JPH0234987A

JPH0234987A - 両面基板への部品実装方法

Info

Publication number: JPH0234987A
Application number: JP18521788A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Chiba; 千葉　和雄
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp
Priority date: 1988-07-25
Filing date: 1988-07-25
Publication date: 1990-02-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、−面にチップ部品、他面に異形又は大型部
品等が搭載される両面基板への部品実装方法に関するも
のである。

従来の技術近年、電子機器の小型軽量化、多機能φ高性能化に伴い
、機器に組み込まれるプリント基板の高密度実装化、高
集約化が著しく進められている。

このために、チップコンデンサ、抵抗、トランジスタ等
のチップ型部品と共に、ＦＩＣ％ＰＬＣＣやＳＯ−ＩＣ
１タンタルコンデンサなどの異形部品あるいはチップ半
固定ボリューム等の表面実装部品が多く用いられてきて
いる。これらの表面実装部品は、プリント基板の片面の
みに面実装される場合もあるが、最近では、プリント基
板°の更に小型化、高密度実装化、高集約化を図るため
に、いわゆる両面実装技術によりプリント基板の両面に
実装される例が極めて多い。この両面実装法による場合
、表面実装法のみによるものの他、表面実装法にディッ
プＩＣ等のディスクリート部品やコネクタ等の挿入型実
装部品を自動又は手挿入によって基板上に挿着させる挿
入実装法を必要に応じて組合わせた、いわゆる挿入・表
面実装混載のもの等、各種の実装形態が採られている。

この両面実装法でプリント基板の両面にチップ部品等の
表面実装部品を実装する場合、はんだ接合の手法として
、両面共にリフロー工法で行う方法、片面リフロー、片
面をフロー（ディップ）工法で行う方法、あるいは両面
共にディップ工法で行う方法等、様々な工法が考えられ
ている。その中で、片面リフロー、片面ディップ工法で
部品をはんだ付は接合させる方法は、部品の実装密度が
高く、部品実装の信頼性が高いため、プリント基板の高
密度実装、高集約化に適した工法であるとされている。

第３図は、この片面リフロー、片面ディップ工法による
従来の両面実装法のフローチャートを示しているこの従来法によると、■先ず、両面スルーホール基板の
表面（リフロー面）の部品搭載位置にクリームはんだが
印刷される。次に、■チップマウンタによりチップコン
デンサ、抵抗等のチップ部品がクリームはんだを介して
基板上に搭載されたのち、■５ｏ−ＩＣ，小型タンタル
コンデンサ等の異形部品が搭載される。■異形部品のマ
ウント終了後、４方向リード付のＦＩＣ（フラットパッ
ケージ型ＩＣ）、ＰＬＣＣ等がクリームはんだを介して
装管される。その後、■リフロー炉に４両面基板を搬入
し、リフロー面に付着したクリームはんだを加熱溶融し
、固化させる。■リフローによるはんだ接合が終了する
と、次に基板が表裏反転される。次に、■基板の裏面（
ディップ面）の部品装着位置に接着剤が塗布される。■
このデイスペンサ等による接着剤の塗布と同時に、上述
と同様のチップ部品がチップマウンタによりマウントさ
れる。そののち、■ＳＯ−ＩＣ，大型タンクルコンデン
サ等の異形部品が接着剤を介してディップ面に装着され
る。［相］次に、基板がＵＶ（紫外線）硬化炉に通され
、ディップ面に塗布された接着剤が加熱硬化され、その
後、■基板が再び表裏反転される。基板を反転した後、
＠ディップＩＣ等のディスクリート部品がリフロー面に
自動挿入され、次に、■必要があれば、コネクタ等の部
品が手挿入によってリフロー面に装着される。■挿入型
部品が挿着されると、基板が噴流式はんだディップ槽に
搬入され、ここで裏面のはんだディップ面が溶融はんだ
に浸漬され、ディップ工法による部品のはんだ付は接合
がなされる。ハンダディソブ工程が終了した後、［相］
基板は、インサーキットボードテスタ等の通電検査機に
よって、はんだ付けの良否の判別がなされる。そして、
この自動検査工程を終えた後、基板の組立てが完了する
。

発明が解決しようとする課題上述した従来の両面実装法によると、クリームはんだの
印刷からりフローによる部品のはんだ付は接合に至るま
でに複数工程、ディップ面への接着剤塗布からりフロー
処理による接着剤硬化、それによる部品の仮固定に至る
までに複数工程、さらに、リフロー面への挿入型部品の
挿着後、はんだディップ面側までに複数工程を必要とし
、トータルの１程数が非常に多くなる欠点を有する。そ
の上、片面のりフロー工程終了から他面のはんだディッ
プ工程完ｒに至るまでに少なくとも３回基板を反転させ
なければならず、その結果、部品実装工程が煩雑で複雑
化する欠点があった。

さらに、従来法では、リフロー面に付着させたクリーム
はんだの溶融拳固化のために１回、ディップ面に塗布し
た接着剤の加熱硬化のために１回、合計２回りフロー炉
を通して加熱処理しなければならない。その際、クリー
ムはんだの溶融・固化のためにはりフロー面を２３０℃
程度に加熱処理しなければならず、また、接着剤硬化の
ためには１６０℃程度にディップ面を加熱処理しなけれ
ばならない。そのため、従来法では、熱処理工程でプリ
ント基板そのものに反りや歪みを生ヒさせたり、表裏に
実装された部品に熱による悪影響を及ぼしたりする例が
多く、はんだ接合による部品実装の信頼性を損なうだけ
でなく、プリント基板の品質を葺しく低下させる要因と
もなり、極めて好ましくなかった。

この発明は上述した従来の両面実装法の欠点を解消する
ためになされたもので、片面リフロー片面ディップによ
る両面実装法の工程数を削減し工程を簡略化すると共に
、リフローによる加熱処理工程を削減してはんだ付は接
合の信頼性を高めることを目的とする。

課題を解決するための手段上記目的を達成するために、本発明は下記構成の部品実
装法を採用した。

本発明は、両面基板のディップ面に接着剤、リフロー面
にはクリームはんだを同時に印刷塗布させる第１の工程
と、ディップ面の部品装着位置複数個所にスティック状
のマガジンに収納されたチップ部品を押し出し、接着剤
を介して接着させると同時に、リフロー面にＦＩＣ，Ｐ
ＬＣＣ等の部品、又は異形部品あるいは大型部品をクリ
ームはんだを介し、て順次搭載させる第２の工程と、デ
ィップ面側から接着剤を加熱硬化させると同時に、リフ
ロー面に赤外線を照射してクリームはんだを加熱溶融し
固化させる第３の工程とから成る部品実装法に特徴を存
する。

本発明の一法によると、ディップ面の部品装着位置複数
個所にスティック状のマガジンからチップ部品を押し出
してマルチ装着させると共に、その押し出し力でディッ
プ面の部品装着位置複数個所をサポートしながら、同時
にリフロー面にＦＩＣｌＰＬＣＣ等、あるいは異形部品
、大型部品等を順次ワンバイワン方式により搭載する実
装法が採られる。

接着剤としては、例えば紫外線硬化型樹脂か用いられる
。その場合には、ディップ面にチップ部品を接着仮固定
した後、ディップ面に紫外線を照射し、次に１５０℃〜
１６０℃程度に赤外線加熱をして接着剤を加熱硬化させ
る。

本発明のさらに他の方法によると、接着剤とクリームは
んだとを加熱硬化させ、及び固化させた後、ディスクリ
ート部品又は手挿入による挿入実８Ａ部品をリフロー面
に挿着し、その後、ディップ面にはんだディップが施さ
れる。

作用両面基板へ部品を両面実装するにあたり、７７１１面へ
の接着剤の塗布とりフロー面へのクリームはんだの印刷
とが１工程で両面同時に印刷処理される。その後、ディ
ップ面にマルチ装着方式によってチップ部品が一括して
装着される。そのマルチ装着と同時に、リフロー面には
、ＦＩＣｌＰＬＣＣ等、あるいは異形又は大型の部品が
ワンバイワン方式により順次装着される。ディップ面に
おけるマルチ装着と、リフロー面におけるワンバイワン
方式による部品装着とは１工程で両面同時に杼われる。

さらに、ディップ面における接着剤の加熱硬化と、リフ
ロー面における赤外線照射によるクリームはんだの溶融
・固化とは、１工程のりフローによる加熱処理によって
両面同時に行われる。

以上の３工程を経ることによって、基板両面に対する部
品の装着が完了する。その後、デイ、ノブ工程でディッ
プ面をはんだディップに付すると、両面基板の組立てが
完成する。したがって、木刀。

法によると、基板を反転させることなく、接着剤とクリ
ームはんだの両面同時印刷→両面同時の部品装着→両面
同時のりフローによる加熱処理の３工程を経てディップ
工法まで完了することができる。

また、リフローによる基板両面の加熱処理が同時に１工
程で行えるので、プリント基板そのもの、及び実装され
た部品への熱による影響は最少限に抑制できる。

さらに、ディップ面の部品装着位置複数個所をチップ部
品の押し出し力によってサポートしながら、同時にリフ
ロー面にワンバイワンで部品を装着できるので、バック
アップビン等を用いることなく、部品装着時のりフロー
面からの押圧力に対して充分な力でプリント基板を支持
することができる。

実施例以下、この発明の実施例・を図面を参照しながら説明す
る。

第１図は本発明に係る両面基板への部品実装法を模式的
に説明するフローチャート図、第２図（イ）、（ロ）、
（ハ）はその部品実装の具体的実施手順を示す工程図で
ある。

両面実装法により、両面基板１０の片面（リフロー面）
にリフロー、片面（ディップ面）にディップ工法によっ
て部品を実装するにあたり、第１図のフローチャートに
示すように、■先ず、両面基板１０のディップ面に接着
剤、リフロー面にはクリームはんだが夫々の部品装着位
置複数個所に両面同時に印刷塗布される。■次に、第２
工程で、ディップ面にはマルチ装着により、チップ部品
がまたリフロー面にはワンバイワン方式により、各種表
面実装部品が両面同時に装着される。■そののち、第３
工程でリフローによりリフロー面とディップ面とが両面
同時に加熱処理される。これによって、ディップ面に塗
布された接着剤が加熱硬化されると同時に、リフロー面
に印刷したクリームはんだが加熱溶融拳固化される。■
両面の同時加熱が終了すると、次に基板１０は、はんだ
ディップ槽の溶融はんだに浸漬され、裏面のディップ面
にはんだディップによるはんだ付けがなされる。

以上のようにして、接着剤とクリームはんだの両面同時
印刷処理→両面同時の部品搭載・装若→両面同時の加熱
処理の３工程を経てはんだデイノブ工程が行われ、基板
両面に対する部品実装が完了する。より具体的には、下
記の工程手順にしたがって、両面実装がなされる（第２
図（イ）、（ロ）、（ハ）及び（ニ））。

（１）先ず、第２図（イ）のように、両面基板１０のデ
ィップ面１１に接着剤１２が、また、リフロー面１３に
はクリームはんだ１４が夫々の部品装着位置の複数個所
に両面同時に印刷塗布される。この印刷塗布は、例えば
、スクリーン印刷によって行われる。但し、接着剤の塗
布をシリンジを備えたデイスペンサによって行うように
しても良い。接着剤１２としては例えば紫外線硬化型樹
脂が用いられる。

（２）次に、基板１０は第２工程で部品搭載位置に移送
される。そして、ここで、第２図（ロ）に示すように、
ディップ面１１の下方に配置されたスティック状のマガ
ジン１５・・・群がディップ面に設定された複数の部品
装着位置に正対する。

スティック状のマガジン１５・・・が夫々の部品装着位
置に正しく相対すると、次に、押し出し機構１６・・・
が作動し、マガジン１５・・・に収納されたチップコン
デンサ、抵抗、トランジスタ等のチップ型部品１７ａ、
１７ｂ・・・がはんだディップ面１１の夫々の部品装着
位置に押し出されその押し出し力によって部品実装面に
接着剤１２を介して押し付けられ、接着固定される。同
時にディップ面１１の部品装着位置複数個所が押し出し
機構１６・・・の押し出し力によってチップ部品１７・
φ・を介してサポートされる。このサポートと同時に、
部品搭載ヘッド１８の作動により、リフロー面１２の部
品装着位置複数個所にＦＩＣ，、ＰＬＣＣ等、あるいは
５ｏ−ＩＣ１タンタルコ／デンサなどの異形又はチップ
半固定ボリューム等の大型の部品など各種の表面実装部
品１９ａ１１９ｂ・・・がワンバイワン方式により順次
搭載され、クリームはんだ１４を介して装着仮固定され
る。

以−Ｌにより、ディップ面１１にはマルチ装着によりチ
ップ部品１７ａ、１７ｂ・・・が−括装着され、かつ同
時にリフロー面１３にはワンバイワン方式により順次表
面実装部品１９ａ１１９ｂ４１・・が装着され、基板表
裏の両面で同時に部品の搭載・装着がなされる。この場
合、チップ部品１７ａ、１７ｂ・・・の押し出し力によ
り、ディップ面１１の部品実装位置の複数個所が下方か
ら支持されているので、従来のバックアップピンと同様
の機能を得ることができ、別設バックアップピン等を設
定する必要はなく、確実強固に基板１０をサポートする
ことができる。したがって、リフロー面１３に部品を搭
載したときの押し付は力で基板１０が反ったり、歪んだ
りする現象はなくなる。

（３）以−りの如く、基板１０のディップ面１１とリフ
ロー面１３とに両面同時に部品が装着された後、表裏両
面が加熱処理される。すなわち、第２図（ハ）に示すよ
うに、基板１０はリフローによる加熱炉２０と、Ｕｖ（
紫外線）硬化炉２１との間に移送され、その通過途中で
ディップ面１１側からＵＶスポット光源２１１によって
チップ部品１７ａ、１７ｂ・・・の接着位置周辺に紫外
線が照射される。同時に、赤外線ヒータ２１２によって
１５０℃〜１６０℃程度に赤外線加熱される。

それと同時に、リフロー面１３がリフロー炉２０のハロ
ゲンランプ等の光源２０１により赤外線照射される。こ
れにより、基板１０のディップ面１１が１５０℃〜１６
０℃程度に、かつ、リフロー面１３が２３０℃程度に同
時にリフローにより加熱処理される。これによって、デ
ィップ面１１に塗布された接着剤１２・・・と、リフロ
ー面１３に塗布されたクリームはんだ１４・拳・とが両
面で経時的には略同時に加熱溶融・固化され、かっ加熱
硬化される。

以上により、リフロー面１２ではクリームはんだ１４・
φ・の固化により表面実装部品１９ａ１１９ｂ・・Ｏが
はんだ付は接合される。また、ディップ面１１にはチッ
プ部品１７ａ、１７ｂ・・・か接着剤の硬化によって接
着仮固定される。

（４）次に、基板１０は、ディップ槽に搬入され、その
ディップ面１１が噴流はんだ、等の溶融はんだに浸漬さ
れる。

なお、上記（３）項のりフロー工程完了後、はんだディ
ップ工程に至る間に、要すれば、ディップ工程等のリー
ド付挿入型部品かりフロー面１２から自動挿入され、次
に、ソケット等の手挿入部品が必要であればリフロー面
に挿入仮付けされる。

その後、第２図（ニ）に示すように、基板１０がディッ
プ槽３０に持ち運ばれ、ディップ面１１が溶融はんだ３
１に浸漬される。これにより、ディップ面に接着仮固定
されたチップ部品１７ａ１１７ｂ４１・・がはんだディ
ップによってはんだ付は固定される。同時に、ディスク
リート部品、あるいは手挿入部品のリートがディップ面
１１の回路パターンにはんだ付は接続される。

以１−によってはんだディップ工程が完了する。

その後、基板１０は上述と同様に自動検査工程で通電検
査され、はんだ付は接続の良否判別が行われる。これで
基板１０の組立てが完了する。

なお、リフロー面１２には、他の実装部品と共にチップ
コンデンサ等のチップ型部品が混載される場合がある。

この場合には、上記（３）項において、チップ型部品が
リフロー処理によってはんだ付は接合される。

発明の効果以上の説明に明らかなように、本発明によれば、クリー
ムはんだのりフロー面への印刷塗布と接着剤のディップ
面への印刷塗布とが１工程で両面同時に、また、マルチ
装着方式によるディップ面への部品装着とワンバイワン
方式によるリフロー面への部品装着とが１工程で両面同
時に、さらに、リフロー面におけるクリームはんだの加
熱溶融・固化とディップ面における接着剤の加熱硬化と
が１工程で両面同時に行え、これらの３工程を経るのみ
で部品の両面実装が完了し、しかも各工程間で基板を反
転させる必要がないので、両面基板への部品実装の工程
数が従来の両面実装法に比べて大幅に削減され、部品実
装工程を簡略化・省力化することができる。

さらに、リフローによる加熱処理が１回の工程だけで済
むので、加熱による基板への悪影響、実装部品への熱に
よる悪影響を最小限に抑制し、防止できる。したがって
、基板の反りや歪の発生、あるいは部品の熱による損傷
を抑止することかできる。

また、部品実装時に基板のディップ面複数個所がチップ
部品の押し出し力によってサポートされるので、従来要
していたバックアップピンが不要となり、リフロー面へ
の部品装着に伴う押し付は力に対して反りやたわみを生
じさせることな（、確実強固に支持しておくことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る両面基板への部品実装法を模式的
に説明するフローチャート図、第２図（イ）、（ロ）、
（ハ）、（ニ）はその具体的処理実施手順を示す工程図
、第３図は従来の部品実装法を示すフローチャート図で
ある。１０１１・拳両面基板、１１会・・ディップ面、１３・拳・リフロー面、１２・・・接着剤、工４・・・クリームはんだ、２０・・・リフロー炉、２０１・拳・光源、２１・・ＩＩＵｖ炉、２１１・・・光源、３０・・・ディップ槽、３１・ＩΦ溶融はんだ、１７ａ１１７ｂ・・・チップ部品、１９　ａ　％　　１９　ｂ　拳・・（他の）表面実装部
品。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ディップ面にチップ部品、リフロー面にＦＩＣ，
ＰＬＣＣ等、又はＳＯ−ＩＣ等の異形部品及び半固定ボ
リューム等の大型部品が搭載される両面基板において、
前記ディップ面に接着剤、前記リフロー面にはクリーム
はんだを同時に印刷塗布する第１の工程と、前記ディッ
プ面の部品装着位置複数個所にスティック状のマガジン
に収納されたチップ部品を押し出し前記接着剤を介して
接着させると同時に、前記リフロー面に前記ＦＩＣ、Ｐ
ＬＣＣ等、又は異形部品及び大型部品を前記クリームは
んだを介して順次搭載する第２の工程と、前記ディップ
面側から前記接着剤を加熱硬化させると同時に、前記リ
フロー面に赤外線を照射して前記クリームはんだを加熱
溶融・固化させる第３の工程とから成ることを特徴とす
る両面基板への部品実装方法。
（２）前記ディップ面の部品装着位置複数個所に前記ス
ティック状のマガジンから押し出されたチップ部品をマ
ルチ装着させると共に、前記押し出し力により前記部品
装着位置複数個所をサポートしながら、同時に前記リフ
ロー面に前記異形部品及び大型部品等を順次ワンバイワ
ン方式により搭載することを特徴とした請求項（１）記
載の両面基板への部品実装方法。
（３）紫外線硬化型樹脂より成る接着剤を用いて前記チ
ップ部品を接着した後、前記ディップ面に紫外線を照射
すると共に、１５０℃〜１６０℃程度に赤外線加熱をし
、前記接着剤を硬化させることを特徴とした請求項（１
）記載の両面基板への部品実装方法。
（４）接着剤をディップ面に、かつクリームはんだをリ
フロー面に両面同時にスクリーン印刷することを特徴と
した請求項（１）、（２）又は（３）記載の両面基板へ
の部品実装方法。
（５）接着剤とクリームはんだとを加熱硬化させ、及び
固化させた後、ディスクリート部品又は手挿入部品をリ
フロー面に挿着し、次にディップ面にはんだディップを
施すことを特徴とした請求項（１）記載の両面基板への
部品実装方法。