(57)【要約】【課題】  ハンダ付けを工夫することで底面に４端子以上形成される電極の高さを平滑化し、高さを揃えて実装の際の断線を防止し、実装特性の改善を図った表面実装部品並びにその製造方法及び装置を提供する。【解決手段】  表面実装部品としてのコイル部品１の底面に形成された下地電極を静止ハンダ槽５０に浸し、コイル部品１を旋回させて静止ハンダ槽５０から離脱させ、ハンダが固化しないうちに前記下地電極上のハンダを平板７１の平坦面に当接させる。これによって、４端子以上の電極を底面に有し、各電極の最表層がハンダであるコイル部品１において、互いの電極底面が平らであり、全ての電極が被接触物と当接可能な製品が得られる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４端子以上の電極を底面に有し、各電極の最表層がハンダである表面実装部品において、互いの電極底面が平らであり、全ての電極が被接触物と当接することを特徴とする表面実装部品。
【請求項２】
４端子以上の電極を底面に有し、各電極の最表層がハンダである表面実装部品において、互いの電極底面の平滑度が１００μｍ以下であることを特徴とする表面実装部品。
【請求項３】
表面実装部品の底面に形成された下地電極を静止ハンダ槽に浸し、表面実装部品を旋回させて前記静止ハンダ槽から離脱させ、ハンダが固化しないうちに前記下地電極上のハンダを平坦面に当接させるハンダ付け工程を備えることを特徴とする表面実装部品の製造方法。
【請求項４】
前記ハンダ付け工程の前に、表面実装部品の下地電極にフラックスを設けるフラックス付着工程及び表面実装部品を予熱する予熱工程をさらに備える請求項３記載の表面実装部品の製造方法。
【請求項５】
表面実装部品の底面に形成された下地電極を浸してハンダ付けする静止ハンダ槽と、
下地電極が前記静止ハンダ槽に浸っていた表面実装部品を旋回させて前記静止ハンダ槽から離脱させる旋回機構と、
ハンダが固化しないうちに前記下地電極上のハンダを平坦面に当接させる平滑化機構とを備えることを特徴とする表面実装部品の製造装置。
【請求項６】
表面実装部品の下地電極にフラックスを設けるフラックス付着部、及び表面実装部品を予熱する予熱部をさらに備える請求項５記載の表面実装部品の製造装置。
【請求項７】
前記表面実装部品はパレットに複数個クランプされて移送される請求項５又は６記載の表面実装部品の製造装置。
【請求項８】
請求項３又は４記載の製造方法により作製されたことを特徴とする表面実装部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極の最表層がハンダである表面実装部品並びにその製造方法及び装置に係り、とくに、ＳＭＤ化された大型部品底面電極の平滑化を行い、薄膜化するクリームハンダにて実装後の断線を防止可能な大型表面実装部品（ＳＭＤ部品）並びにその製造方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の電極、とくに表面実装部品の底面電極に付着させる溶融ハンダ量の制御方法として、一般的にはダブルウェーブソルダリング（２つの流れの噴流ハンダを利用）や下記特許文献１の例にある表面実装部品をハンダ槽に浸漬した後の旋回動作によるハンダ量の制御が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２１４０号公報
【０００４】
しかし、従来技術には以下のような問題があった。
(1)  ダブルウェーブソルダリングでは液体であるハンダのウェーブが重要となるためハンダ液面制御に限界があり、表面実装部品の底面電極に付着するハンダ量にばらつきが発生する。
(2)  旋回によるハンダ量制御では、旋回動作開始時に取り出される電極と終了時に取り出される電極の電極面とハンダ槽のハンダ面との角度が違い、ハンダを切る効果に違いが発生する。このため、やはり表面実装部品の底面電極に付着するハンダ量にばらつきが発生する。
(3)  近年、ハンダリフローによるハンダ付け工程において、表面実装部品を実装する基板側に塗布するクリームハンダの厚みは、基板側の導体パターンの微細化に伴い極めて薄くなっており、上記のように、表面実装部品の底面電極に付着するハンダ量が変動すると、底面電極間の高さ違いにより、基板実装後に断線が発生する問題があった。とくに、この問題は大型表面実装部品の場合に顕著に現れる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑み、ハンダ付けを工夫することで底面に４端子以上形成される電極の高さを平滑化し、高さを揃えて実装の際の断線を防止し、実装特性の改善を図った表面実装部品並びにその製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、４端子以上の電極を底面に有し、各電極の最表層がハンダである表面実装部品において、互いの電極底面が平らであり、全ての電極が被接触物と当接することを特徴としている。
【０００８】
本願請求項２の発明は、４端子以上の電極を底面に有し、各電極の最表層がハンダである表面実装部品において、互いの電極底面の平滑度が１００μｍ以下であることを特徴としている。
【０００９】
本願請求項３の発明に係る表面実装部品の製造方法は、表面実装部品の底面に形成された下地電極を静止ハンダ槽に浸し、表面実装部品を旋回させて前記静止ハンダ槽から離脱させ、ハンダが固化しないうちに前記下地電極上のハンダを平坦面に当接させるハンダ付け工程とを備えることを特徴としている。
【００１０】
本願請求項４の発明に係る表面実装部品の製造方法は、請求項３おいて、前記ハンダ付け工程の前に、表面実装部品の下地電極にフラックスを設けるフラックス付着工程及び表面実装部品を予熱する予熱工程をさらに備えることを特徴としている。
【００１１】
本願請求項５の発明に係る表面実装部品の製造装置は、表面実装部品の底面に形成された下地電極を浸してハンダ付けする静止ハンダ槽と、
下地電極が前記静止ハンダ槽に浸っていた表面実装部品を旋回させて前記静止ハンダ槽から離脱させる旋回機構と、
ハンダが固化しないうちに前記下地電極上のハンダを平坦面に当接させる平滑化機構とを備えることを特徴としている。
【００１２】
本願請求項６の発明に係る表面実装部品の製造装置は、請求項５において、表面実装部品の下地電極にフラックスを設けるフラックス付着部、及び表面実装部品を予熱する予熱部をさらに備えることを特徴としている。
【００１３】
本願請求項７の発明に係る表面実装部品の製造装置は、請求項５又は６において前記表面実装部品をパレットに複数個クランプして移送することを特徴としている。
【００１４】
本願請求項８の発明に係る表面実装部品は、請求項３又は４記載の製造方法により作製されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、表面実装部品の底面に形成された下地電極を静止ハンダ槽に浸し、表面実装部品を旋回させて前記静止ハンダ槽から離脱させ、ハンダが固化しないうちに前記下地電極上のハンダを平坦面に当接させることにより、互いの電極底面の平滑度を極めて良好にすることができる。すなわち、互いの電極底面を平らにし、４端子以上の全ての電極を被接触物（基板等）に当接させることが可能になる。
【００１６】
従って、大小表面実装部品を実装基板に混載する場合のように、ハンダリフローの際の実装基板側のクリームハンダの厚みが極く薄いときにも、実装時の断線は発生せず、大小表面実装部品の混載実装において歩留り向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、表面実装部品並びにその製造方法及び装置の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１８】
図１乃至図３は本発明の実施の形態における製造方法及び装置構成を示し、図４乃至図６は製造対象の表面実装部品としてのコイル部品を示す。
【００１９】
図４乃至図６のコイル部品１は、フェライト等のつぼ型コア２とコイル１０とフェライト等の平板状コア１５とからなっている。
【００２０】
つぼ型コア２は、底面部３と、その中央部に形成された内側脚部４と、コイル１０を収納する環状空間を形成する外側脚部６とを有し、底面部３にコイル１０の引出端１１を挿入する貫通孔７が４箇所形成されている。図５のように、底面部３の外側底面には貫通孔７の周囲を囲むように下地電極８が導体ペーストの印刷焼き付け等で形成されている。下地電極８は貫通孔７の内面及び外側脚部６の外周面の一部にも延在している。
【００２１】
コイル１０は重ね巻きした２個のコイル部からなり、合計４個の引出端１１を有している。コイル１０の内周側に前記内側脚部４を挿入してコイル１０をつぼ型コア２内に配置し、引出端１１を貫通孔７に挿入して、下地電極８と引出端１１とをハンダ接続し、最後に平板状コア１５をつぼ型コア２に接着等で一体化する手順でコイル部品１は作製される。このとき、引出端１１の先端位置は貫通孔７から突出しない長さに設定され、貫通孔７の内側を含む下地電極８上にハンダ層が付着した状態、つまり図６のように最表層がハンダ層となった状態でコイル部品１の底面電極８Ａが完成する。
【００２２】
図１乃至図３に示す表面実装部品の製造方法及び装置は、とくにコイル部品１の下地電極８と引出端１１とをハンダ接続し、同時に底面電極８Ａを形成する工程を工夫して、底面電極同士の高さのばらつきを抑制して平滑化するものであり、以下にその構成を説明する。
【００２３】
図１乃至図３において、装置筐体２０内に、フラックス付着部３０、予熱部４０、静止ハンダ槽５０、旋回機構６０、平滑化機構７０が配設されている。また、表面実装部品としてのコイル部品１（但し、平板状コア装着前のもの）を複数個クランプ（保持）したパレット８０を、筐体２０外部からフラックス付着部３０、予熱部４０に至るまで移送するために搬入側コンベア８５、及びハンダ付け処理後のコイル部品１をクランプしたパレット８０を筐体２０の外部に搬出するために搬出側コンベア８６が設置されている。各コンベア８５，８６による移送は例えば間欠搬送であるが、連続搬送とすることもできる。
【００２４】
フラックス付着部３０は、ハンダ濡れ性を良好にするためのフラックスを収容した容器３１内に転写ローラー３２を設けたフラクサーで構成され、容器３１内のフラックスを転写ローラー３２でパレット８０の下側にクランプされた各コイル部品１の下地電極８にフラックスを塗布するものである。
【００２５】
予熱部４０は予熱用筒状フレーム４１内に、図２のようにヒーター４２を設置したものであり、ハンダ付け時の熱衝撃を緩和するためにコイル部品１を予熱するものであり、ハンダ濡れ性の改善も図っている。
【００２６】
静止ハンダ槽５０は、ハンダ供給機構としての糸ハンダドラム５１から糸ハンダ５２の供給を受け、図２の液面センサー５３によりハンダ液面を検出し、そのハンダ液面を一定に保つ機能を有している。また、パレット８０の下側にクランプされたコイル部品１の下地電極８を静止ハンダ槽５０に浸す動作の直前に表面のハンダ酸化膜を除去する酸化膜除去板５５が設けられている。
【００２７】
旋回機構６０はコイル部品１の底面が水平状態で静止ハンダ槽５０のハンダ中に浸った状態からコイル部品１の底面が垂直になるまでコイル部品１を９０度旋回して、余分なハンダを切る機能を有している。すなわち、コイル部品１をクランプしたパレット８０を旋回機構６０の旋回アーム６１の先端部で保持して９０度旋回させる。
【００２８】
平滑化機構７０は底面が垂直（鉛直）状態のコイル部品１に平行な鉛直平坦面をなす平板７１（ハンダ濡れ性の無い材質）を有し、この平板７１に旋回動作後の旋回アーム６１を直線移動してコイル部品１側の下地電極８上に付着したハンダを固化する前に当接（接触）させ、平滑化する機能を有する。
【００２９】
なお、筐体２０の上面には図３に示すようにパレット搬入側、中間位置、及びパレット搬出側の３箇所にそれぞれ局所排気のための排気筒２１が設けられている。
【００３０】
図１乃至図３の構成において、搬入側コンベア８５で筐体２０内に搬入されたパレット８０は、フラックス付着部３０に至り、ここでパレット８０の下側に保持されたコイル部品１底面の下地電極８に転写用ローラー３２によりハンダ付けを良好に行わせるためのフラックスが塗布される（フラックス付着工程が行われる）。
【００３１】
フラックス付着部３０でフラックスが塗布されたコイル部品１をクランプしたパレット８０は、搬入側コンベア８５により予熱部４０に入り、ここを通過する間にコイル部品１は予熱される（予熱工程が行われる）。これによりコア２等がヒーター４２で加熱され、ハンダ付け工程での熱衝撃を緩和する。
【００３２】
予熱部４０を通過したパレット８０は、搬入側コンベア８５から矢印ａのようにピックアップされ、矢印ｂのように静止ハンダ槽５０上方に移送され、旋回機構６０の旋回アーム６１に持ち替えられ、矢印ｃのように下降してパレット８０でクランプされた各コイル部品１の底面を水平にして静止ハンダ槽５０のハンダ中に一定時間浸す（貫通孔７にハンダが入り込む程度とし、つぼ型コア２の内部空間にハンダが入らないようにする）。このとき、下地電極８の表面にハンダが付着するとともにコイル１０の引出端１１が挿入されている貫通孔７内にハンダが入り込む。
【００３３】
その後、矢印ｄのように旋回アーム６１は９０度旋回して、下地電極８上に余分に付着したハンダを極力振り切り、さらにハンダが固化しないうちに平滑化機構７０で鉛直平坦面をなす平板７１に向けて旋回アーム６１を矢印ｅのように直線移動させ、各コイル部品１の下地電極８上のハンダを当接（接触）させて固化させ、平滑化する（各下地電極８と平板７１とは平行状態を保つようにする）。つまり、図６のように相互に高さの差の無い底面電極８Ａを４個作製する（ハンダ付け工程が行われる）。
【００３４】
その後、矢印ｆ，ｇのようにパレット８０を移動させて搬出側コンベア８６上に載置する。そして、ハンダ付け完了後のコイル部品１をクランプしたパレット８０が筐体２０外に排出される。
【００３５】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００３６】
(1)  旋回機構６０によるハンダ量制御だけでは、旋回動作開始時に取り出されるコイル部品１の電極と終了時に取り出される電極の電極面とハンダ槽のハンダ面との角度が違い、ハンダを切る効果に違いが発生するが、旋回動作後に下地電極８上に付着したハンダが固化しないうちに下地電極上のハンダをコイル部品底面に平行な平板７１に接触させることで、ハンダを平滑化でき、下地電極８及びこの表面を覆うハンダ層からなる平滑化された底面電極８Ａが得られる。この結果、互いの電極底面が平らであり、全ての電極８Ａが被接触物としての配線基板に当接可能な表面実装用のコイル部品１が得られる。
【００３７】
(2)  配線基板側のクリームはんだの厚みが薄くなってきており、はんだリフローによるはんだ付けの信頼性を確保するために、表面実装部品側の互いの電極底面の平滑度は１００μｍ以下が要求されるようになっているが、従来の旋回動作のみのハンダ量制御では互いの電極底面の平滑度は２００μｍ前後となり、平滑度１００μｍ以下を達成することはできなかった。
本実施の形態によるコイル部品１の互いの底面電極の平滑度を隙間計測器で測定したが、平滑度が高く計測できる隙間が無く、また感圧紙を用いて底面にかかる圧力から平滑度を確認したところ、隙間計測と同様に隙間が殆ど発生していないことが確認できた。従って、本実施の形態によれば、互いの底面電極の平滑度１００μｍ以下を十分満足でき、さらに、平滑度の要求が５０μｍにあがった場合でも、その平滑度５０μｍ以下をも満足させ得る。
【００３８】
(3)  ハンダ付け工程の前に予熱部４０でハンダ付け対象部品であるコイル部品１の予熱工程を行うことで、コイル部品１が有するコア２等の熱衝撃に起因するクラック発生を防止できる。
【００３９】
(4)  小型表面実装部品を搭載する実装基板にあっては、導体パターンも微細化されるため、ハンダリフローにおいて、実装側基板のクリームハンダの塗布厚みは極めて薄くならざるを得ないが、上記のようにコイル部品１が大型であったとしても、各底面電極８Ａ相互の平滑度を向上させることが可能であるから、ハンダリフローにおいて、実装側基板のクリームハンダが極めて薄い場合にも実装後の断線は発生せず、大小表面実装部品（ＳＭＤ部品）の混載実装において歩留りが向上する。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、表面実装部品として４端子のコイル部品を例示したが、４端子以上の電極を底面に有し、各電極の最表層がハンダである表面実装部品に本発明が適用可能なことはあきらかである。また、ハンダは一般的な鉛含有のハンダだけでなく、鉛を含まないハンダを使用するハンダ付けの場合にも適用可能である。
【００４１】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る表面実装部品並びにその製造方法及び装置の実施の形態であって、装置構成の概略正面図である。
【図２】同じく概略平面図である。
【図３】装置構成の外観を示す斜視図である。
【図４】表面実装部品としてコイル部品の分解斜視図である。
【図５】コイル部品のハンダ付け前のつぼ型コア底面側の斜視図である。
【図６】ハンダ付け後のコイル部品底面側の斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  コイル部品
２  つぼ型コア
７  貫通孔
８  下地電極
８Ａ  底面電極
１０  コイル
１１  引出端
１５  平板状コア
２０  装置筐体
３０  フラックス付着部
３１  容器
３２  転写ローラー
４０  予熱部
４１  フレーム
４２  ヒーター
５０  静止ハンダ槽
５１  糸ハンダドラム
５２  糸ハンダ
５３  液面センサー
６０  旋回機構
７０  平滑化機構
７１  平板
８０  パレット
８５，８６  コンベア
【図１】
2005136159.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005136159.tif 000007
【図６】
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