説明

プリント回路板、電子機器、及びプリント回路板の製造方法

【課題】 高密度のプリント回路板においても挿入部品の実装品質を確保する。
【解決手段】 プリント回路板8は、プリント配線板10と、電子部品20と、スペーサ部材30とから構成されている。プリント配線板10は、複数の貫通孔部11を有している。電子部品20は、部品本体21とこの部品本体21から突出し貫通孔部11に挿入してはんだ接続された複数のリード部材22とを有している。スペーサ部材30は、部品本体21とプリント配線板10との間に設けられ、かつ少なくとも一部が1のリード部材22と他のリード部材22との間に設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリント回路板に係り、特にリードを有した挿入部品を実装したプリント回路板に関する。
【背景技術】
【0002】
例えばコネクタ部品などのリード部材を有した電子部品(挿入部品)をプリント配線板の貫通孔部に挿入してはんだ接続したプリント回路板がある。このようなプリント回路板は、はんだ接合のためのリフロー加熱を行う際に電子部品の本体が貫通孔部に塗布されたはんだペーストを押しつぶしてしまう場合がある。この押しつぶしは、場合によりはんだボールを形成する。このはんだボールの存在は、ショート等の不具合を発生させる要因となる。
【0003】
電子部品の本体部がプリント回路板と密着しないようにするために、例えば特許文献1に示すように、チップ部品をスペーサとして利用すること考えられる。
【特許文献1】特開平9−8434号公報(5頁、図1参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述した特許文献1を近年の高密度化したプリント回路板に適用した場合、スペーサとして適切な大きさ及び高さのチップ部品を用意することが難しい場合がある。また、仮にリードとチップ部品とが接触してしまうと却って正常な動作が出来ない場合が生じるなどの不具合が発生することも考えられる。
【0005】
そこで、本発明は上記問題を解決するためになされたもので、高密度のプリント回路板においても挿入部品の実装品質を確保することができるプリント回路板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明のプリント回路板は、複数の貫通孔部を有したプリント配線板と、部品本体とこの部品本体から突出し前記貫通孔部に挿入してはんだ接続された複数のリード部材とを有した電子部品と、前記部品本体と前記プリント配線板との間に設けられ、かつ少なくとも一部が1の前記リード部材と他の前記リード部材との間に設けられたスペーサ部材とを備えたことを特徴としている。
【0007】
本発明の電子機器は、筐体と、前記筐体に収容されたプリント回路板とを備えた電子機器であって、前記プリント回路板は、少なくとも1つの貫通孔部を有したプリント配線板と、部品本体とこの部品本体から突出し前記貫通孔部に挿入するためのリード部材とを有した電子部品と、前記部品本体と前記プリント配線板との間に設けられたスペーサ部材と、を備えたことを特徴としている。
【0008】
本発明のプリント回路板の製造方法は、少なくとも1つの貫通孔部と、スペーサ部材を実装するためのスペーサ実装領域とを有したプリント配線板を準備する配線板準備工程と、前記貫通孔部にはんだペーストを塗布するはんだ塗布工程と、前記スペーサ実装領域に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、前記スペーサ実装領域に対向して前記スペーサ部材を実装する第1の実装工程と、部品本体とこの部品本体から突出したリード部材とを有した電子部品を前記リード部材を前記貫通孔部に挿入して実装する第2の実装工程と、前記スペーサ部材及び前記電子部品とを実装した前記プリント配線板をリフロー加熱する加熱工程とを備えたことを特徴としている。
【0009】
本発明の他のプリント回路板の製造方法は、少なくとも1つの貫通孔部と、スペーサ部材を実装するためのスペーサ実装領域とを有したプリント配線板を準備する配線板準備工程と、前記貫通孔部にはんだペーストを塗布するはんだ塗布工程と、前記スペーサ実装領域に対向して前記スペーサ部材を実装する第1の実装工程と、部品本体とこの部品本体から突出したリード部材とを有した電子部品を前記リード部材を前記貫通孔部に挿入して実装する第2の実装工程と、前記スペーサ部材及び前記電子部品とを実装した前記プリント配線板をリフロー加熱する加熱工程とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【0010】
挿入部品の実装品質を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下に、図面を参照して、本発明のプリント回路板の実施の形態について、例えば、電子機器の1つであるポータブルコンピュータに適用した場合を例に説明する。
【0012】
図1は、本発明の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図を示す。図1において、ポータブルコンピュータ1の本体2には、表示部筐体3がヒンジ機構を介して回動自在に設けられている。本体2には、ポインティングデバイス4、キーボード5等の操作部が設けられている。表示部筐体3には例えばLCD等の表示デバイス6が設けられている。
【0013】
また本体2には、上記ポインティングデバイス4、キーボード5等の操作部および表示デバイス6を制御する制御回路を組み込んだプリント回路板(マザーボード)8が設けられている。
【0014】
(プリント回路板の第1の実施の形態)
図2は、図1に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の第1の実施の形態を示した図である。図2(a)は断面図、図2(b)は図2(a)のA−A断面を示す。尚、図2(b)は、便宜上部品本体21の外形も点線で示している。
【0015】
プリント回路板8は、プリント配線板10と、電子部品20と、スペーサ部材30とを有する。
【0016】
プリント配線板10は、第1の面10aと、第2の面10bとを有し、この第1の面10aと第2の面10bとを貫通し、スルーホールとして役割を担う複数の貫通孔部11を有する。また、貫通孔部11の縁部にはランド12が設けられている。プリント配線板10は、単層板か多層板の別は問わない。プリント配線板10は、第1の面10aや第2の面10b若しくは多層板であれば内層に配線や電極を有していても良い。また、第1の面10aや第2の面10bにはソルダーレジストが塗布されていても良い。
【0017】
電子部品20は、例えば直方体の形状を有する部品本体21と、この部品本体21から突出し貫通孔部11に挿入してはんだ接続される複数のリード部材22とを有している。
【0018】
本実施例における電子部品20は、図2に示すように4つのリード部材22a,22b,22c,22dを有している。
【0019】
スペーサ部材30は、絶縁性の樹脂やゴム、スポンジ等の絶縁性の材料から構成された弾性材である。図2では、スペーサ部材30は、端部30a,30bを有した全体が扁平の直方体の形状を有している。スペーサ部材30の幅、長さ、高さは、実装される電子部品20と貫通孔部11との関係を考慮して適宜変えることが好ましい。即ち、スペーサ部材30は絶縁性の樹脂やゴム、スポンジ等の絶縁性の材料から構成された弾性材であるため、スペーサとして適切な大きさに加工することが比較的容易である。従って、電子部品20と貫通孔部11との関係を考慮して適宜調節することが好ましい。
【0020】
スペーサ部材30は、部品本体21と第1の面10aとの間に設けられる。スペーサ部材30は少なくとも一部が、1のリード部材22と他のリード部材22との間に設けられている。具体的には、図2(b)に示すように、スペーサ部材30の端部30aがリード部材22aとリード部材22bとの中間に設けられている。同様に、スペーサ部材30の端部30bがリード部材22cとリード部材22dとの中間に設けられている。尚、配置位置は必ずしも中間に限らず、スペーサとしての役割を果たすのであれば例えばリード部材22aやリード部材22c側に寄って配置されていても良い。
【0021】
スペーサ部材30は、プリント配線板10の第1の面10aと接着剤41で接合されている。本発明における接着剤41は熱硬化性の接着剤が好ましい。
【0022】
このように、スペーサ部材30は、部品本体21のほぼ中央部に位置し、これによりプリント配線板10と電子部品20の部品本体21とを所定の間隔を設けて実装する役割を果たしている。
【0023】
はんだ40は、貫通孔部11内に所定の量を塗布される。貫通孔部11内に塗布されたはんだ40は、リード部材22が貫通孔部11に挿入されることで、場合によりはんだ40の一部が貫通孔部11から出てしまう(あふれる)こともある。
【0024】
上述のように、スペーサ部材30を設けることにより、部品本体21とプリント配線板10とを所定の間隔を設けて実装することが出来る。これによりはんだボールの形成を防止することができる。また、スペーサ部材30は、絶縁性であるため、貫通孔部11からあふれたはんだ40がスペーサ部材30に付着したとしても、他の電極や配線とショートを起こすおそれもない。従って、リード部材22間が短い高密度のプリント回路板においても挿入部品の実装品質を確保することができる。
【0025】
(プリント回路板の第2の実施の形態)
図3は、図1に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の第2の実施の形態を示した図である。図3(a)は断面図、図3(b)は図3(a)のA−A断面を示す。尚、図3(b)は、便宜上部品本体21の外形も点線で示している。
【0026】
図3において、図2の第1の実施の形態と同一部分は同一記号で示し、その説明は省略する。本実施の形態が、第1の実施の形態と異なる点は、スペーサ部材30の形状と、その配置位置である。
【0027】
即ち、本実施の形態におけるスペーサ部材は略球形の形状を有した2つのスペーサ部材31a,31bによって構成されている。スペーサ部材31aは、リード部材22aとリード部材22bとの中間に設けられている。同様に、スペーサ部材31bは、リード部材22cとリード部材22dとの中間に設けられている。尚、配置位置は必ずしも中間に限らず、スペーサとしての役割を果たすのであれば例えばリード部材22aやリード部材22c側に寄って配置されていても良い。
【0028】
尚、スペーサ部材31a,31bは接着剤そのものであっても良い。スペーサ部材31a,31bが接着剤である場合には、その部分には接着剤41の塗布はしなくても良い。
【0029】
電子部品20のリード部材22がプリント配線板10の貫通孔部11に挿入されることで、スペーサ部材31a,31bが押しつぶされる。これによりスペーサ部材31a、31bと部品本体21との接触領域は円形形状の領域となる。同様に、スペーサ部材31a、31bとプリント配線板10の第1の面10aとの接触領域は円形形状の領域となる。
【0030】
このように、図3(a)のスペーサ部材31a,31bが、リード部材22aとリード部材22bとの間、及びリード部材22cとリード部材22dとの間に設けられることで部品本体21とプリント配線板10とを所定の間隔を設ける役割をしている。
【0031】
スペーサ部材31a,31bを設けることにより、部品本体21とプリント配線板10とを所定の間隔を設けて実装することが出来る。これによりはんだボールの形成を防止することができる。また、スペーサ部材31a,31bは、絶縁性であるため、貫通孔部11からあふれたはんだ40がスペーサ部材31a,31bに付着したとしても、他の電極や配線とショートを起こすおそれもない。従って、リード部材22間が短い高密度のプリント回路板においても挿入部品の実装品質を確保することができる。
【0032】
(プリント回路板の製造方法の第1の実施の形態)
以下に上述したプリント回路板の製造方法の第1の実施の形態について説明する。図4は、本発明の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法の第1の実施の形態を示した図である。図4では、上述した第1の実施の形態のプリント回路板を例にとり説明している。
【0033】
まず、図4(a)に示すように、スペーサ部材30を実装するためのスペーサ実装領域Aと、複数の貫通孔部11を有したプリント配線板10を準備する(配線板準備工程,ステップS1)。
【0034】
次に、図4(b)に示すように、貫通孔部11に、はんだペーストを塗布する(はんだ塗布工程,ステップS2)。このはんだ塗布工程は、はんだを塗布する領域に開口部を有したメタルマスクをプリント配線板10上に搭載し、このメタルマスクの上からはんだペースト塗布し、スキージ等の所定の工具を用いてメタルマスク上に塗布されたはんだを均一に塗り広げる。これにより開口部からはんだが塗布される。
【0035】
次に、図4(c)に示すように、スペーサ実装領域Aに、熱硬化性の接着剤41を塗布する(接着剤塗布工程,ステップS3)。
【0036】
次に、図4(d)に示すように、スペーサ実装領域Aの接着剤41が塗布された領域に対向してスペーサ部材30を実装する(第1の実装工程,ステップS4)。この第1の実装工程は、例えばマウンタ等の実装機を用いてスペーサ部材30を吸着し、それをプリント配線板10上のスペーサ実装領域Aに移動し上からマウンタに搭載する。
【0037】
次に、図4(e)に示すように、部品本体21とリード部材22とを有した電子部品20を、リード部材22を貫通孔部11に挿入して実装する(第2の実装工程,ステップS5)。この第2の実装工程も例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。
【0038】
次に、図4(f)に示すように、スペーサ部材30及び電子部品20とを実装したプリント配線板10を加熱してはんだ及び接着剤の接合を行う(加熱工程,ステップS6)。
【0039】
この加熱工程は例えばリフロー炉を使用して所定の温度プロファイルの加熱処理を行う。
【0040】
上述したステップS1〜ステップS6の工程を経ることにより、部品本体21がプリント配線板10に押し付けられて実装される。しかし、スペーサ部材30が実装されているため、部品本体21とプリント配線板10とを所定の間隔を設けて実装される。これによりはんだボールの形成を防止することができる。ここで、スペーサ部材30は、絶縁性であるため、貫通孔部11からあふれたはんだ40がスペーサ部材30に付着したとしても、他の電極や配線とショートを起こすおそれもない。従って、リード部材22間が短い高密度のプリント回路板においても挿入部品の実装品質を確保することができる。
【0041】
(プリント回路板の製造方法の第2の実施の形態)
以下にプリント回路板の製造方法の第2の実施の形態について説明する。図5は、本発明の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法の第2の実施の形態を示した図である。
【0042】
図5では、上述した第2の実施の形態のプリント回路板において、スペーサ部材31a,31bが接着剤の場合を例にとり説明している。図5において、図4のプリント回路板の製造方法の第1の実施の形態と同一部分は同一記号で示し、その説明は省略する。
【0043】
まず、図5(a)、図5(b)に示すように、配線板準備工程(ステップS1)、はんだ塗布工程,(ステップS2)を行う。
【0044】
次に、図5(d)に示すように、スペーサ実装領域Aに対向してスペーサ部材31a,31bを実装する(第1の実装工程,ステップS3)。この第1の実装工程は、例えばマウンタ等の実装機を用いてスペーサ部材31a、31bを吸着し、それをプリント配線板10上のスペーサ実装領域Aに移動し上からマウンタに搭載する。
【0045】
次に、図5(e)に示すように、第2の実装工程(ステップS4)、加熱工程(ステップS5)を行う。
【0046】
上述したステップS1〜ステップS5の工程を経ることによっても、部品本体21がプリント配線板10に押し付けられて実装される。しかし、スペーサ部材31a,31bが実装されているため、部品本体21とプリント配線板10とを所定の間隔を設けて実装される。これによりはんだボールの形成を防止することができる。ここで、スペーサ部材31a,31bは、絶縁性であるため、貫通孔部11からあふれたはんだ40がスペーサ部材31a,31bに付着したとしても、他の電極や配線とショートを起こすおそれもない。従って、リード部材22間が短い高密度のプリント回路板においても挿入部品の実装品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。
【図2】図1に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の第1の実施の形態を示した図。
【図3】図1に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の第2の実施の形態を示した図。
【図4】本発明の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法の第1の実施の形態を示した図。
【図5】本発明の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法の第2の実施の形態を示した図。
【符号の説明】
【0048】
1 ポータブルコンピュータ
2 本体
3 表示部筐体
4 ポインティングデバイス
5 キーボード
6 表示デバイス
8 プリント回路板
10 プリント配線板
10a 第1の面
10b 第2の面
11 貫通孔部
12 ランド
20 電子部品
21 部品本体
22 リード部材
30,31,31a,31b スペーサ部材
30a,30b 端部
40 はんだ
41 接着剤
A スペーサ実装領域

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の貫通孔部を有したプリント配線板と、
部品本体とこの部品本体から突出し前記貫通孔部に挿入してはんだ接続された複数のリード部材とを有した電子部品と、
前記部品本体と前記プリント配線板との間に設けられ、かつ少なくとも一部が1の前記リード部材と他の前記リード部材との間に設けられたスペーサ部材と、
を備えたことを特徴とするプリント回路板。
【請求項2】
前記スペーサ部材は、前記プリント配線板に接着剤により接合されたことを特徴とする請求項1に記載のプリント回路板。
【請求項3】
筐体と、
前記筐体に収容されたプリント回路板と
を備えた電子機器であって、
前記プリント回路板は、
少なくとも1つの貫通孔部を有したプリント配線板と、
部品本体とこの部品本体から突出し前記貫通孔部に挿入するためのリード部材とを有した電子部品と、
前記部品本体と前記プリント配線板との間に設けられたスペーサ部材と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項4】
少なくとも1つの貫通孔部と、スペーサ部材を実装するためのスペーサ実装領域とを有したプリント配線板を準備する配線板準備工程と、
前記貫通孔部にはんだペーストを塗布するはんだ塗布工程と、
前記スペーサ実装領域に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
前記スペーサ実装領域に対向して前記スペーサ部材を実装する第1の実装工程と、
部品本体とこの部品本体から突出したリード部材とを有した電子部品を前記リード部材を前記貫通孔部に挿入して実装する第2の実装工程と、
前記スペーサ部材及び前記電子部品とを実装した前記プリント配線板をリフロー加熱する加熱工程と
を備えたことを特徴とするプリント回路板の製造方法。
【請求項5】
少なくとも1つの貫通孔部と、スペーサ部材を実装するためのスペーサ実装領域とを有したプリント配線板を準備する配線板準備工程と、
前記貫通孔部にはんだペーストを塗布するはんだ塗布工程と、
前記スペーサ実装領域に対向して前記スペーサ部材を実装する第1の実装工程と、
部品本体とこの部品本体から突出したリード部材とを有した電子部品を前記リード部材を前記貫通孔部に挿入して実装する第2の実装工程と、
前記スペーサ部材及び前記電子部品とを実装した前記プリント配線板をリフロー加熱する加熱工程と
を備えたことを特徴とするプリント回路板の製造方法。
【請求項6】
前記スペーサ部材は熱硬化性の接着剤であることを特徴とする請求項5に記載のプリント回路板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2008−140869(P2008−140869A)
【公開日】平成20年6月19日(2008.6.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−323934(P2006−323934)
【出願日】平成18年11月30日(2006.11.30)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】