JPH1079562A - 電子部品及びその製造方法及びその実装方法 - Google Patents
電子部品及びその製造方法及びその実装方法Info
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- JPH1079562A JPH1079562A JP8234591A JP23459196A JPH1079562A JP H1079562 A JPH1079562 A JP H1079562A JP 8234591 A JP8234591 A JP 8234591A JP 23459196 A JP23459196 A JP 23459196A JP H1079562 A JPH1079562 A JP H1079562A
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- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 部品実装工程における作業効率および部品実
装時のはんだ付け品質が向上できる電子部品及びその製
造方法及びその実装方法を提供する。 【解決手段】 リードもしくは電極１２にコーティング
された元素記号がＢｉまたはＩｎであるコーティング金
属１１と回路基板の電極上に供給されたはんだ合金と
が、それらの接触部分で金属拡散を生じ合金化すること
により、その融点をはんだ合金よりも低下し、電子部品
の回路基板上への実装工程におけるリフロー加熱の際
に、その温度の低い時期に、コーティング金属１１とは
んだ合金とを相互に溶融することにより、コーティング
金属１１によりコーティングされたリードもしくは電極
１２のみを、選択的に回路基板上の電極にはんだ付けす
る。
装時のはんだ付け品質が向上できる電子部品及びその製
造方法及びその実装方法を提供する。 【解決手段】 リードもしくは電極１２にコーティング
された元素記号がＢｉまたはＩｎであるコーティング金
属１１と回路基板の電極上に供給されたはんだ合金と
が、それらの接触部分で金属拡散を生じ合金化すること
により、その融点をはんだ合金よりも低下し、電子部品
の回路基板上への実装工程におけるリフロー加熱の際
に、その温度の低い時期に、コーティング金属１１とは
んだ合金とを相互に溶融することにより、コーティング
金属１１によりコーティングされたリードもしくは電極
１２のみを、選択的に回路基板上の電極にはんだ付けす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リードもしくは電
極のはんだ付けにより回路基板上に実装する電子部品及
びその製造方法及びその実装方法に関するものである。
極のはんだ付けにより回路基板上に実装する電子部品及
びその製造方法及びその実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、はんだ付けにより回路基板上
に実装する電子部品のリードもしくは電極は、その母材
となる鉄やニッケル合金などの金属の表面に、はんだ付
け品質を向上させるため、別の金属がメッキなどの方法
によりコーティングされている。このコーティング金属
の例としては、元素記号がＳｎであるすず、Ｓｎ・Ｐｂ
などの鉛合金（はんだ）、Ａｕである金などが知られて
いる。
に実装する電子部品のリードもしくは電極は、その母材
となる鉄やニッケル合金などの金属の表面に、はんだ付
け品質を向上させるため、別の金属がメッキなどの方法
によりコーティングされている。このコーティング金属
の例としては、元素記号がＳｎであるすず、Ｓｎ・Ｐｂ
などの鉛合金（はんだ）、Ａｕである金などが知られて
いる。
【０００３】このように、あらかじめ、鉄やニッケル合
金などの母材金属の表面に上記のコーティング金属をコ
ーティングして、例えばリードを形成することによっ
て、リフロー炉中で回路基板の電極上に供給されたはん
だが溶融した際に、このはんだがリード上に濡れ上がる
ことにより、リードの電極へのはんだ付けがスムーズに
行われている。
金などの母材金属の表面に上記のコーティング金属をコ
ーティングして、例えばリードを形成することによっ
て、リフロー炉中で回路基板の電極上に供給されたはん
だが溶融した際に、このはんだがリード上に濡れ上がる
ことにより、リードの電極へのはんだ付けがスムーズに
行われている。
【０００４】また、リフロー炉中におけるリフロー時の
加熱手段としては、熱風や遠赤外線などが広く用いられ
ており、これを基板上に均一に当てることにより基板上
に装着されたさまざまな種類の電子部品が一括ではんだ
付けされている。
加熱手段としては、熱風や遠赤外線などが広く用いられ
ており、これを基板上に均一に当てることにより基板上
に装着されたさまざまな種類の電子部品が一括ではんだ
付けされている。
【０００５】図７に従来のリフローによるはんだ付けの
模式図を示す。図７（ａ）に示すように、基板７１の電
極上にクリームはんだ７２をスクリーン印刷などの方法
により供給し、その上に、図７（ｂ）に示すように、電
子部品７３を装着機によりマウントする。最後にリフロ
ー炉に通して加熱することによりクリームはんだ７２が
溶融し、図７（ｃ）に示すように、電子部品７３の電極
上に濡れ上がり、フィレット７４を形成する。このよう
にして、電子部品７３を基板７１上に実装している。
模式図を示す。図７（ａ）に示すように、基板７１の電
極上にクリームはんだ７２をスクリーン印刷などの方法
により供給し、その上に、図７（ｂ）に示すように、電
子部品７３を装着機によりマウントする。最後にリフロ
ー炉に通して加熱することによりクリームはんだ７２が
溶融し、図７（ｃ）に示すように、電子部品７３の電極
上に濡れ上がり、フィレット７４を形成する。このよう
にして、電子部品７３を基板７１上に実装している。
【０００６】このようにして、リードもしくは電極のは
んだ付けにより基板７１上に実装される電子部品７３で
は、そのリードもしくは電極は、図７（ｄ）もしくは図
７（ｅ）に示すように、その母材７７上に、数μｍの厚
みの前述した例えば元素記号Ｓｎであるすずなどの金属
によるコーティング層７８が形成されており、このコー
ティング層７８はフィレット７４の形成を促進させる役
割を果たしている。
んだ付けにより基板７１上に実装される電子部品７３で
は、そのリードもしくは電極は、図７（ｄ）もしくは図
７（ｅ）に示すように、その母材７７上に、数μｍの厚
みの前述した例えば元素記号Ｓｎであるすずなどの金属
によるコーティング層７８が形成されており、このコー
ティング層７８はフィレット７４の形成を促進させる役
割を果たしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の電子部品の実装方法では、リフロー炉中にお
ける一括はんだ付けが行われており、そのリフロー一括
はんだ付けにおいては、さまざまな種類の電子部品を不
良なしで同時に一括して混載実装することが要求されて
いるが、電子部品の大きさや構造あるいは比熱や熱容量
などの違いにより、リフロー炉での加熱中に個々の電子
部品のはんだ付け部分において温度ばらつきが生じる。
たとえば大型ＱＦＰは部品本体の熱容量が大きいため、
はんだ付け部分に加える熱が部品本体へ吸収されてしま
いリード部分の温度が上昇しにくくなる。
うな従来の電子部品の実装方法では、リフロー炉中にお
ける一括はんだ付けが行われており、そのリフロー一括
はんだ付けにおいては、さまざまな種類の電子部品を不
良なしで同時に一括して混載実装することが要求されて
いるが、電子部品の大きさや構造あるいは比熱や熱容量
などの違いにより、リフロー炉での加熱中に個々の電子
部品のはんだ付け部分において温度ばらつきが生じる。
たとえば大型ＱＦＰは部品本体の熱容量が大きいため、
はんだ付け部分に加える熱が部品本体へ吸収されてしま
いリード部分の温度が上昇しにくくなる。
【０００８】このため、部品本体の熱容量が大きい大型
ＱＦＰの接合部分のはんだは融点まで温度上昇せずに未
溶融のままとなり、接合部分においてはんだ付け不良が
発生するという問題点を有していた。
ＱＦＰの接合部分のはんだは融点まで温度上昇せずに未
溶融のままとなり、接合部分においてはんだ付け不良が
発生するという問題点を有していた。
【０００９】また仮に、上記のような大型ＱＦＰのはん
だ付けによる接合部分に対して十分な温度上昇を確保す
るための加熱を行うと、上記のようなはんだの未溶融は
解消することはできるが、その反面、他の部品、特にア
ルミ電解コンデンサーに代表される弱耐熱部品の温度が
限界以上に上昇して、液漏れなどの不良が発生するとい
う問題点をも有していた。
だ付けによる接合部分に対して十分な温度上昇を確保す
るための加熱を行うと、上記のようなはんだの未溶融は
解消することはできるが、その反面、他の部品、特にア
ルミ電解コンデンサーに代表される弱耐熱部品の温度が
限界以上に上昇して、液漏れなどの不良が発生するとい
う問題点をも有していた。
【００１０】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、熱容
量の異なる弱耐熱部品から強耐熱部品の全部品を、リフ
ローによる加熱により不良化させることなく、基板に対
して同時に一括して混載実装することができ、部品実装
工程における作業効率および部品実装時のはんだ付け品
質を向上することができる電子部品及びその製造方法及
びその実装方法を提供する。
量の異なる弱耐熱部品から強耐熱部品の全部品を、リフ
ローによる加熱により不良化させることなく、基板に対
して同時に一括して混載実装することができ、部品実装
工程における作業効率および部品実装時のはんだ付け品
質を向上することができる電子部品及びその製造方法及
びその実装方法を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の電子部品及びその製造方法及びその実装方
法は、リードもしくは電極にコーティングされた元素記
号がＢｉまたはＩｎであるコーティング金属と回路基板
の電極上に供給されたはんだ合金とが、それらの接触部
分で金属拡散を生じ合金化することにより、その融点を
はんだ合金よりも低下し、電子部品の回路基板上への実
装工程におけるリフロー加熱の際に、その温度の低い時
期に、コーティング金属とはんだ合金とを相互に溶融す
ることにより、コーティング金属によりコーティングさ
れたリードもしくは電極のみを、選択的に回路基板上の
電極にはんだ付けすることを特徴とする。
に、本発明の電子部品及びその製造方法及びその実装方
法は、リードもしくは電極にコーティングされた元素記
号がＢｉまたはＩｎであるコーティング金属と回路基板
の電極上に供給されたはんだ合金とが、それらの接触部
分で金属拡散を生じ合金化することにより、その融点を
はんだ合金よりも低下し、電子部品の回路基板上への実
装工程におけるリフロー加熱の際に、その温度の低い時
期に、コーティング金属とはんだ合金とを相互に溶融す
ることにより、コーティング金属によりコーティングさ
れたリードもしくは電極のみを、選択的に回路基板上の
電極にはんだ付けすることを特徴とする。
【００１２】以上により、熱容量の異なる弱耐熱部品か
ら強耐熱部品の全部品を、リフローによる加熱により不
良化させることなく、基板に対して同時に一括して混載
実装することができ、部品実装工程における作業効率お
よび部品実装時のはんだ付け品質を向上することができ
る。
ら強耐熱部品の全部品を、リフローによる加熱により不
良化させることなく、基板に対して同時に一括して混載
実装することができ、部品実装工程における作業効率お
よび部品実装時のはんだ付け品質を向上することができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の電子部
品は、回路基板上に実装する電子部品であって、はんだ
付けが可能な金属で形成し、その金属表面に元素記号が
Ｂｉである金属をコーティングしたリードもしくは電極
を有し、そのリードもしくは電極を、前記実装のため
に、回路基板上の電極にコーティング金属を介してはん
だ付けするよう構成する。
品は、回路基板上に実装する電子部品であって、はんだ
付けが可能な金属で形成し、その金属表面に元素記号が
Ｂｉである金属をコーティングしたリードもしくは電極
を有し、そのリードもしくは電極を、前記実装のため
に、回路基板上の電極にコーティング金属を介してはん
だ付けするよう構成する。
【００１４】請求項２に記載の電子部品は、請求項１に
記載のリードもしくは電極を、液体Ｂｉ中に浸漬させる
ことにより、その金属表面に生成したコーティング金属
を介してはんだ付けするよう構成する。
記載のリードもしくは電極を、液体Ｂｉ中に浸漬させる
ことにより、その金属表面に生成したコーティング金属
を介してはんだ付けするよう構成する。
【００１５】請求項３に記載の電子部品は、請求項１に
記載のリードもしくは電極を、メッキ法によりその金属
表面にコーティング金属として生成したＢｉを介しては
んだ付けするよう構成する。
記載のリードもしくは電極を、メッキ法によりその金属
表面にコーティング金属として生成したＢｉを介しては
んだ付けするよう構成する。
【００１６】請求項４に記載の電子部品は、回路基板上
に実装する電子部品であって、はんだ付けが可能な金属
で形成し、その金属表面に元素記号がＩｎである金属を
コーティングしたリードもしくは電極を有し、そのリー
ドもしくは電極を、前記実装のために、回路基板上の電
極にコーティング金属を介してはんだ付けするよう構成
する。
に実装する電子部品であって、はんだ付けが可能な金属
で形成し、その金属表面に元素記号がＩｎである金属を
コーティングしたリードもしくは電極を有し、そのリー
ドもしくは電極を、前記実装のために、回路基板上の電
極にコーティング金属を介してはんだ付けするよう構成
する。
【００１７】請求項５に記載の電子部品は、請求項４に
記載のリードもしくは電極を、液体Ｉｎ中に浸漬させる
ことにより、その金属表面に生成したコーティング金属
を介してはんだ付けするよう構成する。
記載のリードもしくは電極を、液体Ｉｎ中に浸漬させる
ことにより、その金属表面に生成したコーティング金属
を介してはんだ付けするよう構成する。
【００１８】請求項６に記載の電子部品は、請求項４に
記載のリードもしくは電極を、メッキ法によりその金属
表面にコーティング金属として生成したＩｎを介しては
んだ付けするよう構成する。
記載のリードもしくは電極を、メッキ法によりその金属
表面にコーティング金属として生成したＩｎを介しては
んだ付けするよう構成する。
【００１９】請求項７に記載の電子部品の製造方法は、
回路基板上に実装する電子部品を製造するに際し、前記
実装のためにはんだ付けが可能な金属でリードもしくは
電極を形成し、その金属表面に元素記号がＢｉである金
属をコーティングする方法とする。
回路基板上に実装する電子部品を製造するに際し、前記
実装のためにはんだ付けが可能な金属でリードもしくは
電極を形成し、その金属表面に元素記号がＢｉである金
属をコーティングする方法とする。
【００２０】請求項８に記載の電子部品の製造方法は、
請求項７に記載のリードもしくは電極を液体Ｂｉ中に浸
漬させることにより、リードもしくは電極の金属表面に
コーティング金属を生成する方法とする。
請求項７に記載のリードもしくは電極を液体Ｂｉ中に浸
漬させることにより、リードもしくは電極の金属表面に
コーティング金属を生成する方法とする。
【００２１】請求項９に記載の電子部品の製造方法は、
請求項７に記載のリードもしくは電極に対するメッキ法
により、リードもしくは電極の金属表面にコーティング
金属としてＢｉを生成する方法とする。
請求項７に記載のリードもしくは電極に対するメッキ法
により、リードもしくは電極の金属表面にコーティング
金属としてＢｉを生成する方法とする。
【００２２】請求項１０に記載の電子部品の製造方法
は、回路基板上に実装する電子部品を製造するに際し、
前記実装のためにはんだ付けが可能な金属でリードもし
くは電極を形成し、その金属表面に元素記号がＩｎであ
る金属をコーティングする方法とする。
は、回路基板上に実装する電子部品を製造するに際し、
前記実装のためにはんだ付けが可能な金属でリードもし
くは電極を形成し、その金属表面に元素記号がＩｎであ
る金属をコーティングする方法とする。
【００２３】請求項１１に記載の電子部品の製造方法
は、請求項１０に記載のリードもしくは電極を液体Ｉｎ
中に浸漬させることにより、リードもしくは電極の金属
表面にコーティング金属を生成する方法とする。
は、請求項１０に記載のリードもしくは電極を液体Ｉｎ
中に浸漬させることにより、リードもしくは電極の金属
表面にコーティング金属を生成する方法とする。
【００２４】請求項１２に記載の電子部品の製造方法
は、請求項１０に記載のリードもしくは電極に対するメ
ッキ法により、リードもしくは電極の金属表面にコーテ
ィング金属としてＩｎを生成する方法とする。
は、請求項１０に記載のリードもしくは電極に対するメ
ッキ法により、リードもしくは電極の金属表面にコーテ
ィング金属としてＩｎを生成する方法とする。
【００２５】請求項１３に記載の電子部品の実装方法
は、請求項７から請求項１２のいずれかに記載の製造方
法により製造した電子部品を回路基板上に実装するに際
し、その電子部品のリードもしくは電極を、前記回路基
板におけるはんだ合金の供給された電極上に装着し、こ
れをリフロー加熱することによって、前記はんだ合金に
よりコーティング金属を介して前記回路基板上の電極に
はんだ付けして、前記電子部品を実装する方法とする。
は、請求項７から請求項１２のいずれかに記載の製造方
法により製造した電子部品を回路基板上に実装するに際
し、その電子部品のリードもしくは電極を、前記回路基
板におけるはんだ合金の供給された電極上に装着し、こ
れをリフロー加熱することによって、前記はんだ合金に
よりコーティング金属を介して前記回路基板上の電極に
はんだ付けして、前記電子部品を実装する方法とする。
【００２６】以上の構成または方法によると、リードも
しくは電極にコーティングされた元素記号がＢｉまたは
Ｉｎであるコーティング金属と回路基板の電極上に供給
されたはんだ合金とが、それらの接触部分で金属拡散を
生じ合金化することにより、その融点をはんだ合金より
も低下し、電子部品の回路基板上への実装工程における
リフロー加熱の際に、その温度の低い時期に、コーティ
ング金属とはんだ合金とを相互に溶融することにより、
コーティング金属によりコーティングされたリードもし
くは電極のみを、選択的に回路基板上の電極にはんだ付
けする。
しくは電極にコーティングされた元素記号がＢｉまたは
Ｉｎであるコーティング金属と回路基板の電極上に供給
されたはんだ合金とが、それらの接触部分で金属拡散を
生じ合金化することにより、その融点をはんだ合金より
も低下し、電子部品の回路基板上への実装工程における
リフロー加熱の際に、その温度の低い時期に、コーティ
ング金属とはんだ合金とを相互に溶融することにより、
コーティング金属によりコーティングされたリードもし
くは電極のみを、選択的に回路基板上の電極にはんだ付
けする。
【００２７】以下、本発明の実施の形態を示す電子部品
及びその製造方法及びその実装方法について、図１〜図
６を用いて説明する。図１は熱容量の大きな電子部品の
構造を示す断面図であり、図１（ａ）はリードを有する
電子部品を示し、図１（ｂ）は電極を有する電子部品を
示す。図１（ａ）および図１（ｂ）において、１１はリ
ードもしくは電極を形成する母材１２上にコーティング
されたコーティング金属の層であり、基板の電極上に供
給されたはんだ合金と溶け合うことにより、はんだ融点
の低温化の作用を行うもので、Ｂｉ（ビスマス）もしく
はＩｎ（インジウム）から構成されている。またそのコ
ーティングは、それぞれ液体Ｂｉもしくは液体Ｉｎへの
浸漬、あるいはメッキ法により行う。
及びその製造方法及びその実装方法について、図１〜図
６を用いて説明する。図１は熱容量の大きな電子部品の
構造を示す断面図であり、図１（ａ）はリードを有する
電子部品を示し、図１（ｂ）は電極を有する電子部品を
示す。図１（ａ）および図１（ｂ）において、１１はリ
ードもしくは電極を形成する母材１２上にコーティング
されたコーティング金属の層であり、基板の電極上に供
給されたはんだ合金と溶け合うことにより、はんだ融点
の低温化の作用を行うもので、Ｂｉ（ビスマス）もしく
はＩｎ（インジウム）から構成されている。またそのコ
ーティングは、それぞれ液体Ｂｉもしくは液体Ｉｎへの
浸漬、あるいはメッキ法により行う。
【００２８】次に、本実施の形態の電子部品及びその製
造方法及びその実装方法の具体例を説明する。 （実施の具体例１）図２は、電子部品のリードもしくは
電極の母材を液体Ｂｉ中に浸漬させることにより、それ
らの母材にコーティング金属としてＢｉをコーティング
させるＢｉコーティング工程を模式的に示している。浸
漬の際の部品形態としてはＱＦＰなどのリード部品の場
合は途中工程であるリードフレーム状の形態で行うのが
一般的であり、角型チップ部品の場合は電極形成の工程
内で浸漬させるのが一般的である。
造方法及びその実装方法の具体例を説明する。 （実施の具体例１）図２は、電子部品のリードもしくは
電極の母材を液体Ｂｉ中に浸漬させることにより、それ
らの母材にコーティング金属としてＢｉをコーティング
させるＢｉコーティング工程を模式的に示している。浸
漬の際の部品形態としてはＱＦＰなどのリード部品の場
合は途中工程であるリードフレーム状の形態で行うのが
一般的であり、角型チップ部品の場合は電極形成の工程
内で浸漬させるのが一般的である。
【００２９】図２（ｂ）および図２（ｆ）は、図２
（ａ）に示すリード母材２１および図２（ｅ）に示す電
極母材２２の各表面に対して、液体Ｂｉ浸漬前にフラッ
クス２３をつける工程１を示す図である。フラックス２
３はリード母材２１および電極母材２２の各表面の汚れ
や酸化膜除去のために必要であり、これにより各母材２
１，２２へのコーティングが促進される。
（ａ）に示すリード母材２１および図２（ｅ）に示す電
極母材２２の各表面に対して、液体Ｂｉ浸漬前にフラッ
クス２３をつける工程１を示す図である。フラックス２
３はリード母材２１および電極母材２２の各表面の汚れ
や酸化膜除去のために必要であり、これにより各母材２
１，２２へのコーティングが促進される。
【００３０】図２（ｃ）および図２（ｇ）は、加熱して
溶融させた液体Ｂｉ２４にリード母材２１および電極母
材２２を浸漬させて、それら母材２１，２２の表面にコ
ーティング金属としてＢｉをコーティングする工程２を
示す図である。なお、Ｂｉは融点が約２７０℃であり、
液体Ｂｉ槽内の温度は約３００℃に保持されている。
溶融させた液体Ｂｉ２４にリード母材２１および電極母
材２２を浸漬させて、それら母材２１，２２の表面にコ
ーティング金属としてＢｉをコーティングする工程２を
示す図である。なお、Ｂｉは融点が約２７０℃であり、
液体Ｂｉ槽内の温度は約３００℃に保持されている。
【００３１】以上に示したように、フラックス２３、液
体Ｂｉ２４の順に浸漬させることにより、リードおよび
電極の各母材２１、２２上にＢｉがコーティングされ、
図２（ｄ）および図２（ｈ）に示すような断面構造のリ
ードおよび電極が形成され、Ｂｉコーティング工程が完
了する。図２（ｄ）および図２（ｈ）において、２１お
よび２２はそれぞれリードおよび電極の母材、２５は各
母材２１，２２の表面にコーティングされたＢｉを示
し、コーティングの厚み２６は約１０μｍとなってい
る。 （実施の具体例２）図３は、電子部品のリードもしくは
電極の母材に対するメッキ法により、それらの母材にコ
ーティング金属としてＢｉをコーティングさせるＢｉコ
ーティング工程を模式的に示している。このメッキの際
の部品形態としても実施の具体例１で説明した内容と同
じである。ただし、メッキ法による場合は、実施の具体
例１で説明したようなフラックスへの浸漬は必要とせ
ず、図３（ｂ）および図３（ｅ）に示す工程１のよう
に、メッキ液３１中に直接浸すことになる。メッキ液３
１は例えば弱酸のＢｉ溶液であり、この中にリード母材
３２あるいは電極母材３３を浸すことによって、それら
の表面にコーティング金属としてＢｉがメッキされる。
体Ｂｉ２４の順に浸漬させることにより、リードおよび
電極の各母材２１、２２上にＢｉがコーティングされ、
図２（ｄ）および図２（ｈ）に示すような断面構造のリ
ードおよび電極が形成され、Ｂｉコーティング工程が完
了する。図２（ｄ）および図２（ｈ）において、２１お
よび２２はそれぞれリードおよび電極の母材、２５は各
母材２１，２２の表面にコーティングされたＢｉを示
し、コーティングの厚み２６は約１０μｍとなってい
る。 （実施の具体例２）図３は、電子部品のリードもしくは
電極の母材に対するメッキ法により、それらの母材にコ
ーティング金属としてＢｉをコーティングさせるＢｉコ
ーティング工程を模式的に示している。このメッキの際
の部品形態としても実施の具体例１で説明した内容と同
じである。ただし、メッキ法による場合は、実施の具体
例１で説明したようなフラックスへの浸漬は必要とせ
ず、図３（ｂ）および図３（ｅ）に示す工程１のよう
に、メッキ液３１中に直接浸すことになる。メッキ液３
１は例えば弱酸のＢｉ溶液であり、この中にリード母材
３２あるいは電極母材３３を浸すことによって、それら
の表面にコーティング金属としてＢｉがメッキされる。
【００３２】メッキ法を分類するとその種類としては電
解メッキ法および無電解メッキ法の２通りがあるが、メ
ッキ厚みのコントロールのしやすさから、電解メッキ法
のほうが好ましい。以上のメッキ結果として、図３
（ｃ）および図３（ｆ）に示す断面構造のように、リー
ド母材３２あるいは電極母材３３上にＢｉ３４がメッキ
され、その厚み３５が約１０μｍであるリードおよび電
極が形成され、Ｂｉコーティング工程が完了する。以上
のようなリードおよび電極が形成されるように、メッキ
液３１のＢｉ濃度、メッキ時間、電圧値（電解メッキの
場合）などのメッキ条件を調整する。
解メッキ法および無電解メッキ法の２通りがあるが、メ
ッキ厚みのコントロールのしやすさから、電解メッキ法
のほうが好ましい。以上のメッキ結果として、図３
（ｃ）および図３（ｆ）に示す断面構造のように、リー
ド母材３２あるいは電極母材３３上にＢｉ３４がメッキ
され、その厚み３５が約１０μｍであるリードおよび電
極が形成され、Ｂｉコーティング工程が完了する。以上
のようなリードおよび電極が形成されるように、メッキ
液３１のＢｉ濃度、メッキ時間、電圧値（電解メッキの
場合）などのメッキ条件を調整する。
【００３３】上記各実施の具体例の説明ではコーティン
グ金属として元素記号がＢｉである金属（ビスマス）を
コーティングする場合を例に挙げて説明したが、その他
に、元素記号がＩｎである金属（インジウム）をコーテ
ィングする場合についても同様の内容で実施可能であ
る。ただし、液体Ｉｎ中への浸漬の場合、その温度は約
２００℃に設定する。 （実施の具体例３）図４は、熱容量の大きな大型ＱＦＰ
などの電子部品４１と、アルミ電解コンデンサなどの弱
耐熱部品（２２０℃まで達すると液漏れ不良が発生す
る）４２とを、混載して同時に実装する場合の基板の断
面を示したものである。図４において、４３，４４，４
５は、それぞれ、大型ＱＦＰ４１のはんだ付け部分，ア
ルミ電解コンデンサ４２のはんだ付け部分、アルミ電解
コンデンサ４２の部品中央を示し、４６は各部品４１，
４２装着前に基板電極上に供給されたクリームはんだを
示す。クリームはんだ４６中に含まれるはんだ合金は、
現在一般的に広く用いられている６３％Ｓｎ３７％Ｐｂ
でありその融点は１８３℃である。
グ金属として元素記号がＢｉである金属（ビスマス）を
コーティングする場合を例に挙げて説明したが、その他
に、元素記号がＩｎである金属（インジウム）をコーテ
ィングする場合についても同様の内容で実施可能であ
る。ただし、液体Ｉｎ中への浸漬の場合、その温度は約
２００℃に設定する。 （実施の具体例３）図４は、熱容量の大きな大型ＱＦＰ
などの電子部品４１と、アルミ電解コンデンサなどの弱
耐熱部品（２２０℃まで達すると液漏れ不良が発生す
る）４２とを、混載して同時に実装する場合の基板の断
面を示したものである。図４において、４３，４４，４
５は、それぞれ、大型ＱＦＰ４１のはんだ付け部分，ア
ルミ電解コンデンサ４２のはんだ付け部分、アルミ電解
コンデンサ４２の部品中央を示し、４６は各部品４１，
４２装着前に基板電極上に供給されたクリームはんだを
示す。クリームはんだ４６中に含まれるはんだ合金は、
現在一般的に広く用いられている６３％Ｓｎ３７％Ｐｂ
でありその融点は１８３℃である。
【００３４】次に、上記の混載基板のはんだ付けを行う
にあたって実施したリフローの際の各はんだ付け部分の
２通りの温度設定における温度プロファイルを、図５お
よび図６に示す。
にあたって実施したリフローの際の各はんだ付け部分の
２通りの温度設定における温度プロファイルを、図５お
よび図６に示す。
【００３５】図５において、５１，５２，５３は、それ
ぞれ、図４中のはんだ付け部分４３，４４およびアルミ
電解コンデンサ４２の部品中央４５の温度プロファイル
を示す。この温度プロファイルにおける温度変化の順序
は、一般的に用いられるように、予熱部分５４，本加熱
（はんだ溶融）部分５５，冷却部分５６から構成されて
いる。大型ＱＦＰ４１は熱容量が大きいため、そのはん
だ付け部分４３の温度プロファイル５１は、アルミ電解
コンデンサ４２のはんだ付け部分４４の温度プロファイ
ル５２に比べて上昇しにくく、相対的に低くなってい
る。また、温度プロファイル５２，５３を比較してわか
るように、アルミ電解コンデンサ４２のはんだ付け部分
４４と部品中央４５の温度はほぼ等しい。
ぞれ、図４中のはんだ付け部分４３，４４およびアルミ
電解コンデンサ４２の部品中央４５の温度プロファイル
を示す。この温度プロファイルにおける温度変化の順序
は、一般的に用いられるように、予熱部分５４，本加熱
（はんだ溶融）部分５５，冷却部分５６から構成されて
いる。大型ＱＦＰ４１は熱容量が大きいため、そのはん
だ付け部分４３の温度プロファイル５１は、アルミ電解
コンデンサ４２のはんだ付け部分４４の温度プロファイ
ル５２に比べて上昇しにくく、相対的に低くなってい
る。また、温度プロファイル５２，５３を比較してわか
るように、アルミ電解コンデンサ４２のはんだ付け部分
４４と部品中央４５の温度はほぼ等しい。
【００３６】図５における温度設定の目的は、はんだ付
け部分４３，４４のいずれの温度も１８３℃を越えてク
リームはんだを溶融させることであり、はんだ付け部分
４３のピークが融点とほぼ同等の１８４℃になるように
している。このときアルミ電解コンデンサ４２の温度は
２３０℃となり、液漏れ不良の限界温度２２０℃を１０
℃上回り、液漏れ不良が発生した。リフロー炉の構造・
性能上、温度プロファイル５１と温度プロファイル５
２，５３のピーク温度の差をこれ以上に縮めることは不
可能であり、上記２部品４１，４２に対応した基板上の
クリームはんだをどちらも溶融させはんだ付け品質を確
保しようとするならば、アルミ電解コンデンサ４２の破
壊は避けることができない。
け部分４３，４４のいずれの温度も１８３℃を越えてク
リームはんだを溶融させることであり、はんだ付け部分
４３のピークが融点とほぼ同等の１８４℃になるように
している。このときアルミ電解コンデンサ４２の温度は
２３０℃となり、液漏れ不良の限界温度２２０℃を１０
℃上回り、液漏れ不良が発生した。リフロー炉の構造・
性能上、温度プロファイル５１と温度プロファイル５
２，５３のピーク温度の差をこれ以上に縮めることは不
可能であり、上記２部品４１，４２に対応した基板上の
クリームはんだをどちらも溶融させはんだ付け品質を確
保しようとするならば、アルミ電解コンデンサ４２の破
壊は避けることができない。
【００３７】一方、図６に示す各温度プロファイルは、
図５に示す各温度プロファイルに対して、各部分の温度
が低くなるように設定されており、はんだ付け部分４
３，４４およびアルミ電解コンデンサ４２の部品中央４
５である各測定箇所に対して、それぞれ、温度プロファ
イル６１，６２，６３を対応させている。また、各温度
プロファイル６１，６２，６３における最大ピーク温度
は、それぞれ１６４℃，２１０℃，２１０℃である。
図５に示す各温度プロファイルに対して、各部分の温度
が低くなるように設定されており、はんだ付け部分４
３，４４およびアルミ電解コンデンサ４２の部品中央４
５である各測定箇所に対して、それぞれ、温度プロファ
イル６１，６２，６３を対応させている。また、各温度
プロファイル６１，６２，６３における最大ピーク温度
は、それぞれ１６４℃，２１０℃，２１０℃である。
【００３８】このとき、大型ＱＦＰ４１のリードが従来
のものであれば、そのはんだ付け部分４３のクリームは
んだ４６は溶融せずはんだ付け不良となるが、リード母
材に前述のＢｉコーティングを施してリードを形成たも
のを使えば、クリームはんだ４６は完全に溶融してフィ
レットが形成され、かつアルミ電解コンデンサ４２も、
２２０℃に達していないので液漏れ不良も発生しない。
また、ピーク１６４℃でクリームはんだ４６が溶融する
ということは、リード母材にコーティングしたＢｉとク
リームはんだ中のはんだ合金が溶け合って低温はんだと
して作用したことを意味し、その融点が１６４℃以下と
なったことを意味する。この結果はリードへのＩｎコー
ティングにおいても同様の結果となる。
のものであれば、そのはんだ付け部分４３のクリームは
んだ４６は溶融せずはんだ付け不良となるが、リード母
材に前述のＢｉコーティングを施してリードを形成たも
のを使えば、クリームはんだ４６は完全に溶融してフィ
レットが形成され、かつアルミ電解コンデンサ４２も、
２２０℃に達していないので液漏れ不良も発生しない。
また、ピーク１６４℃でクリームはんだ４６が溶融する
ということは、リード母材にコーティングしたＢｉとク
リームはんだ中のはんだ合金が溶け合って低温はんだと
して作用したことを意味し、その融点が１６４℃以下と
なったことを意味する。この結果はリードへのＩｎコー
ティングにおいても同様の結果となる。
【００３９】以上の内容をまとめると表１のようにな
る。
る。
【００４０】
【表１】
【００４１】すなわちＢｉもしくはＩｎをリード母材に
コーティングした大型ＱＦＰ４１を用い、かつアルミ電
解コンデンサ４２のピーク温度を２２０℃以下になるよ
うにリフロー炉の温度設定をすることにより、はんだ付
け部分４３，４４のフィレット形成と、アルミ電解コン
デンサ４２の劣化防止の双方が同時に実現できる。
コーティングした大型ＱＦＰ４１を用い、かつアルミ電
解コンデンサ４２のピーク温度を２２０℃以下になるよ
うにリフロー炉の温度設定をすることにより、はんだ付
け部分４３，４４のフィレット形成と、アルミ電解コン
デンサ４２の劣化防止の双方が同時に実現できる。
【００４２】以上により、熱容量の異なる弱耐熱部品か
ら強耐熱部品の全部品を、リフローによる加熱により不
良化させることなく、基板に対して同時に一括して混載
実装することができ、部品実装工程における作業効率お
よび部品実装時のはんだ付け品質を向上することができ
る。
ら強耐熱部品の全部品を、リフローによる加熱により不
良化させることなく、基板に対して同時に一括して混載
実装することができ、部品実装工程における作業効率お
よび部品実装時のはんだ付け品質を向上することができ
る。
【００４３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、リードも
しくは電極にコーティングされた元素記号がＢｉまたは
Ｉｎであるコーティング金属と回路基板の電極上に供給
されたはんだ合金とが、それらの接触部分で金属拡散を
生じ合金化することにより、その融点をはんだ合金より
も低下し、電子部品の回路基板上への実装工程における
リフロー加熱の際に、その温度の低い時期に、コーティ
ング金属とはんだ合金とを相互に溶融することにより、
コーティング金属によりコーティングされたリードもし
くは電極のみを、選択的に回路基板上の電極にはんだ付
けすることができる。
しくは電極にコーティングされた元素記号がＢｉまたは
Ｉｎであるコーティング金属と回路基板の電極上に供給
されたはんだ合金とが、それらの接触部分で金属拡散を
生じ合金化することにより、その融点をはんだ合金より
も低下し、電子部品の回路基板上への実装工程における
リフロー加熱の際に、その温度の低い時期に、コーティ
ング金属とはんだ合金とを相互に溶融することにより、
コーティング金属によりコーティングされたリードもし
くは電極のみを、選択的に回路基板上の電極にはんだ付
けすることができる。
【００４４】そのため、熱容量の異なる弱耐熱部品から
強耐熱部品の全部品を、リフローによる加熱により不良
化させることなく、基板に対して同時に一括して混載実
装することができ、部品実装工程における作業効率およ
び部品実装時のはんだ付け品質を向上することができ
る。
強耐熱部品の全部品を、リフローによる加熱により不良
化させることなく、基板に対して同時に一括して混載実
装することができ、部品実装工程における作業効率およ
び部品実装時のはんだ付け品質を向上することができ
る。
【図１】本発明の実施の形態の電子部品の構成を示す断
面図
面図
【図２】本発明の実施の形態の電子部品の製造方法にお
ける工程説明図
ける工程説明図
【図３】本発明の実施の形態の電子部品の他の製造方法
における工程説明図
における工程説明図
【図４】本発明の実施の形態の電子部品の実装方法を示
す基板断面図
す基板断面図
【図５】同実施の形態の実装方法における部品のリフロ
ー状態の説明図
ー状態の説明図
【図６】同実施の形態の実装方法における他の部品のリ
フロー状態の説明図
フロー状態の説明図
【図７】従来の電子部品の構成図及びその実装方法を示
す基板断面図
す基板断面図
１１ コーティング金属 １２ 母材 ２１，３２ リード母材 ２２，３３ 電極母材 ２３ フラックス ２４ 液体Ｂｉ ２５，３４ Ｂｉ（又は、Ｉｎ） ２６，３５ コーティング厚み ３１ メッキ液 ４１ 大型ＱＦＰ ４２ アルミ電解コンデンサ ４３，４４ はんだ付け部分 ４５ アルミ電解コンデンサ部品中央 ４６ クリームはんだ
Claims (13)
- 【請求項１】 回路基板上に実装する電子部品であっ
て、はんだ付けが可能な金属で形成し、その金属表面に
元素記号がＢｉである金属をコーティングしたリードも
しくは電極を有し、そのリードもしくは電極を、前記実
装のために、回路基板上の電極にコーティング金属を介
してはんだ付けするよう構成した電子部品。 - 【請求項２】 リードもしくは電極を、液体Ｂｉ中に浸
漬させることにより、その金属表面に生成したコーティ
ング金属を介してはんだ付けするよう構成した請求項１
に記載の電子部品。 - 【請求項３】 リードもしくは電極を、メッキ法により
その金属表面にコーティング金属として生成したＢｉを
介してはんだ付けするよう構成した請求項１に記載の電
子部品。 - 【請求項４】 回路基板上に実装する電子部品であっ
て、はんだ付けが可能な金属で形成し、その金属表面に
元素記号がＩｎである金属をコーティングしたリードも
しくは電極を有し、そのリードもしくは電極を、前記実
装のために、回路基板上の電極にコーティング金属を介
してはんだ付けするよう構成した電子部品。 - 【請求項５】 リードもしくは電極を、液体Ｉｎ中に浸
漬させることにより、その金属表面に生成したコーティ
ング金属を介してはんだ付けするよう構成した請求項４
に記載の電子部品。 - 【請求項６】 リードもしくは電極を、メッキ法により
その金属表面にコーティング金属として生成したＩｎを
介してはんだ付けするよう構成した請求項４に記載の電
子部品。 - 【請求項７】 回路基板上に実装する電子部品を製造す
るに際し、前記実装のためにはんだ付けが可能な金属で
リードもしくは電極を形成し、その金属表面に元素記号
がＢｉである金属をコーティングする電子部品の製造方
法。 - 【請求項８】 リードもしくは電極を液体Ｂｉ中に浸漬
させることにより、リードもしくは電極の金属表面にコ
ーティング金属を生成する請求項７に記載の電子部品の
製造方法。 - 【請求項９】 リードもしくは電極に対するメッキ法に
より、リードもしくは電極の金属表面にコーティング金
属としてＢｉを生成する請求項７に記載の電子部品の製
造方法。 - 【請求項１０】 回路基板上に実装する電子部品を製造
するに際し、前記実装のためにはんだ付けが可能な金属
でリードもしくは電極を形成し、その金属表面に元素記
号がＩｎである金属をコーティングする電子部品の製造
方法。 - 【請求項１１】 リードもしくは電極を液体Ｉｎ中に浸
漬させることにより、リードもしくは電極の金属表面に
コーティング金属を生成する請求項１０に記載の電子部
品の製造方法。 - 【請求項１２】 リードもしくは電極に対するメッキ法
により、リードもしくは電極の金属表面にコーティング
金属としてＩｎを生成する請求項１０に記載の電子部品
の製造方法。 - 【請求項１３】 請求項７から請求項１２のいずれかに
記載の製造方法により製造した電子部品を回路基板上に
実装するに際し、その電子部品のリードもしくは電極
を、前記回路基板におけるはんだ合金の供給された電極
上に装着し、これをリフロー加熱することによって、前
記はんだ合金によりコーティング金属を介して前記回路
基板上の電極にはんだ付けして、前記電子部品を実装す
る電子部品の実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8234591A JPH1079562A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 電子部品及びその製造方法及びその実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8234591A JPH1079562A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 電子部品及びその製造方法及びその実装方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1079562A true JPH1079562A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16973434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8234591A Pending JPH1079562A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 電子部品及びその製造方法及びその実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1079562A (ja) |
-
1996
- 1996-09-05 JP JP8234591A patent/JPH1079562A/ja active Pending
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