JPH0779071A

JPH0779071A - 電子部品のはんだ付け方法及びはんだ付け装置

Info

Publication number: JPH0779071A
Application number: JP22257193A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Jo; 利隆城
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-09-07
Filing date: 1993-09-07
Publication date: 1995-03-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、フラックスの残渣を洗浄するため
の有機溶剤を不要として、有機溶剤の廃液処理及び有機
溶剤の蒸発や地面への浸透による人体や環境への悪影響
を防止することを目的とするものである。【構成】はんだの部分に電子部品を仮実装した後、真
空加熱装置２２内の真空雰囲気下ではんだを加熱溶融さ
せて電子部品をはんだ付けすることにより、フラックス
を使用しないはんだでも十分な信頼性が得られるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば混成集積回
路，メモリカード及び電子機器等を構成するプリント配
線基板の製造プロセスの中で、基板上に電子部品を実装
するための電子部品のはんだ付け方法及びはんだ付け装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５（ａ）〜（ｄ）は従来の電子部品の
はんだ付け方法の一例を工程順に示す斜視図である。図
において、１はセラミック又はガラスエポキシを基材と
して銀−パラジューム又は銅の下地上に金メッキによる
導体が形成されている基板（配線基板）で、印刷部のみ
開口されている。２は基板１に印刷されたペースト状の
はんだで、例えばＳｎ：Ｐｂ：Ａｇ＝６０：３４：６の
成分構成のものが使用される。また、はんだ２には、活
性剤としてフラックスが含まれている。３は基板１上に
実装される電子部品である。

【０００３】図６は従来の電子部品のはんだ付け装置の
一例を示す平面図である。図において、１１は基板１を
供給する供給部、１２は基板１に印刷マスク１２ａを介
してペースト状のはんだ２を印刷する印刷部、１３はロ
ボットにより基板１上に電子部品３を載置し仮実装する
仮実装部、１４はペースト状のはんだ２を加熱し溶融さ
せてはんだ付けするはんだ付け部、１５は電子部品３を
はんだ付けした基板１を収納する収納部、１６ははんだ
２に含まれているフラックスの残渣を洗浄するための洗
浄機である。

【０００４】次に、動作について説明する。まず、図５
（ａ）のような基板１を供給部１１から印刷部１２に供
給し、印刷マスク１２ａを介して一定条件のもとではん
だ２を図５（ｂ）のように印刷する。次に、基板１を実
装部１３に送り、図５（ｃ）のように、複数個の電子部
品３をロボットによりそれぞれ所定の場所に載置する。
この後、基板１に電子部品３を載置した状態のワーク４
をはんだ付け部１４に送り、ペースト状のはんだ２を溶
融させはんだ付けを行う。これにより、図５（ｄ）のよ
うな混成集積回路５が製造され、製造された混成集積回
路５は収納部１５に収納される。このような混成集積回
路５では、はんだ２の部分にフラックスの残渣がある
と、はんだ付けの信頼性が低下するため、最後に洗浄機
１６により残渣を洗浄し、はんだ付けプロセスが完了す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の電子部品のはんだ付け方法においては、ペース
ト状のはんだ２の中にはんだ２を活性化するためのフラ
ックスが混入されており、はんだ付け後にその残渣が残
るため、これを除去するために混成集積回路５を有機溶
剤中で洗浄する必要があり、従って洗浄後の有機溶剤の
劣化に伴う廃液処理をする必要があり、また有機溶剤の
蒸発によりロスや環境破壊が生じるなどの問題点があっ
た。これに対して、フラックスを使用しない方法とし
て、水素ガス雰囲気中ではんだ付けを行う方法もある
が、この場合装置が大形化し、かつ水素ガスの漏れに対
する管理を十分に行う必要があるなどの問題点があっ
た。

【０００６】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、装置の大形化
を防止するとともに面倒な管理を不要としつつ、フラッ
クスを使用しないはんだにより十分なはんだ付けを行う
ことができる電子部品のはんだ付け方法及びはんだ付け
装置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る電
子部品のはんだ付け方法は、はんだの部分に電子部品を
仮実装した後、真空雰囲気下ではんだを加熱溶融させて
電子部品をはんだ付けするようにしたものである。

【０００８】請求項２の発明に係る電子部品のはんだ付
け装置は、真空チャンバと、この真空チャンバ内に設け
られ、表面のはんだの部分に電子部品が載置され仮実装
された状態の基板が載せられる加熱手段とを有する真空
加熱装置を備えたものである。

【０００９】

【作用】この発明においては、真空雰囲気下ではんだを
加熱することにより、はんだ表面の不純物や酸化物等を
蒸発させ飛散させて、はんだの濡れ性を良くする。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１はこの発明の一実施例による電子部品のはんだ
付け装置を示す平面図であり、図５及び図６と同一又は
相当部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００１１】図において、２１は実装部１３に隣接して
設けられ、はんだ付け前のワーク４（基板１に電子部品
３を載置し仮実装したもの）を収納する収納部、２２は
はんだ付け前のワーク４を真空雰囲気下で加熱してはん
だ付けを行う真空加熱装置である。

【００１２】図２は図１の真空加熱装置を示す構成図で
ある。図において、２３は排気ダクト２３ａを有する真
空チャンバ、２４は真空チャンバ２３内に例えば上下３
段に設けられている加熱手段としてのヒートブロックで
あり、このヒートブロック２４上には、はんだ付け前の
ワーク４が載せられる。また、各ヒートブロック２４に
は、複数個のヒータ２５が設けられており、これらのヒ
ータ２５は、図３に示すように２５ａ，２５ｂの２系統
に分けられている。

【００１３】２６は加熱用の電源、２７は電源２６及び
各ヒータ２５に接続され、各ヒータ２６の温度を制御す
る温度調節器、２８はヒートブロック２４の温度を検出
して温度調節器２７に信号を出力する熱電対である。な
お、図２では、最上段のヒートブロック２４のみに温度
調節器２７が接続されているが、他のヒートブロック２
４の温度検出制御についても同様に行う。

【００１４】次に、動作について説明する。まず、従来
例と同様の手順で、ペースト状のはんだ２が基板１に印
刷され、その基板１上に電子部品３が載置されてはんだ
付け前のワーク４となる。このワーク４は、一度収納部
２１内に収納されてから、真空加熱装置２２内にセット
される。このとき、ワーク４の裏面がヒートブロック２
４に直接接触するようにセットされる。

【００１５】ワーク４のセットが完了すると、真空チャ
ンバ２３内が所定の真空度（例えば１×１０^-4パスカ
ル）になるまで排気される。この後、はんだ付け用の温
度プロファイルが得られるように温度調節器２７で制御
しつつヒートブロック２４によりワークのはんだ２が加
熱される。

【００１６】ここで、図４は図２の真空加熱装置２２に
よるはんだ付け時の加熱温度の変化とヒータ２５ａ，２
５ｂのオン・オフ状態とを示す関係図である。まず、真
空チャンバ２３内が所定の真空度に達すると、ａ系統の
加熱用電源が自動的に入れられ、ａ系統のヒータ２５ａ
のみにより予熱温度Ｔ₁までヒートブロック２４が加熱
される。温度がＴ₁に達すると、ｂ系統の電源も入れら
れ、２系統のヒータ２５ａ，２５ｂによりヒートブロッ
ク２４が加熱される。

【００１７】これにより、ヒートブロック２４は、はん
だ溶融温度Ｔ₂（例えば１８０°）、実装部品がアライ
ンメントする温度Ｔ₃（例えば２００℃）を経て、ピー
ク温度Ｔ₄まで加熱される。このようにして、温度がＴ₄
に達すると、加熱が停止されてはんだ２が放冷される。
この間、はんだ２が溶融している時間ｔ₁は、例えば２
０秒程度である。この後、所定時間が経過すると、はん
だ付け後のワーク４が真空チャンバ２３から取り出さ
れ、例えばテスト工程等の次工程へと搬送される。

【００１８】上記のようなはんだ付け方法では、真空雰
囲気下ではんだ２を加熱溶融させるので、はんだ２の表
面から不純物や酸化物の原子が蒸発して飛散し、はんだ
付けされる金属に対するはんだ２の濡れ性が良くなる。
このため、はんだ２を活性化させるためのフラックスが
なくても十分なはんだ付けの信頼性を得ることができ、
従って有機溶剤による洗浄工程が不要となり、有機溶剤
の廃液処理及び蒸発によるロスや人体，環境への悪影響
がなくなる。また、有機溶剤により床面が濡れて見栄え
が悪くなることもなくなる。さらに、水素ガスを用いる
場合に比べて、装置が小形で済み、ガス漏れ等の対策も
不要となる。

【００１９】また、上記のような真空加熱装置２２を有
するはんだ付け装置では、ヒートブロック２４により基
板１の下方からはんだ２を加熱しているので、上記のよ
うにフラックスを含まないはんだ２によるはんだ付けが
可能になるとともに、電子部品３の熱による劣化を防止
することができる。

【００２０】なお、ヒートブロック２４にワークを直接
接触させる方法としては、ワーク４を保持するキャリア
をそのままセットしたり、ワーク４を１個ずつ並べたり
する方法があるが、ワーク４のセット方法は特に限定さ
れるものではない。

【００２１】また、基板１の両面に電子部品３が実装さ
れる場合には、ヒートブロック２４からの加熱では不十
分であるため、放射熱により加熱する方法もある。さら
に、上記実施例では加熱手段としてヒータ２５を内蔵し
たヒートブロック２４を示したが、これに限定されるも
のではない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
電子部品のはんだ付け方法は、はんだの部分に電子部品
を仮実装した後、真空雰囲気下ではんだを加熱溶融させ
て電子部品をはんだ付けするようにしたので、装置の大
形化を防止するとともにガス漏れ等の面倒な管理を不要
としつつ、フラックスを含まないはんだにより十分な信
頼性を得ることができ、またフラックスを使用しないこ
とから、洗浄用の有機溶剤を不要とすることができ、こ
れにより床面が濡れて見栄えが悪くなるのを防止でき、
かつ有機溶剤の廃液処理を不要にすることができるとと
もに、有機溶剤の蒸発や地面への浸透による人体や環境
への悪影響を防止することができるなどの効果を奏す
る。

【００２３】また、請求項２の発明の電子部品のはんだ
付け装置は、真空チャンバと、この真空チャンバ内に設
けられ、はんだの部分に電子部品が仮実装された状態の
基板が載置される加熱手段とを有する真空加熱装置を用
いたので、フラックスを含まないはんだにより十分な信
頼性ではんだ付けを行うことができ、上記請求項１の発
明と同様の効果を奏する。また、基板を加熱手段上に載
置して加熱することにより、熱による電子部品の劣化を
防止することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による電子部品のはんだ付
け装置を示す平面図である。

【図２】図１の真空加熱装置を示す構成図である。

【図３】図２のヒートブロックを側面から見た構成図で
ある。

【図４】図２の真空加熱装置によるはんだ付け時の加熱
温度の変化とヒータのオン・オフ状態とを示す関係図で
ある。

【図５】従来の電子部品のはんだ付け方法の一例を工程
順に示す斜視図である。

【図６】従来の電子部品のはんだ付け装置の一例を示す
平面図である。

【符号の説明】

１基板２はんだ３電子部品２２真空加熱装置２３真空チャンバ２４ヒートブロック（加熱手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板にはんだを設け、このはんだの部分
に電子部品を仮実装した後、真空雰囲気下で上記はんだ
を加熱溶融させて上記電子部品をはんだ付けすることを
特徴とする電子部品のはんだ付け方法。
【請求項２】内部が真空にされる真空チャンバと、こ
の真空チャンバ内に設けられ、表面のはんだの部分に電
子部品が載置され仮実装された状態の基板が載せられる
加熱手段とを有する真空加熱装置を備えていることを特
徴とする電子部品のはんだ付け装置。