JPS63312693A

JPS63312693A - 面実装型電子部品を使用した基板装置

Info

Publication number: JPS63312693A
Application number: JP14933587A
Authority: JP
Inventors: Takashi Usuha; 薄葉　隆; Masaya Naoi; 雅也直井
Original assignee: Aiwa Co Ltd
Current assignee: Sony Group Corp
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1988-12-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、リフローハンダ付装置などに適用して好適
な面実装型電子部品を使用した基板装置に関する。

［従来の技術］ハイブリッド形ＩＣ等ではその実装密度を高めるため、
ＩＣ基板などの基板装置（ハイブリッド基板装置）に実
装される電子部品はチップ形コンデンサ等のように軽薄
短小化された面実装型電子部品が使用きれる傾向にある
。

チップ形コンデンサなどの面実装型電子部品１は殆どの
場合、第５図に示すように扁平形状をなす電子部品本体
２と、その左右両端部に嵌着されたキャップ状をなす電
極部３，４とで構成されている。

面実装型電子部品１の大きざは種々あり、同一の電子部
品であってもその大きざは雑多である。

このような面実装型電子部品を所定のプリント基板上に
実装して基板装置を構成する場合、而実製型電子部品１
のハンダ付けは、通常リフローハンダ付装置が使用され
ることが多い。

これは第６図に示すように、所定のプリント基板５に形
成された導電層６．７間に、面実装型電子部品１がペー
スト状ハンダ８．９などによって仮止めされた状態でリ
フロー炉（図示せず）内に搬送される。そして、装置内
の高温雰囲気中をプリント基板５が通過することによっ
て、ペースト状ハンダ８，９が溶融し、その後の搬送に
よってプリント基板５が冷却される。

溶融されたハンダが固化して面実装型電子部品１がプリ
ント基板５上に固着されることによって、ＩＣや所定の
面実装型電子部品が実装された基板装置が得られること
になる。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、上述したようにリフローハンダ付装置を使用
して面実装型電子部品１をプリント基板５上に実装して
基板装置を得ようとする場合、リフローハンダ付装置内
の高温雰囲気中を通過する全ての面実装型電子部品１が
、常に一様な温度分布を示すとは限らない。

それは実装される電子部品の形状、大きざなとは様々で
あって、大きな面実装型電子部品に隣接した小ざな面実
装型電子部品などにあっては、この大きな面実装型電子
部品による影響を受け、近接する左右の電極部３，４間
であっても温度差が生ずることも屡々みうけられる。

このように温度の高低差があると、ペースト状ハンダ８
．９の溶融状態も当然相違し、このことは温度の高い側
のペースト状ハンダが完全に溶融しても、他方のペース
ト状ハンダは完全には溶融しないという現象が生ずる。

このように、一方例えば左側ハンダ８が完全溶融し、右
側ハンダ９が不完全溶融状態であると、完全溶融したハ
ンダ８側の方が他方よりハンダ８の表面張力が大きくな
る。この表面張力差は両電極部３．４での高き方向にお
けるモーメント（回転モーメントの垂直分力）の差異と
なって現れ、完全溶融側の電極部３に加わるモーメント
の方が、不完全溶融電極部４側に加わるモーメントより
も遇かに大きくなる。

これに起因して、面実装型電子部品１が第７図に示すよ
うに立ち上がってしまう、いわゆるマンハッタン現象が
起きる。

マンハッタン現象は部品が小ざくなればなる程部品の自
重に対するハンダ表面張力が相対的に大きくなるので、
より発生しやすい状態となる。

今日の電子部品においては実装密度の向上を日差してい
るために、部品自体を小きくする傾向にあり、このマン
ハッタン現象が発生しやすい条件下にある。

マンハッタン現象による接合不良は、基板装置における
リフローハンダ付の歩留りおよび信頼性を著しく低下さ
せる要因となっている。

マンハッタン現象を防止し、ハンダ付不良をなくすには
、第８図に示すように接着剤１４を使用して面実装型電
子部品１の浮上りを防止することが考えられる。

しかし、この接着剤１４を使用すると、面実装型電子部
品１の載置がずれたようなときには、ずれた状態でハン
ダ付されてしまう（第９図参照）。

これによって他の部品との接触事故などを惹起するおそ
れがあるので、あまり得策な解決手段とは言い難い。

接着剤を使用しなければ、仮に部品が摺れて載置されて
いても、面実装型電子部品１には第１０図Ａ、Ｂに示す
ように溶融ハンダによる水平方向のモーメントが作用す
るため、この面実装型電子部品１に対して方向修正力が
働く。接着剤１４を使用すると、この溶融ハンダによる
セルフアライメント作用が活用できない。

そこで、この発明ではこのような面実装型電子部品の立
ち上り現象、いわゆるマンハッタン現象が生じないよう
な面実装型電子部品を使用した基板装置を提案するもの
である。

［問題点を解決するための技術的手段］上述の問題点を
解決するため、この発明においては、扁平形状をなす電
子部品本体の左右両端部に電極部が形成されると共に、
これら電極部の一部を覆うようにハンダ抵抗層が形成さ
れた而実装型電子部品を有し、この面実装型電子部品が
所定の導電層上にハンダ付けされてなることを特徴とす
るものである。

［作　用］第３図に示すように、プリント基板５に実装されるべき
電子部品として、ハンダ抵抗層１１．１２を有する面実
装型電子部品１が使用きれる。

電極部３，４の上面側にハンダ抵抗層１１．１２がある
と、ペースト状ハンダ８．９が溶融してもこのハンダ抵
抗層１１．１２には溶融ハンダが付着しない。

これによって溶融ハンダは底面側の電極部のみに付着す
ることになるからハンダの溶融によって電極部３，４に
加わるモーメントの方向が緩やかとなる。

モーメントの方向が緩やかになれば面実装型電子部品１
に加わる高さ方向のモーメント（垂直分力）が著しく低
下し、通常はこれによって面実装型電子部品１が立ち上
げられるには至らない。これによって、マンハッタン現
象のない基板装置１０が得られる。

［実　施　例］続いて、この発明に係る面実装型電子部品を使用した基
板装置の一例を第１図以下を参照して詳細に説明する。

第１図はこの基板装置１０の一部の断面図を示す。

プリント基板５上には、夫々その所定の載置位置に複数
種の電子部品が実装きれる。電子部品のうち、ＬＡ、Ｉ
Ｂ、　　・・・は面実装型電子部品を、２０はＩＣを夫
々示す。プリント基板５の上面５Ａに電子部品が載置さ
れるとき、Ｉ　Ｃ２０のようなリード端子付きの電子部
品はその下面５Ｂに形成された導電層２１と電気的に連
結される。

面実装型電子部品１　（ＬＡ、ＩＢ、　　・・・）は第
２図以下に示すように、その上面側にハンダ抵抗層１１
．１２が設けられたものが使用される。

面実装型電子部品ＩＡ、ＩＢとしては、上述したような
チップ型コンデンサの他に、インダクタ、抵抗器、その
他の受動素子が使用される。

第２図は面実装型電子部品１の一例を示す。面実装型電
子部品１は扁平形状をなす電子部品本体２と、電子部品
本体２の両端部に嵌着されたキャップ状をなす電極部３
，４で構成される。

そして、少な（とも電極部３．４の上部を覆うようにハ
ンダ抵抗層１１．１２が形成される。ハンダ抵抗層１１
．１２をどの程度まで被覆きせるかは、溶融ハンダによ
って一方の電極部に作用する表面張力に基づくモーメン
トが、その面実装型電子部品を他方の導電層から浮き上
らせてしまうか否かによって決められる。

実験によれば、電極部３．４のほぼ上半部を被覆すれば
足りることが判明した。

ハンダ抵抗層１１．１２は一対の電極３．４だけでなく
、第４図に示すように電子部品本体２の上面全体をも覆
うように形成してもよい。

ここで、ハンダ抵抗層１１．１２としては、アクリル系
やエポキシ系樹脂あるいは紫外線硬化型樹脂、セラミッ
クス、ガラスなどを使用することができる。また、この
ハンダ抵抗層１１．１２は転写若しくはスクリーン印刷
などの既知の手法を用いて形成することができる。

きて、このようなハンダ抵抗層１１．１２の形成された
面実装型電子部品１をプリント基板５に実装する場合の
マンハッタン現象について以下詳述する。

ハンダ抵抗層１１．１２を有した面実装型電子部品１を
使用しても、プリント基板５上に載置される面実装型電
子部品の形状や、大きざなどの相違によって、一対の電
極部３，４間でもリフロ一温度に高低差が生じると考え
られる。従って、第３図に示すように、例えば一方の電
極部３側のハンダ８は溶融するも、他方の電極部４例の
ハンダ９はその溶融が完全でない場合が当然に起こり得
る。

今、第３図に示すように一方の電極部３側のベースト状
ハンダ８のみが溶融したものとすれば、このときハンダ
抵抗層１１の存在によってハンダ抵抗層１１以外の電極
部３の表面のみ溶融ハンダが付着する。

溶融ハンダの付着によって電極部３には矢印方向の表面
張力に基づくモーメントが作用する。このモーメントの
方向は面実装型電子部品１の扁平面に対して鈍角となる
。これによって、面実装型電子部品１に対する電極部３
を中心とした回転モーメント（垂直分力）が僅少となり
、マンハッタン現象は発生しない。これによって、一方
が不完全溶融状態でも他方の電極部４はハンダ９から離
間されることはない。

他方の電極部４例のペースト状ハンダ９は半溶融状態に
あるが、リフロー炉を通過する迄には高温雰囲気によっ
てほぼ完全に溶融される。そのため、他方の電極部４に
も溶融ハンダが付着して最終的には面実装型電子部品１
が完全にプリント基板５上に固着きれる。

その結果、最終的には第１図に示すように、プリント基
板５上に載置きれた全での面実装型電子部品に対して、
夫々に設けられた一対の電極部３゜４が完全にハンダ付
けきれた基板装置１０を得ることかで伊る。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によればハンダ抵抗層を
有した面実装型電子部品を使用して基板装置を構成した
ものである。これによれば、ハンダ抵抗層の存在によっ
て面実装型電子部品の一方が立ち上がるいわゆるマンハ
ッタン現象を確実に防止することができる。

その結果、ハンダ付が完全な基板装置を容易、確実に得
ることができる。そのため、リフローハンダ付装置用の
基板装置として応用する場合には、ハンダの接合不良が
なくなり、基板装置の信頼性を格段に向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る面実装型電子部品を使用した基
板装置の一例を示す要部の断面図、第２図はこれに使用
される面実装型電子部品の一例を示す斜視図、第３図は
プリント基板への実装状態を示す図、第４図は面実装型
電子部品の他の例を示す第２図と同様な斜視図、第５図
は従来の面実装型電子部品の斜視図、第６図はプリント
基板への実装状態を示す図、第７図はマンハッタン現象
を示す図、第８図は従来の他の実装状態を示す図、第９
図はその時の平面図、第１０図はセルフアライメント効
果の説明図である。１０・・・基板装置１・・・面実装型電子部品２・・・電子部品本体３．４・・・電極部８．９・・・ペースト状ハンダ１１．１２・・・ハンダ抵抗層第２図第４図　　　　　第５図第６図第７図第　　９１゛Ａ第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）扁平形状をなす電子部品本体の左右両端部に電極
部が形成されると共に、これら電極部の一部を覆うよう
にハンダ抵抗層が形成された面実装型電子部品を有し、この面実装型電子部品が所定の導電層上にハンダ付けさ
れてなることを特徴とする面実装型電子部品を使用した
基板装置。
（２）上記ハンダ抵抗層は上記電極部のみを被覆するよ
うになされたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の面実装型電子部品を使用した基板装置。
（３）転写若しくはスクリーン印刷によって上記ハンダ
抵抗層が形成されてなることを特徴とする特許請求の範
囲第１項及び第２項記載の面実装型電子部品を使用した
基板装置。