説明

表面実装部品の補修方法およびこれに用いるマスク部材

【課題】塗布したはんだのずれが回避され、高い注意力や作業能力を必要とすることのない表面実装部品の補修方法、並びに基板から容易に取り外されるマスク部材を提供する。
【解決手段】マスク部材40は、開口45を通して補修用のクリームはんだが塗布されると、突出部44を持ち上げて基板11から剥がされる。補修の対象となる表面実装部品10の周囲に他の隣接部品15が搭載されている場合でも、突出部44はそれら他の隣接部品15とは干渉しない。そのため、マスク部材40は、突出部44を持ち上げるだけで基板11から容易に剥がされる。これにより、塗布したクリームはんだのずれが回避され、高い注意力や作業能力を必要とすることなく、表面実装部品10は容易に補修される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表面実装部品の補修方法およびこれに用いるマスク部材に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、表面実装部品の基板への取り付けは、自動化されている。しかし、例えば表面実装部品の搭載位置にずれやはんだ付け不良があるとき、表面実装部品を所定の位置へ修正したり、はんだ付けをやり直す補修が必要となる。一方、近年では、表面実装部品の小型化が進むとともに、裏面に放熱パッドや端子をなどを有する表面実装部品が普及している。そのため、補修のためにはんだの再塗布や表面実装部品の付け替えを行う場合、他の部品に影響を与えないように対象となる表面実装部品のランドに対し部分的なはんだの塗布が必要となる。特許文献1は、この特定のランドに対しはんだを供給するために、実装用のランドとは異なる目印用のランドを基板に設けている。これにより、特許文献1では、メタルマスクの位置の決定を容易にし、特定のランドへのはんだの供給を簡便化している。
【0003】
しかしながら、特許文献1に開示されているメタルマスクは、薄い板状に形成されている。このメタルマスクは、特定のランドへはんだを供給するために、基板に対して小さな外形を有している。そのため、メタルマスクを利用してはんだを塗布した後、小さく薄いメタルマスクは基板から取り外す必要がある。この基板は、補修の対象となる表面実装部品以外にも複数の部品が搭載されている。その結果、補修のために基板に被せたメタルマスクを、周囲の部品との干渉をさけつつ、かつ塗布したはんだのずれを避けつつ基板から取り外すためには、高い注意力と作業能力を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−223230号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、本発明の目的は、塗布したはんだのずれが回避され、高い注意力や作業能力を必要とすることのない表面実装部品の補修方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、高い注意力や作業能力を必要とすることなく、基板から容易に取り外されるマスク部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1記載の発明では、開口を通して補修用のはんだが塗布されると、マスク部材は基板と反対側に突出する部分を持ち上げて基板から剥がされる。すなわち、マスク部材は、基板と反対側に突出する部分を基板と反対側へ持ち上げることにより、基板から容易に取り外される。そのため、補修の対象となる表面実装部品の周囲に他の部品が搭載されている場合でも、マスク部材の突出する部分はそれら他の部品とは干渉しない。その結果、マスク部材は、突出した部分を持ち上げるだけで基板から容易に剥がされる。また、マスク部材は、突出した部分を持ち上げることにより、基板からほぼ垂直に持ち上げられる。そのため、マスク部材は基板に対して傾きにくく、塗布したはんだがマスク部材によってずれることも低減される。したがって、塗布したはんだのずれが回避され、高い注意力や作業能力を必要とすることなく、表面実装部品を補修することができる。
【0007】
請求項2記載の発明では、マスク本体は、表面実装部品が搭載される搭載部に対応する開口を有している。そのため、補修のためのはんだは、マスク本体の開口を通して基板の搭載部に塗布される。これにより、補修のためのはんだは、開口を目印として搭載部へ容易に塗布される。また、突出部は、マスク本体から基板とは反対側へ立ち上がっている。そのため、この突出部をつまみ上げることにより、薄く小さなマスク本体は基板から剥がされる。したがって、高い注意力や作業能力を必要とすることなく、基板から容易に取り外すことができる。
【0008】
請求項3記載の発明では、壁部は、マスク本体から基板とは反対側へ延び、マスク本体の周囲を囲んでいる。そのため、塗布されるはんだは、壁部によってマスク本体の外部への漏れが低減される。これにより、補修のためのはんだは、対象となる搭載部以外への付着が低減される。したがって、表面実装部品の補修精度を高めることができる。
【0009】
請求項4記載の発明では、接続部は、マスク本体と突出部との間に設けられている。この接続部は、搭載部からこの搭載部に隣り合う隣接部品までの距離よりも全長が小さい。そのため、マスク本体および突出部は、搭載部に隣接する隣接部品との干渉が低減される。また、この接続部は、複数の折り曲げ線部を有している。突出部は、この折り曲げ線部から折り曲げることにより、マスク本体との間に角度を形成する。すなわち、接続部の折り曲げ線部で折り曲げることにより、基板の搭載部と平行なマスク本体と突出部との間には角度が形成され、突出部は基板とは反対側へ立ち上がる。この折り曲げ線部は複数設けられているため、搭載部と隣接部品との距離に応じて折り曲げ位置が変更される。したがって、マスク本体および突出部と隣接部品との干渉を低減しつつ、搭載部にはんだを塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】一実施形態による基板およびマスク部材を示す模式図
【図2】一実施形態による基板に搭載された表面実装部品を示す模式図
【図3】一実施形態によるマスク部材を展開した板材を示す模式図
【図4】一実施形態によるマスク部材を展開した板材および加工治具を示す模式図
【図5】一実施形態による表面実装部品の補修方法の手順を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、表面実装部品の補修方法およびマスク部材の一実施形態について図面に基づいて説明する。
まず、図2に基づいて対象となる表面実装部品10を含む基板11の構成について説明する。基板11は、一方の面に実装面12を有している。基板11は、実装面12に複数の配線用のランド13を有している。また、基板11は、表面実装部品10の放熱のための放熱ランド14を有している。本実施形態の場合、配線用のランド13は、図1に示すように放熱ランド14の周囲に配置されている。基板11は、この表面実装部品10の他にも隣接部品15を有している。
【0012】
図2に示すように表面実装部品10は、基板11の実装面12に搭載されている。表面実装部品10は、部品本体21、リード部22および放熱用パッド23を有している。部品本体21は、例えば図示しない実装基板に搭載された半導体素子などの各種素子を収容する樹脂パッケージで構成されている。リード部22は、導電性の金属で形成され、この部品本体21の周囲に突出している。放熱用パッド23は、熱伝導性のある金属やセラミックスで形成され、部品本体21の裏面すなわち実装面12側に設けられている。放熱用パッド23は、部品本体21の裏面において露出している。
【0013】
表面実装部品10と基板11との間は、はんだ30で接続されている。具体的には、表面実装部品10のリード部22は、はんだ30を挟んで配線用のランド13と接続されている。また、表面実装部品10の放熱用パッド23は、はんだ30を挟んで放熱ランド14と接続されている。これにより、表面実装部品10のリード部22は、はんだ30によって配線用のランド13と電気的に接続されている。また、表面実装部品10の放熱用パッド23は、はんだ30によって放熱ランド14と接続されている。これにより、表面実装部品10の部品本体21から発生した熱は、放熱用パッド23およびはんだ30を経由して放熱ランド14へ伝達され、放熱ランド14から基板11へ放熱される。
【0014】
次に、図1に示すマスク部材40について説明する。
マスク部材40は、マスク本体41、壁部42、接続部43および突出部44を備えている。マスク本体41は、板状に形成されいる。マスク本体41は、基板11の搭載部に相当する放熱ランド14と重ね合わせ可能な開口45を有している。開口45の大きさは、放熱ランド14と同一またはやや小さく設定されている。壁部42は、このマスク本体41の周囲に設けられており、マスク本体41から基板11と反対側へ立ち上がっている。本実施形態の場合、壁部42は、マスク本体41の接続部43および突出部44側には設けられていない。接続部43は、マスク本体41の一方の端部にマスク本体41と一体に設けられている。この接続部43は、マスク本体41と突出部44とを接続している。このように、本実施形態の場合、マスク本体41、壁部42、接続部43および突出部44は、図3に示すように例えばステンレスなどの一枚の板材50から一体に成形されている。壁部42は、マスク本体41との接続部分から折り曲げることにより、基板11と反対側へ立ち上がっている。
【0015】
マスク部材40は、図4に示すようにこれらマスク本体41、壁部42、接続部43および突出部44が一体となった板材50とともに、加工治具51が組み合わせられている。加工治具51は、マスク部材40を形成する板材50よりも板厚の大きな材料で形成されている。一体となった板材50は、この加工治具51をマスク本体41に重ね合わせた後、加工治具51を基準に折り曲げられる。加工治具51は板材50よりも厚く硬いため、板材50は加工治具51の端部を基準として容易に折り曲げられる。板材50を折り曲げることにより、壁部42が形成され、マスク部材40が形成される。この加工治具51は、表面実装部品10の補修時にクリームはんだを塗布するとき、いわゆるスキージとして利用される。
【0016】
接続部43は、図1および図3に示すように複数の溝61〜64を有している。溝61〜64は、接続部43における板厚方向の途中まで切り込まれている。これにより、接続部43は、溝61〜64を利用して折り曲げることができる。すなわち、これらの溝61〜64は、特許請求の範囲における折り曲げ線部に相当する。溝61〜64を利用して接続部43を折り曲げることにより、図1に示すようにマスク本体41と突出部44との間には角度が形成される。すなわち、接続部43の溝61〜64から突出部44を基板11と反対側へ折り曲げることにより、突出部44はマスク本体41から基板11と反対側へ立ち上がる。溝61〜64は接続部43に複数設けられているため、折り曲げる溝61〜64の位置によって接続部43の全長は変化する。例えば、放熱ランド14と、この放熱ランド14に隣接する隣接部品15との間の距離が小さいとき、接続部43は複数の溝61〜64のうちマスク本体41に近い位置の溝61で折り曲げられる。これにより、マスク本体41から突出部44までの接続部43の全長が短縮され、放熱ランド14に位置をあわせたマスク本体41と隣接部品15との干渉は低減される。一方、放熱ランド14と隣接部品15との距離が大きいとき、接続部43は複数の溝61〜64のうちマスク本体41から遠い位置の溝64で折り曲げてもよい。このように、接続部43は、放熱ランド14と隣接部品15との間の距離に応じて溝61〜64のいずれかで折り曲げられる。
【0017】
次に、上記の構成によるマスク部材40を用いた表面実装部品10の補修方法について説明する。
マスク部材40は、図5(A)に示すように基板11の実装面12に載せられる。このとき、マスク部材40は、マスク本体41に設けられている開口45を、基板11の実装面12に設けられている放熱ランド14にあわせて基板11に載せられる。基板11とマスク部材40との間は、放熱ランド14の厚さに相当する程度の微小な距離である。
【0018】
基板11にマスク部材40が載せられると、図5(B)に示すようにマスク部材40の開口45を通して放熱ランド14にクリームはんだ70が塗布される。クリームはんだ70は、例えば加工治具51をスキージとして開口45へ薄く均一に供給される。開口45へ塗布されたクリームはんだ70は、薄く均一な層として放熱ランド14に塗布される。供給されるクリームはんだ70は、壁部42によってマスク本体41の外部への漏れが低減される。このとき、放熱ランド14に塗布されるクリームはんだ70の厚さは、マスク部材40のマスク本体41の板厚に近似する。
【0019】
放熱ランド14へクリームはんだ70が塗布されると、マスク部材40は突出部44を利用して上方へ持ち上げられる。すなわち、マスク部材40は、突出部44を上方へ持ち上げることにより、突出部44と一体のマスク本体41が基板11から剥がされる。このとき、突出部44を基板11からほぼ垂直に上方へ持ち上げることにより、マスク本体41の傾きが低減される。これにより、放熱ランド14に塗布されたクリームはんだ70が放熱ランド14の周囲の基板11へ漏れたり、放熱ランド14からずれることは低減される。また、過剰となった不要なクリームはんだ70は、マスク本体41に残留する。そのため、過剰なクリームはんだ70は、持ち上げられたマスク部材40とともに基板11に付着することなく除去される。
【0020】
マスク部材40が剥がされると、表面実装部品10は所定の位置に搭載される。このとき、表面実装部品10は、放熱用パッド23が放熱ランド14に重なるように基板11に搭載される。表面実装部品10が搭載された基板11は、図示しないリフロー炉へ送られる。これにより、表面実装部品10は、基板11に固定される。
【0021】
以上説明した一実施形態では、マスク部材40は、開口45を通して補修用のクリームはんだ70が塗布されると、突出部44を持ち上げて基板11から剥がされる。すなわち、マスク部材40は、基板11と反対側に突出する突出部44を基板11と反対側へ持ち上げることにより、基板11から容易に取り外される。補修の対象となる表面実装部品10の周囲に他の隣接部品15が搭載されている場合でも、突出部44はそれら他の隣接部品15とは干渉しない。その結果、マスク部材40は、突出部44を持ち上げるだけで基板11から容易に剥がされる。また、マスク部材40は、突出部44を持ち上げることにより、基板11からほぼ垂直に持ち上げられる。そのため、マスク部材40は基板11に対して傾きにくく、塗布したクリームはんだ70がマスク部材40によってずれることも低減される。したがって、塗布したクリームはんだ70のずれが回避され、高い注意力や作業能力を必要とすることなく、表面実装部品10を補修することができる。
【0022】
また、一実施形態では、マスク本体41は、放熱ランド14に対応する開口45を有している。そのため、補修のためのクリームはんだ70は、マスク本体41の開口45を通して基板11の放熱ランド14に塗布される。これにより、補修のためのクリームはんだ70は、開口45を目印として放熱ランド14へ容易に塗布される。また、突出部44は、マスク本体41から基板11とは反対側へ立ち上がっている。そのため、この突出部44をつまみ上げることにより、薄く小さなマスク本体41は基板11から剥がされる。したがって、高い注意力や作業能力を必要とすることなく、基板11から容易に取り外すことができる。
【0023】
一実施形態では、壁部42は、マスク本体41から基板11とは反対側へ延び、マスク本体41の周囲を囲んでいる。そのため、塗布されるクリームはんだ70は、壁部42によってマスク本体41の外部への漏れが低減される。これにより、補修のためのクリームはんだ70は、対象となる放熱ランド14以外への付着が低減される。したがって、表面実装部品10の補修精度を高めることができる。
【0024】
さらに、一実施形態では、接続部43は、マスク本体41と突出部44との間に設けられている。この接続部43は、放熱ランド14から隣接部品15までの距離よりも全長が小さい。そのため、マスク本体41および突出部44は、放熱ランド14に隣接する隣接部品15との干渉が低減される。また、この接続部43は、複数の溝61〜64を有している。突出部44は、この溝61〜64を利用して折り曲げることにより、マスク本体41との間に角度を形成する。すなわち、接続部43の溝61〜64で折り曲げることにより、基板11の放熱ランド14と平行なマスク本体41と突出部44との間には角度が形成され、突出部44は基板11とは反対側へ立ち上がる。この溝61〜64は接続部43に複数設けられているため、放熱ランド14と隣接部品15との距離に応じて折り曲げ位置を変更可能である。したがって、マスク本体41および突出部44と隣接部品15との干渉を低減しつつ、放熱ランド14に補修用のクリームはんだ70を塗布することができる。
【0025】
説明した以上の本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
例えば壁部42や開口45の形状などは、適用する表面実装部品10や基板11に応じて任意に変更することができる。また、溝61〜64の本数も、任意に設定することができる。また、突出部44は、マスク本体41との間に接続部43を挟むことなく、マスク本体41に直接設けてもよい。
【符号の説明】
【0026】
図面中、10は表面実装部品、11は基板、12は実装面、14は放熱ランド(搭載部)、40はマスク部材、41はマスク本体、42は壁部、43は接続部、44は突出部、45は開口、61〜64は溝(折り曲げ線部)を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板の実装面に搭載される表面実装部品の補修方法であって、
前記実装面にマスク部材を載せる工程と、
前記基板に載せられた前記マスク部材の開口に、前記実装面とは反対側から補修用のはんだを塗布する工程と、
補修用の前記はんだを塗布した後、前記マスク部材から前記基板と反対側に突出している部分を持ち上げて前記マスク部材を前記基板から剥がす工程と、
を含む表面実装部品の補修方法。
【請求項2】
請求項1記載の表面実装部品の補修方法に用いるマスク部材であって、
前記基板において前記表面実装部品が搭載される搭載部に対応する開口を有するマスク本体と、
前記マスク本体から前記基板とは反対側に立ち上がっている突出部と、
を備えるマスク部材。
【請求項3】
前記マスク本体の周囲を囲み、前記マスク本体から前記基板とは反対側に延びている壁部をさらに備える請求項2記載のマスク部材。
【請求項4】
前記マスク本体と前記突出部との間に設けられ、前記搭載部からこの搭載部に隣り合う隣接部品までの距離よりも全長が小さな接続部をさらに備え、
前記接続部は、前記マスク本体と前記突出部との間に角度を形成するための折り曲げ線部を複数有する請求項2または3記載のマスク部材。

【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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【公開番号】特開2013−98376(P2013−98376A)
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−240170(P2011−240170)
【出願日】平成23年11月1日(2011.11.1)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】