JPH0313952B2 - - Google Patents
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- JPH0313952B2 JPH0313952B2 JP59250425A JP25042584A JPH0313952B2 JP H0313952 B2 JPH0313952 B2 JP H0313952B2 JP 59250425 A JP59250425 A JP 59250425A JP 25042584 A JP25042584 A JP 25042584A JP H0313952 B2 JPH0313952 B2 JP H0313952B2
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- Japan
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- soldering
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
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- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
- B23K35/262—Sn as the principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、電子機器のはんだ付けに適したクリ
ームはんだ、特に耐熱性の余り良くない基板上で
のはんだ付けに適したクリームはんだに関する。
ームはんだ、特に耐熱性の余り良くない基板上で
のはんだ付けに適したクリームはんだに関する。
（従来の技術）
近時、電子機器においてはフレキシブルなプリ
ント基板が多く用いられるようになつてきた。フ
レキシブルなプリント基板（以下「フレキ基板」
と略称する）はマイクロコンピユーターを内蔵し
たオートカメラや極薄の携帯ラジオ等、小型で複
雑な形状を有する電子機器に適しているものであ
る。
ント基板が多く用いられるようになつてきた。フ
レキシブルなプリント基板（以下「フレキ基板」
と略称する）はマイクロコンピユーターを内蔵し
たオートカメラや極薄の携帯ラジオ等、小型で複
雑な形状を有する電子機器に適しているものであ
る。
フレキ基板のはんだ付けは、はんだ付け部にデ
イスペンサーやスクリーン印刷等により適量のク
リームはんだを塗布し、それをリフロー炉で加熱
してクリームはんだ溶融をすることにより行われ
る。リフロー炉での加熱はPb−Snはんだの一番
融点の低い共晶はんだ（融点183℃）でも実際に
クリームはんだが溶融してフレキ基板に付着する
ためには、はんだ付け部は少なくとも200℃以上
に加熱されていなければならないものである。し
かるにそのようなフレキ基板を構成するポリアミ
ドやポリエステル等可撓性のある樹脂は余り耐熱
性がないため、200℃以上でなければはんだ付け
が行えない上述のような共晶はんだから成るクリ
ームはんだを用いると、はんだ付け時フレキ基板
が変形したり変質してしまうことがあつた。従つ
てフレキ基板をはんだ付けにするには上述の共晶
はんだよりも融点のさらに低い所謂低温はんだを
用いなければならなかつた。
イスペンサーやスクリーン印刷等により適量のク
リームはんだを塗布し、それをリフロー炉で加熱
してクリームはんだ溶融をすることにより行われ
る。リフロー炉での加熱はPb−Snはんだの一番
融点の低い共晶はんだ（融点183℃）でも実際に
クリームはんだが溶融してフレキ基板に付着する
ためには、はんだ付け部は少なくとも200℃以上
に加熱されていなければならないものである。し
かるにそのようなフレキ基板を構成するポリアミ
ドやポリエステル等可撓性のある樹脂は余り耐熱
性がないため、200℃以上でなければはんだ付け
が行えない上述のような共晶はんだから成るクリ
ームはんだを用いると、はんだ付け時フレキ基板
が変形したり変質してしまうことがあつた。従つ
てフレキ基板をはんだ付けにするには上述の共晶
はんだよりも融点のさらに低い所謂低温はんだを
用いなければならなかつた。
一般に低温はんだとは、Sn、Pb、Bi、Cd、In
等低融点の金属をさらに合金化させて共晶はんだ
の融点よりも融点をより低くしたものである。
等低融点の金属をさらに合金化させて共晶はんだ
の融点よりも融点をより低くしたものである。
かかる低温はんだのうち、Cdを含む低温はん
だは、はんだ付け性を、接着強度、所望の溶融範
囲の得やすさの点において優れてはいるが、Cd
は有害物質であることからその使用も規制されて
きており、現在ではCdの全く含まない低温はん
だが要求されている。一方、Biを含む低温はん
だは毒性の点では問題はないが、脆い性質を有し
ているため機械的強度、特に剥離に対して弱いと
いう欠点を有している。従つてフレキ基板のよう
にはんだ付け後、フレキ基板を屈曲させるような
所にBiを含んだ低温はんだを用いるとはんだ付
け部が容易に剥離してしまうという不都合が生じ
ていた。またBiを含む低温はんだははんだ付け
性が共晶はんだやCdを含む低温はんだよりも悪
いという欠点を有するものである。
だは、はんだ付け性を、接着強度、所望の溶融範
囲の得やすさの点において優れてはいるが、Cd
は有害物質であることからその使用も規制されて
きており、現在ではCdの全く含まない低温はん
だが要求されている。一方、Biを含む低温はん
だは毒性の点では問題はないが、脆い性質を有し
ているため機械的強度、特に剥離に対して弱いと
いう欠点を有している。従つてフレキ基板のよう
にはんだ付け後、フレキ基板を屈曲させるような
所にBiを含んだ低温はんだを用いるとはんだ付
け部が容易に剥離してしまうという不都合が生じ
ていた。またBiを含む低温はんだははんだ付け
性が共晶はんだやCdを含む低温はんだよりも悪
いという欠点を有するものである。
（発明の目的）
本発明の目的は、接着強度はSn−Pb系共晶は
んだとほとんど変わらず、しかもはんだ付けがこ
の共晶はんだよりも低い温度で行えて、フレキ基
板を損傷させないばかりかはんだ付け後剥離の起
こらないクリームはんだを提供することにある。
んだとほとんど変わらず、しかもはんだ付けがこ
の共晶はんだよりも低い温度で行えて、フレキ基
板を損傷させないばかりかはんだ付け後剥離の起
こらないクリームはんだを提供することにある。
（発明の構成）
そので本発明者はPn−Pb系の共晶はんだのク
リームはんだを190℃以下の温度ではんだ付けが
できないものかと鋭意研究したころSn−Pb系共
晶はんだのクリームはんだの溶融が早まればはん
だ付け温度も低くできることに着目して本発明を
完成させた。
リームはんだを190℃以下の温度ではんだ付けが
できないものかと鋭意研究したころSn−Pb系共
晶はんだのクリームはんだの溶融が早まればはん
だ付け温度も低くできることに着目して本発明を
完成させた。
Biを含む低温はんだとしてSn、PbにBiを10重
量％位添加したものは融点が170℃位であり、は
んだ付けは190℃以下で行える。190℃という温度
はSn−Pb系共晶はんだのはんだ付け温度である
200℃よりも僅かに10℃低い温度であるが、200℃
で熱損傷するフレキ基板も190℃になると耐える
ことができるものである。
量％位添加したものは融点が170℃位であり、は
んだ付けは190℃以下で行える。190℃という温度
はSn−Pb系共晶はんだのはんだ付け温度である
200℃よりも僅かに10℃低い温度であるが、200℃
で熱損傷するフレキ基板も190℃になると耐える
ことができるものである。
ところでSn−Pb系共晶はんだとは一般に635n
−Pb組成で融点が183℃のものであるが、本発明
ではSn−Pb系共晶はんだに近い組成に小量の
Ag、Sb、Cu等が添加されたものでも融点が190
℃以下であれば温度的にはSn−Pb系共晶はんだ
と同等であることから使用できるものであり、こ
れらを含めて以後Sn−Pb系共晶はんだという。
−Pb組成で融点が183℃のものであるが、本発明
ではSn−Pb系共晶はんだに近い組成に小量の
Ag、Sb、Cu等が添加されたものでも融点が190
℃以下であれば温度的にはSn−Pb系共晶はんだ
と同等であることから使用できるものであり、こ
れらを含めて以後Sn−Pb系共晶はんだという。
ここに、本発明は、Sn−Pb系共晶はんだの粉
末中にBiを含む融点170℃以下の低温はんだの粉
末を３〜20重量％配合し、さらに液状あるいはペ
ースト状フラツクスを混和して成るクリームはん
だである。
末中にBiを含む融点170℃以下の低温はんだの粉
末を３〜20重量％配合し、さらに液状あるいはペ
ースト状フラツクスを混和して成るクリームはん
だである。
本発明にかかるSn−Pb系共晶はんだの粉末と
Biを含む融点170℃以下のはんだ（以下Bi入りは
んだという）の粉末を混ぜ合わせて作つたクリー
ムはんだをリフロー炉で加熱すると先ず170℃以
下でBi入りはんだが溶け始めて共晶はんだの粉
末中に各所で液体になる。液体となつたBi入り
はんだは共晶はんだの粉末に浸み渡り、該液状の
Bi入りはんだと接触した共晶はんだは熱が早く
伝わつて溶融が始まる。斯様にしてクリームはん
だ中の各所で共晶はんだの溶融が始まるため全体
の溶融が早まるものである。従つて本発明にかか
るクリームはんだは200℃に加熱されなくとも完
全に溶融してはんだ付けが行えるようになる。
Biを含む融点170℃以下のはんだ（以下Bi入りは
んだという）の粉末を混ぜ合わせて作つたクリー
ムはんだをリフロー炉で加熱すると先ず170℃以
下でBi入りはんだが溶け始めて共晶はんだの粉
末中に各所で液体になる。液体となつたBi入り
はんだは共晶はんだの粉末に浸み渡り、該液状の
Bi入りはんだと接触した共晶はんだは熱が早く
伝わつて溶融が始まる。斯様にしてクリームはん
だ中の各所で共晶はんだの溶融が始まるため全体
の溶融が早まるものである。従つて本発明にかか
るクリームはんだは200℃に加熱されなくとも完
全に溶融してはんだ付けが行えるようになる。
（作用）
次に、本発明においてBi入りはんだの粉末を
３〜20重量％の量だけSn−Pb系共晶はんだ粉末
に混ぜ合わせる理由について説明する。
３〜20重量％の量だけSn−Pb系共晶はんだ粉末
に混ぜ合わせる理由について説明する。
Sn−Pb系共晶はんだの粉末中にBi入りはんだ
の粉末が３重量％よりも少ないとBi入りはんだ
が先に溶け出しても液体となる量が少ないため共
晶はんだ粉末への熱の伝わりが少なく共晶はんだ
粉末の溶融を早める効果がない。しかるにBi入
りはんだを共晶はんだ粉末中に20重量％よりも多
く混在せしめると、はんだ付げ後、はんだ付け部
に付着したはんだ中にBiの含有される量が多く
なるため脆さが現れて剥離強度が弱くなつてしま
う。従つて、本発明ではBi入りはんだ粉末の混
入を３〜20重量％とした。
の粉末が３重量％よりも少ないとBi入りはんだ
が先に溶け出しても液体となる量が少ないため共
晶はんだ粉末への熱の伝わりが少なく共晶はんだ
粉末の溶融を早める効果がない。しかるにBi入
りはんだを共晶はんだ粉末中に20重量％よりも多
く混在せしめると、はんだ付げ後、はんだ付け部
に付着したはんだ中にBiの含有される量が多く
なるため脆さが現れて剥離強度が弱くなつてしま
う。従つて、本発明ではBi入りはんだ粉末の混
入を３〜20重量％とした。
ここで、本発明を実施例によつてさらに具体的
に説明する。
に説明する。
（実施例および比較例）
下記配合例のクリームはんだを調整した。な
お、Bi含有はんだの融点は170℃以下であり、Sn
−Pb系共晶はんだのそれはほゞ183℃であつた。
お、Bi含有はんだの融点は170℃以下であり、Sn
−Pb系共晶はんだのそれはほゞ183℃であつた。
実施例 １
15Bi−45Sn−Pbはん
だ粉末
63Sn−Pbはんだ粉末
５重量％
95重量％ 88重量％
液状あるいはペースト状フラツクス 12重量％
実施例 ２
10Bi−50Sn−Pbはん
だ粉末
63Sn−1.5Ag−Pbは
んだ粉末
10重量％
90重量％ 88重量％
液状あるいはペースト状フラツクス 12重量％
比較例 １
15Bi−45Sn−Pbはんだ粉末 88重量％
液状あるいはペースト状フラツクス 12重量％
比較例 ２
63Sn−Pbはんだ粉末 88重量％
液状あるいはペースト状フラツクス 12重量％
実施例および比較例のクリームはんだをそれぞ
れポリアミド製フレキ基板のランドにスクリーン
で印刷塗布し、その上にチツプ状電子部品10個を
搭載した。そしてフレキ基板が熱損傷を受けない
ように190℃に温度設定した長さ1.5ｍのリフロー
炉内を１ｍ／secのコンベアスピードでフレキ基
板を通過させてはんだ付けを行つた。はんだ付け
後十分冷却したフレキ基板を間隔10mm離して180
度屈曲し、その屈曲部をフレキ基板の一端から他
端へ移動させてはんだ付け部の剥離如何を観察し
た。
れポリアミド製フレキ基板のランドにスクリーン
で印刷塗布し、その上にチツプ状電子部品10個を
搭載した。そしてフレキ基板が熱損傷を受けない
ように190℃に温度設定した長さ1.5ｍのリフロー
炉内を１ｍ／secのコンベアスピードでフレキ基
板を通過させてはんだ付けを行つた。はんだ付け
後十分冷却したフレキ基板を間隔10mm離して180
度屈曲し、その屈曲部をフレキ基板の一端から他
端へ移動させてはんだ付け部の剥離如何を観察し
た。
実施例のクリームはんだではんだ付けしたフレ
キ基板では剥離箇所は皆無であつたが比較例１の
クリームはんだではんだ付けしたフレキ基板では
４個所のはんだ付け部で剥離が見られた。また比
較例２のクリームはんだは溶融せず、はんだ付け
不良となつていた。
キ基板では剥離箇所は皆無であつたが比較例１の
クリームはんだではんだ付けしたフレキ基板では
４個所のはんだ付け部で剥離が見られた。また比
較例２のクリームはんだは溶融せず、はんだ付け
不良となつていた。
（発明の効果）
本発明はSn−Pb系共晶はんだの粉末にBi入り
はんだの粉末を少量混ぜ合わせてクリームはんだ
としたため、はんだ付け後、はんだ付け部に付着
するはんだは組成が共晶はんだとほとんど変わら
ず接着強度は共晶はんだと同程度となつてフレキ
基板を屈曲させても容易に剥離が起こらないばか
りか、はんだ付け温度を低くすることができるこ
とから耐熱性のないフレキ基板に対しても熱損傷
を与えることなくはんだ付けができるという従来
にない優れた効果を有している。
はんだの粉末を少量混ぜ合わせてクリームはんだ
としたため、はんだ付け後、はんだ付け部に付着
するはんだは組成が共晶はんだとほとんど変わら
ず接着強度は共晶はんだと同程度となつてフレキ
基板を屈曲させても容易に剥離が起こらないばか
りか、はんだ付け温度を低くすることができるこ
とから耐熱性のないフレキ基板に対しても熱損傷
を与えることなくはんだ付けができるという従来
にない優れた効果を有している。
Claims (1)
- １ Sn−Pb系共晶はんだの粉末中にBiを含む融
点170℃以下の低温はんだの粉末を３〜20重量％
配合し、さらに液状あるいはペースト状フラツク
スを混和して成るクリームはんだ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250425A JPS61129297A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | クリ−ムはんだ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250425A JPS61129297A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | クリ−ムはんだ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61129297A JPS61129297A (ja) | 1986-06-17 |
| JPH0313952B2 true JPH0313952B2 (ja) | 1991-02-25 |
Family
ID=17207692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59250425A Granted JPS61129297A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | クリ−ムはんだ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61129297A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01266987A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-24 | Senju Metal Ind Co Ltd | クリームはんだおよびクリームはんだのはんだ付け方法 |
| JPH01271094A (ja) * | 1988-04-20 | 1989-10-30 | Aiwa Co Ltd | ペースト状ハンダ |
| JPH02211995A (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-23 | Aiwa Co Ltd | ペースト状ハンダ |
| US20090310318A1 (en) * | 2008-06-16 | 2009-12-17 | Cisco Technology, Inc. | Attaching a lead-free component to a printed circuit board under lead-based assembly conditions |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56109188A (en) * | 1980-01-31 | 1981-08-29 | Nec Corp | Low temperature brazing material |
| JPS5966993A (ja) * | 1982-10-08 | 1984-04-16 | Senjiyu Kinzoku Kogyo Kk | 高温クリ−ムはんだ |
| JPS59138393A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-08 | 株式会社日立製作所 | 回路基板 |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP59250425A patent/JPS61129297A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56109188A (en) * | 1980-01-31 | 1981-08-29 | Nec Corp | Low temperature brazing material |
| JPS5966993A (ja) * | 1982-10-08 | 1984-04-16 | Senjiyu Kinzoku Kogyo Kk | 高温クリ−ムはんだ |
| JPS59138393A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-08 | 株式会社日立製作所 | 回路基板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61129297A (ja) | 1986-06-17 |
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