JPH0555737A - 表面実装用部品の実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント配線板へ表面実装用部品をはんだ接
合する実装方法において、量産性に優れ、はんだの不溶
融やはんだボールの発生の抑制、表面実装用部品の破損
防止を実現でき、信頼性の向上をも可能とする実装方法
の提供を目的とする。 【構成】 予備加熱ゾーン部６でクリームはんだが塗布
され表面実装用部品が装着されたプリント配線板１を上
面に配設された格子状ヒータ８とで構成した実装用治具
７を用い、熱容量の大きな表面実装用部品の装着部を部
分加熱した後、リフローすることにより、各表面実装用
部品の熱容量や耐熱性などに応じて予備加熱ゾーン部６
の段階で表面実装用部品とプリント配線板１の均一な温
度分布状態の実現が可能となり、リフロー炉において、
クリームはんだを同時に再溶融できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はラジオ、テレビ、ビデオ
などの各種電子機器に使用されるプリント配線板に表面
実装用の抵抗、コンデンサやフラットパッケージＩＣな
どの部品をはんだ接合する表面実装用部品の実装方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ、ワード
プロセッサー、ビデオ一体型カメラや携帯電話器などの
各種電子機器の小型・軽量化や多機能化に伴い、電子部
品は表面実装化が著しく進み、またそれらの表面実装用
部品をプリント配線板へ装着・はんだ接合する技術の進
歩もめざましいものがある。

【０００３】プリント配線板上に表面実装部品をはんだ
接合する方法においては、表面実装用部品がそれぞれ固
有の熱容量を有するため、局所的に加熱する、すなわち
熱容量の小さいまたは耐熱性の低い表面実装用部品への
影響を小さくするか、熱容量の大きな表面実装用部品お
よびプリント配線板のはんだ接合部を予め加熱するな
ど、はんだ接合部が均一に加熱されることが要求され
る。

【０００４】はんだ接合部が均一に加熱されない場合、
はんだの不溶融、はんだボールの発生や表面実装部品の
破損などが発生し、電子機器の製造工程における検査・
修正工数の増加を招くばかりでなく市場における電子機
器の信頼性に影響をおよぼす危険性を有している。

【０００５】従来の部分加熱方法および装置としては、
特開昭６１−８８４８０号公報に開示されているものが
ある。

【０００６】これは各々独立して加熱量を制御し得る複
数の発熱体をガス通風方向に設けた管体によって、所定
の温度分布に加熱されたガスをはんだ付け部に吹き付け
て局所的に加熱するもので、まず、下部遮蔽板の開放部
中央にチップ取付エリアが位置するように、チップを搭
載した基板（実施例ではガラス基板）を設置し、基板の
上面に上部遮蔽板を設置した後、加熱されたガスを吹き
出すガス加熱装置をチップ取付エリアの上方に位置する
ように設置し、ガス発生装置内の各発熱体はチップ取付
部の温度分布が取付エリアと基板端部が等温になるよう
に設定されており、このような状態で一定時間加熱する
ことによりはんだバンプが溶融し、基板とチップをはん
だ接合するという構成を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、基板の上下に遮蔽板を用いることや表面
実装部品は多くても複数個が対象であるなど、一括実装
・一括はんだ付け方法を主に採用している比較的大量生
産型である電子機器用プリント配線板の実装方法として
は、量産性に乏しいという問題点を有している。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電子機器用プリント配線板への表面実装用部品のは
んだ接合における量産性に優れ、はんだの不溶融やはん
だボールの発生の抑制、表面実装用部品の破損防止を実
現でき、電子機器の信頼性の向上をも可能とするプリン
ト配線板への表面実装用部品の実装方法を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の表面実装用部品の実装方法は、プリント配線
板上に形成された表面実装用銅はくランドにクリームは
んだを塗布し、表面実装用部品を装着した後、クリーム
はんだをリフローしてはんだ付けする際に、クリームは
んだが塗布され表面実装用部品が装着されたプリント配
線板を保持する手段とその上面に配設された格子状のヒ
ータとで構成した実装用治具を用い、その実装用治具に
よりプリント配線板上の熱容量の大きな表面実装用部品
の装着部を部分加熱した後、リフロー法によりはんだ付
する構成を有している。

【００１０】

【作用】この構成によって、各表面実装用部品の熱容量
や耐熱性などに応じて予備加熱ゾーン部の段階で表面実
装用部品とプリント配線板の均一な温度分布状態の実現
ができ、また各ヒーター回路への電流値を特定の値に保
持することにより、リフロー炉において、銅はくランド
に塗布され、表面実装用部品が装着されたクリームはん
だを同時に再溶融可能となり、表面実装用部品の電極ま
たはリード端子とプリント配線板の銅はくランド間にお
ける適正なはんだ接合をすることができる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１〜図５は本発明の一実施例にお
ける表面実装用部品の実装方法を示すものである。図に
おいて、１は紙基材フェノール樹脂銅張積層板やガラス
布基材エポキシ樹脂銅張積層板などからなる表面実装用
のプリント配線板、２ａは銅はくランド、２ｂは導体パ
ターン、３は塗布されたクリームはんだ、４は表面実装
用部品、５はこの表面実装用部品４の電極で、プリント
配線板１の銅はくランド２ａにクリームはんだ３により
接続される。

【００１２】６は予備加熱ゾーン部、７はこの予備加熱
ゾーン部６に配置された実装用治具で、この実装用治具
７には、プリント配線板１を保持する手段（図示せず）
が設けられると共に、上面及び下面には格子状ヒータ８
が配設されている。

【００１３】以上のように構成された表面実装用部品の
実装方法について、その動作を説明する。

【００１４】まず、紙基材フェノール樹脂積層板、紙基
材エポキシ樹脂積層板やガラス布基材エポキシ樹脂積層
板などの絶縁基板に銅はくをラミネートした銅張積層板
の上記銅はく上に、スクリーン印刷法や写真現像法など
によりエッチングレジストを形成した後、塩化第２銅な
どの溶液を用いてエッチングを施し、その後エッチング
レジストを剥離・除去した後、絶縁基板およびエッチン
グにより銅はくから形成された導体パターンや銅はくラ
ンドの必要部分にソルダレジストを形成し、外形・穴加
工後にプリフラックスを施し、図２に示すように表面実
装用銅はくランド２ａや導体パターン２ｂを備えた表面
実装用プリント配線板１を製作する。

【００１５】紙基材フェノール樹脂積層板やガラス布基
材エポキシ樹脂積層板などを絶縁基板とし、銅はくラン
ド２ａや導体パターン２ｂが形成されたプリント配線板
１は、絶縁基板材料と導体パターン２ｂの熱伝導率の差
が大きく、また一般に導体パターン２ｂを構成している
銅はくのプリント配線板面積に対する占有率は４０〜６
０％と高く、かつ導体パターン２ｂ密度に非常に偏りが
あるため実装・加熱時のプリント配線板１の温度分布を
予測することは非常に困難であり、また予測できたとし
ても実状にそわない場合が大多数であるため、製作され
たプリント配線板１の１枚に表面実装用部品４を手はん
だにて、はんだ接合し、熱風循環式乾燥機にセットした
後、雰囲気温度を順次昇温させながら、赤外線を利用し
た温度識別装置などを用いてプリント配線板１や表面実
装部品４の昇温状態などを観察し、プリント配線板各部
における昇温状態や速度を記録・計算しておく。

【００１６】実装ラインにおいて表面実装用プリント配
線板１は、ストッカーに積み上げられ、順次実装ライン
に搬送・投入される。実装ライン上の表面実装用プリン
ト配線板１は、まずメタルマスクを備えたスクリーン印
刷機上に位置決め・セットされ、必要部分に開口部をも
つメタルマスクよりクリームはんだ３がスキージングさ
れ、プリント配線板上の所定の銅はくランド２ａに塗布
される。その後、クリームはんだが塗布されたプリント
配線板１は搬送され、表面実装用部品の装着部で抵抗、
コンデンサやフラットパッケージＩＣなどの表面実装用
部品４がＣＣＤカメラなどを用い、図３に示すように所
定の位置に装着される。

【００１７】ついで、表面実装用部品が装着されたプリ
ント配線板１は、レール搬送され予備加熱ゾーン部６に
設けられた実装用治具７にセットされる。ここで図４、
図５（ａ）、（ｂ）に示すように実装用治具７には格子
状のヒータ８が備えられ、格子状ヒータ８には事前に計
算されたプリント配線板１上の各部における昇温速度に
応じた所定の電流値が設定されている。

【００１８】その後、実装ラインの始動開始とともに予
備加熱ゾーン部６のヒータは発熱を始め、所定の位置に
セットされたプリント配線板１は、加熱され、ほぼプリ
ント配線板１および表面実装用部品４が１００〜１５０
℃に達した時点でリフロー炉へ搬送される。リフロー炉
内はプリント配線板１上の表面温度がピーク温度２１０
〜２４０℃になるよう設定され、プリント配線板１上に
塗布されたクリームはんだ３は一挙に再溶融し、冷却・
固化後、プリント配線板１の銅はくランド２ａと表面実
装用部品の電極５は、はんだ接合される。

【００１９】以上のような本実施例によれば、従来例の
ような遮蔽板を全く用いることなく、一般にプリント配
線板への表面実装用部品のリフロー実装方法で数１０％
程度発生しているはんだ不溶融、はんだボールなどのは
んだ接合に関する不具合や表面実装部品の損傷なども全
く検出されないという結果を得ることができた。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明は、プリント配線板
の実装用ランドに対応できる実装用治具を用いることに
より、表面実装用部品の熱容量、耐熱性などに関係なく
最適のはんだ付けのための加熱条件を設定することがで
き、しかもはんだ接合の不具合や表面実装用部品の熱的
損傷などの発生を抑制することが可能となり、電子機器
の信頼性を向上させるばかりではなく、一括実装・一括
リフローにおける均一はんだ付けが可能となり、検査・
修正など製造工数の削減をもならしめる優れたプリント
配線板への表面実装用部品の実装方法を実現できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における表面実装用部品の実
装方法の要部過程を示す斜視図

【図２】同方法におけるプリント配線板を示す斜視図

【図３】同じくプリント配線板に部品を実装した状態を
示す断面図

【図４】同方法に用いる実装用治具を示す斜視図

【図５】（ａ）、（ｂ）は同実装用治具の正面図及び側
面図

【符号の説明】

１ プリント配線板 ２ａ 銅はくランド ２ｂ 導体パターン ３ クリームはんだ ４ 表面実装用部品 ５ 表面実装用部品の電極 ６ 予備加熱ゾーン部 ７ 実装用治具 ８ 格子状ヒータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント配線板上に形成された表面実装用
   銅はくランドにクリームはんだを塗布し、表面実装用部
   品を装着した後、リフローにてはんだ付けする際に、ク
   リームはんだが塗布され表面実装用部品が装着されたプ
   リント配線板を保持する手段とその上面に配設された格
   子状のヒータとで構成した実装用治具を用い、その実装
   用治具によりプリント配線板上の熱容量の大きな表面実
   装用部品の装着部を部分加熱した後、リフロー法により
   はんだ付する表面実装用部品の実装方法。