(57)【要約】【課題】はんだ付け不良の発生を抑制できる回路基板を提供する。【解決手段】電子部品２０のリード２１が挿入される部品挿入孔１１が形成される回路基板１０であって、電子部品２０の底面が接する領域Ｓを跨ぐように、当該領域Ｓの内側の領域と外側の領域とに亘って通気孔１２が形成され、通気孔１２は、電子部品２０の外形の長さより短く形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品のリードが挿入される部品挿入孔が形成される回路基板であって、
前記電子部品の底面が接する領域を跨ぐように、当該領域の内側の領域と外側の領域とに亘って通気孔が形成され、
前記通気孔は、前記電子部品の外形の長さより短く形成される回路基板。
【請求項２】
はんだ付け装置における前記回路基板の搬送方向を基板搬送方向とした場合、
前記通気孔は、前記基板搬送方向と交差する方向に形成される請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記通気孔は、前記基板搬送方向と直交する方向に形成される請求項２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記通気孔は、前記基板搬送方向の上流側と下流側にそれぞれ形成される請求項２又は３に記載の回路基板。
【請求項５】
前記回路基板が矩形形状であるとき、
前記通気孔は、前記回路基板の一辺が延びる方向と鋭角を成す方向に形成される請求項１に記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、はんだ付け装置（はんだ噴流装置）を用いて、コンデンサなどの電子部品（挿入部品）がはんだ付けされる回路基板（プリント基板）が知られている。こうした回路基板の中には、電子部品がはんだ付けされる位置に、電子部品のリードが挿入される部品挿入孔と、電子部品の底部に形成される凹部に連通するガス抜き孔と、が形成されるものがある。
【０００３】
そして、この回路基板によれば、はんだ付け時において、回路基板と電子部品の凹部との間の空間で膨張するガスがガス抜き孔を介して外部に放出される。すなわち、この回路基板では、回路基板と電子部品の凹部との間の空間で膨張するガスが部品挿入孔を介して外部に移動することを抑制することで、電子部品のリードと部品挿入孔とのはんだ付け不良の発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−８４０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の回路基板では、はんだ付け装置の溶融はんだの噴流がガス抜き孔の下側に位置する場合に、溶融はんだがガス抜き孔を塞ぐ場合がある。この場合には、回路基板と電子部品の凹部との間の空間で膨張するガスがガス抜き孔を介して外部に放出できなくなる。このため、この場合には、回路基板と電子部品の凹部との間の空間で膨張するガスが部品挿入孔から溶融はんだを押し下げることで、電子部品のリードと部品挿入孔とのはんだ付け不良の発生するおそれがある。したがって、上記の回路基板では、はんだ付け時にはんだ付け不良が発生するおそれが依然として残されていた。
【０００６】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、はんだ付け不良の発生を抑制できる回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する回路基板は、電子部品のリードが挿入される部品挿入孔が形成される回路基板であって、前記電子部品の底面が接する領域を跨ぐように、当該領域の内側の領域と外側の領域とに亘って通気孔が形成され、前記通気孔は、前記電子部品の外形の長さより短く形成される。
【０００８】
はんだ付け装置で、底部に凹部を有する電子部品のはんだ付けを行う際には、通気孔の下部が溶融はんだによって塞がれる場合であっても、通気孔において回路基板の電子部品が実装されている側までは溶融はんだによって塞がれにくい。このため、上記構成によれば、通気孔が電子部品の底面が接する領域を跨ぐように形成されているため、溶融はんだによって通気孔の下部が塞がれたとしても、回路基板と電子部品との間の空間は、通気孔の上部を介して、外部空間と連通した状態を維持しやすい。そのため、電子部品のはんだ付けを行う際に、回路基板と電子部品の間の空間内でガスが膨張しても、こうしたガスは通気孔を介して外部に放出される。また、通気孔内を溶融はんだが上昇することで、回路基板と電子部品との間の空間に押し上げられたガスも通気孔の上部を介して外部に放出される。したがって、回路基板と電子部品との間の空間内のガスが、部品挿入孔内を上昇しようとする溶融はんだを押し下げることが抑制される。その結果、部品挿入孔におけるはんだ付け不良の発生を抑制できる。
【０００９】
上記回路基板において、はんだ付け装置における前記回路基板の搬送方向を基板搬送方向とした場合、前記通気孔は、前記基板搬送方向と交差する方向に形成されることが好ましい。
【００１０】
はんだ付け装置は、回路基板を基板搬送方向に搬送するとともに、当該回路基板を噴流させた溶融はんだ上を通過させることで、はんだ付けを行う。ここで、はんだ付け装置は、鉛直上方、鉛直上方と基板搬送方向との間をなす方向、又は鉛直上方と基板搬送方向の逆方向との間をなす方向に向かって溶融はんだを噴流させることが多く、最高点に到達した後の溶融はんだは、基板搬送方向や当該基板搬送方向の逆方向に流れやすい。
【００１１】
このため、基板搬送方向に通気孔を形成していると、溶融はんだが搬送方向と交差する通気孔の壁面に当たりにくく、通気孔を介して回路基板の表面側に流れ込むおそれがある。この場合、回路基板の表面において、溶融はんだが固化することではんだボールが生じることではんだ不良が発生する。
【００１２】
これに対し、上記構成によれば、基板搬送方向と交差する方向に通気孔を形成しているため、溶融はんだが基板搬送方向と交差する通気孔の壁面に当たりやすく、通気孔を介して回路基板の表面側に流れ込みにくくなる。したがって、回路基板の表面において、はんだボールが生じにくく、はんだ不良の発生を抑制できる。
【００１３】
上記回路基板において、前記通気孔は、前記基板搬送方向と直交する方向に形成されることが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、基板搬送方向と直交する方向に通気孔を形成した場合、溶融はんだが基板搬送方向と直交する通気孔の壁面に確実に当たりやすく、通気孔を介して回路基板の表面側に流れ込みにくくなる。このため、回路基板の表面において、はんだボールが生じにくく、はんだ不良の発生を抑制できる。
【００１５】
上記回路基板において、前記通気孔は、前記基板搬送方向の上流側と下流側にそれぞれ形成されることが好ましい。
【００１６】
上記構成によれば、一方の通気孔が溶融はんだに塞がれる場合であっても、他方の通気孔が溶融はんだに塞がれにくい。このため、回路基板に対するはんだ装置の溶融はんだの位置に関わらず、回路基板と電子部品の間の空気をより確実に外部へ放出できる。
【００１７】
上記回路基板において、前記回路基板が矩形形状であるとき、前記通気孔は、前記回路基板の一辺が延びる方向と鋭角を成す方向に形成されることが好ましい。
【００１８】
はんだ付け装置における回路基板の搬送方向（基板搬送方向）は、回路基板の一辺が延びる方向又は回路基板の一辺が延びる方向と直交する方向とすることが一般的である。このため、この場合には、回路基板に基板搬送方向に対して斜め方向に通気孔が形成されていることとなる。したがって、回路基板の表面において、はんだボールが生じにくく、はんだ不良の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る回路基板の取り付け構造を示す断面図。
【図２】上記回路基板における上面図。
【図３】上記回路基板にフラックスを塗布する様子を示す説明図。
【図４】上記回路基板にはんだ付けを行う様子を示す説明図。
【図５】基板搬送方向に通気孔が形成された回路基板の上面図。
【図６】図５におけるＧ−Ｇ線矢視断面図。
【図７】図２におけるＨ−Ｈ線矢視断面図。
【図８】第１の変形例に係る回路基板の上面図。
【図９】第２の変形例に係る回路基板の上面図。
【図１０】第３の変形例に係る回路基板の断面図。
【図１１】第４の変形例に係る回路基板の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、回路基板の一実施形態について説明する。なお、本実施形態の回路基板１０は、フロー式のはんだ付け装置によってはんだ付けが行われるものとする。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る回路基板１０の取り付け構造を示す断面図であり、電子部品２０のリード２１の軸心を通る断面図である。図１に示すように、回路基板１０は、部品挿入孔１１と、通気孔１２と、ランド１３が形成されている。
【００２２】
電子部品２０は、例えば、電解コンデンサであり、リード２１が備えられている底面２３側に凹み形成された凹部２２を有している。部品挿入孔１１は、リード２１を挿入する孔である。部品挿入孔１１は、回路基板１０に貫通形成され、はんだを付着させるためのランド１３が内周部に形成されている。リード２１を部品挿入孔１１に挿入すると、電子部品２０の底面２３は回路基板１０に当接する。回路基板１０における電子部品２０の底面２３が当接する面を回路基板１０の表面とした場合、回路基板１０の裏面には部品挿入孔１１からリード２１が突出する。また、回路基板１０の表面と電子部品２０の凹部２２との間には空間が形成される。このように回路基板１０に電子部品２０を配置した状態で、はんだ付けを行う。
【００２３】
図２は、電子部品２０が配置される領域における回路基板１０の上面図である。また、図２において、回路基板１０のフロー式のはんだ付け装置における搬送方向は基板搬送方向Ａであるとする。図２に示すように、通気孔１２は、電子部品２０の底面２３が接する領域Ｓを跨ぐように回路基板１０に形成されている。また、通気孔１２は、回路基板１０を貫通するが、部品挿入孔１１とは異なりランドが内周部に形成されてはない。
【００２４】
通気孔１２は、回路基板１０の平面視において、矩形形状（長方形形状）をなしている。通気孔１２の長手方向は、基板搬送方向Ａと直交する方向であり、回路基板１０の板厚方向と直交する方向である。この点で、本実施形態において、通気孔１２は、基板搬送方向Ａと直交する方向に形成されていると言える。
【００２５】
また、通気孔１２の長手方向における長さは、電子部品２０の外径（外形）より短く形成されている。詳しくは、通気孔１２は、その長手方向において、電子部品２０の底面２３が接する領域Ｓより内側と外側に数ｍｍ程度（例えば、１ｍｍ）長く形成されている。一方、通気孔１２の短手方向における長さは、数ｍｍ程度（例えば、１ｍｍ）に形成されている。こうして、通気孔１２は、フラックスが塗布されても塞がらないように形成されている。
【００２６】
次に、本実施形態の回路基板１０に電子部品２０をはんだ付けするときの作用について説明する。
【００２７】
まず、電子部品２０が実装された回路基板１０は、フロー式のはんだ付け装置に送り込まれる。図３に示すように、塗布ノズル５０よりはんだ付け促進剤であるフラックス５１を回路基板１０の裏面に塗布する。フラックス５１が塗布された後は、ヒータにより回路基板１０の全体を温める。
【００２８】
続いて、図４に示すように、噴流させた溶融はんだ５２に回路基板１０の裏面を浸着させて、はんだ付けを行う。ここで、はんだ付けが行われている最中に、通気孔１２の下側を塞ぐように溶融はんだ５２が回路基板１０に当接しても、通気孔１２の回路基板１０の上面部分までは溶融はんだ５２に塞がれにくい。このため、フラックス５１が溶融はんだ５２に熱せられてガス化し、回路基板１０と電子部品２０の間における凹部２２内に流れ込み、凹部２２内の空気とガスが熱膨張しても、そうした空気とガスは通気孔１２（矢印Ｂ方向）を通って外部に放出される。また、通気孔１２内を溶融はんだ５２が上昇することで、凹部２２内に押し上げられた空気とガスも通気孔（矢印Ｂ方向）を通って外部に放出される。そのため、部品挿入孔１３において、溶融はんだ５２を押し下げることがないため、ランド１３とリード２１の両方にはんだを付着させることができる。
【００２９】
続いて、図６及び図７を参照して、図５に示すように基板搬送方向Ａに通気孔１２Ａを形成した回路基板１０Ａと、本実施形態の回路基板１０とにおいて、噴流する溶融はんだ５２の上部を回路基板１０の通気孔１２が通過するときの作用について説明する。
【００３０】
なお、図６は、比較対象となる回路基板１０Ａにはんだ付けを行っている状態を説明する断面図であり、図７は、本実施形態の回路基板１０にはんだ付けを行っている状態を説明する断面図である。また、図６及び図７に示すように、噴流させた溶融はんだ５２は、基板搬送方向Ａに対して順方向ｗ１或いは逆方向ｗ２に流れるものとする。また、図６及び図７では、説明理解の容易のために、電子部品２０の図示を省略している。
【００３１】
図６に示すように、基板搬送方向Ａに通気孔１２Ａを形成した場合、基板搬送方向Ａが通気孔１２Ａの長手方向となる。そのため、噴流させた溶融はんだ５２上を通気孔１２Ａが通過する場合には、溶融はんだ５２が通気孔１２Ａの壁面に当たりにくく、通気孔１２Ａを通して回路基板１０Ａの表面側に上昇しやすくなる。すなわち、回路基板１０Ａの表面側に溶融はんだ５２が流れ込むおそれがある。このため、回路基板１０Ａの表面側に流れ込んだ溶融はんだ５２が固化することで、はんだボールが生じるといったはんだ付け不良が発生する可能性がある。
【００３２】
これに対し、図７に示すように、基板搬送方向Ａと直交する方向に通気孔１２を形成した場合、基板搬送方向Ａが通気孔１２の短手方向となるため、通気孔１２の基板搬送方向Ａの長さは、図６に示す場合に比較して短くなる。このため、噴流させた溶融はんだ５２上を通気孔１２が通過する場合には、通気孔１２の壁面に溶融はんだ５２が当たりやすいため、通気孔１２を介して回路基板１０の表面側まで上昇しにくくなる。したがって、本実施形態によれば、はんだ付け不良の発生が抑制される。
【００３３】
以上詳述したように、本実施形態によれば以下に示す効果を得る。
（１）はんだ付け装置による溶融はんだ５２が通気孔１２の下面に当接しても回路基板１０と電子部品２０の間の空気は通気孔１２を通って、回路基板１０の電子部品２０が実装されている側の外部へ放出される。よって、はんだ付け不良の発生を抑制できる。
（２）基板搬送方向Ａと交差する方向に通気孔１２を形成しているため、溶融はんだ５２が基板搬送方向Ａと交差する通気孔１２の壁面に当たりやすく、通気孔１２を介して回路基板１０の表面側に流れ込みにくくなる。このため、回路基板１０の表面において、はんだボールが生じにくく、はんだ不良の発生を抑制できる。
（３）基板搬送方向Ａと直交する方向に通気孔１２を形成した場合、溶融はんだ５２が基板搬送方向Ａと直交する通気孔１２の壁面に確実に当たりやすく、通気孔１２を介して回路基板１０の表面側に流れ込みにくくなる。このため、回路基板１０の表面において、はんだボールが生じにくく、はんだ不良の発生を抑制できる。
（４）通気孔１２の長手方向における長さを電子部品２０の外形よりも短くしたため、電子部品２０が実装される領域を跨ぐように、電子部品２０の外形よりも長い通気孔を回路基板１０に形成する場合に比較して、回路基板１０の強度低下を抑制できる。
【００３４】
なお、上記実施形態は、以下に示すように変更してもよい。
【００３５】
上述した実施の形態では電子部品２０は、電解コンデンサを用いたが本発明はこれに限定されない。電子部品２０は、底面に凹部を備える他の部品でもよい。また、電子部品２０は、角柱状をなす電子部品であってもよい。この場合、角柱状の電子部品の高さ方向と直交する方向において、最も長い長さを外形の長さとすればよい。
【００３６】
上述した実施の形態はフロー式のはんだ付け装置によりはんだ付けしたが、ディップ式のはんだ付け装置としてもよい。
【００３７】
上述した実施の形態では通気孔１２は、矩形形状に形成したが本発明はこれに限定されない。通気孔１２は、円、楕円又は多角形としてもよい。
【００３８】
上述した実施の形態では通気孔１２は、基板搬送方向Ａに対して直交方向に形成したが本発明はこれに限定されない。図８に示すように、通気孔１２Ｂは、基板搬送方向Ａに対して交差する方向に回路基板１２Ｂに形成してもよい。また、図５に示すように、通気孔１２Ａは基板搬送方向Ａに形成してもよい。
【００３９】
また、図９に示すように、通気孔１２Ｃは、矩形形状の回路基板１０Ｃの一辺が延びる方向Ｅ又は当該一辺と直交する他の一辺が延びる方向Ｆと鋭角を成す方向に形成してもよい。通気孔１２Ｃは、図９における矢印Ｅ方向、矢印Ｆ方向のどちらに対しても斜め方向に形成されている。はんだ付け装置における回路基板１０Ｃの基板搬送方向Ａは、矢印Ｅ方向又は矢印Ｆ方向とすることが一般的である。このため、この場合には、回路基板１０Ｃに基板搬送方向Ａに対して斜め方向に通気孔１２が形成されていることとなる。したがって、回路基板１０Ｃの表面において、はんだボールが生じにくく、はんだ不良の発生を抑制できる。また、電子部品２０が実装された回路基板１０が矩形形状でない場合、フロー式のはんだ付け装置によるはんだ付けを行う際には、ダミー基板と合わせて矩形形状の回路基板１０としてはんだ付けを行うことが一般的である。上記の場合であっても、ダミー基板と合わせた矩形形状の回路基板１０の一辺が延びる方向又は当該一辺と直交する他の一辺が延びる方向と鋭角を成す方向に形成してもよい。
【００４０】
上述した実施の形態では通気孔１２は、回路基板１０における電子部品２０の底面２３が接する領域Ｓに１カ所形成したが２カ所以上形成してもよい。
【００４１】
この場合、図１０及び図１１に示すように、基板搬送方向Ａにおける上流側Ｂと下流側Ｃとに通気孔１２ａ、１２ｂを形成してもよい。詳しくは、図１０に示すように、通気孔１２ａ、１２ｂを基板搬送方向Ａと直交する方向に間隔をあけて回路基板１０Ｄに形成してもよいし、図１１に示すように、通気孔１２ａ、１２ｂを基板搬送方向Ａと交差する方向に間隔をあけて回路基板１０Ｅに形成してもよい。さらに、基板搬送方向Ａにおいて、通気孔１２ａと通気孔１２ｂとの間隔は、溶融はんだ５２の噴流に接する回路基板１０Ｃ、１０Ｄの長さよりも長いことが好ましい。
【００４２】
これによれば、フロー式のはんだ付け装置によるはんだ付けにおいて、基板搬送方向Ａの上流側Ｂに形成された通気孔１２ａが溶融はんだ５２で塞がれている場合であっても、基板搬送方向Ａの下流側Ｃに形成された通気孔１２ｂが溶融はんだ５２で塞がれにくくなる。また、基板搬送方向Ａの下流側Ｃに形成された通気孔１２ｂが溶融はんだ５２で塞がれている場合であっても、基板搬送方向Ａの上流側Ｂに形成された通気孔１２ａが溶融はんだ５２で塞がれにくくなる。このため、回路基板１０に対するはんだ付け装置の溶融はんだ５２の位置に関わらず、回路基板１０Ｄ、１０Ｅと電子部品２０の間の空気をより確実に外部へ放出できる。
【符号の説明】
【００４３】
１０：回路基板
１１：部品挿入孔
１２：通気孔
１２ａ：基板搬送方向の上流側の通気孔
１２ｂ：基板搬送方向の下流側の通気孔
１３：ランド
２０：電子部品
２１：リード
２２：凹部
２３：底面
３０：はんだ
５０：塗布ノズル
５１：フラックス
５２：溶融はんだ
Ａ：基板搬送方向
Ｂ：基板搬送方向の上流側
Ｃ：基板搬送方向の下流側
Ｅ：回路基板の一辺が延びる方向
Ｆ：回路基板の一辺が延びる方向
Ｓ：電子部品の底面が接する領域
【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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【図１０】
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【図１１】
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