JPH0715122A - 接合用フィルム構体および電子部品実装方法 - Google Patents

接合用フィルム構体および電子部品実装方法

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JPH0715122A
JPH0715122A JP5151677A JP15167793A JPH0715122A JP H0715122 A JPH0715122 A JP H0715122A JP 5151677 A JP5151677 A JP 5151677A JP 15167793 A JP15167793 A JP 15167793A JP H0715122 A JPH0715122 A JP H0715122A
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bonding
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cream solder
bonding material
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Hiroaki Onishi
浩昭 大西
Kenichiro Suetsugu
憲一郎 末次
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路基板の電子部品接合部に適量の接合材料
を簡便に支給でき、短絡や半田不足等の接合不良を生じ
ることのない接合用フィルム構体およびこれを用いた電
子部品実装方法の提供。 【構成】 電気絶縁性・耐熱性を有するフィルム11の
開口12内にクリーム半田14を充填して接合用フィル
ム構体17を得る。このフィルム構体17を回路基板1
上に支給し、クリーム半田14を回路基板1の導電層7
上に重ね合わせる。電子部品9をフィルム構体17上に
支給し、電子部品9のリード部分10をクリーム半田1
4上に重ね合わせる。回路基板1を加熱してクリーム半
田14を溶融させる。フィルム構体17は回路基板1上
に恒久的に残留し、クリーム半田14の広がりを阻止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クリーム半田等の接合
材料を回路基板の島状の導電層上に支給する手段として
の接合用フィルム構体およびこの接合用フィルム構体を
用いて電子部品を回路基板上に実装する電子部品実装方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、IC等の方形状偏平部品(QF
P)やチップ部品を回路基板上に実装するさい、回路基
板の島状の導電層上にあらかじめクリーム半田を印刷し
ておく印刷工程と、このクリーム半田上に電子部品のリ
ード部分を重ね合わせる装着工程と、回路基板を加熱し
てクリーム半田を溶融させるリフロー工程とが必要にな
る。
【0003】これを図面の参照により説明すると、印刷
工程では図13に示すように、回路基板1上に金属製の
マスク2をセットし、マスク2上にクリーム半田3を支
給する。マスク2は所定パターンの開口4を備えている
ので、スキージ5を矢印6の方向へ移動させると、クリ
ーム半田3は開口4内に膜状に充填されていく。マスク
2をとり除くと印刷は完了し、図14に示すように回路
基板1の島状の導電層7上にクリーム半田3の層が得ら
れる。
【0004】装着工程では図15に示すように、吸着ノ
ズル8によって回路基板1上に移送されてきた電子部品
9のリード部分10が、クリーム半田3上に載せられ
る。クリーム半田3は粘着力を有しているので、電子部
品9はクリーム半田3を介して回路基板1と組み合わさ
れ、この状態でリフロー工程へ移送される。
【0005】リフロー工程では図16に示すように、回
路基板1が熱風や赤外線ヒータ等の熱源によって加熱さ
れる。これによってクリーム半田3は溶融し、図17に
示すように回路基板1の島状の導電層7に電子部品9の
リード部分10が半田接合される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで近年、電子部
品の小型・高密度化に伴い、リード部分の配列ピッチが
狭小化しつつある。このため、前述のような印刷工程で
使用されるマスクの開口寸度や開口の配列ピッチも狭小
化し、とくに、マスクをとり除く版離れ時に、開口内の
クリーム半田が回路基板上に完全に印刷されず、一部分
が開口内に残留しやすい。また、版離れ時にはクリーム
半田の一部分がマスクの裏面側に回り込みやすく、この
ようなことが微細パターンの印刷において起こると、に
じみやブリッジを生じてリフロー工程で短絡等の接合不
良が発生する。
【0007】一方、回路基板上に電子部品を移送してき
た吸着ノズルは、当該電子部品を回路基板側へ押え込む
押さえ動作をするので、クリーム半田が変形して島状導
電層の幅方向に広がる。
【0008】さらに、リフロー工程で回路基板が加熱さ
れると、クリーム半田中のフラックス成分が軟化して島
状の導電層外にはみ出したり、クリーム半田の形状が崩
れたりして、いわゆるだれが生じやすくなる。
【0009】このように、クリーム半田が不足したり変
形したりして接合不良を誘発する要因は、印刷工程のみ
ならず装着工程およびリフロー工程にも存在するので、
とくにリード配列ピッチが狭小の電子部品を高い精度で
回路基板上に実装するのは容易でない。
【0010】最近は、リード配列ピッチが0.3mmと
いうQFPも出現している。リード配列ピッチが0.5
mmのQFPや1.0mm×0.5mmのチップ部品を
回路基板上に実装するための印刷工程では、板厚約0.
15mmの金属製マスクが用いられる。印刷厚はマスク
の板厚で決まるので、印刷量すなわち半田量は、開口の
寸度で調整する以外にない。しかし、リード配列ピッチ
が0.3mmのQFPの実装において必要とされる半田
量は僅少であるので、マスクの開口寸度を小さくできる
限度を越えてしまう。そのうえ、マスクの板厚を小さく
すると、同一回路基板上に実装される在来部品に対する
半田量が不足してしまう。
【0011】実装に必要な半田量は、狭小ピッチ部品と
その他の在来部品とで異なり、その差は一段と開きつつ
あるので、均一厚の金属製マスクによる印刷では対処し
きれない状況にある。そこで、図13に示すように板厚
を部分的に変えたハーフ処理マスクの使用が試みられて
いるが、この場合においても、印刷量のばらつきや印刷
にじみ、ブリッジ等の印刷不良は発生する。
【0012】したがって本発明の目的は、各接合部に対
して適量の接合材料を簡便に支給でき、短絡や半田不足
等の接合不良を生じることのない接合用フィルム構体お
よびこれを用いた電子部品実装方法を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明では上述した目的
を達成するために、電気絶縁性および耐熱性を有し、所
定パターンの開口を備えたフィルムと、前記開口内に膜
状に充填されたクリーム半田等の接合材料とからなるこ
とを特徴とする接合用フィルム構体が提供される。
【0014】また、電気絶縁性および耐熱性を有し、所
定パターンの開口を備えたフィルムと、前記開口内に膜
状に充填されたクリーム半田等の接合材料と、前記フィ
ルムの一方の面上に積層されたフラックス層とからなる
ことを特徴とする接合用フィルム構体が提供される。
【0015】また、電気絶縁性および耐熱性を有するフ
ィルムの所定パターンの開口内に、クリーム半田等の接
合材料を膜状に充填して接合用フィルム構体を得る工程
と、接合用フィルム構体を回路基板上に支給して、接合
用フィルム構体の接合材料を回路基板の島状の導電層上
に重ね合わせる工程と、電子部品を接合用フィルム構体
上に支給して電子部品のリード部分を接合用フィルム構
体の接合材料上に重ね合わせる工程と、回路基板を加熱
して接合材料を溶融させる工程とからなることを特徴と
する電子部品実装方法が提供される。
【0016】
【作用】本発明によると、接合用フィルム構体を回路基
板上に敷設するだけで、所定量の接合材料を複数の接合
部に支給することができる。しかも、従来のマスクの役
割を兼ねるフィルムが回路基板上に恒久的に残留するの
で、版離れ時における接合材料の部分的な欠けや、接合
材料がマスク裏面側へ回り込むなどの従来の課題は完全
に解決する。また、装着工程での吸着ノズルが電子部品
を押圧しても、変形した接合材料層の幅方向への広がり
は、フィルムの開口周縁部によって阻止される。また、
リフロー工程での接合材料のだれも、フィルムの開口周
縁部で阻止されるので、接合材料のはみ出しによる短絡
や半田不足による接合不良は最小限に抑えられる。さら
に、接合用フィルム構体をいくつかの単位に分けて回路
基板上に支給することができるので、狭小ピッチの電子
部品とその他の電子部品とを同一回路基板上に混載して
実装する場合にも、それぞれに対して適量の接合材料を
支給することができる。
【0017】また、フィルムの一方の面上にフラックス
層を積層しておくと、開口の底部に膜面ができるので、
開口内に接合材料を充填しやすくなり、しかも、充填さ
れた接合材料の保持作用が高まる。
【0018】
【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面の参照により
説明する。
【0019】図1および図2に示すフィルム11は電気
絶縁性および耐熱性を有する。たとえばポリイミド等の
合成樹脂シートからなり、板面を貫く所定パターンの開
口12を有している。また、フィルム11の裏面にはフ
ラックスシート13が、熱圧着または圧接等の方法で付
設されている。
【0020】開口12はエッチング加工またはレーザ加
工等によって形成されたもので、そのパターンは回路基
板1の島状の導電層7に対応している。なお、フィルム
11の板厚は、回路基板1の島状の導電層7上に支給す
べき接合材料の量に応じて選定される。図3に示すフィ
ルム11は、電子部品の本体部分が納まる中央領域を切
り抜いた額縁状に形成されている。このため、回路基板
1上に実装された電子部品の本体部分と回路基板との間
に十分な隙間がなくても、つまりスタンドオフ高さが小
さくても、電子部品がフィルムに接触して浮き上がるこ
とはない。
【0021】図4に示すように、フィルム11の開口1
2内に接合材料たるクリーム半田14が充填される。フ
ィルム11は加工台15の凹所16内に納められてい
る。クリーム半田14を充填する作業の要領は前述した
印刷工程におけると同様に、スキージ5を用いてクリー
ム半田14を開口12内に圧入していく。これによって
フィルム構体17が完成し、完成したフィルム構体17
は図5に示すように、吸着ノズル8によって凹所16か
らとり出される。
【0022】上述した実施例でのフィルム11は、その
片面にフラックスシート13を積層していたが、フラッ
クスシート13は省略することができる。図6に示す実
施例では、フィルム11の両面に対して1対のスキージ
5、5を固定配置し、フィルム11を矢印の方向に移動
させることによって、クリーム半田14を開口12内に
両面から圧入している。
【0023】つぎに、マスクを用いた従来の印刷法を部
分的に併用する実施例を説明する。まず、図7に示すよ
うに回路基板1上にマスク2をセットする。このマスク
2はリード配列ピッチの比較的大きい電子部品が実装さ
れるべき領域にのみ開口4を有し、残余の領域には開口
を有していない。スキージ5によってマスク2の開口4
内にクリーム半田3を圧入したのちマスク2をとり除く
と印刷は完了し、図8に示すように回路基板1の島状の
導電層7上にクリーム半田3の層が得られる。ついで、
図9に示すように回路基板1上の他の領域、つまり、リ
ード配列ピッチの狭小な電子部品が実装されるべき領域
上に、接合用フィルム構体17を支給する。接合用フィ
ルム構体17のクリーム半田14を、回路基板1の島状
の導電層7上に位置させる。つぎに、図10に示すよう
にクリーム半田3、14上にそれぞれの電子部品9、9
の各リード部分10、10を重ね合わせて装着を終え、
リフロー工程へ移送する。
【0024】図11に示すリフロー工程において回路基
板1が熱風や赤外線ヒータ等の熱源によって加熱される
と、フラックスシート13およびクリーム半田3、14
が順次に溶融し、両電子部品9、9は図12に示すよう
に、回路基板1上に実装される。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によると、フィルム
に設けた所定パターンの開口内に接合材料を充墳して得
たフィルム構体を接合材料支給手段とするため、回路基
板上にマスクをセットして接合材料を印刷する工程は不
要となる。また、接合材料がマスクの裏面側に回り込ん
だり、マスクの版離れ時に接合材料に欠けを生じたり、
にじみ・ブリッジ等を生じたりすることによる接合不良
をなくすことができる。また、フィルムの片面にフラッ
クス層を設けておくことによって、接合材料の開口内へ
の充填が容易となり、充填された接合材料の保持作用を
高めることができる。
【0026】また、フィルム構体は回路基板上に恒久的
に設置されるので、電子部品装着時における接合材料の
幅方向への広がりや、リフロー工程における接合材料の
だれを防ぐことができ、短絡等の接合不良の発生を軽減
させ得るので、良好な接合効果を効率よく得ることが可
能となる。
【0027】さらに、従来の印刷法を併用することもで
きるので、回路基板上の必要な領域にのみフィルム構体
を支給し、残余の領域に従来の印刷法で接合材料を支給
することによって、多種の電子部品を回路基板上に混載
実装する場合においても、それぞれの接合部に対して適
量の接合材料を支給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるフィルム構体の接合
材料充填前の斜視図。
【図2】本発明の一実施例におけるフィルム構体の接合
材料充填前の側断面図。
【図3】本発明の他の実施例におけるフィルム構体の接
合材料充填前の斜視図。
【図4】本発明の一実施例におけるフィルム構体の接合
材料充填工程の側断面図。
【図5】本発明の一実施例におけるフィルム構体の移送
状態を示す側断面図。
【図6】本発明の他の実施例におけるフィルム構体の接
合材料充填工程の側断面図。
【図7】クリーム半田の印刷工程の側断面図。
【図8】クリーム半田印刷後の回路基板の側断面図。
【図9】本発明の一実施例におけるフィルム構体を装着
した回路基板の側断面図。
【図10】本発明の一実施例における電子部品装着状態
の側断面図。
【図11】本発明の一実施例におけるリフロー工程の側
断面図。
【図12】本発明の一実施例における電子部品実装状態
の側断面図。
【図13】従来のクリーム半田印刷工程の側断面図。
【図14】従来のクリーム半田印刷後の回路基板の側断
面図。
【図15】従来の電子部品装着工程の側断面図。
【図16】従来のリフロー工程の側断面図。
【図17】従来の電子部品実装状態の側断面図。
【符号の説明】
1 回路基板 7 導電層 9 電子部品 10 リード部分 11 フィルム 12 開口 14 クリーム半田 17 フィルム構体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気絶縁性および耐熱性を有し、所定パ
    ターンの開口を備えたフィルムと、 前記開口内に膜状に充填されたクリーム半田等の接合材
    料とからなることを特徴とする接合用フィルム構体。
  2. 【請求項2】 電気絶縁性および耐熱性を有し、所定パ
    ターンの開口を備えたフィルムと、 前記開口内に膜状に充填されたクリーム半田等の接合材
    料と、 前記フィルムの一方の面上に積層されたフラックス層と
    からなることを特徴とする接合用フィルム構体。
  3. 【請求項3】 電気絶縁性および耐熱性を有するフィル
    ムの所定パターンの開口内に、クリーム半田等の接合材
    料を膜状に充填して接合用フィルム構体を得る工程と、 接合用フィルム構体を回路基板上に支給して、接合用フ
    ィルム構体の接合材料を回路基板の島状の導電層上に重
    ね合わせる工程と、 電子部品を接合用フィルム構体上に支給して電子部品の
    リード部分を接合用フィルム構体の接合材料上に重ね合
    わせる工程と、 回路基板を加熱して接合材料を溶融させる工程とからな
    ることを特徴とする電子部品実装方法。
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