| 【発明の名称】 |
チップ部品の実装方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】秋野 裕
【住所又は居所】東京都町田市成瀬２２０６番地 株式会社オーディオテクニカ内
|
| 【要約】 |
【課題】リフローはんだ付け法によってチップ部品をプリント基板に実装する場合において、はんだ付け後の特にチップ部品と基板面との間に存在するフラックスを容易に除去し得るようにする。
【解決手段】チップ部品２０の電極端子２１をプリント基板１０に形成されている端子パッド１１にクリームはんだを介して載置しリフローはんだ付け法によって実装するチップ部品の実装方法において、クリームはんだに表面にはんだ濡れ性を有しリフローはんだ付け時の熱によって溶融しないスペーサ球体（好ましくは樹脂コアはんだボール）４０を含ませてチップ部品２０をプリント基板１０に実装して、チップ部品２０と基板面１０ａとの間隔を広げる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ部品の電極端子をプリント基板に形成されている端子パッドにクリームはんだを介して載置しリフローはんだ付け法によって上記チップ部品を上記プリント基板に実装するチップ部品の実装方法において、
上記クリームはんだに、表面にはんだ濡れ性を有し上記リフローはんだ付け時の熱によって溶融しないスペーサ球体を含ませて上記チップ部品を上記プリント基板に実装することを特徴とするチップ部品の実装方法。
【請求項２】
上記スペーサ球体として、合成樹脂製のコアの表面にはんだメッキを施してなる樹脂コアはんだボールを用いることを特徴とする請求項１に記載のチップ部品の実装方法。
|
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明はリフローはんだ付け法によるチップ部品の実装方法に関し、さらに詳しく言えば、はんだ付け後のフラックス除去を容易に行うことができるチップ部品の実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、チップ部品のプリント基板に対するはんだ付けにはリフローはんだ付け法が採用されている。リフローはんだ付け法では、例えば特許文献１に記載されているように、プリント基板に形成されている端子パッドにクリームはんだを例えばスクリーン印刷にて塗布し、その上にチップ部品の電極端子を載置したのち、プリント基板ごと加熱炉内に入れて所定温度にまで加熱しクリームはんだを溶融させてはんだ付けする。
【０００３】
図２に、リフローはんだ付け法でプリント基板１０の端子パッド１１にチップ部品２０の電極端子２１をはんだ付けした状態を示す。クリームはんだは、はんだ粒子とフラックスとの混合物であり、端子パッド１１と電極端子２１ははんだ材３０にて機械的・電気的に接続されるが、はんだ付け後においてフラックス３１は基板面１０ａやはんだ付け面それにチップ部品２０と基板面１０ａとの間に広がりを見せて付着する。
【０００４】
フラックス３１は空気中の水分を含むと絶縁抵抗が低下するため、実装するチップ部品２０が例えばコンデンサマイクロホンのインピーダンス変換器のようなインピーダンスが高い部品である場合にはフラックス３１を介して漏洩する電流によって大きな雑音が発生することがある。
【０００５】
そのため、リフローはんだ付け後にプリント基板１０をエチルアルコールなどの有機溶剤（洗浄剤）にて洗浄してフラックス３１を除去するようにしているが、チップ部品２０と基板面１０ａとの間は端子パッド１１の厚み分の間隔（例えば２５μｍ程度）しかないため有機溶剤が入り込みにくく、その隙間に存在するフラックス３１を容易に除去することができない。
【０００６】
そこで、プリント基板を有機溶剤中に時間をかけて浸漬し、超音波洗浄を併用して隙間に存在するフラックス３１を除去するようにしているが、時間がかかるうえに洗浄が十分に行われたかどうかを確認することができない。
【０００７】
この点を解決する方法の一つとして、プリント基板１０の部品実装部に孔を開けてチップ部品２０と基板面１０ａとの間の隙間に有機溶剤を入り込みやすくする方法が一部で採用されているが、その孔開け工程が余分に必要とされることから好ましい方法とは言えない。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１７６６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の課題は、リフローはんだ付け法によってチップ部品をプリント基板に実装する場合において、はんだ付け後の特にチップ部品と基板面との間に存在するフラックスを容易に除去することができるようにしたチップ部品の実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、チップ部品の電極端子をプリント基板に形成されている端子パッドにクリームはんだを介して載置しリフローはんだ付け法によって上記チップ部品を上記プリント基板に実装するチップ部品の実装方法において、上記クリームはんだに、表面にはんだ濡れ性を有し上記リフローはんだ付け時の熱によって溶融しないスペーサ球体を含ませて上記チップ部品を上記プリント基板に実装することを特徴としている。
【００１１】
上記スペーサ球体は表面にはんだ濡れ性を有していれば金属球であってもよいが、入手の容易性およびコスト的な面から合成樹脂製のコアの表面にはんだメッキを施してなる樹脂コアはんだボールを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、クリームはんだを溶融させてはんだ付けする際、電極端子がスペーサ球体を介して端子パッド上に配置されるため、チップ部品と基板面との間の間隔がスペーサ球体のほぼ直径分だけ拡がる。したがって、有機溶剤（洗浄剤）がチップ部品と基板面との間に入り込みやすくなるため、上記従来技術で説明したように基板に孔開け加工することなく、その隙間に存在するフラックスを容易に除去することができ、また、洗浄状態をも目視にて確認することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、図１により本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明によってチップ部品をプリント基板上に実装した状態を示す断面図で、先の図２で説明した従来例と変更を要しない部分には同じ参照符号が付されている。なお、図１はプリント基板を有機溶剤により洗浄してフラックスを除去した後の状態を示しており、したがってフラックスは示されていない。
【００１４】
本発明において、チップ部品２０はリフローはんだ付け法によってプリント基板１０に実装される。すなわち、プリント基板１０の端子パッド１１上に例えばシルクスクリーン印刷により図示しないクリームはんだを塗布し、その上にチップ部品２０の電極端子２１を載置したのち、プリント基板１０ごと図示しない加熱炉内に入れてまず例えば１５０℃程度で予備加熱してクリームはんだに含まれているフラックスを流動状態とし、その後にはんだの融点以上まで温度を上げて本加熱する（本加熱温度は共晶はんだの場合で１８０℃以上）。
【００１５】
上記したようにリフローはんだ付け法にはクリームはんだが用いられ、クリームはんだははんだ粒子（はんだの粒）とフラックスとの混合物よりなるが、本発明ではクリームはんだにスペーサ球体４０を含ませる。スペーサ球体４０は表面にはんだ濡れ性を有し上記リフローはんだ付けの本加熱時の熱によって溶融しない球体である。
【００１６】
したがって、図１に示すように端子パッド１１と電極端子２１は本加熱により溶融されたはんだ粒子の溶融物であるはんだ材３０によって機械的・電気的に接続されるが、スペーサ球体４０はほぼ原形を保ってはんだ材３０内に残され、その一部が端子パッド１１と電極端子２１との間に入り込み、冷却により固化されたはんだ材３０にてその位置に固定される。
【００１７】
これにより、チップ部品２０がスペーサ球体４０のほぼ直径分だけ高い位置に保持されるため、チップ部品２０と基板面１０ａとの間隔が広げられる。例えば、端子パッド１１の厚さが２５μｍでスペーサ球体４０に直径２００μｍのものを用いれば、チップ部品２０と基板面１０ａとの間隔を従来の２５μｍから２２５μｍまで広げることができる。
【００１８】
したがって、これによればフラックス除去のための基板洗浄時に、チップ部品２０と基板面１０ａの隙間に洗浄剤としてのエチルアルコールなどの有機溶剤が容易に入り込むため、その隙間に存在するフラックス（図２参照）を比較的短時間できれいに除去することができる。また、洗浄状態を目視にて確認することもできる。
【００１９】
スペーサ球体４０は、例えばはんだメッキ処理などにより表面にはんだ濡れ性を有していれば金属球であってもよいが、入手の容易性およびコスト的な観点からすれば、合成樹脂製のコアの表面にはんだメッキを施してなる樹脂コアはんだボールが好ましい。
【００２０】
この種の樹脂コアはんだボールとしては、積水化学工業社製のミクロパールＳＯＬ（商品名）などを例示できる。この樹脂コアはんだボールは、コアがジビニルベンゼンよりなり、その表面に銅からなる導電金属層を有し、導電金属層の上に共晶はんだ層がさらに形成されており、市販されていることから容易に入手できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によってチップ部品をプリント基板上に実装した状態を示す断面図。
【図２】従来例を示す図１と同様な断面図。
【符号の説明】
【００２２】
１０ プリント基板
１０ａ 基板面
１１ 端子パッド
２０ チップ部品
２１ 電極端子
３０ はんだ材
３１ フラックス
４０ スペーサ球体
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００１２８５６６
【氏名又は名称】株式会社オーディオテクニカ
【住所又は居所】東京都町田市成瀬２２０６番地
|
| 【出願日】 |
平成１６年６月１４日（２００４．６．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３４０４
【弁理士】
【氏名又は名称】大原 拓也
|
| 【公開番号】 |
特開２００５−３５３９６２（Ｐ２００５−３５３９６２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−１７５２９１（Ｐ２００４−１７５２９１） |
|