はんだ付け方法および該はんだ付け方法を用いて製造した電子回路基板ならびに電子機器
【課題】 フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部の剥離現象を防止できるはんだ付け方法と電子回路基板、電子機器の提供。
【解決手段】 基板５の一側面にリフローはんだ付けを行い、基板５の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うはんだ付け方法において、リフローはんだ付けとフローはんだ付けのはんだ付け合金の組成または融点を異ならせたり、例えばリフローはんだ付け部２の裏側部分に断熱部材１６を設けて、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２の温度が低融点合金温度未満の固相線温度に達しないようにしたり、リフローはんだ付け部２の温度が高融点合金温度を超えた液相線温度になるようにする。これによりリフローはんだ付け部の剥離現象を起こさないようにできる。７はリフローはんだ面面実装部品、８はフローはんだ面面実装部品、９はリードはんだ付け部品、２４は接着剤。
【解決手段】 基板５の一側面にリフローはんだ付けを行い、基板５の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うはんだ付け方法において、リフローはんだ付けとフローはんだ付けのはんだ付け合金の組成または融点を異ならせたり、例えばリフローはんだ付け部２の裏側部分に断熱部材１６を設けて、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２の温度が低融点合金温度未満の固相線温度に達しないようにしたり、リフローはんだ付け部２の温度が高融点合金温度を超えた液相線温度になるようにする。これによりリフローはんだ付け部の剥離現象を起こさないようにできる。７はリフローはんだ面面実装部品、８はフローはんだ面面実装部品、９はリードはんだ付け部品、２４は接着剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛フリーはんだ合金を用い、基板の一方の面においてリフローはんだ付けを行い、基板の他方の面においてフローはんだ付けを行うはんだ付け技術に係り、特に、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部の剥離現象を防止することが可能なはんだ付け方法、および該はんだ付け方法を用いて製造した電子回路基板、電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子部品の実装に使用するはんだ合金には、鉛を多量に含有するＳｎ−Ｐｂ系はんだが使用されている。しかしながら、鉛入りはんだでは、廃棄した回路基板から鉛が溶出し、この溶出鉛による生態系への悪影響や環境汚染が社会問題となっており、鉛フリーはんだ合金の使用が強く要望されている。
【０００３】鉛フリーはんだ合金を使用するための様々な研究の結果、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだに代わるＰｂフリーはんだ合金として、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ３元系をベースとしたものが有力候補としてクローズアップされている。
【０００４】その理由は、Ｐｂフリーはんだとしては既に２元系まで拡張して組成が様々検討されていて、■Ｓｎ−３.５ｍａｓｓ％Ａｇ（融点２２１℃）、Ｓｎ−５ｍａｓｓ％Ｓｂ（融点１９９℃）などが使用実績があるが、鉛を含んだＳｎ−３７ｍａｓｓ％Ｐｂ（融点１８３℃）と比較して融点が高すぎるため、従来一般に使用されているガラスエポキシ基板のはんだ付けには使用が困難であること、■Ｓｎ−９ｍａｓｓ％Ｚｎ（融点１９９℃）は、融点は下がるがはんだ表面が著しく酸化されやすくＣｕ、Ｎｉなどの電極に対する濡れ性がＳｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｓｂ系はんだに比較して著しく低下するため使用が困難であること、■Ｓｎ−５８ｍａｓｓ％Ｂｉ（融点１３８℃）は材料自体が硬く脆いため信頼性に問題があり使用が困難であること、■Ｓｎ−５２ｍａｓｓ％Ｉｎ（融点１１７℃）はＳｎ−３７ｍａｓｓ％Ｐｂ（融点１８３℃）と比較して融点が低すぎるため、接続部高温強度が低下すること、などの問題があったが、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ３元系まで拡張すれば、前記のような２元系の場合よりも融点を１８３℃（Ｓｎ−３７ｍａｓｓ％Ｐｂの融点）に近づけることができるためである。
【０００５】ところが、この３元系において融点を１８３℃に近いものを探索すると、完全な共晶組成を得ることはできず、１８３℃より低い固相線温度と１８３℃より高い液相線温度を持った（固液共存温度を持った）組成となってしまう。
【０００６】そのため、リフローはんだ付けにより部品を接続した後、フローはんだ付けを行う際、接続された部品は、一般的にはガラスエポキシ基板と熱容量が異なるため、リフローまたはフローはんだ付け後、基板の自然空冷による冷却時に、部品と基板で温度の下がり方が異なり、接続部はんだ内に大きな温度勾配ができる。はんだの凝固の際、広い固液共存温度幅を持ったはんだの場合、温度の高い方へ低融点の相（Ｂｉが多く含まれた硬くて脆い相）を偏析させ、凝固を完了した後のリフローはんだ付け部品の接続強度低下を起こしやすい。
【０００７】Ｂｉを含有したＰｂフリーはんだ合金に関するものとしては、例えば有機基板の両面に、Ｓｎを主成分とし、Ｂｉを０〜６５ｍａｓｓ％、Ａｇを０.５〜４.０ｍａｓｓ％、Ｃｕおよび／またはＩｎを合計０〜３.０ｍａｓｓ％含有する鉛フリーはんだによってリフローはんだ付けを行った特開平１１−２２１６９４号公報、基板と部品本体の間に熱伝導材料を設け、はんだ接続部内に大きな温度勾配ができないようにした特開２００１−３６２３３号公報などがある。
【０００８】上記課題を解決するために、融点が高く、濡れ性が劣る材料となるが、はんだ付け時の接続信頼性が優れているＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ３元系の鉛フリーはんだ合金が着目された。図２３は、鉛フリーはんだの種類とその特徴（融点，機械特性，濡れ性，酸化性，加工性，コストおよび特徴）を一覧として表した図であり、図２４は、代表的なはんだ合金の種類と融点（固相線温度、液相線温度）を一覧として表した図である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、信頼性が高いと思われていたＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ３元系はんだでも、第一面をリフローはんだ付けした後に、第二面をフローはんだによるフローはんだ付けを行う場合、第一面側にはんだ付けされた部品において、図２１に示すように部品リードなどに含まれるＰｂの偏析（３）が発生し、図２２に示すようにはんだ付け部において剥離が起きることが判明した。
【００１０】はんだ付け部の剥離は、フローはんだ付け時の熱伝達によって、リフローはんだ付け部分の温度がはんだ接続部の合金の融点付近（固相線温度と液相線温度の間）になることにより発生するものと考えられる。
【００１１】これを防止するためには、（１）合金を溶融する固相線温度まで温度を上げない、すなわちリフローはんだ付け部を再溶融させないようにする、（２）合金が溶融しても、低融点成分の偏析を起こさない共晶組成を使用する、（３）合金が溶融しても、低融点成分の偏析とならない、高融点合金温度を超えた液相線温度を与え、その後冷却し再凝固させる、（４）合金が溶融した場合の凝固過程で、はんだ付け部内部に温度勾配を起こさない冷却を行うなどが有効である。
【００１２】本発明の目的は、鉛フリーはんだを用いた、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部の剥離現象を防止するはんだ付け方法、およびこれを用いた電子回路基板、電子機器を提供することにある。
【００１３】さらに詳しくは、請求項１記載の発明は、リフローはんだ付け面とフローはんだ付け面で、組成またははんだ融点の異なる合金を選定し、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部の温度が融点付近とならない材料の組み合わせ、共晶組成の材料との組み合わせ、噴流はんだのはんだ付け温度を低くできる材料との組み合わせにより、はんだ付け部の剥離が発生しない、はんだ付け材料の組み合わせを提供することを目的としている。
【００１４】請求項２および３記載の発明は、リフローはんだ付け部に使用するはんだを共晶組成となる材料を選定し、部品リードに鉛が含まれた場合でも、リフローはんだ付け部のはんだ偏析を防止し、鉛フリー化を進めつつ、はんだ付け部の剥離が発生しない材料の組み合わせを提供することを目的としている。
【００１５】請求項４および５記載の発明は、フローはんだ付け時の熱伝達が発生しても、リフローはんだ付け部の温度が融点に達しないことで、鉛フリー化を進めつつ、はんだ付け部の剥離が発生しない材料の組み合わせを提供することを目的としている。
【００１６】請求項６〜１６記載の発明は、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部の温度を、低融点合金温度未満の固相線温度に達しないようにするために、断熱、放熱、冷却、基板レイアウトの工夫により、リフローはんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法を提供することを目的としている。
【００１７】請求項１７および１８記載の発明は、フローはんだ付け時にリフローはんだ付け部分の温度を高融点合金温度を超える液相線温度以上にすること、または、加熱することで、合金の再拡散による部分的な偏析を防止、または、接続部はんだ内に発生する温度勾配を減らすことより、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法を提供することを目的としている。
【００１８】請求項１９記載の発明は、前記請求項１、６、１７における、フローはんだ付け時にリフローはんだ付け部分の温度を、リード端子材料、はんだ付け材料、基板端子材料の組み合わせにおいて、合金組成組み合わせの一番低い融点に達しない温度に設定する、もしくは、合金組成の組み合わせの一番高い融点を超える温度に設定することで、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法を提供することを目的としている。
【００１９】請求項２０および２１記載の発明は、はんだ付け部の剥離がない電子部品回路基板および電子機器を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は次の如き構成を採用した。すなわち、ａ）請求項１記載の発明は、基板の一側面にリフローはんだ付けを行い、基板の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うはんだ付け方法であって、リフローはんだ付けとフローはんだ付けのはんだ付け合金の組成または融点を異ならせたものであり、請求項２記載の発明は、リフローはんだ付けの材料を、Ｓｎ−Ｐｂ共晶をベースとし、その融点を１７５℃〜１８５℃となる組成の配合とするとともに、前記フローはんだ付けの材料をＰｂ（鉛）を含まない組成としたものであり、請求項３記載の発明は、フローはんだ付けの材料を、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕとしたものである。
【００２１】ｂ）請求項４記載の発明は、請求項１において、リフローはんだ付けの材料をＰｂ（鉛）を含まない組成とし、フローはんだ付けの材料をＳｎ−Ｐｂ共晶をベースとし、その融点を１７５℃〜１８５℃となる組成の配合としたものであり、請求項５記載の発明は、さらにリフローはんだ付けの材料をＳｎ−Ａｇ−Ｃｕとしたものである。
【００２２】ｃ）請求項６記載の発明は、鉛フリー材料を用いた、基板の一側面にリフローはんだ付けを行い、基板の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うはんだ付け方法であって、フローはんだ付けを行う場合、リフローはんだ付け部の温度が合金溶融温度に達しないようにしたものである。
【００２３】ｄ）請求項７記載の発明は、リフローはんだ付け部の温度が合金溶融温度に達しないようにするために、フローはんだ面側に断熱効果のある材料を設けたものであり、請求項８記載の発明は、フローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域以外に、断熱効果のある材料を設けたものであり、請求項９記載の発明は、リフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に対して、フローはんだ面側に断熱効果のある材料を設けたものであり、請求項１０記載の発明は、フローはんだ面側のはんだ付け対象領域以外に、はんだが接触しないカバーを設けたものである。
【００２４】ｅ）請求項１１記載の発明は、リフローはんだ付け部の温度が合金溶融温度に達しないようにするために、リフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に対して、放熱部材を設けたものであり、請求項１２記載の発明は、フローはんだ付けを複数回に分割して行うことにより連続した熱伝達が継続しないようにしたものである。
【００２５】ｆ）請求項１３記載の発明は、リフローはんだ付け部の温度が合金溶融温度に達しないようにするために、フローはんだ付け直後にリフローはんだ付け面側より冷却するようにしたものであり、請求項１４記載の発明は、フローはんだ付け直後にフローはんだ付け面側より冷却するようにしたものであり、
【００２６】ｇ）請求項１５記載の発明は、リフローはんだ付け部の温度が合金溶融温度に達しないようにするために、フローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域以外に、噴流はんだを接触させない構造を設けたものであり、請求項１６記載の発明は、基板を、フローはんだ付け対象領域とリフローはんだ付け対象領域とに分割してレイアウトしたものである。
【００２７】ｈ）請求項１７記載の発明は、鉛フリー材料を用いた、基板の一側面にリフローはんだ付けを行い、基板の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うはんだ付け方法であって、フローはんだ付け時にリフローはんだ付け部の温度が合金融点を超えるようにしたものであり、請求項１８記載の発明は、そのために、リフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に対して、加熱手段を設けたものである。
【００２８】ｉ）請求項１９記載の発明は、請求項１、６、または１７のいずれかにおいて、はんだ付け部における合金が、部品側端子材料、はんだ付け材料、および基板側端子材料を含む合金組成を有するものである。
【００２９】ｊ）請求項２０，２１記載の発明は、上記はんだ付け方法を用いて製造した電子部品回路基板，電子機器である。
【００３０】
【発明の実施の形態】（実施例の構成）現在幅広く使用されているプリント回路基板の混載実装は、部品の構成によって、■片面のみのリフローはんだ付け、■両面をリフローはんだ付け、■片面のみのフローはんだ付け、■一側面をリフローはんだ付け、他側面をフローはんだ付け、という４種類の実装方式に大別できる。
【００３１】本発明のはんだ付け方法に係るプリント回路基板の実装方式は、上記４種類の実装方式のうち、■の一側面をリフローはんだ付けを行い、他側面をフロー（噴流）式はんだ付けを行う実装方式である。
【００３２】図１はプリント回路基板実装時のリフローはんだ付け方法のフローチャートであり、図２（ａ）は電子部品実装後の状態を、図２（ｂ）はリフローはんだ付け後の状態を示す図である。図３はプリント回路基板実装時のフロー（噴流）式はんだ付け方法のフローチャートであり、図４（ａ１）は基板予熱後、図４（ａ２）ははんだ付け噴流（フロー）前の、図４（ｂ）はフローはんだ付け後の状態を示す図である。
【００３３】本発明におけるプリント回路基板実装工程の流れを概略的に説明する。リフローはんだ付けでは、まず、クリームはんだ６を基板５に印刷し（図１のステップＳ１０１参照）、面実装部品７を搭載し（図１のステップＳ１０２、図２（ａ）参照）、赤外線ヒータによる加熱、または、熱風を吹き付けて一括はんだ付けを行う（図１のステップＳ１０３、図２（ｂ）参照）。
【００３４】このようにして基板の表面にリフローはんだ付けを行った後、基板５を裏返して、面実装部品の固定用に接着剤２４を塗布した後、フローはんだ面面実装部品８を搭載し、接着剤２４を硬化させ、基板を再度反転させ、リードはんだ付け部品９を挿入し、基板裏面からフラックスを塗布（図３のステップＳ２０１）、基板を予熱し（図３のステップＳ２０２、図４（ａ１）参照）、基板裏面に溶融したはんだの噴流１０，１１を接触させ、はんだ付けを行う（図３のステップＳ２０３のはんだ付け噴流および仕上げ噴流、図４（ｂ）参照）。以上の手順によって、基板の表面にリフローはんだ付けを行い、裏面にフローはんだ付けを行う。
【００３５】フローはんだ付けの温度は、その使用する合金に合わせて、通常約２４０〜２６０℃程度に設定されるが、リフローはんだ付け方式（図１，２参照）とフローはんだ付け方式（図３，４参照）の構成で混載実装されるプリント回路基板１２において、その溶融し噴流しているはんだ（図４（ａ２）の１０，１１）を基板５に直接接触させるはんだ付けであるため、噴流はんだ（１０，１１）と基板５の接触面からの熱伝達によりリフローはんだ付け面側のリフローはんだ付け部分の温度が上昇する。
【００３６】鉛フリーはんだ付け材料を用いた場合は、はんだ付け材料、部品側端子材料、基板側端子材料の組み合わせによって、リフローはんだ付け部分に生じる合金が低融点成分の偏析相を発現し（図２１参照）、はんだ付け部の剥離を発生させてしまうという現象が生じる（図２２参照）。この現象は、はんだが一瞬にして凝固する従来のＳｎ−３７ｍａｓｓ％Ｐｂなどの共晶組成のはんだを使用した場合には起こらなかった現象である。
【００３７】しかし、環境問題などによりはんだを鉛フリー化しなければならない場合、この低融点成分の偏析を起こりにくくし、接続部の信頼性が著しく低下するのを防ぐためには、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２を下記（１）〜（４）の如き構成とするはんだ付け方法が有効であることが確認された。このようにした場合、図２０に示すように、リフローはんだ付け部が剥離しなくなることがわかった。
【００３８】（１）合金を溶融する固相線温度まで温度を上げない、すなわちリフローはんだ付け部を再溶融させないようにする。
（２）合金が溶融しても、低融点成分の偏析を起こさない共晶組成を使用する。
（３）合金が溶融しても、低融点成分の偏析とならない、高融点合金温度を超えた液相線温度を与え、その後、冷却し再凝固させる。
（４）合金が溶融した場合の凝固過程で、はんだ付け部分の温度勾配を起こさない冷却を行う。
【００３９】次に、請求項１〜５記載の発明に係る実施例を、図面を用いて説明する。図５は、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２の温度が合金融点に達しないプロファイルの一例を示す図であり、図６は、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２の温度が合金融点を超えるプロファイルの一例を示す図である。
【００４０】（請求項１〜５に係る実施例）電子部品の実装に使用するはんだ合金には、鉛を多量に含有するＳｎ−Ｐｂ系はんだが使用されている。しかしながら、かかる鉛入りはんだでは、廃棄した回路基板から鉛が溶出し、この溶出鉛による生態系への悪影響や環境汚染が問題視されつつあり、鉛フリーはんだ合金の使用が要請されている。はんだ付け材料としては、鉛を含まない材料について、その種類と特徴（図２３参照）が仔細に評価され、公知の技術となっているが、部品および基板の材料に使用されるメッキなどの表面処理材料からの鉛の削減は、対応時期のずれ、選定される材料が各社で統一されておらず、鉛を含む材料との混載が当面発生する状況である。部品端子部メッキに鉛が含まれる場合は、前述のように、フローはんだ付け時に、図２２に示すように、リフローはんだ付け部２の剥離が発生する。
【００４１】プリント回路基板をはんだ付けにより実装する場合に、はんだ材料から鉛を完全に除去することは、現状では多大なコストアップを伴わないと達成は不可能であり、鉛を現状より削減する方向で対応策を検討した結果、リフローはんだ付け部には鉛を含む共晶組成の材料を用い、実装プロセス上の鉛を削減することにより、剥離の発生しない信頼性の高いはんだ接合方法を実現することが一つの解決案と考えられる。部品端子部のメッキに鉛を含まないものとの組み合わせにおいても問題が発生しないことは、確認済みである。
【００４２】フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２の温度は、噴流はんだ温度を２５０℃とした場合１８０℃〜１９０℃である。これは、融点が１８３℃（Ｓｎ−３７Ｐｂ共晶の融点）の標準的な設定であるが、噴流はんだ温度としては、２３０℃程度まで落とすことで、はんだの濡れ広がり性が多少落ちるが問題とならないレベルではんだ付けが可能である。この場合のリフローはんだ付け部２の温度は、噴流はんだ温度を２５０℃とした場合の１８０℃〜１９０℃に比較して相対的に２０℃低下し、１６０℃〜１７０℃となる。
【００４３】Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ３元系の鉛フリーはんだ合金の融点は２１７℃（共晶の融点）であり、フローはんだ付け温度としては、同様に考えると、２８０℃迄上げたいところだが、部品の耐熱、酸化かすの発生量増加、装置の耐久性を考えると、２６０℃程度までに抑えるのが妥当と考えられる。この場合リフローはんだ付け部２の温度は、噴流はんだの温度を２５０℃とした場合の１８０℃〜１９０℃に比較して相対的に１０℃の上昇となり１９０℃〜２００℃となる。
【００４４】フローはんだ材料をＳｎ−３７Ｐｂとすると、リフローはんだ付け部２の温度は１６０℃〜１７０℃となり、リフローはんだ付け部２の合金がリードメッキの鉛が含まれたとしても、Ｓｎ−Ａｇ−Ｐｂの合金融点（１７９℃）まで達することがないので、リフローはんだ付け部２が剥離するのを防止することが可能となる。
【００４５】フローはんだ材料をＳｎ−Ａｇ−Ｃｕとすると、リフローはんだ付け部２の温度は１９０℃〜２００℃となり、リフローはんだ付け部２の合金をＳｎ−Ｐｂの合金融点（１８３℃）を超えることで確実に再拡散させ、リフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００４６】鉛フリー化は、リフローはんだ付け方式とフローはんだ付け方式の双方において実施するのがベターであるが、現在は過渡期であり部品のリードなどに鉛を含む電極材を使用しているために、再溶融による鉛の偏析問題で剥離現象が発生する。その解決の手段として従来工法、従来材料であるＳｎ−Ｐｂ共晶をベースとし、その融点を１７５℃〜１８５℃となる組成の配合（例えば、Ｓｎ−３７ｍａｓｓ％Ｐｂで融点が１８３℃のものとＳｎ−Ｐｂ−０.４Ａｇで１７９℃〜１８３℃と固相線、液相線を持つはんだ）のはんだ材料を使用することにより、実績のある従来工法を活用し、かつ基板の一側面を鉛フリー化することができる。
【００４７】上記の例では、リフローはんだ付け、フローはんだ付けの材料を鉛を含むはんだ材料を用いて説明したが、鉛を含まないはんだ材料を用いても、材料特性を見極め使い分けを実施し、リフローはんだ付け合金とフローはんだ付け合金の組成または融点を異ならせること、フローはんだの温度をコントロールすること、共晶の融点材料を用いることなどによりリフローはんだ付け部２の剥離を防止することが可能である。
【００４８】次に、請求項６〜１６記載の発明に係る実施例を、図面を用いて詳細に説明する。図７は断熱効果のある部材をフローはんだ面側に設けた一例を示す図であり、図８は断熱効果のある部材をはんだ付け対象領域以外に設けた一例を示す図であり、図９は断熱効果のある部材をリフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に設けた一例を示す図である。
【００４９】また、図１０はフローはんだ付け面側の対象領域にはんだが接触しないカバーを設けた一例を示す図であり、図１１は放熱効果のある部材をリフローはんだ付け面側の対象領域に設けた一例を示す図である。
【００５０】さらに、図１２は噴流はんだを分割したフローはんだ付けのフローチャートであり、図１３は噴流はんだを分割したフローはんだ付け時の、リフローはんだ付け部のリード温度が合金融点に達しないプロファイルの一例を示す図であり、図１４はフローはんだ付け直後にリフローはんだ付け面側から冷却装置を設けた一例を示す図であり、図１５はフローはんだ付け直後にフローはんだ付け面側から冷却装置を設けた一例を示す図である。
【００５１】また、図１６はフローはんだ付け面側の対象領域に、はんだが接触しない装置構造とした一例を示す図であり、図１７はフローはんだ付け面側の対象領域とリフローはんだ付け対象領域を分割したプリント回路基板の一例を示す図である。
【００５２】（請求項６に係る実施例）請求項６記載の発明は、鉛フリーはんだ材料を用いて、一側面をリフローはんだ付けし、他側面をフローはんだ付けを行なうプリント回路基板１２の実装において、剥離のないリフローはんだ付け部を得るために、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２の温度が低融点合金温度未満の固相線温度に達しないようにしたものである。。これを達成する方法としては、前述したように合金の組み合わせにより達成することも可能であるが、請求項７以降の説明において、はんだ付け方法としての別の実現方法を具体的に説明する。
【００５３】（請求項７に係る実施例）請求項７記載の発明は、図７に示すように、基板５に噴流はんだを接触させてはんだ付けを行う際、基板５のフローはんだ面側に噴流はんだの熱が直接伝わることを防ぐために耐熱樹脂などの断熱部材１６を設けたものである。この構成により、リフローはんだ付け部２への基板接触面からの熱伝達を低下させることができるので、リフローはんだ付け面側のリフローはんだ付け部分２の温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりはんだ付け部の剥離の防止が可能となる。この断熱部材１６は、フローはんだ付け時の基板接触面から伝わるリフローはんだ付け部の温度上昇を抑えられるものであれば如何なるものでもよい。
【００５４】（請求項８に係る実施例）請求項８記載の発明では、図８に示すように、上記請求項７の構成において、基板５に噴流はんだを接触させてはんだ付けを行う際、プリント回路基板１２では接着剤２４が硬化されたフローはんだ面面実装部品８ならびにリードはんだ付け部品９などのはんだ付け対象領域があるために、耐熱樹脂などの断熱部材１６は、この領域を避けるようにしたものである。
【００５５】リフローはんだ付け方式（図１および２参照）においてクリームはんだ６を塗布する要領、または、該当部分が切り取られたシート状の粘着質を持つ物、接着剤を塗布するディスペンスの要領などで断熱部材１６を設けることが可能であり、これにより、フローはんだ面のほぼ全面に均一に断熱部材１６が設けられることとなるため、リフローはんだ付け部２の温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりはんだ付け部の剥離の防止が可能となる。
【００５６】（請求項９に係る実施例）請求項９記載の発明は、図９に示すように、上記請求項７の構成において、基板５に噴流はんだを接触させてはんだ付けを行う際、リフローはんだ付け部の温度上昇により剥離が発生するので、リフローはんだ付け面側の対象となる部品に対して、融点に達しない温度を得られる領域となるフローはんだ面側の対象領域１７を定め、この対象領域１７の部分に耐熱樹脂などの断熱部材１６を設けるようにしたものである。この構成により、適切な箇所のみの供給で、リフローはんだ付け部２への温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００５７】（請求項１０に係る実施例）請求項１０記載の発明は、図１０に示すように、噴流はんだを接触させてはんだ付けを行う際、プリント回路基板５のリードはんだ付け部品９のはんだ付け対象部分に対応した切り欠き穴１９をもった断熱カバー１８を用いて、はんだ付け対象のプリント回路基板５のはんだ付け位置を、そのカバーの切り欠き穴１９と位置合わせしセットするようにしたものである。この構成により、切り欠き穴１９によりフローはんだ付けが行われ、リフローはんだ面面実装部品７のリフローはんだ付け部２は断熱カバー１８により断熱されているため温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００５８】（請求項１１に係る実施例）請求項１１記載の発明は、図１０に示すように、基板５に噴流はんだを接触させてはんだ付けを行う際、熱伝達により温度上昇するリフローはんだ付け部２に金属などの放熱部材（放熱カバー）２０を接触させるようにしたものである。この構成により、リフローはんだ付け部２の温度上昇を放熱部材２０の放熱効果により抑制することができ、その結果、リフローはんだ付け部２への温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００５９】（請求項１２に係る実施例）請求項１２記載の発明は、図１２のフローチャートに示すように、フローはんだ付け部の噴流を“はんだ付け噴流”と“仕上げ噴流”の２回に分けることによりリフローはんだ付け部２への熱伝達が継続しないようにしたものである。図３に示すフローはんだ付けのフローチャートでは、ステップＳ２０３に示すように、はんだ付け噴流と仕上げ噴流を連続的に行うためにリフローはんだ付け部２への熱伝達による温度上昇が大きくなる。
【００６０】それに対して、図１２のフローチャートでは、はんだの噴流を、１回目のはんだ付け噴流（ステップＳ３０３）、２回目の仕上げ噴流（ステップＳ３０６）の２回に分割し、噴流をリフローはんだ付け部２に連続して当てないようにしたもので、この構成により、図１３に示す如き温度プロファイルとすることができ、リフローはんだ付け部２への温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００６１】（請求項１３に係る実施例）噴流はんだを接触させてはんだ付けを行う際、図５、図６に示すように、リフローはんだ付け部２の温度プロファイル１５は、フローはんだ付け面基板温度プロファイル１４と比較して、熱伝達の分だけ遅れてピークを迎えることとなる。この現象から考えると、リフローはんだ付け部２の温度のピークはフローはんだ付け直後より遅れることがわかる。
【００６２】請求項１３記載の発明は、フローはんだ付け直後の位置で、図１４に示すように、リフローはんだ付け面から融点温度を超えない冷却効果のあるエアーなどを吹き付けるリフローはんだ付け部の冷却装置（リフローはんだ付け面側冷却装置）２１を設けたものである。この構成により、フローはんだ付けを阻害することなく、リフローはんだ付け部２の温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００６３】（請求項１４に係る実施例）請求項１４記載の発明は、図１５に示すように、図１４とは逆にフローはんだ面から冷却を行うフローはんだ付け部の冷却装置（フローはんだ付け面側冷却装置）２２を設けたものである。本例の場合、温度上昇の大きいフローはんだ面側からの基板冷却となるので、フローはんだ付け後の基板冷却温度とリフローはんだ付け部２の冷却温度勾配を近づけることが可能となり、冷却効率の良い、発生応力の少ない、フローはんだ付けを阻害することもなく、リフローはんだ付け部２の温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００６４】（請求項１５に係る実施例）請求項１５記載の発明は、図１６に一例を示すように、はんだ付け噴流１０、仕上げ噴流１１を断熱カバー２３などで覆い、フローはんだ付け該当箇所だけに噴流はんだが接触するような構造としたものである。この構成により、リフローはんだ付け部２への熱伝達が減少することとなる。
【００６５】（請求項１６に係る実施例）また、基板５のレイアウト位置を、図１７に示すように、リフローはんだ面面実装部品７がはんだ付けされるリフローはんだ付け対象領域（Ａ）と、リードはんだ付け部品９およびそのフローはんだ面側にフローはんだ面面実装部品８がはんだ付けされるフローはんだ付け対象領域（Ｂ）とにレイアウト的に分けるようにしたものである。この構成により、本発明の効果はさらに拡大され、フローはんだ付けを阻害することなく、リフローはんだ付け部の温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００６６】次に請求項１７および１８の実施例を、図面を用いて説明する。図１８はリフローはんだ付け面側加熱装置を示す図であり、図１９はリフローはんだ付け面側加熱装置プロファイルを示す図である。
【００６７】（請求項１７に係る実施例）請求項１７記載の発明は、鉛フリーはんだ材料を用いて、一側面をリフローはんだ付けし、他側面をフローはんだ付けを行なうプリント回路基板１２の実装において、剥離のないリフローはんだ付け部２を得るために、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２の温度が高融点合金温度を超えた液相線温度になるようにしたものである。これを達成する方法としては、前述したように組成や融点の異なる合金の組み合わせを用いることも可能であるが、請求項１８では、はんだ付け方法としての別の達成方法を具体的に説明する。
【００６８】請求項１８記載の発明は、図１８に一例を示すように、フローはんだ付け装置の上部に、赤外線ヒータによる加熱、または、熱風を吹き付ける加熱などのリフローはんだ付け面側加熱装置２６を設け、リフローはんだ付け部２の温度を、フローはんだ面からの基板熱伝達による温度加熱とリフローはんだ付け面加熱の上下加熱としたものである。
【００６９】この構成により、リフローはんだ付け部２に、低融点成分の偏析とならない、高融点合金温度を超えた液相線温度を与えることが可能となり、合金が溶融した場合の凝固過程で、はんだ付け部分の温度勾配の差が発生しない、図１９に示すような、フローはんだ付け面基板の温度プロファイル１４とリフローはんだ付け部２の温度プロファイル１５で示される冷却過程が得られ、フローはんだ付けを阻害することなく、リフローはんだ付け部２の剥離を防止することが可能となる。
【００７０】（請求項１９に係る実施例）請求項１９記載の発明は、これまでの説明で述べたように、はんだ付け材料で使用される合金組成と合わせて、リード端子材料（部品側端子材料）や基板側端子材料の組み合わせにおいてできる合金組成を対象として捉えないと良好なはんだ付け状態は得られない。フローはんだ付け時にリフローはんだ付け部分２の温度をその組み合わせ合金の持つ融点（低い固相線温度と高い液相線温度の中間である固液共存温度）を考慮し設定することで、リフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能である。
【００７１】リード端子部メッキは従来のＳｎ−Ｐｂが現在でも主流であるが、ＰｂフリーメッキはＳｎ−２ｍａｓｓ％Ｂｉメッキに移行されつつある。はんだ付け材料では、信頼性の高いＳｎ−Ａｇ系にＣｕを混ぜたＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のＰｂフリーはんだが多く使われている。基板側端子材料は、表面はＣｕ基板またはＳｎ−Ｃｕメッキが主流である。
【００７２】以上の組み合わせにおいて、最も低い固相線温度は、部品端子のＢｉとはんだ付け材料および基板側端子材料のＳｎの組み合わせで約１３８℃の融点があるが、現状では、部品側端子材料はＳｎ−１０ｍａｓｓ％Ｐｂである。この場合では、固相線温度は、はんだ付け材料のＳｎ−Ａｇと部品側端子材料メッキのＰｂを合わせた１７９℃の融点が発生する。また、最も高い液相線温度は、ＳｎとＡｇとＣｕの組み合わせで約２１７℃の融点がある。以上のような組み合わせを用いてフローはんだ付け条件を設定することで、リフローはんだ付け部２の温度を融点付近（１７９℃〜２１７℃の範囲）にさせないはんだ付けを行うことができ、これにより、リフローはんだ付け部２の剥離を防止することができる。
【００７３】（請求項２０、２１に係る実施例）請求項２０および２１記載の発明は、上述した請求項１から請求項１９のはんだ付け方法を用いて作成した電子回路基板や各種電子機器である。本発明によれば、鉛溶出による生態系への悪影響や環境汚染を防止することが可能な電子回路基板や各種電子機器を実現することができる。
【００７４】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、リフローはんだ付けの合金組成と、フローはんだ付けの合金組成を異にすることで、融点の異なるはんだ合金材料を目的に合わせて、自由に組み合わせることができるので、剥離のないはんだ付け方法が可能となる。
【００７５】請求項２記載の発明によれば、リフローはんだ付け合金組成を共晶組成となる材料を使用するので、フローはんだ付け後にリフローはんだ付け部の偏析が防止できるので、一部鉛フリー化による、剥離のないはんだ付け方法が可能となる。
【００７６】請求項３記載の発明によれば、請求項２と組み合わせることで、部品リードに鉛が使われていても、フローはんだ付け部においては、高信頼性の鉛フリー材料を使用することができるので、一部鉛フリー化による、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００７７】請求項４記載の発明によれば、フローはんだ付け合金組成を共晶組成となる低融点の材料を使用するので、フローはんだ付け時に熱伝達によるリフローはんだ付け部の温度が融点に達しないので、一部鉛フリー化による、剥離のないはんだ付け方法が可能となる。
【００７８】請求項５記載の発明によれば、請求項４と組み合わせることで、リフローはんだ付け部においては、高信頼性の鉛フリー材料を使用することができるので、一部鉛フリー化による、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００７９】請求項６記載の発明によれば、リフローはんだ付けの部の温度が合金の融点に達しないので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８０】請求項７記載の発明によれば、フローはんだ面側に断熱効果のある材料を設けたので、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８１】請求項８記載の発明によれば、、フローはんだ面側のはんだ付け領域以外に断熱効果のある材料を設けたので、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８２】請求項９記載の発明によれば、リフローはんだ付け面側の対象領域のみに、フローはんだ面に断熱効果のある材料を設けたので、作業効率が高く、基板のレイアウト制約が少なく、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することがなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８３】請求項１０記載の発明によれば、フローはんだ面側のはんだ付け領域以外に噴流がはんだが接触しないカバーを設けるので、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８４】請求項１１記載の発明によれば、リフローはんだ面側に放熱部材を設けたので、基板のレイアウト制約が少なく、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することがなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８５】請求項１２記載の発明によれば、噴流はんだをはんだ付け噴流部と仕上げ噴流部に分割し温度上昇を抑えることで、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８６】請求項１３記載の発明によれば、フローはんだ付け直後に、リフローはんだ面側から冷却するので、基板のレイアウト制約が少なく、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することがなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８７】請求項１４記載の発明によれば、フローはんだ付け直後に、フローはんだ面側から冷却するので、基板のレイアウト制約が少なく、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することがなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８８】請求項１５記載の発明によれば、フローはんだ面側のはんだ付け領域以外に噴流がはんだが接触しない構造とするので、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８９】請求項１６記載の発明によれば、フローはんだ付け対象領域とリフローはんだ付け対象領域が分割してレイアウトされるので、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００９０】請求項１７記載の発明によれば、リフローはんだ付け部に高融点合金温度を超えた液相線温度を与えることにより、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００９１】請求項１８記載の発明によれば、リフローはんだ付け面からの加熱されるので、フローはんだ付け時にリフローはんだ付け部の偏析が防止でき、リフローはんだ付け部にかかる温度勾配を低減できるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００９２】請求項１９記載の発明によれば、はんだ合金を構成する対象を、リード端子材料、はんだ付け材料、基板端子材料の組み合わせで一番低い融点に達しない温度、もしくは、一番高い融点を超える温度に設定するので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００９３】請求項２０および２１記載の発明によれば、鉛フリーはんだを使用し、はんだ付け部の剥離が発生しない電子回路基板および電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリント回路基板実装時のリフローはんだ付け方法のフローチャートである。
【図２】電子部品実装後の状態、およびリフローはんだ付け後の状態を示す図である。
【図３】プリント回路基板実装時のフローはんだ付け方法のフローチャートである。
【図４】基板予熱後，はんだ付け噴流前，およびフローはんだ付け後の状態を示す図である。
【図５】フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部の温度が合金融点に達しないプロファイルの一例を示す図である。
【図６】フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部の温度が合金融点を超えるプロファイルの一例を示す図である。
【図７】断熱効果のある部材をフローはんだ面側に設けた一例を示す図である。
【図８】断熱効果のある部材をはんだ付け対象領域以外に設けた一例を示す図である。
【図９】断熱効果のある部材をリフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に設けた一例を示す図である。
【図１０】フローはんだ付け面側の対象領域にはんだが接触しないカバーを設けた一例を示す図である。
【図１１】放熱効果のある部材をリフローはんだ付け面側の対象領域に設けた一例を示す図である。
【図１２】噴流はんだを分割したフローはんだ付けのフローチャートである。
【図１３】噴流はんだを分割したフローはんだ付け時の、リフローはんだ付け部のリード温度が合金融点に達しないプロファイルの一例を示す図である。
【図１４】フローはんだ付け直後にリフローはんだ付け面側から冷却する装置を設けた一例を示す図である。
【図１５】フローはんだ付け直後にフローはんだ付け面側から冷却する装置を設けた一例を示す図である。
【図１６】フローはんだ付け面側の対象領域にフローはんだ付けカバーを設け、はんだが接触しない構造とした一例を示す図である。
【図１７】フローはんだ付け面側の対象領域とリフローはんだ付け対象領域を分割したプリント回路基板の一例を示す図である。
【図１８】リフローはんだ付け面側加熱装置を示す図である。
【図１９】リフローはんだ付け面側加熱装置プロファイルを示す図である。
【図２０】はんだ付け部において剥離が生じない状態を示す図である。
【図２１】部品リードなどに含まれるＰｂの偏析を示す図である。
【図２２】はんだ付け部において剥離が起きた状態を示す図である。
【図２３】鉛フリーはんだの種類とその特徴（融点，機械特性，濡れ性，酸化性，加工性，コストおよび特徴）を一覧として表した図である。
【図２４】代表的なはんだ合金の種類と融点（固相線温度、液相線温度）を一覧として表した図である。
【符号の説明】
１：部品リード端子、
２：リフローはんだ付け部、
３：Ｐｂの偏析部、
４：基板端子、
５：基板、
６：クリームはんだ、
７：リフローはんだ面面実装部品、
８：フローはんだ面面実装部品、
９：リードはんだ付け部品、
１０：はんだ付け噴流、
１１：仕上げ噴流、
１２：プリント基板回路、
１３：リフローはんだ付け合金融点温度、
１４：フローはんだ付け面基板温度プロファイル、
１５：リフローはんだ付け面基板温度プロファイル、
１６：断熱部材、
１７：リフローはんだ付け面の対象領域、
１８：断熱カバー、
１９：切り欠き部（切り欠き穴）、
２０：放熱カバー、
２１：リフローはんだ付け面側冷却装置、
２２：フローはんだ付け面側冷却装置、
２３：フローはんだ部カバー、
２４：接着剤、
２５：リフローはんだ付け合金、
２６：リフローはんだ付け面側加熱装置。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛フリーはんだ合金を用い、基板の一方の面においてリフローはんだ付けを行い、基板の他方の面においてフローはんだ付けを行うはんだ付け技術に係り、特に、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部の剥離現象を防止することが可能なはんだ付け方法、および該はんだ付け方法を用いて製造した電子回路基板、電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子部品の実装に使用するはんだ合金には、鉛を多量に含有するＳｎ−Ｐｂ系はんだが使用されている。しかしながら、鉛入りはんだでは、廃棄した回路基板から鉛が溶出し、この溶出鉛による生態系への悪影響や環境汚染が社会問題となっており、鉛フリーはんだ合金の使用が強く要望されている。
【０００３】鉛フリーはんだ合金を使用するための様々な研究の結果、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだに代わるＰｂフリーはんだ合金として、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ３元系をベースとしたものが有力候補としてクローズアップされている。
【０００４】その理由は、Ｐｂフリーはんだとしては既に２元系まで拡張して組成が様々検討されていて、
【０００５】ところが、この３元系において融点を１８３℃に近いものを探索すると、完全な共晶組成を得ることはできず、１８３℃より低い固相線温度と１８３℃より高い液相線温度を持った（固液共存温度を持った）組成となってしまう。
【０００６】そのため、リフローはんだ付けにより部品を接続した後、フローはんだ付けを行う際、接続された部品は、一般的にはガラスエポキシ基板と熱容量が異なるため、リフローまたはフローはんだ付け後、基板の自然空冷による冷却時に、部品と基板で温度の下がり方が異なり、接続部はんだ内に大きな温度勾配ができる。はんだの凝固の際、広い固液共存温度幅を持ったはんだの場合、温度の高い方へ低融点の相（Ｂｉが多く含まれた硬くて脆い相）を偏析させ、凝固を完了した後のリフローはんだ付け部品の接続強度低下を起こしやすい。
【０００７】Ｂｉを含有したＰｂフリーはんだ合金に関するものとしては、例えば有機基板の両面に、Ｓｎを主成分とし、Ｂｉを０〜６５ｍａｓｓ％、Ａｇを０.５〜４.０ｍａｓｓ％、Ｃｕおよび／またはＩｎを合計０〜３.０ｍａｓｓ％含有する鉛フリーはんだによってリフローはんだ付けを行った特開平１１−２２１６９４号公報、基板と部品本体の間に熱伝導材料を設け、はんだ接続部内に大きな温度勾配ができないようにした特開２００１−３６２３３号公報などがある。
【０００８】上記課題を解決するために、融点が高く、濡れ性が劣る材料となるが、はんだ付け時の接続信頼性が優れているＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ３元系の鉛フリーはんだ合金が着目された。図２３は、鉛フリーはんだの種類とその特徴（融点，機械特性，濡れ性，酸化性，加工性，コストおよび特徴）を一覧として表した図であり、図２４は、代表的なはんだ合金の種類と融点（固相線温度、液相線温度）を一覧として表した図である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、信頼性が高いと思われていたＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ３元系はんだでも、第一面をリフローはんだ付けした後に、第二面をフローはんだによるフローはんだ付けを行う場合、第一面側にはんだ付けされた部品において、図２１に示すように部品リードなどに含まれるＰｂの偏析（３）が発生し、図２２に示すようにはんだ付け部において剥離が起きることが判明した。
【００１０】はんだ付け部の剥離は、フローはんだ付け時の熱伝達によって、リフローはんだ付け部分の温度がはんだ接続部の合金の融点付近（固相線温度と液相線温度の間）になることにより発生するものと考えられる。
【００１１】これを防止するためには、（１）合金を溶融する固相線温度まで温度を上げない、すなわちリフローはんだ付け部を再溶融させないようにする、（２）合金が溶融しても、低融点成分の偏析を起こさない共晶組成を使用する、（３）合金が溶融しても、低融点成分の偏析とならない、高融点合金温度を超えた液相線温度を与え、その後冷却し再凝固させる、（４）合金が溶融した場合の凝固過程で、はんだ付け部内部に温度勾配を起こさない冷却を行うなどが有効である。
【００１２】本発明の目的は、鉛フリーはんだを用いた、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部の剥離現象を防止するはんだ付け方法、およびこれを用いた電子回路基板、電子機器を提供することにある。
【００１３】さらに詳しくは、請求項１記載の発明は、リフローはんだ付け面とフローはんだ付け面で、組成またははんだ融点の異なる合金を選定し、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部の温度が融点付近とならない材料の組み合わせ、共晶組成の材料との組み合わせ、噴流はんだのはんだ付け温度を低くできる材料との組み合わせにより、はんだ付け部の剥離が発生しない、はんだ付け材料の組み合わせを提供することを目的としている。
【００１４】請求項２および３記載の発明は、リフローはんだ付け部に使用するはんだを共晶組成となる材料を選定し、部品リードに鉛が含まれた場合でも、リフローはんだ付け部のはんだ偏析を防止し、鉛フリー化を進めつつ、はんだ付け部の剥離が発生しない材料の組み合わせを提供することを目的としている。
【００１５】請求項４および５記載の発明は、フローはんだ付け時の熱伝達が発生しても、リフローはんだ付け部の温度が融点に達しないことで、鉛フリー化を進めつつ、はんだ付け部の剥離が発生しない材料の組み合わせを提供することを目的としている。
【００１６】請求項６〜１６記載の発明は、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部の温度を、低融点合金温度未満の固相線温度に達しないようにするために、断熱、放熱、冷却、基板レイアウトの工夫により、リフローはんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法を提供することを目的としている。
【００１７】請求項１７および１８記載の発明は、フローはんだ付け時にリフローはんだ付け部分の温度を高融点合金温度を超える液相線温度以上にすること、または、加熱することで、合金の再拡散による部分的な偏析を防止、または、接続部はんだ内に発生する温度勾配を減らすことより、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法を提供することを目的としている。
【００１８】請求項１９記載の発明は、前記請求項１、６、１７における、フローはんだ付け時にリフローはんだ付け部分の温度を、リード端子材料、はんだ付け材料、基板端子材料の組み合わせにおいて、合金組成組み合わせの一番低い融点に達しない温度に設定する、もしくは、合金組成の組み合わせの一番高い融点を超える温度に設定することで、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法を提供することを目的としている。
【００１９】請求項２０および２１記載の発明は、はんだ付け部の剥離がない電子部品回路基板および電子機器を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は次の如き構成を採用した。すなわち、ａ）請求項１記載の発明は、基板の一側面にリフローはんだ付けを行い、基板の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うはんだ付け方法であって、リフローはんだ付けとフローはんだ付けのはんだ付け合金の組成または融点を異ならせたものであり、請求項２記載の発明は、リフローはんだ付けの材料を、Ｓｎ−Ｐｂ共晶をベースとし、その融点を１７５℃〜１８５℃となる組成の配合とするとともに、前記フローはんだ付けの材料をＰｂ（鉛）を含まない組成としたものであり、請求項３記載の発明は、フローはんだ付けの材料を、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕとしたものである。
【００２１】ｂ）請求項４記載の発明は、請求項１において、リフローはんだ付けの材料をＰｂ（鉛）を含まない組成とし、フローはんだ付けの材料をＳｎ−Ｐｂ共晶をベースとし、その融点を１７５℃〜１８５℃となる組成の配合としたものであり、請求項５記載の発明は、さらにリフローはんだ付けの材料をＳｎ−Ａｇ−Ｃｕとしたものである。
【００２２】ｃ）請求項６記載の発明は、鉛フリー材料を用いた、基板の一側面にリフローはんだ付けを行い、基板の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うはんだ付け方法であって、フローはんだ付けを行う場合、リフローはんだ付け部の温度が合金溶融温度に達しないようにしたものである。
【００２３】ｄ）請求項７記載の発明は、リフローはんだ付け部の温度が合金溶融温度に達しないようにするために、フローはんだ面側に断熱効果のある材料を設けたものであり、請求項８記載の発明は、フローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域以外に、断熱効果のある材料を設けたものであり、請求項９記載の発明は、リフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に対して、フローはんだ面側に断熱効果のある材料を設けたものであり、請求項１０記載の発明は、フローはんだ面側のはんだ付け対象領域以外に、はんだが接触しないカバーを設けたものである。
【００２４】ｅ）請求項１１記載の発明は、リフローはんだ付け部の温度が合金溶融温度に達しないようにするために、リフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に対して、放熱部材を設けたものであり、請求項１２記載の発明は、フローはんだ付けを複数回に分割して行うことにより連続した熱伝達が継続しないようにしたものである。
【００２５】ｆ）請求項１３記載の発明は、リフローはんだ付け部の温度が合金溶融温度に達しないようにするために、フローはんだ付け直後にリフローはんだ付け面側より冷却するようにしたものであり、請求項１４記載の発明は、フローはんだ付け直後にフローはんだ付け面側より冷却するようにしたものであり、
【００２６】ｇ）請求項１５記載の発明は、リフローはんだ付け部の温度が合金溶融温度に達しないようにするために、フローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域以外に、噴流はんだを接触させない構造を設けたものであり、請求項１６記載の発明は、基板を、フローはんだ付け対象領域とリフローはんだ付け対象領域とに分割してレイアウトしたものである。
【００２７】ｈ）請求項１７記載の発明は、鉛フリー材料を用いた、基板の一側面にリフローはんだ付けを行い、基板の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うはんだ付け方法であって、フローはんだ付け時にリフローはんだ付け部の温度が合金融点を超えるようにしたものであり、請求項１８記載の発明は、そのために、リフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に対して、加熱手段を設けたものである。
【００２８】ｉ）請求項１９記載の発明は、請求項１、６、または１７のいずれかにおいて、はんだ付け部における合金が、部品側端子材料、はんだ付け材料、および基板側端子材料を含む合金組成を有するものである。
【００２９】ｊ）請求項２０，２１記載の発明は、上記はんだ付け方法を用いて製造した電子部品回路基板，電子機器である。
【００３０】
【発明の実施の形態】（実施例の構成）現在幅広く使用されているプリント回路基板の混載実装は、部品の構成によって、
【００３１】本発明のはんだ付け方法に係るプリント回路基板の実装方式は、上記４種類の実装方式のうち、
【００３２】図１はプリント回路基板実装時のリフローはんだ付け方法のフローチャートであり、図２（ａ）は電子部品実装後の状態を、図２（ｂ）はリフローはんだ付け後の状態を示す図である。図３はプリント回路基板実装時のフロー（噴流）式はんだ付け方法のフローチャートであり、図４（ａ１）は基板予熱後、図４（ａ２）ははんだ付け噴流（フロー）前の、図４（ｂ）はフローはんだ付け後の状態を示す図である。
【００３３】本発明におけるプリント回路基板実装工程の流れを概略的に説明する。リフローはんだ付けでは、まず、クリームはんだ６を基板５に印刷し（図１のステップＳ１０１参照）、面実装部品７を搭載し（図１のステップＳ１０２、図２（ａ）参照）、赤外線ヒータによる加熱、または、熱風を吹き付けて一括はんだ付けを行う（図１のステップＳ１０３、図２（ｂ）参照）。
【００３４】このようにして基板の表面にリフローはんだ付けを行った後、基板５を裏返して、面実装部品の固定用に接着剤２４を塗布した後、フローはんだ面面実装部品８を搭載し、接着剤２４を硬化させ、基板を再度反転させ、リードはんだ付け部品９を挿入し、基板裏面からフラックスを塗布（図３のステップＳ２０１）、基板を予熱し（図３のステップＳ２０２、図４（ａ１）参照）、基板裏面に溶融したはんだの噴流１０，１１を接触させ、はんだ付けを行う（図３のステップＳ２０３のはんだ付け噴流および仕上げ噴流、図４（ｂ）参照）。以上の手順によって、基板の表面にリフローはんだ付けを行い、裏面にフローはんだ付けを行う。
【００３５】フローはんだ付けの温度は、その使用する合金に合わせて、通常約２４０〜２６０℃程度に設定されるが、リフローはんだ付け方式（図１，２参照）とフローはんだ付け方式（図３，４参照）の構成で混載実装されるプリント回路基板１２において、その溶融し噴流しているはんだ（図４（ａ２）の１０，１１）を基板５に直接接触させるはんだ付けであるため、噴流はんだ（１０，１１）と基板５の接触面からの熱伝達によりリフローはんだ付け面側のリフローはんだ付け部分の温度が上昇する。
【００３６】鉛フリーはんだ付け材料を用いた場合は、はんだ付け材料、部品側端子材料、基板側端子材料の組み合わせによって、リフローはんだ付け部分に生じる合金が低融点成分の偏析相を発現し（図２１参照）、はんだ付け部の剥離を発生させてしまうという現象が生じる（図２２参照）。この現象は、はんだが一瞬にして凝固する従来のＳｎ−３７ｍａｓｓ％Ｐｂなどの共晶組成のはんだを使用した場合には起こらなかった現象である。
【００３７】しかし、環境問題などによりはんだを鉛フリー化しなければならない場合、この低融点成分の偏析を起こりにくくし、接続部の信頼性が著しく低下するのを防ぐためには、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２を下記（１）〜（４）の如き構成とするはんだ付け方法が有効であることが確認された。このようにした場合、図２０に示すように、リフローはんだ付け部が剥離しなくなることがわかった。
【００３８】（１）合金を溶融する固相線温度まで温度を上げない、すなわちリフローはんだ付け部を再溶融させないようにする。
（２）合金が溶融しても、低融点成分の偏析を起こさない共晶組成を使用する。
（３）合金が溶融しても、低融点成分の偏析とならない、高融点合金温度を超えた液相線温度を与え、その後、冷却し再凝固させる。
（４）合金が溶融した場合の凝固過程で、はんだ付け部分の温度勾配を起こさない冷却を行う。
【００３９】次に、請求項１〜５記載の発明に係る実施例を、図面を用いて説明する。図５は、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２の温度が合金融点に達しないプロファイルの一例を示す図であり、図６は、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２の温度が合金融点を超えるプロファイルの一例を示す図である。
【００４０】（請求項１〜５に係る実施例）電子部品の実装に使用するはんだ合金には、鉛を多量に含有するＳｎ−Ｐｂ系はんだが使用されている。しかしながら、かかる鉛入りはんだでは、廃棄した回路基板から鉛が溶出し、この溶出鉛による生態系への悪影響や環境汚染が問題視されつつあり、鉛フリーはんだ合金の使用が要請されている。はんだ付け材料としては、鉛を含まない材料について、その種類と特徴（図２３参照）が仔細に評価され、公知の技術となっているが、部品および基板の材料に使用されるメッキなどの表面処理材料からの鉛の削減は、対応時期のずれ、選定される材料が各社で統一されておらず、鉛を含む材料との混載が当面発生する状況である。部品端子部メッキに鉛が含まれる場合は、前述のように、フローはんだ付け時に、図２２に示すように、リフローはんだ付け部２の剥離が発生する。
【００４１】プリント回路基板をはんだ付けにより実装する場合に、はんだ材料から鉛を完全に除去することは、現状では多大なコストアップを伴わないと達成は不可能であり、鉛を現状より削減する方向で対応策を検討した結果、リフローはんだ付け部には鉛を含む共晶組成の材料を用い、実装プロセス上の鉛を削減することにより、剥離の発生しない信頼性の高いはんだ接合方法を実現することが一つの解決案と考えられる。部品端子部のメッキに鉛を含まないものとの組み合わせにおいても問題が発生しないことは、確認済みである。
【００４２】フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２の温度は、噴流はんだ温度を２５０℃とした場合１８０℃〜１９０℃である。これは、融点が１８３℃（Ｓｎ−３７Ｐｂ共晶の融点）の標準的な設定であるが、噴流はんだ温度としては、２３０℃程度まで落とすことで、はんだの濡れ広がり性が多少落ちるが問題とならないレベルではんだ付けが可能である。この場合のリフローはんだ付け部２の温度は、噴流はんだ温度を２５０℃とした場合の１８０℃〜１９０℃に比較して相対的に２０℃低下し、１６０℃〜１７０℃となる。
【００４３】Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ３元系の鉛フリーはんだ合金の融点は２１７℃（共晶の融点）であり、フローはんだ付け温度としては、同様に考えると、２８０℃迄上げたいところだが、部品の耐熱、酸化かすの発生量増加、装置の耐久性を考えると、２６０℃程度までに抑えるのが妥当と考えられる。この場合リフローはんだ付け部２の温度は、噴流はんだの温度を２５０℃とした場合の１８０℃〜１９０℃に比較して相対的に１０℃の上昇となり１９０℃〜２００℃となる。
【００４４】フローはんだ材料をＳｎ−３７Ｐｂとすると、リフローはんだ付け部２の温度は１６０℃〜１７０℃となり、リフローはんだ付け部２の合金がリードメッキの鉛が含まれたとしても、Ｓｎ−Ａｇ−Ｐｂの合金融点（１７９℃）まで達することがないので、リフローはんだ付け部２が剥離するのを防止することが可能となる。
【００４５】フローはんだ材料をＳｎ−Ａｇ−Ｃｕとすると、リフローはんだ付け部２の温度は１９０℃〜２００℃となり、リフローはんだ付け部２の合金をＳｎ−Ｐｂの合金融点（１８３℃）を超えることで確実に再拡散させ、リフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００４６】鉛フリー化は、リフローはんだ付け方式とフローはんだ付け方式の双方において実施するのがベターであるが、現在は過渡期であり部品のリードなどに鉛を含む電極材を使用しているために、再溶融による鉛の偏析問題で剥離現象が発生する。その解決の手段として従来工法、従来材料であるＳｎ−Ｐｂ共晶をベースとし、その融点を１７５℃〜１８５℃となる組成の配合（例えば、Ｓｎ−３７ｍａｓｓ％Ｐｂで融点が１８３℃のものとＳｎ−Ｐｂ−０.４Ａｇで１７９℃〜１８３℃と固相線、液相線を持つはんだ）のはんだ材料を使用することにより、実績のある従来工法を活用し、かつ基板の一側面を鉛フリー化することができる。
【００４７】上記の例では、リフローはんだ付け、フローはんだ付けの材料を鉛を含むはんだ材料を用いて説明したが、鉛を含まないはんだ材料を用いても、材料特性を見極め使い分けを実施し、リフローはんだ付け合金とフローはんだ付け合金の組成または融点を異ならせること、フローはんだの温度をコントロールすること、共晶の融点材料を用いることなどによりリフローはんだ付け部２の剥離を防止することが可能である。
【００４８】次に、請求項６〜１６記載の発明に係る実施例を、図面を用いて詳細に説明する。図７は断熱効果のある部材をフローはんだ面側に設けた一例を示す図であり、図８は断熱効果のある部材をはんだ付け対象領域以外に設けた一例を示す図であり、図９は断熱効果のある部材をリフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に設けた一例を示す図である。
【００４９】また、図１０はフローはんだ付け面側の対象領域にはんだが接触しないカバーを設けた一例を示す図であり、図１１は放熱効果のある部材をリフローはんだ付け面側の対象領域に設けた一例を示す図である。
【００５０】さらに、図１２は噴流はんだを分割したフローはんだ付けのフローチャートであり、図１３は噴流はんだを分割したフローはんだ付け時の、リフローはんだ付け部のリード温度が合金融点に達しないプロファイルの一例を示す図であり、図１４はフローはんだ付け直後にリフローはんだ付け面側から冷却装置を設けた一例を示す図であり、図１５はフローはんだ付け直後にフローはんだ付け面側から冷却装置を設けた一例を示す図である。
【００５１】また、図１６はフローはんだ付け面側の対象領域に、はんだが接触しない装置構造とした一例を示す図であり、図１７はフローはんだ付け面側の対象領域とリフローはんだ付け対象領域を分割したプリント回路基板の一例を示す図である。
【００５２】（請求項６に係る実施例）請求項６記載の発明は、鉛フリーはんだ材料を用いて、一側面をリフローはんだ付けし、他側面をフローはんだ付けを行なうプリント回路基板１２の実装において、剥離のないリフローはんだ付け部を得るために、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２の温度が低融点合金温度未満の固相線温度に達しないようにしたものである。。これを達成する方法としては、前述したように合金の組み合わせにより達成することも可能であるが、請求項７以降の説明において、はんだ付け方法としての別の実現方法を具体的に説明する。
【００５３】（請求項７に係る実施例）請求項７記載の発明は、図７に示すように、基板５に噴流はんだを接触させてはんだ付けを行う際、基板５のフローはんだ面側に噴流はんだの熱が直接伝わることを防ぐために耐熱樹脂などの断熱部材１６を設けたものである。この構成により、リフローはんだ付け部２への基板接触面からの熱伝達を低下させることができるので、リフローはんだ付け面側のリフローはんだ付け部分２の温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりはんだ付け部の剥離の防止が可能となる。この断熱部材１６は、フローはんだ付け時の基板接触面から伝わるリフローはんだ付け部の温度上昇を抑えられるものであれば如何なるものでもよい。
【００５４】（請求項８に係る実施例）請求項８記載の発明では、図８に示すように、上記請求項７の構成において、基板５に噴流はんだを接触させてはんだ付けを行う際、プリント回路基板１２では接着剤２４が硬化されたフローはんだ面面実装部品８ならびにリードはんだ付け部品９などのはんだ付け対象領域があるために、耐熱樹脂などの断熱部材１６は、この領域を避けるようにしたものである。
【００５５】リフローはんだ付け方式（図１および２参照）においてクリームはんだ６を塗布する要領、または、該当部分が切り取られたシート状の粘着質を持つ物、接着剤を塗布するディスペンスの要領などで断熱部材１６を設けることが可能であり、これにより、フローはんだ面のほぼ全面に均一に断熱部材１６が設けられることとなるため、リフローはんだ付け部２の温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりはんだ付け部の剥離の防止が可能となる。
【００５６】（請求項９に係る実施例）請求項９記載の発明は、図９に示すように、上記請求項７の構成において、基板５に噴流はんだを接触させてはんだ付けを行う際、リフローはんだ付け部の温度上昇により剥離が発生するので、リフローはんだ付け面側の対象となる部品に対して、融点に達しない温度を得られる領域となるフローはんだ面側の対象領域１７を定め、この対象領域１７の部分に耐熱樹脂などの断熱部材１６を設けるようにしたものである。この構成により、適切な箇所のみの供給で、リフローはんだ付け部２への温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００５７】（請求項１０に係る実施例）請求項１０記載の発明は、図１０に示すように、噴流はんだを接触させてはんだ付けを行う際、プリント回路基板５のリードはんだ付け部品９のはんだ付け対象部分に対応した切り欠き穴１９をもった断熱カバー１８を用いて、はんだ付け対象のプリント回路基板５のはんだ付け位置を、そのカバーの切り欠き穴１９と位置合わせしセットするようにしたものである。この構成により、切り欠き穴１９によりフローはんだ付けが行われ、リフローはんだ面面実装部品７のリフローはんだ付け部２は断熱カバー１８により断熱されているため温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００５８】（請求項１１に係る実施例）請求項１１記載の発明は、図１０に示すように、基板５に噴流はんだを接触させてはんだ付けを行う際、熱伝達により温度上昇するリフローはんだ付け部２に金属などの放熱部材（放熱カバー）２０を接触させるようにしたものである。この構成により、リフローはんだ付け部２の温度上昇を放熱部材２０の放熱効果により抑制することができ、その結果、リフローはんだ付け部２への温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００５９】（請求項１２に係る実施例）請求項１２記載の発明は、図１２のフローチャートに示すように、フローはんだ付け部の噴流を“はんだ付け噴流”と“仕上げ噴流”の２回に分けることによりリフローはんだ付け部２への熱伝達が継続しないようにしたものである。図３に示すフローはんだ付けのフローチャートでは、ステップＳ２０３に示すように、はんだ付け噴流と仕上げ噴流を連続的に行うためにリフローはんだ付け部２への熱伝達による温度上昇が大きくなる。
【００６０】それに対して、図１２のフローチャートでは、はんだの噴流を、１回目のはんだ付け噴流（ステップＳ３０３）、２回目の仕上げ噴流（ステップＳ３０６）の２回に分割し、噴流をリフローはんだ付け部２に連続して当てないようにしたもので、この構成により、図１３に示す如き温度プロファイルとすることができ、リフローはんだ付け部２への温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００６１】（請求項１３に係る実施例）噴流はんだを接触させてはんだ付けを行う際、図５、図６に示すように、リフローはんだ付け部２の温度プロファイル１５は、フローはんだ付け面基板温度プロファイル１４と比較して、熱伝達の分だけ遅れてピークを迎えることとなる。この現象から考えると、リフローはんだ付け部２の温度のピークはフローはんだ付け直後より遅れることがわかる。
【００６２】請求項１３記載の発明は、フローはんだ付け直後の位置で、図１４に示すように、リフローはんだ付け面から融点温度を超えない冷却効果のあるエアーなどを吹き付けるリフローはんだ付け部の冷却装置（リフローはんだ付け面側冷却装置）２１を設けたものである。この構成により、フローはんだ付けを阻害することなく、リフローはんだ付け部２の温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００６３】（請求項１４に係る実施例）請求項１４記載の発明は、図１５に示すように、図１４とは逆にフローはんだ面から冷却を行うフローはんだ付け部の冷却装置（フローはんだ付け面側冷却装置）２２を設けたものである。本例の場合、温度上昇の大きいフローはんだ面側からの基板冷却となるので、フローはんだ付け後の基板冷却温度とリフローはんだ付け部２の冷却温度勾配を近づけることが可能となり、冷却効率の良い、発生応力の少ない、フローはんだ付けを阻害することもなく、リフローはんだ付け部２の温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００６４】（請求項１５に係る実施例）請求項１５記載の発明は、図１６に一例を示すように、はんだ付け噴流１０、仕上げ噴流１１を断熱カバー２３などで覆い、フローはんだ付け該当箇所だけに噴流はんだが接触するような構造としたものである。この構成により、リフローはんだ付け部２への熱伝達が減少することとなる。
【００６５】（請求項１６に係る実施例）また、基板５のレイアウト位置を、図１７に示すように、リフローはんだ面面実装部品７がはんだ付けされるリフローはんだ付け対象領域（Ａ）と、リードはんだ付け部品９およびそのフローはんだ面側にフローはんだ面面実装部品８がはんだ付けされるフローはんだ付け対象領域（Ｂ）とにレイアウト的に分けるようにしたものである。この構成により、本発明の効果はさらに拡大され、フローはんだ付けを阻害することなく、リフローはんだ付け部の温度上昇が抑えられて合金融点に到達しないようになり、これによりリフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能となる。
【００６６】次に請求項１７および１８の実施例を、図面を用いて説明する。図１８はリフローはんだ付け面側加熱装置を示す図であり、図１９はリフローはんだ付け面側加熱装置プロファイルを示す図である。
【００６７】（請求項１７に係る実施例）請求項１７記載の発明は、鉛フリーはんだ材料を用いて、一側面をリフローはんだ付けし、他側面をフローはんだ付けを行なうプリント回路基板１２の実装において、剥離のないリフローはんだ付け部２を得るために、フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部２の温度が高融点合金温度を超えた液相線温度になるようにしたものである。これを達成する方法としては、前述したように組成や融点の異なる合金の組み合わせを用いることも可能であるが、請求項１８では、はんだ付け方法としての別の達成方法を具体的に説明する。
【００６８】請求項１８記載の発明は、図１８に一例を示すように、フローはんだ付け装置の上部に、赤外線ヒータによる加熱、または、熱風を吹き付ける加熱などのリフローはんだ付け面側加熱装置２６を設け、リフローはんだ付け部２の温度を、フローはんだ面からの基板熱伝達による温度加熱とリフローはんだ付け面加熱の上下加熱としたものである。
【００６９】この構成により、リフローはんだ付け部２に、低融点成分の偏析とならない、高融点合金温度を超えた液相線温度を与えることが可能となり、合金が溶融した場合の凝固過程で、はんだ付け部分の温度勾配の差が発生しない、図１９に示すような、フローはんだ付け面基板の温度プロファイル１４とリフローはんだ付け部２の温度プロファイル１５で示される冷却過程が得られ、フローはんだ付けを阻害することなく、リフローはんだ付け部２の剥離を防止することが可能となる。
【００７０】（請求項１９に係る実施例）請求項１９記載の発明は、これまでの説明で述べたように、はんだ付け材料で使用される合金組成と合わせて、リード端子材料（部品側端子材料）や基板側端子材料の組み合わせにおいてできる合金組成を対象として捉えないと良好なはんだ付け状態は得られない。フローはんだ付け時にリフローはんだ付け部分２の温度をその組み合わせ合金の持つ融点（低い固相線温度と高い液相線温度の中間である固液共存温度）を考慮し設定することで、リフローはんだ付け部２の剥離の防止が可能である。
【００７１】リード端子部メッキは従来のＳｎ−Ｐｂが現在でも主流であるが、ＰｂフリーメッキはＳｎ−２ｍａｓｓ％Ｂｉメッキに移行されつつある。はんだ付け材料では、信頼性の高いＳｎ−Ａｇ系にＣｕを混ぜたＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のＰｂフリーはんだが多く使われている。基板側端子材料は、表面はＣｕ基板またはＳｎ−Ｃｕメッキが主流である。
【００７２】以上の組み合わせにおいて、最も低い固相線温度は、部品端子のＢｉとはんだ付け材料および基板側端子材料のＳｎの組み合わせで約１３８℃の融点があるが、現状では、部品側端子材料はＳｎ−１０ｍａｓｓ％Ｐｂである。この場合では、固相線温度は、はんだ付け材料のＳｎ−Ａｇと部品側端子材料メッキのＰｂを合わせた１７９℃の融点が発生する。また、最も高い液相線温度は、ＳｎとＡｇとＣｕの組み合わせで約２１７℃の融点がある。以上のような組み合わせを用いてフローはんだ付け条件を設定することで、リフローはんだ付け部２の温度を融点付近（１７９℃〜２１７℃の範囲）にさせないはんだ付けを行うことができ、これにより、リフローはんだ付け部２の剥離を防止することができる。
【００７３】（請求項２０、２１に係る実施例）請求項２０および２１記載の発明は、上述した請求項１から請求項１９のはんだ付け方法を用いて作成した電子回路基板や各種電子機器である。本発明によれば、鉛溶出による生態系への悪影響や環境汚染を防止することが可能な電子回路基板や各種電子機器を実現することができる。
【００７４】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、リフローはんだ付けの合金組成と、フローはんだ付けの合金組成を異にすることで、融点の異なるはんだ合金材料を目的に合わせて、自由に組み合わせることができるので、剥離のないはんだ付け方法が可能となる。
【００７５】請求項２記載の発明によれば、リフローはんだ付け合金組成を共晶組成となる材料を使用するので、フローはんだ付け後にリフローはんだ付け部の偏析が防止できるので、一部鉛フリー化による、剥離のないはんだ付け方法が可能となる。
【００７６】請求項３記載の発明によれば、請求項２と組み合わせることで、部品リードに鉛が使われていても、フローはんだ付け部においては、高信頼性の鉛フリー材料を使用することができるので、一部鉛フリー化による、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００７７】請求項４記載の発明によれば、フローはんだ付け合金組成を共晶組成となる低融点の材料を使用するので、フローはんだ付け時に熱伝達によるリフローはんだ付け部の温度が融点に達しないので、一部鉛フリー化による、剥離のないはんだ付け方法が可能となる。
【００７８】請求項５記載の発明によれば、請求項４と組み合わせることで、リフローはんだ付け部においては、高信頼性の鉛フリー材料を使用することができるので、一部鉛フリー化による、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００７９】請求項６記載の発明によれば、リフローはんだ付けの部の温度が合金の融点に達しないので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８０】請求項７記載の発明によれば、フローはんだ面側に断熱効果のある材料を設けたので、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８１】請求項８記載の発明によれば、、フローはんだ面側のはんだ付け領域以外に断熱効果のある材料を設けたので、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８２】請求項９記載の発明によれば、リフローはんだ付け面側の対象領域のみに、フローはんだ面に断熱効果のある材料を設けたので、作業効率が高く、基板のレイアウト制約が少なく、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することがなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８３】請求項１０記載の発明によれば、フローはんだ面側のはんだ付け領域以外に噴流がはんだが接触しないカバーを設けるので、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８４】請求項１１記載の発明によれば、リフローはんだ面側に放熱部材を設けたので、基板のレイアウト制約が少なく、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することがなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８５】請求項１２記載の発明によれば、噴流はんだをはんだ付け噴流部と仕上げ噴流部に分割し温度上昇を抑えることで、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８６】請求項１３記載の発明によれば、フローはんだ付け直後に、リフローはんだ面側から冷却するので、基板のレイアウト制約が少なく、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することがなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８７】請求項１４記載の発明によれば、フローはんだ付け直後に、フローはんだ面側から冷却するので、基板のレイアウト制約が少なく、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することがなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８８】請求項１５記載の発明によれば、フローはんだ面側のはんだ付け領域以外に噴流がはんだが接触しない構造とするので、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００８９】請求項１６記載の発明によれば、フローはんだ付け対象領域とリフローはんだ付け対象領域が分割してレイアウトされるので、フローはんだ面側のはんだ付けを阻害することなく、合金の制約を受けずに、リフローはんだ付け部分のはんだ合金温度を融点以下にできるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００９０】請求項１７記載の発明によれば、リフローはんだ付け部に高融点合金温度を超えた液相線温度を与えることにより、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００９１】請求項１８記載の発明によれば、リフローはんだ付け面からの加熱されるので、フローはんだ付け時にリフローはんだ付け部の偏析が防止でき、リフローはんだ付け部にかかる温度勾配を低減できるので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００９２】請求項１９記載の発明によれば、はんだ合金を構成する対象を、リード端子材料、はんだ付け材料、基板端子材料の組み合わせで一番低い融点に達しない温度、もしくは、一番高い融点を超える温度に設定するので、鉛フリー材料を用いた、はんだ付け部の剥離が発生しないはんだ付け方法が可能となる。
【００９３】請求項２０および２１記載の発明によれば、鉛フリーはんだを使用し、はんだ付け部の剥離が発生しない電子回路基板および電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリント回路基板実装時のリフローはんだ付け方法のフローチャートである。
【図２】電子部品実装後の状態、およびリフローはんだ付け後の状態を示す図である。
【図３】プリント回路基板実装時のフローはんだ付け方法のフローチャートである。
【図４】基板予熱後，はんだ付け噴流前，およびフローはんだ付け後の状態を示す図である。
【図５】フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部の温度が合金融点に達しないプロファイルの一例を示す図である。
【図６】フローはんだ付け時に、リフローはんだ付け部の温度が合金融点を超えるプロファイルの一例を示す図である。
【図７】断熱効果のある部材をフローはんだ面側に設けた一例を示す図である。
【図８】断熱効果のある部材をはんだ付け対象領域以外に設けた一例を示す図である。
【図９】断熱効果のある部材をリフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に設けた一例を示す図である。
【図１０】フローはんだ付け面側の対象領域にはんだが接触しないカバーを設けた一例を示す図である。
【図１１】放熱効果のある部材をリフローはんだ付け面側の対象領域に設けた一例を示す図である。
【図１２】噴流はんだを分割したフローはんだ付けのフローチャートである。
【図１３】噴流はんだを分割したフローはんだ付け時の、リフローはんだ付け部のリード温度が合金融点に達しないプロファイルの一例を示す図である。
【図１４】フローはんだ付け直後にリフローはんだ付け面側から冷却する装置を設けた一例を示す図である。
【図１５】フローはんだ付け直後にフローはんだ付け面側から冷却する装置を設けた一例を示す図である。
【図１６】フローはんだ付け面側の対象領域にフローはんだ付けカバーを設け、はんだが接触しない構造とした一例を示す図である。
【図１７】フローはんだ付け面側の対象領域とリフローはんだ付け対象領域を分割したプリント回路基板の一例を示す図である。
【図１８】リフローはんだ付け面側加熱装置を示す図である。
【図１９】リフローはんだ付け面側加熱装置プロファイルを示す図である。
【図２０】はんだ付け部において剥離が生じない状態を示す図である。
【図２１】部品リードなどに含まれるＰｂの偏析を示す図である。
【図２２】はんだ付け部において剥離が起きた状態を示す図である。
【図２３】鉛フリーはんだの種類とその特徴（融点，機械特性，濡れ性，酸化性，加工性，コストおよび特徴）を一覧として表した図である。
【図２４】代表的なはんだ合金の種類と融点（固相線温度、液相線温度）を一覧として表した図である。
【符号の説明】
１：部品リード端子、
２：リフローはんだ付け部、
３：Ｐｂの偏析部、
４：基板端子、
５：基板、
６：クリームはんだ、
７：リフローはんだ面面実装部品、
８：フローはんだ面面実装部品、
９：リードはんだ付け部品、
１０：はんだ付け噴流、
１１：仕上げ噴流、
１２：プリント基板回路、
１３：リフローはんだ付け合金融点温度、
１４：フローはんだ付け面基板温度プロファイル、
１５：リフローはんだ付け面基板温度プロファイル、
１６：断熱部材、
１７：リフローはんだ付け面の対象領域、
１８：断熱カバー、
１９：切り欠き部（切り欠き穴）、
２０：放熱カバー、
２１：リフローはんだ付け面側冷却装置、
２２：フローはんだ付け面側冷却装置、
２３：フローはんだ部カバー、
２４：接着剤、
２５：リフローはんだ付け合金、
２６：リフローはんだ付け面側加熱装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 基板の一側面にリフローはんだ付けを行うステップと、前記基板の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うステップを有するはんだ付け方法であって、前記両ステップにより形成されるはんだ付け部の合金の組成または融点を異ならせたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項２】 請求項１記載のはんだ付け方法において、前記リフローはんだ付けの材料を、Ｓｎ−Ｐｂ共晶をベースとし、その融点を１７５℃〜１８５℃となる組成の配合とするとともに、前記フローはんだ付け材料をＰｂ（鉛）を含まない組成としたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項３】 請求項２記載のはんだ付け方法において、前記フローはんだ付け材料を、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕとしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項４】 請求項１記載のはんだ付け方法において、前記リフローはんだ付け材料をＰｂ（鉛）を含まない組成とし、前記フローはんだ付け材料をＳｎ−Ｐｂ共晶をベースとし、その融点を１７５℃〜１８５℃となる組成の配合としたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項５】 請求項４記載のはんだ付け方法において、前記リフローはんだ付け材料をＳｎ−Ａｇ−Ｃｕとしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項６】 鉛フリー材料を用いた、基板の一側面にリフローはんだ付けを行うステップと、基板の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うステップを有するはんだ付け方法であって、前記フローはんだ付けを行うステップにおいて、リフローはんだ付け部の温度を、低融点合金温度未満の固相線温度に達しないようにしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項７】 請求項６記載のはんだ付け方法において、フローはんだ面側に断熱効果を有する材料を設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項８】 請求項７記載のはんだ付け方法において、フローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域以外に、断熱効果のある材料を設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項９】 請求項７記載のはんだ付け方法において、リフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に対して、フローはんだ面側に断熱効果のある材料を設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１０】 請求項７記載のはんだ付け方法において、フローはんだ面側のはんだ付け対象領域以外に、はんだが接触しないカバーを設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１１】 請求項６記載のはんだ付け方法において、リフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に対して、放熱部材を設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１２】 請求項６記載のはんだ付け方法において、フローはんだ付けを複数回に分割して行うことにより連続した熱伝達が継続しないようにしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１３】 請求項６記載のはんだ付け方法において、フローはんだ付け直後にリフローはんだ付け面側より冷却するようにしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１４】 請求項６記載のはんだ付け方法において、フローはんだ付け直後にフローはんだ付け面側より冷却するようにしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１５】 請求項６記載のはんだ付け方法において、フローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域以外に、噴流はんだを接触させない構造を設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１６】 請求項１５記載のはんだ付け方法において、基板を、フローはんだ付け対象領域とリフローはんだ付け対象領域とに分割してレイアウトしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１７】 鉛フリー材料を用いた、基板の一側面にリフローはんだ付けを行うステップと、基板の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うステップを有するはんだ付け方法であって、前記フローはんだ付けを行うステップにおいて、リフローはんだ付け部の温度を、高融点合金温度を超えた液相線温度以上にすることを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１８】 請求項１７記載のはんだ付け方法において、リフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に対して、加熱手段を設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１９】 請求項１、６、または１７のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、前記はんだ付け部における合金は、部品側端子材料、はんだ付け材料、および基板側端子材料からなる合金であることを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項２０】 請求項１〜１９のいずれか１項に記載のはんだ付け方法を用いて製造したことを特徴とする電子部品回路基板。
【請求項２１】 請求項１〜１９のいずれか１項に記載のはんだ付け方法を用いて製造したことを特徴とする電子機器。
【請求項１】 基板の一側面にリフローはんだ付けを行うステップと、前記基板の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うステップを有するはんだ付け方法であって、前記両ステップにより形成されるはんだ付け部の合金の組成または融点を異ならせたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項２】 請求項１記載のはんだ付け方法において、前記リフローはんだ付けの材料を、Ｓｎ−Ｐｂ共晶をベースとし、その融点を１７５℃〜１８５℃となる組成の配合とするとともに、前記フローはんだ付け材料をＰｂ（鉛）を含まない組成としたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項３】 請求項２記載のはんだ付け方法において、前記フローはんだ付け材料を、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕとしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項４】 請求項１記載のはんだ付け方法において、前記リフローはんだ付け材料をＰｂ（鉛）を含まない組成とし、前記フローはんだ付け材料をＳｎ−Ｐｂ共晶をベースとし、その融点を１７５℃〜１８５℃となる組成の配合としたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項５】 請求項４記載のはんだ付け方法において、前記リフローはんだ付け材料をＳｎ−Ａｇ−Ｃｕとしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項６】 鉛フリー材料を用いた、基板の一側面にリフローはんだ付けを行うステップと、基板の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うステップを有するはんだ付け方法であって、前記フローはんだ付けを行うステップにおいて、リフローはんだ付け部の温度を、低融点合金温度未満の固相線温度に達しないようにしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項７】 請求項６記載のはんだ付け方法において、フローはんだ面側に断熱効果を有する材料を設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項８】 請求項７記載のはんだ付け方法において、フローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域以外に、断熱効果のある材料を設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項９】 請求項７記載のはんだ付け方法において、リフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に対して、フローはんだ面側に断熱効果のある材料を設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１０】 請求項７記載のはんだ付け方法において、フローはんだ面側のはんだ付け対象領域以外に、はんだが接触しないカバーを設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１１】 請求項６記載のはんだ付け方法において、リフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に対して、放熱部材を設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１２】 請求項６記載のはんだ付け方法において、フローはんだ付けを複数回に分割して行うことにより連続した熱伝達が継続しないようにしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１３】 請求項６記載のはんだ付け方法において、フローはんだ付け直後にリフローはんだ付け面側より冷却するようにしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１４】 請求項６記載のはんだ付け方法において、フローはんだ付け直後にフローはんだ付け面側より冷却するようにしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１５】 請求項６記載のはんだ付け方法において、フローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域以外に、噴流はんだを接触させない構造を設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１６】 請求項１５記載のはんだ付け方法において、基板を、フローはんだ付け対象領域とリフローはんだ付け対象領域とに分割してレイアウトしたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１７】 鉛フリー材料を用いた、基板の一側面にリフローはんだ付けを行うステップと、基板の他側面に噴流はんだを接触させてフローはんだ付けを行うステップを有するはんだ付け方法であって、前記フローはんだ付けを行うステップにおいて、リフローはんだ付け部の温度を、高融点合金温度を超えた液相線温度以上にすることを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１８】 請求項１７記載のはんだ付け方法において、リフローはんだ付け面側のはんだ付け対象領域に対して、加熱手段を設けたことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１９】 請求項１、６、または１７のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、前記はんだ付け部における合金は、部品側端子材料、はんだ付け材料、および基板側端子材料からなる合金であることを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項２０】 請求項１〜１９のいずれか１項に記載のはんだ付け方法を用いて製造したことを特徴とする電子部品回路基板。
【請求項２１】 請求項１〜１９のいずれか１項に記載のはんだ付け方法を用いて製造したことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１６】
【図４】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１６】
【図４】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００２−３２９９５６（Ｐ２００２−３２９９５６Ａ）
【公開日】平成１４年１１月１５日（２００２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−１３２２９５（Ｐ２００１−１３２２９５）
【出願日】平成１３年４月２７日（２００１．４．２７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年１１月１５日（２００２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年４月２７日（２００１．４．２７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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