プリント回路板及びその製造方法
【課題】接着剤を塗布してＶＩＡスルーホールの開口を塞ぐことによって、プリント回路板を形成する作業工程を増加させることなく、はんだフロー方式によるはんだ付けの際にＶＩＡスルーホールへ溶融したはんだが進入することを確実に防止することができ、はんだフロー面と反対側に搭載された部品に悪影響を与えることがないようにする。
【解決手段】両面に形成された配線パターン、及び、前記両面に開口が形成されたＶＩＡスルーホールを備えるプリント配線板と、該プリント配線板の一方の面に搭載されたはんだフロー方式によってはんだ付けされる部品と、前記プリント配線板の他方の面における前記ＶＩＡスルーホールの開口上に搭載された部品とを有し、前記プリント配線板の一方の面に搭載された部品は接着剤によって仮固定され、前記プリント配線板の一方の面における前記ＶＩＡスルーホールの開口は接着剤によって塞がれている。
【解決手段】両面に形成された配線パターン、及び、前記両面に開口が形成されたＶＩＡスルーホールを備えるプリント配線板と、該プリント配線板の一方の面に搭載されたはんだフロー方式によってはんだ付けされる部品と、前記プリント配線板の他方の面における前記ＶＩＡスルーホールの開口上に搭載された部品とを有し、前記プリント配線板の一方の面に搭載された部品は接着剤によって仮固定され、前記プリント配線板の一方の面における前記ＶＩＡスルーホールの開口は接着剤によって塞がれている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面に銅等の導電性金属による配線パターンが形成されたプリント配線板には、表裏両面に形成された配線パターン同士を接続するために、中継用スルーホールとしてのＶＩＡスルーホールが形成されている。また、前記プリント配線板には電気部品、電子部品等の各種部品が搭載され、該部品の接続端子が、はんだ付けによって、前記配線パターンの接続パッドに接続されるようになっている。この場合、前記部品をプリント配線板上に搭載し、はんだフロー方式によって自動はんだ付けを行うようになっている（例えば、特許文献１参照。）。なお、はんだフローは、自動はんだ付け装置を使用し、溶融したはんだにプリント配線板を浮かべて流していく方式であり、フローソルダリング法やディップソルダリング法がある。
【０００３】
図２は従来のプリント回路板の第１の例を示す側面図、図３は従来のプリント回路板の第２の例を示す側面図、図４は従来のプリント回路板の第３の例を示す側面図、図５は従来のプリント回路板の第４の例を示す側面図、図６は従来のプリント回路板を製造する作業工程を示すフローチャートである。
【０００４】
図２〜５において、１００はプリント回路板であり、該プリント回路板１００はプリント配線板１０１から成り、該プリント配線板１０１上には部品１０２及び部品１０３が搭載され、前記プリント配線板１０１における部品１０２の下部に位置する部分にはＶＩＡスルーホール１０４が形成されている。また、１０５は前記プリント配線板１０１と部品１０３とを接着する接着剤、１０７は前記プリント配線板１０１の製造段階で塗布されるソルダーレジストである。
【０００５】
ここで、図２に示される第１の例について、プリント配線板１０１上に部品１０２及び部品１０３をはんだ付けすることによって、プリント回路板１００を製造する作業工程を説明する。
【０００６】
まず、従来の第１の例においては、図２に示されるように、プリント配線板１０１のはんだフロー面側（図２における下側）における部品１０３の位置に接着剤１０５が塗布されている。この場合、まず、前記部品１０３の真下に当たる位置に接着剤１０５を塗布し、続いて、前記位置に部品１０３を搭載すると、該部品１０３は接着剤１０５によってプリント配線板１０１に仮固定される。続いて、加熱等によって前記接着剤１０５を硬化させると、該接着剤１０５がはんだ付けに耐えることができる程度の接着力を発揮し、部品１０３の位置が安定する。また、プリント配線板１０１のはんだフロー面と反対側（図２における上側）には、部品１０２が搭載されている。なお、該部品１０２は、例えば、表面実装部品、挿入型部品等であり、はんだリフロー方式や手付け方式によって、部品１０２の図示されない接続端子がプリント配線板１０１に形成された配線パターンの接続パッドにはんだ付けされている。また、前記部品１０２は、はんだ付けされておらず、前記部品１０３と同様に、接着剤１０５によってプリント配線板１０１に仮固定されていてもよい。
【０００７】
そして、はんだフロー方式によるはんだ付けが行われ、プリント配線板１０１のはんだフロー面側が溶融したはんだの中に浸り、すなわち、ディップされ、部品１０３がプリント配線板１０１に自動的にはんだ付けされる。また、前記部品１０２が接着剤１０５によってプリント配線板１０１に仮固定されている場合には、さらに、前記部品１０２がはんだ付けされることによって、プリント回路板１００が形成される。なお、前記部品１０２のはんだ付けは、部品１０３と同様に、はんだフロー方式であってもよいし、他の方式、例えば、はんだリフロー方式等であってもよい。
【０００８】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 部品１０３の真下に当たる位置に接着剤１０５を塗布する。
ステップＳ２ 部品１０３をプリント配線板１０１に搭載し、接着剤１０５によって仮固定する。
ステップＳ３ 接着剤１０５が硬化する。
ステップＳ４ はんだフローを行う。
【０００９】
ところで、図２に示されるプリント回路板１００におけるプリント配線板１０１の構造は、非常に一般的なものであり、多数のプリント回路板１００で適用されている。また、部品１０３をプリント配線板１０１にはんだ付けするために、はんだフロー方式によるはんだ付けが行われる際におけるＶＩＡスルーホール１０４の処理については、様々な技術が採用されていた。
【００１０】
例えば、図２に示される第１の例においては、ＶＩＡスルーホール１０４に対して特別な処理は行わず、ＶＩＡスルーホール１０４が貫通した状態となっている。
【００１１】
そして、図３に示される第２の例においては、はんだフロー方式によるはんだ付けが行われる前に、ＶＩＡスルーホール１０４の処理だけを目的とした専用の工程が行われ、前記ＶＩＡスルーホール１０４の内部に樹脂等の充填（てん）材１０６が充填され、ＶＩＡスルーホール１０４を完全に埋めてしまっている。
【００１２】
また、図４に示される第３の例においては、プリント配線板１０１の製造段階で塗布されるソルダーレジスト１０７によって、ＶＩＡスルーホール１０４の開口も覆ってしまっている。
【００１３】
さらに、図５に示される第４の例においては、ＶＩＡスルーホール１０４を部品１０２の下部以外のみに配置する、すなわち、部品１０２が搭載されない場所にのみ形成するようになっている。
【特許文献１】特開平５−２９７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前記従来のプリント回路板１００においては、例えば、第１の例においては、ＶＩＡスルーホール１０４に対して特別な処理は行われていないので、はんだフロー方式によるはんだ付けが行われると、プリント配線板１０１のはんだフロー面側からＶＩＡスルーホール１０４内に溶融したはんだが進入してしまう。そして、溶融した該はんだがＶＩＡスルーホール１０４内を上昇し、プリント配線板１０１のはんだフロー面と反対側に搭載された部品１０２に悪影響を与えてしまう。例えば、溶融したはんだの高熟によって前記部品１０２が破損したり、該部品１０２の品質が低下してしまうことがある。また、はんだによって、部品１０２とＶＩＡスルーホール１０４とが電気的に接続されショートサーキットが発生したりしてしまうことがある。
【００１５】
そこで、図３に示される第２の例においては、はんだフロー方式によるはんだ付けが行われる前に、前記ＶＩＡスルーホール１０４の内部に樹脂等の充填材１０６が充填され、ＶＩＡスルーホール１０４を完全に埋めてしまっている。そのため、プリント配線板１０１のはんだフロー面側からＶＩＡスルーホール１０４内に溶融したはんだが進入することがないので、第１の例における問題点を回避することができる。しかし、ＶＩＡスルーホール１０４に充填材１０６を充填するためだけに専用の工程が必要となるので、その分だけプリント回路板１００の製造コストが高くなってしまう。
【００１６】
そこで、図４に示される第３の例においては、プリント配線板１０１の製造段階で必然的に発生するソルダーレジスト１０７を塗布する工程の際に、ついでにＶＩＡスルーホール１０４の開口もソルダーレジスト１０７で覆ってしまうようになっている。これにより、前記第２の例のように専用の工程を必要とすることなく、ＶＩＡスルーホール１０４内に溶融したはんだが進入することを防ぐことができる。したがって、プリント回路板１００の製造コストが高くなることなく、第１の例における問題点を回避することができる。しかし、ソルダーレジスト１０７によってＶＩＡスルーホール１０４内部を完全に充填することは技術的に困難であり、図４に示されるように、ＶＩＡスルーホール１０４の開口に膜を張っただけの状態になったり、ＶＩＡスルーホール１０４内に垂れ込んだような状態になったりすることが多い。そのため、中途半端に空いたＶＩＡスルーホール１０４の内部に、プリント配線板１０１を製造する際に用いられるソフトエッチング液などが残存し、信頼性を低下させる恐れがあるという問題があった。
【００１７】
そこで、図５に示される第４の例においては、ＶＩＡスルーホール１０４を部品１０２が搭載されない場所に形成するようになっている。これにより、第２の例や第３の例のようにＶＩＡスルーホール１０４内に溶融したはんだが進入することを防ぐ必要がなく、第１の例における問題点を回避することができる。しかし、ＶＩＡスルーホール１０４を形成する場所が制約されるため、プリント配線板１０１の配線収容性や設計自由度が著しく低下し、特に、前記プリント配線板１０１が多数の部品が搭載される高密度プリント配線板である場合には、必要な配線パターンを形成することができず、配線収容そのものが不可能になってしまうという問題があった。
【００１８】
本発明は、前記従来のプリント回路板の製造方法の問題点を解決して、接着剤を塗布してＶＩＡスルーホールの開口を塞（ふさ）ぐことによって、プリント回路板を形成する作業工程を増加させることなく、はんだフロー方式によるはんだ付けの際にＶＩＡスルーホールへ溶融したはんだが進入することを確実に防止することができ、はんだフロー面と反対側に搭載された部品に悪影響を与えることがないプリント回路板及びその製造方法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】
【００１９】
そのために、本発明のプリント回路板においては、両面に形成された配線パターン、及び、前記両面に開口が形成されたＶＩＡスルーホールを備えるプリント配線板と、該プリント配線板の一方の面に搭載されたはんだフロー方式によってはんだ付けされる部品と、前記プリント配線板の他方の面における前記ＶＩＡスルーホールの開口上に搭載された部品とを有し、前記プリント配線板の一方の面に搭載された部品は接着剤によって仮固定され、前記プリント配線板の一方の面における前記ＶＩＡスルーホールの開口は接着剤によって塞がれている。
【００２０】
本発明の他のプリント回路板においては、さらに、前記部品を仮固定する接着剤と前記ＶＩＡスルーホールの開口を塞ぐ接着剤とは同一の接着剤である。
【００２１】
本発明の更に他のプリント回路板においては、さらに、前記部品を仮固定する接着剤と前記ＶＩＡスルーホールの開口を塞ぐ接着剤とは同時に塗布された接着剤である。
【００２２】
本発明のプリント回路板の製造方法においては、両面に形成された配線パターン、及び、前記両面に開口が形成されたＶＩＡスルーホールを備えるプリント配線板の一方の面における所定の位置に接着剤を塗布するとともに、前記一方の面におけるＶＩＡスルーホールの開口に前記接着剤を塗布して前記開口を塞ぎ、前記所定の位置に部品を搭載し、前記接着剤を硬化させ、前記部品をはんだフロー方式によってはんだ付けする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、プリント回路板は、接着剤を塗布してＶＩＡスルーホールの開口を塞ぐようになっている。そのため、プリント回路板を形成する作業工程を増加させることなく、はんだフロー方式によるはんだ付けの際にＶＩＡスルーホールへ溶融したはんだが進入することを確実に防止することができ、はんだフロー面と反対側に搭載された部品に悪影響を与えることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施の形態におけるプリント回路板の例を示す側面図である。
【００２６】
図において、１０はプリント回路板であり、該プリント回路板１０はプリント配線板１１から成り、該プリント配線板１１の両表面上の所定の位置には、部品１２及び部品１３が搭載されている。ここで、前記プリント配線板１１は、樹脂、セラミクス等の基板から成り、該基板の表裏（図における上下）両面に銅等の導電性金属による図示されない配線パターンが形成されている。また、前記部品１２及び部品１３は、例えば、コンデンサ、抵抗、フィルタ、半導体、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の電気部品又は電子部品であるが、いかなる種類の部品であってもよい。そして、前記部品１２及び部品１３の図示されない接続端子が、はんだ付けによって、前記配線パターンの図示されない接続パッドに接続されるようになっている。
【００２７】
この場合、少なくとも図における下側の面に搭載された部品１３は、自動はんだ付け装置を使用し、溶融されたはんだにプリント配線板を浮かべて流していく、フローソルダリング法、ディップソルダリング法等によるはんだフロー方式によって自動はんだ付けを行うようになっている。すなわち、プリント配線板１１の下側の面は、部品１３が搭載された状態で、溶融したはんだの中にディップされて前記部品１３がプリント配線板１１に自動的にはんだ付けされるようになっている。
【００２８】
また、前記プリント配線板１１において、図における上側の面に搭載された部品１２の下部に位置する部分には、表裏両面に形成された配線パターン同士を接続するために、中継用スルーホールとしてのＶＩＡスルーホール１４が形成されている。該ＶＩＡスルーホール１４の開口が前記プリント配線板１１の両面に形成されている。そして、１５は前記プリント配線板１１と部品１３とを仮固定するために接着する接着剤、１７は前記プリント配線板１１の製造段階で塗布されるソルダーレジストであり、前記プリント配線板１１の表裏両面におけるはんだ付けを行う場所以外を覆っている。
【００２９】
さらに、本実施の形態において、前記ＶＩＡスルーホール１４の図における下側の開口は塗布された接着剤１５によって覆われている。なお、該接着剤１５は、前記プリント配線板１１と部品１３とを仮固定するために塗布されたものと同じものであり、例えば、熱硬化性接着剤であるが、紫外線硬化性接着剤であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。
【００３０】
次に、前記構成のプリント回路板１０を製造する作業工程について説明する。
【００３１】
図７は本発明の実施の形態におけるプリント回路板を製造する作業工程を示すフローチャートである。
【００３２】
まず、図１に示されるように、プリント配線板１１のはんだフロー面側（図１における下側）において所定の位置に接着剤１５が塗布される。前記所定の位置は部品１３を搭載する位置である。なお、前記接着剤１５を塗布する方法は、いかなる種類の方法であってもよく、例えば、スクリーン印刷によって塗布することもできるが、その他の方法であってもよい。本実施の形態においては、前記接着剤１５を前記部品１３の真下に当たる位置に塗布するとともに、ＶＩＡスルーホール１４の開口上にも同時に塗布するようになっている。これにより、プリント配線板１１のはんだフロー面側（図１における下側）において部品１３の位置に接着剤１５が塗布されるとともに、前記ＶＩＡスルーホール１４の図１における下側の開口が塗布された接着剤１５によって覆われることとなる。
【００３３】
この場合、通常の接着剤塗布方法を採用すれば、プリント配線板１１の複数箇所に同時に接着剤１５を塗布することができるので、工程数が増加することがない。例えば、前記接着剤１５をスクリーン印刷によって塗布する場合、プリント配線板１１の下側の面において接着剤１５を塗布する箇所は、塗布用のスクリーンに形成された開口に対応するのであるから、あらかじめ前記スクリーンにおける前記部品１３の真下に当たる位置及びＶＩＡスルーホール１４に対応する位置に開口を形成しておけば、同一の接着剤塗布工程を実行することによって、前記部品１３の真下に当たる位置及びＶＩＡスルーホール１４上に同時に接着剤１５が塗布される。これにより、部品１３の真下に当たる位置に塗布するための接着剤塗布工程を実行するだけで、工程数を増加させることなく、ＶＩＡスルーホール１４上にも接着剤１５を塗布することができる。
【００３４】
続いて、前記プリント配線板１１の下側の面において接着剤１５が塗布された位置に部品１３を搭載すると、該部品１３は接着剤１５によってプリント配線板１１の下側の面に仮固定される。なお、前記接着剤１５は、塗布されたままの状態では粘性が低く接着力が弱いので、はんだ付けに耐えることができる程度の強度で部品１３をプリント配線板１１に固定させることができない。
【００３５】
そのため、次に、前記接着剤１５を硬化させると、該接着剤１５がはんだ付けに耐えることができる程度の接着力を発揮し、部品１３の位置が安定する。また、前記ＶＩＡスルーホール１４の図１における下側の開口が塗布された接着剤１５も硬化するので、前記開口からＶＩＡスルーホール１４内へはんだ等の異物が進入することを防止することができる。ここで、例えば、前記接着剤１５が熱硬化性接着剤である場合には、部品１３が仮固定されたプリント配線板１１を加熱炉に入れて加熱することによって、前記接着剤１５を硬化させる。また、例えば、前記接着剤１５が紫外線硬化性接着剤である場合には、部品１３が仮固定されたプリント配線板１１に紫外線を照射することによって、前記接着剤１５を硬化させる。
【００３６】
また、プリント配線板１１のはんだフロー面と反対側（図１における上側）には、部品１２が搭載されている。この場合、該部品１２は、ＶＩＡスルーホール１４の開口上に搭載されている。なお、前記部品１２は、例えば、表面実装部品、挿入型部品等であり、はんだリフロー方式や手付け方式によって、部品１２の図示されない接続端子がプリント配線板１１に形成された配線パターンの接続パッドにはんだ付けされているものとする。また、前記部品１２は、はんだ付けされておらず、前記部品１３と同様に、接着剤１５によってプリント配線板１１に仮固定されていてもよい。
【００３７】
続いて、フローソルダリング法、ディップソルダリング法等のはんだフロー方式によるはんだ付けが行われ、プリント配線板１１のはんだフロー面側が溶融したはんだの中に浸り、すなわち、ディップされ、部品１３がプリント配線板１１に自動的にはんだ付けされる。これにより、プリント回路板１０が形成される。この場合、ＶＩＡスルーホール１４の図における下側の開口は、塗布されて硬化した接着剤１５によって強固に塞がれている。そのため、プリント配線板１１のはんだフロー面側が溶融したはんだの中にディップされても、溶融したはんだがＶＩＡスルーホール１４内に進入することがない。そのため、該ＶＩＡスルーホール１４の真上に位置する部品１２は、溶融したはんだの高熟によって破損したり、品質が低下したりすることがない。また、ＶＩＡスルーホール１４内にはんだが進入しないので、該はんだによって部品１２とＶＩＡスルーホール１４とが電気的に接続されることがなく、ショートサーキットが発生することもない。
【００３８】
また、前記部品１２が接着剤１５によってプリント配線板１１に仮固定されている場合には、さらに、前記部品１２がはんだ付けされることによって、プリント回路板１０が形成される。なお、前記部品１２のはんだ付けは、部品１３と同様に、はんだフロー方式であってもよいし、他の方式、例えば、はんだリフロー方式等であってもよい。
【００３９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１ 部品１３の真下に当たる位置へ接着剤１５を塗布するとともに、ＶＩＡスルーホール１４上にも接着剤１５を塗布する。
ステップＳ１２ 部品１３をプリント配線板１１に搭載し、接着剤１５によって仮固定する。
ステップＳ１３ 接着剤１５が硬化する。
ステップＳ１４ はんだフローを行う。
【００４０】
このように、本実施の形態においては、プリント配線板１１上に搭載された部品１２の下部に位置する箇所に配置されているＶＩＡスルーホール１４上に、前記プリント配線板１１のはんだフロー面側に搭載された部品１３を仮固定するための接着剤１５と同じ接着剤１５を同時に塗布するようになっている。そのため、ＶＩＡスルーホール１４のはんだフロー面側の開口が塗布された接着剤１５によって覆われて塞がれる。
【００４１】
したがって、プリント配線板１１のはんだフロー面側が溶融したはんだの中にディップされても、溶融したはんだがＶＩＡスルーホール１４内に進入することがない。そのため、ＶＩＡスルーホール１４の真上に位置する部品１２は、溶融したはんだの高熟によって破損したり、品質が低下したりすることがない。また、ＶＩＡスルーホール１４内にはんだが進入しないので、該はんだによって部品１２とＶＩＡスルーホール１４とが電気的に接続されることがなく、ショートサーキットが発生することもない。
【００４２】
また、同一の接着剤塗布工程を実行することによって、接着剤１５を部品１３の真下に当たる位置に塗布するとともに、ＶＩＡスルーホール１４上にも同時に塗布するようになっているので、部品１３の真下に当たる位置に塗布するための接着剤塗布工程を実行するだけで、工程数を増加させることなく、ＶＩＡスルーホール１４上にも接着剤１５を塗布することができる。そのため、プリント回路板１０を形成する作業工程を増加させることがない。
【００４３】
さらに、ＶＩＡスルーホール１４の開口を塞ぐための処理を、プリント配線板１１の製造工程内ではなく、プリント配線板１１に部品１３をはんだ付けするための工程内で行うようになっている。そのため、ＶＩＡスルーホール１４の内部にエッチング液などが残存することがないので、信頼性が低下することがない。
【００４４】
さらに、ＶＩＡスルーホール１４内へ溶融したはんだが進入することを確実に防止することができるので、ＶＩＡスルーホール１４をプリント配線板１１の任意の場所に形成することができる。そのため、プリント配線板１１の配線収容性や設計自由度が高くなり、前記プリント配線板１１が多数の部品が搭載される高密度プリント配線板であっても、必要な配線パターンを容易に形成することができる。
【００４５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態におけるプリント回路板の例を示す側面図である。
【図２】従来のプリント回路板の第１の例を示す側面図である。
【図３】従来のプリント回路板の第２の例を示す側面図である。
【図４】従来のプリント回路板の第３の例を示す側面図である。
【図５】従来のプリント回路板の第４の例を示す側面図である。
【図６】従来のプリント回路板を製造する作業工程を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態におけるプリント回路板を製造する作業工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１０ プリント回路板
１１ プリント配線板
１２、１３ 部品
１４ ＶＩＡスルーホール
１５ 接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面に銅等の導電性金属による配線パターンが形成されたプリント配線板には、表裏両面に形成された配線パターン同士を接続するために、中継用スルーホールとしてのＶＩＡスルーホールが形成されている。また、前記プリント配線板には電気部品、電子部品等の各種部品が搭載され、該部品の接続端子が、はんだ付けによって、前記配線パターンの接続パッドに接続されるようになっている。この場合、前記部品をプリント配線板上に搭載し、はんだフロー方式によって自動はんだ付けを行うようになっている（例えば、特許文献１参照。）。なお、はんだフローは、自動はんだ付け装置を使用し、溶融したはんだにプリント配線板を浮かべて流していく方式であり、フローソルダリング法やディップソルダリング法がある。
【０００３】
図２は従来のプリント回路板の第１の例を示す側面図、図３は従来のプリント回路板の第２の例を示す側面図、図４は従来のプリント回路板の第３の例を示す側面図、図５は従来のプリント回路板の第４の例を示す側面図、図６は従来のプリント回路板を製造する作業工程を示すフローチャートである。
【０００４】
図２〜５において、１００はプリント回路板であり、該プリント回路板１００はプリント配線板１０１から成り、該プリント配線板１０１上には部品１０２及び部品１０３が搭載され、前記プリント配線板１０１における部品１０２の下部に位置する部分にはＶＩＡスルーホール１０４が形成されている。また、１０５は前記プリント配線板１０１と部品１０３とを接着する接着剤、１０７は前記プリント配線板１０１の製造段階で塗布されるソルダーレジストである。
【０００５】
ここで、図２に示される第１の例について、プリント配線板１０１上に部品１０２及び部品１０３をはんだ付けすることによって、プリント回路板１００を製造する作業工程を説明する。
【０００６】
まず、従来の第１の例においては、図２に示されるように、プリント配線板１０１のはんだフロー面側（図２における下側）における部品１０３の位置に接着剤１０５が塗布されている。この場合、まず、前記部品１０３の真下に当たる位置に接着剤１０５を塗布し、続いて、前記位置に部品１０３を搭載すると、該部品１０３は接着剤１０５によってプリント配線板１０１に仮固定される。続いて、加熱等によって前記接着剤１０５を硬化させると、該接着剤１０５がはんだ付けに耐えることができる程度の接着力を発揮し、部品１０３の位置が安定する。また、プリント配線板１０１のはんだフロー面と反対側（図２における上側）には、部品１０２が搭載されている。なお、該部品１０２は、例えば、表面実装部品、挿入型部品等であり、はんだリフロー方式や手付け方式によって、部品１０２の図示されない接続端子がプリント配線板１０１に形成された配線パターンの接続パッドにはんだ付けされている。また、前記部品１０２は、はんだ付けされておらず、前記部品１０３と同様に、接着剤１０５によってプリント配線板１０１に仮固定されていてもよい。
【０００７】
そして、はんだフロー方式によるはんだ付けが行われ、プリント配線板１０１のはんだフロー面側が溶融したはんだの中に浸り、すなわち、ディップされ、部品１０３がプリント配線板１０１に自動的にはんだ付けされる。また、前記部品１０２が接着剤１０５によってプリント配線板１０１に仮固定されている場合には、さらに、前記部品１０２がはんだ付けされることによって、プリント回路板１００が形成される。なお、前記部品１０２のはんだ付けは、部品１０３と同様に、はんだフロー方式であってもよいし、他の方式、例えば、はんだリフロー方式等であってもよい。
【０００８】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 部品１０３の真下に当たる位置に接着剤１０５を塗布する。
ステップＳ２ 部品１０３をプリント配線板１０１に搭載し、接着剤１０５によって仮固定する。
ステップＳ３ 接着剤１０５が硬化する。
ステップＳ４ はんだフローを行う。
【０００９】
ところで、図２に示されるプリント回路板１００におけるプリント配線板１０１の構造は、非常に一般的なものであり、多数のプリント回路板１００で適用されている。また、部品１０３をプリント配線板１０１にはんだ付けするために、はんだフロー方式によるはんだ付けが行われる際におけるＶＩＡスルーホール１０４の処理については、様々な技術が採用されていた。
【００１０】
例えば、図２に示される第１の例においては、ＶＩＡスルーホール１０４に対して特別な処理は行わず、ＶＩＡスルーホール１０４が貫通した状態となっている。
【００１１】
そして、図３に示される第２の例においては、はんだフロー方式によるはんだ付けが行われる前に、ＶＩＡスルーホール１０４の処理だけを目的とした専用の工程が行われ、前記ＶＩＡスルーホール１０４の内部に樹脂等の充填（てん）材１０６が充填され、ＶＩＡスルーホール１０４を完全に埋めてしまっている。
【００１２】
また、図４に示される第３の例においては、プリント配線板１０１の製造段階で塗布されるソルダーレジスト１０７によって、ＶＩＡスルーホール１０４の開口も覆ってしまっている。
【００１３】
さらに、図５に示される第４の例においては、ＶＩＡスルーホール１０４を部品１０２の下部以外のみに配置する、すなわち、部品１０２が搭載されない場所にのみ形成するようになっている。
【特許文献１】特開平５−２９７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前記従来のプリント回路板１００においては、例えば、第１の例においては、ＶＩＡスルーホール１０４に対して特別な処理は行われていないので、はんだフロー方式によるはんだ付けが行われると、プリント配線板１０１のはんだフロー面側からＶＩＡスルーホール１０４内に溶融したはんだが進入してしまう。そして、溶融した該はんだがＶＩＡスルーホール１０４内を上昇し、プリント配線板１０１のはんだフロー面と反対側に搭載された部品１０２に悪影響を与えてしまう。例えば、溶融したはんだの高熟によって前記部品１０２が破損したり、該部品１０２の品質が低下してしまうことがある。また、はんだによって、部品１０２とＶＩＡスルーホール１０４とが電気的に接続されショートサーキットが発生したりしてしまうことがある。
【００１５】
そこで、図３に示される第２の例においては、はんだフロー方式によるはんだ付けが行われる前に、前記ＶＩＡスルーホール１０４の内部に樹脂等の充填材１０６が充填され、ＶＩＡスルーホール１０４を完全に埋めてしまっている。そのため、プリント配線板１０１のはんだフロー面側からＶＩＡスルーホール１０４内に溶融したはんだが進入することがないので、第１の例における問題点を回避することができる。しかし、ＶＩＡスルーホール１０４に充填材１０６を充填するためだけに専用の工程が必要となるので、その分だけプリント回路板１００の製造コストが高くなってしまう。
【００１６】
そこで、図４に示される第３の例においては、プリント配線板１０１の製造段階で必然的に発生するソルダーレジスト１０７を塗布する工程の際に、ついでにＶＩＡスルーホール１０４の開口もソルダーレジスト１０７で覆ってしまうようになっている。これにより、前記第２の例のように専用の工程を必要とすることなく、ＶＩＡスルーホール１０４内に溶融したはんだが進入することを防ぐことができる。したがって、プリント回路板１００の製造コストが高くなることなく、第１の例における問題点を回避することができる。しかし、ソルダーレジスト１０７によってＶＩＡスルーホール１０４内部を完全に充填することは技術的に困難であり、図４に示されるように、ＶＩＡスルーホール１０４の開口に膜を張っただけの状態になったり、ＶＩＡスルーホール１０４内に垂れ込んだような状態になったりすることが多い。そのため、中途半端に空いたＶＩＡスルーホール１０４の内部に、プリント配線板１０１を製造する際に用いられるソフトエッチング液などが残存し、信頼性を低下させる恐れがあるという問題があった。
【００１７】
そこで、図５に示される第４の例においては、ＶＩＡスルーホール１０４を部品１０２が搭載されない場所に形成するようになっている。これにより、第２の例や第３の例のようにＶＩＡスルーホール１０４内に溶融したはんだが進入することを防ぐ必要がなく、第１の例における問題点を回避することができる。しかし、ＶＩＡスルーホール１０４を形成する場所が制約されるため、プリント配線板１０１の配線収容性や設計自由度が著しく低下し、特に、前記プリント配線板１０１が多数の部品が搭載される高密度プリント配線板である場合には、必要な配線パターンを形成することができず、配線収容そのものが不可能になってしまうという問題があった。
【００１８】
本発明は、前記従来のプリント回路板の製造方法の問題点を解決して、接着剤を塗布してＶＩＡスルーホールの開口を塞（ふさ）ぐことによって、プリント回路板を形成する作業工程を増加させることなく、はんだフロー方式によるはんだ付けの際にＶＩＡスルーホールへ溶融したはんだが進入することを確実に防止することができ、はんだフロー面と反対側に搭載された部品に悪影響を与えることがないプリント回路板及びその製造方法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】
【００１９】
そのために、本発明のプリント回路板においては、両面に形成された配線パターン、及び、前記両面に開口が形成されたＶＩＡスルーホールを備えるプリント配線板と、該プリント配線板の一方の面に搭載されたはんだフロー方式によってはんだ付けされる部品と、前記プリント配線板の他方の面における前記ＶＩＡスルーホールの開口上に搭載された部品とを有し、前記プリント配線板の一方の面に搭載された部品は接着剤によって仮固定され、前記プリント配線板の一方の面における前記ＶＩＡスルーホールの開口は接着剤によって塞がれている。
【００２０】
本発明の他のプリント回路板においては、さらに、前記部品を仮固定する接着剤と前記ＶＩＡスルーホールの開口を塞ぐ接着剤とは同一の接着剤である。
【００２１】
本発明の更に他のプリント回路板においては、さらに、前記部品を仮固定する接着剤と前記ＶＩＡスルーホールの開口を塞ぐ接着剤とは同時に塗布された接着剤である。
【００２２】
本発明のプリント回路板の製造方法においては、両面に形成された配線パターン、及び、前記両面に開口が形成されたＶＩＡスルーホールを備えるプリント配線板の一方の面における所定の位置に接着剤を塗布するとともに、前記一方の面におけるＶＩＡスルーホールの開口に前記接着剤を塗布して前記開口を塞ぎ、前記所定の位置に部品を搭載し、前記接着剤を硬化させ、前記部品をはんだフロー方式によってはんだ付けする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、プリント回路板は、接着剤を塗布してＶＩＡスルーホールの開口を塞ぐようになっている。そのため、プリント回路板を形成する作業工程を増加させることなく、はんだフロー方式によるはんだ付けの際にＶＩＡスルーホールへ溶融したはんだが進入することを確実に防止することができ、はんだフロー面と反対側に搭載された部品に悪影響を与えることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施の形態におけるプリント回路板の例を示す側面図である。
【００２６】
図において、１０はプリント回路板であり、該プリント回路板１０はプリント配線板１１から成り、該プリント配線板１１の両表面上の所定の位置には、部品１２及び部品１３が搭載されている。ここで、前記プリント配線板１１は、樹脂、セラミクス等の基板から成り、該基板の表裏（図における上下）両面に銅等の導電性金属による図示されない配線パターンが形成されている。また、前記部品１２及び部品１３は、例えば、コンデンサ、抵抗、フィルタ、半導体、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の電気部品又は電子部品であるが、いかなる種類の部品であってもよい。そして、前記部品１２及び部品１３の図示されない接続端子が、はんだ付けによって、前記配線パターンの図示されない接続パッドに接続されるようになっている。
【００２７】
この場合、少なくとも図における下側の面に搭載された部品１３は、自動はんだ付け装置を使用し、溶融されたはんだにプリント配線板を浮かべて流していく、フローソルダリング法、ディップソルダリング法等によるはんだフロー方式によって自動はんだ付けを行うようになっている。すなわち、プリント配線板１１の下側の面は、部品１３が搭載された状態で、溶融したはんだの中にディップされて前記部品１３がプリント配線板１１に自動的にはんだ付けされるようになっている。
【００２８】
また、前記プリント配線板１１において、図における上側の面に搭載された部品１２の下部に位置する部分には、表裏両面に形成された配線パターン同士を接続するために、中継用スルーホールとしてのＶＩＡスルーホール１４が形成されている。該ＶＩＡスルーホール１４の開口が前記プリント配線板１１の両面に形成されている。そして、１５は前記プリント配線板１１と部品１３とを仮固定するために接着する接着剤、１７は前記プリント配線板１１の製造段階で塗布されるソルダーレジストであり、前記プリント配線板１１の表裏両面におけるはんだ付けを行う場所以外を覆っている。
【００２９】
さらに、本実施の形態において、前記ＶＩＡスルーホール１４の図における下側の開口は塗布された接着剤１５によって覆われている。なお、該接着剤１５は、前記プリント配線板１１と部品１３とを仮固定するために塗布されたものと同じものであり、例えば、熱硬化性接着剤であるが、紫外線硬化性接着剤であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。
【００３０】
次に、前記構成のプリント回路板１０を製造する作業工程について説明する。
【００３１】
図７は本発明の実施の形態におけるプリント回路板を製造する作業工程を示すフローチャートである。
【００３２】
まず、図１に示されるように、プリント配線板１１のはんだフロー面側（図１における下側）において所定の位置に接着剤１５が塗布される。前記所定の位置は部品１３を搭載する位置である。なお、前記接着剤１５を塗布する方法は、いかなる種類の方法であってもよく、例えば、スクリーン印刷によって塗布することもできるが、その他の方法であってもよい。本実施の形態においては、前記接着剤１５を前記部品１３の真下に当たる位置に塗布するとともに、ＶＩＡスルーホール１４の開口上にも同時に塗布するようになっている。これにより、プリント配線板１１のはんだフロー面側（図１における下側）において部品１３の位置に接着剤１５が塗布されるとともに、前記ＶＩＡスルーホール１４の図１における下側の開口が塗布された接着剤１５によって覆われることとなる。
【００３３】
この場合、通常の接着剤塗布方法を採用すれば、プリント配線板１１の複数箇所に同時に接着剤１５を塗布することができるので、工程数が増加することがない。例えば、前記接着剤１５をスクリーン印刷によって塗布する場合、プリント配線板１１の下側の面において接着剤１５を塗布する箇所は、塗布用のスクリーンに形成された開口に対応するのであるから、あらかじめ前記スクリーンにおける前記部品１３の真下に当たる位置及びＶＩＡスルーホール１４に対応する位置に開口を形成しておけば、同一の接着剤塗布工程を実行することによって、前記部品１３の真下に当たる位置及びＶＩＡスルーホール１４上に同時に接着剤１５が塗布される。これにより、部品１３の真下に当たる位置に塗布するための接着剤塗布工程を実行するだけで、工程数を増加させることなく、ＶＩＡスルーホール１４上にも接着剤１５を塗布することができる。
【００３４】
続いて、前記プリント配線板１１の下側の面において接着剤１５が塗布された位置に部品１３を搭載すると、該部品１３は接着剤１５によってプリント配線板１１の下側の面に仮固定される。なお、前記接着剤１５は、塗布されたままの状態では粘性が低く接着力が弱いので、はんだ付けに耐えることができる程度の強度で部品１３をプリント配線板１１に固定させることができない。
【００３５】
そのため、次に、前記接着剤１５を硬化させると、該接着剤１５がはんだ付けに耐えることができる程度の接着力を発揮し、部品１３の位置が安定する。また、前記ＶＩＡスルーホール１４の図１における下側の開口が塗布された接着剤１５も硬化するので、前記開口からＶＩＡスルーホール１４内へはんだ等の異物が進入することを防止することができる。ここで、例えば、前記接着剤１５が熱硬化性接着剤である場合には、部品１３が仮固定されたプリント配線板１１を加熱炉に入れて加熱することによって、前記接着剤１５を硬化させる。また、例えば、前記接着剤１５が紫外線硬化性接着剤である場合には、部品１３が仮固定されたプリント配線板１１に紫外線を照射することによって、前記接着剤１５を硬化させる。
【００３６】
また、プリント配線板１１のはんだフロー面と反対側（図１における上側）には、部品１２が搭載されている。この場合、該部品１２は、ＶＩＡスルーホール１４の開口上に搭載されている。なお、前記部品１２は、例えば、表面実装部品、挿入型部品等であり、はんだリフロー方式や手付け方式によって、部品１２の図示されない接続端子がプリント配線板１１に形成された配線パターンの接続パッドにはんだ付けされているものとする。また、前記部品１２は、はんだ付けされておらず、前記部品１３と同様に、接着剤１５によってプリント配線板１１に仮固定されていてもよい。
【００３７】
続いて、フローソルダリング法、ディップソルダリング法等のはんだフロー方式によるはんだ付けが行われ、プリント配線板１１のはんだフロー面側が溶融したはんだの中に浸り、すなわち、ディップされ、部品１３がプリント配線板１１に自動的にはんだ付けされる。これにより、プリント回路板１０が形成される。この場合、ＶＩＡスルーホール１４の図における下側の開口は、塗布されて硬化した接着剤１５によって強固に塞がれている。そのため、プリント配線板１１のはんだフロー面側が溶融したはんだの中にディップされても、溶融したはんだがＶＩＡスルーホール１４内に進入することがない。そのため、該ＶＩＡスルーホール１４の真上に位置する部品１２は、溶融したはんだの高熟によって破損したり、品質が低下したりすることがない。また、ＶＩＡスルーホール１４内にはんだが進入しないので、該はんだによって部品１２とＶＩＡスルーホール１４とが電気的に接続されることがなく、ショートサーキットが発生することもない。
【００３８】
また、前記部品１２が接着剤１５によってプリント配線板１１に仮固定されている場合には、さらに、前記部品１２がはんだ付けされることによって、プリント回路板１０が形成される。なお、前記部品１２のはんだ付けは、部品１３と同様に、はんだフロー方式であってもよいし、他の方式、例えば、はんだリフロー方式等であってもよい。
【００３９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１ 部品１３の真下に当たる位置へ接着剤１５を塗布するとともに、ＶＩＡスルーホール１４上にも接着剤１５を塗布する。
ステップＳ１２ 部品１３をプリント配線板１１に搭載し、接着剤１５によって仮固定する。
ステップＳ１３ 接着剤１５が硬化する。
ステップＳ１４ はんだフローを行う。
【００４０】
このように、本実施の形態においては、プリント配線板１１上に搭載された部品１２の下部に位置する箇所に配置されているＶＩＡスルーホール１４上に、前記プリント配線板１１のはんだフロー面側に搭載された部品１３を仮固定するための接着剤１５と同じ接着剤１５を同時に塗布するようになっている。そのため、ＶＩＡスルーホール１４のはんだフロー面側の開口が塗布された接着剤１５によって覆われて塞がれる。
【００４１】
したがって、プリント配線板１１のはんだフロー面側が溶融したはんだの中にディップされても、溶融したはんだがＶＩＡスルーホール１４内に進入することがない。そのため、ＶＩＡスルーホール１４の真上に位置する部品１２は、溶融したはんだの高熟によって破損したり、品質が低下したりすることがない。また、ＶＩＡスルーホール１４内にはんだが進入しないので、該はんだによって部品１２とＶＩＡスルーホール１４とが電気的に接続されることがなく、ショートサーキットが発生することもない。
【００４２】
また、同一の接着剤塗布工程を実行することによって、接着剤１５を部品１３の真下に当たる位置に塗布するとともに、ＶＩＡスルーホール１４上にも同時に塗布するようになっているので、部品１３の真下に当たる位置に塗布するための接着剤塗布工程を実行するだけで、工程数を増加させることなく、ＶＩＡスルーホール１４上にも接着剤１５を塗布することができる。そのため、プリント回路板１０を形成する作業工程を増加させることがない。
【００４３】
さらに、ＶＩＡスルーホール１４の開口を塞ぐための処理を、プリント配線板１１の製造工程内ではなく、プリント配線板１１に部品１３をはんだ付けするための工程内で行うようになっている。そのため、ＶＩＡスルーホール１４の内部にエッチング液などが残存することがないので、信頼性が低下することがない。
【００４４】
さらに、ＶＩＡスルーホール１４内へ溶融したはんだが進入することを確実に防止することができるので、ＶＩＡスルーホール１４をプリント配線板１１の任意の場所に形成することができる。そのため、プリント配線板１１の配線収容性や設計自由度が高くなり、前記プリント配線板１１が多数の部品が搭載される高密度プリント配線板であっても、必要な配線パターンを容易に形成することができる。
【００４５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態におけるプリント回路板の例を示す側面図である。
【図２】従来のプリント回路板の第１の例を示す側面図である。
【図３】従来のプリント回路板の第２の例を示す側面図である。
【図４】従来のプリント回路板の第３の例を示す側面図である。
【図５】従来のプリント回路板の第４の例を示す側面図である。
【図６】従来のプリント回路板を製造する作業工程を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態におけるプリント回路板を製造する作業工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１０ プリント回路板
１１ プリント配線板
１２、１３ 部品
１４ ＶＩＡスルーホール
１５ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）両面に形成された配線パターン、及び、前記両面に開口が形成されたＶＩＡスルーホールを備えるプリント配線板と、
（ｂ）該プリント配線板の一方の面に搭載されたはんだフロー方式によってはんだ付けされる部品と、
（ｃ）前記プリント配線板の他方の面における前記ＶＩＡスルーホールの開口上に搭載された部品とを有し、
（ｄ）前記プリント配線板の一方の面に搭載された部品は接着剤によって仮固定され、
（ｅ）前記プリント配線板の一方の面における前記ＶＩＡスルーホールの開口は接着剤によって塞がれていることを特徴とするプリント回路板。
【請求項２】
前記部品を仮固定する接着剤と前記ＶＩＡスルーホールの開口を塞ぐ接着剤とは同一の接着剤である請求項１に記載のプリント回路板。
【請求項３】
前記部品を仮固定する接着剤と前記ＶＩＡスルーホールの開口を塞ぐ接着剤とは同時に塗布された接着剤である請求項１又は２に記載のプリント回路板。
【請求項４】
（ａ）両面に形成された配線パターン、及び、前記両面に開口が形成されたＶＩＡスルーホールを備えるプリント配線板の一方の面における所定の位置に接着剤を塗布するとともに、前記一方の面におけるＶＩＡスルーホールの開口に前記接着剤を塗布して前記開口を塞ぎ、
（ｂ）前記所定の位置に部品を搭載し、
（ｃ）前記接着剤を硬化させ、
（ｄ）前記部品をはんだフロー方式によってはんだ付けすることを特徴とするプリント回路板の製造方法。
【請求項１】
（ａ）両面に形成された配線パターン、及び、前記両面に開口が形成されたＶＩＡスルーホールを備えるプリント配線板と、
（ｂ）該プリント配線板の一方の面に搭載されたはんだフロー方式によってはんだ付けされる部品と、
（ｃ）前記プリント配線板の他方の面における前記ＶＩＡスルーホールの開口上に搭載された部品とを有し、
（ｄ）前記プリント配線板の一方の面に搭載された部品は接着剤によって仮固定され、
（ｅ）前記プリント配線板の一方の面における前記ＶＩＡスルーホールの開口は接着剤によって塞がれていることを特徴とするプリント回路板。
【請求項２】
前記部品を仮固定する接着剤と前記ＶＩＡスルーホールの開口を塞ぐ接着剤とは同一の接着剤である請求項１に記載のプリント回路板。
【請求項３】
前記部品を仮固定する接着剤と前記ＶＩＡスルーホールの開口を塞ぐ接着剤とは同時に塗布された接着剤である請求項１又は２に記載のプリント回路板。
【請求項４】
（ａ）両面に形成された配線パターン、及び、前記両面に開口が形成されたＶＩＡスルーホールを備えるプリント配線板の一方の面における所定の位置に接着剤を塗布するとともに、前記一方の面におけるＶＩＡスルーホールの開口に前記接着剤を塗布して前記開口を塞ぎ、
（ｂ）前記所定の位置に部品を搭載し、
（ｃ）前記接着剤を硬化させ、
（ｄ）前記部品をはんだフロー方式によってはんだ付けする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５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−３２８３８（Ｐ２００６−３２８３８Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１２８８９（Ｐ２００４−２１２８８９）
【出願日】平成１６年７月２１日（２００４．７．２１）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２１日（２００４．７．２１）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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