(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-07
(45)【発行日】2024-11-15
(54)【発明の名称】電子部品実装基板の製造方法
(51)【国際特許分類】
H05K 3/34 20060101AFI20241108BHJP
H01L 23/12 20060101ALI20241108BHJP
H01L 21/60 20060101ALI20241108BHJP
【ＦＩ】
H05K3/34 505B
H05K3/34 503A
H05K3/34 504B
H01L23/12 F
H01L21/60 311S
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2023525391
(86)(22)【出願日】2022-02-21
(86)【国際出願番号】 JP2022006961
(87)【国際公開番号】W WO2022254818
(87)【国際公開日】2022-12-08
【審査請求日】2024-02-08
(31)【優先権主張番号】P 2021093896
(32)【優先日】2021-06-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002745
【氏名又は名称】弁理士法人河崎特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】前田 憲
(72)【発明者】
【氏名】岡村 進吾
(72)【発明者】
【氏名】吉岡 祐樹
(72)【発明者】
【氏名】境 忠彦
【審査官】黒田 久美子
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－２１５０５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－１５０４９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－１８１８８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－２５０８４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－１８３６５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０４７７７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－２８８６３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０９１０９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２１９２９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１１６９１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２６００３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－２１４４４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｋ ３／３４
Ｈ０１Ｌ ２３／１２
Ｈ０１Ｌ ２１／６０
Ｂ２３Ｋ １／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子部品実装基板の製造方法であって、基板の複数のランド上に形成された複数の半田プリコートと前記複数の半田プリコートのそれぞれを覆うように形成された酸化防止膜とを覆うように仮止め膜を形成する工程（ｉ）と、
前記酸化防止膜および前記仮止め膜を介して複数の電子部品を前記複数の半田プリコート上に配置する工程（ii）と、
前記複数の半田プリコートを溶融させることによって前記複数の電子部品を前記複数のランドに半田付けする工程（iii）とを含み、
前記酸化防止膜は第１の熱可塑性樹脂を含み、
前記仮止め膜は活性剤と第２の熱可塑性樹脂とを含み、
前記第２の熱可塑性樹脂の軟化点は、前記第１の熱可塑性樹脂の軟化点以下であり、
前記酸化防止膜は、前記半田プリコートを形成したときに前記半田プリコートの表面に形成された残渣である、電子部品実装基板の製造方法。
【請求項2】
前記工程（ｉ）の前に、前記複数のランド上に前記複数の半田プリコートおよび前記酸化防止膜を形成する工程（ｘ）を含む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項3】
前記工程（ｘ）の後であって前記工程（ｉ）の前に、前記複数の半田プリコートおよび前記酸化防止膜を前記基板の上方から押圧することによって、前記酸化防止膜に亀裂を入れるとともに前記複数の半田プリコートの上面を平坦化する工程（ｙ）をさらに含む、請求項２に記載の製造方法。
【請求項4】
前記工程（ｘ）において、少なくとも１つの前記半田プリコートが、隣接する２つの前記ランドを短絡させるように不適切に形成された場合に、前記工程（ｘ）の後であって前記工程（ｉ）の前に、不適切に形成された前記半田プリコートのうち２つの前記ランド間の上方に存在する部分に切り欠き部を形成する工程（ｚ）をさらに含む、請求項２または３に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子部品実装基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
複数の電子部品を基板に半田付けする方法として、リフロー方法が知られている。リフロー方法では、基板上に予め形成した半田プリコートを用いて電子部品を半田付けする。
【0003】
特許文献１（特開平６－９００７９号公報）は、「パッド配列ピッチが０．５ｍｍ未満のファインピッチパッド部（５）と、パッド配列ピッチが０．５ｍｍ以上のラフピッチパッド部（４）とを有するプリント基板（１）に対し、前記ラフピッチパッド部（４）のパッド（３）上にソルダーペースト（８）を印刷し、次いで前記ファインピッチパッド部（５）に有機酸鉛塩と錫粉とを主成分とする半田析出組成物（１２）をベタ塗りし、然る後プリント基板（１）を加熱して、前記ソルダーペースト（８）を熔融してラフピッチパッド部（４）のパッド（３）上に半田層（１３）を形成すると共に、前記半田析出組成物（１２）からファインピッチパッド部（５）のパッド（３）上に半田を析出せしめて半田層（１３）を形成し、次いでそのプリント基板（１）上にフラックス（１５）を塗布し、そこに電子部品（１６）を搭載してリード（１７）を前記フラックス（１５）の粘着力によりパッド（３）上の半田層（１３）に仮止めし、その電子部品（１６）を搭載したプリント基板（１）を加熱して半田層（１３）を熔融し、電子部品（１６）のリード（１７）をパッド（３）に半田付けすることを特徴とする、プリント基板への電子部品実装方法」を提案している。特許文献１の段落００２６には、「プリコート基板１４は、界面活性剤系、高級アルコール系溶剤、テルペン系溶剤などの代替洗浄剤、水、代替フロンなどで洗浄し、ペースト残渣や半田ボールなどを除去するのが好ましい。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平６－９００７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年、電子部品の微小化が進んでおり、それに伴って半田プリコートも微小化している。半田プリコートが微小化すると単位体積当たりの表面積が大きくなり、半田プリコートの表面が酸化しやすくなる。半田プリコートの表面が酸化すると、半田付けの不良が発生しやすくなる。
【0006】
このような状況において、本発明の目的の１つは、半田付けの不良を低減できる電子部品実装基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一局面は、電子部品実装基板の製造方法に関する。当該製造方法は、基板の複数のランド上に形成された複数の半田プリコートと前記複数の半田プリコートのそれぞれを覆うように形成された酸化防止膜とを覆うように仮止め膜を形成する工程（ｉ）と、前記酸化防止膜および前記仮止め膜を介して複数の電子部品を前記複数の半田プリコート上に配置する工程（ii）と、前記複数の半田プリコートを溶融させることによって前記複数の電子部品を前記複数のランドに半田付けする工程（iii）とを含み、前記酸化防止膜は第１の熱可塑性樹脂を含み、前記仮止め膜は活性剤と第２の熱可塑性樹脂とを含み、前記第２の熱可塑性樹脂の軟化点は、前記第１の熱可塑性樹脂の軟化点以下である。
【発明の効果】
【0008】
本発明の電子部品実装基板の製造方法によれば、電子部品を半田付けする際の不良を低減できる。
本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本発明の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。
本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本発明の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1A】本発明に係る一例の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図2】工程（iii）における基板表面の温度プロファイルの一例を模式的に示す図である。
【図3A】半田プリコートを形成する工程の一例の一部を模式的に示す断面図である。
【図4A】本発明に係る他の一例の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下では、本発明に係る実施形態について例を挙げて説明するが、本発明は以下で説明する例に限定されない。この明細書において、「数値Ａ～数値Ｂ」という記載は、数値Ａおよび数値Ｂを含み、「数値Ａ以上で数値Ｂ以下」と読み替えることが可能である。以下の説明において、特定の物性や条件などの数値に関して下限と上限とを例示した場合、下限が上限以上とならない限り、例示した下限のいずれかと例示した上限のいずれかとを任意に組み合わせることができる。
【0011】
（電子部品実装基板の製造方法）
本実施形態に係る製造方法は、電子部品実装基板の製造方法である。当該製造方法を、以下では、「製造方法（Ｍ）」と称する場合がある。製造方法（Ｍ）は、工程（ｉ）、工程（ii）、および工程（iii）をこの順に含む。
本実施形態に係る製造方法は、電子部品実装基板の製造方法である。当該製造方法を、以下では、「製造方法（Ｍ）」と称する場合がある。製造方法（Ｍ）は、工程（ｉ）、工程（ii）、および工程（iii）をこの順に含む。
【0012】
（工程（ｉ））
工程（ｉ）は、基板の複数のランド上に形成された複数の半田プリコートと複数の半田プリコートのそれぞれを覆うように形成された酸化防止膜とを覆うように仮止め膜を形成する工程である。酸化防止膜は、第１の熱可塑性樹脂を含む。仮止め膜は、活性剤と第２の熱可塑性樹脂とを含む。第２の熱可塑性樹脂の軟化点は、第１の熱可塑性樹脂の軟化点以下である。酸化防止膜および仮止め膜はともに熱可塑性樹脂を含むため、それらは加熱によって軟化する。
工程（ｉ）は、基板の複数のランド上に形成された複数の半田プリコートと複数の半田プリコートのそれぞれを覆うように形成された酸化防止膜とを覆うように仮止め膜を形成する工程である。酸化防止膜は、第１の熱可塑性樹脂を含む。仮止め膜は、活性剤と第２の熱可塑性樹脂とを含む。第２の熱可塑性樹脂の軟化点は、第１の熱可塑性樹脂の軟化点以下である。酸化防止膜および仮止め膜はともに熱可塑性樹脂を含むため、それらは加熱によって軟化する。
【0013】
酸化防止膜は、半田プリコートの表面を覆うように形成されている。そのため、酸化防止膜は、半田プリコートの表面の酸化を抑制する。すなわち、酸化防止膜は、半田プリコートの表面の酸化による半田不良を抑制する。半田プリコートが形成された基板には、半田プリコートが形成された市販の基板を用いてもよい。あるいは、後述する方法などによって、基板のランド上に半田プリコートを形成してもよい。
【0014】
酸化防止膜に含まれる第１の熱可塑性樹脂は、例えば、ロジンまたは変性ロジンである。以下では、ロジンおよび変性ロジンをまとめて「ロジン類」と称する場合がある。変性ロジンの例には、実施例で示す変性ロジンが含まれるが、それ以外の変性ロジンを用いてもよく、例えば、ガムロジンやウッドロジン等の天然ロジンや、その誘導体（重合ロジン、水添ロジン、不均化ロジン、酸変性ロジン、ロジンエステル等）を用いてもよい。ロジンを変性することによって、その軟化点を変化させることができる。酸化防止膜は、半田プリコートを形成したときに半田プリコートの表面に形成される残渣（フラックス残渣）であってもよい。その場合、半田プリコートを形成するために用いた半田ペーストのフラックスの一部が酸化防止膜を形成する。その場合、フラックスに含まれる熱可塑性樹脂が、酸化防止膜に含まれる第１の熱可塑性樹脂となる。すなわち、半田ペーストの残渣を酸化防止膜として用いる場合には、第１の熱可塑性樹脂を含む半田ペーストを用いる。
【0015】
仮止め膜は、半田プリコート上に配置された電子部品を、リフローが行われるまで安定に仮止めする。仮止め膜を用いることによって、電子部品の位置がずれて電子部品が適切に実装されないことを抑制できる。
【0016】
仮止め膜は、仮止め剤（仮止め膜の材料）を、半田プリコートおよび酸化防止膜を覆うように塗布することによって形成できる。仮止め剤を塗布した後に、必要に応じて仮止め剤を乾燥および／または熱処理する工程を行ってもよい。仮止め剤の塗布方法に限定はなく、マスクを用いたスクリーン印刷で塗布してもよいし、ディスペンサを用いて塗布してもよい。
【0017】
仮止め膜は、活性剤および第２の熱可塑性樹脂を含み、必要に応じて他の成分をさらに含む。第２の熱可塑性樹脂は、ロジン類であってもよい。他の成分の例には、粘性を高める成分、および液体成分（溶媒または分散媒）などが含まれる。活性剤とは、半田付けを容易にする物質である。活性剤には、公知の半田フラックスで用いられている活性剤を用いてもよい。活性剤の例には、アビエチン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸、プロピオン酸、２，２－ビスヒドロキシメチルプロピオン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、ジグリコール酸、チオグリコール酸、ジチオグリコール酸、ステアリン酸、１２－ヒドロキシステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、およびそれらを変性したものなどが含まれる。その他、還元作用を有する活性剤としては、例えば、アミン、ハロゲン化物等が挙げられる。粘性を高める成分の例には、増粘剤（またはチキソ剤）として用いられる公知の成分が含まれ、例えば、カスターワックス、アマイド系チキソ剤、ソルビトール系チキソ剤などが含まれる。活性剤を含む仮止め膜を用いることによって、リフロー工程の際に電子部品の端子部の酸化膜を除去することなどが可能となり、半田不良の発生を抑制できる。
【0018】
仮止め膜に含まれる液体成分の例には、ヘキシルジグリコール（沸点：約２６０℃）などが含まれる。液体成分には、半田プリコートの半田の融点よりも高い沸点を有する液体成分を用いてもよい。例えば、液体成分には、沸点が２３０～３２０℃の範囲にある、アルコール、ポリオール、グリコールエーテル、その他の有機化合物（例えば、グリコール、ケトン、炭化水素、エステル、ルピネオール類など）などを用いてもよい。これらの中でも、粘度が比較的高い物質が好ましい。
【0019】
第２の熱可塑性樹脂として用いることができる変性ロジンの例には、酸化防止膜に用いることができる変性ロジンとして例示した変性ロジンが含まれる。ロジンを変性することによって、その軟化点を変化させることができる。仮止め膜は、粘度が比較的高い半田フラックスを用いて形成してもよい。
【0020】
仮止め膜の粘度は、２０～２００Ｐａ・ｓの範囲（例えば５０～１８０Ｐａ・ｓの範囲）にあってもよい。仮止め膜の粘度を２０Ｐａ・ｓ以上とすることによって、電子部品を安定に仮止めできる。電子部品をより安定に仮止めするために、仮止め膜の粘度は、５０Ｐａ・ｓ以上であることが特に好ましい。粘度は、Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製のレオメーターを用い、且つ、１．９９３°コーンを用いて測定できる。なお、上記の粘度は、２５℃で測定された値である。
【0021】
第２の熱可塑性樹脂の軟化点Ｔ２（℃）は、第１の熱可塑性樹脂の軟化点Ｔ１（℃）以下であり、Ｔ１よりも低くてもよい。酸化防止膜は、第１の熱可塑性樹脂の軟化点Ｔ１で軟化を開始するとみなすことができる。同様に、仮止め膜は、第２の熱可塑性樹脂の軟化点Ｔ２で軟化を開始するとみなすことができる。そのため、以下では、軟化点Ｔ１および軟化点Ｔ２を、酸化防止膜および仮止め膜の軟化温度として説明する場合がある。なお、この明細書において、ロジン類の軟化点は、ＪＩＳ Ｋ ５９０２に記載の方法によって測定された値を意味する。なお、軟化点が異なる様々なロジン類が市販されているため、それらを用いることによって、軟化点Ｔ１および軟化点Ｔ２を容易に調整できる。
【0022】
第１の熱可塑性樹脂は、通常、酸化防止膜の主成分である。第２の熱可塑性樹脂は、通常、仮止め膜の主成分である。ここで、主成分とは、液体成分（溶媒または分散媒）を除いた成分のうち含有率が最も高い成分を意味する。主成分は、通常、液体成分を除いた成分の５０質量％以上を占める。なお、第１および第２の熱可塑性樹脂はそれぞれ、複数の熱可塑性樹脂で構成されてもよい。
【0023】
第１の熱可塑性樹脂の軟化点Ｔ１は５０～２２０℃の範囲（例えば７０～１８０℃の範囲）であってもよい。第２の熱可塑性樹脂の軟化点Ｔ２は、５０～２２０℃の範囲（例えば７０～１８０℃の範囲）であってもよい。軟化点Ｔ１と軟化点Ｔ２とは、０≦（Ｔ１－Ｔ２）≦６５を満たしてもよい。（Ｔ１－Ｔ２）の値は、０～１１０（℃）の範囲にあってもよい。これらの範囲において、（Ｔ１－Ｔ２）は０より大きくてもよい。なお、当然のことながら、酸化防止膜の軟化点Ｔ１は、半田プリコートの融点よりも低い。
【0024】
仮止め膜が液体成分を含む場合、第１の熱可塑性樹脂と第２の熱可塑性樹脂とは、ともに仮止め膜の液体成分に溶解することが好ましい。この構成によれば、酸化防止膜および仮止め膜の両方が軟化したときに、両方の膜が相溶する。例えば、第１および第２の熱可塑性樹脂にロジン類を用い、仮止め膜の液体成分にそれらが溶解する液体成分（ヘキシルジグリコールなど）を用いることが好ましい。
【0025】
（工程（ii））
工程（ii）は、酸化防止膜および仮止め膜を介して複数の電子部品を複数の半田プリコート上に配置する工程である。電子部品を配置する方法に特に限定はなく、公知の方法および公知の装置を用いてもよい。複数の電子部品は、ＪＩＳ規格の０４０２サイズ以下のサイズの電子部品を含んでもよい。そのような微小なサイズの電子部品を実装する場合に、本発明は特に有効である。電子部品は仮止め膜によって固定されるため、工程（iii）が行われるまで、基板に安定に固定される。
工程（ii）は、酸化防止膜および仮止め膜を介して複数の電子部品を複数の半田プリコート上に配置する工程である。電子部品を配置する方法に特に限定はなく、公知の方法および公知の装置を用いてもよい。複数の電子部品は、ＪＩＳ規格の０４０２サイズ以下のサイズの電子部品を含んでもよい。そのような微小なサイズの電子部品を実装する場合に、本発明は特に有効である。電子部品は仮止め膜によって固定されるため、工程（iii）が行われるまで、基板に安定に固定される。
【0026】
（工程（iii））
工程（iii）は、複数の半田プリコートを溶融させることによって複数の電子部品を複数のランドに半田付けする工程である。工程（iii）は、一般的にリフロー工程と呼ばれる工程によって実施できる。リフロー工程では、半田プリコートが溶融するまで基板等（電子部品が配置された基板）を加熱した後、基板等を冷却することによって溶融した半田を固化させる。工程（iii）によって、電子部品が実装された基板が得られる。必要に応じて、工程（iii）の後に、半田付けの検査などを行ってもよい。
工程（iii）は、複数の半田プリコートを溶融させることによって複数の電子部品を複数のランドに半田付けする工程である。工程（iii）は、一般的にリフロー工程と呼ばれる工程によって実施できる。リフロー工程では、半田プリコートが溶融するまで基板等（電子部品が配置された基板）を加熱した後、基板等を冷却することによって溶融した半田を固化させる。工程（iii）によって、電子部品が実装された基板が得られる。必要に応じて、工程（iii）の後に、半田付けの検査などを行ってもよい。
【0027】
工程（iii）において、電子部品が配置された基板を加熱したときに、仮止め膜と酸化防止膜とが同時に軟化するか、あるいは、最初に仮止め膜が軟化し、その後、酸化防止膜が軟化する。この構成によれば、軟化した仮止め膜が電子部品の電極と接触し、接触した部分の酸化膜を確実に清浄化する。仮止め膜の軟化と同時またはそれ以降に酸化防止膜が軟化することによって、セルフアライメントが可能となり、電子部品を良好に実装できる。軟化した仮止め膜と軟化した酸化防止膜とが相溶する場合には、電子部品を特に良好に実装できる。一方、酸化防止膜が仮止め膜よりも先に軟化した場合、半田プリコートの酸化膜の除去に活性剤の成分が消費され、電子部品の電極の酸化膜の除去が不充分になりやすいため、半田の接続不良が発生しやすくなる。
【0028】
工程（iii）は、複数の電子部品を基板に半田付けすることができる限り特に限定されず、公知のリフロー工程を用いてもよい。例えば、基板等の昇温工程は、予熱工程を含んでもよい。あるいは、基板等の昇温工程は、予熱工程を含まなくてもよい。その場合、基板の上面の温度が５０℃から半田プリコートの融点まで昇温する間の当該上面の昇温速度が２℃／秒よりも高くなるように基板等を加熱してもよい。すなわち、この場合、基板の上面の温度が５０℃から半田プリコートの融点まで昇温する間の当該上面の昇温速度は、２℃／秒以下となることはない。当該昇温速度は、３℃／秒以上としてもよいし、４℃／秒以上としてもよい。当該昇温速度は、１０℃／秒以下（例えば８℃／秒以下）であってもよい。昇温速度を１０℃／秒以下とすることによって、配線やランドが基板部から剥離することを抑制できる。なお、基板の上面とは、電子部品が配置されるランドが形成されている表面である。予熱工程を省略し、高い昇温速度（例えば４℃／秒以上）を採用することによって、工程（iii）に要する時間を大幅に低減できる。
【0029】
半田プリコートが高温に長時間曝されると、その表面が酸化されて半田不良が生じやすくなる。上記昇温速度を４℃／秒以上とすることによって、半田プリコートの表面の酸化を抑制でき、半田不良を低減することができる。この効果は、複数の電子部品が微小な電子部品を含む場合に特に大きくなる。ここで、微小な電子部品とは、例えば、平面形状の１辺が０．４ｍｍ以下の電子部品である。当該電子部品には、ＪＩＳ規格の０４０２サイズの電子部品と同じサイズ以下のサイズの電子部品が含まれる。なお、この明細書において、「平面形状」とは、電子部品が基板に実装された状態で、基板の上方から電子部品を見たときの形状である。
【0030】
工程（iii）は、公知のリフロー装置と同じまたは類似の構成を有するリフロー装置を用いて行うことができる。半田プリコートの表面の酸化を抑制するために、リフロー装置内を窒素ガス雰囲気にして工程（iii）を行ってもよい。ただし、上記昇温速度を４℃／秒以上とする場合、リフロー装置内を空気雰囲気の状態で工程（iii）を行っても、半田プリコートの表面の酸化を抑制できる。そのため、上記昇温速度を４℃／秒以上とする場合、空気雰囲気において工程（iii）を行ってもよい。
【0031】
半田プリコートの融点は、用いる半田によって異なる。一般的に用いられている鉛フリー半田（鉛を含まない半田）の場合、融点は、例えば２００℃以上である。そのため、鉛フリー半田を用いる場合は、工程（iii）において、基板の上面の温度を２００℃以上（例えば２２０℃以上や２３０℃以上）に昇温させる。基板の上面の温度の上限は、電子部品への影響を考慮して、２５０℃以下（例えば２４０℃以下や２３０℃以下）としてもよい。
【0032】
製造方法（Ｍ）は、工程（ｉ）の前に、複数のランド上に複数の半田プリコートおよび酸化防止膜を形成する工程（ｘ）を含んでもよい。複数の半田プリコートを形成する方法に限定はなく、公知の方法を用いてもよい。
【0033】
製造方法（Ｍ）は、工程（ｘ）の後であって工程（ｉ）の前に、複数の半田プリコートおよび酸化防止膜を基板の上方から押圧することによって、酸化防止膜に亀裂を入れるとともに複数の半田プリコートの上面を平坦化する工程（ｙ）をさらに含んでもよい。
【0034】
製造方法（Ｍ）は、工程（ｘ）において、少なくとも１つの半田プリコートが、隣接する２つのランドを短絡させるように不適切に形成された場合に、工程（ｘ）の後であって工程（ｉ）の前に、不適切に形成された半田プリコートのうち２つのランド間の上方に存在する部分に切り欠き部を形成する工程（ｚ）をさらに含んでもよい。
【0035】
製造方法（Ｍ）は、工程（ｙ）および工程（ｚ）のいずれか一方のみを含んでもよいし、両方を含んでもよい。両方を含む場合、工程（ｚ）は、工程（ｙ）の前に行ってもよいし、工程（ｙ）の後に行ってもよい。
【0036】
以下では、本発明に係る実施形態の例について、図面を参照して具体的に説明する。以下で説明する実施形態は、上述した記載に基づいて変更できる。また、以下で説明する事項を、上記の実施形態に適用してもよい。また、本発明に係る実施形態に必須ではない事項は省略することが可能である。なお、理解を容易にするために、以下の図は、部材の縮尺を変更して示す場合がある。また、以下の図では、一部の部材のハッチングを省略する場合がある。なお、以下の図では、基板上に実装される電子部品として１つの電子部品のみを示すが、実際には複数の電子部品が基板に実装される。
【0037】
【0038】
まず、図１Ａに示すように、複数の半田プリコート１１および酸化防止膜１２のそれぞれを覆うように仮止め膜１３を形成する（工程（ｉ））。半田プリコート１１は、プリント基板（基板）１０のランド１０ｂの上に形成されている。プリント基板１０は、板状の基板部１０ａと、基板部１０ａの表面に形成されたランド１０ｂとを含む。
【0039】
次に、図１Ｂに示すように、酸化防止膜１２および仮止め膜１３を介して複数の電子部品３０を複数の半田プリコート１１上に配置する（工程（ii））。これによって、複数の電子部品３０が配置された基板１０Ｘが得られる。図示する一例の電子部品３０は、２つの端子部３０ａと、それらの間に配置された素子部３０ｂとを含む。
【0040】
次に、基板１０Ｘをリフロー装置内に導入して、基板１０Ｘの加熱を開始する。仮止め膜１３は酸化防止膜１２よりも先に軟化する。仮止め膜１３が軟化し、酸化防止膜１２が軟化していない状態を、図１Ｃに示す。このとき、軟化した仮止め膜１３の一部は、図１Ｃに示すように、電子部品３０の端子部３０ａの表面に広がる。仮止め膜１３は活性剤を含むため、端子部３０ａの広い範囲の酸化膜が除去される。
【0041】
基板１０Ｘをさらに昇温させたときの状態を、図１Ｄに示す。図１Ｄでは、半田プリコート１１の一部が溶融して、ランド１０ｂ上に溶融核１１ｂが形成される。また、酸化防止膜１２が軟化して仮止め膜１３と相溶し、混合物１３ａとなる。
【0042】
基板１０Ｘをさらに昇温させると、図１Ｅに示すように、半田プリコート１１のすべてが、溶融した半田１１ｃとなる。その後、基板１０Ｘを冷却することによって、図１Ｆに示すように、溶融した半田が固化して半田１１ｄとなる。半田１１ｄによって、電子部品３０がランド１０ｂに半田付けされる。仮止め膜１３は、残渣１３ｇとなる。このようにして、電子部品３０が実装された基板１０Ｙが得られる。基板１０Ｙは、電子部品実装基板である。
【0043】
上述したように、プリント基板１０の上面１０ｓａの温度がプリント基板１０の下面１０ｓｂの温度よりも低くなるように、基板１０Ｘを加熱してもよい。また、上述したように、基板１０Ｘを加熱する際に、予熱工程を設けてもよいし、予熱工程を設けなくてもよい。予熱工程を設けない場合に関して、工程（iii）におけるプリント基板１０の上面１０ｓａおよび下面１０ｓｂの温度プロファイルの一例を、図２に示す。
【0044】
図２には、室温（２５℃）から最高温度まで、一定の昇温速度で基板表面の温度を昇温させる一例を示す。図２の一例では、上面１０ｓａの表面温度の昇温速度は４℃／秒以上である。下面１０ｓｂの表面温度の昇温速度は、上面１０ｓａの表面温度の昇温速度よりも高い。仮止め膜１３中の第２の熱可塑性樹脂の軟化点Ｔ２（℃）は、酸化防止膜１２中の第１の熱可塑性樹脂の軟化点Ｔ１（℃）以下である。すなわち、仮止め膜１３の軟化温度は、酸化防止膜１２の軟化温度以下である。図２に示す一例では、加熱ゾーンにおけるリフロー工程が終了すると、冷却ゾーンにおける冷却工程が実施される。
【0045】
本発明の製造方法（Ｍ）は、複数のランド１０ｂ上に複数の半田プリコート１１および酸化防止膜１２を形成する工程（ｘ）を含んでもよい。そのような工程（ｘ）の一例を、図３Ａ～図３Ｅに模式的に示す。まず、図３Ａに示すプリント基板（基板）１０を準備する。プリント基板１０は、板状の基板部１０ａと基板部１０ａの表面に形成されたランド１０ｂとを含む。ランド１０ｂは、必要に応じて、基板部１０ａ上の配線（図示せず）に接続されている。
【0046】
次に、図３Ｂに示すように、プリント基板（基板）１０の上にマスク２０を配置する。マスク２０は、半田ペーストを塗布するランド１０ｂに対応する位置に開口２０ｈを有する。次に、図３Ｃに示すように、半田ペースト１１ｐを塗布することによって、ランド１０ｂ上に半田ペースト１１ｐを配置する。半田ペースト１１ｐは、半田粒子１１ａとフラックス１１ｆとを含む。
【0047】
次に、図３Ｄに示すように、プリント基板１０上からマスク２０を移動させる。次に、半田ペースト１１ｐが配置されたプリント基板１０を加熱して半田粒子１１ａを溶融させた後にプリント基板１０を冷却する。これによって、図３Ｅに示すように、ランド１０ｂ上に半田プリコート１１が形成される。このとき、フラックス１１ｆの残渣が、酸化防止膜１２となる。フラックス１１ｆに含まれる熱可塑性樹脂が、酸化防止膜１２中の第１の熱可塑性樹脂となる。
【0048】
従来から、フラックス１１ｆの残渣を残すと、リフロー工程で半田不良を起こす原因となると考えられてきた。そのため、従来から、残留したフラックス残渣を洗浄によって除去することが行われてきた。しかし、この実施形態では、フラックス残渣を半田プリコート１１の酸化防止膜１２として用いる。酸化防止膜１２は、リフロー工程で半田が溶融する直前まで残存するため、半田プリコート１１の表面の酸化を抑制できる。そのため、仮止め膜１３中の活性剤の作用が低くても半田の不良を抑制できる。すなわち、酸化防止膜１２よりも先に仮止め膜１３が軟化しても、半田の不良を抑制できる。さらに、フラックス残渣を酸化防止膜１２として用いることによって、フラックス残渣の除去工程を省略できる。
【0049】
製造方法（Ｍ）は、工程（ｘ）の後であって工程（ｉ）の前に、上述した工程（ｙ）および／または工程（ｚ）を含んでもよい。工程（ｘ）の後に、工程（ｙ）および工程（ｚ）を行う場合の一例を示す工程断面図を、図４Ａ～図４Ｈに示す。
【0050】
工程（ｚ）は、図４Ａに示すように、少なくとも１つの半田プリコート１１が隣接する２つのランド１０ｂを短絡させるように不適切に形成された場合に行われる。なお、工程（ｚ）を行う場合、工程（ｘ）の後であって工程（ｚ）の前に、半田プリコート１１が適切に形成されているかどうかを検査する検査工程が行われる。検査工程は、公知の方法で行うことができる。例えば、半田プリコート１１が形成されたプリント基板１０をカメラで撮影し、得られた画像を画像処理することによって、半田プリコート１１の不良を検出できる。
【0051】
工程（ｙ）では、図４Ｂに示すように、押圧面が平坦なフラットニングツール５１を用いて、複数の半田プリコート１１および酸化防止膜１２をプリント基板１０の上方から押圧する（フラットニング工程）。これによって、酸化防止膜１２に亀裂（図示せず）を入れるとともに、半田プリコートの上面１１ｔを平坦化し、且つ、半田プリコート１１の厚さを減少させる。電子部品３０のサイズが小さくなると、半田プリコート１１のサイズも小さくなる。半田プリコート１１のサイズが小さくなると、表面張力の影響によって半田プリコート１１の上面１１ｔが半球状になり、電子部品３０を安定に配置しにくくなることがある。工程（ｙ）で半田プリコート１１の上面を平坦化することによって、電子部品３０を安定に配置できる。また、酸化防止膜１２に亀裂を入れることによって、仮止め膜１３に含まれる溶剤と酸化防止膜１２に含まれる溶剤とが相溶しやすくなる。また、酸化防止膜１２が剥がれて半田金属の新生面が現れるため、電子部品の電極と半田プリコートの半田とが接続されやすくなる。フラットニング工程の直後に酸化防止膜１２を供給するため、半田金属の新生面が酸化されることはほとんどない。
【0052】
次に、工程（ｚ）を行う。まず、図４Ｃに示すように、不適切に形成された半田プリコート１１のうち２つのランド１０ｂ間の上方に存在する部分に切り欠き部１１ｋを形成する。切り欠き部１１ｋは、例えば、図４Ｃに示すようなノミ状のツール５２で半田プリコート１１の上記部分を突くことによって形成できる。
【0053】
【0054】
次に、図４Ｅに示すように、酸化防止膜１２および仮止め膜１３を介して複数の電子部品３０を複数の半田プリコート１１上に配置する（工程（ii））。これによって、複数の電子部品３０が配置された基板１０Ｘが得られる。
【0055】
次に、基板１０Ｘを加熱して半田プリコート１１を溶融させた後に固化させ、電子部品３０をプリント基板１０に実装する。このときの工程を、図４Ｆ～図４Ｈの断面図に模式的に示す。図４Ｆでは、仮止め膜１３が軟化して広がっている。図４Ｇでは、酸化防止膜１２が軟化して仮止め膜１３と相溶し、混合物１３ａとなっている。また、半田プリコート１１の一部が溶融して溶融核１１ｂが形成されている。図４Ｈでは、溶融した半田が固化して半田１１ｄとなる。また、混合物１３ａは、残渣１３ｇとなる。このようにして、電子部品３０が実装された基板１０Ｙが得られる。半田プリコート１１が溶融する際に、溶融していない半田プリコート１１は、先に溶融した溶融核１１ｂに引き寄せられながら溶融する。そのため、図４Ｈに示すように、最終的には短絡が解消される。切り欠き部１１ｋを形成することによって、２つのランド１０ｂの間に存在する半田プリコート１１が溶融核１１ｂに引き寄せられやすくなる。そのため、２つのランド間の短絡を解消しやすくなる。
【実施例】
【0056】
本発明について、実施例によってより詳細に説明する。この実施例では、酸化防止膜の成分および仮止め膜の成分を変えて電子部品を実装した。
【0057】
（実験例１）
実験例１では、半田ペーストを用いて、プリント基板のランド上に半田プリコートを形成した。そして、半田プリコートの表面に形成されたフラックス残渣の膜を、酸化防止膜として用いた。半田ペーストには、半田粒子（９０質量％）、重合ロジン（４．５質量％、軟化点１４０℃）、アビエチン酸（０．５質量％）、カスターワックス（０．５質量％）、およびヘキシルジグリコール（４．５質量％）の混合物を用いた。ヘキシルジグリコールは液体成分（溶剤）であり、アビエチン酸は活性剤であり、カスターワックスはチキソ剤である（以下の例においても同様である）。半田粒子には、ＳｎＡｇＣｕ合金からなる半田の粒子を用いた。この半田ペーストを用いて形成された酸化防止膜（フラックス残渣の膜）の主成分は重合ロジンであり、酸化防止膜は１４０℃で軟化し始めるとみなすことができる。
実験例１では、半田ペーストを用いて、プリント基板のランド上に半田プリコートを形成した。そして、半田プリコートの表面に形成されたフラックス残渣の膜を、酸化防止膜として用いた。半田ペーストには、半田粒子（９０質量％）、重合ロジン（４．５質量％、軟化点１４０℃）、アビエチン酸（０．５質量％）、カスターワックス（０．５質量％）、およびヘキシルジグリコール（４．５質量％）の混合物を用いた。ヘキシルジグリコールは液体成分（溶剤）であり、アビエチン酸は活性剤であり、カスターワックスはチキソ剤である（以下の例においても同様である）。半田粒子には、ＳｎＡｇＣｕ合金からなる半田の粒子を用いた。この半田ペーストを用いて形成された酸化防止膜（フラックス残渣の膜）の主成分は重合ロジンであり、酸化防止膜は１４０℃で軟化し始めるとみなすことができる。
【0058】
次に、半田プリコートおよび酸化防止膜を覆うように仮止め膜を形成した。仮止め膜の材料には、水素添加ロジン（４５質量％、軟化点７５℃）、アビエチン酸（５質量％）、カスターワックス（５質量％）、およびヘキシルジグリコール（４５質量％）の混合物を用いた。仮止め膜の主成分は水素添加ロジンであり、仮止め膜は７５℃で軟化し始めるとみなすことができる。
【0059】
得られた基板の半田プリコート上に、酸化防止膜および仮止め膜を介して２０個の電子部品を配置した。電子部品には、ＪＩＳ規格の０２０１サイズの電子部品（平面形状のサイズが０．２５ｍｍ×０．１２５ｍｍ）を用いた。そして、リフロー装置内で半田プリコートを溶融させて電子部品をプリント基板に実装した。このようにして、実験例１の電子部品実装基板を作製した。
【0060】
（実験例２～５）
半田ペースト中の重合ロジン、および／または、仮止め膜中の水素添加ロジンを、他のロジンに変更することを除いて、実験例１と同様の配合比で、半田ペーストと仮止め膜の材料とを準備した。そして、それらを用いて実験例１と同様の方法で、実験例２～５の電子部品実装基板を作製した。
半田ペースト中の重合ロジン、および／または、仮止め膜中の水素添加ロジンを、他のロジンに変更することを除いて、実験例１と同様の配合比で、半田ペーストと仮止め膜の材料とを準備した。そして、それらを用いて実験例１と同様の方法で、実験例２～５の電子部品実装基板を作製した。
【0061】
上記の実験例１～５の電子部品実装基板について、２０個の電子部品が適切にランドに半田付けされているかどうかを検査した。具体的には、ランドと電子部品とが電気的に接続されていない不良（オープン）の有無を検査した。実験例１～５で用いたロジンおよびその軟化点と、検査結果とを、表１に示す。表１の不良率は、２０個の電子部品のうち、ランドに適切に半田付けされていなかった電子部品の割合を示す。
【0062】
【表1】
【0063】
表１に示すように、軟化点Ｔ２が軟化点Ｔ１以下である実験例１、２、および５では、不良が発生しなかった。一方、軟化点Ｔ２が軟化点Ｔ１よりも高い実験例３および４では、不良が発生した。
【産業上の利用可能性】
【0064】
本発明は、電子部品実装基板の製造方法に利用できる。
本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。
本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。
【符号の説明】
【0065】
１０ ：プリント基板（基板）
１０Ｘ、１０Ｙ：基板
１０ｂ ：ランド
１０ｓａ ：上面
１０ｓｂ ：下面
１１ ：半田プリコート
１１ａ ：半田粒子
１１ｃ、１１ｄ ：半田
１１ｆ ：フラックス
１１ｋ ：切り欠き部
１１ｐ ：半田ペースト
１１ｔ ：上面
１２ ：酸化防止膜
１３ ：仮止め膜
３０ ：電子部品
１０Ｘ、１０Ｙ：基板
１０ｂ ：ランド
１０ｓａ ：上面
１０ｓｂ ：下面
１１ ：半田プリコート
１１ａ ：半田粒子
１１ｃ、１１ｄ ：半田
１１ｆ ：フラックス
１１ｋ ：切り欠き部
１１ｐ ：半田ペースト
１１ｔ ：上面
１２ ：酸化防止膜
１３ ：仮止め膜
３０ ：電子部品
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図4G】
【図4H】