特開 2024-6729 電子部品の実装基板および実装基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024006729

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】電子部品の実装基板および実装基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/02 20060101AFI20240110BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20240110BHJP

   H05K 13/04 20060101ALN20240110BHJP

【ＦＩ】

H05K1/02 C

H05K3/00 X

H05K13/04 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022107899

(22)【出願日】2022-07-04

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】眞島 晃一

(72)【発明者】

【氏名】川俣 和己

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 聡

【テーマコード（参考）】

5E338

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E338BB01

5E338BB13

5E338BB65

5E338BB80

5E338EE32

5E353BB05

5E353JJ08

5E353JJ21

5E353JJ48

5E353MM04

5E353MM08

(57)【要約】

【課題】電子部品を基板にはんだ付けする際に、実装治具を使用すること無く電子部品の位置ずれを抑制できる電子部品の実装基板および電子部品の実装方法を提供する。
【解決手段】
本発明の電子部品の実装基板は、基板本体１ａと、基板本体１ａにはんだ付けされた電子部品４と、基板本体１ａの外周に設けられ、基板本体１ａから切り離し可能な捨て基板１ｂとを有し、捨て基板１ｂは、電子部品４を基板本体１ａにはんだ付けする際に電子部品４の位置決めおよび固定をするガイドとなるガイド部２を有することを特徴とする電子部品の実装基板。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板本体と、前記基板本体にはんだ付けされた電子部品と、前記基板本体の外周に設けられ、前記基板本体から切り離し可能な捨て基板とを有し、
前記捨て基板は、前記電子部品の位置決めおよび固定をするガイドとなるガイド部を有することを特徴とする電子部品の実装基板。

【請求項2】

前記ガイド部は、前記電子部品を前記基板本体にはんだ付けする際に前記電子部品の位置決めおよび固定をするガイドとなることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の実装基板。

【請求項3】

前記基板と前記捨て基板との間に切り込み部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品の実装基板。

【請求項4】

基板本体と、前記基板本体にはんだ付けされた電子部品と、前記基板本体の外周に設けられ、前記基板本体から切り離し可能な捨て基板とを有する実装基板の製造方法において、
基板本体にはんだを転写させるはんだ印刷工程と、
前記はんだを転写した前記基板本体に前記電子部品を実装する電子部品実装工程と、
前記捨て基板に設けられたガイド部によって、前記基板本体と前記電子部品とを位置決めして固定した状態ではんだによって接合するはんだ付け工程と、
前記実装基板から前記捨て基板を切り離す捨て基板切り離し工程とを含むことを特徴とする実装基板の製造方法。

【請求項5】

前記はんだ付け工程は、リフローはんだ付けを実施することを特徴とする請求項４に記載の実装基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品の実装基板および実装基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板に電子部品をリフロー等によるはんだ付けによって固定する際に、基板と電子部品の位置ずれを防止することが要求される。基板と電子部品の位置ずれを防止する技術として、例えば下記特許文献１（特開平８－２０４２９２号公報）がある。特許文献１には、電子機器用実装基板において、配置する電子部品の設置面の外周に接するように、該実装基板に複数個のスルーホール及びサイドカットスルーホールを設けたことを特徴とする実装基板と、基板の外形に等しいか、それより大きい平面を持ち、かつ治具の上面に基板を配置した時、基板のスルーホール及びサイドカットスルーホールの位置に、半田が付きにくい材質からなるサイドピンが立設されている実装治具が開示されている。

【0003】

上述した特許文献１では、上述した実装基板を、該実装基板のスルーホール及びサイドカットスルーホールに、上述した実装治具のガイドピンに合わせて装着し、その後、該実装基板の上面に突き出したガイドピンを案内にして、各電子部品を実装基板のパターン上に載置し、前記ガイドピンで電子部品の移動を抑制した状態で、電子部品を実装基板に固定することを特徴とする実装方法が開示されている。

【0004】

特許文献１によれば、実装基板に電子部品を載置し易く、かつ電子部品を実装基板に接続、固定する際、電子部品の位置ずれを防ぐことができ、信頼性を上げ、かつ生産性を向上させることができるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平８－２０４２９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した特許文献１には、治具を使用して実装部品の位置ズレを抑制することが記載されている。しかしながら、上述した特許文献１に記載の方法では、実装基板上に実装部品を固定するための実装治具のガイドピンを挿入する穴（スルーホール及びサイドカットスルーホール）が必要となる為、基板のデザインに制約が発生する。さらに、ガイドピンを有する治具を使用する為、治具の脱着工程が必要となり、作業工程数が増加して、作業性を低下させる問題があった。

【0007】

本発明の目的は、上記事情に鑑み、電子部品を基板にはんだ付けする際に、実装治具を使用すること無く電子部品の位置ずれを抑制できる電子部品の実装基板および実装基板の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための本発明の一態様は、基板本体と、基板本体にはんだ付けされた電子部品と、基板本体の外周に設けられ、基板本体から切り離し可能な捨て基板とを有し、捨て基板は、電子部品の位置決めおよび固定をするガイドとなるガイド部を有することを特徴とする電子部品の実装基板である。

【0009】

また、上記課題を解決するための本発明の他の態様は、基板本体と、基板本体にはんだ付けされた電子部品と、基板本体の外周に設けられ、基板本体から切り離し可能な捨て基板とを有する実装基板の製造方法において、基板本体にはんだを転写させるはんだ印刷工程と、はんだを転写した基板本体に前記電子部品を実装する電子部品実装工程と、捨て基板に設けられたガイド部によって、基板本体と電子部品とを位置決めして固定した状態ではんだによって接合するはんだ付け工程と、実装基板から前記捨て基板を切り離す捨て基板切り離し工程とを含むことを特徴とする実装基板の製造方法である。

【0010】

本発明のより具体的な構成は、特許請求の範囲に記載される。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、電子部品を基板にはんだ付けする際に、実装治具を使用すること無く電子部品の位置ずれを抑制できる電子部品の実装基板および実装基板の製造方法を提供することができる。

【0012】

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の電子部品の実装基板の一例を示す平面図

【図2】図１のＡ部分の拡大図

【図3】本発明の電子部品の実装方法のフロー図

【図4】図３のステップＳ１（前工程（部品実装））における基板と電子部品の断面模式図

【図5】図３のステップＳ２（はんだ付け工程）における基板と電子部品の断面模式図

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

【0015】

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

【0016】

［電子部品の実装基板］
図１は本発明の電子部品の実装基板の一例を示す平面図であり、図２は図１のＡ部分の拡大図である。図１に示すように、本発明の実装基板１００は、基板本体１ａと、基板本体１ａにはんだ付けされた電子部品４と、基板本体１ａの外周に設けられ、基板本体１ａから切り離し可能な捨て基板１ｂとを有する。基板本体１ａと捨て基板１ｂとの間には切り込み部１２が設けられており、この溝に沿って基板本体１ａから捨て基板１ｂを切り離すことができるように構成されている。

【0017】

捨て基板１ｂは、実装基板１００の製造中の搬送や治具固定用に用いられるものであり、実装基板１００を製品として完成する際に基板本体１ａから切り離される。

【0018】

図２に示すように、捨て基板１ｂには、電子部品４を基板本体１ａにはんだ付けする際に電子部品４の位置決めおよび固定をするガイドとなるガイド部２を有している。図２では、捨て基板１ｂに設けられた２つのガイド２によって、電子部品４が紙面左右方向にずれないように固定されており、電子部品４を基板１ａにはんだ付けする際の電子部品４の位置ずれを抑制することができる。

【0019】

電子部品４とガイド２のクリアランスは、電子部品４毎の位置ずれの許容範囲から算出される。

【0020】

上述した構成によれば、捨て基板１ｂにガイド２を設けているため、実装基板とは別に、はんだ付けの際の位置決めおよび固定用の治具を用意する必要が無い。また、捨て基板１ｂにガイド２を設けているため、基板本体１ａにはんだ付けの際の位置決めおよび固定用のスルーホール等を設ける必要が無く、基板本体１ａのデザインの自由度を高めることが出来る。

【0021】

本発明は、捨て基板１ｂにガイド２を設けて電子部品４の位置ずれを抑制できるため、特に設置位置の精度が高い電子部品を実装基板に搭載する際に効果を発揮することができる。

【0022】

［電子部品の実装基板］
図３は本発明の電子部品の実装方法のフロー図である。図３に示すように、本発明の電子部品の実装方法は、実装基板１００にはんだを転写させるはんだ印刷工程Ｓ１、はんだを転写した実装基板１００に電子部品４を実装する電子部品実装工程Ｓ２、実装基板１００と電子部品４をはんだで接合するはんだ付け工程（リフロー工程）Ｓ３および実装基板１００から捨て基板１ｂを切り離す捨て基板１ｂ切り離し工程Ｓ４を含む。

【0023】

図４は図３の電子部品実装工程Ｓ２における基板と電子部品の断面模式図である。図４に示すように、電子部品実装工程Ｓ１では、吸着ノズル５を使用して電子部品４を吸着し、実装基板１００の基板本体１ａに設けられたスルーホール６の直上の位置まで運搬し（図４（ａ））、その後、吸着ノズル５を降下させ、スルーホール６に電子部品４のリード部４ａを挿入し、実装する。

【0024】

はんだ付け工程（リフロー工程）Ｓ３は、大きく分けて、予備加熱工程Ｓ３２、本加熱工程Ｓ３３および冷却工程Ｓ３４に分けられ、その前後に実装基板１００をリフロー炉８に搬入する搬送工程Ｓ３１および実装基板１００をリフロー炉８から搬出する搬送工程Ｓ３５がある。

【0025】

図５は図３のステップＳ３（はんだ付け工程）における基板と電子部品の模式図である。本工程では、図５に示すように、基板１００を搬送路７によってリフロー炉８に搬送し、リフロー炉８内にあるヒータ（図示せず）の温風１０の熱によって基板本体１ａと電子部品４の間に転写したはんだを熱で溶融させて、はんだ接合部９によって基板１ａに電子部品４を固定する。

【0026】

この際、はんだの溶融及びリフロー炉８内の温風や振動等の影響により、電子部品４の位置ずれが発生する可能性がある。本発明では、上述したように、捨て基板１ｂのガイド部２が電子部品４のガイドとなるため、リフロー時でも電子部品４の位置ずれを抑制することができる。したがって、本発明は、温風や振動等の影響により、電子部品４の位置ずれが発生する可能性があるリフロー工程において、特に効果を発揮することができる。

【0027】

捨て基板切り離し工程Ｓ４では、基板分割機で実装基板１００から捨て基板１ｂが切り取られる。

【0028】

以上説明した通り、本発明によれば、電子部品を基板にはんだ付けする際に、実装治具を使用すること無く電子部品の位置ずれを抑制できる電子部品の実装基板および電子部品の実装方法を提供できることが示された。

【0029】

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0030】

１…基板、１ａ…基板本体、１ｂ…捨て基板、２…ガイド部、４…電子部品、４ａ…電子部品のリード部、５…吸着ノズル、６…スルーホール、７…基板搬送路、８…リフロー炉内部、９…はんだ接合部、１０…温風、１２…切り込み部、１００…電子部品の実装基板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】