JPH0690078A - プリコート基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 プリント基板１のラフピッチパッド部４のパ
ッド３上にソルダーペースト８を印刷し、そのプリント
基板１上にファインピッチパッド部５に透孔１０を有し
前記ラフピッチパッド部４の位置の裏面に凹部１１を形
成したマスク９を載置し、そのマスク９上に半田析出組
成物１２を塗布して前記ファインピッチパッド部５にベ
タ塗りし、前記マスク９を取除いた後プリント基板１を
加熱し、ソルダーペースト８を熔融してラフピッチパッ
ド部４のパッド３上に半田層１３を形成すると共に、前
記半田析出組成物１２からファインピッチパッド部５の
パッド３上に半田を析出せしめて半田層１３を形成す
る。 【効果】 不必要に多量の半田析出組成物１２を使用す
ることなく、ファインピッチパッド部５を有するプリン
ト基板１にブリッジのない半田層１３を形成したプリコ
ート基板１４が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント基板のパッド上
に半田層を形成したプリコート基板を製造するための方
法に関するものであって、特にパッドが微細なピッチで
配列されたファインピッチパッド部と通常のラフピッチ
パッド部とが混在したプリント基板に対して半田層をプ
リコートする方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来プリント基板上に電子部品を表面実
装する場合には、プリント基板のパッド上にソルダーペ
ーストをスクリーン印刷し、そのプリント基板上に電子
部品を搭載してリードをパッド上に載せ、これを加熱す
ることによりソルダーペーストを熔融してパッドと電子
部品のリードとを半田付けしていた。

【０００３】しかしながらこの方法では、パッド間にブ
リッジなどの半田付け不良が生じ易く、また半田ボール
が生じてこれを除去するためにはフロンによる洗浄が不
可避であった。

【０００４】そこで近年、プリント基板のパッド上に半
田層を形成したプリコート基板を形成し、該プリコート
基板上に電子部品を搭載してリードをパッド上に載せ、
そのプリコート基板を加熱して半田層をリフローし、パ
ッドにリードを半田付けすることが行われている。

【０００５】而してプリコート基板を形成するために
は、一般にはプリント基板のパッド上にソルダーペース
トをスクリーン印刷し、そのプリント基板を加熱してソ
ルダーペースト中の半田粉を熔融し、これをパッド上に
付着せしめてパッド上に半田層を形成していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの方法
では、パッド配列ピッチが０．５mm程度より大きい場合
には適用できるが、それより微細なピッチでパッドが配
列されている場合には、個々のパッドの配列に従ってソ
ルダーペーストを印刷することが困難であり、またパッ
ド間のブリッジが頻発し、適正なプリコート基板を形成
することが困難であった。

【０００７】またパッド配列ピッチが小さい部分に適切
に半田層を形成するものとして、特開平１−１５７７９
６号公報に記載された方法がある。この方法は、ロジン
の鉛塩と錫粉とを主成分とする半田析出組成物を使用す
るものであって、当該半田析出組成物をパッド配列部に
ベタ塗りし、これを加熱することによりロジン鉛塩と錫
粉との置換反応によってパッド上に半田を析出せしめ、
半田層を形成しようとするものである。

【０００８】この方法ではパッド配列ピッチが０．５mm
未満の高密度のプリント基板であっても、ベタ塗りが可
能であるので個々のパッドの配列に従った高精度のスク
リーン印刷の必要がなく、またパッド間のブリッジも生
じ難く、適正なプリコート基板を形成することができ
る。

【０００９】しかしながら前記半田析出組成物は極めて
高価であり、プリント基板全体にこれを適用することは
極めて不経済である。一般にプリント基板には各種の形
状や配列のパッドが混在しており、パッド配列ピッチが
０．５mm未満である部分は限られているのであって、そ
の他の部分では通常のソルダーペーストを印刷し、ブリ
ッジを生じさせることなく半田層を形成することが可能
である。然るに極く限られた部分のパッドのために、他
の部分にまで不必要に高価な材料を使用することは経済
的でない。

【００１０】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、パッド配列ピッチが０．５mm未満のファインピ
ッチパッド部と０．５mm以上のラフピッチパッド部とが
混在したプリント基板に、高価な半田析出組成物を不必
要に多量に使用することなくパッド上に半田層を形成
し、ブリッジなどの不具合のないプリコート基板を製造
することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決する手段】而して本発明は、パッド配列ピ
ッチが０．５mm未満のファインピッチパッド部と、パッ
ド配列ピッチが０．５mm以上のラフピッチパッド部とを
有するプリント基板に対し、前記ラフピッチパッド部の
パッド上にソルダーペーストを印刷し、次いでそのプリ
ント基板上に、前記ファインピッチパッド部に透孔を有
し前記ラフピッチパッド部のパッドに相当する位置の裏
面に凹部を形成してなるマスクを載置し、そのマスク上
に有機酸鉛塩と錫粉とを主成分とする半田析出組成物を
塗布して当該組成物を前記ファインピッチパッド部にベ
タ塗りし、プリント基板上から前記マスクを取除いた後
プリント基板を加熱し、前記ソルダーペーストを熔融し
てラフピッチパッド部のパッド上に半田層を形成すると
共に、前記半田析出組成物からファインピッチパッド部
のパッド上に半田を析出せしめて半田層を形成すること
を特徴とするものである。

【００１２】以下本発明を図面に従って説明する。図１
はプリント基板１であって、基板２の表面には複数のパ
ッド３が配列されている。そしてそのパッド３は、個々
のパッドのピッチが０．５mm以上であるラフピッチパッ
ド部４と、ピッチが０．５mm未満であるファインピッチ
パッド部５とが混在している。

【００１３】なお本発明におけるファインピッチパッド
部５は、主としてリードピッチが０．５mm未満のＱＦＰ
又はＳＯＰなどの部品を搭載するためのパッドである
が、それ以外のパッドであっても、１００５以下のチッ
プ部接合パッドのような、上記パッドと同程度の微細さ
を有するパッドも、ファインピッチパッド部５として扱
うことができる。

【００１４】本発明では先ずこのプリント基板１におけ
るラフピッチパッド部４のパッド３上にソルダーペース
トを印刷する。そのために先ず図２に示すように、プリ
ント基板１上にラフピッチパッド部４用のマスク６を載
置する。当該マスク６は、プリント基板１のファインピ
ッチパッド部５を覆っており、ラフピッチパッド部４の
パッド３の位置に透孔７が穿設されている。

【００１５】そしてそのマスク６の上からソルダーペー
スト８を刷込み、図３に示すように前記透孔７をソルダ
ーペースト８で埋める。そこでプリント基板１上からマ
スク６を取除くと、図４のようにラフピッチパッド部４
のパッド３上にソルダーペースト８が印刷される。

【００１６】ここで使用するソルダーペースト８は、従
来一般に使用される金属半田粉とロジンなどのフラック
スとよりなるソルダーペーストを、そのまま使用するこ
とができる。

【００１７】次いでこのラフピッチパッド部４のパッド
３にソルダーペースト８を印刷したプリント基板１に対
し、そのファインピッチパッド部５に半田析出組成物を
ベタ塗りする。

【００１８】先ずソルダーペースト８を印刷したプリン
ト基板１上に、ファインピッチパッド部５用のマスク９
を載置する。このマスク９はファインピッチパッド部５
の位置に透孔１０が穿設されている。この透孔１０は、
ファインピッチパッド部５における個々のパッド３に対
してではなく、複数のパッド３を含むファインピッチパ
ッド部５全体に対して形成されている。

【００１９】またマスク９における前記ラフピッチパッ
ド部４の位置の裏面には凹部１１が形成されており、図
５に示すようにこの凹部１１がパッド３に印刷されたソ
ルダーペースト８に被さり、ソルダーペースト８がマス
ク９に付着しないようになっている。

【００２０】次いでこのマスク９上から半田析出組成物
１２を刷込み、図６に示すようにマスク９の透孔１０を
半田析出組成物１２で埋める。この状態でマスク９をプ
リント基板１上から取除くと、図７に示すようにラフピ
ッチパッド部４のパッド３上にソルダーペースト８が印
刷されると共に、ファインピッチパッド部５が半田析出
組成物１２でベタ塗りされる。

【００２１】なおファインピッチパッド部５に半田析出
組成物１２をベタ塗りするに際しては、ファインピッチ
パッド部５中の各パッド３が全て含まれる範囲に亙って
半田析出組成物１２を塗布することもできるが、各パッ
ド３の全体が含まれなくてもパッド３の面積の８０％以
上を含む範囲に塗布すればよい。

【００２２】またここで使用される半田析出組成物１２
は、有機酸鉛塩と錫粉とを主成分とするものであって、
有機酸鉛塩としてはロジン又はナフテン酸などの鉛塩が
適当である。そしてこの半田析出組成物１２を加熱する
と、有機酸鉛塩と金属錫粉との間でイオン交換反応を生
じ、析出した金属鉛と錫粉とで半田を生じる。

【００２３】而して図７においては、プリント基板１に
おけるラフピッチパッド部４のパッド３上にはソルダー
ペースト８が印刷されており、またファインピッチパッ
ド部５においては当該ファインピッチパッド部５内の各
パッド３を含んで半田析出組成物１２がベタ塗りされて
いる。

【００２４】ここでこのプリント基板１を加熱すると、
ソルダーペースト８中の半田粉が熔融してパッド３に付
着し、パッド３の表面に半田層１３を形成する。また半
田析出組成物１２においては、有機酸鉛塩と錫粉との間
でイオン交換反応を生じて金属鉛を析出し、その金属鉛
と錫粉とで半田合金を形成する。そしてその半田合金が
パッド３表面に移行して析出し、パッド３上に半田層１
３を形成する。この状態が図８に示されている。

【００２５】而してこの図８においては、ラフピッチパ
ッド部４においてもファインピッチパッド部５において
もパッド３上に半田層１３が形成されており、プリコー
ト基板１４を構成している。

【００２６】

【作用】本発明においては、プリント基板１のラフピッ
チパッド部４には従来の通常の方法によりパッド３上に
ソルダーペースト８を印刷するのであり、従来一般のソ
ルダーペースト８及びプリント基板へのソルダーペース
トの印刷技術をそのまま使用することができる。

【００２７】またプリント基板１のファインピッチパッ
ド部５には半田析出組成物１２をベタ塗りするので、微
細な構造のパッド３に合わせた精密な印刷を必要とせ
ず、容易に半田析出組成物１２を塗布することができ
る。

【００２８】またプリント基板１のラフピッチパッド部
４にソルダーペースト８を印刷した後、さらにファイン
ピッチパッド部５に半田析出組成物１２を印刷するので
あるが、ファインピッチパッド部５用のマスク９にはラ
フピッチパッド部４の位置の裏面に凹部１１を形成する
ことにより、ソルダーペースト８がマスク９に付着する
ことがなく、ソルダーペースト８が印刷されたプリント
基板１にさらに半田析出組成物１２を印刷することがで
きる。

【００２９】そしてこれを加熱することによりソルダー
ペースト８中の半田粉を熔融し、また半田析出組成物１
２から半田を析出させ、ブリッジや半田ボールなどの不
具合を生じることなくラフピッチパッド部４及びファイ
ンピッチパッド部５のパッド３上に十分な厚みの半田層
１３を形成することができる。

【００３０】而してこのプリコート基板１４の表面にフ
ラックスを塗布し、電子部品を搭載してそのリードを所
要のパッド３上の半田層１３の上に載置する。この状態
でプリコート基板１４を加熱して半田層１３をリフロー
せしめると、半田層１３の半田が熔融して電子部品のリ
ードに付着し、当該リードをパッド３に対して半田付け
により接合する。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、ラフピッチパッド部４
には通常のソルダーペースト８の印刷技術により印刷
し、ファインピッチパッド部５にのみ半田析出組成物１
２を使用するので、高価な半田析出組成物１２を不必要
に多量に使用することなく、ファインピッチパッド部５
を含むプリント基板１のパッド３に半田層１３を形成す
ることができる。

【００３２】またファインピッチパッド部５においては
半田析出組成物１２をベタ塗りするので、個々のパッド
３の形状に合わせた精密な印刷を必要とせず、またパッ
ド３のピッチが小さくてもブリッジや半田ボールなどの
不具合が生じることなく、個々のパッド３に適切に半田
層１３を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 プリント基板の拡大断面図

【図２】 プリント基板のラフピッチパッド部用マスク
を載置した状態の拡大断面図

【図３】 マスクにソルダーペーストを刷込んだ状態の
拡大断面図

【図４】 プリント基板のラフピッチパッド部にソルダ
ーペーストを印刷した状態の拡大断面図

【図５】 ソルダーペーストを印刷したプリント基板に
ファインピッチパッド部用マスクを載置した状態の拡大
断面図

【図６】 マスクに半田析出組成物を刷込んだ状態の拡
大断面図

【図７】 プリント基板のファインピッチパッド部に半
田析出組成物をベタ塗りした状態の拡大断面図

【図８】 プリコート基板の拡大断面図

【符号の説明】

１ プリント基板 ３ パッド ４ ラフピッチパッド部 ５ ファインピッチパッド部 ６ ラフピッチパッド部用マスク ８ ソルダーペースト ９ ファインピッチパッド部用マスク １０ 透孔 １１ 凹部 １２ 半田析出組成物 １３ 半田層 １４ プリコート基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 政直 兵庫県加古川市野口町水足671番地の４ ハリマ化成株式会社中央研究所内 (72)発明者 福永 隆男 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 日笠 和人 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 布施 憲一 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パッド配列ピッチが０．５mm未満のファ
   インピッチパッド部（５）と、パッド配列ピッチが０．
   ５mm以上のラフピッチパッド部（４）とを有するプリン
   ト基板（１）に対し、前記ラフピッチパッド部（４）の
   パッド（３）上にソルダーペースト（８）を印刷し、次
   いでそのプリント基板（１）上に、前記ファインピッチ
   パッド部（５）に透孔（１０）を有し前記ラフピッチパ
   ッド部（４）のパッド（３）に相当する位置の裏面に凹
   部（１１）を形成してなるマスク（９）を載置し、その
   マスク（９）上に有機酸鉛塩と錫粉とを主成分とする半
   田析出組成物（１２）を塗布して当該組成物（１２）を
   前記ファインピッチパッド部（５）にベタ塗りし、プリ
   ント基板（１）上から前記マスク（９）を取除いた後プ
   リント基板（１）を加熱し、前記ソルダーペースト
   （８）を熔融してラフピッチパッド部（４）のパッド
   （３）上に半田層（１３）を形成すると共に、前記半田
   析出組成物（１２）からファインピッチパッド部（５）
   のパッド（３）上に半田を析出せしめて半田層（１３）
   を形成することを特徴とする、プリコート基板の製造方
   法