JP2001298264A

JP2001298264A - はんだチップ

Info

Publication number: JP2001298264A
Application number: JP2000115517A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Shimizu; 一郎清水
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2001-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の工程を生かしながら、はんだを定量化
し、且つ安定して実装することができるはんだチップを
提供する。【解決手段】電気部品をプリント基板に接合するための
はんだチップであって、平面部を有するはんだチップ本
体２と、はんだチップ本体２に、平面部から突出するよ
うに形成され、プリント基板又はプリント基板上のはん
だ付けランド１に係合する突出部４とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品をプリント
基板に実装するためのはんだチップに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品をはんだによりプリント
基板に実装する場合、プリント基板に対するはんだの供
給は、フロー実装では、溶融はんだ槽のはんだに電子部
品の搭載されたプリント基板を接触させ、はんだ接合部
を形成することにより行われている。また、リフロー実
装では、ソルダーペーストを印刷によりプリント基板に
供給している。更に従来例として、特開平５−２５８９
８６号公報、特開平７−６６２４６号公報、特開平９−
８３１２２号公報に記載されているような方法が提案さ
れている。以下に図を用いて従来例の説明を行う。

【０００３】図１６は、フロー実装において、はんだ槽
をプリント基板５０が通過している状態を示す図であ
る。

【０００４】図１６において、５０はプリント基板、５
１，５２，５３，５４はそれぞれ電子部品であり、コネ
クター、アルミ電解コンデンサー、チップ部品、ＩＣを
示している。５５はフラックス、５６は溶融はんだ、５
７はプリント基板のはんだ付けランド、５８は部品リー
ドである。フロー実装はこのように溶融はんだにはんだ
付けランド５７及び部品リード５８が接触し、はんだ接
合がなされる。つまり、フロー槽の溶融はんだによって
はんだが供給される。

【０００５】次に、リフロー実装のはんだ供給を図１
４、１５を用いて説明する。

【０００６】図１４はソルダーペースト印刷機を用いて
ソルダーペーストを印刷している状態を示している。図
１４において、４０はプリント基板、４１ははんだ付け
ランド、４２はソルダーペースト印刷版、４３はソルダ
ーペースト印刷版に設けられた印刷用開口、４４は印刷
機本体の一部、４５は基板の厚み、パターン、搭載部品
の配列、種類によって適宜変えられるプリント基板受
け、４６は印刷版上に供給されたソルダーペースト、４
８はスキージーである。

【０００７】図１５はプリント基板上にソルダーペース
トが印刷された状態を示すものであり、４０はプリント
基板、４１ははんだ付けランド、４９は印刷されたソル
ダーペーストを示す。つまり、リフローでは、はんだは
ソルダーペーストとして、印刷によって供給されるので
ある。

【０００８】また、特開平５−２５８９８６号公報に
は、電子部品のはんだ付け部にあらかじめはんだチップ
としてはんだを供給しておく例が示されている。また、
特開平７−６６２４６号公報では、ＴＡＢテープにはん
だ用の開口を設け、そこにはんだをあらかじめ供給し、
実装時ＴＡＢテープを使ってはんだ供給を行う方法が提
案されている。また、特開平９−８３１２２号公報で
は、はんだプレートと称してはんだチップによるはんだ
供給が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例では以下のような問題点があった。

【００１０】まずフロー実装においては、はんだ接合部
に対して様々な外力が働くことよりはんだの多寡又は未
はんだの発生があり、また溶融はんだからのプリント基
板離脱時の伝熱の多様性（例えば、プリント基板パター
ン、部品形状、材質、フロー槽雰囲気の温度分布等）に
対する無制御性によるはんだ量のばらつきが生じる。特
に高密度実装化により、部品の制限や実装密度の制限を
設けないと対応できないような事態も見られる。

【００１１】また、リフロー実装では印刷の高精度化が
まさにリフローのテーマである訳であるが、ソルダーペ
ーストの経時的安定性、はんだ粉の微細化の問題、印刷
時のソルダーペーストの版残りの問題等ばらつきの要因
を持っている。

【００１２】また、特開平５−２５８９８６号公報に開
示されている技術においては、電子部品の電極部にはん
だ層をを形成するが、この場合現行の実装システムが大
幅な変更となる。すなわち、電極にはんだを付ける工程
が電子部品メーカーに必要になる。また、はんだ層形成
にソルダーペーストによる印刷を用いているので印刷法
による問題は解決できない。更に、部品として一回加熱
されるので部品信頼性の上からも問題が発生する。

【００１３】また、特開平７−６６２４６号公報に開示
されてい技術では、ＴＡＢテープを用いることがネック
である。また、ＴＡＢテープに対するはんだの供給方法
が明示されておらず、本質的改善になっているか不明で
ある。

【００１４】また、特開平９−８３１２２号公報では、
独立したはんだチップを提案しているが、はんだチップ
は平面で、マウントずれが問題であり、また、フラック
スの供給方法も高粘度になると、部品吸着との力の均
衡、粘性の管理が付着量に影響する。また、リードフレ
ームへのはんだチップの貼り付け工程の付加などの問題
がある。

【００１５】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、従来の工程を生かしな
がら、はんだを定量化し、且つ安定して実装することが
できるはんだチップを提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わるはんだチップ
は、電気部品をプリント基板に接合するためのはんだチ
ップであって、平面部を有するはんだチップ本体と、該
はんだチップ本体に、前記平面部から突出するように形
成され、前記プリント基板又は該プリント基板上のはん
だ付けランドに係合する突出部とを具備することを特徴
としている。

【００１７】また、この発明に係わるはんだチップにお
いて、前記突出部は、前記はんだ付けランドの対向する
２ヶ所以上の位置で、該はんだ付けランドに係合するこ
とを特徴としている。

【００１８】また、この発明に係わるはんだチップにお
いて、前記突出部は、曲げ加工または絞り加工により前
記はんだチップ本体に一体的に形成されていることを特
徴としている。

【００１９】また、この発明に係わるはんだチップにお
いて、前記突出部は、前記はんだチップ本体の一部を曲
げ起こして形成されていることを特徴としている。

【００２０】また、この発明に係わるはんだチップにお
いて、前記突出部は、前記はんだチップ本体の異なる部
分を互いに反対方向に曲げ起こして形成されていること
を特徴としている。

【００２１】また、この発明に係わるはんだチップにお
いて、前記突出部は、前記プリント基板に形成された穴
に嵌合する形状に形成されていることを特徴としてい
る。

【００２２】また、この発明に係わるはんだチップにお
いて、前記プリント基板のはんだ付けランドに設けられ
た部品リード挿入穴の直径よりも大きい直径を有する穴
を更に具備することを特徴としている。

【００２３】また、この発明に係わるはんだチップにお
いて、前記突出部は、前記プリント基板の部品リード挿
入穴に挿入され、前記突出部には、部品リードを挿入す
るための穴が形成されていることを特徴としている。

【００２４】また、本発明に係わるはんだチップは、電
気部品をプリント基板に接合するためのはんだチップで
あって、複数のはんだチップ本体を連結したはんだチッ
プフレームと、該はんだチップフレームのうちの前記複
数のはんだチップ本体の部分を覆う固体状のはんだフラ
ックスとを具備することを特徴としている。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００２６】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態に係わるはんだチップを示す斜視図である。

【００２７】図１において、２ははんだチップ、３はは
んだチップの隅部、４は隅部３から立ち下がる立ち下が
り部である。また、１はプリント基板のはんだ付けラン
ドである。

【００２８】図２ははんだチップとプリント基板を示す
側面図である。

【００２９】図２において、１６はプリント基板、１８
ははんだ付けランド１に塗布されたフラックス、２１は
立ち下がり部４のはんだ付けランド１と係合する面であ
る。図３はプリント基板１６にはんだチップ２を載置
し、はんだチップ２にフラックスを塗布した状態を示す
ものであり、２２ははんだチップに塗布したフラックス
である。

【００３０】次にはんだチップ２の供給プロセスについ
て説明する。

【００３１】まず、プリント基板１６のはんだ付けラン
ド１上にフラックス１８をデイスペンサーまたはコータ
ーまたはスプレー等を用いて塗布し、図２の状態を作
る。次に、はんだチップ２をフラックス１８が塗布され
たはんだ付けランド１に例えば吸着式マウンターによっ
て搭載する。このとき、はんだチップ２の立ち下がり部
４がはんだ付けランド１の隅部に引っかかるため、はん
だチップ２を容易に位置決めすることができる。この状
態で、はんだチップ２にフラックス２２を、はんだ付け
ランド１と同様の方法で塗布する。こうして図３の状態
を得る。

【００３２】このようにしてはんだチップ２の供給がな
され、この後、部品を搭載し、加熱して部品を固定す
る。したがって、はんだ供給量は、はんだチップ２が一
定の形状に加工されていることにより、高精度に決定さ
れる。また、はんだチップ２を形成する上でも印刷を使
用せず、ＴＡＢテープのような高価な部品も使用しな
い。さらに、はんだチップ２がはんだ付けランド１の隅
部に係合する立ち下がり部４を有することにより、単な
るはんだプレートのように載置ずれの生じる心配も解決
される。

【００３３】（第２の実施形態）図４は第２の実施形態
のはんだチップの形状を示す図である。

【００３４】図４において、５ははんだチップ、６はは
んだチップ面内の曲げ起こし部である。このようなずれ
防止機能を有する曲げ起こし部６をはんだチップ５の面
内に設けることにより、はんだ付けランド間の間隔が小
さい場合、第１の実施形態のようなはんだチップの立ち
下がり部の張り出しがないため、ブリッジがおこること
を防止出来る。

【００３５】（第３の実施形態）図５は第３の実施形態
のはんだチップの形状を示す図である。

【００３６】図５において、７ははんだチップ、８，９
はそれぞれはんだチップ面に互い違いに形成された曲げ
起こし部である。このような曲げ起こし部８，９を形成
することにより、プリント基板１６のはんだ付けランド
１と、部品電極の双方に対してはんだチップ７のずれ防
止が可能となる。

【００３７】（第４の実施形態）図６は第４の実施形態
のはんだチップの形状を示す図である。

【００３８】図６において、１０はプリント基板、１１
ははんだ付けランド、１２ははんだチップ嵌合用穴、１
３ははんだチップ、１４ははんだチップ嵌合用穴１２と
嵌合する立ち下がり部、１５は立ち下がり部１４をはん
だチップ嵌合用穴１２に案内する角部の丸みである。こ
のように構成した場合は、はんだチップ１３のずれを完
全に防止することができる。また、不図示であるが、穴
を２個所にすることで、回転ずれも防止することができ
る。さらに、部品形状に対応した立ち下がり部を形成す
ることにより、部品ずれも防止することができる。な
お、上記の立ち下がり部１４は、絞り加工によりはんだ
チップ１３に一体的に形成されている。

【００３９】（第５の実施形態）図７乃至図９は第５の
実施形態を示す図である。

【００４０】図７乃至図９において、２５はプリント基
板のはんだ付けランド、２６ははんだ付けランドに繋が
る回路パターン、２７ははんだチップフレーム、２８は
はんだチップ、２８ａははんだチップの立ち下がり部、
２９ははんだチップと一体的に構成された固体フラック
ス、２８ｂ，２８ｃははんだチップの立ち上がり部及び
立ち下がり部、３０はＩＣ本体、３１はＩＣの電極リー
ドである。はんだチップフレーム２７は、はんだチップ
２８を固体フラックス２９で固めた後、図７に示すＣ−
Ｃ線でカットされ、さらにはんだチップ２８の端部に立
ち上がり部２８ｂと立ち下がり部２８ｃを形成する。こ
れにより個々のはんだチップ２８が分離される。このよ
うに構成することにより、ＩＣにおける微細ピッチの場
合に高精度に対応するはんだチップを得ることができ
る。つまり、一体的はんだチップはフレーム２７で接続
した状態で高精度に位置決めしながらフラックスを固め
て一体化する。後は第１の実施形態と同じ工程で、高粘
度のフラックスを付加しながらはんだチップをプリント
基板に載置し、ＩＣをはんだチップで固定すればよい。

【００４１】（第６の実施形態）図１０は第６の実施形
態を示す図である。

【００４２】図１０において、３２はプリント基板のは
んだ付けランド、３３ははんだチップ、３３ａははんだ
チップの立ち下がり部、３３ｂははんだチップに設けら
れた部品リード挿入用穴である。ここで部品リード挿入
用穴３３ｂの直径Ａは、はんだ付けランド３２のリード
挿入用穴の直径Ｂよりも大きく設定されている。このよ
うに構成することではんだチップ３３は確実にはんだ付
けランド３２に位置決めされ、且つ、部品リード挿入に
よって外れたりすることがない。

【００４３】（第７の実施形態）図１１乃至図１３は第
７の実施形態を示す図である。

【００４４】図１１乃至図１３において、３５ははんだ
チップ、３４ははんだチップに設けられた立ち下がり
部、３６はプリント基板、３７ははんだ付けランド、３
８は電子部品本体、３９は電子部品に設けられたリード
である。

【００４５】はんだチップ３５は、プリント基板３６の
部品挿入面側から立ち下がり部３４をプリント基板３６
の部品リード挿入穴３６ａに挿入して取り付けられる。
次に、電子部品３８をはんだチップ３５のリード挿入部
である立ち下がり部３４に挿入し、はんだ供給、部品挿
入までが完了する。こうして、後は加熱工程を通すこと
ではんだチップは溶融し、はんだ付けランド３７と部品
リード３９の接合がなされる。

【００４６】以上説明したように、上記の実施形態によ
れば、以下のような効果が得られる。

【００４７】はんだチップの面に一部異なる高さの部分
を形成しその微小部分がはんだランド及び部品電極に接
触、又は係合するようにすることにより、接触の場合は
微細変形による引っ掛かり力、係合であれば段差による
引っ掛かり力でずれを防止することができる。即ち、は
んだチップの搭載時のずれ防止の効果が得られる。

【００４８】また、はんだ付けランドの対向方向２個所
以上のランド端面で１個所を２方向から端面をはんだチ
ップの立ち下がり部で拘束し、ずれをなくすことによ
り、はんだ付けランドの面は全て接合にあずかり、かつ
はんだチップははんだ付けランドに引っ掛かるようにな
るので、ずれに対しても効果的である。即ち、はんだ付
けランド端面にはんだチップを係合させる具体的且つ引
っかけるという確実な方法が提供できる。

【００４９】また、はんだチップの立ち下がり部を曲げ
加工または絞り加工による一体加工で実現することによ
り、コスト及び工程がシンプルで生産性が高い。即ちは
んだチップの立ち下がり部を簡単に得ることができる。

【００５０】また、はんだチップの立ち下がり部を形成
する方法を曲げ起こしとしている。これは曲げ起こしが
加工方法としてシンプルだからであり、しかもはんだチ
ップ面内で所望の形状を形成でき、はんだ付けランドの
大きさ又はそれより小さくはんだチップを設定でき、は
んだ付け時のブリッジ防止に有効である。即ち、隣接部
品を考慮したブリッジしにくいずれ防止構造が得られ
る。

【００５１】また、曲げ起こし部をはんだ付けランドと
部品電極との両方に作用するように設けることにより、
どちらにも引っ掛かり易くなりよりずれ防止として効果
的である。即ち、部品に対してもずれ防止の効果が得ら
れる。

【００５２】また、プリント基板に穴を開け、はんだチ
ップにはそれに対応する突起を設け、穴と突起を嵌合さ
せることにより、はんだ付けランドに穴は開くが、嵌合
になるのでずれに対しては非常に強く抵抗する構造とな
る。即ち、全くずれの生じない構造が得られる。

【００５３】また、リード部品に対応する場合には、プ
リント基板のリード挿入穴より大きな穴をもつはんだチ
ップで構成する。こうしてリード挿入時のリードとはん
だチップの当たりが避けられ、これをリフローではんだ
付けすることが可能である。即ち、リード付き部品に対
してもずれ防止の効果が得られる。

【００５４】また、リード挿入穴にはんだチップも挿入
することにより、ずれは完全に防止できるばかりでな
く、部品挿入側からのはんだチップマウントなので生産
効率も非常に高いものである。即ち、リード付き部品の
場合でも、基板を反転させずにはんだチップによりはん
だを供給することができる。

【００５５】また、本実施形態の方法は、あらゆる部品
に適用出来るがＩＣの場合などに特に有効なもので、は
んだチップ列をフラックスを使って、一体的に構成する
ものである。こうすることで高精度の位置決めがなさ
れ、微小ピッチのＩＣリードに対しても本発明を適用す
ることができる。即ち、ＩＣにはんだチップを用いて高
精度にはんだを供給することができる。

【００５６】以上説明したように、（１）はんだチップを用いた実装において、はんだチッ
プ及び電子部品の搭載を高精度に歩留まり良く行うこと
ができる。（２）表面実装部品のみならずリード付き部品の実装に
おいてもはんだチップを用いることであらゆるはんだ供
給を高精度に行うことができる。（３）はんだチップを用いた実装においても従来の生産
装置、工程の変更はほとんどなく生産の適応性に優れて
いる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の工程を生かしながら、はんだを定量化し、且つ安
定して実装することができるはんだチップを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係わるはんだチップ
を示す斜視図である。

【図２】はんだチップとプリント基板を示す側面図であ
る。

【図３】プリント基板にはんだチップを載置し、はんだ
チップにフラックスを塗布した状態を示す図である。

【図４】第２の実施形態のはんだチップの形状を示す図
である。

【図５】第３の実施形態のはんだチップの形状を示す図
である。

【図６】第４の実施形態のはんだチップの形状を示す図
である。

【図７】第５の実施形態を示す図である。

【図８】第５の実施形態を示す図である。

【図９】第５の実施形態を示す図である。

【図１０】第６の実施形態を示す図である。

【図１１】第７の実施形態を示す図である。

【図１２】第７の実施形態を示す図である。

【図１３】第７の実施形態を示す図である。

【図１４】従来例を示す図である。

【図１５】従来例を示す図である。

【図１６】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１はんだ付けランド２はんだチップ３隅部４立ち下がり部５はんだチップ６曲げ起こし部７はんだチップ８，９曲げ起こし部１０プリント基板１１はんだ付けランド１２はんだチップ嵌合用穴１３はんだチップ１４立ち下がり部１５角部の丸み１６プリント基板１８フラックス２１係合する面２２フラックス２５はんだ付けランド２６回路パターン２７はんだチップフレーム２８はんだチップ２９固体フラックス３０ＩＣ本体３１電極リード３２はんだ付けランド３３はんだチップ３４立ち下がり部３５はんだチップ３６プリント基板３７はんだ付けランド３８電子部品本体３９リード４０プリント基板４１はんだ付けランド４２ソルダーペースト印刷版４３印刷用開口４４印刷機本体の一部４５プリント基板受け４６ソルダーペースト４８スキージー４９印刷されたソルダーペースト５０プリント基板５１，５２，５３，５４電子部品５５フラックス５６溶融はんだ５７はんだ付けランド５８部品リード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気部品をプリント基板に接合するため
のはんだチップであって、平面部を有するはんだチップ本体と、該はんだチップ本体に、前記平面部から突出するように
形成され、前記プリント基板又は該プリント基板上のは
んだ付けランドに係合する突出部とを具備することを特
徴とするはんだチップ。
【請求項２】前記突出部は、前記はんだ付けランドの
対向する２ヶ所以上の位置で、該はんだ付けランドに係
合することを特徴とする請求項１に記載のはんだチッ
プ。
【請求項３】前記突出部は、曲げ加工または絞り加工
により前記はんだチップ本体に一体的に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のはんだチップ。
【請求項４】前記突出部は、前記はんだチップ本体の
一部を曲げ起こして形成されていることを特徴とする請
求項１に記載のはんだチップ。
【請求項５】前記突出部は、前記はんだチップ本体の
異なる部分を互いに反対方向に曲げ起こして形成されて
いることを特徴とする請求項４に記載のはんだチップ。
【請求項６】前記突出部は、前記プリント基板に形成
された穴に嵌合する形状に形成されていることを特徴と
する請求項１に記載のはんだチップ。
【請求項７】前記プリント基板のはんだ付けランドに
設けられた部品リード挿入穴の直径よりも大きい直径を
有する穴を更に具備することを特徴とする請求項１に記
載のはんだチップ。
【請求項８】前記突出部は、前記プリント基板の部品
リード挿入穴に挿入され、前記突出部には、部品リード
を挿入するための穴が形成されていることを特徴とする
請求項１に記載のはんだチップ。
【請求項９】電気部品をプリント基板に接合するため
のはんだチップであって、複数のはんだチップ本体を連結したはんだチップフレー
ムと、該はんだチップフレームのうちの前記複数のはんだチッ
プ本体の部分を覆う固体状のはんだフラックスとを具備
することを特徴とするはんだチップ。