JP2002246735A - プリント配線板及びプリント配線板の部品実装方法 - Google Patents

プリント配線板及びプリント配線板の部品実装方法

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JP2002246735A
JP2002246735A JP2001045398A JP2001045398A JP2002246735A JP 2002246735 A JP2002246735 A JP 2002246735A JP 2001045398 A JP2001045398 A JP 2001045398A JP 2001045398 A JP2001045398 A JP 2001045398A JP 2002246735 A JP2002246735 A JP 2002246735A
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JP
Japan
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printed wiring
wiring board
hole
solder
jet
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JP2001045398A
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Hideki Mori
秀樹 森
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Molten Solder (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント配線板において、スルーホールのは
んだ上がり性を向上し、電子部品の確実なはんだ付けを
実現すること。 【解決手段】 スルーホールを有するプリント配線板を
基板搬送コンベアに載せて搬送し、はんだ噴流をスルー
ホールの下側から当てることにより、電子部品をプリン
ト配線板にはんだ付けする部品実装に用いるプリント配
線板において、スルーホールは、はんだ噴流が流れ込む
基板搬送コンベア側の開口部、即ち裏面側開口部よりも
反対側の表面側開口部が基板搬送コンベアの進行方向に
対して後ろに位置するように傾斜しているものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はプリント配線板に
関し、より詳しくはスルーホールのはんだ上がりの改善
に係わる。
【0002】
【従来の技術】電子基板の両面に回路を有するプリント
配線板に電子部品を取り付ける場合、スルーホールと呼
ばれる主に銅箔により形成された導電性の貫通孔に電子
部品のリード線を挿入し、はんだ付けにより貫通孔内部
をはんだで充填し固定する。
【0003】図5は従来のプリント配線板に電子部品を
取り付けた状態を示す断面図である。図において、1は
プリント配線板、2はスルーホールでプリント配線板1
に銅箔部5により形成された貫通孔である。このスルー
ホール2に電子部品6のリード線3が挿入され、はんだ
4によりスルーホール2内部を固定している。スルーホ
ール2は図5に示すように、プリント配線板1に対し垂
直に形成されていた。また、スルーホール2の内壁面は
スリットのようなものはなく通常平滑であった。
【0004】また、図5において、rはスルーホール径
を、Rはランド径を示す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のプリント配線板
1は以上のように構成されているので、プリント配線板
1を自動はんだ付け装置ではんだ付け接合した場合、プ
リント配線板1の裏面からはんだ噴流を当てることで、
はんだ4がスルーホール2内を裏面から表面まで移動す
る「はんだ上がり」現象により、スルーホール2内をは
んだ4で満たし、且つプリント配線板1の表面にはんだ
4が盛り上がるのが理想である。
【0006】しかしながら、上記はんだ上がりがプリン
ト配線板1の表面に盛り上がるように形成されるには、
プリント配線板1の銅箔部5の酸化防止措置やはんだ付
け作業条件の最適化、適正フラックス材料の選定等が必
要であり、これらの条件が適切でないと、図6に示すよ
うにはんだがスルーホール2途中までしか上がらないは
んだ上がり不足を発生することになる。
【0007】はんだ上がりが不十分な場合、電子部品6
を実装したプリント配線板1において、はんだ付け接合
面積不足により、接合部の耐熱疲労特性が低下したり、
高振動下での機械的疲労強度が低下し、部品が脱落する
恐れがあった。
【0008】また、近年の地球環境汚染への配慮から電
子基板へ用いるはんだ材料に有害な鉛成分を含まない無
鉛はんだの適用が急がれている。しかし、現在の無鉛は
んだは従来の鉛を含有したはんだ材料と比較し銅に対す
る濡れ広がり性が劣り、はんだ付け時のスルーホール2
へのはんだ上がりが低下することが分かっている。
【0009】さらに、現在鉛はんだ代替として有望視さ
れている無鉛はんだは一般的に鉛はんだより30℃程度
融点が高いため、表面実装部品のリフローはんだ付けで
は、はんだ4を溶融するために加熱時に基板温度を現状
より上げる必要が生じ、これによりスルーホール2の銅
箔部5の酸化が促進され、後工程での自動噴流はんだ時
のはんだ上がりが低下する恐れがあった。
【0010】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、スルーホールにおけるはんだ
上がり性が向上し、電子部品の確実なはんだ付けを実現
することができるプリント配線板及びプリント配線板の
部品実装方法を提供することを目的とする。
【0011】また、有害な鉛成分を含まない無鉛はんだ
においても良好なはんだ上がりを実現することができる
プリント配線板及びプリント配線板の部品実装方法を提
供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明に係るプリント
配線板は、スルーホールを有するプリント配線板を基板
搬送コンベアに載せて搬送し、はんだ噴流をスルーホー
ルの下側から当てることにより、電子部品をプリント配
線板にはんだ付けする部品実装に用いるプリント配線板
において、スルーホールは、はんだ噴流が流れ込む基板
搬送コンベア側の開口部、即ち裏面側開口部よりも反対
側の表面側開口部が基板搬送コンベアの進行方向に対し
て後ろに位置するように傾斜しているものである。
【0013】また、スルーホールの傾斜角度を、はんだ
噴流の噴流波角度と略同等としたものである。
【0014】また、スルーホール壁面に、はんだ上がり
方向のスリットを設けたものである。
【0015】また、スリットをラジアル方向に放射状に
形成したものである。
【0016】また、スルーホール壁面に、スパイラル状
のスリットを設けたものである。
【0017】また、はんだに無鉛はんだを用いたもので
ある。
【0018】また、スリット深さをスルーホール径以上
ランド径以下としたものである。
【0019】この発明に係るプリント配線板の部品実装
方法は、スルーホールを有するプリント配線板を基板搬
送コンベアに載せて搬送し、はんだ噴流をスルーホール
の基板搬送コンベア側の開口部即ち裏面側開口部に当
て、反対側の表面側開口部が基板搬送コンベアの進行方
向に対して後ろに位置するように傾斜したスルーホール
に流れ込むようにすることにより、電子部品をプリント
配線板にはんだ付けするものである。
【0020】また、はんだ噴流の噴流波角度と略同等に
傾斜したスルーホールにはんだ噴流を当てるものであ
る。
【0021】また、基板搬送コンベアの搬送速度は0.
5〜2.0m/min、搬送角度は3〜5°としたもの
である。
【0022】また、はんだ噴流を無鉛はんだで形成する
ものである。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 実施の形態1.図1,2は実施の形態1を示す図で、図
1はプリント配線板に電子部品を取付けた状態を示す
図、図2は自動はんだ付け装置を示す図である。図にお
いて、プリント配線板1は不織布またはガラス繊維をエ
ポキシ樹脂で含浸した板の両面に電子回路を有し、回路
内の任意の箇所にプリント配線板1を貫通するスルーホ
ール2が銅箔部5により形成されている。上記スルーホ
ール2はプリント配線板1を傾斜して貫通している。こ
の傾斜したスルーホール2に電子部品6のリード線3が
挿入され、はんだ4によりスルーホール2内部を固定し
ている。
【0024】プリント配線板1に電子部品6を取付ける
際のはんだ付け作業は、図2に示す自動はんだ付け装置
で行う。この自動はんだ付け装置は、基板搬送コンベア
8上にプリント配線板1を載せて、図の矢印方向に搬送
する。そして基板搬送コンベア8の下に配置したはんだ
噴流ノズル7から、はんだを上方に向かって送出しては
んだ噴流4aをつくる。このはんだ噴流4aを基板搬送
コンベア8で送られてきたプリント配線板1のスルーホ
ール2に当てることにより、スルーホール2内部へはん
だ噴流4aが流れ込むようにする。
【0025】スルーホール2は、はんだ噴流4aが流れ
込む基板搬送コンベア8側の開口部、即ち裏面側開口部
よりも反対側の表面側開口部が基板搬送コンベア8の進
行方向に対して後ろに位置するように傾斜している。
【0026】そして、スルーホール2の基板搬送コンベ
ア8の載置面に対する傾斜角度θは、はんだ噴流4aの
進行方向側の側面と基板搬送コンベア8の載置面とのな
す角度θ'と等しいか、もしくはθとθ'との差を10°
以内とすることが望ましい。
【0027】また、基板搬送コンベア8の搬送速度は
0.5〜2.0m/minで、基板搬送コンベア8の搬
送角度は、はんだ切れを考慮し3〜5°が望ましい。
【0028】傾斜角度θとθ'との差を10°以内とす
ることにより、スルーホール2内部へのはんだ噴流4a
が流れ込み易くなり、スルーホール2の表面までのはん
だ上がり作用が生じる。
【0029】また、環境対策の面で注目されている無鉛
はんだを適用する場合、従来の鉛を含有したはんだと比
較し濡れ性が低下し、はんだ上がりが低下する傾向にあ
るが、本発明により従来のはんだと同等のはんだ上がり
を実現できる。
【0030】また、はんだ上がりが不十分であった時の
はんだ付けの手直し工程が削減できるためプリント配線
板の歩留り向上、製造コスト低減が実現できる。
【0031】実施の形態2.図3は実施の形態2を示す
図で、プリント配線板に電子部品を実装した状態の平面
図である。図に示すように、スルーホール1に貫通孔と
平行にいくつかの直線スリット9を入れる。この時、直
線スリット9は図に示すとおりスルーホール2を基板表
面から見た時に、放射状になるように形成する。
【0032】直線スリット9のスリット幅は0.1〜
0.3mm程度で、スリット本数は4〜16本程度、そ
のスリット深さはスルーホール径r以上ランド径R未満
とすることが望ましい(スルーホール径r、ランド径R
については、図5で定義した)。
【0033】これにより、はんだ付け時のスルーホール
2内のはんだ4の表面への広がりがスムースになり、ス
ルーホール2表面までのはんだ上がり作用が生じる。
【0034】また、直線スリット9にはんだ4が充填さ
れたとき、はんだ4とスルーホール2の接合面積が増加
して部品接合強度が向上し信頼性が向上する。
【0035】実施の形態3.図4は実施の形態3を示す
図で、プリント配線板の断面図である。図に示すよう
に、スルーホール2の内壁にスパイラル状のスパイラル
溝10を設ける。この時、スパイラル形状は幅方向0.
1〜0.3mm程度、スパイラル本数は4〜16本程
度、またそのスパイラル溝深さはスルーホール径r以上
ランド径R未満とすることが望ましい(スルーホール径
r、ランド径Rについては、図5で定義した)。
【0036】これにより、はんだ付け時のスルーホール
2内のはんだ4の表面への広がりがスムースになり、ス
ルーホール2表面までのはんだ上がり作用が生じる。
【0037】
【発明の効果】この発明に係るプリント配線板は、スル
ーホールをはんだ噴流が流れ込む基板搬送コンベア側の
開口部、即ち裏面側開口部よりも反対側の表面側開口部
が基板搬送コンベアの進行方向に対して後ろに位置する
ように傾斜させることにより、はんだ付け時にスルーホ
ール表面までのはんだ上がりが可能となり、これにより
電子部品の接合信頼性が向上し高品質の製品を供給でき
る。
【0038】また、スルーホールの傾斜角度をはんだ噴
流の噴流波角度と略同等とすることにより、さらにスル
ーホール表面までのはんだ上がり性が向上する。
【0039】また、スルーホール壁面にはんだ上がり方
向のスリットを設けたことにより、はんだ上がり性が向
上する。
【0040】また、スリットをラジアル方向に放射状に
形成したことにより、スルーホール表面への広がりがス
ムースになる。
【0041】また、スルーホール壁面にスパイラル状の
スリットを設けたことにより、スルーホール表面への広
がりがスムースになる。
【0042】また、はんだに無鉛はんだを用いても、良
好なはんだ上がりを実現することができ、無鉛はんだを
適用した基板の品質向上、製造コスト低減ができる。
【0043】また、スリット深さをスルーホール径以上
ランド径以下とすることにより、スルーホール表面への
広がりがスムースになる。
【0044】この発明に係るプリント配線板の部品実装
方法は、はんだ噴流をスルーホールの基板搬送コンベア
側の開口部即ち裏面側開口部に当て、反対側の表面側開
口部が基板搬送コンベアの進行方向に対して後ろに位置
するように傾斜したスルーホールに流れ込むようにする
ことにより、電子部品をプリント配線板にはんだ付けす
るので、はんだ付け時にスルーホール表面までのはんだ
上がりが可能となり、これにより電子部品の接合信頼性
が向上し高品質の製品を供給できる。
【0045】また、はんだ噴流の噴流波角度と略同等に
傾斜したスルーホールにはんだ噴流を当てるので、さら
にスルーホール表面までのはんだ上がり性が向上する。
【0046】また、基板搬送コンベアの搬送速度は0.
5〜2.0m/min、搬送角度は3〜5°としたの
で、はんだ切れがよくなる。
【0047】また、はんだ噴流を無鉛はんだで形成して
も、良好なはんだ上がりを実現することができ、無鉛は
んだを適用した基板の品質向上、製造コスト低減ができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1を示す図で、図1はプリント配
線板に電子部品を取付けた状態を示す図である。
【図2】 実施の形態1を示す図で、自動はんだ付け装
置を示す図である。
【図3】 実施の形態2を示す図で、プリント配線板に
電子部品を実装した状態の平面図である。
【図4】 実施の形態3を示す図で、プリント配線板の
断面図である。
【図5】 従来のプリント配線板に電子部品を取り付け
た状態を示す断面図である。
【図6】 従来のプリント配線板におけるはんだ上がり
不足の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 プリント配線板 、2 スルーホール部、3 電子
部品リード、4 はんだ、5 銅箔回路、6 電子部
品、7 はんだ噴流ノズル、8 基板搬送コンベア。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 1/02 H05K 1/02 C 1/18 1/18 A // B23K 101:42 B23K 101:42 Fターム(参考) 4E080 AA01 AB03 DA01 DB10 5E319 AA02 AA07 AB01 AC01 AC12 AC20 BB01 CC28 CD35 GG03 GG05 5E336 AA02 BB01 BB02 BC04 BC15 CC01 CC51 EE02 GG06 5E338 AA02 BB04 BB13 BB17 BB25 BB75 CC01 CD25 CD33 EE32 EE51 EE53

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スルーホールを有するプリント配線板を
    基板搬送コンベアに載せて搬送し、はんだ噴流を前記ス
    ルーホールの下側から当てることにより、電子部品を前
    記プリント配線板にはんだ付けする部品実装に用いるプ
    リント配線板において、 前記スルーホールは、前記はんだ噴流が流れ込む前記基
    板搬送コンベア側の開口部、即ち裏面側開口部よりも反
    対側の表面側開口部が前記基板搬送コンベアの進行方向
    に対して後ろに位置するように傾斜していることを特徴
    とするプリント配線板。
  2. 【請求項2】 前記スルーホールの傾斜角度を、前記は
    んだ噴流の噴流波角度と略同等としたことを特徴とする
    請求項1記載のプリント配線板。
  3. 【請求項3】 前記スルーホール壁面に、はんだ上がり
    方向のスリットを設けたことを特徴とする請求項1記載
    のプリント配線板。
  4. 【請求項4】 前記スリットをラジアル方向に放射状に
    形成したことを特徴とする請求項3記載のプリント配線
    板。
  5. 【請求項5】 前記スルーホール壁面に、スパイラル状
    のスリットを設けたことを特徴とする請求項1記載のプ
    リント配線板。
  6. 【請求項6】 スリット深さをスルーホール径以上ラン
    ド径以下としたことを特徴とする請求項3又は5記載の
    プリント配線板。
  7. 【請求項7】 前記はんだに無鉛はんだを用いたことを
    特徴とする請求項1記載のプリント配線板。
  8. 【請求項8】 スルーホールを有するプリント配線板を
    基板搬送コンベアに載せて搬送し、はんだ噴流を前記ス
    ルーホールの前記基板搬送コンベア側の開口部即ち裏面
    側開口部に当て、反対側の表面側開口部が前記基板搬送
    コンベアの進行方向に対して後ろに位置するように傾斜
    した前記スルーホールに流れ込むようにすることによ
    り、電子部品を前記プリント配線板にはんだ付けするこ
    とを特徴とするプリント配線板の部品実装方法。
  9. 【請求項9】 前記はんだ噴流の噴流波角度と略同等に
    傾斜した前記スルーホールに前記はんだ噴流を当てるこ
    とを特徴とする請求項8記載のプリント配線板の部品実
    装方法。
  10. 【請求項10】 前記基板搬送コンベアの搬送速度は
    0.5〜2.0m/min、搬送角度は3〜5°とした
    ことを特徴とする請求項8記載のプリント配線板の部品
    実装方法。
  11. 【請求項11】 前記はんだ噴流を無鉛はんだで形成す
    ることを特徴とする請求項8記載のプリント配線板の部
    品実装方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008159296A (ja) * 2006-12-21 2008-07-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 接続端子付き基板及び電池パック
JP5182421B2 (ja) * 2009-06-01 2013-04-17 株式会社村田製作所 基板の製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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