JP2618577B2 - 三次元構造電子部品の製造方法 - Google Patents

三次元構造電子部品の製造方法

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/145Arrangements wherein electric components are disposed between and simultaneously connected to two planar printed circuit boards, e.g. Cordwood modules
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/306Lead-in-hole components, e.g. affixing or retention before soldering, spacing means

Landscapes

  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は上下方向に配列した電子
部品をプリント配線板で両側から挟んでなる三次元構造
電子部品に関する。
【0002】現在、電子機器を小型化することが要望さ
れており、これに対応するため、電子部品をプリント配
線板上に高密度に実装する技術の開発が要望されてい
る。しかし、電子部品を平面的に配列して実装する伝統
的な実装技術では、大きさが限られたプリント配線板上
に実装できる部品数に限界がある。
【0003】そこで、立体的に配列した電子部品を比較
的に小型の一対のプリント配線板で挟んで構成される三
次元構造電子部品を、マザーボードに実装して高密度化
を図ることが考えられている。
【0004】そして、この種の三次元構造電子部品の製
造においては、複数の電子部品の各リードを一対のプリ
ント配線板のスルーホールに挿入する作業が極めて煩雑
であり、その高効率化を図ることが要請されている。
【0005】
【従来の技術】図2は従来技術の説明図であり、(A)
は製造途中の状態を示す斜視図、(B)は完成した状態
を示す正面図である。同図において、1は三次元構造電
子部品であり、三次元構造電子部品1は、一対の側板2
a,2b及び複数の電子部品(T−SOP:Thin-Small
Outline Package)3を備えている。
【0006】電子部品3は、矩形状の電子部品本体の両
側部にそれぞれ配列的に延出する複数のリード4a,4
bを有している。側板2a,2bは、それぞれ配列的に
形成されたスルーホール5、一対のピン接続用孔6及び
所要の回路パターン7が形成されたプリント配線板であ
る。スルーホール5の内面は、回路パターンに接続され
た導体で被覆されている。
【0007】8は一対の側板2a,2b間での給電線あ
るいはアース線を接続するための配線用ピンであり、9
はマザーボード10に対する実装用ピンである。然し
て、一方の側板2aの対応するスルーホール5に、各電
子部品3の一側のリード4aをそれぞれ個別に挿入す
る。
【0008】次いで、他方の側板2bの対応するスルー
ホール5と各電子部品3の他側のリード4bの位置を全
て個別に合わせて、側板2bを電子部品3側に押し込む
ことにより、各電子部品3を一対の側板2a,2b間に
渡って配置する。
【0009】そして、一対の配線用ピン8をそれぞれ側
板2a,2bの対応するピン接続用孔6に挿入して、配
線用ピン8を一対の側板2a,2b間に渡って配置す
る。次いで、各電子部品3の各リード4a,4bを対応
するスルーホール5に、配線用ピン8の両端を対応する
ピン接続用孔6にそれぞれ半田により接続・固定すると
ともに、側板2a,2bの下端にそれぞれ実装用ピン9
を接続・固定することにより、三次元構造電子部品1が
構成される。
【0010】三次元構造電子部品1は、同図(B)に示
すように、実装用ピン9を、マザーボード10のスルー
ホール11に挿入して半田付けされることにより実装さ
れる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術によ
ると、一方の側板の対応するスルーホールに各電子部品
の一方のリードをそれぞれ個別に挿入する作業は煩雑で
あり、また、他方の側板のスルーホールへの他方のリー
ドの挿入時には、各電子部品の他方のリードが1本でも
対応するスルーホールと位置的に整合していないと、全
体として挿入することができないから、その作業は極め
て煩雑であり、作業工数が多く、リード等の損傷を引き
起こすこともあるという問題があった。
【0012】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、三次元構造電子部
品の製造におけるプリント配線板(側板)のスルーホー
ルへの電子部品のリードの挿入作業を簡略化することで
ある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、以下に示す三次元構造電子部品の製造方法を提供
する。
【0014】即ち、電子部品本体の両側にそれぞれ延設
された複数のリードを有する複数の電子部品を、隣合う
電子部品間に水溶性のスペーサ部材を介装して予備的に
積層・一体化し、該一体化した複数の電子部品の各リー
ドを、複数のスルーホールを有する一対のプリント配線
板(側板)の該スルーホールに挿入して、該一体化した
複数の電子部品を該一対のプリント配線板間に渡って位
置せしめた後に、水で洗浄して該スペーサ部材を融解・
除去する。
【0015】また、前記方法において、前記一対のプリ
ント配線板にそれぞれ形成されたピン接続用孔に、該電
子部品の両側のリード先端間の寸法よりも長いガイドピ
ンを摺動可能に挿入しておき、前記一体化した複数の電
子部品を該ガイドピンが挿入された一対のプリント配線
板間に位置させた状態で、該一対のプリント配線板を該
ガイドピンに沿って相対的に近づけることにより、電子
部品のリードを対応するスルーホールに挿入する。
【0016】
【作用】本発明方法によると、電子部品を予め水溶性の
スペーサ部材を介して予め一体化しているので、プリン
ト配線板のスルーホールへの電子部品のリードの挿入
は、従来の如く各電子部品毎に個別に行うのではなく一
括的に行うことができるから、各電子部品の個々の位置
関係を気にすることなく作業を行うことができ、その作
業が極めて簡単であり、その作業効率を大幅に向上する
ことができる。スペーサ部材は水溶性であるから、該挿
入作業の終了後に水で洗浄することにより、簡単に除去
することができ、その後跡を残すこともない。
【0017】また、ガイドピンを一対のプリント配線板
のピン接続用孔に挿入しておき、該一対のプリント配線
板間に前記一体化した電子部品を位置させて、プリント
配線板を互いに近づけるようにすれば、一方のプリント
配線板のスルーホールと一体化した電子部品の一方のリ
ードの位置を整合させるだけで、他方のプリント配線板
のスルーホールと一体化した電子部品の他方のリードの
位置が概略整合されるので、スルーホールへのリードの
挿入作業がさらに簡略化される。
【0018】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。尚、従来技術と同一の部分には同一の番号を付し
て説明する。
【0019】図1は本発明実施例の説明図であり、
(A)は製造途中の状態を示す斜視図、(B)は製造途
中の状態を示す正面図、(C)は完成した状態を示す正
面図である。同図において、1は三次元構造電子部品で
あり、三次元構造電子部品1は、一対の側板2a,2b
及び複数の電子部品(T−SOP:Thin-Small Outline
Package)3を備えている。
【0020】電子部品3は、矩形状の電子部品本体の両
側部にそれぞれ配列的に延出する複数のリード4a,4
bを有している。12は水溶性のスペーサ部材であり、
複数の電子部品3はそれぞれスペーサ部材12を介して
積層されるかたちで予備的に一体化されている。
【0021】スペーサ部材12は、固体化されたポリビ
ニルアルコールやでんぷん等から構成され、この三次元
構造電子部品1が完成した状態で、上下方向に隣合う電
子部品3の電子部品本体間の間隙に相当する形状に形成
されている。複数の電子部品3とスペーサ部材12は例
えば粘着性を有するペーストにより接着される。スペー
サ部材12は水に融解する。
【0022】側板2a,2bは、それぞれ配列的に形成
されたスルーホール5、一対のピン接続用孔6及び所要
の回路パターン7が形成されたプリント配線板である。
スルーホール5及びピン接続用孔6の内面は、回路パタ
ーンに接続された導体で被覆されている。ピン接続用孔
6は矩形あるいは円形の貫通孔である。
【0023】13は一対のガイドピンであり、このガイ
ドピン13は三次元構造電子部品1の完成後は従来技術
で説明した配線用ピン8と同様に、一対の側板2a,2
b間での給電線あるいはアース線を接続するための配線
用のピンとして機能するが、その長さは少なくとも電子
部品3の両側のリード4a,4bの先端間の寸法よりも
大きく設定している。このガイドピン13は42アロイ
あるいは銅からなり、一対の側板2a,2bのピン接続
用孔6に摺動可能に挿入される。9はマザーボード10
に対する実装用ピンである。
【0024】然して、一対の側板2a,2bのピン接続
用孔6に一対のガイドピン13の両端をそれぞれ挿入し
た状態で、一対の側板2a,2b間に一体化された電子
部品3を配置する。そして、一方の側板2aの対応する
スルーホール5に、一体化された電子部品3の一側の全
てのリード4aを一括的に挿入する。この挿入作業は、
一側のリード5aのうちの数本を対応するスルーホール
に位置整合させれば、全てのリードの位置も同時に整合
するから、その挿入作業が非常に簡単である。
【0025】次いで、他方の側板2bをガイドピン13
に沿って一方の側板2a側にスライドさせると、ガイド
ピン13により側板2aと側板2bとの位置関係は概略
整合されているので、一体化された電子部品3の他側の
リード5bは他方の側板2bの対応するスルーホール5
に概略整合されており、従って比較的に簡略に挿入がな
される。これにより、一体化された電子部品3が一対の
側板2a,2b間に渡って位置せしめられる。
【0026】次いで、各電子部品3の各リード4a,4
bを対応するスルーホール5に、ガイドピン13を対応
するピン接続用孔6に、それぞれ半田により接続・固定
する。そして、側板2a,2bの下端にそれぞれ実装用
ピン9,9を接続・固定する。
【0027】この状態で、同図(B)に示すように、実
装用ピン9を、マザーボード10のスルーホール11に
挿入して半田付け・実装し、ガイドピン13の両端の不
要部分を切断・除去するとともに、全体を水で洗浄して
スペーサ部材12を融解・除去し、同図(C)に示すよ
うな本来の実装状態とする。
【0028】なお、上記説明では、スペーサ部材12の
融解・除去の時期を、マザーボード10に実装した後に
実施しているが、これはマザーボード10上に実装され
る他の同様の三次元構造電子部品についてのスペーサ部
材の除去の必要がある場合に、一回の水洗浄で済ませて
効率化を図るためであり、マザーボード10に実装する
前に除去してもよいことはいうまでもない。
【0029】また、水での洗浄によりサビや絶縁性の劣
化が心配されるが、洗浄に脱イオン水を使用するか、あ
るいは洗浄後に乾燥させることにより対策することがで
きる。さらに、水での洗浄により電子部品のパッケージ
内に水分の進入が心配されるが、プリント配線板(マザ
ーボード)は各部品の実装後にフロン等の溶剤で洗浄さ
れるのが一般的であり、従って気密性に優れた通常の電
子部品を使用する限り問題が生じることはない。
【0030】
【発明の効果】本発明方法を用いて三次元構造電子部品
を製造することにより、プリント配線板のスルーホール
への各電子部品のリードの挿入作業が極めて簡略とな
り、その作業効率を大幅に向上することができ、リード
等の損傷も少なくすることができるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の説明図であり、(A)は製造途
中の状態を示す斜視図、(B)は製造途中の状態を示す
正面図、(C)は完成した状態を示す正面図である。
【図2】従来技術の説明図であり、(A)は製造途中の
状態を示す斜視図、(B)は完成した状態を示す正面図
である。
【符号の説明】
1 三次元構造電子部品 2a,2b 側板(プリント配線板) 3 電子部品 4a,4b リード 5 スルーホール 6 ピン接続用孔 7 回路パターン 9 実装用ピン 10 マザーボード 12 スペーサ部材 13 ガイドピン

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品本体の両側にそれぞれ延設され
    た複数のリード(4a,4b) を有する複数の電子部品(3)
    を、隣合う電子部品(3) 間に水溶性のスペーサ部材(12)
    を介装して予備的に積層・一体化し、 該一体化した複数の電子部品(3) の各リード(4a,4b)
    を、複数のスルーホール(5) を有する一対のプリント配
    線板(2a,2b) の該スルーホール(5) に挿入して、該一体
    化した複数の電子部品(3) を該一対のプリント配線板(2
    a,2b) 間に渡って位置せしめた後に、 水で洗浄して該スペーサ部材(12)を融解・除去すること
    を特徴とする三次元構造電子部品の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記一対のプリント配線板(2a,2b) にそ
    れぞれ形成されたピン接続用孔(6) に、該電子部品(3)
    の両側のリード(4a,4b) 先端間の寸法よりも長いガイド
    ピン(13)を摺動可能に挿入しておき、 前記一体化した複数の電子部品(3) を該ガイドピン(13)
    が挿入された一対のプリント配線板(2a,2b) 間に位置さ
    せた状態で、該一対のプリント配線板(2a,2b)を該ガイ
    ドピン(13)に沿って相対的に近づけることにより、電子
    部品(3) のリード(4a,4b) を対応するスルーホール(5)
    に挿入するようにしたことを特徴とする請求項1に記載
    の三次元構造電子部品の製造方法。
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