JP2016100528A - プリント配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】第２のランドに加えられる熱（たとえばフロー炉）の熱をスルーホール全体に伝熱させることができ、スルーホール全体に亘り、電子部品の端子およびスルーホールの間を半田で確実に接続すること。こと。【解決手段】第１のランド１３０は、基材１１０の第１の面１１１上であってスルーホール１２０の周縁に形成されている。第２のランド１４０は、熱伝導性を有する。第２のランド１４０は、基材１１０の第２の面１１２上であってスルーホール１２０の周縁に形成されている。第２のランド１４０は、第１のランド１３０よりも大きい表面積を有する。ビア１５０は、熱伝導性を有し、スルーホール１２０の周縁でスルーホール１２０の延在方向と平行に基材１１０を貫通するように、設けられている。ビア１５０は、第２のランド１４０に接続され、第２の面１１２上に形成された表面配線層１１４に接続されない。【選択図】 図１

Description

本発明は、プリント配線基板に関し、例えば、電子部品の端子が挿入されるスルーホールを備えたものに関する。

近年、一般的な部品実装方法として、プリント配線基板に設けられたスルーホールに電子部品の端子を挿入し、当該端子をスルーホールに半田付けすることにより、電子部品をプリント配線基板に実装する技術が、一般的に知られている。

この一般的な部品実装方法では、電子部品の端子をスルーホールに半田付けする際に、プリント配線基板をフロー炉（加熱して溶かした半田が入っているプール）に浸した後、プリント配線基板の下面側からフロー炉により熱を加えて半田を溶融させ、プリント配線基板を冷却する（フロー工程）。

例えば、特許文献１〜５には、本発明の関連する技術が、開示されている。

特開平８−１４８７９７号公報 特開２０００−２０８９０８号公報 特開２０１０−１０９０１０号公報 特開２００４−２７３９９０号公報 特開２００３−２８３１１５号公報

しかしながら、前述の一般的な部品実装方式では、フロー工程にて、プリント配線基板の下部のみを加熱し、加熱後はプリント配線基板全体で放熱が生じるため、半田がスルーホール内を十分に上昇しない場合があった。このため、半田がスルーホール内の途中で固まってしまい、十分な量の半田をスルーホール内に充填できないことがあった。これにより、電子部品の端子とスルーホールとの間の接着強度が不十分となるという問題があった。この結果、電子部品の搭載強度（剥離強度）の低下や、電子部品の品質信頼性の低下を招いていた。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、第２のランドに加えられる熱（たとえばフロー炉）の熱をスルーホール全体に伝熱させることができ、電子部品の端子およびスルーホールの間をスルーホール全体に亘って半田で確実に接続することができるプリント配線基板を提供することにある。

本発明のプリント配線基板は、板状に形成され、第１の面および前記第１の面の反対側の面である第２の面を有する基材と、前記基材を貫通するように前記基材に形成され、電子部品の端子が挿入されるスルーホールと、前記基材の前記第１の面上であって前記スルーホールの周縁に形成された第１のランドと、熱伝導性を有し、前記基材の前記第２の面上であって前記スルーホールの周縁に形成され、前記第１のランドよりも大きい表面積を有する第２のランドと、熱伝導性を有し、前記スルーホールの周縁で前記基材を貫通するように設けられ、前記第２のランドに接続され、前記第２の面上に形成された表面配線層に接続されないビアとを備えている。

本発明のプリント配線基板の製造方法は、板状に形成され、第１の面および前記第１の面の反対側の面である第２の面を有する基材に、前記基材を貫通するように、スルーホールを形成するスルーホール形成ステップと、前記基材の前記第１の面上であって前記スルーホールの周縁に、第１のランドを形成する第１のランド形成ステップと、前記第１のランドよりも大きい表面積を有するように、前記基材の前記第２の面上であって前記スルーホールの周縁に、熱伝導性を有する第２のランドを形成する第２のランド形成ステップと、前記スルーホールの周縁で前記基材を貫通するように、また、前記第２のランドに接続され、前記第２の面上に形成された表面配線層に接続されないように、熱伝導性を有するビアを形成するビア形成ステップとを含む。

本発明にかかるプリント配線基板によれば、第２のランドに加えられる熱（たとえばフロー炉）の熱をスルーホール全体に伝熱させることができ、電子部品の端子およびスルーホールの間をスルーホール全体に亘って半田で確実に接続することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板に電子部品を取り付けた状態を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板の第２のランドを拡大した拡大図であって、図１の矢視Ａに対応する図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板に電子部品を半田で固定した後の状態を示す断面図である。 一般的なプリント配線基板に電子部品を半田で固定した後の状態を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板の変形例の断面図であって、フロー炉上に配置された状態を示す図である。 一般的な多層プリント配線基板の断面図であって、フロー炉上に配置された状態を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるプリント配線基板の第２のランドを拡大した拡大図と、第２のランドを半田こてにより加熱する作業を説明するための図である。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板１００の構成について説明する。図１は、プリント配線基板１００に電子部品２００を取り付けた状態を示す断面図である。図２は、プリント配線基板１００の第２のランドを拡大した拡大図であって、図１の矢視Ａに対応する図である。

図１に示されるように、プリント配線基板１００は、基材１１０と、スルーホール１２０と、第１のランド１３０と、第２のランド１４０と、ビア１５０とを備えている。第２のランド１４０は、ダミーランドとも呼ばれる。ビア１５０は、ダミービアやビアホールとも呼ばれる。すなわち、第２のランド１４０は、電子部品２００以外の他の電子部品や配線パターンと電気的な接続をされない。

図１に示されるように、基材１１０は、板状に形成されている。基材１１０は、第１の面１１１と第２の面１１２を有する。第１の面１１１は、基材１１０の表面である。第２の面１１２は、基材１１０の裏面である。すなわち、第２の面１１２は、第１の面１１１の反対側の面である。基材１１０は、たとえばガラスエポキシ樹脂等により形成されている。また、基材１１０の少なくとも第２の面１１２上には、表面配線層１１４が形成されている。この表面配線層１１４は、第２の面１１２の表面に形成された配線パターンである。表面配線層１１４は、たとえば、銅箔や銅合金箔等により形成されている。

図１に示されるように、スルーホール１２０は、基材１１０を貫通するように基材１１０に形成されている。スルーホール１２０は、内壁に導電性の金属泊（たとえば、銅箔、銅合金箔）が貼り付けられている。スルーホール１２０には、電子部品２００の端子２２０が挿入される。

図１および図２に示されるように、第１のランド１３０は、基材１１０の第１の面１１１上であってスルーホール１２０の周縁に形成されている。第１のランド１３０は、導電性および熱伝導性を有する材料（たとえば、銅や銅合金）により形成されている。図２の例では、第１のランド１３０は、円形状に形成されているが、これに限定されない。すなわち、第１のランド１３０の形状を、たとえば、楕円形状や多角形状としてもよい。

図１および図２に示されるように、第２のランド１４０は、基材１１０の第２の面１１２上であってスルーホール１２０の周縁に形成されている。第２のランド１４０は、導電性および熱伝導性を有する材料（たとえば、銅や銅合金）により形成されている。図２の例では、第２のランド１４０は、円形状に形成されているが、これに限定されない。すなわち、第２のランド１４０の形状を、たとえば、楕円形状や多角形状としてもよい。また、図１および図２に示されるように、第２のランド１４０は、第１のランド１３０よりも大きい表面積を有する。

図１および図２に示されるように、ビア１５０は、スルーホール１２０の周縁で基材１２０を貫通するように設けられている。図１および図２の例では、ビア１５０は、スルーホール１２０の延在方向と平行に設けられている。ビア１５０は、少なくとも熱伝導性を有する。より具体的には、たとえば、ビア１５０は、内壁に熱伝導性を有する金属泊（たとえば、銅箔、銅合金箔）が貼り付けられている。ビア１５０は、第２のランド１４０に接続されている。また、図１に示されるように、ビア１５０は、第２の面１１２上に形成された表面配線層１１４に接続されない。すなわち、図１に示されるように、ビア１５０は、第２のランド１４０に接続されているが、第２のランド１４０は、表面配線層１１４に接続されていない。図１および図２の例では、ビア１５０の数を４個としたが、これに限定されない。すなわち、１つ以上のビア１５０が基材１１０内に設けられればよい。

以上、プリント配線基板１００の構成について説明した。

次に、電子部品２００の構成について説明する。

図１に示されるように、電子部品２００は、本体部２１０と、端子２２０とを備えている。電子部品２００の端子２２０がスルーホール１２０に挿入されるため、電子部品２００は挿入部品とも呼ばれる。

図１に示されるように、本体部２１０は、円筒状または角筒状に形成されている。本体部２１０内部には、たとえば、コンデンサや抵抗やトランジスタ等の電子部品２００を構成するための素材や回路が収容されている。本体部２１０の下面（図１の紙面下側の面）には、端子２２０が接続されている。

図１に示されるように、端子２２０は、本体部２１０の下面（図１の紙面下側の面）から延出するように設けられている。端子２２０は、円柱状または角柱状に形成されている。図１に示されるように、端子２２０は、スルーホール１２０内に挿入される。

以上、電子部品２００の構成について説明した。

次に、プリント配線基板１００の製造方法について説明する。

板状の基材１１０を準備し、基材１１０を貫通するように、スルーホール１２０を形成する。このとき、スルーホール１２０の内壁に、導電性および熱伝導性の金属泊（たとえば、銅箔、銅合金箔）を貼り付ける。これにより、スルーホール１２０が導電性および熱伝導性を有することができる。この処理は、本発明のスルーホール形成ステップに対応する。

また、基材１１０の第１の面１１１上であってスルーホール１２０の周縁に、第１のランド１３０を形成する。この処理は、本発明の第１のランド形成ステップに対応する。

また、基材１１０の第２の面１１２上であってスルーホール１２０の周縁に、第２のランド１４０を形成する。このとき、第２のランド１４０の表面積が、第１のランド１３０の表面積よりも大きくなるように、第２のランド１４０を形成する。この処理は、本発明の第２のランド形成ステップに対応する。

さらに、スルーホール１２０の周縁で基材１１０を貫通するように、少なくとも熱伝導性を有するビア１５０を形成する。なお、ビア１５０は、導電性を有してもよい。このとき、第２のランド１４０に接続されるとともに、第２の面１１２上に形成された表面配線層１１４に接続されないように、ビア１５０を形成する。この処理は、本発明のビア形成ステップに対応する。

以上、プリント配線基板１００の製造方法について説明した。

次に、電子部品２００をプリント配線基板１００上に実装する方法について、説明する。

電子部品２００の端子２２０を、プリント配線基板１００のスルーホール１２０に挿入する。

次に、フロー工程に投入する。このフロー工程では、まず、フロー炉（加熱して溶かした半田が入っているプール）に、電子部品が取り付けられたプリント配線基板１００を浸す。これにより、電子部品２００の端子が挿入されているスルーホール１２０内に、半田が充填され、フロー炉の熱により、プリント配線基板２００を加熱する。

フロー炉の熱は、まず、プリント配線基板２００の第２の面１１２上の第２のランド１４０に伝導する。その後、フロー炉の熱は、図１の矢印ａに示すように、第２のランド１４０を介して、スルーホール１２０内を第２の面１１２側から第１の面１１１側へ上昇するように伝導する。また、同時に、フロー炉の熱は、図１の矢印ｂに示すように、第２のランド１４０を介して、ビア１５０内を第２の面１１２側から第１の面１１１側へ上昇するように伝導する。

このとき、第２のランド１４０の表面積は、上述の通り、第１のランド１３０の表面積よりも大きい。このため、第２のランド１４０は、より多くの熱を受熱することができ、より多くの熱をスルーホール１２０へ供給することができる。

また、第２のランド１４０は、表面配線層１１４に接続されていない。このため、第２のランド１４０に伝わった熱は、表面配線層１１４へ放熱されることはない。これにより、第２のランド１４０に伝わった熱は、スルーホール１２０およびビア１５０に、効率よく伝熱される。

また、スルーホール１２０内を伝導する熱は、図１の矢印ａに示すように、第２の面１１２側から第１の面１１１側へ向けて、基材１１０内に放熱される。また、同時に、ビア１５０内を伝導する熱は、図１の矢印ｂに示すように、第２の面１１２側から第１の面１１１側へ向けて、基材１１０内に放熱される。したがって、スルーホール１２０とビア１５０の間では、スルーホール１２０内を伝導する熱は、スルーホール１２０から離れる方向に放射状に、基材１１０内に放熱されるが、ビア１５０内を伝導する熱は、スルーホール１２０に近づく方向に逆放射状に、基材１１０内に放熱される。このため、スルーホール１２０の外周縁では、第１の面１１１側（フロー炉から離れた側）であっても、半田を溶融するために必要な熱を受けることができる。これにより、第２の面１１２から第１の面１１１までの間の全体に亘り、半田をスルーホール１２０内で上昇させることができる。

なお、ビア１５０は、スルーホール１２０の延在方向と平行に設けられている。このため、ビア１５０を伝導する熱が、スルーホール１２０向けて、第２の面１１２から第１の面１１１の間の全面に亘り、効率よく伝熱される。

ここで、プリント配線基板１００に電子部品２００をフロー工程で実装した場合と、一般的なプリント配線基板９００に電子部品２００をフロー工程で実装した場合とを比較する。

図３は、プリント配線基板１００に電子部品２００を半田ＳＯで固定した後の状態を示す断面図である。図４は、一般的なプリント配線基板９００に電子部品２００を半田ＳＯで固定した後の状態を示す断面図である。

なお、図３および図４では、図１および図２で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１および図２に示した符号と同等の符号を付している。

すなわち、図４の基材９１０、スルーホール９２０、第１のランド９３０および第２のランド９４０は、図１の基材１１０、スルーホール１２０、第１のランド１３０および第２のランド１４０に相当する。ただし、第１のランド９３０の表面積の大きさと、第２のランド９４０の表面積の大きさは、同じである。

ここで、図３と図４を対比する。図４に示されるように、一般的なプリント配線基板９００では、フロー炉の熱は、第２のランド９４０に伝わった後に、スルーホール９２０内を第２の面１１２側から第１の面１１１側へ上昇しつつ、基材１１０内に放射状に放熱される。このため、一般的なプリント配線基板９００では、半田ＳＯを第１の面１１１まで上昇させることができない。このため、電子部品２００の端子は、スルーホール９２０内のうち第１の面１１１側で、半田ＳＯでスルーホール９２０に固定されない。この結果、一般的なプリント配線基板９００では、電子部品２００の搭載強度（剥離強度）の低下や、電子部品２００の電気的な品質信頼性が低下を招いていた。

一方、図３に示されるように、本発明のプリント配線基板１００では、フロー炉の熱は、第２のランド１４０に伝わった後、スルーホール１２０内を第２の面１１２側から第１の面１１１側へ上昇するように伝導すると同時に、ビア１５０内を第２の面１１２側から第１の面１１１側へ上昇するように伝導する。

スルーホール１２０内を伝導する熱は、第２の面１１２側から第１の面１１１側へ向けて上昇するとともに、基材１１０内に放射状に放熱される。また、同時に、ビア１５０内を伝導する熱は、第２の面１１２側から第１の面１１１側へ向けて上昇するとともに、基材１１０内に放射状に放熱される。

したがって、スルーホール１２０と、ビア１５０の間では、スルーホール１２０内を伝導する熱は、スルーホール１２０から離れる方向に放射状に、基材１１０内に放熱されるが、ビア１５０内を伝導する熱は、スルーホール１２０に近づく方向に逆放射状に、基材１１０内に放熱される。

このため、スルーホール１２０の外周縁では、第１の面１１１側であっても、半田を溶融するために必要な熱を維持することができ、第２の面１１２から第１の面１１１までの間に亘り、半田をスルーホール１２０内で上昇させることができる。

よって、図３に示されるように、電子部品２００の端子は、スルーホール１２０内のうち第２の面１１２から第１の面１１１までの間の全体に亘り、半田ＳＯでスルーホール１２０に固定される。この結果、本発明のプリント配線基板１００では、一般的なプリント配線基板９００と異なり、電子部品２００の搭載強度（剥離強度）の低下や、電子部品２００の電気的な品質信頼性の低下は生じない。

次に、本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板の変形例として、多層のプリント配線基板１００Ａの構成について、説明する。

図５は、本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板の変形例の断面図であって、フロー炉上に配置された状態を示す図である。なお、図５では、図１〜４で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜４に示した符号と同等の符号を付している。

図５に示されるように、プリント配線基板１００Ａは、基材１１０Ａと、スルーホール１２０と、第１のランド１３０と、第２のランド１４０と、ビア１５０とを備えている。

ここで、図１に示されるプリント配線基板１００と、図５に示されるプリント配線基板１００Ａを対比する。プリント配線基板１００Ａでは、多層の基材１００Ａを用いている点で、プリント配線基板１００と相違する。

基材１１０Ａは、第１の配線層１１５ａと、第２の配線層１１５ｂと、第３の配線層１１５ｃと、第４の配線層１１５ｄと、第１の絶縁層１１６ａと、第２の絶縁層１１６ｂと、第３の絶縁層１１６ｃとを備えている。

このとき、図５に示されるように、第４の配線層１１５ｄ、第３の絶縁層１１６ｃ、第３の配線層１１５ｃ、第２の絶縁層１１６ｂ、第２の配線層１１５ｂ、第１の絶縁層１１６ａおよび第１の配線層１１５ａの順に、各層が積層されている。

図５では、第２の配線層１１５ｂおよび第３の配線層１１５ｃがビア１５０に接続されている。しかしながら、より好ましくは、第２の配線層１１５ｂおよび第３の配線層１１５ｃはビア１５０に接続されていない。

以下の説明では、第１の配線層１１５ａ、第２の配線層１１５ｂ、第３の配線層１１５ｃおよび第４の配線層１１５ｄを特に区別する必要がない場合、これらの総称として、配線層１１５とする。同様に、第１の絶縁層１１６ａ、第２の絶縁層１１６ｂおよび第３の絶縁層１１６ｃを区別する必要がない場合、これらの総称として、絶縁層１１６とする。絶縁層１１６は、プリプレグとも呼ばれる。すなわち、プリプレグは、絶縁性の材料であって、ガラスクロス、炭素繊維のような繊維状補強材に、硬化剤、着剤材などの添加物を混合したエポキシなどの熱硬化性樹脂を均等に含浸させ、加熱または乾燥して半硬化状態にした強化プラスチック成形材料である。

なお、第４の配線層１１５ｄは、基材１１０Ａの第２の面１１２上に形成されており、本発明の表面配線層に対応する。

以上、プリント配線基板１００Ａの構成について説明した。

次に、プリント配線基板１００Ａの製造方法について説明する。

図５に示されるように、第４の配線層１１５ｄ、第３の絶縁層１１６ｃ、第３の配線層１１５ｃ、第２の絶縁層１１６ｂ、第２の配線層１１５ｂ、第１の絶縁層１１６ａおよび第１の配線層１１５ａの順に、各層を積層する。これにより、板状の基材１１０Ａが完成する。

以後、プリント配線基板１００の製造方法の説明と同様に、基材１１０Ａにスルーホール１２０、第１のランド１３０、第２のランド１４０およびビア１５０を形成する。

以上、プリント配線基板１００Ａの製造方法について説明した。

次に、電子部品２００をプリント配線基板１００Ａ上に実装する方法について、説明する。

電子部品２００の端子２２０を、プリント配線基板１００Ａのスルーホール１２０に挿入する。

次に、フロー工程に投入する。このフロー工程では、まず、フロー炉５００（加熱して溶かした半田が入っているプール）に、電子部品が取り付けられたプリント配線基板１００Ａを浸す。これにより、電子部品２００の端子が挿入されているスルーホール１２０内に、半田が充填される。

そして、フロー炉５００の熱にて、プリント配線基板１００Ａを加熱する。

フロー炉の熱は、まず、プリント配線基板１００の第２の面１１２上の第２のランド１４０に伝導する。その後、フロー炉の熱は、第２のランド１４０を介して、スルーホール１２０内を第２の面１１２側から第１の面１１１側へ上昇するように伝導する。この間、スルーホール１２０を伝導する熱は、第３の配線層１１５ｃ、第２の配線層１１５ｂおよび第１の配線層１１５にも、順次、伝達する。

また、同時に、フロー炉の熱は、第２のランド１４０を介して、ビア１５０内を第２の面１１２側から第１の面１１１側へ上昇するように伝導する。この間、ビア１５０を伝導する熱は、第３の配線層１１５ｃ、第２の配線層１１５ｂおよび第１の配線層１１５にも、順次、伝達する。

このとき、第２のランド１４０の表面積は、上述の通り、第１のランド１３０の表面積よりも大きい。このため、第２のランド１４０は、より多くの熱を受熱することができ、より多くの熱をスルーホール１２０へ供給することができる。

また、第２のランド１４０は、表面配線層１１４に接続されていない。このため、第２のランド１４０に伝わった熱は、表面配線層１１４へ放熱されることはない。これにより、第２のランド１４０に伝わった熱は、スルーホール１２０およびビア１５０に、効率よく伝熱される。

また、スルーホール１２０内を伝導する熱は、図５の矢印ｃに示すように、第２の面１１２側から第１の面１１１側へ向けて、基材１１０内に放熱される。また、同時に、ビア１５０内を伝導する熱は、図５の矢印ｄに示すように、第２の面１１２側から第１の面１１１側へ向けて、基材１１０内に放熱される。したがって、スルーホール１２０とビア１５０の間では、スルーホール１２０内を伝導する熱は、スルーホール１２０から離れる方向に放射状に、基材１１０内に放熱されるが、ビア１５０内を伝導する熱は、スルーホール１２０に近づく方向に逆放射状に、基材１１０Ａ内に放熱される。このため、スルーホール１２０の外周縁では、第１の面１１１側であっても、半田を溶融するために必要な熱を受けることができる。これにより、第２の面１１２から第１の面１１１までの間の全体に亘り、半田をスルーホール１２０内で上昇させることができる。

なお、ビア１５０は、スルーホール１２０の延在方向と平行に設けられている。このため、ビア１５０を伝導する熱が、スルーホール１２０向けて、第２の面１１２から第１の面１１１の間の全体に亘り、効率よく伝熱される。

ここで、プリント配線基板１００Ａに電子部品２００をフロー工程で実装した場合と、一般的な多層のプリント配線基板９００Ａに電子部品２００をフロー工程で実装した場合とを比較する。図６は、一般的な多層プリント配線基板９００Ａの断面図であって、フロー炉６００上に配置された状態を示す図である。フロー炉６００は、図５のフロー炉５００と同様の装置である。

なお、図６では、図１〜５で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜５に示した符号と同等の符号を付している。すなわち、図６の基材９１０Ａ、スルーホール９２０、第１のランド９３０および第２のランド９４０は、図５の基材１１０、スルーホール１２０、第１のランド１３０および第２のランド１４０に相当する。

また、第１の配線層９１５ａ、第２の配線層９１５ｂ、第３の配線層９１５ｃ、第４の配線層９１５ｄ、第１の絶縁層９１６ａ、第２の絶縁層９１６ｂおよび第３の絶縁層９１６ｃは、第１の配線層１１５ａ、第２の配線層１１５ｂ、第３の配線層１１５ｃ、第４の配線層１１５ｄ、第１の絶縁層１１６ａ、第２の絶縁層１１６ｂおよび第３の絶縁層１１６ｃに相当する。

ただし、第１のランド９３０の表面積の大きさと、第２のランド９４０の表面積の大きさは、同じである。

ここで、図５と図６を対比する。図５に示されるように、一般的な多層のプリント配線基板９００Ａでは、ビア１５０を有さない。これに対して、図６に示されるように、本発明のプリント配線基板１００Ａでは、ビア１５０を有する。この点で両者は特に相違する。

図６の矢印で示されるように、一般的な多層のプリント配線基板９００Ａでは、フロー炉６００の熱は、第２のランド９４０に伝わった後に、スルーホール９２０内を第２の面１１２側から第１の面１１１側へ上昇しつつ、基材１１０Ａ内の第１の絶縁層１１６ａ、第２の絶縁層１１６ｂおよび第３の絶縁層１１６ｃに放射状に放熱される。このため、一般的なプリント配線基板９００Ａでは、スルーホール１２０内の温度が、第１の面１１１側ほど、低下してしまう。したがって、一般的なプリント配線基板９００Ａでは、半田ＳＯを第１の配線層９１５ａまで上昇させることができない。よって、電子部品２００の端子２２０は、スルーホール９２０内のうち第１の面９１１側で、半田ＳＯでスルーホール９２０に固定されない。この結果、一般的な多層のプリント配線基板９００Ａでは、電子部品２００の搭載強度（剥離強度）の低下や、電子部品２００の電気的な品質信頼性が低下を招いていた。

一方、図５に示されるように、本発明のプリント配線基板１００Ａでは、フロー炉５００の熱は、第２のランド１４０に伝わった後、スルーホール１２０内を第２の面１１２側から第１の面１１１側へ上昇するように伝導すると同時に、ビア１５０内を第２の面１１２側から第１の面１１１側へ上昇するように伝導する。

スルーホール１２０内を伝導する熱は、第２の面１１２側から第１の面１１１側へ向けて上昇するとともに、基材１１０の第１の絶縁層１１６ａ、第２の絶縁層１１６ｂおよび第３の絶縁層１１６ｃ内に放射状に放熱される。また、同時に、ビア１５０内を伝導する熱は、第２の面１１２側から第１の面１１１側へ向けて上昇するとともに、基材１１０の基材１１０の第１の絶縁層１１６ａ、第２の絶縁層１１６ｂおよび第３の絶縁層１１６ｃ内に放射状に放熱される。

このため、スルーホール１２０とビア１５０の間では、スルーホール１２０内を伝導する熱は、スルーホール１２０から離れる方向に放射状に、基材１１０内に放熱されるが、ビア１５０内を伝導する熱は、スルーホール１２０に近づく方向に逆放射状に、基材１１０内に放熱される。

このように、ビア１５０内を伝導する熱は、スルーホール１２０内を伝導する。これにより、スルーホール１２０の外周縁では、第１の面１１１側であっても、半田を溶融するために必要な熱を維持することができ、第２の面１１２から第１の面１１１までの間の全体に亘り、半田をスルーホール１２０内で上昇させることができる。

よって、電子部品２００の端子は、スルーホール１２０内のうち第２の面１１２から第１の面１１１までの間の全体に亘り、半田ＳＯでスルーホール１２０内に固定される。この結果、本発明のプリント配線基板１００Ａでは、一般的なプリント配線基板９００Ａと異なり、電子部品２００の搭載強度（剥離強度）の低下や、電子部品２００の電気的な品質信頼性の低下は生じない。

以上の通り、本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板１００は、基材１１０と、スルーホール１２０と、第１のランド１３０と、第２のランド１４０と、ビア１５０とを備えている。

基材１１０は、板状に形成され、第１の面１１１および第２の面１１２を有する。第２の面１１２は、第１の面１１１の反対側の面である。スルーホール１２０は、基材１１０を貫通するように基材１１０に形成されている。スルーホール１２０には、電子部品２００の端子２２０が挿入される。

第１のランド１３０は、基材１１０の第１の面１１１上であってスルーホール１２０の周縁に形成されている。第２のランド１４０は、熱伝導性を有する。第２のランド１４０は、基材１１０の第２の面１１２上であってスルーホール１２０の周縁に形成されている。第２のランド１４０は、第１のランド１３０よりも大きい表面積を有する。

ビア１５０は、熱伝導性を有する。ビア１５０は、スルーホール１２０の周縁で基材１１０を貫通するように、設けられている。ビア１５０は、第２のランド１４０に接続され、第２の面１１２上に形成された表面配線層１１４に接続されない。

このように、第２のランド１４０は、第１のランド１３０よりも大きい表面積を有する。このため、第２のランド１４０は、より多くの熱を受熱することができ、より多くの熱をスルーホール１２０へ供給することができる。すなわち、第２のランド１４０の表面積を、第１のランド１３０の表面積よりも大きくすることにより、外部から第２のランド１４０に加えられる熱（フロー炉）の熱吸収率を高めることができる。

また、ビア１５０は、第２のランド１４０に接続され、第２の面１１２上に形成された表面配線層１１４に接続されない。したがって、第２のランド１４０は、表面配線層１１４に接続されていない。このため、第２のランド１４０に伝わった熱は、表面配線層１１４へ放熱されることはない。これにより、第２のランド１４０に伝わった熱は、スルーホール１２０およびビア１５０に、効率よく伝熱される。

また、ビア１５０は、スルーホール１２０の周縁で基材１１０を貫通するように設けられ、第２のランド１４０に接続されている。このため、ビア１５０は、スルーホール１２０と同様に、第２のランド１４０を伝導する熱を第２の面１１２側から第１の面１１１側へ効率良く伝導することができる。

ここで、スルーホール１２０内を伝導する熱は、第２の面１１２側から第１の面１１１側へ向けて上昇しながら、基材１１０内に放射状に放熱される。また、同時に、ビア１５０内を伝導する熱も、第２の面１１２側から第１の面１１１側へ向けて上昇しながら、基材１１０内に逆放射状に放熱される。すなわち、スルーホール１２０とビア１５０の間では、スルーホール１２０内を伝導する熱は、スルーホール１２０から離れる方向に放射状に、基材１１０内に放熱されるが、ビア１５０内を伝導する熱は、スルーホール１２０に近づく方向に逆放射状に、基材１１０内に放熱される。このため、スルーホール１２０の外周縁では、第１の面１１１側であっても、半田を溶融するために必要な熱を維持することができる。これにより、第２の面１１２から第１の面１１１までの間の全体に亘り、半田をスルーホール１２０内で上昇させることができる。これにより、プリント配線基板１００では、第２のランド１４０に加えられるフロー炉の熱をスルーホール１２０全体に伝熱させることができる。この結果、プリント配線基板１００では、スルーホール１２０全体に亘り、半田を溶融する熱量を得ることができる。したがって、電子部品２００の端子２２０およびスルーホール１２０の間を半田で確実に接続することができる。

すなわち、ビア１５０を第２のランド１４０に接続することにより、ビア１５０を伝導する熱をスルーホール１２０側へ伝導することができる。そして、基材１１０の第１の面１１１（フロー炉が設けられている側の第２の面１１２と反対側の面）側にも、フロー炉の熱を伝導することができる。これにより、半田がスルーホール１２０の第１の面１１１側まで上昇するための熱量を確保することができる。

以上のように、本発明にかかるプリント配線基板１００によれば、第２のランド１４０に加えられる熱（たとえば、フロー炉の熱）をスルーホール１２０全体に伝熱させることができ、スルーホール１２０全体に亘り、電子部品２００の端子２２０およびスルーホール１２０の間を半田で確実に接続することができる。

なお、特許文献１の技術では、スルーホール（貫通孔）のうち、電子部品（挿入部品）の端子（リード端子）が挿入される側を、基板面に近づくにつれて開口径が大きくなるように円錐形状に形成している。これにより、スルーホール内に充填される半田量を増量している。しかし、特許文献１の技術では、スルーホールを円錐形状に形成するのに、特殊な技術を要し、コストアップに繋がるという問題があった。一方、本発明では、前述の通り、ビア１５０を新たに設けるだけなので、特許文献１に記載の技術のようにコストアップしない。

また、特許文献２では、複数の金属部品（補助部材）を基板のランド内に配置することにより、電子部品の端子（リード）に付着する半田量を増加している。これにより、電子部品の端子とランドの間の半田付け強度を増加することができる。しかし、特許文献２に記載の技術では、複数の金属部品を設ける作業が新たに追加されるため、作業の手間が増加するという問題があった。さらに、特許文献２に記載の技術では、複数の金属部品を新たに設けるための追加コストがかかるという問題があった。一方、本発明では、複数の金属部品を設ける必要がないため、一般的な電子部品自動実装機器で、電子部品を基板上に実装することができる。

また、本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板１００において、複数のビア１５０が設けられてもよい。これにより、より効率よく第２のランド１４０に加えられる熱（たとえば、フロー炉の熱）を、複数のビア１５０を介して、スルーホール１２０に向けて、伝導することができる。この結果、
スルーホール１２０全体に亘り、半田を溶融する熱量を得ることができる。したがって、電子部品２００の端子２２０およびスルーホール１２０の間を半田で、より確実に接続することができる。

また、本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板１００Ａは、複数の配線層（第２の配線層１１５ｂ、第３の配線層１１５ｃ）を備えてもよい。複数の配線層（第２の配線層１１５ｂ、第３の配線層１１５ｃ）は、基材１１０の第１の面１１１および第２の面１１２の間に設けられる。このような構成であっても、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板１００の製造方法は、スルーホール形成ステップと、第１のランド形成ステップと、第２のランド形成ステップと、ビア形成ステップとを含んでいる。スルーホール形成ステップでは、基材１１０を貫通するように、基材１１０にスルーホール１２０を形成する。基材１１０は、板状に形成され、第１の面１１１および第１の面１１１の反対側の面である第２の面１１２を有する。第１のランド形成ステップでは、基材１１０の第１の面１１１上であってスルーホール１２０の周縁に、第１のランド１３０を形成する。第２のランド形成ステップでは、熱伝導性を有し、第１のランド１３０よりも大きい表面積を有するように、基材１１０の第２の面１１２上であってスルーホール１２０の周縁に、第２のランド１４０を形成する。ビア形成ステップでは、スルーホール１３０の周縁で基材１１０を貫通するとともに、また、第２のランド１４０に接続され、第２の面１１２上に形成された表面配線層１１４に接続されないように、熱伝導性を有するビアを形成する。

これにより、プリント配線基板１００で得られる効果と同様の効果を奏することができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態におけるプリント配線基板１００Ｂの構成について、説明する。

この第２の実施の形態では、半田こて７００を用いて、電子部品２００をプリント配線基板１００上に実装することを想定している。

図７は、本発明の第２の実施の形態におけるプリント配線基板の第２のランド１４０Ａを拡大した拡大図と、第２のランド１４０Ａを半田こて７００により加熱する作業を説明するための図である。なお、図７では、図１〜６で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜６に示した符号と同等の符号を付している。

図７に示されるように、半田こて７００を用いて、第２のランド１４０Ａを加熱することにより、電子部品２００の端子２２０を第２のランド１４０Ａに半田で固定する。

半田こて７００は、スルーホール１２０および電子部品２００の端子２２０を接続するための半田を溶融するためのものである。半田こて発熱部７１０は、半田こて７００のうちで、熱を半田に供給する部分である。

ここで、図２に示される第２のランド１４０と、図７に示される第２のランド１４０Ａを対比する。

図２に示されるように、第２のランド１４０は、円形状に形成されていた。これに対して、図７に示されるように、第２のランド１４０Ａは、台形状に形成されている。この点で、両者は互いに相違する。これ以外の構成は、図１に示したプリント配線基板１００と同様である。

このとき、第２のランド１４０Ａは、半田こて７００の半田こて発熱部７１０の形状に対応している。これにより、半田こて発熱部７１０の熱を効率よく第２のランド１４０Ａに伝導することができる。なお、第２のランド１４０Ａおよび半田こて発熱部７１０の形状は、台形状に限らず、円形状や楕円形状や多角形状であってもよい。

次に、電子部品２００を、第２の実施の形態におけるプリント配線基板上に実装する方法について、説明する。

電子部品２００の端子２２０を、プリント配線基板のスルーホール１２０に挿入する。

次に、半田をスルーホール１２０内に供給しながら、半田こて発熱部７１０を第２のランド１４０Ａに押し当てる。このとき、半田こて発熱部７１０の形状および第２のランド１４０Ａの形状は、互いに対応して、ほぼ同一の台形状に形成されている。

半田こて発熱部７１０の熱は、まず、プリント配線基板１００の第２の面１１２上の第２のランド１４０に伝導する。その後、半田こて発熱部７１０の熱は、第２のランド１４０Ａを介して、スルーホール１２０内を第２の面１１２側から第１の面１１１側へ上昇するように伝導する。また、同時に、半田こて発熱部７１０の熱は、第２のランド１４０Ａを介して、ビア１５０内を第２の面１１２側から第１の面１１１側へ上昇するように伝導する。

そして、第１の実施形態での説明と同様に、スルーホール１２０と、ビア１５０の間では、スルーホール１２０内を伝導する熱は、スルーホール１２０から離れる方向に放射状に、基材１１０内に放熱されるが、ビア１５０内を伝導する熱は、スルーホール１２０に近づく方向に逆放射状に、基材１１０内に放熱される。このため、スルーホール１２０の外周縁では、第１の面１１１側であっても、半田を溶融するために必要な熱を維持することができる。これにより、第２の面１１２（半田こて発熱部７１０が当てられている面）から第１の面１１１（半田こて発熱部７１０が当てられている面の反対側の面）までの間の全体に亘り、半田をスルーホール１２０内で上昇させることができる。

よって、第２の面１１２から第１の面１１１までの間の全体に亘り、十分な熱量でスルーホール１２０内に半田を流し込むことができる。これにより、電子部品２００の端子２２０は、スルーホール１２０内のうち第２の面１１２から第１の面１１１までの間の全体に亘り、半田でスルーホール１２０に固定される。この結果、本発明の第２の実施の形態におけるプリント配線基板では、一般的なプリント配線基板９００Ａと異なり、電子部品２００の端子２２０とスルーホール１２０の間を確実に接続することができる。すなわち、本発明の第２の実施の形態におけるプリント配線基板では、電子部品２００の端子２２０とスルーホール１２０の間の接続強度を十分に確保できる。

以上の通り、本発明の第２の実施の形態におけるプリント配線基板において、第２のランド１４０Ａの形状は、半田こて７００のうち、熱を半田に供給する部分である半田こて発熱部７１０の形状に対応する。半田こて７００は、スルーホール１２０および端子２２０を接続するための半田を溶融するためのものである。

このように、第２のランド１４０Ａは、半田こて７００の半田こて発熱部７１０の形状に対応している。これにより、半田こて発熱部７１０の熱を効率よく第２のランド１４０Ａに伝導することができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１００ プリント配線基板
１１０ 基材
１１１ 第１の面
１１２ 第２の面
１１４ 表面配線層
１１５ａ 第１の配線層
１１５ｂ 第２の配線層
１１５ｃ 第３の配線層
１１５ｄ 第４の配線層
１１６ａ 第１の絶縁層
１１６ｂ 第２の絶縁層
１１６ｃ 第３の絶縁層
１２０ スルーホール
１３０ 第１のランド
１４０ 第２のランド
１５０ ビア
２００ 電子部品
２１０ 本体部
２２０ 端子
５００ フロー炉
６００ フロー炉
７００ 半田こて
７１０ 半田こて発熱部

Claims (5)

1. 板状に形成され、第１の面および前記第１の面の反対側の面である第２の面を有する基材と、
   前記基材を貫通するように前記基材に形成され、電子部品の端子が挿入されるスルーホールと、
   前記基材の前記第１の面上であって前記スルーホールの周縁に形成された第１のランドと、
   熱伝導性を有し、前記基材の前記第２の面上であって前記スルーホールの周縁に形成され、前記第１のランドよりも大きい表面積を有する第２のランドと、
   熱伝導性を有し、前記スルーホールの周縁で前記スルーホールの延在方向と平行に前記基材を貫通するように設けられ、前記第２のランドに接続され、前記第２の面上に形成された表面配線層に接続されないビアとを備えたプリント配線基板。
2. 複数の前記ビアが設けられた請求項１に記載のプリント配線基板。
3. 前記基材の前記第１の面および前記第２の面の間に設けられた複数の配線層を備えた請求項１または２に記載のプリント配線基板。
4. 前記第２のランドの形状は、前記スルーホールおよび前記端子を接続するための半田を溶融するための半田こてのうち、熱を前記半田に供給する部分である半田こて発熱部の形状に対応する請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリント配線基板。
5. 板状に形成され、第１の面および前記第１の面の反対側の面である第２の面を有する基材に、前記基材を貫通するように、スルーホールを形成するスルーホール形成ステップと、
   前記基材の前記第１の面上であって前記スルーホールの周縁に、第１のランドを形成する第１のランド形成ステップと、
   前記第１のランドよりも大きい表面積を有するように、前記基材の前記第２の面上であって前記スルーホールの周縁に、熱伝導性を有する第２のランドを形成する第２のランド形成ステップと、
   前記スルーホールの周縁で前記スルーホールの延在方向と平行に前記基材を貫通するように、また、前記第２のランドに接続され、前記第２の面上に形成された表面配線層に接続されないように、熱伝導性を有するビアを形成するビア形成ステップとを含むプリント配線基板の製造方法。

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