(57)【要約】【課題】プリント配線基板において表面実装型電子部品の近傍に挿入実装型電子部品を配置する場合に対応可能であるとともに、より確実に挿入実装型電子部品の倒れを防止することができるフロー半田付け用治具およびフロー半田付け方法を提供する。【解決手段】プリント配線基板１に挿入実装型電子部品１０，１１が互いに隣接して配置されている。フロー半田付け用治具２０は、挿入実装型電子部品１０，１１全体を取り囲む枠部２１と、枠部２１の内部において隣り合う挿入実装型電子部品１０，１１の間に配置されるスペーサ部２２とを備えている。枠部２１の第二の部分２１ｂには表面実装型電子部品１２の上部に対応する位置で切り欠き２５が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装型電子部品が実装されたプリント配線基板の前記表面実装型電子部品の近傍に配置される複数の挿入実装型電子部品のフロー半田付けを行う際に使用するフロー半田付け用治具であって、
前記複数の挿入実装型電子部品全体を取り囲む枠部と、前記枠部の内部において前記隣り合う挿入実装型電子部品の間に配置されるスペーサ部と、を備え、
前記複数の挿入実装型電子部品は、それぞれ、前記枠部と前記スペーサ部とで構成される電子部品保持枠によってその周囲が囲まれており、
前記スペーサ部は前記プリント配線基板の上面から離間した状態で前記枠部に保持されており、
前記枠部は前記プリント配線基板に接触する第一の部分と前記表面実装型電子部品の上部に対応する位置で切り欠きが設けられている第二の部分とを有している
ことを特徴とするフロー半田付け用治具。
【請求項２】
前記複数の挿入実装型電子部品は、前記プリント配線基板にリードが挿入された状態で本体部分が前記プリント配線基板上面に接触する第１の電子部品と、前記プリント配線基板にリードが挿入された状態で本体部分が前記プリント配線基板上面から離間する第２の電子部品を含み、それらが互いに隣接して配置される
請求項１に記載のフロー半田付け用治具。
【請求項３】
表面実装型電子部品を実装したプリント配線基板における前記表面実装型電子部品を実装した面において前記表面実装型電子部品の近傍に複数の挿入実装型電子部品を配置する第１工程と、
前記プリント配線基板における前記表面実装型電子部品を実装した面において、上方から、前記表面実装型電子部品に干渉しないように切り欠きが設けられた治具を被せて、当該治具の枠部により複数の挿入実装型電子部品の周囲を囲み、かつ、治具のスペーサ部を隣り合う挿入実装型電子部品の間に介在させる第２工程と、
前記プリント配線基板における前記表面実装型電子部品を実装した面とは反対の面から前記複数の挿入実装型電子部品を一括してフロー半田付けする第３工程と、
前記プリント配線基板から前記治具を取り外す第４工程と
を有することを特徴とするフロー半田付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロー半田付け用治具およびフロー半田付け方法に係り、詳しくは、フロー半田付けを行う際にプリント配線基板に配置した挿入実装型電子部品の倒れ防止のための治具およびフロー半田付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１においてプリント配線基板に挿入実装型電子部品を装着して半田付けを行う際に電子部品の倒れを防止する技術が開示されている。詳しくは、実装部品倒れ防止治具は、連結部材と支持部材を備え、支持部材が連結部材の任意の位置に着脱可能に連結され、一対の支持部材（把持部材）により実装部品を挟んで実装部品の倒れを防止する構成となっている。
【特許文献１】特開平８−１８２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
プリント配線基板において、表面実装型電子部品の近傍に挿入実装型電子部品を配置して電子部品の実装密度を向上させてプリント配線基板の小型化を図る際の、各電子部品の干渉について対応を考える必要がある。また、より確実に挿入実装型電子部品の倒れを防止したいというニーズがある。
【０００４】
本発明は、このような背景の下になされたものであり、その目的は、プリント配線基板において表面実装型電子部品の近傍に挿入実装型電子部品を配置する場合に対応可能であるとともに、より確実に挿入実装型電子部品の倒れを防止することができるフロー半田付け用治具およびフロー半田付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明では、表面実装型電子部品が実装されたプリント配線基板の前記表面実装型電子部品の近傍に配置される複数の挿入実装型電子部品のフロー半田付けを行う際に使用するフロー半田付け用治具であって、前記複数の挿入実装型電子部品全体を取り囲む枠部と、前記枠部の内部において前記隣り合う挿入実装型電子部品の間に配置されるスペーサ部と、を備え、前記複数の挿入実装型電子部品は、それぞれ、前記枠部と前記スペーサ部とで構成される電子部品保持枠によってその周囲が囲まれており、前記スペーサ部は前記プリント配線基板の上面から離間した状態で前記枠部に保持されており、前記枠部は前記プリント配線基板に接触する第一の部分と前記表面実装型電子部品の上部に対応する位置で切り欠きが設けられている第二の部分とを有していることを要旨とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、フロー半田付けのための搬送時等において、フロー半田付け用治具により複数の挿入実装型電子部品は、それぞれ、枠部とスペーサ部とで構成される電子部品保持枠によってその周囲全方向が囲まれており、挿入実装型電子部品のいずれの方向への倒れも防止することができる。また、フロー半田付け用治具のスペーサ部が隣り合う挿入実装型電子部品の間に配置され、一方の挿入実装型電子部品が他方の挿入実装型電子部品側に倒れて当該電子部品に接触することが防止できる。さらに、フロー半田付け用治具には切り欠きが設けられており、表面実装型電子部品と治具との干渉を防止することができる。上記のように、フロー半田付け用治具により正確な電子部品実装を行うことができるため、電子部品の実装密度を向上させてプリント配線基板の小型化を達成することができる。
【０００７】
請求項２に記載のように、請求項１に記載のフロー半田付け用治具において、前記複数の挿入実装型電子部品は、前記プリント配線基板にリードが挿入された状態で本体部分が前記プリント配線基板上面に接触する第１の電子部品と、前記プリント配線基板にリードが挿入された状態で本体部分が前記プリント配線基板上面から離間する第２の電子部品を含み、それらが互いに隣接して配置されるものであると、第１の電子部品にて治具を支えやすく、より安定して治具を配置することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、フロー半田付け方法として、表面実装型電子部品を実装したプリント配線基板における前記表面実装型電子部品を実装した面において前記表面実装型電子部品の近傍に複数の挿入実装型電子部品を配置する第１工程と、前記プリント配線基板における前記表面実装型電子部品を実装した面において、上方から、前記表面実装型電子部品に干渉しないように切り欠きが設けられた治具を被せて、当該治具の枠部により複数の挿入実装型電子部品の周囲を囲み、かつ、治具のスペーサ部を隣り合う挿入実装型電子部品の間に介在させる第２工程と、前記プリント配線基板における前記表面実装型電子部品を実装した面とは反対の面から前記複数の挿入実装型電子部品を一括してフロー半田付けする第３工程と、前記プリント配線基板から前記治具を取り外す第４工程とを有する。
【０００９】
請求項３に記載の発明によれば、フロー半田付けのための搬送時等において、治具により複数の挿入実装型電子部品は、それぞれ、周囲が囲まれており、挿入実装型電子部品の倒れを防止することができる。また、治具のスペーサ部が隣り合う挿入実装型電子部品の間に配置され、一方の挿入実装型電子部品が他方の挿入実装型電子部品側に倒れて当該電子部品に接触することが防止できる。さらに、治具には切り欠きが設けられており、表面実装型電子部品と治具との干渉を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プリント配線基板において表面実装型電子部品の近傍に挿入実装型電子部品を配置する場合に対応可能であるとともに、より確実に挿入実装型電子部品の倒れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１には、フロー半田付けを行う前における、プリント配線基板１、電子部品１０，１１，１２、フロー半田付け用治具２０を示す。詳しくは、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は側面図であり、図１（ｃ）は正面図である。図２は、同じくプリント配線基板１、電子部品１０，１１，１２、フロー半田付け用治具２０についての分解斜視図である。
【００１２】
図１において、プリント配線基板１に電子部品１０，１１，１２が配置されるとともにプリント配線基板１にフロー半田付け用治具２０がセットされている。
表面実装型電子部品１２は、例えば、ＩＣチップやチップコンデンサ等である。図２等の本実施形態では表面実装型電子部品１２は３つ並べて実装されている。
【００１３】
図２に示すように、挿入実装型電子部品１０は全体形状として直方体をなしている。具体的には、例えばコイルであり、コイル本体の周囲が樹脂にてモールドされ全体形状が直方体をなしている。図１に示すように、挿入実装型電子部品１０は直方体の本体部分１０ａからリード（ピン）１０ｂが突出している。図２において挿入実装型電子部品１１は円板セラミックコンデンサであり、円板型の本体部分１１ａからリード（ピン）１１ｂが突出している。
【００１４】
このように複数の挿入実装型電子部品は第１の電子部品１０と第２の電子部品１１を含み、それらが互いに隣接して配置されている。第１の電子部品１０は、プリント配線基板１にリード１０ｂが挿入された状態で本体部分１０ａがプリント配線基板１上面に接触する。第２の電子部品１１は、プリント配線基板１にリード１１ｂが挿入された状態で本体部分１１ａがプリント配線基板１上面から離間する。
【００１５】
また、表面実装型電子部品１２が実装されたプリント配線基板１上において、表面実装型電子部品１２の近傍に複数の挿入実装型電子部品１０，１１が配置されている。特に、挿入実装型電子部品１０が表面実装型電子部品１２に、より接近して配置されている。
【００１６】
フロー半田付け用治具２０の構成について説明する。
フロー半田付け用治具２０は、表面実装型電子部品１２が実装されたプリント配線基板１において表面実装型電子部品１２の近傍に配置される複数の挿入実装型電子部品１０，１１のフロー半田付けを行う際に使用する。治具２０は、フロー半田付け前の電子部品１０，１１の上方から被せるように配置される。
【００１７】
樹脂の一体成形品よりなるフロー半田付け用治具２０は、箱型をなし、かつ、上下面が開口している。即ち、フロー半田付け用治具２０は、複数の挿入実装型電子部品１０，１１全体を取り囲む四角枠部２１を備えている。枠部２１内には四角板状のスペーサ部２２が形成されている。スペーサ部２２はプリント配線基板１の上面から離間した状態で枠部２１に保持されている。フロー半田付け用治具２０に備えられたスペーサ部２２が枠部２１の内部において隣り合う挿入実装型電子部品１０，１１の間に配置される。
【００１８】
枠部２１とスペーサ部２２により第１の電子部品収容空間２３が区画されるとともに、枠部２１とスペーサ部２２により第２の電子部品収容空間２４が区画されている。電子部品１０を収納する電子部品収納空間２３の大きさは電子部品１０の本体部分１０ａの外形寸法より僅かに大きい。また、電子部品１１を収納する電子部品収納空間２４の大きさは電子部品１１の本体部分１１ａの縦横寸法より僅かに大きい。これより、複数の挿入実装型電子部品１０，１１は、それぞれ、枠部２１とスペーサ部２２とで構成される電子部品保持枠によってその周囲が囲まれる。
【００１９】
枠部２１は第一の部分２１ａと第二の部分２１ｂとを有している。第一の部分２１ａは四角枠部２１のうちの３つの辺にて構成され、プリント配線基板１に接触する。一方、第二の部分２１ｂは四角枠部２１のうちの残りの１つの辺にて構成されている。この第二の部分２１ｂにおいて、下面から所定の高さまで切り欠かれており、長方形状の切り欠き２５が形成されている。この切り欠き２５の形成位置は表面実装型電子部品１２の配置位置に対応している。表面実装型電子部品１２の上部に対応する位置で設けられた切り欠き２５は表面実装型電子部品１２との干渉を防止するためのものである。
【００２０】
このようにして治具２０においては四角枠部２１内では電子部品毎に一つ一つスペーサ部２２（パーティション）で区切られており、そのため傾きにより部品同士が接触しない。また、部品自体で治具２０を固定するため電子部品やプリント配線基板に特別な加工は必要ない。
【００２１】
本実施形態においては、電子部品１０の高さと電子部品１１の高さはほぼ同じであり、フロー半田付け用治具２０の高さも電子部品１０，１１の高さと同じである。治具２０の高さは例えば２０ｍｍ程度、切り欠き２５の高さは例えば４ｍｍ程度である。
【００２２】
次に、電子部品の組み立て工程（フロー半田付け方法）について説明する。
まず、図３に示すように、プリント配線基板１の一方の面（表面）に表面実装型電子部品１２を半田付けする。
【００２３】
そして、図４に示すように、表面実装型電子部品１２を実装したプリント配線基板１における表面実装型電子部品１２を実装した面において表面実装型電子部品１２の近傍に複数の挿入実装型電子部品１０，１１を配置する（第１工程）。詳しくは、電子部品１０のリード１０ｂおよび電子部品１１のリード１１ｂをプリント配線基板１の貫通孔に挿入してリード１０ｂ，１１ｂの先端をプリント配線基板１の他方の面（裏面）に突出させる。
【００２４】
さらに、図１に示すように、プリント配線基板１における表面実装型電子部品１２を実装した面において、上方から、表面実装型電子部品１２に干渉しないように切り欠き２５が設けられたフロー半田付け用治具２０を被せる。これにより、治具２０の枠部２１により複数の挿入実装型電子部品１０，１１の周囲を囲み、かつ、治具２０のスペーサ部２２を隣り合う挿入実装型電子部品１０，１１の間に介在させる（第２工程）。
【００２５】
このとき、治具２０の第一の部分２１ａはプリント配線基板１の上面に当接する。また、治具２０における枠部２１内において電子部品１０の本体部分１０ａが枠部２１およびスペーサ部２２と全周において接触している。さらに、治具２０の枠部２１およびスペーサ部２２により電子部品１１の本体部分１１ａが四方から取り囲まれている。さらには、治具２０の切り欠き２５により表面実装型電子部品１２と接触することなく、干渉が回避されている。このようにフロー半田付け用治具２０の下部における表面実装型電子部品１２の配置箇所が切り欠かれており、プリント配線基板１において表面実装型電子部品１２の近傍に挿入実装型電子部品１０，１１を配置する場合に表面実装型電子部品１２と治具２０との干渉を防止することができる。
【００２６】
この図１の状態からプリント配線基板１を、噴流半田付け等のフロー半田付けを行う設備まで搬送する。このとき、フロー半田付け用治具２０により複数の挿入実装型電子部品１０，１１は、それぞれ、枠部２１とスペーサ部２２とで構成される電子部品保持枠によってその周囲全方向が囲まれており、挿入実装型電子部品１０，１１のいずれの方向への倒れも防止することができる。特に、倒れやすい電子部品１１は垂直状態を保持して電子部品１１の倒れを防止することができる。また、フロー半田付け用治具２０のスペーサ部２２が隣り合う挿入実装型電子部品１０，１１の間に配置され、一方の挿入実装型電子部品が他方の挿入実装型電子部品側に倒れて当該電子部品に接触することが防止できる。詳しくは、搬送時において治具２０がなければ図９に示したように、電子部品１１が傾くと（倒れると）電子部品１０に当たる可能性があるが、本実施形態においてはスペーサ部２２により電子部品１１が傾こうとしても（倒れようとしても）それを防止して電子部品１０に当たることはない。
【００２７】
引き続き、図５に示すように、プリント配線基板１における表面実装型電子部品１２を実装した面とは反対の面から噴流半田等と接触させて複数の挿入実装型電子部品１０，１１を一括してフロー半田付けして、電子部品１０，１１のリード１０ｂ，１１ｂを半田で接合する（第３工程）。
【００２８】
冷却後において、フロー半田付け用治具２０をプリント配線基板１から取り外す（第４工程）。
このようにして、フロー半田付け用治具２０を用いることで近接配置される複数の電子部品を正確に実装することができるため、電子部品の実装密度を向上させてプリント配線基板１の小型化を達成することができる。つまり、フロー半田付け用治具２０により、フロー半田付け時の各電子部品の干渉を回避することができ、これによって、プリント配線基板１において表面実装型電子部品１２の近傍に挿入実装型電子部品１０，１１を配置して電子部品の実装密度を向上させてプリント配線基板１の小型化を図ることができる。
【００２９】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）フロー半田付け用治具２０は枠部２１とスペーサ部２２を備えている。枠部２１で複数の挿入実装型電子部品１０，１１全体を取り囲み、スペーサ部２２が枠部２１の内部において隣り合う挿入実装型電子部品１０，１１の間に配置され、これにより、複数の挿入実装型電子部品１０，１１は、それぞれ、枠部２１とスペーサ部２２とで構成される電子部品保持枠によってその周囲が囲まれる。また、枠部２１の第二の部分２１ｂには表面実装型電子部品１２の上部に対応する位置で切り欠き２５が設けられている。よって、プリント配線基板において表面実装型電子部品の近傍に挿入実装型電子部品を配置する場合に対応可能であるとともに、より確実に挿入実装型電子部品の倒れを防止することができる。
【００３０】
部品自体に倒れ防止機構を組み込む場合について説明する。挿入タイプの電子部品で、自動半田付け（フロー半田付け）時の部品倒れを防止するため、電子部品本体に突出部を設け、プリント配線基板のガイド孔に挿入し固定する場合においては、電子部品に突出部、プリント配線基板にガイド孔を予め設けなければならず、設けるスペースがない、あるいは、設計変更が困難な電子部品・プリント配線基板に対しては適用することができない。これに対し本実施形態では電子部品およびプリント配線基板には固定用の突起やガイド孔を設ける必要がなく、治具２０を電子部品に被せることで自動半田付け（フロー半田付け）時の部品倒れを防止することができる。
【００３１】
（２）複数の挿入実装型電子部品について、第１の電子部品１０はプリント配線基板１にリード１０ｂが挿入された状態で本体部分１０ａがプリント配線基板１上面に接触し、第２の電子部品１１はプリント配線基板１にリード１１ｂが挿入された状態で本体部分１１ａがプリント配線基板１上面から離間し、それらが互いに隣接して配置される。この場合、第１の電子部品１０にて治具２０を支えやすく、より安定して治具を配置することができる。
【００３２】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
図１等では治具２０は一体成形品であったが、図６に示すように、帯板状のプレート３１をネジ３２により本体３３に組み付ける構成としてもよい。
【００３３】
また、挿入実装型電子部品は図７に示すように本体部分４０ａからリード４０ｂが延びたＭＯＳＦＥＴ（トランジスタ）４０や図８に示すように本体部分５０ａからリード５０ｂが延びた抵抗５０であってもよいことは云うまでもない。
【００３４】
また、治具２０により倒れ防止を図る対象は、樹脂にてモールドされたコイル（第１の電子部品１０）と円板セラミックコンデンサ（第２の電子部品１１）であったが、これに限らず、他にも例えば、円板セラミックコンデンサ（第２の電子部品１１）が２つ並んでいる部分を治具２０により倒れ防止を図るようにしてもよい。また、治具２０により倒れ防止を図る対象は２つの挿入実装型電子部品１０，１１であったが、３つ以上の挿入実装型電子部品であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）は本実施形態におけるフロー半田付けを行う前における、プリント配線基板、電子部品、フロー半田付け用治具を示す平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図。
【図２】プリント配線基板、電子部品、フロー半田付け用治具の分解斜視図。
【図３】（ａ）は組み立て工程を説明するための平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図。
【図４】（ａ）は組み立て工程を説明するための平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図。
【図５】（ａ）は組み立て工程を説明するための平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図。
【図６】（ａ）は別例におけるプリント配線基板、電子部品、フロー半田付け用治具を示す平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図。
【図７】電子部品の斜視図。
【図８】電子部品の斜視図。
【図９】（ａ）は比較のためのフロー半田付けを行う際の平面図、（ｂ）は正面図。
【符号の説明】
【００３６】
１…プリント配線基板、１０…挿入実装型電子部品（第１の電子部品）、１１…挿入実装型電子部品（第２の電子部品）、１２…表面実装型電子部品、２０…フロー半田付け用治具、２１…枠部、２１ａ…第一の部分、２１ｂ…第二の部分、２２…スペーサ部、２５…切り欠き。
【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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