(57)【要約】【課題】  濡れ性の低いはんだを用いた場合でも、電子部品のはんだ接続を良好に行うことができる実装構造体等を提供する。【解決手段】  基板１４上に設けられたランド１３上に印刷される、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ１２のはんだペーストを、ランド１３に接続される電子部品であるコネクタ部品１１のリード１１ａの長さ方向に関して、リード１１ａの先端部側ではランド１３の縁から外側に突出した状態になるように形成する。【選択図】  図２
2005311394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にランド部が設けられ、該ランド部の上にはんだペーストが印刷されたプリント配線基板と、該プリント配線基板に実装される電子部品とを有する実装構造体において、
前記はんだペーストに含まれるはんだは、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｚｎ系はんだであり、
前記はんだペーストは、前記ランド部上の全体に印刷されており、かつ、前記ランド部に接続される電子部品の接続端子の長さ方向に関して、前記接続端子の先端部側では前記ランド部の縁から外側に突出した状態になるように形成されていることを特徴とする実装構造体。
【請求項２】
表面にランド部が設けられ、該ランド部の上にはんだペーストが印刷されたプリント配線基板と、該プリント配線基板に実装される電子部品とを有する実装構造体において、
前記はんだペーストに含まれるはんだは、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｚｎ系はんだであり、
前記ランド部上の前記はんだペーストは、本体部分が前記ランド部の一部を覆うように配置される電子部品の前記ランド部に接続される接続端子の長さ方向に関して、前記接続端子の先端部側では前記ランド部の縁から外側に突出し、かつ、前記接続端子の後端部側では前記ランド部の縁から内側に、前記電子部品の前記本体部分の縁の下方となる位置まで引き込まれた状態になるように形成されていることを特徴とする実装構造体。
【請求項３】
プリント配線基板のランド部に対応する開口を有するマスクを前記プリント配線基板上の所定の位置に位置決めした状態で載置し、前記開口内にはんだペーストを充填した後に、前記マスクを前記プリント配線基板から剥離することにより、前記ランド部の上に前記はんだペーストを印刷するステップと、電子部品の接続端子が前記はんだペーストの上に載るように、前記電子部品を前記プリント配線基板上に搭載するステップと、リフローにより前記電子部品の接続端子と前記ランド部とのはんだ付けを行うステップとを有する、実装構造体の製造方法において、
前記はんだペーストに含まれるはんだには、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｚｎ系はんだを用い、
前記ランド部の上に前記はんだペーストを印刷するステップは、前記ランド部上の全体に前記はんだペーストを印刷することと、前記ランド部上の前記はんだペーストを、前記ランド部に接続される前記接続端子の長さ方向に関して、前記接続端子の先端部側では前記ランド部の縁から外側に突出した状態になるように形成することとを含んでいることを特徴とする、実装構造体の製造方法。
【請求項４】
プリント配線基板のランド部に対応する開口を有するマスクを前記プリント配線基板上の所定の位置に位置決めした状態で載置し、前記開口内にはんだペーストを充填した後に、前記マスクを前記プリント配線基板から剥離することにより、前記ランド部の上に前記はんだペーストを印刷するステップと、本体部分が前記ランド部の一部を覆うように配置される電子部品の前記ランド部に接続される接続端子が前記はんだペーストの上に載るように、前記電子部品を前記プリント配線基板上に搭載するステップと、リフローにより前記電子部品の接続端子と前記ランド部とのはんだ付けを行うステップとを有する、実装構造体の製造方法において、
前記はんだペーストに含まれるはんだには、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｚｎ系はんだを用い、
前記ランド部の上に前記はんだペーストを印刷するステップは、前記ランド部上の前記はんだペーストを、前記ランド部に接続される前記接続端子の長さ方向に関して、前記接続端子の先端部側では前記ランド部の縁から外側に突出し、かつ、前記接続端子の後端部側では前記ランド部の縁から内側に、前記電子部品の前記本体部分の縁の下方となる位置まで引き込まれた状態になるように形成することを含んでいることを特徴とする、実装構造体の製造方法。
【請求項５】
プリント配線基板のランド部上にはんだペーストを印刷するための開口が設けられた印刷用マスクにおいて、
前記はんだペーストに含まれるはんだは、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｚｎ系はんだであり、
前記開口は、前記ランド部上の全体に前記はんだペーストを印刷することができるように形成されているとともに、前記印刷用マスクが前記プリント配線基板上の所定の位置に位置決めした状態で載置されたときに、前記ランド部に接続される電子部品の接続端子の長さ方向に関して、前記接続端子の先端部側では前記開口の縁が前記ランド部の縁よりも外側に位置するように形成されていることを特徴とする印刷用マスク。
【請求項６】
プリント配線基板のランド部上にはんだペーストを印刷するための開口が設けられた印刷用マスクにおいて、
前記はんだペーストに含まれるはんだは、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｚｎ系はんだであり、
前記開口は、前記印刷用マスクが前記プリント配線基板上の所定の位置に位置決めした状態で載置されたときに、本体部分が前記ランド部の一部を覆うように配置される電子部品の前記ランド部に接続される接続端子の長さ方向に関して、前記接続端子の先端部側では前記開口の縁が前記ランド部の縁よりも外側に位置し、かつ、前記接続端子の後端部側では前記開口の縁が前記ランド部の縁よりも内側に、前記電子部品の前記本体部分の縁の下方となる位置に配置されるように形成されていることを特徴とする印刷用マスク。
【請求項７】
請求項５または６に記載の印刷用マスクを用いて、プリント配線基板のランド部上にはんだペーストを印刷する印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の電子部品をはんだ付けによりプリント配線基板（printed circuit board：以下「ＰＣＢ」と略す。）に実装した実装構造体およびその製造方法に関し、特に、リフローによりＰＣＢに電子部品を実装した実装構造体およびその製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品をプリント配線基板（ＰＣＢ）に実装するためにはんだ付けが用いられている。このように、電子部品をはんだを用いて実装するための電子部品の実装方法の一例を図３を参照して以下に説明する。ここでは、ＰＣＢの両面に対してそれぞれリフローによりはんだ付けを行う両面リフローの場合を用いて説明する。
【０００３】
先ず、ＰＣＢのランド部に対応する箇所にだけ開口が設けられたメタルマスクを用いてはんだペーストのランドへの印刷を行う（ステップ１０１）。次に、印刷したはんだペーストの上に、チップ部品、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）等の電子部品の接続端子（リード等）が載るようにして、電子部品をＰＣＢ上に搭載する（ステップ１０２）。そして、電子部品を搭載したＰＣＢを、高温のリフロー炉内を通過させることによりはんだペーストを融解させて電子部品の電極とＰＣＢのランドとのはんだ付けを行う（ステップ１０３）。ここまでの工程によりＰＣＢの片面の実装が終了するため、ＰＣＢを反転して未だ部品の実装が行われていない面を上に向ける（ステップ１０４）。
【０００４】
次に、ステップ１０１、１０２と同様の工程によりはんだペーストの印刷（ステップ１０５）、部品の搭載（ステップ１０６）を行った後に、リードを有する部品のスルーホール（Ｔ／Ｈ）への挿入を行う（ステップ１０７）。そして、ステップ１０３の工程と同様にしてＰＣＢをリフロー炉内を通過させて部品のはんだ付けを行う（ステップ１０８）。
【０００５】
最後に、リフロー炉の高温に耐えることができない部品を手はんだ付けして電子部品のＰＣＢへの実装が終了する（ステップ１０９）。
【０００６】
上記で説明した従来の電子部品の実装方法では、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだを含むはんだペーストが一般的に使用されてきた。しかし、このＳｎ−Ｐｂ系はんだには毒性を有する重金属であるＰｂが含まれているため、使用後の電子機器が適切に廃棄されない場合には、地球環境に悪影響を及ぼすという問題を有していた。そのため、近年では、このような問題を解決して環境汚染を未然に防ぐためにＰｂを含まないＰｂフリーはんだの使用が望まれている。
【０００７】
このＰｂフリーはんだとしては、Ｓｎ−Ａｇ系はんだが広く知られている。このＳｎ−Ａｇ系はんだはＡｇの特性が安定しているため、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだの代わりとして電子部品の実装のために使用しても従来と同程度の信頼性を確保することができる。しかし、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだの融点が約１８３℃程度であるのに対して、Ｓｎ−Ａｇ系はんだの融点は２２０℃程度と高くなってしまう。そのため、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだを使用していた実装装置や実装方法をそのまま使用するには困難であった。すなわち、融点が２２０℃にもなるＳｎ−Ａｇ系はんだをリフロー炉内で融解してはんだ付けを行った場合、電子部品の温度は場合によっては２４０℃以上にもなってしまう場合もあり得る。しかし一般的な電子部品の耐熱温度は約２３０℃程度であるため、Ｓｎ−Ａｇ系はんだを用いて電子部品の実装を行おうとした場合には、使用する各種の電子部品の耐熱温度を上げなければならないという問題が発生する。
【０００８】
このような融点が高いＳｎ−Ａｇ系はんだとは別のＰｂフリーはんだとして、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだがある。このＳｎ−Ｚｎ系はんだの融点は１９７℃程度であるため、このＳｎ−Ｚｎ系はんだを用いて電子部品の実装を行えば、従来の設備、電子部品をそのまま使用することができる。
【０００９】
しかし、このＳｎ−Ｚｎ系はんだは従来から使用されてきたＳｎ−Ｐｂ系はんだと比較して、Ｚｎが酸化しやすく濡れにくいという問題点を有しており、従来の設備、実装方法により電子部品の実装を行ったのでは、従来と同様な信頼性を確保することができない。
【００１０】
なお、上記のような従来技術は特許文献１，２に開示されている。
【特許文献１】特開平１−２８３９９４号公報
【特許文献２】特開平９−２７７０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
次に、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだを用いて電子部品の実装を行った場合と、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだを用いて電子部品の実装を行った場合とを比較して説明する。
【００１２】
図４は、従来技術により、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだを用いて電子部品であるＱＦＰのリードを基板上のランドに接続する様子を示す模式的断面図である。同図（ａ）はＱＦＰのリードを基板上のランドに接合する前の状態を示し、同図（ｂ）はＱＦＰのリードを基板上のランドに接続した後の状態を示し、同図（ｃ）は同図（ｂ）に示したリードの先端部におけるＳｎ−Ｐｂ系はんだのフィレットを拡大して示している。
【００１３】
図４に示すように、基板１０４上には銅箔などによって配線パターンが形成されており、そのパターンの一部は、各種電子部品のリード端子が接続されるランド１０３になっている。そして、このようなランド１０３の上には、電子部品の端子を接続するためのＳｎ−Ｐｂ系はんだ１０２ａを含むはんだペーストが印刷されている。なお、基板１０４上の配線パターンは絶縁性のレジスト層に被覆されており、配線パターンの一部においてレジスト層を除去することによりランド１０３が形成されているが、本図および他の図面においてはレジスト層を省略して模式的に示している。
【００１４】
ここで、上述したはんだペーストの印刷工程について図５を参照して説明する。
【００１５】
まず、図５（ａ）に示すように、基板１０４上には、各ランド１０３に印刷用マスク１５０の各開口１５０ａがそれぞれ対応するように印刷用マスク１５０が位置決めされて載置される。つぎに、基板１０４上に載置された印刷用マスク１５０上に所定量のはんだペースト１５１を載せて、図５（ｂ）に示すように、スキージ１５２を用いて印刷用マスク１５０の表面上を一側端から他側端に亘ってはんだペースト１５１を回転・移動させる。
【００１６】
はんだペースト１５１は、印刷用マスク１５０の表面上を回転・移動されることに伴って、スキージ１５１によって各開口１５０ａ内に押し出されて、各開口１５０ａ内に充填される。そして、図５（ｃ）に示すように、基板１０４から印刷用マスク１５０を剥離することにより、基板１０４の各ランド１０３上に所定量のはんだペースト１５１がそれぞれ印刷されて、はんだペースト印刷工程が終了する。
【００１７】
その後、前述の部品搭載工程およびリフロー工程を経て、ＱＦＰ１０１のリード１０１ａがランド１０３にはんだ付けされると（図４（ｂ）参照）、ランド１０３上におけるリード１０１ａの先端部および後端部に、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ１０２ａの自身の表面張力によってフィレットが形成される（図４（ｃ）参照）。このとき、リード１０１ａが十分なはんだフィレット（一般的にはリードの厚さの１／３以上）により覆われ、これによりランド１０３に対するリード１０１ａの接続強度が確保されることとなる。
【００１８】
図６は、図４に示した例と異なり、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだを用いて電子部品であるＱＦＰのリードを基板上のランドに接続する様子を示す模式的断面図である。同図（ａ）はＱＦＰのリードを基板上のランドに接続する前の状態を示し、同図（ｂ）はＱＦＰのリードを基板上のランドに接続した後の状態を示し、同図（ｃ）は同図（ｂ）に示したリードの先端部におけるＳｎ−Ｚｎ系はんだのフィレットを拡大して示している。
【００１９】
本例では、前述の印刷工程、部品搭載工程およびリフロー工程を経て、ＱＦＰ１０１のリード１０１ａがランド１０３にはんだ付けされると（図６（ｂ）参照）、ランド１０３上におけるリード１０１ａの先端部および後端部に、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ１０２ｂの自身の表面張力によってフィレットが形成される（図６（ｃ）参照）。しかしながら、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ１０２ｂは上述したように濡れ性が低いので、リード１０１ａを十分なはんだフィレット（一般的にはリードの厚さの１／３以上）によって覆うことができず、そのためランド１０３に対するリード１０１ａの接続強度を十分に確保することができない。その結果、リード１０１ａとランド１０３との間に接続不良が生じたり、あるいは断線が生じたりするおそれがある。
【００２０】
また図７は、従来技術により、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだを用いて電子部品であるコネクタ部品のリードを基板上のランドに接続する様子を示す模式的断面図である。同図（ａ）はコネクタ部品のリードを基板上のランドに接続する前の状態を示し、同図（ｂ）はコネクタ部品のリードを基板上のランドに接続した後の状態を示している。
【００２１】
本例においても図４に示した例と同様に、基板２０４上には銅箔などによって配線パターンが形成されており、そのパターンの一部は、各種電子部品のリード端子が接続されるランド２０３になっている。そして、このようなランド２０３の上には、電子部品の端子を接続するためのＳｎ−Ｐｂ系はんだ２０２ａを含むはんだペーストが印刷されている。
【００２２】
前述の印刷工程、部品搭載工程およびリフロー工程を経て、コネクタ部品２０１のリード２０１ａがランド２０３にはんだ付けされると（図７（ｂ）参照）、ランド２０３上におけるリード２０１ａの先端部および後端部に、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ２０２ａの自身の表面張力によってフィレットが形成される。これにより、図４の例と同様に、ランド２０３に対するリード２０１ａの接続強度が確保されることとなる。
【００２３】
図８は、図７の例とは異なり、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだを用いて電子部品であるコネクタ部品のリードを基板上のランドに接続する様子を示す模式的断面図である。同図（ａ）はコネクタ部品のリードを基板上のランドに接続する前の状態を示し、同図（ｂ）はコネクタ部品のリードを基板上のランドに接続した後の状態を示している。
【００２４】
本例でも、前述の印刷工程、部品搭載工程およびリフロー工程を経て、コネクタ部品２０１のリード２０１ａがランド２０３にはんだ付けされると（図８（ｂ）参照）、ランド２０３上におけるリード２０１ａの先端部および後端部に、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ２０２ｂの自身の表面張力によってフィレットが形成される。しかしながら、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ２０２ｂは上述したように濡れ性が低いので、リード２０１ａを十分なはんだフィレット（一般的にはリードの厚さの１／３以上）によって覆うことができず、そのためランド２０３に対するリード２０１ａの接続強度を十分に確保することができない。
【００２５】
また、コネクタ部品２０１は一般にコネクタ部品２０１本体の下面とリード２０１ａの下面との間の高さの差が小さく、さらにその本体の一部がランド２０３の一部を覆うように配置されるので、図８（ｂ）に示すようにコネクタ部品２０１を基板２０４上に実装したときに、コネクタ部品２０１本体の下面にＳｎ−Ｚｎ系はんだ２０２ｂが付着してしまうおそれがある。
【００２６】
Ｓｎ−Ｐｂ系はんだの場合（図７参照）には、その濡れ性が高いので、コネクタ部品本体の下に存在していたはんだはフィレットを形成するためにリードの後端部付近に移動する。しかしＳｎ−Ｚｎ系はんだの場合には、その濡れ性が低いので、コネクタ部品本体の下に存在していたはんだはあまり移動せずにそこに留まり、コネクタ部品２０１本体とランド２０３との間に挟まれることとなる。
【００２７】
図９は、図８（ｂ）に示した構成の透視平面図である。
【００２８】
上述したように濡れ性が悪いことに起因してコネクタ部品２０１本体とランド２０３との間に挟まれたＳｎ−Ｚｎ系はんだ２０２ｂは、ランド２０３同士の間にはみ出し、場合によっては隣接するランド２０３間を短絡させるはんだブリッジ２０５を形成してしまうこともある。これに対し、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだの場合には濡れ性が良好であるため、このような「はんだブリッジ」が形成されることはない。
【００２９】
このように、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだを用いた電子部品のはんだ接続を、従来のＳｎ−Ｐｂ系はんだを用いたはんだ接続と同様に行うと、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだの濡れ性が低いことに起因して上記のような不具合が生じるおそれのあることが明らかになった。
【００３０】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだのような濡れ性の低いはんだを用いた場合でも、電子部品のはんだ接続を良好に行うことができる実装構造体およびその製造方法等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】
【００３１】
上記目的を達成するため、本発明の実装構造体は、表面にランド部が設けられ、該ランド部の上にはんだペーストが印刷されたプリント配線基板と、該プリント配線基板に実装される電子部品とを有する実装構造体において、前記はんだペーストに含まれるはんだは、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｚｎ系はんだであり、前記はんだペーストは、前記ランド部上の全体に印刷されており、かつ、前記ランド部に接続される電子部品の接続端子の長さ方向に関して、前記接続端子の先端部側では前記ランド部の縁から外側に突出した状態になるように形成されていることを特徴とする。
【００３２】
さらに、本発明の他の実装構造体は、表面にランド部が設けられ、該ランド部の上にはんだペーストが印刷されたプリント配線基板と、該プリント配線基板に実装される電子部品とを有する実装構造体において、前記はんだペーストに含まれるはんだは、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｚｎ系はんだであり、前記ランド部上の前記はんだペーストは、本体部分が前記ランド部の一部を覆うように配置される電子部品の前記ランド部に接続される接続端子の長さ方向に関して、前記接続端子の先端部側では前記ランド部の縁から外側に突出し、かつ、前記接続端子の後端部側では前記ランド部の縁から内側に、前記電子部品の前記本体部分の縁の下方となる位置まで引き込まれた状態になるように形成されていることを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の実装構造体の製造方法は、プリント配線基板のランド部に対応する開口を有するマスクを前記プリント配線基板上の所定の位置に位置決めした状態で載置し、前記開口内にはんだペーストを充填した後に、前記マスクを前記プリント配線基板から剥離することにより、前記ランド部の上に前記はんだペーストを印刷するステップと、電子部品の接続端子が前記はんだペーストの上に載るように、前記電子部品を前記プリント配線基板上に搭載するステップと、リフローにより前記電子部品の接続端子と前記ランド部とのはんだ付けを行うステップとを有する、実装構造体の製造方法において、前記はんだペーストに含まれるはんだには、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｚｎ系はんだを用い、前記ランド部の上に前記はんだペーストを印刷するステップは、前記ランド部上の全体に前記はんだペーストを印刷することと、前記ランド部上の前記はんだペーストを、前記ランド部に接続される前記接続端子の長さ方向に関して、前記接続端子の先端部側では前記ランド部の縁から外側に突出した状態になるように形成することとを含んでいることを特徴とする。
【００３４】
さらに、本発明の他の実装構造体の製造方法は、プリント配線基板のランド部に対応する開口を有するマスクを前記プリント配線基板上の所定の位置に位置決めした状態で載置し、前記開口内にはんだペーストを充填した後に、前記マスクを前記プリント配線基板から剥離することにより、前記ランド部の上に前記はんだペーストを印刷するステップと、本体部分が前記ランド部の一部を覆うように配置される電子部品の前記ランド部に接続される接続端子が前記はんだペーストの上に載るように、前記電子部品を前記プリント配線基板上に搭載するステップと、リフローにより前記電子部品の接続端子と前記ランド部とのはんだ付けを行うステップとを有する、実装構造体の製造方法において、前記はんだペーストに含まれるはんだには、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｚｎ系はんだを用い、前記ランド部の上に前記はんだペーストを印刷するステップは、前記ランド部上の前記はんだペーストを、前記ランド部に接続される前記接続端子の長さ方向に関して、前記接続端子の先端部側では前記ランド部の縁から外側に突出し、かつ、前記接続端子の後端部側では前記ランド部の縁から内側に、前記電子部品の前記本体部分の縁の下方となる位置まで引き込まれた状態になるように形成することを含んでいることを特徴とする。
【００３５】
上記本発明のように、はんだペーストを接続端子の先端部側ではランド部の縁から突出するように形成することにより、リフロー工程で接続端子の先端部側にはんだによるフィレットが形成される際には、ランド部の縁から突出した部分のはんだも、そのフィレットの形成に用いられることとなる。そのため、接続端子の先端部側に形成されるフィレットに用いられるはんだの量が従来よりも多くなるので、はんだペーストに含まれるはんだ材料が濡れ性の低いものである場合であっても、そのフィレットで接続端子の先端部をより確実に覆うことができ、ランド部に対する接続端子の十分な接続強度を確保することが可能になる。
【００３６】
また、はんだペーストを、接続端子の後端部側では、ランド部の縁から電子部品の本体部分の縁の下方となる位置まで引き込まれるように形成した場合には、接続端子の後端部側において接続端子とランド部との接続に用いられるのに必要なはんだ以外の余分なはんだが生じることが抑えられる。その結果、例えば実装される電子部品が、その本体の下面と接続端子の下面との間の高さの差が小さく、さらにその本体の一部がランド部の一部を覆うように配置されるような場合であっても、その本体とランド部との間にはんだが挟み込まれるおそれが少なくなり、はんだがランド部同士の間にはみ出して「はんだブリッジ」が形成されることを抑えることが可能になる。
【００３７】
また、本発明の印刷用マスクは、プリント配線基板のランド部上にはんだペーストを印刷するための開口が設けられた印刷用マスクにおいて、前記はんだペーストに含まれるはんだは、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｚｎ系はんだであり、前記開口は、前記ランド部上の全体に前記はんだペーストを印刷することができるように形成されているとともに、前記印刷用マスクが前記プリント配線基板上の所定の位置に位置決めした状態で載置されたときに、前記ランド部に接続される電子部品の接続端子の長さ方向に関して、前記接続端子の先端部側では前記開口の縁が前記ランド部の縁よりも外側に位置するように形成されていることを特徴とする。
【００３８】
さらに、本発明の他の印刷用マスクは、プリント配線基板のランド部上にはんだペーストを印刷するための開口が設けられた印刷用マスクにおいて、前記はんだペーストに含まれるはんだは、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｚｎ系はんだであり、前記開口は、前記印刷用マスクが前記プリント配線基板上の所定の位置に位置決めした状態で載置されたときに、本体部分が前記ランド部の一部を覆うように配置される電子部品の前記ランド部に接続される接続端子の長さ方向に関して、前記接続端子の先端部側では前記開口の縁が前記ランド部の縁よりも外側に位置し、かつ、前記接続端子の後端部側では前記開口の縁が前記ランド部の縁よりも内側に、前記電子部品の前記本体部分の縁の下方となる位置に配置されるように形成されていることを特徴とする。
【００３９】
このように構成された印刷用マスクによれば、はんだペーストが、ランド部に接続される電子部品の接続端子の長さ方向に関して、接続端子の先端部側ではランド部の縁から外側に突出した状態になるようにランド部上に印刷され、あるいはそれに加えて、接続端子の後端部側ではランド部の縁から内側に、電子部品の本体部分の縁の下方となる位置まで引き込まれた状態になるようにランド部上に印刷されるので、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだのような濡れ性の低いはんだを用いた場合でも、電子部品のはんだ接続を良好に行うことが可能になる。
【００４０】
また、本発明の印刷方法は、上記本発明の印刷用マスクを用いて、プリント配線基板のランド部上にはんだペーストを印刷するものである。
【発明の効果】
【００４１】
以上説明したように、本発明は、ランド部上のはんだペーストを、ランド部に接続される接続端子の長さ方向に関して、接続端子の先端部側ではランド部の縁から外側に突出した状態になるように形成するか、あるいはそれに加えて、接続端子の後端部側ではランド部の縁から内側に、電子部品の本体部分の縁の下方となる位置まで引き込まれた状態になるように形成することにより、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだのような濡れ性の低いはんだを用いた場合でも、電子部品のはんだ接続を良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００４３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の実装構造体の製造方法の第１の実施形態により、鉛フリーはんだであるＳｎ−Ｚｎ系はんだを用いて、電子部品であるＱＦＰのリードを基板上のランドに接続する様子を示す模式的断面図である。同図（ａ）はＱＦＰのリードを基板上のランドに接続する前の状態を示し、同図（ｂ）はＱＦＰのリードを基板上のランドに接続した後の状態を示し、同図（ｃ）は同図（ｂ）に示したリードの先端部におけるＳｎ−Ｚｎ系はんだのフィレットを拡大して示している。
【００４４】
図１（ａ）に示すように、基板４上には銅箔などによって配線パターンが形成されており、そのパターンの一部は、各種電子部品のリード端子が接続されるランド３になっている。そして、このようなランド３の上には、電子部品の端子を接続するためのＳｎ−Ｚｎ系はんだ２を含むはんだペーストが印刷されている。本実施形態では、ランド３上に印刷されたＳｎ−Ｚｎ系はんだ２は、ランド３に接続されるリード１ａの長さ方向の先端側において、ランド３の縁から長さＸだけ突出している。この長さＸは例えば０．１ｍｍ程度である。一方、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ２は、リード１ａの長さ方向の後端側ではランド３の縁と重なっている。
【００４５】
なお本実施形態においても、ランド３へのはんだペーストの印刷は図５を参照して説明した印刷工程によってなされる。しかし、本実施形態で用いられるマスクは、マスクを基板４上の所定の位置に位置決めした状態で載置したときに、その開口の縁が、ランド３に接続されるリード１ａの長さ方向に関して、リード１ａの先端部側ではランド３の縁よりも外側に位置するように形成されている。
【００４６】
前述の印刷工程、部品搭載工程およびリフロー工程を経て、ＱＦＰ１のリード１ａがランド３にはんだ付けされると（図１（ｂ）参照）、ランド３上におけるリード１ａの先端部および後端部に、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ２の自身の表面張力によってフィレットが形成される（図１（ｃ）参照）。
【００４７】
ランド３の縁から突出している部分のＳｎ−Ｚｎ系はんだ２もリフロー工程中に溶解し、上記のフィレットを形成するために自身の表面張力によってリード１ａの先端付近に移動する。そのため、リード１ａの先端付近に存在するはんだ量が図６に示した場合よりも多くなるので、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ２を用いた場合でも、リード１ａの先端部は十分なはんだフィレット（一般的にはリードの厚さの１／３以上）によって覆われ、ランド３に対するリード１ａの接続強度を確保することが可能になる。
【００４８】
なお、上記では電子部品としてＱＦＰを用いた例を挙げて説明したが、本実施形態が適用できるのはＱＦＰに限られず、例えばＳＯＰ等の他の電子部品にも本実施形態を適用できる。
【００４９】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の実装構造体の製造方法の第２の実施形態により、鉛フリーはんだであるＳｎ−Ｚｎ系はんだを用いて、電子部品であるコネクタ部品のリードを基板上のランドに接続する様子を示す模式的断面図である。同図（ａ）はコネクタ部品のリードを基板上のランドに接続する前の状態を示し、同図（ｂ）はコネクタ部品のリードを基板上のランドに接続した後の状態を示している。
【００５０】
本実施形態においても、図２（ａ）に示すように、基板１４上に形成されたランド１３の上に、電子部品の端子を接続するためのＳｎ−Ｚｎ系はんだ１２を含むはんだペーストが印刷されている。本実施形態では、ランド１３上に印刷されたＳｎ−Ｚｎ系はんだ１２は、ランド１３に接続されるリード１１ａの長さ方向の先端側において、ランド１３の縁から長さＸだけ突出している。この長さＸは例えば０．１ｍｍ程度である。一方、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ１２は、リード１１ａの長さ方向の後端側では、ランド１３の縁から長さＹだけ引き込まれている。この長さＹは例えば０．２ｍｍ程度である。
【００５１】
なお本実施形態においても、ランド１３へのはんだペーストの印刷は図５を参照して説明した印刷工程によってなされる。しかし、本実施形態で用いられるマスクは、マスクを基板１４上の所定の位置に位置決めした状態で載置したときに、その開口の縁が、ランド１３に接続されるリード１１ａの長さ方向に関して、リード１１ａの先端部側ではランド１３の縁よりも外側に位置し、さらに、リード１１ａの後端部側では開口の縁がランド１３の縁よりも内側に位置するように形成されている。
【００５２】
前述の印刷工程、部品搭載工程およびリフロー工程を経て、コネクタ部品１１のリード１１ａがランド１３にはんだ付けされると（図２（ｂ）参照）、ランド１３上におけるリード１１ａの先端部および後端部に、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ２の自身の表面張力によってフィレットが形成される。
【００５３】
リード１１ａの長さ方向の先端側にランド１３の縁から突出している部分のＳｎ−Ｚｎ系はんだ２もリフロー工程中に溶解し、上記のフィレットを形成するために自身の表面張力によってリード１１ａの先端付近に移動する。そのため、リード１１ａの先端付近に存在するはんだ量が図８に示した場合よりも多くなるので、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ２を用いた場合でも、リード１１ａの先端部は十分なはんだフィレット（一般的にはリードの厚さの１／３以上）によって覆われ、ランド１３に対するリード１１ａの接続強度を確保することが可能になる。
【００５４】
一方、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ２はリード１ａの長さ方向の後端側ではランド３の縁から長さＹだけ引き込まれているので、コネクタ部品１１本体の下に存在するはんだの量は、図８に示した例に比べて少なくなる。そのため、コネクタ部品１１本体の下にはんだが付着し、コネクタ部品１１本体とランド１３との間にはんだ２が挟まれる可能性を低減できるので、図９に示したような「はんだブリッジ」が形成されることを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態により、鉛フリーはんだであるＳｎ−Ｚｎ系はんだを用いて、電子部品であるＱＦＰのリードを基板上のランドに接続する様子を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態により、鉛フリーはんだであるＳｎ−Ｚｎ系はんだを用いて、電子部品であるコネクタ部品のリードを基板上のランドに接続する様子を示す模式的断面図である。
【図３】電子部品をはんだを用いて実装するための電子部品の実装方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】従来技術により、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだを用いて電子部品であるＱＦＰのリードを基板上のランドに接続する様子を示す模式的断面図である。
【図５】はんだペーストの印刷工程を示す図である。
【図６】従来技術により、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだを用いて電子部品であるＱＦＰのリードを基板上のランドに接続する様子を示す模式的断面図である。
【図７】従来技術により、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだを用いて電子部品であるコネクタ部品のリードを基板上のランドに接続する様子を示す模式的断面図である。
【図８】従来技術により、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだを用いて電子部品であるコネクタ部品のリードを基板上のランドに接続する様子を示す模式的断面図である。
【図９】図８（ｂ）に示した構成の透視平面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    ＱＦＰ
１ａ，１１ａ    リード
２，１２    Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ
３，１３    ランド
４，１４    基板
１１    コネクタ部品
【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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