JPH04348098A - 回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路基板に関する。よ
り詳細には、電子部品が搭載されて電子機器等に使用さ
れる回路基板であって、電子部品がハンダ付け実装され
る回路基板であり、導体配線のハンダ付けされる位置の
近傍が、ハンダの付着を防止する、新規な材料で構成さ
れたハンダ流れ防止層で被覆されている回路基板に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子機器使用されているプリント配線基
板等の回路基板に電子部品をハンダ付け実装し、実装基
板とする方法の一例を以下に説明する。まず、Ｃｕ等の
導体で形成された回路パターンを具備する絶縁体基板で
ある回路基板にハンダを塗布し、所定の位置に電子部品
を配置、仮止めする。次いで、この回路基板をリフロー
炉と呼ばれる炉で加熱し、電子部品のハンダ付けを行う
。 ハンダ付けの後に回路基板全体を洗浄する。この洗浄は
、特にハンダ付け性を向上させるために使用されたフラ
ックスを除去することが目的である。この洗浄には従来
フロン類が使用されていたが、モントリオール議定書に
より、従来使用していたフロンが使用できなくなり、そ
のため使用可能なフラックスにも制限を受けている。

【０００３】一方近年、電子機器の小型化、高性能化に
伴い、プリント基板等の回路基板の配線密度および回路
基板に実装される電子部品の実装密度が上昇している。 また、多層配線基板が多用されるようになって、表面実
装部品が増加している。さらに、高速化のために電子機
器の動作周波数も高くなっており、それに対応してスト
リップラインが使用されたり、ランドエリアと配線が一
体化されることが多くなってきた。この結果、電子部品
の端子をハンダ付けする回路基板の電極（一般にハンダ
付けパッドと称される）の実質的な面積が大きくなり、
ハンダ付けの際に熱が逃げやすく、そのためにハンダ付
け強度が低下することがある。また、導体配線が熱によ
り損傷を受けることがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の問題の対策とし
て、配線部分に切り欠きを設けたり、配線部分をソルダ
レジスト等のハンダ流れ防止層で被覆して、ハンダが流
れたり、熱が逃げるのを防いでいる。しかしながら、配
線部分に切り欠きを設けるとその部分の機械的強度が低
下するので好ましくない。また、回路基板の配線部分を
被覆するハンダ流れ防止層は、当然のことながら導体配
線の特性に悪影響を与えないようなものでなければなら
ない。即ち、ハンダ流れ防止層で被覆されることより、
導体配線の配線抵抗や反射が増加するようなことがあっ
てはならない。また、ハンダ付け時に配線路が熱で損傷
を受けないよう、適度な放熱性を有することも必要であ
る。一方、上記の導体配線上に形成されたハンダ流れ防
止層は、表面保護膜として機能しない場合には、ハンダ
付け工程の後に除去しなければならない。このようなハ
ンダ流れ防止層にはハンダ付け工程で加熱されても、基
板に焼きついたりせず後工程で容易に除去できるような
材料を使用しなければならない。また、除去工程で電子
部品、回路基板の端子等に悪影響が生じないことも必要
である。さらに、上記のハンダ流れ防止層は、ハンダ付
け時の熱処理に耐え、容易に形成可能でなければならな
い。

【０００５】しかしながら、従来のハンダ流れ防止層は
、上記の要求を十分に満たせず、より高性能なハンダ流
れ防止層が望まれていた。そこで本発明の目的は、上記
の要求に応え得る高性能なハンダ流れ防止層を具備する
回路基板を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に従うと、絶縁体
基板と、該絶縁体基板に形成された導体配線とを具備し
、前記導体配線の所定の位置に電子部品がハンダ付けに
より実装される回路基板において、前記導体配線の電子
部品がハンダ付けされる位置の近傍が、希土類元素、Ｂ
ａ、ＣｕおよびＯを含むセラミックス材料またはＢｉ、
Ｓｒ、Ｃａ、ＣｕおよびＯを含むセラミックス材料で構
成されるハンダ流れ防止層で被覆されていることを特徴
とする回路基板が提供される。

【０００７】

【作用】本発明の回路基板は、Ｙ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏｘ等
、Ｒｅ、Ｂａ、ＣｕおよびＯ（Ｒｅは希土類元素を示す
）を含むセラミックス材料またはＢｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃ
ｕおよびＯを含む各種セラミックス材料で構成されてい
るハンダ付着防止層を具備するところにその主要な特徴
がある。このセラミックス材料は酸で溶解し、０．１　
％のＨＣｌ、Ｈ３ＰＯ４等の水溶液を用いて、１μｍ／
分のエッチング速度でエッチングすることができる。従
って、ハンダ付け処理後に電子部品、回路基板の端子等
に悪影響を与えることなく除去することが可能である。 本発明において、上記のセラミックス材料の組成は、ハ
ンダ付着防止層の作製方法、使用状態に合わせて広い範
囲から選択することができる。換言すれば、本発明で使
用する上記のセラミックス材料は、希土類元素、Ｂａ、
ＣｕおよびＯを含むか、Ｂｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕおよび
Ｏを含んでいれば、その割合、結晶構造等は制約を受け
ない。

【０００８】また、本発明の回路基板のハンダ流れ防止
層に使用されるセラミックス材料は、例えばスクリーン
印刷法、硝酸塩水溶液を用いたディップ法等で薄膜を形
成可能である。従って、例えば、マスク等の治具を使用
することにより、回路基板の配線パターンの所定の位置
にハンダ流れ防止層を容易に形成することができる。ま
た、上記の治具の変更により、どのような回路に対して
も対応することが可能である。

【０００９】一方、上記のセラミックス材料は、酸化物
であるので加熱してもその性質等が変化することなく安
定している。従って、導体配線が腐蝕するなどの損傷を
受けることがなく、ハンダ付け工程、熱硬化性樹脂を用
いた場合に硬化工程等で高温に曝されても除去工程に影
響がない。また、加熱時に導体配線からの放熱を妨げる
ことがないので、導体配線が熱で損傷を受けることがな
い。さらに、本発明のハンダ流れ防止層は、フロー、リ
フロー、手ハンダ、ディップ、接着等あらゆるハンダ付
け法に適用できる。

【００１０】上記のハンダ流れ防止層は、どのような材
料の回路基板にも形成することが可能である。特に、各
種のセラミックス基板に対して上記のセラミックス材料
のハンダ流れ防止層は材料間のいわゆる相性がよく、精
密なハンダ流れ防止層が容易に形成でき、焼き付き等に
より除去できなくなることがない。従って、本発明の回
路基板の基板材料に制限はない。

【００１１】本発明の回路基板は、上記のハンダ流れ防
止層を備えるので、配線路に切り欠きを設ける等の加工
が不要である。従って、高周波数の信号に対しても安定
に動作し、配線路の機械的強度も大きい。

【００１２】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく
説明するが、以下の開示は本発明の単なる実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲をなんら制限するものではない
。

【００１３】

【実施例】図１に本発明の回路基板の一例の部分拡大図
を示す。図１の回路基板は、絶縁体基板１上に、銅を用
いて形成された複数の導体配線２を具備する。導体配線
２の一部には、電子部品の端子が挿入されてハンダ付け
されるハンダ付けパッド２１が設けられている。ハンダ
付けパッド２１には、ハンダ付け工程で電子部品が実装
される。従って、ハンダ付けパッド２１と連続している
導体配線２のハンダ付けパッド２１の近傍には本発明の
回路基板の特徴的なハンダ流れ防止層３が形成されてい
る。

【００１４】上記の回路基板では、ハンダ流れ防止層３
により、ハンダ付けの際に溶けたハンダが流れ出ること
がないので、多量のハンダを使用してハンダ付けを行う
ことができる。さらに、ハンダ付けパッド２１から配線
路へ放出される熱量も制限されるので、十分な強度のハ
ンダ付けが行われる。

【００１５】本実施例では、上記本発明の回路基板を以
下のように製造した。まず、絶縁体基板１の表面に、導
体配線２を形成する。次に、ハンダ付けパッド２１を備
える導体配線２の配線路の部分が開口したマスクを使用
し、Ｙ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏｘセラミックス材料の硝酸塩溶
液によるディップ法でハンダ流れ防止層３を形成する。 ハンダ流れ防止層３に使用する材料はＹ１Ｂａ２Ｃｕ３
Ｏｘセラミックス材料に限らず、Ｈｏ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ
ｘセラミックス、Ｄｙ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏｘセラミックス
、Ｂｉ、Ｓｒ、Ｃａ、ＣｕおよびＯセラミックス等が使
用できる。

【００１６】上記の回路基板に電子部品のハンダ付け実
装を行うには、まず、通常のハンダ付け工程で電子部品
をハンダ付けパッド２１にハンダ付けする。この場合、
使用するハンダの量が多くても、ハンダ流れ防止層３に
より溶けたハンダがハンダ付けパッド２１から流出しな
い。 ０．１　％のＨＣｌの水溶液で処理すると、ハンダ流れ
防止層３が溶解する。また、電子部品、導体配線等はこ
の程度の濃度の酸では、悪影響を受けない。この後、回
路基板全体を洗浄すると電子部品のハンダ付け実装が終
了する。尚、ハンダ流れ防止層３を溶解する酸には、上
記のＨＣｌ以外にも０．１％のＨ３ＰＯ４の水溶液が使
用できる。

【００１７】以上のように本発明の回路基板では、ハン
ダ付け工程で溶けたハンダがハンダ付けパッドから流れ
出ることがない。従って、従来よりも多量のハンダを使
用しても精密なハンダ付けが可能であり、ハンダ付け不
良部分の修正が不要となって生産効率が向上する。

【００１８】

【発明の効果】以上詳述のように、本発明の回路基板に
は、従来よりも高い精度で電子部品をハンダ付け実装す
ることが可能である。また、ハンダ付け工程の効率も向
上する。これは、本発明の回路基板が電子部品、導体配
線等に悪影響を与えない酸で容易に除去でき、また、基
板に対する密着性、形成の容易さといった点で優れてい
るハンダ流れ防止層を具備するからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回路基板の部分拡大図である。

【符号の説明】

１　　　　絶縁体基板 ２　　　　導体配線 ３　　　　ハンダ流れ防止層 ２１　　　　ハンダ付けパッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　絶縁体基板と、該絶縁体基板に形成さ
   れた導体配線とを具備し、前記導体配線の所定の位置に
   電子部品がハンダ付けにより実装される回路基板におい
   て、前記導体配線の電子部品がハンダ付けされる位置の
   近傍が、希土類元素、Ｂａ、ＣｕおよびＯを含むセラミ
   ックス材料またはＢｉ、Ｓｒ、Ｃａ、ＣｕおよびＯを含
   むセラミックス材料で構成されるハンダ流れ防止層で被
   覆されていることを特徴とする回路基板。