JP2008177422A - プリント回路板及び電子機器 - Google Patents

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稔 滝澤
Kazuhiko Nagao
和彦 長尾
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聖和 石崎
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Abstract

【課題】 高密度のプリント回路板においても挿入部品の実装品質を確保する。
【解決手段】 プリント回路板８は、貫通孔部１１を有したプリント配線板１０と、部品
本体２１とこの部品本体２１から突出し貫通孔部１１に挿入してはんだ接続されたリード
部材２２とを有した電子部品２０とを備えている。プリント配線板１０は、部品本体２１
が実装される側であって、貫通孔部１１の周辺に貫通孔部１１とは離隔した金属部材３０
と、少なくとも金属部材の周辺に設けられたソルダーレジスト１３とを有し、電子部品２
０の部品本体２１の一部がソルダーレジスト１３上に実装している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリント回路板に係り、特にリード部材を有した電子部品が実装されたプリ
ント回路板に関する。
例えばコネクタ部品などのリード部材を有した電子部品（挿入部品）をプリント配線板
の貫通孔部に挿入してはんだ接続したプリント回路板がある。このようなプリント回路板
は、はんだ接合のためのリフロー加熱を行う際に電子部品の本体が貫通孔部に塗布された
はんだペーストを押しつぶしてしまう場合がある。この押しつぶしは、場合によりはんだ
ボールを形成する。このはんだボールの存在は、ショート等の不具合を発生させる要因と
なる。
電子部品の本体部がプリント回路板と密着しないようにするために、例えば特許文献１
に示すように、チップ部品をスペーサとして利用すること考えられる。
特開平９−８４３４号公報（５頁、図１参照）
しかしながら、上述した特許文献１を近年の高密度化したプリント回路板に適用した場
合、スペーサとして適切な大きさ及び高さのチップ部品を用意することが難しい場合があ
る。また、仮にリードとチップ部品とが接触してしまうと却って正常な動作が出来ない場
合が生じるなどの不具合が発生することも考えられる。
そこで、本発明は上記問題を解決するためになされたもので、高密度のプリント回路板
においても挿入部品の実装品質を確保することができるプリント回路板を提供することを
目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のプリント回路板は、貫通孔部を有したプリント配
線板と、部品本体とこの部品本体から突出し前記貫通孔部に挿入してはんだ接続されたリ
ード部材とを有した電子部品と、を備えたプリント回路板であって、前記プリント配線板
は、前記部品本体が実装される側であって、前記貫通部の周辺に前記貫通部とは離隔して
設けられた金属部材と、少なくとも前記金属部材の周辺に設けられたソルダーレジストと
を有し、前記電子部品の前記部品本体の一部が前記ソルダーレジスト上に実装しているこ
とを特徴している。
また、本発明の電子機器は、筐体と、前記筐体に収容されたプリント回路板とを備えた
電子機器であって、前記プリント回路板は、貫通孔部を有したプリント配線板と、部品本
体とこの部品本体から突出し前記貫通孔部に挿入してはんだ接続されたリード部材とを有
した電子部品と、を備え前記プリント配線板は、前記部品本体が実装される側であって、
前記貫通部の周辺に前記貫通部とは離隔して設けられた金属部材と、少なくとも前記金属
部材の周辺に設けられたソルダーレジストとを有し、前記電子部品の前記部品本体の一部
が前記ソルダーレジスト上に実装していることを特徴としている。
挿入部品の実装品質を確保することができる。
以下に、図面を参照して、本発明のプリント回路板の実施の形態について、例えば、電
子機器の１つであるポータブルコンピュータに適用した場合を例に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図を示す。図１にお
いて、ポータブルコンピュータ１の本体２には、表示部筐体３がヒンジ機構を介して回動
自在に設けられている。本体２には、ポインティングデバイス４、キーボード５等の操作
部が設けられている。表示部筐体３には例えばＬＣＤ等の表示デバイス６が設けられてい
る。
また本体２には、上記ポインティングデバイス４、キーボード５等の操作部および表示
デバイス６を制御する制御回路を組み込んだプリント回路板（マザーボード）８が設けら
れている。
（プリント回路板の第１の実施の形態）
図２は、図１に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の
第１の実施の形態を示した図である。図２（ａ）は断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ
−Ａ断面を示す。尚、図２（ｂ）は、便宜上部品本体２１の外形も点線で示している。
プリント回路板８は、プリント配線板１０と、電子部品２０とを有する。
プリント配線板１０は、第１の面１０ａと、第２の面１０ｂとを有し、この第１の面１
０ａと第２の面１０ｂとを貫通し、スルーホールとして役割を担う貫通孔部１１を有する
。図２では、貫通孔部１１は１つのみ示しているが、後述する電子部品２０が複数のリー
ドを有している場合は、貫通孔部１１は複数設けられることとなる。また、貫通孔部１１
の縁部にはランド１２が設けられている。
プリント配線板１０は、単層板か多層板の別は問わない。プリント配線板１０は、第１
の面１０ａや第２の面１０ｂ若しくは多層板であれば内層に配線や電極を有していても良
い。
また、第１の面１０ａにはソルダーレジスト１３が塗布されている。このソルダーレジ
スト１３は、後述する金属部材３０よりも外側に塗布されている。
電子部品２０は、例えば直方体の形状を有する部品本体２１と、この部品本体２１から
突出し貫通孔部１１に挿入してはんだ接続されるリード部材２２とを有している。本実施
例における電子部品２０は、図２に示すように１つのリード部材２２を有しているが、電
部品の種類によってはリード部材２２は複数あってもよい。
金属部材３０は、部品本体２１が実装される側である第１の面１０ａ上に設けられる。
金属部材３０は貫通孔部１１の周辺に貫通孔部１１とは離隔して設けられている。金属部
材３０は、ランド１２上にとどまることができなかったはんだを、金属部材３０から外側
に移動しないように停滞させる役割を担う。
金属部材３０は、例えばランド１２と同じ銅などの金属から構成される。金属部材３０
は、ランド１２とソルダーレジスト１３との間に設けられる。具体的には、図２（ｂ）に
示すように、第１の面１０ａ上であって、ランド１２の外側であって、ソルダーレジスト
１３の内側に円環状に形成されている。また、金属部材３０は、貫通孔部１１とは離隔し
た状態で設けられている。本実施の形態では、金属部材３０は、ソルダーレジスト１３よ
りもランド１２側に近い位置に設けられている。尚、ランド１２からあふれたはんだの移
動を停滞できるのであるならば配置位置は必ずしもランド１２に近い位置に限られない。
即ち、金属部材３０の配置位置は、ランド１２とソルダーレジスト１３との中間位置であ
っても良いし、ソルダーレジスト１３側に近い位置であっても良い。
図３は、金属部材３０の形状の変形例を示した図である。図３に示すように、金属部材
３０の形状は円環状には限らない。即ち、ランド１２からあふれたはんだの移動を停滞で
きるのであるならば、図３（ａ）に示したように、略環状ではあるものの、途中が複数に
分割されたような形状であっても良い。また、図３（ｂ）に示すように、８角形等の多角
形の環状であっても良い。
金属部材３０は、ソルダーレジスト１３の厚さよりも薄いことを要する。例えばランド
１２と同じ厚さにするなどである。但し、流動性が高いはんだの場合を考慮してランド１
２の厚さと比較してランド１２より極端に薄い厚さで構成しない方が好ましい。はんだ４
０の流れを金属部材３０でとどめられない場合が生じうるからである。
このように、金属部材３０は、部品本体２１の直下であり、ランド１２とソルダーレジ
スト１３との間に設けられることで、ランド１２からあふれたはんだの移動を停滞させる
役割を果たしている。
図４は、本発明の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図である。図４
では、上述した第１の実施の形態のプリント回路板を例にとり説明している。
まず、図４（ａ）に示すように、ランド１２を備えた貫通孔部１１を有し、ランド１２
とソルダーレジスト１３との間に金属部材３０が設けられたプリント配線板１０を準備す
る（配線板準備工程，ステップＳ１）。尚、金属部材３０は、ランド１２や配線（不図示
）を設ける場合のように化学エッチング等の手法により設けても良い。また、第１の面１
０ａ上に接着剤等で貼り付けて設けても良い。
次に、図４（ｂ）に示すように、貫通孔部１１に、はんだペーストを塗布する（はんだ
塗布工程，ステップＳ２）。このはんだ塗布工程は、はんだを塗布する領域に開口部を有
したメタルマスクをプリント配線板１０上に搭載し、このメタルマスクの上からはんだペ
ースト塗布し、スキージ等の所定の工具を用いてメタルマスク上に塗布されたはんだを均
一に塗り広げる。これにより開口部からはんだが塗布される。
次に、図４（ｃ）に示すように、部品本体２１とリード部材２２とを有した電子部品２
０を、リード部材２２を貫通孔部１１に挿入して実装する（実装工程，ステップＳ３）。
この実装工程は例えばマウンタ等の実装機を用いて実装する。
次に、図４（ｄ）に示すように、電子部品２０を実装したプリント配線板１０を加熱し
てはんだ接合を行う（加熱工程，ステップＳ４）。この加熱工程は例えばリフロー炉を使
用して所定の温度プロファイルの加熱処理を行う。
上述したステップＳ１〜ステップＳ４の工程を経ることにより、部品本体２１がソルダ
ーレジスト１３上に押し付けられて実装される。ここではんだ４０の塗布量が所定量より
も多い場合にははんだ４０が、部品本体２１と第１の面１０ａと押し潰される。そして、
場合によりはんだ４０は、貫通孔部１１及びランド１２上のみでとどまることができず、
ランド１２から外側にこぼれる（あふれてしまう）こともありうる。
図５は、はんだ４０がランド１２からあふれた場合の図である。図５に示すように、プ
リント回路板８は金属部材３０を備えているため、あふれたはんだ４０は、金属部材３０
の部分で停滞する。また、金属部材３０は銅などのはんだとの親和性がある金属部材なの
で、はんだは金属部材３０で停滞したまま固まる。従って、はんだ４０は金属部材３０の
外側であるソルダーレジスト１３までには到達しない。
また、金属部材３０は他の電極や配線とも電気的な接続はしていないため、貫通孔部１
１からあふれたはんだ４０が金属部材３０に付着したとしても、他の電極や配線とショー
トを起こすおそれもない。従って、リード部材２２間が短い高密度のプリント回路板にお
いても挿入部品の実装品質を確保することができる。
（プリント回路板の第２の実施の形態）
図６は、図１に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の
第２の実施の形態を示した図である。図６（ａ）は断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ
−Ａ断面を示す。尚、図６（ｂ）は、便宜上部品本体２１の外形も点線で示している。
図６において、図２の第１の実施の形態と同一部分は同一記号で示し、その説明は省略
する。本実施の形態が、第１の実施の形態と異なる点は、第１の実施の形態における金属
部材３０が複数もけられたプリント回路板８’になっている点である。
即ち、本実施の形態における金属部材は、上述した第１の実施形態のと同様に１の金属
部材（便宜上、「金属部材３０ａ」と言う。）の外側に他の金属部材（便宜上、「金属部
材３０ｂ」と言う。）の２つの金属部材によって構成されている。
金属部材の配置位置は、金属部材３０ａにおいては、図２に示した場合と同様にランド
１２の外側で、かつランド１２の近傍に設けられている。また、金属部材３０ｂの配置位
置は、第１の面１０ａ上において金属部材３０ａよりも外側で、かつソルダーレジスト１
３よりも内側である。図６では、金属部材３０ａに近い側の位置に配置されている。
但し、金属部材３０ａ，３０ｂはあふれたはんだ４０を停滞させることができる位置で
あれば、ランド１２とソルダーレジスト１３の間に配置されている以外には特にこれ以上
の位置の限定は無い。
尚、金属部材３０ａ，３０ｂは、ランド１２や配線（不図示）のように化学エッチング
等の手法により設けても良いし、第１の面１０ａ上に接着剤等で貼り付けて設けても良い
。
また、図６では、金属部材３０ａ及び金属部材３０ｂがともに円環状になっているが、
金属部材３０ａ，３０ｂの形状は円環状には限らない。即ち、ランド１２からあふれたは
んだの移動を停滞させることができるのであるならば、第１の実施の形態で既述した図３
（ａ）に示したように、略円環状ではあるものの、途中が複数に分割されたような形状で
あっても良い。また、図３（ｂ）に示したように、多角形の環状であっても良い。
上述したプリント回路板８’によっても、その製造過程ではんだ４０は、貫通孔部１１
及びランド１２上だけで無く、ランド１２から外側にこぼれることもありうる。
あふれたはんだ４０は、金属部材３０ａの部分で停滞する。また、金属部材３０ａは銅
などのはんだとの親和性がある金属部材なので、はんだは金属部材３０ａで停滞したまま
固まる。
また、本実施の形態では金属部材３０ａの外側に金属部材３０ｂも設けられている。従
って、仮にはんだ４０のあふれた量が金属部材３０ａだけでもとどめることができないほ
どの量である場合、金属部材３０ｂでも更にその流れを停滞させることができる。従って
、はんだ４０は金属部材３０ａ，３０ｂの外側であるソルダーレジスト１３までには到達
しない。
また、金属部材３０は他の電極や配線とも電気的な接続はしていないため、貫通孔部１
１からあふれたはんだ４０が金属部材３０ａ，３０ｂに付着したとしても、他の電極や配
線とショートを起こすおそれもない。従って、リード部材２２間が短い高密度のプリント
回路板においても挿入部品の実装品質を確保することができる。
本発明の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。 図１に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の第１の実施の形態を示した図。 金属部材３０の形状の変形例を示した図。 本発明の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法を示した図。 はんだ４０がランド１２からあふれた場合の図。 図１に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の第２の実施の形態を示した図。
符号の説明
１ ポータブルコンピュータ
２ 本体
３ 表示部筐体
４ ポインティングデバイス
５ キーボード
６ 表示デバイス
８ プリント回路板
１０ プリント配線板
１０ａ 第１の面
１０ｂ 第２の面
１１ 貫通孔部
１２ ランド
１３ ソルダーレジスト
２０ 電子部品
２１ 部品本体
２２ リード部材
３０，３０ａ，３０ｂ，３１，３２ 金属部材
４０ はんだ

Claims (6)

  1. 貫通孔部を有したプリント配線板と、
    部品本体とこの部品本体から突出し前記貫通孔部に挿入してはんだ接続されたリード部
    材とを有した電子部品と、を備えたプリント回路板であって、
    前記プリント配線板は、
    前記部品本体が実装される側であって、前記貫通部の周辺に前記貫通部とは離隔して
    設けられた金属部材と、
    少なくとも前記金属部材の周辺に設けられたソルダーレジストとを有し、
    前記電子部品の前記部品本体の一部が前記ソルダーレジスト上に実装していることを特
    徴とするプリント回路板。
  2. 前記金属部材は円形環状であることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板。
  3. 前記金属部材は多角形の環状であることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板
    。
  4. 前記金属部材の環状は複数に分断され全体として略環状に形成されていることを特徴と
    する請求項２又は請求項３に記載のプリント回路板。
  5. 前記金属部材は、第１の金属部材と、
    この第１の金属部材の外側に設けられた第２の金属部材とを備えたことを特徴とする請
    求項１に記載のプリント回路板。
  6. 筐体と、前記筐体に収容されたプリント回路板とを備えた電子機器であって、
    前記プリント回路板は、
    貫通孔部を有したプリント配線板と、
    部品本体とこの部品本体から突出し前記貫通孔部に挿入してはんだ接続されたリード部
    材とを有した電子部品と、を備え
    前記プリント配線板は、
    前記部品本体が実装される側であって、前記貫通部の周辺に前記貫通部とは離隔して
    設けられた金属部材と、
    少なくとも前記金属部材の周辺に設けられたソルダーレジストとを有し、
    前記電子部品の前記部品本体の一部が前記ソルダーレジスト上に実装していることを特
    徴とする電子機器。
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Cited By (3)

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