と、該フローはんだ付け工程でのはんだ付け直後に、前
記回路基板の上面を冷却若しくは加熱し、更に前記回路
基板の下面を冷却する基板両面温度調節工程とを有する
ことを特徴とするＰｂフリーはんだを用いた混載実装方
法である。
の上面あるいは下面にＰｂフリーはんだペーストを用い
てはんだ付けを行うリフローはんだ付け工程と、挿入実
装部品のリード若しくは端子を前記回路基板に穿設され
たスルーホールに上面側から挿入する挿入工程と、前記
回路基板にＡｌ等の金属製の反り防止治具を取り付ける
反り防止治具取り付け工程と、前記挿入工程で挿入実装
部品のリード若しくは端子をスルーホールに挿入した
後、前記回路基板にフラックスを塗布するフラックス塗
布工程と、該フラックス塗布工程で回路基板にフラック
スを塗布後、該回路基板の下面を予備加熱する予備加熱
工程と、該予備加熱工程で下面を予備加熱された回路基
板の上面を加熱して回路基板の下面にＰｂフリーはんだ
の噴流を当て、挿入実装部品のリード若しくは端子を回
路基板にフローはんだ付けを行うフローはんだ付け工程
と、該フローはんだ付け工程でのはんだ付け直後に、前
記回路基板の上面を冷却若しくは加熱し、更に前記回路
基板の下面を冷却する基板両面温度調節工程とを有する
ことを特徴とするＰｂフリーはんだを用いた混載実装方
法である。
【００１９】また、本発明は、前記Ｐｂフリーはんだを
用いた混載実装方法において、更に、前記フラックス塗
布工程前に、回路基板の下面に表面実装部品が先付けさ
れた部分にカバーを取り付ける工程を有することを特徴
とする。
用いた混載実装方法において、更に、前記フラックス塗
布工程前に、回路基板の下面に表面実装部品が先付けさ
れた部分にカバーを取り付ける工程を有することを特徴
とする。
【００２０】また、本発明は、前記フローはんだ付け工
程において、Ｐｂフリーはんだは、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ
−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−
Ｚｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系若しくはＳｎ−Ｚｎ
−Ｂｉ系の共晶組成または該共晶組成に近い組成である
ことを特徴とする。特に、Ｓｎ−３Ａｇ−ｘＢｉ−０．
５Ｃｕ（０≦ｘ≦４，単位；質量％）は、Ｓｎ−Ａｇ−
Ｃｕ系の共晶組成または共晶組成に近い組成であり、し
かも従来のＳｎ−３７Ｐｂの融点１８３℃よりも高融点
であり、極限条件でも接続の高信頼性を有して使用可能
である。また、Ｓｎ−０．８Ａｇ−５７Ｂｉは、共晶組
成または共晶組成に近い組成であり、使用温度が限定さ
れて使用される場合には、接続の高信頼性を有して使用
可能である。
程において、Ｐｂフリーはんだは、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ
−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−
Ｚｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系若しくはＳｎ−Ｚｎ
−Ｂｉ系の共晶組成または該共晶組成に近い組成である
ことを特徴とする。特に、Ｓｎ−３Ａｇ−ｘＢｉ−０．
５Ｃｕ（０≦ｘ≦４，単位；質量％）は、Ｓｎ−Ａｇ−
Ｃｕ系の共晶組成または共晶組成に近い組成であり、し
かも従来のＳｎ−３７Ｐｂの融点１８３℃よりも高融点
であり、極限条件でも接続の高信頼性を有して使用可能
である。また、Ｓｎ−０．８Ａｇ−５７Ｂｉは、共晶組
成または共晶組成に近い組成であり、使用温度が限定さ
れて使用される場合には、接続の高信頼性を有して使用
可能である。
【００２１】また、本発明は、前記リフローはんだ付け
工程において、Ｐｂフリーはんだペーストのはんだ合金
は、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ
−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂ
ｉ系若しくはＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ系、好ましくはＳｎ−
（１〜４）Ａｇ−（０〜８）Ｂｉ−（０〜１）Ｃｕ（単
位；質量％）であることを特徴とする。
工程において、Ｐｂフリーはんだペーストのはんだ合金
は、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ
−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂ
ｉ系若しくはＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ系、好ましくはＳｎ−
（１〜４）Ａｇ−（０〜８）Ｂｉ−（０〜１）Ｃｕ（単
位；質量％）であることを特徴とする。
【００２２】また、本発明は、前記フローはんだ付け工
程において、回路基板の上面の冷却は、５０℃以下の窒
素等の流体を吹き付けて行うことを特徴とする。
程において、回路基板の上面の冷却は、５０℃以下の窒
素等の流体を吹き付けて行うことを特徴とする。
【００２３】また、本発明は、前記フローはんだ付け工
程において、回路基板の下面に当てるＰｂフリーはんだ
の噴流の温度が１７０℃〜２６０℃の範囲内であること
を特徴とする。
程において、回路基板の下面に当てるＰｂフリーはんだ
の噴流の温度が１７０℃〜２６０℃の範囲内であること
を特徴とする。
【００２４】また、本発明は、前記フローはんだ付け工
程において、回路基板の上面を、１００℃以上に加熱す
ることを特徴とする。
程において、回路基板の上面を、１００℃以上に加熱す
ることを特徴とする。
【００２５】また、本発明は、前記フローはんだ付け工
程において、回路基板の上面の加熱は、１００℃以上の
窒素等の流体を吹き付けて行うことを特徴とする。
程において、回路基板の上面の加熱は、１００℃以上の
窒素等の流体を吹き付けて行うことを特徴とする。
【００２６】ここで、回路基板の上面温度や回路基板の
上面の加熱に使用する窒素等の流体の温度を１００℃以
上としたのは、Ｐｂフリーはんだと電極めっきの組み合
わせによって、はんだ接続部内に構成される低融点相の
偏析を制御するのに効果のある最低温度が１００℃だか
らである。
上面の加熱に使用する窒素等の流体の温度を１００℃以
上としたのは、Ｐｂフリーはんだと電極めっきの組み合
わせによって、はんだ接続部内に構成される低融点相の
偏析を制御するのに効果のある最低温度が１００℃だか
らである。
【００２７】また、本発明は、前記Ｐｂフリーはんだを
用いた混載実装方法を用いて表面実装部品及び挿入実装
部品を回路基板に実装して構成したことを特徴とする実
装品である。
用いた混載実装方法を用いて表面実装部品及び挿入実装
部品を回路基板に実装して構成したことを特徴とする実
装品である。
【００２８】以上説明したように、前記構成によれば、
１８３℃よりも高融点の共晶組成、あるいはそれに近い
組成のＰｂフリーはんだを用いてフローはんだ付けを高
温で行う際、基板のはんだ付け時間短縮のため、予備加
熱を急速に行うとき、あるいは、電極のめっき等にＰｂ
等、接続後の接続部のはんだ組成を共晶組成から大きく
逸脱させる成分が多量に含まれているとき、挿入実装部
品接続部のリフトオフ、表面実装部品接続部のはんだの
再溶融、及び該はんだ中の低融点成分の偏析によって引
き起こされる表面実装部品の剥がれを起こりにくくする
ことが可能となる。
１８３℃よりも高融点の共晶組成、あるいはそれに近い
組成のＰｂフリーはんだを用いてフローはんだ付けを高
温で行う際、基板のはんだ付け時間短縮のため、予備加
熱を急速に行うとき、あるいは、電極のめっき等にＰｂ
等、接続後の接続部のはんだ組成を共晶組成から大きく
逸脱させる成分が多量に含まれているとき、挿入実装部
品接続部のリフトオフ、表面実装部品接続部のはんだの
再溶融、及び該はんだ中の低融点成分の偏析によって引
き起こされる表面実装部品の剥がれを起こりにくくする
ことが可能となる。
【００２９】また、本発明は、Ｐｂフリーはんだペース
トを用いてリフローはんだ付けされた対象回路基板を搬
入する搬入部と、該搬入部で搬入された対象回路基板に
フラックスを塗布するフラックス塗布部と、該フラック
ス塗布部で対象回路基板にフラックスを塗布後、該対象
回路基板の下面を予備加熱する予備加熱部と、該予備加
熱部で下面を予備加熱された対象回路基板の上面を冷却
して対象回路基板の下面にＰｂフリーはんだの噴流を当
ててフローはんだ付けを行うフローはんだ付け部と、該
フローはんだ付け部でのはんだ付け直後に、前記対象回
路基板の上面を冷却若しくは加熱し、更に前記対象回路
基板の下面を冷却する基板両面温度調節部とを備えた往
路と、前記フローはんだ付けされた対象回路基板を前記
往路の基板両面温度調節部から前記搬入部の近傍まで戻
す復路とを備えたことを特徴とするフローはんだ付け装
置である。
トを用いてリフローはんだ付けされた対象回路基板を搬
入する搬入部と、該搬入部で搬入された対象回路基板に
フラックスを塗布するフラックス塗布部と、該フラック
ス塗布部で対象回路基板にフラックスを塗布後、該対象
回路基板の下面を予備加熱する予備加熱部と、該予備加
熱部で下面を予備加熱された対象回路基板の上面を冷却
して対象回路基板の下面にＰｂフリーはんだの噴流を当
ててフローはんだ付けを行うフローはんだ付け部と、該
フローはんだ付け部でのはんだ付け直後に、前記対象回
路基板の上面を冷却若しくは加熱し、更に前記対象回路
基板の下面を冷却する基板両面温度調節部とを備えた往
路と、前記フローはんだ付けされた対象回路基板を前記
往路の基板両面温度調節部から前記搬入部の近傍まで戻
す復路とを備えたことを特徴とするフローはんだ付け装
置である。
【００３０】また、本発明は、Ｐｂフリーはんだペース
トを用いてリフローはんだ付けされた対象回路基板を搬
入する搬入部と、該搬入部で搬入された対象回路基板に
フラックスを塗布するフラックス塗布部と、該フラック
ス塗布部で対象回路基板にフラックスを塗布後、該対象
回路基板の下面を予備加熱する予備加熱部と、該予備加
熱部で下面を予備加熱された対象回路基板の上面を冷却
または前記対象回路基板に反りを防止する治具を取り付
けた状態で対象回路基板の上面を加熱して対象回路基板
の下面にＰｂフリーはんだの噴流を当ててフローはんだ
付けを行うフローはんだ付け部と、該フローはんだ付け
部でのはんだ付け直後に、前記対象回路基板の上面を冷
却若しくは加熱し、更に前記対象回路基板の下面を冷却
する基板両面温度調節部とを備え、前記対象回路基板
が、前記搬入部、前記フラックス塗布部、前記予備加熱
部、前記フローはんだ付け部、および前記基板両面温度
調節部を経て、再び前記搬入部に戻り、前記対象回路基
板の移動経路が平面内、あるいは空間内を一巡するよう
に構成することを特徴とするフローはんだ付け装置であ
る。また、本発明は、前記フローはんだ付け装置の予備
加熱部において、前記対象回路基板を停止させた状態も
含めて予備加熱するように構成したことを特徴とする。
トを用いてリフローはんだ付けされた対象回路基板を搬
入する搬入部と、該搬入部で搬入された対象回路基板に
フラックスを塗布するフラックス塗布部と、該フラック
ス塗布部で対象回路基板にフラックスを塗布後、該対象
回路基板の下面を予備加熱する予備加熱部と、該予備加
熱部で下面を予備加熱された対象回路基板の上面を冷却
または前記対象回路基板に反りを防止する治具を取り付
けた状態で対象回路基板の上面を加熱して対象回路基板
の下面にＰｂフリーはんだの噴流を当ててフローはんだ
付けを行うフローはんだ付け部と、該フローはんだ付け
部でのはんだ付け直後に、前記対象回路基板の上面を冷
却若しくは加熱し、更に前記対象回路基板の下面を冷却
する基板両面温度調節部とを備え、前記対象回路基板
が、前記搬入部、前記フラックス塗布部、前記予備加熱
部、前記フローはんだ付け部、および前記基板両面温度
調節部を経て、再び前記搬入部に戻り、前記対象回路基
板の移動経路が平面内、あるいは空間内を一巡するよう
に構成することを特徴とするフローはんだ付け装置であ
る。また、本発明は、前記フローはんだ付け装置の予備
加熱部において、前記対象回路基板を停止させた状態も
含めて予備加熱するように構成したことを特徴とする。
【００３１】また、本発明は、さらに、前記予備加熱部
における前記対象回路基板を停止させる停止時間データ
を格納する制御メモリと、該制御メモリに格納された停
止時間データの間前記予備加熱部において前記対象回路
基板を停止させるように制御を行う制御装置とを備えた
ことを特徴とする。
における前記対象回路基板を停止させる停止時間データ
を格納する制御メモリと、該制御メモリに格納された停
止時間データの間前記予備加熱部において前記対象回路
基板を停止させるように制御を行う制御装置とを備えた
ことを特徴とする。
【００３２】また、本発明は、予備加熱部からフローは
んだ付け部を経由して基板両面温度調節部に至るまで回
路基板を取り付けた基板ホルダーを搬送する基板ホルダ
ー搬送コンベアを有し、該基板ホルダー搬送コンベアの
入口および出口に回路基板を取り付けた基板ホルダーを
停留できるステーションを設け、前記基板ホルダーが前
記入口を出発してからフローはんだ付けが完了するま
で、回路基板を搬送する最適なコンベア速度を設定で
き、しかも最適な予備加熱時間も設定できるように構成
し、更に、最適なコンベア搬送速度、および最適な予備
加熱時間が異なる回路基板を１つの装置内で連続的にフ
ローはんだ付け可能にしたことにある。
んだ付け部を経由して基板両面温度調節部に至るまで回
路基板を取り付けた基板ホルダーを搬送する基板ホルダ
ー搬送コンベアを有し、該基板ホルダー搬送コンベアの
入口および出口に回路基板を取り付けた基板ホルダーを
停留できるステーションを設け、前記基板ホルダーが前
記入口を出発してからフローはんだ付けが完了するま
で、回路基板を搬送する最適なコンベア速度を設定で
き、しかも最適な予備加熱時間も設定できるように構成
し、更に、最適なコンベア搬送速度、および最適な予備
加熱時間が異なる回路基板を１つの装置内で連続的にフ
ローはんだ付け可能にしたことにある。
【００３３】また、本発明は、回路基板を搬送する搬送
用コンベアを、はんだ付けに関与する部分とフラックス
塗布やそれ以外の部分に分割し、各コンベアを独立制御
することにより、特に多品種少量生産を行う場合の、フ
ローはんだ付け条件変更により回路基板の生産を中断さ
せなければならない時間を低減することが可能となる。
用コンベアを、はんだ付けに関与する部分とフラックス
塗布やそれ以外の部分に分割し、各コンベアを独立制御
することにより、特に多品種少量生産を行う場合の、フ
ローはんだ付け条件変更により回路基板の生産を中断さ
せなければならない時間を低減することが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、詳
細に説明する。
細に説明する。
【００３５】本発明は、図１に示すように、表面実装部
品２、４を有機基板等の回路基板１の上面１０１あるい
は下面１０２にＰｂフリーのはんだペースト１１を用い
てはんだ付けを行い、その後、回路基板１の上面側より
スルーホールなどに、挿入実装部品５のリード１２を挿
入し、その後、必要に応じて回路基板１の下面１０２に
表面実装部品が先付けされた部分にカバー（図示せず）
を取り付け、回路基板１にフラックスを塗布し、その
後、回路基板１の下面１０２からＰｂフリーの溶融はん
だ噴流３によってフローはんだ付けする混載実装におい
て、フローはんだ付けする際、回路基板１へのはんだ付
け時間を短縮するために、まず回路基板１の下面１０２
をシーズヒーターなどの予備加熱装置２２で予備加熱を
行い、その後、回路基板１の上面１０１を基板冷却装置
６で冷却した状態で、回路基板１の下面１０２からＰｂ
フリーの溶融はんだ噴流３によってフローはんだ付けを
行い、はんだ付け直後に回路基板１の両面を冷却するも
のである。
品２、４を有機基板等の回路基板１の上面１０１あるい
は下面１０２にＰｂフリーのはんだペースト１１を用い
てはんだ付けを行い、その後、回路基板１の上面側より
スルーホールなどに、挿入実装部品５のリード１２を挿
入し、その後、必要に応じて回路基板１の下面１０２に
表面実装部品が先付けされた部分にカバー（図示せず）
を取り付け、回路基板１にフラックスを塗布し、その
後、回路基板１の下面１０２からＰｂフリーの溶融はん
だ噴流３によってフローはんだ付けする混載実装におい
て、フローはんだ付けする際、回路基板１へのはんだ付
け時間を短縮するために、まず回路基板１の下面１０２
をシーズヒーターなどの予備加熱装置２２で予備加熱を
行い、その後、回路基板１の上面１０１を基板冷却装置
６で冷却した状態で、回路基板１の下面１０２からＰｂ
フリーの溶融はんだ噴流３によってフローはんだ付けを
行い、はんだ付け直後に回路基板１の両面を冷却するも
のである。
【００３６】基板冷却装置６としては、例えば、２０℃
〜５０℃程度（常温２５℃に近い温度）の範囲内の窒素
を０．３ｍ3／分程度の流量で吹き付ける装置で構成さ
れる。また、はんだ付け直後における回路基板１の両面
の冷却は、基板両面温度制御部２４で例えば５℃〜２０
℃程度（常温２５℃より１５℃程度低めの温度）の範囲
内の窒素をそれぞれの流量(基板下面に０．３ｍ3／分程
度、基板上面に０．１ｍ3／分程度)で１分間程度吹き付
けて行われる。このように、回路基板１の上面１０１を
基板冷却装置６で冷却した状態で、フローはんだ付けを
することによって、表面実装部品２、４の接続部におい
てはんだペースト１１の再溶融によって剥がれが生じる
のを防止することが可能となる。
〜５０℃程度（常温２５℃に近い温度）の範囲内の窒素
を０．３ｍ3／分程度の流量で吹き付ける装置で構成さ
れる。また、はんだ付け直後における回路基板１の両面
の冷却は、基板両面温度制御部２４で例えば５℃〜２０
℃程度（常温２５℃より１５℃程度低めの温度）の範囲
内の窒素をそれぞれの流量(基板下面に０．３ｍ3／分程
度、基板上面に０．１ｍ3／分程度)で１分間程度吹き付
けて行われる。このように、回路基板１の上面１０１を
基板冷却装置６で冷却した状態で、フローはんだ付けを
することによって、表面実装部品２、４の接続部におい
てはんだペースト１１の再溶融によって剥がれが生じる
のを防止することが可能となる。
【００３７】また、本発明は、図２に示すように、表面
実装部品２、４を有機基板等の回路基板１の上面１０１
あるいは下面１０２にＰｂフリーのはんだペースト１１
を用いてはんだ付けを行い、その後、回路基板１の上面
側よりスルーホールなどに、挿入実装部品５のリード１
２を挿入し、その後、必要に応じて回路基板１の下面１
０２に表面実装部品が先付けされた部分にカバー（図示
せず）を取り付け、回路基板１にフラックスを塗布し、
その後、回路基板１の下面１０２からＰｂフリーの溶融
はんだ噴流３によってフローはんだ付けする混載実装に
おいて、フローはんだ付けする際、回路基板１にＡｌ等
の金属製の反り防止治具８を取り付け、次に回路基板１
へのはんだ付け時間を短縮するために、回路基板１の下
面１０２をシーズヒーターなどの予備加熱装置２２で予
備加熱を行い、その後、回路基板１の上面を基板加熱装
置７で加熱した状態で、回路基板１の下面１０２からＰ
ｂフリーの溶融はんだ噴流３によってフローはんだ付け
を行い、はんだ付け直後に回路基板１の両面を冷却する
ものである。なお、回路基板１の下面１０２は、Ｐｂフ
リーの溶融はんだ噴流３によって加熱された状態にある
ため、はんだ付け直後、上面１０１を冷却すると下面と
上面との間に大きく温度勾配が生じるので、上面１０１
については少し加熱してから冷却してもよい。その結
果、挿入実装部品５の接続部のリフトオフを防止するこ
とが可能となる。
実装部品２、４を有機基板等の回路基板１の上面１０１
あるいは下面１０２にＰｂフリーのはんだペースト１１
を用いてはんだ付けを行い、その後、回路基板１の上面
側よりスルーホールなどに、挿入実装部品５のリード１
２を挿入し、その後、必要に応じて回路基板１の下面１
０２に表面実装部品が先付けされた部分にカバー（図示
せず）を取り付け、回路基板１にフラックスを塗布し、
その後、回路基板１の下面１０２からＰｂフリーの溶融
はんだ噴流３によってフローはんだ付けする混載実装に
おいて、フローはんだ付けする際、回路基板１にＡｌ等
の金属製の反り防止治具８を取り付け、次に回路基板１
へのはんだ付け時間を短縮するために、回路基板１の下
面１０２をシーズヒーターなどの予備加熱装置２２で予
備加熱を行い、その後、回路基板１の上面を基板加熱装
置７で加熱した状態で、回路基板１の下面１０２からＰ
ｂフリーの溶融はんだ噴流３によってフローはんだ付け
を行い、はんだ付け直後に回路基板１の両面を冷却する
ものである。なお、回路基板１の下面１０２は、Ｐｂフ
リーの溶融はんだ噴流３によって加熱された状態にある
ため、はんだ付け直後、上面１０１を冷却すると下面と
上面との間に大きく温度勾配が生じるので、上面１０１
については少し加熱してから冷却してもよい。その結
果、挿入実装部品５の接続部のリフトオフを防止するこ
とが可能となる。
【００３８】上記基板加熱装置７としては、１５０℃〜
２００℃程度の範囲内（回路基板１の上面のピーク温度
１８０℃程度に近い温度）の窒素を０．２ｍ3／分程度
の流量で吹き付ける装置で構成される。また、はんだ付
け直後における回路基板１の両面の冷却は、基板両面温
度制御部２４で例えば５℃〜２０℃程度（常温２５℃よ
り１５℃程度低めの温度）の範囲内の窒素をそれぞれの
流量(基板下面に０．３ｍ3／分、基板上面に０．１ｍ3
／分)で１分間程度吹き付けて行われる。このように、
回路基板１に反り防止治具８を取り付け、その後、回路
基板１の上面を基板加熱装置７で加熱した状態で、フロ
ーはんだ付けを行うことにより、はんだペースト１１中
の低融点成分の偏析によって引き起こされる表面実装部
品２，４の剥がれを防止することが可能となる。
２００℃程度の範囲内（回路基板１の上面のピーク温度
１８０℃程度に近い温度）の窒素を０．２ｍ3／分程度
の流量で吹き付ける装置で構成される。また、はんだ付
け直後における回路基板１の両面の冷却は、基板両面温
度制御部２４で例えば５℃〜２０℃程度（常温２５℃よ
り１５℃程度低めの温度）の範囲内の窒素をそれぞれの
流量(基板下面に０．３ｍ3／分、基板上面に０．１ｍ3
／分)で１分間程度吹き付けて行われる。このように、
回路基板１に反り防止治具８を取り付け、その後、回路
基板１の上面を基板加熱装置７で加熱した状態で、フロ
ーはんだ付けを行うことにより、はんだペースト１１中
の低融点成分の偏析によって引き起こされる表面実装部
品２，４の剥がれを防止することが可能となる。
【００３９】なお、リフロー用のはんだペースト１１の
はんだ合金組成としては、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ
系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−
Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系若しくはＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ
系、好ましくはＳｎ−（１〜４）Ａｇ−（０〜８）Ｂｉ
−（０〜１）Ｃｕ（単位；質量％）の組成を用いる。こ
の組成において、硬くて脆いＢｉの含有量を例えば４質
量％以下に減少させることによって、ＱＦＰ−ＬＳＩ等
の表面実装部品２の接続強度を増大させて、しかも表面
実装部品２の剥がれを防止することも可能となる。この
組成において、逆に、Ｂｉの含有量を例えば４質量％よ
りも増大させると、はんだペーストとしての融点を下げ
ることができ、耐熱性で劣る表面実装部品２に適合させ
ることが可能となる。
はんだ合金組成としては、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ
系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−
Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系若しくはＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ
系、好ましくはＳｎ−（１〜４）Ａｇ−（０〜８）Ｂｉ
−（０〜１）Ｃｕ（単位；質量％）の組成を用いる。こ
の組成において、硬くて脆いＢｉの含有量を例えば４質
量％以下に減少させることによって、ＱＦＰ−ＬＳＩ等
の表面実装部品２の接続強度を増大させて、しかも表面
実装部品２の剥がれを防止することも可能となる。この
組成において、逆に、Ｂｉの含有量を例えば４質量％よ
りも増大させると、はんだペーストとしての融点を下げ
ることができ、耐熱性で劣る表面実装部品２に適合させ
ることが可能となる。
【００４０】フロー用の溶融はんだ噴流３の組成として
は、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ
−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂ
ｉ系若しくはＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ系の共晶組成若しくは共
晶組成に近いのものを用いる。特に、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ
系としては、従来のＳｎ−３７Ｐｂの融点１８３℃より
も高融点であるＳｎ−３Ａｇ−ｘＢｉ−０．５Ｃｕ（０
≦ｘ≦４、単位：質量％）の組成を用いて、極限条件で
も接続の高信頼性を有して使用可能である。また、Ｓｎ
−Ａｇ−Ｂｉ系としては、使用温度が限定される場合
に、Ｓｎ−０．８Ａｇ−５７Ｂｉの組成を用いて、接続
の高信頼性を有して使用可能である。
は、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ
−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂ
ｉ系若しくはＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ系の共晶組成若しくは共
晶組成に近いのものを用いる。特に、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ
系としては、従来のＳｎ−３７Ｐｂの融点１８３℃より
も高融点であるＳｎ−３Ａｇ−ｘＢｉ−０．５Ｃｕ（０
≦ｘ≦４、単位：質量％）の組成を用いて、極限条件で
も接続の高信頼性を有して使用可能である。また、Ｓｎ
−Ａｇ−Ｂｉ系としては、使用温度が限定される場合
に、Ｓｎ−０．８Ａｇ−５７Ｂｉの組成を用いて、接続
の高信頼性を有して使用可能である。
【００４１】［第１の実施の形態］第１の実施の形態
は、回路基板１の下面１０２について最高出力９ｋＷの
シーズヒーターのみを使用した予備加熱を行い、その後、
図１に示す如く、回路基板１の上面１０１を基板冷却装
置６で冷却した状態で、回路基板１の下面１０２からＰ
ｂフリーの溶融はんだ噴流３によってフローはんだ付け
を行い、はんだ付け直後に回路基板１の両面を冷却する
ものである。
は、回路基板１の下面１０２について最高出力９ｋＷの
シーズヒーターのみを使用した予備加熱を行い、その後、
図１に示す如く、回路基板１の上面１０１を基板冷却装
置６で冷却した状態で、回路基板１の下面１０２からＰ
ｂフリーの溶融はんだ噴流３によってフローはんだ付け
を行い、はんだ付け直後に回路基板１の両面を冷却する
ものである。
【００４２】まず、回路基板１としては、一般的に幅広
く使用されている厚さ１．６ｍｍ、縦３５０ｍｍ、横３
５０ｍｍ、基板面銅箔厚さ１８μｍ、内径１ｍｍ、Ｃｕ
パッド径１．６ｍｍ、密度０．７個／ｃｍ2のスルーホ
ールを有するガラスエポキシ基板１ａを用いた。
く使用されている厚さ１．６ｍｍ、縦３５０ｍｍ、横３
５０ｍｍ、基板面銅箔厚さ１８μｍ、内径１ｍｍ、Ｃｕ
パッド径１．６ｍｍ、密度０．７個／ｃｍ2のスルーホ
ールを有するガラスエポキシ基板１ａを用いた。
【００４３】表面実装部品２としては、リードピッチ
０．５ｍｍ、リード幅０．２ｍｍ、Ｓｎ−１０ｍａｓｓ
％Ｐｂめっきを施された２０８本の４２アロイ製リード
を持った３２ｍｍ角ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａを用いた。
０．５ｍｍ、リード幅０．２ｍｍ、Ｓｎ−１０ｍａｓｓ
％Ｐｂめっきを施された２０８本の４２アロイ製リード
を持った３２ｍｍ角ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａを用いた。
【００４４】そして、ガラスエポキシ基板１ａの上面
に、３２ｍｍ角ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａを、組成がＳｎ−３
Ａｇ−ｘＢｉ−０．５Ｃｕ（０≦ｘ≦８，単位：質量
％）の９種類のはんだペースト（次の表１に詳細を示
す）１１によりリフローはんだ付けを行った。
に、３２ｍｍ角ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａを、組成がＳｎ−３
Ａｇ−ｘＢｉ−０．５Ｃｕ（０≦ｘ≦８，単位：質量
％）の９種類のはんだペースト（次の表１に詳細を示
す）１１によりリフローはんだ付けを行った。
【００４５】
【表１】
そして、この基板サンプルのＱＦＰ−ＬＳＩ２ａが４個
接続されている方の基板１ａの上面側より、基板のスル
ーホール（図示せず）に、Ｓｎ−１０ｍａｓｓ％Ｐｂめ
っきを施された０．５ｍｍ角の端子（リード）１１ａを
持つ２．５４ｍｍピッチ６端子コネクタ(リフトオフが
生じやすい挿入実装部品５を選んだ)５ａを６個挿入し
た。
接続されている方の基板１ａの上面側より、基板のスル
ーホール（図示せず）に、Ｓｎ−１０ｍａｓｓ％Ｐｂめ
っきを施された０．５ｍｍ角の端子（リード）１１ａを
持つ２．５４ｍｍピッチ６端子コネクタ(リフトオフが
生じやすい挿入実装部品５を選んだ)５ａを６個挿入し
た。
【００４６】次に、全行程が１．２ｍ／分の一本のコン
ベアでつながれており、コンベアの一端に基板搬入口、
他端に基板搬出口のある総コンベア長４．２ｍのフロー
はんだ付け装置を使用して、まず、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａ
が接続されていない方の回路基板１ａの下面１０２に最
高出力９ｋＷのシーズヒーターのみを使用した基板予備
加熱部１２で予備加熱を行い、１分で２５℃の回路基板
１ａの下面１０２の温度を、最高部１１８℃、最低部１
００℃にした。
ベアでつながれており、コンベアの一端に基板搬入口、
他端に基板搬出口のある総コンベア長４．２ｍのフロー
はんだ付け装置を使用して、まず、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａ
が接続されていない方の回路基板１ａの下面１０２に最
高出力９ｋＷのシーズヒーターのみを使用した基板予備
加熱部１２で予備加熱を行い、１分で２５℃の回路基板
１ａの下面１０２の温度を、最高部１１８℃、最低部１
００℃にした。
【００４７】そして、共晶組成に近いＳｎ−３Ａｇ−
０．５Ｃｕ(単位：質量％)やＳｎ−０．８Ａｇ−５７Ｂ
ｉ（単位：質量％）のはんだの噴流３ａを基板１ａの下
面１０２に当てて、６端子コネクタ５ａのはんだ付けを
行った。但し、この際、フローはんだ槽（図示せず）の
溶融はんだの温度が１７０〜２６０℃となるようにフロ
ーはんだ槽の温度を数条件に固定した。
０．５Ｃｕ(単位：質量％)やＳｎ−０．８Ａｇ−５７Ｂ
ｉ（単位：質量％）のはんだの噴流３ａを基板１ａの下
面１０２に当てて、６端子コネクタ５ａのはんだ付けを
行った。但し、この際、フローはんだ槽（図示せず）の
溶融はんだの温度が１７０〜２６０℃となるようにフロ
ーはんだ槽の温度を数条件に固定した。
【００４８】共晶組成に近いＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ
(単位：質量％)のはんだの場合は、融点が２２０℃程度
であるため、溶融はんだの温度としては２４０℃〜２５
０℃程度にする必要がある。また、共晶組成に近いＳｎ
−０．８Ａｇ−５７Ｂｉ（単位：質量％）のはんだの場
合は、融点が１３７℃程度であるため、溶融はんだの温
度としては、１７０℃〜２００℃程度にする必要があ
る。
(単位：質量％)のはんだの場合は、融点が２２０℃程度
であるため、溶融はんだの温度としては２４０℃〜２５
０℃程度にする必要がある。また、共晶組成に近いＳｎ
−０．８Ａｇ−５７Ｂｉ（単位：質量％）のはんだの場
合は、融点が１３７℃程度であるため、溶融はんだの温
度としては、１７０℃〜２００℃程度にする必要があ
る。
【００４９】また、これ以外に、フローはんだ槽の温度
をこの条件にした状態で、今度ははんだ付けの間、回路
基板１ａの上面１０１に、図１に示すように基板冷却装
置６により２０℃〜５０℃程度の窒素を０．３ｍ3／分
程度の流量で吹き付けて冷却を行って基板サンプルを作
製した。このように、２０℃〜５０℃程度の窒素を吹き
付けて、回路基板１ａの上面１０１を、積極的に冷却す
ることによって、回路基板１ａの下面１０２と上面１０
１との間に大きな温度勾配を生じるようにすることによ
って、はんだペースト１１においてＢｉの含有量を４質
量％以下にした場合、フローはんだ付けする溶融はんだ
の温度を拡張することが可能となる。
をこの条件にした状態で、今度ははんだ付けの間、回路
基板１ａの上面１０１に、図１に示すように基板冷却装
置６により２０℃〜５０℃程度の窒素を０．３ｍ3／分
程度の流量で吹き付けて冷却を行って基板サンプルを作
製した。このように、２０℃〜５０℃程度の窒素を吹き
付けて、回路基板１ａの上面１０１を、積極的に冷却す
ることによって、回路基板１ａの下面１０２と上面１０
１との間に大きな温度勾配を生じるようにすることによ
って、はんだペースト１１においてＢｉの含有量を４質
量％以下にした場合、フローはんだ付けする溶融はんだ
の温度を拡張することが可能となる。
【００５０】そして、はんだ付け直後に、基板両面温度
制御部２４で基板下面に０．３ｍ3／分の流量で、基板
上面に０．１ｍ3／分の流量で、５℃〜２０℃程度の窒
素を１分間吹き付けて基板１ａの両面を冷却した。
制御部２４で基板下面に０．３ｍ3／分の流量で、基板
上面に０．１ｍ3／分の流量で、５℃〜２０℃程度の窒
素を１分間吹き付けて基板１ａの両面を冷却した。
【００５１】以上説明した各サンプルにおいて、ＱＦＰ
−ＬＳＩ２ａの接続部に破断がおきているかを観察し
た。図３は、基板１ａの上面１０１を基板冷却装置６で
冷却した場合の実験結果を示し、図４は、冷却を行わな
い場合の実験結果を示す。各図とも、横軸にフローはん
だ槽の溶融はんだの温度を、縦軸にＱＦＰ−ＬＳＩの接
続に使用したはんだのＢｉ含有量をとり、破断が起きな
かった条件を○印で、破断が起きた条件を×印で示し
た。また、各図の中の実線は、破断が起きる条件と起き
ない条件の境界と考えられる線である。なお、図３の実
験結果を図４の実験結果と比較するために、図３の中に
図４の境界を点線で示した。
−ＬＳＩ２ａの接続部に破断がおきているかを観察し
た。図３は、基板１ａの上面１０１を基板冷却装置６で
冷却した場合の実験結果を示し、図４は、冷却を行わな
い場合の実験結果を示す。各図とも、横軸にフローはん
だ槽の溶融はんだの温度を、縦軸にＱＦＰ−ＬＳＩの接
続に使用したはんだのＢｉ含有量をとり、破断が起きな
かった条件を○印で、破断が起きた条件を×印で示し
た。また、各図の中の実線は、破断が起きる条件と起き
ない条件の境界と考えられる線である。なお、図３の実
験結果を図４の実験結果と比較するために、図３の中に
図４の境界を点線で示した。
【００５２】図３に示す如く、基板１ａの上面１０１を
冷却した実験結果によれば、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａの接続
に使用したはんだペースト１１のＢｉ含有量が４質量％
以下のときには、通常のフローはんだ付け時より、接続
部の破断が起き始める溶融はんだの許容温度範囲を、拡
張できることがわかった。
冷却した実験結果によれば、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａの接続
に使用したはんだペースト１１のＢｉ含有量が４質量％
以下のときには、通常のフローはんだ付け時より、接続
部の破断が起き始める溶融はんだの許容温度範囲を、拡
張できることがわかった。
【００５３】即ち、回路基板１ａの上面１０１を２０℃
〜５０℃程度に冷却することにより、はんだペースト１
１のＢｉ含有量が２質量％の場合には、フローはんだ槽
の溶融はんだの温度を融点２２０℃よりも２０℃程度高
い２４０℃まで拡張でき、はんだペースト１１のＢｉ含
有量が１質量％の場合には、フローはんだ槽の溶融はん
だの温度を融点２２０℃よりも３５℃程度高い２５５℃
程度まで拡張でき、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａの接続部(リフ
ローはんだ)に破断が生じないフローはんだ槽の溶融は
んだの温度の設定・制御が容易となる。また、はんだペ
ースト１１の硬くて脆いＢｉの含有量を２質量％以下に
低減することができるので、融点は表１に示すように多
少増大するが、ＱＦＰ−ＬＳＩ等の表面実装部品２の接
続強度を増大させて、しかも表面実装部品２の剥がれを
防止することも可能となる。
〜５０℃程度に冷却することにより、はんだペースト１
１のＢｉ含有量が２質量％の場合には、フローはんだ槽
の溶融はんだの温度を融点２２０℃よりも２０℃程度高
い２４０℃まで拡張でき、はんだペースト１１のＢｉ含
有量が１質量％の場合には、フローはんだ槽の溶融はん
だの温度を融点２２０℃よりも３５℃程度高い２５５℃
程度まで拡張でき、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａの接続部(リフ
ローはんだ)に破断が生じないフローはんだ槽の溶融は
んだの温度の設定・制御が容易となる。また、はんだペ
ースト１１の硬くて脆いＢｉの含有量を２質量％以下に
低減することができるので、融点は表１に示すように多
少増大するが、ＱＦＰ−ＬＳＩ等の表面実装部品２の接
続強度を増大させて、しかも表面実装部品２の剥がれを
防止することも可能となる。
【００５４】そして、フローはんだ付けにおける各工程
の所要時間は、基板１ａの装置への搬入作業が３０秒、
フラックス塗布時間が１分、予備加熱時間が１分、はん
だ付け時間が３０秒、基板両面温度制御時間が１分、基
板１ａの装置からの搬出作業が３０秒であり、１枚の基
板１ａに着目すれば、はんだ付けに必要な時間は合計５
分３０秒であった。
の所要時間は、基板１ａの装置への搬入作業が３０秒、
フラックス塗布時間が１分、予備加熱時間が１分、はん
だ付け時間が３０秒、基板両面温度制御時間が１分、基
板１ａの装置からの搬出作業が３０秒であり、１枚の基
板１ａに着目すれば、はんだ付けに必要な時間は合計５
分３０秒であった。
【００５５】［第２の実施の形態］第２の実施の形態
は、図２に示すように、回路基板１に反り防止治具８を取
り付け、次に、回路基板１の下面１０２について予備加
熱を行い、その後、回路基板１の上面を基板加熱装置７
で加熱した状態で、回路基板１の下面１０２からＰｂフ
リーの溶融はんだ噴流３ｂによってフローはんだ付けを
行い、はんだ付け直後に回路基板１の両面を冷却するも
のである。このように、回路基板１にＡｌ等の金属製の
反り防止治具８を取り付けて回路基板１に反りが発生し
ないようにすることによって、フローはんだ付け時に、
リフローはんだ付けされた部分１１を溶融させても表面
実装部品２を回路基板１の面に留めて冷却することによ
って再度凝固させて高信頼度で接続させることを可能に
した。
は、図２に示すように、回路基板１に反り防止治具８を取
り付け、次に、回路基板１の下面１０２について予備加
熱を行い、その後、回路基板１の上面を基板加熱装置７
で加熱した状態で、回路基板１の下面１０２からＰｂフ
リーの溶融はんだ噴流３ｂによってフローはんだ付けを
行い、はんだ付け直後に回路基板１の両面を冷却するも
のである。このように、回路基板１にＡｌ等の金属製の
反り防止治具８を取り付けて回路基板１に反りが発生し
ないようにすることによって、フローはんだ付け時に、
リフローはんだ付けされた部分１１を溶融させても表面
実装部品２を回路基板１の面に留めて冷却することによ
って再度凝固させて高信頼度で接続させることを可能に
した。
【００５６】回路基板１としては、上記第１の実施の形
態のガラスエポキシ基板１ａを用いた。また、表面実装
部品２としては、上記第１の実施の形態のＱＦＰ−ＬＳ
Ｉ２ａを用いた。
態のガラスエポキシ基板１ａを用いた。また、表面実装
部品２としては、上記第１の実施の形態のＱＦＰ−ＬＳ
Ｉ２ａを用いた。
【００５７】そして、ガラスエポキシ基板１ａの上面
に、上記第１の実施の形態と同様に、３２ｍｍ角ＱＦＰ
−ＬＳＩ２ａを、組成がＳｎ−３Ａｇ−ｘＢｉ−０．５
Ｃｕ（０≦ｘ≦８，単位：質量％）の９種類のはんだペ
ースト（上記表１に詳細を示す）１１によりリフローは
んだ付けを行った。
に、上記第１の実施の形態と同様に、３２ｍｍ角ＱＦＰ
−ＬＳＩ２ａを、組成がＳｎ−３Ａｇ−ｘＢｉ−０．５
Ｃｕ（０≦ｘ≦８，単位：質量％）の９種類のはんだペ
ースト（上記表１に詳細を示す）１１によりリフローは
んだ付けを行った。
【００５８】そして、６個の６端子コネクタ５ａを、上
記第１の実施の形態と同様に、基板サンプルのＱＦＰ−
ＬＳＩ２ａが４個接続されている方の基板１ａの上面側
より、基板１ａのスルーホール（図示せず）に挿入し
た。
記第１の実施の形態と同様に、基板サンプルのＱＦＰ−
ＬＳＩ２ａが４個接続されている方の基板１ａの上面側
より、基板１ａのスルーホール（図示せず）に挿入し
た。
【００５９】次に、回路基板１の反りを防止するための
Ａｌ等の金属製の反り防止治具８を、上記基板サンプル
に取り付けた。反り防止治具８は、図２に示すように、
矩形形状の回路基板１の４辺の内３辺を固定する部分８
ａと、該回路基板１の中央部に開けられた穴（図示せ
ず）に挿入されて回路基板１の上下動を防止するピン部
８ｂとで構成される。
Ａｌ等の金属製の反り防止治具８を、上記基板サンプル
に取り付けた。反り防止治具８は、図２に示すように、
矩形形状の回路基板１の４辺の内３辺を固定する部分８
ａと、該回路基板１の中央部に開けられた穴（図示せ
ず）に挿入されて回路基板１の上下動を防止するピン部
８ｂとで構成される。
【００６０】このように、回路基板１に反り防止治具８
を取り付けたことによって、フローはんだ付け時に、リ
フローはんだ付けされた部分１１を溶融させても表面実
装部品２を回路基板１の面に留めて冷却することによっ
て再度凝固させて高信頼度で接続させることを可能にし
た。
を取り付けたことによって、フローはんだ付け時に、リ
フローはんだ付けされた部分１１を溶融させても表面実
装部品２を回路基板１の面に留めて冷却することによっ
て再度凝固させて高信頼度で接続させることを可能にし
た。
【００６１】そして、全行程が１．２ｍ／分の一本のコ
ンベアでつながれており、コンベアの一端に基板搬入
口、他端に基板搬出口のある総コンベア長４．２ｍのフ
ローはんだ付け装置を使用して、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａが
接続されていない方の基板１ａの下面１０２に、最高出
力９ｋＷのシーズヒーターのみを使用した予備加熱を行
い、１分で２５℃の基板下面の温度を、最高部１１９
℃、最低部１０２℃にした。
ンベアでつながれており、コンベアの一端に基板搬入
口、他端に基板搬出口のある総コンベア長４．２ｍのフ
ローはんだ付け装置を使用して、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａが
接続されていない方の基板１ａの下面１０２に、最高出
力９ｋＷのシーズヒーターのみを使用した予備加熱を行
い、１分で２５℃の基板下面の温度を、最高部１１９
℃、最低部１０２℃にした。
【００６２】そして、基板１ａの下面１０２に、組成が
Ｓｎ−３Ａｇ−ｘＢｉ−０．５Ｃｕ（０≦ｘ≦４，単
位：質量％）の５種類のはんだ（表１に詳細を示す）の
噴流３ｂを当て、６端子コネクタ５ａのはんだ付けを行
った。但し、この際、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａが接続されて
いる方の基板上面１０１におけるピーク温度が１８０℃
となるようにフローはんだ槽の温度を固定した。
Ｓｎ−３Ａｇ−ｘＢｉ−０．５Ｃｕ（０≦ｘ≦４，単
位：質量％）の５種類のはんだ（表１に詳細を示す）の
噴流３ｂを当て、６端子コネクタ５ａのはんだ付けを行
った。但し、この際、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａが接続されて
いる方の基板上面１０１におけるピーク温度が１８０℃
となるようにフローはんだ槽の温度を固定した。
【００６３】また、これ以外に、フローはんだ槽の温度
をこの条件にした状態で、今度ははんだ付けの間、基板
１ａの上面１０１に、図２に示すように基板加熱装置７
により１５０℃〜２００℃程度の範囲内の窒素を０．２
ｍ3／分程度の流量で吹き付けて加熱を行って基板サン
プルを作製した。なお、このとき、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａ
が接続されている方の基板上面１０１の温度が、ＱＦＰ
−ＬＳＩパッケージ表面温度よりも３０℃以上高くなら
ないようにした。
をこの条件にした状態で、今度ははんだ付けの間、基板
１ａの上面１０１に、図２に示すように基板加熱装置７
により１５０℃〜２００℃程度の範囲内の窒素を０．２
ｍ3／分程度の流量で吹き付けて加熱を行って基板サン
プルを作製した。なお、このとき、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａ
が接続されている方の基板上面１０１の温度が、ＱＦＰ
−ＬＳＩパッケージ表面温度よりも３０℃以上高くなら
ないようにした。
【００６４】そして、はんだ付け直後に、基板両面温度
制御部２４で基板下面に０．３ｍ3／分程度、基板上面
に０．１ｍ3／分程度の流量で、５℃〜２０℃程度の窒
素を１分間程度吹き付けて回路基板１ａの両面を冷却し
た。
制御部２４で基板下面に０．３ｍ3／分程度、基板上面
に０．１ｍ3／分程度の流量で、５℃〜２０℃程度の窒
素を１分間程度吹き付けて回路基板１ａの両面を冷却し
た。
【００６５】以上説明した各サンプルにおいて、ＱＦＰ
−ＬＳＩ２ａの接続部に破断がおきているかを観察し
た。また、破断が起きていない場合もリードの４５°ピ
ール試験を行い、強度が著しく低下しているものは破断
しているものとみなした。
−ＬＳＩ２ａの接続部に破断がおきているかを観察し
た。また、破断が起きていない場合もリードの４５°ピ
ール試験を行い、強度が著しく低下しているものは破断
しているものとみなした。
【００６６】表２および表３には、基板１ａの上面１０
１に、基板加熱装置７により高温の窒素を吹き付けて加
熱をした場合の試験結果を示す。
１に、基板加熱装置７により高温の窒素を吹き付けて加
熱をした場合の試験結果を示す。
【００６７】
【表２】
【表３】
表４および表５には、基板１ａの上面１０１に高温の窒
素を吹き付けない場合の試験結果を示す。
素を吹き付けない場合の試験結果を示す。
【００６８】
【表４】
【表５】
高温の窒素を吹き付けない表４および表５の試験結果に
よると、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａの接続に使用できるはんだ
ペースト１１のＢｉ含有量上限が４質量％となり、ま
た、６端子コネクタ５ａの接続に使用できるフローはん
だのＢｉ含有量上限が１質量％となることがわかり、こ
の上限を超えるとＱＦＰ−ＬＳＩ２ａの接続部の破断
や、コネクタ５ａの接続部のリフトオフや引け巣が発生
することがわかった。
よると、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａの接続に使用できるはんだ
ペースト１１のＢｉ含有量上限が４質量％となり、ま
た、６端子コネクタ５ａの接続に使用できるフローはん
だのＢｉ含有量上限が１質量％となることがわかり、こ
の上限を超えるとＱＦＰ−ＬＳＩ２ａの接続部の破断
や、コネクタ５ａの接続部のリフトオフや引け巣が発生
することがわかった。
【００６９】ところが、高温の窒素を吹き付けて基板１
ａの上面１０１を加熱することにより、表２および表３
の試験結果に示す如く、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａの接続に使
用できるはんだペースト１１のＢｉ含有量上限が７質量
％となり、また、６端子コネクタ５ａの接続に使用でき
るフローはんだのＢｉ含有量上限が３質量％となること
から、通常のフローはんだ付け時よりも使用できるはん
だの組成範囲（Ｂｉ含有量の上限）を拡張できることが
わかった。このように、回路基板１ａに反り防止治具８
を取り付けて回路基板１ａの上面１０１を加熱したこと
により、表面実装部品２を接続するはんだペースト１１
の組成としてＢｉの含有量の上限を７質量％と増やして
融点を下げることを可能にし、その結果、耐熱性の低い
表面実装部品２をＰｂフリーでリフローはんだ付けする
ことが可能となる。また、フローはんだについても、Ｂ
ｉの含有量を多少増やすことを可能にして共晶組成に近
いものにすることが可能となる。
ａの上面１０１を加熱することにより、表２および表３
の試験結果に示す如く、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａの接続に使
用できるはんだペースト１１のＢｉ含有量上限が７質量
％となり、また、６端子コネクタ５ａの接続に使用でき
るフローはんだのＢｉ含有量上限が３質量％となること
から、通常のフローはんだ付け時よりも使用できるはん
だの組成範囲（Ｂｉ含有量の上限）を拡張できることが
わかった。このように、回路基板１ａに反り防止治具８
を取り付けて回路基板１ａの上面１０１を加熱したこと
により、表面実装部品２を接続するはんだペースト１１
の組成としてＢｉの含有量の上限を７質量％と増やして
融点を下げることを可能にし、その結果、耐熱性の低い
表面実装部品２をＰｂフリーでリフローはんだ付けする
ことが可能となる。また、フローはんだについても、Ｂ
ｉの含有量を多少増やすことを可能にして共晶組成に近
いものにすることが可能となる。
【００７０】そして、フローはんだ付けにおける各工程
の所要時間は、基板１ａの装置への搬入作業が３０秒、
フラックス塗布時間が１分、予備加熱時間が１分、はん
だ付け時間が３０秒、基板両面温度制御時間が１分、基
板１ａの装置からの搬出作業が３０秒であり、１枚の基
板１ａに着目すれば、はんだ付けに必要な時間は合計５
分３０秒であった。
の所要時間は、基板１ａの装置への搬入作業が３０秒、
フラックス塗布時間が１分、予備加熱時間が１分、はん
だ付け時間が３０秒、基板両面温度制御時間が１分、基
板１ａの装置からの搬出作業が３０秒であり、１枚の基
板１ａに着目すれば、はんだ付けに必要な時間は合計５
分３０秒であった。
【００７１】［第３の実施の形態］第３の実施の形態
は、回路基板１の下面１０２について最高出力９ｋＷの
シーズヒーターとファンを併用した急速予備加熱を行っ
て、基板下面の温度を、約３０秒で最高部１２０℃、最
低部１０７℃にし、その後は図２に示す如く、第１の実
施の形態と同様に、回路基板１の上面１０１を基板冷却
装置６で冷却した状態で、回路基板１の下面１０２から
Ｐｂフリーの溶融はんだ噴流３によってフローはんだ付
けを行い、はんだ付け直後に回路基板１の両面を冷却す
るものである。
は、回路基板１の下面１０２について最高出力９ｋＷの
シーズヒーターとファンを併用した急速予備加熱を行っ
て、基板下面の温度を、約３０秒で最高部１２０℃、最
低部１０７℃にし、その後は図２に示す如く、第１の実
施の形態と同様に、回路基板１の上面１０１を基板冷却
装置６で冷却した状態で、回路基板１の下面１０２から
Ｐｂフリーの溶融はんだ噴流３によってフローはんだ付
けを行い、はんだ付け直後に回路基板１の両面を冷却す
るものである。
【００７２】即ち、第３の実施の形態は、全行程が１．
２ｍ／分の一本のコンベアでつながれており、コンベア
の一端に基板搬入口、他端に基板搬出口のある総コンベ
ア長４．２ｍのフローはんだ付け装置を使用して、ＱＦ
Ｐ−ＬＳＩ２ａが接続されていない方の基板１ａの下面
１０２に最高出力９ｋＷのシーズヒーターとファンを併
用した急速予備加熱を行い、回路基板の下面の温度を、
約３０秒で、最高部１２０℃、最低部１０７℃にした。
２ｍ／分の一本のコンベアでつながれており、コンベア
の一端に基板搬入口、他端に基板搬出口のある総コンベ
ア長４．２ｍのフローはんだ付け装置を使用して、ＱＦ
Ｐ−ＬＳＩ２ａが接続されていない方の基板１ａの下面
１０２に最高出力９ｋＷのシーズヒーターとファンを併
用した急速予備加熱を行い、回路基板の下面の温度を、
約３０秒で、最高部１２０℃、最低部１０７℃にした。
【００７３】そして、回路基板の下面に、共晶組成に近
いＳｎ−３Ａｇ−０．５ＣｕやＳｎ−０．８Ａｇ−５７
Ｂｉ（単位：質量％）はんだの噴流３ａを当て、６端子
コネクタ５ａのはんだ付けを行った。但し、この際、フ
ローはんだ槽の溶融はんだの温度が１７０〜２６０℃と
なるようにフローはんだ槽の温度を数条件に固定した。
また、これ以外に、フローはんだ槽の温度をこの条件に
した状態で、今度ははんだ付けの間、基板上面に２０℃
〜５０℃程度の窒素を０．３ｍ3／分の流量で吹き付け
て冷却を行った基板サンプルを作製した。
いＳｎ−３Ａｇ−０．５ＣｕやＳｎ−０．８Ａｇ−５７
Ｂｉ（単位：質量％）はんだの噴流３ａを当て、６端子
コネクタ５ａのはんだ付けを行った。但し、この際、フ
ローはんだ槽の溶融はんだの温度が１７０〜２６０℃と
なるようにフローはんだ槽の温度を数条件に固定した。
また、これ以外に、フローはんだ槽の温度をこの条件に
した状態で、今度ははんだ付けの間、基板上面に２０℃
〜５０℃程度の窒素を０．３ｍ3／分の流量で吹き付け
て冷却を行った基板サンプルを作製した。
【００７４】そして、はんだ付け直後に、基板両面温度
制御部で基板下面に０．３ｍ3／分、基板上面に０．１
ｍ3／分の流量で５℃〜２０℃の窒素を１分間程度吹き
付けた。
制御部で基板下面に０．３ｍ3／分、基板上面に０．１
ｍ3／分の流量で５℃〜２０℃の窒素を１分間程度吹き
付けた。
【００７５】以上説明した各サンプルにおいて、ＱＦＰ
−ＬＳＩの接続部に破断がおきているかを観察した。図
５は、急速予備加熱を行ない、その後基板１ａの上面１
０１を基板冷却装置６で冷却した状態でフローはんだ付
けした場合の実験結果を示し、図６は、急速予備加熱を
行ない、その後冷却を行わない場合の実験結果を示す。
各図とも、横軸にフローはんだ槽の溶融はんだの温度
を、縦軸にＱＦＰ−ＬＳＩの接続に使用したはんだのＢ
ｉ含有量をとり、破断が起きなかった条件を○印で、破
断が起きた条件を×印で示した。また、各図の中の実線
は、破断が起きる条件と起きない条件の境界と考えられ
る線である。なお、図５の実験結果を図６の実験結果と
比較するために、図５の中に図６の境界を点線で示し
た。
−ＬＳＩの接続部に破断がおきているかを観察した。図
５は、急速予備加熱を行ない、その後基板１ａの上面１
０１を基板冷却装置６で冷却した状態でフローはんだ付
けした場合の実験結果を示し、図６は、急速予備加熱を
行ない、その後冷却を行わない場合の実験結果を示す。
各図とも、横軸にフローはんだ槽の溶融はんだの温度
を、縦軸にＱＦＰ−ＬＳＩの接続に使用したはんだのＢ
ｉ含有量をとり、破断が起きなかった条件を○印で、破
断が起きた条件を×印で示した。また、各図の中の実線
は、破断が起きる条件と起きない条件の境界と考えられ
る線である。なお、図５の実験結果を図６の実験結果と
比較するために、図５の中に図６の境界を点線で示し
た。
【００７６】図５に示す如く、急速予備加熱を行ない、そ
の後基板１ａの上面１０１を冷却した実験結果によれ
ば、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａの接続に使用したはんだペース
ト１１のＢｉ含有量が２．５質量％以下のときには、通
常のフローはんだ付け時より、接続部の破断が起き始め
る溶融はんだの許容温度範囲を、拡張できることがわか
った。
の後基板１ａの上面１０１を冷却した実験結果によれ
ば、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａの接続に使用したはんだペース
ト１１のＢｉ含有量が２．５質量％以下のときには、通
常のフローはんだ付け時より、接続部の破断が起き始め
る溶融はんだの許容温度範囲を、拡張できることがわか
った。
【００７７】即ち、回路基板１ａの上面１０１を冷却す
ることにより、Ｂｉ含有量が１質量％の場合には溶融は
んだの温度を２５０℃程度まで拡張でき、ＱＦＰ−ＬＳ
Ｉ２ａの接続部(リフローはんだ)に破断が生じないフロ
ーはんだ槽の溶融はんだの温度の設定・制御が容易とな
る。はんだペースト１１の組成として、Ｂｉ含有量が
２．５質量％以下のときには、フローはんだ槽の溶融は
んだの温度の設定・制御が容易な範囲において、急速予
備加熱をすることが可能である。
ることにより、Ｂｉ含有量が１質量％の場合には溶融は
んだの温度を２５０℃程度まで拡張でき、ＱＦＰ−ＬＳ
Ｉ２ａの接続部(リフローはんだ)に破断が生じないフロ
ーはんだ槽の溶融はんだの温度の設定・制御が容易とな
る。はんだペースト１１の組成として、Ｂｉ含有量が
２．５質量％以下のときには、フローはんだ槽の溶融は
んだの温度の設定・制御が容易な範囲において、急速予
備加熱をすることが可能である。
【００７８】そして、フローはんだ付けにおける各工程
の所要時間は、基板１ａの装置への搬入作業が３０秒、
フラックス塗布時間が１分、急速予備加熱時間が３０
秒、はんだ付け時間が３０秒、基板両面温度制御時間が
１分、基板１ａの装置からの搬出作業が３０秒であり、
１枚の基板に着目すれば、はんだ付けに必要な時間は合
計５分であった。
の所要時間は、基板１ａの装置への搬入作業が３０秒、
フラックス塗布時間が１分、急速予備加熱時間が３０
秒、はんだ付け時間が３０秒、基板両面温度制御時間が
１分、基板１ａの装置からの搬出作業が３０秒であり、
１枚の基板に着目すれば、はんだ付けに必要な時間は合
計５分であった。
【００７９】［第４の実施の形態］第４の実施の形態
は、図２に示すように、回路基板１に反り防止治具８を取
り付け、次に、回路基板１の下面１０２について最高出
力９ｋＷのシーズヒーターとファンを併用した急速予備
加熱を行って、基板下面の温度を、約３０秒で、最高部
１１７℃、最低部１０９℃にし、その後、第２の実施の
形態と同様に、回路基板１の上面を基板加熱装置７で加
熱した状態で、回路基板１の下面１０２からＰｂフリー
の溶融はんだ噴流３ｂによってフローはんだ付けを行
い、はんだ付け直後に回路基板１の両面を冷却するもの
である。
は、図２に示すように、回路基板１に反り防止治具８を取
り付け、次に、回路基板１の下面１０２について最高出
力９ｋＷのシーズヒーターとファンを併用した急速予備
加熱を行って、基板下面の温度を、約３０秒で、最高部
１１７℃、最低部１０９℃にし、その後、第２の実施の
形態と同様に、回路基板１の上面を基板加熱装置７で加
熱した状態で、回路基板１の下面１０２からＰｂフリー
の溶融はんだ噴流３ｂによってフローはんだ付けを行
い、はんだ付け直後に回路基板１の両面を冷却するもの
である。
【００８０】そして、全行程が１．２ｍ／分の一本のコ
ンベアでつながれており、コンベアの一端に基板搬入
口、他端に基板搬出口のある総コンベア長４．２ｍのフ
ローはんだ付け装置を使用して、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａが
接続されていない方の回路基板１ａの下面１０２に対し
て最高出力９ｋＷのシーズヒーターとファンを併用した
急速予備加熱を行い、基板下面の温度を、約最高部１１
７℃、最低部１０９℃にした。そして、基板下面に組成
がＳｎ−３Ａｇ−ｘＢｉ−０．５Ｃｕ（０≦ｘ≦４，単
位：質量％）の５種類のはんだ（前述の表１に詳細を示
す）の噴流３ｂを当て、６端子コネクタ５ａのはんだ付
けを行った。但し、この際、ＱＦＰ−ＬＳＩが接続され
ている方の基板上面ピーク温度が１８０℃となるように
フローはんだ槽の温度を固定した。
ンベアでつながれており、コンベアの一端に基板搬入
口、他端に基板搬出口のある総コンベア長４．２ｍのフ
ローはんだ付け装置を使用して、ＱＦＰ−ＬＳＩ２ａが
接続されていない方の回路基板１ａの下面１０２に対し
て最高出力９ｋＷのシーズヒーターとファンを併用した
急速予備加熱を行い、基板下面の温度を、約最高部１１
７℃、最低部１０９℃にした。そして、基板下面に組成
がＳｎ−３Ａｇ−ｘＢｉ−０．５Ｃｕ（０≦ｘ≦４，単
位：質量％）の５種類のはんだ（前述の表１に詳細を示
す）の噴流３ｂを当て、６端子コネクタ５ａのはんだ付
けを行った。但し、この際、ＱＦＰ−ＬＳＩが接続され
ている方の基板上面ピーク温度が１８０℃となるように
フローはんだ槽の温度を固定した。
【００８１】また、これ以外に、フローはんだ槽の温度
をこの条件にした状態で、今度ははんだ付けの間、基板
上面に流量０．２ｍ3／分の１５０℃〜２００℃の窒素
を吹き付けて加熱した基板サンプルを作製した。
をこの条件にした状態で、今度ははんだ付けの間、基板
上面に流量０．２ｍ3／分の１５０℃〜２００℃の窒素
を吹き付けて加熱した基板サンプルを作製した。
【００８２】また、このとき、いかなるときもＱＦＰ−
ＬＳＩが接続されている方の基板上面がＱＦＰ−ＬＳＩ
パッケージ表面温度よりも３０℃以上高くならないよう
にした。
ＬＳＩが接続されている方の基板上面がＱＦＰ−ＬＳＩ
パッケージ表面温度よりも３０℃以上高くならないよう
にした。
【００８３】そして、はんだ付け直後に、基板両面温度
制御部２４で基板下面に０．３ｍ3／分、基板上面に
０．１ｍ3／分の流量で５℃〜２０℃の窒素を１分間程
度吹き付けた。
制御部２４で基板下面に０．３ｍ3／分、基板上面に
０．１ｍ3／分の流量で５℃〜２０℃の窒素を１分間程
度吹き付けた。
【００８４】以上説明した各サンプルにおいて、ＱＦＰ
−ＬＳＩ２ａの接続部に破断がおきているかを観察し
た。また、破断が起きていない場合もリードの４５°ピ
ール試験を行い、強度が著しく低下しているものは破断
しているものとみなした。
−ＬＳＩ２ａの接続部に破断がおきているかを観察し
た。また、破断が起きていない場合もリードの４５°ピ
ール試験を行い、強度が著しく低下しているものは破断
しているものとみなした。
【００８５】表６および表７には、回路基板１ａに反り
防止治具８を取り付け、回路基板１ａの下面１０２につ
いて急速予備加熱を行い、その後回路基板１ａの上面１
０１に高温の窒素の吹き付けてフローはんだ付けを行っ
たものの試験結果を示す。
防止治具８を取り付け、回路基板１ａの下面１０２につ
いて急速予備加熱を行い、その後回路基板１ａの上面１
０１に高温の窒素の吹き付けてフローはんだ付けを行っ
たものの試験結果を示す。
【００８６】
【表６】
【表７】
表８および表９には、回路基板１ａに反り防止治具８を
取り付け、回路基板１ａの下面１０２について急速予備
加熱を行い、その後回路基板１ａの上面１０１に高温の
窒素の吹き付けを行わずにフローはんだ付けを行ったも
のの試験結果を示す。
取り付け、回路基板１ａの下面１０２について急速予備
加熱を行い、その後回路基板１ａの上面１０１に高温の
窒素の吹き付けを行わずにフローはんだ付けを行ったも
のの試験結果を示す。
【００８７】
【表８】
【表９】
この表８および表９の試験結果によると、ＱＦＰ−ＬＳ
Ｉの接続に使用できるはんだのＢｉ含有量上限が２質量
％となり、また、６端子コネクタの接続に使用できるは
んだのＢｉ含有量上限が１質量％となることがわかり、
この上限を超えると、ＱＦＰ−ＬＳＩの接続部の破断
や、コネクタの接続部のリフトオフや引け巣が発生する
ことがわかった。
Ｉの接続に使用できるはんだのＢｉ含有量上限が２質量
％となり、また、６端子コネクタの接続に使用できるは
んだのＢｉ含有量上限が１質量％となることがわかり、
この上限を超えると、ＱＦＰ−ＬＳＩの接続部の破断
や、コネクタの接続部のリフトオフや引け巣が発生する
ことがわかった。
【００８８】ところが、上記表６および表７に示すよう
に、接続部の破断が起き始める溶融はんだの温度が高温
の窒素を吹き付けることにより、ＱＦＰ−ＬＳＩの接続
に使用するはんだのＢｉ含有量の上限が６質量％とな
り、また、６端子コネクタの接続に使用できるはんだの
Ｂｉ含有量の上限が３質量％となることから、通常のフ
ローはんだ付け時よりも使用できるはんだの組成範囲を
拡張できることがわかった。
に、接続部の破断が起き始める溶融はんだの温度が高温
の窒素を吹き付けることにより、ＱＦＰ−ＬＳＩの接続
に使用するはんだのＢｉ含有量の上限が６質量％とな
り、また、６端子コネクタの接続に使用できるはんだの
Ｂｉ含有量の上限が３質量％となることから、通常のフ
ローはんだ付け時よりも使用できるはんだの組成範囲を
拡張できることがわかった。
【００８９】即ち、急速予備加熱をしたとしても、はんだ
ペースト１１の組成として、Ｂｉ含有量の上限が６質量
％の融点が低いものも使用可能である。また、急速予備
加熱をしたとしても、フローはんだについても、Ｂｉの
含有量を多少増やすことを可能にして共晶組成に近いも
のにすることが可能となる。
ペースト１１の組成として、Ｂｉ含有量の上限が６質量
％の融点が低いものも使用可能である。また、急速予備
加熱をしたとしても、フローはんだについても、Ｂｉの
含有量を多少増やすことを可能にして共晶組成に近いも
のにすることが可能となる。
【００９０】そして、フローはんだ付けにおける各工程
の所要時間は、回路基板の装置への搬入作業が３０秒、
フラックス塗布時間が１分、予備加熱時間が３０秒、は
んだ付け時間が３０秒、基板両面温度制御時間が１分、
回路基板の装置からの搬出作業が３０秒であり、１枚の
回路基板１ａに着目すれば、はんだ付けに必要な時間は
合計５分であった。
の所要時間は、回路基板の装置への搬入作業が３０秒、
フラックス塗布時間が１分、予備加熱時間が３０秒、は
んだ付け時間が３０秒、基板両面温度制御時間が１分、
回路基板の装置からの搬出作業が３０秒であり、１枚の
回路基板１ａに着目すれば、はんだ付けに必要な時間は
合計５分であった。
【００９１】以上説明した第３および第４の実施の形態
によれば、高出力のヒータによる回路基板のフローはん
だ付け面の急速予備加熱が可能となり、予備加熱に要す
る時間を短縮して生産性を向上することが可能となる。
によれば、高出力のヒータによる回路基板のフローはん
だ付け面の急速予備加熱が可能となり、予備加熱に要す
る時間を短縮して生産性を向上することが可能となる。
【００９２】次に、本発明に係るＰｂフリーはんだを用
いたフローはんだ付け装置若しくはシステムの実施の形
態について、図面を用いて説明する。
いたフローはんだ付け装置若しくはシステムの実施の形
態について、図面を用いて説明する。
【００９３】図７は、上下に平行に配置された２本のコ
ンベアを使用して回路基板１を往復移動させることによ
り、基板搬入と基板搬出が同じ位置１８で一人の作業者
で行えるフローはんだ付け装置において、予備加熱工程
の長さを０．６ｍとし、予備加熱部（図示せず）上で回
路基板１をコンベアから浮かせて基板をコンベアの動き
とは無関係に３０秒停止させる構造を付加させた第１の
実施例を示す正面図である。これにより、回路基板１の
下面１０２の全ての場所は、予備加熱部上において、移
動中と停止中とを併せて合計６０秒予備加熱されている
ことになる。
ンベアを使用して回路基板１を往復移動させることによ
り、基板搬入と基板搬出が同じ位置１８で一人の作業者
で行えるフローはんだ付け装置において、予備加熱工程
の長さを０．６ｍとし、予備加熱部（図示せず）上で回
路基板１をコンベアから浮かせて基板をコンベアの動き
とは無関係に３０秒停止させる構造を付加させた第１の
実施例を示す正面図である。これにより、回路基板１の
下面１０２の全ての場所は、予備加熱部上において、移
動中と停止中とを併せて合計６０秒予備加熱されている
ことになる。
【００９４】このフローはんだ付け装置は、表面実装部
品２、４がリフローはんだ付けされ、挿入実装部品５が
挿入された回路基板１を、上部においてエレベータ付き
小コンベア２７からエレベータ付き小コンベア２５へと
搬送する往路コンベアと、該往路コンベアから逆走コン
ベア２６に移し変える下降エレベータ付き小コンベア２
５と、該小コンベア２５から移し変えられた回路基板を
戻す逆走コンベア(復路コンベア)（上部往路コンベアに
平行で進行方向が逆方向で上部往路コンベアの真下に存
在）２６と、戻された回路基板を上昇させて基板搬入口
１８に戻す上昇エレベータ付き小コンベア２７とで構成
される。なお、この小コンベア２７は、新たな回路基板
を基板搬入口１８からフラクサへ搬送するコンベアとな
る。
品２、４がリフローはんだ付けされ、挿入実装部品５が
挿入された回路基板１を、上部においてエレベータ付き
小コンベア２７からエレベータ付き小コンベア２５へと
搬送する往路コンベアと、該往路コンベアから逆走コン
ベア２６に移し変える下降エレベータ付き小コンベア２
５と、該小コンベア２５から移し変えられた回路基板を
戻す逆走コンベア(復路コンベア)（上部往路コンベアに
平行で進行方向が逆方向で上部往路コンベアの真下に存
在）２６と、戻された回路基板を上昇させて基板搬入口
１８に戻す上昇エレベータ付き小コンベア２７とで構成
される。なお、この小コンベア２７は、新たな回路基板
を基板搬入口１８からフラクサへ搬送するコンベアとな
る。
【００９５】そして、往路コンベアは、基板搬入口１８
からフラクサへ搬送する（搬送距離０．３ｍ）小コンベ
ア部１９と、上記回路基板１の下面１０２にフラックス
を塗布する搬送部（搬送距離１ｍ）２０と、予備加熱す
る搬送部（搬送距離１．２ｍ）２２と、フローはんだ付
けする搬送部（搬送距離０．６ｍ）２３と、基板両面温
度制御を行う搬送部（搬送距離１ｍ）２４とから構成さ
れる。
からフラクサへ搬送する（搬送距離０．３ｍ）小コンベ
ア部１９と、上記回路基板１の下面１０２にフラックス
を塗布する搬送部（搬送距離１ｍ）２０と、予備加熱す
る搬送部（搬送距離１．２ｍ）２２と、フローはんだ付
けする搬送部（搬送距離０．６ｍ）２３と、基板両面温
度制御を行う搬送部（搬送距離１ｍ）２４とから構成さ
れる。
【００９６】ところで、フラックス塗布工程２０ａ、予
備加熱工程２２ａ、フローはんだ付け工程２３ａ、及び
基板両面温度制御工程２４ａを含む全長３．８ｍの上部
大コンベア２０〜２４の搬送速度は１．２ｍ／分、下降
エレベータ付き小コンベア（長さ０．６ｍ）２５の搬送
速度は１．２ｍ／分、逆走コンベア（復路コンベア）２
６の搬送速度は１．２ｍ／分、上昇エレベータ付き小コ
ンベア(長さ０．６ｍ)２７の搬送速度は１．２ｍ／分で
ある。
備加熱工程２２ａ、フローはんだ付け工程２３ａ、及び
基板両面温度制御工程２４ａを含む全長３．８ｍの上部
大コンベア２０〜２４の搬送速度は１．２ｍ／分、下降
エレベータ付き小コンベア（長さ０．６ｍ）２５の搬送
速度は１．２ｍ／分、逆走コンベア（復路コンベア）２
６の搬送速度は１．２ｍ／分、上昇エレベータ付き小コ
ンベア(長さ０．６ｍ)２７の搬送速度は１．２ｍ／分で
ある。
【００９７】また、Ｐｂフリーはんだを用いたフローは
んだ付け対象物、予備加熱条件およびフローはんだ付け
条件は、第１の実施の形態と同様にした。
んだ付け対象物、予備加熱条件およびフローはんだ付け
条件は、第１の実施の形態と同様にした。
【００９８】そして、フローはんだ付けにおける各工程
の所要時間は、回路基板の装置への搬入作業時間が３０
秒、（２）上昇エレベータ付き小コンベア２７によるフ
ラクサへの移動時間が１５秒、（３）フラックス塗布時
間が５０秒、（４）予備加熱時間が６０秒、（５）フロ
ーはんだ付け時間が３０秒、（６）基板両面温度制御時
間が５０秒、（７）下降エレベータ付き小コンベアでの
移動時間が１５秒、（８）下降エレベータ２５による搬
送時間が６０秒、（９）下降エレベータ付き小コンベア
による逆走コンベアへの移動時間が１５秒、（１０）逆
走コンベア２６による搬送時間が１９０秒、（１１）上
昇エレベータ付き小コンベア２７での移動時間が１５
秒、（１２）上昇エレベータ２７による基板搬送時間が
６０秒、（１３）回路基板１の装置からの搬出作業が３
０秒であり、１枚の回路基板に着目すれば、はんだ付け
に必要な時間は合計１０分２０秒であった。
の所要時間は、回路基板の装置への搬入作業時間が３０
秒、（２）上昇エレベータ付き小コンベア２７によるフ
ラクサへの移動時間が１５秒、（３）フラックス塗布時
間が５０秒、（４）予備加熱時間が６０秒、（５）フロ
ーはんだ付け時間が３０秒、（６）基板両面温度制御時
間が５０秒、（７）下降エレベータ付き小コンベアでの
移動時間が１５秒、（８）下降エレベータ２５による搬
送時間が６０秒、（９）下降エレベータ付き小コンベア
による逆走コンベアへの移動時間が１５秒、（１０）逆
走コンベア２６による搬送時間が１９０秒、（１１）上
昇エレベータ付き小コンベア２７での移動時間が１５
秒、（１２）上昇エレベータ２７による基板搬送時間が
６０秒、（１３）回路基板１の装置からの搬出作業が３
０秒であり、１枚の回路基板に着目すれば、はんだ付け
に必要な時間は合計１０分２０秒であった。
【００９９】図８は、４本のコンベアを使用して回路基
板が長方形状の経路により装置内を循環することによ
り、基板搬入と基板搬出が同じ位置で一人の作業者で行
えるフローはんだ付け装置において、予備加熱工程の長
さを０．６ｍとし、予備加熱部（図示せず）上で回路基
板１をコンベアから浮かせて基板をコンベアの動きとは
無関係に３０秒停止させる構造を付加させ、さらに、搬
送時間短縮をはかるため、はんだ付けに直接関与しない
コンベアを高速で独立運転させることにした第２の実施
例を示す平面斜視図である。
板が長方形状の経路により装置内を循環することによ
り、基板搬入と基板搬出が同じ位置で一人の作業者で行
えるフローはんだ付け装置において、予備加熱工程の長
さを０．６ｍとし、予備加熱部（図示せず）上で回路基
板１をコンベアから浮かせて基板をコンベアの動きとは
無関係に３０秒停止させる構造を付加させ、さらに、搬
送時間短縮をはかるため、はんだ付けに直接関与しない
コンベアを高速で独立運転させることにした第２の実施
例を示す平面斜視図である。
【０１００】このフローはんだ付け装置は、表面実装部
品２、４がリフローはんだ付けされ、挿入実装部品５が
挿入された回路基板１を、基板搬入部からフラクサへ搬
送する搬送部（搬送距離０．３ｍ）１９と、フラックス
塗布搬送部（搬送距離１ｍ）２０と、はんだ付けに関与
しない搬送部（搬送距離０．３ｍ）２１と、エレベータ
付きサイド搬送部２８と、予備加熱搬送部（搬送距離
０．６ｍ）２２と、フローはんだ付け搬送部（搬送距離
０．６ｍ）２３と、基板両面温度制御搬送部（搬送距離
１ｍ）２４と、エレベータ付きサイド搬送部２９と、基
板搬送部１８に戻すはんだ付けに関与しない搬送部（搬
送距離０．６ｍ）１９とから構成される。図１及び図２
に示す如く、フローはんだ付け搬送部、即ちフローはん
だ槽が設置されたフローはんだ付け部２３は、基板ホル
ダー位置検出によりはんだ付け完了が検出できる機構を
備えて構成される。
品２、４がリフローはんだ付けされ、挿入実装部品５が
挿入された回路基板１を、基板搬入部からフラクサへ搬
送する搬送部（搬送距離０．３ｍ）１９と、フラックス
塗布搬送部（搬送距離１ｍ）２０と、はんだ付けに関与
しない搬送部（搬送距離０．３ｍ）２１と、エレベータ
付きサイド搬送部２８と、予備加熱搬送部（搬送距離
０．６ｍ）２２と、フローはんだ付け搬送部（搬送距離
０．６ｍ）２３と、基板両面温度制御搬送部（搬送距離
１ｍ）２４と、エレベータ付きサイド搬送部２９と、基
板搬送部１８に戻すはんだ付けに関与しない搬送部（搬
送距離０．６ｍ）１９とから構成される。図１及び図２
に示す如く、フローはんだ付け搬送部、即ちフローはん
だ槽が設置されたフローはんだ付け部２３は、基板ホル
ダー位置検出によりはんだ付け完了が検出できる機構を
備えて構成される。
【０１０１】エレベータ付きサイド搬送部２８は、小コ
ンベア搬送部（搬送距離０．３ｍ）２８ａと、下降小コ
ンベア部２８ｂと、下部搬送コンベア部（搬送距離１．
２ｍ）２８ｃと、上昇小コンベア部２８ｄと、小コンベ
ア搬送部（搬送距離０．３ｍ）２８ｅとから構成され
る。
ンベア搬送部（搬送距離０．３ｍ）２８ａと、下降小コ
ンベア部２８ｂと、下部搬送コンベア部（搬送距離１．
２ｍ）２８ｃと、上昇小コンベア部２８ｄと、小コンベ
ア搬送部（搬送距離０．３ｍ）２８ｅとから構成され
る。
【０１０２】エレベータ付きサイド搬送部２９も、小コ
ンベア搬送部（搬送距離０．３ｍ）２９ａと、下降小コ
ンベア部２９ｂと、下部搬送コンベア部（搬送距離１．
２ｍ）２９ｃと、上昇小コンベア部２９ｄと、小コンベ
ア搬送部（搬送距離０．３ｍ）２９ｅとから構成され
る。
ンベア搬送部（搬送距離０．３ｍ）２９ａと、下降小コ
ンベア部２９ｂと、下部搬送コンベア部（搬送距離１．
２ｍ）２９ｃと、上昇小コンベア部２９ｄと、小コンベ
ア搬送部（搬送距離０．３ｍ）２９ｅとから構成され
る。
【０１０３】なお、はんだ付けに関与しない基板搬送
（搬送距離０．６ｍ）、基板搬入部からフラクサへの基
板搬送１９ａ、フラックス塗布工程２０ａ、はんだ付け
に関与しない基板搬送２１ａから成る全長２．２ｍのコ
ンベアの搬送速度は１．２ｍ／分、予備加熱工程２２
ａ、フローはんだ付け工程２３ａ、基板両面温度制御工
程２４ａから成る全長２．２ｍのコンベアの搬送速度は
１．２ｍ／分、２本の下降エレベータ付き小コンベアは
長さ０．６ｍ、搬送速度は１．２ｍ／分とした。２本の
上昇エレベータ付き小コンベアは長さ０．６ｍ、搬送速
度は１．２ｍ／分、はんだ付けに関係しない２本の下部
基板搬送コンベアの搬送速度は高速化を行い、１２ｍ／
分とした。
（搬送距離０．６ｍ）、基板搬入部からフラクサへの基
板搬送１９ａ、フラックス塗布工程２０ａ、はんだ付け
に関与しない基板搬送２１ａから成る全長２．２ｍのコ
ンベアの搬送速度は１．２ｍ／分、予備加熱工程２２
ａ、フローはんだ付け工程２３ａ、基板両面温度制御工
程２４ａから成る全長２．２ｍのコンベアの搬送速度は
１．２ｍ／分、２本の下降エレベータ付き小コンベアは
長さ０．６ｍ、搬送速度は１．２ｍ／分とした。２本の
上昇エレベータ付き小コンベアは長さ０．６ｍ、搬送速
度は１．２ｍ／分、はんだ付けに関係しない２本の下部
基板搬送コンベアの搬送速度は高速化を行い、１２ｍ／
分とした。
【０１０４】また、予備加熱は、ＱＦＰ−ＬＳＩが接続
されていない方の基板下面に最高出力４．５ｋＷのシー
ズヒーターによる加熱とし、回路基板の下面の温度を、
約１分で、最高部１２１℃、最低部１０７℃にした。
されていない方の基板下面に最高出力４．５ｋＷのシー
ズヒーターによる加熱とし、回路基板の下面の温度を、
約１分で、最高部１２１℃、最低部１０７℃にした。
【０１０５】そして、フローはんだ付け条件は、第１の
実施の形態と同様にして、基板サンプルを作製した。
実施の形態と同様にして、基板サンプルを作製した。
【０１０６】そして、フローはんだ付けにおける各工程
の所要時間は、（１）基板搬入部での基板の搬入作業が
３０秒、（２）フラクサへの移動時間が１５秒、（３）
フラックス塗布時間が５０秒、（４）はんだ付けに関与
しない基板搬送時間が１５秒、（５）下降エレベータ付
き小コンベアへの移動時間が１５秒、（６）下降エレベ
ータによる搬送時間が１０秒、（７）下部基板搬送コン
ベアによる基板搬送と上昇エレベータへの移動時間が６
秒、（８）上昇エレベータによる搬送時間が１０秒、
（９）上昇エレベータ付き小コンベアから予備加熱部へ
の移動時間が１５秒、（１０）予備加熱時間が６０秒、
（１１）フローはんだ付け時間が３０秒、（１２）基板
両面温度制御時間が５０秒、（１３）下降エレベータ付
き小コンベアへの移動時間が１５秒、（１４）下降エレ
ベータによる搬送時間が１０秒、（１５）下部基板搬送
コンベアによる基板搬送と上昇エレベータへの移動時間
が６秒、（１６）上昇エレベータによる搬送時間が１０
秒、（１７）上昇エレベータ付き小コンベア上の移動時
間が１５秒、（１８）基板搬入部への基板搬送時間が３
０秒、（１９）基板搬入部での基板の搬出作業が３０
秒、であり、１枚の基板に着目すれば、はんだ付けに必
要な時間は合計７分３２秒であった。
の所要時間は、（１）基板搬入部での基板の搬入作業が
３０秒、（２）フラクサへの移動時間が１５秒、（３）
フラックス塗布時間が５０秒、（４）はんだ付けに関与
しない基板搬送時間が１５秒、（５）下降エレベータ付
き小コンベアへの移動時間が１５秒、（６）下降エレベ
ータによる搬送時間が１０秒、（７）下部基板搬送コン
ベアによる基板搬送と上昇エレベータへの移動時間が６
秒、（８）上昇エレベータによる搬送時間が１０秒、
（９）上昇エレベータ付き小コンベアから予備加熱部へ
の移動時間が１５秒、（１０）予備加熱時間が６０秒、
（１１）フローはんだ付け時間が３０秒、（１２）基板
両面温度制御時間が５０秒、（１３）下降エレベータ付
き小コンベアへの移動時間が１５秒、（１４）下降エレ
ベータによる搬送時間が１０秒、（１５）下部基板搬送
コンベアによる基板搬送と上昇エレベータへの移動時間
が６秒、（１６）上昇エレベータによる搬送時間が１０
秒、（１７）上昇エレベータ付き小コンベア上の移動時
間が１５秒、（１８）基板搬入部への基板搬送時間が３
０秒、（１９）基板搬入部での基板の搬出作業が３０
秒、であり、１枚の基板に着目すれば、はんだ付けに必
要な時間は合計７分３２秒であった。
【０１０７】図９は、４本のコンベアを使用して回路基
板が長方形状の経路により装置内を循環することによ
り、基板搬入と基板搬出が同じ位置で一人の作業者で行
えるフローはんだ付け装置において、下記機能を付加さ
せた第３の実施例を示す平面斜視図である。 （ａ）予備加熱工程については、第２の実施例と同様と
する。 （ｂ）搬送時間の短縮をはかるため、はんだ付けに直接
関与しない２本の下部搬送コンベア２８ｃ、２９ｃを高
速（１２ｍ／分）で運転する。 （ｃ）２本の下部搬送コンベア以外のコンベアの搬送速
度を０．５〜２．０ｍ／分の可変式とし、基板搬入時に
搬送速度をあらかじめ入力できるようにする。 （ｄ）搬送基板サイズを最大３６０×３６０ｍｍ、最小
１００×１００ｍｍに限定し、この範囲内のあらゆるサ
イズの回路基板１を取り付けるための可動式基板固定具
（図示せず）を備え、フローはんだ付け時の熱影響によ
る基板の反りを防止するため、基板中央部にあらかじめ
設けた開口部より回路基板１を上下からホールドするピ
ン（図示せず）を有する、サイズ５５０×５５０ｍｍの
基板ホルダー(図示せず)を４個作製し、装置内では４個
の基板ホルダーを介して回路基板１を搬送することとす
る。また、４個の基板ホルダーは、図９の中に白丸で示
された位置、 Ａ：基板搬入部 Ｃ：予備加熱工程２２ａの直前の上昇エレベータ付き小
コンベア２８ｄの上 Ｅ：基板両面温度制御工程２４ａの直後の下降エレベー
タ付き小コンベア２９ｂの上 Ｆ：基板搬入部３０の直前の上昇エレベータ付き小コン
ベア２９ｄの上 の４カ所のステーションに配置し、その位置から４個の
基板ホルダーを循環させる。
板が長方形状の経路により装置内を循環することによ
り、基板搬入と基板搬出が同じ位置で一人の作業者で行
えるフローはんだ付け装置において、下記機能を付加さ
せた第３の実施例を示す平面斜視図である。 （ａ）予備加熱工程については、第２の実施例と同様と
する。 （ｂ）搬送時間の短縮をはかるため、はんだ付けに直接
関与しない２本の下部搬送コンベア２８ｃ、２９ｃを高
速（１２ｍ／分）で運転する。 （ｃ）２本の下部搬送コンベア以外のコンベアの搬送速
度を０．５〜２．０ｍ／分の可変式とし、基板搬入時に
搬送速度をあらかじめ入力できるようにする。 （ｄ）搬送基板サイズを最大３６０×３６０ｍｍ、最小
１００×１００ｍｍに限定し、この範囲内のあらゆるサ
イズの回路基板１を取り付けるための可動式基板固定具
（図示せず）を備え、フローはんだ付け時の熱影響によ
る基板の反りを防止するため、基板中央部にあらかじめ
設けた開口部より回路基板１を上下からホールドするピ
ン（図示せず）を有する、サイズ５５０×５５０ｍｍの
基板ホルダー(図示せず)を４個作製し、装置内では４個
の基板ホルダーを介して回路基板１を搬送することとす
る。また、４個の基板ホルダーは、図９の中に白丸で示
された位置、 Ａ：基板搬入部 Ｃ：予備加熱工程２２ａの直前の上昇エレベータ付き小
コンベア２８ｄの上 Ｅ：基板両面温度制御工程２４ａの直後の下降エレベー
タ付き小コンベア２９ｂの上 Ｆ：基板搬入部３０の直前の上昇エレベータ付き小コン
ベア２９ｄの上 の４カ所のステーションに配置し、その位置から４個の
基板ホルダーを循環させる。
【０１０８】また、基板ホルダーが基板搬入部Ａに到達
したとき、（はんだ付けの完了した回路基板が存在する
場合は、まず回路基板の取り外しを行い）新たな回路基
板の搬入を行う。
したとき、（はんだ付けの完了した回路基板が存在する
場合は、まず回路基板の取り外しを行い）新たな回路基
板の搬入を行う。
【０１０９】さらに、
Ｂ：フラックス塗布工程２０ａの直後の下降エレベータ
付き小コンベア２８ｂの上 Ｄ：予備加熱部２２ａ もステーションとし、４個の基板ホルダーが合計６個の
ステーション間を移動する際、隣接する２個のステーシ
ョン間のコンベア上に基板ホルダーが２個以上存在しな
いようにする。これは基板ホルダーの動きを１つずつ独
立制御し、装置内での衝突を防止するためである。
付き小コンベア２８ｂの上 Ｄ：予備加熱部２２ａ もステーションとし、４個の基板ホルダーが合計６個の
ステーション間を移動する際、隣接する２個のステーシ
ョン間のコンベア上に基板ホルダーが２個以上存在しな
いようにする。これは基板ホルダーの動きを１つずつ独
立制御し、装置内での衝突を防止するためである。
【０１１０】このために、６個のそれぞれのステーショ
ンを基板搬入部を起点とし、ここから基板ホルダーが通
過する順に、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと名付けることに
する。
ンを基板搬入部を起点とし、ここから基板ホルダーが通
過する順に、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと名付けることに
する。
【０１１１】すなわち、
Ａ：基板搬入部
Ｂ：フラックス塗布工程直後の下降エレベータ付き小コ
ンベアの上 Ｃ：予備加熱工程直前の上昇エレベータ付き小コンベア
の上 Ｄ：予備加熱部 Ｅ：基板両面温度制御工程直後の下降エレベータ付き小
コンベアの上 Ｆ：基板搬入部直前の上昇エレベータ付き小コンベアの
上 とする。
ンベアの上 Ｃ：予備加熱工程直前の上昇エレベータ付き小コンベア
の上 Ｄ：予備加熱部 Ｅ：基板両面温度制御工程直後の下降エレベータ付き小
コンベアの上 Ｆ：基板搬入部直前の上昇エレベータ付き小コンベアの
上 とする。
【０１１２】次に、上記フローはんだ付け装置におい
て、コンベア独立制御を行う制御装置３０には、複数の
データ格納部を有する制御メモリ３１を備えられる。
て、コンベア独立制御を行う制御装置３０には、複数の
データ格納部を有する制御メモリ３１を備えられる。
【０１１３】なお、それぞれのデータ格納部には、各回
路基板１の予備加熱部２２での最適停止時間Ｔと、フロ
ーはんだ付け時の最適基板搬送速度Ｖが格納されてい
る。
路基板１の予備加熱部２２での最適停止時間Ｔと、フロ
ーはんだ付け時の最適基板搬送速度Ｖが格納されてい
る。
【０１１４】例えば、予備加熱部２２での最適停止時間
Ｔと、フローはんだ付け時の最適基板搬送速度Ｖがそれ
ぞれ異なる回路基板Ｘ，Ｙを連続的に本フローはんだ付
け装置に搬入し、運転する場合を考える。いま、回路基
板（（予備加熱部での最適停止時間，フローはんだ付け
時の最適基板搬送速度）＝（ＴX，ＶX））Ｘを基板搬入
部（ステーションＡ）の基板ホルダーにセットし、（Ｔ
X，ＶX）を制御装置３０に対して入力後、スタートボタ
ン(図示せず)を押して制御装置３０内に設けられたコン
ピュータ３２の制御の基に、基板ホルダー搬送をスター
トさせる。
Ｔと、フローはんだ付け時の最適基板搬送速度Ｖがそれ
ぞれ異なる回路基板Ｘ，Ｙを連続的に本フローはんだ付
け装置に搬入し、運転する場合を考える。いま、回路基
板（（予備加熱部での最適停止時間，フローはんだ付け
時の最適基板搬送速度）＝（ＴX，ＶX））Ｘを基板搬入
部（ステーションＡ）の基板ホルダーにセットし、（Ｔ
X，ＶX）を制御装置３０に対して入力後、スタートボタ
ン(図示せず)を押して制御装置３０内に設けられたコン
ピュータ３２の制御の基に、基板ホルダー搬送をスター
トさせる。
【０１１５】このとき、基板ホルダーは、ステーション
Ｂに向かって搬送される。次に、回路基板Ｘがステーシ
ョンＢを出発したのを検出器(図示せず)で検出後、基板
搬入部（ステーションＡ）に向かって次の基板ホルダー
が搬送されるようになっている。
Ｂに向かって搬送される。次に、回路基板Ｘがステーシ
ョンＢを出発したのを検出器(図示せず)で検出後、基板
搬入部（ステーションＡ）に向かって次の基板ホルダー
が搬送されるようになっている。
【０１１６】そして、回路基板ＸがステーションＣを出
発したときをもって、次の回路基板ＹがステーションＢ
を通過できるように制御される。次に、回路基板Ｘが予
備加熱部（ステーションＤ）２２でＴXの間停止して予
備加熱がなされる。このとき回路基板Ｘの基板データ
（ＴX，ＶX）はデータ格納部に存在する。よって、予備
加熱部２２から基板両面温度制御部２４までのコンベア
は搬送速度ＶXで動いている。ＴXの時間が経過すると、
回路基板Ｘがはんだ付け最適搬送速度ＶXで搬送されは
じめる。
発したときをもって、次の回路基板ＹがステーションＢ
を通過できるように制御される。次に、回路基板Ｘが予
備加熱部（ステーションＤ）２２でＴXの間停止して予
備加熱がなされる。このとき回路基板Ｘの基板データ
（ＴX，ＶX）はデータ格納部に存在する。よって、予備
加熱部２２から基板両面温度制御部２４までのコンベア
は搬送速度ＶXで動いている。ＴXの時間が経過すると、
回路基板Ｘがはんだ付け最適搬送速度ＶXで搬送されは
じめる。
【０１１７】そして、回路基板Ｘがフローはんだ付け部
２３を通過したことを検出器にて検出した後、次の回路
基板Ｙの基板データ（ＴY，ＶY）はデータ格納部に収め
られ、次の回路基板ＹはステーションＣを出発し、最適
の予備加熱、はんだ付けが行われるようになる。それ以
降も同様の手順にて基板ホルダーを搬送していく。
２３を通過したことを検出器にて検出した後、次の回路
基板Ｙの基板データ（ＴY，ＶY）はデータ格納部に収め
られ、次の回路基板ＹはステーションＣを出発し、最適
の予備加熱、はんだ付けが行われるようになる。それ以
降も同様の手順にて基板ホルダーを搬送していく。
【０１１８】そして、１枚目の回路基板Ｘがステーショ
ンＥに到着したが、その前の基板ホルダーがステーショ
ンＦを出発できず、２枚目の回路基板Ｙがステーション
Ｄを出発してしまっている場合が状況によっては起こり
うる。この場合、２枚目の回路基板Ｙのフローはんだ付
け部２３を通過したことを検出器にて検出した直後、予
備加熱部２２から基板両面温度制御部２４までのコンベ
アを停止し、基板ホルダーの衝突を防止できるようにし
ている。それ以降も同様の手順にて基板ホルダーを搬送
していく。
ンＥに到着したが、その前の基板ホルダーがステーショ
ンＦを出発できず、２枚目の回路基板Ｙがステーション
Ｄを出発してしまっている場合が状況によっては起こり
うる。この場合、２枚目の回路基板Ｙのフローはんだ付
け部２３を通過したことを検出器にて検出した直後、予
備加熱部２２から基板両面温度制御部２４までのコンベ
アを停止し、基板ホルダーの衝突を防止できるようにし
ている。それ以降も同様の手順にて基板ホルダーを搬送
していく。
【０１１９】そして、その後、１枚目の回路基板Ｘは前
方のステーションに基板ホルダーが存在しないことを確
認後、ステーションＦを通り、ステーションＡに戻るこ
とになる。
方のステーションに基板ホルダーが存在しないことを確
認後、ステーションＦを通り、ステーションＡに戻るこ
とになる。
【０１２０】２枚目以降も前方のステーションに基板ホ
ルダーが存在しないことを確認後、同様の手順にて移動
していく。
ルダーが存在しないことを確認後、同様の手順にて移動
していく。
【０１２１】なお、入力したデータは、
（ＴX，ＶX）＝（３０秒，１．２ｍ／分）
（ＴY，ＶY）＝（５秒，１．５ｍ／分）
また、はんだ付けが完了した基板を搬送してきた基板ホ
ルダーが基板搬入部１９に到着した場合、基板搬出を３
０秒で行い、次の基板搬入とデータ入力を合計３０秒で
行った直後、スタートボタンを押した。
ルダーが基板搬入部１９に到着した場合、基板搬出を３
０秒で行い、次の基板搬入とデータ入力を合計３０秒で
行った直後、スタートボタンを押した。
【０１２２】次に、１枚目に基板Ｘを装置に搬入してか
ら２枚目以降の基板搬入開始時刻、基板搬出終了時刻を
調べた結果を示す。
ら２枚目以降の基板搬入開始時刻、基板搬出終了時刻を
調べた結果を示す。
【０１２３】その結果、基板の搬入開始は、
１枚目（基板Ｘ）：０分００秒後
２枚目（基板Ｙ）：１分１５秒後
３枚目（基板Ｘ）：２分５０秒後
４枚目（基板Ｙ）：４分２５秒後
５枚目（基板Ｘ）：７分２２秒後
６枚目（基板Ｙ）：８分３７秒後
基板の搬出終了は、
１枚目（基板Ｘ）：６分５２秒後
２枚目（基板Ｙ）：８分３７秒後
３枚目（基板Ｘ）：１０分２２秒後
４枚目（基板Ｙ）：１２分０７秒後
５枚目（基板Ｘ）：１３分５２秒後
６枚目（基板Ｙ）：１５分３７秒後
となり、あらかじめ必要な条件を入力しておけば、通常
基板予備加熱に必要な熱量、はんだ付け時の基板搬送速
度、基板サイズがそれぞれ異なる基板を連続的に生産す
ることが可能となり、１分４５秒ごとに１枚の基板が生
産可能であることになる。
基板予備加熱に必要な熱量、はんだ付け時の基板搬送速
度、基板サイズがそれぞれ異なる基板を連続的に生産す
ることが可能となり、１分４５秒ごとに１枚の基板が生
産可能であることになる。
【０１２４】また、本実施例によれば、予備加熱用ヒー
タの出力安定化に必要とする時間、いわゆる段取り替え
ロス時間の無いはんだ付けが可能となり、基板生産スピ
ードを向上させることができる。
タの出力安定化に必要とする時間、いわゆる段取り替え
ロス時間の無いはんだ付けが可能となり、基板生産スピ
ードを向上させることができる。
【０１２５】
【発明の効果】本発明によれば、Ｐｂフリーはんだを用
いた混載実装方法において、はんだのＰｂフリー化に伴
い発生するはんだ付け欠陥を防止して挿入実装部品はも
とより、表面実装部品についても高信頼性を維持して接
続できる効果を奏する。
いた混載実装方法において、はんだのＰｂフリー化に伴
い発生するはんだ付け欠陥を防止して挿入実装部品はも
とより、表面実装部品についても高信頼性を維持して接
続できる効果を奏する。
【０１２６】また、本発明によれば、Ｐｂフリーはんだ
を用いた混載実装方法において、フローはんだ付けの
際、溶融はんだの噴流の温度許容範囲を高温度側に拡張
することができるので温度のコントロールがしやすくな
る効果を奏する。
を用いた混載実装方法において、フローはんだ付けの
際、溶融はんだの噴流の温度許容範囲を高温度側に拡張
することができるので温度のコントロールがしやすくな
る効果を奏する。
【図１】本発明に係るＰｂフリーはんだを用いた混載実
装方法の第１および第３の実施の形態を説明するための
図である。
装方法の第１および第３の実施の形態を説明するための
図である。
【図２】本発明に係るＰｂフリーはんだを用いた混載実
装方法の第２および第４の実施の形態を説明するための
図である。
装方法の第２および第４の実施の形態を説明するための
図である。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態（予備加熱を行
った後、混載実装基板にフローはんだ付けを行う際、Ｑ
ＦＰ−ＬＳＩ接続側基板面を冷却する場合）におけるＱ
ＦＰ−ＬＳＩ接続部破断条件を示した図である。
った後、混載実装基板にフローはんだ付けを行う際、Ｑ
ＦＰ−ＬＳＩ接続側基板面を冷却する場合）におけるＱ
ＦＰ−ＬＳＩ接続部破断条件を示した図である。
【図４】本発明に係る第１の実施の形態の比較例（予備
加熱を行った後、混載実装基板にフローはんだ付けを行
う場合）におけるＱＦＰ−ＬＳＩ接続部破断条件を示し
た図である。
加熱を行った後、混載実装基板にフローはんだ付けを行
う場合）におけるＱＦＰ−ＬＳＩ接続部破断条件を示し
た図である。
【図５】本発明に係る第３の実施の形態（急速予備加熱
を行った後、混載実装基板にフローはんだ付けを行う
際、ＱＦＰ−ＬＳＩ接続側基板面を冷却する場合）にお
けるＱＦＰ−ＬＳＩ接続部破断条件を示した図である。
を行った後、混載実装基板にフローはんだ付けを行う
際、ＱＦＰ−ＬＳＩ接続側基板面を冷却する場合）にお
けるＱＦＰ−ＬＳＩ接続部破断条件を示した図である。
【図６】本発明に係る第３の実施の形態の比較例（急速
予備加熱を行った後、混載実装基板にフローはんだ付け
を行う場合）におけるＱＦＰ−ＬＳＩ接続部破断条件を
示した図である。
予備加熱を行った後、混載実装基板にフローはんだ付け
を行う場合）におけるＱＦＰ−ＬＳＩ接続部破断条件を
示した図である。
【図７】本発明に係るＰｂフリーはんだを用いたフロー
はんだ付け装置の第１の実施例を示した正面図である。
はんだ付け装置の第１の実施例を示した正面図である。
【図８】本発明に係るＰｂフリーはんだを用いたフロー
はんだ付け装置の第２の実施例を示した平面斜視概略図
である。
はんだ付け装置の第２の実施例を示した平面斜視概略図
である。
【図９】本発明に係るＰｂフリーはんだを用いたフロー
はんだ付け装置の第３の実施例を示した平面斜視概略図
である。
はんだ付け装置の第３の実施例を示した平面斜視概略図
である。
１、１ａ…回路基板（ガラスエポキシ基板）、２、２ａ
…表面実装部品（ＱＦＰ−ＬＳＩ）、３…溶融はんだ噴
流、４、４ａ…表面実装部品（チップ部品）、５、５ａ
…挿入実装部品（６端子コネクタ）、６…基板冷却装
置、７…基板加熱装置、８…反り防止治具、１８…基板
搬入口、１９…小コンベア部、２０…フラックス塗布搬
送部、２０ａ…フラックス塗布工程、２１…はんだ付け
に関与しない搬送部、２２…予備加熱搬送部、２２ａ…
予備加熱工程、２３…フローはんだ付け搬送部、２３ａ
…フローはんだ付け工程、２４…基板両面温度制御搬送
部、２５…下降エレベータ付き小コンベア、２６…逆走
コンベア（往路コンベア）、２７…エレベータ付き小コ
ンベア、２８、２９…エレベータ付きサイド搬送部、２
８ｃ、２９ｃ…下部搬送コンベア部。
…表面実装部品（ＱＦＰ−ＬＳＩ）、３…溶融はんだ噴
流、４、４ａ…表面実装部品（チップ部品）、５、５ａ
…挿入実装部品（６端子コネクタ）、６…基板冷却装
置、７…基板加熱装置、８…反り防止治具、１８…基板
搬入口、１９…小コンベア部、２０…フラックス塗布搬
送部、２０ａ…フラックス塗布工程、２１…はんだ付け
に関与しない搬送部、２２…予備加熱搬送部、２２ａ…
予備加熱工程、２３…フローはんだ付け搬送部、２３ａ
…フローはんだ付け工程、２４…基板両面温度制御搬送
部、２５…下降エレベータ付き小コンベア、２６…逆走
コンベア（往路コンベア）、２７…エレベータ付き小コ
ンベア、２８、２９…エレベータ付きサイド搬送部、２
８ｃ、２９ｃ…下部搬送コンベア部。
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）
Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０７ Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０７Ｃ
５０９ ５０９
５１２ ５１２Ｃ
Ｂ２３Ｋ 1/00 ３３０ Ｂ２３Ｋ 1/00 ３３０Ｅ
1/08 ３２０ 1/08 ３２０Ｚ
31/02 ３１０ 31/02 ３１０Ｆ
35/26 ３１０ 35/26 ３１０Ａ
３１０Ｃ
Ｃ２２Ｃ 12/00 Ｃ２２Ｃ 12/00
Ｈ０５Ｋ 1/18 Ｈ０５Ｋ 1/18 Ａ
Ｆ
// Ｃ２２Ｃ 13/02 Ｃ２２Ｃ 13/02
Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42
(72)発明者 大村 智之
神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株
式会社日立製作所通信事業部内
Ｆターム(参考） 4E080 AA01 AB05 CB04
5E319 AA02 AA03 AA07 AA08 AB01
AB05 AC02 BB05 CC24 CC33
CD21 CD26 CD31 CD35 CD46
GG03
5E336 AA01 AA05 AA14 BB02 BB15
CC01 CC31 EE02 EE03 GG06
Claims (23)
- 【請求項１】表面実装部品を回路基板の上面あるいは下
面にＰｂフリーはんだペーストを用いてはんだ付けを行
うリフローはんだ付け工程と、 挿入実装部品のリード若しくは端子を前記回路基板に穿
設されたスルーホールに上面側から挿入する挿入工程
と、 該挿入工程で挿入実装部品のリード若しくは端子をスル
ーホールに挿入した後、前記回路基板にフラックスを塗
布するフラックス塗布工程と、 該フラックス塗布工程で回路基板にフラックスを塗布
後、該回路基板の下面を予備加熱する予備加熱工程と、 該予備加熱工程で下面を予備加熱された回路基板の上面
を冷却して回路基板の下面にＰｂフリーはんだの噴流を
当て、挿入実装部品のリード若しくは端子を回路基板に
フローはんだ付けを行うフローはんだ付け工程と、 該フローはんだ付け工程でのはんだ付け直後に、前記回
路基板の上面を冷却若しくは加熱し、更に前記回路基板
の下面を冷却する基板両面温度調節工程とを有すること
を特徴とするＰｂフリーはんだを用いた混載実装方法。 - 【請求項２】更に、前記フラックス塗布工程前に、回路
基板の下面に表面実装部品が先付けされた部分にカバー
を取り付ける工程を有することを特徴とする請求項１記
載のＰｂフリーはんだを用いた混載実装方法。 - 【請求項３】前記フローはんだ付け工程において、Ｐｂ
フリーはんだは、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−
Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系、Ｓ
ｎ−Ａｇ−Ｂｉ系若しくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系の共晶組
成または該共晶組成に近い組成であることを特徴とする
請求項1記載のＰｂフリーはんだを用いた混載実装方
法。 - 【請求項４】前記リフローはんだ付け工程において、Ｐ
ｂフリーはんだペーストのはんだ合金は、Ｓｎ−Ｃｕ
系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ
系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系若しくは
Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系であることを特徴とする請求項1記
載のＰｂフリーはんだを用いた混載実装方法。 - 【請求項５】前記リフローはんだ付け工程において、Ｐ
ｂフリーはんだペーストのはんだ合金は、Ｓｎ−（１〜
４）Ａｇ−（０〜８）Ｂｉ−（０〜１）Ｃｕ（単位：質
量％）であることを特徴とする請求項1記載のＰｂフリ
ーはんだを用いた混載実装方法。 - 【請求項６】前記フローはんだ付け工程において、回路
基板の上面の冷却は、５０℃以下の流体を吹き付けて行
うことを特徴とする請求項１記載のＰｂフリーはんだを
用いた混載実装方法。 - 【請求項７】前記フローはんだ付け工程において、回路
基板の下面に当てるＰｂフリーはんだの噴流の温度が１
７０℃〜２６０℃の範囲内であることを特徴とする請求
項１記載のＰｂフリーはんだを用いた混載実装方法。 - 【請求項８】請求項1乃至７の何れか一つに記載された
Ｐｂフリーはんだを用いた混載実装方法を用いて表面実
装部品及び挿入実装部品を回路基板に実装して構成した
ことを特徴とする実装品。 - 【請求項９】表面実装部品を回路基板の上面あるいは下
面にＰｂフリーはんだペーストを用いてはんだ付けを行
うリフローはんだ付け工程と、 挿入実装部品のリード若しくは端子を前記回路基板に穿
設されたスルーホールに上面側から挿入する挿入工程
と、 前記回路基板に反り防止治具を取り付ける反り防止治具
取り付け工程と、 前記挿入工程で挿入実装部品のリード若しくは端子をス
ルーホールに挿入した後、前記回路基板にフラックスを
塗布するフラックス塗布工程と、 該フラックス塗布工程で回路基板にフラックスを塗布
後、該回路基板の下面を予備加熱する予備加熱工程と、 該予備加熱工程で下面を予備加熱された回路基板の上面
を加熱して回路基板の下面にＰｂフリーはんだの噴流を
当て、挿入実装部品のリード若しくは端子を回路基板に
フローはんだ付けを行うフローはんだ付け工程と、 該フローはんだ付け工程でのはんだ付け直後に、前記回
路基板の上面を冷却若しくは加熱し、更に前記回路基板
の下面を冷却する基板両面温度調節工程とを有すること
を特徴とするＰｂフリーはんだを用いた混載実装方法。 - 【請求項１０】更に、前記フラックス塗布工程前に、回路
基板の下面に表面実装部品が先付けされた部分にカバー
を取り付ける工程を有することを特徴とする請求項９記
載のＰｂフリーはんだを用いた混載実装方法。 - 【請求項１１】前記フローはんだ付け工程において、Ｐ
ｂフリーはんだは、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ
−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系、
Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系若しくはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系の共晶
組成または該共晶組成に近い組成であることを特徴とす
る請求項９記載のＰｂフリーはんだを用いた混載実装方
法。 - 【請求項１２】前記リフローはんだ付け工程において、
Ｐｂフリーはんだペーストのはんだ合金は、Ｓｎ−Ｃｕ
系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ
系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系若しくは
Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系であることを特徴とする請求項９記
載のＰｂフリーはんだを用いた混載実装方法。 - 【請求項１３】前記リフローはんだ付け工程において、
Ｐｂフリーはんだペーストのはんだ合金は、Ｓｎ−（１
〜４）Ａｇ−（０〜８）Ｂｉ−（０〜１）Ｃｕ（単位：
質量％）であることを特徴とする請求項９記載のＰｂフ
リーはんだを用いた混載実装方法。 - 【請求項１４】前記フローはんだ付け工程において、回
路基板の上面を、１００℃以上に加熱することを特徴と
する請求項９記載のＰｂフリーはんだを用いた混載実装
方法。 - 【請求項１５】前記フローはんだ付け工程において、回
路基板の上面の加熱は、１００℃以上の流体を吹き付け
て行うことを特徴とする請求項９記載のＰｂフリーはん
だを用いた混載実装方法。 - 【請求項１６】前記フローはんだ付け工程において、回
路基板の下面に当てるＰｂフリーはんだの噴流の温度が
１７０℃〜２６０℃の範囲内であることを特徴とする請
求項９記載のＰｂフリーはんだを用いた混載実装方法。 - 【請求項１７】請求項９乃至１６の何れか一つに記載さ
れたＰｂフリーはんだを用いた混載実装方法を用いて表
面実装部品及び挿入実装部品を回路基板に実装して構成
したことを特徴とする実装品。 - 【請求項１８】Ｐｂフリーはんだペーストを用いてリフ
ローはんだ付けされた対象回路基板を搬入する搬入部
と、該搬入部で搬入された対象回路基板にフラックスを
塗布するフラックス塗布部と、該フラックス塗布部で対
象回路基板にフラックスを塗布後、該対象回路基板の下
面を予備加熱する予備加熱部と、該予備加熱部で下面を
予備加熱された対象回路基板の上面を冷却して対象回路
基板の下面にＰｂフリーはんだの噴流を当ててフローは
んだ付けを行うフローはんだ付け部と、該フローはんだ
付け部でのはんだ付け直後に、前記対象回路基板の上面
を冷却若しくは加熱し、更に前記対象回路基板の下面を
冷却する基板両面温度調節部とを備えた往路と、 前記フローはんだ付けされた対象回路基板を前記往路の
基板両面温度調節部から前記搬入部の近傍まで戻す復路
とを備えたことを特徴とするフローはんだ付け装置。 - 【請求項１９】Ｐｂフリーはんだペーストを用いてリフ
ローはんだ付けされた対象回路基板を搬入する搬入部
と、該搬入部で搬入された対象回路基板にフラックスを
塗布するフラックス塗布部と、該フラックス塗布部で対
象回路基板にフラックスを塗布後、該対象回路基板の下
面を予備加熱する予備加熱部と、該予備加熱部で下面を
予備加熱された対象回路基板の上面を冷却または前記対
象回路基板に反りを防止する治具を取り付けた状態で対
象回路基板の上面を加熱して対象回路基板の下面にＰｂ
フリーはんだの噴流を当ててフローはんだ付けを行うフ
ローはんだ付け部と、該フローはんだ付け部でのはんだ
付け直後に、前記対象回路基板の上面を冷却若しくは加
熱し、更に前記対象回路基板の下面を冷却する基板両面
温度調節部とを備え、前記対象回路基板が、前記搬入部、
前記フラックス塗布部、前記予備加熱部、前記フローは
んだ付け部、および前記基板両面温度調節部を経て、再
び前記搬入部に戻り、前記対象回路基板の移動経路が平
面内、あるいは空間内を一巡するように構成することを
特徴とするフローはんだ付け装置。 - 【請求項２０】前記予備加熱部において、前記対象回路
基板を停止させた状態も含めて予備加熱するように構成
したことを特徴とする請求項１８または１９記載のフロ
ーはんだ付け装置。 - 【請求項２１】さらに、前記予備加熱部における前記対
象回路基板を停止させる停止時間データを格納する制御
メモリと、該制御メモリに格納された停止時間データの
間前記予備加熱部において前記対象回路基板を停止させ
るように制御を行う制御装置とを備えたことを特徴とす
る請求項２０記載のフローはんだ付け装置。 - 【請求項２２】前記フラックス塗布部および前記フロー
はんだ付け部の各々の搬送路における前記対象回路基板
の搬送速度を、他の搬送路における前記対象回路基板の
搬送速度と独立に制御できるように、前記各々の搬送路
を前記他の搬送路と独立させて構成したことを特徴とす
る請求項１８または１９記載のフローはんだ付け装置。 - 【請求項２３】前記対象回路基板を載置固定した基板ホ
ルダーを介して前記対象回路基板を搬送するように構成
したことを特徴とする請求項１８または１９記載のフロ
ーはんだ付け装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001233627A JP4073183B2 (ja) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | Ｐｂフリーはんだを用いた混載実装方法及び実装品 |
| US09/929,215 US6585149B2 (en) | 2001-08-01 | 2001-08-13 | Packaging method using lead-free solder |
| US10/441,662 US7131566B2 (en) | 2001-08-01 | 2003-05-19 | Packaging method using lead-free solder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001233627A JP4073183B2 (ja) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | Ｐｂフリーはんだを用いた混載実装方法及び実装品 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007153829A Division JP4079985B2 (ja) | 2007-06-11 | 2007-06-11 | Ｐｂフリーはんだを用いたフローはんだ付け装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003046229A true JP2003046229A (ja) | 2003-02-14 |
| JP4073183B2 JP4073183B2 (ja) | 2008-04-09 |
Family
ID=19065383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001233627A Expired - Fee Related JP4073183B2 (ja) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | Ｐｂフリーはんだを用いた混載実装方法及び実装品 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6585149B2 (ja) |
| JP (1) | JP4073183B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014143304A (ja) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Origin Electric Co Ltd | 加熱接合装置及び加熱接合製品の製造方法 |
| EP3173182A1 (en) | 2015-11-30 | 2017-05-31 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Solder alloy |
| JP2018202472A (ja) * | 2017-06-08 | 2018-12-27 | 株式会社タムラ製作所 | 鉛フリーはんだ合金 |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60002048T2 (de) * | 1999-01-11 | 2003-10-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gegenstand, der eine schaltung mit gelöteten bauteilen enthält und verfahren zur wiederverwertung seiner abfälle |
| DE10112355C1 (de) * | 2001-03-13 | 2002-06-13 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Schutzvorrichtung zur Montage eines temperaturempfindlichen elektronischen Bauteils |
| JP3867768B2 (ja) * | 2001-03-16 | 2007-01-10 | セイコーエプソン株式会社 | ハンダ付け方法及びハンダ付け装置並びに電子回路モジュールの製造方法及び製造装置 |
| JP2002329956A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Ricoh Co Ltd | はんだ付け方法および該はんだ付け方法を用いて製造した電子回路基板ならびに電子機器 |
| JP2003051671A (ja) * | 2001-06-01 | 2003-02-21 | Nec Corp | 実装構造体の製造方法および実装構造体 |
| US20040000574A1 (en) * | 2002-03-08 | 2004-01-01 | Haruo Watanabe | Solder applying method and solder applying apparatus |
| WO2004010499A1 (ja) * | 2002-07-19 | 2004-01-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | モジュール部品 |
| JP2004063688A (ja) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及び半導体アセンブリモジュール |
| US20040155097A1 (en) * | 2003-02-04 | 2004-08-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Soldering method and method for manufacturing component mounting board |
| EP1614500A4 (en) * | 2003-04-01 | 2006-05-10 | Senju Metal Industry Co | WELDING IN PASTE |
| JP3693256B2 (ja) * | 2003-05-29 | 2005-09-07 | 大同メタル工業株式会社 | 摺動部材 |
| JP3918779B2 (ja) * | 2003-06-13 | 2007-05-23 | 松下電器産業株式会社 | 非耐熱部品のはんだ付け方法 |
| JP2005026393A (ja) * | 2003-07-01 | 2005-01-27 | Hitachi Ltd | Ｐｂフリーはんだ合金を用いたリフローはんだ付け方法および混載実装方法並びに混載実装構造体 |
| FR2864420B1 (fr) * | 2003-12-18 | 2006-04-28 | Johnson Controls Tech Co | Boitier electrique a connecteur integre |
| JP4490861B2 (ja) * | 2005-04-25 | 2010-06-30 | 日立協和エンジニアリング株式会社 | 基板 |
| US7847121B2 (en) * | 2006-03-01 | 2010-12-07 | Eastman Chemical Company | Carboxylic acid production process |
| US20070254255A1 (en) * | 2006-03-28 | 2007-11-01 | Neville James E | System, apparatus and methods for board cooling |
| US8157158B2 (en) * | 2007-01-30 | 2012-04-17 | International Business Machines Corporation | Modification of solder alloy compositions to suppress interfacial void formation in solder joints |
| JP5577703B2 (ja) * | 2008-01-25 | 2014-08-27 | 富士通株式会社 | 部品実装方法 |
| WO2010069066A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Halberg Design Inc. | Soldering apparatus and method |
| JP5339968B2 (ja) * | 2009-03-04 | 2013-11-13 | パナソニック株式会社 | 実装構造体及びモータ |
| TW201300977A (zh) * | 2011-06-30 | 2013-01-01 | Askey Technology Jiangsu Ltd | 錫膏管制系統及方法 |
| TW201300978A (zh) * | 2011-06-30 | 2013-01-01 | Askey Technology Jiangsu Ltd | 錫膏管制裝置 |
| US20140033528A1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-02-06 | Li-Yu Lin | Method of fast device attachment |
| ITMI20130520A1 (it) * | 2013-04-05 | 2014-10-06 | St Microelectronics Srl | Realizzazione di un dissipatore di calore tramite saldatura ad onda |
| DE102015203680A1 (de) * | 2015-03-02 | 2016-09-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Schaltung, Baugruppe mit einer elektronischen Schaltung sowie Fertigungsanlage zur Herstellung einer elektronischen Schaltung |
| DE102015106298B4 (de) * | 2015-04-24 | 2017-01-26 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung, Verfahren und Anlage zur inhomogenen Abkühlung eines flächigen Gegenstandes |
| CN106270885A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-01-04 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种双面pip焊接的一次制程 |
| CN108513433A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-07 | 苏州维信电子有限公司 | 一种隔锡的柔性线路板pad及其制造方法 |
| US11264534B2 (en) | 2018-10-29 | 2022-03-01 | Mitsubishi Materials Corporation | Method for manufacturing package lid member and method for manufacturing package |
| JPWO2021182022A1 (ja) * | 2020-03-10 | 2021-09-16 | ||
| CN115740675A (zh) * | 2022-11-24 | 2023-03-07 | 惠州市乐亿通科技有限公司 | 一种白醋用于pcb板和电子器件插头辅助焊接方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01161891A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-26 | Toshiba Corp | 反り防止治具 |
| GB8824591D0 (en) * | 1988-10-20 | 1988-11-23 | Royal Free Hosp School Med | Fractionation process |
| JPH05185209A (ja) * | 1991-09-10 | 1993-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半田波形面の高さ検出治具と制御方法と半田付け装置と反り検出治具とプリント配線基板とその製造方法と電子機器 |
| DE19519188C2 (de) * | 1995-05-24 | 2001-06-28 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren und Vorrichtung zum Wellen- und/oder Dampfphasenlöten elektronischer Baugruppen |
| US5785233A (en) * | 1996-02-01 | 1998-07-28 | Btu International, Inc. | Apparatus and method for solder reflow bottom cooling |
| EP0849024B1 (en) * | 1996-06-11 | 2002-05-22 | Kabushiki Kaisha Tamura Seisakusho | Soldering apparatus |
| AU6279296A (en) * | 1996-06-12 | 1998-01-07 | International Business Machines Corporation | Lead-free, high tin ternary solder alloy of tin, silver, and indium |
| JP3446517B2 (ja) | 1996-10-09 | 2003-09-16 | 株式会社日立製作所 | Ｐｂフリーはんだ材料及びそれを用いた電子機器 |
| JP3622462B2 (ja) | 1997-12-16 | 2005-02-23 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置 |
| JPH11221694A (ja) | 1998-02-06 | 1999-08-17 | Hitachi Ltd | 鉛フリーはんだを用いた実装構造体およびそれを用いた実装方法 |
| JP3414263B2 (ja) | 1998-06-04 | 2003-06-09 | 株式会社日立製作所 | 電子回路基板の製造方法 |
| JP2001036233A (ja) | 1999-07-21 | 2001-02-09 | Hitachi Ltd | Ｐｂフリーはんだを用いた実装構造体 |
| JP3892190B2 (ja) | 1999-12-03 | 2007-03-14 | 株式会社日立製作所 | 混載実装構造体及び混載実装方法並びに電子機器 |
| JP3919420B2 (ja) * | 2000-04-14 | 2007-05-23 | 日本電熱計器株式会社 | はんだ付け方法 |
-
2001
- 2001-08-01 JP JP2001233627A patent/JP4073183B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-13 US US09/929,215 patent/US6585149B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-05-19 US US10/441,662 patent/US7131566B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014143304A (ja) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Origin Electric Co Ltd | 加熱接合装置及び加熱接合製品の製造方法 |
| EP3173182A1 (en) | 2015-11-30 | 2017-05-31 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Solder alloy |
| US10213879B2 (en) | 2015-11-30 | 2019-02-26 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Solder alloy |
| JP2018202472A (ja) * | 2017-06-08 | 2018-12-27 | 株式会社タムラ製作所 | 鉛フリーはんだ合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030201310A1 (en) | 2003-10-30 |
| JP4073183B2 (ja) | 2008-04-09 |
| US6585149B2 (en) | 2003-07-01 |
| US20030034381A1 (en) | 2003-02-20 |
| US7131566B2 (en) | 2006-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4073183B2 (ja) | Ｐｂフリーはんだを用いた混載実装方法及び実装品 | |
| JPH04504230A (ja) | 半田付けされた物品を製造するための方法 | |
| KR100671394B1 (ko) | Ｐｂ프리 땜납 합금을 이용한 리플로우 납땜 방법 및 혼재실장 방법 및 혼재 실장 구조체 | |
| JP2002043734A (ja) | プリント基板のはんだ付け方法およびその装置 | |
| JP4012515B2 (ja) | はんだ付け方法およびはんだ付け装置 | |
| US7048173B2 (en) | Wave soldering method using lead-free solder, apparatus therefor, and wave-soldered assembly | |
| JP5533650B2 (ja) | 自動はんだ付け装置 | |
| EP1295665B1 (en) | Method of manufacturing mount structure without introducing degraded bonding strength of electronic parts due to segregation of low-strength/low-melting point alloy | |
| JP2001168519A (ja) | 混載実装構造体及び混載実装方法並びに電子機器 | |
| JP4079985B2 (ja) | Ｐｂフリーはんだを用いたフローはんだ付け装置 | |
| WO2006008850A1 (ja) | 低耐熱性表面実装部品及びこれをバンプ接続した実装基板 | |
| JP2004214553A (ja) | リフロー炉 | |
| JP2002141658A (ja) | フローはんだ付け方法および装置 | |
| JP2001358454A (ja) | はんだ付け方法およびはんだ付け装置 | |
| KR100879179B1 (ko) | 저내열성 표면 실장 부품 및 이를 범프 접속한 실장 기판 | |
| JP2597695Y2 (ja) | リフロー炉 | |
| JP2003037357A (ja) | はんだ付け方法及び加熱装置 | |
| JP3264556B2 (ja) | はんだ付け方法 | |
| JP2003188516A (ja) | はんだ付け装置 | |
| JP2003209347A (ja) | リフローはんだ付方法および装置 | |
| JP2001358446A (ja) | 実装構造体および電子機器 | |
| JP2001085834A (ja) | リフロー半田付け方法とそれを用いた部品実装システム | |
| Vianco | Wave Soldering | |
| WO2006118138A1 (ja) | プリント基板の多機能型はんだ付け装置およびはんだ付け方法 | |
| JP2004158898A (ja) | 実装構造体の構造方法および実装構造体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050209 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070404 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070410 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070611 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070611 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070710 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070910 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071009 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071225 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080122 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120201 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130201 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130201 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |