JP2017069526A - 回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】はんだごてとの接触時間を長くすることなく、はんだ上がり性を向上できる回路基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】ランドの裏面部分である裏面ランド２６ｂの外周の一部のみがベタパターン２８と連なるように、裏面ランドの外周に沿って金属箔を除去してなる熱拡散抑制部３２を備えつつ、Ｚ方向からの投影視において、裏面ランド及びベタパターンのうち、裏面ランドのみがはんだごての先端面７２ａに重なるようにパターニングされたプリント基板２０を準備する。そして、Ｚ方向に直交する方向からの投影視において、はんだごての先端面が、裏面ランド及びベタパターンのうちの裏面ランドのみに重なるように、プリント基板の裏面にはんだごての先端面を接触させ、この接触状態で、はんだ付けを行う。
【選択図】図９

Description

この明細書における開示は、両端が開口した筒状をなすはんだごてと、はんだごてを加熱する加熱部と、を備えるはんだ付け装置を用いて、貫通孔に挿入された挿入実装型部品の端子とランドとを接合する回路基板の製造方法に関する。

両端が開口した筒状をなすはんだごてと、はんだごてを加熱する加熱部と、を備えるはんだ付け装置を用いて、貫通孔に挿入された挿入実装型部品の端子とランドとを接合する回路基板の製造方法が、特許文献１に開示されている。

国際公開第２００８／０２３４６１号

ところで、グランド（ＧＮＤ）や電源などのベタパターンに連なるランドは、通常ベタパターンに囲まれており、ランドの外周全周にベタパターンが連なっている。これにより、はんだごての熱がランドを通じてベタパターンに拡散するため、はんだ上がり性に問題がある。加えて、はんだごての先端面がベタパターンの直上に位置し、たとえばソルダレジストを介してベタパターンに熱伝導される構成では、はんだ上がり性の問題が顕著となる。

はんだごてとの接触時間を長くすることで、はんだ上がり性を改善することもできるが、この場合、プリント基板が熱ダメージを受けてしまう。

本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、はんだごてとの接触時間を長くすることなく、はんだ上がり性を向上できる回路基板の製造方法を提供することを目的とする。

本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。

本開示のひとつは、両端が開口した筒状をなすはんだごて（７２）と、はんだごてを加熱する加熱部（７４）と、を備えるはんだ付け装置（７０）を準備し、
一面（２０ａ）及び一面とは反対の裏面（２０ｂ）にわたって貫通し、挿入実装型部品（５２）の端子（５２ｂ）が挿通される貫通孔（２４）と、貫通孔の内壁、一面における貫通孔周縁、及び裏面における貫通孔周縁に一体的に形成されるランド（２６）と、裏面においてランドの裏面部分（２６ｂ）に連なる金属層であるベタパターン（２８）と、を備えるプリント基板（２０）を準備し、
端子を一面側から貫通孔に挿通させた状態で、端子の裏面突出部分を筒内に収容するように、加熱部により加熱されたはんだごての先端面（７２ａ）をプリント基板の裏面に接触させてランドの裏面部分に伝熱させ、
はんだ片（６０ａ）をはんだごての後端から筒内に投入して落下させ、加熱されたはんだごてによりはんだ片を溶融させて、端子とランドとを接合する回路基板の製造方法であって、
ランドの裏面部分の外周の一部のみがベタパターンと連なるように、ランドの裏面部分の外周に沿って金属層を除去してなる熱拡散抑制部（３２）を備えつつ、裏面に直交する方向からの投影視において、ランドの裏面部分及びベタパターンのうち、ランドの裏面部分のみがはんだごての先端面に重なるようにパターニングされたプリント基板を準備し、
裏面に直交する方向からの投影視において、はんだごての先端面が、ランドの裏面部分及びベタパターンのうちのランドの裏面部分のみに重なるように、プリント基板の裏面にはんだごての先端面を接触させる。

これによれば、はんだごてをプリント基板の裏面に接触させる際に、はんだごての先端面がベタパターンに重ならず、ランドの裏面部分に重なる。また、熱拡散抑制部により、ベタパターンは、ランドの裏面部分の外周の一部のみに連なる。以上により、はんだごての熱が、ベタパターンに拡散するのを抑制することができる。したがって、はんだごてとの接触時間を長くすることなく、はんだ上がり性を向上することができる。

第１実施形態に係る回路基板の概略構成を示す断面図である。 プリント基板において、ベタパターンが連なり、コネクタの端子が挿入されるランド周辺を示す平面図である。 図２において、ソルダレジストを省略して示した図である。 図２のIV-IV線に沿う断面図である。 図２のV-V線に沿う断面図である。 はんだ付け装置を示す平面図である。 はんだごての先端面を示す平面図である。 回路基板の製造方法を示す断面図である。 はんだごての先端面と裏面ランドの位置関係を示す図である。 回路基板の製造方法を示す断面図である。 第１変形例において、はんだごての先端面を示す平面図であり、図７に対応している。 第１変形例において、裏面ランド周辺を示す平面図であり、図２に対応している。 第２実施形態に係る回路基板において、プリント基板裏面の導体パターンを示す平面図である。 はんだごての形状を説明するための図である。 第２変形例において、はんだごての先端面を示す平面図であり、図７に対応している。 第２変形例において、裏面ランド周辺を示す平面図であり、図２に対応している。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。なお、以下においては、プリント基板の厚み方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する一方向をＸ方向と示す。また、Ｚ方向及びＹ方向の両方向に直交する方向であって、後述する複数の貫通孔の並び方向をＹ方向と示す。特に断りのない限り、平面形状とは、ＸＹ平面に沿う形状（Ｚ方向から見た形状）を示す。

（第１実施形態）
先ず、図１〜図５に基づき、本実施形態に係る回路基板の概略構成について説明する。本実施形態の回路基板は、電動可変バルブタイミング機構（電動ＶＣＴ）において、モータと一体化されるモータ駆動回路（ＥＤＵ）を構成するものである。

図１に示すように、回路基板１０は、プリント基板２０と、プリント基板２０に実装された複数の電子部品５０と、プリント基板２０に実装され、プリント基板２０に形成された回路と外部機器とを電気的に中継するコネクタ５２と、を備えている。また、図示しないが、回路基板１０は、上記以外にも、モータの三相巻線との電気的な接続部を備えている。

電子部品５０としては、表面実装型、挿入実装型のいずれも採用が可能である。本実施形態では、すべての電子部品５０が表面実装型の部品となっている。電子部品５０としては、モータ駆動用のインバータを構成するスイッチ（たとえばＭＯＳＦＥＴ）、コンデンサ、コイル、ＩＣチップなどが含まれる。電子部品５０は、プリント基板２０のＺ方向における一面２０ａ及び一面２０ａと反対の裏面２０ｂの少なくとも一方に実装されればよい。本実施形態では、一面２０ａ及び裏面２０ｂの両方に、電子部品５０が実装されている。

コネクタ５２は、樹脂製のハウジング５２ａと、リン青銅などの導電性材料を用いて形成され、ハウジング５２ａに保持された複数の端子５２ｂと、を有している。端子５２ｂは、回路基板１０に形成された回路と外部機器とを電気的に中継する。端子５２ｂは、プリント基板２０に対して挿入実装されている。また、複数の端子５２ｂのひとつは、後述するベタパターン２８が連なるランド２６にはんだ付けされている。このコネクタ５２が挿入実装型部品に相当し、複数の端子５２ｂのうち、ランド２６にはんだ付けされる端子５２ｂが端子（第１端子）に相当する。

プリント基板２０は、図４及び図５に示すように、樹脂を含む基材２２に、金属箔などの金属層をパターニングしてなる導体パターンを配置して構成されている。図４及び図５では、導体パターンのうち、一面２０ａ及び裏面２０ｂに配置されたもののみを示しているが、基材２２の内部にも導体パターンが配置されている。このように、プリント基板２０は多層基板となっている。なお、プリント基板２０において、導体パターンの層数は特に限定されない。

プリント基板２０は、図１〜図５に示すように、貫通孔２４と、貫通孔２４に対応して形成されたランド２６と、ランド２６に連なるベタパターン２８と、を有している。貫通孔２４は、複数の端子５２ｂのひとつに対応して形成されている。この貫通孔２４が、貫通孔（第１貫通孔）に相当し、ランド２６がランド（第１ランド）に相当する。ランド２６及びベタパターン２８は、上記した導体パターンの一部分である。プリント基板２０は、貫通孔２４及びランド２６以外にも、図示を省略するが、残りの端子５２ｂのそれぞれに対応する貫通孔、該貫通孔に対応して形成されたランド、金属層をパターニングしてなる配線パターン、ビアホールなどを有している。このランド、配線パターンも、上記した導体パターンの一部分である。

貫通孔２４は、プリント基板２０の一面２０ａから裏面２０ｂにわたって形成されている。貫通孔２４はＺ方向に沿って形成され、一面２０ａ及び裏面２０ｂに開口している。貫通孔２４は、一面２０ａ及び裏面２０ｂのそれぞれに配置されたベタ状の金属層を貫通している。

ランド２６は、貫通孔２４の壁面、一面２０ａにおける貫通孔２４の周縁、裏面２０ｂにおける貫通孔２４の周縁に一体的に形成されている。ランド２６は、スルーホールランドとも称される。以下において、ランド２６の一面部分を一面ランド２６ａ、ランド２６の裏面部分を裏面ランド２６ｂ、ランド２６の壁面部分を壁面ランド２６ｃと示す。ランド２６ｃは、めっきにより形成されている。詳しくは、貫通孔２４の壁面に無電解銅めっきを施したのち、電解銅めっきを施してなる。一面ランド２６ａ及び裏面ランド２６ｂの少なくとも一部は、上記した金属層（たとえば銅箔）上に電解銅めっきを施してなる。実際は、電解銅めっきした部分の厚みが、同一層における他の導体パターンに較べて厚くなるが、図４及び図５では、便宜上、一面ランド２６ａ、裏面ランド２６ｂ、及びベタパターン２８を平坦としている。

裏面ランド２６ｂは、図２，図４，及び図５に示すように、ソルダレジスト３０から露出された露出部２６ｂ１と、ソルダレジスト３０により被覆された被覆部２６ｂ２と、を有している。露出部２６ｂ１は、貫通孔２４の開口周縁に設けられており、たとえば円環状をなしている。露出部２６ｂ１に、はんだ６０が接合されている。被覆部２６ｂ２は、貫通孔２４に対して露出部２６ｂ１よりも外側の部分である。たとえば、露出部２６ｂ１は、銅箔上に電解銅めっきを施してなる部分であり、被覆部２６ｂ２は銅箔からなる部分である。裏面ランド２６は、図２及び図３に示すように、平面真円形状からＹ方向における両側に凹みを有するようにパターニングされている。図３では、導体パターンを明確にするために、図２に対してソルダレジスト３０を省略している。

ベタパターン２８は、上記した金属層をパターニングしてなり、貫通孔２４に対して裏面ランド２６ｂよりも外側に設けられている。本実施形態では、ベタパターン２８が、グランド（ＧＮＤ）パターンとなっている。すなわち、ランド２６に接合される端子５２ｂは、グランド端子である。ベタパターン２８は、裏面ランド２６ｂの外周の一部のみに連なっている。本実施形態では、図２及び図３に示すように、ベタパターン２８が４つの連結部２８ａを有している。２つの連結部２８ａはそれぞれＸ方向に延設されており、Ｘ方向において裏面ランド２６ｂの外周の両端に連なっている。残り２つの連結部２８ａはそれぞれＹ方向に延設されており、Ｙ方向において裏面ランド２６ｂの外周の両端に連なっている。

図２、図３、及び図５に示すように、プリント基板２０は、さらに熱拡散抑制部３２を有している。熱拡散抑制部３２は、後述するはんだ付けの際に、はんだごて７２の熱が裏面ランド２６ｂからベタパターン２８に拡散するのを抑制するために、裏面ランド２６ｂの外周に沿って金属層を除去してなる部分である。図５に示すように、金属層が除去された部分には、ソルダレジスト３０が配置されている。このため、熱拡散抑制部３２において、ソルダレジスト３０の厚みが厚くなっている。

本実施形態では、裏面ランド２６ｂを取り囲むように熱拡散抑制部３２が４分割されて形成されている。そして、裏面ランド２６ｂ、ベタパターン２８の連結部２８ａ、及び熱拡散抑制部３２が、貫通孔２４の中心に対して２回対称となっている。Ｚ方向からの投影視において、裏面ランド２６及びベタパターン２８のうち、裏面ランド２６のみに、はんだごて７２の先端面７２ａが重なるように、金属層がパターニングされている。

なお、本実施形態では、図４及び図５に示すように、一面２０ａにもベタパターン３４（グランドパターン）が設けられている。ベタパターン３４は、一面ランド２６ａの外周に連なっている。後述するように、はんだごて７２の先端面７２ａが接触するのはプリント基板２０の裏面２０ｂである。このため、本実施形態では、一面２０ａ側に熱拡散抑制部３２が形成されていない。しかしながら、一面２０ａ側にも熱拡散抑制部３２を設け、裏面ランド２６ｂから伝わった熱が、一面ランド２６ａから一面２０ａのベタパターン３４に拡散するのを抑制するようにしてもよい。また、一面２０ａにベタパターン３４がない構成を採用することもできる。

次に、図６及び図７に基づき、はんだ付け装置について説明する。

図６に示すように、はんだ付け装置７０は、はんだごて７２と、はんだごて７２を加熱する加熱部７４と、を備えている。はんだごて７２は、両端が開口した筒状をなしている。このため、はんだごて７２は、スリーブとも称される。はんだごて７２は、先端面７２ａと後端面７２ｂとにわたって貫通する貫通孔７６を有している。はんだごて７２は、少なくとも先端側の内周面が、後述する溶融はんだ６０ｂに対して濡れ性の低い材料により形成されている。本実施形態では、窒化アルミニウムなどの熱伝導性に優れるセラミックを用いて、はんだごて７２が形成されている。

はんだごて７２は、先端面７２ａから所定高さまで、その外周面に凹部７８を有している。はんだごて７２は、貫通孔７６の貫通方向に直交する一方向の両側に凹部７８を有している。図７に示すように、一対の凹部７８は、間に貫通孔７６を挟むように設けられており、先端面７２ａにおいて貫通孔７６側に凸の弧状をそれぞれなしている。これにより、先端面７２ａの平面形状は、貫通孔７６の中心に対して２回対称となっている。なお、貫通孔７６の貫通方向は、はんだ付けの際にＺ方向に略一致する。また、一対の凹部７８の並び方向は、はんだ付けの際にＹ方向に略一致する。

はんだ付けの際に、貫通孔７６と貫通孔２４の中心同士を略一致させた状態で、先端面７２ａは、Ｚ方向からの投影視において、裏面ランド２６ｂに略一致する。詳しくは、Ｚ方向からの投影視において、先端面７２ａの外形輪郭が裏面ランド２６ｂの外形輪郭に略一致する。このように、はんだごて７２の先端面７２ａに略一致するように、裏面ランド２６及びベタパターン２８（裏面２０ｂの金属層）がパターニングされている。はんだごて７２の先端面７２ａは、端子５２ｂとランド２６を接合するに際し、プリント基板２０の裏面２０ｂに接触される。

加熱部７４は、はんだごて７２を加熱するものである。はんだごて７２自体に加熱部７４としての抵抗体又は発熱体を埋め込み、導通により加熱してもよい。また、はんだごて７２の外周面に加熱部７４としてのコイルヒータを巻き付け、高周波電力を印加することで加熱してもよい。本実施形態では、加熱部７４としてコイルヒータを採用している。

はんだ付け装置７０は、はんだごて７２及び加熱部７４以外にも、図示を省略するが、糸はんだをはんだごて７２に送る送り部、送り部から送られた糸はんだを一回のはんだ付けに必要な所定長さのはんだ片に切断して、後端面７２ｂ側から貫通孔７６内に供給する切断部、貫通孔７６内に窒素などのガスを送り込むガス供給部などを備えている。

次に、図８〜図１０に基づき、回路基板１０の製造方法について説明する。なお、図８〜図１０では、便宜上、プリント基板２０のソルダレジスト３０を省略して図示している。

先ず、上記したはんだ付け装置７０とプリント基板２０をそれぞれ準備する。プリント基板２０の準備工程では、はんだ付けの際に、はんだごて７２の先端面７２ａが、Ｚ方向からの投影視において、裏面ランド２６ｂ及びベタパターン２８のうちの裏面ランド２６ｂのみに重なるように、プリント基板２０の裏面２０ｂの金属層をパターニングし、上記した導体パターンとする。すなわち、裏面２０ｂに、裏面ランド２６ｂ、ベタパターン２８、及び熱拡散抑制部３２を形成する。本実施形態では、先端面７２ａの外形輪郭が裏面ランド２６ｂの外形輪郭にほぼ一致するように、裏面２０ｂの金属層（たとえば銅箔）をパターニングする。

準備工程の終了後、次いで、はんだ付け工程を実施する。はんだ付け工程では、先ず図８に示すように、コネクタ５２の端子５２ｂを一面２０ａ側から貫通孔２４に挿入し、裏面２０ｂ側に突出させる。すなわち、端子５２ｂを貫通孔２４に挿通させる。このとき、グランド端子である端子５２ｂ以外の端子５２ｂについても、対応する貫通孔に挿通させる。

そして、端子５２ｂが裏面２０ｂ側に突出した状態で、はんだごて７２の先端面７２ａをプリント基板２０の裏面２０ｂに接触させる。このとき、端子５２ｂの裏面突出部分を筒内に収容し、且つ、図９に示すように、Ｚ方向からの投影視において、裏面ランド２６ｂ及びベタパターン２８のうち、裏面ランド２６ｂのみに先端面７２ａが重なるように、裏面２０ｂ上にはんだごて７２を配置する。本実施形態では、先端面７２ａの外形輪郭が裏面ランド２６ｂの外形輪郭に略一致するように、先端面７２ａを裏面２０ｂに接触させる。

加熱部７４による加熱は、はんだごて７２を裏面２０ｂに配置する前から実施するのが好ましい。これにより、端子５２ｂをはんだ付けするのに必要なタクトタイムを短縮することができる。本実施形態では、加熱部７４により加熱された状態のはんだごて７２の先端面７２ａを、プリント基板２０の裏面２０ｂに接触させる。はんだごて７２の熱は、露出部２６ｂ１に直接的に伝達されるか、若しくは、ソルダレジスト３０を介して被覆部２６ｂ２に伝達される。また、その両方である。このように熱伝導により、はんだごて７２の熱が、裏面ランド２６ｂに伝達される。

プリント基板２０は、熱拡散抑制部３２を有しており、ベタパターン２８は裏面ランド２６ｂの外周の一部のみに連なっている。このため、はんだごて７２から裏面ランド２６ｂに伝達された熱が、ベタパターン２８へ拡散するのを抑制することができる。また、先端面７２ａがベタパターン２８と重ならないように、はんだごて７２を配置するため、これによっても、ベタパターン２８の直上に位置するソルダレジスト３０を介した、はんだごて７２からベタパターン２８への熱伝導を抑制することができる。

裏面ランド２６ｂに伝達された熱は、内壁ランド２６ｃ及び一面ランド２６ａに伝達される。また、はんだごて７２からの輻射によっても、ランド２６及び端子５２ｂに熱が伝達される。さらに上記したガスを筒内に供給する場合には、筒内を通過する際にガスが高温化されるため、対流により、ランド２６及び端子５２ｂに熱が伝達される。

はんだごて７２の配置後、はんだ片６０ａを、はんだごて７２の後端面７２ｂ側から筒内に投入し、落下させる。はんだ片６０ａは、上記したように糸はんだを一回のはんだ付けに必要な長さに切断したものである。投入時点では、はんだ片６０ａは溶融していない。

はんだ片６０ａは、加熱部７４によって加熱されたはんだごて７２からの輻射熱、落下時に接触することでのはんだごて７２からの熱伝導、ガスからの対流熱伝導によって溶融し、図１０に示すように、溶融はんだ６０ｂとなる。上記したように、本実施形態では、ベタパターン２８への熱の拡散が抑制されるため、短時間でランド２６ｂ全体が温まる。このため、溶融はんだ６０ｂは、壁面ランド２６ｃを濡れ拡がり、一面２０ａ側にもフィレットを形成する。このように、溶融はんだ６０ｂは、短時間で貫通孔２４内を埋めるとともに、一面２０ａ及び裏面２０ｂの両側にフィレットを形成する。

なお、本発明者が確認したところ、上記構成を採用することで、熱拡散抑制部を形成せずに裏面ランドの全周にベタパターンが連なり、且つ、はんだごての先端面がベタパターンにも重なる場合に較べて、タクトタイムを半減（たとえば１０ｓ→５ｓ）できた。

次に、本実施形態に示した回路基板１０、プリント基板２０、はんだ付け装置７０、及び回路基板１０の製造方法の効果について説明する。

上記したように本実施形態では、貫通孔２４，７６の中心同士を略一致させた状態で、Ｚ方向からの投影視において、はんだごて７２の先端面７２ａの外形輪郭が、裏面ランド２６ｂの外形輪郭にほぼ一致するように、裏面ランド２６ｂを先端面７２ａの形状に合わせてパターニングする。したがって、はんだごて７２をプリント基板２０の裏面２０ｂに接触させる際に、はんだごて７２の先端面７２ａが、裏面ランド２６及びベタパターン２８のうち、ベタパターン２８には重ならず、裏面ランド２６ｂに重なる。このため、はんだごて７２の熱が、ベタパターン２８に逃げるのを抑制することができる。

また、裏面ランド２６ｂの外周に沿って熱拡散抑制部３２を形成する。熱拡散抑制部３２は、裏面２０ｂにおいて金属層の除去された部分である。熱拡散抑制部３２の形成により、ベタパターン２８は、裏面ランド２６ｂの外周の一部のみに連なる。したがって、はんだごて７２から裏面ランド２６ｂに伝達された熱が、ベタパターン２８に拡散するのを抑制することができる。

以上により、ベタパターン２８への熱伝導が抑制されるため、はんだごて７２とプリント基板２０との接触時間を長くすることなく、はんだ上がり性を向上することができる。すなわち、プリント基板２０への熱ダメージを抑制しつつ、端子５２ｂとランド２６との接続信頼性を向上することができる。

なお、はんだごて７２の先端面７２ａ及び裏面２０ｂの貫通孔２４周りの導体パターンは上記例に限定されない。たとえば図１１に示す第１変形例のように、先端面７２ａの外形輪郭が真円形状のはんだごて７２を採用することもできる。先端面７２ａは、円環状をなしている。図１２は、上記はんだごて７２に対応する裏面ランド２６ｂ及びベタパターン２８を示している。図１２では、Ｚ方向からの投影視において、先端面７２ａの外形輪郭と略一致するように、裏面ランド２６ｂがパターニングされている。すなわち、裏面ランド２６ｂの外形輪郭も、真円形状をなしている。また、裏面ランド２６ｂの外周に沿って４つの熱拡散抑制部３２が形成されており、ベタパターン２８は４つの連結部２８ａにて裏面ランド２６ｂの外周に連なっている。

また、本実施形態では、Ｚ方向からの投影視において、はんだごて７２の先端面７２ａの外形輪郭が、裏面ランド２６ｂの外形輪郭にほぼ一致するように、裏面ランド２６ｂをパターニングする例を示した。しかしながら、裏面ランド２６ｂのパターンとしては、先端面７２ａに略一致するものに限定されない。

Ｚ方向からの投影視において、裏面ランド２６ｂ及びベタパターン２８のうち、裏面ランド２６ｂのみがはんだごて７２の先端面７２ａに重なるようにパターニングする。そして、はんだ付けする際に、はんだごて７２の先端面７２ａが、裏面ランド２６ｂ及びベタパターン２８のうちの裏面ランド２６ｂのみに重なるように、プリント基板２０の裏面２０ｂにはんだごて７２の先端面７２ａを接触させればよい。

たとえば、Ｚ方向からの投影視において、先端面７２ａを内包するように裏面ランド２６ｂをパターニングしてもよい。また、先端面７２ａが、裏面ランド２６ｂとともに、裏面２０ｂに形成されたベタパターン２８ではない導体パターン（たとえば後述するランド４０ｂ）に重なるようにしてもよい。このような導体パターンは、裏面ランド２６ｂに連なっていないため、裏面ランド２６ｂからの熱の拡散を抑制することができる。

（第２実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態と共通する部分についての説明は省略する。

図１３に示すように、プリント基板２０は、コネクタ５２の端子５２ｂが挿通される６つの貫通孔２４，３６，３８を有している。なお、図１３では、便宜上、ソルダレジスト３０を省略して図示している。

貫通孔２４，３６，３８は，Ｙ方向に並んで形成されている。すなわち、一列で形成されている。プリント基板２０は、貫通孔２４を１つ、貫通孔３６を１つ、貫通孔３８を４つ有している。貫通孔３６には、複数の端子５２ｂのうちの電源端子が挿通される。貫通孔３６は、端子５２ｂのうちのグランド端子が挿通される貫通孔２４の隣りに形成されている。すなわち、ランド２６が形成された貫通孔２４の隣りに形成されている。貫通孔３６の周りにもランド４０が形成されている。

ランド４０も、ランド２６同様、裏面２０ｂ側に裏面ランド４０ｂを有しており、この裏面ランド４０ｂは、露出部４０ｂ１と、被覆部４０ｂ２と、を有している。ただし、裏面２０ｂにおいて、裏面ランド４０ｂにはベタパターン、すなわち電源パターンが連なっておらず、電源用のベタパターンは、基材２２の内層又は一面２０ａに設けられている。このように貫通孔２４，３６は、所謂パワー端子が挿通される貫通孔である。貫通孔３６が第２貫通孔に相当し、ランド４０が第２ランドに相当する。裏面ランド４０ｂの外側にも、グランドパターンであるベタパターン２８が配置されている。

４つの貫通孔３８には、端子５２ｂのうちの信号端子がそれぞれ挿通される。貫通孔３８は、貫通孔３６に対し、貫通孔２４とは反対側に形成されている。貫通孔３８の周りにもランド４２が形成されている。ランド４２も、裏面２０ｂ側に裏面ランド４２ｂを有している。ただし、上記したように信号端子と電気的に接続されるランド４２であるため、裏面ランド４２ｂの面積がパワー端子に対応する裏面ランド２６ｂ，４０ｂの面積よりも小さい。裏面ランド４２の外側にも、ベタパターン２８が配置されている。

本実施形態では、プリント基板２０、ひいては回路基板１０の小型化のために、６つの貫通孔２４，３６，３８において隣り合う中心間の距離、すなわちピッチが狭くなっている。すべてのランド２６，４０，４２に対して上記したはんだ付け装置７０を用いたはんだ付けを行うため、狭ピッチ化に対応するために、本実施形態でも、第１実施形態（図７参照）に示したはんだごて７２を採用する。

図１４は、各貫通孔２４，３６，３８とはんだごて７２の先端面７２ａとの位置関係を示している。図１４では、はんだごて７２の先端面７２ａの形状を説明するために、便宜上、先端面７２ａを２つ示している。実際にはんだ付けする際は、ランド２６，４０，４２を１つずつ順にはんだ付けする。

上記したように、複数の端子５２ｂは、パワー端子と信号端子を有している。このため、図１４に示すように、隣り合う貫通孔２４，３６，３８の中心間距離は２種類ある。端子５２ｂとしてのパワー端子がともに挿通される貫通孔２４，３６の中心間距離、及び、端子５２ｂとしての電源端子（パワー端子）が挿通される貫通孔３６と信号端子が挿通される貫通孔３８の中心間距離は、ともにＰ１となっている。このように、少なくとも一方が、パワー端子の挿通される貫通孔２４，３６の場合、隣り合う中心間距離がＰ１となっている。

はんだごて７２は、ランド２６をはんだ付けする際に、貫通孔２４の隣りに位置する貫通孔３６と重ならず、且つ、ランド４０をはんだ付けする際に、貫通孔３６の隣りに位置する貫通孔２４と重ならないように、外周面におけるＹ方向の両側に凹部７８を有している。これにより、ランド２６をはんだ付けする際に、貫通孔３６に挿通された端子５２ｂ（電源端子）の裏面突出部分との接触を防ぐことができる。また、ランド４０をはんだ付けする際に、貫通孔２４に挿通された端子５２ｂ（グランド端子）の裏面突出部分との接触を防ぐことができる。

凹部７８は、第１実施形態同様、端子５２ｂの裏面突出部分との接触を防ぐために、先端面７２ａから所定高さまで設けられている。先端面７２ａは、図１４に二点鎖線で示す真円形状の第１仮想円４４から、間に貫通孔７６を挟むように、Ｙ方向両側の一部分をそれぞれ除去した形状となっている。第１仮想円４４は、貫通孔７６の中心を中心位置とし、中心間距離Ｐ１以下の半径を有する真円である。先端面７２ａの平面形状は、貫通孔７６の中心に対して２回対称となっている。先端面７２ａにおいて、凹部７８は貫通孔７６側に凸の弧状をなしている。

さらに本実施形態では、端子５２ｂとしての信号端子が挿通される貫通孔３８同士の中心間距離が、中心間距離Ｐ１よりも短いＰ２となっている。はんだごて７２は、ランド４２をはんだ付けする際に、隣りの貫通孔３８と重ならないように設けられている。このため、上記した第１仮想円４４は、中心間距離Ｐ２以下の半径を有する真円となっている。また、はんだごて７２の先端面７２ａは、第１仮想円４４から、図１４に二点鎖線で示す真円形状の第２仮想円４６と重なる部分を除去した形状となっている。第２仮想円４６は、貫通孔７６の中心を貫通孔３８の中心に一致されたときに、中心を一致させた貫通孔３８の隣りに位置する貫通孔３８の中心を中心位置とし、中心間距離Ｐ２を二等分した長さを半径とする真円である。

ところで、端子５２ｂとしてのパワー端子がはんだ付けされるランド２６，４０については、端子５２ｂが太く、貫通孔２４，３６の開口面積を大きいため、裏面ランド２６ｂ、４０ｂを大きくして受熱面積を稼ぐ必要がある。一方、端子５２ｂとしての信号端子がはんだ付けされるランド４２については、端子５２ｂが細く、貫通孔３８の開口面積も小さいため、裏面ランド４２ｂにパワー端子ほどの大きさが要求されない。本実施形態では、狭ピッチ化のため、中心間距離Ｐ１が第１実施形態よりも狭く、裏面ランド２６ｂとして第１実施形態（図２参照）に示した形状を採用することができない。

このため、裏面ランド２６ｂは、図１３に示すように、Ｚ方向の投影視において、先端面７２ａの形状から、Ｙ方向における貫通孔３６側の一部分を、貫通孔２４の周囲に裏面ランド２６ｂが残るように、直線的にカットした形状となっている。このような形状の裏面ランド２６ｂの外周に対し、３つの連結部２８ａにより、ベタパターン２８が連なっている。なお、図１３では、裏面ランド２６ｂ，４０ｂ，４２ｂとはんだごて７２の先端面７２ａとの位置関係を示すために、はんだ付けする際の位置関係で先端面７２ａを破線で図示している。図１３でも、説明の便宜上、先端面７２ａを複数（４つ）示している。

また、裏面ランド４０ｂは、Ｚ方向の投影視において、先端面７２ａの形状から、Ｙ方向における貫通孔２４側の一部分を、貫通孔３６の周囲に裏面ランド４０ｂが残るように、直線的にカットした形状となっている。すなわち、電源端子に対応する裏面ランド４０ｂの形状は、グランド端子に対応する裏面ランド２６ｂの形状と線対称の関係をなしている。上記したように、裏面ランド４０ｂには、電源用のベタパターンが連なっておらず、裏面ランド４０ｂの外側にはベタパターン２８が配置されている。裏面ランド４０ｂとベタパターン２８との間には、裏面ランド４０ｂとベタパターン２８とを電気的に分離させるために、金属層を除去してなる絶縁分離部４８が形成されている。

絶縁分離部４８は、裏面ランド４０ｂに外周に沿って形成されている。なお、裏面ランド２６ｂ，４０ｂの間においては、熱拡散抑制部３２が絶縁分離部４８を兼ねている。なお、裏面ランド４２ｂとベタパターン２８との間にも、絶縁分離部４８がそれぞれ形成されている。

本実施形態では、上記したプリント基板２０及びはんだ付け装置７０を準備する。すなわち、端子５２ｂ（グランド端子）が挿通される貫通孔２４に並んで形成され、端子５２ｂ（電源端子）が挿通される貫通孔３６と、貫通孔３６周りに形成されたランド４２と、を備えるプリント基板２０を準備する。また、貫通孔２４に挿通される端子５２ｂ（グランド端子）の裏面突出部分を収容するように、プリント基板２０の裏面２０ｂにはんだごて７２の先端面７２ａを接触させた状態で、先端面７２ａが貫通孔３６に重ならず、且つ、貫通孔３６に挿通される端子５２ｂ（電源端子）の裏面突出部分を収容するように、裏面２０ｂに先端面７２ａを接触させた状態で、先端面７２ａが貫通孔２４に重ならないように凹部７８が形成されたはんだごて７２を備えるはんだ付け装置７０を準備する。

したがって、ランド２６をはんだ付けする際、はんだごて７２の先端面７２ａは、裏面ランド２６ｂ及びベタパターン２８のうち、裏面ランド２６ｂのみと重なる。また、はんだごて７２は、貫通孔３６に挿通された端子５２ｂ（電源端子）に接触しない。なお、図１３に示すように、はんだごて７２の先端面７２ａの一部が、隣りに位置するランド４０の裏面ランド４０ｂに重なる。しかしながら重なりは僅かであり、はんだごて７２からランド４０へ逃げる熱は、ランド２６のはんだ付けに殆ど影響がない。したがって、隣りの貫通孔３６に挿通された端子５２ｂとの接触を避けつつ、狭ピッチ化されたランド２６について、はんだ上がり性を向上することができる。

一方、ランド４０をはんだ付けする際、はんだごて７２は、貫通孔２４に挿通された端子５２ｂ（グランド端子）に接触しない。また、隣りの貫通孔３８に挿通された端子５２ｂ（信号端子）にも接触しない。なお、はんだごて７２の先端面７２ａの一部が、隣りに位置するランド２６の裏面ランド２６ｂに重なる。しかしながら重なりは僅かであり、はんだごて７２からランド２６へ逃げる熱は、ランド４０のはんだ付けに殆ど影響がない。したがって、隣りの貫通孔２４，３８に挿通された端子５２ｂとの接触を避けつつ、狭ピッチ化されたランド４０について、はんだ上がり性を向上することができる。

また、隣りにランド４０が位置するランド４２をはんだ付けする際、はんだごて７２は、貫通孔３６に挿通された端子５２ｂ（電源端子）に接触しない。また、隣りの貫通孔３８に挿通された端子５２ｂ（信号端子）にも接触しない。はんだごて７２の先端面７２ａの一部が、隣りに位置するランド４０の裏面ランド４０ｂに重なる。しかしながら重なりは僅かであり、はんだごて７２からランド４０へ逃げる熱は、ランド４２のはんだ付けに殆ど影響がない。したがって、隣りの貫通孔２４，３６に挿通された端子５２ｂとの接触を避けつつ、狭ピッチ化されたランド４２について、はんだ上がり性を向上することができる。

また、残りのランド４２については、図１３に示すように、はんだごて７２の先端面７２ａが、隣りに位置するランド４２の裏面ランド４２ｂに重ならない。すなわち、はんだ付けする際、はんだごて７２が隣りの貫通孔３８に挿通された端子５２ｂ（信号端子）に接触しない。このため、隣りの貫通孔３８に挿通された端子５２ｂとの接触を避けつつ、狭ピッチ化されたランド４２について、はんだ上がり性を向上することができる。

この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。

回路基板１０が、電動可変バルブタイミング機構において、モータと一体化されるモータ駆動回路（ＥＤＵ）を構成する例を示した。しかしながら、回路基板１０の用途は、上記例に限定されるものではない。

挿入実装型部品としてコネクタ５２の例を示した。しかしながら、コネクタ５２以外の部品についても、上記した構成を適用することができる。

はんだごて７２が、間に貫通孔７６を挟むように一対の凹部７８を有する例を示した。しかしながら、凹部７８の個数は２つに限定されない。たとえば、隣り合う貫通孔が２つの場合、凹部７８を１つのみ有するはんだごて７２を用いることもできる。一方の貫通孔に対応するランドをはんだ付けした後、はんだごて７２を１８０度回転させ、他方の貫通孔に対応するランドのはんだ付けをすればよい。

また、図１５に示す第２変形例のように、４つの凹部７８を有するはんだごて７２を採用することもできる。このはんだごて７２を用いれば、複数の貫通孔が複数列で配置、換言すれば格子状に配置される場合にも対応することができる。図１６は、裏面ランド２６ｂの形状を示している。図１６では、Ｚ方向からの投影視において、はんだごて７２の先端面７２ａの外形輪郭に裏面ランド２６ｂの外形輪郭が一致するように、裏面ランド２６ｂが形成されている。しかしながら、この場合にも、先端面７２ａが裏面ランド２６ｂ及びベタパターン２８のうちの裏面ランド２６ｂのみに重なるように、裏面ランド２６ｂ及びベタパターン２８をパターニングすればよい。

１０…回路基板、２０…プリント基板、２０ａ…一面、２０ｂ…裏面、２２…基材、２４，…貫通孔、２６…ランド、２６ａ…表面ランド、２６ｂ…裏面ランド、２６ｂ１…露出部、２６ｂ２…被覆部、２６ｃ…内壁ランド、２８…ベタパターン、２８ａ…連結部、３０…ソルダレジスト、３２…熱拡散抑制部、３４…ベタパターン、３６，３８…貫通孔、４０，４２…ランド、４０ｂ，４２ｂ…裏面ランド、４０ｂ１…露出部、４０ｂ２…被覆部、４４…第１仮想円、４６…第２仮想円、４８…絶縁分離部、５０…電子部品、５２…コネクタ、５２ａ…ハウジング、５２ｂ…端子、６０…はんだ、６０ａ…はんだ片、６０ｂ…溶融はんだ、７０…はんだ付け装置、７２…はんだごて、７２ａ…先端面、７２ｂ…後端、７４…加熱部、７６…貫通孔、７８…凹部

Claims (3)

1. 両端が開口した筒状をなすはんだごて（７２）と、前記はんだごてを加熱する加熱部（７４）と、を備えるはんだ付け装置（７０）を準備し、
   一面（２０ａ）及び前記一面とは反対の裏面（２０ｂ）にわたって貫通し、挿入実装型部品（５２）の端子（５２ｂ）が挿通される貫通孔（２４）と、前記貫通孔の内壁、前記一面における貫通孔周縁、及び前記裏面における貫通孔周縁に一体的に形成されるランド（２６）と、前記裏面において前記ランドの裏面部分（２６ｂ）に連なる金属層であるベタパターン（２８）と、を備えるプリント基板（２０）を準備し、
   前記端子を一面側から前記貫通孔に挿通させた状態で、前記端子の裏面突出部分を筒内に収容するように、前記加熱部により加熱された前記はんだごての先端面（７２ａ）を前記プリント基板の裏面に接触させて前記ランドの裏面部分に伝熱させ、
   はんだ片（６０ａ）を前記はんだごての後端から筒内に投入して落下させ、加熱された前記はんだごてにより前記はんだ片を溶融させて、前記端子と前記ランドとを接合する回路基板の製造方法であって、
   前記ランドの裏面部分の外周の一部のみが前記ベタパターンと連なるように、前記ランドの裏面部分の外周に沿って金属層を除去してなる熱拡散抑制部（３２）を備えつつ、前記裏面に直交する方向からの投影視において、前記ランドの裏面部分及び前記ベタパターンのうち、前記ランドの裏面部分のみが前記はんだごての先端面に重なるようにパターニングされた前記プリント基板を準備し、
   前記裏面に直交する方向からの投影視において、前記はんだごての先端面が、前記ランドの裏面部分及び前記ベタパターンのうちの前記ランドの裏面部分のみに重なるように、前記プリント基板の裏面に前記はんだごての先端面を接触させる回路基板の製造方法。
2. 前記挿入実装型部品は複数の端子を複数有しており、
   前記貫通孔である第１貫通孔（２４）に並んで形成され、前記第１貫通孔に挿通される前記端子とは別の端子が挿通される第２貫通孔（３６）と、前記ベタパターンが連なる前記ランドである第１ランド（２６）とは別に、前記第２貫通孔の内壁、前記一面における第２貫通孔周縁、及び前記裏面における第２貫通孔周縁に一体的に形成される第２ランド（４２）と、を備える前記プリント基板を準備し、
   前記第１貫通孔に挿通される端子の裏面突出部分を収容するように、前記プリント基板の裏面に前記はんだごての先端面を接触させた状態で、前記はんだごての先端面が前記第２貫通孔に重ならず、且つ、前記第２貫通孔に挿通される端子の裏面突出部分を収容するように、前記プリント基板の裏面に前記はんだごての先端面を接触させた状態で、前記はんだごての先端面が前記第１貫通孔に重ならないように、前記先端面から所定の高さ範囲において前記はんだごての外周面に凹み（７８）を有する前記はんだ付け装置を準備する請求項１に記載の回路基板の製造方法。
3. 前記第１貫通孔と前記第２貫通孔との並び方向において、前記はんだごての外周面の両側に凹みを有する前記はんだ付け装置を準備する請求項２に記載の回路基板の製造方法。

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