JP3342481B2 - チップ部品のリフロー半田付け方法 - Google Patents
チップ部品のリフロー半田付け方法Info
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- 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
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
-
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- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半田合金とこれを用いたチップ部品の半田付
け方法に関するものである。
け方法に関するものである。
従来の技術 電子回路基板の製造においてプリント基板に実装され
るチップ部品のサイズは、3.2×1.6、2.0×1.25、1.6×
0.8、1.0×0.5（いずれも単位はmm）と微小化の傾向に
ある。
るチップ部品のサイズは、3.2×1.6、2.0×1.25、1.6×
0.8、1.0×0.5（いずれも単位はmm）と微小化の傾向に
ある。
このようなチップ部品をプリント基板のランドに接合
する際に用いられる従来の半田合金は、Sn63wt％−Pb37
wt％の共晶半田である。この共晶半田は液相線温度Ｔα
が184℃、固相線温度Ｔβが183℃でその差は１℃であ
り、リフロー時に溶融温度に達すると固体から瞬時に液
相に変化する。
する際に用いられる従来の半田合金は、Sn63wt％−Pb37
wt％の共晶半田である。この共晶半田は液相線温度Ｔα
が184℃、固相線温度Ｔβが183℃でその差は１℃であ
り、リフロー時に溶融温度に達すると固体から瞬時に液
相に変化する。
発明が解決しようとする課題 上記従来例では、固体から液体への変化が瞬時に生じ
るため、第２図に示すように、両ランドａ、ａ間の温度
差が小さい場合でもチップ部品ｂに溶融半田ｃの急激な
表面張力が作用し、チップ立ちが生じ易いという問題が
ある。
るため、第２図に示すように、両ランドａ、ａ間の温度
差が小さい場合でもチップ部品ｂに溶融半田ｃの急激な
表面張力が作用し、チップ立ちが生じ易いという問題が
ある。
又近年の電子回路基板は実装の高密度化によって各部
品が互いに近接しており、その熱容量の影響を受けて温
度分布が局部的に不均一になり易く、両ランド間に温度
差が生じ易い。しかし上記従来例では、液相線温度Ｔα
と固相線温度Ｔβとの差が僅か１℃で前記温度差が大き
いとこれを許容することが困難であるため、一方のラン
ドの半田合金が先に溶融しその表面張力でチップ部品を
引張り、やはりチップ立ちを生じ易い。
品が互いに近接しており、その熱容量の影響を受けて温
度分布が局部的に不均一になり易く、両ランド間に温度
差が生じ易い。しかし上記従来例では、液相線温度Ｔα
と固相線温度Ｔβとの差が僅か１℃で前記温度差が大き
いとこれを許容することが困難であるため、一方のラン
ドの半田合金が先に溶融しその表面張力でチップ部品を
引張り、やはりチップ立ちを生じ易い。
本発明は上記問題点に鑑み、リフロー時の液化が穏や
かに進行し、且つプリント基板の温度分布が局部的に不
均一であってもチップ立ちが生じにくい半田合金を提供
することを目的とする。
かに進行し、且つプリント基板の温度分布が局部的に不
均一であってもチップ立ちが生じにくい半田合金を提供
することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、ペースト状半田合金を基板上のランドに印
刷し、そのランド上にチップ部品を載置し加熱してペー
スト状半田合金をリフローする半田付け方法において、
基板に生ずる加熱温度のバラ付きが５℃前後以内になる
よう加熱されたリフロー炉に前記チップ部品を載置した
基板を１回通過させることによってリフロー半田付けす
る方法であって、前記ペースト状半田合金の液相線温度
と固相線温度との差が５℃以上であり、リフロー時の前
記ペースト状半田合金の液化が穏やかに進行するように
したことを特徴とする。
刷し、そのランド上にチップ部品を載置し加熱してペー
スト状半田合金をリフローする半田付け方法において、
基板に生ずる加熱温度のバラ付きが５℃前後以内になる
よう加熱されたリフロー炉に前記チップ部品を載置した
基板を１回通過させることによってリフロー半田付けす
る方法であって、前記ペースト状半田合金の液相線温度
と固相線温度との差が５℃以上であり、リフロー時の前
記ペースト状半田合金の液化が穏やかに進行するように
したことを特徴とする。
なお、上記リフロー半田付け方法に使用するペースト
状半田合金が、液相線温度と固相線温度との差が５℃以
上あるものであると共に、次のいずれかであることが好
ましい。
状半田合金が、液相線温度と固相線温度との差が５℃以
上あるものであると共に、次のいずれかであることが好
ましい。
Snが70wt％を越え残部がPbよりなるペースト状半田合
金。
金。
Snが30wt％未満で残部がPbよりなるペースト状半田合
金。
金。
Agが2wt％を越え残部がSnとPbよりなるペースト状半
田合金。
田合金。
Agが2wt％以上で残部がSnとPbよりなり、SnがPbより
多いペースト状半田合金。
多いペースト状半田合金。
Biが8wt％以上13wt％未満で残部がSnとPbよりなるペ
ースト状半田合金。
ースト状半田合金。
作 用 液相線温度Ｔαと固相線温度Ｔβとの間では半田合金
は液相状態にある部分と固相状態にある部分とが混在し
ており、リフロー時の表面張力は半田合金の温度が固相
線温度Ｔβから液相線温度Ｔαに向かうに従って大きく
なる。本発明では両者間の温度差を５℃以上と従来より
も大きく設定したことにより、リフロー時の表面張力を
徐々に大きくすることができるので、チップ部品に急激
な表面張力が作用してチップ立ちするという事態を回避
することができる。
は液相状態にある部分と固相状態にある部分とが混在し
ており、リフロー時の表面張力は半田合金の温度が固相
線温度Ｔβから液相線温度Ｔαに向かうに従って大きく
なる。本発明では両者間の温度差を５℃以上と従来より
も大きく設定したことにより、リフロー時の表面張力を
徐々に大きくすることができるので、チップ部品に急激
な表面張力が作用してチップ立ちするという事態を回避
することができる。
又、一般のリフロー炉によって基板に生じる加熱温度
のバラ付きは５℃前後であるが、これに対して本発明で
は両温度差を５℃以上に設定したことにより、リフロー
炉の温度バラツキをカバーすることができるので、チッ
プ立ちを回避することができる。
のバラ付きは５℃前後であるが、これに対して本発明で
は両温度差を５℃以上に設定したことにより、リフロー
炉の温度バラツキをカバーすることができるので、チッ
プ立ちを回避することができる。
実 施 例 本発明の実施例を、第１図に基き説明する。
ガラスエポキシ基板からなるプリント基板１の相対向
するランド２上に、チップ部品３として1.0×0.5mmのチ
ップコンデンサＣ及びチップ抵抗Ｒを、11種類（No.1〜
11）の半田合金を用いて夫々接合した。ランド２は４種
類（ランドNo.1〜４）を使用し、半田合金は各ランド２
の上にランド２の平面形状と同一寸法形状になるように
ペースト状半田（クリーム半田）を印刷用スキージを用
いてメタルマスクによりガラスエポキシ基板上に印刷し
た。
するランド２上に、チップ部品３として1.0×0.5mmのチ
ップコンデンサＣ及びチップ抵抗Ｒを、11種類（No.1〜
11）の半田合金を用いて夫々接合した。ランド２は４種
類（ランドNo.1〜４）を使用し、半田合金は各ランド２
の上にランド２の平面形状と同一寸法形状になるように
ペースト状半田（クリーム半田）を印刷用スキージを用
いてメタルマスクによりガラスエポキシ基板上に印刷し
た。
第１表に各半田合金の組成とその液相線温度Ｔα及び
固相線温度Ｔβ及び両温度差の絶対値 を夫々示し、第２表に各種類のランド２における両者間
の間隔寸法Ｇ、ランド２のチップ部品３の長さ方向寸法
Ｌ、ランド２の幅寸法Ｗを夫々示す。
固相線温度Ｔβ及び両温度差の絶対値 を夫々示し、第２表に各種類のランド２における両者間
の間隔寸法Ｇ、ランド２のチップ部品３の長さ方向寸法
Ｌ、ランド２の幅寸法Ｗを夫々示す。
チップ部品３を各種類のランド２上に印刷されたペー
スト半田を介して載置し、基板１を加熱して半田合金を
リフローした。リフロー後、各半田合金及び各ランド２
におけるチップ部品３の品種ごとにチップ立ち発生数を
50の試料について夫々調べた。その結果を、第３表に示
す。
スト半田を介して載置し、基板１を加熱して半田合金を
リフローした。リフロー後、各半田合金及び各ランド２
におけるチップ部品３の品種ごとにチップ立ち発生数を
50の試料について夫々調べた。その結果を、第３表に示
す。
以上の結果、No.2及びNo.3（共晶半田）以外の半田合
金、すなわちSnが70wt％以上又は60wt％以下の場合はチ
ップ立ち発生率がゼロであった。
金、すなわちSnが70wt％以上又は60wt％以下の場合はチ
ップ立ち発生率がゼロであった。
次にAgやBiを含有する半田合金（No.12〜15）につい
て同様の実験を行った。第４表に各半田合金の組成とそ
の液相線温度Ｔα及び固相液温度Ｔβ及び両温度差の絶
対値を示す。
て同様の実験を行った。第４表に各半田合金の組成とそ
の液相線温度Ｔα及び固相液温度Ｔβ及び両温度差の絶
対値を示す。
その結果、No.12〜15の半田合金の場合もチップ立ち
発生率がゼロであった。以上のことから、2wt％以上のA
gや8wt％以上のBiをSn−Pb系の半田合金に添加すること
により、液相線温度Ｔαや固相線温度Ｔβを制御するこ
とができ、Snが60〜70wt％の場合でもチップ立ちの発生
を回避することができた。
発生率がゼロであった。以上のことから、2wt％以上のA
gや8wt％以上のBiをSn−Pb系の半田合金に添加すること
により、液相線温度Ｔαや固相線温度Ｔβを制御するこ
とができ、Snが60〜70wt％の場合でもチップ立ちの発生
を回避することができた。
発明の効果 本発明は上記構成、作用を有するので、チップ部品が
微晶であってもチップ立ちを生じることなくプリント基
板に接合することができる。
微晶であってもチップ立ちを生じることなくプリント基
板に接合することができる。
第１図は本発明の実施例の平面図、第２図は従来例の側
面図である。 ２……ランド ３……チップ部品
面図である。 ２……ランド ３……チップ部品
フロントページの続き (72)発明者 熊谷 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−274492（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−218394（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−12594（ＪＰ，Ｂ２) 「日本工業規格 はんだ ＪＩＳ Ｚ 3282−1986」昭和61年10月31日 日本規 格協会発行 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/26 310 C22C 11/06 C22C 13/00 H05K 3/34 507
Claims (6)
- 【請求項１】ペースト状半田合金を基板上のランドに印
刷し、そのランド上にチップ部品を載置し加熱してペー
スト状半田合金をリフローする半田付け方法において、
基板に生ずる加熱温度のバラ付きが５℃前後以内になる
よう加熱されたリフロー炉に前記チップ部品を載置した
基板を１回通過させることによってリフロー半田付けす
る方法であって、前記ペースト状半田合金の液相線温度
と固相線温度との差が５℃以上であり、リフロー時の前
記ペースト状半田合金の液化が穏やかに進行するように
したことを特徴とするチップ部品のリフロー半田付け方
法。 - 【請求項２】ペースト状半田合金が、液相線温度と固相
線温度との差が５℃以上あり、かつSnが70wt％を越え残
部がPbよりなるものである請求項１記載のチップ部品の
リフロー半田付け方法。 - 【請求項３】ペースト状半田合金が、液相線温度と固相
線温度との差が５℃以上あり、かつSnが30wt％未満で残
部がPbよりなるものである請求項１記載のチップ部品の
リフロー半田付け方法。 - 【請求項４】ペースト状半田合金が、液相線温度と固相
線温度との差が５℃以上あり、かつAgが2wt％を越え残
部がSnとPbよりなるものである請求項１記載のチップ部
品のリフロー半田付け方法。 - 【請求項５】ペースト状半田合金が、液相線温度と固相
線温度との差が５℃以上あり、かつAgが2wt％以上で残
部がSnとPbよりなり、SnがPbより多いものである請求項
１記載のチップ部品のリフロー半田付け方法。 - 【請求項６】ペースト状半田合金が、液相線温度と固相
線温度との差が５℃以上あり、かつBiが8wt％以上13wt
％未満で残部がSnとPbよりなるものである請求項１記載
のチップ部品のリフロー半田付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11448690A JP3342481B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | チップ部品のリフロー半田付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11448690A JP3342481B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | チップ部品のリフロー半田付け方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0413495A JPH0413495A (ja) | 1992-01-17 |
| JP3342481B2 true JP3342481B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=14638957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11448690A Expired - Fee Related JP3342481B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | チップ部品のリフロー半田付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3342481B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0677268U (ja) * | 1993-04-01 | 1994-10-28 | 株式会社三協精機製作所 | 磁電変換素子 |
| JP4014270B2 (ja) * | 1998-01-06 | 2007-11-28 | 富士機械製造株式会社 | 基板支持ピン配置方法，配置検査方法および装置 |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11448690A patent/JP3342481B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「日本工業規格 はんだ ＪＩＳ Ｚ３２８２−１９８６」昭和６１年１０月３１日 日本規格協会発行 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0413495A (ja) | 1992-01-17 |
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