JPS60245194A - 両面印刷配線板の接続方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は各種電子機器に使用される両面印刷配線板の両
面銅箔パターンの電気的な接続方法の改良に関する。

従来例の構成とその問題点 従来から、両面接続印刷配線基板として、スルホールメ
ッキ基板が一般的に知られており、このスルホール基板
の一部分を第１図に図示する。

第１図において、１は絶縁性樹脂から形成された基板、
２１Ｌ、２ｂは基板１の両面にそれぞれ所定のパターン
で形成された銅箔、３は基板１および銅箔２ｔＬ、２ｂ
ｆ貫通して設けられた部品取付用の貫通穴、４は貫通穴
３の内周壁および銅箔２ａ、２ｂ上に化学メッキ又は電
気メッキによって形成された銅メッキ層で、プリント基
板の上面銅箔２ａ、下面銅箔２ｂ間を導通させている。

この様なスルホール基板は、銅メッキ層４を形成するた
めに高価なものとなり、民生用プリント基板としてはコ
ストの点で採用が困難であった。

また貫通穴３の端部における銅メッキ層４の欠除あるい
は部品のリード線挿入時に銅メッキ層４を切除すること
により導通不良を起す恐れがあるため、半田付時に半田
を上面の銅箔２＆部に浮上させて導通の信頼性をあげる
ことが必要であった。

この欠点を除去するものとして、スルービン方式による
両面接続手段があり、その−例を第２図に示す。

第２図において、６は貫通穴３に圧入された角形または
丸形導通性のビンで、上面銅箔２ａ、下面銅箔２ｂとス
ルービン６をそれぞれ半田接続して、銅箔２ａ、２ｂ間
の導通を行わせるものである。このスルービン接続方式
は、コストの点ではスルーホールメッキに比べ安価であ
るが、プリント基板の熱膨張の差により半田付箇所６に
クラックが発生し、電気導通の不良発生の原因となる信
頼性上の欠点があった。このため熱膨張係数の小さいガ
ラスエポキシ基板、フレキシブル基板１紙エポキシ基板
等には、保存温度範囲や基板の板厚等の制限条件付で使
用可能であるが、一般のフェノール基板には信頼性の点
で使用できないという欠点があった。

またこの欠点を除去するものとして、コの字形メッキ線
による両面接続手段があり、その−例を第３図、第４図
、第６図に示す。第３図において、７は一般的な錫メッ
キ線あるいは半田メッキのメッキ線で、高密度実装を行
なうためには、その線径（直径）は０．３ｆｆ７１１〜
１．０ｍｍが望才しい。このメッキ線は、フープ状に１
かれた状態から自動挿入機によって印刷配線基板に適当
な長さに切断されコの字形に挿入される。第４図ａ、ｂ
は、このメッキ線７を両面印刷配線基板にコの字形に挿
入して仮固定した状態金示すものである。こ＼で、上面
パターンランド９２Ｌ、下面パターンランド９ｂは、メ
ッキ線７の半田付けのためのパターンランドを示してお
り、ランド径は約２．Ｏｆｌ１ｍ程度としている。なお
、３ａ、３ｂは、一対の貫通穴で、メッキ線７０両端を
挿入するためのものである。上記の印刷配線基板に、メ
ッキ線７を所定の寸法に切断し、貫通穴３ａ、３ｂに挿
入し、両面印刷配線基板の裏面に突出したメッキ線７の
両端を折曲してメッキ線７の仮固定をする。

第６図ａ、ｂは、ディップ半田量たは７０−ソルダーに
よる半田１０によってメッキ線７と下面パターンランド
９ｂを電気的に接続し、上面銅箔パターン側からは上面
パターンランド９ａのほぼ中央部に位置する場所でメッ
キ線７と上面パターンランド９ａとを自動半田付は機な
どにより半田８によって電気的に接続したものである。

このコの字形メッキ線接続方式は、線径の細いメッキ線
の柔軟性を利用して印刷配線基板の熱膨張差を吸収し、
スルホールメッキに代る両面接続方法を提供するもので
あるが、メッキ線の上面パターンとの半田付は及び下面
パターンとの半田づけの際、半田量のバラツキが生じ、
これにより、メッキ線の柔軟性にバラツキが生じ、実際
の大量生産では、貫通穴位置の精度、メッキ線形状及び
長さの精度半田付は量の精度にバラツキが生じ、製品の
保存温度範囲一３０°Ｃ〜＋７０’Ｃに於ける印刷配線
基板の熱膨張差を吸収することが出来ず、メッキ線の半
田付は箇所にクラックが生じ、電気導通の不良発生の原
因となる信頼性上の欠点があった。

このため印刷配線基板材として、熱膨張係数の小さいガ
ラスエポキシ基板、フレキシブル基板や紙エポキシ基板
等に、基板の板厚や保存温度範囲等の条件付で使用可能
という欠点があった。

発明の目的 本発明は、上述の様な従来の欠点を解消するもので、フ
ェノール基板からガラスエポキシ基板までどの様な印刷
配線基板に対しても、電気的導通の信頼性が高く、シか
も大量生産での寸法精度のバラツキを吸収して量産性の
良い、かつ低コストである両面印刷配線基板の接続方法
を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明においては、高角なスルホールメッキやスルーピ
ンを採用することなく、又一対の貫通穴を持ったコの字
形メッキ線による実装面積の広い信頼性に制約のある両
面接続方法を採用することなく、上面銅箔パターンと下
面銅箔パターンとを１ケの貫通穴を通して、特殊形状の
メッキ線によって機構的に接続して電気的回路構成を図
り、下面銅箔パターンには半田デイツプ槽等により半田
付けをし、上面銅箔パターンには自動半田付は機等によ
り半田付は作業をすることにより、」＝下両面の銅箔パ
ターン相互の電気的接続を実現するようにしたものであ
る。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、第６図、第７図、第
８図を用いて詳細に説明する。

第６図において、１は絶縁性樹脂から形成された基板で
一般のフェノール基板から紙エポキシ基板、フレキシブ
ル基板やガラスエポキシ基板等いづれの材質でも使用可
である。１１＆、１１１）は基板１０両面にそれぞれ所
定のパターンで形成された銅箔を示し、本例ではランド
径ｆ　（２，ｏ〜３、ｏ闘）としている。なお、１１ａ
は上面パターンランド、１１ｂは下面パターンランドで
ある。

また１２はパターンランド１１ａ、１１ｂに接して設け
られた一箇の貫通穴で、メッキ線１３を挿入するだめの
ものであり、本例では高密度実装のため穴径は０．８朋
に設定している。捷た本実施例では、貫通穴１２の中心
は、パターンランド１１ａ、１１ｂの外周上に位置する
ように設けているが、実装の都合上パターンランドの任
意の位置に設けることが出来る。こ＼で従来例は、一対
の貫通穴が必要であるが、本発明では一箇の貫通穴を設
けるのみでよく、従来と比べ印刷配線基板への部品実装
を高密度に行なうことが可能となる上記のような印刷配
線基板に対して、一般市販の線径ｏ、４〜０．６１１ｆ
ｆの錫メッキ線、あるいは半田メッキ線７を第７図ａに
示す如き特殊形状のメッキ線１３に形成して実装する。

こ＼で本発明の特殊形状メッキ線１３について、第７図
によって説明する。第７図１に示す特殊形状メッキ線１
３は、印刷配線基板に挿入した時、自立して保持される
状態を保つ目的と、印刷配線基板の熱膨張による伸縮を
吸収する目的のために、第７図すに示す如く、上面パタ
ーンに接続するメッキ線端子部１３１Ｌ、下面パターン
に接続するメッキ線端子部１３０と、印刷配線基板の上
面より浮上した彎曲部すなわちバネ性効果を持つため、
ピッチｌ　：０．５〜２間及ヒコイル直径Ｄ＝り〜１０
闘の一条のコイル形状円形又は随円形を形成する部分と
印刷配線板に設けられた貫通穴に挿入される脚部１３ｂ
とから成っている。

この特殊形状メッキ線１３は、第３図のメッキ線了から
自動機で成形し、定寸法に切断して脚部１３ｂ’ｉ印刷
配線板に挿入し、下面パターンに接続するメッキ線端子
部１３０（ｉ７折曲げ成形して、貫通穴１２を介して、
上面パターン１１ａと下面パターン１１　ｔ）’ｊ５コ
イル部のバネ効果を利用して挾んだ状態となり、メッキ
線１３は自立型に仮固定された状態となる。この状態で
印刷配線基板を通常のディップ半田槽またはフローソル
ダ一槽等に浸漬し、メッキ線１３の片端折曲端子部１３
０を下面パターンランド１１ｂに半田づけする。この状
態を第８図ａ、ｂに示す。こ＼で１６は、ディップ半日
またはフローソルダーによってメッキ線１３と下面パタ
ーンランド１１ｂｉ電気的に接続する半田である。

この後、第８図ａ、ｂに示すように上面銅箔ノくターン
側からは、上面パターンランド１１１Ｌのはソ中夫に位
置する場所で、メッキ線の上部片端子部１３ａと上面パ
ターンランド１１ａとを自動半田づけ機等により半田１
４を熱融着し半田づけする。

この様に本実施例では、特殊形状メッキ線１３のコイル
形状彎曲部のバネ性を利用して、−ヶのプリント板の貫
通穴を介して印刷配線板の上面及び下面銅箔パターンを
自立形に挾むことと、印刷配線板の熱膨張による伸縮差
を、メッキ線に設けたコイル状彎曲部で完全に吸収する
特徴をもっている。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、上面銅箔パターン
および下面銅箔パターンを有する絶縁性基板を設け、こ
の上下両面の銅箔パターンに接するように絶縁性基板に
一箇の貫通穴を設け、かつ絶縁性基板より上部にコイル
形状に浮上した彎曲部を形成するメッキ線を貫通穴に挿
入して、上面銅箔パターン部と下面銅箔パターン部にて
メッキ線の両端を折曲げ仮固定し、このメッキ線の片端
を下面銅箔パターンに半田づけして接続し、他方の上面
銅箔パターン側からは、コイル形状に浮上した彎曲部を
形成したメッキ線のもう一方の片端を半田づけすること
により、これら両面の銅箔パターンをメッキ線を通じて
電気的に接続するようにしたメッキ線接続方法である。

このため、スルホールメッキ加工やスルーピン等全必要
とせず、更にメッキ線の形状やパターンランド、貫通穴
の寸法精度及び半田量のバラツキ精度の管理が必要なコ
の字形メッキ線による一対の貫通穴を設ける必要がなく
、プリントパターンの高密度設計が可能となる。また、
周囲温度や、外部応力を受けて、両面印刷配線基板が、
熱膨張により変形、彎曲しても、メッキ線のコイル状彎
曲部によって、これを完全に吸収することができるため
、絶縁基板の変形によって、半田にクラックが生じたり
破損することがなくなり、寸法精度や半田量の管理精度
も一般の量産技術に於ける管理の範囲で十分であり、生
産性の高い方法で、一般のフェノール基板から、どの種
類の印刷配線基板に対しても、電気的導通の信頼性が高
く、かつコストの点で安価な接続方法を実現することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来用いられていた両面印刷配線基板
の断面図、第３図は本発明の一実施例における両面印刷
配線板の接続方法に使用するメッキ線の正面図、第４図
ａ、ｂはコの字形メッキ線接続方法に於けるコの字形メ
ッキ線を両面印刷配線板に挿入して仮固定した状態の正
面図、断面図、第６図ａ、ｂは半田付けによって完全に
接続したコの字形メッキ線接続方法の正面図、断面図、
第６図は本発明の一実施例における両面印刷配線板の接
続方法に使用する印刷配線板の正面図、断面図、第７図
ａ、ｂは本実施例のメッキ線を両面印刷配線板に挿入実
装し仮固定した状態の正面図。 断面図、第８図ａ、ｂは半田づけによって完全に接続し
た状態の本実施例の両面印刷配線板接続方法の正面図、
断面図である。 １・・・・・・絶縁基板、２ａ、２ｂ・・・・・・銅箔
、３＆。 ３ｂ・・・・・・貫通穴、４・・・・・・銅メッキ層、
５・・・・・・半田、６・・・・・・スルーピン、７・
・・・・・メッキ＋ＩＬ８．１０・・・・・・半田、９
ａ、１１１Ｌ・・・・・・上面パターンランド、９ｂ　
、　１　ｌ　ｂ・・・・・下面パターンランド、１２・
・・・・・貫通穴、１３・・・・・印刷配線板より浮上
した彎曲部を持った形状の実装状態のメッキ線、１４．
１５・・・・・・半田。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上面銅箔パターンおよび下面銅箔パターンを有する絶縁
   性基板を設け、この両面の面銅箔パターンに接した貫通
   穴を前記絶縁性基板に設け、この絶縁性基板より浮上し
   た彎曲部をもつメッキ線を前記貫通穴に挿入して仮固定
   すると共に、前記メッキ線の下側片端を下面銅箔パター
   ンに半田付けして接続し、他方の上面銅箔パターン側か
   らは、前記絶縁性基板より浮上した彎曲部をもつメッキ
   線の上側片端と上面銅箔パターンとを半田付けすること
   により、前記両面の銅箔パターンを前記メッキ線を通し
   て電気的に接続することを特徴とする両面印刷配線板の
   接続方法。