JPH0418793A - リフローはんだ付方法 - Google Patents

リフローはんだ付方法

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JPH0418793A
JPH0418793A JP2119416A JP11941690A JPH0418793A JP H0418793 A JPH0418793 A JP H0418793A JP 2119416 A JP2119416 A JP 2119416A JP 11941690 A JP11941690 A JP 11941690A JP H0418793 A JPH0418793 A JP H0418793A
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JP
Japan
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solder
reflow soldering
circuit board
soldering method
printed circuit
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JP2119416A
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English (en)
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Susumu Saito
進 斉藤
Chuichi Matsuda
松田 忠一
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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
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3431Leadless components
    • 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
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3489Composition of fluxes; Application thereof; Other processes of activating the contact surfaces

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 31、−7 本発明は、プリント回路基板(以後基板と略す)等に電
子部品をはんだ付する方法に係り、特に電極間距離の短
い電子部品やICをリフローはんだ付する場合や、はん
だ付後の基板洗浄をし7なくても信頼性の高いはんだ+
1を実現するものである。
従来の技術 近年、電子機器用基板の部品実装密度の向1−.に伴い
、基板に電子部品をはんだ付する方法として、リフロー
はんだ付が多く採用されている。以下その工程図を参照
しながら説明する。第4図において、基板1にクリーム
はんだ2をスクリーン印刷[7、そして、電子部品3を
装着し、加熱リフローする3、その後必要に応じて、基
板上に残ってbるフラックスやはんだ粒を洗浄したり、
電気導通チエツクや電気特性の検査等をしだ後、機器に
組み込むのが一般的になっている。
発明が解決しようとする課題 1.5か1.なから上rT[jのような構成で幻−、ク
リームはんだを使用するため、洗浄をしないかきり加熱
リフロー後も、細かなはんだ粒子が基板上に残ることが
多々あり、そのはんだ粒子が原因で、電子機器の故障や
トラブルの発生ずることがあった。
ま/こクリームはんだに使用しているフラックスは、ク
リームはんだの保存fl等のために、室温に於いても、
わずかながら活性度を持っておく必要性がある。そのた
め、リフロー後に残っているフシックス残査4が、基板
や部品電極腐食の原因になることがあった。
さらに、電気特性を検査する場合に、検査用グローブで
導通チエツクをしても、はんだの表面を覆っているフラ
ックス残査4のため、導通不良となり、検査ミスをする
ことが多々発生し7ていた。
そのため、信頼性の高い電子機器を作る場合には、リフ
ローd゛んだ付後、必ず洗浄をしなくてはならなかった
ところが、その洗浄用に最もよく使われているフロン液
は成層圏のオゾンを破壊するという仁とで、使用できな
くなりつつあるし、コストアッフの原因にもなっている
その結果、今後基板の洗浄を行うことが、捷す5 \−
5 ます難L2くなるという問題点を有i〜でいた。
本発明は、上記問題点に鑑み、洗浄をしなくても信頼性
の高いはんだ付と検査のできるリフローはんだ付方法を
提供するものである。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明のリフローはんだ
付方法は、電子部品を装着する基板のランド部に、はん
だ鍍金をし、次に前記ランド部の必要な部分にはんだ肘
用フシックスをディスペンサーで塗布1〜、次に所定の
場所に電子部品を装着し、次にその状態の基板を加熱リ
フローするという構成を備えたものである。
作   用 本発明は上記した構成によって、電子機器の故障やトラ
ブル発生の原因となる2、はんだ粒子の基板上での残存
がなくなると同時に、はんだ性用フラククスをはんだと
け別にディスベンザ−で塗布するので、室温に近い温度
では活性を示さないタイプのものが使える。その結果、
洗浄をしなくても接合部が腐食することなく、信頼性の
高いリフローはんだ付を実現すると同時に、検査の信頼
性も向上することとなる。
実施例 以下本発明の一実施例のリフローはんだ付方法について
説明する。
第1図は本発明のリフローはんだ付方法のプロセスを示
したものである。1ず始めに、基板6のランド部6には
んだ鍍金7をする。このはんだ鍍金は従来行っていたも
のより厚くつける。具体的にけo、1mmから0.2.
、の厚さが好ましい。但1〜、電子部品の電極部の精度
や、IC,LSI等のりド部の精度の高い場合や、電子
部品の電極部や、IC,LSI等のリード部にも予備は
んだをしている場合には、0.03 mから0.1 r
rrmの間であってもよい。しかしながら従来から行っ
ている平均的鍍金の厚さである0、01 mm前後に比
べれば、相当厚く鍍金することになる。
ところで、はんだ材料は鉛と錫の2元合金が基本である
だめ、電解鍍金も可能であるがコストが高くつく。そこ
で、鍍金厚さのばらつきが多少犬γへ、。
きくでも良い場合には、溶融はんだ鍍金を採用する方が
簡単に、厚い鍍金が可能である5−、そこで、多くの場
合溶融はんだ鍍金を採用している。
次に、ディスペンサー装置でペースト状のフラックス8
を基板上に塗布する。ディスベンザ−装置を使用するこ
とで、従来の光泡方式のフラックス塗布機に比べ、高粘
度のフラックスを厚く塗ることができる。また必要なと
ころだけに塗れるので、検査行程で検査用プローブ9が
当たる部分は塗らずに済むし、不用なフラックスを使わ
なくて゛すC1’。このとき使用するフラックス8の粘
度は10万cP(センチポアズ)から5o万cP程度が
望まし7い。またフラックス8の塗布厚みは、はんだ鍍
金厚さのばらつきや、装着部品の形状、精度によるが、
一般的には0.1mmから0.3閾程度が望−ましい。
ま/こ、基板5にはんだ鍍金7を1〜でいても、電子部
品1oを基板6にはんだ付するには、はんだの量が少な
すぎる場合があるので、その場合は電子部品10側にも
、予めはんだ鍍金をしておくと、はんだ付の信頼性がよ
くなる。、もちろん、リード部の無いチップ部品には、
電極部にはんだ鍍金をし1、IC,LSI等のQFPの
ように、ソードのあるものについてはリード部にはんだ
鍍金をすることになる。
次に、電子部品10を基板に装着する。この場合、粘度
の高いフラックス8を従来の塗布機に比べ厚く塗布して
いるので、加熱リフローする丑での部品保持能力が高い
しか1.なから、第1図(B)に示すように、基板6に
はんだ鍍金7を厚< しているので、はんだ鍍金7の表
面が山形になる。その結果、電子部品10を基板に強く
押しすぎて装着すると第2図のように電子部品の位置が
ずれてし丑う。この傾向は基板ランド部の面積が小さく
なればなるほど大きくなる。具体的には1.0mmX0
.5m+++サイズのチップ部品や、リードピッチが0
.51m以下のQFPの場合に顕著である。
そこで、電子部品装着時の加用力や加圧ストロタを精度
良く調整できる装着機が必要となる。
9、−5 そり、て、その装置を上手に使うことが本発明の効果を
犬きくすることになる。その結果、部品装着後の部品の
ずれ等を発生しないようにすることができる。
丑だ、1.0trrrn X O,6wrnサイズのチ
ップ部品をリフローはんだ付する場合、第1図(qに示
すように、基板ランド部だけではなしにその中間部分に
もフラックス8を塗布することで、リフロー時の部品立
ち現象を防止することができる。
フラットバックICをリフローはんだ付する場合、第3
図に示すように、ランド部11の間をつなぐようにフラ
ックス12を塗布することで、塗布時間を短くできると
同時に、本方式のリフローで、リード間ピッチ0.5消
以下のQFPにも対応できるようになる。
さらに、窒素雰囲気中で加熱リフローすると、空気中で
行うより、活性度の低いフラックスを使用し7ても、十
分なはんだ濡れ性が得られる。そして、リフロー後洗浄
しなくても、十分な絶縁抵抗性と、回路や部品を腐食さ
せない安定性を確保で10  。
きる。
丑だ、この効果は空気中の酸素濃度の十分の一程度、つ
まり酸素濃度を約2φ以下にすることで、発揮されるこ
とが、実験的に確かめられている。
このことは特別な酸素フリーチャンバーを使わずに、ト
ンネル型のリフロー装置を工夫するレベルで、効果を発
揮させることができることを示1〜ている。
発明の効果 以−■−のように本発明の方法で製作した基板は、はん
だボールの発生もなく、使用するフラックスに、常温近
傍の温度環境条件下での使用では、腐食性の無いタイプ
のものを採用でき、さらに検査工程でも信頼性の高いプ
ローブコンタクトができるので、基板を洗浄することな
く電子機器類に組み込むことができる。
さらに、部品製婚前にはんだ鍍金するので、各ランド部
のはんだの量を調整確認できることや上述した内容の特
徴があるので、リード間隔ピッチが0.5a+l以十の
QFPのはんだ付も、ブリッジ等のけんだ付不良無しに
できるという効果もある。
さらに、フラックスをディスベンザ−で塗布するので、
上述1.た工程の採用で大変高価な部品や耐熱性の特に
低い部品を後付けすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のリフローはんだ付方法のプロセスを示
した断面図、第2図は部品装着時の加圧力を強くし過ぎ
た場合を示した図、第3図はフラットバックICの場合
におけるフラックスの塗布方式を示しだ図、第4図は従
来の代表的なリフローはんだ付方法のプロセスを示[ま
た断面図である。 5−・・・・・プリント回路基板、6・・・・・ランド
部、7・・・・・はんだ鍍金部、8・・・・・・フラッ
クス塗布部、9・・・・・検査用グローブ、1o・・・
・・・電子部品。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名C ラソy1や 第 図

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電子部品を装着するプリント回路基板のランド部
    に、はんだ鍍金をし、次に前記ランド部にはんだ付用フ
    ラックスをディスペンサーで塗布し、次に所定の場所に
    電子部品を装着し、次にその状態のプリント回路基板を
    赤外線または熱風または赤外線と熱風併用して加熱リフ
    ローすることを特徴とするはんだ付方法。
  2. (2)プリント回路基板のランド部に、電解はんだ鍍金
    をしたことを特徴とする請求項1記載のリフローはんだ
    付方法。
  3. (3)プリント回路基板のランド部に、溶融はんだ鍍金
    をしたことを特徴とする請求項1記載のリフローはんだ
    付方法。
  4. (4)プリント回路基板のランド部に、厚さ0.03m
    mから0.2mmの範囲のはんだ鍍金をしたことを特徴
    とする請求項2または3記載のリフローはんだ付方法。
  5. (5)装着する電子部品の電極部に予めはんだ鍍金をし
    たことを特徴とする請求項1記載のリフローはんだ付方
    法。
  6. (6)装着する電子部品のリード部に予めはんだ鍍金を
    したことを特徴とする請求項1記載のリフローはんだ付
    方法。
  7. (7)チップ部品の電極と電極をつなぐように、プリン
    ト回路基板のランドおよび該ランド間にフラックスを塗
    布することを特徴とする請求項1記載のリフローはんだ
    付方法。
  8. (8)フラットパックICの電極と電極をつなぐように
    、プリント回路基板のランドとその間にフラックスを塗
    布したことを特徴とする請求項1記載のリフローはんだ
    付方法。
  9. (9)酸素濃度2%以下の雰囲気の中で加熱リフローす
    ることを特徴とする請求項1記載のリフローはんだ付方
    法。
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