(57)【要約】【課題】チップ状電子部品の電極端子に対するはんだの濡れ性を、チップ状電子部品の実装時における挙動に則した基準で評価できる評価方法を提供する。【解決手段】一対のランドパターンを有する基板を準備する工程と、前記ランドパターンにはんだペーストを塗布する塗布工程と、一対の電極部を有するチップ状電子部品を準備する工程と、前記塗布工程の後に、前記基板に対して、基準位置とは異なる所定の位置に、前記チップ状電子部品を設置する設置工程と、前記設置工程の後に、前記基板を加熱して前記ランドパターンに塗布されたはんだペーストを溶融させる溶融工程と、前記溶融工程の後に、前記チップ状電子部品の位置を測定する測定工程とを有する評価方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１パターン軸に沿って形成されており、前記第１パターン軸と直交する第２パターン軸に対して略対称に配置された一対のランドパターンを有する基板を準備する工程と、
前記ランドパターンにはんだペーストを塗布する塗布工程と、
第１部品軸に沿って形成されており、前記第１部品軸と直交する第２部品軸に対して略対称に配置された一対の電極部を有するチップ状電子部品を準備する工程と、
前記塗布工程の後に、前記基板に対して、前記第１パターン軸と前記第１部品軸とが一致し、かつ前記第２パターン軸と前記第２部品軸とが一致する基準位置とは異なる所定の位置に、前記チップ状電子部品を設置する設置工程と、
前記設置工程の後に、前記基板を加熱して前記ランドパターンに塗布されたはんだペーストを溶融させる溶融工程と、
前記溶融工程の後に、前記チップ状電子部品の位置を測定する測定工程とを有し、
前記一対のランドパターンにおける２つのランドパターンの間の隙間幅は、前記一対の電極部における各電極部の間の隙間幅と略一致するかまたは各電極部の間の隙間幅の当該隙間幅より小さく、
前記第１パターン軸の方向に沿う前記一対のランドパターンの全長は、前記第１電極軸の方向に沿う前記一対の電極部の全長と略一致するかまたは前記一対の電極部の全長より大きいことを特徴とするチップ状電子部品の評価方法。
【請求項２】
前記第２パターン軸の方向に沿う前記ランドパターンの長さは、前記第２電極軸の方向に沿う前記電極部の長さと略一致することを特徴とする請求項１に記載のチップ状電子部品の評価方法。
【請求項３】
前記ランドパターンのランド面積は、前記電極部の設置面の面積に対して、１００％〜１４０％であることを特徴とする請求項１または２に記載のチップ状電子部品の評価方法。
【請求項４】
前記一対のランドパターンの全長は、前記一対の電極部の全長と略一致することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のチップ状電子部品の評価方法。
【請求項５】
前記塗布工程において、前記ランドパターンのランド面積の５０％〜７５％に前記はんだペーストを塗布することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のチップ状電子部品の評価方法。
【請求項６】
前記塗布工程において、前記はんだペーストを塗布する厚さは、前記基板と直交する方向に沿う前記チップ状電子部品の長さの２０％〜３５％であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のチップ状電子部品の評価方法。
【請求項７】
前記設置工程において、前記チップ状電子部品は、前記第２電極軸が、前記第２パターン軸に対して所定の間隔となるように配置され、
前記測定工程において、前記チップ状電子部品の位置が、前記基準位置に対して、前記第１パターン軸方向にずれているずれ量を測定することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のチップ状電子部品の評価方法。
【請求項８】
前記測定工程の後に、溶融工程後における前記チップ状電子部品の位置と前記基準位置とのずれ量を算出し、当該ずれ量に基づいて前記チップ状電子部品の良否判定を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のチップ状電子部品の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ状電子部品の評価方法に関し、より詳細には、チップ状電子部品の電極端子に対するはんだの濡れ性を評価する評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップ状電子部品をはんだ付けによって基板に実装する際、基板に対する電子部品の取り付け位置が許容範囲を超えてずれたり、固定が不十分であったり、もしくは導通が確保できない等の実装不良が発生する場合がある。このようなチップ状電子部品の実装性に影響を与える要因の一つに、チップ状電子部品の電極端子に対するはんだの濡れ性が挙げられる。したがって、チップ状電子部品の開発、設計および製造段階では、実装不良が発生しにくいチップ状電子部品を得るために、電極端子に対するはんだの濡れ性を評価する必要がある。
【０００３】
電極端子に対するはんだの濡れ性を評価する従来技術としては、例えばはんだを溶融させた状態で、チップ状電子部品を基板から引き離すために必要な荷重を測定するものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、チップ状電子部品の実装性は、複合的な要因や、解析が困難な微妙な条件によって影響を受ける場合がある。このため従来技術に係る濡れ性の評価は、濡れ性の評価結果が良くても実装不良の発生頻度が高いなど、現実の実装性と濡れ性の評価結果が整合しない場合も多く、実用性の観点からは問題を有するものであった。
【特許文献１】特開平７−１２８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、チップ状電子部品の電極端子に対するはんだの濡れ性を、チップ状電子部品の実装時における挙動に則した基準で評価できる評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を解決するため、本発明に係るチップ状電子部品の評価方法は、
第１パターン軸に沿って形成されており、前記第１パターン軸と直交する第２パターン軸に対して略対称に配置された一対のランドパターンを有する基板を準備する工程と、
前記ランドパターンにはんだペーストを塗布する塗布工程と、
第１部品軸に沿って形成されており、前記第１部品軸と直交する第２部品軸に対して略対称に配置された一対の電極部を有するチップ状電子部品を準備する工程と、
前記塗布工程の後に、前記基板に対して、前記第１パターン軸と前記第１部品軸とが一致し、かつ前記第２パターン軸と前記第２部品軸とが一致する基準位置とは異なる所定の位置に、前記チップ状電子部品を設置する設置工程と、
前記設置工程の後に、前記基板を加熱して前記ランドパターンに塗布されたはんだペーストを溶融させる溶融工程と、
前記溶融工程の後に、前記チップ状電子部品の位置を測定する測定工程とを有し、
前記一対のランドパターンにおける２つのランドパターンの間の隙間幅は、前記一対の電極部における各電極部の間の隙間幅と略一致するかまたは各電極部の間の隙間幅の当該隙間幅より小さく、
前記第１パターン軸の方向に沿う前記一対のランドパターンの全長は、前記第１電極軸の方向に沿う前記一対の電極部の全長と略一致するかまたは前記一対の電極部の全長より大きいことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るチップ状電子部品の評価方法は、チップ状電子部品が基準位置からずれた位置に設置されると、はんだペーストを溶融させた際に、主として基準位置に近接する方向に移動する（セルフアライメントする）現象に着目したものである。本発明の発明者らは、セルフアライメント現象を意図的に発生させることによって、チップ状電子部品の電極端子に対するはんだの濡れ性を、チップ状電子部品の実装時における挙動に則した基準で評価できることを見出した。
【０００８】
また、基板に形成されるランドパターンの形状を所定の形状とすることによって、濡れ性の変化に伴うセルフアライメント現象の変化が顕著になり、電子部品の実装性と、本発明による濡れ性の評価結果との整合性を高めることが可能となる。
【０００９】
また、前記ランドパターンのランド面積は、前記電極部の設置面の面積に対して、１００％〜１４０％であってもよい。また、前記第２の軸の方向に沿う前記ランドパターンの長さは、前記第４の軸の方向に沿う前記電極部の長さと略一致してもよい。また、前記一対のランドパターンの全長は、前記一対の電極部の全長と略一致してもよい。
【００１０】
基板に形成されるランドパターンの面積等を所定の範囲とすることによって、濡れ性の変化に伴うセルフアライメント現象の変化が顕著になり、電子部品の実装性と、本発明による濡れ性の評価結果との整合性を高めることができる。
【００１１】
また、前記塗布工程において、前記ランドパターンのランド面積の５０％〜７５％に前記はんだペーストを塗布してもよい。また、前記塗布工程において、前記はんだペーストを塗布する厚さは、前記基板と直交する方向に沿う前記チップ状電子部品の長さの２０％〜３５％であってもよい。ランドパターンに塗布するはんだペーストの量を適切な値とすることによって、濡れ性の変化に伴うセルフアライメント現象の変化を大きくし、濡れ性の評価の感度を高めることができる。
【００１２】
また、本発明に係る評価方法では、前記設置工程において、前記チップ状電子部品は、前記第２電極軸が、前記第２パターン軸に対して所定の間隔となるように配置され、
前記測定工程において、前記チップ状電子部品の位置が、前記基準位置に対して、前記第２パターン軸方向にずれているずれ量を測定してもよい。このように、所定の方向についてのセルフアライメントに着目し、評価を簡略化してもよい。この場合、濡れ性の変化に伴うセルフアライメント現象の変化がより顕著となる方向に着目することが好ましい。
【００１３】
また、前記測定工程の後に、溶融工程後における前記チップ状電子部品の位置と前記基準位置とのずれ量を算出し、当該ずれ量に基づいて前記チップ状電子部品の良否判定を行ってもよい。本発明に係る評価方法による濡れ性の評価結果は、電子部品の実装性に対する整合性が良いため、チップ状電子部品の良否判定を精度良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る評価方法に用いるチップ状電子部品および評価基板の一部を表した斜視図、
図２は、本発明の一実施形態、実施例および参考例に用いるチップ状電子部品の外形および各寸法を表した斜視図、
図３は、本発明の一実施形態、実施形態、実施例および参考例に用いるランドパターンの各寸法を表した部分斜視図、
図４は、本発明の一実施形態、実施例および参考例に係る一連の工程を表すフローチャート、
図５Ａは、本発明の一実施形態に係るランドパターンが形成された評価基板の一例を表す部分平面図、
図５Ｂは、図５Ａに示す評価基板に対して、チップ状電子部品を設置する設置工程を説明するための部分平面図、
図６は、本発明の一実施形態に係る評価方法における一連の工程を表した模式断面図、
図７は、本発明の実施形態、実施例および参考例に用いるマスクパターンの各寸法を表した部分斜視図、
図８Ａは、本発明の実施例の評価条件を表した図表、
図８Ｂは、本発明の参考例の評価条件を表した図表、
図９は、第１パターン軸方向（Ｌ方向）に関するセルフアライメントを測定する評価方法を説明した平面図、
図１０は、第２パターン軸方向（Ｗ方向）に関するセルフアライメントを測定する評価方法を説明した平面図、
図１１は、回転方向（θ方向）へのセルフアライメントを測定する評価方法を説明した平面図、
図１２、本発明の実施例および参考例の評価結果を表した図表である。
実施形態
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る評価方法に用いるチップコンデンサ１２および評価基板１４を表した斜視図である。図１は後述する溶融工程が終了した後におけるチップコンデンサ１２等の状態を表しており、チップコンデンサ１２が、はんだ部２２によって評価基板１４に固定されている。本評価では、実際に製品を製造する際にも用いられるリフローはんだ付け法を、濡れ性評価に応用することが好ましく、リフローはんだ付け法によってチップコンデンサ１２を評価基板１４に実装することが好ましい。
【００１６】
評価に用いるチップコンデンサ１２は、図２に示すように、表面実装用のチップコンデンサであり、略直方体形状の外形を有する。ただし、本発明に係る評価に用いるチップコンデンサ１２の形状および大きさは特に限定されず、どのような形状または大きさのチップコンデンサ１２を用いてもよい。
【００１７】
チップコンデンサ１２は、中央部分に胴部１８を有し、両端部分に一対の電極端子部２０を有する。一対の電極端子部２０のうち、一方の電極端子部２０ａは、他方の電極端子部２０ｂに対して、胴部１８を挟んで配置されている。
【００１８】
一方の電極端子部２０ａと、他方の電極端子部２０ｂとは、第１部品軸α１に沿って形成されている。第１部品軸α１は、チップコンデンサ１２の外形を規定する直方体の重心であるチップ重心Ｇ１を通り、当該直方体の辺のうち電極端子部２０ａ，２０ｂの配列方向の辺に略平行な軸である。一方の電極端子部２０ａは、他方の電極端子部２０ｂに対して、第２部品軸β１を中心として略対称に配置されている。第２部品軸β１は、チップ重心Ｇ１を通り、当該直方体の辺のうち電極端子部２０ａ，２０ｂの配列方向に直交する辺に平行な軸であり、前記第１部品軸α１と直交する軸である。
【００１９】
本明細書中の実施形態、実施例および参考例では、チップコンデンサ１２の一対の電極端子部２０に関係する寸法を図２のように規定して説明を行う。すなわち、第１部品軸α１の方向に沿う一対の電極端子部２０の全長をＬ１とし、各電極端子部２０ａ，２０ｂの間の隙間幅をＣ１と規定する。また、第１部品軸α１の方向に沿う各電極端子部２０ａ，２０ｂの長さをＳ１とし、第２部品軸β１の方向に沿う各電極端子部２０ａ，２０ｂの長さをＷ１と規定する。なお、図１に示す評価基板１４に垂直な方向（評価基板１４のランドパターン１６ａ，１６ｂへの設置面２０ｃ，２０ｄに垂直な方向）に沿うチップコンデンサ１２の長さをｈと規定する。
【００２０】
評価基板１４は、図３に示すように、チップコンデンサ１２の各電極端子部２０ａ，２０ｂを取り付けるための一対のランドパターン１６を有している。図２に示すチップコンデンサ１２は、図３に示す一対のランドパターン１６のうち、一方のランドパターン１６ａに、図２に示す一方の電極端子部２０ａの設置面２０ｃが対応するように、評価基板１４に実装される。この際、図３に示す一対のランドパターン１６のうち、他方のランドパターン１６ｂは、図２に示す他方の電極端子部２０ｂの設置面２０ｄに対応する。
【００２１】
一方のランドパターン１６ａと、他方のランドパターン１６ｂとは、両方のランドパターン１６ａ，１６ｂの中心を通る第１パターン軸α２に沿って形成されている。また、一方のランドパターン１６ａは、他方のランドパターン１６ｂに対して、第１パターン軸α２に直交する第２パターン軸β２を中心として、略対称に配置されている。
【００２２】
本明細書中の実施形態、実施例および参考例では、評価基板１４の一対のランドパターン１６に関係する寸法を以下のように規定して説明を行う。すなわち、第１パターン軸α２の方向に沿う一対のランドパターン１６の全長をＬ２とし、２つのランドパターン１６ａ，１６ｂの間の隙間幅をＣ２と規定する。また、第１パターン軸α２の方向に沿う各ランドパターン１６ａ，１６ｂの長さをＳ２とし、第２パターン軸β２の方向に沿う各ランドパターン１６ａ，１６ｂの長さをＷ２と規定する。なお、第１パターン軸α２と第２パターン軸β２の交点を、ランド重心Ｇ２と規定する。
【００２３】
図４は、本実施形態に係る濡れ性評価における一連の工程を表したフローチャートである。図４のステップＳ００１では、図３に示す一対のランドパターン１６が形成され評価基板１４を準備する。評価基板１４には、図５Ａに示すように、対になったランドパターン１６ａ，１６ｂが複数形成されていてもよい。対になったランドパターン１６ａ，１６ｂが複数形成された評価基板１４を用いることによって、複数のチップコンデンサ１２の濡れ性を同時に評価することができる。
【００２４】
次に、図４のステップＳ００２では、評価基板１４のランドパターン１６ａ，１６ｂの表面に、はんだペーストを塗布する。はんだペースト３０の塗布は、例えば図６（ａ）に示すスクリーン印刷法によって行うことができる。
【００２５】
ステップＳ００２では、評価基板１４の上に、一対の開口枠２６を有するマスク２４を設置した後、スキージ２８を用いてはんだペースト３０を印刷する。図７は、マスク２４の一部を表した斜視図である。
【００２６】
マスク２４に形成された一対の開口枠２６のうち一方の開口枠２６ａは、評価基板１４にマスク２４を設置する際、図３に示す一方のランドパターン１６ａに重なるように配置される。また、図７に示す他方の開口枠２６ｂは、図３に示す他方のランドパターン１６ｂに重なるように配置される。
【００２７】
一方の開口枠２６ａと、他方の開口枠２６ｂとは、両方の開口枠２６ａ，２６ｂの中心を通る第１マスク軸α３に沿って形成されている。また、一方の開口枠２６ａは、他方の開口枠２６ｂに対して、第１マスク軸α３に直交する第２マスク軸β３を中心として、略対称に配置されている。
【００２８】
本明細書中の実施形態、実施例および参考例では、マスク２４の一対の開口枠２６に関係する寸法を以下のように規定して説明を行う。すなわち、第１マスク軸α３の方向に沿う一対の開口枠２６の全長をＬ３とし、２つの開口枠２６ａ，２６ｂの間の隙間幅をＣ２と規定する。また、第１マスク軸α３の方向に沿う各開口枠２６ａ，２６ｂの長さをＳ３とし、第２マスク軸β３の方向に沿う各電極部２６ａ，２６ｂの長さをＷ３と規定する。なお、マスク２４は、第１マスク軸α３と第２マスク軸β３の交点がランド重心Ｇ２に一致するように、評価基板１４に設置される。
【００２９】
マスク２４の開口枠２６ａ，２６ｂの開口面積は、図３に示す各ランドパターン１６ａ，１６ｂのランド面積以下であることが好ましく、ランド面積の５０％〜７５％とすることがさらに好ましい。はんだペースト３０の塗布量を通常の実装時よりも少ない量とすることにより、濡れ性の悪い電極端子部２０ａ，２０ｂを有するチップコンデンサ１２では、後述のセルフアライメント現象が、はんだペースト３０の塗布量が多い場合に比べて発生しにくくなる。
【００３０】
また、はんだペースト３０の塗布量を所定量以上とすることにより、濡れ性の良い電極端子部２０ａ，２０ｂを有するチップコンデンサ１２では、はんだペースト３０の塗布量が多い場合と大差がない程度のセルフアライメント現象が起こる。したがって、マスク２４の開口枠２６ａ，２６ｂの開口面積を所定の面積とすることにより、電極端子部２０ａ，２０ｂの濡れ性の違いによるセルフアライメント現象の差異が大きくなり、電極端子部２０ａ，２０ｂの濡れ性を感度良く評価できる。
【００３１】
また、図６（ｂ）に示すように、はんだペースト３０を塗布する厚さｔも、電極端子部２０ａ，２０ｂの濡れ性の違いによるセルフアライメント現象の差異が大きくなるように設定されることが好ましい。はんだペースト３０を塗布する厚さｔは、例えば、評価基板１４と垂直な方向に沿うチップコンデンサ１２の長さｈの２０％〜３０％とすることが好ましい。なお、図６（ａ）に示すマスク２４は、はんだペースト３０を塗布した後に取り除かれる。
【００３２】
図４に示すステップＳ００３では、図２に示すチップコンデンサ１２を用意する。さらに、図４に示すステップＳ００４では、図６（ｂ）に示すように、はんだペースト３０が塗布された評価基板１４に、チップコンデンサ１２を設置する。
【００３３】
図５Ｂは、はんだペースト３０が塗布された評価基板１４に対して、チップコンデンサ１２を配置する工程を、評価基板１４と直交する方向から観察した図である。ステップＳ００４において、チップコンデンサ１２は、評価基板１４に対して、第１パターン軸α２と第１部品軸α１とが一致し、かつ第２パターン軸β２と前記第２部品軸β１とが一致する基準位置とは異なる位置に設置される。
【００３４】
図５Ｂに示す状態では、チップコンデンサ１２の第２部品軸β１が、第２パターン軸β２に対してＬ方向ずらし量Ｘ１だけ平行にずらされた位置に配置されるように、チップコンデンサ１２を設置している。チップコンデンサ１２を基準位置に対してどのようにずらすかは、評価するチップコンデンサ１２の実際の製品における実装状態等を考慮して、任意に決定することができる。
【００３５】
例えば、第１パターン軸α２に対して前記第１部品軸α１を平行にずらしてもよいし、チップ重心Ｇ１とランド重心Ｇ２を一致させた状態で、各部品軸α１，β１を各パターン軸α２，β２に対して回転方向にずらしてもよい。なお本明細書中において、チップコンデンサ１２と一対のランドパターン１６との位置ずれおよび位置の一致を説明する場合、評価基板１４の表面に沿う方向のみに着目して説明しており、評価基板１４に垂直な方向の位置ずれは無視している。
【００３６】
次に、図４に示すステップＳ００５では、チップコンデンサ１２が設置された評価基板１４を加熱し、ランドパターン１６ａ，１６ｂに塗布されたはんだペースト３０を溶融させる。図６（ｂ）に示すはんだペースト３０を溶融させると、電極端子部２０ａ，２０ｂに対して、溶融したはんだペースト３０が濡れるため、はんだペースト３０と電極端子部２０ａ，２０ｂとの間に表面張力が働く。電極端子部２０ａ，２０ｂに働く表面張力によって、チップコンデンサ１２がランドパターン１６ａ，１６ｂに対して基準位置へ向かって移動するセルフアライメント現象が発生する。
【００３７】
図４に示すステップＳ００６では、セルフアライメント現象が発生した後のチップコンデンサ１２の位置を測定する。例えば、図６（Ｃ）に示すように、チップコンデンサ１２の第２部品軸β１が、第２パターン軸β２に対してＬ方向ずれている残留Ｌ方向位置ズレ量Ｘ２を測定する。ステップＳ００５の溶融工程では、電極端子部２０ａ，２０ｂに対する溶融したはんだの濡れ性が良い方が、電極端子部２０ａ，２０ｂに働く表面張力が大きくなる。したがって、ランドパターン１６ａ，１６ｂの形状を適切に決定すれば、電極端子部２０ａ，２０ｂに対するはんだの濡れ性が良いほどチップコンデンサ１２が基準位置へ移動する移動量が大きくなり、残留Ｌ方向位置ズレ量Ｘ２が小さくなる。
【００３８】
したがって、ステップＳ００６でチップコンデンサ１２の位置を測定することにより、電極端子部２０ａ，２０ｂに対するはんだの濡れ性を評価することができる。また、本実施形態に係る評価方法によれば、チップコンデンサ１２の電極端子部２０ａ，２０ｂに対するはんだの濡れ性を、チップコンデンサ１２の実装時における挙動に則した基準で評価できる。
【００３９】
また、ステップＳ００６で測定した残留位置ズレ量を基に、チップコンデンサ１２の実装性に関する良否判定を行っても良い。この場合、例えば残留位置ズレ量が、チップコンデンサ１２の外形寸法に対して５％以上となるような場合に、当該チップコンデンサの実装性を不良と判断することができる。本発明に係る評価方法による濡れ性の評価結果は、チップコンデンサ１２の実装時における挙動に則しており、チップコンデンサ１２の実装性との整合性が良いため、チップコンデンサ１２の実装性に関する良否判定を精度良くおこなうことができる。
【００４０】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例および参考例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例または参考例に限定されない。
第１実施例
【００４１】
電極端子部２０ａ，２０ｂに対するはんだペースト３０の濡れ性の水準があらかじめ分かっている２水準のチップコンデンサ１２を、各水準につき５０サンプルずつ３セット用意して、本発明の第１実施例に係る濡れ性評価を行った。第１実施例に用いたチップコンデンサ１２の外形形状は、以下に示すとおりである。すなわち、図２に示すＬ１を１．０ｍｍ、Ｗ１を０．５ｍｍ、Ｃ１を０．５ｍｍ、Ｓ１を０．２５ｍｍ、ｈを０．５ｍｍとした。
【００４２】
チップコンデンサ１２の濡れ性の水準は、第１水準と第２水準の２水準を用意した。第１実施例で用いるサンプルの濡れ性の水準は、図２に示す電極端子部２０ａ，２０ｂの算術平均表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１）によって表される。第１水準はＲａが２μｍ、第２水準はＲａが８μｍである。第１水準に係るチップコンデンサ１２は、電極端子部２０ａ，２０ｂの算術平均表面粗さＲａの値が小さく、溶融したはんだの濡れ性が良い。それに対して第２水準に係るチップコンデンサ１２は、電極端子部２０ａ，２０ｂの算術平均表面粗さＲａの値が大きく、溶融したはんだとの濡れ性が悪い。
【００４３】
第１実施例では、評価基板１４に形成された一対のランドパターン１６の形状を以下のように設定した。すなわち、図３に示すＬ２を１．５ｍｍ、Ｗ２を０．５ｍｍ、Ｃ２を０．４ｍｍ、Ｓ２を０．５５ｍｍとした（図８Ａ）。
【００４４】
一対のランドパターン１６における２つのランドパターン１６ａ，１６ｂの間の隙間幅Ｃ２は、一対の電極端子部２０における各電極端子部２０ａ，２０ｂの間の隙間幅Ｃ１より小さい。また、第１パターン軸α２の方向に沿う一対のランドパターン１６の全長Ｌ２は、第１部品軸α１の方向に沿う一対の電極端子部２０ａ，２０ｂの全長Ｌ１より大きい。さらに、第２パターン軸β２の方向に沿う前記ランドパターン１６ａ，１６ｂの長さＷ２は、前記第２部品軸β１の方向に沿う電極端子部２０ａ，２０ｂの長さＷ１と略一致する。
【００４５】
第１実施例では、はんだペースト３０をランドパターン１６ａ，１６ｂに塗布する際に用いるマスク２４に形成された一対の開口枠２６の形状を以下のように設定した。すなわち、図７に示すＬ３を１．２８ｍｍ、Ｗ３を０．４ｍｍ、Ｃ３を０．４ｍｍ、Ｓ３を０．４４ｍｍとした。マスク２４の開口枠２６ａ，２６ｂ形状は、開口枠２６ａ，２６ｂの開口面積が、第１実施例のランド面積の約６５％となるように設定した。第１〜第４実施例、第１および第２参考例に用いた評価基板１４に形成される一対のランドパターン１６の形状と、一対の開口枠２６の形状をまとめたものを図８Ａ，図８Ｂに示す。
【００４６】
第１実施例では、実施形態で説明した図４に示すフローチャートに従って評価を行った。まず、図８Ａにおける第１実施形態の欄に示す一対のランドパターン１６が形成された評価基板１４を準備した（ステップＳ００１）。次に、図８Ａにおける第１実施形態の欄に示す開口枠２６が形成されたマスク２４を、評価基板１４に設置し、図６（ａ）に示すように、スクリーン印刷法によってはんだペースト３０をランドパターン１６ａ，１６ｂに塗布した（ステップＳ００２）。
【００４７】
図６（ｂ）に示すはんだペースト３０を塗布する厚さｔは、０．１３ｍｍ（評価基板１４と垂直な方向に沿うチップコンデンサ１２の長さｈの２６％）とした。
【００４８】
次にチップコンデンサ１２を準備し（ステップＳ００３）、チップコンデンサ１２を、評価基板１４のランドパターン１６に対して基準位置から所定量ずらした位置に設置する（図５Ｂ）（ステップＳ００４）。第１実施例では、図９（ａ）、図１０（ａ）および図１１（ａ）に示す３通りの異なる設置状態について、各５０サンプルずつ評価を行った。
【００４９】
図９（ａ）に示す状態では、チップコンデンサ１２の第２部品軸β１が、第２パターン軸β２に対してＬ方向ずらし量Ｘ１だけ平行にずらされた位置に配置されるように、チップコンデンサ１２を設置している。図９に示すＬ方向ずらし量Ｘ１は、０．１５ｍｍとした。
【００５０】
図１０（ａ）に示す状態では、チップコンデンサ１２の第１部品軸α１が、第１パターン軸α２に対してＷ方向ずらし量Ｙ１だけ平行にずらされた位置に配置されるように、チップコンデンサ１２を設置している。図１０に示すＷ方向ずらし量Ｙ１は、０．１５ｍｍとした。
【００５１】
図１１（ａ）に示す状態では、チップ重心Ｇ１とランド重心Ｇ２を一致させた状態で、各部品軸α１，β１が、各パターン軸α２，β２に対して回転ずらし量θ１だけずらされた位置に配置されるように、チップコンデンサ１２を設置している。図１１（ａ）に示す回転ずらし量θ１は、２０度とした。
【００５２】
次に、チップコンデンサ１２が設置された評価基板１４を加熱し、ランドパターン１６ａ，１６ｂに塗布されたはんだペースト３０を溶融させた（ステップＳ００５）。溶融工程にはリフロー炉を用いた。
【００５３】
リフロー工程の後、図９（ｂ）、図１０（ｂ）および図１１（ｂ）に示すチップコンデンサ１２の位置を、基板外観検査装置を用いて測定した。図９（ｂ）は、図９（ａ）の状態に設置されたチップコンデンサ１２が、溶融工程の際のセルフアライメント現象によって移動した後の状態を表している。測定工程では、図９（ｂ）に示す残留Ｌ方向位置ズレ量Ｘ２を測定する。
【００５４】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の状態に設置されたチップコンデンサ１２が、溶融工程の際のセルフアライメント現象によって移動した後の状態を表している。測定工程では、残留Ｗ方向位置ズレ量Ｙ２を測定する。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の状態に設置されたチップコンデンサ１２が、溶融工程の際のセルフアライメント現象によって移動した後の状態を表している。測定工程では、残留回転位置ズレ量θ２を測定する。
【００５５】
次に、測定結果を基に、第１水準に係るチップコンデンサ１２と、第２水準に係るチップコンデンサ１２の間の濡れ性の差を、第１実施例に係る評価によって検出できたか否かを検証した。まず残留Ｌ方向位置ズレ量Ｘ２、残留Ｗ方向位置ズレ量Ｙ２および残留回転位置ズレ量θ２を各水準ごと整理し、各ズレ量の分布範囲（Ｒ）を求めた。次に、第２水準のチップコンデンサ１２のズレ量Ｘ２，Ｙ２，θ２の分布範囲（Ｒ）から、第１水準のチップコンデンサ１２のズレ量Ｘ２，Ｙ２，θ２の分布範囲（Ｒ）を引いた値をアライメント差とし、各ズレ量Ｘ２，Ｙ２，θ２についてアライメント差を算出した。結果を図１２に示す。
【００５６】
図１２に示すように、第１実施例に係る評価によって、第１水準に係るチップコンデンサ１２と、第２水準に係るチップコンデンサ１２の間の濡れ性の差を、アライメント差として検出できた。Ｌ方向、Ｗ方向、θ方向のいずれの方向にチップコンデンサ１２をずらして配置した場合でも、電極端子部２０の濡れ性の差をアライメント差として明確に検出できた。
【００５７】
特に、第１実施例に係る一対のランドパターン１６を用いた評価では、θ方向のアライメント差が大きく、濡れ性の差が顕著に現れている。したがって、第１実施例では、基準位置から回転方向θにずらしてチップコンデンサ１２を設置し、残留回転位置ズレ量θ２を測定することが、濡れ性を感度良く評価する観点からより好ましい。なお、Ｌ方向のアライメント差も比較的大きい。
第２実施例
【００５８】
第２実施例に係る濡れ評価では、評価基板１４に形成された一対のランドパターン１６の形状と、マスク２４に形成された一対の開口枠２６の形状を変更した他は、第１実施例に係る濡れ性評価と同様にして評価を行った。第２実施例では、濡れ性評価に用いる評価基板１４に形成された一対のランドパターン１６の形状を以下のように設定した。すなわち、図３に示すＬ２を１．５ｍｍ、Ｗ２を０．５ｍｍ、Ｃ２を０．５ｍｍ、Ｓ２を０．５ｍｍとした（図８Ａ）。
【００５９】
第２実施例では、一対のランドパターン１６における２つのランドパターン１６ａ，１６ｂの間の隙間幅Ｃ２は、一対の電極端子部２０における各電極端子部２０ａ，２０ｂの間の隙間幅Ｃ１と一致する。また、第１パターン軸α２の方向に沿う一対のランドパターン１６の全長Ｌ２は、第１部品軸α１の方向に沿う一対の電極端子部２０ａ，２０ｂの全長Ｌ１より大きい。さらに、第２パターン軸β２の方向に沿う前記ランドパターン１６ａ，１６ｂの長さＷ２は、前記第２部品軸β１の方向に沿う電極端子部２０ａ，２０ｂの長さＷ１と一致する。
【００６０】
また、第２実施例では、はんだペースト３０をランドパターン１６ａ，１６ｂに塗布する際に用いるマスク２４に形成された一対の開口枠２６の形状を以下のように設定した。すなわち、図７に示すＬ３を１．２ｍｍ、Ｗ３を０．４ｍｍ、Ｃ３を０．５ｍｍ、Ｓ３を０．３５ｍｍとした（図８Ａ）。なお、マスク２４の開口枠２６ａ，２６ｂの開口面積は、第１実施例と同様に、ランド面積の約６５％である。第２実施例に係る濡れ評価の結果を図１２に示す。
【００６１】
図１２に示すように、第２実施例に係る評価によって、第１水準に係るチップコンデンサ１２と、第２水準に係るチップコンデンサ１２の間の濡れ性の差を、アライメント差として検出できた。Ｌ方向、Ｗ方向、θ方向のいずれの方向にチップコンデンサ１２をずらして配置した場合でも、電極端子部２０の濡れ性の差を明確に検出できた。
【００６２】
特に、第２実施例に係る一対のランドパターン１６を用いた評価では、θ方向のアライメント差が最も大きく、濡れ性の差が顕著に現れている。したがって、第２実施例では、基準位置から回転方向θにずらしてチップコンデンサ１２を設置し、残留回転位置ズレ量θ２を測定することが、濡れ性を感度良く評価する観点から好ましい。なお、Ｌ方向のアライメント差も比較的大きい。
第３実施例
【００６３】
第３実施例に係る濡れ評価では、評価基板１４に形成された一対のランドパターン１６の形状と、マスク２４に形成された一対の開口枠２６の形状を変更した他は、第１実施例に係る濡れ性評価と同様にして評価を行った。第３実施例では、濡れ性評価に用いる評価基板１４に形成された一対のランドパターン１６の形状を以下のように設定した。すなわち、図３に示すＬ２を１．０ｍｍ、Ｗ２を０．５ｍｍ、Ｃ２を０．４ｍｍ、Ｓ２を０．３ｍｍとした（図８Ａ）。
【００６４】
第３実施例では、一対のランドパターン１６における２つのランドパターン１６ａ，１６ｂの間の隙間幅Ｃ２は、一対の電極端子部２０における各電極端子部２０ａ，２０ｂの間の隙間幅Ｃ１とより小さい。また、第１パターン軸α２の方向に沿う一対のランドパターン１６の全長Ｌ２は、第１部品軸α１の方向に沿う一対の電極端子部２０ａ，２０ｂの全長Ｌ１と一致する。さらに、第２パターン軸β２の方向に沿う前記ランドパターン１６ａ，１６ｂの長さＷ２は、前記第２部品軸β１の方向に沿う電極端子部２０ａ，２０ｂの長さＷ１と一致する。
【００６５】
また、第３実施例では、はんだペースト３０をランドパターン１６ａ，１６ｂに塗布する際に用いるマスク２４に形成された一対の開口枠２６の形状を以下のように設定した。すなわち、図７に示すＬ３を０．８８ｍｍ、Ｗ３を０．４ｍｍ、Ｃ３を０．４ｍｍ、Ｓ３を０．２４ｍｍとした（図８Ａ）。なお、マスク２４の開口枠２６ａ，２６ｂの開口面積は、第１実施例と同様に、ランド面積の約６５％である。第３実施例に係る濡れ評価の結果を図１２に示す。
【００６６】
図１２に示すように、第３実施例に係る評価によって、第１水準に係るチップコンデンサ１２と、第２水準に係るチップコンデンサ１２の間の濡れ性の差を、アライメント差として検出できた。Ｌ方向、Ｗ方向、θ方向のいずれの方向にチップコンデンサ１２をずらして配置した場合でも、電極端子部２０の濡れ性の差を明確に検出できた。
【００６７】
特に、第３実施例に係る一対のランドパターン１６を用いた評価では、Ｌ方向のアライメント差が最も大きく、濡れ性の差が顕著に現れている。したがって、第３実施例では、基準位置からＬ方向にずらしてチップコンデンサ１２を設置し、残留Ｌ方向位置ズレ量Ｘ２を測定することが、濡れ性を感度良く評価する観点からより好ましい。なお、θ方向のアライメント差も大きい。
第４実施例
【００６８】
第４実施例に係る濡れ評価では、評価基板１４に形成された一対のランドパターン１６の形状と、マスク２４に形成された一対の開口枠２６の形状を変更した他は、第１実施例に係る濡れ性評価と同様にして評価を行った。第４実施例では、濡れ性評価に用いる評価基板１４に形成された一対のランドパターン１６の形状を以下のように設定した。すなわち、図３に示すＬ２を１．０ｍｍ、Ｗ２を０．５ｍｍ、Ｃ２を０．５ｍｍ、Ｓ２を０．２５ｍｍとした（図８Ａ）。
【００６９】
第４実施例では、一対のランドパターン１６における２つのランドパターン１６ａ，１６ｂの間の隙間幅Ｃ２は、一対の電極端子部２０における各電極端子部２０ａ，２０ｂの間の隙間幅Ｃ１と一致する。また、第１パターン軸α２の方向に沿う一対のランドパターン１６の全長Ｌ２は、第１部品軸α１の方向に沿う一対の電極端子部２０ａ，２０ｂの全長Ｌ１と一致する。さらに、第２パターン軸β２の方向に沿う前記ランドパターン１６ａ，１６ｂの長さＷ２は、前記第２部品軸β１の方向に沿う電極端子部２０ａ，２０ｂの長さＷ１と一致する。
【００７０】
また、第４実施例では、はんだペースト３０をランドパターン１６ａ，１６ｂに塗布する際に用いるマスク２４に形成された一対の開口枠２６の形状を以下のように設定した。すなわち、図７に示すＬ３を０．８ｍｍ、Ｗ３を０．４ｍｍ、Ｃ３を０．５ｍｍ、Ｓ３を０．１５ｍｍとした（図８Ａ）。なお、マスク２４の開口枠２６ａ，２６ｂの開口面積は、第１実施例と同様に、ランド面積の約６５％である。第４実施例に係る濡れ評価の結果を図１２に示す。
【００７１】
図１２に示すように、第４実施例に係る評価によって、第１水準に係るチップコンデンサ１２と、第２水準に係るチップコンデンサ１２の間の濡れ性の差を、Ｌ方向のアライメント差として検出できた。Ｗ方向およびθ方向にチップコンデンサ１２をずらして配置した場合は、第１水準と第２水準の間では、電極端子部２０の濡れ性の差を検出することができなかった。
【００７２】
しかし、第４実施例に係る一対のランドパターン１６を用いた評価では、Ｌ方向のアライメント差が大きく、濡れ性の差が顕著に現れている。したがって、第４実施例では、基準位置からＬ方向にずらしてチップコンデンサ１２を設置し、残留Ｌ方向位置ズレ量Ｘ２を測定することによって、濡れ性を感度良く評価することができる。
第１参考例
【００７３】
第１参考例に係る濡れ評価では、評価基板１４に形成された一対のランドパターン１６の形状と、マスク２４に形成された一対の開口枠２６の形状を変更した他は、第１実施例に係る濡れ性評価と同様にして評価を行った。第１参考例では、濡れ性評価に用いる評価基板１４に形成された一対のランドパターン１６の形状を以下のように設定した。すなわち、図３に示すＬ２を１．３ｍｍ、Ｗ２を０．５ｍｍ、Ｃ２を０．６ｍｍ、Ｓ２を０．３５ｍｍとした（図８Ｂ）。
【００７４】
第１参考例では、一対のランドパターン１６における２つのランドパターン１６ａ，１６ｂの間の隙間幅Ｃ２は、一対の電極端子部２０における各電極端子部２０ａ，２０ｂの間の隙間幅Ｃ１より大きい。また、第１パターン軸α２の方向に沿う一対のランドパターン１６の全長Ｌ２は、第１部品軸α１の方向に沿う一対の電極端子部２０ａ，２０ｂの全長Ｌ１より大きい。さらに、第２パターン軸β２の方向に沿う前記ランドパターン１６ａ，１６ｂの長さＷ２は、前記第２部品軸β１の方向に沿う電極端子部２０ａ，２０ｂの長さＷ１と略一致する。
【００７５】
また、第１参考例では、はんだペースト３０をランドパターン１６ａ，１６ｂに塗布する際に用いるマスク２４に形成された一対の開口枠２６の形状を以下のように設定した。すなわち、図７に示すＬ３を１．１６ｍｍ、Ｗ３を０．４ｍｍ、Ｃ３を０．６ｍｍ、Ｓ３を０．２８ｍｍとした（図８Ｂ）。なお、マスク２４の開口枠２６ａ，２６ｂの開口面積は、第１実施例と同様に、ランド面積の約６５％である。第１参考例に係る濡れ評価の結果を図１２に示す。
【００７６】
第１参考例に係る評価でも、Ｌ方向およびＷ方向にずらした場合に、第１水準に係るチップコンデンサ１２と、第２水準に係るチップコンデンサ１２の間の濡れ性の差を、アライメント差として検出できている。しかし、第１参考例に係る評価は、検出されるアライメント差が比較的小さい。したがって、第１参考例に係る一対のランドパターン１６は、電極端子部２０ａ，２０ｂに対するはんだの濡れ性の差が、より大きい場合における評価に適していると考えられる。
第２参考例
【００７７】
第２参考例に係る濡れ評価では、評価基板１４に形成された一対のランドパターン１６の形状と、マスク２４に形成された一対の開口枠２６の形状を変更した他は、第１実施例に係る濡れ性評価と同様にして評価を行った。第２参考例では、濡れ性評価に用いる評価基板１４に形成された一対のランドパターン１６の形状を以下のように設定した。すなわち、図３に示すＬ２を１．３ｍｍ、Ｗ２を０．７ｍｍ、Ｃ２を０．４ｍｍ、Ｓ２を０．４５ｍｍとした（図８Ｂ）。
【００７８】
第２参考例では、一対のランドパターン１６における２つのランドパターン１６ａ，１６ｂの間の隙間幅Ｃ２は、一対の電極端子部２０における各電極端子部２０ａ，２０ｂの間の隙間幅Ｃ１より小さい。また、第１パターン軸α２の方向に沿う一対のランドパターン１６の全長Ｌ２は、第１部品軸α１の方向に沿う一対の電極端子部２０ａ，２０ｂの全長Ｌ１より大きい。さらに、第２パターン軸β２の方向に沿う前記ランドパターン１６ａ，１６ｂの長さＷ２は、前記第２部品軸β１の方向に沿う電極端子部２０ａ，２０ｂの長さＷ１より大きい。
【００７９】
また、第２参考例では、はんだペースト３０をランドパターン１６ａ，１６ｂに塗布する際に用いるマスク２４に形成された一対の開口枠２６の形状を以下のように設定した。すなわち、図７に示すＬ３を１．１２ｍｍ、Ｗ３を０．５６ｍｍ、Ｃ３を０．４ｍｍ、Ｓ３を０．３６ｍｍとした（図８Ｂ）。なお、マスク２４の開口枠２６ａ，２６ｂの開口面積は、第１実施例と同様に、ランド面積の約６５％である。第２参考例に係る濡れ評価の結果を図１２に示す。
【００８０】
第２参考例に係る評価では、第１水準に係るチップコンデンサ１２と、第２水準に係るチップコンデンサ１２の間の濡れ性の差を、アライメント差として検出することができなかった。すなわち、第２参考例に係る評価は、電極端子部２０ａ，２０ｂに対するはんだの濡れ性の差を検出する感度が比較的低いと考えられる。したがって、第２参考例に係る一対のランドパターン１６は、電極端子部２０ａ，２０ｂに対するはんだの濡れ性の差がより大きい場合の評価に適していると考えられる。
その他の実施形態
【００８１】
上述の実施形態、実施例および参考例では、チップ状電子部品としてチップコンデンサ１２を例に説明をおこなったが、本発明に係るチップ状電子部品としてはこれに限られない。本発明に係る評価によれば、チップインダクタ、チップバリスタ、チップフィルタ等、その他のチップ状電子部品の濡れ性評価を行うことができる。また、チップ状電子部品および電極端子部の形状についても、明細書中において説明した実施形態等に限定されず、たとえば一対の電極端子部を複数有するチップ状電子部品等を、本発明によって評価してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る評価方法に用いるチップ状電子部品および評価基板の一部を表した斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態、実施例および参考例に用いるチップ状電子部品の外形および各寸法を表した斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態、実施形態、実施例および参考例に用いるランドパターンの各寸法を表した部分斜視図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態、実施例および参考例に係る一連の工程を表すフローチャートである。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の一実施形態に係るランドパターンが形成された評価基板の一例を表す部分平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示す評価基板に対して、チップ状電子部品を設置する設置工程を説明するための部分平面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る評価方法における一連の工程を表した模式断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態、実施例および参考例に用いるマスクパターンの各寸法を表した部分斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の実施例の評価条件を表した図表である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の参考例の評価条件を表した図表である。
【図９】図９は、第１パターン軸方向（Ｌ方向）に関するセルフアライメントを測定する評価方法を説明した平面図である。
【図１０】図１０は、第２パターン軸方向（Ｗ方向）に関するセルフアライメントを測定する評価方法を説明した平面図である。
【図１１】図１１は、回転方向（θ方向）へのセルフアライメントを測定する評価方法を説明した平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例および参考例の評価結果を表した図表である。
【符号の説明】
【００８３】
１２…  チップコンデンサ
１４…  評価基板
１６…  一対のランドパターン
１６ａ，１６ｂ…  ランドパターン
２０…  一対の電極端子部
２０ａ，２０ｂ…  電極端子部
２０ｃ，２０ｄ…  設置面
２４…  マスク
２６ａ，２６ｂ…  開口枠
３０…  はんだペースト
α１…  第１部品軸
α２…  第１パターン軸
β１…  第２部品軸
β２…  第２パターン軸
【図１】
2009231782.tif 000003
【図２】
2009231782.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
2009231782.tif 000007
【図５Ｂ】
2009231782.tif 000008
【図６】
2009231782.tif 000009
【図７】
2009231782.tif 000010
【図８Ａ】
2009231782.tif 000011
【図８Ｂ】
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【図９】
2009231782.tif 000013
【図１０】
2009231782.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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