JPH057062A - 電気素子実装装置 - Google Patents
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- JPH057062A JPH057062A JP3280409A JP28040991A JPH057062A JP H057062 A JPH057062 A JP H057062A JP 3280409 A JP3280409 A JP 3280409A JP 28040991 A JP28040991 A JP 28040991A JP H057062 A JPH057062 A JP H057062A
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- hole
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Abstract
(57)【要約】
【目的】異なる種類の電気素子が結合されている２板の
PCB を実装すること。 【構成】12: 第1PCB、10: 第2PCB、22:IC チップ、24:
キャップ、20:TABフレーム、14〜18: スルーホール。第
1PCB12には抵抗器等の一般の素子が実装され、第2PCB10
にはICチップ22がTAB フレーム20に接続される。この２
枚のPCB は両者のスルーホールを対応させて半田付け結
合される。各PCB はそれに特有に作られるので、基板の
複雑性が減少する。メタライゼーションも簡単になり、
コストが低減する。
PCB を実装すること。 【構成】12: 第1PCB、10: 第2PCB、22:IC チップ、24:
キャップ、20:TABフレーム、14〜18: スルーホール。第
1PCB12には抵抗器等の一般の素子が実装され、第2PCB10
にはICチップ22がTAB フレーム20に接続される。この２
枚のPCB は両者のスルーホールを対応させて半田付け結
合される。各PCB はそれに特有に作られるので、基板の
複雑性が減少する。メタライゼーションも簡単になり、
コストが低減する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気的な構成部品をプ
リント回路基板に実装するための装置に関し、特に異な
る形式の実装要求を有する複数個の構成部品を実装する
ための装置に関する。
リント回路基板に実装するための装置に関し、特に異な
る形式の実装要求を有する複数個の構成部品を実装する
ための装置に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】電気的な回路のアセンブリに
おいて普通に行なわれていることは、プリント回路基板
上に電気部品を実装することであり、このプリント回路
基板には、電気部品間での電気的な接続のためのパター
ン化された導電性トレースを含んでいる。また、このプ
リント回路基板には、電気部品を受け入れるための整列
された導電性の実装用パッドも含まれている。プリント
回路基板は様々なタイプの構成（電気）部品を受け入れ
るように設計できるものであり、また、ある種のタイプ
の構成部品は、該プリント回路基板へのボンディング
（結合）に対する要求という点において、他のタイプの
構成部品とは異なっている可能性がある。
おいて普通に行なわれていることは、プリント回路基板
上に電気部品を実装することであり、このプリント回路
基板には、電気部品間での電気的な接続のためのパター
ン化された導電性トレースを含んでいる。また、このプ
リント回路基板には、電気部品を受け入れるための整列
された導電性の実装用パッドも含まれている。プリント
回路基板は様々なタイプの構成（電気）部品を受け入れ
るように設計できるものであり、また、ある種のタイプ
の構成部品は、該プリント回路基板へのボンディング
（結合）に対する要求という点において、他のタイプの
構成部品とは異なっている可能性がある。
【０００３】普通に用いられている構成部品のボンディ
ングの一つの方法としては、表面実装として知られてい
るものがある。表面実装のプロセスにおいては、構成部
品がプリント回路基板に対して直接接続される。このプ
リント回路基板は、該回路基板上において、写真製版式
にプリントされた回路トレースおよび実装用パッドを備
えている。チップキャリアのような表面実装用の構成部
品がこの実装用パッド上に配置されて、ボンディングを
生じさせるための熱が加えられる。このボンディング
は、代表的には、該実装用パッドにおいてソルダー・ペ
ーストのリフロー操作または導電性材料の溶融操作を行
い、そして、ソルダー・ウエーブをもって導電性材料を
付加することでなされる。他のやり方としては、ある種
の表面実装用の構成部品は導電性の接着剤をもって装着
される。この接着剤は構成部品をプリント回路基板に機
械的かつ電気的に接続させるために用いられるのであ
る。表面実装の技術は便利な方法であるけれでも、構成
部品に不具合があって必要とされるようなときに、この
方法でボンディングされた構成部品を回路基板から取り
除くことは困難である。
ングの一つの方法としては、表面実装として知られてい
るものがある。表面実装のプロセスにおいては、構成部
品がプリント回路基板に対して直接接続される。このプ
リント回路基板は、該回路基板上において、写真製版式
にプリントされた回路トレースおよび実装用パッドを備
えている。チップキャリアのような表面実装用の構成部
品がこの実装用パッド上に配置されて、ボンディングを
生じさせるための熱が加えられる。このボンディング
は、代表的には、該実装用パッドにおいてソルダー・ペ
ーストのリフロー操作または導電性材料の溶融操作を行
い、そして、ソルダー・ウエーブをもって導電性材料を
付加することでなされる。他のやり方としては、ある種
の表面実装用の構成部品は導電性の接着剤をもって装着
される。この接着剤は構成部品をプリント回路基板に機
械的かつ電気的に接続させるために用いられるのであ
る。表面実装の技術は便利な方法であるけれでも、構成
部品に不具合があって必要とされるようなときに、この
方法でボンディングされた構成部品を回路基板から取り
除くことは困難である。
【０００４】別の形式の構成部品は、通常、スルー・ホ
ールまたはフィード・スルー式の構成部品として参照さ
れるものである。この形式の構成部品のプリント回路基
板における接続は、該構成部品の導電性脚部（リード
部）を、プリント回路基板を完全に貫通するスルー・ホ
ールまたはヴィア（ｖｉａｓ）中に入れて半田付け操作
をすることによってなされる。一般的に、このスルー・
ホール式の構成部品の置換をすることは、表面実装式の
構成部品に比べて遥かに容易である。
ールまたはフィード・スルー式の構成部品として参照さ
れるものである。この形式の構成部品のプリント回路基
板における接続は、該構成部品の導電性脚部（リード
部）を、プリント回路基板を完全に貫通するスルー・ホ
ールまたはヴィア（ｖｉａｓ）中に入れて半田付け操作
をすることによってなされる。一般的に、このスルー・
ホール式の構成部品の置換をすることは、表面実装式の
構成部品に比べて遥かに容易である。
【０００５】第３のボンディングの技術には、これは増
大する注目がなされているものであるが、テープ自動化
式のボンディング（ＴＡＢ）が含まれている。これに代
表的に含まれていることは、プリント回路基板との接続
のために、放射状に外側に向っている導電性フィンガー
を、スパイダー状の金属パターンに形成することであ
る。このフィンガーのパターンにより、リードフレーム
が形成され、このフレームの内端は集積回路チップに結
合される。このフィンガーはプリント回路基板に結合さ
れる外部リード端部に向って扇状に延びている。したが
って、このリード・フレームは、実際には、より大きい
プリント回路基板に対する小さい集積回路チップのため
の伝達物として作用することになる。
大する注目がなされているものであるが、テープ自動化
式のボンディング（ＴＡＢ）が含まれている。これに代
表的に含まれていることは、プリント回路基板との接続
のために、放射状に外側に向っている導電性フィンガー
を、スパイダー状の金属パターンに形成することであ
る。このフィンガーのパターンにより、リードフレーム
が形成され、このフレームの内端は集積回路チップに結
合される。このフィンガーはプリント回路基板に結合さ
れる外部リード端部に向って扇状に延びている。したが
って、このリード・フレームは、実際には、より大きい
プリント回路基板に対する小さい集積回路チップのため
の伝達物として作用することになる。
【０００６】上述の技術は良好に達成されているもので
はあるが、電気的な回路の製造および組み立てについて
の問題がある。これは、部分的には、プリント回路基板
がより複雑になってきているという事実に基づくもので
ある。ある特定の回路基板における回路要素、構成部品
および部品について、ボンディング上での要求が異なる
ことが多い。このことは、回路基板を製造する上でのコ
ストに著しく影響するものである。実際に、ある特定の
構成部品を含ませるための回路設計についての特別の要
求により、プリント回路基板の全体的なコストおよび歩
留りに対して悪影響が生じることになる。
はあるが、電気的な回路の製造および組み立てについて
の問題がある。これは、部分的には、プリント回路基板
がより複雑になってきているという事実に基づくもので
ある。ある特定の回路基板における回路要素、構成部品
および部品について、ボンディング上での要求が異なる
ことが多い。このことは、回路基板を製造する上でのコ
ストに著しく影響するものである。実際に、ある特定の
構成部品を含ませるための回路設計についての特別の要
求により、プリント回路基板の全体的なコストおよび歩
留りに対して悪影響が生じることになる。
【０００７】ボンディングでの要求の違いにより、定型
的な基板の製造に対して、ある種の極めて困難な選択を
もたらしてしまうことがある。例えば、プリント回路基
板は、代表的には基板全体にわたって“ホット・エア・
レベリング”（ＨＡＬ）によりソルダーで被覆される。
ボンディングは、構成部品のリードにおいてソルダー・
コーティングをリフローすることによってなされる。そ
の一方で、ある特定の電気部品は、プリント回路基板の
狭い局部的なエリアにおいて、あるグループの実装用パ
ッド上でのＣｕ／Ｎｉ／Ａｕのメタライゼーションが必
要とされる。このようなメタライゼーションの必要性の
ために、ＨＡＬの使用に制限がなされる。回路基板のあ
る所定の部分にだけＨＡＬの使用を制限することは困難
である。従って、Ｃｕ／Ｎｉ／ＡＵのメタライゼーショ
ンに対する１個の構成部品のボンデイング上での要求に
より、ＨＡＬのような経済的な全体的プリント板製造プ
ロセスを用いるこちとが実際的ではなくなる可能性があ
る。従って、このような部品間での要求の違いにより、
目標レベルとしての基板のコスト、良品率、投下資本お
よびサイクル・タイムを維持する上での重大な問題が生
ずる。
的な基板の製造に対して、ある種の極めて困難な選択を
もたらしてしまうことがある。例えば、プリント回路基
板は、代表的には基板全体にわたって“ホット・エア・
レベリング”（ＨＡＬ）によりソルダーで被覆される。
ボンディングは、構成部品のリードにおいてソルダー・
コーティングをリフローすることによってなされる。そ
の一方で、ある特定の電気部品は、プリント回路基板の
狭い局部的なエリアにおいて、あるグループの実装用パ
ッド上でのＣｕ／Ｎｉ／Ａｕのメタライゼーションが必
要とされる。このようなメタライゼーションの必要性の
ために、ＨＡＬの使用に制限がなされる。回路基板のあ
る所定の部分にだけＨＡＬの使用を制限することは困難
である。従って、Ｃｕ／Ｎｉ／ＡＵのメタライゼーショ
ンに対する１個の構成部品のボンデイング上での要求に
より、ＨＡＬのような経済的な全体的プリント板製造プ
ロセスを用いるこちとが実際的ではなくなる可能性があ
る。従って、このような部品間での要求の違いにより、
目標レベルとしての基板のコスト、良品率、投下資本お
よびサイクル・タイムを維持する上での重大な問題が生
ずる。
【０００８】米国特許第４，９０２，２３７号、およ
び、米国特許第４，８７１，３１７号で教示されている
ことは、この問題に対する重要な解決策ではあるが、限
定されたものである。前者によるアダプタは、スルーホ
ール式の構成部品を受け入れるように設計された回路基
板に対して、表面実装用の構成部品をインタフェースす
るためのものである。また、この特許では、反対の応用
に対するアダプタも教示されている。即ち、表面実装用
の構成部品を受け入れるように適合された回路基板に対
して、スルー・ホール式の構成部品をボンディングする
ためのものも教示されている。このアダプタによれば、
ある一つのタイプの構成部品が利用不能であるときに、
プリント回路基板の修復が許容される。
び、米国特許第４，８７１，３１７号で教示されている
ことは、この問題に対する重要な解決策ではあるが、限
定されたものである。前者によるアダプタは、スルーホ
ール式の構成部品を受け入れるように設計された回路基
板に対して、表面実装用の構成部品をインタフェースす
るためのものである。また、この特許では、反対の応用
に対するアダプタも教示されている。即ち、表面実装用
の構成部品を受け入れるように適合された回路基板に対
して、スルー・ホール式の構成部品をボンディングする
ためのものも教示されている。このアダプタによれば、
ある一つのタイプの構成部品が利用不能であるときに、
プリント回路基板の修復が許容される。
【０００９】後者の特許もアダプタの教示をしている。
このアダプタはプロトタイプの電気的な回路のために使
用される。プロトタイプの基板は、スルー・ホール式の
接続を必要とすることが多い。このアダプタに含まれて
いるスルー・ピンは、プロトタイプのベクトル基板を貫
通するとともに、表面実装用のアダプタ要素におけるコ
ンタクト開口部を貫通する。この表面実装用のアダプタ
要素に含まれているソルダー・パッドの配列は、構成部
品の表面実装において使用される。その使用において
は、アダプタ要素はスルー・ピンを支持しており、ま
た、プロトタイプのベクトル基板と表面実装用のアダプ
タ要素との間で挟持されていて、構成部品とプロトタイ
プのベクトル基板との間の電気的な接続を許容するよう
にされている。かくして、この特許においては、２枚の
能動基板間で受動要素を挟持することの一時的な解決が
教示されている。
このアダプタはプロトタイプの電気的な回路のために使
用される。プロトタイプの基板は、スルー・ホール式の
接続を必要とすることが多い。このアダプタに含まれて
いるスルー・ピンは、プロトタイプのベクトル基板を貫
通するとともに、表面実装用のアダプタ要素におけるコ
ンタクト開口部を貫通する。この表面実装用のアダプタ
要素に含まれているソルダー・パッドの配列は、構成部
品の表面実装において使用される。その使用において
は、アダプタ要素はスルー・ピンを支持しており、ま
た、プロトタイプのベクトル基板と表面実装用のアダプ
タ要素との間で挟持されていて、構成部品とプロトタイ
プのベクトル基板との間の電気的な接続を許容するよう
にされている。かくして、この特許においては、２枚の
能動基板間で受動要素を挟持することの一時的な解決が
教示されている。
【００１０】
【発明の目的】本発明の目的は、基板に対して特別な構
成部品の接続をさせながら、プリント基板への部品の全
体的ボンディング・プロセスが許容されるという、広範
な適用がなされる構成部品の相互接続装置を提供するこ
とにある。
成部品の接続をさせながら、プリント基板への部品の全
体的ボンディング・プロセスが許容されるという、広範
な適用がなされる構成部品の相互接続装置を提供するこ
とにある。
【００１１】
【発明の概要】上述の目的は次のようにして満足され
た。即ち、一方のプリント回路基板に装着する構成部品
のボンデイン要求が他方のプリント回路基板に装着する
構成部品のボンディング要求とは異なっている場合に、
これら第１、第２プリント回路基板を直接結合すること
により達成された。この第１プリント回路基板と第２プ
リント回路基板とは、第２回路基板におけるスルー・ホ
ールと第１基板上の接続部分とによって互いに直接に実
装される。より好適には、この第１回路基板の接続部分
は、第２回路基板上のスルー・ホールのパターンに対応
するパターンを備えたスルー・ホールである。一つの好
適な実施例において、第１プリント回路基板はスルー・
ホール式の構成部品を受け入れるように適合されてお
り、また、第２プリント回路基板はテープ自動化式のボ
ンディング（ＴＡＢ）・フレームによってその基板に実
装される集積回路チップを受け入れるように適合されて
いる。このフレームの内部リードはこのチップの入出力
パッドに接続され、これに対して、このフレームの外部
リードは第２基板のスルー・ホールと電気的に導通する
ようにされている。このスルー・ホールに対するフレー
ムの“外部リートのボンディング”は、ソルダーなしの
圧力コンタクトによってもよい。即ち、この電気的な導
通は、第２の信号トレースまたはスルー・ホールに対す
る信号トレースに圧縮力を生じる圧縮キャップによって
付与することができる。圧力コンタクトに対する適切な
電気的導通を確実にすめために、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕのメ
タライセーションが設けられている。
た。即ち、一方のプリント回路基板に装着する構成部品
のボンデイン要求が他方のプリント回路基板に装着する
構成部品のボンディング要求とは異なっている場合に、
これら第１、第２プリント回路基板を直接結合すること
により達成された。この第１プリント回路基板と第２プ
リント回路基板とは、第２回路基板におけるスルー・ホ
ールと第１基板上の接続部分とによって互いに直接に実
装される。より好適には、この第１回路基板の接続部分
は、第２回路基板上のスルー・ホールのパターンに対応
するパターンを備えたスルー・ホールである。一つの好
適な実施例において、第１プリント回路基板はスルー・
ホール式の構成部品を受け入れるように適合されてお
り、また、第２プリント回路基板はテープ自動化式のボ
ンディング（ＴＡＢ）・フレームによってその基板に実
装される集積回路チップを受け入れるように適合されて
いる。このフレームの内部リードはこのチップの入出力
パッドに接続され、これに対して、このフレームの外部
リードは第２基板のスルー・ホールと電気的に導通する
ようにされている。このスルー・ホールに対するフレー
ムの“外部リートのボンディング”は、ソルダーなしの
圧力コンタクトによってもよい。即ち、この電気的な導
通は、第２の信号トレースまたはスルー・ホールに対す
る信号トレースに圧縮力を生じる圧縮キャップによって
付与することができる。圧力コンタクトに対する適切な
電気的導通を確実にすめために、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕのメ
タライセーションが設けられている。
【００１２】
【実施例】図１および図２を参照すると、第２プリント
回路基板１０が第１のプリント回路基板１２に対して実
装されているものとして示されている。この第２プリン
ト回路基板にはスルー・ホールのパターンが含まれてい
るが、その中の３個が１４、１６および１８として図２
に示されている。これらのスルー・ホールは、プリント
回路基板の製造技術において知られている態様をもっ
て、基板の頂部表面からその底部表面まで貫通してい
る。
回路基板１０が第１のプリント回路基板１２に対して実
装されているものとして示されている。この第２プリン
ト回路基板にはスルー・ホールのパターンが含まれてい
るが、その中の３個が１４、１６および１８として図２
に示されている。これらのスルー・ホールは、プリント
回路基板の製造技術において知られている態様をもっ
て、基板の頂部表面からその底部表面まで貫通してい
る。
【００１３】第２プリント回路基板１０の中央部に実装
されているテープ自動化ボンディング（ＴＡＢ）・フレ
ームは、内部端部において集積回路チップ２２に装着さ
れる導電性リード２０を備えている。これらの導電性リ
ード２０は典型的には銅からなるものであり、外部リー
ド端部で扇状に出力して、第２プリント回路基板１０に
対する装着のために隣接する導電性のリード間のスペー
スが大きくなるようにされている。これらの導電性リー
ドの総数は、集積回路チップ２２の入出力パッドの個数
に依存している。隣接する導電性リード間のスペース
を、４ミルの距離にすることが可能である。このような
ファイン・ピッチのテープ自動化ボンディングによれ
ば、集積回路チップ２２の入出力パッドに対する４０８
本のリードの装着が比較的容易なことになる。
されているテープ自動化ボンディング（ＴＡＢ）・フレ
ームは、内部端部において集積回路チップ２２に装着さ
れる導電性リード２０を備えている。これらの導電性リ
ード２０は典型的には銅からなるものであり、外部リー
ド端部で扇状に出力して、第２プリント回路基板１０に
対する装着のために隣接する導電性のリード間のスペー
スが大きくなるようにされている。これらの導電性リー
ドの総数は、集積回路チップ２２の入出力パッドの個数
に依存している。隣接する導電性リード間のスペース
を、４ミルの距離にすることが可能である。このような
ファイン・ピッチのテープ自動化ボンディングによれ
ば、集積回路チップ２２の入出力パッドに対する４０８
本のリードの装着が比較的容易なことになる。
【００１４】図１に示されている導電性リード２０は、
スルー・ホール１４−１８から間隔をおかれるように、
ＴＡＢフレームで構成されている。このＴＡＢフレーム
は、代表的には、所望パターンの導電性リード２０を得
るために、銅をリソグラフィ的にエッチングすることに
よって形成される。このために、導電性リードとスルー
・ホールとの間に間隔をおくというよりも、導電性リー
ドがスルー・ホールと接触するように銅のエッチングを
することができる。しかしながら、ここでのスルー・ホ
ールと導電性リードとの間の、従って集積回路チップ２
２との間の電気的導通は、ソルダーなしの圧力ボンディ
ング方法によって付与される。キャップ２４が第２プリ
ント基板１０に対してクランプされている。（図示され
ない）キャップ２４の下側にある導電性トレースのパタ
ーンは、導電性リード２０のパターンと合致する内部端
部を有するとともに、スルー・ホールのパターンと合致
する外部端部を有している。キャップ２４のこの導電性
トレースによって、このキャップ２４が適所に固着され
たときには、第２プリント回路基板との間での信号の入
出力が許容される。
スルー・ホール１４−１８から間隔をおかれるように、
ＴＡＢフレームで構成されている。このＴＡＢフレーム
は、代表的には、所望パターンの導電性リード２０を得
るために、銅をリソグラフィ的にエッチングすることに
よって形成される。このために、導電性リードとスルー
・ホールとの間に間隔をおくというよりも、導電性リー
ドがスルー・ホールと接触するように銅のエッチングを
することができる。しかしながら、ここでのスルー・ホ
ールと導電性リードとの間の、従って集積回路チップ２
２との間の電気的導通は、ソルダーなしの圧力ボンディ
ング方法によって付与される。キャップ２４が第２プリ
ント基板１０に対してクランプされている。（図示され
ない）キャップ２４の下側にある導電性トレースのパタ
ーンは、導電性リード２０のパターンと合致する内部端
部を有するとともに、スルー・ホールのパターンと合致
する外部端部を有している。キャップ２４のこの導電性
トレースによって、このキャップ２４が適所に固着され
たときには、第２プリント回路基板との間での信号の入
出力が許容される。
【００１５】上述されたように、導電性リード２０とス
ルー・ホール１４−１８との間の電気的な導通は、該導
電性リードが後でスルー・ホールにソルダー付けされる
ように、ＴＡＢフレームの形成の間に導電性トレース２
０を伸長することによって、またはキャップ２４の背面
における導電トレースによって、可能にされる。第３の
代替的なことは、ＴＡＢフレームの形成の間に導電性リ
ードを伸長することであるが、スルー・ホールに対して
その伸長した導電性リードをボンディングするために、
ソルダー付けよりも圧縮力を用いるようにすることであ
る。この第３の代替的なことにおいては、キャップ２４
には導電性トレースが含まれていないが、適切な接触を
確実にするための圧縮力を連続して提供し続ける。キャ
ップのこの機能は、第２プリント回路基板１０が導電性
リード２０とスルー・ホール１４−１８とを電気的に接
続するために必要なトレースを含む第４の実例に対して
同一である。このトレースは基板１０の頂部表面上にあ
るか、または、該基板のある他の層内にあるようにでき
る。同様にして、この第４の代替的なことにおいては、
基板のトレースを導電性リード２０に対してソルダー付
けして、スルー・ホール１４−１８と圧力接触させる
か、または、このソルダーおよび圧力接触の配列を逆に
することもできる。
ルー・ホール１４−１８との間の電気的な導通は、該導
電性リードが後でスルー・ホールにソルダー付けされる
ように、ＴＡＢフレームの形成の間に導電性トレース２
０を伸長することによって、またはキャップ２４の背面
における導電トレースによって、可能にされる。第３の
代替的なことは、ＴＡＢフレームの形成の間に導電性リ
ードを伸長することであるが、スルー・ホールに対して
その伸長した導電性リードをボンディングするために、
ソルダー付けよりも圧縮力を用いるようにすることであ
る。この第３の代替的なことにおいては、キャップ２４
には導電性トレースが含まれていないが、適切な接触を
確実にするための圧縮力を連続して提供し続ける。キャ
ップのこの機能は、第２プリント回路基板１０が導電性
リード２０とスルー・ホール１４−１８とを電気的に接
続するために必要なトレースを含む第４の実例に対して
同一である。このトレースは基板１０の頂部表面上にあ
るか、または、該基板のある他の層内にあるようにでき
る。同様にして、この第４の代替的なことにおいては、
基板のトレースを導電性リード２０に対してソルダー付
けして、スルー・ホール１４−１８と圧力接触させる
か、または、このソルダーおよび圧力接触の配列を逆に
することもできる。
【００１６】ここで図２および図３を参照すると、第２
プリント回路基板１０は第１プリント回路基板１２に対
して直接的に実装される。第１の基板１２は、ここでス
ルー・ホール２６、２８および３０として示されている
接続部アレイを含んでいる。この第１の基板１２のスル
ー・ホール２６−３０のパターンは、第２の基板１０の
スルー・ホール１４−１８のパターンと合致している。
これら２枚の回路基板１０と１２とを接続させるときに
は、この実装に先だってパターンの整列がなされる。次
いで、図３において最も良く示されているように、熱が
加えられて、ソルダー接続を達成するためのソルダーの
リフロー操作がなされる。このソルダー接続３２に含ま
れている材料は、第２の基板１０のスルー・ホール１４
と第１の基板１２のスルー・ホール２６との間に流れる
ものである。また、ソルダー材料３４および３６もスル
ー・ホール１４および２６に流れ込むものである。スル
ー・ホール中における材料の形状は、重力と、スルー・
ホールの壁部に添う表面粘着力および表面張力とに依存
するものである。
プリント回路基板１０は第１プリント回路基板１２に対
して直接的に実装される。第１の基板１２は、ここでス
ルー・ホール２６、２８および３０として示されている
接続部アレイを含んでいる。この第１の基板１２のスル
ー・ホール２６−３０のパターンは、第２の基板１０の
スルー・ホール１４−１８のパターンと合致している。
これら２枚の回路基板１０と１２とを接続させるときに
は、この実装に先だってパターンの整列がなされる。次
いで、図３において最も良く示されているように、熱が
加えられて、ソルダー接続を達成するためのソルダーの
リフロー操作がなされる。このソルダー接続３２に含ま
れている材料は、第２の基板１０のスルー・ホール１４
と第１の基板１２のスルー・ホール２６との間に流れる
ものである。また、ソルダー材料３４および３６もスル
ー・ホール１４および２６に流れ込むものである。スル
ー・ホール中における材料の形状は、重力と、スルー・
ホールの壁部に添う表面粘着力および表面張力とに依存
するものである。
【００１７】第１のプリント回路基板１２に対して第２
のプリント回路基板１０を表面実装することの利点はあ
るが、ウエーブ・ソルダー付けの技術を用いることのコ
スト上の効果は更に大きいものである。ウエーブ・ソル
ダー付けは当該技術分野においては良く知られているこ
とであり、第１の基板１２の一方の側上に第２のプリン
ト回路基板１０を実装するために用いることができる。
マスクは、ウエーブ・ソルダー付けの間に、上部表面の
コンタクト・エリアを保護するためになされるべきであ
る。
のプリント回路基板１０を表面実装することの利点はあ
るが、ウエーブ・ソルダー付けの技術を用いることのコ
スト上の効果は更に大きいものである。ウエーブ・ソル
ダー付けは当該技術分野においては良く知られているこ
とであり、第１の基板１２の一方の側上に第２のプリン
ト回路基板１０を実装するために用いることができる。
マスクは、ウエーブ・ソルダー付けの間に、上部表面の
コンタクト・エリアを保護するためになされるべきであ
る。
【００１８】第１プリント回路基板１２はコネクタ、抵
抗、集積回路チップ・パッケージ等電気素子を含む。好
適には、この第１プリント回路基板１２上の電気素子の
各々は、そのボンディングの要求に関して、基板上の他
の要素と合致している。ボンディングの要求に含まれて
いる要素には、基板に対する電気素子のボンディングを
確実なものにするための、材料、構造および方法などが
ある。例えば、第１プリント回路基板１２上に実装され
る電気素子の各々は表面実装デバイスであってよく、し
たがって熱を加えてソルダーのリフローをさせることに
より、第１の基板に対して電気的に接続される。
抗、集積回路チップ・パッケージ等電気素子を含む。好
適には、この第１プリント回路基板１２上の電気素子の
各々は、そのボンディングの要求に関して、基板上の他
の要素と合致している。ボンディングの要求に含まれて
いる要素には、基板に対する電気素子のボンディングを
確実なものにするための、材料、構造および方法などが
ある。例えば、第１プリント回路基板１２上に実装され
る電気素子の各々は表面実装デバイスであってよく、し
たがって熱を加えてソルダーのリフローをさせることに
より、第１の基板に対して電気的に接続される。
【００１９】これに対して、第２プリント回路基板１０
上の電気的素子が有するボンディングの要求は、第１の
基板１２のボンディングの要求と衝突するものである。
図１に示されているように、ここでのボンディングの要
求はＴＡＢボンディングと関連するものであり、好適に
は、圧力コンタクトのＴＡＢボンディングと関連するも
のである。導電性リード２０とスルー・ホール１４，１
６および１８とに対する圧縮力の適用による適切なコン
タクトを確実なものにするために、使用される構成およ
び材料について、ある所定の要求がなされる。ここで図
３を再び参照すると、圧力コンタクトのＴＡＢボンディ
ングのためのスルー・ホール１４を構成するときには、
基板を貫通するホール４２を包囲する第２プリント回路
基板１０の対向する主要表面に対して、銅箔３８および
４０が装着される。銅箔３８および４０をカバーするた
めに、また、ホール４２に整列して、銅層４４が形成さ
れる。ニッケル４６は銅４４のメッキのために使用され
る。ニッケルのメッキ部の頂部には金層４８がある。こ
の金層によって、より好適には、そのコンタクト・ポイ
ントがまた金層によってカバーされている導電トレース
との圧力接触において、きわめて良好な導電性表面を提
供する。ＴＡＢフレームのリードと接触する第１プリン
ト回路基板１２のスルー・ホールに対して、銅、ニッケ
ルおよびゴールドによる順次的な層を設け、残りのスル
ーホールには標準のメタライゼーションを用いることは
可能である。しかしながら、第１の回路基板上のメタラ
イゼーションを分離することは、基板を製造する上での
複雑性が増し、コストが上ることになる。これに代え
て、全てのスルー・ホールが圧力コンタクトによりＴＡ
Ｂ導電性リードとコンタクトするか、および、全てのス
ルー・ホールが電気的素子に対してソルダー付けされて
いるかに係わらず、全てのスルー・ホールが銅、ニッケ
ルおよび金のメタライゼーションを有するように、第１
の回路基板を製造することが可能である。しかしなが
ら、金のコーティングはソルダーによる接続の信頼度に
影響をおよぼすことがある。かくして、第２プリント回
路基板１０を用いることによりその製造の複雑性および
コストの節減がなされ、また、圧力コンタクトをするＴ
ＡＢに関連したプリント回路基板の信頼度の増大がなさ
れる。
上の電気的素子が有するボンディングの要求は、第１の
基板１２のボンディングの要求と衝突するものである。
図１に示されているように、ここでのボンディングの要
求はＴＡＢボンディングと関連するものであり、好適に
は、圧力コンタクトのＴＡＢボンディングと関連するも
のである。導電性リード２０とスルー・ホール１４，１
６および１８とに対する圧縮力の適用による適切なコン
タクトを確実なものにするために、使用される構成およ
び材料について、ある所定の要求がなされる。ここで図
３を再び参照すると、圧力コンタクトのＴＡＢボンディ
ングのためのスルー・ホール１４を構成するときには、
基板を貫通するホール４２を包囲する第２プリント回路
基板１０の対向する主要表面に対して、銅箔３８および
４０が装着される。銅箔３８および４０をカバーするた
めに、また、ホール４２に整列して、銅層４４が形成さ
れる。ニッケル４６は銅４４のメッキのために使用され
る。ニッケルのメッキ部の頂部には金層４８がある。こ
の金層によって、より好適には、そのコンタクト・ポイ
ントがまた金層によってカバーされている導電トレース
との圧力接触において、きわめて良好な導電性表面を提
供する。ＴＡＢフレームのリードと接触する第１プリン
ト回路基板１２のスルー・ホールに対して、銅、ニッケ
ルおよびゴールドによる順次的な層を設け、残りのスル
ーホールには標準のメタライゼーションを用いることは
可能である。しかしながら、第１の回路基板上のメタラ
イゼーションを分離することは、基板を製造する上での
複雑性が増し、コストが上ることになる。これに代え
て、全てのスルー・ホールが圧力コンタクトによりＴＡ
Ｂ導電性リードとコンタクトするか、および、全てのス
ルー・ホールが電気的素子に対してソルダー付けされて
いるかに係わらず、全てのスルー・ホールが銅、ニッケ
ルおよび金のメタライゼーションを有するように、第１
の回路基板を製造することが可能である。しかしなが
ら、金のコーティングはソルダーによる接続の信頼度に
影響をおよぼすことがある。かくして、第２プリント回
路基板１０を用いることによりその製造の複雑性および
コストの節減がなされ、また、圧力コンタクトをするＴ
ＡＢに関連したプリント回路基板の信頼度の増大がなさ
れる。
【００２０】第１回路基板１２のスルー・ホール２６
は、より通常の態様をもって構成される。第１基板１２
の対向する主要表面の各々には、基板を貫通するホール
５４の周囲に銅箔５０および５２が設けられている。銅
箔５０，５２およびホール５４は、単一の材層５６によ
ってメッキされている。このメッキ用の材料５６は銅で
あれば良いが、このメッキ操作をすることはこの発明に
対しては決定的なことではない。前述したように、ウエ
ーブ・ソルダー付け技術または表面実装技術は、第１プ
リント回路基板１２と第２プリント回路基板１０との間
の電気的な導通が許容されるように、ソルダー接続部３
２を形成するべく採用される。
は、より通常の態様をもって構成される。第１基板１２
の対向する主要表面の各々には、基板を貫通するホール
５４の周囲に銅箔５０および５２が設けられている。銅
箔５０，５２およびホール５４は、単一の材層５６によ
ってメッキされている。このメッキ用の材料５６は銅で
あれば良いが、このメッキ操作をすることはこの発明に
対しては決定的なことではない。前述したように、ウエ
ーブ・ソルダー付け技術または表面実装技術は、第１プ
リント回路基板１２と第２プリント回路基板１０との間
の電気的な導通が許容されるように、ソルダー接続部３
２を形成するべく採用される。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、プリン
ト回路基板に複数個の電気素子を装着する場合に、それ
らのプリント回路基板への結合形態が異なる場合の実装
装置を提供する。この実装装置は、スルーホール（２
６，２８，３０）のパターンと、電気素子を受入れるた
めの接続部分とを有する第１プリント回路基板を有す
る。例えば、この接続部分は表面実装の結合形態（結合
要求）を有する電気素子を受入れる構成である。第２プ
リント回路基板（１０）は第１プリント回路基板のスル
ーホールのパターンに対応したパターンを持つスルーホ
ール（１４，１６，１８）を有する。これらプリント回
路基板は、それらのスルーホールを対向させて、いっし
ょにウエーブ・ソルダーまたは表面実装される。第２プ
リント回路基板には、第１プリント回路基板に装着した
電気素子とは異なる結合形態が要求される電気素子が装
着されている。好適には、ＴＡＢフレーム（２０）は第
２プリント回路基板のスルーホールと、電気的導通をな
すために圧力を使用して接触する。
ト回路基板に複数個の電気素子を装着する場合に、それ
らのプリント回路基板への結合形態が異なる場合の実装
装置を提供する。この実装装置は、スルーホール（２
６，２８，３０）のパターンと、電気素子を受入れるた
めの接続部分とを有する第１プリント回路基板を有す
る。例えば、この接続部分は表面実装の結合形態（結合
要求）を有する電気素子を受入れる構成である。第２プ
リント回路基板（１０）は第１プリント回路基板のスル
ーホールのパターンに対応したパターンを持つスルーホ
ール（１４，１６，１８）を有する。これらプリント回
路基板は、それらのスルーホールを対向させて、いっし
ょにウエーブ・ソルダーまたは表面実装される。第２プ
リント回路基板には、第１プリント回路基板に装着した
電気素子とは異なる結合形態が要求される電気素子が装
着されている。好適には、ＴＡＢフレーム（２０）は第
２プリント回路基板のスルーホールと、電気的導通をな
すために圧力を使用して接触する。
【００２２】本発明の一つの利点は、ある特定のプリン
ト回路基板の複雑性が減少されることにある。圧力コン
タクト式のＴＡＢフレームのような特定の構成部品につ
いての特別の要求は、第１プリント回路基板に影響を与
えるものではない。第１回路基板のある所定の局部的な
領域内の接続部分だけにＣｕ／Ｎｉ／Ａｕのメタライゼ
ーションを限定することはその製造コストおよび複雑性
を相当に付加させることになる。これに対して、このよ
うなメタライゼーションを基板に対して全体的に設ける
ことは、該基板の信頼度に逆効果をおよぼすことにな
る。その理由は、金コーティングは圧力接続の信頼度を
増大させるけれども、ソルダー接続の信頼度を減少させ
るからである。本発明によれば、一方におけるコストお
よび複雑性と、他方における信頼度との間の選択が排除
される。
ト回路基板の複雑性が減少されることにある。圧力コン
タクト式のＴＡＢフレームのような特定の構成部品につ
いての特別の要求は、第１プリント回路基板に影響を与
えるものではない。第１回路基板のある所定の局部的な
領域内の接続部分だけにＣｕ／Ｎｉ／Ａｕのメタライゼ
ーションを限定することはその製造コストおよび複雑性
を相当に付加させることになる。これに対して、このよ
うなメタライゼーションを基板に対して全体的に設ける
ことは、該基板の信頼度に逆効果をおよぼすことにな
る。その理由は、金コーティングは圧力接続の信頼度を
増大させるけれども、ソルダー接続の信頼度を減少させ
るからである。本発明によれば、一方におけるコストお
よび複雑性と、他方における信頼度との間の選択が排除
される。
【図１】本発明による電気素子実装装置の一部断面平面
図。
図。
【図２】図１の線２−２による断面図。
【図３】図２の一部拡大詳細断面図。
１０，１２：プリント回路基板、２４：キャップ、２
２：ＩＣチップ １４〜１８：スルーホール、２０：ＴＡＢフレーム、 ２６〜２８：スルーホール、３４，３６：ハンダ、３
２：ハンダ接続部 ３８，４０：銅箔、４６：ニッケル層、４８：金層
２：ＩＣチップ １４〜１８：スルーホール、２０：ＴＡＢフレーム、 ２６〜２８：スルーホール、３４，３６：ハンダ、３
２：ハンダ接続部 ３８，４０：銅箔、４６：ニッケル層、４８：金層
Claims (6)
- 【請求項１】表面上に電気素子を実装するための第１接
続部分を有する第１プリント回路基板と、前記第１接続
部分に対応するスルーホールのパターンと第２接続部分
を有する第２プリント回路基板と、前記第１接続部分と
スルーホールとを結合する手段とより成り、前記第１、
第２プリント回路基板は電気素子の実装について異なる
形態を有することを特徴とする電気素子実装装置。 - 【請求項２】前記第１接続部分とスルーホールとは半田
付け結合される請求項１に記載の電気素子実装装置。 - 【請求項３】前記第１接続部分はスルーホールである請
求項２に記載の電気素子実装装置。 - 【請求項４】前記第２接続部分はＴＡＢフレームを有
し、前記ＴＡＢフレームの内部端部は実装される電気素
子に接続され、外側端部は前記スルーホールに接続され
る請求項２に記載の電気素子実装装置。 - 【請求項５】前記第２接続部分は加圧物体を有し、加圧
により前記外側端部と前記スルーホールとを電気的に導
通させる請求項２に記載の電気素子実装装置。 - 【請求項６】前記第１、第２プリント回路基板は平板で
ある請求項１に記載の電気素子実装装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/590,893 US5132879A (en) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | Secondary board for mounting of components having differing bonding requirements |
| US590893 | 1990-10-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH057062A true JPH057062A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=24364164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3280409A Pending JPH057062A (ja) | 1990-10-01 | 1991-10-01 | 電気素子実装装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5132879A (ja) |
| EP (1) | EP0478879B1 (ja) |
| JP (1) | JPH057062A (ja) |
| DE (1) | DE69104683T2 (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| KR100822109B1 (ko) * | 2005-09-02 | 2008-04-15 | 혼하이 프리시젼 인더스트리 컴퍼니 리미티드 | 회로기판 어셈블리 및 그를 이용하는 전자장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5412539A (en) * | 1993-10-18 | 1995-05-02 | Hughes Aircraft Company | Multichip module with a mandrel-produced interconnecting decal |
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| US5719749A (en) * | 1994-09-26 | 1998-02-17 | Sheldahl, Inc. | Printed circuit assembly with fine pitch flexible printed circuit overlay mounted to printed circuit board |
| JPH08250827A (ja) * | 1995-03-08 | 1996-09-27 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 半導体装置用パッケージ及びその製造方法並びに半導体装置 |
| FR2750287B1 (fr) * | 1996-06-21 | 2003-03-14 | Siemens Automotive Sa | Procede de montage, sur une carte de circuit imprime, d'un composant a semelle metallique percee d'un trou |
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| US6495394B1 (en) | 1999-02-16 | 2002-12-17 | Sumitomo Metal (Smi) Electronics Devices Inc. | Chip package and method for manufacturing the same |
| US6249053B1 (en) * | 1998-02-16 | 2001-06-19 | Sumitomo Metal (Smi) Electronics Devices Inc. | Chip package and method for manufacturing the same |
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| US7448923B2 (en) | 2006-09-14 | 2008-11-11 | Harshad K Uka | Connection for flex circuit and rigid circuit board |
| WO2008033484A2 (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-20 | Uka Harshad K | Connection for flex circuit and rigid circuit board |
| CN101273494B (zh) * | 2006-10-27 | 2012-02-22 | 株式会社旭电化研究所 | 电连接构造 |
| DE102007041770A1 (de) * | 2007-09-04 | 2009-03-05 | Continental Automotive Gmbh | Leiterplattenstapel aus löttechnisch miteinander verbundenen Leiterplatten |
| JP5609451B2 (ja) * | 2010-09-09 | 2014-10-22 | 富士通株式会社 | コネクタ、光伝送装置およびコネクタ接続方法 |
| US10375829B2 (en) * | 2015-11-12 | 2019-08-06 | Whirlpool Corporation | Human-machine interface assemblies |
| US20230262886A1 (en) * | 2022-02-11 | 2023-08-17 | Accenture Global Solutions Limited | 3d printed attachment devices for electronics |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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