专利名称：安装用板片的制作方法
技术领域：
本发明，涉及搭载配置有零件的基板在软熔(reflow)炉内移动的安装用板片。
如上所述，通过使基板2在软熔炉内通过，基板2与零件1就被加热，使零件1与基板2间的焊料熔融，之后，使该熔融焊料冷却固化，就能利用焊料将零件1表面安装在基板2上。
然而，基板2上，多搭载有安装例如1cm方形以上的大型而不容易加热的零件、1mm方形程度的微小而温度易上升的零件、由耐热强的材料所构成的零件、或由耐热差的材料所构成的零件等那样的对热的性质相异的多种零件。在此场合，例如，从保护耐热性低的零件(例如，由因急剧的温度上升而易导致热破损的微小零件、或耐热差的材料所构成的零件)的观点出发，配合耐热性低的零件来决定软熔炉内的温度、或在软熔炉内移动的速度(亦即，配置于软熔炉内的时间)等软熔条件。
在此情形下，例如大型零件等，温度上升速度缓慢的零件，可能在尚未上升至焊料熔融温度之前就会从软熔炉内出来。此时，由于大型零件与基板间的焊料因热量不足而在未熔融的状态下从软熔炉内出来，因此产生了无法将大型零件可靠地表面安装在基板2上的问题。
相反，若将软熔条件设定成能使安装对象的全部零件可靠地表面安装于基板2上，则耐热性低的零件就会因急剧的温度上升或过热而产生损伤。
本发明为解决上述课题而作成，其目的在于，提供一种不至造成所有安装对象的零件热损伤、从而能可靠地表面安装于基板的安装用板片。
第2发明具备第1发明的结构，其特征在于，耐热性低的零件的配置区域所对应的安装用板片的部位，厚度形成得较厚，耐热性高的零件的配置区域所对应的安装用板片的部位，厚度形成得较薄，耐热性低的零件所对应的安装用板片部位，比耐热性高的零件所对应的安装用板片部位具有较大的热容量。
第3发明具备第1或第2发明的结构，其特征在于，具有如下结构对应耐热性不同的各种零件的配置区域而使安装用板片的构成材料不同，以使各种零件的配置区域所对应的每一安装用板片部位的热容量及热阻力不同。
第4发明具备第1、第2或第3发明的结构，其特征在于，在耐热性高的零件的配置领域所对应的安装用板片部位，形成有从表面侧贯通于底面侧的贯通孔。
第5发明具备第1～第4发明中任一发明的结构，其特征在于，在耐热性低的零件的配置区域所对应的安装用板片部位，设有将安装用板片的热量予以散热的散热装置、或将基板的热量予以吸收的吸热装置。
图2是用以说明安装用板片的第2实施形态例的模式剖视图。
图3是用以说明安装用板片的第3实施形态例的模式剖视图。
图4是用以说明安装用板片的其他实施形态例的模式剖视图。
图5是用以进一步说明其他实施形态例的图。
图6是用以进一步说明其他实施形态例的图。
图7是用以更进一步说明其他实施形态例的图。
图8是用以说明在软熔炉内将零件利用焊料而表面安装在基板上时软熔工序的图。
图1中，以示意截面图显示了本发明之安装用板片之实施形态例子。
该第1实施形态例子的安装用板片3，用来搭载配置有耐热性不同的多种零件1的基板2。该安装用板片3中，在配置有耐热性低的零件1a的基板区域所对应的安装用板片3的部位3a形成有凸部4，安装用板片3的厚度较厚。由此，耐热性低的零件1a所对应的安装用板片3的部位3a，其热容量变大。另外，举一个以耐热性低的零件1a为例子，例如有约1mm方形程度的非常微细的零件、尚未模制的裸IC零件、GaAs系的IC零件、利用耐热差的树脂所形成的滤波器等的零件以及利用黏着剂的零件等。
此外，在该第1实施形态例中，例如，在配置有约方1cm以上的大型、且温度上升缓慢的零件1b的基板区域所对应的安装用板片3的部位3b形成有凹部5，使安装用板片3的厚度较薄。由此，大型零件1b所对应的安装用板片3的部位3b，其热容量变小。另外，由于大型零件不容易被加热、而利用缓慢的温度上升来抑制热损伤，故可视为耐热性高的零件。
此外，在该第1实施形态例中，即使在大型零件中，也在温度上升非常缓慢的零件1b’的配置区域所对应的安装用板片3的部位3b，形成有从表面侧贯通于底面侧的贯通孔6。利用该贯通孔6，配置有该零件1b’的基板区域不会被安装用板片3妨碍，能在软熔炉内被加热。
另外，在图1所示的例子中，基板2上，虽搭载有耐热性低的零件1a与大型零件1b，然而，当然根据需要，也可搭载有这些零件1a、1b以外的零件(例如，不如零件1b大型但耐热性高的零件)。以耐热性高的零件为例，例如有硅系IC零件、或具备多个端子销的IC零件等。
在该第1实施形态例子中，在将配置有零件1的基板2搭载于安装用板片3、使其通过软熔炉内时，首先，以预先设定的位置及方向将基板2搭载在安装用板片3上。即，使配置有耐热性低的零件1a的基板2的区域对应于安装用板片3的热容量大的部位3a，并使配置有大型零件1b的基板2的区域对应于安装用板片3热容量小的部位3b，而将基板2搭载在安装用板片3上。然后，使搭载有该基板2的安装用板片3通过软熔炉内。
在软熔炉内，热容量大的安装用板片3的部位3a的温度上升速度缓慢。由于此原因，耐热性低的零件1a的温度上升速度也变得缓慢。相对于此，热容量小的安装用板片3的部位3b，其温度上升快。由此，大型零件1b的温度上升速度也变快。
在该第1实施形态例子中，对于各种零件所对应的安装用板片部位，加厚或减薄安装用板片3，使热容量不同，以使在软熔炉内耐热性低的零件1a上升至焊料熔融温度的时间，与大型零件1b上升至焊料熔融温度的时间大致相等，来控制各种零件1的温度上升速度。此外，根据需要，在大型零件1b所对应的安装用板片3的部位3b形成贯通孔6，来控制零件1b的温度上升速度。
利用如此安装用板片3，在配置有零件1的基板2通过软熔炉内后，通过将零件1与基板2间的焊料冷却固化，就能将零件1可靠地表面安装在基板2上。
若使耐热性低的零件1a急剧上升至焊料的熔融温度时，因该急剧的温度上升，而使耐热性低的零件1a因热量而产生损伤，然而，即使是耐热性低的零件1a，通过慢慢加热而加热至焊料的熔融温度，能防止耐热性低的零件1a的热损伤。通过利用此第1实施形态例子的安装用板片3，能将耐热性低的零件1a慢慢加热，故能避免耐热性低的零件1a在软熔炉内的热损伤。
又，在该第1实施形态例中，由于安装用板片3构成为能以与耐热性低的零件1a上升至焊料的熔融温度所需时间大致相同的时间而使大型零件1b上升到焊料的熔融温度，因此，即使配合耐热性低的零件1a来设定软熔条件，也能将大型零件1b利用焊料而可靠地表面安装在基板2上。
此外，除该第1实施形态例子结构外，在将基板2搭载于安装用板片3时，也可在安装用板片3设置定位机构，以决定对安装用板片3的基板2的配置位置或方向。定位机构的构成并不特别限定，现举一例子，如图7所示，在安装用板片3的表面侧，设置突起卡止部12作为定位机构，用以抵接基板2的一个角。此场合，在将基板2搭载在安装用板片3上时，通过将基板2的设定角抵接于该突起卡止部12，就能决定基板2的配置位置或方向。
以下，说明第2实施形态例子。在该第2实施形态例子中，安装用板片3与第1实施形态例子相同，可使软熔炉内的耐热性低之零件1a的温度上升速度缓慢，并使大型零件1b的温度上升速度加快，但利用热容量不同的材料，而不是形状。
即，在该第2实施形态例子中，如图2所示，耐热性低的零件(小型而温度易上升的零件，或耐热性低的材料所构成的零件)1a的配置区域所对应的安装用板片3的部位3a，由热容量大的材料所构成。又，大型零件1b的配置区域所对应的安装用板片3的部位3b，由热容量小的材料所构成。
如上所述，通过对应于对热的性质不同的各种零件1的配置区域，而使安装用板片3的构成材料不同，以使各种零件1的配置区域所对应的安装用板片3的各部位的热容量不同，从而在软熔炉内，控制搭载于该安装用板片3的基板的各种零件1的温度上升速度。
利用具备该第2实施形态例子的结构，与第1实施形态例子相同，能防止耐热性低的零件1a的热损伤，并能将全部零件1可靠地表面安装在基板上。
此外，在该第2实施形态例子的安装用板片3中，也可设置如第1实施形态例子所述的定位机构。
以下，说明第3实施形态例子。在该第3实施形态例子中，除第1或第2实施形态例子的结构外，在耐热性低的零件1a的配置区域所对应的安装用板片3的部位3a，图3所示，设有散热装置10。该散热装置10，用来在软熔炉内使安装用板片3的部位3a的热量散热，以使该部位3a的温度缓慢上升。通过设置该散热装置10，安装用板片3的部位3a温度上升速度就变得更缓慢，能使耐热性低的零件1a的温度上升速度变得进一步变缓。
以下，说明第4实施形态例子。在该第4实施形态例子的说明中，对于与第1～第3的各实施形态例同样的构成部分标上相同的符号，省略共同部分之的重复说明。
在该第4实施形态例子中，表示考虑软熔炉的加热构成的安装用板片3的例子。即，在软熔炉中，有从基板2的上方侧加热零件1与基板2的情形，以及从安装用板片3的下方侧加热的情形。又，当安装用板片3的热阻力较大时，基板2与安装用板片3间的热传导困难，反之，当安装用板片3的热阻力小时，基板2与安装用板片3间的热传导容易。
考虑到上述现象，在与上侧加热型软熔炉对于的安装用板片3中，减小耐热性低的零件1a的配置区域所对应的部位3a的热阻力。由此，由于耐热性低的零件1a从上侧承受的热量易传导至安装用板片3，因此从零件1a至安装用板片3侧的散热量增加，能抑制耐热性低的零件1a的温度上升。
此外，对大型零件1b的配置区域所对应的部位3b加大热阻力。由此，由于大型零件1b从上侧承受的热量不易传导至安装用板片3，故从零件1b至安装用板片3侧的散热量减少，大型零件1b积蓄从上侧承受的热量而能加速该零件1b的温度上升。
此外，为改变热阻力，有使材料不同的方法、或例如如图1虚线A所包围的部分那样在接触基板2的表面部分形成凹部5的方法等。
在与下侧加热型的软熔炉对应的安装用板片3中，加大耐热性低的零件1a的配置区域所对应的部位3a的热阻力。由此，由于安装用板片3从下侧承受的热量不易传导至耐热性低的零件1a，对耐热性低的零件1a慢慢供应热量，因此能抑制耐热性低的零件1a的温度上升。
另外，对大型零件1b之配置区域所对应的部位3b减小热阻力。由此，由于安装用板片3从下侧承受的热量易传导至大型零件1b，故对大型零件1b迅速供应热，而能加速该零件1b的温度上升。
在该第4实施形态例子的安装用板片3中，考虑到软熔炉的加热结构，通过改变安装用板片3的各部分3a、3b的热阻力，从而能控制搭载于基板2的零件1的温度上升速度。由此，能发挥与第1～第3的各实施形态例子同样的效果。
另外，本发明并不限定于第1～第4的各实施形态例子的结构，可采取各种各样的实施形态。例如，也可将第1实施形态例子的结构与第2实施形态例子的结构组合。例如，图4例子中，耐热性低的零件1a的配置区域所对应的安装用板片3的部位3a除增加厚度外，同时由热容量大的材料所构成。并且，大型零件1b的配置区域所对应的安装用板片3的部位3b，其厚度形成得较薄。
如上所述，也可适当组合第1～第4的实施形态例子的结构。
此外，第1实施形态例中，虽在特别大的零件1b’的配置区域所对应的安装用板片3的部位3b形成贯通孔6，然而该贯通孔6，根据需要而设置，并不一定非设置不可。
此外，第1实施形态例中，虽在大型零件1b所对应的安装用板片3的部位3b形成凹部5并将安装用板片3形成得较薄，但在例如下列情形，即在能使耐热性低的零件1a所对应的安装用板片3的部位3a的热容量变成非常大、使软熔炉内的零件1a的温度上升速度非常缓慢，即使不使安装用板片3的部位3b变薄，也能使零件1b上升温度至焊料熔融温度所需要的时间与零件1a上升至焊料熔融温度所需要的时间大致相等的情形时，也可不减薄安装用板片3的部位3b。
此外，第2实施形态例中，耐热性低的零件1a的配置区域所对应的安装用板片3的部位3a、或大型零件1b的配置区域所对应的安装用板片3的部位3b如图2所示，虽从区域内的表面侧至底面侧由相同材料所构成，但例如图5所示，也可仅将基板2侧的表面部分由热容量大或小的材料构成那样的、部分形成热容量不同的材料。
此外，第2实施形态例中，大型零件1b的配置区域所对应的安装用板片3的部位3b，虽由热容量小的材料构成，但例如，在耐热性低的零件1a的配置区域所对应的安装用板片3的部位3a由热容量非常大的材料构成，能使软熔炉内的零件1a的温度上升速度非常缓慢，即使安装用板片3的部位3b不用热容量小的材料构成，在能使零件1b上升至焊料熔融温度所需要的时间与零件1a上升至焊料熔融温度所需要的时间大致相等的情况下，也可不必将安装用板片3的部位3b用热容量小的材料构成。
此外，第3实施形态例中，散热装置10，是在图3例子中虽由块体构成，但例如，如图6所示，也可将散热扇作为散热装置10，将其设置在耐热性低的零件1a的配置区域所对应的安装用板片3的部位3a。并且，在第3实施形态例中，虽设置散热装置10而使耐热性低的零件1a的温度上升速度缓慢，但例如也可取代散热装置10而将吸收基板2的热量的吸热装置设置于安装用板片3的部位3a。此时，在软熔炉内，也能由吸热装置使耐热性低的零件1a的温度上升速度缓慢。
采用本发明，配置有耐热性低的零件的配置区域所对应的安装用板片的部位，相对于配置有耐热性高的零件的配置区域所对应的安装用板片的部位，改变热容量与阻力的至少一方。由此，能根据零件的配置，而使基板与安装用板片间热的出入关系不同，进而能使耐热性低的零件的温度上升速度，比耐热性高的零件的温度上升速度缓慢。
通过将耐热性低的零件慢慢加热，而能防止耐热性低的零件的热损伤。
此外，例如在现有的软熔炉中，大型零件与小型零件比较，温度上升速度非常缓慢。因此，若以小型零件为基准来设定软熔条件，则在大型零件尚未达至焊料的熔融温度之前，搭载零件的基板就走出软熔炉外而结束加热。此时，由于加热不足，大型零件与基板间的焊料就不熔融，因此，无法使大型零件可靠地表面安装在基板上。
相反，本发明，由于具备使耐热性低的零件的温度上升速度缓慢的结构，故例如能使小型且耐热性低的零件与大型零件上升至焊料熔融温度所需的时间大致相等。
因此，能使安装对象的所有零件无热损伤，利用焊料而可靠地表面安装在基板上。
而且，例如，由于基板所搭载的零件大小大幅度地不同，因此在软熔炉中，有大型零件上升至焊料熔融温度所需时间难以与耐热性低的零件上升至焊料熔融温度所需时间一致的场合。此种场合，通过将耐热性低的零件的配置区域所对应的安装用板片的部位形成得较厚，并将耐热性高的零件的配置区域所对应的安装用板片的部位形成得较薄，或对应于耐热性不同的各种零件的配置区域，使安装用板片的构成材料根据场合而作成不同，或在耐热性高的零件的配置区域所对应的安装用板片的部位形成贯通孔、或在耐热性低的零件的配置区域所对应的安装用板片的部位设置散热装置或吸热装置、或组合上述的结构，就能使软熔炉内的耐热性低的零件的温度上升速度缓慢，且使大型而耐热性高的零件的温度上升速度加快。
由此，即使是例如因大小不同等的理由、而难以使耐热性低的零件与大型而耐热性高的零件上升至焊料熔融温度所需时间一致的场合，也能容易地使上升至焊料熔融温度所需时间一致。因此，即使在此场合，也能与上述同样的、使安装对象的所有零件无热损伤，利用焊料而可靠地表面安装在基板上。
权利要求
1.一种安装用板片，在将配置有耐热性不同的多种零件的基板通过软熔炉内加热而利用焊料将零件安装在基板上时，搭载基板而在软熔炉内移动，其特征在于，具备如下结构配置有耐热性低的零件的基板区域所对应的安装用板片的部位，相对于配置有耐热性高的零件的基板区域所对应的安装用板片的部位，改变热容量与热阻力的至少一方，使软熔炉内耐热性低的零件的温度上升速度比耐热性高的零件的温度上升速度缓慢。
2.如权利要求1所述的安装用板片，其特征在于，耐热性低的零件的配置区域所对应的安装用板片的部位，厚度形成得较厚，耐热性高的零件的配置区域所对应的安装用板片的部位，厚度形成得较薄，耐热性低的零件所对应的安装用板片部位比耐热性高的零件所对应的安装用板片部位具有大的热容量。
3.如权利要求1或2所述的安装用板片，其特征在于，具有如下结构对应于耐热性不同的各种零件的配置区域而使安装用板片的构成材料不同，以使各种零件的配置区域所对应的每一安装用板片部位的热容量及热阻力不同。
4.如权利要求1或2或3所述的安装用板片，其特征在于，在耐热性高的零件的配置区域所对应的安装用板片的部位，形成有从表面侧贯通于底面侧的贯通孔。
5.如权利要求1至4中任一项所述的安装用板片，其特征在于，在耐热性低的零件的配置区域所对应的安装用板片的部位，设有使安装用板片的热量散热的散热装置或将基板的热量予以吸收的吸热装置。
全文摘要
一种安装用板片，搭载配置有零件(1)的基板(2)、在软熔炉内移动安装用板片(3)中，增厚耐热性低的零件(1a)的配置区域所对应的安装用板片(3)部位(3a)，以增大热容量。大型零件(1b)的配置区域所对应的安装用板片(3)部位(3b)做薄以使热容量小。在软熔炉内，安装用板片(3)的部位(3a)温度上升速度变缓，耐热性低的零件(1a)的温度上升速度也变缓。安装用板片部位(3b)温度上升速度加快，大型零件(1b)的温度上升速度也加快。由于耐热性低的零件(1a)慢慢地被加热，故能防止热损伤，大型零件(1b)由于与基板间的焊料可靠地上升至熔融温度，故能将安装对象的所有零件无热损伤地可靠地表面安装在基板(2)上。
文档编号H05K3/34GK1433255SQ0215749
公开日2003年7月30日 申请日期2002年12月18日 优先权日2002年1月15日
发明者土冈充裕 申请人:株式会社村田制作所