(57)【要約】【課題】  ディスクリート部品と表面実装部品とを同一の配線基板上に実装する際の工程数を少なくする。【解決手段】  貫通孔１４にディスクリート部品２０のリード端子２２を挿通して折り曲げ、ディスクリート部品２０を配線基板１０に仮固定する。半田印刷用マスクとして、仮固定されたディスクリート部品のリード端子上に位置する部分に、縁が上に突出している凸型開口部１１０を有するとともに、表面実装部品を固定すべき場所上に位置する部分に開口部１２０を有する半田印刷用マスク１００を準備し、配線基板上に配置する。半田印刷用マスク１００をマスクとして半田を塗布することにより、配線基板１０上において表面実装部品を固定すべき部分に半田を印刷するとともに凸型開口部１１０内に半田を充填させる。印刷又は充填された半田を溶融して凝固させることにより表面実装部品３０及びディスクリート部品２０を配線基板１０に固定する。【選択図】      図１
2005159105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装部品とディスクリート部品が同一の配線基板に実装された電子回路装置の製造方法であって、
配線基板に設けられた貫通孔にディスクリート部品のリード端子を挿通して折り曲げることにより、前記ディスクリート部品を前記配線基板に仮固定する工程と、
半田印刷用マスクとして、仮固定された前記ディスクリート部品の前記リード端子上に位置する部分に、縁が上に突出している凸型開口部を有するとともに、表面実装部品を固定すべき場所上に位置する部分に開口部を有する半田印刷用マスクを準備し、該半田印刷用マスクを前記配線基板上に配置する工程と
前記半田印刷用マスクをマスクとして半田を塗布することにより、前記配線基板上において表面実装部品を固定すべき部分に半田を印刷するとともに前記凸型開口部内に半田を充填させる工程と、
前記配線基板上に印刷又は充填された半田を溶融して凝固させることにより前記表面実装部品及び前記ディスクリート部品を前記配線基板に半田付けする工程と
を具備する電子回路装置の製造方法。
【請求項２】
前記半田を塗布する工程の後、かつ前記半田を溶融して凝固させる工程の前に、前記配線基板上で表面実装部品を固定すべき部分に表面実装部品を配置する工程をさらに具備する請求項１に記載の電子回路装置の製造方法。
【請求項３】
前記半田印刷用マスクを前記配線基板上に配置する工程において、前記凸型開口部の縁の上端と前記配線基板に当接する部分との高低差が、前記ディスクリート部品の前記リード端子の直径より大きい半田印刷用マスクを準備し、
前記半田を塗布する工程において、前記凸型開口部内に半田を充填させることにより前記リード端子を半田により被覆する請求項１又は２に記載の電子回路装置の製造方法。
【請求項４】
前記半田印刷用マスクを前記配線基板上に配置する工程において、前記凸型開口部の縁の上端と前記配線基板に当接する部分との高低差が、前記ディスクリート部品の前記リード端子の直径より、０．１２ｍｍ以上０．１８ｍｍ以下ほど大きい半田印刷用マスクを準備する請求項３に記載の電子回路装置の製造方法。
【請求項５】
前記半田印刷用マスクを前記配線基板上に配置する工程において、前記凸型開口部の縁の上端と前記配線基板に当接する部分との高低差が、前記ディスクリート部品の前記リード端子の直径より、半田印刷用マスクの板厚に略等しいほど大きい半田印刷用マスクを準備する請求項３に記載の電子回路装置の製造方法。
【請求項６】
前記半田印刷用マスクを前記配線基板上に配置する工程において、前記凸型開口部の縁の上端から下方に延伸し、前記配線基板の上面に略当接している壁部材をさらに具備している半田印刷用マスクを準備する請求項１〜５のいずれかに記載の電子回路装置の製造方法。
【請求項７】
前記ディスクリート部品は複数の前記リード端子を具備しており、
前記ディスクリート部品を前記配線基板に仮固定する工程において、前記複数のリード端子それぞれを互いに異なる貫通孔に挿通して折り曲げ、
前記半田印刷用マスクを前記配線基板上に配置する工程において、前記凸型開口部の内部が複数の空間部に仕切られている半田印刷用マスクを準備し、前記複数のリード端子それぞれが互いに異なる前記空間部内に配置されるように前記半田印刷用マスクを前記配線基板上に配置し、
前記半田を塗布する工程において、前記複数の空間部内それぞれに半田を充填させることにより、前記複数のリード端子それぞれを半田付けするための半田を互いに分離させる請求項１〜６のいずれかに記載の電子回路装置の製造方法。
【請求項８】
表面実装部品とディスクリート部品を同一の配線基板に実装するための半田印刷用マスクであって、
配線基板上に配置された場合に該配線基板上の表面実装部品を固定すべき部分を囲む開口部と、
配線基板上に配置された場合に該配線基板上のディスクリート部品を固定すべき部分を囲み、縁が盛り上がっている凸型開口部と
を具備する半田印刷用マスク。
【請求項９】
表面実装部品とディスクリート部品が同一の配線基板に実装された電子回路装置であって、
配線基板と、
前記配線基板上に半田付けされた表面実装部品と、
前記配線基板に設けられた貫通孔と、
リード端子が前記貫通孔に挿通されて折り曲げられており、前記表面実装部品と同質の半田により半田付けされているディスクリート部品と
を具備する電子回路装置。
【請求項１０】
前記表面実装部品と前記ディスクリート部品は、クリーム半田により半田付けされている請求項９に記載の電子回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路装置の製造方法、半田印刷用マスク及び電子回路装置に関する。特に本発明は、ディスクリート部品と表面実装部品とを少ない工程数で同一の配線基板上に実装することができる電子回路装置の製造方法、半田印刷用マスク及び電子回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線基板上に実装される部品として、表面実装部品とディスクリート部品とがある。これら表面実装部品とディスクリート部品を同一の配線基板に取り付ける場合は、以下の工程を行っていた。
まず配線基板の一面における所要の部位にクリーム半田を印刷する。次いでクリーム半田を印刷した部位に表面実装部品を載置し、クリーム半田を溶融して凝固させることにより表面実装部品を半田付けする。配線基板の反対側の面にも同様の工程により表面実装部品を半田付けする。
次いでディスクリート部品のリード端子を、配線基板に設けられた貫通孔に挿通させる。次いでディスクリート部品のリード端子を配線基板に半田付けする（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−６０２２号公報（第２段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したように従来方法においては、表面実装部品の半田付けとディスクリート部品の半田付けとを別工程で行っていた。従って表面実装部品とディスクリート部品を同一の配線基板に実装する場合、工程数が多くなっていた。
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、従来よりも少ない工程数でディスクリート部品と表面実装部品とを同一の配線基板上に実装することができる電子回路装置の製造方法、半田印刷用マスク及び電子回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明にかかる電子回路装置の製造方法は、表面実装部品とディスクリート部品が同一の配線基板に実装された電子回路装置の製造方法であって、配線基板に設けられた貫通孔にディスクリート部品のリード端子を挿通して折り曲げることにより、前記ディスクリート部品を前記配線基板に仮固定する工程と、
半田印刷用マスクとして、仮固定された前記ディスクリート部品の前記リード端子上に位置する部分に、縁が上に突出している凸型開口部を有するとともに、表面実装部品を固定すべき場所上に位置する部分に開口部を有する半田印刷用マスクを準備し、該半田印刷用マスクを前記配線基板上に配置する工程と、
前記半田印刷用マスクをマスクとして半田を塗布することにより、前記配線基板上において表面実装部品を固定すべき部分に半田を印刷するとともに前記凸型開口部内に半田を充填させる工程と、
前記配線基板上に印刷又は充填された半田を溶融して凝固させることにより前記表面実装部品及び前記ディスクリート部品を前記配線基板に固定する工程と
を具備する。
【０００５】
この電子回路装置の製造方法によれば、半田印刷用マスクに、ディスクリート部品のリード端子上に位置する部分に凸型開口部を設けたため、リード端子は、半田を印刷するときに凸型開口部内に充填された半田に覆われる。
このため半田を印刷した後この半田を溶融して凝固させることにより、ディスクリート部品を表面実装部品と同時に配線基板に半田付けすることができる。従ってディスクリート部品のみを半田付けする工程が必要なくなるため、従来と比べて少ない工程数で表面実装部品とディスクリート部品とを同一の配線基板上に半田付けすることができる。
【０００６】
半田を塗布する工程の後、かつ半田を溶融して凝固させる工程の前に、配線基板上で表面実装部品を固定すべき部分に表面実装部品を配置する工程をさらに具備してもよい。
【０００７】
半田印刷用マスクを配線基板上に配置する工程において、凸型開口部の縁の上端と配線基板に当接する部分との高低差が、ディスクリート部品のリード端子の直径より大きい半田印刷用マスクを準備し、半田を塗布する工程において、凸型開口部内に半田を充填させることによりリード端子を半田により被覆してもよい。このようにすると、ディスクリート部品のリード端子は確実に半田の中に含まれるため、リード端子を確実に半田付けすることができる。
なお半田印刷用マスクを配線基板上に配置する工程において、凸型開口部の縁の上端と配線基板に当接する部分との高低差が、ディスクリート部品のリード端子の直径より、０．１２ｍｍ以上０．１８ｍｍ以下ほど大きい半田印刷用マスクを準備するのが好ましい。
また半田印刷用マスクを配線基板上に配置する工程において、凸型開口部の縁の上端と配線基板に当接する部分との高低差が、ディスクリート部品のリード端子の直径より、半田印刷用マスクの板厚に略等しいほど大きい半田印刷用マスクを準備するのも好ましい。
【０００８】
半田印刷用マスクを配線基板上に配置する工程において、凸型開口部の縁の上端から下方に延伸し、配線基板の上面に略当接している壁部材をさらに具備してもよい。このようにすると、凸型開口部に充填された半田は、平面形状において縁に沿った形状に形成される。このため凸型開口部に充填された半田は、配線上にはみ出しにくくなる。
【０００９】
ディスクリート部品は複数のリード端子を具備しており、ディスクリート部品を配線基板に仮固定する工程において、複数のリード端子それぞれを互いに異なる貫通孔に挿通して折り曲げ、半田印刷用マスクを配線基板上に配置する工程において、凸型開口部の内部が複数の空間部に仕切られている半田印刷用マスクを準備し、複数のリード端子それぞれが互いに異なる空間部内に配置されるように半田印刷用マスクを配線基板上に配置し、半田を塗布する工程において、複数の空間部内それぞれに半田を充填させることにより、複数のリード端子それぞれを半田付けするための半田を互いに分離させるようにしてもよい。このようにすると、複数のリード端子は互いに短絡しない。
【００１０】
本発明にかかる半田印刷用マスクは、表面実装部品とディスクリート部品を同一の配線基板に実装するための半田印刷用マスクであって、
配線基板上に配置された場合に該配線基板上の表面実装部品を固定すべき部分を囲む開口部と、
配線基板上に配置された場合に該配線基板上のディスクリート部品を固定すべき部分を囲み、縁が盛り上がっている凸型開口部と
を具備する。
【００１１】
本発明にかかる電子回路装置は、表面実装部品とディスクリート部品が同一の配線基板に実装された電子回路装置であって、
配線基板と、
前記配線基板上に半田付けされた表面実装部品と、
前記配線基板に設けられた貫通孔と、
リード端子が前記貫通孔に挿通されて折り曲げられており、前記表面実装部品と同質の半田により半田付けされているディスクリート部品と
を具備する。
この電子回路装置において、表面実装部品とディスクリート部品は、クリーム半田により半田付けされていてもよい。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して第１の実施形態にかかる電子回路装置の製造方法について説明する。本実施形態は、ディスクリート部品の一例であるコンデンサ素子と、表面実装部品の一例であるパッケージ型ＩＣとを同一の配線基板の表面に実装する方法である。図１、図２、図４、図５及び図６は、電子回路装置の製造工程を説明するための斜視図である。図３（Ａ）は図２のＡ−Ａ断面図であり、図３（Ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図であり、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）の要部を拡大した図である。
【００１３】
図１に示すように配線基板１０には、予めコンデンサ素子２０が有する２本のリード端子２２を挿通するための貫通孔１４が２つ形成されており、またパッケージ型ＩＣのリード端子を固定、接続するための接続用ランド１２が表面１０ａに複数形成されている。まず配線基板１０の２つの貫通孔１４それぞれに、コンデンサ素子２０のリード端子２２を配線基板１０の裏面から表面１０ａに向けて挿通し、配線基板１０の表面１０ａに沿って折り曲げる。これによりコンデンサ素子２０は配線基板１０に仮固定される。
【００１４】
次いで図１及び図２に示すように配線基板１０の表面１０ａに、クリーム半田を印刷するための板状の半田印刷用マスク１００を載置する。半田印刷用マスク１００の板厚は、印刷すべきクリーム半田の厚さと略等しくする。半田印刷用マスク１００には、複数の接続用ランド１２それぞれの上に位置する開口部１２０が形成されており、また折り曲げられたリード端子２２を囲むように、凸型開口部１１０が形成されている。
【００１５】
図３の各図に示すように凸型開口部１１０の縁１１１は、凸型開口部１１０以外の部分と比べて上に突出している。ここで縁１１１は、周縁部１１１ａが徐々に上に突出していくように形成されているのが好ましい。また半田印刷用マスク１００において、縁１１１の上端と配線基板１０に当接する部分の高低差ｈは、リード端子２２の直径Ｒより大きい。このため、半田印刷用マスク１００が配線基板１０上に載置された状態において、縁１１１の上端は折り曲げられたリード端子２２の上端より高くなっている。なお高低差ｈとリード端子の直径Ｒの差Ｌは、印刷すべきクリーム半田の厚さと略等しくするために、半田印刷用マスク１００の板厚と略等しくするのが好ましい。具体的には、高低差ｈとリード端子の直径Ｒの差Ｌは０．１２ｍｍ以上０．１８ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００１６】
また凸型開口部１１０は、縁１１１から配線基板１０に向けて延伸する壁部材１１４を縁１１１に沿って備える。壁部材１１４は、半田印刷用マスク１００が配線基板１０上に載置された状態において、壁部材１１４の下端が配線基板１０の表面に当接するように形成されるのが好ましい。
【００１７】
さらに凸型開口部１１０は、仕切壁１１２によって複数（本実施形態においては２つ）の空間部１１０ａに仕切られている。各空間部１１０ａは、半田印刷用マスク１００が配線基板１０上に載置された状態において、互いに異なるリード端子２２が内側に配置されるように形成される。なお仕切壁１１２は、上端が縁１１１に繋がっており、下端が配線基板１０の表面に略当接している。
【００１８】
次いで、半田印刷用マスク１００をマスクとして配線基板１０の表面１０ａにクリーム半田を塗布する。このときクリーム半田が開口部１２０を介して接続用ランド１２上に印刷され、また凸型開口部１１０が有する２つの空間部１１０ａそれぞれの中にクリーム半田が充填される。そして半田印刷用マスク１００を配線基板１０上から取り外す。これらの工程により、図４に示すように、接続用ランド１２上には膜状半田１６が形成され、コンデンサ素子２０のリード端子２２上には、凸状半田１８が形成される。ここで凸型開口部１１０の縁１１１は折り曲げられたリード端子２２の上端より高くなっているため、凸状半田１８はリード端子２２を被覆し、内部に含む。また凸型開口部１１０は壁部材１１４を備えるため、凸状半田１８の外形は平面形状において縁１１１と同形状に形成される。
【００１９】
なお凸型開口部１１０の縁１１１をコンデンサ素子２０のリード端子２２の上端より高くしているため、クリーム半田を塗布する治具（図示せず）はリード端子２２と干渉しない。特に凸型開口部１１０の周縁部１１１ａが徐々に上に突出していくように形成されていると、クリーム半田を塗布する治具は滑らかに凸型開口部１１０の上面を通過することができる。
【００２０】
次いで、図５に示すように膜状半田１６上にリード端子３２が位置するようにパッケージ型ＩＣ３０を配線基板１０上に載置する。その後配線基板１０をリフロー炉（図示せず）に挿入することにより、膜状半田１６及び凸状半田１８を溶融し、その後凝固させる。これにより、図６に示すようにパッケージ型ＩＣ３０のリード端子３２が配線基板１０の接続用ランド１２に半田付けされるとともに、コンデンサ素子２０のリード端子２２が、配線基板１０の表面１０ａに形成された接続用のランド（図示せず）に半田付けされる。
【００２１】
上記のように本実施形態によれば、クリーム半田を印刷するための半田印刷用マスク１００に、仮固定されたコンデンサ素子２０のリード端子２２上に位置し、縁が盛り上がっている凸型開口部１１０を形成している。このため、パッケージ型ＩＣ３０を半田付けするために膜状半田１６を形成するときに、凸型開口部１１０内にはクリーム半田が充填され、凸状半田１８がリード端子２２を内部に含んだ状態で形成される。そしてパッケージ型ＩＣ３０を半田付けするために膜状半田１６を溶融、凝固させるときに、凸状半田１８も溶融、凝固する。
このため従来における表面実装部品の半田付け工程を行うことにより、表面実装部品の一例であるパッケージ型ＩＣ３０とディスクリート部品の一例であるコンデンサ素子２０の双方を同一の配線基板１０に半田付けすることができる。従ってコンデンサ素子２０のリード端子２２を半田付けするための工程を独立して設けなくてよいため、従来と比べて工程数は少なくなる。
【００２２】
また凸型開口部１１０の縁１１１をコンデンサ素子２０のリード端子２２の上端より高くしている。このためクリーム半田を印刷するときにリード端子２２は印刷用の治具に干渉しない。また凸状半田１８は確実にリード端子２２を内部に含むように形成されるため、確実にコンデンサ素子２０を配線基板１０に半田付けすることができる。
また凸型開口部１１０の中を仕切壁１１２により２つの空間部１１０ａに仕切り、各々の空間部１１０ａに互いに異なるリード端子２２を配置したため、２つのリード端子２２は互いに異なる凸状半田１８により半田付けされる。従って２つのリード端子２２は互いに短絡しない。
【００２３】
また凸状半田１８が平面形状において縁１１１からはみ出した場合、配線基板１０上の配線（図示せず）が短絡する可能性がある。これに対し本実施形態において、凸型開口部１１０の縁１１１に壁部材１１４を設けたため、凸状半田１８の外形は凸型開口部１１０の縁１１１に沿った形状に形成される。このため配線基板１０上の配線（図示せず）は短絡しにくくなる。
【００２４】
次に、図７の斜視図を参照して第２の実施形態にかかる電子回路装置の製造方法について説明する。本実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態は、コンデンサ素子２０の代わりにディスクリート部品であるトランジスタ２１を配線基板１０に半田付けする点を除き、第１の実施形態と同一である。
【００２５】
トランジスタ２１は、リード端子２２を３本備える。配線基板１０には貫通孔１４が３つ形成されており、また半田印刷用マスク１００の凸型開口部１１０は、仕切壁１１２により３つの空間部１１０ａに分割されている。
そしてトランジスタ２１の３本のリード端子２２は、互いに異なる貫通孔１４に挿通されて折り曲げられており、また半田印刷用マスク１００が配線基板１０上に載置された状態において、互いに異なる空間部１１０ａの中に配置される。以下第１の実施形態と同様の工程を行うことにより、ディスクリート部品の一例であるトランジスタ２１を、パッケージ型ＩＣ３０と同一の工程で半田付けすることができる。
従って本実施形態においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
次に、図８の側面図を用いて第３の実施形態にかかる電子回路装置の製造方法について説明する。本実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態は、配線基板１０の表面１０ａと裏面１０ｂそれぞれにパッケージ型ＩＣ３０が半田付けされている点を除き、第１の実施形態と同一である。
【００２７】
このような電子回路装置は、例えば以下のようにして形成される。配線基板１０には、予めコンデンサ素子２０の２本のリード端子２２を挿通するための貫通孔が２つ形成されている。また表面１０ａと裏面１０ｂそれぞれには、図１に示した接続用ランド１２（図８において図示せず）が複数形成されている。まず配線基板１０の裏面１０ｂを上に向け、図１に示した開口部１２０のみを有する半田印刷用マスク（図示せず）を載置する。次いで接続用ランド１２上にクリーム半田を印刷することにより膜状半田１６を形成する。
次いで膜状半田１６上にリード端子３２が位置するようにパッケージ型ＩＣ３０を載置した後、膜状半田１６の半田を溶融、凝固させることにより、配線基板１０の裏面１０ｂにパッケージ型ＩＣ３０を半田付けする。
【００２８】
次いでコンデンサ素子２０のリード端子２２を貫通孔に挿通させて折り曲げた後、配線基板１０の上下を反転させる。以下、第１の実施形態と同様の工程を行い、配線基板１０の表面１０ａにコンデンサ素子２０のリード端子２２とパッケージ型ＩＣ３０のリード端子３２を半田付けする。
このようにしても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１の実施形態にかかる電子回路装置の製造工程を説明するための斜視図
【図２】図１の次の工程を説明するための斜視図
【図３】（Ａ）は図２のＡ−Ａ断面を示す断面図、（Ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面を示す断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の要部を拡大した図。
【図４】図２の次の工程を説明するための斜視図
【図５】図４の次の工程を説明するための斜視図
【図６】図５の次の工程を説明するための斜視図
【図７】第２の実施形態にかかる電子回路装置の製造工程を説明するための斜視図
【図８】第３の実施形態にかかる電子回路装置の製造工程を説明するための側面図
【符号の説明】
【００３１】
１０…配線基板、１０ａ…表面、１０ｂ…裏面、１２…接続用ランド、１４…貫通孔、１６…膜状半田、１８…凸状半田、２０…コンデンサ素子、２１…トランジスタ、２２，３２…リード端子、３０…パッケージ型ＩＣ、１００…半田印刷用マスク、１１０…凸型開口部、１１０ａ…空間部、１１１…縁、１１１ａ…周縁部、１１２…仕切壁、１１４…壁部材、１２０…開口部
【図１】
2005159105.tif 000003
【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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