JPH06334322A - リフローはんだ付け方法およびメタルマスク - Google Patents

リフローはんだ付け方法およびメタルマスク

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JPH06334322A
JPH06334322A JP14249893A JP14249893A JPH06334322A JP H06334322 A JPH06334322 A JP H06334322A JP 14249893 A JP14249893 A JP 14249893A JP 14249893 A JP14249893 A JP 14249893A JP H06334322 A JPH06334322 A JP H06334322A
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JP
Japan
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pads
pad
cream solder
metal mask
reflow soldering
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Application number
JP14249893A
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English (en)
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Kazuo Uchiyama
一男 内山
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Nippon Avionics Co Ltd
Original Assignee
Nippon Avionics Co Ltd
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Publication date
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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
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3421Leaded components
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    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof

Landscapes

  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント配線板のパッドにステンシル法によ
りクリームはんだを供給する場合に、隣接するパッド間
にはんだブリッジが生成されにくくし、パッド間隔を狭
くして高密度実装を可能にすると共に、はんだ付け不良
も発生しにくくする。 【構成】 隣接するパッドに供給するクリームはんだを
パッドの長さ方向に分割し、この分割部すなわちクリー
ムはんだ非供給部を隣接するパッド上でその長さ方向に
交互に反対側へ偏位させ、このクリームはんだ非供給部
にリードの一端を位置させるようにリードを仮止めし、
リフローはんだ付けする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板のパッ
ドにフラットパッケージ型ICなどをリフローはんだ付
けする方法と、この方法の実施に直接使用するメタルマ
スクに関するものである。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板にフラットパッケージ型
ICなどの表面実装型電子部品をはんだ付けする方法と
して、リフローソルダリング法がある。この方法はプリ
ント配線板に互いに近接して並べて形成したパッドにク
リームはんだを供給し、ICのリードなどをこのクリー
ムはんだに仮止めし、リフロー炉で加熱することにより
クリームはんだを溶融し、はんだ付けするものである。
【0003】ここにクリームはんだをパッドに供給する
1つの方法としてステンシル法が広く知られている。こ
のステンシル法では、ステンレス板あるいはニッケル板
にクリームはんだを供給するパッドに対応する開口をエ
ッチング法などで加工して、メタルマスク(ステンシル
板ともいう)をまず作る。そしてこのメタルマスクをプ
リント配線板に密着させ、メタルマスクの上からこのメ
タルマスクの厚さにより決まる量のクリームはんだを塗
布してからメタルマスクを剥すことにより、メタルマス
クの開口に入ったクリームはんだをパッドに供給するも
のである。
【0004】図7は従来のメタルマスクの一例を一部省
略して示す平面図、図8はその開口の配置を示す一部拡
大図、図9は開口の他の配置例を示す図である。図7に
示されたメタルマスク10は4辺にリードを持つフラッ
トパッケージ型のLSIをリフローはんだ付けする場合
に用いられる。
【0005】メタルマスク10の開口群12は、図8の
ように4角型の各辺に沿って並んだ多数の長方形の開口
14で形成される。この図8のメタルマスク10を用い
た場合のクリームはんだ供給状況は図10に、またリー
ドのはんだ付け状況は図11に示されている。
【0006】すなわち図10の(A)に示すように、プ
リント配線板16の各パッド18にクリームはんだ20
が盛り上がるように供給される。なお図10の(A)お
よび(B)はLSI22のリード24がクリームはんだ
20から離れた状態を示す断面図と平面図である。
【0007】従ってこの図10の状態からLSI22の
リード24をクリームはんだ20に押圧すれば、図11
に示すようにクリームはんだ20がパッド18から周囲
に溢れ出る。ここに図11の(A)は断面図、図11の
(B)は平面図である。
【0008】このようにクリームはんだ20がパッド1
8の外側へ溢れると、隣接するパッド18の間隙が小さ
い場合には図11(B)に示すように隣接するパッド同
志がクリームはんだ20Aで接続される。このためクリ
ームはんだ20を溶融し凝固させた時に隣接するパッド
間にはんだブリッジが形成される。
【0009】また図9のメタルマスク10Aはパッド群
12Aを構成する隣接する開口14Aを、その隣接方向
に対して直角に互いに偏位させたものである。この場合
のクリームはんだ供給状況とはんだ付け状況が図12、
13、14に示されている。
【0010】すなわち図12の(A)はクリームはんだ
供給状況を示す平面図、図13の(A1)はそのA1−
A1断面図、図14のB1は同じくB1−B1断面図で
ある。また図12の(B)ははんだ付け状況を示す平面
図、図13の(A2)はそのA2−A2断面図、図14
の(B2)はそのB2−B2断面図である。
【0011】これらの図から明らかなように、クリーム
はんだ20はパッド18の端部に片寄って供給されるた
め、はんだはリード24とパッド18の対向面間に均一
に広がらず、パッド18の端に玉状に固まってしまう。
【0012】
【従来技術の問題点】図8のように開口14を配置した
メタルマスク10を用いた場合には、隣接パッド18間
にはんだブリッジが形成され易く、接続不良による製品
歩留まりが悪くなる問題が生じる。このためパッド18
の間隔を十分に大きくする必要が生じ、リード間隔を小
さくして高密度実装を行う場合の大きな障害となってい
た。
【0013】また図9のように開口14Aを交互にずら
したメタルマスク10Aを用いた場合にはリード24と
パッド18との対向面間にはんだが広がらずはんだ付け
不良を発生し易いという問題が生じる。
【0014】そこではんだがリード24の一端に玉状に
固まるのを防ぐため、リフロー炉のはんだ加熱温度を上
げたり加熱時間を長くすることが考えられる。しかしこ
の場合にははんだ等の酸化や劣化を防ぐためにO2 濃度
を下げる必要が生じる。このため窒素(N2 )雰囲気で
加熱する特別のリフロー炉(N2 リフロー炉)を用いる
必要が生じる。
【0015】
【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、隣接するパッド間のはんだブリッジが生成
されにくくし、パッド間隔を狭くして高密度実装を可能
にすると共に、はんだ付け不良も発生しにくくすること
ができ、さらにN2 リフロー炉など特殊なリフロー炉を
用いる必要もなくなるリフローはんだ付け方法を提供す
ることを第1の目的とする。またこの方法の実施に直接
用いるメタルマスクを提供することを第2の目的とす
る。
【0016】
【発明の構成】本発明によれば第1の目的は、プリント
配線板に互いに近接して並設されたパッドにステンシル
法によりクリームはんだを供給し、表面実装型電子部品
をリフローはんだ付けするリフローはんだ付け方法にお
いて、隣接する前記各パッドには、これらパッドの並列
方向に直交する方向にずれたクリームはんだ非供給部を
形成し、前記電子部品のリードを前記各パッドに乗せた
時に隣接するパッド上で前記リードの一端または他端が
交互に前記クリームはんだ非供給部に位置するようにし
て、リフローはんだ付けすることを特徴とするリフロー
はんだ付け方法により達成される。
【0017】また第2の目的は、プリント配線板に互い
に近接して並設されたパッドにステンシル法によりクリ
ームはんだを供給するために用いるメタルマスクにおい
て、各パッドの並列方向に略平行な連結部によって仕切
られた複数の小開口が各パッドに対応して形成され、隣
接するパッドに対応する前記連結部がパッドの並列方向
に直交する方向に交互に偏位してパッドの端に対応する
位置に近接していることを特徴とするメタルマスクによ
り達成される。
【0018】
【実施例】図1は本発明の方法に用いるメタルマスクの
一実施例の一部を示す平面図、図2はその一部である領
域IIの拡大図、図3はこのメタルマスク10Bを使っ
た場合のクリームはんだ供給状況を示す図である。
【0019】このメタルマスク10Bには、プリント配
線板16の長方形のパッド18の形状内に入る2つの小
開口14B、14bが形成されている。、すなわち小開
口14B、14bの一方14bは他方14Bに比べて十
分に短く、例えばパッドピッチ0.30mm、長さ1.
10mmのパッド18に対しては、小開口14Bは約
0.50mmに、小開口14bは約0.20mmの長さ
に設定する。この場合両小開口14b、14Bの間に
は、長さ約0.40mmの連結部26がパッド18の並
列方向にパッド18を横断するように形成されることに
なる。
【0020】また隣接するパッド18に対応する連結部
26、26は、パッド18の並列方向に直交する方向に
交互に偏位している。なおこの実施例では各パッド18
に対応する形状内には1つづつの小開口14B、14b
を設けたが、3以上の小開口としてもよい。3以上の開
口を設ける場合には、隣接するパッド18に対応する連
結部26、26は交互に反対側の端の小開口側に近接す
るように配置する。
【0021】このメタルマスク10Bを用いれば図3に
示すように、プリント配線板16の各パッド18上に2
つのクリームはんだ20B、20bが供給される。すな
わち小開口14Bによりクリームはんだ20Bが、小開
口14bによりクリームはんだ20bが供給され、両ク
リームはんだ20B、20bの間にクリームはんだ非供
給部28が形成されることになる。
【0022】このクリームはんだ非供給部28は、前記
メタルマスク10Bの連結部26によりクリームはんだ
20の供給が遮断される部分に対応するものである。従
って隣接するパッド18に対するクリームはんだ非供給
部28、28は、パッド18の並列方向に直交する方向
に交互にずれている。
【0023】図4はLSI22をこのプリント配線板1
6のクリームはんだ20B、20bに接着し仮止めした
状態を示す平面図、図5は図4の一部領域VIの拡大断
面図、図6の(A)、(B)はさらにクリームはんだを
溶融後凝固させた状態を示す平面図と断面図である。
【0024】LSI22のリード24をパッド18に位
置合せして載せると、リード24のはんだ付け面は図5
に示すように一端が大きい小開口14Bによる大きいク
リームはんだ20Bに載り、他端がクリームはんだ非供
給部28に入る。このためクリームはんだ20Bにリー
ド24を押圧すれば、図4に示すように隣接するパッド
18、18のクリームはんだ20B、20bの分布はパ
ッド18の長手方向に不均一になる。しかしリフロー炉
で加熱しクリームはんだ20B、20bを溶融させれ
ば、リード24とパッド18との間隙に毛細管現象によ
って吸い込まれ、この時に小さいクリームはんだ20b
も同時に吸い込まれる。
【0025】このため溶融したクリームはんだ20B、
20bは、図6に示すようにリード24とパッド18と
の間に均一に流れ込み、リード24とパッド18との間
隙全体がはんだ付けされる。この結果前記図13(A
2)、図14(B2)に示したように、リード24に端
に玉状に固まることがない。なお図6において20Cは
このクリームはんだ20B、20bが溶融後に凝固した
状態を示している。
【0026】以上の実施例はLSI22のリード24を
はんだ付けするためのパッド18について説明したが、
本発明はこれに限られず、チップ型抵抗器などの表面実
装型部品を高密度実装するプリント配線板に適用するも
のも含む。
【0027】またパッド18の形状はこの実施例のよう
な長方形に限られるものではない。例えば円形のパッド
が隣接している場合には、両パッドに対向するメタルマ
スクの小開口を隣接方向に直角な方向へ偏位させればよ
い。要するに隣接するパッドに供給するクリームはんだ
をその長さ方向に分割し、分割部すなわちクリームはん
だ非供給部を隣接するパッド上でその長さ方向に交互に
反対側へ偏位させ、このはんだ非供給部にリードの一端
を位置させるように電子部品を仮止めするものである。
【0028】メタルマスクに形成する小開口14B、1
4bの形状はパッド18の形状に対応させるのが望まし
いが、パッド18の形状に対応させずに楕円形や円型な
ど他の形状としてもよい。
【0029】
【発明の効果】請求項1の発明は以上のように、パッド
の長さ方向にクリームはんだを分割して供給し、隣接す
るパッド上のクリームはんだ非供給部をパッド並列方向
に直交する方向に偏位させ、隣接するリードの異なる端
が交互にこのクリームはんだ非供給部に位置するように
仮止めしてリフローはんだ付けするものであるから、隣
接するパッド間にはんだブリッジが発生しにくくなり、
製品の歩留まりが向上する。
【0030】またパッド間隔を狭くして高密度実装化を
促進することができる。さらにはんだはパッドと実装部
品のリードとの間に均一に広がって供給されるから、は
んだ付けの不良が発生しにくくなり、信頼性が向上す
る。
【0031】また請求項2の発明によれば、この方法の
実施に用いるメタルマスクが得られる。ここに各パッド
に対応する小開口は2つとし、その一方をパッド全長の
約1/2とし、他方をパッド全長の約1/4とするのが
望ましい(請求項3)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法に用いるメタルマスクの一実施例
の平面図
【図2】その一部領域IIの拡大図
【図3】このメタルマスクを用いた場合のクリームはん
だ供給状況を示す図
【図4】部品の仮止め状態を示す平面図
【図5】図4の一部領域VIの拡大断面図
【図6】はんだ凝固状態を示す図
【図7】従来のメタルマスクの一例を示す平面図
【図8】その一部拡大図
【図9】開口の他の配置例を示す図
【図10】部品実装前を示す図
【図11】部品接着状態を示す図
【図12】部品の接着状態およびはんだ付け状態を示す
平面図
【図13】部品の接着状態およびはんだ付け状態を示す
側面図
【図14】部品の接着状態およびはんだ付け状態を示す
側面図
【符号の説明】
10B メタルマスク 14B、14b 小開口 16 プリント配線板 18 パッド 20B、20b クリームはんだ 22 実装部品としてのLSI 24 リード 26 連結部 28 クリームはんだ非供給部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント配線板に互いに近接して並設さ
    れたパッドにステンシル法によりクリームはんだを供給
    し、表面実装型電子部品をリフローはんだ付けするリフ
    ローはんだ付け方法において、隣接する前記各パッドに
    は、これらパッドの並列方向に直交する方向にずれたク
    リームはんだ非供給部を形成し、前記電子部品のリード
    を前記各パッドに乗せた時に隣接するパッド上で前記リ
    ードの一端または他端が交互に前記クリームはんだ非供
    給部に位置するようにして、リフローはんだ付けするこ
    とを特徴とするリフローはんだ付け方法。
  2. 【請求項2】 プリント配線板に互いに近接して並設さ
    れたパッドにステンシル法によりクリームはんだを供給
    するために用いるメタルマスクにおいて、各パッドの並
    列方向に略平行な連結部によって仕切られた複数の小開
    口が各パッドに対応して形成され、隣接するパッドに対
    応する前記連結部がパッドの並列方向に直交する方向に
    交互に偏位してパッドの端に対応する位置に近接してい
    ることを特徴とするメタルマスク。
  3. 【請求項3】 1つのパッドに対して2つの小開口が形
    成され、一方の小開口はパッドの約1/2の長さを持
    ち、他方の小開口はパッドの約1/4の長さを持つ請求
    項2のメタルマスク。
JP14249893A 1993-05-24 1993-05-24 リフローはんだ付け方法およびメタルマスク Pending JPH06334322A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004314601A (ja) * 2003-03-31 2004-11-11 Sanyo Electric Co Ltd メタルマスク及びそれを用いた無鉛ソルダペースト印刷方法
JP2009177201A (ja) * 2003-03-31 2009-08-06 Sanyo Electric Co Ltd 回路基板接続体の製造方法
KR101361188B1 (ko) * 2013-10-10 2014-02-10 (주)드림텍 솔더 위치 정밀도 향상을 위한 표면실장방법

Cited By (4)

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