(57)【要約】【課題】  簡単かつ安価な構成にて、スルーホールの内部と基板との剥離を抑制する基板構造を提供すること。【解決手段】  積層基板１は、１枚の内層基板２の上下の面に２枚の外層基板３が積層され、内層基板２の上下の面には図示しない回路部品が実装され、外層基板３の表面に図示しない電気回路を構成する回路部品が実装される。積層基板１は、所々に上下に貫通する孔４を介して、異なった層間で回路と電気的接続を成すスルーホール５と、外層基板３の表面のスルーホール５の周囲に膜状に形成された円形を呈するランド６と、スルーホール５を軸としたランド６と同軸上であって内層基板２の上下の面に形成され、スルーホール５から延在し、内層基板２に対し直接積層される外層基板３と密着した補強ランド７とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層が積層され、少なくとも外面に回路部品が実装された基板と、
該基板に形成された孔を介して、異なった層間での電気的接続を成すスルーホールと、
前記基板の外面の前記スルーホールの位置に膜状に形成されたランドとを備え、
前記基板の内層において、前記スルーホールから延在し、前記基板と密着した補強ランドとを備えた基板構造。
【請求項２】
前記補強ランドは、前記内層では、前記回路部品と非接続となる請求項１に記載の基板構造。
【請求項３】
前記補強ランドは、表面に形成された前記ランドの面積よりも広面積とした請求項１または請求項２に記載の基板構造。
【請求項４】
前記補強ランドは、前記スルーホールから離れるに従い膜厚が厚くなる請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の基板構造。
【請求項５】
前記補強ランドは、膜厚が薄くなった溝が形成され、該溝の内部でも基板と密着する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の基板構造。
【請求項６】
前記補強ランドは、円形を呈する外周に楔状の溝が形成され、該溝の内部でも基板と密着する請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の基板構造。
【請求項７】
前記補強ランドは、積層される層間に設けられる請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の基板構造。
【請求項８】
前記補強ランドは、複数の前記複数の層のうちの一つの層の表面に形成され、前記一つの層に対し、直接積層される他の層と密着する請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の基板構造。
【請求項９】
前記補強ランドは、前記ランドの前記基板厚さ方向に投影した位置に形成される請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の基板構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路部品を実装する基板構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の層が積層され、表面に回路部品が実装される基板と、基板に形成された孔により、異なった層間での電気的接続を成すスルーホールと、基板の表面の前記スルーホールの位置に形成されたランドとを備え、ランドの上からスペーサー部品を取付けし、ランド部を強化した基板構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８６２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の基板構造では、スルーホールの周囲をランドで覆うが、鉛フリーはんだ（以下はんだ）が固まるとはんだの収縮によりスルーホールの内部で剥離が発生する虞がある。
【０００５】
また、特許文献１に記載される基板構造では、スペーサー部品を強度部品として用いることでスペーサー部品近傍側のスルーホールの内部と基板との剥離は抑制できるが、スペーサー部品から離れたスルーホールの内部と基板との剥離は抑制できる構造になっていない。更に、部品点数と組付け工数とが増加することで、コストアップに繋がる。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みて成されたものであり、簡単かつ安価な構成にて、スルーホールの内部と基板との剥離を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の課題解決手段は、複数の層が積層され、少なくとも外面に回路部品が実装された基板と、該基板に形成された孔を介して、異なった層間での電気的接続を成すスルーホールと、前記基板の外面の前記スルーホールの位置に膜状に形成されたランドとを備え、前記基板の内層において、前記スルーホールから延在し、前記基板と密着した補強ランドとを備えた構成とした。
【０００８】
また、前記補強ランドは、前記内層では、前記回路部品と非接続となることが好ましい。
【０００９】
また、前記補強ランドは、表面に形成された前記ランドの面積よりも広面積とすることが好ましい。
【００１０】
また、前記補強ランドは、前記スルーホールから離れるに従い膜厚が厚くなることが好ましい。
【００１１】
また、前記補強ランドは、膜厚が薄くなった溝が形成され、該溝の内部でも基板と密着することが好ましい。
【００１２】
また、前記補強ランドは、円形を呈する外周に楔状の溝が形成され、該溝の内部でも基板と密着することが好ましい。
【００１３】
また、前記補強ランドは、積層される層間に設けられることが好ましい。
【００１４】
また、前記補強ランドは、複数の前記複数の層のうちの一つの層の表面に形成され、前記一つの層に対し、直接積層される他の層と密着することが好ましい。
【００１５】
また、前記補強ランドは、前記ランドの前記基板厚さ方向に投影した位置に形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電子部品のはんだ付け構造によれば、基板の内層において、スルーホールから延在し、基板と密着した補強ランドを備えることで、補強ランドがスルーホールから基板の内部に入り込み、スルーホールと基板との接合強度を上げることで、スルーホールに対してはんだ付けした後、はんだが収縮しても補強ランドによりスルーホールの内部と基板との剥離を抑制することができる。これは従来のようにスペーサー部品は必要なく、簡単かつ安価な構成により、コスト低減が可能な基板構造とすることができる。
【００１７】
また、補強ランドは、内層では、回路部品と非接続とすることで、回路部品の回路構造のない部分に強固な補強ランドを設けることができる。
【００１８】
また、補強ランドは、表面に形成されたランドの面積よりも広面積とすることで、補強ランドと基板との接合強度が増すためスルーホールの内部と基板との剥離をより抑制することができる。
【００１９】
また、補強ランドは、スルーホールから離れるに従い膜厚が厚くなることで、補強ランドと基板との接合強度が増すためスルーホールの内部と基板との剥離をより抑制することができる。
【００２０】
また、補強ランドは、膜厚が薄くなった溝が形成され、溝の内部でも基板と密着することで、補強ランドと基板との接合強度が増すためスルーホールの内部と基板との剥離をより抑制することができる。
【００２１】
また、補強ランドは、円形を呈する外周に楔状の溝が形成され、溝の内部でも基板と密着することで、補強ランドと基板との接合強度が増すためスルーホールの内部と基板との剥離をより抑制することができる。
【００２２】
また、補強ランドは、積層される層間に設けられることで、補強ランドと基板との接合強度が増すためスルーホールの内部と基板との剥離をより抑制することができる。
【００２３】
また、補強ランドは、複数の前記複数の層のうちの一つの層の表面に形成され、前記一つの層に対し、直接積層される他の層と密着することで、補強ランドと基板との接合強度が増すためスルーホールの内部と基板との剥離をより抑制することができる。
【００２４】
また、補強ランドは、ランドの基板厚さ方向に投影した位置に形成されることで、補強ランドと基板との接合強度が増すためスルーホールの内部と基板との剥離をより抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る積層基板のはんだ付け前の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る積層基板のはんだ付け後の断面図である。
【図３】本発明の第１変形例に係る積層基板のはんだ付け前の断面図である。
【図４】本発明の第２変形例に係る積層基板のはんだ付け前の断面図である。
【図５】本発明の第３変形例に係る積層基板のはんだ付け前の断面図である。
【図６】本発明の第４変形例に係る補強ランドの平面図である。
【図７】本発明の第４変形例に係る積層基板のはんだ付け前の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係る積層基板１（基板）のはんだ付け前の断面図である。積層基板１は、１枚の内層基板２の上下の面に２枚の外層基板３が積層され、内層基板２の上下の面には図示しない回路部品が実装され、外層基板３の表面に図示しない電気回路を構成する回路部品が実装される。積層基板１は、所々に上下に貫通する孔４を介して、異なった層間で回路と電気的接続を成すスルーホール５と、外層基板３の表面のスルーホール５の周囲に膜状に形成された円形を呈するランド６と、スルーホール５を軸としたランド６と同軸上であって内層基板２の上下の面に形成され、スルーホール５から延在し、内層基板２に対し直接積層される外層基板３と密着した補強ランド７とを備える。つまり、補強ランド７は、ランド６の積層基板１厚さ方向に投影した位置に形成され、積層基板１と密着する。
【００２８】
また、内層基板２と外層基板３は、例えばガラスエポキシ基板を用いており、公知の積層プレス工程を施すことで積層基板１となる。なお、本実施形態では一例として４層基板を用いているが、これに限定されるものではなく、６層基板、８層基板といった積層基板でも良い。
【００２９】
また、スルーホール５は、銅メッキなどにより孔４の内面に銅皮膜を作り、ランド６と補強ランド７とが電気的接続される。
【００３０】
また、ランド６と補強ランド７はドーナツ状の銅箔であって、スルーホール５の周りを囲むよう設けられる。
【００３１】
また、ランド６は、外層基板３の表面に実装される回路部品（例えば、抵抗、コンデンサ、トランジスタ等）に接続されている。一方、補強ランド７のスルーホール５より離れる端部は、内層基板２の上下の面に実装される回路部品に接続されていない。
【００３２】
図２は、本発明の実施形態に係る積層基板１のはんだ付け後の断面図である。孔４にターミナル１１を挿入した状態で、スルーホール５とターミナル１１とを鉛フリーはんだ１２ではんだ付けをして電気的接続する。この際、図２に示すようにランド６の表面に山のように盛り上がった形状となるフィレット１２ａが形成される。
【００３３】
本発明の実施形態の動作について説明する。
【００３４】
孔４にターミナル１１の一端を挿入した状態で、スルーホール５の中に溶融した鉛フリーはんだ１２を流し込み、ランドの表面にフィレット１２ａを形成し、スルーホール５とターミナル１１とを電気的に接続する。
【００３５】
積層基板１（ガラスエポキシ）の線膨張係数が４０〜６８ｐｐｍ／℃、スルーホール５（銅）の線膨張係数が１７ｐｐｍ／℃とすると、補強ランド７がないと剥離しやすくなるが、本発明では、剥離を抑制する為、補強ランド７を形成する構成とした。
【００３６】
本発明の実施形態の効果について説明する。
【００３７】
本発明の実施形態は、積層基板１の内層基板２において、スルーホール５から延在し、積層基板１と密着した補強ランド７を備えることで、補強ランド７がスルーホール５から積層基板１の内部に入り込み、スルーホール５と積層基板１との接合強度を上げることができる。これにより、スルーホール５に対してはんだ付けした後、鉛フリーはんだ１２が収縮しても基板に密着した補強ランド７によりスルーホール５の内部と積層基板１との剥離を抑制することができる。これは従来のようにスペーサ部品は必要なく、簡単かつ安価な構成により、コスト低減が可能な基板構造とすることができる。
【００３８】
また、補強ランド７は、内層基板２の上下の面の両方にて回路部品と非接続とすることで、回路部品の回路構造のない部分に強固な補強ランド７を設けることができる。
【００３９】
また、補強ランド７は、内層基板２の上下の面の両方に設けられることで、更に補強ランド７と積層基板１との接合強度が増すためスルーホール５の内部と積層基板１との剥離をより抑制することができる。
【００４０】
図３は、本発明の第１変形例に係る積層基板１ａのはんだ付け前の断面図である。図１に示す実施形態と異なる点は、積層基板１ａが備える内層基板２ａにおいて、補強ランド７ａが補強ランド７の面積より周方向に面積が広がっている点である。
【００４１】
本発明の第１変形例の効果について説明する。
【００４２】
本発明の第１変形例は、補強ランド７ａは、補強ランド７の面積よりも広面積とすることで、補強ランド７ａと積層基板１ａとの接合強度が増すためスルーホール５の内部と積層基板１ａとの剥離をより抑制することができる。
【００４３】
図４は、本発明の第２変形例に係る積層基板１ｂのはんだ付け前の断面図である。図１に示す実施形態と異なる点は、積層基板１ｂが備える内層基板２ｂにおいて、補強ランド７ｂがスルーホール５から離れるに従い膜厚が厚くなる点である。
【００４４】
本発明の第２変形例の効果について説明する。
【００４５】
本発明の第２変形例は、補強ランド７ｂは、スルーホール５から離れるに従い膜厚が厚くなることで、補強ランド７ｂと積層基板１ｂとの接合強度が増すためスルーホール５の内部と積層基板１ｂとの剥離をより抑制することができる。
【００４６】
図５は、本発明の第３変形例に係る積層基板１ｃのはんだ付け前の断面図である。図１に示す実施形態と異なる点は、積層基板１ｃが備える内層基板２ｃにおいて、補強ランド７ｃの膜厚方向に膜厚が薄くなった溝８ａが形成され、溝８ａに外層基板３が入り込む点である。つまり、補強ランド７ｃは、ランド６の積層基板１厚さ方向に投影した位置に形成され、溝８ａの内部でも外層基板３と密着する。
【００４７】
本発明の第３変形例の効果について説明する。
【００４８】
本発明の第３変形例は、補強ランド７ｃは、膜厚方向に膜厚が薄くなった溝８ａが形成され、溝８ａに外層基板３が入り込むことで、補強ランド７ｃと外層基板３との接合強度が増すためスルーホール５の内部と積層基板１ｃとの剥離をより抑制することができる。
【００４９】
図６は、本発明の第４変形例に係る補強ランド７ｄの平面図である。補強ランド７ｄは、円形を呈する外周に等間隔で４箇所に楔状の溝８ｂが形成される。つまり、補強ランド７ｄは、ランド６の積層基板１厚さ方向に投影した位置に形成され、溝８ｂの内部でも外層基板３と密着する。
【００５０】
図７は、本発明の第４変形例に係る積層基板１ｄのはんだ付け前の断面図である。図１に示す実施形態と異なる点は、積層基板１ｄが備える内層基板２ｄにおいて、補強ランド７ｄは、円形を呈する外周に等間隔で４箇所に楔状の溝８ｂが形成される点である。
【００５１】
本発明の第４変形例の効果について説明する。
【００５２】
本発明の第４変形例は、補強ランド７ｄは、円形を呈する外周に等間隔で４箇所に楔状の溝８ｂが形成され、溝８ｂに外層基板３が入り込むことで、補強ランド７ｄと外層基板３との接合強度が増すためスルーホール５の内部と積層基板１ｄとの剥離をより抑制することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１    ４層基板（基板）
４    孔
５    スルーホール
６    ランド
７    補強ランド
８ａ  溝
８ｂ  溝
【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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