JP2002185120A - 部品実装基板およびその製造方法 - Google Patents

部品実装基板およびその製造方法

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JP2002185120A
JP2002185120A JP2000385149A JP2000385149A JP2002185120A JP 2002185120 A JP2002185120 A JP 2002185120A JP 2000385149 A JP2000385149 A JP 2000385149A JP 2000385149 A JP2000385149 A JP 2000385149A JP 2002185120 A JP2002185120 A JP 2002185120A
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lead
conductor
wiring board
free solder
hole
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Masayuki Aoki
政幸 青木
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Original Assignee
Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3447Lead-in-hole components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • H05K1/184Components including terminals inserted in holes through the printed circuit board and connected to printed contacts on the walls of the holes or at the edges thereof or protruding over or into the holes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉛を含まない鉛フリーはんだを用いてはんだ
付けするものにおいて、接続の信頼性の向上を図る。 【解決手段】 鉛を含まない鉛フリーはんだ23を用い
てはんだ付けする場合において、プリント配線板21
に、電気部品22のリード22aを挿入するリード挿入
孔27の近傍に位置させて導体挿入孔28を設けると共
に、導体挿入孔28に、両導体パターン25,25間を
電気的に接続する補助導体30を設ける。電気部品22
のリード22aをはんだ付けした部分の上面側において
リフトオフという現象が発生したとしても、補助導体3
0部分で両導体パターン25,25間の電気的接続を補
助できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、両面に導体パター
ンを有する配線基板に、鉛を含まない鉛フリーはんだを
用いて電気部品をはんだ付けするようにした部品実装基
板およびその製造方法に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】従来より、配線基板と
してのプリント配線板に電気部品をはんだ付けする場
合、その製造性の良さと信頼性の観点から、錫と鉛の合
金である共晶はんだが用いられてきた。共晶はんだは、
錫63重量%、鉛37重量%の合金である。しかしなが
ら、製品の廃棄時に、この共晶はんだを用いてはんだ付
けされた部品実装基板は埋め立て処理されるのが一般的
であった。近年、埋め立て処理された所に酸性雨が降る
ことにより、共晶はんだの中の鉛成分が溶け出し、環境
問題を引き起こすことがクローズアップされている。
【0003】この環境問題に対応すべく、鉛を含まない
はんだの研究、開発が近年盛んに行われてきている。鉛
を含まないはんだを、一般に「鉛フリーはんだ」と呼ん
でいる。鉛フリーはんだは、錫を主体としたもので、錫
に数%程度の銀や銅を配合した合金である。この鉛フリ
ーはんだを使用した場合の一つの問題点として、リフト
オフという現象が挙げられる。
【0004】例えば、ガラスエポキシ基材などの両面に
導体パターン(印刷回路)が設けられたプリント配線板
(両面基板)においては、上記した鉛フリーはんだを用
いてはんだ付けを行うと、プリント配線板の表面(電気
部品が配置される側の面)側において、はんだと、導体
パターンのランドとの間で剥離がおきる現象が見られ
る。この現象をリフトオフと呼んでいる。
【0005】両面に導体パターンを有するプリント配線
板は、従来では、はんだによる表面処理を施すようにし
ていた。この処理は、鉛を含有する溶融はんだにプリン
ト配線板を浸し、そのプリント配線板を溶融はんだから
取り出す際に、高温の空気を噴射してプリント配線板に
おけるスルーホール内のはんだを吹き飛ばすようにする
ことで、導電パターンにおける露出部分のはんだの皮膜
厚を一定にするもので、ホットエア−レベラー(HOT
AIR LEVELER)処理(以下、HAL処理と
いう)と呼ばれる。このHAL処理を施しておくと、電
気部品のはんだ付けの際、はんだ付け性が向上する。
【0006】図7には、このようなHAL処理を施した
両面基板を示している。この図7において、配線基板で
あるプリント配線板1の基材2は、例えばガラスエポキ
シ製であり、この基材2の表裏両面に銅製の導体パター
ン3,3が設けられていると共に、それら導体パターン
3にはんだが付着しないようにするためのレジスト4が
設けられている。また、プリント配線板1にはスルーホ
ール5が形成されている。このスルーホール5は、例え
ば図示しない電気部品のリードを挿入するためのもの
で、その内周面にも、表裏両面の両導体パターン3,3
間を電気的に接続するための接続パターン3aが設けら
れている。そして、表裏両面の両導体パターン3,3の
うちのレジスト4に覆われず露出した部分(ランドとな
る部分)の表面、およびスルーホール5における接続パ
ターン3aの表面に、HAL処理によって形成された共
晶はんだ層7が設けられている。
【0007】ところが、このようにHAL処理を施した
プリント配線板1に、上記した鉛フリーはんだ(鉛を含
まないはんだ)を用いて電気部品のはんだ付けを行う
と、リフトオフという現象が発生することがあるのであ
る。図8は、そのリフトオフという現象を説明するため
の図であり、この図8を用いてリフトオフという現象を
説明する。
【0008】プリント配線板1のスルーホール5に電気
部品のリード8を挿入し、自動はんだ槽で、鉛フリーは
んだによるはんだ付けを行うと(ディップはんだ付け
法)、溶融状態の鉛フリーはんだ9が、プリント配線板
1の下面(はんだ面)側からスルーホール5の内面とリ
ード8との間を通り、プリント配線板1の上面(部品
面)側まで入り込み、上記共晶はんだ層7と一体になっ
て、リード8と上下両面の導体パターン3,3と接続パ
ターン3aとがその鉛フリーはんだ9によりはんだ付け
される。
【0009】このとき、HAL処理によって形成された
上記共晶はんだ層7に含まれた鉛成分10が溶け出し、
これが、本来鉛のない鉛フリーはんだ9の中に入り込む
ようになる。そして、鉛フリーはんだ9が冷やされて固
まる時に、当該鉛フリーはんだ9は、プリント配線板1
の上面側においてはa,b,c,dの順に固まってい
く。aの部分が固まる時は、融点が高い錫が先に固ま
り、鉛成分10は下の方に追いやられる。同様にbの部
分が固まる時も、鉛成分10が下に追いやられる。この
ようにして、融点の低い鉛成分10はdの部分に集まっ
てくる。これは鉛の偏析と呼ばれている。従って、鉛フ
リーはんだ9は、プリント配線板1の上面側において
は、上の方から順次固まり、最後にd付近が固まること
になる。そして、上の方は固まると同時に収縮する力が
生じ、まだ固まっていないd部を引っ張ることになる。
このようにして、プリント配線板1の上面側において、
鉛フリーはんだ9と上面側の導体パターン3のランド3
bとが剥離するリフトオフが発生する(図8において、
符号11はリフトオフ発生部を示す)。
【0010】このようなリフトオフは、プリント配線板
1の下面側(はんだ面側)においては発生しないことが
知られている。また、上記したようなリフトオフは、上
記したHAL処理以外にも、例えば電気部品のリード8
に、鉛を含んだはんだによる表面処理が施してある場合
にも、その鉛の影響で発生することがある。
【0011】リフトオフが発生すると、はんだ付け部の
接続の信頼性が損なわれる。また、そのリフトオフが発
生したはんだ付け部に大電流が流れる場合には、その部
分が発熱し、発煙、発火に至ることが考えられる。
【0012】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、鉛を含まない鉛フリーはんだを
用いてはんだ付けするものにおいて、接続の信頼性を向
上できる部品実装基板およびその製造方法を提供するこ
とにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項1の発明は、両面に導体パターンを有す
る配線基板のリード挿入孔に電気部品のリードを挿入
し、このリードと前記配線基板両面の両導体パターンと
を、鉛を含まない鉛フリーはんだを用いてはんだ付けす
る構成の部品実装基板において、前記配線基板に、前記
リード挿入孔の近傍に位置させて導体挿入孔を設けると
共に、この導体挿入孔に挿入され、前記リードとはんだ
付けされる前記配線基板両面の両導体パターン間を電気
的に接続する補助導体を設けたことを特徴とする。
【0014】上記した手段においては、電気部品のリー
ドがはんだ付けされるリード挿入孔の近傍において、電
気部品のリードがはんだ付けされる配線基板両面の両導
体パターン間の電気的接続を、補助導体部分でも行って
いる。このため、電気部品のリードをはんだ付けした部
分においてリフトオフという現象が発生したとしても、
上記補助導体部分で配線基板両面の両導体パターン間の
電気的接続を補助できるので、結果的に、電気部品のリ
ードと配線基板両面の両導体パターン間の電気的接続の
信頼性を向上できる。
【0015】この場合、請求項2の発明のように、補助
導体は、配線基板において導体パターンが設けられた基
板面と対向するような基板面対向部を一体に有する構成
とすることが好ましい。これによれば、鉛フリーはんだ
によるはんだ付け時に、補助導体の基板面対向部と導体
パターンとの間にも鉛フリーはんだが入り込みやすくな
り、補助導体と導体パターンとのはんだ付け面積を大き
くでき、ひいてはこれら補助導体と導体パターンとのは
んだ付け部分の接続の信頼性を向上できるようになる。
【0016】請求項3の発明は、上記補助導体を挿入す
る導体挿入孔は、その内周面に配線基板両面の両導体パ
ターン間を電気的に接続する接続パターンを有するスル
ーホールであることを特徴とする。導体挿入孔に補助導
体を挿入した状態ではんだ付けした場合、鉛フリーはん
だが、その導体挿入孔の上面側(部品面側)まで入り込
みやすくなり、鉛フリーはんだと補助導体とにより、配
線基板両面の両導体パターン間を容易に、しかも確実に
接続できるようになる。ちなみに、導体挿入孔の内周面
に、配線基板両面の両導体パターン間を電気的に接続す
る接続パターンがない場合、補助導体と導体パターンの
はんだ付けを、上下両側において行う必要があるが、請
求項3の発明によれば、補助導体と導体パターンのはん
だ付けを一度に行うことができる。
【0017】請求項4の発明は、鉛フリーはんだは錫を
主体としたものであり、補助導体として、表面に錫めっ
きされたものを用いたことを特徴とする。これによれ
ば、錫を主体とした鉛フリーはんだと、表面に錫めっき
された補助導体とは、共に錫でなじみやすく、はんだ付
け性が良好である。
【0018】請求項5の発明は、請求項2の発明におい
て、配線基板において、補助導体の基板面対向部と対向
する部位に、内周面に配線基板両面の両導体パターン間
を電気的に接続する接続パターンを有する補助スルーホ
ールを設けると共に、この補助スルーホールに鉛フリー
はんだを流入させるようにしたことを特徴とする。
【0019】これによれば、鉛フリーはんだによるはん
だ付け時に、鉛フリーはんだが、補助スルーホールを通
しても補助導体の基板面対向部と導体パターンとの間に
入り込みやすくなり、補助導体と導体パターンとのはん
だ付け面積を一層大きくでき、ひいてはこれら補助導体
と導体パターンとのはんだ付け部分の接続の信頼性を一
層向上できるようになる。
【0020】請求項6の発明は、補助導体を設ける部分
は、比較的大きな電流が流れる電気部品のリードが挿入
されるリード挿入孔の近傍であることを特徴とする。電
気部品のリードと配線基板両面の両導体パターンとの接
続の信頼性は、電気部品に流れる電流が大きいほど問題
となるため、その電気部品のリードが接続される両導体
パターン間を補助的に接続する補助導体は、大電流が流
れる電気部品のリードが挿入されるリード挿入孔の近傍
に設けることが有効である。
【0021】請求項7の発明は、上記した目的を達成す
るために、両面に導体パターンを有する配線基板に、鉛
を含むはんだによるホットエアーレベラー処理(HAL
処理)を施さない状態で、電気部品のリードを、鉛を含
まない鉛フリーはんだを用いて前記導体パターンとはん
だ付けするようにしたことを特徴とする部品実装基板の
製造方法である。これによれば、配線基板にHAL処理
を施さず、しかも鉛を含まない鉛フリーはんだを用いて
はんだ付けするので、鉛を含まないではんだ付けを行う
ことができる。よって、鉛を含むことによって発生する
リフトオフの発生を防止でき、ひいてははんだ付けによ
る接続の信頼性を向上できる。また、配線基板に、高温
のHAL処理を施さないため、HAL処理を施す場合に
比べて、配線基板にかかるストレスを小さくできる。
【0022】請求項8の発明は、請求項7の発明と同様
な目的を達成するために、両面に導体パターンを有する
配線基板に、鉛を含むはんだによるホットエアーレベラ
ー処理を施さない状態で、電気部品のリードを、鉛を含
まない鉛フリーはんだを用いて前記導体パターンとはん
だ付けするようにしたことを特徴とする部品実装基板で
ある。これによれば、上記した請求項7の発明と同様な
効果を得ることができる。
【0023】請求項9の発明は、請求項8の発明におい
て、配線基板において、導体パターンの露出部分に金め
っき処理を施すようにしたことを特徴とする。配線基板
にHAL処理を施さない場合、導体パターンの露出部分
が腐食するおそれがあるが、その導体パターンの露出部
分に金めっき処理を施すことで、その部分が腐食するこ
とを防止でき、ひいては信頼性を向上できる。
【0024】請求項10の発明は、請求項8の発明にお
いて、配線基板において、内周面に配線基板両面の両導
体パターン間を電気的に接続する接続パターンを有する
スルーホールを、電気部品のリードを挿入するリード挿
入孔と共用したことを特徴とする。
【0025】配線基板にHAL処理を施さない場合、電
気部品のリードを挿入しない単なるスルーホールである
と、鉛フリーはんだがそのスルーホール内に流れ込みに
くく、はんだが上がりにくくなる。そこで、そのスルー
ホールを、電気部品のリードを挿入するリード挿入孔と
共用することで、鉛フリーはんだがそのスルーホール内
に流れ込みやすくなり、はんだが上がりにやすくなる。
従って、配線基板両面の導体パターン間を、鉛フリーは
んだにより良好に接続できるようになる。
【0026】請求項11の発明は、請求項8の発明にお
いて、配線基板において、内周面に配線基板両面の両導
体パターン間を電気的に接続する接続パターンを有し、
かつ電気部品のリードが挿入されない単独スルーホール
を備え、この単独スルーホールに鉛フリーはんだを流入
させるようにしたものにおいて、前記単独スルーホール
の内径を0.7mm以上に設定したことを特徴とする。
【0027】配線基板にHAL処理を施さない場合にお
いて、電気部品のリードが挿入されない単独スルーホー
ルに鉛フリーはんだを流入させたい場合、単独スルーホ
ールの内径が0.6mmよりも小さいと、その内径が小
さすぎて、鉛フリーはんだが上面側(部品面側)まで上
がってこないことがわかった。そこで、その内径を0.
7mm以上に設定すると、鉛フリーはんだが上面側まで
上がりやすくなった。これにより、配線基板両面の導体
パターン間を、鉛フリーはんだにより良好に接続できる
ようになる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施例につい
て図1を参照して説明する。この図1には、配線基板を
構成するプリント配線板21に、電気部品22を、鉛を
含まない鉛フリーはんだ23を用いてはんだ付けした状
態が示されている。この図1において、プリント配線板
21の基材24は、例えばガラスエポキシ製であり、こ
の基材24の表裏両面に銅製の導体パターン25,25
が設けられていると共に、それら導体パターン25には
んだが付着しないようにするためのレジスト26が設け
られている。
【0029】プリント配線板21には、上記電気部品2
2のリード22aを挿入するためのリード挿入孔27が
形成されていると共に、このリード挿入孔27の近傍に
位置させて、導体挿入孔28が2個形成されている。こ
れらリード挿入孔27および導体挿入孔28は、それぞ
れスルーホールにより構成されていて、それぞれの内周
面に、プリント配線板21の上下両面の導体パターン2
5,25間を電気的に接続する接続パターン25aが設
けられている。上下両面の導体パターン25,25のう
ち、リード挿入孔27周縁部のはんだ付面となる上面側
のランド29aの直径A1は、下面側のランド29bの
直径A2よりも小さく設定されている(A1<A2)。
【0030】リード挿入孔27には上記電気部品22の
リード22aが図中上方から挿入されていて、そのリー
ド22aと上下両面の導体パターン25,25とが鉛フ
リーはんだ23によりはんだ付けされている。この場
合、電気部品22としては、内部に比較的大きな電流、
例えば1A以上の電流が流れるコンデンサである。ま
た、鉛フリーはんだ23は、錫を主体としたものであ
り、例えば、錫95.8重量%、銀3.5重量%、銅
0.7重量%の合金である。
【0031】上記2個の導体挿入孔28,28には、ほ
ぼコ字形をなす補助導体30の両側の挿入部30a,3
0aが図中上方から挿入されていて、この補助導体30
と、上下両面の導体パターン25,25とが鉛フリーは
んだ23によりはんだ付けされている。従って、補助導
体30は、上記電気部品22のリード22aが接続され
る上下両面の導体パターン25,25間を鉛フリーはん
だ23を介して電気的に接続している。補助導体30
は、プリント配線板21の上面(基板面)と対向する基
板面対向部30bを一体に有していて、この基板面対向
部30bとプリント配線板21の上面側の導体パターン
25との間にも鉛フリーはんだ23が入り込んでいる。
補助導体30の両挿入部30a,30aの下端部も内側
に曲げられている。この場合、補助導体30としては、
表面に錫めっきを施した軟銅線を用いている。
【0032】上記プリント配線板21に、電気部品22
や補助導体30をはんだ付けする場合には次のようにし
て行う。まず、プリント配線板21のリード挿入孔27
に電気部品22のリード22aを挿入すると共に、各導
体挿入孔28に補助導体30の挿入部30aを挿入す
る。そして、自動はんだ槽において、プリント配線板2
1の下面を溶融状態の鉛フリーはんだに付ける、ディッ
プはんだ付け法によりはんだ付けする。これにて、鉛フ
リーはんだ23により、電気部品22や補助導体30
が、図1に示すようにはんだ付けされる。
【0033】上記した実施例によれば、次のような効果
を得ることができる。比較的大きな電流が流れる電気部
品22のリード22aがはんだ付けされるリード挿入孔
27の近傍において、その電気部品22のリード22a
がはんだ付けされるプリント配線板21両面の両導体パ
ターン25,25間の電気的接続を、補助導体30部分
でも行うようにした。このため、例え電気部品22のリ
ード22aをはんだ付けした部分(リード挿入孔27の
周縁部)においてリフトオフという現象が発生したとし
ても、上記補助導体30部分で両導体パターン25,2
5間の電気的接続を補助できるので、結果的に、電気部
品22のリード22aと両面の両導体パターン25,2
5間の電気的接続の信頼性を向上できる。この補助導体
30を設けることは、プリント配線板21の上面側に大
きな電流が流れる部分に特に有効である。
【0034】補助導体30は、ほぼコ字形をなしてい
て、プリント配線板21において導体パターン25が設
けられた基板面(上面)と対向するような基板面対向部
30bを一体に有する構成としているので、鉛フリーは
んだによるはんだ付け時に、補助導体30の基板面対向
部30bと導体パターン25との間にも鉛フリーはんだ
23が入り込みやすくなり、補助導体30と導体パター
ン25とのはんだ付け面積を大きくでき、ひいてはこれ
ら補助導体30と導体パターン25とのはんだ付け部分
の接続の信頼性を向上できるようになる。
【0035】また、補助導体30は、ほぼコ字形をなし
ていて、両挿入部30a,30aを導体挿入孔28に挿
入して鉛フリーはんだ23によりはんだ付けしているの
で、補助導体30と導体パターン25とのはんだ付け面
積を一層大きくできる。
【0036】しかも、各導体挿入孔28は、その内周面
に上下両面の両導体パターン25,25間を電気的に接
続する接続パターン25aを有するスルーホールにより
構成しているので、はんだ付けした場合、鉛フリーはん
だ23が、その導体挿入孔28の上面側(部品面側)ま
で入り込みやすくなり、鉛フリーはんだ23と補助導体
30とにより、上下両面の両導体パターン25,25間
を容易に、しかも確実に接続できるようになる。ちなみ
に、導体挿入孔28の内周面に、上下両面の両導体パタ
ーン25,25間を電気的に接続する接続パターンがな
い場合、補助導体30と導体パターン25のはんだ付け
を、上下両側において行う必要があるが、本実施例によ
れば、補助導体30と導体パターン25のはんだ付けを
一度に、しかも確実に行うことができる。
【0037】さらに、鉛フリーはんだ23は錫を主体と
したものを用い、補助導体30として、表面に錫めっき
されたものを用いるようにしたことにより、錫を主体と
した鉛フリーはんだ23と、表面に錫めっきされた補助
導体30とは、共に錫でなじみやすく、はんだ付け性が
良好である。
【0038】また、上記した実施例においては、上下両
面の導体パターン25,25のうち、リード挿入孔27
周縁部の上面側のランド29aの直径A1を、下面側の
ランド29bの直径A2よりも小さく設定されているの
で(A1<A2)、リフトオフが発生しにくくなる利点
がある。
【0039】図2は本発明の第2実施例を示したもので
あり、この第2実施例は、上記した第1実施例とは次の
点が異なっている。すなわち、プリント配線板21に
は、補助導体30における基板面対向部30bと対向す
る部位に補助スルーホール31を、この場合2個設け、
これら各補助スルーホール31にも鉛フリーはんだ23
を流入させるようにしている。各補助スルーホール31
の内周面にも、上下両面の両導体パターン25,25間
を電気的に接続する接続パターン25aが設けられてい
る。
【0040】このような構成とした場合には、鉛フリー
はんだによるはんだ付け時に、鉛フリーはんだ23が、
各補助スルーホール31を通しても補助導体30の基板
面対向部30bと導体パターン25との間に入り込みや
すくなり、補助導体30と導体パターン25とのはんだ
付け面積を一層大きくでき、ひいてはこれら補助導体3
0と導体パターン25とのはんだ付け部分の接続の信頼
性を一層向上できるようになる。
【0041】図3は本発明の第3実施例を示したもので
あり、この第3実施例は、上記した第1実施例とは次の
点が異なっている。すなわち、導体挿入孔28は1個
で、この導体挿入孔28にピン状をなす補助導体32の
挿入部32aを挿入していて、この補助導体32と、上
下両面の両導体パターン25,25とを鉛フリーはんだ
23によりはんだ付けしている。補助導体32には、第
1,第2実施例の補助導体30のような基板面対向部3
0bはないが、上部に挿入部32aより横方向へ大きく
なる抜け止め部32bが形成されている。このような第
3実施例においても、第1実施例とほぼ同様な作用効果
を得ることができる。上記した第1〜第3実施例におい
ては、プリント配線板21としては、HAL処理をした
ものであっても、しないものであっても良い。
【0042】ここで、このような鉛フリーはんだにより
はんだ付けする場合において、その鉛フリーはんだへの
鉛の混入量を極力少なくするため、鉛を含んだ共晶はん
だによるHAL処理をしないプリント配線板を用いれ
ば、鉛フリーはんだへの鉛の混入を一層少なくでき、リ
フトオフの発生も少なくできる。
【0043】図4は本発明の第4実施例を示したもので
ある。ここで、プリント配線板21は、鉛を含んだ共晶
はんだによるHAL処理をしていないものを用いる。H
AL処理をしていないプリント配線板21においては、
導体パターン25のうち、レジスト26で覆われていな
い部分、すなわちはんだ付け面となる露出部分33は、
導体パターン25の銅が露出した状態となるため、硫化
水素等の雰囲気での銅の腐食が懸念される。そこで、こ
の第4実施例においては、導体パターン25の露出部分
33の表面に金めっき34の処理を施すようにしてい
る。
【0044】このような構成とした場合には、導体パタ
ーン25の露出部分33を金めっき34により覆うこと
により、導体パターン25の露出した銅が腐食すること
を防止できる。しかもこの場合、プリント配線板21と
しては、鉛を含んだ共晶はんだによるHAL処理をしな
いので、はんだ付けに使用される鉛フリーはんだへの鉛
の混入を一層少なくでき、リフトオフの発生も少なくで
き、信頼性の高いプリント配線板21を提供できる。
【0045】図5は本発明の第5実施例を示したもので
ある。HAL処理を施さないプリント配線板21におい
て、電気部品のリードを通さないスルーホール、すなわ
ち上下両面の両導体パターン25,25間を接続するた
めの単なるスルーホール35の部分では、鉛フリーはん
だ23によりはんだ付けを行うと、はんだの下面側から
上面側への上がり具合が悪くなる。そこで、この第5実
施例においては、そのスルーホール35を、電気部品3
6のリード36aを挿入するリード挿入孔と共用するよ
うに設計する。
【0046】このような構成とした場合には、スルーホ
ール35に電気部品36のリード36aを挿入すること
で、鉛フリーはんだ23によるはんだ付けの際、プリン
ト配線板21の下面側から上面側へのはんだの上がり具
合がよくなり、上下両面の両導体パターン25,25間
を、鉛フリーはんだ23により良好に接続できるように
なる。
【0047】図6は本発明の第6実施例を示したもので
ある。この例は、HAL処理を施さない同様なプリント
配線板21において、電気部品のリードが挿入されない
単独スルーホール37に、鉛フリーはんだ23によるは
んだ付けを行った場合の例である。
【0048】ちなみに、従来では、このような単独スル
ーホールの内径は、0.6mm以下であった。HAL処
理を施さないで、このような単独スルーホールに、鉛フ
リーはんだによるはんだ付けを行うと、はんだが、プリ
ント配線板の上面側まで上がってこないことがわかっ
た。
【0049】そこで、本実施例では、上記単独スルーホ
ール37の内径Dを、0.7mm以上に設定する。する
と、鉛フリーはんだ23が、単独スルーホール37の下
面側から上面側まで上がりやすくなり、これにより、プ
リント配線板21両面の導体パターン25,25間を、
鉛フリーはんだ23により良好に接続できるようにな
る。
【0050】本発明は、上記した各実施例にのみ限定さ
れるものではなく、次のように変形または拡張すること
ができる。比較的大きな電流が流れる電気部品22とし
ては、コンデンサ以外に、スイッチング素子、ダイオー
ド、コイル、トランスなどであっても良い。
【0051】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、次のような効果を得ることができる。請求項
1の発明によれば、電気部品のリードがはんだ付けされ
るリード挿入孔の近傍において、電気部品のリードがは
んだ付けされる配線基板両面の両導体パターン間の電気
的接続を、補助導体部分でも行うようにしている。この
ため、電気部品のリードをはんだ付けした部分において
リフトオフという現象が発生したとしても、上記補助導
体部分で配線基板両面の両導体パターン間の電気的接続
を補助できるので、結果的に、電気部品のリードと配線
基板両面の両導体パターン間の電気的接続の信頼性を向
上できる。
【0052】請求項7,8の発明によれば、配線基板に
HAL処理を施さず、しかも鉛を含まない鉛フリーはん
だを用いてはんだ付けするので、鉛を含まないではんだ
付けを行うことができる。よって、鉛を含むことによっ
て発生するリフトオフの発生を防止でき、ひいてははん
だ付けによる接続の信頼性を向上できる。また、配線基
板に、高温のHAL処理を施さないため、HAL処理を
施す場合に比べて、配線基板にかかるストレスを小さく
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す要部の縦断面図
【図2】本発明の第2実施例を示す図1相当図
【図3】本発明の第3実施例を示す図1相当図
【図4】本発明の第4実施例を示もので、はんだ付け前
の要部の縦断面図
【図5】本発明の第5実施例を示す図1相当図
【図6】本発明の第6実施例を示す図1相当図
【図7】従来例を示すもので、HAL処理を行った状態
でのプリント配線板の縦断面図
【図8】リフトオフが発生するメカニズムを説明するた
めの縦断面図
【符号の説明】
図面中、21はプリント配線板(配線基板)、22は電
気部品、22aはリード、23は鉛フリーはんだ、25
は導体パターン、25aは接続パターン、27はリード
挿入孔、28は導体挿入孔、30は補助導体、30aは
挿入部、30bは基板面対向部、31は補助スルーホー
ル、32は補助導体、33は露出部分、34は金めっ
き、35はスルーホール、36は電気部品、36aはリ
ード、37が単独スルーホールを示す。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両面に導体パターンを有する配線基板の
    リード挿入孔に電気部品のリードを挿入し、このリード
    と前記配線基板両面の両導体パターンとを、鉛を含まな
    い鉛フリーはんだを用いてはんだ付けする構成の部品実
    装基板において、 前記配線基板に、前記リード挿入孔の近傍に位置させて
    導体挿入孔を設けると共に、この導体挿入孔に挿入さ
    れ、前記リードとはんだ付けされる前記配線基板両面の
    両導体パターン間を電気的に接続する補助導体を設けた
    ことを特徴とする部品実装基板。
  2. 【請求項2】 補助導体は、配線基板において導体パタ
    ーンが設けられた基板面と対向するような基板面対向部
    を一体に有していることを特徴とする請求項1記載の部
    品実装基板。
  3. 【請求項3】 導体挿入孔は、その内周面に配線基板両
    面の両導体パターン間を電気的に接続する接続パターン
    を有するスルーホールであることを特徴とする請求項1
    または2記載の部品実装基板。
  4. 【請求項4】 鉛フリーはんだは錫を主体としたもので
    あり、補助導体として、表面に錫めっきされたものを用
    いたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記
    載の部品実装基板。
  5. 【請求項5】 配線基板において、補助導体の基板面対
    向部と対向する部位に、内周面に配線基板両面の両導体
    パターン間を電気的に接続する接続パターンを有する補
    助スルーホールを設けると共に、この補助スルーホール
    に鉛フリーはんだを流入させるようにしたことを特徴と
    する請求項2に記載の部品実装基板。
  6. 【請求項6】 補助導体を設ける部分は、比較的大きな
    電流が流れる電気部品のリードが挿入されるリード挿入
    孔の近傍であることを特徴とする請求項1ないし5のい
    ずれかに記載の部品実装基板。
  7. 【請求項7】 両面に導体パターンを有する配線基板
    に、鉛を含むはんだによるホットエアーレベラー処理を
    施さない状態で、電気部品のリードを、鉛を含まない鉛
    フリーはんだを用いて前記導体パターンとはんだ付けす
    るようにしたことを特徴とする部品実装基板の製造方
    法。
  8. 【請求項8】 両面に導体パターンを有する配線基板
    に、鉛を含むはんだによるホットエアーレベラー処理を
    施さない状態で、電気部品のリードを、鉛を含まない鉛
    フリーはんだを用いて前記導体パターンとはんだ付けす
    るようにしたことを特徴とする部品実装基板。
  9. 【請求項9】 配線基板において、導体パターンの露出
    部分に金めっき処理を施すようにしたことを特徴とする
    請求項8記載の部品実装基板。
  10. 【請求項10】 配線基板において、内周面に配線基板
    両面の両導体パターン間を電気的に接続する接続パター
    ンを有するスルーホールを、電気部品のリードを挿入す
    るリード挿入孔と共用したことを特徴とする請求項8記
    載の部品実装基板。
  11. 【請求項11】 配線基板において、内周面に配線基板
    両面の両導体パターン間を電気的に接続する接続パター
    ンを有し、かつ電気部品のリードが挿入されない単独ス
    ルーホールを備え、この単独スルーホールに鉛フリーは
    んだを流入させるようにしたものにおいて、前記単独ス
    ルーホールの内径を0.7mm以上に設定したことを特
    徴とする請求項8記載の部品実装基板。
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