(57)【要約】【課題】  電気的接続が確保されて、且つ生産性が高められる部品の実装構造及び部品の実装方法を提供する。【解決手段】  部品面に部品孔と同心のザグリを設けておいて、該ザグリにハンダ印刷時にクリームハンダが装入される。そして、リフロー処理によってリード部品のリードとザグリの空隙にハンダ部が形成されてリード部品が他の実装部品と同一工程で基板に定着される。これにより、リードの局部ハンダ付けの工程がが廃止されて、基板の生産性が高められる。また、ザグリに形成されたハンダ部によってリードの電気的接続が確保される。【選択図】  図５
2006032702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に、リード部品のリードが挿入される部品孔と、該部品孔に対してザグリとが設けられて、該ザグリに、前記部品孔に挿入される前記リードと前記基板のランドとが接合されるハンダ部が形成されることを特徴とする部品の実装構造。
【請求項２】
前記ハンダ部が、前記基板へのハンダ印刷時に前記ザグリに装入されたクリームハンダが加熱処理によって溶融、凝固されて形成されることを特徴とする請求項１に記載の部品の実装構造。
【請求項３】
前記ザグリの内側面にメッキ層が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品の実装構造。
【請求項４】
基板の部品面に、リード部品のリードが挿入される部品孔に対してザグリが設けられて、該ザグリに、前記基板へのハンダ印刷時にクリームハンダが装入されて、ハンダ印刷後、前記部品孔に前記基板の部品面の側から前記リード部品のリードが挿入されて前記基板に前記リード部品が装着されて、この状態で前記基板が加熱処理されることにより、前記ザグリに装入されたクリームハンダが溶融、凝固されて前記ザグリと前記リード部品のリードとの空隙にハンダ部が形成されて、該ハンダ部によって前記リード部品のリードと前記基板のランドとが接合されることを特徴とする部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品の実装構造及び部品の実装方法に関し、特に、コンデンサ、インダクタ等の比較的大型の部品に適する実装構造及び実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンデンサ、インダクタ等の比較的大型のリード部品は、チップ等の電子部品が表面実装された後、プリント基板（以下、単に基板と称す。）の各部品孔に挿入された各リードが局部ハンダ付けによって基板の回路パターンのランドに接合されて、基板に定着される。この場合、リードが部品孔に容易に挿入されるように、当該リードの直径に対して部品孔の直径が大きく形成されている。このため、リードと部品孔との間に形成される隙間によって、リードとランドとが接合されるハンダ部分（以下、単にハンダ部と称す。）には、リード部品と基板との線膨張率の差等に起因する応力が作用される。そして、該応力がハンダ部に繰り返し作用されると、当該ハンダ部にクラックが発生して、リードとランドとの電気的接続に支障をきたす虞がある。そこで、特許文献１には、リードがランドにハンダ付けされた後、リードと部品孔との間に形成される環状の隙間全域に、固定物質として樹脂材料が埋め込まれる部品実装方法が開示されている。
【０００３】
上記部品実装方法では、樹脂材料によってリードを部品孔の内部で定着させることにより、ストレス（外力）がハンダ部に直接作用されないようにしている。しかしながら、この部品実装方法では、チップ等の電子部品が表面実装された後、リード部品のリードと基板の回路パターンのランドとが局所ハンダ付けされて、さらに、リードと基板の部品孔との隙間に樹脂材料が封入されるため、工程数が多く、生産性が著しく低下されて製造コストが増大される。
【特許文献１】特開平１１−１６８２７６号公報（段落番号００１６、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、第１の目的は、電気的接続が確保されて、且つ生産性が高められる部品の実装構造を提供することにある。
また、第２の目的は、電気的接続が確保されて、且つ生産性が高められる部品の実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の部品の実装構造は、基板に、リード部品のリードが挿入される部品孔と、該部品孔に対してザグリとが設けられて、該ザグリに、部品孔に挿入されるリードと基板のランドとが接合されるハンダ部が形成されることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の部品の実装構造において、ハンダ部が、基板へのハンダ印刷時にザグリに装入されたクリームハンダが加熱処理によって溶融、凝固されて形成されることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の部品の実装構造において、ザグリの内側面にメッキ層が形成されることを特徴とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項４に記載の部品の実装方法は、基板の部品面に、リード部品のリードが挿入される部品孔に対してザグリが設けられて、該ザグリに、基板へのハンダ印刷時にクリームハンダが装入されて、ハンダ印刷後、部品孔に基板の部品面の側からリード部品のリードが挿入されて基板にリード部品が装着されて、この状態で基板が加熱処理されることにより、ザグリに装入されたクリームハンダが溶融、凝固されてザグリとリード部品のリードとの空隙にハンダ部が形成されて、該ハンダ部によってリード部品のリードと基板のランドとが接合されることを特徴とする。
【０００７】
したがって、請求項１に記載の発明では、ザグリに形成されたハンダ部によってリードと基板との空隙が埋められる。
請求項２に記載の発明では、ハンダ部が、ハンダ印刷時にザグリに装入されるクリームハンダによって形成される。
請求項３に記載の発明では、メッキ層（スルーホール）によってハンダ部の外郭強度が確保される。
請求項４に記載の発明では、コンデンサ、インダクタ等の比較的大型のリード部品が、リフロー等の加熱処理によって他の実装部品と同一工程で基板に定着される。
【発明の効果】
【０００８】
電気的接続が確保されて、且つ生産性が高められる部品の実装構造及び部品の実装方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１及び図２に、本部品の実装構造に用いられる基板１を示す。該基板１は、絶縁樹脂によって構成される絶縁層２とアルミナによって構成される金属層３とが形成された、いわゆる金属基板であって、絶縁層２の表面（以下、部品面と称す。）に回路パターンが形成される。そして、基板１には、絶縁層２と同一の絶縁樹脂によって構成されて略円柱状に形成された基部４が、金属層３を貫通して設けられる。また、基板１には、上記基部４に対して同心に配置されてリード部品のリード５（図４参照）が挿入される部品孔６が、当該基板１を貫通して設けられる。さらに、基板１には、部品面に形成されて部品孔６に対して同心に配置されたザグリ７が設けられる。なお、基部４の直径をｄ１、部品孔６の直径をｄ２、ザグリ７の直径をｄ３とした場合には、ｄ１＞ｄ３＞ｄ２となる。また、ザグリ７の開口部周縁には、上記回路パターンのランド８が配設される。さらに、基板１には、部品孔６及びザグリ７が形成される基部４が、必要に応じて複数箇所に配設される。
【００１０】
次に、上記基板１が用いられる本部品の実装方法を、図５に示されるフローチャートに基づいて説明する。本部品の実装方法では、まず、基板１の部品面に、クリームハンダ９がハンダ印刷される（ステップ１）。なお、図３に示されるように、該ハンダ印刷によって、ザグリ７には所定量のクリームハンダ９が装入される。次に、リード部品を除く各実装部品が基板１に装着される（ステップ２）。そして、リード部品を除く各実装部品が装着された後、リード部品が基板１に装着される（ステップ３）。これにより、リード部品のリード５が部品孔６に挿入されて、当該リード５とザグリ７及び部品孔６との空隙にクリームハンダ９が満たされた状態となる。次に、リード部品を含む各実装部品が装着された基板１がリフロー処理（加熱処理）されて、各実装部品が基板１に定着される（ステップ４）。この状態では、クリームハンダ９が凝固されたハンダ部１０がリード５とザグリ７との空隙に形成されて、該空隙に形成されたハンダ部１０によってリード５がランド８に接続される。
【００１１】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本部品の実装構造では、基板１の部品面に部品孔６と同心のザグリ７を設けて、リード部品のリード５とザグリ７との空隙にハンダ部１０が形成される。したがって、本部品の実装構造では、リード５とランド８とが局所ハンダ付けによって接合される従来の部品の接合構造と比較して、接合部（ハンダ部１０）の機械的強度が飛躍的に高められる。これにより、リード部品と基板１との線膨張率の差等に起因する応力が接合部（ハンダ部１０）に作用されて当該接合部にクラックが生じるようなことがなく、リード５とランド８との電気的接続が確保されて基板１の信頼性が向上される。また、接合部（ハンダ部１０）を目視で確認してリード５とランド８との電気的接続の良否を確認することが可能になり、基板１の検査工程が合理化される。
さらに、ハンダ部１０に作用される応力に応じて基部４が弾性変形されて当該ハンダ部１０に作用される応力が緩衝されることにより、ハンダ部１０にクラックが発生されるのが防がれる。また、基板１の絶縁層２に用いられる絶縁樹脂のヤング率を必要に応じて選択することで、当該絶縁樹脂によって構成される基部４の外力に対する弾性変形、すなわち、ハンダ部１０に作用される応力がコントロールされる。
【００１２】
本部品の実装方法では、基板１へのハンダ印刷時にクリームハンダ９がザグリ７に装入されて、実装部品の基板１への装着時に、リード部品が他の実装部品と共に基板１に装着される。そして、リフロー処理（加熱処理）によってザグリ７に装入されたクリームハンダ９が溶融されて凝固されて、リード部品のリード５とザグリ７との空隙にハンダ部１０が形成されることにより、該ハンダ部１０によってリード５とランド８とが接合されてリード部品が基板１に定着される。
したがって、本部品の実装方法では、リード部品を他の実装部品と同一工程で基板１に定着させることが可能になり、従来の部品の実装方法で行われる工程、すなわち、リフロー処理によってリード部品を除く各実装部品を基板１に定着させた後、リード部品のリード５を局部ハンダ付けによって基板１に接合させる工程、が廃止される。これにより、基板１の製造工程が大幅に合理化されて当該基板１の製造コストが削減される。
また、本部品の実装方法では、ハンダ印刷時にザグリ孔７に挿入されたクリームハンダ９の粘性によって、基板１の部品孔６に挿入されたリード部品のリード５が、該部品孔６から抜けてしまうのが阻止される。
【００１３】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本実施の形態では、基板１として金属層３が形成された金属基板を例示したが、必要に応じて樹脂基板に適用してもよい。
本実施の形態では、ザグリ７が部品孔６に対して同心に設けられるが、ザグリ７を部品孔６に対して偏心させて設けてもよい。
本実施の形態では、絶縁層２を構成する絶縁樹脂と基部４を構成する絶縁樹脂とを同一（一体）にして基板１が形成されるが、絶縁層２を構成する絶縁樹脂と基部４を構成する絶縁樹脂とを異なる材料としてもよい。これにより、基部４に使用される材料の選択の自由度が拡大されて、ハンダ部１０に作用される応力をより適正に緩衝させることが可能になる。
図６に示されるように、ザグリ７の内側面及び部品孔６にメッキ層１１を形成して、当該ザグリ７及び部品孔６をスルーホールとしてもよい。この場合、スルーホールのメッキ層１１によってハンダ部１０の外郭強度が向上して、当該ハンダ部１０にクラックが発生するのが防がれる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本部品の実装構造に用いられる基板の平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面を示す図である。
【図３】本部品の実装方法の説明図で、特に、ハンダ印刷時にザグリに装入されたクリームハンダを示す図である。
【図４】本部品の実装構造を示す説明図である。
【図５】本部品の実装方法のフローチャート図である。
【図６】他の実施の形態の説明図で、特に、ザグリ及び部品孔の表層にメッキ層が形成された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  基板、４  基部、５  リード、６  部品孔、７  ザグリ、８  ランド、９  クリームハンダ、１０  ハンダ部、１１  メッキ層
【図１】
2006032702.tif 000003
【図２】
2006032702.tif 000004
【図３】
2006032702.tif 000005
【図４】
2006032702.tif 000006
【図５】
2006032702.tif 000007
【図６】
2006032702.tif 000008