(57)【要約】【課題】  リフロー時のフラックスの飛散・付着による部品の電気的接触不良を低減させる。【解決手段】  絶縁基板上に形成された部品をはんだ付けするためのパターンランド上の一部をソルダーレジストで覆うソルダーレジスト形成部を形成する構造をなしたプリント基板において、前記ソルダーレジスト形成部の一部にソルダーレジストを形成しない凹部を設けることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に形成された部品をはんだ付けするためのパターンランドと、前記パターンランド上の一部をソルダーレジストで覆うソルダーレジスト形成部とを備えたプリント基板において、
前記ソルダーレジスト形成部の一部にソルダーレジストを形成しない凹部を設けることを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
請求項１記載のプリント基板において、前記パターンランドは、必要とされる機械的強度に応じた所定の大きさのパターンランドであることを特徴とするプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフロー装置を用いて部品を実装するプリント基板に係り、特にリフロー時のフラックス飛散による接触不良を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ等の小型の電子機器におけるプリント基板への部品の実装方法は、絶縁基板上に形成されたパターンランド上に、はんだとフラックスとを含むはんだペーストを印刷した後、部品のはんだ付け端子を、接合するためのパターンランドの位置に合わせて搭載し、リフロー装置による加熱ではんだが融解し、金属接合することで前記部品とプリント基板上のパターンランドとが電気的に接続するものである。また、はんだには部品のはんだ付け端子とパターンランドとの電気的接合の他に、部品をプリント基板上に物理的に固定し、保持するという役割もある。
【０００３】
また、はんだペーストに含まれているフラックスには絶縁基板上に形成されたパターンランドの酸化膜の除去、酸化防止作用という効果に加え、はんだの界面張力を低下させ、はんだ付けを容易にするという効果があり、はんだ付けに不可欠な物質である。しかしながら、フラックスは電気的絶縁性を持っているとともにはんだ付け時の高温環境下でははんだ部から周囲に流れ出るとともに飛散するという性質がある。ここで、ビデオカメラのように小型の電子機器の場合は部品が小型のものを使う必要があり、はんだ部の近傍に接続用の端子が配置され場合がある。そのため、飛散したフラックスが接続用の端子の表面に付着して接触不良を起こしてしまうという問題があった。
【０００４】
このようなフラックスの流出・飛散を低減する従来技術では、回路基板の電極間にフラックスが流出して、連続したフラックスの被膜を形成することを防げる程度の高さの障壁を設けることによって、半田付け後の電子回路基板の電極間に連続的なフラックス残渣を形成させないようにしている。（例えば、特許文献１参照）
また、他の従来技術では、絶縁基板１の上側にソルダーレジスト被膜６をシルク印刷によって形成する際にフラックスの溜り部用凹部８を設けることによりソルダーレジスト面に発生するフラックスの斑点を防止している。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開２００２−１８５１２９号公報
【特許文献２】特開平５−１３９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ビデオカメラの小型化により外部装置との接続を行う接続コネクタも小型のものが使用されるようになってきている。このような接続コネクタでは、ケーブル等を接続するときに加わる力に対応するため、補強端子を設けてプリント基板の貫通穴を通してパターンランドとはんだ付けすることにより、機械的強度を確保するようになっている。すなわち、所定の大きさのパターンランドに、はんだを盛り上げるようにはんだ付けすることにより機械的強度を確保するのが一般的である。そのため、はんだ部は高くなり、はんだ部からのフラックスも高いところからも流れてくることになる。また、接続コネクタの小型化により補強端子とケーブルと接触する接続端子との距離が近くなっており、補強端子のはんだ付け時のフラックスが接触端子に付着しやすくなってきている。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１記載の従来技術はチップ部品のはんだ部からのフラックスを防止するものであり、接続コネクタのようにはんだを盛り上げる場合のフラックス流出については配慮されていない。すなわち、電極部及びクリーム半田部に隣接して絶縁層を配置しているので、絶縁層以上にはんだが盛り上がる場合にはフラックス流出を防止できないという問題があった。さらに、絶縁層は樹脂等の別部材で形成する必要がありプリント基板のコストアップになるという問題もあった。
【０００７】
また、上記特許文献２記載の従来技術の問題点を図４、図５を用い説明する。ここでは、部品として外部装置との接続を行う接続コネクタをはんだ付けした場合を示し説明する。
【０００８】
図４は、従来技術の部品を搭載したプリント基板の断面図を示す。１は絶縁基板、２は銅箔によるパターンランド、３は絶縁基板１上またはパターンランド２上に形成されたソルダーレジスト、４ははんだ部、５ははんだペースト（図示せず）から流れ出たフラックス、６は外部機器との接続を行うためにケーブルが接続される接続コネクタの補強端子、７は接続コネクタ、８は接続コネクタ７における外部機器と電気的接続を行うためにケーブルの接続端子と接触する接続端子、１１は絶縁基板１上でソルダーレジスト３を形成しない凹部、５１は飛散して接続端子８に付着したフラックス、Ｕはソルダーレジスト３の厚み寸法を示す。ここで、パターンランド２上に機械的強度を確保するために多めのはんだペーストを印刷し補強端子６を貫通穴１２を通して搭載した後、リフロー装置により加熱すると、はんだペーストが融解しはんだ部４は盛り上がり高い位置からフラックス５が周囲に向かって流れ出す。しかしながら、ソルダーレジスト３の厚みＵ（例えば２５μｍ）分の高さの壁では高さが不足するため、凹部１１ではフラックス５の流れをあまり止めることができず、凹部１１を越えてフラックス５がソルダーレジスト３上を接続端子８付近まで流れていき、そこで飛散することによって、接続端子８に飛散フラックス５１が付着する場合がでてくる。飛散フラックス５１の電気的絶縁性により接続端子８による外部との電気的接続がされなくなるという問題が発生する。
【０００９】
次に、図５はパターンランド２が大きい場合の部品を搭載したプリント基板の断面図を示す。ここでは、ケーブルを接続する時に接続コネクタ７に加わる力に対応した物理的強度を確保するためにパターンランド２を接続端子８側に大きくしている。この場合も、図４と同様に、リフロー装置による加熱ではんだが融解する際に発生したフラックス５が高い位置から周囲に向かって流れ出す。この場合には、凹部１１がはんだ部４から遠くなるため、はんだ部４から離れたフラックス５の高さが低くなっているので、はんだ部４から出たフラックス５はソルダーレジスト３の厚みＵ（例えば２５μｍ）分の高さの凹部１１が壁となって止まるが、凹部１１が接続端子８と近くなってしまい、フラックス５の飛散によって接続端子８に飛散フラックス５１が付着し、図４にて説明した場合と同様、接続端子８による外部との電気的接続がされなくなるという問題が発生する。
【００１０】
本発明の目的は、絶縁基板上に形成されたパターンランド上のソルダーレジスト形成部の一部にソルダーレジストを形成しない凹部を設けることで、フラックスの流れを止め、フラックスの飛散・付着による電気的接触不良を低減させるプリント基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するために本発明は、絶縁基板上に形成された部品をはんだ付けするためのパターンランドと、前記パターンランド上の一部をソルダーレジストで覆うソルダーレジスト形成部とを備えた構造をなしたプリント基板において、前記ソルダーレジスト形成部の一部にソルダーレジストを形成しない凹部を設けることを特徴とする。これにより、フラックスの流れを止め、フラックスの飛散・付着による電気的接触不良を低減させることができる。また、壁を形成するための別部材は不要であるのでコストアップをすることもない。
【００１２】
さらに、前記パターンランドは、必要とされる機械的強度に応じた所定の大きさのパターンランドであることを特徴とする。これにより、接続コネクタの補強端子のように機械的強度を確保するためにパターンランドが大きい場合でも、接続端子からの距離を確保できるので、フラックスの飛散・付着による電気的接触不良を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、絶縁基板上に形成されたパターンランド上のソルダーレジスト形成部の一部にソルダーレジストを形成しない凹部を設けることで、フラックスの流れを止め、フラックスの飛散・付着による電気的接触不良を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明によるプリント基板の一実施例について、図１から図３を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
初めに図１を用いて本実施例によるプリント基板の一実施例について説明する。図１は、本実施例による部品を搭載したプリント基板の断面図を示す。
【００１６】
１は絶縁基板、２は銅箔によるパターンランド、３は絶縁基板１上またはパターンランド２上に形成されたソルダーレジスト、４ははんだ部、５ははんだペースト（図示せず）から出たフラックス、６は外部機器との接続を行うためにケーブルが接続される接続コネクタの補強端子、７は接続コネクタ、８は接続コネクタにおける外部機器と電気的接続を行うためにケーブルの接続端子と接触する接続端子、９はパターンランド上のソルダーレジストを形成しない凹部、１２は貫通穴、Ｕはソルダーレジスト３の厚み寸法、Ｖはパターンランド２の厚み寸法、Ｌは凹部９の補強端子６から遠い側の端面から接続端子８までの寸法を示す。
【００１７】
本実施例によるプリント基板では、補強端子６を接続するパターンランド２の接続端子８側のパターンランド２上に、ソルダーレジスト３を形成しない凹部９を設ける構造となっている。尚、前記凹部９は複数設ける構造としてもよい。
【００１８】
この構造を有するプリント基板にて、補強端子６を有する接続コネクタ７を実装する場合、パターンランド２上に機械的強度を確保するために多めのはんだペースト（図示せず）を印刷し補強端子６を貫通穴１２を通して搭載した後、リフロー装置による加熱ではんだペーストが融解する際に、同時にはんだペーストから出たフラックス５がソルダーレジスト３上を伝って流れる。補強端子６を有する接続コネクタ７を実装する際には補強端子６をパターンランド２上にはんだ部４により、ある所定の機械的強度を持たせて固定するため、はんだペーストの量を多くする必要があり、その結果はんだ部４の高さが高くなる（盛り上がる）。よって、リフロー装置による加熱ではんだペーストが融解する際にはんだ部４から出るフラックス５は高い位置からも流れ出す。ここで、本実施例によるプリント基板によればソルダーレジスト３を形成しない凹部９を、厚み寸法Ｖ（本実施例では３５μｍ）のパターンランド２上に設けているので、凹部９によって形成される壁の高さはソルダーレジスト３の厚み寸法Ｕ（本実施例では２５μｍ）とパターンランド２の厚み寸法Ｖ（本実施例では３５μｍ）とを合計した高さ（本実施例では６０μｍ）となり、はんだペースト融解時のはんだ部４から流れ出るフラックス５の流れを凹部９によって形成するソルダーレジスト３の壁で止めることができる。これにより、フラックス５は凹部９で止まり、接続端子８にこれ以上近づくことはないため、フラックス５と接続端子８との距離Ｌを長くとることができる。そのため、フラックス５が飛散したとしても接続端子８まで届きにくくなり、接続端子８へのフラックス５の付着を低減することができ、従来技術において発生するフラックス５の接続端子８への付着による接続コネクタ７と外部機器との電気的接続不良を低減させることができる。また、パターンランド上のソルダーレジスト凹部により壁を形成しているので、コストアップをすることもない。
【００１９】
次に、図２を用いて本実施例による部品を搭載したプリント基板の一実施例をさらに説明する。図２は、本実施例によるプリント基板の上面図を示す。なお、上述した図１と同じ部分については同じ番号とし、ここでは同じ番号の説明は省略する。１０はフラックス５の接続端子８側への流れる方向を示す。
【００２０】
本実施例によるプリント基板では、パターンランド２の外周部をソルダーレジスト３で覆い、補強端子６を通す貫通穴１２の周りははんだペーストが融解してはんだ部４があり、接続端子８側のパターンランド２上に、ソルダーレジスト３を形成しない凹部９を設けている。
【００２１】
ここで、リフロー装置による加熱によってはんだペーストが融解する際、同時にはんだ部４から流れ出るフラックス５は１０で示した方向にも流れ出すが、パターンランド２上のソルダーレジスト３を形成しない凹部９によって設けられた壁によって止めることができる。そのため、はんだペーストから出たフラックスは凹部９部分で止まり、接続端子８にこれ以上近づくことはないため、フラックス５と接続端子８との距離Ｌを長くとることができる。そのため、フラックス５が飛散したとしても接続端子８まで届きにくくなり、接続端子８へのフラックス５の付着を低減することができ、従来技術において発生するフラックス５の接続端子８への付着による接続コネクタ等７と外部機器との電気的接続不良を低減させることができる。
【００２２】
次に、図３を用いて本実施例によるプリント基板における寸法の決め方について説明する。図３は、本実施例によるプリント基板の断面図を示す。Ｐはパターンランド２の貫通穴１２端面から接続端子８側までのパターンランド幅寸法、Ｑは貫通穴１２側の端面からソルダーレジスト３までのパターンＡ２１のパターンＡ幅寸法、Ｒはパターンランド２上のソルダーレジストＡ３１のレジストＡ幅寸法、Ｓは凹部９幅寸法、Ｔは凹部９の補強端子６から遠い側の端面からパターンランド２の補強端子から遠い側の端面までのソルダーレジストＢ３２のレジストＢ幅寸法を示す。
【００２３】
本実施例においては、補強端子６をパターンランド２にある所定の機械的強度をもたせて固定するための寸法としてパターンランド幅寸法Ｐを０．４ｍｍとした。ここで、はんだ部４から遠い方が、はんだ部４から流れ出たフラックス５の高さが低くなるため、凹部９をできるだけはんだ部４から遠ざけた方が効果があるので、レジストＢ幅寸法Ｔはできるだけ小さくした方がよい。また、プリント基板製造上のバラツキがあっても凹部９の壁がパターンランド２上で形成される必要がある。本実施例では、パターンランド２上へのソルダーレジスト３形成の製造上のバラツキは０．０５μｍであるため、レジストＢ幅寸法Ｔは中心値として０．０５μｍとした。また、凹部幅寸法Ｓは補強端子６を接続するためのパターンランド２に印刷するはんだペーストの量と凹部９の長さとにより決定した。はんだペーストの量が増えることによりはんだペーストから流れ出るフラックスの量も増えるため、はんだペーストから流れ出るフラックスを全て溜め込むことができるようにする必要があるので、本実施例では０．１μｍとした。また、ソルダーレジスト形成幅は最小値０．１μｍという製造上の制限により、レジストＡ幅寸法Ｒは０．１μｍとした。結果パターンＡ幅寸法Ｑは残り０．１５μｍとなった。
【００２４】
以上のことから、本実施例のプリント基板の構造を用いることによって、はんだ付けによって部品をプリント基板上に物理的に固定するための補強端子を有した外部機器との接続コネクタ等の部品をプリント基板に実装する際、はんだ部から流れ出るフラックスと前記接続コネクタ等の部品における外部機器との接続端子との距離を確保できるので、前記接続端子へのフラックスの付着を低減することができ、前記接続コネクタ等の外部機器との電気的接続不良を低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例による部品を搭載したプリント基板の断面図
【図２】実施例による部品を搭載したプリント基板の上面図
【図３】実施例によるプリント基板の断面図
【図４】従来技術の部品を搭載したプリント基板の断面図
【図５】従来技術のパターンランド２が大きい場合の部品を搭載したプリント基板の断面図
【符号の説明】
【００２６】
１…絶縁基板、２…パターンランド、３…ソルダーレジスト、４…はんだ部、
５…フラックス、６…補強端子、７…接続コネクタ、８…接続端子、９…凹部、
１０…フラックスの流れる方向、１１…凹部、１２…貫通穴、２１…パターンＡ、
３１…ソルダーレジストＡ、３２…ソルダーレジストＢ、５１…飛散フラックス、
Ｌ…距離、Ｐ…パターンランド幅寸法、Ｑ…パターンＡ幅寸法、
Ｒ…レジストＡ幅寸法、Ｓ…凹部幅寸法、Ｔ…レジストＢ幅寸法、
Ｕ…ソルダーレジストの厚み寸法、Ｖ…・パターンランドの厚み寸法
【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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