(57)【要約】【課題】  プリント配線基板に鉛フリーはんだを用いて３ピンリード表面実装型ICをフローはんだ付けする際、はんだ剥離や銅ランド剥離という現象が生じるのを著しく低減し、はんだ接続部の高信頼性を確保できるようにしたプリント配線基板、及びフローはんだ付け方法を提供することにある。【解決手段】  実装される３ピンリード表面実装型IC５のリードに対応して形成された銅ランドにおいて、前記IC５の１本のリードを有する第１主面のリードに対応して形成された銅ランド３の面積に対して、２本のリードを有する第２主面のリードに対応して形成された２つの銅ランド４の面積をそれぞれ少なくとも５０％以下にしたり、前記IC５を仮固定用接着剤２を用いて固定する際、塗布位置の周囲に予めシルク印刷８を施しておき、鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本リードを有する第１主面にかかる力が２本リードを有する第２主面にかかる力と差が少なく手段を設けたプリント配線基板。
【請求項２】
３ピン表面実装型ICのリードに対応して設けられた銅ランドを有し、前記銅ランドを形成した面に仮固定用接着剤を用いて前記ICを固定した状態で当該固定面を鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けするように構成したプリント配線基板であって、前記ICの１本のリードを有する第１主面のリードに対応して形成された銅ランド面積に対して、２本のリードを有する第２主面のリードに対応して形成された２つの銅ランド面積がそれぞれ少なくとも５０％以下であることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項３】
３ピン表面実装型ICのリードに対応して形成された銅ランドを有し、前記銅ランドを形成した面に仮固定用接着剤を用いて前記ICを固定した状態で当該固定面を鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けするように構成したプリント配線基板であって、前記ICのモールド部の仮固定用接着剤を塗布する位置の周囲にあらかじめシルク印刷を施したプリント配線基板。
【請求項４】
３ピン表面実装型ICのリードに対応して形成された銅ランドを有し、前記銅ランドを形成した面に仮固定用接着剤を用いて前記ICを固定した状態で当該固定面を鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けするように構成したはんだ付け方法であって、前記ICのモールド部をリード引き出し方向と垂直に２分割した中心線に対して、前記ICの２本のリードを有する側に仮固定用接着剤を１点に塗布し、前記ICの１本のリードを有する側に少なくとも２点以上に仮固定用接着剤を塗布したことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリント配線基板を用いた鉛フリーはんだのフローはんだ付け方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリント配線基板を用いた請求項４記載の鉛フリーはんだを用いた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、プリント配線基板に係り、鉛フリーはんだを用いて３ピンリード表面実装型ICをフローはんだ付けする際、はんだ剥離や銅ランド剥離という現象が生じるのを防ぐためのプリント配線基板、及びはんだ付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の機器の高機能化、小型化のために表面実装型ICのフローはんだ付けが頻繁に使用されるようになってきている。従来のはんだ付けは、錫鉛共晶はんだ（Ｓｎ−Ｐｂ：融点１８３℃）を用いて行われていたが、近年の環境規制により、はんだに鉛を含まない鉛フリーはんだによるはんだ付けが求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、現在主流のフローはんだ付け用の鉛フリーはんだは、Ｓｎ−Ａｇを主体とした組成（融点２２０℃前後）やＳｎ−Ｃｕを主体とした組成（融点２２７℃前後）であり、従来の錫鉛共晶はんだと比べると融点が高くなっている。また、前記の鉛フリーはんだは、従来の錫鉛共晶はんだと比べるとプリント配線基板の銅ランドへの濡れ性が悪く、濡れ時間も遅い傾向にある。
【０００４】
これらの鉛フリーはんだを用いて、トランジスタやダイオードやホール素子等が採用している３ピンリード表面実装型ICをフローはんだ付けした場合の従来例を添付の図面を用いて説明する。
【０００５】
図４（ａ）は、３ピン表面実装型IC５のリードに対応してプリント配線基板１に、IC５の１本のリードを有する第１主面のリードに対応して形成された銅ランド３、及び２本のリードを有する第２主面のリードに対応して形成された銅ランド４を示した図である。銅ランド３の面積に対して銅ランド４の面積は、それぞれほぼ等しい面積に形成されている。図４（ａ）において、IC５をプリント配線基板１の所定位置に固定するために、仮固定接着剤２を塗布する。実際のプリント配線基板では、銅ランドにプリフラックスが施されていたり、他の部品も実装されているが、ここでは省略する。次に図４（ｂ）に示すようにIC５をプリント配線基板１に搭載する。図４（ｃ）は、鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けした場合のIC５のはんだ付け部の断面を示したものである。フローはんだ付け直後にIC５リードのはんだ付け部のはんだ６，７の凝固は、大気に面するはんだ表面からプリント配線基板側１へと凝固収縮を伴いながら進行し、基板側の銅ランド３，４とのはんだ接合界面が最終凝固部になる。IC５のモールド部は、仮固定接着剤２を用いて固定されており、プリント配線基板１と密着していないため、仮固定接着剤２を支点としてIC５の１本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだ６の凝固収縮力よりもIC５の２本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだ７の凝固収縮力の和の方が大きくなり、IC５の１本のリードを有する側のはんだ６がプリント配線基板１の銅ランド３から剥がれるはんだ剥離という現象が発生するという問題がある。はんだ剥離は回路の断線に至るが、はんだ剥離部と銅ランドが僅かでも接触している場合には、回路は正常に動作するので、電気回路試験で検出することは困難であり、はんだ接続寿命の低下を招くという問題がある。
【０００６】
また、はんだ剥離が発生しない場合には、図４（ｄ）に示す銅ランド３が剥がれる銅ランド剥離という現象が発生するという問題がある。銅ランド剥離は、最悪の場合、銅ランドに接続しているパターンが断線するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、はんだ剥離や銅ランド剥離という現象が生じるのを著しく低減し、接続部の高信頼性を確保しながら３ピンリード表面実装型ICを鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けする際のプリント配線基板、及びフローはんだ付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、３ピン表面実装型ICのリードに対応して形成された銅ランドを有し、前記銅ランドを形成した面に仮固定用接着剤を用いて前記ICを固定した状態で当該固定面を鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けするように構成したプリント配線基板であって、前記ICの１本のリードを有する第１主面のリードに対応して形成された銅ランド面積に対して、２本のリードを有する第２主面のリードに対応して形成された２つの銅ランド面積がそれぞれ少なくとも５０％以下であることを特徴とするプリント配線基板であるので、鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けした際に、仮固定接着剤を支点として前記ICの１本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだの凝固収縮力と前記ICの２本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだ凝固収縮力との差が小さくなり、はんだ剥離や銅ランド剥離の発生を著しく低減し、はんだ接続部の高信頼性を確保できる。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、３ピン表面実装型ICのリードに対応して形成された銅ランドを有し、前記銅ランドを形成した面に仮固定用接着剤を用いて前記ICを固定した状態で当該固定面を鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けするように構成したプリント配線基板であって、前記ICのモールド部の仮固定用接着剤を塗布する位置の周囲にあらかじめシルク印刷を施したプリント配線基板であるため、鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けした際に、仮固定接着剤は、前記ICの１本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだの凝固収縮力と前記ICの２本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだ凝固収縮力に対して、前記ICのモールド部を仮固定接着剤、及びシルク印刷で支えるため前記ICが安定し、はんだ剥離や銅ランド剥離の発生を著しく低減し、はんだ接続部の高信頼性を確保できる。
【００１０】
また、本発明の請求項３記載の発明は、３ピン表面実装型ICのリードに対応して形成された銅ランドを有し、前記銅ランドを形成した面に仮固定用接着剤を用いて前記ICを固定した状態で当該固定面を鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けするように構成したはんだ付け方法であって、前記ICのモールド部をリード引き出し方向と垂直に２分割した中心線に対して、前記ICの２本のリードを有する側に仮固定用接着剤を１点に塗布し、前記ICの１本のリードを有する側に少なくとも２点以上に仮固定用接着剤を塗布したことを特徴とするはんだ付け方法であり、仮固定接着剤は、前記ICの１本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだの凝固収縮力と前記ICの２本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだ凝固収縮力のつりあいの支点にはならないため、はんだ剥離や銅ランド剥離の発生を著しく低減し、はんだ接続部の高信頼性を確保できる。
【００１１】
また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１または２記載のプリント配線基板を用いることで、はんだ剥離や銅ランド剥離の発生を著しく低減し、はんだ接続部の高信頼性を確保した鉛フリーはんだのフローはんだ付けが可能になる。
【００１２】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１または２記載のプリント配線基板を用いた請求項３記載のフローはんだ付け方法により、はんだ剥離や銅ランド剥離の発生を著しく低減し、はんだ接続部の高信頼性を確保した鉛フリーはんだのフローはんだ付けが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、実装される３ピンリード表面実装型ICのリードに対応して形成された銅ランドにおいて、前記ICの１本のリードを有する側のはんだ付け部で、はんだ剥離や銅ランド剥離の発生を著しく低減し、はんだ接続部の高信頼性を確保した鉛フリーはんだのフローはんだ付けを可能にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１（ａ）は、３ピン表面実装型ICのリードに対応してプリント配線基板１に、前記ICの１本のリードを有する第１主面のリードに対応して形成された銅ランド３、及び２本のリードを有する第２主面のリードに対応して形成された銅ランド４を示した図である。銅ランド３の面積に対して銅ランド４の面積は、それぞれ５０％以下に形成されている。図１（ａ）において、前記ICをプリント配線基板１の所定位置に固定するために、仮固定接着剤２を塗布する。実際のプリント配線基板では、銅ランドにプリフラックスが施されていたり、他の部品も実装されているが、本発明の本質とは直接関係ないので省略する。次に図１（ｂ）に示すように前記IC５をプリント配線基板に搭載する。図１（ｃ）は、鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けした場合の前記IC５のはんだ付け部の断面を示したものである。銅ランド４の面積を銅ランド３の面積よりも小さくしたことにより、仮固定接着剤２を支点として前記ICの1本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだ６の凝固収縮力と前記ICの２本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだ７の凝固収縮力との差を従来よりも小さくすることができる。その結果、はんだ剥離や銅ランド剥離の発生を著しく低減し、良好なはんだ付けが得られる。
【実施例２】
【００１６】
図２（ａ）は、３ピン表面実装型ICのリードに対応してプリント配線基板１に、形成された銅ランド３、及び銅ランド４を示した図であり、実施例１と同様、前記IC５をプリント配線基板１の所定位置に固定するために、仮固定接着剤２を塗布する構成であるが、プリント配線基板１には前記IC５モールド部の長手方向の両端部を支えるように仮固定接着剤の塗布位置の周囲にシルク印刷８が施されている。図２（ｂ）は、前記IC５モールド部の短手方向と長手方向の一部を支えるようにシルク印刷８を施してあり、その他の構成は図２（ａ）と同じである。シルク印刷の位置は、前記IC５がシルク印刷の上に搭載されたときに安定し、仮固定接着剤の塗布位置の周囲であれば良い。図２（ｃ）は、前記IC５をプリント配線基板１に搭載した図である。図２（ｄ）は、鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けした場合の前記IC５のはんだ付け部の断面を示したものである。仮固定接着剤２の周囲にシルク印刷８を施したことにより、前記IC５の１本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだ６の凝固収縮力と前記IC５の２本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだ７の凝固収縮力に対して、前記IC５モールド部を仮固定接着剤２、及びシルク印刷８で支えるため前記IC５を安定させることができる。その結果、はんだ剥離や銅ランド剥離の発生を著しく低減し、良好なはんだ付けが得られる。
【実施例３】
【００１７】
図３（ａ）は、３ピン表面実装型ICのリードに対応してプリント配線基板１に、形成された銅ランド３、及び銅ランド４を示した図であり、実施例１と同様、前記IC５をプリント配線基板の所定位置に固定するために、仮固定接着剤２を塗布する構成であるが、前記IC５のモールド部をリード引き出し方向と垂直に２分割した中心線に対して、前記IC５の２本のリードを有する側に仮固定用接着剤２を１点に塗布し、前記IC５の１本のリードを有する側に２点の仮固定用接着剤を塗布している。前記IC５の１本のリードを有する側の仮固定用接着剤２の塗布は３点以上でも良い。図３（ｂ）は、前記IC５をプリント配線基板１に搭載した図である。図３（Ｃ）は、鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けした場合の前記IC５のはんだ付け部の断面を示したものである。前記IC５の１本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだ６の凝固収縮力と前記IC５の２本のリードを有する側のはんだ付け部のはんだ７の凝固収縮力に対して、前記IC５モールド部を仮固定接着剤２が２点以上で支えるため、前記IC５を安定させることができる。その結果、はんだ剥離や銅ランド剥離の発生を著しく低減し、良好なはんだ付けが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１を説明する図であり、プリント配線基板に仮固定接着剤を塗布し、３ピン表面実装型ICを搭載して、鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けしたプリント配線基板を説明する図である。
【図２】本発明の実施例２を説明する図であり、プリント配線基板に仮固定接着剤を塗布し、３ピン表面実装型ICを搭載して、鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けしたプリント配線基板を説明する図である。
【図３】本発明の実施例３を説明する図であり、プリント配線基板に仮固定接着剤を塗布し、３ピン表面実装型ICを搭載して、鉛フリーはんだを用いてフローはんだ付けしたプリント配線基板を説明する図である。
【図４】はんだ剥離、銅ランド剥離が発生した従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１…プリント配線基板、２…仮固定接着剤、３，４…銅ランド、５…３ピン表面実装型IC、６，７…はんだ、８…シルク印刷。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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