JPH11177232A - 回路基板及びそのはんだ付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 はんだ付着量の増量を図りたいはんだ接合部
だけのはんだを増量させることができ、ブリッジ現象が
起き易いような微細、微小のはんだ接合部ははんだを増
量させないようにできる回路基板及びそのはんだ付け方
法を提供する。 【解決手段】 電子部品１２や導通ランド１４を設ける
のに用いる基板１０と、リード線１２ａを有し基板１０
に設けられた電子部品１２と、基板１０上に回路を形成
するよう設けられた導通ランド１４とを備えた回路基板
１０において、リード線１２ａとはんだ付けされる導通
ランド１４の、はんだ付け作業時の基板１０の送り方向
における前方側に、はんだ１６を誘引するための複数の
誘引ランド１１〜１３を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品のリード
線等と基板上の導通ランド等との間に浸漬はんだ付け法
（ＤＩＰはんだ付け法）によりはんだフィレット等を形
成する回路基板及びそのはんだ付け方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来は、回路基板におけるリード線と導
通ランドとの間にはんだフィレットを形成するためのは
んだ付け法として、その量産性の上で優れた浸漬はんだ
付け法、すなわち回路基板におけるリード線と導通ラン
ドとの間のはんだ付け部を、溶融したはんだ中に浸漬さ
せることにより行うはんだ付け法があった。

【０００３】また、企業責任の法制化（ＰＬ法）を背景
として回路基板のはんだ付け部の信頼性向上の要請が強
まる中、それまで浸漬はんだ付け法に用いられていた図
７に示す通常のタイプのノズル装置５０の代りに、それ
までより付着はんだ量を増量できる図８に示す特殊なタ
イプの新しいノズル装置６０が用いられる場合も増えて
きた。

【０００４】ところで図７及び図８においては、ノズル
装置５０やノズル装置６０の内部の溶融したはんだ５６
や６６に対して、矢印方向に不図示の回路基板が送られ
ることにより、浸漬はんだ付け法によりはんだ付けが行
われるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな特殊なタイプのノズル装置６０にあっては付着はん
だ量を増量できる点では確かに効果があり、信頼性向上
につながる点は良いとしても、近年の電子機器類の小型
軽量化・高密度実装化の進展に伴い、部品のリード線、
電極、基板上の導通ランド等の短小化、それらの接合部
の微小化の傾向にあるため、上記特殊なタイプのノズル
装置６０を用いた場合ははんだ付着量の増量化により、
いわゆるブリッジ現象、すなわち隣合うはんだ接合部の
はんだ同士がつながって導通してしまう現象が生じ易い
という問題点が出てきた。

【０００６】このため、はんだ付着量の増量を図りたい
はんだ接合部だけについて、後工程として人手ではんだ
付けするようにしてもよいが、そうすると、そのような
手作業によるはんだ付けの工数が回路基板や電子製品の
コストを押し上げるという別の問題が出てくる。

【０００７】そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、は
んだ付着量の増量を図りたいはんだ接合部だけのはんだ
を増量させることができ、ブリッジ現象が起き易いよう
な微細、微小のはんだ接合部ははんだを増量させないよ
うにできる回路基板及びそのはんだ付け方法を提供する
ことを課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による回路基板は、電子部品や導通ランドを
設けるのに用いる基板と、リード線を有し前記基板に設
けられた電子部品と、前記基板上に回路を形成するよう
設けられた導通ランドとを備えた回路基板において、前
記リード線とはんだ付けされる前記導通ランドの、はん
だ付け作業時の前記基板の送り方向における前方側に、
はんだを誘引するための複数の誘引ランドを設けた構成
としたものである。

【０００９】このような構成の回路基板によれば、浸漬
はんだ付け法によりはんだ付けを行うに際し、まず回路
基板を送ると複数の誘引ランドの先頭の誘引ランドに溶
融したはんだの塊が付着し、さらに回路基板を送ると先
頭の誘引ランドに付着したはんだの塊の一部が後続の誘
引ランドに引張られてちぎり取られ、さらに回路基板を
送ると複数の誘引ランドの前方側の誘引ランドに付着し
たはんだの塊の一部が後続側の誘引ランドに次々とちぎ
り取られ、さらに回路基板を送るとついには最後尾のリ
ード線とはんだ付けされる導通ランドに、その前方の誘
引ランドからはんだの塊の一部がちぎり取られて誘引ラ
ンドの各々に残ったはんだの塊よりも大きなはんだの塊
を付着させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて具体的に説明する。図１ないし図５
は、本発明による回路基板及びそのはんだ付け方法の第
１の実施の形態を説明するために参照する図である。

【００１１】図１において、回路基板１０にはその片側
の面に電子部品１２が取り付けられており、その裏側の
面には回路基板１０上に回路を形成するよう銅箔がエッ
チングされて、上記電子部品１２のリード線１２ａと導
通する上記エッチングされた銅箔の導通ランド１４が設
けられている。

【００１２】このような回路基板１０のリード線１２ａ
と導通ランド１４との間をはんだ付けする場合は、いわ
ゆる浸漬はんだ付け法により行われ、その際に回路基板
１０は図１中矢印方向に送られるが、その送り方向にお
いて導通ランド１４の前方側には、溶融したはんだを誘
引するための誘引ランド１１〜１３が、図２にも示すよ
うに、上記送り方向に並んで少なくとも３箇所にエッチ
ングして設けられている。

【００１３】以下に、このような回路基板１０を用い
て、その電子部品１２のリード線１２ａと導通ランド１
４との間をはんだ付けする方法について説明する。本実
施の形態において用いる装置としては、図７に示すよう
な従来の通常のタイプのノズル装置５０を用いて浸漬は
んだ付け法により行うものとする。

【００１４】すなわち図３に示すように、回路基板１０
を矢印方向に送ることにより、最初に誘引ランド１１に
溶融したはんだ１６が付着するが、誘引ランド１１がノ
ズル装置５０内のはんだ１６の上面から離れる際に、表
面張力によりはんだが２番目の誘引ランド１２に引張ら
れてちぎられる。

【００１５】同様に２番目の誘引ランド１２に付着した
はんだがノズル装置５０内のはんだ１６の上面から離れ
る際に、表面張力によりはんだが３番目の誘引ランド１
３に引張られてちぎられ、同様に３番目の誘引ランド１
３に付着したはんだは、４番目の導通ランド１４に引張
られてちぎられる。

【００１６】そして、最後の導通ランド１４に付着した
はんだがノズル装置５０内のはんだ１６から離れる際に
は、それに続く導通ランドが無いため、導通ランド１４
に付着したはんだがそれに続く導通ランドにより引張ら
れてちぎられるということがないと共に、リード線１２
ａとノズル装置５０内のはんだ１６が離れるポイントに
おいても、その導通ランド１４に付着したはんだがノズ
ル装置５０側のはんだ１６に引張られてちぎられるとい
うこともない。

【００１７】このためその引張られてちぎられない分だ
け、他の誘引ランド１１〜１３に残ったはんだ１６より
も多いはんだが、図４に示すようにはんだフィレット１
８として残る。このことによりはんだフィレット１８の
高さが高くなって、高い信頼性でリード線１２ａと導通
ランド１４とが導通できることになる。

【００１８】このような本実施の形態に係る回路基板１
０及びそのはんだ付け方法によれば、はんだ付着量の増
量を図りたいはんだ接合部だけ誘引ランド１１〜１３を
用いてはんだを増量させることができ、ブリッジ現象が
起き易いような微細、微小のはんだ接合部には誘引ラン
ドを設けないことによりはんだを増量させないようにす
ることができる。

【００１９】したがって、図９に示す導通ランド１５の
ように、回路基板１０の送り方向において導通ランド１
５より前方に誘引ランドを全く設けないでリード線１２
ａとの接合部をはんだ付けした場合は、はんだフィレッ
ト２０が前記実施の形態におけるはんだフィレット１８
よりも少なくなる。これに対し、逆に前記実施の形態に
おけるはんだフィレット１８は、図９の場合のはんだフ
ィレット２０よりもはんだの量を増大させることができ
て、耐久性の向上、寿命の長期化等の信頼性を高めるこ
とができる。

【００２０】そして、前記実施の形態において用いる装
置は図８の付着はんだ量を増量できる特殊なタイプのノ
ズル装置６０ではなく、図７の従来の通常のタイプのノ
ズル装置５０を用いるので、回路のブリッジ現象が起き
易いような微細、微小な接合部においては、図８の特殊
なタイプのノズル装置６０を用いた場合のようにはんだ
量が増え過ぎてブリッジ現象を生ずることを防止するこ
とができる。

【００２１】ここで、はんだフィレットの高さと信頼性
との関係について説明する。図５は、はんだフィレット
の耐久性を示すクラックレベルと、熱疲労試験の実施サ
イクル数との関係を示している。クラックレベルは、図
６に示すように、はんだフィレット１９に生じたクラッ
ク１９ａの円周方向の長さレベルによって５つに分類さ
れている。また熱疲労試験は、−３５℃と１０５℃の各
々の温度下に３０分ずつ保持するもので、その保持時間
の合計の１時間を１サイクルとして数えたものである。

【００２２】また図５において、黒丸のプロットによる
グラフははんだフィレット１９の高さが０．４５ｍｍ、
黒三角のプロットによるグラフははんだフィレット１９
の高さが０．８３ｍｍのものを示している。例えば、ク
ラックレベル１においては黒丸のプロットは１４０サイ
クルで黒三角のプロットは１６０サイクル、クラックレ
ベル２においては黒丸は２２０で黒三角は３８０サイク
ル、クラックレベル３においては黒丸は２８０で黒三角
は５４０サイクル、クラックレベル４においては黒丸は
４００で黒三角は８２０サイクルとなっている。

【００２３】このような図５のグラフによれば、はんだ
フィレット１９の高さが０．８３ｍｍの場合（黒三角）
の方が０．４５ｍｍの場合（黒丸）に比べて、同じクラ
ックレベルに至るまでの熱疲労試験の実施のサイクル数
が大きいため、はんだフィレット１９の高さが高い方が
低い方よりも信頼性を高くすることができることが分か
る。詳しくは図５によれば、はんだフィレット１９の高
さが約２倍に増加すると寿命が約２倍になることが分か
る。

【００２４】従って前記実施の形態によれば、誘引ラン
ド１１〜１３を用いることにより、はんだフィレット１
８のはんだの付着量を増やしてフィレット高さを高くす
ることができるので、はんだフィレット１８によるリー
ド線１２ａと導通ランド１４との接合部の信頼性を高く
することができる。

【００２５】そして前記実施の形態によれば、局部的か
つ任意の導通ランド１４上のはんだフィレット１８の増
量が可能となると共に、手作業によるはんだ盛り等の後
工程の必要がなくなる。さらに、誘引ランドの印刷位置
により導通ランド１４上のはんだフィレット１８の増量
を制御するため、当初の概括的なマクロ回路設計段階で
の対応が可能である。

【００２６】なお、前記実施の形態においては導通ラン
ド１４の前方に３つの誘引ランド１１〜１３を設けた場
合について説明したが、スペース上許されれば誘引ラン
ドを４つ以上設けてもよい。

【００２７】また、前記実施の形態においては誘引ラン
ド１１〜１３は単なるランドのみを設けた場合について
説明したが、それぞれの中心部にリード線１２ａと同様
のリード線を設けてもよい。そのようにした場合は、誘
引ランド１１〜１３についても導通ランド１４と同じ条
件にすることにより、それらの誘引ランド１１〜１３へ
のはんだの付着量や次々と後続側のランドにちぎられる
はんだの量を増やすことができるので、はんだフィレッ
ト１８の量を前記実施の形態の場合よりも増やすことが
できる。

【００２８】以上、本発明の実施の形態について具体的
に述べてきたが、本発明は上記の実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の技術的思想に基づいて、その
他にも各種の変更が可能なものである。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リード線とはんだ付けされる導通ランドに、その前方の
誘引ランドからはんだの塊の一部がちぎり取られて、誘
引ランドの各々に残ったはんだの塊よりも大きなはんだ
の塊を導通ランドに付着させることができるので、はん
だ付着量の増量を図りたい接合部だけ誘引ランドを用い
てはんだを増量させることができ、ブリッジ現象が起き
易いような微細、微小のはんだ接合部は誘引ランドを用
いないようにして、ブリッジ現象が生ずることを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る回路基板１０
を示す側面断面図である。

【図２】図１における回路基板１０のＩＩ矢視図であ
る。

【図３】はんだ付け動作中の回路基板１０を示す側面断
面図である。

【図４】はんだ付け動作終了後の回路基板１０を示す側
面断面図である。

【図５】はんだフィレットの高さによる信頼性を示すグ
ラフである。

【図６】はんだフィレットのクラックレベルを示す図で
あり、図６（ａ）〜（ｅ）の各々はクラック１９ａの長
さ程度による各クラックレベルを示すはんだフィレット
１９の平面図である。

【図７】従来の通常のタイプのノズル装置５０を示す概
念図である。

【図８】従来のはんだを増量できる特殊なタイプのノズ
ル装置６０を示す概念図である。

【図９】本発明の構成を有しない回路基板１１の電子部
品１２のリード線１２ａと導通ランド１５との間に形成
したはんだフィレット２０を示す側面断面図である。

【符号の説明】

１０，１１…回路基板、１１〜１３…誘引ランド、１２
…電子部品、１２ａ…リード線、１４，１５…導通ラン
ド、１６…はんだ、１８，１９，２０…はんだフィレッ
ト、１９ａ…クラック、５０，６０…ノズル装置、５
６，６６…はんだ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品や導通ランドを設けるのに用い
   る基板と、 リード線を有し前記基板に設けられた電子部品と、 前記基板上に回路を形成するよう設けられた導通ランド
   とを備えた回路基板において、 前記リード線とはんだ付けされる前記導通ランドの、は
   んだ付け作業時の前記基板の送り方向における前方側
   に、はんだを誘引するための複数の誘引ランドを設けた
   ことを特徴とする回路基板。
2. 【請求項２】 電子部品や導通ランドを設けるのに用い
   る基板と、 リード線を有し前記基板に設けられた電子部品と、 前記基板上に回路を形成するよう設けられた導通ランド
   とを備え、 前記リード線とはんだ付けされる前記導通ランドの、は
   んだ付け作業時の前記基板の送り方向における前方側
   に、はんだを誘引するための複数の誘引ランドを設けた
   回路基板について、 浸漬はんだ付け法によりはんだ付けを行うはんだ付け方
   法であって、 前記回路基板を送ると前記複数の誘引ランドの先頭の誘
   引ランドに溶融したはんだの塊が付着し、 さらに前記回路基板を送ると前記先頭の誘引ランドに付
   着したはんだの塊の一部が後続の誘引ランドに引張られ
   てちぎり取られ、 さらに前記回路基板を送ると前記複数の誘引ランドの前
   方側の誘引ランドに付着したはんだの塊の一部が後続側
   の誘引ランドに次々とちぎり取られ、 さらに前記回路基板を送るとついには最後尾の前記リー
   ド線とはんだ付けされる前記導通ランドに、その前方の
   前記誘引ランドからはんだの塊の一部がちぎり取られて
   誘引ランドの各々に残ったはんだの塊よりも大きなはん
   だの塊を付着させることを特徴とする回路基板のはんだ
   付け方法。