JPH04178267A - 回路基板への半田層形成ライン - Google Patents
回路基板への半田層形成ラインInfo
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- JPH04178267A JPH04178267A JP30407290A JP30407290A JPH04178267A JP H04178267 A JPH04178267 A JP H04178267A JP 30407290 A JP30407290 A JP 30407290A JP 30407290 A JP30407290 A JP 30407290A JP H04178267 A JPH04178267 A JP H04178267A
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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
Landscapes
- 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、半田析出組成物を使用して回路基板に半田層
を形成するたｔの半田層形成ラインに関するものである
。
を形成するたｔの半田層形成ラインに関するものである
。
従来、回路基板のパッドに半田層を形成する方法として
は、パッド以外の領域に半田レジストを塗布した回路基
板を溶融半田に浸漬する方法、回路基板の各パッドに印
刷方式によりクリーム半田を塗布した後、全体をリフロ
ー炉等で加熱することによりクリーム半田を溶融させて
半田層を形成する方法などがある。
は、パッド以外の領域に半田レジストを塗布した回路基
板を溶融半田に浸漬する方法、回路基板の各パッドに印
刷方式によりクリーム半田を塗布した後、全体をリフロ
ー炉等で加熱することによりクリーム半田を溶融させて
半田層を形成する方法などがある。
最近、電子機器の軽薄短小化の要求から、電子部品のリ
ードピッチは０．８ｍｍ、 ０．６５ｍｍ、 ０．５
ｍｍと微細化されてきており、さらに０．３６ｍｍ、
０．３ ｍｍ。
ードピッチは０．８ｍｍ、 ０．６５ｍｍ、 ０．５
ｍｍと微細化されてきており、さらに０．３６ｍｍ、
０．３ ｍｍ。
０、１５ｍｍなどの検討も進められている。
従来の方法では、リードピッチがＱ、 ５ｍｍ程度まで
は一応対応できるものの、それ以下になると、隣合うパ
ッド間に半田のブリッジが発生しやすくなるという問題
がある。このため微細ピッチに対応できる半田層形成技
術の確立が求められていた。
は一応対応できるものの、それ以下になると、隣合うパ
ッド間に半田のブリッジが発生しやすくなるという問題
がある。このため微細ピッチに対応できる半田層形成技
術の確立が求められていた。
本発明者等はさきに、回路基板のパッド領域に、有機酸
ＰｂとＳｎ粉とを含むペースト状の半田析出組成物を塗
布し、加熱することにより、パッド上に選択的にＳｎ−
Ｐｂ合金の半田層を析出させる方法を提案した（特開平
１−１５７７９６号公報）。
ＰｂとＳｎ粉とを含むペースト状の半田析出組成物を塗
布し、加熱することにより、パッド上に選択的にＳｎ−
Ｐｂ合金の半田層を析出させる方法を提案した（特開平
１−１５７７９６号公報）。
従来の半田付けは半田の再溶融によるものであるが、半
田の再溶融は温度を上げていくと殆ど一時のうちに起こ
り、半田が溶融してパッド上に広がっていく時間よりも
半田が全部溶融する時間の方が短いため、パッド上で溶
融した半田が表面張力で盛り上がり、表面張力の限界を
越えてダレを起こす結果、微細パターンではブリッジが
発生しやすくなるのである。
田の再溶融は温度を上げていくと殆ど一時のうちに起こ
り、半田が溶融してパッド上に広がっていく時間よりも
半田が全部溶融する時間の方が短いため、パッド上で溶
融した半田が表面張力で盛り上がり、表面張力の限界を
越えてダレを起こす結果、微細パターンではブリッジが
発生しやすくなるのである。
これに対し本発明等が提案した方法は、Ｓｎ粉と有機酸
Ｐｂを含む高温溶液中での、ＳｎとＰｂのイオン化傾向
の差によって起こるＳｎとＰｂの置換によるＰｂの系中
への析出、並びに析出したＰｂとＳｎ粉との原子レベル
での溶融によるＳｎ−Ｐｂ合金化を原理とするもので、
ＳｎとＰｂの置換反応およびＳｎｎ粉粒粒毎合金化に時
間がかかるため、半田析出がゆっくりと行われる。さら
にパッド表面に析出した半田は直ちにパッドの材料であ
るＣｕと反応してＣｕ、、Ｓｎ、Ｃｕ５Ｓｎｓなどの金
属間化合物を形成し、Ｃｕと化学的に結合し、これに続
いてその金属間化合物層上に半田が化学的な結合力を有
しながら一体に形成されていくため、ダレを起こさずに
パッド全体にわたって半田が析出することになる。また
パッドの近く又はパッドの間にあるＳｎ粉に衝突したＰ
ｂは、そこでＳｎ粉レベルの大きさでＳｎ−Ｐｂ合金を
形成するが、これがパッド上に析出した半田部に吸い雷
せられて、パッド上に吸収される。このようにして０．
５ｍｍ以下の微細ピッチでもブリッジを生じさせること
なく半田層の形成が可能となるのである。
Ｐｂを含む高温溶液中での、ＳｎとＰｂのイオン化傾向
の差によって起こるＳｎとＰｂの置換によるＰｂの系中
への析出、並びに析出したＰｂとＳｎ粉との原子レベル
での溶融によるＳｎ−Ｐｂ合金化を原理とするもので、
ＳｎとＰｂの置換反応およびＳｎｎ粉粒粒毎合金化に時
間がかかるため、半田析出がゆっくりと行われる。さら
にパッド表面に析出した半田は直ちにパッドの材料であ
るＣｕと反応してＣｕ、、Ｓｎ、Ｃｕ５Ｓｎｓなどの金
属間化合物を形成し、Ｃｕと化学的に結合し、これに続
いてその金属間化合物層上に半田が化学的な結合力を有
しながら一体に形成されていくため、ダレを起こさずに
パッド全体にわたって半田が析出することになる。また
パッドの近く又はパッドの間にあるＳｎ粉に衝突したＰ
ｂは、そこでＳｎ粉レベルの大きさでＳｎ−Ｐｂ合金を
形成するが、これがパッド上に析出した半田部に吸い雷
せられて、パッド上に吸収される。このようにして０．
５ｍｍ以下の微細ピッチでもブリッジを生じさせること
なく半田層の形成が可能となるのである。
本発明は、このような半田析出組成物を使用して回路基
板に半田層を形成するのに好適な半田層形成ラインを提
供するものであり、その構成は、回路基板の表面を洗浄
する洗浄装置と、洗浄された回路基板を乾燥する乾燥機
と、乾燥された回路基板のパッド領域に有機酸ＰｂとＳ
ｎ粉とを含むペースト状の半田析出組成物を塗布する印
刷装置と、半田析出組成物を塗布した回路基板を加熱し
て半田析出組成物を反応させ、回路基板のパッド上に選
択的にＳｎ−Ｐｂ合金半田を析出させる加熱炉と、半田
析出組成物の反応により回路基板上に残った残渣を洗浄
する洗浄装置とを具備することを特徴とするものである
。
板に半田層を形成するのに好適な半田層形成ラインを提
供するものであり、その構成は、回路基板の表面を洗浄
する洗浄装置と、洗浄された回路基板を乾燥する乾燥機
と、乾燥された回路基板のパッド領域に有機酸ＰｂとＳ
ｎ粉とを含むペースト状の半田析出組成物を塗布する印
刷装置と、半田析出組成物を塗布した回路基板を加熱し
て半田析出組成物を反応させ、回路基板のパッド上に選
択的にＳｎ−Ｐｂ合金半田を析出させる加熱炉と、半田
析出組成物の反応により回路基板上に残った残渣を洗浄
する洗浄装置とを具備することを特徴とするものである
。
このようなライン構成をとることにより、多数枚の回路
基板を順次走行させながら連続的に半田層を形成するこ
とが可能となる。
基板を順次走行させながら連続的に半田層を形成するこ
とが可能となる。
以下、本発明を一実施例を図−１を参照して詳細に説明
する。
する。
図において、１１は半田層を形成すべき所要枚数の回路
基板を蓄積しておいて１枚ずつ送りだす供給装置である
。供給装置１１からコンベアに乗って送り出された回路
基板はまずアルカリ脱脂装置１２に入り、そこで表面に
残存する油脂分を洗い落とされる。その後、回路基板は
水洗機１３で水洗いされ、絞り機１４で水分を除去され
る。次に回路基板は酸洗装置１５に入り、そこで表面の
酸化皮膜を除去された後、再び水洗機１６で水洗いされ
、絞り機１７で水分を除去される。アルカリ脱脂装置１
２から絞り機１７までは回路基板の洗浄装置を構成して
いる。
基板を蓄積しておいて１枚ずつ送りだす供給装置である
。供給装置１１からコンベアに乗って送り出された回路
基板はまずアルカリ脱脂装置１２に入り、そこで表面に
残存する油脂分を洗い落とされる。その後、回路基板は
水洗機１３で水洗いされ、絞り機１４で水分を除去され
る。次に回路基板は酸洗装置１５に入り、そこで表面の
酸化皮膜を除去された後、再び水洗機１６で水洗いされ
、絞り機１７で水分を除去される。アルカリ脱脂装置１
２から絞り機１７までは回路基板の洗浄装置を構成して
いる。
洗浄された回路基板は乾燥機１８で乾燥され、冷却ファ
ン１９で冷却されて、中間のバッファーストッカー２１
に一時的にストックされる。このバッファーストッカー
２１は、その前工程と後工程のライン速度の差や一時的
停止を吸収するためのものである。
ン１９で冷却されて、中間のバッファーストッカー２１
に一時的にストックされる。このバッファーストッカー
２１は、その前工程と後工程のライン速度の差や一時的
停止を吸収するためのものである。
バッファーストッカー２１から１枚ずつ送り出される回
路基板は、整列コンベア２２で自動的にラインに対する
位置を定められ、印刷装置２３に入る。
路基板は、整列コンベア２２で自動的にラインに対する
位置を定められ、印刷装置２３に入る。
印刷装置２３ではスクリーン印刷法により回路基板のパ
ッド領域に有機酸ＰｂとＳｎ粉とを含むペースト状の半
田析出組成物が塗布される。この半田析出組成物の塗布
は個々のパッド毎に行う必要はなく、複数のパッドが所
定のピッチで配列されている場合には、その領域にベタ
に塗布すればよい。したがって印刷精度は低くてもよい
。
ッド領域に有機酸ＰｂとＳｎ粉とを含むペースト状の半
田析出組成物が塗布される。この半田析出組成物の塗布
は個々のパッド毎に行う必要はなく、複数のパッドが所
定のピッチで配列されている場合には、その領域にベタ
に塗布すればよい。したがって印刷精度は低くてもよい
。
半田析出組成物を塗布された回路基板は次に加熱炉２４
に入り、そこで加熱されて半田析出組成物が化学反応を
起こし、回路基板のパッド上に選択的にＳｎ−Ｐｂ合金
半田が析出する。この半田析出を順調に行わせるために
は反応温度までの立上りを急速に行うことと、炉内雰囲
気の０２濃度をできるだけ低く抑えることが肝要である
。このため加熱炉２４は図−２に示すような構成にする
ことが望ましい。すなわちこの加熱炉２４は、炉内に導
入された回路基板を急速加熱する加熱源を備えた予備加
熱ゾーン３１と、予備加熱でほぼ半田析出組成物の反応
温度まで昇温された回路基板をその温度に保持する本加
熱ゾーン３２と、本加熱後の回路基板を冷却する冷却ゾ
ーン３３とから構成されている。
に入り、そこで加熱されて半田析出組成物が化学反応を
起こし、回路基板のパッド上に選択的にＳｎ−Ｐｂ合金
半田が析出する。この半田析出を順調に行わせるために
は反応温度までの立上りを急速に行うことと、炉内雰囲
気の０２濃度をできるだけ低く抑えることが肝要である
。このため加熱炉２４は図−２に示すような構成にする
ことが望ましい。すなわちこの加熱炉２４は、炉内に導
入された回路基板を急速加熱する加熱源を備えた予備加
熱ゾーン３１と、予備加熱でほぼ半田析出組成物の反応
温度まで昇温された回路基板をその温度に保持する本加
熱ゾーン３２と、本加熱後の回路基板を冷却する冷却ゾ
ーン３３とから構成されている。
また予備加熱ゾーン３１０入口、予備加熱ゾーン３１と
本加熱ゾーン３２の境および冷却ゾーン３３の出口には
それぞれ回路基板が通過するときだけ開くシャッター３
４．３５．３６が設置され、各ゾーンの温度制御が容易
に行えるようになっている。さらに各ゾーン３１．３２
．３３には外部からＮ、ガスを供給し、各ゾーン内にＮ
２ガスを充満させて、０．ａ度をできるだけ低く抑える
ようにしである。０２濃度は本加熱ゾーン３２で３００
ｐｐｍ以下になるようすることが望ましい。なお予備加
熱ゾーン３１と本加熱ゾーン３２のＮ、ガスは、各ゾー
ン内に設置された加熱源の外側から供給し、加熱源によ
って加熱された後、回路基板の通路に充満するようにす
ることが望ましい。
本加熱ゾーン３２の境および冷却ゾーン３３の出口には
それぞれ回路基板が通過するときだけ開くシャッター３
４．３５．３６が設置され、各ゾーンの温度制御が容易
に行えるようになっている。さらに各ゾーン３１．３２
．３３には外部からＮ、ガスを供給し、各ゾーン内にＮ
２ガスを充満させて、０．ａ度をできるだけ低く抑える
ようにしである。０２濃度は本加熱ゾーン３２で３００
ｐｐｍ以下になるようすることが望ましい。なお予備加
熱ゾーン３１と本加熱ゾーン３２のＮ、ガスは、各ゾー
ン内に設置された加熱源の外側から供給し、加熱源によ
って加熱された後、回路基板の通路に充満するようにす
ることが望ましい。
加熱炉２４を出た回路基板は渡り２５を通って洗浄装置
２６に入り、そこで半田析出組成物の反応により生じた
残渣を洗浄される。洗浄された回路基板は受取機２７に
ストックされる。
２６に入り、そこで半田析出組成物の反応により生じた
残渣を洗浄される。洗浄された回路基板は受取機２７に
ストックされる。
以上で一連の半田層形成工程が終了する。半田層が形成
された回路基板にはこのあと電子部品が実装される。
された回路基板にはこのあと電子部品が実装される。
以上説明したように本発明によれば、半田析出組成物に
よる回路基板への半田層形成を一連のラインにより効率
よく行える利点がある。
よる回路基板への半田層形成を一連のラインにより効率
よく行える利点がある。
図−１は本発明の一実施例に係る回路基板への半田層形
成ラインを示す平面図、図−２は同ラインに使用される
加熱炉の好ましい例を示す断面図である。 １２〜１７：洗浄装置 １８：乾燥機 ２３：印刷装置
２４：加熱炉 ２６：洗浄装置
成ラインを示す平面図、図−２は同ラインに使用される
加熱炉の好ましい例を示す断面図である。 １２〜１７：洗浄装置 １８：乾燥機 ２３：印刷装置
２４：加熱炉 ２６：洗浄装置
Claims (2)
- １．回路基板の表面を洗浄する洗浄装置と、洗浄された
回路基板を乾燥する乾燥機と、乾燥された回路基板のパ
ッド領域に有機酸ＰｂとＳｎ粉とを含むペースト状の半
田析出組成物を塗布する印刷装置と、半田析出組成物を
塗布した回路基板を加熱して半田析出組成物を反応させ
、回路基板のパッド上に選択的にＳｎ−Ｐｂ合金半田を
析出させる加熱炉と、半田析出組成物の反応により回路
基板上に残った残渣を洗浄する洗浄装置とを具備するこ
とを特徴とする回路基板への半田層形成ライン。 - ２．請求項１記載の半田層形成ラインであって、加熱炉
は、炉内に導入された回路基板を急速加熱する加熱源を
備えた予備加熱ゾーンと、半田析出組成物の反応温度に
保持する本加熱ゾーンと、本加熱後の冷却ゾーンとから
なり、予備加熱ゾーンの入口、予備加熱ゾーンと本加熱
ゾーンの境および冷却ゾーンの出口にそれぞれ回路基板
が通過するときだけ開くシャッターを有し、各ゾーンに
それぞれＮ＿２ガスが供給されるようになっていること
を特徴とするもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30407290A JPH04178267A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 回路基板への半田層形成ライン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30407290A JPH04178267A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 回路基板への半田層形成ライン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04178267A true JPH04178267A (ja) | 1992-06-25 |
Family
ID=17928694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30407290A Pending JPH04178267A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 回路基板への半田層形成ライン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04178267A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5695571A (en) * | 1993-06-01 | 1997-12-09 | Fujitsu Limited | Cleaning method using a defluxing agent |
| JP2015032827A (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-16 | ピーエスケー・インコーポレーテッド | 基板処理装置及び基板処理方法 |
-
1990
- 1990-11-13 JP JP30407290A patent/JPH04178267A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5695571A (en) * | 1993-06-01 | 1997-12-09 | Fujitsu Limited | Cleaning method using a defluxing agent |
| US6050479A (en) * | 1993-06-01 | 2000-04-18 | Fujitsu, Ltd. | Defluxing agent cleaning method and cleaning apparatus |
| JP2015032827A (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-16 | ピーエスケー・インコーポレーテッド | 基板処理装置及び基板処理方法 |
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