JPH07106751A - 耐ストレスチップ部品及びその実装方法 - Google Patents

耐ストレスチップ部品及びその実装方法

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JPH07106751A
JPH07106751A JP24430093A JP24430093A JPH07106751A JP H07106751 A JPH07106751 A JP H07106751A JP 24430093 A JP24430093 A JP 24430093A JP 24430093 A JP24430093 A JP 24430093A JP H07106751 A JPH07106751 A JP H07106751A
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勝彦 渡辺
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正司 山下
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清彦 和泉
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Iwaki Electronics Co Ltd
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント基板に表面実装されるチップ部品の
動作及び停止の繰り返しに伴う温度変化によって、基板
との熱膨張係数の差を原因として、基板と部品との接合
部に過度の熱ストレスが作用するのを防止する。 【構成】 チップ部品1とメイン基板3との間に、サブ
基板11を介在させる。サブ基板11を構成する材料と
しては、チップ部品1とメイン基板3の熱膨張係数の中
間の値を有するものを採用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は面実装用のチップ部品及
びその実装方法に関し、特に実装後の温度変化によりハ
ンダ付け部に熱ストレスが加わるのを軽減する技術に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、電子部品をプリント基板に実装
する場合、その電子部品から出ているリード線を基板の
スルーホールに通し裏側(B面側)からハンダ付けを行
う。これに対し、近年、リード線を微小化あるいは省略
した電子部品を直接に基板の表側(A面側)に実装する
面実装技術が採用されている。このような面実装技術に
よると、プリント基板の両面を有効に活用でき、電子部
品の小型化及びそれに伴なう実装ピッチの縮小と相俟っ
て、高密度の実装が可能となるメリットを有する。
【0003】図3に、リード線のないチップ部品1をプ
リント基板3上に面実装した状態を示す。プリント基板
3の表面に形成されたパターン5に対し、チップ部品1
の両端の電極7がハンダ付けされる。このようなチップ
部品1には、抵抗器、コンデンサ、トランジスタ、ある
いはICなどがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、チップ
部品1はその両端に配置されている電極7をハンダで基
板3に固定してしまうため、チップ部品1と基板3との
熱膨張係数の差が大きいと、電子部品であるチップ部品
1の動作と停止が繰り返されることによる温度変化によ
って、ハンダ付け部9に熱ストレスが加わり、ハンダ付
け部9にクラックが入る可能性があった。甚だしい場合
にはハンダ付け部9が完全に破断してしまう恐れもあ
る。特に装置の小型化を図るために高密度実装されたプ
リント基板にあっては、部品1から発生するジュール熱
を効率的に排出するために、基板3に熱伝導性が高い金
属材料を採用する傾向が強くなってきており、前記熱膨
張係数の差はさらに大きくなる傾向にある。このような
背景のもとに、熱ストレスに強いチップ部品が待望され
ていた。
【0005】本発明は、以上の問題点を解決するために
なされたもので、部品の温度変化に伴う熱ストレスに強
い耐ストレスチップ部品とその実装方法を提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、この発明に係る耐ストレスチップ部品は、面実装
用のチップ部品をプリント基板に電気的に接続するため
に、チップ部品とプリント基板との中間の熱膨張係数を
有するサブ基板に該チップ部品を電気的な接続を保って
一体的に固設するとともに、該サブ基板に該プリント基
板へ面実装するためのハンダ付け部を設けたことを特徴
とする。
【0007】また、この発明のチップ部品をプリント基
板に電気的に接続する実装方法は、チップ部品とプリン
ト基板との中間の熱膨張係数を有するサブ基板に該チッ
プ部品を電気的な接続を保って一体的に固設する工程
と、前記サブ基板に設けられた該プリント基板へ面実装
するためのハンダ付け部を介して該サブ基板をリフロー
ハンダ付け法によって該プリント基板に実装する工程と
を備えたことを特徴とする。
【0008】
【作用】前記の構成を有するこの発明によれば、例えば
金属製基板のようにチップ部品との熱膨張係数の差が大
きい基板を使用する場合であっても、チップ部品とプリ
ント基板との間に介在するサブ基板が熱膨張によるスト
レスを和らげ、ハンダ付け部に過度の熱ストレスが加え
られることを防止する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1及び図2を用
いて説明する。本実施例のプリント基板3(メイン基
板)は放熱性に優れた金属製であり、具体的にはアルミ
ニウム(熱膨張係数0.24×10-4)又は銅(熱膨張
係数0.18×10-4)が用いられる。この基板3に取
り付けられるチップ部品1は抵抗器であり、両端に電極
7が形成されている。チップ部品1の熱膨張係数は0.
076×10-4であり、前記メイン基板3よりも1桁小
さい。チップ部品1と基板3との間に介在するサブ基板
11は、ガラスエポキシ基板である。サブ基板11の熱
膨張係数は0.13×10-4であり、前記メイン基板3
とチップ部品1との中間の値となっている。
【0010】サブ基板11の上面には、前記チップ部品
1の電極7と接続される銅箔パターン13が形成されて
いる。サブ基板11の下面には、メイン基板3の回路を
形成する銅箔パターン5と接続するための銅箔パターン
15が形成されている。これらの銅箔パターン13,1
5は、スルーホール17により電気的に接続されてい
る。又、スルーホール17はメイン基板3とサブ基板1
1との半田付けがなされているかどうかを確認する機能
も有している。
【0011】本実施例において、チップ部品1及びサブ
基板11を面実装するためのハンダ付けは、リフローに
よる。すなわち、メイン基板3及びサブ基板11の両面
の銅箔パターン13,5に、ハンダぺーストを印刷す
る。そして、メイン基板3の上に、サブ基板11を介し
てチップ部品1を載置する。その載置したままの状態で
メイン基板3をUV炉の中に入れ、高温雰囲気中で印刷
されたハンダを再溶融させる。溶融したハンダは、表面
張力によってチップ部品1の電極7あるいは銅箔パター
ン13,15,5へ引き寄せられ、各電極あるいはパタ
ーン間を確実に接合する。
【0012】このように、本実施例によれば、チップ部
品1とメイン基板3との間に両者の中間の熱膨張係数を
有するサブ基板11が介装されているので、チップ部品
1とサブ基板11との間の接合部に作用する熱ストレス
は、チップ部品1をメイン基板3に直接取り付ける場合
と比較して大幅に低減される。また、チップ部品1とサ
ブ基板11、及びサブ基板11とメイン基板3との間の
ハンダ付けは、リフロー方式で実施することができるの
で、実装作業の効率は部品をメイン基板に直接実装する
従来の場合と比較して遜色ないものとなる。
【0013】なお、以上の実施例では、チップ部品1と
サブ基板11とを別々に用意し、メイン基板3に実装す
る際にチップ部品1及びサブ基板11を重ねた状態でメ
イン基板3に載置するものであったが、他の実施例にお
いては予めチップ部品1とサブ基板11とを一体化させ
ておくことも可能である。このチップ部品1とサブ基板
11との一体化は、ハンダ付けのみならず、金属部分の
かしめ、あるいは金属部分を接触させた状態で樹脂コー
ティングする等の他の方法を適宜採用してよい。なお、
ハンダ付け以外の方法で一体化を行えば、リフローのU
V炉内で、チップ部品1とサブ基板11との接合部が再
溶融する恐れがなくなる。
【0014】
【発明の効果】以上実施例によって説明したように、本
発明の耐ストレスチップ部品及びその実装方法によれ
ば、チップ部品とメイン基板との間に、両者の中間の熱
膨張係数を有するサブ基板を介在させることになるの
で、チップ部品とメイン基板との間の熱膨張係数の差が
大きい場合であっても、チップ部品の温度変化に伴って
接合部に作用する熱ストレスを和らげ、ハンダ付け部に
クラックが入るなどの不都合が生じるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図2】図1の断面図である。
【図3】従来例を示す図である。
【符号の説明】
1 チップ部品 3 メイン基板 5,13,15 銅箔パターン 7 電極 9 ハンダ付け部 11 サブ基板 17 スルーホール
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01G 4/252 (72)発明者 和泉 清彦 東京都港区新橋5丁目36番11号 いわき電 子株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 面実装用のチップ部品をプリント基板に
    電気的に接続するために、該チップ部品と該プリント基
    板との中間の熱膨張係数を有するサブ基板に該チップ部
    品を電気的な接続を保って一体的に固設するとともに、
    該サブ基板に該プリント基板へ面実装するためのハンダ
    付け部を設けたことを特徴とする耐ストレスチップ部
    品。
  2. 【請求項2】 面実装用のチップ部品をプリント基板に
    電気的に接続する方法において、該チップ部品と該プリ
    ント基板との中間の熱膨張係数を有するサブ基板に該チ
    ップ部品を電気的な接続を保って一体的に固設する工程
    と、前記サブ基板に設けられた該プリント基板へ面実装
    するためのハンダ付け部を介して該サブ基板をリフロー
    ハンダ付け法によって該プリント基板に実装する工程と
    を備えたことを特徴とする耐ストレスチップ部品の実装
    方法。
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