JPH0432293A - 部品実装方法 - Google Patents

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】 〔概要〕 主としてプリント基板への表面実装部品の実装に通用さ
れる部品実装方法に関し、 部品リードとフットプリントとの接続の安定性を高める
ことを目的とし、 少なくとも表面が導体で覆われた接続球体の表面を接着
性樹脂膜で被覆したボールを部品リードとプリント基板
のフットプリントの間に介在させ、部品リードをフット
プリントに加熱押圧して部品リードとフットプリントと
を接着させるとともに、導体で部品リードとフットプリ
ントとを導通させる構成とし、上記ボールは部品リード
またはフットプリントに付着に予め付着させておいてフ
ントプリントに部品リードを加熱押圧する構成とした。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、主としてプリント基板への表面実装部品の実
装に適用される部品実装方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、プリント基板に表面実装部品を実装する場合、例
えば第２図（ａ）に示すように、プリント基板４の表面
に形成されたフットプリント５にはんだ６をめっき、印
刷等によって付着させておき、例えば２００℃程度に加
熱されたボンディングツールのボンディングチップ７で
部品リード３をはんだ６に押し当て、はんだ６を溶解さ
せた後に同図（ｂ）に示すようにボンディングチップ７
を部品リード３及びはんだ６から引き離すという手順が
採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、近年では、電子機器の処理速度の向上や処理
情報量の増大等に対応するため、プリント基板４の回路
密度及び部品実装密度の高度化が急速に進められている
。このため、表面実装部品においては、部品リード３の
間隔を例えば０．　２１１以下というように微細にする
ファインピッチ化が図られている。

ファインピッチの表面実装部品では、当然のことながら
プリント基板４に形成されるフットプリント５の間隔及
び幅が狭くなり、はんだ６の膜厚さが１０〜３０μｍ程
度の範囲で大きくばらつ〈従来の方法では、各フットプ
リント５へのはんだ６の付着量を安定させることが困難
になる。特に、ファインピッチの表面実装部品の場合に
は、はんだ６の量を正確にコントロールしなければ、余
分なはんだ６がフットプリント５の周囲に流れ出してリ
ード間のショートが発生し昌くなる。その結果、部品リ
ード３とフットプリント５との接続の信顛性が損なわれ
るという問題が生じてきた。

ここで、粒状のはんだを使用することを考えてみたが、
この場合には、はんだ粒の粒径のばらつきが大きく、接
続の安定性を高める上で特に有利にならないことが分か
った。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、部品リードとフットプリントとの接続の信顛
性を高めるようにした部品実装方法を提供することにあ
る。

プリント５に部品リード（３）を前記接続球体１を介し
て加熱押圧する。

上記ボールＢは例えば、接着性樹脂に接続球体１を浸漬
した後、接着性樹脂から取り出し、空気を吹きつけて余
分な接着性樹脂を吹き飛ばすことによって成形できる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る部品実装方法は、上記の目的を達成するた
め、例えば第１図に示すように、少なくとも表面が導体
１ｂで覆われた接続球体１の表面を接着性樹脂膜２で被
覆したボールＢを部品り−ド３とプリント基板４のフッ
トプリント５の間に介在させ、部品リード３をフットプ
リント５に加熱押圧して部品リード３とフットプリント
５とを接着させるとともに、導体１ｂで部品リード３と
フットプリント５とを導通させるようにしたものである
。

上記ボールＢは部品リード３または、フットプリント５
のいずれかに付着させておいて、フット〔作　　　用〕 この方法において使用される接続球体１としては、例え
ば、合成樹脂製の球核１ａの表面に金、銅等の導体１ｂ
をめっきした市販品を使用することができる。この市販
品の寸法精度は、例えば直径１５μｍの場合の寸法誤差
が±１μｍ程度と高く、従って、各接続球体１０強度、
電気的特性のばらつきも非常に小さい。

部品リード３とフットプリント５との間の導通性はこれ
らの間に存在する接続球体１の導体１ｂの膜厚、接続球
体ｌの個数等に依存して決定されるが、上記のように、
接続球体１の寸法、強度、電気的特性のばらつきが非常
に小さいので、個数管理さえ正確にすれば、部品リード
３とフットプリント５との間の導通性が安定する。

〔実　施　例〕

次に、本発明の一実施例を第１図に基づいて詳細に説明
する。

まず、第１図（ａ）に示すように、接続球体１の表面を
接着性樹脂としての熱可塑性樹脂２で被覆してボールＢ
を形成する。

接続球体１は少なくとも表面が導体１ｂで覆われたもの
であればよく、全体を金属、等導電性合成樹脂等の導体
で構成することも可能であるが、ここでは、軽量化を図
るとともに、若干の弾性を持たせるため、例えばスチレ
ン系合成樹脂等の合成樹脂製の球核１ａの表面に銅から
なる導体１ｂをめっきにより付着させたものが使用され
る。かかる接続球体１は市販品として容易に入手され、
その寸法精度は例えば直径１５μｍの接続球体ｌの場合
の誤差が±１μｍ程度以下に抑えられている。なお、球
核１ａを構成する樹脂は特にスチレン系合成樹脂に限定
されず、その軟化温度が熱可塑性樹脂２の軟化点及び接
続のための加熱温度よりも高温のものであればよく、電
気的な絶縁性はあってもなくてもよい。また、前記導体
１ｂは銅に代えて金などの電気的良導体で構成してもよ
い。

接続球体１の表面を被覆する熱可塑性樹脂膜２は一般に
熱可塑性樹脂として使用される合成樹脂で構成してあれ
ばよいが、接続時の加熱温度をできるだけ低く抑えるこ
とが好ましく、従って、ここでは熱可塑性樹脂膜２をア
クリル樹脂で構成している。

接続球体１の表面を熱可塑性樹脂膜２で被覆する方法は
特に限定されないが、ここでは、熱可塑性樹脂膜２の膜
厚を安定させるとともに、余分な熱可塑性樹脂の付着を
防止するため、接続球体１を熱可塑性樹脂に浸漬した後
、熱可塑性樹脂から取り出し、空気を吹きつけて余分な
熱可塑性樹脂を吹き飛ばすという手順が採用されている
。

この後、第１図（ｂ）に示すように、前記ボールＢを部
品リード３に付着させる。

ボールＢを部品リード３に付着させる方法としては、接
着剤を使用する方法も考えられるが、ここでは、手順を
簡単にするとともに、部材コストを節約するため、ボー
ルＢを隙間なく１列に並べたところに、例えばボンディ
ングチップ７で加熱された部品リード３、あるいはボン
デイングチツブ７で加熱中の部品リード３を押しつける
という手順が採用される。

更にこの後、第１図（ｃ）に示すように、プリント基板
４のフットプリント５に前記ボールＢ及び部品リード３
をボンディングチップ７で押しつけながら例えば１３０
〜１５０℃に加熱する。そして、これにより、熱可塑性
樹脂膜２を一旦溶解させるとともに接続球体１の導体１
ｂを部品り−ド３及びフットプリント５に接触させる。

なお、ポンディングチップ７の加熱温度は熱可塑性樹脂
膜２の溶解温度以上で、球核１ａの軟化温度以下であれ
ばよい。

最後に、第１図（ｄ）に示すように、ボンディングチッ
プ７を部品リード３から遠ざけ、自然冷却により硬化し
た熱可塑性樹脂膜２で部品リード３とフットプリント５
とを接着させるとともに、導体ｉｂで部品リード３とフ
ットプリント５とを導通させる。

なお、熱可塑性樹脂２は必ずしも部品とプリント基板４
との結合に必要な接着力を発揮するとは限らないので、
必要に応じて部品とプリント基板４とを接着剤で接着し
たり、プリント基板４に固定された部品を樹脂モールド
したりすることによりさらに強固にプリント基板４に固
定することは何等妨げない。

このようにして接続された部品リード３とフットプリン
ト５との間の導通性はこれらの間に存在する接続球体１
の導体１ｂの膜厚、接続球体１の個数等に依存して決定
されるが、各接続球体１の寸法精度は上記のように非常
に高く、従って、その強度、電気的特性のばらつきは非
常に小さく抑えられる。また、ボールＢを隙間なく１列
に並べたところに、例えばポンディングチップ７で加熱
された部品リード３、あるいはボンディングチップ７で
加熱中の部品リード３を押しつけるので、部品リード３
の長さに対応してこれに付着されるボールＢの個数も正
確にコントロールされる。その結果、部品リード３とフ
ットプリント５との間の導通性が非常に安定し、部品リ
ード３とフットプリント５との接続の安定性が高められ
て、その接続に対する信頼性を高めることができる。

しかも、この接続の安定性は接続球体１の直径を部品リ
ード３の幅板下にしてあれば確保でき、例えば、部品リ
ード３のピッチが０．２１１以下のファインピッチの接
続でも十分に安定した信頼性の高い接続を得ることがで
きる。

更に、従来のようにプリント基板４のフットプリント５
にはんだ６を付着させる必要がないので、プリント基板
４を安価にできる上、溶解温度がはんだ６の融点よりも
低い熱可塑性樹脂２を使用することにより、接続時にプ
リント基板４及び部品への加熱温度を低くすることがで
き、熱によるプリント基板４や部品の故障発生を防止す
ることができる。

以上に説明したように、部品リード３に接続球体１を付
着させる方法がこの発明を実施する手順として簡便であ
るが、この発明はフットプリント５側に接続球体１を付
着させた後、部品リード３をフットプリント５に加熱押
圧することを妨げるものではない。更に接着性樹脂とし
て熱可塑性樹脂を用いた場合についてのみ説明したが、
熱硬化性樹脂を用いることも勿論可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、部品リードとフットプ
リントとを、寸法、強度、電気的特性等のばらつきが非
常に小さい接続球体によって接続するので、部品リード
とフットプリントとの間の接続の安定性が高められ、そ
の接続に対する信頼性を高めることができる。

しかも、この接続の安定性は接続球体の直径を部品リー
ド（フットプリント）の幅板下にしてあれば確保できる
ので、部品リードのピッチが０゜２龍以下のファインピ
ッチの接続においても十分に安定した信頼性の高い接続
を得ることができる。

また、プリント基板のフットプリントにはんだを付着さ
せる必要がないので、プリント基板を安価にできる。

更に、溶解温度がはんだの融点よりも低い熱可塑性樹脂
を使用することにより、接続時にプリント基板及び部品
への加熱温度を低くして、熱によるプリント基板や部品
の故障発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る部品接続方法の手順を
順に示すフロー図であり、第２図は従来の部品接続方法
の手順を順に示すフロー図である。 図中、 １・・・接続球体、　　　　１ｂ・・・導体、２・・・
熱可塑性樹脂膜、　３・・・部品リード、４・・・フリ
ント基板、　　　５・・・フットプリント。 役禾づ夕゛ｊのフロー図 第　　２ 図 代　理　人　弁理士　　井　桁　貞

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕少なくとも表面が導体（１ｂ）で覆われた接続球
   体（１）の表面を接着性樹脂膜（２）で被覆したボール
   （Ｂ）を部品リード（３）とプリント基板（４）のフッ
   トプリント（５）の間に介在させ、部品リード（３）を
   フットプリント（５）に加熱押圧して部品リード（３）
   とフットプリント（５）とを接着させるとともに、導体
   （１ｂ）で部品リード（３）とフットプリント（５）と
   を導通させることを特徴とする部品実装方法。 〔２〕上記ボール（Ｂ）を部品リード（３）に付着させ
   、プリント基板（４）のフットプリント（５）に前記接
   続球体（１）及び部品リード（３）を加熱押圧する請求
   項１に記載の部品実装方法。 〔３〕上記ボール（Ｂ）をプリント基板（４）のフット
   プリント（５）上に付着させ、該フットプリント（５）
   及び接続球体（１）に部品リード（３）を加熱押圧する
   請求項１に記載の部品実装方法。 〔４〕接続球体（１）を接着性樹脂に浸漬した後、接着
   性樹脂から取り出し、空気を吹きつけて余分な接着性樹
   脂を吹き飛ばした、ボール（Ｂ）を用いた請求項１に記
   載の部品実装方法。