JPH03226365A - 微細はんだ層の形成方法 - Google Patents
微細はんだ層の形成方法Info
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Classifications
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
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- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3468—Applying molten solder
Landscapes
- Molten Solder (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プリント基板等のパターン上に微細はんだ層
を形成する方法に係り、さらに詳しくは狭ピッチで多ピ
ンを有する４方向フラツトパツケージＬＳＩなどをはん
だ付する高密度プリント基板のパターン上に、微細はん
だ層を形成する方法に関する。
を形成する方法に係り、さらに詳しくは狭ピッチで多ピ
ンを有する４方向フラツトパツケージＬＳＩなどをはん
だ付する高密度プリント基板のパターン上に、微細はん
だ層を形成する方法に関する。
［従来技術］
微小寸法の電子部品、あるいは微細接合部を有する電子
部品などを高密度プリント基板上にはんだ付する従来の
方法としては、赤外線リフロー炉、熱風リフロー炉、ペ
ーパーリフロー炉などの全体加熱方式を利用した一括は
んだ付法と、そのほかにレーザーや光などの高エネルギ
ービーム照射装置、電気抵抗によるジュール加熱装置、
スポット型熱風装置などの局部加熱リフロ一方式を利用
した部分はんだ付法とがある。両者のうち、生産能率に
おいては、全体加熱方式による一括はんだ付法がはるか
に優れている。
部品などを高密度プリント基板上にはんだ付する従来の
方法としては、赤外線リフロー炉、熱風リフロー炉、ペ
ーパーリフロー炉などの全体加熱方式を利用した一括は
んだ付法と、そのほかにレーザーや光などの高エネルギ
ービーム照射装置、電気抵抗によるジュール加熱装置、
スポット型熱風装置などの局部加熱リフロ一方式を利用
した部分はんだ付法とがある。両者のうち、生産能率に
おいては、全体加熱方式による一括はんだ付法がはるか
に優れている。
上記の各々のはんだ付方法において、電子部品をプリン
ト基板上に実装する際の接合面へのはんだを供給する形
態を検討すると、予め接合面に印刷塗布しておき、つい
でリフローさせられるクノームはんだの形態と、予め接
合面に溶融めっきや化学めっき及び真空蒸着などを施し
ておき、ついでリフローさせられる被覆はんだの形態と
の２種の供給形態があり、いづれも全てのりフロー方式
マイクロソルダリング法に適用されている。
ト基板上に実装する際の接合面へのはんだを供給する形
態を検討すると、予め接合面に印刷塗布しておき、つい
でリフローさせられるクノームはんだの形態と、予め接
合面に溶融めっきや化学めっき及び真空蒸着などを施し
ておき、ついでリフローさせられる被覆はんだの形態と
の２種の供給形態があり、いづれも全てのりフロー方式
マイクロソルダリング法に適用されている。
近年、電子部品の微小化傾向からはんだ付部が微細化し
でいる。
でいる。
このため前記クリームはんだにおいては、クリームはん
だを印刷塗布することが可能となるパターン寸法には限
界があり、多ビン化と狭ピッチ化が著しく進んだ４方向
フラツトパツケージＬＳＩのリードビンの如き高レベル
の微細化要求には、対応することが困難であった。
だを印刷塗布することが可能となるパターン寸法には限
界があり、多ビン化と狭ピッチ化が著しく進んだ４方向
フラツトパツケージＬＳＩのリードビンの如き高レベル
の微細化要求には、対応することが困難であった。
［発明が解決しようとする技術的課題］上述した従来技
術に用いられるクリームはんだを説明すると、粒度２５
０メツシユ以下で、平均粒径５０μｍ前後の粉末はんだ
を主材料とし、これに活性化ロジン系フラックス成分や
粘結剤その他を加えてクリーム状に成形してなるもので
あった。
術に用いられるクリームはんだを説明すると、粒度２５
０メツシユ以下で、平均粒径５０μｍ前後の粉末はんだ
を主材料とし、これに活性化ロジン系フラックス成分や
粘結剤その他を加えてクリーム状に成形してなるもので
あった。
このクリームはんだにて高密度プリント基板の接合面に
、ピッチ０．２５ｍｍ以下、幅０．１５ｍｍ以下で４方
向ｔこ並び合う複数の平行パターンの表面に、ブリッジ
現象を惹起することなくクリームはんだの層を印刷形成
することは、現時点では技術的に困難とされている（パ
ターン印刷時に、クリームはんだのにじみやかすれが発
生する等の原因による）。
、ピッチ０．２５ｍｍ以下、幅０．１５ｍｍ以下で４方
向ｔこ並び合う複数の平行パターンの表面に、ブリッジ
現象を惹起することなくクリームはんだの層を印刷形成
することは、現時点では技術的に困難とされている（パ
ターン印刷時に、クリームはんだのにじみやかすれが発
生する等の原因による）。
一方、クリームはんだ以外の溶融めっきや化学めっき等
からなる被覆はんだの場合は、被覆はんだの被覆層の厚
みに不均一を生じ（例えばスルホールにおけるコーナ一
部が不必要に厚（なったり、あるいは反対に必要な厚さ
が確保できないということがあった）、４方向フラツト
パツケージＬＳＩなどをプリント基板上に装着する際、
上記被覆石の厚みの不均一による段差にてリードビンが
浮き上がる欠陥があり、その結果部分的に未はんだ付部
が発生してしまうという問題点があった。本発明の技術
的課題は、従来のはんだの供給形態をそれらとは全く異
ならせ、別の供給形態に変えることにより上記問題点を
解消したものである。その結果、微細接合面であっても
、正確に被覆はんだ層を形成することができ、この被覆
はんだ贋を有するため、高能率なはんだ付を可能とする
ものである。
からなる被覆はんだの場合は、被覆はんだの被覆層の厚
みに不均一を生じ（例えばスルホールにおけるコーナ一
部が不必要に厚（なったり、あるいは反対に必要な厚さ
が確保できないということがあった）、４方向フラツト
パツケージＬＳＩなどをプリント基板上に装着する際、
上記被覆石の厚みの不均一による段差にてリードビンが
浮き上がる欠陥があり、その結果部分的に未はんだ付部
が発生してしまうという問題点があった。本発明の技術
的課題は、従来のはんだの供給形態をそれらとは全く異
ならせ、別の供給形態に変えることにより上記問題点を
解消したものである。その結果、微細接合面であっても
、正確に被覆はんだ層を形成することができ、この被覆
はんだ贋を有するため、高能率なはんだ付を可能とする
ものである。
［発明の技術的課題を解決するために講じた技術的手段
］ 本発明は、上記の技術的課題を、はんだ付時の加熱温度
では熱分解しない性質を持つ有機油中に、微粉はんだを
混入分散せしめ、この有機油をはんだ付温度に達するま
で加熱することにより前記微粉はんだを有機油中で溶融
させ、この状態の有１１油甲に被はんだ付部品を浸漬す
ることにより溶融微粉はんだと被はんだ付部品の接合面
とを接触させ、前記有機油を通して被はんだ付部品の接
合面を加熱することにより、該接合面上に溶融微粉はん
だの融着と堆積を生ぜしめることを特徴とする微細はん
だ層の形成方法により解決した。
］ 本発明は、上記の技術的課題を、はんだ付時の加熱温度
では熱分解しない性質を持つ有機油中に、微粉はんだを
混入分散せしめ、この有機油をはんだ付温度に達するま
で加熱することにより前記微粉はんだを有機油中で溶融
させ、この状態の有１１油甲に被はんだ付部品を浸漬す
ることにより溶融微粉はんだと被はんだ付部品の接合面
とを接触させ、前記有機油を通して被はんだ付部品の接
合面を加熱することにより、該接合面上に溶融微粉はん
だの融着と堆積を生ぜしめることを特徴とする微細はん
だ層の形成方法により解決した。
本発明によれば、有機油からなる液相中に、微粉はんだ
を混入分散させた状態ではんだ付温度に達するまで加熱
し、これにより該微粉はんだを有機油中で溶融させ、こ
の状態で有機油中に被はんだ付部品を浸漬する。
を混入分散させた状態ではんだ付温度に達するまで加熱
し、これにより該微粉はんだを有機油中で溶融させ、こ
の状態で有機油中に被はんだ付部品を浸漬する。
このため被はんだ付部品の接合面と溶融状微粉はんだと
が接触し、前記接合面上にぬれ現象により被覆はんだ層
が形成される。この有機油を加熱源としてぬれ現象が惹
起され、またこの有機油は接合面へ微粉はんだを供給す
る供給媒体としても機能している。
が接触し、前記接合面上にぬれ現象により被覆はんだ層
が形成される。この有機油を加熱源としてぬれ現象が惹
起され、またこの有機油は接合面へ微粉はんだを供給す
る供給媒体としても機能している。
液相中での溶融した微粉はんだによる接合過程は、液相
が撹拌されたり流動することによって溶融状微粉はんだ
が被はんだ件部８内の金属パターンの表面からなる接合
面上に融着堆積し、このぬれ状態により被覆はんだ層が
形成される。
が撹拌されたり流動することによって溶融状微粉はんだ
が被はんだ件部８内の金属パターンの表面からなる接合
面上に融着堆積し、このぬれ状態により被覆はんだ層が
形成される。
本発明で用いる液相たる有機油としては、例えば植物油
や鉱油のほかに天然油や合成油などが使用できる。
や鉱油のほかに天然油や合成油などが使用できる。
一般に、クリームはんだには高活性フラックスが含まれ
ており、フラックスと共存するはんだの融液は、溶融フ
ラックスとの界面張力が水素ガスや真空雰囲気下での表
面張力よりもｌ ０Ｏｄｙｎｅ／ｃｍ以上も低下する。
ており、フラックスと共存するはんだの融液は、溶融フ
ラックスとの界面張力が水素ガスや真空雰囲気下での表
面張力よりもｌ ０Ｏｄｙｎｅ／ｃｍ以上も低下する。
これに起因して、従来のはんだ骨法におけるはんだ融液
は金属パターン表面上での拡延性が増大すると共に、微
細な分割パターン上で分断しに（いものとなるため、微
細回路の短絡欠陥であるブリッジを発生し易くなる。
は金属パターン表面上での拡延性が増大すると共に、微
細な分割パターン上で分断しに（いものとなるため、微
細回路の短絡欠陥であるブリッジを発生し易くなる。
しかし本発明では、被はんだ付部品の接合面や高い表面
エネルギーを持った微粉はんだ表面を、清浄に保持した
状態ではんだ付を行うことが可能となり、上記欠陥のな
い信頼性を具備した高度に微細化されたパターン上であ
っても、正確に被覆はんだ層を形成することができ、さ
らにフラックスの除去工程も省略されるので経済性から
も有利となる。
エネルギーを持った微粉はんだ表面を、清浄に保持した
状態ではんだ付を行うことが可能となり、上記欠陥のな
い信頼性を具備した高度に微細化されたパターン上であ
っても、正確に被覆はんだ層を形成することができ、さ
らにフラックスの除去工程も省略されるので経済性から
も有利となる。
以下に、本発明の実施例について説明する。
史上±ユ
平均粒径５μｍ前後の極めて微小な粒径の共晶型の錫−
ビスマス系微粉はんだを、４０重量％及び６０重量％各
々フェノール系合成油からなる有機油中に混入分散させ
、共晶温度１４０℃以上のはんだ付温度に達するまで昇
温させた。その際、微粉はんだ表面や接合部表面の活性
化と清浄化を目的として、融点１３４℃、沸点２９４℃
のセバシン酸を２〜８重量％有機油中に添加した。
ビスマス系微粉はんだを、４０重量％及び６０重量％各
々フェノール系合成油からなる有機油中に混入分散させ
、共晶温度１４０℃以上のはんだ付温度に達するまで昇
温させた。その際、微粉はんだ表面や接合部表面の活性
化と清浄化を目的として、融点１３４℃、沸点２９４℃
のセバシン酸を２〜８重量％有機油中に添加した。
被はんだ付部品の接合面を前記有機油中に浸漬すること
により、溶融微粉はんだと接合面とを接触させた。有機
油中に混入分散する微粉はんだは、溶融した微粒子とな
っており、有機油の流動につれて金属パターンからなる
接合部表面に順次融着堆積してぬれ状態を形成した。
により、溶融微粉はんだと接合面とを接触させた。有機
油中に混入分散する微粉はんだは、溶融した微粒子とな
っており、有機油の流動につれて金属パターンからなる
接合部表面に順次融着堆積してぬれ状態を形成した。
表１
錫−ビスマス系微粉はんだによるはんだ付表１は錫−ビ
スマス系はんだの各々の配合量とはんだ付温度における
はんだ付時間を示しており、■も短時間の場合は微粉は
んだを６０重量％とし、 １６０℃で加熱すると３０秒
間で微細はんだ扁が形成された。低温度の１５０℃で、
微粉はんだ配合量が６０重量％の場合には、１〜２分間
で微細はんだ層が形成された。
スマス系はんだの各々の配合量とはんだ付温度における
はんだ付時間を示しており、■も短時間の場合は微粉は
んだを６０重量％とし、 １６０℃で加熱すると３０秒
間で微細はんだ扁が形成された。低温度の１５０℃で、
微粉はんだ配合量が６０重量％の場合には、１〜２分間
で微細はんだ層が形成された。
夫土肖ｌ
平均粒径５μｍ前後の極めて微小な粒径の錫−鉛共晶組
成の微粉はんだを、４０重量％及び６０重量％でフェノ
ール系合成油からなる有機油中に混入分散させ、有機油
温度を約２００℃前後のはんだ付温度に達するまで加熱
し、有機油中の微粉はんだを溶融させた。
成の微粉はんだを、４０重量％及び６０重量％でフェノ
ール系合成油からなる有機油中に混入分散させ、有機油
温度を約２００℃前後のはんだ付温度に達するまで加熱
し、有機油中の微粉はんだを溶融させた。
この場合、活性剤としてセバシン酸の代わりに融点１５
３℃で、沸点２６５℃のアジピン酸を２〜８重量％で添
加した。以後の手順は、実施例１の場合と同様にした。
３℃で、沸点２６５℃のアジピン酸を２〜８重量％で添
加した。以後の手順は、実施例１の場合と同様にした。
表２ 錫−鉛微粉はんだによるはんだ付表２は錫−鉛微
扮はんだの各々の配合量とはんだ付温度におけるはんだ
付時間を示し、６０重量％の微粉はんだを混合して２２
０℃の加熱をした場合には、２分間で微細はんだ層が形
成されたことを示している。
扮はんだの各々の配合量とはんだ付温度におけるはんだ
付時間を示し、６０重量％の微粉はんだを混合して２２
０℃の加熱をした場合には、２分間で微細はんだ層が形
成されたことを示している。
微粉はんだの配合量が４０重量％と少なく、加熱温度も
１９０℃と低い場合には、微細はんだ層を形成するまで
の所要時間は７〜１０分の長時間を要した。
１９０℃と低い場合には、微細はんだ層を形成するまで
の所要時間は７〜１０分の長時間を要した。
［発明の効果］
以上に説明したよりに、本発明微細はんだ層の形成方法
によれば、はんだ付温度に達する程度の高温状態になっ
た有機油にて被はんだ件部品を加熱するので、その加熱
を行う液相中にて溶融状態の微粉はんだを微細接合部で
あるパターン上の接合面上に正確に供給し、これまで微
細化の点で行き詰まっていた従来法におけるクリームは
んだに頼る必要がなくなり、また溶融めっきや化学めっ
き等による問題点も解消され、かつ更なるはんだ付の微
細化と高精度化に対応できる高密度実装技術が可能とな
った。
によれば、はんだ付温度に達する程度の高温状態になっ
た有機油にて被はんだ件部品を加熱するので、その加熱
を行う液相中にて溶融状態の微粉はんだを微細接合部で
あるパターン上の接合面上に正確に供給し、これまで微
細化の点で行き詰まっていた従来法におけるクリームは
んだに頼る必要がなくなり、また溶融めっきや化学めっ
き等による問題点も解消され、かつ更なるはんだ付の微
細化と高精度化に対応できる高密度実装技術が可能とな
った。
また、必要であれば、被はんだ付パターン面上に直接実
装部品を仮固定し、その状態ではんだ何部を有機油中に
浸漬すれば、被覆はんだ層の形成と同時にはんだ骨接合
を完了させられる等の優れた効果を特徴する
装部品を仮固定し、その状態ではんだ何部を有機油中に
浸漬すれば、被覆はんだ層の形成と同時にはんだ骨接合
を完了させられる等の優れた効果を特徴する
Claims (1)
- はんだ付時の加熱温度では熱分解しない性質を持つ有
機油中に、微粉はんだを混入分散せしめ、この有機油を
はんだ付温度に達するまで加熱することにより前記微粉
はんだを有機油中で溶融させ、この状態の有機油中に被
はんだ付部品を浸漬することにより溶融微粉はんだと被
はんだ付部品の接合面とを接触させ、前記有機油を通し
て被はんだ付部品の接合面を加熱することにより、該接
合面上に溶融微粉はんだの融着と堆積を生ぜしめること
を特徴とする微細はんだ層の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1918890A JPH03226365A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 微細はんだ層の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1918890A JPH03226365A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 微細はんだ層の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03226365A true JPH03226365A (ja) | 1991-10-07 |
Family
ID=11992366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1918890A Pending JPH03226365A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 微細はんだ層の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03226365A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1569503A1 (en) * | 2002-12-06 | 2005-08-31 | Tamura Corporation | Method for supplying solder |
| EP1729334A1 (en) * | 2004-03-22 | 2006-12-06 | Tamura Corporation | Solder composition and method of bump formation therewith |
| US10362720B2 (en) | 2014-08-06 | 2019-07-23 | Greene Lyon Group, Inc. | Rotational removal of electronic chips and other components from printed wire boards using liquid heat media |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP1918890A patent/JPH03226365A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1569503A1 (en) * | 2002-12-06 | 2005-08-31 | Tamura Corporation | Method for supplying solder |
| EP1569503A4 (en) * | 2002-12-06 | 2007-06-06 | Tamura Seisakusho Kk | PROCEDURE FOR SUPPLYING LOT |
| US7350686B2 (en) | 2002-12-06 | 2008-04-01 | Tamura Corporation | Method for supplying solder |
| EP1729334A1 (en) * | 2004-03-22 | 2006-12-06 | Tamura Corporation | Solder composition and method of bump formation therewith |
| EP1729334A4 (en) * | 2004-03-22 | 2010-06-02 | Tamura Seisakusho Kk | LOT COMPOSITION AND METHOD FOR HILLING THEREFOR |
| US10362720B2 (en) | 2014-08-06 | 2019-07-23 | Greene Lyon Group, Inc. | Rotational removal of electronic chips and other components from printed wire boards using liquid heat media |
| US11343950B2 (en) | 2014-08-06 | 2022-05-24 | Greene Lyon Group, Inc. | Rotational removal of electronic chips and other components from printed wire boards using liquid heat media |
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