JP2022142490A - 挿入実装型部品、回路基板の製造方法および回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】スルーホールに挿入された挿入実装型部品のリードとスルーホール間に、十分な量の接合部材を供給し、リードとスルーホールの接合部におけるはんだ付け不良を抑制することで、信頼性の高い回路基板を得ることを目的とする。【解決手段】フラックス入りのはんだを用いて、貫通孔を形成するように円環形状に加工された外付け状接合部材４が、リード３を貫通孔に貫通させ、リード３の根元部において電子部品２の表面部に保持部材５により保持するように設けられた挿入実装型部品１を用いる。また、プリント配線基板１０に、表面実装部品と挿入実装型部品１を実装する回路基板１００の製造方法において、挿入実装型部品１を用いることにより、プリント配線基板１０に設けられたスルーホール１４とリード３の接合に必要な十分な量の接合部材１６を供給し、信頼性の高い回路基板１００を得ることができる。【選択図】図１

Description

本開示は、挿入実装型部品、挿入実装型部品を用いた回路基板の製造方法、およびそれらを用いて製造された回路基板に関するものである。

プリント基板に実装される電子部品として、たとえば、表面実装部品や挿入実装型部品がある。表面実装部品は、プリント基板の両面に実装される。また、挿入実装型部品は、プリント基板に設けられたスルーホールに、電子部品のリード端子を挿入した後に、フローはんだ付けを用いて実装される。さらに、同一のプリント基板に、挿入実装型部品の他に、表面実装部品が実装されることがある。しかし、表面実装部品の耐熱温度は、フローはんだ付け時において部品が加熱される温度以下である。そのため、表面実装部品はフローはんだ付けを用いると、熱によるダメージを受けやすい。そこで、表面実装部品を搭載した状態ではんだ付けを行う手法として、スルーホールリフロー（ＴＨＲ）を用いたはんだ付け（ＴＨＲ実装）が知られている。

ＴＨＲ実装では、プリント基板の上にメタルマスクを置き、その上からはんだとフラックスを含むはんだペーストをスキージで塗布する。続いて、挿入実装型部品のリードをスルーホールに挿入した後、プリント基板を高温の炉に導入し、はんだを溶融させる。ここで、プリント基板の厚さが厚い場合や、挿入実装型部品の熱容量が大きい場合、スルーホール内で温度分布が生じることがある。この場合、スルーホール内に、はんだが十分に入り込まなかったり、はんだが偏ったり、ボイドが発生することがある。これにより、挿入実装型部品の接合強度バラツキが生じ易くなる。

そこで、はんだが塗布されたプリント基板において、スルーホールに挿入された挿入実装型部品のリードの先端に、リードを加熱する熱源と、熱源を振動させる振動機構を備えたはんだ付け装置を用いることが知られている（たとえば、文献１を参照）。

特開２０１４－３６１７６号公報

特許文献１のはんだ付け装置を用いた場合、スルーホールに挿入された挿入実装型部品のリードとスルーホールの間に、はんだが侵入しやすくなる。そのため、はんだの偏りや、ボイドの発生が抑制されることが記載されている。しかし、メタルマスクを用いてはんだペーストを塗布する手法では、スルーホール内へ接合に必要な十分な量のはんだを供給することができない場合がある。これにより、スルーホールとリードの接合部において、はんだ付け不良が発生し、信頼性の高い回路基板を得ることができない課題があった。

本開示は、上記した課題に着目してなされたものである。フラックス入りのはんだにより形成された外付け接合部材を、電子部品におけるリードの根元部に設けた挿入実装型部品を用いることで、はんだ量不足に起因するはんだ付け不良の発生を抑制し、信頼性の高い回路基板を得ることを目的とする。

本開示に係る挿入実装型部品は、第１の電子部品と、第１の電子部品に接続されたリードと、リードを囲い、リードの根元部に配置された第１接合部材と、第１の電子部品の表面部に設けられ、第１接合部材を保持する保持部材とを備えることを特徴とするものである。

本開示に係る回路基板は、第１面および第１面に対向する第２面を備えるプリント配線基板と、第１面から第２面に貫通するように設けられ、第１面に沿う任意の方向において３個以上のスルーホールが並んで配置されたスルーホール群と、第１面に設けられた電極パッドと、３本以上のリードが並ぶリード群が接続された第１の電子部品と、第１面に設けられた電極パッドに接合された第２の電子部品とを備え、第１の電子部品は、スルーホール群の各々のスルーホールに、リード群の各々のリードを挿入し、スルーホールとリードが接合部材により接合されており、第１面に沿う任意の方向において、両端部におけるリードとスルーホールを接合する接合部材の各々の量は、両端部以外のリードとスルーホールを接合する接合部材の各々の量よりも多いことを特徴とするものである。

本開示における挿入実装型部品、および、挿入実装型部品を用いた製造方法により、はんだ付け不良が発生することを抑制し、信頼性の高い回路基板を得ることができる。

実施の形態１に係る、挿入実装型部品１の構成を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る、回路基板１００の構成を示す概略断面図である。 実施の形態１の回路基板１００の製造方法に係る、第１ステップを示す概略断面図である。 実施の形態１の回路基板１００の製造方法に係る、第２ステップを示す概略断面図である。 実施の形態１の回路基板１００の製造方法に係る、第３ステップを示す概略断面図である。 実施の形態１の変形例の回路基板１００Ａの製造方法に係る、第１ステップを示す概略断面図である。 実施の形態１の変形例の回路基板１００Ａの製造方法に係る、第２ステップを示す概略断面図である。 実施の形態１の変形例の回路基板１００Ａの製造方法に係る、第３ステップを示す概略断面図である。 実施の形態２に係る、挿入実装型部品４０の構成を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る、回路基板２００の構成を示す概略断面図である。 実施の形態２の回路基板２００の製造方法に係る、第１ステップを示す概略断面図である。 実施の形態２の回路基板２００の製造方法に係る、第２ステップを示す概略断面図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る挿入実装型部品１の構成を示す概略断面図である。ここで、挿入実装型部品１は、電子部品２、リード３、第１接合部材である外付け接合部材４および保持部材５を含む。電子部品２は、たとえば、樹脂でモールドされたスイッチング素子、容量素子、コネクタ、集積回路（ＩＣ）などである。リード３は、銅やアルミニウムを含む材料からなる導電端子であり、電子部品２に接続されている。ここでは、例として、挿入実装型部品１のリード３が、任意の方向において２本並ぶ構成について説明しているが、これに限らず、任意の方向において、リード３が１本の構成または３本以上のリード３が並ぶ構成でもよい。

外付け接合部材４は、たとえば、貫通孔を形成するように円環形状に加工された、フラックス入りはんだである。言い換えると、外付け接合部材４は、貫通孔を形成するように加工された円環形状を有する、フラックス入りはんだである。しかし、これに限定されず、貫通孔を形成するように角柱状に加工された、フラックス入りはんだでもよい。さらに、外付け接合部材４は、リード３の周囲を囲むように配置された接合部材であり、リード３の周囲に沿う方向において、はんだが途切れている途切れ部が形成されていてもよい。

フラックス入りはんだを用いることで、はんだ付け時に、酸化物を除去し、はんだ付けの接合を加速することができる。実施の形態１に係る挿入実装型部品１では、外付け接合部材４の貫通孔にリード３を挿入し、リード３における電子部品２の近傍である根元部に外付け接合部材４が配置される。また、外付け接合部材４は、挿入実装型部品１のすべてのリード３に配置されてもよいし、任意のリード３に配置されてもよい。外付け接合部材４は、保持部材５により、電子部品２の表面部に保持される。

ここで、外付け接合部材４には、高耐久性を有するはんだ材料を用いるとよい。たとえば、Ｓｎ－３．０Ａｇ－０．５Ｃｕ、Ｓｎ－３．９Ａｇ－０．６Ｃｕ－３．０Ｓｂ、Ｓｎ－５．０Ｓｂ、Ｓｎ－１０Ｓｂ、Ｓｎ－０．７Ｃｕ－Ｎｉ－Ｐなどを用いるとよい。ただし、これに限るものでなく、その他、Ｓｎ－Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ－Ａｇ系はんだ、Ｓｎ－Ｚｎ系はんだ、Ｓｎ－Ｓｂ系はんだを用いてもよい。また、外付け接合部材４の貫通孔の内径は、リード３の直径または対角長以上である。さらに、外付け接合部材４の貫通孔に沿う方向における長さ、言い換えると貫通孔が延伸する方向における長さは、０．４ｍｍから１．０ｍｍである。

保持部材５には、はんだ付け工程に対する耐熱性を有する接着剤、またはフラックスが用いられる。ここで、接着剤は、周知の接着剤を構成する任意の材料からなる接着剤でよいが、たとえば、エポキシ系樹脂接着剤である。また、フラックスを用いた場合、外付け接合部材４を保持することに加えて、はんだ付け時における、はんだの濡れ性を向上することができる。

図２は、実施の形態１に係る挿入実装型部品１を用いて製造した回路基板１００の概略断面図である。回路基板１００は、プリント配線基板１０に第１の電子部品である電子部品２が実装されている。さらに、プリント配線基板１０の第１面１１に、第２の電子部品である電子部品２０、および、第３の電子部品である電子部品２１が実装されている。ここで、電子部品２０および電子部品２１は、たとえば、容量素子であるセラミックコンデンサである。ただ、これに限らず、電子部品２０および電子部品２１の各々は、スイッチング素子、抵抗素子、インダクタ、またはＩＣであってもよい。

プリント配線基板１０には、プリント配線基板１０の第１面１１から第１面１１と対向する第２面１２まで貫通する孔からなる、複数のスルーホール１４が形成されている。ここで、スルーホール１４は、第１面１１から第２面１２に亘って、孔の内壁を覆うように形成されたスルーホール電極１５を含む。さらに、プリント配線基板１０の第１面１１には、複数の電極パッド１３が設けられている。また、図示は省略するが、第１面１１または第２面１２、もしくは第１面１１および第２面１２に設けられた配線により、電極パッド１３およびスルーホール１４の各々は、他の電極パッド１３や、他のスルーホール１４と接続されている。

回路基板１００では、挿入実装型部品１のリード３がスルーホール１４に挿入された構成において、リード３とスルーホール１４が接合部材１６により接合されている。また、電子部品２０および電子部品２１の各々の電極が、プリント配線基板１０の第１面１１に設けられた複数の電極パッド１３に、接合部材１６を用いて接合されている。ここで、接合部材１６は、はんだを含む。プリント配線基板１０は、ガラスコンポジット基板（ＣＥＭ－３）である。また、これに限らず、ガラスエポキシ基板（ＦＲ４）や紙フェノール基板（ＦＲ1，２）であってもよい。

次に、図３から図５を用いて、実施の形態１に係る回路基板１００の製造方法について説明する。回路基板１００の製造方法は、第１ステップから第３ステップを含む。図３は、実施の形態１に係る回路基板１００の製造方法の第１ステップを示している。第１ステップでは、複数の電極パッド１３および複数のスルーホール１４を備えるプリント配線基板１０の第１面１１において、電極パッド１３およびスルーホール１４の表面に接合部材であるソルダペースト１７を塗布する。

スルーホール１４について具体的に説明すると、スルーホール１４の一部であるスルーホール電極１５であって、第１面１１に形成されたスルーホール電極１５の一部の表面にソルダペースト１７を塗布する。すなわち、第１面１１におけるスルーホール１４の表面にソルダペースト１７を塗布する。ここで、ソルダペースト１７とは、微細なはんだ粉末をフラックスと混練させたものである。

ここで、ソルダペースト１７を塗布する方法として、たとえば、メタルマスクを用いたスクリーン印刷が用いられる。メタルマスクは、たとえば、０．１ｍｍから０．２ｍｍの厚さの金属板に、プリント配線基板１０に設けられた電極パッド１３やスルーホール１４に対応する箇所に穴を設けたものである。メタルマスクを、プリント配線基板１０の第１面１１に配置し、スキージなどを用いて、メタルマスク上にソルダペースト１７を塗り拡げる。これにより、電極パッド１３の表面およびスルーホール１４に含まれるスルーホール電極１５の第１面側の表面に、０．１ｍｍから０．２ｍｍの厚さのソルダペースト１７を塗布することができる。

図４は、実施の形態１に係る回路基板１００の製造方法の第２ステップを示している。第２ステップでは、ソルダペースト１７が塗布された複数の電極パッド１３に、電子部品２０および電子部品２１を配置する。また、ソルダペースト１７が塗布された複数のスルーホール１４に、挿入実装型部品１を配置する。ここで、挿入実装型部品１は、スルーホール１４にリード３を挿入するように配置される。

図５は、実施の形態１に係る回路基板１００の製造方法の第３ステップを示している。第３ステップは、加熱工程であるリフロー工程であり、電子部品２０、電子部品２１および挿入実装型部品１が配置されたプリント配線基板１０を加熱し、ソルダペースト１７および外付け接合部材４を溶融させる。

図５は、例として、リフロー炉である加熱炉３０内を、挿入実装型部品１、電子部品２０および電子部品２１が配置されたプリント配線基板１０をベルトコンベア３１で搬送し、外付け接合部材４やソルダペースト１７を溶融させる、リフロー工程を示している。ここで、加熱炉３０内の温度は、外付け接合部材４やソルダペースト１７が溶融する温度に調整されている。

これにより、複数のリード３の各々と複数のスルーホール１４の各々を、さらには、電子部品２０および電子部品２１の各々の電極と複数の電極パッド１３を、外付け接合部材４、ソルダペースト１７または外付け接合部材４およびソルダペースト１７が溶融されて形成された接合部材１６により接合する。これにより、図２に示す、実施の形態１の回路基板１００が形成される。

次に、実施の形態１に係る挿入実装型部品１、形態１に係る回路基板１００、および、実施の形態１に係る回路基板１００の製造方法の効果について説明する。一般的に、プリント配線基板１０に塗布されるソルダペースト１７の厚さは、０．１ｍｍから０．２ｍｍである。これは、表面実装部品である電子部品２０および電子部品２１の各々の電極と電極パッド１３を、接合するため設定された接合部材量を供給するためのソルダペースト１７の厚さである。

しかし、ソルダペースト１７のみでは、リード３とスルーホール１４の接合に必要な接合部材量として不足する可能性がある。リード３とスルーホール１４を接合する接合部材量が不足する場合、接合部の機械強度が低下し、回路基板１００に与えられた熱により発生する応力や、ひずみにより疲労破壊に至る可能性がある。

そこで、実施形態１に係る回路基板１００の製造方法において、実施の形態１に係る挿入実装型部品１を用いることで、ソルダペースト１７のみでは接合部材量が不足する場合においても、外付け接合部材４により、リード３とスルーホール１４の接合に必要な十分な接合部材量を容易に供給することができる。また、リードの周囲を囲むように設けられた外付け接合部材４を用いることで、スルーホール１４内における接合部材１６の偏りを抑制することができる。

このように、実施の形態１に係る挿入実装型部品１、および、挿入実装型部品１を用いた実施の形態１に係る回路基板１００の製造方法を用いることにより、はんだ付け不良が発生することを抑制し、信頼性の高い回路基板１００を得ることができる。

実施の形態１の変形例．
次に、実施の形態１の変形例に係る回路基板１００Ａ、および、実施の形態１の変形例に係る回路基板１００Ａの製造方法について説明する。なお、実施の形態１の変形例においては、実施の形態１との構成の異なる部分のみを説明する。また、実施の形態１と同一または対応する構成については、同一の図番号を用い、その説明を省略する。なお、回路基板１００Ａは、実施の形態１の回路基板１００と製造方法が異なる。これにより、回路基板１００Ａは回路基板１００に対して、接合部材１６の量や形状が異なる可能性がある。ここでは、回路基板１００Ａの図示は省略する。

図６から図８を用いて、実施の形態１の変形例に係る回路基板１００Ａの製造方法について説明する。回路基板１００Ａの製造方法は、第１ステップから第３ステップを含む。図６は、実施の形態１の変形例に係る、回路基板１００Ａの製造方法の第１ステップを示している。第１ステップでは、複数の電極パッド１３および複数のスルーホール１４を備えるプリント配線基板１０の第１面１１において、複数の電極パッド１３に、電子部品２０および電子部品２１が実装されている。

ここで、電子部品２０および電子部品２１の実装方法は、たとえば、プリント配線基板１０の第１面１１において、メタルマスクを用いてソルダペースト１７を複数の電極パッド１３の表面に塗布する。この際、スルーホール１４の表面には、ソルダペースト１７を塗布しない。その後、電子部品２０および電子部品２１を電極パッド１３に配置し、加熱炉などを用いてソルダペースト１７を溶融させる。これにより、電子部品２０および電子部品２１の各々の電極と、複数の電極パッド１３を接合部材１６により接合する。

図７は、実施の形態１の変形例に係る、回路基板１００Ａの製造方法の第２ステップを示している。第２ステップでは、プリント配線基板１０の第１面１１において、スルーホール１４に、挿入実装型部品１を配置する。挿入実装型部品１は、スルーホール１４にリード３を挿入する。ここで、実施の形態１の変形例に係る挿入実装型部品１に設けられた外付け接合部材４は、スルーホール１４に挿入するすべてのリード３に配置される。

ここでは、挿入実装型部品１のリード３が、任意の方向において２本並ぶ場合において説明しているが、これに限らず、任意の方向において、リード３が１本の構成または３本以上のリード３が並ぶ構成でもよい。さらに、実施の形態１の変形例に係る外付け接合部材４の貫通孔に沿う方向、言い換えると貫通孔が延伸する方向における長さは、実施の形態１に係る挿入実装型部品１に設けられた外付け接合部材４と同じでも良いし、長くてもよい。

図８は、実施の形態１の変形例に係る回路基板１００Ａの製造方法の第３ステップを示している。第３ステップでは、挿入実装型部品１および挿入実装型部品１の周辺を局所的に加熱し、外付け接合部材４を溶融させる。ここで、挿入実装型部品１の周辺とは、プリント配線基板１０において、挿入実装型部品１と隣接する電子部品である、たとえば、電子部品２０および電子部品２１よりも挿入実装型部品１に近い領域である。

これにより、挿入実装型部品１のリード３とスルーホール１４を、接合部材１６により接合する。ここで、プリント配線基板１０を局所的に加熱する方法として、たとえば、加熱する領域より小さいサイズの開口を有するノズル３２から熱風３３を噴出可能な装置を用いて、プリント配線基板１０の第２面側から加熱する。これにより、実施の形態１の変形例に係る回路基板１００Ａが形成される。

次に、実施の形態１の変形例に係る回路基板１００Ａの製造方法の効果について説明する。実施の形態１の変形例に係る回路基板１００Ａの製造方法では、電子部品２を、表面実装部品である、電子部品２０および電子部品２１とは異なるステップにおいて実装する。また、電子部品２の実装には、挿入実装型部品１を用い、挿入実装型部品１およびプリント配線基板１０を局所的に加熱する方法を用いる。

これらにより、挿入実装型部品１の熱容量が大きく、実施の形態１に示したようなリフロー工程による電子部品２の実装が難しい場合でも、電子部品２のプリント配線基板１０への個別の実装が可能である。また、電子部品２の耐熱温度が、たとえば、電子部品２０や電子部品２１よりも低い場合においても、個別の実装が可能である。また、プリント配線基板１０の第1面１１におけるスルーホール１４の表面には、ソルダペーストを塗布しない。これにより、リード３とスルーホール１４の接合に必要な接合部材量を、外付け接合部材４により高精度に制御が可能である。

さらに、局所的な加熱が可能であることから、たとえば、電子部品２と電子部品２０および電子部品２１とのスペースを小さくすることができる。これにより、電子部品配置に係る設計制約を緩和することができるため、実装密度が高く、小型化した回路基板１００Ａを得ることができる。

以上のように、実施の形態１の変形例に係る回路基板１００Ａの製造方法を用いることにより、リード３とスルーホール１４の接合に必要な十分な接合部材量を供給することができる。これにより、はんだ付け不良が発生することを抑制し、信頼性の高い回路基板１００Ａを得ることができる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係る挿入実装型部品４０、実施の形態２に係る回路基板２００、および、実施の形態２に係る回路基板２００の製造方法について説明する。なお、実施の形態２においては、実施の形態１との構成の異なる部分のみを説明する。また、実施の形態１と同一または対応する構成については、同一の図番号を用い、その説明を省略する。

図９は、実施の形態２に係る挿入実装型部品４０の構成を示す概略断面図である。ここで、挿入実装型部品４０は、電子部品６、リード７、外付け接合部材４および保持部材５を含む。電子部品６は、たとえば、樹脂でモールドされたスイッチング素子、容量素子、コネクタ、集積回路（ＩＣ）などである。ここで、リード７は、銅やアルミニウムを含む材料からなる導電端子であり、電子部品６に接続されている。

図９に示すように、挿入実装型部品４０は、例として、電子部品６の任意の方向において、５本のリード７を備えている。また、それら５本のリード７における両端のリード７に、外付け接合部材４が設けられている。外付け接合部材４は、貫通孔にリード７を挿入され、リード３における電子部品６の近傍である根元部に外付け接合部材４が配置される。さらに、外付け接合部材４は、保持部材５により、電子部品６の表面部に保持される。ここで、リード７の本数は、任意の方向において５本並ぶ場合において説明したが、任意の方向において３本以上のリード７が並ぶ場合、その両端部に外付け接合部材４が配置される。

図１０は、実施の形態２に係る挿入実装型部品４０を用いて製造した回路基板２００の概略断面図である。回路基板２００は、プリント配線基板１０Ａの第１面１１Ａに、第１の電子部品である電子部品６、第２の電子部品である電子部品２０、および、第３の電子部品である電子部品２１が実装されている。ここで、電子部品６は、たとえば、樹脂でモールドされたスイッチング素子、容量素子、コネクタ、集積回路（ＩＣ）などである。電子部品２０および電子部品２１は、たとえば、容量素子であるセラミックコンデンサである。これに限らず、電子部品２０および電子部品２１は、スイッチング素子、抵抗素子、インダクタおよびＩＣであってもよい。

プリント配線基板１０Ａには、プリント配線基板１０Ａの第１面１１Ａから、第１面１１Ａと対向する第２面１２Ａまで貫通する孔からなる、複数のスルーホール１４Ａが形成されている。ここで、スルーホール１４Ａは、第１面１１Ａから第２面１２Ａに亘って、孔の内壁を覆うように形成されたスルーホール電極１５Ａを含む。さらに、プリント配線基板１０Ａの第１面１１Ａには、複数の電極パッド１３Ａが設けられている。また、図示は省略するが、第１面１１Ａまたは第２面１２Ａ、もしくは第１面１１Ａおよび第２面１２Ａに設けられた配線により、電極パッド１３Ａおよびスルーホール１４Ａの各々は、他の電極パッド１３Ａや、他のスルーホール１４Ａなどと接続されている。

回路基板２００では、挿入実装型部品４０のリード７がスルーホール１４Ａに挿入された構成において、リード７とスルーホール１４Ａが接合部材１６により接合されている。また、電子部品２０および電子部品２１の各々の電極が、プリント配線基板１０Ａの第１面１１Ａに形成された複数の電極パッド１３Ａに、接合部材１６を用いて接合されている。ここで、図１０に示すように、回路基板２００では、電子部品６の任意の方向に並んで配置された５本のリード７において、両端部のリード７とスルーホール１４Ａとの接合部にある接合部材１６の量は、両端部以外のリード７とスルーホール１４Ａとの接合部にある接合部材１６の量よりも多い。

ここで、リード７の本数が５本、スルーホールの個数が５個の場合について説明したが、これに限定しない。３本以上のリード７からなるリード群が接続された電子部品６と、第１面１１Ａに沿う任意の方向に３個以上のスルーホール１４Ａが並んで配置されたスルーホール群を備えるプリント配線基板１０Ａの場合も同様である。スルーホール群の各々のスルーホール１４Ａに、リード群の各々のリード７を挿入し、スルーホール１４Ａとリード７が接合部材１６により接合されており、その両端部におけるリード７とスルーホール１４Ａとの接合部にある接合部材１６の量は、両端部以外のリード７とスルーホール１４Ａとの接合部にある接合部材１６の量よりも多い。

次に、図１１および図１２を用いて、実施の形態２に係る回路基板２００の製造方法について説明する。回路基板２００の製造方法は、第１ステップから第３ステップを含む。図１０は、実施の形態２に係る回路基板２００の製造方法の第１ステップを示している。第１ステップでは、複数の電極パッド１３Ａおよび複数のスルーホール１４Ａを備えるプリント配線基板１０Ａの第１面１１Ａにおいて、電極パッド１３Ａおよびスルーホール１４Ａの表面にソルダペースト１７を塗布する。

図１１では、任意の方向において５個のスルーホールが並んで形成されている場合において、第１面１１Ａにおけるその両端のスルーホールの表面には、ソルダペースト１７を塗布しない例を示した。これにより、外付け接合部材４によりリード７とスルーホール１４Ａの接合部における接合部材１６の量を、容易に制御可能である。しかし、これに限らず、すべてのスルーホールの表面に、ソルダペースト１７を塗布してもよい。また、任意の方向において５個のスルーホールが並んで形成された場合について説明したが、任意の方向においてスルーホール１４Ａが３個以上並ぶ場合においても同様である。

図１２は、実施の形態２に係る回路基板２００の製造方法の第２ステップを示している。第２ステップでは、ソルダペースト１７が塗布された複数の電極パッド１３Ａに、電子部品２０および電子部品２１を配置する。また、複数のスルーホール１４Ａに、挿入実装型部品４０を配置する。この際、挿入実装型部品４０のリード７が、スルーホール１４Ａに挿入されるように配置される。

ここで、実施の形態２に係る挿入実装型部品４０は、任意の方向に並ぶ５本のリード７において、その両端のリード７に外付け接合部材４が設けられている。そのため、ソルダペースト１７が塗布されていないスルーホール１４Ａに、外付け接合部材４を介して電子部品６が配置される。

次に、実施の形態２に係る回路基板２００の製造方法の第３ステップとして、リフロー工程を実施する。リフロー工程については、実施の形態１と同様であるため、詳細な説明は省略する。ここで、リード７とスルーホール１４Ａ、電子部品２０および電子部品２１の各々の電極と電極パッド１３Ａを、接合部材１６により接合する。これにより、実施の形態２に係る回路基板２００が形成される。

次に、実施の形態２に係る挿入実装型部品４０、実施の形態２に係る回路基板２００、および、実施の形態２に係る回路基板２００の製造方法の効果について説明する。一般的に、任意の方向に並ぶリード７の数が多くなると、プリント配線基板１０Ａと電子部品６との熱膨張係数の差から生じるひずみの影響が大きくなる。さらに、任意の方向に並ぶ複数のリード７の両端部におけるリード７とスルーホール１４Ａの接合部において、最もひずみが大きくなる。そのため、任意の方向における両端部のリード７とスルーホール１４Ａの接合部は、両端部以外よりも、機械強度が低下し易く、接合部の破断などの不良発生までの時間が短くなる。

そこで、実施の形態２に係る挿入実装型部品４０を用いることで、複数のリード７の両端部におけるリード７とスルーホール１４Ａに十分な接合部材１６量を供給することができる。これより、接合部の破断などの不良発生を抑制することができる。このように、実施の形態２に係る挿入実装型部品４０、実施の形態２に係る回路基板２００、および、実施の形態２に係る回路基板２００の製造方法を用いることにより、はんだ付け不良が発生することを抑制し、信頼性の高い回路基板２００を得ることができる。

１，４０ 挿入実装型部品、２,６，２０，２１ 電子部品、３，７ リード、４ 外付け接合部材、５ 保持部材、１０，１０Ａ プリント配線基板、１１，１１Ａ 第１面、１２，１２Ａ 第２面、１３，１３Ａ 電極パッド、１４，１４Ａ スルーホール、１５，１５Ａ スルーホール電極、１６ 接合部材、１７ ソルダペースト、３０ 加熱炉、３１ ベルトコンベア、１００，１００Ａ，２００ 回路基板。

Claims (11)

1. 第１の電子部品と、
   前記第１の電子部品に接続されたリードと、
   前記リードを囲い、前記リードの根元部に配置された第１接合部材と、
   前記第１の電子部品の表面部に設けられ、前記第１接合部材を保持する保持部材とを備えた、挿入実装型部品。
   
2. 前記第１接合部材は、貫通孔を形成するように加工された円環形状を有し、前記貫通孔に前記リードを貫通させるように配置される、請求項１に記載の挿入実装型部品。
   
3. 前記保持部材は、接着剤である、請求項１または請求項２に記載の挿入実装型部品。
   
4. 前記保持部材は、フラックスである、請求項１または請求項２に記載の挿入実装型部品。
   
5. 前記リードは、前記第１の電子部品の任意の方向に沿って複数本設けられており、
   前記任意の方向における両端の前記リードに、前記第１接合部材を備える、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の挿入実装型部品。
   
6. 複数の前記リードが設けられており、
   複数の前記リードのすべてに前記第１接合部材を備える、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の挿入実装型部品。
   
7. プリント配線基板の第１面に設けられた複数の電極パッドと、前記プリント配線基板の前記第１面から、前記第１面に対向する第２面に貫通するように設けられたスルーホールの前記第１面に、メタルマスクを用いてソルダペーストを塗布する工程と、
   前記電極パッドに表面実装部品である第２の電子部品を配置し、前記スルーホールに請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の前記挿入実装型部品のリードを挿入する工程と、
   前記ソルダペーストおよび前記第１接合部材を溶融させる加熱工程とを備え、
   前記第２の電子部品と前記電極パッド、および前記リードと前記スルーホールを接合させる、回路基板の製造方法。
   
8. 表面実装部品である第２の電子部品をプリント配線基板に実装する工程と、
   前記プリント配線基板の第１面から、前記第１面に対向する第２面に貫通するように設けられたスルーホールに、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の前記挿入実装型部品のリードを挿入する工程と、
   前記挿入実装型部品および前記プリント配線基板の前記挿入実装型部品の周辺を加熱し、前記第１接合部材を溶融させる加熱工程とを備え、
   前記リードと前記スルーホールを接合させる、回路基板の製造方法。
   
9. 請求項７に記載の前記プリント配線基板の前記第１面にメタルマスクを用いてソルダペーストを塗布する工程において、前記スルーホールは前記第１面に沿う任意の方向に３個以上並んで配置されており、前記第１面に沿う任意の方向における両端部の前記スルーホールには、ソルダペーストを塗布しない、回路基板の製造方法。
   
10. 請求項７に記載の前記加熱工程において、リフロー炉を用いて前記ソルダペーストおよび前記第１接合部材を溶融させる、回路基板の製造方法。
    
11. 第１面および前記第１面に対向する第２面を備えるプリント配線基板と、
    前記第１面から前記第２面に貫通するように設けられ、前記第１面に沿う任意の方向において３個以上のスルーホールが並んで配置されたスルーホール群と、
    前記第１面に設けられた電極パッドと、
    ３本以上のリードが並ぶリード群が接続された第１の電子部品と、
    前記第１面に設けられた前記電極パッドに接合された第２の電子部品とを備え、
    前記第１の電子部品は、
    前記スルーホール群の各々の前記スルーホールに、前記リード群の各々の前記リードを挿入し、前記スルーホールと前記リードが接合部材により接合されており、
    前記第１面に沿う任意の方向において、両端部における前記リードと前記スルーホールを接合する前記接合部材の各々の量は、前記両端部以外の前記リードと前記スルーホールを接合する前記接合部材の各々の量よりも多い、回路基板。

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