JP3328388B2 - 熱圧着半田付け方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱圧着半田付け方法に関
し、詳しくは、第１の印刷配線基板の第１の接続電極に
電子部品のリードまたは第２の印刷配線基板の第２の接
続電極を熱圧着によって半田付けするようにした熱圧着
半田付け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、第１の印刷配線基板の第１の接
続電極に電子部品のリードまたは第２の印刷配線基板の
第２の接続電極を半田によって接続する方法としては、
常時加熱された熱圧着ツールによって半田を溶融するよ
うにした熱圧着半田付け方法が知られており、例えば、
図16(ａ)(ｂ)に記載されたようなものが知られている。

【０００３】図16(ａ)は接続される対象物を示す図であ
り、図16(ａ)において、１は印刷配線基板であり、該配
線基板１上には複数の接続電極２が形成され、該電極２
上にはメッキまたは印刷等によって予め所定量の半田３
がコーティングされている。４は電子部品であり、この
電子部品には接続電極２に接続される複数のリード５を
有している。

【０００４】そして、接続時には、図16(ｂ)に示すよう
に、接続電極２上にリード５を位置合わせし、半田３の
融点以上に加熱された熱圧着ツール６を下降させて接続
電極２にリード５を押え付けるとともに、接続電極２上
の半田３を溶融する。このように常時加熱された加熱ツ
ール６によって半田付けをする方法にあっては、熱圧着
ツール６は常に一定温度に加熱されているため、半田３
の溶融時のみに該ツール６を一気に昇温させるパルスヒ
ート式熱圧着に比べ、熱圧着ツール６に大電流を流す必
要がなく、該ツール６内の温度を常に均一にすることが
できるメリットがある。

【０００５】ところが、このような方法にあっては、半
田３の溶融後に熱圧着ツール６をリード５から離隔させ
ると、半田３の凝固前にリード５が接続電極２から浮き
上がってしまうため、接続部の信頼性が悪化してしまう
という不具合が発生してしまう。そこで、近時では、図
17、18に示すような熱圧着方法が採用されている。

【０００６】図17は熱圧着ツール11を示す図であり、こ
の熱圧着ツール11は常時加熱された加熱部12および加熱
部12を包囲するようにして設けられた押圧部13から構成
されており、加熱部12および押圧部13はそれぞれ別々の
駆動機構によって昇降するようになっている。図18はこ
の熱圧着ツール11によって接続電極２とリード５を接続
する工程を説明する図である。まず、半田付けを行なう
前には、加熱部12と押圧部13を密着させ、加熱部12から
の熱伝導によって押圧部13を加熱する(同図(ａ))。次い
で、押圧部13が半田３の融点以上に加熱された後、熱圧
着ツール11全体を下降させ、押圧部13によってリード５
を押圧して半田３を溶融させる(同図(ｂ))。

【０００７】半田３の溶融後に加熱部12のみを上昇させ
押圧部13の温度を低下させる(同図(ｃ)。そして、押圧
部13の温度が半田３の凝固温度よりも下がった時点で押
圧部13を上昇させてリード５から離隔させることにより
半田３を介して接続電極２とリード５が接続される(同
図(ｄ))。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の熱圧着半田付け方法にあっては、熱圧着ツー
ル11が加熱部12と押圧部13から構成されて、しかも加熱
部12と押圧部13が別々の駆動装置によって駆動される構
成であったため、装置の構造が複雑になってしまい、半
田付け作業に要するコストが増大してしまうという問題
があった。 また、加熱部12を上昇させた後に押圧部13
を冷却させなければならないため、半田付け時間が非常
に長くなってしまうという問題があった。また、半田付
け時間を短くするには、押圧部13を冷却するための専用
の冷却装置が必要になってしまうことから装置の構造が
さらに複雑になってしまい、結果的に半田付け作業に要
するコストがさらに増大してしまうという問題があっ
た。

【０００９】そこで請求項１〜８記載の発明は、装置の
構成を複雑化することなしに低コストで半田付け作業を
行なうことができるとともに、接続電極同士および接続
電極とリードとを剥離させずに確実に接続させることが
できる信頼性の高い熱圧着半田付け方法を提供すること
を目的としている。請求項９記載の発明は、接続電極と
リードの接続部分に外力が加わるのを防止して確実に接
続させることができる熱圧着半田付け方法を提供するこ
とを目的としている。

【００１０】請求項10記載の発明は、半田付け作業時に
押え部材にリードが当った場合にもリードが断線される
のを防止することができ、確実に半田付け作業を行なう
ことができる信頼性の高い熱圧着半田付け方法を提供す
ることを目的としている。請求項11記載の発明は、押え
部材を第１の印刷配線基板に容易に供給して半田付け作
業の作業時間を大幅に短縮することができ、生産性の高
い熱圧着半田付け方法を提供することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するために、第１の印刷配線基板の第１
の接続電極に電子部品のリードまたは第２の印刷配線基
板の第２の接続電極を常時加熱された熱圧着ツールによ
って半田付けするようにした熱圧着半田付け方法におい
て、前記第１の印刷配線基板の接続電極上にリードまた
は第２の接続電極を重ね合わせた後、リードまたは第２
の接続電極上に少なくともリードまたは第２の接続電極
に対向する表面が絶縁性を有するとともに、その絶縁部
分の融点または軟化点が半田の融点以上に設定された押
え部材を載置し、次いで、常時加熱された熱圧着ツール
を押え部材に押し当てて半田を溶融するとともに、押え
部材を第１の印刷配線基板に固着し、次いで、熱圧着ツ
ールをリードまたは第２の接続電極から離すことを特徴
としている。

【００１２】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の発明において、予め第１の印
刷配線基板側に対向する押え部材の面に熱硬化型接着剤
を塗付し、熱圧着ツールを押え部材に押し当てて半田を
溶融する際に該接着剤を硬化させることにより、押え部
材を第１の印刷配線基板に固着することを特徴としてい
る。

【００１３】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の発明において、予め第１の印
刷配線基板側に対向する押え部材の面に紫外線硬化型接
着剤を塗付し、熱圧着ツールを押え部材に押し当てて半
田を溶融する際に該接着剤に紫外線を照射することによ
り、押え部材を第１の配線基板に固着することを特徴と
している。

【００１４】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の発明において、貫通孔または
凹部が形成された第１の印刷配線基板を準備するととも
に、該配線基板に対向する面に凸部を有する押え部材を
準備し、熱圧着ツールを押え部材に押し当てて半田を溶
融する際に貫通孔または凹部に凸部を圧入することによ
り、押え部材を第１の配線基板に固着することを特徴と
している。

【００１５】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の発明において、貫通孔が形成
された第１の印刷配線基板を準備するとともに、該配線
基板に対向する面に先端部が貫通孔の内径よりも大径に
形成された凸部を有する押え部材を準備し、熱圧着ツー
ルを押え部材に押し当てて半田を溶融する際に貫通孔に
凸部を圧入させ、凸部の先端に形成された大径部を第１
の印刷配線基板の裏面に係合させることにより、押え部
材を第１の印刷配線基板に固着することを特徴としてい
る。

【００１６】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の発明において、貫通孔が形成
された第１の印刷配線基板を準備するとともに、該配線
基板に対向する面に第１の印刷配線基板の板厚よりも長
く形成された凸部を有する押え部材を準備し、熱圧着ツ
ールを押え部材に押し当てて半田を溶融する際に貫通孔
に凸部を圧入させ、凸部の第１の印刷配線基板の裏面に
突出した部分を折り曲げて該配線基板の裏面に係合させ
ることにより、押え部材を第１の印刷配線基板に固着す
ることを特徴としている。

【００１７】請求項７記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の発明において、両端部に貫通
孔が形成された押え部材を準備し、熱圧着ツールを押え
部材に押し当てて半田を溶融する際に押え部材の上方か
ら貫通孔を通して第１の印刷配線基板にタッピングネジ
を螺合させることにより、押え部材を第１の印刷配線基
板に固着することを特徴としている。

【００１８】請求項８記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の発明において、両端部にネジ
穴が形成された押え部材を準備するとともに、該押え部
材のネジ穴と同軸に貫通孔が成形された第１の印刷配線
基板を準備し、熱圧着ツールを押え部材に押し当てて半
田を溶融する際に、第１の印刷配線基板の裏面から該基
板の貫通孔を通して押え部材をネジ止めすることによ
り、押え部材を第１の印刷配線基板に固着することを特
徴としている。

【００１９】請求項９記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１〜８何れかに記載の発明において、
第１の接続電極および電子部品のリードの接続部から該
リードの伸張方向に突出する形状の押え部材によって半
田付けを行なうことを特徴としている。請求項10記載の
発明は、上記課題を解決するために、請求項９記載の発
明において、前記電子部品のリードの伸張方向側のリー
ドに対向する面が面取りされている押え部材によって半
田付けを行なうことを特徴としている。

【００２０】請求項11記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１〜10何れかに記載の発明において、
前記押え部材が所定間隔で仮止めされた長尺フィルムを
用い、該長尺フィルムに仮止めされた状態で押え部材を
第１の印刷配線基板に固着し、固着後に長尺フィルムか
ら押え部材を分離し、次いで、長尺フィルムを移動させ
て次回に押え部材が固着される第１の印刷配線基板に押
え部材を供給するようにしたことを特徴としている。

【００２１】

【作用】請求項１記載の発明では、常時加熱された熱圧
着ツールが押え部材に押し当てられることにより半田が
溶融されるとともに、押え部材が第２の接続電極または
リード上に載置された状態で第１の印刷配線基板に固着
されているので、半田が凝固していない状態で熱圧着ツ
ールを離隔させても、第２の接続電極またはリードが第
１の接続電極から浮き上がることがない。

【００２２】また、半田付け作業の終了後も押え部材が
第２の接続電極またはリードを押え続けているので、外
力が加わっても第１の接続電極から第２の接続電極また
はリードが剥離することがなく、確実に接続されて接続
の信頼性が向上する。そして、熱圧着ツールのみを駆動
機構によって駆動するだけで良いので、半田付け装置の
構造が簡素化され、半田付け作業に要するコストが低減
される。また、押え部材が第１の印刷配線基板に固着さ
れた状態で半田の凝固が行なわれるので、従来のように
押え部材が冷却されるまで次の半田付け作業を行なうこ
とができないように事態が招来されることはなく、半田
付け作業の作業時間が短縮される。 請求項２記載の発
明では、熱圧着ツールを押え部材に押し当てて半田を溶
融する際に熱硬化型接着剤が硬化されることにより、押
え部材が第１の配線基板に固着されるので、半田の溶融
時の熱を利用して押え部材が第１の印刷配線基板に容易
に固着される。この結果、半田が凝固していない状態で
熱圧着ツールを離隔させても、第２の接続電極またはリ
ードが第１の接続電極から浮き上がることがないととも
に、外力が加わっても第１の接続電極から第２の接続電
極またはリードが剥離することがなく、確実に接続され
て接続の信頼性が向上する。

【００２３】請求項３記載の発明では、熱圧着ツールを
押え部材に押し当てて半田を溶融する際に紫外線硬化型
接着剤が硬化されることにより、押え部材が第１の配線
基板に固着されるので、半田が溶融されたときに押え部
材の端部からはみ出した接着剤に紫外線を照射するだけ
で押え部材が第１の印刷配線基板に容易に取付けられ
る。この結果、半田が凝固していない状態で熱圧着ツー
ルを離隔させても、第２の接続電極またはリードが第１
の接続電極から浮き上がることがないとともに、外力が
加わっても第１の接続電極から第２の接続電極またはリ
ードが剥離することがなく、確実に接続されて接続の信
頼性が向上する。

【００２４】請求項４記載の発明では、熱圧着ツールを
押え部材に押し当てて半田を溶融する際に第１の印刷配
線基板の凹部または貫通孔に押え部材の凸部が圧入され
ることにより、押え部材が第１の配線基板に固着され
る。この結果、半田が凝固していない状態で熱圧着ツー
ルを離隔させても、第２の接続電極またはリードが第１
の接続電極から浮き上がることがないとともに、外力が
加わっても第１の接続電極から第２の接続電極またはリ
ードが剥離することがなく、確実に接続されて接続の信
頼性が向上する。

【００２５】請求項５記載の発明では、熱圧着ツールを
押え部材に押し当てて半田を溶融する際に第１の印刷配
線基板の貫通孔に押え部材の凸部が圧入され、該凸部の
先端に形成された大径部が第１の印刷配線基板の裏面に
係合されることにより、押え部材が第１の印刷配線基板
に固着される。この結果、半田が凝固していない状態で
熱圧着ツールを離隔させても、第２の接続電極またはリ
ードが第１の接続電極から浮き上がることがないととも
に、外力が加わっても第１の接続電極から第２の接続電
極またはリードが剥離することがなく、確実に接続され
て接続の信頼性が向上する。

【００２６】請求項６記載の発明では、熱圧着ツールを
押え部材に押し当てて半田を溶融する際に第１印刷配線
基板の貫通孔に押え部材の凸部が圧入され、該凸部の第
１の印刷配線基板の裏面に突出した部分が折り曲げられ
て該配線基板の裏面に係合させれことにより、押え部材
が第１の印刷配線基板に固着される。この結果、半田が
凝固していない状態で熱圧着ツールを離隔させても、第
２の接続電極またはリードが第１の接続電極から浮き上
がることがないとともに、外力が加わっても第１の接続
電極から第２の接続電極またはリードが剥離することが
なく、確実に接続されて接続の信頼性が向上する。

【００２７】請求項７記載の発明では、熱圧着ツールを
押え部材に押し当てて半田を溶融する際に押え部材の上
方から押え部材に形成された貫通孔を通して第１の印刷
配線基板にタッピングネジが螺合されることにより、押
え部材が第１の印刷配線基板に固着される。この結果、
半田が凝固していない状態で熱圧着ツールを離隔させて
も、第２の接続電極またはリードが第１の接続電極から
浮き上がることがないとともに、外力が加わっても第１
の接続電極から第２の接続電極またはリードが剥離する
ことがなく、確実に接続されて接続の信頼性が向上す
る。

【００２８】請求項８記載の発明では、熱圧着ツールを
押え部材に押し当てて半田を溶融する際に、第１の印刷
配線基板の裏面から該基板の貫通孔を通して押え部材が
ネジ止めされることにより、押え部材が第１の印刷配線
基板に固着される。この結果、半田が凝固していない状
態で熱圧着ツールを離隔させても、第２の接続電極また
はリードが第１の接続電極から浮き上がることがないと
ともに、外力が加わっても第１の接続電極から第２の接
続電極またはリードが剥離することがなく、確実に接続
されて接続の信頼性が向上する。

【００２９】請求項９記載の発明では、第１の接続電極
および電子部品のリードの接続部から該リードの伸張方
向に突出する形状の押え部材によって半田付けが行なわ
れるので、少なくとも第１の接続電極およびリードの接
続部が全体が押え部材によって押え付けられ、リードに
外力が加わった際に該接続部に直接応力が加わることが
ない。この結果、第１の接続電極とリードが確実に接続
され、その接続の信頼性がより一層向上する。

【００３０】請求項10記載の発明では、電子部品のリー
ドの伸張方向側のリードに対向する面が面取りされてい
る押え部材によって半田付けが行なわれているので、押
え部材がリードの屈曲部等に当った場合にも、面取り部
によって衝撃が緩和されるので、リードが断線すること
がなく、確実に半田付け作業が行なわれて接続の信頼性
が向上する。

【００３１】請求項11記載の発明では、長尺フィルムに
仮止めされた状態で押え部材が第１の印刷配線基板に固
着され、固着後に長尺フィルムから押え部材が分離さ
れ、次いで、長尺フィルムが移動されることにより次回
に押え部材が固着される第１の印刷配線基板に押え部材
が供給される。したがって、押え部材が第１の印刷配線
基板に容易に供給されて半田付け作業の作業時間が大幅
に短縮され、生産性の高い熱圧着半田付け方法が提供さ
れる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
図１、２は請求項１、２、11何れかに記載の発明に係る
熱圧着半田付け方法の一実施例を示す図であり、印刷配
線基板に電子部品のリードを接続する例を示している。

【００３３】図１において、21は印刷配線基板(第１の
印刷配線基板)であり、該配線基板21上には複数の接続
電極22が形成され、該電極22上にはメッキまたは印刷等
によって予め所定量の半田23がコーティングされてい
る。24は電子部品に設けられた複数のリードであり、該
リード24が半田23を介して接続電極22に接続される。ま
た、25は熱圧着ツールであり、該ツール25は常時半田23
の融点以上になるように加熱され、図示しない駆動機構
によって昇降されるようになっている。また、26は押え
部材であり、該押え部材26はセラミックスから構成され
て絶縁性を有し、融点または、軟化点が半田23の融点以
上に設定されている。なお、図１中、27は印刷配線基板
21側に対向する押え部材26の両端底面に塗付された熱硬
化型接着剤である。

【００３４】次に、半田付けをする方法について説明す
る。まず、接続電極22上にリード24を位置合わせして載
置した後（図１(ａ))、リード24上に押え部材26を載置
する(図１(ｂ))。次いで、半田23の融点以上に常時加熱
された熱圧着ツール25で押え部材26を押圧する(図１
(ｃ))。このとき、熱伝導によって半田23と接着剤27が
加熱され、半田23が溶融するとともに、接着剤27が硬化
する。

【００３５】次いで、接着剤27の硬化が完了した時点で
熱圧着ツール25を上昇させる(図１(ｄ))。この結果、接
続電極22に半田23を介してリード24が接続される。本実
施例では、以上のような方法によって半田付けを行なっ
ているので、半田23が凝固していない状態で熱圧着ツー
ル25を離しても、押え部材26によってリード24が接続電
極22から浮き上がるのを防止することができる。

【００３６】また、半田付け作業の終了後も押え部材26
がリード24を押え続けているので、外力が加わっても接
続電極22からリード24が剥離するのを防止することがで
き、確実に接続して接続の信頼性を向上させることがで
きる。そして、熱圧着ツール25のみを駆動機構によって
駆動するだけで良いので、半田付け装置の構造を簡素化
することができ、半田付け作業に要するコストを低減さ
せることができる。また、押え部材26を印刷配線基板21
に固着した状態で半田23の凝固を行なっているので、従
来のように押え部材が冷却されるまで次の半田付け作業
を行なうことができないように事態が招来されることは
なく、半田付け作業の作業時間を短縮させることができ
る。

【００３７】また、熱圧着ツール25を押え部材26に押し
当てて半田23を溶融する際に熱硬化型接着剤27を硬化さ
せることにより、押え部材26を印刷配線基板21に固着し
ているため、半田23の溶融時の熱を利用して押え部材26
を印刷配線基板21に容易に固着させることができる。な
お、本実施例では、接着剤27を押え部材26の両端底面に
塗付しているが、これに限らず、押え部材26の底面全体
に塗付しても、また、印刷配線基板21側に塗付しても良
い。

【００３８】また、押え部材26にセラミックスを使用し
ているが、これに限らず、エポキシまたはテフロン等の
樹脂材料を用いても同様の効果を得ることができる。こ
の場合、樹脂材料はその軟化点が半田23の融点以上であ
れば良い。また、絶縁材料で被覆され、その融点が半田
23の融点以上に設定された金属を用いても良い。さら
に、ゴム材料を用いても良い。この場合には、上記効果
に加えて、熱圧着時にリード24にストレスが加わること
がないので、接続部の信頼性をより一層向上させること
ができる。さらに、印刷配線基板21に電子装置のリード
24を半田付けしているが、これに限らず、該印刷配線基
板21と同様な印刷配線基板(第２の印刷配線基板)の接続
電極(第２の接続電極)を半田付けするようにしても良
い。

【００３９】なお、本実施例では、押え部材26をリード
24に載置する手段として図２に示すような長尺フィルム
を使用しても良い。図２に示すように31は長尺フィルム
であり、該フィルム31には押え部材26が所定間隔離隔し
て仮止めされている。このフィルム31の両端部はリール
32ａ、32ｂに巻き取りまたは巻き外し可能なように支持
され、半田付け作業時にはリール32ｂ側に巻き取られる
ようになっている。このような長尺フィルム31を用いて
半田付け作業を行なうには、長尺フイルム31をリール32
ｂで巻き取ることにより、押え部材26をリード24上に位
置決めし、フィルム31上から熱圧着ツール25を下降さ
せ、フィルム31を介して押え部材26をリード24に押し当
てる。この状態で半田23を溶融させるとともに、接着剤
27を硬化させ、硬化完了後に熱圧着ツール24を上昇させ
る。このとき、押え部材26が印刷配線基板21に固着され
るため、押え部材26がフィルム31から離隔する。そし
て、フィルム31を巻き取ることにより、次の半田付け作
業を行なうための押え部材26の準備を行なう。

【００４０】このようにすれば、押え部材26を印刷配線
基板21に容易に供給して半田付け作業の作業時間を大幅
に短縮することができ、生産性の高い熱圧着半田付け方
法を提供することができる。図３、４は請求項３記載の
発明に係る熱圧着半田付け方法の一実施例を示す図であ
り、本実施例では、熱硬化型接着剤の代りに紫外線硬化
型接着剤を使用した例を示しており、上記実施例と同様
の構成には同一番号を付して説明を省略する。

【００４１】図３、４において、33は押え部材に塗付さ
れた紫外線硬化型接着剤であり、34は該接着剤33に紫外
線を照射するための紫外線露光機である。本実施例で
は、接続電極22上にリード24を位置合わせして載置した
後（図３(ａ))、リード24上に押え部材26を載置する(図
３(ｂ))。次いで、半田23の融点以上に常時加熱された
熱圧着ツール25で押え部材26を押圧する(図３(ｃ))。こ
のとき、熱伝導によって半田23が加熱されて溶融すると
ともに、接着剤33が押え部材26の端部からはみ出すの
で、このはみ出した接着剤33部分に紫外線を照射し(図
４(ａ))、接着剤33を硬化させる。次いで、接着剤33の
硬化が完了した時点で熱圧着ツール25を上昇させる(図
４(ｂ))。この結果、接続電極22に半田23を介してリー
ド24が接続され、上記実施例と同様の効果を得ることが
できる。

【００４２】図５は請求項４記載の発明に係る熱圧着半
田付け方法の一実施例を示す図である。なお、実施例で
は、押え部材を印刷配線基板に固着する方法が異なるの
みでその他の半田付け方法は請求項１記載の発明の一実
施例と同様である。図５において、印刷配線基板41には
凹部41ａが形成されており、また、押え部材44の印刷配
線基板41に対向する面には凹部41ａの内径よりも若干大
きい直径を有する凸部44ａが形成されている。

【００４３】本実施例では、接続電極42上にリード45を
位置合わせして載置した後（図５(ａ))、凹部41ａと凸
部44ａの位置決めを行ないながらリード45上に押え部材
44を載置する(図５(ｂ))。次いで、半田43の融点以上に
常時加熱された熱圧着ツール25で押え部材44を押圧する
と(図５(ｃ))、凹部41ａに凸部44ａが圧入され、押え部
材44が印刷配線基板41に固着されるとともに、熱伝導に
よって半田43が加熱されて溶融される。次いで、熱圧着
ツール25を上昇させる(図５(ｄ))。この結果、接続電極
42に半田43を介してリード44が接続され、請求項１記載
の発明の一実施例と同様の効果を得ることができる。

【００４４】なお、本実施例では、印刷配線基板41に凹
部41ａを形成しているが、貫通孔を形成しても同様に押
え部材を固着することができる。また、図６に示すよう
に押え部材48の凸部48ａの外周部にギザギザ形状の係合
部を形成しても良い。このようにすれば、凹部41ａに凸
部48ａを圧入したときの結合力が増大され、リード45に
外力が加わった場合にも押え部材48が印刷配線基板41に
対して動くことがない。この結果、接続電極42とリード
45の接続の信頼性をさらに向上させることができる。

【００４５】図７は請求項５記載の発明に係る熱圧着半
田付け方法の一実施例を示す図である。なお、実施例で
は、押え部材を印刷配線基板に固着する方法が異なるの
みでその他の半田付け方法は請求項１記載の発明の一実
施例と同様である。図７において、印刷配線基板51には
貫通孔51ａが形成されており、また、押え部材52の印刷
配線基板51に対向する面には先端部が貫通孔51ａの内径
よりも大径に形成されて大径部52ｂを構成する凸部52ａ
を有している。

【００４６】本実施例では、接続電極53上にリード54を
位置合わせして載置した後（図７(ａ))、貫通孔51ａと
凸部52ａの位置決めを行なう(図７(ｂ))。次いで、半田
55の融点以上に常時加熱された熱圧着ツール25で押え部
材52を押圧すると(図７(ｃ))、貫通孔51ａに凹部52ａが
圧入される。このとき、大径部52ｂが印刷配線基板51の
裏面に突出して該裏面に係合し、押え部材52が印刷配線
基板51に固着されるとともに、熱伝導によって半田55が
加熱されて溶融される。次いで、熱圧着ツール25を上昇
させる(図７(ｄ))。この結果、接続電極53に半田55を介
してリード54が接続され、請求項１記載の発明の一実施
例と同様の効果を得ることができる。

【００４７】図８、９は請求項６記載の発明に係る熱圧
着半田付け方法の一実施例を示す図である。なお、実施
例では、押え部材を印刷配線基板に固着する方法が異な
るのみでその他の半田付け方法は請求項１記載の発明の
一実施例と同様である。図８、９において、印刷配線基
板61には貫通孔61ａが形成されており、また、押え部材
62の印刷配線基板61に対向する面には印刷配線基板61の
板厚よりも長く形成された凸部62ａが設けられている。

【００４８】本実施例では、接続電極63上にリード64を
位置合わせして載置した後（図８(ａ))、貫通孔61ａに
凸部62ａの挿通してリード64上に押え部材62を載置する
(図８(ｂ))。次いで、半田65の融点以上に常時加熱され
た熱圧着ツール25で押え部材62を押圧する(図８(ｃ))。
このとき、熱伝導によって半田65が加熱されて溶融され
る。また、印刷配線基板61の裏面から突出した凸部62ａ
の先端部を折り曲げる(図９(ａ))。この結果、折り曲げ
られた部分が印刷配線基板61の裏面に引っ掛かり、押え
部材62が該基板61に固着される。

【００４９】次いで、熱圧着ツール25を上昇させる(図
９(ｂ))。この結果、接続電極63に半田65を介してリー
ド64が接続され、請求項１記載の発明の一実施例と同様
の効果を得ることができる。図10、11は請求項７記載の
発明に係る熱圧着半田付け方法の一実施例を示す図であ
る。なお、実施例では、押え部材を印刷配線基板に固着
する方法が異なるのみでその他の半田付け方法は請求項
１記載の発明の一実施例と同様である。

【００５０】図10、11において、押え部材71の両端部に
は貫通孔71ａ、71ｂが形成されており、該貫通孔71ａ、
71ｂには該貫通孔71ａ、71ｂの内径よりも大径の頭部72
ａ、73ａを有するタッピングネジ72、73が挿通されるよ
うになっている。本実施例では、接続電極74上にリード
75を位置合わせして載置した後（図10(ａ))、リード75
上に押え部材71を載置する(図10(ｂ))。

【００５１】次いで、半田76の融点以上に常時加熱され
た熱圧着ツール25で押え部材71を押圧する(図10(ｃ))。
次いで、押え部材71の上方から貫通孔71ａ、71ｂを通し
て印刷配線基板77にタッピングネジ72、73を螺合させる
ことにより、押え部材71を印刷配線基板77に固着する
(図11(ａ))。このとき、熱伝導によって半田76が加熱さ
れて溶融される。次いで、熱圧着ツール25を上昇させる
(図11(ｂ))。この結果、接続電極74に半田76を介してリ
ード75が接続され、請求項１記載の発明の一実施例と同
様の効果を得ることができる。

【００５２】なお、本実施例では、押え部材71がタッピ
ングネジ72、73によって印刷配線基板77に固着されるの
で、電子部品の不良時に行なうリペア作業を容易に行な
うことができる。図12、13は請求項８記載の発明に係る
熱圧着半田付け方法の一実施例を示す図である。なお、
実施例では、押え部材を印刷配線基板に固着する方法が
異なるのみでその他の半田付け方法は請求項１記載の発
明の一実施例と同様である。

【００５３】図12、13において、押え部材81の両端部は
ネジ穴81ａ、81ｂが形成されており、また、印刷配線基
板82にはネジ穴81ａ、81ｂと同軸上に貫通孔82ａ、82ｂ
が形成されている。そして、この貫通孔82ａ、82ｂには
該貫通孔81ａ、81ｂの内径よりも大径の頭部83ａ、84ａ
を有するネジ83、84が挿通されるようになっている。本
実施例では、接続電極85上にリード86を位置合わせして
載置した後（図12(ａ))、リード86上に押え部材81を載
置する(図12(ｂ))。

【００５４】次いで、半田87の融点以上に常時加熱され
た熱圧着ツール25で押え部材81を押圧する(図12(ｃ))。
次いで、印刷配線基板82の裏面から貫通孔82ａ、82ｂを
通して押え部材81にネジ83、84を螺合させることによ
り、押え部材81を印刷配線基板82に固着する(図13
(ａ))。このとき、熱伝導によって半田87が加熱されて
溶融される。次いで、熱圧着ツール25を上昇させる(図1
3(ｂ))。この結果、接続電極85に半田87を介してリード
86が接続され、請求項１記載の発明の一実施例と同様の
効果を得ることができる。

【００５５】図14、15は請求項９または10何れかに記載
の発明に係る熱圧着半田付け方法の一実施例を示す図で
ある。図14において、91は印刷配線基板であり、該基板
91に設けられた接続電極92には半田93を介して電子部品
94のリード95が接続される。本実施例では、接続電極92
およびリード95の接続部から該リード95の伸張方向(こ
の伸張方向とは接続部分から電子部品94側にリード95が
延在していることを指す)に突出する突出部96ａを有す
る押え部材96を準備し、この押え部材96を印刷配線基板
91に固着させたものである。

【００５６】このようにすれば、少なくとも接続電極92
およびリード95の接続部全体を押え部材96によって押え
ることができ、リード95に外力が加わった際に該接続部
に直接応力が加わるのを防止することができる。この結
果、接続電極92とリード95を確実に接続することがで
き、その接続の信頼性をより一層向上させることができ
る。

【００５７】また、図15に示すようにリード95の伸張方
向側のリード95に対向する面に面取部101ａが形成され
ている押え部材101によって半田付けを行なうようにし
ても良い。このようにすれば、押え部材101がリード95
の屈曲部(Ａで示す)等に当った場合にも、面取り部101
ａによって衝撃を緩和させることができ、リード95が断
線するのを防止することができる。この結果、確実に半
田付け作業を行なうことができ、接続の信頼性を向上さ
せることができる。

【００５８】

【発明の効果】請求項１〜８記載の発明によれば、半田
が凝固していない状態で熱圧着ツールを離隔させても、
第２の接続電極またはリードが第１の接続電極から浮き
上がるのを防止することができる。また、半田付け作業
の終了後も押え部材により第２の接続電極またはリード
を押え続けることができるので、外力が加わっても第１
の接続電極から第２の接続電極またはリードが剥離する
のを防止することができ、確実に接続してその信頼性を
向上させることができる。

【００５９】そして、熱圧着ツールのみを駆動機構によ
って駆動するだけで良いので、半田付け装置の構造を簡
素化することができ、半田付け作業に要するコストを低
減することができる。また、押え部材を第１の印刷配線
基板に固着した状態で半田の凝固を行なうことができる
ので、従来のように押え部材が冷却されるまで次の半田
付け作業を行なうことができないように事態が招来され
ることはなく、半田付け作業の作業時間を短縮すること
ができる。

【００６０】請求項９記載の発明によれば、少なくとも
第１の接続電極およびリードの接続部全体を押え部材に
よって押え付けることができ、リードに外力が加わった
際に該接続部に直接応力が加わるのを防止することがで
きる。この結果、第１の接続電極とリードを確実に接続
することができ、その接続の信頼性をより一層向上させ
ることができる。

【００６１】請求項10記載の発明によれば、押え部材が
リードの屈曲部等に当った場合にも、面取り部によって
衝撃を緩和させることができるので、リードが断線され
るのを防止することができる。この結果、確実に半田付
け作業を行なうことができ、接続の信頼性を向上させる
ことができる。請求項11記載の発明によれば、押え部材
を第１の印刷配線基板に容易に供給して半田付け作業の
作業時間を大幅に短縮することができ、生産性の高い熱
圧着半田付け方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１、２、11何れかに記載の発明に係る熱
圧着半田付け方法の一実施例を示す図であり、その半田
付け作業工程を示す図である。

【図２】半田付け方法の他の態様を示す図であり、その
押え部材を長尺フィルムで印刷配線基板に供給する状態
を示す図である。

【図３】請求項３記載の発明に係る熱圧着半田付け方法
の一実施例を示す図であり、その半田付け作業工程を示
す図である。

【図４】図３の続きの工程を示す図である。

【図５】請求項４記載の発明に係る熱圧着半田付け方法
の一実施例を示す図であり、その半田付け作業工程を示
す図である。

【図６】押え部材の凸部の他の態様を示す図である。

【図７】請求項５記載の発明に係る熱圧着半田付け方法
の一実施例を示す図であり、その半田付け作業工程を示
す図である。

【図８】請求項６記載の発明に係る熱圧着半田付け方法
の一実施例を示す図であり、その半田付け作業工程を示
す図である。

【図９】図８の続きの工程を示す図である。

【図10】請求項７記載の発明に係る熱圧着半田付け方法
の一実施例を示す図であり、その半田付け作業工程を示
す図である。

【図11】図10の続きの工程を示す図である。

【図12】請求項８記載の発明に係る熱圧着半田付け方法
の一実施例を示す図であり、その半田付け作業工程を示
す図である。

【図13】図12の続きの工程を示す図である。

【図14】請求項９記載の発明に係る熱圧着半田付け方法
の一実施例を示す図である。

【図15】請求項10記載の発明に係る熱圧着半田付け方法
の一実施例を示す図である。

【図16】(ａ)は配線印刷基板と電子部品の構成を示すそ
の斜視図であり、(ｂ)は同図(ａ)の配線印刷基板の接続
電極と電子部品のリードの半田付けを行なう従来の方法
を示す図である。

【図17】従来の熱圧着ツールの構成図である。

【図18】従来の半田付け方法の作業工程を示す図であ
る。

【符号の説明】

21、41、51、61、77、82、91 印刷配線基板(第１の
印刷配線基板) 22、42、53、63、74、85、92 接続電極(第１の接続
電極) 23、43、55、65、76、87、93 半田 24、45、54、64、75、86、95 リード 25 熱圧着ツール 26、44、48、52、62、71、81、96、101 押え部材 27 熱硬化型接着剤 31 長尺フィルム 33 紫外線硬化型接着剤 41ａ 凹部 44ａ、48ａ、52ａ、62ａ 凸部 51ａ、61ａ、71ａ、71ｂ、82ａ、82ｂ 貫通孔 52ｂ 大径部 72、73 タッピングネジ 81ａ、81ｂ ネジ穴 94 電子部品

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の印刷配線基板の第１の接続電極に電
   子部品のリードまたは第２の印刷配線基板の第２の接続
   電極を常時加熱された熱圧着ツールによって半田付けす
   るようにした熱圧着半田付け方法において、 前記第１の印刷配線基板の接続電極上にリードまたは第
   ２の接続電極を重ね合わせた後、リードまたは第２の接
   続電極上に少なくともリードまたは第２の接続電極に対
   向する表面が絶縁性を有するとともに、その絶縁部分の
   融点または軟化点が半田の融点以上に設定された押え部
   材を載置し、 次いで、常時加熱された熱圧着ツールを押え部材に押し
   当てて半田を溶融するとともに、押え部材を第１の印刷
   配線基板に固着し、 次いで、熱圧着ツールをリードまたは第２の接続電極か
   ら離すことを特徴とする熱圧着半田付け方法。
2. 【請求項２】予め第１の印刷配線基板側に対向する押え
   部材の面に熱硬化型接着剤を塗付し、熱圧着ツールを押
   え部材に押し当てて半田を溶融する際に該接着剤を硬化
   させることにより、押え部材を第１の印刷配線基板に固
   着することを特徴とする請求項１記載の熱圧着半田付け
   方法。
3. 【請求項３】予め第１の印刷配線基板側に対向する押え
   部材の面に紫外線硬化型接着剤を塗付し、熱圧着ツール
   を押え部材に押し当てて半田を溶融する際に該接着剤に
   紫外線を照射することにより、押え部材を第１の配線基
   板に固着することを特徴とする請求項１記載の熱圧着半
   田付け方法。
4. 【請求項４】貫通孔または凹部が形成された第１の印刷
   配線基板を準備するとともに、該配線基板に対向する面
   に凸部を有する押え部材を準備し、 熱圧着ツールを押え部材に押し当てて半田を溶融する際
   に貫通孔または凹部に凸部を圧入することにより、押え
   部材を第１の配線基板に固着することを特徴とする請求
   項１記載の熱圧着半田付け方法。
5. 【請求項５】貫通孔が形成された第１の印刷配線基板を
   準備するとともに、該配線基板に対向する面に先端部が
   貫通孔の内径よりも大径に形成された凸部を有する押え
   部材を準備し、 熱圧着ツールを押え部材に押し当てて半田を溶融する際
   に貫通孔に凸部を圧入させ、凸部の先端に形成された大
   径部を第１の印刷配線基板の裏面に係合させることによ
   り、押え部材を第１の印刷配線基板に固着することを特
   徴とする請求項１記載の熱圧着半田付け方法。
6. 【請求項６】貫通孔が形成された第１の印刷配線基板を
   準備するとともに、該配線基板に対向する面に第１の印
   刷配線基板の板厚よりも長く形成された凸部を有する押
   え部材を準備し、 熱圧着ツールを押え部材に押し当てて半田を溶融する際
   に貫通孔に凸部を圧入させ、凸部の第１の印刷配線基板
   の裏面に突出した部分を折り曲げて該配線基板の裏面に
   係合させることにより、押え部材を第１の印刷配線基板
   に固着することを特徴とする請求項１記載の熱圧着半田
   付け方法。
7. 【請求項７】両端部に貫通孔が形成された押え部材を準
   備し、 熱圧着ツールを押え部材に押し当てて半田を溶融する際
   に押え部材の上方から貫通孔を通して第１の印刷配線基
   板にタッピングネジを螺合させることにより、押え部材
   を第１の印刷配線基板に固着することを特徴とする請求
   項１記載の熱圧着半田付け方法。
8. 【請求項８】両端部にネジ穴が形成された押え部材を準
   備するとともに、該押え部材のネジ穴と同軸に貫通孔が
   成形された第１の印刷配線基板を準備し、 熱圧着ツールを押え部材に押し当てて半田を溶融する際
   に、第１の印刷配線基板の裏面から該基板の貫通孔を通
   して押え部材をネジ止めすることにより、押え部材を第
   １の印刷配線基板に固着することを特徴とする請求項１
   記載の熱圧着半田付け方法。
9. 【請求項９】第１の接続電極および電子部品のリードの
   接続部から該リードの伸張方向に突出する形状の押え部
   材によって半田付けを行なうことを特徴とする請求項１
   〜８何れかに記載の熱圧着半田付け方法。
10. 【請求項10】前記電子部品のリードの伸張方向側のリー
    ドに対向する面が面取りされている押え部材によって半
    田付けを行なうことを特徴とする請求項９記載の熱圧着
    半田付け方法。
11. 【請求項11】前記押え部材が所定間隔で仮止めされた長
    尺フィルムを用い、 該長尺フィルムに仮止めされた状態で押え部材を第１の
    印刷配線基板に固着し、固着後に長尺フィルムから押え
    部材を分離し、次いで、長尺フィルムを移動させて次回
    に押え部材が固着される第１の印刷配線基板に押え部材
    を供給するようにしたことを特徴とする請求項１〜10何
    れかに記載の熱圧着半田付け方法。