JP2022184319A - Circuit board device and manufacturing method for circuit board device - Google Patents

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賢典 岩木
Masanori Iwaki
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Abstract

To provide a circuit board device and a manufacturing method for a circuit board device, where voids remaining on a through-hole part into which an insertion component is inserted are suppressed in the case of mounting the insertion component on a circuit board using a reflow method.SOLUTION: A circuit board device comprises: a circuit board on which a through-hole part is formed, the through-hole part having a periphery at which a pad formation part having a pad electrically continuous to the through-hole part is formed; an insertion component having a lead inserted in the through-hole part; and a solder junction that electrically connects the lead with the pad. The pad formation part has: a first surface that is connected to part of the periphery of the through-hole part and has a space between the first surface and the insertion component; and a second surface having the solder junction between the second surface and the insertion component.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本開示は、表面実装される電子部品を回路基板に実装した回路基板装置および回路基板装置の製造方法に関するものである。 The present disclosure relates to a circuit board device in which surface-mounted electronic components are mounted on a circuit board, and a method of manufacturing the circuit board device.

回路基板へ電子部品を実装する際、表面実装部品を実装する場合は、回路基板の表面にはんだペーストを印刷して、電子部品を搭載し、リフローはんだ付けを行う表面実装工法による実装が一般的である。一方、挿入部品を実装する場合は、挿入部品のリードをスルーホール部に挿入し、溶融はんだを回路基板の電子部品を載置する面と反対側の面であるソルダー面から接触させる。その後、スルーホール部にはんだを充填するフローはんだ付けが一般的である。しかし、回路基板へ実装する電子部品として、表面実装部品と挿入部品とが混在する場合においては、リフロー方式により挿入部品を回路基板に実装する技術がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、ピンインリフロー方式により、回路基板に挿入部品をはんだ付けしている。詳しくは、回路基板の電子部品側の面から、スルーホール部にリングはんだを挿入する。その後、挿入部品をスルーホール部に挿入し、リフロー炉にて加熱することでスルーホール部にはんだで充填させて、リフローはんだ付けを完了させている。 When mounting electronic components on a circuit board, when mounting surface mount components, it is common to print solder paste on the surface of the circuit board, mount the electronic components, and then mount the components using the surface mount method, which involves reflow soldering. is. On the other hand, when mounting an inserting part, the lead of the inserting part is inserted into the through-hole portion, and molten solder is brought into contact with the solder side of the circuit board opposite to the side on which the electronic parts are placed. After that, flow soldering is generally used to fill the through holes with solder. However, when surface-mounted components and insertion components are mixed as electronic components to be mounted on a circuit board, there is a technique for mounting the insertion components on the circuit board by a reflow method (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, an insertion part is soldered to a circuit board by a pin-in reflow method. Specifically, the ring solder is inserted into the through-hole portion from the electronic component side of the circuit board. After that, the inserted component is inserted into the through-hole portion and heated in a reflow furnace to fill the through-hole portion with solder, thereby completing the reflow soldering.

また、回路基板に電子部品をリフローはんだ付けにより実装する際に、はんだペーストをリフローする際に溶融したはんだに、ボイドが発生することを抑制するものがある（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、回路基板の表面に配列されたパッドにはんだペーストを印刷する際に、パッドから所定位置ずれた位置にはんだペーストを印刷している。これにより、リフロー時にはんだペーストが溶融し、溶融はんだがパッド全体に広がるように流動する。従って、溶融はんだ内に閉じ込められていた空気が溶融はんだの流動と共に溶融はんだの外部へ吐き出される。よって、溶融はんだが冷却されて固化したはんだ接合部にボイドが発生することを抑制している。 In addition, there is a technique for suppressing the formation of voids in solder melted when reflowing a solder paste when an electronic component is mounted on a circuit board by reflow soldering (see, for example, Patent Document 2). In Patent Document 2, when printing the solder paste on the pads arranged on the surface of the circuit board, the solder paste is printed at positions shifted from the pads by a predetermined position. As a result, the solder paste melts during reflow, and the melted solder flows to spread over the entire pad. Therefore, the air trapped in the molten solder is discharged to the outside of the molten solder along with the flow of the molten solder. Therefore, the generation of voids in the solder joint portion where the molten solder is cooled and solidified is suppressed.

特開２０１１－９５３３号公報JP 2011-9533 A 特開２００４－５５８２７号公報JP-A-2004-55827

しかしながら、特許文献１の回路基板の電子部品の側の面から、はんだと挿入部品とをスルーホール部に挿入し、リフロー方式で実装するはんだ付け方法においては、スルーホール部に充填されたはんだ接合部にボイドが残るという課題がある。特許文献１では、回路基板の電子部品が載置される側の面から挿入されたリングはんだが溶融して、スルーホール部に流れ込む際に、空気を巻き込む。この巻き込まれた空気が、溶融したはんだが固体化する前に外部へ抜け出せずにボイドとして残る。特に特許文献１のように、はんだを溶融する際に、回路基板の電子部品の側の面においてスルーホール部の周縁の全体が溶融はんだで覆われている場合は、その溶融はんだの酸化膜がボイドが抜け出す妨げとなっている。 However, in the soldering method disclosed in Patent Document 1, in which solder and inserted components are inserted into the through-holes from the electronic component side of the circuit board and mounted by the reflow method, the solder joints filled in the through-holes There is a problem that voids remain in the part. In Patent Document 1, the ring solder that is inserted from the surface of the circuit board on which the electronic components are mounted is melted, and when it flows into the through-hole portion, it entrains air. The trapped air remains as voids without escaping outside before the molten solder solidifies. In particular, as in Patent Document 1, when the entire periphery of the through-hole portion on the electronic component side of the circuit board is covered with molten solder when the solder is melted, the oxide film of the molten solder is formed. It is an obstacle for the void to escape.

また特許文献２では、ボイドの発生を抑制することができるが、回路基板に実装する電子部品の高密度化により、隣接するパッドの位置が近い場合は、パッドから所定位置ずれた位置にはんだペーストを印刷することが難しいという課題があった。 Further, in Patent Document 2, the generation of voids can be suppressed, but due to the high density of electronic components mounted on a circuit board, when adjacent pads are close to each other, the solder paste is placed at a position shifted from the pad by a predetermined position. There was a problem that it was difficult to print

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、リフロー方式により挿入部品を回路基板に実装する場合において、挿入部品が挿入されたスルーホール部に残存するボイドが抑制された回路基板装置および回路基板装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above-described problems, and suppresses voids remaining in through-holes into which insertion parts are inserted when mounting the insertion parts on a circuit board by a reflow method. It is an object of the present invention to provide a circuit board device and a method of manufacturing the circuit board device.

本開示に係る回路基板装置は、スルーホール部が形成され、スルーホール部の周縁でスルーホール部と電気的に連続するパッドを有するパッド形成部が形成された回路基板と、スルーホール部にリードが挿入された挿入部品と、リードとパッドとを電気的に接続するはんだ接合部とを備え、パッド形成部は、スルーホール部の周縁のうち一部と接続され、挿入部品との間に空間がある第１の面と、挿入部品との間にはんだ接合部がある第２の面とを有することを特徴とする。 A circuit board device according to the present disclosure includes: a circuit board having a through hole formed thereon and a pad forming portion having a pad electrically continuous with the through hole at the periphery of the through hole; and a solder joint portion for electrically connecting the lead and the pad, wherein the pad forming portion is connected to a part of the periphery of the through-hole portion and forms a space between the insertion component and the insertion component. and a second side with a solder joint between the insert.

本開示に係る回路基板装置の製造方法は、回路基板に、スルーホール部と、回路基板の挿入部品が載置される側の面において、スルーホール部の周縁でスルーホールと電気的に連続するパッドを有するパッド形成部とを形成する第１の工程と、回路基板において、パッド形成部にはんだを配置する第２の工程と、はんだが配置された回路基板において、挿入部品をリードがスルーホール部に挿入される位置に載置する第３の工程と、挿入部品を載置した状態ではんだを加熱して溶融させ、溶融したはんだを固化することで挿入部品をパッド形成部およびスルーホール部に接続する第４の工程とを備え、第１の工程は、回路基板の挿入部品の側の面において、スルーホール部の周縁のうち一部と接続された面である第１の面とパッドが形成された面である第２の面とを有するパッド形成部を形成し、第４の工程は、第１の面には溶融したはんだが形成されず、第２の面に溶融したはんだが形成されることを特徴とする In the method for manufacturing a circuit board device according to the present disclosure, the through hole is electrically connected to the through hole at the periphery of the through hole on the side of the circuit board on which the through hole and the inserted part of the circuit board are mounted. a first step of forming a pad forming portion having a pad; a second step of placing solder in the pad forming portion on the circuit board; a third step of placing the inserting part at a position to be inserted into the part; heating and melting the solder while the inserting part is placed; In the first step, the first surface, which is a surface connected to a part of the peripheral edge of the through-hole portion, and the pad on the surface of the circuit board on the insertion component side forming a pad forming portion having a second surface on which is formed, a fourth step in which no molten solder is formed on the first surface and molten solder is formed on the second surface; characterized by being formed

本開示によれば、挿入部品が挿入されたスルーホール部の周縁に挿入部品との間に空間を有する面である第１の面が接続されている。はんだを溶融する際に、スルーホール部に発生した空気を、スルーホール部の周縁において、第１の面と接続された部分から外部へ排出することができる。よって、スルーホール部に残存するボイドを抑制することができる。 According to the present disclosure, the first surface, which is a surface having a space between the insertion component and the peripheral edge of the through hole portion into which the insertion component is inserted, is connected. When the solder is melted, the air generated in the through-hole can be discharged to the outside from the portion connected to the first surface at the peripheral edge of the through-hole. Therefore, voids remaining in the through-hole portion can be suppressed.

実施の形態１に係る回路基板装置の挿入部品を仮想的に取り外した場合の、挿入部品の側からみた上面図である。FIG. 10 is a top view of the inserted part of the circuit board device according to the first embodiment when the inserted part is virtually removed; 実施の形態１に係る回路基板装置の、スルーホール部及びパッド形成部の第１の面が形成されている部分の断面図である。3 is a cross-sectional view of a portion of the circuit board device according to Embodiment 1, where the first surface of the through-hole portion and the pad forming portion are formed; FIG. 実施の形態１に係る回路基板装置の挿入部品とはんだ接合部とを仮想的に取り外した場合の、挿入部品が載置される側からみた上面図である。4 is a top view of the circuit board device according to Embodiment 1, viewed from the side on which the inserted part is placed, when the inserted part and the solder joint are virtually removed; FIG. 実施の形態１に係る回路基板装置の挿入部品とはんだ接合部とを仮想的に取り外した場合の、スルーホール部及びパッド形成部の第１の面が形成されている部分の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion where a first surface of a through-hole portion and a pad forming portion is formed when the inserted component and the solder joint portion of the circuit board device according to the first embodiment are virtually removed; 比較例の回路基板装置において、はんだを溶融した際の断面図を示す。FIG. 10 is a cross-sectional view of a circuit board device of a comparative example when solder is melted; 実施の形態１に係る回路基板装置において、はんだを溶融した際の断面図を示す。FIG. 4 shows a cross-sectional view of the circuit board device according to the first embodiment when solder is melted; 実施の形態１に係る回路基板装置のスルーホール部の直径と、スルーホール部の第１の面と接続された部分の長さの関係を示す図である。4 is a diagram showing the relationship between the diameter of the through-hole portion of the circuit board device according to Embodiment 1 and the length of the portion of the through-hole portion connected to the first surface; FIG. 実施の形態１に係る回路基板装置の製造の工程を説明する図である。4A to 4C are diagrams for explaining steps of manufacturing the circuit board device according to the first embodiment; FIG. 実施の形態１に係る回路基板装置の比較例の製造工程を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a manufacturing process of a comparative example of the circuit board device according to the first embodiment; 実施の形態２に係る回路基板装置の挿入部品とはんだ接合部５とを仮想的に取り外した場合の、挿入部品１が載置される側からみた上面図である。FIG. 11 is a top view of the circuit board device according to Embodiment 2, viewed from the side on which the inserted component 1 is mounted, when the inserted component and the solder joint 5 are virtually removed; 実施の形態２に係る回路基板装置の第１の面が、３つの面から構成されている場合の上面図である。FIG. 12 is a top view of the circuit board device according to the second embodiment when the first surface is composed of three surfaces; 実施の形態３に係る回路基板装置の挿入部品とはんだ接合部とを仮想的に取り外した場合の、挿入部品が載置される側からみた上面図である。FIG. 12 is a top view of the circuit board device according to the third embodiment, viewed from the side where the inserted part is mounted, when the inserted part and the solder joint are virtually removed; 実施の形態３に係る回路基板装置の第１の面が、２つの面から構成されている場合の上面図である。FIG. 11 is a top view of the circuit board device according to the third embodiment when the first surface is composed of two surfaces; 実施の形態３に係る回路基板装置の第１の面が、３つの面から構成されている場合の上面図である。FIG. 13 is a top view of the circuit board device according to the third embodiment when the first surface is composed of three surfaces;

実施の形態１．
以下、実施の形態１に係る回路基板装置１００について、図面を用いて説明する。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示し、それらについての詳細な説明は省略する。図１は、実施の形態１に係る回路基板装置１００の挿入部品１を仮想的に取り外した場合の、挿入部品１の側からみた上面図である。図２は、実施の形態１に係る回路基板装置１００の、スルーホール部２及びパッド形成部４の第１の面８が形成されている部分の断面図である。 Embodiment 1.
The circuit board device 100 according to the first embodiment will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals denote the same or corresponding parts, and detailed descriptions thereof are omitted. FIG. 1 is a top view of the circuit board device 100 according to Embodiment 1, viewed from the inserting part 1 side when the inserting part 1 is virtually removed. FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion of the circuit board device 100 according to Embodiment 1 where the through hole portion 2 and the first surface 8 of the pad forming portion 4 are formed.

回路基板装置１００は、貫通孔であるスルーホール部２とパッド形成部４とが形成された回路基板３と、挿入部品１と、はんだ接合部５とを備える。図１と図２とでは、回路基板装置１００に実装された挿入部品１のうち、１個の挿入部品１とその周辺とを示す。 The circuit board device 100 includes a circuit board 3 in which a through-hole portion 2 and a pad forming portion 4 are formed, an insertion component 1 , and a solder joint portion 5 . 1 and 2 show one insertion component 1 among the insertion components 1 mounted on the circuit board device 100 and its periphery.

回路基板３は、挿入部品１のリード６が挿入されるスルーホール部２が形成されている。ここでは、スルーホール部２は回路基板３を貫通する貫通穴である。回路基板３は、例えばプリント配線板である。また、回路基板３は、両面に電子部品を実装する両面実装基板でもよい。 The circuit board 3 is formed with a through hole portion 2 into which the lead 6 of the insertion component 1 is inserted. Here, the through-hole portion 2 is a through-hole penetrating the circuit board 3 . The circuit board 3 is, for example, a printed wiring board. Also, the circuit board 3 may be a double-sided mounting board on which electronic components are mounted on both sides.

挿入部品１は、ハウジング７と、ハウジング７から突出したピン形状の電極であるリード６とを備えている電子部品である。リード６は、挿入部品１と回路基板３とを電気的に接続する金属製の端子である。挿入部品１は、例えば、１つのハウジング７に１つのピン状のリード６を備えているもの、または、１つのハウジング７に複数のピン状のリード６を備えているものである。 The insert part 1 is an electronic part that includes a housing 7 and leads 6 that are pin-shaped electrodes protruding from the housing 7 . The lead 6 is a metal terminal that electrically connects the insertion component 1 and the circuit board 3 . The insert 1 is, for example, one housing 7 provided with one pin-shaped lead 6 or one housing 7 provided with a plurality of pin-shaped leads 6 .

図３は、回路基板装置１００の挿入部品１とはんだ接合部５とを仮想的に取り外した場合の、挿入部品１が載置される側からみた上面図である。図４は、回路基板装置１００の挿入部品１とはんだ接合部５とを仮想的に取り外した場合の、スルーホール部２及びパッド形成部４の第１の面８が形成されている部分の断面図である。パッド形成部４は、回路基板３の挿入部品１の側の面において、スルーホール部２の周縁でスルーホール部２と電気的に連続するパッド４０を有する。パッド形成部４は、スルーホール部２の周縁を囲む部分である。スルーホール部２の周縁は、挿入部品１の側の端部であり、回路基板３を、挿入部品１が載置される側から見たときの、スルーホール部２の外周の部分である。ここでは、パッド４０は、パッド形成部４の全面に形成されており円環形状から矩形形状が３か所突出した形状である。パッド形成部４は、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と挿入部品１のハウジング７との形状に合わせた形状であればよい。また、ここでは、回路基板３の挿入部品１の側と反対側の面において、第２のパッド形成部４３がスルーホール部２の挿入部品１の側と反対側の周縁を囲むように形成されている。第２のパッド形成部４３は、スルーホール部２と電気的に連続するパッド４０を有する。つまり、回路基板３の挿入部品１の側の面に形成されたパッド形成部４のパッド４０と、回路基板３の挿入部品１の側と反対側の面に形成された第２のパッド形成部４３のパッド４０とを接続するようにスルーホール部２が形成されている。パッド形成部４に形成されたパッド４０と、第２のパッド形成部４３に形成されたパッド４０とは導通している。第２のパッド形成部４３は、全面にパッド４０が形成されている。なお、回路基板３の挿入部品１の側と反対側の面の第２のパッド形成部４３は、必要に応じて設ければよい。 FIG. 3 is a top view of the circuit board device 100, viewed from the side on which the inserted part 1 is placed, when the inserted part 1 and the solder joints 5 are virtually removed. FIG. 4 is a cross section of a portion where the through-hole portion 2 and the first surface 8 of the pad forming portion 4 are formed when the insertion component 1 and the solder joint portion 5 of the circuit board device 100 are virtually removed. It is a diagram. The pad forming portion 4 has a pad 40 electrically continuous with the through-hole portion 2 at the periphery of the through-hole portion 2 on the surface of the circuit board 3 facing the insertion component 1 . The pad forming portion 4 is a portion surrounding the periphery of the through hole portion 2 . The peripheral edge of the through-hole portion 2 is the end portion on the side of the inserted component 1, and is the outer peripheral portion of the through-hole portion 2 when the circuit board 3 is viewed from the side on which the inserted component 1 is mounted. Here, the pad 40 is formed on the entire surface of the pad forming portion 4 and has a shape in which three rectangular shapes protrude from an annular shape. The pad forming portion 4 may have any shape as long as it matches the shape of the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the side of the insertion component 1 and the shape of the housing 7 of the insertion component 1 . Further, here, on the surface of the circuit board 3 opposite to the insertion component 1 side, the second pad forming portion 43 is formed so as to surround the periphery of the through-hole portion 2 on the side opposite to the insertion component 1 side. ing. The second pad forming portion 43 has a pad 40 electrically continuous with the through hole portion 2 . That is, the pads 40 of the pad forming portion 4 formed on the surface of the circuit board 3 on the insertion component 1 side and the second pad forming portion formed on the surface of the circuit board 3 opposite to the insertion component 1 side. A through-hole portion 2 is formed to connect the pad 40 of 43 . The pads 40 formed in the pad forming portion 4 and the pads 40 formed in the second pad forming portion 43 are electrically connected. Pads 40 are formed on the entire surface of the second pad forming portion 43 . The second pad forming portion 43 on the surface of the circuit board 3 opposite to the insertion component 1 side may be provided as required.

パッド形成部４の挿入部品１の側の面は、第１の面８と第２の面９とを有する。第１の面８は、パッド形成部４の挿入部品１の側の面において、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁のうち一部と接続され、挿入部品１との間に空間がある面である。また、第１の面８は、はんだ接合部５が形成されていない面である。第２の面９は、パッド形成部４において第１の面８以外の面であり、挿入部品１との間にはんだ接合部５がある面である。また、第２の面は、はんだ接合部５が形成されている面である。ここでは、第２の面９は、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁のうち第１の面８が接続されている部分以外と接続されている。 The surface of the pad forming portion 4 on the inserting part 1 side has a first surface 8 and a second surface 9 . The first surface 8 is connected to a part of the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the side of the insertion component 1 on the surface of the pad forming portion 4 on the side of the insertion component 1 , and a space is formed between the first surface 8 and the insertion component 1 . One aspect. Also, the first surface 8 is a surface on which the solder joints 5 are not formed. The second surface 9 is a surface other than the first surface 8 in the pad forming portion 4 , and is a surface on which the solder joint portion 5 is present between the inserting part 1 and the inserting component 1 . The second surface is the surface on which the solder joints 5 are formed. Here, the second surface 9 is connected to a portion other than the portion to which the first surface 8 is connected in the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the insertion part 1 side.

パッド形成部４の全面にパッド４０が形成されているため、第１の面８と第２の面９とは、それぞれ全面にパッド４０が形成されいる。そして、第１の面８に形成されたパッド４０上にソルダレジスト１０が形成されている。これにより、第１の面８には、後述するはんだペースト１５を溶解した際に、溶解したはんだペースト１５が濡れ広がらない。そのため、第１の面８には、はんだ接合部５が形成されない。一方、第２の面９には、はんだペースト１５を溶融した際に、溶融したはんだペースト１５が濡れ広がり、はんだ接合部５が形成されている。また、回路基板３の挿入部品１の側の面において、パッド形成部４の外側にはソルダレジスト１１が形成されている。これにより、はんだペースト１５を溶解した際に、溶解したはんだペースト１５は、パッド形成部４の外側には濡れ広がらない。 Since the pads 40 are formed on the entire surface of the pad forming portion 4, the pads 40 are formed on the entire surfaces of the first surface 8 and the second surface 9, respectively. A solder resist 10 is formed on the pads 40 formed on the first surface 8 . As a result, the melted solder paste 15 does not wet and spread on the first surface 8 when the solder paste 15, which will be described later, is melted. Therefore, no solder joints 5 are formed on the first surface 8 . On the other hand, when the solder paste 15 is melted, the melted solder paste 15 wets and spreads on the second surface 9 to form the solder joints 5 . A solder resist 11 is formed on the outside of the pad forming portion 4 on the surface of the circuit board 3 facing the insertion component 1 . Accordingly, when the solder paste 15 is melted, the melted solder paste 15 does not wet and spread outside the pad forming portion 4 .

はんだ接合部５は、挿入部品１のリード６と、パッド形成部４の第２の面９に形成されたパッド４０とを電気的に接続する。はんだ接合部５は、回路基板３に形成されたクリーム状のはんだであるはんだペースト１５が、リフロー工程により溶融して、その後固体化したものである。はんだ接合部５は、スルーホール部２の内部にも充填されており、挿入部品１のリード６とスルーホール部２とを電気的に接続する。また、パッド形成部４に形成されたはんだ接合部５は、挿入部品１の側から見ると、第２の面９の形状に形成されている。ここでは、第２の面９は、円環形状の一部が切り取られたＣ字形状から矩形形状が３か所突出した形状である。これは、パッド４０上に印刷されたはんだペースト１５が、リフロー工程により溶融された際に、第１の面８へ流れず、第２の面９のみへ流れたためである。また、パッド４０上に印刷されたはんだペースト１５は、リフロー工程により溶融された際に、スルーホール部２へも流れる。そのため、スルーホール部２にもはんだ接合部５が形成されている。 The solder joints 5 electrically connect the leads 6 of the insert component 1 and the pads 40 formed on the second surface 9 of the pad forming portion 4 . The solder joints 5 are obtained by melting the cream solder paste 15 formed on the circuit board 3 by a reflow process and then solidifying the paste. The solder joints 5 are also filled inside the through-holes 2 and electrically connect the leads 6 of the insertion part 1 and the through-holes 2 . Also, the solder joint portion 5 formed in the pad forming portion 4 is formed in the shape of the second surface 9 when viewed from the insertion part 1 side. Here, the second surface 9 has a shape in which three rectangular shapes protrude from a C-shape in which a part of an annular shape is cut off. This is because the solder paste 15 printed on the pads 40 did not flow to the first surface 8 but flowed only to the second surface 9 when melted by the reflow process. Moreover, the solder paste 15 printed on the pads 40 also flows into the through holes 2 when melted in the reflow process. Therefore, a solder joint portion 5 is also formed in the through-hole portion 2 .

はんだペースト１５が溶融した際、溶融はんだにはボイドと呼ばれる空気が発生する。この溶融はんだに発生したボイドが、溶融はんだが固化して形成されたはんだ接合部５に残ると、はんだ接合部のプル強度を低くする原因となる。また、はんだ接合部に残ったボイドは、はんだ接合部が経年劣化した際にクラックが発生する原因となる。図５に、パッド形成部４が第１の面８と第２の面９とを有さない場合のはんだを溶融した際の、スルーホール部２が形成されている部分の断面図を示す。図５に示すように、一般に、はんだペーストが溶融した際の溶融はんだの表面には酸化膜が形成されるため、溶融はんだの内部に存在するボイドが大気中へ抜け出して拡散することが妨げられる。リフロー炉の炉内部を窒素ガス雰囲気にして加熱する窒素リフロー炉では、加熱時のリフロー炉内部の酸素濃度は、１０００ｐｐｍから３０００ｐｐｍでのコントロールが一般的である。特に、このような酸素濃度を高くコントロールする場合、溶融はんだの表面に酸化膜が形成される。一方、加熱時のリフロー炉内部の酸素濃度を１０００ｐｐｍ以下でコントロールすると、溶融はんだの表面に形成される酸化膜を減らすことができる。しかし、電子部品のはんだフィレット高さが低いものにしか適用することができない。よって、はんだフィレット高さが高い、挿入部品１の実装であるピンインリフロー方式では、加熱時のリフロー炉内部の酸素濃度は、１０００ｐｐｍ以上でのコントロールが必要となる。 When the solder paste 15 melts, air called voids is generated in the molten solder. If the voids generated in the molten solder remain in the solder joints 5 formed by solidifying the molten solder, they cause a reduction in the pull strength of the solder joints. Moreover, the voids remaining in the solder joint cause cracks to occur when the solder joint deteriorates over time. FIG. 5 shows a cross-sectional view of the portion where the through-hole portion 2 is formed when the solder is melted when the pad-forming portion 4 does not have the first surface 8 and the second surface 9 . As shown in FIG. 5, in general, an oxide film is formed on the surface of the molten solder when the solder paste is melted, which prevents voids existing inside the molten solder from escaping into the atmosphere and diffusing. . In a nitrogen reflow furnace in which the inside of the reflow furnace is heated in a nitrogen gas atmosphere, the oxygen concentration inside the reflow furnace during heating is generally controlled at 1000 ppm to 3000 ppm. In particular, when the oxygen concentration is controlled to be high, an oxide film is formed on the surface of the molten solder. On the other hand, if the oxygen concentration inside the reflow furnace during heating is controlled to 1000 ppm or less, the oxide film formed on the surface of the molten solder can be reduced. However, it can only be applied to electronic components with low solder fillet heights. Therefore, in the pin-yin reflow method for mounting the insert component 1 with a high solder fillet height, it is necessary to control the oxygen concentration inside the reflow furnace during heating at 1000 ppm or more.

図６に、回路基板装置１００において、はんだを溶融した際の、スルーホール部２及びパッド形成部４の第１の面８が形成されている部分の断面図を示す。回路基板装置１００では、窒素リフロー炉の加熱時の炉内部の酸素濃度を、１０００ｐｐｍから３０００ｐｐｍでのコントロールした場合であっても、上記のパッド形成部４の構成によりボイドを外部へ排出することができる。詳しくは、リフロー加熱中に、スルーホール部２に充填された溶融したはんだの内部に発生したボイドは、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁において、スルーホール部２の周縁と第１の面８とが接続された部分から排出される。ここでは、スルーホール部２の周縁と第１の面８に形成されたソルダレジスト１０との境界面から大気中へ出ていく。つまり、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と第１の面８とが接続された部分がボイド排出口１２となる。このように、回路基板装置１００では、はんだ接合部５のボイド残存率を低下させることができるので、はんだ付けの品質を向上することができる。 FIG. 6 shows a cross-sectional view of a portion of the circuit board device 100 where the through hole portion 2 and the first surface 8 of the pad forming portion 4 are formed when the solder is melted. In the circuit board device 100, even when the oxygen concentration inside the nitrogen reflow furnace during heating is controlled from 1000 ppm to 3000 ppm, voids can be discharged to the outside due to the configuration of the pad forming portions 4 described above. can. Specifically, during reflow heating, the voids generated inside the melted solder filled in the through-hole portion 2 are located at the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the side of the insertion part 1 and the first is discharged from the portion where the surface 8 of the is connected. Here, the air is discharged from the boundary surface between the peripheral edge of the through-hole portion 2 and the solder resist 10 formed on the first surface 8 . That is, the portion where the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the inserting part 1 side and the first surface 8 are connected becomes the void discharge port 12 . Thus, in the circuit board device 100, the void residual rate of the solder joints 5 can be reduced, so that the quality of soldering can be improved.

図７は、スルーホール部２の直径Ａと、スルーホール部２の第１の面８と接続された部分（ボイド排出口１２）の長さＬの関係を示す図である。スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と第１の面８とが接続された部分（ボイド排出口１２）の長さＬは、スルーホール部２の直径Ａの８分の１より大きく、スルーホール部Ａの直径の２分の１よりも小さい場合が好適である。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the diameter A of the through hole portion 2 and the length L of the portion (void outlet 12) connected to the first surface 8 of the through hole portion 2. As shown in FIG. The length L of the portion (void discharge port 12) where the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the inserting part 1 side and the first surface 8 are connected is greater than 1/8 of the diameter A of the through-hole portion 2. , smaller than half the diameter of the through-hole portion A.

スルーホール部２に充填されたはんだ接合部５は、印刷するはんだペースト１５により供給する。スルーホール部２の体積Ｘと印刷するはんだペースト１５の体積Ｖとの関係は、３Ｖ＝Ｘとする。このとき、スルーホール部２の体積Ｘは、Ｘ＝Ａ／２×Ａ／２×円周率×Ｄ１×Ｂ×Ｃ１である。Ａは、上述の通りスルーホール部２の直径である。Ｄ１は回路基板３の厚さである。Ｃ１は、スルーホール部２に充填するはんだの充填率である、スルーホール部２に充填するはんだの充填率Ｃ１は、求められる仕様により決定する。例えば、スルーホール部２の充填率が１００パーセントを要求する規格、または、充填率７０パーセントを要求するＩＰＣ規格が一般的である。よって、ここでは、Ｃ１＝１．０～０．７で計算する。また、印刷体積Ｖは、３Ｖ＝Ｐ×Ｄ２×Ｃ２である。このとき、Ｐは、はんだペースト１５を塗布する際に使用するメタルマスク１３の開口の面積である。Ｄ２は、はんだペースト１５を塗布する際に使用するメタルマスク１３の厚さである。Ｃ２は、はんだペースト１５が固化した際の体積減少率である。Ｃ２は使用するはんだペースト１５の種類によって適切な値がある。ここでは、Ｃ２＝０．９～０．７で計算する。 The solder joints 5 filled in the through-holes 2 are supplied by a solder paste 15 to be printed. The relationship between the volume X of the through-hole portion 2 and the volume V of the solder paste 15 to be printed is 3V=X. At this time, the volume X of the through-hole portion 2 is X=A/2*A/2*circumference*D1*B*C1. A is the diameter of the through-hole portion 2 as described above. D1 is the thickness of the circuit board 3; C1 is the filling rate of the solder that fills the through-hole portion 2. The filling rate C1 of the solder that fills the through-hole portion 2 is determined according to required specifications. For example, a standard requiring a filling rate of 100% for the through-hole portion 2 or an IPC standard requiring a filling rate of 70% are common. Therefore, here, calculation is performed with C1=1.0 to 0.7. Also, the print volume V is 3V=P×D2×C2. At this time, P is the area of the opening of the metal mask 13 used when applying the solder paste 15 . D2 is the thickness of the metal mask 13 used when the solder paste 15 is applied. C2 is the volume reduction rate when the solder paste 15 solidifies. C2 has an appropriate value depending on the type of solder paste 15 used. Here, calculation is performed with C2=0.9 to 0.7.

次に、実施の形態１に係る回路基板装置１００の製造の工程を説明する。詳しくは、回路基板装置１００の回路基板３にパッド形成部４を形成する手順、及びはんだ接合部５を作成する手順を説明する。図８は、回路基板装置１００の製造の工程を説明する図である。 Next, steps for manufacturing the circuit board device 100 according to the first embodiment will be described. In detail, a procedure for forming the pad forming portions 4 on the circuit board 3 of the circuit board device 100 and a procedure for forming the solder joints 5 will be described. 8A and 8B are diagrams for explaining the manufacturing process of the circuit board device 100. FIG.

第１の工程（ＳＴ０１）では、回路基板１００にスルーホール部２とパッド形成部４とを形成する。パッド形成部４は、挿入部品１が載置される側の面においてスルーホール部２の挿入部品１の側の周縁を囲んで形成される。パッド形成部４は、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と電気的に連続するパッド４０を有する。このとき、パッド形成部４の挿入部品１が載置される側の面において、第１の面８と第２の面９とを有するパッド形成部４が形成される。この第１の面８と第２の面９とにパッド４０を形成し、第１の面８のパッド４０上にソルダレジスト１０を形成する。また、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と第１の面８とが接続された部分の長さが、スルーホール部２の直径Ａの８分の１より大きく、スルーホール部２の直径Ａの２分の１よりも小さいパッド形成部４を形成する。 In the first step (ST01), the through hole portion 2 and the pad forming portion 4 are formed in the circuit board 100. As shown in FIG. The pad forming portion 4 is formed surrounding the periphery of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side on the surface on which the insertion component 1 is placed. The pad forming portion 4 has a pad 40 electrically continuous with the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side. At this time, the pad forming portion 4 having the first surface 8 and the second surface 9 is formed on the surface of the pad forming portion 4 on which the insertion component 1 is placed. Pads 40 are formed on the first surface 8 and the second surface 9 , and a solder resist 10 is formed on the pads 40 on the first surface 8 . In addition, the length of the portion of the through-hole portion 2 where the periphery of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side and the first surface 8 are connected is greater than one-eighth of the diameter A of the through-hole portion 2, and the through-hole portion 2 A pad-forming portion 4 smaller than half the diameter A of is formed.

第２の工程（ＳＴ０２）では、回路基板３において、パッド形成部４にはんだを配置する。詳しくは、パッド形成部４に形成されたパッド４０上に、はんだペースト１５を塗布する。ここでは、はんだペースト１５を塗布する方法として、図８の（ａ）のように、回路基板３の挿入部品１の側の面に、必要な箇所に開口が設けられたメタルマスク１３を密着させる。図８の（ｂ）と（ｃ）のように、その上に置いたはんだペースト１５をスキージ１４でパッド４０上に必要な形状に塗布するスクリーン印刷を行う。その後、図８の（ｄ）のように、メタルマスク１３を外す。その他の方法を用いてはんだを塗布してもよい。ここでは、パッド形成部４において第２の面９に形成されたパッド４０上にはんだペースト１５が配置される。 In the second step (ST02), solder is placed on the pad forming portions 4 of the circuit board 3 . Specifically, the solder paste 15 is applied onto the pads 40 formed in the pad forming portion 4 . Here, as a method of applying the solder paste 15, as shown in FIG. . As shown in FIGS. 8B and 8C, screen printing is performed by applying the solder paste 15 placed thereon onto the pad 40 in a required shape by means of the squeegee 14. FIG. After that, as shown in FIG. 8(d), the metal mask 13 is removed. Other methods may be used to apply the solder. Here, the solder paste 15 is arranged on the pads 40 formed on the second surface 9 in the pad forming portion 4 .

第３の工程（ＳＴ０３）では、第２の工程ではんだが配置された回路基板３において、挿入部品１をリード６の部分がスルーホール部２に挿入される位置に載置する。第４の工程（ＳＴ０４）では、挿入部品１を載置した状態ではんだを加熱して溶融させ、溶融したはんだを固化させることで挿入部品１をパッド形成部４およびスルーホール部２に接続する。加熱には、リフロー炉を使用する。ここでは、リフロー炉の内部の酸素濃度は、１０００ｐｐｍから３０００ｐｐｍでコントロールしている。回路基板装置１００全体を加熱して、はんだペースト１５が溶融してスルーホール部２に充填された後に、加熱を停止してはんだペースト１５の温度が下がると、溶融したはんだが固化する。この溶融したはんだが固化したものがはんだ接合部５として形成される。固化したはんだであるはんだ接合部５により、挿入部品１は、回路基板３に接合される。第４の工程（ＳＴ０４）では、はんだを溶融した際、第１の面８には溶融したはんだが形成されず、第２の面９に溶融したはんだが形成される。 In the third step (ST03), the insertion component 1 is placed at a position where the lead 6 portion is inserted into the through-hole portion 2 on the circuit board 3 on which the solder is arranged in the second step. In the fourth step (ST04), the solder is heated and melted while the insert part 1 is placed thereon, and the melted solder is solidified to connect the insert part 1 to the pad forming portion 4 and the through hole portion 2. . A reflow furnace is used for heating. Here, the oxygen concentration inside the reflow furnace is controlled from 1000 ppm to 3000 ppm. After the entire circuit board device 100 is heated and the solder paste 15 is melted and filled into the through hole portion 2, the heating is stopped and the temperature of the solder paste 15 is lowered, and the melted solder is solidified. Solder joints 5 are formed by solidifying the melted solder. The insert 1 is joined to the circuit board 3 by a solder joint 5 which is solidified solder. In the fourth step (ST04), when the solder is melted, the melted solder is not formed on the first surface 8, but the melted solder is formed on the second surface 9. FIG.

図９は、第２の工程（ＳＴ０２）で、回路基板３の挿入部品１が載置される側の面において、スルーホール部２にはんだペースト１５が配置される場合の回路基板装置１００の製造工程を説明する図である。図９の（ａ）のように、回路基板３の挿入部品１の側の面に、スルーホール部に対向する部分に開口が設けられたメタルマスク１３を密着させる。図９の（ｂ）と（ｃ）のように、その上に置いたはんだペースト１５をスキージ１４でパッド４０上に必要な形状に塗布するスクリーン印刷を行う。その後、図９の（ｄ）のように、メタルマスク１３を外す。このように、はんだペースト１５を配置することも可能である。しかし、この場合、第３の工程（ＳＴ０３）において、挿入部品１のリード６をスルーホール部２に挿入する際に、リード６の先端にはんだペースト１５が付着してしまう。よって、第３の工程（ＳＴ０３）において、はんだペースト１５を加熱する際に、はんだペースト１５がリード６の先端で溶融し、玉形状となりはんだ付け不良となる。よって、第２の工程（ＳＴ０２）では、図９のようにスルーホール部２にはんだペースト１５を載置するよりも、図８のようにパッド形成部４に形成されたパッド４０上にはんだペースト１５を載置する方が好ましい。 FIG. 9 shows the manufacturing of the circuit board device 100 when the solder paste 15 is placed in the through-hole portion 2 on the side of the circuit board 3 on which the insertion component 1 is placed in the second step (ST02). It is a figure explaining a process. As shown in FIG. 9A, a metal mask 13 having openings at portions facing the through-hole portions is brought into close contact with the surface of the circuit board 3 on the inserting component 1 side. As shown in FIGS. 9B and 9C, screen printing is performed by applying the solder paste 15 placed thereon to the pad 40 in a required shape using the squeegee 14. FIG. After that, as shown in FIG. 9D, the metal mask 13 is removed. It is also possible to arrange the solder paste 15 in this manner. However, in this case, solder paste 15 adheres to the tip of lead 6 when lead 6 of insertion component 1 is inserted into through-hole portion 2 in the third step (ST03). Therefore, in the third step (ST03), when the solder paste 15 is heated, the solder paste 15 melts at the tip of the lead 6 and becomes ball-shaped, resulting in poor soldering. Therefore, in the second step (ST02), rather than placing the solder paste 15 on the through-hole portion 2 as shown in FIG. 15 is preferred.

第４の工程（ＳＴ０４）において、リフロー加熱中に、スルーホール部２に充填された溶融したはんだの内部に発生した空気は、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と第１の面８とが接続された部分から排出される。ここでは、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁において、第１の面８に形成されたソルダレジスト１０と接続された部分（ボイド排出口１２）から大気中へ出ていく。 In the fourth step (ST04), during the reflow heating, the air generated inside the melted solder filled in the through-hole portion 2 spreads over the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side and the first surface. 8 is discharged from the connected portion. Here, at the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side, the voids are discharged into the atmosphere from a portion (void outlet 12 ) connected to the solder resist 10 formed on the first surface 8 .

実施の形態１に係る回路基板装置１００および回路基板装置１００の製造方法によれば、スルーホール部２が、パッド形成部４の第１の面８と接続されている。そして、パッド形成部４の第１の面８にソルダレジスト１０が形成されている。つまり、リフロー加熱中において、ソルダレジスト１０上には溶融はんだが濡れ広がらないため、第１の面８に溶融はんだが形成されない。そのため、溶融はんだがパッド形成部４の全面に被らない構成となる。ここの構成により、リフロー加熱中に、スルーホール部２に充填された溶融はんだの内部に発生したボイドは、スルーホール部２とソルダレジスト１０との境界面をボイド排出口１２として容易に大気中へ排出することができる。よって、回路基板装置１００は、溶融はんだが固化した部分であるはんだ接合部５のボイドの残存を抑制することができる。 According to the circuit board device 100 and the method of manufacturing the circuit board device 100 according to the first embodiment, the through hole portion 2 is connected to the first surface 8 of the pad forming portion 4 . A solder resist 10 is formed on the first surface 8 of the pad forming portion 4 . In other words, the molten solder does not spread on the solder resist 10 during the reflow heating, so the molten solder is not formed on the first surface 8 . Therefore, the molten solder does not cover the entire surface of the pad forming portion 4 . With this configuration, voids generated inside the molten solder filled in the through-hole portion 2 during reflow heating can be easily discharged into the atmosphere using the interface between the through-hole portion 2 and the solder resist 10 as the void discharge port 12. can be discharged to Therefore, the circuit board device 100 can suppress the void remaining in the solder joint portion 5 where the molten solder is solidified.

実施の形態２．
以下、実施の形態２に係る回路基板装置２００について、図面を用いて説明する。図１０は、回路基板装置２００の挿入部品１とはんだ接合部５とを仮想的に取り外した場合の、挿入部品１が載置される側からみた上面図である。実施の形態２に係る回路基板装置２００は、回路基板装置１００の第１の面８の構成が異なるものである。その他の構成は、実施の形態１と実質的に同様である。以下、上述の実施の形態で説明した構成と同一又は対応する構成については同一符号を付し、それらの構成の説明を繰り返し行わない。 Embodiment 2.
A circuit board device 200 according to the second embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 10 is a top view of the circuit board device 200 viewed from the side on which the inserted part 1 is placed when the inserted part 1 and the solder joints 5 are virtually removed. The circuit board device 200 according to the second embodiment differs from the circuit board device 100 in the configuration of the first surface 8 . Other configurations are substantially the same as those of the first embodiment. Hereinafter, the same reference numerals are given to the same or corresponding configurations as those described in the above embodiments, and the description of those configurations will not be repeated.

回路基板装置２００は、貫通孔であるスルーホール部２とパッド形成部４１とが形成された回路基板３と、挿入部品１と、はんだ接合部５とを備える。図１では、回路基板装置１００に実装された挿入部品１のうち、１個の挿入部品１とその周辺とを示す。 The circuit board device 200 includes a circuit board 3 in which a through-hole portion 2 and a pad forming portion 41 are formed, an insertion component 1 , and a solder joint portion 5 . FIG. 1 shows one insertion component 1 among the insertion components 1 mounted on the circuit board device 100 and its surroundings.

回路基板装置１００のパッド形成部４は、挿入部品１の側の面に１つの連続した面である第１の面８が形成されていた。回路基板装置２００のパッド形成部４１は、図に示すように挿入部品１の側の面に複数の接続していない面から成る第１の面８が形成されている。つまり、第１の面８は、複数の面から構成される。スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁において、スルーホール部２と第１の面８との境界面が複数構成される。この境界面がボイド排出口１２となるため、パッド形成部４１では複数のボイド排出口１２を備える。このとき、第１の面８において、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と接続された部分は、挿入部品１のハウジングの部分と対向しない部分を有する。第１の面のその他の構成は、パッド形成部４の第１の面８と実質的に同様である。 In the pad forming portion 4 of the circuit board device 100, the first surface 8, which is one continuous surface, is formed on the surface on the insertion part 1 side. The pad forming portion 41 of the circuit board device 200 has a first surface 8 formed of a plurality of unconnected surfaces on the surface facing the insertion part 1, as shown in the drawing. That is, the first surface 8 is composed of a plurality of surfaces. A plurality of boundary surfaces between the through-hole portion 2 and the first surface 8 are formed at the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side. Since this boundary surface becomes the void discharge port 12 , the pad forming portion 41 is provided with a plurality of void discharge ports 12 . At this time, the portion of the first surface 8 that is connected to the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side has a portion that does not face the housing portion of the insertion component 1 . Other configurations of the first surface are substantially the same as those of the first surface 8 of the pad forming portion 4 .

図１０では、第１の面８が２つの面から構成されている場合を示している。図１１では、第１の面８は、３つの面から構成されている場合を示している。このように、第１の面８を複数の面から構成する場合、スルーホール部２と第１の面８との境界面が複数の箇所に設けられる。この複数のボイド排出口１２からそれぞれボイドを排出することができる。よって、第１の面８を１つの面から形成する場合と比較して、よりボイドが外部へ排出されやすい構成とすることができる。また、第１の面８を複数の面から構成する場合、第１の面８において、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と接続された部分は、挿入部品１のハウジングの部分と対向しない部分を有することができる。これにより、スルーホール部２と第１の面８との境界面において、挿入部品１のハウジングの部分と対向しない部分から、ボイドをより多く排出することができる。 FIG. 10 shows the case where the first surface 8 is composed of two surfaces. FIG. 11 shows the case where the first surface 8 is composed of three surfaces. In this way, when the first surface 8 is composed of a plurality of surfaces, boundary surfaces between the through-hole portion 2 and the first surface 8 are provided at a plurality of locations. Voids can be discharged from each of the plurality of void discharge ports 12 . Therefore, compared with the case where the first surface 8 is formed from one surface, the voids can be more easily discharged to the outside. When the first surface 8 is composed of a plurality of surfaces, the portion of the first surface 8 that is connected to the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the side of the insertion component 1 is the housing portion of the insertion component 1 . It can have non-opposing portions. As a result, more voids can be discharged from the interface between the through-hole portion 2 and the first surface 8 from the portion of the insert 1 that does not face the housing portion.

次に、実施の形態２に係る回路基板装置２００の製造方法を説明する。回路基板装置１００の製造方法と異なる部分のみを説明する。 Next, a method for manufacturing the circuit board device 200 according to the second embodiment will be described. Only parts that differ from the manufacturing method of the circuit board device 100 will be described.

第１の工程（ＳＴ０１）では、回路基板１００にスルーホール部２とパッド形成部４とを形成する。パッド形成部４は、挿入部品１が載置される側の面においてスルーホール部２の挿入部品１の側の周縁を囲んで形成される。パッド形成部４は、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と電気的に連続するパッド４０を有する。このとき、パッド形成部４の挿入部品１が載置される側の面において、第１の面８と第２の面９とを有するパッド形成部４が形成される。また、第１の面８が複数の面から構成されたパッド形成部を形成する。この第１の面８と第２の面９とにパッド４０を形成し、第１の面８のパッド４０上にソルダレジスト１０を形成する。また、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と第１の面とが接続された部分の長さが、スルーホール部２の直径Ａの８分の１より大きく、スルーホール部２の直径Ａの２分の１よりも小さいパッド形成部４を形成する。 In the first step (ST01), the through hole portion 2 and the pad forming portion 4 are formed in the circuit board 100. As shown in FIG. The pad forming portion 4 is formed surrounding the periphery of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side on the surface on which the insertion component 1 is placed. The pad forming portion 4 has a pad 40 electrically continuous with the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side. At this time, the pad forming portion 4 having the first surface 8 and the second surface 9 is formed on the surface of the pad forming portion 4 on which the insertion component 1 is placed. Also, the first surface 8 forms a pad forming portion composed of a plurality of surfaces. Pads 40 are formed on the first surface 8 and the second surface 9 , and a solder resist 10 is formed on the pads 40 on the first surface 8 . In addition, the length of the portion of the through-hole portion 2 where the peripheral edge of the insertion component 1 side and the first surface are connected is greater than 1/8 of the diameter A of the through-hole portion 2, and the length of the through-hole portion 2 is A pad forming portion 4 smaller than half the diameter A is formed.

第３の工程（ＳＴ０３）では、第２の工程ではんだが配置された回路基板３において、挿入部品１をリード６の部分がスルーホール部２に挿入される位置に載置する。第１の面８の複数の面のうち少なくとも１つが、挿入部品１のハウジングと対向しない位置に挿入部品１を載置する。その他の、製造工程は回路基板装置１００と実質的に同様である。 In the third step (ST03), the insertion component 1 is placed at a position where the lead 6 portion is inserted into the through-hole portion 2 on the circuit board 3 on which the solder is arranged in the second step. At least one of the surfaces of the first surface 8 places the insert 1 at a position not facing the housing of the insert 1 . Other manufacturing steps are substantially the same as those of the circuit board device 100 .

実施の形態２に係る回路基板装置２００および回路基板装置２００の製造方法によれば、スルーホール部２が、パッド形成部４１の第１の面８と接続されている。そして、パッド形成部４１の第１の面８にソルダレジスト１０が形成されている。つまり、リフロー加熱中において、ソルダレジスト１０上には溶融はんだが濡れ広がらないため、第１の面８に溶融はんだが形成されない。そのため、溶融はんだがパッド形成部４の全面に被らない構成となる。この構成により、リフロー加熱中に、スルーホール部２に充填された溶融はんだの内部に発生したボイドは、スルーホール部２とソルダレジスト１０との境界面をボイド排出口１２として容易に大気中へ排出することができる。よって、回路基板装置１００は、溶融はんだが固化した部分であるはんだ接合部５のボイドの残存を抑制することができる。 According to the circuit board device 200 and the method of manufacturing the circuit board device 200 according to the second embodiment, the through hole portion 2 is connected to the first surface 8 of the pad forming portion 41 . A solder resist 10 is formed on the first surface 8 of the pad forming portion 41 . In other words, the molten solder does not spread on the solder resist 10 during the reflow heating, so the molten solder is not formed on the first surface 8 . Therefore, the molten solder does not cover the entire surface of the pad forming portion 4 . With this configuration, voids generated inside the molten solder filled in the through-hole portion 2 during reflow heating can be easily discharged into the atmosphere through the boundary surface between the through-hole portion 2 and the solder resist 10 as the void outlet 12. can be discharged. Therefore, the circuit board device 100 can suppress the void remaining in the solder joint portion 5 where the molten solder is solidified.

また、パッド形成部４１は、第１の面８が複数の面から構成される。よって、第１の面８において、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と接続された部分は、挿入部品１のハウジングの部分と対向しない部分を有することができる。これにより、スルーホール部２と第１の面８との境界面において、挿入部品１のハウジングの部分と対向しない部分から、ボイドをより多く排出することができる。よって、ハウジング７により、全てのボイド排出口１２を塞ぐことを防ぐことができる。 Moreover, the first surface 8 of the pad forming portion 41 is composed of a plurality of surfaces. Therefore, the portion of the first surface 8 that is connected to the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the side of the insertion component 1 can have a portion that does not face the housing portion of the insertion component 1 . As a result, more voids can be discharged from the interface between the through-hole portion 2 and the first surface 8 from the portion of the insert 1 that does not face the housing portion. Therefore, it is possible to prevent the housing 7 from blocking all the void outlets 12 .

実施の形態３．
以下、実施の形態３に係る回路基板装置３００について、図面を用いて説明する。図１２は、回路基板装置３００の挿入部品１とはんだ接合部５とを仮想的に取り外した場合の、挿入部品１が載置される側からみた上面図である。実施の形態３に係る回路基板装置３００は、回路基板装置１００及び回路基板装置２００の第１の面８の構成が異なるものである。その他の構成は、実施の形態１と実質的に同様である。以下、上述の実施の形態で説明した構成と同一又は対応する構成については同一符号を付し、それらの構成の説明を繰り返し行わない。 Embodiment 3.
A circuit board device 300 according to Embodiment 3 will be described below with reference to the drawings. FIG. 12 is a top view of the circuit board device 300, viewed from the side on which the inserted part 1 is mounted, when the inserted part 1 and the solder joints 5 are virtually removed. A circuit board device 300 according to the third embodiment differs from the circuit board device 100 and the circuit board device 200 in the configuration of the first surface 8 . Other configurations are substantially the same as those of the first embodiment. Hereinafter, the same reference numerals are given to the same or corresponding configurations as those described in the above embodiments, and the description of those configurations will not be repeated.

回路基板装置３００は、貫通孔であるスルーホール部２が形成された回路基板３と、挿入部品１と、パッド形成部４２と、はんだ接合部５とを備える。図１では、回路基板装置１００に実装された挿入部品１のうち、１個の挿入部品１とその周辺とを示す。回路基板装置１００のパッド形成部４は、パッド４０が形成され、そのパッド４０上にソルダレジスト１０が形成された第１の面８が形成されていた。回路基板装置２００のパッド形成部４２は、パッド形成部４と比較すると、第１の面８にパッド４０とソルダレジスト１０とが形成されない点が異なる。つまり、パッド形成部において、第２の面９にパッド４０が形成されており、第１の面８にパッド４０が形成されず、基材が露出している構成となる。第１の面８はパッド４０が形成されないため、ソルダレジスト１０を備えない構成であっても、第１の面８にはんだ接合部が形成されず、第２の面９にはんだ接合部が形成された構成とすることできる。また、はんだ接合部５は、挿入部品１のリード６と、パッド形成部の第２の面９とを接続する。このとき、第１の面８の上にはパッド４０が形成されていないため、第１の面８は第２の面９よりも回路基板１の厚さ方向の高さが低い構成となる。このため、挿入部品１のハウジング７と第１の面８との間に空間を有する構成となる。これにより、スルーホール部２から排出されたボイドを、ハウジング７と第１の面８との間の空間より外部へ排出することができる。よって、第１の面８と挿入部品１のハウジング７とが対向する構成であっても、ハウジング７によりボイド排出口１２を塞ぐことを防ぐことができる。 The circuit board device 300 includes a circuit board 3 in which a through hole portion 2 is formed, an insertion component 1 , a pad forming portion 42 , and a solder joint portion 5 . FIG. 1 shows one insertion component 1 among the insertion components 1 mounted on the circuit board device 100 and its surroundings. The pad forming portion 4 of the circuit board device 100 has pads 40 formed thereon, and the first surface 8 having the solder resist 10 formed thereon is formed. The pad forming portion 42 of the circuit board device 200 differs from the pad forming portion 4 in that the pads 40 and the solder resist 10 are not formed on the first surface 8 . That is, in the pad forming portion, the pads 40 are formed on the second surface 9 and the pads 40 are not formed on the first surface 8, thereby exposing the substrate. Since the pads 40 are not formed on the first surface 8, no solder joints are formed on the first surface 8 and solder joints are formed on the second surface 9 even in a configuration without the solder resist 10. It can be configured as Also, the solder joints 5 connect the leads 6 of the insert component 1 and the second surface 9 of the pad forming portion. At this time, since the pads 40 are not formed on the first surface 8 , the first surface 8 is lower than the second surface 9 in the thickness direction of the circuit board 1 . As a result, a space is provided between the housing 7 and the first surface 8 of the insert 1 . Thereby, voids discharged from the through-hole portion 2 can be discharged to the outside from the space between the housing 7 and the first surface 8 . Therefore, even if the first surface 8 and the housing 7 of the insertion part 1 face each other, it is possible to prevent the void outlet 12 from being blocked by the housing 7 .

また、図１３に、パッド形成部４２の第１の面８が、２つの面から構成されている場合を示している。図１４に、パッド形成部４２の第１の面８が、３つの面から構成されている場合を示している。このように、パッド形成部４２においても、回路基板装置２００のパッド形成部４１と同様に、第１の面８が複数の面から構成されていてもよい。これにより、パッド形成部４１と同様に、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁において、スルーホール部２と第１の面８との境界面が複数構成される。この境界面がボイド排出口１２となるため、パッド形成部４１では複数のボイド排出口１２を備える。この複数のボイド排出口１２からそれぞれボイドを排出することができる。よって、第１の面８を１つの面から形成する場合と比較して、よりボイドが外部へ排出されやすい構成とすることができる。なお、パッド形成部４２においても、第１の面８において、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と接続された部分は、挿入部品１のハウジングの部分と対向しない部分を有する構成としてもよい。パッド形成部４２のその他の構成は、パッド形成部４及びパッド形成部４１と実質的に同様である。 Also, FIG. 13 shows a case where the first surface 8 of the pad forming portion 42 is composed of two surfaces. FIG. 14 shows a case where the first surface 8 of the pad forming portion 42 is composed of three surfaces. Thus, in the pad forming portion 42 as well, the first surface 8 may be composed of a plurality of surfaces as in the pad forming portion 41 of the circuit board device 200 . Thus, as with the pad forming portion 41 , a plurality of boundary surfaces between the through-hole portion 2 and the first surface 8 are formed at the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side. Since this boundary surface becomes the void discharge port 12 , the pad forming portion 41 is provided with a plurality of void discharge ports 12 . Voids can be discharged from each of the plurality of void discharge ports 12 . Therefore, compared with the case where the first surface 8 is formed from one surface, the voids can be more easily discharged to the outside. Also in the pad forming portion 42, the portion of the first surface 8 connected to the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side has a portion that does not face the housing portion of the insertion component 1. good too. Other configurations of the pad forming section 42 are substantially the same as those of the pad forming section 4 and the pad forming section 41 .

次に、実施の形態３に係る回路基板装置３００の製造方法を説明する。回路基板装置１００の製造方法と異なる部分のみを説明する。 Next, a method for manufacturing the circuit board device 300 according to Embodiment 3 will be described. Only parts that differ from the manufacturing method of the circuit board device 100 will be described.

第１の工程（ＳＴ０１）では、回路基板１００にスルーホール部２とパッド形成部４とを形成する。パッド形成部４は、挿入部品１が載置される側の面においてスルーホール部２の挿入部品１の側の周縁を囲んで形成される。パッド形成部４は、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と電気的に連続するパッド４０を有する。このとき、パッド形成部４の挿入部品１が載置される側の面において、第１の面８と第２の面９とを有するパッド形成部４が形成される。また、第１の面８が複数の面から構成する場合は、第１の面８が複数の面から構成されたパッド形成部を形成する。そして、第２の面９のみにパッド４０を形成し、第１の面８はパッド４０を形成せず基材が露出した状態とする。また、スルーホール部２の挿入部品１の側の周縁と第１の面８とが接続された部分の長さが、スルーホール部２の直径Ａの８分の１より大きく、スルーホール部２の直径Ａの２分の１よりも小さいパッド形成部を形成する。 In the first step (ST01), the through hole portion 2 and the pad forming portion 4 are formed in the circuit board 100. As shown in FIG. The pad forming portion 4 is formed surrounding the periphery of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side on the surface on which the insertion component 1 is placed. The pad forming portion 4 has a pad 40 electrically continuous with the peripheral edge of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side. At this time, the pad forming portion 4 having the first surface 8 and the second surface 9 is formed on the surface of the pad forming portion 4 on which the insertion component 1 is placed. Moreover, when the first surface 8 is composed of a plurality of surfaces, the first surface 8 forms a pad forming portion composed of a plurality of surfaces. Then, the pads 40 are formed only on the second surface 9 and the substrate is exposed without forming the pads 40 on the first surface 8 . In addition, the length of the portion of the through-hole portion 2 where the periphery of the through-hole portion 2 on the insertion component 1 side and the first surface 8 are connected is greater than one-eighth of the diameter A of the through-hole portion 2, and the through-hole portion 2 forming a pad forming portion smaller than one-half the diameter A of the .

第３の工程（ＳＴ０３）では、第２の工程ではんだが配置された回路基板３において、挿入部品１をリード６の部分がスルーホール部２に挿入される位置に載置する。このとき、第１の面８の複数の面のうち少なくとも１つが、挿入部品１のハウジングと対向しない位置に挿入部品１を載置してもよい。その他の、製造工程は回路基板装置１００と実質的に同様である。 In the third step (ST03), the insertion component 1 is placed at a position where the lead 6 portion is inserted into the through-hole portion 2 on the circuit board 3 on which the solder is arranged in the second step. At this time, the insertion part 1 may be placed at a position where at least one of the plurality of surfaces of the first surface 8 does not face the housing of the insertion part 1 . Other manufacturing steps are substantially the same as those of the circuit board device 100 .

実施の形態３に係る回路基板装置３００および回路基板装置３００の製造方法によれば、スルーホール部２が、パッド形成部４２の第１の面８と接続されている。そして、パッド形成部４２の第１の面８にパッド４０が形成されない構成である。つまり、リフロー加熱中において、第１の面８上には溶融はんだが濡れ広がらないため、第１の面８に溶融はんだが形成されない。そのため、溶融はんだがパッド形成部４の全面に被らない構成となる。この構成により、リフロー加熱中に、スルーホール部２に充填された溶融はんだの内部に発生したボイドは、スルーホール部２と第１の面８との境界面をボイド排出口１２として容易に大気中へ排出することができる。よって、回路基板装置１００は、溶融はんだが固化した部分であるはんだ接合部５のボイドの残存を抑制することができる。 According to the circuit board device 300 and the method of manufacturing the circuit board device 300 according to the third embodiment, the through hole portion 2 is connected to the first surface 8 of the pad forming portion 42 . Further, the pad 40 is not formed on the first surface 8 of the pad forming portion 42 . That is, the molten solder does not wet and spread on the first surface 8 during the reflow heating, so the molten solder is not formed on the first surface 8 . Therefore, the molten solder does not cover the entire surface of the pad forming portion 4 . With this configuration, voids generated inside the molten solder filled in the through-hole portion 2 during reflow heating can be easily discharged into the atmosphere using the interface between the through-hole portion 2 and the first surface 8 as the void discharge port 12 . can be discharged inside. Therefore, the circuit board device 100 can suppress the void remaining in the solder joint portion 5 where the molten solder is solidified.

また、第１の面８の上にはパッド４０が形成されていないため、挿入部品１のハウジング７と第１の面８との間に空間を有する構成となる。これにより、スルーホール部２から排出されたボイドを、ハウジング７と第１の面８との間の空間より外部へ排出することができる。よって、第１の面８と挿入部品１のハウジング７とが対向する構成であっても、ハウジング７によりボイド排出口１２を塞ぐことを防ぐことができる。 Moreover, since the pad 40 is not formed on the first surface 8 , a space is provided between the housing 7 of the insert 1 and the first surface 8 . Thereby, voids discharged from the through-hole portion 2 can be discharged to the outside from the space between the housing 7 and the first surface 8 . Therefore, even if the first surface 8 and the housing 7 of the insertion part 1 face each other, it is possible to prevent the housing 7 from blocking the void outlet 12 .

１ 挿入部品、２ スルーホール部、３ 回路基板、４、４１、４２ パッド形成部、４０ パッド、４３ 第２のパッド形成部、５ はんだ接合部、６ リード、７ ハウジング、８ 第１の面、９ 第２の面、１０ ソルダレジスト、１１ ソルダレジスト、１２ ボイド排出口、１３ メタルマスク、１４ スキージ、１５ はんだペースト、１００、２００、３００ 回路基板装置。 1 insert part 2 through hole part 3 circuit board 4, 41, 42 pad forming part 40 pad 43 second pad forming part 5 solder joint part 6 lead 7 housing 8 first surface, 9 second surface 10 solder resist 11 solder resist 12 void outlet 13 metal mask 14 squeegee 15 solder paste 100, 200, 300 circuit board device.

Claims (14)

スルーホール部が形成され、前記スルーホール部の周縁で前記スルーホール部と電気的に連続するパッドを有するパッド形成部が形成された回路基板と、前記スルーホール部にリードが挿入された挿入部品と、前記リードと前記パッドとを電気的に接続するはんだ接合部とを備え、
前記パッド形成部は、前記スルーホール部の前記周縁のうち一部と接続され、前記挿入部品との間に空間がある第１の面と、前記挿入部品との間に前記はんだ接合部がある第２の面とを有することを特徴とする回路基板装置。 A circuit board having a through-hole formed therein and a pad-forming portion having a pad electrically connected to the through-hole at the periphery of the through-hole, and an insertion component having a lead inserted into the through-hole. and a solder joint that electrically connects the lead and the pad,
The pad forming portion is connected to a portion of the peripheral edge of the through hole portion, and has the solder joint portion between the first surface having a space between itself and the inserting component, and the inserting component. A circuit board device, comprising: a second surface; 前記パッド形成部は、前記第１の面が前記はんだ接合部が形成されていない面であることを特徴とする請求項１に記載の回路基板装置。 2. The circuit board device according to claim 1, wherein the first surface of the pad forming portion is a surface on which the solder joint portion is not formed. 前記パッド形成部は、前記第１の面と前記第２の面とに前記パッドが形成されており、
前記第１の面は、前記パッド上にソルダレジストが形成されており、
前記第２の面は、前記パッド上に前記はんだ接合部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回路基板装置。 The pad forming portion has the pads formed on the first surface and the second surface,
The first surface has a solder resist formed on the pad,
3. The circuit board device according to claim 1, wherein the solder joints are formed on the pads of the second surface. 前記パッド形成部は、前記第２の面に前記パッドが形成されており、
前記第２の面は、前記パッド上に前記はんだ接合部が形成されており、
前記第１の面は、前記パッドが形成されていないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回路基板装置。 The pad forming portion has the pad formed on the second surface,
The second surface has the solder joint formed on the pad,
3. The circuit board device according to claim 1, wherein the pads are not formed on the first surface. 前記第１の面は、複数の面から構成される請求項１から請求項４の何れか１項に記載の回路基板装置。 5. The circuit board device according to claim 1, wherein the first surface is composed of a plurality of surfaces. 前記第１の面の前記複数の面のうち少なくとも一つは、前記挿入部品のハウジングと対向しないことを特徴とする請求項５に記載の回路基板装置。 6. The circuit board device according to claim 5, wherein at least one of the plurality of surfaces of the first surface does not face the housing of the insert. 前記スルーホール部の前記周縁と前記第１の面とが接続された部分の長さは、前記スルーホール部の直径の８分の１より大きく、前記スルーホール部の直径の２分の１よりも小さいことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の回路基板装置。 The length of the portion where the peripheral edge of the through-hole portion and the first surface are connected is greater than 1/8 the diameter of the through-hole portion and greater than 1/2 the diameter of the through-hole portion. 7. The circuit board device according to any one of claims 1 to 6, wherein the width of the circuit board device is small. 回路基板に、スルーホール部と、前記回路基板の挿入部品が載置される側の面において、前記スルーホール部の周縁で前記スルーホール部と電気的に連続するパッドを有するパッド形成部とを形成する第１の工程と、
前記回路基板において、前記パッド形成部にはんだを配置する第２の工程と、
前記はんだが配置された前記回路基板において、前記挿入部品をリードが前記スルーホール部に挿入される位置に載置する第３の工程と、
前記挿入部品を載置した状態で前記はんだを加熱して溶融させ、溶融した前記はんだを固化することで前記挿入部品を前記パッド形成部および前記スルーホール部に接続する第４の工程とを備え、
前記第１の工程は、前記回路基板の前記挿入部品が載置される側の面において、前記スルーホール部の前記周縁のうち一部と接続された面である第１の面と前記パッドが形成された面である第２の面とを有するパッド形成部を形成し、
前記第４の工程は、前記第１の面には溶融した前記はんだが形成されず、前記第２の面に溶融した前記はんだが形成されることを特徴とする回路基板装置の製造方法。 A circuit board is provided with a through-hole portion, and a pad forming portion having a pad electrically continuous with the through-hole portion at a peripheral edge of the through-hole portion on a surface of the circuit board on which an insertion component is mounted. a first step of forming;
a second step of disposing solder on the pad forming portion of the circuit board;
a third step of placing the insertion component at a position where the lead is inserted into the through-hole portion on the circuit board on which the solder is arranged;
a fourth step of heating and melting the solder while the insertion component is placed thereon, and solidifying the melted solder to connect the insertion component to the pad forming portion and the through hole portion; ,
In the first step, on the surface of the circuit board on which the insertion part is mounted, a first surface, which is a surface connected to a part of the peripheral edge of the through-hole portion, and the pad. forming a pad forming portion having a second surface that is the formed surface;
In the fourth step, the melted solder is not formed on the first surface, but the melted solder is formed on the second surface. 前記第１の工程は、前記第１の面と前記第２の面とに前記パッドを形成し、前記第１の面の前記パッド上にソルダレジストを形成することを特徴とする請求項８に記載の回路基板装置の製造方法。 9. The method according to claim 8, wherein in said first step, said pads are formed on said first surface and said second surface, and a solder resist is formed on said pads on said first surface. A method of manufacturing the described circuit board device. 前記第１の工程は、前記第２の面に前記パッドを形成し、前記第１の面に前記パッドを形成しないことを特徴とする請求項８に記載の回路基板装置の製造方法。 9. The method of manufacturing a circuit board device according to claim 8, wherein in said first step, said pads are formed on said second surface and said pads are not formed on said first surface. 前記第１の工程は、前記第１の面が複数の面から構成されたパッド形成部を形成する請求項８から請求項１０の何れか１項に記載の回路基板装置の製造方法。 11. The method of manufacturing a circuit board device according to any one of claims 8 to 10, wherein in said first step, said first surface forms a pad forming portion composed of a plurality of surfaces. 前記第３の工程は、前記第１の面の前記複数の面のうち少なくとも１つが、前記挿入部品のハウジングと対向しない位置に前記挿入部品を載置することを特徴とする請求項１１に記載の回路基板装置の製造方法。 12. The inserting part according to claim 11, wherein in the third step, at least one of the plurality of surfaces of the first surface places the inserting part at a position not facing the housing of the inserting part. 1. A method of manufacturing a circuit board device according to claim 1. 前記第１の工程は、前記スルーホール部の前記周縁と前記第１の面とが接続された部分の長さが、前記スルーホール部の直径の８分の１より大きく、前記スルーホール部の直径の２分の１よりも小さくなるパッド形成部を形成する請求項８から請求項１２の何れか１項に記載の回路基板装置の製造方法。 In the first step, the length of the portion where the peripheral edge of the through-hole portion and the first surface are connected is greater than one-eighth of the diameter of the through-hole portion, and the through-hole portion 13. The method of manufacturing a circuit board device according to any one of claims 8 to 12, wherein the pad forming portion having a diameter smaller than half is formed. 前記第４の工程は、前記スルーホール部に充填された前記はんだに発生した空気が、前記スルーホール部の前記周縁と前記第１の面とが接続された部分から排出されることを特徴とする請求項８から請求項１３の何れか１項に記載の回路基板装置の製造方法。 The fourth step is characterized in that air generated in the solder filled in the through hole portion is discharged from a portion where the peripheral edge of the through hole portion and the first surface are connected. 14. The method of manufacturing a circuit board device according to any one of claims 8 to 13.
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