JPH07115254A - プリント回路基板の接続構造 - Google Patents

プリント回路基板の接続構造

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JPH07115254A
JPH07115254A JP28196993A JP28196993A JPH07115254A JP H07115254 A JPH07115254 A JP H07115254A JP 28196993 A JP28196993 A JP 28196993A JP 28196993 A JP28196993 A JP 28196993A JP H07115254 A JPH07115254 A JP H07115254A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 端子部間を容易に接続させる半田を用いた導
通回路を可能にすると共に、導電性に優れ半田付け性に
優れた導通構造を可能にする部材およびその形成方法を
得る。 【構成】 端子部間を接続する導通部材と回路基板上の
部品接続用部材とは同一材料からなり、導通部材は端子
部上で凝縮する体積と端子部間を接続するために必要な
体積との和よりも体積が多い半田から構成している。ま
た、上記導通部材は、絶縁部材を介して他の導通部材上
に架設していて、回路基板上の部品接続用半田と上記導
通部材とが同一工程で形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電子機器および部品
に使用される印刷回路配線基板の導通部材およびその形
成方法に関し、詳細には導通部材の構成構造と量および
金属体と粘着剤により各種の基板上に配線導体を形成す
る技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】回路の複雑化および機器の多様化に伴い
多種多様な印刷回路基板が使用されている。この種印刷
回路基板では高密度パターンが形成され、端子間の僅か
な隙間に回路が設定される場合がある。他方機器の仕様
変更や設計変更のため、端子間を導通したい場合が起こ
る。この場合いちいち印刷回路基板を修正するのは経済
性が悪いため、わずかな距離をジャンパー線、ジャンパ
ーチップ、銀ペースト、銅ペースト等を用いて接続す
る。ジャンパーチップ等で接続するものでは部品費用、
搭載のための加工費等がかかる。また、金属ペーストを
使用する場合は、パターン上のオーバーコートや金属ペ
ーストを印刷、乾燥、焼成する工程等が必要になるので
経済的に不利である。更に、基板との密着性、半田端子
部とのコンタクト性、および強度等の不安が残る。
【0003】実公平2−46063では、端子間の導通
が予想される個所に初めから内側接続端子と僅かな距離
を隔ててそれを囲むように配置された外側接続端子を付
設して選択的導通部を形成し、所望によって、内側接続
端子に設けた半田溜り端子の半田を半田の表面張力を利
用して内側接続端子と外側接続端子とをブリッジさせて
導通し所望の導通部を形成している。しかしながらこの
方法では、内側接続端子と外側接続端子の間隔は半田の
表面張力を利用できる範囲に狭くする制約を受け、内側
接続端子と外側接続端子の間に別なパターンが通過して
いるものや間隔の広いものには使用できない。つまり、
半田を用いて電気接続する場合、溶融してから用いるた
め近接する端子同志を接続する程度の範囲にしか使用で
きず、また、半田で配線そのものは形成できない。
【0004】特開平3−261197では熱放射性の優
れた金属芯入り多層配線板を得るために、熱伝導率の高
い金属からなる基材上に絶縁層と配線層を交互に接着積
層して、配線層間を高温半田を用いて接続したものであ
るが、この従来技術では、配線層間の接続に使用するの
みで、配線パターンの形成には適応していない。
【0005】特開平4−372680には燐片状で粒径
が1〜10μmの銀粉を含んだ導電性接着剤が開示され
ている。このような銀または銅を含んだペーストで配線
を形成した場合、銀または銅の金属粉末は溶融せずに樹
脂等のバインダで粒子同志を接触して導電性を得てい
る。従って、この技術ではパターンの電気抵抗が高いと
いう欠点がある。また、半田付けにおいて、上記のよう
な金属粉末をもって形成したパターンでは粒子が半田内
に溶け込み、パターンが消失していまう虞れがあり、信
頼性に欠るという欠点がある。しかも、回路形成後半田
付けしようとして導電性接着剤を硬化させたとしても、
導電性接着剤の上への半田付けは容易でない。更にま
た、粒子に貴金属を用い他場合、粒子そのものが高価で
あるだけでなく、粒子の大きさを揃えるのにコストがか
かる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、印刷
回路基板の導電配線パターン部の端子部間に別な回路パ
ターンが通っているような高密度パターンや端子部間隔
の広いものにも使用して端子部間を容易に接続し導通さ
せると共に、導電性に優れ且つ半田付け性に優れた信頼
性の高い接続構造を可能にする部材およびその形成方法
を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで本発明はその目的
を達成するため、絶縁基板上に形成され適宜の形状をし
た配線パターンと、この配線パターンの端子部とを有す
るプリント回路基板において、上記端子部間を導通部材
で接続する接続構造であって、上記導通部材は、端子部
上で凝縮する体積と端子部間を接続するために必要な体
積との和よりも体積が多い半田から構成するものであ
る。また、上記導通部材は、絶縁部材を介して他の導通
部材上に架設したものである。また、回路基板上の部品
接続用半田と上記導通部材とを同一材料としたものであ
る。また、回路基板上の部品接続用半田と上記導通部材
とが同一工程で形成したものである。
【0008】および、絶縁基板上に形成され適宜の形状
をした配線パターンと、この配線パターンの端子部とを
有するプリント回路基板において、上記端子部間を導通
部材で接続する接続構造であって、上記絶縁基板上に適
宜のパターン形状をした粘着剤を形成し、この粘着剤に
金属体を散布すると共に、上記金属体に適宜のパターン
形状をした半田を印刷成型したものである。また、上記
金属体は繊維状の金属体から構成したものである。ま
た、上記金属体が上記半田よりも融点の高い高温半田か
ら成っていることを要旨とするものである。
【0009】
【作用】端子部間を導通する導通部材は、端子部上で凝
縮する体積と端子部間を接続するために必要な体積との
和よりも体積が多い半田から構成することにより、ま
た、上記導通部材は、絶縁部材を介して他の導通部材上
に架設することにより、しかも、回路基板上の部品接続
用半田と上記導通部材とは同一材料とし、回路基板上の
部品接続用半田と上記導通部材とが同一工程で形成する
ことにより、最少の導通部材をもつて、端子部間を容易
に接続させる半田を用いた導通を可能にすると共に、導
電性に優れた導通構造にすることができる。
【0010】端子部間を導通する導通部材は、絶縁基板
上に適宜のパターン形状をした粘着剤をもつて形成し、
この粘着剤に共晶半田よりも融点の高い繊維状の金属体
または繊維状の高温半田を散布して後、共晶半田をもっ
て溶融することにより、半田付け性に優れた信頼性の高
い導通部材を経済的に形成することができる。
【0011】
【実施例】図1は本発明の回路基板の端子部近傍の構成
を示す上面図であり、図2は図1のA−A断面を示す側
面図である。図において、回路基板は放熱性を促す金属
ベース3の上に耐熱性の樹脂などからなる絶縁層2が接
着や成型等によって接合されて基板基体を形成し、基板
基体上に形成した相対向する端子部12、12間を横切
るように他の導体パターン9が通過している。導体パタ
ーン9上に耐熱性の絶縁部10を形成し端子部12、1
2間を低流動性半田8で導通し導通部11を形成してい
る。
【0012】端子部12の形成は基板基体上に導電性の
部材からなる薄膜等を設け、しかるのちエッチング等に
より形成する。低流動性半田8による端子部12と導通
部11の形成は、クリーム状の低流動性半田8を端子部
12と導通部11に同時にスクーリン印刷等で印刷もし
くは塗布する。従って、端子部12と導通部11を結ぶ
回路は低流動性半田8が載った状態で形成される。
【0013】図3は端子部および導通部を示す図であ
る。図において、導通部11を形成する端子部12、1
2間の距離Aは15mm程度まで接続可能である。端子
部間の距離は短いほど接続は容易である。また、導通部
の横幅Bは1〜2mm程度が望ましく、端子部12の横
幅Cは1〜3mm程度が望ましい。端子部12の横幅C
がこれ以上になると、低流動性半田8はその表面張力の
ため端子部自体に引き寄せられ導通部を形成しなくなる
か端子部間の接続が困難になる。つまり端子部の横幅C
は短いほど端子部間接続は容易となる。
【0014】図4は端子部の形状を示す図であり、端子
部12の横幅Cは1〜3mm程度ならば矩形12−1、
円12−2、半円12−3など各種の形状をとることが
できる。
【0015】端子部間の距離A、端子部の横幅Bおよび
端子部の横幅Cと後記する最適低流動性半田組成の適合
性は図5に示す適合性試験パターンによって決定され
る。基板基体上に形成した相対向する端子部12、12
間を横切るように端子部間を規定する階段状の耐熱性の
絶縁部91を形成しておき、端子部12、12間に導通
部11を形成するのに必要な低流動性半田8、つまり、
端子部上で凝縮する体積と端子部12、12間を接続す
るために必要な体積との和以上の低流動性半田8をスク
ーリン印刷等で印刷もしくは塗布し、しかる後リフロー
することにより、相対向する電極部12、12間の半田
による導通部11の形成を確認することができる。
【0016】導通部11を形成する低流動性半田はS
n:63%、Pb:37%からなる共晶クリーム半田と
Sn:10%、Pb:60%からなる高温クリーム半田
を1:0.5〜1.5の割合で混合するものである。こ
れにより、融点の違いが現れ、高粘度、低流動性の半田
となる。
【0017】低流動性半田は別の組成により形成するこ
とができる。Sn:63%、Pb:37%からなる共晶
クリーム半田と250〜500メッシュからなる銅、鉄
粉などの金属体をと1:0.5〜1.5割合で混合する
ものである。これにより、半田の流動性が悪くなり、導
通接続するに必要な流動性が得られる。
【0018】上記組成は図3および図4に示した導通体
11の形状に応じて適宜使用することができる。共晶ク
リーム半田に較べ高温クリーム半田および金属体の比率
が多くなると流動性が低下してブリッジし易くなるの
で、回路パターンに適合するように適宜選択する。
【0019】図6は別な構成を示す実施例の上面図であ
り、図7はその側面図である。図において、回路基板は
放熱性を促す金属ベース3の上に耐熱性の樹脂などから
なる絶縁層2が接着や成型等によって接合されて基板基
体を形成し、基板基体上の相対向する端子部12、12
間の導通部13を形成する部分および端子部12を形成
する部分上に粘着剤1を塗布し、しかる後粘着剤の塗布
部に金属体4を散布し固着させることにより、半田付け
の可能な導通部13が形成される。ついで、共晶半田5
をリフローすることにより導通回路が形成され電子パー
ツ6の電極部7を接合することができる。
【0020】金属体4は繊維状態で、太さ1〜50μ
m、長さ10〜200μm、太さと長さの比は1:3〜
1:50の範囲の形状のものを用いる。
【0021】粘着剤の厚みは金属体の平均長さの1/2
以下、1/10以上を塗布する。
【0022】金属体4を構成する部材は共晶ハンダの融
点よりも高い融点をもつ金属であれば銅や黄銅等の合金
およびその他の金属粉の表面を銅メッキや半田メッキし
た部材および高温半田自体を繊維化したものが使用でき
る。
【0023】別な構成を示す実施例の製造方法は下記の
ように行われる。 1)図8−1に示すように、金属ベース3上に絶縁層2
を形成して基板基体とし、 紫外線硬化型または熱硬
化型の粘着剤1を印刷する。 2)図8−2に示すように、繊維状の金属体4を基体上
面に散布する。 3)紫外線または熱により粘着剤1を硬化させる。 4)圧縮エアーを基板基体上に吹き付け余分な金属体4
を除去する。 5)上記方法により形成された配線の上に、図8−3に
示すように、融点の低い共晶半田5を印刷形成する。 6)例えば、上図に示すようなチップ抵抗等の所定の電
子パーツ6を搭載した後、 リフロー半田付けを行
い、配線および電子パーツの固定を同時に完成させる。
【0024】上記において、回路基板として金属ベース
1にフエノール樹脂、ポリエステル樹脂およびエポキシ
樹脂等の耐熱性絶縁部材で構成された絶縁層2を接着も
しくは成型したものについて述べたが、回路基板として
セラミック等を使用したものにも適応できる。これらは
例示にすぎず、以上説明した実施例以外にも本発明の枠
を逸脱しない範囲内で各種の変形実施が可能である。
【0025】
【発明の効果】ジャンパーチップまたはジャンパー線を
半田で代用できるので、部品費、搭載費が削減でき、製
造コストが低減する。
【0026】導体からなる独立にしかも相対向した端子
を多数設け、クリーム状態の高粘度、低流動性半田をス
クリーン印刷等により端子間を被覆するよう印刷し、し
かる後、リフローにより半田を溶融すれば多数のランド
間がブリッジされて簡単にパターンを半田で形成した導
通部が形成される。この結果、簡単なパターンなら半田
で形成することができるため、設計の自由度を上げなが
ら、コストダウンを図ることができる。
【0027】繊維状金属体の一部は接着剤もしくは粘着
剤を介して絶縁層に固着される一方、他は半田付けのた
めの導体として用いるため、接着剤もしくは粘着剤の乾
燥は例えば紫外線硬化型等の簡単な機器を用いて行うこ
とができる。
【0028】金属体同志の接触でなく、溶融金属つまり
半田でパターンを形成するため電気抵抗が小さい。
【0029】パターン形成のための半田印刷と同時に電
子パーツ用の半田印刷を行えるため、従来よりも短い工
程で製造することができると共に、低いコストでの生産
が可能になる。
【0030】基板基体に金属繊維が接着されているた
め、銀ペーストのようなマイグレーション不良がなくな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回路基板の端子部近傍の構成を示す上
面図である。
【図2】図1のA−A断面を示す側面図である。
【図3】本発明の回路基板の端子部および導通部を示す
図である。
【図4】本発明の回路基板の端子部の形状を示す図であ
る。
【図5】適合性試験のパターンを示す図である。
【図6】本発明の回路基板の別な構成を示す実施例の上
面図である。
【図7】本発明の回路基板の別な構成を示す実施例の側
面図である。
【図8】本発明の回路基板の別な構成を示す実施例の製
造工程を示す図である。
【符号の説明】
1 粘着剤 2 絶縁層 3 金属ベース 4 金属体 5 共晶半田 6 電子パーツ 7 電極部 8 低流動性半田 9 導体パターン 10 絶縁部 11 導通部 12 端子部 13 導通部 91 絶縁部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年5月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回路基板の端子部近傍の構成を示す上
面図である。
【図2】図1のA−A断面を示す面図である。
【図3】本発明の回路基板の端子部および導通部を示す
図である。
【図4】本発明の回路基板の端子部の形状を示す図であ
る。
【図5】本発明における導通部材の適合性試験のパター
ンを示す図である。
【図6】本発明の回路基板の別な構成を示す実施例の上
面図である。
【図7】本発明の回路基板の別な構成を示す実施例の
面図である。
【図8】本発明にかかる製造過程の例を示す断面図及び
上面図。
【符号の説明】 1 粘着剤 2 絶縁層 3 金属ベース 4 金属体 5 共晶半田 6 電子パーツ 7 電極部 8 低流動性半田 9 導体パターン 10 絶縁部 11 導通部 12 端子部 13 導通部 91 絶縁部
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁基板上に形成され適宜の形状をした
    配線パターンと、この配線パターンの端子部とを有する
    プリント回路基板において、上記端子部間を導通部材で
    接続する接続構造であって、上記導通部材は、端子部上
    で凝縮する体積と端子部間を接続するために必要な体積
    との和よりも体積が多い半田からなることを特徴とする
    プリント回路基板の接続構造。
  2. 【請求項2】 絶縁基板上に形成され適宜の形状をした
    配線パターンと、この配線パターンの端子部とを有する
    プリント回路基板において、上記端子部間を導通部材で
    接続する接続構造であって、上記絶縁基板上に適宜のパ
    ターン形状をした粘着剤を形成し、この粘着剤に金属体
    を散布すると共に、上記金属体に適宜のパターン形状を
    した半田を印刷成型してなるプリント回路基板の接続構
    造。
  3. 【請求項3】 上記導通部材は、絶縁部材を介して他の
    導通部材上に架設されてなる請求項1記載のプリント回
    路基板の接続構造。
  4. 【請求項4】 回路基板上の部品接続用半田と上記導通
    部材とが同一材料である請求項1記載のプリント回路基
    板の接続構造。
  5. 【請求項5】 回路基板上の部品接続用半田と上記導通
    部材とが同一工程で形成されてなる請求項1記載のプリ
    ント回路基板の接続構造。
  6. 【請求項6】 上記金属体が繊維状の金属体からなる請
    求項2記載のプリント回路基板の接続構造。
  7. 【請求項7】 上記金属体が上記半田よりも融点の高い
    高温半田からなる請求項2記載のプリント回路基板の接
    続構造。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100673555B1 (ko) * 2005-04-15 2007-01-24 주식회사 하나툴스 부등분할 엔드밀

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