JPH09327980A - クリームはんだのスクリーン印刷用メタルマスク - Google Patents

クリームはんだのスクリーン印刷用メタルマスク

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JPH09327980A
JPH09327980A JP8148809A JP14880996A JPH09327980A JP H09327980 A JPH09327980 A JP H09327980A JP 8148809 A JP8148809 A JP 8148809A JP 14880996 A JP14880996 A JP 14880996A JP H09327980 A JPH09327980 A JP H09327980A
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JP
Japan
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cream solder
metal mask
solder
rounds
substrate
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Application number
JP8148809A
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Inventor
Hiroshi Iwabuchi
浩 岩渕
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1216Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by screen printing or stencil printing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3431Leadless components
    • HELECTRICITY
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    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3485Applying solder paste, slurry or powder

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  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 はんだボール、はんだブリッジ、パターン孔
の目詰りなどを解消できるクリームはんだのスクリーン
印刷用メタルマスクを提供すること。 【解決手段】 基板21のランド22の角部にはアール
aが付される。メタルマスク23のパターン孔24の角
部にもアールb,cが付される。アールcは他のアール
a,bよりも大きくしてあり、パターン孔24の内側の
幅はランド22の幅よりも小さい。メタルマスク23を
基板21に重ね、パターン孔24を通してランド22上
にクリームはんだ25を印刷すると、ランド22上に余
裕スペース22aが生じる。チップ部品の電極をクリー
ムはんだ25上に載せると、クリームはんだ25は余裕
スペース22aに押し広げられ、側方へばり出さない。
よってはんだボールやはんだブリッジは生じず、またア
ールb,cによりパターン孔24はクリームはんだ25
で目詰りしない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装するチッ
プ部品を基板上にはんだ付けするためのクリームはんだ
を印刷するクリームはんだのスクリーン印刷用メタルマ
スクに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、チップ部品の基板へのはんだ付け
工法は、糸はんだをはんだゴテを用いて溶融接合する方
法と、クリームはんだをメタルマスクを用いて基板のラ
ンド上に印刷してチップ部品を実装した後に、加熱炉を
用いてはんだの一括溶融接合を行う方法が用いられてい
る。このクリームはんだを用いたはんだ付け工法は、製
品の小型化に大きく貢献する小型の面実装用チップ部品
のはんだ付けに最も適している。以下、クリームはんだ
を用いたはんだ付け工法におけるランド形状とメタルマ
スクの開口形状について説明を行う。
【0003】図4(a),(b),(c)は従来のクリ
ームはんだの印刷工程図、図5は同クリームはんだ印刷
後にチップ部品を実装した状態図を示し、図6は同リフ
ロー加熱後のはんだ付けの状態図を示すものである。
【0004】まず図4(a)に示すように、基板1の上
面にメタルマスク3を重ねる。メタルマスク3には基板
1のランド2に対応するようにパターン孔4が開孔され
ている。メタルマスク3上をスキージ5を摺動させるこ
とにより、パターン孔4にクリームはんだ6を充てんし
(図4(b))、基板1をメタルマスク3から分離させ
れば、ランド2上にクリームはんだ6が印刷される(図
4(c))。
【0005】次に図5に示すように、チップ部品7の両
側部の電極8をクリームはんだ6上に載せる。次に基板
1をリフロー炉で加熱してクリームはんだ6を溶融さ
せ、次にクリームはんだ6を冷却して固化させれば、チ
ップ部品7の電極8はランド2上にはんだ付けされる
(図6)。
【0006】次に、このような実装工程において、はん
だ付け不良の発生例について説明する。図7(a)は従
来のクリームはんだ上にチップ部品の電極を載せた状態
の平面図、図7(b)は従来のリフロー後のチップ部品
の斜視図である。図7(a)に示すように、チップ部品
7をクリームはんだ6上に載せることにより、クリーム
はんだ6は側方へ押し広げられてチップ部品7からばり
出す。このクリームはんだ6をリフロー炉で加熱して溶
融させると、クリームはんだ6は流動化してはんだボー
ル6aが生じる。このはんだボール6aは、製品を使用
している間に衝撃などにより分離し、他の部品間に挟ま
るなどして短絡の原因となる。
【0007】図8(a)は他の従来のクリームはんだ上
にチップ部品のリードを載せた状態の平面図、図8
(b)は同リフロー後のチップ部品の斜視図である。こ
のものも、チップ部品10のリード11をランド12上
に印刷されたクリームはんだ6上に載せると、クリーム
はんだ6は側方へ押し広げられて隣り合うクリームはん
だ6同士はつながり、リフローを行うとはんだブリッジ
6bが発生する。
【0008】図9(a)は他の従来のクリームはんだ上
にチップ部品の電極を載せた状態の平面図、図9(b)
は同リフロー後のチップ部品の斜視図である。チップ部
品14は端面にくぼみ形の電極15を有している。16
はランドである。このものも、チップ部品14をクリー
ムはんだ6上に載せるとクリームはんだ6は押し広げら
れ、リフローによりはんだブリッジ6cが発生する。以
上のように、従来は、いずれの場合もはんだボール6a
やはんだブリッジ6b,6cが生じやすいという問題点
があった。
【0009】図10は、従来のクリームはんだを印刷し
た後のメタルマスクと基板の部分斜視図である。図示す
るように、クリームはんだ6をスキージ5で基板1のラ
ンド2上に充てんした後、基板1をメタルマスク3から
分離すると、パターン孔4内のクリームはんだ6はラン
ド2上に完全に転写されず、その角部にクリームはんだ
6が残存付着しやすいものであった。このようにパター
ン孔4の角部にクリームはんだ6が残存付着すると、ラ
ンド2上のクリームはんだ6は量不足となり、またラン
ド2上のクリームはんだ6の形状も不良となる。さらに
はメタルマスク3は残存付着するクリームはんだ6の量
が次第に増えて目詰りが甚しくなるので、メタルマスク
3のクリーニングを頻繁に行わねばならない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のメ
タルマスクには、はんだボールやはんだブリッジの発
生、パターン孔の目詰り発生などの多くの問題点があっ
た。
【0011】したがって本発明は、はんだボール、はん
だブリッジ、パターン孔の目詰りなどが発生するのを解
消できるクリームはんだのスクリーン印刷用メタルマス
クを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、基板
のランド上にチップ部品の電極をはんだ付けするための
クリームはんだを印刷するクリームはんだのスクリーン
印刷用メタルマスクであって、メタルマスクに開孔され
るパターン孔の外形を基板のランドの外形よりも小さく
した。
【0013】請求項2の発明は、前記チップ部品の前記
電極が載せられる位置に対応する部分だけ、前記パター
ン孔の外形を前記ランドの外形よりも小さくした。
【0014】請求項3の発明は、前記パターン孔の角部
にアールを付した。
【0015】
【発明の実施の形態】請求項1および2の発明によれ
ば、チップ部品の電極をランド上に印刷されたクリーム
はんだ上に載せても、クリームはんだはランド上の余裕
スペースに広がることができるので、クリームはんだが
過度に側方へばり出して、リフロー後にはんだボールや
はんだブリッジを生じることはない。
【0016】請求項3の発明によれば、クリームはんだ
がパターン孔の角部に残存付着してパターン孔が目詰り
することはない。
【0017】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して説明する。 (実施の形態1)図1(a)は本発明の実施の形態1の
基板の部分平面図、図1(b)は同メタルマスクの部分
平面図、図1(c)は同クリームはんだが印刷された基
板の部分平面図である。
【0018】図1(a)において、基板21の上面には
ランド22が形成されている。ランド22の4つの角部
は等しい曲率のアールaが付されている。図1(b)に
おいてメタルマスク23にはパターン孔24が開孔され
ている。パターン孔24の4つの角部にはアールが付さ
れているが、外側の角部のアールbはランド22のアー
ルaと同一もしくはほぼ同一曲率であるが、内側の角部
のアールcの曲率は図示するようにアールa,bよりも
大きくしてあり、これによりパターン孔24の内側の幅
をランド22の幅よりも小さくしている。
【0019】図4に示す従来例と同様に、メタルマスク
23を基板21に重ねてランド22上にクリームはんだ
が印刷される。図1(c)は印刷後の状態を示してい
る。上記のようにパターン孔24の形状を構成したの
で、ランド22上に印刷されたクリームはんだ25の幅
は、内側において幅狭となっている。したがってこのク
リームはんだ25上にチップ部品の電極を載せると、ク
リームはんだ25はランド22の内側の角部の余裕スペ
ース22aに押し広がることができる。したがってクリ
ームはんだ25がチップ部品の側方へばり出してはんだ
ボールが生じることはない。またパターン孔24の角部
にはアールb,cが付されているので、パターン孔24
の角部にクリームはんだ25が残存付着し、パターン孔
24の目詰りを生じることもない。
【0020】(実施の形態2)図2(a)は本発明の実
施の形態2の基板の部分平面図、図2(b)は同メタル
マスクの部分平面図、図2(c)は同クリームはんだ印
刷後の基板の部分平面図である。図2(a)において、
チップ部品30は細長いリード31を有している。基板
32には細長いランド33が形成されている。ランド3
3の角部にはアールdが付されている。図2(b)にお
いて、メタルマスク34にはパターン孔35が開孔され
ており、その角部にはアールeが付されている。パター
ン孔35の横巾はランド33の横幅よりも小さくしてあ
り、したがってパターン孔35を通してランド33上に
クリームはんだ25を印刷すると、ランド33の両側部
にはクリームはんだ25の押し広がりが可能な余裕スペ
ース33aが生じる。したがってチップ部品30のリー
ド31をクリームはんだ25上に載せても、クリームは
んだ25はリード31からばり出すことはなく、はんだ
ブリッジを生じない。
【0021】(実施の形態3)図3(a)は本発明の実
施の形態3の基板の部分平面図、図3(b)は同メタル
マスクの部分平面図、図3(c)は同クリームはんだ印
刷後の基板の部分平面図である。図3(a)において、
チップ部品40はくぼみのある電極41を有している。
42は基板、43はランドである。このランド43の角
部にもアールが付されている。図3(b)において、メ
タルマスク44にはパターン孔45が開孔されている。
パターン孔45は、電極41に対応する幅細部45a
と、ランド43の外形とほぼ同形の幅広部45bを有し
ている。また角部にはアールf,gが付されている。
【0022】したがってこのものも、電極41が載せら
れるランド43の半部にはクリームはんだ25は細く印
刷されるので、電極41を載せてもクリームはんだ25
が側方へばり出すことはなく、はんだブリッジを生じな
い。
【0023】上記各実施の形態から明らかなように、パ
ターン孔の形状は様々考えられるのであって、要はチッ
プ部品の電極やリードが載せられてもクリームはんだが
側方にまでばり出されないように、パターン孔の開孔面
積を実質的に小さくし、またパターン孔が目詰りしない
ように、その角部にアールを付せばよい。
【0024】
【発明の効果】請求項1および2の発明によれば、チッ
プ部品の電極をランド上に印刷されたクリームはんだ上
に載せても、クリームはんだはランド上の余裕スペース
に広がることができるので、クリームはんだが過度に側
方へばり出して、リフロー後にはんだボールやはんだブ
リッジを生じることはない。
【0025】請求項3の発明によれば、クリームはんだ
がパターン孔の角部に残存付着してパターン孔が目詰り
することはなく、形状のよい適量のクリームはんだをラ
ンドに印刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の実施の形態1の基板の部分平面
図 (b)本発明の実施の形態1のメタルマスクの部分平面
図 (c)本発明の実施の形態1のクリームはんだが印刷さ
れた基板の部分平面図
【図2】(a)本発明の実施の形態2の基板の部分平面
図 (b)本発明の実施の形態2のメタルマスクの部分平面
図 (c)本発明の実施の形態2のクリームはんだ印刷後の
基板の部分平面図
【図3】(a)本発明の実施の形態3の基板の部分平面
図 (b)本発明の実施の形態3のメタルマスクの部分平面
図 (c)本発明の実施の形態3のクリームはんだ印刷後の
基板の部分平面図
【図4】(a)従来のクリームはんだの印刷工程図 (b)従来のクリームはんだの印刷工程図 (c)従来のクリームはんだの印刷工程図
【図5】従来のクリームはんだ印刷後にチップ部品を実
装した状態図
【図6】従来のリフロー加熱後のはんだ付けの状態図
【図7】(a)従来のクリームはんだ上にチップ部品の
電極を載せた状態の平面図 (b)従来のリフロー後のチップ部品の斜視図
【図8】(a)他の従来のクリームはんだ上にチップ部
品のリードを載せた状態の平面図 (b)他の従来のリフロー後のチップ部品の斜視図
【図9】(a)他の従来のクリームはんだ上にチップ部
品の電極を載せた状態の平面図 (b)他の従来のリフロー後のチップ部品の斜視図
【図10】従来のクリームはんだを印刷した後のメタル
マスクと基板の部分斜視図
【符号の説明】
21,32,42 基板 22,33,43 ランド 23,34,44 メタルマスク 24,35,45 パターン孔 25 クリームはんだ 30,40 チップ部品 31 リード 41 電極 a,b,c,d,e,f,g アール

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板のランド上にチップ部品の電極をはん
    だ付けするためのクリームはんだを印刷するクリームは
    んだのスクリーン印刷用メタルマスクであって、メタル
    マスクに開孔されるパターン孔の外形を基板のランドの
    外形よりも小さくしたことを特徴とするクリームはんだ
    のスクリーン印刷用メタルマスク。
  2. 【請求項2】前記チップ部品の前記電極が載せられる位
    置に対応する部分だけ、前記パターン孔の外形を前記ラ
    ンドの外形よりも小さくしたことを特徴とする請求項1
    記載のクリームはんだのスクリーン印刷用メタルマス
    ク。
  3. 【請求項3】前記パターン孔の角部にアールを付したこ
    とを特徴とする請求項1または2記載のクリームはんだ
    のスクリーン印刷用メタルマスク。
JP8148809A 1996-06-11 1996-06-11 クリームはんだのスクリーン印刷用メタルマスク Pending JPH09327980A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7013557B2 (en) 2001-06-01 2006-03-21 Nec Corporation Method of packaging electronic components without creating unnecessary solder balls
JP2007081086A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Seiko Instruments Inc メタルマスク及び電子部品の実装方法
JP2010165812A (ja) * 2009-01-15 2010-07-29 Mitsubishi Electric Corp プリント配線基板
JP2020027831A (ja) * 2018-08-09 2020-02-20 マクセルホールディングス株式会社 配列用マスク
JP2021009940A (ja) * 2019-07-02 2021-01-28 マクセルホールディングス株式会社 配列用マスク

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031216