(57)【要約】      （修正有）【課題】リード部品と表面実装部品を実装する場合でも、同一工程で同時に実装できる基板実装構造、その実装方法およびそれに使用される整列板の構造を提供することにある。【解決手段】  プリント基板４上に電極導体７に固定される搭載素子８と、スルーホール部２０に固定される複数のコネクタピン３を有するコネクタ部品１とを実装する場合に、コネクタピン３を半田形成部１３の穴およびスルーホール部２０に挿入し、コネクタピン３とタインプレート本体１５の間に存在する半田形成部１３を溶融させて、スルーホール部２０内に半田を流入させることにより、コネクタピン３とスルーホール部２０とを接続した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装部品が実装され、金属層が形成される搭載面と、前記搭載面の対向面である反搭載面と、前記搭載面と前記反搭載面を導通するスルーホールとを備える基板の基板実装構造において、
前記実装部品は、前記金属層に固定される表面実装部品と、前記スルーホールに固定される複数のリードを有するリード部品を備え、
前記リードは、整列板の貫通穴および前記スルーホールに挿入され、
前記リードと前記整列板の間に存在する半田形成部が溶融し、流入した前記スルーホール内の半田により、前記リードと前記スルーホールとが接続されたことを特徴とする基板実装構造。
【請求項２】
前記半田形成部は、前記貫通穴の内面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板実装構造。
【請求項３】
前記半田形成部の体積を変更することにより、前記スルーホールに流入する半田量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の基板実装構造。
【請求項４】
前記半田形成部は、複数の前記リード部品の前記リードと前記整列板の間に配置されるように形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板実装構造。
【請求項５】
前記半田形成部の形状は、少なくとも円形、四角形または円錐形のいずれか一つであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の基板実装構造。
【請求項６】
請求項１に記載の基板実装構造に使用される整列板の構造において、
前記貫通穴に前記リードを挿入した場合、前記半田形成部と前記リードが接触するよう、前記半田形成部が前記貫通穴の内面に形成されることを特徴とする整列板の構造。
【請求項７】
金属層が形成される搭載面と、前記搭載面の対向面である反搭載面と、前記搭載面と前記反搭載面を導通するスルーホールと、前記金属層に固定される表面実装部品と、前記スルーホールに固定される複数のリードを有するリード部品とを備える基板の実装方法において、
少なくとも、前記金属層上に半田を塗布し、半田塗布部を形成する工程と、
前記半田塗布部上に前記表面実装部品を搭載する工程と、
前記リードの整列状態を保持する整列板の貫通穴に形成された半田形成部の穴および前記スルーホールに前記リードを挿入し、前記リード部品を搭載する工程と、
前記半田形成部および前記半田塗布部を溶融させて、前記表面実装部品と前記金属層を接続させるとともに、前記リードと前記スルーホールを接続させる工程とを含むことを特徴とする基板の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジンルームに配置される電子制御装置などに使用される基板実装構造、その実装方法およびそれに使用される整列板の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板において、複数のリードを有するコネクタは、プリント基板の表面に形成されたスルーホールにリードを挿入して、スルーホールと電気的に接続されている。この場合、コネクタのリードをスルーホールに挿入する工程では、１度にすべてのリ−ドをスルーホールに挿入する必要があり、困難であった。更に、リードは変形し易く、リードの先端が不揃いになる場合がある。リードの先端が不揃いになると、上記のスルーホールに挿入する工程が非常に困難になる。そこで、リードが変形しないように、すなわち、リードの先端が不揃いにならないように、コネクタに整列板を使用したものもある。整列板は、コネクタのリードをスルーホールに挿入し易くするために、リードを誘導するための挿入穴が設けられた板である。コネクタをプリント基板に実装する場合、まず、整列板にリードを挿入し、整列板から突出したリードを更に、スルーホールに挿入する。その後、プリント基板の裏面から半田フロー工程または手作業を行って実装している（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、プリント基板において、プリント基板の表面に形成された電極導体に実装される表面実装部品がある。表面実装部品を、プリント基板の表面で半田リフロー工程を行って実装している。最近では、上記のコネクタと表面実装部品を同一のプリント基板上に実装する場合が多くなっている。
【特許文献１】特開平０７−３０２６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したコネクタと表面実装部品を有するプリント基板では、コネクタを実装するため、プリント基板の裏面から半田フロー工程等を行い、表面実装部品を実装するため、プリント基板の表面で半田リフロー工程を行う必要がある。そのため、コネクタと表面実装部品を同一工程で同時に実装することができないといった問題があった。よって、コネクタを実装する専用の設備と表面実装部品を実装する専用の設備が必要となり、製造コストが増大するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、リード部品と表面実装部品を実装する場合でも、同一工程で同時に実装できる基板実装構造、その実装方法およびそれに使用される整列板の構造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】
【０００６】
上記目的達成のため、本発明に係る基板実装構造では、基板上に表面実装部品と、スルーホールに固定される複数のリードを有するリード部品とを実装する場合に、リードを整列板の貫通穴およびスルーホールに挿入し、リードと整列板の間に存在する半田形成部を溶融させて、スルーホール内に半田を流入させることにより、リードとスルーホールとを接続することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、リード部品と表面実装部品を同一工程で同時に実装することが可能となる。よって、リード部品を実装するために必要とする工程や設備が不要になることから、製造コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の第１の実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。ここで、図１は、本発明の第１の実施形態に係るプリント基板４の半田リフロー工程前の状態を示す平面図である。
【０００９】
図１に示すように、第１の実施形態に係るプリント基板４では、プリント基板４の搭載面である表面に、金属層としての電極導体７を形成し、電極導体７上に表面実装部品である搭載素子８を実装している。搭載素子８は、複数のリード端子９を備えたＩＣであり、リード端子９および半田１０（図２参照）を介して電極導体７と導通している。なお、図１では、半田リフロー工程前であることから半田塗布部１１が示されている。また、プリント基板４では、リード部品であるコネクタ部品１を実装している。コネクタ部品１は、一のコネクタハウジング２と複数のコネクタピン３を有する。機械的な強度や、半田接続の信頼性を確保するため、スルーホール部２０（図２参照）にコネクタピン３を挿入して、コネクタ部品１を実装している。
【００１０】
ここで、コネクタ部品１には、コネクタピン３をスルーホール部２０に挿入し易くするために、コネクタピン３の先端、すなわち、コネクタピン３のコネクタハウジング対向端が不揃いにならないように、予め、整列板である第１の実施形態に係る半田付きタインプレート１２を設けている。すなわち、半田付きタインプレート１２は、コネクタピン３をスルーホール部２０に挿入するまでの間、輸送などで生じる外部の衝撃などから、コネクタピン３の先端が不揃いにならないように、コネクタピン３を保護している。そのため、半田付きタインプレート１２には、コネクタピン３を挿入する貫通穴を形成している。更に、上記の貫通穴の内面に半田形成部１３を形成している。第１の実施形態の半田形成部１３は円形である。後述するが、半田付きタインプレート１２に半田形成部１３を形成することで、コネクタ部品１を、搭載素子８を実装する工程と同一の工程で同時にプリント基板４に実装することが可能となる。
【００１１】
図２は、図１に示すプリント基板４の半田リフロー工程の前後を示すＡ−Ａ断面図である。図２（ａ）は、半田リフロー工程直前の状態、図２（ｂ）は、半田リフロー工程直後の状態である。図２（ａ）に示すように、電極導体７上に半田を塗布し、半田塗布部１１を形成する。その後、搭載素子８のリード端子９が半田塗布部１１と接触するように、搭載素子８を半田塗布部１１上に搭載する。その後、図２（ｂ）に示すように、半田リフロー工程を行うことで、半田塗布部１１が加熱されて溶融し、リード端子９と電極導体７が導通する。その後、溶融した半田を冷却し、半田１０を形成する。これにより、リード端子９と電極導体７を固定している。
【００１２】
また、図２（ａ）に示したように、プリント基板４には、搭載面である表面と、搭載面の対向面、すなわち、反搭載面である裏面とを導通するスルーホール部２０を形成している。すなわち、プリント基板４の表面と裏面を貫通する貫通穴を形成し、貫通穴を銅メッキして、電極導体７を形成する。これにより、スルーホール部２０を形成している。スルーホール部２０に、コネクタ部品１のコネクタピン３を挿入して、コネクタ部品１を実装する。
【００１３】
具体的には、まず、コネクタピン３を半田付きタインプレート１２の半田形成部１３の穴に挿入する。なお、半田付きタインプレート１２は、コネクタピン３を挿入する全ての貫通穴の内面に半田形成部１３を有している。次に、半田付きタインプレート１２から突出したコネクタピン３を更に、スルーホール部２０に挿入する。半田付きタインプレート１２をコネクタピン３に沿って落下させ、半田形成部１３とスルーホール部２０の電極導体７を接触させる。その後、図２（ｂ）に示したように、半田リフロー工程を行うことで、半田付きタインプレート１２の半田形成部１３が加熱されて溶融する。すると、溶融された半田は、電極導体７やコネクタピン３に付着するとともに、スルーホール部２０に流入し、スルーホール部２０の電極導体７の内側壁面を毛細管現象により下降して、プリント基板４の裏面まで到達する。裏面まで到達した半田を冷却し、スルーホール部２０とコネクタピン３を半田付けした状態であるスルーホール部半田５を形成する。これにより、コネクタ部品１のコネクタピン３と電極導体７は、スルーホール部半田５を介して導通する。また、第１の実施形態では、半田付きタインプレート１２の貫通穴である半田形成部穴１３Ａ（図３参照）を、スルーホール部２０の電極導体７よりも広く形成している。これにより、半田形成部１３が加熱されて溶融した場合、半田付きタインプレート１２のタインプレート本体１５は自重により電極導体７間に落下、すなわち、プリント基板４の表面上に接触する。よって、タインプレート本体１５が仕切り壁となって電極導体７間に存在することとなる。
【００１４】
以上より、本発明の特徴部分である半田形成部１３が形成された半田付きタインプレート１２を用いることで、従来、プリント基板４の裏面から半田フロー工程等で実装されていたコネクタ部品１を、搭載素子８を実装する工程と同一の工程である半田リフロー工程で、搭載素子８と同時にプリント基板４に実装することができる。よって、コネクタ部品１を実装するために、従来、必要としていた工程、すなわち、半田フロー工程等が不要となる。更に、半田フロー工程等の設備も不要となることから、製造コストを削減することができる。
【００１５】
また、第１の実施形態に係る半田付きタインプレート１２は、従来のタインプレートと異なり、コネクタピン３をスルーホール部２０に挿入するまでの間、コネクタ部品１のコネクタピン３の先端を保護するとともに、スルーホール部２０にコネクタピン３を挿入した後、更に、半田リフロー工程によりスルーホール部半田５を形成することもできる。
【００１６】
また、プリント基板４にコネクタ部品１や搭載素子８を高密度で実装する場合、スルーホール部２０の電極導体７と他の電極導体７との距離が短くなり、半田リフロー工程時に半田が流れて、半田ブリッジが発生する場合もある。特に、プリント基板４に形成されるスルーホール部２０の数量は、コネクタピン３の数量と同一となることから、コネクタピン３の数量が多いと、スルーホール部２０の電極導体７の数量も増加し、電極導体７間の距離を充分に確保できないことが多く、半田ブリッジが発生し易い。しかし、第１の実施形態では、半田形成部１３を加熱して溶融させた場合、半田付きタインプレート１２のタインプレート本体１５は自重により電極導体７間に落下するので、タインプレート本体１５が電極導体７間の仕切り壁となり、半田ブリッジを防止することができる。これから、製品の品質を向上させることができる。
【００１７】
図３は、図１に示す半田付きタインプレート１２の半田形成部１３の製造工程を示す工程図である。図３（ａ）〜（ｄ）は、１箇所の半田形成部１３を直径方向で切断した状態を示す断面図である。なお、半田付きタインプレート１２では、コネクタピン３の数量と同一の数量の半田形成部１３を形成している。また、半田付きタインプレート１２の構造は、図３（ａ）〜（ｄ）に示す半田形成部１３を備えた板状の構造になっている。
【００１８】
以下、半田付きタインプレート１２の半田形成部１３の製造工程を、順に説明する。まず、図３（ａ）に示すように、半田付きタインプレート１２は、タインプレート本体１５および半田形成部１３から構成されている。タインプレート本体１５は半田形成部穴１３Ａを有している。タインプレート本体１５の半田形成部穴１３Ａの内面に半田形成部１３を形成することで、半田付きタインプレート１２を形成する。なお、タインプレート本体１５の材質は樹脂である。第１の実施形態では、タインプレート本体１５を一般的な樹脂成型技術で形成している。更に、半田形成部穴１３Ａの内壁にスペーサピン３０を形成している。半田付きタインプレート１２は、コネクタピン３を挿入した場合、コネクタピン３を挿入するために形成された半田形成部１３の穴の内壁とコネクタピン３が接触することで、コネクタピン３に対して大きく移動しない構造となっている。しかし、半田形成部１３が加熱されて溶融して、スルーホール部２０に流入した場合、半田形成部穴１３Ａは空になる。また、半田形成部１３が落下しても半田形成部穴１３Ａは空になる。
【００１９】
半田形成部穴１３Ａが空になった場合、半田形成部穴１３Ａの穴径は上記の半田形成部１３の穴の穴径よりも大きいため、半田付きタインプレート１２のタインプレート本体１５がコネクタピン３に対して大きく移動する場合がある。そこで、第1の実施形態では、半田形成部穴１３Ａの内壁に４本のスペーサピン３０を形成することで、半田形成部穴１３Ａが空になった場合でも、コネクタピン３に対して大きく移動しないように、半田付きタインプレート１２の位置を保持している。そのため、コネクタピン３を挿入した場合に、４本スペーサピン３０の先端、すなわち、半田形成部穴１３Ａの内壁対向端は、コネクタピン３と接触する。また、スペーサピン３０は、半田形成部１３に充填された充填半田１３Ｂの落下も防止している。
【００２０】
次に、図３（ｂ）に示すように、半田形成型（底板）３１に半田形成型（穴抜き部）３２が装着された冶具を使用し、半田形成部穴１３Ａに半田形成型（穴抜き部）３２を挿入して、半田形成型（底板）３１上にタインプレート本体１５を設置する。半田形成型（穴抜き部）３２の寸法は、コネクタピン３の径の寸法と同じである。よって、スペーサピン３０の先端は半田形成型（穴抜き部）３２と接触する。これにより、半田形成型（穴抜き部）３２およびコネクタピン３に対するタインプレート本体１５、すなわち、半田付きタインプレート１２の位置が決定する。
【００２１】
次に、図３（ｃ）に示すように、充填半田１３Ｂを半田形成部穴１３Ａに充填する。充填半田１３Ｂを半田形成部穴１３Ａに充填する工程は、定量吐出装置（ディスペンサ）や印刷、一括ディップなどの方法で実現できる。第１の実施形態では、定量吐出装置（ディスペンサ）を使用している。また、第１の実施形態では、充填半田１３Ｂとして、通常の固形半田を使用している。固形半田は、コネクタピン３をスルーホール部２０に挿入するまでの間、輸送などで生じる外部の衝撃などから、コネクタピン３の先端が不揃いにならないように、コネクタピン３を保護できる機械的強度を確保している。また、電気的に悪影響を及ぼさない特性も有する。
【００２２】
次に、図３（ｄ）に示すように、充填半田１３Ｂを圧縮成型した後に硬化させる。硬化後、半田形成型（底板）３１および半田形成型（穴抜き部）３２を外して、半田形成部１３の製造工程を終了する。半田形成型（穴抜き部）３２を使用することで、半田形成部１３の穴を形成している。上述したように、半田形成部１３が加熱されて溶融して、電極導体７やコネクタピン３に付着するとともに、スルーホール部２０に流入し、スルーホール部半田５を形成している。そのため、スルーホール部２０に流入する半田量は半田形成部１３の体積、すなわち、半田形成部１３の直径３３および半田付きタインプレート１２の厚み３４から決まる。したがって、スルーホール部２０に流入する半田量を多くしたい場合は、半田付きタインプレート１２に形成する半田形成部１３の直径３３を大きくするか、半田付きタインプレート１２の厚み３４を厚くする。
【００２３】
これから、半田付きタインプレート１２に形成する半田形成部１３の体積を変更することで、スルーホール部２０に流入する半田量を適正な量に制御することができる。また、半田形成部１３毎に、半田形成部１３の直径３３を変更すれば、コネクタ部品１のコネクタピン３毎に、スルーホール部２０に流入する半田量を制御することができる。これにより、半田量不足による接続不良や、半田量過多による近接する電極導体７間に発生する半田ブリッジや垂れ出し残渣の発生を防止することができる。よって、製品の品質を一定に保つことができる。更に、上述したように、半田形成部穴１３Ａが空になると、タインプレート本体１５が自重により電極導体７間に落下するので、タインプレート本体１５が電極導体７間の仕切り壁となり、電極導体７間の半田ブリッジを防止する。半田ブリッジの発生を更に抑制することができ、製品の品質を向上させることができる。また、半田形成部穴１３Ａが空になると、タインプレート本体１５が自重により電極導体７間に落下し、タインプレート本体１５が電極導体７間の半田ブリッジを防止することから、適正な半田量以上の半田をスルーホール部２０に流入させても、半田ブリッジを防止できる。これから、半田付きタインプレート１２において、コネクタピン３を挿入するために形成された貫通穴の内面に形成された半田形成部１３の直径３３を大きくし、適正な半田量以上の半田をスルーホール部２０に流入させることができる。これにより、スルーホール部２０の電極導体７の熱容量を増加でき、スルーホール部２０の電極導体７の抵抗値を減少させることもできる。また、適正な半田量以上の半田をスルーホール部２０の電極導体７に半田付けすることで、ヒートシンクの役目を持たせることも可能となる。
【００２４】
図４は、図１に示すプリント基板４の実装方法、すなわち、本発明に係る基板の実装方法を示す工程図である。まず、図４（ａ）に示すように、プリント基板４に搭載素子８用の電極導体７とスルーホール部２０を所望の位置に形成する。プリント基板４の表面と裏面を貫通する貫通穴を形成し、貫通穴を銅メッキして、電極導体７を形成する。これにより、スルーホール部２０を形成する。次に、図４（ｂ）に示すように、搭載素子８用の電極導体７上に半田塗布部１１を形成する。具体的には、半田印刷マスクを使った半田印刷技術などを用いて、ペースト状の半田を選択的に印刷した半田塗布部１１を形成する。なお、スルーホール部２０の電極導体７には、半田塗布部１１を形成しない。
【００２５】
次に、図４（ｃ）に示すように、コネクタ部品１をスルーホール部２０に搭載する。具体的には、予め、コネクタ部品１のコネクタピン３を半田付きタインプレート１２に挿入させた状態のコネクタ部品１を用意する。次に、半田付きタインプレート１２から突出したコネクタピン３を更に、スルーホール部２０に挿入する。その後、コネクタ部品１のコネクタハウジング２をプリント基板４に接触させて搭載する。更に、半田付きタインプレート１２を落下させて、半田付きタインプレート１２の半田形成部１３をスルーホール部２０の電極導体７に接触させる。次に、図４（ｄ）に示すように、部品マウンタなどの搭載設備を使用して、搭載素子８のリード端子９が半田塗布部１１と接触するように、搭載素子８を半田塗布部１１上に搭載する。この場合、半田塗布部１１の印刷半田の粘性で接触したリード端子９が仮固定される。
【００２６】
次に、図４（ｅ）に示すように、半田リフロー炉などの加熱設備を使用して、
プリント基板４の全体を加熱する。半田付きプレート１２に形成された半田形成部１３および半田塗布部１１の半田を溶融状態とする。すると、搭載素子８のリード端子９と電極導体７が半田１０により固定される。同時に、半田形成部１３の半田は、電極導体７やコネクタピン３に付着するとともに、コネクタピン３を伝わり、スルーホール部２０に流入し、スルーホール部２０の電極導体７の内側壁面を毛細管現象により下降して、プリント基板４の裏面まで到達する。裏面まで到達した半田を冷却し、スルーホール部２０とコネクタピン３を半田付けした状態であるスルーホール部半田５を形成する。これにより、コネクタ部品１のコネクタピン３と電極導体７は、スルーホール部半田５を介して導通する。半田形成部１３が加熱されて溶融した場合、半田付きタインプレート１２のタインプレート本体１５は自重により、スルーホール部２０の電極導体７と他の電極導体７との間に落下、すなわち、プリント基板４の表面上に接触する。よって、タインプレート本体１５が仕切り壁となって、スルーホール部２０の電極導体７と他の電極導体７との間に存在する。これにより、半田ブリッジを防止できる。その後、コネクタハウジング２をプリント基板４に固定して、プリント基板４にコネクタ部品１および搭載素子８を実装する工程は終了する。
【００２７】
以上より、第１の実施形態に係るプリント基板４の実装方法を採用することで、プリント基板４の裏面から半田フロー工程等で実装されていたコネクタ部品１を、搭載素子８を実装する工程と同一の工程である半田リフロー工程で、搭載素子８と同時にプリント基板４に実装することができる。更に、コネクタ部品１を実装するために、従来、必要としていた工程、すなわち、半田フロー工程等が不要となる。更に、半田フロー工程等の設備も不要となることから、製造コストを削減することができる。
【００２８】
また、半田形成部１３の半田が電極導体７やコネクタピン３に付着するとともに、コネクタピン３を伝わり、スルーホール部２０に流入し、スルーホール部２０の電極導体７の内側壁面を毛細管現象により下降して、プリント基板４の裏面まで到達するので、確実に、スルーホール部２０とコネクタピン３を半田付けした状態であるスルーホール部半田５が形成され、半田付け不良を防止することができる。また、コネクタピン３の先端に半田カスが付着しないため、異物付着を減少できる。更に、コネクタピン３の先端に半田カスが付着しないため、半田リフロー工程において、コネクタピン３の先端から半田カスが落下せず、半田残渣が発生しないことから、更に、異物付着を減少でき、製品の品質を向上させることができる。また、半田カスによる電気的ショートなどの不良の発生を防止することもできる。
【００２９】
また、第１の実施形態に係る実装方法では、半田形成部１３を加熱して溶融させた場合、半田付きタインプレート１２のタインプレート本体１５は自重により電極導体７間に落下するので、タインプレート本体１５が電極導体７間の仕切り壁となり、半田ブリッジを防止することができる。これから、製品の品質を向上させることができる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施形態について、図５および図６を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、詳しい説明は省略する。図５は、第２の実施形態に係るプリント基板１４の半田リフロー工程前の状態を示す平面図である。
【００３１】
図５に示すように、第２の実施形態に係るプリント基板１４では、第１の実施形態と同様に、プリント基板１４の表面に電極導体７を形成し、電極導体７上に搭載素子８を実装している。搭載素子８は、複数のリード端子９を備えたＩＣであり、リード端子９および半田１０を介して電極導体７と導通している。なお、図５では、半田リフロー工程前であることから半田塗布部１１が示されている。また、第１の実施形態と同様に、プリント基板１４はコネクタ部品１を実装している。コネクタ部品１は、一のコネクタハウジング２と複数のコネクタピン３を有する。第１の実施形態と同様に、機械的な強度や、半田接続の信頼性を確保するため、スルーホール部２０にコネクタピン３を挿入して、コネクタ部品１を実装している。また、第２の実施形態では、コネクタ部品１以外のリード部品である１個の抵抗２３および２個のコンデンサ２４をプリント基板１４に実装している。抵抗２３およびコンデンサ２４は電源系や出力系に使用されるため、コネクタ部品１の近傍に実装している。
【００３２】
ここで、コネクタ部品１には、第１の実施形態と同様に、コネクタピン３をスルーホール部２０に挿入し易くするために、コネクタピン３の先端、すなわち、コネクタピン３のコネクタハウジング対向端が不揃いにならないように、予め、第２の実施形態に係る半田付きタインプレート１２Ａを設けている。すなわち、半田付きタインプレート１２Ａは、コネクタピン３をスルーホール部２０に挿入するまでの間、輸送などで生じる外部の衝撃などから、コネクタピン３の先端が不揃いにならないように、コネクタピン３を保護している。基本的に、半田付きタインプレート１２Ａは、半田付きタインプレート１２と同様の構造を備えている。すなわち、第１の実施形態と同様に、コネクタピン３を挿入する貫通穴と、貫通穴の内面に形成される半田形成部１３を備えている。また、抵抗２３の端子およびコンデンサ２４の端子を挿入する貫通穴と、貫通穴の内面に形成される半田形成部１３を備えている。なお、半田付きタインプレート１２Ａの製造工程は、第１の実施形態と同様である。また、半田付きタインプレート１２Ａのタインプレート本体１５Ａ（図６参照）および半田形成部１３の材質、半田形成部１３の形状、半田形成部１３の大きさ、半田付きタインプレート１２Ａの厚みも、第１の実施形態の半田付きタインプレート１２と同様である。ここで、半田付きタインプレート１２Ａが、半田付きタインプレート１２と異なる点は、抵抗２３およびコンデンサ２４を半田リフロー工程で実装するため、抵抗２３の端子およびコンデンサ２４の端子とタインプレート本体１５Ａの間にも、半田形成部１３を配置していることだけである。
【００３３】
図６は、図５に示すプリント基板１４の半田リフロー工程の前後を示すＢ−Ｂ断面図である。図６（ａ）は、半田リフロー工程直前の状態、図６（ｂ）は、半田リフロー工程直後の状態である。図６（ａ）に示すように、電極導体７上に、搭載素子８を実装する工程は、第１の実施形態と同様である。すなわち、電極導体７に半田を塗布し、半田塗布部１１を形成し、搭載素子８のリード端子９が半田塗布部１１と接触するように搭載素子８を半田塗布部１１上に搭載する。図６（ｂ）に示すように、半田リフロー工程を行うことで、半田塗布部１１が加熱されて溶融し、リード端子９と電極導体７が導通する。その後、溶融した半田を冷却し、半田１０を形成する。これにより、リード端子９と電極導体７を固定している。
【００３４】
また、図６（ａ）に示したように、プリント基板１４には、第１の実施形態と同様に、表面と裏面とを導通するスルーホール部２０を形成している。そして、スルーホール部２０に、コネクタ部品１のコネクタピン３、抵抗２３の端子およびコンデンサ２４の端子を挿入して、コネクタ部品１、抵抗２３およびコンデンサ２４を実装する。
【００３５】
具体的には、まず、コネクタピン３を半田付きタインプレート１２Ａの半田形成部１３の穴に挿入する。なお、半田付きタインプレート１２Ａは、コネクタピン３を挿入する全ての貫通穴の内面に半田形成部１３を有している。更に、抵抗２３およびコンデンサ２４の端子を挿入する全ての貫通穴の内面にも半田形成部１３を形成している。次に、半田付きタインプレート１２Ａから突出したコネクタピン３を更に、スルーホール部２０に挿入する。半田付きタインプレート１２Ａをコネクタピン３に沿って落下させ、半田形成部１３とスルーホール部２０の電極導体７を接触させる。更に、抵抗２３の端子を半田付きタインプレート１２Ａの半田形成部１３の穴に挿入するとともに、スルーホール部２０の貫通穴にも挿入する。また、コンデンサ２４の端子を半田付きタインプレート１２Ａの半田形成部１３の穴に挿入するとともに、スルーホール部２０の貫通穴にも挿入する。これにより、プリント基板１４上に、コネクタ部品１、抵抗２３およびコンデンサ２４を搭載できる。
【００３６】
その後、図６（ｂ）に示したように、半田リフロー工程を行うことで、半田付きタインプレート１２Ａの半田形成部１３が加熱されて溶融する。すると、溶融された半田は、電極導体７、コネクタピン３、抵抗２３の端子およびコンデンサ２４の端子に付着するとともに、スルーホール部２０に流入し、スルーホール部２０の電極導体７の内側壁面を毛細管現象により下降して、プリント基板１４の裏面まで到達する。裏面まで到達した半田を冷却し、スルーホール部２０とコネクタピン３、スルーホール部２０と抵抗２３の端子、スルーホール部２０とコンデンサ２４の端子を半田付けした状態であるスルーホール部半田５を形成する。これにより、コネクタ部品１のコネクタピン３と電極導体７は、スルーホール部半田５を介して導通する。同様に、抵抗２３の端子と電極導体７がスルーホール部半田５を介して導通する。コンデンサ２４の端子と電極導体７がスルーホール部半田５を介して導通する。
【００３７】
また、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、半田付きタインプレート１２Ａの半田形成部穴１３Ａを、スルーホール部２０の電極導体７よりも広く形成している。これにより、半田形成部１３が加熱されて溶融した場合、半田付きタインプレート１２Ａのタインプレート本体１５Ａは自重により電極導体７間に落下、すなわち、プリント基板１４の表面上に接触する。よって、タインプレート本体１５Ａが仕切り壁となって電極導体７間に存在することとなる。
【００３８】
以上より、本発明の特徴部分である半田形成部１３が形成された半田付きタインプレート１２Ａを用いることで、従来、プリント基板１４の裏面から半田フロー工程等で実装されていたコネクタ部品１、抵抗２３およびコンデンサ２４を、搭載素子８を実装する工程と同一の工程である半田リフロー工程で、搭載素子８と同時にプリント基板１４に実装することができる。よって、コネクタ部品１、抵抗２３およびコンデンサ２４を実装するために、従来、必要としていた工程、すなわち、半田フロー工程等が不要となる。更に、半田フロー工程等の設備も不要となることから、製造コストを削減することができる。
【００３９】
また、第２の実施形態に係る半田付きタインプレート１２Ａは、従来のタインプレートと異なり、コネクタピン３をスルーホール部２０に挿入するまでの間、コネクタ部品１のコネクタピン３の先端を保護するとともに、スルーホール部２０にコネクタピン３を挿入した後、更に、半田リフロー工程によりスルーホール部半田５を形成することもできる。
【００４０】
また、プリント基板１４にコネクタ部品１、抵抗２３、コンデンサ２４および搭載素子８を高密度で実装する場合、スルーホール部２０の電極導体７と他の電極導体７の距離が短くなり、半田リフロー工程時に半田が流れて、半田ブリッジが発生する場合もある。特に、プリント基板１４に形成されるスルーホール部２０の数量は、コネクタピン３、抵抗２３の端子、コンデンサ２４の端子の各数量の合計と同一となることから、コネクタピン３、抵抗２３の端子、コンデンサ２４の端子の各数量の合計が多いと、スルーホール部２０の電極導体７の数量も増加し、電極導体７間の距離を充分に確保できないことが多く、半田ブリッジが発生し易い。しかし、第２の実施形態では、半田形成部１３を加熱して溶融させた場合、半田付きタインプレート１２Ａのタインプレート本体１５Ａは自重により電極導体７間に落下するので、タインプレート本体１５Ａが電極導体７間の仕切り壁となり、半田ブリッジを防止することができる。これから、製品の品質を向上させることができる。
【００４１】
また、第２の実施形態に係る半田付きタインプレート１２Ａは、上述したように、抵抗２３およびコンデンサ２４用の半田形成部１３が形成されている。これから、半田リフロー工程により抵抗２３およびコンデンサ２４を実装する場合、抵抗２３およびコンデンサ２４とプリント基板１４の間に半田付きタインプレート１２Ａが存在し、抵抗２３およびコンデンサ２４とプリント基板１４の間隔を一定の距離に保持するので、応力を緩和することができ、半田の剥がれやクラックなどの発生を防止することができる。よって、抵抗２３およびコンデンサ２４を実装する場合でも、応力を緩和することができることから、スペーサが不要となり、製造コストの削減も可能となる。
【００４２】
また、第１の実施形態と同様に、半田付きタインプレート１２Ａに形成される半田形成部１３の体積を変更することで、スルーホール部２０に流入する半田量を適正な量に制御することができる。これにより、半田量不足による接続不良や、半田量過多による近接する電極導体７間に発生する半田ブリッジや垂れ出し残渣の発生を防止することができる。よって、製品の品質を一定に保つことができる。
【００４３】
また、第１の実施形態と同様に、半田形成部１３が溶融すると、タインプレート本体１５Ａが自重により電極導体７間に落下し、タインプレート本体１５Ａが電極導体７間の半田ブリッジを防止することから、適正な半田量以上の半田をスルーホール部２０に流入させても半田ブリッジを防止できる。これから、半田付きタインプレート１２Ａにおいて、コネクタピン３、抵抗２３の端子およびコンデンサ２４の端子を挿入するために形成された貫通穴の内面に形成された半田形成部１３の直径３３を大きくし、適正な半田量以上の半田をスルーホール部２０に流入させることができる。これにより、スルーホール部２０の電極導体７の熱容量を増加でき、スルーホール部２０の電極導体７の抵抗値を減少させることもできる。また、適正な半田量以上の半田をスルーホール部２０の電極導体７に半田付けすることで、ヒートシンクの役目を持たせることも可能となる。
【００４４】
なお、以上に述べた実施形態は、本発明の実施の一例であり、本発明の範囲はこれらに限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、他の様々な実施形態に適用可能である。例えば、第１および第２の実施形態では、表面実装部品として搭載素子８、すなわち、複数のリード端子９を有するＩＣを使用しているが、特にこれに限定されるものでなく、他の部品でも適用可能である。
【００４５】
また、第１の実施形態では、リード部品として、コネクタ部品１を使用しているが、特にこれに限定されるものでなく、スルーホール部２０に固定するリード部品であれば、他の部品でも適用可能である。同様に、第２の実施形態では、リード部品として、コネクタ部品１、抵抗２３およびコンデンサ２４を使用しているが、スルーホール部２０に固定するリード部品であれば、他の部品でも適用可能である。
【００４６】
また、第１および第２の実施形態では、半田付きタインプレート１２、１２Ａの半田形成部穴１３Ａを、スルーホール部２０の電極導体７よりも広く形成しているが、特にこれに限定されるものでなく、半田形成部穴１３Ａを狭く形成しても同様の効果を得られる。この場合、半田リフロー工程で、半田形成部１３が溶融した場合、タインプレート本体１５、１５Ａは落下せず、電極導体７上に留まっているものの、タインプレート本体１５、１５Ａと電極導体７間に隙間がないので、半田が流れ出さず、半田ブリッジを防止することができる。
【００４７】
また、第１および第２の実施形態では、タインプレート本体１５、１５Ａを樹脂で形成しているが、特にこれに限定されるものでなく、絶縁物であれば、他の材料でも良い。また、タインプレート本体１５、１５Ａを一般的な樹脂成型技術で形成しているが、他の方法で形成しても良い。
【００４８】
また、第１および第２の実施形態では、充填半田１３Ｂとして、通常の固形半田を使用しているが、特にこれに限定されるものでなく、半田ペーストを乾燥させた物でも良いし、他の材質でも良い。ただし、コネクタピン３をスルーホール部２０に挿入するまでの間、輸送などで生じる外部の衝撃などから、コネクタピン３の先端が不揃いにならないように、コネクタピン３を保護できる機械的強度と、電気的に悪影響を及ぼさない特性が望まれる。
【００４９】
また、第１および第２の実施形態では、全てのコネクタピン３に対して、半田形成部１３を形成しているが、特にこれに限定されるものでなく、半田付けが不要なコネクタピン３には半田形成部１３を形成しなくとも良い。その場合、半田付けが不要なコネクタピン３に対しては、コネクタピン３を挿入できる穴径で形成すれば良い。即ち、半田形成部１３の有無により、半田付け個所を任意に設定することも可能である。
【００５０】
また、第１および第２の実施形態では、タインプレート本体１５、１５Ａに形成されたスペーサピン３０は４本であるが、特にこれに限定されるものでなく、何本でも良いのは言うまでもない。
【００５１】
また、第１および第２の実施形態では、スペーサピン３０を有する半田付きタインプレート１２、１２Ａの構造を示したが、特にこれに限定されるものでなく、半田形成部穴１３Ａが空になった場合、コクタピン３に対する半田付きタインプレート１２、１２Ａの位置を保持できるように、コネクタピン３と半田形成部穴１３Ａの内側壁面との距離を保持できる構造であれば、他の構造にも適用可能である。
【００５２】
また、第１および第２の実施形態では、半田形成部１３は、円形に形成されているが、特にこれに限定されるものでなく、他の形状、例えば、四角形、円錐形であっても良い。
【００５３】
また、第１および第２の実施形態では、半田形成部１３を形成する場合、半田形成型３１、３２を使用しているが、特にこれに限定されるものでなく、半田形成部穴１３Ａに半田を充填できれば、他の方法でも良い。また、半田形成型（穴抜き部）３２の寸法を、コネクタピン３の径の寸法と同じにしているが、特にこれに限定されるものでなく、半田付きタインプレート１２、１２Ａをコネクタピン３に挿入した後、半田付きタインプレート１２、１２Ａが大きく移動しなければ、コネクタピン３の径の寸法より大きくしても良い。このようにすれば、コネクタピン３を半田付きタインプレート１２、１２Ａの半田形成部１３の穴に挿入し、スルーホール部２０に挿入した後、半田付きタインプレート１２、１２Ａが自重により自然に落下する。これにより、半田付きタインプレート１２、１２Ａを落下させて、スルーホール部２０の電極導体７と半田形成部１３を接触させる工程を省略することができる。
【００５４】
また、第１および第２の実施形態では、タインプレート本体１５、１５Ａを樹脂で形成した後、半田形成部１３を形成しているが、特にこれに限定されるものでなく、タインプレート本体１５、１５Ａを形成する樹脂の射出成型段階で半田形成部１３の射出も行い、同時形成しても良い。
【００５５】
また、第１の実施形態では、コネクタピン３をスルーホール部２０に挿入する場所にのみ半田形成部１３を形成したが、特にこれに限定されるものでなく、スルーホール部２０の電極導体７の抵抗値を減少させるために、またはヒートシンクの役目を持たせるために、熱容量を増す必要がある任意の場所にも半田形成部１３を形成することができる。同様に、第２の実施形態では、コネクタピン３、抵抗２３の端子、コンデンサ２４の端子をスルーホール部２０に挿入する場所にのみ半田形成部１３を形成したが、熱容量を増す必要がある任意の場所にも半田形成部１３を形成することができる。なお、この場合、半田形成部１３の穴は不要となる。
【００５６】
また、第１の実施形態に係るプリント基板４に搭載素子８およびコネクタ部品１を実装する工程に、半田付けを良好にするためにフラックス等を予め塗布する工程などを加えても何ら問題はない。同様に、第２の実施形態に係るプリント基板１４に搭載素子８、コネクタ部品１、抵抗２３およびコンデンサ２４を実装する工程に、半田付けを良好にするためにフラックス等を予め塗布する工程などを加えても何ら問題はない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプリント基板の半田リフロー工程前の状態を示す平面図である。
【図２】図１に示すプリント基板の半田リフロー工程の前後を示すＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示す半田付きタインプレートの半田形成部の製造工程を示す工程図である。
【図４】図１に示すプリント基板の実装方法を示す工程図である。
【図５】第２の実施形態に係るプリント基板の半田リフロー工程前の状態を示す平面図である。
【図６】図５に示すプリント基板の半田リフロー工程の前後を示すＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  リード部品としてのコネクタ部品、２  コネクタハウジング、
３  リードとしてのコネクタピン、４  第１の実施形態に係るプリント基板、
５  スルーホール部半田、７  金属層としての電極導体、
８  表面実装部品としての搭載素子、
９  リード端子、１０  半田、１１  半田塗布部、
１２  整列板としての第１の実施形態に係る半田付きタインプレート、
１２Ａ  整列板としての第２の実施形態に係る半田付きタインプレート、
１３  半田形成部、１３Ａ  貫通穴としての半田形成部穴、１３Ｂ  充填半田、
１４  第２の実施形態に係るプリント基板、
１５  第１の実施形態に係るタインプレート本体、
１５Ａ  第２の実施形態に係るタインプレート本体
２０  スルーホール部、２３  リード部品としての抵抗、
２４  リード部品としてのコンデンサ、
３０  スペーサピン、３１  半田形成型（底板）、
３２  半田形成型（穴抜き部）、３３  直径、３４  厚み、
【図１】
2007173342.tif 000003
【図２】
2007173342.tif 000004
【図３】
2007173342.tif 000005
【図４】
2007173342.tif 000006
【図５】
2007173342.tif 000007
【図６】
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