JP3721614B2 - リードフレーム及び電子部品搭載用基板の製造方法 - Google Patents

リードフレーム及び電子部品搭載用基板の製造方法 Download PDF

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    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3405Edge mounted components, e.g. terminals

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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Description

【0001】
【技術分野】
本発明は,リードフレーム,並びにリードフレームを用いた電子部品搭載用基板の製造方法に関し,特に,リードフレームのリード先端部と電子部品搭載用基板のスルーホールとの接合構造に関する。
【0002】
【従来技術】
従来,電子部品搭載用基板としては,図7に示すごとく,プリント配線板3の周縁部にリード70のリード先端部71を半田59により半田接合してなるものがある(特開平5−121626号公報)。プリント配線板3及びその周囲のリード先端部71は,プリント配線板3に電子部品を搭載した後,封止用樹脂91により被覆される。
【0003】
次に,上記電子部品搭載用基板9を製造するに当たっては,図8に示すごとく,リード70のリード先端部71に,接合時の応力を吸収する段差屈曲部718を設ける。
一方,絶縁基板2の周縁部にスルーホール20を設け,その内側に導体回路55を設けたプリント配線板3を準備する。スルーホール20の内壁は,金属めっき膜51により被覆してある。導体回路55の表面は,ソルダーレジスト膜6により被覆してある。
次いで,接着剤8をプリント配線板3の周縁部に配置する。次に,上記スルーホール20の上方に,リード70のリード先端部71を配置する。
【0004】
次に,図9に示すごとく,接着剤8に対してリード70のリード先端部71を押圧しながら加熱する。これにより,接着剤8が硬化して,リード70がプリント配線板3に対して接着,固定される。
次に,図10に示すごとく,スルーホール20の下方から溶融した半田59をスルーホール内に進入させて,スルーホール20とリード先端部71とを半田接合する。これにより,プリント配線板3にリード先端部71を半田接合した電子部品搭載用基板9が得られる。
【0005】
【解決しようとする課題】
しかしながら,上記従来の電子部品搭載用基板の製造方法においては,リード先端部71が上方に跳ね上がることがある。かかるリード先端部71をプリント配線板3に接着すると,図10に示すごとく,リード先端部71が上方に浮き上がってしまい,スルーホール20との間にギャップが形成されてしまう。このため,スルーホール20とリード70との間に電気的な接続不良が発生することがあった。
【0006】
また,スルーホール20とリード先端部71との間にギャップが存在すると,図7に示すごとく,封止用樹脂91によりプリント配線板3を封止した場合,スルーホール20の上方にボイドが発生するおそれがある。
【0007】
更に,本願の出願人は,リード先端部71をスルーホール20に対して凹状に弾性変形することによって両者の接合性を高める技術を開発し,先に出願した(特願平6−88020号)。しかし,この技術は,リードに上記段差屈曲部がないため,接合時にリード先端部に発生する応力を吸収することができないおそれがある。
【0008】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み,プリント配線板とリードとの間の電気的導通を確実に行うことができ,ボイドが発生することなく樹脂封止することができる電子部品搭載用基板の製造方法,並びに,この製造方法において用いるリードフレーム及びその製造方法を提供しようとするものである。
【0009】
【課題の解決手段】
本発明は,フレームの内側に多数のリードを配設してなり,該リードの内側先端に設けたリード先端部を電子部品搭載用のプリント配線板に接合し,一方,該リードの基部を上記プリント配線板よりも外方に突出させるリードフレームにおいて,
上記リード先端部は,上記リードの基部から内側方向に延ばした仮想延長線の方向に向かって,く字状に屈曲して
該リード先端部から内側方向に延ばした仮想延長線と,上記基部から上記内側方向に延ばした仮想延長線とが0.3〜5度の角度で交差するように屈曲しており,
かつリード先端部はプリント配線板のスルーホールもしくは導体回路と半田接合してなることを特徴とする電子部品搭載用のリードフレームにある。
【0010】
上記リードは,プリント配線板に形成したスルーホール,導体回路,又はパッド等の導体パターンに接続して,プリント配線板を電気信号を外部に取り出し,又は外部から取り入れる役割を果たす。リードにおけるリード先端部は,プリント配線板に対して接合される部分である。
【0011】
次に,上記リードフレームの作用を説明する。
上記リードフレームのリード先端部は,図4に示すごとく,リードの基部12から内側方向(即ち,リード先端部方向)に延ばした仮想延長線120の方向に向かってく字状に屈曲している。そのため,リードフレームをプリント配線板の表面に配置したとき,リード先端部は,下方に向かって傾斜する。
【0012】
このため,リード先端部を接合するに際して,該リード先端部の下にプリント配線板を配置すると,リード先端部がプリント配線板の表面に密着し,プリント配線板を押さえつける。このため,従来のようにリード先端部が上方に跳ね上がることがなく,プリント配線板とリード先端部との間にギャップが発生することはない。
従って,プリント配線板の表面を樹脂封止したときにも,プリント配線板の表面全体をボイドを発生させることなく,完全密封することができる。
【0013】
次に,上記リード先端部は,該リード先端部から内側方向に延ばした仮想延長線と,上記基部から内側方向に延ばした仮想延長線とが0.3〜5度の角度で交差するように屈曲している(図4参照)。0.3度未満の場合には,リード先端部がプリント配線板に対して上方に跳ね上がるおそれがある。一方,5度を越える場合には,リード先端部とプリント配線板との接触面積が少なくなり,接合強度が低下するおそれがある。
上記リード先端部は,プリント配線板のスルーホール又は導体回路に対して半田により接合する。
【0014】
次に,上記リードフレームの製造方法としては,例えば,フレームの内側に多数のリードを配設してなり,該リードの内側のリード先端部を電子部品搭載用のプリント配線板に接合し,一方,該リードの基部を上記プリント配線板より外側に突出させるリードフレームを製造する方法において,
まず,金属板に,フレームと,該フレームの内側に設けた多数のリードと,該リードの内側先端において隣接するリードとの間を連結する連結バーとを形成し,
次いで,上記金属板にプレス加工を施して,上記リード先端部を,リードの基部から内側方向に延ばした仮想延長線の方向に向かって,く字状に屈曲させ,
その後,上記連結バーを切断して,各リードを隣接するリードから分離することを特徴とする電子部品搭載用のリードフレームの製造方法がある。
【0015】
上記の製造方法においては,多数のリードのリード先端部に,隣接するリードとの間を連結するために設けた連結バーを形成している。連結バーは,プレス加工の際に,リードの平面方向の位置ズレを抑制する。そのため,多数に並列したリード先端部を同一方向に屈曲させることができる。
【0016】
また,く字状に屈曲させた後には,少なくともリード先端部を加熱することが好ましい。その理由は,加熱により,く字状のリード先端部の屈曲部の応力が緩和されるため,そのく字状の形状を長期間維持することができるからである。
上記リード先端部の加熱温度としては,リードフレーム材質にもよるが,例えば,リードフレームが銅合金よりなる場合には,400℃前後が好ましい。
【0017】
次に,上記リードフレームを用いた電子部品搭載用基板の製造方法としては,例えば,フレームの内側に多数のリードを配設してなり,該リードの内側のリード先端部は,リードの基部から内側方向に延ばした仮想延長線の方向に向かって,く字状に屈曲して
該リード先端部から内側方向に延ばした仮想延長線と,上記基部から上記内側方向に延ばした仮想延長線とが0.3〜5度の角度で交差するように屈曲してなるリードフレームを準備し,
次いで,上記リード先端部がプリント配線板のスルーホールの上に位置し,上記基部がプリント配線板より外側に突出するように,上記リードフレームをプリント配線板の上側に配置し,
次いで,上記リード先端部とスルーホールとを接着剤により固定した後,半田により接合することを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法ある。
【0018】
上記の製造方法においては,リードにおけるリード先端部がプリント配線板を押さえつけるため,リード先端部がスルーホールに対して密着する。そのため,リードとスルーホールとの間の良好な電気的接続を確保することができる。
上記リード先端部とスルーホールとを半田接合するに当たっては,例えば,プリント配線板を半田浴の上面に配置して,スルーホールの下方から半田を上昇させることにより,両者を接合する方法がある。
【0019】
上記リード先端部をスルーホールと半田接合する前には,リード先端部付近をプリント配線板の表面に対して接着剤により固定しておく。これにより,リードフレームとプリント配線板との間に位置ずれが発生することを防止することができる。また,リード先端部とスルーホールとの間の接合信頼性も向上する。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態例にかかるリードフレームについて,図1〜図6を用いて説明する。
本例のリードフレームは,図5に示すごとく,フレーム19の内側に多数のリード10を配設している。多数のリード10の内側に位置するリード先端部11は,プリント配線板3に接合される部分である。
リード先端部11は,図4に示すごとく,リード10の基部12から内側方向に延ばした仮想延長線120の方向に向かって,く字状に屈曲している。リード先端部11は,図4において斜線領域で示した部分である。
【0021】
リード先端部11は,リード先端部11から内側方向に延ばした仮想延長線110と,基部12から内側方向に延ばした仮想延長線120とが0.3〜5度の角度αで交差するように,く字状に屈曲している。
基部12の仮想延長線120とリード先端部11の先端112との距離hは,上記仮想延長線120とリード先端部11の屈曲部111との距離Hよりも短く,その差ΔH(H−h)は5〜260μmである。リード先端部11における屈曲部111からその先端112までの長さLは,1〜3mmである。
【0022】
基部12は,図5に示すごとく,リード先端部11よりも外方へ,リードフレーム1の平面方向に延びた部分である。基部12の一端はリード先端部11と連結しており,その他端はフレーム19と連結している。フレーム19には,リードフレーム1を固定するための治具穴17が穿設されている。
尚,リード10における基部12は,リード10の形状を保持するため,図5に示すごとく,隣接する基部12との間を連結する保持バー101を設けることが好ましい。
【0023】
次に,上記リードフレームの製造方法について説明する。
まず,図6に示すごとく,金属板にエッチングを施して,フレームと,該フレームの内側に設けた多数のリードと,これら多数のリードの内側先端に設けたリード先端部を横切って設けた連結バー100とを形成する。
【0024】
次いで,金属プレス加工により図6に示す点線Aに沿ってリード10を下方向にプレスする。一方,図6の点線Bに沿ってリード10を上方向にプレスする。これにより,図4,図6に示すごとく,リード10の外側方向に位置する屈曲点Bは,リード先端部11と基部12との境界となる。一方,リード10の内側方向に位置する屈曲点Aは,上記リード先端部11をく字状にして,その屈曲部111を形成する。そして屈曲点A,Bの屈曲度合いは,上記のごとく,リード先端部11が,基部12から内側方向に延ばした仮想延長線120の方向に向かう程度とする。
【0025】
次いで,上記金属板を400℃にて加熱する。これにより,屈曲時に発生したリードの内部応力を緩和する。
その後,プレス加工により,連結バー100を切断し,各リード10を分離する。これにより,上記リードフレーム1を得る。
【0026】
次に,上記リードフレームを用いて電子部品搭載用基板を製造する方法について説明する。
まず,図1,図5に示すごとく,絶縁基板2にスルーホール20を穿設し,その内部に金属めっき膜51を施す。また,絶縁基板2の表面に導体回路55及び電子部品搭載用の搭載部50を形成する。更に,絶縁基板2の表面に,スルーホール20の周囲を残してソルダーレジスト膜6を被覆する。これにより,プリント配線板3を得る。
【0027】
次に,図1に示すごとく,スルーホール20の外周部付近に接着剤8を塗布する。接着剤8としては,熱硬化性樹脂を用いる。次いで,リードフレーム1のリード先端部11がスルーホール20の上方に位置するよう,リードフレーム1とプリント配線板3との位置合わせを行う。
【0028】
次いで,図2に示すごとく,リードフレーム1を下降させて,リード先端部11をスルーホール20の上に配置する。これにより,接着剤8によりリードフレーム1をプリント配線板3に接着,固定する。
次いで,図3に示すごとく,プリント配線板3を半田浴の上面に配置して,スルーホール20の下方から溶融した半田59を充填して,半田59によりスルーホール20とリード先端部11とを接合する。これにより,上記電子部品搭載用基板9を得る。
【0029】
その後,上記電子部品搭載用基板9は,電子部品を搭載し,樹脂封止した後,マザーボードに実装する。即ち,プリント配線板3の搭載部50に電子部品を搭載する。次いで,プリント配線板3を封止用樹脂91により樹脂封止する(図7参照)。更にリードフレーム1のフレーム19を切断除去する。そして,リード10における基部12の他端をマザーボードのパッドに半田接合する。
【0030】
次に,本例の作用効果について説明する。
本例のリードフレーム1においては,図4に示すごとく,リード10におけるリード先端部11が,リード10における基部12から内側方向(即ち,リード先端部11方向)に延ばした仮想延長線120の方向に向かって,く字状に屈曲している。そのため,リードフレーム1をプリント配線板3の表面に配置したとき,リード先端部11は,下方に向かって傾斜する(図1)。
【0031】
このため,リード先端部11を接合するに際して,該リード先端部の下にプリント配線板3を配置すると,リード先端部11がプリント配線板3の表面に密着し,プリント配線板3を押さえつける。このため,従来のようにリード先端部11が上方に跳ね上がることがなく,プリント配線板3とリード先端部11との間にギャップが発生することはない。
従って,プリント配線板3の表面を樹脂封止したときにも(図7参照),プリント配線板3の表面全体をボイドを発生させることなく,完全密封することができる。
【0032】
また,リードフレーム1を製造するに当たっては,図6に示すごとく,リード10のリード先端部11に,隣接するリード10との間を連結する連結バー100を形成している。連結バー100は,プレス加工の際に,リードの平面方向の位置ズレを抑制する。従って,多数に並列したリード先端部11を同一方向に屈曲させることができる。
【0033】
また,上記電子部品搭載用基板9の製造方法においては,リード先端部11がプリント配線板3のスルーホール20を押さえつけるため,スルーホール20に対して密着する。そのため,リード10とスルーホール20との間の良好な電気的接続を確保することができる。
【0034】
【発明の効果】
本発明によれば,プリント配線板とリードとの間の電気的導通を確実に行うことができ,ボイドが発生することなく樹脂封止することができる電子部品搭載用基板の製造方法,並びに,この製造方法において用いるリードフレーム及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例における,リードフレームとプリント配線板との接合前の断面説明図。
【図2】実施形態例における,リードフレームを接着,固定したプリント配線板の断面説明図。
【図3】実施形態例における,リード先端部をプリント配線板のスルーホールに対して半田接合した,電子部品搭載用基板の断面説明図。
【図4】実施形態例における,リードにおけるリード先端部付近の正面図。
【図5】実施形態例における,リードフレームとプリント配線板との接合前の平面説明図。
【図6】実施形態例における,リードフレームの製造方法の説明図。
【図7】従来例における,樹脂封止した電子部品搭載用基板の断面説明図。
【図8】従来例における,リードフレームとプリント配線板との接合前の断面説明図。
【図9】従来例における,リードフレームを接着,固定したプリント配線板の断面説明図。
【図10】従来例における,リード先端部をプリント配線板のスルーホールに対して半田接合した,電子部品搭載用基板の断面説明図。
【符号の説明】
1...リードフレーム,
10...リード,
11...リード先端部,
12...基部,
120...仮想延長線,
20...スルーホール,
3...プリント配線板,
59...半田,
8...接着剤,
9...電子部品搭載用基板,

Claims (2)

  1. フレームの内側に多数のリードを配設してなり,該リードの内側先端に設けたリード先端部を電子部品搭載用のプリント配線板に接合し,一方,該リードの基部を上記プリント配線板よりも外方に突出させるリードフレームにおいて,
    上記リード先端部は,上記リードの基部から内側方向に延ばした仮想延長線の方向に向かって,く字状に屈曲して
    該リード先端部から内側方向に延ばした仮想延長線と,上記基部から上記内側方向に延ばした仮想延長線とが0.3〜5度の角度で交差するように屈曲しており,
    かつリード先端部はプリント配線板のスルーホールもしくは導体回路と半田接合してなることを特徴とする電子部品搭載用のリードフレーム。
  2. フレームの内側に多数のリードを配設してなり,該リードの内側のリード先端部は,リードの基部から内側方向に延ばした仮想延長線の方向に向かって,く字状に屈曲して
    該リード先端部から内側方向に延ばした仮想延長線と,上記基部から上記内側方向に延ばした仮想延長線とが0.3〜5度の角度で交差するように屈曲してなるリードフレームを準備し,
    次いで,上記リード先端部がプリント配線板のスルーホールの上に位置し,上記基部がプリント配線板より外側に突出するように,上記リードフレームをプリント配線板の上側に配置し,
    次いで,上記リード先端部とスルーホールとを接着剤により固定した後,半田により接合することを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法。
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