JP3492742B2 - 半田付け方法及び半田付け装置 - Google Patents

半田付け方法及び半田付け装置

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JP3492742B2 JP30401893A JP30401893A JP3492742B2 JP 3492742 B2 JP3492742 B2 JP 3492742B2 JP 30401893 A JP30401893 A JP 30401893A JP 30401893 A JP30401893 A JP 30401893A JP 3492742 B2 JP3492742 B2 JP 3492742B2
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次郎 太田
裕志 大野
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばプリント基板上
に部品を接合する時等に用いられる半田付け方法及び半
田付け装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の半田付け方法を用いた電子
部品実装体を示す側面図である。
【0003】図5において、1はプリント基板、2は半
田、3は鉄,銅,Ni等の金属を含有した合金より構成
された板にSnPb鍍金処理を施したアウターリード、
4はモールド樹脂である。
【0004】以上の様にアウターリード3をプリント基
板1に接合する際は、まずプリント基板1とアウターリ
ード3の間にクリーム半田を塗布し、リフロー炉の中を
通し、その後にプリント基板1をフロンに接触させて、
プリント基板1に付着したクリーム半田から出た油等を
取り除いていた。
【0005】更に他の方法として、液状の塩素系活性剤
中にプリント基板1を付けた後に半田ディップを行い、
その後に、プリント基板1をフロンに接触させて、プリ
ント基板1に付着した塩素系活性剤を除去していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の構成では、フロン等の環境破壊につながる洗浄剤を用
いなければならないという問題点があった。
【0007】更に、液状の活性剤を用いると、電極とリ
ード等の間に形成された小さな隙間に活性剤が入り込ま
ず良好な半田付けを行なう事ができなかった。
【0008】本発明は前記従来の課題を解決するもの
で、フロン等の環境破壊につながるフロン等を用いずに
洗浄する事ができ、また電極とリード間の良好な接合を
行なう事ができる半田付け方法及び半田付け装置を提供
する事を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するする
ために、気化した水溶性活性剤によって、半田付けする
部分の活性化を行なった。
【0010】
【作用】この構成により、活性剤を狭い隙間に浸透させ
る事ができるとともに、水で洗浄する事ができる。
【0011】
【実施例】
(実施例1)図1は本発明の第1の実施例における半田
付け方法で作製された電子部品実装体を示す側面図、図
2は本発明の第1の実施例における半田付け方法を示す
チャートである。
【0012】図1において11はプリント基板、12は
半田、13は鉄,銅,Ni等の金属を含有した合金より
構成された板にSnPb鍍金を施したアウターリード、
14は電子素子を覆うモールド樹脂である。
【0013】以下、本実施例の半田付け方法について図
2を用いて説明する。まず、活性化槽15内にプリント
基板11を移送する。この活性化槽15内は水溶性活性
剤であるアミン系樹脂(本実施例ではトリエタノールア
ミンを用いた。)を気化させた雰囲気が充満している。
この雰囲気は、例えば雰囲気作製槽19の中でアミン系
樹脂を200℃のヒーターで8〜10g/分の割合で蒸
発させて作製する。この時、活性化槽15と雰囲気作製
槽19の接合関係等は、雰囲気が活性化槽15内を循環
可能な様に設定されている。すなわち雰囲気作製槽19
で生成された雰囲気は活性化槽15内に入り込む。そし
て活性化槽15内の雰囲気は再び雰囲気作製槽19に入
り込み再度雰囲気は雰囲気作製槽19内で加熱され、こ
の加熱された雰囲気はまた活性化槽15に流れ込む。
【0014】この時用いられるプリント基板11として
は、縦100mm,横200mm,厚み1.5mmのも
のを用い、更に活性化槽15にはプリント基板11を1
5〜20枚/分の割合となるように送り込む。更にプリ
ント基板11と雰囲気が接触する時間は1枚あたり1分
間となるように設定した。この様に本実施例では、活性
剤を気化させて、プリント基板11等に接触させる事に
よって、狭い隙間でも十分に活性剤を入り込ませること
ができる。従来では液状の活性剤を用いていたので、本
実施例の様に狭い隙間に活性剤が入ることはない。
【0015】次に、半田塗着工程16によってプリント
基板11のランド部と、アウターリード13のランド部
との接合部に、少なくとも一方にフラックスが入ってい
ないクリーム半田(融点193℃)を塗布して、プリン
ト基板11上に電子部品をマウントする。
【0016】次に電子部品をマウントしたプリント基板
11をリフロー炉17の中を通す。この時リフロー炉1
7は220〜270℃の温度に相当する赤外線を放出
し、プリント基板11等を加熱し、更にその加熱時間は
4分間に設定した。
【0017】次に加熱したプリント基板11等を2分間
以上常温に曝し、その後に水洗浄18にて水洗いを施
す。
【0018】この様に本実施例では、水溶性の活性剤を
用いる事によって、従来の様にフロン等の洗浄剤を用い
る事なく、水で洗浄を行なう事ができる。
【0019】以上の様に構成された本実施例は、確実に
半田付けを行なう場所(狭い隙間等)に活性剤を接触さ
せることができるので、半田付けを行なう場所の酸化物
等を取り除く事ができるために接合力が向上し、更に水
溶性の活性剤を用いることによって、水で洗浄を行なう
事ができるので、環境に悪影響を与えるフロン等を用い
る必要はない。
【0020】以上の様に本実施例の半田付け方法で作製
された電子部品実装体のプリント基板11とアウターリ
ード13との接合強度について従来例と比較する。
【0021】図1に示す様に45度の角度でアウターリ
ード13を引っ張り、アウターリード13がプリント基
板11から外れたときの力をショッパー式引っ張り試験
機で測定した。この時、本実施例及び従来例による電子
部品実装体は、その接合する半田12の量及びアウター
リード13の材質や寸法などを全て同じにした。
【0022】実験の結果、本実施例で作製した電子部品
実装体は、平均値で18.2ニュートン(N)、最小値
で15.3Nであり、従来例で作製した電子部品実装体
は平均で17.7N、最小値で9.1Nであった。
【0023】この結果から本実施例で作製された電子部
品実装体は従来例よりも、プリント基板11とアウター
リード13の間の接合強度が非常に大きい事が判った。
即ち、本実施例では、活性剤を気化して半田付けする部
分に接触させる事によって、狭い隙間にも活性剤に接触
させる事ができるので、接合強度が向上する事が判る。
【0024】なお本実施例では、予め気化しておいた活
性剤(アミン系樹脂等)を接合対象部分に接触させた
が、液状の活性剤(アミン系樹脂等)を接合対象部分に
接触させ、その後に接合対象部分に加熱処理を施して、
接合対象部分に付着した活性剤を気化させても、本実施
例と同様の効果を得る事ができる。
【0025】(実施例2)図3は本発明の第2の実施例
における半田付け方法で作製された磁器コンデンサを示
した斜視図である。図3において、20は円筒状の磁器
素体、21は磁器素体20の外周面に設けられた電極、
22は磁器素体20の内周面に設けられた電極で、電極
21と電極22は電気的に接合しないように構成されて
いる。更に電極21,22はそれぞれ銀等の導電性材料
によって構成されている。23は銅等の導電材のの上に
SnPbを施したアウターピン、24はアウターピン2
3と電極22を接合している半田で、半田24はアウタ
ーピン23上に設けられている。
【0026】以下本実施例の半田付け方法については、
(実施例1)と同様なので図2を用いて説明する。
【0027】まず、活性化槽15内に電極21,22を
形成した磁器素体20とアウターピン23を移送する。
この活性化槽15内はアミン系樹脂(本実施例ではトリ
エタノールアミンを用いた。)を気化させた雰囲気が充
満している。この雰囲気は、例えば雰囲気作製槽19の
中でアミン系樹脂を200℃のヒーターで8〜10g/
分の割合で蒸発させて作製する。この時、活性化槽15
と雰囲気作製槽19の接合関係等は、雰囲気が活性化槽
15内を循環可能な様に設定されている。すなわち雰囲
気作製槽19で生成された雰囲気は活性化槽15内に入
り込む。そして活性化槽15内の雰囲気は再び雰囲気作
製槽19に入り込み再度雰囲気は雰囲気作製槽19内で
加熱され、この加熱された雰囲気はまた活性化槽15に
流れ込む。
【0028】この時用いられる磁器素体20としては、
外径2.1mm,内径0.8mm,長さ2.0mmのも
のを用い、またアウターピン23としては、直径0.7
mm長さ6.5mmのものを用いた。更に活性化槽15
には磁器素体20とアウターピン23を5万個/分の割
合となるように送り込む。更に磁器素体20及びアウタ
ーピン23と雰囲気が接触する時間は1個あたり1分間
となるように設定した。この様に本実施例では、活性剤
を気化させて、磁器素体20等に接触させる事によっ
て、狭い隙間でも十分に活性剤を入り込ませることがで
きる。従来では液状の活性剤を用いていたので、本実施
例の様に狭い隙間に活性剤が入ることはない。
【0029】次に、半田塗着工程16によってアウター
ピン23か電極22の少なくとも一方にフラックスが入
っていないクリーム半田(融点193℃)を塗布して、
磁器素体20の内周孔にアウターピン23を挿入する。
【0030】次にアウターピン23を挿入した磁器素体
20をリフロー炉17の中を通す。この時リフロー炉1
7は220〜270℃の温度に相当する赤外線を放出
し、磁器素体20等を加熱し、更にその加熱時間は4分
間に設定した。
【0031】次に加熱した磁器素体20等を2分間以上
常温に曝し、その後に水洗浄18にて水洗いを施す。
【0032】この様に本実施例では、水溶性の活性剤を
用いる事によって、従来の様にフロン等の洗浄剤を用い
る事なく、水で洗浄を行なう事ができる。
【0033】以上の様に構成された本実施例は、確実に
半田付けを行なう場所(狭い隙間等)に活性剤を接触さ
せることができるので、半田付けを行なう場所の酸化物
等を取り除く事ができるために接合力が向上し、更に水
溶性の活性剤を用いることによって、水で洗浄を行なう
事ができるので、環境に悪影響を与えるフロン等を用い
る必要はない。
【0034】なお本実施例では、接合をより強力にする
ために、磁器素体20とアウターピン23の双方に活性
化処理を行なったが、少なくとも一方に活性化処理を施
せば、従来例より接合強度を向上させることができる。
しかしながら、一方に活性化処理を施す場合には、磁器
素体20に施す方が、活性化する領域が多くなる分接合
強度が大きくなるので好ましい。
【0035】以上の様に本実施例の半田付け方法で作製
された磁器コンデンサの磁器素体20とアウターピン2
3との接合強度について従来例と比較する。
【0036】図4は、引張試験の状態を示す上面図で、
図4において30は測定用ホルダーである。磁器素体2
0を測定用ホルダー30に固定し、図4に示す矢印方向
にアウターピン23を引っ張り、アウターピン23が磁
器素体20から外れたときの力をショッパー式引っ張り
試験機で測定した。この時、本実施例及び従来例による
磁器コンデンサは、その接合する半田24の量及びアウ
ターピン23の材質や寸法などを全て同じにした。
【0037】実験の結果、本実施例で作製した磁器コン
デンサは、平均値で6.9ニュートン(N)、最小値で
6.4Nであり、従来例で作製した電子部品実装体は平
均で6.8N、最小値で3.3Nであった。
【0038】この結果から本実施例で作製された電子部
品実装体は従来例よりも、磁器素体20とアウターピン
23の間の接合強度が非常に大きい事が判った。即ち、
本実施例では、活性剤を気化して半田付けする部分に接
触させる事によって、狭い隙間にも活性剤に接触させる
事ができるので、接合強度が向上する事が判る。
【0039】なお本実施例では、予め気化しておいた活
性剤(アミン系樹脂等)を接合対象部分に接触させた
が、液状の活性剤(アミン系樹脂等)を接合対象部分に
接触させ、その後に接合対象部分に加熱処理を施して、
接合対象部分に付着した活性剤を気化させても、本実施
例と同様の効果を得る事ができる。
【0040】なお(実施例1)及び(実施例2)におい
て、ハロゲン系のフラックスを用いずに半田付けを行な
うことができるので、電極間でのマイグレーションによ
るショート不良の低減も行なうことができる。
【0041】
【発明の効果】本発明は気化した水溶性活性剤によっ
て、半田付けする部分の活性化を行なった事により、活
性剤を狭い隙間に浸透させる事ができるとともに、水で
洗浄する事ができるので、フロン等の環境破壊につなが
るフロン等を用いずに洗浄する事ができ、また電極とリ
ード間の良好な接合を行なう事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における半田付け方法で
作製された電子部品実装体を示す側面図
【図2】本発明の第1の実施例における半田付け方法を
示すチャート
【図3】本発明の第2の実施例における半田付け方法で
作製された磁器コンデンサ斜視図
【図4】引張試験の状態を示す上面図
【図5】従来の半田付け方法を用いた電子部品実装体を
示す側面図
【符号の説明】
15 活性化槽 16 半田塗着工程 17 リフロー炉 18 水洗浄 19 雰囲気作製槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H05K 3/34 507 H05K 3/34 507C (72)発明者 磯崎 賢蔵 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 昭62−114297(JP,A) 特開 平4−228289(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 1/20,3/00,35/36 C07C 215/12 H05K 3/34

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 他の部材と接合する部分をアミン系活性
    を気化させた雰囲気に接触させた後に、前記接合する
    部分に半田を塗布する事を特徴とする半田付け方法。
  2. 【請求項2】 前記アミン系活性剤がトリエタノールア
    ミンである事を特徴とする請求項1記載の半田付け方
    法。
  3. 【請求項3】 第1の部材と第2の部材を半田で接合す
    る半田付け方法であって、前記第1の部材の前記第2の
    部材との接合部及び前記第2の部材の前記第1の部材と
    の接合部の少なくとも一方の接合部をアミン系活性剤
    気化させた雰囲気に接触させ、その後に双方の接合部の
    内、少なくとも一方の接合部に半田を塗布し、前記第1
    の部材の接合部と前記第2の部材の接合部を互いに接合
    した事を特徴とする半田付け方法。
  4. 【請求項4】 前記アミン系活性剤がトリエタノールア
    ミンである事を特徴とする請求項3記載の半田付け方
    法。
  5. 【請求項5】 アミン系活性剤を雰囲気にする雰囲気作
    製手段と、前記雰囲気と部品を接触させる活性化付着手
    段と、活性化槽で雰囲気に接触した部品に半田を付着さ
    せる半田付着手段と、前記半田付け手段によって半田を
    付着した部品を加熱する加熱手段と、前記加熱手段によ
    って加熱された部品を水で洗浄する水洗浄手段を備えた
    事を特徴とする半田付け装置。
  6. 【請求項6】 前記アミン系活性剤がトリエタノールア
    ミンである事を特徴とする請求項5記載の半田付け装
    置。
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