JP2013187316A - プリント配線板、プリント回路板、及びプリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品が小さい場合であっても、部品をパッドに適切にはんだ付けできるようにする。
【解決手段】プリント配線板は、基板１、パッド３及びパッド４、レジスト５を備える。パッド３及びパッド４は、基板１の表面に設けられ、チップ部品２の電極２ａ及び２ｂの位置に合わせて配置される。レジスト５は、基板１の表面上に形成された回路パターンを保護するためのものである。基板１は、パッド３のパッド４に対向する縁部３ａとパッド４のパッド３に対向する縁部４ａとの間で、表面が露出する。
【選択図】図１

Description

この発明は、プリント配線板、プリント回路板、及びプリント配線板の製造方法に関するものである。

プリント配線板の小型化や、プリント配線板への高密度実装化に伴い、部品（電気部品・電子部品）の小型化が進んでいる。例えば、チップ部品は、１６０８サイズのものから１００５サイズのものが主流になってきている。

部品をプリント配線板にフローはんだ付けする場合、部品を固定するために接着剤が用いられる。小型の部品をプリント配線板にフローはんだ付けする場合は、部品の電極間隔、即ち、パッド間隔が狭いため、接着剤の上に部品を仮固定した際に、接着剤が部品の電極とパッドとの間に流れてしまうことがあった。図１１は従来のプリント回路板の要部を示す断面図であり、かかる状態を示している。

下記特許文献１には、パッドの縁部にソルダーレジストを被せるように塗布し、凸状に形成された部分の間に、接着剤を塗布するものが記載されている。

特開昭５８−９７８９３号公報

実装部品が小さい場合、特許文献１に記載のもののように、両側のパッドの縁部にソルダーレジストを被せるように塗布することは極めて困難である。また、特許文献１に記載のものでは、実装部品が、パッドの表面よりもかなり高い位置に配置される。このため、特に部品が小さい場合は、部品が傾いたり、その傾きによって応力集中が発生し、はんだにクラックが発生したりする恐れがあった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、部品が小さい場合であっても、部品をパッドに適切にはんだ付けできるプリント配線板とプリント配線板の製造方法とを提供することである。
また、そのようなプリント配線板を利用したプリント回路板を提供することである。

この発明に係るプリント配線板は、所定の部品を搭載するためのプリント配線板であって、基板と、基板の表面に設けられ、部品の電極位置に合わせて配置された第１パッド及び第２パッドと、基板の表面上に形成された回路パターンを保護するためのレジストと、を備え、基板は、第１パッドの第２パッドに対向する一縁部と第２パッドの第１パッドに対向する一縁部との間で、表面が露出するものである。

この発明に係るプリント回路板は、基板と、基板の表面に設けられた第１パッド及び第２パッドと、基板の表面上に形成された回路パターンを保護するためのレジストと、一方の電極が第１パッドにはんだ付けされ、他方の電極が第２パッドにはんだ付けされた部品と、部品と第１パッドの第２パッドに対向する一縁部及び第２パッドの第１パッドに対向する一縁部の間に配置された基板の表面とを接着固定する接着剤と、を備えたものである。

この発明に係るプリント配線板の製造方法は、所定の部品を搭載するためのプリント配線板を製造する方法であって、基板の表面上に回路パターンを形成し、部品の電極位置に合わせて第１パッド及び第２パッドを配置するステップと、第１パッドの第２パッドに対向する一縁部と第２パッドの第１パッドに対向する一縁部との間で基板の表面が露出するように、基板の表面上及び回路パターン上に、回路パターンを保護するためのレジスト層を形成するステップと、を備えたものである。

この発明によれば、部品が小さい場合であっても、部品をパッドに適切にはんだ付けできるようになる。

この発明の実施の形態１におけるプリント回路板の要部を示す断面図である。 図１に示すプリント回路板の製造方法を説明するための図である。 図１に示すプリント回路板の製造方法を説明するための図である。 図１に示すプリント回路板の製造方法を説明するための図である。 図１に示すプリント回路板の製造方法を説明するための図である。 図１に示すプリント回路板の製造方法を説明するための図である。 この発明の実施の形態２におけるプリント配線板の要部を示す断面図である。 この発明の実施の形態２におけるプリント回路板の要部を示す断面図である。 この発明の実施の形態３におけるプリント配線板の要部を示す断面図である。 この発明の実施の形態４におけるプリント回路板の要部を示す断面図である。 従来のプリント回路板の要部を示す断面図である。

添付の図面を参照して、本発明を詳細に説明する。各図において、同一又は相当する部分には、同一の符号を付している。重複する説明については、適宜簡略化或いは省略している。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるプリント回路板の要部を示す断面図である。
図１において、１は絶縁材料からなる基板である。基板１の一側表面（以下、単に「表面」という）上には、例えば、銅箔からなる回路パターンが形成されている。基板１の他側表面（以下、「裏面」という）上に、回路パターンを形成しても良い。

２はチップ部品である。チップ部品２は、プリント配線板に搭載される部品（電気部品・電子部品）の一例として示したものである。チップ部品２は、例えば、１００５サイズの部品からなる。

３及び４は基板１の表面に設けられたパッドである。パッド３は、チップ部品２の一方の電極２ａの位置に合わせて配置されている。パッド４は、チップ部品２の他方の電極２ｂの位置に合わせて配置されている。パッド３及びパッド４は、所定の間隙を間に挟んで隣り合うように並んで配置される。例えば、チップ部品２が１００５サイズの部品からなる場合、パッド３のパッド４に隣接する（対向する）縁部３ａは、パッド４のパッド３に隣接する（対向する）縁部４ａから０．５ｍｍ程度離れた位置に配置される。

５はレジストである。レジスト５は、基板１上の回路パターンを保護するための絶縁膜（例えば、ソルダーレジスト）からなる。レジスト５は、基板１及び回路パターンの保護が必要な部分を覆うように設けられる。レジスト５は、基板１の表面のうち、パッド３の縁部３ａとパッド４の縁部４ａとの間に配置された部分に形成されない。このため、パッド３の縁部３ａとパッド４の縁部４ａとの間には、パッド３（パッド４）の厚み分の凹状の空間が形成される。

６はチップ部品２を固定するはんだである。チップ部品２は、電極２ａがはんだ６によってパッド３にはんだ付けされる。チップ部品２の電極２ｂは、はんだ６によってパッド４にはんだ付けされる。

７はチップ部品２を基板１に仮固定するために用いられた接着剤である。接着剤７は、例えば、チップ部品２をフローはんだ付けする場合、フローはんだ付け以外の方法でも、不安定な部品を仮固定したい場合等に用いられる。接着剤７は、その大部分が、例えば、パッド３の縁部３ａとパッド４の縁部４ａとの間に形成された上記凹状の空間内に配置される。即ち、接着剤７は、チップ部品２の本体部下面と、パッド３の縁部３ａ及びパッド４の縁部４ａの間に配置された基板１の表面とを接着固定する。

上記構成を有するプリント回路板では、プリント配線板（チップ部品２が仮固定される前の板）の表面が、パッド３とパッド４との間で一段低くなるように形成される。このため、接着剤７を収容するための空間を大きく形成することができる。チップ部品２が接着剤７上に載せられて、接着剤７が変形しても（押しつぶされても）、接着剤７がパッド３の縁部３ａを乗り越えてパッド３の中央部側に進入することを防止することができる。パッド４側についても同様に、接着剤７がパッド４の縁部４ａを乗り越えてパッド４の中央部側に進入することを防止することができる。

また、上記構成を有するプリント回路板では、チップ部品２を低い位置で安定して保持できる。チップ部品２がパッド３やパッド４の表面から高い位置で保持され、チップ部品２に傾きが生じたり、その傾きによって応力集中が発生し、はんだ６にクラックが発生したりすることも確実に防止できる。

次に、図２乃至図６も参照し、上記プリント回路板（プリント配線板）を製造する方法について説明する。図２乃至図６は、図１に示すプリント回路板の製造方法を説明するための図である。

先ず、表面（及び、裏面）に銅箔が設けられた基板１を用意する。基板１の表面上から、周知の方法（例えば、エッチング等）で余分な銅箔を除去し、所望の回路パターンを形成する（図２参照）。チップ部品２を搭載する場合、回路パターンの一部として、パッド３やパッド４が形成される。パッド３及びパッド４は、上述した通り、チップ部品２の電極２ａ及び２ｂの位置に合わせて適切に配置される。この時、パッド３の縁部３ａとパッド４の縁部４ａとの間には、所定の間隔が形成される。図２に示す３ｂ及び４ｂは、引き出し線である。

次に、基板１の表面上及び回路パターン上の保護が必要な部分に、レジスト層（レジスト５の層）を形成する（図３及び図４参照）。図４は、図３のＡ−Ａ矢視図に相当する。レジスト層は、例えば、パッド３と、パッド４と、パッド３の縁部３ａ及びパッド４の縁部４ａの間の空間とからなる部分を取り囲むように形成される。このため、パッド３の縁部３ａとパッド４の縁部４ａとの間では、基板１の表面が露出する。
以上の工程により、プリント配線板が完成する。

次に、上記プリント配線板にチップ部品２を搭載する工程について説明する。
先ず、基板１の表面に、チップ部品２を仮固定するための接着剤７を塗布する。この時、基板１の表面のうち、パッド３の縁部３ａとパッド４の縁部４ａとの間に配置された部分に、接着剤７を付ける（図５参照）。

接着剤７を基板１の表面に塗布した後、チップ部品２を接着剤７に載せて、チップ部品２を仮固定する（図６参照）。この時、接着剤７はチップ部品２に押されて変形する（押しつぶされる）が、パッド３とパッド４との間に凹状の空間が形成されているため、接着剤７がパッド中央部側に進入することはない。チップ部品２が仮固定されると、例えば、フロー方式によってはんだ付けを行う。
以上の構成により、図１に示すプリント回路板が完成する。

実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２におけるプリント配線板の要部を示す断面図である。
図７において、１ａは基板１の表面に形成された凹み部である。凹み部１ａは、基板１の表面のうち、パッド３の縁部３ａとパッド４の縁部４ａとの間で露出する部分に配置される。このため、プリント配線板の表面は、パッド３とパッド４との間で一段低くなり、凹み部１ａで更に一段低くなる。本構成を採用することにより、接着剤７を収容するための空間を更に大きく形成することができる。

凹み部１ａは、例えば、基板１に回路パターンが形成された後に（図２に示す状態で）、ドリルによって基板１を切削したり、圧子を基板１の表面に押し付けたりすること等によって形成される。又は、凹み部１ａは、レジスト層が形成された後に（図３に示す状態で）形成される。

次に、図８も参照し、上記プリント配線板にチップ部品２を搭載する工程について説明する。図８はこの発明の実施の形態２におけるプリント回路板の要部を示す断面図である。

先ず、基板１の表面に、チップ部品２を仮固定するための接着剤７を塗布する。この時、基板１の表面のうち、上記凹み部１ａが形成された部分、即ち、パッド３の縁部３ａとパッド４の縁部４ａとの間に配置された部分に、接着剤７を付ける。

接着剤７を基板１の表面（凹み部１ａも含む）に塗布した後、チップ部品２を接着剤７に載せて、チップ部品２を仮固定する。この時、接着剤７はチップ部品２に押されて変形する（押しつぶされる）が、パッド３とパッド４との間に上記凹状の空間が形成され、更に凹み部１ａが形成されているため、接着剤７がパッド中央部側に進入することはない。接着剤７は、チップ部品２に押されることにより、凹み部１ａ全体に進入し、凹み部１ａに充填される。チップ部品２が仮固定されると、例えば、フロー方式によってはんだ付けを行う。
以上の構成により、図８に示すプリント回路板が完成する。

上記構成のプリント回路板（プリント配線板）では、凹み部１ａにより、接着剤７を収容するための空間を更に大きくすることができる。また、接着剤７の一部が凹み部１ａに進入するため、接着剤７を基板１上の所望の位置に保持するための力が増す。特に、凹み部１ａをドリルによる切削加工によって形成した場合は、凹み部１ａの内面の表面が粗くなり、上記保持力が大きくなる。
本実施の形態で説明しない事項については、実施の形態１と同様である。

実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３におけるプリント配線板の要部を示す断面図である。
図９において、８はパッド３の縁部３ａに塗布された進入防止剤である。進入防止剤８は、パッド４の縁部４ａにも塗布されている。進入防止剤８は、接着剤７がパッド中央部側に進入することを防止するための塗料等からなる。

進入防止剤８は、例えば、基板１に回路パターンが形成された後に（図２に示す状態で）、塗布される。又は、進入防止剤８は、レジスト層が形成された後に（図３に示す状態で）、塗布される。

上記構成を有するプリント配線板を用いてプリント回路板を製作する場合も、基板１の表面に接着剤７が塗布され、その上にチップ部品２が載せられる。この時、接着剤７は、チップ部品２に押されて変形する。接着剤７の塗布量が多いと、接着剤７の一部が、パッド３の縁部３ａ（或いは、パッド４の縁部４ａ）に接近する。しかし、縁部３ａには進入防止剤８が塗布されているため、接着剤７が縁部３ａを乗り越えることはなく、接着剤７は、縁部３ａ及び縁部４ａ間の空間内を縁部３ａに沿って移動する。このため、接着剤７がパッド中央部側に進入することを確実に防止することができる。

本実施の形態で説明しない事項については、実施の形態１又は２と同様である。

実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４におけるプリント回路板の要部を示す断面図である。
図１０において、５ａ及び５ｂは、レジスト５の一部である。レジスト５の一部５ａは、パッド３の縁部３ａの直ぐ隣に、縁部３ａに沿って配置された部分からなる。レジスト５の一部５ｂは、パッド４の縁部４ａの直ぐ隣に、縁部４ａに沿って配置された部分からなる。プリント配線板において、レジスト５の一部５ａ及び５ｂ間には、レジスト５が設けられず、基板１の表面が露出する部分が形成される。接着剤７は、その大部分が、上記一部５ａ及び５ｂ間に形成された凹状の空間内に配置される。即ち、接着剤７は、チップ部品２の本体部下面と、上記一部５ａ及び５ｂ間に配置された基板１の表面とを接着固定する。

上記構成を有するプリント回路板であっても、レジスト５の一部５ａ及び５ｂ間に凹状の空間を形成することができる。また、チップ部品２を低い位置で安定して保持できる。このため、実施の形態１と同様の効果を奏することが可能である。

また、上記構成のプリント回路板では、レジスト５の一部５ａ及び５ｂにより、パッド３の縁部３ａ、パッド４の縁部４ａを保護することができる。例えば、はんだ６として鉛フリーはんだを使用すると、はんだ６が基板１よりも早く硬化収縮し、プリント回路板の製造時に、パッド３の縁部３ａやパッド４の縁部４ａが基板１から剥がれ易くなる。本構成を採用することにより、レジスト５の一部５ａ及び５ｂによってパッド３やパッド４の剥離を防止することができ、歩留まりを向上させることができる。

なお、部品のサイズが大きい場合は、パッド３の縁部３ａやパッド４の縁部４ａを覆うように、レジスト５を形成しても良い。
本実施の形態で説明しない事項については、実施の形態１又は２と同様である。

１ 基板
１ａ 凹み部
２ チップ部品
２ａ、２ｂ 電極
３、４ パッド
３ａ、４ａ 縁部
３ｂ、４ｂ 引き出し線
５ レジスト
５ａ、５ｂ 一部
６ はんだ
７ 接着剤
８ 進入防止剤

Claims (11)

1. 所定の部品を搭載するためのプリント配線板であって、
   基板と、
   前記基板の表面に設けられ、前記部品の電極位置に合わせて配置された第１パッド及び第２パッドと、
   前記基板の表面上に形成された回路パターンを保護するためのレジストと、
   を備え、
   前記基板は、前記第１パッドの前記第２パッドに対向する一縁部と前記第２パッドの前記第１パッドに対向する一縁部との間で、表面が露出するプリント配線板。
2. 前記基板は、表面のうち、前記第１パッドの前記一縁部と前記第２パッドの前記一縁部との間で露出する部分に、凹み部が形成された請求項１に記載のプリント配線板。
3. 前記レジストは、
   一部が、前記第１パッドの前記一縁部に沿って配置され、
   他の一部が、前記第２パッドの前記一縁部に沿って配置され、
   前記基板は、前記レジストの前記一部と前記他の一部との間で、表面が露出する
   請求項１又は請求項２に記載のプリント配線板。
4. 前記第１パッドの前記一縁部及び前記第２パッドの前記一縁部に、接着剤がパッド中央部側に進入することを防止するための所定の進入防止剤が塗布された請求項１又は請求項２に記載のプリント配線板。
5. 前記第１パッド及び前記第２パッドは、１００５サイズの部品の電極位置に合わせて配置された請求項１から請求項４の何れかに記載のプリント配線板。
6. 基板と、
   前記基板の表面に設けられた第１パッド及び第２パッドと、
   前記基板の表面上に形成された回路パターンを保護するためのレジストと、
   一方の電極が前記第１パッドにはんだ付けされ、他方の電極が前記第２パッドにはんだ付けされた部品と、
   前記部品と前記第１パッドの前記第２パッドに対向する一縁部及び前記第２パッドの前記第１パッドに対向する一縁部の間に配置された前記基板の表面とを接着固定する接着剤と、
   を備えたプリント回路板。
7. 前記基板は、表面のうち、前記第１パッドの前記一縁部と前記第２パッドの前記一縁部との間に配置された部分に、凹み部が形成され、
   前記接着剤は、前記凹み部に充填された
   請求項６に記載のプリント回路板。
8. 前記レジストは、
   一部が、前記第１パッドの前記一縁部に沿って配置され、
   他の一部が、前記第２パッドの前記一縁部に沿って配置され、
   前記接着剤は、前記基板の表面のうち、前記レジストの前記一部と前記他の一部との間に配置された部分に、固定された
   請求項６又は請求項７に記載のプリント回路板。
9. 所定の部品を搭載するためのプリント配線板を製造する方法であって、
   基板の表面上に回路パターンを形成し、前記部品の電極位置に合わせて第１パッド及び第２パッドを配置するステップと、
   前記第１パッドの前記第２パッドに対向する一縁部と前記第２パッドの前記第１パッドに対向する一縁部との間で前記基板の表面が露出するように、前記基板の表面上及び前記回路パターン上に、前記回路パターンを保護するためのレジスト層を形成するステップと、
   を備えたプリント配線板の製造方法。
10. 前記基板の表面のうち、前記第１パッドの前記一縁部と前記第２パッドの前記一縁部との間で露出する部分に、凹み部を形成するステップと、
    を備えた請求項９に記載のプリント配線板の製造方法。
11. 前記第１パッドの前記一縁部及び前記第２パッドの前記一縁部に、接着剤がパッド中央部側に進入することを防止するための所定の進入防止剤を塗布するステップと、
    を備えた請求項９又は請求項１０に記載のプリント配線板の製造方法。

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