(57)【要約】【課題】ＱＦＰ型ＩＣパッケージと電解コンデンサーとが実装してある実装プリント基板を製造するときに、ＩＣパッケージのリード間に半田ブリッジが発生しないようにすることを課題とする。【解決手段】実装プリント基板１０Ａは、プリント基板１１Ａの第１の面１２ａにＱＦＰ型ＩＣパッケージ２０とチップ部品３０とが半田付けされて表面実装してあり、プリント基板１１Ａの第２の面１２ｂにディスクリート部品である電解コンデンサー４０が実装してある構成である。マスキングキャップ部材１２０でもってＱＦＰ型ＩＣパッケージ２０を覆った状態で、電解コンデンサー４０のリード４２をフロー半田付けする。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の第１の面に第１の電子部品が実装してある状態で、第２の電子部品を実装するために、該プリント基板の前記第１の面に対してフロー半田付けを適用して実装プリント基板を製造する実装プリント基板の製造方法において、
フロー半田付けに際して、半田マスキングキャップ部材を、前記プリント基板の前記第１の面に前記第１の電子部品を覆うように取り付け、この状態でフロー半田付けを行なうようにしたことを特徴とする実装プリント基板の製造方法。
【請求項２】
プリント基板の第１の面に表面実装部品が半田付けされて実装してあり、該プリント基板の前記第１の面とは反対側である第２の面にリード付きの部品が、そのリードを該プリント基板を貫通して前記第１の面側に突き出して且つ該第１の面の側で半田付けされて実装してある実装プリント基板を製造する実装プリント基板の製造方法において、
前記表面実装部品を、クリーム半田を使用し、リフローして、前記プリント基板の第１の面に表面実装させる第１の工程と、
該第１の工程の後に、前記リード付きの部品を、そのリードを該プリント基板を貫通して前記第１の面側に突き出させて実装させる第２の工程と、
該第１の工程の後に、半田マスキングキャップ部材を使用して、表面実装された前記表面実装部品のうち所定の表面実装部品をマスキングする第３の工程と、
該第３の工程の後に、前記プリント基板の上記第２の面の側をフロー半田付けさせる第４の工程とを有するようにしたことを特徴とする実装プリント基板の製造方法。
【請求項３】
最初に、プリント基板の第１の面に電子部品を半田付けして実装してあり、次いで、該プリント基板の前記第１の面とは反対側である第２の面にリード付きの部品を、そのリードを該プリント基板を貫通して前記第１の面側に突き出して且つ該第１の面の側でフロー半田付けして実装して、前記プリント基板の前記第１の面に電子部品が実装され、前記第２の面に前記リード付きの部品が実装された実装プリント基板を製造する方法において、前記リード付きの部品をフロー半田付けする場合に使用される半田マスキングキャップ部材であって、
前記電子部品を覆う大きさのマスキング本体と、
該マスキング本体より突き出ている複数の脚部とを有し、
該脚部がプリント基板の貫通穴に差し込まれて前記プリント基板の前記第１の面に取り付けられ、前記マスキング本体が前記電子部品を覆う構成としたことを特徴とする半田マスキングキャップ部材。
【請求項４】
請求項３に記載の半田マスキングキャップ部材において、
前記複数の脚部は、前記プリント基板の貫通穴に差し込まれたときに該貫通穴の内周側面との間で摩擦力が発生する構成としたことを特徴とする半田マスキングキャップ部材。
【請求項５】
請求項４に記載の半田マスキングキャップ部材において、
前記複数の脚部は、非平行であり、
前記複数の脚部は、平行となる状態に弾性変形された状態で前記プリント基板の貫通穴に差し込まれており、
該脚部自体の弾性力によって、該脚部が該貫通穴の内周側面に押し当る構成としたことを特徴とする半田マスキングキャップ部材。
【請求項６】
請求項３に記載の半田マスキングキャップ部材において、
前記複数の脚部は、前記プリント基板の貫通穴を貫通して前記プリント基板の反対側の面に突き出す長さであり、
且つ、前記脚部の先端側に摩擦嵌合するクリップ部材を更に有し、
前記脚部のうち前記プリント基板の反対側の面に突き出した部分に摩擦嵌合するクリップ部材を更に有する構成としたことを特徴とする半田マスキングキャップ部材。
【請求項７】
プリント基板の第１の面に電子部品を半田付けして実装してあり、該プリント基板の前記第１の面とは反対側である第２の面にリード付きの部品を、そのリードを該プリント基板を貫通して前記第１の面側に突き出して且つ該第１の面の側で半田付けして実装して、前記プリント基板の前記第１の面に電子部品が実装され、前記第２の面に前記リード付きの部品が実装された実装プリント基板を備える電子装置において、
前記プリント基板は、前記電子部品が実装される部分の近傍に、前記電子部品を覆う大きさのマスキング本体と該マスキング本体より突き出ている複数の脚部とを有する半田マスキングキャップ部材を取り付けるための貫通穴を有する構成であり、
前記リード付部品をフロー半田付けするときに、前記半田マスキングキャップ部材が、該脚部を前記プリント基板の前記貫通穴に差し込まれて前記プリント基板の前記第１の面に取り付けられ、前記マスキング本体が前記電子部品を覆う構成としたことを特徴とする電子装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電子装置において、
前記半田マスキングキャップ部材は、前記複数の脚部が、前記プリント基板の前記貫通穴に差し込まれたときに該貫通穴の内周側面との間で摩擦力が発生する構成としたことを特徴とする電子装置。
【請求項９】
請求項７に記載の電子装置において、
前記半田マスキングキャップ部材は、前記複数の脚部が、非平行であり、
前記複数の脚部は、平行となる状態に弾性変形された状態で前記プリント基板の前記貫通穴に差し込まれており、
該脚部自体の弾性力によって、該脚部が該貫通穴の内周側面に押し当る構成としたことを特徴とする電子装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の電子装置において、
前記半田マスキングキャップ部材は、前記複数の脚部が、前記プリント基板の前記貫通穴を貫通して前記プリント基板の反対側の面に突き出す長さであり、
且つ、前記脚部の先端側に摩擦嵌合するクリップ部材を更に有し、
前記脚部のうち前記プリント基板の前記貫通穴を貫通して前記プリント基板の反対側の面に突き出した部分に摩擦嵌合するクリップ部材を更に有する構成としたことを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は実装プリント基板の製造方法に係り、特にプリント基板の一方の面にＩＣパッケージのような表面実装部品が実装してあり、反対側の面に電解コンデンサーのようなリード付き電子部品がリードを穴に貫通させて実装してある構成の実装プリント基板を製造する方法、及びこれに使用する半田マスキングキャップ部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
先ず、従来の製造方法によって製造された実装プリント基板について説明する。
図１６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、実装プリント基板１０は、プリント基板１１の第１の面１２ａにＱＦＰ(Quad Flat Package)型ＩＣパッケージ２０とチップ部品３０とが半田付けされて表面実装してあり、プリント基板１１の第２の面１２ｂにディスクリート部品である電解コンデンサー４０が実装してある構成である。５０はＩＣパッケージ２０のリード２２とランド１３との間の半田フィレットである。６０はチップ部品３０の端子部３２とランド１４との間の半田フィレット６０である。電解コンデンサー４０は、そのリード４２がプリント基板１１のスルーホール１５を貫通して、スルーホール１５より突き出ているリード４２の部分を第１の面１２ａのランドに半田フィレット７０で半田付けされて実装してある。
【０００３】
従来は、図１５に示すようにして、実装プリント基板１０を製造していた。
【０００４】
まず、プリント基板１１の第１の面１２ａのうちＩＣパッケージ２０が実装される領域及びチップ部品３０が実装される領域に接着剤を塗布し（Ｓ１）、ＩＣパッケージ２０とチップ部品３０とを第１の面１２ａにマウントし（Ｓ２）、適宜加熱して接着剤を硬化させる（Ｓ３）。図１７（Ａ）はこの段階での実装プリント基板を示す。ＩＣパッケージ２０の本体２１及びチップ部品３０の本体３１は夫々硬化された接着剤８０、８１、９０でもってプリント基板１１に接着されている。次いで、プリント基板１１を反転し、作業者が電解コンデンサー４０をそのリード４２をプリント基板１１の第２の面１２ｂ側からスルーホール１５を貫通させて実装する（Ｓ４）。図１７（Ｂ）はこの段階での実装プリント基板を示す。次いで、プリント基板１１の第１の面１２ａにフラックスを塗布し（Ｓ５）、最後に、プリント基板１１をその第１の面１２ａを下面とした向きで、フロー半田付け装置の溶融した半田が噴き出ている部分を通して、フロー半田付けを行なう（Ｓ５）。フロー半田付けは、ＩＣパッケージ２０のリード、チップ部品３０の端子、電解コンデンサー４０のリード４２に対して行なわれる。図１７（Ｃ）はこの段階での実装プリント基板を示す。フロー半田付けによって、半田フィレット５０，６０、７０が形成される。
【０００５】
ここで、フロー半田付けを、ＩＣパッケージ２０のリード２２、チップ部品３０の端子部３２、電解コンデンサー４０のリード４２に対して同時に行なうのは、実装プリント基板１０の生産性を上げるためである。
【特許文献１】特開平６−１９６６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＩＣパッケージ２０はリードが０．５ｍｍと狭くなってきており、フロー半田付けを行なった場合に、半田が隣り合うリード間にまたがる半田ブリッジが発生することが起きていた。そこで、最後に、ＩＣパッケージ２０のリードの半田付け部分を検査し、半田ブリッジがあった場合には、作業者が手作業で半田ブリッジの部分を除去する半田ブリッジ修正を行なっている（Ｓ６）。
【０００７】
この半田ブリッジ修正作業は困難であって時間がかかり、実装プリント基板１０の生産性を低下させていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題を解決した実装プリント基板の製造方法及びこれに使用する半田マスキングキャップ部材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】
【０００９】
本発明は、プリント基板（１１）の第１の面（１２ａ）に第１の電子部品（２０）が実装してある状態で、第２の電子部品（４０）を実装するために、該プリント基板の前記第１の面に対してフロー半田付けを適用して実装プリント基板を製造する実装プリント基板の製造方法において、
フロー半田付けに際して、半田マスキングキャップ部材（１２０）を、前記プリント基板の前記第１の面に前記第１の電子部品（２０）を覆うように取り付け、この状態でフロー半田付けを行なうようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フロー半田の影響が第１の電子部品に及ぶことが避けられ、第１の電子部品のリードのピッチが例えば０．５ｍｍと狭い場合であっても、半田ブリッジが発生しないように出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明の実装プリント基板の製造方法によって製造された実装プリント基板１０Ａを示す。実装プリント基板１０Ａは、図１６に示す実装プリント基板１０とは、プリント基板１１の一部が相違するだけである。図２中、図１６に示す構成部分と同じ構成部分には同じ符号を付す。
【００１３】
プリント基板１１Ａの第１の面１２ａにＱＦＰ型ＩＣパッケージ２０とチップ部品３０とが半田付けされて表面実装してあり、プリント基板１１Ａの第２の面１２ｂにディスクリート部品である電解コンデンサー４０が実装してある構成である。ＩＣパッケージ２０は、リード２１が半田フィレット５０でもってランド１３と半田付けされており、且つ、本体２１が硬化された接着剤８０、８１でもってプリント基板１１Ａに接着されている。チップ部品３０は、端子部３２が半田フィレット６０でもってランド１４と半田付けされており、且つ、本体３１が硬化された接着剤９０でもってプリント基板１１Ａに接着されている。電解コンデンサー４０は、そのリード４２がプリント基板１１のスルーホール１５を貫通して、スルーホール１５より突き出ているリード４２の部分を第１の面１２ａのランドに半田フィレット７０で半田付けされて実装してある。
【００１４】
プリント基板１１Ａは、図３（Ａ）に併せて示すように、ランド１３の近くに、半田マスキングキャップ部材を取り付けるための貫通穴１６，１７を有する。
【００１５】
図１は本発明の実装プリント基板の製造方法の工程図である。図３乃至図１１は各工程完了後の状態を示す。
（１）クリーム半田印刷工程Ｓ１０
スクリーン印刷によって、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、プリント基板１１Ａの第１の面１２ａのランド１３、１４上に、クリーム半田を印刷する。１００，１０１はランド１３、１４上に印刷されたクリーム半田である。
（２）接着剤塗布工程Ｓ１１
ディスペンサを使用して、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、プリント基板１１Ａの第１の面１２ａのうちＩＣパッケージ２０が実装される領域及びチップ部品３０が実装される領域に接着剤を塗布する（Ｓ１）。１１０，１１１、１１２は塗布された接着剤である。
（３）ＩＣパッケージ及びチップ部品のマウント工程Ｓ１２
自動マウント装置を使用して、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、ＩＣパッケージ２０とチップ部品３０とを第１の面１２ａにマウントする。ＩＣパッケージ２０は、本体２１が接着剤１１０，１１１でプリント基板１１Ａに接着され、且つ、リード２２がクリーム半田１００上に載った状態となる。チップ部品３０は、本体３１が接着剤１１２でプリント基板１１Ａに接着され、且つ、リード３２がクリーム半田１０１上に載った状態となる。なお、接着剤１１０，１１１、１１２によるＩＣパッケージ２０、チップ部品３０のプリント基板１１Ａへの接着強度は十分に強くはなく、ＩＣパッケージ２０及びチップ部品３０が簡単には動かない程度である。
（４）リフロー工程Ｓ１３
プリント基板１１Ａをリフロー炉を通す。これにより、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、クリーム半田１００、１０２が溶解して、半田フィレット５０、６０が形成され、且つ、接着剤１１０，１１１、１１２が硬化されて硬化接着剤８０、８１、９０となる。
【００１６】
ＩＣパッケージ２０は、リード２２を半田フィレット５０でもってランド１３に半田付けされ、且つ、本体２１を硬化接着剤８０、８１でもってプリント基板１１Ａに強くに接着されて実装された状態となる。半田フィレット５０はクリーム半田１００が溶けて形成されたものであり、正常に形成され、半田ブリッジは発生しない。
【００１７】
チップ部品３０は、端子部３２を半田フィレット６０でもってランド１４に半田付けされ、且つ、本体３１を硬化接着剤９０でもってプリント基板１１Ａに強くに接着されて実装された状態となる。
（５）半田マスキングキャップ部材の取り付け工程Ｓ１４
図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、半田マスキングキャップ部材１２０をＩＣパッケージ２０を覆うように取り付ける。
【００１８】
半田マスキングキャップ部材１２０は、図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、耐熱性を有する合成樹脂製（例えば高耐熱ガラス布基材エポキシ樹脂製）であり、マスキングキャップ本体１２１と、マスキングキャップ本体１２１に圧入、又はモールドされて固定してありマスキングキャップ本体１２１より突き出て延びている二つの金属ワイヤ製の脚部１２５，１２６とよりなる。マスキングキャップ本体１２１は、ＩＣパッケージ２０に対応する大きさの凹部１２２を有する。１２３は周囲の縁部である。脚部１２５，１２６は、マスキングキャップ本体１２１の一つの対角の位置に設けてあり、先端に向かって少し外側に向いた形状であり、マスキングキャップ本体１２１に対して垂直の線に対して小さい角度α傾斜している。マスキングキャップ本体１２１の外面には、耐熱コーティング層１２４が形成してあり、耐久性が高めてある。
【００１９】
半田マスキングキャップ部材１２０は、その脚部１２５，１２６を少しすぼめるようにして、脚部１２５，１２６を夫々貫通穴１６，１７に合わせ、縁部１２３がプリント基板１１Ａの第１の面１２ａに当接する最終位置まで押し付けることによって、取り付けられる。
【００２０】
脚部１２５，１２６はそれが復元しようとする弾性力によって貫通穴１６，１７の内周側面に当っている。脚部１２５，１２６と貫通穴１６，１７の内周側面との間の摩擦力によって、半田マスキングキャップ部材１２０は、プリント基板１１Ａから容易には外れない状態でプリント基板１１Ａに取り付けられている。
【００２１】
マスキングキャップ本体１２１がＩＣパッケージ２０を覆っており、凹部１２２内にＩＣパッケージ２０が収まっており、縁部１２３がプリント基板１１Ａの第１の面１２ａに当接している。
【００２２】
ねじ止めの個所がないため、ねじを回す面倒な作業は不要であり、半田マスキングキャップ部材１２０の取り付けは面倒ではなく簡単である。また、ねじ止めがないため、半田マスキングキャップ部材１２０の取り付けを自動マウンタ装置によって行なうことも可能である。
（６）電解コンデンサーの実装工程Ｓ１５
図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、プリント基板１１Ａを反転し、作業者が電解コンデンサー４０をそのリード４２をプリント基板１１Ａの第２の面１２ｂ側からスルーホール１５を貫通させて実装する。
（７）フラックスの塗布工程Ｓ１６
プリント基板１１Ａの第１の面１２ａより突き出ているリード４２の部分にフラックスを塗布する。
（８）フロー半田付け工程Ｓ１７
プリント基板１１Ａをその第１の面１２ａを下面とした向きで、フロー半田付け装置の溶融した半田が噴き出ている部分を通して、フロー半田付けを行なう。フロー半田付けはプリント基板１１Ａの第１の面１２ａより突き出ているリード４２の部分になされ、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、突き出ているリード４２の部分に半田フィレット７０が形成される。
【００２３】
溶融した半田はチップ部品３０にもかかり、端子部３１及び半田フィレット６０上に半田の層が形成される。しかし、一対の端子部３１の間の距離は十分にあり、半田ブリッジは発生しない。
【００２４】
ＩＣパッケージ２０の部分はマスキングキャップ部材１２０によって覆われており、溶融した半田はＩＣパッケージ２０にはかからない。よって、リード２２間の半田ブリッジは発生しない。
【００２５】
マスキングキャップ本体１２１がプリント基板１１Ａの第１の面１２ａより多少浮いて
マスキングキャップ本体１２１の縁部１２３とプリント基板１１Ａの第１の面１２ａとの間に少しの隙間が形成された場合であっても、溶融した半田はマスキングキャップ本体１２１の内部には入り込まない。
（９）半田マスキングキャップ部材の取り外し工程Ｓ１８
最後に、図１１に示すように、作業者がマスキングキャップ部材１２０を引き抜いて、取り外す。
【００２６】
これによって、図２に示す実装プリント基板１０Ａが完成する。
【００２７】
なお、取り外したマスキングキャップ部材１２０は繰り返して使用される。
【００２８】
ねじ止めがないため、ねじを回して外す面倒な作業は不要であり、半田マスキングキャップ部材１２０の取り外しは簡単である。
［変形例］
次に、変形例について説明する。
【００２９】
マスキングキャップ部材１２０は、ＢＧＡ(Ball Grid Alley)、ＬＧＡ(Land Grid Alley)を覆うように使用すること、リフロー工程Ｓ１３で実装された部品のうち、熱に弱い部品を覆うように使用すること、或いは、プリント基板１１Ａの第１の面１２ａのうちフロー半田付け工程Ｓ１７のときの溶融半田が接触することを回避したい部分を覆うように使用することも可能である。
【００３０】
なお、場合によっては、図１０（Ｂ）に示す状態、即ち、マスキングキャップ部材１２０が付いている状態で、完成品とすることも可能である。
【００３１】
次に、マスキングキャップ部材１２０の変形例について説明する。
【００３２】
マスキングキャップ部材１２０はシリコーン製でもよい。シリコーンは半田をはじく性質を有するからである。
【００３３】
図１２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す半田マスキングキャップ部材１２０Ａは、マスキングキャップ本体１２１と、金属ワイヤ製のＵ字形状の脚部材１３０とよりなり、Ｕ字形状の脚部材１３０がマスキングキャップ本体１２１を貫通するように設けてあり、脚部材１３０の両端が、マスキングキャップ本体１２１より突き出て、脚部１２５Ａ，１２６Ａとなっている構成である。
【００３４】
この半田マスキングキャップ部材１２０Ａは、前記の半田マスキングキャップ部材１２０と同様にしてプリント基板１１Ａに取り付けられる。
【００３５】
図１３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す半田マスキングキャップ部材１２０Ｂは、脚部１２５Ｂ，１２６Ｂを有する。脚部１２５Ｂ，１２６Ｂは、平行であり、且つ、脚部１２５，１２６より長い。
【００３６】
この半田マスキングキャップ部材１２０Ｂは、クリップ部材１３０によって固定される構成である。クリップ部材１３０は、図１３（Ｃ）に示すように、円筒部１３１に、その径方向の両側に長手方向に沿うスリット１３２を有する構成である。
【００３７】
半田マスキングキャップ部材１２０Ｂは、図１４に示すように、脚部１２５Ｂ，１２６Ｂを夫々貫通穴１６，１７を貫通させて、且つ、貫通した脚部１２５Ｂ，１２６Ｂの先端側に、クリップ部材１３０を摩擦嵌合させることによってプリント基板１１Ａに取り付けられる。クリップ部材１３０を引き抜くことによって、半田マスキングキャップ部材１２０Ｂは、プリント基板１１Ａより取り外される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１になる実装プリント基板の製造方法の工程図である。
【図２】図１の実装プリント基板の製造方法によって製造された実装プリント基板を示す図である。
【図３】クリーム半田印刷工程が完了したときの実装プリント基板の状態を示す図である。
【図４】接着剤塗布工程が完了したときの実装プリント基板の状態を示す図である。
【図５】ＩＣパッケージ及びチップ部品のマウント工程が完了したときの実装プリント基板の状態を示す図である。
【図６】リフロー工程が完了したときの実装プリント基板の状態を示す図である。
【図７】半田マスキングキャップ部材の取り付け工程が完了したときの実装プリント基板の状態を示す図である。
【図８】半田マスキングキャップ部材を示す図である。
【図９】電解コンデンサーの実装工程が完了したときの実装プリント基板の状態を示す図である。
【図１０】フロー半田付け工程が完了したときの実装プリント基板の状態を示す図である。
【図１１】半田マスキングキャップ部材の取り外し工程が完了したときの実装プリント基板の状態を示す図である。
【図１２】第１の変形例になる半田マスキングキャップ部材を示す図である。
【図１３】第２の変形例になる半田マスキングキャップ部材を示す図である。
【図１４】図１３の半田マスキングキャップ部材の取り付け状態を示す図である。
【図１５】従来の実装プリント基板の製造方法の工程図である。
【図１６】図１５の実装プリント基板の製造方法によって製造された実装プリント基板を示す図である。
【図１７】各工程における実装プリント基板の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０Ａ  実装プリント基板
１１Ａ  プリント基板
１６，１７  貫通穴
２０  ＱＦＰ型ＩＣパッケージ
３０  チップ部品
４０  電解コンデンサー
５０、６０，７０  半田フィレット
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ  半田マスキングキャップ部材
１３０  クリップ部材
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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