JPH05226557A - ハンダ付け用部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 端子の一部表面に絶縁コーティングを施すこ
とにより、ハンダブリッジの発生を抑制し、良好な接合
強度で電子部品，電気部品等を基板にハンダ付けする。 【構成】 電子部品，電気部品等の本体側面から突出し
た端子２０の先端を、本体表面と平行な水平部２３とす
る。水平部２３から立ち上がる起立部２２の一部に、絶
縁コーティング２４を施す。絶縁コーティング２４が施
されていない起立部２２の水平部２３からの高さＨを、
水平部２３の厚みｔとの関係において１≦Ｈ／ｔ≦２と
する。 【効果】 溶融ハンダは、水平部２３とランド部３１と
の間の接合界面に効率よく供給され、端子２０の表面を
伝わって本体側に広がることが抑制される。そのため、
狭間隔で多数の端子が配列されている電子部品，電気部
品等にあっても、ハンダブリッジを発生させることなく
ハンダ付けされ、ハンダ付け後の修正作業が大幅に軽減
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、端子間にハンダブリッ
ジを生じることなく、プリント配線基板等の基板にハン
ダ付けできる部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＱＦＰ，ＤＩＰ等の電子部品は、基板表
面に本体部分を接着剤等で仮付けした状態でハンダ付け
する面実装方式によって、プリント基板等に搭載されて
いる。電子部品の端子を基板のランド部にハンダ付けす
る方法としては、従来の手作業によるハンダ付けに替え
て、浸漬法，噴流式，リフロー法，光ビーム法等が採用
されている。

【０００３】たとえば、浸漬法で溶融ハンダを供給した
とき、溶融ハンダは、端子とランド部との界面に浸透
し、凝固して端子をランド部に接合する。しかし、供給
された溶融ハンダは、端子とランド部との接合界面以外
にも、毛細管現象によって端子表面で部品本体側に向け
て広がる。

【０００４】端子表面に広がった溶融ハンダは、本来の
ハンダ接合に有効に利用されないばかりでなく、隣接す
る端子の間にブリッジとなって残留・固化する。ハンダ
ブリッジは、狭間隔で多数の端子を設けた高密度集積の
電子部品ほど顕著に発生するため、ハンダ付け作業を自
動化する際のネックになっていた。

【０００５】隣接する端子がハンダブリッジで接続され
ると短絡が生じ、ハンダ付けされた電子部品に本来の機
能を発揮させることができない。そこで、発生したハン
ダブリッジを除去する修正作業が必要とされるが、場合
によっては修正作業に多くの手間がかかり、生産性を低
下することになる。

【０００６】そのため、ハンダブリッジの形成を防止し
ながらハンダ付けする方法，形成されたハンダブリッジ
を除去する方法等について、従来から多数の提案が行わ
れている。しかし、現実的な解決策がなく、特に多数の
端子を狭間隔で配列した電子部品は、手作業によるハン
ダ付けに頼らざるをえないのが実情である。手作業によ
るハンダ付けでは、高い生産性を望めないことは勿論、
作業のバラツキや難易度に起因して一定した品質を保証
することができない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】隣接端子間に発生した
ハンダブリッジは、加熱したハンダごてのチップを当て
てハンダを溶融させ、ランド部に流下させ或いはハンダ
ごてで拭い取ることによって除去している。このハンダ
ブリッジ除去作業は、専らハンダごてを使用した手作業
で行われている。

【０００８】ハンダブリッジ除去時にハンダごてのチッ
プが端子に当り、端子形状が変形する場合がある。ま
た、高温に加熱されたチップが基板の配線部に接触し、
配線パターンを破壊することもある。そのため、ハンダ
ごてによりハンダブリッジを除去する作業には、熟練さ
れた技術，長時間にわたる集中力等が要求され、作業者
に多大の負担を与える。

【０００９】また、最近の電子部品にあっては、各種機
能を作り込んでいることから、多数の端子を狭間隔、た
とえば０．８ｍｍ以下の間隙で配列している。このよう
な狭間隔で配列された端子の間に発生したハンダブリッ
ジは、ハンダごてを使用した手作業によっても除去し難
い。そのため、不良品として処分される率が高くなり、
歩留りを低下させる要因になる。

【００１０】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、特定条件下でハンダレジストを端
子表面にコーティングすることによって、溶融したハン
ダが端子表面に沿って部品本体側に流動する毛細管現象
及びハンダ濡れ性を抑制し、浸漬式，噴流式，リフロー
式等の自動ハンダ付け装置を使用した場合であってもハ
ンダブリッジの発生を抑え、電子部品，電気部品等の端
子を良好に基板のランド部にハンダ付けすることを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のハンダ付け用部
品は、その目的を達成するため、本体から複数の端子が
突出した電子部品又は電気部品において、前記端子は、
基板に接する水平部と、該水平部から立ち上がった起立
部と、該起立部に施された絶縁コーティングとを備え、
前記水平部における前記端子の厚みｔと前記絶縁コーテ
ィングで覆われていない前記起立部の前記水平部からの
高さＨとの間に、ｔ≦Ｈ≦２ｔの関係を維持しているこ
とを特徴とする。

【００１２】絶縁コーティングには、熱硬化性樹脂，熱
硬化性接着剤，ハンダレジスト，シルクスクリーンイン
ク，フォトレジスト等の絶縁材料が使用される。絶縁コ
ーティングは、たとえば端子の露出部をマスキングテー
プ等によって覆った後、ディスペンサー，ブラシ，スプ
レー等を使用して適宜の絶縁材料を塗布することによっ
て形成することができる。このとき使用したマスキング
テープは、ハンダ付け作業の直前に剥離される。したが
って、端子表面は、酸化皮膜がなく、溶融ハンダに対す
る濡れ性が良好な状態に維持される。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照しながら、実施例によって
本発明を具体的に説明する。プリント基板に実装される
電子部品として、図１に示すように４辺に多数の端子を
配列したＱＦＰ型集積回路を使用した。集積回路の本体
１０は、縦２０ｍｍ，横２０ｍｍ及び厚さ４ｍｍの平坦
な矩形状になっている。本体１０の４側面には、幅０．
５ｍｍ，厚み０．３ｍｍの端子２０が側方に多数突出し
ている。隣接する端子２０，２０間の間隙ｐは、０．６
５ｍｍであった。

【００１４】端子２０は、図２に示すように、本体１０
の側面から突出した突出部２１を屈曲して起立部２２と
し、起立部２２の先端を更に屈曲して長さ２ｍｍの水平
部２３としている。水平部２３は、本体１０の表面と平
行になっており、銅箔が張られたプリント基板３０の表
面に形成されているランド部３１に接する。起立部２２
の一部及び突出部２１に、絶縁コーティング２４として
熱硬化性エポキシ樹脂を施した。

【００１５】集積回路をプリント基板３０に実装するに
あたり、本体１０の底面をプリント基板３０の表面に接
着し、プリント基板３０に電子部品を仮付けした。プリ
ント基板３０の下側に集積回路が位置する図２の姿勢で
ハンダ浴を通過させ、端子２０をランド部３１にハンダ
付けした。なお、ハンダ浴としては、温度２５０℃に保
持したＰｂ−Ｓｎ系のハンダを使用した。

【００１６】ハンダ付け後の端子２０を観察したとこ
ろ、端子２０に対するハンダの付着状態が絶縁コーティ
ング２４に大きく影響されていることが判った。また、
絶縁コーティング２４を施していない端子２０には、全
ての端子間隙が埋まるほど多数のハンダブリッジが形成
されていた。

【００１７】そこで、ハンダブリッジを発生させず、且
つ良好な接合強度のハンダ付けが得られる絶縁コーティ
ング２４の形成条件を求めた。絶縁コーティング２４が
施される起立部２２の水平部２３からの高さＨ（図３参
照）を種々変更し、高さＨとブリッジ発生率との関係を
調査した。その結果、ブリッジの発生を抑制する高さＨ
は、水平部２３における端子２０の厚みｔ（本実施例で
は、前述したようにｔ＝０．３ｍｍ）と密接な関係があ
ることを見い出した。

【００１８】高さＨと厚みｔとの関係でブリッジ発生率
を整理したところ、Ｈ／ｔとブリッジ発生率との間に図
４に示す関係が成立していた。なお、ブリッジ発生率
は、ハンダ付け後の隣接する端子間を目視観察し、端子
間隙の個数に対する発生したハンダブリッジの比率を百
分率で表した。

【００１９】図４から明らかなように、Ｈ／ｔ＝２を境
としてブリッジ発生率に極端な相違がみられた。すなわ
ち、Ｈ／ｔ≦２ではハンダブリッジの発生が完全に抑制
されているのに対し、Ｈ／ｔ＞２では多数のハンダブリ
ッジによって隣接する端子間の間隙が埋められていた。

【００２０】ブリッジ発生率がＨ／ｔ＝２を境として急
激に変わる理由は、次のように推察される。Ｈ／ｔ＞２
の場合、すなわち絶縁コーティング２４によって覆われ
ていない端子２０の露出表面が水平部２３の厚みｔの２
倍を超えて大きくなると、過剰の溶融ハンダが端子２０
の表面に供給される。溶融ハンダは、水平部２３とラン
ド部３１との界面に浸透し本来のハンダ付け作用に消費
される他に、水平部２３及び起立部２２の濡れ性が良好
な表面に沿って広がる。

【００２１】ハンダ浴に浸漬されているとき、溶融ハン
ダの供給が間断なく行われる。しかも、隣接する端子２
０の間隙が小さいため、１本の端子２０に沿って本体１
０側に広がった溶融ハンダは、隣接する端子２０に沿っ
て本体１０側に広がった溶融ハンダと、本体１０側に近
い箇所で集合する。集合した溶融ハンダは、表面張力に
よって水平部２３から本体１０側に溶融ハンダを吸引す
る作用を呈する。その結果、本体１０近傍に集合する溶
融ハンダの量が増加し、ハンダブリッジが形成される。

【００２２】これに対しＨ／ｔ≦２の場合、溶融ハンダ
に対する濡れ性の良好な起立部２４の表面は、水平部２
３の厚みｔの２倍以下に抑えられている。そのため、ハ
ンダ浴への浸漬によって供給される溶融ハンダの量は、
水平部２３及び起立部２２のごく一部に限られる。ま
た、水平部２３に近い側の起立部２２の表面に付着して
いる溶融ハンダは、水平部２３とランド部３１との間の
界面に浸透する溶融ハンダによって吸引される。したが
って、端子２０の表面を伝わって本体１０側に広がろう
とするハンダが量的に制限を受け、ハンダブリッジの発
生がなくなる。

【００２３】このように、接合界面側の溶融ハンダが本
体１０側の溶融ハンダよりも大きな吸引力を発揮し、起
立部２２表面に付着した溶融ハンダを吸引する境界がＨ
／ｔ＝２であると考えられる。この傾向は、端子２０，
２０間の間隙ｐを０．８ｍｍとした集積回路をハンダ付
けしたときにも、図４に併記するように同様であった。
この場合、間隙ｐが比較的大きいため、Ｈ／ｔが２を若
干超えてもブリッジ発生率が急激に立ち上がることはな
かった。

【００２４】以上のことから、Ｈ／ｔ≦２を維持すると
き、ハンダブリッジを発生させることなく、電子部品等
がハンダ付けされることが判る。ただし、絶縁コーティ
ング２４を施していない起立部２２の露出表面の高さＨ
が水平部３１における端子２０の厚みｔより小さいと
き、すなわち水平部２０に影響を与えるような箇所まで
絶縁コーティング２４を施すと、水平部２３とランド部
３１との接合界面に供給される溶融ハンダの量が少なく
なる。その結果、良好な強度でランド部３１に水平部２
３をハンダ付けできなくなる。したがって、Ｈ／ｔの下
限を１に設定した。

【００２５】また、ピッチｐ０．５ｍｍ未満の狭間隔で
多数の端子２０を備えた電子部品，電気部品に対して
も、ハンダブリッジを形成することなく、個々の端子２
０をランド部３１に確実にハンダ付けすることができ
た。０．５ｍｍ未満の狭間隔ピッチｐでは、Ｈ／ｔを１
〜１．５の範囲で、可能な限り１に近付けることが好ま
しい。

【００２６】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、特定条件下で端子の一部に絶縁コーティングを施す
ことにより、ハンダ浴或いは溶融ハンダと接した際、溶
融ハンダが効率的に接合界面に供給される。そして、ハ
ンダブリッジ発生原因となる本体側への溶融ハンダの広
がりを絶縁コーティングで抑制している。その結果、多
数の端子が狭間隔で配置された電子部品，電気部品等に
あっても、ハンダブリッジを発生させることなく良好な
接合強度でハンダ付けすることができる。しかも、浸漬
法，噴流法，リフロー法，光ビーム法等の自動ハンダ付
け装置によるハンダ付けが可能となり、ハンダ付け後の
修正作業が大幅に軽減されるため、プリント基板等に対
する実装作業の能率化が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明実施例でハンダ付けしたＱＦＰ型集積
回路

【図２】 プリント基板にＱＦＰ型集積回路を仮付けし
た状態

【図３】 ハンダ接合部

【図４】 ハンダブリッジ発生率に与える絶縁コーティ
ングの影響を表したグラフ

【符号の説明】

１０ ＱＦＰ型集積回路の本体 ２０ 端子
２２ 起立部 ２３ 水平部 ２４ 絶縁コーティ
ング ３０ プリント基板 ３１ ランド部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体から複数の端子が突出した電子部品
   又は電気部品において、前記端子は、基板に接する水平
   部と、該水平部から立ち上がった起立部と、該起立部に
   施された絶縁コーティングとを備え、前記水平部におけ
   る前記端子の厚みｔと前記絶縁コーティングで覆われて
   いない前記起立部の前記水平部からの高さＨとの間に、
   ｔ≦Ｈ≦２ｔの関係を維持していることを特徴とするハ
   ンダ付け用部品。