JP3839455B2 - 半田処理用治具 - Google Patents

Description

本発明は、半田処理用治具（以下、「治具」という。）及び電子部品搭載用基板（以下、「搭載用基板」という。）の製造方法に関する。更に、詳しく言えば、半田処理工程の適正化を図ることにより、高精度で、高い信頼性を備えた搭載用基板を得ることができる治具及びこの様な搭載用基板を得るための方法に関するものである。

ＩＣ等の電子部品を搭載するための搭載用基板では、基板本体に設けられた接続用の導体部分と、所定の外部接続用手段（外部接続用のリードピン、リードフレーム等）との接合箇所の電気的信頼性や機械的強度を確保するために、半田部を形成することが行われてきた。例えば、図４に示す様なピングリッドアレイ型（ＰＧＡ型）の搭載用基板では、内壁面に導体層２４の設けられたスルーホール２３内に、外部接続用リードピン（以下、「リードピン」という。）３の根元部３１を挿入した状態で、このスルーホール２３内に半田部Ｈ1を形成することが行われている。また、図１２に示す様な表面実装型（ＱＦＰ型等）の搭載用基板では、スルーホール６３内を充填しつつ、基板本体６の上面の導体パターン６６１とリードフレーム７とを導通させる半田部Ｈ_２を形成することが行われている。

そして、これらの半田部Ｈ_１、Ｈ_２の形成は、いずれも、基板本体２、６の下面側を溶融半田に浸し、この溶融半田を上記スルーホール２３、６３内に進入、上昇させる工程（以下、「半田処理工程」という。）により行われている。ところが、この工程の際、溶融半田が基板本体２、６（搭載用基板）の目的外の箇所に付着すれば、搭載用基板としての精度、信頼性等を低下させることになりかねない。例えば、図４に示す様なフェースダウンタイプの搭載用基板の場合には、基板本体２の下面側に設けられた電子部品搭載用凹部（以下、「搭載用凹部」）２５（特にボンディングパッド２６３ａ）に溶融半田が付着すれば、搭載用基板の精度、信頼性等が低下することとなる。このため、半田処理の際、図１７に示す様に、中央寄りに位置する平板状の遮蔽部１２ｍと、その周囲に設けられた多数の貫通孔１１１ｍとを備えた治具１ｍが従来より用いられている。例えば特許文献１に開示された治具１ｍは、リードピン３の突出部３２を貫通孔１１１ｍに挿入しつつ、搭載用凹部２５に遮蔽部１２ｍで蓋をするものである（図１８参照）。

また、図１２に示す様な搭載用基板では、リードフレーム７のうちで、基板本体６の外側にはみ出した部分（例えば、アウターリード部等）７２に、溶融半田が付着することを防止する必要がある。このため、図１９に示す様に、基板本体６に対し、若干のクリアランスを持って、その形状と略同形状の開口部Ｋを備えた枠状の治具（外側遮蔽部材）５ｍを用い、このはみ出し部７２を保護することが行われている。（但し、図１９の点線は、この治具５ｍを多連状に並べた治具体５Ｍを示している。）そして、この種の治具５ｍは、図２０及び２１に示す様に、上記はみ出し部７２の下方側で、且つ基板本体６を取り囲む箇所において、はみ出し部７２を溶融半田から遮蔽することになる。
特開昭６３─１５８８５８号公報

しかしながら、以下に述べる様に、これら治具１ｍ、５ｍでは、上記「溶融半田の目的外の箇所への付着」を確実に防止できないことが多い。即ち、前者の治具１ｍは、上記遮蔽部１２ｍで、上記搭載用凹部２５に蓋を被せるものに過ぎないため、搭載用凹部２５内をしっかりと密閉された状態にすることが困難である。そして、通常の溶融半田がフラックス等で覆われて表面張力が小さくなっていること等と相まって、遮蔽部１２ｍと基板本体２の下面２９との間に存在する僅かな隙間より、溶融半田が搭載用凹部２５内へと進入し易いのが実情である。

一方、図１２に示す様な表面実装型の搭載用基板では、高密度化の要請から、インナーリード部７１の微細化、基板本体６の上下面に形成される各導体パターン６６１、６６２のリードピッチの微細化が大きく進行している。このため、半田処理工程の際に、基板本体６の下面６１において、隣接する２つ以上の導体パターン（以下、「給電用パターン」という。）６６２に跨がって半田が付着する所謂「半田ブリッジ」と称される不具合が生じ易くなっている。これに対し、基板本体６の下面６１にソルダーレジストを配置し、この様な不具合を回避しようとしても、各給電用パターン６６２のうちで、少なくともランド電極部６６２ａは、その機能上、上記溶融半田に対して露出した状態にする必要がある。その結果、この様なソルダーレジストを用いても、上記ピッチ間隔が狭くなっていることと相まって、隣接するランド電極部６６２ａ間の半田ブリッジを回避することは困難である。

また、上記ランド電極部６６２ａより、基板本体６の端縁側等に向かって延設されるめっきリード部６６２ｂを、基板本体６の上面側に設ければ、この不具合を幾らかでも、生じ難くできると思われるが、この手法は以下の理由で採用し難い。即ち、めっきリード部６６２ｂは、基板本体６の必要部分に、Ｎｉ、Ａｕめっき等を施すためのものである。このＮｉ、Ａｕめっき等は、基板本体６と、その電子部品搭載部（以下、「搭載部」という。）に搭載された電子部品（半導体等）とをＡｕ線等（ボンディングワイヤー）により、電気的に接続する際に必要となるもので、この搭載部の周囲に設けられる。そして、めっきリード部６６２ｂを基板本体６の上面側に設ければ、半田による接合（接続時）時に、その歩留り（接合のし易さ）に大きな影響を与えるインナーリード部７１とパターン（接続用導体パターン）６６１のギャップ（間隔）が大きく開き、歩留りが非常に悪くなる。このため、歩留り良く製品を得ようとすれば、めっきリード部６６２ｂを基板本体６の下面側（リードフレームの反対側）６１に設ける必要があるからである。

以上の様に、従来の各治具１ｍ、５ｍ等では、上記半田処理工程の際に、溶融半田が基板本体の目的外の箇所に付着する不具合を効果的に防止できないことが多い。従って、この様な不具合を確実に防止でき、しかも、搭載用基板（基板本体２、６）との脱着が容易で、高精度で、高性能な搭載用基板を確実に得ることができる治具、及びこの様な治具を用いた搭載用基板の製造方法の出現が従来より切望されていた。

本発明は、上記観点に鑑みてなされたものであり、半田処理工程の適正化を図ることにより、高精度で、高い信頼性を備えた搭載用基板を得ることができる治具及びこの様な搭載用基板を得るための方法を提供することを目的とする。

本第１発明の治具は、複数のスルーホールが、基板本体の端縁寄りに略千鳥状に配置形成され、該スルーホールの内壁面に導体層が形成されると共に、基板本体の上面に該導体層の上端縁に導通した接続用導体パターンが形成され、基板本体の下面に該導体層の下端縁に導通したランド電極部と該ランド電極部と導通しためっきリードが各端縁側に延設された基板本体と、インナーリード部が上記接続用導体パターンと導通し、該基板本体の上面側に接合されたリードフレームと、を備えた電子部品搭載用基板を製造する工程のうちで、所定の溶融半田を上記基板本体の下面側より、該スルーホール内に溶融半田を浸入させ、該溶融半田により上記スルーホール内の充填並びに、上記接続用導体パターンと上記インナーリード部を電気的に導通させる半田処理工程において該基板本体の下面側に配置して使用される半田処理用治具であって、上記半田処理用治具は、上記スルーホールよりも基板本体の内寄りに配置され、且つ、外周端縁がスルーホールに略追随したジグザグ状の経路線を描く内側遮蔽部材と、上記基板本体の外側を取り囲む箇所に配置される外側遮蔽部材と、を一体若しくは別体で備え、上記半田処理の際に、該内側遮蔽部材の外周端面部と、上記基板本体の下面の該内側遮蔽部材及び上記スルーホールで挟まれた露出面部とが形成する角部に上記溶融半田の非接触空間を形成することを特徴とする。

本発明は、主に、表面実装型の搭載用基板の半田処理工程の適切化を図るためのものであり、以下に述べる経緯で完成されたものである。即ち、本発明者らは、上記「ハンダブリッジ」を解消するために、鋭意研究を重ねた。その結果、図１９及び２０に示す様な従来の治具５ｍを用いて半田処理を行う場合、基板本体６の下面６１側の各スルーホール６３の周囲（特に、各スルーホール６３の前方側の周囲）に供給される過剰な溶融半田が、上記「ハンダブリッジ」の要因の１つとなっているのではないかとの知見を得た。具体的には、図２１に示す様に、上記各スルーホール６３の周囲に溶融半田Ｈ_２が、満遍なく供給され、過剰気味になるため、各給電用パターン６６２（特に、ランド電極部６６２ａ）に付着して、過大な半田膜等を形成したり、各給電用パターン６６２（特に、ランド電極部６６２ａ）間を跨ぐ様に付着することが要因の１つとなっているのではないかとの知見を得たのである。

そして、上記各スルーホール６３の周囲に、適量の溶融半田を供給しつつ、半田処理工程を行えば、上記「不具合」を生じさせないと考え、本第１〜３発明を完成した。

上記第１〜３発明において、「基板本体」は、開口部を備えないものであっても、開口部若しくは凹部を中央寄りに備えるものであってもよい。前者の場合には、上記「基板本体」の中央寄りの部分を、後者の場合には開口部若しくは凹部を、それぞれ、所定の電子部品を搭載するための「搭載部」とすることができる。上記「各スルーホール」の配置状態は、種々選択できるが、上記基板本体の各端縁に沿って略千鳥状に配置することができる。この場合には、給電用パターンのリードピッチの細分化をある程度、進行させても、隣接するランド電極部間の距離をある程度、確保できる。

また、各スルーホールが千鳥状に配置される場合には、本第１発明に示す様に、上記内側遮蔽部材の外周端縁に該略千鳥状に略追随したジグザグ状の経路線を描かせてもよい。この場合には、例えば、図１４に示す様に、千鳥状に並ぶ各ランド電極部６６２ａ１、６６２ａ２の基板本体６の内寄り端部（以下、「先端部」という。）ｔ１、ｔ２と、内側遮蔽部材５２の外周端面部５２１ｈ、５２１ｇの距離を、治具全体を通じて略一定にしたり、所望の大きさにコントロールすることが容易である。

また、上記第１〜３発明において、上記外側遮蔽部材及び上記内側遮蔽部材を一体にしても、別体にしてもよい。更に、これらを別体とする場合には、本第２発明に示す様に、内側遮蔽部材を、基板本体の下面に取着される板状体、リング状体、若しくはテープ状物（例えば、厚手の樹脂テープや薄手の樹脂テープを貼り合わせて厚手にしたもの等）で構成してもよい。尚、本第２発明に示す場合、半田処理工程の後に、通常、内側遮蔽部材は基板本体より取り除かれることになるが、取り除かずに、製品の一部としてもよい。更に、上記「外側遮蔽部材」として、上記従来の「枠状の治具５ｍ（図１９参照）」等を用いてもよい。

また、本第３発明に示す様に、上記外周端面部及び上記各ランド電極部の距離が０〜１．２ｍｍであり、該外周端面部の高さが０．３〜１．０ｍｍであることが上記各発明の目的をより、確実に達成する上で好ましい。上記距離が０未満（マイナスの値は、内側遮蔽部材が給電用パターンの上に乗かかった状態を示す。）であったり、上記高さが０．３未満であれば、溶融半田を必要な部分へ、十分に供給できない恐れがある。また、上記距離が１．２ｍｍを越えたり、上記高さが１．０ｍｍを越えれば、非接触空間の形成される箇所が、各ランド電極部（各スルーホール）より、遠くなり過ぎてしまい、上記各発明の目的を十分に達成できない恐れがあるからである。

更に、上記「非接触空間」は、スルーホールの周囲に、溶融半田の存在しない非接触空間を形成し、この周囲に供給される溶融半田の量を減じ、適切なものにコントロールする役割を担っている。但し、外周端面部と、露出面部とが形成する角部の全体が、この非接触空間を形成する必要はない。例えば、露出面部のうちのスルーホール（各ランド電極部）寄りの箇所、外周端面部の下方側の箇所に溶融半田が接触していても、本発明の目的を達成することができる。

また、上記半田処理工程を、上記基板本体を所定の半田槽内で搬送して行う場合には、上記内側遮蔽部材を、基板本体の全ての端縁寄りに形成する必要はない。以下に示す理由により、少なくとも、この搬送方向の先頭側に位置する端縁（例えば、図８のＡ１）寄りに形成すれば足りる。即ち、この種の搭載用基板では、図８に示す様に、基板本体６の下面６１の各端縁Ａ１〜Ａ４寄りの領域ａ１〜ａ４に、図１０に示す様な各給電用パターン６６２が形成されていることが多い。これらの各給電用パターン６６２では、上記ランド電極部６６２ａが基板本体６の中央寄り（図８の点線で囲まれた部分の周囲）に配置され、上記めっきリード６６２ｂが、これらのランド電極部６６２ａより、各端縁Ａ１〜Ａ４方向に延設された状態で配置されている。

そして、上記搬送方向を図８の矢印Ｘの方向とした場合に、端縁Ａ_１寄りに形成された給電用パターン６６２、即ち、めっきリード部６６２ｂ、ランド電極部６６２ａの順に、上記溶融半田を通過する給電用パターン６６２において、半田ブリッジを生じ易い。一方、めっきリード部６６２ｂ及びランド電極部６６２ａが略同時に通過する端縁Ａ_３、Ａ_４寄りのパターン６６２や、ランド電極部６６２ａ、めっきリード部６６２ｂの順で通過する端縁Ａ_４寄りのパターン６６２では上記の様な不具合を生じ難い。

そして、溶融半田から最後に離れる部分（以下、「終端部」という。）が、幅広のランド電極部６６２ａのみとなるパターン６６２においては、該ランド電極部６６２ａが溶融半田から離れるときの「溶融半田のきれ」の悪さと、上記高密度化によるランド電極部６６２ａと隣接する他の給電用パターン６６２（他のランド電極部６６２ａ）との間隔の狭さ等を要因として、上記「不具合」を生じ易いからである。

尚、上記第１〜３発明に示す治具は、半田処理を行う搭載用基板がフェイスダウンタイプである場合には、上記に示す隠蔽用凸部をも備えたものとすることもできる。また、上記第１〜３発明において、上記「溶融半田」が、接続用パターンと、インナーリード部との電気的な接続のみならず、両者の機械的な接続（物理的な接続）を担うこともできる。但し、本出願人が既に提案（特開平６−２９５９６２号公報）している様に、この機械的な接続を、専ら、基板本体の上面（基板本体の少なくとも外周部）とインナーリード部との間に配置した接着剤により行えば、搭載用基板の精度、信頼性等を一層、向上させることができる。

上記第１〜３発明に示す治具の材質としては、使用する溶融半田に濡れを生じ難く、溶融半田に対する耐熱性を備えたものが選択される。例えば、ガラスエポキシ、ガラスポリイミド等の強化プラスチック、ステンレス、チタン等の金属、所定のセラミックスにより構成されるものを例示できる。また、上記「溶融半田」が入れられる半田槽の形式は特に問わず、例えば、噴流式、静止式、オーバーフロー式等を例示できる。更に、基板本体の溶融半田に対する浸漬、引き上げ方向は特に問わず、垂直、斜め、水平等の各方向を、種々選択できる。

ＰＧＡ型の搭載用基板の半田処理に使用される治具は、隠蔽用凸部と、その周囲に設けられた各貫通孔とを備えている。この隠蔽用凸部は、基板本体の下面側に設けられた搭載用凹部のうちで、少なくとも基板本体の下面寄りに嵌め込まれるものである。従って、隠蔽用凸部で搭載用凹部を充填した状態にしたり、搭載用凹部の下方側に栓をした状態にする。この結果、半田処理の際、搭載用凹部が密閉された状態となるため、たとえ、溶融半田の表面張力が小さくても浸入し難い。また、この隠蔽用凸部の搭載用凹部への嵌め込みは、摺動状態で行われる。その際、上記各貫通孔は基板本体の各スルーホールと略連通するため、リードピンの各突出部は各貫通孔に確実に挿入される。従って、治具と基板本体との脱着を精度良く、スムーズに行うことができ、半田処理工程の作業性が向上する。

上記第１〜３発明では、基板本体の下面側に、治具の一部をなす内側遮蔽部材を配置した状態で半田処理工程を行う。この部材は、基板本体の下面側のスルーホールよりも内寄りに段差状に配置される。この結果、その外周端面部と、基板本体における内側遮蔽部材及び各スルーホールで挟まれた露出面部とが角部を形成する。そして、この角部に、溶融半田の接触しない非接触空間を形成しつつ、上記半田処理工程を行うものである。従って、この空間の体積分だけ、基板本体の下面側の各スルーホールの周囲に供給される溶融半田の量は減り、溶融半田の供給量が過剰になることが防止できる。この結果、給電用パターンのピッチ間隔が小さくなっても、隣接する各パターンに、半田ブリッジが生じ難くなる。また、基板本体（各パターン、導体層の形成された部分を除く。）及び内側遮蔽部材は、一般に、半田濡れの生じ難い材質で構成される。従って、上記角部は、半田濡れを生じ難い材質で構成され、上記非接触空間を容易に形成できる。

上記第１〜３発明の治具を用いれば、半田処理工程の適切化を図りつつ、高精度で、高い信頼性を備えた搭載用基板を確実に得ることができる。また、ＰＧＡ型の搭載用基板の半田処理に使用される治具を用いた電子部品搭載用基板の製造方法によれば、適切な半田処理を確実に行うことができ、高精度で、高い信頼性を備えた搭載用基板が得られる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
（１）実施例１
本実施例は、図１に示す様な平面形状を備えた治具１を用い、図３に示す様な手順に従い、フェイスダウンタイプで且つＰＧＡ型の搭載用基板の半田処理を行ったものである。

本治具１は、ステンレス製又はガラスエポキシ製のものであり、平面形状が略矩形の平板部１１と、その上面の略中央寄りから突出する隠蔽用凸部１２とを備えている。また、平板部１１の隠蔽用凸部１２を取り囲む箇所には、多数の貫通孔（１．５ｍｍφ）１１１が設けられている。更に、隠蔽用凸部１２は、段差状の外形を備えており、下方側に位置する台座部１２１と、この台座部１２１の上に配置され、且つ台座部１２１よりも平面形状の小さい上方部１２２とにより構成されている。尚、この隠蔽用凸部１２は、上記平板部１１と一体的に作製されるものでも、別体で作製された後に接合されるものであってもよい。

一方、半田処理前の搭載用基板２は、図３（ａ）に示す様に、基板本体２と、リードピン３とを備えている。このうち、基板本体２は、外形の平面形状が略矩形の第１基材２１と、その上面側に配置され、同様な外形を備えた第２基材２２との積層構造を備えている。尚、両基材２１、２２の接合は、所定の接着剤（例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、トリアジン樹脂系等の液状、若しくはＢステージのシート状の接着剤）２７によりなされている。但し、基板本体２を単一の基材からなる単層構造としてもよい。

また、上記各基材２１、２２は、ガラス布に、ビスマレイミドトリアジン樹脂を含浸させたものである。但し、これらの基材２１、２２の材質は特に問わず、所定の耐熱性絶縁樹脂（エポキシ、ポリイミド、テフロン等）を含浸させたガラス布板や、所定のセラミック板等としてもよい。更に、基板本体２の下面側の略中央寄りに、略段差状の凹状壁面を備えた搭載用凹部２５が設けられている。尚、この凹部２５には、上記半田処理の後、図４に示す様な電子部品（半導体等）Ｄが搭載されることとなる。

更に、この凹部２５の周囲には、上下両面を貫通するスルーホール２３が多数設けられている。また、各スルーホール２３の内壁面には、銅めっき、ニッケルめっき及び金めっきを、この順で施して形成された導体層２４が設けられている。また、上記基板本体２の上下両面の各スルーホール２３周囲に相当する箇所には、上記導体層２４の各端縁と導通するパッド部２６１、２６２が設けられている。更に、上記第２基材２２の下面側の所定の箇所にも、導体層２４に導通する内部パターン２６３が設けられている。尚、これらのパッド部２６１、２６２及び内部パターン２６３は、上記基材２１、２２の所望の面に貼られた銅箔にエッチング処理を施して構成されており、その表面側にはニッケルめっき及び金めっきがこの順で施されている。

また、内部パターン２６３のうちで、上記搭載用凹部２５で露出する部分２６３ａが、所定のボンディングワイヤー（例えば、図４のＹ）の一端側が取着されるボンディングパッドとなる。尚、このワイヤーの他端側は、上記電子部品Ｄに取着されることになる。上記各リードピン３は、銅、鉄、これらの合金（リン青銅、コバール、４２アロイ）等の導電性を備えた金属により構成されている。そして、これらのリードピン３は、略同様な形状、太さを備えた根本部３１及び突出部３２と、これらの境界に配置されたやや幅広の鞘部３３とを備えている。そして、これらのリードピン３は、各根本部３１が、基板本体の下面側より上記各スルーホール２３に挿入され、仮止めされた状態になっている。

そして、本治具１の外形、寸法等は、上記搭載用基板２に取着可能な様に定められている。即ち、治具１の外形、寸法等（特に、隠蔽用凸部１２の形状、寸法、配置箇所等）は、搭載用基板２の外形、寸法（特に、搭載用凹部２５、リードピン３の形状、寸法、配置箇所等）に対応している。このため、外形、寸法等の異なる他の搭載用基板に半田処理を行う場合には、それに応じた外形、寸法等を備えた治具１とすることが必要である。但し、図２に示す様に、上記略円形断面を備えた貫通孔１１１の代わりに、矩形状断面を備えた大きめの貫通孔１１１ａを設けたり、スリット状の貫通孔等を設ければ、リードピン３の形状、寸法、配置箇所等が異なる種々の搭載用基板に対しても汎用的に使用できる。

そして、本実施例では、図３に示す様な手順に従って半田処理を行った。先ず、図３（ａ）に示す様に、搭載用基板２の下面側に、上記治具１を位置あわせしながら取着する。このとき、上記隠蔽用凸部１２が上記搭載用凹部２５に摺動状態で嵌合される。この結果、搭載用凹部２５の内部は、隠蔽用凸部１２で充填された状態になる。これと同時に、上記リードピン３の突出部３２が、上記貫通孔１１１内に挿入されるため、上記搭載用基板２の下面は、上記治具１の平板部１１の上面に密着した状態になる。

次いで、同図（ｂ）に示す様に、半田槽（オーバーフロー式、噴流式等）内の溶融半田Ｈ_１に、この搭載用基板２を、その下面側（治具１の側）より浸漬し、約分間保持した。このとき、溶融半田Ｈ_１は、上記貫通孔１１１を通過し、上記各スルーホール２３内に浸入し、同各スルーホール２３の上端側に到達する。そして、図４に示す様に半田部Ｈ_１が形成され、これにより、各リードピン３の各根本部３１が上記各導体層２４、ひいては基板本体２に固定され、半田処理工程を終了する。尚、この溶融半田Ｈ_１としては、例えば、錫−鉛、錫−銀、錫−アンチモン等の各種半田を用いることができるが、半田接合後の基板本体２の熱劣化、半田の耐熱性等を考慮して、所謂、９：１半田（錫と鉛が９：１で混合された半田）を用いることが特に好ましい。

上記の様に、治具１の隠蔽用凸部１２が搭載用凹部２５に嵌まり込み、搭載用凹部２５が隠蔽用凸部１２で略充填された状態で半田処理を行うため、溶融半田は、この搭載用凹部２５内に浸入し難い。この結果、半田処理の際に、溶融半田が搭載用凹部２５内、特に、パッド部（ボンディングパッド）２６３ａに付着することを確実に防止できる。また、この隠蔽用凸部１２の搭載用凹部２５への嵌め込みは摺動状態で行われる。更に、治具１の搭載用基板２への取着は、隠蔽用凸部１２が搭載用凹部２５に嵌まり込み、且つ各貫通孔１１１がリードピンの各突出部３２を通過させる様にするだけで、正確に行うことができる。従って、高い作業性の下で、半田処理を行うことができる。

また、本実施例の変形例として、図５に示す様な治具１ｅを挙げることができる。この治具１ｅは、同図に示す様に、隠蔽用凸部１２ｅを台座部１２１ｅのみにより構成したものである。そして、この隠蔽用凸部１２ｅは、上記搭載用凹部２５の下方側２５ａに栓をする様な状態で嵌め込まれる。このため、上記搭載用凹部２５の残りの部分（第２基材２２側に位置する上方側）２５ｂには隠蔽用凸部１２ｅが挿入されないが、この部分２５ｂは、あたかも、瓶口にコルク栓の嵌め込まれた瓶の内部の様に略密閉された状態になる。従って、この治具１ｅによっても、上記溶融半田Ｈ_１の搭載用凹部２５への付着を確実に防止できる。

更に、この治具１１ｅでは、台座部１２１ｅ及び平板部１ｅを所定のボルト（但し、両者を締結する手段はこのボルトに限らない。）Ｂ_１を用いて脱着可能としている。従って、半田処理を行う搭載用基板２の搭載用凹部２５の配置箇所、形状等に応じて、種々の形状を備えた台座部１２１ｅに取り替えて使用できるため、汎用性が高い。また、本治具１ｅの様に、隠蔽用凸部１２ｅを台座部１２１ｅのみで構成すれば、上記「搭載用凹部２５の残りの部分２５ｂ」の形状等が異なる搭載用基板２に対しても汎用的に使用できる。また、本実施例及び変形例では、２層構造の搭載用基板２に使用する治具１、１ｅについて述べたが、図６に示す様な３層構造、若しくは４層構造以上の搭載用基板２ｆに対して使用される治具１ｆであってもよい。
（２）実施例２
本実施例では、図７に示す様な治具体５Ｌを用いて、図９に示す様な手順で、ＱＦＰ型の搭載用基板の半田処理を行った。

上記治具体５Ｌは、全体を通じて略一定の厚み（０．６ｍｍ）のステンレス板で構成されている。また、この治具体５Ｌは、多数の治具５を長手方向に多連状に配置した長尺状のものである。そして、図７に示す点線５８で区画される各部分が各治具５となり、個々の治具５に相当する部分毎に、半田処理のなされる搭載用基板が取着されることになる。また、各治具５に相当する部分毎に略矩形を描きながら並ぶ、４つの開口孔５３１〜５３４が設けられている。更に、各治具５に相当する部分では、開口孔５３１等の外側の箇所が外側遮蔽部（材）５１となり、開口孔５３１等の内側の箇所が内側遮蔽部（材）５２となっている。

一方、半田処理前の搭載用基板は、図９（ａ）に示す様に、基板本体６と、リードフレーム７とを備えている。このうち、基板本体６は、実施例１の第１基材２１と同様な基材のみで構成された単層構造を備え、その略中央寄りの上面の部分をそのまま搭載部Ｔとしている。但し、実施例１と同様な複層構造としてもよい。また、基板本体６搭載部Ｔの周囲には、各スルーホール（０．３ｍｍφ）６３が略千鳥状に配置されている（図１０参照）。

更に、これらのスルーホール６３の内壁面には、実施例１と同様な導体層６４が形成されている。また、基板本体６の上面の上記搭載部Ｔの周囲には、上記導体層６４の上端縁に導通した状態で、所定の接続用パターン６６１が、所定の間隔（０．３ｍｍ）をおきながら形成されている。尚、各パターン６６１のスルーホール６３の上端の周囲側に位置する部分６６１ａは、接続パッドとして作用する。更に、基板本体６の下面６１の搭載部Ｔの周囲に相当する箇所には、上記導体層６４の下端縁に導通した状態で、所定の給電用パターン６６２が、所定の間隔（０．３ｍｍ）をおきながら形成されている。

これらの給電用パターン６６２は、上記導体層６４の下端縁に導通した状態で、スルーホール６３の周囲に形成された各ランド電極部（各給電用パターン６６２の形成方向に直交する方向に沿った幅；約０．３ｍｍ）６６２ａと、各ランド電極部６６２ａより基板本体６の各端縁Ａ_１〜Ａ_４（図８参照）側に延設された各めっきリード部（幅；０．２ｍｍ、全長；２ｍｍ）６６２ｂとを備えている。尚、上記各給電用パターン６６２の所望の箇所には、所定のソルダーレジストをスクリーン印刷法で印刷塗布し、加熱硬化させた状態になっている。但し、このソルダーレジストの印刷塗布工程は省略することもできる。

また、図１０に示す様に、各ランド電極部６６２ａは、各スルーホール６３の形成状態に対応して、基板本体６の各端縁Ａ_１〜Ａ_４に近接するもの（以下、「端寄り電極部」６６２ａ_１という。）と、離間するもの（以下、「内寄り電極部」６６２ａ_２という。）とに分けられる。尚、上記各パターン６６１、６６２は、基板本体６の上下両面に貼られた銅箔にエッチング処理を施して構成されており、その表面側にはニッケルめっき及び金めっきがこの順で施されている。

上記リードフレーム７は、所要の金属箔（例えば、三菱電機社製の「ＭＦ２０２−Ｈ」、厚み；０．１５ｍｍ）からなる。そして、各インナーリード部７１が対応するスルーホール６３の上方になる様に位置合わせされながら、上記基板本体６の上面側に配置されている。尚、各インナーリード部７１及び各接続用導体パターン６６１の機械的な接続は、主に、基板本体６の上面の各端縁（Ａ_１〜Ａ_４）寄りの部分と、各インナーリード部７１との間に配置された接着剤（例えば、実施例１の接着剤２７と同様なもの）Ｓ_１によりなされている。

そして、本治具５の外形、寸法等も、上記搭載用基板６に取着可能な様に定められている。即ち、これらの外形、寸法等（特に、開口孔５３１〜５３４の形状、寸法、配置箇所等）は、搭載用基板６の外形、寸法に対応させてある。具体的には、治具５（治具体５Ｌ）の幅を、上記基板本体６の幅よりもやや広くすると共に、各開口孔５３１〜５３４の描く外形線を、上記基板本体６の外周縁の形状に略一致させている。この結果、図９（ａ）及び１０に示す様に、治具５を搭載用基板の下面側に取着すれば、外側遮蔽部５１が上記リードフレーム７のアウターリード部７２の下方側に配置され、内側遮蔽部５２は基板本体６の下面のスルーホール６３よりも内寄りの箇所を覆うことになる。

そして、本実施例では、図９（ｂ）に示す様に、この治具５の取着された搭載用基板を、各基板本体６の所定の端縁（Ａ_１〜Ａ_４のいずれの端縁でもよい。）を先頭にし、且つ基板本体６の下面６１側を所定のはんだ槽内で噴流する溶融半田の液面に浸しながら搬送して、半田処理を行った。尚、この溶融半田としては、実施例１と同様の所謂、９：１を用いることができる。このとき、図９（ｂ）及び図１１に示す様に、各基板本体６の下面６１と、内側遮蔽部５２の下面５２ａとで段差状態を形成する。その際、内側遮蔽部５２の外周端面部５２１と、上記端寄り電極部６６２ａ_１との距離は、０．２ｍｍとなり、外周端面部５２１と上記内寄り電極部６６２ａ_２との距離は、０．９５ｍｍとなる（図１０参照）。

そして、この搬送中に、図９（ｂ）及び図１１に示す様に、溶融半田Ｈ2がスルーホール６３内に浸入し、次いで、スルーホール６３内を上昇し、基板本体６の上面に到達し、更に、上記各接続用パターン６６１のスルーホール６３の周囲に位置する部分（接続パッド）６６１ａを介し、上記インナーリード部７１に迄達する。そして、図１２に示す様に、各スルーホール６３内の充填と、各接続用パターン６６１びインナーリード部７１の電気的な接続とを行う半田部Ｈ_２が形成される。そして、この基板本体６（搭載用基板）を半田槽内より取り出せば、その下面側の各給電用パターン６６２の表面が、半田により被覆されていることが確認できる。このとき、この半田による被覆は、略各給電用パターン６６２の表面のみに限られ、複数の給電用パターン６６２を跨いだ状態で半田が付着している部分は存在しない。

本実施例では、上記半田処理の際、図１１に示す様に内側遮蔽部５２の外周端面部５２１と、基板本体６の下面６１の露出面部６１ａとが角部８を形成する。また、基板本体６及び内側遮蔽部５２は、半田濡れの生じ難い材質で構成されている。このため、この角部８に、溶融半田Ｈ_２の接触しない非接触空間８１を形成しつつ、上記半田処理が行われる。この結果、この空間８１の体積分の溶融半田Ｈ_２が、基板本体６の下面６１のスルーホール６３の周囲から排除され、この周囲に供給される溶融半田Ｈ_２の量が適量となる。従って、給電用パターン６６２のピッチ間隔が小さくなっても、隣接する各パターン６６２間に、半田ブリッジを生じ難い。

尚、本実施例では、内側遮蔽部５２が、全体を通じて面一の板状となっているが、枠状となっていてもよい。また、図１３（ａ）に示す様に、内側遮蔽部（材）５２ｅと、外側遮蔽部（材）５１ｅとを別体としてもよい。更に、この別体となる場合には、内側遮蔽部（材）５２ｅが、基板本体２の一部を構成していてもよい。また、この別体にする場合、この図に示す様に、基板本体６の所望の箇所に、内側遮蔽部５２ｅを接着剤Ｓ_２、両面テープ等で取着してもよい。更に、同図（ｂ）に示す様に、所定の樹脂板や、テープ状物等により、内側遮蔽部（材）５２ｆを構成することもできる。

更に、本実施例の治具５の変形例として、図１４及び１５に示すものを例示できる。このうち、図１４に示す治具は、内側遮蔽部５２ｇの外形が異なる他は、実施例２と同様である。この内側遮蔽部５２ｇの外周端縁は、基板本体６の設けられた各スルーホール６３の千鳥状の配置状態に追随したジグザグ状の経路線５９ｇを描いている。そして、端寄り電極部６６２ａ_１とこれに対向する外周端面部５２１ｇとの距離、及び内寄り電極部６６２ａ_２とこれに対向する外周端面部５２１ｈとの距離を、いずれも、０．４ｍｍとしている。従って、本実施例では、角部８、ひいては、非接触空間８１の大きさが、各ランド電極部６６２ａ（６６２ａ_１、６６２ａ_２）の千鳥状の配置状態にも係わらず、内側遮蔽部材５２ｇ全体を通じて略一定となる。従って、より一層、高精度に搭載用基板を製造することができる。

更に、図１５に示す治具５ｒ（治具体５Ｒ）は、内側遮蔽部５２ｒを、基板本体６の半田層内での搬送方向の先頭側に位置する端縁（例えば、図８のＡ1）寄りにのみ配置するものである。上記の如く、基板本体６を半田槽内で搬送しながら、半田処理を行う場合には、各給電用パターン６６２のうちで、幅広のランド電極部６６２ａのみを終端部とする部分で、特に半田ブリッジを生じ易い。本変形例は、この点に着目して、治具体５Ｒの単純化を図ったのである。そして、本変形例の場合も、上記各実施例と同様に、高密度で、精度及び信頼性の高い搭載用基板を得ることができる。但し、本治具体５Ｒは、基板本体の半田層内で搬送せずに行う場合にも、使用することができる。また、実施例２及びその変形例では、基板本体６に形成された各ランド電極部６６２ａの配置状態が千鳥状となる場合について述べたが、これと異なる配置状態の場合（例えば、各ランド電極部６６２ａを各端縁Ａ_１〜Ａ_４に沿って直線状に配置した場合）に対しても、上記各治具５等を用いることができる。

更に、上記各給電用パターン６６２は、ランド給電部６６２ａと、めっきリード６６２ｂとで構成されているが、図１６（ａ）に示す様に、各ランド給電部６６２ａの先端部（めっきリード６６２ｂの延設方向に対向する端部）より、補助リード部６６２ｃを延設することもできる。この場合には、基板本体６ｊの特定の端縁Ａ1寄りに位置する給電パターン６６２、即ち、半田槽内を搬送する際に、めっきリード６６２ｂ、ランド電極部６６２ａの順に溶融半田を通過するパターン６６２においても、「半田のきれ」が良く、隣接する他のパターン６６２とのピッチ間隔を十分なものとできる補助リード部６６２ｃが終端部となる。従って、上記各治具５等と共に、この様な基板本体６ｊを用いれば、より一層、確実に高性能な搭載用基板を得ることができる。

但し、図１６（ａ）に示す場合、この様な補助リード部６６２ｃを、基板本体６ｊの全ての給電用パターン６６２が備えなくてもよい。例えば、上記の如く、めっき槽内を搬送する際に、先頭側に位置する端縁Ａ1寄りに位置する給電用パターン６６２のみが備えていてもよい。上述の如く、この先頭側に位置する端縁寄りに位置する給電用パターン６６２において、特に半田ブリッジを生じ易いからである。更に、各ランド電極部６６２ａの配置状態が千鳥状の場合、これらの補助リード部６６２ｃを、図１６（ｂ）に示す様に、端寄り電極部６６２ａ_１のみから延設してもよい。

尚、本発明においては、前記具体的実施例に示すものに限らず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記各実施例及び変形例で述べた治具１、５の他に、実施例１の治具１及び実施例２の治具５の各機能を合わせ持つ治具を例示できる。この様な治具では、半田処理のなされる搭載用基板がフェイスダウンタイプで且つＱＦＰ型の搭載用基板である場合等に、搭載用凹部への溶融半田の付着と、上記半田ブリッジとを同時に防止することができ有効である。また、実施例１及びその変形例においても、実施例２と同様に、治具１、１ｅ等を多連状に並べた治具体としてもよい。

また、各実施例では、基板本体２（６）の搭載用凹部２５（搭載部Ｔ）の周囲を取り囲む状態で、各パッド部２６１、２６２（各パターン６６１、６６２）が形成された搭載用基板について述べたが、搭載用凹部２５（搭載部Ｔ）を挟み対向する１組の端縁（例えば、図８のＡ_１及びＡ_２）寄りにのみ形成された搭載用基板に対しても各治具１（５）を利用できる。

更に、上記各治具１、５等は、搭載用基板以外の配線基板の製造にも応用できる。また、上記電気的な接続を行うのが、半田以外の「ろう材」であっても、本各発明を応用できる。更に、基板本体２、６等の平面形状が本実施例と異なる場合（例えば、円形等）でも、本各発明を利用できる。

実施例１の治具の平面図である。 実施例１の変形例に係わる治具の一部斜視図である。 （ａ）は実施例１の治具を搭載用基板（半田処理前）に取着する手順を示す一部縦断面図、（ｂ）は実施例１の治具を取着した搭載用基板（半田処理前）を溶融半田に浸した状態を示す一部縦断面図である。 実施例１で作製した搭載用基板（半田処理済）及び従来例に係わる搭載用基板（半田処理済）の縦断面図である。 実施例１の変形例に係わる治具を説明するための一部縦断面図である。 実施例１の変形例に係わる治具を三層構造の搭載用基板（半田処理前）に取着した状態を示す一部縦断面図である。 実施例２の治具（治具体）の一部平面図である。 搭載用基板を構成する基板本体の下面側の概略を示す底面図である。 （ａ）は実施例２の治具体（治具）を搭載用基板（半田処理前）に取着する手順を示す一部縦断面図、（ｂ）実施例２の治具体（治具）を取着した搭載用基板（半田処理前）を溶融半田に浸した状態を示す一部縦断面図である。 実施例２において、治具本体を搭載用基板（半田処理前）に組付けた状態を示す一部底面図である。 実施例２において溶融半田がスルーホール内に進入していく状況を説明するための一部縦断面図である。 実施例２で作製した搭載用基板（半田処理済）及び従来例に係わる搭載用基板（半田処理済）の縦断面図である。 （ａ）は実施例２の変形例に係わる治具体（治具）の一部縦断面図、（ｂ）は実施例２の変形例に係わる治具体（治具）の一部縦断面図である。 実施例２の変形例に係わる治具体（治具）を搭載用基板（半田処理前）に組付けた状態を示す一部底面図である。 実施例２の変形例に係わる治具（治具体）の一部平面図である。 （ａ）は実施例２及びその変形例の治具体（治具）を用いるのに好適な搭載用基板（半田処理前）を構成する基板本体の一部底面図、（ｂ）は実施例２及びその変形例の治具体（治具）を用いるのに好適な搭載用基板（半田処理前）を構成する基板本体の一部底面図である。 従来例に係わる治具の平面図である。 図１７の治具を搭載用基板（半田処理前）に組付けた状態を示す一部縦断面図である。 従来例に係わる治具体（治具）の一部平面図である。 図１９の治具を搭載用基板（半田処理前）に組付けた状態を示す一部底面図である。 従来例において溶融半田がスルーホール内に進入していく状況を説明するための一部縦断面図である。

符号の説明

１；治具、１１；平板部、１１１、１１１ａ；貫通孔、１２；遮蔽用凸部、１２１；台座部、１２２；上方部、２；基板本体、２１；第１基材、２２；第２基材、２３；スルーホール、２４；導体層、２５；搭載用凹部、２６１、２６２；パッド部、２６３；内部パターン、２６３ａ；ボンディングパッド、３；リードピン、３１；根本部、３２；突出部、３３；鞘部、Ｄ；電子部品、Ｈ_１；溶融半田、５；治具、５Ｌ；治具体、５１；外側遮蔽部（材）、５２；内側遮蔽部（材）、５２１；外周端面部、５３１〜５３４；開口孔、Ｔ；搭載部、６；搭載用基板、６１ａ；露出面部、６３；スルーホール、６４；導体層、６６１；接続用パターン、６６１ａ；接続パッド、６６２；給電用パターン、６６２ａ（６６２ａ_１ 、６６２ａ_２ ）；ランド電極部、６６２ｂ；めっきリード部、６６２ｃ；補助リード部、７；リードフレーム、７１；インナーリード部、Ａ_１ 〜Ａ_４ ；基板本体６の各端縁、８；角部、８１；非接触空間、Ｈ_２；溶融半田。

Claims (3)

1. 複数のスルーホールが、基板本体の端縁寄りに略千鳥状に配置形成され、該スルーホールの内壁面に導体層が形成されると共に、基板本体の上面に該導体層の上端縁に導通した接続用導体パターンが形成され、基板本体の下面に該導体層の下端縁に導通したランド電極部と該ランド電極部と導通しためっきリードが各端縁側に延設された基板本体と、インナーリード部が上記接続用導体パターンと導通し、該基板本体の上面側に接合されたリードフレームと、を備えた電子部品搭載用基板を製造する工程のうちで、所定の溶融半田を上記基板本体の下面側より、該スルーホール内に溶融半田を浸入させ、該溶融半田により上記スルーホール内の充填並びに、上記接続用導体パターンと上記インナーリード部を電気的に導通させる半田処理工程において該基板本体の下面側に配置して使用される半田処理用治具であって、
   上記半田処理用治具は、上記スルーホールよりも基板本体の内寄りに配置され、且つ、外周端縁がスルーホールに略追随したジグザグ状の経路線を描く内側遮蔽部材と、上記基板本体の外側を取り囲む箇所に配置される外側遮蔽部材と、を一体若しくは別体で備え、
   上記半田処理の際に、該内側遮蔽部材の外周端面部と、上記基板本体の下面の該内側遮蔽部材及び上記スルーホールで挟まれた露出面部とが形成する角部に上記溶融半田の非接触空間を形成することを特徴とする半田処理用治具。
2. 上記内側遮蔽部材が、上記基板本体の下面に取着された板状体、リング状体、若しくはテープ状物で構成される請求項１に記載の半田処理用治具。
3. 上記外周端面部及び上記各ランド電極部の距離が０〜１．２ｍｍであり、該外周端面部の高さが０．３〜１．０ｍｍである請求項１に記載の半田処理用治具。

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