JPS61111765A - 物品の接合方法とそのためのハンダ材料 - Google Patents
物品の接合方法とそのためのハンダ材料Info
- Publication number
- JPS61111765A JPS61111765A JP59232968A JP23296884A JPS61111765A JP S61111765 A JPS61111765 A JP S61111765A JP 59232968 A JP59232968 A JP 59232968A JP 23296884 A JP23296884 A JP 23296884A JP S61111765 A JPS61111765 A JP S61111765A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- solder
- cream solder
- heat
- substance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/0006—Exothermic brazing
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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- H05K3/3494—Heating methods for reflowing of solder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は接合すべき母材の耐熱温度よシも低い融点の金
属（、または合金を溶融して接合する方法及びそれに使
用する材料に関するものであシ、特にプリント基板に電
子部品をハンダ付けする方法及びそのための）−ンダ材
料に関するものである。
属（、または合金を溶融して接合する方法及びそれに使
用する材料に関するものであシ、特にプリント基板に電
子部品をハンダ付けする方法及びそのための）−ンダ材
料に関するものである。
従来例の構成とその問題点
本発明の従来例としてプリント基板に電子部品を接合す
るハンダ付は方法に関して説明する。
るハンダ付は方法に関して説明する。
従来プリント基板に電子部品をリフロー法でハンダ付け
する場合の一態様として、ペースト状のハンダ（以下ク
リームへ゛ンダと記す）をスクリーン印刷あるいはディ
スペンサーでプリント基板上に塗布し、その上に電子部
品を置き、その状態でハンダの融点まで加熱することに
よシハンダ付けする方法がある。そしてこの加熱源とし
て光エネルギー、特に赤外線を利用することが増えてい
る。しかし基板にノ・ンダ付けする部品Ｑ多、ＺＩ′ｉ
、ＩＣはじめ、チップ型電解コンデンサー等樹脂モール
ドしているものの多くが黒色をしておシ、特にプリント
基板の色が薄い場合、プリント基板の温度上昇速度よシ
部品の温度上昇速度の方が早く表シハンダが溶ける前に
部品が耐熱温度を越えてしまう場合があシネ良品発生の
原因になっていた。
する場合の一態様として、ペースト状のハンダ（以下ク
リームへ゛ンダと記す）をスクリーン印刷あるいはディ
スペンサーでプリント基板上に塗布し、その上に電子部
品を置き、その状態でハンダの融点まで加熱することに
よシハンダ付けする方法がある。そしてこの加熱源とし
て光エネルギー、特に赤外線を利用することが増えてい
る。しかし基板にノ・ンダ付けする部品Ｑ多、ＺＩ′ｉ
、ＩＣはじめ、チップ型電解コンデンサー等樹脂モール
ドしているものの多くが黒色をしておシ、特にプリント
基板の色が薄い場合、プリント基板の温度上昇速度よシ
部品の温度上昇速度の方が早く表シハンダが溶ける前に
部品が耐熱温度を越えてしまう場合があシネ良品発生の
原因になっていた。
発明の目的
本発明は、接合すべき部品が耐熱温度を越えるまでに、
ハンダを溶融させることによシ、部品を損傷することな
く基板等に接合する方法及びそのためのハンダ材料を提
供しようとするものである。
ハンダを溶融させることによシ、部品を損傷することな
く基板等に接合する方法及びそのためのハンダ材料を提
供しようとするものである。
発明の構成
本発明は、上記の目的を達するために、／Ｊ−Ｊｆ！’
７７？に常温では安定であシ、大気温度以上ハンダ融点
以下の温度、好ましくは１３０ ”Ｃから１８０°Ｃの
間で発熱反応する物質をクリームハンダに添加すること
により、電子部品が耐熱温度以上に上らないうちに、前
記物質の発熱反応による熱補助を加えてクリームハンダ
を溶かしハンダ付けすることからなるハンダ付は方法を
構成するものである。
７７？に常温では安定であシ、大気温度以上ハンダ融点
以下の温度、好ましくは１３０ ”Ｃから１８０°Ｃの
間で発熱反応する物質をクリームハンダに添加すること
により、電子部品が耐熱温度以上に上らないうちに、前
記物質の発熱反応による熱補助を加えてクリームハンダ
を溶かしハンダ付けすることからなるハンダ付は方法を
構成するものである。
すなわち、本発明のハンダ材料はクリームハンダに、前
記温度範囲において発熱反応する物質を添加しであるた
め、リンロー炉でのハンダ付は時において部品及び基板
はハンダ融点に向かって均一かつゆるやかに加熱・昇温
されていても、クリームハンダ自体は添加剤の反応熱の
助けによシ、他の部分よシ早く昇温し融解するので、耐
熱温度の低い部品でもハンダ付けが可能になり、熱によ
る不良品発生の問題を排除したものである。
記温度範囲において発熱反応する物質を添加しであるた
め、リンロー炉でのハンダ付は時において部品及び基板
はハンダ融点に向かって均一かつゆるやかに加熱・昇温
されていても、クリームハンダ自体は添加剤の反応熱の
助けによシ、他の部分よシ早く昇温し融解するので、耐
熱温度の低い部品でもハンダ付けが可能になり、熱によ
る不良品発生の問題を排除したものである。
実施例の説明
以下に本発明の一実施例について説明する。
第１図は従来と同じクリームハンダに発熱反応する物質
、この−合ポリオキシメチレンを添加したクリームハン
ダの熱分析結果と、従来通シのクリームハンダの熱分析
結果を示すグラフである。実線（１）は本発明によるポ
リオキシメチレンを添加したクリームハンダのＤＳＣ曲
ａで’ｌ：＞シ、破線（２）は従来のクリームハンダの
Ｉ）ＳＣ曲線の代表ケである。尚実験試料は市販のＳｎ
６．２％、ｐｂ ３６：、Ａｇｚ％の共晶ノ飄ンダを使
用した。
、この−合ポリオキシメチレンを添加したクリームハン
ダの熱分析結果と、従来通シのクリームハンダの熱分析
結果を示すグラフである。実線（１）は本発明によるポ
リオキシメチレンを添加したクリームハンダのＤＳＣ曲
ａで’ｌ：＞シ、破線（２）は従来のクリームハンダの
Ｉ）ＳＣ曲線の代表ケである。尚実験試料は市販のＳｎ
６．２％、ｐｂ ３６：、Ａｇｚ％の共晶ノ飄ンダを使
用した。
グラフかられかるように従来のものは１８０℃から１９
０℃の間でハンダが融解する時、溶解熱が必要である為
、吸熱現象としての深い谷が現われている。ところが実
際のりフロ一時には、基板全面に対してほぼ均一に加熱
する為、クリームハンダが溶けている間他の所はどんど
ん温度上昇していることになシネ良発生の原因になって
いた。
０℃の間でハンダが融解する時、溶解熱が必要である為
、吸熱現象としての深い谷が現われている。ところが実
際のりフロ一時には、基板全面に対してほぼ均一に加熱
する為、クリームハンダが溶けている間他の所はどんど
ん温度上昇していることになシネ良発生の原因になって
いた。
本発明によるクリームハンダは、実線のグラフ（１）か
られかるように、１６０℃程度の温度から発熱反応を起
し、１８０℃前後で、ハンダの融解による吸熱現象が現
われ２００℃の所で溶解が完了している。つまシ従来の
クリームハンダは溶解に必要な全熱量を、加熱源からの
熱量でまかなっていたのに対し、本発明によるクリ−ム
ハンダは、加熱源からの熱量に、前記添加物質の反応熱
を加算したものによって溶けるため、加熱源から受ける
熱量が少なくても済む結果になっている。
られかるように、１６０℃程度の温度から発熱反応を起
し、１８０℃前後で、ハンダの融解による吸熱現象が現
われ２００℃の所で溶解が完了している。つまシ従来の
クリームハンダは溶解に必要な全熱量を、加熱源からの
熱量でまかなっていたのに対し、本発明によるクリ−ム
ハンダは、加熱源からの熱量に、前記添加物質の反応熱
を加算したものによって溶けるため、加熱源から受ける
熱量が少なくても済む結果になっている。
次に、第２図から第４図にかけて実際の基板で実験した
結果を説明す−る。第２図はその実験方法の概略を示す
ものである。クリームハンダ（３）は、プリント基板（
４）の銅薄ランド部に塗布され、その上に接合すべきチ
ップ部品（５））を乗せ、さらにその部品（５）の天面
に熱電対（６）を接触させるようその適当部を耐熱テー
プ（７）で固定し、引き出しリード部を記録計（図示し
ない）に接続した状態でリフロー炉に入れ、ハンダの溶
は具合と部品の温度を調らべた。
結果を説明す−る。第２図はその実験方法の概略を示す
ものである。クリームハンダ（３）は、プリント基板（
４）の銅薄ランド部に塗布され、その上に接合すべきチ
ップ部品（５））を乗せ、さらにその部品（５）の天面
に熱電対（６）を接触させるようその適当部を耐熱テー
プ（７）で固定し、引き出しリード部を記録計（図示し
ない）に接続した状態でリフロー炉に入れ、ハンダの溶
は具合と部品の温度を調らべた。
その結果は第３図において、縦軸に温度、横軸に時間を
とシ、クリームハンダの溶ける最低条件を見つけ出し、
その時の部品天面の温度プロファイルを示したものであ
る。破線（８）は従来の共晶クリームハンダによるグラ
フ、実線（９）はそれと同じクリームハンダに加熱時に
発熱反応する物質、本実施例ではポリオキシメチレンを
２重量パーセント混ぜたクリームハンダの場合である。
とシ、クリームハンダの溶ける最低条件を見つけ出し、
その時の部品天面の温度プロファイルを示したものであ
る。破線（８）は従来の共晶クリームハンダによるグラ
フ、実線（９）はそれと同じクリームハンダに加熱時に
発熱反応する物質、本実施例ではポリオキシメチレンを
２重量パーセント混ぜたクリームハンダの場合である。
図かられかるように従来のクリームハンダでは、部品天
面の温度が約２３’０’Ｏまで上げなくてはハンダが溶
けなかったのに対し、本発明においてポリオキシメチレ
ンを２重量パーセント加えると約２００℃程度でクリー
ムハンダが溶けている。この実験に使用したりフロー炉
の基本構成は第４図に示すとおシである。ここに予備加
熱用パネルヒーター００）は、基板（４）等を約１５０
℃まで予備加熱するものであシ、ハロゲンランプ０１）
はハンダ溶融のためのりフローを行うものである。
面の温度が約２３’０’Ｏまで上げなくてはハンダが溶
けなかったのに対し、本発明においてポリオキシメチレ
ンを２重量パーセント加えると約２００℃程度でクリー
ムハンダが溶けている。この実験に使用したりフロー炉
の基本構成は第４図に示すとおシである。ここに予備加
熱用パネルヒーター００）は、基板（４）等を約１５０
℃まで予備加熱するものであシ、ハロゲンランプ０１）
はハンダ溶融のためのりフローを行うものである。
なお、本実施例において、クリームハンダに添加した物
質としてポリオキシメチレンを使用したが、クリームハ
ンダに悪影響をおよぼさなければ、他の物質でもよい。
質としてポリオキシメチレンを使用したが、クリームハ
ンダに悪影響をおよぼさなければ、他の物質でもよい。
さらには光エネルギーを受けると発熱反応する物質であ
っても良いし、ある気体と発熱反応する物質であっても
良い。
っても良いし、ある気体と発熱反応する物質であっても
良い。
発明の効果
以上のように本発明では、従来のクリームハンダに、大
気温度以上、ハンダ融点以下の温度、好ましくは１３０
℃から１８０℃以下の温度で発熱反応する物質を添加す
ることにより、部品温度があまシ上がらないうちに反応
熱の助けでクリームハンダを溶かすことが可能となシ、
耐熱温度の低い電子部品をもハンダ付けすることができ
、その実用的効果は大なるものがある。
気温度以上、ハンダ融点以下の温度、好ましくは１３０
℃から１８０℃以下の温度で発熱反応する物質を添加す
ることにより、部品温度があまシ上がらないうちに反応
熱の助けでクリームハンダを溶かすことが可能となシ、
耐熱温度の低い電子部品をもハンダ付けすることができ
、その実用的効果は大なるものがある。
第１図は本発明のクリームハンダと従来の代表的なりリ
ームハンダの熱分析結果（ＤＳＣ曲線）を示すグラフ、
第２図は、本発明の効果を確認するための実験方法を示
す斜視図、第３図は従来のクリームハンダを溶かすため
の最低温度プロファイルと、本発明による発熱反応する
物質を添加したクリームハンダを溶かすのに必要な最低
温度プロファイルを示したグラフ、第４図は実験に用い
ハンダ付は装置の概略図である。 （４）−−−−−プリント基板 ［３） −−−−−クリームハンダ （５ｉ）−−−−一電子部品
ームハンダの熱分析結果（ＤＳＣ曲線）を示すグラフ、
第２図は、本発明の効果を確認するための実験方法を示
す斜視図、第３図は従来のクリームハンダを溶かすため
の最低温度プロファイルと、本発明による発熱反応する
物質を添加したクリームハンダを溶かすのに必要な最低
温度プロファイルを示したグラフ、第４図は実験に用い
ハンダ付は装置の概略図である。 （４）−−−−−プリント基板 ［３） −−−−−クリームハンダ （５ｉ）−−−−一電子部品
Claims (3)
- （１）予め加えられた接合材料を物品上で融解させ次に
該接合材料を凝固させて行う接合方法において、大気温
度以上、接合材料の融解点以下の温度で発熱反応する物
質をその接合材料に添加し、物品とともに加熱すること
により、加熱源からの熱と前記添加剤の反応熱による熱
の両方からの熱で前記接合材料を融解させることを特徴
とする物品の接合方法。 - （２）粉末ハンダとフラックスを混合したペースト状の
クリームハンダに、大気温度以上、ハンダ融点以下の温
度で発熱反応する物質を添加したことを特徴とするハン
ダ材料。 - （３）発熱反応する物質としてポリオキシメチレンを使
用した特許請求の範囲第（２）項記載のハンダ材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232968A JPS61111765A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 物品の接合方法とそのためのハンダ材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232968A JPS61111765A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 物品の接合方法とそのためのハンダ材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61111765A true JPS61111765A (ja) | 1986-05-29 |
Family
ID=16947697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59232968A Pending JPS61111765A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 物品の接合方法とそのためのハンダ材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61111765A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0511864U (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-19 | ユニチカ株式会社 | ヘツドレストカバー |
| WO1999001250A1 (de) * | 1997-07-01 | 1999-01-14 | Zentrum für Material- und Umwelttechnik GmbH | Verfahren zum weichlöten von metallen und weichlot zur ausführung dieses verfahrens |
| WO2010029169A1 (de) | 2008-09-15 | 2010-03-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Lotmaterial mit einem reaktiven zusatzwerkstoff, trägerbauteil oder bauelement mit einem solchen lotmaterial sowie verwendung eines flussmittels |
| WO2016156299A1 (de) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Heizelement für die smd-montage, elektronische baugruppe mit einem solchen heizelement und verfahren zum erzeugen einer elektronischen baugruppe |
-
1984
- 1984-11-02 JP JP59232968A patent/JPS61111765A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0511864U (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-19 | ユニチカ株式会社 | ヘツドレストカバー |
| WO1999001250A1 (de) * | 1997-07-01 | 1999-01-14 | Zentrum für Material- und Umwelttechnik GmbH | Verfahren zum weichlöten von metallen und weichlot zur ausführung dieses verfahrens |
| WO2010029169A1 (de) | 2008-09-15 | 2010-03-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Lotmaterial mit einem reaktiven zusatzwerkstoff, trägerbauteil oder bauelement mit einem solchen lotmaterial sowie verwendung eines flussmittels |
| JP2012502798A (ja) * | 2008-09-15 | 2012-02-02 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | 反応性充填剤を有するはんだ材料、当該はんだ材料を有する担体要素又は部品、ならびに融剤の利用 |
| WO2016156299A1 (de) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Heizelement für die smd-montage, elektronische baugruppe mit einem solchen heizelement und verfahren zum erzeugen einer elektronischen baugruppe |
| CN107950082A (zh) * | 2015-03-31 | 2018-04-20 | 西门子公司 | 用于smd安装的加热元件、具有该加热元件的电子组件及制造电子组件的方法 |
| US9986648B2 (en) | 2015-03-31 | 2018-05-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Heating element for SMD mounting |
| CN107950082B (zh) * | 2015-03-31 | 2019-09-13 | 西门子公司 | 用于smd安装的加热元件、具有该加热元件的电子组件及制造电子组件的方法 |
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