JP2008085001A - Printed wiring board and electronic device having the same - Google Patents

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Kazuaki Shiraishi
和明 白石
Hisanori Tanabe
久典 田辺
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a printed wiring board which can avoid a solder wetting failure between a conductor layer of the printed wiring board and an electrode such as a lead of an electronic component with an excellent reliability in electric connection and with an eco-friendly environment even if an oxide of the lead-free solder is present on the surface of the solder when an electronic component is mounted to be electrically connected by flow soldering using a lead-free solder; and also to provide an electronic device having the printed wiring board. <P>SOLUTION: The printed wiring board has an electrically-insulating substrate, an electrically-conductive conductor layer formed on the surface of the substrate, and a solder resist part formed on a part of the surface of the substrate and on a part of the surface of the conductor layer. A soldered conductor layer is provided independently of the conductor layer having an electronic component mounted thereon in a flow soldering direction and in the vicinity of a tip of the printed wiring board having a flow soldering surface. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子部品をはんだ付け実装して電気的に接続するプリント配線板およびプリント配線板を有する電子機器に関する。 The present invention relates to a printed wiring board in which electronic components are soldered and electrically connected, and an electronic apparatus having the printed wiring board.

各種の電子機器に用いられるプリント配線板は、一般的に絶縁基材の表面に形成された電気を導通させる導体層上へ電子部品をはんだ付け実装し、搭載した後、組立などが行なわれる。従来、このはんだ付けに用いられるはんだは古くから錫と鉛から構成される、いわゆる鉛はんだが使用され、溶融したはんだを電子部品のリードなどの電極とプリント配線板の導体層とに付着、凝固させてプリント配線板上に各種の電子部品を固定している。 Printed wiring boards used in various electronic devices are generally assembled after soldering and mounting electronic components on a conductor layer that conducts electricity formed on the surface of an insulating base material. Conventionally, the solder used for this soldering is so-called lead solder composed of tin and lead, and the molten solder adheres to the electrodes such as leads of electronic parts and the conductor layer of the printed wiring board and solidifies. Various electronic components are fixed on the printed wiring board.

しかし、近年、地球規模環境保護の観点から重金属有害物質である鉛を成分として含有しない、いわゆる無鉛はんだによる電子部品実装を電子機器の製造に採用している。一般的に無鉛はんだは、錫+銀、錫+銅、錫+亜鉛などに組成が分類される。そして例えば、錫+銀系の無鉛はんだでは、その融点が220℃に達し、従来の鉛はんだの融点より約40℃程度高くなるが、上記分類中、最もはんだ付けの信頼性が高いとされ、無鉛はんだの主流になりつつある(例えば、特許文献1−3参照。)。 However, in recent years, from the viewpoint of global environmental protection, electronic component mounting using so-called lead-free solder that does not contain lead, which is a heavy metal hazardous substance, has been adopted in the manufacture of electronic devices. Generally, the composition of lead-free solder is classified into tin + silver, tin + copper, tin + zinc and the like. And, for example, in the tin + silver-based lead-free solder, the melting point reaches 220 ° C., which is about 40 ° C. higher than the melting point of the conventional lead solder. Lead-free solder is becoming mainstream (see, for example, Patent Documents 1-3).

特開2002−111189号公報JP 2002-111189 A 特開2003−142810号公報JP 2003-142810 A 特開2002−096163号公報JP 2002-096163 A

しかしながら、電子部品を搭載したプリント配線板を、連続的に流れ循環している溶融はんだ表面に接触させるはんだ付け方法であるフローソルダリング法において、無鉛はんだを用いた場合、無鉛はんだが流れ循環している落下時に大気を巻き込み、また、循環用モータポンプのポンプ軸が溶融はんだの中で回転するため、多量の無鉛はんだの酸化物を発生させている。 However, when lead-free solder is used in the flow soldering method, which is a soldering method in which a printed wiring board carrying electronic components is in contact with the molten solder surface that is continuously flowing and circulating, lead-free solder flows and circulates. At the time of falling, the atmosphere is entrained, and the pump shaft of the circulating motor pump rotates in the molten solder, so that a large amount of lead-free solder oxide is generated.

この無鉛はんだの酸化物の発生量は、錫の含有量に比例し、無鉛はんだは、鉛はんだを用いた場合に比較して約1.8から2.0倍となる。この無鉛はんだの酸化物が溶融はんだ表面上に存在した状態でプリント配線板に接触した場合、プリント配線板の導体層と電子部品のリードなどの電極との間の無鉛はんだの濡れ不良などのはんだ付け不具合を誘発し、プリント配線板を用いた電子機器の信頼性をも損なう懸念事項となっている。 The generation amount of the oxide of the lead-free solder is proportional to the content of tin, and the lead-free solder is about 1.8 to 2.0 times as compared with the case where the lead solder is used. When this lead-free solder oxide is present on the surface of the molten solder and is in contact with the printed wiring board, solder such as poor lead-free solder wetting between the conductor layer of the printed wiring board and the electrodes of the electronic component leads, etc. This is a concern that induces attachment defects and impairs the reliability of electronic devices using printed wiring boards.

そこで本発明は上記の課題を解消し、無鉛はんだを用いたフローソルダリング法によって電子部品をはんだ付け実装して電気的に接続する場合に、無鉛はんだの酸化物が溶融はんだ表面上に存在した状態においても、プリント配線板の導体層と電子部品のリードなどの電極との間のはんだ濡れ不良などを誘発することなく電気的接続の信頼性に優れ、地球環境にやさしいプリント配線板およびプリント配線板を有する電子機器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above problems, and when an electronic component is soldered and mounted electrically by a flow soldering method using lead-free solder, an oxide of lead-free solder exists on the surface of the molten solder. Even in the state, the printed wiring board and the printed wiring which are excellent in the reliability of the electrical connection without causing the solder wettability between the conductor layer of the printed wiring board and the electrode such as the lead of the electronic component, etc., and friendly to the global environment An object is to provide an electronic device having a plate.

本発明の請求項1に記載した発明は、無鉛はんだを用いたフローソルダリング法にて電子部品をはんだ付け実装して電気的に接続するプリント配線板において、電気絶縁性を有する基材と、前記基材の表面に形成された電気を導通させる導体層と、前記基材の表面及び導体層の一部表面に形成されたソルダレジスト部とを有し、フローソルダリング方向、かつフローソルダリング面の前記プリント配線板の先端部位近傍に前記電子部品の実装される前記導体層から独立したはんだ付着導体層を設けたことを特徴とするプリント配線板からなる構成を有している。 The invention described in claim 1 of the present invention is a printed wiring board that is electrically connected by soldering and mounting an electronic component by a flow soldering method using lead-free solder, a substrate having electrical insulation, It has a conductor layer that conducts electricity formed on the surface of the base material, and a solder resist portion formed on the surface of the base material and a part of the surface of the conductor layer, and has a flow soldering direction and flow soldering. The printed wiring board has a configuration in which a solder-attached conductor layer independent of the conductor layer on which the electronic component is mounted is provided in the vicinity of the front end portion of the printed wiring board on the surface.

本発明の請求項2に記載した発明は、請求項1のプリント配線板において、前記導体層から独立した前記はんだ付着導体層を、はんだ付け実装後、電子機器の組立前にプリント配線板本体から分割、除去される捨て基板に設けたプリント配線板からなる構成を有している。 According to a second aspect of the present invention, in the printed wiring board according to the first aspect, the solder-attached conductive layer independent of the conductive layer is mounted on the printed wiring board main body after soldering and mounting and before assembling the electronic device. It has the structure which consists of a printed wiring board provided in the discard board | substrate divided | segmented and removed.

本発明の請求項3に記載した発明は、無鉛はんだを用いたフローソルダリング法にて電子部品をはんだ付け実装して電気的に接続するプリント配線板を有する電子機器であって、前記プリント配線板は、電気絶縁性を有する基材と、前記基材の表面に形成された電気を導通させる導体層と、前記基材の表面及び導体層の一部表面に形成されたソルダレジスト部とを有し、フローソルダリング方向、かつフローソルダリング面の前記プリント配線板の先端部位近傍に前記電子部品の実装される前記導体層から独立したはんだ付着導体層を設けたことを特徴とするプリント配線板を有する電子機器からなる構成を有している。 Invention of Claim 3 of this invention is an electronic device which has a printed wiring board which solders and mounts an electronic component by the flow soldering method using lead-free solder, and is electrically connected, The said printed wiring The board includes a base material having electrical insulation, a conductor layer for conducting electricity formed on the surface of the base material, and a solder resist portion formed on the surface of the base material and a part of the surface of the conductor layer. A printed wiring having a solder-attached conductor layer independent of the conductor layer on which the electronic component is mounted in the flow soldering direction and in the vicinity of a tip portion of the printed wiring board on the flow soldering surface It has the structure which consists of an electronic device which has a board.

本発明の請求項4に記載した発明は、請求項3の電子機器において、前記プリント配線板は、前記導体層から独立した前記はんだ付着導体層を、はんだ付け実装後、電子機器の組立前にプリント配線板本体から分割、除去される捨て基板に設けたプリント配線板を有する電子機器からなる構成を有している。 According to a fourth aspect of the present invention, in the electronic device according to the third aspect, the printed wiring board has the solder-attached conductor layer independent of the conductor layer mounted after soldering and before assembling the electronic device. It has the structure which consists of an electronic device which has the printed wiring board provided in the discard board | substrate divided | segmented and removed from the printed wiring board main body.

本発明によれば、無鉛はんだの酸化物が溶融はんだ表面上に存在した状態においても、プリント配線板の先端部位近傍に設けたはんだ付着導体層が酸化物を含む無鉛はんだを付着、除去し、清浄な状態の無鉛溶融はんだ表面によって、プリント配線板の導体層と電子部品の電極との間の良好なはんだ濡れ状態を実現することが可能となり、電気的接続の信頼性に優れた地球環境にやさしいプリント配線板およびプリント配線板を有する電子機器を提供することができる。 According to the present invention, even in the state where the lead-free solder oxide is present on the surface of the molten solder, the solder-attached conductor layer provided near the tip portion of the printed wiring board attaches and removes the lead-free solder containing the oxide, A clean lead-free molten solder surface makes it possible to achieve a good solder wetting state between the conductor layer of the printed wiring board and the electrodes of the electronic component, resulting in a global environment with excellent electrical connection reliability. A gentle printed wiring board and an electronic device having the printed wiring board can be provided.

また、本発明の請求項1に記載した発明は、フローソルダリング方向、かつフローソルダリング面のプリント配線板の先端部位近傍に電子部品の実装される導体層から電気的に独立したはんだ付着導体層を設けた構成により、無鉛はんだの酸化物が溶融はんだ表面上に存在した状態においても、まず、プリント配線板の先端部位近傍に設けたはんだ付着導体層が酸化物を含む無鉛はんだを付着、除去し、清浄な状態の無鉛はんだによって、はんだ付着導体層に続くプリント配線板の導体層と電子部品のリードなどの電極との間の良好なはんだ濡れ状態を実現することが可能となり、はんだ濡れ不良などを誘発することなく電気的接続の信頼性に優れたプリント配線板を提供することができる。 The invention described in claim 1 of the present invention is a solder-attached conductor that is electrically independent from a conductor layer on which an electronic component is mounted in the flow soldering direction and in the vicinity of the tip portion of the printed wiring board on the flow soldering surface. Even when the lead-free solder oxide is present on the surface of the molten solder, the solder-attached conductor layer provided near the tip portion of the printed wiring board adheres the lead-free solder containing the oxide. Lead-free solder that is removed and cleaned can realize a good solder wet condition between the conductor layer of the printed wiring board following the solder-adhered conductor layer and the electrode such as the lead of the electronic component. It is possible to provide a printed wiring board having excellent electrical connection reliability without inducing defects.

本発明の請求項2に記載した発明は、導体層から独立したはんだ付着導体層を捨て基板に設けた構成により、清浄な状態の無鉛はんだによって、はんだ付着導体層に続くプリント配線板の導体層と電子部品のリードなどの電極との間の良好なはんだ濡れ状態を実現することと、同時に、酸化物を含む無鉛はんだを付着、除去したはんだ付着導体層を、はんだ付け実装後、電子機器の組立前にプリント配線板本体から分割、除去することが可能となり、より信頼性に優れた電子機器用のプリント配線板を提供することができる。 The invention described in claim 2 of the present invention is a conductor layer of a printed wiring board that follows a solder-attached conductor layer by a lead-free solder in a clean state by a configuration in which the solder-attached conductor layer independent of the conductor layer is disposed on the substrate. A good solder wetting condition between the lead and the electrodes of the electronic component and at the same time, lead-free solder containing oxide is attached and removed. It becomes possible to divide and remove from the printed wiring board main body before assembly, and it is possible to provide a printed wiring board for electronic equipment with higher reliability.

本発明の請求項3に記載した発明は、フローソルダリング方向、かつフローソルダリング面の前記プリント配線板の先端部位近傍に前記電子部品の実装される前記導体層から電気的に独立したはんだ付着導体層を設けたプリント配線板の構成とすることにより、無鉛はんだの酸化物が溶融はんだ表面上に存在した状態においても、まず、プリント配線板の先端部位近傍に設けたはんだ付着導体層が酸化物を含む無鉛はんだを付着、除去し、清浄な状態の無鉛はんだによって、はんだ付着導体層に続くプリント配線板の導体層と電子部品のリードなどの電極との間の良好なはんだ濡れ状態を実現することが可能となり、電気的接続の信頼性に優れたプリント配線板を有する電子機器を提供することができる。 The invention described in claim 3 of the present invention is a solder attachment that is electrically independent from the conductor layer on which the electronic component is mounted in the flow soldering direction and in the vicinity of the tip portion of the printed wiring board on the flow soldering surface. By configuring a printed wiring board with a conductor layer, even if lead-free solder oxide is present on the surface of the molten solder, the solder-attached conductor layer provided near the tip of the printed wiring board is oxidized first. Lead-free solder containing objects is attached and removed, and the lead-free solder in a clean state achieves a good solder wet condition between the conductor layer of the printed wiring board following the solder-attached conductor layer and the electrode such as the lead of the electronic component It is possible to provide an electronic apparatus having a printed wiring board with excellent electrical connection reliability.

本発明の請求項4に記載した発明は、導体層から独立したはんだ付着導体層を捨て基板に設けた構成により、清浄な状態の無鉛はんだによって、はんだ付着導体層に続くプリント配線板の導体層と電子部品のリードなどの電極との間の良好なはんだ濡れ状態を実現することと、同時に、酸化物を含む無鉛はんだを付着、除去したはんだ付着導体層を、はんだ付け実装後、電子機器の組立前にプリント配線板本体から分割、除去することが可能となり、より信頼性に優れたプリント配線板を有する電子機器を提供することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the conductor layer of the printed wiring board following the solder-adhered conductor layer is formed by a lead-free solder in a clean state by a configuration in which the solder-attached conductor layer independent of the conductor layer is disposed on the substrate. A good solder wet state between the lead and the electrodes of the electronic component and at the same time, lead-free solder containing oxide is attached and removed. It becomes possible to divide and remove from the printed wiring board main body before assembly, and it is possible to provide an electronic device having a printed wiring board with higher reliability.

(実施例1)
以下、本発明の実施例1について、図面を参照しながら説明する。
(Example 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明の実施例1におけるプリント配線板の概念図である。以下、同一構成は同符号を付与し、各図面における符号の説明は略するものとする。図1において、11はプリント配線板、11aはプリント配線板の本体、13ははんだ付着導体層、15は導体層、16は部品穴、17は電気絶縁性を有する基材である。 FIG. 1 is a conceptual diagram of a printed wiring board in Embodiment 1 of the present invention. Hereinafter, the same components are given the same reference numerals, and the description of the reference numerals in each drawing is omitted. In FIG. 1, 11 is a printed wiring board, 11a is a main body of the printed wiring board, 13 is a solder-attached conductor layer, 15 is a conductor layer, 16 is a component hole, and 17 is a base material having electrical insulation.

図2は本発明の実施例1におけるプリント配線板(図1におけるX−Y部)の断面図である。図2において、14はソルダレジスト部、15aは銅はくにより構成される導体層、15bは銅めっきにより構成される導体層である。 2 is a cross-sectional view of the printed wiring board (XY portion in FIG. 1) in Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 2, 14 is a solder resist portion, 15a is a conductor layer made of copper foil, and 15b is a conductor layer made of copper plating.

図3は本発明の実施例1におけるソルダレジスト図である。図4は本発明の実施例1におけるはんだ付着導体層にソルダレジスト部を形成してはんだ付着部を限定した例である。図4において14aははんだ付着導体層に付着する酸化物を含む無鉛はんだを限定するソルダレジスト図である。 FIG. 3 is a solder resist diagram according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is an example in which a solder resist portion is formed on the solder adhesion conductor layer in Example 1 of the present invention to limit the solder adhesion portion. In FIG. 4, reference numeral 14a is a solder resist diagram for limiting lead-free solder containing oxides attached to the solder-attached conductor layer.

図5は本発明の実施例1におけるソルダレジスト部を形成せずに導体層の形成時にエッチングによりはんだ付着部を限定した例である。図5において、13aははんだ付着導体層に付着する酸化物を含む無鉛はんだを限定するソルダレジスト部14aを形成せずに導体層15の形成時のエッチング工程によりはんだ付着部13を限定するはんだ付着導体層である。 FIG. 5 shows an example in which the solder adhesion portion is limited by etching when forming the conductor layer without forming the solder resist portion in Example 1 of the present invention. In FIG. 5, reference numeral 13 a denotes a solder attachment that limits the solder attachment portion 13 by an etching process when forming the conductor layer 15 without forming the solder resist portion 14 a that limits the lead-free solder containing oxide attached to the solder attachment conductor layer. It is a conductor layer.

図6は本発明の実施例1における無鉛はんだを用いたフローソルダリング法を示す概念図である。図6において、20は無鉛はんだ、20aははんだ付着導体層に付着した酸化物を含む無鉛はんだ、21ははんだ槽、30は電子部品、30aは電子部品のリードである。 FIG. 6 is a conceptual diagram showing a flow soldering method using lead-free solder in Example 1 of the present invention. In FIG. 6, 20 is a lead-free solder, 20a is a lead-free solder containing an oxide attached to a solder-attached conductor layer, 21 is a solder bath, 30 is an electronic component, and 30a is a lead of the electronic component.

以上のように、構成された無鉛はんだを用いたフローソルダリング法におけるプリント配線板について以下説明する。 The printed wiring board in the flow soldering method using the lead-free solder constituted as described above will be described below.

まず、プリント配線板11の制作に先立って、CADなどの設計手段によりプリント配線板11の導体層15を設計する際に、図1に示すようなはんだ付着導体層13を1.0から3.0mm幅で、予定される無鉛はんだ20を用いたフローソルダリングにおける電子部品30実装工程でのフローソルダリング方向、かつフローソルダリング面のプリント配線板11の先端部位近傍にプリント配線板の本体11aの導体層15から独立した部分に配置、付与して設計する。 First, prior to the production of the printed wiring board 11, when the conductor layer 15 of the printed wiring board 11 is designed by design means such as CAD, the solder-adhered conductor layer 13 as shown in FIG. The main body 11a of the printed wiring board near the tip portion of the printed wiring board 11 on the flow soldering surface and in the flow soldering direction in the electronic component 30 mounting process in the flow soldering using the lead-free solder 20 with a width of 0 mm It is designed by arranging and applying to a portion independent of the conductor layer 15.

次に、設計されたはんだ付着導体層13を含む導体層15および電気絶縁性を有する基材17の表面に対して、ソルダレジスト部14を配置、設計する。このソルダレジスト部14の配置、設計の際、はんだ付着導体層13上に配置できるように、図3に示すようなはんだ付着導体層に付着する酸化物を含む無鉛はんだを限定するソルダレジスト部14aを形成してはんだ付着部13を限定することも可能で、さらに図4に示すようにソルダレジスト部14aを形成せずに、導体層15の形成時のエッチング工程によりはんだ付着部13aを限定することも可能である。 Next, the solder resist portion 14 is arranged and designed on the surface of the conductor layer 15 including the designed solder adhesion conductor layer 13 and the base material 17 having electrical insulation. The solder resist portion 14a for limiting the lead-free solder containing oxides attached to the solder-attached conductor layer as shown in FIG. 3 so that the solder resist portion 14 can be placed on the solder-attached conductor layer 13 at the time of placement and design. It is also possible to limit the solder adhesion part 13 by forming the solder adhesion part 13a by the etching process at the time of forming the conductor layer 15 without forming the solder resist part 14a as shown in FIG. It is also possible.

上記のように設計されたアートワークマスタを基に作成された製造用マスタフィルムなど製造用ツールを準備して、プリント配線板11の制作を開始する。まず、その両面に導体層のベースとなる銅はくにより構成された導体層15aが配置された電気絶縁性を有する基材17(例えば、ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板)を所定寸法に切断し、製造用パネルとする。 A production tool such as a production master film created based on the artwork master designed as described above is prepared, and production of the printed wiring board 11 is started. First, a base material 17 (for example, a glass cloth base material epoxy resin copper-clad laminate) having an electrical insulating property in which a conductor layer 15a composed of copper foil serving as a base of a conductor layer is disposed on both surfaces thereof has a predetermined size. Into a panel for manufacturing.

この製造用パネルを複数枚重ねあわせて、NCボール盤やドリルビットなどを用いて、プリント配線板11の基準穴や部品穴16などとなる所定径および所定数の穴を加工し、その後、パネルめっき法を用いて加工された穴壁を含む製造用パネル表面全面に銅めっきにより構成される導体層15bを形成する。銅めっきにより導体層15bが形成された製造用パネルは、次に、感光性ドライフィルムがその両面にラミネートされ、準備された製造用マスタフィルムを介して紫外線露光された後、現像、感光性ドライフィルムによるエッチングレジストが形成される。 A plurality of the manufacturing panels are stacked, and a predetermined diameter and a predetermined number of holes to be used as a reference hole and a component hole 16 of the printed wiring board 11 are processed using an NC drilling machine, a drill bit, and the like, and then panel plating is performed. A conductor layer 15b constituted by copper plating is formed on the entire surface of the manufacturing panel including the hole wall processed by the method. The manufacturing panel in which the conductor layer 15b is formed by copper plating is then laminated with a photosensitive dry film on both sides and exposed to ultraviolet rays through the prepared manufacturing master film, followed by development, photosensitive drying. An etching resist is formed by a film.

エッチングレジストが形成された製造用パネルは、塩化第二銅などの薬液によりエッチングレジストが形成されていない導体層15の部分を化学的腐食、すなわち、エッチングされ、エッチングレジストの剥離の後、電気絶縁性を有する基材17の表面に配線回路となる銅はくより構成される導体層15aと銅めっきにより構成される導体層15bに、図1に示すようなはんだ付着導体層13が形成される。導体層15およびはんだ付着導体層13が形成された製造用パネルは、その表面にソルダレジスト部14が形成される。このソルダレジスト部14の形成と同時に図3に示すようなはんだ付着部13を限定するソルダレジスト部14aの形成も可能である。 In the manufacturing panel on which the etching resist is formed, the portion of the conductor layer 15 where the etching resist is not formed is chemically etched by a chemical solution such as cupric chloride, that is, etched, and after the etching resist is peeled off, electrical insulation is performed. 1 is formed on a conductive layer 15a made of copper foil serving as a wiring circuit and on a conductive layer 15b made of copper plating on the surface of the base material 17 having the property. . The manufacturing panel in which the conductor layer 15 and the solder-attached conductor layer 13 are formed has a solder resist portion 14 formed on the surface thereof. Simultaneously with the formation of the solder resist portion 14, it is possible to form a solder resist portion 14a for limiting the solder adhesion portion 13 as shown in FIG.

次に製造用パネルは、金型やドリルビットによる外形の加工が施され、図1に示すように、フローソルダリング方向、かつフローソルダリング面の前記プリント配線板11の先端部位近傍に電子部品の実装される導体層15から独立したはんだ付着導体層13を設けたプリント配線板11が完成する。 Next, the outer shape of the manufacturing panel is processed by a die or a drill bit, and as shown in FIG. 1, an electronic component is provided in the flow soldering direction and in the vicinity of the tip portion of the printed wiring board 11 on the flow soldering surface. The printed wiring board 11 provided with the solder adhesion conductor layer 13 independent of the conductor layer 15 to be mounted is completed.

次に、完成されたプリント配線板11は表面実装部品などが装着された後、リード30aを有する電子部品30がその部品穴16に挿入されて、フローソルダリング工程に搬送される。搬送されたプリント配線板11は、フローソルダリング工程において、無鉛はんだ20を用いたフローソルダリング法にてはんだ付け実装される。プリント配線板11は、プリフラックスがその表面に付与され、乾燥の後、図6に示すように、はんだ付着導体層13を先頭にはんだ槽21へ搬送、まず、はんだ付着導体層13にて、溶融した無鉛はんだ20の噴流の表面上に存在する酸化物を含む無鉛はんだ20aを付着させ、清浄な状態の溶融した無鉛はんだ20表面を形成させながら、はんだ付着導体層13に続くプリント配線板11の本体11aの導体層15と電子部品30のリード30aなどの電極との間にはんだ付けが施される。 Next, after the surface-mounted component is mounted on the completed printed wiring board 11, the electronic component 30 having the lead 30a is inserted into the component hole 16 and conveyed to the flow soldering process. The conveyed printed wiring board 11 is soldered and mounted by a flow soldering method using lead-free solder 20 in a flow soldering process. The printed wiring board 11 is applied with a preflux on its surface, and after drying, as shown in FIG. 6, the solder-attached conductor layer 13 is transported to the solder bath 21 at the top, first, in the solder-attached conductor layer 13, The printed wiring board 11 following the solder-adhering conductor layer 13 is formed by adhering the lead-free solder 20a containing oxide present on the surface of the jet of the molten lead-free solder 20 to form a molten lead-free solder 20 surface in a clean state. Soldering is performed between the conductor layer 15 of the main body 11 a and the electrodes such as the leads 30 a of the electronic component 30.

この動作によって、プリント配線板11の先端部位近傍に設けられたはんだ付着導体層13が酸化物を含む無鉛はんだ20aを付着、除去し、清浄な状態の無鉛はんだ20表面を実現することができ、はんだ付着導体層13に続くプリント配線板11の本体11aの導体層15と電子部品30のリード30aなどの電極との間の良好なはんだ濡れ状態を実現することが可能となる。その後、電子部品30がはんだ付け実装されたプリント配線板11は、所定の検査工程を経て、テレビジョン受像機のような電子機器に組み込まれる。 By this operation, the solder-attached conductor layer 13 provided in the vicinity of the tip portion of the printed wiring board 11 can attach and remove the lead-free solder 20a containing the oxide, thereby realizing a clean lead-free solder 20 surface. It is possible to realize a good solder wet state between the conductor layer 15 of the main body 11a of the printed wiring board 11 following the solder-attached conductor layer 13 and the electrodes such as the leads 30a of the electronic component 30. Thereafter, the printed wiring board 11 on which the electronic component 30 is soldered and mounted is incorporated into an electronic device such as a television receiver through a predetermined inspection process.

本実施例によれば、はんだ付着導体層13が付与されていない従来のプリント配線板と比較してはんだ付け不具合欠点数は約50%削減でき、さらに大気に替えて窒素ガス充填装置を併用し、はんだ付け雰囲気を酸素濃度約50ppm程度にコントロールすることによって約97%削減することも可能である。 According to the present embodiment, the number of defects in soldering can be reduced by about 50% as compared with the conventional printed wiring board not provided with the solder adhesion conductor layer 13, and a nitrogen gas filling device is used in combination with the atmosphere. The soldering atmosphere can be reduced by about 97% by controlling the oxygen concentration to about 50 ppm.

本実施例においてプリント配線板11は、両面スルーホールプリント配線板としたが、片面プリント配線板、多層プリント配線板であっても同様の効果を得ることができることはいうまでもない。また、多品種少量のプリント回路基板を生産する工程においては、プリント配線板11が少量ゆえ、次ロットがはんだ付けされるまでの時間的空白が生じ、その間、はんだ酸化物が生成され易く、本発明は、特に有効な手段となり得ることが可能である。 In the present embodiment, the printed wiring board 11 is a double-sided through-hole printed wiring board, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if it is a single-sided printed wiring board or a multilayer printed wiring board. Further, in the process of producing a small variety of printed circuit boards, since the printed wiring board 11 is small, there is a time gap until the next lot is soldered, during which solder oxide is easily generated. The invention can be a particularly effective means.

さらに、電子機器の一例としてテレビジョン受像機を例に挙げているが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、これに限らず他の種類の電子機器、例えばパーソナルコンピュータや、工作機械のコントローラ、その他の種類の電子機器、すなわち電子部品がはんだ付け実装されているプリント配線板を用いる電子機器であればどのようなものであっても本発明のプリント配線板を適用することができる。 Furthermore, although a television receiver is taken as an example of an electronic device, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and is not limited to this, but other types of electronic devices such as a personal computer and a machine. The printed wiring board of the present invention can be applied to any machine controller and other types of electronic equipment, that is, any electronic equipment using a printed wiring board on which electronic components are soldered and mounted. it can.

(実施例2)
以下、本発明の実施例2について、図面を参照しながら説明する。なお、実施例1と同一構成は同符号を付与し、符号の説明は略するものとする。
(Example 2)
Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same structure as Example 1 is provided with the same code | symbol, and description of a code shall be abbreviate | omitted.

図7は本発明の実施例2におけるプリント配線板11の概念図である。図7において、12a、12bおよび12cは、プリント配線板の本体11aの外周に一体に付着して設けられた捨て基板、13a、13bおよび13cはその各捨て基板12a、12b、および12cに形成されたはんだ付着導体層、18a、18bおよび18cは捨て基板12a、12b、及び12c分割用のVカット部である。 FIG. 7 is a conceptual diagram of the printed wiring board 11 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, 12a, 12b and 12c are discarded substrates provided integrally attached to the outer periphery of the printed wiring board main body 11a, and 13a, 13b and 13c are formed on each discarded substrate 12a, 12b and 12c. The solder-attached conductor layers 18a, 18b and 18c are V-cut portions for dividing the discarded substrates 12a, 12b and 12c.

図8は本発明の実施例2における無鉛はんだを用いたフローソルダリング法を示す概念図である。 FIG. 8 is a conceptual diagram showing a flow soldering method using lead-free solder in Example 2 of the present invention.

以上のように、構成された無鉛はんだを用いたフローソルダリング法におけるプリント配線板について以下説明する。 The printed wiring board in the flow soldering method using the lead-free solder constituted as described above will be described below.

まず、プリント配線板11の制作に先立って、CADなどの設計手段によりプリント配線板11の導体層15を設計する際に、図5に示すようなはんだ付着導体層13a、13bおよび13cを1.0から3.0mm幅で、予定される無鉛はんだ20を用いたフローソルダリングにおける電子部品30実装工程でのフローソルダリング方向、かつフローソルダリング面のプリント配線板11の先端部位近傍の捨て基板12a、12bおよび12cに配置、付与して設計する。次に、設計されたはんだ付着導体層13a、13b、13cを含む導体層15を配置、設計する。 First, prior to the production of the printed wiring board 11, when the conductor layer 15 of the printed wiring board 11 is designed by design means such as CAD, the solder-attached conductor layers 13a, 13b and 13c as shown in FIG. Waste soldering board in the vicinity of the tip part of the printed wiring board 11 on the flow soldering surface in the flow soldering direction in the electronic component 30 mounting process in the flow soldering using the lead-free solder 20 with a width of 0 to 3.0 mm Design by arranging and applying to 12a, 12b and 12c. Next, the conductor layer 15 including the designed solder adhesion conductor layers 13a, 13b, and 13c is arranged and designed.

ソルダレジスト部14の配置、設計の際は実施例1と同様に、はんだ付着導体層13上に配置できるように、図4に示すようなソルダレジスト部14aを形成してはんだ付着部13a、13bおよび13cを限定することも可能で、さらに図5に示すようにソルダレジスト部14aを形成せずに導体層15の形成時のエッチング工程によりはんだ付着部13a、13bおよび13cを導体層15にのみ限定することも可能である。 When the solder resist portion 14 is arranged and designed, a solder resist portion 14a as shown in FIG. 4 is formed so as to be placed on the solder-attached conductor layer 13 in the same manner as in the first embodiment. 5 and 13c can be limited. Further, as shown in FIG. 5, the solder adhesion portions 13a, 13b and 13c are formed only on the conductor layer 15 by the etching process when forming the conductor layer 15 without forming the solder resist portion 14a. It is also possible to limit.

上記のように設計されたアートワークマスタを基に作成された製造用マスタフィルムなど製造用ツールを準備して、プリント配線板11の制作を開始する。以下は実施例1と同様なプロセスを経て、図8に示すようなフローソルダリング方向、かつフローソルダリング面の前記プリント配線板11の先端部位近傍の捨て基板12a、12bおよび12cにプリント配線板の本体11aから独立したはんだ付着導体層13a、13bおよび13cを設けたプリント配線板11が完成する。 A production tool such as a production master film created based on the artwork master designed as described above is prepared, and production of the printed wiring board 11 is started. The following processes are the same as those in the first embodiment, and the printed wiring board is disposed on the discarded boards 12a, 12b and 12c in the flow soldering direction as shown in FIG. The printed wiring board 11 provided with the solder adhesion conductor layers 13a, 13b and 13c independent of the main body 11a is completed.

次に、完成されたプリント配線板11は表面実装部品などが装着された後、リード30aを有する電子部品30がその部品穴16に挿入されて、フローソルダリング工程に搬送される。搬送されたプリント配線板11はフローソルダリング工程において、無鉛はんだ20を用いたフローソルダリング法にて実施例1と同様に、はんだ付け実装される。プリント配線板11は、プリフラックスがその表面に付与され、乾燥の後、図8に示すようにはんだ付着導体層13a、13bおよび13cを先頭にはんだ槽21へ搬送、まず、捨て基板12a、12bおよび12cに設けられたはんだ付着導体層13a、13bおよび13cにて噴流してくる無鉛はんだ20の表面上に存在する酸化物を含む無鉛はんだ20aを付着させ、清浄な状態の溶融無鉛はんだ20表面を形成させながら、はんだ付着導体層13a、13bおよび13cに続くプリント配線板11の本体11aの導体層15と電子部品30のリード30aなどの電極との間にはんだ付けが施される。 Next, after the surface-mounted component is mounted on the completed printed wiring board 11, the electronic component 30 having the lead 30a is inserted into the component hole 16 and conveyed to the flow soldering process. The conveyed printed wiring board 11 is soldered and mounted in the flow soldering step by the flow soldering method using the lead-free solder 20 in the same manner as in the first embodiment. The printed wiring board 11 is provided with a preflux on the surface, and after drying, as shown in FIG. 8, the solder-attached conductor layers 13a, 13b and 13c are transported to the solder bath 21 at the head, and first, the discarded boards 12a, 12b And the lead-free solder 20a containing oxide existing on the surface of the lead-free solder 20 jetted by the solder-attached conductor layers 13a, 13b and 13c provided on the lead-free solder 12c, and the surface of the molten lead-free solder 20 in a clean state The solder is applied between the conductor layer 15 of the main body 11a of the printed wiring board 11 and the electrodes such as the leads 30a of the electronic component 30 following the solder-attached conductor layers 13a, 13b and 13c.

この動作によって、プリント配線板11の先端部位近傍の捨て基板12a、12bおよび12cに設けたはんだ付着導体層13a、13bおよび13cが酸化物を含む無鉛はんだ20aを付着、除去し、清浄な状態の無鉛はんだ20表面を実現することができ、捨て基板12a、12bおよび12cに設けられたはんだ付着導体層13a、13bおよび13cに続くプリント配線板11の本体11aの導体層15と電子部品30のリード30aなどの電極との間の良好なはんだ濡れ状態を実現することが可能となる。電子部品30がはんだ付け実装されたプリント配線板11は、所定の検査工程を経て、プリント配線板11に設けられ、酸化物を含む無鉛はんだ20aが付着した捨て基板12a、12bおよび12cをそれぞれ分割、除去して電子機器に組み込まれる。 With this operation, the solder-attached conductor layers 13a, 13b, and 13c provided on the discarded substrates 12a, 12b, and 12c in the vicinity of the tip portion of the printed wiring board 11 attach and remove the lead-free solder 20a containing oxide, and are in a clean state. The surface of the lead-free solder 20 can be realized, and the lead of the electronic component 30 and the conductor layer 15 of the main body 11a of the printed wiring board 11 following the solder-attached conductor layers 13a, 13b and 13c provided on the discarded substrates 12a, 12b and 12c. It becomes possible to realize a good solder wet state between the electrodes such as 30a. The printed wiring board 11 on which the electronic component 30 is mounted by soldering is subjected to a predetermined inspection process, and is disposed on the printed wiring board 11 to divide the discarded substrates 12a, 12b and 12c to which the lead-free solder 20a containing oxide is attached. , Removed and incorporated into electronic equipment.

本実施例によれば、実施例1と同様に、はんだ付着導体層が付与されていない従来のプリント配線板と比較してはんだ付け不具合欠点数は約50%削減でき、さらに大気に替えて窒素ガス充填装置を併用し、はんだ付け雰囲気を酸素濃度約50ppm程度にコントロールすることによって約97%削減する効果を得ることができる。また、酸化物を含む無鉛はんだが付着した捨て基板に設けたはんだ付着導体層を捨て基板と共に分割、除去できるため、より信頼性の高い電子機器を実現することが可能となる。 According to this example, as in Example 1, the number of defects in soldering defects can be reduced by about 50% compared to a conventional printed wiring board not provided with a solder-adhering conductor layer. By using a gas filling device in combination and controlling the soldering atmosphere to an oxygen concentration of about 50 ppm, an effect of reducing about 97% can be obtained. In addition, since the solder-attached conductor layer provided on the discarded substrate to which the lead-free solder containing oxide is adhered can be divided and removed together with the discarded substrate, a more reliable electronic device can be realized.

本発明はプリント配線板の導体層と電子部品のリードなどの電極とのはんだ付け実装を、無鉛はんだを用いたフローソルダリング法によって行なう場合に適用して有用である。 The present invention is useful when applied to a soldering mounting between a conductor layer of a printed wiring board and an electrode such as a lead of an electronic component by a flow soldering method using lead-free solder.

本発明の実施例1におけるプリント配線板の概念図。The conceptual diagram of the printed wiring board in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1におけるプリント配線板(図1におけるX−Y部)の断面拡大図。The cross-sectional enlarged view of the printed wiring board (XY part in FIG. 1) in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1におけるソルダレジスト図。The soldering resist figure in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1におけるはんだ付着導体層にソルダレジスト部を形成してはんだ付着部を限定した例を示す図。The figure which shows the example which formed the solder resist part in the solder adhesion conductor layer in Example 1 of this invention, and limited the solder adhesion part. 本発明の実施例1におけるソルダレジスト部を形成せずに導体層の形成時にエッチングによりはんだ付着部を限定した例を示す図。The figure which shows the example which limited the solder adhesion part by the etching at the time of formation of a conductor layer, without forming the soldering resist part in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1における無鉛はんだを用いたフローソルダリング法を示す概念図。The conceptual diagram which shows the flow soldering method using the lead-free solder in Example 1 of this invention. 本発明の実施例2におけるプリント配線板の概念図。The conceptual diagram of the printed wiring board in Example 2 of this invention. 本発明の実施例2における無鉛はんだを用いたフローソルダリング法を示す概念図。The conceptual diagram which shows the flow soldering method using the lead-free solder in Example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 プリント配線板
11a プリント配線板の本体
12a 捨て基板
12b 捨て基板
12c 捨て基板
13 はんだ付着導体層
13a はんだ付着導体層
13b はんだ付着導体層
13c はんだ付着導体層
14 ソルダレジスト部
14a 酸化物を含む無鉛はんだを限定するソルダレジスト部
15 導体層
15a 銅はくにより構成される導体層
15b 銅めっきにより構成される導体層
16 部品穴
17 電気絶縁性を有する基材
18a 捨て基板の分割用のVカット部
18b 捨て基板の分割用のVカット部
18c 捨て基板の分割用のVカット部
20 無鉛はんだ
20a はんだ付着導体層に付着した酸化物を含む無鉛はんだ
21 はんだ槽
30 電子部品
30a 電子部品のリード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Printed wiring board 11a Printed wiring board main body 12a Discard substrate 12b Discard substrate 12c Discard substrate 13 Solder adhesion conductor layer 13a Solder adhesion conductor layer 13b Solder adhesion conductor layer 13c Solder adhesion conductor layer 14 Solder resist conductor 14a Lead-free solder containing oxide Solder resist portion 15 for limiting conductor layer 15a Conductor layer 15b constituted by copper foil Conductor layer 16 constituted by copper plating Component hole 17 Base material 18a having electrical insulation V-cut portion 18b for separating discarded substrate V-cut portion 18c for dividing the discarded substrate V-cut portion 20 for dividing the discarded substrate 20 Lead-free solder 20a Lead-free solder 21 containing oxide adhering to the solder-attached conductor layer Solder bath 30 Electronic component 30a Electronic component lead

Claims (4)

無鉛はんだを用いたフローソルダリング法にて電子部品をはんだ付け実装して電気的に接続するプリント配線板において、電気絶縁性を有する基材と、前記基材の表面に形成された電気を導通させる導体層と、前記基材の表面及び導体層の一部表面に形成されたソルダレジスト部とを有し、フローソルダリング方向、かつフローソルダリング面の前記プリント配線板の先端部位近傍に前記電子部品の実装される前記導体層から独立したはんだ付着導体層を設けたことを特徴とするプリント配線板。 In a printed wiring board that is electrically connected by soldering and mounting electronic components by a flow soldering method using lead-free solder, the base material having electrical insulation is electrically connected to the electricity formed on the surface of the base material. And a solder resist portion formed on the surface of the base material and a part of the surface of the conductor layer, and in the flow soldering direction and in the vicinity of the tip portion of the printed wiring board on the flow soldering surface. A printed wiring board comprising a solder-attached conductor layer independent of the conductor layer on which an electronic component is mounted. 前記導体層から独立した前記はんだ付着導体層を、はんだ付け実装後、電子機器の組立前にプリント配線板本体から分割、除去される捨て基板に設けた請求項1記載のプリント配線板。 2. The printed wiring board according to claim 1, wherein the solder-attached conductive layer independent of the conductive layer is provided on a discarded board that is separated and removed from the printed wiring board main body after assembly by soldering and before assembly of the electronic device. 無鉛はんだを用いたフローソルダリング法にて電子部品をはんだ付け実装して電気的に接続するプリント配線板を有する電子機器であって、前記プリント配線板は、電気絶縁性を有する基材と、前記基材の表面に形成された電気を導通させる導体層と、前記基材の表面及び導体層の一部表面に形成されたソルダレジスト部とを有し、フローソルダリング方向、かつフローソルダリング面の前記プリント配線板の先端部位近傍に前記電子部品の実装される前記導体層から独立したはんだ付着導体層を設けたことを特徴とするプリント配線板を有する電子機器。 An electronic apparatus having a printed wiring board that is electrically connected by soldering and mounting an electronic component by a flow soldering method using lead-free solder, the printed wiring board comprising a base material having electrical insulation, It has a conductor layer that conducts electricity formed on the surface of the base material, and a solder resist portion formed on the surface of the base material and a part of the surface of the conductor layer, and has a flow soldering direction and flow soldering. An electronic apparatus having a printed wiring board, wherein a solder-attached conductor layer independent of the conductor layer on which the electronic component is mounted is provided in the vicinity of a tip portion of the printed wiring board on the surface. 前記プリント配線板は、前記導体層から独立した前記はんだ付着導体層を、はんだ付け実装後、電子機器の組立前にプリント配線板本体から分割、除去される捨て基板に設けた請求項3に記載のプリント配線板を有する電子機器。 4. The printed wiring board according to claim 3, wherein the solder-attached conductive layer independent of the conductive layer is provided on a discarded board that is separated and removed from the printed wiring board main body after mounting by soldering and before assembly of the electronic device. Electronic device having a printed wiring board.
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