JP5562222B2 - 電子機器製造用治具および電子機器の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、電子機器製造用治具および電子機器の製造方法に関し、より特定的には、電子機器を構成する電子部品の位置決めに用いる電子機器製造用治具および電子機器の製造方法に関する。

従来、電子機器を構成する電子部品をプリント基板などの基板上に搭載・固定するためにはんだが用いられている。また、このはんだによる接合作業では、従来はんだをシート状部材の表面の所定の位置に配置した部材が用いられる場合があった。具体的には、電子部品と基板との接続部（たとえば電子部品のリードピンが挿入された基板の穴）にはんだが位置するように上記シート状部材を配置し、加熱処理することではんだを溶融させ、基板に電子部品を接合している（たとえば、実開昭６１−４４８７８号公報参照）。

実開昭６１−４４８７８号公報

上記のように電子部品と基板との接続部にあらかじめはんだを配置してから、加熱処理することではんだを溶融させ、結果的に電子部品と基板とを接合するという手法は、たとえばその表面に導電体からなるパターンが形成された基板上に、電子部品を搭載する場合にも利用できる。この場合、基板表面において電子部品を搭載する位置に、予めシート状に成形されたはんだ（フォームソルダ）を配置し、そのフォームソルダ上に電子部品を載せてから加熱処理を行なうことになる。

しかし、上記のような工程を実施する場合、以下のような問題があることを発明者は見出した。すなわち、基板表面の所定の位置にフォームソルダを配置する際、当該フォームソルダは、その先端部に吸着手段（たとえば吸気孔）が形成された吸着マウンタに保持され、基板表面の所定の位置に配置される。そして、吸着マウンタからフォームソルダを取外す工程（たとえば吸気孔から空気を噴射して吸着マウンタからフォームソルダを取外す工程）を行なうときに、フォームソルダの位置が当初の位置からずれてしまう場合があった。また、複数のフォームソルダを並べて配置するときにも、上記フォームソルダを取外す工程を行なうことで、先に配置されていた別のフォームソルダの位置がずれる場合もあった。このようなフォームソルダや電子部品の位置決めのため、治具を用いることも考えられるが、上記のようなフォームソルダの位置ずれを抑制可能な治具は従来知られていない。

そして、上記のようなフォームソルダの位置ずれは、加熱処理後での基板表面において、電子部品の接続不良や、導電体パターンの短絡といった問題の原因となる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、基板上への電子部品のはんだによる接合をより高精度に行なうことが可能な電子機器製造用治具および電子機器の製造方法を提供することである。

この発明に従った電子機器製造用治具は、基板表面にはんだを介して電子部品を接合するために用いる電子機器製造用治具であって、基板表面に接触する裏面と、当該裏面と反対側に位置する表面とを有する治具本体からなる。治具本体には、表面から裏面まで貫通する貫通孔が形成される。貫通孔の側壁には、貫通孔における表面側での幅とは貫通孔の幅が変更される幅変更部が形成されている。幅変更部は、ステップ状に貫通孔の幅が変化する段差部である。貫通孔は、上方凹部と下方開口部とにより構成される。段差部は上方凹部と下方開口部との接続部に配置される。上方凹部の平面サイズは、下方開口部の平面サイズより大きくなっている。上方凹部の平面形状は、２本の平行に延びる線状平行凹部と、２本の線状平行凹部の中央部を繋ぐように延びる中央凹部とにより構成される。下方開口部の平面形状は、線状平行凹部と同じ方向に長軸が延びるとともに、線状平行凹部よりも長軸方向の長さが短い２本の線状平行開口部と、２本の線状平行開口部を繋ぐように配置された中央開口部とにより構成される。

本発明によれば、はんだ部材の位置ずれを防止することで、基板上への電子部品のはんだによる接合をより高精度に行なうことができる。

本発明による治具の実施の形態１を説明するための平面模式図である。 図１の線分ＩＩ−ＩＩにおける断面模式図である。 図１および図２に示した治具を用いた電子機器の製造方法を示すフローチャートである。 図３のフォームソルダ配置工程を説明するための模式図である。 図４に示したフォームソルダ配置工程の変形例を説明するための模式図である。 本発明による治具の実施の形態２を説明するための平面模式図である。 図６の線分ＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面模式図である。 本発明による治具の実施の形態３を説明するための断面模式図である。 本発明による治具の実施の形態４を説明するための断面模式図である。 本発明による治具の実施の形態５を説明するための断面模式図である。 本発明による治具の実施の形態６を説明するための断面模式図である。 本発明による治具の実施の形態７を説明するための断面模式図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

（実施の形態１）
図１および図２を参照して、本発明による治具を説明する。

図１および図２を参照して、治具１は電子機器製造用治具であって、基板としての絶縁メタライズ基板４の表面に電子部品３を接合する工程において用いられるものである。治具１を構成する治具本体には、接続対象である電子部品３を内部に配置することが可能な下方開口部６と、当該下方開口部６上に位置し、接合材としてのフォームソルダ２を内部に配置することが可能な上方凹部５とが形成されている。上方凹部５と下方開口部６とにより貫通孔が構成される。

上方凹部５の平面サイズは、下方開口部６の平面サイズよりも大きくなっている。このため、下方開口部６の上端部には段差部７が形成されている。この段差部７上にフォームソルダ２の端部が乗り上げるように配置されることで、フォームソルダ２は上方凹部５の底部（すなわち下方開口部６の上端部）に配置される。

図１および図２に示すように、上方凹部５の平面形状は、２本の互いに平行に延びる線状平行凹部と、この２つの線状平行凹部のほぼ中央部を繋ぐように延びる中央凹部とから構成されている。また、下方開口部６は、上記線状平行凹部とほぼ同じ方向に長軸が延びるとともに、線状平行凹部よりも長軸方向の長さが短い線状平行開口部と、この２つの線状平行開口部を繋ぐように配置された中央開口部とからなっている。また、治具１の平面形状は図１に示すように四角形状となっている。上方凹部５の側壁および下方開口部６の側壁は、治具１の上部表面に対してほぼ垂直に延びるように形成されている。なお、治具１の平面形状は、他の任意の形状、たとえば三角形状あるいは円形状もしくは五角形状の多角形状としてもよい。また、上方凹部５および下方開口部６の平面形状も、図１に示した形状とは異なる形状であってもよい。

治具１が後述する工程において用いられるときには、図１および図２に示すように接続対象の一方である絶縁メタライズ基板４の上に当該治具１が配置される。治具１は、絶縁メタライズ基板４の表面に形成された導電領域（図示せず）が下方開口部６の内部において露出するように位置決めされる。そして、上方凹部５の底部にシート状のはんだ部材である帯状のフォームソルダ２が配置される。このフォームソルダ２は上述した線状平行凹部の内部において、線状平行凹部の長軸とフォームソルダ２の長軸とを揃えるように配置される。図２に示すように、フォームソルダ２は、下方開口部６の上端における段差部７にその両端を保持されることで、絶縁メタライズ基板４と間隔を隔てて配置された状態となっている。なお、フォームソルダ２を当該位置に配置する具体的な方法については後述する。そして、このフォームソルダ２上に、上述した中央開口部と重なるように電子部品３が配置される。

次に、図１および図２に示した治具を用いた電子機器の製造方法を図３および図４を参照しながら説明する。

図３を参照して、まず治具準備工程（Ｓ１０）を実施する。具体的には、この工程（Ｓ１０）において、図１および図２に示した治具１を準備する。この治具１は、後述する加熱工程などにおいて変形や反応を起こさないような材質であれば任意の材料を用いることができるが、たとえば金属やセラミックなどを用いることができる。

また、治具１の製造方法としては、治具本体となるブロック状の部材を準備し、当該部材に対して切削加工や放電加工により上方凹部５や下方開口部６を形成する、あるいは治具１となるべき材料を型成形した後、焼結や熱処理などを加えるといった任意の方法を用いることができる。

次に、フォームソルダ配置工程（Ｓ２０）を実施する。具体的には、予め別途準備した絶縁メタライズ基板４上に上述した治具１を配置する。絶縁メタライズ基板４の表面には、導電体からなり電子部品が接続されるパターン（図示せず）が形成されており、下方開口部６の内部において当該パターンが露出するように治具１は配置される。そして、この治具１の上方凹部５の底部において、フォームソルダ２の端部が図２に示すように段差部７上に搭載されるようにフォームソルダ２を配置する。２つのフォームソルダ２は、図１に示すように線状平行凹部の内部にそれぞれ配置される。

この工程（Ｓ２０）においては、図４に示すようにフォームソルダ２を吸着マウンタ８の先端部に吸着し、当該吸着マウンタ８を操作することで治具１の上方凹部５の内部における所定位置へとフォームソルダ２を配置する。吸着マウンタ８の先端部には、図示しないが吸引用の開口が設けられている。当該開口をフォームソルダ２に押し付けた状態で開口内部から空気を吸引することで、吸着マウンタ８はフォームソルダ２を吸着している。

そして、吸着マウンタ８からフォームソルダ２を取外すときには、図４に示す矢印９に示す方向に吸着マウンタ８を押込む。具体的には、段差部７の上部表面よりも絶縁メタライズ基板４側へと吸着マウンタ８の先端部が移動するように、吸着マウンタ８を移動させる。この結果、フォームソルダ２が図４に示すように撓み、吸着マウンタ８の先端部における吸着マウンタ８とフォームソルダ２との吸着界面の端部に隙間ができる。この隙間ができることにより、吸着マウンタ８とフォームソルダ２との吸着界面（吸着部）に外気が入り込み、吸着マウンタ８によるフォームソルダ２の吸着状態が解除される。そして、図４の矢印９に示す方向と反対方向に吸着マウンタ８を後退させることにより、治具１の上方凹部５の内部にフォームソルダが残存した状態となる。このようにすれば、吸着マウンタ８からフォームソルダ２を取外すために吸着マウンタ８の先端部から空気を噴射するといった特別な処置を行なう必要がない。このため、当該空気の噴射によってフォームソルダ２の位置がずれるといった問題の発生を抑制できる。

次に、電子部品配置工程（Ｓ３０）を実施する。具体的には、この工程（Ｓ３０）においては、図１および図２に示すようにフォームソルダ２上に電子部品３を配置する。電子部品３の配置方法としては従来周知の任意の方法を用いることができる。このとき、フォームソルダ２の厚みを所定値以上としておくことにより、フォームソルダ２上に電子部品３を搭載してもフォームソルダ２の形状を維持できる。このようにして、フォームソルダ２によって電子部品３が支持された状態とする。

次に、固定工程（Ｓ４０）を実施する。具体的には、電子部品３が搭載された治具１を所定の温度まで加熱する。この結果、フォームソルダ２が軟化・溶融し、電子部品３の下部表面にフォームソルダ２が融着するとともに、電子部品３の自重によって電子部品３が絶縁メタライズ基板４の上部表面側へと落下する。このとき、上述のように電子部品３と絶縁メタライズ基板４との間には融着したフォームソルダ２の一部が配置された状態となっている。このため、この溶融したフォームソルダ２によって絶縁メタライズ基板４の表面の導電体からなるパターン（図示せず）と電子部品３とを固定することができる。

この後、後処理工程（Ｓ５０）を実施する。具体的には、この工程（Ｓ５０）においては、絶縁メタライズ基板４の表面上から治具１を取外すといった後処理を行なう。このようにして、電子部品３がその表面に接続固定された絶縁メタライズ基板４を含む電子機器を製造することができる。

次に、図５を参照して、上記工程（Ｓ２０）の変形例を説明する。
図５に示した工程（Ｓ２０）の変形例は、基本的には図４に示した工程と同様であるが、フォームソルダ２を治具１の上方凹部５内部の所定の位置に搭載するために用いる器具が吸着マウンタ８ではなくニードルマウンタ１０である点が異なっている。ニードルマウンタ１０はその先端部が針状になった針状部材である。ニードルマウンタ１０は、フォームソルダ２をその先端部により突き刺して当該フォームソルダ２を保持し移動するための器具である。このようなニードルマウンタ１０を用いてフォームソルダ２を治具１の上方凹部５の所定位置へと配置する。具体的には、上方凹部５における線状平行凹部内にフォームソルダ２を配置する。上方凹部５内においてフォームソルダ２の位置が決定された後、図５に示すように、ニードルマウンタ１０を矢印９に示す方向に押し下げる。この結果、フォームソルダ２が図５に示すように反った状態となり、ニードルマウンタ１０をフォームソルダ２から容易に取外すことができる。

（実施の形態２）
図６および図７を参照して、本発明による治具の実施の形態２を説明する。なお、図６および図７はそれぞれ図１および図２に対応する。

図６および図７に示すように、本発明による治具の実施の形態２は、基本的には図１および図２に示した治具１と同様の構造を備えるが、上方凹部５の構造が異なっている。具体的には、図６および図７に示した治具１においては、上方凹部が、下方開口部６上に位置し平面形状が円形状の第１上方凹部１５と、この第１上方凹部と下方開口部６との間に位置する第２上方凹部２５とにより構成されている。この第２上方凹部２５の形状は基本的には図１および図２に示した上方凹部５と同様である。一方、第１上方凹部１５の平面サイズは第２上方凹部２５の平面サイズより大きくなっている。このため、第１上方凹部と第２上方凹部２５との間には貫通孔の側壁に段差が形成される。ウエイト１１は、この段差に当該ウエイト１１の端部が乗るように、第１上方凹部１５の内部に配置可能である。このウエイト１１は、下部表面が電子部品３の上部表面と接触するように、第２上方凹部２５の高さが決定されている。このウエイト１１により電子部品３を絶縁メタライズ基板４側へと押圧することができる。この結果、図１および図２に示した治具１と同様の効果を得られるとともに、電子部品３の位置ずれといった問題の発生を抑制できる。

（実施の形態３）
図８を参照して、本発明による治具の実施の形態３を説明する。なお、図８は図２に対応する。

図８を参照して、図８に示した治具１は、基本的には図１および図２に示した治具１と同様の構造を備えるが、上方凹部５の側壁の形状が異なっている。すなわち、図８に示した治具１においては、上方凹部５の側壁が治具１の上部表面に対して傾斜している。また、異なる観点から言えば、上方凹部５の幅は治具１の上部表面側から下部表面側（絶縁メタライズ基板４側）に向かうにつれて徐々に狭くなるように、上方凹部５の側壁が傾いた状態となっている。

このような形状の治具１によっても、図１および図２に示した治具１と同様の効果を得ることができる。さらに、図８に示した治具１においては、上方凹部５の内部にフォームソルダ２を配置すると、上方凹部５の側壁がすり鉢状に傾いているため、上方凹部５の所定の位置（たとえば上方凹部５の中央部）へとフォームソルダ２が自重でほぼ自動的に配置される。このとき、フォームソルダ２の端部３１は上方凹部５の側壁に沿った方向に屈曲している。この結果、フォームソルダ２の位置決めをより容易に行なうことができる。

（実施の形態４）
図９を参照して、本発明による治具の実施の形態４を説明する。なお、図９は図２に対応する。

図９を参照して、本発明の実施の形態４に従った治具１は、基本的には図８に示した治具１と同様の構造を備えるが、図７に示した治具１と同様に上方凹部５の内部にウエイト１１を配置可能となっている点が異なっている。具体的には、図９に示した治具１においては、上方凹部５が、その側面が傾斜した第２上方凹部２５と、当該第２上方凹部２５上に位置し、第２上方凹部２５の上部開口幅よりも広い開口幅を有する第１上方凹部１５とにより構成されている。第１上方凹部１５の平面形状は図６および図７に示した治具１における第１上方凹部１５の平面形状と同様である。このような治具１によれば、図６および図７に示した治具１と同様に、第１上方凹部１５の内部にウエイト１１を配置することができる。そのため、ウエイト１１により電子部品３を上方から押圧できるので、図８に示した治具１による効果に加えて、図７に示した治具１と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態５）
図１０を参照して、本発明による治具の実施の形態５を説明する。なお、図１０は図２に対応する。

図１０を参照して、治具１は基本的には図１および図２に示した治具１と同様の構造を備えるが、上方凹部５と下方開口部６の形状が異なっている。具体的には、図１０に示すように、上方凹部５の幅が下方開口部６の幅よりも狭くなっている。なお、図１０に示した上方凹部５の平面形状は図１および図２に示した下方開口部６の平面形状と同様とする。また、図１０に示した治具１の下方開口部６の平面形状は、図１および図２に示した治具１の上方凹部５の平面形状と同様とする。

このような治具１を用いる場合、以下のようにしてフォームソルダ２を治具１の貫通孔内部に配置する。すなわち、吸着マウンタ８などにより保持されたフォームソルダ２が上方凹部５を介して下方開口部６の内部にまで挿入された後、吸着マウンタなどのマウンタ部材を上方凹部５側へと後退させる。このとき、フォームソルダ２の端部３１が上方凹部５の下部における段差部７に引っかかり、フォームソルダ２が撓むことにより、マウンタ部材からフォームソルダ２を容易に取外すことができる。マウンタ部材から取外されたフォームソルダ２は、図１０に示すように絶縁メタライズ基板４の表面上に配置される。このようにしても、吸着マウンタからフォームソルダ２を取外すときに空気の噴射などを行なう必要がないため、フォームソルダ２の位置決めを容易に行なうことができる。なお、フォームソルダ２の平面形状は、上方凹部５の平面形状より少しだけ大きくしておくことが好ましい。この場合、上方凹部５を介してフォームソルダ２を下方開口部６の内部に挿入するときに、フォームソルダ２の端部３１は上方凹部５の側壁に押圧されて屈曲するが、下方開口部６の内部においては当該端部３１が外方に広がる。このため、フォームソルダ２の端部３１を段差部７の下部表面に容易に接触させることができる。

そして、図１０に示すように、上方凹部５を介してフォームソルダ２上に電子部品３を配置する。この後、図３に示した工程（Ｓ４０）および工程（Ｓ５０）を実施することにより、本発明による電子機器を製造できる。

（実施の形態６）
図１１を参照して、本発明による治具の実施の形態６を説明する。なお、図１１は図１０に対応する。

図１１に示した治具１は、基本的には図１０に示した治具と同様の構造を備えるが、下方開口部６の形状が異なっている。すなわち、図１１に示した治具１においては、下方開口部６の側壁が絶縁メタライズ基板４の表面に対して傾斜した状態となっている。異なる観点から言えば、下方開口部６の側壁は上方凹部５側から絶縁メタライズ基板４側へと向かうにつれて、下方開口部６の幅が徐々に広くなるように傾斜した状態となっている。このような構造によっても、上方凹部５を介して下方開口部６内部へ挿入されたフォームソルダ２を、吸着マウンタ８などのマウンタ部材から取外すときに、フォームソルダ２の端部３１が上方凹部５と下方開口部６との境界部の段差部７に接触することで吸着マウンタからフォームソルダ２を容易に取外すことができる。この結果、図１０に示した治具と同様の効果を得ることができる。また、下方開口部６の側壁が傾斜しているため、フォームソルダ２を下方開口部６の中央部へと容易に位置決めすることができる。

（実施の形態７）
図１２を参照して、本発明による治具の実施の形態７を説明する。なお、図１２は図２に対応する。

図１２に示した治具１は、基本的には図１および図２に示した治具１と同様の構造を備えるが、上方凹部５および下方開口部６（図２参照）に対応する貫通孔１６の形状が異なっている。具体的には、図１２に示した治具１では、その上部表面から下部表面にまで貫通するように傾斜した側壁を有する貫通孔１６が形成されている。異なる観点から言えば、貫通孔１６の側壁は治具１の上部表面から下部表面に向けて徐々に貫通孔１６の幅が狭くなるように傾斜した状態となっている。この結果、貫通孔１６の内部に貫通孔１６の下端での幅よりも広い幅を有するフォームソルダ２を配置すれば、貫通孔１６の側壁の途中でフォームソルダ２の端部３１が貫通孔１６の側壁に接触して折れ曲がり、容易にマウント部材からフォームソルダ２を取外すことができるとともに、その位置にフォームソルダ２を配置することができる。この状態で、フォームソルダ２上に電子部品３を搭載し、図１および図２に示した治具を用いた場合と同様に、図３の工程（Ｓ４０）および工程（Ｓ５０）を実施することで、電子部品３を絶縁メタライズ基板４にフォームソルダ２を介して接続固定することができる。

上述した実施の形態と一部重複する部分もあるが、以下本発明の特徴的な構成を列挙する。

この発明に従った電子機器製造用治具である治具１は、基板としての絶縁メタライズ基板４表面にはんだを介して電子部品３を接合するために用いる電子機器製造用治具であって、絶縁メタライズ基板４表面に接触する裏面と、当該裏面と反対側に位置する表面とを有する治具本体からなる。治具本体には、表面から裏面まで貫通する貫通孔（図２などに示す上方凹部５および下方開口部６からなる貫通孔、または図１２に示す貫通孔１６）が形成される。貫通孔の側壁には、貫通孔における表面側での幅とは貫通孔の幅が変更される幅変更部（図２の段差部７または図１２の貫通孔１６の側壁全体）が形成されている。

このようにすれば、上記治具１の貫通孔の内部に、電子部品３を絶縁メタライズ基板４表面に固定するためのシート状のはんだ部材であるフォームソルダ２を配置するときに、フォームソルダ２を保持している保持部材としての吸着マウンタ８またはニードルマウンタ１０から当該フォームソルダ２を取外す工程において、上記段差部７などを利用できる。たとえば、フォームソルダ２を吸着することで保持している吸着マウンタ８を用いる場合、フォームソルダ２の端部を上記幅変更部に押し付ける動作を行なうことでフォームソルダ２を撓ませることができ、この結果、吸着マウンタ８においてフォームソルダ２の表面を吸着している部分の吸着状態を解除することできる。このため、吸着マウンタ８においてフォームソルダ２を取外すために吸着部から空気をフォームソルダ２に向けて噴射するといった工程を実施する必要が無い。したがって、当該空気の噴射などによりフォームソルダ２の位置がずれるといった問題の発生を防止できる。

上記治具１において、図２、図４、図５、図７〜図１１に示すように、幅変更部は、ステップ状に貫通孔の幅が変化する段差部７であってもよい。この場合、吸着マウンタ８などの保持部材からフォームソルダ２を取外す工程においてフォームソルダ２の端部を段差部７に押し付ける動作を容易に行なうことができるので、フォームソルダ２を保持部材から確実に取外すことができる。

上記治具１において、貫通孔では、段差部７より表面側（上部表面側）における幅が、段差部７より裏面側（絶縁メタライズ基板４側）における幅より広くなっていてもよい。この場合、フォームソルダ２の平面サイズを、段差部７より裏面側における貫通孔の幅より大きくしておくことで、フォームソルダ２の端部を段差部７において表面側に位置する部分上に載せた状態とすることができる。つまり、段差部７においてフォームソルダ２の端部を保持することで、貫通孔の途中（段差部７が形成された部分）でフォームソルダ２を保持することができる。このように、熱処理の前に絶縁メタライズ基板４表面からフォームソルダ２を離した状態とすることができるので、絶縁メタライズ基板４表面において電子部品３が搭載されるべき領域以外の部分にフォームソルダ２が固着する可能性を低減できる。

上記治具１において、図８や図９に示すように、貫通孔では、段差部７より表面側において、表面側から段差部７側に向けて徐々に幅が狭くなるように、貫通孔の側壁（上方凹部５の側壁）が治具１の上部表面に対して傾斜していてもよい。この場合、段差部７より裏面側での貫通孔の幅（下方開口部６の幅）より広い幅のフォームソルダ２を、貫通孔の表面側から当該貫通孔の内部に配置したときに、貫通孔の側壁が上記のように傾斜しているので、貫通孔の中心にフォームソルダ２の中心がほぼ揃う様に、当該傾斜によってフォームソルダ２の位置決めを容易に行なうことができる。また、フォームソルダ２の端部３１が傾斜した側壁に接触することで、フォームソルダ２がたわみ、結果的に吸着マウンタ８などの保持部材からフォームソルダ２を容易に取外すことができる。

上記治具１において、図７や図９に示すように、貫通孔の側壁には、段差部７より表面側において第２の段差部（第１上方凹部１５と第２上方凹部２５との境界部に位置する段差部）が形成されていてもよい。第２の段差部は、貫通孔の表面側における開口部に面する上部表面（ウエイト１１の端部が搭載されている表面部分）を有していてもよい。

この場合、第２の段差部より裏面側における貫通孔の幅（第２上方凹部２５の幅）より大きく、かつ、第２の段差部より表面側での貫通孔の幅（第１上方凹部１５の幅）より狭い部材（たとえば錘としてのウエイト１１）の端部を、第２の段差部の上部表面上に載せることで、ウエイト１１を貫通孔の内部に配置することができる。また、段差部７から第２の段差部までの高さ方向（貫通孔の中心軸方向）での距離を、フォームソルダ２上に搭載される（結果的に絶縁メタライズ基板４に接続される）電子部品３の高さと同等または電子部品３の高さより小さくしておけば、当該ウエイト１１によって電子部品３を絶縁メタライズ基板４側に押圧することができる。この結果、貫通孔の内部に配置される電子部品３の位置ずれなどを防止できる。したがって、電子部品３の位置精度を高めることができる。

上記治具１において、図１０および図１１に示すように、貫通孔では、段差部７より表面側における幅（上方凹部５の幅）が、段差部７より裏面側における幅（下方開口部６の幅）より狭くなっていてもよい。この場合、段差部７において裏面側に面する部分に、フォームソルダ２の端部を押し付けてフォームソルダ２でのたわみを発生させることができる。たとえば、段差部７より表面側での貫通孔の幅（上方凹部５の幅）より若干大きめのサイズの、シート状のフォームソルダ２を当該貫通孔の表面側より（段差部７より裏面側の領域である下方開口部６の内部にまで）挿入する。その後、フォームソルダ２の端部が段差部７に接触するように（段差部７において裏面側に位置する表面に接触するように）、フォームソルダ２を保持する吸着マウンタ８などの保持部材を操作する。この結果、フォームソルダ２を撓ませて保持部材からフォームソルダ２を取外すことができる。

上記治具１において、図１１に示すように、貫通孔では、段差部７より裏面側において、裏面側から段差部７側に向けて徐々に幅が狭くなるように、貫通孔の側壁（下方開口部６の側壁）が裏面に対して傾斜していてもよい。この場合、上記のようにフォームソルダ２を取外す作業のときに、傾斜した側壁によって貫通孔の中央部へフォームソルダ２を容易に位置決めできる。

上記治具１において、図１２に示すように、貫通孔１６の幅が表面側から裏面側に向けて徐々に狭くなるように、貫通孔１６の側壁が治具１の上部表面に対して傾斜していてもよい。つまり、貫通孔１６の側壁全体が幅変更部となっていてもよい。この場合、フォームソルダ２の平面サイズに応じて、貫通孔１６の傾斜した側壁の任意の位置においてフォームソルダ２の端部３１を側壁に接触させ、その位置でフォームソルダ２を吸着マウンタ８などの保持部材から取外すことができる。

この発明に従った電子機器の製造方法は、上記治具１を、予め準備した基板としての絶縁メタライズ基板４の表面上に配置する工程（図３の工程（Ｓ２０））と、治具１の貫通孔の内部にシート状のはんだ部材（フォームソルダ２）を配置する工程（図３の工程（Ｓ２０））と、フォームソルダ２上に電子部品３を搭載する工程（図３の工程（Ｓ３０））と、フォームソルダ２を加熱することで、フォームソルダ２を介して絶縁メタライズ基板４の表面上に電子部品３を固定する工程（図３の工程（Ｓ４０））と、を備える。

このようにすれば、貫通孔の側壁における幅変更部（図２の段差部７または図１２の貫通孔１６の側壁）を利用して吸着マウンタ８などの保持部材からはんだ部材としてのフォームソルダ２を容易に取外すことができるので、保持部材からフォームソルダ２を取外すための空気の噴射などを行なう必要が無い。そのため、当該空気の噴射などによりフォームソルダ２の位置がずれるといった問題の発生を抑制できる。

上記電子機器の製造方法では、はんだ部材を配置する工程（図３の工程（Ｓ２０））において、フォームソルダ２を保持する部材としてフォームソルダ２を突き刺して保持する針状部材（ニードルマウンタ１０）を用いてもよい。この場合も、フォームソルダ２の端部３１を幅変更部へ押し付けることでフォームソルダ２を湾曲させ、ニードルマウンタ１０からフォームソルダ２を取外すことができる。したがって、この場合も上記のような空気の噴射は不要であるので、フォームソルダ２の位置ずれを確実に防止できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、電力用半導体装置などを構成する基板上に電子部品を搭載する工程に特に有利に適用される。

１ 治具、２ フォームソルダ、３ 電子部品、４ 絶縁メタライズ基板、５ 上方凹部、６ 下方開口部、７ 段差部、８ 吸着マウンタ、９ 矢印、１０ ニードルマウンタ、１１ ウエイト、１５ 第１上方凹部、１６ 貫通孔、２５ 第２上方凹部、３１ 端部。

Claims (5)

1. 基板表面にはんだを介して電子部品を接合するために用いる電子機器製造用治具であって、
   基板表面に接触する裏面と、前記裏面と反対側に位置する表面とを有する治具本体からなり、
   前記治具本体には、前記表面から前記裏面まで貫通する貫通孔が形成され、
   前記貫通孔の側壁には、前記貫通孔における前記表面側での幅とは前記貫通孔の幅が変更される幅変更部が形成され、
   前記幅変更部は、ステップ状に前記貫通孔の幅が変化する段差部であり、
   前記貫通孔は、上方凹部と下方開口部とにより構成され、
   前記段差部は前記上方凹部と前記下方開口部との接続部に配置され、
   前記上方凹部の平面サイズは、前記下方開口部の平面サイズより大きくなっており、
   前記上方凹部の平面形状は、２本の平行に延びる線状平行凹部と、２本の前記線状平行凹部の中央部を繋ぐように延びる中央凹部とにより構成され、
   前記下方開口部の平面形状は、前記線状平行凹部と同じ方向に長軸が延びるとともに、前記線状平行凹部よりも前記長軸方向の長さが短い２本の線状平行開口部と、２本の前記線状平行開口部を繋ぐように配置された中央開口部とにより構成されている、電子機器製造用治具。
2. 前記貫通孔では、前記段差部より前記表面側において、前記表面側から前記段差部側に向けて徐々に前記幅が狭くなるように、前記貫通孔の側壁が前記表面に対して傾斜している、請求項１に記載の電子機器製造用治具。
3. 前記貫通孔の側壁には、前記段差部より前記表面側において第２の段差部が形成されており、
   前記第２の段差部は、前記貫通孔の前記表面側における開口部に面する上部表面を有する、請求項１または２に記載の電子機器製造用治具。
4. 請求項１に記載の電子機器製造用治具を、予め準備した基板の表面上に配置する工程と、
   前記電子機器製造用治具の前記貫通孔の内部にシート状のはんだ部材を配置する工程と、
   前記はんだ部材上に電子部品を搭載する工程と、
   前記はんだ部材を加熱することで、前記はんだ部材を介して前記基板の表面上に前記電子部品を固定する工程と、を備える電子機器の製造方法。
5. 前記はんだ部材を配置する工程において、前記はんだ部材を保持する部材として前記はんだ部材を突き刺して保持する針状部材を用いる、請求項４に記載の電子機器の製造方法。

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