JP2022187673A - Manufacturing method of print circuit board - Google Patents

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貴志 安澤
Takashi Yasuzawa
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Abstract

To provide a manufacturing method of a print circuit board which can adjust the amount of flux depending on a joint.SOLUTION: A manufacturing method of a print circuit board to which an electrical component is bonded according to the present invention includes a component insertion step of inserting a terminal of an electrical component into a through-hole of the printed wiring board, and a soldering step of joining the through-hole and the electrical component. At least one of the through-holes has melted and solidified solder on its land, and the soldering step melts the solder on the land and supplies thread solder to join the through-hole and the electrical component to adjust the amount of flux according to the wettability of a joint.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、プリント基板の製造方法に係り、更に詳細には、リフローハンダ付けができない電気部品を接合できるプリント基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a printed circuit board, and more particularly to a method of manufacturing a printed circuit board capable of joining electrical components that cannot be reflow soldered.

部品が載っていないプリント基板に電気部品を実装するハンダ付けは、一般には、リフローソルダリング(以下、「リフロー」ということがある。)によって電気部品を実装した後に、フローソルダリング(以下、「フロー」ということがある。)や手付けによってリフローハンダ付けができない電気部品を実装することが多い。 Soldering to mount electrical components on a printed circuit board with no components on it is generally performed by reflow soldering (hereinafter sometimes referred to as "reflow"), followed by flow soldering (hereinafter referred to as "reflow"). It is sometimes called "flow soldering".) and electrical parts that cannot be reflow soldered by hand are often mounted.

上記リフローは、基板表面の端子部分にクリームハンダを塗布し、その上に電気部品を載せ、高温の炉でクリームハンダを溶融させて、一度に複数の電気部品をプリント基板に接合するはんだ付け方法である。 The above reflow is a soldering method in which cream solder is applied to the terminal part of the board surface, electrical components are placed on it, and the cream solder is melted in a high-temperature furnace to join multiple electrical components to the printed circuit board at once. is.

また、上記フローは、耐熱温度が低く、高温の炉に投入することができないリフローに非対応の電気部品を実装する工程であり、プリント基板を貫通する、金属メッキ端子が形成された貫通孔(以下、「スルーホール」ということがある。)に上記電気部品の端子を挿入し、糸ハンダを用いて上記電気部品の個々の端子についてハンダ付けを行って実装する方法である。 In addition, the above flow is a process of mounting electrical components that are not compatible with reflow, which cannot be put into a high-temperature furnace due to their low heat resistance. (hereinafter sometimes referred to as "through-holes"), and the individual terminals of the electrical components are soldered using thread solder.

特許文献1には、プリント基板のスルーホールに電気部品の端子を挿入して、このスルーホールをクリームハンダで塞ぎ、ここにレーザー光を照射すると共に糸ハンダを供給してハンダ付けを行うことが開示されている。 In Patent Document 1, a terminal of an electric component is inserted into a through-hole of a printed circuit board, the through-hole is plugged with cream solder, and a laser beam is applied to the through-hole, and soldering is performed by supplying thread solder. disclosed.

特開2010-10589号公報JP 2010-10589 A

プリント基板のスルーホールと電気部品の端子とが接合する接合部は、それらの材質や形状によって表面に形成された酸化被膜の量、すなわち、ハンダに対する濡れ性が異なる。 The amount of oxide film formed on the surface of the junction where the through-hole of the printed circuit board and the terminal of the electrical component are joined, that is, the wettability to solder, differs depending on the material and shape of the junction.

そして、接合部に形成されている酸化被膜を還元するのに必要な量以上のフラックスが付与されると、酸化被膜の還元に消費されずに余ったフラックスが飛散してプリント基板の品質が低下する。 If more flux than is required to reduce the oxide film formed on the joint is applied, the surplus flux that is not consumed in the reduction of the oxide film will scatter and the quality of the printed circuit board will be degraded. do.

したがって、接合部のハンダに対する濡れ性に応じて、接合部ごとにフラックス量を調節することが望ましい。 Therefore, it is desirable to adjust the amount of flux for each joint according to the wettability of the joint with solder.

しかしながら、接合部ごとにフラックス量を調節するには、接合部ごとにフラックス含有量が異なる糸ハンダを用いる必要があり、ハンダ付け工程が煩雑になる。 However, in order to adjust the amount of flux for each joint, it is necessary to use thread solder with a different flux content for each joint, which complicates the soldering process.

特許文献1には、クリームハンダと糸ハンダのフラックス含有量を変えることが開示されているが、電気部品にレーザー光が照射されるのを防ぐために、スルーホールをクリームハンダで塞ぐ必要がある。このため、濡れ性の良い接合部であってもクリームハンダを付与しなければならず、フラックスの飛散を防止することは困難である。 Patent Document 1 discloses changing the flux content of cream solder and thread solder, but in order to prevent the laser beam from irradiating the electrical parts, it is necessary to block the through holes with cream solder. For this reason, cream solder must be applied even to joints with good wettability, and it is difficult to prevent flux from scattering.

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接合部に応じてフラックス量を調節できるプリント基板の製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a printed circuit board that can adjust the amount of flux depending on the joint.

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、フラックスが除かれたハンダが接合部に付与されたプリント基板を用い、このプリント基板に糸ハンダを供給して電気部品を接合することで、接合に必要なハンダ量を確保しつつ、使用する糸ハンダの量を減らし、フラックスの飛散を防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies in order to achieve the above object, the present inventors used a printed circuit board having flux-removed solder attached to the joints, and supplied wire solder to this printed circuit board to join electrical components. By doing so, it is possible to reduce the amount of thread solder to be used while ensuring the amount of solder required for joining, and to prevent the scattering of flux, which led to the completion of the present invention.

即ち、本発明の電気部品が接合されたプリント基板の製造方法は、プリント配線基板のスルーホールに電気部品の端子を挿入する部品挿入工程と、上記スルーホールと電気部品とを接合するハンダ付け工程と、を備える。
そして、上記スルーホールの少なくとも1つが、そのランド上に溶融し凝固したハンダを有し、上記ハンダ付け工程が、上記ランド上のハンダを溶融させ、かつ糸ハンダを供給して、上記スルーホールと電気部品とを接合する処理を含むことを特徴とする。
That is, the method of manufacturing a printed circuit board to which electrical components are joined according to the present invention comprises a component insertion step of inserting terminals of electrical components into through holes of a printed wiring board, and a soldering step of joining the through holes and electrical components. And prepare.
At least one of the through holes has melted and solidified solder on its land, and the soldering step melts the solder on the land and supplies thread solder to form the through hole. It is characterized by including a process of joining electrical components.

本発明によれば、プリント基板に固着したフラックスが除かれたハンダを溶融させ、ここに糸ハンダを供給して上記スルーホールと電気部品とを接合することとしたため、接合部の濡れ性に応じて、フラックス量を調節可能なプリント基板の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, the solder from which the flux has been removed from the printed circuit board is melted, and the thread solder is supplied to join the through-hole and the electric component. Therefore, it is possible to provide a method of manufacturing a printed circuit board in which the amount of flux can be adjusted.

部品挿入工程を説明する図である。It is a figure explaining a component insertion process. ハンダ付け工程工程を説明する図である。It is a figure explaining a soldering process process. ハンダによる接合完了状態を示す図である。It is a figure which shows the completion state of joining by solder. クリームハンダを付与した状態を説明する図である。It is a figure explaining the state which applied cream solder.

本発明の電気部品が接合されたプリント基板の製造方法について詳細に説明する。
上記プリント基板の製造方法は、部品挿入工程とハンダ付け工程とを備える。
A method for manufacturing a printed circuit board to which electrical components are joined according to the present invention will be described in detail.
The printed circuit board manufacturing method includes a component insertion step and a soldering step.

上記部品挿入工程は、図1に示すように、プリント基板のスルーホールに電気部品の端子を挿入する工程であり、電気部品の端子をハンダ付けするスルーホールの基板表面の端子部分(以下、「ランド」ということがある。)には、予めハンダが付与されている。
このハンダは、一度、溶融し凝固することでランドに固着したハンダであり、溶融によりフラックスが気化し除去されている。
The component insertion step is, as shown in FIG. 1, a step of inserting terminals of electrical components into through-holes of a printed circuit board. (sometimes referred to as "land") is pre-applied with solder.
This solder is once melted and solidified to adhere to the land, and the flux is vaporized and removed by the melting.

上記ハンダ付け工程は、図2に示すように、スルーホール内の電気部品の端子とスルーホールとを接合する工程である。 The soldering step is, as shown in FIG. 2, a step of joining the terminals of the electrical component in the through-hole and the through-hole.

本発明においては、上記のように、フラックスが除去されたハンダがランドに固着しているので、このランド上のハンダを溶融させると共に、ここに糸ハンダを供給して電気部品をハンダ付けする。 In the present invention, as described above, since the solder from which the flux has been removed adheres to the land, the solder on the land is melted and the wire solder is supplied to solder the electric parts.

したがって、糸ハンダのみで接合する場合に比し、糸ハンダの使用量が少なくなるので、スルーホールや端子など、接合部の還元にフラックスが使用されずに余ることがないので、フラックスの飛散が防止される。 Therefore, the amount of thread solder used is reduced compared to the case of joining only with thread solder, so flux is not left over for reduction of joints such as through holes and terminals, so flux scattering is prevented. prevented.

また、接合部に固着したハンダは、クリームハンダと異なりフラックスに包まれていないので、はんだごての熱が直接伝わり、素早く溶融するためサイクルタイムが延びることがない。 In addition, unlike cream solder, the solder adhered to the joint is not wrapped in flux, so the heat of the soldering iron is directly transferred to the solder and melts quickly, so the cycle time is not extended.

上記ハンダが付与されたプリント基板は、部品が載っていないプリント基板、所謂、生基板であっても、リフローによって電気部品が表面実装されたプリント基板であってもよい。 The printed board to which the solder is applied may be a printed board on which no components are mounted, that is, a so-called raw board, or a printed board on which electrical components are surface-mounted by reflow.

電気部品が表面実装されたプリント基板であると、この電気部品をハンダ付けする際に、該電気部品を接合するランドだけでなく、リフローに非対応の電気部品をハンダ付けするランドにもクリームハンダを付与することができる。 If the electrical component is a surface-mounted printed circuit board, when soldering this electrical component, cream solder is applied not only to the lands that join the electrical component, but also to the lands that solder the non-reflow-compatible electrical component. can be given.

したがって、クリームハンダを高温の炉で溶融し、凝固させて電気部品を接合する一連の製造工程内で、新たな工程を加えずに、上記リフローに非対応の電気部品を接合するランドにもハンダを付与することができるので、サイクルタイムが延びることがない。 Therefore, within a series of manufacturing processes in which cream solder is melted in a high-temperature furnace and solidified to join electrical components, solder can also be applied to lands that join electrical components that are not compatible with reflow, without adding a new process. can be applied, the cycle time is not extended.

また、リフローに非対応の電気部品を接合するスルーホールにハンダを付与するために、塗布装置を新たに設ける必要もないので、製造コストが増加することがない。 In addition, since it is not necessary to newly provide a coating device for applying solder to the through-holes for joining the electrical parts that are not compatible with reflow, the manufacturing cost does not increase.

本発明のプリント基板の作製方法は、必要に応じて、上記ハンダが付与されたプリント基板を作製する工程を有することができる。 The method for producing a printed circuit board according to the present invention can optionally have a step of producing a printed circuit board to which the solder is applied.

ハンダによるスルーホールと電気部品との接合完了状態は、図3に示すように、スルーホール内を通ってプリント基板の表面側と裏面側とでハンダが連続していなければならない。 As shown in FIG. 3, when the through-hole and the electrical component are joined by solder, the solder must pass through the through-hole and be continuous on the front side and the back side of the printed circuit board.

したがって、リフローにおいては、スルーホール内にもハンダが十分供給されるように、ランド上だけでなくスルーホールを塞ぐようにクリームハンダを山盛りに付与する。 Therefore, in reflow, a heaping amount of cream solder is applied not only on the land but also on the through hole so that the solder is sufficiently supplied into the through hole.

しかし、クリームハンダでスルーホールを塞ぐと、クリームハンダが溶融したときにスルーホール内に侵入し、凝固してスルーホールを閉塞し、電気部品の端子を挿入できなくなるので、本発明においては、図4に示すように、スルーホールを塞がずにランド上にのみクリームハンダを付与する。 However, if the through-holes are covered with cream solder, when the cream solder melts, it enters the through-holes and solidifies to block the through-holes, making it impossible to insert the terminals of electrical components. As shown in 4, cream solder is applied only on the land without blocking the through hole.

ランドに付与するクリームハンダの量は、接合部のスルーホールや電気部品の端子の糸ハンダに対する濡れ性に応じて変えることが好ましい。 The amount of cream solder to be applied to the land is preferably changed according to the wettability of the through-holes of the joints and the terminals of the electrical parts to the solder wire.

具体的には、糸ハンダに対する濡れ性がよい接合部にはクリームハンダを多く付与し、濡れ性が悪い接合部にはクリームハンダの付与量を少なくすることで、接合に使用する糸ハンダの量が変わるので、接合部に供給するフラックスの量を調節することができる。 Specifically, by applying more cream solder to joints with good wettability with thread solder and reducing the amount of cream solder applied to joints with poor wettability, the amount of thread solder used for joining is changed, the amount of flux delivered to the joint can be adjusted.

クリームハンダは、すべてのスルーホールに付与する必要はなく、最も濡れ性が悪いスルーホールにはクリームハンダを付与する必要はない。 It is not necessary to apply the cream solder to all the through holes, and it is not necessary to apply the cream solder to the through holes with the poorest wettability.

そして、最も濡れ性が悪い接合部に合わせた、フラックス量が多い糸ハンダを使用することで、糸ハンダに対する濡れ性が異なる個々の接合部に対して適切なフラックスを供給することが可能であり、良好なハンダ接合とフラックス飛散とを防止することができる。 By using a thread solder with a large amount of flux that matches the joint with the worst wettability, it is possible to supply an appropriate flux to each joint with different wettability to the thread solder. , good solder joints and flux splatter can be prevented.

接合部のハンダに対する濡れ性は、端子の材質や形状によって知ることができるが、プリント基板を作製し接合不良の有無を検査することによっても知ることができる。 The wettability of the joint to solder can be known from the material and shape of the terminal, but it can also be known by fabricating a printed circuit board and inspecting for defective joints.

クリームハンダの付与は、従来公知の塗布装置や印刷装置を用いて行うことができ、付与するクリームハンダの量は、マスク面積などによって調節が可能である。 The cream solder can be applied using a conventionally known coating device or printing device, and the amount of cream solder to be applied can be adjusted by the mask area or the like.

1 プリント基板
11 スルーホール
12 ランド
2 電気部品
21 端子
3 溶融後凝固したハンダ
4 糸ハンダ
41 糸ハンダ供給機
5 クリームハンダ
6 こて
REFERENCE SIGNS LIST 1 printed circuit board 11 through hole 12 land 2 electrical component 21 terminal 3 solder solidified after melting 4 thread solder 41 thread solder feeder 5 cream solder 6 soldering iron

Claims (3)

電気部品が接合されたプリント基板の製造方法であって、
プリント配線基板のスルーホール内に電気部品の端子を挿入する部品挿入工程と、
上記スルーホールと電気部品とを接合するハンダ付け工程と、を備え、
上記スルーホールの少なくとも1つが、そのランド上に溶融し凝固したハンダを有し、
上記ハンダ付け工程が、上記ランド上のハンダを溶融させ、かつ糸ハンダを供給して、上記スルーホールと電気部品とを接合する処理を含むことを特徴とするプリント基板の製造方法。
A method for manufacturing a printed circuit board to which electrical components are bonded,
a component insertion step of inserting terminals of electrical components into through-holes of a printed wiring board;
a soldering step of joining the through-hole and the electrical component,
at least one of the through holes having molten and solidified solder on its land;
The method of manufacturing a printed circuit board, wherein the soldering step includes a process of melting the solder on the land and supplying thread solder to join the through hole and the electrical component.
上記部品挿入工程前に、
上記スルーホールのランドにクリームハンダを付与するハンダ付与工程と、
上記クリームハンダを炉内で溶かすリフロー工程と、を有し、
上記ハンダ付与工程が、上記スルーホールを塞がずにランド上にクリームハンダを付与する処理を含むことを特徴とする請求項1に記載のプリント基板の製造方法。
Before the component insertion process,
A soldering step of applying cream solder to the land of the through hole;
and a reflow step of melting the cream solder in a furnace,
2. The method of manufacturing a printed circuit board according to claim 1, wherein said solder application step includes a process of applying cream solder onto lands without blocking said through holes.
上記スルーホールのランドへのクリームハンダの付与量が、
上記糸ハンダに対するスルーホール及び/又は該スルーホールに接合する電気部品の端子の濡れ性に応じて異なることを特徴とする請求項2に記載のプリント基板の製造方法。
The amount of cream solder applied to the land of the through hole is
3. The method of manufacturing a printed circuit board according to claim 2, wherein the wettability of the through-hole and/or the wettability of the terminal of the electrical component joined to the through-hole with respect to the solder wire is different.
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