JP3779650B2 - Terminal soldered electronic components - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表面実装技術（Surface Mount Technorogy：ＳＭＴ）において、表面実装する電子部品の端子をプリント回路基板へ半田付けることにより表面実装する技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばグリッドタイプのＳＭＴコネクタを回路基板へ実装する場合にはＢＧＡ（Ball Grid Array)のように半田ボールを端子に融着させ端子の高さの不揃いを補って半田付けされるようにしている。半田ボールを端子に融着させるためにはコネクタハウジング中のインシュレータに組み込まれている端子にフラックスを塗って、半田ボールを搭載し、リフロー炉等で充分加熱する必要がある。また、半田ボールに代えて、半田ペーストを印刷してリフロー時に半田バンプを形成する方法もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半田ボールを融着する方法では、半田ボール自体のコストが高いという問題があり、また、半田ペーストを印刷する方法では半田ペーストの量によってバンプの寸法が異なり、バンプ高さのコプラナリティ（coplanarity:高さのばらつき）の精度を出すのが難しい。更に、コプラナリティが出ないことにより半田バンプがあってもインシュレータや回路基板の反りを吸収しきれなくなる。
【０００４】
また、コネクタ等の電子部品のインシュレータに何度も高熱が加えられるのは好ましくないし、それを避けるためインシュレータに組む前に端子に半田バンプを形成させると更にコプラナリティが出にくいという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、コストの高い半田ボールを使用したり、半田ペーストの印刷をしたりすることなく端子を電子部品のインシュレータに組み込む前に端子に半田バンプを形成させ、且つ端子のコプラナリティが通常範囲で出ていなくともこれを吸収できる構造の端子を具備した電子部品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の電子部品は以下の構成を有する。
本発明の第１の構成は、具備する複数の端子を回路基板へ半田付けすることにより回路基板へ表面実装される電子部品において、前記端子の、回路基板と半田付けされる部分に貫通孔を有し、この貫通孔に半田が移動自在に貫通し、貫通方向に予め定められた寸法の往復移動が可能なようにして、貫通半田の両端に貫通孔の径より大なる抜け止め部を設けたことを特徴とする端子半田付実装電子部品である。
【０００７】
本発明の第２の構成は、前記第１の構成において、前記端子の、回路基板と半田付けされる部分が平板状であり貫通孔が平板面に設けられている端子半田付実装電子部品である。
【０００８】
本発明の第３の構成は、前記第１の構成において、前記貫通孔が端子の先端部分の曲げ囲いで形成されている端子半田付実装電子部品である。
【０００９】
本発明の第４の構成は、前記第１、第２又は第３の構成において、前記抜け止め部が球形状である端子半田付実装電子部品である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、その具備する複数（多数）の端子を回路基板へ半田付けすることによって、回路基板の表面に実装する表面実装電子部品の端子の構造に関するものである。
このように複数の端子を回路基板の表面に半田付けする場合には、端子の先端が同一平面上に揃うようにその高さが揃っていることが望ましいし、また回路基板の半田付け箇所も同一平面上にあることが望ましい。しかし、実際には不揃いがあるためこれを補うべく、従来は半田ボールを融着させたり、半田ペーストの印刷などが行われていたが前述のような問題があったので、本発明では、端子の先端に半田の貫通孔を設け、この貫通孔に半田を貫通させ、貫通方向に予め定めた寸法だけ移動自在の“ゆとり”を持たせて両端に抜け止めを設け、この“ゆとり”によって端子高さの不揃いや回路基板の半田付け箇所の高さの不揃いを吸収させて充分な半田付けができるようにしたものである。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明電子部品の端子の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本発明電子部品の端子の、回路基板へ半田付けする部分の実施例の構造を示す斜視図および断面図である。
（ａ）は端子の半田付け部２が回路基板の面に平行な平板状をしており、これに貫通孔３が打ち抜かれておりこの貫通孔３に半田バンプ４が貫通しており、貫通方向（図では上下方向）に予め定めた寸法だけ移動自在のゆとりを持たせて両端（図では上下端）に貫通孔の径より大きい径の抜け止め部５および６が設けられている。（ｂ）は以上の構造を断面図で示したものである。このように、抜け止め部５、６を含めた半田バンプ４は貫通方向に予め定めた範囲で移動が自在である。
【００１２】
（ｃ）は端子の半田付け部７が（ａ）のように平板状ではなく、先端部分の曲げ囲いによって貫通孔８を形成している例である。そしてこの貫通孔８に、抜け止め部５および６を有する半田バンプ４が貫通しており、貫通方向に、予め定めた寸法だけ移動自在のゆとりが持たせてある。
【００１３】
（ｄ）は（ｃ）の構造を断面で示した図である。
なお、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）、（ｄ）の場合も端子アーム１の上方は図示されていない電子部品のアセンブリ内のインシュレータに保持されている。
【００１４】
このように半田バンプ４が貫通方向に移動自在であるので、図２に示すように、端子の半田付け部の高さにＤなる差があっても、半田バンプ４が上下に移動が可能であるため、右側の半田付け部分が低い場合でも半田バンプ４が相対的に上がって、半田印刷１０に対しては、左右同じように接することができる。このことは、端子の半田付け部分の高さの不揃いの場合ばかりでなく、回路基板９側の半田印刷１０の高さ不揃い、更には、回路基板９自体の反りによって生ずる不揃いに対しても、半田バンプ４の上下の移動ゆとりによって吸収することができる。
【００１５】
このように、端子の半田付け部分と回路基板側の半田付け箇所とが半田バンプを介した状態で、リフロー炉等により加熱され半田を溶融させることにより、安定確実な半田付けを行うことができる。
【００１６】
なお、図２の状態でリフロー炉等により半田バンプ４を加熱溶融した場合に、溶融半田が端子アーム１の方へ上がって行くのを防止するために、図３のｄで示された部分に半田ぬれのしにくいニッケルメッキを施したり、或いはエッチングやレーザー等で下地ニッケル層を露出させたりしている。
【００１７】
図４は、端子に半田バンプを形成する手順の一例を示した図である。
まず、電子部品へ組み込む前の端子１３を治具などにより整列させる。そして貫通孔３へ糸半田１２を（ａ）の左側端子のように貫通させる。次に、糸半田１２の貫通孔３より上の所定の部位にレーザ照射（例えばＹＡＧレーザ等）を行って溶融させ溶融半田の表面張力によって球形状になったものを冷却固化させ（ａ）の右側のように抜け止め部５を形成する。
【００１８】
同様のことを左方点線に沿って整列している端子１３（図示せず）に次々と行って行き、まず、貫通孔３の上側の抜け止め部５を形成する。
次に（ｂ）左側の例のように貫通孔３の下側にぶら下がるように出ている糸半田１２の所定部位にレーザ照射を行い糸半田１２を溶融させて表面張力により球形状になったところで冷却固化させ（ｂ）の右側の例のように抜け止め部６を形成する。同様のことを左方点線に沿って整列している端子（図示せず）に次々と行って行き抜け止め部６を形成して行く。
【００１９】
（ｂ）におけるレーザ照射の位置は抜け止め部６が形成されたあと、この半田バンプが貫通孔３内で予め定めた寸法だけ上下に移動可能なゆとりの得られる位置ということになる。
【００２０】
以上の説明では順次レーザ照射を行っていく例を述べたが、複数同時にレーザ照射を行うマルチワークで行ってもよい。
こうして半田バンプが形成された端子を、コネクタ等の電子部品のインシュレータに組み込むのである。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子部品の端子は回路基板と半田付けされる部分に貫通孔を有し、貫通方向に予め定められた寸法だけ往復移動が可能なようにして、貫通半田の両端に貫通孔の径より大なる抜け止めを形成した半田バンプが設けられているので、従来のようなコスト高の半田ボールを用いることなく、或いは端子に不揃いを充分に解消し得ない半田ペースト印刷をし加熱を繰り返すというようなことなく、電子部品の多数の端子の高さに不揃いがあっても、また、回路基板の端子半田付け箇所の高さに不揃いがあっても、更には電子部品のインシュレータや回路基板の反りに起因する平面性からのずれがあっても半田バンプの貫通方向における移動ゆとりによって、端子の半田付け部分と回路基板の半田付け箇所が半田バンプを介して接した状態でリフロー炉等により安定確実な半田付けが可能となるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明電子部品の端子の回路基板へ半田付けする部分の実施例の構造を示す斜視図および断面図である。
【図２】本発明電子部品の端子によれば端子の高さに差があっても半田バンプは同じ状態で回路基板の半田付け箇所に接することを示す断面図である。
【図３】本発明の電子部品の端子において、半田上り防止用のニッケルメッキを施す位置の例を示す断面図である。
【図４】本発明電子部品の端子に半田バンプを形成する手順の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 端子アーム
２ 半田付け部
３ 貫通孔
４ 半田バンプ
５ 抜け止め部
６ 抜け止め部
７ 半田付け部
８ 貫通孔
９ 回路基板
１０ 半田印刷
１１ レーザ照射
１２ 糸半田
１３ 端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the field of surface mounting technology (Surface Mount Technology: SMT) by soldering terminals of electronic components to be surface mounted to a printed circuit board.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, when a grid type SMT connector is mounted on a circuit board, solder balls are fused to terminals as in a BGA (Ball Grid Array) so as to compensate for unevenness in the heights of the terminals. Yes. In order to fuse the solder balls to the terminals, it is necessary to apply flux to the terminals incorporated in the insulator in the connector housing, mount the solder balls, and sufficiently heat them in a reflow furnace or the like. There is also a method of forming solder bumps during reflow by printing solder paste instead of solder balls.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method of fusing the solder balls has a problem that the cost of the solder balls themselves is high, and the method of printing the solder paste has different bump dimensions depending on the amount of the solder paste, and the coplanarity of the bump height. : It is difficult to get the accuracy of height variation. Further, since the coplanarity does not appear, even if there is a solder bump, the warp of the insulator and the circuit board cannot be absorbed.
[0004]
In addition, it is not preferable that high heat is repeatedly applied to an insulator of an electronic component such as a connector, and there is a problem that when a solder bump is formed on a terminal before assembling the insulator to avoid this, coplanarity is hardly generated.
[0005]
In view of the above-mentioned problems of the prior art, the object of the present invention is to use solder bumps on the terminals before incorporating the terminals into the electronic component insulator without using expensive solder balls or printing solder paste. It is an object of the present invention to provide an electronic component including a terminal having a structure capable of absorbing the coplanarity of the terminal even if the coplanarity of the terminal is not within a normal range.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an electronic component of the present invention has the following configuration.
According to a first configuration of the present invention, in an electronic component that is surface-mounted on a circuit board by soldering a plurality of terminals to the circuit board, a through hole is formed in a portion of the terminal to be soldered to the circuit board. The solder penetrates through the through hole so that the solder can move in a reciprocating manner with a predetermined dimension in the penetrating direction, and a retaining portion larger than the diameter of the through hole is provided at both ends of the through solder. This is a terminal soldered mounting electronic component characterized by the above.
[0007]
A second configuration of the present invention is a terminal soldered mounting electronic component according to the first configuration, wherein a portion of the terminal to be soldered to the circuit board is a flat plate shape and a through hole is provided on a flat plate surface. is there.
[0008]
A third configuration of the present invention is a terminal soldered mounting electronic component according to the first configuration, wherein the through-hole is formed by bending surrounding a tip portion of a terminal.
[0009]
According to a fourth configuration of the present invention, there is provided a terminal soldered mounting electronic component according to the first, second or third configuration, wherein the retaining portion has a spherical shape.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a terminal of a surface-mounted electronic component that is mounted on a surface of a circuit board by soldering a plurality of (many) terminals included in the circuit board to the circuit board.
When soldering a plurality of terminals to the surface of the circuit board in this way, it is desirable that the height of the terminals be aligned so that the tips of the terminals are aligned on the same plane. It is desirable to be on the same plane. However, since there are actually irregularities, in order to compensate for this, conventionally, solder balls have been fused or solder paste printing has been carried out. A solder through-hole is provided at the tip of the solder, and the solder is passed through the through-hole, and a “space” that can be moved by a predetermined dimension in the penetration direction is provided to provide a stopper at both ends. By absorbing unevenness in height and unevenness in the height of soldered portions of the circuit board, sufficient soldering can be performed.
[0011]
【Example】
Embodiments of terminals of the electronic component of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view and a cross-sectional view showing the structure of an embodiment of a portion of an electronic component of the present invention soldered to a circuit board.
(A) The
[0012]
(C) is an example in which the soldering portion 7 of the terminal is not flat as shown in (a), and the
[0013]
(D) is the figure which showed the structure of (c) in the cross section.
In the cases of (a), (b), (c), and (d), the upper portion of the terminal arm 1 is held by an insulator in an electronic component assembly (not shown).
[0014]
Since the solder bumps 4 are movable in the penetration direction in this way, the solder bumps 4 can be moved up and down even if there is a difference of D in the height of the soldering portion of the terminal as shown in FIG. Therefore, even when the right soldering portion is low, the solder bumps 4 are relatively raised and can contact the solder print 10 in the same way on the left and right. This is not only in the case where the height of the soldered portion of the terminal is uneven, but also in the case where the height of the solder print 10 on the circuit board 9 side is uneven, and further, the unevenness caused by the warp of the circuit board 9 itself. The solder bumps 4 can be absorbed by the up and down movement of the solder bumps 4.
[0015]
In this way, stable soldering can be performed by heating the soldering portion of the terminal and the soldering portion on the circuit board side via the solder bump and melting the solder by heating in a reflow furnace or the like. .
[0016]
In the state shown in FIG. 2, when the solder bump 4 is heated and melted by a reflow furnace or the like, the portion shown by d in FIG. 3 is used to prevent the molten solder from going up toward the terminal arm 1. Nickel plating which does not easily wet the solder is applied, or the underlying nickel layer is exposed by etching or laser.
[0017]
FIG. 4 is a diagram showing an example of a procedure for forming solder bumps on the terminals.
First, the
[0018]
The same thing is successively performed on the terminals 13 (not shown) aligned along the left dotted line, and first, the retaining
Next, as shown in (b) on the left side, a predetermined portion of the
[0019]
The position of the laser irradiation in (b) is a position where a space is obtained in which the solder bump can move up and down by a predetermined dimension in the through hole 3 after the retaining portion 6 is formed.
[0020]
In the above description, an example in which laser irradiation is sequentially performed has been described. However, a plurality of multi-work in which laser irradiation is performed simultaneously may be performed.
Thus, the terminals on which the solder bumps are formed are incorporated into an insulator of an electronic component such as a connector.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, the terminal of the electronic component of the present invention has a through hole in the part to be soldered to the circuit board, and can be reciprocated by a predetermined dimension in the through direction so Solder paste with solder bumps that are larger than the diameter of the through-holes at both ends is provided, so solder paste that does not eliminate unevenness in terminals without using high-cost solder balls as in the past Even if there are irregularities in the heights of many terminals of electronic components without repeating printing and heating, even if there are irregularities in the height of terminal soldering points on the circuit board, it is even more Even if there is a deviation from the flatness due to the insulator of the component or the warping of the circuit board, the solder soldering part of the terminal and the soldering part of the circuit board are solder bumped due to the clearance in the solder bump penetration direction. There is an advantage that through stable reliable soldering by a reflow furnace or the like while being in contact becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a perspective view and a cross-sectional view showing a structure of an embodiment of a portion to be soldered to a circuit board of a terminal of an electronic component of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing that according to the terminal of the electronic component of the present invention, the solder bump contacts the soldered portion of the circuit board in the same state even if the height of the terminal is different.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a position where nickel plating for preventing solder rise is applied in the terminal of the electronic component of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a procedure for forming solder bumps on terminals of the electronic component of the present invention.
[Explanation of symbols]
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