JPH11163515A - メッシュスペーサ、その製造方法並びにそれを用いた実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スペーサ部を短時間で容易に設置可能とし、
回路基板の実装密度を高め得るメッシュスペーサ、その
製造方法、それを用いた実装方法を提供する。 【解決手段】 回路基板１に実装される各々の表面実装
部品３の部品接続部３Ａの箇所に位置する接続開口部１
１と、回路基板１に実装される各々の表面実装部品３の
下面中間部の箇所に位置するスペーサ部７Ａとを有する
シート状のメッシュスペーサ５を、回路基板１の表面に
設置し、表面実装部品３の下面中間部をスペーサ部７Ａ
上に位置させて、各々の表面実装部品３の部品接続部３
Ａを回路基板１の回路接続部１Ａ上に配設し、加熱によ
り、各々の回路基板１の回路接続部１Ａと表面実装部品
３の部品接続部３Ａとが予め回路接続部１Ａに印刷され
た半田により半田接続されて表面実装部品３が実装さ
れ、各々のスペーサ部７Ａの設置を一度に行なうことが
可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板と表面実
装部品の下面との間に位置して表面実装部品の部品接続
部と回路基板の回路接続部との間に間隙を形成するスペ
ーサ部を有し回路基板の表面に設置されるシート状のメ
ッシュスペーサ、およびその製造方法、並びにそれを用
いた実装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、図４および図５に示すよ
うに、回路基板２１と表面実装部品２３の下面中間部と
の間にスペーサ２５を設置し、このスペーサ２５により
表面実装部品２３の両側部の部品接続部２３Ａ、２３Ａ
と回路基板２１の回路接続部２１Ａ、１Ａとの間に間隙
を形成し、この間隙に半田接続部２７を形成することに
より表面実装部品２３の部品接続部２３Ａ、２３Ａと回
路基板２１の回路接続部２１Ａ、２１Ａとを半田付けす
る表面実装部品２３の実装方法が知られている（特開平
６ー５４０３号）。

【０００３】このような表面実装部品２３の実装方法に
よれば、表面実装部品２３の下面にスペーサ２５を介装
することにより、図４に示すように、回路基板２１と表
面実装部品２３との間に形成される半田接続部２７の半
田層を厚くできるため、回路基板２１と表面実装部品２
３との双方の熱膨張係数差に伴う半田接続部２７に作用
する応力が緩和でき、機械的強度を高めることができ
る。また、表面実装部品２３の下面にスペーサ２５を介
装することにより、図６および図７に示すような表面実
装部品２３の両側部に表面張力に伴う半田フィレット２
９が形成されることなく、図４および図５に示すよう
に、半田接続部２７が表面実装部品２３の両側部の下部
に形成できるため、回路基板２１上の表面実装部品２３
の実装面積が表面実装部品２３の占める面積と同面積と
なる。この結果、図６および図７に示す半田フィレット
２９の分だけ、表面実装部品２３の実装面積が小さくな
り、同じ大きさの回路基板２１の実装密度を高めること
ができ、装置の小型化や軽量化を図ることが可能とな
り、特に人が持ち歩く携帯電話やページャー（Ｐａｇｅ
ｒ：小型呼出機器の総称）やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ
Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ：ペン入力小
型機器の総称）に適用する際に好適となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の表面実装部品の実装方法においては、各
々の表面実装部品ごとにいちいちスペーサを予め設置す
る必要があるため、スペーサの設置作業が煩わしく、ま
た、設置作業に時間を要するという問題があった。さら
に、携帯電話などのように小型化された表面実装部品に
用いる場合には、スペーサの幅が略０．１ｍｍ以下で厚
さ５０〜１００μｍと極めて小さくなるため、スペーサ
を正確に設置するということが非常に難しいという問題
があった。

【０００５】本発明はこのような点に着目してなされた
もので、その目的は、スペーサの設置作業が容易で短時
間に可能となり、回路基板の実装密度を高めて装置の小
型軽量化を図ることのできるメッシュスペーサ、メッシ
ュスペーサの製造方法、およびメッシュスペーサを用い
た実装方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のメッシュスペーサは、複数の表面実装部品
が実装される回路基板の表面に配置されるシート状のス
ペーサ本体と、前記各表面実装部品の部品接続部にそれ
ぞれ半田接続される回路基板の各々の回路接続部に対応
する前記スペーサ本体箇所に形成された接続開口部と、
前記各表面実装部品の下面中間部に対応する前記スペー
ス本体箇所に形成されたスペーサ部とを備えたことを特
徴とする。

【０００７】本発明のメッシュスペーサでは、表面実装
部品の下面中央部にスペーサ部を介装されることによ
り、表面実装部品の両側部に半田フィレットが形成され
ることなく、半田接続部が表面実装部品の両側部の下部
に形成されるため、回路基板上の表面実装部品の実装面
積が表面実装部品の占める面積と同面積となり、同じ大
きさの回路基板の実装密度を高めることができる。

【０００８】また、本発明のメッシュスペーサの製造方
法は、表面実装部品を実装する面積を有するシート状の
部材を用意し、このシート状の部材に切断加工を施すこ
とで、回路基板に実装される各々の表面実装部品の部品
接続部にそれぞれ半田接続される回路基板の各々の回路
接続部に対応する箇所に接続開口部を形成するととも
に、前記回路基板に実装される各々の表面実装部品の下
面中間部に対応する箇所にスペーサ部を形成するように
したことを特徴とする。したがって、エッチング処理
や、レーザ光での切断によりスペーサ部や接続開口部を
形成できるので、メッシュスペーサの製造が容易とな
る。

【０００９】また、本発明のメッシュスペーサの製造方
法は、複数の帯状部材を、網目を残して互いに交叉する
方向にメッシュ状に織り込んだシート状のスペーサ本体
を設け、前記スペーサ本体の所定の帯状部材を切断する
ことにより、回路基板に実装される複数の表面実装部品
の部品接続部にそれぞれ半田接続される回路基板の各回
路接続部に対応するスペーサ本体箇所に接続開口部を形
成し、前記回路基板に実装される各表面実装部品の下面
中間部に対応するスペーサ本体箇所に位置する前記帯状
部材の一部をスペーサ部とするようにしたことを特徴と
する。したがって、帯状部材をメッシュ状に織り込んで
メッシュスペーサを製造することにより、メッシュスペ
ーサ自体の軽量化が可能となる。

【００１０】また、本発明のメッシュスペーサを用いた
実装方法は、回路基板に実装される複数の表面実装部品
の部品接続部にそれぞれ半田付接続される回路基板の各
回路接続部の箇所に位置する接続開口部と前記複数の表
面実装部品の下面中間部の箇所に位置するスペーサ部と
が設けられたシート状のメッシュスペーサを、前記回路
基板の表面に貼着し、前記表面実装部品の下面中間部を
スペーサ部上に位置させて、前記各表面実装部品の部品
接続部を前記回路基板の回路接続部上に配設し、前記接
続開口部内において、加熱により、各回路基板の回路接
続部と表面実装部品の部品接続部とを予め前記回路基板
の回路接続部に印刷された半田により半田接続するよう
にしたことを特徴とする。したがって、複数のスペーサ
部と接続開口部がシート状のメッシュスペーサに設けら
れているので、回路基板の表面にメッシュスペーサを設
置するだけで、一度に各々のスペーサ部を配設すること
が可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づき説明する。図１はメッシュスペーサを示す平面
図、図２はメッシュスペーサを用いた表面実装部品の実
装構造を示す図１中のＡ−Ａ矢視断面図、図３はメッシ
ュスペーサの接続開口部を示す図２中のＢ−Ｂ矢視断面
図である。回路基板１の表面には、図３に示すように、
各々の向きに実装される複数の表面実装部品３に対応す
る箇所に、表面実装部品３の両側部に設けられた一対の
部品接続部３Ａ、３Ａに半田接続する一対の回路接続部
１Ａ、１Ａが表面実装部品３ごとに設けられている。

【００１２】メッシュスペーサ５は、図１に示すよう
に、上記回路基板１の表面の実装面積と略同等な面積の
シート状に形成されたスペーサ本体６を備え、スペーサ
本体６は絶縁材料により略５０〜１００μｍ程度の厚さ
に形成され、半田を溶融して半田付けするリフロー炉の
２５０゜Ｃ程度の温度に耐え得るセラミックなどのよう
な材質で形成されている。スペーサ本体６は、多数の帯
状部７が縦方向および横方向に延在し、これらの縦横の
帯状部７の間にメッシュ（網目）９が形成されている。

【００１３】さらに、縦横の帯状部７は、所定の強度が
保持できるとともに、各向きに実装される表面実装部品
３に対応して所定の間隔で配列され、図１および図２に
示すように、回路基板１に実装される表面実装部品３の
下面中央部を一本の帯状部７が通るように配列されてお
り、各々の表面実装部品３の下面中間部に位置する帯状
部７の一部がスペーサ部７Ａとなる。また、帯状部７
は、回路基板１の一対の回路接続部１Ａ、１Ａおよび表
面実装部品３の部品接続部３Ａ、３Ａに接触せずに、一
対の回路接続部１Ａ、１Ａおよび両部品接続部３Ａ、３
Ａと所定の距離が保てるように、その幅が略０．１ｍｍ
以下に形成されている。さらに、スペーサ部７Ａの両
側、すなわち、回路基板１の一対の回路接続部１Ａ、１
Ａとこれらにそれぞれ半田付けされる表面実装部品３の
各々の部品接続部３Ａ、３Ａのそれぞれに対応するスペ
ーサ本体６の箇所には、図１および図３に示すように、
接続開口部１１が設けられており、これらの接続開口部
１１は表面実装部品３の部品接続部３Ａおよび回路基板
１の回路接続部１Ａを囲む大きい寸法で形成されてい
る。

【００１４】そして、表面実装部品３は、図２に示すよ
うに、表面実装部品３の下面中間部にメッシュスペーサ
５のスペーサ部７Ａを介して実装され、表面実装部品３
の部品接続部３Ａの下面と回路基板１の回路接続部１Ａ
との間に形成される隙間に半田接続部１３が形成され、
この半田接続部１３により回路基板１の回路接続部１Ａ
と表面実装部品３の部品接続部３Ａとが半田付けされ
て、回路基板１に表面実装部品３が実装される。

【００１５】したがって、表面実装部品３の下面中間部
にスペーサ部７Ａを介装して回路基板１の回路接続部１
Ａと表面実装部品３の部品接続部３Ａとの間隙に形成さ
れる半田接続部１３により双方の接続部が半田付けされ
ることにより、半田接続部１３の半田層を厚くでき、回
路基板１と表面実装部品３との熱膨張係数差に伴う半田
接続部１３に作用する応力を緩和でき機械的強度を高め
ることが可能となる。さらに、表面実装部品３の下面中
間部にスペーサ部７Ａが介装されることにより、表面実
装部品３の側面に半田フィレットが形成されることな
く、半田接続部１３が表面実装部品３の各部品接続部３
Ａ、３Ａの下部に形成されるため、表面実装部品３の実
装面積が表面実装部品３の占める面積と同面積となり、
これにより、表面実装部品３の実装面積が小さくなって
同じ面積の回路基板１の実装密度を高めることができ、
装置の小型軽量化を図ることが可能となり、特に人が持
ち歩く携帯電話やページャーやＰＤＡに適用する際に好
適となる。

【００１６】尚、上記メッシュスペーサ５を絶縁材料に
より形成したが、これに限らず、メッシュスペーサ５を
導電性材料とこの導電材料の両面を覆う絶縁材料により
形成してもよく、また、回路基板１と表面実装部品３と
の間の絶縁を確保できる場合には、メッシュスペーサ５
を導電性材料により形成してもよく、これらの場合に
は、導電性材料によるシールドの機能を持たせることが
でき、回路基板１から生ずる不要電磁波を低減させるこ
とが可能となる。さらに、上記メッシュスペーサ５で
は、帯状部７を縦横方向に延在するよう配列した構成と
したが、これに限らず、斜め方向に延在させてメッシュ
状に設けるようにしてもよい。また、メッシュスペーサ
５としては、一枚のシート状部材を切断することによっ
て縦横方向の帯状部７がメッシュ状に配列されたものを
用いたが、複数の帯状部材をメッシュ状に織り込まれた
ものを用いることも可能である。

【００１７】次に、上記構成のメッシュスペーサ５を製
造する場合について説明する。所定の実装面積を有する
シート状の部材に切断加工を施すことで、図１に示すよ
うに、複数の表面実装部品３の下面中間部にそれぞれの
スペーサ部７Ａが位置するように、各々の表面実装部品
３の部品接続部３Ａに半田接続される回路基板１の各々
の回路接続部１Ａの箇所に、回路接続部１Ａよりも大き
な面積の接続開口部１１をそれぞれ形成する。そして、
表面実装部品３の実装に支承のない箇所にはメッシュ９
を形成し、帯状部７を残してメッシュスペーサ５が製造
される。

【００１８】このような接続開口部１１を設ける場合、
例えば、エッチング処理や、あるいは、切断用のレーザ
光が用いられる。この場合、エッチング処理により、ま
たは、レーザ光により焼切って切断されるので、容易に
且つ正確に接続開口部１１やスペーサ部７Ａを形成で
き、メッシュスペーサ５の製造が容易となる。

【００１９】また、メッシュスペーサ５を製造するに
は、所定の幅を有する帯状部材をメッシュ状に縦と横、
又は斜め方向に織り込んで所定面積のシート状に形成
し、その後、回路基板１に実装される各々の表面実装部
品３の下面中間部を通る帯状部材、すなわち、スペーサ
部７Ａとなる部分を残して、表面実装部品３の各部品接
続部３Ａ、３Ａに半田接続される回路基板１の各々の回
路接続部１Ａ、１Ａに位置する帯状部材を切断して接続
開口部１１をそれぞれ形成し、メッシュスペーサ５が製
造される。この場合には、多数のメッシュが形成される
ので、メッシュスペーサ５の軽量化を図ることが可能と
なる。

【００２０】次に、上記構造のメッシュスペーサ５を用
いて表面実装部品３を実装する場合について説明する。
まず、回路基板１の各々の回路接続部１Ａ、１Ａに印刷
装置により半田を印刷しておき、実装される各々の表面
実装部品３に対応して接続開口部１１やスペーサ部７Ａ
が設けられたメッシュスペーサ５を、従来と同様の部品
自動搭載装置により、図３に示すように、回路基板１の
表面に貼着する。次に、部品自動搭載装置により、図１
に示すように、各々の表面実装部品３を所定の位置、す
なわち、各々の表面実装部品３の部品接続部３Ａ、３Ａ
が半田印刷された回路基板１の回路接続部１Ａ、１Ａの
上部に位置するように配設し、回路基板１と各々の表面
実装部品３の下面中間部との間にはスペーサ部７Ａが介
装される。その後、従来と同様に半田を溶融するリフロ
ー炉を通すことにより、図２に示すように、回路基板１
の回路接続部１Ａ、１Ａと表面実装部品３の部品接続部
３Ａ、３Ａとの間の間隙に半田接続部１３がそれぞれ形
成され、回路基板１の回路接続部１Ａ、１Ａと表面実装
部品３の部品接続部３Ａ、３Ａとが半田接続され、回路
基板１に表面実装部品３が実装される。

【００２１】この場合、メッシュスペーサ５を用いて表
面実装部品３を実装する際にも、部品自動搭載装置およ
びリフロー炉などの従来の設備を利用することが可能と
なり、新たな設備が不要となる。また、従来のように表
面実装部品３の位置にスペーサを必要数だけ一つづつ配
設せねばならないのに比べ、各々のスペーサ部７Ａがシ
ート状のメッシュスペーサ５に設けられているので、一
度に各々のスペーサ部７Ａを配設することが可能とな
り、スペーサ部７Ａの配置が容易となるとともに短時間
のうちに配置することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のメッシュス
ペーサによれば、表面実装部品の下面中央部にスペーサ
部が介装されることにより、表面実装部品の両側部に半
田フィレットが形成されずに、半田接続部が表面実装部
品の部品接続部の下部に形成されるため、回路基板上の
表面実装部品の実装面積が表面実装部品の占める面積と
同面積となり、回路基板の実装密度を高めることがで
き、特に人が持ち歩く携帯電話やページャーやＰＤＡな
どの装置の小型軽量化を図ることが可能となる。また、
メッシュスペーサの製造方法によれば、シート状のメッ
シュスペーサをエッチング処理やレーザ光により切断し
て製造できるので、容易に且つ正確に接続開口部やスペ
ーサ部を形成でき、メッシュスペーサの製造が容易とな
り、帯状部材をメッシュ状に織り込んでメッシュスペー
サを製造した場合には、多数のメッシュが形成されるの
で、メッシュスペーサの軽量化を図ることが可能となる
さらに、メッシュスペーサを用いた実装方法によれば、
各スペーサ部がメッシュスペーサに設けられているの
で、一度に各々のスペーサ部を配設することが可能とな
り、スペーサ部の配置が容易となるとともに短時間のう
ちに配置することができ、また、部品自動搭載装置およ
びリフロー炉などの従来の設備を利用することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のメッシュスペーサの一形態を示す平面
図である。

【図２】本発明のメッシュスペーサを用いて実装された
表面実装部品を示す図１中のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】本発明のメッシュスペーサの接続開口部を示す
図２中のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図４】従来の表面実装部品の実装構造を示す縦断面図
である。

【図５】従来の表面実装部品の実装構造を示す平面図で
ある。

【図６】従来の半田フィレットが形成される実装構造を
示す縦断面図である。

【図７】従来の半田フィレットが形成される実装構造を
示す平面図である。

【符号の説明】

１……回路基板、１Ａ……回路接続部、３……表面実装
部品、３Ａ……部品接続部、５……メッシュスペーサ、
６……スペーサ本体、７……帯状部、７Ａ……スペーサ
部、１１……接続開口部。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の表面実装部品が実装される回路基
   板の表面に配置されるシート状のスペーサ本体と、 前記各表面実装部品の部品接続部にそれぞれ半田接続さ
   れる回路基板の各々の回路接続部に対応する前記スペー
   サ本体箇所に形成された接続開口部と、 前記各表面実装部品の下面中間部に対応する前記スペー
   ス本体箇所に形成されたスペーサ部と、 を備えたことを特徴とするメッシュスペーサ。
2. 【請求項２】 前記スペーサ本体は、複数の網目を残し
   て互いに交叉する方向にメッシュ状に延在する複数の帯
   状部で形成され、前記スペーサ部は、前記帯状部の一部
   で形成されていることを特徴とする請求項１記載のメッ
   シュスペーサ。
3. 【請求項３】 前記スペーサ本体は、複数の帯状部材
   を、複数の網目を残して互いに交叉する方向にメッシュ
   状に織り込んで形成され、前記スペーサ部は、前記帯状
   部材の一部で形成されていることを特徴とする請求項１
   記載のメッシュスペーサ。
4. 【請求項４】 前記スペーサ本体は絶縁部材により形成
   されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の
   メッシュスペーサ。
5. 【請求項５】 前記スペーサ本体は導電性部材により形
   成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載
   のメッシュスペーサ。
6. 【請求項６】 前記スペーサ本体は導電性部材とこの導
   電部材の両面を覆う絶縁部材により形成されていること
   を特徴とする請求項１、２又は３記載のメッシュスペー
   サ。
7. 【請求項７】 前記スペーサ部の幅が略０．１ｍｍ以下
   で、５０〜１００μｍ程度の厚さで形成されていること
   を特徴とする請求項１乃至６に何れか１項記載のメッシ
   ュスペーサ。
8. 【請求項８】 表面実装部品を実装する面積を有するシ
   ート状の部材を用意し、このシート状の部材に切断加工
   を施すことで、回路基板に実装される各々の表面実装部
   品の部品接続部にそれぞれ半田接続される回路基板の各
   々の回路接続部に対応する箇所に接続開口部を形成する
   とともに、前記回路基板に実装される各々の表面実装部
   品の下面中間部に対応する箇所にスペーサ部を形成する
   ようにした、 ことを特徴とするメッシュスペーサの製造方法。
9. 【請求項９】 前記切断加工は、エッチング処理を用い
   て行われることを特徴とする請求項８記載のメッシュス
   ペーサの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記切断加工は、レーザ光により焼切
    ることで行われることを特徴とする請求項８記載のメッ
    シュスペーサの製造方法。
11. 【請求項１１】 複数の帯状部材を、網目を残して互い
    に交叉する方向にメッシュ状に織り込んだシート状のス
    ペーサ本体を設け、 前記スペーサ本体の所定の帯状部材を切断することによ
    り、回路基板に実装される複数の表面実装部品の部品接
    続部にそれぞれ半田接続される回路基板の各回路接続部
    に対応するスペーサ本体箇所に接続開口部を形成し、 前記回路基板に実装される各表面実装部品の下面中間部
    に対応するスペーサ本体箇所に位置する前記帯状部材の
    一部をスペーサ部とするようにした、 ことを特徴とするメッシュスペーサの製造方法。
12. 【請求項１２】 回路基板に実装される複数の表面実装
    部品の部品接続部にそれぞれ半田付接続される回路基板
    の各回路接続部の箇所に位置する接続開口部と前記複数
    の表面実装部品の下面中間部の箇所に位置するスペーサ
    部とが設けられたシート状のメッシュスペーサを、前記
    回路基板の表面に貼着し、 前記表面実装部品の下面中間部をスペーサ部上に位置さ
    せて、前記各表面実装部品の部品接続部を前記回路基板
    の回路接続部上に配設し、 前記接続開口部内において、加熱により、各回路基板の
    回路接続部と表面実装部品の部品接続部とを予め前記回
    路基板の回路接続部に印刷された半田により半田接続す
    るようにした、 ことを特徴とするメッシュスペーサの実装方法。