JPH09232737A - 印刷配線板 - Google Patents

印刷配線板

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JPH09232737A
JPH09232737A JP4118896A JP4118896A JPH09232737A JP H09232737 A JPH09232737 A JP H09232737A JP 4118896 A JP4118896 A JP 4118896A JP 4118896 A JP4118896 A JP 4118896A JP H09232737 A JPH09232737 A JP H09232737A
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康弘 岩崎
Hiroyoshi Yokoyama
博義 横山
Toshiro Okamura
寿郎 岡村
Kenshirou Fukusato
健志郎 福里
Masaharu Seki
雅治 関
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品の実装を安定させるとともに、端子
部間の短絡を防止する。 【解決手段】 印刷配線板1には、電子部品を搭載する
部品搭載部2と部品搭載部2の周りに電子部品の電極と
はんだを介して接続される複数の端子部4とが形成され
ている。そして、端子部3のそれぞれには、長手方向に
2個の非貫通接続穴4,4が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ICや抵抗等の電
子部品をはんだを介して実装する端子部が形成された印
刷配線板に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種の印刷配線板において
は、電子部品が実装される端子部にあらかじめはんだを
塗布し、電子部品をはんだによって実装して仮止めし、
加熱炉を通すことによって、はんだを溶融して電子部品
を固着している。図7は従来の印刷配線板の一部を示す
平面図、図8は図7における VIII-VIII線断面図であ
る。これらの図に基づいて従来の印刷配線板を説明す
る。印刷配線板1の表面には、電子部品としてのIC
(図示を省略)を搭載する部品搭載部2が設けられ、こ
の部品搭載部2の周囲には、平面視矩形状に形成された
複数の端子部3が形成されており、これら端子部3のそ
れぞれから導出された引き出し回路30が形成されてい
る。
【0003】図8において、6は銅張積層板、7aは銅
張積層板6の上面に形成した内層回路、9はエポキシ樹
脂を主成分とした絶縁層、11は接着剤層、14はレジ
ストである。このような構成において、メタルマスクを
使用してスクリーン印刷法でクリームはんだ17を端子
部3上に印刷し、ICの電極を端子部3上にクリームは
んだ17を介して実装していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の印刷配
線板1の端子部3の周囲には、図9に示すように引き出
し回路30を、あらかじめ塗布したクリームはんだ17
が付着しないようにレジスト層32で被覆している。し
かしながら、印刷配線板1を構成する配線板材料である
銅張積層板6や絶縁層9は、製造する過程で多くの熱処
理を経るため、反りや熱収縮が発生して寸法精度が一定
しなかった。このため、レジスト層32を印刷する工程
で、レジスト層32がずれて引き出し回路30全体を覆
うことが困難となり、このため引き出し回路30の一部
がレジスト層32によって覆うことができなくて露出す
る露出部33や、端子部3の一部を誤って覆う被覆部3
4が形成されてしまうことがある。端子部3上に塗布さ
れたはんだ17は図8に示すように、端子部3全体に拡
がって実装される。
【0005】上述した露出部33が発生するとはんだ1
7が露出部33に拡がるため、はんだ17の厚さTが小
さくなり、逆に被覆部34が発生すると厚さTが大きく
なってはんだ厚が不均一となり、このため実装したIC
の接合強度が経時変化によって低下するといった問題が
あった。この問題を解消するためには、はんだ17を印
刷するメタルマスクの開口部をこのずれに合わせるよう
にして版を作り直さなければならず、コストと時間が余
計にかかっていた。また、ICの電極間のピッチが狭く
て端子部3間の間隔がきわめて小さい場合には、はんだ
厚が大きくなると、端子部3間がはんだ17によってブ
リッジされて端子部3間が短絡するといった問題もあっ
た。
【0006】したがって、本発明は上記した従来の問題
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、はんだの厚さを一定として電子部品の実装を安定さ
せるとともに、端子部間の短絡を防止した印刷配線板を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る印刷配線板は、電子部品の電極をあら
かじめ塗布したはんだを介して接続する端子部が形成さ
れた印刷配線板であって、前記端子部に凹部を形成し、
この凹部を金属で覆ったものである。したがって、端子
部に塗布されたはんだは、凹部に充填された部分の表面
張力によって凹部を中心にして引き寄せられる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1(a)は本発明に係る印刷配線
板の一部を示す平面図、(b)は要部を示す斜視図、図
2は同じく製造方法を説明するための図、図3ははんだ
を塗布した状態の要部を示す図1におけるIII-III 線断
面図である。これらの図において、上述した図7、図8
および図9に示す従来技術において説明した同一または
同等の部材については同一の符号を付して詳細な説明は
省略する。
【0009】本発明の特徴とするところは、端子部3の
それぞれの両端部に後述する方法で形成し銅で覆われた
非貫通接続穴4,4を2個設けた点にある。次に、この
非貫通接続穴4の製造方法を図2に基づいて説明する。
同図(a)において、符号6で示すものはめっき触媒入
りガラスエポキシ樹脂からなる銅張積層板であって、上
下の表面に銅箔7,8が接着されている。
【0010】同図(b)に示すように、この銅張積層板
6の銅箔7,8にエポキシ樹脂からなるパターンレジス
トを塗布し、銅張積層板6を40〜60℃の塩化第2銅
のエッチング液に60〜120秒間浸漬したのち、取り
出して水洗いすることによって内層回路7a,8aを形
成する。次に、内層回路7a,8aを形成した銅張積層
板6の両面に、パラジウム3〜10wt%からなるめっ
き触媒の入ったガラスクロスを含まないエポキシ樹脂を
主成分とする厚さが約50μmの絶縁層9,10を形成
する。なお、この絶縁層9,10はパラジウム3〜10
wt%からなるめっき触媒の入ったガラスクロスを含ま
ないポリイミド樹脂を主成分としたものを使用してもよ
い。しかるのち、絶縁層9,10の両面に、この絶縁層
9,10と後述する外層回路15との接着強度を高める
ための接着剤層11を形成する。
【0011】次に、同図(c)に示すように、パルス幅
が10-4〜10-8秒のCO2 レーザー光を用いて接着剤
層11と絶縁層9を貫通して内層回路7aに達する内径
50μmの非貫通穴12を凹設する。この非貫通穴12
は、前述した非貫通接続穴4に相当するものであって、
端子部3が形成される部位の両端部に形成される。しか
るのち、ドリルによって貫通穴13を穿孔し、前述した
非貫通穴12の内壁に銅めっきの付着をより完全にする
ために、錫−パラジウムのコロイド触媒からなるシーダ
ー液に浸漬する。
【0012】次に、同図(d)に示すように、接着剤層
11上にエポキシ樹脂からなるめっきレジストインク1
4を塗布するかあるいは感光性ドライフィルムレジスト
をラミネートし、無電解銅めっきによって外層回路15
を形成するとともに、非貫通穴12、貫通穴13の壁面
に銅めっきを析出して非貫通接続穴4および貫通接続穴
16を形成する。
【0013】このように形成された本実施の形態の印刷
配線板と、上述した従来の印刷配線板とにおける端子部
と電子部品との間の接合強度を比較する試験を行った。
試験には、0.25mmピッチのTCP(導体幅:0.
15mm、導体間隔:0.1mm、導体長さ:2mm)
搭載のIC(端子数:130ピン/面×4面=520ピ
ン)を2個搭載した印刷配線板を使用した。印刷配線板
1の端子部3へのクリームはんだ印刷は、メタルマスク
(マスク厚70μm)の開口部が端子部3の外形より3
〜4%小さいものを使用して、加熱溶融後、TCPの導
体部でのはんだの厚さが25〜30μmとなるように設
定した。
【0014】試験の結果、本実施の形態の印刷配線板で
は、非貫通穴12の穴径が50μm、絶縁層9の厚さが
50μmで、はんだの厚さが25μmとなり、図3に示
すようにクリームはんだ17は2個の非貫通接続穴4内
に充填されたはんだ17の表面張力によって非貫通接続
穴4側に引き寄せられて、断面形状は、非貫通穴4,4
に対応した部分を頂点として高原状に形成された。本実
施の形態のように、非貫通穴4を2個設けた場合には、
図4に示す本実施の第2の形態のように、1個設けた場
合と比較してはんだの厚さが均一となる。また、図3に
示すように、本実施の形態の印刷配線板では、はんだ1
7の外周が端子部3の外周よりも内側に位置するので、
端子3の外形が製造過程において多少変化しても、はん
だの厚さTは常に一定に保たれる。本実施の形態では、
はんだの厚さTが25μm(−5μm〜+5μm)であ
ったに対して、従来のものでは、25μm(−10μm
〜+35μm)とばらつきが大きかった。
【0015】表1は、本実施の形態と従来との比較をし
た結果であって、この表から明らかなように、本実施の
形態の方が、ブリッジの発生が少なく、このため端子部
3間の短絡が低減され、かつ端子部とTPCの導体との
接合強度が安定することがわかる。なお、試験は、TC
Pを印刷配線板1の部品搭載部2に実装し、窒素リフロ
ー(酸素濃度100ppm以下)後、はんだブリッジの
発生数を計数するとともに、JIS−C−6481の−
65℃〜125℃の温度サイクル試験を行い、はんだ接
合強度として引っ張り強度(ピール強度)試験を行い評
価した。
【0016】
【表1】
【0017】図5は本発明の第3の実施の形態を示し、
(a)は平面図、(b)は要部を示す斜視図である。こ
の第3の実施の形態では、第2の実施の形態の断面円形
の非貫通接続穴4の代わりに、端子部3に長手方向に延
在するように断面が矩形の細長い溝状の非貫通穴接続穴
20を形成したものである。
【0018】このように構成された第3の実施の形態
と、従来のものとを上述した第1の実施の形態と同じ方
法で比較した。表2は、本実施の形態と従来との比較を
した結果であって、この表から明らかなように、本実施
の形態の方が、ブリッジの発生が少なく、このため端子
部3間の短絡が低減され、かつ端子部とTPCの導体と
の接合強度が安定することがわかる。
【0019】
【表2】
【0020】図6は本発明の第4の実施の形態を示し、
(a)は平面図、(b)は要部を示す斜視図である。こ
の第4の実施の形態では、上述した第3の実施の形態の
断面が矩形の細長い溝状の非貫通穴接続穴20を端子部
3の両端まで延設して非貫通穴接続穴22を形成したも
のである。
【0021】このように構成された第4の実施の形態
と、従来のものとを上述した第1の実施の形態と同じ方
法で比較した。表3は、本実施の形態と従来との比較を
した結果であって、この表から明らかなように、本実施
の形態の方が、ブリッジの発生が少なく、このため端子
部3間の短絡が低減され、かつ端子部とTPCの導体と
の接合強度が安定することがわかる。
【0022】
【表3】
【0023】なお、本実施の形態では、端子部3に非貫
通接続穴4を形成して、この非貫通接続穴4を介して端
子部3と内層回路7aとを接続したが、これに限定され
ず端子部3を内層回路7aと接続せずに引き出し回路で
接続してもよく、その場合には、内層回路7aのパター
ン設計に自由度が増す。また、非貫通穴12をレーザ光
で凹設したが、ドリルで形成してもよいことは勿論であ
る。また、非貫通穴12の内壁に端子部3を形成するの
と同時に銅めっきにより被覆して非貫通接続穴4を形成
したが、非貫通穴12の内壁を被覆する被膜材および方
法は種々の被覆材および方法が可能であり、要ははんだ
の濡れ性を向上させるために金属で被覆すればよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子部品の電極をあらかじめ塗布したはんだを介して接続
する端子部が形成された印刷配線板であって、前記端子
部に凹部を形成し、この凹部を金属で覆ったことによ
り、端子部に塗布されたはんだの厚さが一定となり、こ
のため電子部品の電極を接合する接合強度が安定するの
で、電子部品のはがれが防止できて品質が向上する。ま
た、端子部からのはんだの流出が防止され、端子部間に
ブリッジが形成されるのを防止できるので、端子部を高
密度実装しても端子部間の短絡を防止できる。
【0025】また、本発明によれば、凹部を端子部と同
じ部材で覆うとともに、凹部の底部を内層回路と接続し
たことにより、内層回路を引き出し回路と兼用できるの
で、高密度実装が可能となるとともに、凹部を金属で被
覆するのに、外層回路を形成する際に端子部と同時に非
貫通接続穴として形成できるので、製造が容易となり製
造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)は本発明に係る印刷配線板の一部を示
す平面図、(b)は要部を示す斜視図である。
【図2】 本発明に係る印刷配線板の製造方法を説明す
るための図である。
【図3】 図1におけるIII-III 線断面図である。
【図4】 本発明に係る印刷配線板の第2の実施の形態
を示し、(a)は一部を示す平面図、(b)は要部を示
す斜視図である。
【図5】 本発明に係る印刷配線板の第3の実施の形態
を示し、(a)は一部を示す平面図、(b)は要部を示
す斜視図である。
【図6】 本発明に係る印刷配線板の第4の実施の形態
を示し、(a)は一部を示す平面図、(b)は要部を示
す斜視図である。
【図7】 従来の印刷配線板の一部を示す平面図であ
る。
【図8】 図7におけるVIII-VIII 線断面図である。
【図9】 従来の印刷配線板の一部にレジストを形成し
た状態を示す平面図である。
【符号の説明】
1…印刷配線板、2…部品搭載部、3…端子部、4,2
0,22…非貫通接続穴、7a…内層回路、12…非貫
通穴、15…外層回路、17…クリームはんだ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福里 健志郎 栃木県芳賀郡二宮町大字久下田413番地 日立エーアイシー株式会社内 (72)発明者 関 雅治 東京都品川区南大井一丁目13番地5号 日 立エーアイシー株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品の電極をあらかじめ塗布したは
    んだを介して接続する端子部が形成された印刷配線板で
    あって、前記端子部に凹部を形成し、この凹部を金属で
    覆ったことを特徴とする印刷配線板。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の印刷配線板において、凹
    部を端子部と同じ部材で覆うとともに、凹部の底部を内
    層回路と接続したこと特徴とする印刷配線板。
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