(57)【要約】【課題】電子部品のフレキシブル基板への実装を確実なものとし、接合信頼性を向上させる。【解決手段】側面に端子を有する電子部品をフレキシブル基板の電極に半田接合により実装する電子部品の実装方法において、Ｓｎ−Ｂｉ系半田ペーストをフレキシブル基板の電極に塗布する工程と、電子部品の端子を電極に塗布された半田ペーストに接触させて当該電子部品をフレキシブル基板に搭載する工程と、フレキシブル基板の電極に接触させずに半田ペーストを被うように封止材を電極に塗布する工程と、フレキシブル基板の基材が耐え得る温度で熱を加えてリフローする工程と、次いで封止材をフレキシブル基板の基材が耐え得る温度で加熱して封止材を電子部品の下に流し込んで硬化させる工程とを備えた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面に端子を有する電子部品をフレキシブル基板の電極に半田接合により実装する電子部品の実装方法において、
Ｓｎ−Ｂｉ系半田ペーストをフレキシブル基板の電極に塗布する工程と、
電子部品の端子を電極に塗布された半田ペーストに接触させて当該電子部品をフレキシブル基板に搭載する工程と、
フレキシブル基板の電極に接触させずに半田ペーストを被うように封止材を塗布する工程と、
フレキシブル基板の基材が耐え得る温度で熱を加えてリフローする工程と、
次いで封止材をフレキシブル基板の基材が耐え得る温度で加熱して封止材を電子部品の下に流し込んで硬化させる工程とを備えたことを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項２】
前記封止材塗布工程において、封止材を電子部品の端子に接触させないようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の実装方法。
【請求項３】
前記半田ペーストの融点を１２０〜１４０℃の範囲としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品の実装方法。
【請求項４】
前記封止材としてエポキシ樹脂系のものを用い、硬化条件１００〜１５０℃で３０分〜１時間としたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側面に外部接続用の端子が形成された電子部品の半田接合により基板に実装する電子部品の実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セラミックパッケージなどの小型基板に半導体素子を実装した構造の電子部品の種類として、外部接続用のリードを設けることなく、セラミックパッケージの側面に接続用端子を直接設けたリードレスの電子部品が知られている。このような構造の電子部品では、セラミックパッケージに実装された半導体素子の外部接続用電極が、セラミックパッケージ内部に形成された配線回路によって側面の接続用端子に接続されている。
【０００３】
そしてこのようなリードレスの電子部品を基板に実装する際には、側面の接続用端子を基板の回路電極と半田接合することにより、セラミックパッケージを基板に固着するとともに、接続用電極を基板の回路電極と導通させるようにしている。このとき、半田接合部は電子部品の側面の端子と基板の電極に形成されることから、半田接合部の信頼性を完全に確保することが難しく、樹脂接着剤によって半田接合部を補強する構成が多く採用されていた（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３８９４０９５号公報（５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された基板は、リジットなアルミナ基板やセラミック基板を想定したものであり、フレキシブル基板（例えばＦＰＣ）を想定したものではない。ＦＰＣに部品実装する場合、鉛フリー半田ペースト（Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系）を介して部品を搭載し、リフロー炉に所定の温度プロファイルで通過させ、半田をリフローする。温度プロファイルは、昇温１５０℃以下、均温度１５０〜１８０℃、リフロー部１８０〜２３５℃で最高温度が２３０℃を越える。しかし、ＦＰＣの基材となるＰＥＴ−ＣＣＬの半田耐熱は２１０℃×３０秒で、２３５℃の場合は１秒ももたないため、リフロー炉を使う方法では、ＰＥＴにダメージを与えてしまう。
【０００５】
また、ＦＰＣへの部品実装の他の方法として、半導体レーザなどのレーザを半田ペーストに照射し、部分的にしかも、短時間で半田を溶融させ、リフローを行う方法がある。しかし、この方式では、レーザの照射時間が長過ぎたり、レーザのパワーが強過ぎたりして、半田の最高温度が半田の融点を越えてかなり高くなり、熱伝導によりＰＥＴ基材の温度が２３０℃を越えてしまうと、容易にＰＥＴにダメージを及ぼしてしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、フレキシブル基板への部品実装において、接合信頼性を向上させることができる電子部品の実装方法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】
【０００７】
本発明の電子部品の実装方法は、側面に端子を有する電子部品をフレキシブル基板の電極に半田接合により実装する電子部品の実装方法において、Ｓｎ−Ｂｉ系半田ペーストをフレキシブル基板の電極に塗布する工程と、電子部品の端子を電極に塗布された半田ペーストに接触させて当該電子部品をフレキシブル基板に搭載する工程と、フレキシブル基板の電極に接触させずに半田ペーストを被うように封止材を塗布する工程と、フレキシブル基板の基材が耐え得る温度で半田ペーストに熱を加えてリフローする工程と、次いで封止材をフレキシブル基板の基材が耐え得る温度で加熱して封止材を電子部品の下に流し込んで硬化させる工程とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、側面に端子を有する電子部品をフレキシブル基板の電極に半田接合により実装する電子部品の実装方法において、Ｓｎ−Ｂｉ系半田ペーストをフレキシブル基板の電極に塗布する工程と、電子部品の端子を電極に塗布された半田ペーストに接触させて当該電子部品をフレキシブル基板に搭載する工程と、フレキシブル基板の電極に接触させずに半田ペーストを被うように封止材を塗布する工程と、フレキシブル基板の基材が耐え得る温度で熱を加えてリフローする工程と、次いで封止材をフレキシブル基板の基材が耐え得る温度で加熱して封止材を電子部品の下に流し込んで硬化させる工程を備えているので、フレキシブル基板に基材を損傷することなく電子部品を確実に接合することができ、接合信頼性が向上する。また、Ｓｎ−Ｂｉ系半田ペーストを使用するので、フレキシブル基板の基材としてＰＥＴを用いた場合でも、ＰＥＴでも耐え得る温度、例えば１５０℃の温度で半田リフローを行うことができ、このとき封止材を軟化させることにより、半田ペーストへのレーザ光照射により、半田フィレットが抵抗なく形成される。封止材としては、例えばエポキシ系封止材を用いれば、その硬化条件は、１００〜１５０℃の温度で、３０〜１時間程度であり、ＰＥＴへの熱の悪影響はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照にして説明する。
【００１０】
図１において、フレキシブル基板１は、基板１Ａ上に回路をプリントしたものであり、基材１ＡがＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などの低耐熱性の材料から成る。フレキシブル基板１は、絶縁体である基材１Ａ（ベースフィルム）の上に接着層を形成し、さらにその上に導体箔を形成して回路を形成したものであり、端子部や半田付け部以外には絶縁体であるカバーレイを被せて保護している。前記回路のうち電子部品２の端子３と半田付けされる電極部、すなわちランド１Ｂに半田ペースト４と封止材５とを重ねて塗布しておく。半田ペースト４は、Ｓｎ−Ｂｉ系のもの、例えばＳｎ−５７Ｂｉ―１．０Ａｇが好適に用いられる。このＳｎ−５７Ｂｉ―１．０Ａｇの融点は、１３８℃である。封止材５としては、エポキシ樹脂系のものを用い、この硬化条件は、１００〜１５０℃で３０分〜１時間程度である。この封止材５の塗布時に、電極（ランド）１Ｂに接触しないように半田ペースト４を被うように塗布する。
【００１１】
図１の状態のように、半田ペースト４と封止材５とをフレキシブル基板１の電極（ランド）１Ｂの個所に塗布する工程並びに半田ペースト４に端子３を接触させて電子部品２をフレキシブル基板１に搭載する工程を終了した後、半田ペースト４を加熱してリフローする。このときの加熱温度は、フレキシブル基板１の基材１Ａが耐え得る温度（基材１ＡがＰＥＴの場合：２３０℃×３０秒）以下とする。そして、加熱手段としては、レーザ光照射やキセノンランプによるソフトビームの照射が採用できる。半田ペースト４を加熱してリフローすると、図２に示すように、半田フィレットが形成される。半田ペースト４への加熱により、封止材５も軟化し、半田フィレットは、封止材５による抵抗もなく、スムースに形成される。
【００１２】
従来のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の半田ペーストを用いて加熱温度２３０℃超でリフローさせると、エポキシ樹脂系の封止材５が軟化して端子３に接触し、端子３と電極（ランド）１Ｂとの半田による接合に不都合が生じてしまうが、本発明では、形成された半田フィレットが端子３に接触し、半田により端子３と電極（ランド）１Ｂとを確実に接合する。
【００１３】
図２に示すように、半田ペースト４を加熱してリフローすることで、電子部品２の端子３をフレキシブル基板１の電極（ランド）１Ｂに接合した後、リフロー炉により封止材５を加熱し、封止材５を部品２の下に流し込んで硬化させる（図３参照）。封止材５の加熱は、リフロー炉に限らず、レーザ光照射やキセノンランプのソフトビーム照射によることもできる。
【００１４】
前述したレーザ光照射による半田ペースト４のリフローは、半田ペースト４としてＳｎ−Ｂｉ系のものを用いたため、レーザを低出力で使用でき、基材１Ａへのダメージを抑えることができ、このような低出力レーザであれば基材１Ａに照射しても差し支えないため、レーザ光の照射位置精度を緩くすることもできる。また、加熱温度が低いことにより、キセノンランプによるソフトビームの使用も可能となった。さらに、初めに半田ペースト４をランド１Ｂに塗布するため、接続に必要なランド１Ｂの表面には封止材５が接触せず、電子的な接続信頼性を確保できる。さらにまた、部品２の端子３に封止材５を塗布しないようにできるため、半田の濡れ性で十分なフィレットを形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電子部品搭載時の簡略断面図。
【図２】半田ペーストをリフローした後の断面図。
【図３】封止材を加熱した後の部品実装終了時の断面図。
【符号の説明】
【００１６】
１    フレキシブル基板
１Ａ    基材
１Ｂ    ランド（電極）
２    電子部品
３    端子
４    半田ペースト
５    封止材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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