(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンが設けられ、前記配線パターンと電気的に接続されロウ材または導電性接着剤によりリード板が固着されるパッド電極とを有した小基板がマトリックス状に配置され、前記マトリックス状に配置された小基板を所定の間隔で囲み連結片を介して前記小基板と一体化された枠板とにより構成される大基板から成る混成集積回路基板であり、
隣接する２つの前記小基板において、一方の前記小基板のパッド電極に設けられる予定のリード板は、前記隣接する２つの小基板の間にある前記枠板および他方の前記小基板まで延在され、前記予定のリード板の配置領域に対応する枠板または前記他方の小基板には、前記リード板と前記小板とを所定間隔にするスペーサが設けられた事を特徴とする混成集積回路基板。
【請求項２】
前記混成集積回路基板は、プリント基板、表面が絶縁処理された金属基板、セラミック基板、ガラス基板またはフレキシブル基板でなり、一層以上の配線が設けられる請求項1に記載の混成集積回路基板。
【請求項３】
前記配線パターンには、能動素子または受動素子が実装され、前記パッド電極には、リード版が接続されている請求項２に記載の混成集積回路基板。
【請求項４】
前記スペーサは、絶縁樹脂から成るライン、ドット、ドット集合または文字である請求項１、請求項２または請求項３に記載の混成集積回路基板。
【請求項５】
配線パターンが設けられ、前記配線パターンと電気的に接続されロウ材または導電性接着剤によりリード板が固着されるパッド電極とを有した小基板がマトリックス状に配置され、前記マトリックス状に配置された小基板を所定の間隔で囲み連結片を介して前記小基板と一体化された枠板とにより構成される大基板から成る混成集積回路基板であり、
隣接する２つの前記小基板において、一方の前記小基板のパッド電極に設けられる予定のリード板は、前記隣接する２つの小基板の間にある前記枠板および他方の前記小基板まで延在され、前記予定のリード板の配置領域に対応する枠板または前記他方の小基板には、前記リード板と前記小板とを所定間隔にするスペーサが設けられた前記大基板を用意し、
前記ロウ材または導電性接着剤により、前記パッド電極に前記リード板を固着した後、前記リード板の洗浄を行い、
前記大基板から小基板に分離する事を特徴とした混成集積回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、混成集積回路基板およびこれを採用した混成集積回路装置の製造方法に関するものであり、特にリード板の裏面を洗浄しやすくするための構造および製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種電子機器の小型軽量化が進んで、携帯しても軽くて持ち運びが簡単な機器が多数商品化されている。携帯用の機器に対しては、駆動用の電源として商用交流が使用できないので、電池が使用される。使用される電池は、長時間の連続使用や大電流による放電にも耐えるような高エネルギー密度の電池が望まれている。
【０００３】
そこで、ニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素電池のような二次電池を複数本組み合わせたパック電池が広く用いられてきた。二次電池は充放電することによって繰り返し使用できるし、また複数本組み合わせることによって簡単に高電圧や高容量の電源を得ることができる。さらに、組み合わせる際に、その形状を電気機器の電池装着部の形状に合わせることによって、その機器に適したパック電池を構成することができる。
【０００４】
また、最近では、ニッケル−カドミウム電池よりもさらに高エネルギー密度を持ったリチウムイオン電池が開発されている。しかしながら、リチウムイオン電池は、過充電や過放電を行うと劣化を招きやすいことから、過充電や過放電を防止する保護回路が必要とされている。
【０００５】
従って、リチウムイオン電池を内蔵するパック電池は、保護回路を構成したプリント基板等を、電池と一緒に収納していた。
【０００６】
以上の事柄を説明するものとしては、特開平０８−３２９９１３号公報に詳細に述べられている。
【０００７】
図３は、その保護回路が実装された小基板１がマトリックス状に配置されたものであり、この保護回路と電気的に接続されたパッド電極２、３が設けられている。このパッド電極２、３にはリード板４、５がロウ材を介して接続されている。
【０００８】
そしてこの小基板１は、枠板６、７も含めて成る大板８から分離される。
【０００９】
この分離された小基板１は、前述した電池と接続するため、前記リード板４、５が必要によっては折り曲げられ、スポット溶接等で電気的に接続され、必要によってパケージされる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述の通り、小基板１に取り付けられたリード板４、５は、スポット溶接等で電気的に接続されるため、汚れが発生している場合には洗浄しなければならない。
【００１１】
リード板４、５と小基板１との間隔は、パッド電極が銅箔で成るため約３０μｍ、半田が３０μｍ〜６０μｍ程度あるので、約７０〜８０μｍはある。しかし小基板１に対して平行にリード板４、５を配置する事は非常に難しいため、間隔の狭い部分が発生し、この狭い部分の洗浄がうまくいかない問題があった。
【００１２】
特に、半田付けでパッド電極２、３とリード板４、５を接続する場合、溶けだしたフラックスが前述した狭い部分に毛細管現象で浸入し、リード板裏面を汚す。
【００１３】
また洗浄液は、界面活性剤の入ったアルコール系の洗浄液で洗い、その間隔が１０μｍ程度でなら洗浄できるが、最後の純水によるリンスは、純水が入りにくく洗浄が完了しない。そのため洗浄も思うようにうまくいかず、フラックスが残存した状態で小基板１に分離され、リード板の溶接部と電池の電極が溶接される。しかしフラックスが残存しているため、この溶接がうまくゆかず、不良の原因となった。
【００１４】
特にリチウムバッテリーでは、大電流が流れるので、この不良が大きな事故につながる恐れがあった。
【００１５】
そのため、溶接部の洗浄をするためには、大基板から小基板に分離し、一枚一枚リード板を洗浄する必要が有る。しかも小基板のサイズは、ユーザーや機種により色々であり、この小基板を入れるトレーを多品種で用意する必要がある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の問題に鑑みてなされ、第１に、リード板が位置する小基板間に配置された枠板に、スペーサを設けることで解決するものである。
【００１７】
一般には、小基板と小基板の間に枠板が設けられているので、ここにスペーサを設ければ、リード板と小基板との間隔が保持でき、洗浄が可能となる。
【００１８】
第２に、リード板が位置する前記小基板に、スペーサを設けることで解決するものである。リード板は、比較的長く小基板または捨て部材の上まで延在されるので、この小基板の上にスペーサを設けることで、リード板と小基板との間隔が保持でき、洗浄が可能となる。
【００１９】
第３に、スペーサとしては、大板の状態で機種名や保護用に樹脂が形成されるので、これをスペーサとして活用できる。
【００２０】
ここではシルク印刷によって形成された厚み３０〜６０μｍ程度のエポキシ系樹脂がライン、ドット、ドット集合や文字となって形成されるので、これをリード板の位置に延在されるようにした。
【００２１】
第４に、枠板または小基板にライン、ドット、ドット集合または文字から成る樹脂が塗布された大基板を用意し、
パッド電極にリード板を固着した後、前記リード板の洗浄を行い、
前記大基板から小基板に分離すれば、前記樹脂がスペーサとなりリード板裏面をきれいに洗浄でき、この後のリード板溶接不良の発生を抑制できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の第１の実施の形態について図１を参照して説明する。図１は、従来例で説明した図３のプリント基板を改良したものである。従って、図３と一致する部分は、同一符号を用いる。また左図は平面図であり、右図はＡ−Ａ線に於ける断面図である。
【００２３】
まず小基板１がマトリックス状に配置され、これらが一体化された大板８と成るため、枠板は、外枠板６と内枠板７で小基板１を所定の間隔で囲み、小基板と枠板とは連結片１０を介して一体となっている。この連結片１０をカットすれば小基板１に分離される。
【００２４】
図１は、プリント基板から成る小基板１の所定の位置にパッド電極２、３が形成されている。このパッド電極は、小基板１上に形成された回路と電気的に接続されている。一般には、銅箔からなる配線パターン、電極等がプリント基板１１に貼着され、この電極や配線に能動素子や受動素子が電気的に接続されて実装されている。接続方法は、半田付け、ワイヤーボンデイング、導電性樹脂、ＴＡＢ等と色々考えられる。
【００２５】
このプリント基板１１である混成集積回路基板は、必ずしも樹脂である必要はなく、表面が絶縁処理された金属基板、セラミック基板、ガラス基板またはフレキシブル基板でも良い。ここでは総称して混成集積回路基板とする。
【００２６】
もちろん能動素子としての半導体チップは、ベアチップでも良く、その際は金属細線にて接続される。そして混成集積回路基板１１に形成された回路および／または外部の外付け回路と一緒に、電池の充放電回路やその保護回路が構成される。またここでは電池の保護回路基板として述べているが、別の回路が実装されていても良い。
【００２７】
符号２、３は、点線で示したリード板４、５を半田付けするためのパッド電極である。このパッド電極２、３の一部からは、配線パターンが延在されており、この間に前記回路の少なくとも一部が構成されている。
【００２８】
混成集積回路基板１１は、絶縁処理のため全面に絶縁性被覆膜が覆われ、パッド電極の領域が露出され、この露出された部分がパッド電極２、３として機能する部分である。
【００２９】
ここのパッド電極２、３には、半田が印刷され、ここにリード板４、５が半田で固着されている。
【００３０】
もちろん小基板１は、多層基板でも良く、また裏面にも回路が実装されても良い。また丸印で示した部分はスルーホールであり、両面に回路が実装されていることを示している。
【００３１】
また混成集積回路基板１１に形成されるパターンは、混成集積回路基板がセラミック基板なら、導電ペーストでも良い。つまりここの導電パターンは、ロウ材付け可能な材料であれば良い。
【００３２】
本発明の特徴は、点線で示すリード板４、５が延在される方向の枠板６、７に一点差線で示すようなスペーサ１２を設けたことにある。
【００３３】
つまりスペーサ１、２が設けられていないと、リード板４、５は、小基板１に対して、非平行に配置されるものが存在する。
【００３４】
Ｃｕ箔の厚みが約３０μｍ、半田の厚みが５０μｍとすれば、リード板４、５の長さにもよるが、斜めに配置されたリード板と小基板１との間隔は、０〜８０μｍまでのどれかの数値を取る。
【００３５】
特に狭い部分では、溶け出したフラックスが毛細管現象で小基板１とリード板の間に吸い込まれ、後の洗浄でフラックスが洗いきれず、個々に分離された後リード板４、５の裏面にフラックスが残存することになる。その結果、半田付けする場合は、半田付け不良が発生し、溶接する場合には溶接不良が発生する。特にここでは、スポットウェルダーでスポット溶接するため、溶接不良が発生する。
【００３６】
しかしある高さを有したスペーサ１２をリード板４、５が延在する所の内枠板７や外枠板６に設けることで、リード板４、５は、少なくともこのスペーサ１２の高さ分だけは、高く配置される。従って、毛細管現象の抑制によりフラックスの浸入を抑えると同時に、洗浄液およびリンス液（純水）が小基板１とリード板４、５の間に入りやすくなり、リード板４、５の洗浄を可能とする。
【００３７】
そのため、リード板４、５の半田付け、溶接等が良好に行える。特に電池のパッケージでは、電池の電極とリード板とをスポット溶接で付けるため、この溶接不良が無くなり、溶接部に大電流が流せることになる。
【００３８】
またスペーサとして図１のように印刷されたものを形成すれば、印刷部分がストッパーとなり、リード板の溶接部までフラックスが流れることもない。
【００３９】
図２は、第２の実施の形態であり、小基板１間に位置する内枠板６を極力狭くし、スペーサを点線で示す領域２０、つまり小基板１に配置している。この配置領域には、文字や図形を樹脂で描き、スペーサとしている。例えばシルク印刷で、所定の高さを有する樹脂ラインを印刷する。具体的には、製造元の名前、機種名、または四角形等の図形等を印刷している。
【００４０】
特に機種名等は、どうしても必要なものであるので、これをリード板４、５が延在する位置に描くことで、これ自身をスペーサとして活用でき、内枠板のスペースを極力狭くできる。従って大板８自身のサイズを極力抑えることができる。
【００４１】
特に大基板のサイズを気にしないので有れば、この内基板の幅を広げ、ここにスペーサを配置しても良い。
【００４２】
特にシルク印刷によりライン、ドット、ドットの集合および文字で形成されたものは、ラインが０．２〜０．２５μｍと幅狭で、リード板と当接する部分は、この幅よりもはるかに狭い幅となり、シルク印刷部による汚れは、実質何の問題もない。
【００４３】
続いて簡単に混成集積回路装置の製造方法について説明する。
前もって、小基板１、これを囲んだ枠板、そしてこれらを一体にする連結片１０で成る大板を用意する。
【００４４】
この大板には、Ｃｕパターンが印刷され、パッド電極も形成されている。また前述した第１の実施の形態、第２の実施の形態に示すように、内枠板や外枠板にスペーサが設けられ、このスペーサ１２として直線や文字が描かれている。
【００４５】
このスペーサは、リード板の下端に位置すればよく、どちらかに形成されればよい。
【００４６】
この状態に於いて、パッド電極４、５に半田を付け、リード板４、５を半田付けする。
【００４７】
この際、フラックスがリード板の裏面にも付着するが、その後の洗浄によりその表面をきれいにできる。そして連結片の所で小基板板１に個々に分離し、電池の電極に配置し、スポット溶接する。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、リード板が位置する小基板間に配置された枠板に、スペーサが設けられているので、リード板と小基板との間隔が保持でき、洗浄が可能となる。
【００４９】
またリード板が位置する前記小基板に、スペーサを設けることで、リード板と小基板との間隔が保持でき、洗浄が可能となる。
【００５０】
従ってリード板の裏面を清浄にでき、リード板と例えば電池の電極との接続が良好になる。特にスポットウェルダでの溶接が良好となり、接続不良等の問題が抑制できる。
【００５１】
更には、スペーサとして、大板の状態で機種名や保護用に樹脂が形成されるので、これをスペーサとして活用でき、別途エリアを設けることなくリード板の接続が可能となる不良を抑制できる。
【００５２】
従って、従来、リード板を付けた大基板のままでユーザーに納品することは、小基板に分離した洗浄する必要性があったため、難しかったが、スペーサが形成されることで洗浄が可能となり、大基板の状態で納品できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態であり、混成集積回路基板を説明する図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態であり、混成集積回路基板を説明する図である。
【図３】従来の混成集積回路基板を説明する図である。
【符号の説明】
１                        小基板
２、３                    パッド電極
４、５                    リード板
６                        外枠板
７                        内枠板
８                        大基板
１１                      プリント基板
１２                      スペーサ
２０                      スペーサの配置領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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