JP2008300628A - リードフレーム及び同リードフレームを用いた回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 リードフレームを固定治具に容易に固定されやすい形状に形成するとともに、接合リードの間隔が種々変化しても、共通して使用することができる固定治具とすることができる、リードフレーム及び同リードフレームを用いた回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 タイバー７とこれに連結された接合リード９とからなるリードフレーム６において、接合リード９に切り起こしからなる前記上部把持部９ｃと前記下部把持部９ｄとを形成し、固定治具に前記上部把持部９ｃと前記下部把持部９ｄで挟み込まれる保持板を形成して、リフロー処理時、前記リードフレーム６を安定的に保持することができるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、リードフレーム及び同リードフレームを用いた回路基板の製造方法に係わり、より詳細には、リフロー処理時、容易に保持されることのできるリードフレームと、これを保持する治具の構成に関する。

表面実装型の回路基板は、同回路基板上に導電パターンを形成し、同導電パターンの所定位置に表面実装型のＩＣ及びチップ抵抗及びチップコンデンサ等の電子部品をハンダ接合している。同回路基板の一側縁には導電パターンに連なる略矩形状の複数のランドが列状に形成され、同ランド上には、外部と電気的に接続するための入出力を行う、複数の接合リードが垂直状となってハンダ接合されるようになっている。

例えば、図５（Ａ）で示すように、リードフレームを保持する治具を使用しないで回路基板２０上に複数のＩＣ及び複数の接合リード２３をハンダ接合する工程としては、まず前記回路基板２０上の所定箇所に、クリームハンダをスクリーン印刷等により塗布し、次に、同回路基板２０上の所定位置にＩＣ及びチップ抵抗等を、夫々の端子がクリームハンダに当接するように、マウント機等を用いて載置させ仮固定を行う。

ランド２０ａに固着される複数の接合リード２３は、横長状のタイバー２２に夫々連結されたリードフレーム２１として供給されるようになっている。同タイバー２２の下端縁に連結された複数のリード群は、下端部に切り込みを設け、Ｌ字状に折曲した折曲部を設けた同一形状となっているが、前記ランド２０ａにハンダ接合される接合リード２３と、同接合リード２３がハンダ接合されるリフロー処理時に、前記リードフレーム２１が前記回路基板２０上に自立するように支持する支持リード２４と、前記接合リード２３が前記ランド２０ａの所定位置に的確に載置されるよう、前記リードフレーム２１を正確な位置に位置決めする位置決め用リード２５とに必要に応じて選別されるようになっており、前記回路基板２０上に形成された前記ランド２０ａの個数に応じて、前記リード群から前記接合リード２３、前記支持リード２４及び位置決め用リード２５が適宜選択されるようになっている（特許文献１参照）。

リフロー処理時、所定の電子部品及び前記リードフレーム２１を搭載した前記回路基板２０は、コンベアに載置されリフロー用加熱炉内を通過する。これにより、塗布されたハンダペーストが溶融し、搭載された電子部品のリード端子が、導電パターンの所定箇所にハンダ接合されるとともに、前記接合リード２３の折曲部が前記ランド２０ａにハンダ接合されるようになっている。回路基板２０がリフロー用加熱炉を通過し、ハンダが冷却された後は、図５（Ｂ）で示すように、前記タイバー２２と前記接合リード２３との連結部が切断され、前記タイバー２２、前記支持リード２４及び前記位置決め用リード２５が除去されるようになっている。

しかしながら、前記リードフレーム２１を固定する治具を用いない上記の方法は、前記回路基板２０の種類に応じて種々の治具を多数用意する必要がないかわり、前記リードフレーム２１において、前記支持リード２４及び前記位置決め用リード２５がリフロー終了後、廃棄されることとなり材料が無駄となってしまう問題を抱えていた。

固定治具を用いるリフロー処理工程として、例えば図６（Ａ）で示すように、アルミあるいはカーボン等の耐熱性に優れた材料からなり、前記回路基板２０の周縁を覆うような枠体状に形成されたリフロー治具４０を用いる方法がある。同リフロー治具４０の内壁面には、回路基板を固定する固定ピンが複数突設され、又、内壁面前部には、接合リード４３を挿通させて、これを垂直状に保持するスリット４２を複数穿設したフランジ４１が設けられている。尚、リフロー処理前にタイバーは切り離されるようになっている。

図６（Ｂ）に示す状態で、回路基板はリフロー炉のコンベアに載置され、同リフロー炉を通過する間に高温に加熱され、塗布されたクリームハンダを溶融させてＩＣ等の端子及び前記接合リード４３を回路基板にハンダ接合させるようになっている。その後、前記リフロー治具４０が前記回路基板から抜脱されてリフロー処理が終了するようになっている。

しかしながら、前記スリット４２に前記接合リード４３を下方から夫々挿通させる作業は猥雑な作業であり、作業効率の低下を招く要因となっていた。また、前記接合リード４３の間隔に応じて、多種類の固定治具を用意する必要があり、製造コストに多大な負担を掛ける虞があった。
特開２００６−３２４５０５号（３頁、図１）

本発明は、上記問題点に鑑み、固定治具を用いて複数の接合リードを回路基板にハンダ接合するリフロー処理において、リードフレームを固定治具に容易に固定されやすい形状に形成するとともに、これに応じて固定治具を対応させ、また、接合リードの間隔が種々変化しても、共通して使用することができる固定治具として、製造コストの低減、リフロー処理作業の簡素化を図れるリードフレーム及び同リードフレームを用いた回路基板を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、タイバーに連結された複数の接合リードからなるリードフレームにおいて、前記接合リードの一面に、上下一対の上部把持部と下部把持部とを突設させた構成となっている。また、前記上部把持部と前記下部把持部とは切り起こしにより形成される構成となっている。また、リフロー処理時、前記リードフレームを回路基板上に保持する固定治具に、前記上部把持部と前記下部把持部とで挟み込まれる保持板を形成してなる構成となっている。

本発明によると、タイバーに連結された接合リードに切り起こしからなる上部把持部と下部把持部とを前面側に突設させ、リフロー処理時、リードフレームを固定する固定治具に前記上部把持部と前記下部把持部で挟み込まれる保持板を形成して、リフロー処理を行うことにより、前記リードフレームを安定的に保持してハンダ接合を行うことができるようになっている。また、挟み込みで作業を行えることにより作業が用意となって効率が向上するとともに、前記接合リードの間隔が異なるリードフレームであっても、同一の固定治具で対応することが可能であり、コストを低減できるリードフレームと同リードフレームを用いた回路基板とすることができるようになっている。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

図１（Ａ）は種々の電子部品及び接合リードを搭載した回路基板を示す斜視図であり、図１（Ｂ）はその断面図である。図２（Ａ）は本発明によるリードフレームを示す正面図であり図２（Ｂ）はその側面図である。図３はリードフレームの固定治具を示す斜視図であり、図４（Ａ）は同固定治具に回路基板をセットした状態を示し図４（Ｂ）はその断面図である。

本発明によるリードフレーム６により接合リード９を搭載した表面実装型の回路基板１は、図１（Ａ）の斜視図及び図１（Ｂ）の断面図で示すように、上面に電気回路を構成する導電パターン２を形成し、多数の入出力端子５ａを備えた表面実装型のＩＣ５、チップ抵抗及びチップコンデンサ等を同導電パターン２の所定位置にハンダ３０により接合している。又、同回路基板１の一側縁には前記導電パターン２に連なる略矩形状の複数のランド３が列状に形成され、同ランド３上には、外部との入出力を行う断面Ｌ字状に形成された複数の接合リード９が垂直状に前記ハンダ３０により接合されるようになっている。又、同回路基板１の両側端には、円形状の位置決孔４が一対となって穿設されている。

前記回路基板１は、例えば底面部側をアルミ、銅等の材料あるいは合金からなる材料層で形成し、アルミからなる場合はその両面をアルマイト処理している。同材料層の上面には絶縁層が形成され、同絶縁層の上面には、銅等の材料からなる前記導電パターン２がエッチング等により形成され電気回路を構成するようになっている。

前記ランド３にハンダにより接合される複数の接合リード９は、図２で示すように、リードフレーム６として供給されるようになっている。同リードフレーム６は、円形状の孔８を長手方向に沿って連設したタイバー７と、同タイバー７の下端縁に連結された複数の接合リード９とからなっている。

前記接合リード９は、図２（Ａ）の正面図及び図２（Ｂ）の側面図で示すように、前記タイバー７に連結される細長状の連結部９ｂと、同連結部９ｂから拡開した幅広状の中央部９ａと、同中央部９ａの一側縁から前面側に切り起こされた上部把持部９ｃと、同中央部９ａの中央から前面側に切り起こされた下部把持部９ｄと、下方に延出されるとともに、後面側にＬ字状に折曲され、前記回路基板１のランド３にハンダ接合される脚部９ｅとからなっている。

前記タイバー７に夫々連結された前記上端部９ｂは、前記回路基板１のランド３に前記脚部９ｅをハンダ接合されるリフロー処理の後、適宜な位置で切断されることにより、前記接合リード９は前記タイバー７から分離され、前記回路基板１上に垂直状に立設されるようになっている。前記上部把持部９ｃは、図２（Ｂ）の側面図で示すように、逆へ字状に折曲されバネ性を有するようになっている。また、前記下部把持部９ｄは前面側に水平状に延出されている。

前記リードフレーム６をリフロー処理時、前記回路基板１上に保持する固定治具１０は、図３で示すように、前面板１１と、同前面板１１から断面コ字状に上方に向かい突設された水平状の保持板１３と、前記前面板１１から一対となって後方に向かい延出され、内壁面に前記回路基板１を保持する保持溝１２ａを備えた側板１２とからなっている。

次に、リフロー処理時の作業について説明する。まず、前記回路基板１に形成された導電パターン２のハンダ接合位置及び前記ランド３に、スクリーン印刷等によりハンダペーストを印刷し、所定の電子部品搭載位置に、表面実装型のＩＣ５及びチップ抵抗及びチップコンデンサ等の所定の電子部品をマウント機等により載置し仮固定する。

続いて、図４（Ａ）の斜視図及び図４（Ｂ）の断面図で示すように、表面実装型のＩＣ５及びチップ抵抗及びチップコンデンサ等の所定の電子部品をハンダペーストにより仮固定した前記回路基板１を、前記固定治具１０の前記保持溝１２ａに後方側から所定位置にセッティングする。

次に、タイバー７に連結された接合リード９からなるリードフレーム６を、前記上部把持部９ｃと前記下部把持部９ｄとで前記固定治具１０の保持板１３を挟み込むようにして後方側から前記回路基板１上に差し込み、前記脚部９ｅをハンダペーストが塗布された前記ランド３上に載置させる。前記上部把持部９ｃはバネ性を有することにより、前記下部把持部９ｄとともに前記保持板１３を挟み込み、これにより前記リードフレーム６は前記回路基板１上に保持されるようになっている。

続いて、所定の電子部品及び前記リードフレーム６を搭載した前記回路基板１は、コンベアに載置されリフロー用加熱炉内を通過する。これにより、塗布されたハンダペーストが溶融し、搭載された電子部品のリード端子が、導電パターン２の所定箇所にハンダ接合されるとともに、前記接合リード９の脚部９ｅが前記ランド３上にハンダ接合されるようになっている。回路基板１がリフロー用加熱炉を通過し、前記ハンダ３０が冷却された後は、前記タイバー７と前記接合リード９とを連結していた連結部９ｂが切断され、前記タイバー７が除去されてリフロー処理が終了するようになっている。

以上、説明したように、前記リードフレーム６に切り起こしからなる前記上部把持部９ｃと前記下部把持部９ｄとを形成し、前記固定治具１０に前記上部把持部９ｃと前記下部把持部９ｄで挟み込まれる保持板１３を形成して、リフロー処理時、前記リードフレーム６を安定的に保持することができるようになっている。また、挟み込みで作業を行えることにより作業が用意となって効率が向上するとともに、前記接合リード９の間隔が異なる場合でも、同一の固定治具で対応することが可能であり、コストを低減できるリードフレームと同リードフレームを用いた回路基板とすることができるようになっている。

（Ａ）は種々の電子部品及び接合リードを搭載した回路基板を示す斜視図である。

（Ｂ）はその断面図である。
（Ａ）は本発明によるリードフレームを示す正面図である。

（Ｂ）はその側面図である。
リードフレームの固定治具を示す斜視図である。 （Ａ）は同固定治具に回路基板をセットした状態を示した斜視図である。

（Ｂ）はその断面図である。
（Ａ）及び（Ｂ）は、固定治具を使用しない従来のリードフレームの固定方法を示す斜視図である。 （Ａ）は固定治具を使用した従来のリードフレームの固定方法を示す斜視図である。

（Ｂ）はその断面図である。

符号の説明

１ 回路基板
２ 導電パターン
３ ランド
４ 位置決孔
５ ＩＣ
５ａ 入出力端子
６ リードフレーム
７ タイバー
８ 円形状の孔
９ 接合リード
９ａ 中央部
９ｂ 連結部
９ｃ 上部把持部
９ｄ 下部把持部
９ｅ 脚部
１０ 固定治具
１１ 前面板
１２ 側板
１２ａ 保持溝
１３ 保持板
３０ ハンダ

Claims (3)

1. タイバーに連結された複数の接合リードからなるリードフレームにおいて、
   前記接合リードの一面に、上下一対の上部把持部と下部把持部とを突設させたことを特徴とするリードフレーム。
2. 前記上部把持部と前記下部把持部とは切り起こしにより形成されることを特徴とする請求項１記載のリードフレーム。
3. リフロー処理時、前記リードフレームを回路基板上に保持する固定治具に、前記上部把持部と前記下部把持部とで挟み込まれる保持板を形成してなることを特徴とする請求項１記載のリードフレーム及び同リードフレームを用いた回路基板。

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