JPH11121906A - プリント配線板の回路断線修理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プリント配線板の回路断線修理の断線修理用線
材の位置合わせを容易にし、かつ断線修理後の修理回路
の高さをもとの回路に同一に平滑化した高信頼性の回路
断線修理方法を提供する。 【解決手段】プリント配線板４の回路断線部５およびそ
の周辺に回路表面高さにほぼ等しく絶縁樹脂６を塗布し
硬化する工程と、回路断線部５の両端の断線した回路２
を切削し、回路断線部５をろう材３をその両端面に有す
る断線修理用線材１と同型に成形し溝７を形成する工程
と、断線修理用線材１を溝７にセットする工程と、溝７
にセットされた断線修理用線材１のろう材３をレーザに
より加熱溶融し、断線修理用線材１を断線した回路２に
溶接する工程から構成されるプリント配線板の回路断線
修理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路断線の修理方
法に関し、特にプリント配線板の回路断線修理方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかるプリント配線板における回
路断線は、プリント配線板の製造工程中で最も一般的
で、その上、量的にも多い不良の一つである。この不良
が製造上のプリント配線板の歩留を大きく下げる要因で
もある。

【０００３】プリント配線板の製造工程で発生した回路
断線不良は、回路断線部に修理線材を重ね、溶接部に瞬
間的に大きな電流を流し、修理線材の電気抵抗による温
度上昇により修理線材が溶解し、回路断線部に修理線材
が溶接される。

【０００４】しかし、この技術においては、回路断線修
理部はもとの回路の上に修理線材を重ねた構造となって
おり、最近のプリント配線板の薄板化要求の面からは望
ましくない。また、回路断線修理部での回路板厚の変化
に伴う電気信号の反射の問題もあり、電気信号の高速化
が進展する中で、回路断線修理部の回路厚さの平滑化が
強く要求されるようになっている。

【０００５】平滑断線修理方法が特開平５―１３９３１
号公報にて提案されている。その技術について図５を参
照して説明する。図５は、断線した回路２上に断線部を
覆うようにろう材を施した断線修理用線材１が高周波電
流が印加され、溶接された状態を示す平面図である。図
６（ａ）〜（ｃ）はその修理方法を説明するための工程
順に示すプリント配線板の断面図である。

【０００６】まず、図６（ａ）に示すようにプリント配
線板４上の断線した回路２の上に前記回路幅と同一幅で
且つ片面にＡｇ１５％、Ｐ５％、Ｃｕ８０％で構成され
るろう材を施した銅よりも硬い合金線などの断線修理用
線材１ｂを載せる。

【０００７】次に、図６（ｂ）に示すように断線修理用
線材１ｂの上方より加圧する。次いで、断線修理用線材
１ｂを断線した回路２上に載せた後、加圧し且つ高周波
電流により断線した回路２と断線修理用線材１ｂを電気
溶接して接着部９を形成すると同時に、プリント配線板
４内へ押し込み、圧入回路部１０を形成する。このとき
ろう材の融点は８００℃程度であり、プリント配線板４
のガラス転移温度よりも十分高いため、プリント配線板
４を構成している熱硬化性樹脂を軟化させ、断線した回
路２の一部はプリント配線板４中に埋没すると同時に、
接着部９で断線修理用線材１ｂと接着される（図６
（ｃ））。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の回路断
線の修理方法は、銅よりも硬い断線修理用線材を圧力に
よりプリント配線板内部に圧入し、断線修理後の表面高
さを極力低くしようとしている。しかし、プリント配線
板内部へ圧入する際、断線した回路自体に局部的な押し
圧がかかり、前記回路に亀裂が発生し導通抵抗に問題が
生じ易く、また、加熱及び加圧により断線修理用線材が
プリント配線板内部に圧入されることにより修理部回路
下の樹脂厚が薄くなり、内層回路との絶縁不良発生の危
険性がある。

【０００９】さらに、回路の銅体厚が厚いものは上記方
法で断線修理を行っても十分にプリント配線板内に圧入
されず、上記従来技術と同様に回路断線修理部が周辺回
路より高くなる。従って、表面実装部品をプリント配線
板上に搭載したときは、修理部の凸形状により表面実装
部品が傾きそのリードがプリント配線板のパッドに半田
付けできず、半田付け後の接続信頼性が保証しにくいと
いう欠点がある。

【００１０】本発明の目的は上記従来技術の課題を解決
し、断線修理後の接続信頼性を損なわず、且つ修理部の
表面を平滑にできるプリント配線板の回路断線の修理方
法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のプリント配線板
の回路断線の修理方法は、プリント配線板の断線した回
路の回路断線部およびその周辺に前記断線した回路の高
さにほぼ等しく絶縁樹脂を塗布し硬化する工程と、前記
回路断線部の両端の回路および前記回路断線部の前記絶
縁樹脂を切削する工程と、前記回路断線部の切削部分の
溝形状に合った形状とると共に両端にろう材を施した断
線修理用線材を形成する工程と、前記断線修理用線材を
前記切削部分にセットする工程と、前記切削部分にセッ
トされた前記断線修理用線材の前記ろう材をレーザによ
り加熱溶融し、前記断線修理用線材を前記断線した回路
と同じ高さになるように前記ろう材を介して前記断線し
た回路に溶接する工程とを含んで構成される。

【００１２】本発明における前記回路断線部の前記切削
部は幅方向が絶縁樹脂と、長さ方向が前記断線した回路
の切削面（回路断線面）で囲まれた溝形状となってい
る。この切削部は断線修理用線材と同じ形状であるため
に、断線修理用線材の位置合わせが容易にできる効果が
る。また断線した回路にはレーザにより断線修理用線材
が低圧力のもとに溶接できるため、従来のような修理後
の回路亀裂発生による導通抵抗の問題、及び内層回路と
の絶縁不良発生が無く断線修理の信頼性が保証され、且
つ断線修理後の表面を平滑に修理することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１４】図１は本発明の第１実施の形態の回路断線
の修理方法に使用される断線修理用線材１の断面図であ
る。その断線修理用線材の厚さと幅は、回路断線修理す
るプリント配線板の回路導体厚さと回路幅に合わせて用
意される。例えば回路幅が１００μｍで回路導体体厚が
４５μｍの回路断線の場合、断線修理用線材１は回路と
同幅、同厚で、且つ銅線の両端にろう材３が施されてい
る。長さは１ｍｍ刻みで１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ・・・
と一定で加工されており、ろう材３の形成された端面
は、断線修理用線材１の上面に対して３０゜乃至６０゜
の斜形とする。この角度が６０゜を越えると、レーザ溶
接時にろう材が下方に流れすぎ、また３０゜より小さ場
合には、断線修理用線材の長さが長くなりすぎるので好
ましくない。断線修理用線材１の加工は銅板を必要回路
の導体厚及び回路幅に合わせて帯状に加工した後、該当
長さ寸法に両端の角度を３０゜乃至６０゜でカットし、
両端にろう材を施すことにより作成される。

【００１５】図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施
の形態の回路断線の修理工程順を説明するためのプリン
ト配線板要部の断面図である。について説明するための
プリント配線板要部の断面図である。図２（ａ）に示す
ように、プリント配線板４上の回路２には回路断線部５
が存在する。この回路断線部の形状（両端の回路断面形
状）は断線した回路により様々な大きさ及び形状をして
いる。

【００１６】まず、図２（ｂ）に示すように回路断線部
５とその周辺に絶縁樹脂６を回路２面の高さと略同じ高
さに塗布し硬化する。絶縁樹脂６はエポキシ樹脂等の紫
外線硬化型または熱硬化型樹脂が適用できる。絶縁樹脂
６は回路断線部５に充填される。次いで、高精度回転ド
リル（表示していない）により断線修理用線材１の形状
と同型に、回路断線部を切削する（図２（ｃ））。この
切削により、回路断線部の幅方向は絶縁樹脂６で囲ま
れ、長さ方向は回路断線面８で囲まれた断線修理用線材
１と同形状の溝７となっている。溝７は断線修理用線材
１に合わせ、長さ１ｍｍ刻みの仕上がりに加工するとよ
い。

【００１７】次いで、図２（ｄ）に示すように断線修理
用線材１を溝７の回路断線面８に合わせセットする。サ
イズ・形状が同じであり、また溝７の周辺は絶縁樹脂
（表示していない）で囲まれているため、断線修理用線
材１は回路断線面８上に載せることにより簡単にセット
することができる。

【００１８】次に、図２（ｅ）に示すように断線修理用
線材１のろう材３部に上から炭酸ガスレーザを使用して
ろう材３が溶ける温度に加熱し、ろう材３を介して断線
修理用線材１を断線した回路２と同じ高さになるように
断線した回路２に溶接する。ろう材３としては、一般に
使用されているＡｇ１５％、Ｐ５％、Ｃｕ８０％を使用
でき、厚さ１０〜２０μｍ塗布される。このろう材を断
線修理用線材１に塗布した場合には、ろう付け温度が７
０５℃〜８１５℃のため、８００℃〜９００℃の温度に
なるようにレーザ熱をコントロールする。このように溶
接すると断線した回路に損傷を与えず、且つ修理部下の
樹脂厚を変化させること無く接着することができる。さ
らに前述に示すように回路導体厚が厚いプリント配線板
の修理であっても修理後の回路高さは周辺の回路高さと
同等以下であり、表面実装部品の傾き等の不具合は発生
しない。

【００１９】図３（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施
の形態に使用する断線修理用線材１ａの断面図及び平面
図である。図３に示すように断線修理用線材１ａは第１
の実施の形態と同様に、例えばプリント配線板の回路幅
が１００μｍで回路導体厚が４５μｍの回路の断線の場
合は断線修理用線材１ａはそのプリント配線板の回路と
同幅、同厚の銅材であり、その銅材の表面にろう材３が
施されている。なお、ろう材３は、銅材の表面全体に設
けてもよい。

【００２０】断線修理用線材１ａの長さは１ｍｍ刻みで
１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ・・・と一定長さで加工されて
おり、また、断線修理用線材１ａの端面９の形状は断面
が階段状で、平面が半円状となっている。前記階段状の
端面９の斜面角度は４５°乃至９０°が望ましい。

【００２１】断線修理用線材の加工は銅板を回路導体厚
及び回路幅に合わせて帯状に加工した後、回路断線部の
長さに適するように端面が半円形状になるようにカット
し、さらに断面を階段状に切削する。その後銅板の階段
状成形面にろう材をコーティングすることにより作成さ
れる。

【００２２】図４（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施
の形態の回路断線の修理工程順を説明するためのプリン
ト配線板要部の断面図である。回路断線部の切削方法、
断線修理用線材のセット、溶接方法は上記第１の実施の
形態と同様である。図４（ａ）に示すようにプリント配
線板４上の回路２には回路断線部５が存在する。

【００２３】まず、図４（ｂ）に示すように回路断線部
５とその周辺に上記第１の実施の形態と同様に絶縁樹脂
６を回路２面の高さと略同じ高さに塗布し硬化する。絶
縁樹脂は回路断線部５に充填された状態になっている。

【００２４】次いで、高精度回転ドリル（表示していな
い）により断線修理用線材１ａの形状と同型に、回路断
線部を切削した後、断線修理用線材１ａを溝７の回路断
線面８ａに合わせセットするする（図４（ｃ））。な
お、前記溝の幅方向は絶縁樹脂６で囲まれ、長さ方向は
回路断線面８ａで囲まれており、断線修理用線材１ａは
回路断線面８ａ上への位置合わせは容易にできる。

【００２５】次に図４（ｄ）に示すように断線修理用線
材１ａからレーザ熱によりろう材３が溶ける温度に加熱
し、断線修理用線材１ａを断線した回路２と同じ高さに
なるように断線した回路２に溶接する。

【００２６】上記の第２の実施の形態では断線修理用線
材の両端面を半円状にしたことにより上記第１の実施の
形態と比較して溶接時の線材がより容易に固定され、ま
た溶接接続部の実装後の熱ストレスを緩和でき溶接接続
部の接続信頼性を向上できる効果が得られ利点がある。

【００２７】

【発明の効果】本発明の第１の効果は、回路断線部を断
線修理用線材の形状に一致するように切削整形し、回路
断線部への断線修理用線材の位置合わせが容易にでき、
回路断線修理後の回路断線修理部の回路高さをもとの回
路と同等にできることである。本発明の第２効果は、レ
ーザ溶接で低圧で回路断線修理ができるため回路断線修
理箇所の接続信頼性を改善できることである。

【００２８】また、本発明の第３の効果は、断線修理用
線材のレーザ溶接時にろう材の流れ出しが生じても、回
路断線部を絶縁樹脂で被覆後、形成した溝形状の切削部
がダムの役割をし、ろう材の流れだしを留めることがで
きるために隣接回路とのショートが防止でき、溶接の信
頼性を向上できることである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に使用される断線修理用
線材の断面図である。

【図２】図１の断線修理用線材を使用した回路断線の修
理工程順を説明するためのプリント配線板要部の断面図
である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に使用する断線修理
用線材で、（ａ）はその断面図、（ｂ）はその平面図で
ある。

【図４】図３の断線修理用線材を使用した回路断線の修
理工程順を説明するためのプリント配線板要部の断面図
である。

【図５】従来例を説明するためのプリント配線板におけ
る回路断線部の平面図である。

【図６】従来の回路断線修理方法における修理工程順を
説明するためのプリント配線板の要部の断面図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ 断線修理用線材 ２ 断線した回路 ３ ろう材 ４ プリント配線板 ５ 回路断線部 ６ 絶縁樹脂 ７ 溝 ８，８ａ 回路断線面 ９ 接着部 １０ 圧入回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板の断線した回路の回路断
   線部およびその周辺に前記断線した回路の高さにほぼ等
   しく絶縁樹脂を塗布し硬化する工程と、前記回路断線部
   の両端の回路および前記回路断線部の前記絶縁樹脂を切
   削する工程と、前記回路断線部の切削部分の溝形状に合
   った形状とると共に両端にろう材を施した断線修理用線
   材を形成する工程と、前記断線修理用線材を前記切削部
   分にセットする工程と、前記切削部分にセットされた前
   記断線修理用線材の前記ろう材をレーザにより加熱溶融
   し、前記断線修理用線材を前記断線した回路と同じ高さ
   になるように前記ろう材を介して前記断線した回路に溶
   接する工程とを含むことを特徴とするプリント配線板の
   回路断線修理方法。
2. 【請求項２】 前記絶縁樹脂が紫外線硬化型または熱硬
   化型のエポキシ樹脂である請求項１記載のプリント配線
   板の回路断線修理方法。
3. 【請求項３】 前記断線修理用線材が直方体の銅板の両
   端面がその上面の長さ方向の断面形状が台形になるよう
   に斜面成形され、その端面にろう材が塗布された線材を
   使用する請求項１または請求項２記載のプリント配線板
   の回路断線修理方法。
4. 【請求項４】 前記断線修理用線材の端面とその前記断
   線修理用線材の上面のなす角度が３０°乃至６０゜であ
   る請求項１乃至３記載のプリント配線板の回路断線修理
   方法。
5. 【請求項５】 前記断線修理用線材として直方体の銅板
   の両端面がその上面の長さ方向の断面形状が階段状かつ
   平面形状が半円状に成形され、その端面または全面にろ
   う材を塗布された線材を使用する請求項１または請求項
   ２記載のプリント配線板の回路断線修理方法。