JP6909445B2 - 電子機器、電子機器の製造方法、プリント基板、プリント基板の製造方法 - Google Patents

Description

開示の実施形態は、電子機器、電子機器の製造方法、プリント基板及びプリント基板の製造方法に関する。

特許文献１には、フラッシュ金メッキをほどこされたプリント配線基板の製造方法が記載されている。

特開２００９−１５２４８３号公報

フラッシュ金メッキをほどこされた基板は、例えば腐食性ガスの環境下において良好な耐環境性を得られない場合があり、耐環境性の向上が求められていた。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、耐環境性を向上することができる電子機器、電子機器の製造方法、プリント基板及びプリント基板の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、プリント基板を備えた電子機器であって、前記プリント基板は、基板と、前記基板に形成された銅層と、前記銅層の所定の箇所を被覆するように形成されたフラッシュ金メッキ層と、前記フラッシュ金メッキ層を被覆するように形成されたはんだメッキ層と、を有する電子機器が適用される。

また、本発明の別の観点によれば、プリント基板を備えた電子機器の製造方法であって、銅層の所定の箇所を被覆するようにフラッシュ金メッキ層が形成された基板に部品を実装する工程と、前記部品を実装された前記基板を筐体に組み込む工程と、を有し、前記基板に前記部品を実装する工程は、前記フラッシュ金メッキ層を被覆するようにはんだメッキ層を形成する工程を含む電子機器の製造方法が適用される。

また、本発明の別の観点によれば、電子機器に搭載されるプリント基板であって、基板と、前記基板に形成された銅層と、前記銅層の所定の箇所を被覆するように形成されたフラッシュ金メッキ層と、前記フラッシュ金メッキ層を被覆するように形成されたはんだメッキ層と、を有するプリント基板が適用される。

また、本発明の別の観点によれば、電子機器に搭載されるプリント基板の製造方法であって、銅層の所定の箇所を被覆するようにフラッシュ金メッキ層が形成された基板に部品を実装する工程を有し、前記基板に前記部品を実装する工程は、前記フラッシュ金メッキ層を被覆するようにはんだメッキ層を形成する工程を含むプリント基板の製造方法が適用される。

本発明の電子機器等によれば、耐環境性を向上することができる。

本実施形態に係る電子機器の概略構成の一例を表す斜視図である。 本実施形態に係る電子機器の製造方法の一例を表すフローチャートである。 プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。 図２のステップＳ２で実行されるＳＭＤ実装（第１の表面）の詳細工程の一例を表すフローチャートである。 図４のステップＳ２１に対応した、プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。 図４のステップＳ２２に対応した、プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。 図４のステップＳ２３に対応した、プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。 図２のステップＳ３で実行されるＳＭＤ実装（第２の表面）の詳細工程の一例を表すフローチャートである。 図８のステップＳ３１に対応した、プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。 図８のステップＳ３２に対応した、プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。 図８のステップＳ３３に対応した、プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。 図２のステップＳ４で実行されるＤＩＰ実装（第２の表面）の詳細工程の一例を表すフローチャートである。 図１２のステップＳ４１に対応した、プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。 図１２のステップＳ４２に対応した、プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。 図２のステップＳ５で実行されるＤＩＰ実装（第１の表面）の詳細工程の一例を表すフローチャートである。 図２のステップＳ６でプリント基板に取り付けられる構造部材の一例を表す、プリント基板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。 片面のランド部のみにはんだペーストの印刷を行う変形例における、図１２のステップＳ４１に対応した、プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。 片面のランド部のみにはんだペーストの印刷を行う変形例における、図１２のステップＳ４２に対応した、プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。

以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

＜１．電子機器の概略構成＞
まず、図１を参照しつつ、本実施形態に係る電子機器の概略構成の一例について説明する。

図１に示すように、電子機器１は、筐体３と、複数（例えば５つ）のプリント基板５とを有する。各プリント基板５は、筐体３の底板３ａに対して垂直な方向に、図示しないコネクタを介して立設され、互いに平行に配置されている。なお、電子機器１が搭載するプリント基板５の数は複数に限らず、単数でもよい。また、プリント基板５は底板３ａに対して平行に設置されてもよい。

電子機器１は、例えばモータを制御するモータ制御装置である。但し、電子機器１の適用対象は、プリント基板を備えた機器であれば特に限定されるものではない。例えば、モータ以外の駆動機械を制御する制御装置、各種の産業機器、あるいは、コンピュータやスマートフォン等に適用してもよい。

なお、本実施形態における「プリント基板」とは、電子部品が実装される前のいわゆるプリント配線板（ＰＷＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｗｉｒｉｎｇ Ｂｏａｒｄ）ではなく、電子部品が実装されて電子回路として動作するようになったいわゆるプリント回路板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）を指すものとする。

＜２．電子機器の製造工程＞
次に、図２を参照しつつ、本実施形態に係る電子機器の製造工程（製造方法）の一例について説明する。

ステップＳ１では、プリント配線板（ＰＷＢ）と、このプリント配線板に実装される電子部品等が準備される。詳細は後述するが、プリント配線板にはパターン配線等の銅層が形成されており、当該銅層の所定の箇所を被覆するようにフラッシュ金メッキ層が形成されている。電子部品には、表面実装部品であるＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）部品や、スルーホールにリード端子を挿入して固定されるＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎ ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）部品等が含まれる。なお、ステップＳ１の工程は、作業者によって行われてもよいし、ロボット等の自動作業機により行われてもよい。

ステップＳ２では、プリント配線板の第１の表面にＳＭＤ部品が実装される。また、ステップＳ３では、プリント配線板が裏返され、プリント配線板の第２の表面（第１の表面の反対側の面）にＳＭＤ部品が実装される。詳細は後述するが、ステップＳ２の工程において、プリント配線板の第１の表面のフラッシュ金メッキ層を被覆するようにはんだメッキ層が形成され、ステップＳ３の工程において、プリント配線板の第２の表面におけるフラッシュ金メッキ層を被覆するようにはんだメッキ層が形成される。なお、これらステップＳ２及びステップＳ３の工程は、はんだペースト印刷装置、マウンタ、及びリフロー炉等を備えた表面実装機（図示省略）により行われる。

ステップＳ４では、プリント配線板の第２の表面にＤＩＰ部品が実装される。また、ステップＳ５では、プリント配線板が裏返され、プリント配線板の第１の表面にＤＩＰ部品が実装される。なお、これらステップＳ４及びステップＳ５の工程は、挿入機（手作業による取り付けの場合は不要）及びフロー槽等を備えた挿入実装機（図示省略）により行われる。

なお、上記ステップＳ２及びステップＳ３において第１の表面から第２の表面の順番でＳＭＤ部品を実装し、上記ステップＳ４及びステップＳ５において第２の表面から第１の表面の順番でＤＩＰ部品を実装することで、プリント配線板を裏返す工程を削減できる。また、上記ステップＳ２〜ステップＳ５が、基板に部品を実装する工程に相当する。

ステップＳ６では、ＳＭＤ部品やＤＩＰ部品が実装されたプリント基板（ＰＣＢ）に構造部材が取り付けられる。「構造部材」は、例えばネジやスタッド等の、基板に実装される電子部品以外の部材である。なお、ステップＳ６の工程は、作業者によって行われてもよいし、ロボット等の自動作業機により行われてもよい。

ステップＳ７では、構造部材を取り付けたプリント基板が、電子機器１の筐体３に組み込まれる。ステップＳ７が、基板を筐体に組み込む工程に相当する。また、その他の内部機器の取付けや、配線作業等についても実行される。なお、ステップＳ７の工程は、作業者によって行われてもよいし、ロボット等の自動作業機により行われてもよい。このようにして電子機器１が完成する。

なお、以上では、プリント基板が、表面と裏面の両方に部品が実装される両面基板である場合について説明したが、片面（部品面）だけに部品が実装される片面基板としてもよい。この場合、上記ステップＳ２では、ＳＭＤの実装は行われず、第１の表面（はんだ面）のフラッシュ金メッキ層を被覆するようにはんだメッキ層が形成される。上記ステップＳ３では、第２の表面（部品面）に対してＳＭＤ部品が実装されると共に、第２の表面（部品面）のフラッシュ金メッキ層を被覆するようにはんだメッキ層が形成される。そして、上記ステップＳ４では、第２の表面（部品面）に対してＤＩＰ部品が実装される。なお、上記ステップＳ５は不要となる。

＜３．プリント配線板の層構成＞
次に、図３を参照しつつ、上記ステップＳ１で準備されるプリント配線板の層構成の一例について説明する。なお、図３はプリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。

図３に示すように、プリント配線板７は、第１の表面７Ａと第２の表面７Ｂを有する。またプリント配線板７は、絶縁材料で構成される基板９（基材ともいう）を有する。基板９は、単層構造の基板でもよいし、例えば配線層とプレーン層とを積層させた多層構造の基板でもよい。基板９には、穴開け工程においてドリルによりスルーホール１１が形成されている。なお、本実施形態における「スルーホール」とは、基板９の全層を貫通するように形成され、例えばネジやスタッド等の構造部材やＤＩＰ部品のリード端子が挿入される、比較的大径の貫通孔のことをいう。したがって、層間の導通を目的に基板９の全層又は一部の層のみ貫通するように形成された、比較的小径の貫通孔（いわゆるビアホール）は「スルーホール」には含まれない。

基板９の表面には、銅メッキ工程及びパターニング工程において、銅層１２が形成されている。銅層１２は、スルーホール１１の開口部の周囲に形成された、第１の表面７Ａ側のランド部１３及び第２の表面７Ｂ側のランド部１５と、スルーホール１１の内壁に形成された内壁部１７とを有する。また銅層１２は、電子部品が表面実装される第１の表面７Ａ側のパッド１９及び第２の表面７Ｂ側のパッド２１と、例えばテストパッドや予備のパッド等の電子部品が実装されない第１の表面７Ａ側のパッド２３と、マウンタや挿入機が基板の位置や姿勢を検出するために使用する第２の表面７Ｂ側に形成された認識マーク２５とを有する。

また基板９の表面には、ソルダーレジスト工程において、上記銅層１２を保護するためのソルダーレジスト層２７が形成されている。ソルダーレジスト層２７は、銅層１２の所定の箇所（例えばランド部１３，１５、内壁部１７、及びパッド１９，２１等のはんだ付けが行われる箇所。その他、パッド２３、認識マーク２５等）を除いて、銅層１２のパターン配線（図示せず）を被覆するように形成されている。

銅層１２のうち上記ソルダーレジスト層２７から露出された箇所、図３に示す例ではランド部１３，１５、内壁部１７、パッド１９，２１，２３、及び認識マーク２５には、フラッシュ金メッキ工程において、それらを被覆するようにフラッシュ金メッキ層２９が形成されている。フラッシュ金メッキは、極めて短時間に行う薄い金メッキ（例えば０．０１μｍ〜０．０５μｍ程度）であり、はんだとの相性が良く良好な濡れ性を確保できる。

プリント配線板７は、上記フラッシュ金メッキ工程の後、例えば文字印刷、外形加工、及び洗浄等の工程を経て製造されている。

＜４．ＳＭＤ実装の詳細工程＞
次に、図４〜図１０を参照しつつ、ＳＭＤ実装の詳細工程の一例について説明する。

図４は、上記ステップＳ２で実行されるＳＭＤ実装（第１の表面）の詳細工程の一例を表すフローチャートである。また、図５は図４のステップＳ２１、図６は図４のステップＳ２２、図７は図４のステップＳ２３に対応した、プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。

図４に示すように、ステップＳ２１では、はんだペースト印刷装置により、メタルマスクを用いてプリント配線板７の第１の表面７Ａ側のフラッシュ金メッキ層２９上にはんだペーストが印刷される。「はんだペースト」は、はんだの粉末にフラックス（溶剤）を加えて所定の粘度にしたものであり、クリームはんだともいう。例えば図５に示すように、メタルマスク３１には、第１の表面７Ａ側のランド部１３、パッド１９、及びパッド２３に対応する位置に開口部３５が形成されており、これによりランド部１３、パッド１９、及びパッド２３のフラッシュ金メッキ層２９上にはんだペースト３３が印刷される。

ステップＳ２２では、マウンタにより、プリント配線板７の第１の表面７Ａ側の部品が実装される箇所に印刷されたはんだペースト上にＳＭＤ部品が配置される。例えば図６に示すように、パッド１９のフラッシュ金メッキ層２９上に印刷されたはんだペースト３３上に、ＳＭＤ部品３７が配置される。

ステップＳ２３では、リフロー炉により、ＳＭＤ部品３７が配置されたプリント配線板７が加熱される。これにより、印刷されたはんだペースト３３が加熱により溶融し、フラッシュ金メッキ層２９が被覆されると共に、ＳＭＤ部品３７がはんだ付けにより接合される。例えば図７に示すように、パッド１９のフラッシュ金メッキ層２９上に印刷されたはんだペースト３３は、加熱によりフラックスが気化すると共にはんだの粉末が溶融して液状化し、その後固化してはんだメッキ層３９を形成する。これにより、ＳＭＤ部品３７とパッド１９のフラッシュ金メッキ層２９とが接合される。同様に、パッド２３のフラッシュ金メッキ層２９上に印刷されたはんだペースト３３は、はんだの粉末の溶融によりフラッシュ金メッキ層２９を被覆するようにはんだメッキ層３９を形成する。なお、ランド部１３のフラッシュ金メッキ層２９上に印刷されたはんだペースト３３は、溶融による液状化によりスルーホール１１内に流入する。これにより、ランド部１３のフラッシュ金メッキ層２９と共に内壁部１７のフラッシュ金メッキ層２９の一部（例えば第１の表面７Ａ側の半分）を被覆するように、はんだメッキ層３９が形成される。

図８は、上記ステップＳ３で実行されるＳＭＤ実装（第２の表面）の詳細工程の一例を表すフローチャートであり、図９は図８のステップＳ３１、図１０は図８のステップＳ３２、図１１は図８のステップＳ３３に対応した、プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。

図８に示すように、ステップＳ３１では、はんだペースト印刷装置により、メタルマスクを用いてプリント配線板７の第２の表面７Ｂ側のフラッシュ金メッキ層２９上にはんだペーストが印刷される。例えば図９に示すように、メタルマスク４１には、第２の表面７Ｂ側のランド部１５、パッド２１、及び認識マーク２５に対応する位置に開口４３が形成されており、これによりランド部１５、パッド２１、及び認識マーク２５のフラッシュ金メッキ層２９上にはんだペースト３３が印刷される。

ステップＳ３２では、マウンタにより、プリント配線板７の第２の表面７Ｂ側の部品が実装される箇所に印刷されたはんだペースト上にＳＭＤ部品が配置される。例えば図１０に示すように、パッド２１のフラッシュ金メッキ層２９上に印刷されたはんだペースト３３上に、ＳＭＤ部品４５が配置される。

ステップＳ３３では、リフロー炉により、ＳＭＤ部品４５が配置されたプリント配線板７が加熱される。これにより、印刷されたはんだペースト３３が加熱により溶融し、フラッシュ金メッキ層２９が被覆されると共に、ＳＭＤ部品４５がはんだ付けにより接合される。例えば図１１に示すように、パッド２１のフラッシュ金メッキ層２９上に印刷されたはんだペースト３３は、加熱によりフラックスが気化すると共にはんだの粉末が溶融して液状化し、その後固化してはんだメッキ層３９を形成する。これにより、ＳＭＤ部品４５とパッド２１のフラッシュ金メッキ層２９とが接合される。同様に、認識マーク２５のフラッシュ金メッキ層２９上に印刷されたはんだペースト３３は、はんだの粉末の溶融によりフラッシュ金メッキ層２９を被覆するようにはんだメッキ層３９を形成する。なお、ランド部１５のフラッシュ金メッキ層２９上に印刷されたはんだペースト３３は、溶融による液状化によりスルーホール１１内に流入する。これにより、ランド部１５のフラッシュ金メッキ層２９と共に内壁部１７のフラッシュ金メッキ層２９の一部（例えば第２の表面７Ｂ側の半分）を被覆するように、はんだメッキ層３９が形成される。このようにして、プリント配線板７の第１の表面７Ａ及び第２の表面７Ｂの両方に対してＳＭＤ部品の実装工程が実行されることで、スルーホール１１内の内壁部１７のフラッシュ金メッキ層２９の全体を被覆するようにはんだメッキ層３９が形成される。

なお、上記ではランド部１３及びランド部１５のはんだペースト３３を同等の比率で利用して内壁部１７の全体を被覆する場合について説明したが、例えばランド部１３又はランド部１５のいずれか一方のはんだペースト３３のみを利用して内壁部１７の全体を被覆してもよいし、ランド部１３及びランド部１５のはんだペースト３３を適宜の比率で利用して内壁部１７の全体を被覆してもよい。この場合、例えばメタルマスク３１，４１の厚みや開口部３５，４３の大きさを調整し、ランド部１３又はランド部１５に印刷するはんだペースト３３の量を適宜の量となるように調整すればよい。

また、上記ステップＳ２１及びステップＳ３１が、はんだペーストを印刷する工程及びランド部のフラッシュ金メッキ層上にはんだペーストを印刷する工程に相当する。また、上記ステップＳ２３及びステップＳ３３が、フラッシュ金メッキ層を被覆する工程及びランド部と内壁部のフラッシュ金メッキ層を被覆する工程に相当する。また、上記ステップＳ２１及びステップＳ３１並びにステップＳ２３及びステップＳ３３が、はんだメッキ層を形成する工程に相当する。

＜５．ＤＩＰ実装の詳細工程＞
次に、図１２〜図１５を参照しつつ、ＤＩＰ実装の詳細工程の一例について説明する。

図１２は、上記ステップＳ４で実行されるＤＩＰ実装（第２の表面）の詳細工程の一例を表すフローチャートであり、図１３は図１２のステップＳ４１、図１４は図１２のステップＳ４２に対応した、プリント配線板のスルーホール部分の断面構造を抽出して示す断面図である。

図１２に示すように、ステップＳ４１では、挿入機又は作業者の手作業により、プリント配線板７の第２の表面７Ｂ側の部品が実装される箇所にＤＩＰ部品が配置される。例えば図１３に示すように、ＤＩＰ部品４７はリード端子４９がスルーホール５１に挿入されることで第２の表面７Ｂ側に配置される。なお、スルーホール５１は、前述のスルーホール１１と同様に、プリント配線板７の第１の表面７Ａ及び第２の表面７Ｂの両方に対してＳＭＤ部品の実装工程（ステップＳ２及びステップＳ３）が実行されることで、ランド部５３，５５及び内壁部５７のフラッシュ金メッキ層２９の全体を被覆するようにはんだメッキ層３９が形成されている。

ステップＳ４２では、フロー槽により、ＤＩＰ部品４７が配置されたプリント配線板７に対してフローはんだが実行される。これにより、ＤＩＰ部品４７のリード端子４９がスルーホール５１にはんだ付けにより接合される。例えば図１４に示すように、ＤＩＰ部品４７が第２の表面７Ｂ側に配置されたプリント配線板７の第１の表面７Ａ側にフロー槽からはんだの噴流が吹き付けられて、はんだがスルーホール５１内に充填されると共にフィレット５９が形成される。

ステップＳ４３では、作業者が、上記フローはんだによりはんだ付けがなされない箇所に手作業によるはんだ付けを実行したり、上記フローはんだにより不具合（例えばショート等）が生じた箇所のリペアを実行する。なお、ステップＳ４３の工程はロボット等の自動作業機により行われてもよい。

図１５は、上記ステップＳ５で実行されるＤＩＰ実装（第１の表面）の詳細工程の一例を表すフローチャートである。なお、本工程におけるプリント配線板の断面構造は、前述の図１３及び図１４と同様（プリント配線板が裏返され、第１の表面と第２の表面の上下方向の位置関係が反対となる）のため、断面構造の図示を省略する。

図１５に示すように、ステップＳ５１では、挿入機又は作業者の手作業により、ＤＩＰ部品のリード端子がスルーホールに挿入されて、ＤＩＰ部品が第１の表面７Ａ側に配置される。

ステップＳ５２では、ＤＩＰ部品が第１の表面７Ａ側に配置されたプリント配線板７の第２の表面７Ｂ側にフロー槽からはんだの噴流が吹き付けられて、はんだがスルーホール内に充填されると共にフィレットが形成される。

ステップＳ５３では、作業者が、上記フローはんだによりはんだ付けがなされない箇所に手作業によるはんだ付けを実行したり、上記フローはんだにより不具合（例えばショート等）が生じた箇所のリペアを実行する。なお、ステップＳ５３の工程はロボット等の自動作業機により行われてもよい。以上により、プリント配線板７に対する部品の実装が完了し、プリント基板５となる。

以上のように、ＤＩＰ部品４７が実装されるスルーホール５１のランド部５３，５５及び内壁部５７には、前工程（ＳＭＤ部品の実装工程）において予めフラッシュ金メッキ層２９を被覆するようにはんだメッキ層３９が形成される。これにより、フローはんだが行われる側とは反対側のランド部５５（ＤＩＰ部品４７が配置される側のランド部５５）や、内壁部５７のはんだが行き届かなかった部分についても、フラッシュ金メッキ層２９が露出するのを防止することができる。

＜６．プリント基板に取り付けられる構造部材＞
次に、図１６を参照しつつ、上記ステップＳ６でプリント基板に取り付けられる構造部材の一例について説明する。

図１６に示す例では、部品の実装を終えたプリント基板５のスルーホール６１に対して、第１の表面７Ａ側から第２の表面７Ｂ側に向けてネジ６２が挿通され、スタッド６４にねじ込まれている。なお、スルーホール６１は、前述のスルーホール１１，５１と同様に、プリント配線板７の第１の表面７Ａ及び第２の表面７Ｂの両方に対してＳＭＤ部品の実装工程（ステップＳ２及びステップＳ３）が実行されることで、ランド部６３，６５及び内壁部６７のフラッシュ金メッキ層２９の全体を被覆するようにはんだメッキ層３９が形成されている。導電材料で構成されるネジ６２及びスタッド６４は、互いに締結されることで導通する。また、ネジ６２は、座金６９を介してはんだメッキ層３９に接触することでランド部６３に導通し、スタッド６４は、はんだメッキ層３９に接触することでランド部６５に導通する。

このような構成により、次のような効果を奏する。例えば、フラッシュ金メッキ層２９の腐食を抑制する手法として、例えばフラッシュ金メッキ層２９の表面にコーティング材（アクリル系、ウレタン系、シリコン系等）を塗布することが考えられる。しかしながら、この場合にはコーティング材は絶縁材料で構成されることから、上記ネジ６２やスタッド６４とランド部６３，６５との間に絶縁材料が介在することとなり、スルーホール６１における導通が不安定となる可能性がある。本実施形態では導電材料であるはんだメッキ層３９を形成するため、ネジ６２やスタッド６４とランド部６３，６５との間の良好な導通を確保でき、スルーホール６１の導通の安定性を高めることができる。

＜７．実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態の電子機器１は、プリント基板５を備えており、プリント基板５は、基板９と、基板９に形成された銅層１２と、銅層１２の所定の箇所を被覆するように形成されたフラッシュ金メッキ層２９と、フラッシュ金メッキ層２９を被覆するように形成されたはんだメッキ層３９と、を有する。

銅層１２の表面処理としてフラッシュ金メッキを採用することにより、例えば銅層１２の表面をはんだで被覆する場合（はんだレベラ）に比べて、極小チップ部品や狭ピッチＢＧＡ等の実装が可能となり、プリント基板５の高密度化や小型化が可能となる。一方で、フラッシュ金メッキ層２９は非常に薄く形成されるため、はんだレベラに比べて例えば硫化水素ガス等の腐食性ガスの環境下において腐食し易い傾向があり、良好な耐環境性が得られない場合がある。

そこで本実施形態では、フラッシュ金メッキ層２９を被覆するようにはんだメッキ層３９が形成されている。これにより、はんだは腐食性ガスに対する耐食性が高いことから、フラッシュ金メッキ層２９の耐環境性を向上できる。したがって、高密度化及び小型化が可能で且つ耐環境性の高いプリント基板５を実現できる。

また、フラッシュ金メッキ層２９の腐食を抑制する手法として、例えばコーティング材（アクリル系、ウレタン系、シリコン系等）を塗布することも考えられるが、このようなコーティング材は絶縁材料で構成されることから、フラッシュ金メッキ層２９を形成した箇所の導通が不安定となる可能性がある。本実施形態では導電材料で構成されるはんだメッキ層３９を形成するため、良好な導通を確保することができる。

また、本実施形態では特に、銅層１２は、基板９に形成されたスルーホール１１等（スルーホール５１，６１を含む。以下同様）の開口部の周囲に形成されたランド部１３，１５等（ランド部５３，５５、ランド部６３，６５を含む。以下同様）と、スルーホール１１等の内壁に形成された内壁部１７等（内壁部５７，６７を含む。以下同様）と、を有しており、フラッシュ金メッキ層２９は、ランド部１３，１５等と内壁部１７等を被覆するように形成されており、はんだメッキ層３９は、ランド部１３，１５等と内壁部１７等に形成されたフラッシュ金メッキ層２９を被覆するように形成されている。

基板に形成されたスルーホール１１等は、例えばネジ６２やスタッド６４等が挿通されて部品の固定や基板の端子として使用されたり、ＤＩＰ部品４７のリード端子４９が挿通されて当該部品の実装に使用される。仮にはんだメッキ層３９を形成しない場合、前者のスルーホール（例えばスルーホール６１）は、一般的にコーティングを施されないため、ランド部６３，６５等や内壁部６７等においてフラッシュ金メッキ層２９が露出する。また後者のスルーホール（例えばスルーホール５１）は、フローはんだ工程においてＤＩＰ部品４７が配置された面とは反対側の面側から溶融したはんだを吹き付けてＤＩＰ部品４７が実装されるが、ＤＩＰ部品４７が配置された面側のランド部５５や、内壁部５７のはんだが行き届かなかった部分についてはフラッシュ金メッキ層２９が露出する場合がある。したがって、腐食性ガスの影響を受け易くなる。

本実施形態では、はんだメッキ層３９が、銅層１２のランド部１３，１５等と内壁部１７等に形成されたフラッシュ金メッキ層２９を被覆するように形成されている。これにより、上述の両者のスルーホールにおいてフラッシュ金メッキ層２９の露出部分をなくすことができ、耐環境性を向上できる。

また、スルーホール１１等においてフラッシュ金メッキ層２９の露出部分に例えばコーティング材を塗布する場合には、コーティング材は絶縁材料で構成されることから、内部に挿通されるネジ６２やスタッド６４、あるいはＤＩＰ部品４７のリード端子４９と銅層１２との間に絶縁材料が介在することとなり、スルーホール１１等における導通が不安定となる可能性があるのに対し、本実施形態では導電材料であるはんだメッキ層３９を形成するため、スルーホール１１等の導通の安定性を高めることができる。

また、本実施形態のプリント基板５を備えた電子機器１の製造方法であって、銅層１２の所定の箇所を被覆するようにフラッシュ金メッキ層２９が形成されたプリント配線板７に部品を実装する工程であるステップＳ２〜ステップＳ５と、部品を実装されたプリント基板５を筐体３に組み込む工程であるステップＳ７と、を有し、プリント配線板７に部品を実装する工程であるステップＳ２〜ステップＳ５は、フラッシュ金メッキ層２９を被覆するようにはんだメッキ層３９を形成する工程であるステップＳ２１及びステップＳ３１並びにステップＳ２３及びステップＳ３３を含む。

これにより、はんだメッキ層３９を形成する工程を、既存の製造工程である部品を実装する工程に組み込むことができる。したがって、新たな製造工程を増やすことなく、高密度化及び小型化が可能で且つ耐環境性の高いプリント基板５を備えた電子機器１を製造することができる。

また、本実施形態では特に、はんだメッキ層３９を形成する工程であるステップＳ２１及びステップＳ３１並びにステップＳ２３及びステップＳ３３は、メタルマスク３１，４１を用いてフラッシュ金メッキ層２９上にはんだペースト３３を印刷する工程であるステップＳ２１及びステップＳ３１と、印刷されたはんだペースト３３を加熱により溶融させてフラッシュ金メッキ層２９を被覆する工程であるステップＳ２３及びステップＳ３３と、を含む。

一般にＳＭＤ部品３７，４５を実装する工程は、仮にはんだメッキ層３９を形成しない場合でも、メタルマスクを用いてはんだペーストを基板上の所定の箇所に印刷する工程（ステップＳ２１、ステップＳ３１に相当）と、印刷されたはんだペースト上に部品を配置する工程（ステップＳ２２、ステップＳ３２に相当）と、印刷されたはんだペーストを加熱により溶融させて部品をはんだで固定する工程（ステップＳ２３、ステップＳ３３に相当）とを含む。したがって、本実施形態によれば、既存のメタルマスクの開口形状に、はんだメッキ層３９を形成する部位の開口を新たに設けるだけで、ＳＭＤ部品３７，４５を実装する工程の中でフラッシュ金メッキ層２９上にはんだメッキ層３９を形成することができる。

また、本実施形態では特に、はんだペースト３３を印刷する工程であるステップＳ２１及びステップＳ３１は、ランド部１３，１５等のフラッシュ金メッキ層２９上にはんだペースト３３を印刷する工程を含み、フラッシュ金メッキ層２９を被覆する工程であるステップＳ２３及びステップＳ３３は、ランド部１３，１５等のフラッシュ金メッキ層２９上に印刷したはんだペースト３３を加熱により溶融させてランド部１３，１５等と内壁部１７等のフラッシュ金メッキ層２９を被覆する工程を含む。

このように、ランド部１３，１５等に印刷されたはんだペースト３３を溶融させて、液状となったはんだをスルーホール１１等の内部に流入させることにより、ランド部１３，１５等だけでなく内壁部１７等のフラッシュ金メッキ層２９についてもはんだメッキ層３９で被覆することができる。

＜８．変形例＞
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

上記実施形態では、スルーホール５１のランド部５３，５５の両方に対し、はんだペースト３３の印刷及びリフロー炉による加熱を行い、ランド部５３，５５及び内壁部５７のフラッシュ金メッキ層２９の全体を被覆するようにはんだメッキ層３９を形成したが、これに限らない。例えば、図１７に示すように、スルーホール５１のランド部５５のみに対してはんだペースト３３の印刷及びリフロー炉による加熱を行い、ランド部５５のフラッシュ金メッキ層２９と共に内壁部５７のフラッシュ金メッキ層２９の一部（例えば第２の表面７Ｂ側の半分）を被覆するように、はんだメッキ層３９を形成してもよい。そして、図１８に示すように、ＤＩＰ部品４７が第２の表面７Ｂ側に配置されたプリント配線板７の第１の表面７Ａ側にフロー槽からはんだの噴流を吹き付けて、はんだをスルーホール５１内に充填すると共にフィレット５９を形成して、ランド部５３及び内壁部５７の残りの部分（例えば第１の表面７Ａ側の半分）のフラッシュ金メッキ層２９を被覆してもよい。

なお、本変形例の場合には、前述の図４に示すステップＳ２１において、第１の表面７Ａ側のランド部５３に対してははんだペースト３３の印刷を行わず、前述の図８に示すステップＳ３１において、第２の表面７Ｂ側のランド部５５に対してはんだペースト３３の印刷を行えばよい。本変形例によっても、フローはんだが行われる側とは反対側のランド部５５（ＤＩＰ部品４７が配置される側のランド部５５）や、内壁部５７のはんだが行き届きにくい部分（例えば第２の表面７Ｂ側の部分）についても、フラッシュ金メッキ層２９が露出するのを防止することができる。

なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさ、形状、位置等が「同一（同じ）」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一（同じ）」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一（同じ）」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

１ 電子機器
３ 筐体
５ プリント基板
７ プリント配線板（基板）
９ 基板
１１ スルーホール
１２ 銅層
１３ ランド部
１５ ランド部
１７ 内壁部
２９ フラッシュ金メッキ層
３１ メタルマスク
３３ はんだペースト
３９ はんだメッキ層
４１ メタルマスク
５１ スルーホール
５３ ランド部
５５ ランド部
５７ 内壁部
６１ スルーホール
６３ ランド部
６５ ランド部
６７ 内壁部

Claims (6)

1. プリント基板を備えた電子機器の製造方法であって、
   銅層の所定の箇所を被覆するようにフラッシュ金メッキ層が形成された基板に部品を実装する工程と、
   前記部品を実装された前記基板を筐体に組み込む工程と、を有し、
   前記基板に前記部品を実装する工程は、
   前記基板の第１の表面に表面実装部品を実装する工程と、
   前記基板を裏返し、前記第１の表面とは反対側の第２の表面に他の前記表面実装部品を実装する工程と、
   前記基板の前記第２の表面に、リード端子を挿入して固定されるＤＩＰ部品を実装する工程と、
   前記基板を裏返し、前記基板の前記第１の表面に他の前記ＤＩＰ部品を実装する工程と、
   を含み、
   前記基板の第１の表面に前記表面実装部品を実装する工程と、前記基板の前記第２の表面に前記他の表面実装部品を実装する工程の中で、
   前記リード端子が挿入されるスルーホールの前記第１の表面側のランド部、前記第２の表面側のランド部、及び内壁部に形成された前記フラッシュ金メッキ層を被覆するようにはんだメッキ層を形成する工程を実行する
   ことを特徴とする電子機器の製造方法。
2. 前記はんだメッキ層を形成する工程は、
   メタルマスクを用いて前記フラッシュ金メッキ層上にはんだペーストを印刷する工程と、
   印刷された前記はんだペーストを加熱により溶融させて前記フラッシュ金メッキ層を被覆する工程と、を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の製造方法。
3. 前記銅層は、
   前記基板に形成された前記スルーホールの開口部の周囲に形成された前記ランド部と、
   前記スルーホールの内壁に形成された前記内壁部と、
   を有しており、
   前記フラッシュ金メッキ層は、
   前記ランド部と前記内壁部を被覆するように形成されており、
   前記はんだペーストを印刷する工程は、
   前記ランド部の前記フラッシュ金メッキ層上に前記はんだペーストを印刷する工程を含み、
   前記フラッシュ金メッキ層を被覆する工程は、
   前記ランド部の前記フラッシュ金メッキ層上に印刷した前記はんだペーストを加熱により溶融させて前記ランド部と前記内壁部の前記フラッシュ金メッキ層を被覆する工程を含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の電子機器の製造方法。
4. 電子機器に搭載されるプリント基板の製造方法であって、
   銅層の所定の箇所を被覆するようにフラッシュ金メッキ層が形成された基板に部品を実装する工程を有し、
   前記基板に前記部品を実装する工程は、
   前記基板の第１の表面に表面実装部品を実装する工程と、
   前記基板を裏返し、前記第１の表面とは反対側の第２の表面に他の前記表面実装部品を実装する工程と、
   前記基板の前記第２の表面に、リード端子を挿入して固定されるＤＩＰ部品を実装する工程と、
   前記基板を裏返し、前記基板の前記第１の表面に他の前記ＤＩＰ部品を実装する工程と、
   を含み、
   前記基板の第１の表面に前記表面実装部品を実装する工程と、前記基板の前記第２の表面に前記他の表面実装部品を実装する工程の中で、
   前記リード端子が挿入されるスルーホールの前記第１の表面側のランド部、前記第２の表面側のランド部、及び内壁部に形成された前記フラッシュ金メッキ層を被覆するようにはんだメッキ層を形成する工程を実行する
   ことを特徴とするプリント基板の製造方法。
5. 前記はんだメッキ層を形成する工程は、
   メタルマスクを用いて前記フラッシュ金メッキ層上にはんだペーストを印刷する工程と、
   印刷された前記はんだペーストを加熱により溶融させて前記フラッシュ金メッキ層を被覆する工程と、を含む
   ことを特徴とする請求項４に記載のプリント基板の製造方法。
6. 前記銅層は、
   前記基板に形成された前記スルーホールの開口部の周囲に形成された前記ランド部と、
   前記スルーホールの内壁に形成された前記内壁部と、
   を有しており、
   前記フラッシュ金メッキ層は、
   前記ランド部と前記内壁部を被覆するように形成されており、
   前記はんだペーストを印刷する工程は、
   前記ランド部の前記フラッシュ金メッキ層上に前記はんだペーストを印刷する工程を含み、
   前記フラッシュ金メッキ層を被覆する工程は、
   前記ランド部の前記フラッシュ金メッキ層上に印刷した前記はんだペーストを加熱により溶融させて前記ランド部と前記内壁部の前記フラッシュ金メッキ層を被覆する工程を含む
   ことを特徴とする請求項５に記載のプリント基板の製造方法。

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