JP2003188506A - 吸熱用ダミー部品を備えた基板ユニット及びその製造方法 - Google Patents
吸熱用ダミー部品を備えた基板ユニット及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板ユニット上に搭載される部品がリフロー
時に供給される熱により、耐熱温度を超えるような過大
な温度上昇を受けるのを抑制し、適正温度範囲内で良好
な部品接合を行うことを可能にする。 【解決手段】 本発明に係る基板ユニットには、基板上
に実装され回路の一部を構成する回路部品と、前記回路
部品の周囲に設けられ前記回路と電気的に接続されない
部品搭載用パッドと、前記パッド上に実装され前記回路
部品からの熱を該パッドを介して吸収する吸熱用ダミー
部品とを設ける。
時に供給される熱により、耐熱温度を超えるような過大
な温度上昇を受けるのを抑制し、適正温度範囲内で良好
な部品接合を行うことを可能にする。 【解決手段】 本発明に係る基板ユニットには、基板上
に実装され回路の一部を構成する回路部品と、前記回路
部品の周囲に設けられ前記回路と電気的に接続されない
部品搭載用パッドと、前記パッド上に実装され前記回路
部品からの熱を該パッドを介して吸収する吸熱用ダミー
部品とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リフロー設備によ
って部品の半田接合を行う基板ユニット及びその製造方
法に関する。
って部品の半田接合を行う基板ユニット及びその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境問題に対する関心の高まりと
ともに、環境に悪影響を及ぼす有害物質を使用しない活
動が推進されている。電子機器等の基板ユニットの製造
においても、従来から使用されてきた半田（例えば、３
７Ｐｂ−Ｓｎの共晶半田）から有害な鉛をなくす活動が
活発化している。このような鉛を含まない半田（以下、
無鉛半田という）が提案されている。
ともに、環境に悪影響を及ぼす有害物質を使用しない活
動が推進されている。電子機器等の基板ユニットの製造
においても、従来から使用されてきた半田（例えば、３
７Ｐｂ−Ｓｎの共晶半田）から有害な鉛をなくす活動が
活発化している。このような鉛を含まない半田（以下、
無鉛半田という）が提案されている。
【０００３】部品実装の立場では、無鉛半田に切り替え
ると半田融点が共晶半田の１８３°Ｃから上昇すること
になる。例えば、Ｓｎ−Ｚｎ系無鉛半田で２００°Ｃ前
後、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系無鉛半田で２１７−２２１°Ｃ
に上昇する。これに伴い、良好な接合状態を確保できる
実装温度も２０５°Ｃから１５°Ｃ程度上昇する。
ると半田融点が共晶半田の１８３°Ｃから上昇すること
になる。例えば、Ｓｎ−Ｚｎ系無鉛半田で２００°Ｃ前
後、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系無鉛半田で２１７−２２１°Ｃ
に上昇する。これに伴い、良好な接合状態を確保できる
実装温度も２０５°Ｃから１５°Ｃ程度上昇する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような接合温
度条件の上昇により、部品の信頼性に大きな影響が生じ
る。部品の耐熱温度はその構成材料や大きさによって決
まるが、その耐熱温度は従来と特に変わらないため、元
々温度許容条件の厳しい部品は高温保持時間を最小限に
抑える等の工夫が必要になる。特に、基板ユニット上の
配置で孤立搭載される部品がある場合、リフロー設備に
よって部品接合を行う際に、リフロー設備の設定を孤立
していない部品群が良好な接合を確保できる接合温度条
件に合わせると、孤立搭載部品の耐熱温度を超えてしま
うという問題がある。
度条件の上昇により、部品の信頼性に大きな影響が生じ
る。部品の耐熱温度はその構成材料や大きさによって決
まるが、その耐熱温度は従来と特に変わらないため、元
々温度許容条件の厳しい部品は高温保持時間を最小限に
抑える等の工夫が必要になる。特に、基板ユニット上の
配置で孤立搭載される部品がある場合、リフロー設備に
よって部品接合を行う際に、リフロー設備の設定を孤立
していない部品群が良好な接合を確保できる接合温度条
件に合わせると、孤立搭載部品の耐熱温度を超えてしま
うという問題がある。
【０００５】部品の耐熱温度を超えた場合には、部品内
部の端子接続箇所での樹脂層の剥がれ、膨れなどの発生
や、長期間の使用による性能劣化が懸念される。このた
め、従来の部品がそのまま使用できず、耐熱性の高い材
料を使用した特殊な部品への変更か、あるいは、製造プ
ロセス上の改善が必要となる。
部の端子接続箇所での樹脂層の剥がれ、膨れなどの発生
や、長期間の使用による性能劣化が懸念される。このた
め、従来の部品がそのまま使用できず、耐熱性の高い材
料を使用した特殊な部品への変更か、あるいは、製造プ
ロセス上の改善が必要となる。
【０００６】従来、プリント基板に搭載する各部品のリ
ード部の温度ばらつきを抑えて均一化し、半田接合時の
ぬれむらを抑制するための方式として、特開２００１−
８５８２７号公報、特開平８−６４９５３号公報、特開
平８−２３６９１３号公報等には、パッド形状や配線パ
ターン形状を改良することが提案されている。また、実
公平７−３７３３７号公報には、複数個の回路部品を筒
状のケース内に並べて収納して自動装着機によりプリン
ト配線基板に装着する場合に、ケース内で隣り合う回路
部品同士の噛み合いが生じるのを防止する目的でダミー
部品を設けることが提案されている。
ード部の温度ばらつきを抑えて均一化し、半田接合時の
ぬれむらを抑制するための方式として、特開２００１−
８５８２７号公報、特開平８−６４９５３号公報、特開
平８−２３６９１３号公報等には、パッド形状や配線パ
ターン形状を改良することが提案されている。また、実
公平７−３７３３７号公報には、複数個の回路部品を筒
状のケース内に並べて収納して自動装着機によりプリン
ト配線基板に装着する場合に、ケース内で隣り合う回路
部品同士の噛み合いが生じるのを防止する目的でダミー
部品を設けることが提案されている。
【０００７】しかし、これら従来の方式は、リフロー設
備の接合温度条件が上昇した場合に、一部の部品が耐熱
温度を超えてしまうために生じる不具合を解消する対策
について考慮したものではなかった。
備の接合温度条件が上昇した場合に、一部の部品が耐熱
温度を超えてしまうために生じる不具合を解消する対策
について考慮したものではなかった。
【０００８】一方、製造プロセス上の改善としては、特
別な治具を用意して特定部品への熱集中を防止する方法
もあるが、精度の高い温度コントロールは困難であり、
製造コストの面でも不利となる。
別な治具を用意して特定部品への熱集中を防止する方法
もあるが、精度の高い温度コントロールは困難であり、
製造コストの面でも不利となる。
【０００９】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであって、搭載される部品に、リフロー時に供給さ
れる熱により、耐熱温度を超えるような過剰な温度上昇
が生じるのを抑制し、適正温度範囲内での良好な部品接
合が行える基板ユニットを提供することを目的とする。
ものであって、搭載される部品に、リフロー時に供給さ
れる熱により、耐熱温度を超えるような過剰な温度上昇
が生じるのを抑制し、適正温度範囲内での良好な部品接
合が行える基板ユニットを提供することを目的とする。
【００１０】また、本発明の他の目的は、搭載される部
品に、リフロー時に供給される熱により、耐熱温度を超
えるような過剰な温度上昇が生じるのを抑制し、適正温
度範囲内での良好な部品接合を可能とする基板ユニット
の製造方法を提供することにある。
品に、リフロー時に供給される熱により、耐熱温度を超
えるような過剰な温度上昇が生じるのを抑制し、適正温
度範囲内での良好な部品接合を可能とする基板ユニット
の製造方法を提供することにある。
【００１１】また、本発明の他の目的は、他部品から孤
立して基板上に実装され、情報を処理する回路の一部を
構成する回路部品を有する基板ユニットを備えた情報処
理装置において、前記回路部品に、リフロー時に供給さ
れる熱により、耐熱温度を超えるような過剰な温度上昇
が生じるのを抑制し、適正温度範囲内での良好な部品接
合が行える基板ユニットを備えた情報処理装置を提供す
ることにある。
立して基板上に実装され、情報を処理する回路の一部を
構成する回路部品を有する基板ユニットを備えた情報処
理装置において、前記回路部品に、リフロー時に供給さ
れる熱により、耐熱温度を超えるような過剰な温度上昇
が生じるのを抑制し、適正温度範囲内での良好な部品接
合が行える基板ユニットを備えた情報処理装置を提供す
ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載した発明は、基板ユニットが、基板
上に実装され、回路の一部を構成する回路部品と、前記
回路部品の周囲に設けられ、前記回路と電気的に接続さ
れない部品搭載用パッドと、前記パッド上に実装され、
前記回路部品からの熱を前記パッドを介して吸収する吸
熱用ダミー部品とを有することを特徴とする。
め、請求項１に記載した発明は、基板ユニットが、基板
上に実装され、回路の一部を構成する回路部品と、前記
回路部品の周囲に設けられ、前記回路と電気的に接続さ
れない部品搭載用パッドと、前記パッド上に実装され、
前記回路部品からの熱を前記パッドを介して吸収する吸
熱用ダミー部品とを有することを特徴とする。
【００１３】また、請求項４に記載した発明は、基板ユ
ニットが、他部品から孤立して基板上に実装され、回路
の一部を構成する回路部品と、熱を通過する接着剤によ
り前記基板に固着され、前記回路部品からの熱を該接着
材を介して吸収する吸熱用ダミー部品とを有することを
特徴とする。
ニットが、他部品から孤立して基板上に実装され、回路
の一部を構成する回路部品と、熱を通過する接着剤によ
り前記基板に固着され、前記回路部品からの熱を該接着
材を介して吸収する吸熱用ダミー部品とを有することを
特徴とする。
【００１４】また、上記課題を解決するため、請求項７
に記載した発明は、他部品から孤立して基板上に実装さ
れ回路の一部を構成する回路部品を有する基板ユニット
の製造方法において、前記回路と電気的に接続されない
部品搭載用パッドを基板上の回路部品近傍に設けるとと
もに、基板の配線パターンに応じて半田を塗布する工程
と、前記回路部品からの熱を吸収するダミー部品を前記
パッド上に搭載する工程と、リフロー加熱を行って半田
を溶融させ基板に各部品を接合させるリフロー加熱工程
とからなり、かつ、該リフロー加熱工程において前記ダ
ミー部品に前記回路部品からの熱を吸収させることによ
り、前記回路部品の過剰な温度上昇を防止することを特
徴とする。
に記載した発明は、他部品から孤立して基板上に実装さ
れ回路の一部を構成する回路部品を有する基板ユニット
の製造方法において、前記回路と電気的に接続されない
部品搭載用パッドを基板上の回路部品近傍に設けるとと
もに、基板の配線パターンに応じて半田を塗布する工程
と、前記回路部品からの熱を吸収するダミー部品を前記
パッド上に搭載する工程と、リフロー加熱を行って半田
を溶融させ基板に各部品を接合させるリフロー加熱工程
とからなり、かつ、該リフロー加熱工程において前記ダ
ミー部品に前記回路部品からの熱を吸収させることによ
り、前記回路部品の過剰な温度上昇を防止することを特
徴とする。
【００１５】また、請求項１０に記載した発明は、他部
品から孤立して基板上に実装され、情報を処理する回路
の一部を構成する回路部品を有する基板ユニットを備え
た情報処理装置において、該基板ユニットは、前記回路
部品の周囲に設けられ、前記回路と電気的に接続されな
い部品搭載用パッドと、前記パッド上に実装され、前記
回路部品からの熱を前記パッドを介して吸収する吸熱用
ダミー部品とを有することを特徴とする。
品から孤立して基板上に実装され、情報を処理する回路
の一部を構成する回路部品を有する基板ユニットを備え
た情報処理装置において、該基板ユニットは、前記回路
部品の周囲に設けられ、前記回路と電気的に接続されな
い部品搭載用パッドと、前記パッド上に実装され、前記
回路部品からの熱を前記パッドを介して吸収する吸熱用
ダミー部品とを有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
の図面を参照しながら具体的に説明する。
の図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１７】図１に、本発明に係る基板ユニットの一実
施例を示す。
施例を示す。
【００１８】この実施例の基板ユニット１０には、他部
品から孤立して基板に実装され、基板ユニット内の回路
の一部を構成する回路部品２０が設けてある。回路部品
２０の周縁の近傍には、上記回路とは電気的に接続され
ない部品搭載用パッド２２が複数個設けてある。これら
のパッド２２上には、リフロー時の加熱により、回路部
品２０へ供給される熱をパッド２２を介して積極的に吸
収する吸熱用ダミー部品３０がそれぞれ実装されてい
る。
品から孤立して基板に実装され、基板ユニット内の回路
の一部を構成する回路部品２０が設けてある。回路部品
２０の周縁の近傍には、上記回路とは電気的に接続され
ない部品搭載用パッド２２が複数個設けてある。これら
のパッド２２上には、リフロー時の加熱により、回路部
品２０へ供給される熱をパッド２２を介して積極的に吸
収する吸熱用ダミー部品３０がそれぞれ実装されてい
る。
【００１９】なお、本明細書においては、基板ユニット
内の回路を構成する部品ではないが、リフロー時の加熱
により基板上の隣接部品から供給される熱を吸収する、
もしくは、集熱するために配置した部品をダミー部品と
呼ぶ。
内の回路を構成する部品ではないが、リフロー時の加熱
により基板上の隣接部品から供給される熱を吸収する、
もしくは、集熱するために配置した部品をダミー部品と
呼ぶ。
【００２０】基板上の部品配置を決める際に、裏面との
配線接続を行う制約が生じる場合や、基板外への配線長
制限付きで引出しをする必要が生じる場合がある。この
ような場合に、他部品から孤立して基板上に搭載する回
路部品が発生することがある。前述したように、プリン
ト基板上に孤立した回路部品を配置する場合、リフロー
時の加熱を行う際に適正温度範囲内で良好な部品接合を
行うための対策が必要である。
配線接続を行う制約が生じる場合や、基板外への配線長
制限付きで引出しをする必要が生じる場合がある。この
ような場合に、他部品から孤立して基板上に搭載する回
路部品が発生することがある。前述したように、プリン
ト基板上に孤立した回路部品を配置する場合、リフロー
時の加熱を行う際に適正温度範囲内で良好な部品接合を
行うための対策が必要である。
【００２１】図６は、リフロー時の加熱を行う場合のプ
リント基板上の部品の表面温度の変化を説明するための
図である。
リント基板上の部品の表面温度の変化を説明するための
図である。
【００２２】プリント基板に対し、リフロー設備を用い
て加熱する場合、プリント基板上の部品の表面温度を、
時間の経過にしたがい徐々に上昇させる（予備加熱）。
プリント基板及びプリント基板上の部品温度がほぼ均一
になったところで、一気に加熱し、全ての半田接合部を
融点温度以上にする（本加熱）。この状態において、半
田が溶融して基板上の部品接合が可能となる。なお、こ
のとき、温度が極大となる温度をピーク温度と称する。
て加熱する場合、プリント基板上の部品の表面温度を、
時間の経過にしたがい徐々に上昇させる（予備加熱）。
プリント基板及びプリント基板上の部品温度がほぼ均一
になったところで、一気に加熱し、全ての半田接合部を
融点温度以上にする（本加熱）。この状態において、半
田が溶融して基板上の部品接合が可能となる。なお、こ
のとき、温度が極大となる温度をピーク温度と称する。
【００２３】上述のように、プリント基板に孤立搭載さ
れる部品の場合、その部品の熱容量が小さいとリフロー
時の加熱によって部品接合を行う際、温度上昇が急激と
なり、その部品の耐熱温度を超えてしまう問題が生じ
る。さらに、無鉛半田に切り替えた場合、半田融点が上
昇するため、孤立搭載される部品に対しては適正温度範
囲内で良好な部品接合を行うための対策が必要となる。
れる部品の場合、その部品の熱容量が小さいとリフロー
時の加熱によって部品接合を行う際、温度上昇が急激と
なり、その部品の耐熱温度を超えてしまう問題が生じ
る。さらに、無鉛半田に切り替えた場合、半田融点が上
昇するため、孤立搭載される部品に対しては適正温度範
囲内で良好な部品接合を行うための対策が必要となる。
【００２４】図４には、本発明に係る基板ユニットの他
の実施例を示す。
の実施例を示す。
【００２５】図４の実施例において、他部品から孤立し
て基板ユニット１０上に実装される低耐熱の部品である
回路部品２０は、基板ユニット１０内の回路の一部を構
成し、リフロー時の加熱により熱を発生する部品であ
り、孤立搭載されるため、熱の分散ができずに、耐熱温
度を超えるような過剰な温度上昇が生じ易い。本実施例
の基板ユニット１０は、回路部品２０のこのような過剰
な温度上昇を抑制する対策を講じたものである。
て基板ユニット１０上に実装される低耐熱の部品である
回路部品２０は、基板ユニット１０内の回路の一部を構
成し、リフロー時の加熱により熱を発生する部品であ
り、孤立搭載されるため、熱の分散ができずに、耐熱温
度を超えるような過剰な温度上昇が生じ易い。本実施例
の基板ユニット１０は、回路部品２０のこのような過剰
な温度上昇を抑制する対策を講じたものである。
【００２６】この実施例の基板ユニット１０には、この
回路部品２０の周縁の近傍に内層への配線接続のないパ
ッド２２が複数個設けられている。これらパッド２２上
にダミー部品３０がそれぞれ実装される。この実施例で
は、孤立した回路部品２０近傍の単位面積当りの熱容量
を増加させることで、リフロー加熱時の回路部品２０の
過剰な温度上昇を抑制することができる。
回路部品２０の周縁の近傍に内層への配線接続のないパ
ッド２２が複数個設けられている。これらパッド２２上
にダミー部品３０がそれぞれ実装される。この実施例で
は、孤立した回路部品２０近傍の単位面積当りの熱容量
を増加させることで、リフロー加熱時の回路部品２０の
過剰な温度上昇を抑制することができる。
【００２７】図１及び図４に示した実施例の基板ユニッ
ト１０においては、各ダミー部品３０は、基板ユニット
内部の回路と電気的に接続されない部品搭載用パッド２
２上に実装されるため、これらダミー部品３０を基板ユ
ニット１０上の他の部品に追加して搭載しても、内部回
路に何らかの影響を及ぼす等の問題を回避することがで
きる。また、上記実施例において、各ダミー部品３０
は、基板ユニット１０に埋め込むのではなく、取り外し
可能に設けることにより、現行のプリント基板に対する
設計変更を必要最小限に抑えることができ、製造コスト
の面で有利である。
ト１０においては、各ダミー部品３０は、基板ユニット
内部の回路と電気的に接続されない部品搭載用パッド２
２上に実装されるため、これらダミー部品３０を基板ユ
ニット１０上の他の部品に追加して搭載しても、内部回
路に何らかの影響を及ぼす等の問題を回避することがで
きる。また、上記実施例において、各ダミー部品３０
は、基板ユニット１０に埋め込むのではなく、取り外し
可能に設けることにより、現行のプリント基板に対する
設計変更を必要最小限に抑えることができ、製造コスト
の面で有利である。
【００２８】この実施例において、ダミー部品３０は、
基板ユニット１０上でリフロー加熱時の供給される熱量
が最大の回路部品（図４の例では部品２０）の近傍に実
装される。
基板ユニット１０上でリフロー加熱時の供給される熱量
が最大の回路部品（図４の例では部品２０）の近傍に実
装される。
【００２９】一般に、熱容量は１度の温度上昇に必要な
熱量として定義され、その部品の比熱（Ｊ／ｋｇ・
Ｋ）、密度（ｋｇ／ｍ３）、体積（ｍ３）の積として算
出できる。リフロー時の加熱により、回路部品２０に過
剰な温度上昇が生じるのを抑制するためには、ダミー部
品３０は、回路部品２０の耐熱温度に応じて十分大きな
熱容量を有するよう構成することが必要である。より好
ましくは、ダミー部品３０は、十分大きな熱容量ととも
に、回路部品２０の耐熱温度に応じて十分大きな熱伝導
率を有するよう構成する。このようなダミー部品３０を
回路部品２０の周縁近傍に複数個配置することで、回路
部品２０の過熱を抑制する効果をより高めることができ
る。ダミー部品３０は、熱伝導が大きいことで部品表面
から内部への熱流入を促進させ、熱容量が大きいことで
本加熱時に過剰熱を積極的に吸収して回路部品２０の過
剰な温度上昇を抑制する作用をする。ダミー部品３０の
好適な構成材料としては、具体的には、アルミナ等のセ
ラミックや、銅・アルミニウム合金などがあげられる。
熱容量が確保されれば、ステンレスのような中熱伝導の
金属材でもよい。セラミック材の場合ではチップコンデ
ンサやチップ抵抗を使用してもよい。金属材料の場合、
ダミー部品３０は接着又は機械的接合により基板に固着
させることが望ましい。図１や図４の実施例の基板ユニ
ット１０においては、基板ユニット１０内の回路と電気
的に接続されない部品搭載用パッド２２を複数個回路部
品２０の近傍に設けているが、本発明の基板ユニット１
０はこれら実施例のみに限られるものではない。すなわ
ち、パッド２２を基板ユニット１０上に設けないで回路
部品２０の過熱抑制を行うことも可能である。例えば、
熱を通過する接着剤を用いて、金属材料のダミー部品３
０を基板ユニット１０上の回路部品２０近傍に固着させ
て、リフロー加熱時に回路部品２０からの熱をこの接着
剤を介して吸収するよう構成してもよい。また、回路部
品２０からの熱を効率よく吸収するため、ダミー部品３
０の表面は、塗装もしくは表面処理を施して、ほぼ黒色
に近い状態にすることが望ましい。
熱量として定義され、その部品の比熱（Ｊ／ｋｇ・
Ｋ）、密度（ｋｇ／ｍ３）、体積（ｍ３）の積として算
出できる。リフロー時の加熱により、回路部品２０に過
剰な温度上昇が生じるのを抑制するためには、ダミー部
品３０は、回路部品２０の耐熱温度に応じて十分大きな
熱容量を有するよう構成することが必要である。より好
ましくは、ダミー部品３０は、十分大きな熱容量ととも
に、回路部品２０の耐熱温度に応じて十分大きな熱伝導
率を有するよう構成する。このようなダミー部品３０を
回路部品２０の周縁近傍に複数個配置することで、回路
部品２０の過熱を抑制する効果をより高めることができ
る。ダミー部品３０は、熱伝導が大きいことで部品表面
から内部への熱流入を促進させ、熱容量が大きいことで
本加熱時に過剰熱を積極的に吸収して回路部品２０の過
剰な温度上昇を抑制する作用をする。ダミー部品３０の
好適な構成材料としては、具体的には、アルミナ等のセ
ラミックや、銅・アルミニウム合金などがあげられる。
熱容量が確保されれば、ステンレスのような中熱伝導の
金属材でもよい。セラミック材の場合ではチップコンデ
ンサやチップ抵抗を使用してもよい。金属材料の場合、
ダミー部品３０は接着又は機械的接合により基板に固着
させることが望ましい。図１や図４の実施例の基板ユニ
ット１０においては、基板ユニット１０内の回路と電気
的に接続されない部品搭載用パッド２２を複数個回路部
品２０の近傍に設けているが、本発明の基板ユニット１
０はこれら実施例のみに限られるものではない。すなわ
ち、パッド２２を基板ユニット１０上に設けないで回路
部品２０の過熱抑制を行うことも可能である。例えば、
熱を通過する接着剤を用いて、金属材料のダミー部品３
０を基板ユニット１０上の回路部品２０近傍に固着させ
て、リフロー加熱時に回路部品２０からの熱をこの接着
剤を介して吸収するよう構成してもよい。また、回路部
品２０からの熱を効率よく吸収するため、ダミー部品３
０の表面は、塗装もしくは表面処理を施して、ほぼ黒色
に近い状態にすることが望ましい。
【００３０】図２に、本発明に係るダミー部品の一例を
示す。この例では、ダミー部品３０は直方体形状に形成
されている。しかし、この例のみに限られるものではな
く、ダミー部品３０の形状が、円柱状であっても、ある
いは異形状であってもよい。回路部品２０の過熱を抑制
する効果の点で大きな違いはない。
示す。この例では、ダミー部品３０は直方体形状に形成
されている。しかし、この例のみに限られるものではな
く、ダミー部品３０の形状が、円柱状であっても、ある
いは異形状であってもよい。回路部品２０の過熱を抑制
する効果の点で大きな違いはない。
【００３１】図３に、本発明に係るダミー部品の他の例
を示す。対象となる回路部品２０の表面積が大きい場合
には、熱容量の差のみで部品表面温度の立ち上がりを抑
制することが難しくなる。このような場合には、図３に
示すように、回路部品２０の耐熱温度に応じて十分大き
な熱伝導率を有する集熱部品３２（例えば、金属製の部
品）を、ダミー部品３０の表面に接着又は機械的接合に
より固着する。この集熱部品３２を表面に固着すること
で、ダミー部品３０の集熱効果を高めることができ、回
路部品２０の表面積が大きい場合にも、加熱抑制の効果
を高めることができる。
を示す。対象となる回路部品２０の表面積が大きい場合
には、熱容量の差のみで部品表面温度の立ち上がりを抑
制することが難しくなる。このような場合には、図３に
示すように、回路部品２０の耐熱温度に応じて十分大き
な熱伝導率を有する集熱部品３２（例えば、金属製の部
品）を、ダミー部品３０の表面に接着又は機械的接合に
より固着する。この集熱部品３２を表面に固着すること
で、ダミー部品３０の集熱効果を高めることができ、回
路部品２０の表面積が大きい場合にも、加熱抑制の効果
を高めることができる。
【００３２】図５に、本発明に係るダミー部品の他の例
を示す。上述のように、対象となる回路部品２０の表面
積が大きい場合、熱容量の差のみで部品表面温度の立ち
上がりを抑制することが難しくなる。このような場合、
図５に示したように、基板ユニットにリフロー加熱を行
うときのみ、十分大きな熱容量を有し、かつ、ダミー部
品３０を覆うような形状を有する集熱部材３４を回路部
品２０の近傍を設けてもよい。この例では、集熱部材３
４の底面に溝が形成してあり、隣接する一対のダミー部
材３０全体を被覆するように基板ユニット上に設ける場
合が示してある。集熱部材３４を配置する箇所は、回路
部品２０の近傍であって、基板ユニットを搬送してリフ
ロー設備内に通す際の、搬送方向の基板ユニット先端側
のみに設けてもよいし、回路部品２０の周囲全体を取り
囲むように配置してもよい。
を示す。上述のように、対象となる回路部品２０の表面
積が大きい場合、熱容量の差のみで部品表面温度の立ち
上がりを抑制することが難しくなる。このような場合、
図５に示したように、基板ユニットにリフロー加熱を行
うときのみ、十分大きな熱容量を有し、かつ、ダミー部
品３０を覆うような形状を有する集熱部材３４を回路部
品２０の近傍を設けてもよい。この例では、集熱部材３
４の底面に溝が形成してあり、隣接する一対のダミー部
材３０全体を被覆するように基板ユニット上に設ける場
合が示してある。集熱部材３４を配置する箇所は、回路
部品２０の近傍であって、基板ユニットを搬送してリフ
ロー設備内に通す際の、搬送方向の基板ユニット先端側
のみに設けてもよいし、回路部品２０の周囲全体を取り
囲むように配置してもよい。
【００３３】図７に、本発明に係る基板ユニットの製造
方法を説明するフロー図を示す。また、図８は、図７に
示した製造方法の各ステップを説明する図である。
方法を説明するフロー図を示す。また、図８は、図７に
示した製造方法の各ステップを説明する図である。
【００３４】上述したように、本発明に係る基板ユニッ
トは、他部品から孤立して基板に実装され、基板ユニッ
ト内の回路の一部を構成する回路部品２０を有する基板
ユニット１０を前提にしている。以下に説明するよう
に、本実施例の基板ユニットの製造方法においても、リ
フロー時の加熱により、回路部品２０に耐熱温度を超え
るような過剰な温度上昇が生じないための対策がとられ
る。
トは、他部品から孤立して基板に実装され、基板ユニッ
ト内の回路の一部を構成する回路部品２０を有する基板
ユニット１０を前提にしている。以下に説明するよう
に、本実施例の基板ユニットの製造方法においても、リ
フロー時の加熱により、回路部品２０に耐熱温度を超え
るような過剰な温度上昇が生じないための対策がとられ
る。
【００３５】本実施例の製造方法においては、まず、基
板ユニット１０内の回路と電気的に接続されない部品搭
載用パッド２２を基板上の回路部品２０近傍に設ける。
基板ユニット１０におけるパッド２２の配置箇所は予め
定めておく。そして、図７、図８（Ａ）に示したよう
に、半田ペースト４１を、スクリーン印刷等の方法を用
いて、基板ユニット１０上の部品搭載用パッドに塗布す
る（Ｓ１０）。
板ユニット１０内の回路と電気的に接続されない部品搭
載用パッド２２を基板上の回路部品２０近傍に設ける。
基板ユニット１０におけるパッド２２の配置箇所は予め
定めておく。そして、図７、図８（Ａ）に示したよう
に、半田ペースト４１を、スクリーン印刷等の方法を用
いて、基板ユニット１０上の部品搭載用パッドに塗布す
る（Ｓ１０）。
【００３６】半田が塗布された後、図７、図８（Ｂ）に
示されるように、基板ユニット１０上に搭載すべき部品
４０を搭載する（Ｓ２０）。この工程Ｓ２０では、基板
ユニット内の回路を構成する部品４０とともに、ダミー
部品３０も基板ユニット１０の上記パッド２２上に搭載
する。従って、ダミー部品３０が回路部品２０の近傍に
搭載されることになる。
示されるように、基板ユニット１０上に搭載すべき部品
４０を搭載する（Ｓ２０）。この工程Ｓ２０では、基板
ユニット内の回路を構成する部品４０とともに、ダミー
部品３０も基板ユニット１０の上記パッド２２上に搭載
する。従って、ダミー部品３０が回路部品２０の近傍に
搭載されることになる。
【００３７】基板ユニット１０の部品搭載が完了する
と、基板ユニット１０を搬送してリフロー設備内に通
し、基板ユニット１０に対しリフロー加熱を行う（Ｓ３
０）。図８（Ｃ）に示したように、リフロー設備内の熱
伝導及び熱輻射により基板ユニット１０が加熱されて、
半田ペースト４１が再溶融して部品の基板ユニット１０
への接合が行われる。この工程では、上述したように、
リフロー設備内で回路部品２０から発生する熱を上記ダ
ミー部品３０が効率よく吸収するため、回路部品２０に
耐熱温度を超えるような過剰な温度上昇が発生すること
が抑制され、適正温度範囲内で良好に回路部品２０の半
田接合が行われる。
と、基板ユニット１０を搬送してリフロー設備内に通
し、基板ユニット１０に対しリフロー加熱を行う（Ｓ３
０）。図８（Ｃ）に示したように、リフロー設備内の熱
伝導及び熱輻射により基板ユニット１０が加熱されて、
半田ペースト４１が再溶融して部品の基板ユニット１０
への接合が行われる。この工程では、上述したように、
リフロー設備内で回路部品２０から発生する熱を上記ダ
ミー部品３０が効率よく吸収するため、回路部品２０に
耐熱温度を超えるような過剰な温度上昇が発生すること
が抑制され、適正温度範囲内で良好に回路部品２０の半
田接合が行われる。
【００３８】さらに、図７、図８（Ｄ）に示したよう
に、リフロー加熱工程後の基板ユニット１０に対し、外
観検査を行い、各部品の接合状態が検査される（Ｓ４
０）。
に、リフロー加熱工程後の基板ユニット１０に対し、外
観検査を行い、各部品の接合状態が検査される（Ｓ４
０）。
【００３９】上記実施例の基板ユニットの製造方法の場
合、リフロー加熱工程において回路部品２０に過剰な温
度上昇が生じるのを十分抑制するため、ダミー部品３０
は、回路部品２０の耐熱温度に応じて十分大きな熱容量
を有するよう構成する。より好ましくは、ダミー部品３
０は、十分大きな熱容量とともに、回路部品２０の耐熱
温度に応じて十分大きな熱伝導率を有するよう構成す
る。また、回路部品２０の過熱を抑制する効果をより高
めるため、ダミー部品３０は、回路部品２０の周縁近傍
に複数個配置する。さらに、リフロー加熱工程におい
て、回路部品２０からの熱を効率よく吸収するため、ダ
ミー部品３０の表面は、塗装もしくは表面処理を施し
て、ほぼ黒色に近い状態にするとよい。
合、リフロー加熱工程において回路部品２０に過剰な温
度上昇が生じるのを十分抑制するため、ダミー部品３０
は、回路部品２０の耐熱温度に応じて十分大きな熱容量
を有するよう構成する。より好ましくは、ダミー部品３
０は、十分大きな熱容量とともに、回路部品２０の耐熱
温度に応じて十分大きな熱伝導率を有するよう構成す
る。また、回路部品２０の過熱を抑制する効果をより高
めるため、ダミー部品３０は、回路部品２０の周縁近傍
に複数個配置する。さらに、リフロー加熱工程におい
て、回路部品２０からの熱を効率よく吸収するため、ダ
ミー部品３０の表面は、塗装もしくは表面処理を施し
て、ほぼ黒色に近い状態にするとよい。
【００４０】次に、本発明に係るダミー部品を搭載した
場合と搭載しない場合の対象部品の吸熱状態を比較する
ために行ったシミュレーションの結果について述べる。
場合と搭載しない場合の対象部品の吸熱状態を比較する
ために行ったシミュレーションの結果について述べる。
【００４１】図９に、本発明に係るダミー部品を搭載し
た場合と搭載しない場合の対象部品の温度上昇状態を比
較するためのシミュレーション用プリント基板モデルの
構成を示す。
た場合と搭載しない場合の対象部品の温度上昇状態を比
較するためのシミュレーション用プリント基板モデルの
構成を示す。
【００４２】図９に示したように、プリント基板モデル
１００には、基板左側に、プリント基板内の回路を構成
する回路部品群が設けてあり、他の回路部品としての１
４ピンＳ−ＳＯＰ（ｓｈｒｉｎｋ ｓｍａｌｌ ｏｕｔ
ｌｉｎｅ ｐａｃｋａｇｅ）パッケージ４２、３個のＦ
ＥＴ（ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏ
ｒ）トランジスタ４３、２個のコイル４４、ＢＧＡ（ｂ
ａｌｌ ｇｒｉｄ ａｒｒａｙ）パッケージ４５等が搭
載されている。基板右側に、上記部品群４２−４５から
孤立した回路部品２０として、１４ピンＳ−ＳＯＰパッ
ケージが搭載されている。この回路部品２０は、部品配
置の都合上、孤立搭載するが、プリント基板内の回路の
一部を構成するものとする。
１００には、基板左側に、プリント基板内の回路を構成
する回路部品群が設けてあり、他の回路部品としての１
４ピンＳ−ＳＯＰ（ｓｈｒｉｎｋ ｓｍａｌｌ ｏｕｔ
ｌｉｎｅ ｐａｃｋａｇｅ）パッケージ４２、３個のＦ
ＥＴ（ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏ
ｒ）トランジスタ４３、２個のコイル４４、ＢＧＡ（ｂ
ａｌｌ ｇｒｉｄ ａｒｒａｙ）パッケージ４５等が搭
載されている。基板右側に、上記部品群４２−４５から
孤立した回路部品２０として、１４ピンＳ−ＳＯＰパッ
ケージが搭載されている。この回路部品２０は、部品配
置の都合上、孤立搭載するが、プリント基板内の回路の
一部を構成するものとする。
【００４３】図９に示したプリント基板モデル１００の
場合は、回路部品２０（Ｓ−ＳＯＰパッケージ）の周縁
の近傍に、ダミー部品３０が複数個設けられている。ま
た、図９に示したプリント基板モデル１００の大きさ
は、約１２０ｍｍｘ１２０ｍｍである。
場合は、回路部品２０（Ｓ−ＳＯＰパッケージ）の周縁
の近傍に、ダミー部品３０が複数個設けられている。ま
た、図９に示したプリント基板モデル１００の大きさ
は、約１２０ｍｍｘ１２０ｍｍである。
【００４４】図１０は、第１例のプリント基板モデルの
詳細データ及びそのシミュレーション結果として得られ
た各部品の表面温度を示す。図１１は、第１例のプリン
ト基板モデル１００−１の構成を示す。
詳細データ及びそのシミュレーション結果として得られ
た各部品の表面温度を示す。図１１は、第１例のプリン
ト基板モデル１００−１の構成を示す。
【００４５】図１０、図１１に示したように、Ａ面は孤
立した回路部品２０にダミー部品３０を設けていない場
合であり、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面はそれぞれ異なる構成を有
するダミー部品を回路部品２０の近傍に配置した場合で
ある。図１０の「Ｓ−ＳＯＰ周囲部品」の欄は、コイル
４４の大きさ、又は各ダミー部品３０の構成材料、大き
さを示す。他の回路部品４２とコイル４４間の間隙、及
び回路部品２０とダミー部品３０間の間隙は約４ｍｍで
ある。
立した回路部品２０にダミー部品３０を設けていない場
合であり、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面はそれぞれ異なる構成を有
するダミー部品を回路部品２０の近傍に配置した場合で
ある。図１０の「Ｓ−ＳＯＰ周囲部品」の欄は、コイル
４４の大きさ、又は各ダミー部品３０の構成材料、大き
さを示す。他の回路部品４２とコイル４４間の間隙、及
び回路部品２０とダミー部品３０間の間隙は約４ｍｍで
ある。
【００４６】図１０の「部品温度」の欄に示したよう
に、リフローのシミュレーションを行うと、得られた各
部品の表面温度は、他の回路部品４２が２２０°Ｃであ
るのに対し、ダミー部品３０を設けないＡ面の回路部品
２０の場合が２３５°Ｃであり、本発明のダミー部品３
０を設けたＢ面、Ｃ面、Ｄ面の回路部品２０の場合が２
２３°Ｃ−２３０°Ｃに低減可能であることが分かっ
た。
に、リフローのシミュレーションを行うと、得られた各
部品の表面温度は、他の回路部品４２が２２０°Ｃであ
るのに対し、ダミー部品３０を設けないＡ面の回路部品
２０の場合が２３５°Ｃであり、本発明のダミー部品３
０を設けたＢ面、Ｃ面、Ｄ面の回路部品２０の場合が２
２３°Ｃ−２３０°Ｃに低減可能であることが分かっ
た。
【００４７】図１２には、第１例のプリント基板モデル
１００−１のシミュレーション結果として得られた、リ
フロー時における各部品の表面温度変化の様子を示す。
４２Qは他の回路部品４２上の表面温度測定点を示し、
２０Ａ乃至２０Ｄは、それぞれＡ面乃至Ｄ面の回路部品
２０上の表面温度測定点を示す。
１００−１のシミュレーション結果として得られた、リ
フロー時における各部品の表面温度変化の様子を示す。
４２Qは他の回路部品４２上の表面温度測定点を示し、
２０Ａ乃至２０Ｄは、それぞれＡ面乃至Ｄ面の回路部品
２０上の表面温度測定点を示す。
【００４８】次に、第２例のプリント基板モデルの詳細
データ及びそのシミュレーション結果として得られた各
部品の表面温度を図１３に示す。図１４は、第２例のプ
リント基板モデル１００−２の構成を示す。
データ及びそのシミュレーション結果として得られた各
部品の表面温度を図１３に示す。図１４は、第２例のプ
リント基板モデル１００−２の構成を示す。
【００４９】第２例では、各ダミー部品３０の構成材
料、個数を異ならせて、リフロー時の回路部品２０の過
熱抑制効果の変動を検討している。特に、Ａ面乃至Ｈ面
の各ダミー部品３０の熱容量、熱伝導率を異ならせて回
路部品２０の過熱抑制効果の変動を検討した。
料、個数を異ならせて、リフロー時の回路部品２０の過
熱抑制効果の変動を検討している。特に、Ａ面乃至Ｈ面
の各ダミー部品３０の熱容量、熱伝導率を異ならせて回
路部品２０の過熱抑制効果の変動を検討した。
【００５０】図１３の「部品温度」の欄に示したよう
に、リフローのシミュレーションを行うと、得られた各
部品の表面温度は、ダミー部品３０を設けないＡ面の回
路部品２０の場合が２３５°Ｃであるのに対し、本発明
のダミー部品３０を設けたＢ面乃至Ｈ面の回路部品２０
の場合が２２３°Ｃ−２３０°Ｃに低減可能であること
が分かった。また、最も回路部品２０の過熱抑制効果の
高いのは、ダミー部品３０の熱容量であることが分かっ
た。さらに、ダミー部品３０の熱容量値が同じ場合は、
ダミー部品３０の熱伝導率が高い方が効果が高いことが
分かった。
に、リフローのシミュレーションを行うと、得られた各
部品の表面温度は、ダミー部品３０を設けないＡ面の回
路部品２０の場合が２３５°Ｃであるのに対し、本発明
のダミー部品３０を設けたＢ面乃至Ｈ面の回路部品２０
の場合が２２３°Ｃ−２３０°Ｃに低減可能であること
が分かった。また、最も回路部品２０の過熱抑制効果の
高いのは、ダミー部品３０の熱容量であることが分かっ
た。さらに、ダミー部品３０の熱容量値が同じ場合は、
ダミー部品３０の熱伝導率が高い方が効果が高いことが
分かった。
【００５１】従って、ダミー部品３０の熱容量が大きく
なるように、比熱が大きい構成材料を選択することが望
ましい。ダミー部品３０の体積に制約がある場合には、
ダミー部品３０の構成材料として密度の大きいものを選
択することで補うことが可能である。なお、上述したよ
うに、ダミー部品３０の熱容量は、その部品の比熱（Ｊ
／ｋｇ・Ｋ）、密度（ｋｇ／ｍ３）、体積（ｍ３）の積
として算出できる。
なるように、比熱が大きい構成材料を選択することが望
ましい。ダミー部品３０の体積に制約がある場合には、
ダミー部品３０の構成材料として密度の大きいものを選
択することで補うことが可能である。なお、上述したよ
うに、ダミー部品３０の熱容量は、その部品の比熱（Ｊ
／ｋｇ・Ｋ）、密度（ｋｇ／ｍ３）、体積（ｍ３）の積
として算出できる。
【００５２】図１５には、第２例のプリント基板モデル
１００−２のシミュレーション結果として得られた、リ
フロー時における各部品の表面温度変化の様子を示す。
２０Ａ乃至２０Ｈは、それぞれ第２例のプリント基板モ
デル１００−２のＡ面乃至Ｈ面の回路部品２０上の表面
温度測定点を示す。
１００−２のシミュレーション結果として得られた、リ
フロー時における各部品の表面温度変化の様子を示す。
２０Ａ乃至２０Ｈは、それぞれ第２例のプリント基板モ
デル１００−２のＡ面乃至Ｈ面の回路部品２０上の表面
温度測定点を示す。
【００５３】図１６に、本発明に係る基板ユニットを搭
載した情報処理装置の一例を示す。
載した情報処理装置の一例を示す。
【００５４】図１６に示した例は、情報処理装置として
のパーソナルコンピュータの本体５０に、図１又は図４
の実施例に係る基板ユニット１０を搭載した場合であ
る。この基板ユニット１０上に搭載される各部品は情報
を処理する回路（例えば、データ読出し回路）を構成し
ており、かつ、基板ユニットの部品配置の制約上、回路
部品２０が他の部品から孤立して基板上に実装される
が、上記回路の一部を構成する。
のパーソナルコンピュータの本体５０に、図１又は図４
の実施例に係る基板ユニット１０を搭載した場合であ
る。この基板ユニット１０上に搭載される各部品は情報
を処理する回路（例えば、データ読出し回路）を構成し
ており、かつ、基板ユニットの部品配置の制約上、回路
部品２０が他の部品から孤立して基板上に実装される
が、上記回路の一部を構成する。
【００５５】上述したように、本発明に係る基板ユニッ
ト１０は、他部品から孤立して基板に実装され、基板ユ
ニット内の回路の一部を構成する回路部品２０を有する
基板ユニット１０を前提にしている。本実施例の情報処
理装置において搭載される基板ユニット１０も、図１又
は図４の実施例で説明したのと同様に、リフロー時の加
熱により、回路部品２０に耐熱温度を超えるような過剰
な温度上昇が生じないための対策がとられている。
ト１０は、他部品から孤立して基板に実装され、基板ユ
ニット内の回路の一部を構成する回路部品２０を有する
基板ユニット１０を前提にしている。本実施例の情報処
理装置において搭載される基板ユニット１０も、図１又
は図４の実施例で説明したのと同様に、リフロー時の加
熱により、回路部品２０に耐熱温度を超えるような過剰
な温度上昇が生じないための対策がとられている。
【００５６】したがって、本実施例においては、リフロ
ー時の加熱により耐熱温度を超えるような過剰な温度上
昇が孤立した回路部品に生じるのを抑制することがで
き、回路部品に不具合がなく、良好な部品接合が行われ
たプリント基板を備えた情報処理装置を提供することが
できる。
ー時の加熱により耐熱温度を超えるような過剰な温度上
昇が孤立した回路部品に生じるのを抑制することがで
き、回路部品に不具合がなく、良好な部品接合が行われ
たプリント基板を備えた情報処理装置を提供することが
できる。
【００５７】（付記１） 基板上に実装され、回路の一
部を構成する回路部品と、前記回路部品の周囲に設けら
れ、前記回路と電気的に接続されない部品搭載用パッド
と、前記パッド上に実装され、前記回路部品からの熱を
前記パッドを介して吸収する吸熱用ダミー部品とを有す
ることを特徴とする基板ユニット。
部を構成する回路部品と、前記回路部品の周囲に設けら
れ、前記回路と電気的に接続されない部品搭載用パッド
と、前記パッド上に実装され、前記回路部品からの熱を
前記パッドを介して吸収する吸熱用ダミー部品とを有す
ることを特徴とする基板ユニット。
【００５８】（付記２） 前記ダミー部品は、前記基板
上で供給される熱量が最大の回路部品の周囲に実装され
ることを特徴とする付記１記載の基板ユニット。
上で供給される熱量が最大の回路部品の周囲に実装され
ることを特徴とする付記１記載の基板ユニット。
【００５９】（付記３） 前記ダミー部品は、前記回路
部品の周縁の近傍に複数個設けることを特徴とする付記
１記載の基板ユニット。
部品の周縁の近傍に複数個設けることを特徴とする付記
１記載の基板ユニット。
【００６０】（付記４） 前記ダミー部品は、アルミ
ナ、銅、アルミニウム合金、ステンレスのいずれかの材
料で構成されることを特徴とする付記１記載の基板ユニ
ット。
ナ、銅、アルミニウム合金、ステンレスのいずれかの材
料で構成されることを特徴とする付記１記載の基板ユニ
ット。
【００６１】（付記５） 前記ダミー部品には、前記回
路部品の耐熱温度に応じて十分大きな熱伝導率を有する
集熱部品が接着又は機械的接合により取り付けてあるこ
とを特徴とする付記１記載の基板ユニット。
路部品の耐熱温度に応じて十分大きな熱伝導率を有する
集熱部品が接着又は機械的接合により取り付けてあるこ
とを特徴とする付記１記載の基板ユニット。
【００６２】（付記６） 他部品から孤立して基板上に
実装され、回路の一部を構成する回路部品と、熱を通過
する接着剤により前記基板に固着され、前記回路部品か
らの熱を該接着材を介して吸収するダミー部品とを有す
ることを特徴とする基板ユニット。
実装され、回路の一部を構成する回路部品と、熱を通過
する接着剤により前記基板に固着され、前記回路部品か
らの熱を該接着材を介して吸収するダミー部品とを有す
ることを特徴とする基板ユニット。
【００６３】（付記７） 前記ダミー部品は、アルミ
ナ、銅、アルミニウム合金、ステンレスのいずれかの材
料で構成されることを特徴とする付記６記載の基板ユニ
ット。
ナ、銅、アルミニウム合金、ステンレスのいずれかの材
料で構成されることを特徴とする付記６記載の基板ユニ
ット。
【００６４】（付記８） 前記ダミー部品には、前記回
路部品の耐熱温度に応じて十分大きな熱伝導率を有する
集熱部品が接着又は機械的接合により取り付けてあるこ
とを特徴とする付記６記載の基板ユニット。
路部品の耐熱温度に応じて十分大きな熱伝導率を有する
集熱部品が接着又は機械的接合により取り付けてあるこ
とを特徴とする付記６記載の基板ユニット。
【００６５】（付記９） 前記ダミー部品は、接着又は
機械的接合により前記基板に固着してあることを特徴と
する付記６記載の基板ユニット。
機械的接合により前記基板に固着してあることを特徴と
する付記６記載の基板ユニット。
【００６６】（付記１０） 他部品から孤立して基板上
に実装され回路の一部を構成する回路部品を有する基板
ユニットの製造方法において、前記回路と電気的に接続
されない部品搭載用パッドを基板上の回路部品近傍に設
けるとともに、基板の配線パターンに応じて半田を塗布
する工程と、前記回路部品からの熱を吸収するダミー部
品を前記パッド上に搭載する工程と、リフロー加熱を行
って半田を溶融させ基板に各部品を接合させるリフロー
加熱工程とから構成され、かつ、該リフロー加熱工程に
おいて前記ダミー部品に前記回路部品からの熱を吸収さ
せることにより、前記回路部品の過剰な温度上昇を防止
することを特徴とする基板ユニットの製造方法。
に実装され回路の一部を構成する回路部品を有する基板
ユニットの製造方法において、前記回路と電気的に接続
されない部品搭載用パッドを基板上の回路部品近傍に設
けるとともに、基板の配線パターンに応じて半田を塗布
する工程と、前記回路部品からの熱を吸収するダミー部
品を前記パッド上に搭載する工程と、リフロー加熱を行
って半田を溶融させ基板に各部品を接合させるリフロー
加熱工程とから構成され、かつ、該リフロー加熱工程に
おいて前記ダミー部品に前記回路部品からの熱を吸収さ
せることにより、前記回路部品の過剰な温度上昇を防止
することを特徴とする基板ユニットの製造方法。
【００６７】（付記１１） 前記ダミー部品は、アルミ
ナ、銅、アルミニウム合金、ステンレスのいずれかの材
料で構成されることを特徴とする付記１０記載の基板ユ
ニットの製造方法。
ナ、銅、アルミニウム合金、ステンレスのいずれかの材
料で構成されることを特徴とする付記１０記載の基板ユ
ニットの製造方法。
【００６８】（付記１２） 前記ダミー部品は、前記回
路部品の耐熱温度に応じて十分大きな熱伝導率を有する
金属材料又はセラミック材料により構成されることを特
徴とする付記１０記載の基板ユニットの製造方法。
路部品の耐熱温度に応じて十分大きな熱伝導率を有する
金属材料又はセラミック材料により構成されることを特
徴とする付記１０記載の基板ユニットの製造方法。
【００６９】（付記１３） 前記リフロー加熱工程にお
いて、前記ダミー部品を被覆する形状を有し、十分大き
な熱容量を有する集熱部材を、前記回路部品の周縁の近
傍に設けることを特徴とする付記１０記載の基板ユニッ
トの製造方法。
いて、前記ダミー部品を被覆する形状を有し、十分大き
な熱容量を有する集熱部材を、前記回路部品の周縁の近
傍に設けることを特徴とする付記１０記載の基板ユニッ
トの製造方法。
【００７０】（付記１４） 前記ダミー部品は、塗装も
しくは表面処理によりほぼ黒色の表面を有するよう構成
されることを特徴とする付記１０記載の基板ユニットの
製造方法。
しくは表面処理によりほぼ黒色の表面を有するよう構成
されることを特徴とする付記１０記載の基板ユニットの
製造方法。
【００７１】（付記１５） 他部品から孤立して基板上
に実装され、情報を処理する回路の一部を構成する回路
部品を有する基板ユニットを備えた情報処理装置におい
て、該基板ユニットは、前記回路部品の周囲に設けら
れ、前記回路と電気的に接続されない部品搭載用パッド
と、前記パッド上に実装され、前記回路部品からの熱を
前記パッドを介して吸収する吸熱用ダミー部品とを有す
ることを特徴とする情報処理装置。
に実装され、情報を処理する回路の一部を構成する回路
部品を有する基板ユニットを備えた情報処理装置におい
て、該基板ユニットは、前記回路部品の周囲に設けら
れ、前記回路と電気的に接続されない部品搭載用パッド
と、前記パッド上に実装され、前記回路部品からの熱を
前記パッドを介して吸収する吸熱用ダミー部品とを有す
ることを特徴とする情報処理装置。
【００７２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載した発明によれば、基板ユニットが、基板上に
実装され、回路の一部を構成する回路部品と、前記回路
部品の周囲に設けられ、前記回路と電気的に接続されな
い部品搭載用パッドと、前記パッド上に実装され、前記
回路部品からの熱を前記パッドを介して吸収する吸熱用
ダミー部品とを有するので、低耐熱の部品を他部品から
孤立して基板ユニット上に搭載する必要が生じても、リ
フロー時の加熱により、耐熱温度を超えるような過剰な
温度上昇がその搭載部品に生じるのを抑制することがで
き、良好な部品接合が行える。集熱用のダミー部品を搭
載することは容易に実施可能であり、搭載部品の過剰な
温度上昇を防止できるとともに、製造コストの削減に寄
与する。
１に記載した発明によれば、基板ユニットが、基板上に
実装され、回路の一部を構成する回路部品と、前記回路
部品の周囲に設けられ、前記回路と電気的に接続されな
い部品搭載用パッドと、前記パッド上に実装され、前記
回路部品からの熱を前記パッドを介して吸収する吸熱用
ダミー部品とを有するので、低耐熱の部品を他部品から
孤立して基板ユニット上に搭載する必要が生じても、リ
フロー時の加熱により、耐熱温度を超えるような過剰な
温度上昇がその搭載部品に生じるのを抑制することがで
き、良好な部品接合が行える。集熱用のダミー部品を搭
載することは容易に実施可能であり、搭載部品の過剰な
温度上昇を防止できるとともに、製造コストの削減に寄
与する。
【００７３】請求項４に記載した発明によれば、基板ユ
ニットが、他部品から孤立して基板上に実装され、回路
の一部を構成する回路部品と、熱を通過する接着剤によ
り前記基板に固着され、前記回路部品からの熱を該接着
材を介して吸収するダミー部品とを有するので、低耐熱
の部品を他部品から孤立して基板ユニット上に搭載する
必要が生じても、リフロー時の加熱により、耐熱温度を
超えるような過剰な温度上昇がその搭載部品に生じるの
を抑制することができ、良好な部品接合が行える。集熱
用のダミー部品を搭載することは容易に実施可能であ
り、搭載部品の過剰な温度上昇を防止できるとともに、
製造コストの削減に寄与する。
ニットが、他部品から孤立して基板上に実装され、回路
の一部を構成する回路部品と、熱を通過する接着剤によ
り前記基板に固着され、前記回路部品からの熱を該接着
材を介して吸収するダミー部品とを有するので、低耐熱
の部品を他部品から孤立して基板ユニット上に搭載する
必要が生じても、リフロー時の加熱により、耐熱温度を
超えるような過剰な温度上昇がその搭載部品に生じるの
を抑制することができ、良好な部品接合が行える。集熱
用のダミー部品を搭載することは容易に実施可能であ
り、搭載部品の過剰な温度上昇を防止できるとともに、
製造コストの削減に寄与する。
【００７４】また、請求項７に記載した発明によれば、
リフロー時の加熱により耐熱温度を超えるような過剰な
温度上昇が孤立した回路部品に生じるのを抑制すること
ができ、回路部品に不具合がなく、良好な部品接合が行
われた基板ユニットを提供することができる。また、少
量生産のプリント基板であっても、製造設備側で基板毎
にリフロー用の特殊な治具やツールを準備する必要がな
く、また、回路部品の周囲に集熱用のダミー部品を搭載
する工程は容易に実施可能であり、製造コストの削減が
可能である。
リフロー時の加熱により耐熱温度を超えるような過剰な
温度上昇が孤立した回路部品に生じるのを抑制すること
ができ、回路部品に不具合がなく、良好な部品接合が行
われた基板ユニットを提供することができる。また、少
量生産のプリント基板であっても、製造設備側で基板毎
にリフロー用の特殊な治具やツールを準備する必要がな
く、また、回路部品の周囲に集熱用のダミー部品を搭載
する工程は容易に実施可能であり、製造コストの削減が
可能である。
【００７５】さらに、請求項１０に記載した発明によれ
ば、リフロー時の加熱により耐熱温度を超えるような過
剰な温度上昇が孤立した回路部品に生じるのを抑制する
ことができ、回路部品に不具合がなく、良好な部品接合
が行われたプリント基板を備えた情報処理装置を提供す
ることができる。
ば、リフロー時の加熱により耐熱温度を超えるような過
剰な温度上昇が孤立した回路部品に生じるのを抑制する
ことができ、回路部品に不具合がなく、良好な部品接合
が行われたプリント基板を備えた情報処理装置を提供す
ることができる。
【図１】本発明に係る基板ユニットの一実施例を示す平
面図である。
面図である。
【図２】本発明に係るダミー部品の一例を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明に係るダミー部品の他の例を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明に係る基板ユニットの一実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図５】本発明に係るダミー部品の他の例を示す斜視図
である。
である。
【図６】リフロー時における部品表面温度の変化を説明
するための図である。
するための図である。
【図７】本発明に係る基板ユニットの製造方法を説明す
るフロー図である。
るフロー図である。
【図８】図７に示した基板ユニットの製造方法の各ステ
ップを説明する図である。
ップを説明する図である。
【図９】本発明に係るダミー部品を搭載した場合と搭載
しない場合の対象部品の温度上昇状態を比較するための
シミュレーション用プリント基板モデルの構成を示す図
である。
しない場合の対象部品の温度上昇状態を比較するための
シミュレーション用プリント基板モデルの構成を示す図
である。
【図１０】第１例のプリント基板モデルの詳細データ及
びそのシミュレーション結果として得られた各部品の表
面温度を示す図である。
びそのシミュレーション結果として得られた各部品の表
面温度を示す図である。
【図１１】第１例のプリント基板モデルの構成を示す平
面図である。
面図である。
【図１２】第１例のプリント基板モデルのシミュレーシ
ョン結果として得られた、リフロー時における各部品の
表面温度変化を示す図である。
ョン結果として得られた、リフロー時における各部品の
表面温度変化を示す図である。
【図１３】第２例のプリント基板モデルの詳細データ及
びそのシミュレーション結果として得られた各部品の表
面温度を示す図である。
びそのシミュレーション結果として得られた各部品の表
面温度を示す図である。
【図１４】第２例のプリント基板モデルの構成を示す平
面図である。
面図である。
【図１５】第２例のプリント基板モデルのシミュレーシ
ョン結果として得られた、リフロー時における各部品の
表面温度変化を示す図である。
ョン結果として得られた、リフロー時における各部品の
表面温度変化を示す図である。
【図１６】本発明に係る基板ユニットを搭載した情報処
理装置の一例を示す図である。
理装置の一例を示す図である。
１０ 基板ユニット
２０ 孤立した回路部品
２２ パッド
３０ 吸熱用ダミー部品
３２ 集熱部品
３４ 集熱部材
４０ 部品
４１ 半田ペースト
４２ 他の回路部品
４３ トランジスタ
４４ コイル
４５ ＢＧＡパッケージ
フロントページの続き
(72)発明者 池滝 憲治
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
Ｆターム(参考） 5E319 AA03 AB05 AC01 AC15 AC17
AC20 CC33 CC58 GG11
Claims (10)
- 【請求項１】 基板上に実装され、回路の一部を構成す
る回路部品と、 前記回路部品の周囲に設けられ、前記回路と電気的に接
続されない部品搭載用パッドと、 前記パッド上に実装され、前記回路部品からの熱を前記
パッドを介して吸収する吸熱用ダミー部品と、 を有することを特徴とする基板ユニット。 - 【請求項２】 前記ダミー部品は、前記基板上で供給さ
れる熱量が最大の回路部品の周囲に実装されることを特
徴とする請求項１記載の基板ユニット。 - 【請求項３】 前記ダミー部品は、前記回路部品の周縁
の近傍に複数個設けることを特徴とする請求項１又は２
記載の基板ユニット。 - 【請求項４】 他部品から孤立して基板上に実装され、
回路の一部を構成する回路部品と、 熱を通過する接着剤により前記基板に固着され、前記回
路部品からの熱を該接着材を介して吸収する吸熱用ダミ
ー部品と、 を有することを特徴とする基板ユニット。 - 【請求項５】 前記ダミー部品は、アルミナ、銅、アル
ミニウム合金、ステンレスのいずれかの材料で構成され
ることを特徴とする請求項４記載の基板ユニット。 - 【請求項６】 前記ダミー部品には、前記回路部品の耐
熱温度に応じて十分大きな熱伝導率を有する集熱部品が
接着又は機械的接合により取り付けてあることを特徴と
する請求項４又は５記載の基板ユニット。 - 【請求項７】 他部品から孤立して基板上に実装され回
路の一部を構成する回路部品を有する基板ユニットの製
造方法において、前記回路と電気的に接続されない部品
搭載用パッドを基板上の回路部品近傍に設けるととも
に、基板の配線パターンに応じて半田を塗布する工程
と、前記回路部品からの熱を吸収するダミー部品を前記
パッド上に搭載する工程と、リフロー加熱を行って半田
を溶融させ基板に各部品を接合させるリフロー加熱工程
とからなり、かつ、該リフロー加熱工程において前記ダ
ミー部品に前記回路部品からの熱を吸収させることによ
り、前記回路部品の過剰な温度上昇を防止することを特
徴とする基板ユニットの製造方法。 - 【請求項８】 前記ダミー部品は、アルミナ、銅、アル
ミニウム合金、ステンレスのいずれかの材料で構成され
ることを特徴とする特徴とする請求項７記載の基板ユニ
ットの製造方法。 - 【請求項９】 前記ダミー部品は、前記回路部品の耐熱
温度に応じて十分大きな熱伝導率を有する金属材料又は
セラミック材料により構成されることを特徴とする請求
項７又は８記載の基板ユニットの製造方法。 - 【請求項１０】 他部品から孤立して基板上に実装さ
れ、情報を処理する回路の一部を構成する回路部品を有
する基板ユニットを備えた情報処理装置において、該基
板ユニットは、 前記回路部品の周囲に設けられ、前記回路と電気的に接
続されない部品搭載用パッドと、 前記パッド上に実装され、前記回路部品からの熱を前記
パッドを介して吸収する吸熱用ダミー部品と、 を有することを特徴とする情報処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001381326A JP3816380B2 (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | 吸熱用ダミー部品を備えた基板ユニット及びその製造方法 |
| US10/195,547 US6787711B2 (en) | 2001-12-14 | 2002-07-16 | Printed wiring board device having heat-absorbing dummy parts, and method of manufacturing the printed wiring board device |
| DE60231952T DE60231952D1 (de) | 2001-12-14 | 2002-07-17 | Leiterplattenanordnung und Verfahren zu deren Herstellung |
| EP02255035A EP1320288B1 (en) | 2001-12-14 | 2002-07-17 | Printing wiring board device and method of manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001381326A JP3816380B2 (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | 吸熱用ダミー部品を備えた基板ユニット及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3816380B2 JP3816380B2 (ja) | 2006-08-30 |
Family
ID=19187321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001381326A Expired - Fee Related JP3816380B2 (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | 吸熱用ダミー部品を備えた基板ユニット及びその製造方法 |
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| Country | Link |
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| EP (1) | EP1320288B1 (ja) |
| JP (1) | JP3816380B2 (ja) |
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| JP4518114B2 (ja) * | 2007-07-25 | 2010-08-04 | Ｔｄｋ株式会社 | 電子部品内蔵基板及びその製造方法 |
| EP2276329A1 (en) * | 2009-07-16 | 2011-01-19 | ABB Research Ltd. | Electronic circuit board with a thermal capacitor |
| US10879211B2 (en) | 2016-06-30 | 2020-12-29 | R.S.M. Electron Power, Inc. | Method of joining a surface-mount component to a substrate with solder that has been temporarily secured |
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|---|---|---|---|---|
| JPH02113512A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-04-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルムコンデンサ |
| US4941067A (en) * | 1989-04-07 | 1990-07-10 | Motorola Inc. | Thermal shunt for electronic circuits |
| JPH02309602A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角形チップ抵抗器 |
| US5128506A (en) * | 1990-10-30 | 1992-07-07 | Westinghouse Electric Corp. | Method and apparatus for selective infrared soldering using shielding fixtures |
| US6021046A (en) * | 1993-06-09 | 2000-02-01 | Dallas Semiconductor Corporation | Thermal protection of electrical elements systems |
| JPH0737337A (ja) | 1993-07-08 | 1995-02-07 | Hitachi Ltd | ディジタル信号記録再生方法およびその装置 |
| JPH0888463A (ja) * | 1994-09-19 | 1996-04-02 | Fujitsu Ltd | 電子部品のはんだ付け実装方法 |
| JPH08213724A (ja) * | 1995-01-31 | 1996-08-20 | Mitsumi Electric Co Ltd | 回路基板 |
| JPH1022335A (ja) * | 1996-06-28 | 1998-01-23 | Toyota Motor Corp | ハンダ膜厚制御方法 |
| DE69812570T2 (de) * | 1997-12-24 | 2004-01-29 | Denso Corp | Gerät mit Leiterplatte und dessen Zusammenbauverfahren |
| US6281573B1 (en) * | 1998-03-31 | 2001-08-28 | International Business Machines Corporation | Thermal enhancement approach using solder compositions in the liquid state |
| US6034875A (en) * | 1998-06-17 | 2000-03-07 | International Business Machines Corporation | Cooling structure for electronic components |
| US6175500B1 (en) * | 1998-09-22 | 2001-01-16 | Lucent Technologies Inc. | Surface mount thermal connections |
| JP2000114674A (ja) * | 1998-10-08 | 2000-04-21 | Sony Corp | 伝熱部を備えるプリント回路板およびプリント配線基板 |
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- 2001-12-14 JP JP2001381326A patent/JP3816380B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-07-16 US US10/195,547 patent/US6787711B2/en not_active Expired - Lifetime
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