(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に配線パターンを設けたプリント基板において、基板の表面には配線パターンと該配線パターンにハンダが付着しないように該配線パターン表面に設けたレジスト層、及び電子部品が取付けられる位置を表示する為にレジスト層上に設けたシルク印刷層を形成し、それにシルク印刷層の中央部には電子部品の端子が嵌る端子穴を貫通して設け、上記シルク印刷層の一部を残して基板の表面が露出するように電子部品の底には端子穴を含めて外部へ連通する抜きパターンを形成し、上記端子穴の内周面には導電層を設けたことを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
上記導電層を配線パターンと接続した請求項１記載のプリント基板。
【請求項３】
両面に配線パターンを設けたプリント基板に電子部品を取付けてハンダ付けする構造において、基板の表面には配線パターンと配線パターンにハンダが付着しないように該配線パターン表面に設けたレジスト層、及び電子部品が取付けられる位置を表示する為にレジスト層上に設けたシルク印刷層を形成し、それにシルク印刷層の中央部には電子部品の端子が嵌る端子穴を貫通して設け、そして上記シルク印刷層の一部を残して基板の表面が露出するように電子部品の底には端子穴を含めて外部へ連通する抜きパターンを形成し、又、上記端子穴の内周面には導電層を設け、シルク印刷層に載せて配置した電子部品の底には抜きパターンによる隙間を形成し、端子穴に挿通してプリント基板下面に突出した電子部品の端子を配線パターンにハンダ付けすると共に端子穴の導電層内にハンダを充填したことを特徴とする電子部品のハンダ付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品を高い信頼性を持ってハンダ付けすることが出来るプリント基板及び電子部品のハンダ付け構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板に大型の電解コンデンサーをハンダ付けにて取り付けることが多く、直径が２０ｍｍ以上の大型コンデンサーではハンダ付けに問題が発生する。図４はこの大型電解コンデンサー５１をプリント基板５２にハンダ付けした場合を示しているが、下方へ延びている２本の端子５３，５３がプリント基板５２に設けている端子穴５４，５４を貫通して配線パターン５５，５５にハンダ付けされている。
【０００３】
電解コンデンサー等の電子部品のハンダ付け工程は、電子部品の端子をプリント基板５２の端子穴５４に嵌めて端子を曲げ、プリント基板に密着させる。これはハンダディップ時に浮いたり、プリント基板から脱落することを防止する為である。そして曲げられた電子部品端子の酸化防止の為にフラックス槽へ送られてフラックスが塗布され、その後乾燥と予備加熱が行われる。フラックスが塗布されたプリント基板はハンダディップ槽を通過してハンダディップがなされる。
【０００４】
ところで、上記ハンダ付け工程で使用されるフラックスは希釈剤で粘度が低い為に、毛管現象によりプリント基板の端子穴５４を経由してプリント基板５２の上面である電子部品取付け面まで上昇し、大型電解コンデンサー５１の下端に形成している脚５６により囲まれる空間５８内の基板上面に付着してフラックス層５７となる。そして該フラックス層５７によって空間５８の気密性は高くなる。
【０００５】
ところで、フラックス層５７にて空間５８が密閉状態と成れば、ハンダ時の加熱により空間５８内の空気は膨張し、又フラックス自身も気化することで、膨張した空気とガス化したフラックスが相乗して働き、逃げ場を失った空気やガスは端子の端子穴５４を通してハンダフィレットに空気の吹き出し穴を発生してハンダ付けの信頼性が損なわれる。又空間５８内の空気が収縮する場合には溶解ハンダが端子穴５４を通して空間５８に吸い込まれ、空間内で両端子５３，５３間を短絡してショートする事故が発生する。
【０００６】
そこで、このような問題を解決する為に従来においては実開平７−１０９７１号に係る「電子部品の実装構造」が知られている。この「電子部品の実装構造」は電解コンデンサーをプリント基板にハンダにより実装するものにおいて、プリント基板における電解コンデンサーの取り付け位置に臨ませて空気抜き孔を貫通穿設したものである。又電解コンデンサーとプリント基板の間に空気抜き切欠きを有すスペーサを介在したものである。さらに電解コンデンサーとプリント基板との間に空隙を有するように、電解コンデンサーのプリント基板への対応面に突起部を設けている。
【０００７】
しかし、このような方法において、上記空気抜き孔を大きくすることは出来ず、小さくしたのでは空気を抜くことが出来ない。又上記突起部のような他の部材を使用して電解コンデンサーを持ち上げる場合には、この部材の製作や取付けの為にコスト高となってしまう。
【０００８】
又、ハンダ付け工程において上記のような現象が問題となるのは大型コンデンサーだけに限らず、端子飛び出し部に有袋構造を持った電子部品であれば同じような問題が発生する。一方、有袋構造を持たないで端子の飛び出し面がフラットな電子部品、例えばクリスタル、直付けＬＥＤの場合であっても同じ問題が残されている。すなわちハンダディップ面に塗布されるフラックスは毛管現象により基板上面に上がってフラックス層を形成することで気密性が高まり、ハンダディップ時の加熱により上記フラックスが気化して発生したガスは、同じく端子穴を通過してハンダフィレットにガスの吹き出し穴を形成する。
【０００９】
特開２０００−１９６２１５に係る「プリント配線板」も従来技術の１つであり、「リード付き電気部品が挿入実装された時、電気部品の底面と接して電機部品が基板から浮くように、基板表面に配設された隙間形成用パターン５９，５９…を有している（図５参照）。」
従って、電気部品は基板から浮いてガス抜き用の隙間が形成され、ハンダの熱によって膨張したガスはガス抜き用隙間から噴出することが出来、電気部品は正しく取付けられ、ハンダ接合部の品質が多少なりと向上する。
【００１０】
ところで、上記隙間形成パターンはその厚さとパターン上に印刷されるクリームハンダの厚さにより確保されるが、この隙間寸法が十分でなくガス抜きがスムーズに行われない場合が発生する。ガス抜きに支障を来すならば、端子穴からガスが噴出してハンダ接合部の信頼性が損われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、大型の電解コンデンサー、クリスタル、センターピン等の接続端子等をプリント基板にハンダ付けにて取付ける場合には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、確実に空気やガスを抜くことが出来、又端子穴に嵌った電子部品の端子が強固にハンダ付けされ得るプリント基板及び電子部品のハンダ付け構造を提供する。
【００１２】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係る電子部品を取付けるプリント基板は両面に配線パターンを形成したものであり、該プリント基板に電子部品が取付けられてハンダ付けされる。ハンダ付け構造は、ハンダディップ面に塗布されるフラックスが毛管現象にてプリント基板上面に上がってフラックス層を形成し、その結果、電子部品下面と基板上面間の気密性が高まって、ハンダディップ時の加熱で発生したガスや膨張した空気が逃げ場を失うことが無いようにしたものである。そこで対象となる電子部品は電解コンデンサーのように端子飛び出し部に有袋構造を有すもの、又クリスタルや直付けＬＥＤのように端子飛び出し面がフラットになっている電子部品も含まれる。又センターピンを起立している接続端子も対象とする。
【００１３】
そこで、本発明では電子部品の端子が挿通する端子穴近傍の基板表面に、隙間形成用抜きパターンを設けている。電子部品が取付けられた時、上記抜きパターンによって基板との間にガス抜き用の隙間が形成されるが、両面に配線パターンを形成している本発明のプリント基板の場合、パターン層（胴箔層）、レジスト（パターンにハンダが付着しないようにしている層）、シルク層（電子部品の形状などを示している層）の合計３層が削除されて抜きパターンを作ることで大きな隙間が形成される。
【００１４】
従って、毛管現象にて上昇するフラックスにより電子部品と基板間に形成される空間が密閉されることはなく、そしてハンダ付けを行う場合の加熱によって発生するガスや膨張した空気は隙間から自由に抜け出ることが出来る。そして、端子穴の内周面には配線パターンと接続した導電層が設けられ、電子部品の端子が端子穴に挿通されてハンダ付けが成される場合、上記隙間からガスが抜ける際の負圧の作用にて端子穴に吸い上げられて充填されたハンダは導電層に固着し、ハンダの付けの信頼性が向上すると共に電子部品の取付け強度が向上する。以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
【実施例】
図１は本発明の実施例であり、プリント基板１の一部上面を示している。該プリント基板１は上面と下面の両面に配線パターンが形成されていて、電子部品は両面側に取付けられる。同図において、２は端子穴、３はシルク印刷層、４は抜きパターンをそれぞれ示している。シルク印刷層３は取付けられる電子部品の位置を示し、２個の端子穴２ａ，２ｂに電子部品の端子が挿通される。
【００１６】
そして抜きパターン４は基板面に形成している配線パターン層、レジスト層、及びシルク印刷層を除去して該基板面が表面化している領域であり、該抜きパターン４はシルク印刷層３が形成されている領域の中央を貫通して左右に延びている。又シルク印刷層３は抜きパターン４の上下方向にはみ出し、電子部品が取付けられる領域を表示するシルク印刷層３の一部は残され、中央には端子穴２ａ，２ｂが貫通している。
【００１７】
図２は図１のＡ−Ａ断面、図３は図１のＢ−Ｂ断面を示し、同図の５は基板、６は配線パターン層、７はレジスト層をそれぞれ示している。上記抜きパターン４は基板５の上面に形成している配線パターン層６、レジスト層７及びシルク層３を削除して形成され、その為に同図に示す如く基板５は表面化している。
【００１８】
ところで、電子部品８はシルク印刷層３の上に載って配置され、その端子９ａ，９ｂは端子穴２ａ，２ｂに嵌っている。電子部品８はシルク印刷層３の上に載置されるが、電子部品８の底には抜きパターン４が設けられ、該抜きパターン４にて形成される隙間は電子部品８の底から外部へ連通している。
【００１９】
そしてシルク印刷層３に載った電子部品８の端子９ａ，９ｂは端子穴２ａ，２ｂを貫通して下方へ延び、プリント基板１の下面に形成している配線パターン６にハンダ付けされている。ここで、本発明のプリント基板１は端子穴２ａ，２ｂの内周面にリングを成した導電層１０ａ，１０ｂが設けられ、該導電層１０ａ，１０ｂは配線パターン６と接続している。
【００２０】
従って、プリント基板１のハンダ面に塗布されるフラックスが毛管現象で小さな端子穴２ａ，２ｂを上昇しても電子部品８の底の抜きパターン４にて形成される隙間を塞ぐことはなく、ハンダ付け工程で加熱されて膨張した空気は速やかに隙間から流れ出す。又加熱によって気化したフラックスのガスも該隙間から速やかに逃げることが出来る。
【００２１】
そして、対象となる電子部品は特に限定しないが、底に有袋構造を持った電解コンデンサーの場合には有袋によって閉じた空間が形成され、この空間内の空気が加熱されて大きく膨張する為に、本発明のプリント基板１が適している。しかし、クリスタルなどの有袋構造を持たないフラット底の電子部品では、プリント基板に取付けた際に電解コンデンサーのような閉じた空間を形成することはなく、その為に加熱による空気の膨張はないが、毛管現象にて上面に上がって形成したフラックス層がハンダ付け時の加熱によって気化してガスを発生する。このガスの逃げ場を設ける必要があり、抜きパターン４によって形成される隙間はフラット底の電子部品にも適している。
【００２２】
ここで電子部品とは広義に解し、台付きセンターピンやソケットが嵌る接続端子と成るセンターピンなども含める。以上述べたように、本発明の電子部品を取付けるプリント基板は配線パターンを両面に形成し、取付ける電子部品の位置を表示するシルク印刷層の一部を残して抜きパターンを設けたのもであり、次のような効果を得ることが出来る。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のプリント基板は両面に配線パターンを形成し、電子部品を取付ける位置を表示するシルク印刷層を設け、そして、該シルク印刷層の１部を残して抜きパターンを設けている。電子部品はシルク印刷層に載って配置され、ハンダディップ面に塗布したフラックスが毛管現象によって端子穴から上がって上面にフラックス層を形成しても、上記抜きパターンにて形成される大きな隙間で電子部品の底が気密状態に成ることはない。
【００２４】
抜きパターンは基板に形成した配線パターン層、レジスト層、及びシルク印刷層を除去して形成されるために電子部品と基板表面との間には大きな隙間が作られ、ハンダ付け時の加熱によりフラックス層が気化してガスが発生しても、ガスは該隙間から速やかに逃げる事が出来る。
【００２５】
従って電子部品は正しく取付けられ、ハンダ付けの不良や短絡を招くといった事態を解消することが出来る。又、電子部品の端子が嵌る端子穴の内周には導電層が形成され、ハンダ付け時の加熱によってガスが隙間から逃げると同時に、端子穴にはハンダが吸い上げられて導電層と固着し、電子部品の取付け強度は高くなり、しかもハンダ性能は一段と向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント基板を示す実施例。
【図２】図１のプリント基板に電子部品を取付け場合のＡ−Ａ断面図。
【図３】図１のプリント基板に電子部品を取付けた場合のＢ−Ｂ断面図。
【図４】電解コンデンサーの従来のハンダ付け構造。
【図５】隙間形成パターンを設けた従来のプリント基板表面。
【符号の説明】
１  プリント基板
２  端子穴
３  シルク印刷層
４  抜きパターン
５  基板
６  配線パターン層
７  レジスト層
８  電子部品
９  端子
１０  導電層
【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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