(57)【要約】【課題】スルーホール内の半田上がりを向上する。【解決手段】電子部品が半田付けされた基板は、電子部品と、基板に設けられ、前記基板を貫通するスルーホールと、前記スルーホール内に挿入された前記電子部品の端子と前記スルーホールとを接合する半田と、前記基板の第１面であって前記電子部品が置かれた第２面と反対側である該第１面に形成されたパターンと、前記パターンに重ねられた第１レジストと、前記スルーホールの周辺の前記第１レジストから前記パターンが露出している露出部と、前記パターンに重ねられ、前記スルーホールと前記露出部との間に配置された第２レジストと、を備える。【選択図】図３
2018198240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品と、
基板に設けられ、前記基板を貫通するスルーホールと、
前記スルーホール内に挿入された前記電子部品の端子と前記スルーホールとを接合する半田と、
前記基板の第１面であって前記電子部品が置かれた第２面と反対側である該第１面に形成されたパターンと、
前記パターンに重ねられた第１レジストと、
前記スルーホールの周辺の前記第１レジストから前記パターンが露出している露出部と、
前記パターンに重ねられ、前記スルーホールと前記露出部との間に配置された第２レジストと、
を備える電子部品が半田付けされた基板。
【請求項２】
前記基板内であって、前記露出部から前記第２面に向けて設けられた導体を備える請求項１に記載の電子部品が半田付けされた基板。
【請求項３】
前記パターンは、前記基板内にも形成され、
前記スルーホールと前記パターンとの位置関係に基づいて、前記露出部の面積値が決定されている請求項１又は２に記載の電子部品が半田付けされた基板。
【請求項４】
基板と、
電子部品と、
前記基板に設けられ、前記基板を貫通するスルーホールと、
前記スルーホール内に挿入された前記電子部品の端子と前記スルーホールとを接合する半田と、
前記基板の第１面であって前記電子部品が置かれた第２面と反対側である該第１面に形成されたパターンと、
前記パターンに重ねられた第１レジストと、
前記スルーホールの周辺の前記第１レジストから前記パターンが露出している露出部と、
前記パターンに重ねられ、前記スルーホールと前記露出部との間に配置された第２レジストと、
を備える電子機器。
【請求項５】
基板に設けられ、前記基板を貫通するスルーホールと、前記基板の第１面に形成されたパターンと、前記パターンに重ねられた第１レジストと、前記スルーホールの周辺の前記第１レジストから前記パターンが露出している露出部と、前記パターンに重ねられ、前記スルーホールと前記露出部との間に配置された第２レジストと、を備える前記基板の前記第１面の反対側である第２面に電子部品を置き、前記基板の前記スルーホールに前記電子部品の端子を挿入する工程と、
溶融半田に前記基板の前記第１面を接触させて、前記端子を前記スルーホールに半田付けする工程と、
を備えることを特徴とする電子部品の半田付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が半田付けされた基板、電子機器及び電子部品の半田付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３Ａに示すように、プリント基板１０１のスルーホール１０２内に電子部品２０１のリード端子２０２を挿入し、溶融半田３０１の表面をプリント基板１０１が通過することで、プリント基板１０１に対する電子部品２０１の半田付けが行われている。このような半田付けは、フロー半田付けと呼ばれている。溶融半田３０１がスルーホール１０２の内部を上昇し、溶融半田３０１が冷却されることにより、図１３Ｂに示すように、スルーホール１０２の内部に半田３０２が形成され、スルーホール１０２に電子部品２０１のリード端子２０２が半田付けされる。溶融半田３０１がスルーホール１０２の内部を上昇する状態を半田上がりという。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７３９９０号公報
【特許文献２】実開平２−１３７７０号公報
【特許文献３】特開２００７−４２９９５号公報
【特許文献４】実開平５−７２１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、環境問題の観点から、鉛入りの半田に替えて鉛フリー半田が用いられている。鉛フリー半田の融点は、鉛入り半田の融点よりも高いため、鉛入り半田を用いた半田付けの温度よりも高い温度で鉛フリー半田を用いた半田付けを行っている。大型部品を基板に半田付けする場合、大型部品は熱を吸収し易いため、溶融半田の熱が大型部品に吸収される。基板の表面に設けられた銅箔をエッチングすることで、基板の表面に配線パターン（ベタパターン）が形成されている。また、配線パターンが形成された絶縁層が積層されて基板が形成されている場合、基板の内部に配線パターンが設けられている。銅箔の熱伝導率が高く、配線パターンは、基板の平面方向に広がって配置されているので、基板の熱が配線パターンを介して放熱される。スルーホールの近傍に配線パターンが配置されている場合、溶融半田の熱が配線パターンに吸収される。溶融半田の温度が下がると、溶融半田の流動性が低下し、半田上がりが阻害される。半田上がりが阻害されると、基板の表面と電子部品のリード端子とが不十分な状態で半田付けされる恐れがある。
【０００５】
半田の加熱温度を高くしたり半田の加熱時間を長くしたりする等のプロセスの変更を行うことで、半田上がりを向上する試みがある。加熱装置の設定変更によってプロセスの変更が可能であることから、実施が容易である。しかし、スルーホールの周囲の他の部品や基板の温度が更に上昇するため、他の部品や基板が破壊される恐れがある。
【０００６】
基板の設計変更を行うことで、半田上がりを向上する試みがある。基板の設計変更として、例えば、（１）スルーホールが有する穴の径の拡大、（２）配線パターンとスルーホールとの接続箇所の削減、（３）配線パターン自体の削減、がある。しかし、スルーホールが有する穴の径を拡大したり、配線パターンとスルーホールとの接続箇所を削除したりしても、半田上がりは殆ど向上しない。また、配線パターンとスルーホールとの接続箇所を削減したり、配線パターン自体を削減したりすると、基板の電気特性が低下する恐れが
ある。
【０００７】
低融点の半田を用いて、部品を基板に半田付けすることで、半田上がりを向上する試みがある。例えば、融点２２０℃の半田から融点１４０℃の半田を用いて、部品を基板に半田付けすることで、半田上がりが向上する。しかし、低融点の半田は、振動や衝撃等に対する接続信頼性が劣る傾向がある。
【０００８】
本願は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、スルーホール内の半田上がりを向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願の一観点によれば、電子部品と、基板に設けられ、前記基板を貫通するスルーホールと、前記スルーホール内に挿入された前記電子部品の端子と前記スルーホールとを接合する半田と、前記基板の第１面であって前記電子部品が置かれた第２面と反対側である該第１面に形成されたパターンと、前記パターンに重ねられた第１レジストと、前記スルーホールの周辺の前記第１レジストから前記パターンが露出している露出部と、前記パターンに重ねられ、前記スルーホールと前記露出部との間に配置された第２レジストと、を備える電子部品が半田付けされた基板が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本願によれば、スルーホール内の半田上がりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、プリント基板の平面図である。
【図２】図２は、プリント基板の断面図である。
【図３】図３は、電子機器の断面図である。
【図４】図４は、プリント基板に電子部品を半田付けする工程の一例を示す図である。
【図５】図５は、比較例に係るプリント基板の断面図である。
【図６】図６は、電子機器の断面図である。
【図７】図７は、実施例１に係るプリント基板のスルーホールの半田上がり率の測定結果と、比較例に係るプリント基板のスルーホールの半田上がり率の測定結果とを示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施例１に係るプリント基板の平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施例２に係るプリント基板の平面図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、実施例３に係るプリント基板の平面図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、比較例に係るプリント基板の平面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、到達時間と露出面積との関係を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、半田上がり速度と露出面積との関係を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、半田上がり率と露出面積との関係を示す図である。
【図１０】図１０は、プリント基板の断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、プリント基板の断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、プリント基板の断面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、プリント基板の断面図である。
【図１２】図１２は、比較例に係るプリント基板の断面図である。
【図１３Ａ】１３Ａは、比較例に係るプリント基板の断面図である。
【図１３Ｂ】１３Ｂは、比較例に係るプリント基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態の構成は例示であ
り、本発明は、実施形態の構成に限定されない。
【００１３】
図１は、プリント基板（回路配線基板）１の平面図である。図２は、プリント基板１の断面図である。プリント基板１は、プリント基板１に設けられたスルーホール２と、プリント基板１の第１面（下面）３Ａに形成されたパターン４と、パターン４に重ねられたソルダレジスト５、６とを備える。プリント基板１には、一つ又は複数のスルーホール２が設けられている。図１及び図２に示すプリント基板１は、複数のプリプレグ（絶縁層）が積層された構造体であるが、図１及び図２に示すプリント基板１の構造例に限られず、プリント基板１は、単層であってもよい。プリント基板１は、基板の一例である。
【００１４】
スルーホール２は、プリント基板１を貫通し、プリント基板１の第１面３Ａ及び第２面（上面）３Ｂに開口を有する。プリント基板１の第２面３Ｂは、プリント基板１の第１面３Ａの反対側の面である。スルーホール２の開口の周囲にランド７、８が設けられている。ランド７が、プリント基板１の第１面３Ａに設けられ、ランド８が、プリント基板１の第２面３Ｂに設けられている。スルーホール２は、プリント基板１に設けられた穴９及び穴９の内周面に形成されたメッキ１０を有する。メッキ１０は、ランド７、８に繋がっており、ランド７と８とを電気的に接続している。
【００１５】
パターン４は、熱伝導性を有する部材である。熱伝導性を有する部材として、例えば、銅箔が挙げられる。パターン４は、プリント基板１の平面方向に向かって広がっている。ソルダレジスト５、６は、パターン４に重なっている。ソルダレジスト５、６は、パターン４を保護する保護膜である。ソルダレジスト５、６は、例えば、エポキシ樹脂により形成されている。ソルダレジスト５、６の材料は、エポキシ樹脂に限定されず、他の樹脂であってもよい。ソルダレジスト５は、プリント基板１の平面方向に向かって広がっている。ソルダレジスト５は、第１レジストの一例である。ソルダレジスト６は、第２レジストの一例である。
【００１６】
スルーホール２の周辺のパターン４の一部がソルダレジスト５、６から露出している。すなわち、パターン４は、スルーホール２の周辺のソルダレジスト５からパターン４が露出している露出部４Ａを有する。パターン４の露出部４Ａは、プリント基板１の第１面３Ａの法線方向からの平面視で、枠形状である。枠形状の外周部分及び内周部分は、例えば、矩形、多角形、円形、楕円形であってもよい。また、パターン４の露出部４Ａは、プリント基板１の第１面３Ａの法線方向からの平面視で、矩形状、多角形状、円形状、楕円形状であってもよいし、これら以外の他の形状であってもよい。ソルダレジスト６は、スルーホール２とパターン４の露出部４Ａとの間に配置されている。ソルダレジスト６は、プリント基板１の第１面３Ａの法線方向からの平面視で、枠形状である。ソルダレジスト６は、プリント基板１の第１面３Ａの法線方向からの平面視で、矩形状、多角形状、円形状、楕円形状であってもよいし、これら以外の他の形状であってもよい。
【００１７】
図３は、電子機器３０の断面図である。電子機器３０は、プリント基板１及び電子部品２０を備える。図３に示すように、電子部品２０がプリント基板１に半田付けされている。電子部品２０は、部品本体２１と、部品本体２１に設けられたリード端子２２とを備える。電子部品２０のリード端子２２は、スルーホール２内に挿入されている。プリント基板１は、電子部品２０のリード端子２２とスルーホール２とを接合する半田３１を備える。半田３１により電子部品２０のリード端子２２とスルーホール２とが接合されることで、電子部品２０がプリント基板１に半田付けされる。すなわち、電子部品２０のリード端子２２をスルーホール２に半田付けすることにより、電子部品２０がプリント基板１に半田付けされる。リード端子２２は、端子の一例である。
【００１８】
図４は、プリント基板１に電子部品２０を半田付けする工程の一例を示す図である。図
４に示すように、プリント基板１の第２面３Ｂに電子部品２０を置き、プリント基板１のスルーホール２内に電子部品２０のリード端子２２を挿入し、溶融半田４１の表面をプリント基板１が通過することで、プリント基板１に対する電子部品２０の半田付けが行われる。すなわち、溶融半田４１にプリント基板１の第１面３Ａを接触させて、電子部品２０のリード端子２２をプリント基板１のスルーホール２に半田付けする。溶融半田４１の表面をプリント基板１が通過する際、溶融半田４１がパターン４の露出部４Ａに接触する。溶融半田４１の熱が、パターン４の露出部４Ａを介してプリント基板１の内部に伝わることで、スルーホール２の近傍の温度が上昇する。この結果、溶融半田４１がスルーホール２の内部を上昇し易くなり、プリント基板１における半田上がりが向上する。
【００１９】
溶融半田４１の表面をプリント基板１が通過する際、溶融半田４１がスルーホール２及び電子部品２０のリード端子２２に接触する。溶融半田４１の熱が、スルーホール２のメッキ１０及び電子部品２０のリード端子２２を介してプリント基板１の内部に伝わり、スルーホール２の近傍の温度が上昇する。実施形態によれば、溶融半田４１の表面をプリント基板１が通過する際、溶融半田４１がパターン４の露出部４Ａに接触すると共に、スルーホール２及び電子部品２０のリード端子２２に接触する。したがって、プリント基板１に対する熱の入口（進入経路）が増えるため、溶融半田４１がスルーホール２の内部を上昇し易くなり、プリント基板１における半田上がりが向上する。このように、プリント基板１によれば、プロセス（温度条件）の変更、パターン４の設計の変更及び半田材料の変更を行わずに、プリント基板１における半田上がりを向上することができる。
【００２０】
図５は、比較例に係るプリント基板１０１の断面図である。図５に示すように、プリント基板１０１では、パターン１０３がソルダレジスト１０４から露出していない。したがって、プリント基板１０１に対する熱の入口がスルーホール１０２のみであるため、溶融半田３０１の表面をプリント基板１０１が通過する際、スルーホール１０２の内部における溶融半田３０１の上昇が不十分となる。その結果、プリント基板１０１に対する電子部品２０１の半田付けが不十分となり、プリント基板１０１と電子部品２０１との間において電気的な不具合が発生する可能性がある。
【００２１】
図６は、電子機器３０の断面図である。溶融半田４１がパターン４の露出部４Ａに接触することで、図６に示すように、パターン４の露出部４Ａに半田３１が形成される場合がある。スルーホール２内に形成された半田３１と、パターン４の露出部４Ａ上に形成された半田３１とが繋がると、プリント基板１に対する電子部品２０の半田付けが不十分となり、プリント基板１と電子部品２０との間において電気的な不具合が発生する可能性がある。プリント基板１では、スルーホール２とパターン４の露出部４Ａとの間にソルダレジスト６が配置されている。したがって、スルーホール２内に形成された半田３１と、パターン４の露出部４Ａ上に形成された半田３１とのショートが回避されるため、プリント基板１と電子部品２０との間における電気的な不具合の発生が抑止される。このように、ソルダレジスト６は、スルーホール２内に形成された半田３１と、パターン４の露出部４Ａ上に形成された半田３１との接続を抑止する抑止膜として機能する。
【００２２】
〈測定結果〉
図７は、実施例１に係るプリント基板１のスルーホール２の半田上がり率の測定結果と、比較例に係るプリント基板１０１のスルーホール１０２の半田上がり率の測定結果とを示す図である。実施例１に係るプリント基板１は、図１〜４に示すプリント基板１と同様の構成を有する。比較例に係るプリント基板１０１は、図５に示すプリント基板１０１と同様の構成を有する。実施例１に係るスルーホール２の半田上がり率（％）は、スルーホール２内の溶融半田４１の充填率（％）である。比較例に係るスルーホール１０２の半田上がり率（％）は、スルーホール１０２内の溶融半田３０１の充填率（％）である。実施例１に係るプリント基板１については、パターン４の露出部４Ａの各面積は約３３ｍｍ２
である。実施例１に係るプリント基板１と同一の構成を備えるＴＥＧ（Ｔｅｓｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｇｒｏｕｐ）基板を複数作成して、スルーホール２の半田上がり率を測定した。比較例に係るプリント基板１０１については、パターン１０３がソルダレジスト１０４から露出していない。比較例に係るプリント基板１０１と同一の構成を備えるＴＥＧ基板を複数作成して、スルーホール１０２の半田上がり率を測定した。図７に示すように、実施例１に係るスルーホール２の半田上がり率（％）が、比較例に係るスルーホール１０２の半田上がり率（％）と比較して、１．４〜１．５６倍程度に向上している。
【００２３】
パターン４の露出部４Ａの面積（パターン４の露出面積）とスルーホール２の半田上がり率との関係について説明する。実施例１〜３に係るスルーホール２及び比較例に係るスルーホール１０２の温度を測定した。実施例１〜３に係るスルーホール２の温度測定では、プリント基板１を溶融半田４１の表面に接触させた後、プリント基板１のランド８の表面温度が２２０℃に到達するまでの時間（以下、「実施例１〜３の到達時間」と表記する。）を測定した。プリント基板１のランド８に熱電対を設けることにより温度測定を行った。比較例に係るスルーホール１０２の温度測定では、プリント基板１０１を溶融半田３０１の表面に接触させた後、プリント基板１０１のランド１０５の表面温度が２２０℃に到達するまでの時間（以下、「比較例の到達時間」と表記する。）を測定した。プリント基板１０１のランド１０５に熱電対を設けることにより温度測定を行った。
【００２４】
図８Ａは、実施例１に係るプリント基板１の平面図である。実施例１に係るプリント基板１について、スルーホール２の径が、Φ１．２ｍｍであり、ランド７が、１．８５ｍｍ×１．８５ｍｍの角形状であり、パターン４の露出部４Ａの各面積が、約３３ｍｍ２である。図８Ａに示す幅Ａ１が、７．０５ｍｍであり、図８Ａに示す幅Ｂ１が、３．４５ｍｍであり、図８Ａに示す幅Ｃ１が、１．８ｍｍであり、図８Ａに示すソルダレジスト６の幅Ｄ１が、０．６ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。なお、プリント基板１の第２面３Ｂにランド８が設けられているため、図８Ａでは、ランド８の図示を省略している。図８Ｂ及び図８Ｃについても図８Ａと同様に、ランド８の図示を省略している。
【００２５】
図８Ｂは、実施例２に係るプリント基板１の平面図である。実施例２に係るプリント基板１について、スルーホール２の径が、Φ１．２ｍｍであり、ランド７が、１．８５ｍｍ×１．８５ｍｍの角形状であり、パターン４の露出部４Ａの各面積が、約１９ｍｍ２である。図８Ｂに示す幅Ａ２が、５．８５ｍｍであり、図８Ｂに示す幅Ｂ２が、３．４５ｍｍであり、図８Ｂに示す幅Ｃ２が、１．２ｍｍであり、図８Ｂに示すソルダレジスト６の幅Ｄ２が、０．６ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
【００２６】
図８Ｃは、実施例３に係るプリント基板１の平面図である。実施例３に係るプリント基板１について、スルーホール２の径が、Φ１．２ｍｍであり、ランド７が、１．８５ｍｍ×１．８５ｍｍの角形状であり、パターン４の露出部４Ａの各面積が、約１４ｍｍ２である。図８Ｃに示す幅Ａ３が、４．６５ｍｍであり、図８Ｃに示す幅Ｂ３が、３．４５ｍｍであり、図８Ｃに示す幅Ｃ３が、０．６ｍｍであり、図８Ｃに示すソルダレジスト６の幅Ｄ３が、０．６ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。図８Ｄは、比較例に係るプリント基板１０１の平面図である。比較例に係るプリント基板１０１について、スルーホール１０２の径が、Φ１．２ｍｍであり、ランド１０６が、１．８５ｍｍ×１．８５ｍｍの角形状である。なお、プリント基板１０１におけるランド１０６が設けられている面の反対側の面にランド１０５が設けられているため、図８Ｄでは、ランド１０５の図示を省略している。
【００２７】
図９Ａは、到達時間と露出面積との関係を示す図である。図９Ａの縦軸は、実施例１〜３の到達時間（ｓｅｃ）と、比較例の到達時間（ｓｅｃ）とを示している。図９Ａの横軸は、実施例１〜３に係るプリント基板１のパターン４の露出部４Ａの面積（ｍｍ２）と、比較例に係るプリント基板１０１のパターン１０３の露出面積（ｍｍ２）とを示している
。図９Ａに示すように、プリント基板１のパターン４の露出部４Ａの面積（ｍｍ２）が大きくなるにつれて、プリント基板１のランド８の表面温度が２２０℃に到達するまでの時間（ｓｅｃ）が短くなっている。
【００２８】
図９Ｂは、半田上がり速度と露出面積との関係を示す図である。図９Ｂの縦軸は、実施例１〜３に係るスルーホール２の半田上がり速度（ｍｍ／ｓｅｃ）と、比較例に係るスルーホール１０２の半田上がり速度（ｍｍ／ｓｅｃ）とを示している。実施例１に係るスルーホール２の半田上がり速度（ｍｍ／ｓｅｃ）は、プリント基板１の厚さ（ｍｍ）を実施例１の到達時間（ｓｅｃ）で割った値である。実施例２に係るスルーホール１０２の半田上がり速度（ｍｍ／ｓｅｃ）は、プリント基板１の厚さ（ｍｍ）を実施例２の到達時間（ｓｅｃ）で割った値である。実施例３に係るスルーホール２の半田上がり速度（ｍｍ／ｓｅｃ）は、プリント基板１の厚さ（ｍｍ）を実施例３の到達時間（ｓｅｃ）で割った値である。比較例に係るスルーホール１０２の半田上がり速度（ｍｍ／ｓｅｃ）は、プリント基板１０１の厚さ（ｍｍ）を比較例の到達時間（ｓｅｃ）で割った値である。プリント基板１及びプリント基板１０１の各厚さは、１．６ｍｍである。図９Ｂに示すように、プリント基板１のパターン４の露出部４Ａの面積（ｍｍ２）が大きくなるにつれて、スルーホール２の半田上がり速度（ｍｍ／ｓｅｃ）が大きくなっている。
【００２９】
図９Ｃは、半田上がり率と露出面積との関係を示す図である。図９Ｃの縦軸は、実施例１〜３に係るスルーホール２の半田上がり率（％）と、比較例に係るスルーホール１０２の半田上がり率（％）とを示している。実施例１〜３に係るスルーホール２の半田上がり率（％）は、スルーホール２内の溶融半田４１の充填率（％）である。比較例に係るスルーホール１０２の半田上がり率（％）は、スルーホール１０２内の溶融半田３０１の充填率（％）である。実施例２、３に係るスルーホール２の半田上がり率（％）は、実施例１に係るスルーホール２の半田上がり率を１００％とした場合の相対値である。図９Ｃに示すように、プリント基板１のパターン４の露出部４Ａの面積（ｍｍ２）が大きくなるにつれて、プリント基板１のスルーホール２の半田上がり率（％）が大きくなっている。
【００３０】
プリント基板１には複数の配線パターン（ベタパターン）が形成されている。溶融半田４１の表面をプリント基板１が通過する際、溶融半田４１の熱が配線パターンによって吸収、拡散される。プリント基板１における配線パターンの配置に応じて、スルーホール２の半田上がり率が変わる。例えば、配線パターンの近傍におけるスルーホール２の半田上がり率は低い。そこで、ソルダレジスト５からパターン４を露出させていない状態におけるスルーホール２の半田上がり率（以下、初期上がり率と表記する。）に基づいて、パターン４の露出部４Ａの面積値を決定する。これにより、選択的にスルーホール２の半田上がりを向上することができる。初期上がり率は、プリント基板１の設計段階でシミュレーションによって算出してもよいし、ＴＥＧ基板を作成して測定してもよい。図１０は、プリント基板１の断面図である。図１０に示すプリント基板１には、初期上がり率が示されている。図１０では、電子部品２０及び溶融半田４１の図示を省略している。スルーホール２の近傍に配線パターン７１が配置されている場合、初期上がり率が低い。図１０に示すプリント基板１には、プリント基板１の内部に配線パターン７１が設けられているが、プリント基板１の第１面３Ａ上及び第２面３Ｂ上に配線パターン７１が設けられてもよい。配線パターン７１は、パターンの一例である。
【００３１】
図９Ａ〜図９Ｃに示す検証結果から、下記式（１）を導くことができる。
Ｙ＝１．５Ｘ＋α・・・（１）
Ｙは、スルーホール２の半田上がり率（％）である。
Ｘは、パターン４の露出部４Ａの面積（ｍｍ２）である。
αは、初期上がり率（％）である。
例えば、初期上がり率が５３％のスルーホール２の周囲におけるパターン４の露出部４
Ａの面積値を決定する場合、式（１）に、Ｙ＝１００、α＝５３を代入すると、Ｘ＝３１．３（ｍｍ２）となる。このように、初期上がり率が５３％のスルーホール２の周囲におけるパターン４の露出部４Ａの面積値を３１．３ｍｍ２と決定することにより、スルーホール２の半田上がり率が１００％に向上する。
【００３２】
図１０に示すように、スルーホール２と配線パターン７１との位置関係に応じて、初期上がり率が変動している。スルーホール２と配線パターン７１との位置関係には、スルーホール２と配線パターン７１との間の距離、スルーホール２の近傍に配置された配線パターン７１の幅、長さ、厚み等が含まれる。スルーホール２と配線パターン７１との位置関係に応じて、初期上がり率が変動するため、スルーホール２と配線パターン７１との位置関係に基づいて、スルーホール２の周囲におけるパターン４の露出部４Ａの面積値を決定してもよい。これにより、スルーホール２と配線パターン７１との位置関係に応じて、選択的にスルーホール２の半田上がりを向上することができる。
【００３３】
図１１Ａは、プリント基板１の断面図である。図１１Ａに示すように、プリント基板１内であって、パターン４の露出部４Ａの直下に導体５１を設けてもよい。すなわち、プリント基板１内であって、パターン４の露出部４Ａからプリント基板１の第２面３Ｂに向けて導体５１を設けてもよい。プリント基板１の第１面３Ａの法線方向からの平面視で、パターン４の露出部４Ａと導体５１とが重なっている。導体５１は、パターン４の露出部４Ａに接触している。導体５１は、プリント基板１を貫通していてもよい。また、導体５１の一端がパターン４の露出部４Ａに接触し、導体５１の他端がプリント基板１の内部で終端してもよい。溶融半田４１の表面をプリント基板１が通過する際、溶融半田４１の熱が、パターン４の露出部４Ａ及び導体５１を介してプリント基板１の内部に伝わることで、スルーホール２の近傍の温度が上昇する。この結果、溶融半田４１がスルーホール２の内部を更に上昇し易くなり、プリント基板１における半田上がりが更に向上する。パターン４の露出部４Ａには穴が設けられておらず、導体５１の内部には空洞が形成されていないため、溶融半田４１の表面をプリント基板１が通過する際、導体５１内に溶融半田４１は進入しない。
【００３４】
図１１Ｂは、プリント基板１の断面図である。図１１Ｂに示すように、導体５１は、プリント基板１に設けられたスルーホール５２であってもよい。スルーホール５２内には樹脂５３が充填されている。樹脂５３の材料は、高熱伝導率を有する樹脂材料であってもよい。スルーホール５２は、プリント基板１に設けられた穴及び穴の内周面に形成されたメッキ５４を有する。プリント基板１の第２面３Ｂには、スルーホール５２及び樹脂５３を覆うメッキ５５が形成されている。パターン４の露出部４Ａには穴が設けられておらず、スルーホール５２内に樹脂５３が充填されているため、溶融半田４１の表面をプリント基板１が通過する際、スルーホール５２内に溶融半田４１は進入しない。
【００３５】
例えば、以下の方法により、プリント基板１にスルーホール５２及び樹脂５３を形成してもよい。まず、プリント基板１に穴を設けた後、電解メッキ法又は無電解メッキ法によりプリント基板１の穴の内周面にメッキ５４を形成する。これにより、プリント基板１にスルーホール５２が形成される。次いで、スルーホール５２内に樹脂５３を充填した後、電解メッキ法又は無電解メッキ法によりプリント基板１の第１面３Ａ上にメッキ膜を形成する。次に、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、プリント基板１の第１面３Ａ上のメッキ膜をパターニングすることにより、プリント基板１の第１面３Ａ上にパターン４を形成する。次いで、電解メッキ法又は無電解メッキ法によりプリント基板１の第２面３Ｂ上にメッキ膜を形成する。次に、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、プリント基板１の第２面３Ｂ上のメッキ膜をパターニングすることにより、プリント基板１の第２面３Ｂにメッキ５５を形成する。
【００３６】
図１１Ｃは、プリント基板１の断面図である。図１１Ｃに示すように、導体５１は、導体ピラー６１及び導体パターン６２を有してもよい。導体ピラー６１がパターン４の露出部４Ａに接触している。パターン４の露出部４Ａには穴が設けられておらず、導体ピラー６１の内部には空洞が形成されていないため、溶融半田４１の表面をプリント基板１が通過する際、導体ピラー６１内に溶融半田４１は進入しない。例えば、以下の方法により、プリント基板１に導体ピラー６１及び導体パターン６２を形成してもよい。まず、プリプレグに穴を設けた後、プリプレグの穴に導電性ペーストを充填することによりプリプレグに導体ピラー６１を形成する。次いで、プリプレグの両面に導体パターン６２を形成する。複数のプリプレグを積層することで、プリント基板１に導体ピラー６１及び導体パターン６２が形成される。
【００３７】
図１２は、比較例に係るプリント基板１０１の断面図である。図１２に示すプリント基板１０１のスルーホール１０２内に大型の電子部品２０３のリード端子２０４が挿入されている。また、図１２に示すプリント基板１０１には、スルーホール１０２の周囲に貫通ビア１０６が設けられている。貫通ビア１０６の内部は空洞であり、溶融半田３０１の表面をプリント基板１０１が通過する際、貫通ビア１０６の内部に溶融半田３０１が進入する。貫通ビア１０６の内部に溶融半田３０１が進入することにより、スルーホール１０２の近傍の温度が上昇する。しかし、貫通ビア１０６は、電子部品２０３側に開口を有するため、貫通ビア１０６の内部に進入した溶融半田３０１が、電子部品２０３側に漏れ出すことにより、電子部品２０３に溶融半田３０１が接触する。
【符号の説明】
【００３８】
１  プリント基板
２、５２  スルーホール
３Ａ  第１面
３Ｂ  第２面
４  パターン
４Ａ  露出部
５、６  ソルダレジスト
２０  電子部品
２２  リード端子
３０  電子機器
３１  半田
４１  溶融半田
５１  導体
７１  配線パターン
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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