JPS6216040B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、回路基板にフラツトパツクIC等
の半導体部品を信頼性良く接続する方法に関する
ものである。

電子部品の高密度実装ニーズから、近年基板面
上で実装出来、リード挿入用のスルーホールを必
要としないフラツトリードタイプの部品が多く用
いられる。この代表的なものとして、LSI化され
たフラツトパツクICがある。通常１個もしくは
数個のフラツトパツクICと他のリードレス部品
（積層セラミツクコンデンサ、チツプ抵抗など）
が、印刷配線基板上に実装される。

従来この種の部品の実装接合法として、一点ず
つ加熱する局部加熱法と一括して全部品を接続す
るハンダリフロー法とがある。

局部加熱法としては赤外線、レーザ光等のビー
ムを絞つて半田を溶融させるとか、部品電極形状
にあつた加熱チツプを用い、これにパルス電流を
流して加熱溶融させるサーモウエルダ等が用いら
れる。これらの局部加熱法は一点の接続当りの加
熱接合時間が0.5秒〜１秒と短時間で、部品に対
する熱ストレスが小さいのが利点であるが、複数
の部品や多ピンリードを有するICを接続するに
は結果として長時間を要し、又その他自動送り機
構や接合部材の段差、部品に対応した加熱チツプ
の取り替え等を考慮する必要があり実際的でな
い。

ハンダリフロー法は基板上の部品接続部に予備
半田を施し、この上に種々の部品を配置したのち
基板を加熱し、全部品を同時に一括接続出来るも
ので極めて生産性に優れている。この利点の為、
例えば基板上に半田ペーストを印刷し、積層セラ
ミツクチツプコンデンサや厚膜抵抗チツプを自動
機で配置しホツトプレートでハンダリフローする
方式が公知である。

しかしながら、この方式は基板全体を比較的長
い時間半田溶融温度以上に加熱する必要がある。
特にセラミツクに比し熱伝導の悪いガラスエポキ
シ等のプリント基板を用いる場合、一層長時間と
なる。従つて、セラミツク小片を基材とした上記
受動チツプ部品や一部の耐熱性部品（ポリイミド
等の基材やシリコンチツプ直付け等）を除いて
は、特性劣化の為、同時接続出来ず、手付けや局
部加熱法の併用を余儀なくされた。

この種の部品の例としてフラツトパツクICが
ある。最近のフラツトパツクICは個別DIL ICと
同様レジンでトランスフアーモールドされており
これらの長時間高温加熱で金線ボンデイングワイ
ヤとモールドレジン間の膨張係数の差によるスト
レスやモールドレジンの変形等により特性劣化が
問題となる。これらは使用されるトランスフアー
モールドレジン、ボンデイングワイヤやチツプの
プリコート材等の材質やICパツケージの構造要
素にも関連するもので、メーカー、品種によつて
差があるが、140℃以上の高温ストレスは問題と
なる場合が多い。

以上説明した如く、従来の方法として局部加熱
法は生産性が悪く、リフロー法はリスクが大きく
強引に採用する場合は、メーカー、品種毎に膨大
な信頼性試験をつみ上げる必要があり、いずれも
各種チツプと混在した高密度実装法として不適で
あつた。

この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、液体の熱の吸収を
利用することにより部品の温度上昇を抑え、信頼
性良く実装する方法を提供することを目的として
いる。

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図において、１は回路基板、２は導電
体、３は接合部材、４はフラツトパツクIC、５
は水を含んだ布である。

水を含んだ布５をフラツトパツクIC４の上に
置き、回路基板１全体をホツトプレート（図示せ
ず）などで加熱し、接合部材３（例えばハンダペ
ースト）を溶融し、接合させる。このとき、フラ
ツトパツクIC４のモールドレジン部分も加熱さ
れるが、この熱は水を含んだ布５に伝わる。水の
比熱は大きいので温度は上昇しにくく、水が沸騰
しても気化熱によつて熱が奪われるため、水が残
つている間は100℃以下に抑えられる。よつて、
フラツトパツクIC４のモールドレジン部分の温
度上昇は第２図のようになる。第２図において、
ａは水を含んだ布５を置いた場合、ｂは置かなか
つた場合で、ともに回路基板１と面していない
側、第１図において水を含んだ布５と接している
面の温度上昇の様子を示している。第２図で示し
た面と反対側の面、回路基板１と面する側の温度
上昇は、リード形状によるモールドレジンと回路
基板１との間隔の違い、モールドレジンの厚さに
よつても異なるが、我々の検討では第２図で示し
た面よりも最大で30度程高温になるに過ぎない。
この様に、フラツトパツクIC４のモールドレジ
ン部分の温度を低く抑えて半田付けをすることが
出来る。また、水を含んだ布５は0.5ｇ程度と軽
量であるため、溶融半田の表面張力によるフラツ
トパツクIC４の位置修正も阻害されない。さら
に、水を含んだ布５は使用後再度水を含ませるこ
とにより、反復使用可能である。

また、水を含んだ布５をフラツトパツクIC４
の上に置いた後、これを冷却し水を凍らせてから
回路基板１に配置しリフローすれば、上記実施例
よりも更に温度上昇を抑えて半田付けをすること
が出来る。

ところで、上記実施例のように布に水を含ませ
た状態で部品に載せてハンダ付を行つても、雰囲
気の変化は若干の水蒸気含有率の上昇に止まり、
溶融ハンダに水分が混入することはなくピンホー
ルやボイドの発生は心配ない。

そして、加熱時の水蒸気や湯気は上昇気流とな
るので溶融はんだに影響しない。

なお、上記実施例では、フラツトパツクIC５
の場合について説明したが、他の耐熱性の弱い能
動部品、電解コンデンサなど非常に耐熱性の弱い
受動部品でもよく、上記実施例と同様の効果を奏
する。また、上記実施例では、水を含んだ布５の
場合について説明したが、液体はエタノールなど
適当な沸点を有するものでもよく、液体を含ませ
る物は紙、綿などでもよく、極端な方法としては
部品上を液体でぬらすだけでも効果は小さいもの
の、上記実施例と同様の効果を奏する。

以上のように、この発明によれば回路基板上に
配置された部品の上に、液体を含ませた吸水性材
料を置いてから加熱し、半田を溶融するようにし
たので、部品の温度上昇を抑えて信頼性の良い半
田付けが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による回路基板の
断面図、第２図は第１図の実施例による効果を示
すグラフである。 図において、１は回路基板、２は導電体、３は
接合部材、４はフラツトパツクIC、５は水を含
んだ布である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板上に半田を介して配置された部品の上
   に、液体を含ませた吸水性材料を載せてから、上
   記半田を加熱して溶融接続するようにした部品実
   装方法。 ２ 液体は、水、エタノール等の冷媒であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の部品実
   装方法。 ３ 吸水性材料は、布、紙等の液体を吸収する物
   質であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の部品実装方法。