(57)【要約】【課題】マイクロコンピュータの入力ポートのポートレベルを二つのテストパッドを短絡させるか否かにより切り替えることが可能な構成において、切替操作時における作業性の向上及び品質の確保が可能な電子制御基板及びテストパッドへのはんだ塗布方法を提供すること。【解決手段】メタルマスク８の開口部９ａ，９ｂをテストパッド１ａ，１ｂよりも若干大きくすることでクリームはんだ塗布量を増やし、リフロー炉で加熱され、クリームはんだが溶融したときにクリームはんだの表面張力により、テストパッド１ａ，１ｂよりも外側のレジスト部６に塗布されたクリームはんだがパッド上に集まるため、テストパッド１ａ，１ｂのはんだ厚みを従来よりも増加させることができる。【選択図】図３
2014154782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線基板と、このプリント配線基板上に実装された抵抗を介して直流電源に接続された第１のテストパッドと、前記プリント配線基板上に前記第１のテストパッドと間隔を隔てて対向して配置され接地された第２のテストパッドと、前記プリント配線基板上に搭載され、入力ポートを前記第１のパッドと前記抵抗との間に接続したマイクロコンピュータとを備え、前記第１及び第２のテストパッド間を短絡部材で短絡するか否かにより前記入力ポートの電位を変化させることで前記マイクロコンピュータの機能設定の切り替えが可能な電子制御基板における前記第１及び第２のテストパッドへのはんだ塗布方法であって、
前記第１のテストパッドの平面形状よりも若干大きい形状の第１の開口部と前記第２のテストパッドの平面形状よりも若干大きい形状の第２の開口部とを有すると共に前記プリント配線基板の同一面上に実装する面実装部品のパッド部に対する開口部である第３の開口部を有するメタルマスクを準備し、前記第１のテストパッドの外周と前記第１の開口部の内周との間に間隔を形成しかつ前記第２のテストパッドの外周と前記第２の開口部の内周との間に間隔を形成するようにして前記メタルマスクを前記プリント配線基板上に載置する工程と、
スクリーン印刷により前記メタルマスクのすべての開口部にクリームはんだを塗布し、前記メタルマスクを取り外した後、前記面実装部品を前記パッド部上の前記クリームはんだ上にマウントする工程と、
前記クリームはんだを溶融固化させるリフロー工程と、
を含むことを特徴とするはんだ塗布方法。
【請求項２】
前記プリント配線基板上における前記第１のテストパッドの外周と前記第１の開口部の内周との間にはレジスト部が形成されており、
前記プリント配線基板上における前記第２のテストパッドの外周と前記第２の開口部の内周との間にはレジスト部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のはんだ塗布方法。
【請求項３】
前記第１のテストパッドの外周と前記第１の開口部の内周との間の間隔は０．４ｍｍ以下であり、
前記第２のテストパッドの外周と前記第２の開口部の内周との間の間隔は０．４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のはんだ塗布方法。
【請求項４】
プリント配線基板と、このプリント配線基板上に実装された抵抗を介して直流電源に接続された第１のテストパッドと、前記プリント配線基板上に前記第１のテストパッドと間隔を隔てて対向して配置され接地された第２のテストパッドと、前記プリント配線基板上に搭載され、入力ポートを前記第１のパッドと前記抵抗との間に接続したマイクロコンピュータとを備え、前記第１及び第２のテストパッド間を短絡部材で短絡するか否かにより前記入力ポートの電位を変化させることで前記マイクロコンピュータの機能設定の切り替えが可能な電子制御基板であって、
前記第１及び第２のテストパッドは、請求項１〜３のいずれか１項に記載のはんだ塗布方法を用いてはんだが塗布されたものであることを特徴とする電子制御基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テストパッド間を短絡させるか否かによりマイクロコンピュータの入力ポートのポートレベルを切り替えることが可能な電子制御基板及びテストパッドへのはんだ塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プリント配線基板上に搭載されたマイクロコンピュータのポートレベルの切り替え方法が記載されている。すなわち、プリント配線基板上に近接して配置された二つのパターン間をマイナスドライバー等の工具を用いて短絡させることでマイクロコンピュータの入力ポートの電位を変化させ、これによりマイクロコンピュータをテストモードなどに入れるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７４５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１には、ポートレベルの切り替え方法についての記載はあるものの、製造方法については特段の記載がなく、一般にプリント配線基板上のパターンはドライバー等の工具を当て難く、工具を用いる際の作業がしづらいといった問題があった。
【０００５】
また、作業性が悪いことから、誤ってパターンを傷つけるおそれも高いといった問題もあった。
【０００６】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、マイクロコンピュータの入力ポートのポートレベルを二つのテストパッドを短絡させるか否かにより切り替えることが可能な構成において、切替操作時における作業性の向上及び品質の確保が可能な電子制御基板及びテストパッドへのはんだ塗布方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るテストパッドへのはんだ塗布方法は、プリント配線基板と、このプリント配線基板上に実装された抵抗を介して直流電源に接続された第１のテストパッドと、前記プリント配線基板上に前記第１のテストパッドと間隔を隔てて対向して配置され接地された第２のテストパッドと、前記プリント配線基板上に搭載され、入力ポートを前記第１のパッドと前記抵抗との間に接続したマイクロコンピュータとを備え、前記第１及び第２のテストパッド間を短絡部材で短絡するか否かにより前記入力ポートの電位を変化させることで前記マイクロコンピュータの機能設定の切り替えが可能な電子制御基板における前記第１及び第２のテストパッドへのはんだ塗布方法であって、前記第１のテストパッドの平面形状よりも若干大きい形状の第１の開口部と前記第２のテストパッドの平面形状よりも若干大きい形状の第２の開口部とを有すると共に前記プリント配線基板の同一面上に実装する面実装部品のパッド部に対する開口部である第３の開口部を有するメタルマスクを準備し、前記第１のテストパッドの外周と前記第１の開口部の内周との間に間隔を形成しかつ前記第２のテストパッドの外周と前記第２の開口部の内周との間に間隔を形成するようにして前記メタルマスクを前記プリント配線基板上に載置する工程と、スクリーン印刷により前記メタルマスクのすべての開口部にクリームはんだを塗布し、前記メタルマスクを取り外した後、前記面実装部品を前記パッド部上の前記クリームはんだ上にマウントする工程と、前記クリームはんだを溶融固化させるリフロー工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１のテストパッドの平面形状よりも若干大きい形状の第１の開口部と第２のテストパッドの平面形状よりも若干大きい形状の第２の開口部とを有すると共に前記プリント配線基板の同一面上に実装する面実装部品のパッド部に対する開口部である第３の開口部を有するメタルマスクを用いることにより、第１及び第２のテストパッド上に形成されるはんだをより厚くすることができるので、マイクロコンピュータの機能設定の切替操作時における作業性の向上及び品質の確保が可能になる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態に係る電子制御基板の構成の一部を示した回路図である。
【図２】図２は、テストパッド１ａ，１ｂを含むリフロー後のプリント配線基板５の断面構成を示した図である。
【図３】図３は、プリント配線基板５上にメタルマスク８を載置したときの平面図であり、テストパッド１ａ，１ｂとメタルマスク８の開口部９ａ，９ｂの寸法関係を表した図である。
【図４】図４は、テストパッド１ａ，１ｂ及びメタルマスク８を含むプリント配線基板５の断面構成を示した図である。
【図５】図５は、テストパッド１ａ，１ｂ、メタルマスク８、及びクリームはんだ７を含むプリント配線基板５の断面構成を示した図である。
【図６】図６は、（ａ）従来のテストパッド部のリフロー後の断面図であり、（ｂ）実施の形態のテストパッド部のリフロー後の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る電子制御基板及びはんだ塗布方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態．
図１は、本実施の形態に係る電子制御基板の構成の一部を示した回路図である。図１に示すように、本実施の形態に係る電子制御基板は、プリント配線基板（後述する）上に実装される抵抗３を介して直流電源２に接続されたテストパッド１ａ（第１のテストパッド）と、プリント配線基板上に形成されテストパッド１ａと間隔を隔てて近接して対向配置され接地されたテストパッド１ｂ（第２のテストパッド）と、プリント配線基板上に搭載され、入力ポートを抵抗３とテストパッド１ａとの間に接続したマイクロコンピュータ（マイコン）４とを備えている。この電子制御基板は、例えば空気調和機の室内機等の電気機器内に配置され、当該電気機器を制御するものである。
【００１２】
テストパッド１ａは、マイクロコンピュータ４に接続されると共に、プルアップ抵抗としての抵抗３を介して直流電源２に接続されている。そのため、図１に示す状態では、マイクロコンピュータ４の入力ポートのポートレベルはハイレベル（Ｈ）に設定されている。他方、テストパッド１ｂは、ＧＮＤに接続されている。これら二つのテストパッド１ａ，１ｂを例えばマイナスドライバー等の工具（短絡部材）を用いて短絡することにより、マイクロコンピュータ４の入力ポートのポートレベルをローレベル（Ｌ）に設定することができる。すなわち、テストパッド１ａ，１ｂ間を短絡することにより、マイクロコンピュータ４の入力はＨからＬとなり、マイクロコンピュータ４に入力変化を与えることができる。この入力変化をトリガとして電子制御基板の動作をテストモードなどに入れることができる。このように、テストパッド１ａ，１ｂ間を短絡部材で短絡するか否かにより入力ポートの電位を変化させることでマイクロコンピュータ４の機能設定の切り替えが可能となる。
【００１３】
ところで、テストパッド１ａ，１ｂは、マイナスドライバー等の工具を接触させるため、工具を当てやすく滑りにくい構造とすることが望ましい。そこで、本実施の形態では、テストパッド１ａ，１ｂ上にはんだを設ける構造とする。
【００１４】
図２は、テストパッド１ａ，１ｂを含むリフロー後のプリント配線基板５の断面構成を示した図である。図２に示すように、プリント配線基板５上には、テストパッド１ａ，１ｂが形成されている。テストパッド１ａ，１ｂはそれぞれ例えば銅箔から形成されている。また、プリント配線基板５上におけるテストパッド１ａ，１ｂの周囲には、絶縁性のはんだレジストであるレジスト部６が形成されている。テストパッド１ａ，１ｂの上部にはそれぞれはんだ７ａ，７ｂが塗布・溶融され、はんだ７ａ，７ｂはプリント配線基板５に対して厚く盛り上がっている。
【００１５】
はんだ７ａ，７ｂは、それぞれプリント配線基板５に対してより厚く盛り上っていることが望ましい。こうすることで、操作性が向上し、プリント配線基板５上のパターン（図示せず）に工具が接触するおそれが少なくなり、パターン（図示せず）を傷つけるおそれも低減する。
【００１６】
次に、本実施の形態に係るテストパッドへのはんだ塗布方法について説明する。テストパッド１ａ，１ｂをＣ面（部品面）に形成した場合、一般的にはテストパッド１ａ，１ｂの箇所及び面実装部品（図示せず）のパッド部（図示せず）の箇所を開口したメタルマスクという金属板を用いて開口部のみにクリームはんだを塗布する印刷法が用いられる。
【００１７】
この際、メタルマスクの厚みを厚くすればテストパッド１ａ，１ｂへのはんだ塗布量は増加するが、マイクロコンピュータ４等の狭ピッチの電子部品はメタルマスクが厚いとそのパッド（図示せず）間がショートしやすくなるため、メタルマスクの厚みは狭ピッチの電子部品により制限がかけられる。
【００１８】
また、このメタルマスクの開口は通常、パッドサイズと同サイズのものが用いられるが、その場合、テストパッド１ａ，１ｂへのはんだ塗布量が比較的少なくなり、はんだの厚みが薄くなる。 
【００１９】
そこで、本実施の形態では、以下に説明する工程を採用することで、はんだの厚みを従来よりも厚くすることを可能とする。以下、図３〜図５を参照して説明する。
【００２０】
まず、図３及び図４に示すように、テストパッド１ａ，１ｂ及びレジスト部６がＣ面（部品面）上に形成されたプリント配線基板５に対して、テストパッド１ａの平面形状よりも若干大きい形状の開口部９ａ（第１の開口部）とテストパッド１ｂの平面形状よりも若干大きい形状の開口部９ｂ（第２の開口部）とを有するメタルマスク８を準備し、テストパッド１ａの外周と開口部９ａの内周との間に間隔を形成しかつテストパッド１ｂの外周と開口部９ｂの内周との間に間隔を形成するようにしてメタルマスク８をプリント配線基板５上に載置する。なお、メタルマスク８は、開口部９ａ，９ｂに加えて、プリント配線基板５のＣ面（部品面）上に実装する面実装部品（図示せず）のパッド部（図示せず）に対する開口部（第３の開口部、図示せず）を有しているが、以下では、この開口部を含む部分の図示を省略する。面実装部品（図示せず）のパッド部（図示せず）に対する開口部（第３の開口部）の大きさは、パッド部（図示せず）と同サイズであり、上記のようにメタルマスク８をプリント配線基板５上に載置した際に、パッド部（図示せず）は当該開口部（図示せず）から露出する。
【００２１】
ここで、テストパッド１ａ，１ｂ及びその周囲のレジスト部６は公知の方法を用いて形成することができる。そして、メタルマスク８の開口部９ａ，９ｂをそれぞれテストパッド１ａ，１ｂのパッドサイズよりも若干（詳細には、以下で述べる大きさ）大きくし、このメタルマスク８をテストパッド１ａ，１ｂがそれぞれ開口部９ａ，９ｂから完全に露出する態様でプリント配線基板５上に置く。つまり、平面視すると、開口部９ａ，９ｂからはテストパッド１ａ，１ｂ及びその周囲のレジスト部６が視認できる。
【００２２】
なお、テストパッド１ａ，１ｂの平面形状は例えばそれぞれ矩形であり、開口部９ａ，９ｂの形状も同様である。
【００２３】
次に、図５に示すように、開口部９ａ，９ｂをそれぞれ覆うようにクリームはんだ７を塗布する。すなわち、スクリーン印刷により、メタルマスク８のすべての開口部（開口部９ａ，９ｂ及び面実装部品（図示せず）のパッド部（図示せず）に対する開口部（図示せず））にクリームはんだ７を塗布する。クリームはんだ７は、テストパッド１ａ，１ｂ上及び周辺のレジスト部６上、並びに面実装部品のパッド部上に塗布される。そして、メタルマスク８を取り外した後、面実装部品（図示せず）をパッド部（図示せず）上のクリームはんだ７上にマウントし、さらにリフロー炉で加熱することで、クリームはんだ７を溶融させる（リフロー工程）。この際、溶融したクリームはんだ７の表面張力により、テストパッド１ａ，１ｂよりも外側のレジスト部６に塗布されたクリームはんだ７がテストパッド１ａ，１ｂ上に集まるため、テストパッド１ａ，１ｂ上のみにクリームはんだ７が塗布されていた場合に比べて、はんだ７ａ，７ｂの厚さが厚くなる。図２は、はんだ７ａ，７ｂの固化後（リフロー後）の断面構成を示したものである。このように、本実施の形態によれば、従来のようにメタルマスクのテストパッドに対する開口部をパッドサイズと同じとした場合に比べて、はんだ７ａ，７ｂのはんだ厚みをより厚くすることができる。
【００２４】
図６は、（ａ）従来のテストパッド部のリフロー後の断面図であり、（ｂ）本実施の形態のテストパッド部のリフロー後の断面図である。図６（ａ）は、メタルマスクのテストパッドに対する開口部をパッドサイズと同じにして、テストパッド１ａ，１ｂ上にはんだ１７ａ，１７ｂを形成したものである。はんだ１７ａ，１７ｂの厚みは、図中「ａ」で表されている。この場合、テストパッド１ａ，１ｂへのはんだ塗布量が比較的少なくはんだ１７ａ，１７ｂの厚みが薄いため、マイナスドライバー等の工具を用いる際に操作がしづらく、また、パターン（図示せず）を傷つけるおそれがある。他方、図６（ｂ）は、本実施の形態によるもので、はんだ７ａ，７ｂの厚みは、図中「ｂ」で表されており、ｂ＞ａが成り立つ。
【００２５】
このように、メタルマスク８の開口部９ａ，９ｂをそれぞれテストパッド１ａ，１ｂのパッドサイズよりも若干大きくすることで、はんだ７ａ，７ｂの厚みを従来よりも厚くすることができる。
【００２６】
しかしながら、メタルマスク８の開口部９ａ，９ｂをパッドサイズよりも大きくしすぎた場合、テストパッド１ａ，１ｂよりも外側のレジスト部６に塗布されたクリームはんだ７がテストパッド１ａ，１ｂ上に集まりきらずにはんだボールとしてプリント配線基板５上に残ってしまうおそれがある。この場合、このはんだボールが狭ピッチ部品のリード間などに接触し、ショート不良を引き起こす要因となってしまう。
【００２７】
そのため、メタルマスク８の開口部９ａ，９ｂはパッドサイズよりも若干大きいレベルとしなければならず、具体的には＋０．４ｍｍまでにとどめておくことが望ましい。
【００２８】
この場合、はんだボールを発生させず、テストパッド１ａ，１ｂ上のはんだ７ａ，７ｂのはんだ厚みを従来よりも増加させることができるため、製造品質を確保した上で、マイナスドライバー等の工具を用いたときの作業性を向上させ、プリント配線基板５上のパターン（図示せず）を傷つけないという作業時の品質を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、テストパッド間を短絡させるか否かによりマイクロコンピュータの入力ポートのポートレベルを切り替えることが可能な電子制御基板及びテストパッドへのはんだ塗布方法として有用である。
【符号の説明】
【００３０】
１ａ，１ｂ  テストパッド、２  直流電源、３  抵抗、４  マイクロコンピュータ、５  プリント配線基板、６  レジスト部、７  クリームはんだ、７ａ，７ｂ，１７ａ，１７ｂ  はんだ、８  メタルマスク、９ａ，９ｂ  開口部。
【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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