JP2006261463A - Mounting structure of electronic component, recording device provided with this mounting structure, electronic equipment and method of mounting electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録装置等の電子機器に用いられる回路基板等に実装される電子部品の実装技術に関する。 The present invention relates to a technique for mounting electronic components mounted on a circuit board or the like used in an electronic apparatus such as a recording apparatus.
従来、半導体素子のリード端子のファインピッチ化や多ピン化に対応した実装方法として、プリント配線基板上に、BGA(ボールグリッドアレイ)を用いた実装方法や、それらを実装するプリント配線基板が提案されている。従来、BGAを備えた電子部品(以下、BGAパッケージという。)を実装するため、プリント配線基板には、パッドと呼ばれる円形のパターンを形成し、このパッドとBGAパッケージの半田ボールがクリーム半田により、リフロー半田付けされている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、パッドの位置に対応する位置に貫通穴が形成されたメタルマスクをプリント配線基板上に載置・位置決めし、メタルマスク越しにクリーム半田を形成する。メタルマスクを外すと、パッド上にクリーム半田が形成されているので、クリーム半田上に、BGAパッケージを載置する。更に、リフロー炉に搬入して、半田ボール及びクリーム半田を溶融・固化することで、パッドとBGAパッケージを半田付けしていた(例えば、特許文献2参照)。 Conventionally, mounting methods using BGA (Ball Grid Array) on printed wiring boards and printed wiring boards for mounting them have been proposed as mounting methods that support fine pitch and multi-pin semiconductor device lead terminals. Has been. Conventionally, in order to mount an electronic component including a BGA (hereinafter referred to as a BGA package), a circular pattern called a pad is formed on a printed wiring board, and the solder balls of the pad and the BGA package are formed by cream soldering. Reflow soldering is performed (see, for example, Patent Document 1). Specifically, a metal mask having through holes formed at positions corresponding to the positions of the pads is placed and positioned on the printed wiring board, and cream solder is formed over the metal mask. When the metal mask is removed, cream solder is formed on the pad, so the BGA package is placed on the cream solder. Furthermore, the pad and the BGA package were soldered by carrying them into a reflow furnace and melting and solidifying the solder balls and cream solder (for example, see Patent Document 2).
上述した従来のリフロー半田付けによるBGAパッケージの実装構造では、BGAパッケージの大型化に伴い、BGAパッケージが重くなり、リフロー炉で半田ボール及びクリーム半田を溶融する際に、BGAパッケージの自重により、半田ボールが潰れる虞れを否定できなかった。そのため、潰れた半田ボールが他の半田ボールに到達し、ブリッジを形成する虞れがあった。 In the BGA package mounting structure by the conventional reflow soldering described above, the BGA package becomes heavier as the size of the BGA package increases, and when the solder balls and cream solder are melted in the reflow furnace, I couldn't deny the fear that the ball would collapse. Therefore, there is a possibility that the crushed solder ball reaches another solder ball and forms a bridge.
また、BGAパッケージの自重により、半田ボールが潰れた場合、プリント配線基板に対して、BGAパッケージが傾いた状態で固化されることがあった。BGAパッケージが傾くと、傾いた側の半田ボールが、他の半田ボールに到達し、ブリッジを形成し易いといった問題もあった。 Further, when the solder ball is crushed by the weight of the BGA package, the BGA package may be solidified in a state of being inclined with respect to the printed wiring board. When the BGA package is tilted, the solder ball on the tilted side reaches another solder ball, and it is easy to form a bridge.
また、上記BGAパッケージの形態が、BGAパッケージの実装中に起こる温度変化等によりプリント配線基板に発生する反りと逆方向の反りをBGAパッケージに発生させ易い。更に、BGAパッケージの逆方向の反りに、温度変化等によりプリント配線基板に発生する反りが加わることで、半田ボールと、パッドに形成されたクリーム半田とが引き剥がされる方向に応力が加わる。このため、接触不良を発生させる虞れを否定できなかった。特に、パッドの角部に対応する半田ボールの角部は、BGAパッケージに発生した逆方向の反りが大きくなるので、このような接触不良の問題が大きくなる。 Further, the BGA package is likely to generate warpage in the opposite direction to the warpage generated in the printed wiring board due to a temperature change or the like that occurs during mounting of the BGA package. Furthermore, a warp generated in the printed wiring board due to a temperature change or the like is added to the reverse warp of the BGA package, so that a stress is applied in a direction in which the solder balls and the cream solder formed on the pads are peeled off. For this reason, the possibility of causing poor contact could not be denied. In particular, the corner of the solder ball corresponding to the corner of the pad has a large amount of warpage in the reverse direction generated in the BGA package, and thus the problem of such contact failure is increased.
本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、従来のリフロー半田付けによる実装方法の工程に影響を与えること無く、電子部品の自重を支えて、第1の半田部材が潰れて、他の第1の半田部材に到達し、ブリッジを形成することを容易に防止できる電子部品の実装構造、その実施構造を備えた記録装置及び電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the various problems as described above. The object of the present invention is to support the weight of the electronic component without affecting the steps of the conventional reflow soldering mounting method. To provide a mounting structure of an electronic component that can easily prevent a solder member from being crushed and reaching another first solder member to form a bridge, and a recording apparatus and an electronic apparatus having the implementation structure is there.
また、本発明の他の目的は、基板に対して,電子部品が傾いた状態で実装されることを容易に防止することができる電子部品の実施構造、その実施構造を備えた記録装置及び電子機器を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an electronic component implementation structure that can easily prevent the electronic component from being mounted in an inclined state with respect to the substrate, a recording apparatus and an electronic device having the implementation structure. To provide equipment.
また、本発明の更に他の目的は、電子部品の実装中に起こる温度変化等により発生する応力で接触不良が発生することを容易に防止することができる電子部品の実装構造及び該電子部品の実装構造を実施可能とするメタルマスクを提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an electronic component mounting structure capable of easily preventing contact failure due to stress generated by a temperature change or the like occurring during mounting of the electronic component, and the electronic component. An object of the present invention is to provide a metal mask capable of implementing a mounting structure.
上記目的達成のため、本発明の電子部品の実装構造では、複数の第1の半田部材が形成された電子部品と、実装面の前記第1の半田部材と対応する所定の領域に複数の電極パッドが形成された基板とを含み、前記基板の実装面の前記複数の電極パッド上に複数の第2の半田部材をそれぞれ形成し、前記各第1の半田部材と各第2の半田部材とを接続させるように前記電子部品を前記基板に面実装する電子部品の実装構造において、更に、前記基板の実装面の前記所定の領域外にダミーとして前記第2の半田部材を形成し、前記電子部品と前記基板の実装面との間に介在させることを特徴としている。 To achieve the above object, in the electronic component mounting structure of the present invention, an electronic component in which a plurality of first solder members are formed, and a plurality of electrodes in a predetermined region corresponding to the first solder members on the mounting surface. A plurality of second solder members formed on the plurality of electrode pads on the mounting surface of the substrate, and each of the first solder members and the second solder members; In the electronic component mounting structure in which the electronic component is surface-mounted on the substrate so as to be connected, the second solder member is formed as a dummy outside the predetermined region of the mounting surface of the substrate, and the electronic It is characterized by being interposed between the component and the mounting surface of the substrate.
これにより、複数の第1の半田部材が形成された電子部品を基板に実装する際に、ダミーとして形成された第2の半田部材が、上記電子部品の自重を支えることができる。従って、第1の半田部材が、他の第1の半田部材に到達してブリッジを形成することを有効に防止できる。 Thereby, when mounting the electronic component in which the some 1st solder member was formed in a board | substrate, the 2nd solder member formed as a dummy can support the dead weight of the said electronic component. Therefore, it is possible to effectively prevent the first solder member from reaching the other first solder member and forming a bridge.
また、本発明の電子部品の実装構造では、前記ダミーとして形成される第2の半田部材の高さは、前記各第1の半田部材と接続させる第2の半田部材の高さよりも高いことを特徴としている。これにより、第1の半田部材が、他の第1の半田部材に到達してブリッジを形成することを有効に防止できる。 In the electronic component mounting structure according to the present invention, the height of the second solder member formed as the dummy is higher than the height of the second solder member connected to each of the first solder members. It is a feature. Accordingly, it is possible to effectively prevent the first solder member from reaching the other first solder member and forming a bridge.
また、本発明の電子部品の実装構造では、前記ダミーとして形成される第2の半田部材は、少なくとも前記電子部品の角部に対応する位置に形成されることを特徴としている。これにより、上記電子部品の自重を角部で支えることになるので、上記電子部品が基板に対して傾いた状態で実装されることを防ぐことができる。 In the electronic component mounting structure of the present invention, the second solder member formed as the dummy is formed at a position corresponding to at least a corner of the electronic component. Thereby, since the weight of the electronic component is supported by the corner portion, it is possible to prevent the electronic component from being mounted in a tilted state with respect to the substrate.
また、本発明の電子部品の実装構造では、前記第2の半田部材はクリーム半田であることを特徴としている。これにより、従来どおりクリーム半田を使用したリフロー半田付けを実施できる。すなわち、従来のリフロー半田付けによる実装方法の工程に影響を与えること無く、複数の第1の半田部材が形成された電子部品を基板に実装する際に、上記電子部品の自重により第1の半田部材が潰れて、他の第1の半田部材に到達してブリッジを形成することを防止できる。 In the electronic component mounting structure of the present invention, the second solder member is cream solder. Thereby, reflow soldering using cream solder can be implemented as usual. That is, when mounting an electronic component on which a plurality of first solder members are formed on a substrate without affecting the steps of the conventional mounting method by reflow soldering, the first solder is caused by the weight of the electronic component. It is possible to prevent the member from being crushed and reaching the other first solder member to form a bridge.
また、本発明の記録装置では、記録媒体に記録する記録装置であって、上記電子部品の実装構造を備えたことを特徴としている。これにより、複数の第1の半田部材が形成された電子部品を基板に実装する際に、上記電子部品の自重により第1の半田部材が潰れて、他の第1の半田部材に到達してブリッジを形成することを防止できる電子部品の実装構造を備えた記録装置を提供することができる。 The recording apparatus of the present invention is a recording apparatus for recording on a recording medium, and is characterized by including the above-described electronic component mounting structure. Thereby, when mounting an electronic component on which a plurality of first solder members are formed on a substrate, the first solder member is crushed by the weight of the electronic component and reaches the other first solder member. It is possible to provide a recording apparatus including an electronic component mounting structure that can prevent the formation of a bridge.
また、本発明の電子機器では、上記の電子部品の実装構造を備えたことを特徴としている。これにより、複数の第1の半田部材が形成された電子部品を基板に実装する際に、上記電子部品の自重により第1の半田部材が潰れて、他の第1の半田部材に到達してブリッジを形成することを防止できる電子部品の実装構造を備えた電子機器を提供することができる。 In addition, an electronic apparatus according to the present invention is characterized by including the above-described electronic component mounting structure. Thereby, when mounting an electronic component on which a plurality of first solder members are formed on a substrate, the first solder member is crushed by the weight of the electronic component and reaches the other first solder member. It is possible to provide an electronic apparatus having an electronic component mounting structure that can prevent the formation of a bridge.
また、本発明の電子部品の実装方法では、複数の第1の半田部材が形成された電子部品と、前記第1の半田部材と対応する基板の実装面の所定の領域に形成された複数の電極パッドと、前記電極パッド上に形成された複数の第2の半田部材と、を半田付けする電子部品の実装方法において、前記基板の実装面の前記所定の領域外にダミーとして第2の半田部材を形成するメタルマスクを前記基板に載置・位置決めする工程と、前記メタルマスク越しに前記複数の電極パッドに第2の半田部材を形成する工程と、前記メタルマスクを取り外す工程と、前記基板の所定の場所に前記電子部品を載置する工程と、前記電極パッドに形成された前記第2の半田部材及び前記電子部品に形成された前記第1の半田部材をリフロー半田付けする工程と、を有することを特徴としている。 In the electronic component mounting method of the present invention, the electronic component on which a plurality of first solder members are formed and a plurality of regions formed on a predetermined region of the mounting surface of the substrate corresponding to the first solder members. In an electronic component mounting method for soldering an electrode pad and a plurality of second solder members formed on the electrode pad, a second solder as a dummy outside the predetermined region of the mounting surface of the substrate Placing and positioning a metal mask for forming a member on the substrate; forming a second solder member on the plurality of electrode pads through the metal mask; removing the metal mask; and the substrate Placing the electronic component at a predetermined location, reflow soldering the second solder member formed on the electrode pad and the first solder member formed on the electronic component, The It is characterized in that.
これにより、メタルマスク以外、従来のリフロー半田付けによる実装方法と変更点が無いので、上記の実装方法の工程に与える影響を最小にすることができる。また、上記基板の実装面の所定の領域外に対応するメタルマスクの位置に貫通穴を形成しさえすれば、所定の領域外にダミーとして第2の半田部材を形成することができる。以上より、従来のリフロー半田付けによる実装方法の工程に影響を与えること無く、複数の第1の半田部材が形成された電子部品を基板に実装する際に、上記電子部品の自重により第1の半田部材が潰れて、他の第1の半田部材に到達してブリッジを形成することを防止できる。 Thereby, since there is no change point from the mounting method by the conventional reflow soldering other than the metal mask, the influence on the process of the mounting method can be minimized. Further, the second solder member can be formed as a dummy outside the predetermined region as long as the through hole is formed at the position of the metal mask corresponding to the predetermined region outside the mounting surface of the substrate. As described above, when mounting an electronic component on which a plurality of first solder members are formed on a substrate without affecting the steps of the conventional mounting method by reflow soldering, the first weight is caused by the weight of the electronic component. It is possible to prevent the solder member from being crushed and reaching another first solder member to form a bridge.
また、本発明のメタルマスクでは、複数の第1の半田部材が形成された電子部品を、実装面の前記第1の半田部材と対応する所定の領域に複数の電極パッドが形成された基板に面実装する工程で、前記複数の電極パッド以外の領域を、第2の半田部材から防護するメタルマスクにおいて、前記複数の電極パッドに対応する位置に形成された第1の貫通穴と、少なくとも前記基板の実装面の前記所定の領域外に対応する位置に形成された第2の貫通穴とを有し、前記第2の貫通穴の穴径は、前記第1の貫通穴の穴径よりも大きいことを特徴としている。 In the metal mask of the present invention, an electronic component on which a plurality of first solder members are formed is placed on a substrate on which a plurality of electrode pads are formed in a predetermined region corresponding to the first solder member on the mounting surface. In the surface mounting step, in the metal mask that protects the region other than the plurality of electrode pads from the second solder member, at least the first through hole formed at a position corresponding to the plurality of electrode pads, A second through hole formed at a position corresponding to the outside of the predetermined region of the mounting surface of the substrate, and the hole diameter of the second through hole is larger than the hole diameter of the first through hole. It is characterized by being large.
これにより、上記第2の貫通穴の穴径を上記第1の貫通穴の穴径よりも大きくすることで、ダミーとして形成される前記第2の半田部材の量を、前記複数の電極パッド上に形成される第2の半田部材の量より多くすることができる。よって、上記ダミーとして形成される第2の半田部材の高さを、各第1の半田部材と接続させる第2の半田部材の高さよりも高くすることができる。 Thus, by making the hole diameter of the second through hole larger than the hole diameter of the first through hole, the amount of the second solder member formed as a dummy can be set on the plurality of electrode pads. It is possible to increase the amount of the second solder member to be formed on. Therefore, the height of the second solder member formed as the dummy can be made higher than the height of the second solder member connected to each first solder member.
また、本発明のメタルマスクでは、複数の第1の半田部材が形成された電子部品を、実装面の前記第1の半田部材と対応する所定の領域に複数の電極パッドが形成された基板に面実装する工程で、前記複数の電極パッド以外の領域を、第2の半田部材から防護するメタルマスクにおいて、少なくとも前記複数の電極パッドの角部に対応する位置に形成された第2の貫通穴と、前記第2の貫通穴以外の電極パッドに対応する位置に形成された第1の貫通穴と、を有し、前記第2の貫通穴の穴径は、前記第1の貫通穴の穴径よりも大きいことを特徴としている。 In the metal mask of the present invention, an electronic component on which a plurality of first solder members are formed is placed on a substrate on which a plurality of electrode pads are formed in a predetermined region corresponding to the first solder member on the mounting surface. A second through hole formed at a position corresponding to at least a corner of the plurality of electrode pads in a metal mask that protects a region other than the plurality of electrode pads from the second solder member in the surface mounting step. And a first through hole formed at a position corresponding to the electrode pad other than the second through hole, and the diameter of the second through hole is the hole of the first through hole It is characterized by being larger than the diameter.
これにより、上記第2の貫通穴の穴径を上記第1の貫通穴の穴径よりも大きくすることで、上記電極パッドに形成する第2の半田部材の量を、他の電極パッドに形成する第2の半田部材の量より、多くすることができる。よって、上記電極パッドに形成された第2の半田部材と、第1の半田部材とが引き剥がされる方向に応力が加わっても、第2の半田部材の量を多くすることで、上記電極パッドと上記電子部品の第1の半田部材との上記接触不良を防止することができる。 Thereby, the amount of the second solder member formed on the electrode pad is formed on the other electrode pad by making the hole diameter of the second through hole larger than the hole diameter of the first through hole. The amount of the second solder member can be increased. Therefore, even if stress is applied in the direction in which the second solder member formed on the electrode pad and the first solder member are peeled off, the amount of the second solder member is increased, so that the electrode pad And the contact failure between the electronic component and the first solder member.
本発明に係る「電子機器」の一例として、記録装置1を取り上げて、本発明の実施形態について、図1乃至図10を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、本実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 The recording apparatus 1 will be taken up as an example of the “electronic device” according to the present invention, and an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The embodiments described below do not limit the invention according to the scope of claims, and all combinations of features described in the present embodiment are essential to the solution means of the invention. Is not limited.
図1は、本発明の実施形態に係る記録装置1の外観を示す斜視図である。図1に示す記録装置1は、上部カバー2、上部ハウジング3及び下部ハウジング4を有し、前面には、開口した挿入口5が設けられている。この挿入口5へ被記録物8が挿入されると、記録装置1により被記録物8に記録が行われ、被記録物8が挿入口5から排出される。
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a recording apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. A recording apparatus 1 shown in FIG. 1 includes an
図2は、記録装置1に内蔵された主制御基板11と電源基板9及びその周辺付近を示す斜視図である。図2の中央右付近には、パワー系部品やロジック系部品が実装され、記録装置1に内蔵されている各装置を制御する主制御基板11が配設されている。更に、主制御基板11の左隣りには、電源の1次側部品群51が実装される電源基板9が水平方向に配設されている。
FIG. 2 is a perspective view showing the
主制御基板11は、各種コネクタが配設されるコネクタ領域41、パワー系部品が実装されるパワー系部品実装領域42、ロジック系部品が実装されるロジック系部品実装領域43を含む。
The
パワー系部品実装領域42には、例えば、図示しないモータードライバ、ヘッドドライバ等のパワー系部品、これらより発生する熱を放出させるためのヒートシンク42a、42bが実装されている。
In the power system
ロジック系部品実装領域43には、CPU、ASIC10等のロジック系部品が実装され、記録装置1の背面に配設されたインターフェイス部44とアクセスが容易な位置にロジック系部品実装領域43は設けられている。
In the logic
コネクタ領域41、パワー系部品実装領域42、ロジック系部品実装領域43に実装された各種部品は、主制御基板11に設けられた図示しない回路パターンを介して接続されている。
Various components mounted on the
図3は、図2に示す主制御基板11のASIC10周辺の拡大平面図である。図2に示したように、主制御基板11は、電子部品として、BGAパッケージであるASIC10を面実装している。
FIG. 3 is an enlarged plan view around the
図4は、図2に示す主制御基板11のASIC10周辺の拡大正面図である。本実施形態では、主制御基板11上の電極パッド13(図6参照)に形成されたクリーム半田14と、ASIC10に形成された半田ボール12をリフロー半田付けしている。更に、後述するが、本発明の特徴部分の一つであるダミー半田100が、主制御基板11とASIC10間に形成されている。よって、半田ボール12及びクリーム半田14が溶融する際に、ASIC10の自重をダミー半田100が支えることができる。尚、ダミー半田100は、ダミー半田固定用パッド19に形成されたクリーム半田14であるが、他のクリーム半田14と区別するため、ダミー半田100としている。
FIG. 4 is an enlarged front view around the
次に、主制御基板11にASIC10を実装する前のASIC10の半田ボール12及び主制御基板11に形成された電極パッド13(図6参照)について説明する。
Next, the
図5は、図2に示すASIC10を実装する前のASIC10の半田ボール12の配置を表す裏面図である。図5に示すように、本実施形態のASIC10は9個の半田ボール12を備えている。9個の半田ボール12の大きさは同じである。9個の半田ボール12は全て、クリーム半田14(図4参照)を介して、それぞれ対応する電極パッド13(図6参照)と導通している。また、半田ボール12が形成されていないASIC10の領域は、絶縁材15で覆われている。そのため、後述するが、ダミー半田100が、半田ボール12が形成されていない領域と接触しても導通しない構造となっている。
FIG. 5 is a back view showing the arrangement of the
図6は、図3に示すASIC10を実装する前の主制御基板11のASIC10周辺の拡大平面図である。図6に示すように、主制御基板11の実装面には、9個の電極パッド13及び本発明の特徴部分の一つである4個のダミー半田固定用パッド19が形成されている。9個の電極パッド13は、説明の便宜上、5個の電極パッド13a及び4個の電極パッド13bに分けられているが、電極パッド13a及び13bは、同じパッドである。電極パッド13bは、9個の電極パッド13の内、角部に形成された電極パッドである。一方、電極パッド13aは、角部以外に形成された電極パッドである。後述するが、電極パッド13aは、クリーム半田14(図4参照)を形成する際に使用する、本発明の特徴部分の一つであるメタルマスク30(図7参照)の貫通穴17a(図7参照)と対応し、電極パッド13bは貫通穴17b(図7参照)と対応する。貫通穴17b(図7参照)は貫通穴17a(図7参照)より穴径が大きいため、電極パッド13bに形成されるクリーム半田14(図4参照)の量は、電極パッド13aに形成されるクリーム半田14(図4参照)の量よりも多くなる。これにより、半田ボール12(図4参照)と、電極パッド13bに形成されたクリーム半田14(図4参照)とが引き剥がされる方向に応力が加わっても、半田ボール12と電極パッド13bが接触不良になることを容易に防止できる。
FIG. 6 is an enlarged plan view around the
また、ダミー半田固定用パッド19は、主制御基板11とASIC10の間に形成されるダミー半田100(図4参照)を固定するために形成されている。ダミー半田固定用パッド19は、クリーム半田14(図4参照)を形成する際に使用するメタルマスク30(図7参照)の貫通穴17c(図7参照)と対応する。貫通穴17c(図7参照)は、後述するが、他の貫通穴17a(図7参照)及び17b(図7参照)よりも穴径が大きくなっている。そのため、ダミー半田100(図4参照)の量は、クリーム半田14の量より多くなる。一方、ダミー半田固定用パッド19は、電極パッド13a及び13bに比べて、小さく形成されている。これにより、ダミー半田固定用パッド19に形成されたダミー半田100は、ダミー半田固定用パッド19に接触しつつ、表面張力によって略球状になるので、クリーム半田14(図4参照)の高さよりも、ダミー半田100(図4参照)は高くなり、半田ボール12(図4参照)及びクリーム半田14(図4参照)の溶融時に、確実にASIC10を支えることができる。なお、電極パッド13及びダミー半田固定用パッド19が形成されていない主制御基板11の領域は、絶縁材15で覆われている。
The dummy
次に、本発明の特徴部分の一つである主制御基板11にASIC10を実装する工程及び上記の工程で使用するメタルマスク30について説明する。図7及び図8は、図6に示す主制御基板11にASIC10を実装する工程を示す矢視AAにおける断面図である。また、図9は図7に示すメタルマスク30の平面図、図10は図9に示すメタルマスク30の矢視BBにおける断面図である。
Next, the process of mounting the
まず、主制御基板11に電極パッド13及びダミー半田固定用パッド19を形成する。更に、主制御基板11の電極パッド13及びダミー半田固定用パッド19以外の領域を絶縁材15で覆う。次に、図7(a)に示すように、主制御基板11にメタルマスク30を載置・位置決めする。本実施形態のメタルマスク30には、図9及び図10に示すように、エッチングやレーザー加工等によって、貫通穴17a、17b及び17cが形成されている。貫通穴17aは、主制御基板11の電極パッド13aと対応する位置に形成されている。また、貫通穴17bは、電極パッド13bと対応する位置に、貫通穴17cはダミー半田固定用パッド19に対応する位置に形成されている。
First, the
次に、図7(b)に示すように、スキージ18とクリーム半田14をメタルマスク30上に載置し、スキージ18を移動させる。これにより、図7(c)に示すように、メタルマスク30の貫通穴17a、17b及び17cにクリーム半田14が充填される。よって、メタルマスク30の貫通穴17aに対応する電極パッド13a上にクリーム半田14が形成される。同様に、貫通穴17bに対応する電極パッド13b上にクリーム半田14が形成される。更に、貫通穴17cに対応するダミー半田固定用パッド19上にダミー半田100(クリーム半田14)が形成される。
Next, as shown in FIG. 7B, the
ここで、貫通穴17bの穴径は貫通穴17aの穴径よりも大きく形成されている。そのため、電極パッド13bに形成されるクリーム半田14の量は、電極パッド13aに形成されるクリーム半田14の量よりも多くなる。従来、ASIC10の形態が、ASIC10の実装中に起こる温度変化等により主制御基板11に発生する反りと逆方向の反りをASIC10に発生させ易い。更に、ASIC10の逆方向の反りに、温度変化等により主制御基板11に発生する反りが加わることで、半田ボール12と、電極パッド13bに形成されたクリーム半田14とが引き剥がされる方向に応力が加わる。そのため、接触不良を発生させる場合があった。しかし、電極パッド13bに形成されるクリーム半田14の量が、電極パッド13aに形成されるクリーム半田14の量よりも多くなるため、上記の接触不良を容易に防止することができる。
Here, the hole diameter of the through
また、図9及び図10に示したように、貫通穴17cの穴径は貫通穴17bの穴径よりも大きく形成されている。そのため、ダミー半田固定用パッド19に形成されるダミー半田100の量は、電極パッド13a及び13bに形成されるクリーム半田14の量よりも多くなる。一方、上述したように、ダミー半田固定用パッド19は、電極パッド13a及び13bに比べて、小さく形成されているので、ダミー半田固定用パッド19に形成されたダミー半田100は、ダミー半田固定用パッド19に接触しつつ、表面張力によって略球状になる。そのため、電極パッド13a及び13bに形成されたクリーム半田14の高さよりも、ダミー半田100は高くなり、半田ボール12及びクリーム半田14の溶融時に、確実にASIC10を支えることができる。
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the diameter of the through
次に、図7(c)に示すように、メタルマスク30の貫通穴17a、17b及び17cにクリーム半田14を充填して、クリーム半田14及びダミー半田100を形成した後、メタルマスク30を取り外す。その後、図8(d)に示すように、半田ボール12を備えたASIC10を載置する。次に、図8(e)に示す状態で、主制御基板11及びASIC10を図示しないリフロー炉に搬入し、このリフロー炉で半田ボール12及びクリーム半田14を溶融・固化する。よって、図8(f)に示すように、主制御基板11にASIC10を面実装している。
Next, as shown in FIG. 7C, the
従来、リフロー炉で半田ボール12及びクリーム半田14を溶融する際、ASIC10の自重により、半田ボール12が潰れる虞れがあった。半田ボール12が潰れると、他の半田ボール12に到達し、ブリッジを形成し、主制御基板11上の回路をショートさせる虞れがあった。しかし、図8(f)に示したように、ダミー半田100及びダミー半田固定用パッド19を形成することで、リフロー炉で半田ボール12及びクリーム半田14を溶融する際、ASIC10の自重をダミー半田100が支えることができる。よって、半田ボール12が潰れて、他の半田ボール12とブリッジを形成することを防止できる。
また、本実施形態のダミー半田100及びダミー半田固定用パッド19は、主制御基板11に形成された電極パッド13の領域外、すなわち、ASIC10の角部に対応する位置に形成されている。そのため、リフロー炉で半田ボール12及びクリーム半田14を溶融する際、ASIC10の自重をASIC10の角部で支えているので、ASIC10が主制御基板11に対して傾いた状態で実装されることを防ぐことができる。よって、傾いた側の半田ボール12が、他の半田ボール12に到達し、ブリッジを形成し易くなることも防止できる。また、上述したように、ASIC10の角部は絶縁材15で覆われている。そのため、半田ボール12が形成されていないASIC10の領域と、ダミー半田100が接触しても導通しないので、ダミー半田100をASIC10の自重を支えるためだけに使用できる。
Conventionally, when the
Further, the
更に、ダミー半田固定用パッド19は、電極パッド13と同じ工程で主制御基板11に形成されている。また、上述したように、ダミー半田100は、メタルマスク30を主制御基板11に載置・位置決めした後、メタルマスク30の貫通穴17cにクリーム半田14を充填することで、形成している。よって、電極パッド13上のクリーム半田14と同じ工程で形成されている。これから、ダミー半田100、ダミー半田固定用パッド19を形成するために、従来のリフロー半田付けによる実装方法の工程に影響を与えること無く、上記の実装方法の工程と同じ工程で、ダミー半田100を形成することができる。
以上のように、本実施形態の電子部品の実装構造によれば、複数の第1の半田部材である半田ボール12が形成された電子部品であるASIC10と、実装面の半田ボール12と対応する所定の領域に複数の電極パッド13が形成された主制御基板11とを含み、主制御基板11の実装面の複数の電極パッド13上に複数の第2の半田部材であるクリーム半田14をそれぞれ形成し、各半田ボール12と各クリーム半田14とを接続させるようにASIC10を主制御基板11に面実装している。更に、主制御基板11の実装面の所定の領域外にダミーとして第2の半田部材であるダミー半田100を形成し、ASIC10と主制御基板11の実装面との間に介在させている。
Further, the dummy
As described above, according to the electronic component mounting structure of the present embodiment, the
これにより、複数の半田ボール12が形成されたASIC10を主制御基板11に実装する際に、ダミー半田100が、ASIC10の自重を支えることができる。従って、半田ボール12が、他の半田ボール12に到達してブリッジを形成することを有効に防止できる。
Thereby, when mounting the
また、本実施形態の電子部品の実装構造によれば、ダミー半田100の高さは、各半田ボール12と接続させるクリーム半田14の高さよりも高くなっている。これにより、半田ボール12が、他の半田ボール12に到達してブリッジを形成することを有効に防止できる。
Further, according to the electronic component mounting structure of the present embodiment, the height of the
また、本実施形態の電子部品の実装構造によれば、ダミー半田100は、少なくともAISC10の角部に対応する位置に形成されている。これにより、ASIC10の自重を角部で支えることになるので、ASIC10が主制御基板11に対して傾いた状態で実装されることを防ぐことができる。
Further, according to the electronic component mounting structure of the present embodiment, the
また、本実施形態の電子部品の実装構造によれば、第2の半田部材はクリーム半田14である。これにより、従来どおりクリーム半田14を使用したリフロー半田付けを実施できる。すなわち、従来のリフロー半田付けによる実装方法の工程に影響を与えること無く、複数の半田ボール12が形成されたASIC10を主制御基板11に実装する際に、ASIC10の自重により半田ボール12が潰れて、他の半田ボール12に到達してブリッジを形成することを防止できる。
Further, according to the electronic component mounting structure of the present embodiment, the second solder member is the
また、本実施形態の電子部品の実装方法によれば、複数の半田ボール12が形成されたASIC10と、半田ボール12と対応する主制御基板11の実装面の所定の領域に形成された複数の電極パッド13と、電極パッド13上に形成された複数のクリーム半田14と、を半田付けしている。更に、主制御基板11の実装面の所定の領域外にダミー半田100を形成するメタルマスク30を主制御基板11に載置・位置決めする工程と、メタルマスク30越しに複数の電極パッド13にクリーム半田14を形成する工程と、メタルマスク30を取り外す工程と、主制御基板11の所定の場所にASIC10を載置する工程と、電極パッド13に形成されたクリーム半田14及びASIC10に形成された半田ボール12をリフロー半田付けする工程と、を有している。
Further, according to the electronic component mounting method of the present embodiment, the
これにより、メタルマスク30以外、従来のリフロー半田付けによる実装方法と変更点が無いので、上記の実装方法の工程に与える影響を最小にすることができる。また、主制御基板11の実装面の所定の領域外に対応するメタルマスク30の位置に貫通穴17cを形成しさえすれば、所定の領域外にダミー半田100を形成することができる。以上より、従来のリフロー半田付けによる実装方法の工程に影響を与えること無く、複数の半田ボール12が形成されたASIC10を主制御基板11に実装する際に、ASIC10の自重により半田ボール12が潰れて、他の半田ボール12に到達してブリッジを形成することを防止できる。
Thereby, since there is no change point from the mounting method by the conventional reflow soldering except for the
また、本実施形態のメタルマスクによれば、複数の半田ボール12が形成されたASIC10を、実装面の半田ボール12と対応する所定の領域に複数の電極パッド13が形成された主制御基板11に面実装する工程で、複数の電極パッド13以外の領域を、クリーム半田14から防護している。更に、複数の電極パッド13に対応する位置に形成された貫通穴17aと、少なくとも主制御基板11の実装面の所定の領域外に対応する位置に形成された貫通穴17cとを有し、貫通穴17cの穴径は、貫通穴17aの穴径よりも大きくしている。
Further, according to the metal mask of the present embodiment, the
これにより、貫通穴17cの穴径を貫通穴17aの穴径よりも大きくすることで、ダミー半田100の量を、複数の電極パッド13上に形成されるクリーム半田14の量より多くすることができる。よって、上記ダミー半田100の高さを、各半田ボール12と接続させるクリーム半田14の高さよりも高くすることができる。
Thereby, by making the hole diameter of the through
また、本実施形態のメタルマスクによれば、複数の半田ボール12が形成されたASIC10を、実装面の半田ボール12と対応する所定の領域に複数の電極パッド13が形成された主制御基板11に面実装する工程で、複数の電極パッド13以外の領域を、クリーム半田14から防護している。更に、少なくとも複数の電極パッド13の角部13bに対応する位置に形成された貫通穴17bと、貫通穴17b以外の電極パッド13に対応する位置に形成された貫通穴17aと、を有し、貫通穴17bの穴径は、貫通穴17aの穴径よりも大きくしている。
Further, according to the metal mask of the present embodiment, the
これにより、貫通穴17bの穴径を貫通穴17aの穴径よりも大きくすることで、電極パッド13bに形成するクリーム半田14の量を、電極パッド13aに形成するクリーム半田14の量より、多くすることができる。よって、電極パッド13bに形成されたクリーム半田14と、半田ボール12とが引き剥がされる方向に応力が加わっても、クリーム半田14の量を多くすることで、電極パッド13とASIC10の半田ボール12との上記接触不良を防止することができる。
Thereby, the amount of
なお、本発明の範囲は上述した実施形態に限られず、特許請求の範囲の記載に反しない限り、他の様々な実施形態に適用可能である。例えば、本発明の実施形態では、主制御基板11にASIC10を、リフロー半田付けで実装しているが、特にこれに限定されるものでなく、他の半田付けで実装しても良い。
Note that the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to various other embodiments as long as they do not contradict the description of the claims. For example, in the embodiment of the present invention, the
また、本実施形態では、半田ボール12と電極パッド13をクリーム半田14を介して、導通させているが、特にこれに限定されるものでなく、他の半田を使用しても良い。また、半田でなくても、導通できれば適用可能である。同様に、ダミー半田100として、クリーム半田14を使用しているが、特にこれに限定されるものでなく、何れの半田でも適用可能である。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、ダミー半田100をASIC10の角部、4箇所に形成しているが、特にこれに限定されるものでなく、ASIC10を支えることができれば、他の場所にあっても良い。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、メタルマスク30の貫通穴17bの穴径を貫通穴17aの穴径よりも大きくしているが、特にこれに限定されるものでなく、同じにしても良い。しかし、貫通穴17bの穴径を貫通穴17aの穴径よりも大きくした方が、電極パッド13とASIC10の半田ボール12との接触不良を防止することができる。
In the present embodiment, the diameter of the through
ASIC等のように半田ボールを有する電子部品と、主制御基板の実装面との間にダミーのクリーム半田を介在させて、電子部品を実装した主制御基板等を備える記録装置等であれば、例えば、プリンタ、ファクシミリ装置、コピー装置等であっても適用可能である。 If it is a recording device or the like provided with a main control board or the like on which an electronic component is mounted by interposing a dummy cream solder between the electronic part having a solder ball such as an ASIC and the mounting surface of the main control board, For example, the present invention can be applied to a printer, a facsimile machine, a copying machine, and the like.
1 記録装置、2 上部カバー、3 上部ハウジング、4 下部ハウジング、
5 挿入口、8 被記録物、9 電源基板、
10 ASIC、11 主制御基板、12 半田ボール、
13、13a、13b 電極パッド、14 クリーム半田、15 絶縁材、
17a、17b、17c 貫通穴、
18 スキージ、19 ダミー半田固定用パッド、
30 メタルマスク、
41 コネクタ領域、42 パワー系部品実装領域、43 ロジック系部品実装領域、
44 インターフェイス部、51 1次側部品群、
100 ダミー半田
1 recording device, 2 upper cover, 3 upper housing, 4 lower housing,
5 insertion slot, 8 recording object, 9 power supply board,
10 ASIC, 11 main control board, 12 solder balls,
13, 13a, 13b Electrode pad, 14 Cream solder, 15 Insulating material,
17a, 17b, 17c through hole,
18 Squeegee, 19 Dummy solder fixing pad,
30 metal mask,
41 Connector area, 42 Power system component mounting area, 43 Logic system component mounting area,
44 interface part, 51 primary side parts group,
100 dummy solder
Claims (9)
の実装面の前記複数の電極パッド上に複数の第2の半田部材をそれぞれ形成し、前記
各第1の半田部材と各第2の半田部材とを接続させるように前記電子部品を前記基板
に面実装する電子部品の実装構造において、
更に、前記基板の実装面の前記所定の領域外にダミーとして前記第2の半田部材を形成し、前記電子部品と前記基板の実装面との間に介在させることを特徴とする電子部品の実装構造。 An electronic component having a plurality of first solder members formed thereon; and a substrate having a plurality of electrode pads formed in a predetermined region corresponding to the first solder members on the mounting surface. A plurality of second solder members are formed on the plurality of electrode pads, respectively, and the electronic component is surface-mounted on the substrate so as to connect the first solder members and the second solder members. In the component mounting structure,
Furthermore, the second solder member is formed as a dummy outside the predetermined region of the mounting surface of the substrate, and the electronic component is mounted between the electronic component and the mounting surface of the substrate Construction.
れることを特徴とする電子部品の実装構造。 3. The electronic component mounting structure according to claim 1, wherein the second solder member formed as the dummy is formed at a position corresponding to at least a corner portion of the electronic component. Mounting structure.
材はクリーム半田であることを特徴とする電子部品の実装構造。 4. The electronic component mounting structure according to claim 1, wherein the second solder member is cream solder.
前記電極パッド上に形成された複数の第2の半田部材と、を半田付けする電子部品の実装方法において、
前記基板の実装面の前記所定の領域外にダミーとして第2の半田部材を形成するメタルマスクを前記基板に載置・位置決めする工程と、
前記メタルマスク越しに前記複数の電極パッドに第2の半田部材を形成する工程と、
前記メタルマスクを取り外す工程と、
前記基板の所定の場所に前記電子部品を載置する工程と、
前記電極パッドに形成された前記第2の半田部材及び前記電子部品に形成された前記第1の半田部材をリフロー半田付けする工程と、を有することを特徴とする電子部品の実装方法。 An electronic component in which a plurality of first solder members are formed; a plurality of electrode pads formed in a predetermined region of a mounting surface of the substrate corresponding to the first solder members;
In the mounting method of an electronic component for soldering a plurality of second solder members formed on the electrode pad,
Placing and positioning a metal mask on the substrate to form a second solder member as a dummy outside the predetermined region of the mounting surface of the substrate;
Forming a second solder member on the plurality of electrode pads over the metal mask;
Removing the metal mask;
Placing the electronic component on a predetermined location of the substrate;
And reflow soldering the second solder member formed on the electrode pad and the first solder member formed on the electronic component.
前記複数の電極パッドに対応する位置に形成された第1の貫通穴と、少なくとも前記基板の実装面の前記所定の領域外に対応する位置に形成された第2の貫通穴とを有し、前記第2の貫通穴の穴径は、前記第1の貫通穴の穴径よりも大きいことを特徴とするメタルマスク。 In the step of surface mounting the electronic component having the plurality of first solder members formed on a substrate having a plurality of electrode pads formed in a predetermined region corresponding to the first solder member on the mounting surface, In the metal mask that protects the area other than the electrode pad from the second solder member,
A first through hole formed at a position corresponding to the plurality of electrode pads, and a second through hole formed at a position corresponding to at least the predetermined region of the mounting surface of the substrate; A metal mask, wherein a diameter of the second through hole is larger than a diameter of the first through hole.
少なくとも前記複数の電極パッドの角部に対応する位置に形成された第2の貫通穴と、前記第2の貫通穴以外の電極パッドに対応する位置に形成された第1の貫通穴と、を有し、前記第2の貫通穴の穴径は、前記第1の貫通穴の穴径よりも大きいことを特徴とするメタルマスク。
In the step of surface mounting the electronic component having the plurality of first solder members formed on a substrate having a plurality of electrode pads formed in a predetermined region corresponding to the first solder member on the mounting surface, In the metal mask that protects the area other than the electrode pad from the second solder member,
A second through hole formed at a position corresponding to at least a corner portion of the plurality of electrode pads, and a first through hole formed at a position corresponding to the electrode pad other than the second through hole. A metal mask, wherein a diameter of the second through hole is larger than a diameter of the first through hole.
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