JP5233803B2 - 両面同時リフロー半田付け方法 - Google Patents
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Description
特許文献1、2のものは、いずれも、接着剤により固化するので、半田付け性能に悪影響を及ぼす可能性がある。このような接着剤による悪影響としては、一例として、セルフアライメント(溶融半田の表面張力により、電子部品搭載位置ズレなどを適正位置へ補正すること)効果の阻害や半田濡れ不良などが考えられる。
本発明は、従来行ってきた2度の加熱工程を必要とする半田付けを、1度の加熱で半田付けすることを課題とするとともに、電子部品と基板との間に、毛細管力(表面張力)によって、電子部品を基板側へ吸引保持する粘性液体を設け、半田付け完了まで裏面の電子部品の落下を防止し、上記問題点を解決するものである。
ここで、粘性液体とは、塗布工程からほぼ加熱終了するまで固化することなく、液体の状態を維持して、表面張力を有する液体をさしている。
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。本発明の各実施形態が、本発明の比較技術に対しても同一構成の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
図1に示すように、プリント基板1の表面、裏面には、基板電極6、6’が形成されている。裏面の電子部品を搭載する場所には、マスク印刷で半田ペースト2が塗布されている。その上に電子部品3'が実装された後、リフロー炉で加熱して半田付けを行う。次に、表面も同様にマスク印刷で半田ペースト2が塗布された後、電子部品3が実装された後、リフロー炉で加熱して半田付けを行う。このように、電子部品を基板両面に配置する際に、表面、裏面で、別々に同じ工程を経る必要があり、製造ラインに沿ってそれぞれ設備(印刷機、マウンター、リフロー炉)を必要していた。また、先に半田付けしてあった半田が、2度目の加熱により再溶融し、半田付け不良を起こす可能性があった。
図2は、本発明の第1実施形態の電子部品を基板に半田付けする方法の説明図である。
図2に示すように、プリント基板1の表面、裏面には、基板電極6、6’が形成されている。まず、表面の電子部品を搭載する場所には、マスク印刷で半田ペースト2を塗布する。次に、裏面にも同様に、半田ペーストを印刷する。裏面において、半田ペースト21、22が塗布された部分のほぼ中間部に粘性流体4をディスペンサ(図示せず)で塗布する。なお、ディスペンサを用いずマスク印刷中に粘性液体を所定箇所に注入しても良い。半田ペースト21、22の上にリード電極5が来るように電子部品3を実装して、粘性液体4の表面張力で保持する。
粘性流体の一例としては、半田ペースト中のフラックスや半田ペーストが挙げられる。その他、塗布工程からほぼ加熱終了するまで固化することなく、液体の状態を維持して表面張力を有する液体なら、適宜選択することができる。
プリント基板1を反転したら、表面のほうにも電子部品3を実装し、その後、ベルト搬送式や固定式などのリフロー炉に通して加熱工程に入り、半田付けを行う。プリント基板1と電子部品3が半田2によって固定される際に、粘性液体4の表面張力(毛細管力)により部品を吸引し、半田2が溶融するまでの間、電子部品4の保持をアシストする。
したがって、プリント基板1の両面に電子部品3の半田付けを行うことにおいて、電子部品3とプリント基板1の間(ランドパターン外)に粘性液体を配置することによって、これまで2度の工程を必要としていた半田付けを1度の工程で完了させることが可能となる。今回用いる粘性液体は、塗布工程から加熱終了まで固化することなく液体の状態を維持するものである。このため、接着剤による場合と異なり、溶融半田の表面張力により、電子部品搭載位置ズレなどを適正位置へ補正するセルフアライメント効果が期待できる。
部品種によってはプリント板との間に十分な粘性液体を配置できない場合がある。その場合、部品落下の恐れがあるが、リフロー炉をベルト搬送式から固定式へ変更することで部品落下を防止することが出来る。図7は、ベルト搬送式リフロー炉と固定式リフロー炉を比較した実験結果例を示す図である。
2 半田ペースト
3、3’ 電子部品
4 粘性液体
6、6’ 基板電極
7 液漏れ防止パターン
Claims (1)
- 基板電極(6)が形成されているプリント基板(1)の一方の面に、半田ペースト(2)を塗布する段階と、
前記プリント基板(1)を反転して、基板電極(6’)が形成されているプリント基板(1)の他方の面に、半田ペースト(2)を塗布する段階と、
前記プリント基板(1)の他方の面において、前記基板電極(6’)が形成されておらず、かつ、電子部品(3)を搭載する場所に、塗布されて加熱終了するまで固化することなく、液体の状態を維持して、表面張力を有する液体(4)を塗布する段階と、
前記プリント基板(1)の他方の面において、前記電子部品(3)を搭載する段階と、
前記プリント基板(1)を反転して、前記プリント基板(1)の一方の面に、電子部品(3’)を搭載する段階と、
リフロー炉において、前記プリント基板(1)の両面を加熱して、両面同時に1度の加熱で半田付けする段階を具備し、
前記プリント基板(1)の他方の面、又は、前記電子部品(3)において、前記液体(4)を塗布する場所には、液漏れ防止パターン(7)が設けられており、
前記液漏れ防止パターン(7)は、電極パターン、又は、シルクパターンのいずれか、若しくは、それらの組み合わせからなる両面同時リフロー半田付け方法。
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