(57)【要約】【課題】配線基板１０の基板電極１１と電子部品５０の電極パッド５１との接合不良を従来に比べて抑えることができる電子部品実装方法を提供する。【解決手段】印刷マスク１として、絶縁性材料からなり、且つ、少なくとも、貫通孔２におけるクリームはんだ刷り込み面側の径を、配線基板１０の基板電極１１の径よりも大きくしたものを用いる。はんだ層形成工程にて、印刷マスク１の貫通孔２にクリームはんだを刷り込んだ後、印刷マスク１を配線基板１０から引き剥がすことなくはんだ層形成工程を終了し、載置工程にて、電子部品５０を配線基板１０に密着している印刷マスク１の上に載置して、電子部品５０の電極パッド５１と、貫通孔２内のクリームはんだ層とを密着させ、接合工程にて、貫通孔２内のクリームはんだ層を加熱する。【選択図】図８
2010245317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔からなる印刷パターンを具備する印刷マスクを配線基板に密着させた状態でそれら複数の貫通孔にそれぞれクリームはんだを刷り込んで、該配線基板の表面上に形成された複数の基板電極の上にクリームはんだ層を形成するはんだ層形成工程と、電子部品を該配線基板上に載置して該電子部品の電極を該クリームはんだ層に密着させる載置工程と、該クリームはんだ層を加熱して該電子部品の電極と該配線基板の基板電極とをはんだ接合する接合工程とを実施して、該電子部品を該配線基板に実装する電子部品実装方法において、
上記印刷マスクとして、絶縁性材料からなり、且つ、少なくとも、上記貫通孔におけるクリームはんだ刷り込み面側の径を、上記配線基板の基板電極の径よりも大きくしたものを用い、
上記はんだ層形成工程にて、該印刷マスクの複数の貫通孔にそれぞれクリームはんだを刷り込んだ後、該印刷マスクを上記配線基板から引き剥がすことなくはんだ層形成工程を終了し、
上記載置工程にて、上記電子部品を該配線基板に密着している該印刷マスクの上に載置して、該電子部品の電極と、該印刷マスクの貫通孔内のクリームはんだ層とを密着させ、
上記接合工程にて、該印刷マスクの貫通孔内のクリームはんだ層を加熱する
ことを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項２】
複数の貫通孔からなる印刷パターンを具備する印刷マスクを配線基板に密着させた状態でそれら複数の貫通孔にそれぞれクリームはんだを刷り込んで、該配線基板の表面上に形成された複数の基板電極の上にクリームはんだ層を印刷する印刷工程と、電子部品を該配線基板上に載置して該電子部品の電極を該クリームはんだ層に密着させる載置工程と、該クリームはんだ層を加熱して該電子部品の電極と該配線基板の基板電極とをはんだ接合する接合工程とを実施して、該電子部品を該配線基板に実装する電子部品実装方法において、
上記印刷マスクとして、絶縁性材料からなる下層と、該下層に被覆された表面層とを具備するものであって、且つ該表面層を該下層から剥離可能に形成したものを用い、
上記印刷工程にて、該印刷マスクの該下層を該配線基板に密着させた状態でそれら複数の貫通孔にそれぞれクリームはんだを刷り込んだ後、該印刷マスクの該下層を該配線基板に密着させた状態で該表面層を該下層から剥離して、該表面層の貫通孔内のクリームはんだ層を該下層の貫通孔内のクリームはんだ層の上に印刷し、その後、該下層を該配線基板から引き剥がすことなく印刷工程を終了し、
上記載置工程にて、上記電子部品を、該配線基板上の該下層の上に載置して、該電子部品の電極と、該下層の該貫通孔内のクリームはんだ層の上に印刷されたクリームはんだ層とを密着させ、
上記接合工程にて、該下層の該貫通孔内のクリームはんだ層と、その上のクリームはんだ層とを加熱する
ことを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項３】
複数の貫通孔からなる印刷パターンを具備する印刷マスクを配線基板に密着させた状態でそれら複数の貫通孔にそれぞれクリームはんだを刷り込んで、該配線基板の表面上に形成された複数の基板電極の上にクリームはんだ層を印刷する印刷工程と、電子部品を該配線基板上に載置して該電子部品の電極を該クリームはんだ層に密着させる載置工程と、該クリームはんだ層を加熱して該電子部品の電極と該配線基板の基板電極とをはんだ接合する接合工程とを実施して、該電子部品を該配線基板に実装する電子部品実装方法において、
上記印刷工程にて、互いに同じ印刷パターンを具備する第１印刷マスク及び第２印刷マスクを用い、上記配線基板に密着させた該第１印刷マスクの複数の貫通孔にクリームはんだを刷り込んだ後、互いの印刷パターンを重ねるようにして該第１印刷マスクに該第２印刷マスクを密着させ、該第２印刷マスクの複数の貫通孔にクリームはんだを刷り込んでから該第２印刷マスクを該第１印刷マスクから引き離して該第１印刷マスクの複数の貫通孔にそれぞれ充填されているクリームはんだの上にそれぞれはんだ層を形成し、
上記載置工程にて、該第１印刷マスク上のはんだ層の上に上記電子部品を載置し、
且つ、上記接合工程にて、該第１印刷マスクの複数の貫通孔内におけるクリームはんだと、それぞれの上のはんだ層とを加熱することを特徴とする電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を配線基板上に実装する電子部品実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品のパッケージ化が進められた近年においては、電子部品をいわゆる表面実装法によって配線基板上に実装することが主流になりつつある。表面実装法では、例えば特許文献１に記載のように、まず、配線基板の表面上に形成された複数の基板電極の上に、印刷工程によってクリームはんだ層を印刷する。具体的には、まず、複数の貫通孔からなる印刷パターンが形成された印刷マスクを配線基板の電極形成面に密着させた状態で、印刷マスクの複数の貫通孔内にクリームはんだを刷り込む。次いで、印刷マスクを配線基板から引き剥がす。この際、印刷マスクの各貫通孔内のクリームはんだが配線基板の基板電極上に残って、基板電極上でクリームはんだ層を形成する。このようにしてクリームはんだ層を印刷したら、次に、電子部品を配線基板上に載置して、電子部品の電極と、配線基板の基板電極上のクリームはんだ層とを密着させる。この状態で、配線基板をリフロー炉内で加熱するなどして、クリームはんだ層中のはんだ粒を溶融させることで、電子部品の電極と、配線基板の基板電極とをはんだ接合する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電子機器の小型化に伴って配線基板の電極パターンの微細ピッチ化が進められる近年においては、上述した印刷工程において印刷不良を引き起こし易くなってきている。具体的には、微細ピッチの電極パターンに対応する印刷パターンを形成した印刷マスクでは、貫通孔の径がかなり小さくなることから、貫通孔内のクリームはんだと基板電極との接触面積もかなり小さなものとなる。このため、印刷マスクを配線基板から引き剥がす際に、貫通孔内のクリームはんだと基板電極との間に十分な付着力が働かずに、クリームはんだが部分的に貫通孔内に残留することがある。このような残留による印刷不良が起こると、基板電極上のクリームはんだ量が不足して、配線基板の基板電極と、電子部品の電極との接合不良を引き起こし易くなってしまう。
【０００４】
そこで、本発明者らは、印刷工程で使用した印刷マスクを配線基板から引き剥がさずに、配線基板の上にそのまま残しておく実験を試みた。配線基板上に残した印刷マスクの上に電子部品を載置して、印刷マスクの貫通孔内のクリームはんだ層と電子部品の電極とを密着させた後、クリームはんだを加熱してはんだ接合を行ったのである。このようにすることで、印刷不良を引き起こすことなく、印刷マスクの貫通孔内に刷り込んだクリームはんだの全量をはんだ接合に利用することができた。
【０００５】
しかしながら、その代わりに、貫通孔内のはんだの厚み不足に起因する接合不良を引き起こしてしまった。このことについて、図１、図２及び図３を用いて詳述する。図１は、印刷工程における印刷マスク１と配線基板１０とを示す拡大断面図である。印刷工程では、印刷マスク１の貫通孔２内に刷り込まれたクリームはんだ１００の体積が貫通孔２の体積とほぼ同じになる。この状態で、図２に示すように、電子部品５０の扁平な電極パッド５１と、貫通孔２内のクリームはんだ１００とを密着させるように、電子部品５０を印刷マスク１上に載置する。そして、クリームはんだ１００を加熱する。すると、図３に示すように、クリームはんだに含まれるはんだ粒のうち、貫通孔２内において、クリームはんだ刷り込み面側に位置するはんだ粒が、溶融しながら電子部品５０の電極パッド５１に付着する。また、貫通孔２内において、基板側に位置するはんだ粒が、溶融しながら配線基板１０の基板電極１１に付着する。貫通孔２内に十分量のはんだ粒が存在する場合には、溶融によって電極パッド５１に付着したはんだ１０１と、基板電極１１に付着したはんだ１０１とがそれぞれ十分な厚みになることから、互いに繋がって電極間を導通させる。しかしながら、クリームはんだ１００中に含まれるフラックス成分は、加熱されると液状化して基板面に濡れ広がることから、貫通孔２内から失われる。そして、加熱によって貫通孔２内に残るはんだ１０１の体積は、当初のクリームはんだの体積の半分程度になってしまう。すると、図３に示したように、電極パッド５１に付着したはんだ１０１や、基板電極１１に付着したはんだ１０１が、十分な厚みにならずに、互いに繋がることができなくなる。このように、電極パッド５１上のはんだ１０１と、基板電極１１上のはんだ１０１とが互いに離間した状態になることで、はんだの厚み不足に起因する接合不良が発生するのである。
【０００６】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、配線基板の基板電極と電子部品の電極との接合不良を従来に比べて抑えることができる電子部品実装方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の貫通孔からなる印刷パターンを具備する印刷マスクを配線基板に密着させた状態でそれら複数の貫通孔にそれぞれクリームはんだを刷り込んで、該配線基板の表面上に形成された複数の基板電極の上にクリームはんだ層を形成するはんだ層形成工程と、電子部品を該配線基板上に載置して該電子部品の電極を該クリームはんだ層に密着させる載置工程と、該クリームはんだ層を加熱して該電子部品の電極と該配線基板の基板電極とをはんだ接合する接合工程とを実施して、該電子部品を該配線基板に実装する電子部品実装方法において、上記印刷マスクとして、絶縁性材料からなり、且つ、少なくとも、上記貫通孔におけるクリームはんだ刷り込み面側の径を、上記配線基板の基板電極の径よりも大きくしたものを用い、上記はんだ層形成工程にて、該印刷マスクの複数の貫通孔にそれぞれクリームはんだを刷り込んだ後、該印刷マスクを上記配線基板から引き剥がすことなくはんだ層形成工程を終了し、上記載置工程にて、上記電子部品を該配線基板に密着している該印刷マスクの上に載置して、該電子部品の電極と、該印刷マスクの貫通孔内のクリームはんだ層とを密着させ、上記接合工程にて、該印刷マスクの貫通孔内のクリームはんだ層を加熱することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、複数の貫通孔からなる印刷パターンを具備する印刷マスクを配線基板に密着させた状態でそれら複数の貫通孔にそれぞれクリームはんだを刷り込んで、該配線基板の表面上に形成された複数の基板電極の上にクリームはんだ層を印刷する印刷工程と、電子部品を該配線基板上に載置して該電子部品の電極を該クリームはんだ層に密着させる載置工程と、該クリームはんだ層を加熱して該電子部品の電極と該配線基板の基板電極とをはんだ接合する接合工程とを実施して、該電子部品を該配線基板に実装する電子部品実装方法において、上記印刷マスクとして、絶縁性材料からなる下層と、該下層に被覆された表面層とを具備するものであって、且つ該表面層を該下層から剥離可能に形成したものを用い、上記印刷工程にて、該印刷マスクの該下層を該配線基板に密着させた状態でそれら複数の貫通孔にそれぞれクリームはんだを刷り込んだ後、該印刷マスクの該下層を該配線基板に密着させた状態で該表面層を該下層から剥離して、該表面層の貫通孔内のクリームはんだ層を該下層の貫通孔内のクリームはんだ層の上に印刷し、その後、該下層を該配線基板から引き剥がすことなく印刷工程を終了し、上記載置工程にて、上記電子部品を、該配線基板上の該下層の上に載置して、該電子部品の電極と、該下層の該貫通孔内のクリームはんだ層の上に印刷されたクリームはんだ層とを密着させ、上記接合工程にて、該下層の該貫通孔内のクリームはんだ層と、その上のクリームはんだ層とを加熱することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、複数の貫通孔からなる印刷パターンを具備する印刷マスクを配線基板に密着させた状態でそれら複数の貫通孔にそれぞれクリームはんだを刷り込んで、該配線基板の表面上に形成された複数の基板電極の上にクリームはんだ層を印刷する印刷工程と、電子部品を該配線基板上に載置して該電子部品の電極を該クリームはんだ層に密着させる載置工程と、該クリームはんだ層を加熱して該電子部品の電極と該配線基板の基板電極とをはんだ接合する接合工程とを実施して、該電子部品を該配線基板に実装する電子部品実装方法において、上記印刷工程にて、互いに同じ印刷パターンを具備する第１印刷マスク及び第２印刷マスクを用い、上記配線基板に密着させた該第１印刷マスクの複数の貫通孔にクリームはんだを刷り込んだ後、互いの印刷パターンを重ねるようにして該第１印刷マスクに該第２印刷マスクを密着させ、該第２印刷マスクの複数の貫通孔にクリームはんだを刷り込んでから該第２印刷マスクを該第１印刷マスクから引き離して該第１印刷マスクの複数の貫通孔にそれぞれ充填されているクリームはんだの上にそれぞれはんだ層を形成し、上記載置工程にて、該第１印刷マスク上のはんだ層の上に上記電子部品を載置し、且つ、上記接合工程にて、該第１印刷マスクの複数の貫通孔内におけるクリームはんだと、それぞれの上のはんだ層とを加熱することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明においては、はんだ層形成工程で使用した印刷マスクを配線基板から引き剥がさずに載置工程と接合工程とを実施することで、印刷不良の発生を回避する。これにより、クリームはんだの印刷不良に起因する接合不良の発生を回避する。
更に、少なくとも、印刷マスクの貫通孔におけるクリームはんだ刷り込み面側の径を、配線基板の基板電極の径よりも大きくしていることで、基板電極の径と同等以下にしていた従来に比べて、貫通孔における少なくともはんだ刷り込み面側の領域の体積を増やしている。これにより、貫通孔内のクリームはんだ刷り込み面側に対向している電子部品の電極に対するはんだの付着量を従来よりも増やすことで、電子部品の電極に付着したはんだの厚みを従来よりも増やして、貫通孔内のはんだの厚み不足に起因する接合不良の発生を抑えることが可能になる。
以上のように、クリームはんだの印刷不良に起因する接合不良の発生を回避するとともに、貫通孔内のはんだの厚み不足に起因する接合不良の発生を抑えることで、従来に比べて、接合不良の発生を抑えることができる。
【０００９】
また、請求項２の発明においては、印刷工程にて、下層とこれに被覆された表面層とを具備する印刷マスクの印刷パターンの貫通孔にクリームはんだを刷り込んだ後、印刷マスクの下層を配線基板に密着させたままの状態で、表面層を下層から剥離する。これにより、表面層の貫通孔内に刷り込まれていたクリームはんだを、その貫通孔内から抜け出させて、下層の貫通孔内に刷り込まれているクリームはんだの上に残す。このとき、表面層の貫通孔内のクリームはんだと、下層の貫通孔内のクリームはんだとは、互いの粘性によって良好につながっていることから、表面層の貫通孔内から良好に抜け出る。よって、印刷不良を引き起こすことは殆どない。その後、印刷マスクの下層については、配線基板から引き剥がさずに配線基板上に残しておく。これにより、印刷マスクの下層を配線基板から引き剥がす際の印刷不良の発生を回避する。これらの結果、クリームはんだの印刷不良に起因する接合不良の発生を従来よりも抑える。
更に、接合工程の際には、下層の貫通孔内のクリームはんだの上に存在しているクリームはんだが、溶融時に発生する下層の貫通孔内のクリームはんだの減容に伴って下層の貫通孔内に入り込む。これにより、貫通孔内のはんだ量を増やして貫通孔内のはんだの厚みを大きくすることで、貫通孔内のはんだの厚み不足に起因する接合不良の発生を抑える。
以上のように、クリームはんだの印刷不良に起因する接合不良の発生を抑えるとともに、貫通孔内のはんだの厚み不足に起因する接合不良の発生を抑えることで、従来に比べて、接合不良の発生を抑えることができる。
【００１０】
また、請求項３の発明においては、印刷工程にて、第２印刷マスクを第１印刷マスクから引き離す際、第１印刷マスクの貫通孔内のクリームはんだの上に刷り込まれた、第２印刷マスクの貫通孔内のクリームはんだを、前者のクリームはんだとの粘性によって前者のクリームはんだ上に留めようとする。これにより、第２印刷マスクの貫通孔内からクリームはんだを良好に抜け出させることで、印刷不良の発生を抑える。その後、第１印刷マスクについては、配線基板から引き剥がさずに配線基板上に残しておく。これにより、第１印刷マスクを配線基板から引き剥がす際の印刷不良の発生を回避する。これらの結果、クリームはんだの印刷不良に起因する接合不良の発生を従来よりも抑える。
更に、接合工程の際には、第１印刷マスクの貫通孔内のクリームはんだの上に存在しているクリームはんだが、溶融時に発生する同貫通孔内のクリームはんだの減容に伴って同貫通孔内に入り込む。これにより、貫通孔内のはんだ量を増やして貫通孔内のはんだの厚みを大きくすることで、貫通孔内のはんだの厚み不足に起因する接合不良の発生を抑える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】印刷マスクの貫通孔にクリームはんだを刷り込む工程を説明する拡大断面図。
【図２】印刷マスクの上に電子部品を載置する工程を説明する拡大断面図。
【図３】貫通孔内のはんだの厚み不足に起因する接合不良の状態を示す拡大断面図。
【図４】第１実施形態に係る電子部品実装方法で用いられる印刷マスク１の第１例を示す部分拡大構成図。
【図５】同電子部品実装方法のはんだ層形成工程におけるマスク密着工程を示す部分拡大断面図。
【図６】同はんだ層形成工程におけるクリームはんだ刷り込み工程を示す部分拡大断面図。
【図７】同電子部品実装方法の載置工程を示す部分拡大断面図。
【図８】同電子部品実装方法の接合工程を示す部分拡大断面図。
【図９】同電子部品実装方法で用いる印刷マスクの第２例を示す部分拡大断面図。
【図１０】同電子部品実装方法で用いる印刷マスクの第３例を示す部分拡大断面図。
【図１１】同電子部品実装方法の変形例におけるはんだ層形成工程のマスク密着工程を示す部分断面図。
【図１２】第２実施形態に係る電子部品実装方法で用いる印刷マスクの一例を示す部分拡大断面図。
【図１３】同電子部品実装方法の印刷工程におけるマスク密着工程を示す部分拡大断面図。
【図１４】同印刷工程におけるクリームはんだ刷り込み工程を示す部分拡大断面図。
【図１５】同印刷工程における表面層剥離工程を示す部分拡大断面図。
【図１６】同電子部品実装方法における載置工程を示す部分拡大断面図。
【図１７】同電子部品実装方法における接合工程を示す部分拡大断面図。
【図１８】第３実施形態に係る電子部品実装方法の印刷工程における１回目のマスク密着工程を示す部分拡大断面図。
【図１９】同印刷工程における１回目のクリームはんだ刷り込み工程を示す部分拡大断面図。
【図２０】同印刷工程における２回目のマスク密着工程を示す部分拡大断面図。
【図２１】同印刷工程における２回目のクリームはんだ刷り込み工程を示す部分拡大断面図。
【図２２】同印刷工程におけるマスク工程を示す部分拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した電子部品実装方法の第１実施形態について説明する。
第１実施形態に係る電子部品実装方法においては、複数の貫通孔からなる印刷パターンを具備する印刷マスクとして、次のようなものを用いる。即ち、プラスチック等の絶縁性材料からなり、且つ貫通孔における基板密着面側の径と、クリームはんだ刷り込み面側の径とをそれぞれ配線基板の基板電極の径よりも大きくしたものである。更に、第１実施形態に係る電子部品実装方法においては、貫通孔の径を基板密着面側よりもクリームはんだ刷り込み面側で大きくしている。
【００１３】
図４は、第１実施形態に係る電子部品実装方法で用いられる印刷マスク１の一例を示す部分拡大構成図である。なお、同図では、便宜上、貫通孔２を１つしか示していないが、実際には、印刷マスク１は図示の貫通孔２を複数有している。その貫通孔２は、階段状の段差を有しており、図中でクリームはんだ刷り込み面側となる上面側の径と、基板密着面側となる下面側の径とを、それぞれ配線基板１０の基板電極１１の径よりも大きくしている。更に、上面側の径を下面側の径よりも大きくしている。このような印刷マスク１については、プラスチック等の絶縁性材料からなる絶縁性フィルムに、エキシマレーザー光やフェムト秒パルスレーザー光の照射によって貫通孔２をアブレーション加工することで、製造することが可能である。貫通孔２の段差については、例えば初めにビームスポット径の小さなレーザー光の照射によって基板面側の孔箇所を加工した後に、ビームスポット径の大きなレーザー光の照射によってクリームはんだ刷り込み面側の孔箇所を加工すればよい。
【００１４】
実装にあたっては、まず、はんだ層形成工程を実施する。このはんだ層形成工程では、印刷技術で広く用いられている周知のスキージー装置により、図５に示すように、配線基板１０の基板電極１１と、印刷マスク１の貫通孔２とを向かい合わせる状態で、印刷マスク１を配線基板１０に密着させる。次いで、スキージー装置により、印刷マスク１のクリームはんだ刷り込み面上でクリームはんだ１００をスキージングすることで、図６に示すように、印刷マスク１の貫通孔２内にクリームはんだ１００を刷り込む。これにより、貫通孔２内に存在しつつ、配線基板１０の基板電極１１に密着するクリームはんだ層を形成する。
【００１５】
このようにしてクリームはんだ層を形成したら、次に、載置工程を実施する。この載置工程では、チップマンターと呼ばれる周知の装置により、電子部品５０を、配線基板１０に密着させたままの状態の印刷マスク１の上に載置する。その載置位置は、図７に示すように、電子部品５０の電極パッド５１を、印刷マスク１の貫通孔２内のクリームはんだ層に密着させ得る位置に調整される。
【００１６】
電子部品５０を印刷マスク１の上に載置したら、次に、接合工程を実施する。この接合工程では、印刷マスク１及び電子部品５０を載せた状態の配線基板をリフロー炉内で加熱することで、印刷マスク１の貫通孔２内のクリームはんだ層中に含まれるはんだ粒を溶融させる。このとき、貫通孔２内では、クリームはんだ層中のフラックス成分が液化して、配線基板１０の表面に濡れ広がる。このため、貫通孔２には、はんだ成分だけが残留し、その残留量は当初のクリームはんだ量の半分程度になる。但し、第１実施形態に係る電子部品実装方法では、既に述べたように、貫通孔２における上面側の径と、下面側の径とを何れも基板電極１１の径よりも大きくしている。これにより、それぞれの径を何れも基板電極１１の径と同等以下にしていた従来に比べて、加熱時に電極パッド１１の表面上に付着するはんだの厚みと、基板電極１１の表面上に付着するはんだの厚みとを、何れも従来よりも大きくしている。このようにしてはんだの厚みを大きくすることで、貫通孔２内のはんだ１０１の厚み不足に起因する基板電極１１と電極パッド５１との接合不良の発生を抑えることができる。
【００１７】
なお、貫通孔２におけるクリームはんだ刷り込み面側の径と、基板密着面側の径とを何れも基板電極１１の径よりも大きくした例について説明したが、少なくとも、前者の径を基板電極１１の径よりも大きくすれば、従来に比べて、はんだの厚み不足に起因する接合不良の発生を抑えることができる。
【００１８】
印刷マスク１としては、上述したように、絶縁性材料からなるものを用いているので、印刷マスク１を配線基板１０と電子部品とを介在させていても、そのことに起因して絶縁不良を引き起こすことはない。
【００１９】
以上のように、第１実施形態に係る電子部品実装方法においては、印刷マスク１を配線基板１０上に残しておくことでクリームはんだ１００の印刷不良に起因する接合不良の発生を回避する。更に、貫通孔２内のはんだ１０１の厚みを従来よりも大きくすることで、貫通孔２内のはんだ１０１の厚み不足に起因する接合不良の発生を抑える。これらの結果、従来に比べて、接合不良の発生を抑えることができる。
【００２０】
なお、接合工程においては、リフロー炉内の加熱ではんだ粒を溶融する代わりに、貫通孔２内のクリームはんだにレーザー光を照射してはんだ粒を溶融してもよい。このようなレーザー接合を実現するための方法は、本出願人が先に提案した特開２００６−３０３３５７号公報に詳しく記載されている。
【００２１】
また、第１実施形態に係る電子部品実装方法においては、既に述べたように、貫通孔２におけるはんだ刷り込み面側の径を基板密着面側よりも大きくしている。これにより、次のような効果を得ることもできる。即ち、現状の実装技術では、クリームはんだ層に対して電子部品５０の電極パッド５１を位置合わせする精度の方が、配線基板１０の基板電極１１に対して、印刷マスク１の貫通孔２を位置合わせする精度よりもどうしても劣ってしまう。但し、第１実施形態では、はんだ刷り込み面側の径を大きくしていることで、電子部品５０の電極パッド５１の中心を貫通孔２の中心から多少ずらしたとしても、配線基板１０の基板電極１１と、電子部品５０の電極パッド５１とを良好に接合することができる。
【００２２】
また、印刷マスク１の貫通孔２としては、先に図４に示した１段の段差を具備するものの他、図９に示すように２段の段差を具備するものや、３段以上の段差を具備するものを設けてもよい。また、図１０に示すように、貫通孔２として、基板密着面側からクリームはんだ刷り込み面側に向けて広がるテーパーを具備するものを設けてもよい。
【００２３】
第１実施形態に係る電子部品実装方法では、はんだ付けロボットによるはんだ付けなどで、大型電子部品を既に実装してある配線基板１０に対し、小型電子部品を実装することも可能である。この場合、図１１に示すように、小型電子部品を実装する工程で、印刷マスク１として、大型電子部品５５を受け入れる大型開口３を設けたものを用い、印刷マスク１を配線基板１０に密着させるときに、その大型開口３内に大型電子部品５５を受け入れさせればよい。
【００２４】
なお、印刷マスク１を配線基板１０の上に残していくことで、次のような効果を得ることもできる。即ち、印刷マスクを引き離して得たクリームはんだ層の上に電子部品をマウントする従来の実装方法では、そのマウントの際に、クリームはんだ層を押し潰して、配線基板の複数の電極間を短絡してしまうことがあった。これに対し、第１実施形態に係る電子部品実装方法では、印刷マスクの上に電子部品をマウントする際に、印刷マスクにスペーサーとしての機能を発揮させることから、貫通孔内のクリームはんだを押し潰すことがない。よって、マウントの際のクリームはんだの押し潰しによる短絡の発生を解消することができる。
【００２５】
更には、印刷マスクにスペーサーとしての機能を発揮させることで、接合工程実施後のはんだの厚みを大きく確保することが可能になる。これにより、接合部におけるクラックの発生を抑えることができる。
【００２６】
次に、第２実施形態に係る電子部品実装方法について説明する。なお、以下に特筆しない限り、第２実施形態に係る電子部品実装方法の構成は、第１実施形態と同様である。
図１２は、第２実施形態に係る電子部品実装方法で用いられる印刷マスク１を示す断面図である。この印刷マスク１は、表面層１ａと、これよりも下側に形成された絶縁性材料（例えばプラスチック）からなる下層１ｂとを具備している。表面層１ａは、粘着剤によって下層１ｂに粘着せしめられており、下層１ｂから容易に剥離することができる。なお、同図では、下層１ｂとして１層構造のものを示しているが、下層１ｂとして、多層構造のものを設けてもよい。この場合、下層１ｂの各層については剥離しないように固着させておく。
【００２７】
第２実施形態に係る電子部品実装方法では、上述したはんだ層形成工程の代わりに印刷工程を実施する。そして、この印刷工程において、図１２に示した印刷マスクを用いて、クリームはんだ層の印刷を行う。具体的には、まず、図１３に示すように、周知のスキージー装置により、印刷マスク１を配線基板１０に密着させる。そして、図１４に示すように、印刷マスク１の貫通孔２内にクリームはんだ１００を刷り込む。次に、図１５に示すように、印刷マスク１の下層１ｂを配線基板１０に密着させたままで、下層１ｂから表面層１ａを剥離して、表面層１ａの貫通孔２内のクリームはんだ１００を、下層１ｂの貫通孔２内のクリームはんだ１００の上に印刷する。このとき、表面層１ａの貫通孔２内のクリームはんだ１００は、下層１ｂの貫通孔２内のクリームはんだ１００と互いの粘性によって良好につながっていることから、表面層１ａの貫通孔２内から良好に抜け出る。よって、印刷不良を引き起こすことは殆どない。表面層１ａを剥離したら、下層１ｂを配線基板１０から引き剥がさずに印刷工程を終了する。このため、下層１ｂの貫通孔２内のクリームはんだ１００については、印刷不良を引き起こすことがない。これらの結果、クリームはんだ１００の印刷不良に起因する接合不良の発生を従来よりも抑える。
【００２８】
印刷工程を終了したら、図１６に示すように、載置工程にて、電子部品５０を、配線基板１０上の下層１ｂの上に載置して、電子部品５０の電極パッド５１と、下層１ｂの貫通孔内のクリームはんだ層の上に印刷されたクリームはんだ層とを密着させる。そして、接合工程にて、下層１ｂの貫通孔２内のクリームはんだ層と、その上のクリームはんだ層とを加熱する。このとき、下層１ｂの貫通孔２内に刷り込まれているクリームはんだ層中の上に印刷されたクリームはんだ層中のはんだが、溶融に伴って下層１ｂの貫通孔２内に入り込んで貫通孔内のはんだ量を増やすことで、貫通孔２内のはんだ１０１の厚みを大きくする。これにより、図１７に示すように、貫通孔２内のはんだ１０１の厚みを十分に確保して、配線基板１０の基板電極１１と電子部品５０の電極パッド５１とを良好にはんだ接合する。
【００２９】
以上のように、第２実施形態に係る電子部品実装方法においては、クリームはんだ１００の印刷不良に起因する接合不良の発生を抑えるとともに、貫通孔２内のはんだ１０１の厚み不足に起因する接合不良の発生を抑えることで、従来に比べて、接合不良の発生を抑えることができる。
【００３０】
次に、第３実施形態に係る電子部品実装方法について説明する。なお、以下に特筆しない限り、第３実施形態に係る電子部品実装方法の構成は、第１実施形態と同様である。
第３実施形態に係る電子部品実装方法においても、第１実施形態におけるはんだ層形成工程の代わりに、印刷工程を実施する。この印刷工程では、第２実施形態とは異なり、印刷マスクとして、互いに同じ印刷パターンを具備する第１印刷マスク及び第２印刷マスクを用いる。具体的には、まず、図１８に示すように、第１印刷マスク２０１を配線基板１０に密着させる。そして、図１９に示すように、第１印刷マスク２０１の貫通孔２０２内にクリームはんだ１００を刷り込む。次に、図２０に示すように、互いの貫通孔を重ねるようにして、第１印刷マスク２０１の上に第２印刷マスク３０１を密着させる。そして、図２１に示すように、第２印刷マスク３０１の貫通孔３０２内にクリームはんだ１００を刷り込む。次いで、図２２に示すように、第１印刷マスク２０１から第２印刷マスク３０１を引き剥がして、第２印刷マスク３０１の貫通孔３０２内のクリームはんだ１００を、第１印刷マスク２０１の貫通孔２０２内のクリームはんだ１００の上に印刷する。このとき、第２印刷マスク３０１の貫通孔３０２内のクリームはんだ１００は、第１印刷マスク２０１の貫通孔２０２内のクリームはんだ１００と互いの粘性によって良好につながっていることから、前者の貫通孔３０２内からクリームはんだ１００が良好に抜け出る。よって、印刷不良を引き起こすことは殆どない。第２印刷マスク３０１を剥離したら、第１印刷マスク２０１を配線基板１０から引き剥がさずに印刷工程を終了する。このため、第１印刷マスク２０１の貫通孔２０２内のクリームはんだ１００については、印刷不良を引き起こすことがない。これらの結果、クリームはんだ１００の印刷不良に起因する接合不良の発生を従来よりも抑える。
【００３１】
その後、第２実施形態と同様にして、載置工程と接合工程とを実施する。その接合工程のときには、第１印刷マスク２０１の貫通孔２０２に刷り込まれているクリームはんだ層中の上に印刷されたクリームはんだ層中のはんだが、溶融に伴って第１印刷マスク２０１の貫通孔２０２内に入り込んで貫通孔２０２内のはんだ量を増やすことで、貫通孔２０２内のはんだの厚みを大きくする。これにより、貫通孔２０２内のはんだの厚みを十分に確保して、配線基板１０の基板電極１１と電子部品５０の電極パッド５１とを良好にはんだ接合する。
【００３２】
以上のように、第３実施形態に係る電子部品実装方法においても、クリームはんだ１００の印刷不良に起因する接合不良の発生を抑えるとともに、貫通孔２０２内のはんだの厚み不足に起因する接合不良の発生を抑えることで、従来に比べて、接合不良の発生を抑えることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１：印刷マスク
２：貫通孔
１０：配線基板
１１：基板電極
５０：電子部品
５１：電極パッド
１００：クリームはんだ
１０１：はんだ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３４】
【特許文献１】特開２０００−２９９５５２号公報
【図１】
2010245317.tif 000003
【図２】
2010245317.tif 000004
【図３】
2010245317.tif 000005
【図４】
2010245317.tif 000006
【図５】
2010245317.tif 000007
【図６】
2010245317.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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