(57)【要約】      （修正有）【課題】下面電極構造の電子部品に関し、より詳細には半田接合の確認が容易にできる電子部品に関するものである。【解決手段】電子部品１００はパッケージの下面に素子の端子と接続する電極２００、２１０を配置した電子部品であり、パッケージを上下に貫通する貫通孔３００、３１０を備え、その貫通孔の下部の開口部の全体、または一部が電極２００、２１０の占める領域内に配置され、電極２００、２１０を貫通して形成される、よう構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージの下面に電極を配置した電子部品であって、
前記電子部品は前記パッケージを貫通する貫通孔を備え、該貫通孔の一端の開口部の全体、または一部が前記電極の占める領域内に配置され、該電極を貫通して形成される
ことを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記貫通孔の内壁を所定の金属膜で被覆した
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記被覆した内壁の金属膜は鏡面である
ことを特徴とする請求項２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記貫通孔の上部位置に所定倍率の凸レンズを配置した
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項５】
パッケージの下面に電極を配置し、該電極の領域に上下に貫通する貫通孔を備えた電子部品の実装方法であって、
プリント基板に形成したパッド上に所定量のクリーム半田を塗布する工程と、
前記電子部品を前記パッドに載置し、加熱により前記クリーム半田をリフローする工程と、
前記電子部品の上面から前記貫通孔の深さを計測し、計測した深さにより半田接合の良否を判定する工程と
を有することを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項６】
パッケージの下面に電極を配置し、該電極の領域に上下に貫通し内壁に所定の金属膜を被覆した貫通孔を備えた電子部品の実装方法であって、
プリント基板に形成したパッド上に所定量のクリーム半田を塗布する工程と、
前記電子部品を前記パッドに載置し、加熱により前記クリーム半田をリフローする工程と、
前記電子部品の上面から前記貫通孔の半田の有無を検知し、該半田の有無により半田接合の良否を判定する工程と
を有することを特徴とする電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は下面電極構造の電子部品に関し、より詳細には半田接合の良否を容易に確認できる電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラや携帯電話などのモバイル機器に使用される電子部品は、機器の高機能化に伴ってより小型化、薄型化が求められている。この要求を満たすために、電子部品の実装形態も変遷してきている。例えば、表面実装部品のダイオードやコンデンサ等の電子部品においては、下面に電極を配置した下面電極構造の電子部品が用いられるようになってきた。それ以前の電子部品の電極は、電子部品の下面の他に、端部や側面、上面に形成した構造が多く見られ、これらと較べて下面電極構造は、プリント基板上に形成するパッドの大きさを小さくできることから、より高い密度の実装が期待できるものである。
【０００３】
図６はそのような下面電極構造の電子部品と実装の例を示すものである。
【０００４】
図６（ａ）において、電子部品１０は樹脂モールドのケースの一面に電極１１、１２を形成し、この面を下に向けてプリント基板に形成したパッド３０、３１と半田接合される。パッド３０、３１上にはクリーム半田４０がシルクスクリーン印刷によって形成され、この上に電子部品１０の電極１１、１２を位置合わせした状態でプリント基板全体をヒーターや赤外線で加熱し、クリーム半田４０を溶融して接合がなされる。
【０００５】
図６（ｂ）は、加熱溶融後の状態を側面から示している。パッド３０、３１上のクリーム半田４０が溶融後凝固して半田４１となり、半田４１は電子部品１０の電極１１、１２とプリント基板２０のパッド３０、３１とを接合している。
【０００６】
プリント基板に実装後の下面電極構造の電子部品の半田接続の検査は、目視チェックが困難（上方からは電子部品に接続部分が隠れて見えないこと、および側面からは実装密度が高い場合に目視困難である）であるため、電気的な導通チェックあるいは回路機能のチェックにより接合の良否を判定しているのが一般的である。
【０００７】
導通チェックの方法として、プリント基板のパッドを分割し、分割したパッド間の導通を調べる方法が知られている（特許文献１）。また、電子部品を実装したプリント基板のパッドの領域にＸ線を照射し、透過画像を得てパッド上に半田が溶融しているかどうかを調べ、半田接続の良否を判定する技術も知られている（特許文献２）。
【特許文献１】昭６１−１７４７９５号公報
【特許文献２】特許第３６１３１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、プリント基板に実装した後の下面電極構造の電子部品の半田接合のチェックは、接合部分が見えないため困難を伴う。
【０００９】
電気的に回路機能をチェックする方法は、半田の溶融が不完全で電子部品の電極とプリント基板のパッドとがルーズコンタクトの状態でも正常な回路動作を示すことが多く、信頼性に欠ける点で問題がある。
【００１０】
プリント基板のパッドを分割して導通チェックする方法は、半田の溶融について考慮されているが、分割したパッドに導通チェックのためのプローブを当てる領域が必要となり、高い密度で実装する場合に問題となる。また、Ｘ線を用いてパッド上の半田溶融の透過画像を得る方法は検査の信頼性は高いと考えられるが、Ｘ線照射装置やＸ線から防護するための設備費用が発生し、試験コストは高いものとなる。
【００１１】
本発明は、容易に溶融した半田の確認ができる下面電極構造の電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電子部品は、パッケージ下面に電極を配置した電子部品であり、パッケージを上下に貫通する貫通孔を備える。そしてその貫通孔は、貫通孔下部の開口部の全体、または開口部の一部が電極の占める領域内に配置されて形成される。即ち、貫通孔はパッケージの上面から下面の電極を貫いて形成される。
【発明の効果】
【００１３】
パッケージ下面の電極の領域に上下に貫通する貫通孔を設けたので、半田リフローの際に溶融した半田が貫通孔に入る。半田リフローの終了後に、パッケージ上面から貫通孔の深さを測り、深さが所定の値より小さければ半田が貫通孔に盛り上がった状態にあり半田接合が良好に行われた、と判断できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施形態その１）
本発明の電子部品と半田接合について図１〜図４を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の電子部品１００の構造を示すもので、ダイオードやコンデンサ等の素子を樹脂モールドした２端子の電子部品である。パッケージの外形寸法は、長さ、幅、高さがそれぞれ２．０ｍｍ、１．２５ｍｍ、０．８ｍｍである。電子部品１００のパッケージの下面には素子の端子と接続する電極２００、２１０を配置している。この電極２００、２１０の長さと幅の寸法は、それぞれ０．７ｍｍ、１．２ｍｍである。電極２００、２１０の略中央の位置にパッケージの上下を貫通する貫通孔３００、３１０を形成している。貫通孔３００、３１０の直径は０．３ｍｍで、貫通孔３００、３１０の内壁はパッケージの樹脂が露出している。貫通孔３００、３１０は、例えばドリルやＣＯ２レーザ、あるいは樹脂ケースの成型等により形成が可能である。また、貫通孔３００、３１０の径は、パッケージの大きさに応じて適切に定められてよい。
【００１６】
図２は、図１に示す電子部品１００をプリント基板５００に実装する状態を示すものである。図２（ａ）はプリント基板５００上に形成したパッド４００、４１０のそれぞれにクリーム半田６００を例えばスクリーン印刷により形成（塗布）しておく。電子部品１００は、その電極２００、２１０をパッド４００、４１０に位置合わせして置かれ、加熱によりクリーム半田６００を溶融させて半田接合を行う。
【００１７】
図２（ｂ）は、半田接合がなされた状態を貫通孔３００、３１０を通る断面で示したものである。パッド４００、４１０と電極２００、２１０は、クリーム半田６００が溶融した後に凝固した半田６１０により接合がなされている。また、貫通孔３００、３１０には、下部の開口部から溶融した半田６００が入り凝固している状態を示している。
【００１８】
次に、本発明の電子部品のプリント基板への実装方法を図３のフローを用いて説明する。まず、プリント基板に形成されたパッドにクリーム半田をシルクスクリーン印刷法により形成する。クリーム半田が形成されたパッドに合わせて本発明の電子部品を載置する。例えば、ＣＡＤデータを基に自動マウンタにより電子部品を載置する。プリント基板に搭載すべき全ての電子部品の載置が終了したら、そのプリント基板をリフロー炉に入れ、クリーム半田を溶融させる。リフロー炉は一般にプリヒート、リフロー、冷却の温度プロファイルの設定が可能である。所定時間を経てリフロー炉から出て来たプリント基板は半田接合が終了している状態にある（Ｓ１００−Ｓ１２０）。
【００１９】
続いて、半田接合の検査に入る。プリント基板の一つの電子部品に対して、まず電子部品の上面の高さを測定する。例えば、プリント基板を数値制御によるＸＹテーブル上に置き、ＸＹテーブルの上方に設置したレーザ測長器のレーザヘッドにより測長を行う。
【００２０】
電子部品の上面高さの測定に続いて、貫通孔の底面の高さの測長を行う。電子部品の上面高さの測定位置から貫通孔３００の位置にＸＹテーブルを移動し、測長を行うことになる。取得した電子部品上面の高さと貫通孔底面の高さの測長データから、貫通孔３００の深さ“ｄ”を算出する。算出した“ｄ”が、予め設定した値より小さければ、貫通孔に半田が入り、半田の溶融が充分に行われ半田接合の判定は合格と判定する。算出した“ｄ”が、予め設定した値より大きければ半田の溶融が不充分であり、半田接合の判定は不合格と判定し、アラームを通知する。全ての貫通孔に対して深さの測長と判定を行い終了する（Ｓ１３０−Ｓ１７０）。
【００２１】
図４はレーザ測長の例を示しており、図４（ａ）は電子部品１００の上面を測長している状態を示している。図４（ａ）において、プリント基板５００は図示しないＸＹテーブル上に置かれているものとする。また、図示しないレーザ測長器に接続したレーザヘッド７００はＸＹテーブルの上方に配置されている。ＸＹテーブルおよびレーザ測長器は、コンピュータに接続され、コンピュータは貫通孔の深さから半田接合の良否判定を行うアプリケーションプログラムとＣＡＤデータを備えているものとする。そして、コンピュータはＣＡＤデータを基にＸＹテーブルの位置制御を行い、レーザ測長器の測長指示、測長した値から貫通孔の深さの算出、算出した深さに基づく半田接合の良否判定を行う。
【００２２】
図４（ｂ）は、貫通孔の底面の高さの測長を行っている状態を示している。図４（ａ）による上面高さの測長データと図４（ｂ）の貫通孔の底面高さの測長データをもとにコンピュータは上記に示した半田の接合状態を判定する。不合格のアラームは、ＣＡＤデータから電子部品の部品番号が判るので、その部品番号を含めて通知するようにすればよい。
【００２３】
ここでは貫通孔の深さの計測にレーザ測長器を用いたが、孔の深さを測ることができるものであればどのような方法であっても良い。
【００２４】
また、図１に示した貫通孔３００、３１０は、パッケージ下面の電極の略中央に開口部が位置するように形成したが、電極２００、２１０が形成される領域であれば電極内のいずれの位置に配置するようにしてもよい。また、貫通孔３００、３１０の開口部の一部が電極２００、２１０にかかるように形成してもよい。
【００２５】
（実施形態その２）
実施形態その１では、貫通孔の内壁は樹脂モールドの樹脂が露出したものであった。実施形態その２は、貫通孔の内壁を金属膜で被覆する形態である。図５は、貫通孔を金属膜で被覆した電子部品１１０の構造を断面図で示す（図５は、半田接合を行った状態を示している）。パッケージの寸法、貫通孔３０１、３１１の寸法は図１に示したものと同一である。
【００２６】
貫通孔３０１、３１１の内壁は、例えば無電解メッキにより銅の皮膜を形成している。銅皮膜の厚さは１５μｍ〜２０μｍである。半田リフローの工程で、溶融した半田は銅に対する濡れ性と表面張力により、毛細管現象により貫通孔の上部まで上昇する。このような状態で、貫通孔上部の開口部の半田の有無の検知は、例えば貫通孔の直径より小さな径の光（例えばレーザ光）を上方から垂直に照射し、その反射光の強さで半田の有無を判別できる。この方法は、高価なレーザ測長器が不要になる。
【００２７】
もちろん、図４に示したように貫通孔の深さを測長するようにしてもよい。この場合は、図１に示す方法より半田接合の判定精度を向上できる。
【００２８】
また、クリーム半田の量を適正に制御することにより、溶融した半田を貫通孔の開口部にまで上昇させ、半田の有無を目視で確認することも可能である。この場合は、検査設備は不要となる。
【００２９】
貫通孔３０１、３１１の内壁に被覆した金属膜を鏡面にしてもよい。鏡面とすることで、貫通孔３０１、３１１の上部まで半田が上がらない状態であっても、上部の開口部から鏡面の反射を利用して貫通孔３０１、３１１の半田面の高さを目視、あるいはＣＣＤカメラ等を用いて確認できる。
【００３０】
また、貫通孔３０１、３１１の上部にレンズを配置してもよい。例えば、貫通孔を持つ樹脂ケースと樹脂によるレンズとを一体成型により作成する。半田の盛り上がりをレンズを通して目視やＣＣＤカメラ等を用いて確認する（この場合、貫通孔の内壁は金属膜の被覆を行わず、樹脂ケースの樹脂が露出している）。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の電子部品の構造例（実施形態その１）である。
【図２】本発明の電子部品の実装例である。
【図３】本発明の電子部品の実装フロー例である。
【図４】貫通孔の深さ測長例である。
【図５】本発明の電子部品の構造例（実施形態その２）である。
【図６】従来の下面電極構造の電子部品の実装例である。
【符号の説明】
【００３２】
１０    電子部品
１１    電極
１２    電極
２０    プリント基板
３０    パッド
３１    パッド
４０    クリーム半田
４１    半田
１００  電子部品
１１０  電子部品
２００  電極
２１０  電極
３００  貫通孔
３０１  貫通孔
３１０  貫通孔
３１１  貫通孔
４００  パッド
４１０  パッド
５００  プリント基板
６００  半田クレーム
６１０  半田
７００  レーザヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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