(57)【要約】  プリント基板制作工程からプリント基板への部品実装工程間においてプリント基板への追加工程を要さず、貫通ビアを介してコーティング材が部品端子に付着することを阻止し、腐食防止コーティング材塗布コストを低減可能にするため、プリント基板の第１の面と第２の面を貫通する貫通ビアを形成する工程と、第１の面又は第２の面に部品に関する情報の表示を行うシルク印刷工程と、を有し、シルク印刷工程において貫通ビアの穴を塞ぐことを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品が配置される第１の面と前記第１の面に対向する第２の面がコーティング材でコーティングされるプリント基板の製造方法であって、
前記第１の面と前記第２の面を貫通する貫通ビアを形成する工程と、
前記第１の面又は前記第２の面に、前記部品に関する情報の表示を行うシルク印刷工程と、を有し、
前記シルク印刷工程において、前記貫通ビアの穴を塞ぐことを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント基板の製造方法であって、
前記シルク印刷工程において、前記貫通ビアの穴を塞ぎ、かつ、前記部品を囲むように第１の領域にシルクを印刷することを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のプリント基板の製造方法であって、
前記シルク印刷工程において、前記第１の領域と前記部品との間に、前記部品を囲むように第２の領域に前記シルクを印刷することを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載のプリント基板の製造方法であって、
前記第１の面に、前記部品が回路パターンと電気的に接続するための部品パッドを形成する工程を有することを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載のプリント基板の製造方法であって、
前記第１の面と前記第２の面を貫通し、前記部品の端子を挿入するための部品用スルーホールを形成する工程を有することを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項６】
部品が配置される第１の面と前記第１の面に対向する第２の面がコーティング材でコーティングされるプリント基板であって、
前記第１の面と前記第２の面を貫通する貫通ビアと、
前記部品に関する情報を示し、前記第１の面又は前記第２の面に印刷されるシルクと、を有し、
前記シルクは、前記貫通ビアの穴を塞ぐことを特徴とするプリント基板。
【請求項７】
請求項６に記載のプリント基板であって、
前記シルクは、前記貫通ビアの穴を塞ぎ、かつ、前記部品を囲むように第１の領域に印刷されることを特徴とするプリント基板。
【請求項８】
請求項７に記載のプリント基板であって、
前記シルクは、前記第１の領域と前記部品との間に、前記部品を囲むように第２の領域に印刷されることを特徴とするプリント基板。
【請求項９】
請求項６に記載のプリント基板であって、
前記第１の面に、前記部品が回路パターンと電気的に接続するための部品パッドを有することを特徴とするプリント基板。
【請求項１０】
請求項６に記載のプリント基板であって、
前記第１の面と前記第２の面を貫通し、前記部品の端子を挿入するための部品用スルーホールを有することを特徴とするプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコネクタ部品等を実装するプリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２０１０−１０４９８号公報（特許文献１）がある。この公報には、「スラグ部付き部品を、前記スラグ部をはんだ印刷及びリフローを行ってはんだ付けするスラグ部実装用のフットプリント１３及び前記スラグ部実装用のフットプリント１３内に設けた貫通ビア１１を有するプリント板へ実装するための部品実装方法であって、前記プリント板１０に前記スラグ部付き部品を実装する工程において情報印字用のインク又は部品固定用の接着剤１４又は部品搭載工程時に穴を塞ぐ部品１４により、前記貫通ビア１１の穴を前記部品搭載前に塞ぐ工程を経て、部品搭載、はんだ印刷及びリフローを行う。」と記載されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
劣悪環境による腐食防止として、部品実装したプリント基板の表面に腐食防止用コーティング材（ワニス等）の塗布を行う。コーティング材はプリント基板表面および実装部品への吸湿・塵埃付着を防止するものであり、同時に電気的な導通を遮断する作用がある。また、コーティング材は均一な塗布仕上がりを確保するために低粘度の液体である。【０００５】
部品実装したプリント基板表面にコーティング材を塗布するには作業効率を考慮して塗布装置を用い、コーティング材を噴射する装置ノズルから広範囲に噴射および移動させて自動および手動で塗布を行う。この作業にて低粘度で浸透性が高いコーティング材の繊細な塗布を制御することは困難である。【０００６】
プリント基板には、コネクタの様に端子にコーティング材が付着することで電気的な接続不良を発生する部品も実装されており、これらの部品に対してはコーティング材の付着を阻止しなくてはならない。そこで、これらの部品および実装面の部品周囲エリアを避けて塗布装置によるコーティング材塗布を行う。【０００７】
一方、部品実装の反対面に関しては、通常はコーティング材塗布を禁止しない。この場合、基板層間の配線（銅箔パターン）を接続するために設けた貫通ビアを介して、コーティング材が部品端子に付着し、電気的な接続不良が発生してしまうおそれがある。この問題を避けるためには、貫通ビアへのコーティング材塗布を避ければよいが、その場合、コーティング塗布コストが高くなってしまう。具体的には、コーティング材塗布を避けたエリアに、本来コーティング材を塗布したい部品、および配線が存在することから、コーティング材付着を阻止したい部品への浸透を配慮しながら、また塗布量を調整しながら、筆等を用い手作業による補修が必要となる。【０００８】
ここで、特許文献１の記載によれば、「プリント板に部品を実装するライン（工程）内で、貫通ビアを塞ぐことで、簡単な工程ではんだのプリント板の裏面への突出を防ぐことを目的とする（００１３段落参照）」とあり、特許文献１は、部品実装後のコーティング材塗布による接続不良を回避する本発明とは目的が異なる。また、「前記プリント板１０に前記スラグ部付き部品を実装する工程において情報印字用のインク又は部品固定用の接着剤１４又は部品搭載工程時に穴を塞ぐ部品１４により、前記貫通ビア１１の穴を前記部品搭載前に塞ぐ工程を経て、部品搭載、はんだ印刷及びリフローを行う。（要約参照）」とあり、プリント基板として完成された状態（ベアボード）に対して、追加工程を経て貫通ビアの穴を塞ぐものである。【０００９】
このような事情に鑑み、本発明では、プリント基板制作工程からプリント基板への部品実装工程間においてプリント基板への追加工程を要さず、貫通ビアを介してコーティング材が部品端子に付着することを阻止し、腐食防止コーティング材塗布コストを低減可能なプリント基板及びその製造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】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下の
とおりである。【００１１】
部品が配置される第１の面と前記第１の面に対向する第２の面がコーティング材でコーティングされるプリント基板の製造方法であって、前記第１の面と前記第２の面を貫通する貫通ビアを形成する工程と、前記第１の面又は前記第２の面に、前記部品に関する情報の表示を行うシルク印刷工程と、を有し、前記シルク印刷工程において、前記貫通ビアの穴を塞ぐことを特徴とするプリント基板の製造方法である。【００１２】
また、部品が配置される第１の面と前記第１の面に対向する第２の面がコーティング材でコーティングされるプリント基板であって、前記第１の面と前記第２の面を貫通する貫通ビアと、前記部品に関する情報を示し、前記第１の面又は前記第２の面に印刷されるシルクと、を有し、前記シルクは、前記貫通ビアの穴を塞ぐことを特徴とするプリント基板である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、プリント基板制作工程からプリント基板への部品実装工程間においてプリント基板への追加工程を要さず、貫通ビアを介してコーティング材が部品端子に付着することを阻止し、腐食防止コーティング材塗布コストを低減可能なプリント基板及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるプリント基板の第１の実施例を示す説明図
【図２】本発明によるプリント基板の第２の実施例を示す説明図
【図３】本発明によるプリント基板の第３の実施例を示す説明図
【図４】本実施例によるプリント基板制作から実装基板完成までのフロー
【図５】本実施例によるプリント基板制作の説明図
【図６】本実施例によるプリント基板を用いた実装基板の説明図
【図７】従来例のプリント基板の説明図
【図８】従来例のプリント基板を用いた実装基板の説明図
【図９】従来例のプリント基板を用いた実装基板のコーティング材浸透ルート説明図
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
以下、図面を用いて実施例を説明する。以下に説明する各実施例は図示例に限定されるものではない。【００１６】
なお、以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。【００１７】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。【００１８】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップなどを含む）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。【００１９】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。このことは前記数値及び範囲についても同様である。【００２０】
本実施例におけるプリント基板の構成例について、図１、図４、図５、図６を用いて説明する。【００２１】
図４はプリント基板（ベアボード）の制作工程、及びプリント基板への部品実装工程の流れを表したフローである。フロー内に示された図１、図５、図６は２層両面基板で説明しているが、多層基板においても同じ説明を適用できる。【００２２】
図５（ａ）〜（ｅ）で回路パターンを備えたプリント基板（ベアボード）の制作工程を説明する。基板投入工程では、図５（ａ）の様にプリント基板１は最初、表裏面全体に銅箔が張られた銅張板の状態であり、両面２層基板の場合は基材とも呼称される。多層プリント基板の場合はプリント基板１の内部に配線パターンが形成された内層が組み合わされている。穴あけ工程では、プリント基板１に層間接続を行うための貫通ビア１１、実施例３で説明する挿入タイプの部品を用いる場合には部品取り付け用のスルーホールを形成するために図５（ｂ）の様に穴あけ加工を行う。銅めっき工程では、プリント基板表裏、或いは多層基板における内層との回路導通するために図５（ｃ）の様に穴の内壁に導通めっきを施して接続を行う。エッチング工程では、プリント基板表面の回路パターンや、部品端子と回路パターンとをはんだ接合するための部品パッド１２は、プリント基板１の表裏に張られた銅箔をエッチングなどにより不要な銅箔を除去することで図５（ｄ）の様に形成する。レジスト塗布工程では、部品実装で部品パッド１２と部品端子のはんだ付け（フロー、リフロー、手はんだ）において互いを接合させるはんだを部品パッド１２に正確にはんだを供給、保持させ、それ以外の回路パターンにはんだが付着することを阻止するために、図５（ｅ）の様に部品パッド１２以外の回路パターンにレジスト１３を塗布する。シルク印刷工程では、部品実装時や部品実装後検査、デバック、メンテナンス等で部品実装位置を確認できるようにするために、プリント基板の表面又は裏面に部品外形や部品記号等の部品に関する情報を、図５（ｆ）のシルク１５のようにプリント基板表面に印刷して表記する。このとき本実施例では同時に、コーティング材浸透阻止のためにシルク１４ａをコーティング材付着禁止の部品直下、部品周囲、及び部品実装部裏面に設け、貫通ビアの穴を塞ぐ。このプリント基板１を用いて部品（コネクタ）２を実装、及びはんだ３ではんだ付けを行い図６に示す部品実装基板を構成する。２２は例えば図示しないコネクタに接続される部品端子、２１は部品パッド１２と接続される接続端子を示す。さらにこの部品実装基板にコーティング材４を塗布した状態が図１となる。【００２３】
ここで、本発明を適用せずに制作したプリント基板、及び、その課題を図７から図９を用いて説明する。図７は本発明を適用せずに制作したプリント基板である。上述した図５（ｆ）とは、シルク１４ａが無い点で異なっている。このプリント基板１を用いて部品（コネクタ）２を実装、及びはんだ３ではんだ付けを行い図８に示す部品実装基板を構成する。さらにこの部品実装基板にコーティング材４を塗布した状態が図９となる。【００２４】
図９において、部品実装面（部品面）では部品端子２２へのコーティング材浸透を避けるためにコーティング材塗布禁止スペースを確保しコーティング材の塗布を行っている。【００２５】
一方、部品実装面の裏面（はんだ面）に関しては、はんだ面の部品実装状況を考慮してコーティング材４を塗布すれば良く、部品（コネクタ）２の裏面（はんだ面）におけるコーティング材塗布を禁止しない。そのため、コーティング材４は図９のコーティング材浸透ルートｂに示すように、プリント基板１の貫通ビア１１から基板表面、さらに部品２の外形表面を経由して部品端子２２に浸透することを阻止できない。また、コーティング材浸透ルートｂを作らせない方法として部品（コネクタ）２の裏面（はんだ面）における貫通ビア１１にコーティング材の塗布を避ければ良いが、このエリア内においても本来コーティングすべき部品や回路パターンは存在する。【００２６】
そこで、本実施例ではベアボード制作工程の図５（ｆ）において、予めコーティング材浸透を阻止したい部品の周囲の貫通ビア１１にシルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ａの印刷を施すことでコーティング材浸透ルートの断絶を行う。尚、印刷するシルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ａの範囲に関しては基板設計において定めるもので、ベアボード制作工程に差異は発生しない。【００２７】
次に、上記で説明したシルク（コーティング材浸透阻止部材）を有するプリント基板について、詳細を説明する。【００２８】
実施例１におけるプリント基板の適用例について、図１、図６を用いて説明する。【００２９】
図１は、本発明を適用した部品実装プリント基板の第１の実施例を示す説明図である。【００３０】
部品実装プリント基板はプリント基板（ベアボード）１、部品２、はんだ３、コーティング材４の組み合わせで構成される。プリント基板１は銅箔、及び銅めっきで構成された貫通ビア１１、銅箔をエッチングして形成した部品パッド１２と、図示しない回路パターンを有する。貫通ビア１１はプリント基板１の表裏に形成された部品パッド１２や回路パターン、及び内層の回路パターンを電気的に導通させる目的で設けている。さらに部品パッド１２以外の回路パターンには、はんだ付着を阻止するためにレジスト１３が塗布される。このときレジスト１３は基板製造工法の制約等で貫通ビア１１の穴を完全に塞ぐことができない。【００３１】
シルク印刷工程では、部品実装時や部品実装後検査、デバック、メンテナンス等で部品実装位置を確認できるようにするために、プリント基板上に部品外形や部品記号等を基板表面又は裏面にシルク１５を印刷する。このとき同時にコーティング材浸透阻止としてシルク１４ａを印刷する。シルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ａは意図的に貫通ビアの穴を覆うように基板設計され、また基板設計に沿ってシルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ａを印刷する。これによりレジスト１３では完全には塞ぐことができていない貫通ビア１１の穴を、シルク１４ａでレジスト１３の補完を行うことにより塞ぐ。又は、貫通ビア１１の穴をシルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ａ単独で塞ぐ。【００３２】
図６は、前述のプリント基板１において部品パッド１２にはんだ３を印刷した後、部品（コネクタ）２を実装し、はんだ付けを行った状態である。本実施例において、コーティング材４塗布後が図１の状態となり、シルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ａは部品（コネクタ）２の周囲の貫通ビア１１を塞いでいるため、裏面（はんだ面）に塗布したコーティング材４が部品（コネクタ）２へ浸透するルートを遮断する。これにより、コーティング材が部品端子に付着することを防ぎ、電気的な接続不良の発生を回避することができる。さらに、部品（コネクタ）２実装周囲のプリント基板裏面における貫通ビア１１に対するコーティング材４塗布回避を必要とせず、コーティング材付着を阻止したい部品への浸透を配慮しながら、また塗布量を調整しながらの筆等を用いた手作業による補修が不要になる。従って、腐食防止コーティング材塗布コストを低減できる部品実装プリント基板を提供することができる。
【実施例２】
【００３３】
実施例２におけるプリント基板の適用例について、図２を用いて説明する。本実施例は実施例１におけるプリント基板１の機能追加例について説明するものである。従って実施例１と共通する部分についての説明は省略する。【００３４】
図２（ａ）は部品実装基板の断面図である。図２（ｂ）は部品（コネクタ）２の実装方向からプリント基板１を見た図である。【００３５】
本実施例は実施例１で説明した、予めコーティング材浸透を阻止したい部品の周囲の貫通ビア１１にシルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ａの印刷を施すことでコーティング材浸透ルートを断絶する構成を備える。また同時に部品（コネクタ）２の実装面でのコーティング材浸透を阻止する構成を備えることを特徴とする。【００３６】
本実施例ではシルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ａはコーティング材４塗布の下部になるように、また部品（コネクタ）２を囲むように予め設ける。さらにワニス浸透用シルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ｂを、１４ａより部品（コネクタ）２寄りの内側に部品（コネクタ）２を囲むように予め設ける。言い換えれば、シルク印刷工程において、シルク１４ａが印刷される領域と部品との間に、かつ、部品を囲むようにシルク１４ｂを印刷する。このときシルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ａは、実施例１と同じ機能を果たす。そのため、部品（コネクタ）２直下にもシルク１４ａを設置する。さらに、レジスト１３では完全には塞ぐことができていない貫通ビア１１の穴を、シルク１４ａでレジスト１３の補完を行うことにより塞ぐ。又は、貫通ビア１１の穴を、シルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ａ単独で塞ぐものである。【００３７】
本実施例では、前述のシルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ａとワニス浸透用シルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ｂは、シルクの印刷厚、及びシルク間スペースで溝構造をもつ浸透阻止エリアａを構成する。一方、部品（コネクタ）２の実装面でのコーティング材４塗布は、コーティング材４の浸透性を考慮し、部品（コネクタ）２から一定距離をとった周囲のコーティング材４の塗布を避けなければならない。このとき前述の浸透防止エリアａをコーティング材４塗布の境界とすることができる。シルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ａ上に塗布したコーティング材４において、塗布直後は液溜りの状態であり、コーティング材４の厚さや粘度、表面張力等のバランスがとれるまで広がろうとする。このとき、部品（コネクタ）２周囲においてコーティング材４が部品（コネクタ）２へ浸透しようとした場合、浸透阻止エリアａの溝で浸透したコーティング材４をその場に留め、部品（コネクタ）２への浸透を阻止することができる。【００３８】
本実施例では、浸透阻止エリアａを構成することで、部品（コネクタ）２から一定距離をとった周囲のコーティング材４塗布を避ける範囲を任意に設定することを可能とする。つまり、コーティング材４の浸透を制御することを可能とするものであるため、コーティング材４の塗布禁止範囲を最小にすることができる。
【実施例３】
【００３９】
実施例３におけるプリント基板の適用例について、図３を用いて説明する。本実施例は実施例１におけるプリント基板１に形態の異なる部品（コネクタ）２を実装した例について説明するものである。従って実施例１と共通する部分についての説明は省略する。【００４０】
図３は、本発明適用の部品実装プリント基板の第３の実施例を示す説明図である。本実施例における部品（コネクタ）２は挿入タイプであり、部品（コネクタ）２の接続端子２１と部品端子２２は同一端子となる。部品端子２２は図１、及び図２の接続端子２２と全く同じ機能である。接続端子２１は基板に挿入する端子であり、貫通ビア１１と同様の形態をもつ部品用スルーホールに挿入される。部品用スルーホールにおける部品パッド１２は、スルーホールの層銅箔とレジストにより形成される。はんだ付けによりスルーホール外層銅箔部、及び部品（コネクタ）２の接続端子２１とスルーホール内壁間にはんだ３を充填することで、プリント基板の回路パターンと接続端子２１の接続を行う。このため部品用スルーホールの中は、はんだ付けにより接続端子２１とはんだ３で必ず埋まる。従って、部品スルーホールに対してシルク（コーティング材浸透阻止部材）１４ａによるコーティング材４の部品（コネクタ）２浸透のルート遮断処理を行う必要は無い。このことは、本発明を実施するうえで、プリント基板１に実装する部品（コネクタ）２の実装形態による制約は受けないことを意味する。
【符号の説明】
【００４１】
１…プリント基板、２…部品（コネクタ）、３…はんだ、４…コーティング材（ワニス）、１１…貫通ビア、１２…部品パッド、１３…レジスト、１４ａ…ビア封止用シルク（コーティング材浸透阻止部材）、１４ｂ…ワニス浸透用シルク（コーティング材浸透阻止部材）、１５…表示用シルク、２１…接続端子、２２…部品端子、ａ…浸透阻止エリア、ｂ…コーティング材浸透ルート
【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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【国際調査報告】
2017163390.tif 000012
2017163390.tif 000013
2017163390.tif 000014
2017163390.tif 000015