JP2007242674A - プリント配線板、電子部品実装体、電子機器、電子部品実装体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】反りを抑制した、電子部品の高密度実装、両面実装にも対応できる薄型プリント配線板を提供すること。
【解決手段】プリント配線板１は、絶縁基材５に銅箔パターン６が形成された基板７と、基板７の表面８及び裏面９上にそれぞれ形成されたレジスト１０、１１とを有しており、裏面９のレジスト１１を表面８のレジスト１０よりも厚くしている。電子部品実装時のリフロー工程の熱履歴では、レジスト１１の収縮力がレジスト１０の収縮力に勝り、収縮力の差によってプリント配線板１は裏面９側に凹型に反ろうとする。この裏面９側に凹型に反ろうとする力と、プリント配線板の自重や電子部品の重さ、あるいは電子部品の線膨張係数の大きさによりプリント配線板１が表面８側に凹型に反ろうとする力とを相殺させて、プリント配線板１自体が反ることを抑制する。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯電話や携帯端末などの電子機器に使用されるプリント配線板、プリント配線板を用いた電子部品実装体、電子部品実装体を搭載した電子機器、そして電子部品実装体の製造方法に関し、特にプリント配線板上に電子部品を搭載してリフロー工程で熱履歴を与えたときの反りを少なくする薄型のプリント配線板、薄型のプリント配線板を用いた反りが少ない電子部品実装体、反りが少ない電子部品実装体を搭載した電子機器、そして反りが少ない電子部品実装体の製造方法に関する。

電子機器の軽薄短小化、特に軽量化と薄型化とに伴い、プリント配線板も年々薄型化されている。従来の携帯電話や携帯端末などには、１ｍｍ前後のプリント配線板が用いられていたが、昨今は０．５ｍｍという薄型のプリント配線板が用いられている。プリント配線板では、電子部品実装時のリフロー工程の熱履歴により反りが生じるという問題が起きる。１ｍｍ前後のプリント配線板であれば、プリント配線板自体の剛性が大きいため、反りはある程度抑制できるが、０．５ｍｍや０．２ｍｍという薄型のプリント配線板ではプリント配線板自体の剛性が小さいため、反りが抑制できないという問題があった。

プリント配線板の反り対策としては、プリント配線板の周辺部にあるダミー部の表面と裏面とに、それぞれ反り防止用の銅箔パターンをほぼ同じ形状で、同じ厚さで形成し、銅張力作用を用いて反りを防止するというプリント配線板が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−３５３８６３号公報（第３頁、図１）

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、リフロー工程で熱履歴が加えられた場合に、ダミー部については反り防止用の銅箔パターンにより反りを抑制できても、個別プリント配線板については直接の対策がなされておらず、反りを充分に抑制できないという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電子部品実装時のリフロー工程の熱履歴があってもプリント配線板の反りを抑制する薄型のプリント配線板を提供し、反りを抑制する薄型のプリント配線板を用いて反りの小さい電子部品実装体を提供し、反りの小さい電子部品実装体を搭載した薄型で小型軽量の電子機器を提供することを目的とする。

本発明のプリント配線板は、絶縁基材に銅箔パターンが形成された基板と、基板の一方の面上及び基板の他方の面上にそれぞれ形成されたレジストとを備え、他方の面上のレジストの厚さが、一方の面上のレジストの厚さよりも１．５倍以上厚い。

この構成により、電子部品などの実装のためのリフロー工程の熱履歴を経ても、プリント配線板が反ることを抑制することができる。

本発明のプリント配線板は、絶縁基材に複数の銅箔パターンが形成された基板と、基板の一方の面上に形成されたレジストとを備え、基板の厚さ方向の中心面よりも基板の他方の面側にある銅箔パターンの厚さが、中心面よりも一方の面側にある銅箔パターンの厚さよりも１．５倍以上厚い。

この構成により、電子部品などの実装のためのリフロー工程の熱履歴を経ても、プリント配線板が反ることを抑制することができる。

本発明の電子部品実装体は、絶縁基材に銅箔パターンが形成された基板と、基板の一方の面上に形成されたレジストと、基板の他方の面上に形成され、一方の面上に形成されたレジストの厚さよりも厚い厚さを有するレジストと、一方の面上及び他方の面上にそれぞれ実装された電子部品とを備え、一方の面上の電子部品は他方の面上の電子部品よりも総重量が大きい。

この構成により、電子部品実装体が反ることを抑制することができる。

本発明の電子部品実装体は、絶縁基材に銅箔パターンが形成された基板と、基板の一方の面上に形成されたレジストと、基板の他方の面上に形成され、一方の面上に形成されたレジストの厚さよりも厚い厚さを有するレジストと、一方の面上及び他方の面上にそれぞれ実装された電子部品とを備え、一方の面上の電子部品は他方の面上の電子部品よりも見掛けの線膨張係数が大きい。

この構成により、電子部品実装体が反ることを抑制することができる。

本発明の電子部品実装体は、絶縁基材に銅箔パターンが形成された基板と、基板の一方の面上に形成されたレジストと、基板の他方の面上に形成され、一方の面上に形成されたレジストの厚さよりも厚い厚さを有するレジストと、一方の面上に実装され、他のプリント配線板と接続されるコネクタとを備える。

この構成により、電子部品実装体が反ることを抑制することができる。

本発明の電子部品実装体は、絶縁基材に複数の銅箔パターンが形成された基板と、基板の一方の面上に形成されたレジストと、一方の面上に実装された電子部品、または一方の面上に実装され、他のプリント配線板と接続されるコネクタとを備え、基板の厚さ方向の中心面よりも基板の他方の面側にある銅箔パターンの厚さが、中心面よりも一方の面側にある銅箔パターンの厚さよりも厚い。

この構成により、電子部品実装体が反ることを抑制することができる。

本発明の電子機器は、絶縁基材に銅箔パターンが形成された基板と、基板の一方の面上に形成されたレジストと、基板の他方の面上に形成され、一方の面上に形成されたレジストの厚さよりも１．５倍以上厚い厚さを有するレジストと、一方の面上及び他方の面上にそれぞれ実装された電子部品とを有する電子部品実装体を備える。

この構成により、反りが抑制された電子部品実装体を搭載できるので、電子機器自体を薄型化することができる。

本発明の電子部品実装体の製造方法は、絶縁基材に銅箔パターンが形成された基板と、基板の一方の面上に形成されたレジストと、基板の他方の面上に形成され、一方の面上に形成されたレジストの厚さよりも厚い厚さを有するレジストとを備えたプリント配線板の一方の面にはんだを塗布する工程と、一方の面のはんだ上に電子部品を搭載する工程と、一方の面を上側にして、プリント配線板を加熱し、はんだを溶融し、プリント配線板に電子部品を実装する工程とを有する。

この方法により、反りが抑制された電子部品実装体を製造することができる。

また、本発明の電子部品実装体の製造方法では、他方の面上のレジストの厚さが、一方の面上のレジストの厚さよりも１．５倍以上厚い。

この方法により、電子部品実装体が反ることを確実に抑制することができる。

また、本発明の電子部品実装体の製造方法は、プリント配線板に電子部品を実装する工程では、プリント配線板を格子状の治具で保持してプリント配線板を加熱する。

この方法により、電子部品実装体が反ることを一層抑制することができる。

本発明のプリント配線板は、一方の面のレジストの厚さと他方の面のレジストの厚さとを変えて厚さに差を設けている。そのため、リフロー工程を通すと、厚いレジストが薄いレジストより多く収縮して、収縮量の差で厚いレジストを形成した面を凹型に反らせる応力が発生する。本発明によれば、上記応力を反りを抑制する力として用いることにより、リフロー工程の熱履歴によりプリント配線板に反りが生じるのを抑制することができる。

すなわち、本発明によれば、プリント配線板に電子部品を実装する場合に、プリント配線板の自重や電子部品の重さなどから生じる反りと、プリント配線板の一方の面と他方の面とにそれぞれレジストを形成し、一方の面のレジストの厚さと他方の面のレジストの厚さに差を設けたことにより生じる反りとを相殺させて、プリント配線板の反りを抑制することができる。

また本発明のプリント配線板は、プリント配線板に形成した複数層の銅箔パターンについて、プリント配線板の一方の面に近い側の銅箔パターンの厚さと、他方の面に近い側の銅箔パターンの厚さとを変えて厚さに差を設けている。そのため、リフロー工程を通すと、厚い銅箔パターンが薄い銅箔パターンより多く収縮し、収縮力の差で厚い銅箔パターンがある側の面を凹型に反らせる応力が発生する。本発明によれば、上記応力を反りを抑制する力として用いることにより、リフロー工程の熱履歴によりプリント配線板に反りが生じるのを抑制することができる。

すなわち、本発明によれば、プリント配線板に電子部品を実装する場合に、プリント配線板の自重や電子部品の重さなどから生じる反りと、プリント配線板面の一方の面に近い側の銅箔パターンの厚さと、他方の面に近い側の銅箔パターンの厚さとを変えて厚さに差を設けたことにより生じる反りとを相殺させて、プリント配線板の反りを抑制することができる。

本発明によれば、電子部品実装時のリフロー工程の熱履歴があってもプリント配線板の反りを抑制する薄型のプリント配線板を提供することができる。そのため、反りを抑制する薄型のプリント配線板を用いて反りの小さい電子部品実装体を提供することができる。そして反りの小さい電子部品実装体を搭載した薄型で小型軽量の電子機器を提供することができるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態１のプリント配線板は、プリント配線板を構成するソルダレジスト（以下
、レジストという）の収縮力を利用して、電子部品を実装する場合のリフロー工程の熱履歴による反りを抑制するものである。

図１は、本実施の形態１のプリント配線板の平面図である。

集合プリント配線板であるプリント配線板１は、電子部品が実装される複数の個別プリント配線板（以下、製品基板という）２と、プリント配線板１の外周部にあり、電子部品が実装されることがないダミー部（以下、捨て基板という）３と、製品基板２と捨て基板３との間及び製品基板２同士の間に形成された連結基板４の３つの領域を有している。

プリント配線板１の大きさは縦横いずれも５０〜２００ｍｍ程度であり、製品基板２の大きさは縦横いずれも５〜５０ｍｍ程度であり、連結基板４の幅は１〜５ｍｍ程度である。なお、図示していないが、製品基板２には銅箔パターンが形成されており、銅箔パターンの面積は製品基板２の面積の５０〜７０％程度である。プリント配線板１は、電子部品が製品基板２に実装された後に、連結基板４の所で個片に切断され、製品基板２は電子部品実装体となり、捨て基板３は廃棄される。

図２は、本実施の形態１のプリント配線板の製品基板の領域の断面図である。

プリント配線板１は、アラミド不織布エポキシ樹脂やガラス織布エポキシ樹脂などのプリプレグ（以下、絶縁基材という）５が複数枚重ね合わされ、複数層、例えば４層や８層の銅箔パターン６が配線として形成された基板７と、基板７の一方の面（以下、表面という）８上、及び表面８とは反対側の面である他方の面（以下、裏面という）９上にそれぞれ形成されたレジスト１０、１１とで構成されている。

銅箔パターン６は、表面８または裏面９とほぼ平行になるように、絶縁基材５上に形成されている。また、銅箔パターン６同士は、絶縁基材５に形成されたビアホール１２に充填された銅を介して接続されている。

プリント配線板１の厚さは０．２〜０．４ｍｍ程度であり、従来のプリント配線板に比べて薄型化されている。絶縁基材５の１層の厚さは３０〜６０μｍ程度、銅箔パターン６の１層の厚さは１０〜２０μｍ程度である。また、レジスト１０の厚さｔ１は１０〜１５μｍ程度、基板７の裏面９上のレジスト１１の厚さｔ２は２２．５〜３０μｍ程度である。絶縁基板５の線膨張係数は１２ｐｐｍ程度、銅箔パターン６の線膨張係数は１２〜１６ｐｐｍ程度、レジスト１０、１１の線膨張係数は６０〜７０ｐｐｍ程度である。

プリント配線板１の特徴は、基板７の表面８上に薄いレジスト１０を形成し、裏面９上に厚いレジスト１１を形成してレジストの厚さに差を設けたことであり、具体的な数値で示すと、表面８側のレジスト１０の厚さｔ１（＝１０〜１５μｍ程度）に対して、裏面９側のレジスト１１の厚さｔ２（＝２２．５〜３０μｍ程度）を１．５倍以上の厚さにしている。厚さの関係を数式で示せば、（ｔ２≧（１．５・ｔ１））というようにしている。

プリント配線板１の表面８にハンダを塗布して電子部品を搭載し、リフロー工程の熱履歴を加えると、プリント配線板１の自重や表面８に搭載される電子部品の重さによってプリント配線板１を表面８側に凹型に反らせる力が生じる。また、プリント配線板１では裏面９側のレジスト１１の厚さｔ２を表面８側のレジスト１０の厚さｔ１の１．５倍以上の厚さにしており、基板７に近い所のレジストは収縮し難いのに対し、基板７から離れた所のレジストは収縮しやすいため、厚いレジスト１１の収縮力が薄いレジスト１０の収縮力に勝り、プリント配線板１を裏面９側に凹型に反らせる力、すなわち、プリント配線板１を表面８側に凹型に反らせる力とは反対方向の力が生じる。プリント配線板１は、このレ
ジストの厚さに差を設けたことに起因したリフロー工程でプリント配線板１を裏面９側に凹型に反らせる力と、プリント配線板１の自重や表面８に搭載される電子部品の重さ等に起因したリフロー工程でプリント配線板１を表面８側に凹型に反らせる力とを相殺させることで、プリント配線板１全体としての反りを抑制する。

図３は、本実施の形態１のプリント配線板に電子部品が実装された後の製品基板の領域の断面図である。

プリント配線板１の表面８上には、はんだ１３ａを介して二つの電子部品１４、１５が実装され、またプリント配線板１の裏面９上にもはんだ１３ｂを介して一つの電子部品１６が実装されている。

以下、基板７の一方の面である表面８に電子部品１４、１５を実装した後に、基板７の裏面９に電子部品１６を実装する両面実装の場合について説明する。プリント配線板１について、両面実装などのために複数回リフロー工程を行う場合、レジストの収縮量や銅箔パターンの収縮量は一回目のリフロー工程の熱履歴でほぼ決まってしまう。そのため一回目のリフロー工程では、電子部品の総重量が大きく反りやすい面と電子部品の総重量が小さくやや反りにくい面とを区別して、電子部品の総重量が大きく反りやすい面を図３の表面８として、裏面９のレジスト１１の厚さが表面８のレジスト１０の厚さより厚くなるようにする。

そして、表面８にハンダ１３ａを塗布し、総重量の大きい電子部品１４、１５を搭載し、一回目のリフロー工程を行い、プリント配線板１の反りを抑制する。その後、プリント配線板１の天地を反転して裏面９にハンダ１３ｂを塗布し、総重量の小さい電子部品１６を搭載し、二回目のリフロー工程を行う。

裏面９のレジスト１１は一回目のリフロー工程ですでに収縮しているので、新たな反りを生じるほどの応力を発生しない。そのため、電子部品を両面実装したとしても反りの少ない薄型のプリント配線板を得ることができる。

なお、プリント配線板１を凹型に反らせる要因としては、プリント配線板１の自重や表面８に搭載される電子部品の重さの他に、電子部品の線膨張係数の大きさも挙げられる。電子部品の線膨張係数が大きくなる場合には、線膨張係数が大きくかつ外形も大きい電子部品がある場合と、線膨張係数が大きい部品が多くある場合とがある。電子部品の線膨張係数が大きいと、リフロー工程の熱履歴で電子部品が収縮し、プリント配線板１の電子部品を搭載した面側を凹型に反らせることになる。そのため、プリント配線板１の自重と搭載される電子部品の重さに電子部品の線膨張係数を加味して、プリント配線板１が反る向きを総合的に判断して、どちらの面のレジストの厚さを厚くすべきかを決める。例えば、電子部品を両面実装する場合で、それぞれの面に実装する電子部品の総重量が等しいときは、電子部品の線膨張係数が大きいほうの面に薄いレジストを形成し、反対側の面に厚いレジストを形成しておけば、リフロー工程による熱履歴を受けたレジストの収縮力の差によりプリント配線板の反りが抑制される。

図４は、本実施の形態１のプリント配線板に係る電子部品実装体についての裏面レジストと表面レジストとの厚さの比と反り量との関係を示す図である。

プリント配線板の表面上のレジストの厚さを１５μｍに定め、裏面上のレジストの厚さを１５μｍ（すなわち、裏面上のレジストと表面上のレジストの厚さの比が１．０）、２５μｍ（同比１．７）、３０μｍ（同比２．０）と変化させ、表面に電子部品を実装した後に個片に切断して電子部品実装体とし、その反り量を測定する実験を行った。

この実験で用いた電子部品実装体の大きさは１０ｍｍ角であり、絶縁基板、銅箔パターンの厚さはそれぞれ３０μｍ、１５μｍである。また、この実験における反り量は、電子部品実装体の４頂点中の３頂点を同一平面にあると見なした場合に、電子部品実装体のなかで前述の平面から一番上に出ている所の高さと、平面から一番下に出ている所の高さとの差として測定した。

図４の横軸は裏面上のレジストの厚さと表面上のレジストの厚さとの比を示し、縦軸は電子部品実装体単体の反り量を示す。すなわち、裏面上のレジストと表面上のレジストの厚さの比が１．０の場合の反り量は４００μｍであり、厚さの比が１．７の場合の反り量は７０μｍであり、厚さの比が２．０の場合の反り量は２５μｍであった。裏面上のレジストと表面上のレジストの厚さの比が大きくなると電子部品実装体単体の反り量が急激に減少した。

１０ｍｍ角の大きさの電子部品実装体単体の反り量に関する実使用上の要求値は、他のプリント配線板にそのまま実装できるか否かという観点から定まり、１００μｍ以下が望ましい。図４に示した実験結果から裏面上のレジストの厚さを表面上のレジストの厚さの１．５倍以上、つまり２２．５μｍ以上とすればよいことがわかる。裏面側のレジストの厚さを１．７倍以上（２５μｍ以上）または２倍以上（３０μｍ以上）にすれば、より確実に電子部品実装体の反りを抑制することができる。

なお、レジストの厚さの実使用上の上限は５０μｍ程度であることから、上限が５０μｍ程度という厚さの限度内で、裏面のレジストの厚さが表面のレジストの厚さの１．５倍以上になるように表面と裏面とにレジストを形成することで、薄型のプリント配線板の反りを抑制することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態２のプリント配線板は、レジストの収縮力を利用して、プリント配線板間コネクタ（以下、コネクタという）を実装する場合のリフロー工程の熱履歴による反りを抑制するものである。

図５は、本実施の形態２のプリント配線板にコネクタを実装した状態を示す断面図である。

２つのプリント配線板の間で多くの信号をやり取りする場合は、予め一方の薄型のプリント配線板に枠状のコネクタを実装しておき、コネクタを実装したプリント配線板を他方の薄型のプリント配線板に積み重ねる形で実装する。

薄型のプリント配線板２１の裏面２２の外周部にコネクタ２３は実装されている。プリント配線板２１の表面２４上には電子部品２５、２６が実装されている。プリント配線板２１は、コネクタ２３を介して、プリント配線板２７に実装され、物理的かつ電気的に接続されている。そして、プリント配線板２１とプリント配線板２７とは、薄型の携帯電話の筐体２８に搭載されている。

この製造方法は、まずプリント配線板２１の裏面２２を上側にしてプリント配線板２１にコネクタ２３を実装する。次にプリント配線板２１の表面２４を上側にしてプリント配線板２１に電子部品２５、２６を実装し、プリント配線板２７にコネクタ２３を介してプリント配線板２１を実装する。最後にプリント配線板２１とプリント配線板２７とを、薄型の携帯電話の筐体２８に搭載する。

コネクタ２３はプリント配線板２１の外周に沿うように枠状になっており、液晶ポリマーで構成され、その線膨張係数は２０ｐｐｍ程度と、プリント配線板２１の線膨張係数よりも大きい。また、プリント配線板２１は表面２６側のレジスト２９が裏面２２側のレジスト３０よりも厚くなっている。

プリント配線板２１の裏面２２を上側にしてプリント配線板２１にコネクタ２３を実装する場合のリフロー工程では、プリント配線板２１の自重と、コネクタ２３の重さと、プリント配線板２１とコネクタ２３との線膨張係数の違いとにより、プリント配線板２１を裏面２２側に凹型に反らせる力が生じる。

一方、同じリフロー工程では、表面２４側のレジスト２９が裏面２２側のレジスト３０よりも厚いことにより、表面２４側のレジストの収縮力が裏面２２側のレジスト３０の収縮力に勝り、レジストの収縮力の差により、プリント配線板２１を表面２４側に凹型に反らせる力が生じる。

プリント配線板２１にコネクタ２３を実装する場合のリフロー工程では、これらの裏面２２側に凹型に反らせる力と表面２４側に凹型に反らせる力とが相殺されて、プリント配線板２１が反ることが抑制される。

なお、プリント配線板２１の表面２４を上側にしてプリント配線板２１に電子部品２５、２６を実装する場合、及びプリント配線板２１をプリント配線板２７にコネクタ２３を介して実装する場合にもプリント配線板２１にはリフロー工程の熱履歴が加わるが、コネクタ２３を実装する場合の熱履歴により表面２４のレジスト２９と裏面２２のレジスト３０はすでに収縮しているので、新たな反りを生じるほどの応力を発生しない。

（実施の形態３）
本実施の形態３のプリント配線板は、プリント配線板を構成する複数の銅箔パターンの収縮力の差を利用して、電子部品を実装する場合のリフロー工程の熱履歴による反りを抑制するものである。

図６は、本実施の形態３のプリント配線板に電子部品が実装された後の製品基板の領域の断面図である。

プリント配線板３１は、絶縁基材３２が複数枚重ね合わされ、４層の銅箔パターン３３、３４、３５、３６が形成された基板３７と、基板３７の一方の面（以下、表面という）３８上に形成されたレジスト３９とで構成されている。プリント配線板３１の表面３８上にははんだ４０を介して二つの電子部品４１、４２が実装されている。

プリント配線板３１の特徴は、基板３７の銅箔パターン３３、３４、３５の厚さｔａを１０〜１５μｍ程度としているのに対して、基板３７の他方の面（以下、裏面という）４３上の銅箔パターン３６の厚さｔｂを２２．５〜３０μｍ程度として、裏面４３上の銅箔パターン３６の厚さｔｂを他の銅箔パターン３３、３４、３５の厚さｔａより１．５倍以上厚くしていることにある。

銅箔パターンの厚さに差を設けた場合についても他の条件を一定にして、裏面４３上の銅箔パターン３６の厚さｔｂを他の銅箔パターン３３、３４、３５の厚さｔａに対してそれぞれ１倍にした場合、１．５倍にした場合、２倍にした場合についてリフロー工程で熱履歴を加えた後の電子部品実装体の反り量を測定する実験をしたところ、実施の形態１の図４で説明したものと類似した傾向を示すことが分かった。

銅箔パターン３３、３４、３５、３６の線膨張係数は１２〜１６ｐｐｍ程度と、絶縁基材３２の線膨張係数（１２ｐｐｍ程度）と大差はない。しかし、銅箔パターン３６のように厚くなると、リフロー工程での熱履歴により、銅箔パターン３６と垂直な方向に歪みが生じやすくなることで大きな収縮力を生じ、他の銅箔パターン３３、３４、３５の収縮力との差を生じる。収縮力の差はプリント配線板３１を裏面４３側に凹型に反らせる応力を生じる。このプリント配線板３１を裏面４３側に凹型に反らせる応力をプリント配線板３１の自重と電子部品の重さや電子部品の線膨張率の大きさなどに起因してプリント配線板３１を表面３８側に凹型に反らせる応力と相殺させることで、プリント配線板３１の反りを抑制することができる。

以上説明したように、本実施の形態３のプリント配線板によれば、裏面４３側の銅箔パターン３６が、他の銅箔パターン３３、３４、３５よりも厚くなっているので、その収縮力により、プリント配線板３１が表面３８側に凹型に反ることを抑制することができる。その結果、プリント配線板３１を用いた長さ１０ｍｍの電子部品実装体単体の反り量を１００μｍ以下に抑制することができる。

なお、本実施の形態３のプリント配線板では、裏面側の銅箔パターンの厚さを他の銅箔パターンの厚さより大きくして、リフロー工程で熱履歴を加えることによって銅箔パターンの収縮力に差を生じさせ、プリント配線板の反りを抑制すると捉えて説明したが、基板の厚さ方向の中心面よりも基板の裏面側にある銅箔パターンの厚さの合計を、表面側にある銅箔パターンの厚さの合計よりも大きくして、リフロー工程で熱履歴を加えることによって基板の厚さ方向の中心面よりも基板の裏面側にある銅箔パターンの収縮力と表面側にある銅箔パターンの収縮力とに差を生じさせ、プリント配線板の反りを抑制すると捉えて説明することもできる。基板の厚さ方向の中心面を境として銅箔パターンの収縮力に差があれば、銅箔パターンの収縮力が大きい側の面が凹型に反るからである。

例えば、図６に示したプリント配線板３１において、厚さ方向の基板３７の中心面よりも表面３８側に２層の銅箔パターン３３、３４があり、裏面４３側にも２層の銅箔パターン３５、３６がある場合には、銅箔パターン３３、３４の厚さをそれぞれ１５μｍとし、銅箔パターン３５、３６の厚さをそれぞれ２２．５μｍとして、裏面４３側の２層の厚さの合計を表面３８側の２層の厚さの合計よりも厚くすると、電子部品実装時の熱履歴により、表面３８側に凹型に反ることを抑制することができる。

なお、本実施の形態３のプリント配線板は、裏面側にレジストを形成し、電子部品を実装する両面実装の場合にも適用できるし、表面側に他のプリント配線板と物理的、電気的に接続するためのプリント板間コネクタを実装する場合にも適用でき、リフロー工程で熱履歴を加えることによって基板の厚さ方向の中心面よりも基板の裏面側にある銅箔パターンの収縮力と表面側にある銅箔パターンの収縮力とに差を生じさせ、プリント配線板の反りを抑制することができる。

また、本実施の形態３のプリント配線板に、実施の形態１と実施の形態２で説明したプリント配線板の表面のレジストの厚さと裏面のレジストの厚さに差を設け、レジストの収縮量の差に起因する応力で反りを抑制する方法を更に適用してもよい。

（実施の形態４）
次に、本実施の形態４の電子部品実装体の製造方法について説明する。

本実施の形態４の電子部品実装体の製造方法は、裏面側のレジストが表面側のレジストよりも厚いプリント配線板の最初のリフロー工程で、レジストの厚い裏面側を下側にすることでリフロー工程での熱履歴によるプリント配線板の反りを抑制するものである。プリ
ント配線板に、はんだを塗布した後に電子部品を搭載し、リフロー工程のリフロー炉内ではんだを溶融し、電子部品を実装する。

図７は、本実施の形態４の電子部品実装体の製造方法のリフロー工程を説明するための図である。

プリント配線板５１は実施の形態１または実施の形態３のプリント配線板と同様に表面側よりも裏面側のレジストの厚さまたは銅箔パターンの厚さが厚くなっている。プリント配線板５１は、表面上に電子部品５２が搭載された後に、搬送レール５３に支持されて、リフロー炉５４内部を図７に示したリフロー炉５４の縦断面と垂直な方向に移動する。そして、リフロー炉５４の上部及び下部にはそれぞれヒータ５５があり、それらから放射され、プリント配線板５１の表面で約２６０℃となる熱５６により、はんだが溶融し、電気的に接続可能な状態で、プリント配線板５１に電子部品５２が実装される。

この場合に、プリント配線板５１は電子部品が搭載された表面側をリフロー炉５４内で上側になるようにし、レジストまたは銅箔パターンを厚く形成した裏面側をリフロー炉５４内で下側になるようにしている。これにより、プリント配線板５１がプリント配線板５１の自重や電子部品の重さなどにより表面側に凹型に反るのを抑制することができる。

また、両面実装のように、リフローを２回以上行う場合には、最初の実装でリフローを行う場合に、プリント配線板５１の表面側を上側に、レジストや銅箔パターンの厚さが厚い裏面側が下側になるようにする。

また、リフロー炉５４内部ではプリント配線板５１を図１に示した捨て基板３及び連結基板４の所で格子状の治具で挟持したり格子状の治具に貼り付けたりして保持し、プリント配線板５１の反りを一層抑制することもできる。

なお、本発明のプリント配線板は、プリント配線板よりも線膨張係数が小さい部品やコネクタが実装される場合には、実装面側のレジストや銅箔パターンを非実装面側のものよりも厚くするとよい。線膨張係数が小さい部品やコネクタが実装することにより、プリント配線板を実装面側に凸型に反らせる力が生じる。そこで、実装面側のレジストや銅箔パターンを厚くすることで、プリント配線板を実装面側に凹型に反らせる力を生じさせて、プリント配線板自体が反ることを抑制することができる。

また、本発明のプリント配線板はマザープリント配線板であっても反りを抑制する効果を有する。

本発明のプリント配線板は、電子部品が実装される場合に、プリント配線板の自重や電子部品の重さなどから生じる反りと、プリント配線板の表面側のレジストと裏面側のレジストの厚さを変えて差を設け、レジストの収縮量の差に起因する反りとを相殺させたり、プリント配線板の自重や電子部品の重さなどから生じる反りと、プリント配線板の厚さ方向の中心面よりも表面側の銅箔パターンの厚さと中心面よりも裏面側の銅箔パターンの厚さとを変えることで生じる反りとを相殺させたりして、反り自体を抑制することができる。また、本発明のプリント配線板は、反りの少ない電子部品実装体を提供することが可能で、反りの少ない電子部品実装体を用いることが要求される携帯電話や携帯端末などをはじめ、その他の薄型電子機器に適用できる。

本発明の実施の形態１のプリント配線板の平面図 本発明の実施の形態１のプリント配線板の製品基板の領域の断面図 本発明の実施の形態１のプリント配線板に電子部品が実装された後の製品基板の領域の断面図 本発明の実施の形態１のプリント配線板に係る電子部品実装体についての裏面レジストと表面レジストとの厚さの比と反り量との関係を示す図 本発明の実施の形態２のプリント配線板にコネクタを実装した状態を示す断面図 本発明の実施の形態３のプリント配線板に電子部品が実装された後の製品基板の領域の断面図 本発明の実施の形態４の電子部品実装体の製造方法のリフロー工程を説明するための図

符号の説明

１，２１，２７，３１，５１ プリント配線板
５，３２ 絶縁基材
６，３３，３４，３５，３６ 銅箔パターン
７，３７ 基板
１０，１１，２９，３０，３９ レジスト
１３ａ，１３ｂ，４０ はんだ
１４，１５，１６，２４，２６，２７，４１，４２，５２ 電子部品
２３ コネクタ

Claims (10)

1. 絶縁基材に銅箔パターンが形成された基板と、
   前記基板の一方の面上及び前記基板の他方の面上にそれぞれ形成されたレジストとを備え、
   前記他方の面上のレジストの厚さが、前記一方の面上のレジストの厚さよりも１．５倍以上厚いことを特徴とするプリント配線板。
2. 絶縁基材に複数の銅箔パターンが形成された基板と、
   前記基板の一方の面上に形成されたレジストとを備え、
   前記基板の厚さ方向の中心面よりも前記基板の他方の面側にある前記銅箔パターンの厚さが、前記中心面よりも前記一方の面側にある前記銅箔パターンの厚さよりも１．５倍以上厚いことを特徴とするプリント配線板。
3. 絶縁基材に銅箔パターンが形成された基板と、
   前記基板の一方の面上に形成されたレジストと、
   前記基板の他方の面上に形成され、前記一方の面上に形成されたレジストの厚さよりも厚い厚さを有するレジストと、
   前記一方の面上及び前記他方の面上にそれぞれ実装された電子部品とを備え、
   前記一方の面上の前記電子部品は前記他方の面上の前記電子部品よりも総重量が大きいことを特徴とする電子部品実装体。
4. 絶縁基材に銅箔パターンが形成された基板と、
   前記基板の一方の面上に形成されたレジストと、
   前記基板の他方の面上に形成され、前記一方の面上に形成されたレジストの厚さよりも厚い厚さを有するレジストと、
   前記一方の面上及び前記他方の面上にそれぞれ実装された電子部品とを備え、
   前記一方の面上の前記電子部品は前記他方の面上の前記電子部品よりも見掛けの線膨張係数が大きいことを特徴とする電子部品実装体。
5. 絶縁基材に銅箔パターンが形成された基板と、
   前記基板の一方の面上に形成されたレジストと、
   前記基板の他方の面上に形成され、前記一方の面上に形成されたレジストの厚さよりも厚い厚さを有するレジストと、
   前記一方の面上に実装され、他のプリント配線板と接続されるコネクタと
   を備えたことを特徴とする電子部品実装体。
6. 絶縁基材に複数の銅箔パターンが形成された基板と、
   前記基板の一方の面上に形成されたレジストと、
   前記一方の面上に実装された電子部品、または前記一方の面上に実装され、他のプリント配線板と接続されるコネクタとを備え、
   前記基板の厚さ方向の中心面よりも前記基板の他方の面側にある前記銅箔パターンの厚さが、前記中心面よりも前記一方の面側にある前記銅箔パターンの厚さよりも厚いことを特徴とする電子部品実装体。
7. 絶縁基材に銅箔パターンが形成された基板と、
   前記基板の一方の面上に形成されたレジストと、
   前記基板の他方の面上に形成され、前記一方の面上に形成されたレジストの厚さよりも１．５倍以上厚い厚さを有するレジストと、
   前記一方の面上及び前記他方の面上にそれぞれ実装された電子部品と
   を有する電子部品実装体を備えたことを特徴とする電子機器。
8. 絶縁基材に銅箔パターンが形成された基板と、前記基板の一方の面上に形成されたレジストと、前記基板の他方の面上に形成され、前記一方の面上に形成されたレジストの厚さよりも厚い厚さを有するレジストとを備えたプリント配線板の前記一方の面にはんだを塗布する工程と、
   前記一方の面の前記はんだ上に電子部品を搭載する工程と、
   前記一方の面を上側にして、前記プリント配線板を加熱し、前記はんだを溶融し、前記プリント配線板に前記電子部品を実装する工程と
   を有することを特徴とする電子部品実装体の製造方法。
9. 前記他方の面上のレジストの厚さが、前記一方の面上のレジストの厚さよりも１．５倍以上厚いことを特徴とする請求項８記載の電子部品実装体の製造方法。
10. 前記プリント配線板に前記電子部品を実装する工程では、前記プリント配線板を格子状の治具で保持して前記プリント配線板を加熱することを特徴とする請求項８または請求項９記載の電子部品実装体の製造方法。

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