JPH05235238A - 電子部品およびその実装方法 - Google Patents

電子部品およびその実装方法

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JPH05235238A
JPH05235238A JP3508192A JP3508192A JPH05235238A JP H05235238 A JPH05235238 A JP H05235238A JP 3508192 A JP3508192 A JP 3508192A JP 3508192 A JP3508192 A JP 3508192A JP H05235238 A JPH05235238 A JP H05235238A
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JP
Japan
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electronic component
weight
adhesive
substrate
mounting
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Pending
Application number
JP3508192A
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English (en)
Inventor
Makoto Kitano
誠 北野
Tetsuo Kumazawa
鉄雄 熊沢
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3431Leadless components

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面実装型ICのマンハッタン現象を防止可
能とする。 【構成】 電子部品本体1の上面におもり3を、はんだ
4が溶融する温度以下の温度で接着力が消滅する接着剤
4で固定した。 【効果】 基板実装中の電子部品本体がおもりにより基
板に押さえられるため、マンハッタン現象を容易に防止
することができる。また、実装後には接着剤の接着力が
消滅するため、おもりを電子部品本体から容易に取り去
ることができる。さらに、本発明を樹脂封止型ICパッ
ケージに適用することにより、実装中に生じるパッケー
ジクラックが防止でき、電気端子と基板の配線板との位
置合わせが容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品に係り、特に
実装がしやすく、はんだ接合部の信頼性が高い電子部品
およびその実装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の抵抗、コンデンサ、半導体装置な
どの電子部品においては、電気端子がピン状であり、こ
れを基板に開けられた穴に挿入して実装するピン挿入型
と、電気端子を基板の配線板に直接はんだ付けして実装
する表面実装型に大別される。表面実装型ICは、基板
に穴をあける必要がなく、また実装密度を高めることが
できるため、近年は、表面実装型ICの需要が拡大して
いる。この表面実装型ICを実装する上での問題点の一
つに、一般にマンハッタン現象と呼ばれるはんだ接続不
良がある。これは、図7に示すように、実装中に電気端
子を備えた電子部品本体が直立してしまい、一部の端子
と基板の接続がなされない現象である。
【0003】マンハッタン現象の発生メカニズムを図8
を参照しながら説明する。表面実装型ICを基板に実装
するには、まず図8に示すように、クリームはんだ9
a、9bにより電子部品本体1の電気端子2a、2bを
基板6に仮止めし、基板全体を加熱炉で加熱してはんだ
を融解させるリフローソルダリング法が主に用いられ
る。リフローソルダリング法では、基板はベルトコンベ
アで加熱炉の外部から内部に搬送される。搬送の方向を
図8の左側に矢印で示してある。基板が加熱炉の中に入
ると、図9に示すように、加熱炉の中心に近いクリーム
はんだ9aがまず融解し、端部のクリームはんだ9bは
融解されていない。クリームはんだ9aが融解すると、
融解した表面10に表面張力が生じ、これにより、電子
部品本体1には回転モーメントMが図に示したように発
生する。この回転モーメントMにより電子部品本体1が
起き上がり、図7に示しすように直立する。そして、ク
リームはんだ9bは基板6の配線板7bの上で融解す
る。この後、基板が加熱炉から搬出されると、クリーム
はんだは凝固し、図7の状態になる。
【0004】クリームはんだの表面張力が大きくない場
合は、電子部品本体1は直立までに至らず、図10に示
すように斜めに実装される場合もあるが、この場合でも
電気端子2bは基板に接続されていない。
【0005】マンハッタン現象を防止するための従来技
術は、5つに大別される。第1の技術は、特開昭63−
67213号公報及び特開昭63−284891号公報
に開示されているように、接着剤もしくは粘着性のある
液体により予め電子部品本体を基板に固定することにあ
る。第2の技術は、電子部品本体の電気端子を特殊な形
状にすることにあり、これは、特開昭63−31269
3号公報、特開平2−111005号公報及び特開平2
−140911号公報に開示されている。第3の技術
は、電子部品本体の実装において特殊なはんだ付け方法
を用いることであり、特開昭63−67213号公報に
示されている。第4の技術は、電子部品本体の実装にお
いて特殊なはんだを用いることにあり、これは特開平1
−241395号公報、特開平1−271094号公
報、特開平2−117793号公報、特開平2−205
098号公報及び特開平2−211995号公報に開示
されている。第5の技術は、電子部品本体を実装する基
板に特殊な加工を施すことにあり、この技術は、特開平
1−297889号公報、特開平2−72997号公
報、特開平2−134895号公報、特開平2−159
789号公報及び特開平3−3391号公報に示されて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術のうち、
接着剤で電子部品本体を基板に固定する第1の方法は、
高温でも接着力が維持される特殊な接着剤を必要とし、
また、電子部品本体を電気端子以外の部分で基板に固定
することがはんだ接続部の信頼性を損なう場合もある。
電気端子を特殊な形状にする第2の方法、特殊なはんだ
付けを用いる第3の方法、特殊なはんだを用いる第4の
方法及び特殊な基板を用いる第5の方法は、いずれもマ
ンハッタン現象を防止する上で効果が小さく、近年需要
が拡大している大型の電子部品に適用することができな
い。
【0007】本発明の目的は、簡便かつ確実にマンハッ
タン現象の防止を行うことのできる電子部品とその実装
方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る電子部品は、電子部品本体に備えた電
気端子を基板にはんだ付けし実装してなる電子部品にお
いて、電子部品本体は、電子部品本体を介して基板側の
面と対向する面に載置されかつはんだ付け後に除去され
るおもりと、おもりの少なくとも一部を電子部品本体に
接着する接着力がはんだの融解温度以下の温度で消滅す
る接着剤とを具備している構成とする。
【0009】そして電子部品本体に備えた電気端子を基
板にはんだ付けし実装してなる電子部品において、電子
部品本体は、電子部品本体を介して基板側の面と対向す
る面に載置されかつはんだ付け後に除去されるおもり
と、おもりに設けられ電子部品本体に嵌合する嵌合機構
とを具備している構成でもよい。
【0010】また接着剤は、接着力の消滅する温度が6
0〜180℃である構成でもよい。さらにおもりは、お
もりを介して基板側の面と対向する面が赤外線を反射す
る表面で形成されている構成でもよい。
【0011】そしておもりは、重量が電子部品本体の重
量より重く形成されている構成でもよい。
【0012】またおもりは、電子部品本体の位置決め治
具を兼ねて形成されている構成でもよい。
【0013】さらに表面実装型ICにおいては、請求項
1〜6のいずれか1項記載の電子部品よりなる構成とす
る。
【0014】そして表面実装型ICにおいては、請求項
1〜6のいずれか1項記載の電子部品よりなり、0.5
mm以下のリ−ドピッチを有する構成でもよい。
【0015】また電子部品の実装方法においては、請求
項1〜8のいずれか1項記載の電子部品を基板に実装し
た後、おもりを除去する構成とする。
【0016】さらに電子部品の実装方法においては、お
もりの除去は、その除去の前に基板に振動を与える構成
でもよい。
【0017】そしておもりにおいては、請求項1〜8の
いずれか1項記載の電子部品に用いる構成とする。
【0018】
【作用】マンハッタン現象は、一方側のはんだの融解に
より電気端子を付着した電子部品本体に発生する回転モ
ーメントで電子部品本体が起き上がることに原因があ
る。本発明によれば、電子部品本体の上面におもりを設
けたため、これにより電子部品本体が押さえつけられ、
マンハッタン現象は起こらない。しかし、単におもりを
電子部品本体の上面に載置しただけでは、ベルトコンベ
アからの振動によりおもりが電子部品本体の上面で移動
し、おもりが落下したり、電子部品本体が基板の配線板
からずれたりする場合がある。これとは逆に、おもりを
電子部品本体の上面に固定してしまうと、実装後はこの
おもりが無用になり、実装の高密度化を妨たげることに
なる。
【0019】本発明では、高温において接着力が消滅す
る接着剤を用いておもりを接着したため、実装前は電気
端子におもりが固定されており、実装後は、接着剤の接
着力がはんだ付け加熱により消滅し、容易におもりを取
り去ることができる。また、本発明の他の手段では、電
子部品本体を挾み込む機構を設けたおもりを、嵌合によ
り電子部品本体に取付けたため、この場合も実装後に容
易におもりを取り去ることができる。
【0020】
【実施例】本発明の実施例を図を参照しながら説明す
る。
【0021】本発明の第1実施例による電子部品を図1
に示す。本実施例では、電気端子2を付着した電子部品
本体1を介し基板側の面と対向する面、すなわち電子部
品本体1の上面に、おもり3が接着剤4で固定されてい
る。この接着剤4は、高温で接着力が消滅する接着剤で
ある。従って、この電子部品本体1を基板6に表面実装
する際は、はんだ9a、9bが融解するまでおもり3が
電子部品本体1に固定されているが、実装後は接着部分
が剥離する。このため、実装後におもり3を容易に取り
去ることができる。
【0022】接着剤の接着力が消滅する温度は、実装作
業を行う場所の雰囲気温度より高く、かつはんだの融点
より低い必要がある。電子部品本体の実装には、通常、
融点が183℃の鉛錫共晶はんだが用いられるため、実
際に用いる接着剤としては、接着力が消滅する温度は6
0℃から180℃の間であることが必要条件となる。接
着力は、なるべくはんだが融解する直後まで保持される
ことが望ましいため、実装工程に応じて接着剤を選定す
ることが望まれる。このような条件を満たす接着剤の一
つとして、一般に瞬間接着剤として市販されているアル
ファシアノアクリレ−ト系モノマー接着剤が挙げられ
る。
【0023】おもりは、電子部品本体の自重よりも重い
ものを用いれば、以上の効果が確実に発揮される。
【0024】実装後にも接着剤の一部の接着力が保持さ
れている場合も考えられるが、このような場合でも前記
の接着剤を用いれば、基板に振動等の微弱な外力を与え
ることにより、おもり3を取り去ることができる。
【0025】本発明では、接着剤4はおもり3が電子部
品本体1の上面で移動することを防ぐ目的で用いている
ため、おもり3の全面を接着する必要はなく、図2に示
すように、おもり3の一部分を接着するだけで十分な場
合もある。
【0026】本発明の第2実施例による電子部品を図3
に示す。本実施例では、電子部品として、表面実装型I
Cを用いている。さらに、おもり3として、赤外線を反
射する材料を用いている。
【0027】従来の表面実装型ICでは、マンハッタン
現象は起こりにくかった。しかし、最近ではICのリー
ド本数が増加し、しかもリードのピッチが小さくなって
いるため、はんだ接合面積が増大し、これに伴い、はん
だの表面張力によりICパッケ−ジに発生するモーメン
トが増大している。このため、表面実装型ICでもマン
ハッタン現象が問題になり始めている。特に、リードの
ピッチが小さいICでは、リードと基板の配線板との位
置合わせが難しく、位置合わせを行ったあとにおもりを
載せると位置ずれが生じるため、おもりは予めパッケー
ジに固定しなくてはならない。
【0028】表面実装型ICは、通常、樹脂封止型パッ
ケージが用いられるが、このパッケージ特有の問題とし
て、実装中に生じるパッケージクラックが知られてい
る。このクラックは、パッケージの保管時に封止樹脂が
大気中の水分を吸湿し、これが実装時の加熱によりパッ
ケージ内部で気化し、その蒸気圧により生じる。一方、
電子部品本体の実装には、赤外線による加熱が最も多く
用いられる。従って、本実施例のように、赤外線を反射
するおもりをパッケージ上面に取り付けることにより、
パッケージの温度上昇が抑えられ、発生する蒸気圧が低
くなるため、パッケージクラックを防止することができ
る。この場合のおもりは、鏡面に仕上げられた金属、又
は表面を金属めっきした板状部材等を用いればよい。な
お、これは本実施例特有の効果である。
【0029】本発明の第3実施例による電子部品を図4
に示す。本実施例でも、電子部品本体として、表面実装
型ICを用いている。さらに、おもりには、パッケージ
の位置決め用のピン5が設けられている。第2実施例に
記載のように、リードのピッチが小さいICでは、リー
ドと基板の配線板との位置合わせが難しい。そこで、基
板の所定の位置に穴をあけ、ピン5をこの穴に挿入する
位置決め治具として用いることにより、リードと基板の
配線板との位置合わせが容易となる。なお、これも本実
施例特有の効果である。
【0030】本発明の第4実施例による電子部品を図5
に示す。本実施例では、おもり3の固定に接着剤を用い
ず、おもりに設けられた嵌合機構11を用いた。このよ
うな構造でも、前記の実施例と同様に実装後におもりを
取り去ることができ、本発明の目的が達成される。
【0031】本発明の第5実施例による電子部品を図6
に示す。本実施例では、おもり3に設けられた嵌合機構
11により、複数の電子部品を固定した。このように構
成することにより、複数の電子部品の位置決めを行うこ
とができ、しかもおもりを取り付ける工程を合理化する
ことができる。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、表面実装型電子部品の
マンハッタン現象を容易に防止することができる。さら
に、樹脂封止型ICパッケージの実装中に生じるパッケ
ージクラックが防止でき、電気端子と基板の配線板との
位置合わせが容易になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す電子部品の側面図で
ある。
【図2】本発明の第1実施例を示す図1とは別の電子部
品の側面図である。
【図3】本発明の第2実施例を示す電子部品の側面図で
ある。
【図4】本発明の第3実施例を示す電子部品の側面図で
ある。
【図5】本発明の第3実施例を示す電子部品の側面図で
ある。
【図6】本発明の第3実施例を示す電子部品の側面図で
ある。
【図7】マンハッタン現象が生じた後の電子部品本体の
実装状態を示す側面図である。
【図8】マンハッタン現象の発生メカニズムを示す電子
部品本体の実装中の側面図である。
【図9】マンハッタン現象の発生メカニズムを説明する
電子部品本体の実装中の側面図である。
【図10】図7とは別のマンハッタン現象が生じた後の
電子部品本体の実装状態を示す側面図である。
【符号の説明】
1 電子部品本体 2、2a、2b 電気端子 3 おもり 4 接着剤 5 位置決めピン 6 基板 7a、7b 配線板 8a、8b はんだ 9a、9b クリームはんだ 10 融解したはんだの表面 11 嵌合機構

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品本体に備えた電気端子を基板に
    はんだ付けし実装してなる電子部品において、前記電子
    部品本体は、該電子部品本体を介して基板側の面と対向
    する面に載置されかつ前記はんだ付け後に除去されるお
    もりと、該おもりの少なくとも一部を前記電子部品本体
    に接着する接着力が前記はんだの融解温度以下の温度で
    消滅する接着剤とを具備していることを特徴とする電子
    部品。
  2. 【請求項2】 電子部品本体に備えた電気端子を基板に
    はんだ付けし実装してなる電子部品において、前記電子
    部品本体は、該電子部品本体を介して基板側の面と対向
    する面に載置されかつ前記はんだ付け後に除去されるお
    もりと、該おもりに設けられ前記電子部品本体に嵌合す
    る嵌合機構とを具備していることを特徴とする請求項1
    記載の電子部品。
  3. 【請求項3】 接着剤は、接着力の消滅する温度が60
    〜180℃であることを特徴とする請求項1記載の電子
    部品。
  4. 【請求項4】 おもりは、該おもりを介して基板側の面
    と対向する面が赤外線を反射する表面で形成されている
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の電子部品。
  5. 【請求項5】 おもりは、重量が電子部品本体の重量よ
    り重く形成されていることを特徴とする請求項1又は2
    記載の電子部品。
  6. 【請求項6】 おもりは、電子部品本体の位置決め治具
    を兼ねて形成されていることを特徴とする請求項1又は
    2記載の電子部品。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項記載の電子
    部品よりなることを特徴とする表面実装型IC。
  8. 【請求項8】 請求項1〜6のいずれか1項記載の電子
    部品よりなり、0.5mm以下のリ−ドピッチを有する
    ことを特徴とする表面実装型IC。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項記載の電子
    部品を基板に実装した後、おもりを除去することを特徴
    とする電子部品の実装方法。
  10. 【請求項10】 おもりの除去は、その除去の前に基板
    に振動を与えることを特徴とする請求項9記載の電子部
    品の実装方法。
  11. 【請求項11】 請求項1〜8のいずれか1項記載の電
    子部品に用いることを特徴とするおもり。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5952717A (en) * 1994-12-29 1999-09-14 Sony Corporation Semiconductor device and method for producing the same
JP2007180457A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Toyota Industries Corp 半田付け方法及び半導体モジュールの製造方法並びに半田付け装置

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