(57)【要約】【課題】導体ピンの脚部に半田を付着させない電子部品搭載用基板を提供する。【解決手段】絶縁基板５の主面に形成された導体回路５３と、導体回路５３に当接した当接面に凸状部及び鍔部４３の内周端から外周端まで延設された半田材料流入部を有する導体ピン４と、鍔部４３の外周端を超え、鍔部４３下の半田流れ端を、導体ピン４の脚部４２に達しない位置までの間に存在させ、導体ピン４を鍔部４３を介して導体回路５３へ半田付けする半田８と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の主面に形成された導体回路と、
前記導体回路に当接した当接面に凸状部及び鍔部の内周端から外周端まで延設された半田材料流入部を有する導体ピンと、
前記鍔部の外周端を超えた前記鍔部下の半田流れ端を、前記導体ピンの脚部に達しない位置までの間に存在させ、前記導体ピンを前記鍔部を介して前記導体回路へ半田付けする半田と、
を備えることを特徴とする電子部品搭載用基板。
【請求項２】
前記凸状部が、前記鍔部の接合面の部分に配置された請求項１記載の電子部品搭載用基板。
【請求項３】
前記凸状部が、前記鍔部の内周端に配置されている請求項１に記載の電子部品搭載用基板。
【請求項４】
前記導体回路の半田付け面の径が、前記鍔部の径より大きいことを特徴とする請求項１に記載の電子部品搭載用基板。
【請求項５】
絶縁基板の主面に導体回路を備え、該導体回路に、導体ピンの鍔部が半田付けされた電子部品搭載用基板であって、該鍔部のうちの前記導体回路に対向する接合面に凸状部を設けてなるものにおいて、前記導体ピンを半田付けしている前記半田の該導体ピンの先端側への濡れ広がり端を、前記鍔部の接合面と反対面における外周端を超え、該導体ピンの脚部に達しない位置までの間に存在させたことを特徴とする電子部品搭載用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マザーボードのスルーホールに対して導体ピンを確実に嵌入保持することができる電子部品搭載用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６及び図１７に示すごとく、電子部品搭載用基板９は、絶縁基板９０と該絶縁基板９０に穿設した多数のスルーホール９１と、絶縁基板９０の中央付近に設けた凹状の電子部品搭載部分９５と、その周囲に設けた突出した枠状のダム９８とよりなる。また、符号９３は導体回路、９４はランドである。
また、上記スルーホール９１には導体ピン９２の頭部９２１を嵌入し、該頭部９２１とスルーホール９１のめっき層９１１とを電気的に接続させている。導体ピン９２は、鍔部９２２、脚部９２３を有する。また、絶縁基板９０の四隅に挿入した導体ピン９２は、更に下方鍔９２４を有する。
【０００３】
また、図１７に示すごとく、導体ピン９２の頭部９２１とスルーホール９１との間は、導体ピン９２とスルーホール９１との電気的接合及び両者間の機械的強度を確保するため、半田８により半田付けがなされている。
この半田付けは、例えば、図１７に示すごとく、導体ピン９２の嵌入方向とは逆の方向から、溶融した半田８を流入させる、リフロー法により行われている（特許文献１）。
即ち、図１８に示すごとく、絶縁基板９０のスルーホール９１に導体ピン９２の頭部９２１を挿入し、その上に半田粒子とフラックス等とからなるペースト半田８９を置き、次いでこれを加熱溶融する。これにより、溶融した半田８がスルーホール９１と頭部９２１との間の接合用間隙に流下し、両者間を接合する（図１７）。
なお、上記の電子部品搭載用基板９は、電子部品搭載部分９５と同じ側から導体ピンを嵌入したタイプの、フェイスダウンタイプのものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２８４３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、導体ピンの脚部は、マザーボード等のスルーホールへ挿入する部分である。そのため、半田が付着した導体ピンの脚部は、マザーボード等へ挿入することが不充分となり、電子部品搭載用基板全体を不良品化するおそれがある。
【０００６】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み、導体ピンの脚部に半田を付着させない電子部品搭載用基板を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、絶縁基板の主面に形成された導体回路と、
前記導体回路に当接した当接面に凸状部及び鍔部の内周端から外周端まで延設された半田材料流入部を有する導体ピンと、
前記鍔部の外周端を超えた前記鍔部下の半田流れ端を、前記導体ピンの脚部に達しない位置までの間に存在させ、前記導体ピンを前記鍔部を介して前記導体回路へ半田付けする半田と、
を備えることを特徴とする電子部品搭載用基板にある。
【０００８】
本発明によれば、導体ピンの脚部に半田を付着させない電子部品搭載用基板を提供することができる。
【０００９】
上記突出片とは、導体ピンの頭部の側壁に放射状に突出させた各片をいう。また、上記組片とは、上記のごとく、頭部の軸芯を中心に反対方向、即ち直径方向へ伸長する一対の突出片からなる。組片は、２つ以上形成されている。また、組片の長さとは、組片を構成する一対の突出片の一方の先端から他方の先端までの長さをいう。つまり、組片の長さとは、上記一対の各突出片の長さと頭部の直径との合計長さをいう。
【００１０】
そして、複数の組片の中、１つは上記最長組片を、１つは上記次長組片を構成している。組片が２つの場合は一方が最長組片、他方が次長組片である。また、組片が３つ以上の場合は、次長組片以下の組片が存在している。
また、組片は、上記のごとく一対の突出片によって構成されるので、例えば突出片が５個又は７個等の奇数の場合には、上記組片は例えば２組、３組となり、１つの突出片は組片を構成しない。
【００１１】
また、上記組片は、上記のごとく、頭部の軸芯を中心として直径方向へ伸びる一対の突出片により構成するが、上記のごとく奇数の突出片を有する場合で、これらの突出片が等角度で放射状に形成されている場合には、上記直径方向の線上に最も近い突出片同志により組片を構成する。
【００１２】
また、上記導体ピンは、上記のごとく絶縁基板のスルーホールに嵌入する頭部と、マザーボード等の他の基板に嵌入立設する脚部とよりなる。また、頭部と脚部との間には、後述するごとく、鍔部を有するものもある。
【００１３】
次に、本発明の作用につき説明する。
本発明においては、導体ピンの頭部に４方向以上に放射状に突出した突出片を設け、これらの突出片によって構成した組片の中、最長組片はスルーホールの内径以上の長さを、一方次長組片はスルーホールの内径未満の長さを有している。そのため、導体ピンの頭部をスルーホールに嵌入するとき、上記４方向以上の突出片が頭部の嵌入をガイドし、スルーホールの軸芯に沿って頭部を円滑に嵌入できる。それ故、スルーホールの軸芯に沿って、導体ピンの頭部を嵌入することができ、頭部の嵌入方向が傾くことはない。
【００１４】
また、上記４方向以上に突出した突出片は、スルーホールの内径以上の長さを有する最長組片と、上記内径未満の長さを有する次長組片とを構成している。そのため、スルーホールに頭部を嵌入する際には、上記最長組片がスルーホールの内壁を若干押圧した状態で嵌入される。そのため、頭部をスルーホールに対して強固に保持でき、導体ピンが脱落することはない。
【００１５】
一方、次長組片はスルーホールの内径よりも小さいために、スルーホール内壁を押圧することはない。それ故、上記最長組片による押圧によって生じたスルーホール内壁の歪みは、次長組片の嵌入部分において、解消される。したがって、スルーホール内壁を損傷することがない。
【００１６】
また、上記４方向以上の突出片とスルーホールとの間に形成される、接合用間隙には上記半田が充填される。このとき、半田は上記４方向以上の突出片によって、横断面が波状で、縦断面が管状の間隙管の形状に形成される（図１）。そのため、半田は上記接合用間隙内において、突出片とスルーホールとを確実に接合し、導体ピンの嵌入保持を確実にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
また、上記最長組片を構成する突出片の先端幅は、５０〜２００μｍであることが好ましい。５０μｍ未満では、スルーホール内壁への最長組片の押圧嵌入が充分でなく、スルーホールへの導体ピンの安定保持が困難となるおそれがある。また、導体ピン自体の強度が不足し突出片の変形、破損が発生するおそれがある。
一方、２００μｍを越えると、スルーホール内壁を押圧する幅が大きくなるため、導体ピンを保持する力は増大するものの、嵌入に必要な圧力が増大し、十分に嵌入されなかったり（いわゆるピン浮き）、内壁を損傷するおそれがある。
【００１８】
また、上記最長組片における突出片の先端は弧状であり、かつその曲率半径はスルーホール内壁のそれよりも小さいことが好ましい。これにより、最長組片の突出片を、かつスルーホール内壁を損傷することなく、確実に、スルーホールに嵌入することができる。
【００１９】
次に、上記最長組片の長さは、上記次長組片の長さよりも１０〜７０μｍ大きいことが好ましい。この場合には、上記スルーホール内壁への最長組片の押圧による内壁歪みが、次長組片配置部分のスルーホール内壁においてバランス良く吸収される。それ故、スルーホールへの導体ピンの頭部保持が一層確実になる。即ち、上記１０μｍ未満の場合には、最長組片の長さと次長組片の長さの差が少ないため、次長組片と対面する部分における上記内壁歪みの吸収が不十分となるおそれがある。
【００２０】
一方、７０μｍを越える場合には、次長組片とスルーホール内壁との間隔が大きすぎ、導体ピンの安定保持が困難となるおそれがある。また、スルーホール内壁と導体ピンとの間隙が大きくなるので、半田流入の際に毛細管現象ではなく半田の単なる落ち込みが起こり、間隙内に半田ボイドが発生するおそれがある。
【００２１】
次に、上記導体ピンは、上記突出片よりも下方に、上記絶縁基板に当接させた鍔部を有するとともに、該鍔部は、上記絶縁基板に当接した当接面に鍔部の内周端から外周端まで延設された１又は２以上の溝を有しており、
かつ、上記スルーホールと上記導体ピンとの間の接合用間隙には、導体ピンの嵌入方向とは逆方向から半田材料を流入して、スルーホールと導体ピンとを半田接合してなることが好ましい。
【００２２】
これにより、接合用間隙に半田材料を溶融状態で流入させるとき、接合用間隙内にある空気を鍔部の溝を通じて外部へ排出することができる。そのため、接合用間隙の全体に均一に半田を充填することができる。また、接合用間隙内に空洞状の半田ボイドが発生するおそれもない。
また、導体ピンとスルーホールとは、半田材料により確実に接合するため、両者間の長期的な電気導通信頼性が得られる。
上記溝は、鍔部の内周端から外周端に向かって形成されている。この溝の断面形状は、四角状、弧状等、任意である。
【００２３】
次に、上記鍔部に設けたすべての溝の総断面積は、上記接合用間隙の総断面積の２〜４０％であることが好ましい。
上記溝の総断面積とは、上記各溝における長手方向と直交する方向の断面積を合計した面積をいう。また、接合用間隙の総断面積とは、スルーホール内部における導体ピン嵌入方向と直交する方向の、スルーホールと導体ピンの間の間隙の合計面積をいう。
【００２４】
上記総断面積が２％未満の場合には、接合用間隙の総断面積に比較して溝の総断面積が低い。そのため、前記のごとく、接合用間隙に半田を溶融状態で流入させるとき、接合用間隙内にある空気を鍔部の溝を通じて外部へ排出し難い。そのため、接合用間隙内に流入させた半田の中に空洞状の半田ボイドが発生し、導体ピンをスルーホールに確実に嵌入保持し難い。また、半田ボイドのために、スルーホールと導体ピンとの間の電気的接続が不良になることがある。
【００２５】
一方、４０％を越えると、溝の総断面積が接合用間隙のそれに比較して大きくなりすぎる。そのため、上記接合用間隙に溶融状態で流入された半田の一部が、接合用間隙から溝に向かって多く流出し、更にその一部の半田は溝から外方へ飛散する。そして、この外方へ飛散した半田は、隣接する導体ピンの脚部へ付着することがある。
【００２６】
そのため、接合用間隙内の半田量が不足すると共に、他の導体ピンを汚損する。また、上記脚部は、マザーボード等のスルーホールへ挿入する部分である。そのため、半田が付着した導体ピンの脚部は、マザーボード等へ挿入することが不充分となり、電子部品搭載用基板全体を不良品化するおそれがある。
【００２７】
上記からも知られるごとく、上記鍔部に溝を設け、かつ該溝の総断面積は接合用間隙の総断面積との関係において上記特定範囲としている。そのため、導体ピンの頭部とスルーホールとの間の接合用間隙に、確実に半田を充填することができる。それ故、導体ピンをスルーホールに確実に嵌入保持することができる。
【００２８】
次に、上記鍔部に設けた１つの溝の断面積は、上記接合用間隙の総断面積の０．５〜１０％であることが好ましい。
０．５％未満では、上記のごとく、接合用間隙内へ半田を流入させたとき、その中の空気を効率良く除去し難い。一方、１０％を越えると、上記のごとく、鍔部の溝からスルーホールの外方に半田が飛散するおそれがある。
【００２９】
次に、上記スルーホールと上記導体ピンとの間の接合用間隙には、上記最長組片及びスルーホールに接する仮想の内接円が入る空間部を有し、かつ該内接円の直径は０．０３〜０．１２ｍｍの範囲にあることが好ましい。
この仮想の内接円が入る空間部は、例えば、上記請求項１の発明において説明したような、突出片を有する導体ピン頭部の形状とすることにより形成することができる。上記内接円が入る空間部の導体ピン頭部近傍には、頭部の嵌入方向に沿って管状の間隙管が形成される（図１参照）。
【００３０】
上記内接円の直径が０．０３ｍｍ未満の場合には、上記半田流入が円滑に行われ難く、上記半田未充填部が発生するおそれがある。一方、０．１２ｍｍを越えると、接合用間隙が大きくなりすぎ、半田が上記接合用間隙に一度に落下し、流入することによって、スルーホール内の空気が十分に流出しないことがある。そのため、接合用間隙に、空気がとじ込められて半田ボイドとなるおそれがある。
【００３１】
次に、上記突出片は、導体ピンの嵌入方向に対してねじれていることが好ましい。ここに、上記突出片のねじれとは、導体ピン頭部に対して、上記突出片があたかもネジ山の様に、螺旋状に配されることをいう。
これにより、一旦挿入された導体ピンが脱落しにくくなると共に、溶融した半田が一度に落下することがなくなる。そのため、接合用間隙の空気が十分に排出されて半田ボイドの発生が低減できる。
【００３２】
また、上記頭部には、上記突出片と上記鍔部との間に、上記次長組片の長さよりも小さく、かつ上記突出片が形成されていない半田溜り部を有していることが好ましい。即ち、上記突出片の下端と鍔部との間には、上記突出片を形成しない空間部分を設け、リング状の半田溜り部とすることが好ましい。これにより、１つの間隙管（図１、符号５５０）より流入した溶融半田が、該半田溜り部を介して他の間隙管を上昇して充填されるので、極めて良好に空気を排出することができる。さらに、半田ボイドの発生を低減することができる。
【００３３】
更に、上記半田溜り部の長さは、上記スルーホールの長さの２〜３５％であることが好ましい。即ち、上記半田溜り部の長さ、つまり上記頭部における突出片の未形成部分の長さは、上記スルーホールの長さの２〜３５％とすることが好ましい。２％未満では、接合用間隙内の空気の排出性が低下し、半田ボイドが発生するおそれがある。一方、３５％を越えると、嵌入された導体ピンを、スルーホール内壁に対して、平行に保つことが困難になるおそれがある。
【００３４】
次に、頭部と脚部とを有する導体ピンを用い、導体回路を有する絶縁基板のスルーホールに上記導体ピンの頭部を嵌入し、
次いで、上記導体ピンの頭部とスルーホールとの間の接合用間隙に半田材料を流入して、両者を半田接合する電子部品搭載用基板の製造方法であって、
上記導体ピンの頭部は、その側壁に４方向以上に放射状に突出した突出片を有し、これら突出片は、頭部の軸芯を中心に互いに反対方向へ伸長する、複数の組片を構成しており、かつこれら組片は、長さが最も大きい最長組片と、長さが２番目に大きい次長組片とを有し、上記最長組片は、スルーホールの内径以上の長さを有し、一方上記次長組片は上記スルーホールの内径未満の長さを有することを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法がある。
【００３５】
上記導体ピンの頭部は上記最長組片及び次長組片を有している。そのため、請求項１の発明の説明と同様に、頭部をスルーホールの軸芯に沿って円滑に嵌入でき、スルーホール内壁を損傷することもない。また、スルーホールに対して頭部が強固に保持され、導体ピンの脱落を防止できる。
また、頭部は、上記最長組片及び次長組片を構成する２対の突出片を含む、４つ以上の突出片を有している。そのため、突出片とスルーホールとの接合用間隙に半田が充填されて、突出片とスルーホールとを確実に接合できる。
なお、上記半田材料とは、例えば、半田粒子とフラックス等からなる半田ペースト、或いは半田をいう。
【００３６】
また、上記導体ピンは上記突出片よりも下方に鍔部を有し、かつ該鍔部は絶縁基板に当接する基板当接面に鍔部の内周端から外周端まで延設された溝を有しており、
上記鍔部の上記当接面を絶縁基板に当接させた状態まで上記頭部を上記スルーホールに嵌入し、
次いで、上記頭部の嵌入方向とは逆方向から上記接合用間隙へ半田材料を流入することが好ましい。その理由は上記と同様である。
【００３７】
また、上記スルーホールの一方の開口部からスルーホール内に上記頭部を嵌入し、次いで、上記絶縁基板の表面に、上記スルーホールの他方の開口部の一部分を覆うように半田材料をオフセット配置し、
次いで、上記半田材料を溶融させて上記接合用間隙に流入させることにより、上記導体ピンの頭部とスルーホールとの間を半田接合することが好ましい。
【００３８】
上記の「半田材料のオフセット配置」とは、スルーホールの開口部の一部分だけを被覆するように半田材料を配置することをいう（図１１、図１２）。このように、オフセット装置した状態で該半田材料を溶融し、これをスルーホール内に流入させる。
すると、上記半田材料により被覆されていない開口部の非被覆部分から、スルーホール内の接合用間隙にある空気が、外部に排出される（図１３）。そのため、接合用間隙の全体に均一に半田を充填することができる。また、接合用間隙内に空洞状の半田ボイドが発生するおそれもない。
【００３９】
次に、電子部品搭載用基板のスルーホールに嵌入する頭部を有すると共に脚部を有する導体ピンであって、
上記導体ピンの頭部は、その側壁に４方向以上に放射状に突出した突出片を有し、これら突出片は、頭部の軸芯を中心に互いに反対方向へ伸長する、複数の組片を構成しており、これら組片は、長さが最も大きい最長組片と、長さが２番目に大きい次長組片とを有し、上記最長組片は、スルーホールの内径以上の長さを有し、一方上記次長組片は上記スルーホールの内径未満の長さを有することを特徴とする導体ピンがある。
この導体ピンは、上記最長組片及び次長組片を有するとともに、これらを構成する２対の突出片を含む、４つ以上の突出片を有している。そのため、上記と同様に導体ピンのスルーホールへの嵌入を円滑にでき、かつ導体ピンの脱落を防止できる。
【００４０】
次に、請求項２の発明のように、前記凸状部が、前記鍔部の接合面の部分に配置された請求項１記載の電子部品搭載用基板。ことが好ましい。
次に、請求項３の発明のように、前記凸状部が、前記鍔部の内周端に配置されていることが好ましい。
次に、請求項４の発明のように、前記導体回路の半田付け面の径が、前記鍔部の径より大きいことが好ましい。
次に、請求項５の発明のように、絶縁基板の主面に導体回路を備え、該導体回路に、導体ピンの鍔部が半田付けされた電子部品搭載用基板であって、該鍔部のうちの前記導体回路に対向する接合面に凸状部を設けてなるものにおいて、前記導体ピンを半田付けしている前記半田の該導体ピンの先端側への濡れ広がり端を、前記鍔部の接合面と反対面における外周端を超え、該導体ピンの脚部に達しない位置までの間に存在させたことを特徴とする電子部品搭載用基板がある。
【実施例】
【００４１】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる電子部品搭載用基板につき、図１〜図７を用いて説明する。
本例の電子部品搭載用基板は、図１、図５、図６に示すごとく、導体回路５３を設けた絶縁基板５と、該絶縁基板５を貫通して設けたスルーホール５１と、該スルーホール５１に頭部４１を嵌入した導体ピン４とからなる。
【００４２】
上記導体ピン４の頭部４１は、図１、図２、図５、図６に示すごとく、その側壁に４方向以上に放射状に突出した複数の突出片１１、２１、３１、３２を有し、これら突出片は、頭部４１の軸芯を中心に互いに反対方向へ伸長する組片１０、２０、３１０、３２０を構成している。
【００４３】
そして、これら組片１０、２０、３１０、３２０は、長さが最も大きい最長組片１０と、長さが２番目に大きい次長組片２０とを有する。そして、図７に示すごとく、上記最長組片１０は、スルーホール５１の内径Ｒ以上の長さＬ１を有し、一方上記次長組片２０は上記スルーホール５１の内径Ｒ未満の長さＬ２を有する。
【００４４】
以下、上記に関して詳しく説明する。
上記スルーホール５１はその内壁に、金等の金属めっき層５２を有している（図５）。
上記導体ピン４は、図２に示すごとく、頭部４１と、その下方に垂下した脚部４２とを有し、両者の間には鍔部４３を有する。また、鍔部４３と突出片１１、２１、３１、３２との間には、半田溜り部４５を有している。
【００４５】
上記突出片１１、２１、３１、３２は、図１に示すごとく、頭部４１の側壁に８個設けられている。頭部４１の軸芯を中心に互いに反対方向、即ち頭部４１の直径方向に伸びる一対の突出片１１と１１、２１と２１、３１と３１、３２と３２は、それぞれ組片１０、２０、３１０、３２０を構成している。
そして、図１、図７に示すごとく、上記４つの組片のうち、長さが最も大きい最長組片１０は、スルーホール５１の内径Ｒよりも大きい長さＬ１を有する。一方、長さが２番目に大きい次長組片２０は、スルーホール５１の内径Ｒよりも小さい長さＬ２を有している。
【００４６】
また、スルーホール５１と導体ピン４１との間には、接合用間隙５５が形成されている。接合用間隙５５は、図１に示すごとく、最長組片１０及びスルーホール５１の壁面に接する仮想の内接円５７が入る空間部を有している。内接円５７の直径は、０．０３〜０．１２ｍｍの範囲にある。
【００４７】
そして、最長組片１０と次長組片２０との間には、次長組片２０よりも更に短い組片３１０、３２０を有している。組片３１０と組片３２０とは同じ長さを有する。これら、各組片を構成する突出片１１、２１、３１、３２、及び上記鍔部は、柱状体をかしめることにより作製する。
次に、上記鍔部４３の上面、つまり絶縁基板５の下面と接触する当接面には、図２〜図５に示すごとく、鍔部４３の内周端から外周端に向かって延設された断面長方形の溝４３１を有する。
【００４８】
本例においては、上記導体ピン４は、コバールにより作製した。上記最長組片の長さＬ１は５８５μｍで、一方次長組片の長さＬ２は５５０μｍとし、両者の長さの差（Ｌ１−Ｌ２）は３５μｍとした。
また、最長組片１０を構成する突出片１１の先端１１０の幅Ｄ（図７）は、１００μｍとした。なお、本例においては、上記先端１１０は角部を面取りした平面状とした。また、半田溜り部４５の長さは、スルーホールの長さの２ｍｍの１２．５％である０．２５ｍｍとした。
【００４９】
次に、本例の作用効果につき説明する。
本例においては、導体ピン４の頭部４１に８方向に放射状に突出した突出片１１、２１、３１、３２を設け、これらの突出片によって構成した組片の中、最長組片１０はスルーホール５１の内径Ｒ以上の長さＬ１を有し、一方次長組片２０は上記内径Ｒより小さい長さＬ２を有している。
そのため、導体ピン４の頭部４１をスルーホール５１に嵌入するとき、上記突出片がその嵌入をガイドし、スルーホール５１の軸芯に沿って頭部４１を円滑に嵌入できる。
【００５０】
また、上記の多数の突出片は、上記最長組片１０と次長組片２０とを構成している。そのため、スルーホール５１に頭部４１を嵌入する際には、上記最長組片１０がスルーホール５１の内壁を若干押圧した状態で嵌入される（図５）。そのため、頭部４１をスルーホール５１に対して強固に保持できる。
一方、次長組片２０は、スルーホール５１の内壁は押圧しない（図６）。そのため、最長組片１０による押圧によって生じたスルーホール内壁の歪は、次長組片２０と対面するスルーホール内壁部分において解消され、スルーホール内壁を損傷することがない。
【００５１】
また、上記８個の突出片１１、２１、３１、３２とスルーホール５１とによって構成される接合用間隙５５には、半田８が充填される（従来例、図１７参照）。このとき半田８は、上記８個の突出片によって波状に区画される（図１、図５、図６）。そのため、半田８は上記接合用間隙５５内において、突出片とスルーホールとを確実に接合し、導体ピン４の嵌入保持を確実にすると共に、長期の電気的信頼性を与える。
したがって、本例によれば、スルーホール５１に損傷を与えることなく、確実に導体ピン４を嵌入保持することができる電子部品搭載用基板を提供できる。
【００５２】
実施形態例２
本例は、上記実施形態例１における導体ピンの鍔部における溝４３１に関するものである。
本例の電子部品搭載用基板は、上記図２〜図６に示すごとく、鍔部４３に設けたすべての溝４３１の総断面積を、接合用間隙５５の総断面積の６．７％に構成したものである。
上記溝４３１は、図４に示すごとく、深さＨが１０μｍ、幅Ｗが１５０μｍである。それ故、溝４３１の１つの断面積は１５００μｍ2となる。溝４３１は、４個あるため、溝の総断面積は１５００×４＝６０００μｍ2である。
【００５３】
一方、接合用間隙の総断面積に関しては、図１、図７に示すごとく、まずスルーホール５１の内径Ｒが５７０μｍである。
また、導体ピン頭部の断面積は、素線径４６０μｍの材料をつぶし加工することによって突出部を形成したので、その断面積は、π×（４６０／２）2μｍ2となる。従って、両者によって形成される間隙の断面積は、
π×（５７０／２）2−π×（４６０／２）2＝８８、９８６μｍ2
となる。
したがって、接合用間隙の総断面積に対するすべての溝の総断面積の割合は上記のようになる。
なお、１つの溝４３１の断面積は１５００μｍ2であるため、上記接合用間隙の総断面積に対する１つの溝の断面積の割合は、１．７％である。
【００５４】
そして、半田流下時には、スルーホール５１と頭部４１との間の接合用間隙５５へ流入される溶融半田は、上記接合用間隙５５内の空気を下方へ押し出しながら、鍔部４３の溝４３１の方向へ流下していく。
このとき、本例においては、接合用間隙５５と溝４３１との総断面積の関係を上記のようにしているので、半田８は接合用間隙５５内を確実に充填していく。そのため、半田８内に半田ボイドを発生することがない。
また、前記したように、溝４３１からスルーホール５１の外方に溶融半田が飛散することがない。従って、隣接する導体ピンに半田が飛散付着するということもない。
【００５５】
また、そのため、導体ピン４の頭部４１とスルーホール５１との間に、確実に溶融半田を流入充填することができる。それ故、導体ピンをスルーホールに対して確実に嵌入保持することができる。また、そのため、スルーホールに損傷を与えることがない。
【００５６】
実施形態例３
本例においては、図８〜図１０及び表１に示すごとく、溝の断面積とスルーホール内への半田流入状態との関係を調査した。
溝は、その深さＨ（図４）を５５μｍ、３５μｍ、２０μｍ、２μｍ、０μｍと変化させた。また、溝の幅Ｗはすべて２５０μｍと一定にした。これらの溝を有する導体ピンをスルーホールに嵌入して、電子部品搭載用基板を作製し、それぞれ試料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅとした。
【００５７】
接合用間隙の総断面積は、実施形態例２と同様に８８９８６μｍ2とした。これらの値から、接合用間隙の総断面積に対する、１つの溝の断面積、及びすべての溝の総断面積を求め、表１に示した。上記導体ピンをスルーホールに嵌入し、半田を流入させた。電子部品搭載用基板のスルーホール部分のクロスセクションをとった後に、スルーホール内の半田の充填状態を５０倍の顕微鏡により観察した。この測定結果を表１及び図８〜図１０に示した。
【００５８】
試料Ａ〜Ｄは８５８４個のスルーホールについて、また、試料Ｅは８５８０個のスルーホールについての半田流入状態を調べた。即ち、表１には、まず半田の飛び散りが発生したスルーホールの数を、その飛び散りの大きさ別に表示した。ここに、「半田の飛び散り」とは、スルーホールに流入した半田が溝より飛散し、隣接する導体ピンに付着する現象をいう。
【００５９】
また、半田の飛び散り状態について判定した。半田の飛び散りが全く発生しなかった場合を「◎」、０．２ｍｍ以下の飛び散りが発生したスルーホールの数が１以上４以下の場合を「○」、０．２ｍｍ以下の飛び散りが発生したスルーホールの数が５以上若しくは０．２ｍｍよりも大きい飛び散りが発生したスルーホールの数が１以上の場合を「×」と判定した。
【００６０】
また、鍔部下方への半田流れ状態を、半田流出量別に表示した。鍔部の溝内への半田流れが全くなくボイドが発生した場合を「無」、溝に半田のフィレットが形成されなかった場合を「少」、溝内の全体に半田が充填されてボイドが発生しなかった場合（正常）を「普」、鍔部平面部まで半田が付着した場合を「多」、脚部まで半田が付着した場合を「過」と表示した。
【００６１】
そして、半田流出量別にスルーホールを数え分けて、その本数の多少をもとめた。各試料Ａ〜Ｅの検査対象の中で、判断流出量のレベルに対応したスルーホールの数が多い場合を「ａ」と表示し、少ない場合を「ｂ」と表示し、全く無い場合を「ｃ」と表示した。  また、半田流出の状態が、「普」の場合を「○」、「無」がある場合を「△」、「過」がある場合を「×」と判定した。
【００６２】
そして、これらの結果より、表２に示すごとく、スルーホールへの半田流入状態を総合的に判定した。即ち、半田飛び散り発生の判定と鍔部下への半田流れの判定とのいずれも「×」がなく且つ「△」もない場合の総合判定を「○」、いずれも「×」はないが「△」がある場合の総合判定を「△」、少なくとも一方に「×」がある場合の総合判定を「×」と判定した。
【００６３】
上記の結果より、溝の深さが２〜４０μｍの場合（試料Ｂ、Ｃ、Ｄ）には、図８に示すごとく、スルーホール内への半田の流入状態は良好であった。また、半田の飛び散りも発生しなかった。
一方、溝の深さが５５μｍの場合（試料Ａ）には、図９に示すごとく、半田８が溝４３１を経てスルーホール５１の外方に流出し、接合用間隙５５の上方に半田未充填部分８９１が発生する場合が多かった。
【００６４】
また、溝の深さが０μｍの場合、即ち鍔部に溝が設けられていない場合（試料Ｅ）には、図１０に示すごとく、スルーホール５１の上に配置した半田８の全部がスルーホール５１の接合用間隙５５に流入せず、半田８の一部がスルーホール５１の開口部５１１に凸状に残ってしまった。また、導体ピン４の嵌入方向に沿って半田ボイド８９２が発生した。
なお、図８〜図１０において、符号５９は、絶縁基板５の内部に設けた内層導体回路である。
【００６５】
以上より、溝の深さが２〜３５μｍの場合、即ち、接合用間隙の総断面積に対する、鍔部に設けた１つの溝の断面積の比率、及びすべての溝の総断面積の比率が、０．５６〜９．８％、２．２４〜３９．２％である場合に、半田の飛び散り及び半田ボイドの発生がなく、均一に接合用間隙内に半田を流入させることができることがわかる。
【００６６】
【表１】
2006066404.tif 000003
【００６７】
【表２】
2006066404.tif 000004
【００６８】
実施形態例４
本例においては、図１１、図１２に示すごとく、スルーホール５１の開口部１１の一部分のみを覆うように半田材料としての半田８をオフセット配置している。
即ち、絶縁基板５の表面及び内部に導体回路５９を有するとともに、スルーホール５１内壁を金属めっき膜５２により被覆した後、スルーホール５１の内部に導体ピン４の頭部４１を嵌入する。次いで、導体ピン４の嵌入方向と逆方向側の絶縁基板５の表面に、スルーホール５１の開口部５１１の一部分を覆うように、半田８をオフセット配置する。この半田８は、半田粒子とフラックスとからなる半田ペーストであり、印刷法によりオフセット配置される。
次いで、図１３に示すごとく、半田８を加熱溶融して、半田８を、スルーホール５１と導体ピン４との間の接合用間隙５５内に流入させる。これにより、スルーホール５１内に導体ピン４を接合してなる電子部品搭載用基板が得られる。
【００６９】
次に、本例の作用及び効果を説明する。
本例においては、スルーホール５１の開口部５１１の一部分を覆するように半田８をオフセット配置している。開口部５１１における半田８により被覆されていない非被覆部分５１３では、空気の出入りが自由に行われる。
そのため、図１３に示すごとく、非被覆部分５１３から、スルーホール５１内の接合用間隙５５にある空気６が、外部に排出される。また、鍔部４３に設けた溝４３１からも空気が排出される。それ故、接合用間隙５５の全体に半田８を均一に半田を充填することができる。また、接合用間隙５５内に半田ボイドが発生するおそれもない。
【００７０】
実施形態例５
本例においては、図１４、図１５に示すごとく、半田の配置とスルーホール内への半田の流入状態との関係を調べた。
即ち、半田は、図１４に示すごとく、１ケ所に配置する単一円型、左右の２ケ所に配置するめがね型及び半円型に印刷した。これらを、図１４に示すように、それぞれ試料ａ〜ｆ、試料ｇ、試料ｈとした。
【００７１】
単一円型の半田８の中心ｍは、スルーホールの開口部５１１の中心Ｍから０〜０．６ｍｍずらした（オフセット）。めがね型の半田８は、スルーホールの開口部５１１の左右端部をそれぞれ被覆するように配置させた。半円型の半田８は、開口部５１１の中央部分Ｐを０．３ｍｍ開口させた状態で、開口部５１１の左右両側の一部を被覆するように配置した。半田としては、半田ペーストを用いた。  以上のように半田を配置した後、半田を加熱溶融してスルーホールの接合用間隙内に流入させた。
【００７２】
次に、電子部品搭載用基板のスルーホール部分のクロスセクションをとった後に、スルーホール内の半田の状態を５０倍の顕微鏡により観察し、その結果を図１４、図１５に示した。
図１４において、印刷安定性とは、半田の印刷を安定して行うことができるか否かの指標であり、最良の場合を「◎」、良の場合を「○」、不良の場合を「×」とした。半田量とは、１つのスルーホールの開口部に配置した半田の量をいう。単一円型の場合はその直径で、めがね型の場合は個々の円の直径で、半円型の場合はその直径で表す。
【００７３】
オフセット量とは、単一円型の半田８の中心と開口部５１１の中心との間の距離をいう。ボイド総面積とは、１つのスルーホールをスルーホールの直径方向に切断して切断面を形成したとき、その切断面に現れた半田ボイドの合計面積をいう。ランドぬれとは、半田を加熱溶融したときの、ランドに対する濡れ状態をいい、半田供給側のランドが全て半田で被覆された場合を「○」、ランドを覆う金属めっき（金など）の表面が露出する場合を「×」とした。
ピン凸とは、半田供給側のスルーホール上に半田による「コブ」ができた状態をいう。ピン凹とは、スルーホールが半田によって、ふさがらず、縦に孔が空いた状態をいう。
【００７４】
図１４、図１５より知られるごとく、半田を単一円型にオフセット配置した場合（試料ｂ、ｄ、ｅ、ｆ）には、めがね型及び半円型に配置した場合（試料ｇ、ｈ）よりも、印刷安定性が良く、半田ボイドの発生が少ないことがわかる。また、オフセット量が０の場合（試料ａ、ｃ）、即ちスルーホールを半田ペーストにより全閉印刷した場合には、半田ボイドの発生量が多かった。
【００７５】
本発明によれば、導体ピンの脚部に半田を付着させない電子部品搭載用基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施形態例１、２における、導体ピンの頭部とスルーホールとの関係を示す、図２のＡ−Ａ線矢視断面相当の説明図。
【図２】実施形態例１、２における、導体ピンの正面図。
【図３】実施形態例１、２における、図２のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図４】実施形態例１、２における、図２のＣ−Ｃ線矢視断面図。
【図５】実施形態例１、２における、スルーホールと導体ピン頭部の最長組片との嵌入状態を示す説明図。
【図６】実施形態例１、２における、スルーホールと導体ピン頭部の次長組片との嵌入状態を示す説明図。
【図７】実施形態例１、２における、導体ピンの寸法関係の説明図。
【図８】実施形態例３における、半田の良好な流入状態を示す、スルーホールの説明図。
【図９】実施形態例３における、半田の飛び散りが発生した、スルーホールの説明図。
【図１０】実施形態例３における、スルーホールの上部に凸状の半田が残った状態を示す説明図。
【図１１】実施形態例４における、スルーホールの開口部に対してオフセット配置された半田材料を示す、スルーホールの断面図。
【図１２】実施形態例４における、スルーホールの開口部に対してオフセット配置された半田材料を示す、スルーホールの平面図。
【図１３】実施形態例４における、スルーホール内への半田の流入状態を示す説明図。
【図１４】実施形態例５における、半田の印刷試験の結果を示す説明図。
【図１５】実施形態例５における、試料ａ、ｂ、ｇについての半田ボイド発生状況を示す説明図。
【図１６】従来例における、導体ピンを挿入した電子部品搭載用基板の裏面図。
【図１７】従来例における、電子部品搭載用基板の断面図。
【図１８】従来例における、半田流入の説明図。
【符号の説明】
【００７７】
１０．．．最長組片、
１１、２１、３１、３２．．．突出片、
２０．．．次長組片、
４．．．導体ピン、
４１．．．頭部、
４３．．．鍔部、
４３１．．．溝、
５．．．絶縁基板、
５１．．．スルーホール、
５１１．．．開口部、
５５．．．接合用間隙、
５７．．．内接円、
８．．．半田、
【図１】
2006066404.tif 000005
【図２】
2006066404.tif 000006
【図３】
2006066404.tif 000007
【図４】
2006066404.tif 000008
【図５】
2006066404.tif 000009
【図６】
2006066404.tif 000010
【図７】
2006066404.tif 000011
【図８】
2006066404.tif 000012
【図９】
2006066404.tif 000013
【図１０】
2006066404.tif 000014
【図１１】
2006066404.tif 000015
【図１２】
2006066404.tif 000016
【図１３】
2006066404.tif 000017
【図１４】
2006066404.tif 000018
【図１５】
2006066404.tif 000019
【図１６】
2006066404.tif 000020
【図１７】
2006066404.tif 000021
【図１８】
2006066404.tif 000022