(57)【要約】      （修正有）【課題】プレスフィット端子を挿入する際に発生する合成樹脂基板の白化現象及び剥離を抑制できる回路基板を提供する。【解決手段】圧入接触部１５ｂの２つの接点部１５ｅをスルーホール導電部７の筒状導電部７ｃの内面にバネ力により押しつけて、プレスフィット端子部１５とスルーホール導電部７とを接続する。圧入接触部１５ｂの２つの接点部１５ｅが、ガラスクロス５を構成する縦糸と横糸の内、単位長さあたりの本数が多くなる縦糸５ａが延びている方向Ｄ１に並ぶように、圧入接触部１５ｂをスルーホール導電部７内に圧入する。【選択図】図２
2006147967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強用織布に合成樹脂が含浸されてなる合成樹脂基板の少なくと一方の面上に配線パターンが形成され、前記合成樹脂基板を厚み方向に貫通するようにスルーホールが形成され、前記スルーホールの内面上に前記配線パターンと電気的に接続された筒状導電部を備えたスルーホール導電部が形成されてなるプリント配線基板の前記筒状導電部内に、対向する２つの接点部を有する圧入接触部を先端部に備えたプレスフィット端子の前記圧入接触部が圧入されて、前記圧入接触部の前記２つの接点部が前記筒状導電部の内面に押しつけられている回路基板において、
前記圧入接触部の前記２つの接点部が、前記補強用織布を構成する縦糸と横糸の内、単位長さあたりの本数が多くなる方の糸が延びている方向に並ぶように、前記圧入接触部が前記スルーホール導電部内に圧入されていることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記合成樹脂基板の表面には、前記単位長さあたりの本数が多くなる方の糸が延びている方向を示す印が表示されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
補強用織布に合成樹脂が含浸されてなる合成樹脂基板の少なくと一方の面上に配線パターンが形成され、前記合成樹脂基板を厚み方向に貫通するようにスルーホールが形成され、前記スルーホールの内面上に前記配線パターンと電気的に接続される筒状導電部を備えたスルーホール導電部が形成されたプリント配線基板の前記筒状導電部内に、対向する２つの接点部を有する圧入接触部を先端部に備えたプレスフィット端子の前記圧入接触部を圧入し、前記圧入接触部の前記２つの接点部を前記筒状導電部の内面に押しつける回路基板の製造方法であって、
前記圧入接触部の前記２つの接点部が、前記補強用織布を構成する縦糸と横糸の内、単位長さあたりの本数が多くなる方の糸が延びている方向に並ぶように、前記圧入接触部を前記スルーホール導電部内に圧入することを特徴とする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、回路基板及びその製造方法に関するものであり、特にプレスフィット端子を用いる回路基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回路基板に搭載される部品、コネクタ等は、通常、半田付けによりプリント配線基板の配線パターンに接続されている。しかしながら、最近では環境に関する規制の中で鉛フリーの要求が高まっており、プリント配線基板への部品の実装に使用される半田についても鉛フリー化の対象となっている。実装部品には表面実装部品とスルーホールに挿入する挿入部品とがあり、表面実装を行う際のリフロー工程における半田においては、鉛フリー半田が主流となってきている。しかしながら、コネクタ等の挿入部品実装時のスポットフローでは、コスト面から鉛フリー半田を使用することがほとんど無く、鉛入りの半田を使用していた。そこで、最近では、半田を使用する技術に代わり、半田を使用しないで圧入だけで接続をするプレスフィット工法により部品、コネクタ等を接続した回路基板が、民生機器などにおいて既に実施され、車載用途部品に関しても一部使用されている。
【０００３】
例えば、特開平１０−２０８７９８号公報（特許文献１）の図２には、筒状導電部を備えたスルーホール導電部が形成されたプリント配線基板に対して、プレスフィット端子の圧入接触部をスルーホール導電部の筒状導電部内に圧入することにより、プレスフィット端子をプリント配線基板に対して接続している。圧入接触部は、筒状導電部の内径よりわずかに大きい幅寸法を有し、中央に貫通孔を有する平板部により構成されている。この構造により、圧入接触部の筒状導電部の径方向に延びる方向の両端部は、筒状導電部の内面にバネ力により強く押しつけられている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２０８７９８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、プリント配線基板のスルーホール導電部にプレスフィット端子を挿入すると、合成樹脂基板の圧入接触部に押された部分が損傷を受けて合成樹脂基板に白化現象が発生し、ガラス繊維と樹脂との間で剥離が発生する。図５は、プレスフィット端子が接続された回路基板において、ランド部をエッチングにより除去した後のスルーホール導電部の周囲のプリント配線基板の断面の顕微鏡写真である。本写真に示すように、プレスフィット端子が接続された回路基板では、白化現象Ｗが発生しているのが確認できる。このような白化現象に基づく剥離が発生すると、車載用途のような厳しい環境下においては、剥離部分に水分が溜まりマイグレーションの発生原因となる。このような問題に対して、半田レベラーによる応力緩和やスルーホール径の公差を厳しくすることも考えられる。しかしながら、半田レベラーによる応力緩和では鉛フリー化に逆行する。また、スルーホール公差を厳しくすれば歩留まりが悪くなる。
【０００６】
本発明の目的は、プレスフィット端子を挿入する際に発生する合成樹脂基板の白化現象及び剥離を抑制できる回路基板及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明が改良の対象とする回路基板は、補強用織布に合成樹脂が含浸されてなる合成樹脂基板の少なくと一方の面上に配線パターンが形成され、合成樹脂基板を厚み方向に貫通するようにスルーホールが形成され、スルーホールの内面上に配線パターンと電気的に接続された筒状導電部を備えたスルーホール導電部が形成されたプリント配線基板を備えている。そして、プリント配線基板の筒状導電部内に、対向する２つの接点部を有する圧入接触部を先端部に備えたプレスフィット端子の圧入接触部が圧入されて、圧入接触部の２つの接点部が筒状導電部の内面に押しつけられている。ここでいう「プリント配線基板」とは、内部に配線パターンを有しない回路基板及び多層回路基板の両方を含むものである。また、プリント配線基板に形成される「スルーホール導電部」には、プリント配線基板の配線パターンと電気的に接続されておらず、あくまでも端子の固定のためだけに設けられるいわゆるダミースルーホール導電部が含まれてよいのは勿論である。
【０００８】
本発明では、圧入接触部の２つの接点部が、補強用織布を構成する縦糸と横糸の内、単位長さあたりの本数が多くなる方の糸が延びている方向に並ぶように、圧入接触部をスルーホール導電部内に圧入する。本発明のように、圧入接触部の２つの接点部が、補強用織布を構成する縦糸と横糸の内、単位長さあたりの本数が多くなる方の糸が延びている方向に並ぶように、圧入接触部をスルーホール導電部内に圧入すると、圧入接触部の２つの接点部が接触する部分のプリント配線基板の近傍は、補強用織布を構成する糸の量が多く、白化現象や剥離が生じる合成樹脂の量は少ない。そのため、プレスフィット端子がスルーホール導電部内に挿入されても、合成樹脂基板に白化現象や剥離が生じるのを抑制することができる。
【０００９】
合成樹脂基板の表面には、単位長さあたりの本数が多くなる方の糸が延びている方向を示す印を表示するのが好ましい。このようにすれば、印を目印にして、プレスフィット端子をスルーホール導電部内に挿入することにより、圧入接触部の２つの接点部を、補強用織布を構成する縦糸と横糸の内、単位長さあたりの本数が多くなる方の糸が延びている方向に確実に並べることができる。
【００１０】
本発明が改良の対象とする回路基板の製造方法は、補強用織布に合成樹脂が含浸されてなる合成樹脂基板の少なくと一方の面上に配線パターンが形成され、合成樹脂基板を厚み方向に貫通するようにスルーホールが形成され、スルーホールの内面上に配線パターンと電気的に接続される筒状導電部を備えたスルーホール導電部が形成されたプリント配線基板の筒状導電部内に、対向する２つの接点部を有する圧入接触部を先端部に備えたプレスフィット端子の圧入接触部を圧入し、圧入接触部の２つの接点部を筒状導電部の内面に押しつける。本発明では、圧入接触部の２つの接点部が、補強用織布を構成する縦糸と横糸の内、単位長さあたりの本数が多くなる方の糸が延びている方向に並ぶように、圧入接触部をスルーホール導電部内に圧入する。本発明の方法でプリント配線基板を製造すれば、プレスフィット端子がスルーホール導電部内に挿入されても、合成樹脂基板に白化現象や剥離が生じるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、圧入接触部の２つの接点部が、補強用織布を構成する縦糸と横糸の内、単位長さあたりの本数が多くなる方の糸が延びている方向に並ぶように、圧入接触部をスルーホール導電部内に圧入するので、プレスフィット端子がスルーホール導電部内に挿入されても、合成樹脂基板に白化現象や剥離が生じるのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の回路基板の実施の形態を詳細に説明する。図１は、プレスフィット端子を接続する前の本発明の一実施の形態の回路基板の斜視図であり、図２は、図１の部分拡大図である。両図に示すように、本例の回路基板は、プリント配線基板１と電気部品３とから構成されている。プリント配線基板１は、補強用織布を構成するガラスクロス５にエポキシ樹脂からなる合成樹脂を含浸したプリプレグ８枚を積層し、加圧加熱状態で一体化した板厚１．６mmの汎用ＦＲ−４両面板の合成樹脂基板２を備えている。合成樹脂は、プリプレグに対して４０重量％含浸されている。合成樹脂基板２の表面２ａ及び裏面２ｂには、銅箔等の導電性材料からなる図示しない所定の配線パターンが形成されている。ガラスクロス５は、図２において破線で概略的に示すように、基準厚２００μｍのガラス繊維で４４本／２５mmの密度の縦糸５ａと３３本／２５mmの密度の横糸５ｂとを構成するように織り込んだ旭シュエーベル株式会社製の「Ｇ７６２８（製品番号）」を使用した。
プリント配線基板１の縁部には、７つのスルーホール導電部７が並んで形成されている。そして、合成樹脂基板２の表面２ａには、単位長さあたりの本数が多くなる方の糸が延びている方向を示す印８が表示されている。本例では、縦糸５ａが横糸５ｂより単位長さあたりの本数が多いので、印８は、縦糸５ａが延びる方向Ｄ１に沿う矢印の形状を有している。
【００１３】
スルーホール導電部７は、銅メッキにより形成されており、図３に示すように、合成樹脂基板２を厚み方向に貫通する横断面形状がほぼ円形のスルーホール２ｃの開口部の周囲と内面上に形成されている。スルーホール導電部７は、合成樹脂基板２の表面２ａ及び裏面２ｂに、スルーホール２ｃの開口部に沿ってそれぞれ形成された環状のランド部７ａ，７ｂと貫通孔１ａ内に配置された筒状導電部７ｃとを一体に有している。本例では、メッキにより平均２５μｍの厚みになるようにスルーホール導電部７を形成した。環状のランド部７ａ，７ｂの全部またはいくつかは、合成樹脂基板２上の図示しない配線パターンの所定部分と電気的に接続されている。
【００１４】
電気部品３は、本体部９と７つの接続端子１１とを有するいわゆる多極コネクタである。接続端子１１は、Ｌ字形を有しており、本体部９から延び出る基部１３と、基部１３に対してほぼ直角に曲げられた先端部分を構成するプレスフィット端子部１５とから構成されている。プレスフィット端子部１５は、図３に示すように、接続端子１１を形成するための金属板を打ち抜き加工する際に同時に形成されており、長手方向に延びる板状の中央部１５ａと圧入接触部１５ｂと一対の突出部１５ｃとを有している。圧入接触部１５ｂは、長手方向と直交する方向に中央部１５ａから相互に離れるように突出する一対の接触片１５ｈを有している。この接触片１５ｈは、先端側から基部１３側に向かうにしたがって中央部１５ａから徐々に離れるように傾斜する前方端面１５ｄと、中央部１５ａと平行に延びる側面１５ｅと、先端側から基部１３側に向かうにしたがって中央部１５ａに徐々に近づくように傾斜する後方端面１５ｆとを有している。一対の接触片１５ｈのそれぞれの側面１５ｅを結ぶ距離は、スルーホール導電部７の内径（１．０mm）をわずかに上回る寸法（１．２５mm）を有している。また、中央部１５ａの一対の一対の接触片１５ｈに挟まれた中央部分には、中央部１５ａの長手方向に延びて該中央部１５ａを厚み方向に貫通する楕円形の孔部１５ｇが形成されている。そして、図４に示すように、プレスフィット端子部１５がスルーホール導電部７内に挿入された状態では、圧入接触部１５ｂの一対の側面（２つの接点部）１５ｅは、筒状導電部７ｃの内面に押しつけられている。また、圧入接触部１５ｂは、該圧入接触部１５ｂの２つの接点部１５ｅが、ガラスクロス５を構成する縦糸と横糸の内、単位長さあたりの本数が多くなる方の糸（縦糸５ａ）が延びている方向Ｄ１に並ぶように、スルーホール導電部７内に圧入されている。なお、図２には、プレスフィット端子部１５がスルーホール導電部７内に挿入された状態の一対の接触片１５ｈを併せて描いている。
【００１５】
一対の突出部１５ｃは、圧入接触部１５ｂよりも基部１３側に離れた位置にあって、中央部１５ａから相互に離れるように突出しており、それぞれの先端間の距離は、スルーホール導電部７の内径（１．０mm）を大きく上回る寸法を有している。
【００１６】
本例では、合成樹脂基板２の表面２ａ側から図３の矢印Ａに示す方向に、プレスフィット端子部１５をスルーホール導電部７内に圧入して、図４に示すようにプレスフィット端子部１５とスルーホール導電部７とを接続して、プリント配線基板１にプレスフィット電気部品３を実装する。両者が接続された状態において、プレスフィット端子部１５の一対の肩部１５ｃとランド部７ａの表面とが当接する。また、プレスフィット端子部１５の圧入接触部１５ｂは、その接点部１５ｅがスルーホール導電部７の筒状導電部７ｃ内に当接した状態で、スルーホール導電部７の径方向に圧縮される。これにより、圧入接触部１５ｂの接点部１５ｅをスルーホール導電部７の筒状導電部７ｃの内面にバネ力により押しつける。本例の回路基板では、圧入接触部１５ｂの２つの接点部１５ｅが、ガラスクロス５を構成する縦糸と横糸の内、単位長さあたりの本数が多くなる方の糸（縦糸５ａ）が延びている方向Ｄ１に並ぶように、圧入接触部１５ｂがスルーホール導電部７内に圧入されているので、２つの接点部１５ｅが接触する部分のプリント配線基板の近傍は、ガラスクロス５の繊維の量が多く、白化現象や剥離が生じる合成樹脂の量は少ない。そのため、プレスフィット端子部１５がスルーホール導電部７内に挿入されても、合成樹脂基板２に白化現象や剥離が生じるのを抑制することができる。
【００１７】
次に、本例の回路基板（実施例）１０個と、比較例の回路基板１０個のプレスフィット端子部１５の挿入による白化現象の発生部分の平均長さ（図５に示す長さ寸法Ｌ）を測定した。比較例の回路基板では、圧入接触部１５ｂの２つの接点部１５ｅが、ガラスクロス５を構成する縦糸と横糸の内、単位長さあたりの本数が少なくなる方の糸（横糸５ｂ）が延びている方向Ｄ２に並ぶように、圧入接触部１５ｂをスルーホール導電部７内に圧入したものである。表１は、その結果を示している。
【００１８】
【表１】
2006147967.tif 000003
【００１９】
表１より、実施例の回路基板は、比較例の回路基板に比べて白化現象の発生部分の平均長さが短いのが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】プレスフィット端子を接続する前の本発明の実施の形態の回路基板の斜視図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図１に示す回路基板を説明するために用いる端子接続前の回路基板のプリント配線基板及びプレスフィット端子の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の回路基板を説明するために用いる端子接続後の回路基板のプリント配線基板及びプレスフィット端子の断面図である。
【図５】従来の回路基板において、ランド部をエッチングにより除去した後のスルーホール導電部の周囲の断面の顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００２１】
１  プリント配線基板
３  電気部品
５  ガラスクロス（補強用織布）
５ａ  縦糸
５ｂ  横糸
７  スルーホール導電部
７ｃ  筒状導電部
１５  プレスフィット端子部
１５ｂ  圧入接触部
１５ｅ  側面（接点部）
【図１】
2006147967.tif 000004
【図２】
2006147967.tif 000005
【図３】
2006147967.tif 000006
【図４】
2006147967.tif 000007
【図５】
2006147967.tif 000008