JP2007157851A - Method of supplying solder, method of manufacturing mounting substrate, and mounting substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、はんだ供給方法、このはんだ供給方法を利用した実装基板の製造方法、及びこの製造方法により得ることのできる実装基板に関する。 The present invention relates to a solder supply method, a mounting substrate manufacturing method using the solder supply method, and a mounting substrate obtainable by the manufacturing method.
プリント基板のランドにはんだを供給する方法として、スルーホールが形成されたマスクでプリント基板上を覆い、その上からクリームはんだを塗布するスクリーン印刷がある。プリント基板に実装する電子部品は大きさや形状が様々で、それぞれの電子部品にとって適切なはんだの量は異なる場合がある。そこで、スクリーン印刷のマスク厚みを部分ごとに変えることで、異なる電子部品に対して供給するクリームはんだの量を適宜変更する方法が以前から提案されていた(下記特許文献1の段落番号0002〜0004参照)。 As a method of supplying solder to the land of the printed circuit board, there is screen printing in which the printed circuit board is covered with a mask in which through holes are formed, and cream solder is applied thereon. Electronic components mounted on a printed circuit board have various sizes and shapes, and the amount of solder appropriate for each electronic component may be different. Thus, a method has been proposed for changing the amount of cream solder supplied to different electronic components as appropriate by changing the mask thickness of screen printing for each part (paragraph numbers 0002 to 0004 of Patent Document 1 below). reference).
しかし、クリームはんだの塗布量をマスク厚みを変更することによって調整するのでは、スキージの追従性に限界があることから、クリームはんだの塗布量を場所ごとに大幅に変更することは困難である。そこで、特許文献1には、プリント基板にクリームはんだをスクリーン印刷した後、はんだの塗布量が不足しているランドに部品と共にはんだペレットをプリント基板上に搭載して、リフロー工程を行う技術が記載されている。
特許文献1に記載の技術では、はんだペレットをクリームはんだの粘着力により保持させるので、スクリーン印刷したクリームはんだ上以外にはんだペレットを載せることができない。同様の理由により、電子部品が搭載される領域(例えば、電子部品のリード端子上、電子部品のリード端子が載置されるランド上など)には載せることができない。従って、はんだペレットの量を増やそうとすれば、クリームはんだを塗布するランドの面積を広げる必要があり、プリント基板を不必要に大きくすることとなる。 In the technique described in Patent Document 1, since the solder pellet is held by the adhesive force of cream solder, the solder pellet cannot be placed on anything other than the screen-printed cream solder. For the same reason, the electronic component cannot be mounted on a region where the electronic component is mounted (for example, on a lead terminal of the electronic component or on a land on which the lead terminal of the electronic component is mounted). Therefore, if the amount of solder pellets is increased, it is necessary to increase the area of the land to which the cream solder is applied, and the printed circuit board is unnecessarily enlarged.
そこで本発明では、プリント基板の大型化を抑制しつつ電子部品を実装するのに適切な量のはんだを供給可能なはんだ供給方法、そのはんだ供給方法を利用した実装基板の製造方法、及びその製造方法により得ることのできる実装基板を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, a solder supply method capable of supplying an appropriate amount of solder for mounting an electronic component while suppressing an increase in the size of the printed circuit board, a method of manufacturing a mounting board using the solder supply method, and its manufacture It is an object to provide a mounting substrate that can be obtained by the method.
本発明に係るはんだ供給方法は、互いに形態が異なる2以上の電子部品をはんだ付けで実装するために、2以上の電子部品それぞれに対応した複数のランドが形成されたプリント基板を準備する準備工程と、複数のランドそれぞれにスクリーン印刷でクリームはんだを塗布する塗布工程と、複数のランドの内、当該ランドに実装される電子部品をはんだ付けするためには塗布工程において塗布したクリームはんだの量が不足しているランド、及び当該ランドに実装される電子部品の少なくとも一方に対して、選択的にエアーディスペンサを用いてクリームはんだを補充する補充工程と、を含む。 The solder supply method according to the present invention is a preparatory step of preparing a printed circuit board on which a plurality of lands corresponding to two or more electronic components are formed in order to mount two or more electronic components having different forms by soldering. And an application process in which cream solder is applied to each of the lands by screen printing, and the amount of cream solder applied in the application process in order to solder electronic components mounted on the lands among the lands. And a replenishing step of selectively replenishing the solder with at least one of the insufficient land and the electronic component mounted on the land using an air dispenser.
本発明によれば、クリームはんだの量が不足しているランドに対して、選択的にエアーディスペンサを用いてクリームはんだを補充するので、クリームはんだの量が不足しているランドに対して任意の箇所に任意の量のはんだを供給できる。また、クリームはんだ自体が粘着力を持ち、任意の形状に変形することを利用しているので、例えば電子部品のリード端子上といった、もともとクリームはんだが塗布されていない部分にもクリームはんだを補充できる。更に、電子部品のリード端子が載置されるランド上といった、既にクリームはんだが塗布されているもののその量が不足している部分にもクリームはんだを補充できる。 According to the present invention, the cream solder is selectively replenished to the lands where the amount of cream solder is insufficient by using an air dispenser. An arbitrary amount of solder can be supplied to the location. In addition, since the cream solder itself has adhesive force and utilizes the fact that it is deformed into an arbitrary shape, it can be replenished to the part where the cream solder is not originally applied, such as on the lead terminal of an electronic component. . Furthermore, the cream solder can be replenished to a portion where the amount of the solder solder has already been applied but the amount is insufficient, such as on the land on which the lead terminal of the electronic component is placed.
本発明に係る実装基板の製造方法は、互いに形態が異なる2以上の電子部品と、2以上の電子部品それぞれに対応したランドが形成されたプリント基板とを準備する準備工程と、複数のランドそれぞれにスクリーン印刷でクリームはんだを塗布する塗布工程と、複数のランドの内、当該ランドに実装される電子部品をはんだ付けするためには塗布工程において塗布したクリームはんだの量が不足しているランド、当該ランドに実装される電子部品の少なくとも一方に対して、選択的にエアーディスペンサを用いてクリームはんだを補充する補充工程と、ランドそれぞれに対して2以上の電子部品をそれぞれ載置する搭載工程と、塗布工程において塗布したクリームはんだと、補充工程において補充したクリームはんだとを加熱して2以上の電子部品を固定するリフロー工程と、を含む。 A method for manufacturing a mounting board according to the present invention includes a preparation step of preparing two or more electronic components having different forms and a printed circuit board on which lands corresponding to the two or more electronic components are formed, and a plurality of lands, respectively. A soldering process in which cream solder is applied by screen printing, and a land having an insufficient amount of cream solder applied in the coating process in order to solder an electronic component mounted on the land among a plurality of lands, A replenishment step of selectively replenishing cream solder using an air dispenser to at least one of the electronic components mounted on the land, and a mounting step of placing two or more electronic components on each of the lands. Heat the cream solder applied in the application process and the cream solder replenished in the replenishment process to heat two or more electricity. Including, a reflow process to fix the parts.
本発明によれば、クリームはんだの量が不足しているランドに対して、選択的にエアーディスペンサを用いてクリームはんだを補充するので、クリームはんだの量が不足しているランドに対して任意の箇所に任意の量のはんだを供給できる。また、クリームはんだ自体が粘着力を持ち、任意の形状に変形することを利用しているので、例えば電子部品のリード端子上といった、もともとクリームはんだが塗布されていない部分にもクリームはんだを補充できる。更に、電子部品のリード端子が載置されるランド上といった、既にクリームはんだが塗布されているもののその量が不足している部分にもクリームはんだを補充できる。従って、搭載する各電子部品に対して適切な量のクリームはんだを供給して、電子部品をプリント基板に対して実装することができる。 According to the present invention, the cream solder is selectively replenished to the lands where the amount of cream solder is insufficient by using an air dispenser. An arbitrary amount of solder can be supplied to the location. In addition, since the cream solder itself has adhesive force and utilizes the fact that it is deformed into an arbitrary shape, it can be replenished to the part where the cream solder is not originally applied, such as on the lead terminal of an electronic component. . Furthermore, the cream solder can be replenished to a portion where the amount of the solder solder has already been applied but the amount is insufficient, such as on the land on which the lead terminal of the electronic component is placed. Therefore, an appropriate amount of cream solder can be supplied to each electronic component to be mounted, and the electronic component can be mounted on the printed circuit board.
本発明に係る実装基板は、上述した製造方法により得ることができる。従って、基板の不必要な大型化を避けつつ、電子部品が適切に実装された実装基板を提供することができる。 The mounting substrate according to the present invention can be obtained by the manufacturing method described above. Therefore, it is possible to provide a mounting board on which electronic components are appropriately mounted while avoiding unnecessary enlargement of the board.
本発明によれば、プリント基板の大型化を抑制しつつ電子部品を搭載するランドに適切な量のはんだを供給できる。 According to the present invention, it is possible to supply an appropriate amount of solder to a land on which an electronic component is mounted while suppressing an increase in the size of a printed circuit board.
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。 The knowledge of the present invention can be easily understood by considering the following detailed description with reference to the accompanying drawings shown for illustration only. Subsequently, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Where possible, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本実施形態に係るはんだ供給方法を用いた実装基板の製造方法を示すフロー図である。本実施形態に係る実装基板の製造方法は、本実施形態に係るはんだ供給方法を用いると共に、電子部品の搭載工程S3、リフロー工程S5、及び外観検査工程S6を含む。本実施形態に係るはんだ供給方法は、プリント基板の準備工程S1、スクリーン印刷によるはんだの塗布工程S2、及びエアーディスペンサによるはんだの補充工程S4を備える。 FIG. 1 is a flowchart showing a mounting board manufacturing method using the solder supply method according to the present embodiment. The manufacturing method of the mounting substrate according to the present embodiment uses the solder supply method according to the present embodiment, and includes an electronic component mounting step S3, a reflow step S5, and an appearance inspection step S6. The solder supply method according to the present embodiment includes a printed circuit board preparation step S1, a solder application step S2 by screen printing, and a solder replenishment step S4 by an air dispenser.
引き続いて、各工程について図2〜4を参照して詳細に説明する。図2,4は、本実施形態に係るはんだ供給方法及び実装基板の製造方法における各工程を説明するための図であり、プリント基板の概略断面図である。図3は、本実施形態に係るはんだ供給方法で用いるエアーディスペンサの概略図である。 Subsequently, each step will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 4 are diagrams for explaining each step in the solder supply method and the mounting board manufacturing method according to the present embodiment, and are schematic cross-sectional views of the printed board. FIG. 3 is a schematic view of an air dispenser used in the solder supply method according to the present embodiment.
まず、準備工程S1において、配線パターンが形成されたプリント基板11を準備する。図2(a)に示すように、プリント基板11には、電子部品を実装するためのはんだ付け用のランド12,13が形成されている。実装する電子部品には、極小チップ部品からトランス部品のような大型部品までが混在している。ランド12は、小型部品用のランドとして表面積が比較的小さく形成されている。ランド13は、大型部品用のランドとして表面積が比較的大きく形成されている。
First, in the preparation step S1, a printed
次に、塗布工程S2において、準備工程S1において準備したプリント基板11のランド12,13にスクリーン印刷でクリームはんだを塗布する。図2(a)に示すように、プリント基板11上の所定の位置にスクリーン印刷用のマスク31を置く。マスク31におけるランド12,13に対応する位置には、ランド12,13にそれぞれ対応させた形状のスルーホール32,33が形成されている。
Next, in the application step S2, cream solder is applied to the
マスク31上において、スキージ35を矢印Y1の方向にスライドさせて、クリームはんだ34をスルーホール32,33に充填する。スルーホール32,33にクリームはんだ34が充填されて、はんだ層14,15が形成された後に、マスク31を取り外す(図2(b))。
On the
この状態で、ランド12の上に形成されたはんだ層14におけるはんだの量は、対応する小型部品に適切な所定量となっている。適切な所定量とは、電子部品をプリント基板11のランドに十分な強度で接着するために必要な量である。
In this state, the amount of solder in the
また、ランド13の上に形成されたはんだ層15におけるはんだの量は、対応する大型部品に適切な所定量より少なく、はんだの量が不足している。すなわち、マスク31の厚さは、小型部品用のはんだの所定量にあわせて調整されている。
Further, the amount of solder in the
塗布工程S2の後に、搭載工程S3において、小型部品16をはんだ層14の上に搭載し、大型部品17をはんだ層15の上に搭載する。小型部品16と大型部品17とは、互いに形態が異なる。本実施形態では、小型部品16の本体における下側面の両端が2つのはんだ層14の上にそれぞれ接して搭載される。また、大型部品17は、部品本体18の下側面の両端にそれぞれ形成された端子19が、2つのはんだ層15上にそれぞれ接して搭載される。端子19は、部品本体18の下側面の両端よりも外側に伸びて、その伸びた部分の下側がはんだ層15に接している。
After the coating step S2, the
搭載工程S3の後に、補充工程S4において、塗布工程S2において塗布したはんだの量が不足しているランド13、又はランド13に実装される大型部品17に、図3に示すエアーディスペンサ40ではんだを補充する。エアーディスペンサ40は、シリンジ41、金属ニードル42、調整機構43、及びコントローラ44を備えて構成される。
After the mounting step S3, in the replenishment step S4, solder is applied to the
シリンジ41にはクリームはんだが充填され、先端に金属ニードル42が接続されている。シリンジ41内に導入されるエアーの圧力により金属ニードル42の先端からクリームはんだが吐出される。また、調整機構43は、シリンジ41を保持すると共に矢印Y2が示す上下方向にシリンジ41を移動可能に構成されている。コントローラ44は、プリント基板11の位置に応じて、金属ニードル42から吐出するクリームはんだの量を調節する。
The
エアーディスペンサ40の下に配置されたテーブル36の上には、プリント基板11が固定される。テーブル36は、エアーディスペンサ40の金属ニードル42の先端部がプリント基板11の所定の位置になるように水平面上の前後左右に移動する。所定の位置とは、塗布工程S2において塗布したはんだの量が所定量より不足しているランドに対応する位置であり、既知の位置である。
The printed
テーブル36が所定の位置に移動して、その位置に応じたクリームはんだがエアーディスペンサ40から吐出されて、プリント基板11上の所定の位置に所定量のクリームはんだが供給される。
The table 36 moves to a predetermined position, cream solder corresponding to the position is discharged from the
図4(a)に示すように、塗布工程S2において塗布したはんだの量が所定量より不足しているランド13に、エアーディスペンサ40によってクリームはんだが補充されて補充はんだ層20が形成される。ランド13に対して、大型部品17の端子19の上に補充はんだ層20が形成される。補充はんだ層20のはんだの量は、はんだ層15と合わせて、ランド13と大型部品17とを接着するのに十分な強度を得るために適切な所定量となるように調節される。
As shown in FIG. 4A, cream solder is replenished by the
また、他に、リード線をプリント基板11に接続する場合は、エアーディスペンサ40を用いて、リード線の上からクリームはんだを充填することができる。以上の工程S1〜S4により、プリント基板11のランド12,13に対してそれぞれ適切な所定量のはんだを供給することができる。
In addition, when connecting the lead wire to the printed
補充工程S4の後、リフロー工程S5において、プリント基板11をリフロー炉に挿入してはんだ層14,15と補充はんだ層20とを融解させる。はんだ層14の融解後、冷却されることにより形成されたはんだ21によってランド12と小型部品16とが接合される。また、はんだ層15及び補充はんだ層20の融解後、冷却されることにより形成されたはんだ22によってランド13と大型部品17とが接合される。
After the replenishment step S4, in the reflow step S5, the printed
リフロー工程S5の後に、検査工程S6において、プリント基板11と各電子部品との接合状態等について外観検査が行われる。このようにして、図4(b)に示すようなプリント基板11に各電子部品が実装された実装基板23が完成する。
After the reflow step S5, in the inspection step S6, an appearance inspection is performed on the bonding state of the printed
実装基板23には、互いに形態が異なる小型部品16と大型部品17とが実装されている。大型部品17をプリント基板11のランド13に接着するはんだ22の量は、小型部品16をプリント基板11のランド12に接着するはんだ21の量より多い。また、実装基板23において大型部品17を実装するためのはんだ22は、端子19上の一部を覆うように形成されている。
A
本実施形態のはんだ供給方法では、塗布工程S2において、互いに形態が異なる2以上の電子部品それぞれに対応した複数のランドそれぞれにスクリーン印刷でクリームはんだを塗布するので、各ランドにおいて適切なはんだの量がそれぞれ異なる為に、スクリーン印刷後において、はんだの量が不足しているランドが存在することとなる。 In the solder supply method of the present embodiment, cream solder is applied by screen printing to each of a plurality of lands corresponding to two or more electronic components having different forms in the application step S2, so that an appropriate amount of solder in each land Therefore, after the screen printing, there are lands where the amount of solder is insufficient.
従来の技術として、クリームはんだのスクリーン印刷後に、ペレット状のペレットはんだを補充する方法がある。この場合、リフロー工程まで所定の位置にペレットはんだを保持するため、スクリーン印刷されたクリームはんだの上に搭載する必要がある。すなわち、ペレットはんだ自体には粘着力がないので、電子部品の端子の上、リード線の上などには搭載することができない。 As a conventional technique, there is a method of replenishing pelletized pellet solder after cream solder screen printing. In this case, in order to hold the pellet solder at a predetermined position until the reflow process, it is necessary to mount it on the screen-printed cream solder. That is, since the pellet solder itself does not have adhesive force, it cannot be mounted on the terminal of the electronic component, on the lead wire or the like.
よって、上記従来の技術を用いて、十分な量のペレットはんだを搭載するためには、ランドの面積を大きくして、スクリーン印刷時により広い面積にクリームはんだを塗布する必要がある。このように、上記従来の技術では、ランドの面積を大きくする必要があり、プリント基板が不必要に大型化することとなる。 Therefore, in order to mount a sufficient amount of pellet solder using the conventional technique, it is necessary to increase the land area and apply cream solder to a larger area during screen printing. Thus, in the above conventional technique, it is necessary to increase the land area, and the printed circuit board is unnecessarily enlarged.
上記従来の技術に対して、本実施形態のはんだ供給方法では、クリームはんだの量が不足しているランド13に対して、選択的にエアーディスペンサ40を用いてクリームはんだを補充するので、クリームはんだの量が不足しているランド13に対して任意の箇所に任意の量のはんだを供給できる。また、クリームはんだ自体が粘着力を持ち、任意の形状に変形することを利用しているので、例えば電子部品のリード端子上といった、もともとクリームはんだが塗布されていない部分にもクリームはんだを補充できる。更に、電子部品のリード端子が載置されるランド上といった、既にクリームはんだが塗布されているもののその量が不足している部分にもクリームはんだを補充できる。
In contrast to the above conventional technique, in the solder supply method of the present embodiment, the cream solder is selectively replenished to the
本実施形態の実装基板の製造方法では、上記はんだ供給方法を用いるので、搭載する各電子部品に対して適切な量のクリームはんだを供給して、電子部品をプリント基板に対して実装することができる。 In the mounting board manufacturing method of the present embodiment, since the solder supply method is used, an appropriate amount of cream solder is supplied to each electronic component to be mounted, and the electronic component can be mounted on the printed board. it can.
本実施形態に係る実装基板23は、上述した製造方法により得ることができる。従って、基板の不必要な大型化を避けつつ、小型部品16及び大型部品17が適切に実装された実装基板を提供することができる。
The mounting
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、エアーディスペンサ40によるクリームはんだの補充工程S4の後に、電子部品の搭載工程S3を行ってもよい。その場合、補充工程S4において、はんだ層15の上に補充はんだ層20が形成されることとなる。その後、搭載工程S3において、補充はんだ層20の上に大型部品17の端子19が積載されることとなる。このようにして製造された実装基板において、大型部品17をプリント基板11のランド13に接着するはんだの量は、小型部品16をプリント基板11のランド12に接着するはんだの量より多い。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, an electronic component mounting step S3 may be performed after the cream solder replenishment step S4 by the
11…プリント基板、12,13…ランド、14,15…はんだ層、16…小型部品、17…大型部品、20…補充はんだ層、21…はんだ、22…はんだ、31…マスク、32,33…スルーホール、34…クリームはんだ、35…スキージ、36…テーブル、40…エアーディスペンサ、41…シリンジ、42…金属ニードル、43…調整機構、44…コントローラ。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記複数のランドそれぞれにスクリーン印刷でクリームはんだを塗布する塗布工程と、
前記複数のランドの内、当該ランドに実装される電子部品をはんだ付けするためには前記塗布工程において塗布したクリームはんだの量が不足しているランド、及び当該ランドに実装される前記電子部品の少なくとも一方に対して、選択的にエアーディスペンサを用いてクリームはんだを補充する補充工程と、
を含む、はんだ供給方法。 A preparatory step of preparing a printed circuit board on which a plurality of lands corresponding to each of the two or more electronic components are formed in order to mount two or more electronic components having different forms by soldering;
An application step of applying cream solder to each of the plurality of lands by screen printing;
Of the plurality of lands, in order to solder an electronic component mounted on the land, the land having an insufficient amount of cream solder applied in the application step, and the electronic component mounted on the land A replenishment step of selectively replenishing cream solder using an air dispenser for at least one of the following:
A solder supply method.
前記複数のランドそれぞれにスクリーン印刷でクリームはんだを塗布する塗布工程と、
前記複数のランドの内、当該ランドに実装される電子部品をはんだ付けするためには前記塗布工程において塗布したクリームはんだの量が不足しているランド、当該ランドに実装される前記電子部品の少なくとも一方に対して、選択的にエアーディスペンサを用いてクリームはんだを補充する補充工程と、
前記ランドそれぞれに対して前記2以上の電子部品をそれぞれ載置する搭載工程と、
前記塗布工程において塗布したクリームはんだと、前記補充工程において補充したクリームはんだとを加熱して前記2以上の電子部品を固定するリフロー工程と、
を含む、実装基板の製造方法。 A preparation step of preparing two or more electronic components having different forms and a printed circuit board on which lands corresponding to the two or more electronic components are formed;
An application step of applying cream solder to each of the plurality of lands by screen printing;
Among the plurality of lands, in order to solder an electronic component mounted on the land, a land having an insufficient amount of cream solder applied in the application step, at least of the electronic component mounted on the land On the other hand, a replenishment step of selectively replenishing cream solder using an air dispenser,
A mounting step of mounting each of the two or more electronic components on each of the lands;
A reflow step of fixing the two or more electronic components by heating the cream solder applied in the application step and the cream solder replenished in the replenishment step;
A method for manufacturing a mounting board, comprising:
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