JP2005026316A - プリント基板及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高温多湿環境での耐性を高めることができるプリント基板及び電子機器を余分なコストと時間をかけずに得る。
【解決手段】プリント基板１０は、絶縁基板２の一方の面に電子部品が実装され、他方の面に導電パターンからなる導体層１４が形成され、導体層１４が絶縁性のベタパターンからなるレジスト層１６及び／又はインク層１７によって覆われている。有機ＥＬ表示装置１は、プリント基板１０と、平面構造を備えた筐体１１とを有し、プリント基板１０の導体層１４が絶縁性のベタパターンからなるレジスト層１６及び／又はインク層１７によって覆われた面と、平面構造を備えた筐体１１の平面部２１と、を対向するように配置した。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子機器を構成する電子部品等は、プリント基板に実装される。このようなプリント基板は、ガラスエポシキ材などからなる絶縁基板の一方の面に電子部品が実装され、他方の面に回路の導体パターンからなる導体層が銅箔等にエッチング処理等を施すことによって形成され、上記の電子部品と導体層とが電気的に接続可能となるように、絶縁基板に表面と裏面の導体を挿通させるスルーホールが穿設されている。
【０００３】
さらに、このスルーホールの周縁部には、電気的に接続するためのランドが設けられている。そして、スルーホールの周縁部のランドが露出するようにして、表面の導体層を覆うようにソルダレジスト膜などのレジスト層が設けられている。また、レジスト層の表面にシルクスクリーン印刷によってペースト状のインク等を塗布し記号やマークが印刷される。
【０００４】
例えば、従来技術である特許文献１は、絶縁基板の周縁部近傍に延在する導体パターンの延在部分を覆うソルダレジスト膜の表面に、周縁部に沿うようにシルクスクリーン印刷により保護用マークを印刷するものである。そして、この保護用マークが電子部品等を実装する製造装置の支持部に当接することになって、上記のソルダレジスト膜や導体パターンが傷付くのを防ぐことが示されている。
【０００５】
例えば、従来技術である特許文献２は、音響機器、通信機器等に搭載されるプリント基板であり、外部からの不用電波（ノイズ）の混入を防止するため、表面に導電性のシールド板を貼着したものである。そして、このシールド板を貼着する際に、スルーホール部で撓んでスルーホール内孔の導電層とシールド板が接触しないように、スルーホール部をシルクスクリーン印刷によって形成される非導電性のシンボル層で被覆することが示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−１２５２８８号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】
特開平６−３０２９８７号公報（第１頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来のプリント基板の表面は、スルーホール周縁部のランドを避けるようにして、レジスト層が設けられており、スルーホール及びランドが露出した状態である。このため、従来のプリント基板は、露出したスルーホール及びランドから水が浸入してしまうため、高温多湿環境での耐性が充分とは云えず、表面が酸化して腐食したり、マイグレーション現象により絶縁抵抗値が低下するなどの虞がある。このため、車載用の電子機器に用いた場合などでは、高温多湿環境での耐性を、より一層強くできるプリント基板が求められていた。
このため、プリント基板の表面に保護コート剤を塗布して、露出部分を無くして、高温多湿環境での耐性を強くすることが考えられるが、保護コート剤及び保護コート剤のコーティング工程が必要となるため、余分なコストと時間がかかってしまう。
なお、特許文献２の従来技術では、シールド板及びシールド板の貼着工程が必要であり、不用電波（ノイズ）の混入を特に気にする必要のない電子機器では、余分なコストと時間がかかってしまうものである。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題としては、上述した従来技術において生じている、高温多湿環境での耐性を高めることができるプリント基板及び電子機器を余分なコストと時間をかけずに得ることなどが挙げられる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、請求項１のプリント基板は、絶縁基板の一方の面に電子部品が実装され、他方の面に導電パターンからなる導体層が形成され、前記導体層が絶縁性のベタパターンからなるレジスト層及び／又はインク層によって覆われていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項９の電子機器は、請求項１〜８のいずれかに記載のプリント基板と、平面構造を備えた筐体とを有し、前記プリント基板の導体層が絶縁性のベタパターンからなるレジスト層及び／又はインク層によって覆われた面と、平面構造を備えた前記筐体の平面部と、を対向するように配置してなることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプリント基板の実施の形態を、図１〜図３を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る電子機器を示す平面図である。図２は、本実施の形態に係るプリント基板の拡大平面図であり、図３は、プリント基板に形成されたスルーホール及びその周縁部の断面図である。
【００１２】
図１（ａ）に示す電子機器は、例えば有機ＥＬ表示装置１であり、その筐体１１の表面に表示パネル１２を備えている。
そして、図１（ｂ）に、有機ＥＬ表示装置１の筐体１１を（矢印方向に）開けた状態を示す。この図１（ｂ）に示すように、有機ＥＬ表示装置１の内部には、駆動回路や制御回路等を構成する電子部品が実装されているプリント基板１０を備えている。一方、このように開けられた筐体１１の裏面（表示パネルの反対側）は、その一部略中央部に凸部２１ａが設けられた平面部２１からなる平面構造を有している。さらに、プリント基板１０と筐体１１は、電気配線を備えた接続部１３（フレキシブル配線基板など）により電気的に接続されている。
【００１３】
プリント基板１０は、絶縁基板２の一方の面（図１（ｂ）の裏面）に電子部品が実装され、他方の面（図１（ｂ）の表面）に回路の導電パターンである導体層１４が形成されている。この導体層１４を形成するには、例えば、ガラスエポキシ材などからなる絶縁基板２の表面に銅箔などを接着して銅貼り積層板を構成し、銅面洗浄、表面研磨などの工程を経て銅箔面上に感光レジストを所定のパターンに塗布して焼き付け、現像処理を施す。次に、銅貼り積層板にエッチング処理を施すことによって、不要な銅箔部分を溶解除去して、例えば図２の拡大平面図に示すような導電パターンの導体層１４が形成される。
【００１４】
また、プリント基板１０には、表面と裏面の導体層を挿通させるスルーホール１５がドリルなどにより穿設されて、このスルーホール１５の周縁にはスルーホール１５の導通性を確保するために導体層のランド１４ａが形成される。
【００１５】
そして、図３に示すように、このスルーホール１５は、表面と裏面の導体を電気的に接続するために、その内孔壁１５ａをＰｂなどによって触媒化し、無電解銅メッキで導体化することにより、プリント基板１０両面のランド１４ａと導通するように構成される。
【００１６】
さらに、ランド１４ａを除き、絶縁基板面と導体層１４とを覆うように、絶縁被覆材からなるレジスト層１６が形成される。さらに、このレジスト層１６の表面には、シルクスクリーン印刷によって絶縁性のインク層１７（図１（ｂ）の斜線部）のベタパターンが形成される。
【００１７】
このように、本実施の形態に係るプリント基板１０は、一方の面にのみ電子部品が実装されており、他方の電子部品が実装されていない面に、シルクスクリーン印刷法で形成された絶縁性のインク層１７をベタパターンとして備えたものである。このベタパターンは、プリント基板１０の表面をシルクスクリーン印刷法でベタ印刷することによって形成されたものであり、少なくともランド１４ａを全て覆うように形成されている。これにより、レジスト層１６により覆われていないランド１４ａが覆われるので、導体層１４が全て露出しないようにできるものである（図３参照）。
【００１８】
よって、本実施の形態に係るプリント基板１０は、絶縁性の水分を通さない（又は通しにくい）材質のインク層１７が電子部品が実装されていない面の導体層１４を覆うように形成されるので、高温多湿環境での耐性をより一層強くすることができる。
【００１９】
また、インク層１７は、通常、記号やマーク等を形成するためのペースト状のインク等（絶縁性のもの）を用いて形成できる。すなわち、電子部品が実装されている面に記号やマークを形成する工程と同一の工程によって、同一の材料を用いて形成することができる。よって、従来のプリント基板の製造工程に新たな工程を追加せずにインク層１７を設けることができ、プリント基板１０のコストアップを抑えることが可能になる。
【００２０】
上記のインク層１７は、プリント基板１０の表面に、記号やマーク等を印刷するシルクスクリーン印刷工程を利用して形成するだけで、インクをスルーホール１５の内部に流入させて充填する必要はなく、また、スルーホール１５の開口を完全に塞ぐ必要もなく、図３に示すように、ランド１４ａを覆うように形成されていればよいものである。
このように、スルーホール１５をインク層１７で完全に塞がなくても、さらに電子部品が取り付けられている面に存在する導体部分も露出させたままにしてもプリント基板１０が水分で侵食されることを十分に遅らせることが可能である。このことは、後述する実施例の高温多湿試験で比較した結果で明らかである。
なお、口径が小さいスルーホール１５の場合や塗布するインクの量が比較的多い場合などでは、その開口が完全に塞がれるスルーホール１５があってもよい。
【００２１】
さらに、上記のようにインク層１７で導体層１４を非露出状態に保つことにより、耐静電気の効果を得ることもできる。これにより、プリント基板１０を有機ＥＬ表示装置１等へマウントする工程などにおいて、導体層１４の損傷を抑えることも可能である。
【００２２】
図１（ｂ）に示す有機ＥＬ表示装置１の筐体１１を閉じると、プリント基板１０の絶縁シート２０に筐体１１の凸部２１ａが接触し、プリント基板１０と筐体１１とが一体化する。また、プリント基板１０の両端に設けられたクッション部１９ａ，１９ｂで筐体１１の平面部２１が支えられる。このため、プリント基板１０と筐体１１の間に隙間が形成される。この隙間は、例えば、プリント基板の厚さ以下である。
【００２３】
最近の電子機器（特に、情報機器に用いられる電子機器等）では、筐体の薄型化が要求されているため、上記のように隙間を狭くする場合が多いが、隙間が狭くなる程、構造上水分が滞留しやすいので、インク層１７でプリント基板１０表面の導体層１４を覆う（少なくともランド１４ａを全て覆う）本実施の形態の構造は、薄型の電子機器の防水性を高めるのに効果的である。
【００２４】
また、特に車載用の電子機器などでは、その使用環境として、高温多湿の悪条件下で使用することが多いので、本実施の形態のプリント基板１０及び有機ＥＬ表示装置１は好適である。
【００２５】
また、本実施の形態のプリント基板１０を使用すれば、有機ＥＬ表示装置１の運搬時や製造現場において、「こすれ」などに対して表面が損傷し難くでき、さらに導体層１４を非露出状態に保ち、耐静電気の効果を得ることができ、加えてマウント工程において、導体層１４の損傷を抑えることも可能である。
【００２６】
（実施例）
本実施の形態のプリント基板を用いた有機ＥＬパネル装置の実施例と、インク層のベタパターンを設けなかった比較例とを高温多湿試験で比較した結果を以下に述べる。
比較例の有機ＥＬパネル装置は、プリント基板の表面にインク層のベタパターンのシルクスクリーン印刷を行わなかったこと以外は、図１に示したものと同様の構造である。この比較例の有機ＥＬパネル装置は、筐体を閉じて、平面部とプリント基板とを対向させた状態とし、表示パネルを側面に向けるようにして試験炉内に同じものを２台設置した。炉内環境は、温度８５℃、湿度８５％に設定した。そして、有機ＥＬパネル装置に通電し、表示パネルを全点灯状態とし、この全点灯状態を１０００時間継続した。
【００２７】
実施例の有機ＥＬパネル装置は、プリント基板の表面にインク層のベタパターンのシルクスクリーン印刷を行って、インク層を設けたものであり、図１に示した構造である。この実施例の有機ＥＬパネル装置は、筐体を閉じて、平面部とプリント基板とを対向させた状態とし、表示パネルを側面に向けるようにして試験炉内に同じものを３台設置した。炉内環境を温度８５℃、湿度８５％に設定した。そして、有機ＥＬパネル装置に通電し、表示パネルを全点灯状態とし、この全点灯状態を１０００時間継続した。
【００２８】
以上の試験の結果、比較例の有機ＥＬパネル装置は、試験を行った２台とも３００時間試験を行った段階で、図４のプリント基板の拡大平面図に示すように、プリント基板３０の表面のスルーホールが密集した部分のスルーホール周縁に変色部３１が発生した。これは、プリント基板と筐体の平面部との間の隙間に水分が滞留し、腐食あるいはマイグレーション現象により、スルーホール周縁部（特に、スルーホールが密集した部分に発生し易い）が電気的にショートしたためと考えられる。そして、電気特性試験を行ったところスルーホールの導通不良が発生した。
【００２９】
一方、実施例の有機ＥＬパネル装置は、試験を行ったのは比較例よりも１台多い３台であったが、この３台全て１０００時間経過した後でもプリント基板１０の表面に変色部は発生せず（図５の拡大平面図参照）、電気特性試験を行っても試験前と変化が見られず良好な特性を示した。
【００３０】
なお、前述の実施の形態では、導体層が１層の例を挙げて説明したが、本発明のプリント基板は、さらなる導体層が内部に設けられて２層以上の導体層を有する所謂多層プリント基板であってもよい。
【００３１】
また、インク層をベタパターンとする代わりに、レジスト層をベタパターンとしてもよく、さらに、インク層及びレジスト層の両方の層をベタパターンとしてもよい。
【００３２】
また、電子機器は、必ずしも有機ＥＬ表示装置でなくてもよく、本実施の形態のプリント基板を使用したものであれば、例えば、自動車の電子制御部分やカーステレオなど、他の電子機器でもよい。
【００３３】
以上のように、本実施の形態に係るプリント基板１０は、絶縁基板２の一方の面に電子部品が実装され、他方の面に導電パターンからなる導体層１４が形成され、導体層１４が絶縁性のベタパターンからなるレジスト層１６及び／又はインク層１７によって覆われているので、高温多湿環境下においても耐性を高めることができるプリント基板を余分なコストと時間をかけずに得ることができる。
【００３４】
また、本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１は、プリント基板１０と、平面構造を備えた筐体１１とを有し、プリント基板１０の導体層１４が絶縁性のベタパターンからなるレジスト層１６及び／又はインク層１７によって覆われた面と、平面構造を備えた筐体１１の平面部２１と、を対向するように配置したので、高温多湿環境下においても耐性を高めることができる電子機器を余分なコストと時間をかけずに得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電子機器を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るプリント基板の拡大平面図であり、
【図３】本発明の実施の形態に係るプリント基板に形成されたスルーホール及びその周縁部の断面図である。
【図４】高温多湿試験を行った後の比較例のプリント基板の拡大平面図である。
【図５】高温多湿試験を行った後の実施例のプリント基板の拡大平面図である。
【符号の説明】
１ 電子機器
２ 絶縁基板
１０ プリント基板
１１ 筐体
１４ 導体層
１４ａ ランド
１５ スルーホール
１６ レジスト層
１７ インク層
２１ 平面部
２１ａ 凸部

Claims (13)

1. 絶縁基板の一方の面に電子部品が実装され、他方の面に導電パターンからなる導体層が形成され、前記導体層が絶縁性のベタパターンからなるレジスト層及び／又はインク層によって覆われていることを特徴とするプリント基板。
2. 表裏の導体層が挿通接続されるスルーホールが穿設され、該スルーホールの周縁にランドが形成され、前記ベタパターンは少なくとも該ランドを覆うように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
3. 前記インク層は、シルクスクリーン印刷によって形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリント基板。
4. 電子部品が実装される面に記号等を印刷する工程と同一の工程において、前記インク層が形成されてなること特徴とする請求項３に記載のプリント基板。
5. 電子部品が実装される面に印刷された記号等と同一の材料によって、前記インク層が形成されてなること特徴とする請求項４に記載のプリント基板。
6. 電子部品が実装される面にレジスト膜を塗布する工程と同一の工程において、前記レジスト層が形成されてなること特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリント基板。
7. 電子部品が実装される面に塗布するレジスト膜と同一の材料によって、前記レジスト層が形成されてなること特徴とする請求項６に記載のプリント基板。
8. ２層以上の導体層を有することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のプリント基板。
9. 前記請求項１〜８のいずれかに記載のプリント基板と、平面構造を備えた筐体とを有し、
   前記プリント基板の導体層が絶縁性のベタパターンからなるレジスト層及び／又はインク層によって覆われた面と、平面構造を備えた前記筐体の平面部と、を対向するように配置してなることを特徴とする電子機器。
10. 前記平面構造の一部に凸部を備え、
    前記プリント基板の導体層が絶縁性のベタパターンからなるレジスト層及び／又はインク層によって覆われた面と、前記筐体の凸部とが絶縁シートを介して圧着されてなることを特徴とする電子機器。
11. 前記圧着された箇所以外に形成された間隙が、前記プリント基板の厚さ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の電子機器。
12. 前記電子機器が、有機ＥＬ表示装置であることを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれかに記載の電子機器。
13. 前記電子機器が、車載用の装置であることを特徴とする請求項９〜請求項１２のいずれかに記載の電子機器。

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