JP2006041121A - リード端子付き電子部品及び電子部品の実装方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 表面実装される電子部品とリード端子付き電子部品とを簡易な処理工程でプリント配線板に混載実装できるようにする。
【解決手段】 リード端子付き電子部品(リード挿入部品)10のリード端子1のはんだ溜り部1aに予めはんだ3を設け、クリームはんだを塗布したプリント配線板のスルーホールにリード端子1を挿入してリフロー加熱処理することで、スルーホール内を溶融したはんだ3で満たしリード挿入部品10をプリント配線板に実装することができるようにし、このリード挿入部品10をリフロー加熱処理により表面実装される電子部品(チップ部品)とともに、プリント配線板に混載して一括実装できるようにした。
【選択図】 図1
【解決手段】 リード端子付き電子部品(リード挿入部品)10のリード端子1のはんだ溜り部1aに予めはんだ3を設け、クリームはんだを塗布したプリント配線板のスルーホールにリード端子1を挿入してリフロー加熱処理することで、スルーホール内を溶融したはんだ3で満たしリード挿入部品10をプリント配線板に実装することができるようにし、このリード挿入部品10をリフロー加熱処理により表面実装される電子部品(チップ部品)とともに、プリント配線板に混載して一括実装できるようにした。
【選択図】 図1
Description
本発明は、QFP(Quad Flat Package)あるいはPGA(Pin Grid Array)などの、配線基板上に表面実装される電子部品と混載して実装するのに好適な、DIP(Dual In-line Package)あるいはSIP(Single In-line Package)など配線基板のスルーホールにリード端子を挿入して実装するリード端子付き電子部品及び配線基板へチップ部品とリード挿入部品とを混載して実装する電子部品の実装方法に関する。
なお、以下で表面実装される電子部品を「チップ部品」、リード端子付き電子部品を、「リード挿入部品」ともいう。
なお、以下で表面実装される電子部品を「チップ部品」、リード端子付き電子部品を、「リード挿入部品」ともいう。
電子機器の各種回路が構成されている配線基板、例えばプリント配線板には、回路を構成するための電子部品が実装される。この電子部品のプリント配線への実装形態としては、例えば電子部品のリード端子をプリント配線板のスルーホールに挿入して行う挿入実装や、チップ部品などに用いる表面実装があり、プリント配線板のスルーホールに挿入されたリード挿入部品や、位置決め搭載されたチップ部品は、プリント配線板の配線部とはんだ付けにより実装され電気的接続が行われる。
このプリント配線板への電子部品のはんだ付け実装の形態としては、溶融はんだが収容された加熱槽内のはんだを噴流させ、下面に当たるようにしてプリント配線板を移動させるフローはんだ付け方式、プリント配線板の所定の部位に対して予めクリームはんだなどを塗布したのちチップ部品を搭載しリフロー加熱炉の中でプリント配線板全体を加熱してはんだ付けするリフローはんだ付け方式などの複数のはんだ付け箇所を一括で接続するものと、はんだ鏝(こて)などにより1箇所ずつ手付けで行うものがある。
このプリント配線板への電子部品のはんだ付け実装の形態としては、溶融はんだが収容された加熱槽内のはんだを噴流させ、下面に当たるようにしてプリント配線板を移動させるフローはんだ付け方式、プリント配線板の所定の部位に対して予めクリームはんだなどを塗布したのちチップ部品を搭載しリフロー加熱炉の中でプリント配線板全体を加熱してはんだ付けするリフローはんだ付け方式などの複数のはんだ付け箇所を一括で接続するものと、はんだ鏝(こて)などにより1箇所ずつ手付けで行うものがある。
従来、チップ部品はリフローはんだ付け方式、リード挿入部品はフローはんだ付け方式により主に行われていた。そして、チップ部品とリード挿入部品をプリント配線板の一面側に混載して実装する場合、先ずクリームはんだをチップ部品との接続位置に印刷した後チップ部品を搭載し、リフロー加熱処理して実装し、次にリード挿入部品をフローはんだ付けで実装するようにしており、リフローはんだ付けとフローはんだ付けという処理方法の異なる少なくも2種の装置を要していた。これは、クリームはんだの供給を行うためのメタルスクリーン印刷は、部品が搭載されていない状態でプリント配線板上に行う必要があるためである。
また、チップ部品を両面に実装したプリント配線板の一面にリード挿入部品をフローはんだ付けするような場合、プリント配線板でのリード挿入部品の実装位置によっては、フローはんだ付け処理のときに下面側のチップ部品のはんだ接合部がフローはんだによって再融解して外れるおそれがあった。
また、チップ部品を両面に実装したプリント配線板の一面にリード挿入部品をフローはんだ付けするような場合、プリント配線板でのリード挿入部品の実装位置によっては、フローはんだ付け処理のときに下面側のチップ部品のはんだ接合部がフローはんだによって再融解して外れるおそれがあった。
すなわち、先ず図9Aに示すように、スルーホール9a,9aが穿孔された後に銅めっきにより、その内部にスルーホールめっき9b,9b、スルーホール9a,9aの開口部の面9-1側の周囲に小円形のスルーホールめっきランド9c,9c、面9-2側の周囲に大円形のスルーホールめっきランド9d,9dが形成されたプリント配線板9を用意する。
そして、面9-2の搭載パッドに塗布されたクリームはんだ13上にチップ部品11bを搭載してリフロー加熱処理により実装する(図9A参照)。
それから、プリント配線板9を裏返し、面9-1の搭載パッドに塗布されたクリームはんだ13上にチップ部品11aを搭載して(図9B参照)、リフロー加熱処理により実装する。
最後に、チップ部品11a,11bが実装された状態でプリント配線板9の一面9-1のスルーホール9a,9aにリード挿入部品10のリード端子1,1を挿入してフローはんだ付けしていた(図9C参照)。
そして、面9-2の搭載パッドに塗布されたクリームはんだ13上にチップ部品11bを搭載してリフロー加熱処理により実装する(図9A参照)。
それから、プリント配線板9を裏返し、面9-1の搭載パッドに塗布されたクリームはんだ13上にチップ部品11aを搭載して(図9B参照)、リフロー加熱処理により実装する。
最後に、チップ部品11a,11bが実装された状態でプリント配線板9の一面9-1のスルーホール9a,9aにリード挿入部品10のリード端子1,1を挿入してフローはんだ付けしていた(図9C参照)。
このリード挿入部品10のフローはんだ付け処理のとき、通常のフローはんだ付け装置で行うと、下面9-2の全面がフローはんだに曝されはんだ接合部が再融解してチップ部品11bが外れてしまう。このため、従来図9Cに示すように、局所的に噴流はんだ23を当てることができるフロー噴流口20を備えた局所フローはんだ付け処理装置を用い、リード挿入部品10のリード端子1、1のみに噴流はんだ23が当たり、近接するチップ部品11bに影響をできるだけ与えないようにしていた。なお、図9A〜Cにおいて2はリード挿入部品10のICチップなどが封入される封止体、13は塗布したクリームはんだ、13’は1度溶融し再固化したはんだ、21ははんだ槽内で溶融はんだを上方に供給するためのポンプを示している。
なお、このような、電子部品の実装方法については特許文献1に開示されているものが知られている。
特開平9−232748号公報(図1,図2)
なお、このような、電子部品の実装方法については特許文献1に開示されているものが知られている。
しかしながら、搭載されるリード挿入部品10の大きさが様ざまであり、プリント配線板9上での、リード挿入部品10とチップ部品11bとの寸法余裕も種々であるため、局所フローはんだ付けのためのフロー噴流口20を用いていても、プリント配線板9の位置ばらつき、噴流量のばらつきなどによりはんだの噴流がチップ部品11bに当たり、プリント配線板9から外れるおそれがあった。
このため、チップ部品11bがプリント配線板9から外れるおそれのある箇所では、リード挿入部品10の局所フローはんだ付け処理は行わず、他のリード挿入部品10を実装した後、この局所フローはんだ付けをしていないリード挿入部品10のリード端子1を手作業でプリント配線板9にはんだ付けしていた。
本発明はかかる点に鑑み、表面実装する電子部品及びリード端子付きの電子部品を混載して実装するとき、手作業によるはんだ付けを行わないようにすることを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、配線基板のスルーホールに端子を挿入して実装するリード端子付きの電子部品において、端子を挿入した状態で加熱してスルーホールにはんだを満たすためのはんだ溜り部、例えば挿入されたときスルーホールの上側となるリード端子を成形して設けた略半円弧状部あるいはリード端子の折り曲げ角部、筒体状としたリード端子の筒部、軸まわりに少なくとも2枚以上の短冊の一長辺を接合して隣り合う短冊で形成される隅辺部などを予め端子に設けたものである。
このように構成したリード端子付きの電子部品によれば、はんだ溜り部に予めはんだが供給された端子を配線基板のスルーホールに挿入して配線基板全体を加熱し、融解したはんだで配線基板のスルーホールの中を満たすことができるため、噴流はんだ(フローはんだ)などによるはんだ供給がなくても端子と配線基板とをはんだ接合することができ、表面実装される電子部品と混載してリフローはんだ付け方式により実装することができる。
また、本発明リード端子付きの電子部品は、上記記載の電子部品において、端子の配線基板への挿入部分に、他の部分よりもはんだ濡れ性を大きくする表面処理を行い、他の部分にはんだ濡れ性を小さくする表面処理を行ったものである。
このように構成したリード端子付きの電子部品によれば、はんだの溶融状態では、溶融したはんだをリード端子の配線基板挿入部分の濡れ性が大きな部分に集中させ、はんだの表面張力により配線基板のスルーホールの導体パターンとの間で適正なはんだフィレットを容易に形成させることができ、接続信頼性の高いはんだ接合とすることができる。
また、本発明電子部品の実装方法は、予めはんだ溜り部にはんだが設けられた端子を有するリード端子付きの電子部品の端子を配線基板に挿入して実装するとともに、表面実装される電子部品を配線基板に混載して実装する実装方法において、表面実装される電子部品が搭載される配線基板の搭載パッドと、リード端子付きの電子部品の端子が挿入される配線基板のスルーホールと、このスルーホールのランドとにクリームはんだを供給する工程と、表面実装される電子部品を搭載パッド上に搭載するとともに、リード端子付きの電子部品の端子をスルーホールに挿入する工程と、リフロー加熱して搭載された表面実装される電子部品と、端子が挿入されたリード端子付きの電子部品とを配線基板にはんだ接合する工程と、冷却して表面実装される電子部品とリード端子付きの電子部品とが実装された配線基板を取り出す工程とからなるものである。
このように構成した電子部品の実装方法によれば、予めはんだが設けられた端子が配線基板のスルーホールに挿入された状態でリフロー加熱することにより、スルーホールのまわりのクリームはんだが融解してスルーホールの周囲と中に広がり、クリームはんだのフラックス成分がはんだ表面とスルーホールの導体パターンの酸化膜を除去してはんだの濡れ広がりを助け、配線基板のスルーホールにはんだを充填させてリード端子付き電子部品が実装される、と同時に表面実装される電子部品も接続パッド上のクリームはんだが融解されて配線基板に実装され、1回のリフローはんだ付け処理で表面実装される電子部品とリード端子付きの電子部品とを配線基板の一面上に混載して実装することができる。
本発明リード端子付きの電子部品によれば、表面実装される電子部品とともにリフローはんだ付け方式のみで配線基板に混載実装することができる。
また、本発明電子部品の実装方法によれば、チップ部品とリード挿入部品とをプリント配線板の一面に混載させリフローはんだ付け方式で一括実装することができるので、はんだ鏝による手付けによる追加作業が不要となり、従来リード挿入部品の生産ラインで用いていたフローはんだ付け工程を削減することができるとともに、手作業の削減により生産コストの削減が達成できる。
また、本発明電子部品の実装方法によれば、チップ部品とリード挿入部品とをプリント配線板の一面に混載させリフローはんだ付け方式で一括実装することができるので、はんだ鏝による手付けによる追加作業が不要となり、従来リード挿入部品の生産ラインで用いていたフローはんだ付け工程を削減することができるとともに、手作業の削減により生産コストの削減が達成できる。
以下、本発明リード端子付きの電子部品を実施するための最良の形態の例を図1〜図3を参照して説明する。以下では、この図1〜図3を説明するに図9に対応する部分には同一の符号を付し説明する。
図1例において10は、本例のリード端子付きの電子部品(以下、「リード挿入部品」という)を示し、このリード挿入部品10は、リード端子1と、このリード端子1と電気的に接続されたICチップが樹脂などで封止された封止体2と、から構成される。
封止体2の両側から引き出されたリード端子1は、図1に示すように、DIP(Dual In-line Package)の形態を有するように下方に折り曲げられ、その下端から所定距離を隔ててリード端子1自体に略半円弧状に成形されたはんだ溜り部1aが設けられ、このはんだ溜り部1aに所定量のはんだ3が設けられる。
ここで、はんだ3は、例えばフラックスのロジン成分によりはんだボールをリード端子1に接着することなどにより形成され、図1の紙面の奥側に配される、図示しないリード端子1,1,…に設けられるはんだ3,3,…は、隣り同士が接触しないようにされる。
図1例において10は、本例のリード端子付きの電子部品(以下、「リード挿入部品」という)を示し、このリード挿入部品10は、リード端子1と、このリード端子1と電気的に接続されたICチップが樹脂などで封止された封止体2と、から構成される。
封止体2の両側から引き出されたリード端子1は、図1に示すように、DIP(Dual In-line Package)の形態を有するように下方に折り曲げられ、その下端から所定距離を隔ててリード端子1自体に略半円弧状に成形されたはんだ溜り部1aが設けられ、このはんだ溜り部1aに所定量のはんだ3が設けられる。
ここで、はんだ3は、例えばフラックスのロジン成分によりはんだボールをリード端子1に接着することなどにより形成され、図1の紙面の奥側に配される、図示しないリード端子1,1,…に設けられるはんだ3,3,…は、隣り同士が接触しないようにされる。
また、リード端子1は、図1に示すように、はんだ溜り部1aの下の曲がり部付近から長さmではんだ濡れ性を大きくする表面処理が施され、上側に長さnではんだ濡れ性を小さくする表面処理が施される。ここで、領域mに施す表面処理として、錫めっきあるいは極薄の金めっき(フラッシュ金めっき)などを用いることで、はんだの特性を大きく変えることなくはんだ濡れ性を大きく(濡れ広がりを向上)させることができる。また、領域nに施す表面処理としては、フラックスの滲(にじ)みを妨げるもの、例えば炭化水素系の溶剤にフッ素ポリマーなどが配合されたものなどをリード端子1に塗布し、これによりはんだ濡れ性を小さく(濡れ広がりを抑制)することができる。
以下、図1例のリード挿入部品のプリント配線板への実装を図2及び図3を参照して説明する。図2は、図1に示す表面処理されたリード端子1のはんだ溜り部1aにはんだ3が設けられた状態のリード端子1を、図3Aに示すプリント配線板9に実装した状態を示すものである。
プリント配線板9のスルーホール9a(図3A参照)に挿入された状態で、リード端子1のはんだ濡れ広がりの大きな領域mが、スルーホールめっきランド9cの上部からスルーホールめっきランド9dの下部までに配され、はんだ溜り部1aの上側にはんだ濡れ広がりを抑制する表面処理がなされているため、溶融したはんだがスルーホール9aを充填するように領域mに集まり溶融はんだ3’による適正形状のはんだフィレットを形成する。
プリント配線板9のスルーホール9a(図3A参照)に挿入された状態で、リード端子1のはんだ濡れ広がりの大きな領域mが、スルーホールめっきランド9cの上部からスルーホールめっきランド9dの下部までに配され、はんだ溜り部1aの上側にはんだ濡れ広がりを抑制する表面処理がなされているため、溶融したはんだがスルーホール9aを充填するように領域mに集まり溶融はんだ3’による適正形状のはんだフィレットを形成する。
図3は、図1例のリード挿入部品10がプリント配線板9に、図2に示すように実装されるときの実装手順について説明する断面模式図であり、図3A及びBはリード挿入部品10挿入前、図3Cはリード挿入部品挿入後、図3Dはリフロー加熱後を示すものである。
プリント配線板9は、図3Aに示すように、スルーホール9a,9a,…が穿孔された後に銅めっきにより、孔の内部にスルーホールめっき9b,9b,…、スルーホール9a,9a,…の開口部の周囲にスルーホールめっきランド9c,9d,9c,9d,…が形成される。ここでスルーホールめっきランド9cはプリント配線板9の面9-1側で小さな円形に、スルーホールめっきランド9dはプリント配線板9の面9-2側で大きな円形に形成される。
プリント配線板9は、図3Aに示すように、スルーホール9a,9a,…が穿孔された後に銅めっきにより、孔の内部にスルーホールめっき9b,9b,…、スルーホール9a,9a,…の開口部の周囲にスルーホールめっきランド9c,9d,9c,9d,…が形成される。ここでスルーホールめっきランド9cはプリント配線板9の面9-1側で小さな円形に、スルーホールめっきランド9dはプリント配線板9の面9-2側で大きな円形に形成される。
プリント配線板9へのリード挿入部品10の実装は、図3Bに示すように、先ずプリント配線板9のスルーホール9a,9a,…に対して、面9-1の側からスルーホールめっきランド9c,9c,…とスルーホール9a,9a,…とにスクリーン印刷法などによりクリームはんだ13を塗布、供給する。
次に、リード挿入部品10のはんだ溜り部1aにはんだ3,3,…が設けられたリード端子1,1,…の先端を、図3Cに示すように、配線板9のスルーホール9a,9a,…に挿入し、はんだ溜り部1aがスルーホールめっきランド9d,9d,…に当たるようにする。
最後に、リード挿入部品10が挿入された状態でプリント配線板9を加熱し、図3Dに示すように、はんだ3が融解されリード端子1とスルーホール9aとの間に、図2に示すように、所定形状の溶融はんだ3’によるフィレットが形成される。
次に、リード挿入部品10のはんだ溜り部1aにはんだ3,3,…が設けられたリード端子1,1,…の先端を、図3Cに示すように、配線板9のスルーホール9a,9a,…に挿入し、はんだ溜り部1aがスルーホールめっきランド9d,9d,…に当たるようにする。
最後に、リード挿入部品10が挿入された状態でプリント配線板9を加熱し、図3Dに示すように、はんだ3が融解されリード端子1とスルーホール9aとの間に、図2に示すように、所定形状の溶融はんだ3’によるフィレットが形成される。
すなわち、図1〜図3例のリード端子付きの電子部品では、リード端子1の途中に設けられたはんだ溜り部1aのはんだ3が、スルーホールめっきランド9c上のクリームはんだ13と接触した状態でリフロー加熱処理するだけで、はんだがスルーホール9aのスルーホールめっき9bとスルーホールめっきランド9c,9dに濡れ広がり、スルーホール9a内に充填されるとともに所定形状の溶融はんだ3’によるフィレットを形成させることができる。
図1〜図3例のリード端子付きの電子部品によれば、表面実装される電子部品(チップ部品)とともにリフローはんだ付け方式のみで配線基板に混載実装することができる。
次に、本発明リード端子付きの電子部品を実施するための最良の形態の他の例を、図4を参照して説明する。
以下では、この図4を説明するに図1に対応する部分には同一の符号を付し説明する。
図4例のリード端子付きの電子部品(リード挿入部品)は、図1例とはんだ溜り部の形態のみが異なるもので、はんだ濡れ性に対する表面処理施されているものである。
図4において10は、リード挿入部品を示し、リード端子1はDIPの形態を有するように下方に折り曲げられ、このリード端子1の折り曲げ角部をはんだ溜り部1aとし、この角部に所定量のはんだ3が予め設けられる。ここで、はんだ3は、図1例と同様に例えばフラックスのロジン成分によりはんだボールを固定するなどして設けられる。
このように構成されたリード挿入部品10は、上述図3例で説明したと同様に、プリント配線板9のクリームはんだ13が塗布されたスルーホール9aとはんだ3とが略接するように挿入されたのち、リフロー加熱処理がなされリード端子1とプリント配線板9のスルーホール9aとが接合されるとともに電気的に接続される。
以下では、この図4を説明するに図1に対応する部分には同一の符号を付し説明する。
図4例のリード端子付きの電子部品(リード挿入部品)は、図1例とはんだ溜り部の形態のみが異なるもので、はんだ濡れ性に対する表面処理施されているものである。
図4において10は、リード挿入部品を示し、リード端子1はDIPの形態を有するように下方に折り曲げられ、このリード端子1の折り曲げ角部をはんだ溜り部1aとし、この角部に所定量のはんだ3が予め設けられる。ここで、はんだ3は、図1例と同様に例えばフラックスのロジン成分によりはんだボールを固定するなどして設けられる。
このように構成されたリード挿入部品10は、上述図3例で説明したと同様に、プリント配線板9のクリームはんだ13が塗布されたスルーホール9aとはんだ3とが略接するように挿入されたのち、リフロー加熱処理がなされリード端子1とプリント配線板9のスルーホール9aとが接合されるとともに電気的に接続される。
図4例のリード端子付きの電子部品においても上述図1〜図3例と同様の作用効果を有することは容易に理解できよう。
次に、本発明リード端子付きの電子部品を実施するための最良の形態の他の例を、図5を参照して説明する。
以下では、この図5を説明するに図1に対応する部分には同一の符号を付し説明する。
図5例のリード端子付きの電子部品(リード挿入部品)は、図1例とリード端子1自体の形態は異なるが、はんだ濡れ広がりに対する表面処理は施されているものである。
図5Aで10は、例えばセラミックパッケージによるDIPタイプのリード挿入部品を示し、リード挿入部品10の封止体2の両側に筒体をなすリード端子1,1,…が配設される。このリード端子1は、拡大斜視図5Bに示すように、スルーホールに挿入されたときプリント配線板9内に配されるように孔1dが設けられ、リード端子1とされる筒体自体がはんだ溜り部をなし、この中にはんだ3が予め設けられる。
以下では、この図5を説明するに図1に対応する部分には同一の符号を付し説明する。
図5例のリード端子付きの電子部品(リード挿入部品)は、図1例とリード端子1自体の形態は異なるが、はんだ濡れ広がりに対する表面処理は施されているものである。
図5Aで10は、例えばセラミックパッケージによるDIPタイプのリード挿入部品を示し、リード挿入部品10の封止体2の両側に筒体をなすリード端子1,1,…が配設される。このリード端子1は、拡大斜視図5Bに示すように、スルーホールに挿入されたときプリント配線板9内に配されるように孔1dが設けられ、リード端子1とされる筒体自体がはんだ溜り部をなし、この中にはんだ3が予め設けられる。
このように構成されたリード挿入部品10は、上述図3例で説明したと同様に、プリント配線板9上のクリームはんだ13が塗布されたスルーホール9aに挿入されたのち、リフロー加熱処理がなされる。これにより、孔1dから溶けて流れ出たはんだがリード端子1とスルーホール9aの間を満たし、リード端子1とプリント配線板9のスルーホール9aとが接合されるとともに電気的に接続される。
図5例のリード端子付きの電子部品においても上述図1〜図3例と同様の作用効果を有することは容易に理解できよう。
特に図5例の筒体のリード端子において、筒体の外側にはんだの濡れ広がりを大きくする表面処理を施し、一方筒体の内側にはんだの濡れ広がりを抑制する表面処理を施してからはんだを充填することにより、リフロー加熱処理のときに溶融はんだが筒体の孔1dから外側に流れ出やすくし、スルーホール9aとのより確実なはんだ接合を行うことができる。
特に図5例の筒体のリード端子において、筒体の外側にはんだの濡れ広がりを大きくする表面処理を施し、一方筒体の内側にはんだの濡れ広がりを抑制する表面処理を施してからはんだを充填することにより、リフロー加熱処理のときに溶融はんだが筒体の孔1dから外側に流れ出やすくし、スルーホール9aとのより確実なはんだ接合を行うことができる。
次に、本発明リード端子付きの電子部品を実施するための最良の形態の他の例を、図6を参照して説明する。
以下では、この図6を説明するに図5に対応する部分には同一の符号を付し説明する。
図6例のリード端子付きの電子部品は、図1例とリード端子1の形状が異なるが、はんだ濡れ性に対する表面処理は施されているものである。
図6Aにおいて1は、例えばセラミックの封止体2の両側に配設され、引き抜き法などにより形成される金属で断面形状が、図6Bに示すように、略十文字をなすリード端子である。このリード端子1は、断面図6A及びBに示すように、略十文字の隅部にはんだが予め設けられる。
このように構成されたリード端子付き電子部品は、上述図3例で説明したと同様に、プリント配線板9上のクリームはんだ13が塗布されたスルーホール9aに挿入されたのち、リフロー加熱処理され、これにより溶融したはんだがリード端子1とスルーホール9aの間を満たし、リード端子1とプリント配線板9のスルーホール9aとが接合されるとともに電気的に接続される。
以下では、この図6を説明するに図5に対応する部分には同一の符号を付し説明する。
図6例のリード端子付きの電子部品は、図1例とリード端子1の形状が異なるが、はんだ濡れ性に対する表面処理は施されているものである。
図6Aにおいて1は、例えばセラミックの封止体2の両側に配設され、引き抜き法などにより形成される金属で断面形状が、図6Bに示すように、略十文字をなすリード端子である。このリード端子1は、断面図6A及びBに示すように、略十文字の隅部にはんだが予め設けられる。
このように構成されたリード端子付き電子部品は、上述図3例で説明したと同様に、プリント配線板9上のクリームはんだ13が塗布されたスルーホール9aに挿入されたのち、リフロー加熱処理され、これにより溶融したはんだがリード端子1とスルーホール9aの間を満たし、リード端子1とプリント配線板9のスルーホール9aとが接合されるとともに電気的に接続される。
図6例のリード端子付きの電子部品においても上述の図1〜図3例と同様の作用効果を有することは容易に理解できよう。
なお、図6例において、リード端子1の断面形状が略十文字をなすものとしたが、これに限らず短冊を長手方向に折り曲げて溝凹部を形成したものでもよく、軸まわりに少なくとも2枚以上の短冊の一長辺を接合して溝凹部を形成し、溝あるいは隣り合う短冊で形成される隅辺部にはんだ溜りを設けるようにしてもよい。
この場合も、リード端子1にはんだ濡れ性に対する表面処理を適正に施すことでプリント配線板9のスルーホール9a内に溶融はんだを充填させるようにすることができる。
なお、図6例において、リード端子1の断面形状が略十文字をなすものとしたが、これに限らず短冊を長手方向に折り曲げて溝凹部を形成したものでもよく、軸まわりに少なくとも2枚以上の短冊の一長辺を接合して溝凹部を形成し、溝あるいは隣り合う短冊で形成される隅辺部にはんだ溜りを設けるようにしてもよい。
この場合も、リード端子1にはんだ濡れ性に対する表面処理を適正に施すことでプリント配線板9のスルーホール9a内に溶融はんだを充填させるようにすることができる。
また、上述図1〜図3例,図4例,図5例及び図6例では、リード挿入部品としてICチップが封止されたものを例として説明したが、これに限らず多数のリード端子を挿入してプリント配線板に実装する形態のコネクタ部品などに対しても使用することができる。
また、上述例で、プリント配線板9へのリード挿入部品10の実装において、リード挿入部品10が挿入されるスルーホール9aのスルーホールめっきランド9cにクリームはんだ13を塗布してからリフロー加熱処理するとして説明したが、リード端子1のはんだ溜り1aに予め供給しておくはんだの量を適正化することにより、クリームはんだ13を塗布せずともリフロー加熱処理によりはんだ接合ができる。この場合、塗布したクリームはんだによるブリッジのおそれがないので、多数の挿入端子が高密度に配設されているコネクタ部品などであっても、上述例のはんだ溜りに予めはんだが供給されている挿入端子構造を採用することにより、リフロー加熱処理のみで容易にプリント配線基板に実装することができる。
また、上述例で、プリント配線板9へのリード挿入部品10の実装において、リード挿入部品10が挿入されるスルーホール9aのスルーホールめっきランド9cにクリームはんだ13を塗布してからリフロー加熱処理するとして説明したが、リード端子1のはんだ溜り1aに予め供給しておくはんだの量を適正化することにより、クリームはんだ13を塗布せずともリフロー加熱処理によりはんだ接合ができる。この場合、塗布したクリームはんだによるブリッジのおそれがないので、多数の挿入端子が高密度に配設されているコネクタ部品などであっても、上述例のはんだ溜りに予めはんだが供給されている挿入端子構造を採用することにより、リフロー加熱処理のみで容易にプリント配線基板に実装することができる。
次に、本発明電子部品の実装方法を実施するための最良の形態の例を図7及び図8を参照して説明する。以下では、この図7及び図8を説明するに図1〜図3に対応する部分には同一の符号を付し説明する。なお、以下で、表面実装される電子部品を、「チップ部品」という。
図7は、プリント配線板9の一面9-1にチップ部品11aと図1例のリード挿入部品10とが混載して実装され、他面9-2にチップ部品11bが実装された実装基板を示している。ここで、プリント配線板9は、図8Aに示すように、面9-1にチップ部品11aとの接続用の図示しない配線パターンとリード挿入部品10を挿入するためのスルーホール9aが設けられ、面9-2にチップ部品11bとの接続用の図示しない配線パターンが設けられる。
図7は、プリント配線板9の一面9-1にチップ部品11aと図1例のリード挿入部品10とが混載して実装され、他面9-2にチップ部品11bが実装された実装基板を示している。ここで、プリント配線板9は、図8Aに示すように、面9-1にチップ部品11aとの接続用の図示しない配線パターンとリード挿入部品10を挿入するためのスルーホール9aが設けられ、面9-2にチップ部品11bとの接続用の図示しない配線パターンが設けられる。
以下、チップ部品11a,11bとリード挿入部品10をプリント配線板9に実装する工程を、図8A〜Fを参照してステップS1からS9の工程順に説明する。
先ず、図8Aに示すように、プリント配線板9の面9-2上の、チップ部品11a搭載領域の図示しない接続パッドに、クリームはんだ13をスクリーン印刷などにより塗布する(ステップS1)。
次に、図8Bに示すように、プリント配線板9のクリームはんだ13を塗布した箇所にチップ部品11bを搭載する(ステップS2)。
次に、図8Cに示すように、プリント配線板9を加熱炉に投入して所定温度条件で熱処理し、クリームはんだ13を融解リフローさせ、プリント配線板9の面9-2上の接続パッドとチップ部品11bとの間に溶融はんだ13’によるフィレットを形成してチップ部品11bを実装する(ステップS3)。
次に、図8Bに示すように、プリント配線板9のクリームはんだ13を塗布した箇所にチップ部品11bを搭載する(ステップS2)。
次に、図8Cに示すように、プリント配線板9を加熱炉に投入して所定温度条件で熱処理し、クリームはんだ13を融解リフローさせ、プリント配線板9の面9-2上の接続パッドとチップ部品11bとの間に溶融はんだ13’によるフィレットを形成してチップ部品11bを実装する(ステップS3)。
次に、図8Dに示すように、チップ部品11bを実装したプリント配線板10を裏返し(ステップS4)、上側の面9-1のチップ部品11a搭載領域の図示しない接続パッドとスルーホール9aのスルーホールめっきランド9cに、クリームはんだ13をスクリーン印刷などにより塗布する(ステップS5)。
次に、図8Eに示すように、プリント配線板9のクリームはんだ13の塗布箇所にチップ部品11aを搭載して(ステップS6)、リード端子1に予めはんだが設けられたリード挿入部品10をプリント配線板10のスルーホール9aに挿入する(ステップS7)。
次に、図8Eに示すように、プリント配線板9のクリームはんだ13の塗布箇所にチップ部品11aを搭載して(ステップS6)、リード端子1に予めはんだが設けられたリード挿入部品10をプリント配線板10のスルーホール9aに挿入する(ステップS7)。
次に、図8Fに示すように、プリント配線板9をリフロー加熱炉に投入して所定温度条件で熱処理する(ステップS8)。
これにより、プリント配線板9の面9-1上の接続パッドとチップ部品11aとの間に溶融はんだ13’によるフィレットを形成するとともに、リード挿入部品10のはんだ溜り部1aのはんだ3(図8E参照)が溶融してスルーホール9a内を充填し溶融はんだ3’によるフィレットを形成し、チップ部品11aとリード挿入部品10とをプリント配線板9の面9-1上に実装する。
これにより、プリント配線板9の面9-1上の接続パッドとチップ部品11aとの間に溶融はんだ13’によるフィレットを形成するとともに、リード挿入部品10のはんだ溜り部1aのはんだ3(図8E参照)が溶融してスルーホール9a内を充填し溶融はんだ3’によるフィレットを形成し、チップ部品11aとリード挿入部品10とをプリント配線板9の面9-1上に実装する。
最後に、図8Fに示す状態のまま冷却し、チップ部品11a,11bとリード挿入部品10が混載して実装されたプリント配線板9をリフロー加熱炉から取り出して(ステップS9)実装基板とする。これにより、プリント配線板9の面9-1上のクリームはんだ13が融解され、接続パッドとチップ部品11bとの間に溶融はんだ13’によるフィレットが形成されてチップ部品11aがはんだ接合されるとともに、プリント配線板9のスルーホール9aの中に溶融はんだ3’が充填されてスルーホールめっきランド9c,9dとの間にフィレットが形成されてリード挿入部品10がプリント配線板9にはんだ接合され、実装される。
本例の電子部品の実装方法によれば、1回のリフローはんだ付け処理でチップ部品11aとリード挿入部品10をプリント配線板9の一面に混載して実装することができるので
工程を短縮することができるとともに、両面にチップ部品を実装するときもリフローはんだ付け処理のみで実施できるので、チップ部品近くに配設されるリード挿入部品のみを後ではんだ鏝を用いて手付けする、という従来行われてきた手作業を行う必要がなくなる。
そして、従来リード挿入部品の生産ラインで用いていたフローはんだ付け工程を削減することができるとともに、手作業の削減により生産コストの削減が達成できる。
工程を短縮することができるとともに、両面にチップ部品を実装するときもリフローはんだ付け処理のみで実施できるので、チップ部品近くに配設されるリード挿入部品のみを後ではんだ鏝を用いて手付けする、という従来行われてきた手作業を行う必要がなくなる。
そして、従来リード挿入部品の生産ラインで用いていたフローはんだ付け工程を削減することができるとともに、手作業の削減により生産コストの削減が達成できる。
なお、図7及び図8例では、リード挿入部品10として図1例に示すはんだ溜り部1aを有するリード端子付き電子部品を例に説明したが、これに限らず、図4例,図5例,図6例ほかの、はんだ溜り部が設けられたリード端子に予めはんだが供給されたリード端子付き電子部品であれば同様の工程により実装できるものである。
また、プリント配線板9の面9-2にチップ部品11bとリード挿入部品10とを1回目のリフロー加熱処理で混載実装した後、裏返してさらに面9-1にチップ部品11aとリード挿入部品10とを2回目のリフロー加熱処理で混載実装することもできる。この場合、プリント配線板9を裏返した後の面9-1側の2回目のリフロー加熱処理のときに、面9-2のリード挿入部品10の挿入時にスルーホール下面から突出ているリード端子の先端部を折り曲げ、自重で抜け落ちないようにする。このとき、逆さまとされたリード端子1に施されている表面処理によって、裏返し状態で2回目のリフロー加熱が行われて再溶融してもスルーホール9aまわりのはんだのフィレット形状が略保たれ、接続信頼性を損なうことはない。
また、プリント配線板9の面9-2にチップ部品11bとリード挿入部品10とを1回目のリフロー加熱処理で混載実装した後、裏返してさらに面9-1にチップ部品11aとリード挿入部品10とを2回目のリフロー加熱処理で混載実装することもできる。この場合、プリント配線板9を裏返した後の面9-1側の2回目のリフロー加熱処理のときに、面9-2のリード挿入部品10の挿入時にスルーホール下面から突出ているリード端子の先端部を折り曲げ、自重で抜け落ちないようにする。このとき、逆さまとされたリード端子1に施されている表面処理によって、裏返し状態で2回目のリフロー加熱が行われて再溶融してもスルーホール9aまわりのはんだのフィレット形状が略保たれ、接続信頼性を損なうことはない。
本発明のリード端子付き電子部品及び電子部品の実装方法は、上述例に限ることなく本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成を採り得ることは勿論である。
1…リード端子、1a…はんだ溜り部、3…はんだ、10…リード端子付き電子部品(リード挿入部品)
Claims (8)
- 配線基板のスルーホールに端子を挿入して実装するリード端子付きの電子部品において、
前記端子を挿入した状態で加熱して前記スルーホールにはんだを満たすためのはんだ溜り部を予め前記端子に設けた
ことを特徴とするリード端子付きの電子部品。 - 請求項1記載のリード端子付きの電子部品において、
前記端子の前記はんだ溜り部を、挿入されたとき前記スルーホールの上側となる前記リード端子の中間部に、前記リード端子を略半円弧状に成形して設けた
ことを特徴とするリード端子付きの電子部品。 - 請求項1記載のリード端子付きの電子部品において、
前記端子の前記はんだ溜り部を、挿入されたとき前記スルーホールの上側となる前記リード端子の折り曲げ角部に設けた
ことを特徴とするリード端子付きの電子部品。 - 請求項1記載のリード端子付きの電子部品において、
前記端子の前記はんだ溜り部を、筒体とした前記リード端子の前記筒体内に設けた
ことを特徴とするリード端子付きの電子部品。 - 請求項1記載のリード端子付きの電子部品において、
前記端子の前記はんだ溜り部を、軸まわりに少なくとも2枚以上の短冊の各一長辺を接合して溝凹部を設けた前記リード端子の隣り合う短冊で形成される隅辺部に設けた
ことを特徴とするリード端子付きの電子部品。 - 請求項1記載のリード端子付きの電子部品において、
前記端子の前記配線基板への挿入部分に、他の部分よりもはんだ濡れ性を大きくする表面処理を行った
ことを特徴とするリード端子付きの電子部品。 - 請求項6記載のリード端子付きの電子部品において、
前記他の部分に、はんだ濡れ性を小さくする表面処理を行った
ことを特徴とするリード端子付きの電子部品。 - 予めはんだ溜り部にはんだが設けられた端子を有するリード端子付きの電子部品の前記端子を配線基板に挿入して実装するとともに、表面実装される電子部品を前記配線基板に混載して実装する実装方法において、
前記表面実装される電子部品が搭載される前記配線基板の搭載パッドと、前記リード端子付きの電子部品の前記端子が挿入される前記配線基板のスルーホールと、該スルーホールのランドとにクリームはんだを供給する工程と、
前記表面実装される電子部品を前記搭載パッド上に搭載するとともに、前記リード端子付きの電子部品の前記端子を前記スルーホールに挿入する工程と、
リフロー加熱して搭載された前記表面実装される電子部品と、前記端子が挿入された前記リード端子付きの電子部品とを前記配線基板にはんだ接合する工程と、
冷却して前記表面実装される電子部品と前記リード端子付きの電子部品とが実装された前記配線基板を取り出す工程とからなる
ことを特徴とする電子部品の実装方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004217576A JP2006041121A (ja) | 2004-07-26 | 2004-07-26 | リード端子付き電子部品及び電子部品の実装方法 |
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JP2004217576A Pending JP2006041121A (ja) | 2004-07-26 | 2004-07-26 | リード端子付き電子部品及び電子部品の実装方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010080533A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Asahi Kasei E-Materials Corp | 電子部品接合構造体の製造方法及び該製造方法により得られた電子部品接合構造体 |
CN101553092B (zh) * | 2009-05-19 | 2012-05-23 | 北京遥测技术研究所 | 一种有铅元器件和无铅元器件混装印制电路板的焊接方法 |
-
2004
- 2004-07-26 JP JP2004217576A patent/JP2006041121A/ja active Pending
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