JP4735303B2 - プリント基板 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板に関し、特に外部からの電流を導入する導電部材のフロー半田付けに好適なプリント基板に関する。

プリント基板に外部からの電流を導入するものとして、導電部材である導電ボスが利用されている。この導電ボスは、軸部と、前記軸部に連結され、該軸部より径大な頭部とを有する。

ここで、プリント基板には、リフロー半田付けにて固定される電子部品やフロー半田付け（特許文献１を参照）にて固定される電子部品が実装されている。

前述の導電ボスは、以下の手順にてプリント基板に固定されている。
最初に、前記導電ボスの軸部は、プリント基板に形成された表裏を貫通するスルーホールに挿し込まれて配置されている。続いて、フロー半田付けが行われて、すなわち、２４０℃〜２５０℃にて噴流している熔融半田にプリント基板の裏面を接触通過させ、毛細管現象を利用して、導電ボスの軸部とプリント基板のスルーホールとの間隙から前記熔融半田を上昇させて、導電ボスがプリント基板に固定されている。

ただし、上記フロー半田付けの工程は、他の電子部品、例えば、スルーホールに端子が挿し込まれた電子部品や、パッドに端子が配置された状態にてリフロー半田付けされた電子部品などもプリント基板に搭載された状態にて行われている。

特開２００４−３５６４９７号公報

しかしながら、上述したような導電ボスの半田付けでは、毛細管現象を利用して導電ボスをプリント基板に固定することができるものの、上記導電ボスの半田付けと同時に電子部品の半田付けも行うため、導電ボスの半田付け不良が起こる可能性があった。

すなわち、導電ボスの軸部の直径は、電子部品の端子の直径より大きく、導電ボスの軸部とプリント基板のスルーホールとの間の間隙量が電子部品の端子とプリント基板のスルーホールとの間隙量よりも大きいため、導電ボスをプリント基板に固定する熔融半田の量は、上記電子部品をプリント基板に固定する熔融半田の量よりも多くなり、導電ボスをプリント基板に十分な量の熔融半田にて固定することができず、振動などの外的ストレスに弱く導電ボスの半田付け不良が起こる可能性があった。

また、プリント基板の裏面を熔融半田に接触通過させる時間を長くして、導電ボスの半田付け不良を回避することが考えられるが、前記接触通過のための時間を長くすると、プリント基板に実装された電子部品に対して熔融半田の熱が影響してしまう可能性があった。

特許文献１では、電子部品における隣接する端子間の半田タッチを回避することができるものの、上記導電ボス及び電子部品を同時にフロー半田付けすると、導電ボスをプリント基板に固定する熔融半田の量は、電子部品をプリント基板に固定する熔融半田の量よりも多いため、導電ボスの半田付け不良が起こる可能性があった。

そこで、本発明は、前述した課題に鑑み提案されたもので、導電ボスの半田付け不良を回避したプリント基板を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する第１の発明に係るプリント基板は、電子部品、および外部からの電流を導入する導電性部材であり、前記電子部品の端子の直径より大きい軸部と当該軸部に連結され当該軸部より径大な頭部を有する導電ボスが実装されるプリント基板であって、前記電子部品を実装するためのスルーホールが形成され、前記導電ボスを実装するためのスルーホールが形成されると共に、前記導電ボスを実装するための前記スルーホールに前記導電ボスの前記軸部を貫通して配置させて、該導電ボスの軸方向に対して垂直方向への移動を規制させる一方、前記スルーホールを含む周囲がメッキ処理されたメッキ処理部に、フロー半田付けの際に熔融半田を上昇させる貫通孔が形成されることを特徴とする。
前記貫通孔としては、スルーホールと導電性部材との間の間隙、及びメッキ処理部に形成され表裏を貫通する孔が挙げられる。

上述した課題を解決する第２の発明に係るプリント基板は、第１の発明に記載されたプリント基板であって、前記スルーホールが、多角形状、または、前記導電ボスの軸部と一致する円および当該円の六方向にて接続する半円で構成される花形状、または、前記導電ボスの軸部に一致する円形状に形成されることを特徴とする。

第１の発明に係るプリント基板によれば、貫通孔の大きさを調整することにより、貫通孔に入り込む熔融半田の量を、電子部品をフロー半田付けによりプリント基板に固定する熔融半田の量と略同じに調整することができるので、導電ボスをプリント基板に十分な量の半田により固定することができる。その結果、振動などの外的ストレスに対して強くなり、導電ボスの半田付け不良を回避することができる。

第２の発明に係るプリント基板によれば、第１の発明に記載されたプリント基板と同様な作用効果を奏する他、スルーホールを簡易に作製することができ、その製造コストの増加を抑制することができる。

以下に、本発明に係るプリント基板を実施するための最良の形態を実施例に基づき具体的に説明する。

図１は、本発明の第１の実施例に係るプリント基板に導電ボスを半田付けした状態の上面図であり、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。

本発明の第１の実施例に係るプリント基板１０は、図１及び図２に示すように、その表裏を貫通するスルーホール１と、スルーホール１を含む周囲にはメッキ処理が施されたメッキ処理部（ランド）２とを有する。スルーホール１は、正六角形状に形成される。このスルーホール１に、後述する外部からの電流を導入する導電性部材である導電ボス３の軸部３ａを貫通して配置させて、導電ボス３の軸方向に対して垂直方向（プリント基板１０の面方向）への移動が規制される。このとき、メッキ処理部２に貫通孔４が形成される。すなわち、スルーホール１と導電ボス３との間の間隙であるスルーホール１の六角形の各頂部に貫通孔４が形成される。導電ボス３は、軸部３ａと、軸部３ａに連結され、軸部３ａより径大な頭部３ｂとを有する。この導電ボス３には、大電流が通電されるバスバー（銅バー）や、ハーネスなどが固定される。

以下に、プリント基板１０への導電ボス３の固定手順について説明する。
最初に、プリント基板１０のスルーホール１に導電ボス３の軸部３ａが挿入されて配置される。同様に、プリント基板１０の図示しないスルーホールに電子部品（図示せず）の端子が挿入されて配置される。

続いて、２４０℃〜２５０℃にて噴流している熔融半田にプリント基板１０の裏面を接触通過させる。このとき、毛細管現象により、プリント基板１０の貫通孔４から上記熔融半田が上昇して、半田５により導電ボス３がプリント基板１０に固定される。同様に、プリント基板１０のスルーホールと上記電子部品の端子との間隙から熔融半田が上昇して、半田により上記電子部品がプリント基板１０に固定される。

スルーホール１を正六角形状にしたことにより、貫通孔４に入り込む熔融半田の量は、上記電子部品の端子とプリント基板１０のスルーホールとの間隙に入り込む熔融半田の量と略同じになるので、導電ボス３をプリント基板１０に十分な量の半田により固定することができる。その結果、振動などの外的ストレスに対して強くなり、導電ボス３の半田付け不良を回避することができる。また、スルーホール１を正六角形状にしたことにより、スルーホール１自体を簡易に作製することができ、その製造コストの増加を抑制することができる。

以下に、本発明の第２の実施例に係るプリント基板について、図を用いて具体的に説明する。本発明の第２の実施例に係るプリント基板は、上述した第１の実施例に係るプリント基板におけるスルーホールの形状を変形したものである。上記第１の実施例に係るプリント基板と同じ構造の部位には同一符号を付記しその説明を省略する。

図３は、本発明の第２の実施例に係るプリント基板に導電ボスを半田付けした状態の上面図である。

本発明の第２の実施例に係るプリント基板２０では、図３に示すように、スルーホール２１が、正八角形状に形成される。スルーホール２１に、導電ボス３の軸部３ａを貫通して配置させて、導電ボス３の軸方向に対して垂直方向（プリント基板２０の面方向）への移動が規制される。このとき、メッキ処理部２に貫通孔２４が形成される。すなわち、スルーホール２１と導電ボス３との間の間隙であるスルーホール２１の八角形の各頂部に貫通孔２４が形成される。

プリント基板２０への導電ボス３の固定手順は、上述した第１の実施例に係るプリント基板１０への導電ボス３の固定手順と同一であり、その説明を省略する。

したがって、本発明の第２の実施例に係るプリント基板２０によれば、貫通孔２４に入り込む半田の量は、電子部品の端子とプリント基板２０のスルーホールとの間隙に入り込む半田の量と略同じになるので、導電ボス３をプリント基板２０に十分な量の半田により固定することができる。その結果、振動などの外的ストレスに対して強くなり、導電ボス３の半田付け不良を回避することができる。また、スルーホール２１を正八角形状にしたことにより、導電ボス３がプリント基板２０のスルーホール２１に８箇所にて固定されるので、導電ボス３の半田付け不良を更に回避することができる。さらに、スルーホール２１自体を簡易に作製することができ、その製造コストの増加を抑制することができる。

以下に、本発明の第３の実施例に係るプリント基板について、図を用いて具体的に説明する。本発明の第３の実施例に係るプリント基板は、上述した第１の実施例に係るプリント基板におけるスルーホールの形状を変形したものである。上記第１の実施例に係るプリント基板と同じ構造の部位には同一符号を付記しその説明を省略する。

図４は、本発明の第３の実施例に係るプリント基板に導電ボスを半田付けした状態の上面図である。

本発明の第３の実施例に係るプリント基板３０では、図４に示すように、スルーホール３１が花形状、すなわち、導電ボス３の軸部３ａと略一致する円形状に形成されると共に、六方向がさらに半円形に形成される。スルーホール３１に、導電ボス３の軸部３ａを貫通して配置させて、導電ボス３の軸方向に対して垂直方向（プリント基板３０の面方向）への移動が規制される。このとき、メッキ処理部２に貫通孔３４が形成される。すなわち、スルーホール３１と導電ボス３との間の間隙であるスルーホール３１の円形の六方向に貫通孔３４が形成される。

プリント基板３０への導電ボス３の固定手順は、上述した第１の実施例に係るプリント基板１０への導電ボス３の固定手順と同一であり、その説明を省略する。

したがって、本発明の第３の実施例に係るプリント基板３０によれば、貫通孔３４に入り込む半田の量は、電子部品の端子とプリント基板３０のスルーホールとの間隙に入り込む半田の量と略同じになるので、導電ボス３をプリント基板３０に十分な量の半田により固定することができる。その結果、振動などの外的ストレスに対して強くなり、導電ボス３の半田付け不良を回避することができる。また、スルーホール３１を花形状にしたことにより、スルーホール３１自体を簡易に作製することができ、その製造コストの増加を抑制することができる。

以下に、本発明の第４の実施例に係るプリント基板について、図を用いて具体的に説明する。本発明の第４の実施例に係るプリント基板は、上述した第１の実施例に係るプリント基板におけるスルーホールの形状を変形したものである。上記第１の実施例に係るプリント基板と同じ構造の部位には同一符号を付記しその説明を省略する。

図５は、本発明の第４の実施例に係るプリント基板に導電ボスを半田付けした状態の上面図である。

本発明の第４の実施例に係るプリント基板４０では、図５に示すように、スルーホール４１は、導電ボス３の軸部３ａと略一致する円形状に形成される。スルーホール４１に、導電ボス３の軸部３ａが貫通して配置される。メッキ処理部２には、プリント基板４０の表裏を貫通する貫通孔４４が形成される。

プリント基板４０への導電ボス３の固定手順は、上述した第１の実施例に係るプリント基板１０への導電ボス３の固定手順と同一であり、その説明を省略する。

したがって、本発明の第４の実施例に係るプリント基板４０によれば、貫通孔４４に入り込む半田の量は、電子部品の端子とプリント基板４０のスルーホールとの間隙に入り込む半田の量と略同じになるので、導電ボス３をプリント基板４０に十分な量の半田により固定することができる。その結果、振動などの外的ストレスに対して強くなり、導電ボス３の半田付け不良を回避することができる。また、スルーホール４１の他に貫通孔４４を形成しただけなので、貫通孔４４自体を簡易に作製することができ、その製造コストの増加を抑制することができる。

なお、上記第１乃至第４の実施例では、正六角形状、正八角形状、花形状、及び円形状に形成されたスルーホールを有するプリント基板を用いて説明したが、スルーホールの形状は、導電ボスが貫通して配置されたときに、導電ボスの軸方向に対して垂直方向（プリント基板の面方向）への移動を規制させることができれば良い。

本発明は、プリント基板に関し、特に外部からの電流を導入する導電部材のフロー半田付けに好適なプリント基板に利用することが可能である。

本発明の第１の実施例に係るプリント基板に導電ボスを半田付けした状態の上面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 本発明の第２の実施例に係るプリント基板に導電ボスを半田付けした状態の上面図である。 本発明の第３の実施例に係るプリント基板に導電ボスを半田付けした状態の上面図である。 本発明の第４の実施例に係るプリント基板に導電ボスを半田付けした状態の上面図である。

符号の説明

１，２１，３１，４１ スルーホール
２ メッキ処理部
３ 導電ボス
４，２４，３４，４４ 貫通孔
５ 半田
１０，２０，３０，４０ プリント基板

Claims (2)

1. 電子部品、および外部からの電流を導入する導電性部材であり、前記電子部品の端子の直径より大きい軸部と当該軸部に連結され当該軸部より径大な頭部を有する導電ボスが実装されるプリント基板であって、
   前記電子部品を実装するためのスルーホールが形成され、
   前記導電ボスを実装するためのスルーホールが形成されると共に、前記導電ボスを実装するための前記スルーホールに前記導電ボスの前記軸部を貫通して配置させて、該導電ボスの軸方向に対して垂直方向への移動を規制させる一方、前記スルーホールを含む周囲がメッキ処理されたメッキ処理部に、フロー半田付けの際に熔融半田を上昇させる貫通孔が形成される
   ことを特徴とするプリント基板。
2. 請求項１に記載されたプリント基板であって、
   前記スルーホールは、多角形状、または、前記導電ボスの軸部と一致する円および当該円の六方向にて接続する半円で構成される花形状、または、前記導電ボスの軸部に一致する円形状に形成される
   ことを特徴とするプリント基板。

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