フラックス塗布方法、フローはんだ付け方法およびこれらのための装置ならびに電子回路基板
【課題】 はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するためのフローはんだ付けプロセスにおけるスプレー式フラックス塗布方法において、基板に形成されたスルーホールにはんだ材料が十分に供給されることを可能にする。
【解決手段】 はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおける、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けてノズルから噴射することによってフラックスを基板に塗布するフラックス塗布方法において、噴射されたフラックスが溶液状態を実質的に維持したままで基板に付着するようにする。具体的には、フラックス（３）を基板（１）に向けて噴射するためのノズル（６）と、ノズル（６）の上方に位置する基板（１）との間の距離を、約３０〜６０ｍｍとする。
【解決手段】 はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおける、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けてノズルから噴射することによってフラックスを基板に塗布するフラックス塗布方法において、噴射されたフラックスが溶液状態を実質的に維持したままで基板に付着するようにする。具体的には、フラックス（３）を基板（１）に向けて噴射するためのノズル（６）と、ノズル（６）の上方に位置する基板（１）との間の距離を、約３０〜６０ｍｍとする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、はんだ材料を用いて電子部品などを基板に実装するためのフローはんだ付けプロセスにおけるフラックス塗布方法およびそのための装置、フラックス塗布方法および装置をそれぞれ利用したフローはんだ付け方法および装置、ならびにフローはんだ付け方法により作製される電子回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子回路基板の製造において、電子部品などを基板に接合する１つの方法として、はんだ噴流を用いるフローはんだ付けプロセスが知られている。このフローはんだ付けプロセスは、一般的に、基板にフラックスを塗布するフラックス塗布ステップ、基板を予め加熱するプリヒートステップ、ならびに基板をはんだ材料から成る噴流に接触させて基板にはんだ材料を供給するはんだ材料供給ステップを含む。以下、従来のフローはんだ付けプロセスについて、図面を参照しながら説明する。図４は、従来のフローはんだ付け装置の概略断面模式図である。図５（ａ）は、図４のＸ−Ｘ線に沿った断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の上面図である。
【０００３】図４に示すように、従来のフローはんだ付け装置６０は、フラックス塗布装置であるスプレーフラクサー６０ａとフローはんだ付け装置本体６０ｂとから成る。この装置６０においては、フラックス塗布ステップがスプレーフラクサー６０ａにて実施され、その後、プリヒートステップおよびはんだ材料供給ステップが装置本体６０ｂにて順次実施される。
【０００４】まず、既知の方法によってスルーホール挿入部品などの電子部品が所定の位置に適切に配置されたプリント基板などの基板７１を、スプレーフラクサー６０ａに入口部６１から供給する。基板７１は、スプレーフラクサー６０ａの内部を（図４に点線にて示す搬送ラインに沿って）、矢印６２の方向に一定速度で機械的に搬送される。基板７１の搬送は、より詳細には、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、搬送爪７２により基板７１を両側から保持し、搬送爪７２を矢印６２の搬送方向に機械的に移動させることにより行われる。このようにして搬送される基板７１がノズル６３の上方に達すると、ノズル６３が基板７１の搬送方向（即ち、図４および図５（ｂ）中の矢印６２の方向）に対して垂直な方向（即ち、図４の紙面に垂直な方向であり、図５（ａ）および（ｂ）中の矢印７４の方向）に往復運動しながらフラックス７３を空気と共に噴射することによって、フラックス７３が基板７１の下面に塗布される。ノズル６３は一般的に円形の噴射口を有し、図５（ａ）に示すように、ノズル６３から噴射されるフラックス７３は微視的には液滴であり、全体としては、ノズル６３の噴射口を上底面（または頂点）とし、基板７１の下面の塗布領域を下底面とする円錐台（または略円錐）形状の輪郭を有する。基板７１が矢印６１で示す方向に搬送され、同時に、ノズル６３が、基板７１の幅寸法に対応する距離に亘って基板７１の搬送速度に応じた速度で矢印７４で示す方向に往復運動する。これらの結果、図５（ｂ）に示すように、フラックス７３が基板７１の搬送方向に対して斜めに基板７１の下面を横切りながら、基板７１の下面全体に塗布される。
【０００５】このようなフラックス塗布ステップは、基板７１に形成されたランド（即ち、はんだ材料が供給されるべき部分）に不可避的に形成される酸化膜（自然酸化膜）を除去して、ランド表面でのはんだ材料の濡れ広がりを良好にする目的で行われる。基板７１に塗布されるフラックス７３は、通常、ロジンなどの活性成分およびイソプロピルアルコールなどの揮発性溶剤を含む。この溶剤の揮発性の高さのために、安全性の観点から、基板７１の上方には排気ダクト（図示せず）が備えられて、矢印７５（図５（ａ））にて示す方向に雰囲気ガスと共に揮発した溶剤を吸引している。
【０００６】上記のようにしてフラックスが塗布された基板７１は、その後、図４に示す位置６４にてスプレーフラクサー６０ａから装置本体６０ｂに機械的に移される。基板７１は、装置本体６０ｂにおいても、スプレーフラクサー６０ａの場合と同様にして、装置本体６０ｂの内部を矢印６５の方向に（図４に点線にて示す搬送ラインに沿って）ほぼ一定速度で機械的に搬送される。基板７１は、このようにして搬送されながら遠赤外線ヒーターなどのプリヒーター６６により加熱される。この加熱によるプリヒートステップは、上記のフラックス塗布ステップにより基板７１に塗布されたフラックス７３のうち、不要な溶剤成分を気化させ、活性剤成分のみを基板７１に残留付着させるため、ならびに、基板７１へのはんだ材料６７の供給に先立って、基板７１を予め加熱して、溶融したはんだ材料６７が基板７１と接触する際に起こる熱衝撃を緩和するために行われるものである。
【０００７】続いて基板７１は、予め加熱により溶融させたはんだ材料６７から成る１次噴流６８および２次噴流６９と基板７１の下面側にて接触して、はんだ材料が基板に供給される。このとき、はんだ材料は、基板に形成されたスルーホールの内壁と、基板の上面側からスルーホールに挿入されているスルーホール挿入部品のリードとの間の環状空間を、基板の下面側から毛管現象によって濡れ上がる。その後、基板７１に供給されて付着したはんだ材料は温度低下により固化し、はんだ材料からなる接合部、いわゆる「フィレット」を形成する。このはんだ材料供給ステップ（またはフローはんだ付けステップ）において、１次噴流は、スルーホールの壁面を覆って形成されたランド（および電子部品のリード）の表面をはんだ材料で十分に濡らすためのものであり、２次噴流は、はんだ材料がランド間にまたがって残留・固化してブリッジを形成したり（このブリッジは電子回路のショートを招くので望ましくない）、角状の突起を形成したりしないように、はんだレジストで覆われた領域に付着したはんだ材料を除去し、フィレットの形を整えるためのものである。このようにして得られた基板７１は、その後、出口部７０から取り出される。
【０００８】以上のようにして、フローはんだ付けプロセスによって電子部品が基板にはんだ付けされた電子回路基板が作製される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなはんだ材料からなる接合部（フィレット）は、電子回路基板の高い信頼性を得るために、電子部品のリードと基板のランドとの間において十分に高い接合強度が要求される。しかし、上述のようなスプレーフラクサーを用いて霧状のフラックスを基板に吹き付けるスプレー式のフラックス塗布方法を用いる従来のフローはんだ付けプロセスは、特に、はんだ材料として鉛フリーのはんだ材料を用いる場合、はんだ材料がスルーホールとリードとの間の環状空間に十分に供給されずに、接合強度が低下するという問題がある。
【００１０】フローはんだ付けに付される基板は、一般的には、図６に示すように、基板７１にスルーホール８０が貫通して設けられ、このスルーホール８０の内壁面ならびにスールーホール８０を取り囲む基板７１の上面および下面には、例えば銅などから成るランド８３が一体的に形成されている。このランド８３は、基板７１の上面８１に形成された配線パターン（図示せず）と接続されている。更に、スルーホール８０には、スルーホール挿入部品（電子部品）８４から引き出されたリード８３（例えば電極）が基板７１の上面８１の側から挿入されている。このような基板７１の下方には、一般的には、基板７１の下面８２から約９０〜１８０ｍｍの間隔を置いてノズル６３が配置される。このノズル６３から、基板７１の下面８２に向かってフラックス７３が空気と共に噴射され、基板７１にフラックス７３が塗布される。
【００１１】以上のようにしてフラックスが塗布された基板を、上述のようなプリヒートステップおよびはんだ材料供給ステップに付して、電子回路基板が作製されるが、はんだ材料供給ステップに用いるはんだ材料として、鉛を含まない、いわゆる鉛フリーはんだ材料を用いる場合には、図７に示すように、スルーホール８０の途中までしかはんだ材料が濡れ上がっていないフィレット８６が形成され得る。このように、基板上面８１の上に位置するランド８３の部分が、はんだ材料に覆われずに露出する現象は「濡れ上がり不足」と見なされ、好ましくない。
【００１２】このような現象は、はんだ材料としてＳｎ−Ｐｂ系材料を用いる場合にはほとんど問題とならなかったが、鉛フリーはんだ材料を用いる場合に顕著に発生する。このような「濡れ上がり不足」の問題は、フィレット８６によるランド８３とリード８５との間の接合強度の低下をもたらし、また、スルーホール８０内でフィレット８６の上方に形成される凹部に、例えば塩分などの成分が付着し得、場合によっては発火などの要因となる可能性があるという問題があるため好ましくない。
【００１３】従来、上記のような問題を解消するために、スプレー式のフラックス塗布方法に代えて、発泡フラクサーを用いて泡状のフラックスを基板と接触させる発泡式のフラックス塗布方法を利用してきた。このような発泡式のフラックス塗布方法を利用すると、スプレー式のフラックス塗布方法を利用する場合よりも、「濡れ上がり不足」の発生率を低減することができることが解っている。
【００１４】しかしながら、発泡式のフラックス塗布方法は、スルーホール挿入部品のフローはんだ付けには適しているが、表面実装部品のフローはんだ付けにはスプレー式のフラックス塗布方法の方が適していることが知られている。従って、スルーホール挿入部品が配置されただけでなく、表面実装部品が基板の下面に配置された混載基板に、発泡式のフラックス塗布方法を適用すると、スルーホール挿入部品についてははんだ材料による良好な接合が得られるが、表面実装部品については接合が不十分となるという別の欠点がある。
【００１５】また、発泡式のフラックス塗布方法では、フラックスが大気に曝されて循環使用されているため、大気中の水分がフラックス中に混入し、フラックスの濃度が経時的に変化する。このため、フラックス濃度の管理が必要となる。このような問題は、発泡式のフラックス塗布方法に特有のものであり、スプレー式のフラックス塗布方法においては見られないため、スプレー式に代えて発泡式のフラックス塗布方法を利用するという対策は、必ずしも十分満足できるものではない。
【００１６】本発明は上記の従来の課題を解決すべくなされたものであり、本発明の目的は、はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するためのフローはんだ付けプロセスにおけるスプレー式フラックス塗布方法であって、基板に形成されたスルーホールにはんだ材料が十分に供給されることを可能にする方法、該フラックス塗布方法を利用するフローはんだ付け方法およびそれら方法を実施するための装置ならびに該フローはんだ付け方法により作製される電子回路基板を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、スプレー式のフラックス塗布方法を利用するフローはんだ付けプロセスにおいて、鉛フリーはんだ材料を用いる場合に、「濡れ上がり不足」の発生率がＳｎ−Ｐｂ系はんだ材料を用いる場合より増加する理由について研究し、以下のような知見を得た。
【００１８】従来のスプレー式フラックス塗布方法において、鉛フリーはんだ材料を用いる場合に、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ材料を用いる場合よりも「濡れ上がり不足」の発生率が増加する理由は、これらはんだ材料の濡れ性の違いにあると考えられる。
【００１９】従来のスプレー式フラックス塗布方法によれば、図６に示すように、ノズル６３から噴射されるフラックス７３は、基板７１の下面８２には十分に付着するが、スルーホール８０の内壁面（即ち、スルーホール８０内におけるランド８３の、一般的には円筒形状または楕円筒形状（いわゆる長穴形状）を有する表面）にはほとんど付着しないことが解った。例えば、スルーホール８０が約０．４〜５ｍｍの内径および約０．８〜２．０ｍｍの高さを有する場合、基板７１の下面８２から基板７１の厚さ方向に、十分な高さでスルーホール８０の内壁面にフラックス７３が付着しないことが解った。フラックスは、上述のように、はんだ材料の濡れ広がりを向上させる役割を果たすが、フラックスが付着していないランドの表面領域では、このような効果は得られない。
【００２０】はんだ材料として、従来のＳｎ−Ｐｂ系はんだ材料（一般的にはＳｎ−Ｐｂ共晶材料）を用いる場合には、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ材料の濡れ性がもともと高いため、フラックス塗布ステップにおいてスルーホール８０の内壁面にフラックスが十分に付着していなくても、その後のはんだ材料供給ステップにより供給されるはんだ材料は、ランド８３とリード８５との間の環状空間を濡れ上がって、基板７１の上面８１にあるランド８３の表面部分にまで濡れ広がり、スルーホール８０を完全に満たし、基板７１の上面８１に位置するランド８３の表面をも覆うフィレットを形成することができると考えられる。他方、鉛フリーはんだ材料は、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ材料に比べて低い濡れ性を有するため、ランド８３とリード８５との間の環状空間を十分に濡れ上がらず、「濡れ上がり不足」が発生し易くなると考えられる。
【００２１】これに対して、発泡式のフラックス塗布方法によれば、一般的には約１〜２ｍｍの直径を有する泡状のフラックスがはじけるときにフラックスの飛沫が飛散するので、スプレー式の方法よりも、スルーホールの内壁面のうち、基板の下面から、該下面に対してより高い位置までの領域にフラックスを塗布することが可能となる。その結果、鉛フリーはんだ材料を用いる場合であっても、スルーホールの内壁面に対するはんだ材料の濡れ性を向上させることができるので、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ材料を用いる場合と同様に、はんだ材料がスルーホールの内壁を十分に濡れ上がって、基板の上面に位置するランド表面にまで濡れ広がりことができ、「濡れ上がり不足」の発生率を低く維持できると考えられる。
【００２２】以上のような考察に基づいて、本発明者らは、スプレー式のフラックス塗布方法において、スルーホールの内壁面にまでフラックスを十分に付着させることができれば、鉛フリーはんだ材料を用いる場合であっても、「濡れ上がり不足」の発生率を低く維持することが可能となるという知見を得るに至った。
【００２３】本発明者らの研究によれば、従来のスプレー式フラックス塗布方法においては、フラックスに含まれる溶剤の実質的に全部が、基板に到達（または付着）するまでに気化していると推測される（例えば、ノズルから５０ｍｍ程度の位置において、溶剤の実質的に全部が気化する）。フラックスを構成するイソプロピルアルコールなどの揮発性溶剤は、一般的には約８０〜９７重量％（全体基準、以下も同様）の割合でフラックスに含まれており、その大部分を占めている。従って、このような溶剤の実質的に全部が気化すると、フラックスの組成は著しく変化し、フラックスに含まれるロジンなどの活性成分の割合は、相対的に顕著に増加する。このようなロジンなどの活性成分は比較的高い粘度を有するため、活性成分の割合が高くなるにつれてフラックス自体の粘度が増加し、このため、フラックスが溶液状態を維持できなくなって、基板付着後のフラックスの濡れ性の低下を招く。この結果、基板に付着したフラックスは、その付着面において濡れ広がりにくくなる。裏を返せば、フラックスが基板に付着するまでに気化する溶剤の量を減少させて、フラックスが溶液状態を実質的に維持したままで基板に付着させることにより、フラックスの粘度の増加および濡れ性の低下を減少させることができ、基板に付着したフラックスを、その付着面にて、より広い領域に亘って濡れ広げることができると言える。本発明者らは、このような考察に基づいて、以下の発明を完成するに至った。
【００２４】本発明の１つの要旨によれば、はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおける、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けてノズルから噴射することによってフラックスを基板に塗布するフラックス塗布方法であって、噴射されたフラックスが溶液状態を実質的に維持したままで基板に付着することを特徴とする方法が提供される。尚、本明細書において「溶液状態」とは、ノズルから噴射されたフラックスの滴が、その付着面上で互いに隣接して接触した場合に合一して液膜を形成できる状態にあることを言うものとする。
【００２５】このような本発明の方法によれば、フラックスが溶液状態を維持したままで基板に付着するので、フラックスのランドに対する濡れ性の低下が実質的に回避される。基板の下面に位置するランド、好ましくはスルーホールの内壁に位置するランドの表面に十分な濡れ性を有して付着したフラックスは、その付着面上で濡れ広がって、スルーホールの内壁面に沿って濡れ上がり、好ましくは基板の上面に位置するランド上にまで濡れ広がることができる。従って、基板の下面のみならず、スルーホールの内壁面のうち、従来のスプレー式のフラックス塗布方法に比べてより高い位置までの内壁面の領域に、好ましくは基板の上面に位置するランド表面にまで（よって、ランド表面全体に）フラックスを塗布することが可能となる。その結果、フラックス塗布ステップの後のはんだ材料供給ステップにおいて、はんだ材料の濡れ性を向上させることができ、はんだ材料として鉛フリーはんだ材料を用いる場合においても、「濡れ上がり不足」の発生率を低く維持することが可能となる。
【００２６】本発明のもう１つの要旨においては、はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおける、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けてノズルから噴射することによってフラックスを基板に塗布するフラックス塗布方法であって、ノズルとノズルの上方に位置する基板との間の距離が、３０〜６０ｍｍであることを特徴とする方法が提供される。
【００２７】ノズルと基板との間の距離は、従来は一般的には約９０〜１８０ｍｍであるが、この距離を約１／３倍にして約３０〜６０ｍｍに、好ましくは約３０〜５０ｍｍに近づけることによって、はんだ材料として鉛フリーはんだ材料を用いる場合においても、「濡れ上がり不足」の発生率を低く維持することが可能となることが本発明者らにより解った。これは、ノズルから噴射されたフラックスが基板に付着するまでの時間を従来よりも短縮化することによって、噴射されたフラックスが溶液状態を実質的に維持したままで基板に付着でき、上述のような効果を奏し得るためであると考えられる。更に、この方法によれば、ノズルと基板との間の距離が従来よりも短縮されるので、同程度のフラックス流量であっても、フラックスは、従来の方法に比べて大きな速度および液滴径で基板に達することができる。これにより、基板の下面に対して従来よりも高い位置にまで、好ましくはスルーホールを貫通する程度に、フラックスを基板に向けて勢いよく供給することも可能となる。このような効果も、鉛フリーはんだ材料を用いる場合においても「濡れ上がり不足」の発生率を低く維持するのに貢献していると考えられる。
【００２８】この本発明の方法においては、基板とノズルとの間の距離などを考慮して、ノズルの往復運動速度、ノズルの数、ノズルから噴射されるフラックスの広がり角度、フラックスの組成、フラックスおよびこれと共に噴射される空気などの気体の流量、ノズルの噴射口の形状および寸法、基板の搬送速度などを適切に調整し得ることは、当業者であれば容易に想到し得るであろう。また、例えば、フラックスの噴射速度を大きくしたり、ノズルから噴射されるフラックスの液滴径を改変したり、周囲雰囲気を溶剤雰囲気にしたりすることも可能である。
【００２９】これら本発明の方法の好ましい態様においては、フラックスが、基板の下面に加えて、基板に形成されたスルーホールの内壁面（即ち、スルーホール内に位置するランド表面であり、ランドの筒状表面）のうち、ノズルの配置されている側の基板の下面から基板の厚さ方向に、基板の厚さの少なくとも１／３の位置までの領域に、より好ましくは該内壁面の全領域に、更に好ましくはランドの表面全体（即ち、スルーホール内および基板の上面および下面に位置するランド表面）に塗布される。
【００３０】これら本発明の方法は、フローはんだ付けプロセスに用いるはんだ材料として、例えば、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系、およびＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系などの鉛フリーはんだ材料を使用する場合に特に適するが、本発明はこれに限定されず、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ材料などの鉛を含むはんだ材料を使用してもよい。
【００３１】本発明の別の要旨によれば、上述のような本発明のスプレー式のフラックス塗布方法を利用したフローはんだ付け方法が提供される。好ましい態様においては、フローはんだ付け方法は、本発明のスプレー式のフラックス塗布方法を、フラックスを泡状に発泡させた状態で基板と接触させることによってフラックスを基板に塗布する発泡式のフラックス塗布方法と組み合わせて含む。
【００３２】本発明の更に別の要旨によれば、上述のような本発明のフローはんだ付け方法に従って、フラックスが塗布され、その後、はんだ材料により電子部品が基板にフローはんだ付けされた電子回路基板が提供される。このような電子回路基板によれば、はんだ材料がスルーホールを濡れ上がり、基板に十分に供給されて、「濡れ上がり不足」の発生を効果的に防止することが可能となり、よって、はんだ材料から成るフィレットの接合強度を向上させることが可能となる。
【００３３】本発明の更に別の要旨によれば、はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおいて使用されるフラックス塗布装置であって、噴射された液滴に含まれる溶剤が液体状態を実質的に維持したままで基板に付着するように、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けて噴射することによってフラックスを基板に塗布するノズルを備えることを特徴とする装置が提供され、また、はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおいて使用されるフラックス塗布装置であって、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けて噴射することによってフラックスを基板に塗布するノズルであって、ノズルと、ノズルの上方に位置する基板との間の距離が３０〜６０ｍｍであるノズルを備えることを特徴とする装置が提供される。これらの装置は、上述の本発明のフラックス塗布方法の実施に好適に使用される。
【００３４】好ましい態様においては、ノズルは、基板に形成されたスルーホールの内壁面のうち、ノズルの配置されている側の基板の下面から基板の厚さ方向に、基板の厚さの少なくとも１／３の領域にフラックスを塗布し、より好ましくは、該内壁面の全領域にフラックスを塗布する。
【００３５】これら本発明のフラックス塗布装置は、図面を参照しながら上述した従来のフローはんだ付けプロセスのように装置本体と別個に構成されていても、あるいは、装置内部に一体的に組み込まれて構成されて、フローはんだ付け装置を成していてもよい。好ましい態様においては、本発明のスプレー式のフラックス塗布装置に加えて、泡状のフラックスを基板と接触させる発泡式のフラックス塗布装置を更に備える。
【００３６】尚、本発明において、「フラックス」とは、はんだ材料が供給されるべき金属（例えばランド）の表面から酸化物を除去して、該表面におけるはんだ材料の濡れ性を向上させる目的で塗布される材料を言い、酸化物を除去するための活性成分と、活性成分の取扱いを容易にするための溶剤とを含む。活性成分は、例えば約３〜２０重量％、溶剤は、約８０〜９７重量％であり得る。このような活性成分には、ロジン、つや消し剤などが含まれ、溶剤には、イソプロピルアルコールなどが含まれる。
【００３７】また、本発明に利用可能な基板には、例えば、紙フェノール系材料、ガラスエポキシ系材料、ポリイミドフィルム系材料、およびセラミック系材料などからなる基板が用いられ得る。また、基板に接合される電子部品は、挿入部品（例えば半導体、コンデンサ、抵抗、コイル、コネクタ、サブ基板の金属ケースなど）および／または基板の裏面に配置される表面実装部品（例えば半導体、コンデンサ、抵抗、コイルなど）であってよい。しかし、これらは単なる例示にすぎず、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
【発明の実施の形態】（実施形態１）以下、本発明の１つの実施形態について図面を参照しながら説明する。図１R>１（ａ）は、本実施形態のフラックス塗布方法を説明する、基板の搬送方向に垂直な方向における断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の上面図である。図１（ａ）および（ｂ）は、従来のフラックス塗布方法を説明する図５（ａ）および（ｂ）のそれぞれ対応する。尚、本実施形態においては、従来のフラックス塗布方法および装置と異なる点を中心に説明し、従来のものと同様の構成については説明を省略するものとする。
【００３９】本実施形態のフラックス塗布方法においては、図４を参照しながら説明した従来のスプレーフラクサー６０ａと同様のスプレーフラクサーを用いるものとするが、本実施形態におけるスプレーフラクサーは、図１R>１（ａ）に示すように、ノズル６（図５のノズル６３に対応する）と基板１との間の距離を約３０〜６０ｍｍ、好ましくは約３０〜５０ｍｍとする点で従来のものと異なる。
【００４０】上記のようなスプレーフラクサーを用いて、図１（ａ）に示すように雰囲気ガスを排気ダクト（図示せず）により矢印５の方向に吸引し、基板１を図１R>１（ａ）の紙面に垂直な方向であって、図１（ｂ）に示す矢印７の方向に搬送しながら、溶剤（例えばイソプロピルアルコールなど）および活性成分（例えばロジンなど）を含むフラックス３がノズル６から基板１の下面に向けて噴射される。これにより、噴射されたフラックスが溶液状態を実質的に維持したままで基板１に付着し得る。この結果、図２に示すように、基板１の下面１２だけでなく、電子部品１４のリード１５が挿入されているスルーホール１０の内壁面（即ち、スルーホール１０に位置するランド１３の筒状表面部分）のうち、下面１２から基板１の厚さ方向に、基板１の厚さの少なくとも１／３の位置までの領域、好ましくは内壁面の全領域、更に好ましくはこれに加えて上面１１の上方に位置するランド１３の表面部分（図２にはこの態様を示す）にまで、フラックス３が濡れ広がって（好ましくは液膜を形成し）塗布される。好ましくは、このフラックス３は、同様にリード表面にも液膜を形成する（図示せず）。
【００４１】このとき、ノズル６として従来のノズルをそのまま転用して、これを本実施形態のように基板に近づけて配置してよい。しかし、このような構成では、ノズルと基板との距離が例えば約１／３倍に減少するのに対して、ノズルから噴射されるフラックスの広がり角度θ（図２および図６）が同一であるため、基板の下面に同時に到達するフラックスの塗布領域が縮小されることになる（図１（ｂ）のフラックス３と図５（ｂ）のフラックス７３とを比較のこと）。従って、この場合には、基板の下面全体にフラックスが塗布されるように、基板１の搬送速度等に応じて、ノズルの往復運動速度を従来よりも増加させる必要がある。あるいは、ノズルから噴射されるフラックスの広がり角度を改変するようにしてもよい。また、本実施形態においては１個のノズルを用いたが、複数のノズルを用いてフラックスを基板の全面を覆うように塗布してもよい。
【００４２】以上のように、本実施形態によれば、基板に形成されたスルーホールの内壁面に、好ましくは基板の上面に位置するランドの部分の上面にまで、フラックスを十分に塗布することが可能となる。
【００４３】尚、本実施形態においては、フローはんだ付け装置本体とは別のスプレーフラクサーを用いたが、フラックスを塗布するためのノズルを含むユニットが、フローはんだ付け装置内に備えられて一体的に構成されていてもよく、あるいは、発泡フラクサーと組み合わせて使用されてもよい。
【００４４】（実施形態２）本実施形態は、実施形態１にて説明したフラックス塗布装置（実施形態１ではスプレーフラクサー）およびフラックス塗布方法を利用したフローはんだ付け方法および装置に関するものである。本実施形態に用いるフローはんだ付け装置は、図４を参照して説明したフローはんだ付け装置６０において、スプレーフラクサー６０ａの代わりに、上述の実施形態１にて説明したスプレーフラクサーをフラックス塗布装置として用いたものである。
【００４５】電子部品が適切に配置された基板を、まず、実施形態１にて説明したスプレーフラクサーを用いて同様の方法によりフラックスを塗布する。その後、得られた基板を、図４を参照して説明したフローはんだ付け装置本体６０ｂに入れて、従来方法と同様にして基板をプリヒート（予備加熱）ステップおよびはんだ材料供給ステップに付して、フローはんだ付けプロセス（方法）を完成する。
【００４６】以上の操作により、図３に示すような、はんだ材料から成るフィレット１６が形成された電子回路基板２０が得られる。このようなフィレット１６は、はんだ材料としてＳｎ−Ｐｂ系はんだ材料を用いる場合だけでなく、鉛フリーはんだ材料を用いる場合であっても得ることができる。本実施形態に利用され得る鉛フリーはんだ材料には、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系、およびＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系の材料などが挙げられ、好ましくはＳｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系である。
【００４７】ここで、はんだ材料として鉛フリーはんだ材料を用いる場合、例えば、特願２０００−１６８９０３号および同２０００−１６８９０４号に示されるような、示差熱分析の原理を利用した、鉛フリーはんだ材料の品質を評価するセンサなどによって、はんだ槽内の鉛フリーはんだ材料の品質を評価し、これを管理することが望ましい。
【００４８】図３に示すような形状のフィレットが形成された電子回路基板は、「濡れ上がり不足」の発生が効果的に低減される。従って、ランドとリード間において十分に高い接合強度を提供することが可能となり、また、塩分などが溜まる凹部を有さないため、発火などを招くこともない。
【００４９】
【実施例】実施形態１のフラックス塗布方法および装置（スプレーフラクサー）を、以下に示すような条件で具体的に実施した。
【００５０】基板として、例えば約０．８〜２．０ｍｍの厚さを有するプリント基板を用いた。この基板に形成されるスルーホールは内径約０．４〜５ｍｍの円筒形状を有し、該スルーホールに同軸状に挿入されるリードは外形約５〜４ｍｍの円筒形状を有していた。但し、本発明はこれに限定されず、またはスルーホールやリード断面を円形だけでなく楕円形またはその他の形状としてもよく、また、スルーホールにリードが挿入されない場合もある。基板の搬送速度は、約０．５〜２．０ｍｍ／分とした。他方、フラックスを噴射するためのノズルを基板の下面から約３０〜５０ｍｍ下方に配置した。ノズルは約２０〜９０度の広がり角度を有し、このようなノズルからフラックスを噴射させた。ノズルの往復運動速度は、約１００〜４００ｍｍ／秒とした。フラックスには、約３〜２０重量％のロジン、つや消し剤および有機酸、約８０〜９７重量％のイソプロピルアルコールから成るものを使用した。また、基板の上方に設けた排気ダクトを約１０〜２０ｍ3／分にて運転し、基板の周囲の雰囲気ガスを基板の上方に向けて吸引した。
【００５１】以上のような条件でフラックスを塗布した後、実施形態２と同様に、プリヒートステップおよびはんだ材料供給ステップに付して、フローはんだ付けプロセスを完了させた。このとき、基板の搬送速度はスプレーフラクサーにおける上記速度と同様とし、基板を約１００〜１２０℃（基板下面のランド温度）までプリヒートし、約２４５〜２６０℃の溶融した、Ｓｎ−Ｃｕ系材料またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系材料から成る鉛フリーはんだ材料を基板の下面から供給し、該はんだ材料から成るフィレットを形成させて、電子回路基板を得た。
【００５２】得られた電子回路基板は、基板の上面に位置するランドの表面部分にもはんだ材料が付着し、「濡れ上がり不足」の発生が効果的に防止されることが確認された。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するためのフローはんだ付けプロセスにおけるスプレー式フラックス塗布方法であって、基板に形成されたスルーホールにはんだ材料が十分に供給されることを可能にする方法、および該方法を実施するための装置が提供される。更に、本発明によれば、該フラックス塗布方法を利用するフローはんだ付け方法および該方法を実施するための装置が提供される。該フローはんだ付け方法により作製され電子回路基板は、特に、はんだ材料として鉛フリーはんだ材料を用いた場合でも、「濡れ上がり不足」の発生が効果的に低減され、はんだ材料による接合部の接合強度を十分に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１（ａ）は、本発明の１つの実施形態のフラックス塗布方法を説明する、基板の搬送方向に垂直な方向における断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の上面図である。
【図２】 図１の実施形態のフラックス塗布方法を説明する、基板の部分断面図である。
【図３】 図１の実施形態のフラックス塗布方法を利用した、本発明の１つの実施形態のフローはんだ付け方法によって形成された電子回路基板の部分断面図である。
【図４】 従来のフローはんだ付け装置の概略断面模式図である。
【図５】 図５（ａ）は、図４のＸ−Ｘ線に沿った断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の上面図である。
【図６】 図５（ａ）のフラックス塗布部を説明する部分断面図である。
【図７】 従来のフローはんだ付けプロセスによって形成された電子回路基板であって、図６に対応する部分の部分断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 搬送爪
３ フラックス
４ 矢印（往復運動方向）
５ 矢印（吸引方向）
６ ノズル
７ 矢印（搬送方向）
１０ スルーホール
１１ 上面
１２ 下面
１３ ランド
１４ 電子部品
１５ リード
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、はんだ材料を用いて電子部品などを基板に実装するためのフローはんだ付けプロセスにおけるフラックス塗布方法およびそのための装置、フラックス塗布方法および装置をそれぞれ利用したフローはんだ付け方法および装置、ならびにフローはんだ付け方法により作製される電子回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子回路基板の製造において、電子部品などを基板に接合する１つの方法として、はんだ噴流を用いるフローはんだ付けプロセスが知られている。このフローはんだ付けプロセスは、一般的に、基板にフラックスを塗布するフラックス塗布ステップ、基板を予め加熱するプリヒートステップ、ならびに基板をはんだ材料から成る噴流に接触させて基板にはんだ材料を供給するはんだ材料供給ステップを含む。以下、従来のフローはんだ付けプロセスについて、図面を参照しながら説明する。図４は、従来のフローはんだ付け装置の概略断面模式図である。図５（ａ）は、図４のＸ−Ｘ線に沿った断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の上面図である。
【０００３】図４に示すように、従来のフローはんだ付け装置６０は、フラックス塗布装置であるスプレーフラクサー６０ａとフローはんだ付け装置本体６０ｂとから成る。この装置６０においては、フラックス塗布ステップがスプレーフラクサー６０ａにて実施され、その後、プリヒートステップおよびはんだ材料供給ステップが装置本体６０ｂにて順次実施される。
【０００４】まず、既知の方法によってスルーホール挿入部品などの電子部品が所定の位置に適切に配置されたプリント基板などの基板７１を、スプレーフラクサー６０ａに入口部６１から供給する。基板７１は、スプレーフラクサー６０ａの内部を（図４に点線にて示す搬送ラインに沿って）、矢印６２の方向に一定速度で機械的に搬送される。基板７１の搬送は、より詳細には、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、搬送爪７２により基板７１を両側から保持し、搬送爪７２を矢印６２の搬送方向に機械的に移動させることにより行われる。このようにして搬送される基板７１がノズル６３の上方に達すると、ノズル６３が基板７１の搬送方向（即ち、図４および図５（ｂ）中の矢印６２の方向）に対して垂直な方向（即ち、図４の紙面に垂直な方向であり、図５（ａ）および（ｂ）中の矢印７４の方向）に往復運動しながらフラックス７３を空気と共に噴射することによって、フラックス７３が基板７１の下面に塗布される。ノズル６３は一般的に円形の噴射口を有し、図５（ａ）に示すように、ノズル６３から噴射されるフラックス７３は微視的には液滴であり、全体としては、ノズル６３の噴射口を上底面（または頂点）とし、基板７１の下面の塗布領域を下底面とする円錐台（または略円錐）形状の輪郭を有する。基板７１が矢印６１で示す方向に搬送され、同時に、ノズル６３が、基板７１の幅寸法に対応する距離に亘って基板７１の搬送速度に応じた速度で矢印７４で示す方向に往復運動する。これらの結果、図５（ｂ）に示すように、フラックス７３が基板７１の搬送方向に対して斜めに基板７１の下面を横切りながら、基板７１の下面全体に塗布される。
【０００５】このようなフラックス塗布ステップは、基板７１に形成されたランド（即ち、はんだ材料が供給されるべき部分）に不可避的に形成される酸化膜（自然酸化膜）を除去して、ランド表面でのはんだ材料の濡れ広がりを良好にする目的で行われる。基板７１に塗布されるフラックス７３は、通常、ロジンなどの活性成分およびイソプロピルアルコールなどの揮発性溶剤を含む。この溶剤の揮発性の高さのために、安全性の観点から、基板７１の上方には排気ダクト（図示せず）が備えられて、矢印７５（図５（ａ））にて示す方向に雰囲気ガスと共に揮発した溶剤を吸引している。
【０００６】上記のようにしてフラックスが塗布された基板７１は、その後、図４に示す位置６４にてスプレーフラクサー６０ａから装置本体６０ｂに機械的に移される。基板７１は、装置本体６０ｂにおいても、スプレーフラクサー６０ａの場合と同様にして、装置本体６０ｂの内部を矢印６５の方向に（図４に点線にて示す搬送ラインに沿って）ほぼ一定速度で機械的に搬送される。基板７１は、このようにして搬送されながら遠赤外線ヒーターなどのプリヒーター６６により加熱される。この加熱によるプリヒートステップは、上記のフラックス塗布ステップにより基板７１に塗布されたフラックス７３のうち、不要な溶剤成分を気化させ、活性剤成分のみを基板７１に残留付着させるため、ならびに、基板７１へのはんだ材料６７の供給に先立って、基板７１を予め加熱して、溶融したはんだ材料６７が基板７１と接触する際に起こる熱衝撃を緩和するために行われるものである。
【０００７】続いて基板７１は、予め加熱により溶融させたはんだ材料６７から成る１次噴流６８および２次噴流６９と基板７１の下面側にて接触して、はんだ材料が基板に供給される。このとき、はんだ材料は、基板に形成されたスルーホールの内壁と、基板の上面側からスルーホールに挿入されているスルーホール挿入部品のリードとの間の環状空間を、基板の下面側から毛管現象によって濡れ上がる。その後、基板７１に供給されて付着したはんだ材料は温度低下により固化し、はんだ材料からなる接合部、いわゆる「フィレット」を形成する。このはんだ材料供給ステップ（またはフローはんだ付けステップ）において、１次噴流は、スルーホールの壁面を覆って形成されたランド（および電子部品のリード）の表面をはんだ材料で十分に濡らすためのものであり、２次噴流は、はんだ材料がランド間にまたがって残留・固化してブリッジを形成したり（このブリッジは電子回路のショートを招くので望ましくない）、角状の突起を形成したりしないように、はんだレジストで覆われた領域に付着したはんだ材料を除去し、フィレットの形を整えるためのものである。このようにして得られた基板７１は、その後、出口部７０から取り出される。
【０００８】以上のようにして、フローはんだ付けプロセスによって電子部品が基板にはんだ付けされた電子回路基板が作製される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなはんだ材料からなる接合部（フィレット）は、電子回路基板の高い信頼性を得るために、電子部品のリードと基板のランドとの間において十分に高い接合強度が要求される。しかし、上述のようなスプレーフラクサーを用いて霧状のフラックスを基板に吹き付けるスプレー式のフラックス塗布方法を用いる従来のフローはんだ付けプロセスは、特に、はんだ材料として鉛フリーのはんだ材料を用いる場合、はんだ材料がスルーホールとリードとの間の環状空間に十分に供給されずに、接合強度が低下するという問題がある。
【００１０】フローはんだ付けに付される基板は、一般的には、図６に示すように、基板７１にスルーホール８０が貫通して設けられ、このスルーホール８０の内壁面ならびにスールーホール８０を取り囲む基板７１の上面および下面には、例えば銅などから成るランド８３が一体的に形成されている。このランド８３は、基板７１の上面８１に形成された配線パターン（図示せず）と接続されている。更に、スルーホール８０には、スルーホール挿入部品（電子部品）８４から引き出されたリード８３（例えば電極）が基板７１の上面８１の側から挿入されている。このような基板７１の下方には、一般的には、基板７１の下面８２から約９０〜１８０ｍｍの間隔を置いてノズル６３が配置される。このノズル６３から、基板７１の下面８２に向かってフラックス７３が空気と共に噴射され、基板７１にフラックス７３が塗布される。
【００１１】以上のようにしてフラックスが塗布された基板を、上述のようなプリヒートステップおよびはんだ材料供給ステップに付して、電子回路基板が作製されるが、はんだ材料供給ステップに用いるはんだ材料として、鉛を含まない、いわゆる鉛フリーはんだ材料を用いる場合には、図７に示すように、スルーホール８０の途中までしかはんだ材料が濡れ上がっていないフィレット８６が形成され得る。このように、基板上面８１の上に位置するランド８３の部分が、はんだ材料に覆われずに露出する現象は「濡れ上がり不足」と見なされ、好ましくない。
【００１２】このような現象は、はんだ材料としてＳｎ−Ｐｂ系材料を用いる場合にはほとんど問題とならなかったが、鉛フリーはんだ材料を用いる場合に顕著に発生する。このような「濡れ上がり不足」の問題は、フィレット８６によるランド８３とリード８５との間の接合強度の低下をもたらし、また、スルーホール８０内でフィレット８６の上方に形成される凹部に、例えば塩分などの成分が付着し得、場合によっては発火などの要因となる可能性があるという問題があるため好ましくない。
【００１３】従来、上記のような問題を解消するために、スプレー式のフラックス塗布方法に代えて、発泡フラクサーを用いて泡状のフラックスを基板と接触させる発泡式のフラックス塗布方法を利用してきた。このような発泡式のフラックス塗布方法を利用すると、スプレー式のフラックス塗布方法を利用する場合よりも、「濡れ上がり不足」の発生率を低減することができることが解っている。
【００１４】しかしながら、発泡式のフラックス塗布方法は、スルーホール挿入部品のフローはんだ付けには適しているが、表面実装部品のフローはんだ付けにはスプレー式のフラックス塗布方法の方が適していることが知られている。従って、スルーホール挿入部品が配置されただけでなく、表面実装部品が基板の下面に配置された混載基板に、発泡式のフラックス塗布方法を適用すると、スルーホール挿入部品についてははんだ材料による良好な接合が得られるが、表面実装部品については接合が不十分となるという別の欠点がある。
【００１５】また、発泡式のフラックス塗布方法では、フラックスが大気に曝されて循環使用されているため、大気中の水分がフラックス中に混入し、フラックスの濃度が経時的に変化する。このため、フラックス濃度の管理が必要となる。このような問題は、発泡式のフラックス塗布方法に特有のものであり、スプレー式のフラックス塗布方法においては見られないため、スプレー式に代えて発泡式のフラックス塗布方法を利用するという対策は、必ずしも十分満足できるものではない。
【００１６】本発明は上記の従来の課題を解決すべくなされたものであり、本発明の目的は、はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するためのフローはんだ付けプロセスにおけるスプレー式フラックス塗布方法であって、基板に形成されたスルーホールにはんだ材料が十分に供給されることを可能にする方法、該フラックス塗布方法を利用するフローはんだ付け方法およびそれら方法を実施するための装置ならびに該フローはんだ付け方法により作製される電子回路基板を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、スプレー式のフラックス塗布方法を利用するフローはんだ付けプロセスにおいて、鉛フリーはんだ材料を用いる場合に、「濡れ上がり不足」の発生率がＳｎ−Ｐｂ系はんだ材料を用いる場合より増加する理由について研究し、以下のような知見を得た。
【００１８】従来のスプレー式フラックス塗布方法において、鉛フリーはんだ材料を用いる場合に、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ材料を用いる場合よりも「濡れ上がり不足」の発生率が増加する理由は、これらはんだ材料の濡れ性の違いにあると考えられる。
【００１９】従来のスプレー式フラックス塗布方法によれば、図６に示すように、ノズル６３から噴射されるフラックス７３は、基板７１の下面８２には十分に付着するが、スルーホール８０の内壁面（即ち、スルーホール８０内におけるランド８３の、一般的には円筒形状または楕円筒形状（いわゆる長穴形状）を有する表面）にはほとんど付着しないことが解った。例えば、スルーホール８０が約０．４〜５ｍｍの内径および約０．８〜２．０ｍｍの高さを有する場合、基板７１の下面８２から基板７１の厚さ方向に、十分な高さでスルーホール８０の内壁面にフラックス７３が付着しないことが解った。フラックスは、上述のように、はんだ材料の濡れ広がりを向上させる役割を果たすが、フラックスが付着していないランドの表面領域では、このような効果は得られない。
【００２０】はんだ材料として、従来のＳｎ−Ｐｂ系はんだ材料（一般的にはＳｎ−Ｐｂ共晶材料）を用いる場合には、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ材料の濡れ性がもともと高いため、フラックス塗布ステップにおいてスルーホール８０の内壁面にフラックスが十分に付着していなくても、その後のはんだ材料供給ステップにより供給されるはんだ材料は、ランド８３とリード８５との間の環状空間を濡れ上がって、基板７１の上面８１にあるランド８３の表面部分にまで濡れ広がり、スルーホール８０を完全に満たし、基板７１の上面８１に位置するランド８３の表面をも覆うフィレットを形成することができると考えられる。他方、鉛フリーはんだ材料は、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ材料に比べて低い濡れ性を有するため、ランド８３とリード８５との間の環状空間を十分に濡れ上がらず、「濡れ上がり不足」が発生し易くなると考えられる。
【００２１】これに対して、発泡式のフラックス塗布方法によれば、一般的には約１〜２ｍｍの直径を有する泡状のフラックスがはじけるときにフラックスの飛沫が飛散するので、スプレー式の方法よりも、スルーホールの内壁面のうち、基板の下面から、該下面に対してより高い位置までの領域にフラックスを塗布することが可能となる。その結果、鉛フリーはんだ材料を用いる場合であっても、スルーホールの内壁面に対するはんだ材料の濡れ性を向上させることができるので、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ材料を用いる場合と同様に、はんだ材料がスルーホールの内壁を十分に濡れ上がって、基板の上面に位置するランド表面にまで濡れ広がりことができ、「濡れ上がり不足」の発生率を低く維持できると考えられる。
【００２２】以上のような考察に基づいて、本発明者らは、スプレー式のフラックス塗布方法において、スルーホールの内壁面にまでフラックスを十分に付着させることができれば、鉛フリーはんだ材料を用いる場合であっても、「濡れ上がり不足」の発生率を低く維持することが可能となるという知見を得るに至った。
【００２３】本発明者らの研究によれば、従来のスプレー式フラックス塗布方法においては、フラックスに含まれる溶剤の実質的に全部が、基板に到達（または付着）するまでに気化していると推測される（例えば、ノズルから５０ｍｍ程度の位置において、溶剤の実質的に全部が気化する）。フラックスを構成するイソプロピルアルコールなどの揮発性溶剤は、一般的には約８０〜９７重量％（全体基準、以下も同様）の割合でフラックスに含まれており、その大部分を占めている。従って、このような溶剤の実質的に全部が気化すると、フラックスの組成は著しく変化し、フラックスに含まれるロジンなどの活性成分の割合は、相対的に顕著に増加する。このようなロジンなどの活性成分は比較的高い粘度を有するため、活性成分の割合が高くなるにつれてフラックス自体の粘度が増加し、このため、フラックスが溶液状態を維持できなくなって、基板付着後のフラックスの濡れ性の低下を招く。この結果、基板に付着したフラックスは、その付着面において濡れ広がりにくくなる。裏を返せば、フラックスが基板に付着するまでに気化する溶剤の量を減少させて、フラックスが溶液状態を実質的に維持したままで基板に付着させることにより、フラックスの粘度の増加および濡れ性の低下を減少させることができ、基板に付着したフラックスを、その付着面にて、より広い領域に亘って濡れ広げることができると言える。本発明者らは、このような考察に基づいて、以下の発明を完成するに至った。
【００２４】本発明の１つの要旨によれば、はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおける、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けてノズルから噴射することによってフラックスを基板に塗布するフラックス塗布方法であって、噴射されたフラックスが溶液状態を実質的に維持したままで基板に付着することを特徴とする方法が提供される。尚、本明細書において「溶液状態」とは、ノズルから噴射されたフラックスの滴が、その付着面上で互いに隣接して接触した場合に合一して液膜を形成できる状態にあることを言うものとする。
【００２５】このような本発明の方法によれば、フラックスが溶液状態を維持したままで基板に付着するので、フラックスのランドに対する濡れ性の低下が実質的に回避される。基板の下面に位置するランド、好ましくはスルーホールの内壁に位置するランドの表面に十分な濡れ性を有して付着したフラックスは、その付着面上で濡れ広がって、スルーホールの内壁面に沿って濡れ上がり、好ましくは基板の上面に位置するランド上にまで濡れ広がることができる。従って、基板の下面のみならず、スルーホールの内壁面のうち、従来のスプレー式のフラックス塗布方法に比べてより高い位置までの内壁面の領域に、好ましくは基板の上面に位置するランド表面にまで（よって、ランド表面全体に）フラックスを塗布することが可能となる。その結果、フラックス塗布ステップの後のはんだ材料供給ステップにおいて、はんだ材料の濡れ性を向上させることができ、はんだ材料として鉛フリーはんだ材料を用いる場合においても、「濡れ上がり不足」の発生率を低く維持することが可能となる。
【００２６】本発明のもう１つの要旨においては、はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおける、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けてノズルから噴射することによってフラックスを基板に塗布するフラックス塗布方法であって、ノズルとノズルの上方に位置する基板との間の距離が、３０〜６０ｍｍであることを特徴とする方法が提供される。
【００２７】ノズルと基板との間の距離は、従来は一般的には約９０〜１８０ｍｍであるが、この距離を約１／３倍にして約３０〜６０ｍｍに、好ましくは約３０〜５０ｍｍに近づけることによって、はんだ材料として鉛フリーはんだ材料を用いる場合においても、「濡れ上がり不足」の発生率を低く維持することが可能となることが本発明者らにより解った。これは、ノズルから噴射されたフラックスが基板に付着するまでの時間を従来よりも短縮化することによって、噴射されたフラックスが溶液状態を実質的に維持したままで基板に付着でき、上述のような効果を奏し得るためであると考えられる。更に、この方法によれば、ノズルと基板との間の距離が従来よりも短縮されるので、同程度のフラックス流量であっても、フラックスは、従来の方法に比べて大きな速度および液滴径で基板に達することができる。これにより、基板の下面に対して従来よりも高い位置にまで、好ましくはスルーホールを貫通する程度に、フラックスを基板に向けて勢いよく供給することも可能となる。このような効果も、鉛フリーはんだ材料を用いる場合においても「濡れ上がり不足」の発生率を低く維持するのに貢献していると考えられる。
【００２８】この本発明の方法においては、基板とノズルとの間の距離などを考慮して、ノズルの往復運動速度、ノズルの数、ノズルから噴射されるフラックスの広がり角度、フラックスの組成、フラックスおよびこれと共に噴射される空気などの気体の流量、ノズルの噴射口の形状および寸法、基板の搬送速度などを適切に調整し得ることは、当業者であれば容易に想到し得るであろう。また、例えば、フラックスの噴射速度を大きくしたり、ノズルから噴射されるフラックスの液滴径を改変したり、周囲雰囲気を溶剤雰囲気にしたりすることも可能である。
【００２９】これら本発明の方法の好ましい態様においては、フラックスが、基板の下面に加えて、基板に形成されたスルーホールの内壁面（即ち、スルーホール内に位置するランド表面であり、ランドの筒状表面）のうち、ノズルの配置されている側の基板の下面から基板の厚さ方向に、基板の厚さの少なくとも１／３の位置までの領域に、より好ましくは該内壁面の全領域に、更に好ましくはランドの表面全体（即ち、スルーホール内および基板の上面および下面に位置するランド表面）に塗布される。
【００３０】これら本発明の方法は、フローはんだ付けプロセスに用いるはんだ材料として、例えば、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系、およびＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系などの鉛フリーはんだ材料を使用する場合に特に適するが、本発明はこれに限定されず、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ材料などの鉛を含むはんだ材料を使用してもよい。
【００３１】本発明の別の要旨によれば、上述のような本発明のスプレー式のフラックス塗布方法を利用したフローはんだ付け方法が提供される。好ましい態様においては、フローはんだ付け方法は、本発明のスプレー式のフラックス塗布方法を、フラックスを泡状に発泡させた状態で基板と接触させることによってフラックスを基板に塗布する発泡式のフラックス塗布方法と組み合わせて含む。
【００３２】本発明の更に別の要旨によれば、上述のような本発明のフローはんだ付け方法に従って、フラックスが塗布され、その後、はんだ材料により電子部品が基板にフローはんだ付けされた電子回路基板が提供される。このような電子回路基板によれば、はんだ材料がスルーホールを濡れ上がり、基板に十分に供給されて、「濡れ上がり不足」の発生を効果的に防止することが可能となり、よって、はんだ材料から成るフィレットの接合強度を向上させることが可能となる。
【００３３】本発明の更に別の要旨によれば、はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおいて使用されるフラックス塗布装置であって、噴射された液滴に含まれる溶剤が液体状態を実質的に維持したままで基板に付着するように、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けて噴射することによってフラックスを基板に塗布するノズルを備えることを特徴とする装置が提供され、また、はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおいて使用されるフラックス塗布装置であって、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けて噴射することによってフラックスを基板に塗布するノズルであって、ノズルと、ノズルの上方に位置する基板との間の距離が３０〜６０ｍｍであるノズルを備えることを特徴とする装置が提供される。これらの装置は、上述の本発明のフラックス塗布方法の実施に好適に使用される。
【００３４】好ましい態様においては、ノズルは、基板に形成されたスルーホールの内壁面のうち、ノズルの配置されている側の基板の下面から基板の厚さ方向に、基板の厚さの少なくとも１／３の領域にフラックスを塗布し、より好ましくは、該内壁面の全領域にフラックスを塗布する。
【００３５】これら本発明のフラックス塗布装置は、図面を参照しながら上述した従来のフローはんだ付けプロセスのように装置本体と別個に構成されていても、あるいは、装置内部に一体的に組み込まれて構成されて、フローはんだ付け装置を成していてもよい。好ましい態様においては、本発明のスプレー式のフラックス塗布装置に加えて、泡状のフラックスを基板と接触させる発泡式のフラックス塗布装置を更に備える。
【００３６】尚、本発明において、「フラックス」とは、はんだ材料が供給されるべき金属（例えばランド）の表面から酸化物を除去して、該表面におけるはんだ材料の濡れ性を向上させる目的で塗布される材料を言い、酸化物を除去するための活性成分と、活性成分の取扱いを容易にするための溶剤とを含む。活性成分は、例えば約３〜２０重量％、溶剤は、約８０〜９７重量％であり得る。このような活性成分には、ロジン、つや消し剤などが含まれ、溶剤には、イソプロピルアルコールなどが含まれる。
【００３７】また、本発明に利用可能な基板には、例えば、紙フェノール系材料、ガラスエポキシ系材料、ポリイミドフィルム系材料、およびセラミック系材料などからなる基板が用いられ得る。また、基板に接合される電子部品は、挿入部品（例えば半導体、コンデンサ、抵抗、コイル、コネクタ、サブ基板の金属ケースなど）および／または基板の裏面に配置される表面実装部品（例えば半導体、コンデンサ、抵抗、コイルなど）であってよい。しかし、これらは単なる例示にすぎず、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
【発明の実施の形態】（実施形態１）以下、本発明の１つの実施形態について図面を参照しながら説明する。図１R>１（ａ）は、本実施形態のフラックス塗布方法を説明する、基板の搬送方向に垂直な方向における断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の上面図である。図１（ａ）および（ｂ）は、従来のフラックス塗布方法を説明する図５（ａ）および（ｂ）のそれぞれ対応する。尚、本実施形態においては、従来のフラックス塗布方法および装置と異なる点を中心に説明し、従来のものと同様の構成については説明を省略するものとする。
【００３９】本実施形態のフラックス塗布方法においては、図４を参照しながら説明した従来のスプレーフラクサー６０ａと同様のスプレーフラクサーを用いるものとするが、本実施形態におけるスプレーフラクサーは、図１R>１（ａ）に示すように、ノズル６（図５のノズル６３に対応する）と基板１との間の距離を約３０〜６０ｍｍ、好ましくは約３０〜５０ｍｍとする点で従来のものと異なる。
【００４０】上記のようなスプレーフラクサーを用いて、図１（ａ）に示すように雰囲気ガスを排気ダクト（図示せず）により矢印５の方向に吸引し、基板１を図１R>１（ａ）の紙面に垂直な方向であって、図１（ｂ）に示す矢印７の方向に搬送しながら、溶剤（例えばイソプロピルアルコールなど）および活性成分（例えばロジンなど）を含むフラックス３がノズル６から基板１の下面に向けて噴射される。これにより、噴射されたフラックスが溶液状態を実質的に維持したままで基板１に付着し得る。この結果、図２に示すように、基板１の下面１２だけでなく、電子部品１４のリード１５が挿入されているスルーホール１０の内壁面（即ち、スルーホール１０に位置するランド１３の筒状表面部分）のうち、下面１２から基板１の厚さ方向に、基板１の厚さの少なくとも１／３の位置までの領域、好ましくは内壁面の全領域、更に好ましくはこれに加えて上面１１の上方に位置するランド１３の表面部分（図２にはこの態様を示す）にまで、フラックス３が濡れ広がって（好ましくは液膜を形成し）塗布される。好ましくは、このフラックス３は、同様にリード表面にも液膜を形成する（図示せず）。
【００４１】このとき、ノズル６として従来のノズルをそのまま転用して、これを本実施形態のように基板に近づけて配置してよい。しかし、このような構成では、ノズルと基板との距離が例えば約１／３倍に減少するのに対して、ノズルから噴射されるフラックスの広がり角度θ（図２および図６）が同一であるため、基板の下面に同時に到達するフラックスの塗布領域が縮小されることになる（図１（ｂ）のフラックス３と図５（ｂ）のフラックス７３とを比較のこと）。従って、この場合には、基板の下面全体にフラックスが塗布されるように、基板１の搬送速度等に応じて、ノズルの往復運動速度を従来よりも増加させる必要がある。あるいは、ノズルから噴射されるフラックスの広がり角度を改変するようにしてもよい。また、本実施形態においては１個のノズルを用いたが、複数のノズルを用いてフラックスを基板の全面を覆うように塗布してもよい。
【００４２】以上のように、本実施形態によれば、基板に形成されたスルーホールの内壁面に、好ましくは基板の上面に位置するランドの部分の上面にまで、フラックスを十分に塗布することが可能となる。
【００４３】尚、本実施形態においては、フローはんだ付け装置本体とは別のスプレーフラクサーを用いたが、フラックスを塗布するためのノズルを含むユニットが、フローはんだ付け装置内に備えられて一体的に構成されていてもよく、あるいは、発泡フラクサーと組み合わせて使用されてもよい。
【００４４】（実施形態２）本実施形態は、実施形態１にて説明したフラックス塗布装置（実施形態１ではスプレーフラクサー）およびフラックス塗布方法を利用したフローはんだ付け方法および装置に関するものである。本実施形態に用いるフローはんだ付け装置は、図４を参照して説明したフローはんだ付け装置６０において、スプレーフラクサー６０ａの代わりに、上述の実施形態１にて説明したスプレーフラクサーをフラックス塗布装置として用いたものである。
【００４５】電子部品が適切に配置された基板を、まず、実施形態１にて説明したスプレーフラクサーを用いて同様の方法によりフラックスを塗布する。その後、得られた基板を、図４を参照して説明したフローはんだ付け装置本体６０ｂに入れて、従来方法と同様にして基板をプリヒート（予備加熱）ステップおよびはんだ材料供給ステップに付して、フローはんだ付けプロセス（方法）を完成する。
【００４６】以上の操作により、図３に示すような、はんだ材料から成るフィレット１６が形成された電子回路基板２０が得られる。このようなフィレット１６は、はんだ材料としてＳｎ−Ｐｂ系はんだ材料を用いる場合だけでなく、鉛フリーはんだ材料を用いる場合であっても得ることができる。本実施形態に利用され得る鉛フリーはんだ材料には、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系、およびＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系の材料などが挙げられ、好ましくはＳｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系である。
【００４７】ここで、はんだ材料として鉛フリーはんだ材料を用いる場合、例えば、特願２０００−１６８９０３号および同２０００−１６８９０４号に示されるような、示差熱分析の原理を利用した、鉛フリーはんだ材料の品質を評価するセンサなどによって、はんだ槽内の鉛フリーはんだ材料の品質を評価し、これを管理することが望ましい。
【００４８】図３に示すような形状のフィレットが形成された電子回路基板は、「濡れ上がり不足」の発生が効果的に低減される。従って、ランドとリード間において十分に高い接合強度を提供することが可能となり、また、塩分などが溜まる凹部を有さないため、発火などを招くこともない。
【００４９】
【実施例】実施形態１のフラックス塗布方法および装置（スプレーフラクサー）を、以下に示すような条件で具体的に実施した。
【００５０】基板として、例えば約０．８〜２．０ｍｍの厚さを有するプリント基板を用いた。この基板に形成されるスルーホールは内径約０．４〜５ｍｍの円筒形状を有し、該スルーホールに同軸状に挿入されるリードは外形約５〜４ｍｍの円筒形状を有していた。但し、本発明はこれに限定されず、またはスルーホールやリード断面を円形だけでなく楕円形またはその他の形状としてもよく、また、スルーホールにリードが挿入されない場合もある。基板の搬送速度は、約０．５〜２．０ｍｍ／分とした。他方、フラックスを噴射するためのノズルを基板の下面から約３０〜５０ｍｍ下方に配置した。ノズルは約２０〜９０度の広がり角度を有し、このようなノズルからフラックスを噴射させた。ノズルの往復運動速度は、約１００〜４００ｍｍ／秒とした。フラックスには、約３〜２０重量％のロジン、つや消し剤および有機酸、約８０〜９７重量％のイソプロピルアルコールから成るものを使用した。また、基板の上方に設けた排気ダクトを約１０〜２０ｍ3／分にて運転し、基板の周囲の雰囲気ガスを基板の上方に向けて吸引した。
【００５１】以上のような条件でフラックスを塗布した後、実施形態２と同様に、プリヒートステップおよびはんだ材料供給ステップに付して、フローはんだ付けプロセスを完了させた。このとき、基板の搬送速度はスプレーフラクサーにおける上記速度と同様とし、基板を約１００〜１２０℃（基板下面のランド温度）までプリヒートし、約２４５〜２６０℃の溶融した、Ｓｎ−Ｃｕ系材料またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系材料から成る鉛フリーはんだ材料を基板の下面から供給し、該はんだ材料から成るフィレットを形成させて、電子回路基板を得た。
【００５２】得られた電子回路基板は、基板の上面に位置するランドの表面部分にもはんだ材料が付着し、「濡れ上がり不足」の発生が効果的に防止されることが確認された。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するためのフローはんだ付けプロセスにおけるスプレー式フラックス塗布方法であって、基板に形成されたスルーホールにはんだ材料が十分に供給されることを可能にする方法、および該方法を実施するための装置が提供される。更に、本発明によれば、該フラックス塗布方法を利用するフローはんだ付け方法および該方法を実施するための装置が提供される。該フローはんだ付け方法により作製され電子回路基板は、特に、はんだ材料として鉛フリーはんだ材料を用いた場合でも、「濡れ上がり不足」の発生が効果的に低減され、はんだ材料による接合部の接合強度を十分に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１（ａ）は、本発明の１つの実施形態のフラックス塗布方法を説明する、基板の搬送方向に垂直な方向における断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の上面図である。
【図２】 図１の実施形態のフラックス塗布方法を説明する、基板の部分断面図である。
【図３】 図１の実施形態のフラックス塗布方法を利用した、本発明の１つの実施形態のフローはんだ付け方法によって形成された電子回路基板の部分断面図である。
【図４】 従来のフローはんだ付け装置の概略断面模式図である。
【図５】 図５（ａ）は、図４のＸ−Ｘ線に沿った断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の上面図である。
【図６】 図５（ａ）のフラックス塗布部を説明する部分断面図である。
【図７】 従来のフローはんだ付けプロセスによって形成された電子回路基板であって、図６に対応する部分の部分断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 搬送爪
３ フラックス
４ 矢印（往復運動方向）
５ 矢印（吸引方向）
６ ノズル
７ 矢印（搬送方向）
１０ スルーホール
１１ 上面
１２ 下面
１３ ランド
１４ 電子部品
１５ リード
【特許請求の範囲】
【請求項１】 はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおける、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けてノズルから噴射することによってフラックスを基板に塗布するフラックス塗布方法であって、噴射されたフラックスが溶液状態を実質的に維持したままで基板に付着することを特徴とする方法。
【請求項２】 はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおける、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けてノズルから噴射することによってフラックスを基板に塗布するフラックス塗布方法であって、ノズルとノズルの上方に位置する基板との間の距離が、３０〜６０ｍｍであることを特徴とする方法。
【請求項３】 フラックスが、基板に形成されたスルーホールの内壁面のうち、ノズルの配置されている側の基板の下面から基板の厚さ方向に、基板の厚さの少なくとも１／３の位置までの領域に塗布される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】 フラックスが、該内壁面の全領域に塗布される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】 はんだ材料が、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系、およびＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系からなる群から選択される鉛フリーはんだ材料から成る、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載のフラックス塗布方法を含むフローはんだ付け方法。
【請求項７】 フラックスを泡状に発泡させた状態で基板と接触させることによってフラックスを基板に塗布することを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】 請求項６または７に記載の方法に従って、はんだ材料により電子部品が基板にフローはんだ付けされた、電子回路基板。
【請求項９】 はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおいて使用されるフラックス塗布装置であって、噴射された液滴に含まれる溶剤が液体状態を実質的に維持したままで基板に付着するように、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けて噴射することによってフラックスを基板に塗布するノズルを備えることを特徴とする装置。
【請求項１０】 はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおいて使用されるフラックス塗布装置であって、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けて噴射することによってフラックスを基板に塗布するノズルであって、ノズルと、ノズルの上方に位置する基板との間の距離が３０〜６０ｍｍであるノズルを備えることを特徴とする装置。
【請求項１１】 ノズルが、基板に形成されたスルーホールの内壁面のうち、ノズルの配置されている側の基板の下面から基板の厚さ方向に、基板の厚さの少なくとも１／３の領域にフラックスを塗布する、請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１２】 ノズルが、該内壁面の全領域にフラックスを塗布する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】 はんだ材料が、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系、およびＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系からなる群から選択される鉛フリーはんだ材料から成る、請求項９〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】 請求項９〜１３のいずれかに記載のフラックス塗布装置を含むフローはんだ付け装置。
【請求項１５】 泡状のフラックスを基板と接触させる発泡式のフラックス塗布装置を更に備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１】 はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおける、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けてノズルから噴射することによってフラックスを基板に塗布するフラックス塗布方法であって、噴射されたフラックスが溶液状態を実質的に維持したままで基板に付着することを特徴とする方法。
【請求項２】 はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおける、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けてノズルから噴射することによってフラックスを基板に塗布するフラックス塗布方法であって、ノズルとノズルの上方に位置する基板との間の距離が、３０〜６０ｍｍであることを特徴とする方法。
【請求項３】 フラックスが、基板に形成されたスルーホールの内壁面のうち、ノズルの配置されている側の基板の下面から基板の厚さ方向に、基板の厚さの少なくとも１／３の位置までの領域に塗布される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】 フラックスが、該内壁面の全領域に塗布される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】 はんだ材料が、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系、およびＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系からなる群から選択される鉛フリーはんだ材料から成る、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載のフラックス塗布方法を含むフローはんだ付け方法。
【請求項７】 フラックスを泡状に発泡させた状態で基板と接触させることによってフラックスを基板に塗布することを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】 請求項６または７に記載の方法に従って、はんだ材料により電子部品が基板にフローはんだ付けされた、電子回路基板。
【請求項９】 はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおいて使用されるフラックス塗布装置であって、噴射された液滴に含まれる溶剤が液体状態を実質的に維持したままで基板に付着するように、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けて噴射することによってフラックスを基板に塗布するノズルを備えることを特徴とする装置。
【請求項１０】 はんだ材料を用いて電子部品を基板に実装するフローはんだ付けプロセスにおいて使用されるフラックス塗布装置であって、溶剤および活性成分を含むフラックスを基板に向けて噴射することによってフラックスを基板に塗布するノズルであって、ノズルと、ノズルの上方に位置する基板との間の距離が３０〜６０ｍｍであるノズルを備えることを特徴とする装置。
【請求項１１】 ノズルが、基板に形成されたスルーホールの内壁面のうち、ノズルの配置されている側の基板の下面から基板の厚さ方向に、基板の厚さの少なくとも１／３の領域にフラックスを塗布する、請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１２】 ノズルが、該内壁面の全領域にフラックスを塗布する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】 はんだ材料が、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系、およびＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系からなる群から選択される鉛フリーはんだ材料から成る、請求項９〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】 請求項９〜１３のいずれかに記載のフラックス塗布装置を含むフローはんだ付け装置。
【請求項１５】 泡状のフラックスを基板と接触させる発泡式のフラックス塗布装置を更に備える、請求項１４に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図６】
【公開番号】特開２００２−１００８５７（Ｐ２００２−１００８５７Ａ）
【公開日】平成１４年４月５日（２００２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−２９０２５６（Ｐ２０００−２９０２５６）
【出願日】平成１２年９月２５日（２０００．９．２５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年４月５日（２００２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年９月２５日（２０００．９．２５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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