JP2015201530A

JP2015201530A - プリント基板および電子機器

Info

Publication number: JP2015201530A
Application number: JP2014078989A
Authority: JP
Inventors: 明日菜大澤; Asuna Osawa; 大橋　学; Manabu Ohashi; 学大橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-04-07
Filing date: 2014-04-07
Publication date: 2015-11-12
Also published as: CN204217200U

Abstract

【課題】弾性的支持強度を強くすることができ、製造工数の少ないプリント基板および電子機器を得ること。【解決手段】多層基板と、電子部品のリードが挿入されるリード挿入孔とを備えるプリント基板において、前記リード挿入孔は、前記多層基板を貫通するように形成された孔と、前記孔の内周面を覆う金属メッキとを有し、前記リード挿入孔に、前記リードが圧入固定される。【選択図】図４

Description

本発明は、電子部品のリードを挿入実装するためのプリント基板および電子機器に関するものである。

電子回路を構成する電子部品は、プリント基板への実装方法によりリード部品とチップ部品とに区分される。リード部品では、挿入実装が行われ、チップ部品では表面実装が行われる。リード部品、チップ部品をプリント基板に実装する際には主として半田を用いる。半田による実装方法には、フロー方式、リフロー方式、手付の三種類がある。フロー方式は、半田槽で溶かした半田の表層にプリント基板の下面を浸すことによって半田付けを行う方式であり、主にリード部品に使用する。リフロー方式はプリント基板上に半田の粉末にフラックスを加えた半田ペーストを印刷し、その上に電子部品を載せてから熱を加えて半田を溶かす方式であり、主にチップ部品に使用する。

通常、プリント基板に電子部品を実装する際には、まずリフロー工程を２回実施し、プリント基板の両面にチップ部品を実装した後、フロー工程を１回行ってリード部品を実装するのが一般的である。しかし、半田による実装は最適な温度条件の割り出しや部品ストレスを与えない条件等の設定に熟練の技術が必要となり、設定を誤るとストレスによりプリント基板に損傷を与える恐れがある。

特許文献１では、プリプレグに設けた実装部品のリードの挿入孔を導電箔で覆い、この導電箔に所要形状の貫通孔を形成したプレートを複数用意し、これら複数のプレートを孔の位置を揃えて積層接着し、導電箔を屈曲させながら貫通孔にリードを挿入することでリードを固定している。

特開昭５９−２１１２９５号公報

特許文献１では、リードと物理的に接触しているのは導電箔部のみとなり、リードの弾性的支持強度が弱い。また、特許文献１では、複数のプレートを孔の位置を揃えて積層接着することでプリント配線板を構成しているので、製造工数が多い。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、弾性的支持強度を強くすることができ、製造工数の少ないプリント基板および電子機器を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、多層基板と、電子部品のリードが挿入されるリード挿入孔とを備えるプリント基板において、前記リード挿入孔は、前記多層基板を貫通するように形成された孔と、前記孔の内周面を覆う金属メッキとを有し、前記リード挿入孔に、前記リードが圧入固定されることを特徴とする。

本発明によれば、電子部品のリードを圧入固定するためのリード挿入孔は、多層基板を貫通するように形成された孔と、前記孔の内周面を覆う金属メッキとを有しており、リードとの接触面積が多くなり、弾性的支持強度を強くすることが可能となる。また、積層された複数の基板を固着して多層基板を形成し、該多層基板をエッチングすることによってリード挿入孔を形成するようにすれば、製造工数を少なくすることが可能となる。

図１は、本発明にかかる電子機器の実施の形態１の構成例を示す斜視図である。図２は、エッチングを施した後の多層基板を示す図である。図３は、銅メッキを施した後の多層基板を示す図である。図４は、リード部品をリード挿入孔に圧入した状態のプリント基板を示す図である。図５は、リード挿入孔の一例を示す図である。図６は、リード挿入孔の他の例を示す図である。

以下に、本発明にかかるプリント基板および電子機器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる電子機器の実施の形態１の構成例を示す図である。プリント基板１上には、半田での表面実装が行われるチップ部品１０と、圧入実装が行われるリード部品２０とが搭載されている。このプリント基板１は、フロー方式、リフロー方式、手付により半田接続を行うことが可能である。リード部品２０は、複数本の棒状のリード２１を有する。リード２１をプリント基板１に形成された孔接点としてのリード挿入孔４に圧入することで、電子部品２０はプリント基板１上に実装される。

図２に、プリント基板１の断面図を示す。プリント基板１は、複数の基板１ａ〜１ｄが積層された多層基板として構成されている。基板１ａ〜１ｄは、例えば、プリプレグである。基板１ａ〜１ｄには、スルーホール、配線パターンが形成され、スルーホール、配線パターンによって内層線路３が形成されている。基板１ａ〜１ｄを積層してから固着し、その後エッチングによって、内径ｄ１を有する孔２を所望の位置に形成する。図２の場合は、内層線路３が形成されている位置に孔２を形成している。孔２の径ｄ１は、図３に示すように、リード部品のリード２１の径ｄ３よりも大きくする。基板１ａ〜１ｄを積層してから固着した後に孔２を形成するようにしているので、孔２は、一定の径を持つ連続的な貫通孔として形成される。

孔２が形成されたことにより、内層線路３が孔２の内周壁に対し露出される。この状態で、図３に示すように、孔２の内周面を覆うように、金属の内周壁７を形成する。内周壁７は、例えば銅メッキによって形成する。このように、孔２の内周面に銅メッキ７を形成することよって、リード挿入孔４を形成する。銅メッキ７を形成後のリード挿入孔４の径ｄ２が、リード２１の径ｄ３の８０〜９０％となるように、銅メッキ７の厚みを調整する。

図４に示すように、リード挿入孔４にリード部品２０のリード２１を圧入する。この結果、銅メッキ７が押し潰され、リード２１はリード挿入孔４に弾性的に強固に支持される。なお、孔２自体の径ｄ１はリード径ｄ３よりも大きくしているので、プリント基板１に応力が掛かることはない。

このように実施形態１では、多層基板で構成されるプリント基板１に孔２を形成し、形成した孔２の内周面に金属メッキ７を形成することによりリード部品２０のリードを圧入可能なリード挿入孔４を形成し、このリード挿入孔４にリード部品２０のリード２１を圧入することで、リード部品２０をプリント基板１に実装することとしているので、弾性的支持強度が強くなり、リード部品２０をプリント基板１に強固に支持することが可能となる。

また、実施形態１では、基板１ａ〜１ｄを積層してから固着し、その後エッチングによって、内径ｄ１を有する孔２を所望の位置に形成し、この孔２の内周面に金属メッキ７を施すことによりリード挿入孔４を形成しているので、製造工程を少なくすることが可能となる。

また、実施形態１では、リード部品の圧入実装が可能となるので、チップ部品のみを半田実装するようにすれば、半田削減および作業時間短縮を実現することが可能となる。

実施の形態２．
図５は、リード挿入孔４の一例を示す図である。図５では、金属メッキ７を形成する前の孔２は、Ｈ字状に形成される。すなわち、Ｈ字状の孔２が積層されて固着された基板１ａ〜１ｄに対し形成される。Ｈ字状の孔２は、中心部に位置する円形部２ａと、円形部２ａの両側に位置する直線部２ｂと、円形部２ａと直線部２ｂとをつなぐ接続部２ｃとによって構成されている。直線部２ｂの長さは、円形部２ａの径より長い。

金属メッキ７は、円形部２ａの内周部にのみ形成される。この実施形態２においては、挿入されたリード２１によって円形部２ａが拡張されたときの逃げの空間２ｂを確保することで、リード２１をＨ字状の孔の周囲全体で弾性支持している。このため、リード２１が弾性的に支持される面積が大きくなり、リード２１の弾性的な支持強度が強くなる。

図６は、リード挿入孔４の他の例を示す図である。図６では、金属メッキ７を形成する前の孔２は、Ｉ字状に形成される。すなわち、Ｉ字状の孔２が積層されて固着された基板１ａ〜１ｄに対し形成される。Ｉ字状の孔２は、中心部に位置する円形部２ａと、円形部２ａの両側に位置する直線部２ｂと、円形部２ａと直線部２ｂとをつなぐ接続部２ｃとによって構成されている。直線部２ｂの長さは、円形部２ａの径と同程度である。金属メッキ７は、円形部２ａの内周部にのみ形成される。

図６の構成においても、挿入されたリード２１によって円形部２ａが拡張されたときの逃げの空間２ｂを確保することで、リード２１をＩ字状の孔の周囲全体で弾性支持している。このため、リード２１が弾性的に支持される面積が大きくなり、リード２１の弾性的な支持強度が強くなる。

以上のように、本発明にかかるプリント基板および電子機器は、リード部品の実装が必要なプリント基板および電子機器に有用である。

１プリント基板、２孔、３内層線路、４リード挿入孔、７金属メッキ、１０チップ部品、２０リード部品、２１リード。

Claims

多層基板と、電子部品のリードが挿入されるリード挿入孔とを備えるプリント基板において、
前記リード挿入孔は、前記多層基板を貫通するように形成された孔と、前記孔の内周面を覆う金属メッキとを有し、
前記リード挿入孔に、前記リードが圧入固定されることを特徴とするプリント基板。
前記リード挿入孔の径は、前記リードの径の８０〜９０％であることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
前記リード挿入孔の前記孔の径は、前記リードより大きいことを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
前記孔は、積層された複数の基板を固着して前記多層基板を形成し、該多層基板をエッチングすることによって形成されることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
前記多層基板は、電子部品を半田によって表面実装可能であることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
前記リード挿入孔は、断面がＨ字状またはＩ字状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
請求項１から６のいずれか１項に記載のプリント基板と、
前記プリント基板に形成された前記リード挿入孔にリードが挿入された電子部品と、
を備えた電子機器。