(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の表裏両面に部品を実装して形成するモジュール基板を他のプリント基板に接合するモジュール基板接合方法において、上下両面に所要間隔で半田接合体を配設すると共に、上下両面の半田接合体を導通させる導通部を形成したスペーサを、前記モジュール基板及び他のプリント基板間に、両者に上下両面の半田接合体が個別に接するように介挿して積層体とした状態で、当該スペーサの上下両面に配設された半田接合体を溶融させて前記モジュール基板及び他のプリント基板を一括半田付けするようにしたことを特徴とするモジュール基板接合方法。
【請求項２】
プリント基板の上下両面に部品を実装して形成するモジュール基板を他のプリント基板に接合するモジュール基板接合方法において、上下両面に所要間隔で半田接合体を配設すると共に、上下両面の半田接合体を導通させる導通部を形成したスペーサを、前記モジュール基板及び他のプリント基板間に、両者に上下両面の半田接合体が個別に接するように介挿して積層体とし、且つ前記モジュール基板とその実装部品との間に半田接合体を配設した状態で、当該スペーサの上下両面に配設された半田接合体を溶融させて前記モジュール基板及び他のプリント基板を一括半田付けすると同時に前記半田接合体を溶融させて前記モジュール基板及び実装部品を一括半田付けするようにしたことを特徴とするモジュール基板接合方法。
【請求項３】
複数のモジュール基板を積層する際に、モジュール基板とスペーサの半田接合体とを仮止めしてから一括半田付けするようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のモジュール基板接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板の両面に部品を実装して形成するモジュール基板を他のプリント基板に接合するモジュール基板接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント基板の両面に部品を実装して形成するモジュール基板を他のプリント基板に接合するモジュール基板の接合方法としては、図３に示すように、プリント基板４０の表裏両面にＬＳＩや抵抗器，コンデンサ等の電子回路部品４１を実装して形成したモジュール基板４２とベースとなるプリント基板４３との夫々にスルーホール４４及び４５を穿設すると共に、これらスルーホール４４及び４５に対応するピン４６を挿通固着したピン端子でなるスペーサ４７を用意し、このスペーサ４７のピン４６をモジュール基板４２及びプリント基板４３のスルーホール４４及び４５に挿通して半田付けすることにより、モジュール基板４２とプリント基板４３とを電気的に且つ機械的に接合するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のモジュール基板接合方法にあっては、スペーサ４７をピン端子で構成し、そのピン４６を挿通するためのスルーホール４５をモジュール基板４２に穿設する必要があるため、このスルーホール４５に対応する位置に部品を実装することができないと共に、モジュール基板４２への部品実装時の半田付け、スペーサ４７のモジュール基板４２側及びプリント基板４３側への半田付け及びプリント基板４３への部品実装時の半田付け等の複数回の半田付けを行わなければならないという未解決の課題がある。
【０００４】
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、モジュール基板の実装面積を拡大することができると共に、半田付け回数を削減することができるモジュール基板接合方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、請求項１に係るモジュール基板接合方法は、プリント基板の表裏両面に部品を実装して形成するモジュール基板を他のプリント基板に接合するモジュール基板接合方法において、上下両面に所要間隔で半田接合体を配設すると共に、上下両面の半田接合体を導通させる導通部を形成したスペーサを、前記モジュール基板及び他のプリント基板間に、両者に上下両面の半田接合体が個別に接するように介挿して積層体とした状態で、当該スペーサの上下両面に配設された半田接合体を溶融させて前記モジュール基板及び他のプリント基板を一括半田付けするようにしたことを特徴としている。
【０００６】
この請求項１に係る発明においては、モジュール基板を他のプリント基板に接合する際に、両者間に上下両面に所要間隔で半田接合体を配設し、上下両面の半田接合体を導通部で導通させた構成を有するスペーサを上下両面の半田接合体を個別にモジュール基板及び他のプリント基板に接触させて介挿した状態で、例えばリフロー炉で加熱することにより、一括半田付けすることが可能となり、半田付け回数を削減することができると共に、モジュール基板にスルーホールを必要としないので、モジュール基板に対する実装面積を拡大することが可能となる。
【０００７】
また、請求項２に係るモジュール基板接合方法は、プリント基板の上下両面に部品を実装して形成するモジュール基板を他のプリント基板に接合するモジュール基板接合方法において、上下両面に所要間隔で半田接合体を配設すると共に、上下両面の半田接合体を導通させる導通部を形成したスペーサを、前記モジュール基板及び他のプリント基板間に、両者に上下両面の半田接合体が個別に接するように介挿して積層体とし、且つ前記モジュール基板とその実装部品との間に半田接合体を配設した状態で、当該スペーサの上下両面に配設された半田接合体を溶融させて前記モジュール基板及び他のプリント基板を一括半田付けすると同時に前記半田接合体を溶融させて前記モジュール基板及び実装部品を一括半田付けするようにしたことを特徴としている。
【０００８】
この請求項２に係る発明においては、請求項１に係る発明の作用に加えて、モジュール基板に実装する実装部品の半田付けも一括して行うことにより、より半田付け回数を削減することができる。
さらに、請求項３に係るモジュール基板接合方法は、請求項１又は２に係る発明において、複数のモジュール基板を積層する際に、モジュール基板とスペーサの半田接合体とを仮止めしてから一括半田付けするようにしたことを特徴としている。
【０００９】
この請求項３に係る発明においては、モジュール基板を積層して接合する際に、モジュール基板とスペーサの半田接合体とを仮止めすることにより、仮接合状態で、例えばリフロー炉で加熱することにより、位置決め精度を確保しながら一括半田付け処理することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を伴って説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を示す断面図であって、ベースプリント基板１の上面側にプリント基板２の上下両面に部品３及び４を実装するモジュール基板５が所定間隔を保って接合される。ベースプリント基板１及びモジュール基板５との間には、例えばモジュール基板５の四隅位置に夫々スペーサ６が介挿されている。このスペーサ６は、プリント基板で構成されるスペーサ基板７の上下両面に半田接合体としての同一径の球状半田８及び９を所定間隔を保って仮止めし、スペーサ基板７に上下両面の球状半田８及び９を導通させる導通部としてのスルーホールメッキ法によってビアホール１０が形成された構成を有する。
【００１１】
ベースプリント基板１とモジュール基板５との接合は、図１に示すように、スペーサ６をベース基板１上の所定位置に位置決めして球状半田８を仮止めし、次いでスペーサ６の球状半田９にモジュール基板５を仮止めする。このとき、モジュール基板５に半田付けによって実装する部品３，４がある場合には、この部品４に球状半田１１を接続ピンに対応させて仮止めしておき、この球状半田１１をモジュール基板５に仮止めする。同様にベースプリント基板１に半田付けによって実装する部品１２があるときにもこの部品１２を半田によって仮止めしておく。
【００１２】
このベースプリント基板１、スペーサ６及びモジュール基板５の積層体をリフロー炉で球状半田８，９及び１１の溶ける温度より高い所定温度で所定の時間だけ加熱して、仮止めした各球状半田８，９及び１１を加熱溶融することにより、ベースプリント基板１、モジュール基板５、スペーサ６及び実装部品３，４，１２の半田リフローを同時に一括して行う。
【００１３】
この第１の実施形態においては、スペーサ６をスペーサ基板７と球状半田８及び９とで構成することにより、このスペーサ６を他の実装部品と同等に扱うことができるため、一括半田付けを行うことが可能となり、ベースプリント基板１とモジュール基板５とを接合する際の半田付け回数を前述した従来例に比較して少なくて済み、半田付け時に実装部品に与える熱ストレスを最小限に抑制することができる。また、球状半田８、９及び１１の球径を小さくして、ボールピッチを狭くすることにより、列数を増やして、多ピン化への対応を採ることができ、高密度実装に適用することができる。さらに、モジュール基板５に従来例のようにスルーホールを形成する必要がないので、スペーサ６と対向する面とは反対側には任意の部品を実装することができ、従来例に比較してモジュール基板５の実装面積を広くすることができる。
【００１４】
次に、本発明の第２の実施形態を図２について説明する。
この第２の実施形態は、複数枚のモジュール基板５を積層して接合するようにしたものである。
この第２の実施形態では、図２に示すように、ベースプリント基板１上に２枚のモジュール基板５Ａ及び５Ｂを順次積層して接合するようにしたものであり、ベースプリント基板１の上面上に、上述した第１の実施形態と同様に、第１のスペーサ６Ａの球状半田８を仮止めし、このスペーサ６Ａの上面側に仮止めされた球状半田９に実装部品４を球状半田１１で仮止めしたモジュール基板５Ａの下面を仮止めし、このモジュール基板５Ａの上面上に第２のスペーサ６Ｂの球状半田８を仮止めし、第２のスペーサ６Ｂの上面側に仮止めされた球状半田９に実装部品１５を球状半田１６で仮止めしたモジュール基板５Ｂを仮止めして、ベースプリント基板１、第１のスペーサ６Ａ、モジュール基板５Ａ、第２のスペーサ６Ｂ及びモジュール基板５Ｂの積層体を形成する。
【００１５】
この積層体をリフロー炉内を通過させて、各球状半田８，９，１１及び１６を所定温度及び所定の時間だけ加熱して溶融させることにより、実装部品も含めて一括半田付けする。
この第２の実施形態においても、ベースプリント基板１、第１のスペーサ６Ａ、モジュール基板５Ａ、第２のスペーサ６Ｂ及びモジュール基板５Ｂの半田付けを一括で行うことができると共に、各モジュール基板５Ａ及び５Ｂとこれに実装する部品とを同時に一括で半田付けすることができ、半田付け回数を削減して、半田付け時の実装部品に対する熱ストレスを最小限に抑制することができ、多ピン化への対応も球状半田８，９，１１及び１６の球径を小さくすると共に、ボールピッチを狭くして列数を増やすことで対応することができ、高密度実装化に適用することができる。
【００１６】
なお、上記第２の実施形態においては、ベースプリント基板１上に２枚のモジュール基板５Ａ及び５Ｂを積層して接合する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、３枚以上の複数枚のモジュール基板を積層するようにしてもよい。
また、上記第１及び第２の実施形態においては、半田接合体として球状半田を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、導電性の球体の表面を半田でコーティングした半田球を適用することもでき、この場合には、球体として電気伝導度の高い銅やアルミニウムを適用することにより、接触抵抗を低減させることができると共に、リフロー時に溶融したコーティングした半田層を保持することができるという利点がある。さらに、半田接合体としては、球状半田に限らず、円柱状、カプセル状、方形状等の任意の形状の半田を適用することができる。
【００１７】
さらにまた、上記第１及び第２の実施形態においては、ベースプリント基板１にモジュール基板５又は５Ａ及び５Ｂを積層する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ベースプリント基板１上にモジュール基板を所定距離だけ離間させて並列に積層する場合にも本発明を適用し得ることは言うまでもない。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、モジュール基板を他のプリント基板に接合する際に、両者間に上下両面に所要間隔で半田接合体を配設し、上面両面の半田接合体を導通部で導通させた構成を有するスペーサを上下両面の半田接合体を個別にモジュール基板及び他のプリント基板に接触させて介してモジュール基板及び他のプリント基板を積層することにより、例えばリフロー炉で加熱することによって、一括半田付けすることが可能となり、モジュール基板を複数枚積層する場合でも一回の半田付けで接合することができ、半田付け回数の削減が可能となり、半田付け時の実装部品に与える熱ストレスを最小限に抑制することができるという効果が得られる。また、モジュール基板に接続するためのスルーホールを必要としないので、モジュール基板に対する実装面積を拡大することが可能となり、さらに半田接合体の大きさを小さくすると共に、配設ピッチを狭くすることによって列数を増やし、多ピン化に対応することができ、高密度実装に適用することができるという効果が得られる。
【００１９】
また、請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加えて、スペーサを表面実装部品と同様に扱えるので、スペーサの半田付けに加えてモジュール基板に実装する実装部品の半田付けも一括して行うことにより、より半田付け回数を削減することができるという効果が得られる。
さらに、請求項３に係る発明によれば、モジュール基板を積層して接合する際に、モジュール基板とスペーサの半田接合体とを仮止めすることにより、仮接合状態で、例えばリフロー炉で加熱することにより、位置決め精度を確保しながら一括半田付け処理することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す断面図である。
【図３】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ベースプリント基板
３，４  部品
５，５Ａ，５Ｂ  モジュール基板
６，６Ａ，６Ｂ  スペーサ
７  スペーサ基板
８，９，１１，１６  球状半田
【図１】
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【図２】
0003879347.tif 000003
【図３】
0003879347.tif 000004