(57)【要約】 【課題】  はんだ温度の低下によるはんだブリッジ不良を押さえ、フローはんだの流れを阻害しないフローはんだマスクを提供すること。【解決手段】  同一面上に表面実装部品２のはんだ付け部と挿入実装部品３のはんだ付け部とが混在するプリント基板のフローはんだ付けに用いるマスクにおいて、プリント基板４のはんだ付け面全体を覆う大きさを有し、フローはんだ付け箇所５のみを開口した柔軟性を有する耐熱性樹脂フィルム６と、耐熱性樹脂フィルム６をプリント基板４の表面に接着する耐熱性粘着材料７とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一面上に表面実装部品のはんだ付け部と挿入実装部品のはんだ付け部とが混在するプリント基板のフローはんだ付けに用いるマスクにおいて、
前記プリント基板のはんだ付け面全体を覆う大きさを有し、フローはんだ付け箇所のみを開口した柔軟性を有する耐熱性樹脂フィルムと、
該耐熱性樹脂フィルムを前記プリント基板の表面に接着する耐熱性粘着材料とを備えることを特徴とするフローはんだマスク。
【請求項２】
前記耐熱性樹脂フィルムがポリイミド系の樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載のフローはんだマスク。
【請求項３】
耐熱性樹脂からなる発泡体あるいは複数の微細な孔を設けた多孔体の薄膜を備え、
該薄膜が、前記耐熱性樹脂フィルムと前記耐熱性粘着材料との間に配されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフローはんだマスク。
【請求項４】
前記耐熱性樹脂フィルムのフローはんだが接触する表面に低摩擦化表面処理が施されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフローはんだマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板のフローはんだ面を選択的に覆うことで、部分的なはんだの付着防止に用いられるフローはんだマスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板の実装において、挿入型電子部品と表面実装型電子部品が混在した面のはんだ付けに用いられるマスクが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載のマスク４０には、図４に示すように、ガラス布基材エポキシ樹脂（以下エポキシ樹脂と略す）等の耐熱性樹脂板で形成された枠体４１が用いられている。この枠体４１には、非はんだ付け部を覆い、はんだ付け部を開口した耐熱性の薄板４２に対応する形状及び大きさを有する複数の窓部４３が形成されており、枠体４１を用いてフローはんだ付けを行っている。
【特許文献１】特開平３−１６５５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術には以下のような課題が残されている。特許文献１に記載のマスク４０では、耐熱性の薄板４２に金属材料（例えば、ステンレス）を用いると、薄板４２の熱容量が大きくかつ熱伝導率が大きいため、フローはんだ付けのときに、はんだ温度の低下を招き、はんだブリッジ不良の要因となっている。また、図５に示すように、すでに、はんだ付けの完了している表面実装部品４４の表面と薄板４２との間隙が小さい場合、薄板４２の変形により表面実装部品４４と接触すると、薄板４２が金属材料であるため、はんだが再溶融して部品のずれあるいは部品浮きを生ずることがある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、はんだ温度の低下によるはんだブリッジ不良を押さえ、フローはんだの流れを阻害しないことにより、はんだの未着を防止するフローはんだマスクの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のフローはんだマスクは、同一面上に表面実装部品のはんだ付け部と挿入実装部品のはんだ付け部とが混在するプリント基板のフローはんだ付けに用いるマスクにおいて、前記プリント基板のはんだ付け面全体を覆う大きさを有し、フローはんだ付け箇所のみを開口した柔軟性を有する耐熱性樹脂フィルムと、該耐熱性樹脂フィルムを前記プリント基板の表面に接着する耐熱性粘着材料とを備えることを特徴としている。
【０００５】
この発明によれば、マスクをフィルム状とすることで熱容量を小さくすることができ、また、マスクの材質を樹脂とすることで熱伝導率の値を低くすることができるため、はんだ温度の低下を防ぐことになる。さらに、耐熱性粘着材料により、プリント基板面に直に貼り付けることで、従来のようなプリント基板を保持する熱容量の大きな枠体を排除することができ、フローはんだ付け時のはんだ温度の低下を防止することが可能となる。
【０００６】
また、本発明のフローはんだマスクは、前記耐熱性樹脂フィルムがポリイミド系の樹脂からなることが好ましい。
この発明によれば、フローはんだマスクを柔軟性に優れたマスクにすることが可能となる。
【０００７】
また、本発明のフローはんだマスクは、耐熱性樹脂からなる発泡体あるいは複数の微細な孔を設けた多孔体の薄膜を備え、該薄膜が、前記耐熱性樹脂フィルムと前記耐熱性粘着材料との間に配されていることが好ましい。
【０００８】
この発明によれば、発泡体あるいは多孔体の薄膜を設け、フローはんだマスクを多層構造とすることで断熱効果を増し、フローはんだの付着によるはんだ付けが完了した箇所のはんだの再溶融を防止することが可能となる。
【０００９】
また、本発明のフローはんだマスクは、前記耐熱性樹脂フィルムのフローはんだが接触する表面に低摩擦化表面処理が施されていることが好ましい。
この発明によれば、フローはんだが接触する耐熱性樹脂フィルムの表面に低摩擦化表面処理が施されていることで、はんだの接触による不均一な流速の低下の発生を押さえ、均一な流れを維持し、はんだブリッジを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明によれば、フローはんだマスクの熱容量を小さくすることができるため、はんだ温度の低下を防止し、はんだブリッジを少なくすることが可能となる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、耐熱性樹脂フィルムとしてポリイミド系の樹脂を用いることにより、フローはんだマスクを柔軟性に優れたマスクにすることが可能となる。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、フローはんだマスクの熱伝導率を小さくすることができるため、すでにはんだ付けが完了した表面実装部品の接合部の再溶融を防止することが可能となる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、フローはんだマスクによるはんだの不均一な流速低下を抑えることができるため、はんだフリッジを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の第１実施形態について、図１を参照して説明する。
本実施形態に係るフローはんだマスク１は、同一面上に表面実装部品２のはんだ接合部２ａと挿入実装部品３のはんだ付け部とが混在するプリント基板のフローはんだ付けに用いるものである。このフローはんだマスク１は、図１に示すように、プリント基板４のはんだ付け面の全体を覆う大きさを有し、挿入実装部品３のフローはんだ付け箇所５のみを開口した柔軟性を有する耐熱性樹脂フィルム（例えば、ポリイミドフィルム）６と、この耐熱性樹脂フィルム６をプリント基板４の表面に接着する耐熱性粘着材料７とを備えている。ここで、耐熱性とは、はんだが融解する温度で変形等が生じないことを意味している。また、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４），ポリイミド樹脂及び空気の熱伝導率は、表１に示すように、それぞれ、１６．３、０．２及び０．０２４１Ｗ／（ｍ・Ｋ）となっている。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
耐熱性樹脂フィルム６は、はんだ付け箇所５に対応する部分を事前に型抜きなどの方法で開口されているものであり、数μｍ〜数１０μｍの厚みで構成されている。
耐熱性粘着材料７は、例えば、シリコン粘着材に被着体への転着防止用に過酸化ベンゾイルを添加し、硬化させた粘着材層となっている。
【００１７】
次に、以上の構成からなる本実施形態のフローはんだマスクの使用方法について、以下に説明する。
本実施形態に係るフローはんだマスク１を用いてプリント基板４にフローはんだ付けをするには、まず、プリント基板４の表面に搭載されている表面実装部品２を覆うように、耐熱性樹脂フィルム６を所定の位置に貼り合わせる。そして、ベルトコンベア等の搬送手段を用いて、はんだが溶融したはんだ槽（図示略）に、このプリント基板４を通過させることによって、はんだの噴流を受けて、はんだ付け箇所５にはんだが付着する。
【００１８】
以上に説明した本実施形態におけるフローはんだマスク１によれば、耐熱性樹脂フィルム６を用いることにより、フローはんだマスク１の熱容量を小さくすることができるため、はんだ温度の低下を軽減することが可能となる。また、ポリイミド樹脂は従来のステンレス鋼に比べ熱伝導率を１／８０程度に抑えることができるため、耐熱性樹脂フィルム６が、表面実装部品２に密着していても、表面実装部品２のはんだ接合部２ａのフローはんだの熱伝導による再溶融を抑えることが可能となる。また、ガラスエポキシ樹脂では、破損のおそれがあるため薄板として用いることが困難であるため、プリント基板４をガラスエポキシ樹脂で覆うよりも、柔軟性を有する耐熱性樹脂フィルム６で覆うことによって、はんだ付け箇所５へのはんだの未着を防止することができる。
【００１９】
次に、本発明に係る第２実施形態について、図２及び表１を参照して説明する。なお、以下の各実施形態においては、上記第１実施形態と同一構成要素については同一符号を用いてその説明は省略する。
本実施形態のフローはんだマスク１０において、図２に示すように、第１の実施形態の構成に加えて、耐熱性の樹脂フィルム６と耐熱性粘着材料７との間に、薄膜１１が配されている多層構造である点において、上記第１実施形態と異なっている。
【００２０】
薄膜１１は、例えば、ポリイミド樹脂からなり、細かな気泡を含んだ発泡体あるいは微細孔を複数穿孔した多孔体の薄いフィルムから構成されている。
【００２１】
次に、以上の構成からなる本実施形態のフローはんだマスクの使用方法について、以下に説明する。
本実施形態に係るフローはんだマスク１０を用いてプリント基板４にフローはんだ付けをするには、第１実施形態と同様に、はんだ槽（図示略）にプリント基板４を通過させる。この工程において、はんだ接触時には、薄膜１１によりはんだ接合部２ａに熱が伝わりにくくなっているため、はんだ接合部２ａは再溶融せずに、はんだ付け箇所５にはんだが付着する。
【００２２】
以上に説明した本実施形態におけるフローはんだマスク１０によれば、空気の熱伝導率が、表１に示すように、ポリイミド樹脂に対して１／８程度である。また、第１実施形態に示したようにポリイミド樹脂を用いた場合、熱伝導率が、ステンレス鋼に比べて１／８０程度であるため、フローはんだマスク１０を用いることによって、フローはんだの接触による熱伝導を従来のステンレス鋼を用いたときに比べ1／６４０程度に抑えることが可能となる。これにより、耐熱性樹脂フィルム６が、表面実装部品２に密着していても、表面実装部品２のはんだ接合部２ａのフローはんだの熱伝導による再溶融をさらに抑えることが可能となる。
【００２３】
次に、本発明の第３実施形態について、図３を参照して説明する。
本実施形態のフローはんだマスク２０において、図３に示すように、第２の実施形態の構成に加えて、低摩擦化表面処理が施されている点で第２実施形態と異なっている。
低摩擦化表面処理は、耐熱性樹脂フィルム６のフローはんだ２２が接触する表面に施されており（以下、低摩擦化表面２１と称する）、フローはんだ２２が接触してもはんだの流動性を阻害しないようになっている。ここで、低摩擦化表面処理は、例えば、フッ素樹脂コートである。
【００２４】
次に、以上の構成からなる本実施形態のフローはんだマスクの使用方法について、以下に説明する。
本実施形態に係るフローはんだマスク２０を用いてプリント基板４にフローはんだ付けをするには、第１実施形態と同様に、はんだ槽（図示略）にプリント基板４を通過させる。この工程において、低摩擦化表面２１に接触したフローはんだ２２は、低摩擦化表面２１の摩擦が低いため、はんだ付け箇所５に向かって流れ込み、はんだ付け箇所５にフローはんだ２２が付着する。
【００２５】
以上に説明した本実施形態におけるフローはんだマスク２０によれば、低摩擦化表面処理が施されていることにより、低摩擦化表面２１に接触したフローはんだ２２が、耐熱性樹脂フィルム６により不均一に流速を低下させることなく、均一なはんだの流れではんだ付けを可能とし、はんだブリッジを抑えることができる。
【００２６】
なお、本実施形態において、第２実施形態の構成に加えて、耐熱性樹脂フィルム６の表面に低摩擦化表面処理を施したが、第1実施形態の構成に加えて、耐熱性樹脂フィルム６の表面に低摩擦化表面処理を施した積層構造としても良い。
【００２７】
また、本発明の技術範囲は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態におけるフローはんだマスクの全体を示す要部断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態におけるフローはんだマスクの全体を示す要部断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態におけるフローはんだマスクの全体を示す要部断面図である。
【図４】従来技術のフローはんだマスクを示す斜視図である。
【図５】従来技術のフローはんだマスクで回路基板を覆った状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１，１０，２０  フローはんだマスク
２  表面実装部品
３  挿入実装部品
４  プリント基板
６  耐熱性樹脂フィルム
７  耐熱性粘着材料
１１  薄膜
２１  低摩擦化表面
２２  フローはんだ
【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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