(57)【要約】【課題】高い精度でリードフレームを取り付けることが容易になるハイブリッドＩＣとリードフレーム取り付け用治具を提供する。【解決手段】  基板上に１以上の表面実装部品が実装され、前記基板の少なくとも一辺の端部に端子パッドが形成され、前記端子パッドが形成されていない対向する２辺のいずれにも少なくとも一つのブレイク部が形成されているハイブリッドＩＣであって、前記基板の端子パッドが形成されている側の辺の両角のうち少なくとも一方の角に突き当て面が形成されているハイブリッドＩＣ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に１以上の表面実装部品が実装され、前記基板の少なくとも一辺の端部に端子パッドが形成され、前記端子パッドが形成されていない対向する２辺のいずれにも少なくとも一つのブレイク部が形成されているハイブリッドＩＣであって、
前記基板の端子パッドが形成されている側の辺の両角のうち少なくとも一方の角に突き当て面が形成されているハイブリッドＩＣ。
【請求項２】
前記突き当て面は、基板の角を構成する２辺のうち前記端子パッドが形成されている辺の途中にあるＡ点からもう一方の辺の途中にあるＢ点を結ぶ直線で前記角を切り落とすことにより形成されている請求項１に記載のハイブリッドＩＣ。
【請求項３】
切り落とされる前記角からＡ点までの距離をｗ、前記角からＢ点までの距離をｈ、前記角から前記ブレイク部までの距離をＨとしたときに、ｗ＜ｈ＜Ｈである請求項２に記載のハイブリッドＩＣ。
【請求項４】
請求項１に記載のハイブリッドＩＣにリードフレームを取り付けるためのリードフレーム取り付け治具であって、
前記ハイブリッドＩＣを両端部で保持するリードフレームホルダ及び副リードフレームホルダと、
前記リードフレームホルダと前記副リードフレームホルダとを互いに近接及び離間する方向にスライド可能に保持するスライダと、
前記リードフレームホルダと前記副リードフレームホルダとのうち、少なくとも前記リードフレームホルダに形成された、前記リードフレームを挿入するためのスリットと、
前記リードフレームホルダと前記副リードフレームホルダとのうち、少なくとも前記リードフレームホルダに形成された、前記リードフレームの挟持部を所定の位置に保持、固定するための固定溝と、
前記リードフレームホルダと前記副リードフレームホルダとに形成された、前記ハイブリッドＩＣを設置するための設置棚と、
前記ハイブリッドＩＣに形成されている前記突き当て面に当接することにより前記ハイブリッドＩＣを位置決めする基板受け部と、
を備えるリードフレーム取り付け治具。
【請求項５】
前記ハイブリッドＩＣの底面に実装された表面実装部品が接触することを防ぐための表面実装部品逃げ凹部が、前記リードフレームホルダと前記副リードフレームホルダとのうちの少なくとも一方に形成されている請求項４に記載のリードフレーム取り付け治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレーム付きのハイブリッドＩＣに関し、特に端子パッドにリードフレームを正確に取り付けることが出来るハイブリッドＩＣとリードフレーム取り付け治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
＜面付け基板からのハイブリッドＩＣの分離＞
プリント基板上に複数の電子回路部品を実装して一つのＩＣとして構成するハイブリッドＩＣは、ハイブリッドＩＣの端部に配置された電極（以下、「端子パッド」と言う）にリードフレームを取り付けることでメイン基板に実装が可能となっている。
【０００３】
近年、ハイブリッドＩＣに実装される電子回路部品は小型化および低コスト化のために表面実装型が用いられており、表面実装型の電子回路部品をプリント基板上に自動配置するチップマウンターと半田リフローによる半田固定によりハイブリッドＩＣの自動組み立てが可能となった。
【０００４】
ここでさらなる量産効果を期待するために、複数のハイブリッドＩＣを大型の基板にまとめて配置し、単一の工程で複数のハイブリッドＩＣに電子回路部品を実装可能とする技術が確立されている。
【０００５】
このような電子回路部品の実装方式においては実装工程後に大型の基板からハイブリッドＩＣを分離させるための工夫が必要となっていた。特許文献１では、ハイブリッドＩＣ用プリント基板の周囲に切断用凹溝を設け、さらに基板の四隅に面取り用透孔を穿設することで大型のプリント基板（以下、「面付け基板」と言う）上に配置された複数の小型基板に分離可能な方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２では、配線基板の四辺に切断ガイド溝を設け、ブリッジ部を角形のパンチで打ち抜き加工することで配線基板の分離を可能とする方法が開示されている。
【０００７】
＜ハイブリッドＩＣへのリードフレームの取り付け＞
特許文献３および特許文献４には、リードフレームを取り付けたハイブリッドＩＣの実施例が開示されている。本発明の一実施例として適用されるリードフレームは一般にＦ形リードフレームと呼ばれているものであり、薄板をプレス成形して製作されている。ここで、リードフレームは、上端側に形成された狭持部がハイブリッドＩＣの端部の端子パッドを挟み込むことにより機械的に固定され、さらに半田付けにより電気的に接続される。
【０００８】
また、リードフレームは自動組立装置による部品供給を考慮して細長いリボン状として形成されており、リードフレーム下端の供給ベルト部をハイブリッドＩＣの端子数に合わせて所用の長さでカットして使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平２−２９５４４号公報
【特許文献２】特開２００３−６９１６６号公報
【特許文献３】実開平６−２９１４５号公報
【特許文献４】特開平９−６４５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
装置の小型化、高機能化の要求に対応し、メイン基板に対するハイブリッドＩＣの実装には高い位置精度が求められている。これに対応するため、ハイブリッドＩＣにリードフレームを正確に取り付け可能とするためのリードフレーム取り付け用の治具が必要となっていた。
【００１１】
一方、リードフレーム取り付け用治具に対しハイブリッドＩＣを正確にかつ確実に固定可能となるようハイブリッドＩＣには位置決めのための構造が必須となっている。
【００１２】
しかしながら、特許文献１に開示された面付け基板からのハイブリッドＩＣの分離方法では切断用凹溝部、つまりハイブリッドＩＣの各端面はガラス繊維の突出などにより微小な凹凸が発生するために位置決め面として適用することが困難となっていた。
【００１３】
また、特許文献２に開示されたハイブリッドＩＣ分離方法においてはブリッジ部を打ち抜き加工するための装置が大がかりとなり、他品種少量生産における様々な形状、大きさのハイブリッドＩＣに対応することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の課題は、下記の各発明によって解決することができる。
即ち、本発明のハイブリッドＩＣは、基板上に１以上の表面実装部品が実装され、前記基板の少なくとも一辺の端部に端子パッドが形成され、前記端子パッドが形成されていない対向する２辺のいずれにも少なくとも一つのブレイク部が形成されているハイブリッドＩＣであって、前記基板の端子パッドが形成されている側の辺の両角のうち少なくとも一方の角に突き当て面が形成されていることを主要な特徴にしている。
【００１５】
また、本発明のハイブリッドＩＣは、前記突き当て面は、基板の角を構成する２辺のうち前記端子パッドが形成されている辺の途中にあるＡ点からもう一方の辺の途中にあるＢ点を結ぶ直線で前記角を切り落とすことにより形成されていることを主要な特徴にしている。
【００１６】
更に、本発明のハイブリッドＩＣは、切り落とされる前記角からＡ点までの距離をｗ、前記角からＢ点までの距離をｈ、前記角から前記ブレイク部までの距離をＨとしたときに、ｗ＜ｈ＜Ｈであることを主要な特徴にしている。
【００１７】
更にまた、本発明のリードフレーム取り付け治具は、前記ハイブリッドＩＣを両端部で保持するリードフレームホルダ及び副リードフレームホルダと、前記リードフレームホルダと前記副リードフレームホルダとを互いに近接及び離間する方向にスライド可能に保持するスライダと、前記リードフレームホルダと前記副リードフレームホルダとのうち、少なくとも前記リードフレームホルダに形成された、前記リードフレームを挿入するためのスリットと、前記リードフレームホルダと前記副リードフレームホルダとのうち、少なくとも前記リードフレームホルダに形成された、前記リードフレームの挟持部を所定の位置に保持、固定するための固定溝と、前記リードフレームホルダと前記副リードフレームホルダとに形成された、前記ハイブリッドＩＣを設置するための設置棚と、前記ハイブリッドＩＣに形成されている前記突き当て面に当接することにより前記ハイブリッドＩＣを位置決めする基板受け部と、を備えることを主要な特徴にしている。
【００１８】
また、本発明のリードフレーム取り付け治具は、前記ハイブリッドＩＣの底面に実装された表面実装部品が接触することを防ぐための表面実装部品逃げ凹部が、前記リードフレームホルダと前記副リードフレームホルダとのうちの少なくとも一方に形成されていることを主要な特徴にしている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ハイブリッドＩＣに対し、高い精度でリードフレームを取り付けることが可能なハイブリッドＩＣとリードフレーム取り付け治具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態の一例を示すハイブリッドＩＣの平面図、側面図および部分拡大図である。
【図２】複数のハイブリッドＩＣが配置された面付け基板を示す斜視図である。
【図３】本発明に係わるリードフレーム取り付け治具の動作を示す斜視図である。
【図４】本発明に係わるリードフレーム取り付け治具の動作を示す平面図である。
【図５】ハイブリッドＩＣの両面に表面実装部品が実装されていることを示す斜視図である。
【図６】ハイブリッドＩＣと、リードフレーム取り付け治具に形成された基板受け部の設置に関する本発明の他の実施例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本発明の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。従って、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。
【００２２】
＜面付け基板とハイブリッドＩＣの構成＞
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）は、ハイブリッドＩＣの平面図、図１（ｂ）はハイブリッドＩＣの側面図、図１（Ｃ）は、部分拡大図である。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、ハイブリッドＩＣ１０は、基板５と、基板５の表面に実装された１以上の表面実装部品１００と、基板５の２つの端部１０ａ，１０ａ側の両角部に形成された突き当て面１０ｃと、２つの端部１０ａ，１０ａ側の基板表面に形成された端子パッド１６とを主に備えて構成される。側面１０ｂには、基板５を後述する面付き基板に保持するためのブレイク部１４が一部残っている。
【００２４】
図２は面付け基板の構成を示す斜視図である。面付け基板２０には基板５を取り囲む様にブレイク用透孔２２が穿設され、基板５は複数のブレイク部１４により面付け基板２０内に保持されている。
【００２５】
面付け基板２０には基板５の側面１０ｂに沿うよう面付け基板２０の端部から反対側の端部に渡ってＶ字状断面のブレイク溝２４が形成されている。
【００２６】
表面実装部品１００は面付け基板２０の状態において例えば自動で表面実装部品を実装する実装機により配置され、半田リフロー機により基板５上に半田固定される。表面実装部品１００は回路の規模、構成により基板５の片面または両面に実装される。
【００２７】
ブレイク部１４は面付け基板２０内に基板５を安定に固定する機能を有しており、本発明の一実施形態では基板５一枚辺りブレイク部１４を４カ所として構成しているが、少なくともブレイク部は３カ所あれば同様の機能を満足することができる。
【００２８】
面付け基板２０に表面実装部品１００を実装後、例えば手で面付け基板２０に曲げ応力を加えることにより面付け基板２０はブレイク溝２４で破断するため、面付け基板２０から基板５を容易に分離することができる。
【００２９】
このとき、面付け基板２０から分離された基板５の側面１０ｂにはわずかにブレイク部１４が突出することとなる。
＜リードフレームの構成＞
【００３０】
リードフレームの構成について図３を用いて説明する。リードフレーム３０は特許文献４に開示されているように一般にＦ形リードフレームと呼ばれているものであり、金属の薄板をプレス加工して形成されている。リードフレーム３０の一端（上端）側はバネ性を有し、弾性的に基板を挟み込むように形成された片持ち状の狭持部３０ａを有することで、基板５の端部に形成された端子パッド１６を挟み込み固定できる機能を有する。
【００３１】
また、リードフレームの他端（下端）側はリボン状の供給ベルト部３０ｂによりリードフレームが個々に分解されないよう固定されている。供給ベルト部３０ｂは自動組み立て装置による組み立てを考慮して形成されているものであり、ハイブリッドＩＣに対し複数のリードフレームの固定が一括で行えるように構成されたものである。
【００３２】
この供給ベルト部３０ｂはハイブリッドＩＣ１０とリードフレーム３０との機械的な結合と半田による電気的な接合が完了した後に切り離される。
【００３３】
＜リードフレーム取り付け治具の構成＞
リードフレーム取り付け治具の構成について説明する。
図３は本発明に係るリードフレーム取り付け治具の動作を示す斜視図、図４は本発明に係わるリードフレーム取り付け治具の動作を示す平面図、図５は両面に表面実装部品が実装されたハイブリッドＩＣを示す斜視図である。
【００３４】
図３においてリードフレーム取り付け治具４０はリードフレームホルダ４０ａと副リードフレームホルダ４０bとスライダ４０ｃにより構成され、リードフレームホルダ４０ａ側に固定されたスライダ４０ｃにより副リードフレームホルダ４０ｂはリードフレームホルダ４０ａと近接、離間する方向にスライド可能となっている。
【００３５】
リードフレームホルダ４０ａと副リードフレームホルダ４０bの上部にはリードフレーム３０をリードフレームホルダ４０ａ、副リードフレームホルダ４０ｂに挿入させるためのスリット４２と、リードフレーム３０の挟持部３０ａを所定の位置に保持、固定するための固定溝４４と、ハイブリッドＩＣ１０を所要の位置、高さに設置するための設置棚４６と、ハイブリッドＩＣ１０の突き当て面１０ｃを受ける基板受け部５０と、基板５の幅よりもわずかに大きい幅を有する基板保持部５２と、表面実装部品逃げ凹部４８、とが形成されている。
【００３６】
＜動作＞
次に図１および図３〜図５を参照してリードフレーム取り付け治具の動作について説明する。
【００３７】
図３を参照して、予め、リードフレーム取り付け治具４０の副リードフレームホルダ４０ｂをスライドさせてリードフレームホルダ４０ａと副リードフレームホルダ４０ｂとの間隔を拡げておく。
【００３８】
リードフレーム３０をスリット４２に挿入し、リードフレーム３０の狭持部３０ａを固定溝４４に設置する。
【００３９】
そしてハイブリッドＩＣ１０をリードフレームホルダ４０ａ、副リードフレームホルダ４０ｂの設置棚４６に設置する。ここで図５に示すように、設置棚４６には表面実装部品逃げ凹部４８が形成されているため、ハイブリッドＩＣ１０の裏面に実装された表面実装部品１００とリードフレーム取り付け治具とが干渉することはない。
【００４０】
さらに、図１を参照して、ハイブリッドＩＣ１０の基板５の角部を斜めとし、突き当て面１０ｃとして形成したことにより、基板５の幅よりも端部１０ａの幅は狭くなる。これにより、リードフレーム取り付け治具４０の設置棚４６に対するハイブリッドＩＣ１０設置の際に多少低い設置精度であっても設置作業がスムーズに行えることとなる。
【００４１】
また、突き当て面１０ｃは、端子パッド１６に対して特定の位置関係になるように高精度に形成されている。また、リードフレーム取り付け治具４０の基板受け部５０と、スリット４２に挿入されたリードフレーム３０の挟持部３０ａとが、突き当て面１０ｃと端子パッド１６との位置関係に対応した位置関係になるように、基板５の突き当て面１０ｃと、スリット４２とが形成されている。
【００４２】
これにより、基板５の突き当て面１０ｃを基板受け部５０に当接させるだけで、容易に、かつ、高精度に端子パッド１６を挟持部３０ａに挟持させることができる。
【００４３】
ここで、図４を参照する。図４は、設置棚４６に基板５を設置し、リードフレームホルダ４０ａと、副リードフレームホルダ４０ｂとを互いに近接する方向に少し移動させた状態を示す図である。この状態から、更にリードフレームホルダ４０ａと副リードフレームホルダ４０ｂとを互いに近接する方向にスライドさせる。
【００４４】
これにより、基板５は、側面１０ｂがリードフレームホルダの基板保持部５２にガイドされながら、設置棚４６内を移動する。基板５の突き当て面１０ｃが基板受け部５０に当接することにより、基板５は、設置棚４６内で位置決めされ、そのとき基板５の端子パッド１６は、リードフレーム３０の挟持部３０ａに挟持される。
【００４５】
これにより、端子パッド１６とリードフレーム３０とが機械的に接合され、さらに電気的に接続される。
【００４６】
ここで、リードフレームホルダ４０ａおよび副リードフレームホルダ４０ｂに形成された基板受け部５０は基板５の角部に形成された突き当て面１０ｃと相対する位置に設定されており、副リードフレームホルダ４０ｂをリードフレームホルダ４０ａ側に互いに近接させる方向にスライドさせると、基板受け部５０と突き当て面１０ｃとが当接する位置でスライド動作が終了することとなる。
【００４７】
これにより、リードフレーム３０は前述した副リードフレームホルダ４０ｂのスライド動作によって先ずリードフレーム３０の狭持部３０ａとハイブリッドＩＣ１０の端部とが嵌合することで電気的な接続が成され、さらに副リードフレームホルダ４０ｂを基板受け部５０と突き当て面１０ｃとが当接する位置までスライドさせること、つまり、リードフレーム取り付け治具のスライド動作の完了と同時に、リードフレーム３０はハイブリッドＩＣ１０に対して正確な位置に固定されることとなる。
【００４８】
最後に、リードフレーム組み立て治具４０からリードフレームとの接合が完了したハイブリッドＩＣ１０を上方に引き抜くことによりハイブリッドＩＣ１０とリードフレーム３０との組み立てが完了する。
【００４９】
ここで図１（ｃ）並びに図４を参照して、本発明者は鋭意研究の結果、ハイブリッドＩＣ１０の基板５の角部に形成する突き当て面１０ｃのカット寸法として、基板５の側面１０ｂ側寸法をｈ、基板５の端部１０ａからブレイク部１４までの寸法をＨとしたとき、基板５の端部１０ａ側寸法をｗとしたときに、ｗ＜ｈ＜Ｈとなるようにすることが必要であり、特にｈ＝３×ｗとすることが望ましいことを見いだした。
【００５０】
更にまた、別の言い方で説明すると、切り落とされる角からＡ点までの距離をｗ、前記角からＢ点までの距離をｈ、前記角から前記ブレイク部までの距離をＨとしたときに、ｗ＜ｈ＜Ｈであることが必要であり、特にｈ＝３×ｗであることが好ましいことを発見した。
【００５１】
ここで、ｈ≧Ｈの場合は、ブレイク部１４と基板保持部１４とが干渉してしまい、基板保持部５２が基板５の側面１０ｂをガイドすることが不可能になるというデメリットもある。しかしながら、基板保持部５２が無くても、本発明はその特有の効果を奏し、その目的を達成することができる。
【００５２】
図６は本発明に係わる他の実施形態を示す平面図である。本発明の一実施形態においてはハイブリッドＩＣ１０の基板５の突き当て面１０ｃを基板５の全ての角に形成することで合計４カ所設けているが、図６（ａ）に示したように端部１０ａの片側のみに形成して合計２カ所とすることも可能である。
【００５３】
また、ハイブリッドＩＣに取り付けるリードフレームがハイブリッドＩＣの一端部のみで構成される場合は、図６（ｂ）に示すように突き当て面１０ｃを端部１０ａの両端部、合計２カ所のみ形成することでも同様の機能を実現でき、さらには図６（ｃ）に示すように突き当て面を基板端部の片側１カ所のみとすることも可能である。
【符号の説明】
【００５４】
５      基板
１０    ハイブリッドＩＣ
１０ａ   端部
１０ｂ  側面
１０ｃ  突き当て面
１４    ブレイク部
１６    端子パッド
２０    面付け基板
２２    ブレイク用透孔
２４    ブレイク溝
３０    リードフレーム
３０ａ  狭持部
３０ｂ  供給ベルト部
４０    リードフレーム取り付け治具
４０ａ  リードフレームホルダ
４０b   副リードフレームホルダ
４０ｃ  スライダ
４２    スリット
４４    固定溝
４６    設置棚
４８    表面実装部品逃げ凹部
５０    基板受け部
５２    基板保持部
１００  表面実装部品
【図１】
2014082294.tif 000003
【図２】
2014082294.tif 000004
【図３】
2014082294.tif 000005
【図４】
2014082294.tif 000006
【図５】
2014082294.tif 000007
【図６】
2014082294.tif 000008