JPH07122846A - Soldering method of small surface mounting part - Google Patents
Soldering method of small surface mounting partInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】スクリーン印刷方法を用いてハン
ダ・ペーストを印刷しハンダ付けをする技術において、
印刷限界以下の微小ハンダ量を得て微小表面実装部品を
ハンダ付けする方法に関する。[Industrial application] In the technology of printing solder paste by screen printing method and soldering,
The present invention relates to a method of soldering a minute surface mount component by obtaining a minute solder amount equal to or less than a print limit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子機器の小型、軽量化に伴い表面実装
部品いわゆるＳＭＤ（Surface MountDevices 、以下Ｓ
ＭＤと略す）が普及している。ＳＭＤの形状を図３
（Ａ）に示す。このＳＭＤ４１の大きさは１例として長
さ１．６mm、電極面積０．２５mm2（以下０．５mm角と
称す）のものがある。このＳＭＤをハンダ付けする技術
の１方法として、ハンダ・ペースト（粘性のあるハンダ
材）を印刷しその上にＳＭＤを搭載し、ハンダを溶融さ
せて固着させる方法がある。この方法は、プリント基板
に部品をハンダ付けする時に、一般的に用いられる技法
である。2. Description of the Related Art As electronic equipment becomes smaller and lighter, so-called SMDs (Surface Mount Devices)
MD is abbreviated). Figure 3 shows the SMD shape.
It shows in (A). As an example of the size of the SMD 41, there is one having a length of 1.6 mm and an electrode area of 0.25 mm 2 (hereinafter referred to as 0.5 mm square). As one method of soldering the SMD, there is a method of printing a solder paste (a viscous solder material), mounting the SMD thereon, and melting and fixing the solder. This method is a commonly used technique when soldering components to a printed circuit board.
【０００３】先ず、この方法の概略を図８を用いて説明
する。薄い金属板にハンダ付けをする部分、或いはハン
ダ・メッキしたい部分と同形の穴明けしたメタル・スク
リーン５４を作製する。このメタル・スクリーン５４
を、プリント基板上に重ね位置合わせをして固定する。
この上から粘着性のあるハンダ・ペースト３１を印刷す
る。ここで印刷とは、メタル・スクリーン５４の穴部分
にハンダ・ペースト３１を押し込み埋めることを意味す
る。穴すべてを埋めてメタル・スクリーン５４を取り去
る。するとプリント基板上のハンダを盛りたい部分（マ
ウント・パッド１１など）にのみ、ハンダ・ペースト３
１が均一な厚さで塗り残される。この状態は、図４
（Ｂ）に示す状態である。First, the outline of this method will be described with reference to FIG. A perforated metal screen 54 having the same shape as the portion to be soldered on the thin metal plate or the portion to be solder-plated is prepared. This metal screen 54
Are aligned and fixed on the printed circuit board.
From above, adhesive solder paste 31 is printed. Here, the printing means that the solder paste 31 is pressed into the holes of the metal screen 54 to fill the holes. Fill all the holes and remove the metal screen 54. Then, the solder paste 3 should be applied only to the parts on the printed circuit board where the solder should be placed (mount pad 11, etc.).
1 is left uncoated with a uniform thickness. This state is shown in FIG.
This is the state shown in (B).
【０００４】この様にして、プリント基板のマウント・
パッド１１（ＳＭＤ部品とハンダ付けされる部分）上に
ハンダ・ペースト３１を印刷した後、ＳＭＤ４１などを
マウント・パッド１１上に配置する。この時、部品はハ
ンダ・ペースト３１の持つ粘着性により、軽く固定され
る。必要部品が搭載された後、同プリント基板５１は、
周囲全体或いはハンダ・ペースト３１を塗られた局所を
加熱される。これによりハンダ・ペースト３１は溶融
し、電気部品の電極部の金属と合金を形成する事により
接合される。In this way, the mounting of the printed circuit board
After the solder paste 31 is printed on the pad 11 (a portion to be soldered to the SMD component), the SMD 41 and the like are arranged on the mount pad 11. At this time, the components are lightly fixed due to the adhesiveness of the solder paste 31. After the necessary parts are mounted, the printed circuit board 51 is
The entire environment or the area coated with the solder paste 31 is heated. As a result, the solder paste 31 is melted and joined by forming an alloy with the metal of the electrode part of the electric component.
【０００５】このとき、接合部分は電極部と一様になじ
み、図８の３６に見る様に裾を引いた形状になることが
好ましい。これは溶融温度、加熱時間、ハンダ量などの
条件が関係する。今この中のハンダ量において、０．５
mm角の電極を持つＳＭＤの適量は０．５mm角の面積内に
高さ０．１５mm、重量にして０．１６mgである。この量
を印刷されたとき０．５mm角のＳＭＤ４１との接合は、
ハンダ量として過不足無く好ましい状態で行われる。ま
た、０．１６mgという量は、現在のスクリーン印刷技術
では最小限界の技術である。At this time, it is preferable that the joint portion conforms evenly to the electrode portion and has a shape with a hem as seen at 36 in FIG. This is related to conditions such as melting temperature, heating time, and amount of solder. Now, in the amount of solder in this, 0.5
An appropriate amount of SMD having mm-square electrodes is 0.15 mm in height and 0.16 mg in weight in an area of 0.5 mm square. When this amount is printed, the bonding with the 0.5 mm square SMD 41 is
It is carried out in a preferable state without excess or deficiency as the amount of solder. The amount of 0.16 mg is the minimum limit technology in the current screen printing technology.
【０００６】ところが近年更にＳＭＤの微小化や電極の
狭ピッチ化が進み、図３（Ｂ）に示すように、長さ１．
０mm、電極４４面積０．３mm角の微小ＳＭＤ４２が生産
され始め、これをハンダ付けする必要が生じてきた。こ
の微小ＳＭＤ４２は長さが短いばかりでなく、その電極
部４４が０．３mm角とより小さいものである。更に図３
（Ａ）と異なるのは、電極部４４が部品の底面部にしか
付いていないことである。However, in recent years, the SMD has been further miniaturized and the electrode pitch has been narrowed, and as shown in FIG.
A minute SMD 42 having a size of 0 mm and an area of the electrode 44 of 0.3 mm square has started to be produced, and it becomes necessary to solder this. The minute SMD 42 has not only a short length but also an electrode portion 44 of 0.3 mm square, which is smaller. Furthermore, FIG.
The difference from (A) is that the electrode portion 44 is attached only to the bottom surface portion of the component.
【０００７】この微小ＳＭＤ４２を上記技術にて、ハン
ダ付けした場合を以下に説明する。図４（Ａ）に示す
０．５mm角のマウント・パッドに０．１６mgのハンダ・
ペーストを印刷（図４−Ｂ）する。０．１６mg量とした
のは、先に説明したように、これが限界技術であるから
である。この上に微小ＳＭＤ４２を搭載してハンダを溶
融すると、微小ＳＭＤ４２は、図４（Ｃ）の様に位置ず
れして（傾いて）ハンダ付けされる。The case where the minute SMD 42 is soldered by the above technique will be described below. 0.16mg of solder on the 0.5mm square mount pad shown in Fig. 4 (A).
Print the paste (Figure 4-B). The reason why the amount is 0.16 mg is that this is a limit technology as described above. When the minute SMD 42 is mounted on this and the solder is melted, the minute SMD 42 is displaced (inclined) and soldered as shown in FIG. 4C.
【０００８】この原因の１つは電極部４４が底面にしか
ないために、底面は溶融ハンダ３２とはなじむが、側面
部までハンダが濡れ昇っていくことができず、そのため
ＳＭＤ４２全体が溶融ハンダ３２の中に沈みこむことが
できないで、溶融ハンダ３２上に浮いた状態になるから
である。２つ目はハンダ量が多いために、溶融ハンダ３
２の山型も大きくなり、その表面張力も大きく作用す
る。その状態の中で浮いているので、微小ＳＭＤ４２は
張力を受け不安定状態になり、位置ずれした（傾いた）
所４２ａで安定してハンダ付けされてしまうことにな
る。[0008] One of the causes is that the electrode portion 44 is only on the bottom surface, so the bottom surface is compatible with the molten solder 32, but the solder cannot wet up to the side surface portion, so that the entire SMD 42 is melted. This is because it cannot be sunk into the inside and is floated on the molten solder 32. The second is a large amount of solder, so the molten solder 3
The mountain shape of No. 2 also becomes large, and the surface tension also greatly acts. Since it floats in that state, the minute SMD 42 is placed in an unstable state due to tension and is displaced (tilted).
It will be stably soldered at the place 42a.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述のように微小ＳＭ
Ｄ４２を、スクリーン印刷法の現状技術でハンダづけし
ようとすると、微小ＳＭＤ４２は位置ずれして（傾い
て）、ハンダ付けされる。このことはハンダ付け不十分
となり、場合によっては接触抵抗を持ったり、やがては
断線といった事故に発展する恐れがある。ここで微小Ｓ
ＭＤのハンダ付けをする適量は、約０．０６mgと推測さ
れる。しかし、現在のスクリーン印刷技術では０．１５
mgが限界で、０．０６mg量を印刷できないという問題を
有する。本発明は０．１５mg量のハンダ・ペースト３１
を印刷して、微小ＳＭＤ４２のハンダ付けを確実に行う
ことのできる方法を提供するものである。As described above, the small SM
When attempting to solder D42 by the current technology of the screen printing method, the minute SMD 42 is displaced (tilted) and soldered. This may result in insufficient soldering, which may lead to contact resistance in some cases, and eventually to wire breakage. Small S here
A suitable amount for MD soldering is estimated to be about 0.06 mg. However, the current screen printing technology is 0.15
There is a problem that the limit is mg and 0.06 mg cannot be printed. The present invention uses 0.15 mg of solder paste 31
It is intended to provide a method capable of surely soldering the minute SMD 42 by printing.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】マウント・パッド１１に
隣接してソルダ・プール・パッド１２を設ける。マウン
ト・パッド１１とソルダ・プール・パッド１２との間に
は、くびれ１４構造を持たせる。マウント・パッド１
１、ソルダ・プール・パッド１２及びくびれ１４部分以
外の、これらに接続されるパターン５２、バイア・ホー
ル５３などからは、レジスト１３で遮断する。A solder pool pad 12 is provided adjacent to a mount pad 11. A constriction 14 structure is provided between the mount pad 11 and the solder pool pad 12. Mount pad 1
The resist 13 blocks the pattern 52, the via hole 53, etc. connected to the solder pool pad 12 and the constricted portion 14 except for 1.
【００１１】[0011]
【作用】マウント・パッド１１上に印刷された０．１５
mgのハンダ・ペースト３１は、加熱されて溶融したと
き、くびれ１４部分を通過してソルダ・プール・パッド
１２にも流入する。レジスト１３はマウント・パッド１
１、ソルダ・プール・パッド１２及びくびれ１４部分以
外に、溶融ハンダ３２が流れ出るのを阻止する働きをす
る。この状態にあるとき溶融ハンダ３２は、マウント・
パッド１１とソルダ・プール・パッド１２との面積比に
ほぼ比例して貯えられる。くびれ１４構造は、マウント
・パッド１１とソルダ・プール・パッド１２それぞれに
ほぼ独立した山型の溶融ハンダ塊を形成する働きをす
る。以上３つの相互作用として、マウント・パッド１１
には約０．０６mg量の溶融ハンダ３２を得ることができ
る。Operation: 0.15 printed on the mount pad 11
When the mg solder paste 31 is heated and melted, it also flows into the solder pool pad 12 through the constricted portion 14. Resist 13 is mount pad 1
1, except for the solder pool pad 12 and the constricted portion 14, serve to prevent the molten solder 32 from flowing out. In this state, the molten solder 32
It is stored almost in proportion to the area ratio of the pad 11 and the solder pool pad 12. The constriction 14 structure serves to form substantially independent chevron-shaped molten solder masses on the mount pad 11 and the solder pool pad 12, respectively. As the above three interactions, the mount pad 11
It is possible to obtain about 0.06 mg of molten solder 32.
【００１２】[0012]
【実施例】図１に実施例を示す。０．５mm角のマウント
・パッド１１に隣接して、ソルダ・プール・パッド１２
を設ける。両パッドの面積比は約１：２にする。マウン
ト・パッド１１とソルダ・プール・パッド１２との間に
は、くびれ１４構造を設ける。マウント・パッド１１、
ソルダ・プール・パッド１２及びくびれ１４構造以外
で、これらに接続されるパターン５２などには、その接
続部にレジスト１３を設ける。プリント基板５１のパタ
ーンを上記のように作製する。EXAMPLE FIG. 1 shows an example. Adjacent to the 0.5 mm square mount pad 11, the solder pool pad 12
To provide. The area ratio of both pads is about 1: 2. A constriction 14 structure is provided between the mount pad 11 and the solder pool pad 12. Mount pad 11,
Other than the solder pool pad 12 and the constriction 14 structure, a resist 13 is provided at the connection portion of the pattern 52 and the like connected to these. The pattern of the printed circuit board 51 is produced as described above.
【００１３】次に図２を用いて実装について説明する。
マウント・パッド１１上に、ハンダ・ペースト３１を印
刷する（図２−Ａ）。印刷されたハンダ・ペースト３１
上に、微小ＳＭＤ４２を載せる（図２−Ｂ）。同プリン
ト基板５１を加熱し、ハンダ・ペースト３１を溶融させ
る。溶融ハンダは、くびれ１４部分を通過しソルダ・プ
ール・パッド１２に流れ込み、面積比に応じた量に分か
れて貯えられる。マウント・パッド１１上に形成される
溶融ハンダ量はほぼ適量を得られ、その山型の高さは従
来の約１／３程度となり、表面張力も従来より小さくで
きる。従って、微小ＳＭＤ４２も安定し、位置ずれしな
い（傾かない）でハンダ付けをする事ができた。Next, mounting will be described with reference to FIG.
The solder paste 31 is printed on the mount pad 11 (FIG. 2-A). Printed solder paste 31
A minute SMD42 is placed on the top (FIG. 2-B). The printed board 51 is heated to melt the solder paste 31. The molten solder passes through the constricted portion 14 and flows into the solder pool pad 12, and is divided and stored in an amount corresponding to the area ratio. The amount of molten solder formed on the mount pad 11 can be obtained in an almost proper amount, the height of the peak is about 1/3 of that of the conventional one, and the surface tension can be made smaller than before. Therefore, the minute SMD 42 was also stable, and it was possible to perform soldering without displacement (no tilt).
【００１４】次にくびれ１４構造の効果について図５、
図６を用いて説明する。図５はくびれ１４構造を持ち、
図６はくびれ１４構造を持たない状態であり、（Ａ）は
いずれもマウント・パッド１１上に０．１５mgのハンダ
・ペースト３１を印刷したところを現している。（Ｂ）
はこれを加熱しハンダ・ペースト３１を溶融させたとき
の断面を現している。図５（Ｂ）では、マウント・パッ
ド１１で１つの山型の溶融ハンダ塊３３を、ソルダ・プ
ール・パッド１２でもう１つの山型の溶融ハンダ塊３４
を形成し、くびれ１４部分で２つの山は分離している。
これはくびれ１４部分では溶融ハンダ量が充分に貯まる
ことができず、更には両パッド上にできた溶融ハンダ塊
の表面張力がくびれ上の溶融ハンダを引き込み合い、そ
の結果分離する方向に働いたためである。Next, the effect of the constriction 14 structure will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. Figure 5 has a constricted 14 structure,
FIG. 6 shows a state in which the constriction 14 structure is not provided, and in each of FIGS. 6A and 6B, 0.15 mg of the solder paste 31 is printed on the mount pad 11. (B)
Shows a cross section when the solder paste 31 is melted by heating it. In FIG. 5B, one mountain-shaped molten solder block 33 is mounted on the mount pad 11, and another mountain-shaped molten solder block 34 is mounted on the solder pool pad 12.
The two peaks are separated at the constriction 14 part.
This is because the amount of molten solder cannot be sufficiently stored in the constricted part 14 and the surface tension of the molten solder mass formed on both pads draws in the molten solder on the constriction, and as a result, it acts in the direction of separation. Is.
【００１５】ところが図６（Ｂ）では山型の溶融ハンダ
塊３５は１つしか形成されない。これはくびれ１４構造
が無いために、溶融ハンダ塊３５は両パッド上に一様に
拡散し、形状こそ瓢箪型ではあるが１つの溶融ハンダ塊
３５しか形成されないためである。（Ｃ）はこの状態を
等高線を用いて現した図である。図５（Ｃ）では、高さ
の異なる山が２つ存在するのに対し、図６（Ｃ）では両
パッド上には高さが同じで頭部は平坦になっている山が
１つしか存在しない。However, in FIG. 6B, only one mountain-shaped molten solder mass 35 is formed. This is because the molten solder mass 35 is uniformly diffused on both pads due to the absence of the constriction 14 structure and only one molten solder mass 35 is formed although the shape is a gourd shape. (C) is a diagram showing this state by using contour lines. In FIG. 5C, there are two peaks with different heights, whereas in FIG. 6C, there is only one peak with the same height and flat head on both pads. not exist.
【００１６】尚、実施例ではソルダ・プール・パッド１
２は角型で現しているが、マウント・パッド１１との面
積比が適正であれば形状は、どんな形であってもよい。
更にくびれ１４構造はくびれ１４が１mm程度あれば、充
分その役割を果たすことができる。In the embodiment, the solder pool pad 1
Although 2 is shown as a square shape, the shape may be any shape as long as the area ratio with the mount pad 11 is appropriate.
Further, the constriction 14 structure can sufficiently fulfill its role if the constriction 14 is about 1 mm.
【００１７】[0017]
【発明の効果】本発明は以上述べたように構成されるの
で、以下に記載するような効果を奏する。０．３mmピッ
チ対応のＦＰＴ（Fine Pitch Technology ）を開発する
必要はない。例えばハンダ・ペーストで使用しているハ
ンダ粒径現在５０μm のものから、更に小さい３０μm
といったものを開発しなくてよい。即ち、高い開発費と
多大な工数を掛ける事無く、ソルダ・プール・パッドと
いうハンダ貯まりを設けるだけで、微小ＳＭＤのハンダ
付けは従来技術で充分に対応できる。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. It is not necessary to develop an FPT (Fine Pitch Technology) compatible with 0.3 mm pitch. For example, from the solder particle size currently used in solder paste of 50 μm to 30 μm
You don't have to develop such things. That is, the soldering of the minute SMD can be sufficiently coped with by the conventional technique only by providing a solder pool called a solder pool pad without incurring a high development cost and a great number of man-hours.
【図１】実施例１を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment.
【図２】実施例１を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first embodiment.
【図３】ＳＭＤと微小ＳＭＤを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an SMD and a minute SMD.
【図４】従来技術とその問題点を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional technique and its problems.
【図５】くびれ構造のある場合の溶融ハンダ塊のでき方
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing how a molten solder mass is formed when there is a constricted structure.
【図６】くびれ構造の無いときの溶融ハンダ塊のでき方
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing how a molten solder mass is formed without a constriction structure.
【図７】スクリーン印刷方法を示す概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram showing a screen printing method.
【図８】従来技術を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a conventional technique.
１１ マウント・パッド １２ ソルダ・プール・パッド １３ レジスト １４ くびれ １５ マウント・パッド １６ ソルダ・プール・パッド ３１ ハンダ・ペースト ３２ 溶融ハンダ ３３ 溶融ハンダ塊 ３４ 溶融ハンダ塊 ３５ 溶融ハンダ塊 ３６ ハンダ付け完了した箇所 ４１ ＳＭＤ ４２，４２ａ 微小ＳＭＤ ４３ 電極 ４４ 電極 ５１ プリント基板 ５２ パターン ５３ バイア・ホール ５４ メタル・スクリーン ５５ スキージ 11 Mount Pad 12 Solder Pool Pad 13 Resist 14 Constriction 15 Mount Pad 16 Solder Pool Pad 31 Solder Paste 32 Molten Solder 33 Molten Solder Lump 34 Molten Solder Lump 35 Molten Solder Lump 36 Solder Finished Location 41 SMD 42, 42a Micro SMD 43 Electrode 44 Electrode 51 Printed circuit board 52 Pattern 53 Via hole 54 Metal screen 55 Squeegee
Claims (1)
１）にハンダ・ペースト（３１）を印刷し、微小表面実
装部品をハンダ付けする方法において、 マウント・パッド（１１）とこれに隣接し溶融ハンダを
プールするソルダ・プール・パッド（１２）と、 両パッド間の接続部に持つくびれ（１４）構造と、 両パッドにつながるパターンとの接続部にレジスト（１
３）を施すことにより、ハンダ貯まりを形成することを
特徴とするハンダ付け方法。1. A mount pad (1) formed by screen printing.
In the method of printing solder paste (31) on 1) and soldering micro surface mount components, a mount pad (11) and a solder pool pad (12) adjacent to this, which pools molten solder, The constriction (14) structure at the connection between both pads and the resist (1
A soldering method characterized in that a solder pool is formed by applying 3).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28567193A JPH07122846A (en) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | Soldering method of small surface mounting part |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28567193A JPH07122846A (en) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | Soldering method of small surface mounting part |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07122846A true JPH07122846A (en) | 1995-05-12 |
Family
ID=17694550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28567193A Withdrawn JPH07122846A (en) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | Soldering method of small surface mounting part |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07122846A (en) |
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