JPH08321674A - 電子部品はんだ付け回路基板の製造方法 - Google Patents
電子部品はんだ付け回路基板の製造方法Info
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- JPH08321674A JPH08321674A JP15116195A JP15116195A JPH08321674A JP H08321674 A JPH08321674 A JP H08321674A JP 15116195 A JP15116195 A JP 15116195A JP 15116195 A JP15116195 A JP 15116195A JP H08321674 A JPH08321674 A JP H08321674A
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3447—Lead-in-hole components
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Abstract
(57)【要約】
【目的】回路的に無縁の孤立状はんだ付けランドに電子
部品のダミーのリード線をはんだ付けするとそのはんだ
付け部にクラックが生じるのを防止する。 【構成】孤立状はんだ付けランドに放熱部を連設した
り、はんだの液相温度と固相温度の温度差の小さいはん
だ組成物を用いることによりはんだの液相温度から固相
温度への移行時間を短縮する。 【効果】はんだ付け時に溶融はんだが固化するまでの時
間を短くでき、その間に外部からの振動を受ける状態、
すなわち、その固化までの不安定な状態で振動を受ける
頻度を少なくでき、はんだ付け部のクラックが生じるの
を抑制することができる。クラックを防止できると、は
んだ付け強度を損なわず、電子部品の回路基板に対する
はんだ付けによる機械的強度を大きくして振動等による
脱落や緩みを防止し回路の信頼性を確保できる。
部品のダミーのリード線をはんだ付けするとそのはんだ
付け部にクラックが生じるのを防止する。 【構成】孤立状はんだ付けランドに放熱部を連設した
り、はんだの液相温度と固相温度の温度差の小さいはん
だ組成物を用いることによりはんだの液相温度から固相
温度への移行時間を短縮する。 【効果】はんだ付け時に溶融はんだが固化するまでの時
間を短くでき、その間に外部からの振動を受ける状態、
すなわち、その固化までの不安定な状態で振動を受ける
頻度を少なくでき、はんだ付け部のクラックが生じるの
を抑制することができる。クラックを防止できると、は
んだ付け強度を損なわず、電子部品の回路基板に対する
はんだ付けによる機械的強度を大きくして振動等による
脱落や緩みを防止し回路の信頼性を確保できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回路基板の回路的に孤
立又はそれに近い状態の孤立状はんだ付けランドに電子
部品をはんだ付けする際のはんだ付け方法を改善した電
子部品はんだ付け回路基板の製造方法に関する。
立又はそれに近い状態の孤立状はんだ付けランドに電子
部品をはんだ付けする際のはんだ付け方法を改善した電
子部品はんだ付け回路基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】回路基板として例えばプリント回路基板
は、例えば銅張積層基板に回路配線のパターンを形成し
たものであって、その上に電子部品を搭載して一つの回
路ユニットを形成できるようにしたものであるが、その
電子部品としてコンデンサや抵抗体等を搭載するには、
その回路配線パターンの銅箔ランド、すなわちはんだ付
けランドにこれらの部品をはんだ付けして接続、固着し
ている。この際、はんだ付けランド部分を除いた他の回
路配線部分を含む基板の表面全体にいわゆるソルダーレ
ジスト膜と言われる絶縁膜を形成してからはんだ付けを
行ない、各配線間の接続されてはならない部分がはんだ
により接続されたり、銅箔表面が腐食されないようにし
ている。このようにプリント回路基板に電子部品をはん
だ付けするには、プリント回路基板の所定の箇所にスル
ーホールを有する複数のはんだ付けランドを個別に設
け、各はんだ付けランドにはんだペーストを塗布し、複
数のリード線を有するチップ状の電子部品のそのリード
線をその対応する各はんだ付けランドのスルーホールに
挿入し、ついで加熱し、はんだペーストのはんだ粉末を
溶融してはんだ付けする、いわゆるリフローはんだ付け
方法や、各はんだ付けランドのスルーホールに挿入した
リード線を噴流はんだに接触させることによりはんだ付
けする、いわゆる噴流式はんだ付け方法が行なわれてい
る。
は、例えば銅張積層基板に回路配線のパターンを形成し
たものであって、その上に電子部品を搭載して一つの回
路ユニットを形成できるようにしたものであるが、その
電子部品としてコンデンサや抵抗体等を搭載するには、
その回路配線パターンの銅箔ランド、すなわちはんだ付
けランドにこれらの部品をはんだ付けして接続、固着し
ている。この際、はんだ付けランド部分を除いた他の回
路配線部分を含む基板の表面全体にいわゆるソルダーレ
ジスト膜と言われる絶縁膜を形成してからはんだ付けを
行ない、各配線間の接続されてはならない部分がはんだ
により接続されたり、銅箔表面が腐食されないようにし
ている。このようにプリント回路基板に電子部品をはん
だ付けするには、プリント回路基板の所定の箇所にスル
ーホールを有する複数のはんだ付けランドを個別に設
け、各はんだ付けランドにはんだペーストを塗布し、複
数のリード線を有するチップ状の電子部品のそのリード
線をその対応する各はんだ付けランドのスルーホールに
挿入し、ついで加熱し、はんだペーストのはんだ粉末を
溶融してはんだ付けする、いわゆるリフローはんだ付け
方法や、各はんだ付けランドのスルーホールに挿入した
リード線を噴流はんだに接触させることによりはんだ付
けする、いわゆる噴流式はんだ付け方法が行なわれてい
る。
【０００３】これらのいずれのはんだ付け方法を行うに
も、フラックスを塗布してからはんだペーストを塗布す
ることが行われており、はんだ付け時の熱等によりはん
だ付けランドの銅箔が酸化することによりはんだ付けが
良く行われなくなることを防止している。すなわち、プ
リント回路基板のはんだ付けランドは、はんだ付け時に
２００℃〜３００℃に加熱されるので、その表面が露出
されている場合のみならずその表面に保護膜が形成され
ている場合でも、はんだ付け時にフラックスが塗布され
ると、その膜が酸素を遮断して銅箔の酸化を防止すると
ともに、既に生じている酸化物を還元し、溶融したはん
だを良く濡らすようになる。
も、フラックスを塗布してからはんだペーストを塗布す
ることが行われており、はんだ付け時の熱等によりはん
だ付けランドの銅箔が酸化することによりはんだ付けが
良く行われなくなることを防止している。すなわち、プ
リント回路基板のはんだ付けランドは、はんだ付け時に
２００℃〜３００℃に加熱されるので、その表面が露出
されている場合のみならずその表面に保護膜が形成され
ている場合でも、はんだ付け時にフラックスが塗布され
ると、その膜が酸素を遮断して銅箔の酸化を防止すると
ともに、既に生じている酸化物を還元し、溶融したはん
だを良く濡らすようになる。
【０００４】このように回路基板のはんだ付けランドに
電子部品ははんだ付けされるが、電子部品は規格に基づ
いて製造されており、例えば４端子のリード線を有する
電子部品の規格に基づいて電子部品を製造するには、回
路的には３端子のリード線しか必要がない場合にも、例
えば図２に示すように、電子部品本体１に３端子に対応
する３つのリード線１ａ、１ｂ、１ｃと、ダミーのリー
ド線１ｄを設けた電子部品２を作成することが行われて
おり、ダミーのリード線１ｄは素子の電気機能的役割と
しては無縁で孤立していることになるが、回路基板にこ
の電子部品をはんだ付けするときは、回路基板３の回路
用はんだ付けランド３ａ、３ｂ、３ｃのそれぞれのスル
ーホールにリード線１ａ、１ｂ、１ｃがそれぞれ挿入さ
れるだけではなく、回路基板にも回路的に無縁で孤立し
ている孤立はんだ付けランド３ｄが設けられ、そのスル
ーホールにダミーのリード線１ｄも挿入され、はんだ付
けされる。なお、図中、４は回路基板本体、５はソルダ
ーレジスト膜である。このようにすると、回路的に孤立
している孤立状はんだ付けランドとダミーのリード線と
のはんだ付けにより電子部品の回路基板に対する接続の
機械的強度が他の３つのリード線だけを対応するはんだ
付けランドにはんだ付けする場合に比べて大きくなり、
電子部品をはんだ付けした後の回路基板の搬送時、ある
いはその回路基板の電子機器への組み込み時、その電子
機器の使用時等において振動を与えられても離脱する危
険が少なくなる。
電子部品ははんだ付けされるが、電子部品は規格に基づ
いて製造されており、例えば４端子のリード線を有する
電子部品の規格に基づいて電子部品を製造するには、回
路的には３端子のリード線しか必要がない場合にも、例
えば図２に示すように、電子部品本体１に３端子に対応
する３つのリード線１ａ、１ｂ、１ｃと、ダミーのリー
ド線１ｄを設けた電子部品２を作成することが行われて
おり、ダミーのリード線１ｄは素子の電気機能的役割と
しては無縁で孤立していることになるが、回路基板にこ
の電子部品をはんだ付けするときは、回路基板３の回路
用はんだ付けランド３ａ、３ｂ、３ｃのそれぞれのスル
ーホールにリード線１ａ、１ｂ、１ｃがそれぞれ挿入さ
れるだけではなく、回路基板にも回路的に無縁で孤立し
ている孤立はんだ付けランド３ｄが設けられ、そのスル
ーホールにダミーのリード線１ｄも挿入され、はんだ付
けされる。なお、図中、４は回路基板本体、５はソルダ
ーレジスト膜である。このようにすると、回路的に孤立
している孤立状はんだ付けランドとダミーのリード線と
のはんだ付けにより電子部品の回路基板に対する接続の
機械的強度が他の３つのリード線だけを対応するはんだ
付けランドにはんだ付けする場合に比べて大きくなり、
電子部品をはんだ付けした後の回路基板の搬送時、ある
いはその回路基板の電子機器への組み込み時、その電子
機器の使用時等において振動を与えられても離脱する危
険が少なくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
いずれのはんだ付け方法によりはんだ付けする場合に
も、はんだ付けランドのスルーホールにリード線を挿入
した状態の回路基板を順次チェーンコンベアで搬送しな
がら上記のフラックス塗布を行い、ついではんだ付けを
行なう連続生産方式を採用すると、はんだ付け工程で
は、回路基板は搬送されながら溶融はんだによりリード
線とはんだ付けランドの接続部が濡らされて覆われ、つ
いで搬送を継続されながらそのはんだは自然冷却され、
固化されるが、その固化するまでの搬送過程で振動が加
わると、振動された状態ではんだが固化することにな
る。その場合、回路的に接続されている回路用はんだ付
けランド３ａ、３ｂ、３ｃとリード線の接続部の溶融は
んだの固化は、はんだ付けランドに接続されている回路
部分６を通しても放熱することができ、それだけ固化に
至る時間を短くでき、固化するまでの不安定な状態で振
動を受ける頻度を少なくできるが、回路的に孤立した孤
立状はんだ付けランド３ｄとダミーのリード線の接続部
の溶融はんだの固化は、はんだ付けランドに接続されて
いる回路部分がないので、効果的に放熱できる部分が少
なく、固化するまでの不安定な状態で振動を受ける頻度
が多くなり、それだけ固化した後の状態ではクラックが
入り易い。例えば図３に示すように、ダミーのリード線
１ｄを孤立状はんだ付けランド３ｄにはんだ付けしたは
んだ層７と孤立はんだ付けランド３ｄの間に剥離が生じ
ることかあり、このように剥離が生じると、ダミーのリ
ード線１ｄの孤立状はんだ付けランド３ｄに対する固着
力が弱くなり、電子部品の回路基板に対する接続の機械
的強度を向上させたいという目的を達成できないことが
ある。
いずれのはんだ付け方法によりはんだ付けする場合に
も、はんだ付けランドのスルーホールにリード線を挿入
した状態の回路基板を順次チェーンコンベアで搬送しな
がら上記のフラックス塗布を行い、ついではんだ付けを
行なう連続生産方式を採用すると、はんだ付け工程で
は、回路基板は搬送されながら溶融はんだによりリード
線とはんだ付けランドの接続部が濡らされて覆われ、つ
いで搬送を継続されながらそのはんだは自然冷却され、
固化されるが、その固化するまでの搬送過程で振動が加
わると、振動された状態ではんだが固化することにな
る。その場合、回路的に接続されている回路用はんだ付
けランド３ａ、３ｂ、３ｃとリード線の接続部の溶融は
んだの固化は、はんだ付けランドに接続されている回路
部分６を通しても放熱することができ、それだけ固化に
至る時間を短くでき、固化するまでの不安定な状態で振
動を受ける頻度を少なくできるが、回路的に孤立した孤
立状はんだ付けランド３ｄとダミーのリード線の接続部
の溶融はんだの固化は、はんだ付けランドに接続されて
いる回路部分がないので、効果的に放熱できる部分が少
なく、固化するまでの不安定な状態で振動を受ける頻度
が多くなり、それだけ固化した後の状態ではクラックが
入り易い。例えば図３に示すように、ダミーのリード線
１ｄを孤立状はんだ付けランド３ｄにはんだ付けしたは
んだ層７と孤立はんだ付けランド３ｄの間に剥離が生じ
ることかあり、このように剥離が生じると、ダミーのリ
ード線１ｄの孤立状はんだ付けランド３ｄに対する固着
力が弱くなり、電子部品の回路基板に対する接続の機械
的強度を向上させたいという目的を達成できないことが
ある。
【０００６】本発明の第１の目的は、回路的に孤立又は
それに近い状態の孤立状はんだ付けランドに電子部品を
はんだ付けした際そのはんだ付け部にクラックが入るこ
とがないような電子部品はんだ付け回路基板の製造方法
を提供することにある。本発明の第２の目的は、回路的
に孤立又はそれに近い状態の孤立状はんだ付けランドに
電子部品をはんだ付けしたはんだ付け部の接合強度を損
なわないようにし電子部品の回路基板に対する接続の機
械的強度を大きくし、電子部品が振動等により回路基板
から脱落し難くした電子部品はんだ付け回路基板の製造
方法を提供することにある。本発明の第３の目的は、電
子部品をはんだ付けにより搭載した回路基板の回路の信
頼性の高い電子部品はんだ付け回路基板の製造方法を提
供することにある。
それに近い状態の孤立状はんだ付けランドに電子部品を
はんだ付けした際そのはんだ付け部にクラックが入るこ
とがないような電子部品はんだ付け回路基板の製造方法
を提供することにある。本発明の第２の目的は、回路的
に孤立又はそれに近い状態の孤立状はんだ付けランドに
電子部品をはんだ付けしたはんだ付け部の接合強度を損
なわないようにし電子部品の回路基板に対する接続の機
械的強度を大きくし、電子部品が振動等により回路基板
から脱落し難くした電子部品はんだ付け回路基板の製造
方法を提供することにある。本発明の第３の目的は、電
子部品をはんだ付けにより搭載した回路基板の回路の信
頼性の高い電子部品はんだ付け回路基板の製造方法を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）、回路的に接続された回路用はん
だ付けランドと、回路的に孤立又はそれに近い状態の孤
立状はんだ付けランドを有する回路基板の該回路用はん
だ付けランド及び孤立状はんだ付けランドに電子部品を
はんだ付けした構造を有する電子部品はんだ付け回路基
板の製造方法において、該孤立状はんだ付けランドと該
電子部品のはんだ付け部はそのはんだ付け時にはんだの
液相温度から固相温度への移行時間を短縮することによ
り形成された電子部品はんだ付け回路基板の製造方法を
提供するものである。また、本発明は、（２）、回路的
に接続された回路用はんだ付けランドと、回路的に孤立
又はそれに近い状態の孤立状はんだ付けランドを有する
回路基板の該回路用はんだ付けランド及び孤立状はんだ
付けランドに電子部品をはんだ付けした構造を有する電
子部品はんだ付け回路基板の製造方法において、該孤立
状はんだ付けランドに放熱部を連設し、該孤立状はんだ
付けランドと該電子部品のはんだ付け部はそのはんだ付
け時に該放熱部により溶融はんだの放熱を行なってはん
だの液相温度から固相温度への移行時間を短縮すること
により形成された電子部品はんだ付け回路基板の製造方
法、（３）、回路的に接続された回路用はんだ付けラン
ドと、回路的に孤立又はそれに近い状態の孤立状はんだ
付けランドを有する回路基板の該回路用はんだ付けラン
ド及び孤立状はんだ付けランドに電子部品をはんだ付け
した構造を有する電子部品はんだ付け回路基板の製造方
法において、該孤立状はんだ付けランドと該電子部品の
はんだ付け部は液相温度と固相温度との温度差の小さい
はんだ組成物を用いそのはんだ付け時にはんだの液相温
度から固相温度への移行時間を短縮することにより形成
された電子部品はんだ付け回路基板の製造方法、
（４）、回路的に接続された回路用はんだ付けランド
と、回路的に孤立又はそれに近い状態の孤立状はんだ付
けランドを有する回路基板の該回路用はんだ付けランド
及び孤立状はんだ付けランドに電子部品をはんだ付けし
た構造を有する電子部品はんだ付け回路基板の製造方法
において、該孤立状はんだ付けランドに放熱部を連設
し、該孤立状はんだ付けランドと該電子部品のはんだ付
け部は液相温度と固相温度との温度差の小さいはんだ組
成物を用いそのはんだ付け時に該放熱部により該はんだ
組成物の溶融はんだの放熱を行ないはんだの液相温度か
ら固相温度への移行時間を短縮することにより形成され
た電子部品はんだ付け回路基板の製造方法を提供するも
のである。
決するために、（１）、回路的に接続された回路用はん
だ付けランドと、回路的に孤立又はそれに近い状態の孤
立状はんだ付けランドを有する回路基板の該回路用はん
だ付けランド及び孤立状はんだ付けランドに電子部品を
はんだ付けした構造を有する電子部品はんだ付け回路基
板の製造方法において、該孤立状はんだ付けランドと該
電子部品のはんだ付け部はそのはんだ付け時にはんだの
液相温度から固相温度への移行時間を短縮することによ
り形成された電子部品はんだ付け回路基板の製造方法を
提供するものである。また、本発明は、（２）、回路的
に接続された回路用はんだ付けランドと、回路的に孤立
又はそれに近い状態の孤立状はんだ付けランドを有する
回路基板の該回路用はんだ付けランド及び孤立状はんだ
付けランドに電子部品をはんだ付けした構造を有する電
子部品はんだ付け回路基板の製造方法において、該孤立
状はんだ付けランドに放熱部を連設し、該孤立状はんだ
付けランドと該電子部品のはんだ付け部はそのはんだ付
け時に該放熱部により溶融はんだの放熱を行なってはん
だの液相温度から固相温度への移行時間を短縮すること
により形成された電子部品はんだ付け回路基板の製造方
法、（３）、回路的に接続された回路用はんだ付けラン
ドと、回路的に孤立又はそれに近い状態の孤立状はんだ
付けランドを有する回路基板の該回路用はんだ付けラン
ド及び孤立状はんだ付けランドに電子部品をはんだ付け
した構造を有する電子部品はんだ付け回路基板の製造方
法において、該孤立状はんだ付けランドと該電子部品の
はんだ付け部は液相温度と固相温度との温度差の小さい
はんだ組成物を用いそのはんだ付け時にはんだの液相温
度から固相温度への移行時間を短縮することにより形成
された電子部品はんだ付け回路基板の製造方法、
（４）、回路的に接続された回路用はんだ付けランド
と、回路的に孤立又はそれに近い状態の孤立状はんだ付
けランドを有する回路基板の該回路用はんだ付けランド
及び孤立状はんだ付けランドに電子部品をはんだ付けし
た構造を有する電子部品はんだ付け回路基板の製造方法
において、該孤立状はんだ付けランドに放熱部を連設
し、該孤立状はんだ付けランドと該電子部品のはんだ付
け部は液相温度と固相温度との温度差の小さいはんだ組
成物を用いそのはんだ付け時に該放熱部により該はんだ
組成物の溶融はんだの放熱を行ないはんだの液相温度か
ら固相温度への移行時間を短縮することにより形成され
た電子部品はんだ付け回路基板の製造方法を提供するも
のである。
【０００８】上記において、「電子部品はんだ付け回路
基板の製造方法。」を「電子部品はんだ付け回路基
板。」とすることもでき、その際、上記（２）の「該孤
立状はんだ付けランドに放熱部を連設し」を「該孤立状
はんだ付けランドに放熱部を連設した電子部品はんだ付
け回路基板。」とし、上記（３）の「該孤立状はんだ付
けランドと該電子部品のはんだ付け部は液相温度と固相
温度との温度差の小さいはんだ組成物を用い」を「該孤
立状はんだ付けランドと該電子部品のはんだ付け部は液
相温度と固相温度との温度差の小さいはんだ組成物を用
いた電子部品はんだ付け回路基板。」とし、それぞれ先
行の構成要件とともに発明を構成し、後続の構成要件を
削除するようにしても良い。本発明において、「回路的
に接続された回路用はんだ付けランド」とは、回路基板
の回路パターンに接続されたはんだ付けランドであり、
これに電子部品が接続されることによりその回路が構成
される。また、「回路的に孤立又はそれに近い状態の孤
立状はんだ付けランド」とは、電気的役割を有する端子
としてリード線あるいは電極を有する電子部品の電気的
機能とは無縁で孤立させて設けた、いわゆるダミーのリ
ード線あるいは電極をはんだ付けするためのはんだ付け
ランドであって、他の回路パターンに接続されておらず
これと無縁で孤立しているはんだ付けランド、又は電子
部品の電気的機能と関係がある端子として設けられてい
るリード線あるいは電極をはんだ付けするためのはんだ
付けランドではあるが、他の接続される回路パターンが
少ないため放熱面積が少なく、通常のはんだ付け時に溶
融はんだが固化する際にその時間を短くできず、実質的
にその固化したはんだ層にクラックが入ることを避けら
れないような孤立に近い状態のはんだ付けランドの場合
をいう。
基板の製造方法。」を「電子部品はんだ付け回路基
板。」とすることもでき、その際、上記（２）の「該孤
立状はんだ付けランドに放熱部を連設し」を「該孤立状
はんだ付けランドに放熱部を連設した電子部品はんだ付
け回路基板。」とし、上記（３）の「該孤立状はんだ付
けランドと該電子部品のはんだ付け部は液相温度と固相
温度との温度差の小さいはんだ組成物を用い」を「該孤
立状はんだ付けランドと該電子部品のはんだ付け部は液
相温度と固相温度との温度差の小さいはんだ組成物を用
いた電子部品はんだ付け回路基板。」とし、それぞれ先
行の構成要件とともに発明を構成し、後続の構成要件を
削除するようにしても良い。本発明において、「回路的
に接続された回路用はんだ付けランド」とは、回路基板
の回路パターンに接続されたはんだ付けランドであり、
これに電子部品が接続されることによりその回路が構成
される。また、「回路的に孤立又はそれに近い状態の孤
立状はんだ付けランド」とは、電気的役割を有する端子
としてリード線あるいは電極を有する電子部品の電気的
機能とは無縁で孤立させて設けた、いわゆるダミーのリ
ード線あるいは電極をはんだ付けするためのはんだ付け
ランドであって、他の回路パターンに接続されておらず
これと無縁で孤立しているはんだ付けランド、又は電子
部品の電気的機能と関係がある端子として設けられてい
るリード線あるいは電極をはんだ付けするためのはんだ
付けランドではあるが、他の接続される回路パターンが
少ないため放熱面積が少なく、通常のはんだ付け時に溶
融はんだが固化する際にその時間を短くできず、実質的
にその固化したはんだ層にクラックが入ることを避けら
れないような孤立に近い状態のはんだ付けランドの場合
をいう。
【０００９】また、「そのはんだ付け時にはんだの液相
温度から固相温度への移行時間を短縮する」とは、はん
だは溶融されてリード線あるいは電極とはんだ付けラン
ドを濡らし、これらを覆い、その後は冷却されて固化さ
れるが、はんだが溶融され液相になっている最低温度を
液相温度といい、それが固化され固相になっている最高
温度を固相温度といい、その液相温度から固相温度への
移行時間を短縮することをいうが、その液相温度と固相
温度の間では固相と液相が共存しているので、液相温度
から固相温度への移行時間とはその固相と液相が共存し
ている時間であるとも言うことができ、その時間を短く
することをいう。その時間としては、１０秒以下が好ま
しいが、短かすぎると共晶組成に近くなるので、５〜１
０秒が好ましい。その時間を短くする方法には、溶融は
んだの固化を促進するために放熱量を大きくすること
と、はんだ組成物の液相温度と固相温度の温度差、すな
わち固相と液相が共存する温度範囲を小さくすることが
挙げられる。前者の例としては、例えば孤立又はこれに
近い状態の孤立状はんだ付けランドのランド面積を大き
くしたり、あるいは回路基板の別のスペースに回路パタ
ーンと同様に形成したその回路とは無縁の放熱部を孤立
状はんだ付けランドと接続して形成する場合が挙げられ
る。この放熱部は回路パターンと同様に形成しなくて
も、例えは金属等の熱伝導性材料を樹脂等のバインダー
に混合したペーストの塗布膜や、蒸着、スパッタリング
等の物理的手段により放熱部を形成しても良い。
温度から固相温度への移行時間を短縮する」とは、はん
だは溶融されてリード線あるいは電極とはんだ付けラン
ドを濡らし、これらを覆い、その後は冷却されて固化さ
れるが、はんだが溶融され液相になっている最低温度を
液相温度といい、それが固化され固相になっている最高
温度を固相温度といい、その液相温度から固相温度への
移行時間を短縮することをいうが、その液相温度と固相
温度の間では固相と液相が共存しているので、液相温度
から固相温度への移行時間とはその固相と液相が共存し
ている時間であるとも言うことができ、その時間を短く
することをいう。その時間としては、１０秒以下が好ま
しいが、短かすぎると共晶組成に近くなるので、５〜１
０秒が好ましい。その時間を短くする方法には、溶融は
んだの固化を促進するために放熱量を大きくすること
と、はんだ組成物の液相温度と固相温度の温度差、すな
わち固相と液相が共存する温度範囲を小さくすることが
挙げられる。前者の例としては、例えば孤立又はこれに
近い状態の孤立状はんだ付けランドのランド面積を大き
くしたり、あるいは回路基板の別のスペースに回路パタ
ーンと同様に形成したその回路とは無縁の放熱部を孤立
状はんだ付けランドと接続して形成する場合が挙げられ
る。この放熱部は回路パターンと同様に形成しなくて
も、例えは金属等の熱伝導性材料を樹脂等のバインダー
に混合したペーストの塗布膜や、蒸着、スパッタリング
等の物理的手段により放熱部を形成しても良い。
【００１０】また、後者の例としては、はんだの組成を
変えることにより、固相温度と液相温度を変えることが
でき、その差を小さくすることにより液相温度から固相
温度への移行時間を短縮できる。例えばＳｎ／Ｐｂ／Ｂ
ｉ＝４６／４６／８とすると、固相温度は１７５℃、液
相温度は１９０℃であり、Ｓｎ／Ｐｂ／Ｂｉ＝５７／４
０／３とすると、固相温度は１７５℃、液相温度は１８
５℃である。後者は孤立状はんだ付けランドだけで別に
放熱部を設けなくても、常温で溶融はんだが固化する際
にはんだ付けランドから剥離する現象等のクラックを生
じるようなことがないようにできるが、このようにする
には固相温度は１７５℃以上、液相温度は１８５℃以下
が好ましく、上記２つのはんだ組成物の間の組成物、そ
の他の組成物あるいは他の金属を配合することによりこ
れらを実現することができる。なお、液相温度、固相温
度は熱分析法による吸熱発熱特性曲線により求めること
ができる。なお、本発明において、はんだあるいははん
だ組成物とは、はんだと同様な目的に使用される錫含有
金属組成物をいい、錫と鉛を含有するもののみに限らな
い。前者のＳｎ／Ｐｂ／Ｂｉ＝４６／４６／８のはんだ
組成物その他のはんだ組成物の場合でも、上記したよう
に孤立状はんだ付けランドの放熱量を大きくする処置を
とることにより、溶融はんだが固化する際にはんだ付け
ランドから剥離する現象等のクラックを生じることがな
いようにできるが、その放熱量を加減することにより固
相温度、液相温度の異なるはんだ組成物を選択し、両者
で相補うようにしても良い。なお、「そのはんだ付け時
にはんだの液相温度から固相温度への移行時間を短縮す
る」他の方法としては、温度を低くする等の雰囲気によ
っても実現できる。
変えることにより、固相温度と液相温度を変えることが
でき、その差を小さくすることにより液相温度から固相
温度への移行時間を短縮できる。例えばＳｎ／Ｐｂ／Ｂ
ｉ＝４６／４６／８とすると、固相温度は１７５℃、液
相温度は１９０℃であり、Ｓｎ／Ｐｂ／Ｂｉ＝５７／４
０／３とすると、固相温度は１７５℃、液相温度は１８
５℃である。後者は孤立状はんだ付けランドだけで別に
放熱部を設けなくても、常温で溶融はんだが固化する際
にはんだ付けランドから剥離する現象等のクラックを生
じるようなことがないようにできるが、このようにする
には固相温度は１７５℃以上、液相温度は１８５℃以下
が好ましく、上記２つのはんだ組成物の間の組成物、そ
の他の組成物あるいは他の金属を配合することによりこ
れらを実現することができる。なお、液相温度、固相温
度は熱分析法による吸熱発熱特性曲線により求めること
ができる。なお、本発明において、はんだあるいははん
だ組成物とは、はんだと同様な目的に使用される錫含有
金属組成物をいい、錫と鉛を含有するもののみに限らな
い。前者のＳｎ／Ｐｂ／Ｂｉ＝４６／４６／８のはんだ
組成物その他のはんだ組成物の場合でも、上記したよう
に孤立状はんだ付けランドの放熱量を大きくする処置を
とることにより、溶融はんだが固化する際にはんだ付け
ランドから剥離する現象等のクラックを生じることがな
いようにできるが、その放熱量を加減することにより固
相温度、液相温度の異なるはんだ組成物を選択し、両者
で相補うようにしても良い。なお、「そのはんだ付け時
にはんだの液相温度から固相温度への移行時間を短縮す
る」他の方法としては、温度を低くする等の雰囲気によ
っても実現できる。
【００１１】
【作用】はんだの液相温度から固相温度への移行時間を
短縮すると、電子部品の回路基板に対するはんだ付け部
の溶融はんだが固化するまでの時間を短くできるので、
そのはんだ付け部が不安定な状態に置かれる時間が短
く、外部から振動等が加えられてもその頻度を少なくで
き、それだけクラックの入る確率を少なくできる。溶融
はんだの放熱量を上げることより、また、はんだの液相
温度と固相温度の温度差を小さくすることにより、液相
温度から固相温度への移行時間を短縮することができ
る。
短縮すると、電子部品の回路基板に対するはんだ付け部
の溶融はんだが固化するまでの時間を短くできるので、
そのはんだ付け部が不安定な状態に置かれる時間が短
く、外部から振動等が加えられてもその頻度を少なくで
き、それだけクラックの入る確率を少なくできる。溶融
はんだの放熱量を上げることより、また、はんだの液相
温度と固相温度の温度差を小さくすることにより、液相
温度から固相温度への移行時間を短縮することができ
る。
【００１２】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 実施例１ 図１に示すように、銅張積層板からなる基板１０の銅箔
部分をエッチングし、回路パターン１１に接続するそれ
ぞれの回路用はんだ付けランド１２、１３、１４を形成
し、それぞれのはんだ付けランドにスルーホール１２
ａ、１３ａ、１４ａを形成するとともに、回路パターン
とは無縁の孤立した孤立状はんだ付けランド１５を形成
し、これにもスルーホール１５ａを形成し、さらにこの
孤立用はんだ付けランド１５に連続する放熱面部１６を
形成する。なお、各はんだ付けランドは直径２ｍｍの円
面とし、スルーホールの直径は１ｍｍ、放熱面部１６は
４ｍｍ2 とした。このように回路パターンに、上記と同
様な多数の回路用はんだ付けランド、孤立状はんだ付け
ランド及び放熱面部を形成した基板の表面を、回路用は
んだ付けランド、孤立状はんだ付けランド及び放熱面部
を除いてソルダーレジスト膜１７により覆い、回路基板
１８を作成する。このような回路基板１８を多数作成
し、これらに対し、図１に示す電子部品２をリフローは
んだ付け装置を用いてはんだ付けを行なう。すなわち、
回路基板１８のそれぞれをチェーンコンベアで順次搬送
しながら、それぞれのはんだ付けを行う側の表面に順次
フラックスを空気とともに泡として吹き出すバブリング
法により塗布・乾燥し（表面温度１００℃）、さらには
んだペーストを回路用はんだ付けランド、孤立状はんだ
付けランドに塗布・乾燥する（表面温度１５０℃）。そ
れから図１に示す電子部品２の端子用リード線１ａ、１
ｂ、１ｃと、ダミーのリード線１ｄをそれぞれ上記回路
用はんだ付けランドのスルーホール１２ａ、１３ａ、１
４ａ及び孤立状はんだ付けランドのスルーホール１５ａ
に挿入する。そして、リフローソルダー炉にそれぞれの
回路基板を搬送して２００℃以上で３０秒加熱し、つい
でその炉から搬出し、さらに搬送しながら常温空気中で
放冷することによりそれぞれの回路基板１８に電子部品
２をはんだ付けする。なお、はんだペーストの組成は以
下の通りである。 はんだ粉末（Ｓｎ／Ｐｂ／Ｂｉ＝４６／４６／８） ９０重量部 樹脂（活性化ロジン系） ６重量部 溶剤（高沸点アルコール系） ３重量部 このはんだ粉末の固相温度は１７５℃、液相温度は１９
０℃であり、これは熱分析法（理学製ＴＡＳ３００を使
用））によっても確かめれた。このようにして、回路基
板１８に電子部品を２を１個はんだ付けし、これを１０
００枚の回路基板に対して行ったところ、図３に示すよ
うなはんだ層の孤立状はんだ付けランドからの剥離は一
つも視認されなかった。
部分をエッチングし、回路パターン１１に接続するそれ
ぞれの回路用はんだ付けランド１２、１３、１４を形成
し、それぞれのはんだ付けランドにスルーホール１２
ａ、１３ａ、１４ａを形成するとともに、回路パターン
とは無縁の孤立した孤立状はんだ付けランド１５を形成
し、これにもスルーホール１５ａを形成し、さらにこの
孤立用はんだ付けランド１５に連続する放熱面部１６を
形成する。なお、各はんだ付けランドは直径２ｍｍの円
面とし、スルーホールの直径は１ｍｍ、放熱面部１６は
４ｍｍ2 とした。このように回路パターンに、上記と同
様な多数の回路用はんだ付けランド、孤立状はんだ付け
ランド及び放熱面部を形成した基板の表面を、回路用は
んだ付けランド、孤立状はんだ付けランド及び放熱面部
を除いてソルダーレジスト膜１７により覆い、回路基板
１８を作成する。このような回路基板１８を多数作成
し、これらに対し、図１に示す電子部品２をリフローは
んだ付け装置を用いてはんだ付けを行なう。すなわち、
回路基板１８のそれぞれをチェーンコンベアで順次搬送
しながら、それぞれのはんだ付けを行う側の表面に順次
フラックスを空気とともに泡として吹き出すバブリング
法により塗布・乾燥し（表面温度１００℃）、さらには
んだペーストを回路用はんだ付けランド、孤立状はんだ
付けランドに塗布・乾燥する（表面温度１５０℃）。そ
れから図１に示す電子部品２の端子用リード線１ａ、１
ｂ、１ｃと、ダミーのリード線１ｄをそれぞれ上記回路
用はんだ付けランドのスルーホール１２ａ、１３ａ、１
４ａ及び孤立状はんだ付けランドのスルーホール１５ａ
に挿入する。そして、リフローソルダー炉にそれぞれの
回路基板を搬送して２００℃以上で３０秒加熱し、つい
でその炉から搬出し、さらに搬送しながら常温空気中で
放冷することによりそれぞれの回路基板１８に電子部品
２をはんだ付けする。なお、はんだペーストの組成は以
下の通りである。 はんだ粉末（Ｓｎ／Ｐｂ／Ｂｉ＝４６／４６／８） ９０重量部 樹脂（活性化ロジン系） ６重量部 溶剤（高沸点アルコール系） ３重量部 このはんだ粉末の固相温度は１７５℃、液相温度は１９
０℃であり、これは熱分析法（理学製ＴＡＳ３００を使
用））によっても確かめれた。このようにして、回路基
板１８に電子部品を２を１個はんだ付けし、これを１０
００枚の回路基板に対して行ったところ、図３に示すよ
うなはんだ層の孤立状はんだ付けランドからの剥離は一
つも視認されなかった。
【００１３】実施例２ 実施例１において、回路基板１８を用いる代わりに、図
２に示す回路基板３を用い、はんだぺーストに下記組成
のものを用いた以外は同様にして電子部品２を回路基板
３に１個はんだ付けし、これを１０００枚の回路基板に
対して行ったところ、図３に示すようなはんだ層の孤立
状はんだ付けランドからの剥離は一つも視認されなかっ
た。はんだペーストの組成は以下の通りである。 はんだ粉末（Ｓｎ／Ｐｂ／Ｂｉ＝５７／４０／３） ９０重量部 樹脂（活性化ロジン系） ６重量部 溶剤（高沸点アルコール系） ３重量部 このはんだ粉末の固相温度は１７５℃、液相温度は１８
５℃であり、これは熱分析法（理学製ＴＡＳ３００を使
用）によっても確かめれた。
２に示す回路基板３を用い、はんだぺーストに下記組成
のものを用いた以外は同様にして電子部品２を回路基板
３に１個はんだ付けし、これを１０００枚の回路基板に
対して行ったところ、図３に示すようなはんだ層の孤立
状はんだ付けランドからの剥離は一つも視認されなかっ
た。はんだペーストの組成は以下の通りである。 はんだ粉末（Ｓｎ／Ｐｂ／Ｂｉ＝５７／４０／３） ９０重量部 樹脂（活性化ロジン系） ６重量部 溶剤（高沸点アルコール系） ３重量部 このはんだ粉末の固相温度は１７５℃、液相温度は１８
５℃であり、これは熱分析法（理学製ＴＡＳ３００を使
用）によっても確かめれた。
【００１４】実施例３ 実施例１において、実施例２で使用したはんだペースト
を用いた以外は同様にして電子部品２を回路基板１８に
１個はんだ付けし、これを１０００枚の回路基板に対し
て行ったところ、図３に示すようなはんだ層の孤立状は
んだ付けランドからの剥離は一つも視認されなかった。
を用いた以外は同様にして電子部品２を回路基板１８に
１個はんだ付けし、これを１０００枚の回路基板に対し
て行ったところ、図３に示すようなはんだ層の孤立状は
んだ付けランドからの剥離は一つも視認されなかった。
【００１５】比較例１ 実施例１において、回路基板１８を用いる代わりに、図
２に示す回路基板３を用いた以外は同様にして電子部品
２を回路基板３に１個はんだ付けし、これを１０００枚
の回路基板に対して行ったところ、図３に示すようなは
んだ層の孤立状はんだ付けランドからの剥離は１５０個
視認された。
２に示す回路基板３を用いた以外は同様にして電子部品
２を回路基板３に１個はんだ付けし、これを１０００枚
の回路基板に対して行ったところ、図３に示すようなは
んだ層の孤立状はんだ付けランドからの剥離は１５０個
視認された。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、はんだの液相温度から
固相温度への移行時間を短縮したので、回路的に孤立又
はそれに近い状態の孤立状はんだ付けランドに電子部品
をはんだ付けした際、そのはんだ付け部にクラックが入
ることがないような電子部品はんだ付け回路基板の製造
方法を提供することができ、これにより回路的に孤立又
はそれに近い状態の孤立状はんだ付けランドに電子部品
をはんだ付けしたはんだ付け部の接合強度を損なわない
ようにして電子部品の回路基板に対する接続の機械的強
度を大きくでき、電子部品が振動等により回路基板から
脱落したり、その回路の接触部分が緩むのを防止して、
電子部品をはんだ付けにより搭載した回路基板の回路の
信頼性を高めることができる。
固相温度への移行時間を短縮したので、回路的に孤立又
はそれに近い状態の孤立状はんだ付けランドに電子部品
をはんだ付けした際、そのはんだ付け部にクラックが入
ることがないような電子部品はんだ付け回路基板の製造
方法を提供することができ、これにより回路的に孤立又
はそれに近い状態の孤立状はんだ付けランドに電子部品
をはんだ付けしたはんだ付け部の接合強度を損なわない
ようにして電子部品の回路基板に対する接続の機械的強
度を大きくでき、電子部品が振動等により回路基板から
脱落したり、その回路の接触部分が緩むのを防止して、
電子部品をはんだ付けにより搭載した回路基板の回路の
信頼性を高めることができる。
【図１】本発明の方法の一実施例の一工程を示す部分斜
視図である。
視図である。
【図２】従来の電子部品を回路基板にはんだ付けする際
の一工程を示す部分斜視図である。
の一工程を示す部分斜視図である。
【図３】そのはんだ付け後の不良状態を示す部分斜視図
である。
である。
１ 電子部品本体 １ａ〜１ｃ リード線 １ｄ ダミーのリード線 ２ 電子部品 １１ 回路パターン １２〜１４ 回路用はんだ付けランド １５ 孤立状はんだ付けランド １６ 放熱面部 １８ 回路基板
Claims (4)
- 【請求項１】 回路的に接続された回路用はんだ付けラ
ンドと、回路的に孤立又はそれに近い状態の孤立状はん
だ付けランドを有する回路基板の該回路用はんだ付けラ
ンド及び孤立状はんだ付けランドに電子部品をはんだ付
けした構造を有する電子部品はんだ付け回路基板の製造
方法において、該孤立状はんだ付けランドと該電子部品
のはんだ付け部はそのはんだ付け時にはんだの液相温度
から固相温度への移行時間を短縮することにより形成さ
れた電子部品はんだ付け回路基板の製造方法。 - 【請求項２】 回路的に接続された回路用はんだ付けラ
ンドと、回路的に孤立又はそれに近い状態の孤立状はん
だ付けランドを有する回路基板の該回路用はんだ付けラ
ンド及び孤立状はんだ付けランドに電子部品をはんだ付
けした構造を有する電子部品はんだ付け回路基板の製造
方法において、該孤立状はんだ付けランドに放熱部を連
設し、該孤立状はんだ付けランドと該電子部品のはんだ
付け部はそのはんだ付け時に該放熱部により溶融はんだ
の放熱を行なってはんだの液相温度から固相温度への移
行時間を短縮することにより形成された電子部品はんだ
付け回路基板の製造方法。 - 【請求項３】 回路的に接続された回路用はんだ付けラ
ンドと、回路的に孤立又はそれに近い状態の孤立状はん
だ付けランドを有する回路基板の該回路用はんだ付けラ
ンド及び孤立状はんだ付けランドに電子部品をはんだ付
けした構造を有する電子部品はんだ付け回路基板の製造
方法において、該孤立状はんだ付けランドと該電子部品
のはんだ付け部は液相温度と固相温度との温度差の小さ
いはんだ組成物を用いそのはんだ付け時にはんだの液相
温度から固相温度への移行時間を短縮することにより形
成された電子部品はんだ付け回路基板の製造方法。 - 【請求項４】 回路的に接続された回路用はんだ付けラ
ンドと、回路的に孤立又はそれに近い状態の孤立状はん
だ付けランドを有する回路基板の該回路用はんだ付けラ
ンド及び孤立状はんだ付けランドに電子部品をはんだ付
けした構造を有する電子部品はんだ付け回路基板の製造
方法において、該孤立状はんだ付けランドに放熱部を連
設し、該孤立状はんだ付けランドと該電子部品のはんだ
付け部は液相温度と固相温度との温度差の小さいはんだ
組成物を用いそのはんだ付け時に該放熱部により該はん
だ組成物の溶融はんだの放熱を行ないはんだの液相温度
から固相温度への移行時間を短縮することにより形成さ
れた電子部品はんだ付け回路基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15116195A JPH08321674A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電子部品はんだ付け回路基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15116195A JPH08321674A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電子部品はんだ付け回路基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08321674A true JPH08321674A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=15512677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15116195A Pending JPH08321674A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電子部品はんだ付け回路基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08321674A (ja) |
-
1995
- 1995-05-26 JP JP15116195A patent/JPH08321674A/ja active Pending
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