JP2705675B2 - 印刷配線板の製造方法 - Google Patents
印刷配線板の製造方法Info
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
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- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
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Description
法に係り、特に狭小なピッチ間隔の部品実装用パッド上
にはんだを形成する、はんだプリコートを有する印刷配
線板の製造方法に関する。
は、部品実装用パッド部分に、はんだ(Sn/Pb合
金)を形成する金属のうち、イオン化傾向の最も大きい
金属の粉体とそれ以外の金属の有機酸塩を主成分とする
ペースト状はんだ析出組成物を塗布し、それをはんだ析
出温度で加熱することによって、部品実装用パッド上に
はんだ層を形成する、はんだプリコートを有する印刷配
線板の製造方法が知られている(特開平5−25962
9号公報)。
よる、従来のはんだプリコートを有する印刷配線板の製
造方法を示す工程縦断面図である。この従来方法では、
図5(a)に示すように、銅張り板1上に形成された部
品実装用パッド2に、有機酸鉛塩とスズ粉を主成分とす
るペースト状はんだ析出組成物10を、同図(b)に示
すように100μmの厚さに塗布する。
間を15秒とし、215℃で2分間加熱して、部品実装
用パッド2上にはんだ層6を析出形成する。更に、部品
リードをはんだ付けするのに必要な厚さのはんだ層を形
成するために、図5(b)〜(c)の工程を繰り返し行
うことによって、所望な厚さのはんだ層を得る。
の印刷配線板の製造方法では、はんだを形成する金属の
うち、イオン化傾向の最も大きい金属の粉体と、それ以
外の金属の有機酸性を主成分とするペースト状はんだ析
出組成物10を用いて、部品実装用パッド2上にはんだ
層6を形成するため、はんだ層6の厚さがばらつき易
く、このはんだ層6の厚さのばらつきにより、部品実装
における部品リードの浮きや、はんだフィレットの形成
性等、接続信頼性に大きく悪影響をもたらすという問題
がある。
0を部品実装用パッド2の全面に塗布すると、部品実装
用パッド2以外の部分、例えば部品実装用パッド2の間
隙において形成されたはんだが、どちらか一方の部品実
装用パッド2上に形成したはんだ層6に表面張力によっ
て引き付けられるため、はんだ量6が必ずしも一定では
なく、厚さがばらつく。
は、溶剤分の揮発等により粘度の経時的変化を受け易
く、塗布性に影響するため、連続生産においては製品間
でのばらつきの要因にも成り得る。
P、TABを実装するため、部品実装前の印刷配線板
に、予めフィレット形成に必要量のはんだ(一般的には
20μm以上のはんだ厚が必要であり、更にそのばらつ
きは±10μm以内に抑えることが望ましいといわれて
いる)を形成しておく技術が注目されている。
で、特に狭小なピッチ間隔の部品実装用パッド上に、精
度良く、かつ、確実にはんだ層を形成し、部品実装時に
おける接続信頼性と歩留りを向上し得る印刷配線板の製
造方法を提供することを目的とする。
成するため、基板上に部品実装用パッドを形成する第1
の工程と、部品実装用パッド上にスズめっきを施す第2
の工程と、スズめっきで被覆された前記部品実装用パッ
ド上に、有機酸鉛塩及びフラックス成分からなるペース
トを塗布する第3の工程と、共晶はんだの溶融温度付近
でペーストが塗布された部品用実装パッドを加熱して部
品実装用パッド上にはんだ層を形成する第4の工程とを
含むことを特徴とする。
め、基板上にパネル銅めっきを施す第1の工程と、パタ
ーンめっき法により、パネル銅めっき上に形成したスズ
めっきをマスクとしてエッチングを行い、スズめっきの
下のパネル銅めっきを部品実装用パッドとして残す第2
の工程と、第2の工程のパターンめっき法により形成さ
れた、スズめっきで被覆された部品実装用パッド上に、
有機酸鉛塩及びフラックス成分からなるペーストを塗布
する第3の工程と、共晶はんだの溶融温度付近でペース
トが塗布された部品用実装パッドを加熱して部品実装用
パッド上にはんだ層を形成する第4の工程とを含むこと
を特徴とする。
で被覆された部品実装用パッド上に、有機酸鉛塩及びフ
ラックス成分からなるペーストを塗布した後、共晶はん
だの溶融温度付近でペーストが塗布された部品用実装パ
ッドを加熱して部品実装用パッド上にはんだ層を形成す
るようにしており、有機酸鉛塩及びフラックス成分から
なるペーストの塗布される部品実装用パッド上には、予
めスズめっきが施してある。このため、共晶はんだの溶
融温度付近で加熱することによりはんだ層が形成される
部位は、必然的に部品実装用パッドの表面に限定され
る。
融温度においてスズと反応(置換反応)し、合金を生成
する鉛の当量は常に一定とみなせるから、はんだ層の厚
さとそのばらつきは、スズめっきの厚さとそのばらつき
によってのみ決まることになる。なお、有機酸鉛塩は、
R(COOH)n(ただし、Rは炭化水素基、nはカリ
ボキシル基の数を示す整数)で表され、酢酸、蟻酸、ア
ビエチン酸を主成分とするロジン、及びその誘導体であ
ることを特徴とする。
て、図面を参照して説明する。
1の実施の形態の各工程の縦断面図を示す。この実施の
形態では、まず、図1(a)に示すように、銅張り板1
をベースとして、穴あけ、パネル銅めっき、回路形成を
逐次行う、テンティング法によって形成した部品実装用
パッド2を有する印刷配線板を形成する。ここでは、部
品実装用パッド2は、幅0.1mm、長さ1.0mm、
ピッチ間隔0.15mm、及び導体厚50μmとしてい
る。
る部品実装用パッド2にスズめっきを施すため、図1
(b)に示すように、部品実装用パッド2以外の部分を
めっきレジスト3でマスキングする。このとき使用する
めっきレジスト3の種類は、部品実装用パッド2が微小
であって、高い位置精度が要求されるため、写真現像法
による感光性レジストが好ましい。この感光性レジスト
としては、例えば1wt%−Na2CO3aq.で現像、
5wt%−NaOHaq.で剥離可能なアルカリ可溶性
の液状タイプを使用する。
用パッド2にスズめっき4を施す。このスズめっき4を
形成する方法には、電解めっきを用いる方法と無電解め
っきを用いる方法とがあるが、ここでは無電解めっきに
よる方法を以下に示す。
ングを行った後、液温80℃でホウフッ化スズ0.1m
ol/l、ホウフッ化水素0.6mol/l、チオ尿素
1.5mol/lの無電解スズめっき液に120秒間浸
漬し、部品実装用パッド2に厚さ1μmの第1のスズめ
っきを形成させる。
ol/l、水酸化ナトリウム5.2mol/l、クエン
酸ナトリウム0.9mol/lからなる無電解スズめっ
き液に3時間浸漬することにより、第1のスズめっき上
に厚さ15μmの第2のスズめっきを形成させる(第2
のスズめっきは、第1のスズめっきを触媒としてスズイ
オンの不均化反応により成長すると考えられる)。スズ
めっき4の総体厚は、はんだ層の厚さを25μmにする
ため、その64%(共晶はんだのスズ組成比率)に相当
する16μmとした。
(d)及び図2の部品実装用パッド2(QFPパッド)
の平面図に示すように、有機酸鉛塩とフラックス成分か
ら成るペースト5を部品実装用パッド2上のスズめっき
4にスクリーン法、ディスペンサー法等によって100
〜200μmの厚さに塗布する。ペースト5を塗布する
範囲は、部品実装用パッド2の実装面がペースト5で完
全に覆われるように、部品実装用パッド単位で塗布する
か、又は複数の部品実装用パッド2を含んだ領域に塗布
する。
R(COOH)n、(Rは炭化水素基、nはカルボキシ
ル基の数を示す整数)で表され、酢酸、蟻酸、アビエチ
ン酸を主成分とするロジン、及びその誘導体等を使用す
る。また、ペースト5中における有機酸鉛塩の含有率は
40〜50wt%とする。
℃〜215℃で2分間の加熱処理を行うことで、図1
(e)に示すように厚さ25μmのはんだ層6を析出さ
せて形成する。このときの加熱方法は、従来のリフロー
を用いた方法が適当であるが、特にN2リフローは加熱
時の酸化を抑制するので好ましく、更に同様の理由で、
共晶温度に達する昇温時間はより短い方がよい。
及び図1(e)に示すフラックスのペースト残渣7をエ
タノール、酢酸エチル等の揮発性を有する有機溶剤を用
いてディップ洗浄する。洗浄剤としては、この他、界面
活性剤やテルペン系の溶剤を使用することも可能であ
る。以上により、図1(f)に示すように、部品実装用
パッド2上にはんだプリコート6を具備してなる本発明
の第1の実施の形態による印刷配線板を得る。
部品実装用パッド2には、予めスズめっき4が施してあ
るため、共晶温度においてはんだが形成する部位は、必
然的に部品実装用パッド2の表面に限定される。共晶温
度においてスズと反応(置換反応)し、合金を生成する
鉛の当量は常に一定と見なせるから、はんだ層6の厚さ
とそのばらつきは、スズめっき4の厚さとそのばらつき
によってのみ決まる。
厚さは、最小値24μm〜最大値27μmであり、従来
の技術に記載されている実験値、最小値11μm〜最大
値26μmに比較してばらつきが小さくなることが確認
された。
実装用パッド2をテンティング法により形成するように
説明したが、穴埋め法やアディティブ法によって形成す
るようにしてもよい。
説明する。図3は本発明の印刷配線板の製造方法の第2
の実施の形態の各工程縦断面図(その1)、図4は本発
明方法の第2の実施の形態の図3の工程に続く各工程の
縦断面図(その2)を示す。まず、図3(a)に示すよ
うに、銅張り板1をベースとして、穴あけ、及びパネル
銅めっき8を行う。
行い、以下の工程により部品実装用パッド2を形成す
る。すなわち、図3(b)に示すように、ドライフィル
ム型のめっきレジスト9で逆パターン(回路部分が現像
された状態)を形成する。すなわち、パネル銅めっき8
上の部品実装用パッド2以外の部分をめっきレジスト9
でマスキングする。
銅めっき8上にスズめっき4を施す。すなわち、例え
ば、過酸化水素−硫酸系の薬液でソフトエッチングを行
った後、液温80℃でホウフッ化スズ0.1mol/
l、ホウフッ化水素0.6mol/l、チオ尿素1.5
mol/lの無電解スズめっき液に120秒間浸漬し、
部品実装用パッド2となる部分の銅めっき8上に厚さ1
μmの第1のスズめっきを形成させる。
ol/l、水酸化ナトリウム5.2mol/l、クエン
酸ナトリウム0.9mol/lからなる無電解スズめっ
き液に3時間浸漬することにより、第1のスズめっき上
に厚さ15μmの第2のスズめっきを形成させる。スズ
めっき4の総体厚は、はんだ層の厚さを25μmにする
ため、その64%(共晶はんだのスズ組成比率)に相当
する16μmとした。
ジスト9を剥離した後、図3(e)に示すように、アル
カリエッチング液を用いてスズめっき4をマスクとして
エッチングを行い、スズめっき4の下のパネル銅めっき
8を部品実装用パッド2として残す。ここでは、部品実
装用パッド2は、幅0.1mm、長さ1.0mm、ピッ
チ間隔0.15mm、及び導体厚50μmとしている。
塩とフラックス成分から成るペースト5を部品実装用パ
ッド2上のスズめっき4にスクリーン法、ディスペンサ
ー法等によって100〜200μmの厚さに塗布する。
ペースト5を塗布する範囲は、部品実装用パッド2の上
表面がペースト5で完全に覆われるように、部品実装用
パッド単位で塗布するか、又は複数の部品実装用パッド
2を含んだ領域に塗布する。
R(COOH)n、(Rは炭化水素基、nはカルボキシ
ル基の数を示す整数)で表され、酢酸、蟻酸、アビエチ
ン酸を主成分とするロジン、及びその誘導体等を使用す
る。また、ペースト5中における有機酸鉛塩の含有率は
40〜50wt%とする。
℃〜215℃で2分間の加熱処理を行うことで、図4
(b)に示すように厚さ25μmのはんだ層6を析出さ
せて形成する。次に、反応に寄与しなかった有機酸鉛
塩、及び図4(b)に示すフラックスのペースト残渣7
をエタノール、酢酸エチル等の揮発性を有する有機溶剤
を用いてディップ洗浄する。
品実装用パッド2上にはんだプリコート6を具備してな
る本発明の第2の実施の形態による印刷配線板を得る。
この第2の実施の形態では、パターンめっき法の過程で
エッチングレジストとして用いているスズめっきを、エ
ッチング後に剥離せず、はんだの組成物のスズとして使
用しているのが特徴で、第1の実施の形態に比較して工
程の簡略化が可能となる。
有機酸鉛塩及びフラックス成分からなるペーストの塗布
される部品実装用パッド上に予めスズめっきを施し、共
晶はんだの溶融温度付近で加熱することによりはんだ層
が形成される部位を、部品実装用パッドの表面に限定す
るようにしたため、共晶はんだの溶融温度においてスズ
と反応(置換反応)し、合金を生成する鉛の当量は常に
一定とみなせるから、はんだ層の厚さとそのばらつき
は、スズめっきの厚さとそのばらつきによってのみ決ま
り、ペーストの粘度経年変化、塗布条件といった塗布性
に影響されないようにでき、よって、厚さばらつきの少
ないはんだ層を部品実装用パッド上に形成できる。
施の形態の各工程の縦断面図である。
実装用パッドの配列部分を上部より表した平面図であ
る。
施の形態の各工程の縦断面図(その1)である。
施の形態の各工程の縦断面図(その2)である。
製造方法の一例の各工程の縦断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 基板上に部品実装用パッドを形成する第
1の工程と、 前記部品実装用パッド上にスズめっきを施す第2の工程
と、 前記スズめっきで被覆された前記部品実装用パッド上
に、有機酸鉛塩及びフラックス成分からなるペーストを
塗布する第3の工程と、 共晶はんだの溶融温度付近で前記ペーストが塗布された
部品用実装パッドを加熱して該部品実装用パッド上には
んだ層を形成する第4の工程とを含むことを特徴とする
印刷配線板の製造方法。 - 【請求項2】 前記有機酸鉛塩は、R(COOH)n
(ただし、Rは炭化水素基、nはカリボキシル基の数を
示す整数)で表され、酢酸、蟻酸、アビエチン酸を主成
分とするロジン、及びその誘導体であることを特徴とす
る請求項1記載の印刷配線板の製造方法。 - 【請求項3】 基板上にパネル銅めっきを施す第1の工
程と、 パターンめっき法により、前記パネル銅めっき上に形成
したスズめっきをマスクとしてエッチングを行い、該ス
ズめっきの下の該パネル銅めっきを部品実装用パッドと
して残す第2の工程と、 前記第2の工程のパターンめっき法により形成された、
前記スズめっきで被覆された前記部品実装用パッド上
に、有機酸鉛塩及びフラックス成分からなるペーストを
塗布する第3の工程と、 共晶はんだの溶融温度付近で前記ペーストが塗布された
部品用実装パッドを加熱して該部品実装用パッド上には
んだ層を形成する第4の工程とを含むことを特徴とする
印刷配線板の製造方法。 - 【請求項4】 前記有機酸鉛塩は、R(COOH)n
(ただし、Rは炭化水素基、nはカリボキシル基の数を
示す整数)で表され、酢酸、蟻酸、アビエチン酸を主成
分とするロジン、及びその誘導体であることを特徴とす
る請求項3記載の印刷配線板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7288437A JP2705675B2 (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 印刷配線板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7288437A JP2705675B2 (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 印刷配線板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09135065A JPH09135065A (ja) | 1997-05-20 |
JP2705675B2 true JP2705675B2 (ja) | 1998-01-28 |
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ID=17730206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7288437A Expired - Fee Related JP2705675B2 (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 印刷配線板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2705675B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4786461B2 (ja) * | 2006-08-18 | 2011-10-05 | 日本メクトロン株式会社 | 配線基板のコネクタ接続用端子の製造方法 |
-
1995
- 1995-11-07 JP JP7288437A patent/JP2705675B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH09135065A (ja) | 1997-05-20 |
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