(57)【要約】【課題】  はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性を確保する。【解決手段】  貫通孔部１１を有したプリント配線板１０を準備する。次に、貫通孔部１１にはんだ４０を塗布する。次に、開口部を有する絶縁被膜３２により覆われたはんだ３１を実装する。この際、絶縁被膜３２の開口部を貫通孔部１１周辺に向けて実装する。次に、部品本体２１とリード部材２２とを有した電子部品２０をリード部材２２をはんだが塗布された側から貫通孔部１１に挿入する。そしてプリント配線板１０をリフロー加熱する。【選択図】  図２
2008205299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔部を有したプリント配線板を準備する準備工程と、
前記準備工程により準備された前記プリント配線板の貫通孔部にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、
開口部を有する絶縁被膜により覆われたはんだを実装する工程であって、前記開口部を前記はんだ塗布工程が施された前記プリント配線板の前記貫通部周辺に向けてこのプリント配線板上に実装するはんだ実装工程と、
部品本体とこの部品本体から突出したリード部材とを有した電子部品を前記リード部材を前記はんだ実装工程によりはんだが実装された側から前記貫通孔部に挿入して実装する部品実装工程と、
前記部品実装工程が施されたプリント配線板をリフロー加熱する加熱工程と、
を備えたことを特徴とするプリント回路板の製造方法。
【請求項２】
前記加熱工程が施されたプリント回路板の絶縁被膜上に配線を実装する配線実装工程とを更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
前記準備工程で準備されるプリント配線板は、前記貫通孔部の縁部周辺にランドを備えていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
貫通孔部と、前記貫通孔部の縁部周辺に備えられたランドと、前記ランドの近傍に設けれた電極とを有したプリント配線板を準備する配線板準備工程と、
前記配線板準備工程により準備された前記プリント配線板の貫通孔部及び前記電極にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、
両端に電極を備えた受動部品と、それぞれの前記電極の端部に備えられたはんだと、前記受動部品と前記はんだとを覆った被膜であって各前記はんだの少なくとも一部を開口する開口部を備えた絶縁被膜とを有した第１の電子部品を前記プリント配線板に実装する工程であって、前記プリント配線板の前記電極に前記第１の電子部品の１の電極を対向させ、かつ前記ランドに前記他の電極を対向させて前記第１の電子部品を実装する第１の部品実装工程と、
部品本体とこの部品本体から突出したリード部材とを有した第２の電子部品を前記リード部材を前記はんだ実装工程によりはんだが実装された側から前記貫通孔部に挿入して実装する第２の部品実装工程と、
前記第１及び第２の部品実装工程が施されたプリント配線板をリフロー加熱する加熱工程と、
を備えたことを特徴とするプリント回路板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路板の製造方法に係り、特にスルーホール等の貫通孔部を有したプリント回路板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばコネクタ部品などのリード部材を有した電子部品（挿入部品）をプリント配線板の貫通孔部に挿入してはんだ接続したプリント回路板がある。このようなプリント回路板は、貫通孔部にはんだを塗布した上で電子部品を実装し、リフロー加熱して製造されることが多い。一般に挿入部品をリフロー加熱してはんだ付けする場合、そのはんだ量は、挿入部品のリードがはんだ付けされるスルーホールを形成しているランドに印刷されるはんだペーストのみである。
【０００３】
Ｉ／Ｏコネクタ等、ユーザが直接着脱する挿入タイプのコネクタの場合、はんだ付け強度が要求され十分なはんだ量がランドを含むスルーホール内に塗布されていなければならない。
【０００４】
特許文献１には、貫通孔の開口近傍にはんだチップを搭載することにより、プリント配線板に実装するリード部品のはんだ付け品質と、はんだ付け作業効率の向上を図った技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３０７２３２号公報（４頁、図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、特許文献１でははんだチップを貫通孔の開口近傍に搭載する技術が開示されている。
【０００６】
しかし、特許文献１では電子部品である抵抗の近傍にはんだチップを搭載するものの、はんだチップは、配線パターン上に搭載される。従って、溶けたはんだチップのはんだが必ずしも電子部品に効率よく充填されず、電子部品との接続とは関係ない方向にはんだが広がっていくこともある。このため、当該はんだチップによる接続不良が起こりうる。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題を解決するためになされたもので、はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性を確保することができるプリント回路板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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のプリント回路板の製造方法は、貫通孔部を有したプリント配線板を準備する準備工程と、前記準備工程により準備された前記プリント配線板の貫通孔部にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、開口部を有する絶縁被膜により覆われたはんだを実装する工程であって、前記開口部を前記はんだ塗布工程が施された前記プリント配線板の前記貫通部周辺に向けてこのプリント配線板上に実装するはんだ実装工程と、部品本体とこの部品本体から突出したリード部材とを有した電子部品を前記リード部材を前記はんだ実装工程によりはんだが実装された側から前記貫通孔部に挿入して実装する部品実装工程と、前記部品実装工程が施されたプリント配線板をリフロー加熱する加熱工程と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の他のプリント回路板の製造方法は、貫通孔部と、前記貫通孔部の縁部周辺に備えられたランドと、前記ランドの近傍に設けれた電極とを有したプリント配線板を準備する配線板準備工程と、前記配線板準備工程により準備された前記プリント配線板の貫通孔部及び前記電極にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、両端に電極を備えた受動部品と、それぞれの前記電極の端部に備えられたはんだと、前記受動部品と前記はんだとを覆った被膜であって各前記はんだの少なくとも一部を開口する開口部を備えた絶縁被膜とを有した第１の電子部品を前記プリント配線板に実装する工程であって、前記プリント配線板の前記電極に前記第１の電子部品の１の電極を対向させ、かつ前記ランドに前記他の電極を対向させて前記第１の電子部品を実装する第１の部品実装工程と、部品本体とこの部品本体から突出したリード部材とを有した第２の電子部品を前記リード部材を前記はんだ実装工程によりはんだが実装された側から前記貫通孔部に挿入して実装する第２の部品実装工程と、前記第１及び第２の部品実装工程が施されたプリント配線板をリフロー加熱する加熱工程と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、図面を参照して、本発明のプリント回路板の実施の形態について、例えば、電子機器の１つであるポータブルコンピュータに適用した場合を例に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図を示す。図１において、ポータブルコンピュータ１の本体２には、表示部筐体３がヒンジ機構を介して回動自在に設けられている。本体２には、ポインティングデバイス４、キーボード５等の操作部が設けられている。表示部筐体３には例えばＬＣＤ等の表示デバイス６が設けられている。
【００１３】
また本体２には、上記ポインティングデバイス４、キーボード５等の操作部および表示デバイス６を制御する制御回路を組み込んだプリント回路板（マザーボード）８が設けられている。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図２は、図１に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の第１の実施の形態を示した図である。
【００１５】
プリント回路板８は、プリント配線板１０と、電子部品２０とを有する。
【００１６】
プリント配線板１０は、第１の面１０ａと、第２の面１０ｂとを有し、この第１の面１０ａと第２の面１０ｂとを貫通し、スルーホールとして役割を担う貫通孔部１１を有する。図２では、貫通孔部１１は１つのみ示しているが、後述する電子部品２０が複数のリードを有している場合は、貫通孔部１１は複数設けられることとなる。また、貫通孔部１１の縁部にはランド１２が設けられている。
【００１７】
プリント配線板１０は、単層板か多層板の別は問わない。プリント配線板１０は、第１の面１０ａや第２の面１０ｂ若しくは多層板であれば内層に配線や電極を有していても良い。また、第１の面１０ａ、あるいは第２の面１０ｂにはソルダーレジストが塗布されていてもよい。
【００１８】
電子部品２０は、例えば直方体の形状を有する部品本体２１と、この部品本体２１から突出し貫通孔部１１に挿入してはんだ接続されるリード部材２２とを有している。本実施例における電子部品２０は、図２に示すように１つのリード部材２２を有しているが、電子部品の種類によってはリード部材２２は複数あってもよい。
【００１９】
はんだチップ３０は、部品本体２１が実装される側である第１の面１０ａ上に設けられる。はんだチップ３０は貫通孔部１１の周辺であって、その一部がランド１２上に実装される。はんだチップ３０、貫通孔部１１やランド１２へのはんだの供給の他、後述する配線５０の電気的接続が可能な実装領域を確保する役割を担う。
【００２０】
尚、貫通孔部１１やランド１２へのはんだ供給が可能であるならば、はんだチップ３０の配置位置は必ずしもランド１２上には限られない。即ち、はんだチップ３０の配置位置は、その一部がランド１２上であっても良いし、ランド１２の周辺にあっても良い。
【００２１】
図３は、はんだチップ３０の構造を示した図である。図３に示すように、はんだチップ３０は、はんだ３１と、絶縁被膜３２とから構成されている。はんだ３１は、少なくともその一部が貫通孔部１１またはランド１２に供給される。絶縁被膜３２は、はんだ３１を覆う形態を有し、はんだチップ３０を形成する。絶縁被膜３２は例えば、セラミックス等で形成されている。
【００２２】
尚、絶縁被膜３２は、はんだ３１を全て覆ってはいない。即ち、絶縁被膜３２は、はんだ３１の一部を覆う構造をなしている。具体的には、図３に示すように、はんだ３１は、例えば直方体の一面が開口している構造をなしている。図３のはんだチップ３０は、面３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆから構成される直方体の内、天面３２ｅと側面３２ｆの部分が開口し、面３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの部分ではんだ３１を覆う構造をしている。面３２ｅを開口することで、後述する配線５０の実装を容易にする。面３２ｆを開口することで、はんだ３１の貫通孔部１１、ランド１２への供給を可能とする。
【００２３】
配線５０は、電子部品２０と他の部品とを電気的に接続するための配線である。配線５０は、プリント配線板１０が有している配線とは別の配線であり、プリント配線板１０と配線５０とは別体である。配線５０は、例えばプリント回路基板が一度形式上完成したものの、検査等により配線に不具合が生じている場合に後付で部品間を接続する配線（いわゆるジャンパ配線）としての役割を担う。
【００２４】
図４は、配線５０の実装形態を示した図である。図４では理解を容易にするために、プリント配線板１０はランド１２のみを示している。また、はんだ４０、電子部品２０、はんだチップ３０のはんだ３１は不図示としている。
【００２５】
配線５０は、導体線５１と、この導体線５１を覆う絶縁被膜５２から構成されており、配線５０の両端部は、導体線５１の一部が露出している。
【００２６】
配線５０は、一端がはんだチップ３０内の配線実装領域Ａに収容されている。即ち、絶縁被膜５２から露出した導体線５１の一部がはんだチップ３０の面３２ａに接合した状態で実装されている。尚、はんだチップ３０には後述するリフロー後もはんだ３１が存在するため、厳密には導体線５１が面３２ａに接合(接触)しない場合もある。従って、ここでいう「接合した状態で実装する」とは、はんだチップ３０の配線実装領域Ａの中に収まっている状態で実装されていることを意味する。
【００２７】
次に、プリント回路板８の製造方法について説明する。図５Ａ〜図５Ｆは、本発明の第１の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図である。
【００２８】
まず、図５Ａに示すように、ランド１２を備えた貫通孔部１１を有したプリント配線板１０を準備する（配線板準備工程，ステップＳ１）。
【００２９】
次に、図５Ｂに示すように、貫通孔部１１（場合により貫通孔部１１及びランド１２）に、はんだペーストを塗布する（はんだ塗布工程，ステップＳ２）。このはんだ塗布工程は、はんだを塗布する領域に開口部を有したメタルマスクをプリント配線板１０上に搭載し、このメタルマスクの上からはんだペースト塗布し、スキージ等の所定の工具を用いてメタルマスク上に塗布されたはんだを均一に塗り広げる。これにより開口部からはんだが塗布される。
【００３０】
次に、図５Ｃに示すように、ランド１２上あるいはランド１２の周辺にはんだチップ３０を実装する（はんだチップ実装工程，ステップＳ３）。このはんだチップ実装工程は例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。尚、ステップＳ３の実施の前にはんだチップ３０を定位置に確保しやすいようにプリント配線板１０上のはんだチップ３０を実装する領域に予め所定の接着剤を塗布しておいても良い。本実施例では、側面の開口部（上述した面３２ｆ）をランド１２の中心部に向け、天面の開口部（上述した面３２ｅ）を上面に向けて実装する。
【００３１】
次に、図５Ｄに示すように部品本体２１とリード部材２２とを有した電子部品２０を、リード部材２２を貫通孔部１１に挿入して実装する（部品実装工程，ステップＳ４）。この部品実装工程も、ステップＳ３と同様に例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。
【００３２】
次に、図５Ｅに示すように、電子部品２０を実装したプリント配線板１０を加熱してはんだ接合を行う（加熱工程，ステップＳ５）。この加熱工程は例えばリフロー炉を使用して所定の温度プロファイルの加熱処理を行う。
【００３３】
本ステップＳ５を実施することにより、はんだ４０によりプリント配線板１０と電子部品２０との電気的な接合が確保される。また、絶縁被膜３２に内にとどまっていたはんだ３１が、側面の開口部（面３２ｆ）から流れ出てランド１２や貫通孔部１１に塗布される。即ち、はんだチップ３０の側面の開口部（面３２ｆ）は予め貫通孔部１１に向けて実装されている。従ってはんだチップ３０内のはんだ３１はその殆どが確実に貫通孔部１１に向けて流れ出ることとなる。これにより、電子部品２０とプリント配線板１０との接続がより強固に行われる。従って、はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性を確保することができる。
【００３４】
また、はんだチップ３０からはんだ３１が流れ出ることにより、はんだチップ３０内に配線５０の配線実装領域Ａが確保されることとなる。
【００３５】
次に、図５Ｆに示すように、露出している導体線５１の端部を配線実装領域Ａ内に実装し、更にこの配線実装領域Ａ内にはんだを塗布してはんだ接合する（配線実装工程、ステップＳ６）。
【００３６】
上述したステップＳ１〜ステップＳ６の工程を経ることにより、はんだ４０によりプリント配線板１０と電子部品２０との電気的な接合信頼性が確保される。また、従来ジャンパー配線は電子部品２０の実装面とは反対側の面にはんだ接続するのが通常であったものの、本実施の形態を採用することにより、電子部品２０を実装した同じ面上からジャンパー配線を効率よく行うことができる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
以下に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図６は、図１に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の第２の実施の形態を示した図である。
【００３８】
図６において、図２の第１の実施の形態と同一部分は同一記号で示し、その説明は省略する。本実施の形態が、第１の実施の形態と異なる点は、はんだチップ３０が受動部品の機能を有したはんだチップ３０’に変わっている点と、配線５０を有しない点と、プリント配線板１０が電極１３を有したプリント配線板１０’に変わっている点である。これらの相違によりプリント回路板８がプリント回路板８’に変わっている。
【００３９】
図７は、はんだチップ３０’の構造を示した図である。図７に示すように、はんだチップ３０は’、はんだ３１ａ，３１ｂと、絶縁被膜３２と、受動部品３３とから構成されている。
【００４０】
ここで、受動部品３３は、例えばコンデンサや抵抗等の電子部品であり、両端に電極３３ａ，３３ｂを有している。電極３３ａ，３３ｂの一端には、それぞれはんだ３１ａ，３１ｂが備えられている。絶縁被膜３２は、はんだ３１ａ，３１ｂと受動部品３３とを覆っている。但し、絶縁被膜３２は、両端にはんだ３１ａ，３１ｂを有した受動部品３３の一部を覆っている。即ち、絶縁被膜３２は、上述した面３２ｄ及び面３２ｆにあたる部分が開口している。
【００４１】
面３２ｄを開口することで、３１ｂが流れ出て電極１３と電気的接続を確保できる。また、面３２ｆを開口することで、３１ａが流れ出て、第１に、はんだ３１ａが貫通孔部１１やランド１２へ塗布されて電子部品２０とプリント配線板１０との電気的接続が確保される。また、第２に、はんだ３１ａの一部は電極３３ａとランド１２との電気的接続を確保するため、はんだチップ３０’とプリント配線板１０との電気的接続も確保することができる。これによりはんだチップ３０’とランド１２との間の配線が不要となる。
【００４２】
尚、第１の実施の形態では、はんだチップ３０の配置位置は必ずしもランド１２上には限られなかったが、本実施の形態は受動部品（はんだチップ３０’）とランド１２との配線を不要とする効果を得るため、はんだチップ３０’の一部（電極３３ａの少なくとも一部）はランド１２上に実装する。
【００４３】
次に、プリント回路板８’の製造方法について説明する。図８は、本発明の第２の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図である。
【００４４】
まず、図８Ａに示すように、ランド１２を備えた貫通孔部１１と、電極１３とを有したプリント配線板１０’を準備する（配線板準備工程，ステップＳ１）。
【００４５】
次に、図８Ｂに示すように、貫通孔部１１（場合により、貫通孔部１１、ランド１２、電極１３）に、はんだペーストを塗布する（はんだ塗布工程，ステップＳ２）。このはんだ塗布工程は、はんだを塗布する領域に開口部を有したメタルマスクをプリント配線板１０’上に搭載し、このメタルマスクの上からはんだペースト塗布し、スキージ等の所定の工具を用いてメタルマスク上に塗布されたはんだを均一に塗り広げる。これによりメタルマスクの開口部からはんだが塗布される。
【００４６】
次に、図８Ｃに示すように、ランド１２上に電極３３ａ、電極１３上に電極３３ｂを対向させるように第１の面１０ａ上にはんだチップ３０’を実装する（はんだチップ実装工程，ステップＳ３）。このはんだチップ実装工程は例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。
【００４７】
次に、図８Ｄに示すように、部品本体２１とリード部材２２とを有した電子部品２０を、リード部材２２を貫通孔部１１に挿入して実装する（部品実装工程，ステップＳ４）。
【００４８】
この部品実装工程も、ステップＳ３と同様に例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。
【００４９】
次に、図８Ｅに示すように、電子部品２０、はんだチップ３０’を実装したプリント配線板１０’を加熱してはんだ接合を行う（加熱工程，ステップＳ５）。この加熱工程は例えばリフロー炉を使用して所定の温度プロファイルの加熱処理を行う。
【００５０】
本ステップＳ５を実施することにより、はんだ４０によりプリント配線板１０’と電子部品２０との電気的な接合が確保される。また、絶縁被膜３２に内にとどまっていたはんだ３１が、側面の開口部（面３０ｆ）から流れ出てランド１２や貫通孔部１１に塗布される。これにより、電子部品２０とプリント配線板１０’との接続がより強固に行われる。
【００５１】
また、はんだチップ３０’からはんだ３１ａが流れ出ることにより、電極３３ａとランド１２とが接合できる。同様に、はんだチップ３０’からはんだ３１ｂが流れ出ることにより、電極３３ｂと電極１３とが接合できる。
【００５２】
上述したステップＳ１〜ステップＳ５の工程を経ることにより、はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性を確保することができる。
【００５３】
また、ランド１２とはんだチップ３０’との間に不要な配線を設けることなくはんだチップ３０’とプリント配線板１０’との接続も行える。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。
【図２】図１に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の第１の実施の形態を示した図。
【図３】はんだチップ３０の構造を示した図。
【図４】配線５０の実装形態を示した図。
【図５Ａ】本発明の第１の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図５Ｂ】本発明の第１の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図５Ｃ】本発明の第１の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図５Ｄ】本発明の第１の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図５Ｅ】本発明の第１の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図５Ｆ】本発明の第１の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図６】図１に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の第２の実施の形態を示した図。
【図７】はんだチップ３０’の構造を示した図。
【図８Ａ】本発明の第２の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図８Ｂ】本発明の第２の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図８Ｃ】本発明の第２の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図８Ｄ】本発明の第２の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図８Ｅ】本発明の第２の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【符号の説明】
【００５５】
１  ポータブルコンピュータ
２  本体
３  表示部筐体
４  ポインティングデバイス
５  キーボード
６  表示デバイス
８，８’  プリント回路板
１０，１０’  プリント配線板
１０ａ  第１の面
１０ｂ  第２の面
１１  貫通孔部
１２  ランド
１３  電極
２０  電子部品
２１  部品本体
２２  リード部材
３０，３０’  はんだチップ 
３１，３１ａ，３１ｂ  はんだ
３２  絶縁被膜
３２ａ〜３２ｆ  面
３３  受動部品
４０  はんだ
５０  配線
５１  導体線
５２  絶縁被膜
Ａ  配線実装領域
【図１】
2008205299.tif 000003
【図２】
2008205299.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008205299.tif 000006
【図５Ａ】
2008205299.tif 000007
【図５Ｂ】
2008205299.tif 000008
【図５Ｃ】
2008205299.tif 000009
【図５Ｄ】
2008205299.tif 000010
【図５Ｅ】
2008205299.tif 000011
【図５Ｆ】
2008205299.tif 000012
【図６】
2008205299.tif 000013
【図７】
2008205299.tif 000014
【図８Ａ】
2008205299.tif 000015
【図８Ｂ】
2008205299.tif 000016
【図８Ｃ】
2008205299.tif 000017
【図８Ｄ】
2008205299.tif 000018
【図８Ｅ】
2008205299.tif 000019