(57)【要約】【課題】はんだによる接合が確実に行われて、長期間にわたって信頼性が確保されるプリント配線板、電子回路装置および電子回路装置の製造方法を提供する。【解決手段】プリント配線板１０の表面に、銅粉を含むフラックスを蒸着させることにより、銅等の所定の金属を含む膜２１が形成される。次に、電子部品１１がプリント配線板１０に載置されて、溶融はんだ３１に浸漬される。金属を含む膜２１中の銅粉が溶融はんだ３１に溶け込むことで、金属を含む膜２１と溶融はんだ３１との間に濡れが生じ、溶融はんだ３１が電子部品の外部電極端子１３に導かれて、外部電極端子３が電極４にはんだ付けされる。【選択図】図５
2011124324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主表面を有する配線基材と、
前記配線基材の前記主表面に形成された、所定の配線導体および前記配線導体に繋がる電極と、
前記電極を露出するとともに、前記配線導体を覆う態様で前記配線基材の前記主表面に形成された絶縁材と、
前記絶縁材を覆うように前記主表面に形成され、電子部品を前記電極に接合させるための溶融した所定の接合材料を前記電極にまで導く、所定の金属を少なくとも含む被覆材と
を備えた、プリント配線板。
【請求項２】
前記所定の金属は、スズ（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、ニッケル（Ｎｉ）および金（Ａｕ）からなる群から選ばれるいずれかの金属、前記いずれかの金属の合金、または、前記いずれかの金属と前記合金との混合物を含む、請求項１記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記所定の金属は金属粉とされ、
前記金属粉の大きさは、電子部品を前記電極に接合させるために、溶融した前記所定の接合材料に浸漬する際に、前記被覆材が溶融した前記所定の接合材料に消失する大きさとされた、請求項１または２に記載のプリント配線板。
【請求項４】
前記被覆材は、前記所定の金属と樹脂との混合物である、請求項１〜３のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項５】
主表面を有する配線基材と、
前記配線基材の前記主表面に形成された、所定の配線導体および前記配線導体に繋がる電極と、
前記電極を露出するとともに前記配線導体を覆う態様で前記配線基材の前記主表面に形成された絶縁材と、
所定の接合材料により、前記電極に接合された電子部品と
を備え、
前記絶縁材には、前記配線導体を露出させることなく前記電極を露出する、前記電極に対応した所定の大きさの開口部が形成された、電子回路装置。
【請求項６】
主表面を有し、前記主表面に配線導体および前記配線導体に繋がる電極が形成された配線基材を用意する工程と、
前記電極を露出するとともに前記配線導体を覆う態様で、前記配線基材の前記主表面に絶縁材を形成する工程と、
前記電極に電子部品の外部電極端子を載置する工程と、
前記電子部品が載置された前記配線基材を溶融した接合材料に浸漬することにより、前記外部電極端子を前記電極に接合する工程と、
前記配線基材を前記溶融した接合材料から引き上げる工程と
を有し、
前記接合する工程において前記溶融した接合材料を前記電極にまで導く、所定の金属を含む被覆材を、前記絶縁材を覆う態様で前記配線基材に形成する工程を備えた、電子回路装置の製造方法。
【請求項７】
前記被覆材を形成する工程は、前記電子部品を前記配線基材に載置する工程の前に行われる、請求項６記載の電子回路装置の製造方法。
【請求項８】
前記被覆材を形成する工程は、前記電子部品を前記配線基材に載置する工程の後に行われる、請求項６記載の電子回路装置の製造方法。
【請求項９】
前記被覆材を形成する工程では、前記被覆材は、前記金属の金属粉とフラックスとを含む液に前記配線基材を接触させるか、または、前記金属の金属粉とフラックスとを含む液を前記配線基材に噴霧することにより形成される、請求項６〜８のいずれかに記載の電子回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント配線板、電子回路装置および電子回路装置の製造方法に関し、特に、電子部品が実装されるプリント配線板と、プリント配線板に電子部品を実装した電子回路装置と、そのような電子回路装置の製造方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板に電子部品を実装する手法の一つに、プリント配線板に電子部品を搭載し、その状態で溶融はんだに浸漬することにより電子部品をプリント配線板に実装させる手法がある。
【０００３】
この手法では、プリント配線板において電子部品が搭載された搭載面を下方に向けた状態で、プリント配線板が溶融はんだに浸漬される。プリント配線板の搭載面が溶融はんだに浸漬されるため、電子部品を実装させる領域以外の領域に不要なはんだが付着しないように、その領域は、あらかじめソルダレジストによって覆われることになる。
【０００４】
ところが、この手法では、プリント配線板に搭載された電子部品を溶融はんだに接触させる際に、電子部品の周囲に存在するフラックスガスや空気によって、電子部品が接続されるプリント配線板の電極に溶融はんだが良好に接触せず、はんだ付けすべき部分にはんだが十分に付着しないことがある。
【０００５】
このような問題点を解決する手法として、たとえば特許文献１では、電子部品が接続される電極にまではんだを導く手法が提案されている。すなわち、溶融はんだに浸漬した際に、溶融はんだを電極にまで導くために、電極に繋がるプリント配線板の配線導体を、所定の範囲にわたってソルダレジストによって覆わずに露出させたはんだ導入路を設ける手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２８０７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した手法では次のような問題点があった。はんだ導入路では、ソルダレジストによって覆われていないために、配線導体と配線基材との密着力が、ソルダレジストによって覆われている部分の配線導体と配線基材との密着力よりも弱まりやすい。このため、配線導体が配線基材から剥離するおそれがある。
【０００８】
また、はんだ導入路の領域の大きさの違いにより、電極に付着するはんだの量に差異が生じることになる。そうすると、実際に使用されて、温度サイクルが印加された場合に、プリント配線板と電子部品との線膨張の不整合によって生じる熱応力が、はんだの量が少ない方に集中することがあり、その結果、はんだの量が同じ場合に比べて、電子部品と電極との接続部分が半分以下の時間で疲労破壊するおそれがあった。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、一つの目的は、電子部品の実装が確実に行われるプリント配線板を提供することであり、他の目的は、はんだによる接合が確実に行われて長期間にわたって信頼性が確保される電子回路装置を提供することであり、さらに他の目的は、そのような電子回路装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るプリント配線板は、主表面を有する配線基材と、所定の配線導体およびその配線導体に繋がる電極と、絶縁材と、所定の金属を少なくとも含む被覆材とを備えている。所定の配線導体およびその配線導体に繋がる電極と電極は、配線基材の主表面に形成されている。絶縁材は、電極を露出するとともに、配線導体を覆う態様で配線基材の主表面に形成されている。所定の金属を少なくとも含む被覆材は、記絶縁材を覆うように主表面に形成され、電子部品を電極に接合させるための溶融した所定の接合材料を電極にまで導く。
【００１１】
本発明に係る電子回路装置は、主表面を有する配線基材と、配線および電極と、絶縁材と、電子部品とを備えている。配線および電極は配線基材の主表面に形成され、電極は配線導体に繋がっている。絶縁材は、電極を露出するとともに配線導体を覆う態様で配線基材の主表面に形成されている。電子部品は、所定の接合材料により電極に接合されている。絶縁材には、配線導体を露出させることなく電極を露出する、電極に対応した所定の大きさの開口部が形成されている。
【００１２】
本発明に係る電子回路装置の製造方法は、以下の工程を備えている。主表面を有し、その主表面に配線導体および配線導体に繋がる電極が形成された配線基材を用意する。電極を露出するとともに配線導体を覆う態様で、配線基材の主表面に絶縁材を形成する。電極に電子部品の外部電極端子を載置する。電子部品が載置された配線基材を溶融した接合材料に浸漬することにより、外部電極端子を電極に接合する。配線基材を溶融した接合材料から引き上げる。接合する工程において溶融した接合材料を電極にまで導くように、所定の被覆材を、絶縁材を覆う態様で配線基材に形成する工程を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るプリント配線板によれば、電子部品を電極に接合させる際に、所定の金属を含む被覆材により溶融した接合材料が電極にまで導かれて、電子部品を電極に確実に接合させることができる。
【００１４】
本発明に係る電子回路装置によれば、電子部品を載置した配線基材を溶融した接合材料に浸漬して接合させる際に、絶縁材には、配線導体を露出させることなく電極を露出する、電極に対応した所定の大きさの開口部が形成されていることで、配線導体が配線基材から剥離するのを阻止し、電子回路装置の安定した動作を確保することができる。
【００１５】
本発明に係る電子回路装置の製造方法によれば、電子部品を載置した配線基材を溶融した接合材料に浸漬する際に、被覆膜により溶融した接合材料との濡れ性が確保される。これにより、溶融した接合材料が、外部電極端子が接続されている電極にまで導かれて、外部電極端子を電極に確実に接合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電子部品を実装したプリント配線板の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図２】同実施の形態において、図１に示す工程におけるプリント配線板の平面図である。
【図３】同実施の形態において、図１に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図４】同実施の形態において、図３に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図５】同実施の形態において、図４に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図６】同実施の形態において、図５に示す工程における溶融はんだの挙動を示す第１の部分拡大断面図である。
【図７】同実施の形態において、図５に示す工程における溶融はんだの挙動を示す第２の部分拡大断面図である。
【図８】同実施の形態において、図５に示す工程における溶融はんだの挙動を示す第３の部分拡大断面図である。
【図９】同実施の形態において、図５に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図１０】比較例１に係る電子部品を実装したプリント配線板の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図１１】図１０に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図１２】比較例２に係る電子部品を実装したプリント配線板の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図１３】図１２に示す工程におけるプリント配線板の平面図である。
【図１４】図１２に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図１５】比較例２に係る電子部品を実装したプリント配線板の問題点を説明するための断面図である。
【図１６】比較例３に係る電子部品を実装したプリント配線板の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図１７】図１６に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図１８】図１７に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態２に係る電子部品を実装したプリント配線板の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図２０】同実施の形態において、図１９に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図２１】同実施の形態において、図２０に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図２２】同実施の形態において、図２１に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図２３】同実施の形態において、図２２に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１
本発明の実施の形態１に係る電子回路装置の製造方法について説明する。図１に示すように、まず、電子部品（図示せず）が搭載されるプリント配線板１０が用意される。プリント配線板１０の配線基材１における電子部品が搭載される表面には、配線をなす配線導体２と電極４が形成されている。配線導体２は、銅箔等をエッチングすることによりパターニングされている。また、電極４は、配線導体２に電気的に繋がっており、電子部品の外部電極端子が接続されることになる。図２に示すように、そのプリント配線板１の表面には、配線導体２を覆うように、ソルダレジスト３が形成される。そのソルダレジスト３には、電極４を露出するように開口部３ａが形成されている。
【００１８】
次に、図３に示すように、ソルダレジスト３および露出した電極４を覆うように、たとえば銅粉を含むフラックスを塗布することにより、配線基材１の表面の全面に銅等の所定の金属を含む膜２１が形成される。銅粉の直径は、たとえば３μｍ程度とされ、金属を含む膜２１の膜厚は、たとえば５μｍ程度とされる。また、フラックスとして、たとえばロジンを主成分としたフラックスが使用される。この所定の金属を含む膜２１が形成された状態のプリント配線板１０は、半完成品として流通可能な製品とされる。
【００１９】
次に、図４に示すように、電子部品１１がプリント配線板１０に載置されて、所定の接着材（図示せず）により仮固定される。電子部品１１は、半導体素子を内蔵した電子部品本体１２と外部電極端子１３を備えている。電子部品本体１２では、所定の半導体素子等がエポキシ樹脂等によって封止されている。外部電極端子１３は、たとえば錫めっきされた銅電極リードとされる。電子部品１１は、外部電極端子１３がプリント配線板１０の電極４の直上に位置する金属を含む膜２１の部分に接触するように載置される。
【００２０】
次に、図５に示すように、電子部品１１が搭載された側を下方にして、プリント配線板１０に載置された電子部品１１が溶融はんだ３１に浸漬される。溶融はんだ３１として、たとえば、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ鉛フリーはんだ合金が適用される。次に、電子部品１１が溶融はんだ３１に浸漬された際における、電子部品１１の周囲に位置する溶融はんだ３１の挙動について、時間を追って説明する。
【００２１】
まず、図６に示すように、電子部品１１が溶融はんだ３１に浸漬された直後では、溶融はんだ３１の表面は、電子部品本体１２に上方から押さえられるようにして下方に下がる。このため、溶融はんだ３１がプリント配線板１０に接触しない部分が存在する。このとき、溶融はんだ３１とプリント配線板１０との接触端４１では、金属を含む膜２１中の銅粉と溶融はんだ３１とが合金化反応を起こし、金属を含む膜２１と溶融はんだ３１との間に濡れが生じる。
【００２２】
この濡れにより、図７に示すように、溶融はんだ３１とプリント配線板１０との接触面積が徐々に増加して、接触端４１が電子部品本体１２に近づくことになる。さらに、接触端４１が電子部品本体１２に接近することで、図８に示すように、溶融はんだ３１が電子部品の外部電極端子１３に接触することとなる。
【００２３】
溶融はんだ３１がプリント配線板１０に接触している間に、プリント配線板１０の表面に形成された金属を含む膜２１中に存在する銅粉が溶融はんだ３１中に溶解し、やがて金属を含む膜２１は消失してしまう。こうして、図９に示すように、溶融はんだから引き上げられたプリント配線板１０では、金属を含む膜は消失するとともに、電子部品１１の外部電極端子１３は、接触した溶融はんだ３１によって電極４にはんだ付け（はんだ３２）されて、電子回路装置としての、電子部品１１が実装されたプリント配線板１が完成する。
【００２４】
上述した電子部品を実装したプリント配線板の製造方法では、金属を含む膜をプリント配線板の表面に形成して、溶融はんだに浸漬することで、電子部品をプリント配線板に確実に接続させることができる。このことについて、比較例との関係で説明する。
【００２５】
比較例１
図１０に示すように、まず、プリント配線板１１０が用意される。プリント配線板１１０の表面には、ソルダレジスト１０３が形成される。ソルダレジスト１０３には、電子部品の外部電極端子が接続される電極１０４を露出する開口部１０３ａが形成されている。次に、電子部品１１１の電子部品本体１１２から突出する外部電極端子１１３が、プリント配線板１１０の電極１０４に接触するように、電子部品１１１がプリント配線板１１０に載置される。
【００２６】
次に、図１１に示すように、電子部品１１１が搭載された側を下方にして、プリント配線板１１０に載置された電子部品１１１が溶融はんだ１３１に浸漬される。その後、溶融はんだからプリント配線板が引き上げられて、電子部品１１１が電極１０４にはんだ付けされたプリント配線板１１０が完成する。
【００２７】
この比較例１に係る方法では、図１１に示すように、プリント配線板１１０に搭載された電子部品１１１を溶融はんだ１３１に浸漬させる際に、電子部品１１１の周囲に存在するフラックスガスや空気によって、溶融はんだ１３１の表面が押し込まれてしまう。このとき、ソルダレジスト１０２に対して溶融はんだ１３１の濡れ性が低いために、溶融はんだ１３１の表面が押し込まれた状態が保持されて、プリント配線板１１０の電極１０４に溶融はんだ１３１が良好に接触せず、電子部品１１１の外部電極端子１１３が電極１０４に確実に接続されないことがある。
【００２８】
比較例２
図１２に示すように、まず、電子部品（図示せず）が搭載されるプリント配線板１１０が用意される。プリント配線板１１０の表面には、ソルダレジスト１０３が形成される。図１３に示すように、ソルダレジスト１０３には、電子部品の外部電極端子が接続される電極１０４を露出する開口部１０３ａと、溶融はんだを電極１０４にまで導くために、開口部１０３ａから延在するように配線導体１０２に沿って配線導体１０２を露出する開口部１０３ｂとが形成されている。
【００２９】
次に、図１４に示すように、電子部品１１１の外部電極端子１１３がプリント配線板１１０の電極１０４に接触するように、電子部品１１１がプリント配線板１１０に載置される。次に、電子部品１１１が搭載された側を下方にして、プリント配線板１１０に載置された電子部品１１１が溶融はんだ（図示せず）に浸漬される。その後、溶融はんだからプリント配線板が引き上げられて、電子部品１１１が電極１０４にはんだ付けされたプリント配線板１１０が完成する。
【００３０】
この比較例２に係る方法では、開口部１０３ｂに露出する配線導体１０２の部分に溶融はんだが接触することで、接触した溶融はんだが電極１０４にまで導かれて、外部電極端子１１３が電極１０４にはんだ付けされることになる。しかしながら、開口部１０３ｂに露出する配線導体１０２の部分では、ソルダレジスト１０３によって覆われている配線導体１０２の部分と比べて、ソルダレジスト１０３による補強が得られるなくなる。
【００３１】
このため、図１５に示すように、開口部１０３ｂに露出する配線導体１０２の部分（配線導体１０２ａ）では、配線基材１０１との密着力が弱まり、配線導体１０２ａが配線基材１０１から剥離してしまうおそれがある。その結果、電子部品を実装したプリント配線板の信頼性が損なわれることになる。
【００３２】
比較例３
図１６に示すように、まず、電子部品（図示せず）が搭載されるプリント配線板１１０が用意される。プリント配線板１１０の表面には、ソルダレジスト１０３が形成される。ソルダレジスト１０３には、電子部品の外部電極端子が接続される電極１０４を露出する２つの開口部１０３ａと、一方の開口部１０３ａから延在するように、配線導体１０２に沿って配線導体１０２を露出する開口部１０３ｂとが形成されている。
【００３３】
次に、図１７に示すように、電子部品１１１の外部電極端子１１３ａがプリント配線板１１０の電極１０４ａの位置に対応し、外部電極端子１１３ｂが電極１０４ｂの位置に対応するように、電子部品１１１がプリント配線板１１０に載置される。次に、電子部品１１１が搭載された側を下方にして、プリント配線板１１０に載置された電子部品１１１が溶融はんだ（図示せず）に浸漬される。その後、溶融はんだからプリント配線板が引き上げられて、図１８に示すように、電子部品１１１が電極１０４にはんだ付けされたプリント配線板１１０が完成する。この場合、外部電極端子１１３ａははんだ１３２ａにより電極１０４ａに接続され、外部電極端子１１３ｂははんだ１３２ｂにより電極０４ｂに接続される。
【００３４】
この比較例３に係る方法では、外部電極端子１１３ａを電極１０４ａに接続させるはんだ１３２ａの量の方が、外部電極端子１１３ｂを電極１０３ｂに接続させるはんだ１３２ｂの量よりも、ソルダレジスト１０３によって覆われていない配線導体１０２の部分に付着する分多くなる。
【００３５】
このため、はんだ１３２ａとはんだ１３２ｂとの形状の差異に起因して、実際にプリント配線板が使用される際に、プリント配線板１１０の線膨張と電子部品１１１の線膨張との違いによる熱応力が、はんだの量が少ないはんだ１３２ｂの方に集中しやすくなる傾向がある。その結果、２つの外部電極端子をそれぞれ電極に接続するはんだの量がいずれも同じ場合に比べて、はんだによる接続部分が半分以下の期間で疲労破壊されるおそれがある。
【００３６】
これに対して、本実施の形態に係る電子部品を実装したプリント配線板１０では、図３に示すように、金属を含む膜２１がソルダレジスト３等を覆うように形成される。このため、電子部品を載置したプリント配線板１０を溶融はんだに浸漬させた際に、金属を含む膜２１中の金属粉が溶融はんだ３１に溶け込むことで、溶融はんだ３１に対する濡れ性が得られる。これにより、図６〜図８に示すように、溶融はんだが押し込まれた状態が保持されることなく、溶融はんだ３１が、外部電極端子１３が接続されている電極４にまで導かれて、外部電極端子１３が電極４に確実にはんだ付けされることになる。また、金属を含む膜２１が消失することで、プリント配線板１０が電気的に短絡することもない。
【００３７】
しかも、溶融はんだ３１を電極４にまで導くために、電極４を露出する開口部に繋がって配線導体２を露出する付加的な開口部をソルダレジスト３に形成する必要がなく、そのようなソルダレジスト３によって覆われない配線導体２の部分が配線基材１から剥離するようなことも抑制される。さらに、電極４に対応した所定の大きさの開口部３ａをソルダレジスト３に形成すればよく、付加的な開口部を形成することによって付着するはんだの量の違いに起因して、はんだ付けされた部分が疲労破壊されるおそれも低減される。
【００３８】
こうして、本実施の形態に係る電子部品１１を実装したプリント配線板１０においては、電子部品１１がプリント配線板１０に確実にはんだ付けされて、長期間にわたって安定な動作を確保することができる。
【００３９】
上述した実施の形態では、金属を含む膜として、銅粉を含むロジン系フラックスの膜を例に挙げて説明した。金属を含む膜としては、接合材料に含まれる金属を含むことが好ましい。銅粉以外の金属としては、溶融はんだ３１と反応して濡れを生じる金属であればよく、たとえば、スズ（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属でも同様の効果が得られる。ただし、金属元素によって溶融はんだに溶解する速度が異なるため、元素に応じて、金属粉のサイズを適正に選択することが推奨される。
【００４０】
また、ロジン系のフラックス以外の材料としては、たとえば、ポリマー系のフラックスでも同様の効果が得られる。さらに、金属粉をプリント配線板の表面に固着させるとともに、溶融はんだに接触する際に流動性を有する材料であれば、他の樹脂であっても同様の効果が得られる。
【００４１】
さらに、金属を含む膜としては、金属と樹脂との混合物に限られるものではなく、たとえば、蒸着などの手法によって金属のみをプリント配線板の表面に形成しても同様の効果が得られる。この場合も、金属元素によって形成する膜厚を適正化することが推奨され、溶融はんだの組成、温度、接触時間等を考慮して、金属を含む膜が確実に溶融はんだ中に溶解して消失する膜厚に設定することが望ましい。たとえば、銅（Ｃｕ）を蒸着する場合には５μｍ以下の膜厚にすることが推奨される。また、ニッケル（Ｎｉ）の場合には、銅の膜厚の１／１０程度の膜厚が適当とされる。また、上述したように、このような金属を含む膜２１が形成された状態のプリント配線板１０は、半完成品として流通可能な製品とされる。さらに、このような金属を含む膜は、電子部品が接合されるプリント配線板の表面とは反対側の表面の全面、または、その一部にも形成されていてもよい。
【００４２】
また、上述した実施の形態では、溶融はんだとして、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ鉛フリーはんだ合金を例に挙げて説明した。溶融はんだとしては、これに限られるものではなく、はんだ材であれば他の合金組成のはんだであっても同様の効果が得られる。さらに、プリント配線板に実装される電子部品についても、その電子部品本体２２の材質や外部電極端子１３の材質も、上述した材質に限られるものではない。
【００４３】
実施の形態２
本発明の実施の形態２に係る電子回路装置の製造方法について説明する。図１９に示すように、まず、電子部品（図示せず）が搭載されるプリント配線板１０が用意される。プリント配線板１０の配線基材１における電子部品が搭載される表面には、配線をなす配線導体２と電極４が形成されている。プリント配線板１０の表面に、配線導体２を覆うように、ソルダレジスト３が形成される。そのソルダレジスト３には、電極４を露出するように開口部３ａが形成されている。
【００４４】
次に、図２０に示すように、電子部品１１の外部電極端子１３がプリント配線板１０の電極４に接触するように、電子部品１１がプリント配線板１０に載置されて、所定の接着材（図示せず）により仮固定される。次に、図２１に示すように、ソルダレジスト３および電子部品１１等を覆うように、たとえば、銅粉を含むフラックスを吹き付けることにより、銅等の所定の金属を含む膜２１が形成される。銅粉の直径は、たとえば３μｍ程度とされる。また、フラックスとして、たとえばロジンを主成分としたフラックスが使用される。
【００４５】
次に、図２２に示すように、電子部品１１が搭載された側を下方にして、プリント配線板１０に載置された電子部品１１が溶融はんだ３１に浸漬される。溶融はんだ３１として、たとえば、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ鉛フリーはんだ合金が適用される。このとき、プリント配線板１０では、載置された電子部品１１を覆うように形成された金属を含む膜２１中の金属粉が溶融はんだ３１に溶け込むことで、溶融はんだ３１に対する濡れ性が高められる。これにより、溶融はんだ３１が弾かれることなく、電子部品本体１２および外部電極端子１３を含む電子部品１１の全体にわたって溶融はんだ３１が接触することになる。
【００４６】
溶融はんだ３１がプリント配線板１０に接触している間に、プリント配線板１０の表面に形成された金属を含む膜２１中に存在する銅粉が溶融はんだ３１中に溶解し、やがて金属を含む膜２１は消失してしまう。こうして、図２３に示すように、溶融はんだから引き上げられたプリント配線板１０では、金属を含む膜は消失するとともに、電子部品１１の外部電極端子１３は、接触した溶融はんだ３１によって電極４にはんだ付け（はんだ３２）されて、電子部品１１が実装されたプリント配線板１０が完成する。
【００４７】
上述した電子部品を実装したプリント配線板１０では、プリント配線板１０に金属を含む膜２１が形成される。このため、電子部品を載置したプリント配線板１０を溶融はんだ３１に浸漬する際に、金属を含む膜２１中の金属粉が溶融はんだ３１に溶け込むことで、溶融はんだ３１に対する濡れ性が高められる。
【００４８】
しかも、図２１に示すように、金属を含む膜２１は電子部品１１の全体を覆うように形成されることで、溶融はんだ３１を、電子部品本体２２、外部電極端子１３およびプリント配線板１０の電極４にわたって接触させることができる。これにより、特に、外部電極端子１３が接触する電極４の部分において、溶融はんだ３１が接触せず、はんだが付着しないことに伴う不良を確実になくすことができる。また、金属を含む膜２１中の金属粉（銅粉）が溶融はんだ３１に溶け込むことで金属を含む膜２１が消失し、溶融はんだから引き上げた後に、プリント配線板１０が電気的に短絡することもない。
【００４９】
こうして、本実施の形態に係る電子部品１１を実装したプリント配線板１０においても、電子部品１１がプリント配線板１０に確実にはんだ付けされて、長期間にわたって安定な動作を確保することができる。
【００５０】
上述した実施の形態では、金属を含む膜として、銅粉を含むロジン系フラックスの膜を例に挙げて説明した。金属を含む膜としては、前述したのと同様に、この膜に限られるものではなく、溶融はんだと反応して濡れを生じる金属を適用することができる。また、金属を含む膜としては、金属と樹脂との混合物に限られるものではなく、たとえば、蒸着などの手法によって金属のみをプリント配線板の表面に形成しても同様の効果が得られる。
【００５１】
たとえば、金属粉とロジン系またはポリマー系のフラックスとの混合物を、スプレーなどの手法により噴霧して、プリント配線板の表面に塗布する方法であれば、はんだ付けのためのフラックス供給とを兼ねることができるため、コストの点でメリットが大きい。また、金属粉を含んだフラックスの塗布方法としては、スプレーに限られず、空気や窒素ガスなどを噴出させる多孔管をフラックスを満たした容器に設置して、フラックスを発泡させ、その発泡したフラックスにプリント配線板を接触させる方法を用いてもよい。
【００５２】
この場合も、前述したのと同様に、金属元素によって形成する膜厚を適正化することが推奨され、溶融はんだの組成、温度、接触時間等を考慮して、金属を含む膜が確実に溶融はんだ中に溶解して消失する膜厚に設定することが望ましい。
【００５３】
また、上述した実施の形態では、溶融はんだとして、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ鉛フリーはんだ合金を例に挙げて説明した。溶融はんだとしては、前述したのと同様に、これに限られるものではなく、はんだ材であれば他の合金組成のはんだであっても同様の効果が得られる。さらに、前述したように、金属を含む膜２１が形成された状態のプリント配線板１０は、半完成品として流通可能な製品とされる。なお、この場合には、金属を含む膜は、電子部品によって覆われる部分を除く態様で形成されていることになる。
【００５４】
また、プリント配線板に実装される電子部品についても、その電子部品本体２２の材質や外部電極端子１３の材質も、上述した材質に限られるものではない。また、配線導体を覆う絶縁材として、ソルダレジストを例に挙げて説明したが、溶融はんだに対する耐熱性が得られて、所望の絶縁特性が得られるものであれば、ソルダレジストに限られない。
【００５５】
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、電子部品を溶融はんだに浸漬することによりプリント配線板にはんだ付けされる電子回路装置に有効に利用される。
【符号の説明】
【００５７】
１  配線基材、２  配線導体、３  ソルダレジスト、３ａ，３ｂ  開口部、４  電極、１０  プリント配線板、１１  電子部品、１２  電子部品本体、１３  外部電極端子、２１  金属を含む膜、３１  溶融はんだ、３２  はんだ、４１  接触端。
【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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【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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【図２３】
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