JPH07283493A - フラックス残渣付着防止機能付き回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面実装回路基板において、接点箇所等への
フラックス、はんだその他の異物の付着を防止し、ソル
ダリング後の洗浄を不要化或いは簡略化する。 【構成】 フラックス残渣付着防止機能付き回路基板
（１０）は、表面実装素子（３０）のソルダリング箇所
にはんだと共にフラックス（４０）を供給し熱源を用い
てはんだを溶かしソルダリングする場合に、はんだやフ
ラックスの残渣などが所定の箇所（２０）に付着するの
を防止する。この回路基板には、前記はんだやフラック
スの残渣などの異物（５０）が飛散或いは流入によって
前記所定の箇所（２０）に付着することを防止するため
に、前記所定の箇所（２０）の周囲に所定の高さ及び所
定の厚さを有する異物付着防止壁（６０）が形成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面実装をソルダリン
グ方法にて行う回路基板に関し、特にソルダリング時に
フラックス残渣等の異物が飛散或いは流入によって所定
のパターン上に付着することを防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の小型化、高密度化に伴い、表
面実装部品が多く使用されるようになっている。これ
は、基板の貫通スルーホールへ挿入して実装するリード
付き部品に対して、基板の表面に部品を搭載して接続を
行うものである。トランジスタやダイオードでは、表面
実装用としてのフラットパッケージが開発され、また抵
抗やコンデンサなどの受動部品としては、チップ部品が
良く知られている。表面実装部品の最大の特徴は、小
型、軽量、薄型化が可能なことである。

【０００３】これらの表面実装部品の実装方法として
は、主にリフローソルダリング法が使用されている。こ
れは、ソルダリング箇所に予めはんだを供給しておき、
これを気化潜熱、赤外線、レーザなどの熱源を用いて溶
かしてソルダリングする方法である。一方、各部品を固
定剤で固定してはんだ層に流すフロー法のものもある
が、微小箇所を正確にかつ能率的に接合できる利点から
リフロー法の占める割合の方が大きい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のソル
ダリング実装の場合は、はんだ濡れ性、ソルダリング性
をよくするための補助手段としてフラックスが使用され
る。フラックスに求められる特性としては、ソルダリン
グ性、耐腐食性、電気絶縁性、および洗浄の容易さなど
があげられる。ソルダリングの際は、一般的にはんだの
他にフラックスも予め供給しておく。

【０００５】図２に、従来の表面実装部品のソルダリン
グに使用する回路基板装置の１例を平面図で示す。この
回路基板装置では、回路基板１０の表面上に、例えばテ
レビジョン用のリモコン装置等のキースイッチ部分を構
成するカーボン接点２０がパターンニングされ、それに
近接してチップ部品３０が実装される。なお、チップ部
品３０は、接続部に予めはんだとフラックスが供給さ
れ、リフロー法によって実装される。また、このような
表面実装基板では、カーボン接点２０及びチップ部品３
０の接続部以外は、レジスト膜１５で保護されている。

【０００６】ところが、フラックスおよびはんだによっ
てリフローを行なった後には、図２に示すようにはんだ
やフラックスの残渣などの異物５０が配線基板の上のカ
ーボン接点部分に飛散することがあり、カーボン接点に
これらの異物が付着すると接触不良等を引き起こす確率
が大きくなる。従って、リフロー後にフラックスを洗浄
する必要がある。この異物を取り除く洗剤としては、ア
ルコールやフロンが使用されている。

【０００７】特に、カーボン接点等の接点箇所のあるパ
ターンの場合、確実に洗浄を行わないと、製品不良とな
るため、十分な洗浄が不可欠となりコストの増加につな
がる問題があった。そこで、現在では、洗浄の不要なソ
ルダリング材料等が検討されているが、それでもカーボ
ン接点部分に付着すると接触不良等を引き起こす確率が
大きくなる。

【０００８】本発明の目的は、前述の従来例における問
題点に鑑み、フラック残渣付着防止機能付き回路基板に
おいて、接点箇所に飛散するフラックス残渣等の異物の
付着を的確に防止し、ソルダリング後の洗浄を不要化或
いは簡略化することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、回路基板上のソルダリング箇所に
はんだおよびフラックスにより熱源を用いて表面実装素
子をソルダリングする場合に少なくともはんだまたはフ
ラックスの残渣が前記回路基板上の所定の箇所に付着す
るのを防止するフラックス残渣付着防止機能付き回路基
板において、前記はんだまたはフラックスの残渣を含む
異物が前記所定の箇所に飛散或いは流入することを防止
するために、前記所定の箇所の周囲に所定の高さ及び所
定の厚さを有する異物付着防止壁が形成されている。

【００１０】前記所定の箇所は例えばカーボン接点の形
成領域であり、該カーボン接点の形成領域の周囲に前記
異物付着防止壁が形成すると好都合である。

【００１１】

【作用】上記構成においては、チップ部品等の表面実装
素子を回路基板に実装するために、ソルダリング箇所に
はんだと共にフラックスを供給し熱源を用いてはんだを
溶かしてソルダリングする場合に、はんだやフラックス
の残渣などが異物となって飛散或いは流出し、周囲に付
着する。そこで、ソルダリングを行う前に、異物が付着
することを防止したい箇所の周囲に所定の高さ及び所定
の厚さの異物付着防止壁を形成する。この防止壁付き回
路基板によって、異物の飛散及び流入を防ぐことができ
る。

【００１２】なお、特にカーボン接点を有する表面実装
の場合は、カーボン接点の周囲に防止壁を形成すれば、
異物の飛散及び流入を的確に防ぐことができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。図１は、本発明の第１の実施例に係わるフラ
ックス残渣付着防止機能付き回路基板の構成を示す説明
図であり、（ａ）は、表面実装可能な回路基板の実装面
を上から見た図を示し、同図（ｂ）は、Ａ−Ａ線に沿っ
たその断面図を示す。一般に表面実装部品を搭載可能な
回路基板では、チップ部品などの表面実装部品を基板の
導電パターン上に載置して実装するよう構成されてお
り、かつ電極部分にはんだと共にフラックスが供給され
ている。この場合、該表面実装部品は予め接着剤等で基
板に固定しておいてもよい。図１に示す回路基板１０で
は、カーボン接点２０の近くに、チップ部品３０を実装
する場合を示しており、本図を使用して本発明の回路基
板におけるフラックス残渣付着防止機能について説明す
る。

【００１４】具体的な方法の説明の前に、回路基板１０
に実装する部品について簡単に説明する。まず、カーボ
ン接点２０は、テレビ等のリモコンや電卓等の押しボタ
ンの接点としてよく使用され、導電性のゴム等で上から
押された場合に両者のカーボン電極が橋渡しされて導通
しスイッチとして作用する回路である。銅などの金属に
比べてカーボンが使用される理由は、酸化に対する耐久
性による。カーボン接点２０はリード線２５と共に、回
路基板にエッチング処理によってパターニングされる。
しかし、この部分にフラックス等が付着すると、接触不
良等によって導電性が劣化しスイッチとして動作しなく
なる恐れがある。また、はんだくず等が飛来し、電極間
に付着すると逆に常に導通状態となりスイッチとして作
用しない場合も生ずる。一方、カーボン接点２０に近接
して実装するチップ部品３０は、チップコンデンサやチ
ップ抵抗、チップインダクタ等が考えられる。その他、
表面実装用パーケージに入れられたトランジスタやダイ
オードの場合もあり得る。

【００１５】これらのチップ部品は、一般的にカーボン
接点２０が形成された後に実装される。実装方法として
は、接続端子の部分に予めはんだと共にフラックスを供
給し、熱源を用いてはんだを溶かしソルダリングするリ
フロー法が使用される。はんだとフラックスの供給方法
は、フラックスが埋め込まれたはんだ粒を接着によって
供給することが考えられるが、予めフラックスのみはん
だの溶融面に塗布しておくことも可能である。熱源とし
ては、赤外線リフロー炉に入れるなどの全体的に加熱す
る方法や、はんだごてやレーザ光線を利用する部分的に
加熱する方法があるが、カーボン接点を含む場合は、カ
ーボンが熱に弱いことを考慮する必要がある。なお、上
記のカーボン接点２０及びチップ部品３０の電極部以外
は、レジスト膜１５で保護されている。

【００１６】また、図１の回路基板１０ではカーボン接
点２０の形成後、カーボン接点２０の周囲に、後に行う
リフロー処理によって生じるフラックスの残渣等の異物
が飛来または流入するのを防止する異物付着防止壁とし
てシルクダム６０を形成している。このシルクダム６０
は、スクリーン印刷によって容易に形成することができ
る。シルクスクリーンマスクによって、シルクダム６０
の形状を設定し、その上からペーストを塗布し回路基板
１０上に転写する。このシルクスクリーン印刷を数回繰
り返して行いシルクダム６０の所定の高さを得ることが
できる。また、マスクの厚さとペーストの量によって
も、高さを調節できる。このようなスクリーン印刷によ
って、おおよそ１〜２ｍｍ程度までのシルクダムを形成
することが可能である。ただし、ペーストの材料として
は、非導電性のものであればよいが、エポキシ系の樹脂
が適当である。また、シルクダム６０を形成するその他
の方法としては、実用新案登録出願、実願平４−８７２
６９に記載の「ペースト転写用スタンピングツール」も
利用できる。これは、本来ハイブリッドＩＣの部品を樹
脂モールドする際に樹脂の広がりを押さえるために周囲
にガードリングを形成するためのツールである。このツ
ールを利用することによって、任意の場所に回路基板の
エッチング処理後にガードリングをシルクダムとして形
成することが可能である。

【００１７】次に、上記の回路基板１０において、カー
ボン接点２０に近接してチップ部品３０等をソルダリン
グする場合について説明する。

【００１８】まず、チップ部品３０等の表面実装部品を
例えば接着剤によって実装位置に仮固定する。次にチッ
プ部品３０等を熱処理のリフローによってソルダリング
し対応する導電パターンに電気的に接続する。このと
き、リフローの熱によって熱せられたフラックスやはん
だの残渣等の異物５０が飛散或いは流出しカーボン接点
２０へ付着しようとするが、シルクダム６０の壁に遮ら
れて、カーボン接点２０にまで飛散しない。異物５０の
遮蔽の効果は、シルクダムの高さで決まるが、１〜２ｍ
ｍ程度の高さがあれば、十分な効果が得られる。ここで
重要なことは、例えば１０ｍｍというような高さを要し
なくても、スクリーン印刷で形成可能な高さで十分な遮
蔽効果が得られるということである。以上の作用によっ
て、フラックスのカーボン接点への付着が防止できる。
なお、カーボン接点以外への異物５０の付着は、レジス
ト膜１５によって保護することができる。従って、リフ
ロー後、回路基板の洗浄を不要としたり或いは洗浄の度
合いを減少させることができる。

【００１９】上記実施例では、シルクダムは、カーボン
接点の周囲に形成したが、シルクダムはこのような場合
に限らず、レジスト膜で保護されない他の接点やリード
線などの付着を防止したい箇所全てに使用可能である。

【００２０】なお、表面実装部品の実装に関してリフロ
ー法の他に、手はんだで行う場合においても、上記のシ
ルクダムは有効である。

【００２１】

【発明の効果】以上のように，本発明によれば、回路基
板のソルダリングの際にカーボン接点部分等の所定の領
域に異物が付着するのを的確に防止できるので、リフロ
ー後の洗浄が不要となるか或いは洗浄時間や回数を減ら
すなど洗浄工程を簡略化できる。

【００２２】また、手作業によってはんだ付けを行なう
場合もフラックスを使用すると、異物が飛散する場合が
あるので、その場合もシルクダムを形成しておけば、そ
の付着を的確に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わるフラックス付着
防止機能付き回路基板の概略の構成を示し、（ａ）は該
回路基板の平面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った断
面図である。

【図２】従来の表面実装部品のソルダリングに使用する
回路基板の概略の構成を示す平面図である。

【符号の説明】

１０ 回路基板 １５ レジスト膜 ２０ カーボン接点 ２５ リード線 ３０ チップ部品 ４０ はんだ及びフラックス ５０ 異物 ６０ シルクダム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板上のソルダリング箇所にはんだ
   およびフラックスにより熱源を用いて表面実装素子をソ
   ルダリングする場合に少なくともはんだまたはフラック
   スの残渣が前記回路基板上の所定の箇所に付着するのを
   防止するフラックス残渣付着防止機能付き回路基板であ
   って、 前記はんだまたはフラックスの残渣を含む異物が前記所
   定の箇所に飛散或いは流入することを防止するために、
   前記所定の箇所の周囲に所定の高さ及び所定の厚さを有
   する異物付着防止壁が形成されていることを特徴とする
   フラックス残渣付着防止機能付き回路基板。
2. 【請求項２】 前記所定の箇所はカーボン接点の形成領
   域であり、該形成領域の周囲に前記異物付着防止壁が形
   成されていることを特徴とする請求項１に記載のフラッ
   クス残渣付着防止機能付き回路基板。