(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】  ディスクリート部品２０のリード端子２２を貫通孔１４に挿通し、凹部２００内に位置するように折り曲げることにより、ディスクリート部品２０を配線基板１０に仮固定する。ディスクリート部品２０のリード端子２２上に位置する部分、及び表面実装部品を固定すべき場所上に位置する部分それぞれに開口部１１０，１２０を有する半田印刷用マスク１００を、配線基板１０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凹部２００に半田を充填させる。配線基板１０上に印刷された半田及び凹部２００に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
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【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、
配線基板には、ディスクリート部品を実装すべき個所に位置する凹部、及び該凹部の底部に位置する貫通孔が形成されており、
ディスクリート部品のリード端子を前記貫通孔に挿通し、平面配置において前記凹部内に位置するように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、
半田を印刷するための半田印刷用マスクであって、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、及び表面実装部品を固定すべき場所上に位置する部分それぞれ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凹部に半田を充填させる工程と、
前記配線基板上に印刷された半田及び前記凹部に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、前記配線基板上の半田が印刷された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、前記凹部の深さが、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、前記凹部の深さが、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、前記凹部の深さが、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、
前記配線基板において、前記凹部は複数の空間部に区切られており、該空間部それぞれの底部に貫通孔が形成されており、
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１〜５のいずれかに記載の電子回路装置の製造方法。
【請求項７】
前記配線基板は多層配線基板であり、前記凹部には前記配線基板に埋め込まれている配線が露出しており、
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において、前記凹部に充填された半田を溶融して凝固させることにより、前記ディスクリート部品のリード端子を前記配線に半田付けする請求項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実装する配線基板であって、
ディスクリート部品を装着すべき部分に設けられた凹部と、
前記凹部の底面に形成され、ディスクリート部品のリード端子を挿通させる貫通孔と
を具備する配線基板。
【請求項９】
前記配線基板は多層配線基板であり、
前記配線基板に埋め込まれ、かつ前記凹部から前記リード端子に接続するために露出している配線をさらに具備する請求項８に記載の配線基板。
【請求項１０】
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、
前記配線基板に形成された凹部と、
前記凹部の底面に形成された貫通孔と、
リード端子が前記貫通孔に挿通され、平面配置において前記凹部内に位置するように折り曲げられるとともに、前記凹部内に充填された半田によって前記配線基板に半田付けされているディスクリート部品と、
前記配線基板上に半田付けされている表面実装部品と
を具備する電子回路装置。
【請求項１１】
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前記配線基板に半田付けされている請求項１０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、配線基板及び電子回路装置に関する。特に本発明は、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、配線基板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には、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は、以下の工程により同一の配線基板に取り付けられていた。
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、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、配線基板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、
配線基板には、ディスクリート部品を実装すべき個所に位置する凹部、及び該凹部の底部に位置する貫通孔が形成されており、
ディスクリート部品のリード端子を前記貫通孔に挿通し、平面配置において前記凹部内に位置するように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、
半田を印刷するための半田印刷用マスクであって、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、及び表面実装部品を固定すべき場所上に位置する部分それぞれ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凹部に半田を充填させる工程と、
前記配線基板上に印刷された半田及び前記凹部に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、配線基板において、ディスクリート部品のリード端子を挿通する部分に凹部を設けたため、リード端子は、半田を印刷するときに凹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、配線基板上の半田が印刷された部分に表面実装部品を配置する工程をさらに具備していてもよい。
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、凹部の深さが、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するのが好ましい。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、凹部の深さが、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、凹部の深さが、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。
【０００７】
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、配線基板において、凹部は複数の空間部に区切られており、該空間部それぞれの底部に貫通孔が形成されており、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。
【０００８】
配線基板は多層配線基板であり、凹部には配線基板に埋め込まれている配線が露出しており、表面実装部品及びディスクリート部品を配線基板に固定する工程において、凹部に充填された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のリード端子を配線に半田付けしてもよい。
【０００９】
本発明にかかる配線基板は、表面実装部品とディスクリート部品を実装する配線基板であって、
ディスクリート部品を装着すべき部分に設けられた凹部と、
前記凹部の底面に形成され、ディスクリート部品のリード端子を挿通させる貫通孔と
を具備する。
この配線基板が多層配線基板である場合、配線基板に埋め込まれ、かつ凹部からリード端子に接続するために露出している配線をさらに具備していてもよい。
【００１０】
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、
前記配線基板に形成された凹部と、
前記凹部の底面に形成された貫通孔と、
リード端子が前記貫通孔に挿通され、平面配置において前記凹部内に位置するように折り曲げられるとともに、前記凹部内に充填された半田によって前記配線基板に半田付けされているディスクリート部品と、
前記配線基板上に半田付けされている表面実装部品と
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配線基板に半田付けされていてもよい。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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３、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２（Ａ）は図１のＡ−Ａ断面図であり、図２（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）の要部を拡大した図である。
【００１２】
図１に示すように配線基板１０の表面１０ａには、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が複数形成されている。また図１、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、コンデンサ素子２０を固定、接続すべき部分には凹部２００が形成されている。凹部２００は、仕切壁２２０によって２つの空間部２１０に区切られており、各空間部２１０それぞれの底面には、コンデンサ素子２０が有するリード端子２２を挿通するための貫通孔１４が形成されている。
【００１３】
ここで図２（Ｃ）に示すように凹部２００の深さｈは、リード端子２２の直径Ｒより大きい。なお深さｈとリード端子の直径Ｒの差Ｌは、後述する半田印刷用マスク１００の板厚と略等しくするのが好ましい。具体的には、深さｈとリード端子２２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。
【００１４】
また配線基板１０は多層配線基板であり、凹部２００の底面には、配線基板１０中に埋め込まれている配線１１が、リード端子２２と接続するために露出している。配線１１は、端部に接続用のランドを備えている。
【００１５】
このような配線基板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、凹部２００の底面に沿って折り曲げる。このときリード端子２２の少なくとも端部が、配線１１のランド上に位置するようにする。また凹部２００の深さｈがリード端子２２の直径Ｒより大きいため、リード端子２２は凹部２００の中に完全に入り込む。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。
【００１６】
そして図１および図３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２つの空間部２１０それぞれの上に位置する開口部１１０が形成されている。なお半田印刷用マスク１００が配線基板１０の表面１０ａに載置された状態において、開口部１１０の縁は空間部２１０の縁に沿っている。
【００１７】
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、また開口部１１０を介して２つの空間部２１０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、空間部２１０それぞれの中には埋込半田１８が形成される。
【００１８】
上記したようにリード端子２２は凹部２００の中に完全に入り込んでいる。このため、クリーム半田を塗布する治具（図示せず）はリード端子２２に干渉せず、また埋込半田１８はリード端子２２及び配線１１のランドを内部に含むように形成される。なお、凹部２００の深さｈとリード端子２２の直径Ｒの差Ｌが半田印刷用マスク１００の板厚と略等しい場合、埋込半田１８の表面からリード端子２２の上端までの距離は、半田印刷用マスク１００の板厚すなわち膜状半田１６の厚さと等しくなる。
【００１９】
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及び埋込半田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が凹部２００の底面に露出していた配線１１に半田付けされる。
【００２０】
上記のように本実施形態によれば、配線基板１０に凹部２００を形成し、その底部にコンデンサ素子２０のリード端子２２を挿通させる貫通孔１４を形成している。また凹部２００の底面には、配線基板１０に埋め込まれた配線１１が露出している。そしてリード端子２２を貫通孔１４に挿通させて凹部２００の底面に沿って折り曲げた後、半田印刷用マスク１００を用いてクリーム半田を配線基板１０に塗布することにより、パッケージ型ＩＣ３０を半田付けするための膜状半田１６を印刷すると同時に、凹部２００の内部にクリーム半田を充填させて埋込半田１８を形成している。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、埋込半田１８も溶融、凝固する。
従って、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。
【００２１】
また凹部２００の中を仕切壁２２０により２つの空間部２１０に仕切り、各々の空間部２１０の中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、互いに異なる埋込半田１８により互いに異なる配線１１に半田付けされる。従って２つのリード端子２２は互いに短絡しない。
【００２２】
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、凹部２００の２つの空間部２１０それぞれの中で配線１１が露出しておらず、その代わりに配線基板１０の表面に形成された配線１３が、凹部２００の側面に沿って延伸し、２つの空間部２１０それぞれの底面上に形成されたランドに接続している点を除き、第１の実施形態と同一である。
【００２３】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の工程を行うことにより、パッケージ型ＩＣ３０を配線基板１０に半田付けすると同時にコンデンサ素子２０のリード端子２２を配線１３に半田付けすることができる。従って第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
次に、図８の斜視図を参照して第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、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の凹部２００は、仕切壁２２０により３つの空間部２１０に分割されており、各空間部２１０の底面それぞれには貫通孔１４が形成されている。また半田印刷用マスク１００には、開口部１１０が、３つの空間部２１０それぞれの上に形成されている。
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、互いに異なる空間部２１０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、本図では不図示の配線に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９の側面図を用いて第４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】（Ａ）は図１のＡ−Ａ断面を示す断面図、（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面を示す断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の要部を拡大した図。
【図３】図１の次の工程を説明するための斜視図。
【図４】図３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斜視図。
【図９】第４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、１１，１３…配線、１２…接続用ランド、１４…貫通孔、１６…膜状半田、１８…埋込半田、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、１１０，１２０…開口部、２００…凹部、２１０…空間部、２２０…仕切壁
【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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