沖電気工業株式会社（社長：篠塚勝正、以下、沖電気）と古河電気工業株式会社（社長：石原廣司、以下、古河電工）は、このたび現在主流の溶融温度の高い鉛フリーはんだで、熱に弱い電子部品の自動はんだ付けを実現する加熱方式の新技術「部品昇温抑制リフロー※1技術」を共同開発しました。沖電気は、新技術により自社製品の鉛フリー化を促進し、目標である今年度内の国内製品鉛フリー化完了を目指します。また、EMSビジネスにも展開し、2003年度は、前年度比200％以上の売上を目指します。古河電工は、新技術を採用した鉛フリー対応リフロー炉を、今月より販売開始し、年間100台程度を目指して積極展開をはかります。
現在主流となっている、すず・銀・銅からなる鉛フリーはんだは、溶融温度が217〜220℃と従来の鉛はんだよりも30℃以上高くなっています。一般的な自動はんだ付け工程における鉛フリーはんだ用リフロー炉は、加熱の方法として内部温度を均一に高くなる熱風循環方式を採用しているため、部品を高温にさらすこととなり、熱に弱い部品は使えなくなる問題を抱えていました。また、高性能な通信機器、複写機などに使用される、多層、大型、高密度実装の基板やBGA※2端子部品を使った基板などは、熱が均一に伝わりにくく、部品の加熱温度にバラツキができ、はんだ接続不良を起こしやすく、鉛フリーはんだ付け用リフロー炉では使えませんでした。
これらの部品や基板は、耐熱性の高い代替部品に切り替えるか、後から手はんだ付けや特殊装置により部品を個別にはんだ付けする必要がありました。代替部品への切換には、設計変更と部品評価に多大な工数がかかります。また個別はんだ付けでは、ひとつの部品につき約20倍の工数がかかるうえ、品質の均一化が難しいため、量産化が困難でコストも高く、鉛フリーはんだへの切換を妨げていました。
今回開発した新技術は、はんだ付け用リフロー炉の加熱方式として遠赤外線と熱風を併用し、熱に弱い部品を搭載した面を加熱する上部を熱風で温度制御して部品の温度上昇を制御するとともに、下部からは加熱能力の高い遠赤外線ではんだを溶かす方式をとっています。2種類の異なった熱源を併用する効果で、部品を低温にしたまま、はんだを高温で溶かして、自動はんだ付けを可能にしたものです。遠赤外線と熱風の併用では、上部の熱風温度が下部の遠赤外線の熱干渉を受けて低温化できませんでした。今回、遠赤外線の影響を受けず、放熱・冷却性に優れた熱風方式の開発によって、この問題を解決しました。
新方式を使えば、これまで鉛フリーはんだの使用が困難だった部品や基板を、一般的なリフロー工程で自動はんだ付けすることができます。これにより、従来の設計や部品、製造工程を変更することなく、低コストで、現在主流で実績豊富な、すず・銀・銅からなる鉛フリーはんだへの切換が可能になりました。
新技術の開発にあたっては、はんだ付け用リフロー炉のトップメーカである古河電工の技術力と、装置メーカである沖電気の製造ノウハウを結集してすすめてきました。今後も両社は、得意な技術とノウハウを活かして、「環境問題を解決する商品や製造工程を生み出す」環境技術の創造を積極的に推進してまいります。
【新開発の部品昇温抑制リフロー技術】
【用語解説】
- ※1：リフロー
- クリ−ム状のはんだをプリント基板上に印刷し部品を搭載後、加熱し、はんだ付けする方法。そのための加熱方式のはんだ付け装置をリフロー炉という。
- ※2：BGA（Ball Grid Array）
- ICチップのパッケージ方法の一つ。実装基板への信号を平たいパッケージ下面のはんだボールを介して行う、高密度実装用のICパッケージ技術。リードやピンがないため、導体長が短く高速対応、省スペース化が可能。
【新技術導入リフロー炉】
- 対象機種：XNK(R)
- 実売価格：1500万円程度
【アライアンスの役割分担】
-
- 沖電気工業株式会社：リフロー炉試作機評価／改良仕様検討／実装評価／製品評価
- 古河電気工業株式会社：リフロー炉試作機製造／改良仕様検討／改造／量産機の製造・販売
本件に関する報道機関からのお問い合わせ先
沖電気工業株式会社 広報部 電話：03-3580-8950
古河電気工業株式会社 総務部広報課 鈴木
電話：03-3286-3050
Email：pub@ho.furukawa.co.jp
製品に関するお問い合わせ先
沖電気工業株式会社 生産サービスカンパニー
EMSビジネス本部
電話：0495-25-1212
Email：advancedm-EMS@oki.com
古河電気工業株式会社
電子・実装営業部 小菅
電話：03-3286-3197
Email：ikosuga@ho.furukawa.co.jp
