JP2018018991A - プリント基板構造 - Google Patents

Abstract

【課題】最小限の製造コストで半田ブリッジが形成されるおそれが低いプリント基板構造を提供する。【解決手段】プリント基板構造は、プリント基板１の複数の導電層間を導電接続する複数のバイアホール２０、２１が形成され、複数のバイアホール２０、２１は、ランド１６にソルダレジスト１５が塗布された塗布バイアホール２１と、ランド１５にソルダレジスト１５が塗布されていない非塗布バイアホール２０とを含み、塗布バイアホール２１は、プリント基板１上の、半田ブリッジまたは半田ボールが発生する可能性が高い場所に配置され、かつ、少なくとも一つの非塗布バイアホール２０と電気的に並列接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、プリント基板構造に関する。

バイアホール（Ｖｉａホール、ビアホール）と称される導電性の側壁を有する貫通孔をプリント基板に形成して、該プリント基板の複数の導電層間の導通を図ることが知られている。電子機器の小型化に伴って、プリント基板に形成されるバイアホールの間の間隔が狭くなってきており、半田付けをするときに隣接するバイアホールのランド（バイアホールの導電材がプリント基板表面にドーナツ状に露出している部分）間に半田ブリッジが形成されることがある。また、特にプリント基板の熱容量が大きい部分の近傍では、半田付けの際に、バイアホールのランドに半田ボールが形成されることがある。この半田ブリッジや半田ボールが、プリント基板が電子機器に組み込まれた後で、何らかの衝撃等でプリント基板から剥離して移動し、プリント基板の配線や部品のリード線同士をショートさせると、電子機器の動作不良の原因となる。そこで、部品の実装に用いられない全てのバイアホールのランドにソルダレジストを塗布することで、半田付けをするときに、半田がバイアホールのランドに付着しないようにして、半田ブリッジや半田ボールが形成されることを防止することが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開平１１−１５４７７８号公報

しかしながら、バイアホールのランドにソルダレジストを塗布すると、ソルダレジストがバイアホールの開口部を塞いだり、塞がないまでも、バイアホールの貫通孔の内部に流れ込む、いわゆる液ダレを起こすことがある。バイアホールが塞がれたり、内部に液ダレがあると、プリント基板の製造工程で用いたエッチング溶剤等が十分に洗浄されずに、バイアホール内部に残留し、残留したエッチング溶剤等の残渣がバイアホールの壁面を覆う導電材と反応して、バイアホールが断線するおそれがある。バイアホールが断線するとプリント基板の層間の導通に支障をきたし、やはり電子機器の動作不良の原因となる。

本発明は、このような課題を解決するものであり、半田ブリッジや半田ボールが形成されるおそれが低く、かつバイアホールが断線による電子機器の動作不良が発生するおそれの低いプリント基板構造を提供することを目的とする。

上記目的を実現するため、本発明に係るプリント基板構造は、プリント基板の複数の導電層間を導電接続する複数のバイアホールが形成され、複数のバイアホールは、ランドにソルダレジストが塗布された塗布バイアホールと、ランドにソルダレジストが塗布されていない非塗布バイアホールとを含み、塗布バイアホールは、プリント基板上の、半田ブリッジまたは半田ボールが発生する可能性が高い場所に配置され、かつ、少なくとも一つの非塗布バイアホールと電気的に並列接続されていることを特徴とする。

また、本発明に係るプリント基板構造では、塗布バイアホールは、隣接するバイアホール間の距離が所定の距離以下である場所に配置され、隣接するバイアホールのうち一方が塗布バイアホールであり、他方が非塗布バイアホールであることが好ましい。

また、本発明に係るプリント基板構造では、塗布バイアホールは、プリント基板に配置される金属部材からの距離が所定の距離以下である場所に配置されることが好ましい。

また、本発明に係るプリント基板構造では、電子部品がフロー方式またはディップ方式により半田付けされる第１領域と、第１領域が半田付けされる際に、マスク治具によって半田から保護される第２領域とを含み、塗布バイアホールは、第１領域内であって、第２領域との境界からの距離が所定の距離以下である場所に配置されることが好ましい。

また、本発明に係るプリント基板構造では、塗布バイアホールは、プリント基板の電源電圧が供給される電源電圧パターン部に配置されることが好ましい。

また、本発明に係るプリント基板の構造では、塗布バイアホールは、プリント基板の接地される接地パターン部に接続されることが好ましい。

本発明によれば、半田ブリッジや半田ボール形成されるおそれを低くし、かつバイアホールの断線による電子機器の動作不良が発生するおそれを低くすることが可能になった。

（ａ）は第１実施形態に係るプリント基板の部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すプリント基板の部分断面図である。 （ａ）は図１に示す非塗布バイアホールと塗布バイアホールとの間の距離を説明するための第１の図であり、（ｂ）は図１に示す非塗布バイアホールと塗布バイアホールとの間の距離を説明するための第２の図である。 図１に示す塗布バイアホールを決定する塗布バイアホール決定処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るプリント基板の部分平面図である。 （ａ）はバイアホールのランドに半田ボールが形成される説明図であり、（ｂ）は図４に示す非塗布バイアホールと塗布バイアホールとの間の距離を説明するための図である。 図４に示す塗布バイアホールを決定する塗布バイアホール決定処理を示すフローチャートである。 第３実施形態に係るプリント基板の部分平面図である。 図７に示す非塗布バイアホールと塗布バイアホールとの間の距離を説明するための図である。 図７に示す塗布バイアホールを決定する塗布バイアホール決定処理を示すフローチャートである。 図７に示すプリント基板の一例を示す図であり、（ａ）及び（ｂ）は隣接する非塗布バイアホールとの間の距離が半田ブリッジ形成距離以下の塗布バイアホールの配置例を示す図であり、（ｃ）は境界線との間の距離が半田ボール形成距離以下の塗布バイアホールの配置例を示す図である。 （ａ）は比較例に係る実装構造におけるバイアホールへの半田の付着状態の一例を示す図であり、（ｂ）は本実施形態に係るプリント基板におけるバイアホールへの半田の付着状態の一例を示す図である。

以下の図面を参照して、本発明に係るプリント基板構造について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明との均等物に及ぶ点に留意されたい。本発明に係るプリント基板構造では、バイアホールは、ランドにソルダレジストが塗布されていない非塗布バイアホールと、ランドにソルダレジストが塗布された塗布バイアホールとを含む。隣接する非塗布バイアホールとの間の距離が、半田ブリッジが形成される距離以下であるバイアホールを選択的に塗布バイアホールとすることで、塗布バイアホールの数を最小限とし、バイアホール断線が発生する可能性を最小化する。

（第１実施形態に係るプリント基板構造）
図１（ａ）は第１実施形態に係るプリント基板の部分平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すプリント基板の部分断面図である。

プリント基板１は、第１面１１と、第１面１１と反対に位置する第２面１２とを有し、第１面１１から第２面１２に貫通した貫通孔１３の壁面が銅等の導電材１４で覆われた複数のバイアホール２０及び２１が形成される。また、バイアホールがプリント基板１の第１面１１と第２面１２に露出する部分には、導電材１４がバイアホールの開口の周囲をドーナツ状に囲んだランド１６が形成される。プリント基板１の第１面１１や第２面１２には、電子部品３０が半田によって半田付けされる。プリント基板１の第１面１１及び第２面１２のそれぞれは、ソルダレジスト１５が塗布される。プリント基板１では、非塗布バイアホール及び電子部品３０等の電子部品は、フロー方式またはディップ方式により半田付けされる。なお、本明細書では、フロー方式とは、半田槽に貯蔵された半田を噴流させて、この噴流で基板表面を洗うように半田付けする方式を指し、ディップ方式とは、半田槽に貯蔵された半田にプリント基板を浸漬させて半田付けを行う方式を指す。

複数のバイアホール２０〜２１は、ランド１６にソルダレジスト１５が塗布されていない非塗布バイアホール２０と、ランド１６にソルダレジスト１５が塗布された塗布バイアホール２１とを含む。塗布バイアホール２１には、エッチング溶剤等の残渣９０が残留することがある。

図２（ａ）は非塗布バイアホール２０と塗布バイアホール２１との間の距離を説明するための第１の図であり、図２（ｂ）は非塗布バイアホール２０と塗布バイアホール２１との間の距離を説明するための第２の図である。

プリント基板１では、塗布バイアホール２１と、塗布バイアホール２１に隣接する非塗布バイアホール２０との間の距離は、電子部品３０を半田付けする半田が半田ブリッジ１８を形成する半田ブリッジ形成距離Ｄ₁以下である。すなわち、隣接する非塗布バイアホール２０との間の距離が、半田ブリッジ形成距離Ｄ₁以下である場合に、そのバイアホールは、塗布バイアホール２１に選択される。言いかえれば、隣接するバイアホールの間隔がＤ₁以下である場合は、どちらか一方のバイアホールを非塗布バイアホール２０とし、他方を塗布バイアホール２１とする。一例では、隣接する非塗布バイアホール２０との間の距離が０．７５ｍｍ以下であるバイアホールは、塗布バイアホール２１に選択される。隣接するバイアホールの一方を塗布バイアホール２１とすることにより、バイアホール２１のランドには半田が付着せず、非塗布バイアホール２０のランドとの間で半田ブリッジが形成されることが防止される。

そして、この塗布バイアホール２１は、非塗布バイアホール２０のいずれかと電気的に並列接続されており、仮に塗布バイアホール２１の貫通穴に残留したエッチング溶剤等によってバイアホールが断線したとしても、並列接続されている非塗布バイアホール２０によって電気的接続が維持されるため、電子機器が動作不良に至る可能性は低く抑えられる。

より好適には、非塗布バイアホール２０と塗布バイアホール２１とはプリント基板の電源供給線ＶＤＤを構成するパターン部や接地線ＶＳＳを構成するパターン部に設けられる。電源供給線ＶＤＤや地線ＶＳＳを構成するパターン部はインピーダンスを低くしたり、より多くの電流容量を確保するために、多数のバイアホールが電気的に並列接続されて接地されることが多い。このような部分では、仮に一つ、または少数の塗布バイアホール２１に断線が生じたとしても、他の多数の非塗布バイアホール２０や断線していない塗布バイアホール２１によって、電気的接続が維持されるため、電子機器が動作不良に至る可能性はより低く抑えられる。

図３は、塗布バイアホール２１を決定する塗布バイアホール決定処理を示すフローチャートである。図３に示す処理は、不図示の基板設計装置（プリント基板設計ＣＡＤシステムなど）によってプリント基板に形成されるバイアホールのそれぞれについて実行される。

まず、基板設計装置は、プリント基板に形成されるバイアホールにフロー方式またはディップ方式により半田付けする可能性があるか否かを判定する（Ｓ１０１）。基板設計装置がプリント基板に形成されるバイアホールにフロー方式にまたはディップ方式より半田付けする可能性がないと判定する（Ｓ１０１−ＮＯ）と、処理は終了する。

基板設計装置は、バイアホールに半田付けする可能性があると判定する（Ｓ１０１−ＹＥＳ）と、半田付けするバイアホールから半田ブリッジが形成されるおそれがある半田ブリッジ形成距離Ｄ₁以下に隣接するバイアホールがあるか否かを判定する（Ｓ１０２）。基板設計装置が半田付けするバイアホールから半田ブリッジ形成距離Ｄ₁以下に隣接するバイアホールがないと判定する（Ｓ１０２−ＮＯ）と、処理は終了する。

基板設計装置は、半田ブリッジ形成距離Ｄ₁以下に隣接するバイアホールがあると判定する（Ｓ１０２−ＹＥＳ）と、半田ブリッジ形成距離Ｄ₁以下に隣接するバイアホールが非塗布バイアホール２０に電気的に並列接続されているか否かを判定する（Ｓ１０３）。基板設計装置は、半田ブリッジ形成距離Ｄ₁以下に隣接するバイアホールが非塗布バイアホール２０に電気的に並列接続されていると判定する（Ｓ１０３−ＹＥＳ）と、当該隣接するバイアホールを塗布バイアホール２１に決定する（Ｓ１０４）。

基板設計装置は、半田ブリッジ形成距離Ｄ₁以下に隣接するバイアホールが非塗布バイアホール２０に電気的に並列接続されていないと判定する（Ｓ１０３−ＮＯ）と、バイアホールの配置を見直す（Ｓ１０５）。一例では、基板設計装置は、非塗布バイアホール２０に並列接続されていないと判定されたバイアホールを、非塗布バイアホール２０から半田ブリッジ形成距離Ｄ₁より離隔して配置する。

（第２実施形態に係るプリント基板構造）
図４は、第２実施形態に係るプリント基板の部分平面図である。

プリント基板２は、電子部品３０に加えて金属部材３１が配置されることがプリント基板１と相違する。また、プリント基板２は、バイアホール２０〜２１に加えてバイアホール４１が形成されことがプリント基板１と相違する。金属部材３１及びバイアホール４１以外のプリント基板２の構成要素は、同一符号が付されたプリント基板１の構成要素と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

金属部材３１は、一例では放熱用のフィンや、プリント基板２上の部品を電気的にシールドするシールドケースであり、電子部品３０と同時に、フロー方式またはディップ方式によりプリント基板２の第１面１１に半田付けされる。また、金属部材３１は、電子部品３０とは別の工程であらかじめプリント基板２上に配置されていてもよい。

図５（ａ）はバイアホールのランドに半田ボールが形成される説明図であり、図５（ｂ）は金属部材３１と塗布バイアホール４１との間の距離を説明するための図である。

プリント基板２では、金属部材３１と塗布バイアホール４１との間の距離は、半田がバイアホールのランドに半田ボール１９を形成する半田ボール形成距離Ｄ_２以下である。すなわち、金属部材３１と塗布バイアホール４１との間の距離が、半田ボール形成距離Ｄ_２以下である場合にバイアホールは、塗布バイアホール４１に選択される。一例では、金属部材３１との間の距離が１．５ｍｍ以下である場合にバイアホールは、塗布バイアホール４１に選択される。金属部材３１は、熱容量が大きいため、金属部材３１との間の距離が半田ボール形成距離Ｄ_２以下のバイアホールは、電子部品３０等をフロー方式またはディップ方式により半田付けするときに、当該バイアホールのランドの温度が十分に上がりきらず、半田がランドになじまずに、半田ボールが形成されるおそれがある。金属部材３１との間の距離が半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールにソルダレジスタを塗布することで、半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールのランドに半田ボールが形成されることを防止することができる。

そして、当該塗布バイアホール４１は非塗布バイアホール２０のいずれかと、電気的に並列接続されており、仮に塗布バイアホール４１の貫通穴に残留したエッチング溶剤等によってバイアホールが断線したとしても、並列接続されている非塗布バイアホール２０によって電気的接続が維持されるため、電子機器が動作不良に至る可能性は低く抑えられること、より好適には、非塗布バイアホール２０と塗布バイアホール４１とはプリント基板の電源供給線ＶＤＤを構成するパターン部や接地線ＶＳＳを構成するパターン部に設けられることは第１実施形態と同様である。

図６は、塗布バイアホール４１を決定する塗布バイアホール決定処理を示すフローチャートである。図６に示す処理は、不図示の基板設計装置によってプリント基板に形成されるバイアホールのそれぞれについて、実行される。また、図６の処理は、第１実施形態の基板設計装置によって、図３に示す処理と連続して行われてもよい。

まず、基板設計装置は、金属部材３１との間の距離が、半田がフロー方式またはディップ方式によって半田付けされるときに半田ボールが形成されるおそれがある半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールがあるか否かを判定する（Ｓ２０１）。基板設計装置が、金属部材３１との間の距離が半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールがないと判定する（Ｓ２０１−ＮＯ）と、処理は終了する。

基板設計装置は、金属部材３１との間の距離が半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールがあると判定する（Ｓ２０１−ＹＥＳ）と、当該バイアホールが非塗布バイアホール２０に電気的に並列接続されているか否かを判定する（Ｓ２０２）。基板設計装置は、金属部材３１との間の距離が半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールが非塗布バイアホール２０に電気的に並列接続されていると判定する（Ｓ２０２−ＹＥＳ）と、当該バイアホールを塗布バイアホール４１に決定する（Ｓ２０３）。

基板設計装置は、金属部材３１との間の距離が半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールが非塗布バイアホール２０に電気的に並列接続されていないと判定する（Ｓ２０２−ＮＯ）と、バイアホールの配置を見直す（Ｓ２０４）。一例では、基板設計装置は、非塗布バイアホール２０に並列接続されていないと判定されたバイアホールを、金属部材３１から半田ボール形成距離Ｄ₂より離隔して配置する。

（第３実施形態に係るプリント基板構造）
図７は、第３実施形態に係るプリント基板の部分平面図である。

プリント基板３は、電子部品がフロー方式またはディップ方式により半田付けされる第１領域５１と、電子部品がリフロー方式により半田付けされる第２領域５２とを含むことがプリント基板１と相違する。リフロー方式は、プリント基板に半田ペーストを印刷し、印刷した半田ペーストの上に電子部品を配置した状態で加熱することで、半田付けする方式を指す。第１領域５１と第２領域５２との間には後述する境界線５０が存在し、好適には境界線５０を表す線がシルク印刷などで印刷される。プリント基板３は、電子部品３０に加えて、電子部品３２が配置されることがプリント基板１と相違する。また、プリント基板３は、バイアホール２０〜２１に加えてバイアホール６１が形成されことがプリント基板１と相違する。電子部品３２及びバイアホール６１以外のプリント基板３の構成要素は、同一符号が付されたプリント基板１の構成要素と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

電子部品３２は、リフロー方式により半田付けされて、第２領域５２に配置される。その後に、電子部品３１が、フロー方式またはディップ方式により半田付けされて、第１領域５１に配置される。リフロー方式は小型の部品を半田付けするのに適しており、フロー方式やディップ方式は大型の部品を半田付けするのに適しているため、このような工法をとることにより、一つのプリント基板に小型部品と大型部品を混在させて配置する場合に、それぞれに適したはんだ付け方法を採用することができる。そして、電子部品３１を、フロー方式またはディップ方式により半田付けして、第１領域５１に配置する際には、先にリフロー方式により半田付けされて、第２領域５２に配置されている電子部品３２が、フロー方式またはディップ方式の半田に洗われて脱落してしまわないように、第２領域５２は金属製のマスク治具で覆われて保護される。境界線５０はこの際に当該金属製のマスク治具がプリント基板３に接触する範囲を表す線である。

図８は、境界線５０と塗布バイアホール６１との間の距離を説明するための図である。

プリント基板３では、境界線５０と塗布バイアホール６１との間の距離は、電子部品３０を半田付けする半田が半田ボール１９を形成する半田ボール形成距離Ｄ_２以下である。すなわち、境界線５０と塗布バイアホール６１との間の距離が、半田ボール形成距離Ｄ_２以下である場合にバイアホールは、塗布バイアホール６１に選択される。一例では、境界線５０との間の距離が１．５ｍｍ以下である場合にバイアホールは、塗布バイアホール６１に選択される。先述したように、境界線５０は、電子部品３０等の第１領域５１に配置される電子部品をフロー方式またはディップ方式により半田付けするときに、金属製のマスク治具がプリント基板３に接触する範囲を表している。金属製のマスク治具は、熱容量が大きいため、境界線５０との間の距離が半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールは、電子部品３０等をフロー方式またはディップ方式により半田付けするときに、当該バイアホールのランドの温度が十分に上がりきらず、半田がランドになじまずに、ランド上に半田ボールが形成されるおそれがある。境界線５０との間の距離が半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールにソルダレジストを塗布することで、半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールのランドに半田ボールが形成されることを防止することができる。

そして、当該塗布バイアホール６１は非塗布バイアホール２０のいずれかと、電気的に並列接続されており、仮に塗布バイアホール６１の貫通穴に残留したエッチング溶剤等によってバイアホールが断線したとしても、並列接続されている非塗布バイアホール２０によって電気的接続が維持されるため、電子機器が動作不良に至る可能性は低く抑えられること、より好適には、非塗布バイアホール２０と塗布バイアホール６１とはプリント基板の電源供給線ＶＤＤを構成するパターン部や接地線ＶＳＳを構成するパターン部に設けられることは第１実施形態と同様である。

図９は、塗布バイアホール６１を決定する塗布バイアホール決定処理を示すフローチャートである。図９に示す処理は、不図示の基板設計装置によってプリント基板に形成されるバイアホールのそれぞれについて、実行される。また、図９の処理は、第１実施形態や第２実施形態の基板設計装置によって、図３や図６に示す処理と連続して行われてもよい。

まず、基板設計装置は、境界線５０との間の距離が、半田がフロー方式またはディップ方式によって半田付けされるときに半田ボールが形成されるおそれがある半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールがあるか否かを判定する（Ｓ３０１）。基板設計装置が、境界線５０との間の距離が半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールがないと判定する（Ｓ３０１−ＮＯ）と、処理は終了する。

基板設計装置は、境界線５０との間の距離が半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールがあると判定する（Ｓ３０１−ＹＥＳ）と、当該バイアホールが非塗布バイアホール２０に電気的に並列接続されているか否かを判定する（Ｓ３０２）。基板設計装置は、境界線５０との間の距離が半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールが非塗布バイアホール２０に電気的に並列接続されていると判定する（Ｓ３０２−ＹＥＳ）と、当該バイアホールを塗布バイアホール６１に決定する（Ｓ３０３）。

基板設計装置は、境界線５０との間の距離が半田ボール形成距離Ｄ_２以下であるバイアホールが非塗布バイアホール２０に電気的に並列接続されていないと判定する（Ｓ３０２−ＮＯ）と、バイアホールの配置を見直す（Ｓ３０３）。一例では、基板設計装置は、非塗布バイアホール２０に並列接続されていないと判定されたバイアホールを、境界線５０から半田ボール形成距離Ｄ₂より離隔して配置する。

なお、以上の説明では、第２領域５２に配置される電子部品３２は、リフロー方式により半田付けされるとしたが、第２領域５２に配置される電子部品３２の配置方法はこれに限られず、他の半田付け方法（フロー方式、ディップ方式）や、他の接合方法（導電ペースト等による接着）であっても構わない。つまり、第１領域５１をフロー方式またはディップ方式で半田付けする際に、すでに電子部品３２が配置されている第２領域５２に半田が侵入しないように、第２領域５２をマスク治具で保護する工法を採用する場合であれば、本実施形態のプリント基板構造を採用することが可能である。

図１０は以上、第一実施形態から第三実施形態で説明したプリント基板の一例を示す図であり、図１０（ａ）は塗布バイアホール２１の配置例を示す第１図であり、図１０（ｂ）は塗布バイアホール２１の配置例を示す第２図であり、図１０（ｃ）は塗布バイアホール６１の配置例を示す図である。図１０（ａ）において塗布バイアホール２１は四角印で示され、図１０（ｂ）において塗布バイアホール２１は丸印で示され、図１０（ｃ）において塗布バイアホール６１は三角印で示される。

図１０に示す例では、プリント基板は、ＦＲ−４（Flame Retardant Type 4）とも称されるガラスエポキシ基板である。プリント基板の厚さは１．６ｍｍであり、プリント基板に形成されるバイアホールの口径は０．３ｍｍである。フロー方式またはディップ方式によって電子部品を半田付けする半田は、Sn-3.0%Ag-0.5%Cu（スズ96.5％、銀3％、銅0.5％（鉛フリー）)である。

フロー方式またはディップ方式によって第１領域５１に半田付けするときに使用される半田槽内の半田の温度は、３２０℃±５℃である。フロー方式またはディップ方式により半田付けする半田付け時間は、電子部品の大きさ及び形状、並びに端子の太さ、材質及び形状等の条件に応じて温度上昇時間及びフィレット形成時間等が相違するものの、概ね６秒以下である。

図１０（ａ）において四角印で示される塗布バイアホール２１は、隣接する非塗布バイアホール２０との間の距離が０．７５ｍｍ以下であり且つ電源供給線ＶＤＤに接続されるバイアホールである。図１０（ｂ）において丸印で示される塗布バイアホール２１は、隣接する非塗布バイアホール２０との間の距離が０．７５ｍｍ以下であり且つ接地線ＶＳＳに接続されるバイアホールである。図１０（ｃ）において三角印で示される塗布バイアホール６１は、境界線５０との間の距離が１．５ｍｍ以下であり且つ接地線ＶＳＳに接続されるバイアホールである。

塗布バイアホール２１と非塗布バイアホール２０との間の距離並びに境界線５０と塗布バイアホール６１と間の距離は、種々の部品について半田付け時間を変化させた実験に基づいて決定された。半田付け時間の最小値は半田の接続強度が保証可能な最小時間であり、半田付け時間の上限値は６秒である。

（実施形態に係るプリント基板構造の作用効果）
実施形態に係るプリント基板構造では、隣接するバイアホールとの間の距離が半田ブリッジが形成される半田ブリッジ形成距離以下であり且つ半田付けされないバイアホールにソルダレジストが塗布される。実施形態に係るプリント基板構造では、隣接するバイアホールとの間の距離が半田ブリッジ形成距離以下であり且つ半田付けされないバイアホールにソルダレジストが塗布されるので、フロー方式またはディップ方式での半田付け時に半田ブリッジが形成されることを防止できる。

図１１（ａ）は比較例に係る実装構造におけるバイアホールへの半田の付着状態の一例を示す図であり、図１１（ｂ）は本実施形態に係るプリント基板におけるバイアホールへの半田の付着状態の一例を示す図である。図１１（ａ）に示す例では、半田付けされないバイアホールは、ソルダレジストは塗布されず、図１１（ｂ）に示す例では、プリント基板１〜３と同様に、非塗布バイアホール及び塗布バイアホールが配置される。

図１１（ａ）に示す例では、フロー方式またはディップ方式により半田付けするときに、ランドの露出部に半田が付着しているため、半田ブリッジや半田ボールが形成されるおそれがある。一方、図１１（ｂ）に示す例では、フロー方式またはディップ方式により半田付けするときに不要な半田の付着が発生しないため、半田ブリッジや半田ボールが形成されるおそれはない。

また、実施形態に係るプリント基板構造では、金属部材との間の距離が半田ボールが形成される半田ボール形成距離以下であり且つ半田付けされないバイアホールにソルダレジストが塗布される。実施形態に係るプリント基板構造では、金属部材との間の距離が半田ボール形成距離以下であり且つ半田付けされないバイアホールにソルダレジストが塗布されるので、フロー方式またはディップ方式での半田付け時にバイアホールのランド上に半田ボールが形成されることを防止できる。

また、実施形態に係るプリント基板構造では、リフロー方式で半田付けする領域との境界線との間の距離が半田ボールが形成される半田ボール形成距離以下であり且つ半田付けされないバイアホールにソルダレジストが塗布される。実施形態に係るプリント基板構造では、境界線との距離が半田ボール形成距離以下であり且つ半田付けされないバイアホールにソルダレジストが塗布されるので、フロー方式またはディップ方式での半田付け時にマスク治具の影響で半田ボールが形成されることを防止できる。

また、実施形態に係るプリント基板構造では、ソルダレジストが塗布される塗布バイアホールは、ソルダレジストが塗布されない非塗布バイアホールの何れかと電気的に並列に接続される。実施形態に係るプリント基板構造では、塗布バイアホールが非塗布バイアホールに接続されるので、塗布バイアホールの内部で断線が発生した場合でも、非塗布バイアホールを介して電気信号が送受信されるので、プリント基板が機能を喪失するおそれはない。

また、実施形態に係るプリント基板構造では、塗布バイアホールの何れかは、非塗布バイアホールに接続される電源電圧線に接続されるので、塗布バイアホールの内部で断線が発生した場合でも、非塗布バイアホールを介して電源電圧を供給可能である。

また、実施形態に係るプリント基板構造では、塗布バイアホールの何れかは、非塗布バイアホールに接続される接地線に接続されるので、塗布バイアホールの内部で断線が発生した場合でも、非塗布バイアホールを介して接地可能である。

プリント基板２にはバイアホール２０及び４１が配置され、プリント基板３にはバイアホール２０及び６１が配置されるが、実施形態に係るプリント基板では、バイアホール４１及び６１が配置されてもよい。

１〜３ プリント基板
１１ 第１面
１２ 第２面
１３ 貫通孔
１４ 導電材
１５ ソルダレジスト
１６ ランド
１７ 導電パターン
２０ 非塗布バイアホール
２１、４１、６１ 塗布バイアホール
３０、３２ 電子部品
３１ 金属部材
５０ 境界線
５１ 第１領域
５２ 第２領域

Claims (6)

1. プリント基板の複数の導電層間を導電接続する複数のバイアホールが形成され、
   前記複数のバイアホールは、ランドにソルダレジストが塗布された塗布バイアホールと、ランドにソルダレジストが塗布されていない非塗布バイアホールとを含み、
   前記塗布バイアホールは、前記プリント基板上の、半田ブリッジまたは半田ボールが発生する可能性が高い場所に配置され、かつ、少なくとも一つの非塗布バイアホールと電気的に並列接続されている、ことを特徴とするプリント基板構造。
2. 前記塗布バイアホールは、隣接するバイアホール間の距離が所定の距離以下である場所に配置され、前記隣接するバイアホールのうち一方が塗布バイアホールであり、他方が非塗布バイアホールである、請求項１に記載のプリント基板構造。
3. 前記塗布バイアホールは、前記プリント基板に配置される金属部材からの距離が所定の距離以下である場所に配置される、請求項１に記載のプリント基板構造。
4. 電子部品がフロー方式またはディップ方式により半田付けされる第１領域と、第１領域が半田付けされる際に、マスク治具によって半田から保護される第２領域とを含み、
   前記塗布バイアホールは、前記第１領域内であって、前記第２領域との境界からの距離が所定の距離以下である場所に配置される、請求項１に記載のプリント基板構造。
5. 前記塗布バイアホールは、前記プリント基板の電源電圧が供給される電源電圧パターン部に配置される、請求項１〜４に記載のプリント基板構造。
6. 前記塗布バイアホールは、前記プリント基板の接地される接地パターン部に接続される、請求項１〜４に記載のプリント基板構造。