JP2023069208A - 電子部品の実装方法及び電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】異方性導電接合部材の使用に伴う設備面でのコスト増を抑え、簡便に電子部品を基板に表面実装できるようにする。【解決手段】電子部品（コネクタ１００）は基板２００のランド２１０，２２０にそれぞれ接続される第１の接続部（リード部２１）と第２の接続部（端子部３２）とを有し、第１の接続部が位置する領域に異方性導電接合部材４０が装着されているものとされ、異方性導電接合部材４０は樹脂中にはんだ粒子が分散されたものとされて、樹脂ははんだ粒子の融点よりも低い溶融温度を有し、第２の接続部と接続される基板２００のランド２２０にクリームはんだ２３０を印刷し、基板２００に電子部品を搭載してリフロー炉に通し、加熱することにより、リフローはんだ付けによる第２の接続部と基板２００のランド２２０との接続と、異方性導電接合部材４０を介した第１の接続部と基板２００のランド２１０との接続を同時に行う。【選択図】図４

Description

この発明は基板に表面実装される電子部品及びその実装方法に関する。

基板に電子部品を表面実装する方法としては、例えばリフローはんだ付けによる方法やＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電フィルム）を用いた熱圧着による方法等があり、特許文献１には電子部品であるチップ部品をはんだ付けによって実装し、電子部品であるＩＣチップはＡＣＦを用いた熱圧着によって実装することが記載されている。

図６は特許文献１に記載されている電子部品の実装方法の工程図を示したものであり、リフローはんだ付け工程Ｐａが先に行われ、次いで熱圧着工程Ｐｂが行われるものとなっている。

リフローはんだ付け工程Ｐａでは基板のチップ部品実装領域の端子の上にはんだが印刷され（工程Ｐ１）、その端子の上に例えば電解コンデンサといった電子部品（チップ部品）がマウントされ（工程Ｐ２）、次に電子部品が載せられた基板をリフロー炉の中に搬送し、リフロー炉の中で熱風を供給する（工程Ｐ３）。これにより、はんだが溶融して電子部品がはんだ付けされる。

リフローはんだ付け工程Ｐａが終了すると、作業は熱圧着工程Ｐｂに進み、熱圧着工程Ｐｂではまず基板のＩＣチップ実装領域にＡＣＦが装着され、即ち置かれる（工程Ｐ４）。ＡＣＦ装着後、ＩＣチップがマウントされ（工程Ｐ５）、次に加熱されたヘッドによってＩＣチップを基板へ押し付ける（工程Ｐ６）。これにより、ＡＣＦの樹脂によってＩＣチップ全体が基板の表面に接着され、さらにＡＣＦの導電粒子によってＩＣチップのバンプが基板の対応するリードに導電接続される。

このように、特許文献１ではリフローはんだ付け工程ＰａとＡＣＦの熱圧着工程Ｐｂの両者を順次行って基板に各種電子部品を表面実装するものとなっている。

特開２００２－３１４２３６号公報

上述した特許文献１においてＩＣチップの実装にＡＣＦを用いているように、ＡＣＦを用いた接続は一度に多数の電極を接続することができ、また微細な接続を良好に行うことができる。従って、例えば狭ピッチ（ファインピッチ）で配列された多数のコンタクトを有する微小なコネクタを基板に表面実装する際にＡＣＦを用いることは望ましいと言える。

一方、コネクタにおいては相手側コネクタとの挿抜時に外力を受けるため、コネクタがＡＣＦによる接合のみによって基板に実装されている場合にはＡＣＦの接合強度が弱いため、外力によって接合部に剥離が生じる虞がある。従って、このようにコネクタの基板への実装にＡＣＦを用いる場合、例えば補強金具をコネクタに設け、補強金具を基板にはんだ付けすることによって基板との接合強度、即ち基板に対するコネクタの取付け強度を確保するのが好ましい。

ここで、このように微小なコネクタに補強金具を設けると、基板にはんだ付けされる補強金具の端子部とＡＣＦを介して基板に接続されるコンタクトのリード部とは近接せざるを得ず、即ち基板における補強金具の端子部が接続されるランドとコンタクトのリード部が接続されるランドとが近接することになり、このような基板にＡＣＦを装着する際には所定のランド（ランド群）にのみＡＣＦが位置するように高精度の位置決めが必要となる。例えば、コネクタの仕様によっては±０．０５ｍｍといった高精度の位置決め精度が必要となる。

このような高精度の位置決め精度でＡＣＦを基板に装着するためには、例えば基板にクリームはんだを印刷し、電子部品を搭載してリフロー炉に通すといった基板への電子部品の表面実装を行う一般的な自動機の一連の工程、設備において、設備の変更や設備の追加が必要となり、基板への電子部品の表面実装を行う一般的に大掛りな自動機において設備の変更や追加を行うことはコストがかかるものとなっていた。

この発明の目的はこのような状況に鑑み、異方性導電接合部材を介して接続される接続部と、はんだによって接続される接続部とを有し、基板に表面実装される電子部品において、異方性導電接合部材の使用に伴う設備面でのコスト増を抑えられるようにした電子部品を提供することにあり、さらにそのような電子部品の簡便な実装方法を提供することにある。

この発明によれば、基板に表面実装される電子部品の実装方法において、電子部品は基板のランドにそれぞれ接続される第１の接続部と第２の接続部とを有し、第１の接続部が位置する領域に異方性導電接合部材が装着されているものとされ、異方性導電接合部材は樹脂中にはんだ粒子が分散されたものとされて、樹脂ははんだ粒子の融点よりも低い溶融温度を有し、第２の接続部と接続される基板のランドにクリームはんだを印刷し、基板に電子部品を搭載してリフロー炉に通し、加熱することにより、リフローはんだ付けによる第２の接続部と基板のランドとの接続と、異方性導電接合部材を介した第１の接続部と基板のランドとの接続を同時に行う。

この発明によれば、基板に表面実装される電子部品は、基板のランドにそれぞれ接続される第１の接続部と第２の接続部とを有し、第１の接続部は異方性導電接合部材を介して接続され、第２の接続部ははんだによって接続されるものとされ、第１の接続部が位置する領域に異方性導電接合部材が装着されているものとされる。

この発明によれば、異方性導電接合部材を介して接続される接続部と、はんだによって接続される接続部とを有する電子部品の基板への表面実装を、異方性導電接合部材の使用に伴う設備面でのコスト増を抑え、簡便に行うことができる。

Ａはこの発明による電子部品の一実施例を一部分解した上方から見た斜視図、Ｂはこの発明による電子部品の一実施例を一部分解した下方から見た斜視図。 Ａはこの発明による電子部品の一実施例を示す上方から見た斜視図、ＢはＡに示した電子部品を下方から見た斜視図。 図２Ａに示した電子部品が表面実装される基板の概要を示す斜視図。 図２Ａに示した電子部品が基板に搭載される様子を示す斜視図。 図２Ａに示した電子部品が基板に搭載された状態を示す斜視図。 電子部品の実装方法の従来例を示す工程図。

この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。

図１及び２は基板に表面実装されるこの発明による電子部品の一実施例としてコネクタを示したものであり、図１は一部分解した状態を示し、図２は完成体を示す。

コネクタ１００はこの例では樹脂製のハウジング１０と、ハウジング１０に配列保持された多数のコンタクト２０と、一対の補強金具３０と、異方性導電接合部材４０とによって構成されている。

ハウジング１０は扁平、細長の略直方体状をなし、コンタクト２０はこの例ではハウジング１０に一列１３個とされて二列配置され、計２６個取り付けられている。コンタクト２０の、基板のランドに接続されるリード部２１はハウジング１０の下面側に位置している。

一対の補強金具３０はハウジング１０の長手方向両端部に取り付けられており、これら補強金具３０はそれぞれハウジング１０の長手方向の端部の上面に被せられて位置する上板部３１と、上板部３１からハウジング１０の側面に沿うように折り曲げ延長されてハウジング１０の下面に至る端子部３２を備えている。端子部３２はこの例では１つの補強金具３０に３箇所設けられている。

異方性導電接合部材４０はこの例では樹脂中にはんだ粒子が分散されたものとされて矩形のフィルム状をなすものとされている。異方性導電接合部材４０を構成する樹脂は熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、はんだ粒子の融点よりも低い温度で溶融するものとされる。

異方性導電接合部材４０はハウジング１０の下面の、２６個のコンタクト２０のリード部２１が位置する領域に低温、低圧で貼り付けられて図２に示したように装着されている。

このように、コネクタ１００はこの例では異方性導電接合部材４０を具備するものとなっているが、コネクタの組立ては一般に自動機で行われるものであって、狭ピッチで配列された多数のコンタクトを有する微小なコネクタの組立てを行う自動機では高精度の位置決め機構を有している。従って、それを使用して異方性導電接合部材４０を高精度に位置決めして装着することができ、つまりコネクタの組立てを行う自動機に異方性導電接合部材４０を装着する工程を単に組み込めばよく、その点で設備の変更は少なくて済み、コストも少なくて済む。

図３は上述したコネクタ１００が表面実装される基板２００を示したものであり、図３では基板２００はコネクタ１００が表面実装される部分のみを示して他の部分の図示は省略している。

基板２００の表面にはコネクタ１００の２６個のコンタクト２０のリード部２１に対応して２６個のランド２１０が形成されており、さらに一対の補強金具３０の計６箇所の端子部３２に対応して６固のランド２２０が形成されている。

以下、基板２００へのコネクタ１００の表面実装方法について説明する。

まず、コネクタ１００の補強金具３０の端子部３２が接続される基板２００のランド２２０にクリームはんだを印刷、塗布し、ランド２２０上に図４に示したようにクリームはんだ２３０をのせる。

次に、コネクタ１００を基板２００上に図５に示したように位置決め、搭載してリフロー炉に通し、加熱する。これにより、クリームはんだが溶融してコネクタ１００の補強金具３０の端子部３２と基板２００の対応するランド２２０とがはんだによって接続される。また、異方性導電接合部材４０の樹脂が溶融し、かつはんだ粒子が溶融することによって、コネクタ１００のコンタクト２０のリード部２１と基板２００の対応するランド２１０とが溶融したはんだ粒子によって接続される。

このように、この例では一回のリフロー工程で、リフローはんだ付けによる補強金具３０の端子部３２と基板２００のランド２２０との接続と、異方性導電接合部材４０を介したコンタクト２０のリード部２１と基板２００のランド２１０との接続を同時に行うものとなっている。なお、異方性導電接合部材４０は上述したようにその樹脂及びはんだ粒子が溶融することによって接合を実現するものであって、加圧は必要ではなく、無荷重で接合させることができる。

異方性導電接合部材として上述した例では樹脂中にはんだ粒子が分散されたものを用いているが、これに限らず、樹脂中にニッケル粒子等が分散されたもので、加熱、加圧を要する熱圧着タイプのものを用いることもできる。この場合には押え治具によりコネクタを基板に押さえつけて異方性導電接合部材を加圧した状態でリフロー炉に通し、加熱すればよく、これにより熱圧着タイプの異方性導電接合部材でもリフロー工程で接合を実現することができる。

以上、コネクタを例にこの発明による電子部品及び電子部品の実装方法について説明したが、電子部品はコネクタに限るものではなく、基板に表面実装されるものであって、基板のランドに異方性導電接合部材を介して接続される第１の接続部と、基板のランドにはんだによって接続される第２の接続部とを有するものであればよい。上述したコネクタ１００ではコンタクト２０のリード部２１が第１の接続部をなし、補強金具３０の端子部３２が第２の接続部をなす。なお、コネクタ１００では基板２００に対する取付け強度（接合強度）を確保すべく、補強金具３０を基板２００にはんだ付けするものとなっているが、はんだ付けを要する第２の接続部の他の例としては例えば大電流用の端子等をあげることができる。

また、第１の接続部が位置する領域に配置される異方性導電接合部材は上述した例ではフィルム状をなすものを貼り付けて装着するものとしているが、例えばペースト状のものを塗布してフィルム状にするようにしてもよい。

１０ ハウジング ２０ コンタクト
２１ リード部 ３０ 補強金具
３１ 上板部 ３２ 端子部
４０ 異方性導電接合部材 １００ コネクタ
２００ 基板 ２１０，２２０ ランド
２３０ クリームはんだ

Claims (6)

1. 基板に表面実装される電子部品の実装方法であって、
   前記電子部品は前記基板のランドにそれぞれ接続される第１の接続部と第２の接続部とを有し、前記第１の接続部が位置する領域に異方性導電接合部材が装着されているものとされ、
   前記異方性導電接合部材は樹脂中にはんだ粒子が分散されたものとされて、前記樹脂は前記はんだ粒子の融点よりも低い溶融温度を有し、
   前記第２の接続部と接続される前記基板のランドにクリームはんだを印刷し、
   前記基板に前記電子部品を搭載してリフロー炉に通し、加熱することにより、リフローはんだ付けによる前記第２の接続部と前記基板のランドとの接続と、前記異方性導電接合部材を介した前記第１の接続部と前記基板のランドとの接続を同時に行うことを特徴とする電子部品の実装方法。
2. 基板に表面実装される電子部品の実装方法であって、
   前記電子部品は前記基板のランドにそれぞれ接続される第１の接続部と第２の接続部とを有し、前記第１の接続部が位置する領域に異方性導電接合部材が装着されているものとされ、
   前記第２の接続部と接続される前記基板のランドにクリームはんだを印刷し、
   前記基板に前記電子部品を搭載し、押え治具により前記電子部品を前記基板に押さえつけた状態でリフロー炉に通し、加熱することにより、リフローはんだ付けによる前記第２の接続部と前記基板のランドとの接続と、前記異方性導電接合部材の熱圧着による前記第１の接続部と前記基板のランドとの接続を同時に行うことを特徴とする電子部品の実装方法。
3. 請求項１又は２に記載の電子部品の実装方法において、
   前記電子部品はハウジングに複数のコンタクトが配列保持され、補強金具が前記ハウジングに取り付けられているコネクタであり、
   前記複数のコンタクトのリード部が前記第１の接続部であり、前記補強金具の端子部が前記第２の接続部であることを特徴とする電子部品の実装方法。
4. 基板に表面実装される電子部品であって、
   前記基板のランドにそれぞれ接続される第１の接続部と第２の接続部とを有し、
   前記第１の接続部は異方性導電接合部材を介して接続され、前記第２の接続部ははんだによって接続されるものとされ、
   前記第１の接続部が位置する領域に前記異方性導電接合部材が装着されていることを特徴とする電子部品。
5. 請求項４に記載の電子部品において、
   前記異方性導電接合部材は樹脂中にはんだ粒子が分散されたものとされ、
   前記樹脂は前記はんだ粒子の融点よりも低い溶融温度を有することを特徴とする電子部品。
6. 請求項４又は５に記載の電子部品において、
   前記電子部品はハウジングに複数のコンタクトが配列保持され、補強金具が前記ハウジングに取り付けられているコネクタであり、
   前記複数のコンタクトのリード部が前記第１の接続部であり、前記補強金具の端子部が前記第２の接続部であることを特徴とする電子部品。

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