(57)【要約】【課題】微小な電子部品またはフレキ基板にはんだ付けする方法および装置を提供する。【解決手段】電子部品にはんだ付けするための方法であって、第１押さえ板、第１網および複数の穴を有するプレートを順に積層する段階と、前記プレートの前記穴に前記電子部品を挿入する段階と、前記電子部品が挿入された前記プレートの上に第２網および第２押さえ板を順に積層して、ワークを形成する段階と、前記ワーク内の前記電子部品に対してはんだ付けを行う段階と、前記はんだ付けを行った後、過剰に付着したはんだを、有機脂肪酸溶液を噴き付けることによって掻き落とす段階と、を有し、前記はんだ付けを行う段階は、前記電子部品が前記プレートの前記穴内で運動する程度の勢いではんだを噴き付けることにより行われることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品にはんだ付けするための方法であって、
第１押さえ板、第１網および複数の穴を有するプレートを順に積層する段階と、
前記プレートの前記穴に前記電子部品を挿入する段階と、
前記電子部品が挿入された前記プレートの上に第２網および第２押さえ板を順に積層して、ワークを形成する段階と、
前記ワーク内の前記電子部品に対してはんだ付けを行う段階と、
前記はんだ付けを行った後、過剰に付着したはんだを、有機脂肪酸溶液を噴き付けることによって掻き落とす段階と、を有し、
前記はんだ付けを行う段階は、前記電子部品が前記プレートの前記穴内で運動する程度の勢いではんだを噴き付けることにより行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
フレキ基板にはんだ付けするための方法であって、
前記フレキ基板上に一定の空間を有して網を設けてワークを形成する段階と、
前記ワーク内の前記フレキ基板に対して、はんだ付けを行う段階と、
前記はんだ付けを行った後、過剰に付着したはんだを機脂肪酸溶液を噴き付けることによって掻き落とす段階と、を有することを特徴とする方法。
【請求項３】
前記はんだ付けを行う段階および掻き落とす段階は、真空中で行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記はんだ付けを行う段階および掻き落とす段階は、窒素雰囲気中で行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記はんだ付けを行う段階は、
前記ワークを有機脂肪酸溶液に浸漬して、前記ワーク内の前記電子部品または前記フレキ基板に保護被膜を形成する段階と、
前記保護被膜が形成された前記ワークに対して、溶融はんだ液を噴き付ける段階と、からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項６】
電子部品にはんだ付けするための装置であって、
前記電子部品を含むワークと、
前記ワーク内の前記電子部品に対してはんだ付けするためのはんだ付け装置とを有し、
前記ワークは、
前記電子部品を挿入するための穴を複数有するプレートと、
前記プレートを上下から挟むための第１網および第２網と、
角度が付いた複数の穴を有し、前記第１および第２網を介して前記プレートを上下から挟むための第１押さえ板および第２押さえ板とからなり、
前記はんだ付け装置は、前記電子部品が前記プレートの前記穴内で運動する程度の勢いではんだを噴き付けるための手段を有することを特徴とする装置。
【請求項７】
フレキ基板にはんだ付けするための装置であって、
前記フレキ基板を含むワークと、
前記ワーク内の前記フレキ基板に対してはんだ付けするためのはんだ付け装置とを有し、
前記ワークは、
前記フレキ基板と、
前記フレキ基板上に一定の空間を有して設けられた網とからなることを特徴とする装置。
【請求項８】
前記はんだ付け装置によるはんだ付けは、真空中で行われることを特徴とする請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記はんだ付け装置によるはんだ付けは、窒素雰囲気中で行われることを特徴とする請求項６又は７に記載の装置。
【請求項１０】
前記はんだ付け装置は、
少なくとも有機脂肪酸溶液が入った貯槽と、
前記ワークを前記貯槽の有機脂肪酸溶液に出入りさせるための移送手段と、
前記溶融はんだ液を噴き付ける手段と、
前記有機脂肪酸溶液を噴き付けて過剰に付着したはんだを掻き落とす手段と、を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の装置。
【請求項１１】
前記貯槽は、上層に前記有機脂肪酸溶液が、下層に前記溶融はんだ液が入っていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品又はフレキ基板にはんだ付けするための方法および装置に係り、より詳細には、微細なチップコンデンサやＩＣチップ又はフレキ基板にはんだ付けする際に、複数の非常に微細なチップやフレキ基板に効率よく正確にはんだ付けするための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器はますます高集積高密度小型軽量化され、それに伴い、電子部品もますます小型化されてきている。電子部品のうち、例えば積層セラミックチップコンデンサ（図６参照）では、３２１６サイズ（３．２ｍｍ×１．６ｍｍ）、２０１２サイズ（２．０ｍｍ×１．２ｍｍ）、１６０８サイズ（１．６ｍｍ×０．８ｍｍ）などに分類され、最近では、１００５サイズ（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）、０６０３サイズ（０．６ｍｍ×０．３ｍｍ）、０４０２サイズ（０．４ｍｍ×０．２ｍｍ）まで小型化されている。現在最も小さいチップサイズは、０４０２サイズである。
【０００３】
これらチップコンデンサの外部電極１３は、錫やニッケルによってメッキが施されて形成される。外部電極は、はんだ付けにより形成することもできるが、今現在最小の０４０２サイズのチップコンデンサでは、はんだ付けはできない。
また、今後さらに小さいチップコンデンサ（例えば０２０１サイズ）が開発されることが予測され、微小なチップコンデンサの外部電極の正確で効率のよい形成方法が望まれる。
【０００４】
フレキ基板（フレキシブルプリント基板）は、非常に薄く柔軟性に富んだプリント基板であるため、折り畳み携帯電話のヒンジ部分を通る配線やデジタルカメラの内部配線等に使用されている。しかしながらフレキ基板は非常に薄いため、ブラブラ動いてしまい、はんだ付けには適していないか非常に困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特許第４６６５０７１号公報
【特許文献２】日本国特許第４１５３７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明は、現時点で最小の０４０２サイズのチップコンデンサにおいても、はんだ付けで外部電極を形成することができ、かつ、それ以下のサイズ、例えば０２０１サイズのチップコンデンサが今後開発されても、正確かつ効率の良いはんだ付けにより外部電極を形成することを目的とする。
また、非常に薄いフレキ基板に対するはんだ付けを容易にかつ正確に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、電子部品にはんだ付けするための方法であって、第１押さえ板、第１網および複数の穴を有するプレートを順に積層する段階と、前記プレートの前記穴に前記電子部品を挿入する段階と、前記電子部品が挿入された前記プレートの上に第２網および第２押さえ板を順に積層して、ワークを形成する段階と、前記ワーク内の前記電子部品に対して、はんだ付けを行う段階と、前記はんだ付けを行った後、過剰に付着したはんだを有機脂肪酸溶液を噴き付けることによって掻き落とす段階と、を有し、前記はんだ付けを行う段階は、前記電子部品が前記プレートの前記穴内で運動する程度の勢いではんだを噴き付けることにより行われることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、フレキ基板にはんだ付けするための方法であって、前記フレキ基板上に一定の空間を有して網を設けてワークを形成する段階と、前記ワーク内の前記フレキ基板に対して、はんだ付けを行う段階と、前記はんだ付けを行った後、過剰に付着したはんだを機脂肪酸溶液を噴き付けることによって掻き落とす段階と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明はまた、電子部品にはんだ付けするための装置であって、前記電子部品を含むワークと、前記ワーク内の前記電子部品に対してはんだ付けするためのはんだ付け装置とを有し、前記ワークは、前記電子部品を挿入するための穴を複数有するプレートと、前記プレートを上下から挟むための第１網および第２網と、角度が付いた複数の穴を有し、前記第１および第２網を介して前記プレートを上下から挟むための第１押さえ板および第２押さえ板とからなり、前記はんだ付け装置は、前記電子部品が前記プレートの前記穴内で運動する程度の勢いではんだを噴き付けるための手段を有することを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明は、フレキ基板にはんだ付けするための装置であって、前記フレキ基板を含むワークと、前記ワーク内の前記フレキ基板に対してはんだ付けするためのはんだ付け装置とを有し、前記ワークは、前記フレキ基板と、前記フレキ基板上に一定の空間を有して設けられた網とからなることを特徴とする。
【００１１】
本発明によるはんだ付けは、真空中又は窒素雰囲気中で行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、現時点で最小の０４０２サイズのチップコンデンサにおいても、はんだ付けで外部電極を形成することができ、かつ、それ以下のサイズ、例えば０２０１サイズのチップコンデンサが今後開発されても、正確かつ効率の良いはんだ付けにより外部電極を形成することができる。さらに、非常に薄いフレキ基板に対しても、容易かつ正確にはんだ付けすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１を説明する図
【図２】本発明の実施例１のワークの断面図
【図３】本発明に採用することのできるはんだ付け装置を示す図
【図４】本発明の実施例３を説明する図
【図５】フレキ基板上の回路パターンに含まれる微細パターンを示す図
【図６】外部電極が形成されたチップコンデンサを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、特にチップコンデンサやＩＣチップなどの電子部品、およびフレキ基板を対象とする。
【実施例１】
【００１５】
実施例１では、チップコンデンサを主な対象として説明する。
まず、図１及び２を参照して本発明の、チップコンデンサの外部電極を形成するためのワーク１０について説明する。
【００１６】
ワーク１０を形成するために、まず、押さえ板４の上に網３を敷き、さらに網３の上にプレート２を敷く。そしてプレート２の複数の穴２１内に、これから外部電極を形成するチップコンデンサ１を挿入する。この時点では、チップコンデンサ１には外部電極は形成されておらず、セラミック部分１１と両側に導電性樹脂等からなる被はんだ付け部１２とを有している。
プレート２および網３は、ステンレスやチタン合金等の、はんだが付着しない、もしくは付着しにくい素材により形成される。
プレート２の穴２１にチップコンデンサ１を挿入したら、その上からさらに網３および押さえ板４を積層してワーク１０を形成する。
【００１７】
押さえ板４には、図２に示すように角度が付いた穴４１が複数形成されている。また、網３の網目は、押さえ板４の穴４１の直径の約１／２が好ましい。この網目が大きすぎるとチップコンデンサ１は抜けてしまい、逆に小さすぎると、後述するはんだ付け時にチップコンデンサ１が動くための余裕がなくなってしまう。
プレート２の穴２１は、図１のように丸穴でもよいし、角穴でもよいが、チップコンデンサ１がはんだ付け時の噴き付け勢いにより自由に動くだけの大きさが必要である。
【００１８】
実施例１では、チップコンデンサ１が挿入されたワーク１０全体にはんだ溶液を噴き付けることにより、チップコンデンサ１の被はんだ付け部１２にはんだ付けを行い、外部電極を形成する。この時、はんだ溶液噴き付け時の勢いにより、プレート２の穴２１内のチップコンデンサ１が自由に運動する。チップコンデンサ１が、プレート２の穴２１内を自由に動くので、噴射されるはんだ溶液が万遍なく付着する。
押さえ板４は角度が付いた穴４１を有するということは前述したが、この穴４１の角度によって、プレート２の穴２１内での、チップコンデンサ１の動きが異なる。
【００１９】
図３は、本発明のはんだ付け装置２０の一実施例を示す図である。
はんだ付け装置２０は、上層に有機脂肪酸溶液８が、下層に溶融はんだ液７がそれぞれ入った貯槽９と、ワーク１０を貯槽９の有機脂肪酸溶液８に入れたり出したりしながら移動させる移送手段５と、溶融はんだ液７を溶融はんだ液移送用ポンプ７２で汲み上げ、ノズル７３から溶融はんだ液７を噴き付けるはんだ液噴き付け手段７４と、有機脂肪酸溶液８を有機脂肪酸溶液移送用ポンプ８２で汲み上げ、ノズル８３から有機脂肪酸溶液８を噴き付けて過剰なはんだを掻き落とす有機脂肪酸溶液噴き付け手段８４とを有する。
なお、図３では貯槽９に入れられる液体が、有機脂肪酸溶液８と溶融はんだ液７との２層からなる例を示したが、有機脂肪酸溶液８と溶融はんだ液７とはそれぞれ別の貯槽に入れておくことも可能である。
【００２０】
はんだ付け装置２０の動作を以下に説明する。
まず、ワーク１０は移送手段５によって有機脂肪酸溶液８の中に浸漬される。これは、有機脂肪酸溶液８の界面活性成分によりワーク１０やチップコンデンサ１の汚れを落とし、ワーク１０内のチップコンデンサ１に保護被膜を形成するためである。保護被膜を形成することにより、ワーク１０やチップコンデンサ１に新たに汚れが付着することを防止する（特許文献１、２）。
【００２１】
次に、移送手段５によって、ワーク１０を有機脂肪酸溶液８から出すように移動させる。移送手段５はそのままワーク１０を移動させるが、この際、はんだ液噴き付け手段７４によって溶融はんだ液７をワーク１０上に噴き付けながら移動させる。
はんだ液を噴き付ける勢いにより、ワーク１０内のチップコンデンサ１は、穴２１内を自由に動くので、溶融はんだ液７がチップコンデンサ１の特に被はんだ付け部１２に万遍なく塗布される。
【００２２】
溶融はんだ液７を噴き付けた後も、移送手段５はワーク１０を有機脂肪酸溶液８の外側で移動させる。この際、有機脂肪酸溶液噴き付け手段８４によって有機脂肪酸溶液８をワーク１０上に噴き付けながら移動させる。
有機脂肪酸溶液８を噴き付けることにより、ワーク１０およびチップコンデンサ１に付着した余分なはんだ液が掻き落とされる。
【００２３】
はんだ付け装置２０によるはんだ付け処理及び掻き落とし処理は、真空中で行うことが好ましい。真空中ではんだ付けを行うことにより、はんだ付け部に気泡が混入することを防止したり、酸化を防止することができる。
または、はんだ付けは窒素雰囲気中で行うことも有用である。
【実施例２】
【００２４】
実施例２では、プレート２の穴２１に挿入するもの、すなわちはんだ付けの対象物が、ＩＣチップである点以外は、実施例１と同様である。
【実施例３】
【００２５】
図４は、本発明の実施例３を示す図である。実施例３では、フレキ基板１００の回路をはんだ付けにより形成するためのワーク１０´を形成する。
フレキ基板１００には、銅等で２０μｍ〜６０μｍピッチの微細パターンを含むパターンを形成し、その上にはんだ付けを行うことにより、２０μｍ〜６０μｍピッチの微細パターンを含む回路パターンを形成する（図５参照）。
ワーク１０´は、フレキ基板１００の端部にスペーサ４００等を設け、フレキ基板１００上の一定空間離れた位置に網３００を設けることにより形成される。スペーサ４００は、図４のように基板１００の四隅に設けられるようにしてもよいし、網３００と一体化した構造でもよい。いずれにしても、ワーク１０´は、フレキ基板１００と網３００との間に一定空間が設けられるように形成される。
【００２６】
網３００の網目は、実施例１の網３の網目よりも粗いほうが好ましい。これは、はんだ付け処理の際、フレキ基板１００の全体に溶融はんだ液７が噴き付けられるようにするためである。
図４ではフレキ基板１００の両面に回路をプリントする場合を示しているので、上下に網３００を設けているが、片面のみにプリントする場合には、網３００は上面又は下面の一方のみに設ければよい。
【００２７】
このような構成のワーク１０´に対して、実施例１で説明したはんだ付け処理およびはんだ掻き落とし処理を行うことにより、薄くてはんだ付け処理が困難だったフレキ基板に対しても、容易かつ正確にはんだ付けすることが可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
１：チップコンデンサ
２：プレート
３：網
４：押さえ板
１０：ワーク
１１：セラミック部
１２：被はんだ付け部
２１：穴
４１：角度付き穴
【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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