(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣを含む部品を搭載したリードフレーム付きハイブリッドＩＣの製造方法において、
前記リードフレームの先端部を挿入可能な複数の第一の貫通穴と位置決め用である複数の第二の貫通穴とを設けるとともに前記ＩＣを含む部品を搭載した基板を準備するステップと、
前記第二の貫通穴に挿通する位置決めピンを備えた工具に前記リードフレームを仮固定するステップと、
前記工具の前記位置決めピンに前記第二の貫通穴を挿通することで前記工具に前記基板を取り付けるステップと、
前記工具に取り付けられた前記基板の第一の貫通穴近傍のはんだランドと挿入された前記リードフレームの先端部とをはんだ付けするステップと、
前記工具を前記基板と前記リードフレームから取り外してリードフレーム付きハイブリッドＩＣを製造するステップと、からなる
ことを特徴とするリードフレーム付きハイブリッドＩＣの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記はんだ付けするステップは、はんだ鏝を用いたはんだ付けであることを特徴とするリードフレーム付きハイブリッドＩＣの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他の回路基板（マザーボードとも云う）への取付用リードフレームを備えたリードフレーム付きハイブリッドＩＣ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板にチップ部品やＩＣ等の部品を混載し、これを1つのＩＣのような回路ブロックとして使用するハイブリッドＩＣは、他の回路基板との電気接続及び機械接続は、一般的にリードフレームを介して行われる。
【０００３】
図５（ａ）は、従来のリードフレーム付きハイブリッドＩＣの構造の一例を示すものである。図５（ａ）において、ハイブリッドＩＣの基板１は、両面にプリント配線を施してあり、はんだランド２が両面に設けてある。基板１には、チップ部品３やＩＣ４等が両面に実装されている。さらに、基板１の端部には、リードフレーム５が取付けられる構造になっている。
【０００４】
ここで、リードフレーム５は、一端側に基板１の端部が挿入されるクリップ部６が備えられており、一般にＦ形リードフレームと呼ばれている。クリップ部６は、リードフレーム５の本体部の一端を略直角に折り曲げて基板１と略平行方向にせり出した片持ち状のクリップ上部７と、クリップ上部７の下側で一端側を本体部に固定するとともに他端側をクリップ上部７と略並行にせり出してなる片持ち状のクリップ下部８とで構成されている。
【０００５】
リードフレーム５を基板１に取付ける場合、クリップ上部７とクリップ下部８の間に基板１が挿入されるように自動若しくは専用工具で取付け、クリップ上部７とクリップ下部８の間に存在するバネ力で基板１の上下面を押さえて仮固定される。
【０００６】
そして、図５（ｂ）に示されるように、はんだディップ槽９若しくは自動フローはんだ槽で、クリップ上部７とクリップ下部８及びこれに当接するはんだランド２をはんだ１０に浸漬し冷却してはんだ付けし、ハイブリッドＩＣの基板１をリードフレーム５に対して電気接続及び機械接続する。
【０００７】
また、従来技術として、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すようなリードフレーム付きハイブリッドＩＣが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。図６（ａ）に示すような従来技術は、セラミック基板１１のスルーホール１２にリードフレーム１３の先端部１４を挿入したものである。リードフレーム１３は、基板１１を挟み込む機能を備えておらず、スルーホール１２にリードフレーム１３の先端部１４を挿入した後に傾いたり、スルーホール１２から外れてしまうという欠点があったことから、特許文献１では、図６（ｂ）に示すように、リードフレーム１３の先端部１４にバネ性を有する突起１５を形成する等の工夫（例えば、リードフレームの先端部１４を折り曲げて突起１５を形成する）により、セラミック基板１１との仮固定の機能を備えさせることが開示されている。そして、この仮固定した状態で次工程のはんだ付けがなされる。
【特許文献１】実開平５−７２１４９号報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図５に示すようなＦ形リードフレーム５を使用して自動機若しくは専用工具で基板１に挿入した場合、図７（ａ）中の矢印Ａ方向にリードフレームのクリップ部６の位置がずれることがあり、はんだランド２からはみ出して、隣のはんだランド２との絶縁距離が短くなり、次工程ではんだ付けすると、はんだランド２からはみ出したままの状態で、はんだ１６で接続されるため、隣り合うはんだランド２の間の絶縁信頼性の低下の要因となっていた。また、隣り合うはんだ１６が接触し、回路短絡不良となることがあった（図７（ｂ）を参照）。さらには、上述した課題に対応するために、自動機若しくは専用工具の調整が必要になり、生産稼動率の低下の要因となっていた。
【０００９】
また、上記特許文献１に示す従来技術の場合、リードフレームの先端部１４は、基板１１に挿入した後に、はんだランドからはみ出ることはないものの（リードフレーム先端部と基板との位置ずれが起こり得ないために）、スルーホール１２に挿入しにくく、スルーホール１２内でリードフレームの先端部１４が引っかかり、リードフレーム１３が変形したりすることで、挿入性を阻害し生産性低下の要因となっていた。
【００１０】
さらに、図５と図６に示すような従来技術の場合、リードフレーム１３の先端部に曲げ加工を施す必要が生じ（図５ではリードフレーム先端を折り曲げてクリップ７，８とし、図６ではリードフレーム先端を折り曲げて突起１５とする）、曲げ加工に要する金型製作及び工数の増加が生じ、リードフレーム１３のコスト上昇の要因となっていた。
【００１１】
本発明の目的は、曲げ加工を施していない安価なリードフレームを用いて、基板への取付を容易にし、リードフレームを取付ける際の欠点を解消でき、製造工数低減、コスト低減に寄与できるリードフレーム付きハイブリッドＩＣ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。  
ＩＣを含む部品を搭載したリードフレーム付きハイブリッドＩＣの製造方法において、
前記リードフレームの先端部を挿入可能な複数の第一の貫通穴と位置決め用である複数の第二の貫通穴とを設けるとともに前記ＩＣを含む部品を搭載した基板を準備するステップと、
前記第二の貫通穴に挿通する位置決めピンを備えた工具に前記リードフレームを仮固定するステップと、
前記工具の前記位置決めピンに前記第二の貫通穴を挿通することで前記工具に前記基板を取り付けるステップと、
前記工具に取り付けられた前記基板の第一の貫通穴近傍のはんだランドと挿入された前記リードフレームの先端部とをはんだ付けするステップと、
前記工具を前記基板と前記リードフレームから取り外してリードフレーム付きハイブリッドＩＣを製造するステップと、からなる構成とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、曲げ加工を施していない安価なリードフレームを用いて、基板への取付を容易にし、リードフレームを取付ける際の欠点を解消でき、製造工数の低減とコストの低減に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態に係るリードフレーム付きハイブリッドＩＣについて、図１〜図４を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係るリードフレーム付きハイブリッドＩＣとその製造のための専用工具を示す分解図である。図２は本実施形態に係るリードフレーム付きハイブリッドＩＣを専用工具に取り付ける製造過程を示す図である。図３は本実施形態に係るリードフレーム付きハイブリッドＩＣをはんだ付けする製造過程を示す図である。図４は本実施形態に係るリードフレーム付きハイブリッドＩＣにおけるリードフレームと帯バーとを分離する製造過程を示す図である。
【００１６】
図１〜図４において、３はチップ部品、４はＩＣ、１７はガイド穴、１８は帯バー、１９はリードフレーム、２０は基板、２１は貫通穴、２２ははんだランド、２３は貫通穴、２４は専用工具、２５はピン、２６はブロック、２７はピン、２８ははんだ鏝、２９は線状はんだ、をそれぞれ表す。
【００１７】
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るリードフレーム付きＩＣに用いられるリードフレームを示す。図１（ａ）に示すように、所定ピッチのガイド穴１７を備えた帯バー１８と呼ばれるフレームが、個々のリードフレーム１９と連結されており、一般的に金型で連続的にリードフレームの外形に抜かれたあと、所定のリードフレーム数に切断したものである。個々のリードフレーム１９のピッチは、一定に保たれており、基板２０に取り付けられる側のリードフレーム先端部は、挿入しやすいように面取りされている。本実施形態に関するリードフレームは、従来技術のＦ形リードフレーム（図５を参照）や抜け防止加工に必要な曲げ加工（図６を参照）を施す必要がなく、曲げ加工用の金型や工数が不要になり、リードフレームのコストが安価になる。
【００１８】
図１（ｂ）はハイブリッドＩＣの基板を示す。ハイブリッドＩＣの基板２０は、片面若しくは両面及び多層に配線回路が形成されたプリント基板である。ハイブリッドＩＣの基板２０には、リードフレーム１９の先端部が挿入可能な複数の第一の貫通穴２１が設けられている。第一の貫通穴の周囲には、リードフレームの先端部と配線回路をはんだ付けするためのはんだランド２２が設けられている。貫通穴の壁面部は、銅めっきを施していても施さなくても良い。
【００１９】
また、基板２０の端縁部近傍に第二の複数の貫通穴２３を備えている（本実施形態の特徴の一つである）。基板２０の更なる小型化が必要な場合または他の構成例として、基板２０の端部に一部開口して形成された切欠きでも良い（具体例としては、基板２０の４隅又は複数の隅に切り欠きを設けた扇形貫通穴であったり、基板２０の側縁部に切り欠きを設けた略半円形貫通穴でも良い）。そして、上述した基板２０上にＩＣ４やチップ部品３等を実装してはんだ付けする。
【００２０】
図１（ｃ）は、専用工具２４にリードフレーム１９を仮固定した状態を示す。専用工具２４には、リードフレーム１９を仮置き状態で位置がずれないように帯バー１８のガイド穴１７に入るピン２５を備えている。リードフレーム１９の外形に合わせたガイドでも良い。そして、リードフレーム１９を専用工具２４に仮置きをしてからリードフレーム１９が傾かないように、ブロック２６で押さえる。また、専用工具２４にはハイブリッドＩＣの第二の貫通穴２３の穴径より僅かに小さい径のピン２７が位置決め用として所定位置に固定されている。ここで、第二の貫通穴２３に代えて基板端部に形成された切り欠きを用いる場合には、ピン２７に代えて切り欠きの形状に対応する位置決め部材を専用工具２４に設けることとなる。
【００２１】
図２は、専用工具２４にハイブリッドＩＣの基板２０を取付ける状態を示す。リードフレーム１９は専用工具に予め仮固定されている。ハイブリッドＩＣの基板２０に設けられた第二の貫通穴２３に専用工具２４に設けられたピン２７が入るように基板２０を取付けると、第二の貫通穴２３とピン２７で基板２０の位置が矯正され、リードフレーム１９の先端部は基板２０の第一の貫通穴２１の略中心に位置するので、リードフレーム１９の先端の位置ずれや基板２０との干渉による変形が起きることなく挿入される。なお、リードフレーム１９は、その先端部に段差部を有しているので、第一の貫通穴２１がその段差部で高さ方向を位置決めされ、基板２０の上下方向の取り付け位置が規定される。
【００２２】
図３は、リードフレーム１９の先端部と基板２０に設けられたはんだランド２２とをはんだ付けする状態を示す。専用工具２４にリードフレーム１９及び基板２０が仮固定されている状態のまま、はんだ鏝２８と線状はんだ２９を用いてはんだ付けすることが可能であるので、リードフレーム１９の変形や傾きを防止可能で、リードフレーム１９が抜けることを防止できる。また、はんだ付け作業までの一連の工程を専用工具に仮置きしたままできるので、作業スペースを縮小できる。さらに、本実施形態により、従来のディップ槽若しくは自動フローはんだ槽の設備導入は不要で大幅な設備投資費用の削減が可能であるとともに、はんだ付けに必要とする設備電力の大幅な削減を図ることが可能になる。なお、はんだ鏝を用いる人手作業若しくは、はんだ鏝を備えるはんだ付けロボットでもほぼ同様の効果が得られる。
【００２３】
はんだ付けした後、図７に示すようにハイブリッドＩＣの基板２０を専用工具２４から外して、リードフレーム１９と帯バー１８の間（図中の破線部Ｂ及びＣの部位）で、リードフレーム１９を切断すれば、リードフレーム１９と帯バー１８を分離できる。図７において、帯バー１８を分離したものがリードフレーム付きハイブリッドＩＣである。このリードフレーム付きハイブリッドＩＣは、そのリードフレーム端部を他の回路基板（マザーボード）の貫通穴に差し込んではんだ付けされて、他の電気部品とともにマザーボード上に実装されることとなる。
【００２４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、使用する各部材の材料、製造方法等は適宜変更することができる。
【００２５】
以上説明したように、本発明の実施形態は、次のような構成を備えて次のような機能ないし効果を奏することを特徴とするものである。すなわち、他の回路基板（マザーボード）への取付用リードフレームを備えたリードフレーム付きハイブリッドＩＣにおいて、ハイブリッドＩＣの基板の端縁部近傍にリードフレームの先端部が挿入可能な複数の第一の貫通穴及び基板の端縁部近傍に第二の複数の貫通穴若しくは一部開口して形成された切欠きを備え、第一の貫通穴にリードフレームの先端部を挿入して基板とはんだ付けされることを特徴とする。ここにおいて、リードフレームを仮置きでき、基板に設けられた第二の貫通穴に挿入可能なピンを所定位置に備えた専用工具を準備して、基板の第二の貫通穴をピンに合わせ挿入することで、リードフレームの先端部は、挿入位置のずれが極めて少ない状態で基板の第一の貫通穴に挿入され、リードフレームの先端部と基板をはんだ付けすることが可能であるので、生産性を向上できる。また、隣合うはんだランドとリードフレームの先端部は接触することが無いので、絶縁信頼性が向上する。
【００２６】
また、リードフレームと基板をはんだ鏝を用いてはんだ付けされている構成を備えたハイブリッドＩＣの製造方法である。このように、はんだ鏝を用いてはんだ付けをすることで、専用工具に仮置きされたままの状態ではんだ付けが可能になり、製造工数を低減でき、生産性が向上する。さらに、はんだ鏝によるはんだ付けを行うことにより、従来のディップ槽若しくは自動フローはんだ槽でのはんだ付けと比較して、はんだ付けに必要とする設備電力の大幅な削減が図れる。
【００２７】
また、リードフレームに曲げ加工部を備えない構成としたものである。リードフレームを基板の貫通穴に挿入した場合の位置ずれ防止や挿入した後で抜け防止策として、リードフレーム自体に曲げ加工を施す必要が生じないため、リードフレームに曲げ加工をする金型及び工数増加が不要になり、リードフレームのコスト低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るリードフレーム付きハイブリッドＩＣとその製造のための専用工具を示す分解図である。
【図２】本実施形態に係るリードフレーム付きハイブリッドＩＣを専用工具に取り付ける製造過程を示す図である。
【図３】本実施形態に係るリードフレーム付きハイブリッドＩＣをはんだ付けする製造過程を示す図である。
【図４】本実施形態に係るリードフレーム付きハイブリッドＩＣにおけるリードフレームと帯バーとを分離する製造過程を示す図である。
【図５】従来技術に関する、Ｆ形リードフレームをハイブリッドＩＣの基板に挿入したときの断面図及びはんだ付け状態の断面図である。
【図６】他の従来技術に関する、バネ性を有する突起を設けたリードフレームを基板に挿入したときの断面図である。
【図７】従来技術に関する、Ｆ形リードフレームをハイブリッドＩＣの基板に挿入したときの平面図及びはんだ付け状態の平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  基板
２  はんだランド
３  チップ部品
４  ＩＣ
５  リードフレーム
６  クリップ部
７  クリップ上部
８  クリップ下部
９  はんだディップ槽
１０  溶融はんだ
１１  セラミック基板
１２  スルーホール
１３  リードフレーム
１４  先端部
１５  突起
１６  はんだ
１７  ガイド穴
１８  帯バー
１９  リードフレーム
２０  基板
２１  貫通穴
２２  はんだランド
２３  貫通穴
２４  専用工具
２５  ピン
２６  ブロック
２７  ピン
２８  はんだ鏝
２９  線状はんだ
【図１】
0004448809.tif 000002
【図２】
0004448809.tif 000003
【図３】
0004448809.tif 000004
【図４】
0004448809.tif 000005
【図５】
0004448809.tif 000006
【図６】
0004448809.tif 000007
【図７】
0004448809.tif 000008