プリント回路板の製造方法
【課題】 はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性を確保する。
【解決手段】
貫通孔部11を有したプリント配線板10を準備する。次に、貫通孔部11にはんだ40を塗布する。次に、開口部を有する絶縁被膜32により覆われたはんだ31を実装する。この際、絶縁被膜32の開口部を貫通孔部11周辺に向けて実装する。次に、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をはんだが塗布された側から貫通孔部11に挿入する。そしてプリント配線板10をリフロー加熱する。
【解決手段】
貫通孔部11を有したプリント配線板10を準備する。次に、貫通孔部11にはんだ40を塗布する。次に、開口部を有する絶縁被膜32により覆われたはんだ31を実装する。この際、絶縁被膜32の開口部を貫通孔部11周辺に向けて実装する。次に、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をはんだが塗布された側から貫通孔部11に挿入する。そしてプリント配線板10をリフロー加熱する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリント回路板の製造方法に係り、特にスルーホール等の貫通孔部を有したプリント回路板の製造方法に関する。
【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、貫通孔部にはんだを塗布した上で電子部品を実装し、リフロー加熱して製造されることが多い。一般に挿入部品をリフロー加熱してはんだ付けする場合、そのはんだ量は、挿入部品のリードがはんだ付けされるスルーホールを形成しているランドに印刷されるはんだペーストのみである。
【0003】
I/Oコネクタ等、ユーザが直接着脱する挿入タイプのコネクタの場合、はんだ付け強度が要求され十分なはんだ量がランドを含むスルーホール内に塗布されていなければならない。
【0004】
特許文献1には、貫通孔の開口近傍にはんだチップを搭載することにより、プリント配線板に実装するリード部品のはんだ付け品質と、はんだ付け作業効率の向上を図った技術が開示されている。
【特許文献1】特開2000−307232号公報(4頁、図2参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述したように、特許文献1でははんだチップを貫通孔の開口近傍に搭載する技術が開示されている。
【0006】
しかし、特許文献1では電子部品である抵抗の近傍にはんだチップを搭載するものの、はんだチップは、配線パターン上に搭載される。従って、溶けたはんだチップのはんだが必ずしも電子部品に効率よく充填されず、電子部品との接続とは関係ない方向にはんだが広がっていくこともある。このため、当該はんだチップによる接続不良が起こりうる。
【0007】
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、はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性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】
【0008】
上記目的を達成するために、本発明のプリント回路板の製造方法は、貫通孔部を有したプリント配線板を準備する準備工程と、前記準備工程により準備された前記プリント配線板の貫通孔部にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、開口部を有する絶縁被膜により覆われたはんだを実装する工程であって、前記開口部を前記はんだ塗布工程が施された前記プリント配線板の前記貫通部周辺に向けてこのプリント配線板上に実装するはんだ実装工程と、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はんだ実装工程によりはんだが実装された側から前記貫通孔部に挿入して実装する部品実装工程と、前記部品実装工程が施された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】
また、本発明の他のプリント回路板の製造方法は、貫通孔部と、前記貫通孔部の縁部周辺に備えられたランドと、前記ランドの近傍に設けれた電極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、前記配線板準備工程により準備された前記プリント配線板の貫通孔部及び前記電極にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、両端に電極を備えた受動部品と、それぞれの前記電極の端部に備えられたはんだと、前記受動部品と前記はんだとを覆った被膜であって各前記はんだの少なくとも一部を開口する開口部を備えた絶縁被膜とを有した第1の電子部品を前記プリント配線板に実装する工程であって、前記プリント配線板の前記電極に前記第1の電子部品の1の電極を対向させ、かつ前記ランドに前記他の電極を対向させて前記第1の電子部品を実装する第1の部品実装工程と、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第2の電子部品を前記リード部材を前記はんだ実装工程によりはんだが実装された側から前記貫通孔部に挿入して実装する第2の部品実装工程と、前記第1及び第2の部品実装工程が施された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】
はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性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】
(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。
【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貫通孔部11を有する。図2では、貫通孔部11は1つのみ示しているが、後述する電子部品20が複数のリードを有している場合は、貫通孔部11は複数設けられることとなる。また、貫通孔部11の縁部にはランド12が設けられている。
【0017】
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、あるいは第2の面10bにはソルダーレジストが塗布されていてもよい。
【0018】
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リード部材22とを有している。本実施例における電子部品20は、図2に示すように1つのリード部材22を有しているが、電子部品の種類によってはリード部材22は複数あってもよい。
【0019】
はんだチップ30は、部品本体21が実装される側である第1の面10a上に設けられる。はんだチップ30は貫通孔部11の周辺であって、その一部がランド12上に実装される。はんだチップ30、貫通孔部11やランド12へのはんだの供給の他、後述する配線50の電気的接続が可能な実装領域を確保する役割を担う。
【0020】
尚、貫通孔部11やランド12へのはんだ供給が可能であるならば、はんだチップ30の配置位置は必ずしもランド12上には限られない。即ち、はんだチップ30の配置位置は、その一部がランド12上であっても良いし、ランド12の周辺にあっても良い。
【0021】
図3は、はんだチップ30の構造を示した図である。図3に示すように、はんだチップ30は、はんだ31と、絶縁被膜32とから構成されている。はんだ31は、少なくともその一部が貫通孔部11またはランド12に供給される。絶縁被膜32は、はんだ31を覆う形態を有し、はんだチップ30を形成する。絶縁被膜32は例えば、セラミックス等で形成されている。
【0022】
尚、絶縁被膜32は、はんだ31を全て覆ってはいない。即ち、絶縁被膜32は、はんだ31の一部を覆う構造をなしている。具体的には、図3に示すように、はんだ31は、例えば直方体の一面が開口している構造をなしている。図3のはんだチップ30は、面32a,32b,32c,32d,32e,32fから構成される直方体の内、天面32eと側面32fの部分が開口し、面32a,32b,32c,32dの部分ではんだ31を覆う構造をしている。面32eを開口することで、後述する配線50の実装を容易にする。面32fを開口することで、はんだ31の貫通孔部11、ランド12への供給を可能とする。
【0023】
配線50は、電子部品20と他の部品とを電気的に接続するための配線である。配線50は、プリント配線板10が有している配線とは別の配線であり、プリント配線板10と配線50とは別体である。配線50は、例えばプリント回路基板が一度形式上完成したものの、検査等により配線に不具合が生じている場合に後付で部品間を接続する配線(いわゆるジャンパ配線)としての役割を担う。
【0024】
図4は、配線50の実装形態を示した図である。図4では理解を容易にするために、プリント配線板10はランド12のみを示している。また、はんだ40、電子部品20、はんだチップ30のはんだ31は不図示としている。
【0025】
配線50は、導体線51と、この導体線51を覆う絶縁被膜52から構成されており、配線50の両端部は、導体線51の一部が露出している。
【0026】
配線50は、一端がはんだチップ30内の配線実装領域Aに収容されている。即ち、絶縁被膜52から露出した導体線51の一部がはんだチップ30の面32aに接合した状態で実装されている。尚、はんだチップ30には後述するリフロー後もはんだ31が存在するため、厳密には導体線51が面32aに接合(接触)しない場合もある。従って、ここでいう「接合した状態で実装する」とは、はんだチップ30の配線実装領域Aの中に収まっている状態で実装されていることを意味する。
【0027】
次に、プリント回路板8の製造方法について説明する。図5A〜図5Fは、本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図である。
【0028】
まず、図5Aに示すように、ランド12を備えた貫通孔部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)。
【0029】
次に、図5Bに示すように、貫通孔部11(場合により貫通孔部11及びランド12)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。
【0030】
次に、図5Cに示すように、ランド12上あるいはランド12の周辺にはんだチップ30を実装する(はんだチップ実装工程,ステップS3)。このはんだチップ実装工程は例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。尚、ステップS3の実施の前にはんだチップ30を定位置に確保しやすいようにプリント配線板10上のはんだチップ30を実装する領域に予め所定の接着剤を塗布しておいても良い。本実施例では、側面の開口部(上述した面32f)をランド12の中心部に向け、天面の開口部(上述した面32e)を上面に向けて実装する。
【0031】
次に、図5D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(部品実装工程,ステップS4)。この部品実装工程も、ステップS3と同様に例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。
【0032】
次に、図5Eに示すように、電子部品20を実装したプリント配線板10を加熱してはんだ接合を行う(加熱工程,ステップS5)。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。
【0033】
本ステップS5を実施することにより、はんだ40によりプリント配線板10と電子部品20との電気的な接合が確保される。また、絶縁被膜32に内にとどまっていたはんだ31が、側面の開口部(面32f)から流れ出てランド12や貫通孔部11に塗布される。即ち、はんだチップ30の側面の開口部(面32f)は予め貫通孔部11に向けて実装されている。従ってはんだチップ30内のはんだ31はその殆どが確実に貫通孔部11に向けて流れ出ることとなる。これにより、電子部品20とプリント配線板10との接続がより強固に行われる。従って、はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性を確保することができる。
【0034】
また、はんだチップ30からはんだ31が流れ出ることにより、はんだチップ30内に配線50の配線実装領域Aが確保されることとなる。
【0035】
次に、図5Fに示すように、露出している導体線51の端部を配線実装領域A内に実装し、更にこの配線実装領域A内にはんだを塗布してはんだ接合する(配線実装工程、ステップS6)。
【0036】
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、はんだ40によりプリント配線板10と電子部品20との電気的な接合信頼性が確保される。また、従来ジャンパー配線は電子部品20の実装面とは反対側の面にはんだ接続するのが通常であったものの、本実施の形態を採用することにより、電子部品20を実装した同じ面上からジャンパー配線を効率よく行うことができる。
【0037】
(第2の実施の形態)
以下に、本発明の第2の実施の形態を説明する。図6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。
【0038】
図6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、はんだチップ30が受動部品の機能を有したはんだチップ30’に変わっている点と、配線50を有しない点と、プリント配線板10が電極13を有したプリント配線板10’に変わっている点である。これらの相違によりプリント回路板8がプリント回路板8’に変わっている。
【0039】
図7は、はんだチップ30’の構造を示した図である。図7に示すように、はんだチップ30は’、はんだ31a,31bと、絶縁被膜32と、受動部品33とから構成されている。
【0040】
ここで、受動部品33は、例えばコンデンサや抵抗等の電子部品であり、両端に電極33a,33bを有している。電極33a,33bの一端には、それぞれはんだ31a,31bが備えられている。絶縁被膜32は、はんだ31a,31bと受動部品33とを覆っている。但し、絶縁被膜32は、両端にはんだ31a,31bを有した受動部品33の一部を覆っている。即ち、絶縁被膜32は、上述した面32d及び面32fにあたる部分が開口している。
【0041】
面32dを開口することで、31bが流れ出て電極13と電気的接続を確保できる。また、面32fを開口することで、31aが流れ出て、第1に、はんだ31aが貫通孔部11やランド12へ塗布されて電子部品20とプリント配線板10との電気的接続が確保される。また、第2に、はんだ31aの一部は電極33aとランド12との電気的接続を確保するため、はんだチップ30’とプリント配線板10との電気的接続も確保することができる。これによりはんだチップ30’とランド12との間の配線が不要となる。
【0042】
尚、第1の実施の形態では、はんだチップ30の配置位置は必ずしもランド12上には限られなかったが、本実施の形態は受動部品(はんだチップ30’)とランド12との配線を不要とする効果を得るため、はんだチップ30’の一部(電極33aの少なくとも一部)はランド12上に実装する。
【0043】
次に、プリント回路板8’の製造方法について説明する。図8は、本発明の第2の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図である。
【0044】
まず、図8Aに示すように、ランド12を備えた貫通孔部11と、電極13と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)。
【0045】
次に、図8Bに示すように、貫通孔部11(場合により、貫通孔部11、ランド12、電極13)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。これによりメタルマスクの開口部からはんだが塗布される。
【0046】
次に、図8Cに示すように、ランド12上に電極33a、電極13上に電極33bを対向させるように第1の面10a上にはんだチップ30’を実装する(はんだチップ実装工程,ステップS3)。このはんだチップ実装工程は例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。
【0047】
次に、図8D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(部品実装工程,ステップS4)。
【0048】
この部品実装工程も、ステップS3と同様に例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。
【0049】
次に、図8Eに示すように、電子部品20、はんだチップ30’を実装したプリント配線板10’を加熱してはんだ接合を行う(加熱工程,ステップS5)。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。
【0050】
本ステップS5を実施することにより、はんだ40によりプリント配線板10’と電子部品20との電気的な接合が確保される。また、絶縁被膜32に内にとどまっていたはんだ31が、側面の開口部(面30f)から流れ出てランド12や貫通孔部11に塗布される。これにより、電子部品20とプリント配線板10’との接続がより強固に行われる。
【0051】
また、はんだチップ30’からはんだ31aが流れ出ることにより、電極33aとランド12とが接合できる。同様に、はんだチップ30’からはんだ31bが流れ出ることにより、電極33bと電極13とが接合できる。
【0052】
上述したステップS1〜ステップS5の工程を経ることにより、はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性を確保することができる。
【0053】
また、ランド12とはんだチップ30’との間に不要な配線を設けることなくはんだチップ30’とプリント配線板10’との接続も行える。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【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】はんだチップ30の構造を示した図。
【図4】配線50の実装形態を示した図。
【図5A】本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図5B】本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図5C】本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図5D】本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図5E】本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図5F】本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図6】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7】はんだチップ30’の構造を示した図。
【図8A】本発明の第2の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図8B】本発明の第2の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図8C】本発明の第2の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図8D】本発明の第2の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図8E】本発明の第2の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【符号の説明】
【0055】
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
8,8’ プリント回路板
10,10’ 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
13 電極
20 電子部品
21 部品本体
22 リード部材
30,30’ はんだチップ
31,31a,31b はんだ
32 絶縁被膜
32a〜32f 面
33 受動部品
40 はんだ
50 配線
51 導体線
52 絶縁被膜
A 配線実装領域
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリント回路板の製造方法に係り、特にスルーホール等の貫通孔部を有したプリント回路板の製造方法に関する。
【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、貫通孔部にはんだを塗布した上で電子部品を実装し、リフロー加熱して製造されることが多い。一般に挿入部品をリフロー加熱してはんだ付けする場合、そのはんだ量は、挿入部品のリードがはんだ付けされるスルーホールを形成しているランドに印刷されるはんだペーストのみである。
【0003】
I/Oコネクタ等、ユーザが直接着脱する挿入タイプのコネクタの場合、はんだ付け強度が要求され十分なはんだ量がランドを含むスルーホール内に塗布されていなければならない。
【0004】
特許文献1には、貫通孔の開口近傍にはんだチップを搭載することにより、プリント配線板に実装するリード部品のはんだ付け品質と、はんだ付け作業効率の向上を図った技術が開示されている。
【特許文献1】特開2000−307232号公報(4頁、図2参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述したように、特許文献1でははんだチップを貫通孔の開口近傍に搭載する技術が開示されている。
【0006】
しかし、特許文献1では電子部品である抵抗の近傍にはんだチップを搭載するものの、はんだチップは、配線パターン上に搭載される。従って、溶けたはんだチップのはんだが必ずしも電子部品に効率よく充填されず、電子部品との接続とは関係ない方向にはんだが広がっていくこともある。このため、当該はんだチップによる接続不良が起こりうる。
【0007】
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、はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性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】
【0008】
上記目的を達成するために、本発明のプリント回路板の製造方法は、貫通孔部を有したプリント配線板を準備する準備工程と、前記準備工程により準備された前記プリント配線板の貫通孔部にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、開口部を有する絶縁被膜により覆われたはんだを実装する工程であって、前記開口部を前記はんだ塗布工程が施された前記プリント配線板の前記貫通部周辺に向けてこのプリント配線板上に実装するはんだ実装工程と、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はんだ実装工程によりはんだが実装された側から前記貫通孔部に挿入して実装する部品実装工程と、前記部品実装工程が施された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】
また、本発明の他のプリント回路板の製造方法は、貫通孔部と、前記貫通孔部の縁部周辺に備えられたランドと、前記ランドの近傍に設けれた電極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、前記配線板準備工程により準備された前記プリント配線板の貫通孔部及び前記電極にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、両端に電極を備えた受動部品と、それぞれの前記電極の端部に備えられたはんだと、前記受動部品と前記はんだとを覆った被膜であって各前記はんだの少なくとも一部を開口する開口部を備えた絶縁被膜とを有した第1の電子部品を前記プリント配線板に実装する工程であって、前記プリント配線板の前記電極に前記第1の電子部品の1の電極を対向させ、かつ前記ランドに前記他の電極を対向させて前記第1の電子部品を実装する第1の部品実装工程と、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第2の電子部品を前記リード部材を前記はんだ実装工程によりはんだが実装された側から前記貫通孔部に挿入して実装する第2の部品実装工程と、前記第1及び第2の部品実装工程が施された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】
はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性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】
(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。
【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貫通孔部11を有する。図2では、貫通孔部11は1つのみ示しているが、後述する電子部品20が複数のリードを有している場合は、貫通孔部11は複数設けられることとなる。また、貫通孔部11の縁部にはランド12が設けられている。
【0017】
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、あるいは第2の面10bにはソルダーレジストが塗布されていてもよい。
【0018】
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リード部材22とを有している。本実施例における電子部品20は、図2に示すように1つのリード部材22を有しているが、電子部品の種類によってはリード部材22は複数あってもよい。
【0019】
はんだチップ30は、部品本体21が実装される側である第1の面10a上に設けられる。はんだチップ30は貫通孔部11の周辺であって、その一部がランド12上に実装される。はんだチップ30、貫通孔部11やランド12へのはんだの供給の他、後述する配線50の電気的接続が可能な実装領域を確保する役割を担う。
【0020】
尚、貫通孔部11やランド12へのはんだ供給が可能であるならば、はんだチップ30の配置位置は必ずしもランド12上には限られない。即ち、はんだチップ30の配置位置は、その一部がランド12上であっても良いし、ランド12の周辺にあっても良い。
【0021】
図3は、はんだチップ30の構造を示した図である。図3に示すように、はんだチップ30は、はんだ31と、絶縁被膜32とから構成されている。はんだ31は、少なくともその一部が貫通孔部11またはランド12に供給される。絶縁被膜32は、はんだ31を覆う形態を有し、はんだチップ30を形成する。絶縁被膜32は例えば、セラミックス等で形成されている。
【0022】
尚、絶縁被膜32は、はんだ31を全て覆ってはいない。即ち、絶縁被膜32は、はんだ31の一部を覆う構造をなしている。具体的には、図3に示すように、はんだ31は、例えば直方体の一面が開口している構造をなしている。図3のはんだチップ30は、面32a,32b,32c,32d,32e,32fから構成される直方体の内、天面32eと側面32fの部分が開口し、面32a,32b,32c,32dの部分ではんだ31を覆う構造をしている。面32eを開口することで、後述する配線50の実装を容易にする。面32fを開口することで、はんだ31の貫通孔部11、ランド12への供給を可能とする。
【0023】
配線50は、電子部品20と他の部品とを電気的に接続するための配線である。配線50は、プリント配線板10が有している配線とは別の配線であり、プリント配線板10と配線50とは別体である。配線50は、例えばプリント回路基板が一度形式上完成したものの、検査等により配線に不具合が生じている場合に後付で部品間を接続する配線(いわゆるジャンパ配線)としての役割を担う。
【0024】
図4は、配線50の実装形態を示した図である。図4では理解を容易にするために、プリント配線板10はランド12のみを示している。また、はんだ40、電子部品20、はんだチップ30のはんだ31は不図示としている。
【0025】
配線50は、導体線51と、この導体線51を覆う絶縁被膜52から構成されており、配線50の両端部は、導体線51の一部が露出している。
【0026】
配線50は、一端がはんだチップ30内の配線実装領域Aに収容されている。即ち、絶縁被膜52から露出した導体線51の一部がはんだチップ30の面32aに接合した状態で実装されている。尚、はんだチップ30には後述するリフロー後もはんだ31が存在するため、厳密には導体線51が面32aに接合(接触)しない場合もある。従って、ここでいう「接合した状態で実装する」とは、はんだチップ30の配線実装領域Aの中に収まっている状態で実装されていることを意味する。
【0027】
次に、プリント回路板8の製造方法について説明する。図5A〜図5Fは、本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図である。
【0028】
まず、図5Aに示すように、ランド12を備えた貫通孔部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)。
【0029】
次に、図5Bに示すように、貫通孔部11(場合により貫通孔部11及びランド12)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。
【0030】
次に、図5Cに示すように、ランド12上あるいはランド12の周辺にはんだチップ30を実装する(はんだチップ実装工程,ステップS3)。このはんだチップ実装工程は例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。尚、ステップS3の実施の前にはんだチップ30を定位置に確保しやすいようにプリント配線板10上のはんだチップ30を実装する領域に予め所定の接着剤を塗布しておいても良い。本実施例では、側面の開口部(上述した面32f)をランド12の中心部に向け、天面の開口部(上述した面32e)を上面に向けて実装する。
【0031】
次に、図5D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(部品実装工程,ステップS4)。この部品実装工程も、ステップS3と同様に例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。
【0032】
次に、図5Eに示すように、電子部品20を実装したプリント配線板10を加熱してはんだ接合を行う(加熱工程,ステップS5)。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。
【0033】
本ステップS5を実施することにより、はんだ40によりプリント配線板10と電子部品20との電気的な接合が確保される。また、絶縁被膜32に内にとどまっていたはんだ31が、側面の開口部(面32f)から流れ出てランド12や貫通孔部11に塗布される。即ち、はんだチップ30の側面の開口部(面32f)は予め貫通孔部11に向けて実装されている。従ってはんだチップ30内のはんだ31はその殆どが確実に貫通孔部11に向けて流れ出ることとなる。これにより、電子部品20とプリント配線板10との接続がより強固に行われる。従って、はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性を確保することができる。
【0034】
また、はんだチップ30からはんだ31が流れ出ることにより、はんだチップ30内に配線50の配線実装領域Aが確保されることとなる。
【0035】
次に、図5Fに示すように、露出している導体線51の端部を配線実装領域A内に実装し、更にこの配線実装領域A内にはんだを塗布してはんだ接合する(配線実装工程、ステップS6)。
【0036】
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、はんだ40によりプリント配線板10と電子部品20との電気的な接合信頼性が確保される。また、従来ジャンパー配線は電子部品20の実装面とは反対側の面にはんだ接続するのが通常であったものの、本実施の形態を採用することにより、電子部品20を実装した同じ面上からジャンパー配線を効率よく行うことができる。
【0037】
(第2の実施の形態)
以下に、本発明の第2の実施の形態を説明する。図6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。
【0038】
図6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、はんだチップ30が受動部品の機能を有したはんだチップ30’に変わっている点と、配線50を有しない点と、プリント配線板10が電極13を有したプリント配線板10’に変わっている点である。これらの相違によりプリント回路板8がプリント回路板8’に変わっている。
【0039】
図7は、はんだチップ30’の構造を示した図である。図7に示すように、はんだチップ30は’、はんだ31a,31bと、絶縁被膜32と、受動部品33とから構成されている。
【0040】
ここで、受動部品33は、例えばコンデンサや抵抗等の電子部品であり、両端に電極33a,33bを有している。電極33a,33bの一端には、それぞれはんだ31a,31bが備えられている。絶縁被膜32は、はんだ31a,31bと受動部品33とを覆っている。但し、絶縁被膜32は、両端にはんだ31a,31bを有した受動部品33の一部を覆っている。即ち、絶縁被膜32は、上述した面32d及び面32fにあたる部分が開口している。
【0041】
面32dを開口することで、31bが流れ出て電極13と電気的接続を確保できる。また、面32fを開口することで、31aが流れ出て、第1に、はんだ31aが貫通孔部11やランド12へ塗布されて電子部品20とプリント配線板10との電気的接続が確保される。また、第2に、はんだ31aの一部は電極33aとランド12との電気的接続を確保するため、はんだチップ30’とプリント配線板10との電気的接続も確保することができる。これによりはんだチップ30’とランド12との間の配線が不要となる。
【0042】
尚、第1の実施の形態では、はんだチップ30の配置位置は必ずしもランド12上には限られなかったが、本実施の形態は受動部品(はんだチップ30’)とランド12との配線を不要とする効果を得るため、はんだチップ30’の一部(電極33aの少なくとも一部)はランド12上に実装する。
【0043】
次に、プリント回路板8’の製造方法について説明する。図8は、本発明の第2の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図である。
【0044】
まず、図8Aに示すように、ランド12を備えた貫通孔部11と、電極13と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)。
【0045】
次に、図8Bに示すように、貫通孔部11(場合により、貫通孔部11、ランド12、電極13)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。これによりメタルマスクの開口部からはんだが塗布される。
【0046】
次に、図8Cに示すように、ランド12上に電極33a、電極13上に電極33bを対向させるように第1の面10a上にはんだチップ30’を実装する(はんだチップ実装工程,ステップS3)。このはんだチップ実装工程は例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。
【0047】
次に、図8D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(部品実装工程,ステップS4)。
【0048】
この部品実装工程も、ステップS3と同様に例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。
【0049】
次に、図8Eに示すように、電子部品20、はんだチップ30’を実装したプリント配線板10’を加熱してはんだ接合を行う(加熱工程,ステップS5)。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。
【0050】
本ステップS5を実施することにより、はんだ40によりプリント配線板10’と電子部品20との電気的な接合が確保される。また、絶縁被膜32に内にとどまっていたはんだ31が、側面の開口部(面30f)から流れ出てランド12や貫通孔部11に塗布される。これにより、電子部品20とプリント配線板10’との接続がより強固に行われる。
【0051】
また、はんだチップ30’からはんだ31aが流れ出ることにより、電極33aとランド12とが接合できる。同様に、はんだチップ30’からはんだ31bが流れ出ることにより、電極33bと電極13とが接合できる。
【0052】
上述したステップS1〜ステップS5の工程を経ることにより、はんだチップのはんだを所望の方向に広げていくことによりスルーホールに挿入する挿入部品の接続信頼性を確保することができる。
【0053】
また、ランド12とはんだチップ30’との間に不要な配線を設けることなくはんだチップ30’とプリント配線板10’との接続も行える。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【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】はんだチップ30の構造を示した図。
【図4】配線50の実装形態を示した図。
【図5A】本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図5B】本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図5C】本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図5D】本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図5E】本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図5F】本発明の第1の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図6】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7】はんだチップ30’の構造を示した図。
【図8A】本発明の第2の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図8B】本発明の第2の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図8C】本発明の第2の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図8D】本発明の第2の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【図8E】本発明の第2の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。
【符号の説明】
【0055】
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
8,8’ プリント回路板
10,10’ 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
13 電極
20 電子部品
21 部品本体
22 リード部材
30,30’ はんだチップ
31,31a,31b はんだ
32 絶縁被膜
32a〜32f 面
33 受動部品
40 はんだ
50 配線
51 導体線
52 絶縁被膜
A 配線実装領域
【特許請求の範囲】
【請求項1】
貫通孔部を有したプリント配線板を準備する準備工程と、
前記準備工程により準備された前記プリント配線板の貫通孔部にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、
開口部を有する絶縁被膜により覆われたはんだを実装する工程であって、前記開口部を前記はんだ塗布工程が施された前記プリント配線板の前記貫通部周辺に向けてこのプリント配線板上に実装するはんだ実装工程と、
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はんだ実装工程によりはんだが実装された側から前記貫通孔部に挿入して実装する部品実装工程と、
前記部品実装工程が施された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2】
前記加熱工程が施されたプリント回路板の絶縁被膜上に配線を実装する配線実装工程とを更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項3】
前記準備工程で準備されるプリント配線板は、前記貫通孔部の縁部周辺にランドを備えていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項4】
貫通孔部と、前記貫通孔部の縁部周辺に備えられたランドと、前記ランドの近傍に設けれた電極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、
前記配線板準備工程により準備された前記プリント配線板の貫通孔部及び前記電極にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、
両端に電極を備えた受動部品と、それぞれの前記電極の端部に備えられたはんだと、前記受動部品と前記はんだとを覆った被膜であって各前記はんだの少なくとも一部を開口する開口部を備えた絶縁被膜とを有した第1の電子部品を前記プリント配線板に実装する工程であって、前記プリント配線板の前記電極に前記第1の電子部品の1の電極を対向させ、かつ前記ランドに前記他の電極を対向させて前記第1の電子部品を実装する第1の部品実装工程と、
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第2の電子部品を前記リード部材を前記はんだ実装工程によりはんだが実装された側から前記貫通孔部に挿入して実装する第2の部品実装工程と、
前記第1及び第2の部品実装工程が施された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1】
貫通孔部を有したプリント配線板を準備する準備工程と、
前記準備工程により準備された前記プリント配線板の貫通孔部にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、
開口部を有する絶縁被膜により覆われたはんだを実装する工程であって、前記開口部を前記はんだ塗布工程が施された前記プリント配線板の前記貫通部周辺に向けてこのプリント配線板上に実装するはんだ実装工程と、
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はんだ実装工程によりはんだが実装された側から前記貫通孔部に挿入して実装する部品実装工程と、
前記部品実装工程が施された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2】
前記加熱工程が施されたプリント回路板の絶縁被膜上に配線を実装する配線実装工程とを更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項3】
前記準備工程で準備されるプリント配線板は、前記貫通孔部の縁部周辺にランドを備えていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項4】
貫通孔部と、前記貫通孔部の縁部周辺に備えられたランドと、前記ランドの近傍に設けれた電極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、
前記配線板準備工程により準備された前記プリント配線板の貫通孔部及び前記電極にはんだを塗布するはんだ塗布工程と、
両端に電極を備えた受動部品と、それぞれの前記電極の端部に備えられたはんだと、前記受動部品と前記はんだとを覆った被膜であって各前記はんだの少なくとも一部を開口する開口部を備えた絶縁被膜とを有した第1の電子部品を前記プリント配線板に実装する工程であって、前記プリント配線板の前記電極に前記第1の電子部品の1の電極を対向させ、かつ前記ランドに前記他の電極を対向させて前記第1の電子部品を実装する第1の部品実装工程と、
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第2の電子部品を前記リード部材を前記はんだ実装工程によりはんだが実装された側から前記貫通孔部に挿入して実装する第2の部品実装工程と、
前記第1及び第2の部品実装工程が施された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。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【公開番号】特開2008−205299(P2008−205299A)
【公開日】平成20年9月4日(2008.9.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−41217(P2007−41217)
【出願日】平成19年2月21日(2007.2.21)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年9月4日(2008.9.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年2月21日(2007.2.21)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】
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