JPH0923056A - プリント基板への電子部品はんだ付け法 - Google Patents
プリント基板への電子部品はんだ付け法Info
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- JPH0923056A JPH0923056A JP7170940A JP17094095A JPH0923056A JP H0923056 A JPH0923056 A JP H0923056A JP 7170940 A JP7170940 A JP 7170940A JP 17094095 A JP17094095 A JP 17094095A JP H0923056 A JPH0923056 A JP H0923056A
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- 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
- H05K3/341—Surface mounted components
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- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子部品実装時にペーストブリッジを生じて
も加熱溶融後には分離して接続不良を生じることがない
プリント基板への電子部品はんだ付け法の提供。 【解決手段】 絶縁性基板上に形成された多数の配線パ
ッドにはんだ素材を供給し、該はんだ素材上に搭載され
た電子部品を表面実装するプリント基板への電子部品は
んだ付け法において、前記各配線パッドに供給されるは
んだ素材を融点の異なる少なくとも２種類とし、該異な
るはんだ素材を前記各配線パッドごとに該配線パッド上
に設けた領域に分割して供給塗布する。
も加熱溶融後には分離して接続不良を生じることがない
プリント基板への電子部品はんだ付け法の提供。 【解決手段】 絶縁性基板上に形成された多数の配線パ
ッドにはんだ素材を供給し、該はんだ素材上に搭載され
た電子部品を表面実装するプリント基板への電子部品は
んだ付け法において、前記各配線パッドに供給されるは
んだ素材を融点の異なる少なくとも２種類とし、該異な
るはんだ素材を前記各配線パッドごとに該配線パッド上
に設けた領域に分割して供給塗布する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板への
電子部品はんだ付け法に係り、特に、電子部品実装時に
ペーストブリッジを生じても、加熱溶融時には溶融分離
させてペーストブリッジを解消し、電子部品に熱的ダメ
ージを与えることなく接続不良のないはんだ付けを行う
のに好適なプリント基板への電子部品はんだ付け法に関
するものである。
電子部品はんだ付け法に係り、特に、電子部品実装時に
ペーストブリッジを生じても、加熱溶融時には溶融分離
させてペーストブリッジを解消し、電子部品に熱的ダメ
ージを与えることなく接続不良のないはんだ付けを行う
のに好適なプリント基板への電子部品はんだ付け法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の高機能化や小型化の要
求に伴い、プラスチック基板やセラミック基板などの絶
縁性基板に所望の回路を構築するために配線を設けてな
るプリント基板への電子部品の高集積化、表面実装化が
進んでいる。
求に伴い、プラスチック基板やセラミック基板などの絶
縁性基板に所望の回路を構築するために配線を設けてな
るプリント基板への電子部品の高集積化、表面実装化が
進んでいる。
【０００３】図７はプリント基板１０にクワッドフラッ
トパッケージ（Ｑｕａｄ ＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）型
電子部品（以下、ＱＦＰ部品と略記）２０を表面実装、
即ち、はんだ付けした状態を示している。ＱＦＰ部品２
０は方形で四方の側面よりリード２１が突出し、その各
先端はＱＦＰ部品２０における各リード２１に対応して
プリント基板１０の上面に設けられている各配線パッド
１１とはんだ３０により接続（接合）されている。各配
線パッド１１は点線で示す配線１２の接続部であり、配
線１２によって図示していない他の電子部品と接続され
て所望の回路を構築している。なお、プリント基板１０
の各配線パッド１１以外の領域は、はんだレジスト１３
で覆われている。
トパッケージ（Ｑｕａｄ ＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）型
電子部品（以下、ＱＦＰ部品と略記）２０を表面実装、
即ち、はんだ付けした状態を示している。ＱＦＰ部品２
０は方形で四方の側面よりリード２１が突出し、その各
先端はＱＦＰ部品２０における各リード２１に対応して
プリント基板１０の上面に設けられている各配線パッド
１１とはんだ３０により接続（接合）されている。各配
線パッド１１は点線で示す配線１２の接続部であり、配
線１２によって図示していない他の電子部品と接続され
て所望の回路を構築している。なお、プリント基板１０
の各配線パッド１１以外の領域は、はんだレジスト１３
で覆われている。
【０００４】図８によりプリント基板１０へＱＦＰ部品
２０をはんだ付けする従来法を説明する。図８は前記図
７のＩ−Ｉ断面図で、図中、図７と同符号のものは同じ
ものを示す。図８（ａ）に示すように、まず、各配線パ
ッド１１以外の領域をはんだレジスト１３で覆ったプリ
ント基板１０が用意され、各配線パッド１１に公知のス
クリーン印刷技術などではんだペースト３１を供給塗布
する。はんだペースト３１は、はんだ素材の微粒子のほ
か、各配線パッド１１やはんだ素材表面の酸化膜を除去
して確実なはんだ接合を達成されるためのフラックスお
よびペースト粘度調整用の溶剤から構成されている。
２０をはんだ付けする従来法を説明する。図８は前記図
７のＩ−Ｉ断面図で、図中、図７と同符号のものは同じ
ものを示す。図８（ａ）に示すように、まず、各配線パ
ッド１１以外の領域をはんだレジスト１３で覆ったプリ
ント基板１０が用意され、各配線パッド１１に公知のス
クリーン印刷技術などではんだペースト３１を供給塗布
する。はんだペースト３１は、はんだ素材の微粒子のほ
か、各配線パッド１１やはんだ素材表面の酸化膜を除去
して確実なはんだ接合を達成されるためのフラックスお
よびペースト粘度調整用の溶剤から構成されている。
【０００５】次ぎに、図８（ｂ）に示すように、各配線
パッド１１とＱＦＰ部品２０における各リード２１を位
置合わせして、プリント基板１０の上にＱＦＰ部品２０
を搭載する。そして、リフロー炉などでＱＦＰ部品２０
を搭載したプリント基板１０を加熱すると、図８（ｃ）
に示すように、はんだペースト３１がはんだ３０となっ
て表面実装が完了する。
パッド１１とＱＦＰ部品２０における各リード２１を位
置合わせして、プリント基板１０の上にＱＦＰ部品２０
を搭載する。そして、リフロー炉などでＱＦＰ部品２０
を搭載したプリント基板１０を加熱すると、図８（ｃ）
に示すように、はんだペースト３１がはんだ３０となっ
て表面実装が完了する。
【０００６】このようなプリント基板への電子部品はん
だ付け法を示したものとして、特開平１−９１４９４号
公報があり、また、はんだペーストは溶融時に鉛−錫共
晶性を有する組成比で混合してなるものを使用すること
を示したものとして、特開昭６１−２６６１９８号公報
がある。
だ付け法を示したものとして、特開平１−９１４９４号
公報があり、また、はんだペーストは溶融時に鉛−錫共
晶性を有する組成比で混合してなるものを使用すること
を示したものとして、特開昭６１−２６６１９８号公報
がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電子部
品はんだ付け法では、高集積化実現のためにＱＦＰ部品
２０のリードピッチを狭小化していくと、以下に説明す
るように、はんだ付け時に接続不良が多発することが確
認された。
品はんだ付け法では、高集積化実現のためにＱＦＰ部品
２０のリードピッチを狭小化していくと、以下に説明す
るように、はんだ付け時に接続不良が多発することが確
認された。
【０００８】この接続不良が発生する状況を図９で説明
する。図９は前記図７のイ部の拡大図で、図中、前記図
７、図８と同符号のものは同じものを示す。図９（ａ）
は各配線パッド１１にはんだペースト３１を塗布した前
記図８（ａ）と同じ工程段階の平面図である。次ぎにＱ
ＦＰ部品２０をその各リード２１が各配線パッド１１に
一致するようにして搭載する。この搭載時に各配線パッ
ド１１上に独立に塗布されているはんだペースト３１
を、搭載圧過多などの原因により各リード２１が押し潰
すと、図９（ｂ）に示すように、隣接した配線パッド１
１上のはんだペースト３１同士が接触融合してペースト
ブリッジ３２を生ずる。そのため、このまま加熱しリフ
ローをすると、ペーストブリッジ３２はそのままの形で
溶融凝固し、図９（ｃ）に示すようなはんだブリッジ３
３となって配線パッド１１間を短絡する接続不良を発生
させる。
する。図９は前記図７のイ部の拡大図で、図中、前記図
７、図８と同符号のものは同じものを示す。図９（ａ）
は各配線パッド１１にはんだペースト３１を塗布した前
記図８（ａ）と同じ工程段階の平面図である。次ぎにＱ
ＦＰ部品２０をその各リード２１が各配線パッド１１に
一致するようにして搭載する。この搭載時に各配線パッ
ド１１上に独立に塗布されているはんだペースト３１
を、搭載圧過多などの原因により各リード２１が押し潰
すと、図９（ｂ）に示すように、隣接した配線パッド１
１上のはんだペースト３１同士が接触融合してペースト
ブリッジ３２を生ずる。そのため、このまま加熱しリフ
ローをすると、ペーストブリッジ３２はそのままの形で
溶融凝固し、図９（ｃ）に示すようなはんだブリッジ３
３となって配線パッド１１間を短絡する接続不良を発生
させる。
【０００９】図１０は錫−鉛系合金の平衡状態図で、図
中のＡ−Ｃ−Ｅ線は液相線、Ａ−Ｂ−Ｄ−Ｅ線は固相線
を示し、Ｃ点は通常のはんだ、すなわち、Ｐｂ３７重量
％−Ｓｎ６３重量％の組成比を持つはんだの共晶点（融
点は１８３℃）である。
中のＡ−Ｃ−Ｅ線は液相線、Ａ−Ｂ−Ｄ−Ｅ線は固相線
を示し、Ｃ点は通常のはんだ、すなわち、Ｐｂ３７重量
％−Ｓｎ６３重量％の組成比を持つはんだの共晶点（融
点は１８３℃）である。
【００１０】はんだ付け時に注意すべき必要事項の１つ
として、電子部品に対する熱的ストレスをできるだけ小
さくして接合することが云われている。この対策として
従来、図１０に示すＣ点の共晶組成にできるだけ近い組
成のはんだを使用してはんだ付け時の温度をなるべく低
くし、電子部品に対する熱的悪影響を極力抑制すること
が行われてきたが、共晶組成は相変化しやすい不安定な
組成であるため、半溶融状態の過程がほとんど無く、そ
のため前記図９（ｃ）に示すようなはんだブリッジ３３
の発生を阻止することは極めて困難であった。
として、電子部品に対する熱的ストレスをできるだけ小
さくして接合することが云われている。この対策として
従来、図１０に示すＣ点の共晶組成にできるだけ近い組
成のはんだを使用してはんだ付け時の温度をなるべく低
くし、電子部品に対する熱的悪影響を極力抑制すること
が行われてきたが、共晶組成は相変化しやすい不安定な
組成であるため、半溶融状態の過程がほとんど無く、そ
のため前記図９（ｃ）に示すようなはんだブリッジ３３
の発生を阻止することは極めて困難であった。
【００１１】上記はんだブリッジ発生の阻止策として、
はんだペーストの溶融分離性を向上させることが挙げら
れる。溶融分離とは、はんだが溶融している時に表面張
力によって分離を起すことで、溶融分離性は、はんだが
前記図１０に示す固相線の温度を越え、溶融を開始して
から完全に溶融する液相線の温度に達するまでの半溶融
時間を長くするほど向上する。
はんだペーストの溶融分離性を向上させることが挙げら
れる。溶融分離とは、はんだが溶融している時に表面張
力によって分離を起すことで、溶融分離性は、はんだが
前記図１０に示す固相線の温度を越え、溶融を開始して
から完全に溶融する液相線の温度に達するまでの半溶融
時間を長くするほど向上する。
【００１２】上記の溶融時に鉛−錫共晶性を有する組成
比で混合してなるものを使用すると、半溶融時間はやや
長くなるが、図１１に示すように、Ｐｂリッチの高融点
はんだ粒子３１ＡとＳｎリッチの低融点はんだ粒子３１
Ｂが混合状態で隣接しているので、両はんだ粒子３１
Ａ、３１Ｂの接触個所、即ち、図に矢印で示すあらゆる
方向に金属原子の相互拡散の発生、つまり、溶融が進行
するので、大幅に半溶融時間を長くすることはできなか
った。
比で混合してなるものを使用すると、半溶融時間はやや
長くなるが、図１１に示すように、Ｐｂリッチの高融点
はんだ粒子３１ＡとＳｎリッチの低融点はんだ粒子３１
Ｂが混合状態で隣接しているので、両はんだ粒子３１
Ａ、３１Ｂの接触個所、即ち、図に矢印で示すあらゆる
方向に金属原子の相互拡散の発生、つまり、溶融が進行
するので、大幅に半溶融時間を長くすることはできなか
った。
【００１３】また、純Ｓｎはんだなどの高融点はんだを
用いて半溶融時間を長くすることは、温度と時間の積が
大きく、そのはんだ溶融中に電子部品が受ける熱的ダメ
ージが莫大なものとなるため、使用上には問題が大きか
った。
用いて半溶融時間を長くすることは、温度と時間の積が
大きく、そのはんだ溶融中に電子部品が受ける熱的ダメ
ージが莫大なものとなるため、使用上には問題が大きか
った。
【００１４】それゆえ本発明の目的は、たとえ電子部品
実装時にペーストブリッジを生じたとしても、加熱溶融
時には溶融分離させてペーストブリッジを解消し、電子
部品に熱的ダメージを与えることなく接続不良のない良
好なはんだ付けを行うことができるプリント基板への電
子部品はんだ付け法を提供することにある。
実装時にペーストブリッジを生じたとしても、加熱溶融
時には溶融分離させてペーストブリッジを解消し、電子
部品に熱的ダメージを与えることなく接続不良のない良
好なはんだ付けを行うことができるプリント基板への電
子部品はんだ付け法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、絶縁性基板上に形成された多数の配線パ
ッドにはんだ素材を供給し、該はんだ素材上に搭載され
た電子部品を表面実装するプリント基板への電子部品は
んだ付け法において、前記各配線パッドに供給されるは
んだ素材を融点の異なる少なくとも２種類とし、該異な
るはんだ素材を前記各配線パッドごとに該配線パッド上
に設けた領域に分割して供給塗布する構成にしたもので
ある。
め、本発明は、絶縁性基板上に形成された多数の配線パ
ッドにはんだ素材を供給し、該はんだ素材上に搭載され
た電子部品を表面実装するプリント基板への電子部品は
んだ付け法において、前記各配線パッドに供給されるは
んだ素材を融点の異なる少なくとも２種類とし、該異な
るはんだ素材を前記各配線パッドごとに該配線パッド上
に設けた領域に分割して供給塗布する構成にしたもので
ある。
【００１６】そして、前記配線パッド上に設けた領域
を、前記異なるはんだ素材の供給塗布領域を分離する分
離境界帯を介して形成するとよい。
を、前記異なるはんだ素材の供給塗布領域を分離する分
離境界帯を介して形成するとよい。
【００１７】また、前記配線パッド上に設けた領域を、
該配線パッドの長手方向、または、長手方向と直角の方
向のいずれかに分割して形成する構成にするとよい。
該配線パッドの長手方向、または、長手方向と直角の方
向のいずれかに分割して形成する構成にするとよい。
【００１８】さらに、前記融点の異なる少なくとも２種
類のはんだ素材の供給は、該少なくとも２種類のはんだ
素材のうち高融点のはんだ素材が、前記電子部品のリー
ドの立上り部側に供給されるようにすることが望まし
い。
類のはんだ素材の供給は、該少なくとも２種類のはんだ
素材のうち高融点のはんだ素材が、前記電子部品のリー
ドの立上り部側に供給されるようにすることが望まし
い。
【００１９】上記構成としたことにより、融点が異なる
少なくとも２種類のはんだ素材は、該各はんだ素材の供
給塗布された領域の境界で接触し、そこから金属原子の
相互拡散を一定の方向に徐々に起して共晶化していくの
で、融点温度を高めることなく半溶融時間を長くするこ
とができ、溶融分離性を向上させることが可能になる。
このため、たとえ電子部品実装時にペーストブリッジを
生じたとしても加熱溶融時には溶融分離し、電子部品に
熱的ダメージを与えることなく接続不良のない良好なは
んだ付けを行うことができる。
少なくとも２種類のはんだ素材は、該各はんだ素材の供
給塗布された領域の境界で接触し、そこから金属原子の
相互拡散を一定の方向に徐々に起して共晶化していくの
で、融点温度を高めることなく半溶融時間を長くするこ
とができ、溶融分離性を向上させることが可能になる。
このため、たとえ電子部品実装時にペーストブリッジを
生じたとしても加熱溶融時には溶融分離し、電子部品に
熱的ダメージを与えることなく接続不良のない良好なは
んだ付けを行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例を図
１および図２を参照して説明する。図１は第１の実施例
の説明図で、前記図９に対応する図、図２は融点の異な
るはんだペースト間の境界における溶融状態説明図であ
る。図中、前記図７ないし図１１と同符号のものは同じ
ものを示す。
１および図２を参照して説明する。図１は第１の実施例
の説明図で、前記図９に対応する図、図２は融点の異な
るはんだペースト間の境界における溶融状態説明図であ
る。図中、前記図７ないし図１１と同符号のものは同じ
ものを示す。
【００２１】図１（ａ）において、Ｐｂリッチの高融点
はんだ粒子を含むはんだペースト３１ａとＳｎリッチの
低融点はんだ粒子を含むはんだペースト３１ｂとは、各
配線パッド１１ごとに、図に実線で示す境界３５を挾ん
でその長手方向に領域を分けて供給塗布されている。
はんだ粒子を含むはんだペースト３１ａとＳｎリッチの
低融点はんだ粒子を含むはんだペースト３１ｂとは、各
配線パッド１１ごとに、図に実線で示す境界３５を挾ん
でその長手方向に領域を分けて供給塗布されている。
【００２２】次ぎに、図１（ｂ）に示すように、各配線
パッド１１とＱＦＰ部品２０における各リード２１を位
置合わせして、プリント基板１０上にＱＦＰ部品２０を
搭載する。ここでＱＦＰ部品２０は、前記図８に示すよ
うに、各リード２１が立上り部２１ａを有しているの
で、各リード２１の立上り部２１ａ側がＰｂリッチの高
融点はんだ粒子を含むはんだペースト３１ａになるよう
に配置する。これは立上り部２１ａ側のはんだの溶融を
遅らせて立上り部２１ａにはんだがぬれ上がるのを防ぐ
ためである。このＱＦＰ部品２０の搭載時には、隣接し
た配線パッド１１上のはんだペースト３１同士が接触融
合し、ペーストブリッジ３２を生ずる場合がある。
パッド１１とＱＦＰ部品２０における各リード２１を位
置合わせして、プリント基板１０上にＱＦＰ部品２０を
搭載する。ここでＱＦＰ部品２０は、前記図８に示すよ
うに、各リード２１が立上り部２１ａを有しているの
で、各リード２１の立上り部２１ａ側がＰｂリッチの高
融点はんだ粒子を含むはんだペースト３１ａになるよう
に配置する。これは立上り部２１ａ側のはんだの溶融を
遅らせて立上り部２１ａにはんだがぬれ上がるのを防ぐ
ためである。このＱＦＰ部品２０の搭載時には、隣接し
た配線パッド１１上のはんだペースト３１同士が接触融
合し、ペーストブリッジ３２を生ずる場合がある。
【００２３】しかし本実施例においては、融点の異なる
はんだペースト３１ａ、３１ｂを供給塗布された領域の
境界３５で接触させており、その後加熱を行うことによ
り塗布領域の境界３５からはんだ粒子の相互拡散を一定
方向へ徐々に起させて共晶化していく。
はんだペースト３１ａ、３１ｂを供給塗布された領域の
境界３５で接触させており、その後加熱を行うことによ
り塗布領域の境界３５からはんだ粒子の相互拡散を一定
方向へ徐々に起させて共晶化していく。
【００２４】これは図２に示すように、Ｐｂリッチの高
融点はんだ粒子３１Ａを含むはんだペースト３１ａとＳ
ｎリッチの低融点はんだ粒子３１Ｂを含むはんだペース
ト３１ｂとが点線で示す境界３５を介して分かれてお
り、Ｐｂリッチの高融点はんだ粒子３１ＡとＳｎリッチ
の低融点はんだ粒子３１Ｂとは、境界３５部分の接触個
所で図に矢印で示すように特定の方向で金属原子の相互
拡散、つまり、溶融が行われる。このため、溶融の進行
はゆるやかになり融点温度を高めることなく半溶融時間
を長くして溶融分離性を向上させることが可能になるの
である。その結果、図１（ｃ）に示すように前記接触融
合したはんだペースト３１同士は溶融分離を起してペー
ストブリッジ３２を解消し、はんだブリッジ３３を発生
させることなく各配線パッド１１上ではんだ３０により
リード２１との接続を確実に行うことが可能になるので
ある。
融点はんだ粒子３１Ａを含むはんだペースト３１ａとＳ
ｎリッチの低融点はんだ粒子３１Ｂを含むはんだペース
ト３１ｂとが点線で示す境界３５を介して分かれてお
り、Ｐｂリッチの高融点はんだ粒子３１ＡとＳｎリッチ
の低融点はんだ粒子３１Ｂとは、境界３５部分の接触個
所で図に矢印で示すように特定の方向で金属原子の相互
拡散、つまり、溶融が行われる。このため、溶融の進行
はゆるやかになり融点温度を高めることなく半溶融時間
を長くして溶融分離性を向上させることが可能になるの
である。その結果、図１（ｃ）に示すように前記接触融
合したはんだペースト３１同士は溶融分離を起してペー
ストブリッジ３２を解消し、はんだブリッジ３３を発生
させることなく各配線パッド１１上ではんだ３０により
リード２１との接続を確実に行うことが可能になるので
ある。
【００２５】前記Ｐｂリッチの高融点はんだ粒子３１Ａ
を含むはんだペースト３１ａの例としては、Ｐｂ４５重
量％−Ｓｎ５５重量％の組成比を有し融点が２０３℃の
もの、また、Ｓｎリッチの低融点はんだ粒子３１Ｂを含
むはんだペースト３１ｂの例としては、Ｐｂ３０重量％
−Ｓｎ７０重量％の組成比を有し融点が１９０℃のもの
があり、この両者の組み合わせの場合の融点差は１３℃
である。
を含むはんだペースト３１ａの例としては、Ｐｂ４５重
量％−Ｓｎ５５重量％の組成比を有し融点が２０３℃の
もの、また、Ｓｎリッチの低融点はんだ粒子３１Ｂを含
むはんだペースト３１ｂの例としては、Ｐｂ３０重量％
−Ｓｎ７０重量％の組成比を有し融点が１９０℃のもの
があり、この両者の組み合わせの場合の融点差は１３℃
である。
【００２６】はんだペースト３１ａ、３１ｂの組み合わ
せ例としては、上記組み合わせのほかに、Ｐｂ７４重量
％−Ｓｎ２６重量％（融点２６５℃）とＳｎ１００重量
％（融点２３２℃）との融点差３３℃の組み合わせ、ま
た、Ｐｂ４０重量％−Ｓｎ６０重量％（融点１９０℃）
とＰｂ３４重量％−Ｓｎ６６重量％（融点１８６℃）と
の融点差４℃の組み合わせ等があるが、２種類のはんだ
組成の組み合わせは、高融点側と低融点側とを１：１で
供給塗布して溶融時の組成がＰｂ−Ｓｎ共晶となる組み
合わせであればいずれでも使用可能である。なお、溶融
分離性の点から融点差は大きい方が好ましい。
せ例としては、上記組み合わせのほかに、Ｐｂ７４重量
％−Ｓｎ２６重量％（融点２６５℃）とＳｎ１００重量
％（融点２３２℃）との融点差３３℃の組み合わせ、ま
た、Ｐｂ４０重量％−Ｓｎ６０重量％（融点１９０℃）
とＰｂ３４重量％−Ｓｎ６６重量％（融点１８６℃）と
の融点差４℃の組み合わせ等があるが、２種類のはんだ
組成の組み合わせは、高融点側と低融点側とを１：１で
供給塗布して溶融時の組成がＰｂ−Ｓｎ共晶となる組み
合わせであればいずれでも使用可能である。なお、溶融
分離性の点から融点差は大きい方が好ましい。
【００２７】また、各リード２１の立上り部２１ａ側で
は、前記の如くＰｂリッチの高融点はんだ粒子３１Ａを
含むはんだペースト３１ａの溶融が遅れるので、立上り
部２１ａを濡れ性のために濡れ上がるはんだ量は少な
い。従って、配線パッド１１上でのはんだ不足はなくな
り、はんだ付けを確実に行うことができて、接続不良の
発生を防止することが可能になる。
は、前記の如くＰｂリッチの高融点はんだ粒子３１Ａを
含むはんだペースト３１ａの溶融が遅れるので、立上り
部２１ａを濡れ性のために濡れ上がるはんだ量は少な
い。従って、配線パッド１１上でのはんだ不足はなくな
り、はんだ付けを確実に行うことができて、接続不良の
発生を防止することが可能になる。
【００２８】つぎに、本発明の第２の実施例を図３およ
び図４を参照して説明する。図３は第２の実施例の説明
図で、前記図１（ａ）に対応する図、図４は融点の異な
るはんだペースト間の分離境界帯部における溶融状態説
明図である。図中、前記図１と同符号のものは同じもの
を示す。
び図４を参照して説明する。図３は第２の実施例の説明
図で、前記図１（ａ）に対応する図、図４は融点の異な
るはんだペースト間の分離境界帯部における溶融状態説
明図である。図中、前記図１と同符号のものは同じもの
を示す。
【００２９】この第２の実施例では、Ｐｂリッチの高融
点はんだ粒子を含むはんだペースト３１ａとＳｎリッチ
の低融点はんだ粒子を含むはんだペースト３１ｂとは、
各配線パッド１１ごとに、図に斜線で示す分離境界帯３
６を挾んで領域を分けて塗布されている。
点はんだ粒子を含むはんだペースト３１ａとＳｎリッチ
の低融点はんだ粒子を含むはんだペースト３１ｂとは、
各配線パッド１１ごとに、図に斜線で示す分離境界帯３
６を挾んで領域を分けて塗布されている。
【００３０】このように融点が異なるはんだペースト３
１ａ、３１ｂが分離境界帯３６を介して離れて塗布され
ていても、リフローの加熱時には先ず溶剤が揮発し、次
ぎにフラックスが流出して図４に矢印で示すように配線
パッド１１上を移動する。すると、はんだ粒子が溶融流
出したフラックス上を一緒に流れ、所謂、ダレを生じて
結局前記図２に示すと同様の接触状態になる。本実施例
においては、フラックス流出やはんだ粒子のダレのため
に、半溶融時間は一層長くなり、溶融分離性が向上して
前記第１の実施例と同様にはんだブリッジを生じさせな
い効果がある。
１ａ、３１ｂが分離境界帯３６を介して離れて塗布され
ていても、リフローの加熱時には先ず溶剤が揮発し、次
ぎにフラックスが流出して図４に矢印で示すように配線
パッド１１上を移動する。すると、はんだ粒子が溶融流
出したフラックス上を一緒に流れ、所謂、ダレを生じて
結局前記図２に示すと同様の接触状態になる。本実施例
においては、フラックス流出やはんだ粒子のダレのため
に、半溶融時間は一層長くなり、溶融分離性が向上して
前記第１の実施例と同様にはんだブリッジを生じさせな
い効果がある。
【００３１】つぎに、本発明の第３および第４の実施例
を図５を参照して説明する。図５（ａ）は第３の実施例
の説明図、図５（ｂ）は第４の実施例の説明図で、いず
れも前記図１、図３に対応する図である。図中、前記図
１、図３と同符号のものは同じものを示す。
を図５を参照して説明する。図５（ａ）は第３の実施例
の説明図、図５（ｂ）は第４の実施例の説明図で、いず
れも前記図１、図３に対応する図である。図中、前記図
１、図３と同符号のものは同じものを示す。
【００３２】前記図１、図３に示す第１、第２の各実施
例においては、融点の異なるはんだペースト３１ａ、３
１ｂの供給領域を、配線パッド１１の長手方向中間部に
該長手方向と直角の方向に境界３５または分離境界帯３
６を設けて横断的に２分割しているが、図５（ａ）は、
配線パッド１１の長手方向に沿って縦断的に２分割する
構成にしたものである。このように供給領域を配線パッ
ド１１の長手方向に沿って縦断的に分割する場合でも、
前記図３に示すように分離境界帯３６を設けることは何
等差し支えない。
例においては、融点の異なるはんだペースト３１ａ、３
１ｂの供給領域を、配線パッド１１の長手方向中間部に
該長手方向と直角の方向に境界３５または分離境界帯３
６を設けて横断的に２分割しているが、図５（ａ）は、
配線パッド１１の長手方向に沿って縦断的に２分割する
構成にしたものである。このように供給領域を配線パッ
ド１１の長手方向に沿って縦断的に分割する場合でも、
前記図３に示すように分離境界帯３６を設けることは何
等差し支えない。
【００３３】さらに、図５（ｂ）は、はんだペースト３
１ａ、３１ｂの供給領域を、前記図１、図３と同様に配
線パッド１１上を長手方向と直角の方向に横断的に分割
する構成にしたものであるが、本実施例の場合は、融点
が異なるはんだペースト３１ａ、３１ｂを交互に設ける
ように４分割した構成である。そして、この場合でも前
記図３に示すように分離境界帯３６を設けてもよい。
１ａ、３１ｂの供給領域を、前記図１、図３と同様に配
線パッド１１上を長手方向と直角の方向に横断的に分割
する構成にしたものであるが、本実施例の場合は、融点
が異なるはんだペースト３１ａ、３１ｂを交互に設ける
ように４分割した構成である。そして、この場合でも前
記図３に示すように分離境界帯３６を設けてもよい。
【００３４】つぎに、本発明の第５の実施例を図６を参
照して説明する。図６は、各配線パッド１１上に融点の
異なる３種類のはんだペーストを供給する例の説明図
で、前記図１、図３に対応する図である。図中、前記図
１、図３と同符号のものは同じものを示す。
照して説明する。図６は、各配線パッド１１上に融点の
異なる３種類のはんだペーストを供給する例の説明図
で、前記図１、図３に対応する図である。図中、前記図
１、図３と同符号のものは同じものを示す。
【００３５】本実施例における３種類のはんだペースト
の組み合わせは、Ｐｂ６２．５重量％−Ｓｎ３７．５重
量％（融点２３８℃）のＰｂリッチの高融点はんだ粒子
を含むはんだペースト３１ａ、Ｐｂ４５重量％−Ｓｎ５
５重量％（融点２０３℃）のＳｎリッチの低融点はんだ
粒子を含むはんだペースト３１ｂおよびＳｎ９６．５重
量％−Ａｇ３．５重量％（融点２２１℃）のＳｎ−Ａｇ
共晶のはんだペースト３１ｃとからなる。本実施例の場
合、融点差は３５℃とかなり大きくなり、それだけ溶融
分離性を向上させることができる。
の組み合わせは、Ｐｂ６２．５重量％−Ｓｎ３７．５重
量％（融点２３８℃）のＰｂリッチの高融点はんだ粒子
を含むはんだペースト３１ａ、Ｐｂ４５重量％−Ｓｎ５
５重量％（融点２０３℃）のＳｎリッチの低融点はんだ
粒子を含むはんだペースト３１ｂおよびＳｎ９６．５重
量％−Ａｇ３．５重量％（融点２２１℃）のＳｎ−Ａｇ
共晶のはんだペースト３１ｃとからなる。本実施例の場
合、融点差は３５℃とかなり大きくなり、それだけ溶融
分離性を向上させることができる。
【００３６】上記３種類のはんだペースト３１ａ，３１
ｂ，３１ｃは、図６（ａ）に示すように斜線で示す分離
境界帯３６を挾んで互いに領域を分けて供給塗布され
る。そして供給領域は、各リード２１の立上り部２１ａ
側から順にはんだペースト３１ｃ，３１ａ，３１ｂに設
定されている。これは機械的強度に優れているＳｎ−Ａ
ｇ共晶のはんだペースト３１ｃを、図６（ｂ）に示すよ
うにリード２１の立上り部に供給することにより、はん
だ付けの機械的信頼性を向上させるためである。
ｂ，３１ｃは、図６（ａ）に示すように斜線で示す分離
境界帯３６を挾んで互いに領域を分けて供給塗布され
る。そして供給領域は、各リード２１の立上り部２１ａ
側から順にはんだペースト３１ｃ，３１ａ，３１ｂに設
定されている。これは機械的強度に優れているＳｎ−Ａ
ｇ共晶のはんだペースト３１ｃを、図６（ｂ）に示すよ
うにリード２１の立上り部に供給することにより、はん
だ付けの機械的信頼性を向上させるためである。
【００３７】上記いずれの実施例の場合でも、はんだペ
ースト３１ａ、３１ｂおよび３１ｃとしては、上記具体
例に限定されることはなく、供給比率や組成比を任意に
選択して良いのは勿論である。
ースト３１ａ、３１ｂおよび３１ｃとしては、上記具体
例に限定されることはなく、供給比率や組成比を任意に
選択して良いのは勿論である。
【００３８】一方、融点が異なる少なくとも２種のペー
スト状のはんだ素材の供給法としては、マスクを用いた
印刷法やノズルを用いたディスペンサ法など公知の供給
法を使用することができる。また、融点が異なる少なく
とも２種のはんだ素材の供給形態としては、ペースト状
に限られるものではなく、非酸化性や還元性雰囲気でリ
フローを行うものにおいては、フラックスや溶剤を用い
ないで融点が異なる少なくとも２種のはんだ微粒子（は
んだボール）をそのまま配線パッド上に供給するもので
あっても良い。ただしこの場合には、分離境界帯３６を
設けることが困難となるが、リフロー加熱によるフラッ
クスの流動が無いので、フラックス流出によるはんだ粒
子の新たな相互接触が無い。従って融点が異なる少なく
とも２種のはんだ粒子の相互接触は供給状態のみに依存
することになり、ペースト状の場合よりも相互接触面積
が少なくなるため、半溶融時間の延長効果を一段と向上
させることができる。
スト状のはんだ素材の供給法としては、マスクを用いた
印刷法やノズルを用いたディスペンサ法など公知の供給
法を使用することができる。また、融点が異なる少なく
とも２種のはんだ素材の供給形態としては、ペースト状
に限られるものではなく、非酸化性や還元性雰囲気でリ
フローを行うものにおいては、フラックスや溶剤を用い
ないで融点が異なる少なくとも２種のはんだ微粒子（は
んだボール）をそのまま配線パッド上に供給するもので
あっても良い。ただしこの場合には、分離境界帯３６を
設けることが困難となるが、リフロー加熱によるフラッ
クスの流動が無いので、フラックス流出によるはんだ粒
子の新たな相互接触が無い。従って融点が異なる少なく
とも２種のはんだ粒子の相互接触は供給状態のみに依存
することになり、ペースト状の場合よりも相互接触面積
が少なくなるため、半溶融時間の延長効果を一段と向上
させることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、た
とえ電子部品実装時にペーストブリッジを生じたとして
も、加熱溶融時には溶融分離させてペーストブリッジを
解消し、電子部品に熱的ダメージを与えることなく接続
不良のない良好なはんだ付けを行うことができる効果を
奏する。
とえ電子部品実装時にペーストブリッジを生じたとして
も、加熱溶融時には溶融分離させてペーストブリッジを
解消し、電子部品に熱的ダメージを与えることなく接続
不良のない良好なはんだ付けを行うことができる効果を
奏する。
【図１】本発明のプリント基板への電子部品はんだ付け
法の第１の実施例の説明図で、プリント基板の部分平面
図である。
法の第１の実施例の説明図で、プリント基板の部分平面
図である。
【図２】図１における融点の異なるはんだペースト間の
境界における溶融状態説明図である。
境界における溶融状態説明図である。
【図３】本発明のプリント基板への電子部品はんだ付け
法の第２の実施例の説明図で、図１（ａ）に対応する平
面図である。
法の第２の実施例の説明図で、図１（ａ）に対応する平
面図である。
【図４】図３における融点の異なるはんだペースト間の
分離境界帯部における溶融状態説明図である。
分離境界帯部における溶融状態説明図である。
【図５】本発明のプリント基板への電子部品はんだ付け
法の第３および第４の実施例の説明図で、図１（ａ）に
対応する平面図である。
法の第３および第４の実施例の説明図で、図１（ａ）に
対応する平面図である。
【図６】本発明のプリント基板への電子部品はんだ付け
法の第５の実施例の説明図である。
法の第５の実施例の説明図である。
【図７】従来の電子部品がはんだ付けされた状態を示す
プリント基板の部分平面図である。
プリント基板の部分平面図である。
【図８】従来のプリント基板への電子部品はんだ付け法
を示す図７のＩ−Ｉ断面図である。
を示す図７のＩ−Ｉ断面図である。
【図９】図７のイ部拡大図で、接続不良の発生状況説明
図である。
図である。
【図１０】錫ー鉛系合金の平衡状態図である。
【図１１】図８における融点の異なるはんだペースト間
の境界における溶融状態説明図である。
の境界における溶融状態説明図である。
１０…プリント基板、１１…配線パッド、１２…配線、
１３…はんだレジスト、２０…ＱＦＰ部品、２１…リー
ド、２１ａ…リードの立上り部、３０…はんだ、３１ａ
…高融点はんだペースト、３１ｂ…低融点はんだペース
ト、３１Ａ…高融点はんだ粒子、３１Ｂ…低融点はんだ
粒子、３２…ペーストブリッジ、３３…はんだブリッ
ジ、３５…境界、３６…分離境界帯。
１３…はんだレジスト、２０…ＱＦＰ部品、２１…リー
ド、２１ａ…リードの立上り部、３０…はんだ、３１ａ
…高融点はんだペースト、３１ｂ…低融点はんだペース
ト、３１Ａ…高融点はんだ粒子、３１Ｂ…低融点はんだ
粒子、３２…ペーストブリッジ、３３…はんだブリッ
ジ、３５…境界、３６…分離境界帯。
フロントページの続き (72)発明者 岡田 浩志 茨城県竜ヶ崎市向陽台５丁目２番 日立テ クノエンジニアリング株式会社開発研究所 内
Claims (4)
- 【請求項１】 絶縁性基板上に形成された多数の配線パ
ッドにはんだ素材を供給し、該はんだ素材上に搭載され
た電子部品を表面実装するプリント基板への電子部品は
んだ付け法において、前記各配線パッドに供給されるは
んだ素材を融点の異なる少なくとも２種類とし、該異な
るはんだ素材を前記各配線パッドごとに該配線パッド上
に設けた領域に分割して供給塗布することを特徴とする
プリント基板への電子部品はんだ付け法。 - 【請求項２】 前記配線パッド上に設けた領域が、前記
異なるはんだ素材の供給塗布領域を分離する分離境界帯
を介して形成される請求項１記載のプリント基板への電
子部品はんだ付け法。 - 【請求項３】 前記配線パッド上に設けた領域が、該配
線パッドの長手方向、または、長手方向と直角の方向の
いずれかに分割されて形成されてなる請求項１または２
記載のプリント基板への電子部品はんだ付け法。 - 【請求項４】 前記融点の異なる少なくとも２種類のは
んだ素材の供給は、該少なくとも２種類のはんだ素材の
うち高融点のはんだ素材が、前記電子部品のリードの立
上り部側に供給されるようにした請求項１記載のプリン
ト基板への電子部品はんだ付け法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17094095A JP3422135B2 (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | プリント基板への電子部品はんだ付け法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17094095A JP3422135B2 (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | プリント基板への電子部品はんだ付け法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0923056A true JPH0923056A (ja) | 1997-01-21 |
| JP3422135B2 JP3422135B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=15914197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17094095A Expired - Fee Related JP3422135B2 (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | プリント基板への電子部品はんだ付け法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3422135B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990035273A (ko) * | 1997-10-31 | 1999-05-15 | 소니 비디오 타이완 캄파니 리미티드 | 전자 장치 조립 방법 및 회로 보드 |
| JP2008181939A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板の製造方法およびパワーモジュール用基板並びにパワーモジュール |
| WO2018051475A1 (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | 株式会社ワンダーフューチャーコーポレーション | はんだ接合方法及びはんだ接合装置 |
-
1995
- 1995-07-06 JP JP17094095A patent/JP3422135B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990035273A (ko) * | 1997-10-31 | 1999-05-15 | 소니 비디오 타이완 캄파니 리미티드 | 전자 장치 조립 방법 및 회로 보드 |
| JP2008181939A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板の製造方法およびパワーモジュール用基板並びにパワーモジュール |
| JP4702293B2 (ja) * | 2007-01-23 | 2011-06-15 | 三菱マテリアル株式会社 | パワーモジュール用基板の製造方法およびパワーモジュール用基板並びにパワーモジュール |
| WO2018051475A1 (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | 株式会社ワンダーフューチャーコーポレーション | はんだ接合方法及びはんだ接合装置 |
| CN109937110A (zh) * | 2016-09-16 | 2019-06-25 | 株式会社旺得未来 | 焊接接合方法和焊接接合装置 |
| TWI711506B (zh) * | 2016-09-16 | 2020-12-01 | 日商萬達修查股份有限公司 | 焊接接合方法以及焊接接合裝置 |
| CN109937110B (zh) * | 2016-09-16 | 2021-06-08 | 株式会社旺得未来 | 焊接接合方法和焊接接合装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3422135B2 (ja) | 2003-06-30 |
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