(57)【要約】【課題】安価な回路モジュールを提供する。【解決手段】回路モジュール１は、プリント基板２と、プリント基板２に実装された複数の表面実装部品３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）と、プリント基板２に実装された複数のソケット４と、ソケット４を介してプリント基板２に実装された複数の挿入実装部品５と、を有している。挿入実装部品５は、ソケット４の挿入口４ａにリード５ｂを挿入することで、プリント基板２に取り付けられている。これによって、挿入実装部品５は、半田付けを行うことなくプリント基板２に取り付けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板と、
リフロー半田付けで上記プリント基板に接合された表面実装部品と、
リフロー半田付けで上記プリント基板に接合されたソケットと、
上記ソケットに挿入可能なリードを備えた挿入実装部品と、を有し、
上記挿入実装部品が上記ソケットを介して上記プリント基板に取り付けられていることを特徴とする回路モジュール。
【請求項２】
上記挿入実装部品は、通電時に発熱する部品であり、
上記プリント基板は、上記挿入実装部品と対向する部分に開口部が形成されていることを特徴する請求項１に記載の回路モジュール。
【請求項３】
同一のプリント基板に表面実装部品と挿入実装部品とを接合してなる回路モジュールの製造方法において、
上記プリント基板に上記表面実装部品及び上記挿入実装部品のリードが挿入されるソケットをリフロー半田付けで接合した後、上記ソケットに上記挿入実装部品のリードを挿入して当該挿入実装部品を上記プリント基板に取り付けることを特徴とする回路モジュールの製造方法。
【請求項４】
半田付けを行う工程は、上記表面実装部品及び上記ソケットをリフロー半田付けで上記プリント基板に接合する工程のみであることを特徴とする請求項３に記載の回路モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装部品と挿入実装部品とが同一のプリント基板に実装されてなる回路モジュールとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板に実装される部品には、表面実装部品と挿入実装部品とがある。また、プリント基板には、予めプリフラックスが塗布されている。プリント基板に表面実装部品と挿入実装部品を混載するような場合には、挿入実装部品の実装時には、さらにポストフラックスが塗布される。
【０００３】
プリフラックスは、プリント基板表面の回路（パターン）を保護し、リフロー工程時の半田接合が良好に行われることを目的として使用される。
【０００４】
しかしながら、リフロー工程においては、２００℃を超える高熱がプリント基板に加えられるため、プリフラックスの性状が変化する虞がある。そのため、リフロー工程後にフロー工程を行うと、フロー工程において良好な半田接合が得られなくなる虞があった。フロー工程は、例えば、プリント基板を溶融した半田の噴流上を通過させることで半田付けを行う工程である。また、このようなフロー工程において、既に半田付けが完了している実装部品の半田が再溶解すると、当該実装部品に位置ずれや部品立ち等が発生し、プリント基板の品質が低下する虞があった。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１においては、ポストフラックスを塗布する工程の前に、リフロー工程時の熱によって既に相溶性が劣化したプリフラックスを洗浄除去し、ポストフラックスが直接プリント基板表面の回路に作用するようにした技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２においては、リフロー工程とフロー工程とで融点の異なる２種類の半田を使い分けることで、リフロー工程における表面実装部品の半田付け及びフロー工程における挿入実装部品の半田付けの双方の品質向上を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−６３３５５号公報
【特許文献２】特開２００２−１５８４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１及び２に開示されるような技術では、リフロー工程及びフロー工程の２種の半田付けの工程が必要であり、製造コストが高くなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の回路モジュールは、プリント基板と、リフロー半田付けで上記プリント基板に接合された表面実装部品と、リフロー半田付けで上記プリント基板に接合されたソケットと、上記ソケットに挿入可能なリードを備えた挿入実装部品と、を有し、上記挿入実装部品が上記ソケットを介して上記プリント基板に取り付けられていることを特徴としている。
【００１０】
上記挿入実装部品は、通電時に発熱する部品であり、上記プリント基板は、上記挿入実装部品と対向する部分に開口部が形成されていてもよい。
【００１１】
本発明の回路モジュールの製造方法は、同一のプリント基板に表面実装部品と挿入実装部品とを接合してなるものにおいて、上記プリント基板に上記表面実装部品及び上記挿入実装部品のリードが挿入されるソケットをリフロー半田付けで接合した後、上記ソケットに上記挿入実装部品のリードを挿入して当該挿入実装部品を上記プリント基板に取り付けることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の回路モジュールの製造方法においては、半田付けを行う工程が、上記表面実装部品及び上記ソケットをリフロー半田付けで上記プリント基板に接合する工程のみである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、リフロー半田付けで表面実装部品と挿入実装部品を同一のプリント基板に接合可能となり、回路モジュールを安価に製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る回路モジュールの概略構成を模式的に示した説明図。
【図２】本発明に係る回路モジュールの製造手順を模式的に示した工程説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る回路モジュール１の概略構成を模式的に示した説明図である。
【００１６】
回路モジュール１は、プリント基板２と、プリント基板２に実装された複数の表面実装部品３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）と、プリント基板２に実装された複数のソケット４と、ソケット４を介してプリント基板２に実装された複数の挿入実装部品５と、から大略構成されている。表面実装部品３とソケット４とは、プリント基板２の同一面に混載されている。つまり、プリント基板２の同一面に、表面実装部品３と挿入実装部品５とが混載されている。
【００１７】
プリント基板２は、各種部品を固定して配線するために電気製品等に組み込まれるものであり、例えば、基材に対して絶縁性のある樹脂を含侵した母材上に、銅箔等の導電体で回路（パターン）配線したものである。
【００１８】
表面実装部品３は、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）とも呼ばれ、プリント基板２上に予め塗布されたペースト状の半田上に配置され、リフロー工程でプリント基板２に半田接合される。表面実装部品３は、具体的には、ＬＳＩ、ＩＣ、抵抗、コンデンサ等の電子部品である。また、表面実装部品３であるＬＳＩやＩＣ等の半導体チップのパッケージとしては、例えば、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）等がある。また表面実装部品３である半導体チップの端子形状としては、例えば、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）等がある。
【００１９】
ソケット４は、電子部品を抜き差しできる挿入口４ａを有し、プリント基板２に半田付けして使用される。このようなソケットには、表面実装タイプと挿入実装タイプとがあるが、本実施例では表面実装タイプのものを使用する。そのため、ソケット４は、表面実装部品３をプリント基板２に実装するリフロー工程において、プリント基板２に半田接合される。本実施例では、それぞれ複数の挿入口４ａが形成された一対のソケット４、４が、プリント基板２上に配置されている。一対のソケット４、４により、１０個の挿入実装部品５が実装可能となっている。挿入口４ａは、ソケット４の上端面に開口している。ソケット４には所定の高さ（厚み）があることから、挿入口４ａの開口位置は、ソケット４が実装されたプリント基板２の面からは、プリント基板２の厚み方向で、ソケット４の高さに応じて離間する。
【００２０】
本実施例のソケット４は、１０個の挿入口４ａを有しているが、１つのソケット４に形成される挿入口４ａの数は１０個に限定されるものではなく、挿入実装部品５の個数等に応じて、適宜変更可能である。
【００２１】
本実施例の回路モジュール１は、リフロー工程において、プリント基板２を表面実装部品３やソケット４が配置された状態で加熱する。つまり、本実施例のリフロー工程では、プリント基板２に予め塗布された半田を溶融させて、プリント基板２に対して表面実装部品３及びソケット４が電気的及び機械的に接続される。
【００２２】
挿入実装部品５は、本体５ａと、本体５ａから延出してソケット４に挿入可能な一対のリード５ｂ、５ｂと、を備えている。
【００２３】
挿入実装部品５は、プリント基板に予め設けられたスルーホールにリードを挿入した後、プリント基板を溶融した噴流半田に浸漬する等のいわゆるフローソルダリングによってプリント基板に半田付けすることが可能な電子部品全般を指すものである。挿入実装部品５は、具体的には、セメント抵抗器や酸化被膜抵抗器等の定格電力が大きい抵抗器である。
【００２４】
但し、本実施例における挿入実装部品５は、上記スルーホールにリード５ｂを挿入して半田付けされることはなく、リフロー工程後にソケット４の挿入口４ａにリード５ｂを挿入することで、ソケット４を介してプリント基板２に取り付けられる。つまり、本実施例における挿入実装部品５は、リード５ｂをソケット４の挿入口４ａに挿入することで、電気的にも機械的にもプリント基板２と接続される。
【００２５】
挿入実装部品５のリード５ｂが挿入されるソケット４の挿入口４ａは、プリント基板２の実装面からプリント基板２の厚さ方向で離間した位置に開口している。従って、挿入実装部品５は、本体５ａがプリント基板２の実装面から離間した状態でプリント基板２に実装される。そのため、挿入実装部品５が通電により発熱するセメント抵抗器や酸化金属被膜抵抗器であっても、挿入実装部品５の熱からプリント基板２を保護することができる。
【００２６】
また、本実施例のプリント基板２には、挿入実装部品５と対向する部分に、穴状の開口部６が貫通形成されている。本実施例における開口部６は、ソケット４、４の間に形成されている。
【００２７】
図２は、図１は、本発明に係る回路モジュール１の製造手順を模式的に示した工程説明図である。
【００２８】
工程１では、プリント基板２上の所定位置に半田１１を塗布する。この半田１１には、一般的なリフロー工法用の半田や、鉛フリー半田等を使用可能である。
【００２９】
工程１の次工程である工程２では、プリント基板２上の所定位置に表面実装部品３及びソケット４を配置する。工程２の次工程である工程３では、プリント基板２全体を加熱し、半田１１を溶融させて、半田１１によって表面実装部品３及びソケット４を所定の位置に固定する。この工程３は、いわゆるリフロー工程に相当する固定であり、プリント基板２に表面実装部品３及びソケット４が半田接合される。工程３の次工程である工程４では、工程３でプリント基板２に固定されたソケット４に、挿入実装部品５のリード５ｂを挿入し、挿入実装部品５をプリント基板２に実装する。つまり、回路モジュール１は、半田付けを行う工程として、１回のリフロー工程を実施するのみである。
【００３０】
以上説明してきたように、本実施例の回路モジュール１は、半田付けの工程としては、一度のリフロー工程のみで表面実装部品３と挿入実装部品５を同一のプリント基板２に実装することができる。そのため、回路モジュール１を安価に製造することが可能になる。
【００３１】
また、回路モジュール１は、挿入実装部品５がソケット４で固定されるため、挿入実装部品５の倒れ込みによる短絡を防止することができる。
【００３２】
そして、回路モジュール１のプリント基板２は、挿入実装部品５の本体５ａと対向する部分に開口部６が形成されているので、挿入実装部品５の放熱環境を向上させることができる。すなわち、プリント基板２は、挿入実装部品５が発熱量の大きい電子部品であっても、開口部６により挿入実装部品５からの熱影響を受けにくい構成となっている。また、開口部６を設けることで、プリント基板２に使用する材料を相対的に少なくすることができ、軽量化及びコスト低減を図ることができる。
【００３３】
また、本実施例の回路モジュール１は、挿入実装部品５がソケット４を介してプリント基板２に取り付けられるので、挿入実装部品５とプリント基板２とが半田付けにより直接接合されることはなく、リフロー工程時に、両者の半田付けによる接合の信頼性が低下することもない。詳述すると、リフロー工程以前に半田付けされた実装部品がないので、リフロー工程時に、既に半田付けされている実装部品とプリント基板との線膨張率の差によって歪みが生じ、既に半田付けされている実装部品とプリント基板との半田付けによる接合の信頼性が低下することもない。
【００３４】
なお、上述した実施例のプリント基板２は片面にのみ表面実装部品３及び挿入実装部品５が実装されているが、本願発明はプリント基板２の両面に表面実装部品３及び挿入実装部品５が実装されるものにも適用可能である。また、プリント基板２として、多層基板を採用することも可能である。
【００３５】
そして、プリント基板２の開口部６は、省略することも可能である。すなわち、上述した実施例の回路モジュール１のプリント基板２においては、挿入実装部品５の本体５ａと対向する部分に開口部６を形成しないようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１…回路モジュール
２…プリント基板
３…表面実装部品
４…ソケット
４ａ…挿入口
５…挿入実装部品
５ａ…本体
５ｂ…リード
６…開口部
１１…半田
【図１】
2017162846.tif 000003
【図２】
2017162846.tif 000004