(57)【要約】【課題】自動はんだ付けロボットを用いて基板に表面実装部品をはんだ付けする場合、表面実装部品の片側の端子がはんだ付けで固定されていないため、作業工程中で表面実装部品の位置がずれてしまう可能性がある。【解決手段】自動はんだ付けロボットで表面実装部品をはんだ付けする工程において、表面実装部品のずれを抑制するためのずれ防止用表面実装部品を予め基板に実装しておくことにより、表面実装部品の位置ずれを抑制することできる。【選択図】図２
2020013807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面実装部品が配置された基板であって、
前記第１の表面実装部品は、第１のはんだ接合部と第２のはんだ接合部を備え、前記第１のはんだ接合部及び前記第２のはんだ接合部を介して前記基板に固定され、
前記基板には、第２の表面実装部品と第３の表面実装部品がさらに配置され、
前記第１のはんだ接合部及び前記第２のはんだ接合部は、前記第１の表面実装部品の中心を通る第１の中心線に対して反対側に、それぞれ、備えられ、
前記第２の表面実装部品及び前記第３の表面実装部品は、前記第１の中心線について同じ側に、かつ、前記第１の中心線に直交する第２の中心線に対して反対側に、前記第１の表面実装部品に接する位置に、それぞれ、配置される
ことを特徴とする基板。
【請求項２】
前記第１のはんだ接合部及び前記第２のはんだ接合部は、前記第１の中心線に対して線対称の位置に、それぞれ、配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項３】
前記第２の表面実装部品及び前記第３の表面実装部品は、前記第２の中心線に対して線対称の位置に、それぞれ、配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の基板。
【請求項４】
前記第１の表面実装部品は円形状である
ことを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項５】
前記第１のはんだ接合部及び前記第２のはんだ接合部は、前記第１の中心線に対して反対側に、かつ、前記第２の中心線に対して同じ側に備えられる
ことを特徴とする請求項４に記載の基板。
【請求項６】
前記第２の表面実装部品及び前記第３の表面実装部品は、前記第２の中心線に対して線対称の位置に、それぞれ、配置される
ことを特徴とする請求項５に記載の基板。
【請求項７】
前記第２の表面実装部品及び前記第３の表面実装部品は、前記第２の中心線に対して前記中心において４５度をなす直線の上に、それぞれ、配置される
ことを特徴とする請求項６に記載の基板。
【請求項８】
前記第１の表面実装部品は四角形状である
ことを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項９】
前記四角形状は正方形である
ことを特徴とする請求項８に記載の基板。
【請求項１０】
前記第１のはんだ接合部及び前記第２のはんだ接合部は、前記第１の中心線に対して反対側に、かつ、前記第２の中心線について同じ側に備えられる
ことを特徴とする請求項８または９に記載の基板。
【請求項１１】
前記第２の表面実装部品及び前記第３の表面実装部品は、前記第２の中心線に対して線対称の位置に、それぞれ、配置される
ことを特徴とする請求項１０に記載の基板。
【請求項１２】
前記第２の表面実装部品及び前記第３の表面実装部品は、前記第１の表面実装部品の角部を含む位置に、それぞれ、配置される
ことを特徴とする請求項１１に記載の基板。
【請求項１３】
前記第１の表面実装部品は、リフロー非対応の表面実装部品である
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の基板。
【請求項１４】
前記第１の表面実装部品は、電池である
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の基板。
【請求項１５】
前記第２の表面実装部品及び前記第３の表面実装部品は、それぞれ、リフロー対応の表面実装部品である
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の基板。
【請求項１６】
前記第２の表面実装部品又は前記第３の表面実装部品は、回路素子である
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の基板。
【請求項１７】
前記第２の表面実装部品又は前記第３の表面実装部品は、フローティング素子である
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の基板。
【請求項１８】
請求項１に記載の基板の製造方法であって、
前記第２の表面実装部品と前記第３の表面実装部品を前記基板に実装する工程と、
前記第２の表面実装部品と前記第３の表面実装部品を実装された前記基板に前記第１のはんだ接合部により前記第１の表面実装部品を搭載する工程と、
前記第１のはんだ接合部により前記基板に搭載されている前記第１の表面実装部品を前記第２のはんだ接合部により固定する工程と、を有する
ことを特徴とする基板の製造方法。
【請求項１９】
前記第２の表面実装部品と前記第３の表面実装部品を実装する工程は、リフローにより行われる
ことを特徴とする請求項１８に記載の基板の製造方法。
【請求項２０】
前記第１のはんだ接合部により前記第１の表面実装部品を前記基板に搭載する工程、及び、前記第２のはんだ接合部により前記第１の表面実装部品を前記基板に固定する工程は、それぞれ、自動はんだ付け装置により行われる
ことを特徴とする請求項１８または１９に記載の基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装部品が配置された基板に関するものである。特に、自動はんだ付けロボットを用いてはんだ付けされた表面実装部品が配置された基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板への部品の実装は、以下のような工程により行われていた。
まず、基板のはんだ面に表面実装部品をマウンターでマウントし、リフロー炉ではんだ付けを行う。次に、基板の部品面の別の表面実装部品をマウンターでマウントし、再びリフロー炉ではんだ付けを行う。そして、基板のはんだ面及び部品面へ表面実装部品を実装した後、挿入部品と、電池などの耐熱性が低くリフロー炉に流せない部品を、作業員もしくは自動挿入ロボットが基板に搭載し、作業員がはんだ付けを行う。
【０００３】
しかし、作業員がはんだ付けする作業は、挿入部品とリフロー炉に流せない部品が多ければ多いほど作業時間が膨大になり、作業ミスが発生する可能性も高くなる。
そこで、特許文献１には、こうした作業ミスを軽減させるために、自動はんだ付けロボットではんだ付けを行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−９１６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、自動はんだ付けロボットを用いて基板はんだ付けを行う場合、挿入部品については基板に挿入部品の端子が挿入されるため、実装ずれが生じる可能性は低い。しかし、表面実装部品については、一方の端子がはんだ付けで固定されていない状態で他方の端子をはんだ付けするため、作業工程中で表面実装部品の位置がずれてしまう可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１の表面実装部品が配置された基板であって、前記第１の表面実装部品は、第１のはんだ接合部と第２のはんだ接合部を備え、前記第１のはんだ接合部及び前記第２のはんだ接合部を介して前記基板に固定され、前記基板には、第２の表面実装部品と第３の表面実装部品がさらに配置され、前記第１のはんだ接合部及び前記第２のはんだ接合部は、前記第１の表面実装部品の中心を通る第１の中心線に対して反対側に、それぞれ、備えられ、前記第２の表面実装部品及び前記第３の表面実装部品は、前記第１の中心線について同じ側に、かつ、前記第１の中心線に直交する第２の中心線に対して反対側に、前記第１の表面実装部品に接する位置に、それぞれ、配置されることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、前記基板の製造方法であって、前記第２の表面実装部品と前記第３の表面実装部品を前記基板に実装する工程と、前記第２の表面実装部品と前記第３の表面実装部品を実装された前記基板に前記第１のはんだ接合部により前記第１の表面実装部品を搭載する工程と、前記第１のはんだ接合部により前記基板に搭載されている前記第１の表面実装部品を前記第２のはんだ接合部により固定する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、表面実装部品を基板にはんだ付けする場合、表面実装部品のずれを抑制するための部品を基板に実装しておくことにより、表面実装部品の位置ずれを抑制することできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】各種の部品が実装された基板を示す図である。
【図２】基板へ部品を実装する工程を説明する図である。
【図３】基板上における表面実装部品とずれ防止用表面実装部品の配置関係を説明する図である（実施例１）。
【図４】基板上における表面実装部品とずれ防止用表面実装部品の配置関係を説明する図である（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
図１は、部品が実装された基板を示した図である。
図１において、基板１０には、部品面（表面）に各種の部品が実装されている。また、図には示していないが、基板１０には、はんだ面（裏面）にも各種の部品が実装されている。
図１には、基板１０に実装される部品として、リフロー非対応表面実装部品１００、リフロー対応表面実装部品２００、コネクタなどの挿入部品３００、後述する、ずれ防止用表面実装部品４００、などが示されている。
【００１１】
リフロー非対応表面実装部品１００は、例えば、電池などであり、耐熱温度が低いためにリフロー炉に投入することができない部品である。
リフロー対応表面実装部品２００は、例えば、ＩＣなどであり、リフロー炉に投入しても問題が生じないような耐熱温度を備えている。
挿入部品３００は、例えば、コネクタなどであり、基板１０に設けられたスルーホールなどの挿入部に端子が挿入される。
なお、ずれ防止用表面実装部品４００については、図３及び図４の説明において後述する。
【００１２】
図２は、基板に部品を実装する工程を説明する図である。
まず、基板１０のはんだ面（裏面）にマウンターを用いてリフロー対応表面実装部品２００を搭載する（実装工程１）。
そして、基板１０をリフロー炉に投入することにより、はんだ面に搭載されたリフロー対応表面実装部品２００がはんだ付けされる（実装工程２）。
【００１３】
次に、基板１０の部品面（表面）にマウンターを用いて別のリフロー対応表面実装部品２００をマウントする（実装工程３）。
そして、基板１０を再びリフロー炉に投入することにより、部品面にマウントされたリフロー対応表面実装部品２００がはんだ付けされる（実装工程４）。
【００１４】
最後に、耐熱温度が低いためにリフロー炉に流すことができない、リフロー非対応表面実装部品１００と、コネクタなどの挿入部品３００を、基板１０に搭載する（実装工程５）。
そして、自動はんだ付けロボット２０などの自動はんだ付け装置により、リフロー非対応表面実装部品１００と、挿入部品を３００が、はんだ付けされ、基板１０に実装される（実装工程６）。
【００１５】
次に、上記の実装工程５において、リフロー炉に流すことができない（リフロー非対応）表面実装部品１００を基板１０に実装する製造工程の詳細を、以下の実施例で詳細に説明する。以下の実施例においては、フロー非対応表面実装部品１００のずれが生じないように、ずれ防止用表面実装部品４００を利用する。
【００１６】
＜実施例１＞
まず、図３を用いて、実施例１を説明する。
図３は、自動はんだ付けロボット２０を用いてリフロー非対応表面実装部品１００をはんだ付けする際の、リフロー非対応表面実装部品１００とずれ防止用表面実装部品４００の基板１０上での配置関係を説明する図である。なお、リフロー非対応表面実装部品１００とは、上述したように、例えば電池など、耐熱温度が低いため、リフロー炉に流すことができない部品である。
実施例１では、図３に示されるように、リフロー非対応表面実装部品１００は、２端子であり、形状が円形状である場合について説明する。リフロー非対応表面実装部品１００の各端子は、それぞれ、はんだ接合部１０１、１０２を介して基板１０に固定されている。
【００１７】
そして、各はんだ接合部１０１、１０２は、それぞれ、リフロー非対応表面実装部品１００に関して対称的な位置に設けられる。
より具体的には、各はんだ接合部１０１、１０２は、それぞれ、図３に示されるように、基板１０に平行な面で、リフロー非対応表面実装部品１００の中心Ｏを通る中心線１００ａに対して線対称の位置に設けられる。また、各はんだ接合部１０１、１０２は、それぞれ、中心線１００ａに直交する中心線１００ｂ上の位置に設けられる。
【００１８】
このようなリフロー非対応表面実装部品１００を実装する際には、まず、自動はんだ付けロボット２０により、リフロー非対応表面実装部品１００の２つの端子のうち、図面左側のはんだ接合部１０１を基板１０にはんだ付けする。次に、図面右側のはんだ接合部１０２をはんだ付けする。
自動はんだ付けロボット２０がはんだ接合部１０１を基板１０にはんだ付けしたとき、リフロー非対応表面実装部品１００は基板１０の上に搭載されているだけであるため、はんだ付け時にリフロー非対応表面実装部品１００に位置ずれが生じる可能性がある。
【００１９】
そこで、はんだ接合部１０１、１０２を通る中心線１００ｂに対して、中心Ｏにおいて４５度をなす直線上に、リフロー非対応表面実装部品１００に接する位置に、ずれ防止用表面実装部品４００Ａを配置する。同様に、中心線１００ｂに対して、中心Ｏにおいて−４５度をなす直線上に、リフロー非対応表面実装部品１００に接する位置に、ずれ防止用表面実装部品４００Ｂを配置する。
【００２０】
すなわち、図３に示されるように、ずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂを、中心線１００ａについて同じ側に、かつ、中心線１００ｂに対して線対称となる位置に、リフロー非対応表面実装部品１００に接する位置に、それぞれ、配置する。
【００２１】
製造方法としては、まず、ずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂが基板１０の部品面にマウントされる。そして、基板１０がリフロー炉に投入されることによりずれ防止用表面実装部品４００がはんだ付けされる。
その後、自動はんだ付けロボット２０により、リフロー非対応表面実装部品１００がずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂに接するように、はんだ接合部１０１を基板１０にはんだ付けする。
そして、リフロー非対応表面実装部品１００がずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂにより位置決めされた状態において、再び自動はんだ付けロボット２０によりはんだ接合部１０２を基板１０にはんだ付けする。
【００２２】
なお、ずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂとしては、抵抗、コンデンサなどのリフロー対応表面実装部品で、基板１０上で動作する回路素子として使用される部品を用いてもよい。また、ずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂとしては、電源、接地、回路素子などと電気的に接続されていない素子（フローティング素子）であってもよい。
【００２３】
このように、実施例１においては、リフロー非対応表面実装部品１００に接して、２つのずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂを、それぞれ、右側のはんだ接合部１０２から±４５°の接線上に配置する。
これにより、リフロー非対応表面実装部品１００は、自動はんだ付けロボット２０により左側のはんだ接合部１０１にはんだ付けされた後、２つのずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂにより位置決めされることになる。そのため、はんだ接合部１０２をはんだ付けする際に、リフロー非対応表面実装部品１００の位置が基板１０上でずれる可能性を低減させることができる。
さらに、ずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂとして回路で使用する部品を使う場合には、コストの増加をもたらすことなく、自動はんだ付けロボットを用いてはんだ付けを行う際の表面実装部品１００のずれ防止を実現することができる。
【００２４】
＜実施例２＞
次に、図４を用いて、実施例２を説明する。
実施例２では、図４に示されるように、２端子のリフロー非対応表面実装部品１００は、実施例１と同様に２端子であるが、形状が、正方形のような、四角形状である場合について説明する。
実施例２においても、リフロー非対応表面実装部品１００の各端子は、それぞれ、はんだ接合部１０１、１０２を介して基板１０に固定されている。
【００２５】
そして、各はんだ接合部１０１、１０２は、それぞれ、リフロー非対応表面実装部品１００に関して対称的な位置に設けられる。
より具体的には、各はんだ接合部１０１、１０２は、それぞれ、図４に示されるように、基板１０に平行な面で、リフロー非対応表面実装部品１００の四角形状をなす各辺と並行ないし垂直で、中心Ｏを通る中心線１００ａに対して線対称の位置に設けられる。また、各はんだ接合部１０１、１０２は、それぞれ、中心線１００ａに直交する中心線１００ｂ上の位置に設けられる。
【００２６】
このようなリフロー非対応表面実装部品１００を実装する際には、まず、自動はんだ付けロボット２０により、リフロー非対応表面実装部品１００の２つの端子のうち、図面左側のはんだ接合部１０１を基板１０にはんだ付けする。次に、図面右側のはんだ接合部１０２をはんだ付けする。
自動はんだ付けロボット２０がはんだ接合部１０１を基板１０にはんだ付けしたとき、リフロー非対応表面実装部品１００は基板１０の上に搭載されているだけであるため、はんだ付け時にリフロー非対応表面実装部品１００がずれる可能性がある。
【００２７】
そこで、はんだ接合部１０１、１０２を通る中心線１００ｂに対して、はんだ接合部１０２から図面上側に遠ざかる位置に、リフロー非対応表面実装部品１００に接する位置に、ずれ防止用表面実装部品４００Ａを配置する。同様に、中心線１００ｂに対して、はんだ接合部１０２から図面下側に遠ざかる位置に、リフロー非対応表面実装部品１００に接する位置に、ずれ防止用表面実装部品４００ＢＡを配置する。
【００２８】
すなわち、図４に示されるように、ずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂを、中心線１００ａについて同じ側に、かつ、中心線１００ｂに対して反対側で、線対称となる位置に、リフロー非対応表面実装部品１００に接する位置に、それぞれ、配置する。
また、図４に示されるように、ずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂは、四角形状からなるリフロー非対応表面実装部品１００の角部を含む位置に配置されてもよい。
【００２９】
製造方法としては、実施例１と同様に、まず、ずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂが基板１０の部品面にマウントされる。そして、基板１０がリフロー炉に投入されることによりずれ防止用表面実装部品４００がはんだ付けされる。
その後、自動はんだ付けロボット２０により、リフロー非対応表面実装部品１００がずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂに接するように、はんだ接合部１０１を基板１０にはんだ付けする。
そして、リフロー非対応表面実装部品１００がずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂにより位置決めされた状態において、再び自動はんだ付けロボット２０によりはんだ接合部１０２を基板１０にはんだ付けする。
【００３０】
なお、ずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂとしては、実施例１と同様に、抵抗、コンデンサなどのリフロー対応表面実装部品で、基板１０上で動作する回路素子として使用される部品を用いてもよい。また、ずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂとしては、電源、接地、回路素子などと電気的に接続されていない素子（フローティング素子）であってもよい。
【００３１】
このように、実施例２においては、リフロー非対応表面実装部品１００に接して、２つのずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂを、それぞれ、右側のはんだ接合部１０２から上下方向に離れた位置に配置する。
これにより、リフロー非対応表面実装部品１００は、自動はんだ付けロボット２０により左側のはんだ接合部１０１にはんだ付けされた後、２つのずれ防止用表面実装部品４００Ａ、４００Ｂにより位置決めされることになる。そのため、リフロー非対応表面実装部品１００の位置が基板１０上でずれる可能性を低減させることができる。
【００３２】
＜その他の実施例＞
なお、上述の各実施例においては、リフロー非対応表面実装部品として電池を例示したが、これに限られるものではない。耐熱温度が低いなどのために、リフロー炉に投入することができない実装部品であれば、リフロー非対応表面実装部品とみなすことができる。
また、上述の各実施例においては、リフロー非対応表面実装部品の形状として、円形や正方形を例示したが、これに限られるものではない。円形や正方形のように対称性がある形状に限られず、平面形状が非対称なものであってもよい。なお、その際には、中心Ｏは、平面形状の重心となる位置とみなすことができる。また、本発明における、中心、線対称、正方形、４５度、などの用語は実質的な意味を有するものであればよく、製造工程上の誤差などを有するものも包含するものである。
また、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。すなわち、上述の実施例及びその変形例を組み合わせた構成もすべて本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３３】
１０            基板
１００          リフロー非対応表面実装部品
１００ａ、ｂ    中心線
１０１、１０２  はんだ接合部
２００          リフロー対応表面実装部品
３００          挿入部品
４００Ａ、Ｂ    ずれ防止用表面実装部品
【図１】
2020013807.tif 000003
【図２】
2020013807.tif 000004
【図３】
2020013807.tif 000005
【図４】
2020013807.tif 000006