JP3241525B2 - プリント配線板の表面実装方法 - Google Patents

プリント配線板の表面実装方法

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JP3241525B2 JP06542094A JP6542094A JP3241525B2 JP 3241525 B2 JP3241525 B2 JP 3241525B2 JP 06542094 A JP06542094 A JP 06542094A JP 6542094 A JP6542094 A JP 6542094A JP 3241525 B2 JP3241525 B2 JP 3241525B2
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    • H05K3/3489Composition of fluxes; Methods of application thereof; Other methods of activating the contact surfaces

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板の表裏
の両面に表面実装型部品を実装する方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、電子部品の実装密度を高めて電子
装置の小型化を図るために、両面に部品を表面実装した
プリント配線板を用いることが多くなった。ここに表面
実装する部品(表面実装型部品)は自動実装機を使って
自動実装するのに適するものである。
【0003】図4はこの場合の従来方法の工程図であ
る。10はプリント配線板であり、その両面には半田付
け用のパッド12、12および14、14が形成されて
いる(図4の(A))。まずこのプリント配線板10の
一方の面Aを上にして、この面Aのパッド12、12に
クリーム半田16、16をディスペンサや印刷により供
給する。またこの面Aには部品固定用の熱硬化性接着剤
18が供給される(図4(B))。
【0004】このようにクリーム半田16と接着剤18
とが供給された面Aには、次に第1の表面実装型部品2
0が取付けられる(図4(C))。例えばフラットパッ
ク型ICなどの部品20を実装する時には、このICの
リード22を対応するパッド12に位置合せしつつ、I
Cのパッケージの底面を接着剤18に接着する。そして
全体を電気炉などのリフロー炉で加熱して接着剤18を
硬化させる。この時の加熱温度はクリーム半田16は溶
融せず接着剤18だけが硬化する温度、例えば150℃
位に設定される。
【0005】次にプリント配線板10の表裏を反転さ
せ、他方の面Bを上にする。そしてパッド14、14に
クリーム半田24、24を供給する(図4(D))。2
6はフラットパックICなどの第2の表面実装型部品で
あり、そのリード28、28がクリーム半田24、24
に位置合せされて仮止めされる。そして全体をこの状態
に保持したままリフロー炉に入れ、高温雰囲気下(約2
30℃)でクリーム半田16、24を溶融し半田付けす
る(図4(E))。この時、下の面Aの第1の部品20
は接着剤18により固定されているから、落下すること
がない。
【0006】
【従来の技術の問題点】しかしこの従来方法によれば、
第1の部品20および第2の部品26を半田付けするた
めに、クリーム半田16、24を用いるから、特にリー
ドピッチが0.5mm以下の狭ピッチ部品に対しては、ク
リーム半田の印刷条件を厳しく管理する必要が生じる。
すなわちクリーム半田の供給量が多いとパッドからあふ
れて隣接するパッドや回路パターンとの間に半田ブリッ
ジを作り易い。またクリーム半田の供給量が不足したり
供給位置が悪いと、半田付けの不良が発生し信頼性が低
下するからである。
【0007】一方ICなどの部品で、リードが内側へJ
字形に折曲されているSOJ(Small Outline J-bend P
ackage)あるいはQFJ(Quad Flat J-bend Package)
などの型式のものが知られている。これらの部品(Jリ
ード部品という)ではリードとパッドとの接触面積が特
に小さいため、クリーム半田の印刷条件は一層厳しくな
る。
【0008】
【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、プリント配線板の両面に部品を表面実装す
る場合に、プリント配線板にクリーム半田を用いること
なく部品を表面実装することができ、半田ブリッジの発
生や半田不足による半田付け信頼性の低下を招くおそれ
がなく、特に狭ピッチ部品やJリード部品の実装に好適
な表面実装方法を提供することを目的とする。
【0009】
【発明の構成】本発明によればこの目的は、プリント配
線板の表裏両面に表面実装型部品を実装するための表面
実装用パッドを形成したプリント配線板の表面実装方法
において、以下の各工程を有することを特徴とするプリ
ント配線板の表面実装方法: 両面銅張りプリント配線板の両面のパッド領域以外
をレジストで覆い、電気半田めっきを施すことにより両
面のパッドに厚付け半田めっき層を形成する工程; 工程のパッド領域以外を覆うレジストを剥がした
後、回路パターンを形成する工程; 一方の面、実装部品固定用の接着剤を塗布する工
程; 前記一方の面のパッドに第1の表面実装型部品のリー
ドを位置合せし、前記接着剤を硬化させて前記第1の表
面実装型部品を仮止めする工程; 前記プリント配線板の他方の面を上にして、この面
のパッドに高粘度のフラックスを塗布する工程; 前記他方の面のパッドに第2の表面実装型部品のリ
ードを位置合せし前記高粘度のフラックスにより仮止め
する工程; 前記一方の面にフラックスを塗布する工程; 前記プリント配線板の両面の半田めっきを高温雰囲
気中で溶融し、前記第1および第2の表面実装型部品を
リフロー半田付けする工程、により達成される。
【0010】
【実施例】図1は本発明の一実施例の工程前半を示す
図、図2は同じく工程後半を示す図、図3は処理工程の
流れ図である。この実施例においては表面実装型部品2
0A、26Aとしてフラットパック型のICを用いてい
る。
【0011】まずプリント配線板10Aを用意する。こ
のプリント配線板10Aは図4で説明したプリント配線
板10のパッド12、14に半田めっき50、52を厚
付けしたものである。このプリント配線板10Aを、図
3に示す手順で作られる。まず両面銅張りプリント配線
板(図3、ステップ100)の両面全体に銅めっきを施
す。(ステップ102)。
【0012】この配線板の両面には、パッド12、14
となる領域を除いて全体にレジストを塗布し(ステップ
104)、電気半田めっきを行う(ステップ106)。
この結果パッド12、14の上だけに厚付け半田めっき
層50、52(図1の(A)参照)が形成される。
【0013】なおステップ104におけるレジスト塗布
は約50μm厚さとし、次のステップ106においてこ
のレジストとほぼ同じ厚さ(50〜60μm)に半田め
っきを形成する。この段階では他の回路パターンは未だ
形成されていない。
【0014】半田めっき浴は、例えば公知のホウふっ化
浴が使用できる。添加剤としてペプトンを用いる高濃度
ホウふっ酸浴であってもよいが、このめっき浴は臭い、
めっき液のレジストへのもぐり込みなどの問題があるた
め、低濃度ホウふっ酸浴と無臭添加剤とを組合せためっ
き浴が望ましい。また公害問題が少ないノーふっ化浴が
さらに望ましい。
【0015】次にこの半田めっき用のレジスト(ステッ
プ104)を剥離した後(ステップ108)、回路パタ
ーンを形成するためのレジストを塗布する(ステップ1
10)。そしてこの配線板をエッチング処理し不要な銅
部分を除去する(ステップ112)。
【0016】ステップ110におけるレジストは、回路
パターンの部分だけを覆うものであり、このレジストと
ステップ106で半田めっきを施したパッド形成部とを
残して他の銅めっき部分およびその下の銅箔が除去され
る。そしてこのエッチング後にレジストを剥離すれば
(ステップ114)、図1に示すプリント配線板10A
が得られる。
【0017】次にこのプリント配線板10Aの一方の面
Aを上にして、パッド12、12の間に接着剤54を塗
布する(ステップ116、図1の(B))。この接着剤
54は例えば例えば熱硬化性のものであり、メタルマス
クやスクリーンによる印刷や、供給ノズルを所定位置に
移動させるディスペンサを用いて所定位置に所定量が供
給される。
【0018】この一方の面Aには、フラットパック型I
Cなどの第1の表面実装用部品56が供給され、そのリ
ード58、58を各パッド12、12に位置合せした状
態で接着剤54で接着される。そして配線板10の一方
の面Aを上にしたまま加熱炉に入れ、約150℃で加熱
して接着剤54を硬化する。この結果部品56が仮止め
される(ステップ118、図1の(C))。
【0019】この配線板10Aは表裏反転されて、他方
の面Bが上にされる。そして上になった面Bのパッド1
4、14上の半田めっき層52に、高粘度のフラックス
60、60を塗布する(ステップ120、図1の
(D))。このフラックス60、60は、少くとも常温
時あるいは非加熱時に、部品を接着し保持するのに十分
な粘度を有するものとする。このフラックス60、60
はメタルマスクを用いた印刷法や、ディスペンサにより
必要箇所にだけ所定量供給される。
【0020】この上になった面(他方の面)Bには、フ
ラットパック型ICなどの第2の表面実装型部品62が
供給される。すなわち部品62のリード64をパッド1
4上のフラックス60に位置合せして載せ、フラックス
60自身の粘性により部品62をこの面B上に仮止めす
る(ステップ122、図2の(E))。そしてこの配線
板10にフラックス塗布装置(フラクサ)66によりフ
ラックスを塗布する(ステップ124、図2の(E)参
照)。
【0021】フラックス塗布装置66は発泡方式のもの
が使用できる。この発泡方式は、フラックス浴槽68内
に沈められたセラミックスなどの多孔質の内筒70内に
低圧空気を送り込んで、気泡状のフラックス層72を平
面状あるいはカマボコ状に形成し、ここに配線板10の
下面(一方の面)Aを接触させて面Aにフラックスを塗
布するものである。
【0022】この発泡方式に代えて、噴流式(スプレー
式)などを用いてもよい。上面(他方の面)Bには高粘
度フラックス層60が予め塗布されているから、このス
テップ118におけるフラックスは下の面Aのみに塗布
すれば足りる。このようにフラックスを塗布した後、配
線板10をこのままの状態でリフロー炉に入れる。すな
わち面Bを上にしたままリフロー炉に入れる(ステップ
126)。
【0023】リフロー炉内は約230℃の高温雰囲気に
保たれ、半田めっき層50、52が溶融する。この結果
部品56、62のリード58、64がリフロー半田付け
法によりそれぞれパッド12、14に半田付けされる。
図2の(F)はこのリフロー半田付けが完了したプリン
ト配線板10の完成状態を示す。
【0024】
【発明の効果】請求項1の発明は以上のように、両面銅
張りプリント配線板の両面のパッド領域以外をレジスト
で覆い、電気半田めっきを施すことにより両面のパッド
に厚付け半田めっき層を形成し、前記レジストを剥がし
て回路パターンを形成し、その一方の面接着剤で表面
実装部品を仮止めし、他方の面この面を上にして高粘
度フラックスで表面実装部品をパッドに仮止めし、下に
なった一方の面にフラックスを塗布した後リフロー炉に
入れリフロー半田付けを行うものである。
【0025】厚付け半田めっき層は電気半田めっきで形
成するから、そのめっき厚さは高精度に管理でき、パッ
ドへの半田供給量を高精度に管理できる。例えば半田め
っきの電流や時間により容易に管理できる。このためク
リーム半田を用いることなく半田供給量と供給位置とを
高精度に管理してリフロー半田付けを行うことができ
る。この結果回路パターン間の半田ブリッジが発生した
り半田不足による半田付け不良が発生することがなくな
り、製品の信頼性を高めることができ、特にリードピッ
チが0.5mm以下の狭ピッチ部品やJリード部品の実装
に適する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の工程の前半を示す図
【図2】同じく工程後半を示す図
【図3】処理工程の流れ図
【図4】従来方法の工程図
【符号の説明】
10A プリント配線板 12、14 パッド 50、52 厚付け半田めっき層 54 接着剤 56 第1の表面実装部品 60 高粘度フラックス層 62 第2の表面実装部品 66 フラクサ A 一方の面 B 他方の面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/34 507 H05K 3/34 506

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント配線板の表裏両面に表面実装型
    部品を実装するための表面実装用パッドを形成したプリ
    ント配線板の表面実装方法において、以下の各工程を有
    することを特徴とするプリント配線板の表面実装方法: 両面銅張りプリント配線板の両面のパッド領域以外
    をレジストで覆い、電気半田めっきを施すことにより両
    面のパッドに厚付け半田めっき層を形成する工程; 工程のパッド領域以外を覆うレジストを剥がした
    後、回路パターンを形成する工程; 一方の面、実装部品固定用の接着剤を塗布する工
    程; 前記一方の面のパッドに第1の表面実装型部品のリ
    ードを位置合せし、前記接着剤を硬化させて前記第1の
    表面実装型部品を仮止めする工程; 前記プリント配線板の他方の面を上にして、この面
    のパッドに高粘度のフラックスを塗布する工程; 前記他方の面のパッドに第2の表面実装型部品のリ
    ードを位置合せし前記高粘度のフラックスにより仮止め
    する工程; 前記一方の面にフラックスを塗布する工程; 前記プリント配線板の両面の半田めっきを高温雰囲
    気中で溶融し、前記第1および第2の表面実装型部品を
    リフロー半田付けする工程。
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