ブックタイトル実装技術8月号2014年特別編集版

概要

実装技術8月号2014年特別編集版

19薄板基板の実装信頼性を向上する低温一括補強技術はんだ接合技術3設けており、工程が煩雑になっている。　これらの問題に対し、当社では以下のコンセプトの実現を目指した（図2）。①ライン長短縮：はんだ付けと補強材の硬化が同時に完了。　後工程（補強材の塗布および硬化工程）の削減②低温プロセス：160℃加熱で、薄板基板の反りを低減、弱　耐熱部品搭載を実現③高信頼性：耐落下特性、耐ヒートサイクル性の向上④リペア可能：工程不具合発生時の修理が容易⑤無溶剤：溶剤を含まず、環境に優しい。溶剤飛散による部　品汚れを防止　　　低温一括補強技術の材料と　　　プロセス　低温一括補強技術に用いられる材料は、160℃低融点はんだペースト1（) 以下、低融点はんだペーストと記す）と160℃硬化型樹脂補強材（以下、補強材と記す）の2 種類である（図3）。このうち、低融点はんだペーストは、Sn-Bi系はんだ、エポキシ樹脂、硬化剤、添加剤からなっていて、通常のソルダペーストに配合されるアルコール系有機溶剤2)を含まない。一方、補強材は、エポキシ樹脂、硬化剤、充填材からなっていて、こちらも有機溶剤を含まない。　次に、低温一括補強技術のプロセスを説明する。図1 に示した通り、開発した実装プロセスは、基板に低融点はんだペーストを印刷、補強材を塗布し、部品装着後、160℃加熱リフローを経て、はんだ付けと樹脂硬化を完了させるものである。　このうち、リフローは1 回の160℃加熱プロセスであるが、①はんだ付け、②樹脂硬化の2ステップで構成される（図4）。　本加熱プロセスにおけるポイントは、ステップ2 での補強樹脂硬化タイミングである。具体的には、ステップ1 で低融点はんだペーストが溶融し、部品が沈み込んだ後に、補強樹脂の架橋反応を開始させることである。部品が沈み込む前に、あるいは沈み込む途中で補強樹脂の架橋反応がはじまると、部品が沈み込まないために部品浮き不良が発生する。一方、補強樹脂の架橋反応が遅すぎると、十分な補強効果が得られないため、信頼性が低下する。　当社では、この技術課題に対して、架橋反応開始温度が低融点はんだ融点よりも高温域にある潜在性硬化剤、エポキシ樹脂および充填材からなる材料設計により解決した。パナソニック（株）図4　低温一括補強技術の加熱プロセス