JP2664585B2 - フレキシブル・プリンテッド・サーキット・ボードの半田付け方法 - Google Patents

フレキシブル・プリンテッド・サーキット・ボードの半田付け方法

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JP2664585B2 JP2109692A JP2109692A JP2664585B2 JP 2664585 B2 JP2664585 B2 JP 2664585B2 JP 2109692 A JP2109692 A JP 2109692A JP 2109692 A JP2109692 A JP 2109692A JP 2664585 B2 JP2664585 B2 JP 2664585B2
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Molten Solder (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリエチレンテレフタ
レートド等からなる基板を有する系フレキシブル・プリ
ンテッド・サーキット・ボード(以下、 PET系FPC
と略す)の半田付け方法に関し、詳しくは、軟化点が通
常の半田の溶融温度と同程度で耐熱性がないと共に軽薄
短小で可撓性を有する基板に設けたランド(銅箔)に対し
てリード(リード線)を全体半田付け方法により半田付け
が出来るようにするものである。
【0002】
【従来の技術】従来広範に使用されているFPCはポリ
イミド樹脂を使用しており、該ポリイミド樹脂は硬質の
ガラスエポキシ基材、 紙フェノール基材等からなるプリ
ンテッド・サーキット・ボード(PCB)と耐熱性が略同
程度であるため、 これら硬質PCBと同様の方法でリー
ド線を半田付けすることが出来る。
【0003】しかし、PET系FPCはPETの軟化点
が220〜230℃と通常の半田の溶融温度と略同程度
であるため、通常の半田を用いて、 噴流半田付けやリフ
ロー方法等による全体半田付け方法を用いることが出来
ない。そのため、PET系等の軟化点が略230℃以下
の素材からなる基板を用いたFPCの半田付け方法とし
ては、200℃以下の低融点半田を用いて低温半田付け
方法で行うか、あるいは、 半田付けするランドとリード
のみ、 半田ゴテ、 レーザーあるいはホットエアーにより
熱を与える局部加熱による半田付け方法を採用せざるを
得なかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記低融点半田として
は、Bi、In、Hg、Cd等の金属の配合が考えられる
が、Hg、Cdは毒性により使用が難しく、また、Inは
Agと同程度に高価であるため、Biが用いられることと
なる。しかしながら、Biが配合された半田は、その影
響により硬く、もろい性質が表われ、一般に接合強度等
の信頼性にかける問題がある。
【0005】一方、後記の局部半田付け方法は、噴流半
田付けやリフロー半田付けのような全体加熱による半田
付け(以下、全体半田付けと称する)と比較して、各半田
取り付け部分毎に半田付着作業を必要とするため工数が
増加し、作業能率が悪くなる問題があった。
【0006】本発明は上記した従来の問題に鑑みてなさ
れたもので、PET系等のFPCの半田付け方法とし
て、通常の軟化点が220〜230℃の半田を用いて、
且つ、上記噴流半田付け方法からなる全体半田付け方法
による半田付けを可能とすることを目的とするものであ
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、ポリエチレンテレフタレート系等のフレ
キシブル・プリンテッド・サーキット・ボードにおい
て、PETからなる基板のリードとランド以外に、紙フ
ェノール基板、ガラスエポキシ基板等からなる断熱性ホ
ルダーを半田付着面側に当接して取り付け、該断熱性ホ
ルダーで回路板を保持した状態で、噴流半田付け装置の
フロー半田槽の上面に連続的に搬送し、上記フロー半田
槽より半田を吹き上げて上記断熱性ホルダーで遮蔽され
ていないリードとランドにのみ半田を付着させて、全体
半田付け方法により半田付けを行うことを特徴とするフ
レキシブル・プリンテッド・サーキット・ボードの半田
付け方法を提供するものである。
【0008】さらに、上記フレキシブル・プリンテッド
・サーキットの回路板の遮熱用ホルダーの取付側と反対
の部品取付面側に、金属板、セラミック板等からなる放
熱性押え板を当接させて取り付け、該放熱性押え板との
接触部より基板の放熱を促進すると共に基板を断熱性ホ
ルダー側に押さえることが好ましい。
【0009】
【作用】上記のように、軟化点が低く軽薄で可撓性を有
するPET等からなる基板を断熱性ホルダーで支持した
状態でフロー半田槽の上部に搬送することにより、22
0℃以上の溶融半田がPET側に噴き上げられも、基板
はホルダーにより熱的に遮断されて210℃以下に保持
出来、基板の軟化を防止することが可能となり、半田は
ホルダーにより遮断されていない半田付着部分の基板の
開口部だけに付着される。また、剛性を有するホルダー
で保持して搬送するため、薄く可撓性を有するFPCを
半田槽の上部に自動的に安定して搬送することが出来
る。
【0010】さらに、PET系等のFPCの上部を放熱
性押え板で押さえると、該FPCに加えられる熱を接触
部より伝導して放熱することができ、基板の軟化を確実
に防止することが出来ると共に、ホルダー側への押し付
けてFPCの平面保持を確実なものとすることが出来
る。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により説明
する。図1は基板としてPETを用いたPET系FPC
1と、その両面に取り付ける断熱性ホルダー2および放
熱性押え板3の分解斜視図である。上記PET系FPC
1はPETからなる薄肉で可撓性を有する基板4の各隅
にホルダー取付用穴5を設けている。該FPC1の表面
4a(図中、 上面)側は所要の電子部品6を取り付ける側
としており、これら電子部品6の取付位置に合わせて、
電子部品6に接続するリード7の挿入穴8を穿設してい
る。一方、FPCの裏面4b(図中、 下面)側には、上記
挿入穴8の周縁部にリードと接続するランド(銅箔)9を
貼着している。
【0012】上記断熱性ホルダー2は紙フェノールある
いはガラスエポキシ等の熱伝導性が極めて低く熱的遮断
性能を有する基材より形成しており、上記基板4より一
回り大きな平板よりなり、その厚さは、基板4を十分に
支持できる程度の強度を有すと共に基板4への熱的遮断
を効果的に行える程度に設定している。該断熱性ホルダ
ー2の上面には、上記基板4に穿設したホルダー取付穴
5に挿入する位置決めピン10を突設すると共に、上記
基板4のリード挿入穴8と対応した位置に半田付け用開
口部11を穿設している。該半田付け用開口部11は挿
入穴8とその周縁のランド9の取付部を露出させるもの
で、挿入穴8とランド9を除く基板4の全ての面は断熱
性ホルダー2で遮蔽するようにしている。また、開口部
11の内周面11aはFPC取付面より反対側に広がる
ように傾斜させている。
【0013】上記放熱性押え板3は熱伝導性が高い金属
板あるいはセラミック板より形成しており、基板4の表
面4aの外周縁と当接させる外周枠部12と、電子部品
取付部分を除く領域の基板表面と当接する中間押え部分
13を一体に形成しており、言い換えると、電子部品取
付領域は開口部とした平板からなるものである。
【0014】図1に示すように、基板4の表面4aに電
子部品6を装着し、これら電子部品4に接続したリード
7を挿入穴8に貫通して組み付けたPET系FPC1に
対して、リード7をランド9と半田付けするため、基板
4の裏面4b側に断熱性ホルダー2をそのピン10をホ
ルダー取付穴5に挿入して組み付ける一方、表面4a側
に放熱性押え板3を取り付ける。その際、放熱性押え板
3の外周枠部12の各隅部に上記ピン10が位置するよ
うに取り付けることにより、放熱性押え板3を所定位置
に保持することが出来る。
【0015】上記のようにして、PET系FPC1の表
裏両面に放熱性押え板3と断熱性ホルダー2とを、図2
および図3のように一体に組み付けた後、図4に示す噴
流半田装置20へと自動搬送する。この自動搬送手段と
しては、断熱性ホルダーの両側をベルトで駆動する等の
従来周知の適宜の自動搬送手段が用いられる。
【0016】噴流半田装置20は、フロー半田槽21の
内部に略250℃の溶融半田22を充填している。上記
フロー半田槽21には、その底壁中央と側壁上部とを連
通する循環管23を接続し、該循環管23にポンプ24
を介設して、溶融半田22を底壁中央に設けた噴出口2
1aより上向きに噴出させると共に、上部の取出口21b
より循環させるようにしている。
【0017】フロー半田槽21の上端開口より所要間隔
をあけて上記断熱性ホルダー2により支持すると共に放
熱性押え板3により押圧したFPC1を矢印X方向に搬
送させている。上記フロー半田槽21の内部には溶融半
田22を、上記FPC1に効率良く吹き付けるためのガ
イド25を設置している。ガイド25は噴出口21aを
囲む円錐筒形状の噴き上げ筒部25aと、該筒部25aの
縮小した先端開口面25bの周縁より外側へツバ状に広
げた還流用プレート部25cとよりなる。
【0018】上記構成からなるフロー半田槽21の上部
に、断熱性ホルダー2を半田槽側とした状態でFPC1
を自動搬送すると、噴き上げられた溶融半田22が断熱
性ホルダー2の下面側に付着すると共に断熱性ホルダー
2の開口部11を通って、断熱性ホルダー2により遮幣
されていないFPC1のリード挿入穴8およびランド9
に付着される。即ち、図5に示すように、リード7が貫
通している挿入穴8の内部に溶融半田22が充填される
と共に、ランド9に付着され、リード7とランド9とは
半田22を介して電気接続されることとなる。
【0019】上記のように、FPC1の半田付着面側の
全体にわたって溶融半田22を噴き付ける全体半田付け
方法を用いているが、FPC1の半田付着面側には断熱
性ホルダー2を取り付けて、リード7とランド9の半田
付着部分以外は全て断熱性ホルダー2により熱的遮断を
図っているため、250℃の半田をFPC1側に噴きつ
けても、FPC1を220℃以下に保持でき、その基板
4のPETが軟化するするのを防止出来る。
【0020】さらに、FPC1の上面には放熱性押え板
3が当接しているため、接触面からFPC1の熱が放熱
性押え板3に伝導され、FPC1の放熱を図ることが出
来る。このように、半田付着面側には断熱材、反対面側
には放熱材を配置しているため、その間に挟持するFP
C1の加熱を抑制し、軟化点まで昇温することを防止出
来る。よって、FPC1に対して噴流半田付け方法から
なる全体半田付け方法を採用することが可能となる。
【0021】尚、PET系FPCの厚さが大きく、押さ
え板でホルダー側へ押圧しなくても撓むことがなく、し
かも、断熱性ホルダーの厚さが大でFPCへの十分な熱
的遮断を行える場合には、放熱性押え板は必ずしも必要
ではなく、断熱性ホルダーのみでPET系FPCを支持
しながら全体半田付け装置へと搬送すれば良い。
【0022】上記実施例は基板としてPETを用いたも
のであるが、PETと同様な軟化点が略230℃以下
で、通常の半田の溶融温度と同程度の軟化点で耐熱性が
ない素材を基板として用いる場合にも、好適に用いるこ
とが出来ることは言うまでもない。
【0023】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、全体的半田付け方法で半田を付着する際、半
田の溶融温度と軟化点が略同一のPET系等のFPCを
断熱性ホルダーと放熱性押え板との間に挟んだ状態とし
ているため、FPCが軟化点まで加熱されることを防止
でき、全体的半田付け方法を採用することが出来る。
【0024】さらに、断熱性ホルダー上にFPCを支持
すると共に、放熱性押え板で押さえる構成としているた
め、軽薄で可撓性を有する基板を確実に支持して、平面
性を保持できると共に、自動搬送手段による搬送も問題
なく行える等の種々の利点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示すPET系FPCと、断
熱性ホルダーと放熱性押え板の分解斜視図である。
【図2】 図1の各部材を組み付けた状態の斜視図であ
る。
【図3】 図2の概略断面図である。
【図4】 噴流半田装置による半田付着作用を示す概略
図である。
【図5】 半田による付着部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 PET系FPC 2 断熱性ホルダー 3 放熱性押え板 4 基板 5 ホルダー取付穴 6 電子部品 7 リード 8 挿入穴 9 ランド 10 ピン 11 開口部 20 噴流半田装置 21 フロー半田槽 22 溶融半田 25 ガイド

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軟化点が略230℃以下の基板を備えた
    フレキシブル・プリンテッド・サーキット・ボードにお
    いて、 上記基板のリードとランド以外に、紙フェノール基板、
    ガラスエポキシ基板等からなる断熱性ホルダーを半田付
    着面側に当接して取り付け、該断熱性ホルダーで基板を
    保持した状態で、噴流半田付け装置のフロー半田槽の上
    面に連続的に搬送し、上記フロー半田槽より半田を吹き
    上げて上記断熱性ホルダーで遮蔽されていないリードと
    ランドにのみ半田を付着させて、全体半田付け方法によ
    り半田を行うことを特徴とするフレキシブル・プリンテ
    ッド・サーキット・ボードの半田付け方法。
  2. 【請求項2】 上記基板の断熱性ホルダーの取付側と反
    対の部品取付面側に、金属板、セラミック板等からなる
    放熱性押さえ板を当接させて取り付け、該放熱性押さえ
    板との接触部より基板の放熱を促進すると共に基板を断
    熱性ホルダー側に押さえることを特徴とする請求項1記
    載の半田付け方法。
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