(57)【要約】【課題】Ｐｂフリーはんだを用いてもフラックス等の接点への付着を抑制しながら、電子部品を実装することができるプリント配線板を提供する。【解決手段】プリント配線板１は、プリント基板１０のＡ面１０ａにのみ接点２が形成されるとともに、プリント基板１０のＢ面１０ｂにのみ電子部品３，４が配置され、プリント基板１０の電子部品３，４が配置されたＢ面１０ｂにのみＰｂフリーはんだを用いたはんだ付けが行われ、電子部品３，４が実装される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の表面にスイッチとなる接点が形成されるとともに、電子部品がはんだ付けにより実装されるプリント配線板において、
前記プリント基板の一方の表面にのみ前記接点が形成されるとともに、同プリント基板の他方の表面にのみ前記電子部品が配置され、同プリント基板の電子部品が配置された表面にのみＰｂフリーはんだを用いたはんだ付けが行われ、同電子部品が実装される
ことを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線板において、
前記電子部品としてＬＥＤが実装される際には、前記プリント基板に貫通孔を形成し、前記接点が形成される表面側から光が放出されるように同貫通孔に同ＬＥＤを挿入し、前記プリント基板の電子部品としてＬＥＤが配置された表面にのみＰｂフリーはんだを用いたはんだ付けが行われる
ことを特徴とするプリント配線板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプリント配線板において、
前記接点にストリッパブルソルダレジストの膜を形成し、前記電子部品が配置されたプリント基板の表面にのみＰｂフリーはんだを用いたはんだ付けが行われる
ことを特徴とするプリント配線板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリント配線板において、
前記Ｐｂフリーはんだを用いたはんだ付けは、フローはんだ付け又はリフローはんだ付けである
ことを特徴とするプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｐｂフリーはんだに対応したプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板表面へ電子部品を実装する際には、フローはんだ付けやリフローはんだ付けが行われている。フローはんだ付けは、加熱して溶融した液体状のはんだが入ったはんだ槽の表層に電子部品を接着したプリント基板を浸し、溶融したはんだを接触させ、電子部品とプリント基板とをはんだ付けするものである。また、リフローはんだ付けは、予めペースト状のフラックスを含むクリームはんだがプリント基板に印刷され、このクリームはんだの表面に電子部品が配置されたプリント基板をリフロー炉内において熱風により加熱することでクリームはんだを溶融させ、電子部品とプリント基板とをはんだ付けするものである。ここで、図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、プリント基板１１０上には、電子部品１０４だけでなく、スイッチとして用いられる接点１０２が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記の接点１０２が設けられたプリント基板１１０に電子部品１０４がはんだ付けされる前に、電子部品１０４とプリント基板１１０との接合面の酸化膜を除去する目的で塗布されるフラックス等が接点へ付着することを防止するためにストリッパブルソルダレジストの膜が接点１０２を覆うように形成される。このストリッパブルソルダレジストは、はんだを加熱した後にプリント基板１１０から残渣なく剥がすことができ、ピンセット等でプリント基板１１０から剥離する。
【特許文献１】特開２００３−２４９７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、はんだ材料としてはＰｂが含まれる例えばＳｎ−Ｐｂ共晶はんだが従来から用いられているが、環境への配慮からはんだ材料としてＰｂが含まれないＰｂフリーはんだを用いることが要求されている。そこで、はんだ材料としてＰｂフリーはんだに切り替えたところ、Ｐｂフリーはんだの溶融温度が従来のＰｂが含まれるはんだの溶融温度よりも高いため、はんだを溶融する加熱温度を従来よりも高くすることが必要となった。
【０００５】
ところが、本願出願人による実験によれば、上記のＰｂフリーはんだを溶融する加熱温度では、ストリッパブルソルダレジストが硬化してしまい剥がすことができなくなってしまうことがわかった。そのため、ストリッパブルソルダレジストを用いない、又はストリッパブルソルダレジストが硬化しないプリント配線板が求められていた。すなわち、Ｐｂフリーはんだを用いてもフラックス等の接点への付着を抑制しながら、電子部品を実装することができるプリント配線板が求められていた。
【０００６】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、Ｐｂフリーはんだを用いてもフラックス等の接点への付着を抑制しながら、電子部品を実装することができるプリント配線板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、プリント基板の表面にスイッチとなる接点が形成されるとともに、電子部品がはんだ付けにより実装されるプリント配線板において、前記プリント基板の一方の表面にのみ前記接点が形成されるとともに、同プリント基板の他方の表面にのみ前記電子部品が配置され、同プリント基板の電子部品が配置された表面にのみＰｂフリーはんだを用いたはんだ付けが行われ、同電子部品が実装されることをその要旨としている。
【０００８】
同構成によれば、プリント基板の一方の表面にのみスイッチとなる接点が形成されるとともに、プリント基板の他方の表面にのみ電子部品が配置され、プリント基板の電子部品が配置された表面にのみＰｂフリーはんだを用いたはんだ付けが行われ、電子部品が実装される。このため、接点は電子部品とは反対側の面に配置され、電子部品をはんだ付けする際に塗布されるフラックス等が接点へ付着することを抑制することができる。この結果、Ｐｂフリーはんだを用いてもフラックス等の接点への付着を抑制しながら、電子部品を実装することができる。なお、ここでの電子部品はコネクタを含んでいる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプリント配線板において、前記電子部品としてＬＥＤが実装される際には、前記プリント基板に貫通孔を形成し、前記接点が形成される表面側から光が放出されるように同貫通孔に同ＬＥＤを挿入し、前記プリント基板の電子部品としてＬＥＤが配置された表面にのみＰｂフリーはんだを用いたはんだ付けが行われることをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、プリント基板に貫通孔を形成し、接点が形成される表面側から光が放出されるように貫通孔にＬＥＤを挿入し、プリント基板の電子部品としてＬＥＤが配置された表面にのみＰｂフリーはんだを用いたはんだ付けが行われる。このため、はんだ付けが行われる電子部品をプリント基板の電子部品が配置される面にのみ配置しながら、接点が形成される面側からＬＥＤの光を放出することができるため、プリント配線板を設置する空間が狭い場合にはプリント配線板が組み込み易い。なお、ＬＥＤとは、発光ダイオードのことであり、Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅの略称である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のプリント配線板において、前記接点にストリッパブルソルダレジストの膜を形成し、前記電子部品が配置されたプリント基板の表面にのみＰｂフリーはんだを用いたはんだ付けが行われることをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、接点にストリッパブルソルダレジストの膜が形成され、電子部品が配置されたプリント基板の表面にのみＰｂフリーはんだを用いたはんだ付けが行われるため、万一反対側の面からフラックス等が飛んできたとしても、接点にフラックス等が付着することを確実に防止することができる。また、Ｐｂフリーはんだを用いると従来のＰｂが含まれるはんだに比べ融点が高いため加熱温度を上げる必要がある。しかしながら、本発明では、接点が設けられるのははんだ付けを行う面と反対側の面であるため、加熱温度の上昇の影響を最小限に抑え、従来のストリッパブルソルダレジストを用いることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリント配線板において、前記Ｐｂフリーはんだを用いたはんだ付けは、フローはんだ付け又はリフローはんだ付けであることをその要旨としている。
【００１４】
上記プリント配線板において、Ｐｂフリーはんだを用いたはんだ付けはフローはんだ付け及びリフローはんだ付けのどちらを用いてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、Ｐｂフリーはんだを用いてもフラックス等の接点への付着を抑制しながら、電子部品を実装することができるプリント配線板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、プリント配線板１は、Ａ面１０ａ及びＢ面１０ｂを上下面とする基板であり、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）３を挿入する長方形の貫通孔１１が形成されている。プリント配線板１のＡ面１０ａには、図示しない導電パターンがプリントされた導電層が形成され、同導電層の一部が複数組（ここでは２つ。）の接点２として露出するように形成されるとともに、貫通孔１１からＬＥＤ３の発光部３ａが露出している。１組の接点２は、図示していない導体が両接点２を導通することによってスイッチとして機能する。プリント配線板１のＢ面１０ｂには、ＬＥＤ３とＬＥＤ３以外の電子部品４とがＰｂフリーはんだを用いたはんだ付けにより実装されている。なお、ここでの電子部品３，４はコネクタを含んでいる。図２に示されるように、ＬＥＤ３の発光部３ａは、Ｂ面１０ｂ側から貫通孔１１へ挿入され、ドライバ部３ｂがＢ面１０ｂにはんだ付けされている。つまり、はんだ付けが行われるＬＥＤ３や電子部品４が配置されるＢ面１０ｂには接点２が存在しない。
【００１７】
このプリント配線板１は、以下の製造方法により製造される。ここでは、リフローはんだ付けを用いた製造方法について説明する。
図３に示されるように、銅箔により導電パターンがプリントされた導電層が形成されたプリント基板１０には、ＬＥＤ３を挿入する貫通孔１１が形成されている。プリント基板１０のＡ面１０ａには、スイッチとして機能する接点２が露出している。なお、プリント基板１０のＢ面１０ｂには、スイッチとして機能する接点２が露出していない。このように構成されたプリント基板１０にＬＥＤ３及び電子部品４を次のように実装する。
【００１８】
まず、プリント基板１０のＢ面１０ｂが上となるように配置され、プリント基板１０のＢ面１０ｂ表面のＬＥＤ３及び電子部品４が配置される位置にフラックスが塗布され、Ｐｂフリーのクリームはんだ５が印刷される。図３中では、クリームはんだ５がプリント基板１０の貫通孔１１の周囲に印刷されている。
【００１９】
次に、図４に示されるように、プリント基板１０のＢ面１０ｂのクリームはんだ５の上面にＬＥＤ３及び電子部品４が専用の射出機によって配置される。図４中では、ＬＥＤ３の発光部３ａがプリント基板１０のＢ面１０ｂ側から貫通孔１１へ挿入され、ＬＥＤ３のドライバ部３ｂがプリント基板１０のＢ面１０ｂ表面に位置する。そして、ＬＥＤ３のドライバ部３ｂの接続端子がクリームはんだ５に埋め込まれている。
【００２０】
次に、図５に示されるように、クリームはんだ５が印刷されるとともに、ＬＥＤ３及び電子部品４が配置されたプリント基板１０をＢ面１０ｂが上となるようにしてリフロー炉２０内で加熱する。ここで、リフロー炉２０は、上方からのみ熱風が吹きつけられるようになっている。クリームはんだ５が加熱されると、クリームはんだ５が冷却されて溶融し、クリームはんだ５が固化すると、ＬＥＤ３及び電子部品４がプリント基板１０のＢ面１０ｂに固定される。
【００２１】
上記により、プリント基板１０にＬＥＤ３及び電子部品４が装着されたプリント配線板１が製造される。
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
【００２２】
（１）プリント基板１０のＡ面１０ａにのみスイッチとなる接点２が形成されるとともに、プリント基板１０のＢ面１０ｂにのみ電子部品４が配置され、プリント基板１０の電子部品４が配置されたＢ面１０ｂにのみＰｂフリーはんだが行われ、電子部品４が実装される。接点２は電子部品４とは反対側のＡ面１０ａに配置されていることから、電子部品４をはんだ付けする際に塗布されるフラックス等が接点２へ付着することを抑制することができる。この結果、従来のストリッパブルソルダレジストを用いることなくフラックス等の接点２への付着を抑制しながら、電子部品４を実装することができる。
【００２３】
（２）接点が設けられるのははんだ付けを行う面（Ｂ面１０ｂ）と反対側の面（Ａ面１０ａ）であるため、ストリッパブルソルダレジストを用いていない。このため、同ストリッパブルソルダレジストを形成させる手間とコストとを減少させることができる。
【００２４】
（３）プリント基板１０に貫通孔１１を形成し、接点２が形成されるＡ面１０ａ側から光が放出されるように貫通孔１１にＬＥＤ３を挿入し、プリント基板１０の電子部品４が配置されたＢ面１０ｂ側においてＬＥＤ３にＰｂフリーはんだを用いたはんだ付けが行われる。このため、はんだ付けが行われる電子部品３，４をプリント基板１０のＢ面１０ｂにのみ配置しながら、接点２が形成されるＡ面１０ａ側からＬＥＤ３の光を放出することができる。また、ＬＥＤ３がプリント基板１０から突出する量を抑制することができるため、プリント配線板を設置する空間が狭い場合にはプリント配線板が組み込み易い。
【００２５】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・図６に示されるように、Ｐｂフリーはんだを用いたはんだ付けを行う前に、プリント基板１０のＡ面１０ａの接点２にストリッパブルソルダレジスト９の膜を形成し、はんだ付けを行うようにしてもよい。すなわち、図６に示されるように、はんだ付けを行う前に、プリント基板１０のＡ面１０ａの接点２を覆うようにストリッパブルソルダレジスト９の膜を形成し、ストリッパブルソルダレジスト９の膜が形成された状態でリフロー炉２０で加熱する。そして、図７に示されるように、クリームはんだ５が固化した後に、ストリッパブルソルダレジスト９をピンセット等により剥離する。
【００２６】
同構成によれば、接点２にストリッパブルソルダレジスト９の膜が形成され、ＬＥＤ３及び電子部品４が配置されたプリント基板１０のＢ面１０ｂにのみＰｂフリーはんだを用いたはんだ付けが行われるため、万一反対側のＢ面１０ｂからフラックス等が飛んできたとしても、接点２にフラックス等が付着することを確実に防止することができる。また、接点が設けられるのははんだ付けを行う面（Ｂ面１０ｂ）と反対側の面（Ａ面１０ａ）であるため、加熱温度の上昇の影響を最小限に抑え、従来のストリッパブルソルダレジストを用いることができる。
【００２７】
・上記実施形態では、リフローはんだ付けによりはんだ付けを行ったが、フローはんだ付けによりはんだ付けを行ってもよい。すなわち、プリント基板１０のＢ面１０ｂにＬＥＤ３及び電子部品４を接着し、はんだ付けを行う部分にフラックスを塗布する。そして、同プリント基板１０のＢ面１０ｂを加熱して液体状のはんだが入ったはんだ槽の表層に浸し、溶融したはんだを接触させ、ＬＥＤ３及び電子部品４をプリント基板１０にはんだ付けする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）プリント配線板のＡ面図、（ｂ）プリント配線板のＢ面図。
【図２】プリント配線板のＣ−Ｃ断面図。
【図３】製造途中のプリント配線板のＣ−Ｃ断面図。
【図４】製造途中のプリント配線板のＣ−Ｃ断面図。
【図５】リフロー炉内でのプリント配線板を示す図。
【図６】製造途中のプリント配線板のＣ−Ｃ断面図。
【図７】製造途中のプリント配線板のＣ−Ｃ断面図。
【図８】（ａ）従来のプリント配線板の上面図、（ｂ）従来のプリント配線板のＤ−Ｄ断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１…プリント配線板、２，１０２…接点、３…ＬＥＤ（電子部品）、３ａ…発光部、３ｂ…ドライバ部、４，１０４…電子部品、５…クリームはんだ、９…ストリッパブルソルダレジスト、１０，１１０…プリント基板、１０ａ…Ａ面、１０ｂ…Ｂ面、１１…貫通孔、２０…リフロー炉。
【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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