JP2003318332A - 面実装用モジュール部品及びそれを用いた電子部品装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半田ボールの発生を抑制し、電気的接続の信
頼性を向上した面実装用モジュール部品及びそれを用い
た電子部品装置を提供することを目的としている。 【解決手段】 このモジュール基板３２の下面に形成さ
れた端子３３は、その先端を凹型形状とし、その周りに
は空隙部４０を介して端子３３を囲むように絶縁層３４
を設けている。空隙部４０の形状は端子３３の外周形状
に沿うような形状であり、絶縁層３４はモジュール基板
３２の下面の全体に渡って設け、その厚みはモジュール
基板３２の下面に形成された端子３３の厚みよりも厚
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器等に用
いる面実装用モジュール部品及びそれを用いた電子部品
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の面実装用モジュール部品に
ついて図面を参照しながら説明する。

【０００３】図１０は同面実装用モジュール部品の分解
斜視図、図１１は同面実装用モジュール部品の下面図、
図１２は実装基板への実装工程を示す面実装用モジュー
ル部品の端部の拡大断面図、図１３は実装基板への実装
工程を示す面実装用モジュール部品の端子近傍の拡大平
面図である。

【０００４】図１０、図１１において、従来の面実装用
モジュール部品１は、複数の電子部品４を実装したモジ
ュール基板２と、電子部品４と電気的接続し、モジュー
ル基板２の上面から端面、端面から下面にかけて形成
し、端面側の断面を凹型形状とした複数の端子３と、こ
れらを覆うケース８とを備えている。

【０００５】また、面実装用モジュール部品１の下面は
平坦状だが、端子３はその周辺面より端子３の厚み分だ
け突出している。

【０００６】この面実装用モジュール部品１は、図１２
（ａ）〜（ｄ）、図１３（ａ）〜（ｄ）に示すように、
半田６が塗布されたランド７を形成する実装基板５に実
装され電子部品装置となる。

【０００７】半田６を実装基板５のランド７上に印刷し
た後、面実装用モジュール部品１を実装した際、図１２
（ｂ）、図１３（ｂ）に示すように、半田６が実装時の
圧力で押しつぶされ、一部が面実装用モジュール部品１
の端子３またはランド７からはみ出たりしていた。

【０００８】また、図１２（ｃ）、図１３（ｃ）に示す
ように、プリヒート時に半田６が広がり、一部が面実装
用モジュール部品１の端子３またはランド７からはみ出
したりもしていた。プリヒート時に半田６が広がり過ぎ
た場合は、図１２（ｄ）、図１３（ｄ）に示すように、
半田６の溶融・固化過程で、半田６の溶融時に半田６の
一部が端子３まで戻らず、半田ボール９が発生する。

【０００９】さらに、半田６の溶融時に半田６の表面張
力や体積収縮により実装基板５の方へ面実装用モジュー
ル部品１が引き寄せられたり、溶融している半田６が押
し出されたりする現象も発生する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
面実装用モジュール部品１の実装工程において、面実装
用モジュール部品１の端子３や実装基板５のランド７か
ら、半田６の一部が分離して半田ボール９を発生し、こ
の半田ボール９に起因した半田付け不良によって電気的
接続の信頼性が劣化するという問題点を有していた。

【００１１】本発明は上記問題点を解決するもので、半
田ボールの発生を抑制し、電気的接続の信頼性を向上し
た面実装用モジュール部品及びそれを用いた電子部品装
置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、以下の構成を有する。

【００１３】本発明の請求項１記載の発明は、特に、モ
ジュール基板の下面に形成された端子の周りには、空隙
部を介して前記端子を囲むように絶縁層を設けた構成と
したものである。

【００１４】上記構成により、モジュール基板の下面に
は、下面に形成された端子の周りに、空隙部を介して端
子を囲むように絶縁層を設けているので、実装基板に実
装する際、ランドに塗布された半田が溶融しても、溶融
した半田は空隙部内に流れるとともに絶縁層が壁となっ
て、半田の広がりを抑制できる。

【００１５】よって、実装基板への実装時においても、
面実装用モジュール部品の端子や実装基板のランドから
半田の一部が分離することに起因した半田ボールの発生
を抑制し、電気的接続の信頼性を向上することができ
る。

【００１６】本発明の請求項２記載の発明は、特に、絶
縁層の厚みは、モジュール基板の下面に形成された端子
の厚みよりも厚くした構成である。

【００１７】上記構成により、面実装用モジュール部品
の実装時において、端子の厚みよりも絶縁層の厚みが厚
い分だけ、実装圧力で半田が押しつぶされにくくなり、
半田ボールの発生を抑制できる。

【００１８】本発明の請求項３記載の発明は、特に、空
隙部は端子の外周形状に沿うように設けた構成である。

【００１９】上記構成により、溶融した半田が空隙部に
流れやすくなり、半田の広がりを抑制できる。

【００２０】本発明の請求項４記載の発明は、面実装用
モジュール部品と、半田を塗布したランドを有し、前記
ランドを介して前記面実装用モジュール部品を実装した
実装基板とを備え、前記面実装用モジュール部品のモジ
ュール基板の下面に形成された端子を囲むように設けた
絶縁層の内側に、前記半田を配置した構成である。

【００２１】上記構成により、モジュール基板の下面に
は、下面に形成された端子の周りに、空隙部を介して端
子を囲むように絶縁層を設けているので、実装基板に実
装する際、ランドに塗布された半田が溶融しても、溶融
した半田は空隙部内に流れるとともに絶縁層が壁となっ
て、半田の広がりを抑制できる。

【００２２】よって、実装基板への実装時においても、
面実装用モジュール部品の端子や実装基板のランドから
半田の一部が分離することに起因した半田ボールの発生
を抑制し、電気的接続の信頼性を向上することができ
る。

【００２３】本発明の請求項５記載の発明は、特に、面
実装用モジュール部品の端子の幅よりも実装基板のラン
ドの幅を小さくした構成である。

【００２４】上記構成により、溶融した半田が広がって
も、端子の幅よりもランドの幅の方が小さいので、端子
よりも大きく溶融した半田が広がりにくい。

【００２５】本発明の請求項６記載の発明は、特に、面
実装用モジュール部品に設けた絶縁層を実装基板に接触
させた構成である。

【００２６】上記構成により、面実装用モジュール部品
の実装時において、絶縁層が実装基板に接触しているの
で、実装圧力で半田が押しつぶされにくくなり、半田ボ
ールの発生を抑制できる。

【００２７】本発明の請求項７記載の発明は、特に、実
装基板に基板突出部を設けるとともに、前記基板突出部
に対向する面実装用モジュール部品の絶縁層を除去し、
面実装用モジュール部品と基板突出部とを非接触させた
構成である。

【００２８】上記構成により、面実装用モジュール部品
の実装時において、実装基板に設けた基板突出部が面実
装用モジュール部品に接触しているので、実装圧力で半
田が押しつぶされにくくなり、半田ボールの発生を抑制
できる。

【００２９】本発明の請求項８記載の発明は、特に、絶
縁層は、シルクスクリーン印刷を複数回施して形成した
構成である。

【００３０】上記構成により、絶縁層を容易に形成する
ことができる。

【００３１】本発明の請求項９記載の発明は、特に、絶
縁層は、異なる２つの材質からなる層を積層して形成し
た構成である。

【００３２】上記構成により、絶縁層を容易に形成する
ことができる。

【００３３】本発明の請求項１０記載の発明は、請求項
９記載の発明において、特に、一方はソルダーレジスト
の層とし、他方はシルクスクリーン印刷を施して形成し
た層とした構成である。

【００３４】上記構成により、絶縁層を容易に形成する
ことができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、第１
の実施の形態を用いて、本発明の請求項１〜請求項６及
び請求項８〜請求項１０に記載の発明について図面を参
照しながら説明する。

【００３６】図１は本発明の第１の実施の形態における
面実装用モジュール部品の下面図、図２は同面実装用モ
ジュール部品の分解斜視図、図３は同面実装用モジュー
ル部品の拡大下面図、図４は実装基板への実装工程を示
す面実装用モジュール部品の端部の拡大断面図、図５は
実装基板への実装工程を示す面実装用モジュール部品の
端子近傍の拡大平面図である。

【００３７】図１〜図３において、本発明の第１の実施
の形態における面実装用モジュール部品は、複数の電子
部品４３を実装したモジュール基板３２と、電子部品４
３と電気的接続し、モジュール基板３２の少なくとも端
面から下面にかけて形成した複数の端子３３と、これら
を覆うケース４４とを備えている。

【００３８】このモジュール基板３２の下面に形成され
た端子３３は、その先端を凹型形状とし、その周りには
空隙部４０を介して端子３３を囲むように絶縁層３４を
設けている。空隙部４０の形状は端子３３の外周形状に
沿うような形状であり、絶縁層３４はモジュール基板３
２の下面の全体に渡って設け、その厚みはモジュール基
板３２の下面に形成された端子３３の厚みよりも厚い。

【００３９】空隙部４０は、隣接する端子３３の方向
（Ｘ方向）において０．１〜０．２ｍｍの寸法間隔（Ｗ
１）があり、対向する端子３３の方向（Ｙ方向）におい
て０．３ｍｍの寸法間隔（Ｗ２）がある。

【００４０】絶縁層３４の厚さは、端子３３の厚さよ
り、５０μｍから１００μｍ程度厚くなるように形成し
ており、端子３３に対し半田接合強度を低下させること
なくスタンドオフ効果をもたせている。

【００４１】この絶縁層３４はソルダーレジスト等にシ
ルクスクリーン印刷（シルクインクをスクリーン印刷す
る）等を施して形成しており、シルクスクリーン印刷を
１回以上重ねて印刷することで、絶縁層３４を容易に上
記厚さに設定でき、非常に容易に絶縁層３４を形成する
ことができる。

【００４２】この面実装用モジュール部品３１は、図４
（ａ）〜（ｄ）、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、実
装基板３５に実装され電子部品装置となる。

【００４３】この電子部品装置には、面実装用モジュー
ル部品３１と、半田３６を塗布したランド３７を有し、
ランド３７を介して面実装用モジュール部品３１を実装
した実装基板３５とを備えている。

【００４４】実装基板３５と面実装用モジュール部品３
１とは、面実装用モジュール部品３１に設けた絶縁層３
４が実装基板３５に接触するようにしている。

【００４５】また、半田３６は面実装用モジュール部品
３１のモジュール基板３２の下面に形成された端子３３
を囲むように設けた絶縁層３４の内側に配置しており、
この半田３６を塗布する実装基板３５のランド３７の幅
は面実装用モジュール部品３１の端子３３の幅よりも
０．２ｍｍ狭くなるように形成している。

【００４６】この面実装用モジュール部品を実装基板へ
実装するにあたって、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示す
ように、半田３６を実装基板３５のランド３７上に印刷
した後、面実装用モジュール部品３１を実装する場合
は、実装基板３５への面実装用モジュール部品３１の実
装時、絶縁層３４によって半田３６に加わる圧力が緩和
されるので、半田３６がつぶれて半田の一部が面実装用
モジュール部品３１の端子３３あるいはランド３７から
はみ出るといったことが抑制される。

【００４７】また、図４（ｃ）及び図５（ｃ）に示すよ
うに、プリヒート時の半田３６の広がり過ぎも抑制され
る。

【００４８】さらに、図４（ｄ）及び図５（ｄ）に示す
ように、半田３６の溶融時に半田３６の表面張力や体積
収縮により実装基板３５の方へ面実装用モジュール部品
３１が引き寄せられようとしても、絶縁層３４がその引
き寄せを抑制するので、溶融している半田３６が端子３
３やランド３７から押し出されない。

【００４９】特に、図５（ｄ）に示すように、端子３３
の幅（Ｗ３）は面実装用モジュール部品３１が実装され
る実装基板３５のランド３７の幅（Ｗ４）より広いた
め、ランド３７からはみ出た半田３６は端子３３に引き
寄せられやすい。

【００５０】このように本発明の第１の実施の形態によ
れば、実装基板への実装時においても、面実装用モジュ
ール部品の端子や実装基板のランドから半田の一部が分
離することに起因した図１２、図１３に示すような半田
ボール９の発生を抑制し、電気的接続の信頼性を向上す
ることができる。

【００５１】また、半田３６の印刷形状の変更や印刷厚
みの変更等の実装条件の変更なしに、半田ボール９の発
生を抑制できるとともに、実装条件の変更による半田付
け部の接合強度の低下や半田付け性の低下や半田印刷用
マスクが複雑化してコスト高になる等の影響も防止する
こともできる。

【００５２】（第２の実施の形態）以下、第２の実施の
形態を用いて、本発明の請求項７に記載の発明について
図面を参照しながら説明する。

【００５３】図６は本発明の第２の実施の形態における
面実装用モジュール部品の斜視図、図７は同面実装用モ
ジュール部品の下面図、図８は同面実装用モジュール部
品の断面図、図９は実装基板への実装工程を示す面実装
用モジュール部品及び実装基板の拡大平面図である。

【００５４】図６〜図８において、本発明の第２の実施
の形態における面実装用モジュール部品３１は、第１の
実施の形態における面実装用モジュール部品３１におい
て、特に、モジュール基板３２の角部に角型形状の複数
個の端子３３を備えている。

【００５５】この面実装用モジュール部品３１を実装し
た電子部品装置は、実装基板３５に基板突出部４２を設
けるとともに、この基板突出部４２を面実装用モジュー
ル部品３１の下面に接触させている。

【００５６】この基板突出部４２とは、実装基板３５に
面実装用モジュール部品３１のような実装部品を実装す
る際に、その実装箇所を明確にするために、シルクスク
リーン印刷等の工法によってマーキング用塗料を付着さ
せた部分等を指している。マーキング用塗料には一定の
厚みがあるため、実装基板上に微小に突出している。

【００５７】また、モジュール基板３２の下面に形成さ
れた端子３３の周りには、端子３３の外周形状に沿うよ
うに設けた空隙部４０を介して、端子３３を囲むように
絶縁層３４を設けている。

【００５８】空隙部４０は、０．１〜０．３ｍｍの寸法
隙間がある。

【００５９】絶縁層３４は、端子３３の厚さより、５０
μｍから１００μｍ程度厚くなるように形成しており、
端子３３に対し半田接合強度を低下させることなくスタ
ンドオフ効果をもたせている。

【００６０】さらに、絶縁層３４は、図９に示すよう
に、実装基板３５に配置されたソルダーレジスト４１に
接触させるとともに、このソルダーレジスト４１に設け
た基板突出部４２に対向する部分の絶縁層３４は除去し
て、絶縁層３４と基板突出部４２が互いに接触しないよ
うにしている。この絶縁層３４を除去する箇所は、ソル
ダーレジスト４１や基板突出部４２の形状に合わせて変
更する。

【００６１】上記構成により、基板突出部４２を有する
実装基板３５へ実装するに際しては、基板突出部４２と
対向する面実装用モジュール部品３１の絶縁層３４を除
去しているので、絶縁層３４と実装基板３５の基板突出
部４２が対向しても、互いに接触し合わず、がたつきが
発生したり実装が不安定となったりしない。

【００６２】また、絶縁層３４を実装基板３５に配置し
たソルダーレジスト４１と対向させ、互いを接触させる
ように形成することで、リフロー半田付け過程におい
て、図９（ｃ）に示すように、プリヒート時の半田３６
の広がりをより抑制することができ、図１２、図１３に
示すような半田ボール９の発生を防止することができ
る。

【００６３】このように本発明の第２の実施の形態によ
れば、実装基板への実装時においても、実装基板３５に
設けた基板突出部４２が面実装用モジュール部品３１に
接触しているので、実装圧力で半田が押しつぶされにく
くなり、図１２、図１３に示すような半田ボール９の発
生を抑制できる。

【００６４】なお、本発明の実施の形態では、端子３３
の形状を凹型や角型で形成したが、その形状は任意であ
る。また、絶縁層３４の材質や形成工法も任意であり、
絶縁ガラスを焼成したものや樹脂をコーティングしたも
のでもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、モジュー
ル基板の下面には、下面に形成された端子の周りに、空
隙部を介して端子を囲むように絶縁層を設けているの
で、実装基板に実装する際、ランドに塗布された半田が
溶融しても、溶融した半田は空隙部内に流れるとともに
絶縁層が壁となって、半田の広がりを抑制できる。

【００６６】よって、実装基板への実装時においても、
面実装用モジュール部品の端子や実装基板のランドから
半田の一部が分離することに起因した半田ボールの発生
を抑制し、電気的接続の信頼性を向上した面実装用モジ
ュール部品及びそれを用いた電子部品装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における面実装用モ
ジュール部品の下面図

【図２】同面実装用モジュール部品の分解斜視図

【図３】同面実装用モジュール部品の端子近傍の拡大下
面図

【図４】（ａ）リフロー半田過程の半田印刷状態を示す
面実装用モジュール部品の端部の拡大断面図 （ｂ）リフロー半田過程の部品実装状態を示す面実装用
モジュール部品の端部の拡大断面図 （ｃ）リフロー半田過程のプリヒート時実装状態を示す
面実装用モジュール部品の端部の拡大断面図 （ｄ）リフロー半田過程後の半田付け状態を示す面実装
用モジュール部品の端部の拡大断面図

【図５】（ａ）リフロー半田過程の半田印刷状態を示す
面実装用モジュール部品の端子近傍の拡大平面図 （ｂ）リフロー半田過程の部品実装状態を示す面実装用
モジュール部品の端子近傍の拡大平面図 （ｃ）リフロー半田過程のプリヒート時実装状態を示す
面実装用モジュール部品の端子近傍の拡大平面図 （ｄ）リフロー半田過程後の半田付け状態を示す面実装
用モジュール部品の端子近傍の拡大平面図

【図６】本発明の第２の実施の形態における面実装用モ
ジュール部品の斜視図

【図７】同面実装用モジュール部品の下面図

【図８】同面実装用モジュール部品の断面図

【図９】（ａ）リフロー半田過程の半田印刷状態を示す
面実装用モジュール部品及び実装基板の拡大断面図 （ｂ）リフロー半田過程の部品実装状態を示す面実装用
モジュール部品及び実装基板の拡大断面図 （ｃ）リフロー半田過程のプリヒート時実装状態を示す
面実装用モジュール部品及び実装基板の拡大断面図 （ｄ）リフロー半田過程後の半田付け状態を示す面実装
用モジュール部品及び実装基板の拡大断面図

【図１０】従来の同面実装用モジュール部品の分解斜視
図

【図１１】同面実装用モジュール部品の下面図

【図１２】（ａ）リフロー半田過程の半田印刷状態を示
す面実装用モジュール部品の端部の拡大断面図 （ｂ）リフロー半田過程の部品実装状態を示す面実装用
モジュール部品の端部の拡大断面図 （ｃ）リフロー半田過程のプリヒート時実装状態を示す
面実装用モジュール部品の端部の拡大断面図 （ｄ）リフロー半田過程後の半田付け状態を示す面実装
用モジュール部品の端部の拡大断面図

【図１３】（ａ）リフロー半田過程の半田印刷状態を示
す面実装用モジュール部品の端子近傍の拡大平面図 （ｂ）リフロー半田過程の部品実装状態を示す面実装用
モジュール部品の端子近傍の拡大平面図 （ｃ）リフロー半田過程のプリヒート時実装状態を示す
面実装用モジュール部品の端子近傍の拡大平面図 （ｄ）リフロー半田過程後の半田付け状態を示す面実装
用モジュール部品の端子近傍の拡大平面図

【符号の説明】

３１ 面実装用モジュール部品 ３２ モジュール基板 ３３ 端子 ３４ 絶縁層 ３５ 実装基板 ３６ 半田 ３７ ランド ４０ 空隙部 ４１ ソルダーレジスト ４２ 基板突出部 ４３ 電子部品 ４４ ケース

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電子部品を実装したモジュール基
   板と、前記電子部品と電気的接続し、前記モジュール基
   板の少なくとも端面から下面にかけて形成した複数の端
   子とを備え、前記モジュール基板の下面に形成された前
   記端子の周りには、空隙部を介して前記端子を囲むよう
   に絶縁層を設けた面実装用モジュール部品。
2. 【請求項２】 絶縁層の厚みは、モジュール基板の下面
   に形成された端子の厚みよりも厚くした請求項１記載の
   面実装用モジュール部品。
3. 【請求項３】 空隙部は端子の外周形状に沿うように設
   けた請求項１記載の面実装用モジュール部品。
4. 【請求項４】 面実装用モジュール部品と、半田を塗布
   したランドを有し、前記ランドを介して前記面実装用モ
   ジュール部品を実装した実装基板とを備え、前記面実装
   用モジュール部品のモジュール基板の下面に形成された
   端子を囲むように設けた絶縁層の内側に、前記半田を配
   置してなり、前記面実装用モジュール部品は、複数の電
   子部品を実装したモジュール基板と、前記電子部品と電
   気的接続し、前記モジュール基板の少なくとも端面から
   下面にかけて形成した複数の端子とを備え、前記モジュ
   ール基板の下面に形成された前記端子の周りには、空隙
   部を介して前記端子を囲むように絶縁層を設けてなる電
   子部品装置。
5. 【請求項５】 面実装用モジュール部品の端子の幅より
   も実装基板のランドの幅を小さくした請求項４記載の電
   子部品装置。
6. 【請求項６】 面実装用モジュール部品に設けた絶縁層
   を実装基板に接触させた請求項４記載の電子部品装置。
7. 【請求項７】 実装基板に基板突出部を設けるととも
   に、前記基板突出部に対向する面実装用モジュール部品
   の絶縁層を除去し、面実装用モジュール部品と基板突出
   部とを非接触させた請求項４記載の電子部品装置。
8. 【請求項８】 絶縁層は、シルクスクリーン印刷を複数
   回施して形成した請求項１記載の面実装用モジュール電
   子部品。
9. 【請求項９】 絶縁層は、異なる２つの材質からなる層
   を積層して形成した請求項１記載の面実装用モジュール
   部品。
10. 【請求項１０】 一方はソルダーレジストの層とし、他
    方はシルクスクリーン印刷を施して形成した層とした請
    求項９記載の面実装用モジュール部品。