(57)【要約】【課題】端子と回路のハンダ接続性を確保しつつ、回路基板の予備加熱時間を短縮して、回路基板組立体の生産性を向上させる。【解決手段】絶縁基板本体２’を黒色に形成して、ハンダ接続時の予備加熱用の光熱１６ａの吸収効率を高めた回路基板２を採用する。絶縁基板本体２’の部品配置面２ａを黒色とし、絶縁基板本体のハンダ接続面２ｂを緑色とすることも有効である。絶縁基板本体２’の予備加熱が必要な箇所を部分的に黒色とすることも有効である。絶縁基板本体２’の黒色の部品配置面２ａを予備加熱用の光熱１６ａで予備加熱した後、絶縁基板本体のハンダ接続面２ｂに端子１１〜１３をハンダ付けする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板本体を黒色に形成して、ハンダ接続時の予備加熱用の光熱の吸収効率を高めたことを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記絶縁基板本体の部品配置面を黒色とし、該絶縁基板本体のハンダ接続面を緑色としたことを特徴とする請求項１記載の回路基板。
【請求項３】
前記絶縁基板本体の予備加熱が必要な箇所を部分的に黒色としたことを特徴とする請求項１又は２記載の回路基板。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の回路基板を用いたハンダ付け方法であって、前記絶縁基板本体の黒色の部品配置面側を前記予備加熱用の光熱で予備加熱した後、該絶縁基板本体のハンダ接続面に端子をハンダ付けすることを特徴とする回路基板のハンダ付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板本体を予備加熱してフローハンダ等で基板本体上の部品の端子を回路にハンダ接続させる回路基板とそのハンダ付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４（ａ）（ｂ）は、従来の回路基板のハンダ付け方法の一形態を示すものである（特許文献１参照）。
【０００３】
図４（ａ）の如く、この回路基板５２のハンダ付け方法は、チェンコンベア５１上に複数の回路基板５２を等ピッチで配置し、チェンコンベア５１の上下において、回路基板５２の送り方向Ｂに予備加熱用の遠赤外線ヒータ５３と、恒温加熱用の遠赤外線ヒータ５４と、急加熱（リフローハンダ）用の近赤外線ヒータ５５と、冷却ファン５６とを順に配置して、回路基板５２の予備加熱を行った後、回路基板上の部品５８（図４（ｂ））の端子を回路基板の５２の回路にハンダ接続するものである。
【０００４】
図４（ｂ）の如く、回路基板５２の前後の端部が搬送治具５７の上に配置され、搬送治具５７がチェンコンベア上に配置される。図４（ｂ）では回路基板５２を遠赤外線ヒータ５３で予備加熱する状態を示している。
【０００５】
予備加熱（５３）で回路基板５２が常温から加熱され、恒温加熱（５４）で回路基板５２の温度が一定に維持され、急加熱（５５）で回路基板５２が２００°Ｃ以上に加熱されて、プリント回路（ランド）上のクリームハンダ（図示せず）が溶融され、回路基板上の部品５８がプリント回路５２にハンダ接続され、ファン５６で冷却される。
【特許文献１】特開昭６２−１４４８７６号公報（第３〜４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、回路基板５２の絶縁性の基板本体は、端子のハンダ接続部の視認性を高めるために、緑色の合成樹脂を用いて形成されている。回路基板５２の上面５２ａに部品５８が配置され、回路基板５２のスルーホールを通って部品５８の端子が回路基板５２の下面５２ｂから少し突出し、回路基板５２の下面側で端子が銅箔等の回路にハンダ接続される。ハンダ接続後に端子のハンダ接続の良否が作業者によって目視確認される。
【０００７】
端子と回路基板５２とのハンダ接続をフローハンダによって行う場合は、緑色の回路基板５２の上面５２ａすなわち部品配置面の温度が光源（５３）による予備加熱で１００°Ｃ程度に加熱される。図４の例では恒温加熱５４を行っているが、フローハンダの場合、光源（５３）による予備加熱の後、回路基板５２をフローハンダ槽（図示せず）に浸漬して端子と回路とのハンダ接続を行い、回路基板組立体５９を得るのが一般的である。
【０００８】
回路基板５２の予備加熱時間はハンダ回路基板組立体５９の生産性に影響する要素であり、できる限り短くすることが望まれていた。そうかと言って、回路基板５２の表面（上面）温度が規定の予備加熱温度に達しない状態でハンダ接続を行ったのでは、ハンダ上がり性やぬれ性が低下して、端子のハンダ接続部の品質を確保できないという問題を生じてしまう。
【０００９】
本発明は、上記した点に鑑み、端子と回路のハンダ接続性を確保しつつ、回路基板の予備加熱時間を短縮して、回路基板組立体の生産性を向上させることのできる回路基板とそのハンダ付け方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る回路基板は、絶縁基板本体を黒色に形成して、ハンダ接続時の予備加熱用の光熱の吸収効率を高めたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成により、黒色の絶縁基板本体が緑色等の絶縁基板本体に較べて光熱を効率良く吸収して、絶縁基板本体の温度上昇すなわち予備加熱が短時間で行われる。
【００１２】
請求項２に係る回路基板は、請求項１記載の回路基板において、前記絶縁基板本体の部品配置面を黒色とし、該基板本体のハンダ接続面を緑色としたことを特徴とする。
【００１３】
上記構成により、ハンダ接続面が目にやさしく視認性の良い緑色であるので、端子と回路とのハンダ接続部の目視検査が検査員の負担なく正確に行われる。
【００１４】
請求項３に係る回路基板は、請求項１又は２記載の回路基板において、前記絶縁基板本体の予備加熱が必要な箇所を部分的に黒色としたことを特徴とする。
【００１５】
上記構成により、絶縁基板本体の部品配置箇所（少なくとも部品の端子配置箇所）が黒色化されて、部品の端子や絶縁基板本体の端子接続位置のみが確実に予備加熱され、それ以外の絶縁基板本体部分は緑色等で予備加熱温度が抑えられる。
【００１６】
請求項３に係る回路基板のハンダ付け方法は、請求項１〜３の何れかに記載の回路基板を用いたハンダ付け方法であって、前記絶縁基板本体の黒色の部品配置面側を前記予備加熱用の光熱で予備加熱した後、該絶縁基板本体のハンダ接続面に端子をハンダ付けすることを特徴とする。
【００１７】
上記構成により、請求項１〜３の何れかに記載の発明の作用効果と同様の作用効果が奏せられる。部品としてはリレー等の電気電子部品やコネクタ等が挙げられ、これら部品が絶縁基板の上面（部品配置面）に配置され、部品の端子が回路基板を下面（ハンダ接続面）側に貫通して回路基板の回路にハンダ接続される。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の発明によれば、黒色の絶縁基板本体が緑色等の絶縁基板本体に較べて光熱を効率良く吸収して、絶縁基板本体の温度上昇すなわち予備加熱が短時間で行われるから、ハンダ接続を含む回路基板組立体の生産性が向上する。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、ハンダ接続面のみを視認性の良い緑色としたことで、回路基板の予備加熱時間を短縮しつつ、端子と回路とのハンダ接続部の目視検査を検査員の負担なく正確に行うことができる。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、回路基板における部品のハンダ接続箇所のみを確実に予備加熱することができ、それ以外の回路基板部分の不要な加熱を抑止して、回路基板の反り等の熱影響を防ぐことができる。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３の何れかに記載の発明におけると同様の効果が奏せられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１〜図２は、本発明に係る回路基板とそのハンダ付け方法の一実施形態を示すものである。
【００２３】
この回路基板２は、絶縁性の基板本体（絶縁基板本体）２’を黒色に形成して、光源１６による回路基板２の予備加熱を従来の緑色の回路基板（大きさ形状は図２と同じ）よりも短い時間で行えるようにしたものである。
【００２４】
基板本体２’は、黒色の顔料を透明なガラス繊維に混合して、黒色のプリプレグとして形成される。黒色の顔料等としては、カーボンブラックよりも絶縁性の高い材料を用いることが好ましい（一例として特開平３−２７５５３６号公報参照）。
【００２５】
基板本体２’の色以外の構成は従来と同様であり、例えば基板本体２’の表裏面２ａ，２ｂに回路４が所要パターンに形状され、回路４の上から絶縁被膜（図示せず）が形成され、基板本体２’の厚み方向中間に導電性のメタルコア（図示せず）が配置されている。図２の回路基板２は上面（部品配置面）２ａ側を示したものである。
【００２６】
回路基板２の上面（部品配置面）２ａの色を黒色とし、回路基板２の下面（ハンダ接続面）２ｂの色を緑色とすることも有効である。この場合は、例えば、中間層のメタルコア（図示せず）の上面に黒色のプリプレグを接着し、メタルコアの下面に緑色の既存のプリプレグを接着する。あるいは、プリプレグは既存の緑色ないし透明色のものを用い、回路４の上に形成する絶縁被膜を黒色として基板本体２’の上面（部品配置面）２ａないし上面２ａと下面（ハンダ接続面）２ｂとに被着させたり、透明な絶縁被膜に黒色の塗料を塗布する。何れの場合も基板本体２’が黒色に形成される。
【００２７】
図１の例において、黒色の回路基板２の上面２ａに各種コネクタ５〜７や端子ブロック８等の部品や、リレーや抵抗等の電気電子部品（図示しない部品）が配置されている。前側のコネクタ５は、絶縁樹脂製のコネクタハウジング（符号５で代用）の下半側に複数本のピン状の端子１１を狭ピッチで並列に立設して構成され、端子１１の下端１１ａが回路基板２のスルーホール２１（図２）を下方に貫通している。左右のコネクタ６，７は、絶縁樹脂製の横長のコネクタハウジング（符号６，７で代用）に略Ｌ字状に屈曲した端子１２の水平部を収容して構成され、端子１２の垂直部が回路基板２のスルーホール２２（図２）を下方に貫通している。
【００２８】
後側の端子ブロック８は、ヒューズ接続用の複数の挟持端子１３を絶縁樹脂製のブロック本体（符号８で代用）に水平に配置して構成され、挟持端子１３はバスバー部１３ａを一体に有し、バスバー部１３ａがＬ字状に屈曲してその垂直部が回路基板２のスルーホール２３（図２）を下方に貫通している。リレー等の部品（図示せず）の端子も同様に回路基板２のスルーホール２４（図２）を下方に貫通している。スルーホール２４を貫通したこれら各端子１１〜１３のハンダ接続部（予定部１１ａ等）が、回路基板１の予備加熱の後、回路基板１の下面１ｂ側でフローハンダ槽（図示せず）に浸漬される。図２で符号２５は回路基板固定用の小ねじ挿通孔である。
【００２９】
黒色の回路基板２を用いたことで、光源１６による回路基板２の上面（部品配置面）２ａの予備加熱温度は従来と同じ加熱時間で１１０°Ｃ程度に加熱される。従来は１００°Ｃ程度であるので、１０°Ｃ程度予備加熱温度が上昇する。予備加熱温度は従来と同じであればよいので（あまり予備加熱温度が高いと、リレー等の着色樹脂部品が破損する心配がある）、予備加熱時の温度上昇が速いことで、予備加熱時間が従来よりも短縮され、フローハンダ工程を含めた回路基板組立体３８の生産性が向上する。
【００３０】
なお、回路基板２の上下面全体や上面２ａ全体を黒色とする代わりに、回路基板２の部品配置箇所すなわち予備加熱が必要な箇所のみを黒色とすることも有効である。図１，図２の実施形態においては、回路基板２のスルーホール２２〜２４の配置箇所又は、スルーホール２２〜２４の配置箇所とその近傍とを黒色とする。スルーホール２２〜２４の近傍には部品としてコネクタ５〜７や端子ブロック８やリレー等が配置され、あるいは少なくともこれら部品の端子１１〜１３が配置される。
【００３１】
部分的に黒色とするには、絶縁樹脂基板本体２’を二色成形してもよいが（黒色以外の部分は緑色とする）、例えば回路基板２の上下面２ａ，２ｂないし上面２ａに黒色のシール（図示せず）を部分的に貼り付けたり、黒色の塗料を部分的に塗布したりすることも可能である。
【００３２】
図３（ａ）〜（ｃ）は、参考までに回路基板のハンダ付け方法の他の形態を工程毎に示すものである。回路基板２は上記同様に、上下面が黒色又は上面（部品配置面）が黒色で下面（ハンダ接続面）が緑色のもの、あるいは部品配置箇所のみが黒色のものである。図１と同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００３３】
この回路基板のハンダ付け方法は、上パレット３１と下パレット３とで成る合成樹脂製の搬送治具３２を用いて、回路基板２と回路基板上のコネクタ等の各部品５〜８やリレー等の電気電子部品（図示しない部品）とを保持した状態で、図３（ａ）の如く、回路基板２の下面２ａにフラックス３３をスプレー式に塗布し、次いで図３（ｂ）の如く、回路基板２を上下から予備加熱（プリヒート）１６，３４し、次いで図３（ｃ）の如く、回路基板２の下面２ａをフローハンダ槽３５に浸漬して、溶融ハンダを噴流圧３５ａでプリント回路等の端子接続部（ランドやスルーホール）に付着させて、回路基板２の回路と各部品５〜８やリレー等の端子１１〜１３とをハンダ接続（１４）させるものである。
【００３４】
図３（ａ）の搬送治具３２において、回路基板２は下パレット３の上に配置され、上パレット３１を回路基板２の上から被せるように下パレット３に装着して、上パレット３１の押さえ部１５のばね力で各部品６〜８を押さえて回路基板２に固定し、図３（ｃ）のフローハンダ３５の噴流圧３５ａに対抗させる。
【００３５】
下パレット３には回路基板２を露出させる大きな開口２６が設けられ、開口２６内でハンダの噴流３５ａが行われる。上パレット３１には軽量化と光源１６からの光熱１６ａを通過させるための複数の開口３７が設けられている。上下のパレット３，３１は例えば係止部（図示せず）のスナップ嵌合で相互に固定される。
【００３６】
図３（ａ）のフラックス３３は回路基板２の回路部と部品５〜８の端子部１１，１３とのハンダ接合面の酸化被膜を除去するための溶剤である。図３（ｂ）で回路基板面２ａのフラックス３３が活性化する温度（１００〜１２０°Ｃ程度）まで回路基板２を予備加熱する。予備加熱の目的はハンダ上がりやハンダのぬれ性を促進するためでもある。
【００３７】
図３（ｂ）の回路基板２の上面２ｂ側の予備加熱は光源１６（４００°Ｃ程度）の照射で行い、下面２ａ側の予備加熱は温風３４の吹き付けで行っている。黒色の回路基板２を用いることで、光源１６による予備加熱時間を従来（緑色の回路基板）の２０秒よりも短くすることができる。回路基板２は搬送治具３２ごとコンベア等の搬送手段で図３（ａ）〜（ｃ）の各工程に送られる。回路基板２に各部品５〜８やリレー等の端子がハンダ接続されて回路基板組立体３８が構成される。ハンダ槽３５への回路基板２の浸漬時間は１０秒程度である。
【００３８】
なお、上記実施形態においては、回路基板２の表裏面（上下面）２ａ，２ｂに回路４を形成したが、回路基板２の裏面（下面）２ｂのみに回路４を形成し、回路４のランド部（図示せず）やスルーホール２１〜２４に各端子１１〜１３等をハンダ接続することも可能である。また、上記実施形態においてはフローハンダ３５を用いたが、上記黒色の回路基板２を図４の従来例のようなリフローハンダに適用することも可能である。この場合、回路基板２の予備加熱には光熱１６ａを使用することは言うまでもない。
【００３９】
また、図３（ｂ）の実施形態において、回路基板２の下側の予備加熱を熱風３４ではなく光源１６で行い、上側の予備加熱用の光源１６は省略ないし同時使用することも可能である。但しこの場合は、回路基板２の下面（ハンダ接続面）２ｂが黒色であるので、ハンダ接続部の視認性は緑色基板の場合よりもやや低下する懸念がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る回路基板とそのハンダ付け方法の一実施形態を示す正面図である。
【図２】同じく回路基板を示す平面図である。
【図３】回路基板のハンダ付け方法の他の形態を示す、（ａ）はフレックス塗布時の正面図、（ｂ）は予備加熱時の正面図、（ｃ）はフローハンダ付け時の正面図である。
【図４】（ａ）は従来の回路基板のハンダ付け方法の一形態を示す正面図、（ｂ）は同じく要部を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４１】
２          回路基板
２’        絶縁基板本体
２ａ        上面（部品配置面）
２ｂ        下面（ハンダ接続面）
１１〜１３  端子
１６ａ      光熱
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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