JP2009117512A - 電子部品の実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リフロー炉による加熱温度が高い場合でも、ＦＰＣの変形を防止することのできる電子部品の実装方法を提供する。
【解決手段】リフローはんだ付けによって、ＦＰＣ１に対して電子部品３を実装する電子部品３の実装方法において、クリームはんだ２が塗布された領域に開口部４１を有する熱遮蔽板（第１熱遮蔽板４及び第２熱遮蔽板５）によってＦＰＣ１を挟み込んだ状態でリフローはんだ付けを行うことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、フレキシブルプリントサーキットへの電子部品の実装方法に関するものである。

フレキシブルプリントサーキット（以下、ＦＰＣと称する）への電子部品の実装方法として、リフローはんだ付けが良く用いられている。リフローはんだ付けは、実装する電子部品が小さい場合や電子部品を高密度に実装しなければならない場合に好適に対応することができる。

リフローはんだ付けは、ＦＰＣに電子部品を配置させた状態で、リフロー炉によって全体を加熱するため、ＦＰＣには少なくともリフロー炉による加熱温度に対して耐熱性が要求される。

近年、環境への影響を考慮して、鉛フリーはんだが広く用いられるようになっている。この鉛フリーはんだは、鉛を含有したはんだに比べて融点が高い。そのため、鉛フリーはんだを用いてリフローはんだ付けを行う場合には、リフロー炉による加熱温度を、鉛を含有したはんだを用いる場合に比べて高く設定しなければならない。

ここで、ＦＰＣのベースフィルムとしてポリイミド（以下、ＰＩと称する）製のフィルムを用いる場合、ＰＩは耐熱性が非常に高いため問題は生じない。しかしながら、ＰＩは高価であることから、ベースフィルムとしてポリエチレンナフタレート（以下、ＰＥＮと称する）製のフィルムを用いることがある。ＰＥＮはＰＩに比べると耐熱性が低く、ＰＥＮ製のベースフィルムを採用したＦＰＣに対して鉛フリーはんだを用いてリフローはんだ付けを行うと、ＦＰＣが熱によって変形してしまう。そのため、ＰＥＮ製のベースフィルムを採用したＦＰＣに対して鉛フリーはんだを用いて電子部品を実装する場合には、リフローはんだ付けを採用できていないのが実情である。

なお、関連する技術として、特許文献１に開示されたものがある。
特開２００７−２２１００３号公報

本発明の目的は、リフロー炉による加熱温度が高い場合でも、ＦＰＣの変形を防止することのできる電子部品の実装方法を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の電子部品の実装方法は
リフローはんだ付けによって、ＦＰＣに対して電子部品を実装する電子部品の実装方法において、
クリームはんだが塗布された領域に開口部を有する熱遮蔽板によってＦＰＣを挟み込んだ状態でリフローはんだ付けを行うことを特徴とする。

本発明によれば、熱遮蔽板によってＦＰＣを挟み込んだ状態でリフローはんだ付けを行うので、熱遮蔽板を挟み込んだ部分の加熱を抑制できる。また、ＦＰＣのうち熱遮蔽板に
挟み込まれた部分は、加熱が抑制されることに加えて、熱遮蔽板によって姿勢が維持された状態となるため、相乗的に変形が抑制される。また、熱遮蔽板のうちクリームはんだが塗布された領域は開口部を有するので、熱遮蔽板がはんだ付けに影響を与えることはない。

このように、リフローはんだ付けの際にＦＰＣが変形してしまうことが抑制される。従って、ＦＰＣのベースフィルムとして、安価なポリエチレンナフタレート製のフィルムを用いることもできる。

以上説明したように、本発明によれば、リフロー炉による加熱温度が高い場合でも、ＦＰＣの変形を防止することができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例）
図１〜図５を参照して、本発明の実施例に係る電子部品の実装方法について説明する。図１は本発明の実施例に係るリフローはんだ付けの際に必要な部材の部品展開図である。図２は本発明の実施例に係るリフローはんだ付けの際に必要な部材を組み立てた状態を示す斜視図である。図３は本発明の実施例に係るリフローはんだ付けの際に必要な部材を組み立てた状態を示す模式的断面図である。図４は本発明の実施例に係るリフローはんだ付けの様子を示す模式的断面図である。図５はリフローはんだ付け後における熱遮蔽板を用いた場合と用いない場合の実験後の様子を示す斜視図である。

＜電子部品の実装方法＞
特に、図１〜図３を参照して、本発明の実施例に係る電子部品の実装工程におけるリフローはんだ付け工程前までについて説明する。

本実施例においても、一般的なリフローはんだ付けを行う場合と同様に、まず、ＦＰＣ１における所望の位置にクリームはんだ２を塗布する。クリームはんだ２の塗布については、例えば、スクリーン印刷によって好適に行うことができる。次に、クリームはんだ２２が塗布された領域の上に電子部品３を配置する。

そして、本実施例においては、一対の熱遮蔽板（以下、適宜、第１熱遮蔽板４及び第２熱遮蔽板５と称する）によって、ＦＰＣ１を挟み込む。なお、一対の熱遮蔽板によってＦＰＣ１を挟み込む工程は、電子部品３を配置する工程の前でも良いし、後でも良い。

以上のようにして組み立てられたものが、図２及び図３に示すものである。

ここで、第１熱遮蔽板４には、クリームはんだ２が塗布された領域に開口部４１が設けられている。なお、本実施例では、図２から明らかなように、クリームはんだ２が塗布された領域付近のみに開口部４１が設けられ、当該領域付近のみが露出するようにしている。

次に、図４を参照して、リフローはんだ付け工程について説明する。図４はリフロー炉内において、上記のようにして組み立てられたもの（図２及び図３に示すもの）を搬送し
ている様子を断面的に示した説明図である。

リフロー炉内には、複数の加熱器６が設けられており、上記のようにして組み立てられたものは、図中矢印Ａ方向に搬送される過程で加熱される。このとき、ＦＰＣ１のうち第１熱遮蔽板４に設けられた開口部４１によって露出された部分が集中的に加熱され、その他の部分は第１熱遮蔽板４及び第２熱遮蔽板５により加熱が抑制される。そして、開口部４１によって露出された部分が加熱されることで、クリームはんだ２は溶融する。その後、冷却されることではんだが硬化して、電子部品３がＦＰＣ１における導電部（銅箔など）に電気的に接続される。なお、図中符号２１は硬化後のはんだを示している。

以上のように、本実施例に係る電子部品の実装方法によれば、一対の熱遮蔽板（第１熱遮蔽板４及び第２熱遮蔽板５）によってＦＰＣ１を挟み込んだ状態でリフローはんだ付けを行うので、熱遮蔽板を挟み込んだ部分の加熱を抑制できる。また、ＦＰＣ１のうち熱遮蔽板に挟み込まれた部分は、加熱が抑制されることに加えて、熱遮蔽板によって姿勢が維持された状態となるため、相乗的に変形が抑制される。また、第１熱遮蔽板４のうちクリームはんだ２が塗布された領域は開口部４１を有するので、第１熱遮蔽板４がはんだ付けに影響を与えることはない。

このように、リフローはんだ付けの際にＦＰＣ１が変形してしまうことを抑制することができる。従って、クリームはんだ２として鉛フリーはんだを採用する場合のように、リフロー炉の加熱温度を高く設定しなければならない場合でも、ＦＰＣ１のベースフィルムとして、安価なポリエチレンナフタレート製のフィルムを用いることもできる。

図５は、リフローの加熱条件として、予備加熱を温度１２０℃で１２０秒、本加熱を温度２００℃で３０秒間行った場合に、熱遮蔽板を用いた場合（図５（Ａ））と用いない場合（図５（Ｂ））の実験結果を示したものである。図示のように、熱遮蔽板を用いない場合には、ＦＰＣ１が大きく変形してしまうことが分かる。

図１は本発明の実施例に係るリフローはんだ付けの際に必要な部材の部品展開図である。 図２は本発明の実施例に係るリフローはんだ付けの際に必要な部材を組み立てた状態を示す斜視図である。 図３は本発明の実施例に係るリフローはんだ付けの際に必要な部材を組み立てた状態を示す模式的断面図である。 図４は本発明の実施例に係るリフローはんだ付けの様子を示す模式的断面図である。 図５はリフローはんだ付け後における熱遮蔽板を用いた場合と用いない場合の実験後の様子を示す斜視図である。

符号の説明

１ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
２ クリームはんだ
２１ （硬化した）はんだ
３ 電子部品
４ 第１熱遮蔽板
４１ 開口部
５ 第２熱遮蔽板
６ 加熱器

Claims (2)

1. リフローはんだ付けによって、フレキシブルプリントサーキットに対して電子部品を実装する電子部品の実装方法において、
   クリームはんだが塗布された領域に開口部を有する熱遮蔽板によってフレキシブルプリントサーキットを挟み込んだ状態でリフローはんだ付けを行うことを特徴とする電子部品の実装方法。
2. 前記フレキシブルプリントサーキットを構成するベースフィルムは、ポリエチレンナフタレート製のフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の実装方法。

Images