説明

プリント回路板及びプリント回路板の製造方法

【課題】部品をプリント配線板に実装した後に、接着剤の塗布状況を確認することのできるプリント回路板を提供すること
【解決手段】プリント配線板とこのプリント配線板に実装された部品とを備えるプリント回路板であって、プリント配線板は、基板本体と、基板本体の表面に形成されており導電性及び基板本体表面の光反射率よりも高い光反射率を有する部材からなるパターン形成部材とを有し、パターン形成部材は、所定の回路を構成する回路パターン形成部と、部品を固定するための接着剤が塗布される接着剤塗布部とを含み、回路パターン形成部と接着剤塗布部とは互いに分離した形状を有しており、部品は、本体とこの本体から導出されたリードとを有し、本体は、当該本体の外縁からはみ出すように塗布された接着剤を介して接着剤塗布部上に固定されているとともに、リードは、接続用導体を介して回路パターン形成部上に固定されていること。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、部品の固定位置が表示されたプリント回路板の設計に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、部品をプリント配線板に実装する方法として、当該部品を接着剤を介してプリント配線板に仮固定しておき、その状態で加熱して接着剤を硬化させるとともに部品のリードと回路パターンとを接続する方法が知られている。
【0003】
例えば特許文献1には、回路パターンと、部品を固定するための接着剤が塗布される位置を表示する接着剤塗布部とを有するプリント配線板と、このプリント配線板に実装された部品とを有するプリント回路板が開示されている。また、この特許文献1には、接着剤塗布部がシルク印刷により形成されていることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2000−040871号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献1に記載のプリント回路板では、品質管理上、部品をプリント配線板に実装した後、接着剤が適切に塗布されているかどうかを目視あるいはカメラ等により撮影した画像に基づいて確認することが望まれる。しかし、塗布した接着剤が部品により覆われているため確認することができない。
【0006】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、部品をプリント配線板に実装した後に、接着剤の塗布状況を確認することの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】
【0007】
前記課題を解決するために、プリント回路板を上方から見た状態において、接着剤を部品の外縁からはみ出るように塗布することが考えられる。このように接着剤を塗布することにより、部品をプリント配線板に実装した後に接着剤の塗布状況を確認することが可能となる。
【0008】
しかしながら、接着剤を塗布する部分は、通常、光反射率の低い基板本体の表面にレジスト膜が設けられた部分であることから暗くなっており、かつ、塗布する接着剤の光反射率も同程度であるため、接着剤を塗布した部分から接着剤を区別して認識すること、すなわち、接着剤の塗布状況を確認することが困難である。また、接着剤の塗布状況を明瞭に視認するために、接着剤塗布部を接着剤に比べて高い光反射率を有するシルク印刷により形成することが考えられるが、近年、プリント回路板の小型化や製造コスト削減に伴い、シルク印刷を行わないシルクレスのプリント回路板が要望されている。
【0009】
そこで、この発明は、著しいコストアップを伴うことなく、接着剤塗布部を明瞭に視認することのできるプリント回路板配線板を提供することを目的とする。具体的に、本発明は、プリント配線板とこのプリント配線板に実装された部品とを備えるプリント回路板であって、前記プリント配線板は、基板本体と、前記基板本体の表面に形成されており導電性及び前記基板本体表面の光反射率よりも高い光反射率を有する部材からなるパターン形成部材とを有し、前記パターン形成部材は、所定の回路を構成する回路パターン形成部と、部品を固定するための接着剤が塗布される接着剤塗布部とを含み、前記回路パターン形成部と前記接着剤塗布部とは互いに分離した形状を有しており、前記部品は、本体とこの本体から導出されたリードとを有し、前記本体は、当該本体の外縁からはみ出すように塗布された接着剤を介して前記接着剤塗布部上に固定されているとともに、前記リードは、接続用導体を介して前記回路パターン形成部上に固定されていることを特徴とするプリント回路板を提供する。
【0010】
この発明のプリント回路板によれば、接着剤塗布部は、回路パターン形成部を形成するパターン形成部材を利用して形成されており、しかも、このパターン形成部材は、基板本体表面の光反射率よりも高い光反射率を有しているので、この接着剤塗布部の表面に塗布される接着剤の塗布状況を明瞭に視認することができる。具体的には、この接着剤塗布部は、基板本体上における回路パターン形成部及び接着剤塗布部が形成されていない領域や接着剤に比べて明るくなるため、接着剤の塗布状況を明瞭に視認することができる。そのため、シルク印刷やシルク印刷に変わる別の手段によって別途接着剤塗布部として追加的に設ける必要がなく、コストを削減することができる。また、部品の本体は、当該本体の外縁からはみ出すように塗布された接着剤を介して接着剤塗布部に固定されているので、部品実装後であっても、目視あるいはカメラ等で撮影した画像に基づいて接着剤の塗布状況を確認することができる。さらに、回路パターン形成部と接着剤塗布部とが互いに分離した形状を有しているので、接着剤塗布部が回路パターン形成部の回路に影響を及ぼすことを防止することができる。例えば、接着剤塗布部が周辺の電磁ノイズを拾って回路パターンに不必要な信号が流れるといった不具合の発生を回避しながら上記効果が得られる。
【0011】
また、本発明において、前記基板本体の表面における前記パターン形成部材が設けられていない部分、前記回路パターン形成部の表面における前記リードと接続された接続部以外の部分、及び前記接着剤塗布部の表面にレジスト膜が設けられていることが好ましい。
【0012】
このようにすれば、パターン形成部材における接続部以外の部分及び接着剤塗布部の酸化による腐食を防止することができる。また、接続部以外の部分に接続用導体が付着することがないため、各部分の絶縁性を確保することができる。
【0013】
また、本発明は、プリント配線板とこのプリント配線板に実装された部品とを備えるプリント回路板の製造方法であって、前記プリント配線板として、基板本体と、前記基板本体の表面に形成されており導電性及び前記基板本体表面の光反射率よりも高い光反射率を有する部材からなるパターン形成部材とを有し、前記パターン形成部材は、所定の回路を構成する回路パターン形成部と、部品を固定するための接着剤が塗布される接着剤塗布部とを含み、前記回路パターン形成部と前記接着剤塗布部とは互いに分離した形状を有しているプリント配線板を準備する配線板準備工程と、前記部品の本体を、当該本体の外縁からはみ出すように塗布された接着剤を介して前記接着剤塗布部上に固定するとともに、前記部品のリードを、接続用導体を介して前記回路パターン形成部上に固定する部品実装工程とを含むことを特徴とするプリント回路板の製造方法を提供する。
【0014】
この製造方法によって製造されたプリント回路板によれば、接着剤塗布部は、回路パターン形成部を形成するパターン形成部材を利用して形成されており、しかも、このパターン形成部材は、基板本体表面の光反射率よりも高い光反射率を有しているので、この接着剤塗布部の表面に塗布される接着剤の塗布状況を明瞭に視認することができる。具体的には、この接着剤塗布部は、基板本体上における回路パターン形成部及び接着剤塗布部が形成されていない領域や接着剤に比べて明るくなるため、接着剤の塗布状況を明瞭に視認することができる。そのため、シルク印刷やシルク印刷に変わる別の手段によって別途接着剤塗布部として追加的に設ける必要がなく、コストを削減することができる。また、部品の本体は、当該本体の外縁からはみ出すように塗布された接着剤を介して接着剤塗布部に固定されているので、部品実装後であっても、目視あるいはカメラ等で撮影した画像に基づいて接着剤の塗布状況を確認することができる。さらに、回路パターン形成部と接着剤塗布部とが互いに分離した形状を有しているので、接着剤塗布部が回路パターン形成部の回路に影響を及ぼすことを防止することができる。例えば、接着剤塗布部が周辺の電磁ノイズを拾って回路パターンに不必要な信号が流れるといった不具合の発生を回避しながら上記効果が得られる。
【0015】
また、本発明において、前記配線板準備工程で準備するプリント配線板は、前記基板本体の表面における前記パターン形成部材が設けられていない部分、前記回路パターン形成部の表面における前記リードと接続された接続部以外の部分、及び前記接着剤塗布部の表面にレジスト膜が設けられていることが好ましい。
【0016】
このようにすれば、パターン形成部材における接続部以外の部分及び接着剤塗布部の酸化による腐食を防止することができる。また、接続部以外の部分に接続用導体が付着することがないため、各部分の絶縁性を確保することができる。
【0017】
また、本発明において、前記配線板準備工程で準備するプリント配線板は、前記基板本体を準備する第1工程と、前記基板本体の表面に銅箔とフォトレジストとをこの順に積層する第2工程と、前記フォトレジストの表面に、前記回路パターン形成部及び前記接着剤塗布部のそれぞれ形状に対応する形状を含む所定のパターンが描かれたフォトマスクを設ける第3工程と、前記フォトマスクの表面側からの光を照射して露光させた後現像する第4工程と、エッチングにより前記銅箔を前記所定のパターンの形状に形成した後前記フォトレジストを除去する第5工程とを含む方法により製造されたものであることが好ましい。
【0018】
この製造方法、すなわち、フォトリソグラフィ法を用いる製造方法によれば、回路パターン形成部及び接着剤塗布部のそれぞれ形状に対応する形状を含む所定のパターンが描かれたフォトマスクを用いることにより、回路パターン形成部と接着剤塗布部とを同時に形成することができる。よって、配線板準備工程で用いるプリント配線板を簡便に製造することができる。
【発明の効果】
【0019】
以上のように、本発明によれば、部品をプリント配線板に実装した後に、接着剤の塗布状況を確認することのできるプリント回路板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施形態のプリント配線板の斜視図である。
【図2】図1に示すプリント配線板に部品が実装されたプリント回路板の斜視図である。
【図3】図1に示すIII−III線の断面の部分に基づいてプリント配線板の製造工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0022】
図1に示すように、本実施形態のプリント配線板1は、絶縁性の基板本体10と、基板本体10の表面に形成された回路パターン70と、アルミ電解コンデンサ等の大型の部品90を固定するための接着剤81,81が塗布される接着剤塗布領域80,80とを有している。なお、本実施形態では、単一の部品90に対し、一対の接着剤塗布領域80,80が形成されたプリント配線板1を用いている。
【0023】
図1及び図2に示すように、回路パターン70は、所定の回路を構成するように形成されており、部品90のリード92,92と接続される接続部71,71と、この接続部71,71から延びる配線部72とを有している。
【0024】
接続部71,71は、部品90のリード92,92に対応して一対設けられている。また、接続部71,71は、後述する回路パターン形成部21,21における所定の端部と、この端部の表面に設けられた接続用導体としての半田ペースト60,60とを有している。配線部72は、回路パターン形成部21における所定の端部以外の部分と、この所定の端部以外の部分の表面に設けられたレジスト膜50とを有している。
【0025】
接着剤塗布領域80,80は、略矩形状を呈し、接続部71,71同士を結ぶ直線に対して対称となる2箇所に形成されている。そして、接着剤塗布領域80,80と回路パターン70とは、互いに分離する形状を有している。また、この接着剤塗布領域80,80は、後述する接着剤塗布部22,22と、この接着剤塗布部22,22の表面に設けられたレジスト膜50,50とを有している。
【0026】
接着剤81,81は、部品90の本体91の外縁からはみ出すように接着剤塗布領域80,80の表面に塗布される。この接着剤81,81としては、加熱硬化型のチップ部品固定接着剤が用いられる。なお、本実施形態では、エポキシ系の接着剤を用いている。
【0027】
部品90は、プリント配線板1に表面実装されるものであり、略円柱状の本体91と、本体91の底部から導出されたリード92,92とを有している。また、図2に示すように、部品90は、本体91が、本体91の外縁からはみ出すように塗布された接着剤81,81を介して接着剤塗布領域80,80に載置され、リード92,92が、半田ペースト60,60を介して接続部71,71に載置された状態で、プリント配線板1に実装される。
【0028】
次に、図3に基づいてプリント配線板1の製造方法を説明する。このプリント配線板1は、以下のフォトリソグラフィ法を用いて製造される。
【0029】
図3(a)は、基板本体10を準備する第1工程である。
【0030】
図3(b)は、基板本体10の表面に、導電性及び基板本体10の表面よりも高い光反射率を有するパターン形成部材としての銅箔20とフォトレジスト30とをこの順に積層する第2工程である。この第2工程では、基板本体10の表面に蒸着やスパッタリング等によって銅箔20を設けた後、銅箔20の表面にフォトレジスト30を設ける。
【0031】
図3(c)は、フォトレジスト30の表面に、回路パターン形成部21及び回路パターン形成部21から分離した形状を有する接着剤塗布部22のそれぞれ形状に対応する形状を含む所定のパターンが描かれたフォトマスク40を印刷する第3工程である。
【0032】
図3(d)は、フォトレジスト30のうち所定のパターンの部分のみを残す第4工程である。この第4工程では、フォトマスク40の表面側から光照射装置により光を照射して露光させた後、現像液に浸すことにより、フォトレジスト30においてフォトマスク40により被覆されていた部分、すなわち、所定のパターンが描かれた部分は残り、フォトマスク40により被覆されていなかった部分、すなわち、所定のパターンの部分以外の部分が除去される。
【0033】
図3(e)は、銅箔20のうち所定のパターンの形状に対応する部分のみを残す、すなわち、回路パターン形成部21とこの回路パターン形成部21から分離した形状を有する接着剤塗布部22とを同時に残す第5工程である。この第5工程では、所定のパターンの形状を有するフォトレジスト30により被覆されている部分以外の部分の銅箔20をエッチングにより除去した後、所定のパターンの形状を有するフォトレジスト30を溶剤により除去する。
【0034】
図3(f)は、基板本体10の表面における回路パターン形成部21及び接着剤塗布部22が設けられていない部分、回路パターン形成部21における所定の端部以外の部分の表面、及び接着剤塗布部22の表面にレジスト膜50を設けるとともに、回路パターン形成部21における所定の端部の表面に半田ペースト60,60を設ける第6工程である。この第6工程では、回路パターン形成部21における所定の端部以外の部分の表面にレジスト膜50を設けることにより配線部72が形成され、かつ、接着剤塗布部22の表面にレジスト膜50を設けることにより接着剤塗布領域80,80が形成される。さらに、回路パターン形成部21における所定の端部の表面に半田ペースト60,60を設けることにより接続部71,71が形成される。
【0035】
このようにして、回路パターン70と接着剤塗布領域80,80とが互いに分離した形状を有するプリント配線板1が製造される。
【0036】
続いて、このプリント配線板1に部品90を実装してプリント回路板2を製造する方法を説明する。このプリント回路板2は、以下の配線板準備工程、接着剤塗布工程、部品載置工程及び加熱工程を経ることにより製造される。なお、接着剤塗布工程、部品載置工程及び加熱工程を総称して部品実装工程という。また、部品90としては、本体91とこの本体91の底部から導出されたリード92,92とを有するものを用いる。
【0037】
配線板準備工程は、上記のフォトリソグラフィ法により製造されたプリント配線板1を準備する工程である。
【0038】
接着剤塗布工程は、プリント配線板1の接着剤塗布領域80,80にディスペンサにより自動で接着剤81,81を塗布する工程である。この接着剤80,80の塗布位置及び塗布量は、予めプログラミングされている。具体的には、塗布位置としては、接着剤塗布領域80,80の略中央部となるように設定されており、塗布量としては、塗布された接着剤81,81の略中央が隆起した山なり形状となるような量に設定されている。なお、ここで使用する接着剤81,81は、この山なり形状を維持することのできる粘度を有している。
【0039】
部品載置工程は、部品90のリード92,92が接続部71,71上に位置し、かつ、部品90の本体91が接着剤塗布領域80,80上に位置するように部品90をプリント配線板1に載置する工程である。この部品載置工程では、所定方向に延びる各リード92,92が接続部71,71の略中央部に位置するとともに、本体91の外縁における前記所定方向と直交する方向の各端部が接着剤81,81の隆起した部分に重なるように載置される。このように部品90が載置されることにより、図2に示すように、各接着剤81,81は本体91の外縁からはみ出る部分を有する形状となる。
【0040】
加熱工程は、プリント配線板1とこれに載置された部品90とをリフロー炉内へ導入し、所定時間、所定温度にて加熱する工程である。この加熱工程が終了した時点で、接着剤81,81が硬化して本体91と接着剤塗布領域80,80とが固定されるとともに半田ペースト60,60を介してリード92,92と接続部71,71とが接続される。
【0041】
このようにしてプリント回路板2が製造されたあとに、すなわち、部品実装工程のあとに、接着剤81,81が適切に塗布されているかを確認する確認工程が設けられている。この確認工程では、塗布された接着剤81,81が撮影可能な位置に設置されたカメラにより、接着剤塗布領域80,80が撮影され、その撮影された画像に基づいて接着剤81,81の塗布状況を確認する。具体的には、撮影された画像において相対的に明るく写っている接着剤塗布領域80,80の部分に対し、相対的に暗く写る接着剤81,81の部分の有無、すなわち、接着剤81,81における本体91の外縁からはみ出た部分の有無を確認することにより行う。ここで、撮影された画像における接着剤塗布領域80,80は、基板本体10の表面における回路パターン70及び接着剤塗布領域80,80が形成されていない部分、すなわち、基板本体10の表面に直接レジスト膜50が設けられている部分や、接着剤81,81の部分よりも明るく写るので、上記のように、この部分に塗布された接着剤81,81の塗布状況を明瞭に視認することができる。
【0042】
以上のように、本実施形態では、部品90をプリント配線板1に実装した後に、接着剤81,81の塗布状況を確認することのできるプリント回路板2を提供することができる。具体的には、接着剤塗布部22は、回路パターン形成部21を形成するパターン形成部材としての銅箔20を利用して形成されており、しかも、この銅箔20は、基板本体10表面の光反射率よりも高い光反射率を有しているので、この接着剤塗布部22の表面に塗布される接着剤81の塗布状況を明瞭に視認することができる。また、部品90の本体91は、当該本体91の外縁からはみ出すように塗布された接着剤81,81を介して接着剤塗布部22,22に固定されているので、部品実装後であっても、カメラで撮影した画像に基づいて接着剤81,81の塗布状況を確認することができる。さらに、回路パターン形成部21と接着剤塗布部22とが互いに分離した形状を有しているので、接着剤塗布部22が回路パターン形成部21の回路に影響を及ぼすことを防止することができる。例えば、接着剤塗布部22が周辺の電磁ノイズを拾って回路パターン70に不必要な信号が流れるといった不具合の発生を回避することができる。
【0043】
また、本実施形態では、回路パターン形成部21における所定の端部以外の部分の表面及び接着剤塗布部22の表面にレジスト膜50を設けたので、これらの部位の酸化による腐食を防止することができる。また、接続部71以外の部分に半田が付着することがないため、各部分の絶縁性を確保することができる。
【0044】
また、本実施形態では、回路パターン形成部21及び接着剤塗布部22のそれぞれ形状に対応する形状を含む所定のパターンが描かれたフォトマスク40を用いてフォトリソグラフィ法によりプリント配線板1を製造したので、配線板準備工程で用いるプリント配線板1を簡便に製造することができる。
【0045】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【0046】
例えば、上記実施形態では、接着剤塗布部22,22の表面にレジスト膜50が設けられた例について示したが、レジスト膜50は省略してもよい。さらに、回路パターン70における配線部72に関してもレジスト膜50を省略し、回路パターン形成部21のみからなる形態であってもよい。
【0047】
また、上記実施形態では、確認工程は、カメラによって撮影された画像に基づいて行われる例について示したが、カメラによる撮影を行わず、目視によって確認するようにしてもよい。
【0048】
また、上記実施形態では、基板本体10の表面側のみに回路パターン70や接着剤塗布領域80,80等を設けた片面基板の例について示したが、これらを基板本体10の両面に設けた両面基板としてもよい。
【符号の説明】
【0049】
1 プリント配線板
2 プリント回路板
10 基板本体
20 銅箔(パターン形成部材)
21 回路パターン形成部
22 接着剤塗布部
30 フォトレジスト
40 フォトマスク
50 レジスト膜
60 半田ペースト(接続用導体)
70 回路パターン
71 接続部
72 配線部
80 接着剤塗布部
81 接着剤
90 部品
91 本体
92 リード

【特許請求の範囲】
【請求項1】
プリント配線板とこのプリント配線板に実装された部品とを備えるプリント回路板であって、
前記プリント配線板は、基板本体と、
前記基板本体の表面に形成されており導電性及び前記基板本体表面の光反射率よりも高い光反射率を有する部材からなるパターン形成部材とを有し、
前記パターン形成部材は、所定の回路を構成する回路パターン形成部と、
部品を固定するための接着剤が塗布される接着剤塗布部とを含み、
前記回路パターン形成部と前記接着剤塗布部とは互いに分離した形状を有しており、
前記部品は、本体とこの本体から導出されたリードとを有し、
前記本体は、当該本体の外縁からはみ出すように塗布された接着剤を介して前記接着剤塗布部上に固定されているとともに、前記リードは、接続用導体を介して前記回路パターン形成部上に固定されていることを特徴とするプリント回路板。
【請求項2】
前記基板本体の表面における前記パターン形成部材が設けられていない部分、前記回路パターン形成部の表面における前記リードと接続された接続部以外の部分、及び前記接着剤塗布部の表面にレジスト膜が設けられている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】
プリント配線板とこのプリント配線板に実装された部品とを備えるプリント回路板の製造方法であって、
前記プリント配線板として、基板本体と、前記基板本体の表面に形成されており導電性及び前記基板本体表面の光反射率よりも高い光反射率を有する部材からなるパターン形成部材とを有し、前記パターン形成部材は、所定の回路を構成する回路パターン形成部と、部品を固定するための接着剤が塗布される接着剤塗布部とを含み、前記回路パターン形成部と前記接着剤塗布部とは互いに分離した形状を有しているプリント配線板を準備する配線板準備工程と、
前記部品の本体を、当該本体の外縁からはみ出すように塗布された接着剤を介して前記接着剤塗布部上に固定するとともに、前記部品のリードを、接続用導体を介して前記回路パターン形成部上に固定する部品実装工程とを含むことを特徴とするプリント回路板の製造方法。
【請求項4】
前記配線板準備工程で準備するプリント配線板は、前記基板本体の表面における前記パターン形成部材が設けられていない部分、前記回路パターン形成部の表面における前記リードと接続された接続部以外の部分、及び前記接着剤塗布部の表面にレジスト膜が設けられていることを特徴とする請求項3に記載のプリント回路板の製造方法。
【請求項5】
前記配線板準備工程で準備するプリント配線板は、
前記基板本体を準備する第1工程と、
前記基板本体の表面に銅箔とフォトレジストとをこの順に積層する第2工程と、
前記フォトレジストの表面に、前記回路パターン形成部及び前記接着剤塗布部のそれぞれ形状に対応する形状を含む所定のパターンが描かれたフォトマスクを設ける第3工程と、
前記フォトマスクの表面側からの光を照射して露光させた後現像する第4工程と、
エッチングにより前記銅箔を前記所定のパターンの形状に形成した後前記フォトレジストを除去する第5工程とを含む方法により製造されたものであることを特徴とする請求項3又は4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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【公開番号】特開2013−62295(P2013−62295A)
【公開日】平成25年4月4日(2013.4.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−198201(P2011−198201)
【出願日】平成23年9月12日(2011.9.12)
【出願人】(000183406)住友電装株式会社 (6,135)
【Fターム(参考)】