特許 7528499 電子モジュールの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】電子モジュールの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/34 20060101AFI20240730BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

H05K3/34 505B

H05K1/02 C

H05K3/34 505A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020061204

(22)【出願日】2020-03-30

(65)【公開番号】P2021163788

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2022-12-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100188307

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 昌宏

(74)【代理人】

【識別番号】100203264

【弁理士】

【氏名又は名称】塩川 未久

(72)【発明者】

【氏名】清水 卓也

【審査官】黒田 久美子

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１０３８２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１４３７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１７３３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－００４７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３０８５０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ３／３４

Ｈ０５Ｋ １／０２

Ｈ０５Ｋ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プリント基板のスルーホール上に、はんだペーストを塗布する第１工程と、
リードを有する第１電子部品と、表面実装用の接続部材を有する第２電子部品とを、前記プリント基板の同じ面に配置する第２工程であって、前記リードを前記スルーホールに挿入して前記第１電子部品を配置し、前記接続部材が前記プリント基板の接続用のランドに接するように前記第２電子部品を配置する、第２工程と、
前記はんだペーストをリフローにより溶融する第３工程と、を含み、
前記第１電子部品の側に位置する前記接続部材の高さは、前記はんだペーストの高さよりも高く、
前記第２工程では、平面視において、前記第２電子部品の少なくとも一部は、前記はんだペーストの一部に重ねられる、電子モジュールの製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の電子モジュールの製造方法であって、
前記第３工程の実施後に、
前記プリント基板が含む２つの面のうちの前記プリント基板の前記第１電子部品が配置されていない側の面に、はんだペーストを塗布した後、前記第１電子部品と対向するように第３電子部品を配置する第４工程と、
前記第４工程で塗布したはんだペーストをリフローにより溶融する第５工程と、をさらに含む、電子モジュールの製造方法。

【請求項3】

請求項２に記載の電子モジュールの製造方法であって、
前記第１電子部品は、外部機器との接続用のコネクタであり、
前記第３電子部品は、前記プリント基板へのサージ電流の侵入を防ぐための保護素子であり、
前記スルーホールが位置する領域は、当該領域の少なくとも一部の外周縁が前記プリント基板の外周縁に隣接又は接するように位置する、電子モジュールの製造方法。

【請求項4】

請求項１から３までの何れか一項に記載の電子モジュールの製造方法であって、
前記第３工程では、前記ランドが位置する領域よりも、前記スルーホールが位置する領域を先に加熱する、電子モジュールの製造方法。

【請求項5】

請求項１から４までの何れか一項の記載の電子モジュールの製造方法であって、
少なくとも前記第１電子部品の側に位置する前記接続部材は、はんだボールである、電子モジュールの製造方法。

【請求項6】

請求項５に記載の電子モジュールの製造方法であって、
前記はんだボールは、金属コア又は樹脂コアを含む、電子モジュールの製造方法。

【請求項7】

請求項５に記載の電子モジュールの製造方法であって、
前記第２電子部品は、平面視において略長方形状のベース部をさらに有し、
前記はんだボールのうち、平面視において前記略長方形状のベース部の２つの角部に各々位置する２つのはんだボールは、金属コア又は樹脂コアを含む、電子モジュールの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電子モジュールの製造方法及び電子モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プリント基板に部品を実装する際、はんだ付けの技術が利用されている。このようなはんだ付けの技術において、スルーホールリフローを利用した技術が知られている（例えば、特許文献１）。

【0003】

特許文献１には、プリント基板のスルーホールにはんだペーストを塗布することと、プリント基板のスルーホールに挿入実装型部品のリードを挿入することと、熱源ではんだペーストを加熱することとが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－３６１７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来のスルーホールリフローを利用したはんだ付けの技術には、電子モジュールの小型化に関して、改善の余地がある。例えば、従来の技術では、プリント基板に、はんだペーストを塗布する領域を確保することが求められる。従来の技術では、はんだペーストを塗布する領域を確保するために、プリント基板を小型化することが困難となる場合がある。

【0006】

電子モジュールを小型化すれば、その電子モジュールを備える電子機器を小型化することができる。

【0007】

そこで、本開示は、電子モジュールの小型化が可能な、電子モジュールの製造方法及び電子モジュール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】

【0008】

幾つかの実施形態に係る電子モジュールの製造方法は、プリント基板のスルーホール上に、はんだペーストを塗布する第１工程と、リードを有する第１電子部品と、表面実装用の接続部材を有する第２電子部品とを、前記プリント基板の同じ面に配置する第２工程であって、前記リードを前記スルーホールに挿入して前記第１電子部品を配置し、前記接続部材が前記プリント基板の接続用のランドに接するように前記第２電子部品を配置する、第２工程と、前記はんだペーストをリフローにより溶融する第３工程と、を含み、前記第１電子部品の側に位置する前記接続部材の高さは、前記はんだペーストの高さよりも高く、前記第２工程では、平面視において、前記第２電子部品の少なくとも一部は、前記はんだペーストの一部に重ねられる。第１電子部品の側のはんだボールの高さがはんだペーストの高さよりも高いことにより、平面視において第２電子部品がはんだペーストに重ねられても、第２電子部品とはんだペーストとの間の絶縁が確保され得る。平面視において第２電子部品をはんだペーストに重ねることにより、プリント基板の面積が小さくなり得る。プリント基板の面積が小さくなることにより、完成品としての電子モジュールが小型化され得る。

【0009】

一実施形態に係る電子モジュールの製造方法において、前記第３工程の実施後に、前記プリント基板が含む２つの面のうちの前記プリント基板の前記第１電子部品が配置されていない側の面に、はんだペーストを塗布した後、前記第１電子部品と対向するように第３電子部品を配置する第４工程と、前記第４工程で塗布したはんだペーストをリフローにより溶融する第５工程と、をさらに含んでもよい。第３電子部品が第１電子部品と対向するように配置することにより、第３電子部品を第１電子部品と対向しないように配置する場合よりも、プリント基板の面積が小さくなり得る。プリント基板の面積が小さくなることにより、完成品としての電子モジュールが小型化され得る。

【0010】

一実施形態に係る電子モジュールの製造方法において、前記第１電子部品は、外部機器との接続用のコネクタであり、前記第３電子部品は、前記プリント基板へのサージ電流の侵入を防ぐための保護素子であり、前記スルーホールが位置する領域は、前記プリント基板の端に位置してもよい。保護素子である第３電子部品がプリント基板の端に配置されることにより、完成品としての電子モジュールにおいて、プリント基板の内部へのサージ電流の侵入をより効果的に防ぐことができる。

【0011】

一実施形態に係る電子モジュールの製造方法において、前記第３工程では、前記ランドが位置する領域よりも、前記スルーホールが位置する領域を先に加熱してもよい。ランドが位置する領域よりも、スルーホールが位置する領域を先に加熱することにより、はんだボールが加熱されるよりも先に、はんだペーストが溶融してスルーホールに流れ込み得る。はんだボールが加熱されるよりも先に、はんだペーストがスルーホールに流れ込むことにより、第３工程の実施中、第２電子部品と、はんだペーストとの間の絶縁がより確実に確保され得る。

【0012】

一実施形態に係る電子モジュールの製造方法において、少なくとも前記第１電子部品の側に位置する前記接続部材は、はんだボールであってもよい。はんだボールの粘度は、はんだペーストの粘度よりも、高粘度であり得る。はんだボールの粘度が高粘度であることにより、第３工程の実施中、はんだボールの高さは、はんだペーストの高さよりも高い高さに維持され得る。第３工程の実施中、はんだボールの高さが、はんだペーストの高さよりも高い高さに維持されることにより、第２電子部品と、はんだペーストとの間の絶縁が確保され得る。

【0013】

一実施形態に係る電子モジュールの製造方法において、前記はんだボールは、金属コア又は樹脂コアを含んでもよい。第３工程の実施中、はんだボールの高さは、はんだボールが金属コア又は樹脂コアを含む場合、はんだペーストの高さよりも、より確実に高い高さに維持され得る。このような構成により、第３工程の実施中、第２電子部品と、はんだペーストとの間の絶縁がより確実に確保され得る。

【0014】

一実施形態に係る電子モジュールの製造方法において、前記第２電子部品は、平面視において略長方形状のベース部をさらに有し、前記はんだボールのうち、平面視において前記略長方形状のベース部の２つの角部に各々位置する２つのはんだボールは、金属コア又は樹脂コアを含んでもよい。このような構成により、第３工程の実施中、第２電子部品と、はんだペーストとの間の絶縁がより確実に確保され得る。

【0015】

幾つかの実施形態に係る電子モジュールは、プリント基板と、プリント基板の同じ面に配置された第１電子部品及び第２電子部品と、を備え、前記第１電子部品と前記第２電子部品との間の距離は、所定長さよりも短く、前記第２電子部品は、所定高さ以上の高さのはんだボールを有する。第１電子部品と第２電子部品との間の距離が所定長さよりも短くなることにより、電子モジュールは、小型化され得る。

【発明の効果】

【0016】

本開示によれば、電子モジュールの小型化が可能な、電子モジュールの製造方法及び電子モジュールが提供され得る。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本開示の一実施形態に係る電子モジュールの製造方法を示すフローチャートである。

【図2】本開示の一実施形態に係る第１電子部品の正面図である。

【図3】図２に示す第１電子部品の平面図である。

【図4】本開示の一実施形態に係る第２電子部品の正面図である。

【図5】図４に示す第２電子部品の底面図である。

【図6】本開示の一実施形態に係るプリント基板の平面図である。

【図7】第１工程の実施後のプリント基板の平面図である。

【図8】図７に示すプリント基板の側面図である。

【図9】第２工程の実施後のプリント基板の平面図である。

【図10】図９に示すプリント基板の側面図である。

【図11】第３工程の実施後のプリント基板の側面図である。

【図12】第４工程の実施後のプリント基板の側面図である。

【図13】第５工程の実施後のプリント基板の側面図である。

【図14】比較例に係る第２工程の実施後のプリント基板の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本開示において「リフロー」とは、例えばリフロー炉に、はんだペーストが塗布されたプリント基板を配置することと、赤外線又は熱風等により、はんだペーストを加熱して溶融することとを含む。

【0019】

本開示において「スルーホールリフロー」とは、電子部品のリードを、はんだペーストが塗布された基板のスルーホールに挿入することと、リフローにより当該はんだペーストを溶融して、当該電子部品を基板に実装することとを含んでよい。

【0020】

本開示において「高さ」とは、プリント基板の厚さ方向のサイズを意味する。

【0021】

以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。以下の図面に示す構成要素において、同じ構成要素には、同じ符号を付す。

【0022】

（電子モジュールの製造方法）
図１は、本開示の一実施形態に係る電子モジュールの製造方法を示すフローチャートである。電子モジュールの製造方法は、プリント基板にはんだペーストを塗布する第１工程Ｓ１と、第１電子部品及び第２電子部品をプリント基板に配置する第２工程Ｓ２と、はんだペーストをリフローにより加熱して溶融する第３工程Ｓ３とを含む。電子モジュールの製造方法は、第３電子部品をプリント基板に配置する第４工程Ｓ４と、第４工程で塗布したはんだペーストをリフローにより加熱して溶融する第５工程Ｓ５とをさらに含んでよい。

【0023】

以下、電子モジュールの製造方法に用いられる、第１電子部品、第２電子部品、及びプリント基板について、図２から図６を参照して説明する。

【0024】

＜第１電子部品＞
図２は、本開示の一実施形態に係る第１電子部品１０の正面図である。図３は、図２に示す第１電子部品１０の平面図である。

【0025】

図２及び図３に示すような第１電子部品１０は、ＤＩＰ（Dual In-line Package）部品であってよい。第１電子部品１０は、スルーホールリフローによって実装可能な部品であってよい。

【0026】

第１電子部品１０は、任意の種類の電子部品であってよい。例えば、第１電子部品１０は、外部機器との接続用のコネクタであってよい。

【0027】

図２に示すように、第１電子部品１０は、本体部１１と、少なくとも１つのリード１２とを有する。

【0028】

本体部１１には、様々の部品が収容されている。本体部１１の形状は、略直方体形状であってよい。本体部１１は、筐体を含んでよい。本体部１１の筐体は、プラスチック製材料又はセラミック製材料等の任意の材料で形成されていてよい。

【0029】

リード１２は、金属製材料で形成されていてよい。リード１２の一端は、本体部１１の底面に固定されている。

【0030】

＜第２電子部品＞
図４は、本開示の一実施形態に係る第２電子部品２０の正面図である。図５は、図４に示す第２電子部品２０の底面図である。

【0031】

第２電子部品２０は、任意の種類の電子部品であってよい。図４に示すように、第２電子部品２０は、ベース部２１と、表面実装用の接続部材としてのはんだボール２２と、部品２３とを有する。第２電子部品２０が有する表面実装用の接続部材は、はんだボール２２に限定されない。例えば、第２電子部品２０が有する表面実装用の接続部材は、表面実装用のスペーサ等であってよい。また、第２電子部品２０は、ベース部２１及び部品２３の代わりに、様々の部品が収容された本体部を有してよい。

【0032】

ベース部２１は、板状であってよい。ベース部２１の形状は、図５に示すように平面視において、略長方形状であってよい。ベース部２１は、第２電子部品の種類に応じた部材であってよい。例えば、ベース部２１は、プリント基板であってよい。

【0033】

図４に示すように、はんだボール２２は、板状のベース部２１に含まれる２つの面のうちの、一方の面に位置する。図５に示すように、はんだボール２２は、ベース部２１の形状が平面視において略長方形状である場合、ベース部２１の４つの角部に位置してよい。ただし、はんだボール２２は、少なくともはんだボール２２Ａを含めばよい。はんだボール２２Ａは、後述の図１０に示すように第２工程Ｓ２にて第２電子部品２０がプリント基板３０に配置された後、第１電子部品１０の側に位置するものである。はんだボール２２Ａは、図５においては、図５の紙面に向かって右側に位置する。

【0034】

はんだボール２２の粘度は、高粘度であってよい。例えば、はんだボール２２の粘度は、後述の図１０に示すような、はんだペースト３５の粘度よりも、高粘度であってよい。

【0035】

はんだボール２２Ａの高さｈ１は、後述の図１０に示すような、はんだペースト３５の高さｈ２よりも高い。例えば、後述のようにはんだペーストの高さｈ２が０．１ｍｍ～０．１５ｍｍ程度である場合、はんだボール２２Ａの高さｈ１は、０．１５ｍｍよりも高くてよい。はんだボール２２Ａのうち、図５に示すような平面視において、略長方形状のベース部２１の２つの角部に各々位置する２つのはんだボール２２Ａのみの高さが、後述のはんだペースト３５の高さｈ２よりも高くてもよい。また、はんだボール２２Ａの全ての高さが後述のはんだペースト３５の高さｈ２よりも高くてもよいし、はんだボール２２の全ての高さが後述のはんだペースト３５の高さｈ２よりも高くてもよい。

【0036】

はんだボール２２Ａは、銅コア等の金属コア、又は、樹脂コアを含んでよい。はんだボール２２Ａは、金属コア又は樹脂コアを有する場合、球状の金属コア又は樹脂コアをはんだ層によって覆うことにより、構成されていてよい。はんだボール２２Ａのうち、図５に示すような平面視において、略長方形状のベース部２１の２つの角部に各々位置する２つのはんだボール２２Ａのみが、金属コア又は樹脂コアを含んでよい。また、はんだボール２２Ａの全てが金属コア又は樹脂コアを含んでもよいし、はんだボール２２の全てが、金属コア又は樹脂コアを含んでよい。

【0037】

部品２３は、板状のベース部２１の２つの面のうち、はんだボール２２が位置しない側の面に、配置されている。部品２３は、任意の種類の電子部品であってよい。

【0038】

＜プリント基板＞
図６は、本開示の一実施形態に係るプリント基板３０の平面図である。プリント基板３０は、板状である。板状のプリント基板３０は、第１面３０Ａを含む。プリント基板３０は、後述の図８に示すように、第２面３０Ｂを含む。第１面３０Ａと第２面３０Ｂとは、互いに対向する。

【0039】

プリント基板３０は、少なくとも１つのスルーホール３１と、少なくとも１つの接続用のランド３２とを有する。プリント基板３０は、第２電子部品２０が有する表面実装用の接続部材が表面実装用のスペーサである場合、ランド３２の中央に、当該スペーサと嵌合するナットを有してもよい。プリント基板３０は、例えば第４工程Ｓ４及び第５工程Ｓ５が実施される場合、第２面３０Ｂに、後述の図１２に示すようなはんだペースト３７が塗布されるランドを有してよい。

【0040】

スルーホール３１は、プリント基板３０を貫通する。スルーホール３１は、第１面３０Ａから第２面３０Ｂまで延在する。プリント基板３０は、第２面３０Ｂの、スルーホール３１の周りに、接続用のランドを有してよい。第２面３０Ｂのスルーホール３１の周りのランドには、後述の図１３に示すような、はんだ３６が接合し得る。

【0041】

スルーホール３１には、後述の第２工程Ｓ２において、第１電子部品１０のリード１２が挿入される。スルーホール３１のサイズ及び配置間隔は、第１電子部品１０のリード１２のサイズ及び配置間隔に応じて、適宜決定されてよい。後述の第２工程Ｓ２において、スルーホール３１が位置する領域には、第１電子部品１０が配置される。以下、第１電子部品が配置される領域は、「第１領域３３」とも記載される。第１領域３３のプリント基板３０における位置は、第１電子部品１０の用途に応じて、適宜決定されてよい。例えば第１電子部品１０が外部機器との接続用のコネクタである場合、第１領域３３は、図６に示すような平面視において、第１領域３３の少なくとも一部の外周縁がプリント基板３０の外周縁に隣接又は接するように、位置してよい。換言すると、後述の第２工程Ｓ２の実施後、後述の図１０に示すような側面視において、第１電子部品１０の一部がプリント基板３０の端面に隣接又は接触するように、第１領域３３は、位置してよい。

【0042】

ランド３２には、後述の第２工程Ｓ２において、第２電子部品２０のはんだボール２２が配置される。ランド３２のサイズ及び配置間隔は、第２電子部品２０のはんだボール２２のサイズ及び配置間隔に応じて、適宜決定されてよい。後述の第２工程Ｓ２において、ランド３２が位置する領域には、第２電子部品２０が配置される。以下、ランド３２が位置する領域は、「第２領域３４」とも記載される。第２領域３４のプリント基板３０における位置は、第２電子部品２０の用途に応じて、適宜決定されてよい。

【0043】

＜第１工程＞
第１工程Ｓ１では、図７に示すように、プリント基板３０の第１面３０Ａのスルーホール３１上に、はんだペースト３５が塗布される。はんだペースト３５は、第１面３０Ａ上の、スルーホール３１を含むソルダーレジスト上の所定領域に、塗布されてよい。はんだペースト３５は、後述の第３工程Ｓ３において溶融されることにより、スルーホール３１の中に流れ込む。はんだペースト３５は、後述の第３工程Ｓ３においてスルーホール３１の中に流れ込むことにより、スルーホール３１と第１電子部品１０のリード１２とを電気的に接続する。

【0044】

第１工程Ｓ１では、はんだペースト３５は、メタルマスクを介して、第１領域３３のスルーホール３１上に塗布されてよい。はんだペースト３５がメタルマスクを介して塗布される場合、はんだペースト３５の形状は、メタルマスクの開口部の形状に応じた形状になり得る。例えば、平面視において、メタルマスクの開口部の形状が略長方形である場合、はんだペースト３５の形状は、略長方形となり得る。平面視において、はんだペースト３５は、はんだペースト３５の長手方向の中点がスルーホール３１上に位置するように、塗布されてよい。各スルーホール３１上のはんだペースト３５は、互いに離れている。

【0045】

図８に示すような、はんだペースト３５の高さｈ２は、メタルマスクの開口部の高さによって決まり得る。はんだペースト３５の高さｈ２は、メタルマスクの開口部の高さと同程度になり得る。一般的なメタルマスクの開口部の高さは、０．１ｍｍ～０．１５ｍｍ程度である。一般的メタルマスクを介してはんだペースト３５が塗布される場合、はんだペースト３５の高さｈ２は、０．１ｍｍ～０．１５ｍｍ程度になり得る。

【0046】

＜第２工程＞
第２工程Ｓ２では、図９及び図１０に示すように、第１電子部品１０及び第２電子部品２０がプリント基板３０の同じ第１面３０Ａに配置される。

【0047】

第１電子部品１０は、図２に示すようなリード１２を図６に示すようなスルーホール３１に挿入して、配置される。図９に示すように、平面視において、はんだペースト３５の一部は、第１電子部品１０の本体部１１から、長さＬだけ、はみ出し得る。

【0048】

第２電子部品２０は、図４に示すようなはんだボール２２が、図７に示すようなランド３２に接するように、配置される。

【0049】

第２工程Ｓ２では、図９に示すような平面視において、第２電子部品２０の少なくとも一部は、はんだペースト３５の一部に重ねられる。例えば、平面視において、第２電子部品２０のベース部２１の一部が、はんだペースト３５の一部に重ねられてよい。図１０に示すように、第１電子部品１０の側のはんだボール２２Ａの高さｈ１は、はんだペースト３５の高さｈ２よりも高い。はんだボール２２Ａの高さｈ１がはんだペースト３５の高さｈ２よりも高いことにより、図９に示すように、平面視において第２電子部品２０がはんだペースト３５に重ねられても、第２電子部品２０とはんだペースト３５との間の絶縁が確保され得る。平面視において第２電子部品２０をはんだペースト３５に重ねることにより、プリント基板３０の面積が小さくなり得る。プリント基板３０の面積が小さくなることにより、完成品としての電子モジュールが小型化され得る。

【0050】

＜第３工程＞
第３工程Ｓ３では、リフローが実施される。第３工程Ｓ３では、図１０に示すようなプリント基板３０の第１面３０Ａが、リフローにより加熱される。

【0051】

第３工程Ｓ３では、はんだペースト３５がリフローにより加熱されて溶融される。はんだペースト３５は、溶融されることにより、スルーホール３１に流れ込む。スルーホール３１に流れ込んだはんだペースト３５の一部は、第２面３０Ｂに到達して、第２面３０Ｂのスルーホール３１の周りのランドに付着し得る。スルーホール３１に流れ込んだはんだペースト３５は、冷やされて硬化されることにより、図１１に示すような、はんだ３６となり得る。はんだ３６は、スルーホール３１と第１電子部品１０のリード１２とを電気的に接続する。

【0052】

第３工程Ｓ３では、はんだボール２２もリフローにより加熱される。はんだボール２２は、加熱されることにより、図７に示すようなランド３２に接合される。

【0053】

第３工程Ｓ３の実施中、はんだボール２２の高さは、はんだボール２２が加熱されることにより、第３工程Ｓ３の実施前の高さｈ１よりも、低くなり得る。上述のように、はんだボール２２の粘度は、はんだペースト３５の粘度よりも、高粘度であり得る。はんだボール２２の粘度が高粘度であることにより、第３工程Ｓ３の実施中、はんだボール２２の高さは、高さｈ１よりも低くなっても、図１０に示すような、はんだペースト３５の高さｈ２よりも高い高さに維持され得る。第３工程Ｓ３の実施中、はんだボール２２の高さが、はんだペースト３５の高さｈ２よりも高い高さに維持されることにより、第２電子部品２０と、はんだペースト３５との間の絶縁が確保され得る。従って、上述の第２工程Ｓ２にて図９に示すように平面視において第２電子部品２０の一部をはんだペースト３５の一部に重ねても、第３工程Ｓ３の実施中、第２電子部品２０と、はんだペースト３５との間の絶縁が確保され得る。

【0054】

ここで、図９に示すように平面視において、第２電子部品２０では、主に、はんだペースト３５側のベース部２１の端部がはんだペースト３５に重なり得る。そこで、上述のように、はんだボール２２Ａのうち、図５に示すような略長方形状のベース部２１の２つの角部に各々位置する２つのはんだボール２２Ａのみの高さが、はんだペースト３５の高さｈ２よりも高くてもよい。この場合、第３工程Ｓ３の実施中、当該ベース部２１の２つの角部に各々位置する２つのはんだボール２２Ａの高さが、図１０に示すような、はんだペースト３５の高さｈ２よりも高い高さに維持され得る。当該ベース部２１の２つの角部に各々位置する２つのはんだボール２２Ａの高さが、はんだペースト３５の高さｈ２よりも高い高さに維持されることにより、はんだペースト３５側のベース部２１の端部が、はんだペースト３５に接触する可能性が低減され得る。はんだペースト３５側のベース部２１の端部が、はんだペースト３５に接触する可能性が低減されることにより、第２電子部品２０と、はんだペースト３５との間の絶縁が確保され得る。

【0055】

第３工程Ｓ３の実施中、はんだボール２２Ａの高さは、はんだボール２２Ａが金属コア又は樹脂コアを含む場合、少なくとも金属コア又は樹脂コアの高さに維持され得る。はんだボール２２Ａの高さは、少なくとも金属コア又は樹脂コアの高さに維持されるため、図１０に示すような、はんだペースト３５の高さｈ２よりも、より確実に高い高さに維持され得る。このような構成により、第３工程Ｓ３の実施中、第２電子部品２０と、はんだペースト３５との間の絶縁がより確実に確保され得る。

【0056】

ここで、図９に示すように平面視において、第２電子部品２０では、主に、はんだペースト３５側のベース部２１の端部がはんだペースト３５に重なり得る。そこで、上述のように、はんだボール２２Ａのうち、図５に示すような略長方形状のベース部２１の２つの角部に各々位置する２つのはんだボール２２Ａのみが、金属コア又は樹脂コアを含んでもよい。この場合、第３工程Ｓ３の実施中、当該ベース部２１の２つの角部に位置する２つのはんだボール２２Ａの高さが、少なくとも金属コア又は樹脂コアの高さに維持され得る。当該ベース部２１の２つの角部に各々位置する２つのはんだボール２２Ａの高さは、少なくとも金属コア又は樹脂コアの高さに維持されることにより、図１０に示すような、はんだペースト３５の高さｈ２よりも、より確実に高い高さに維持され得る。このような構成により、はんだペースト３５側のベース部２１の端部が、はんだペースト３５に接触する可能性が低減され得る。はんだペースト３５側のベース部２１の端部が、はんだペースト３５に接触する可能性が低減されることにより、第２電子部品２０と、はんだペースト３５との間の絶縁が確保され得る。

【0057】

第３工程Ｓ３では、リフローにより図７に示すような第１面３０Ａを加熱する際、ランド３２が位置する領域よりも、スルーホール３１が位置する領域を先に、加熱してもよい。例えば、第３工程Ｓ３では、第１面３０Ａを加熱する際、第２領域３４よりも第１領域３３を先に加熱してもよい。例えば第１領域３３を第２領域３４よりも先に加熱することにより、はんだボール２２が加熱されるよりも先に、はんだペースト３５が溶融してスルーホール３１に流れ込み得る。はんだボール２２が加熱されるよりも先に、はんだペースト３５がスルーホール３１に流れ込むことにより、第３工程Ｓ３の実施中、第２電子部品２０とはんだペースト３５とが接触する可能性が低減され得る。第２電子部品２０とはんだペースト３５とが接触する可能性が低減されることにより、第２電子部品２０と、はんだペースト３５との間の絶縁がより確実に確保され得る。

【0058】

第３工程Ｓ３では、リフローにより図７に示すような第１面３０Ａを加熱する際、ランド３２が位置する領域を加熱する温度の方が、スルーホール３１が位置する領域を加熱する温度よりも、高くてもよい。例えば、第３工程Ｓ３では、第１面３０Ａを加熱する際、第２領域３４を加熱する温度の方が、第１領域３３を加熱する温度よりも高くてもよい。このような構成により、上述と同様に、はんだボール２２が加熱されるよりも先に、はんだペースト３５が溶融してスルーホール３１に流れ込み得る。上述と同様に、はんだボール２２が加熱されるよりも先に、はんだペースト３５がスルーホール３１に流れ込むことにより、第２電子部品２０とはんだペースト３５とが接触する可能性が低減され得る。上述と同様に、第２電子部品２０と、はんだペースト３５との間の絶縁がより確実に確保され得る。

【0059】

＜第４工程＞
第４工程Ｓ４では、図１１に示すような第３工程Ｓ３の実施後のプリント基板３０の上下を反転させる。第４工程Ｓ４では、図１２に示すように、プリント基板３０に含まれる第１面３０Ａ及び第２面３０Ｂのうちの、第１電子部品１０が配置されていない側の第２面３０Ｂに、はんだペースト３７が塗布される。はんだペースト３７は、第２面３０Ｂ上のランドに塗布されてよい。はんだペースト３７は、メタルマスクを介して、塗布されてよい。第４工程Ｓ４では、はんだペースト３７を塗布した後、はんだペースト３７上に、第３電子部品４０が配置される。

【0060】

第３電子部品４０は、第２面３０Ｂにおいて、第１電子部品１０と対向するように、配置されてよい。第３電子部品４０が第１電子部品１０と対向するように配置することにより、第３電子部品４０を第１電子部品１０と対向しないように配置する場合よりも、プリント基板３０の面積が小さくなり得る。プリント基板３０の面積が小さくなることにより、完成品としての電子モジュールが小型化され得る。

【0061】

第３電子部品４０は、任意の種類の電子部品であってよい。例えば、第３電子部品４０は、チップインダクタ、チップコンデンサ、ダイオード、又はチップ抵抗等であってよい。第３電子部品４０は、プリント基板３０へのサージ電流の侵入を防ぐための保護素子であってよい。

【0062】

第３電子部品４０がプリント基板３０へのサージ電流の侵入を防ぐための保護素子であり、第１電子部品１０が外部機器との接続用のコネクタである場合、第３電子部品４０は、第１電子部品１０とともに、プリント基板３０の端に配置されてよい。保護素子である第３電子部品４０がプリント基板３０の端に配置されることにより、完成品としての電子モジュールにおいて、プリント基板３０の内部へのサージ電流の侵入をより効果的に防ぐことができる。

【0063】

＜第５工程＞
第５工程Ｓ５では、リフローが実施される。第５工程Ｓ５では、図１２に示すようなプリント基板３０の第２面３０Ｂが、リフローにより加熱される。

【0064】

第５工程Ｓ５では、図１２に示すような第４工程Ｓ４にて塗布された、はんだペースト３７がリフローにより溶融される。溶融したはんだペースト３７は、冷やされて硬化されることにより、図１３に示すような、はんだ３８となり得る。

【0065】

このように本実施形態に係る電子モジュールの製造方法によれば、第２工程Ｓ２では、図９に示すように、平面視において第２電子部品２０の少なくとも一部は、はんだペースト３５の一部に重ねられる。はんだボール２２Ａの高さｈ１がはんだペースト３５の高さｈ２よりも高いことにより、上述のように、第２電子部品２０とはんだペースト３５との間の絶縁が確保され得る。このような構成により、プリント基板３０の面積が小さくなり、完成品としての電子モジュールが小型化され得る。

【0066】

さらに、本実施形態では、第１電子部品１０として、スルーホールリフローによって実装可能な部品を採用することができる。第１電子部品１０がスルーホールリフローによって実装可能な部品であることにより、以下に説明するように、図１２に示すような第３電子部品４０を、第１電子部品１０と対向するようにプリント基板３０の第２面３０Ｂに配置させることができる。

【0067】

例えば、第１電子部品１０をはんだフローによってプリント基板３０に実装する場合を考える。はんだフローでは、溶融したはんだを、図１０に示すようなプリント基板３０の第２面３０Ｂ側から、リード１２に付着させることが求められる。この際、はんだフローでは、溶融したはんだが、例えば２つのリード１２の間といった、第２面３０Ｂのリード１２を除く他の部分に付着する場合がある。溶融したはんだが、第２面３０Ｂのリード１２を除く他の部分に付着すると、第２面３０Ｂに、第３電子部品４０を配置させることが困難となり得る。

【0068】

これに対し、第１電子部品１０がスルーホールリフローによって実装されることにより、第２面３０Ｂのリード１２を除く他の部分に、はんだが付着する可能性が低減され得る。このような構成により、図１２に示すような第３電子部品４０を、第１電子部品１０と対向するようにプリント基板３０の第２面３０Ｂに配置させることができる。

【0069】

（電子モジュールの製造方法の他の例）
本開示の電子モジュールの製造方法における第１工程Ｓ１～第５工程Ｓ５の実施順序は、第１工程Ｓ１、第２工程Ｓ２、第３工程Ｓ３、第４工程Ｓ４、及び第５工程Ｓ５の順序に限定されない。他の例として、以下に説明するように、電子モジュールの製造方法における第１工程Ｓ１～第５工程Ｓ５の実施順序は、第４工程Ｓ４、第５工程Ｓ５、第１工程Ｓ１、第２工程Ｓ２、及び第３工程Ｓ３の順序であってよい。他の例では、第１工程Ｓ１～第３工程Ｓ３よりも先に、第４工程Ｓ４及び第５工程Ｓ５が実施される。換言すると、他の例では、図１１に示すようなはんだ３６が形成されるよりも先に、第４工程Ｓ４及び第５工程Ｓ５が実施される。このような構成により、第５工程Ｓ５にて、はんだ３６が溶けてしまう可能性が低減され得る。

【0070】

＜第４工程＞
他の例に係る第４工程Ｓ４では、図１２に示すような、プリント基板３０の第２面３０Ｂに、はんだペースト３７が塗布される。上述と同様に、はんだペースト３７は、メタルマスクを介して、塗布されてよい。他の例に係る第４工程でも、上述と同様に、はんだペースト３７を塗布した後、はんだペースト３７上に、第３電子部品４０が配置される。

【0071】

他の例に係る第４工程Ｓ４では、第３電子部品４０は、第２面３０Ｂにおいて、図６に示すような第１面３０Ａの第１領域３３と対向するように、配置される。

【0072】

＜第５工程＞
他の例に係る第５工程Ｓ５でも、上述と同様に、図１２に示すようなプリント基板３０の第２面３０Ｂがリフローにより加熱される。他の例に係る第５工程Ｓ５でも、上述と同様に、第４工程Ｓ４にて塗布されたはんだペースト３７がリフローにより溶融される。溶融したはんだペースト３７は、硬化されることにより、図１３に示すような、はんだ３８となり得る。

【0073】

＜第１工程＞
他の例に係る第１工程Ｓ１では、第５工程Ｓ５の実施後の図１２に示すようなプリント基板３０の上下を反転させる。他の例に係る第１工程Ｓ１でも、図７及び図８を参照して上述したように、はんだペースト３５が、プリント基板３０の第１面３０Ａのスルーホール上に塗布される。他の例に係る第１工程Ｓ１でも、上述と同様に、はんだペースト３５は、メタルマスクを介して塗布されてよい。

【0074】

＜第２工程＞
他の例に係る第２工程Ｓ２でも、図９及び図１０を参照した上述したように、第１電子部品１０及び第２電子部品２０がプリント基板３０の同じ第１面３０Ａに配置される。

【0075】

＜第３工程＞
他の例に係る第３工程Ｓ３でも、図１０及び図１１を参照して上述したように、プリント基板３０の第１面３０Ａがリフローにより加熱される。上述したように、第１面３０Ａがリフローにより加熱されることにより、はんだペースト３５は、溶融されてスルーホール３１に流れ込み得る。上述したように、はんだペースト３５は、硬化されることにより、図１１に示すような、はんだ３６となり得る。また、上述したように、第１面３０Ａがリフローにより加熱されることにより、はんだボール２２は、図７に示すようなランド３２に接合される。

【0076】

他の例に係る電子モジュールの製造方法の他の効果及び構成は、上述した電子モジュールの製造方法と同様である。

【0077】

（電子モジュールの構成）
図１３は、第５工程Ｓ５の実施後のプリント基板３０の側面図である。電子モジュール１は、第１電子部品１０と、第２電子部品２０と、プリント基板３０と、第３電子部品４０とを備える。第２電子部品２０のリード１２は、はんだ３６によって、図６に示すようなプリント基板３０のスルーホール３１に電気的に接続されている。第２電子部品２０のはんだボール２２は、図６に示すような、プリント基板３０のランド３２に接合されている。

【0078】

第１電子部品１０と第２電子部品２０との間の距離Ｄ１は、図９に示すような長さＬ（所定長）さよりも短い。長さＬは、はんだペースト３５が本体部１１からはみ出す長さである。上述の第２工程Ｓ２にて図９に示すように平面視において第２電子部品２０の一部がはんだペースト３５の一部に重ねられることにより、距離Ｄ１は、長さＬよりも短くなり得る。距離Ｄ１が長さＬよりも短くなることにより、電子モジュール１は、小型化され得る。

【0079】

ここで、長さＬは、第１工程Ｓ１にて塗布された１つ当たりのはんだペースト３５の量Ｖ_Ｓと、第１工程Ｓ１にて用いられたメタルマスクの１つ当たりの開口部の形状と、図９に示すような本体部１１とスルーホール３１との間の距離ｄとによって決まり得る。例えば、長さＬは、数式（１）によって表され得る。
Ｌ＝（Ｖｓ／Ｍｈ／Ｍｗ）／２－ｄ （１）
数式（１）において、高さＭｈは、メタルマスクの１つ当たりの開口部の高さである。幅Ｍｗは、メタルマスクの１つ当たりの開口部の幅である。

【0080】

例えば、数式（１）において、はんだペースト３５の量Ｖ_Ｓが、以下の数式（２）の算出例のように、１．８４ｍｍ^３であるとする。また、メタルマスクの開口部の高さＭｈが０．１５ｍｍであり、メタルマスクの開口部の幅Ｍｗが２．４ｍｍであり、距離ｄが１．４ｍｍであるとする。この場合、長さＬは、１．１５ｍｍとなり得る。

【0081】

例えば、数式（１）において、はんだペースト３５の量Ｖ_Ｓが、以下の数式（３）の算出例のように、１．７５ｍｍ^３であるとする。また、メタルマスクの開口部の高さＭｈが０．１５ｍｍであり、メタルマスクの開口部の幅Ｍｗが２．４ｍｍであり、距離ｄが１．４ｍｍであるとする。この場合、長さＬは、１．０３ｍｍとなり得る。

【0082】

はんだペーストの量Ｖｓは、１つ当たりのスルーホール３１の容積Ｖ_１と、メタルマスクの１つ当たりの開口部の容積Ｖ_２との和とみなされてよい。この場合、はんだペーストの量Ｖ_Ｓは、以下の数式（２）によって表され得る。
Ｖｓ＝Ｖ_１＋Ｖ_２ （２）

【0083】

例えば、数式（２）において、容積Ｖ_１が０．２７ｍｍ^３であり、容積Ｖ_２が１．５７ｍｍ^３である場合、量Ｖｓは、１．８４ｍｍ^３となる。

【0084】

はんだペーストの量Ｖｓは、はんだ３８の量Ｖ３と、はんだペースト３５に含まれる樹脂成分（フラックス）のパーセンテージＰとによって算出されてもよい。はんだ３８の量Ｖ３は、スルーホール３１の長さＡ及び半径Ｒ_１と、第１電子部品１０のリード１２の長さＢ及び半径Ｒ_２と、第２面３０Ｂのランドの半径Ｒ_３とによって算出されてもよい。この場合、はんだペーストの量Ｖ_Ｓは、以下の数式（３）によって表され得る。
Ｖｓ＝［（Ｒ_１ ^２－Ｒ_２ ^２）×Ａ×π＋｛Ｒ_３ ^２×（Ｂ－Ａ）×π／３｝］
×１００／（１００－Ｐ） （３）
数式（３）において、｛（Ｒ_１ ^２－Ｒ_２ ^２）×Ａ｝の項は、スルーホール３１内のはんだ３８の量に対応し得る。｛Ｒ_３ ^２×（Ｂ－Ａ）／３｝の項は、第２面３０Ｂに付着したはんだ３８の量に対応し得る。数式（３）では、第２面３０Ｂに付着したはんだ３８の形状は、フィレット形状であると仮定している。πは、円周率である。また、スルーホール３１の長さＡは、プリント基板３０の厚さと同じである。

【0085】

例えば、数式（３）において、長さＡが１．６ｍｍであり、半径Ｒ_１が０．５ｍｍであり、長さＢが２ｍｍであり、半径Ｒ_２が０．３５ｍｍであり、半径Ｒ_３が０．７５ｍｍであるとする。また、円周率πが３．１４であり、パーセンテージＰが５０％であるとする。この場合、はんだペースト３５の量Ｖｓは、１．７５ｍｍ^３となる。

【0086】

電子モジュール１では、第３電子部品４０が第２面３０Ｂにおいて第１電子部品１０と対向するように、配置されている。つまり、第３電子部品４０と第１電子部品１０とは、プリント基板３０を介して対向している。第３電子部品４０が第１電子部品１０と対向するように配置されることにより、上述のように、第３電子部品４０が第１電子部品１０と対向しないように配置される場合よりも、プリント基板３０の面積が小さくなり得る。

【0087】

電子モジュール１では、はんだボール２２Ａの高さｈ３は、所定高さ以上になり得る。所定高さは、第１工程Ｓ１にて用いられたメタルマスクの開口部の高さ程度であってよい。上述のように、図１０に示すような第３工程Ｓ３の実施前のはんだボール２２Ａの高さｈ１は、はんだペースト３５の高さｈ２よりも高い。このような構成により、第３工程Ｓ３の実施中にはんだボール２２Ａの高さが低くなっても、第３工程Ｓ３の実施後のはんだボール２２Ａの高さｈ３は、ペースト３５の高さｈ２以上すなわちメタルマスクの開口部の高さ以上となり得る。上述のように、第１工程Ｓ１にて用いられる一般的なメタルマスクの開口部の高さは、０．１ｍｍ～０．１５ｍｍ程度である。そのため、所定高さは、０．１ｍｍ～０．１５ｍｍ程度になり得る。この場合、はんだボール２２Ａの高さｈ３は、０．１ｍｍ～０．１５ｍｍよりも高くなり得る。また、はんだボール２２Ａの高さｈ３は、図１０に示すような第３工程Ｓ３の実施前のはんだボール２２Ａの高さｈ１と、図３に示すようなランド３２の直径とによって求められ得る。

【0088】

（比較例に係る電子部品）
図１４は、比較例に係る第２工程Ｓ２の実施後のプリント基板３０の平面図である。図１４に示す構成は、図１０に示す構成に相当し得る。

【0089】

比較例に係る第２工程Ｓ２では、第２電子部品２０Ｘがプリント基板３０に配置される。第２電子部品２０Ｘは、はんだボール２２Ｘを有する。はんだボール２２Ｘの高さｈｘは、はんだペースト３５の高さｈ２と同程度である。

【0090】

比較例に係る第２工程Ｓ２では、はんだボール２２Ｘの高さｈｘが高さｈ２と同程度である。そのため、第２電子部品２０がはんだペースト３５に重ならないように、第２電子部品２０を配置させないと、第２電子部品２０のベース部２１に、はんだペースト３５が付いてしまう場合がある。つまり、比較例に係る第２工程Ｓ２では、第２電子部品２０がはんだペースト３５に重ならないように、第２電子部品２０を配置させる必要がある。そのため、第２電子部品２０と第１電子部品１０との間の距離は、距離Ｄ２となり得る。距離Ｄ２は、図９に示すような長さＬよりも長い。

【0091】

これに対し、図１３に示すように本実施形態に係る電子モジュール１では、第１電子部品１０と第２電子部品２０との間の距離Ｄ１は、所定長さとしての図９に示すような長さＬよりも短い。このような構成により、上述のように、電子モジュール１が、小型化され得る。電子モジュール１が小型化されることにより、電子モジュール１を備える電子機器も小型化され得る。

【0092】

本開示は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。従って、先の記述は例示的であり、これに限定されない。開示の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含される。

【0093】

例えば、上述した各構成部の配置及び個数等は、上記の説明及び図面における図示の内容に限定されない。各構成部の配置及び個数等は、その機能を実現できるのであれば、任意に構成されてもよい。

【符号の説明】

【0094】

１ 電子モジュール
１０ 第１電子部品
１１ 本体部
１２ リード
２０ 第２電子部品
２１ ベース部
２２，２２Ａ はんだボール
２３ 部品
３０ プリント基板
３０Ａ 第１面
３０Ｂ 第２面
３１ スルーホール
３２ ランド
３３ 第１領域
３４ 第２領域
３５，３７ はんだペースト
３６，３８ はんだ
４０ 第３電子部品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】