JP3832621B2

JP3832621B2 - 回路基板の製造方法

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Publication number: JP3832621B2
Application number: JP2001062923A
Authority: JP
Inventors: 謙一西川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2021-03-07
Also published as: JP2002271081A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波モジュール等に用いられるシールドケースに収納された回路基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高周波モジュール等に用いられるシールドケースに収納された回路基板の製造方法の従来技術に関して、図５の製造工程を示す要部側面断面図を用いて説明する。
【０００３】
図５において、１は両面に部品が実装可能な回路基板であり、１ａはその回路基板１の表面、１ｂはその回路基板１の裏面である。３ａは回路基板表面１ａに実装する部品、３ｂは回路基板裏面１ｂに実装する部品、３ｃは比較的重量の重い部品、２は回路基板表面１ａ及び基板回路裏面１ｂに印刷法等により塗布される半田、４は一面が開口されると共にこの開口面の反対側が閉塞されたシールドケース、５は半田２を塗布するノズル、６は回路基板１とシールドケース４との結合部分である。
【０００４】
通常、高周波モジュール等に用いられる回路基板１は、その周囲を導電性のシールドケース４等で覆うようにしている。
【０００５】
この従来技術において、まず、回路基板表面１ａの部品３ａを搭載する部分に半田２を印刷法等により塗布して（工程Ｓ５１）、部品３ａを回路基板表面１ａに搭載する（工程Ｓ５２）。そして、部品３ａを搭載後、１回目のリフロー半田付けを行ない部品３ａを実装する（工程Ｓ５３）。
【０００６】
次に、回路基板１の表面／裏面を反転して回路基板裏面１ｂを図中上方に向け、回路基板裏面１ｂの部品３ｂを搭載する部分に半田２を印刷法等により塗布して（工程Ｓ５４）、部品３ｂを回路基板表面１ｂに搭載する（工程Ｓ５５）。そして、部品３ｂを搭載後、２回目のリフロー半田付けを行ない部品３ｂを実装（工程Ｓ５６）。
【０００７】
次に、回路基板１をシールドケース４内に圧入等で収納して（工程Ｓ５７）、回路基板１とシールドケース４との結合部分６に図中上方からノズル５等で半田を塗布し（工程Ｓ５８）、３回目のリフロー半田付けを行い回路基板１とシールドケース４とを固定する（工程Ｓ５９）。
【０００８】
以上のような各工程を経ることによって、シールドケース４内に、部品を両面に実装した回路基板１が製造される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、リフロー半田付け工程を３回通過するため（工程Ｓ５３，Ｓ５６及びＳ５９）、最初に回路基板表面１ａに搭載した部品３ａは、３回のリフロー半田付け工程による熱ストレスをかけられることになる。すなわち、熱により部品３ａの性能に悪影響を与えることになる。このため、部品３ａの耐熱性（耐熱仕様）を考慮すると、少なくとも３回以上のリフロー半田付けに耐える部品を選定するか、又は、この回数のリフロー半田付けに耐えられない部品を使うのであれば、回路基板上に搭載する部品の耐熱性に合わせて部分的に熱を加える方法をとる等の対策が必要となる。
【００１０】
また、上記リフロー半田付けを行う際に、鉛フリー半田を使用すると、共晶半田より融点が高くなるため、さらに部品３ａにかかる熱ストレス対策が必要となる。そこで、熱ストレス対策のための新たな工程の追加や、製造方法の見直し等を行う必要があり、そのため、設備投資にかかる費用等も含めて製品コストが増加してしまう。また、部品の耐熱性に起因する品質面等でもマイナスの要因となった。
【００１１】
また、比較的重量の重い部品３ｃを回路基板表面１ａに実装してから回路基板１の表面／裏面を反転して回路基板裏面１ｂのリフロー半田付けを行うと、回路基板表面１ａの半田２が融解して比較的重量の重い部品３ｃがその自重のために落下する恐れがある。このため、比較的重量の重い部品３ｃは、回路基板裏面１ｂにまとめて実装するか、又は、接着剤等で固定しておく必要があった。
【００１２】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、リフロー半田付けの回数を減らすことにより、実装される部品にかかる熱ストレスを軽減するシールドケースに収納された回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、一面が開口されると共にこの開口面の反対側の面が閉塞されたシールドケース内に、両面に部品が実装された回路基板が収納される、回路基板の製造方法において、一方の面に部品が実装された回路基板を表面／裏面を反転した状態でシールドケース内に圧入によって収納し、シールドケースの閉塞面側の一方の面に部品が実装された回路基板に対して、シールドケースの開口面側の他方の面に部品を搭載した後に、この他方の面に搭載された部品を回路基板に半田付けすると共に、回路基板とシールドケースとを半田付けすることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によれば、回路基板の片面に部品を搭載して半田付けする際に、その回路基板とシールドケースとを併せて半田付けするので、リフロー半田付けの回数を減らすことができ、それにより、実装される部品にかかる熱ストレスを軽減することが可能となる。よって、熱ストレス対策等の工程削減によるコストダウンや、熱ストレスの低減により部品の品質を向上させることができる。
【００１５】
従って、コストアップを招くことなく、共晶半田より融点が高い鉛フリー半田の使用を可能とする。
【００１６】
また、本発明は、前記回路基板の製造方法において、前記シールドケースの閉塞面に、前記回路基板の一方の面に実装された部品と接触する舌片が切り抜きによって設けられており、前記回路基板の他方の面を半田付けする際に、この舌片が前記一方の面に実装されている部品を圧接して保持することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明によれば、シールドケースの閉塞面側の一方の面に部品が実装された回路基板において、その回路基板の他方の面を半田付けする際に、あらかじめ部品が実装された一方の面の半田が溶解してその部品が落下しないように、シールドケースに設けられた舌片でその部品を圧接して保持することにより落下を防止することができる。
【００１８】
また、本発明は、前記回路基板の製造方法において、
前記シールドケースの閉塞面に、前記回路基板の一方の面に実装された部品の周囲を囲むカバー部が設けられたシールドケースを用いることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明によれば、シールドケースの閉塞面側の一方の面に部品が実装された回路基板において、その回路基板の他方の面を半田付けする際に、あらかじめ部品が実装された一方の面の部品の熱ストレスをさらに軽減するために、シールドケースに設けられたカバー部にてその部品の周囲を囲み、そして、その回路基板にカバー部を当接させる。このことにより、その回路基板に生じる熱をカバー部によってシールドケース全体に伝達させることができるので放熱効果が高まり、その部品の温度上昇を抑制することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図中、上記従来の技術にて説明したものと同様のものには同じ符号を付与する。
【００２１】
また、以下の説明では、本発明を高周波モジュールに適用した実施の形態１から３について説明するが、本発明はシールドケースに収納された回路基板であれば、これ以外のものでも適用可能である。
【００２２】
［実施の形態１］
本発明による実施の形態１について、図１及び図２を用いて説明する。なお、図１は本実施の形態の製造方法における各製造工程を示す要部側面端面図であり、図２は回路基板とシールドケースとの接合部分の部分拡大図である。
【００２３】
図１において、１は両面に部品が実装可能な回路基板であり、１ａはその回路基板１の表面、１ｂはその回路基板１の裏面である。３ａは回路基板表面１ａに実装する部品、３ｂは回路基板裏面１ｂに実装する部品、３ｃは比較的重量の重い部品、２は回路基板表面１ａ及び基板回路裏面１ｂに印刷法等により塗布される半田、４は一面の略全域が開口されると共にこの開口面の反対側の面の略全域が閉塞されたシールドケース、５は半田２を塗布するノズル、６は回路基板１とシールドケース４との結合部分である。
【００２４】
本実施の形態は、上記従来技術と同様に、回路基板１は、その周囲を導電性のシールドケース４等で覆うようにしているものである。
【００２５】
本実施の形態においては、まず、回路基板表面１ａの部品３ａを搭載する部分に半田２を印刷法等により塗布して（工程Ｓ１１）、部品３ａを回路基板表面１ａに搭載する（工程Ｓ１２）。そして、部品３ａ及び３ｃを搭載後、１回目のリフロー半田付けを行ない部品３ａ及び３ｃを実装する（工程Ｓ１３）。
【００２６】
次に、回路基板１の表面／裏面を反転して回路基板裏面１ｂを図中上方に向け、回路基板１をシールドケース４内に圧入等で収納する（工程Ｓ１４）。そして、回路基板裏面１ｂの部品３ｂを搭載する部分及び回路基板１とシールドケース４との結合部分６に図中上方からノズル５等で半田２を塗布する（工程Ｓ１５）。
【００２７】
次に、部品３ｂを回路基板表面１ｂに搭載して（工程Ｓ１６）、２回目のリフロー半田付けを行ない部品３ｂを実装すると共に、回路基板１とシールドケース４とを固定する（工程Ｓ１７）。
【００２８】
以上のような各工程を経ることによって、シールドケース４内に、部品を両面に実装した回路基板１が製造される。
【００２９】
また、図２は、図１のＳ１４に示される回路基板１をシールドケース４内に圧入等で収納する工程における、その回路基板１とシールドケース４との接合部分の部分拡大図である。
【００３０】
図２において、１は図１と同様の回路基板、４は図１と同様のシールドケースである。そして、１ｃは回路基板１の側面に形成されてシールドケース４と接合する突起部である。また、シールドケース４の側壁には、突起部１ｃと接合するための切込み部分が形成されており、その切込み部分において、７は突起部１ｃを狭持して固定するために突き出し加工された固定部、８は回路基板３の突起部１ｃを切込み部分へ誘導するために面取り加工された基板誘導部である。
【００３１】
図２では、シールドケース４の図中上方から下矢印方向に回路基板３を降下させて収納して接合するものである。その際に、シールドケース４の側壁に形成された切込み部分の基板誘導部８により、回路基板３の突起部１ｃは、シールドケースの切込み部分の中央へ誘導される。そして、固定部７より下には、回路基板３の突起部１ｃを図中下方へ圧入することにより移動させる。これにより、突起部１ｃは固定部７により狭持されて固定されるので、回路基板１とシールドケース４が固定されることになる。
【００３２】
以上のように本実施の形態では、回路基板１の片面に部品を搭載して半田付けする際に、その回路基板１とシールドケース４とを併せて半田付けするので、上記従来技術リフロー半田付けの回数（３回）と比較して、リフロー半田付けの回数を減らすことができ（２回）、それにより、実装される部品３ａにかかる熱ストレスを軽減することが可能となる。よって、熱ストレス対策等の工程削減によるコストダウンや、熱ストレスの低減により部品の品質を向上させることができる。
【００３３】
従って、コストアップを招くことなく、共晶半田より融点が高い鉛フリー半田の使用を可能とする。
【００３４】
なお、本実施の形態では、工程の順番を工程Ｓ１１から工程Ｓ１７の順番としたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、工程の追加、削除又は入れ替え等を適宜行ってもよい。例えば、工程Ｓ１１と工程Ｓ１２との間に部品を固定する接着剤等を塗布する工程を追加したり、又は、工程Ｓ１５を行う順番を替えて、工程Ｓ１１と工程Ｓ１５とをあらかじめ先に行うことによって、実質的に工程Ｓ１５を削除する等としてもよい。
【００３５】
［実施の形態２］
実施の形態２として、上記実施の形態１の回路基板の製造方法において、シールドケースの閉塞面側の回路基板に実装された部品の落下防止のための舌片を設けたシールドケースを用いることについて、図３の要部側面断面図を用いて説明する。
【００３６】
なお、図３において、上記実施の形態２を示す図１と共通部分については同符号を付与する。また、上記実施の形態１と異なる点について説明し、同様なものについては説明を省略する。
【００３７】
図３は、実施の形態１の図１のＳ１４に示される回路基板１をシールドケース４内に圧入等で収納する工程における、その回路基板１とシールドケース４との部分拡大図である。
【００３８】
図３において、９は部品３ｃを図中下方向から圧接して保持する舌片である。なお、この舌片９は、シールドケース４の一部を切り抜き等により形成してもよいし、別部材を用いてもよい。
【００３９】
本実施の形態によれば、シールドケース４の閉塞面側の一方の面に比較的重量の重い部品３ｃが実装された回路基板１において、その回路基板１の他方の面を半田付けする際に（図１においてはＳ１７）、あらかじめ部品３ｃが実装された一方の面の半田が溶解してその部品３ｃが落下しないように、シールドケース４に設けられた舌片９でその部品３ｃを圧接して保持する。このことにより、部品３ｃが落下することを防止できる。
【００４０】
［実施の形態３］
実施の形態３として、上記実施の形態１又は２の回路基板の製造方法において、シールドケースの閉塞面側の回路基板に実装された部品の耐熱性を向上させる機構を設けたシールドケースを用いることについて、図４の要部側面断面図を用いて説明する。
【００４１】
なお、図４において、上記実施の形態１，２を示す図１，３と共通部分については同符号を付与する。また、上記実施の形態１，２と異なる点について説明し、同様なものについては説明を省略する。
【００４２】
図４は、実施の形態１の図１のＳ１４に示される回路基板１をシールドケース４内に圧入等で収納する工程における、その回路基板１とシールドケース４との部分拡大図である。
【００４３】
図４において、３ｄは耐熱性の劣る部品、１０は耐熱性の劣る部品３ｄの周囲を囲んで温度上昇を抑制する耐熱用カバー部である。なお、耐熱用カバー部１０は、シールドケース４の一部を切り抜き等により形成してもよいし、別部材を用いてもよい。
【００４４】
本実施の形態によれば、シールドケース４の閉塞面側の一方の面に耐熱性の劣る部品３ｄが実装された回路基板１において、その回路基板１の他方の面を半田付けする際に（図１においてはＳ１７）、あらかじめ部品３ｄが実装された一方の面の部品３ｄの熱ストレスをさらに軽減するために、シールドケース４に設けられた耐熱用カバー部１０にて部品３ｄの周囲を囲み、そして、回路基板１に耐熱用カバー部１０を当接させる。このことにより、部品３ｄが実装された回路基板１周辺に生じる熱を耐熱用カバー部１０によってシールドケース４全体に伝達させることができるので放熱効果が高まり、部品３ｄの温度上昇を抑制することが可能となる。
【００４５】
なお、耐熱用カバー部１０は、耐熱性の劣る部品３ｄの周辺を完全に囲むように設けてもよいし、耐熱性の劣る部品３ｄの周辺の一部分にだけ設けてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の回路基板の製造方法によれば、回路基板の片面に部品を搭載して半田付けする際に、その回路基板とシールドケースとを併せて半田付けするので、リフロー半田付けの回数を減らすことができ、それにより、実装される部品にかかる熱ストレスを軽減することが可能となる。よって、熱ストレス対策等の工程削減によるコストダウンや、熱ストレスの低減により部品の品質を向上させることができる。
【００４７】
従って、コストアップを招くことなく、共晶半田より融点が高い鉛フリー半田の使用を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の回路基板の製造方法における各製造工程を示す要部側面端面図である。
【図２】実施の形態１の回路基板とシールドケースとの接合部分の部分拡大側面図である。
【図３】実施の形態２の回路基板の製造方法に用いられるシールドケースを示す要部側面断面図である。
【図４】実施の形態３の回路基板の製造方法に用いられるシールドケースを示す要部側面断面図である。
【図５】従来技術の回路基板の製造方法を示す要部側面断面図である。
【符号の説明】
１回路基板
３ａ，３ｂ部品
４シールドケース

Claims

一面が開口されると共にこの開口面の反対側の面が閉塞されたシールドケース内に、両面に部品が実装された回路基板が収納される、回路基板の製造方法において、
一方の面に部品が実装された回路基板を表面／裏面を反転した状態でシールドケース内に圧入によって収納し、
シールドケースの閉塞面側の一方の面に部品が実装された回路基板に対して、シールドケースの開口面側の他方の面に部品を搭載した後に、
この他方の面に搭載された部品を回路基板に半田付けすると共に、回路基板とシールドケースとを半田付けするものであって、
前記シールドケースの閉塞面に、前記回路基板の一方の面に実装された部品と接触する舌片が切り抜きによって設けられており、前記回路基板の他方の面を半田付けする際に、この舌片が前記一方の面に実装されている部品を圧接して保持することを特徴とする回路基板の製造方法。
請求項１に記載の回路基板の製造方法において、前記シールドケースの閉塞面に、前記回路基板の一方の面に実装された部品の周囲を囲むカバー部が設けられたシールドケースを用いることを特徴とする回路基板の製造方法。