(57)【要約】      （修正有）【課題】ＶＯＣの量を減らした、または、用いない液状のフラックスには、アルコールよりも蒸発しにくい水を用いているため、従来のフラックスでのプリヒート温度では、噴流はんだ槽投入前に水分を完全に除去することができず、従来のはんだ付け実績を用いることができない。【解決手段】低ＶＯＣ（ＶＯＣ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐａｏｕｎｄｓ）はんだペーストを用い、フロー用基板１のはんだ付け面４のスルーホールランド電極で、スルーホール２中心部にはんだが印刷されない開口部形状を有するメタルマスク５を設置し、低ＶＯＣはんだペーストを印刷した後、挿入部品を装着し、噴流はんだ槽ではんだ付けを行うフローはんだ付け方法である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルーホールが設けられている基板のはんだ付け面にメタルマスクを設置し、前記メタルマスクを介してはんだペーストを塗布した後、前記基板のはんだ付け面の反対面から挿入部品を装着し、
前記基板を噴流はんだ槽にてはんだ付けを行うフローはんだ付け方法であって、
前記はんだぺーストは、
沸点が２５０〜３００℃の揮発性有機化合物（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐａｏｕｎｄｓ：ＶＯＣ）Ｍを０重量％＜Ｍ≦５重量％含み、鉛フリーはんだ共晶合金を前記ＶＯＣと混合した粘度８０〜２００Ｐａ．ｓであることを特徴とするフローはんだ付け方法。
【請求項２】
はんだペーストに含まれる鉛フリーはんだ共晶合金は、
１０μｍ〜４０μｍの粒度を有するＳｎ−０．７重量％Ｃｕ共晶合金であり、
前記噴流はんだ槽のはんだ材料をＳｎ−Ｃｕはんだとすることを特徴する請求項１に記載のフローはんだ付け方法。
【請求項３】
基板のはんだ付け面の反対面から挿入部品を装着した後、
２〜５ｋＨｚの周波数、１〜１０μｍの振幅の超音波で前記基板を振動させることを特徴とする請求項１に記載のフローはんだ付け方法。
【請求項４】
メタルマスクは、
１個のスルーホールの中心部を覆いかつ、前記スルーホールの断面積Ｓの３０〜５０％を覆う開口形状であり、前記メタルマスクに対応する前記基板の全てのスルーホールに対して前記開口形状とすることを特徴とする請求項１に記載のフローはんだ付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路基板に溶融はんだを接触させてはんだ付けを行う電子回路基板のフローはんだ付け方法を示す。特に電子回路基板のはんだ付け面に揮発性有機化合物が５重量％以下である低ＶＯＣはんだペースト（ＶＯＣ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐａｏｕｎｄｓ  揮発性有機化合物）を塗布することで、ＶＯＣフリーフラックスおよび低ＶＯＣフラックスを塗布しなくとも電子回路基板のフローはんだ付けを行う方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路基板のフローはんだ付け装置は、はんだ付け装置内にフラクサー、プレヒーター、噴流はんだ槽、冷却機などの処理装置が電子回路基板の搬送方向に順次配置されている。これらの装置内には電子回路基板搬送用のコンベアが設置されており、投入された電子回路基板は、コンベアで搬送されながらフラクサーでフラックスが塗布され、プレヒーターで加熱され、噴流はんだ槽で溶融はんだが付着され、冷却機で冷却される工程を経て、フローはんだ付けがなされる。
【０００３】
一般に、フローはんだ付けには、液状のフラックスが用いられる。このフラックスは、電子回路基板のはんだ付け面に付着している酸化被膜の除去や汚れを落とす役割をしているものである。また、このフラックスはロジンや活性剤などの固形成分を溶剤に溶解させたものであり、発泡フラクサーやスプレーフラクサーにて電子回路基板のはんだ付け面に塗布する。塗布されたフラックスは、プレヒーター内に投入され、１００〜１５０℃で加熱することにより活性剤の作用が発揮され、この温度を維持することで電子回路基板のはんだ付け面部が洗浄される。この加熱がなければ、はんだ付け部の洗浄がなされない。また、液状フラックスは、ロジンや活性剤を溶解させるために溶剤を用いているため、溶剤を除去するためにもプレヒーターによる処理が必要となる。この溶剤除去の工程がない場合は、フラクサー塗布後、電子回路基板を直接高温の噴流はんだ槽の溶融はんだに接触させても良好なはんだ接合面を得ることができない。
【０００４】
上述の液状のフラックスの溶剤には、ロジンや活性剤がよく溶解するイソプロピルアルコールなどのアルコール類が使用されていた。しかしながら、アルコールのような揮発性有機化合物であるＶＯＣは大気中に放出されると、紫外線などにより分解されラジカルを形成し、光化学スモッグなどの発生原因となる。このようなことに対して２０１０年には大気汚染防止法にて、その使用を規制されることとなっており、はんだ付け分野においても例外ではない。また、これらの理由により、ＶＯＣの量を８０〜８５％減らした液状のフラックスが開発されている。
【０００５】
このＶＯＣの量を減らした液状のフラックスには、溶剤としてイソプロピルアルコールよりも蒸発しにくい水を用いているため、従来のアルコールを用いたフラックスを塗布した後に加熱していた温度（１００〜１５０℃）では、噴流はんだ槽投入前に電子回路基板に塗布されたフラックスの水分を完全に除去することが困難であった。そのためはんだ付け後の電子回路基板には、はんだボールが残り、はんだの濡れ上がり不良、ブリッジなどの問題が生じ、従来のフラックスと同等の仕上りを得ることができなかった。
【０００６】
このような理由から、噴流はんだ槽投入前に電子回路基板に残った水分を蒸発させるためのはんだ付け方法（例えば、特許文献１、特許文献２参照）が提案されている。
【０００７】
特許文献１に記載のはんだ付け方法では、スプレーフラクサーで液状フラックスを電子回路基板に塗布する前に、電子回路基板を１００〜２００℃の温度で加熱することを特徴としている。
【０００８】
また、特許文献２に記載のはんだ付け方法では、フラクサーでフラックスを電子回路基板に塗布した後に、熱風乾燥装置を用いて電子回路基板に付着している水分を乾燥させ、そのあとに、溶融はんだ槽に電子回路基板を投入するまでに電子回路基板の加熱を行うことでフラックスの活性力を引き出し、電子回路基板を溶融はんだに接触させたときに、溶融はんだの飛散がないはんだ付け接合面を得られることを特徴としている。
【特許文献１】特開平８−２２９６７４号公報
【特許文献２】特開平７−１６２１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載のはんだ付け方法では、塗布されたフラックス中に含まれる水は、電子回路基板の熱にて蒸発させられるが、加熱が不十分な場合は、電子回路基板に水分が残り、電子回路基板が濡れてしまっているため、水分が残ったままで噴流はんだ槽に投入し、溶融はんだに投入すると水が水蒸気化され、溶融はんだを飛散させてしまう恐れがある。また、個々の電子回路基板の吸湿水分量やフラクサーのフラックス塗布のばらつきもありはんだの仕上りを十二分に確保できるものではない。
【００１０】
また特許文献２に記載のはんだ付け方法は、特許文献１に記載のはんだ付け方法よりも基板に残る水分は減って効果は良くなっているものの、依然として課題が残るものである。その理由としては、特許文献２に記載のはんだ付け方法では、電子回路基板上の水分のみに着目しており、電子回路基板にあるスルーホールなどの残留水分の除去は困難であり、スルーホールに水分が残ったままで、溶融はんだ槽に電子回路基板を投入した場合、溶融はんだが飛散する恐れがあるからである。
【００１１】
本発明は、前記課題を解決するもので、ＶＯＣの使用を低減したフローはんだ付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明のフローはんだ付け方法は、スルーホールが設けられている基板のはんだ付け面にメタルマスクを設置し、前記メタルマスクを介してはんだペーストを塗布した後、前記基板のはんだ付け面の反対面から挿入部品を装着し、前記基板を噴流はんだ槽にてはんだ付けを行うフローはんだ付け方法であって、前記はんだぺーストは、沸点が２５０〜３００℃の揮発性有機化合物（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐａｏｕｎｄｓ：ＶＯＣ）Ｍを０重量％＜Ｍ≦５重量％含み、鉛フリーはんだ共晶合金を前記ＶＯＣと混合した粘度８０〜２００Ｐａ．ｓであることを特徴とする。
【００１３】
また本発明のフローはんだ付け方法は、はんだペーストに含まれる鉛フリーはんだ共晶合金は１０μｍ〜４０μｍの粒度を有するＳｎ−０．７重量％Ｃｕ共晶合金であり、前記噴流はんだ槽のはんだ材料をＳｎ−Ｃｕはんだとすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明のフローはんだ付け方法によれば、沸点が２５０〜３００℃のＶＯＣを５重量％以下含み、鉛フリーはんだ共晶合金をＶＯＣと混合した粘度８０〜２００Ｐａ．ｓであるはんだペーストを、電子回路基板のはんだ付け面に塗布することにより、ＶＯＣを用いた接合性の良いはんだ付けが可能となる。また、これまでのフラクサーを使用して塗布する水系フラックスを使用しないために、プリヒートを行いスルーホールに残存する可能性のある残留水分の除去を考慮することなしに、噴流はんだ槽へ電子回路基板を投入し、フローはんだ付けを行うことが可能となる。
【００１５】
また、噴流はんだ槽の溶融はんだの成分を、はんだペーストに含まれる鉛フリーはんだ共晶合金と同様にすれば、既に電子回路基板のはんだ付け面に５重量％以下のＶＯＣを含んだはんだペーストが塗布されていることによりはんだ付け面の反対面である部品面への濡れ上がりが良好となる。従来濡れ上がりを考慮すれば、鉛フリー材料にはＳｎＡｇＣｕ材料が主材料とならざるを得なかったが、本発明のフローはんだ付け方法では、はんだペーストにＳｎ−０．７重量％Ｃｕ共晶合金を使用すれば、はんだ付け面にＳｎＣｕはんだを塗布しているために、ＳｎＣｕをフローはんだ材料として使用しても部品面への濡れ上がりは良好となり、Ｓｎ−Ｃｕはんだを使用することが可能となった。このために、Ａｇが含まれる鉛フリーはんだ材料よりもフローはんだ材料費の約４０％削減が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるフローはんだ付け方法を示したフローチャートである。また図２は、本発明の実施の形態１におけるフローはんだ付け方法を説明するための電子回路基板にメタルマスクを設置した図である。
【００１８】
なお、ここで使用するはんだペーストは、ＶＯＣを０重量％よりも大きく５重量％以下含むはんだペーストであり、以降「低ＶＯＣはんだペースト」とする。
【００１９】
ステップ１は、電子回路基板のはんだ付け面にメタルマスクを設置する工程である。
【００２０】
図２（ｂ）の電子回路基板にメタルマスクを設置した構成を示した断面図に示すように、ここで用いる電子回路基板１（以降「基板１」と称する）は、スルーホール２が貫通して設けられている部品面３およびはんだ付け面４を有する基板１である。また、メタルマスク５は、後述にて説明するが、基板１のスルーホール２の孔径の中心を含み、少なくとも一部を覆う開口形状を備えたもの（一例として図２（ａ）メタルマスクの開口形状を示した図を示す）、基板１のはんだ付け面４側に設置する。
【００２１】
ステップ２は、基板１のはんだ付け面４に低ＶＯＣはんだペースト６を塗布する工程である。塗布された低ＶＯＣはんだペースト６の状態を示したものが図３である。
【００２２】
ここで用いる低ＶＯＣはんだペースト６は、沸点が２５０〜３００℃のＶＯＣを５重量％以下含み、鉛フリーはんだ共晶合金をＶＯＣと混合した粘度８０〜２００Ｐａ．ｓのはんだペーストである。この低ＶＯＣはんだペースト６全体での鉛フリーはんだ共晶合金は、約９０重量％である。この粘度の低ＶＯＣはんだペースト６を基板１のはんだ付け面４に塗布することにより、基板１のスルーホール２の壁面を通り、部品面３のランド７上に低ＶＯＣはんだペースト６が広がった。これは、非ニュートン流体特有のバラス効果によるものであり、細管であるスルーホール２の径よりもわずかに膨らんで低ＶＯＣはんだペースト６が部品面３に出てくるからである。
【００２３】
この低ＶＯＣはんだペースト６に用いるＶＯＣは、沸点が２５０℃未満では後の工程であるフローはんだ付けのはんだ槽の高熱によりＶＯＣの逃散が激しくなる。また沸点が３００℃より高い場合では、ＶＯＣの逃散は小さいものの、はんだ槽の高熱により基板１に塗布された低ＶＯＣはんだペースト６の印刷形状がダレてブリッジやツララを形成する。
【００２４】
また低ＶＯＣはんだペーストは、材料の粘度を８０Ｐａｓ未満にすると、粘性が低すぎて通常の印刷形状が得られず、また粘度が２００Ｐａｓより大きくなると、次の工程である基板１の部品面３から挿入部品８のリードを挿入した際に粘度が高すぎて、リードがはんだをはんだ付け面４側に押し出してしまう結果となった。同様に、塗布された低ＶＯＣはんだペーストのメタルマスクからのヌケ易さの指標であるチキソ比を０．４以下にすると、メタルマスク５に低ＶＯＣはんだペーストが残存し、０．６以上にすると、今度は材料の粘度が８０Ｐａ以上２００Ｐａｓ以下にならなかった。
【００２５】
ステップ３は、上方に基板１の部品面３、下方にはんだ付け面４となるように基板１を裏返し、基板１の部品面３からスルーホール２に挿入部品８を装着する工程である。
【００２６】
ステップ４は、基板１を予備加熱し、噴流はんだ槽１２で溶融はんだに接触させるフローはんだ付けする工程である。
【００２７】
このフローに従って低ＶＯＣはんだペーストを用いたフローはんだ付け方法についての具体的な事例を説明する。
【００２８】
ここで用いる低ＶＯＣはんだペースト６は、フラックス用溶剤として沸点が２７０℃の高沸点溶剤であるグリコールエーテルを０．５重量％使用して作製した。またはんだの合金成分としては、平均粒径２８μｍで２０μｍ〜４０μｍの分布を有するＳｎ―０．７重量％Ｃｕ共晶合金を用いた。これらの材料を調整して混練し、ペースト粘度が１８７Ｐａ・ｓであり、またチキソ比が０．４７のものを使用した。
【００２９】
次にメタルマスク５としては、厚み１４０ミクロンでレーザー加工したメタルマスク５の作製を行った。ここでメタルマスク５のマスク開口形状は、対応する１個のスルーホールの断面積Ｓに対して、基板にはんだペーストを塗布したときに裏面（はんだ付け面）から表面（部品面）に細孔が形成されるようにスルーホールの中心部を覆いかつ１個のスルーホールの断面積Ｓの３０〜５０％を覆うことを特徴とする。また、メタルマスクの開口形状は、低ＶＯＣはんだペーストを塗布したときに基板のランドに濡れ広がるように、スルーホールの断面積Ｓを４分割して均等に開口したものでも良いし、２分割して均等に開口したものでも良い。しかしながらはんだ付け面４のスルーホール径が１ｍｍ未満の場合、細孔が形成されるようにスルーホールの断面全てを覆うようにし、はんだ付け面４のスルーホール径が１ｍｍ以上の場合は、はんだ充填後のスルーホール２において、はんだ付け面４から部品面３に細孔が形成されるように、前述に示した図２（ａ）に示すようなマスク形状のものを準備した。
【００３０】
次に上記メタルマスク５を基板１のはんだ付け面４に設置し、印刷機によって上記低ＶＯＣはんだペースト６を印刷した。上記のどちらの径の場合も、非ニュ―トン流体特有のバラス効果により、部品面３側に流出した低ＶＯＣはんだペースト６は部品面３のランド７上に広がった。この断面の状態を図３に示している。このような状態となった基板１に対して、次に、上方に基板１の部品面３、下方にはんだ付け面４となるように基板１を裏返し、基板１の部品面３からスルーホール２に挿入部品を装着した。
【００３１】
次に挿入部品が装着された基板１を加熱し、噴流はんだ槽で溶融はんだに接触させるフローはんだ付けを行った。
【００３２】
ここで用いる溶融はんだは、鉛フリーはんだ材料であれば良い。しかしながら噴流はんだ槽の溶融はんだの成分を、低ＶＯＣはんだペーストに含まれる鉛フリーはんだ共晶合金と同様にすれば、既に基板のはんだ付け面に低ＶＯＣはんだペーストが塗布されていることにより部品面への濡れ上がりが良好となる。ここでは、噴流はんだ槽の溶融はんだをＳｎ−０．７重量％Ｃｕとした。
【００３３】
以上のように沸点が２５０〜３００℃のＶＯＣを５重量％以下含み、鉛フリーはんだ共晶合金をＶＯＣと混合した粘度８０〜２００Ｐａ．ｓである低ＶＯＣはんだペーストを、基板のはんだ付け面に塗布することにより、低ＶＯＣを用いた接合性の良いはんだ付けが可能となった。
【００３４】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２におけるフローはんだ付け方法を示したフローチャートである。本発明の実施の形態２におけるフローはんだ付け方法は、前述の本発明の実施の形態１におけるフローはんだ付け方法に、基板に超音波振動を加振する工程（ステップＡ）を加えたものである。またこの超音波振動を基板に加振する超音波装置を示すためにはんだ付け装置を示したものが図５である。図５においては、挿入部品８が装着された基板１は、超音波装置１０を通過し、プレヒーター１１で基板１が温められ、噴流はんだ槽１２で溶融はんだに接触し、冷却装置１３にて冷却されてはんだ付けが完成される。
【００３５】
まず、基板１のはんだ付け面４にメタルマスク５を設置する工程（ステップ１）の後、基板１のはんだ付け面４に低ＶＯＣ（揮発性有機化合物）はんだペースト６を塗布する工程（ステップ２）の後、上方に基板１の部品面３、下方にはんだ付け面４となるように基板１を裏返し、基板１の部品面３からスルーホール２に挿入部品８を装着する工程（ステップ３）を行う。ここで用いる低ＶＯＣはんだペースト６は、沸点が２５０〜３００℃のＶＯＣを５重量％以下含み、鉛フリーはんだ共晶合金をＶＯＣと混合した粘度８０〜２００Ｐａ．ｓのはんだペーストであり、この粘度の低ＶＯＣはんだペースト６を基板１のはんだ付け面４に塗布することにより、基板１のスルーホール２の壁面を通り、部品面３のランド７上に低ＶＯＣはんだペースト６が広がった。これは、非ニュートン流体特有のバラス効果によるものであり、細管であるスルーホール２の径よりもわずかに膨らんで低ＶＯＣはんだペースト６が部品面３に出てくるからである。
【００３６】
しかしながら、はんだ付け面４に塗布された余分な低ＶＯＣはんだペースト６がはんだ付け面４から一部垂れ下がる場合がある。この余分な低ＶＯＣはんだペースト６は、はんだ付けの濡れ性を悪くし、良好なはんだ付け基板を得ることができなくなる。そのため、噴流はんだ槽１２に投入される前に基板１が予備加熱されるプリヒーターゾーンの投入口に超音波装置１０を設置する。図６は超音波装置が基板に接している状態を示したものであり、図６（ａ）は断面図、図６（ｂ）は上面図である。図６に示すように、はんだ付け面４側に反り防止バーが設置されている基板１のセンターラインの部品面３側に超音波装置１０のホーン端子先端部１４を接するようにした。このとき、ホーン端子先端部１４が部品面３側センターライン上に接して、２〜５キロＨｚの周波数、１〜１０μｍの振幅の超音波で振動させた。これによって、超音波装置１０によって余分な低ＶＯＣはんだペーストはんだを除去することが可能となった。
【００３７】
ここで超音波振動の周波数が、２キロＨｚ未満の場合では、余分な低ＶＯＣはんだペースト６を基板１から除去することができず、５キロＨｚより大きい場合は、基板１に塗布した低ＶＯＣはんだペースト６を剥ぎ取るばかりでなく、挿入された挿入部品８を基板１に対して不安定な状況にすることとなり、はんだ付け後の品質を低下させることになった。
【００３８】
上記のフローに従って低ＶＯＣはんだペーストを用いたフローはんだ付け方法についての具体的な事例を説明する。
【００３９】
ここで使用する低ＶＯＣはんだペースト６は、ＶＯＣとして沸点が２８０℃の高沸点溶剤であるジプロピレングリコールを０．４重量％使用して作製した。またはんだの合金成分としては、平均粒径２９μで２２μ〜３９μの分布を有するＳｎ―０．７重量％Ｃｕ共晶合金を用いた。これらの材料を調整して混練し、ペースト粘度が１８０Ｐａ・ｓであり、またチキソ比が０．５２のものを使用した。
【００４０】
次にメタルマスク５としては、厚み１４０ミクロンでレーザー加工したメタルマスク５の作製を行った。ここで使用するメタルマスク５は、前述の実施の形態１で用いた図２（ａ）に示すようなマスク形状のものを準備した。
【００４１】
次に上記メタルマスク５をフロー用基板のはんだ付け面４に設置し、印刷機によって上記低ＶＯＣはんだペースト６を印刷した。非ニュ―トン流体特有のバラス効果により、部品面３側に流出したはんだは部品面３のランド７上に広がった。この断面の状態を図３に示している。このような状態となった基板１に対して、次に、上方に基板１の部品面３、下方にはんだ付け面４となるように基板１を裏返し、基板１の部品面３からスルーホール２に挿入部品８を装着した。
【００４２】
部品面３から挿入部品８をスルーホール２に挿入したとき、はんだ付け面４に印刷された余分な低ＶＯＣはんだペースト６がはんだ付け面４から一部垂れ下がった。この余分な低ＶＯＣはんだペースト６を取り除くために、プリヒーターゾーンの投入口に超音波装置１０を設置して、本発振機ホーン端子先端部を基板１のセンターラインの部品面３側に接するようにし、４キロＨｚの周波数、２μｍの振幅で振動させた。この振動により、基板１のはんだ付け面４に垂れた余分な低ＶＯＣはんだペースト６が除去された。この基板１を噴流はんだ槽１２に浸漬させ、フローはんだ付けを行った。
【００４３】
以上のように沸点が２５０〜３００℃のＶＯＣを５重量％以下含み、鉛フリーはんだ共晶合金をＶＯＣと混合した粘度８０〜２００Ｐａ．ｓである低ＶＯＣはんだペースト６を、基板１のはんだ付け面４に塗布し、部品面３から挿入部品８をスルーホール２に挿入したときの余分な低ＶＯＣはんだペースト６を超音波の加振することにより除去することで、良好な低ＶＯＣを用いたはんだ付けが可能となった。
【００４４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３におけるフローはんだ付け方法について説明する。前述の本発明の実施の形態１および２におけるフローはんだ付け方法では、基板１のはんだ付け面４にメタルマスク５を設置した後、低ＶＯＣはんだペースト６を塗布していた。
【００４５】
本発明の実施の形態３におけるフローはんだ付け方法において使用するメタルマスク５は、そのメタルマスク５のマスク開口形状は、対応する１個のスルーホールの断面積Ｓに対して、基板にはんだペーストを塗布したときに裏面（はんだ付け面）から表面（部品面）に細孔が形成されるようにスルーホールの中心部を覆いかつ１個のスルーホールの断面積Ｓの３０〜５０％を覆うことを特徴とする。また基板に複数のスルーホールがある場合は、メタルマスク５に対応する全てのスルーホールに対して上記の開口形状となるように備えたメタルマスクである。
【００４６】
また、メタルマスクの開口形状は、低ＶＯＣはんだペーストを塗布したときに基板のランドに濡れ広がるように、スルーホールの断面積Ｓを４分割して均等に開口したものでも良いし、２分割して均等に開口したものでも良い。しかしながらはんだ付け面４のスルーホール径が１ｍｍ未満の場合、細孔を形成されるようにスルーホールの断面全てを覆うようにし、はんだ付け面４のスルーホール径が１ｍｍ以上の場合は、はんだ充填後のスルーホール２において、はんだ付け面４から部品面３に細孔が形成されるようにする。またこのメタルマスクは、ランドにはんだペーストが塗布できるように開口した形状が望ましいが、スルーホール中心部を覆うためランドの少なくとも一部は覆う形状を有している。メタルマスクのマスク形状の例として図７〜図１０に示した形状がある。
【００４７】
いずれの形状であっても、バラス効果により、低ＶＯＣはんだペースト６を部品面３のランドに盛り上げることができた。
【００４８】
また、メタルマスク５の開口の中央につくられた、スルーホール２におけるはんだ付け面４から部品面３までの細孔をつくるための、低ＶＯＣはんだペースト６を供給しないスルーホール２中心部のマスク面積は、３０％未満では挿入部品８のリードが挿入できる細孔が形成できず、５０％より大きい場合では、バラス効果による部品面３のランド上への低ＶＯＣはんだペースト６の盛り上がりができなかった。このことからメタルマスク５のマスク形状として最適な大きさは、スルーホール２の断面積Ｓの３０〜５０％を覆う開口形状であることがわかり、はんだ付け後に十分な濡れ上がりを可能とした。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のフローはんだ付け方法は、低ＶＯＣはんだペーストを用い、フロー用基板のはんだ付け面にメタルマスクを搭載後、低ＶＯＣはんだペーストを印刷した後、挿入部品を装着し、噴流はんだ槽ではんだ付けを行う方法であって、はんだ付けされている片面基板、両面基板、リフロー・フロー混載基板に対しても、利用可能である。また本発明は、上記フロー基板のみならず、材質としてセラミックを用いるようなデバイス用フロー基板や部分ディップ基板など、いわゆるはんだ溶融槽へ浸漬によるはんだ付けに使われているもの全てに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるフローはんだ付け方法を示したフローチャート
【図２】（ａ）メタルマスクの開口形状を示した図、（ｂ）電子回路基板にメタルマスクを設置した断面図
【図３】低ＶＯＣはんだペーストが基板に塗布された様子を示した断面図
【図４】本発明の実施の形態２におけるフローはんだ付け方法を示したフローチャート
【図５】フローはんだ付け装置を示した図
【図６】（ａ）超音波装置が基板に接した状態を示した断面図、（ｂ）超音波装置が基板に接した状態を示した上面図
【図７】メタルマスクのマスク形状の一例を示した図
【図８】メタルマスクのマスク形状の一例を示した図
【図９】メタルマスクのマスク形状の一例を示した図
【図１０】メタルマスクのマスク形状の一例を示した図
【符号の説明】
【００５１】
１    基板
２    スルーホール
３    部品面
４    はんだ付け面
５    メタルマスク
６    低ＶＯＣはんだペースト
７    ランド
８    挿入部品
１０  超音波装置
１１  プレヒーター
１２  噴流はんだ槽
１３  冷却装置
１４  ホーン端子先端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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