JP2020170810A - 回路基板の製造方法および電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板の端面への実装部品の取付を容易にする。【解決手段】回路基板の端面に導体層を形成する導体層形成工程Ｓ１と、前記端面に形成された導体層に対して所定の関係となる位置に実装部品を取り外し可能に固定する実装部品固定工程Ｓ２と、前記実装部品と前記回路基板とを所定の位置関係に維持しながら前記実装部品を前記導体層に電気的に接続する実装部品接続工程Ｓ３とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板の製造方法および電子部品に関する。

本願に関連する技術が特許文献１、２に開示されている。
すなわち、スルーホール等の内面に互いに分割（電気的に絶縁）された導体層を形成する構成が開示されている。また、分割された導体層を形成しようとすると、めっきの付着を防止するためのレジスト剤を所定の分布で塗布する必要があり、レジスト剤の粘性等によって所望する分布での塗布が難しい場合があり、このような場合に対して、特許文献２に記載されたような、回路基板を貫通するドリル加工により、一体の導体層を複数に分割する技術が採用されている。
また本願に関連する特許文献３には、回路基板の一の辺の近くを貫通するスルーホールを前記辺に沿う切断線により切断して凹部を形成し、さらに、特許文献２に記載されたドリル加工を利用して導体層を分割し、この導体層を用いて電子部品を実装する技術が開示されている。

特開平０７−１０６７５３号公報 特開平０８−１３９４８９号公報 特開２００９−１５８８９２号公報 特開２０００−１１４７０１号公報

ところで、回路基板に実装される電子部品として、機器の動作状態を示すためのＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光部品がある。
この種の発光部品を実装しようとする場合、発光により表示したい、または表示すべき方向が回路基板の表または裏と垂直方向ではなく、水平方向、あるいは、端面と垂直方向にある場合が多々ある。このような場合は、必要に応じ、ＬＥＤ等が発した光をレンズなどを利用して照射方向を９０度変え、表示する向きを変更し所定の方向へ光を導くことが必要となる。

また、光の方向変更を目的としてレンズを使用することは、部品点数の増加、製造工程の複雑化をまねき、電子部品の製造コスト上昇の原因となる。
また回路基板の表裏両方の面に発光表示が必要な場合、回路基板のそれぞれの面にＬＥＤ等を設けることが必要となり、この場合も製造コストの上昇が避けられない。

そこで、回路基板の端面にＬＥＤ等の発光部品を取り付けることが考えられるが、特許文献１〜４に開示された技術によっては、回路基板の端面にＬＥＤ等の電子部品を配置し、これを回路基板の回路パターンに接続する具体的な製造方法は未だ開発されていない。

本発明は、回路基板の端面に回路パターンと接続された電子部品を効率的に実装することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、下記の構成を採用している。
回路基板の端面に導体層を形成する工程と、前記端面に形成された導体層に対して所定の関係となる位置に実装部品を取りはず可能に固定する工程と、前記実装部品と前記回路基板とを所定の位置関係に維持しながら前記実装部品を導体層に電気的に接続する工程とを有する回路基板の製造方法。

また本発明の第２の態様は、下記の構成を採用している。
表面の少なくとも一部に回路パターンを有する回路基板と、この回路基板の端面に実装された実装部品とを有し、前記実装部品は、前記回路基板の端面に形成されて前記回路パターンの一部に電気的に接続された導体層にはんだ付けされた電子部品。

本発明によれば、回路基板の端面の導体層に電子部品を接続、固定することができる。

本発明の第１の態様の最小構成を示す流れ図である。 本発明の第２の態様の最小構成を示す流れ図である。 本発明の一実施形態の製造方法の途中工程における回路基板の断面図である。 図３の工程の後の工程における回路基板の断面図である。 図４の工程の後の工程における回路基板の斜視図である。 図５の工程の後の工程における回路基板の斜視図、および側面図である。

本発明の最小構成にかかる回路基板の製造方法について図１を参照して説明する。
この製造方法は、回路基板の端面に導体層を形成する導体層形成工程Ｓ１と、前記端面に形成された導体層に対して所定の関係となる位置に実装部品を取り外し可能に固定する実装部品固定工程Ｓ２と、前記実装部品と前記回路基板とを所定の位置関係に維持しながら前記実装部品を前記導体層に電気的に接続する実装部品接続工程Ｓ３とを有する。

上記構成によれば、回路基板の端面に、実装部品を容易に取り付けることができる。

本発明の最小構成にかかる電子部品について、図２を参照して説明する。
この電子部品は、表面の少なくとも一部に回路パターン１を有する回路基板２と、この回路基板２の端面に実装された実装部品３とを有し、前記実装部品３は、前記回路基板２の端面に形成されて前記回路パターン１の一部に電気的に接続された導体にはんだ付けされたものであり、例えばＬＥＤを含む、ＳＭＤ（Surface Mount Device）である。

上記構成によれば、回路基板の端面に、実装部品を容易に取り付けることができる。

図３〜図６を参照して本発明の一実施形態を説明する。図３〜図６は、一実施形態の製造方法工程毎に、回路基板、回路パターン等の構成要素が形成され、あるいは除去された状態を示すものである。なお、図３〜図６において、図１、２と共通の構成には同一符号を付し、説明を簡略化する。

図３の符号２０は、回路基板である。図３の回路基板２０は、加工前の状態を示し、一の辺２１と直交する他の２辺（図示略）が、最終製品として求められる寸法より長く設定されている。すなわち、後述する切断により除去される部分を見込んで長目の寸法に設定されている。

前記回路基板２０の表面には、薄膜金属等により構成された回路パターン１Ａ、１Ｂが形成されている。また、前記回路基板２０の前記一の辺２１より僅かに内側の位置には、該回路基板２０を厚さ方向に貫通する長孔状の開口部２２が形成されている。この開口部２２の周囲には、これを囲むように、前記回路パターン１Ａ、１Ｂが敷設されている。また、前記開口部２２が形成された後、その内周には、導体金属により、めっき層１１が形成されている。

図３に示す各部が形成された回路基板２０には、図４に符号Ｄを付す円で示す３つの領域に、それぞれドリルによる貫通孔が形成される。符号Ｄで示す円で囲まれた領域をドリル加工部２３と称す。さらに、前記回路基板２０は、図４に破線で示す切断線Ｃに沿って切断され、前記一の辺２１およびその内側の一部の領域が取り除かれる。

前記回路基板２が前記一の辺２１の内側で切断線Ｃに沿って切断された結果、図５に示すように、元の回路基板２０における切断線Ｃより内側の領域から構成された回路基板２０Ａへ加工されたことになる。ここで、図４の開口部２２であった領域は、新たな一の辺２１Ａから内側に窪んだ凹部２２Ａとなる。また凹部２２Ａの内面は、前記めっき層１１がドリル加工部により一部はぎ取られた状態で残存している。ここで、実装部品３の接点とはんだ付けされる部分に対応するめっき層１１の一部としての導体層４をパッドと称することとする。

さらに、図５に示すように、前記回路基板２０Ａの表面に、レジストソルダー１２を塗布する。このレジストソルダー１２は、後工程で行われるクリームはんだをリフロー処理する際、溶融状態のはんだが意図しない領域へ拡散することを妨げるもので、電気的に導通させるべきでない回路パターンの間に塗布（印刷）される。

図６に示すように、クレームはんだ１３を回路パターン１Ａ、１Ｂの前記パッド４に近い領域に印刷する。

一方、前記回路基板２０Ａの下面には、支え板３０が配置される。この支え板３０の表面には、例えば、回路基板２０Ａとの定着性を高めるための粘着剤層が形成され、前記凹部２２Ａの下面を塞ぐように配置される。また前記支え板３０上には、実装部品３がその接続端子）（電極）が前記導体層４に接触する位置で配置される。なお図６（ｂ）は、便宜上実装部品３と支え板３０との間に隙間を表現したが、実装部品３は、支え板３０上に接触した状態で配置されている。

このようにして、クリームはんだ１３を塗布し、支え板３０上に回路基板２０Ａと実装部品３とを配置した状態で、これらを一括してリフロー処理（リフロー炉中に所定時間置く処理）することにより、クリームはんだ１３に含まれるはんだが溶融して導体層４（図６（ｂ）では回路パターン１Ａに接続された導体層４と、回路パターン１Ｂに接続された導体層４との二つ）に前記実装部品３の接続端子をはんだ付けする。この一実施形態では、支え板３０の表面に粘着剤を塗布しているので、実装部品３が回路基板２０Ａに対して、取り外し可能に固定されているため、液化したはんだの表面張力による実装部品３のずれを防止し、実装部品３を良好な取り付け精度で位置決め、固定することができる。なお支え板３０の表面の粘着剤を省略して、支え板３０を単に凹部２２Ａの底板として利用し、単に実装部品３を載置して位置決めしても良い。

上記各工程で行われる処理の結果、回路基板２０Ａの端面に実装部品３が固定されるとともに、回路基板２０Ａ表面の回路パターン１Ａ、１Ｂに実装部品３が電気的に接続される。

以上、一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明は、端面に実装部品を有する回路基板に利用することができる。

１、１Ａ、１Ｂ 回路パターン
２ 回路基板
３ 実装部品
４ 導体層（パッド）
１１ めっき層
１２ レジストソルダー
１３ クリームはんだ
２０、２０Ａ 回路基板
２１ 一の辺
２２ 開口部
２２Ａ 凹部
２３ ドリル加工部
３０ 支え板
Ｃ 切断線
Ｄ ドリル加工部

Claims (8)

1. 回路基板の端面に導体層を形成する工程と、
   前記端面に形成された導体層に対して所定の関係となる位置に実装部品を取り外し可能に固定する工程と、
   前記実装部品と前記回路基板とを所定の位置関係に維持しながら前記実装部品を前記導体層に電気的に接続する工程と、
   を有する回路基板の製造方法。
2. 前記端面は、前記回路基板を貫通する開口部を形成する工程と、この開口部を通る切断線によって前記回路基板を切断する工程とによって形成された前記回路基板の内側に窪む凹部の内面である、
   請求項１に記載の回路基板の製造方法。
3. 前記端面に形成された導体層は、前記回路基板に貫通孔を形成する工程により、前記端面を覆う導体層の一部を取り除くことにより形成された、
   請求項１または２のいずれか１項に記載の回路基板の製造方法。
4. 前記回路基板と前記実装部品とを共通の基板に仮接着することにより、これらを所定の位置関係位置決めすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回路基板の製造方法。
5. 前記実装部品と導体層とがはんだ付けされることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回路基板の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の回路基板の製造方法により回路基板に取り付けられた一の実装部品と、前記回路基板の上面、下面、中間層の少なくともいずれかに実装された他の実装部品と、
   を有する電子部品。
7. 表面の少なくとも一部に回路パターンを有する回路基板と、
   この回路基板の端面に実装された実装部品と、
   を有し、
   前記実装部品は、前記回路基板の端面に形成されて前記回路パターンに電気的に接続された導体層にはんだ付けされた、
   電子部品。
8. 前記実装部品は、前記導体層から電源の供給を受けて発光する発光体である
   請求項７に記載の電子部品。

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