JP4330013B2 - 電気部品実装基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ダイオード、トランジスタ等の半導体素子、部品、コネクタ、ソケット、抵抗、コンデンサ等の電気部品を印刷やエッチング等により配線パターンが形成された基板に搭載し、はんだ付けして実装する電気部品実装基板の製造方法に関するものである。

前記電気部品の端子部はニッケル、洋白、りん青銅、黄銅、銅材等で出来ており、その端子部を備えた電気部品を基板等のような配線パターンが形成されたプリント基板等の基板に搭載し、その電気部品の端子部を本はんだ付けするに先立ち、そのはんだ付けの信頼性を高めるために、予めその端子部を予備はんだ付けするようにしている。予備はんだ付けはその端子部をはんだ浴中に浸漬することによって、端子部の外表面にはんだめっきを施すようにしたものである（特許文献１、２参照）。

電気部品の端子部を予備及び本はんだ付けするには、その端子部をＰｂフリーのはんだ等を溶融したはんだ浴中に浸漬（ディップイン）してはんだ付けするいわゆるフローはんだ付け法が一般的に用いられている。このフローはんだ付け法により電気部品の端子部を予備及び本はんだ付けして、電気部品を基板に実装する電気部品実装基板の製造方法としては以下説明するようなものが提案されている。

即ち、電気部品の端子部を基板に形成されたスルーホールに挿入して、その電気部品を基板に搭載し、その電気部品が搭載された基板をはんだ付けラインに沿って走行するキャリアにマウントして、そのキャリアをラインに沿って走行させることにより、その基板をラインに沿ってタンデムに設置された予備はんだ浴槽と本はんだ浴槽まで搬送させ、基板に搭載された電気部品の端子部を予備はんだ浴槽のはんだ浴中に浸漬して予備はんだ付けし、次いで、その予備はんだ付けされた端子部を本はんだ浴槽のはんだ浴中に浸漬して本はんだ付けをして、電気部品を基板に実装するようにした電気部品実装基板の製造方法である（特許文献３、４、５参照）。

特開昭６３−１２６２５５号公報 特開平２−５２１６６号公報 特開昭５９−９７７５８号公報 実開昭６１−８３０７６号公報 特開平１−１１８３６３号公報

上記特許文献３乃至５に記載された電気部品実装基板の製造方法によると、電気部品を基板に搭載した後、電気部品の端子部を予備はんだ付けするので、基板のスルーホールと端子部間の狭い隙間ではんだの浸漬が大きく妨げられ、端子部の外表面にむらなく均等に予備はんだ付けすることが難しい。このため、そのはんだめっき厚さにばらつきが生じ易く、端子部を本はんだ付けしたとき、基板のスルーホール内のはんだにボイド等のブローホールが発生し、はんだ付けの信頼性が低下するという問題がある。

また、端子部の予備はんだ付けと本はんだ付けを別々に行うので、はんだ付けに要する時間が長くなり、電気部品実装基板の製造能率が低下して、製造費用が高くなるという問題がある。

更に、電気部品の端子部をはんだ付けするために、２つのはんだ浴槽、即ち、予備はんだ浴槽と本はんだ浴槽を設置する必要があるため、設備が複雑で大型大重量化するという問題がある。

本発明の目的は、電気部品のはんだ付けの信頼性を高め、電気部品実装基板の製造費用を低減させると共に、設備が簡単で小型軽量化することができる電気部品実装基板の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された発明は、電気部品の端子部を予備はんだ付け及び本はんだ付けを行って、電気部品を基板に実装する電気部品実装基板の製造方法において、端子部が予備はんだ付けされた第１の電気部品が基板に搭載された電気部品搭載基板と、端子部が予備はんだ付けされていない第２の電気部品とを共通のパレットにマウントし、第１の電気部品の端子部と、第２の電気部品の端子部とを共通のはんだ浴中に浸漬して、第１の電気部品の端子部の前記電気部品搭載基板に対する本はんだ付け、及び第２の電気部品の端子部の予備はんだ付けを行った後、上記工程において端子部を予備はんだ付けした当該第２の電気部品を、以降の工程において、端子部が予備はんだ付けされた第１の電気部品として、新たに用意した別の基板に搭載した別の当該電気部品搭載基板において上記工程と同様の工程を行う電気部品実装基板の製造方法。

本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１記載の電気部品実装基板の製造方法において、第１の電気部品の端子部と第２の電気部品の端子部とを共通のはんだ浴中に浸漬する前に、これら端子部に対してフラックスを塗布し、予備加熱することを特徴とするものである。

本発明の請求項１記載の電気部品実装基板の製造方法によると、第２の電気部品の端子部を基板に邪魔されることなく予備はんだ付けするので、端子部の外表面にむらなく均等に予備はんだ付けすることができる。従って、そのはんだめっき厚さにばらつきが生じ難く、第１の電気部品としてその端子部を本はんだ付けしたとき、基板のスルーホール内のはんだにボイド等のブローホールが発生せず、はんだ付けの信頼性を高めることができる。

また、端子部が予備はんだ付けされた第１の電気部品の端子部を本はんだ付けすると同時に、端子部が予備はんだ付けされていない第２の電気部品の端子部を予備はんだ付けするので、第１の電気部品の端子部を予備はんだ付けする時間が不要となり、電気部品実装基板の製造能率が向上して、製造費用を低減させることができる。

更に、端子部が予備はんだ付けされた第１の電気部品の端子部と端子部が予備はんだ付けされていない第２の電気部品の端子部とを共通のはんだ浴中に浸漬してはんだ付けするので、従来のような予備はんだ浴槽と本はんだ浴槽を設置する必要がなく、共通１個のはんだ浴槽を設置するだけで足りる。従って、設備が簡単で小型軽量化することができる。

本発明の請求項２記載の電気部品実装基板の製造方法によると、第１の電気部品の端子部にフラックスを塗布する際、第２の電気部品の端子部にフラックスを塗布するので、第２の電気部品の端子部にフラックスを塗布する手間を削減することができる。また、第１の電気部品の端子部を予備加熱する際、第２の電気部品の端子部を予備加熱するので、熱容量の大きな第２の電気部品でも、その端子部を十分に予備加熱することが可能になり、確実に予備はんだ付けすることができる。

次に、本発明の実施形態を図面により説明する。図１は本発明の一実施形態である電気部品実装基板の製造方法において、電気部品を予備及び本はんだ付けする前の状態を示す分解正面図、図２は図１に示す状態の分解平面図、図３は本実施形態において、電気部品を予備及び本はんだ付けしている状態を示す正面図、図４は本実施形態の製造工程図である。

本実施形態の電気部品実装基板の製造方法を以下説明する。先ず、図１、２に示すように、端子部（リード、接続ピン）３が既に予備はんだ付けされた、例えば、２個の第１の電気部品１が基板５に搭載された１個の電気部品搭載基板４と、端子部９が予備はんだ付けされていない、例えば、２個の第２の電気部品７とを共通のパレット１１にマウントし、パレット１１に固定されるコ字型の押えカバー１３で電気部品搭載基板４の第１の電気部品１の上部を押える。

電気部品搭載基板４を構成する基板５は、矩形状のプリント基板等で構成され、２個の第１の電気部品１の端子部３を挿入するための複数のスルーホール５ａが形成されている。そして、そのスルーホール５ａに端子部３をその先端部が下方に突出するように挿入することにより、第１の電気部品１が基板５に搭載される。なお、６は必要によりリフローはんだ付け法により基板に既に実装されている電気部品である。第１番目に製造される電気部品実装基板１７（図３参照）において、電気部品搭載基板４に搭載される第１の電気部品１は、第２の電気部品の端子部３が既に予備はんだ付けされたものを使用する。また、第２番目以降に製造される電気部品実装基板１７の基板５に搭載される第１の電気部品１は、後記のように、第１番目に電気部品実装基板１７を製造する際、電気部品搭載基板４と共に、パレット１１にマウントされ、第２の電気部品７の端子部９を予備はんだ付けしたものを使用する。

パレット１１は、鋼、耐熱樹脂等で出来た矩形板状体の中央部に、電気部品搭載基板４をマウントするための１個の矩形状の穴部１１ａが形成され、その穴部１１ａの左右両側に第２の電気部品７の端子部９が挿入される２個の矩形状の穴部１１ｂが形成されている。パレット１１が耐熱樹脂で出来ていると、はんだ付け後の温度が過大にならず、後工程への取り扱いが容易になるので好ましい。１１ｃは２個の第２の電気部品７をマウントするために設けられた設置スペース部である。

次に、図４に示すように、上記パレット１１をフラクサ及び予備加熱器に順次供給して、電気部品搭載基板４における第１の電気部品１の端子部３及び第２の電気部品７の端子部９に対してフラックスを塗布し、予備加熱する。

次に、このパレット１１を図３に示すように、静止型のはんだ浴槽１５に供給し、第１の電気部品１の端子部３と第２の電気部品７の端子部９とを、Ｐｂフリーのはんだが溶融された共通のはんだ浴１５ａ中に浸漬（ディップイン）して、フローはんだ付け法により、第１の電気部品１の端子部３を本はんだ付けすると同時に、第２の電気部品７の端子部９を予備はんだ付けすることにより、第１の電気部品１を基板５に実装し、電気部品実装基板１７を製造する。

次に、パレット１１をはんだ浴槽１５から取り出して、電気部品実装基板１７及び端子部９が予備はんだ付けされた第２の電気部品７等をパレット１１ごと冷却処理する。

次に、パレット１１から１個の電気部品実装基板１７及び端子部９が予備はんだ付けされた２個の第２の電気部品７を取り外す。

上記のようにして電気部品実装基板１７を製造した後、引き続いて、別の電気部品実装基板１７を新規に製造する場合には、上記前工程で端子部９が予備はんだ付けされた２個の第２の電気部品７を第１の電気部品１として用いて、この電気部品１を新たに用意した別の基板５に搭載して１個の電気部品搭載基板４を形成する。そして、この電気部品搭載基板４と、新たに用意した別の端子部９が予備はんだ付けされていない２個の第２の電気部品７とを空になった上記パレット１１にマウントする。次に、このパレット１１にマウントされた電気部品搭載基板４の第１、第２の電気部品１、７の端子部３、９に対して、図４の製造工程に従って上記の処理を施し、必要個数の電気部品実装基板１７を製造する。

本発明の電気部品実装基板１７の製造方法によると、第２の電気部品７の端子部９を基板５に邪魔されることなく予備はんだ付けするので、端子部９の外表面にむらなく均等に予備はんだ付けすることができる。従って、そのはんだめっき厚さにばらつきが生じ難く、第１の電気部品１としてその端子部３を本はんだ付けしたとき、基板５のスルーホール５ａ内のはんだにボイド等のブローホールが発生せず、はんだ付けの信頼性を高めることができる。

また、端子部３が予備はんだ付けされた第１の電気部品１の端子部３を本はんだ付けすると同時に、端子部９が予備はんだ付けされていない第２の電気部品７の端子部９を予備はんだ付けするので、第１の電気部品１の端子部３を予備はんだ付けする時間が不要となり、電気部品実装基板１７の製造能率が向上して、製造費用を低減させることができる。

また、端子部９，３の予備及び本はんだ付けに同一のはんだ材料を用いるので、本はんだ付け時の濡れ性が向上し、電気部品１と基板５の配線パターンの導体部分との接続性能を向上させることができる。

更に、端子部３が予備はんだ付けされた第１の電気部品１の端子部３と端子部９が予備はんだ付けされていない第２の電気部品７の端子部９とを共通のはんだ浴１５ａ中に浸漬してはんだ付けするので、従来のような予備はんだ浴槽と本はんだ浴槽を設置する必要がなく、共通１個のはんだ浴槽１５を設置するだけで足りる。従って、設備が簡単で小型軽量化することができる。

本実施形態のように、第１の電気部品１の端子部３にフラックスを塗布する際、第２の電気部品７の端子部９にフラックスを塗布することにより、第２の電気部品７の端子部９にフラックスを塗布する手間を削減することができるので好ましい。また、第１の電気部品１の端子部３を予備加熱する際、第２の電気部品７の端子部９を予備加熱することにより、熱容量の大きな第２の電気部品７でも、その端子部９を十分に予備加熱することが可能になり、確実に予備はんだ付けすることができるので好ましい。

本発明の一実施形態である電気部品実装基板の製造方法において、電気部品を予備及び本はんだ付けする前の状態を示す分解正面図である。 図１に示す状態の分解平面図である。 本実施形態において、電気部品を予備及び本はんだ付けしている状態を示す正面図である。 本実施形態の製造工程図である。

１ 第１の電気部品
３ 端子部
４ 電気部品搭載基板
５ 基板
５ａ スルーホール
６ 電気部品
７ 第２の電気部品
９ 端子部
１１ パレット
１１ａ 穴部
１１ｂ 穴部
１１ｃ 設置スペース部
１３ 押えカバー
１５ はんだ浴槽
１５ａ はんだ浴
１７ 電気部品実装基板

Claims (2)

1. 電気部品の端子部を予備はんだ付け及び本はんだ付けを行って、電気部品を基板に実装する電気部品実装基板の製造方法において、
   端子部が予備はんだ付けされた第１の電気部品が基板に搭載された電気部品搭載基板と、
   端子部が予備はんだ付けされていない第２の電気部品とを共通のパレットにマウントし、
   第１の電気部品の端子部と、第２の電気部品の端子部とを共通のはんだ浴中に浸漬して、第１の電気部品の端子部の前記電気部品搭載基板に対する本はんだ付け、及び第２の電気部品の端子部の予備はんだ付けを行った後、
   上記工程において端子部を予備はんだ付けした当該第２の電気部品を、
   以降の工程において、端子部が予備はんだ付けされた第１の電気部品として、新たに用意した別の基板に搭載した別の当該電気部品搭載基板において上記工程と同様の工程を行う
   電気部品実装基板の製造方法。
2. 第１の電気部品の端子部と第２の電気部品の端子部とを共通のはんだ浴中に浸漬する前に、これら端子部に対してフラックスを塗布し、予備加熱することを特徴とする
   請求項１記載の電気部品実装基板の製造方法。

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