JP2003080364A - 電子部品の組み立て検査方法、該方法を用いて製造した電子回路基板および電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 材料特性からくる組立／検査性の低下を補う
ことが可能な鉛フリーはんだを用いた組み立て検査方法
および該組み立て検査方法を用いて製造した電子回路基
板および電子機器を提供すること。 【解決手段】 （ａ）に示すように、大気中の鉛フリー
はんだ付けの場合は、濡れ性に劣り表面張力のためはん
だが広がらない。しかし不活性雰囲気中では、酸素が減
少することにより酸化皮膜の発生が極端に減少する。ま
た酸化が進まないことで材料の濡れ性の低下を補う効果
がある。このため鉛を含まないはんだを用いても、
（ｂ）に示すように、従来同様の濡れ性に優れた鉛を含
んだはんだ付けと同様の結果が得られるので、従来同様
の検査装置、プローブピン位置決め精度、導通不良のな
い検査ができる。２０は電子部品、２１はチェッカー用
ランド、２２は銅箔部、２３および２３’は鉛フリーは
んだを示している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、実装に鉛フリーは
んだ合金を使用した電子部品回路の組み立て検査方法お
よび該検査方法を用いて製造した電子回路基板、電子機
器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品の実装に使用するはんだ
合金として、鉛を多量に含有するＳｎ−Ｐｂ系はんだが
使用されている。しかしながら、鉛入りはんだを使用し
た場合、廃棄した回路基板から鉛が溶出して生態系へ悪
影響を与えたり環境汚染を引き起こしたりするため社会
問題化しており、鉛フリーはんだ合金の使用が強く要望
されている。

【０００３】鉛フリーはんだ合金を使用するための様々
な研究の結果、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだに代わるＰｂフリー
はんだ合金として、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ３元系をベースと
したものが有力候補としてクローズアップされている。

【０００４】その理由は、Ｐｂフリーはんだとしては既
に２元系まで拡張して組成が様々検討されていて、Ｓ
ｎ−３.５ｍａｓｓ％Ａｇ（融点２２１℃）、Ｓｎ−５
ｍａｓｓ％Ｓｂ（融点１９９℃）などが使用実績がある
が、鉛を含んだＳｎ−３７ｍａｓｓ％Ｐｂ（融点１８３
℃）と比較して融点が高すぎるため、従来一般に使用さ
れているガラスエポキシ基板のはんだ付けには使用が困
難であること、Ｓｎ−９ｍａｓｓ％Ｚｎ（融点１９９
℃）は、融点は下がるがはんだ表面が著しく酸化されや
すくＣｕ、Ｎｉなどの電極に対する濡れ性がＳｎ−Ａ
ｇ、Ｓｎ−Ｓｂ系はんだに比較して著しく低下するため
使用が困難であること、Ｓｎ−５８ｍａｓｓ％Ｂｉ
（融点１３８℃）は材料自体が硬く脆いため信頼性に問
題があり使用が困難であること、Ｓｎ−５２ｍａｓｓ
％Ｉｎ（融点１１７℃）はＳｎ−３７ｍａｓｓ％Ｐｂ
（融点１８３℃）と比較して融点が低すぎるため、接続
部高温強度が低下すること、などの問題があったが、Ｓ
ｎ−Ａｇ−Ｂｉ３元系まで拡張すれば、このような２元
系の場合に比較して融点を１８３℃（Ｓｎ−３７ｍａｓ
ｓ％Ｐｂの融点）に近づけることができ、上記問題を解
消できると考えられるためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このＳｎ−
Ａｇ−Ｂｉ３元系合金において融点が１８３℃に近いも
のを探索すると、完全な共晶組成を得ることはできず、
１８３℃より低い固相線温度と１８３℃より高い液相線
温度を持った（固液共存温度を持った）組成となってし
まう。

【０００６】そのため、リフローはんだ付けにより部品
を接続した後、フローはんだ付けを行う際、接続された
部品は、一般的にはガラスエポキシ基板と熱容量が異な
るため、リフローまたはフローはんだ付け後、基板の自
然空冷による冷却時に、部品と基板で温度の下がり方が
異なり、接続部はんだ内に大きな温度勾配ができる。は
んだの凝固の際、広い固液共存温度幅を持ったはんだの
場合、温度の高い方へ低融点の相（Ｂｉが多く含まれた
硬くて脆い相）を偏析させ、凝固を完了した後のリフロ
ーはんだ付け部品の接続強度低下を起こしやすいという
欠点を有する。

【０００７】このような欠点を解消する方法として、は
んだ付け時の接続信頼性が優れているＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ
３元系の鉛フリーはんだ合金を使用することが考えられ
るが、このＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ３元系の鉛フリーはんだ合
金の融点は２１７℃で、従来のＳｎ−３７ｍａｓｓ％Ｐ
ｂ（融点１８３℃）と比較してまだまだ高温であり、は
んだ材料および基板銅箔部のランド酸化対応、濡れ性低
下に対する課題が残されている。

【０００８】本発明の目的は、ガラスエポキシ基板等の
有機基板へのＬＳＩやチップ部品等の電子部品の実装
を、はんだ付け時の接続信頼性を低下させることがない
Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系鉛フリーはんだを用いて、材料特性
からくる組立／検査性の低下を補うことが可能な鉛フリ
ーはんだを用いた組み立て検査方法および該組み立て検
査方法を用いて製造した電子回路基板および電子機器を
提供することにある。

【０００９】さらに詳しく述べると、鉛を含まないはん
だを使用した場合は、一般に、その濡れ性の悪さ、はん
だ付け温度上昇に伴う酸化の促進が発生し、プローブピ
ンを触針導通させる電気的な良否検査においては、基板
銅箔部酸化が原因となる抵抗値の増加、導通不良等によ
る誤判定が発生する。

【００１０】そこで、請求項１記載の発明は、鉛フリー
材料を用いた電子回路基板の良否判定をプローブピンに
より電気的に行う場合、プローブピン触針個所にはんだ
付けを行い、基板銅箔部の露出をなくすことにより、導
通不良の解消と共に、はんだ付けと同様の材料を使うこ
とで、材料の共通化、はんだ付け工法との共通化を目的
とする。

【００１１】鉛を含まないはんだを使用した場合は濡れ
性が劣り広がらない。そこで請求項２記載の発明は、該
当個所の銅箔露出部全面に対して鉛フリーのはんだを供
給することにより、濡れ性の良いＰｂ（鉛）を含む材料
と同様の装置、位置決め精度で検査でき、導通不良の解
消を図ることを目的とする。また、請求項３記載の発明
は鉛を含まないはんだを具体化するものである。

【００１２】請求項４記載の発明は、はんだ付けを不活
性雰囲気で行い、酸化防止と、濡れ性の向上を得ること
で、請求項３と同様に、濡れ性の良いＰｂ（鉛）を含む
材料と同様の装置、位置決め精度、はんだ供給仕様で検
査でき、導通不良の解消を図ることを目的とする。

【００１３】請求項５および６記載の発明は、鉛を含ま
ないはんだを使用した場合は、プローブピンでの導通検
査において、誤判定の発生する可能性が高まるため、該
当する個所のみ検査性の良い材料に変更し、導通不良に
よる誤判定を防止することを目的とし、特に請求項６記
載の発明ではその材料を具体化する。

【００１４】請求項７記載の発明は、基板の表面処理を
事前に酸化防止効果の高いプリフラックスに代えること
で、基板銅箔部酸化が原因となる抵抗値の増加、導通不
良の発生を防止し、はんだ接合のために必要な個所に必
要な材料を供給できるようにすることを目的とする。

【００１５】はんだ付けに使用する材料として、酸化還
元作用のあるフラックスが使用されるが、触針個所にも
フラックスの皮膜が残留しており、プローブピン先端に
は、フラックス皮膜を破壊し、良好なコンタクト状態を
保てる工夫がなされている。しかしながら、連続で使用
した場合、フラックスがプローブピン先端に堆積し、徐
々に導通性を阻害するため、清掃等の作業が発生し、検
査効率が低下するという問題点があった。

【００１６】請求項８記載の発明は、酸化還元作用があ
り、はんだ付け時に順次分解、蒸発するフラックス材料
を用いることで、清掃作業の少ない、導通不良による誤
判定を防止することを目的とする。

【００１７】一般に、プローブピンの触針個所は、基板
ランド形状／部品電極形状／はんだ付け材料の組み合わ
せにより様々な形状となる。形状に合致したプローブピ
ンを選定しないと、良好な接触が得られず正確な検査を
行うことはできない。導通不良の解消には、各々の形状
に合致したプローブピンの先端形状を有することが重要
である。請求項９記載の発明は、触針個所にあわせた形
状のプローブピンを選択して導通不良を解消し、Ｐｂ
（鉛）を含む材料と同様の装置および同様の位置決め精
度で検査できるようにすることを目的とする。

【００１８】請求項１０および１１記載の発明は、請求
項１〜９記載の方法を利用し、従来と変わらぬ品質の電
子回路基板および電子機器を提供することを目的とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記各目的を達成するた
めに、本発明の各請求項は次の構成を有する。請求項１
記載の発明は、Ｐｂ（鉛）を含まないはんだ材料を用い
て電子回路基板上に部品をはんだ付けするはんだ付けス
テップと、該電子回路基板上の誤配線、誤実装、部品不
良、またははんだ付け不良を、電子回路基板上のプロー
ブピン触針個所にプローブピンを触針導通させることに
よって検査する検査ステップを有する電子部品の組み立
て検査方法であって、はんだ付けステップにおいて、電
子回路基板上のプローブピン触針個所の少なくとも一部
に部品のはんだ付け材料と同様のはんだ付け材料を施す
ことを特徴とし、請求項２記載の発明は、プローブピン
触針個所のうち、チェッカー用ランド部のはんだ供給形
状をチェッカー用ランド形状と同等としたことを特徴と
している。さらに請求項３記載の発明は、前記Ｐｂ
（鉛）を含まないはんだ材料を、Ｓｎ（錫）−Ａｇ
（銀）−Ｃｕ（銅）系の合金としたことを特徴としてい
る。

【００２０】また、請求項４記載の発明は、前記はんだ
付けステップを不活性雰囲気中で行うことを特徴とし、
請求項５記載の発明は、前記プローブピン触針個所のう
ち、部品電極はんだ付け部を除くチェッカー用ランド部
に部品のはんだ付け材料と異なるはんだ付け材料を施し
たことを特徴とし、請求項６記載の発明は、部品のはん
だ付け材料と異なるはんだ付け材料をＳｎ−Ｐｂ合金を
ベースとした材料または同等以上の濡れ性を具備するＰ
ｂ（鉛）を含まない材料にしたことを特徴としている。

【００２１】また請求項７記載の発明は、前記はんだ付
けステップにおいて、電子回路基板ランド上に酸化防止
用の高耐熱プリフラックスによる皮膜を設けることを特
徴とし、請求項８記載の発明は、はんだ付けの際に用い
られるフラックス材料として、酸化還元作用を有し、は
んだ付け時に順次分解、蒸発するフラックス材料を用い
たことを特徴としている。

【００２２】さらに請求項９記載の発明は、前記検査ス
テップにおいて、プローブピン触針個所のうち、チェッ
カー用ランド部、リード部品触針部または面実装部品の
部品電極部を避けたランド部で異なる形状のプローブピ
ンを用いて検査することを特徴としている。

【００２３】請求項１０記載の「電子回路基板」および
請求項１１記載の「電子機器」の発明は、請求項１〜９
のいずれかに記載の電子部品の組み立て検査方法を用い
て製造したことを特徴としている。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の各請
求項に係る実施例を説明する。 （請求項１，３の実施例）はんだ付けされた電子回路基
板において、正しく組み立てられたことを確認するステ
ップが重要であることは言うまでもない。従来のＰｂ
（鉛）を含んだはんだを用いた組立においても、実装す
る基板の誤配線、設計時の誤配線、組立時の部品違い／
方向違い、いわゆる誤実装、部品機能不良、部品リード
形状の変形による接合不良、はんだ付け時のはんだの不
足によるオープン、はんだの供給過多によるショート
等、全組立が完了し回路として形成されてからの検出が
有効な方法として採用されてきている。この事情は、は
んだ付け材料をＰｂ（鉛）フリーとした場合も変わるも
のではなく、重要な組立保証方法となりうる。

【００２５】ここで、本発明の検査方法の実施により検
出することが可能な様々な不良状態のうち、組立時の部
品違い、部品の方向違い、部品の誤実装、リード間のシ
ョートの例を、図を用いて説明する。図６〜９は、組立
時の部品違い、部品の方向違い、部品の誤実装、リード
間のショートの例を説明するための図である。

【００２６】図６は、組立時の部品違いを説明するため
の図であり、同図（ａ）は電極（７１）間に正しい部品
（７２）（この例では１０ＫΩの抵抗）が実装された場
合を示す、同図（ｂ）は誤った部品（７３）（この例で
は１ＫΩの抵抗）が間違えて実装された場合を示してい
る。

【００２７】図７は、部品の方向違いを説明するための
図であり、同図（ａ）は電極（７１）間に正しい部品
（７２）が正しい方向で実装された場合を示し、同図
（ｂ）は正しい部品（７２）ではあるが、方向（すなわ
ち極性）が逆に実装された場合を示している。７４は方
向を示す極性マークである。

【００２８】図８は、いわゆる誤実装を説明するための
図であり、同図（ａ）は電極（８１）間に部品リード
（８２）で接続される部品（８３）が正常に実装された
場合を示し、同図（ｂ）は規定の部品が所定の位置に実
装されていない場合を示している。

【００２９】図９は、はんだの供給過多によるショート
を説明するための図であり、同図（ａ）は部品ボディ
（９１）と部品ランド（９３）間を接続する部品リード
（９２）間に、はんだによるショートがない良好な状態
を示し、同図（ｂ）ははんだ（９４）は部品リード（９
２）間に挟まってショートしている不良状態を示してい
る。

【００３０】本実施例で用いるＳｎ（錫）−Ａｇ（銀）
−Ｃｕ（銅）系の鉛フリーのはんだ合金は、はんだ溶融
温度が２１７℃であり、従来のＳｎ−Ｐｂ合金の溶融温
度１８３℃より高温であること、また、鉛を含まないた
め合金としての濡れ広がり性が劣ることが指摘されてい
るが、図１０に示す鉛フリーはんだの種類と特徴から明
らかなように、他のＰｂ（鉛）を含まない合金組成に比
較して接合後の信頼性の高さが確認されているものであ
る。

【００３１】組立プロセスが高温に変わること、および
材料そのものの濡れ性が従来と比較して劣ることは、組
立性と同様に検査性も阻害されることとなるが、従来の
電気的な組立検査方法はプローブピンで触針する方法で
あり、図１１の電気的材料特性図に示す合金としての電
気的な材料特性自体は変わらないため、自動検査装置の
プログラムのパラメータ設定を変えることなく従来と同
様に検査することが可能である。従って、今後の環境対
応を意識した鉛比率の削減には、本発明に係る鉛フリー
合金と組立／検査プロセスを組み合わせることは極めて
有効な方法と考えられる。

【００３２】図１２は、電子回路基板（ＰＷＢ）（１０
０）上に設けられたチェッカー用ランド（１０１）にク
リームはんだ（１０２）を載せた実施例の断面図であ
る。リフロープロセスとして一括加熱はんだ付けを行う
場合、この一括加熱はんだ付け処理は、大きく分けて、
クリームはんだ（１０２）を塗布するステップ、電子部
品を配置するステップ、一括加熱によるはんだ付けを行
うステップの３つのステップに分類できる。

【００３３】請求項１記載の発明では、最初のクリーム
はんだを塗布するステップにおいて、部品のはんだ接合
部以外のプローブピン触針個所にも同様にクリームはん
だを塗布することにより、同一ステップで同一材料を使
用することが可能となり、共通材料を使用することによ
る検査で必要となる基板銅箔部酸化防止と部品組立が同
時に実施することが可能となる。

【００３４】（請求項２，３の実施例）図１２は、従来
の鉛を含んだはんだ材料（１０２）を電子回路基板（Ｐ
ＷＢ）（１００）上のチェッカー用ランド（１０１）に
供給を行なった場合の図である。従来の鉛を含むはんだ
を用いた場合は、はんだ材料の濡れ性が良いため、図１
２（ａ）のように該当個所の一部にはんだを供給すれ
ば、リフロー時には、そのはんだは図１２（ｂ）に示す
ようにランド全体に濡れ広がることが可能であり、チェ
ッカー用ランド（１０１）に薄く均一に広がったはんだ
（１０３）の状態を得ることが可能であった。

【００３５】図１３は、鉛を含まないクリームはんだを
電子回路基板（ＰＷＢ）上のチェッカー用ランドに供給
した場合の図である。本発明のように鉛を含まないはん
だにおいては、はんだ融点が高温になること、材料その
ものの濡れ性が劣ることにより、図１３（ａ）のよう
に、電子回路基板（ＰＷＢ）（１１０）上のチェッカー
用ランド（１１１）にクリームはんだ（１１２）を該当
個所の一部にだけ供給した場合、リフローはんだ付け後
は、そのはんだは図１３（ｂ）に示すようにはんだを供
給した個所にしか存在しないはんだ（１１３）の状態と
なり、はんだ合金による電極面の酸化皮膜発生防止がラ
ンド全体に及ばないこととなる。この状態で、これまで
の装置を使用した場合、プローブピンの位置精度によっ
ては酸化皮膜部分との接触となって正常な検査ができな
いという問題があった。

【００３６】図１は、請求項２の実施例を説明するため
の図である。銅箔部の酸化による導通不良をなくすた
め、請求項１の実施例と同様の方法により、図１（ａ）
に示すように、電子回路基板（ＰＷＢ）（１０）上の電
極面（チェッカー用ランド（１１））とほぼ同じ大きさ
の鉛を含まないはんだ（１２）を供給する。はんだ自体
が濡れ性が劣るため、図１（ｂ）に示すように、リフロ
ー後のはんだ（１３）は、電極面（チェッカー用ランド
１１）と同じ大きさのまま留まる。これにより、電極面
の酸化皮膜のないチェッカー用ランド（１１）を得るこ
とが可能となり、従来同様の検査装置、プローブピン位
置決め精度、導通不良のない検査ができることとなる。
なお、本実施例で用いられる鉛を含まないはんだ材料と
して、前述したＳｎ（錫）−Ａｇ（銀）−Ｃｕ（銅）系
の鉛フリーのはんだ合金を用いることができるのはいう
までもない。

【００３７】（請求項４の実施例）図２は、大気中で行
った場合の鉛フリーはんだ付けと不活性雰囲気で行った
場合の鉛フリーはんだ付けの状態を説明するための図で
ある。同図（ａ）は大気中の鉛フリーはんだ付けの状態
を示す図であり、同図（ｂ）は不活性雰囲気中の鉛フリ
ーはんだ付けの状態を示す図である。それぞれの上段に
側面図を、下段に平面図を示す。

【００３８】図２（ａ）に示すように、大気中の鉛フリ
ーはんだ付けの場合は、濡れ性に劣り表面張力のためは
んだが広がらない。しかし、不活性雰囲気中では、酸素
が減少することにより、酸化皮膜の発生が極端に減少す
る。また、酸化が進まないことで材料の濡れ性の低下を
補う効果がある。このため、鉛を含まないはんだを用い
ても、同図（ｂ）に示すように、従来同様の濡れ性に優
れた鉛を含んだはんだ付けと同様の結果が得られるの
で、請求項３と同様に、従来同様の検査装置、プローブ
ピン位置決め精度、導通不良のない検査ができることと
なる。なお、図２において、２０は電子部品、２１はチ
ェッカー用ランド、２２は銅箔部、２３および２３’は
鉛フリーはんだを示している。

【００３９】（請求項５，６の実施例）図３は、プロー
ブピンの触針部にのみ検査性のはんだ材料を供給した例
である。部品電極はんだ付け部とは別にチェッカー用ラ
ンド等の触針部だけ濡れ性の良いはんだ材料を用いてい
る。本実施例では、部品（３２）の電極部（３１）の接
合に適した鉛フリーのはんだ材料とプローブピン触針部
（３５）に適した鉛を含む濡れ性のよいはんだ材料とを
使い分けることにより、検査性の良い従来の鉛を含むは
んだ材料、または、鉛を含まないはんだ材料（Ｂｉの添
加）の使用も可能となり、検査性を犠牲にせず、鉛削減
の効果を得られることが可能となる。図中、３３は部品
リード、３４は電子回路基板（ＰＷＢ）上の配線であ
る。

【００４０】（請求項７の実施例）図４は、チェッカー
用ランド上に耐熱性プリフラックスを設けた例を示す図
である。これまで、図４（ａ）または（ｂ）に示すよう
に、プローブピン接触個所の酸化皮膜による接触不良を
回避するために、はんだによるソルダコート（４２）ま
たはプリフラックス（４２’）などの表面コートを実施
することを前提にしてきたが、鉛を含まない材料に変わ
ったとしても、同図（ｃ）に示すようにその材料におけ
るはんだ付け温度で十分に酸化を防止できる耐熱性の基
板表面コート（４３）が施されていれば、はんだによる
プローブピン接触個所の表面コートは不要となる。な
お、４０は電子回路基板（ＰＷＢ）である。このような
耐熱性の基板表面コート（４３）となり得る耐熱性プリ
フラックスとしては、現状では四国化成のタフエース
（登録商標）、タムラ化研のＷＰＦ１５（登録商標）等
が上げられる。

【００４１】（請求項８の実施例）従来のはんだ付けに
使用されるフラックスは、酸化膜の除去作用と、再酸化
防止のために、固形分である松脂および活性剤成分がは
んだ付け表面に残渣として存在していた。同様の還元力
のある材料で、分解・蒸発する材料にフラックス成分を
置き換えることで、フラックス残渣によるプローブピン
先端部への付着量を格段に減少することが可能となり、
プローブピンの清掃作業を減らしながらも、導通不良に
よる誤判定を防止することが可能となる。

【００４２】（請求項９の実施例）図５は、基板ランド
形状／部品電極形状／はんだ付け材料の組み合わせによ
り、プローブピンを様々な形状にした一例である。図５
（ａ）はリードがない状態の触針個所（５１）を触針す
ることで導通を得る場合の図であり、この場合に使用す
るプローブピン（５２）の先端形状はヘッドレス三角錐
や針状がよいと考えられる。図５（ｂ）は部品リード
（５４）またははんだ付け部（５５）に対して触針する
ことで導通を得る場合の図であり、この場合に使用する
プローブピン（５６）の先端形状は波型形状がよいと思
われる。５３は電極部である。

【００４３】図５（ｃ）はチェッカー用ランド（５７）
に触針することで導通を得る場合の図であり、この場合
に使用するプローブピン（５８）の先端形状は４つ割れ
または針状がよいと思われる。図５（ｄ）は部品リード
（５９）を含む部品（６０）を避けた電極部（６１）に
触針することで導通を得る場合の図であり、この場合に
使用するプローブピン（６２）の先端形状は針状がよい
と思われる。酸化皮膜の破壊ができないときは先端材質
を変更または圧力を変更することで導通を得る。以上の
ような組み合わせを触針個所、状態に応じて、それに適
した先端形状を有するプローブピン（５０，５６，５
８，６２）を使い分けることで検査性を向上させること
ができる。

【００４４】（請求項１０，１１の実施例）請求項１か
ら請求項１１の組立検査方法を用いて電子回路基板や電
子機器を作成することで、鉛溶出による生態系への悪影
響や環境汚染を防止することが可能な電子回路基板や電
子機器を提供することが可能となる。

【００４５】

【発明の効果】請求項１および２に記載の発明によれ
ば、プローブピン触針個所に電子回路組立時と同様のは
んだ付け材料を用いるので、はんだ付け工法との共通化
ができ、またＰｂ（鉛）を含まないはんだ材料（請求項
２ではＳｎ（錫）−Ａｇ（銀）−Ｃｕ（銅））を用いた
組立検査をＰｂ（鉛）を含む従来方法と同様にできるよ
うになる。

【００４６】請求項３記載の発明によれば、チェッカー
ランド部の全面にはんだを供給するので、鉛を含む材料
と同様の検査ができる。請求項４記載の発明によれば、
はんだの濡れ性が向上するので、鉛を含む材料と同様の
検査ができる。

【００４７】請求項５および６記載の発明によれば、検
査性の良い材料を使用するので、導通不良による誤判定
を防止できる。請求項７記載の発明によれば、基板銅箔
部の酸化が少ないので、検査用のはんだ供給が不要にな
る。

【００４８】請求項８記載の発明によれば、プローブピ
ン先端のプラックス付着量が減るので、清掃作業の少な
い検査ができる。請求項９記載の発明によれば、触針個
所に最適なプローブピンを選択するので、鉛を含む材料
と同様の検査ができる。

【００４９】請求項１０および１１記載の発明によれ
ば、鉛を含まないはんだで従来と変わらない品質を提供
できるので、環境汚染させることなく、各種電子回路基
板や各種電子機器の製品を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子回路基板（ＰＷＢ）上の電極面（チェッカ
ー用ランド）とほぼ同じ大きさの鉛を含まないはんだを
供給した様子を示す図である（請求項２）。

【図２】大気中で行った場合の鉛フリーはんだ付けと不
活性雰囲気で行った場合の鉛フリーはんだ付けの状態を
説明するための図である（請求項４）。

【図３】プローブピンの触針部にのみ検査性のはんだ材
料を供給した例を示す図である（請求項５，６）。

【図４】チェッカー用ランド上に耐熱性プリフラックス
を設けた例を示す図である（請求項７，８）。

【図５】基板ランド形状／部品電極形状／はんだ付け材
料の組み合わせにより、プローブピンを様々な形状にし
た一例である（請求項９）。

【図６】組立時の部品違いを説明するための図である。

【図７】組立時の部品の方向違いを説明するための図で
ある。

【図８】組立時の誤実装を説明するための図である。

【図９】組立時のはんだの供給過多によるショートを説
明するための図である。

【図１０】鉛フリーはんだの種類と特徴を示す図であ
る。

【図１１】電気的な材料特性を示す図である。

【図１２】従来の鉛を含んだはんだ材料を電子回路基板
（ＰＷＢ）上のチェッカー用ランドに供給を行なった場
合の図である。

【図１３】鉛を含まないクリームはんだを電子回路基板
（ＰＷＢ）上のチェッカー用ランドに供給した場合の図
である。

【符号の説明】

１０：電子回路基板（ＰＷＢ）、１１：チェッカー用ラ
ンド、１２：鉛を含まないはんだ、１３：リフロー後の
はんだ、２０：電子部品、２１：チェッカー用ランド、
２２：銅箔部、２３，２３’：鉛フリーはんだ、３１：
電極部、３２：部品、３３：部品リード、３４：電子回
路基板（ＰＷＢ）、３５：プローブピン触針部、４０：
電子回路基板（ＰＷＢ）、４１：チェッカー用ランド、
４２：ソルダコート、４２’：プリフラックス、４３：
耐熱性の基板表面コート（耐熱プリフラックス）、５
１：触針個所（触針部）、５２，５６，５８，６２：プ
ローブピン、５３，６１：電極部、５４，５９：部品リ
ード、５５：はんだ付け部、５７：チェッカー用ラン
ド、６０：部品、７１：電極、７２：正しい部品、７
３：誤った部品、８１：電極、８２：部品リード、８
３：部品、９１：部品ボディ、９２：部品リード、９
３：部品ランド、９４：はんだ、１００：電子回路基板
（ＰＷＢ）、１０１：チェッカー用ランド、１０２：ク
リームはんだ、１０３：リフロー後のはんだ、１１０：
電子回路基板（ＰＷＢ）、１１１：チェッカー用ラン
ド、１１２：クリームはんだ、１１３：リフロー後のは
んだ。

フロントページの続き (72)発明者 中川 洋光 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2G011 AC09 AC31 AE01 5E319 AA03 AA06 AB01 AC01 AC16 AC17 BB02 BB08 CC22 CD21 CD26 CD52 CD55 GG15

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｐｂ（鉛）を含まないはんだ材料を用い
   て電子回路基板上に部品をはんだ付けするはんだ付けス
   テップと、該電子回路基板上の誤配線、誤実装、部品不
   良、またははんだ付け不良を、前記電子回路基板上のプ
   ローブピン触針個所にプローブピンを触針導通させるこ
   とによって検査する検査ステップを有する電子部品の組
   み立て検査方法であって、 前記はんだ付けステップにおいて、前記電子回路基板上
   のプローブピン触針個所の少なくとも一部に部品のはん
   だ付け材料と同様のはんだ付け材料を施すことを特徴と
   する電子部品の組み立て検査方法。
2. 【請求項２】 Ｐｂ（鉛）を含まないはんだ材料を用い
   て電子回路基板上に部品をはんだ付けするはんだ付けス
   テップと、該電子回路基板上の誤配線、誤実装、部品不
   良、またははんだ付け不良を、前記電子回路基板上のプ
   ローブピン触針個所にプローブピンを触針導通させるこ
   とによって検査する検査ステップを有する電子部品の組
   み立て検査方法であって、 前記プローブピン触針個所のうち、チェッカー用ランド
   部のはんだ供給形状をチェッカー用ランド形状と同等と
   したことを特徴とする電子部品の組み立て検査方法。
3. 【請求項３】 前記Ｐｂ（鉛）を含まないはんだ材料
   が、Ｓｎ（錫）−Ａｇ（銀）−Ｃｕ（銅）系の合金であ
   ることを特徴とする請求項１または２記載の電子部品の
   組み立て検査方法。
4. 【請求項４】 前記はんだ付けステップを不活性雰囲気
   中で行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
   に記載の電子部品の組み立て検査方法。
5. 【請求項５】 前記プローブピン触針個所のうち、部品
   電極はんだ付け部を除くチェッカー用ランド部に部品の
   はんだ付け材料と異なるはんだ付け材料を施したことを
   特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部
   品の組み立て検査方法。
6. 【請求項６】 前記部品のはんだ付け材料と異なるはん
   だ付け材料は、Ｓｎ−Ｐｂ合金をベースとした材料、ま
   たは、同等以上の濡れ性を具備するＰｂ（鉛）を含まな
   い材料であることを特徴とする請求項５記載の電子部品
   の組み立て検査方法。
7. 【請求項７】前記はんだ付けステップにおいて、電子回
   路基板ランド上に酸化防止用の高耐熱プリフラックスに
   よる皮膜を設けることを特徴とする請求項１〜６のいず
   れか１項に記載の電子部品の組み立て検査方法。
8. 【請求項８】 前記はんだ付けの際に用いられるフラッ
   クス材料として、酸化還元作用を有し、はんだ付け時に
   順次分解、蒸発するフラックス材料を用いたことを特徴
   とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子部品の
   組み立て検査方法。
9. 【請求項９】 前記検査ステップにおいて、前記プロー
   ブピン触針個所のうち、チェッカー用ランド部、リード
   部品触針部または面実装部品の部品電極部を避けたラン
   ド部で異なる形状のプローブピンを用いて検査すること
   を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子
   部品の組み立て検査方法。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
    電子部品の組み立て検査方法を用いて製造したことを特
    徴とする電子回路基板。
11. 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
    電子部品の組み立て検査方法を用いて製造したことを特
    徴とする電子機器。