JP2003264363A

JP2003264363A - プリント配線基板

Info

Publication number: JP2003264363A
Application number: JP2002066258A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Takeuchi; 靖竹内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2003-09-19

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】両面プリント配線基板や多層プリント配線基
板に鉛フリーはんだを用いて挿入部品をフローはんだ付
けする際、特に挿入部品が搭載される面と反対面のリフ
トオフや銅箔ランド剥離を発生させず、パターン断線を
起こさないプリント配線基板を提供すること。【解決手段】実装される挿入部品３のはんだ付け用ス
ルーホール５において、挿入部品が搭載される面と反対
面のスルーホールの銅箔ランド６上を、はんだに濡れな
い材料で覆ったり、はんだに濡れない表面状態にする。
ここで、鉛フリーはんだでフローはんだ付けする。又、
はんだに濡れない材料をシルク印刷４とし、鉛フリーは
んだでフローはんだ付けする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
に係り、鉛フリーはんだを用いてはんだ付けされた挿入
部品において、はんだ付け部のリフトオフや銅箔ランド
剥離発生を防ぐためのプリント配線基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のはんだ付けは、鉛共晶はんだ（Ｓ
ｎ−Ｐｂ：融点１８３℃）を用いて行われていたが、近
年の環境規制により、はんだに鉛を含まない鉛フリーは
んだによるはんだ付けが求められている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、現在主流の高
温系鉛フリーはんだは、Ｓｎ−Ａｇを主体とした組成
で、概ねその融点は２２０℃前後であり、従来の鉛共晶
はんだに比べると融点が高くなっている。これら高温系
の鉛フリーはんだを用いて挿入部品をフローはんだ付け
した場合、はんだの凝固は、熱伝導の良い挿入部品近傍
からプリント配線基板近傍へと凝固収縮を伴いながら進
行するため、特に基板側の挿入部品が搭載されたはんだ
接合界面が最終凝固部となり、リフトオフや銅箔ランド
剥離が発生することが知られているが、ここに来て
（社）日本電子機械工業会の「鉛フリーはんだリフトオ
フ評価報告書（2000年７月発行）」の中では、リフトオ
フや銅箔ランド剥離の発生が、部品によっては部品搭載
面と反対面でも発生することが報告されている。

【０００４】更に、上述したような鉛フリーはんだを用
いてフローはんだ付けを行う場合、冷却過程において、
挿入部品のリード部の表面処理に含まれるＰｂや、フロ
ーはんだ付けに用いる鉛フリーはんだに含まれる元素
（Ｂｉ，Ｉｎ，etc ）が偏析することにより、リフトオ
フや銅箔ランド剥離の発生が増大し、最悪の場合銅箔ラ
ンド剥離に伴い銅箔ランドに接続されているパターンが
断線するという問題があった。

【０００５】このような問題を解決するために、特開平
１１−３５４９１９号公報に示されている手法は、はん
だ付けプロセスの冷却過程での対策について述べられて
いるが、冷却時に使う冷媒が必要であり、はんだ付けコ
ストが上昇するという問題があった。

【０００６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、両面プリント配線基板や多層
プリント配線基板に鉛フリーはんだを用いて挿入部品を
フローはんだ付けする際、特に挿入部品が搭載される面
と反対面のリフトオフや銅箔ランド剥離を発生させず、
パターン断線を起こさないプリント配線基板を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、実装される挿入部品のはんだ付け用スル
ーホールにおいて、挿入部品が搭載される面と反対面の
スルーホールの銅箔ランド上を、はんだに濡れない材料
で覆ったり、はんだに濡れない表面状態にすることを特
徴とする。

【０００８】従って、本発明によれば、フローはんだ付
けで、鉛フリーはんだがスルーホール内を濡れ上がる際
に、挿入部品が搭載される面と反対面の挿入部品用スル
ーホール銅箔ランドが覆われていたり、鉛フリーはんだ
と銅箔ランドが濡れない構成であるため、挿入部品のリ
ードと挿入部品が搭載された面と反対面の銅箔ランドと
の間にフィレットが形成されないはんだ付け形状とな
る。その結果、挿入部品の部品が搭載される面と反対面
にフィレットが形成されないため、リフトオフや銅箔ラ
ンド剥離が発生しない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１０】＜実施の形態１＞図１は本発明の特徴を最
も良く表した図であり、プリント配線基板１に挿入部品
リード２が鉛フリーはんだでフローはんだ付けされた状
態を、横断面から透視して示したものである。

【００１１】実際のプリント配線基板では、他の部品も
実装されているが、本発明の本質とは直接関係ないので
省略してある。

【００１２】図１において、網掛けで示した部分がシル
ク印刷４で、プリント配線基板１に実装された挿入部品
３をはんだ付けするためのスルーホール５の銅箔ランド
６を覆うように形成されている。

【００１３】このような構成を採ることによって、挿入
部品３が搭載される面の反対面と挿入部品リード２と銅
箔ランド６の間には、シルク印刷４が介在するので、は
んだフィレット７は形成されないフローはんだ付けが可
能となる。

【００１４】その結果、挿入部品リード２と銅箔ランド
６の間にはフィレット７が形成されないので、リフトオ
フや銅箔ランド剥離は発生せず、パターン断線のない良
好なはんだ付けが得られた。

【００１５】＜実施の形態２＞図２は本発明の実施の形
態２を説明する図である。

【００１６】本実施の形態は、実施の形態１において、
銅箔ランド６をシルク印刷４ではなく、ソルダーレジス
ト８で覆ったことに変更した以外は、実施の形態１と同
じ構成である。

【００１７】このような構成でも、実施の形態１と同様
に、挿入部品３が搭載される面の反対面と挿入部品リー
ド２と銅箔ランド６の間には、ソルダーレジスト８が介
在するので、はんだフィレット７は形成されないフロー
はんだ付けが可能となる。

【００１８】その結果、実施の形態１と同様に、挿入部
品リード２と銅箔ランド６の間にはフィレット７が形成
されないので、リフトオフや銅箔ランド剥離は発生せ
ず、パターン断線のない良好なはんだ付けが得られた。

【００１９】＜実施の形態３＞図３は本発明の実施の形
態３を説明する図である。

【００２０】本実施の形態は、実施の形態１において、
銅箔ランド６をシルク印刷４とソルダーレジスト８の両
方で覆ったことに変更したこと以外は、実施の形態１と
同じ構成である。

【００２１】このような構成でも実施の形態１と同様、
挿入部品３が搭載される面の反対面と挿入部品リード２
と銅箔ランド６の間には、シルク印刷４とソルダーレジ
スト８が介在するので、はんだフィレット７は形成され
ないフローはんだ付けが可能となる。

【００２２】その結果、実施の形態１と同様に、挿入部
品リード２と銅箔ランド６の間にはフィレット７が形成
されないので、リフトオフや銅箔ランド剥離は発生せ
ず、パターン断線のない良好なはんだ付けが得られた。

【００２３】＜実施の形態４＞図４は本発明の実施の形
態１を説明する図である。

【００２４】本実施の形態４は、実施の形態１におい
て、挿入部品２が搭載される面の反対面銅箔ランド６の
表面９だけを酸化させ、はんだに対する濡れ性を低下さ
せる不活性化処理を行うことに変更したこと以外は、実
施の形態１と同じ構成である。

【００２５】このような構成でも、実施の形態１と同様
に、挿入部品３が搭載される面の反対面と挿入部品リー
ド２と銅箔ランド６の間には、銅箔ランド６の表面９が
不活性化処理され、鉛フリーはんだに対して濡れないの
で、はんだフィレット７は形成されないフローはんだ付
けが可能となる。

【００２６】その結果、実施の形態１と同様に、挿入部
品リード２と銅箔ランド６の間にはフィレット７が形成
されないので、リフトオフや銅箔ランド剥離は発生せ
ず、パターン断線のない良好なはんだ付けが得られた。

【００２７】（従来例）図５はリフトオフが発生した場
合の従来例を示したプリント配線基板の断面図であり、
図６は銅箔ランド剥離が発生した場合の従来例を示した
プリント配線基板の断面図である。

【００２８】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、挿入部
品をはんだ付けするスルーホールの銅箔ランド上を鉛フ
リーはんだに対して濡れない状態にすれば、本発明を適
用することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、鉛フリーはんだを用いて挿入部品をフローはん
だ付けする場合、挿入部品をはんだ付けするプリント配
線基板の挿入部品が搭載される面の反対面のスルーホー
ルの銅箔ランド上に、シルク印刷、ソルダーレジストを
形成し鉛フリーはんだに対して濡れない状態にすること
で、挿入部品が搭載された面と反対面の挿入部品のリー
ドと銅箔ランドの間にフィレットが形成されないので、
リフトオフや銅箔ランド剥離が発生することがなく、パ
ターン断線のないプリント配線基板及びそれらを搭載し
た電子機器の提供が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のの実施の形態１を説明する図であり、
挿入部品を鉛フリーはんだではんだ付けしたプリント配
線基板を透視して説明する断面図である。

【図２】本発明の実施の形態２を説明する図であり、挿
入部品を鉛フリーはんだではんだ付けしたプリント配線
基板を透視して説明する断面図である。

【図３】本発明の実施の形態３を説明する図であり、挿
入部品を鉛フリーはんだではんだ付けしたプリント配線
基板を透視して説明する断面図である。

【図４】本発明の実施の形態４を説明する図であり、挿
入部品を鉛フリーはんだではんだ付けしたプリント配線
基板を透視して説明する断面図である。

【図５】リフトオフが発生した従来例を示す断面図であ
る。

【図６】銅箔ランド剥離が発生した従来例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１プリント配線基板２挿入部品リード３挿入部品４シルク印刷５スルーホール６銅箔ランド７はんだフィレット８ソルダーレジスト９不活性化された銅箔ランド表面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実装される挿入部品のはんだ付け用スル
ーホールにおいて、挿入部品が搭載される面と反対面の
スルーホールの銅箔ランド上を、はんだに濡れない材料
で覆ったり、はんだに濡れない表面状態にすることを特
徴とするプリント配線基板。
【請求項２】鉛フリーはんだでフローはんだ付けした
ことを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
【請求項３】はんだに濡れない材料は、シルク印刷で
あることを特徴とする請求項１記載の両面プリント配線
基板。
【請求項４】鉛フリーはんだでフローはんだ付けした
ことを特徴とする請求項３記載のプリント配線基板。
【請求項５】はんだに濡れない材料は、ソルダーレジ
ストであることを特徴とする請求項１記載の両面プリン
ト配線基板。
【請求項６】鉛フリーはんだでフローはんだ付けした
ことを特徴とする請求項５記載のプリント配線基板。
【請求項７】はんだに濡れない材料は、シルク印刷と
ソルダーレジストであることを特徴とする請求項１記載
のプリント配線基板。
【請求項８】鉛フリーはんだでフローはんだ付けした
ことを特徴とする請求項７記載のプリント配線基板。
【請求項９】はんだに濡れない表面状態が、銅箔ラン
ドを不活性化処理したことを特徴とする請求項１記載の
プリント配線基板。
【請求項１０】鉛フリーはんだでフローはんだ付けし
たことを特徴とする請求項１０記載のプリント配線基
板。