JP3182595B2 - 電子部品およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、周部に端子部を有す
る回路基板に複数の回路構成部品を搭載するとともに、
上記端子部に引き出しリードをハンダにより接合し、上
記回路基板を硬質の樹脂塗装で覆ってなるタイプの電子
部品およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、回路基板上に複数のＩＣチッ
プや抵抗器等の回路構成部品を搭載して、一定の機能を
達成するべく形成されるハイブリッドＩＣは、次のよう
な構造をもったものが一般的である。すなわち、図５お
よび図６に示すように、ガラスエポキシ等でできた回路
基板ａの表面（あるいはこれに加えて裏面）に、ＩＣチ
ップや抵抗器等の複数の回路構成部品ｂが搭載され、こ
の回路基板ａの一側縁に形成された端子部ｃには、所定
本数の引き出しリードｄがハンダによって接合される。
そして、上記のように複数の回路構成部品ｂが搭載され
た回路基板ａは、上記引き出しリードｄに対するハンダ
接合部も含めて硬質の樹脂塗装ｅで覆われる。

【０００３】上記の樹脂塗装ｅは、防塵、防湿、急激な
温度変化からの回路の保護、回路構成そのものの隠蔽
等、様々な目的をもってはいるが、その最も重要な機能
は、基板ａ上に搭載されるＩＣチップ等の精密電子部品
の保護にある。したがって、この樹脂塗装の厚みは、
０．５ｍｍないし１ｍｍ程度と、比較的厚くするのが一
般である。

【０００４】上記の塗装は、複数回の粉体塗装法による
のが通常である。塗装材としてはエポキシ系等の樹脂系
の粉体塗料が用いられ、所定温度に予熱された回路基板
を粉体塗料中に浸漬させた後に引き上げ、こうして回路
基板ないしこれに搭載される部品の表面に付着した粉体
塗料が熱によって溶融した後、硬化させられる。こうし
た塗装工程が複数回行われ、所定厚みの塗装が達成され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な構造をもつハイブリッドＩＣは、マザー基板に対し、
他の構成部品と同様、フローハンダ工法によって接合さ
れるのが通常となってきている。すなわち、上記のハイ
ブリッドＩＣは、その引き出しリードｄがマザー基板
（図示略）上の挿入孔に挿入されることにより実装さ
れ、引き出しリードｄとマザー基板との接続は、フロー
ハンダ工法によって行われる。フローハンダ工法とは、
溶融状態にあるハンダを流動させ、この流動ハンダに基
板を接触させて上記引き出しリードと基板との間にハン
ダを付着させるというものである。

【０００６】上記のフローハンダ工法における溶融ハン
ダの温度は２２０ないし２４０℃に設定されるのが通常
であるが、ハンダ付けの効率を上げるために、溶融ハン
ダの温度をそれ以上に高めたり、あるいは、溶融ハンダ
に浸漬するに先立ってマザー基板を予熱しておく場合も
ある。

【０００７】電子部品が実装されたマザー基板が上記の
溶融ハンダに接触すると、溶融ハンダからの熱が、引き
出しリードｄを通じて、この引き出しリードｄと回路基
板ａとの接続部に伝達される。

【０００８】そして、こうして引き出しリードｄと回路
基板ａの端子部ｃとの接続部まで伝達する熱量が大きく
なって、引き出しリードｄと回路基板ａとを接続するた
めに用いたハンダが融点に達してしまうことが考えられ
る。

【０００９】すでに説明したように、この引き出しリー
ドｄと回路基板ａとの接合部は、硬質の樹脂塗装ｅによ
って覆われており、しかもこの樹脂塗装ｅの厚みは、基
板上の回路の保護を確実にせんがために、比較的厚いも
のとしてある。

【００１０】一方、周知のように、ハンダは、溶融状態
となると３ないし４％の体積膨張があり、とりわけ、共
晶ハンダの場合には、１８３℃の融点を超えた時点で急
激に３ないし４％の体積膨張がみられる。

【００１１】このような体積膨張が図５および図６に示
すような電子部品における引き出しリードｄと回路基板
ａとを接合するハンダに発生すると、樹脂塗装ｅが比較
的厚い上に硬質であるがゆえに、体積膨張分の溶融ハン
ダは、ハンダの外部への逃げ場がなく、回路基板ａと樹
脂塗装ｅの境界をガラスエポキシ等でできた比較的軟質
の回路基板を押し縮めるようにしながら進み、これが隣
合う端子部どうしを短絡させてしまう可能性がある。

【００１２】一方、上記の構造をもつ電子部品におい
て、樹脂塗装ｅに求められる回路保護機能は、回路構成
部品が搭載される部位に求められるべきものであって
も、引き出しリードｄと回路基板ａとの間の接続部に
は、上記樹脂塗装ｅによる保護機能はそれほど厳しく求
められるものではない。

【００１３】本願発明は、上記のような知見のもとで考
え出されたものであって、回路構成部品を搭載する回路
基板に対してハンダによって接続される引き出しリード
をもち、上記回路基板が樹脂塗装によって覆われるタイ
プの電子部品において、仮に上記引き出しリードから伝
達される熱量が大きくても、引き出しリードと回路基板
とを接続するハンダが溶融して隣合う端子どうしの短絡
が起こるといった不具合の起こる可能性を極力なくすよ
うにすることをその課題としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では次の技術的手段を講じている。すなわ
ち、本願の請求項１に記載した発明は、周部に端子部を
有する回路基板に複数の回路構成部品を搭載し、上記端
子部に引き出しリードをハンダにより接合し、上記回路
基板を硬質の樹脂塗装で覆ってなる電子部品であって、
上記樹脂塗装のうち、上記回路基板上の上記引き出しリ
ードの接合部を覆う部分は、他の部分よりも小さな厚み
とされていることにより、上記ハンダが溶融膨張すると
きにはこれに伴って変形するようにされている、ことを
特徴としている。

【００１５】本願の請求項２に記載した発明は、周部に
端子部を有する回路基板に複数の回路構成部品を搭載
し、上記端子部に引き出しリードをハンダにより接合
し、上記回路基板を複数回の塗装工程による硬質の樹脂
塗装で覆ってなる電子部品の製造方法であって、上記複
数回の塗装工程は、上記引き出しリードの接合部を含む
回路基板全体に塗装を行う少なくとも一回の全塗装工程
と、上記回路基板における上記引き出しリードの接合部
を含まない部品搭載部のみを部分的に塗装する少なくと
も一回の部分塗装工程とを含み、こうして形成される樹
脂塗装のうち、上記回路基板上の上記引き出しリードの
接合部を覆う部分は、上記ハンダが溶融膨張するときに
はこれに伴って変形するように上記樹脂塗装の他の部分
よりも小さな厚みとしたことを特徴としている。

【００１６】

【発明の作用および効果】本願発明は、上記のように、
ハンダによって引き出しリードが接合された回路基板に
複数の回路構成部品を搭載する一方、回路基板を硬質の
樹脂塗装で覆うタイプの電子部品において、上記樹脂塗
装の厚みをこれが覆う部分全部において画一とするので
はなく、樹脂塗装の保護機能が求められるべき回路搭載
部分の厚みを従前どおりの厚みとする一方、回路保護機
能がそれほど求められない引き出しリードと回路基板と
の接合部を覆う部位については塗装厚を十分薄くしたと
いうものである。

【００１７】引き出しリードと回路基板との間のハンダ
接合部を覆う樹脂塗装を薄くしたことにより、仮にこの
樹脂塗装が本来的に硬質のものであったとしても、薄状
の塗装膜としての弾性的な変形が許されることになる。

【００１８】仮に引き出しリードから伝達される熱量が
極度に大きくなって、引き出しリードと回路基板とを接
合するハンダが溶融すると、ハンダの体積が３ないし４
％増えることになるが、本願発明では、かかる溶融状態
に変化するときのハンダの体積増分を、薄状に形成され
た樹脂塗装の変形によって吸収することができる。

【００１９】したがって、溶融状態となった場合の体積
増加分が、その逃げ場を失って回路基板の表面を押し縮
めながら回路基板に沿って移動し、隣合う端子部どうし
を短絡させてしまうといった可能性を確実に回避するこ
とができる。

【００２０】この種の樹脂塗装は、従前から、複数回の
粉体塗装工程によって行われるのが一般であり、このよ
うな塗装方法を前提として本願発明を実施するために
は、回路基板を浸漬するべき粉体塗料のレベルを所定の
ように変更するだけで、きわめて簡便に行える。

【００２１】すなわち、本願の請求項２に記載したよう
に、複数回の塗装工程のうち、引き出しリードとの接合
部を含む回路基板全体を粉体塗料に浸漬して行う全塗装
工程と、回路基板における引き出しリードとの接合部を
含まない部品搭載部のみを粉体塗料に浸漬して行う部分
塗装工程とを含むように複数回の塗装工程を構成するこ
とにより、引き出しリードの接合部を覆う塗装の厚み
を、それ以外の部品搭載部分を覆う塗装の厚みよりも十
分薄くするという塗装構造を、簡便に達成することがで
きるのである。

【００２２】本願発明の電子部品によれば、回路基板の
部品搭載部分を樹脂塗装で覆うとともに、引き出しリー
ドを有するタイプの電子部品の信頼性を、従来に比して
さらに向上させることができるのである。

【００２３】

【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図１ないし図４を参照して具体的に説明する。なお、こ
の実施例は、ハイブリッドＩＣに本願発明を適用した例
である。

【００２４】このハイブリッドＩＣ１は、図１および図
２に示すように、ガラスエポキシ等でできた回路基板２
上に、複数のＩＣチップあるいはその他のチップ抵抗器
等の回路構成部品３を搭載して、所定の機能をもつ回路
を形成したものである。上記回路基板２には、所定の配
線パターンがたとえばエッチング等によって形成されて
おり、この回路パターンと導通する複数の端子部４が、
この基板２の下側縁に形成されている。

【００２５】上記各端子部４には、それぞれ、引き出し
リード５が接合される。この引き出しリード５の一端に
は、図２に表れているように、基板２の側縁部を弾性的
に挟みつけるクリップ部５ａが形成されており、このク
リップ部５ａを基板上の端子部４に挿入した状態で、ク
リップ部と端子部との接合部がハンダ６によって接合さ
れる。

【００２６】こうして複数の引き出しリード５が上記の
ようにしてハンダ接合された回路基板２には、次のよう
にして樹脂塗装７が施される。

【００２７】上記の樹脂塗装７は、次のような塗装工程
を複数回繰り返すことによって、所定の厚みをもつよう
に成される。

【００２８】すなわち、図３の(a),(b),(c) に示すよう
に、引き出しリード５を上にして、この引き出しリード
をチャッキングするとともに、ヒータ８によって基板２
を所定温度に加熱した後、この基板２を一定レベルとし
た粉体塗料中に浸漬した後引き上げる。基板２が粉体塗
料中に浸漬されると、予備加熱された基板表面温度によ
って、基板表面に接触する粉体が一部溶融して付着す
る。図３(c) に示すように粉体塗料から引き上げた後に
おいてもなお加熱状態を一定時間続けると、基板表面に
付着した粉体塗料は溶融状態となって基板表面を覆い、
その後に熱硬化する。かかる操作を複数回繰り返すと、
基板表面に、所定厚みの樹脂塗装７が形成される。

【００２９】本願発明では、上記のような複数回の樹脂
塗装工程を、次のように行う。すなわち、図３の(a),
(b),(c) に示すように、引き出しリード５と基板２との
接合部を含む回路基板全体を粉体塗料中に浸漬して行う
全塗装工程と、図４の(a),(b)に示すように、引き出し
リード５と基板２との接合部を除く部品搭載部分のみを
粉体塗料中に浸漬して行う部分塗装工程とを混合させ
る。

【００３０】このようにすることにより、図２によく表
れているように、引き出しリード５と基板２との接合部
を覆う塗装厚みを、それ以外の回路構成部品搭載部を覆
う塗装厚みよりも十分薄くすることができる。

【００３１】回路構成部品３の搭載部を覆う塗装７ａの
厚みは、回路基板２に搭載されるＩＣチップ等の保護機
能を適正に達成するべく、たとえば、０．５ｍｍないし
１ｍｍ程度の比較的厚い塗装厚としておくのが望まし
い。一方、上記引き出しリード５と回路基板２との接合
部を覆う塗装７ｂは、単に引き出しリード５のクリップ
部５ａを覆い隠すとともにある程度の防塵、防湿機能を
達成すればよいことから、たとえば、０．１ｍｍ程度の
塗装厚で十分である。

【００３２】この引き出しリード５と回路基板２との接
合部に対する薄状の塗装７ｂは、図３の(a),(b),(c) に
示したような全塗装工程によって達成されるが、この全
塗装工程は、複数回に分けて行う塗装工程のどの順番に
行ってもよいことはもちろんである。ただし、塗装部分
の全体の見栄えを向上させるためには、かかる全塗装工
程を、複数回に分けて行う塗装工程のうち、最終工程と
するのが望ましい。

【００３３】また、各塗装工程は、前述のように、粉体
塗料中に回路基板を浸漬した後加熱するいわゆる粉体塗
装の他、液体塗料中に浸漬した後加熱乾燥するという液
体塗装によって行うこともできる。

【００３４】上記のようにして得られる本願発明の電子
部品においては、基板２上の回路構成部品が搭載される
部位については、十分な厚みの樹脂塗装７ａで覆われ
て、その保護機能を適正に達成することができる一方、
引き出しリード５と基板２との接合部については、最小
限の、すなわち、上記部品搭載部分を覆う樹脂塗装の厚
みに比較して十分薄い塗装７ｂで覆われることになる。

【００３５】従来の技術の項ですでに説明したように、
かかる電子部品は、マザー基板に上記引き出しリードを
挿入した状態で、フローハンダ工法によって引き出しリ
ードとマザー基板との間のハンダ接合が図られることが
多く、フローハンダの温度管理、あるいは予備加熱の温
度管理のいかんによっては、必要以上の熱が引き出しリ
ード５を介してこの引き出しリード５のクリップ部５ａ
と回路基板２との間のハンダ接合部に伝達される場合が
ある。かかる熱によって引き出しリード５と回路基板２
を接合するハンダが溶融すると、ハンダの体積が増大す
るが、本願発明においては、かかるハンダの体積増分を
薄状とした当該部分を覆う樹脂塗装７ｂの膨出変形によ
って都合よく吸収することができる。その結果、従来の
構成において懸念されていたところの、溶融ハンダの体
積増分が逃げ場を失って基板表面に沿って移動し、隣合
う端子部間を短絡させてしまうといった不具合を、確実
に回避することができる。

【００３６】このように、本願発明の電子部品は、特
に、マザー基板に対する実装時での熱衝撃に対する信頼
性が著しく向上することになるのである。

【００３７】もちろん、本願発明の範囲は、上述した実
施例に限定されるものではない。実施例は、ハイブリッ
トＩＣを構成することを前提として説明しているが、本
願発明を適用するべき電子部品としては、引き出しリー
ドをハンダによって回路基板に接合するとともに、樹脂
塗装で回路本体部を覆う形式のあらゆる電子部品があ
る。その例としては、抵抗ネットワーク等がある。

【００３８】したがって、本願発明において回路基板上
に搭載されるべき回路構成部品とは、ＩＣチップやチッ
プ抵抗器のように、別体の構成部品を搭載する場合の
他、抵抗ネットワークのように、回路基板に直接的に抵
抗体を印刷形成する場合も含む概念である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の電子部品の一実施例の正面図であ
る。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】本願発明方法に用いられる全塗装工程の説明図
である。

【図４】本願発明方法に用いられる部分塗装工程の説明
図である。

【図５】従来例の電子部品の正面図である。

【図６】図５のVI−VI線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１ 電子部品（ハイブリッドＩＣ） ２ 回路基板 ３ 回路構成部品 ４ 端子部 ５ 引き出しリード ６ ハンダ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周部に端子部を有する回路基板に複数の
   回路構成部品を搭載し、上記端子部に引き出しリードを
   ハンダにより接合し、上記回路基板を硬質の樹脂塗装で
   覆ってなる電子部品であって、 上記樹脂塗装のうち、上記回路基板上の上記引き出しリ
   ードの接合部を覆う部分は、他の部分よりも小さな厚み
   とされていることにより、上記ハンダが溶融膨張すると
   きにはこれに伴って変形するようにされている、ことを
   特徴とする、電子部品。
2. 【請求項２】 周部に端子部を有する回路基板に複数の
   回路構成部品を搭載し、上記端子部に引き出しリードを
   ハンダにより接合し、上記回路基板を複数回の塗装工程
   による硬質の樹脂塗装で覆ってなる電子部品の製造方法
   であって、 上記複数回の塗装工程は、上記引き出しリードの接合部
   を含む回路基板全体に塗装を行う少なくとも一回の全塗
   装工程と、上記回路基板における上記引き出しリードの
   接合部を含まない部品搭載部のみを部分的に塗装する少
   なくとも一回の部分塗装工程とを含み、こうして形成さ
   れる樹脂塗装のうち、上記回路基板上の上記引き出しリ
   ードの接合部を覆う部分は、上記ハンダが溶融膨張する
   ときにはこれに伴って変形するように上記樹脂塗装の他
   の部分よりも小さな厚みとしたことを特徴とする、電子
   部品の製造方法。