(57)【要約】【課題】  電子部品を、電子部本体の外縁に設けた端子を回路基板に上方から照射された赤外線により高温で加熱し実装を行なうに当たり、電子部品を破損させず簡単な作業で半田付けを達成できる電子部品の半田付け方法を提供することを目的とする。【解決手段】  回路基板２上に載置した電子部品１の端子３を露出させた状態で断熱材７を本体表面６に配し、電子部品１と断熱材７との間に空間を除去してオイル層８を設け、断熱材７の上方から赤外線５を照射して端子３を回路基板２に半田付けすることを特徴とする。【選択図】    図１
2005303061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を回路基板上に載置し、該電子部品本体の外縁に設けた端子を該回路基板に上方から照射した赤外線により加熱して半田付けする半田付け方法において、前記電子部品の本体表面に前記端子を露出させて断熱材を配し、前記電子部品と前記断熱材との間に空間を除去してオイル層を設け、前記断熱材の上方から赤外線を照射して前記端子を回路基板に半田付けすることを特徴とする電子部品の半田付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を回路基板上に載置し、電子部品本体の外縁に設けた端子を回路基板に上方から照射した赤外線により加熱して半田付けする半田付け方法において、特に、電子部品の本体表面に断熱材を配して加熱し半田付けをする電子部品の半田付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、下記の特許文献１で示すように、ＩＣパッケージを回路基板に実装する技術が開示されている。この技術は、ＩＣパッケージの各端子を半田クリームが塗布された各ランドに位置合せした状態でＩＣパッケージを回路基板上に配置する。そして、回路基板を赤外線リフロー炉内に入れ、上方より赤外線を照射し、全体を半田クリームの溶融温度以上に加熱する。その結果、ランド上の半田クリームは溶融し、その後、冷却することで半田クリームが凝固して各端子が各ランドに接続固定されるものである。この場合、ＩＣパッケージは照射された赤外線を断熱カバーで阻止するようになっている。断熱カバーは四隅で粘着剤を介して本体に接続し、断熱カバーと本体との間に間隙が形成されている。そのため、断熱カバーが吸収した熱はわずかしか本体に伝わらない。更に、断熱カバーと本体との間の間隙では空気は自由に流動できるので、断熱カバーの裏面でも、断熱カバーから熱を吸収して温度が上昇した空気は対流して温度の低い空気と入れ替わる。そのため、本体の温度上昇は大幅に抑えられ、クラックの発生を確実に防止できる。また、断熱カバーは粘着剤によってのみ本体に固定され、本体から容易に取り外すことができる。
【０００３】
上記の特許文献１においては、また、他の従来例が開示されている。これは、断熱カバーの内部に多数の空隙が形成されたものである。そして、この断熱カバーは粘着特性を有し、その粘着特性により本体の表面に粘着させて固定されている。この断熱カバーは内部に多数の空隙を含んでいる。そのため、断熱カバーは本体に密着しているにもかかわらず吸収した熱が空隙内の空気によって断熱作用を受けて本体に伝わり難くしている。その結果、本体の温度上昇は抑えられ、クラックの発生を防止できるものである。また、断熱カバー自体の粘着特性によってのみ本体に固定され、容易に取り外すこともできる。
【０００４】
上記の特許文献1においては、また、更に他の従来技術が開示されている。これは、空隙を有する断熱カバーに粘着特性を持たせず、本体の表面全体に粘着剤を塗布するものである。これによって上述したと同じように断熱効果をもたらす。
【０００５】
また、他の従来技術として、下記の特許文献2で示すものが開示されている。これは、部品を基板上に半田付けする際に部品の温度上昇を防ぐものであるが、この方法として、部品の上面に断熱層を装着するものである。装着方法としては、断熱層をキャップ状にして部品に取り付けたり、シールを用いて貼り付けたりする。
【特許文献１】特開２０００−３１３４２号公報（段落〔００１０〕〜段落〔００１４〕）
【特許文献２】特開２００１−２７４０３３号公報（段落〔００４０〕、段落〔００５１〕）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１で示す従来技術にあっては、断熱カバーと本体との間に空隙をもたせたり、断熱カバー自体に空隙を形成したりして断熱効果を期待している。しかし、近時は、環境問題対策のために鉛フリー半田が使用される。この鉛フリー半田は共晶半田に比しリフロー（半田付け実装）において高温が要求される。一方、回路基板に実装される電子部品はコスト的な面等から耐熱性を向上させることが難しい。
【０００７】
従って、前記特許文献1で示す従来技術では、その空隙は容積が小さいので対流等を考慮したとしても直ちに高温に達してしまう。そのため、かえって本体を加熱してしまうことが考えられる。また、断熱カバーと本体の熱膨張率は全く考慮されていないので、粘着剤によっては両者を比較的に強固に固定されてしまい、熱膨張率の相違によって本体に応力が加わる惧れがある。特に、本体の表面全体に粘着剤を塗布すると応力の発生の惧れが多い。そのため、本体であるＩＣパッケージが破損する原因となる。
【０００８】
また、前記特許文献２で示す従来技術においても同様に、熱膨張率の相違を考慮されていないので、シールによって固着されることにより部品に応力が発生する惧れがある。そして、シールの貼着、取り外し作業が面倒であるため、自動化されている昨今の半田付け実装には適用し難い。更に、高温に耐え得る材料からなるシールを用意することはコスト的にも不利であった。
【０００９】
このように、従来にあっては、比較的、高温で行なう半田付け実装に適用して好適なものがないという問題点があった。そこで、本発明は高温で行なう半田付け実装を簡単な作業で達成できる電子部品の半田付け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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本願の請求項１に係る電子部品の半田付け方法の発明は、電子部品を回路基板上に載置し、電子部品本体の外縁に設けた端子を回路基板に上方から照射した赤外線により加熱して半田付けする半田付け方法において、電子部品の本体表面に端子を露出させて断熱材を配し（例えば、工程１０２）、電子部品と断熱材との間に空間を除去してオイル層を設け（例えば、工程１０３）、断熱材の上方から赤外線を照射して端子を回路基板に半田付けすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は上述のような方法をとることにより、電子部品の本体表面と電子部品の本体表面に位置させた断熱材との間には、空間が無くオイル層によって満たされているため、以下の種々の効果を奏する。
【００１２】
第1に、電子部品本体表面と断熱材との間は空気層がないので、電子部品の上方から赤外線で加熱されても高温になった空気が対流して電子部品本体表面に実質的に触れない。そのため、電子部品の温度上昇が防止できる。
【００１３】
第2に、断熱材がオイル層の粘性によって電子部品本体に安定して位置されるだけでなく、電子部品本体と断熱材との熱膨張率が相違してもオイル層によってすべりが生じるので電子部品本体に応力を発生せない。そのための、赤外線の加熱により電子部品が破損する事故を防止できる。
【００１４】
第３に、半田付けの作業において、断熱材が電子部品の本体表面に位置させるだけでオイル層により安定に固定される。そして、半田付けの工程が終了した後に断熱材を取り除く際は、断熱材がオイル層によって電子部品本体に緩やかに固定されているため少ない力で取り除くことができる。従って、断熱材の取り付け取り外しが自動化に適したのものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態としては、以下に説明する実施例である。
【実施例】
【００１６】
本発明の実施例を図１、図２によって説明する。図１は本発明の実施例における断熱材を電子部品の本体表面に配した状態を示す側面図、図２は本発明の実施例における半田付けの工程を示すフローチャートである。
【００１７】
図１において、１は扁平で矩形状のＩＣパッケージで外形が形成されている電子部品、２は回路基板であり、回路基板２上に電子部品１を配して電子部品１の外縁に設けた端子３を回路基板２上の所定個所に半田４により固定するものである。この半田付けは上方から赤外線５を照射し加熱して行なう。このとき、電子部品１が直接に赤外線の照射を受けて加熱されることを防止するため、端子３の部分を除き電子部品１の本体表面６上に扁平状の断熱材７を配置する。
【００１８】
半田付けの工程に付いて図２により説明する。まず、準備工程として、工程１０１において回路基板２上に電子部品１を位置させる。この場合に、予め、端子３が接続される回路基板２の部分に半田クリームが塗布されている。次の工程１０２において、電子部品１の本体表面６にオイルを垂らしその上に断熱材７を配する。このオイルは比較的、粘度の低いものが選定され、電子部品１の本体表面６の中央部分に垂らした状態で表面張力で安定して位置する。そして、断熱材７の上方から軽く押圧する。その結果、図１で示すように、オイルが電子部品１と断熱材７との間で全面的に延びてオイル層８を形成する。工程１０３においては、オイル層８によって電子部品１と断熱材７との間に空気の入った空間が生じない状態になっている。同時に、オイル層８の粘性によって断熱材７は電子部品１の本体表面６に緩やかに固定される。
【００１９】
このようにして準備工程が完了した後は、工程１０４において、赤外線５を照射して半田クリームを加熱して溶融し、その後の工程１０５において、冷却して凝固させる。この凝固によって端子３は回路基板２に半田４により固定される。工程１０４では、加熱状態は図1で示すように、赤外線５が上方から照射されるが、電子部品１の本体表面６は断熱材７によって赤外線５の照射が妨げられている。これに対し、端子３は赤外線５の照射を直接に受けて加熱される。また、電子部品１と断熱材7との間にはオイル層８が形成され、電子部品１の表面に高温になった空気が触れることがない。また、オイル層8自体は気泡がないので加熱されても安定している。そのため、オイル層８は加熱によって気泡が膨張して破裂し、断熱材7の位置ずれを生じさせたり、空隙を生じさせて高温の空気を電子部品１の本体表面６に触れさせたりすることがない。
【００２０】
工程１０５による半田４による端子３回路基板２との接続固定が完了した後は、次の工程１０６において断熱材７を電子部品１の表面から取り去る。この取り去る作業にあっては、断熱材７はオイル層８によって電子部品１に緩やかに固定されているため、少ない力で取り去ることができる。
【００２１】
従って、本発明の制御システムは、工程１０１〜工程１０３の準備工程において、比較的に粘度の低いオイルを電子部品１の本体表面６に垂らし、その上に断熱材７を載置することにより、断熱材７が電子部品１の本体表面６に安定した状態で位置される。そして、電子部品1と断熱材７との間はオイル層８が充填され、空気の入る余地がない。そのため、半田付けの工程１０４において、電子部品１の上方から赤外線で加熱されても高温になった空気が電子部品の本体表面６に実質的に触れないので電子部品１が高温にならない。
【００２２】
また、オイル層８は粘性によって断熱材７を電子部品１の本体表面６に安定して位置されるだけでなく、断熱材７が赤外線５によって直接に加熱されて膨張し、電子部品１の膨張と断熱材７の膨張とが相違してもその間でオイル層８によってすべりを生じるので、電子部品１に応力を発生せない。そのための、電子部品１が破損する事故を生じない。
【００２３】
更に、半田付けの作業において、断熱材７を電子部品１の本体表面６に位置させるだけでオイル層８により安定に固定される。そして、半田付けの工程が終了した後に断熱材７を取り除く際は、断熱材７がオイル層８によって電子部品１に緩やかに固定されているため少ない力で取り除くことができる。
【００２４】
このようにして、全体的に比較的大きな力を要することなく簡単な作業で高温による半田付けを行なうことができる。そのため、本発明の実施例の電子部品の半田付け方法は高温下での自動化に適する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施例における断熱材を電子部品の本体表面に配した状態を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施例における半田付けの工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２６】
１              電子部品
２              回路基板
３              端子
４              半田
５              赤外線
６              本体表面
７              断熱材
８              オイル層
【図１】
2005303061.tif 000003
【図２】
2005303061.tif 000004