(57)【要約】【課題】基板に挿入部品が実装された実装基板において、基板とリードとの剥がれを防止し、かつはんだ付けの際にはんだから挿入部品の本体部への熱伝導を抑制する。【解決手段】基板１１は、基板の互いに対向する第１及び第２主表面１１ａ及び１１ｂ間にリード挿入用孔部１７が貫通して形成されている。リード挿入用孔部は、第１孔部１９及び第２孔部２１が、この順に第１主表面側から第２主表面側へ一体的に連通して形成されている。第２孔部は、第１孔部の孔径と比して小さく、かつリード挿入用孔部に挿入すべくリードが挿入可能な孔径で形成されている。そして、第１孔部の内側壁面１９ｂ、及び第１主表面の第１孔部の開口端領域１１ｃを一体的に被覆するランド２３を具えている。【選択図】図１
2012134416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の互いに対向する第１及び第２主表面間にリード挿入用孔部が貫通して形成されている当該基板であって、
前記リード挿入用孔部は、第１孔部及び第２孔部が、この順に前記第１主表面側から前記第２主表面側へ一体的に連通して形成されており、
前記第２孔部は、前記第１孔部の孔径と比して小さく、かつ前記リード挿入用孔部に挿入すべくリードが挿入可能な孔径で形成されており、
前記第１孔部の内側壁面、及び前記第１主表面の、前記第１孔部の開口端領域を一体的に被覆するランドを具えている
ことを特徴とする基板。
【請求項２】
請求項１に記載の基板であって、
前記リード挿入用孔部は、第３孔部を更に含み、
前記第１孔部、前記第２孔部、及び該第３孔部が、この順に前記第１主表面側から前記第２主表面側へ一体的に連通して形成されており、
該第３孔部は、前記第２孔部の孔径と比して大きな孔径、または前記第２孔部の孔径と同一の孔径で形成されている
ことを特徴とする基板。
【請求項３】
請求項１に記載の基板であって、
当該基板は、第１基板層及び第２基板層が積層されて構成されており、
該第１基板層及び該第２基板層は、それぞれ積層方向に直交しかつ互いに対向する２つの主表面を有し、
前記第１孔部は、前記第１基板層の２つの主表面間を貫通して形成されており、
前記第２孔部は、前記第２基板層の２つの主表面間を貫通して形成されている
ことを特徴とする基板。
【請求項４】
請求項２に記載の基板であって、
当該基板は、第１基板層、第２基板層、及び第３基板層がこの順に積層されて構成されており、
該第１基板層、該第２基板層、及び該第３基板層は、それぞれ積層方向に直交しかつ互いに対向する２つの主表面を有し、
前記第１孔部は、前記第１基板層の２つの主表面間を貫通して形成されており、
前記第２孔部は、前記第２基板層の２つの主表面間を貫通して形成されており、
前記第３孔部は、前記第３基板層の２つの主表面間を貫通して形成されている
ことを特徴とする基板。
【請求項５】
請求項２または４に記載の基板であって、
前記第３孔部は、当該基板に載置すべくスペーサを該第３孔部に嵌め込んだ状態で固定可能な孔径で形成されている
ことを特徴とする基板。
【請求項６】
請求項１または３に記載の基板を製造する方法であって、
互いに対向する第１及び第２主表面を有する材料基板の該第１主表面側から前記第１孔部を、及び該第２主表面側から前記第２孔部を、前記第１孔部及び前記第２孔部が一体的に連通するようにそれぞれ形成することによって、前記リード挿入用孔部を形成し、
然る後、前記第１孔部の内側壁面、及び前記第１主表面の、前記第１孔部の開口端領域を一体的に被覆するランドを形成する
ことを特徴とする基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板を用意する第１工程と、
リードを有する挿入部品の該リードを前記第２主表面側から前記リード挿入用孔部に挿入することによって、該リードを前記第１主表面側から突出させる第２工程と、
該リードと前記ランドとをはんだ付けすることによって、前記挿入部品を前記基板に実装する第３工程と
を含むことを特徴とする実装基板の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の実装基板の製造方法であって、
延在方向に直交する幅が前記第２孔部の孔径よりも大きく設定されている拡大部を有する前記リードを用い、
前記第２工程において、該拡大部が前記第２主表面に接するまで挿入する
ことを特徴とする実装基板の製造方法。
【請求項９】
請求項５に記載の基板を用意する第１工程と、
前記スペーサを該基板の前記第３孔部に嵌め込んで載置し、然る後、リードを有する挿入部品の該リードを、前記スペーサを貫通させて、前記第２主表面側から前記リード挿入用孔部に挿入することによって、該リードを前記第１主表面側から突出させる第２工程と、
該リードと前記ランドとをはんだ付けすることによって、前記挿入部品を前記基板に実装する第３工程と
を含むことを特徴とする実装基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、挿入部品を実装するための基板、その製造方法、及びその基板に挿入部品を実装して製造される実装基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、基板に種々の電子部品を実装する際には、これら実装する電子部品（以下、実装部品とも称する）を基板にはんだ付けする。
【０００３】
そして、実装部品を基板にはんだ付けする方法としては、主にフローはんだ付け及びリフローはんだ付けの２種類のはんだ付け方法が利用されている。そして、例えば実装部品の種類や形状に応じて、これらフローはんだ付けまたはリフローはんだ付けのいずれかの方法が選択され、実装部品が基板にはんだ付けされる。
【０００４】
ＤＩＰコネクタやＬＥＤ等の、基板に貫通して形成されたリード挿入用孔部に、リードを挿入して実装する実装部品（以下、挿入部品とも称する）は、従来、主にフローはんだ付けを用いて、はんだ付けが行われている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、図６及び図７を参照して、例えば特許文献１に開示されている従来技術による基板及び製造方法を用いて、挿入部品を基板にはんだ付けして実装する場合のフローを簡単に説明する。
【０００６】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術による実装基板の製造方法を説明する工程図である。これらの各図は、それぞれ、製造の各工程における基板および実装部品（すなわち挿入部品）を、基板の厚み方向、すなわち各図に示す基板の第１主表面１０１ａ及びこの第１主表面１０１ａに対向する第２主表面１０１ｂに直交する方向に切り取った切り口で示してある。
【０００７】
まず、挿入部品１０３を、フローはんだ付けを用いて基板１０１に実装する際には、基板のはんだ付けを行う側の主表面を下向きにして配置する。図６（Ａ）に示す構成例では、はんだ付けを行う側の主表面として、基板１０１の第１主表面１０１ａを下向きにして配置してある。
【０００８】
また、基板１０１は、第１主表面１０１ａ及びこの第１主表面１０１ａに対向する第２主表面１０１ｂ間を貫通して形成されているリード挿入用孔部１０９を有している。
【０００９】
また、基板１０１の第１主表面１０１ａ側の、リード挿入用孔部１０９の開口（第１開口とも称する）１０９ａの周辺領域、すなわち第１開口端領域１０１ｃには、リード１０５と基板１０１とを電気的に接続するためのパッド１１１が設けられている。
【００１０】
そして、第１工程では、挿入部品１０３が具えているリード１０５を基板１０１の第２主表面１０１ｂ側の開口（第２開口とも称する）１０９ｂからリード挿入用孔部１０９に挿入する（図６（Ａ）参照）。
【００１１】
その結果、リード１０５は、リード挿入用孔部１０９の第１主表面１０１ａ側の第１開口１０９ａから突出する。
【００１２】
次に、第２工程では、フローはんだ付けを用いて、挿入部品１０３のリード１０５の、第１開口１０９ａから突出した部分（以下、突出部分とも称する）１０５ａと基板１０１とをはんだ付けする（図６（Ｂ）参照）。
【００１３】
フローはんだ付けは、基板１０１の、リード挿入用孔部１０９に挿入されたリード１０５が突出する側の表面、すなわち第１主表面１０１ａをはんだディップ槽（図示せず）に浸すことによって行われる。その結果、基板１０１の第１開口端領域１０１ｃに設けられているパッド１１１と、基板１０１の第１主表面１０１ａ側に突出したリード１０５の突出部分１０５ａとがはんだ付けされる。これによって、挿入部品１０３が基板１０１に実装されるとともに、リード１０５とパッド１１１とがはんだ１１３によって電気的に接続される。
【００１４】
ここで、図６（Ａ）及び（Ｂ）の構成例では、第１開口端領域１０１ｃに設けられているパッド１１１を利用して、挿入部品１０３のリード１０５を基板１０１にはんだ付けする例について説明したが、リード挿入用孔部１０９を所謂スルーホールとして、このスルーホールに設けられたランドを利用してリード１０５を基板１０１にはんだ付けする構成としてもよい。
【００１５】
すなわち、図７に示すように、基板１０１は、リード挿入用孔部１０９の内側壁面１０９ｃ、基板の第１主表面１０１ａ側の第１開口端領域１０１ｃ、及び基板１０１の第２主表面１０１ｂ側の第２開口１０９ｂの周辺領域、すなわち第２開口端領域１０１ｄを一体的に被覆するランド１１５を具えている。ランド１１５は、上述したパッド１１１と同様に、挿入すべくリード１０５と基板１０１とを電気的に接続するために設けられている。そして、このランド１１５及びリード挿入用孔部１０９を含んでスルーホール１１７が構成されている。
【００１６】
スルーホール１１７を利用して基板１０１に挿入部品１０３を実装する場合においても、上述したフローはんだ付けによって、挿入部品１０３のリード１０５と基板１０１とがはんだ付けされる。
【００１７】
すなわち、基板１０１の、リード挿入用孔部１０９に挿入されたリード１０５が突出する側の表面、すなわち第１主表面１０１ａ側からはんだディップ槽（図示せず）に浸すことによって、ランド１１５と、リード１０５の突出部分とがはんだ付けされる。
【００１８】
そして、フローはんだ付けの際に、スルーホール１１７内にはんだ１１９を充填することによって、リード１０５をランド１１５の表面１１５ａの全面とはんだ付けすることができる。
【００１９】
ここで、スルーホール１１７を利用する場合には、図７に示すように、はんだ１１９が、リード１０５を挿入する側の表面、すなわち第２主面１０９ｂ側に至って設けられるため、上述したパッド１１１を利用する場合（図６（Ｂ）参照）と比して、挿入部品１０３の本体部１０７とはんだ１１９との離間距離が小さくなる。
【００２０】
その結果、フローはんだ付けの際に高温加熱状態にあるはんだ１１９の熱が、本体部１０７へ伝導し易い。
【００２１】
そのため、はんだ１１９から本体部１０７への熱伝導を抑制するために、スルーホール１１７を利用する場合には、図７に示すように、本体部１０７を、リード１０５を挿入する側の第２主表面１０１ｂから浮かせた状態で、すなわち本体部１０７と第２主表面１０１ｂとを離間させた状態で実装することが必須である。
【００２２】
そして、挿入部品１０３の本体部１０７と基板１０１の第２主表面１０１ｂとを確実に離間させるために、第２主表面１０１ｂにスペーサ（図示せず）を載置し、すなわち本体部１０７と第２主表面１０１ｂとの間にスペーサを配設して、このスペーサを貫通してリード１０５をスルーホール１１７に挿入する技術が周知である（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開平８−２８８６４１号公報
【特許文献２】特開２００４−２３４８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
上述したパッド１１１を利用して基板１０１に挿入部品１０３を実装する構成例（図６（Ｂ）参照）では、リード１０５が、第１主表面１０１ａ側の第１開口端領域１０１ｃのみで基板１０１とはんだ付けされる。そのため、スルーホール１１７を利用する構成例（図７参照）と比してリード１０５及び基板１０１の双方においてはんだ付けされる面積が小さく、挿入部品１０３に対して外部から負荷が加わった場合、リード１０５がはんだ付けされた箇所から剥がれてしまう恐れがある。
【００２５】
これに対して、スルーホール１１７を利用して基板１０１に挿入部品１０３を実装する構成例（図７参照）では、スルーホール１１７内にはんだ１１９が充填された状態でリード１０５と基板１０１がはんだ付けされるため、パッド１１１を利用する構成例（図６（Ｂ）参照）と比して外部からの負荷に対する強度が強く、上述した剥がれを抑制することができる。
【００２６】
しかしながら、スルーホール１１７を利用する構成例では、既に説明したように、パッド１１１を利用する構成例と比して、はんだ１１９の熱が本体部１０７へ伝導し易いという問題がある。そこで、上述したように、はんだ１１９から本体部１０７への熱伝導を抑制するために、本体部１０７を、熱伝導の影響を受けない程度に第２主表面１０１ｂから離間させて実装することが必要となり、より好適には、本体部１０７と第２主表面１０１ｂとの間にスペーサを配設することが望まれる。
【００２７】
そのため、本体部１０７を第２主表面１０１ｂから離間させる、すなわち浮かせることによって挿入部品１０３が傾く、または第２主表面１０１ｂに載置したスペーサが傾くという恐れがあり、その結果、製造される実装基板の歩留まりを悪化させるという問題が生じる。
【００２８】
そこで、この発明の目的は、外部からの負荷に起因する基板とリードとの剥がれを防止でき、かつはんだから挿入部品の本体部への熱伝導を抑制できる基板の構造及び製造方法、さらにこの基板に挿入部品を実装して得られる実装基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上述の目的の達成を図るため、この発明の第１の要旨による基板は、以下の特徴を有している。
【００３０】
すなわち、第１の要旨による基板は、基板の互いに対向する第１及び第２主表面間にリード挿入用孔部が貫通して形成されている。
【００３１】
リード挿入用孔部は、第１孔部及び第２孔部が、この順に第１主表面側から第２主表面側へ一体的に連通して形成されている。
【００３２】
第２孔部は、第１孔部の孔径と比して小さく、かつリード挿入用孔部に挿入すべくリードが挿入可能な孔径で形成されている。
【００３３】
そして、この発明による基板は、第１孔部の内側壁面、及び第１主表面の、第１孔部の開口端領域を一体的に被覆するランドを具えている。
【００３４】
また、この発明の第２の要旨による基板の製造方法は、上述した第１の要旨による基板を製造する方法であって、以下の工程を含んでいる。
【００３５】
すなわち、互いに対向する第１及び第２主表面を有する材料基板の第１主表面側から第１孔部を、及び第２主表面側から第２孔部を、第１孔部及び第２孔部が一体的に連通するようにそれぞれ形成することによって、リード挿入用孔部を形成する。
【００３６】
然る後、第１孔部の内側壁面、及び第１主表面の、第１孔部の開口端領域を一体的に被覆するランドを形成する。
【００３７】
また、この発明の第３の要旨による実装基板の製造方法は、以下の第１工程から第３工程を有している。
【００３８】
すなわち、まず、第１工程では、上述した第１の要旨による基板を用意する。
【００３９】
次に、第２工程では、リードを有する挿入部品の該リードを第２主表面側からリード挿入用孔部に挿入することによって、該リードを第１主表面側から突出させる。
【００４０】
次に、第３工程では、リードとランドとをはんだ付けすることによって、挿入部品を基板に実装する。
【発明の効果】
【００４１】
第１の要旨による基板、及び第２の要旨による製造方法によって製造された基板では、第１孔部の内側壁面、及び第１主表面の、第１孔部の開口端領域とを被覆するランドによって、上述したスルーホールが構成されている。そのため、リード挿入用孔部に挿入したリードをはんだ付けする際に、第１孔部にはんだを充填することによって、良好な強度で、すなわち上述したリードの剥がれを防止できる強度で、挿入部品と基板とをはんだ付けすることができる。
【００４２】
また、第１の要旨による基板、及び第２の要旨による製造方法によって製造された基板では、第２孔部にはランドが設けられておらず、かつこの第２孔部は、第１孔部と比して孔径が小さく設定されているため、リード挿入用孔部に挿入したリードをはんだ付けする際に、第２孔部にはんだが流入することが防止される。
【００４３】
その結果、第２孔部内ではリードがはんだ付けされない。そのため、第２孔部の深さ、すなわち第１及び第２主表面に直交する方向に沿った第２孔部の深さを以って、はんだと挿入部品の本体部との離間距離を確保することができる。従って、この第２孔部において、第１孔部に充填されるはんだから挿入部品の本体部へ伝導する熱を放熱することができる。
【００４４】
また、第３の要旨による実装基板の製造方法によれば、上述した第１の要旨による基板を用いて、挿入部品を該基板に実装することによって、第１孔部において剥がれを防止できる強度でリードがはんだ付けされ、かつフローはんだ付けの際に、第２孔部においてはんだから挿入部品の本体部へ伝導する熱を放熱させて、実装基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、第１の実施の形態による基板を説明する概略的端面図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、第１の実施の形態による実装基板の製造方法を説明する、概略的端面で示した工程図である。
【図３】第１の実施の形態による実装基板の製造方法を説明する、概略的端面で示した工程図であり、図２（Ａ）に続く工程図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、第２の実施の形態による基板を説明する概略的端面図である。
【図５】第２の実施の形態による基板を利用して製造された実装基板を説明する概略的端面図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術による実装基板の製造方法を説明する、概略的端面で示した工程図である。
【図７】従来技術による実装基板の製造方法を説明する、概略的端面で示した工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態による基板、その製造方法、及びその基板を利用した実装基板の製造方法について説明する。なお、各図は、この発明が理解できる程度に、各構成要素の形状、大きさ、及び配置関係を概略的に示してあるに過ぎない。従って、この発明の構成は、何ら図示の構成例にのみ限定されるものではない。
【００４７】
〈第１の実施の形態〉
第１の実施の形態では、互いに孔径の異なる第１孔部及び第２孔部を含むリード挿入用孔部が形成されている基板、及びその製造方法について説明する。
【００４８】
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、第１の実施の形態による基板を説明する概略図である。この図は、それぞれ基板を当該基板の厚み方向、すなわち図に示す基板１１の第１主表面１１ａ及びこの第１主表面１１ａに対向する第２主表面１１ｂに直交する方向に切り取った切り口で示してある。
【００４９】
第１の実施の形態による基板１１は、好ましくは平行平板状の基板であり、好ましくは例えば周知のガラスエポキシ基板である。そして、この実施の形態では、基板１１は、例えば単一の基板によって構成された基板、または複数の基板が積層されて構成された基板のいずれの構成としてもよい。
【００５０】
図１（Ａ）では、基板１１が、単一の基板によって構成された構成例を示している。また、図１（Ｂ）では、基板１１が、２つの基板が積層されて構成された構成例、すなわち各々ガラスエポキシ基板である第１基板層１３及び第２基板層１５がこの順に積層されて構成された場合の構成例を示している。
【００５１】
図１（Ａ）に係る構成例と図１（Ｂ）に係る構成例との構成の相違は、単一の基板を用いるか２層の積層基板を用いるかにあるので、それ以外の構成は共通である。従って、以下の説明では、この第１の実施の形態を、図１（Ｂ）を参照して、第１基板層１３及び第２基板層１５が積層されて構成された基板１１について説明する。
【００５２】
基板１１には、互いに対向する第１主表面１１ａ及び第２主表面１１ｂ間にリード挿入用孔部１７が貫通して形成されている。
【００５３】
リード挿入用孔部１７は、基板１１に挿入部品を実装する際に、挿入部品に設けられているリードを挿入するための孔部として設けられている。そのために、このリード挿入用孔部１７は、第１孔部１９及び第２孔部２１が、この順に基板１１の第１主表面１１ａ側から第２主表面１１ｂ側へ一体的に連通して形成されている。そして、基板１１に実装すべく挿入部品が有するリードの数及び配置に対応した数及び配置でリード挿入用孔部１７が形成されている。
【００５４】
図１（Ｂ）に示す構成例では、第１基板層１３及び第２基板層１５は、それぞれ積層方向（すなわち基板１１の厚み方向）に直交しかつ互いに対向する２つの主表面１３ａ、１３ｂ、１５ａ、及び１５ｂを有している。そして、第１孔部１９は、第１基板層１３の２つの主表面１３ａ及び１３ｂ間を貫通して形成されている。また、第２孔部２１は、第２基板層１５の２つの主表面１５ａ及び１５ｂ間を貫通して形成されている。
【００５５】
そして、これら第１孔部１９及び第２孔部２１は、互いに異なる孔径を有している。
【００５６】
すなわち、第２孔部２１の孔径Ｗ２は、第１孔部１９の孔径Ｗ１と比して小さく設定されている。
【００５７】
また、第２孔部２１の孔径Ｗ２は、当該基板１１に挿入部品を実装する際にリード挿入用孔部１７に挿入すべくリードが挿入可能な孔径に設定されている。
【００５８】
ここで、第２孔部２１の孔径Ｗ２は、例えば挿入されたリードが傾く（すなわち基板１１の厚み方向に対して傾く）のを防止するために、またはリードをはんだ付けする際のはんだがこの第２孔部２１内に流入するのを防止するために、リードを挿入可能な孔径であって、かつ挿入すべくリードの径の製造誤差に応じてできる限り小さく設定されているのが好ましい。
【００５９】
また、基板１１は、第１孔部１９の内側壁面１９ｂ、及び第１主表面１１ａの、第１孔部１９の開口（第１開口とも称する）１９ａの周辺領域、すなわち第１開口端領域１１ｃを一体的に被覆するランド２３を具えている。
【００６０】
ランド２３は、好ましくは例えば銅を材料として構成されており、基板１１に実装すべく挿入部品のリードと当該基板１１とを電気的に接続するために設けられている。
【００６１】
そして、第１孔部１９において、この第１孔部１９及びランド２３を含むスルーホール２５が構成されている。挿入部品を基板１１に実装する際には、リード挿入用孔部１７に挿入されたリードが、このスルーホール２５のランド２３とはんだ付けされる。
【００６２】
ここで、挿入部品を基板１１に実装する際には、十分な強度で、すなわちはんだ付けされたリードがランド２３から剥がれない強度でランド２３とリードとをはんだ付けするために、第１孔部１９内、すなわちスルーホール２５内にはんだを充填した状態ではんだ付けを行う。
【００６３】
そのために、スルーホール２５の径、すなわち第１孔部１９の内側壁面１９ｂを被覆するランド２３に画成された孔の径Ｗ３を、挿入すべくリードの径に対して例えば１．２倍程度の大きさに設定するのが好ましい。
【００６４】
また、上述したリードの剥がれを防止するために、第１孔部１９の深さ、すなわち第１主表面１１ａ及び第２主表面１１ｂに直交する方向に沿った第１孔部１９の深さを、例えば実装すべく挿入部品の重量に応じた好適な値に設定するのが好ましい。すなわち、例えば１０ｋｇ以下の挿入部品を実装する場合には、第１孔部１９の深さを例えば少なくとも１．６ｍｍに設定するのが好ましい。
【００６５】
そして、図１（Ｂ）に示す構成例のように、２つの基板、すなわち第１基板層１３及び第２基板層１５を積層させて基板１１を構成する場合には、第１基板層１３の厚みによって第１孔部１９の深さを設定する。すなわち、第１孔部１９の深さを例えば１．６ｍｍに設定するためには、基板１１を構成する第１基板層１３の厚みを１．６ｍｍに設定するのが好ましい。
【００６６】
なお、図１（Ｂ）では、第１基板層１３及び第２基板層１５がそれぞれ単一の基板によって構成されている場合の構成例を示してあるが、これら第１基板層１３及び第２基板層１５を各々複数の基板の積層体で構成してもよい。その場合には、第１孔部１９の深さを所望の値に設定するために、第１基板層１３を構成する基板の数及びそれら各々の厚みを、設定すべく第１孔部１９の深さに応じて設定するのが好ましい。すなわち、例えば第１基板層１３を２つの基板を積層させて構成する場合であって、第１孔部１９の深さを例えば１．６ｍｍに設定する場合には、第１基板層１３を構成するそれら基板を例えば各々０．８ｍｍに設定するのが好ましい。
【００６７】
また、既に説明したように、挿入部品を基板１１に実装する際のフローはんだ付けでは、高温加熱状態にあるはんだの熱が、挿入部品の本体部へ伝導し易い。
【００６８】
そこで、この第１の実施の形態による基板１１では、はんだから挿入部品の本体部への熱伝導を抑制するために、第２孔部２１の深さ、すなわち第１主表面１１ａ及び第２主表面１１ｂに直交する方向に沿った第２孔部２１の深さを以って、はんだと挿入部品とを離間させる。そして、はんだ付けの際に、はんだからリードを経て挿入部品の本体部へ伝導する熱を、第２孔部２１において放熱させる。
【００６９】
伝導熱を放熱させるために設定する第２孔部２１の深さは、例えば実装すべく挿入部品の種類に応じた好適な値に設定するのが好ましい。すなわち、例えば本体部とはんだとを１．６ｍｍ離間させることが推奨されている挿入部品を実装する場合には、第２孔部２１の深さを１．６ｍｍに設定するのが好ましい。
【００７０】
そして、図１（Ｂ）に示す構成例のように、２つの基板、すなわち第１基板層１３及び第２基板層１５を積層させて基板１１を構成する場合には、第２基板層１５の厚みによって第２孔部２１の深さを設定する。すなわち、第２孔部２１の深さを例えば１．６ｍｍに設定するためには、基板１１を構成する第２基板層１５の厚みを１．６ｍｍに設定するのが好ましい。
【００７１】
なお、図１（Ｂ）では、第１基板層１３及び第２基板層１５がそれぞれ単一の基板によって構成されている場合の構成例を示してあるが、上述したように、これら第１基板層１３及び第２基板層１５を各々複数の基板の積層体で構成してもよい。その場合には、第２孔部２１の深さを所望の値に設定するために、第２基板層１５を構成する基板の数及びそれら各々の厚みを、設定すべく第２孔部２１の深さに応じて設定するのが好ましい。すなわち、例えば第２基板層１５を２つの基板を積層させて構成する場合であって、第２孔部２１の深さを例えば１．６ｍｍに設定する場合には、第２基板層１５を構成するそれら基板を例えば各々０．８ｍｍに設定するのが好ましい。
【００７２】
ここで、図１（Ｂ）に示す構成例の基板１１は、例えば以下に説明する製造方法を用いて製造することができる。
【００７３】
すなわち、まず、第１孔部１９が設けられている第１基板層１３、及び第２孔部２１が設けられている第２基板層１５を、第１孔部１９及び第２孔部２１が一体的に連通するように積層させることによって、リード挿入用孔部１７を形成する。
【００７４】
次に、第１孔部１９の内側壁面１９ｂ、及び第１主表面１１ａの、第１孔部１９の開口端領域１１ｃを一体的に被覆するランド２３を、好ましくは例えば銅を材料として周知のメッキ技術を用いて形成して、図１（Ｂ）に示すような基板１１を得る。
【００７５】
また、基板１１の他の製造方法として、図１（Ａ）または（Ｂ）に示す構成例の基板１１を、例えば以下に説明する製造方法を用いて製造してもよい。
【００７６】
すなわち、まず、基板１１の出発材料として、互いに対向する第１及び第２主表面を有する材料基板を用意する（図示せず）。材料基板の第１及び第２主表面は、それぞれ製造される基板１１の第１及び第２主表面１１ａ及び１１ｂに対応する。
【００７７】
この材料基板は、例えば単一の基板によって構成された基板、または複数の基板が積層されて構成された基板とする。
【００７８】
そして、例えば周知のエッチング技術を用いて、材料基板の第１主表面側から第１孔部１９を、及び第２主表面側から第２孔部２１を、これら第１孔部１９及び第２孔部２１が一体的に連通するようにそれぞれ形成することによって、リード挿入用孔部１７を形成する。
【００７９】
次いで、第１孔部１９の内側壁面１９ｂ、及び第１主表面１１ａの、第１孔部１９の開口端領域１１ｃを一体的に被覆するランド２３を、好ましくは例えば銅を材料として周知のメッキ技術を用いて形成して、図１（Ａ）または（Ｂ）に示すような基板１１を得る。
【００８０】
以上説明したように、第１の実施の形態による基板１１では、第１孔部１９、及びこの第１孔部１９の内側壁面１９ｂと第１開口端領域１１ｃとを被覆するランド２３によって、スルーホール２５が構成されている。そのため、リード挿入用孔部１７に挿入したリードをはんだ付けする際に、第１孔部１９にはんだを充填することによって、良好な強度で、すなわち上述したリードの剥がれを防止できる強度で、挿入部品と基板１１とをはんだ付けすることができる。
【００８１】
また、第１の実施の形態による基板１１では、第２孔部２１にはランドが設けられておらず、かつこの第２孔部２１は、第１孔部１９と比して孔径が小さく設定されているため、リード挿入用孔部１７に挿入したリードをはんだ付けする際に、第２孔部２１にはんだが流入することが防止される。
【００８２】
その結果、第２孔部２１内ではリードがはんだ付けされない。そのため、第２孔部２１の深さを以って、はんだと挿入部品の本体部との離間距離を確保することができる。従って、この第２孔部２１において、第１孔部１９に充填されるはんだから挿入部品の本体部へ伝導する熱を放熱することができる。
【００８３】
次に、第１の実施の形態による基板１１を利用した実装基板の製造方法について説明する。
【００８４】
この実装基板の製造方法は、第１工程から第３工程までを含んでいる。以下、第１工程から順に各工程につき説明する。
【００８５】
図２（Ａ）及び（Ｂ）は、この第１の実施の形態による実装基板の製造方法を説明する工程図である。また、図３は、図２（Ａ）に続く工程図である。これらの各図は、それぞれ、各製造段階で得られた構造体を基板の厚み方向、すなわち各図に示す基板１１の第１主表面１１ａ及びこの第１主表面１１ａに対向する第２主表面１１ｂに直交する方向に切り取った切り口で示してある。
【００８６】
まず、第１工程では、上述したこの実施の形態による基板１１を用意する（図１（Ｂ）参照）。ここでは、第１基板層１３と第２基板層１５が積層された基板１１を用いるが、単一の基板１１を用いてもよい。
【００８７】
既に説明したように、挿入部品を、フローはんだ付けを用いて基板に実装する際には、基板のはんだ付けを行う側の主表面を下向きにして配置する。後述するように、この第１の実施の形態では、挿入部品のリードを基板１１の第２主面１１ｂ側から挿入し、然る後、第１主面１１ａ側においてフローはんだ付けを行う。そのために、この第１工程において用意する基板１１を、第１主表面１１ａを下向きにして配置するのが好ましい。
【００８８】
次に、第２工程では、リード２９を有する挿入部品２７のリード２９を、基板１１の第２主表面１１ｂ側からリード挿入用孔部１７に挿入して、図２（Ａ）に示すような構造体を得る。
【００８９】
その結果、図２（Ａ）に示すように、リード２９を基板１１の第１主表面１１ａ側から突出させる。
【００９０】
挿入部品２７は、例えばＤＩＰコネクタやＬＥＤ等である。
【００９１】
ところで、上述したように、フローはんだ付けでは、高温加熱状態にあるはんだの熱が、リード２９を経て挿入部品２７の本体部３１へ伝導するのを防止するために、はんだと本体部３１とを十分に、すなわちはんだからの伝導熱を放熱できる程度に離間させる必要がある。そして、既に説明したように、この実施の形態の基板１１では、第２孔部２１の深さ、すなわち第１主表面１１ａ及び第２主表面１１ｂに直交する方向に沿った第２孔部２１の深さを以って、続く第３工程において第１孔部１９内に充填されるはんだと挿入部品の本体部３１とを離間させることができる。
【００９２】
ここで、このはんだと挿入部品２７の本体部３１との離間距離を確実に確保するために、図２（Ｂ）に示すように、リード２９の延在方向の中途に予め周知の所謂タイバー部３３が設けられている挿入部品２７を用いるのが好ましい。すなわち、挿入部品２７として、リード２９の延在方向に直交する幅が第２孔部２１の孔径Ｗ２（図１（Ｂ）参照）よりも大きく設定されている拡大部（すなわちタイバー部３３）を有する当該リード２９を具えている挿入部品２７を用いるのが好ましい。
【００９３】
拡大部３３、すなわちタイバー部３３を有するリード２９を用いる場合には、この第２工程において、拡大部３３が基板１１の第２主表面１１ｂに接するまでリード２９をリード挿入用孔部１７に挿入する。既に説明したように、拡大部３３の幅は第２孔部２１の孔径Ｗ２よりも大きく設定されているため、図２（Ｂ）に示すように、この拡大部３３がリード挿入用孔部１７に挿入されることはない。従って、リード２９を挿入する際において、拡大部３３がリード挿入用孔部１７の第２主表面１１ｂ側の開口、すなわち第２孔部２１の第２主表面１１ｂ側の開口（第２開口とも称する）２１ａに達した時点で、リード２９の挿入が止まる。その結果、より確実に第２孔部２１の深さを以って、はんだと挿入部品の本体部３１とを離間させることができる。
【００９４】
次に、第３工程では、リード２９とランド２３とをはんだ付けすることによって、挿入部品を基板１１に実装して、図３に示すような構造体、すなわち実装基板３７を得る。
【００９５】
そこで、上述した周知のフローはんだ付けを用いて、リード２９とランド２３とをはんだ付けする。既に説明したように、フローはんだ付けは、基板１１の、リード挿入用孔部１７に挿入されたリード２９が突出している側の表面、すなわち第１主表面１１ａをはんだディップ槽（図示せず）に浸すことによって行われる。
【００９６】
その結果、はんだ３５が第１孔部１９内、すなわちスルーホール２５内に充填された状態でリード２９とランド２３とがはんだ付けされる。これによって、挿入部品２７が基板１１に実装されるとともに、リード２９とランド２３とがはんだ３５によって電気的に接続される。
【００９７】
ここで、はんだ３５が充填される第１孔部１９にはその内側壁面１９ｂを被覆するランド２３が設けられているのに対して、第２孔部２１にはランドが設けられていない。そして、既に説明したように、ランド２３は例えば銅によって、また、第２基板層１５は例えばガラスエポキシ基板によって、それぞれ構成されている。このような材質の差異に起因して、ランド２３と第２孔部２１の内壁面２１ｂとでは、はんだとの付着性に差が生じる。すなわち、ランド２３にははんだ３５が付着し易く、第２孔部２１の内壁面２１ｂにはランド２３と比してはんだ３５が付着し難い。
【００９８】
さらに、既に説明したように、第２孔部２１は、第１孔部１９と比して孔径が小さく、リードが挿入可能な孔径であって、かつ挿入すべくリードの径の製造誤差に応じてできる限り小さく設定されている。
【００９９】
その結果、この第３工程におけるフローはんだ付けの際に、第２孔部２１内にはんだ３５が付着すること、及び第２孔部２１にはんだ３５が流入することが防止される。
【０１００】
そして、第１の実施の形態による実装基板の製造方法によれば、上述した基板１１を利用して挿入部品２７を該基板１１に実装することによって、第１孔部１９、すなわちスルーホール２５において剥がれを防止できる強度でリード２９がはんだ付けされ、かつフローはんだ付けの際に、第２孔部２１においてはんだ３５から挿入部品２７の本体部３１へ伝導する熱を放熱させて、実装基板３７を製造することができる。
【０１０１】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、第１の実施の形態において説明したリード挿入用孔部が上述した第１孔部及び第２孔部に加えて更に第３孔部を含んで形成されている基板、及びその製造方法について説明する。
【０１０２】
なお、この第２の実施の形態による基板が、上述した第１の実施の形態による基板と相違するのは、リード挿入用孔部が第３孔部を含んで形成されている点である。その他の構成要素及び作用効果は、第１の実施の形態と同様であるので、共通する構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【０１０３】
図４（Ａ）及び（Ｂ）は、第２の実施の形態による基板を説明する概略図である。この図は、基板を当該基板の厚み方向、すなわち図に示す基板４１の第１主表面４１ａ及びこの第１主表面４１ａに対向する第２主表面４１ｂに直交する方向に切り取った切り口で示してある。
【０１０４】
第２の実施の形態による基板４１は、上述した第１の実施の形態による基板１１（図１（Ａ）及び（Ｂ）参照）と同様に、好ましくは平行平板状の基板であり、好ましくは例えば周知のガラスエポキシ基板である。そして、この実施の形態では、基板４１は、例えば単一の基板によって構成された基板、または複数の基板が積層されて構成された基板のいずれの構成としてもよい。
【０１０５】
図４（Ａ）では、基板４１が、単一の基板によって構成された構成例を示している。また、図４（Ｂ）では、基板４１が、３つの基板が積層されて構成された構成例、すなわち各々ガラスエポキシ基板である第１基板層１３、第２基板層４２、及び第３基板層３９がこの順に積層されて構成された場合の構成例を示している。
【０１０６】
図４（Ａ）に係る構成例と図４（Ｂ）に係る構成例との構成の相違は、単一の基板を用いるか３層の積層基板を用いるかにあるので、それ以外の構成は共通である。従って、以下の説明では、この第２の実施の形態を、図４（Ｂ）を参照して、第１基板層１３、第２基板層４２、及び第３基板層３９が積層されて構成された基板４１について説明する。
【０１０７】
基板４１には、互いに対向する第１主表面４１ａ及び第２主表面４１ｂ間にリード挿入用孔部４５が貫通して形成されている。
【０１０８】
リード挿入用孔部４５は、上述した第１の実施の形態によるリード挿入用孔部１７（図１（Ｂ）参照）と同様に、挿入部品を実装する際に、挿入部品に設けられているリードを挿入するための孔部として設けられている。そのために、このリード挿入用孔部４５は、第１孔部１９、第２孔部４４、及び第３孔部４３が、この順に基板４１の第１主表面４１ａ側から第２主表面４１ｂ側へ一体的に連通して形成されている。そして、基板４１に実装すべく挿入部品が有するリードの数及び配置に対応した数及び配置でリード挿入用孔部４５が形成されている。
【０１０９】
図４（Ｂ）に示す構成例では、第１基板層１３、第２基板層４２、及び第３基板層３９は、それぞれ積層方向（すなわち基板４１の厚み方向）に直交しかつ互いに対向する２つの主表面１３ａ、１３ｂ、４２ａ、４２ｂ、３９ａ、及び３９ｂを有している。そして、第１孔部１９は、第１基板層１３の２つの主表面１３ａ及び１３ｂ間を貫通して形成されている。また、第２孔部４４は、第２基板層４２の２つの主表面４２ａ及び４２ｂ間を貫通して形成されている。また、第３孔部４３は、第３基板層３９の２つの主表面３９ａ及び３９ｂ間を貫通して形成されている。
【０１１０】
そして、第３孔部４３の孔径Ｗ４は、第２孔部４４の孔径Ｗ２と比して大きいか、もしくは同一の孔径で形成されている。図４（Ｂ）では、第３孔部４３の孔径Ｗ４を第２孔部４４の孔径Ｗ２と比して大きく設定した場合の構成例について示してある。
【０１１１】
ここで、既に説明したように、フローはんだ付けの際に、はんだから挿入部品の本体部へ熱が伝導するのを抑制するために、はんだと挿入部品の本体部とを離間させる必要がある。この実施の形態では、後述するように第２孔部４４及び第３孔部４３の深さを以って、はんだと挿入部品の本体部とを離間させる。そして、基板４１では、このはんだと挿入部品の本体部との離間距離を確実に確保するために、基板４１の第２主表面４１ｂ側にスペーサを載置することによって、基板４１と挿入部品の本体部と間にスペーサを配設することができる。
【０１１２】
そこで、基板４１の第２主表面４１ｂ側に載置すべくスペーサを第３孔部４３に嵌め込んだ状態で固定可能な孔径で、当該第３孔部４３が形成されているのが好ましい。
【０１１３】
すなわち、第３孔部４３の孔径Ｗ４は、この第３孔部４３に嵌め込んで基板４１に載置されるスペーサが傾く（すなわち基板４１の厚み方向に対して傾く）のを防止するために、スペーサを嵌め込み可能な孔径であって、かつ載置すべくスペーサの幅に応じてできる限り小さく設定されているのが好ましい。
【０１１４】
また、第２孔部４４の孔径Ｗ２は、上述した第１の実施の形態による第２孔部２１の孔径と同様に、すなわちリード挿入用孔部１７に挿入すべくリードが挿入可能な孔径に設定されている。
【０１１５】
また、既に説明したように、挿入部品を基板４１に実装する際のフローはんだ付けでは、高温加熱状態にあるはんだの熱が、挿入部品の本体部へ伝導し易い。
【０１１６】
そこで、この第２の実施の形態による基板４１では、はんだから挿入部品の本体部への熱伝導を抑制するために、第２孔部４４及び第３孔部４３の深さ、すなわち第１主表面４１ａ及び第２主表面４１ｂに直交する方向に沿った第２孔部４４及び第３孔部４３の深さの和を以って、はんだと挿入部品とを離間させる。そして、はんだ付けの際に、はんだからリードを経て挿入部品の本体部へ伝導する熱を、第２孔部４４及び第３孔部４３において放熱させる。
【０１１７】
伝導熱を放熱させるために設定する第２孔部４４及び第３孔部４３の深さは、例えば実装すべく挿入部品の種類に応じた好適な値に設定するのが好ましい。すなわち、例えば本体部とはんだとを１．６ｍｍ離間させることが推奨されている挿入部品を実装する場合には、第２孔部４４及び第３孔部４３の深さの和を１．６ｍｍに設定するのが好ましい。
【０１１８】
そして、図４（Ｂ）に示す構成例のように、第２孔部４４が形成されている第２基板層４２、及び第３孔部４３が形成されている第３基板層３９の積層構造を含んで、基板４１が構成されている場合には、これら第２基板層４２及び第３基板層３９の厚みによって第２孔部４４及び第３孔部４３の深さを設定する。すなわち、第２孔部４４及び第３孔部４３の深さの和を例えば１．６ｍｍに設定するためには、第２基板層４２及び第３基板層３９の厚みを各々０．８ｍｍに設定するのが好ましい。
【０１１９】
なお、第１孔部１９及びランド２３の構成については、上述した第１の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。
【０１２０】
ここで、図４（Ｂ）に示す構成例の基板４１は、例えば以下に説明する製造方法を用いて製造することができる。
【０１２１】
すなわち、まず、第１孔部１９が設けられている第１基板層１３、第２孔部４４が設けられている第２基板層４２、及び第３孔部４３が設けられている第３基板層３９を、この順に、第１孔部１９、第２孔部４４、及び第３孔部４３が一体的に連通するように積層させることによって、リード挿入用孔部４５を形成する。
【０１２２】
次に、第１孔部１９の内側壁面１９ｂ、及び第１主表面４１ａの、第１孔部１９の開口端領域４１ｃを一体的に被覆するランド２３を、好ましくは例えば銅を材料として周知のメッキ技術を用いて形成して、図４（Ｂ）に示すような基板４１を得る。
【０１２３】
また、基板４１の他の製造方法として、図４（Ａ）または（Ｂ）に示す構成例の基板４１を、例えば以下に説明する製造方法を用いて製造してもよい。
【０１２４】
すなわち、まず、基板４１の出発材料として、互いに対向する第１及び第２主表面を有する材料基板を用意する（図示せず）。材料基板の第１及び第２主表面は、それぞれ製造される基板４１の第１及び第２主表面４１ａ及び４１ｂに対応する。
【０１２５】
この材料基板は、例えば単一の基板によって構成された基板、または複数の基板が積層されて構成された基板とする。
【０１２６】
そして、例えば周知のエッチング技術を用いて、材料基板の第１主表面側から第１孔部１９を、及び第２主表面側から第２孔部４４及び第３孔部４３を、これら第１孔部１９、第２孔部４４、及び第３孔部４３がこの順に一体的に連通するようにそれぞれ形成することによって、リード挿入用孔部４５を形成する。
【０１２７】
次に、第１孔部１９の内側壁面１９ｂ、及び第１主表面４１ａの、第１孔部１９の開口端領域４１ｃを一体的に被覆するランド２３を、好ましくは例えば銅を材料として周知のメッキ技術を用いて形成して、図４（Ａ）または（Ｂ）に示すような基板４１を得る。
【０１２８】
ここで、図５は、この第２の実施の形態による基板４１を用いて製造した実装基板であって、上述した第３孔部４３を利用して基板４１にスペーサ４７を載置させた構成の実装基板４９を示す図である。この図は、実装基板４９を当該実装基板４９の厚み方向、すなわち図に示す基板４１の第１主表面４１ａ及びこの第１主表面４１ａに対向する第２主表面４１ｂに直交する方向に切り取った切り口で示してある。
【０１２９】
図５に示すように基板４１にスペーサ４７を載置した状態で挿入部品２７を実装する場合には、上述した第１の実施の形態による実装基板の製造方法における第２工程において、スペーサ４７を載置する。
【０１３０】
すなわち、第１の実施の形態で上述した第２工程において、まず、スペーサ４７を基板４７の第３孔部４３に嵌め込んで載置する。
【０１３１】
スペーサ４７は、例えば合成樹脂を材料として構成されているのが好ましい。また、このスペーサ４７には、挿入部品２７のリード２９を挿入するための孔部を設けておく。
【０１３２】
然る後、挿入部品２７のリード２９を、スペーサ４７を貫通させて、すなわち上述したスペーサ４７の孔部を通して、第２主表面４１ｂ側からリード挿入用孔部４５に挿入することによって、リード２９を第１主表面４１ａ側から突出させる。
【０１３３】
その結果、挿入部品２７の本体部３１と基板４１との間にスペーサ４７を挟み込んで配設することができる。
【０１３４】
このように、挿入部品２７の本体部３１と基板４１との間にスペーサ４７を配設することによって、フローはんだ付けの際に挿入部品２７の本体部３１とはんだ３５とを確実に離間させることができる。そのため、はんだ３５から挿入部品２７の本体部３１への熱伝導を抑制することができる。
【０１３５】
また、上述したように、第３孔部４３は、載置すべくスペーサを当該第３孔部４３に嵌め込んだ状態で固定可能な孔径に設定されている。そのため、基板４１の厚み方向に対して傾くことなくスペーサ４７を載置することができる。
【符号の説明】
【０１３６】
１１、４１、１０１：基板
１３：第１基板層
１５、４２：第２基板層
１７、４５、１０９：リード挿入用孔部
１９：第１孔部
２１、４４：第２孔部
２３、１１５：ランド
２５、１１７：スルーホール
２７、１０３：挿入部品
２９、１０５：リード
３１、１０７：本体部
３３：タイバー部（拡大部）
３５、１１３、１１９：はんだ
３７、４９：実装基板
３９：第３基板層
４３：第３孔部
４７：スペーサ
１１１：パッド
【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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