JP2016058597A - 回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、ヒートシンクを鋼板で形成するとハンダ付け性が悪く、フローハンダの際にヒートシンクの一部にハンダボールが形成され、回路基板を組み込んだ後にそのハンダボールが脱落するおそれがある。なお、ヒートシンクに錫などのメッキを施せばこのような問題は解消するが、ヒートシンクの単価が高くなる。
【解決手段】ヒートシンクの一部が基板の裏面に臨む貫通口の周囲にランドを形成し、このランドにハンダを盛ることにより貫通口を閉鎖し、ヒートシンクの一部が基板の裏面に露出しないようにした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、表面に部品が実装され、裏面がフローハンダによってハンダ付けされる回路基板に関する。

このような回路基板では表面に複数の部品が実装されている。これら部品として電子部品の場合には、電子部品からリード線が延設されており、回路基板に形成した貫通口を通してリード線を回路基板の裏面に導く。一方、回路基板の裏面には銅箔からなるパターンが被着されており、上記貫通口はこのパターンに形成されたランドに開口している。そのため、上記リード線はこのランドに囲まれた貫通口から裏面に突出する。

その状態で、ハンダ槽内の溶融したハンダの表面に回路基板の裏面を接触させながら回路基板を水平方向に移動させると、その移動中に回路基板の裏面のパターン及びランド、リード線にハンダが付き、リード線はハンダを介してパターンに固定されると共に電気的に接続される。

一方、上記回路基板の上面に実装される部品には、このような電子部品の他にヒートシンクのように電子回路を構成しない部品が含まれる。例えばヒートシンクであれば、磨き鋼板を板金加工することによって形成されており、回路基板上での実装位置を規定するため、回路基板に位置決め用の貫通口を形成し、その貫通口にヒートシンクの一部を挿入することによって位置決めを行っている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１７３７１号公報（図３）

上記ヒートシンクは鋼板製であるが、鋼板はハンダの濡れ性が低く、ハンダ付け性が悪い。ハンダ付け性を改善するためにはヒートシンクにスズなどをメッキすればよいが、メッキを施してもヒートシンクとしての機能が向上するわけではないのにメッキのためのコストが増えることになる。そのため、ヒートシンクをメッキすることなく使用する場合が多い。

ところが、鋼板にハンダが全く付着しないわけではないので、フローハンダをすると、回路基板の裏面に露出しているヒートシンクの一部にハンダが若干付着し、その付着したハンダが自身の表面張力によって球体となりハンダボールが生成される。このハンダボールはヒートシンクの一部に強固に付着しているわけではないので、回路基板を器具に組み込んだ後に、振動等によってハンダボールが脱落するおそれが生じる。このハンダボールが他の電気部分に接触すると、ハンダボールを介して短絡故障が生じるおそれがある。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、回路基板の裏面にハンダホールが発生しない回路基板を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明による回路基板は、基板の表面に部品が実装され、基板に形成された貫通穴を通して部品の一部が基板の裏面に臨み、その状態で裏面をハンダ槽中の溶融ハンダに接触させてフローハンダされる回路基板において、上記部品がハンダ付け性を改善するためのメッキ処理がされていない金属製部品である場合に、この金属製部品の一部が基板の裏面に臨む貫通口の周囲にランドを形成し、このランドにハンダを盛ることにより貫通口を閉鎖し、金属製部品の一部が基板の裏面に露出しないようにしたことを特徴とする。

ヒートシンクなどの金属製部品の一部をハンダで覆うことにより回路基板の裏面にハンダボールが生成されないようにした。

なお、上記金属製部品の一部は上記ランドの表面より外側に突出しないように構成することによって、金属製部品の一部を確実にハンダで覆い隠すことができる。

また、上記金属製部品はヒートシンクであり、このヒートシンクに固定される他の部品が回路基板にハンダ付けされて固定されることによって、その固定された部品を介してヒートシンクが回路基板から脱落しないように固定することが望ましい。

以上の説明から明らかなように、本発明は、回路基板の裏面で金属製部品の一部をハンダで覆い隠すので、金属製部品の一部にハンダボールが付着することを防止できる。

ヒートシンクを実装した状態を示す図 ヒートシンクを実装する前の状態を示す図 III-III断面図 ヒートシンクに電子部品を取り付けた状態でのIV-IV断面図

図１および図２を参照して、１は回路基板であり、その回路基板１の表面にヒートシンク２が実装されている。このヒートシンク２は磨き鋼板を板金加工することにより製造されたものであり、表面の脱脂処理はされているが、スズメッキなどの、ハンダ付け性を向上させる表面処理はされていない。

ヒートシンク２の下辺には１対の位置決め用の突起２１が設けられている。一方、回路基板１にはこれら１対の突起２１が挿入される位置決め用の貫通口１１が形成されている。従って、両突起２１を各々貫通口１１に挿入することによって回路基板１の表面上でのヒートシンク２の位置決めがされることになる。

この回路基板１には図示しない他の電子部品などが実装され、その状態で溶融したハンダがあふれているハンダ槽の上方を、回路基板１の裏面が溶融したハンダの表面に接触するように移動させてフローハンダを行う。そのフローハンダの際に、突起２１の先端にハンダボールが形成されないように、図３に示すように、上記貫通口１１の裏面側の開口の周囲をランド３で囲繞するようにした。

ランド３は銅箔で形成されており、ハンダに対する濡れ性がよく、従ってハンダ付け性が高い。そのため、フローハンダをすると、ランド３の全体にハンダが付着する。そして、ランド３に付着したハンダは貫通口１１の裏面側の開口を閉塞することになる。すると、突起２１はこのハンダ４によって覆われるので、突起２１のハンダ付け性が悪くても突起２１の先端にハンダボールが形成されることがない。

なお、突起２１がランド３より突出していると、ハンダ４がランド３に付着しても突起２１の先端がハンダ４を突き抜けて外部に露出するおそれがある。突起２１がそのように露出すると、露出した部分にハンダボールが生成されるおそれが生じるので、図３に示すように、突起２１の先端がランド３の表面よりＬだけ内側に位置するようにした。なお、突起２１の先端とランド３の表面とが同一の高さになるようにしてもよい。

ところで、このように突起２１の先端をハンダ４で覆うことによってハンダボールの先生を防止しても、ハンダ４は突起２１の先端に対して強固に付着していないので、ヒートシンク２自体が回路基板１から脱落しやすい状態になっている。

そこで、図４に示すように、ヒートシンク２にネジ５１によって固定される電子部品５のリード線５２をハンダ４によって回路基板１の裏面に固定することによって、この電子部品５を介してヒートシンク２を回路基板１に固定するようにした。

なお、上記実施の形態では貫通口１１の裏面側開口の周囲にのみランド３を設けた場合について説明したが、そのランド３に連続して貫通口１１の内周面を覆うように銅を被着させたスルーホールにしてもよい。

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

１ 回路基板
２ ヒートシンク
３ ランド
４ ハンダ
５ 電子部品
１１ 貫通口
２１ 突起
５１ ネジ
５２ リード線

Claims (3)

1. 基板の表面に部品が実装され、基板に形成された貫通穴を通して部品の一部が基板の裏面に臨み、その状態で裏面をハンダ槽中の溶融ハンダに接触させてフローハンダされる回路基板において、上記部品がハンダ付け性を改善するためのメッキ処理がされていない金属製部品である場合に、この金属製部品の一部が基板の裏面に臨む貫通口の周囲にランドを形成し、このランドにハンダを盛ることにより貫通口を閉鎖し、金属製部品の一部が基板の裏面に露出しないようにしたことを特徴とする回路基板。
2. 上記金属製部品の一部は上記ランドの表面より外側に突出しないことを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
3. 上記金属製部品はヒートシンクであり、このヒートシンクに固定される他の部品が回路基板にハンダ付けされて固定されることによって、その固定された部品を介してヒートシンクが回路基板から脱落しないように固定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回路基板。

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