JP2791995B2 - プリント配線板 - Google Patents

プリント配線板

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JP2791995B2
JP2791995B2 JP1285337A JP28533789A JP2791995B2 JP 2791995 B2 JP2791995 B2 JP 2791995B2 JP 1285337 A JP1285337 A JP 1285337A JP 28533789 A JP28533789 A JP 28533789A JP 2791995 B2 JP2791995 B2 JP 2791995B2
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hole
solder
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printed wiring
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光一 泉
貴司 林
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Ibiden Co Ltd
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Ibiden Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3447Lead-in-hole components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42Plated through-holes or plated via connections

Landscapes

  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,電子部品を搭載するプリント配線板に関
し,特に,半田接合の信頼性が高いプリント配線板に関
する。
〔従来技術〕
従来,プリント配線板は,第4図に示すごとく,基板
9に多数のスルーホール80を穿設し,これに導体ピン5
を嵌挿,立設している。
即ち,上記スルーホール80は,基板9の表面と裏面と
に形成された導体回路8を導通させるために設けられて
いる。
そして,上記導体ピン5は,上記スルーホール80内に
形成されたメッキ層81と電気的に接続するために,その
頭部51をスルーホール80内に嵌入し,半田接合6されて
いる。
このことは,半導体チップ,その他各種の電子部品を
搭載するための電子部品搭載部(図示略,第2図におけ
る符号10参照)を有するプリント配線板においても同様
である。
ところで,上記導体ピン5を立設する態様としては,
基板9の電子部品搭載面の裏面側に立設するフェイスア
ップタイプと,同一面側に立設するフェイスダウンタイ
プとがある。
また,上記導体ピン5の半田接合6としては,例えば
溶融半田の中に導体ピン5を立設した基板9を浸漬して
行う溶融半田浸漬法と,半田をスルーホール80内等に一
旦付着させておき再溶融させた半田で接合するリフロー
法とがある。
しかして,上記溶融半田浸漬法を用いる場合は,上記
フェイスダウンタイプの基板9においては,ワイヤボン
ディング端子,或いはスルーホール80周縁のランド部82
に半田が付着することを防ぐため,該端子等にマスキン
グを施したり,治具を装着して行っている。
一方,上記リフロー法は,フェイスダウンタイプとフ
ェイスアップタイプとの基板9の如何にかかわらず,ス
ルーホール80内に付着する半田量が限られている。その
ため,半田付着量が不足する場合がある。
〔解決しようとする課題〕
しかしながら,上記従来技術には,次の問題点があ
る。
即ち,上記リフロー法は,半田の使用量に損失が少な
く,また手軽に半田接合を行うことができるため,特に
フェイスダウンタイプの基板9において多用されてい
る。
ところが,第4図に示すごとく,フェイスダウンタイ
プのプリント配線板の半田接合6には,空洞部71,或い
は導体ピン5との接合不良部72が発生する。これは,前
述のごとく,スルーホール80内に,予め付着させておく
半田量が限定されていることによるものである。
上記空洞部71は,溶融半田が空気を巻き込んで,スル
ーホール80内,特にメッキ層81と頭部51との間に充分浸
透し難いために生ずるものと考えられる。
また,上記導体ピン5との接合不良部72は,該導体ピ
ン5の鍔52とランド部82との間に溶融半田が充分浸透し
難いために生ずるものと考えられる。
このように,プリント配線板において,上記空洞部71
や接合不良部72が発生することは,半田接合5の信頼性
を低下させ,電気的接合の不良原因となる。
本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてなされたもの
で,半田接合の信頼性が高いプリント配線板を提供しよ
うとするものである。
〔課題の解決手段〕
本発明は,電子部品搭載部とスルーホールと,頭部及
び鍔を設けた導体ピンとを有するプリント配線板におい
て,該プリント配線板は第1基板と第2基板とよりな
り,該第1基板は導体ピン嵌挿用のスルーホールを有
し,また該第2基板は上記スルーホールの上に該スルー
ホールよりも大きい口径の半田充填穴を有し,かつ上記
導体ピンの頭部とスルーホール内壁との間,及び上記導
体ピンの鍔とスルーホール開口部との間には,半田が充
填されていることを特徴とするプリント配線板にある。
本発明において,上記第1基板としては,例えばガラ
スエポキシ基板,紙エポキシ基板,紙フェノール基板,
セラミック基板がある。そして,上記第1基板は,表
面,裏面に導体回路を形成し,該基板の略中央部に電子
部品搭載部を形成する(第2図参照)。また,該第1基
板は,上記電子部品搭載部の周囲に多数のスルーホール
を有する。また,該スルーホールには,導体ピンを嵌挿
し,半田接合により該導体ピンを立設する。
上記第2基板は,上記スルーホールよりも大きい口径
の半田充填穴を有する。そして,該第2基板は,上記第
1基板のスルーホールの上に,例えば略同心円状に接着
材等の接合手段により積層する。
上記半田充填穴とは,上記スルーホール内に嵌挿した
導体ピンを半田接合するに当たり,半田が充填される穴
をいう(第1図〜第3図参照)。
〔作用及び効果〕
本発明にかかるプリント配線板において,例えばリフ
ロー法により半田接合するに当たっては,まず該スルー
ホール内に導体ピンの頭部を嵌挿する。
次に,該スルーホールと半田充填穴内に,粒状又はペ
ースト状の半田を注入する。その後,上記半田を加熱す
ると,該半田は溶融半田する。そこで,該半田は,まず
上記スルーホール内に浸透してゆく。
そして,該溶融半田は,導体ピンの鍔で受け止められ
固定する。また,溶融半田の一部は,外部へはみ出て該
鍔の近傍で冷却固化する。
次に,上記半田がスルーホール内に充満し終わると,
上記半田充填穴内でも溶融半田が充満し,そしてこれら
は冷却固化してゆく。そのため,上記導体ピンは,スル
ーホール内において,確実に半田接合される。
したがって,本発明によれば,半田接合の信頼性が高
いプリント配線板を提供することができる。
〔実施例〕
第1実施例 本例にかかるプリント配線板につき,第1図及び第2
図を用いて説明する。
即ち,本例のプリント配線板は,第1基板1と第2基
板2とよりなり,該第1基板1は導体ピン5嵌挿用のス
ルーホール30を有する。
また,上記第2基板2は,上記スルーホール30の上に
これよりも大きい口径の半田充填穴20を有する。
上記第1基板1は,第2図に示すごとく,板厚が1.0m
mのガラスエポキシ基板によりなり,表面と裏面とに導
体回路3が形成されている。また,該第1基板1の略中
央部には,凹部からなる電子部品搭載部10が形成されて
いる。そして,該電子部品搭載部10の周囲には,多数の
スルーホール30が穿設されている。また,該スルーホー
ル30には,導体ピン5の頭部51が嵌挿され,また鍔52が
ランド部311に当接するよう配置されている。
また,上記スルーホール30は,内壁にメッキ層32を有
する。そして,該メッキ層32は,基板1の表面側のラン
ド部311と,裏面側のランド部312とを導通している。
上記第2基板2は,板厚さが1.0mmのガラスエポキシ
基板よりなり,上記第1基板1の表面に接着材4を介し
て接着されている。上記接着材4は,エポキシ系接着材
よりなり,加熱加圧して硬化させる。
ここで注目すべきことは,上記第2基板2は,上記ス
ルーホール30よりも大きい口径の半田充填穴20を有する
ことである。
即ち,上記スルーホール30は直径が0.5mmであるのに
対し,上記半田充填穴20は直径が1.0mmである。
上記半田充填穴20は,第2図に示すごとく,上記スル
ーホール30と略同心円状に形成する。また,上記半田充
填穴20は,スルーホール30と連通している。そして,該
半田充填穴20は,上記スルーホール30との連結部にラン
ド部311を有する。なお,上記第2基板2は,半田充填
穴20内において,メッキ層を形成していない。つまり,
上記半田充填穴20は,ガラスエポキシ基板に穴を明けた
ままの状態である。
次に,作用効果につき説明する。
即ち,第1図に示すごとく,本例にかかるプリント配
線板において,導体ピン5を,リフロー法により半田接
合するにあたっては,次の手順で行う。
まず該スルーホール30内に,導体ピン5の頭部51を嵌
挿する。次に,該スルーホール30と半田充填穴20内にペ
ースト状の半田を注入する。その後,上記半田を遠赤外
線ヒーター等により加熱すると,該半田は溶融する。そ
こで,該溶融半田は,まず上記スルーホール30内に浸透
してゆく。そして,該溶融半田は,導体ピンの鍔51で受
け止められ固定する。また,溶融半田の一部は,外部へ
はみ出て該鍔51の近傍で冷却固化する。
次に,上記溶融半田がスルーホール30内に充満し終わ
ると,上記半田充填穴20内では,余剰の溶融半田61が凸
状を呈して冷却固化してゆく。これは,上記半田充填穴
20内に,メッキ層が形成されていないため,表面張力が
大きいことによる。
その結果,上記導体ピン5は,スルーホール30内にお
いて,そのメッキ層31と確実に半田接合される。
したがって,本例によれば,半田接合の信頼性が高い
プリント配線板を得ることができる。
第2実施例 本例にかかるプリント配線板につき,第3図を用いて
説明する。
即ち,本例のプリント配線板は,上記第1実施例の第
2基板2に代えて,第2基板22を用いたものである。そ
の他の構成は,上記第1実施例と同様とした。
上記第2基板22は,半田充填穴220の内壁にメッキ層2
21を有し,また基板の両面に導体回路(図示略)を有す
る。
しかして,第3図に示すごとく,半田充填穴220内に
半田粒子を充填し,加熱する。これにより溶融半田がス
ルーホール30内に充填される。その後,上記半田充填穴
220内では,余剰の溶融半田62が凹状を呈して冷却固化
してゆく。これは,上記半田充填穴220の内壁に形成し
たメッキ層221と,溶融半田との「ぬれ性」が良いこと
による。
その結果,半田は,上記半田充填穴220内においてメ
ッキ層221と強く接着し,半田接合が確実に行われる。
したがって,本例によれば,上記第1実施例よりも,
より確実にスルーホール30内のメッキ層31と頭部51とを
半田接合することができる。また,第1基板と第2基板
との両面に導体回路を有する,多層構造で電気的接続の
信頼性が高いプリント配線板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は第1実施例にかかるプリント配線板
を示し,第1図は半田接合後のプリント配線板の断面
図,第2図は半田接合前のプリント配線板の断面図,第
3図は第2実施例にかかるプリント配線板の半田接合後
の断面図,第4図は従来のプリント配線板の半田接合後
の断面図である。 1……第1基板, 10……電子部品搭載部, 2……第2基板, 20,,220……半田充填穴, 3……導体回路, 30……スルーホール, 4……接着材, 5……導体ピン, 6……半田接合,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05K 1/18

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子部品搭載部とスルーホールと,頭部及
    び鍔を設けた導体ピンとを有するプリント配線板におい
    て, 該プリント配線板は第1基板と第2基板とよりなり,該
    第1基板は導体ピン嵌挿用のスルーホールを有し,また
    該第2基板は上記スルーホールの上に該スルーホールよ
    りも大きい口径の半田充填穴を有し,かつ 上記導体ピンの頭部とスルーホール内壁との間,及び上
    記導体ピンの鍔とスルーホール開口部との間には,半田
    が充填されていることを特徴とするプリント配線板。
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