CN103118481A - 印刷配线板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种印刷配线板，该印刷配线板通过使用钎焊膏的回流方式的软钎焊在绝缘基材上安装有表面安装零件，其中，具备安装有所述表面安装零件的第一面、所述第一面相反侧的第二面，形成有从所述第一面贯通所述第二面的通气孔，所述通气孔形成于所述表面安装零件的正下方。

Description

印刷配线板

技术领域

本发明涉及印刷配线板。

本申请基于2011年8月25日在日本提出申请的特愿2011-183323号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

近年来，在印刷配线板上安装有大量的表面安装零件(SMD：SurfaceMount Device)。这种表面安装零件经由例如包含粉末状的软钎料和焊剂的钎焊膏而配置于印刷配线板上。之后，以通过加热使钎焊膏熔融的回流方式的软钎焊，将表面安装零件接合在印刷配线板上。

回流方式的软钎焊是在表面安装零件等的耐热温度以下的均匀的温度环境下，通过使钎焊膏熔融而进行的。但是，当表面安装零件为大型的电解电容器等热容量大的零件时，热量被表面安装零件夺走，结果，钎焊膏的加热效率降低。即，因配置的部位不同，钎焊膏的温度产生偏差，有可能产生局部未熔融的钎焊膏。

为了防止产生这样的未熔融的钎焊膏，考虑采取提高钎焊膏的加热温度的对策。但是，在加热温度超过表面安装零件等的耐热温度的情况下，不能采用这样的对策。因此，在专利文献1中提出一种具备与焊盘连接的贯通通孔的印刷配线板。这种印刷配线板从表面安装部件的安装面的相反侧供给热风，利用从贯通通路孔中通过的热风对焊盘局部地加热。而且，抑制钎焊膏的未熔融的产生。

专利文献1：(日本)特开平10-229273号公报

但是，在专利文献1公开的印刷配线板中，从表面安装零件的安装面的相反侧供给并在贯通通路孔中通过的热风不会滞留在焊盘附近而是被吹跑。因此，在专利文献1公开的印刷配线板中，不能充分地提高钎焊膏的温度，不能可靠地防止钎焊膏的未熔融。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而设立的，其目的在于提供一种印刷配线板，在以回流方式的软钎焊将表面安装零件与印刷配线基板接合时，防止钎焊膏的未熔融的产生，将表面安装零件和印刷配线基板可靠地接合。

为了解决上述课题，本发明的方式具有以下的构成。

(1)本发明第一方面的印刷配线板，通过使用钎焊膏的回流方式的软钎焊在绝缘基材上安装表面安装零件，其中，具备：安装有所述表面安装零件的第一面、所述第一面相反侧的第二面，形成有从所述第一面贯通所述第二面的通气孔，所述通气孔形成于所述表面安装零件的正下方。

(2)在上述(1)所述的印刷配线板中，也可以构成为，所述表面安装零件为具有超过预定的阈值的热容量的高热容量表面安装零件、或具有所述阈值以下的热容量的低热容量表面安装零件，仅在所述高热容量表面安装零件的正下方形成有所述通气孔。

(3)在上述(2)所述的印刷配线板中，也可以构成为，在所述低热容量表面安装零件与所述通气孔之间配置有防导热部件。

(4)上述(1)～(3)中任一项所述的印刷配线板中，也可以构成为，还具备覆盖所述通气孔的内壁面的导电性层，所述导电性层与载置有所述钎焊膏的焊盘连接。

(5)上述(1)～(4)中任一项所述的印刷配线板中，也可以构成为，形成多个所述通气孔，所述通气孔的配置图案与负载零件的多个连接端子的配置图案一致。

(6)在上述(1)所述的印刷配线板中，也可以构成为，所述通气孔的直径随着从所述第一面朝向所述第二面而减小。

(7)在上述(1)所述的印刷配线板中，也可以构成为，所述通气孔的直径随着从所述第一面朝向所述第二面而增大。

根据上述(1)～(7)中所述的印刷配线板，具备通气孔，该通气孔使气体从安装有表面安装部件的第一面的相反侧的第二面侧向第一面侧自由地通过，该通气孔形成在表面安装零件的正下方。因此，在回流方式的软钎焊中，从第二面侧向第一面侧从通气孔中通过的热风被吹附到表面安装零件上。这样，通过将热风向表面安装零件吹附，即使是表面安装零件的热容量大的情况，表面安装零件也可在短时间内升温到与周围温度相同的温度。因此，能够防止热量被表面安装零件夺走而引起的、钎焊膏的加热效率的降低。

另外，如上所述，从通气孔中通过的热风被吹附到表面安装零件。而且，热风滞留在表面安装零件与印刷配线板之间，能够较长地确保热风和钎焊膏的热交换时间，能够更加有效地加热钎焊膏。

这样，在以回流方式的软钎焊安装表面安装零件的情况下，可以有效地加热钎焊膏。因此，能够防止未熔融的钎焊膏的产生，能够将表面安装零件和印刷配线基板可靠地接合。

附图说明

图1A是本发明第一实施方式的印刷配线板的概略构成图的俯视图；

图1B是本发明第一实施方式的印刷配线板的概略构成图的包含电解电容器的示意性放大图；

图1C是图1B是A-A线纵向剖面图；

图2A是表示在本发明第一实施方式的印刷配线板上安装电解电容器的第一工序的示意图；

图2B是表示在本发明第一实施方式的印刷配线板上安装电解电容器的第二工序的示意图；

图3是示意性地表示本发明第二实施方式的印刷配线板的概略构成的图，是将包含电解电容器的一部分放大后的纵向剖面图。

标记说明

1、1A：印刷配线板

1a：表面

1b：背面

2：绝缘基材

3：配线图案

3a：表面图案

3b：背面图案

3c、3d：内层图案

3a1～3a4：焊盘

4、4a、4b：通气孔

5、5a、5b：铜箔

6：抗焊剂

D：中心点离开距离

H1～H4：软钎料

P、P1、P2：钎焊膏

W：热风

100：电解电容器

101：第一端子

102：第二端子

200：陶瓷电容器

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的印刷配线板的一实施方式进行说明。

另外，在以下的附图中，为了将各部件形成为可识别的大小，可适当地改变各部件的缩小比例。

(第一实施方式)

如图1A所示，本实施方式的印刷配线板1为安装有包含表面安装型的电解电容器100(表面安装零件)的多个电子零件的基板。

图1A中表示安装零件的一部分，另外省略了印刷配线板1的配线图案等。如图1C所示，本实施方式的印刷配线板1具备绝缘基材2、配线图案3、通气孔4。

在以下的说明中，将图1C中的印刷配线板1的上面(第一面)称为表面1a，将图1C中的印刷配线板1的下面(第二面)称为背面1b。

绝缘基材2为由环氧玻璃材料或玻璃复合材料等绝缘材料构成的板状的部件，除通气孔4以外还设有用于将内层图案彼此连接的通孔等。

配线图案3是由铜构成的导电层。在本实施方式中，配线图案3包括由形成于印刷配线板1的表面1a的表面图案3a、形成于印刷配线板1的背面1b的背面图案3b、形成于绝缘基材2内部的内层图案3c、3d。

内层图案3c和内层图案3d在绝缘基材2的厚度方向上隔开规定的间隔而形成于不同的层。

这些表面图案3a、背面图案3b、内层图案3c、3d经由在设于规定部位的通孔的内壁面上形成的铜镀层(未图示)而相互连接。

在表面图案3a上设有经由软钎料H1接合电解电容器100的第一端子101的焊盘3a1、经由软钎料H2接合电解电容器100的第二端子102的焊盘3a2。这些焊盘3a1、3a2在对电解电容器100以回流方式进行软钎焊时，也是配置钎焊膏P(图2B)的部位。

另外，本实施方式的印刷配线板1中的内层图案3c、3d，如图1C所示，避开焊盘3a1、3a2的正下方而设置。因此，在焊盘3a1、3a2的下方仅存在有导热率低的绝缘基材2。

通气孔4为从印刷配线板1的表面1a贯通背面1b的贯通孔，在电解电容器100的正下方设有两个(通气孔4a和通气孔4b)。

利用这样的通气孔4，气体从印刷配线板1的背面1b侧向表面1a侧(或相反)自由通过。

所谓电解电容器100的正下方，是指印刷配线板1的被电解电容器100覆盖的区域(从表面1a侧看，为与电解电容器100重合的区域)。

这些通气孔4在后面进行说明，在以回流方式的软钎焊将电解电容器100向印刷配线板1进行表面安装的情况下，使从背面1b侧吹附的热风W向表面1a侧通气。

这些通气孔4的配置位置是任意的，只要是电解电容器100的正下方即可，但优选形成在有效地进行向电解电容器100的软钎焊时使用的钎焊膏P(图2B)的导热的位置。

具体地，尽量接近配置有钎焊膏P的焊盘3a1、3a2进行配置。

或者，配置在从通气孔4中通过并碰撞电解电容器100而改变了流动方向的热风W吹附到焊盘3a1、3a2上的位置。

如图1C所示，通气孔4的内壁面被铜箔5(导电性层)覆盖。

该铜箔5例如通过镀敷形成，如图1B所示，与焊盘3a1、3a2连接。

覆盖通气孔4a的内壁面的铜箔5a与焊盘3a1连接，覆盖通气孔4b的内壁面的铜箔5b与焊盘3a2连接。

这些铜箔5a、5b在图1中未被图示，但在印刷配线板1的背面1b与背面图案3b连接，其将表面图案3a和背面图案3b电连接。因此，铜箔5a、5b也作为配线的一部分发挥作用。

两个通气孔4中，一个通气孔4a(配置于图1B中的上侧的通气孔4)和另一个通气孔4b(配置于图1B中的下侧的通气孔4)的中心点离开距离D被设定为与通常使用的负载零件(ディツプ部品)(例如，电容器或二极管等)的连接端子的中心点离开距离相同。

即，两个(多个)通气孔4的配置图案与规定的负载零件的连接端子的配置图案一致。

在通气孔4的内壁面设有作为配线发挥作用的铜箔5a、5b。因此，在将本实施方式的印刷配线板1用于其它用途的情况下，也可以使用这些通气孔4安装负载零件。

如图1C所示，本实施方式的印刷配线板1中，在进行电解电容器100的软钎焊时，为了使热风W顺畅地流入通气孔4，在背面1b侧的通气孔4附近不配置电子零件。

另外，如图1A所示，在本实施方式的印刷配线板1上，设置有三个电解电容器100，与各电解电容器100的正下方相对设有通气孔4。

接着，参照图2A、图2B对在本实施方式的印刷配线板1上安装电解电容器100的软钎焊方法进行说明。在以下的说明中，对将电解电容器100软钎焊在印刷配线板1上进行了说明，但实际上，其它电子零件在以下说明的软钎焊的工序中，也同时被接合在印刷配线板1上。

在本实施方式中，以回流方式的软钎焊将电解电容器100接合在印刷配线板1上。首先，如图2A所示，相对于焊盘3a1和焊盘3a2配置包含软钎料粉末和焊剂的钎焊膏P。

该钎焊膏P例如通过公知的印刷技术等配置在焊盘3a1和焊盘3a2上。

接着，如图2B所示，配置电解电容器100，以使第一端子101与配置于焊盘3a1上的钎焊膏P1接触，使第二端子102与配置于焊盘3a2上的钎焊膏P2接触。

接着，如图2B所示，从印刷配线板1的表面1a侧和背面1b侧各自朝向印刷配线板1供给热风W。

该热风W的温度设定为比电解电容器100的耐热温度低且比钎焊膏P的熔融温度高。因此，钎焊膏P被热风W加热并熔融。其后，停止热风W的供给，使熔融的软钎料凝固，由此，形成上述的软钎料H1，H2，完成电解电容器100的安装。

在此，在本实施方式的印刷配线板1上，在电解电容器100的正下方设有通气孔4。因此，从印刷配线板1的背面1b侧朝向印刷配线板1供给的热风W的一部分在通气孔4中通过并被吹附到电解电容器100。这样，通过将热风W吹附到电解电容器100，即使是电解电容器100的热容量大的情况，电解电容器100也可在短时间内升温到与周围温度相同的温度。因此，能够防止因热量被电解电容器100夺走而引起的、钎焊膏P的加热效率的降低。

另外，如上所述从通气孔4中通过后的热风W被吹附到电解电容器100上。因此，热风W滞留在电解电容器100与印刷配线板1之间，能够较长地确保热风W和钎焊膏的热交换时间，能够更有效地加热钎焊膏P。

如上所述，根据本实施方式的印刷配线板1，在以回流方式的软钎焊安装电解电容器100的情况下，能够有效地加热钎焊膏P。因此，能够防止产生未熔融的钎焊膏P，能够可靠地接合电解电容器100和印刷配线板1。

实际上，对于焊盘，利用形成有贯通孔的专利文献1公开的印刷配线板和本实施方式的印刷配线板1在同样的环境下进行回流方式的软钎焊。该情况下，确认本实施方式的印刷配线板1的钎焊膏P附近的温度高出约3℃～5℃左右。

另外，所谓未熔融的钎焊膏P，不仅是配置于焊盘3a1、3a2上的钎焊膏P完全未熔融的情况，也包含仅钎焊膏P所含有的软钎料粉末的一部分未熔融的情况。而且，是指未获得预先设想的电解电容器100和印刷配线板1的电气或机械上的结构的接合状态的情况。

另外，在本实施方式的印刷配线板1中，与专利文献1公开的印刷配线板不同，对焊盘3a1、3a2不设置孔。因此，能够不在意所述孔而配置钎焊膏P，可以形成合适的焊脚。

另外，在专利文献1公开的印刷配线板中，由于通过对焊盘形成贯通孔来确保与软钎料的接触面积，故而不得不增大焊盘的外形形状。对此，本实施方式的印刷配线板1中，由于对焊盘不设置贯通孔，故而无需增大焊盘3a1、3a2的外形形状，能够形成小型的印刷配线板1。

另外，在本实施方式的印刷配线板1中，具备与焊盘3a1、3a2连接并且覆盖通气孔4的内壁面的铜箔5。因此，热量从被通气孔4中通过的热风W加热的铜箔5，利用热传导向焊盘3a1、3a2移动，能够更有效地加热焊盘3a1、3a2。

另外，本实施方式的印刷配线板1中，内层图案3c、3d避开焊盘3a1、3a2的正下方设置。因此，能够抑止从通气孔4中通过的热风W的热量传到内层图案3c、3d并扩散，能够有效地加热焊盘3a1、3a2。

(第二实施方式)

接着，对本发明第二实施方式的印刷配线板1A进行说明。另外，在本实施方式的说明中，对于与上述第一实施方式的印刷配线板1同样的部分，省略或简化其说明。

图3是示意性地表示本实施方式的印刷配线板1A的概略构成的图，是将包含电解电容器100的一部分放大后的纵向剖面图。如图3所示，本实施方式的印刷配线板1A接近上述第一实施方式的电解电容器100，在印刷配线板1A的表面1a表面安装有陶瓷电容器200(表面安装零件)。该陶瓷电容器200比电解电容器100的热容量小，经由软钎料H3、H4与焊盘3a3、3a4接合。

这种陶瓷电容器200与电解电容器100同样地，也通过回流方式的软钎焊来安装。但是，由于陶瓷电容器200的热容量小，因此在进行回流方式的软钎焊时，配置于焊盘3a3、3a4的钎焊膏P不被在通气孔4中通过的热风W加热就熔融。因此，本实施方式的印刷配线板1A，在陶瓷电容器200的正下方不具备通气孔4。

即，本实施方式的印刷配线板1A仅在超过预定的阈值的热容量的电解电容器100的正下方具备通气孔4。该阈值表示能够将钎焊膏P可靠地熔融的表面安装零件的热容量，是通过实验等确定的值。

另外，本实施方式的印刷配线板1A在表面1a配置有在电解电容器100与陶瓷电容器200之间配置的抗焊剂6(防导热部件)。

该抗焊剂6限制已熔融的钎焊膏P的濡湿扩展，并且防止从焊盘3a1、3a2向焊盘3a3，3a4的热传导。在这样的本实施方式的印刷配线板1A中，在陶瓷电容器200的正下方不设置通气孔4，能够防止从焊盘3a1、3a2向焊盘3a3，3a4的热传导，因此，能够防止焊盘3a3，3a4被不必要地加热。

以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但显然，本发明不限于上述实施方式。在上述的实施方式中所示的各构成部件的各形状或组合等是一个例子，在不脱离本发明宗旨的范围内，可基于设计要求等进行各种变更。

例如，在上述实施方式的印刷配线板1安装有多个热容量大的表面安装零件的情况下，优选相对于各表面安装零件的正下方设置通气孔4。

另外，在上述实施方式中，对热容量大的表面安装零件为电解电容器100的构成进行了说明，但所述表面安装零件也可以是IC(Integrated Circuit)芯片等其它电子零件。

另外，在上述实施方式中，对在电解电容器100的正下方设有两个通气孔4的构成进行了说明，但是，也可考虑将三个以上或单一的通气孔设于电解电容器100的正下方。

另外，在电解电容器100的正下方设有多个通气孔4的情况下，不需要所有的通气孔4的直径都相同。另外，通气孔4的截面形状也无需为圆形。

进而，也可以使通气孔4的直径随着从背面1b朝向表面1a而减小，将通气孔4形成为朝向表面1a变窄的形状。在这种情况下，能够将来自背面1b侧的热风W容易地取入通气孔4，且能够加快从通气孔4吹附到电解电容器100上的热风W的流速。相反地，也可以使通气孔4的直径随着从背面1b朝向表面1a而增大，将通气孔4形成为朝向表面1a扩大的形状。在这种情况下，能够使从背面1b侧进入通气孔4的热风W的量减少，且能够加快从通气孔4向电解电容器100吹附的热风W的流速。这种通气孔4的形状根据焊盘的配置位置及电解电容器100(表面安装零件)的形状来选择。

另外，在上述实施方式中，采用覆盖通气孔4的内壁面的导电性层为铜箔5的构成。考虑可与配线图案同时形成的情况、加工的容易性等，优选使用铜的构成，但也可以使用其它导电性层。

另外，在上述实施方式中，对防导热部件为抗焊剂6的构成进行了说明。但本发明不限于此，也可以使用另外设置的绝热材料作为防导热部件。另外，在作为防导热部件另外设置绝热材料的情况下，可以将所述绝热材料容易地形成为任意的图案。因此，例如可以按照包围热容量高的表面安装零件(例如电解电容器100)的周围的方式形成绝热材料，或按照包围热容量低的表面安装零件(例如陶瓷电容器200)的周围的方式形成绝热材料。

产业上的可利用性

根据本发明的印刷配线板，可防止未熔融的钎焊膏的产生，能够将表面安装零件和印刷配线基板可靠地接合。

Claims (8)

1.一种印刷配线板，通过使用钎焊膏的回流方式的软钎焊在绝缘基材上安装表面安装零件，其特征在于，具备：

安装有所述表面安装零件的第一面、

所述第一面相反侧的第二面，

形成有从所述第一面贯通所述第二面的通气孔，

所述通气孔形成于所述表面安装零件的正下方。

2.如权利要求1所述的印刷配线板，其特征在于，所述表面安装零件为具有超过预定的阈值的热容量的高热容量表面安装零件、或具有所述阈值以下的热容量的低热容量表面安装零件，

仅在所述高热容量表面安装零件的正下方形成有所述通气孔。

3.如权利要求2所述的印刷配线板，其特征在于，在所述低热容量表面安装零件与所述通气孔之间配置有防导热部件。

4.如权利要求1～3中任一项所述的印刷配线板，其特征在于，还具备覆盖所述通气孔的内壁面的导电性层，

所述导电性层与载置有所述钎焊膏的焊盘连接。

5.如权利要求4所述的印刷配线板，其特征在于，

形成多个所述通气孔，

所述通气孔的配置图案与负载零件的多个连接端子的配置图案一致。

6.如权利要求1～3中任一项所述的印刷配线板，其特征在于，

形成多个所述通气孔，

所述通气孔的配置图案与负载零件的多个连接端子一致。

7.如权利要求1～3中任一项所述的印刷配线板，其特征在于，所述通气孔的直径随着从所述第一面朝向所述第二面而减小。

8.如权利要求1～3中任一项所述的印刷配线板，其特征在于，所述通气孔的直径随着从所述第一面朝向所述第二面而增大。

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