(57)【要約】【課題】高電圧回路に使用する大型のフィルムコンデンサをプリント基板に実装する際に、フィルムコンデンサを確実に固定して耐振動性を向上させる。【解決手段】プリント基板１上に電極対向部１ａを除いてレジスト７を所定の厚みで形成し（図（ａ））、レジスト７上にシルク印刷層９を所定の厚みで形成する（図（ｂ））。その後、シルク印刷層９上に所定の厚みの両面テープ６でフィルムコンデンサ２の凹部２ｂを貼り付けてフィルムコンデンサ２の電極部２ａをプリント基板１の電極対向部１ａに対向させる（図（ｄ））。ここで、レジスト７、シルク印刷層９および両面テープ６の厚みの合計をフィルムコンデンサ２の凹凸Ｌ１以上とすることにより、フィルムコンデンサ２の電極部２ａとプリント基板１との干渉を回避する。接着剤を使わないので、環境負荷物質の問題を解消できると同時に、接着力の管理に伴う困難さを解消できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板に凹凸実装部品を固定する部品固定方法であって、
前記プリント基板上に凸部対向部を除いてレジスト印刷層を所定の厚みで形成するレジスト形成工程と、
前記レジスト印刷層上にシルク印刷層を所定の厚みで形成する印刷工程と、
前記シルク印刷層上に所定の厚みの両面テープで前記凹凸実装部品の凹部を貼り付けて当該凹凸実装部品の凸部を前記プリント基板の凸部対向部に対向させる部品貼付工程とを含み、
前記部品貼付工程において、前記レジスト印刷層、前記シルク印刷層および前記両面テープの厚みの合計を前記凹凸実装部品の凹凸以上とする
ことを特徴とする部品固定方法。
【請求項２】
前記凹凸実装部品は、略直方体のフィルムコンデンサであって、当該フィルムコンデンサの電極部が備わる両端が、前記凸部をなし、前記凸部の間の部分が前記凸部に対して相対的に前記凹部をなすことを特徴とする請求項１に記載の部品固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、高電圧回路に使用するフィルムコンデンサ（フィルムキャパシタ）をプリント基板（ＰＣＢ）に実装する際に適用するに好適な部品固定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来の接着法を示す断面図、図８は従来の機械的固定法を示す断面図、図９は従来のテーピング法を示す断面図であって、（ａ）はフィルムコンデンサの下面全面に両面テープを貼り付けた場合の図、（ｂ）はフィルムコンデンサの凹部の下面のみに両面テープを貼り付けた場合の図、（ｃ）は両面テープを薄くした場合の図である。
【０００３】
この種のフィルムコンデンサは、高耐圧を確保せんがために、大型化せざるを得ない。したがって、車載用装置など振動の影響を受けるプリント基板にフィルムコンデンサを実装する場合には、はんだ付け部やリード部分に振動による大きなストレスがかからないよう、フィルムコンデンサをプリント基板に固定して耐振動性を向上させる必要性が高い。
【０００４】
このフィルムコンデンサの固定方法としては、従来、図７に示すように、プリント基板１上にフィルムコンデンサ２を接着剤５で接着する方法、つまり接着法が多用されていた。また、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、プリント基板１上にフィルムコンデンサ２を固定具３で機械的に固定する方法、つまり機械的固定法も考えられる。さらに、図９に示すように、プリント基板１上にフィルムコンデンサ２を両面テープ６で貼り付ける方法、つまりテーピング法が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平４−２４７６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、これら３種類の固定方法は、次に述べるとおり、それぞれ課題が解決されずに残ったままとなっている。
【０００６】
まず、接着法では、接着剤５に含まれる揮発性有機化合物（ＶＯＣ）などの環境負荷物質の影響が社会問題にまで発展していることに加えて、接着剤５の塗布量、塗布箇所、乾燥時間、乾燥までのハンドリングなどの問題で接着力の管理が困難となっている。
【０００７】
また、機械的固定法は、信頼性やコンパクト性に乏しいという欠点がある。すなわち、フィルムコンデンサ２は、その製法上、外形寸法のばらつきが大きいため、確実な固定が困難となる。なお、ケース入りのフィルムコンデンサ２であれば、外形寸法のばらつきは小さいものの、ケースの分だけ全体的にフィルムコンデンサ２が大型化してしまう欠点が伴う。また、固定具３による固定作業により、はんだ付け部やプリント基板１へのストレスが増大する。さらに、固定具３の分だけ実装時の寸法が大きくなる。
【０００８】
さらに、テーピング法では、フィルムコンデンサ２の下面のどの部分に両面テープ６を貼り付けるにせよ、以下に述べるように、種々の不都合が発生するため、経済性や信頼性に乏しいという欠点がある。
【０００９】
すなわち、図９（ａ）に示すように、フィルムコンデンサ２の下面全面に両面テープ６を貼り付ける場合、両面テープ６の面積は大きくても、実際の接着面積は電極部２ａに限定される。その結果、両面テープ６の使用量が増えるため両面テープ６の材料コストが高騰するにもかかわらず、接着面積の減少によって接着力が低下するという不合理が生じる。また、両面テープ６の厚み分だけ実装高さが確実に増加するので、共振しやすくなり、はんだ付け部やフィルムコンデンサ２の足（リード線）にストレスが発生する。なお、フィルムコンデンサ２の電極部２ａのみに両面テープ６を貼り付けるとしても、接着力の低下や共振、ストレスの問題は解決できない。
【００１０】
一方、図９（ｂ）に示すように、フィルムコンデンサ２の凹部２ｂの下面のみに両面テープ６を貼り付けるためには、フィルムコンデンサ２の凹凸Ｌ１より厚い両面テープ６が必要となる。その結果、両面テープ６の厚みとフィルムコンデンサ２の凹凸Ｌ１との差に相当する分だけ実装高さが確実に増加する。また、両面テープ６が厚くなるため、両面テープ６の材料コストが高騰するとともに、環境負荷物質が増える危険性が高まる。かと言って、両面テープ６を薄くすれば、図９（ｃ）に示すように、フィルムコンデンサ２の凹凸Ｌ１を吸収しきれないで接着不良につながる恐れがある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑み、こうした課題を解決することが可能な部品固定方法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】
まず、請求項１に係る部品固定方法の発明では、プリント基板に凹凸実装部品を固定する部品固定方法であって、前記プリント基板上に凸部対向部を除いてレジスト印刷層を所定の厚みで形成するレジスト形成工程と、前記レジスト印刷層上にシルク印刷層を所定の厚みで形成する印刷工程と、前記シルク印刷層上に所定の厚みの両面テープで前記凹凸実装部品の凹部を貼り付けて当該凹凸実装部品の凸部を前記プリント基板の凸部対向部に対向させる部品貼付工程とを含み、前記部品貼付工程において、前記レジスト印刷層、前記シルク印刷層および前記両面テープの厚みの合計を前記凹凸実装部品の凹凸以上とすることを特徴とする。
また、請求項２に係る部品固定方法の発明では、前記凹凸実装部品は、略直方体のフィルムコンデンサであって、当該フィルムコンデンサの電極部が備わる両端が、前記凸部をなし、前記凸部の間の部分が前記凸部に対して相対的に前記凹部をなすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、凹凸実装部品（フィルムコンデンサなど）を基板（プリント基板など）に確実に固定することができる。したがって、例えば、車載用装置など振動の影響を受けるプリント基板に大型のフィルムコンデンサを実装する場合でも、はんだ付け部やリード部分に振動による大きなストレスがかからなくなり、耐振動性が向上する。
【００１４】
しかも、従来の接着法と異なり、接着剤を使用しないので、環境負荷物質の問題を解消することができると同時に、接着力の管理に伴う困難さを解消することができる。また、従来の機械的固定法と比べて信頼性およびコンパクト性に富む。さらに、従来のテーピング法と違って経済性および信頼性に富む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明に係る部品固定方法の第１の実施形態を示す工程図であって、（ａ）はレジスト形成工程の断面図、（ｂ）は印刷工程の断面図、（ｃ）および（ｄ）は部品貼付工程の断面図、図２は回路部品を示す斜視図、図３は図２に示す回路部品の平面図、図４は図２に示す回路部品の正面図である。
【００１７】
回路部品１０は、図２から図４までに示すように、平板状のプリント基板（ＰＣＢ）１を有しており、プリント基板１にはフィルムコンデンサ２が寝かせて実装されている。すなわち、プリント基板１には２個のリード挿通孔１ｂが貫通して穿設されている。一方、フィルムコンデンサ２は、一対の電極部２ａと、これらの電極部２ａをつなぐ凹部２ｂと、各電極部２ａから延出したリード線２ｃとから構成されている。そして、フィルムコンデンサ２の各リード線２ｃは、プリント基板１の各リード挿通孔１ｂに挿通されて、はんだ付けされている。
【００１８】
また、フィルムコンデンサ２は、図２から図４までに示すように、プリント基板１に固定されている。すなわち、プリント基板１上には、電極対向部１ａ（すなわち、フィルムコンデンサ２の電極部２ａが対向する部位）を除き、全面にレジスト印刷層７が厚み３０μｍで形成されている。レジスト印刷層７上には、凹部対向部１ｃ（すなわち、フィルムコンデンサ２の凹部２ｂが対向する部位）にのみシルク印刷層（スクリーン印刷層）９が厚み３０μｍで形成されている。そして、シルク印刷層９の上側には、厚み１５０μｍの両面テープ６を介してフィルムコンデンサ２の凹部２ｂが貼着されている。
【００１９】
なお、フィルムコンデンサ２は、図１（ｃ）に示すように、その凹凸Ｌ１（すなわち、一対の電極部２ａに対する凹部２ｂの凹み）が２００μｍとなっている。したがって、図１（ｄ）に示すように、レジスト印刷層７、シルク印刷層９および両面テープ６の厚みの合計Ｌ２（２１０μｍ）は、フィルムコンデンサ２の凹凸Ｌ１（２００μｍ）より隙間Ｌ３（１０μｍ）だけ大きくなっており、フィルムコンデンサ２の各電極部２ａは、この隙間Ｌ３だけプリント基板１から浮いた状態となっている。
【００２０】
回路部品１０は以上のような構成を有するので、プリント基板１にフィルムコンデンサ２を寝かせて実装する際には、次の手順による。
【００２１】
まず、レジスト形成工程で、図１（ａ）に示すように、プリント基板１上に厚み３０μｍでレジスト材を塗布してレジスト印刷層７を形成する。このとき、プリント基板１の電極対向部１ａにはレジスト材を塗布しないようにする。
【００２２】
次に、印刷工程に移行し、図１（ｂ）に示すように、レジスト印刷層７上にシルク印刷（スクリーン印刷）を施して厚み３０μｍのシルク印刷層９を形成する。
【００２３】
その後、部品貼付工程に移行し、フィルムコンデンサ２の凹部２ｂを厚み１５０μｍの両面テープ６でシルク印刷層９上に貼り付ける。それには、図１（ｃ）に示すように、フィルムコンデンサ２の凹部２ｂに両面テープ６の一方の粘着面を貼り付けた後、図１（ｄ）に示すように、この両面テープ６の他方の粘着面をシルク印刷層９に貼り付ける。なお、次工程（はんだ付け工程）に備えるため、この部品貼付作業と同時に、フィルムコンデンサ２の各リード線２ｃをプリント基板１の各リード挿通孔１ｂに挿通しておく。
【００２４】
このとき、プリント基板１の電極対向部１ａ、つまりフィルムコンデンサ２の電極部２ａが対向する部位にはレジスト印刷層７が形成されていないので、レジスト印刷層７の形成によって実装高さが増加する事態を回避することができる。また、両面テープ６の厚みは、フィルムコンデンサ２の凹凸Ｌ１からレジスト印刷層７とシルク印刷層９の厚みを減じたもので足りるため、両面テープ６の材料コストを抑えると同時に、環境負荷物質を減らすことができる。また、両面テープ６の他方の粘着面を貼り付ける相手は、レジスト印刷層７上に形成されたシルク印刷層９であるため、直接レジスト印刷層７に貼り付ける場合と比べて、両面テープ６の接着力を増大させることができる。
【００２５】
最後に、はんだ付け工程に移行し、フィルムコンデンサ２の各リード線２ｃをプリント基板１にはんだ付けする。このとき、はんだ付けの方法は、フロー方式でもリフロー方式でも構わない。無論、はんだごてを用いる手作業でも可能である。
【００２６】
ここで、プリント基板１に対するフィルムコンデンサ２の実装作業が終了する。
【００２７】
このように、従来の接着法と異なり、接着剤５を使用しないので、環境負荷物質の問題を解消することができると同時に、接着力の管理に伴う困難さを解消することができる。
【００２８】
また、従来の機械的固定法と比べて信頼性およびコンパクト性に富む。すなわち、従来の機械的固定法と違って、フィルムコンデンサ２を確実に固定することができる。そして、固定具３による固定作業に起因して、はんだ付け部やプリント基板１へのストレスが増大したり、ケースや固定具３の分だけ実装時の寸法が大きくなったりすることはない。
【００２９】
さらに、従来のテーピング法と違って経済性および信頼性に富む。すなわち、両面テープ６は、フィルムコンデンサ２の下面全面に貼り付けられるわけではなく、フィルムコンデンサ２の凹部２ｂにのみ貼り付けられる。したがって、両面テープ６の使用量が増えて両面テープ６の材料コストが高騰するにもかかわらず接着面積の減少によって接着力が低下するという不合理（図９（ａ）参照）は生じない。また、フィルムコンデンサ２等の実装部品を安定的に固定する目的でシルク印刷層を形成する印刷工程は、プリント基板１上に文字等を表記するためのシルク印刷層を形成する工程と同一の工程、または実質的に同一の連続した工程で行うことができる。このため、別工程で、印刷層を形成する必要がなく、本実施形態の技術の導入が容易である。また、両面テープ６の厚み分だけ実装高さが増加するわけではないので、共振を抑制できることから、はんだ付け部やフィルムコンデンサ２の足（リード線）にストレスが発生する事態を避けることが可能となる。
【００３０】
なお、フィルムコンデンサ２は、上述したとおり、各電極部２ａがプリント基板１から浮いた状態となっているので、たとえプリント基板１の電極対向部１ａまたはフィルムコンデンサ２の電極部２ａに微細な突起があったとしても、フィルムコンデンサ２の貼付作業を支障なく実行することができる。
【００３１】
＜第２、３の実施形態＞
図５は本発明に係る部品固定方法の第２の実施形態を示す工程図であって、（ａ）はフィルムコンデンサをプリント基板に貼り付ける前の状態を示す断面図、（ｂ）はフィルムコンデンサをプリント基板に貼り付けた後の状態を示す断面図、図６は本発明に係る部品固定方法の第３の実施形態を示す工程図であって、（ａ）はフィルムコンデンサをプリント基板に貼り付ける前の状態を示す断面図、（ｂ）はフィルムコンデンサをプリント基板に貼り付けた後の状態を示す断面図である。
【００３２】
上述した第１の実施形態においては、レジスト形成工程で、プリント基板１の電極対向部１ａを除いてレジスト材を塗布することにより、フィルムコンデンサ２の各電極部２ａをプリント基板１から浮かせて、これらの電極部２ａとプリント基板１との干渉を回避する場合について説明した。
【００３３】
しかし、図５（ａ）に示すように、予めプリント基板１の各電極対向部１ａにそれぞれ座ぐり１２を所定の深さで凹設しておき、フィルムコンデンサ２をプリント基板１に貼り付けるときに、図５（ｂ）に示すように、フィルムコンデンサ２の各電極部２ａを各座ぐり１２に収めることにより、フィルムコンデンサ２の各電極部２ａとプリント基板１との干渉を回避することもできる。
【００３４】
或いはまた、図６（ａ）に示すように、予めプリント基板１の各電極対向部１ａにそれぞれスリット１３を貫通させて形成しておき、フィルムコンデンサ２をプリント基板１に貼り付けるときに、図６（ｂ）に示すように、フィルムコンデンサ２の各電極部２ａを各スリット１３に収めることにより、フィルムコンデンサ２の各電極部２ａとプリント基板１との干渉を回避することも可能である。
【００３５】
上述のように、プリント基板１の各電極対向部１ａに座ぐり１２やスリット１３が設けられる構成の場合、シルク印刷層９や両面テープ６の厚みを薄くできる。その結果、必要とされるシルク印刷層９や両面テープ６に用いられる材料を低減できる。また、フィルムコンデンサ２の実装高さを低くできるため、共振が一層抑制される。
【００３６】
＜その他の実施形態＞
なお、上述した第１の実施形態において、レジスト印刷層７、シルク印刷層９、両面テープ６の厚みは、それぞれ一例であって、これらに限るものではない。
【００３７】
なお、上述した第１の実施形態においては、フィルムコンデンサ２の各電極部２ａとプリント基板１との干渉を回避すべく、プリント基板１の電極対向部１ａを除いてレジスト材を塗布することにより、フィルムコンデンサ２の各電極部２ａをプリント基板１から浮かせる場合について説明した。しかし、シルク印刷層９の下側にダミーパターン（図示せず）を印刷して、このダミーパターンの厚み分だけフィルムコンデンサ２の実装高さを増すことにより、フィルムコンデンサ２の各電極部２ａをプリント基板１から浮かせることもできる。
【００３８】
なお、上述した第１の実施形態においては、フィルムコンデンサ２がプリント基板１に固定された状態で、フィルムコンデンサ２の各電極部２ａがプリント基板１から１０μｍだけ浮いている場合について説明したが、この隙間Ｌ３は１０μｍに限るわけではない。
【００３９】
なお、上述した第１の実施形態においては、プリント基板１にフィルムコンデンサ２が実装されている場合について説明したが、プリント基板１以外の基板にフィルムコンデンサ２を実装する場合に本発明を適用することもできる。
【００４０】
なお、上述した第１の実施形態においては、凹凸実装部品としてフィルムコンデンサ２を採用し、その凸部として電極部２ａを採用した場合について説明したが、フィルムコンデンサ２以外の凹凸実装部品（例えば、抵抗器など）や、電極部２ａ以外の凸部に本発明を適用することも可能である。
【００４１】
なお、上述した第１の実施形態においては、レジスト印刷層７上にシルク印刷を施してシルク印刷層９を形成する場合について説明したが、両面テープ６の粘着に適したものである限り、シルク印刷層９以外の例えばオフセット印刷による印刷層を形成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、自動車、航空機、電車、製造プラント、電化製品、ＯＡ機器など各種の産業分野に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る部品固定方法の第１の実施形態を示す工程図であって、（ａ）はレジスト形成工程の断面図、（ｂ）は印刷工程の断面図、（ｃ）および（ｄ）は部品貼付工程の断面図である。
【図２】回路部品を示す斜視図である。
【図３】図２に示す回路部品の平面図である。
【図４】図２に示す回路部品の正面図である。
【図５】本発明に係る部品固定方法の第２の実施形態を示す工程図であって、（ａ）はフィルムコンデンサをプリント基板に貼り付ける前の状態を示す断面図、（ｂ）はフィルムコンデンサをプリント基板に貼り付けた後の状態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る部品固定方法の第３の実施形態を示す工程図であって、（ａ）はフィルムコンデンサをプリント基板に貼り付ける前の状態を示す断面図、（ｂ）はフィルムコンデンサをプリント基板に貼り付けた後の状態を示す断面図である。
【図７】従来の接着法によってフィルムコンデンサをプリント基板に固定した状態の一例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線による断面図である。
【図８】従来の機械的固定法によってフィルムコンデンサをプリント基板に固定した状態の二例を示す断面図である。
【図９】従来のテーピング法によってフィルムコンデンサをプリント基板に固定した状態の三例を示す断面図であって、（ａ）はフィルムコンデンサの下面全面に両面テープを貼り付けた場合の図、（ｂ）はフィルムコンデンサの凹部の下面のみに両面テープを貼り付けた場合の図、（ｃ）は両面テープを薄くした場合の図である。
【符号の説明】
【００４４】
１……プリント基板
１ａ……電極対向部（凸部対向部）
１ｂ……リード挿通孔
１ｃ……凹部対向部
２……フィルムコンデンサ（凹凸実装部品）
２ａ……電極部（凸部）
２ｂ……凹部
２ｃ……リード線
３……固定具
５……接着剤
６……両面テープ
７……レジスト印刷層
９……シルク印刷層
１０……回路部品
１２……座ぐり
１３……スリット
Ｌ１……フィルムコンデンサの凹凸（凹凸実装部品の凹凸）
Ｌ２……レジスト、シルク印刷層および両面テープの厚みの合計（レジスト、印刷層および両面テープの厚みの合計）
Ｌ３……隙間
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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