JPH0536302Y2 - - Google Patents

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JPH0536302Y2
JPH0536302Y2 JP1988077605U JP7760588U JPH0536302Y2 JP H0536302 Y2 JPH0536302 Y2 JP H0536302Y2 JP 1988077605 U JP1988077605 U JP 1988077605U JP 7760588 U JP7760588 U JP 7760588U JP H0536302 Y2 JPH0536302 Y2 JP H0536302Y2
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は回路基板等に電子部品を半田付けする
際に用いられる耐半田マスクプレートに関する。
[従来の技術] 配線基板は、ガラス・エポキシ樹脂等の絶縁性
基板表面に、例えば銅箔等の導体箔を接着し、ホ
トリソグラフイツク法によつて配線回路を形成
し、該配線回路が形成された基板上にある導体の
電子部品等を接続する部分はそのままにし、電子
部品等を接続する部分以外は絶縁性の樹脂で覆つ
て導体表面を絶縁したものであり、基板の表裏に
貫通する孔が所定の位置に設けられている。この
ような配線基板に、セラミツク積層コンデンサ、
ガラスダイオード、フラツトパツケージ型IC、
チツプ状タンタルコンデンサ、抵抗チツプ等の面
実装電子部品(配線基板の主面に搭載された電子
部品のこと)やリード線付電子部品等の電子部品
を搭載するためには、まず、配線基板の一方の主
面の所定位置に、絶縁性の接着用樹脂を印刷、若
しくはポツテイング等によつて配置し、ここに前
記電子部品のうち面実装電子部品等の電子部品を
搭載し固定した後、該基板の裏面(もう一方の主
面)からリード線付電子部品のリード線を前記貫
通個に挿入して、基板主面側に導出し、基板主面
を溶融した噴流半田に接触させることによつて、
リード線と電子部品とを同時に基板上の導体に接
続する。
また、上記方法とは別に、所定の電子部品を基
板主面に高温半田によつて予め半田付けした後、
他の電子部品を固定しようとする位置に絶縁性の
樹脂をポツテイングするなどして、半田とは別の
接着剤で基板主面に他の電子部品を固定した後、
リード線付電子部品のリード線を基板の裏面から
該基板の貫通孔に挿入して再び基板の主面を半田
付けする方法も知られている。
さらに、特開昭53−52264号公開公報や特開昭
53−75476号公開公報等の従来技術に、基板主面
の半田付着がなされるべきでない部分にアルミホ
イルによるマスクやマスキングテープによりマス
キングを施し、その後、溶融半田に浸漬して半田
付けを行うことも知られている。
[考案が解決しようとする課題] 上記従来技術記載の配線基板について言えば、
絶縁性の樹脂をスクリーン印刷やポツテイング等
によつて塗布して電子部品を固定する場合には、
絶縁性樹脂が多すぎると、表面が導体であるべき
部分を絶縁して、面実装電子部品と配線基板の導
体との接続に支障をきたし、絶縁性樹脂が少なす
ぎると、搭載電子部品の固定が不完全で、溶融半
田に浸漬した際、面実装電子部品が脱落するとい
うことがあつた。そのため、絶縁性樹脂を配線基
板に印刷あるいは塗布するにあたつては、精巧な
設備を要し、かつ熟練した者によつて行なう必要
があつた。
また、所定の電子部品を予め半田によつて固定
した後、他の電子部品を半田付けする場合におい
ても、溶融した半田に接着させた時に、前記所定
の電子部品の位置がずれたり、脱落したりしてし
まうことがあつた。
その場合に、上記のように、基板主面の半田付
着がなされるべきでない部分(面実装電子部品部
分)にアルミホイルによるマスクやマスキングテ
ープによりマスキングを行えば、シヨートを防止
できるだけでなく、溶融半田からの熱伝導を抑制
でき、電子部品の位置ずれや、脱落を防止する効
果を期待できるが、不完全であり、それを補修す
る工程を要することになつてしまう。
更にまた、特開昭53−75476号公開公報には、
耐半田マスクプレートの配線基板側の面をその材
質が基板表面に多少の突起が存在する場合にも完
全に密着できる可撓性の材料で構成し、さらに該
面を、耐熱性、及びハンダ付けのための基板の余
熱が行える適度の熱伝導性を有する材質の材料か
らなる多層構造体とすることが開示されている
が、そのような材質の耐半田マスクプレートを作
ることは技巧を要し、且つ高価なものとなる。ま
た、実際に使用する場合、配線基板ごとに耐半田
マスクプレートとの密着度にバラツキが生じ、半
田付精度の支障となる。
また、耐半田マスクプレートを配線基板に重ね
合わせた場合に、面実装部品のうち、高さの障害
がある部分のみに凹部を形成する厚みのある耐半
田マスクプレートも考えられるが、これもまた、
凹部をエツチング等によつて特殊加工技術で形成
する必要があり製作に手間がかかるため、これも
また高価なものとなつてしまう。
よつて、いずれの従来技術においても、配線基
板に電子部品を半田付けする場合に生産性が悪
く、コストが高いものとなるという課題があつ
た。
本考案の目的は、以下に詳述する構造の耐半田
マスクプレートを用いることによつて上記の課題
を解決することであり、配線基板に電子部品を搭
載した後、他の電子部品を同基板に搭載すること
が熟練者でなくとも容易にできるようにするため
の用具として考案した耐半田マスクプレートを提
供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するための手段として本考案者
は次のような耐半田マスクプレートを考案した。
すなわち、第1に、開口部と非開口部とがある耐
半田性の薄体からなり、一方の主面には、リード
線付き電子部品のリード線が貫通孔を通して他方
の主面側に導出されて搭載され、他方の主面側に
は高さの異なる種々の面実装電子部品が搭載され
ている配線基板の前記他方の主面側に、前記種々
の面実装電子部品のうち数ミリまでの高さのもの
から選ばれた一定高さの電子部品の表面に前記薄
体の非開口部を当接させて、薄体表面と配線基板
主面との距離が数ミリ以下の一定の間隔(すなわ
ち、溶融半田が、リード線導出部の半田付けされ
るべき部分には到達するがマスクプレートと基板
間の他の部分には入り込まないような一定の間
隔)になるようにして、重ねたまま溶融半田に接
触させて使用する耐半田マスクプレートであつ
て、 前記開口部には、配線基板の前記リード線導出
部分に溶融半田を接触させるための半田付け用開
口部と、前記高さの異なる種々の面実装電子部品
のうち、前記一定高さを越える高さの面実装電子
部品の電極端子部分より上側部分の少なくとも一
部を前記溶融半田側に突出させるべくその対応位
置に設けられたニゲ用開口部とがあり、該ニゲ用
開口部は、その大きさが、前記薄体表面と配線基
板主面との距離を、数ミリ以下の間隔とすること
ができ、かつ前記一定高さを越える面実装搭載電
子部品の突出部分の外周の大きさよりも僅かに大
きく、かつ突出部分外周とニゲ用開口部との間に
できる間隙が溶融半田を侵入させない大きさに形
成されている耐半田マスクプレートに係わる。
また、前記耐半田性薄体の周縁部に、配線基板
が位置ずれを起こすことなく保持できるようにす
るための、配線基板の縁端を囲む形状の耐半田性
額縁状平板が固定されてなる耐半田マスクプレー
トに係わる。
尚、基板とマスクプレートとの間隔を上記一定
の間隔とするためには電極部分(すなわち先に半
田付けした部分)まで露出させなければならない
ほど大きな電子部品が先付けされる電子部品に含
まれることはほとんどない。すなわち本考案で
は、先付けする電子部品としてはそのようなもの
を意図していない。すなわち本考案は、マスクプ
レートを当接させた状態において先付け部品の半
田付け部が溶融半田とは接触しないような部品に
おいて実施できる。
[作用] 耐半田性のプレート薄体、例えば、ガラス・エ
ポキシ樹脂の薄体の所定の位置に、開口部を形成
した耐半田マスクプレートを、主面に高さの異な
る種々の面実装電子部品が搭載され、さらに裏面
(もう一方の主面)にはリード線付電子部品が搭
載され貫通孔を通して前記主面側にリード線が導
出された配線基板上の前記種々の電子部品のうち
数ミリ程度の、例えば0.6〜3.0mmの範囲のある高
さの電子部品の表面に当接し、これらを一体化し
た状態で溶融した半田に接触させることにより半
田付けを行う。このようにすると、半田付け用開
口部においては溶融した半田が配線基板と接触
し、基板上に導出されたリード線(半田付け用導
体)のみが半田に濡れて、半田付けされる。非開
口部と基板との間には、基板に予め半田付けされ
た面実装電子部品がある。従つて、非開口部と基
板との間にある面実装電子部品のうちの最も高い
面実装電子部品は耐半田マスクプレートと配線基
板との間に挟まれており、配線基板主面は非開口
部に位置する最も高い面実装電子部品の高さ(例
えば0.6〜3.0mm)だけ耐半田マスクプレートと距
離があり、さらに、前記半田付け用開口部も同様
に前記面実装電子部品の高さだけ配線基板から距
離をおいていることになり、耐半田マスクプレー
トを配線基板に当接したまま溶融した半田に接触
するので、半田は前記非開口部で遮られ、前記面
実装電子部品は溶融した半田に接触することがな
く、前記面実装電子部品や配線基板への溶融半田
の熱伝導を抑えることができ、したがつて先付け
した前記面実装電子部品が位置ずれを生じたり、
離脱したりすることはない。
本考案においては開口部として、半田付け用の
開口部のほかに、基板と耐半田マスクプレートと
の距離を結果的に調整する機能を果たすニゲ用開
口部を設けている。各開口部は、それぞれ次のよ
うな役割をする。すなわち、半田付け用開口部
は、従来と同様に配線基板の半田付け用導体に対
応した位置に設けられ、配線基板表面に溶融した
半田が接触し、半田付けが行われるための機能を
果たす。これに対し、ニゲ用開口部は面実装電子
部品の中に高さの高すぎる(例えば0.6〜3.0mmの
範囲を越える高さの)ものがあるとき、その高い
電子部品の電極端子より上側の一部を開口部から
突出させるために設ける。すなわち、耐半田マス
クプレートの本来ならば非開口部となつているは
ずの位置にニゲ用開口部を設けている。これによ
り、既に配線基板に搭載され、溶融した半田と接
触させる必要のない面実装電子部品のうち、配線
基板からの高さが他の非開口部に位置する面実装
電子部品に比し高すぎるものがあるとき、その特
に高い電子部品の高さで耐半田マスクプレートと
配線基板との距離が規制されることになると、該
距離が大きすぎて半田付けされるべきリード線導
出部分に溶融半田が達する前に、溶融半田が基板
とマスクプレートとの間に流れこんでしまい、半
田付けのために設けられた半田付け用開口部が本
来の機能を発揮できなくなり、そこで半田付けが
行われ得ない場合が生じることになるのでこれを
防止するためにニゲ用開口部を設けるのである。
すなわち、従来の考え方では、非開口部とすべき
であるとされていた当該高い電子部品の配置され
ている位置に、本考案においては、電子部品本体
の大きさに見合つた開口部を設け、所謂「ニゲ」
を与える。本考案においてはプレート薄体が用い
られているために、上記のニゲ用開口部を設けた
結果としてはじめて、耐半田マスクプレートの半
田付け用開口部がある面と配線基板面との距離を
半田付けが良好に行い得る距離となるように調節
することができるのである。
面実装電子部品のうち高さの高いもの、例え
ば、フラツトパツケージ型IC、タンタルコンデ
ンサ等の3.0mmより高いチツプ状電子部品から順
にマスクプレートのそれぞれの対応位置に「ニ
ゲ」のためのニゲ用開口部を形成するようにすれ
ば、最も低い面実装電子部品の高さ例えばチツプ
抵抗などの0.6mmまでの間で、耐半田マスクプレ
ートと配線基板との距離を任意に調整することが
可能である。
ただし、この距離の調整は、実装密度に関係
し、実装密度が高い場合は、間隔を狭くして半田
付け用開口を小さく形成することが好ましい。ま
た、実装密度が低い場合は、間隔を広くして半田
付け用開口を大きくすることができる。従つて、
配線基板の実装密度に応じて、耐半田マスクプレ
ートと配線基板間の間隔を決定し、半田付け用開
口の大きさを決定することになる。
このようなニゲ用開口部は、上記面実装電子部
品の部品本体の大きさより、僅かに大きめに形成
し、面実装電子部品外周とニゲ用開口部との間隙
から溶融した半田が浸透しないような大きさに形
成される。
なお、ニゲ用開口部からは、面実装電子部品の
電極端子より上側部分の少なくとも一部を突出さ
せるもので、ほとんどの場合、突出部分は樹脂で
あるので溶融半田に接触しても半田が付着するお
それはない。中には金属カバーの部品を突出させ
ざるを得ないこともあり得るが、このような場合
には、樹脂カバーを被せて本考案を補うことがで
きる。
本考案を適用するための回路基板に先付けされ
ている一定の高さより高い面実層電子部品の代表
的な例は、たとえばフラツトパツケージ型のIC
である。この型のICであれば先の半田付け部分
はマスクプレートによつて溶融半田と遮蔽され溶
融半田に突出するのはICの樹脂部分にすぎず、
半田が付着する懸念はない。
また、薄体が額縁状の支持体に固定されたもの
を使用する場合には、額縁内に基板を配置してい
るので、耐半田マスクプレートと基板との面方向
の相対位置を容易に一定に保つことができる。
[実施例] 第1図は、本考案の耐半田マスクプレート1の
斜視図である。第2図は、第1図の耐半田マスク
プレート1の使用例を示す断面図である。
縦120mm、横150mm、厚さ3mmのガラス・エポキ
シ樹脂基板を用意し、これに縦90mm、横120mmの
穴を形成して前記樹脂板から、幅15mmの枠からな
る額縁状支持体2を形成した。
厚さ0.3mmの前記と同材質の樹脂基板からなる
耐半田プレート薄体3に、半田付け用の開口部4
(配線基板10に半田を接触させるため半田付け
用の穴)と、非開口部5と、ニゲ用開口部6とを
形成して、前記額縁状支持体2に接着した状態を
示したものが第1図である。ニゲ用開口部6は一
定高さを越える電子部品12の対応位置に、その
大きさが部品12の外形形状より1mm程度大きく
なるように設けた。第1図の耐半田マスクプレー
トを配線基板10に取り付けた状態の断面図を第
2図に示す。
耐半田マスクプレート1の大きさや、半田付け
用開口部4と非開口部5とニゲ用開口部6とをど
の位置に設けるかは、回路基板の大きさや、既に
搭載されている電子部品(面実装電子部品)の位
置や、これから搭載して半田付けすべき電子部品
の位置によつて決められる。
この耐半田マスクプレート1の使用方法を第2
図に基づき説明する。すなわち、主面10aに一
定高さ(例えば1.8mm)を越える高い電子部品1
2とそれよりも低い数ミリ程度の一定高さ(例え
ば1.8mm)の電子部品11が半田付けによつて基
板主面に搭載されており、さらに、貫通孔10c
を有している配線基板10を用意し、その裏面1
0bから、リード線付電子部品13のリード線1
3aを配線基板10の貫通孔10cに通して主面
側に導出し、そのリード線の突出部分に半田付け
する場合、配線基板10の主面10a側を前記耐
半田マスクプレート1の面に向けて、前記額縁状
の支持体2内に配置する。本実施例においては、
耐半田マスクプレート1の材質はガラス・エポキ
シ樹脂であつたが、耐半田性の材質であれば、こ
れに限ることはなく、他の樹脂や、半田に濡れに
くい金属板であつても良いし溶融半田が浸透しな
い程度の網状材質であつても良い。又、本実施例
で用いたような額縁状の支持体は、基板と耐半田
マスクプレート1との位置を合わせるのに都合が
良いが、額縁状の支持体2を用いなくても、他の
方法によつて位置を合わせることはできる。
複数の耐半田マスクプレート1を同一の支持体
2に固定して、同時に複数枚の基板10を半田付
けすることも可能である。又、大きな基板にたい
するものでは、耐半田マスクプレート1の薄体3
が大きくなり、額縁状の支持体2のみで前記薄体
3を保持したまま使用し続けると、薄体の中央部
分が撓み、中央部分と周端部分とで、基板10と
の距離が異なるようになり、半田が浸透して不都
合を来すことがあるので、その様な恐れがあると
きは、予め桟のようなものを設けて補強しておく
と良い。なお、本考案によれば、フラツトパツケ
ージ型IC等は、高さが高くリード端子ピツチが
狭いが、耐半田マスクプレートでリード端子を覆
うので、噴流半田装置を使用してもリード端子が
短絡するなどの弊害がなく、目的を達成すること
が可能である。また、抵抗チツプ、積層セラミツ
クコンデンサ、ガラスダイオード等のチツプ状電
子部品のように数の多い部品を噴流半田に晒すこ
とがないので、これらのチツプ状電子部品を予め
面実装する際に接着材を使用することなく、リフ
ロー法で半田付けすることが可能になる。
[効果] 本考案によれば、従来高価な設備と、多くの労
力を要した電子部品の搭載が、そのような設備と
労力を要せずだれでも容易に行うことができ、特
定の熟練者を必要としない。又、接着用の樹脂を
電子部品や基板等に用いる必要がないので、樹脂
の汚れによる接触不良や、樹脂量の不足による部
品の脱落がない。したがつて、これらにより、生
産性の向上と、コスト低減が図られる効果は大き
い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の耐半田マスクプレートの斜視
図である。第2図は本考案の耐半田マスクプレー
トの使用状態を示す断面図である。 図中の数字はそれぞれ次のものを表す。1……
耐半田マスクプレート、2……額縁状支持体、3
……耐半田プレート薄体、4……半田付け用開口
部、5……非開口部、6……ニゲ用開口部、10
……配線基板、11……一定高さの電子部品、1
2……一定高さを越える電子部品、13……リー
ド線付電子部品。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 開口部と非開口部とがある耐半田性の薄体か
    らなり、一方の主面には、リード線付き電子部
    品のリード線が貫通孔を通して他方の主面側に
    導出されて搭載され、他方の主面側には高さの
    異なる種々の面実装電子部品が搭載されている
    配線基板の前記他方の主面側に、前記種々の面
    実装電子部品のうち数ミリまでの高さのものか
    ら選ばれた一定高さの電子部品の表面に前記薄
    体の非開口部を当接させて、薄体表面と配線基
    板主面とが数ミリ以下の一定の間隔になるよう
    にして、重ねたまま溶融半田に接触させて使用
    する耐半田マスクプレートであつて、 前記開口部には、配線基板の前記リード線導
    出部分に溶融半田を接触させるための半田付け
    用開口部と、前記高さの異なる種々の面実装電
    子部品のうち、前記一定高さを越える高さの面
    実装電子部品の電極端子部分より上側部分の少
    なくとも一部を前記溶融半田側に突出させるべ
    くその対応位置に設けられたニゲ用開口部とが
    あり、該ニゲ用開口部は、その大きさが、前記
    薄体表面と配線基板主面との距離を、数ミリ以
    下の間隔とすることができ、かつ前記一定高さ
    を越える面実装搭載電子部品の突出部分の外周
    の大きさよりも僅かに大きく、かつ前記突出部
    分の外周とニゲ用開口部との間にできる間隙が
    溶融半田を侵入させない大きさに形成されてい
    ることを特徴とする耐半田マスクプレート。 (2) 前記耐半田性薄体の周縁部に、配線基板が位
    置ずれを起こすことなく保持できるようにする
    ための、配線基板の縁端を囲む形状の耐半田性
    額縁状平板が固定されてなることを特徴とする
    請求項1記載の耐半田マスクプレート。
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