(57)【要約】【課題】  プリント基板裏面に塗布したクリーム半田上に回路部品とモールドベースを夫々載置した状態でリフローを実施した場合にも、モールドベースの底板によって回路部品接続部への熱の伝達が阻害されることがなく、クリーム半田を確実に溶融させてから冷却固化させることができる表面実装型電子部品を提供する。【解決手段】  上面及び下面に夫々設けた配線パターン上に回路部品１０、１１を搭載すると共に底部に底部接続パッド３を備えたプリント基板２と、表面実装用の外部電極２２を備えた底板２１、該底板の周縁部から突設した外枠２５、及び底部接続パッドと電気的に接続される上部接続パッド２６を備えたベース部材２０と、を備え、外枠内にプリント基板下面の回路部品１１を嵌合させた状態で外枠上面とプリント基板下面とを固定した表面実装型電子部品において、ベース部材の底板に、通気用の開口部２１ａと、自動吸着用の非開口部２１ｂを形成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面及び下面に夫々設けた配線パターン上に回路部品を搭載すると共に底部に底部接続パッドを備えたプリント基板と、表面実装用の外部電極を備えた底板、該底板の周縁部から突設した外枠、及び前記プリント基板の底部接続パッドと電気的に接続される上部接続パッドを備えたベース部材と、を備え、
前記外枠内に前記プリント基板下面の回路部品を嵌合させた状態で前記外枠上面と前記プリント基板下面とを固定した表面実装型電子部品において、
前記ベース部材の底板に、通気用の開口部と、自動吸着用の非開口部を形成したことを特徴とする表面実装型電子部品。
【請求項２】
上面及び下面に夫々設けた配線パターン上に回路部品を搭載すると共に底部に底部接続パッドを備えたプリント基板と、表面実装用の外部電極を備えた底板、該底板の周縁部から突設した外枠、及び前記プリント基板の底部接続パッドと電気的に接続される上部接続パッドを備えたベース部材と、を備え、
上記外枠の一部を開放して開口部を設けたことを特徴とする表面実装型電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表裏両面に回路部品を搭載したプリント基板をマザーボード上に搭載する際に、表面実装用の薄型ベース部材を組合せ使用することにより低背化を実現するようにした表面実装型電子部品の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
マザーボード上における回路部品の集積度を高める為には、プリント基板の表裏両面に回路部品を搭載したモジュール装置を、マザーボード上に搭載する構成が有効である。
しかし、この種のモジュール装置をマザーボード面に対して直交するように搭載する場合には高さ方向寸法が増大する一方、低背化を図るためにプリント基板をマザーボード面と平行にして表面実装する場合には、プリント基板下面への部品搭載が不可能となり占有面積の小型化が困難となる。
このような不具合に対処するために、図４（ａ）（ｂ）に示すように、表裏両面に回路部品１０５を搭載したプリント基板１００の底部を、環状の枠体から成るモールドベース（ベース部材）１１０の上面に固定した構造のモジュール装置が提案されている（特開２０００−１０１３４９、特開２０００−１１４８７７）。モールドベース１１０の上面には接続パッド１１１が設けられており、この接続パッド１１１をプリント基板１００の下面の接続パッド１０１と半田接続することにより両者は電気的機械的に接続される。符号１１２は実装電極である。この従来技術によれば、表裏両面に回路部品を搭載したプリント基板を備えたモジュール装置でありながら、低背化、小面積化を実現することができる。
しかし、この従来例にあっては、組立工数が増大するという問題がある。即ち、このモジュール装置を組み立てる場合、まずプリント基板１００の表面パターン上に塗布したクリーム半田上に回路部品１０５を自動実装機により載置してから第１回目のリフローを実施して半田を固化させる。次に、当該プリント基板１００の裏面に対して表面側と同様の手順によって自動実装機による回路部品１０５を載置し、第２回目のリフローを実施する。次に、モールドベース１１０は環状の枠体であるため、自動実装機の吸着手段によって保持する面を有していないため、手作業によりプリント基板の裏面に対して位置決めしてからリフローによって接続パッド１０１，１１１間のクリーム半田を固化させて固定する。手作業によってモールドベースとプリント基板とを組み付ける作業を、それ以前に実施される回路部品の自動実装、リフローという一連の組立工程に組み込むことは困難であり、別ラインにおける別工程とならざるを得なかった。このように一つのモジュール装置を製造するための自動連続工程中に手作業による組付け作業が含まれることと、３回のリフロー工程が必要となることによって、生産性は大幅に低下せざるを得なかった。
このような不具合を解消するために、図５（ａ）に示すような有底枠部材としてのモールドベース１１０に対して、（ｂ）に示すように両面に回路部品１０５を搭載したプリント基板１００を組み付けた構造のモジュール装置が提案され、実施されている（特開平１０−６５４８６、２００３−３７４４０）。このモジュール装置にあっては、モールドベース１１０の底板１１２の底面を自動実装機の吸着手段によって吸着することができるため、プリント基板の裏面に対してモールドベース１１０を載置する作業を自動化することが可能となる。更に、プリント基板裏面の配線パターン上にクリーム半田を介して回路部品１０５を載置してから、第二回目のリフローを実施する前に、プリント基板裏面にモールドベース１０を載置し、その後第二回目のリフローを実施してプリント基板裏面と回路部品との接合と、プリント基板裏面とモールドベースとの接合を同時に完了することができる。
この従来例によれば、手作業による組付け工程がなくなるばかりでなく、リフロー回数も２回に減少するため、生産性がアップすることは明かである。
しかし、このモジュール装置にあっては、二回目のリフローに際して、基板裏面側の回路部品を固定するためのクリーム半田がモールドベース１０の凹所内に密閉された状態で底板の外部から加熱を受けるため熱が十分に伝達されにくく、クリーム半田が十分に溶融せずにリフローが終了し、十分に半田固定できなくなることが多々あった。
【特許文献１】特開２０００−１０１３４９公報
【特許文献２】特開２０００−１１４８７７公報
【特許文献３】特開平１０−６５４８６号公報
【特許文献４】特開２００３−３７４４０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、表裏両面に回路部品を搭載したプリント基板を、表面実装用の有底モールドベース（ベース部材）上に固定したモジュール装置において、プリント基板裏面に塗布したクリーム半田上に回路部品とモールドベースを夫々載置した状態でリフローを実施した場合にも、モールドベースの底板によって回路部品接続部への熱の伝達が阻害されることがなく、クリーム半田を確実に溶融させてから冷却固化させることができる表面実装型電子部品を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、上面及び下面に夫々設けた配線パターン上に回路部品を搭載すると共に底部に底部接続パッドを備えたプリント基板と、表面実装用の外部電極を備えた底板、該底板の周縁部から突設した外枠、及び前記プリント基板の底部接続パッドと電気的に接続される上部接続パッドを備えたベース部材と、を備え、前記外枠内に前記プリント基板下面の回路部品を嵌合させた状態で前記外枠上面と前記プリント基板下面とを固定した表面実装型電子部品において、前記ベース部材の底板に、通気用の開口部と、自動吸着用の非開口部（平坦面）を形成したことを特徴とする。
請求項２の発明は、上面及び下面に夫々設けた配線パターン上に回路部品を搭載すると共に底部に底部接続パッドを備えたプリント基板と、表面実装用の外部電極を備えた底板、該底板の周縁部から突設した外枠、及び前記プリント基板の底部接続パッドと電気的に接続される上部接続パッドを備えたベース部材と、を備え、上記外枠の一部を開放して開口部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、プリント基板裏面に載置した回路部品を凹所内に嵌合させた状態でプリント基板裏面に有底ベース部材を位置決めし、この状態でリフローを実施することにより、該回路部品とベース部材をプリント基板裏面に一括して半田接続する場合に、ベース部材の底板に開口部と非開口部を設けたので、リフロー時の熱を効率よく半田に対して伝達させて確実に固定することができる。また、底板には非開口部があるため、この非開口部に対して自動実装機の吸着手段を吸着させてプリント基板裏面上への自動組付けを実施することができるので、プリント基板表面への回路基板実装工程を含めた全工程を自動化することが可能となる。
なお、底板には開口部を設けずに全面的に吸着手段による吸着が可能な状態にしておく一方で、外枠の一部を開放させて開口部を形成することによりリフロー時の熱を凹所内部に導入するようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る表面実装型電子部品としてのモジュール装置の分解斜視図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は平面図である。
このモジュール装置１は、絶縁基板の表裏両面に配線パターンを形成した両面プリント基板２と、セラミック、ガラスエポキシ等の絶縁材料から成り内部や外部に導体部分を備えたモールドベース（ベース部材）２０と、から構成されている。
プリント基板２は、表裏面に夫々回路部品１０、１１を搭載する配線パターンを有すると共に裏面適所には底部接続パッド３を備える。モールドベース２０は、表面実装用の外部電極２２を備えた底板２１と、底板２１の周縁部から上方へ突設した外枠２５と、プリント基板２の底部接続パッド３と電気的に接続される上部接続パッド２６と、を備える。
モールドベース２０上にプリント基板２を組み付ける際には、外枠２５内部の凹所内にプリント基板下面の回路部品１１を嵌合させた状態で外枠２５の上部接続パッド２６とプリント基板２の底部接続パッド３とを半田によって電気的機械的に接続する工程が実施される。
【０００７】
本発明の特徴的な構成は、有底枠体状のモールドベース（ベース部材）２０の底板２１に、通気用の開口部２１ａと、自動吸着用の非開口部（平坦面）２１ｂとを形成した点にある。
図１の例では、底板２１の中央部に小面積の非開口部２１ｂを設けると共に、平坦面２１ｂの両側方に開口部２１ａを貫通形成している。非開口部２１ｂはその外底面が十分な面積を有した平坦面であることによって、図示しない自動実装機の真空吸着パッド（真空吸着手段）によって吸着し易いように構成されている。また、非開口部２１ｂの面積（開口部２１ａの開口面積）はモールドベース２０の強度を低下させない程度に適切に設定する。
本発明においてはこのように有底枠体状のモールドベース２０の底板２１に通気用の開口部２１ａを形成したことにより、モジュール装置１の組立工程において、表面側に対する回路部品１０の搭載（第一回リフロー）を終了したプリント基板２の裏面側配線パターンと、底部接続パッド３上に、夫々クリームハンダを介して回路部品１１とモールドベース２０を載置した状態で一括してリフロー（第二回リフロー）接続する際に、開口部２１ａを介してリフローによる熱を直接プリント基板下面の回路部品１１の接続部に伝達できるので、確実にクリームハンダを溶融させた後で固化させることができる。このように本発明においては、底板２１に開口部が存在しない従来のモールドベースのようにリフロー時の熱が回路部品１１を配線パターンと接続するクリームハンダに対して十分に伝達されなくなる虞が解消され、回路部品の接続不良、脱落等が発生する虞がなくなる。
次に、図２（ａ）（ｂ）はモールドベースの底板に形成した開口部の他の実施形態を示す平面図である。
図２（ａ）の例では、底板２１に十字状の非開口部２１ｂが形成されている結果、４個の矩形の開口部２１ａが形成されている。リフロー時における回路部品１１に対する熱の伝達は開口部２１ａからなされる一方で、自動組付け作業の際の吸着手段による吸着は非開口部２１ｂに対して実施することができる。
図２（ｂ）の例は、底板２１の全範囲に亘って均等に円形の貫通穴としての開口部２１ａを分布させた構成を備えている。なお、開口部２１の形状は円形に限られる訳ではなくどのような形状であっても良い。リフロー時における回路部品１１に対する熱の伝達は開口部２１ａからなされる一方で、自動組付け作業の際の吸着手段による吸着は非開口部２１ｂに対して実施することができる。
【０００８】
図３（ａ）及び（ｂ）は他の実施形態に係るモールドベースの構成を示す平面図、及び側面図であり、この例では、モールドベース２０の外枠２５を環状とせずに、所定の間隔で配置された２本の平行な四角柱状の厚肉部２５ａによって構成している。そして、２本の厚肉部２５ａの底縁部間を底板２１によって連結一体化している。このモールドベース２０にあっては、外枠２５の対向する２つの側面が開放した状態（開口部２５ｂ）となっており、プリント基板とモールドベースとを半田接続する際には、この両開放部からリフロー時の熱が内部の回路部品１１の接続部に直接加わるように構成されており、クリーム半田を確実に溶融させることができる。また、モールドベース２０をプリント基板に対して組み付ける際には、開口部を有しない底板２１の平坦な外底面を吸着手段にて吸着して移動し、組付けすることができるので、一連の自動組立工程を阻害する要因となることもない。
なお、本実施形態では外枠２５の対向する両側部を開放して開口部としたが、これは一例に過ぎず、図１に示した如き環状の外枠２５の一部を除去、開放して通気用の開口部としてもよい。
【０００９】
以上のように本発明によれば、表裏両面に回路部品を搭載したプリント基板２を、表面実装用の有底モールドベース２０上に固定したモジュール装置１を組み立てる際の全工程自動化、及びリフロー時におけるクリーム半田の確実な溶融、固化を実現できる。即ち、モールドベース２０の底板２１に吸着手段による吸着スペースとしての非開口部２１ｂを設けたので、自動実装時の吸着、移送、位置決め、載置、という工程を自動化できる。また、プリント基板裏面に塗布したクリーム半田上に回路部品とモールドベースを夫々載置した状態でリフローを実施した場合にも、モールドベースの底部全体を遮蔽する従来のような底板とは異なり、開口部２１ａの存在によって回路部品接続部への熱の伝達が阻害されることがなくなり、クリーム半田を確実に溶融させてから冷却固化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る表面実装型電子部品としてのモジュール装置の分解斜視図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は平面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）はモールドベースの底板に形成した開口部の他の実施形態を示す平面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は他の実施形態に係るモールドベースの構成を示す平面図、及び側面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は従来例の説明図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は他の従来例の説明図。
【符号の説明】
【００１１】
１  モジュール装置、２  両面プリント基板、３  底部接続パッド、２０  モールドベース（ベース部材）、２１  底板、２１ａ  開口部、２１ｂ  非開口部（平坦面）、２２  外部電極、２５  外枠。
【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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