JP2008042145A - プリント配線板、機器ユニットおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子部品の実装に伴うハンダ付け不良の発生を未然に防止し得るプリント
配線板、機器ユニットおよび電子機器の提供を目的とする。
【解決手段】 本発明に関わるプリント配線板は、基材の表面に回路パターンを形成
し、かつ回路パターンをレジスト層により覆うとともに、少なくとも回路パターンのパッ
ド部を露呈させる開口をレジスト層に設けて成るプリント配線板において、回路パターン
のパッド部から延び、レジスト層の開口からパッド部とともに露呈する配線部の表面に、
ハンダ濡れ防止層を設けている。
また、本発明に関わる機器ユニットは、上述したプリント配線板のパッド部に電子部品
の端子をハンダ付けし、プリント配線板に電子部品を実装することによって構成されてい
る。
また、本発明に関わる電子機器は、上述したプリント配線板に電子部品を実装して成る
機器ユニットを搭載することによって構成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、基材の表面に回路パターンを形成し、かつ前記回路パターンをレジスト層
により覆うとともに、少なくとも前記回路パターンのパッド部を露呈させる開口を前記レ
ジスト層に設けて成るプリント配線板に関するものであり、さらに本発明は、上記プリン
ト配線板に電子機器をハンダ実装して成る機器ユニット、および該機器ユニットを搭載し
て成る電子機器に関するものである。

従来からの一般的な電子機器は、機器筐体の内部に機器ユニット(いわゆる実装基板)
を収容・搭載することによって構成され、上記機器筐体に搭載される機器ユニットは、プ
リント配線板に所期の電子部品を実装することによって構成されている(例えば、特許文
献１参照)。

図６および図７に示す如く、機器ユニットＵを構成するフレキシブル基板(プリント配
線板)Ａは、回路パターンＳの形成されたベースフィルム(基材)Ｂの表面に、例えばポリ
イミド樹脂フィルムから成るカバーレイ(レジスト層)Ｒを接着して製造されており、上記
カバーレイＲにおける所定の箇所には、回路パターンＳのパッド部Ｓｐを露呈させる開口
Ｒｏが形成されている。

ここで、上記カバーレイＲの開口Ｒｏは、金型(パンチ)を用いて形成されるために加工
公差が大きく、さらにカバーレイＲ自体の伸び縮みや、ベースフイルムＢに対する貼付け
誤差等を考慮して、上記開口Ｒｏは回路パターンＳのパッド部Ｓｐよりも一回り大きく形
成されている。

このため、フレキシブル基板ＡのカバーレイＲにおける個々の開口Ｒｏからは、上記回
路パターンＳのパッド部Ｓｐが露呈するとともに、該パッド部Ｓｐに繋がる配線部Ｓｗの
一部も露呈することとなる。

一方、フレキシブル基板Ａに電子部品Ｅをハンダ実装する場合には、図８に示す如く、
先ず、フレキシブル基板Ａのパッド部Ｓｐに所定量のハンダペーストＨ(ｐ)を供給し、上
記パッド部Ｓｐに電子部品Ｅの端子Ｅｔを載置して、フレキシブル基板Ａの所定位置に電
子部品Ｅをセットする。

次いで、リフロー炉(加熱工程)においてハンダペーストＨ(ｐ)を溶融させ、パッド部Ｓ
ｐと端子Ｅｔとを固化ハンダＨ(ｍ)によって接続することで、フレキシブル基板Ａに電子
部品Ｅをハンダ実装して成る機器ユニットＵが完成する。
特開２００６−１３０５３号公報

ところで、フレキシブル基板Ａに電子部品Ｅをハンダ実装して機器ユニットＵを製造
する際、上述した如く、フレキシブル基板ＡにおけるカバーレイＲの開口Ｒｏには、回路
パターンＳのパッド部Ｓｐとともに配線部Ｓｗの一部も露呈しているため、リフロー炉で
の加熱工程においてパッド部Ｓｐ上で溶融したハンダペーストＨ(ｐ)は、上記パッド部Ｓ
ｐと連続している配線部Ｓｗにまで濡れ広がることとなる。

ここで、上述した機器ユニットＵを製造時において、フレキシブル基板Ａのパッド部Ｓ
ｐには、端子Ｅｔのハンダ付けに必要な量(必要最低限)のハンダペーストＨ(ｐ)が供給さ
れているので、上述した如く加熱工程において溶融したハンダが配線部Ｓｗにまで濡れ広
がってしまうと、必然的にパッド部Ｓｐ上におけるハンダ量が不足することとなり、上記
パッド部Ｓｐと端子Ｅｔとの接続箇所に、ハンダ不足や未ハンダ等のハンダ付け不良を発
生する問題があった。

本発明は上記実状に鑑みて、電子部品の実装に伴うハンダ付け不良の発生を未然に防止
することの可能な、プリント配線板、機器ユニットおよび電子機器の提供を目的とするも
のである。

上記目的を達成するべく、請求項１の発明に関わるプリント配線板は、基材の表面に
回路パターンを形成し、かつ回路パターンをレジスト層により覆うとともに、少なくとも
回路パターンのパッド部を露呈させる開口をレジスト層に設けて成るプリント配線板にお
いて、回路パターンのパッド部から延び、レジスト層の開口からパッド部とともに露呈す
る配線部の表面に、ハンダ濡れ防止層を設けて成ることを特徴としている。

請求項２の発明に関わるプリント配線板は、請求項１の発明に関わるプリント配線板に
おいて、ハンダ濡れ防止層が、レジスト層の開口から露呈する配線部の表面に形成された
Ｎｉメッキ層であることを特徴としている。

請求項３の発明に関わるプリント配線板は、請求項１の発明に関わるプリント配線板に
おいて、レジスト層の開口から露呈するパッド部および配線部の表面に、ハンダ濡れ防止
層を構成するＮｉメッキ層を形成するとともに、該Ｎｉメッキ層においてパット部を覆う
部位の表面に、Ａｕメッキ層を形成して成ることを特徴としている。

請求項４の発明に関わる機器ユニットは、基材の表面に形成した回路パターンを覆うレ
ジスト層に、少なくとも回路パターンのパッド部を露呈させる開口を設け、パッド部から
延びてレジスト層の開口に露呈する配線部の表面に、ハンダ濡れ防止層を設けて成るプリ
ント配線板を用い、プリント配線板のパッド部に電子部品の端子をハンダ付けし、プリン
ト配線板に電子部品を実装したことを特徴としている。

請求項５の発明に関わる電子機器は、基材の表面に形成した回路パターンを覆うレジス
ト層に、少なくとも回路パターンのパッド部を露呈させる開口を設け、パッド部から延び
てレジスト層の開口に露呈する配線部の表面に、ハンダ濡れ防止層を設けて成るプリント
配線板を用い、電子部品の端子をプリント配線板のパッド部にハンダ付けし、プリント配
線板に電子部品を実装して成る機器ユニットを搭載したことを特徴としている。

請求項１の発明に関わるプリント配線板によれば、レジスト層の開口から露呈する配
線部の表面にハンダ濡れ防止層を設けたことで、電子部品をハンダ実装する際、加熱工程
においてパッド部上で溶融したハンダが、配線部の表面にまで濡れ広がることを防止でき
、電子部品のハンダ付けに必要な量のハンダを、パッド部上に保持しておくことが可能と
なり、もって電子部品の実装に伴うハンダ付け不良の発生を未然に防止できる。

請求項２の発明に関わるプリント配線板によれば、レジスト層の開口から露呈する配線
部の表面に、Ｎｉメッキ層から成るハンダ濡れ防止層を設けたことで、電子部品をハンダ
実装する際、加熱工程においてパッド部上で溶融したハンダが、配線部の表面にまで濡れ
広がることを防止でき、電子部品のハンダ付けに必要な量のハンダを、パッド部上に保持
しておくことが可能となり、もって電子部品の実装に伴うハンダ付け不良の発生を未然に
防止できる。

請求項３の発明に関わるプリント配線板によれば、レジスト層の開口から露呈するパッ
ド部の表面にＡｕメッキ層を設け、配線部の表面にＮｉメッキ層から成るハンダ濡れ防止
層を露出させたことで、電子部品をハンダ実装する際、加熱工程においてパッド部上で溶
融したハンダが、配線部の表面にまで濡れ広がることを防止でき、電子部品のハンダ付け
に必要な量のハンダを、パッド部上に保持しておくことが可能となり、もって電子部品の
実装に伴うハンダ付け不良の発生を未然に防止できる。

請求項４の発明に関わる機器ユニットによれば、プリント配線板におけるレジスト層の
開口から露呈する配線部の表面にハンダ濡れ防止層を設けたことで、電子部品をハンダ実
装する際、加熱工程においてパッド部上で溶融したハンダが、配線部の表面にまで濡れ広
がることを防止でき、電子部品のハンダ付けに必要な量のハンダを、パッド部上に保持し
ておくことが可能となり、もって電子部品の実装に伴うハンダ付け不良の発生を未然に防
止でき、製品としての品質の良好な機器ユニットを得ることが可能となる。

請求項５の発明に関わる電子機器によれば、機器ユニットを構成するプリント配線板に
おけるレジスト層の開口から露呈する配線部の表面にハンダ濡れ防止層を設けたことで、
電子部品をハンダ実装する際、加熱工程においてパッド部上で溶融したハンダが、配線部
の表面にまで濡れ広がることを防止でき、電子部品のハンダ付けに必要な量のハンダを、
パッド部上に保持しておくことが可能となり、もって電子部品の実装に伴うハンダ付け不
良の発生を未然に防止でき、品質の良好な機器ユニットを得ることが可能となるため、該
機器ユニットを搭載する電子機器の品質も良好なものとすることができる。

以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明の構成を詳細に説明する。
図１は、本発明に関わるプリント配線板の一例であるフレキシブル配線板、および該フ
レキシブル配線板に電子部品をハンダ実装して成る機器ユニット(いわゆる実装基板)の一
例を示しており、上記機器ユニットを機器筐体の内部に収容することにより、図示してい
ない本発明に関わる電子機器が構成される。

図１および図２に示す如く、機器ユニット１０を構成するフレキシブル基板(プリント
配線板)１は、回路パターン３の形成されたベースフィルム(基材)２の表面に、例えばポ
リイミド樹脂フィルムから成るカバーレイ(レジスト層)４を接着して製造されている。

また、上記カバーレイ４における所定の箇所には、回路パターン３のパッド部３ｐを露
呈させるための開口４ｏが形成されている。 上記開口４ｏは、パッド部３ｐよりも一
回り大きく形成されており、個々の開口４ｏ、４ｏ…からは、上記回路パターン３のパッ
ド部３ｐが露呈するとともに、該パッド部３ｐに繋がる配線部３ｗの一部が露呈している
。

さらに、上記カバーレイ４の開口４ｏから露呈している配線部３ｗの表面には、ハンダ
の濡れ性が悪い材質、実施例においてはＮｉ(ニッケル)のメッキ層から成るハンダ濡れ防
止層５が形成されている。

ここで、フレキシブル基板１の回路パターン３は、全てＣｕ(銅)から形成されており、
カバーレイ４の開口４ｏから露呈する配線部３ｗ以外を全てマスキングし、無電解メッキ
法により配線部３ｗの表面にのみＮｉメッキを施すことで、上記ハンダ濡れ防止層５が形
成されている。

上述したフレキシブル基板１に、所定の電子部品Ｅ、Ｅ…をハンダ実装して、機器ユニ
ット１０を製造する場合には、図３に示す如く、先ず、フレキシブル基板１のパッド部３
ｐに所定量(ハンダ付けに必要な必要最低限)のハンダペーストＨ(ｐ)を供給し、上記パッ
ド部３ｐに電子部品Ｅの端子Ｅｔを載置して、フレキシブル基板１の所定位置に電子部品
Ｅをセットする。

次いで、リフロー炉での加熱工程においてハンダペーストＨ(ｐ)を溶融させ、パッド部
３ｐと端子Ｅｔとを固化ハンダＨ(ｍ)によって接続することで、フレキシブル基板１に対
して電子部品Ｅをハンダ実装する。

ここで、上述したフレキシブル基板１においては、配線部３ｗの表面にハンダ濡れ防止
層５を設けているので、リフロー炉での加熱工程において溶融したハンダＨが、配線部３
ｗの表面にまで濡れ広がることなくパッド部３ｐ上に留まることとなる。

すなわち、パッド部３ｐ上には、電子部品Ｅのハンダ付けに必要な量のハンダＨが保持
されることとなり、もってハンダ不足や未ハンダ等のハンダ付け不良を生じることなく、
フレキシブル基板１に対して電子部品Ｅが確実にハンダ実装され、製品としての品質の良
好な機器ユニット１０を得ることが可能となり、さらには、上記機器ユニット１０を搭載
して成る電子機器の品質が極めて良好なものとなる。

なお、上述した実施例においては、配線部の表面に形成されるハンダ濡れ防止層を、Ｎ
ｉ(ニッケル)のメッキ層によって構成しているが、ハンダの濡れ性の悪いものであれば、
Ｎｉ(ニッケル)の以外の適宜な金属あるいは非金属のメッキ層からハンダ濡れ防止層を形
成することも可能である。

さらには、リジッド配線板に使用されているエポキシ系のソルダレジスト材を配線部の
表面に塗布してハンダ濡れ防止層としたり、Ｃｕ(銅)から成る配線部の表面を積極的に酸
化させて形成した酸化膜によってハンダ濡れ防止層を構成することも可能である。

図４および図５は、本発明に関わるフレキシブル配線板(プリント配線板)、および該フ
レキシブル配線板に電子部品をハンダ実装して成る機器ユニット(いわゆる実装基板)の他
の例を示しており、上記機器ユニットを機器筐体の内部に収容することにより、図示して
いない本発明に関わる電子機器が構成される。

機器ユニット１０′を構成するフレキシブル基板(プリント配線板)１′は、回路パター
ン３′の形成されたベースフィルム(基材)２′の表面に、例えばポリイミド樹脂フィルム
から成るカバーレイ(レジスト層)４′を接着して製造されている。

また、上記カバーレイ４′における所定の箇所には、回路パターン３′のパッド部３ｐ
′を露呈させるための開口４ｏ′が形成されている。 上記開口４ｏ′は、パッド部３
ｐ′よりも一回り大きく形成されており、個々の開口４ｏ′、４ｏ′…からは、上記回路
パターン３′のパッド部３ｐ′が露呈するとともに、該パッド部３ｐ′に繋がる配線部３
ｗ′の一部が露呈している。

さらに、上記カバーレイ４′の開口４ｏ′から露呈している配線部３ｗ′の表面には、
ハンダの濡れ性が悪い材質、実施例においてはＮｉ(ニッケル)のメッキ層から成るハンダ
濡れ防止層５′が形成されており、同じく開口４ｏ′から露呈しているパッド部３ｐ′の
表面には、Ａｕ(金)のメッキ層から成る導電層６′が形成されている。

ここで、フレキシブル基板１′の回路パターン３′は、全てＣｕ(銅)から形成されてお
り、カバーレイ４′の開口４ｏ′から露呈するパッド部３ｐ′および配線部３ｗ′の表面
に、無電解メッキ法によってＮｉメッキを施したのち、パッド部３ｐ′以外を全てマスキ
ングし、無電解メッキ法によってパッド３ｐ′にのみＡｕメッキを施すことで、配線部３
ｗ′の表面のみにハンダ濡れ防止層５′が露出するよう形成される。

上述したフレキシブル基板１′に、所定の電子部品Ｅ、Ｅ…をハンダ実装して、機器ユ
ニット１０′を製造する場合には、図３に示す如く、先ず、フレキシブル基板１′のパッ
ド部３ｐ′(導電層６′)に所定量のハンダペーストＨ(ｐ)を供給し、上記パッド部３ｐ′
に電子部品Ｅの端子Ｅｔを載置して、フレキシブル基板１′の所定位置に電子部品Ｅをセ
ットする。

次いで、リフロー炉(加熱工程)においてハンダペーストＨ(ｐ)を溶融させ、パッド部３
ｐ′と端子Ｅｔとを固化ハンダＨ(ｍ)によって接続することで、フレキシブル基板１′に
対して電子部品Ｅをハンダ実装する。

ここで、上述したフレキシブル基板１′においては、配線部３ｗ′の表面にハンダ濡れ
防止層５′を設けているので、リフロー炉での加熱工程において溶融したハンダＨが、配
線部３ｗ′の表面にまで濡れ広がることなくパッド部３ｐ′上に留まることとなる。

すなわち、パッド部３ｐ′(導電層６′)上には、電子部品Ｅのハンダ付けに必要な量の
ハンダＨが保持されることとなり、もってハンダ不足や未ハンダ等のハンダ付け不良を生
じることなく、フレキシブル基板１′に対して電子部品Ｅが確実にハンダ実装され、製品
としての品質の良好な機器ユニット１０′を得ることが可能となり、さらには、上記機器
ユニット１０′を搭載して成る電子機器の品質が極めて良好なものとなる。

なお、上述した実施例においては、配線部の表面に形成されるハンダ濡れ防止層を、Ｎ
ｉ(ニッケル)のメッキ層によって構成しているが、要求されるハンダの濡れ性(濡れ性の
悪さ)と、積層される導電層との相性を満足するものであれば、Ｎｉ(ニッケル)以外の適
宜な金属のメッキ層によって、ハンダ濡れ防止層を形成することも可能である。

また、上述した各実施例においては、ハンダ実装される電子部品として、突出する端子
を備えたリード付き電子部品を例示しているが、例えばＢＧＡ(ボールグリッドアレイ)等
の面実装部品がハンダ実装されるフレキシブル基板、該フレキシブル基板に面実装部品を
ハンダ実装して成る機器ユニット、さらに該機器ユニットを搭載して成る電子機器に対し
ても、本発明を有効に適用し得ることは勿論である。

また、上述した各実施例においては、プリント配線板の一態様としてフレキシブル基板
を例示したが、例えばビルドアップ基板やサブトラクティブ基板等のリジッド基板、さら
には該リジッド基板に電子部品をハンダ実装して成る機器ユニット、さらに該機器ユニッ
トを搭載して成る電子機器に対しても、本発明を有効に適用し得ることは言うまでもない
。

本発明に関わるプリント配線板に電子部品を実装して成る機器ユニットの概念図。 (ａ)は図１に示したプリント配線板の要部平面図、(ｂ)は(ａ)中のｂ−ｂ線断面図。 (ａ)および(ｂ)は、図１に示したプリント配線板に電子部品を実装する態様を示す概念図。 (ａ)は本発明に関わるプリント配線板の他の実施例を示す要部平面図、(ｂ)は(ａ)中のｂ−ｂ線断面図。 (ａ)および(ｂ)は、図４に示したプリント配線板に電子部品を実装する態様を示す概念図。 従来のプリント配線板に電子部品を実装して成る機器ユニットの概念図。 (ａ)は従来のプリント配線板を示す要部平面図、(ｂ)は(ａ)中のｂ−ｂ線断面図。 (ａ)および(ｂ)は、従来のプリント配線板に電子部品を実装する態様を示す概念図。

符号の説明

１、１′…プリント配線板、
２、２′…ベースフィルム(基材)、
３、３′…回路パターン、
３ｗ、３ｗ′…配線部、
３ｐ、３ｐ′…パッド部、
４、４′…カバーレイ(レジスト層)、
４ｏ、４ｏ′…開口、
５、５′…ハンダ濡れ防止層、
１０、１０′…機器ユニット、
Ｅ…電子部品、
Ｅｔ…端子、
Ｈ…ハンダ。

Claims (5)

1. 基材の表面に回路パターンを形成し、かつ前記回路パターンをレジスト層により覆うとと
   もに、少なくとも前記回路パターンのパッド部を露呈させる開口を前記レジスト層に設け
   て成るプリント配線板において、 前記回路パターンのパッド部から延び、前記レジスト
   層の前記開口から前記パッド部とともに露呈する配線部の表面に、ハンダ濡れ防止層を設
   けて成ることを特徴とするプリント配線板。
2. 前記ハンダ濡れ防止層は、前記レジスト層の前記開口から露呈する配線部の表面に形成さ
   れたＮｉメッキ層であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
3. 前記レジスト層の前記開口から露呈するパッド部および配線部の表面に、前記ハンダ濡れ
   防止層を構成するＮｉメッキ層を形成するとともに、該Ｎｉメッキ層において前記パット
   部を覆う部位の表面に、Ａｕメッキ層を形成して成ることを特徴とする請求項１記載のプ
   リント配線板。
4. 基材の表面に形成した回路パターンを覆うレジスト層に、少なくとも前記回路パターンの
   パッド部を露呈させる開口を設け、前記パッド部から延びて前記レジスト層の前記開口に
   露呈する配線部の表面に、ハンダ濡れ防止層を設けて成るプリント配線板を用い、前記プ
   リント配線板の前記パッド部に電子部品の端子をハンダ付けし、前記プリント配線板に前
   記電子部品を実装したことを特徴とする機器ユニット。
5. 基材の表面に形成した回路パターンを覆うレジスト層に、少なくとも前記回路パターンの
   パッド部を露呈させる開口を設け、前記パッド部から延びて前記レジスト層の前記開口に
   露呈する配線部の表面に、ハンダ濡れ防止層を設けて成るプリント配線板を用い、電子部
   品の端子を前記プリント配線板の前記パッド部にハンダ付けし、前記プリント配線板に前
   記電子部品を実装して成る機器ユニットを搭載したことを特徴とする電子機器。

Images