JPH11121917A - ハイブリッドｉｃの製造方法、及び該方法に用いる治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、実装部品を基板上の所定位
置に、簡易に、しかも確実に装着することができるハイ
ブリッドＩＣの製造方法、及び該方法に用いる治具を提
供することにある。 【解決手段】 ハイブリッドＩＣを製造するための方法
において、所定の実装部品を基板上に装着するにあた
り、基板上に装着される実装部品を、基板上の所定位置
に、磁性手段によって吸引保持することを特徴とするハ
イブリッドＩＣの製造方法、及び実装部品を基板上に装
着するにあたり、基板上に装着される実装部品を、基板
上の所定位置に、吸引保持するための治具であって、実
装部品が装着される基板上の所定位置に対応して配置さ
れる磁性手段を備えてなることを特徴とする治具。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハイブリッドＩＣの
製造方法、及び該方法に用いる治具、更に詳細には実装
部品を基板上の所定位置に吸引保持して装着するハイブ
リッドＩＣの製造方法、及び該方法に用いられ、実装部
品を基板上の所定位置に吸引保持する治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ハイブリッドＩＣの製造方法に
おいて、実装部品を基板上に装着するにあたっては、個
々のハイブリッドＩＣとして最終的に分割される複数の
単位基板を備えた集合基板上に、予め設定された所定の
パターンに従って半田ペーストを印刷した後、実装部品
をマウンター等によって所定位置に載置し、その後リフ
ロー（加熱処理による再流動体化、以下同じ）により半
田ペーストを溶融し半田付けするといった方法が採られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のハイブリッドＩＣの製造方法においては、実装部
品、例えば端子板を装着する際に、印刷した半田ペース
トがリフローの際に溶融すると、半田が端子板に濡れる
までは溶融半田の表面張力が端子板に対して斥力として
作用し、位置ずれを生じさせてしまうといった欠点があ
る。

【０００４】また、印刷される半田ペーストの量はマス
クの厚さと開口部の面積で選択的に決定されるが、基板
上の各所定位置においては、印刷時の状態変化（半田ペ
ーストの粘度変化、マスク開口部の壁面への半田ペース
ト付着による開口部面積の減少等）により印刷される半
田ペーストの量にバラツキが生じる。印刷される半田ペ
ーストの量が多いと上記位置ずれが生じやすくなり、半
田ペーストの量が所定量より少なくなると端子板の接合
強度が低下し、夫々の端子板において接合強度が著しく
異なってしまうといった欠点がある。尚、この欠点は装
着される端子板等に反りや曲がりがあると顕著になる。

【０００５】本発明は上述の従来の技術の欠点に着目
し、これを解決せんとしたものであり、その目的は、実
装部品を基板上の所定位置に、簡易に、しかも確実に装
着することができ、印刷される半田ペーストの量にバラ
ツキがあっても個々の実装部品について安定した接合強
度を確保することができるハイブリッドＩＣの製造方法
を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、実装部品を基板上の
所定位置に、簡易に、しかも確実に装着することがで
き、印刷される半田ペーストの量にバラツキがあっても
個々の実装部品について安定した接合強度を確保するこ
とが可能な治具を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的に鑑
みてなされたものであり、その要旨とするところは、ハ
イブリッドＩＣを製造するための方法において、所定の
実装部品を基板上に装着するにあたり、基板上に装着さ
れる実装部品を、基板上の所定位置に、例えば基板の下
方から磁性手段によって吸引保持することを特徴とする
ハイブリッドＩＣの製造方法にある。この態様によれ
ば、所定の実装部品を基板上に装着するにあたり、基板
上に装着される実装部品を基板上の所定位置に磁性手段
によって吸引保持するようにしたので、実装部品を基板
上の所定位置に、簡易に、しかも確実に装着することが
でき、印刷される半田ペーストの量にバラツキがあって
も個々の実装部品について安定した接合強度を確保する
ことができる。

【０００８】尚、実装部品を基板上に挿着する態様とし
ては、同種の複数の実装部品が集結（一体化）された実
装部品群を集合基板の各単位基板上に挿着する態様が含
まれる。この態様によれば、所定の実装部品を基板上に
挿着するにあたり、上記実装部品が基板上の所定位置に
磁性手段によって吸引保持され、同種の複数の実装部品
を各単位基板に効率よく挿着することができる。

【０００９】本発明の他の要旨は、上記方法において、
所定の実装部品を基板上に装着するにあたり用いられ、
基板上に装着される実装部品を、基板上の所定位置に、
吸引保持するための治具であって、実装部品が装着され
る基板上の所定位置に対応して例えば基板の下方に配置
される磁性手段を備えてなることを特徴とする治具にあ
る。この態様によれば、実装部品が装着される基板上の
所定位置に対応して配置される磁性手段を備えるように
したので、所定の実装部品を基板上に装着するにあた
り、基板上に装着される実装部品を基板上の所定位置に
磁性手段によって吸引保持し、簡易に、しかも確実に装
着することができ、印刷した半田ペーストの量にバラツ
キがあっても個々の実装部品について安定した接合強度
を確保することが可能になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のハイブリッドＩＣの製造
方法、及び該方法に用いる治具において、所定の実装部
品とは、磁性手段、即ち強磁性を発揮し得るもの（永久
磁石に限られず、磁力制御が可能な鉄心電磁石等を含
む。）によって、引き付けられる性質を有する電子部品
（回路素子に限られず、複数の回路素子を用いて回路構
成した所定機能を有する実装部品としてのＩＣを含
む。）をいう。例えば、半田付けに適する表面処理をし
た端子板としてのニッケル板や、鉄、コバルト、又はこ
れらと合金化した他の材質の端子板等が、上述したよう
な磁性手段によって引き付けられる性質を有する上記電
子部品に含まれる。

【００１１】また、本発明において単に基板という場合
には、最終的に単一のハイブリッドＩＣの基板として独
立する単位基板、及び／又は複数の単位基板を集結して
なる集合基板をいう。

【００１２】更に、本発明の治具において、実装部品が
装着される基板上の所定位置に応じて磁性手段を配置す
る態様としては、一種の実装部品が装着される基板上の
所定位置に対応させて基板の下方に上記磁性手段を配置
する態様に限られず、複数種の実装部品が装着される基
板上の各所定位置に対応させて基板の下方に上記磁性手
段を配置する態様を含む。

【００１３】尚、磁性手段により吸引保持される実装部
品とランドとの間においては、押圧される溶融半田の余
剰分が基板上の限られたスペース（ランド上）から他の
スペースに食み出し、半田溜りができてしまうおそれが
あるほか、半田ペーストに含まれるフラックスがリフロ
ーの際に溶融した半田と実装部品の間に閉じ込められ、
半田が固化した後に半田と実装部品との接合面に空隙が
できてしまうおそれがあり、このような不具合を解消す
るにあたっては以下の態様を採用することができる。

【００１４】具体的には、本発明のハイブリッドＩＣの
製造方法において、基板上に装着される実装部品を半田
ペーストが印刷された基板上の所定位置に、例えば基板
の下方から磁性手段によって吸引保持し、その後リフロ
ーによる加熱の際に、該実装部品及び基板間において押
圧される溶融半田の余剰分を、予め設定された基板の所
定範囲内において、例えば実装部品の上下方向に貫通さ
せた開孔内や実装部品の下面に設けた切欠き等に退避さ
せるといった態様、基板の所定の範囲内に貫通された開
口内或いはスルーホール内や基板の所定の範囲内に設け
た切欠きに退避させるといった態様等を採用すれば、他
のスペースに影響を及ぼすこともなく、リフローの際に
半田ペーストに含まれる有機溶剤等の揮発物やフラック
ス等の液状物が接合面に取り残されるのを防止すること
ができ、実装部品を基板上の所定位置に、簡易に、しか
も確実に装着することができ、水平方向の接着面のみな
らず鉛直方向においても接着面が得られ、個々の実装部
品について更に安定した接合強度を確保することができ
る。

【００１５】ここで「更に安定した接合強度」とは、実
装部品及び基板間の半田層の厚さが、印刷される半田ペ
ーストの量のバラツキに関係なく、リフローの際に磁性
手段による圧力に依存すること、及び溶融半田の余剰文
を退避させるために設ける実装部品の切欠きや穴、或い
は基板のスルーホール等の壁面が接合面として寄与し、
接合が水平面だけでなく水平面及び垂直面の２面となる
関係に基づいて得られる強度であり、この関係に基づき
予め任意に設定しておくことができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
ここで、図１は本発明のハイブリッドＩＣの製造方法の
一実施例を示す流れ図である。また、図２（ａ）は本発
明のハイブリッドＩＣの製造方法において使用する集合
基板の一実施例を示す概略平面図であり、図２（ｂ）は
本発明の製造方法において使用する集結した実装部品群
（端子群）の一実施例を示す概略平面図である。更に、
図３（ａ）は本発明のハイブリッドＩＣの製造方法にお
いて使用する治具の一実施例を示す概略平面図であり、
図３（ｂ）は図３（ａ）における各磁石の配置を図２
（ａ）の集合基板上に示した概略平面図である。更にま
た、図４（ａ）は図１の工程Ａを示す概略平面図であ
り、図４（ｂ）は図１の工程Ｃを示す概略平面図であ
り、図４（ｃ）は図１の工程Ｅを示す概略平面図であ
る。尚、図１〜図４においては、基板上に予め設けられ
るランド等を省略している。

【００１７】本発明のハイブリッドＩＣの製造方法で
は、図１に示すように、集合基板１０に所定のパターン
に従って半田ペースト４１〜４６（図４（ａ）参照）を
印刷する工程Ａと、治具３０に集合基板１０を装着する
工程Ｂと、ニッケル板を端子板２１〜２６として集結し
た端子群２０を集合基板１０上の所定位置に載置する工
程Ｃと、印刷した半田ペースト４１〜４６を溶融し、半
田付けする工程Ｄと、集結した端子群２０の不要部分を
金型、レーザー光等によって切除し、各端子板２１〜２
６を分離する工程Ｅと、集合基板１０に半田ペースト
（図示せず）を他の所定のパターンに従って再度印刷す
る工程Ｆと、他の実装部品（図示せず）を他の所定位置
に再度載置する工程Ｇと、半田ペーストを溶融し、再度
半田付けする工程Ｈと、集合基板１０を単位基板１１〜
１６に分割する工程Ｉとを含み、少なくとも上記工程Ｂ
において端子板２０を集合基板１０上の所定位置に後述
する治具３０によって吸引保持するようにしている。ま
た、各端子板２１〜２６及び各単位基板１１〜１６間に
おいて押圧される溶融半田の余剰分（図５（ｂ）にて示
す４６’及び４６ａ’参照）を、予め設定された基板の
所定範囲内（ランド１０ａ上）において退避させるよう
にしている。

【００１８】本実施例において使用する集合基板１０
は、図２（ａ）に示すように６枚の単位基板１１〜１６
が集結されたものであり、治具３０の位置合せ用ピン３
７に対応する位置合せ用開孔１７を備えているほか、端
子群２０が載置された際にその開孔２８及び円弧状切欠
き２８ａに対応する開孔１８を備えている。尚、一部の
開孔１８は、治具３０に設けた後述のガイドピン３８に
も対応している。

【００１９】また、端子群２０は、図２（ｂ）に示すよ
うに各単位基板１１〜１６に装着される６組の端子板２
１〜２６が集結されたものであり、各端子板２１〜２６
の定着部分に開孔２１ａ〜２６ａを備えているほか、集
結した各端子板２１〜２６の両側に沿って分割用スリッ
ト２７を備えており、更に上記集合基板の開孔１８に対
応する開孔２８及び円弧上切欠き２８ａを備えている。
尚、一部の開孔２８は、治具３０に設けた後述のガイド
ピン３８にも対応している。端子群２０を基板１０上に
載置するにあたっては、従来同様のマウンターを用いる
が、集合基板１０に設けられている一部の開孔１８、及
び端子群２０に設けられている一部の開孔２８に対応し
て治具３０に設けたガイドピン３８によって、各端子板
２１〜２６を各単位基板１１〜１６上の所定位置に確実
に装着できるようにしている。

【００２０】図３（ａ）に示す治具３０は、集合基板１
０上に載置される端子群２０の各端子板２１〜２６を所
定位置に基板の下方から吸引保持するために基板の開放
に設けられるものであって、各端子板２１〜２６が装着
される集合基板１０上の所定位置に対応して永久磁石３
１ａ〜３１ｄ，３２ａ〜３２ｄ，３３ａ〜３３ｄ，３４
ａ〜３４ｄ，３５ａ〜３５ｄ，３６ａ〜３６ｄを配置し
ている。また、治具３０には、集合基板１０の位置合せ
用開孔１７に対応する位置合せ用ピン３７、及び集合基
板１０に設けられている開孔１８、並びに端子群２９に
設けられている開孔２８のうち、少なくとも両端の２点
に対応するガイドピン３８が備えられており、上述した
集合基板１０が治具３０に設けた位置合せ用ピン３７に
従って所定位置に装着されるようになっている。従っ
て、この装着された集合基板１０の下方においては、図
３（ｂ）で破線（３１ａ’〜３１ｄ’，３２ａ’〜３２
ｄ’，３３ａ’〜３３ｄ’，３４ａ’〜３４ｄ’，３５
ａ’〜３５ｄ’，３６ａ’〜３６ｄ’）にて示すよう
に、治具３０の各永久磁石３１ａ〜３１ｄ，３２ａ〜３
２ｄ，３３ａ〜３３ｄ，３４ａ〜３４ｄ，３５ａ〜３５
ｄ，３６ａ〜３６ｄが配置されている。

【００２１】図４において、（ａ）は図１の工程Ａを示
す概略平面図であり、（ｂ）は図１の工程Ｃを示す概略
平面図であり、（ｃ）は図１の工程Ｅを示す概略平面図
である。以下、図４（ａ）〜（ｃ）に基づいて工程Ａ〜
Ｅを更に詳細に説明する。先ず図４（ａ）に示すように
端子群２０の各端子板２１〜２６を装着する集合基板１
０上のランド（図５ａに示す１０ａ参照）に半田ペース
ト４１〜４６を印刷する（工程Ａ）。次いで、この集合
基板１０を治具３０に装着した後（工程Ｂ）、図４
（ｂ）に示すように集合基板１０上に端子群２０を載置
する（工程Ｃ）。そして、半田ペーストを溶融した後、
半田付けして各端子板２１〜２６を各単位基板に定着す
る（工程Ｄ）。この半田付けされた各端子板２１〜２６
は、金型、レーザー光等によって打ち抜くなどして図４
（ｃ）に示すように分離される（工程Ｅ）。尚、工程Ａ
及びＢは入替えることも可能である。

【００２２】図５（ａ）及び（ｂ）は図４（ｂ）を５−
５線に沿って示す概略断面図である。図５（ａ）及び
（ｂ）に基づいて上記工程Ｃにおける端子板２６の定着
状態を説明すると、集合基板１０上に装着される端子群
２０は、半田ペースト４６上に載置され（図５
（ａ））、図５（ｂ）に示すように集合基板１０の下方
に設けられた治具３０の永久磁石によって吸引保持され
る。その後のリフローの際に、端子板２６及び集合基板
１０間において押圧される溶融半田４６’の余剰分４６
ａ’を、端子板２６に備えられた開孔２６ａ内に退避さ
せて、ランド１０ａ上（所定範囲内）に留めるようにし
ている。

【００２３】上記端子板２６に代えて、定着部分に開孔
を設けていない端子板を挿着することもできるが、図６
に示すように端子板２６’及び集合基板１０間において
押圧される溶融半田４６’の余剰分４６ａ’が、限られ
たスペース（ランド１０ａ上）から他のスペースに食み
出して半田溜りができてしまうおそれがあるほか、半田
ペーストに含まれるフラックスがリフローの際に溶融し
た半田と実装部品の間に閉じ込められ、半田が固化した
後に半田と実装部品との接合面に空隙ができてしまうお
それがあり、このような不具合を解消するにあたって上
述したような態様を採用することが望ましい。

【００２４】尚、図５（ａ）及び（ｂ）において、ラン
ド１０上に印刷された溶融半田４６’の余剰分４６ａ’
が水平方向に食み出すことなく、端子板２６の開孔２６
ａ内に確実に退避できるのは、ランド及び端子板の外周
から食み出ようとするのを阻止しようとするその表面張
力に対し、端子板に設けられている開孔に退避して盛り
上がるのを阻止する力が小さいといった理由によるもの
である。

【００２５】また、上記工程Ｆ〜Ｈについては、従来同
様に処理してもよいが、上記工程Ａ〜Ｅに倣って処理す
れば、他の実装部品についても、基板上の所定位置に、
簡易に、しかも確実に装着することが可能となる。ここ
では重複説明を避ける。

【００２６】本実施例においては、治具３０の永久磁石
３１ａ〜３１ｄ，３２ａ〜３２ｄ，３３ａ〜３３ｄ，３
４ａ〜３４ｄ，３５ａ〜３５ｄ，３６ａ〜３６ｄの配置
を、端子群２０のみに対応させたが、他の実装部品の配
置に対応させた他の治具を更に用いることも可能であ
り、上記治具３０において永久磁石３１ａ〜３１ｄ，３
２ａ〜３２ｄ，３３ａ〜３３ｄ，３４ａ〜３４ｄ，３５
ａ〜３５ｄ，３６ａ〜３６ｄに加えて、他の実装部品が
装着される所定位置に対応させて他の永久磁石を更に設
けることも可能である。このような態様とすれば、上記
工程Ｃ及びＧを同時に或いは連続的に処理することが可
能となる。

【００２７】また、本実施例においては、集合基板１０
に対して端子群２０を装着する態様について述べたが、
本発明はこれに限定されるものではなく、集合基板１０
の個々の単位基板１１〜１６に対して個々の端子板２１
〜２６を一つ一つ装着するような態様や、独立した単位
基板に対して個々の端子板を装着するような態様とする
こともできる。

【００２８】更に、本実施例においては、磁性手段とし
て永久磁石を採用したが、磁力制御が可能な鉄心電磁石
等を本発明にかかる磁性手段として採用することができ
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明のハイブリッドＩＣの製造方法で
は、所定の実装部品を基板上に装着するにあたり、基板
上に装着される実装部品を基板上の所定位置に基板の下
方から磁性手段によって吸引保持するようにしたので、
実装部品を基板上の所定位置に、簡易に、しかも確実に
装着することができ、印刷される半田ペーストの量にバ
ラツキがあっても個々の実装部品について安定した接合
強度を確保することができるといった顕著な効果が得ら
れる。

【００３０】本発明の他の要旨は、実装部品が装着され
る基板上の所定位置に対応して基板の下方に配置される
磁性手段を備えるようにしたので、所定の実装部品を基
板上に装着するにあたり、基板上に装着される実装部品
を基板上の所定位置に基板の下方から磁性手段によって
吸引保持し、簡易に、しかも確実に装着することがで
き、印刷した半田ペーストの量にバラツキがあっても個
々の実装部品について安定した接合強度を確保すること
が可能になるといった顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のハイブリッドＩＣの製造方法の一実施
例を示す流れ図である。

【図２】（ａ）は本発明のハイブリッドＩＣの製造方法
において使用する集合基板の一実施例を示す概略平面図
であり、（ｂ）は本発明の製造方法において使用する集
結した実装部品群（端子群）の一実施例を示す概略平面
図である。

【図３】（ａ）は本発明のハイブリッドＩＣの製造方法
において使用する治具の一実施例を示す概略平面図であ
り、（ｂ）は図３（ａ）における各磁石の配置を図２
（ａ）の集合基板上に示した概略平面図である。

【図４】（ａ）は図１の工程Ａを示す概略平面図であ
り、（ｂ）は図１の工程Ｃを示す概略平面図であり、
（ｃ）は図１の工程Ｅを示す概略平面図である。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は図４（ｂ）を５−５線に沿
って示す概略断面図である。

【図６】図５（ｂ）の比較例として、端子板２６に代え
て、定着部分に開孔を設けていない端子板２６’を挿着
する場合を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１０ 集合基板 １１〜１６ 単位基板 １７，１８，２８ 開孔 ２０ 端子群 ２１〜２６，２６’ 端子板 ２７ 分割用スリット ３０ 治具 ３１〜３６ 永久磁石 ３７，３８ ピン ４１〜４６ 半田ペースト ４６’ 溶融半田

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハイブリッドＩＣを製造するための方法
   において、 所定の実装部品を基板上に装着するにあたり、 基板上に装着される実装部品を、基板上の所定位置に、
   磁性手段によって吸引保持することを特徴とするハイブ
   リッドＩＣの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、所定の
   実装部品を基板上に装着するにあたり用いられ、基板上
   に装着される実装部品を、基板上の所定位置に、吸引保
   持するための治具であって、 実装部品が装着される基板上の所定位置に対応して配置
   される磁性手段を備えてなることを特徴とする治具。