JP2007134407A - Circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は回路基板固定部の接地とビスの緩みを防止するための基板構造に関する。 The present invention relates to a circuit board structure for preventing grounding of a circuit board fixing portion and loosening of screws.
電子機器の回路基板は表面に銅箔が密接された基板にめっきやエッチングなどの工程を経て積層されて製造される。それら基板の各層の接続は穴の内部にめっきによる導体膜を形成されたスルーホールにより行われる。製造された基板は部品実装部にレジスト開口がされているが、開口部の銅箔の酸化を防ぐために銅箔露出部に半田めっきや金めっき、耐熱プリフラックスの表面処理が施される。部品実装は半田付け部に、クリーム半田ペーストの印刷を行い、半田をあらかじめ必要量供給しておき、それを熱源により加熱し溶かすことにより半田付けする手法が用いられている。 A circuit board of an electronic device is manufactured by being laminated through a process such as plating or etching on a board having a copper foil in close contact with the surface. Each layer of the substrates is connected by a through hole in which a conductor film is formed by plating inside the hole. The manufactured substrate has a resist opening in the component mounting portion, but in order to prevent oxidation of the copper foil in the opening, the copper foil exposed portion is subjected to solder plating, gold plating, or heat-resistant preflux surface treatment. For component mounting, a method is used in which cream solder paste is printed on a soldering portion, a necessary amount of solder is supplied in advance, and then soldered by heating and melting it with a heat source.
このようにして電子部品が実装された基板は、電子機器の筐体にビスにより固定される。従来の取付部の構造を図4に示す。基板5にはビス止めするための基板固定穴6が設けられ、基板固定穴周辺には回路基板のグランドパターン3が形成されている。固定する筐体4は金属からなっておりビス止めすることでビスを介して基板と電子機器筐体が同電位となる。
しかし、表面処理としてプリフラックス処理を施された基板の銅箔表面には絶縁物が存在し、そのままビス締めを行った場合、絶縁物の一部はビスにより削り取られるが、完全に取り除かれるわけではないためビスとグランドパターンとの接触が不十分になる可能性がある。そこでビス止め部に半田を盛る方法が提案されている。(例えば特許文献1参照)しかし、この方法ではビス締め時に半田を十分につぶしきれない場合にはビスと半田盛りとの接触面積が小さくなるほか基板取付け後に電子機器が振動や衝撃を受けるとさらに半田盛りがつぶされ、基板とビス頭の間に隙間ができてしまいビスが緩む可能性がある。そこで本発明では基板固定部においてビスと基板ビス止め部のグランドを確実に導通させるとともに、ビスの緩みを防止する基板構造を提案することを目的とする。 However, there is an insulator on the surface of the copper foil of the substrate that has been prefluxed as a surface treatment, and when the screw is tightened as it is, a part of the insulator is scraped off by the screw, but it is completely removed. Therefore, the contact between the screw and the ground pattern may be insufficient. In view of this, there has been proposed a method of depositing solder on the screw fixing portion. (For example, refer to Patent Document 1) However, in this method, when the solder cannot be sufficiently crushed during screw tightening, the contact area between the screw and the solder pile is reduced, and further, if the electronic device is subjected to vibration or shock after mounting the board, There is a possibility that the solder will be crushed and a gap will be formed between the board and the screw head, and the screw will loosen. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to propose a substrate structure that reliably connects a screw and a ground of a substrate screw fixing portion at a substrate fixing portion and prevents loosening of the screw.
本発明の請求項1に係る発明によれば回路基板の電気的接地が必要な固定部において、基板固定ビスを挿入する回路基板の取付穴の周囲にグランドパターンを有し、前記グランドパターンにスルーホールが複数設けられ、前記スルーホール上にレジスト開口部を有し、前記レジスト開口部に半田盛りを有することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, the fixing portion that requires electrical grounding of the circuit board has a ground pattern around the mounting hole of the circuit board into which the board fixing screw is inserted. A plurality of holes are provided, a resist opening is formed on the through hole, and a solder pile is formed on the resist opening.
本発明の請求項2に係る発明によれば前記スルーホール上の半田盛りが前記基板固定ビスと接触可能な位置に配置されることを特徴とする。
The invention according to
本発明の請求項3に係る発明によれば前記スルーホール部のレジスト開口径がスルーホールの穴径よりも大きいことを特徴とする。
The invention according to
本発明の請求項4に係る発明によれば前記スルーホールは取付穴外周に円周方向に等間隔に複数配置されることを特徴とする。 The invention according to claim 4 of the present invention is characterized in that a plurality of the through holes are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the mounting hole.
本発明の請求項5に係る発明によれば前記回路基板のスルーホールと半田盛りの位置は同座標であることを特徴とする。
The invention according to
本発明の請求項6に係る発明によればスルーホールは貫通スルーホールあるいはSVH(表面ビアホール)で形成されることを特徴とする。 According to the sixth aspect of the present invention, the through hole is formed as a through through hole or SVH (surface via hole).
本発明の請求項7に係る発明によれば前記半田盛りが部品面と半田面の両面に設けられることを特徴とする。 The invention according to claim 7 of the present invention is characterized in that the solder piles are provided on both the component surface and the solder surface.
基板固定ビス挿入用の取り付け穴の周囲のグランドパターンにクリーム半田印刷による半田盛りを行い。その下にスルーホールを設ける。リフロー時にスルーホールに半田が流れ込みビス止め部が平坦になり、ビス止め時にビスと半田が接触することでビスと基板上のグランドパターンを確実に導通させることができるため安定した回路動作を得ることができる。さらにビス止め部が半田により盛り上がらないため、基板とビスの接触面積を多くとることができ、ビスが緩むのを防止することができる。 Soldering by cream solder printing is performed on the ground pattern around the mounting hole for inserting the board fixing screw. A through hole is provided below it. Solder flows into the through hole during reflow and the screw stopper becomes flat. When the screw is screwed, the screw and the solder contact each other, so that the screw and the ground pattern on the board can be reliably connected to obtain stable circuit operation. Can do. Further, since the screw fixing portion is not raised by the solder, a large contact area between the substrate and the screw can be obtained, and the screw can be prevented from loosening.
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。 Next, details of the present invention will be described in accordance with the description of the embodiments.
図1は本発明に係る回路基板の断面透視図である。図1に示すように、1は基板固定用のビス、2はスルーホール、3はグランドパターン、4は基板取付対象である電子機器筐体、5は回路基板、6はビス止めするための基板取付穴、7aはビス頭が接触する側の半田盛り、7bは筐体4が接触する側の半田盛り、8は基板表面のレジスト、9は回路基板内部のグランド層を示している。基板取付穴6周辺には回路基板5のグランドパターン3が形成されている。ビス挿入用の穴6は側面にめっき処理はされていない。グランドパターン3露出部にはプリフラックス処理が施されている。グランドパターン3上にスルーホール2が形成されている。スルーホール2は内壁に導体膜が形成されており回路基板のグランド層に接続されている。スルーホール2は図2に示すようにビス取付穴6の円周方向に等間隔に複数配置されており、スルーホール2の穴部のレジスト開口はスルーホール2の穴径よりも大きく設定されている。スルーホール2は筐体4側にも設けられている。
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view of a circuit board according to the present invention. As shown in FIG. 1, 1 is a board fixing screw, 2 is a through hole, 3 is a ground pattern, 4 is an electronic device casing to which the board is attached, 5 is a circuit board, and 6 is a board for screwing.
半田盛り7a、7bはクリーム半田印刷工程により行われる。スルーホール2に対応する箇所に印刷版の開口を設けておく、クリーム半田ペーストを乗せた印刷版を回路基板5に重ね、へらで半田ペーストを押しつけながらへらを移動し、印刷版開口部を通過させることで基板上に半田ペーストが供給される。供給される半田ペーストの量は開口部の大きさと印刷版の厚さによって決まるためスルーホール2の径によって開口部の大きさを調節する。これによりスルーホール2に最適な半田ペーストが塗布される。
The
図3に回路基板のビス止め前の取付部構造を示す断面図を示す。クリーム半田印刷を行った後リフローによる加熱を行うとスルーホール2上の半田が溶けてスルーホール2に流れ込み、図3の7a,7bに示すような形状になる。スルーホール2内部は半田で埋まり、基板表面では表面張力により山型に盛り上がる。このとき半田が盛りあがり過ぎないように半田ペーストの量を調節しておく。そうすることでビス1で半田盛りをつぶした状態で基板が平坦になる。スルーホール2の穴部のレジスト開口は穴径よりも大きく設定されているため半田盛りはグランドパターン3で密着し、ビスでつぶしても半田が銅箔からはがれず確実に半田盛りとグランドパターンが接触した状態となる。スルーホール上のレジスト開口の大きさは必ずしもスルーホールの穴径よりも大きい必要はないが半田と密着度を上げるためには大きい方が望ましい。半田盛りを行いリフローを行った状態でスルーホール内部が半田で埋まるため通常のスルーホールよりも、グランド層との接続を強くすることが可能である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the mounting portion of the circuit board before screwing. When cream solder printing is performed and heating by reflow is performed, the solder on the through
基板をビス止めした図1を示す。ビス止めにより半田盛り7aがつぶされ基板とビス頭が密着する。基板表面のレジスト8と半田盛り7の高さが等しくなり、ビス頭と回路基板5との接触面積を最大まで得られるためビス1が緩むことがない。筐体4側に設けられた半田盛り7bにおいても筐体4で半田をつぶすことにより、基板のグランドパターン3と筐体4の強く接続することができる。またこのとき筐体4と基板5が面で接触させることができるため緩むことがない。
FIG. 1 shows the substrate screwed. The
1 基板固定用のビス
2 スルーホール
3 グランドパターン
4 電子機器筐体
5 回路基板
6 ビス挿入用の穴
7a ビス頭が接触する側の半田盛り
7b 筐体4が接触する側の半田盛り
8 基板表面のレジスト
9 回路基板内部のグランド層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
7b Solder pile on the side where the casing 4 contacts 8 Resist on the
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