JP2020088221A

JP2020088221A - 電子部品の接合方法

Info

Publication number: JP2020088221A
Application number: JP2018222043A
Authority: JP
Inventors: 教夫加納; Michio Kano
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2020-06-04

Abstract

【課題】電子部品に複数のワークをはんだ付けする際に、電子部品と複数のワークとの結合体が位置決め用の治具から取り外しできなくなるのを防止することができる、電子部品の接合方法を提供する。【解決手段】治具上に配置された下側ワークの上面において、第１上側ワークと第２上側ワークとをはんだ付けする、電子部品の接合方法は、予めピン上に成形されたはんだを下側ワークと、第１上側ワークと第２上側ワークのそれぞれに設けられたはんだ挿入穴に挿入することによって、下側ワークと第１上側ワーク及び第２上側ワークを位置決めし、第１上側ワークの一端と治具とを位置決めピンにより固定し、第２上側ワークの一端は治具に対して解放された状態で、はんだを溶融し、その後冷却してはんだを硬化させる。【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品の接合方法に関する。

電子部品にアウターリードなどのワークをはんだにより接合する技術が知られている。特許文献１には、基台上に立設された位置決めピンに電子部品としてのＴＣＰ（ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）を取り付け、ＴＣＰを基台に固定した状態でワークとしてのアウターリードをＴＣＰと基台にはんだ付けする技術が記載されている。

特開平６−１５１６８３号公報

電子部品に複数のワークをはんだ付けする場合、電子部品と複数のワークとをそれぞれ治具としての基板に位置決めする必要がある。位置決めした後に、リフロー処理によってはんだを溶融、硬化させて、電子部品と複数のワークとをはんだ付けする。発明者らは、電子部品（下側ワーク）上に複数のワーク（第１上側ワーク、第２上側ワーク）をはんだ付けする、電子部品の接合方法を試験的に検討した。図５から図７は、発明者らが試験的に検討した電子部品の接合方法について説明する模式図である。図５に示すように、まず、電子部品としての下側ワーク５１１における、第１上側ワーク５１２と第２上側ワーク５１３をはんだ付けする箇所にはんだ５１４を付ける。さらに、第１上側ワーク５１２に位置決め孔５１２ａを形成し、第２上側ワーク５１３に位置決め孔５１３ａを形成する。下側ワーク５１１、第１上側ワーク５１２及び第２上側ワーク５１３の材質は、例えば銅である。

続いて、図６に示すように、下側ワーク５１１を治具としての基台５１０の所定位置に配置する。また、第１上側ワーク５１２の位置決め孔５１２ａに、基台５１０に立設された位置決めピン５１５を通して第１上側ワーク５１２を位置決めする。さらに、第２上側ワーク５１３の位置決め孔５１３ａに、基台５１０に立設された位置決めピン５１６を通して第２上側ワーク５１３を位置決めする。基台５１０は、例えばカーボン製である。

続いて、図７に示すように、下側ワーク５１１、第１上側ワーク５１２及び第２上側ワーク５１３が位置決めされた状態でリフロー処理を行う。すなわち、下側ワーク５１１、第１上側ワーク５１２及び第２上側ワーク５１３が位置決めされた状態でヒータ２０により加熱してはんだ５１４を溶融させ、さらに常温まで冷却してはんだ５１４を硬化させる。

図７に示すように、冷却した際、基台５１０の一端はＰ５０２の方に縮み、他端はＰ５０４の方に縮む。また、第１上側ワーク５１２はＰ５０１の方に縮み、第２上側ワーク５１３はＰ５０３の方に縮む。しかしながら、基台５１０と、第１上側ワーク５１２及び第２上側ワーク５１３とは材質が異なるため、線膨張係数の差により冷却の際に縮む量が異なる。このため、冷却後に、下側ワーク５１１、第１上側ワーク５１２及び第２上側ワーク５１３により構成される結合体が、治具としての基台５１０から取り外しできなくなってしまうという問題があった。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、電子部品に複数のワークをはんだ付けする際に、電子部品と複数のワークとの結合体が位置決め用の治具から取り外しできなくなるのを防止することができる、電子部品の接合方法を提供する。

本発明の一態様に係る電子部品の接合方法は、治具上に配置された下側ワークの上面において、第１上側ワークと第２上側ワークとをはんだ付けするものであり、予めピン上に成形されたはんだを前記下側ワークと、前記第１上側ワークと前記第２上側ワークのそれぞれに設けられたはんだ挿入穴に挿入することによって、前記下側ワークと前記第１上側ワーク及び前記第２上側ワークを位置決めし、前記第１上側ワークの一端と前記治具とを位置決めピンにより固定し、前記第２上側ワークの一端は前記治具に対して解放された状態で、はんだを溶融し、その後冷却してはんだを硬化させるものである。

基台と、第１上側ワーク及び第２上側ワークとの材質が異なる場合、線膨張係数の差により、基台と、第１上側ワーク及び第２上側ワークとで縮み量は異なる。しかしながら、位置決めされた状態の、下側ワーク、第１上側ワーク及び第２上側ワークの結合体は、基板に対し１点でしか固定されていない。つまり、第２上側ワークの一端は治具としての基板に対して解放された状態となっている。このため、冷却後に、下側ワーク、第１上側ワーク及び第２上側ワークにより構成される結合体が、治具としての基板から取り外しできなくなってしまうことを抑制することができる。

本発明によれば、電子部品に複数のワークをはんだ付けする際に、電子部品と複数のワークとの結合体が位置決め用の治具から取り外しできなくなるのを防止することができる。

本実施の形態に係る電子部品の接合方法について説明する模式図である。本実施の形態に係る電子部品の接合方法について説明する模式図である。本実施の形態に係る電子部品の接合方法について説明する模式図である。本実施の形態に係る電子部品の接合方法について説明する模式図である。発明者らが試験的に検討した電子部品の接合方法について説明する模式図である。発明者らが試験的に検討した電子部品の接合方法について説明する模式図である。発明者らが試験的に検討した電子部品の接合方法について説明する模式図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

本実施の形態に係る電子部品の接合方法は、電子部品に複数のワークをはんだ付けする方法である。図１から図４は、本実施の形態に係る電子部品の接合方法について説明する模式図である。図１に示すように、まず、電子部品としての下側ワーク１１に位置決め孔１１ａ、１１ｂを形成する。また、第１上側ワーク１２に位置決め孔１２ａ、１２ｂを形成し、第２上側ワーク５１３に位置決め孔１３ａを形成する。下側ワーク１１、第１上側ワーク１２及び第２上側ワーク１３の材質は、例えば銅である。

続いて、図２に示すように、第１上側ワーク１２の位置決め孔１２ｂに、治具としての基台１０に立設された位置決めピン１５を通して第１上側ワーク１２を位置決めする。基台１０は、例えばカーボン製である。また、下側ワーク１１の位置決め孔１１ａに成形されたはんだである成形はんだ１４を配置する。図３に示すように、成形はんだ１４は、例えば円筒形であり、円筒形の上下面にはそれぞれ位置決めピン１４ａが立設されている。

図２において、成形はんだ１４の一方の位置決めピン１４ａ（図３参照）を下側ワーク１１の位置決め孔１１ａに嵌め込み、成形はんだ１４の他方の位置決めピン１４ａ（図３参照）を第１上側ワーク１２の位置決め孔１２ａに嵌め込み、下側ワーク１１を位置決めする。さらに、図２において、成形はんだ１４の一方の位置決めピン１４ａ（図３参照）を下側ワーク１１の位置決め孔１１ｂに嵌め込み、成形はんだ１４の他方の位置決めピン１４ａ（図３参照）を第２上側ワーク１３の位置決め孔１３ａに嵌め込み、第２上側ワーク１３を位置決めする。このようにすると、位置決めされた状態の、下側ワーク１１、第１上側ワーク１２及び第２上側ワーク１３は、基台１０に対し１点でしか固定されていない。つまり、第２上側ワーク１３の一端は治具としての基台１０に対して解放された状態となっている。

続いて、図４に示すように、下側ワーク１１、第１上側ワーク１２及び第２上側ワーク１３が位置決めされた状態でリフロー処理を行う。すなわち、下側ワーク１１、第１上側ワーク１２及び第２上側ワーク１３が位置決めされた状態でヒータ２０により加熱して成形はんだ１４を溶融させ、さらに常温まで冷却して成形はんだ１４を硬化させる。

図４に示すように、冷却した際、基台１０はＰ２の方に縮む。また、第１上側ワーク１２はＰ１の方に縮み、第２上側ワーク１３はＰ３の方に縮む。つまり、基台５１０、第１上側ワーク５１２及び第２上側ワーク５１３は、全て同じ方向に縮む。基台５１０と、第１上側ワーク５１２及び第２上側ワーク５１３とは材質が異なるため、線膨張係数の差により、基台５１０と、第１上側ワーク５１２及び第２上側ワーク５１３とで縮み量は異なる。

しかしながら、位置決めされた状態の、下側ワーク１１、第１上側ワーク１２及び第２上側ワーク１３の結合体は、基台１０に対し１点でしか固定されていない。つまり、第２上側ワーク１３の一端は治具としての基台１０に対して解放された状態となっている。このため、冷却後に、下側ワーク１１、第１上側ワーク１２及び第２上側ワーク１３により構成される結合体が、治具としての基台１０から取り外しできなくなってしまうことを抑制することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１０基台
１１下側ワーク
１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１３ａ位置決め孔
１２第１上側ワーク
１３第２上側ワーク
１４ａ、１５位置決めピン
２０ヒータ

Claims

治具上に配置された下側ワークの上面において、第１上側ワークと第２上側ワークとをはんだ付けする、電子部品の接合方法であって、
予めピン上に成形されたはんだを前記下側ワークと、前記第１上側ワークと前記第２上側ワークのそれぞれに設けられたはんだ挿入穴に挿入することによって、前記下側ワークと前記第１上側ワーク及び前記第２上側ワークを位置決めし、
前記第１上側ワークの一端と前記治具とを位置決めピンにより固定し、前記第２上側ワークの一端は前記治具に対して解放された状態で、はんだを溶融し、その後冷却してはんだを硬化させる、電子部品の接合方法。