(57)【要約】【課題】  特別な手法・工程を設けることなく、はんだ凝固における収縮による不具合及び導電箔露出による不具合を防止できる回路基板を提供すること。【解決手段】  プリント基板２を貫通するスルーホール部３と、スルーホール部３の周囲に導電箔により形成されるランド部４とを備える回路基板１において、ランド部４にスルーホール部３よりも小径で、プリント基板２を貫通するミニバイア部５を、スルーホール部３の外周側の４箇所に設けるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を貫通するスルーホールと、
前記スルーホールの周囲に導電箔により形成されるスルーホールランドと、
を備える回路基板において、
前記スルーホールランドにミニバイアを設けた、
ことを特徴とする回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品のリード部をスルーホールに差込んだ状態で、電子部品のリード部及びスルーホールの周囲に設けたスルーホールランドへはんだを廻して付ける回路基板の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、はんだ付けした状態のランドの端部にレジストを被せて、剥離を防止している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１１１１８９号公報（第２−４頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来にあっては、はんだ凝固における収縮の原因を直接的に抑制するものではないため、充分な対策の効果が得られるものではなかった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、特別な手法・工程を設けることなく、はんだ凝固における収縮による不具合及び導電箔露出による不具合を防止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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、基板を貫通するスルーホールと、前記スルーホールの周囲に導電箔により形成されるスルーホールランドと、を備える回路基板において、前記スルーホールランドにミニバイアを設けた、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、特別な手法・工程を設けることなく、はんだ凝固における収縮による不具合及び導電箔露出による不具合を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の回路基板を実現する実施の形態を、実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の回路基板のランド部の平面図である。
図２は実施例１の回路基板のランド部へ電子部品のリード部をはんだ付けした状態を示す断面図である。
実施例１の回路基板１は、プリント基板２、スルーホール部３、ランド部４、ミニバイア部５を主要な構成としている。
プリント基板２は、樹脂製であり、さまざまな電子部品が回路構成のために実装される。
スルーホール部３は、プリント基板２を貫通する穴である。
ランド部４は、スルーホール部３の周囲に環状の銅箔部分を、プリント基板２の上下面にそれぞれ形成したもので、さらにスルーホール部３の内部も銅箔部分で覆って、上下面の環状部分が導電されるように形成される（図２参照）。
【０００９】
ミニバイア部５は、スルーホール部３の周囲に設けられるランド部４において、スルーホール部３の外周側４箇所でプリント基板２を貫通し、且つスルーホール部３より小径の穴である。
実施例１の回路基板１の構成について、図２を参照して、さらに説明する。
ランド部４にミニバイア部５を設けると、図２に示すように、プリント基板２の上面に設けられたランド部４の環状部分と、プリント基板２の下面に設けられたランド部４の環状部分とは、スルーホール部３の表面に形成されるランド部４の円筒部分のみならず、４箇所に設けたミニバイア部５の表面に形成されるランド部４の円筒部分により接続されることになる。
なお、図２において、φＤ１はミニバイアの穴径、φＤ２はスルーホールの穴径、φｄは部品のリード部の径、Ｔはプリント基板２の板厚、ｔはスルーホール内壁の銅箔厚である。具体的な数値例として、φＤ１≦φ0.3mm、φＤ２＝φｄ＋0.2〜0.4mm、Ｔ≧0.6mm、ｔ＝15〜35μmを挙げておく。
【００１０】
次に作用を説明する。
[はんだ付けによる基板実装について]
はんだ付けによる基板実装について説明する。
プリント配線板上への部品実装方法として、リフロー工法とフロー工法が周知である。リフロー工法は、はんだペースト等を部品ランド部へメタルマスク版で印刷する。部品仮止め後に赤外線やヒータを用いてはんだを溶かし、はんだ付けするものである。
フロー工法は、プリント配線板のスルーホール部に部品リードを挿入し、プリント配線板を溶かしたはんだ槽の噴流部に浸しながら流し、はんだ付けする工法である。両工法とも、広く一般に使用されており、部品のプリント基板実装形態は、図３に示す通りである。
【００１１】
部品や基板には、鉛を主成分とした、はんだが大量に使われており、鉛が溶け出して、地下水を汚染するとして、環境保護の観点から世界的に関心が高まっている。欧州、中国において２００６年ごろから鉛を初めとする６種類の物質使用が禁止となる予定である。日本においても、JEITA（電子情報産業協会（なお、JEITAは登録商標））が鉛フリー対応について「PHASE0」から「PHASE3」まで段階付けし、目安を設けている。
【００１２】
この場合、鉛フリーはんだを採用するに際しての問題がある。
それは、はんだ凝固における収縮によるはんだ剥離（図４参照）と、ランド剥離（図５参照）である。
はんだ剥離現象とは、図４に示すように、鉛フリーはんだが鉛を無くし他の金属を配合したことにより、はんだ付け後、硬化する際に、吸収率が大きくなり、収縮時にランド上ではんだ剥離が起こるものである。
ランド剥離現象とは、図５に示すように、はんだ剥離は発生しないが、ランドがプリント配線板の基材（実施例１ではプリント基板と称する）から剥離してしまうものである。
【００１３】
このようなはんだ剥離、ランド剥離現象においては、鉛フリーはんだの濡れ拡がり性、フローアップの悪さからフラックス処理を行った基板ランド全体にはんだが拡がらず（上がらず）、結果として銅箔部分が露出する対策をはんだ組成と基板設計、製造上から考慮しなければならなくなっていた。
実施例１の回路基板はこれら問題を解決している。
【００１４】
[はんだの濡れ拡がりを促進する作用]
実施例１の回路基板１では、ミニバイア部５をスルーホール部３の周囲に設けることにより、はんだ付けの際に、スルーホール部３に加えて、このミニバイア部５でもプリント基板２の下面から上面への熱伝導が成される。よって、従来に比較して、ランド部４の環状部分の外周側の温度が上昇する。これにより、はんだの濡れ拡がりが促進され、鉛フリーはんだを用いるフロー工法において、はんだが上面側ランド部４にも十分に濡れ拡がる。よって、ランド部４の銅箔部分が露出して、その後に腐食するなどの不具合が防止される。
【００１５】
さらに、はんだ凝固時には、上面側のランドが冷却されて、上面側のランド部４内での温度格差が減少し、均一な収縮となり、収縮の集中によるはんだ剥離やランド剥離が防止される。また、ミニバイア部５により上面側と下面側のはんだは接続される部分が生じる、この接続部分の強度、及び収縮力は、図４を参照して説明したはんだ剥離、図５を参照して説明したランド剥離を抑制する方向に働く。よって、さらにはんだ剥離やランド剥離が防止される。なお、ミニバイア部５において、上面側と下面側のはんだが十分に接続されない場合でも、ミニバイア部５におけるランド部４へのはんだ溶着は、はんだ剥離、ランド剥離を抑制する。
【００１６】
次に、効果を説明する。
実施例１の回路基板にあっては、下記の効果を得ることができる。
(1)プリント基板２を貫通するスルーホール部３と、スルーホール部３の周囲に導電箔により形成されるランド部４と、を備える回路基板１において、ランド部４にミニバイア部５を設けたため、特別な手法・工程を設けることなく、はんだ凝固における収縮による不具合及び導電箔露出による不具合を防止できる。
(2)ミニバイア部５は、スルーホール部３の外周側に複数設けたため、特別な手法・工程を設けることなく、はんだ凝固における収縮による不具合及び導電箔露出による不具合をさらに効果的に防止できる。
【００１７】
以上、本発明の回路基板を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、ミニバイア部の配置の他の例を図６〜図８に示す。また、ミニバイア部の配置数は４箇所に限られない。また、配置位置は、同一円周上でなくてもよい。さらに、ランド部の形状は、環状に限られない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１の回路基板のランド部の平面図である。
【図２】実施例１の回路基板のランド部へ電子部品のリード部をはんだ付けした状態を示す断面図である。
【図３】電子部品のプリント基板実装とはんだ付けの説明図である。
【図４】はんだ剥離現象の説明図である。
【図５】ランド剥離現象の説明図である。
【図６】ミニバイア部の他の配置例を示す平面図である。
【図７】ミニバイア部の他の配置例を示す平面図である。
【図８】ミニバイア部の他の配置例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  回路基板
２  プリント基板
３  スルーホール部
４  ランド部
５  ミニバイア部
６  （電子部品の）リード部
７  はんだ
【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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