中継端子取付構造及び中継端子取付パッドを備えた配線基板
【課題】部品コスト及び製造コストを抑えて、中継端子を配線基板の表面に確実に実装させることが可能な中継端子取付構造及び中継端子取付パッドを備えた配線基板を提供する。
【解決手段】配線基板1と、前記配線基板上に立設された柱状中継端子2と、を含む中継端子取付構造であって、前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部3を有し、前記柱状中継端子の下端部が前記凹部に嵌入しており、当該凹部の内壁面と前記柱状中継端子の前記下端部とがハンダ接合されている。
【解決手段】配線基板1と、前記配線基板上に立設された柱状中継端子2と、を含む中継端子取付構造であって、前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部3を有し、前記柱状中継端子の下端部が前記凹部に嵌入しており、当該凹部の内壁面と前記柱状中継端子の前記下端部とがハンダ接合されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
中継端子取付構造、特にハンダ接合によって柱状の中継端子を配線基板に取り付ける構造及び中継端子取付パッドを備えた配線基板に関する。
【背景技術】
【0002】
電子部品をプリント基板等の配線基板に実装する技術として、配線基板の表面に予めハンダ印刷を行っておき、これをリフロー炉で加熱することによって溶かして電子部品を基板表面に接合するようにした表面実装が知られている。
【0003】
また、電子部品のみならず、外部機器との信号受け渡しを行う為の中継端子を配線基板の表面に実装する技術が提案されている(例えば、特許文献1の図1、図3参照)。この実装技術では、柱状の中継端子の先端面に予めハンダを付着させておき、このハンダを加熱して溶解する(リフロー処理と称する)ことにより、中継端子を配線基板の表面に接合させる。ここで、互いに連結している複数の中継端子を同時に配線基板の表面に接合させると、中継端子各々の先端面に付着しているハンダが溶解し、中継端子各々の先端面とプリント基板との間隔に対応した分だけ各中継端子の先端面に付着しているハンダが潰れて変形する。これにより、例え各中継端子の先端面と配線基板との間隔が不揃いであっても、接合不良を起こすことなく複数の中継端子を同時に配線基板の表面にハンダ接合させることが可能となる。
【0004】
しかしながら、このような表面実装を実現するには、中継端子の先端面に予めハンダ付着処理の施された中継端子を用いる必要があり、部品コストが高くなるという問題が生じた。
【0005】
また、リフロー処理中において、配線基板表面の予め決められたハンダ印刷位置に対して、中継端子の先端面が位置ズレを起こす場合があった。この際、接合不良が生じる虞があり、歩留まり低下に伴う製造コストの上昇が問題となった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2006−019512号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、部品コスト及び製造コストを抑えて、中継端子を配線基板の表面に確実に実装させることが可能な中継端子取付構造及び中継端子取付パッドを備えた配線基板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明による中継端子取付構造は、配線基板と、前記配線基板上に立設された柱状中継端子と、を含む中継端子取付構造であって、前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部を有し、前記柱状中継端子の下端部が前記凹部に嵌入しており、当該凹部の内壁面と前記柱状中継端子の前記下端部とがハンダ接合されている。
【0009】
又、本発明の第1の特徴による中継端子取付パッドを備えた配線基板は、中継端子取付パッドを備えた配線基板であって、前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部を有し、前記中継端子取付パッドは、前記凹部の底面、当該凹部の内壁面、及び前記凹部の開口部の周囲の各々を連続して覆う凹形状のメッキ層からなる。
【0010】
又、本発明の第2の特徴による中継端子取付パッドを備えた配線基板は、中継端子取付パッドを備えた配線基板であって、前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部を有し、前記中継端子取付パッドは、前記凹部の底面に形成されている底面パッドと、前記凹部の開口部の周囲に形成されているリングパッド部と、を有する。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、配線基板の表面に形成された凹部にクリームハンダを充填し、このクリームハンダが充填されている凹部に中継端子の下端部が嵌入した形態でリフロー処理によるハンダ接合が為される。これにより、下端部にハンダが付着している中継端子を用いずとも、各下端部の高さ位置が不揃いとなった状態で連結している複数の中継端子の各々を確実に接合することが可能となる。更に、中継端子の下端部が凹部に収まった状態でリフロー処理が為されるので、このリフロー処理中における中継端子の下端部の位置ズレが防止される。
【0012】
よって、本発明によれば、部品コスト及び製造コストを抑えて、中継端子を確実に中継端子取付パッドに接合することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明に係る配線基板を上面から眺めた上面図である。
【図2】図1に示されるW−W線における中継端子取付パッド4の断面構造を示す断面図である。
【図3】中継端子取付パッド4の製造工程を段階的に示す断面図である。
【図4】3つの中継端子21〜23が連結棒2Bによって固定されてなる端子ユニットと、配線基板1に形成されている中継端子取付パッド41〜43と、を示す図である。
【図5】図4に示す端子ユニットを配線基板1に形成されている中継端子取付パッド41〜43に実装する実行工程を各段階毎に示す断面図である。
【図6】中継端子21〜33各々の高さ位置が不揃いな状態にある端子ユニットを取り付けた場合の実装状態を示す断面図である。
【図7】リフロー処理中に配線基板1に反りが生じた場合の取り付け状態を示す断面図である。
【図8】中継端子取付パッド4の他の構造を示す断面図である。
【図9】図8に示す中継端子取付パッド4の変形例を示す断面図である。
【図10】パッド表面層6を省いた場合の中継端子取付パッド4の構造を示す断面図である。
【図11】端子ユニットの他の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明においては、柱状の中継端子を配線基板に実装すべく、中継端子の下端部が嵌入され且つハンダが充填される凹部を配線基板の表面に設ける。
【実施例】
【0015】
図1は、本発明に係る中継端子取付パッドを備えた配線基板を上面側から眺めた正面図である。
【0016】
図1において、配線基板1は、その表面(片面、又は両面)上に実装された、例えば各種ICモジュール、ディスクリート部品、及びDC−DCコンバータの如きオンボード電源等の部品の配線を行う為の基板である。配線基板1には、上記した如き各種部品が実装されるべき部品領域E1及び端子取り付け領域E2が設けられている。端子取り付け領域E2には、この配線基板1に実装されている少なくとも1の部品の出力信号を外部機器に中継する、又は外部機器から供給された信号を配線基板1に実装されている部品に中継する柱状の中継端子(後述する)がハンダ接合されるべき、少なくとも1つの中継端子取付パッド4が形成されている。
【0017】
図2は、図1に示すW−W線における配線基板1の断面の内から1つの中継端子取付パッド4の形成領域を抜粋してその断面の構造を示す断面図である。
【0018】
図2に示すように、配線基板1は第1基板層1A及び第2基板層1Bの2層からなり、この第1基板層1Aに設けられた貫通孔に、凹部3を有する凹形状の中継端子取付パッド4が埋め込まれている。中継端子取付パッド4は、底面パッド部4a、銅箔リング5、及びパッド表面層6を有する。底面パッド部4aは、第1基板層1Aに設けられた上記貫通孔内において、第2基板層1Bの表面に形成されている。銅箔リング5は、第1基板層1Aの表面上において上記貫通孔による開口部の周囲に銅箔を積層して形成されたものである。パッド表面層6は、上記した底面パッド部4a、銅箔リング5、及び貫通孔による第1基板層1Aの内壁を全て覆うように形成されている。
【0019】
すなわち、配線基板1の表面に、その凹部3の開口部の周囲にリング状の縁部WAを有する中継端子取付パッド4が埋め込まれているのである。尚、凹部3の開口径は、取り付け対象となる中継端子2の下端部2A(後述する)の径よりも大なる径を有する。
【0020】
図3は、中継端子取付パッド4を配線基板1に形成させる製造工程を各段階毎に示す断面図である。
【0021】
先ず、図3(a)に示す如く、第2基板層1Bの表面上に底面パッド部4aを形成する。
【0022】
次に、図3(b)に示す如く、第2基板層1Bの表面及び底面パッド部4aを覆うように第1基板層1Aを積層する。これにより、第1基板層1A及び第2基板層1Bを積層してなる配線基板1が構築される。更に、この第1基板層1Aの表面に銅箔層10を積層する。
【0023】
次に、図3(c)に示す如く、底面パッド部4aの表面が露出するように銅箔層10及び第1基板層1Aに穴をあけて凹部3を形成する。
【0024】
次に、底面パッド部4a、銅箔層10、及び凹部3によって形成された第1基板層1Aの内壁各々の表面に一連のメッキ加工を施すことにより、図3(d)に示す如きメッキ層11を形成する。
【0025】
次に、メッキ層11の表面領域の内で図3(d)に示す如きパッド領域PAをマスクした状態で、メッキ層11及び銅箔層10をエッチングすることにより、メッキ層11からパッド表面層6を造形し、銅箔層10から銅箔リング5を造形する。
【0026】
以上の如き一連の製造工程を経て、図2に示す如き、底面パッド部4a、銅箔リング5、及びパッド表面層6からなる凹状の中継端子取付パッド4が、配線基板1の表面に形成されている窪みに構築される。
【0027】
次に、端子を中継端子取付パッド4に実装する際の実装工程について、図4に示す如き、3つの中継端子21〜23が樹脂製の連結棒2Bによって固定されている端子ユニットを、配線基板1の表面に形成されている3つの中継端子取付パッド41〜43に取り付ける場合を一例にとって説明する。
【0028】
先ず、配線基板1の上面側から3つの中継端子取付パッド41〜43各々に向けてクリームハンダを塗布することにより、図5(a)に示す如く、中継端子取付パッド41〜43各々の凹部3にクリームハンダ7を充填する。尚、中継端子取付パッド41〜43各々に充填されるクリームハンダ7の量は、各中継端子取付パッド4の凹部3に中継端子2を埋め込んだ際に、クリームハンダ7が縁部WAから流出しない程度の量とする。
【0029】
次に、図4に示す如き中継端子21〜23各々の下端部2Aが中継端子取付パッド41〜43各々の真上の位置に配置されるように端子ユニットを搬送し、その位置から、中継端子21〜23各々の下端部2Aがクリームハンダ7を押しつぶし、図5(b)に示す如く、中継端子取付パッド41〜43各々の凹部3に下端部2Aが嵌入するまで、端子ユニットを下方向に移動させる。尚、図4に示すように、中継端子21〜23各々の下端部2Aの径R1は、本体部2Cの径R2よりも大である。
【0030】
次に、配線基板1を加熱してクリームハンダ7を熔解するリフロー処理を実行することにより、図5(c)に示す如く中継端子21〜23各々の下端部2Aと、中継端子取付パッド41〜43各々の凹部3の内壁面とをハンダ接合する。
【0031】
要するに、クリームハンダ7が充填されている中継端子取付パッド41〜43各々の凹部3に中継端子21〜23各の下端部2Aを嵌入させた状態でリフロー処理することにより、端子ユニットを配線基板1の表面に実装するのである。
【0032】
ここで、例えば図6(a)に示すように、中継端子22の下端部2Aと、中継端子21及び23各々の下端部2Aとの高さ位置が不揃いな端子ユニットを実装する場合には、中継端子21及び23各々の下端部2Aから配線基板1の表面までの間隔と、中継端子22の下端部2Aから配線基板1の表面までの間隔とが一致しなくなる。
【0033】
しかしながら、中継端子取付パッド41〜43による凹部3に充填されているクリームハンダ7により、図6(b)に示すように、中継端子21及び23の下端部2Aのみならず、中継端子22の下端部2Aもクリームハンダ7と接触させることが可能となる。よって、この状態でリフロー処理を実行することにより、図6(c)に示す如く、中継端子21及び23のみならず、中継端子22も確実に配線基板1の表面に実装することが可能となる。
【0034】
また、例えば、リフロー処理の過程で、図7に示す如く、配線基板1に反りが生じてしまった場合にも、中継端子取付パッド41〜43の凹部3に充填されているクリームハンダ7により、図7に示す如く、中継端子21及び22の下端部2Aのみならず、中継端子23の下端部2Aもクリームハンダ7と接触させることが可能となる。よって、この状態でリフロー処理を終了させれば、中継端子21及び22のみならず、中継端子23も確実に配線基板1の表面に実装することが可能となる。
【0035】
更に、中継端子2の下端部2Aが中継端子取付パッド4の凹部3に囲われた状態でリフロー処理が実施される為、このリフロー処理の過程で中継端子2の下端部2Aが位置ズレを起こすことは無い。よって、接合不良の無い良好な表面実装が為される。
【0036】
以上の如く、配線基板1では、その基板の表面領域中の中継端子2を実装すべき位置に非貫通の窪みを設け、その窪みに凹状の中継端子取付パッド4を構築するようにしている。
【0037】
これにより、中継端子取付パッド4の凹部3の深さ方向において、中継端子2の下端部2Aが固着されるべき位置が自由となるので、図6(a)に示す如き各下端部2Aの高さ位置が不揃いな状態で連結されている複数の中継端子2を備えた端子ユニットを実装する場合にも、各中継端子2の下端部2Aを確実にハンダ付けすることが可能となる。例えば、従来の凹部のない平面パッドを有した基板に中継端子2をハンダ付けするために、中継端子2の下端部2A各々に対する平坦度が0.1mm以下の精度が必要な場合、中継端子取付パッド4の凹部3の深さを0.5mmとすれば、このような端子ユニットにおける各中継端子2の下端部2A各々に対する平坦度を0.6mm以下まで許容することが可能となる。また、図6(c)に示すように、中継端子2の下端部2Aが中継端子取付パッド4の凹部3内においてハンダ付けされることになるので、水平方向において位置ズレを生じさせることなく且つ高い強度で中継端子2を配線基板1に実装することが可能となる。
【0038】
よって、予め各中継端子の下端部にハンダ付着処理を施しておく必要なく、且つ平坦度の誤差が大きい安価な端子ユニットを、高い強度で確実に実装することができるので、部品コストの低下と共に、歩留まり向上に伴う製造コストの大幅な削減を図ることが可能となる。
【0039】
尚、図2に示す一例では、中継端子取付パッド4の凹部3による内壁を基板表面に対して垂直に形成しているが、図8に示す如く、凹部3の開口径Q1が底面径Q2よりも大となるように、凹部3の内壁及びパッド表面層6を傾斜させるようにしても良い。この際、底面径Q2は、中継端子2の下端部2Aの径R1よりも大なる径である。これにより、中継端子2を中継端子取付パッド4に取り付けるべく、この中継端子2を底面パッド部4aの中心点の真上の位置まで移送する際の位置誤差が大であっても、図8に示す如き凹部3の内壁の傾斜面に沿って中継端子2の下端部2Aを、底面パッド部4aの中心点の真上位置近傍に導くことが可能となる。よって、歩留まり向上に伴う製造コストの更なる削減を図ることができるようになる。
【0040】
また、図8に示す一例では、凹部3の底面から開口部に亘り、凹部3による内壁及びパッド表面層6を傾斜させているが、図9に示す如く、凹部3の底面から所定高H1の位置から、開口部までの区間に対してのみ、その内壁及びパッド表面層6を傾斜させるようにしても良い。
【0041】
また、上記実施例では、配線基板1に設けた窪みにメッキ処理を施すことにより図2、図8及び図9に示す如きパッド表面層6を備えた中継端子取付パッド4を構築するようにしているが、図10の(a)〜(c)に示すように、メッキ層であるパッド表面層6を省いた構成を採用しても良い。尚、図10(a)は、図2に示す構造を有する中継端子取付パッド4からパッド表面層6を省いたものである。また、図10(b)は、図8に示す構造を有する中継端子取付パッド4からパッド表面層6を省いたものであり、図10(c)は、図9に示す構造を有する中継端子取付パッド4からパッド表面層6を省いたものである。この際、図10(a)〜(c)各々に示されている中継端子取付パッド4においては、凹部3の開口部の周囲に、前述した如き銅箔層10から造形されたリングパッド5aが形成されている。
【0042】
要するに、中継端子取付パッド4としては、かかるリングパッド5aと、配線基板1の凹部3の底に形成された底面パッド部4aと、を備えたものであれば良いのである。
【0043】
又、中継端子取付パッド4の形状としては、図1に示すような円形に限らず、三角形、或いは四角以上の多角形であっても良い。要するに、中継端子2の下端部の底面形状に対応させた形状であれば良いのである。
【0044】
また、上記実施例では、配線基板1に取り付けられる中継端子2として、図4に示す如き、下端部2Aの径R1が本体部2Cの径R2よりも大なる形状を有するものを用いているが、図11に示す如く本体部及び下端部2Aが共に径R1を有する中継端子2を備えた端子ユニットを取り付けるようにしても良い。
【符号の説明】
【0045】
1 配線基板
2 中継端子
3 凹部
4 中継端子取付パッド
6 パッド表面層
【技術分野】
【0001】
中継端子取付構造、特にハンダ接合によって柱状の中継端子を配線基板に取り付ける構造及び中継端子取付パッドを備えた配線基板に関する。
【背景技術】
【0002】
電子部品をプリント基板等の配線基板に実装する技術として、配線基板の表面に予めハンダ印刷を行っておき、これをリフロー炉で加熱することによって溶かして電子部品を基板表面に接合するようにした表面実装が知られている。
【0003】
また、電子部品のみならず、外部機器との信号受け渡しを行う為の中継端子を配線基板の表面に実装する技術が提案されている(例えば、特許文献1の図1、図3参照)。この実装技術では、柱状の中継端子の先端面に予めハンダを付着させておき、このハンダを加熱して溶解する(リフロー処理と称する)ことにより、中継端子を配線基板の表面に接合させる。ここで、互いに連結している複数の中継端子を同時に配線基板の表面に接合させると、中継端子各々の先端面に付着しているハンダが溶解し、中継端子各々の先端面とプリント基板との間隔に対応した分だけ各中継端子の先端面に付着しているハンダが潰れて変形する。これにより、例え各中継端子の先端面と配線基板との間隔が不揃いであっても、接合不良を起こすことなく複数の中継端子を同時に配線基板の表面にハンダ接合させることが可能となる。
【0004】
しかしながら、このような表面実装を実現するには、中継端子の先端面に予めハンダ付着処理の施された中継端子を用いる必要があり、部品コストが高くなるという問題が生じた。
【0005】
また、リフロー処理中において、配線基板表面の予め決められたハンダ印刷位置に対して、中継端子の先端面が位置ズレを起こす場合があった。この際、接合不良が生じる虞があり、歩留まり低下に伴う製造コストの上昇が問題となった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2006−019512号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、部品コスト及び製造コストを抑えて、中継端子を配線基板の表面に確実に実装させることが可能な中継端子取付構造及び中継端子取付パッドを備えた配線基板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明による中継端子取付構造は、配線基板と、前記配線基板上に立設された柱状中継端子と、を含む中継端子取付構造であって、前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部を有し、前記柱状中継端子の下端部が前記凹部に嵌入しており、当該凹部の内壁面と前記柱状中継端子の前記下端部とがハンダ接合されている。
【0009】
又、本発明の第1の特徴による中継端子取付パッドを備えた配線基板は、中継端子取付パッドを備えた配線基板であって、前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部を有し、前記中継端子取付パッドは、前記凹部の底面、当該凹部の内壁面、及び前記凹部の開口部の周囲の各々を連続して覆う凹形状のメッキ層からなる。
【0010】
又、本発明の第2の特徴による中継端子取付パッドを備えた配線基板は、中継端子取付パッドを備えた配線基板であって、前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部を有し、前記中継端子取付パッドは、前記凹部の底面に形成されている底面パッドと、前記凹部の開口部の周囲に形成されているリングパッド部と、を有する。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、配線基板の表面に形成された凹部にクリームハンダを充填し、このクリームハンダが充填されている凹部に中継端子の下端部が嵌入した形態でリフロー処理によるハンダ接合が為される。これにより、下端部にハンダが付着している中継端子を用いずとも、各下端部の高さ位置が不揃いとなった状態で連結している複数の中継端子の各々を確実に接合することが可能となる。更に、中継端子の下端部が凹部に収まった状態でリフロー処理が為されるので、このリフロー処理中における中継端子の下端部の位置ズレが防止される。
【0012】
よって、本発明によれば、部品コスト及び製造コストを抑えて、中継端子を確実に中継端子取付パッドに接合することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明に係る配線基板を上面から眺めた上面図である。
【図2】図1に示されるW−W線における中継端子取付パッド4の断面構造を示す断面図である。
【図3】中継端子取付パッド4の製造工程を段階的に示す断面図である。
【図4】3つの中継端子21〜23が連結棒2Bによって固定されてなる端子ユニットと、配線基板1に形成されている中継端子取付パッド41〜43と、を示す図である。
【図5】図4に示す端子ユニットを配線基板1に形成されている中継端子取付パッド41〜43に実装する実行工程を各段階毎に示す断面図である。
【図6】中継端子21〜33各々の高さ位置が不揃いな状態にある端子ユニットを取り付けた場合の実装状態を示す断面図である。
【図7】リフロー処理中に配線基板1に反りが生じた場合の取り付け状態を示す断面図である。
【図8】中継端子取付パッド4の他の構造を示す断面図である。
【図9】図8に示す中継端子取付パッド4の変形例を示す断面図である。
【図10】パッド表面層6を省いた場合の中継端子取付パッド4の構造を示す断面図である。
【図11】端子ユニットの他の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明においては、柱状の中継端子を配線基板に実装すべく、中継端子の下端部が嵌入され且つハンダが充填される凹部を配線基板の表面に設ける。
【実施例】
【0015】
図1は、本発明に係る中継端子取付パッドを備えた配線基板を上面側から眺めた正面図である。
【0016】
図1において、配線基板1は、その表面(片面、又は両面)上に実装された、例えば各種ICモジュール、ディスクリート部品、及びDC−DCコンバータの如きオンボード電源等の部品の配線を行う為の基板である。配線基板1には、上記した如き各種部品が実装されるべき部品領域E1及び端子取り付け領域E2が設けられている。端子取り付け領域E2には、この配線基板1に実装されている少なくとも1の部品の出力信号を外部機器に中継する、又は外部機器から供給された信号を配線基板1に実装されている部品に中継する柱状の中継端子(後述する)がハンダ接合されるべき、少なくとも1つの中継端子取付パッド4が形成されている。
【0017】
図2は、図1に示すW−W線における配線基板1の断面の内から1つの中継端子取付パッド4の形成領域を抜粋してその断面の構造を示す断面図である。
【0018】
図2に示すように、配線基板1は第1基板層1A及び第2基板層1Bの2層からなり、この第1基板層1Aに設けられた貫通孔に、凹部3を有する凹形状の中継端子取付パッド4が埋め込まれている。中継端子取付パッド4は、底面パッド部4a、銅箔リング5、及びパッド表面層6を有する。底面パッド部4aは、第1基板層1Aに設けられた上記貫通孔内において、第2基板層1Bの表面に形成されている。銅箔リング5は、第1基板層1Aの表面上において上記貫通孔による開口部の周囲に銅箔を積層して形成されたものである。パッド表面層6は、上記した底面パッド部4a、銅箔リング5、及び貫通孔による第1基板層1Aの内壁を全て覆うように形成されている。
【0019】
すなわち、配線基板1の表面に、その凹部3の開口部の周囲にリング状の縁部WAを有する中継端子取付パッド4が埋め込まれているのである。尚、凹部3の開口径は、取り付け対象となる中継端子2の下端部2A(後述する)の径よりも大なる径を有する。
【0020】
図3は、中継端子取付パッド4を配線基板1に形成させる製造工程を各段階毎に示す断面図である。
【0021】
先ず、図3(a)に示す如く、第2基板層1Bの表面上に底面パッド部4aを形成する。
【0022】
次に、図3(b)に示す如く、第2基板層1Bの表面及び底面パッド部4aを覆うように第1基板層1Aを積層する。これにより、第1基板層1A及び第2基板層1Bを積層してなる配線基板1が構築される。更に、この第1基板層1Aの表面に銅箔層10を積層する。
【0023】
次に、図3(c)に示す如く、底面パッド部4aの表面が露出するように銅箔層10及び第1基板層1Aに穴をあけて凹部3を形成する。
【0024】
次に、底面パッド部4a、銅箔層10、及び凹部3によって形成された第1基板層1Aの内壁各々の表面に一連のメッキ加工を施すことにより、図3(d)に示す如きメッキ層11を形成する。
【0025】
次に、メッキ層11の表面領域の内で図3(d)に示す如きパッド領域PAをマスクした状態で、メッキ層11及び銅箔層10をエッチングすることにより、メッキ層11からパッド表面層6を造形し、銅箔層10から銅箔リング5を造形する。
【0026】
以上の如き一連の製造工程を経て、図2に示す如き、底面パッド部4a、銅箔リング5、及びパッド表面層6からなる凹状の中継端子取付パッド4が、配線基板1の表面に形成されている窪みに構築される。
【0027】
次に、端子を中継端子取付パッド4に実装する際の実装工程について、図4に示す如き、3つの中継端子21〜23が樹脂製の連結棒2Bによって固定されている端子ユニットを、配線基板1の表面に形成されている3つの中継端子取付パッド41〜43に取り付ける場合を一例にとって説明する。
【0028】
先ず、配線基板1の上面側から3つの中継端子取付パッド41〜43各々に向けてクリームハンダを塗布することにより、図5(a)に示す如く、中継端子取付パッド41〜43各々の凹部3にクリームハンダ7を充填する。尚、中継端子取付パッド41〜43各々に充填されるクリームハンダ7の量は、各中継端子取付パッド4の凹部3に中継端子2を埋め込んだ際に、クリームハンダ7が縁部WAから流出しない程度の量とする。
【0029】
次に、図4に示す如き中継端子21〜23各々の下端部2Aが中継端子取付パッド41〜43各々の真上の位置に配置されるように端子ユニットを搬送し、その位置から、中継端子21〜23各々の下端部2Aがクリームハンダ7を押しつぶし、図5(b)に示す如く、中継端子取付パッド41〜43各々の凹部3に下端部2Aが嵌入するまで、端子ユニットを下方向に移動させる。尚、図4に示すように、中継端子21〜23各々の下端部2Aの径R1は、本体部2Cの径R2よりも大である。
【0030】
次に、配線基板1を加熱してクリームハンダ7を熔解するリフロー処理を実行することにより、図5(c)に示す如く中継端子21〜23各々の下端部2Aと、中継端子取付パッド41〜43各々の凹部3の内壁面とをハンダ接合する。
【0031】
要するに、クリームハンダ7が充填されている中継端子取付パッド41〜43各々の凹部3に中継端子21〜23各の下端部2Aを嵌入させた状態でリフロー処理することにより、端子ユニットを配線基板1の表面に実装するのである。
【0032】
ここで、例えば図6(a)に示すように、中継端子22の下端部2Aと、中継端子21及び23各々の下端部2Aとの高さ位置が不揃いな端子ユニットを実装する場合には、中継端子21及び23各々の下端部2Aから配線基板1の表面までの間隔と、中継端子22の下端部2Aから配線基板1の表面までの間隔とが一致しなくなる。
【0033】
しかしながら、中継端子取付パッド41〜43による凹部3に充填されているクリームハンダ7により、図6(b)に示すように、中継端子21及び23の下端部2Aのみならず、中継端子22の下端部2Aもクリームハンダ7と接触させることが可能となる。よって、この状態でリフロー処理を実行することにより、図6(c)に示す如く、中継端子21及び23のみならず、中継端子22も確実に配線基板1の表面に実装することが可能となる。
【0034】
また、例えば、リフロー処理の過程で、図7に示す如く、配線基板1に反りが生じてしまった場合にも、中継端子取付パッド41〜43の凹部3に充填されているクリームハンダ7により、図7に示す如く、中継端子21及び22の下端部2Aのみならず、中継端子23の下端部2Aもクリームハンダ7と接触させることが可能となる。よって、この状態でリフロー処理を終了させれば、中継端子21及び22のみならず、中継端子23も確実に配線基板1の表面に実装することが可能となる。
【0035】
更に、中継端子2の下端部2Aが中継端子取付パッド4の凹部3に囲われた状態でリフロー処理が実施される為、このリフロー処理の過程で中継端子2の下端部2Aが位置ズレを起こすことは無い。よって、接合不良の無い良好な表面実装が為される。
【0036】
以上の如く、配線基板1では、その基板の表面領域中の中継端子2を実装すべき位置に非貫通の窪みを設け、その窪みに凹状の中継端子取付パッド4を構築するようにしている。
【0037】
これにより、中継端子取付パッド4の凹部3の深さ方向において、中継端子2の下端部2Aが固着されるべき位置が自由となるので、図6(a)に示す如き各下端部2Aの高さ位置が不揃いな状態で連結されている複数の中継端子2を備えた端子ユニットを実装する場合にも、各中継端子2の下端部2Aを確実にハンダ付けすることが可能となる。例えば、従来の凹部のない平面パッドを有した基板に中継端子2をハンダ付けするために、中継端子2の下端部2A各々に対する平坦度が0.1mm以下の精度が必要な場合、中継端子取付パッド4の凹部3の深さを0.5mmとすれば、このような端子ユニットにおける各中継端子2の下端部2A各々に対する平坦度を0.6mm以下まで許容することが可能となる。また、図6(c)に示すように、中継端子2の下端部2Aが中継端子取付パッド4の凹部3内においてハンダ付けされることになるので、水平方向において位置ズレを生じさせることなく且つ高い強度で中継端子2を配線基板1に実装することが可能となる。
【0038】
よって、予め各中継端子の下端部にハンダ付着処理を施しておく必要なく、且つ平坦度の誤差が大きい安価な端子ユニットを、高い強度で確実に実装することができるので、部品コストの低下と共に、歩留まり向上に伴う製造コストの大幅な削減を図ることが可能となる。
【0039】
尚、図2に示す一例では、中継端子取付パッド4の凹部3による内壁を基板表面に対して垂直に形成しているが、図8に示す如く、凹部3の開口径Q1が底面径Q2よりも大となるように、凹部3の内壁及びパッド表面層6を傾斜させるようにしても良い。この際、底面径Q2は、中継端子2の下端部2Aの径R1よりも大なる径である。これにより、中継端子2を中継端子取付パッド4に取り付けるべく、この中継端子2を底面パッド部4aの中心点の真上の位置まで移送する際の位置誤差が大であっても、図8に示す如き凹部3の内壁の傾斜面に沿って中継端子2の下端部2Aを、底面パッド部4aの中心点の真上位置近傍に導くことが可能となる。よって、歩留まり向上に伴う製造コストの更なる削減を図ることができるようになる。
【0040】
また、図8に示す一例では、凹部3の底面から開口部に亘り、凹部3による内壁及びパッド表面層6を傾斜させているが、図9に示す如く、凹部3の底面から所定高H1の位置から、開口部までの区間に対してのみ、その内壁及びパッド表面層6を傾斜させるようにしても良い。
【0041】
また、上記実施例では、配線基板1に設けた窪みにメッキ処理を施すことにより図2、図8及び図9に示す如きパッド表面層6を備えた中継端子取付パッド4を構築するようにしているが、図10の(a)〜(c)に示すように、メッキ層であるパッド表面層6を省いた構成を採用しても良い。尚、図10(a)は、図2に示す構造を有する中継端子取付パッド4からパッド表面層6を省いたものである。また、図10(b)は、図8に示す構造を有する中継端子取付パッド4からパッド表面層6を省いたものであり、図10(c)は、図9に示す構造を有する中継端子取付パッド4からパッド表面層6を省いたものである。この際、図10(a)〜(c)各々に示されている中継端子取付パッド4においては、凹部3の開口部の周囲に、前述した如き銅箔層10から造形されたリングパッド5aが形成されている。
【0042】
要するに、中継端子取付パッド4としては、かかるリングパッド5aと、配線基板1の凹部3の底に形成された底面パッド部4aと、を備えたものであれば良いのである。
【0043】
又、中継端子取付パッド4の形状としては、図1に示すような円形に限らず、三角形、或いは四角以上の多角形であっても良い。要するに、中継端子2の下端部の底面形状に対応させた形状であれば良いのである。
【0044】
また、上記実施例では、配線基板1に取り付けられる中継端子2として、図4に示す如き、下端部2Aの径R1が本体部2Cの径R2よりも大なる形状を有するものを用いているが、図11に示す如く本体部及び下端部2Aが共に径R1を有する中継端子2を備えた端子ユニットを取り付けるようにしても良い。
【符号の説明】
【0045】
1 配線基板
2 中継端子
3 凹部
4 中継端子取付パッド
6 パッド表面層
【特許請求の範囲】
【請求項1】
配線基板と、前記配線基板上に立設された柱状中継端子と、を含む中継端子取付構造であって、
前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部を有し、
前記柱状中継端子の下端部が前記凹部に嵌入しており、当該凹部の内壁面と前記柱状中継端子の前記下端部とがハンダ接合されていることを特徴とする中継端子取付構造。
【請求項2】
前記凹部の底面径は前記中継端子の前記下端部の径よりも大であることを特徴とする請求項1記載の中継端子取付構造。
【請求項3】
前記凹部の底面径よりも開口径が大となるように前記内壁面が傾斜していることを特徴とする請求項2記載の中継端子取付構造。
【請求項4】
前記凹部内の所定の高さ位置から前記開口部までの区間だけ、前記内壁面が傾斜していることを特徴とする請求項3記載の中継端子取付構造。
【請求項5】
前記凹部の底面、当該凹部の内壁面、及び前記配線基板の表面上における前記凹部の開口部の周囲を夫々連続して覆うパッド表面層を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の中継端子取付構造。
【請求項6】
前記パッド表面層は、前記凹部の底面、当該凹部の内壁面、及び前記配線基板の表面上における前記凹部の開口部の周囲にメッキ加工を施して得られたメッキ層であることを特徴とする請求項5記載の中継端子取付構造。
【請求項7】
前記凹部の底面に形成されている底面パッド部と、前記凹部の開口部の周囲に形成されているリングパッド部と、を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の中継端子取付構造。
【請求項8】
中継端子取付パッドを備えた配線基板であって、
前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部を有し、
前記中継端子取付パッドは、前記凹部の底面、当該凹部の内壁面、及び前記凹部の開口部の周囲の各々を連続して覆う凹形状のメッキ層からなることを特徴とする配線基板。
【請求項9】
中継端子取付パッドを備えた配線基板であって、
前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部を有し、
前記中継端子取付パッドは、前記凹部の底面に形成されている底面パッドと、前記凹部の開口部の周囲に形成されているリングパッド部と、を有することを特徴とする配線基板。
【請求項1】
配線基板と、前記配線基板上に立設された柱状中継端子と、を含む中継端子取付構造であって、
前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部を有し、
前記柱状中継端子の下端部が前記凹部に嵌入しており、当該凹部の内壁面と前記柱状中継端子の前記下端部とがハンダ接合されていることを特徴とする中継端子取付構造。
【請求項2】
前記凹部の底面径は前記中継端子の前記下端部の径よりも大であることを特徴とする請求項1記載の中継端子取付構造。
【請求項3】
前記凹部の底面径よりも開口径が大となるように前記内壁面が傾斜していることを特徴とする請求項2記載の中継端子取付構造。
【請求項4】
前記凹部内の所定の高さ位置から前記開口部までの区間だけ、前記内壁面が傾斜していることを特徴とする請求項3記載の中継端子取付構造。
【請求項5】
前記凹部の底面、当該凹部の内壁面、及び前記配線基板の表面上における前記凹部の開口部の周囲を夫々連続して覆うパッド表面層を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の中継端子取付構造。
【請求項6】
前記パッド表面層は、前記凹部の底面、当該凹部の内壁面、及び前記配線基板の表面上における前記凹部の開口部の周囲にメッキ加工を施して得られたメッキ層であることを特徴とする請求項5記載の中継端子取付構造。
【請求項7】
前記凹部の底面に形成されている底面パッド部と、前記凹部の開口部の周囲に形成されているリングパッド部と、を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の中継端子取付構造。
【請求項8】
中継端子取付パッドを備えた配線基板であって、
前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部を有し、
前記中継端子取付パッドは、前記凹部の底面、当該凹部の内壁面、及び前記凹部の開口部の周囲の各々を連続して覆う凹形状のメッキ層からなることを特徴とする配線基板。
【請求項9】
中継端子取付パッドを備えた配線基板であって、
前記配線基板の表面に少なくとも1つの凹部を有し、
前記中継端子取付パッドは、前記凹部の底面に形成されている底面パッドと、前記凹部の開口部の周囲に形成されているリングパッド部と、を有することを特徴とする配線基板。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2012−195343(P2012−195343A)
【公開日】平成24年10月11日(2012.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−56402(P2011−56402)
【出願日】平成23年3月15日(2011.3.15)
【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24年10月11日(2012.10.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年3月15日(2011.3.15)
【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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