JP2010219411A

JP2010219411A - 電子回路基板およびその製造方法

Info

Publication number: JP2010219411A
Application number: JP2009066234A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Inagaki; 隆之稲垣
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2010-09-30

Abstract

【課題】工程増を伴うことなく溶融半田がスルーホールを介して他面側へ伝わるのを防止できる電子回路基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】プリント配線板１と、プリント配線板１に接着剤６によって固定された第１の電子部品４と、プリント配線板１に形成された第２のスルーホール８ｂ内に挿入される端子３ａを有し、端子３ａをプリント配線板１の半田面１ｂからフロー半田によって固定してプリント配線板１の半田面１ｂに固定された第２の電子部品３と、プリント配線板１の端子３ａが挿入されない第１のスルーホール８ａをマスキングするマスキング部９と、を備え、マスキング部９は、接着剤１０によって構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子回路基板およびその製造方法に関する。

特許文献１には、プリント基板に形成した部品挿入用のスルーホールにメッキ処理を施さないことで、プリント基板の一側面にフロー半田を行う際、溶融半田がスルーホールを介してプリント基板の他側面に伝わるのを防止する技術が開示されている。

特開２００４−１５８７７７号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、スルーホールに部品を挿入しない状態で一側面にフロー半田を行った場合、フロー半田噴流がスルーホールを介して他側面に伝わり、絶縁不良等の不具合が発生するおそれがある。
本発明の目的は、工程増を伴うことなく溶融半田がスルーホールを介して他面側へ伝わるのを防止できる電子回路基板およびその製造方法を提供することにある。

本発明は、プリント基板の端子が挿入されないスルーホールをマスキングするマスキング部を、第１の電子部品を当該プリント基板に固定する接着剤によって構成したことを特徴とする。

よって、本発明では、工程増を伴うことなく溶融半田がスルーホールを介して他面側へ伝わるのを防止できる。

実施例１の電子回路基板Ａを示す縦断面図である。実施例１のマスキング部９の形状を示す図である。実施例１の電子回路基板Ａの製造方法の流れを示す図である。実施例１の作用を示す電子回路基板Ａの縦断面図である。他の実施例を示す図である。マスキング部の形状例である。

以下、本発明の電子回路基板およびその製造方法を実現するための形態を、図面に基づく実施例１により説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の電子回路基板Ａを示す縦断面図である。
実施例１の電子回路基板Ａは、両面実装タイプのプリント配線板（プリント基板）１とこのプリント配線板１の部品面（他側面）１ａ上に実装された第３の電子部品２と、半田面（一側面）１ｂ上に実装された第１の電子部品４および第２の電子部品３とを備えている。
プリント配線板１は、例えば、ポリイミド等の１枚または積層された絶縁基板により構成されている。部品面１ａには、第１の導体パターン５ａを形成し、半田面１ｂには、第２の導体パターン５ｂを形成している。第１の導体パターン５ａおよび第２の導体パターン５ｂは、例えば、銅箔により形成することができる。

第１の電子部品４は、プリント配線板１の半田面１ｂと接着剤６により仮固定された後、第２の導通パターン５ｂと半田７ａにより導通接合されている。接着剤６は、例えば、紫外線硬化型や熱硬化型の接着剤を用いることができる。実施例１では、エポキシ系の接着剤を用いている。
第３の電子部品２は、第１の導通パターン５ａと半田７ｂにより導通接合されている。

プリント配線板１には、第１の導通パターン５ａと第２の導通パターン５ｂとを繋ぐ２つのスルーホール８ａ，８ｂが開口している。これらスルーホール８ａ，８ｂには、めっき処理またはスパッタ処理が施されている。第１のスルーホール８ａは、電子部品の端子が挿入されないスルーホールであり、その半田面１ｂ側の孔縁には、マスキング部９が形成されている。このマスキング部９は、図２に示すように、周方向90°の間隔で接着剤６と同一の接着剤１０を塗布することにより形成されている。このマスキング部９により、第１のスルーホール８ａの半田面１ｂ側の孔縁は、部品面１ａ側の孔縁と比較して孔径が非常に小さくなっている。
第２のスルーホール８ｂには、第２の電子部品３の端子３ａが挿入されている。第２の電子部品３は、第２のスルーホール８ｂの半田面１ｂ側から半田７ｃにより導通接合されている。

次に、図３を参照して実施例１の電子回路基板Ａの製造方法について説明する。
(a) 半田印刷工程
まず、プリント配線板１の部品面１ａを上方に向けた状態で、第１の導体パターン５ａ上であって、第３の電子部品２が実装される部分（ランド）に、クリーム半田と呼ばれるペースト状の半田７ｂをパターンの形状に合わせて印刷する。
この後、第３の電子部品２を第１の導体パターン５ａ上に実装する（部品装着工程）。
(b) リフロー半田工程
続いて、プリント配線板１を窒素雰囲気下で加熱することで、半田７ｂを溶かし、第３の電子部品２を第１の導体パターン５ａ上に固定（半田付け）する。この後、適宜半田修正および部品修正を行う。
(c) 接着剤塗布工程
次に、プリント配線板１を反転させて半田面１ｂを上方に向け、半田面１ｂ上であって第１の電子部品４が実装される部分の中央に、仮固定用の接着剤６を塗布する。このとき、第２の導通パターン５ｂ上であって、電子部品の端子が挿入されない第１のスルーホール８ａの孔縁部分にも接着剤１０を塗布する。接着剤の塗布形状は、図２に示したとおりである。

(d) 部品装着工程
続いて、第１の電子部品４を第２の導通パターン５ｂ上に実装する。この後、接着剤６および接着剤９の硬化を待つ。接着剤９が硬化することで、第１のスルーホール８ａの半田面１ｂ側の孔縁に第１のスルーホール８ａの一部を塞ぐマスキング部９が形成される。
(e) 部品組み付け工程
再度プリント配線板１の部品面１ａを上方に向け、第２のスルーホール８ｂに第２の電子部品３を搭載する。
(f) フロー半田工程
プリント配線板１を、棒半田を加熱して溶かした液体状の半田が入っている半田槽を通過させることで、第１の電子部品４および第２の電子部品を第２の導体パターン５ｂ上に固定（半田付け）する。
このとき、図４に示すように、第１のスルーホール８ａの半田面１ｂ側の孔縁には、接着剤塗布工程の際にマスキング部９が形成されているため、フロー半田噴流（溶融半田）１１が第１のスルーホール８ａから部品面１ａ側に吹き上がるのを防止できる。

次に、作用を説明する。
実施例１の電子回路基板Ａの製造方法では、最初に部品面１ａに第３の電子部品２が搭載され、リフロー半田工程により実装される。次に、半田面１ｂに第１の電子部品４が接着剤６により仮固定される。
その後、第２のスルーホール８ｂに第２の電子部品３の端子３ａを挿入し、フロー半田工程においてフロー半田噴流により第１の電子部品４および第２の電子部品３が半田付けされる。ここで、第１のスルーホール８ａは、仕様違いの製品では第２の電子部品３と同一の電子部品の端子が挿入され、フロー半田により半田付けされるが、実施例１では使用されていないため、電子部品の端子を挿入しない状態でフロー半田工程を行う必要がある。
そこで、実施例１では、接着剤塗布工程において、第１のスルーホール８ａにあらかじめ接着剤１０を塗布し、マスキング部９を形成しておくことで、フロー半田工程時、フロー半田噴流が第１のスルーホール８ａを介して部品面１ａへ吹き上がるのを防止しようとするものである。

上記特許文献１では、スルーホールに電子部品の端子を挿入した状態でフロー半田工程を行う場合には、スルーホールと電子部品のリードのクリアランスが適切となるため、良好な半田付けが行われる。ところが、仕様違いにより電子部品を挿入する必要がなく、スルーホールに電子部品の端子を挿入しない状態でフロー半田工程を行った場合、スルーホールの孔径が大きいとフロー半田およびフラックスが当該スルーホールを介して部品面に吹き上がる。吹き出たフロー半田は、部品面に付着して半田ボールの原因となり、電子部品の電極間が短絡するおそれがある。また、フラックスによる接触不良等が発生することも考えられる。
一方、電子部品が挿入されないスルーホールにマスキングテープを貼着した後、フロー半田工程を行うことで、上記問題は解決しうるが、この場合、マスキングテープを貼着する工程が必要となるため、工程増によるコストアップを伴う。

これに対し、実施例１では、電子部品が挿入されない第１のスルーホール８ａの孔縁に接着剤１０を塗布して形成したマスキング部９を設けたため、第１のスルーホール８ａの開口を狭くでき、フロー半田工程時にフロー半田が第１のスルーホール８ａを介して部品面１ａに吹き上がって付着し、絶縁不良等の不具合が発生するのを防止できる。
また、マスキング部９の形成は、従来の工程にある接着剤塗布工程において、接着剤塗布範囲を一部追加するだけで済むため、特別な工程の追加が不要であり、従来のマスキングテープを貼着する場合と比較して、マスキングテープの貼着工数および材料費の削減が可能となり、製造コストを抑えることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の電子回路基板Ａおよびその製造方法にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1) プリント配線板１と、プリント配線板１に接着剤６によって固定された第１の電子部品４と、プリント配線板１に形成された第２のスルーホール８ｂ内に挿入される端子３ａを有し、端子３ａをプリント配線板１の半田面１ｂからフロー半田によって固定してプリント配線板１の半田面１ｂに固定された第２の電子部品３と、プリント配線板１の端子３ａが挿入されない第１のスルーホール８ａをマスキングするマスキング部９と、を備え、マスキング部９は、接着剤１０によって構成されている。これにより、フロー半田工程時にフロー半田噴流やフラックスが第１のスルーホール８ａを介して部品面１ａに吹き上がって付着し、絶縁不良等の不具合が発生するのを防止できる。
(2) プリント配線板１に形成されたスルーホール８ａ，８ｂのうち、第２の電子部品３が装着されない第１のスルーホール８ａの孔縁とプリント配線板１の半田面１ｂに装着される第１の電子部品４を固定するための接着剤６を塗布する接着剤塗布工程と、接着剤塗布工程の後に第２の電子部品３が装着された第２のスルーホール８ｂに半田付けを行い第２の電子部品３をプリント配線板１に固定するフロー半田工程と、を有する。これにより、特別な工程の追加が不要であり、従来のマスキングテープを貼着する場合と比較して、マスキングテープの貼着工数および材料費の削減が可能となり、製造コストを抑えることができる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、本発明は、両面をリフロー半田してプリント基板の両面に各電子部品を実装後、プリント基板をカバーに取り付ける際、カバー側に設けられた端子をプリント基板のスルーホールに挿入し、半田ノズル等を用いて部分的にリフロー半田する際にも適用でき、実施例１と同様の作用効果を奏する。

その一例を示す。
図５は、車両ABS（アンチスキッドブレーキシステム）に用いられるプリント配線板２１とABSを構成するバルブ等が取り付けられるカバー２４とを組み付ける際、部分的にリフロー半田を行う例である。
図５において、プリント配線板２１には、部品面２１ｂおよび半田面２１ａに各電子部品２２がリフロー半田により半田付けされている。プリント配線板２１には、複数のスルーホール２３が形成されており、これらスルーホール２３の部品面２１ｂ側の孔縁には、半田面２１ａに半田付けされる各電子部品２２を仮止めする接着剤塗布工程において、実施例１と同様のマスキング部（不図示）が形成されている。
一方、カバー２４には、プリント配線板２１の各スルーホール２３と対応する位置に各バルブの端子２５が立設されている。これら端子２５は、バルブの数に応じて設けられているため、例えば、４輪のABSに対して仕様違いとなる２輪のABSでは、バルブの数が少ないことから端子数も半減する。

このとき、プリント配線板２１側には、端子２５が挿入されないスルーホール２３が複数存在することとなる。そこで、実施例１と同様に、半田面２１ａに半田付けされる各電子部品２２を仮固定する接着剤塗布工程において、仕様違いにより端子２５が挿入されないスルーホール２３の孔縁に接着剤によるマスキング部を形成しておくことで、プリント配線板２１をケース２４に組み付けた後、半田ノズル２６により半田面２１ａをフロー半田する際、フロー半田噴流がスルーホール２５を介して部品面２１ｂ側に伝わるのを防止できる。
また、本発明は、部品面に電子部品が実装されず、半田面のみ電子部品が実装されるプリント基板において、半田面をフロー半田する場合にも適用可能である。すなわち、本発明は、電子部品の端子が挿入されないスルーホールを持つプリント基板であって、フロー半田工程を行うもの全てに適用でき、実施例１と同様の作用効果を奏する。
さらに、マスキング部の形状は、実施例１の図２に示したような形状に限定されるものでない。図６にマスキング部の形状例を示す。
図６(a)は、スルーホール３１の孔縁に周方向120°の間隔で接着剤３２を塗布したものである。図６(b)は、スルーホール３１の孔縁に180°の間隔で接着剤３３を塗布したものである。図６(c)は、スルーホール３１の孔縁を接着剤３４で塞いだ例である。孔縁を完全に塞ぐことで、フロー半田噴流のスルーホール３１への浸入を完全に防ぐことができる。

Ａ電子回路基板
１プリント配線板（プリント基板）
１ａ部品面（他側面）
１ｂ半田面（一側面）
３第２の電子部品
３ａ端子
４第１の電子部品
６接着剤
８ａ第１のスルーホール
８ｂ第２のスルーホール
９マスキング部

Claims

プリント基板と、
該プリント基板に接着剤によって固定された第１の電子部品と、
前記プリント基板に形成されたスルーホール内に挿入される端子を有し、該端子を前記プリント基板の一側面からフロー半田によって固定して前記プリント基板の一側面に固定された第２の電子部品と、
前記プリント基板の前記端子が挿入されないスルーホールをマスキングするマスキング部と、
を備え、
前記マスキング部は、前記接着剤によって構成されたことを特徴とする電子回路基板。
プリント基板に形成されたスルーホールのうち、第２の電子部品が装着されないスルーホールの孔縁と前記プリント基板の一側面に装着される第１の電子部品を固定するための接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
該塗布工程の後に前記第２の電子部品が装着されたスルーホールに半田付けを行い前記第２の電子部品を前記プリント基板に固定する半田工程と、
を有することを特徴とする電子回路基板の製造方法。