JPH0590746A - 半田付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リフロー半田付け工程を含んだ複数の半田付
け工程におけるランド（銅箔）の酸化による不具合を解
消することができるとともに、プリント基板に対する電
子部品のリード線の半田付けを短時間で確実に行うこ
と。 【構成】 後工程で電子部品を実装するランド及び後工
程で電子部品を実装しないランドの少なくとも１箇所に
クリーム半田による半田コートを施して所定のランドに
電子部品を実装し、この面側に対して加熱リフロー半田
付けを行った後、他面側のランドに対して上記同様に半
田コートを施し、この面側に対して加熱リフロー半田付
けを行うようにした。 【効果】 リフロー半田付け時においてプリント基板が
高温に晒された場合であってもランドの表面がクリーム
半田で覆われているため、リフロー半田付け工程を含ん
だ複数の半田付け工程におけるランド（銅箔）の酸化に
よる不具合を解消することができるとともに、プリント
基板に対する電子部品のリード線の半田付けを短時間で
確実に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半田付けが２工程以上
ある場合のプリント基板における半田付け方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板には、電子部品のリード線
を電気的に接続させるための複数のランドが設けられて
いる。これらランドは、銅箔によって形成されているた
め、酸化を防止したり保護したりする目的でその表面に
予めフラックスが塗布されている。このように、予め塗
布されたフラックスは、プリフラックスと呼ばれてい
る。

【０００３】これにより、プリント基板の生産から半田
付けが行われるまでの保存期間に生ずる銅箔の酸化等が
防止されるため、半田の濡れ性の低下が阻止される。

【０００４】しかし、このプリフラックスは、高温に晒
されると気化してしまうため、酸化防止効果等が低下し
てしまい、次のような問題を生じている。つまり、たと
えば両面プリント基板において、約２２０℃程度の熱炉
によるリフロー方式によってクリーム半田による半田付
けを行った場合には、そのプリント基板が熱炉を一度通
過した時点でプリフラックスが気化してしまう。このた
め、反対側の面に対するリフロー工程時においては、プ
リフラックスの気化した部分の銅箔が酸化してしまって
いるため、半田の濡れ性が悪いという不具合を生じてい
る。

【０００５】これを防止するために、半田レベラー処理
がある。半田レベラー処理は、プリント基板の生産工程
で予めプリント基板を半田槽の中に入れ、エアーブロー
等により余分な半田を取り去った後、銅箔の半田コーテ
ィング処理を行うものである。

【０００６】その結果、銅箔の表面が予め半田によって
覆われることにより、リフロー工程においては上述した
プリフラックスの気化による問題が無くなるため、半田
の濡れ性が悪くなるという不具合が解消される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した半
田レベラー処理においては、余分な半田をエアブロー等
によって取り除く必要があるために、半田コートの厚さ
管理が非常に難しく次のような不具合を生じている。

【０００８】（ａ）半田コート表面に凹凸が発生してし
まい、極端な場合にはプリント基板上にマウントされる
電子部品が傾いたり、この傾きによって接着剤による電
子部品の固定が不完全となったりしてしまう。 （ｂ）スルーホール内の半田量の管理が非常に困難であ
るため、穴径のバラツキが大きくなってしまう。 （ｃ）半田の取り除きが作業が過剰に行われ付着すべき
半田量が極端に少なくなってしまうと、半田及び銅箔に
よる合金層が露出してしまう。このようにして露出した
合金層は半田の濡れ性が非常に悪いために半田不乗が発
生してしまう。

【０００９】他の問題としては、プリント基板そのもの
が温度の非常に高い半田槽中に浸されるために、プリン
ト基板に反りが発生してしまう。このように、反りが発
生してしまうと、たとえば自動実装装置においてプリン
ト基板の電子部品の実装位置に対する位置ずれが発生し
てしまうため、後処理にて熱を与えながらプレスを加
え、反りを戻す必要がある。

【００１０】このような不具合を解消するために、最近
では“耐熱プリフラックス処理”が採用されている。こ
れは、上述したプリフラックスが高温にて気化してしま
うことを防止するために耐熱性の高いフラックスを銅箔
表面にコーティングするものである。これにより、リフ
ロー工程における高熱処理において２度までは耐え得る
ものとなったために実用化されている。

【００１１】このように、“耐熱プリフラックス処理”
による場合には、上述した半田レベラー処理による不具
合の全てが解消されるようになった。ところが、“耐熱
プリフラックス処理”によるものでは、“耐熱”の度合
が低いために確実な耐熱効果を得ることができず、高熱
が与えられることによってフラックスの劣化が進行して
しまい、酸化の問題が依然として残されている。

【００１２】また、ポイント半田を自動で行うためのい
わゆる“半田付けロボット”によるものにあっては、た
とえば図５に示すように、プリント基板２のランド３の
スルーホール３ａに挿入された電子部品のリード線５に
対し、少量の半田６を付けた半田コテ７の先端をランド
３及びリード線５に接触させることによってランド３及
びリード線５間に半田６を付けている。ところが、半田
コテ７の先端部は同図に示すように、テーパ状とされて
いるためリード線５に対しては面接触し必要な熱量を伝
達することができる反面、ランド３の面に対しては点接
触となるため熱が伝わりにくくなってしまう。その結
果、半田付けに要する時間が長引いてしまうという問題
があった。

【００１３】本発明は、このような事情に対処して成さ
れたもので、リフロー半田付け工程を含んだ複数の半田
付け工程における銅箔によって形成されたランドの酸化
による不具合を解消することができるとともに、プリン
ト基板に対する電子部品のリード線の半田付けを短時間
で確実に行うことができる半田付け方法を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、リフロー半田付け工程を含むプリント基
板の半田付け方法において、前記プリント基板に形成さ
れたランドのうち、次の工程（下記の第２工程）で電子
部品を実装するランド及び次の工程で電子部品を実装し
ないランドの少なくとも１箇所にクリーム半田を塗布し
て半田コートを施する第１工程と、このクリーム半田が
塗布されたランドの所要箇所にリード線を介して電子部
品を実装する第２工程と、前記クリーム半田が塗布され
た面側を加熱しリフロー半田付けを行う第３工程とを含
むことを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明の半田付け方法では、予めランドにクリ
ーム半田を塗布して半田コートを施し、電子部品を実装
した後にリフロー半田付けを行うようにしたので、リフ
ロー半田付け時においてプリント基板が高温に晒された
場合であってもクリーム半田がランドの表面をコーティ
ングしているため、後工程で半田付けの必要のあるラン
ドの酸化を完全に防止することができる。またクリーム
半田は均一に塗布されやすいため、その表面に凹凸が発
生したりランドが露出してしまうことも無くなる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照
して具体的に説明する。図１は、本発明の半田付け方法
の一実施例を示すもので、まず第１工程においては両面
プリント基板１のコンデンサ及び抵抗器等の電子部品を
実装する面側（一面）のランド（図示省略）に対してク
リーム半田をたとえば印刷塗布する。半田塗布処理を終
えると、第２工程においてその一面側の所定のランドに
チップ部品等の電子部品のリード線が正確に位置決めさ
れて実装される。

【００１７】電子部品の実装を終えると、第３工程にお
いて半田が塗布された一面側から加熱リフローによる半
田付けが行われる。このとき、その一面側における非実
装のランドには予めクリーム半田が塗布されており、リ
フロー時において両面プリント基板１が高温に晒された
場合であってもランド表面の酸化が防止されるので、半
田の濡れ性が悪いという不具合も生じない。

【００１８】リフローによる半田付け処理を終えた後、
第４工程において他面側のランドに対し第１工程同様に
クリーム半田を塗布する。半田塗布処理を終えると、第
５工程においてその他面側の所定のランドにチップ部品
等の電子部品のリード線が正確に位置決めされて実装さ
れる。

【００１９】電子部品の実装を終えると、第６工程にお
いて電子部品が実装された面側から加熱リフローによる
半田付けが行われる。このとき、第１乃至第３工程で加
熱リフローによる半田付けが行われた一面側の非実装ラ
ンドは、半田コーティングされているため、ランド表面
の酸化が防止され、この後の工程での半田付け（リフロ
ーに限らず手作業あるいはロボットによるポイント半田
付け等を含む）を行う場合でも半田の濡れ性が改善され
る。

【００２０】このように、この実施例においては、プリ
ント基板に形成されたランドのうち、後工程で電子部品
を実装するランド及び後工程で電子部品を実装しないラ
ンドの少なくとも１箇所にクリーム半田による半田コー
トを施して所定のランドに電子部品を実装し、この面側
に対して加熱リフロー半田付けを行った後、他面側のラ
ンドに対して上記同様に半田コートを施し、この面側に
対して加熱リフロー半田付けを行うようにした。

【００２１】したがって、 （Ａ）半田コートを印刷塗布によって行うことにより、
膜厚を均一にすることができるので、両面プリント基板
１に実装されるべきチップ部品等の電子部品が傾いた
り、この傾きによって接着剤による電子部品の固定が不
完全となってしまうという不具合が解消される。 （Ｂ）半田レベラーをかける必要がないため、スルーホ
ール内に半田が流れ込むこともなく、穴径のばらつきも
生じない。また、基板が高熱に晒されないため、基板の
反り等も発生しない。 （Ｃ）半田コートを印刷塗布によって行うことにより、
半田の取り除きが作業が不要となるため、半田及び銅箔
による合金層が露出してしまうという不具合が解消さ
れ、合金層への半田の濡れ性が良くなるので、半田不乗
が発生してしまうという不具合が解消される。

【００２２】図２は、ポイント半田を自動で行う場合の
半田付け方法を片面実装型のプリント基板に適用した場
合の他の実施例を示すものである。同図に示すように、
プリント基板２に設けられているランド３の表面にはク
リーム半田４が印刷塗布により所定の厚みでコーティン
グされている。このクリーム半田４は、リフロー工程に
おいて予めランド３に塗布されたものである。プリント
基板２のスルーホール３ａには、電子部品のリード線５
が挿入されている。なお、図中符号６は半田、符号７は
先端部がテーパ状とされた半田付ロボットのコテをそれ
ぞれ示している。

【００２３】そして、ポイント半田を自動で行う際に
は、半田付ロボットのコテ７の先端部をクリーム半田４
によるコーティング面に当接させる。これと同時に、コ
テ７のテーパ状面をリード線５に当接させる。このと
き、ランド３表面のクリーム半田が容易に溶解するの
で、確実且つ素早い半田付けが行われる。

【００２４】このように、この実施例においては、ラン
ド３の表面に予めクリーム半田４を塗布して半田コート
を施したので、ポイント半田を自動で行う際には、ラン
ド３表面のクリーム半田が容易に溶解することにより、
確実な半田付けを行うことができるとともに、半田付け
時間を短縮することができるため、基板コストを低減さ
せることが可能となる。

【００２５】図３は、プリント基板に対して電子部品の
実装後の電気的特性及び実装不良のチェックを行う場合
のチェッカの触針用のランドを示すもので、プリント基
板２の銅箔からなるランド３の表面には予め印刷塗布に
よってクリーム半田４がコーティングされている。な
お、図中符号８は電気的特性のチェッカを行う際に用い
られるテスターの触針を示している。

【００２６】そして、電子部品の実装後のプリント基板
２の電気的特性のチェックを行う場合には、触針８の先
端部をランド３の表面に近づける。このとき、クリーム
半田４は比較的軟らかいため、触針８の先端部がクリー
ム半田４に突き刺さる。これにより、このクリーム半田
４を介してのランド３との電気的接触が確実に行われる
ため、正確な電気的特性のチェックを行うことができ
る。

【００２７】ちなみに、従来のチェック方法において
は、たとえば図４に示すように、クリーム半田４による
半田コートが施されていないランド３に対して触針８の
先端部を接触させることにより行われていた。このた
め、触針８の先端部とランド３の表面との接触不良が多
発し、その検査を正確に行えない等の不具合があった。
このように、この実施例では、プリント基板２のランド
３の表面に予めクリーム半田４による半田コートを施
し、電子部品の実装後のプリント基板２の電気的特性の
チェックを行う場合には、触針８の先端部を半田コート
面に当接させるようにした。

【００２８】したがって、比較的軟らかいクリーム半田
４に触針８の先端部が突き刺さり、触針８とランド３と
の電気的接触が確実に行われるため、正確なチェックを
行うことができるので、電気的特性チェックが容易且つ
確実なものとなる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半田付け
方法によれば、予め非実装ランドにクリーム半田を塗布
して半田コートを施し、電子部品を実装した後にリフロ
ー半田付けを行うようにしたので、リフロー半田付け時
においてプリント基板が高温に晒された場合であっても
ランドの表面がクリーム半田で覆われているために後工
程で半田付けの必要のあるランドの酸化が完全に防止さ
れる。またクリーム半田は均一に塗布されやすいため、
その表面に凹凸が発生したりランドが露出してしまうこ
とも無くなる。

【００３０】したがって、リフロー半田付け工程を含ん
だ複数の半田付け工程におけるランド（銅箔）の酸化に
よる不具合を解消することができるとともに、プリント
基板に対する電子部品のリード線の半田付けを短時間で
確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半田付け方法の一実施例を示す工程図
である。

【図２】図１の半田付け方法によってクリーム半田が塗
布されたランドに対し、ポイント半田を自動で行う場合
の半田付け方法を片面実装型のプリント基板に適用した
場合の他の実施例を示す斜視図である。

【図３】図１の半田付け方法によってクリーム半田が塗
布されたランドに対し、プリント基板に対して電子部品
の実装後の電気的特性のチェックを行う場合のチェック
方法を示す側面図である。

【図４】図３の作用を説明するための図である。

【図５】従来の半田付け方法の一例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１，２ プリント基板 ３ ランド ４ クリーム半田 ５ リード線 ６ 半田 ７ 半田コテ ８ 触針

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リフロー半田付け工程を含むプリント基
   板の半田付け方法において、 前記プリント基板に形成されたランドのうち、次の工程
   （下記の第２工程）で電子部品を実装するランド及び次
   の工程で電子部品を実装しないランドの少なくとも１箇
   所にクリーム半田を塗布して半田コートを施する第１工
   程と、 このクリーム半田が塗布されたランドの所要箇所にリー
   ド線を介して電子部品を実装する第２工程と、 前記クリーム半田が塗布された面側を加熱しリフロー半
   田付けを行う第３工程とを含むことを特徴とする半田付
   け方法。