JPH06300810A - ハンダ接続部の検査方法 - Google Patents

ハンダ接続部の検査方法

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JPH06300810A
JPH06300810A JP5092851A JP9285193A JPH06300810A JP H06300810 A JPH06300810 A JP H06300810A JP 5092851 A JP5092851 A JP 5092851A JP 9285193 A JP9285193 A JP 9285193A JP H06300810 A JPH06300810 A JP H06300810A
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JP
Japan
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solder
connection part
hole
solder connection
fusing
Prior art date
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Pending
Application number
JP5092851A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Takahashi
敬 高橋
Morio Mashita
守雄 真下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06300810A publication Critical patent/JPH06300810A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0266Marks, test patterns or identification means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/4038Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハンダ接続部の接続状態を的確に検査するこ
とができるハンダ接続部の検査方法を提供すること。 【構成】 絶縁層2の表裏面のそれぞれに導電層1,3
が積層された回路基板におけるスルーホール接続部を検
査対象のハンダ接続部とし、そのスルーホール接続部の
ハンダ4に、そのハンダ付けの不良部分のみを溶断可能
な溶断電流を流す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ハンダ接続部による電
気的な接続状態を検査する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の検査方法の1つとして
は、ハンダ接続部の電気抵抗を測定する方法が知られて
いる。すなわち、ハンダ接続部の両端に電気抵抗測定用
の端子を接触させて、ハンダ接続部単体の電気抵抗を測
定することにより、その抵抗値からハンダ接続部の接続
状態を検査する方法である。また、この種の検査方法の
他の1つとしては、ハンダ接続部の外観形状を目視によ
り検査する方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
電気抵抗の測定による検査方法の場合には、測定する抵
抗値が小さいために、その抵抗値と電気抵抗測定用の端
子の接触抵抗との判別が困難となり、有意な検査を行う
ことが難しく、しかも個々のハンダ接続部のそれぞれに
電気抵抗測定用の端子を接触させなければならないため
に、複数のハンダ接続部を同時に検査することが困難で
あるという問題があった。一方、後者の目視による検査
方法の場合には、ハンダ接続部の全てを個々に目視しな
ければならないため、検査員に過大な負担を強いること
になり、検査員の人為的なミスにより有意な検査が難し
いという問題があった。
【0004】本発明の目的は、このような従来の問題を
解消し、ハンダ接続部の接続状態を的確に検査すること
ができるハンダ接続部の検査方法を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のハンダ接続部の
検査方法は、対の導電体間を電気的に接続するハンダ接
続部の検査方法において、前記ハンダ接続部の両端間
に、該ハンダ接続部のハンダ付け不良部分のみを溶断可
能な溶断電流を流すことを特徴とする。
【0006】例えば、検査対象のハンダ接続部は、回路
基板におけるスルーホール接続部とすることができ、そ
の場合、回路基板は、図1に示すように厚さ10〜20
0μmの絶縁層2の表裏面のそれぞれに厚さ20〜50
0μmの導電層1,3が積層された回路基板とし、また
ハンダ接続部(スルーホール接続部)は、その回路基板
に穴あけされた直径0.25〜5mmの穴(スルーホー
ル)に対するハンダ4の溶着部分とすることができる。
【0007】このようなハンダ接続部に対しては、いか
なる方法、装置を使用して溶断電流を流しても良い。本
発明者が鋭意検討を重ねた結果、信頼性に問題のある不
良のハンダ接続部は、ハンダ接続部50〜100Aの電
流を流せば溶断することが分かった。電流がこれより小
さい場合には、不良のハンダ接続部を溶断することがで
きず、また電流がこれより大きい場合には、ハンダ接続
部全体が発熱して燃えたり、信頼性に問題のない良好な
ハンダ接続部までも溶断されることがある。また、溶断
電流の通電時間は、1〜100μsecが好ましく、特
に、10〜50μsecが好ましい。その通電時間が1
μsec以下の場合には、回路中のインダクタンス成分
により、電流が制限されて充分な熱がハンダ接続部に供
給されず、不良のハンダ接続部を溶断することができな
い。また、その通電時間が100μsec以上の場合に
は、ハンダ接続部以外の回路の発熱が回路全体を昇温
し、回路に悪影響を与えるおそれがある。
【0008】
【作用】本発明のハンダ接続部の検査方法は、ハンダ接
続部に、ハンダ付け不良成分のみを溶断可能な溶断電流
を流すことにより、信頼性に問題のある不良のハンダ接
続部と、良好なハンダ接続部とを明確に分別して、ハン
ダ接続部の接続状態を的確に検査する。
【0009】また、不良のハンダ接続部を溶断させるこ
とにより、例えば、複数のハンダ接続部が直列に接続さ
れている場合に、それらのハンダ接続部を同時に検査可
能とする。
【0010】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例を挙げて
説明する。勿論、本発明は、以下の実施例のみに限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能であり、スルーホ
ール接続部以外の様々なハンダ接続部の検査方法として
も適用が可能である。
【0011】「実施例1」本実施例では、図2に示すよ
うな回路基板のスルーホール接続部を検査対象のハンダ
接続部としている。
【0012】そこで、まず、その回路基板の製造方法に
ついて説明する。この回路基板は、最終的にエッチング
除去される2枚のアルミニウム薄板を用いて製造され
る。
【0013】まず、図示しないアルミニウム薄板上に、
イーストマンコダック社製のネガ型レジスト「マイクロ
レジスト747」を膜厚が5μmとなるように塗布す
る。そのレジストを塗布したアルミニウム薄板をプリベ
ークし、配線板のパターンを通して、高圧水銀ランプで
露光し、専用の現像液およびリンス液を用いて現像し、
ポストベークしてアルミニウム薄板の片面にレジストパ
ターンを形成する。
【0014】次いで、レジストパターンの形成されたア
ルミニウム薄板を陰極として、ピロリン酸銅めっき浴を
使用し、電界銅めっきを行う。得られた導体パターン
は、導体幅が250μm、導体厚が65μmのものであ
った。
【0015】その後、日立化成社製絶縁ワニス(WI−
640)11で導体パターン面をオーバーコートし、セ
メダイン社製エポキシ樹脂系接着剤(SG−EPO−E
P007)12を用いて、アルミニウム薄板を外側にし
て2枚貼り合わせる。このときの絶縁層の厚み(接着剤
12の厚み)は50μmであった。次いで、塩酸により
アルミニウム薄板をエッチング除去し、再びピロリン酸
銅めっき浴で電界銅めっきを行う。回路基板の表裏両面
に得られた導電体13の厚みは、片面当たり130μm
であった。次に、スクリーン印刷により田村製作所製ソ
ルダーレジスト(USR−11G)14を塗布し、紫外
線を照射して硬化させた後、スルーホール形成部にドリ
ルで直径0.45mmの穴をあける。次に、メタルマス
ク(0.14mm厚)を用いたスクリーン印刷法にて、
アルファ社製ハンダペースト(63Sn/37Pb,R
A390X3)15を穴に埋め込んだ。
【0016】その後、予備加熱してから、230℃の熱
風オーブン中で5分間リフローさせ、表面のフラックス
残留分をトリクロロトリフルオロエタンで超音波洗浄し
て除去した。なお、図2において16はレジストパター
ンを示す。
【0017】このようにして、図2に示すようなハンダ
接続部(スルーホール接続部)を50000個形成し
た。
【0018】そして、このような回路基板のスルーホー
ルを検査対象として、以下のように検査を実施した。
【0019】まず、その回路基板の表裏両面の導電体間
に、図2に示すような高圧パルス電源を接続し、検査対
象のハンダ接続部(スルーホール接続部)に70Aの溶
断電流を30μsecの間だけ流した。図3の高圧パル
ス電源については後述する。
【0020】その後、ハンダ接続部の電気的な導通の有
無を確認した結果、ハンダ15が溶けて導通しなくなっ
たハンダ接続部は50000個中の37個であった。
【0021】その後、ハンダ15が溶けずに導通するハ
ンダ接続部に対し、ヒートサイクル試験(−40℃×1
時間、+80℃×1時間、20サイクル)をした。その
試験後、ハンダ接続部の電気抵抗を測定した結果、電気
抵抗が不安定となったり断線したハンダ接続部はなかっ
た。
【0022】これらの結果、ハンダ接続部に70Aの溶
断電流30μsec流すことにより、ハンダ付けが不良
なハンダ接続部が溶断し、かつハンダ付けが良好なハン
ダ接続部に対しては影響がないことが確認できた。
【0023】ところで、図3の高圧パルス電源は、その
端子11A,11B間にハンダ接続部(スルーホール接
続部)が接続され、そして、リレーR1が閉じられてコ
ンデンサCが充電された後、そのリレーR1が開かれて
からリレーR2が閉じられることによって、ハンダ接続
部に溶断電流を流す。そのハンダ接続部の抵抗をRL
すると、それに流れる電流iは、RC放電回路の過渡現
象により、
【0024】
【数1】
【0025】となり、図4に示すように変化する。本例
の場合、検査対象のハンダ接続部に流す溶断電流の電流
値70Aは図4中の最大値E(RS +RL )であり、そ
の通電時間の30μsecは図4中の半値幅の時間Tで
ある。なお、放電回路中にコイルがある場合には、L
(イングクタンス)を含むために、RLC直列回路によ
る放電となる。
【0026】「比較例1」上記の実施例1と同様にして
ハンダ接続部(スルーホール接続部)を50000個形
成した。これらのハンダ接続部に図3と同様の高圧パル
ス電源を使用して5Aの溶断電流を30μsec間だけ
流した。その電流値は図4中の最大値E/(RS +R
L )であり、また通電時間は図4中の半値幅の時間Tで
ある(以下の比較例においても同様である)。
【0027】その後、ハンダ接続部の電気的な導通の有
無を確認した結果、ハンダが溶けて導通しなくなったハ
ンダ接続部は、50000個中19個であった。
【0028】その後、ハンダが溶けずに導通のあったハ
ンダ接続部に対し、ヒートサイクル試験(−40℃×1
時間、+80℃×1時間、20サイクル)をした。その
ヒートサイクル試験終了後、電気抵抗が不安定となった
り断線したハンダ接続部は49981個中に25個あっ
た。
【0029】「比較例2」上記の実施例1と同様にして
ハンダ接続部(スルーホール接続部)を50000個形
成した。
【0030】これらのハンダ接続部に、図3と同様の高
圧パルス電源を使用して150Aの溶断電流を30μs
ec間だけ流した。
【0031】その後、ハンダ接続部の電気的な導通の有
無を確認した結果、ハンダが溶けて導通しなくなったハ
ンダ接続部は、50000個中1153個であった。ま
た、ハンダ接続部以外の部分において、発熱によるソル
ダーレジストの変色が多数あった。
【0032】その後、ハンダが溶けずに導通のあったハ
ンダ接続部に対し、ヒートサイクル試験(−40℃×1
時間、+80℃×1時間、20サイクル)をした。その
ヒートサイクル試験終了後、電気抵抗が不安定となった
り断線したハンダ接続部は48847個中に2個あっ
た。
【0033】「比較例3」上記の実施例1と同様にして
ハンダ接続部(スルーホール接続部)を50000個形
成した。
【0034】これらのハンダ接続部に図3と同様の高圧
パルス電源を使用して70Aの溶断電流を0.1μse
c間だけ流した。
【0035】その後、ハンダ接続部の電気的な導通の有
無を確認した結果、ハンダが溶けて導通しなくなったハ
ンダ接続部は、50000個中3個であった。
【0036】その後、ハンダが溶けずに導通のあったハ
ンダ接続部に対し、ヒートサイクル試験(−40℃×1
時間、+80℃×1時間、20サイクル)をした。その
ヒートサイクル試験終了後、電気抵抗が不安定となった
り断線したハンダ接続部は49997個中に27個あっ
た。
【0037】「比較例4」上記の実施例1と同様にして
ハンダ接続部(スルーホール接続部)を50000個形
成した。
【0038】これらのハンダ接続部に、図3と同様の高
圧パルス電源を使用して70Aの溶断電流を150μs
ec間だけ流した。
【0039】その後、ハンダ接続部の電気的な導通の有
無を確認した結果、ハンダが溶けて導通しなくなったハ
ンダ接続部は、50000個中1001個であった。ま
た、ハンダ接続部以外の部分において、発熱によるソル
ダーレジストの変色が多数あった。
【0040】その後、ハンダが溶けずに導通のあったハ
ンダ接続部に対し、ヒートサイクル試験(−40℃×1
時間、+80℃×1時間、20サイクル)をした。その
ヒートサイクル試験終了後、電気抵抗が不安定となった
り断線したハンダ接続部は48999個中に4個あっ
た。
【0041】下表1に、上記の実施例1と比較例1〜4
の検査条件と結果を示す。
【0042】
【表1】
【0043】この表1中の「除去率」は、通電によって
溶断したハンダ接続部の割合を示し、また「H/C後の
断線率」は、溶断せず導通のあったハンダ接続部のヒー
トサイクル試験後の断線率を示す。この表1からも明ら
かなように、実施例1の条件でハンダ接続部に通電する
ことにより、信頼性に問題のある不良のハンダ接続部と
良好なハンダ接続部とを明確に分別して、その不良のハ
ンダ接続部を確実に排除することができる。
【0044】なお、溶断電流の電流値および通電時間
は、ハンダ接続部の断面積等に応じて適宜設定すればよ
く、要は、ハンダ接続部のハンダ付けの良好な部分に影
響を与えることなく、そのハンダ接続部のハンダ付け不
良部分のみを溶断できればよい。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のハンダ接
続部の検査方法は、ハンダ接続部に、ハンダ付け不良成
分のみを溶断可能な溶断電流を流すため、信頼性に問題
のある不良のハンダ接続部と、良好なハンダ接続部とを
明確に分別して、ハンダ接続部の接続状態を的確に検査
することができる。しかも、不良のハンダ接続部が溶断
されるため、例えば、複数のハンダ接続部が直列に接続
されている場合には、それらのハンダ接続部を同時に検
査可能となり、実利上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検査対象となるハンダ接続部の一例を
示す断面図である。
【図2】本発明の一実施例において検査対象としたハン
ダ接続部の断面図である。
【図3】本発明の一実施例において使用した高圧パルス
電源の概略構成図である。
【図4】図3に示す高圧パルス電源の放電特性の説明図
である。
【符号の説明】
1 導電層 2 絶縁層 3 導電層 4 ハンダ 11 ワニス 12 接着剤 13 導電体 14 ソルダーレジスト 15 ハンダ 16 レジストパターン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対の導電体間を電気的に接続するハンダ
    接続部の検査方法において、 前記ハンダ接続部の両端間に、該ハンダ接続部のハンダ
    付け不良部分のみを溶断可能な溶断電流を流すことを特
    徴とするハンダ接続部の検査方法。
  2. 【請求項2】 前記ハンダ接続部は、厚さ10〜200
    μmの絶縁層の表裏面のそれぞれに厚さ20〜500μ
    mの導電層が形成された回路基板における直径0.25
    〜5mmの穴の部分のスルーホール接続部であり、 前記溶断電流は、通電時間が1〜100μsecの50
    〜100Aの電流であることを特徴とする請求項1に記
    載のハンダ接続部の検査方法。
JP5092851A 1993-04-20 1993-04-20 ハンダ接続部の検査方法 Pending JPH06300810A (ja)

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JPH06300810A true JPH06300810A (ja) 1994-10-28

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109799050A (zh) * 2019-03-03 2019-05-24 中国人民解放军空军工程大学 一种bga封装电子芯片焊点振动失效过程中薄弱环节的定位方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109799050A (zh) * 2019-03-03 2019-05-24 中国人民解放军空军工程大学 一种bga封装电子芯片焊点振动失效过程中薄弱环节的定位方法

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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20011116