(57)【要約】【課題】熱容量の大きなＴＨＤの搭載や鉛フリー半田を用いた実装に対しても、確実な半田接続信頼性を有したＴＨＤ搭載回路基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】電子部品１０の外部端子であるリード１１が、回路基板４０に設けられたスルーホール４１に貫通して挿入され、スルーホール４１の側面から回路基板４０の上下面にかけて形成されたスルーホール導電層４２に半田接続されてなる挿入実装部品（ＴＨＤ）搭載回路基板４０ａであって、回路基板４０を貫通するビアホール４３が、スルーホール４１に隣接して設けられ、ビアホール４３の側面から回路基板４０の上面にかけて形成されたビアホール導電層４４が、回路基板４０の上面において、スルーホール導電層４２に連結されてなるＴＨＤ搭載回路基板４０ａとする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の外部端子であるリードが、回路基板に設けられたスルーホールに貫通して挿入され、前記スルーホールの側面から回路基板の上下面にかけて形成されたスルーホール導電層に半田接続されてなる挿入実装部品搭載回路基板であって、
前記回路基板を貫通するビアホールが、前記スルーホールに隣接して設けられ、
前記ビアホールの側面から前記回路基板の上下面にかけて形成されたビアホール導電層が、前記電子部品の搭載面である該回路基板の上面において、前記スルーホール導電層に連結されてなることを特徴とする挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項２】
前記ビアホール導電層が、前記スルーホール導電層にのみ連結されてなることを特徴とする請求項１に記載の挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項３】
前記ビアホールが、複数個設けられてなることを特徴とする請求項１または２に記載の挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項４】
前記ビアホールが、前記スルーホールとそれに隣接する前記電子部品の別のリードを挿入するための別のスルーホール間に設けられてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項５】
前記ビアホール導電層とスルーホール導電層が、前記スルーホールの直径より広い幅のパターンで連結されてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項６】
前記ビアホールの直径が、前記スルーホールの直径と前記リードの直径の差より小さく設定され、
前記ビアホールに半田が供給されていないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項７】
前記ビアホールの直径が、前記スルーホールの直径と前記リードの直径の差以上に設定され、
前記ビアホールの該回路基板における下面側から、該回路基板の上面における前記スルーホール導電層に亘って、半田が供給されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項８】
前記ビアホール導電層が、該回路基板の下面においても、前記スルーホール導電層に連結されてなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項９】
前記ビアホール導電層が、該回路基板の下面において、前記スルーホール導電層にのみ連結されてなることを特徴とする請求項８に記載の挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項１０】
前記ビアホール導電層とスルーホール導電層が、該回路基板の下面において、前記スルーホールの直径より広い幅のパターンで連結されてなることを特徴とする請求項８または９に記載の挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項１１】
前記回路基板が、絶縁基材中に内部配線層を有する多層回路基板であり、
前記ビアホール導電層とスルーホール導電層が、前記内部配線層においても連結されてなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項１２】
前記半田が、鉛フリー半田であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項１３】
前記電子部品が、コンデンサ、コイルまたはコネクタであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項１４】
前記挿入実装部品搭載回路基板が、車載用であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の挿入実装部品搭載回路基板。
【請求項１５】
電子部品の外部端子であるリードが、回路基板に設けられたスルーホールに貫通して挿入され、前記スルーホールの側面から該回路基板の上下面にかけて形成されたスルーホール導電層に半田接続されてなる挿入実装部品搭載回路基板の製造方法であって、
前記回路基板を貫通するビアホールを、前記スルーホールに隣接して設け、
前記ビアホールの側面から前記回路基板の上下面にかけて形成されたビアホール導電層が、前記電子部品の搭載面である該回路基板の上面において、前記スルーホール導電層に連結するように該回路基板を構成し、
前記スルーホールに前記リードを挿入して、前記電子部品を該回路基板上に配置し、
前記リードの先端側である該回路基板の下面側から、噴流半田ノズルを前記スルーホール導電層と前記ビアホール導電層に当接させて、前記スルーホール導電層に前記リードを半田接続することを特徴とする挿入実装部品搭載回路基板の製造方法。
【請求項１６】
前記噴流半田ノズルの当接前において、該回路基板の上面における前記スルーホール導電層上および／または前記ビアホール導電層上に、予めリフロー半田を配置しておくことを特徴とする請求項１５に記載の挿入実装部品搭載回路基板の製造方法。
【請求項１７】
前記半田が、鉛フリー半田であることを特徴とする請求項１５または１６に記載の挿入実装部品搭載回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の外部端子であるリードが回路基板に設けられたスルーホールに貫通して挿入され、スルーホールの側面から回路基板の上下面にかけて形成されたスルーホール導電層に半田接続されてなる挿入実装部品搭載回路基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板に搭載される電子部品は、その実装方式により、挿入実装部品（ＴＨＤ、Through Hole mount Device）と表面実装部品（ＳＭＤ、Surface Mount Device）に大別できる。コネクタやコンデンサ等のＴＨＤは、外部端子であるリードを回路基板に設けられたスルーホールに貫通して挿入し、半田フロー工程（噴流半田）でリードをスルーホールに形成されているスルーホール導電層に半田付けすることにより回路基板に実装する。一方、チップ部品等のＳＭＤは、回路基板の表面に形成された配線パターンに直接半田付けして実装できるようにした電子部品である。ＳＭＤは、回路基板の配線パターン上に予め半田ペーストを塗布し、加熱により該半田ペーストをリフローさせてＳＭＤ表面の電極パターンやリードを半田接続し、回路基板に実装する。
【０００３】
前者のＴＨＤを搭載したＴＨＤ搭載回路基板およびその製造方法が、例えば、特開２００５−２５２１９８号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００４】
図７と図８は、従来のＴＨＤ搭載回路基板２０ａおよびその製造方法を説明する図である。図７（ａ）は、ＴＨＤ１０の模式的な断面図であり、図７（ｂ）は、ＴＨＤ１０を搭載するための回路基板２０の模式的な断面図であり、図７（ｃ）は、ＴＨＤ１０が搭載されたＴＨＤ搭載回路基板２０ａの模式的な断面図である。また、図８は、ＴＨＤ搭載回路基板２０ａの製造において、ＴＨＤ１０を回路基板２０に半田付けする際の様子を示した模式的な断面図である。
【０００５】
図７（ａ）に示すＴＨＤ１０は、例えばコンデンサやコネクタ等の電子部品で、外部端子であるリード１１を有している。また、図７（ｂ）に示すＴＨＤ１０を搭載するための回路基板２０には、リード１１を通すためのスルーホール２１が設けられており、該スルーホール２１の側面から回路基板２０の上下面にかけて、スルーホール導電層２２が形成されている。そして、図７（ｃ）のＴＨＤ搭載回路基板２０ａに示すように、ＴＨＤ１０のリード１１がスルーホール２１に貫通して挿入され、スルーホール導電層２２に半田３０で接続される。
【０００６】
上記リード１１のスルーホール導電層２２への半田接続は、一般的に、図８に示す半田フロー工程により行われる。すなわち、スルーホール２１にリード１１を挿入して、ＴＨＤ１０を回路基板２０上に配置する。そして、リード１１の先端側である回路基板２０の下面側から噴流半田ノズルＮ３０を近づけ、噴流半田ノズルＮ３０内の溶融半田３０ａをスルーホール導電層２２に当接させる。図中には、黒塗り矢印で熱の流れを、また白抜き矢印で溶融半田３０ａ流れを示してある。上記溶融半田３０ａのスルーホール導電層２２への当接によって、熱が回路基板２０におけるスルーホール導電層２２の上面側に伝達するのに伴って、溶融半田３０ａがスルーホール２１内のリード１１との隙間を回路基板２０の上面側に吸い上げられる。これによって、最終的に、図７（ｃ）に示したリード１１とスルーホール導電層２２の半田接続が形成される。
【特許文献１】特開２００５−２５２１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＴＨＤ搭載回路基板において半田接続の信頼性を十分に確保するためには、図７（ｃ）のＴＨＤ搭載回路基板２０ａで図示したように、半田３０がスルーホール２１の上面まで上がり、回路基板２０におけるスルーホール導電層２２の上面にまで半田３０が濡れ広がる必要がある。特に、車載用のＥＣＵ（Electronic ControlUnit）に用いられるＴＨＤ搭載回路基板のように、耐振動性が要求される場合には、上記半田接続の信頼性確保が不可欠である。
【０００８】
一方、図９は、半田接続信頼性の低いＴＨＤ搭載回路基板２０ｂの模式的な断面図である。図９のＴＨＤ搭載回路基板２０ｂにおいては、図７（ｃ）のＴＨＤ搭載回路基板２０ａと異なり、半田３０がスルーホール２１の途中で留まり、回路基板２０におけるスルーホール導電層２２の上面にまで濡れ広がっていない。このような不具合は、コンデンサやコネクタ等の熱容量の大きなＴＨＤ１０で発生し易く、熱がリード１１を介してＴＨＤ１０の本体側に引かれるため、スルーホール導電層２２の上面側の温度が上がり難いことが原因していると考えられる。
【０００９】
また、半田には、例えば鉛（Ｐｂ）−錫（Ｓｎ）共晶半田等の鉛を含有した鉛入り半田と、錫（Ｓｎ）を主体とし鉛を含有しない鉛フリー半田（例えばＳｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｃｕ系）とがある。前者の鉛入り半田は、鉛成分が自然環境に対して影響を及ぼすおそれがあり、近年の環境規制で、後者の鉛フリー半田への代替が社会的に強く要請されている。しかしながら、鉛フリー半田は、従来の鉛入り共晶半田に較べて、融点が高い材料である。従って、半田付けには高い温度を必要とするにも拘らず、周辺電子部品やプリント回路基板との関係で半田付け温度が制限さるため、良好な接合状態を得るのが容易でない。また、鉛フリー半田は、鉛入り共晶半田に較べて、濡れ広がり性が劣る欠点もある。このため、ＴＨＤを鉛フリー半田で回路基板に実装すると、熱容量の小さなＴＨＤ１０においても、図９に示した不具合が発生し易い。
【００１０】
そこで本発明は、熱容量の大きなＴＨＤの搭載や鉛フリー半田を用いた実装に対しても、確実な半田接続信頼性を有したＴＨＤ搭載回路基板およびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、電子部品の外部端子であるリードが、回路基板に設けられたスルーホールに貫通して挿入され、前記スルーホールの側面から回路基板の上下面にかけて形成されたスルーホール導電層に半田接続されてなる挿入実装部品（ＴＨＤ）搭載回路基板であって、前記回路基板を貫通するビアホールが、前記スルーホールに隣接して設けられ、前記ビアホールの側面から前記回路基板の上下面にかけて形成されたビアホール導電層が、前記電子部品の搭載面である該回路基板の上面において、前記スルーホール導電層に連結されてなることを特徴としている。
【００１２】
上記ＴＨＤ搭載回路基板においては、ＴＨＤのリードを挿入するためのスルーホールだけでなく、それに隣接したビアホールが設けられている。また、上記ビアホールに形成されているビアホール導電層は、回路基板の上面において、スルーホールに形成されているスルーホール導電層と連結されている。上記ビアホールは、ＴＨＤの半田付けに際して、回路基板の上面側におけるスルーホール導電層への熱伝達を補うために形成したものである。すなわち、回路基板の下面側において、噴流半田をスルーホール導電層とビアホール導電層に同時に接触させることで、リードが挿入されていないビアホール導電層を介して、噴流半田の熱を回路基板の上面側におけるスルーホール導電層へ効率よく伝達することができる。これにより、上記ビアホールを形成しない場合に較べて回路基板の上面側におけるスルーホール導電層の温度が高められ、スルーホールでの半田上がりが向上するため、半田接続信頼性を高めることができる。
【００１３】
以上のようにして、上記ＴＨＤ搭載回路基板は、確実な半田接続信頼性を有したＴＨＤ搭載回路基板とすることができる。
【００１４】
上記ＴＨＤ搭載回路基板におけるビアホールは、前述したように、ＴＨＤの半田付けに際してスルーホール導電層の上面側への熱伝達を補うために形成したものである。従って、請求項２に記載のように、前記ビアホール導電層は、熱逃げの要因となる他の配線パターン等に連結されることなく、前記スルーホール導電層にのみ連結されていることが好ましい。
【００１５】
上記ＴＨＤ搭載回路基板における前記ビアホールは、請求項３に記載のように、１つのスルーホールに対して１個に限らず、複数個設けるようにしてもよい。これにより、１つのスルーホールに対して複数個の熱源が接続されることとなり、スルーホール導電層の上面側への熱伝達をより高めることができる。
【００１６】
回路基板において、ＴＨＤの複数のリードに対応するそれぞれスルーホール間は、一般的に、配線パターンのデッドスペースとなる。従って配置可能であれば上記デッドスペースを利用して他の配線パターンの妨げとならないよう、前記ビアホールは、請求項４に記載のように、前記スルーホールとそれに隣接する前記電子部品の別のリードを挿入するための別のスルーホール間に設けられることが好ましい。
【００１７】
上記ＴＨＤ搭載回路基板における前記ビアホール導電層とスルーホール導電層は、請求項５に記載のように、前記スルーホールの直径より広い幅のパターンで連結されてなる構成としてもよい。これによれば、ビアホール導電層とスルーホール導電層を細い配線パターンで連結する場合に較べて、スルーホール導電層の上面側への熱伝達をより高めることができる。
【００１８】
上記ＴＨＤ搭載回路基板は、請求項６に記載のように、前記ビアホールの直径を、前記スルーホールの直径と前記リードの直径の差より小さく設定し、前記ビアホールに半田が供給されない構成とすることができる。すなわち、上記ビアホールを熱伝達の補完だけに利用し、不必要な部分に半田を残さないようにすることができる。
【００１９】
一方、上記ＴＨＤ搭載回路基板は、請求項７に記載のように、前記ビアホールの直径を、前記スルーホールの直径と前記リードの直径の差以上に設定し、前記ビアホールの該回路基板における下面側から、該回路基板の上面における前記スルーホール導電層に亘って、半田が供給される構成とすることも可能である。すなわち、上記ビアホールを、熱伝達の補完だけでなく、スルーホール導電層の上面側への半田の供給にも利用することができる。
【００２０】
上記ＴＨＤ搭載回路基板において噴流半田の熱を回路基板の上面側に効率よく伝達するためには、請求項８に記載のように、前記ビアホール導電層が、該回路基板の下面においても、前記スルーホール導電層に連結されてなることが好ましい。
【００２１】
この場合、噴流半田の熱を回路基板の上面側に効率よく伝達するためには、請求項９に記載のように、前記ビアホール導電層が、該回路基板の下面において、前記スルーホール導電層にのみ連結されてなることがより好ましい。
【００２２】
また、請求項１０に記載のように、前記ビアホール導電層とスルーホール導電層が、該回路基板の下面において、前記スルーホールの直径より広い幅のパターンで連結されてなる
構成としてもよい。これによっても、細い配線パターンで連結する場合に較べて、噴流半田の熱を回路基板の上面側に効率よく伝達することができる。
【００２３】
上記ＴＨＤ搭載回路基板において、請求項１１に記載のように、前記回路基板が、絶縁基材中に内部配線層を有する多層回路基板である場合には、前記ビアホール導電層とスルーホール導電層が、前記内部配線層においても連結されてなる構成とすることができる。これによれば、多層回路基板の内部配線層を介して、適宜、ビアホール導電層とスルーホール導電層を連結させることで、スルーホールの側壁における必要部分の熱伝達を、適宜補完することができる。
【００２４】
以上説明したように、上記ＴＨＤ搭載回路基板は、スルーホールに隣接する上記ビアホールを設けていないＴＨＤ搭載回路基板に較べて、より確実な半田接続信頼性を有したＴＨＤ搭載回路基板とすることができる。
【００２５】
従って、上記ＴＨＤ搭載回路基板は、請求項１２に記載のように、前記半田が、鉛入り共晶半田に較べて高融点で濡れ広がり性が劣る、鉛フリー半田である場合に好適である。該鉛フリー半田を用いたＴＨＤの実装に対しても、十分な半田接続信頼性を確保することができる。
【００２６】
また、上記ＴＨＤ搭載回路基板における前記電子部品は、例えば請求項１３に記載のように、コンデンサ、コイルまたはコネクタである場合に好適であり、大きな熱容量で熱がリードから本体側に引かれ易いコンデンサ、コイルおよびコネクタの実装に対しても、十分な半田接続信頼性を確保することができる。
【００２７】
また、上記ＴＨＤ搭載回路基板は高い半田接続信頼性を有しているため、請求項１４に記載のように、特に耐振動性が要求される車載用のＴＨＤ搭載回路基板として好適である。
【００２８】
請求項１５〜１７に記載の発明は、上記したＴＨＤ搭載回路基板の製造方法に関する発明である。
【００２９】
請求項１５に記載の発明は、電子部品の外部端子であるリードが、回路基板に設けられたスルーホールに貫通して挿入され、前記スルーホールの側面から該回路基板の上下面にかけて形成されたスルーホール導電層に半田接続されてなる挿入実装部品搭載回路基板の製造方法であって、前記回路基板を貫通するビアホールを、前記スルーホールに隣接して設け、前記ビアホールの側面から前記回路基板の上下面にかけて形成されたビアホール導電層が、前記電子部品の搭載面である該回路基板の上面において、前記スルーホール導電層に連結するように該回路基板を構成し、前記スルーホールに前記リードを挿入して、前記電子部品を該回路基板上に配置し、前記リードの先端側である該回路基板の下面側から、噴流半田ノズルを前記スルーホール導電層と前記ビアホール導電層に当接させて、前記スルーホール導電層に前記リードを半田接続することを特徴としている。
【００３０】
上記製造方法により、前述したように、高い半田接続信頼性を有した上記ＴＨＤ搭載回路基板を製造することができる。
【００３１】
また、上記製造方法において、請求項１６に記載のように、前記噴流半田ノズルの当接前において、該回路基板の上面における前記スルーホール導電層上および／または前記ビアホール導電層上に、予めリフロー半田を配置しておくようにしてもよい。これによれば、スルーホールの下から吸い上げられる噴流半田ノズル内の溶融半田だけでなく、上記リフロー半田によってもスルーホール導電層の上面側へ半田を供給することができるため、より確実な半田接続信頼性を確保することができる。
【００３２】
前述した理由で、請求項１７に記載のように、上記製造方法は、前記半田が、鉛フリー半田である場合に特に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。
【００３４】
図１と図２は、本発明の一例である挿入実装部品（ＴＨＤ、Through Hole mount Device）搭載回路基板４０ａおよびその製造方法を説明する図である。図１（ａ）は、ＴＨＤ１０を搭載するための回路基板４０の模式的な上面図であり、図１（ｂ）は、回路基板４０の模式的な断面図であり、図１（ｃ）は、ＴＨＤ１０が搭載されたＴＨＤ搭載回路基板４０ａの模式的な断面図である。また、図２は、ＴＨＤ搭載回路基板４０ａの製造において、ＴＨＤ１０を回路基板４０に半田付けする際の様子を示した模式的な断面図である。尚、図１と図２に示すＴＨＤ搭載回路基板４０ａにおいて、それぞれ図７と図８に示したＴＨＤ搭載回路基板２０ａと同様の部分については、同じ符号を付した。
【００３５】
図１に示すＴＨＤ搭載回路基板４０ａにおいて、回路基板４０に搭載されているＴＨＤ１０は、図７（ａ）に示したＴＨＤ１０と同じものである。すなわち、ＴＨＤ１０は、例えばコンデンサやコネクタ等の電子部品で、外部端子であるリード１１を有している。
【００３６】
また、図１に示す回路基板４０には、図７（ｂ）に示した回路基板２０と同様に、リード１１を通すためのスルーホール４１が設けられており、該スルーホール４１の側面から回路基板４０の上下面にかけて、スルーホール導電層４２が形成されている。そして、  ＴＨＤ搭載回路基板４０ａにおいても、図１（ｃ）に示すように、ＴＨＤ１０のリード１１がスルーホール４１に貫通して挿入され、スルーホール導電層４２に半田３０で接続されている。
【００３７】
一方、図１の回路基板４０においては、図７（ｂ）に示した回路基板２０と異なり、該回路基板４０を貫通するビアホール４３が、スルーホール４１に隣接して設けられている。そして、図１（ａ），（ｂ）に示すように、ビアホール４３の側面から該回路基板４０の上下面にかけて形成されたビアホール導電層４４が、ＴＨＤ１０の搭載面である該回路基板４０の上面において、スルーホール導電層４２に連結されている。尚、図１に示すＴＨＤ搭載回路基板４０ａでは、ビアホール導電層４４が、該回路基板４０の下面においても、スルーホール導電層４２に連結されている。
【００３８】
上記ビアホール４３は、後述するように、ＴＨＤ１０の半田付けに際して、回路基板４０の上面側におけるスルーホール導電層４２への熱伝達を補うために形成したものである。これによって、該ビアホール４３を形成しない場合に較べて、回路基板４０の上面側におけるスルーホール導電層４２の温度が上がるため、半田実装性（半田上がり）が向上する。また、特にＴＨＤ搭載回路基板４０ａにおいては、図１（ｃ）に示すように、ビアホール４３の直径ｄ１を、スルーホール４１の直径ｄＴとリード１１の直径ｄＬの差より小さく設定し、ビアホール４３に半田３０が供給されないようにしている。すなわち、ビアホール４３を熱伝達の補完だけに利用し、不必要な部分に半田３０を残さないようにしている。
【００３９】
ＴＨＤ１０のリード１１のスルーホール導電層４２への半田接続は、図２に示す半田フロー工程により行われる。すなわち、スルーホール４１にリード１１を挿入して、ＴＨＤ１０を回路基板４０上に配置する。そして、リード１１の先端側である回路基板４０の下面側から噴流半田ノズルＮ３０を近づけ、噴流半田ノズルＮ３０内の溶融半田３０ａをスルーホール導電層４２に当接させる。図中には、黒塗り矢印で熱の流れを、また白抜き矢印で溶融半田３０ａ流れを示してある。
【００４０】
図２に示すＴＨＤ搭載回路基板４０ａ製造のための半田フロー工程においても、図８に示した半田フロー工程と同様に、溶融半田３０ａの熱が回路基板４０におけるスルーホール導電層４２の上面側に伝達するのに伴って、溶融半田３０ａがスルーホール４１内のリード１１との隙間を回路基板４０の上面側に吸い上げられる。これによって、最終的に、図１（ｃ）に示したリード１１とスルーホール導電層４２の半田接続が形成される。
【００４１】
一方、図２に示す熱伝達を補うためのビアホール４３を有した回路基板４０の半田フロー工程においては、図８の半田フロー工程と異なり、回路基板４０の下面側において、噴流半田ノズルＮ３０内の溶融半田３０ａをスルーホール導電層４２とビアホール導電層４４に同時に接触させる。これにより、スルーホール導電層４２だけでなく、リード１１が挿入されていないビアホール導電層４４を介して、噴流半田３０ａの熱を回路基板４０の上面側におけるスルーホール導電層４２へ効率よく伝達することができる。従って、ビアホール４３を形成しない図８の場合に較べて、回路基板４０の上面側におけるスルーホール導電層４２の温度が高められ、スルーホール４１での半田上がりが向上するため、半田接続信頼性を高めることができる。尚、前述したように、図１のＴＨＤ搭載回路基板４０ａでは、ビアホール導電層４４が、該回路基板４０の下面においても、スルーホール導電層４２に連結されている。これにより、ビアホール導電層４４とスルーホール導電層４２を該回路基板４０の下面で連結させない場合に較べて、噴流半田の熱を回路基板４０の上面側に効率よく伝達することができる。
【００４２】
以上のようにして、図１と図２で例示したＴＨＤ搭載回路基板およびその製造方法は、確実な半田接続信頼性を有したＴＨＤ搭載回路基板およびその製造方法とすることができる。
【００４３】
尚、本発明のＴＨＤ搭載回路基板におけるビアホールは、前述したように、ＴＨＤの半田付けに際してスルーホール導電層の上面側への熱伝達を補うために形成したものである。従って、該ビアホール導電層は、図１（ａ）に示すビアホール導電層４４のように、熱逃げの要因となる他の配線パターン等に連結されることなく、スルーホール導電層４２にのみ連結されていることが好ましい。また、該回路基板４０の下面で連結させる場合も同様で、噴流半田の熱を回路基板４０の上面側に効率よく伝達するためには、ビアホール導電層４４が、該回路基板４０の下面において、スルーホール導電層４２にのみ連結されてなることが好ましい。
【００４４】
図３は、別のＴＨＤ搭載回路基板の例を説明する図で、図３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ＴＨＤ１０を搭載するための回路基板５０〜５２の模式的な上面図である。尚、図３（ａ）〜（ｃ）の回路基板５０〜５２において、それぞれ図１（ａ）の回路基板４０と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００４５】
図３（ａ）に示すＴＨＤ１０を搭載するための回路基板５０には、スルーホール４１に隣接して４個のビアホール４３ａ〜４３ｄが設けられている。そして、各ビアホール４３ａ〜４３ｄのビアホール導電層４４ａ〜４４ｄが、回路基板５０の上面において、スルーホール導電層４２に連結されている。このように、熱伝達を補うために形成するビアホールは、１つのスルーホールに対して１個に限らず、複数個設けるようにしてもよい。これにより、１つのスルーホールに対して複数個の熱源が接続されることとなり、スルーホール導電層の上面側への熱伝達をより高めることができる。
【００４６】
図３（ｂ）に示す回路基板５１に形成されているビアホール４３ｅは、ビアホール導電層４４ｅが連結するスルーホール４１とそれに隣接するＴＨＤ１０の別のリード１１を挿入するための別のスルーホール４１ａ間に設けられている。同様に、回路基板５１に形成されているビアホール４３ｆも、ビアホール導電層４４ｆが連結するスルーホール４１ａとＴＨＤ１０の別のリード１１を挿入するためのスルーホール４１間に設けられている。
【００４７】
回路基板において、ＴＨＤの複数のリードに対応するそれぞれスルーホール間は、一般的に、配線パターンのデッドスペースとなる。従って、配置可能であれば上記デッドスペースを利用して、他の配線パターンの妨げとならないよう、ビアホールは、図３（ｂ）に示すビアホール４３ｅ，４３ｆのように、該ビアホール導電層が連結するスルーホールとそれに隣接するＴＨＤの別のリードを挿入するための別のスルーホール間に設けられることが好ましい。
【００４８】
図３（ｃ）に示す回路基板５２に形成されているビアホール４３のビアホール導電層４４とスルーホール４１のスルーホール導電層４２は、スルーホール４１の直径ｄ１より広い幅ｄ２のパターン４５で連結されている。これによれば、前述した回路基板４０，５０，５１のようにビアホール導電層４４とスルーホール導電層４２を細い配線パターンで連結する場合に較べて、スルーホール導電層４２の上面側への熱伝達をより高めることができる。
【００４９】
また、ビアホール導電層とスルーホール導電層を該回路基板の下面で連結させる場合も、図３（ｃ）と同様に、噴流半田の熱を回路基板の上面側に効率よく伝達するため、ビアホール導電層とスルーホール導電層が、該回路基板の下面において、スルーホールの直径より広い幅のパターンで連結するようにしてもよい。
【００５０】
図４は、別のＴＨＤ搭載回路基板５３ａおよびその製造方法を説明する図で、ＴＨＤ搭載回路基板５３ａの製造において、ＴＨＤ１０を回路基板５３に半田付けする際の様子を示した模式的な断面図である。尚、図４のＴＨＤ搭載回路基板５３ａにおいて、図２のＴＨＤ搭載回路基板４０ａと同様の部分については、同じ符号を付した。また、図２と同様に、黒塗り矢印で熱の流れを、また白抜き矢印で溶融半田３０ａ流れを示してある。
【００５１】
図１と図２に示したＴＨＤ搭載回路基板４０ａでは、ビアホール４３の直径ｄ１を、スルーホール４１の直径ｄＴとリード１１の直径ｄＬの差より小さく設定し、ビアホール４３に半田３０が供給されないようにしていた。これに対して、図４に示すＴＨＤ搭載回路基板５３ａでは、ビアホール４３ｇ（従って、ビアホール導電層４４ｇ）の直径ｄ２を、スルーホール４１の直径ｄＴとリード１１の直径ｄＬの差以上に設定している。そして、白抜き矢印で示したように、ビアホール４３ｇの回路基板５３における下面側から、該回路基板５３の上面におけるスルーホール導電層４２に亘って、溶融半田３０ａが供給されるようにしている。すなわち、図４に示すＴＨＤ搭載回路基板５３ａでは、図２に示したＴＨＤ搭載回路基板４０ａと異なり、ビアホール４３ｇを、熱伝達の補完だけでなく、スルーホール導電層４２の上面側への半田の供給にも利用している。
【００５２】
図１のＴＨＤ搭載回路基板４０ａでは、ＴＨＤ１０を搭載する回路基板４０として、絶縁基材中に内部配線層を有する多層回路基板が用いられている。本発明においてＴＨＤ１０を搭載するために用いられる回路基板は、上記多層回路基板に限らず、内部配線層を有していない回路基板であってもよい。
【００５３】
図５は、別のＴＨＤ搭載回路基板５４ａおよびその製造方法を説明する図で、ＴＨＤ搭載回路基板５４ａの製造において、ＴＨＤ１０を回路基板５４に半田付けする際の様子を示した模式的な断面図である。
【００５４】
図５に示すＴＨＤ搭載回路基板５４ａにおいても、図１のＴＨＤ搭載回路基板４０ａと同様に、ＴＨＤ１０を搭載する回路基板５４として、絶縁基材中に内部配線層を有する多層回路基板が用いられている。一方、図５に示す回路基板５４では、図１に示した回路基板４０と異なり、ビアホール導電層４４ｈとスルーホール導電層４２ｈが、表面配線層４６ａだけでなく、内部配線層４６ｂ、４６ｃにおいても連結されている。これによって、黒塗り矢印で示したように、回路基板５４の上面だけでなく、回路基板５４の内部においてもビアホール導電層４４ｈからスルーホール導電層４２ｈへの熱伝達経路が構成され、スルーホール４１の側壁の温度を上昇させることができる。このように、ＴＨＤを搭載する回路基板として多層回路基板を用いる場合には、例えば半田実装性（半田上がり）状況に応じて、内部配線層を介してビアホール導電層とスルーホール導電層を適宜連結させることで、スルーホールの側壁における必要部分の熱伝達を適宜補完することができる。
【００５５】
図６は、別のＴＨＤ搭載回路基板５５ａの製造方法を説明する図で、ＴＨＤ１０を回路基板４０に半田付けする際の様子を示した模式的な断面図である。
【００５６】
図６に示すＴＨＤ搭載回路基板５５ａの製造方法においては、図２に示したＴＨＤ搭載回路基板４０ａの製造方法と異なり、噴流半田ノズルＮ３０の当接前において、回路基板４０の上面におけるスルーホール導電層４２上および／またはビアホール導電層４４上に、予めリフロー半田３１を配置している。これによって、噴流半田ノズルＮ３０内の溶融半田３０ａを回路基板４０の下面に当接して半田付けする際には、該リフロー半田３１が、ビアホール４３を介した熱伝達で溶融する。従って、図６に示すＴＨＤ搭載回路基板５５ａの製造方法においては、スルーホール４１の下から吸い上げられる噴流半田ノズルＮ３０内の溶融半田３０ａだけでなく、リフロー半田３１の溶融によっても、スルーホール導電層４２の上面側へ半田を供給することができる。このため、より確実な半田接続信頼性を確保することができる。
【００５７】
以上説明したように、図１〜図６で例示したＴＨＤ搭載回路基板およびその製造方法は、いずれも、スルーホールに隣接する上記ビアホールを設けていないＴＨＤ搭載回路基板に較べて、より確実な半田接続信頼性を有したＴＨＤ搭載回路基板およびその製造方法となっている。
【００５８】
従って、上記ＴＨＤ搭載回路基板およびその製造方法は、前記半田が、鉛入り共晶半田に較べて高融点で濡れ広がり性が劣る、鉛フリー半田である場合に好適である。上記ＴＨＤ搭載回路基板およびその製造方法によれば、該鉛フリー半田を用いたＴＨＤの実装に対しても、十分な半田接続信頼性を確保することができる。
【００５９】
また、上記ＴＨＤ搭載回路基板は、前記電子部品は任意であってよいが、例えば、コンデンサ、コイルまたはコネクタである場合に好適である。大きな熱容量で熱がリードから本体側に引かれ易いコンデンサ、コイルおよびコネクタの実装に対しても、十分な半田接続信頼性を確保することができる。
【００６０】
また、上記ＴＨＤ搭載回路基板は高い半田接続信頼性を有しているため、請求特に耐振動性が要求される車載用のＴＨＤ搭載回路基板として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一例であるＴＨＤ搭載回路基板４０ａおよびその製造方法を説明する図で、（ａ）は、ＴＨＤ１０を搭載するための回路基板４０の模式的な上面図であり、（ｂ）は、回路基板４０の模式的な断面図であり、（ｃ）は、ＴＨＤ１０が搭載されたＴＨＤ搭載回路基板４０ａの模式的な断面図である。
【図２】本発明の一例であるＴＨＤ搭載回路基板４０ａおよびその製造方法を説明する図で、ＴＨＤ搭載回路基板４０ａの製造において、ＴＨＤ１０を回路基板４０に半田付けする際の様子を示した模式的な断面図である。
【図３】別のＴＨＤ搭載回路基板の例を説明する図で、（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ＴＨＤ１０を搭載するための回路基板５０〜５２の模式的な上面図である。
【図４】別のＴＨＤ搭載回路基板５３ａおよびその製造方法を説明する図で、ＴＨＤ搭載回路基板５３ａの製造において、ＴＨＤ１０を回路基板５３に半田付けする際の様子を示した模式的な断面図である。
【図５】別のＴＨＤ搭載回路基板５４ａおよびその製造方法を説明する図で、ＴＨＤ搭載回路基板５４ａの製造において、ＴＨＤ１０を回路基板５４に半田付けする際の様子を示した模式的な断面図である。
【図６】別のＴＨＤ搭載回路基板５５ａの製造方法を説明する図で、ＴＨＤ１０を回路基板４０に半田付けする際の様子を示した模式的な断面図である。
【図７】従来のＴＨＤ搭載回路基板２０ａおよびその製造方法を説明する図で、（ａ）は、ＴＨＤ１０の模式的な断面図であり、（ｂ）は、ＴＨＤ１０を搭載するための回路基板２０の模式的な断面図であり、（ｃ）は、ＴＨＤ１０が搭載されたＴＨＤ搭載回路基板２０ａの模式的な断面図である。
【図８】従来のＴＨＤ搭載回路基板２０ａおよびその製造方法を説明する図で、ＴＨＤ搭載回路基板２０ａの製造において、ＴＨＤ１０を回路基板２０に半田付けする際の様子を示した模式的な断面図である。
【図９】半田接続信頼性の低いＴＨＤ搭載回路基板２０ｂの模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  ＴＨＤ（挿入実装部品）
１１  リード
２０ａ，２０ｂ，４０ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａ  ＴＨＤ搭載回路基板
２０，４０，５０〜５４  回路基板
２１，４１，４１ａ  スルーホール
２２，４２  スルーホール導電層
４３，４３ａ〜４３ｈ  ビアホール
４４，４４ａ〜４４ｈ  ビアホール導電層
４５  ランドパターン
４６ｂ、４６ｃ  内部配線層
３０  半田
Ｎ３０  噴流半田ノズル
３０ａ  溶融半田
３１  リフロー半田
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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