JPH06125168A - パッド用はんだの平坦化方法 - Google Patents
パッド用はんだの平坦化方法Info
- Publication number
- JPH06125168A JPH06125168A JP27265592A JP27265592A JPH06125168A JP H06125168 A JPH06125168 A JP H06125168A JP 27265592 A JP27265592 A JP 27265592A JP 27265592 A JP27265592 A JP 27265592A JP H06125168 A JPH06125168 A JP H06125168A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- pad
- roller
- pressing
- pressure
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- Pending
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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】
【目的】プリント基板はんだ付けパッド上に溶融はんだ
によって半円弧状にコートされたはんだメタライズを平
坦かつ粗面化し、部品リードの搭載，加圧・加熱時にす
べらなくするための方法を提供することにある。 【構成】プリント基板用はんだ付けパッド上にコートさ
れたはんだ上にパッド幅に見合うローラで連続的に押圧
を加えて、平坦化する。 【効果】本方法により製作したはんだコートを使用する
することにより、部品搭載時の押圧によってリードがパ
ッド上を滑ることで生じる搭載不都合を防止でき、無欠
陥はんだ付けが可能である。
によって半円弧状にコートされたはんだメタライズを平
坦かつ粗面化し、部品リードの搭載，加圧・加熱時にす
べらなくするための方法を提供することにある。 【構成】プリント基板用はんだ付けパッド上にコートさ
れたはんだ上にパッド幅に見合うローラで連続的に押圧
を加えて、平坦化する。 【効果】本方法により製作したはんだコートを使用する
することにより、部品搭載時の押圧によってリードがパ
ッド上を滑ることで生じる搭載不都合を防止でき、無欠
陥はんだ付けが可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】電子機器の高密度，小形，高性能
化に対してもっともドライビングフォースとなっている
のはＬＳＩパッケージの多ピン，狭ピッチ化である。本
発明はこのようなＬＳＩパッケージのはんだ付けを行う
プリント基板の、微細面積を有するはんだ付けを確実に
し、特に部品交換時の作業性を好適にする方法に関す
る。
化に対してもっともドライビングフォースとなっている
のはＬＳＩパッケージの多ピン，狭ピッチ化である。本
発明はこのようなＬＳＩパッケージのはんだ付けを行う
プリント基板の、微細面積を有するはんだ付けを確実に
し、特に部品交換時の作業性を好適にする方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】上記はんだ付けパッドのメタライズ方法
は、多様な方法が用いられてきた。例えば（１）はんだ
の電気めっき（２）溶融はんだに浸漬して、これを引き
上げながら熱風を吹き付ける方法（はんだレベラー）
（３）無電解めっき方法（４）はんだペースト印刷後の
リフロー（５）蒸着等はんだ供給方法は多く、それぞれ
実用化上の利点・欠点を有しながら実用化されている。
は、多様な方法が用いられてきた。例えば（１）はんだ
の電気めっき（２）溶融はんだに浸漬して、これを引き
上げながら熱風を吹き付ける方法（はんだレベラー）
（３）無電解めっき方法（４）はんだペースト印刷後の
リフロー（５）蒸着等はんだ供給方法は多く、それぞれ
実用化上の利点・欠点を有しながら実用化されている。
【０００３】しかるに、上記の方法を微細パッド上のメ
タライズ、特に所定厚さを有する微細量のはんだ供給方
法として利用する場合には、前述の多くの方法につい
て、その断面形状が図１のように半円弧状になることに
よる実用上の悪影響が顕著である。一般に部品リード形
状が平坦で、これを搭載する場合に、搭載時の押し圧に
よってリードがはんだ上を滑ってしまい、ブリッジを生
じるだけでなく接続そのものが困難になり、さらにこの
部品を除去，再作業しなければならない等の欠陥が明ら
かになった。特に最近はリードを直接に加圧・加熱する
はんだ付け方法の実用化が重要であるが、せっかく搭載
機を高性能化しても、リードを介してはんだを加圧する
め、せっかく高精度に搭載したリードがすべってしまう
問題点の解決が急務である。特に部品交換作業の目的に
は、他の部品が周辺にはんだ付けされていて、また基板
の裏面にも部品がはんだ付けされている場合にもパッド
上をリードがすべることなく、確実に部品をはんだ付け
しなければならない。
タライズ、特に所定厚さを有する微細量のはんだ供給方
法として利用する場合には、前述の多くの方法につい
て、その断面形状が図１のように半円弧状になることに
よる実用上の悪影響が顕著である。一般に部品リード形
状が平坦で、これを搭載する場合に、搭載時の押し圧に
よってリードがはんだ上を滑ってしまい、ブリッジを生
じるだけでなく接続そのものが困難になり、さらにこの
部品を除去，再作業しなければならない等の欠陥が明ら
かになった。特に最近はリードを直接に加圧・加熱する
はんだ付け方法の実用化が重要であるが、せっかく搭載
機を高性能化しても、リードを介してはんだを加圧する
め、せっかく高精度に搭載したリードがすべってしまう
問題点の解決が急務である。特に部品交換作業の目的に
は、他の部品が周辺にはんだ付けされていて、また基板
の裏面にも部品がはんだ付けされている場合にもパッド
上をリードがすべることなく、確実に部品をはんだ付け
しなければならない。
【０００４】図２にすべりによるリードの位置ずれ状態
の例を示す。このパッド上はんだ１の半円弧状形状の曲
率は、パッドの幅が狭く、はんだ厚さが厚いほど顕著な
ことは明らかである。この理由は、前述の多くの方法が
はんだを厚く、かつ一度は溶融するために、表面張力に
よってその断面形状が円弧状になってしまう、物理科学
的現象によるためである。したがってその円弧状断面を
平坦化するには、必然的に他の方法を付加すべきであ
る。その一例として特公平３−８１３１９号公報（配線
基板の修復方法）は、はんだの溶融温度に達しない温度
に加熱したツールではんだを加圧して平滑化しようとす
るものである。しかしながら本方法では先端の温度制御
機構を有する加熱ツールが必要であり、またはんだの軟
化を期待しているとは言え加圧力もそれほど小さくなら
ない欠点を有している。またこの後にさらに部品を搭載
して本加熱してはんだ付けするのであるが、最近の部品
はパッドが微細化し、基板から剥離する危険性が増加し
ているため、該方法のように加熱回数を増すことは好ま
しくない。
の例を示す。このパッド上はんだ１の半円弧状形状の曲
率は、パッドの幅が狭く、はんだ厚さが厚いほど顕著な
ことは明らかである。この理由は、前述の多くの方法が
はんだを厚く、かつ一度は溶融するために、表面張力に
よってその断面形状が円弧状になってしまう、物理科学
的現象によるためである。したがってその円弧状断面を
平坦化するには、必然的に他の方法を付加すべきであ
る。その一例として特公平３−８１３１９号公報（配線
基板の修復方法）は、はんだの溶融温度に達しない温度
に加熱したツールではんだを加圧して平滑化しようとす
るものである。しかしながら本方法では先端の温度制御
機構を有する加熱ツールが必要であり、またはんだの軟
化を期待しているとは言え加圧力もそれほど小さくなら
ない欠点を有している。またこの後にさらに部品を搭載
して本加熱してはんだ付けするのであるが、最近の部品
はパッドが微細化し、基板から剥離する危険性が増加し
ているため、該方法のように加熱回数を増すことは好ま
しくない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の欠点を避けるた
めには、はんだを室温で機械的に押しつぶす方法が有力
であり、圧延やプレス方法の利用が容易に推定される。
しかしながらパッド上の微細はんだであっても、これを
単に垂直荷重でのプレスしようとすると、その荷重値は
極めて大きく、また実際にプレス法ではプリント基板の
パッド配置に即した形状に加工した圧縮型を準備する必
要がある。例えば、幅が０．１５ｍｍの図１の形状のは
んだ上を平滑な面で圧縮し、その荷重を荷重センサ（ロ
ードセル）を用いて測定したが、２ｋｇｆでもっても変
形が認められなかった。したがって１列に４００ケに及
ぶパッド列を有する部品用の基板においては、８００ｋ
ｇｆの荷重が必要なことを意味する。このような荷重を
プリント板に加えることは、実用上困難である。
めには、はんだを室温で機械的に押しつぶす方法が有力
であり、圧延やプレス方法の利用が容易に推定される。
しかしながらパッド上の微細はんだであっても、これを
単に垂直荷重でのプレスしようとすると、その荷重値は
極めて大きく、また実際にプレス法ではプリント基板の
パッド配置に即した形状に加工した圧縮型を準備する必
要がある。例えば、幅が０．１５ｍｍの図１の形状のは
んだ上を平滑な面で圧縮し、その荷重を荷重センサ（ロ
ードセル）を用いて測定したが、２ｋｇｆでもっても変
形が認められなかった。したがって１列に４００ケに及
ぶパッド列を有する部品用の基板においては、８００ｋ
ｇｆの荷重が必要なことを意味する。このような荷重を
プリント板に加えることは、実用上困難である。
【０００６】これを円柱状のローラを用いた圧延法に置
き換えると、加圧力が少なくてよいことは一般的に理解
の及ぶことである。そこでまず直径８０ｍｍで、幅が対
抗するパッド列の距離より大きい金属性ローラを用い、
５ｋｇｆの押し付け荷重を加えながらパッド上を転がし
て圧延する時に、幅が０.１５ｍｍ，はんだの最頂部の
厚さ３０ミクロンの場合について、必要な加圧力を感圧
紙（（株）富士フィルム社の低圧力用）を用いて測定し
た。その結果、図３のように一回の加圧で円弧上のはん
だの頂部のみがつぶれるに必要な荷重は８０〜１００ｋ
ｇｆ／ｃｍ2であった。この５ｋｇｆの値は、手作業で
疲れない程度の押し付け力を想定したものである。はん
だを所望の平坦度に一度で平滑化するには、上記加圧力
を少なくとも１００倍程度の極めて大きな値にしない限
り、実現の困難なことがわかった。このような圧力は機
械力をもちいれば可能であるが、実用的でない。特に部
品を基板の両面に実装した基板について、部品交換作業
にこれを適用しようとした場合には、このような大きな
荷重を加えることは基板や部品の破壊を招き、実用化は
困難である。
き換えると、加圧力が少なくてよいことは一般的に理解
の及ぶことである。そこでまず直径８０ｍｍで、幅が対
抗するパッド列の距離より大きい金属性ローラを用い、
５ｋｇｆの押し付け荷重を加えながらパッド上を転がし
て圧延する時に、幅が０.１５ｍｍ，はんだの最頂部の
厚さ３０ミクロンの場合について、必要な加圧力を感圧
紙（（株）富士フィルム社の低圧力用）を用いて測定し
た。その結果、図３のように一回の加圧で円弧上のはん
だの頂部のみがつぶれるに必要な荷重は８０〜１００ｋ
ｇｆ／ｃｍ2であった。この５ｋｇｆの値は、手作業で
疲れない程度の押し付け力を想定したものである。はん
だを所望の平坦度に一度で平滑化するには、上記加圧力
を少なくとも１００倍程度の極めて大きな値にしない限
り、実現の困難なことがわかった。このような圧力は機
械力をもちいれば可能であるが、実用的でない。特に部
品を基板の両面に実装した基板について、部品交換作業
にこれを適用しようとした場合には、このような大きな
荷重を加えることは基板や部品の破壊を招き、実用化は
困難である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、多様なパッド
形状について前記の機械的方法の欠陥を改善するため
に、比較的簡単な方法でもってパッドの円弧状はんだを
平坦化する方法を提供するにある。なお本問題の解決に
は、はんだを一度の加圧操作でもって一度に所望の平坦
化することを必要ない。少なくとも５〜１０回程度の繰
り返しで実現しようとものであるが、それは上記の過度
の加圧力を避け、実用に適した方法を提供するためであ
る。すなわちローラ幅をパッド長さに近い値にすること
により、押し圧力を減ずることができ、パッド長さ１．
５ｍｍに対して必要な加圧力は上記の５ｋｇｆで済むこ
とが確認されている。以下にこの原理を用いた実施例を
述べる。
形状について前記の機械的方法の欠陥を改善するため
に、比較的簡単な方法でもってパッドの円弧状はんだを
平坦化する方法を提供するにある。なお本問題の解決に
は、はんだを一度の加圧操作でもって一度に所望の平坦
化することを必要ない。少なくとも５〜１０回程度の繰
り返しで実現しようとものであるが、それは上記の過度
の加圧力を避け、実用に適した方法を提供するためであ
る。すなわちローラ幅をパッド長さに近い値にすること
により、押し圧力を減ずることができ、パッド長さ１．
５ｍｍに対して必要な加圧力は上記の５ｋｇｆで済むこ
とが確認されている。以下にこの原理を用いた実施例を
述べる。
【０００８】
【作用】本発明により、手作業程度の低荷重でもってパ
ッド上の半円弧状はんだを能率的に平坦かつ粗面化で
き、部品リードの搭載、接続時とその後の加圧・加熱時
のすべりを防止し、欠陥のない接続が可能になる。
ッド上の半円弧状はんだを能率的に平坦かつ粗面化で
き、部品リードの搭載、接続時とその後の加圧・加熱時
のすべりを防止し、欠陥のない接続が可能になる。
【０００９】
【実施例】本発明の１実施例を図３について説明する。
図４のごとく構成したローラは、はんだをコートしたパ
ッド列１に対して、１ケのローラ５を有し、該ローラ５
の幅はパッド１の長さと同じかやや大きい程度に構成す
る。一般には対抗する２列のパッドを有するから、２ケ
のローラ５を有し、ローラの保持と押圧のために、ロー
ラとは回転自在に取り付けた回転軸受板６の上部に、該
回転軸受板６とはさらに回転自在に取り付けた押圧用丸
棒７を設けるものとする。この押圧用丸棒７は手作業の
作業者が手に握りやすい寸法に構成でき、適切な押圧量
でもって押圧，駆動すれば良い。該押圧量はヘッド下部
に荷重センサを先端に設ける（図示せず）ことで、制御
可能である。また、手作業による押圧，駆動において
は、３０度程度の傾斜角をもたせることが好ましく、こ
の理由は作業性から見て一般的に承認されることであ
る。ローラの材質は、はんだとはぬれ性の悪いステンレ
ス鋼が好ましい。
図４のごとく構成したローラは、はんだをコートしたパ
ッド列１に対して、１ケのローラ５を有し、該ローラ５
の幅はパッド１の長さと同じかやや大きい程度に構成す
る。一般には対抗する２列のパッドを有するから、２ケ
のローラ５を有し、ローラの保持と押圧のために、ロー
ラとは回転自在に取り付けた回転軸受板６の上部に、該
回転軸受板６とはさらに回転自在に取り付けた押圧用丸
棒７を設けるものとする。この押圧用丸棒７は手作業の
作業者が手に握りやすい寸法に構成でき、適切な押圧量
でもって押圧，駆動すれば良い。該押圧量はヘッド下部
に荷重センサを先端に設ける（図示せず）ことで、制御
可能である。また、手作業による押圧，駆動において
は、３０度程度の傾斜角をもたせることが好ましく、こ
の理由は作業性から見て一般的に承認されることであ
る。ローラの材質は、はんだとはぬれ性の悪いステンレ
ス鋼が好ましい。
【００１０】なお構成したローラ表面を粗面化すること
により、平坦化作業を能率良くできるとともに、はんだ
の面を粗面化できるため摩擦抵抗が増す。そこで部品の
搭載，加圧・加熱時のすべりを防止できる。さらにこの
目的には、ローラを硬質のウレタンゴム等の粘弾性材で
構成することも有用である。
により、平坦化作業を能率良くできるとともに、はんだ
の面を粗面化できるため摩擦抵抗が増す。そこで部品の
搭載，加圧・加熱時のすべりを防止できる。さらにこの
目的には、ローラを硬質のウレタンゴム等の粘弾性材で
構成することも有用である。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、微細ピッチのパッド列
の円弧状はんだを平坦化でき、多ピン，狭ピッチの表面
実装部品，なかんずくＬＳＩパッケージのリードを高精
度で搭載し、また加圧・加熱法によるはんだ付けにおけ
るすべり防止を解消して、確実なはんだ付けができる。
の円弧状はんだを平坦化でき、多ピン，狭ピッチの表面
実装部品，なかんずくＬＳＩパッケージのリードを高精
度で搭載し、また加圧・加熱法によるはんだ付けにおけ
るすべり防止を解消して、確実なはんだ付けができる。
【図１】プリント板パッド上はんだの断面形状図であ
る。
る。
【図２】本発明の対象とする部品リードのすべりによる
位置ずれを示す図である。
位置ずれを示す図である。
【図３】はんだ頂部を平滑にした状態を表す断面図であ
る。
る。
【図４】本発明の実施例を示す断面図である。
１…パッドはんだ、 ２…プリント基板、 ３…パッド、 ４…リード、 ５…ローラ、 ６…回転軸受板、 ７…押圧用丸棒、 ８…本発明実施後のはんだ断面形状。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森永 賢一郎 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】プリント基板用はんだ付けパッド上にコー
トされたはんだ上を、パッド長に見合う幅の粗面ローラ
で連続的に押圧し、平坦化するとともに該表面を粗面に
することを特徴とした、パッド用はんだの平坦化方法。 - 【請求項２】請求項１において、ローラが対向する２辺
のパッドに整合すべく２つのローラでもって構成されて
いることを特徴とする、パッド用はんだの平坦化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27265592A JPH06125168A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | パッド用はんだの平坦化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27265592A JPH06125168A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | パッド用はんだの平坦化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06125168A true JPH06125168A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17516953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27265592A Pending JPH06125168A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | パッド用はんだの平坦化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06125168A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5943217A (en) * | 1994-05-06 | 1999-08-24 | Seiko Epson Corporation | Printed circuit board for mounting at least one electronic part |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP27265592A patent/JPH06125168A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5943217A (en) * | 1994-05-06 | 1999-08-24 | Seiko Epson Corporation | Printed circuit board for mounting at least one electronic part |
| US6201193B1 (en) | 1994-05-06 | 2001-03-13 | Seiko Epson Corporation | Printed circuit board having a positioning marks for mounting at least one electronic part |
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