JPH0529540A

JPH0529540A - 三次元構造電子部品及びその製造方法及びその修理方法

Info

Publication number: JPH0529540A
Application number: JP3184863A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Kira; 秀彦吉良; Yoichi Sasazawa; 陽一笹沢; Takatoyo Yamagami; 高豊山上; Tamiji Sasaki; 民治佐々木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-07-24
Filing date: 1991-07-24
Publication date: 1993-02-05

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は三次元構造電子部品に関し、信頼性
の向上を実現することを目的とする。【構成】複数の電子部品４を間に支持する支持側板
２，３の外側に、塗布形成された合成樹脂膜２１を有す
る。この合成樹脂膜２１が、電子部品のリードを支持側
板に機械的に接続する。修理に際してこの合成樹脂膜２
１が剥離されるよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は三次元構造電子部品に係
り、複数の電子部品が立体的に組立てられた構成の三次
元構造電子部品に関する。

【０００２】現在、電子機器を小型化することが要求さ
れており、これに対応するため、電子部品をプリント板
上に高密度に実装する技術の開発が要請されている。

【０００３】現在は、電子部品を平面的に並べて実装し
ているが、これでは大きさが限られたプリント板上に実
装できる部品数に限度がある。そこで、電子部品をプリ
ント板上に立体的に即ち三次元的に実装することが考え
られている。

【０００４】この場合、電子部品自体として三次元構造
となっていることが好ましい。

【０００５】

【従来の技術】本出願人は、先に、図１３に示すよう
に、複数の電子部品が三次元的に組み込まれた構造を有
し、一の部品として取り扱われて、プリント板上に実装
される三次元構造電子部品１を提案した。

【０００６】この三次元構造電子部品１は、図１３
（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、垂立して相対向して配
された一対の支持側板２，３の間に、複数の電子部品
（Ｔ−ＳＯＰ：Thin-Small Outline Package）４が、段
積み状態で組込まれた構成である。

【０００７】各電子部品４は、電子部品本体５より両側
に延出しているリード６，７を、支持側板２，３のスル
ーホール８，９に接続させて、支持側板２，３間に支持
されている。

【０００８】支持側板２，３の下端縁２ａ，３ａには、
実装用接続部であるスタッドピン１１，１２が設けてあ
る。

【０００９】上記構成の三次元電子部品１は、図１３
（Ｃ）に示すように、スタッドピン１１，１２を、マザ
ーボードであるプリント板１３のスルーホール１４，１
５に挿通して半田付けされて、プリント板１３上に実装
される。

【００１０】リード６，７とスルーホール８，９とは半
田付けされている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、リード
６，７とスルーホール８，９とは半田付けされており、
三次元構造電子部品１は、電子部品４の交換がしにくく
保守性が良くない。

【００１２】本発明は、上記に鑑みて提案されたもので
あり、保守性の改良等を図った三次元構造電子部品及び
その製造方法及びその修理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】請求項１の発明は、スル
ーホールを有し、垂立して相対向して配された一対の支
持側板と、電子部品本体の両側より延出しているリード
を上記支持側板のスルーホールに接続させた状態で、該
一対の支持板間に配された複数の電子部品とよりなり、
上記一対の支持側板の縁に実装用接続部を有してなる三
次元構造電子部品であって、該支持側板上に塗布形成さ
れた合成樹脂膜を設けてなり、該合成樹脂膜が前記リー
ドを上記支持側板に機械的に固定する構成としたもので
ある。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１の合成樹脂膜
は、連続して剥離されるものである構成としたものであ
る。

【００１５】請求項３の発明は、スルーホールを有し、
垂立して相対向して配された一対の支持側板と、電子部
品本体の両側より延出しているリードを上記支持側板の
スルーホールに接続させた状態で、該一対の支持板間に
配された複数の電子部品とよりなり、上記一対の支持側
板の縁に実装用接続部を有してなる三次元構造電子部品
であって、上記電子部品を、断面が円形で且つ直線状で
あるリード本体と、先端のテーパ部とよりなる形状のリ
ードを有する構成とし、且つ該リードがその先端のテー
パ部側より上記支持側板のスルーホール内に挿入された
構成としたものである。

【００１６】請求項４の発明は、スルーホールを有し、
垂立して相対向して配された一対の支持側板と、電子部
品本体の両側より延出しているリードを上記支持側板の
スルーホールに接続させた状態で、該一対の支持板間に
配された複数の電子部品とよりなり、上記一対の支持側
板の縁に実装用接続部を有してなる三次元構造電子部品
の製造方法であって、上記一対の支持側板のうち、一方
の支持側板に、上記電子部品を仮止めするための仮止め
部を形成する工程と、上記電子部品の片側のリードを上
記一方の支持側板のスルーホール内に挿入し、上記仮止
め部によって、上記電子部品を上記一方の支持側板上に
仮止めする工程とを有する構成としたものである。

【００１７】請求項５の発明は、スルーホールを有し、
垂立して相対向して配された一対の支持側板と、電子部
品本体の両側より延出しているリードを上記支持側板の
スルーホールに半田接続させた状態で、該一対の支持板
間に配された複数の電子部品とよりなり、上記一対の支
持側板の縁に実装用接続部を有してなる三次元構造電子
部品の製造方法であって、上記一対の支持側板のうち、
一方の支持側板に、上記電子部品を仮止めするための仮
止め部を形成する工程と、上記電子部品の片側のリード
を上記一方の支持側板のスルーホール内に挿入し、上記
仮止め部によって、上記電子部品を上記一方の支持側板
上に仮止めする工程と、該仮止めされた電子部品の反対
側のリードと、他方の支持側板のスルーホールとを嵌合
させて他方支持板を組付ける工程と、この状態でリフロ
ーして上記各電子部品の両側のリードを上記支持側板に
一括して半田付けする工程とよりなる構成としたもので
ある。

【００１８】請求項６の発明は、スルーホールを有し、
垂立して相対向して配された一対の支持側板と、電子部
品本体の両側より延出しているリードを上記支持側板の
スルーホールに接続させた状態で、該一対の支持板間に
配された複数の電子部品とよりなり、上記一対の支持側
板の縁に実装用接続部を有してなる三次元構造電子部品
の修理方法であって、導電性を有する材質よりなり略筒
状の接続部材本体と、該接続部材本体内に、この両端に
臨んで充填されたソルダクリームとよりなる接続部材を
使用し、新しい電子部品について、その一側のリードに
ついては一方の支持側板に接続し、他側のリードについ
ては、上記接続部材によって、他方の支持側板より突き
出されたリード片と半田付けする構成としたものであ
る。

【００１９】

【作用】請求項１の支持側板上に塗布形成された合成樹
脂膜は、リードの支持側板への機械的固定を簡易とし且
つ熱を加えずに可能とするように作用する。

【００２０】請求項２の連続して剥離される合成樹脂膜
は、合成樹脂膜の剥離作業を容易とするように作用す
る。

【００２１】請求項３の断面円形であり、直線状であ
り、先端にテーパ部を有するリードは、リードの支持側
板のスルーホール内への挿入を円滑とするように作用す
る。

【００２２】請求項４の仮止め工程は、三次元構造電子
部品の組立てを容易とするように作用する。

【００２３】請求項５の仮止め工程及び半田付け工程
は、全部のリードへの半田付けが一括して行われるよう
に作用する。

【００２４】請求項６の接続部材は、電子部品の交換を
支持側板を取り外さないで可能とするように作用する。

【００２５】

【実施例】図１は本発明の第１実施例になる三次元構造
電子部品２０を示す。

【００２６】図中、図１３に示す構成部分と対応する部
分には同一符合を付し、その説明は省略する。

【００２７】電子部品４の断面矩形状のリード６は、図
２に併せて示すように、スルーホール８を挿通して各コ
ーナ部６ａがスルーホール８の内周壁面８ａに一部食い
込んでおり、支持側板２と電気的に接続してある。

【００２８】２１は合成樹脂膜であり、支持側板２の外
側面２ａの全面に、アサヒ化学研究所製のストリップマ
スク＃２２８−Ｔを塗布して形成してある。

【００２９】この合成樹脂膜２１の接着力によって、リ
ード６が支持側板２と機械的に接続してある。

【００３０】電子部品４の反対側のリード７も、上記リ
ード６の場合と同様に、スルーホール９を介して支持側
板３と電気的に接続された状態で、支持側板３の外側面
３ａ上の合成樹脂膜２１の接着力によって支持側板３と
機械的に接続してある。

【００３１】上記の三次元構造電子部品２０は、リード
６，７と支持側板２，３との間で半田付けがなされてお
らず、以下に説明するように保守性が良い。

【００３２】ある電子部品４が故障したのでこれを新し
いものと交換する場合には、まず合成樹脂膜２１を剥離
する。

【００３３】この合成樹脂膜２１は、途中で切れること
なく、二点鎖線で示すように、シートを剥離するように
連続して剥離される。従って、剥離作業は容易である。

【００３４】この後、支持側板２を取り外す。

【００３５】合成樹脂膜２１を剥離した後は、リード
６，７がスルーホール８，９内に単に挿入されている状
態であり、リード７，８と支持側板２，３との機械的接
続力は弱くなっており、支持側板２は容易に取り外され
る。

【００３６】この状態で、故障している電子部品４を新
しい電子部品と交換し、支持側板２を取り付け、再度ア
サヒ化学研究所製のストリップマスク＃２２８−Ｔを塗
布して硬化させる。

【００３７】以上で、電子部品４の交換が完了する。

【００３８】また、上記の三次元構造電子部品２０は、
以下に説明するようにして製造される。

【００３９】まず、リード６，７を対向する支持側板
２，３のスルーホール８，９内に挿入する。

【００４０】これにより、電子部品４は両側の支持側板
２，３によって仮止めされた状態となる。

【００４１】この後、支持側板２，３の外側面２ａ，３
ａの全面に亘って上記のアサヒ化学研究所製のストリッ
プマスク＃２２８−Ｔを塗布する。

【００４２】この後、紫外線を照射して、塗布膜を硬化
させて合成樹脂膜２１，２２とする。

【００４３】以上により、三次元構造電子部品２０が完
成する。

【００４４】上記より分かるように、電子部品４には熱
が殆ど作用せず、電子部品４の信頼性は何ら損なわれず
に維持される。

【００４５】従って、本実施例の三次元構造電子部品２
０は、半田付けを行って電子部品４に熱が加わる場合に
比べて、高品質を有する。

【００４６】また、リード６，７とスルーホール８，９
を一つずつ半田付けする場合に比べて、作業性良く製造
される。

【００４７】図３は、本発明の第２実施例になる三次元
構造電子部品３０を示す。

【００４８】図３中、図１に示す構成部分と対応する部
分には同一符合を付す。

【００４９】図４は電子部品４Ａを示す。

【００５０】３１，３２は夫々リードであり、断面が円
形で且つ直線状であるリード本体３１ａ，３２ａと、こ
の先端のテーパ部３１ｂ，３２ｂとよりなり、電子部品
本体５の左右側から突出している。

【００５１】このリード３１，３２を有する電子部品４
Ａは、図３に示すように、リード３１，３２が夫々スル
ーホール８，９内に挿入された状態で、支持側板２，３
間に組込まれている。

【００５２】リード３１のスルーホール８内への嵌合状
態は、図５に示す如くになる。スルーホール８の径ｄ₁
は約１．０mm，リード３１の径ｄ₂は0.7 〜0.8 mmであ
る。上記のように、電子部品４Ａのリード３１，３２は
直線状であるため、クランク状に曲げてある場合に比べ
て、先端のピッチ及び整列状態は精度が良い。しかも、
リード３１，３２の先端はテーパ部３１ｂ，３２ｂとさ
れている。

【００５３】このため、電子部品の組立時に、リード３
１，３２の先端がスルーホール８，９内に円滑に進入す
る。

【００５４】しかも、テーパ部３１ｂ，３２ｂに続く部
分であるリード本体３１ａ，３２ａの断面が円形である
ため、リード本体が矩形断面である場合に比べて、テー
パ部３１ｂ，３２ｂに続いてリード本体３１ａ，３２ａ
も円滑に、スルーホール８，９内に進入する。

【００５５】従って、本実施例の三次元構造電子部品３
０においては、電子部品４Ａと支持側板２，３との組合
せを簡単に行うことが出来る。

【００５６】図６は本発明の三次元構造電子部品の製造
方法の一実施例を示す。

【００５７】図７は図６の製造方法によって製造された
三次元構造電子部品４０を示す。図７中、図１に示す構
成部分と対応する部分には同一符合を付す。

【００５８】まず、仮止め部形成工程４１を行う。

【００５９】ここでは、まず、図８（Ａ）に示すよう
に、支持側板２の内側面２ｂに、ポリイミド製のカプト
ンテープ５０を貼着する。

【００６０】次いで、図８（Ｂ）に示すように、剣山５
１を使用し、針５２をカプトンテープ５０を突き通し、
スルーホール８の部位に孔５３を形成する。

【００６１】また、図８（Ｃ）に示すように、支持側板
２の外側面２ａのうち、スルーホール８に臨む部位に、
ソルダクリーム層５４を印刷によって形成する。

【００６２】カプトンテープ５０のうち、孔５３の周囲
の部分であってスルーホール８に臨む部分５５が仮止め
部を構成する。

【００６３】剣山５１を使うことにより、仮止め部は一
括して形成される。

【００６４】次いで、仮止め工程４２を行う。

【００６５】ここでは、図９に示すように、電子部品５
の片側のリード６を支持側板２のスルーホール８内にカ
プトンテープ５０側から挿入する。

【００６６】この挿入によって、カプトンテープ５０の
孔周囲部分５５が符合５６で示すようにスルーホール８
内に押し込まれ、スルーホール８とリード６との間に挟
まれ、リード６は、カプトンテープ部分５６によって弾
性的にクランプされ、電子部品４は支持側板２上に仮止
めされる。

【００６７】これにより、図９に示すように、各電子部
品４の他側のリード７が位置決めされて整列した状態と
なる。

【００６８】次いで、他方支持板組付け工程４３を行
う。

【００６９】図９に示すように、外側面３ｂの各スルー
ホール９に臨む部位にソルダクリーム層５６が形成され
ている支持側板３の各スルーホール９を対応するリード
７に嵌合させて、図１０に示すように、支持側板３を組
み付ける。

【００７０】電子部品４は支持側板２に仮保持されてお
り、リード７は整列しているため、リード７は支持板３
の各スルーホール９と略対向しており、リード７とスル
ーホール９との嵌合は比較的簡単に行われ、支持側板２
の組付けは容易に行われる。

【００７１】図１０は、仮組立体５８を示す。

【００７２】次いでリフロー工程４４を行う。

【００７３】ここでは、図１０の仮組立体５８をリフロ
ー炉（図示せず）内を通す。

【００７４】これにより、ソルダクリーム層５４，５６
が溶融し、各電子部品４のリード６及び７が支持側板
２，３（スルーホール８，９）と、半田５９，６０とに
よって一括して半田付けされ、図７に示す三次元構造電
子部品４０が製造される。

【００７５】図１１は本発明の三次元構造電子部品の修
理方法の一実施例を示す。

【００７６】図１１（Ａ）中、中央の電子部品４-1を交
換する場合について説明する。

【００７７】まず、図１１（Ａ）に示すように電子部品
４-1を何らかの方法で取り外す。

【００７８】次いで、同図（Ｂ）に示すように、他側の
リード６ａが通常より短いものであって、このリード６
ａの先端に、接続部材７０が取り付けられた電子部品４
-10を、その一方のリード７を、支持側板３のスルーホ
ール９に差し込んで取り付ける。

【００７９】次いで、同じく同図（Ｂ）に示すように、
リード片７１を支持側板２のスルーホール８を通して差
し込み、同図（Ｃ）に示すように、支持側板２の内側に
突き出したリード片７１の先端を、接続部材７０に接続
する。

【００８０】最後に、接続部材７０の部位を加熱するこ
とによって、リード６ａとリード片７１と接続部材７０
を介して半田付けする。

【００８１】接続部材７０は、図１２に示すように例え
ばアルミニウム製の筒状の接続部材本体７０ａと、この
内部に、ソルダクリーム７０ｂが充填されて両端に臨ん
だ構成である。

【００８２】リード６ａ及びリード片７１は当初はソル
ダクリーム７０ａ内に突き刺さっており、加熱された後
は接続部材本体７０ａと半田付けされる。

【００８３】上記より分かるように、電子部品を分解せ
ずに、修理が可能である。

【００８４】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１の発明によ
れば、リードを一つ一つ半田付けする場合に比べてリー
ドの支持側板への機械的固定を簡易に可能とし得、且つ
電子部品に殆ど熱を加えずに、然して、電子部品の信頼
性を損なうことなく製造し得、信頼性の向上を図ること
が出来る。

【００８５】また修理に際して、半田を溶かす等の面倒
はなく、修理を容易に行うことが出来る。

【００８６】請求項２の発明によれば、合成樹脂膜を一
度に剥離できるため、修理作業を簡単に行うことが出来
る。

【００８７】請求項３の発明によれば、リードのスルー
ホール内への挿入を円滑に行うことが出来、然して、三
次元構造電子部品組立てを作業性良く行うことが出来
る。

【００８８】請求項４の発明によれば、電子部品は一方
の支持側板に対して仮止めされるため、仮止めされた電
子部品のリードと他方の支持側板との組合わせを容易に
行うことが出来、組立作業を容易に行うことが出来る。

【００８９】請求項５の発明によれば、電子部品のリー
ドと支持側板とを半田付けを一括して行うことが出来、
然して組立作業を容易に行うことが出来る。

【００９０】請求項６の発明によれば、電子部品を交換
するときに支持側板を取り外す必要が無く、修理を容易
に行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の三次元構造電子部品の第１実施例を示
す図である。

【図２】リードとスルーホールとの関係を示す、図１中
II−II線方向よりみた拡大図である。

【図３】本発明の三次元構造電子部品の第２実施例を示
す図である。

【図４】図３中の一の電子部品の斜視図である。

【図５】リードとスルーホールとの関係を示す、図３
中、Ｖ−Ｖ線方向よりみた拡大図である。

【図６】本発明の三次元構造電子部品の製造方法の一実
施例の工程図である。

【図７】図６の製造方法によって製造された三次元構造
電子部品を示す図である。

【図８】図６中の仮止め部形成工程を説明する図であ
る。

【図９】図６中の仮止め工程及び他方支持側板組付け工
程を説明する図である。

【図１０】図６中、他方支持側板組付け工程後の状態を
示す図である。

【図１１】本発明の三次元構造電子部品の修理方法の一
実施例を示す図である。

【図１２】図１１中の接続部材の斜視図である。

【図１３】本出願人が先に提案した三次元構造電子部品
を示す図である。

【符号の説明】

２，３支持側板４，４Ａ電子部品（Ｔ−ＳＯＰ）５電子部品本体６，７，３１，３２リード６ａコーナ部８，９，１４，１５スルーホール８ａ内壁面１１，１２スタッドピン１３プリント板２０，３０，４０三次元構造電子部品２１合成樹脂膜３１ａ，３２ａリード本体３１ｂ，３２ｂテーパ部４１仮止め部形成工程４２仮止め工程４３他方支持側板組付け工程４４リフロー工程５０カプトンテープ５１剣山５２針５３孔５４，５７ソルダクリーム層５５孔周囲部分（仮止め部）５６スルーホール内に押し込まれてスルーホールとリ
ードとの間に挟まれたカプトンテープ部分５８仮組立体５９，６０半田７０接続部材７０ａ接続部材本体７０ｂソルダクリーム７１リード片

フロントページの続き (72)発明者佐々木民治神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スルーホール（８，９）を有し、垂立し
て相対向して配された一対の支持側板（２，３）と、電子部品本体（５）の両側より延出しているリード
（６，７）を上記支持側板のスルーホールに接続させた
状態で、該一対の支持板間に配された複数の電子部品
（４）とよりなり、上記一対の支持側板（２，３）の縁に実装用接続部（１
１，１２）を有してなる三次元構造電子部品であって、該支持側板上に塗布形成された合成樹脂膜（２１）を設
けてなり、該合成樹脂膜（２１）が前記リード（６，７）を上記支
持側板（２，３）に機械的に固定する構成としたことを
特徴とする三次元構造電子部品。
【請求項２】請求項１の合成樹脂膜は、連続して剥離
されるものである構成としたことを特徴とする三次元構
造電子部品。
【請求項３】スルーホール（８，９）を有し、垂立し
て相対向して配された一対の支持側板（２，３）と、電子部品本体（５）の両側より延出しているリード
（６，７）を上記支持側板のスルーホールに接続させた
状態で、該一対の支持板間に配された複数の電子部品と
よりなり、上記一対の支持側板の縁に実装用接続部（１１，１２）
を有してなる三次元構造電子部品であって、上記電子部品を、断面が円形で且つ直線状であるリード
本体（３１ａ，３２ａ）と、先端のテーパ部（３１ｂ，
３２ｂ）とよりなる形状のリード（３１，３２）を有す
る構成とし、且つ該リード（３１，３２）がその先端のテーパ部（３
１ｂ，３２ｂ）側より上記支持側板（２，３）のスルー
ホール（８，９）内に挿入された構成としたことを特徴
とする三次元構造電子部品。
【請求項４】スルーホール（８，９）を有し、垂立し
て相対向して配された一対の支持側板（２，３）と、電子部品本体の両側より延出しているリード（６，７）
を上記支持側板のスルーホールに接続させた状態で、該
一対の支持板間に配された複数の電子部品（４）とより
なり、上記一対の支持側板の縁に実装用接続部（１１，１２）
を有してなる三次元構造電子部品の製造方法であって、上記一対の支持側板のうち、一方の支持側板に、上記電
子部品を仮止めするための仮止め部（５５）を形成する
工程（４１）と、上記電子部品の片側のリードを上記一方の支持側板のス
ルーホール内に挿入し、上記仮止め部（５５）によっ
て、上記電子部品を上記一方の支持側上に仮止めする工
程（４２）とを有する構成としたことを特徴とする三次
元構造電子部品の製造方法。
【請求項５】スルーホール（８，９）を有し、垂立し
て相対向して配された一対の支持側板（２，３）と、電子部品本体（５）の両側より延出しているリードを上
記支持側板のスルーホールに半田接続させた状態で、該
一対の支持板間に配された複数の電子部品（４）とより
なり、上記一対の支持側板の縁に実装用接続部（１１，１２）
を有してなる三次元構造電子部品の製造方法であって、上記一対の支持側板のうち、一方の支持側板に、上記電
子部品を仮止めするための仮止め部（５５）を形成する
工程（４１）と、上記電子部品の片側のリードを上記一方の支持側板のス
ルーホール内に挿入し、上記仮止め部（５５）によっ
て、上記電子部品を上記一方の支持側板上に仮止めする
工程（４２）と、該仮止めされた電子部品の反対側のリードと、他方の支
持側板のスルーホールとを嵌合させて他方支持板を組付
ける工程（４３）と、この状態でリフローして上記各電子部品の両側のリード
を上記支持側板に一括して半田付けする工程（４４）と
よりなる構成としたことを特徴とする三次元構造電子部
品の製造方法。
【請求項６】スルーホール（８，９）を有し、垂立し
て相対向して配された一対の支持側板（２，３）と、電子部品本体の両側より延出しているリードを上記支持
側板のスルーホールに接続させた状態で、該一対の支持
板間に配された複数の電子部品（４）とよりなり、上記一対の支持側板の縁に実装用接続部を有してなる三
次元構造電子部品の修理方法であって、導電性を有する材質よりなり略筒状の接続部材本体（７
０ａ）と、該接続部材本体内に、この両端に臨んで充填
されたソルダクリーム（７０ｂ）とよりなる接続部材
（７０）を使用し、新しい電子部品（４_-10)について、その一側のリード
（７）については一方の支持側板（３）に接続し、他側
のリード（６ａ）については、上記接続部材（７０）に
よって、他方の支持側板（２）より突き出されたリード
片（７１）と半田付けする構成としたことを特徴とする
三次元構造電子部品の修理方法。