表面実装部品及び製造方法
【課題】実装時の基板の反りに対する受容性を高くし、コネクタのコプラナリティ管理を容易にし、半田付け不良の発生を抑制することができる表面実装部品を提供すること。
【解決手段】本発明による表面実装部品Ｃは、本体部２ａと脚部２ｂを有する複数のリード２と、脚部２ｂの電気的な接続面２ｂａに頂部を有して形成される半田溜まり部３と、半田溜まり部３を形成する半田のリードに沿う拡散を防止する拡散防止部２ｃを含む、ことを特徴とする。
【解決手段】本発明による表面実装部品Ｃは、本体部２ａと脚部２ｂを有する複数のリード２と、脚部２ｂの電気的な接続面２ｂａに頂部を有して形成される半田溜まり部３と、半田溜まり部３を形成する半田のリードに沿う拡散を防止する拡散防止部２ｃを含む、ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電算機、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等に使用される高密度コネクタに使用されるコネクタを始めとした、基板の表面に実装される表面実装部品のリード半田付け部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常のＳＭＴ（Surface Mount Technology）実装における表面実装部品（ＳＭＤ：Surface Mount Device）のリードは、Ｌ、Ｊ形状の可動しないもの、もしくは、ＢＧＡ（Ball Grid Array）、ブット形状等が一般的である。また、フローティングリード構造の例としては、特許文献１において、コンタクトとリードをコネクタ単体で半田にて固定し、コネクタの基板への実装時に再溶融させ、可動状態とすることにより駆動する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６９８６６８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に開示されたようなコネクタにおいては、実装時の再溶融に伴って基板の反りが問題となりやすく、面精度管理の厳密化が求められやすく、半田付け不良が発生しやすい、という課題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、実装時の基板の反りに対する受容性が高く、コネクタの面精度（コプラナリティ）管理を容易にし、半田付け不良が発生しにくいコネクタを始めとした表面実装部品及び製造方法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】
【０００６】
上記の問題を解決するため、本発明に係る表面実装部品は、
本体部と当該本体部に垂直に延びる脚部を有する複数のリードと、前記脚部の電気的な接続面に頂部（凸部：稜線部又は部分楕円体の先端）を有して形成される半田溜まり部と、前記半田溜まり部を形成する半田の前記リードに沿う拡散を防止する拡散防止部を含む、ことを特徴とする。
【０００７】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る製造方法は、
複数のリードの接続面に頂部を有して形成される半田溜まり部を有する表面実装部品の製造方法であって、前記複数のリードの接続面に対応して半田載置部に並列された複数の凹部に半田を載置する載置ステップと、前記複数のリードに前記半田の拡散を防止する拡散防止部を形成する形成ステップと、前記凹部に載置された半田に前記複数のリードの接続面を当接させる配置ステップと、前記載置された半田を加熱する加熱ステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の表面実装部品及び製造方法によれば、実装時の基板の反りに対する受容性を高くし、コネクタのコプラナリティ管理を容易にし、半田付け不良の発生を抑制することができる。具体的には、実装時の例えばリフロー等による半田付けにおいて、前記半田溜まり部が溶融されて前記接続面が実装対象となる基板に対して対向方向に移動可能となり、前記基板の反りや、前記リードに対向する前記基板のパッドのばらつきを厳密に管理する必要をなくすことができる。また、前記接続面の前記基板に対する高さのばらつきについても厳密に管理する必要をなくした上で、信頼性の高いＳＭＴ接続を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施例の表面実装部品であるコネクタＣが含むコネクタモジュール１の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の一実施形態を示す模式図である。
【図３】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の半田ダム２ｃの形成態様の具体的形態を示す模式図である。
【図４】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の半田溜まり部３の一実施形態と対応するリード２の具体的形態を示す模式図である。
【図５】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の半田溜まり部３の一実施形態と対応するリード２の具体的形態を示す模式図である。
【図６】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の他の実施形態を示す模式図である。
【図７】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の他の実施形態を示す模式図である。
【図８】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の他の実施形態を示す模式図である。
【図９】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の他の実施形態を示す模式図である。
【図１０】本実施例において半田溜まり部３の形成に供されるパレット４（半田載置部）の一実施形態を示す模式図である。
【図１１】本実施例のパレット４にコネクタＣを載置した状態を示す模式図である。
【図１２】本実施例のパレット４のコネクタＣを載置して凹部５内の半田にリード２の接続面２ｂａを当接させた状態を示す模式図である。
【図１３】本実施例における半田溜まり部３の形成態様を示す模式図である。
【図１４】本実施例のコネクタＣを実装対象の基板Ｂに実装する形態を示す模式図である。
【図１５】本実施例のコネクタＣを実装対象の基板Ｂに実装するにあたりハウジング６（筐体）のスタンドオフ６ｂ（当接部）を用いる形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１１】
図１に示すように、本実施例のコネクタＣが含むコネクタモジュール１は、ほぼ長方形状の形態を具備しており、図１中左方の短辺に位置する接続部と、下方の長辺に位置する実装部を具備している。実装部はここでは図示しない基板のパッド（ランド）に電気的に接続されるリード２の一方端が図１中左右方向に並列されて露出されている。この一方端には半田溜まり部３が形成されている。
【００１２】
接続部は図示されない相手方コネクタへの接続に供されるコンタクトが図１中上下方向に並列されて有している。ここでは、コンタクトはリード２の他方端により構成される。なお、コンタクトは、他方端に半田接続部やプリント基板を介して適宜接続されるものであってもよい。コネクタＣにおいてはコネクタモジュール１が厚み方向に複数並列されて、ここでは図示しないハウジングに適宜固定されている。リード２の一方端は、コネクタＣの基板に対する実装面においてマトリクス状に配列される。
【００１３】
リード２の一方端と他方端の中間部分は、図１に示すように、ほぼ逆Ｕ字状に湾曲されて、コネクタモジュール１の本体を構成する合成樹脂等により形成された絶縁体に埋め込まれている。この絶縁体はリード２の中間部分を適宜露出する逆Ｕ字状の湾曲状のスリットを有しており、この適宜の露出によりリード２のインピーダンス調整を行っている。
【００１４】
このコネクタＣは、例えば平衡伝送を可能とするべくリード２については信号用のものを例えば二本、グランド用のものを例えば一本を含むものを一群として、複数群のリード群を含み、複数のリード２を含む。
【００１５】
図１に示したコネクタモジュール１が含むリード２の実装部における一方端を、図２に拡大して示す。図２に示されるように、本実施例のリード２は、延在方向に長い平板状の本体部２ａと本体部２ａの端部が屈曲されて形成される脚部２ｂを有している。図２においては、脚部２ｂは本体部２ａに対して垂直をなしている。
【００１６】
半田溜まり部３は、図２中下方に示す脚部２ｂの電気的な接続面２ｂａに半田ペーストを溶融して付着することにより、頂部３ａを有して形成される。リード２の本体部２ａの脚部２ｂに隣接する部分には、半田溜まり部３を形成する半田ペーストのリード２に沿う拡散を防止する拡散防止部として半田ダム２ｃが形成されている。
【００１７】
ここで半田ダム２ｃは、本実施例においては、図３に示す手法にて形成される。本実施例のリード２は層構造を有しており、図３（ａ）に示されるように、内層に銅Ｃｕ系統の導体部を有し、表層にリード２の表面の塗れ性を高める金Ａｕ系統の金メッキを有し、金メッキと導体部の間に塗れ性の低いニッケルＮｉ系統の下地層を有している。なお、下地層としては、例えばスルファミン酸ニッケルや変性ワットニッケル等を用いることができる。
【００１８】
本実施例においては、図３（ａ）中矢視断面図である図３（ｂ）に示すように、リード２の表層の金メッキを例えば対角線方向の二方向からのレーザー照射により除去して、下地層を露出させることにより、半田ダム２ｃを形成している。なお、レーザー照射はリード２の延在方向において例えば５０μｍ単位の幅で設けることができ、例えば０．１ｍｍ程度の幅に設定することができる。もちろん、下地層と同質の被層を表層の外側にメッキやスパッタリング、スプレー等の適宜の手法で被覆することとしてもよい。
【００１９】
すなわち図２に示す形態のリード２においては、拡散防止部は塗れ性を低下させる低下手段である半田ダム２ｃを含むこととしている。ここで塗れ性とは、加熱され溶融された半田ペーストがリード２の表面に対して有する、拡散のしやすさである。
【００２０】
また、図２に示すように、低下手段である半田ダム２ｃは、リード２の本体部２ａの延在方向、つまり図２中上下方向の周方向に延びる環状部分を構成している。
【００２１】
次に、半田溜まり部３の形態について述べる。半田溜まり部３は実装前にリード２の接続面２ｂａが備蓄すべき所定量の半田により形成されている。この所定量が比較的大きい場合には、半田溜まり部３は例えば図４上段に示すように、底面を接続面２ｂａの全体又はほぼ全体とし、接続面２ｂａの面方向に凸形状をなす曲面形状を蓋面とする半曲面状の立体形状をなす。この立体形状は、図４中左右方向に延びる稜線形状の頂部３ａを有している。
【００２２】
この場合においては、リード２の脚部２ｂの接続面２ｂａの形態は、図４中段に示すように、平板形状であってもよいが、稜線形状の頂部３ａの位置の精度を高くする要請が高い場合には、図４下段に示すように、上述した稜線形状の頂部３ａに対応する位置に尖鋭な稜線形状の突部２ｂａａを具備することとしてもよい。
【００２３】
実装前にリード２の接続面２ｂａが備蓄すべき半田の所定量が比較的小さい場合には、半田溜まり部３は、例えば図５上段に示すように、接続面２ｂａの一部をなす円を底面とした、楕円体を長軸方向に垂直に切断して形成される部分楕円体状とし、頂部３ａをその先端とすることができる。
【００２４】
この場合において、例えば、リード２の脚部２ｂの端部寄りに半田溜まり部３の頂部３ａを形成する要請が高い場合には、図５中段に示すように、折れ曲がり位置の傾斜部２ｅの角度を垂直よりも若干大きい鈍角をなすように調節する。これによって、リード２の脚部２ｂを本体部２ａに対して先端が接近するように傾斜させて、溶融され付着された半田ペーストが重力により垂れて、形成後の半田溜まり部３が端部に誘導されることとしてもよい。
【００２５】
あるいは、図５下段に示すように、リード２の脚部２ｂの端部近傍に幅方向に延びる突部２ｂａｃを、例えば折り曲げ加工により設けて、溶融され付着された半田ペーストが有する表面張力により端部に、半田溜まり部３を形成する半田が誘導されることとしてもよい。なお、図５下段に示す突部２ｂａｃは、プレス加工により尖突形状に形成されてもよい。すなわち、本実施例においては、半田溜まり部３の頂部３ａの位置を決める位置決め手段を含むとともに、位置決め手段は接続面２ｂａの面方向に突出する突部又は接続面２ｂａを傾斜させる傾斜部２ｅであることとしてもよい。
【００２６】
備蓄すべき半田の所定量がある程度大きい場合には、加熱時において半田ペーストを構成する半田のリード２の表面に沿った拡散を防止する上述した半田ダム２ｃについても、半田溜まり部３の形成後の接続面２ｂａからの突出量を適宜調節するため、種々の変形形態を含むことが有効となる。
【００２７】
例えば、図６に示すように、半田ダム２ｃの位置を、脚部２ｂの接続面２ｂａの反対側の面に沿わせて、半田ダム２ｃを環状形状として、半田溜まり部３を脚部２ｂの側面の半田ダム２ｃよりも接続面２ｂａ側の領域まで意図的に含む形態とすることもできる。
【００２８】
また、図７に示すように、半田ダム２ｃを本体部２ａに設置された環状形状と、脚部２ｂの接続面２ｂａの反対側の面の曲面形状及び平面形状を組み合わせた形態とし、脚部２ｂの側面の半田ダム２ｃよりも接続面２ｂａ側の領域まで、半田溜まり部３を意図的に含む形態とすることもできる。
【００２９】
また、図８に示すように、拡散防止部を、金メッキを除去する半田ダム２ｃではなく、リード２の幅寸法を変更する変更手段としての幅狭部２ｄにより形成することとしてもよい。もちろん、幅寸法に変えて厚み寸法を変更する薄厚部とすることもできる。この手法により拡散防止部を形成する場合には、半田ダム２ｃに比べてレーザー加工を省略でき、コスト低減上有利となる。さらに、図９に示すように、拡散防止部が半田ダム２ｃと幅狭部２ｄの双方を含む形態とすることもできる。
【００３０】
次に、上述した本実施例のコネクタＣにおける半田溜まり部３を形成する製造方法について述べる。既に述べたようにコネクタＣの基板に対する接続面においては、リード２の一方端がマトリクス状に並列される。このリード２の配列形態に対応させて、パレット４（半田載置部）の凹部５の形態と配列が決定され、図１０に示すようにパレット４の表面には、凹部５がマトリクス状に配置されている。
【００３１】
凹部５はそれぞれのリード２の接続面２ｂａに外接する楕円よりも大きい開口部５ａを有しており、凹部５は底面部５ｂを有している。開口部５ａも楕円形状をなしており、この楕円形状の長軸方向は、リード２の脚部２ｂの延在方向にほぼ一致させている。さらに、底面部５ｂは凹状の部分的な楕円球面形状を有している。なお、図１０において図示は省略しているが、底面部５ｂの深さがある程度深い場合には、底面部５ｂはパレット４の背面と連通する連通孔を有していてもよい。
【００３２】
ここで、パレット４は例えば、ＦＲ４（ガラスエポキシ）、ステンレス、セラミックス等の材質で構成されており、凹部５の半田ペーストを構成する半田に対する塗れ性は、コネクタＣが含む複数のリード２よりも低いこととしている。加えて、コネクタＣのハウジング６は、図１１に示すように、基板に実装する場合に用いられる位置決め用のダボ６ａを一対含んでおり、パレット４は、マトリクス状に配列された凹部５よりも図１０中右側に、ダボ６ａに対応するダボ穴４ａを含んでいる。
【００３３】
図１０において図示は省略しているが、パレット４の背面側には本実施例中の加熱ステップに供される加熱手段として、ホットプレートが配置されている。
【００３４】
本実施例の製造方法は、複数のリード２の接続面２ｂａに頂部３ａを有して形成される半田溜まり部３を有するコネクタＣ（表面実装部品）の製造方法であって、複数のリード２の接続面２ｂａに対応してパレット４（半田載置部）に並列された複数の凹部５に半田ペースト（半田）を載置する載置ステップと、複数のリード２に半田の拡散を防止する拡散防止部を形成する形成ステップと、凹部５に載置された半田に複数のリード２の接続面２ｂａを当接させる配置ステップと、載置された半田を加熱する加熱ステップを含むこととしている。載置ステップにおける半田ペーストの載置は、例えばスキージ等を用いて行われる。
【００３５】
ここで、加熱ステップについては、配置ステップの前に行うこととしてもよく、後で行うこととしてもよいが、まず、加熱ステップを配置ステップの後で行う形態について説明する。この形態は、図４に示したように半田溜まり部３が含有すべき半田の所定量が比較的大きい場合に好適である。なお、形成ステップについては、図２及び図６〜９に関して説明した箇所にて既述しているため、詳細な説明は割愛する。
【００３６】
図１０に示したパレット４の凹部５の半田ペーストをスキージにより塗布、載置して、図１１に示すように、コネクタＣをハウジング６のダボ６ａをパレット４のダボ穴４ａに挿入するように配置すると、図１１中のＸＸ断面である図１２に示すように、リード２の脚部２ｂは、それぞれのリード２の実装面に対する又は基板に向けての突出量に応じて凹部５内の半田ペーストに当接又は食い込む。ここで、半田ペーストに当接するリード２は最も突出量の小さいリード２である。
【００３７】
図１３は、凹部５内の半田ペーストに突出量の異なるリード２が当接又は食い込む態様を示している。図１３から明らかなように、突出量の大きいリード２の底面６までの半田ペーストが存在する距離Ｌ１は、突出量の小さいリード２の底面６までの半田ペーストが存在する距離Ｌ２よりも短い。この状態で図示しないホットプレートにより半田ペーストを図１３中下方から加熱してある程度の時間放置して冷却がすすむと、図１４に示すように、凹部５の塗れ性が低いことによる表面張力効果と接続面２ｂａに対する塗れ性の高さに基づいて、基板に対して突出量が大きいリード２ほど、脚部２ｂの接続面２ｂａからの高さが大きく形成された半田溜まり部３がそれぞれ形成される。
【００３８】
つまり、図１４に示すように、コネクタＣを基板Ｂに実装するにあたって、コネクタＣを基板に対して載置した段階、つまり、実装のためのリフローを実施する前の段階において、半田溜まり部３により、複数のリード２の突出量の不揃いをある程度低減している。なお図１４に示すリード２が半田溜まり部３の溶融により基板Ｂのパッドに接続される条件は、突出量にバラツキがあるリード２のうち、基板Ｂに対して最も突出量が小さく、離隔量Ｗ２が大きい図１４の右端のリード２について、半田溜まり部３の高さＷ１を離隔量Ｗ２以上に設定することである。
【００３９】
ここで、図１４に示すように、基板Ｂの表面には、複数のリード２の脚部２ｂが電気的に接続されるパッドＰが形成されており、パッドＰの表面には上述した半田ペーストと同一の半田ペーストＳが例えば印刷等の手法により設置されている。なお、半田ペーストの材質はＳｎ−Ｂｉ合金、Ｓｎ−Ｉｎ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金等適宜の融点を有する各種のものを使用できる。但し、半田溜まり部３及び基板Ｂの半田ペーストＳの溶融後の接合強度確保の観点から、半田溜まり部３と半田ペーストＳは同一の材質であることが好ましい。図１４中左から二番目のリード２が具備する最も突出量が大きい半田溜まり部３は、載置時において基板Ｂの半田ペーストＳよりも硬度が高いため半田ペーストＳに一部が食い込む。
【００４０】
コネクタＣを基板Ｂに載置した後、リフローを行うと、それぞれのリード２と基板Ｂとの間に位置する半田溜まり部３と半田ペーストＳの双方が加熱により溶融され、半田溜まり部３が溶融により重力に基づいて半田ペーストＳに接近する方向に垂れて変形し、半田ペーストＳと接触した後、図１４右図に示すように、一の半田をなして、一定時間経過後冷却されて硬化されて半田部が形成され、この半田部により、それぞれのリード２と対応する基板Ｂ側のパッドＰとが接続される。
【００４１】
ここで、図１４右図に示した形態においては、コネクタＣが含むリード２のうち最も突出量の大きいリード２の接続面２ｂａが、リフロー後においては基板ＢのパッドＰに当接する形態としているが、リフロー後のそれぞれのリード２の接続面２ｂａのパッドＰに対する離隔量は次の手段で適宜調節することができる。
【００４２】
つまり、図１５に示すようにコネクタＣが含む既述のハウジング６の、リード２の接続面２ｂａがマトリクス状に配列される部分を囲繞する外枠部分をスタンドオフ６ｂとして形成する。このスタンドオフ６ｂは、ハウジング６（筐体）が基板Ｂに対して実装時（リフロー時）に当接する当接部を構成する。
【００４３】
このように、コネクタＣのハウジング６がスタンドオフ６ｂを予め備えることにより、図１４左図に示した状態において、リフローを開始した場合に、リード２と基板ＢのパッドＰとの間に位置する、半田溜まり部３及び半田ペーストＳが溶融しても、ハウジング６の基板Ｂへの接近する相対移動は、スタンドオフ６ｂにより規制される。
【００４４】
例えば、図１５左図に示すように、リフロー前のスタンドオフ６ｂの基板Ｂに対する離隔量Ｗ３を、最も基板Ｂ側に近接しているリード２のパッドＰとの離隔量Ｗ４よりも小さく設定することで、リード２の接続面２ｂａとパッドＰとの間には必ず半田部を構成する半田が存在するものとすることができる。また、一般にスタンドオフ６ｂを構成するハウジング６は絶縁体であり、絶縁体の精度管理はリード２に比べて容易であるため、面精度管理をより容易にすることができる。
【００４５】
次に、加熱ステップについて、配置ステップの前に行う製造方法の形態について説明する。この形態は、図５に示したように、半田溜まり部３が含有すべき半田の所定量が比較的小さい場合に好適である。
【００４６】
図１０に示したパレット４の凹部５内に比較的小さめの所定量にて半田ペーストをスキージにて載置した後、図１１に示すように、コネクタＣをパレット４上に配置する前に、パレット４の背面側に位置するホットプレートにより凹部５内の半田ペーストを加熱する。加熱された半田ペーストは、図１２に示すパレット４の表面よりも上側に凸をなして膨らみ突出する。
【００４７】
半田ペーストを図１２中上側に突出された状態で、図１１に示すようにコネクタＣをパレット４上に配置する。この場合に適用されるコネクタＣにおいては、リード２は図５中段に示す傾斜部２ｅ又は図５下段に示す突部２ｂａｃを具備しているものとする。コネクタＣをパレット４上に配置する過程で、脚部２ｂの端部又は突部２ｂａｃが凹部５内の半田ペーストの上側に凸の表面に当接する。さらに、コネクタＣを配置した後、パレット４から離隔する過程で、溶融した半田ペーストが表面張力と重力に基づいて脚部２ｂの端部又は突部２ｂａｃ近傍に集中的に形成される。
【００４８】
上述した本実施例のコネクタＣ及び製造方法においては、以下のような有利な作用効果を得ることができる。つまり、実装時において実装対象となる基板Ｂに反りが発生していても、リード２に半田溜まり部３を予め形成しておくことにより、反りによるリード２それぞれの基板Ｂに対する離隔量がばらついて、あるリード２の基板Ｂに対する離隔量が大きくなっても、半田溜まり部３の溶融により全てのリード２を基板ＢのパッドＰに確実に接続することができる。従って、基板Ｂの反りに対する受容性を高くすることができる。
【００４９】
これによって、コネクタＣ自体の複数のリード２の突出量については厳密な管理を不要として、所謂コプラナリティ管理を容易にすることができ、コスト低減を図ることができる。これと同時に、主に基板Ｂの反りやリード２の突出量の不揃いに起因しての半田付け不良の発生を極力抑制することができる。
【００５０】
加えて上述したように、リフローによる半田付け作業段階において、半田溜まり部３が溶融されて接続面２ｂａが実装対象となる基板Ｂに対して対向方向に移動可能となり、リード２の突出量の不揃いを補償するため、基板Ｂの反りや、リード２に対向する基板ＢのパッドＰのばらつきを厳密に管理する必要をなくすことができる。また、接続面２ｂａの基板Ｂに対する高さのばらつきについても厳密に管理する必要がなくした上で、信頼性の高いＳＭＴ接続を可能とすることができる。
【００５１】
また、半田ダム２ｃ及び幅狭部２ｄ等の拡散防止部を予めリード２が備えていることにより、脚部２ｂから視て拡散防止部よりも遠い位置に半田溜まり部３を形成する半田が、塗れ性に基づいて拡散して到達しまうことを防止することができる。これにより、加熱時の接続に必要な半田の所定量については、パレット４の凹部５内に載置される半田ペーストの量により管理すれば十分となり、所定量の管理をより容易にすることができる。さらに、拡散防止部を主として本体部２ａの延在方向の周方向に延びる環状部分にて構成することにより、半田溜まり部３を構成する半田の拡散防止の上限をより設定しやすいものとすることができる。
【００５２】
加えて、半田溜まり部３を形成するにあたって用いるパレット４の凹部５の底面部５ｂを塗れ性の低いものとし、かつ、楕円球面形状とすることにより、凹部５内の半田ペーストが加熱された後の凹部５に対しての剥離をより容易にすることができる。この剥離を容易にすることにより、加熱後、半田溜まり部３に供せられる半田ペーストがリード２の接続面２ｂａに移動した後において、コネクタＣをパレット４から離隔させる工程をも、より容易にすることができる。
【００５３】
また、図４及び図５に示したいずれの形態の半田溜まり部３についても、成形自由度を高めることができ、頂部３ａが稜線形状や部分楕円形状の先端のいずれであっても、頂部３ａの位置精度を高めることができる。頂部３ａの位置精度を高めることは、半田溜まり部３の基板ＢのパッドＰに対する位置精度をも高めることでもあり、これによっても、基板Ｂとの電気的接続の確実性を高めることができる。
【００５４】
加えて、底面部５ｂの深さがある程度深い場合には、底面部５ｂはパレット４の背面と連通する連通孔を有することによって、例えば背面側を真空状態として、凹部５内に載置された半田ペースト内において発生する泡を廃することができる。なお、この連通口に換えて、底面部５ｂとパレット４の背面との間に通気性を持たせる裏打ちを施すこととしてもよい。
【００５５】
さらに、本実施例においては、半田溜まり部３の形成に伴う加熱をホットプレートによりパレット４の背面側から行うこととしているので、表面実装部品としてのコネクタＣを直接的には加熱しないこととすることができる。これにより、コネクタＣに作用する熱疲労の回数をなるべく少なくして、コネクタＣの品質を高めることができる。
【００５６】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００５７】
例えば、本発明の表面実装部品は基板上に実装される部品であればいずれの部品にも適用可能であり、上述した実施例に示したコネクタＣに限定されるものではなく、ＩＣ、チップ部品等のその他の部品にも適用可能である。
【００５８】
また、半田溜まり部３の形成時において、上述した実施例においてはホットプレートを用いているが、ホットプレートに換えて、リフロー炉を含むその他の加熱手段を用いることももちろん可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、実装時の基板の反りに対する受容性を高くし、コネクタのコプラナリティ管理を容易にし、半田付け不良の発生を抑制することができる表面実装部品とその製造方法に関するものである。本発明においては、比較的軽微な変更により、所望の効果を得ることができるので、家庭用、オフィス用、産業上の電子機器及びその製造に適用して有益なものである。
【符号の説明】
【００６０】
Ｃ コネクタ（表面実装部品）
１ コネクタモジュール
２ リード
２ａ 本体部
２ｂ 脚部
２ｂａ 接続面
２ｂａａ 突部（位置決め手段）
２ｂａｃ 突部（位置決め手段）
２ｃ 半田ダム（低下手段：拡散防止部）
２ｄ 幅狭部（変更手段：拡散防止部）
２ｅ 傾斜部（位置決め手段）
３ 半田溜まり部
３ａ 頂部
４ パレット（半田載置部）
４ａ ダボ穴
５ 凹部
５ａ 開口部
５ｂ 底面部
６ ハウジング（筐体）
６ａ ダボ
６ｂ スタンドオフ（当接部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電算機、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等に使用される高密度コネクタに使用されるコネクタを始めとした、基板の表面に実装される表面実装部品のリード半田付け部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常のＳＭＴ（Surface Mount Technology）実装における表面実装部品（ＳＭＤ：Surface Mount Device）のリードは、Ｌ、Ｊ形状の可動しないもの、もしくは、ＢＧＡ（Ball Grid Array）、ブット形状等が一般的である。また、フローティングリード構造の例としては、特許文献１において、コンタクトとリードをコネクタ単体で半田にて固定し、コネクタの基板への実装時に再溶融させ、可動状態とすることにより駆動する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６９８６６８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に開示されたようなコネクタにおいては、実装時の再溶融に伴って基板の反りが問題となりやすく、面精度管理の厳密化が求められやすく、半田付け不良が発生しやすい、という課題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、実装時の基板の反りに対する受容性が高く、コネクタの面精度（コプラナリティ）管理を容易にし、半田付け不良が発生しにくいコネクタを始めとした表面実装部品及び製造方法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】
【０００６】
上記の問題を解決するため、本発明に係る表面実装部品は、
本体部と当該本体部に垂直に延びる脚部を有する複数のリードと、前記脚部の電気的な接続面に頂部（凸部：稜線部又は部分楕円体の先端）を有して形成される半田溜まり部と、前記半田溜まり部を形成する半田の前記リードに沿う拡散を防止する拡散防止部を含む、ことを特徴とする。
【０００７】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る製造方法は、
複数のリードの接続面に頂部を有して形成される半田溜まり部を有する表面実装部品の製造方法であって、前記複数のリードの接続面に対応して半田載置部に並列された複数の凹部に半田を載置する載置ステップと、前記複数のリードに前記半田の拡散を防止する拡散防止部を形成する形成ステップと、前記凹部に載置された半田に前記複数のリードの接続面を当接させる配置ステップと、前記載置された半田を加熱する加熱ステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の表面実装部品及び製造方法によれば、実装時の基板の反りに対する受容性を高くし、コネクタのコプラナリティ管理を容易にし、半田付け不良の発生を抑制することができる。具体的には、実装時の例えばリフロー等による半田付けにおいて、前記半田溜まり部が溶融されて前記接続面が実装対象となる基板に対して対向方向に移動可能となり、前記基板の反りや、前記リードに対向する前記基板のパッドのばらつきを厳密に管理する必要をなくすことができる。また、前記接続面の前記基板に対する高さのばらつきについても厳密に管理する必要をなくした上で、信頼性の高いＳＭＴ接続を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施例の表面実装部品であるコネクタＣが含むコネクタモジュール１の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の一実施形態を示す模式図である。
【図３】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の半田ダム２ｃの形成態様の具体的形態を示す模式図である。
【図４】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の半田溜まり部３の一実施形態と対応するリード２の具体的形態を示す模式図である。
【図５】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の半田溜まり部３の一実施形態と対応するリード２の具体的形態を示す模式図である。
【図６】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の他の実施形態を示す模式図である。
【図７】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の他の実施形態を示す模式図である。
【図８】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の他の実施形態を示す模式図である。
【図９】本実施例のコネクタモジュール１が含むリード２の他の実施形態を示す模式図である。
【図１０】本実施例において半田溜まり部３の形成に供されるパレット４（半田載置部）の一実施形態を示す模式図である。
【図１１】本実施例のパレット４にコネクタＣを載置した状態を示す模式図である。
【図１２】本実施例のパレット４のコネクタＣを載置して凹部５内の半田にリード２の接続面２ｂａを当接させた状態を示す模式図である。
【図１３】本実施例における半田溜まり部３の形成態様を示す模式図である。
【図１４】本実施例のコネクタＣを実装対象の基板Ｂに実装する形態を示す模式図である。
【図１５】本実施例のコネクタＣを実装対象の基板Ｂに実装するにあたりハウジング６（筐体）のスタンドオフ６ｂ（当接部）を用いる形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１１】
図１に示すように、本実施例のコネクタＣが含むコネクタモジュール１は、ほぼ長方形状の形態を具備しており、図１中左方の短辺に位置する接続部と、下方の長辺に位置する実装部を具備している。実装部はここでは図示しない基板のパッド（ランド）に電気的に接続されるリード２の一方端が図１中左右方向に並列されて露出されている。この一方端には半田溜まり部３が形成されている。
【００１２】
接続部は図示されない相手方コネクタへの接続に供されるコンタクトが図１中上下方向に並列されて有している。ここでは、コンタクトはリード２の他方端により構成される。なお、コンタクトは、他方端に半田接続部やプリント基板を介して適宜接続されるものであってもよい。コネクタＣにおいてはコネクタモジュール１が厚み方向に複数並列されて、ここでは図示しないハウジングに適宜固定されている。リード２の一方端は、コネクタＣの基板に対する実装面においてマトリクス状に配列される。
【００１３】
リード２の一方端と他方端の中間部分は、図１に示すように、ほぼ逆Ｕ字状に湾曲されて、コネクタモジュール１の本体を構成する合成樹脂等により形成された絶縁体に埋め込まれている。この絶縁体はリード２の中間部分を適宜露出する逆Ｕ字状の湾曲状のスリットを有しており、この適宜の露出によりリード２のインピーダンス調整を行っている。
【００１４】
このコネクタＣは、例えば平衡伝送を可能とするべくリード２については信号用のものを例えば二本、グランド用のものを例えば一本を含むものを一群として、複数群のリード群を含み、複数のリード２を含む。
【００１５】
図１に示したコネクタモジュール１が含むリード２の実装部における一方端を、図２に拡大して示す。図２に示されるように、本実施例のリード２は、延在方向に長い平板状の本体部２ａと本体部２ａの端部が屈曲されて形成される脚部２ｂを有している。図２においては、脚部２ｂは本体部２ａに対して垂直をなしている。
【００１６】
半田溜まり部３は、図２中下方に示す脚部２ｂの電気的な接続面２ｂａに半田ペーストを溶融して付着することにより、頂部３ａを有して形成される。リード２の本体部２ａの脚部２ｂに隣接する部分には、半田溜まり部３を形成する半田ペーストのリード２に沿う拡散を防止する拡散防止部として半田ダム２ｃが形成されている。
【００１７】
ここで半田ダム２ｃは、本実施例においては、図３に示す手法にて形成される。本実施例のリード２は層構造を有しており、図３（ａ）に示されるように、内層に銅Ｃｕ系統の導体部を有し、表層にリード２の表面の塗れ性を高める金Ａｕ系統の金メッキを有し、金メッキと導体部の間に塗れ性の低いニッケルＮｉ系統の下地層を有している。なお、下地層としては、例えばスルファミン酸ニッケルや変性ワットニッケル等を用いることができる。
【００１８】
本実施例においては、図３（ａ）中矢視断面図である図３（ｂ）に示すように、リード２の表層の金メッキを例えば対角線方向の二方向からのレーザー照射により除去して、下地層を露出させることにより、半田ダム２ｃを形成している。なお、レーザー照射はリード２の延在方向において例えば５０μｍ単位の幅で設けることができ、例えば０．１ｍｍ程度の幅に設定することができる。もちろん、下地層と同質の被層を表層の外側にメッキやスパッタリング、スプレー等の適宜の手法で被覆することとしてもよい。
【００１９】
すなわち図２に示す形態のリード２においては、拡散防止部は塗れ性を低下させる低下手段である半田ダム２ｃを含むこととしている。ここで塗れ性とは、加熱され溶融された半田ペーストがリード２の表面に対して有する、拡散のしやすさである。
【００２０】
また、図２に示すように、低下手段である半田ダム２ｃは、リード２の本体部２ａの延在方向、つまり図２中上下方向の周方向に延びる環状部分を構成している。
【００２１】
次に、半田溜まり部３の形態について述べる。半田溜まり部３は実装前にリード２の接続面２ｂａが備蓄すべき所定量の半田により形成されている。この所定量が比較的大きい場合には、半田溜まり部３は例えば図４上段に示すように、底面を接続面２ｂａの全体又はほぼ全体とし、接続面２ｂａの面方向に凸形状をなす曲面形状を蓋面とする半曲面状の立体形状をなす。この立体形状は、図４中左右方向に延びる稜線形状の頂部３ａを有している。
【００２２】
この場合においては、リード２の脚部２ｂの接続面２ｂａの形態は、図４中段に示すように、平板形状であってもよいが、稜線形状の頂部３ａの位置の精度を高くする要請が高い場合には、図４下段に示すように、上述した稜線形状の頂部３ａに対応する位置に尖鋭な稜線形状の突部２ｂａａを具備することとしてもよい。
【００２３】
実装前にリード２の接続面２ｂａが備蓄すべき半田の所定量が比較的小さい場合には、半田溜まり部３は、例えば図５上段に示すように、接続面２ｂａの一部をなす円を底面とした、楕円体を長軸方向に垂直に切断して形成される部分楕円体状とし、頂部３ａをその先端とすることができる。
【００２４】
この場合において、例えば、リード２の脚部２ｂの端部寄りに半田溜まり部３の頂部３ａを形成する要請が高い場合には、図５中段に示すように、折れ曲がり位置の傾斜部２ｅの角度を垂直よりも若干大きい鈍角をなすように調節する。これによって、リード２の脚部２ｂを本体部２ａに対して先端が接近するように傾斜させて、溶融され付着された半田ペーストが重力により垂れて、形成後の半田溜まり部３が端部に誘導されることとしてもよい。
【００２５】
あるいは、図５下段に示すように、リード２の脚部２ｂの端部近傍に幅方向に延びる突部２ｂａｃを、例えば折り曲げ加工により設けて、溶融され付着された半田ペーストが有する表面張力により端部に、半田溜まり部３を形成する半田が誘導されることとしてもよい。なお、図５下段に示す突部２ｂａｃは、プレス加工により尖突形状に形成されてもよい。すなわち、本実施例においては、半田溜まり部３の頂部３ａの位置を決める位置決め手段を含むとともに、位置決め手段は接続面２ｂａの面方向に突出する突部又は接続面２ｂａを傾斜させる傾斜部２ｅであることとしてもよい。
【００２６】
備蓄すべき半田の所定量がある程度大きい場合には、加熱時において半田ペーストを構成する半田のリード２の表面に沿った拡散を防止する上述した半田ダム２ｃについても、半田溜まり部３の形成後の接続面２ｂａからの突出量を適宜調節するため、種々の変形形態を含むことが有効となる。
【００２７】
例えば、図６に示すように、半田ダム２ｃの位置を、脚部２ｂの接続面２ｂａの反対側の面に沿わせて、半田ダム２ｃを環状形状として、半田溜まり部３を脚部２ｂの側面の半田ダム２ｃよりも接続面２ｂａ側の領域まで意図的に含む形態とすることもできる。
【００２８】
また、図７に示すように、半田ダム２ｃを本体部２ａに設置された環状形状と、脚部２ｂの接続面２ｂａの反対側の面の曲面形状及び平面形状を組み合わせた形態とし、脚部２ｂの側面の半田ダム２ｃよりも接続面２ｂａ側の領域まで、半田溜まり部３を意図的に含む形態とすることもできる。
【００２９】
また、図８に示すように、拡散防止部を、金メッキを除去する半田ダム２ｃではなく、リード２の幅寸法を変更する変更手段としての幅狭部２ｄにより形成することとしてもよい。もちろん、幅寸法に変えて厚み寸法を変更する薄厚部とすることもできる。この手法により拡散防止部を形成する場合には、半田ダム２ｃに比べてレーザー加工を省略でき、コスト低減上有利となる。さらに、図９に示すように、拡散防止部が半田ダム２ｃと幅狭部２ｄの双方を含む形態とすることもできる。
【００３０】
次に、上述した本実施例のコネクタＣにおける半田溜まり部３を形成する製造方法について述べる。既に述べたようにコネクタＣの基板に対する接続面においては、リード２の一方端がマトリクス状に並列される。このリード２の配列形態に対応させて、パレット４（半田載置部）の凹部５の形態と配列が決定され、図１０に示すようにパレット４の表面には、凹部５がマトリクス状に配置されている。
【００３１】
凹部５はそれぞれのリード２の接続面２ｂａに外接する楕円よりも大きい開口部５ａを有しており、凹部５は底面部５ｂを有している。開口部５ａも楕円形状をなしており、この楕円形状の長軸方向は、リード２の脚部２ｂの延在方向にほぼ一致させている。さらに、底面部５ｂは凹状の部分的な楕円球面形状を有している。なお、図１０において図示は省略しているが、底面部５ｂの深さがある程度深い場合には、底面部５ｂはパレット４の背面と連通する連通孔を有していてもよい。
【００３２】
ここで、パレット４は例えば、ＦＲ４（ガラスエポキシ）、ステンレス、セラミックス等の材質で構成されており、凹部５の半田ペーストを構成する半田に対する塗れ性は、コネクタＣが含む複数のリード２よりも低いこととしている。加えて、コネクタＣのハウジング６は、図１１に示すように、基板に実装する場合に用いられる位置決め用のダボ６ａを一対含んでおり、パレット４は、マトリクス状に配列された凹部５よりも図１０中右側に、ダボ６ａに対応するダボ穴４ａを含んでいる。
【００３３】
図１０において図示は省略しているが、パレット４の背面側には本実施例中の加熱ステップに供される加熱手段として、ホットプレートが配置されている。
【００３４】
本実施例の製造方法は、複数のリード２の接続面２ｂａに頂部３ａを有して形成される半田溜まり部３を有するコネクタＣ（表面実装部品）の製造方法であって、複数のリード２の接続面２ｂａに対応してパレット４（半田載置部）に並列された複数の凹部５に半田ペースト（半田）を載置する載置ステップと、複数のリード２に半田の拡散を防止する拡散防止部を形成する形成ステップと、凹部５に載置された半田に複数のリード２の接続面２ｂａを当接させる配置ステップと、載置された半田を加熱する加熱ステップを含むこととしている。載置ステップにおける半田ペーストの載置は、例えばスキージ等を用いて行われる。
【００３５】
ここで、加熱ステップについては、配置ステップの前に行うこととしてもよく、後で行うこととしてもよいが、まず、加熱ステップを配置ステップの後で行う形態について説明する。この形態は、図４に示したように半田溜まり部３が含有すべき半田の所定量が比較的大きい場合に好適である。なお、形成ステップについては、図２及び図６〜９に関して説明した箇所にて既述しているため、詳細な説明は割愛する。
【００３６】
図１０に示したパレット４の凹部５の半田ペーストをスキージにより塗布、載置して、図１１に示すように、コネクタＣをハウジング６のダボ６ａをパレット４のダボ穴４ａに挿入するように配置すると、図１１中のＸＸ断面である図１２に示すように、リード２の脚部２ｂは、それぞれのリード２の実装面に対する又は基板に向けての突出量に応じて凹部５内の半田ペーストに当接又は食い込む。ここで、半田ペーストに当接するリード２は最も突出量の小さいリード２である。
【００３７】
図１３は、凹部５内の半田ペーストに突出量の異なるリード２が当接又は食い込む態様を示している。図１３から明らかなように、突出量の大きいリード２の底面６までの半田ペーストが存在する距離Ｌ１は、突出量の小さいリード２の底面６までの半田ペーストが存在する距離Ｌ２よりも短い。この状態で図示しないホットプレートにより半田ペーストを図１３中下方から加熱してある程度の時間放置して冷却がすすむと、図１４に示すように、凹部５の塗れ性が低いことによる表面張力効果と接続面２ｂａに対する塗れ性の高さに基づいて、基板に対して突出量が大きいリード２ほど、脚部２ｂの接続面２ｂａからの高さが大きく形成された半田溜まり部３がそれぞれ形成される。
【００３８】
つまり、図１４に示すように、コネクタＣを基板Ｂに実装するにあたって、コネクタＣを基板に対して載置した段階、つまり、実装のためのリフローを実施する前の段階において、半田溜まり部３により、複数のリード２の突出量の不揃いをある程度低減している。なお図１４に示すリード２が半田溜まり部３の溶融により基板Ｂのパッドに接続される条件は、突出量にバラツキがあるリード２のうち、基板Ｂに対して最も突出量が小さく、離隔量Ｗ２が大きい図１４の右端のリード２について、半田溜まり部３の高さＷ１を離隔量Ｗ２以上に設定することである。
【００３９】
ここで、図１４に示すように、基板Ｂの表面には、複数のリード２の脚部２ｂが電気的に接続されるパッドＰが形成されており、パッドＰの表面には上述した半田ペーストと同一の半田ペーストＳが例えば印刷等の手法により設置されている。なお、半田ペーストの材質はＳｎ−Ｂｉ合金、Ｓｎ−Ｉｎ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金等適宜の融点を有する各種のものを使用できる。但し、半田溜まり部３及び基板Ｂの半田ペーストＳの溶融後の接合強度確保の観点から、半田溜まり部３と半田ペーストＳは同一の材質であることが好ましい。図１４中左から二番目のリード２が具備する最も突出量が大きい半田溜まり部３は、載置時において基板Ｂの半田ペーストＳよりも硬度が高いため半田ペーストＳに一部が食い込む。
【００４０】
コネクタＣを基板Ｂに載置した後、リフローを行うと、それぞれのリード２と基板Ｂとの間に位置する半田溜まり部３と半田ペーストＳの双方が加熱により溶融され、半田溜まり部３が溶融により重力に基づいて半田ペーストＳに接近する方向に垂れて変形し、半田ペーストＳと接触した後、図１４右図に示すように、一の半田をなして、一定時間経過後冷却されて硬化されて半田部が形成され、この半田部により、それぞれのリード２と対応する基板Ｂ側のパッドＰとが接続される。
【００４１】
ここで、図１４右図に示した形態においては、コネクタＣが含むリード２のうち最も突出量の大きいリード２の接続面２ｂａが、リフロー後においては基板ＢのパッドＰに当接する形態としているが、リフロー後のそれぞれのリード２の接続面２ｂａのパッドＰに対する離隔量は次の手段で適宜調節することができる。
【００４２】
つまり、図１５に示すようにコネクタＣが含む既述のハウジング６の、リード２の接続面２ｂａがマトリクス状に配列される部分を囲繞する外枠部分をスタンドオフ６ｂとして形成する。このスタンドオフ６ｂは、ハウジング６（筐体）が基板Ｂに対して実装時（リフロー時）に当接する当接部を構成する。
【００４３】
このように、コネクタＣのハウジング６がスタンドオフ６ｂを予め備えることにより、図１４左図に示した状態において、リフローを開始した場合に、リード２と基板ＢのパッドＰとの間に位置する、半田溜まり部３及び半田ペーストＳが溶融しても、ハウジング６の基板Ｂへの接近する相対移動は、スタンドオフ６ｂにより規制される。
【００４４】
例えば、図１５左図に示すように、リフロー前のスタンドオフ６ｂの基板Ｂに対する離隔量Ｗ３を、最も基板Ｂ側に近接しているリード２のパッドＰとの離隔量Ｗ４よりも小さく設定することで、リード２の接続面２ｂａとパッドＰとの間には必ず半田部を構成する半田が存在するものとすることができる。また、一般にスタンドオフ６ｂを構成するハウジング６は絶縁体であり、絶縁体の精度管理はリード２に比べて容易であるため、面精度管理をより容易にすることができる。
【００４５】
次に、加熱ステップについて、配置ステップの前に行う製造方法の形態について説明する。この形態は、図５に示したように、半田溜まり部３が含有すべき半田の所定量が比較的小さい場合に好適である。
【００４６】
図１０に示したパレット４の凹部５内に比較的小さめの所定量にて半田ペーストをスキージにて載置した後、図１１に示すように、コネクタＣをパレット４上に配置する前に、パレット４の背面側に位置するホットプレートにより凹部５内の半田ペーストを加熱する。加熱された半田ペーストは、図１２に示すパレット４の表面よりも上側に凸をなして膨らみ突出する。
【００４７】
半田ペーストを図１２中上側に突出された状態で、図１１に示すようにコネクタＣをパレット４上に配置する。この場合に適用されるコネクタＣにおいては、リード２は図５中段に示す傾斜部２ｅ又は図５下段に示す突部２ｂａｃを具備しているものとする。コネクタＣをパレット４上に配置する過程で、脚部２ｂの端部又は突部２ｂａｃが凹部５内の半田ペーストの上側に凸の表面に当接する。さらに、コネクタＣを配置した後、パレット４から離隔する過程で、溶融した半田ペーストが表面張力と重力に基づいて脚部２ｂの端部又は突部２ｂａｃ近傍に集中的に形成される。
【００４８】
上述した本実施例のコネクタＣ及び製造方法においては、以下のような有利な作用効果を得ることができる。つまり、実装時において実装対象となる基板Ｂに反りが発生していても、リード２に半田溜まり部３を予め形成しておくことにより、反りによるリード２それぞれの基板Ｂに対する離隔量がばらついて、あるリード２の基板Ｂに対する離隔量が大きくなっても、半田溜まり部３の溶融により全てのリード２を基板ＢのパッドＰに確実に接続することができる。従って、基板Ｂの反りに対する受容性を高くすることができる。
【００４９】
これによって、コネクタＣ自体の複数のリード２の突出量については厳密な管理を不要として、所謂コプラナリティ管理を容易にすることができ、コスト低減を図ることができる。これと同時に、主に基板Ｂの反りやリード２の突出量の不揃いに起因しての半田付け不良の発生を極力抑制することができる。
【００５０】
加えて上述したように、リフローによる半田付け作業段階において、半田溜まり部３が溶融されて接続面２ｂａが実装対象となる基板Ｂに対して対向方向に移動可能となり、リード２の突出量の不揃いを補償するため、基板Ｂの反りや、リード２に対向する基板ＢのパッドＰのばらつきを厳密に管理する必要をなくすことができる。また、接続面２ｂａの基板Ｂに対する高さのばらつきについても厳密に管理する必要がなくした上で、信頼性の高いＳＭＴ接続を可能とすることができる。
【００５１】
また、半田ダム２ｃ及び幅狭部２ｄ等の拡散防止部を予めリード２が備えていることにより、脚部２ｂから視て拡散防止部よりも遠い位置に半田溜まり部３を形成する半田が、塗れ性に基づいて拡散して到達しまうことを防止することができる。これにより、加熱時の接続に必要な半田の所定量については、パレット４の凹部５内に載置される半田ペーストの量により管理すれば十分となり、所定量の管理をより容易にすることができる。さらに、拡散防止部を主として本体部２ａの延在方向の周方向に延びる環状部分にて構成することにより、半田溜まり部３を構成する半田の拡散防止の上限をより設定しやすいものとすることができる。
【００５２】
加えて、半田溜まり部３を形成するにあたって用いるパレット４の凹部５の底面部５ｂを塗れ性の低いものとし、かつ、楕円球面形状とすることにより、凹部５内の半田ペーストが加熱された後の凹部５に対しての剥離をより容易にすることができる。この剥離を容易にすることにより、加熱後、半田溜まり部３に供せられる半田ペーストがリード２の接続面２ｂａに移動した後において、コネクタＣをパレット４から離隔させる工程をも、より容易にすることができる。
【００５３】
また、図４及び図５に示したいずれの形態の半田溜まり部３についても、成形自由度を高めることができ、頂部３ａが稜線形状や部分楕円形状の先端のいずれであっても、頂部３ａの位置精度を高めることができる。頂部３ａの位置精度を高めることは、半田溜まり部３の基板ＢのパッドＰに対する位置精度をも高めることでもあり、これによっても、基板Ｂとの電気的接続の確実性を高めることができる。
【００５４】
加えて、底面部５ｂの深さがある程度深い場合には、底面部５ｂはパレット４の背面と連通する連通孔を有することによって、例えば背面側を真空状態として、凹部５内に載置された半田ペースト内において発生する泡を廃することができる。なお、この連通口に換えて、底面部５ｂとパレット４の背面との間に通気性を持たせる裏打ちを施すこととしてもよい。
【００５５】
さらに、本実施例においては、半田溜まり部３の形成に伴う加熱をホットプレートによりパレット４の背面側から行うこととしているので、表面実装部品としてのコネクタＣを直接的には加熱しないこととすることができる。これにより、コネクタＣに作用する熱疲労の回数をなるべく少なくして、コネクタＣの品質を高めることができる。
【００５６】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００５７】
例えば、本発明の表面実装部品は基板上に実装される部品であればいずれの部品にも適用可能であり、上述した実施例に示したコネクタＣに限定されるものではなく、ＩＣ、チップ部品等のその他の部品にも適用可能である。
【００５８】
また、半田溜まり部３の形成時において、上述した実施例においてはホットプレートを用いているが、ホットプレートに換えて、リフロー炉を含むその他の加熱手段を用いることももちろん可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、実装時の基板の反りに対する受容性を高くし、コネクタのコプラナリティ管理を容易にし、半田付け不良の発生を抑制することができる表面実装部品とその製造方法に関するものである。本発明においては、比較的軽微な変更により、所望の効果を得ることができるので、家庭用、オフィス用、産業上の電子機器及びその製造に適用して有益なものである。
【符号の説明】
【００６０】
Ｃ コネクタ（表面実装部品）
１ コネクタモジュール
２ リード
２ａ 本体部
２ｂ 脚部
２ｂａ 接続面
２ｂａａ 突部（位置決め手段）
２ｂａｃ 突部（位置決め手段）
２ｃ 半田ダム（低下手段：拡散防止部）
２ｄ 幅狭部（変更手段：拡散防止部）
２ｅ 傾斜部（位置決め手段）
３ 半田溜まり部
３ａ 頂部
４ パレット（半田載置部）
４ａ ダボ穴
５ 凹部
５ａ 開口部
５ｂ 底面部
６ ハウジング（筐体）
６ａ ダボ
６ｂ スタンドオフ（当接部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と脚部を有する複数のリードと、前記脚部の電気的な接続面に頂部を有して形成される半田溜まり部と、前記半田溜まり部を形成する半田の前記リードに沿う拡散を防止する拡散防止部を含む、ことを特徴とする表面実装部品。
【請求項２】
前記拡散防止部は前記半田が前記リードの表面に対して有する塗れ性を低下させる低下手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の表面実装部品。
【請求項３】
前記低下手段は前記本体部の延在方向の周方向に延びる環状部分を含むことを特徴とする請求項２に記載の表面実装部品。
【請求項４】
前記リードが前記表面の前記塗れ性を高める表層と、当該表層の下地層とを含み、前記低下手段は、前記表層を除去して形成される、又は、前記下地層と同質の被層を前記表層に被覆して形成されることを特徴とする請求項３に記載の表面実装部品。
【請求項５】
前記拡散防止部は前記リードの幅又は厚み寸法を変更する変更手段を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の表面実装部品。
【請求項６】
前記頂部の位置を決める位置決め手段を含むとともに、当該位置決め手段は前記接続面の面方向に突出する突部であることを特徴とする請求項５に記載の表面実装部品。
【請求項７】
前記頂部の位置を決める位置決め手段を含むとともに、当該位置決め手段は前記接続面を傾斜させる傾斜部であることを特徴とする請求項５に記載の表面実装部品。
【請求項８】
前記複数のリードのうち最も突出量が小さいリードに形成される前記半田溜まり部の前記接続面に垂直な方向の高さが、最も突出量が小さいリードに形成される前記半田溜まり部の実装時における基板との距離以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の表面実装部品。
【請求項９】
前記複数のリードを保持する筐体を含むとともに、当該筐体が前記基板に対して実装時に当接する当接部を含むことを特徴とする請求項８に記載の表面実装部品。
【請求項１０】
複数のリードの接続面に頂部を有して形成される半田溜まり部を有する表面実装部品の製造方法であって、前記複数のリードの接続面に対応して半田載置部に並列された複数の凹部に半田を載置する載置ステップと、前記複数のリードに前記半田の拡散を防止する拡散防止部を形成する形成ステップと、前記凹部に載置された半田に前記複数のリードの接続面を当接させる配置ステップと、前記載置された半田を加熱する加熱ステップを含むことを特徴とする製造方法。
【請求項１１】
前記加熱ステップを、前記配置ステップの前に行うことを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記凹部は前記接続面に外接する楕円よりも大きい開口部を有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記凹部は底面部を有することを特徴とする請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記底面部は凹状の楕円球面形状を有することを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記底面部は前記半田載置部の背面と連通する連通孔を有することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記凹部の前記半田に対する塗れ性が前記複数のリードよりも低いことを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記半田載置部の背面側に前記加熱ステップに供される加熱手段が配置されることを特徴とする請求項１６に記載の製造方法。
【請求項１】
本体部と脚部を有する複数のリードと、前記脚部の電気的な接続面に頂部を有して形成される半田溜まり部と、前記半田溜まり部を形成する半田の前記リードに沿う拡散を防止する拡散防止部を含む、ことを特徴とする表面実装部品。
【請求項２】
前記拡散防止部は前記半田が前記リードの表面に対して有する塗れ性を低下させる低下手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の表面実装部品。
【請求項３】
前記低下手段は前記本体部の延在方向の周方向に延びる環状部分を含むことを特徴とする請求項２に記載の表面実装部品。
【請求項４】
前記リードが前記表面の前記塗れ性を高める表層と、当該表層の下地層とを含み、前記低下手段は、前記表層を除去して形成される、又は、前記下地層と同質の被層を前記表層に被覆して形成されることを特徴とする請求項３に記載の表面実装部品。
【請求項５】
前記拡散防止部は前記リードの幅又は厚み寸法を変更する変更手段を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の表面実装部品。
【請求項６】
前記頂部の位置を決める位置決め手段を含むとともに、当該位置決め手段は前記接続面の面方向に突出する突部であることを特徴とする請求項５に記載の表面実装部品。
【請求項７】
前記頂部の位置を決める位置決め手段を含むとともに、当該位置決め手段は前記接続面を傾斜させる傾斜部であることを特徴とする請求項５に記載の表面実装部品。
【請求項８】
前記複数のリードのうち最も突出量が小さいリードに形成される前記半田溜まり部の前記接続面に垂直な方向の高さが、最も突出量が小さいリードに形成される前記半田溜まり部の実装時における基板との距離以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の表面実装部品。
【請求項９】
前記複数のリードを保持する筐体を含むとともに、当該筐体が前記基板に対して実装時に当接する当接部を含むことを特徴とする請求項８に記載の表面実装部品。
【請求項１０】
複数のリードの接続面に頂部を有して形成される半田溜まり部を有する表面実装部品の製造方法であって、前記複数のリードの接続面に対応して半田載置部に並列された複数の凹部に半田を載置する載置ステップと、前記複数のリードに前記半田の拡散を防止する拡散防止部を形成する形成ステップと、前記凹部に載置された半田に前記複数のリードの接続面を当接させる配置ステップと、前記載置された半田を加熱する加熱ステップを含むことを特徴とする製造方法。
【請求項１１】
前記加熱ステップを、前記配置ステップの前に行うことを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記凹部は前記接続面に外接する楕円よりも大きい開口部を有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記凹部は底面部を有することを特徴とする請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記底面部は凹状の楕円球面形状を有することを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記底面部は前記半田載置部の背面と連通する連通孔を有することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記凹部の前記半田に対する塗れ性が前記複数のリードよりも低いことを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記半田載置部の背面側に前記加熱ステップに供される加熱手段が配置されることを特徴とする請求項１６に記載の製造方法。
【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】
【図１５】
【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】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１６０３１０（Ｐ２０１２−１６０３１０Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４８８（Ｐ２０１１−１８４８８）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
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