JP2008288356A

JP2008288356A - プリント基板およびモジュール構造体

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Publication number: JP2008288356A
Application number: JP2007131269A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Shio; 雅幸塩
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2007-05-17
Filing date: 2007-05-17
Publication date: 2008-11-27

Abstract

【課題】フローはんだ工法によってはんだをスルーホールに充填しても、２５０μｍを超える高さのはんだ突起が形成されることがないプリント基板を提供する。
【解決手段】積層基材２０、５０に、スルーホール３を穿設するとともに、スルーホールを露出させる開口を有する絶縁保護膜４２、６２を積層基材の裏面に形成して、積層基材の露出面に金属メッキ２４、２５を施すことにより積層基材の裏面における絶縁保護膜の開口に第２のランド２４ｂ、２５ｂを形成したプリント基板１、５とした。スルーホールを半径Ｒ≦０．７５ｍｍの横断面円形状に形成するとともに、上記第２のランドをπ（０．６Ｒ＋０．０９）ｍｍ²以下の環状に形成した。または、スルーホールを０．７５ｍｍ＜半径Ｒ≦１．０ｍｍの横断面円形状に形成するとともに、上記第２のランドをπ（０．２Ｒ＋０．０１）ｍｍ²以下の環状に形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品をフローはんだ工法によって実装するのに適したプリント基板およびこのプリント基板に電子部品を実装したモジュール構造体に関するものである。

従来、上記プリント基板に表面実装型の電子部品（ＳＭＤ）等を実装する際には、プリント基板に塗布されているはんだペースト上に、電子部品の電極部を載置して、プリント基板を温風や赤外線によって加熱することにより、電極部をはんだ付けするリフローはんだの手法が多く用いられていた。

しかしながら、近年、ポリカーボネート製レンズ付きのＬＥＤなど表面実装型の電子部品にも耐熱性の低いものが多く出現しており、上述のリフローはんだ工法では、電子部品も温風や赤外線によって２５０℃〜２６０℃に加熱されてしまうため、このような耐熱性の低い表面実装型の電子部品の実装に適さないという問題があった。

これに対して、このような耐熱性の低い表面実装型の電子部品を上記プリント基板に実装するのに適した手法としては、特許文献１に示すように、プリント基板にスルーホールを穿設して、このスルーホールにはんだを充填することにより、電子部品の電極部をはんだ付けするフローはんだ工法が知られている。

このフローはんだに供するプリント基板９としては、例えば、図８（ａ）に示すように、板状の絶縁基板１０と、この絶縁基板１０の電子部品が載置される表面側に形成された第１の導電層９１と、絶縁基板１０の裏面側に形成される第２の導電層９２とを有する積層基材９０に、２つのスルーホール９３が穿設されているものを用いることができる。

これら第１、２の導電層９１、９２には、エッチング工法によって配線パターン（図示を略す）が形成されており、この導電層９１、９２による配線パターンが絶縁基板１０の両面に形成された上記積層基材９０には、表面に上記スルーホール９３を露出させる開口を有する第１の絶縁保護膜９５が形成されている。それとともに、積層基材９０の裏面には、スルーホール９３間の面中央部に絶縁保護膜９６ａが形成されている。

そして、これら第１の導電層９１及び第２の導電層９２によって覆われていない積層基材９０の露出面に、すなわち、積層基材９０の裏面からスルーホール９３を通じて積層基材９０の表面に至る積層基材９０の露出面に、銅メッキ９４が施されることにより、プリント基板９は、積層基材９０の表面における第１の絶縁保護膜９５の開口に第１のランド９４ａが形成されている。また、積層基材９０の裏面外周部には、銅メッキ９４上に絶縁保護膜９６ｂが下部表面を絶縁保護膜９６ａと水平に位置させるようにして形成されている。これによって、プリント基板９は、これら絶縁保護膜９６ａおよび９６ｂによって、上記スルーホール９３を露出させる開口を有する第２の絶縁保護膜９６が形成されるとともに、裏面が平に形成されており、この第２の絶縁保護膜９６の開口に銅メッキ９４によって形成された第２のランド９４ｂを有している。

これにより、プリント基板９は、フローはんだ工法によって電子部品を実装する際、電子部品Ｍの電極部８１が第１のランド９４ａ上に位置した状態で、本体８０が絶縁保護膜９５上に接着剤９７によって仮固定された後、スルーホール９３にはんだが充填される。その際、図８（ｂ）に示すように、プリント基板９の裏面側を図中矢印で示す面方向に流動する溶融はんだに接触させる。すると、溶融はんだは、スルーホール９３内をプリント基板９の表面側に向けて上昇して、図８（ｃ）に示すように、第１のランド９４ａ上の電子部品Ｍの電極部８１まで濡れ上がり、その後、冷却固化される。これによって、プリント基板９は、電極８１が第１のランド９４ａ上に固定されて、電子部品Ｍと電気的に接続される。

このようにして、フローはんだ工法によってプリント基板９に電子部品Ｍを実装する場合には、リフロー工法のように電子部品Ｍが温風や赤外線によって加熱されないことから、耐熱性の低い表面実装型の電子部品Ｍであっても実装することができる。

一方、近年における様々な製品の開発に伴って、電子部品Ｍが実装されたプリント基板９の発熱量が著しく大きくなってきていることから、プリント基板は、放熱効果を高めるために図８（ｄ）に示すように、その裏面に放熱シート８０が貼設されることがある。

しかしながら、上述のフローはんだ工法においては、一部はんだがプリント基板９の裏面の第２のランド９４ｂの表面からはみ出した状態で冷却固化されることにより、プリント基板９の裏面にはんだ突起８８が形成されてしまうことがある。それにも拘わらず、はんだ突起８８が組立構造上さして問題とならないことから、上記プリント基板９は、はんだ突起８８を低くするための工夫が何等されることなく、そのまま使用されてきている。加えて、上記プリント基板９は、はんだ突起８８の高さよりも、フローはんだ工法によるはんだの上昇効率が重要視されて、スルーホール９３の径が大きく形成されるとともに、第２の絶縁保護膜９６がスルーホール９３を露出させる大きい開口を有して形成されることにより、第２ランド９４ｂが大きく形成されており、これら大口径のスルーホール９３および大面積の第２ランド９４ｂがはんだ突起８８の大型化を助長させていた。

これによって、はんだ突起８８が第２ランド９４ｂの表面から２５０μｍを超える高さに形成されたプリント基板９は、第２の絶縁保護膜９６によっても、はんだ突起８８の高さを吸収することができず、第２の絶縁保護膜９６と上記放熱シート８０との間で隙間９８が発生し、そのために放熱効果が低下してしまう問題があった。

また、この放熱シート８０を貼設させたプリント基板９は、はんだ突起８８が存在すると、放熱シート８０が波打ってしまうことから、放熱シート８０の下部表面に凹凸が形成されて、金属板等の他の部品に固定して製品の組立を行う際に、この凹凸が製品の組立の妨げになってしまうとの問題があった。

特開昭５２−１００１７５号公報

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、フローはんだ工法によってはんだをスルーホールに充填しても、２５０μｍを超える高さのはんだ突起が形成されることがないプリント基板を提供することを課題とするものである。

すなわち、請求項１に記載の発明は、板状に形成された絶縁基板及びこの絶縁基板の電子部品が載置される表面側に形成された第１の導電層並びに上記絶縁基板の裏面側に形成された第２の導電層を有する積層基材に、フローはんだ用のスルーホールが穿設されるとともに、このフローはんだ用のスルーホールを露出させる開口を有する絶縁保護膜が上記積層基材の裏面に形成されて、この積層基材の裏面における絶縁保護膜の開口から上記スルーホールを通じて上記積層基材の表面に至る上記積層基材の露出面に金属メッキが施されることにより上記積層基材の表面に第１のランドおよび上記積層基材の裏面における上記絶縁保護膜の開口に第２のランドがそれぞれ形成されているプリント基板であって、上記スルーホールの半径をＲとした場合に、上記スルーホールは、Ｒ≦０．７５ｍｍの横断面円形状に形成されるとともに、上記第２のランドは、上記絶縁保護膜におけるこのスルーホールを露出させる開口がπ（Ｒ＋０．３）²ｍｍ²以下の大きさに形成されることにより、π（０．６Ｒ＋０．０９）ｍｍ²以下の環状に形成されていることを特徴としている。

ここで、スルーホールを露出させる開口を有する絶縁保護膜とは、少なくともスルーホールと同一或いはスルーホールよりも大きい外形の開口を有する絶縁保護膜を意味しており、上記積層基材の裏面における上記絶縁保護膜の開口に第２のランドが形成されていることから、上記絶縁保護膜の開口は、第２のランドを形成すべく、その外形がスルーホールよりも大きく形成されていることを意味している。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプリント基板において、上記第２のランドの内径が２Ｒｍｍであって、かつ外径が（２Ｒ＋０．６）ｍｍ以下の円環状に形成されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明に係るプリント基板は、板状に形成された絶縁基板及びこの絶縁基板の電子部品が載置される表面側に形成された第１の導電層並びに上記絶縁基板の裏面側に形成された第２の導電層を有する積層基材に、フローはんだ用のスルーホールが穿設されるとともに、このフローはんだ用のスルーホールを露出させる開口を有する絶縁保護膜が上記積層基材の裏面に形成されて、この積層基材の裏面における絶縁保護膜の開口から上記スルーホールを通じて上記積層基材の表面に至る上記積層基材の露出面に金属メッキが施されることにより上記積層基材の表面に第１のランドおよび上記積層基材の裏面における上記絶縁保護膜の開口に第２のランドがそれぞれ形成されているプリント基板であって、上記スルーホールの半径をＲとした場合に、上記スルーホールは、０．７５ｍｍ＜Ｒ≦１．０ｍｍの横断面円形状に形成されるとともに、上記第２のランドは、上記絶縁保護膜におけるこのスルーホールを露出させる開口がπ（Ｒ＋０．１）²ｍｍ²以下の大きさに形成されることにより、π（０．２Ｒ＋０．０１）ｍｍ²以下の環状に形成されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のプリント基板において、上記第２のランドは、内径が２Ｒｍｍであって、かつ外径が（２Ｒ＋０．２）ｍｍ以下の円環状に形成されていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のプリント基板において、上記スルーホールは、プリント基板に実装される電子部品の電極部１個に対して、複数穿設されていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか一項に記載のプリント基板に表面実装型の電子部品が実装されたモジュール構造体であって、上記スルーホールにはんだを充填して、上記電子部品の電極部を上記第１の導電層および／または上記第２の導電層に電気的に接続することにより、上記電子部品が実装されたことを特徴としている。

請求項１または２に記載の発明によれば、スルーホールの半径をＲとした場合に、スルーホールをＲ≦０．７５ｍｍの横断面円形状に形成した際には、このスルーホールを露出させる開口をπ（Ｒ＋０．３）²ｍｍ²以下の大きさに形成することにより、第２のランドをπ（０．６Ｒ＋０．０９）ｍｍ²以下の環状に形成したため、
フローはんだ工法によってプリント基板の裏面に溶融はんだを接触させることによりスルーホールにはんだを充填させた際にも、プリント基板の裏面に２５０μｍを超える高さのはんだ突起が形成されることを防止できる。

このため、請求項２に記載の発明のように、第２のランドを内径が２Ｒｍｍであって、かつ外径が（２Ｒ＋０．６）ｍｍ以下の円環状に形成したプリント基板を好適に用いることができる。

また、請求項３または４に記載の発明によれば、スルーホールの半径をＲとした場合に、このスルーホールを０．７５ｍｍ＜Ｒ≦１．０ｍｍの横断面円形状に形成した際には、このスルーホールを露出させる開口をπ（Ｒ＋０．１）²ｍｍ²以下の大きさに形成することにより、第２のランドをπ（０．２Ｒ＋０．０１）ｍｍ²以下の環状に形成したため、フローはんだ工法によってプリント基板の裏面に溶融はんだを接触させることによりスルーホールにはんだを充填させた際にも、プリント基板の裏面に２５０μｍを超える高さのはんだ突起が形成されることを防止できる。

このため、請求項４に記載の発明のように、第２のランドを内径が２Ｒｍｍであって、かつ外径が（２Ｒ＋０．２）ｍｍ以下の円環状に形成したプリント基板を好適に用いることができる。

さらに、請求項５に記載の発明によれば、複数のスルーホールを穿設することによって、各スルーホールや第２のランドを小さく形成した場合にも、電極部をはんだ付けするための充分なはんだ量を確保することができる。このため、はんだ突起の形成を抑制しつつ充分なはんだ量を確保することができる。

また、上述のプリント基板は、請求項６に記載の発明のように表面実装型の電子部品を実装することができ、特に、ポリカーボネート製レンズ付きのＬＥＤ等の耐熱性の低い表面実装型の電子部品であっても実装することができ、かつこの電子部品を実装したモジュール構造体として好適に用いることができる。

以下、本発明に係るプリント基板の２つの実施形態および各プリント基板に電子部品を実装する方法ならびに各プリント基板に電子部品が実装されたモジュール構造体について、説明する。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態のプリント基板およびこのプリント基板に電子部品を実装する方法ならびにこのプリント基板に電子部品が実装されたモジュール構造体について、図１を用いて説明する。図１は、プリント基板の概略模式図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が断面図、（ｃ）が底面図である。

本実施形態のプリント基板１は、矩形板状の絶縁基板１０の電子部品が載置される表面側に第１の配線パターン（第１の導電層）２１が形成されるとともに、絶縁基板１０の裏面側に第２の配線パターン（第２の導電層）２２が形成された積層基材２０を有しており、積層基材２０に半径１．０ｍｍ以下の横断面円形状のフローはんだ用のスルーホール３が穿設されている。

このようにスルーホール３の半径を１．０ｍｍ以下としたのは、スルーホール３が大きくなるに連れて、後述するように電子部品を実装する際に形成されてしまうはんだ突起８８が大きくなってしまうことから、このはんだ突起８８が２５０μｍを超える高さに形成されることを防止するためである。

上記第１の配線パターン２１および上記第２の配線パターン２２は、絶縁基板１０に全面的に固着された銅箔にエッチングによってパターンを形成することにより構成されている。

さらに、プリント基板１は、この第１の配線パターン２１の外周部上に、直接、第１の絶縁保護膜４１が矩形環状に形成されることにより、第１の絶縁保護膜４１が積層基材２０の表面にスルーホール３を露出させる矩形状の開口を有して形成されている。他方、第２の配線パターン２２の外周縁外方における絶縁基板１０の裏面上に、直接かつ全面的に、第２の絶縁保護膜４２が形成されることにより、第２の絶縁保護膜４２が積層基材２０の裏面にスルーホール３を露出させる円状の開口を有して形成されている。

これら絶縁保護膜４１、４２としては、カバーフィルムやソルダーレジストが用いられており、カバーフィルムが第１の配線パターン２１や絶縁基板１０に固着され、またはソルダーレジストが第１の配線パターン２１や絶縁基板１０に塗布されることにより形成されている。また、これら絶縁保護膜４１、４２に形成されている上記開口は、スルーホール３よりも大きく形成されている。

さらに、プリント基板１は、これら絶縁保護膜４１、４２によって覆われていない積層基材２０の露出面に、すなわち、積層基材２０の裏面における絶縁保護膜４２の開口からスルーホール３を通じて積層基材２０の表面における絶縁保護膜４１の開口に至る積層基材２０の露出面に、銅メッキ（金属メッキ）２４が形成されている。これにより、プリント基板１は、積層基材２０の表面における第１の絶縁保護膜４１の開口に銅メッキ２４による第１のランド２４ａが形成されるとともに、積層基材２０の裏面における第２の絶縁保護膜４２の開口に銅メッキ２４による第２のランド２４ｂが形成されている。
換言すると、第１の絶縁保護膜４１によって第１のランド２４ａがパターニングされ、第２の絶縁保護膜４２によって第２のランド２４ｂがパターニングされている。

この第２のランド２４ｂは、スルーホール３の半径をＲとした場合、Ｒ≦０．７５ｍｍの際には、第２の絶縁保護膜４２におけるスルーホールを露出させる開口が
π（Ｒ＋０．３）²ｍｍ²以下の大きさに形成されることにより、π（０．６Ｒ＋０．０９）ｍｍ²以下の環状に形成されている。また、０．７５ｍｍ＜Ｒ≦１．０ｍｍの際には、第２の絶縁保護膜４２におけるスルーホールを露出される開口がπ（Ｒ＋０．１）²ｍｍ²以下の大きさに形成されて、π（０．２Ｒ＋０．０１）ｍｍ²以下の環状に形成されている。
すなわち、この第２のランド２４ｂは、Ｒ≦０．７５ｍｍの場合には、内径が２Ｒｍｍであって、かつ外径が（２Ｒ＋０．６）ｍｍ以下の円環状に形成されるとともに、０．７５ｍｍ＜Ｒ≦１．０ｍｍの場合には、内径が２Ｒｍｍであって、かつ外径が（２Ｒ＋０．２）ｍｍ以下の円環状に形成されている。

これは、第２のランド２４ｂが上述の上限以下の大きさに形成されることによって、フローはんだ工法によってプリント基板１の第２の配線パターン２２が形成された裏面側を溶融はんだに浸漬させて、スルーホール３にはんだを濡れ上がらせても、第２のランド２４ｂの表面から下方に突出するはんだ突起が２５０μｍを超える高さに形成されないためである。

次いで、上述の第１実施形態のプリント基板１に電子部品を実装する方法およびこのプリント基板１に電子部品が実装されたモジュール構造体について、説明する。

まず、プリント基板１の第１のランド２４ａ上に、電子部品の電極部８１が位置した状態で、電子部品をプリント基板１に仮固定する。
次いで、電子部品が仮固定されたプリント基板１を、裏面側を下に向けた状態で溶融はんだが充填されているフローはんだ付け装置に導入する。

すると、溶融はんだがプリント基板１の裏面側からスルーホール３内を上昇して、プリント基板１の表面の電子部品の電極部８１上にまで濡れ上がった状態で、冷却固化される。これによって、電子部品は、電極部８１がプリント基板１の第１のランド２４ａに固着されるとともに、プリント基板１の配線パターン２１、２２に電気的に接続されて、モジュール構造体となった状態で、フローはんだ付け装置から搬出される。

このモジュール構造体は、図２に示すように、上述のプリント基板１の第１のランド２４ａに電子部品の電極部８１が固着されており、この電極部８１を固着しているはんだによるはんだ突起８８の高さが２５０μｍ以下に抑えられている。

［第２実施形態］
次いで、第２実施形態のプリント基板について、図３を用いて説明する。図３は、プリント基板の概略模式図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が断面図、（ｃ）が底面図である。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を用いることにより、説明を省略する。

本実施形態のプリント基板５は、矩形板状の絶縁基板１０の電子部品が載置される表面側に第１の配線パターン（第１の導電層）５１が形成されるとともに、絶縁基板１０の裏面側に第２の配線パターン（第２の導電層）５２が形成された積層基材５０を有している。そして、この矩形状の積層基材５０に半径１．０ｍｍ以下の横断面円形状のフローはんだ用のスルーホール３が複数（本実施形態においては４つ）穿設されている。これらスルーホール３は、各々が電子部品の電極部８１の載置面に、当該載置面の中心に対して点対称となるように形成されており、第１の実施形態と同様の大きさの口径を有している。

各スルーホール３は、それぞれ異なる口径を有して形成されてもよいが、好ましくは同一口径を有して形成されている。これは、一部のスルーホール３の口径が大きく形成されると、そのスルーホール３のみはんだ突起８８の高さが大きくなってしまうためである。従って、各スルーホール３は、はんだ突起８８の高さを全体的に小さくするために同等の口径を有することが好ましい。

また、第１の配線パターン５１上の外周部上に、直接、第１の絶縁保護膜６１が矩形環状に形成されることにより、第１の絶縁保護膜６１が積層基材５０の表面にスルーホール３を露出させる矩形状の開口を有して形成されている。
他方、第２の配線パターン５２上に、直接、スルーホール３の周囲を除くようにして、第２の絶縁保護膜６２が形成されていることにより、積層基材５０の裏面に、スルーホール３を露出させる円状の開口を有して形成されている。

これら絶縁保護膜６１、６２は、絶縁保護膜４１、４２と同様に、カバーフィルムやソルダーレジストによって形成されており、スルーホール３を露出させる上記開口がスルーホール３よりも大きく形成されている。
また、プリント基板５は、これら絶縁保護膜６１、６２によって覆われていない積層基材５０の露出面に、すなわち、積層基材５０の裏面からスルーホール３を通じて積層基材５０の表面に至る積層基材５０の露出面に、銅メッキ（金属メッキ）２５が形成されている。これにより、プリント基板５は、積層基材５０の表面に銅メッキ２５による第１のランド２５ａが形成されるとともに、積層基材５０の裏面に銅メッキ２５による第２のランド２５ｂが形成されている。

この第２のランド２５ｂは、スルーホール３の半径をＲとした場合、Ｒ≦０．７５ｍｍの際には、第２の絶縁保護膜６２におけるこのスルーホール３を露出させる開口がπ（Ｒ＋０．３）²ｍｍ²以下の大きさに形成されることにより、π（０．６Ｒ＋０．０９）ｍｍ²以下の環状に形成されている。また、０．７５ｍｍ＜Ｒ≦１．０ｍｍの際には、第２の絶縁保護膜６２におけるこのスルーホール３を露出させる開口がπ（Ｒ＋０．１）²ｍｍ²以下の大きさに形成されることにより、π（０．２Ｒ＋０．０１）ｍｍ²以下の環状に形成されている。
すなわち、この第２のランド２５ｂは、第１実施形態と同様に、Ｒ≦０．７５ｍｍの場合には、内径が２Ｒｍｍであって、かつ外径が（２Ｒ＋０．６）ｍｍ以下の円環状に形成されるとともに、０．７５ｍｍ＜Ｒ≦１．０ｍｍの場合には、内径が２Ｒｍｍであって、かつ外径が（２Ｒ＋０．２）ｍｍ以下の円環状に形成されている。

これは、第２のランド２５ｂが上述の上限以下の大きさに形成されることによって、第１の実施の形態の第２のランド２４ｂと同様に、はんだ突起が２５０μｍを超える高さに形成されないためである。

次いで、上述の第２実施形態のプリント基板５に電子部品を実装する方法およびこのプリント基板５に電子部品が実装されたモジュール構造体について、説明する。

まず、プリント基板５の第１のランド２４ａ上に、電子部品の電極部８１が位置した状態で、電子部品をプリント基板５に仮固定する。
次いで、電子部品が仮固定されたプリント基板５を、裏面側を下に向けた状態で溶融はんだが充填されているフローはんだ付け装置に導入する。

すると、溶融はんだがプリント基板５の裏面側からスルーホール３内を上昇して、溶融はんだがプリント基板５の表面の電子部品の電極部８１上にまで濡れ上がった状態で、冷却固化される。これによって、電子部品は、電極部８１が第１のランド２５ａに固着されるとともに、プリント基板５の配線パターン５１、５２に電気的に接続されて、モジュール構造体となった状態で、フローはんだ付け装置から搬出される。

このモジュール構造体は、図４に示すように、上述のプリント基板５の第１のランド２５ａに電子部品の電極部８１が固着されており、この電極部８１を固着しているはんだによるはんだ突起８８の高さが２５０μｍ以下に抑えられている。

上述の第１および第２の実施形態のプリント基板１、５によれば、スルーホール３の半径Ｒ≦１．０ｍｍとし、かつスルーホール３をＲ≦０．７５ｍｍの横断面円形状に形成した場合には、このスルーホール３が露出される開口をπ（Ｒ＋０．３）²ｍｍ2以下の大きさに形成することにより、第２のランド２４ｂをπ（０．６Ｒ＋０．０９）ｍｍ²以下の環状に形成し、また、スルーホール３を０．７５ｍｍ＜Ｒ≦１．０ｍｍの横断面円形状に形成した場合には、このスルーホール３が露出される開口をπ（Ｒ＋０．１）²ｍｍ²以下の大きさに形成することにより、第２のランド２４ｂをπ（０．２Ｒ＋０．０１）ｍｍ²以下の環状に形成したため、確実に２５０μｍを超える高さのはんだ突起８８の形成を防止することができる。

特に、第２の実施形態のプリント基板５によれば、複数のスルーホール３を穿設したため、充分なはんだ量を確保しつつ各スルーホール３の大きさを小さくすることが可能となるため、はんだ突起８８を小さくすることができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に何等限定されるものでなく、例えば、第２の絶縁保護膜４２、６２の開口が円形状でなく、図５に示すように正方形状等の多角形状に形成されていても、図６に示すように正方形等の多角形の角部をとって円弧状に形成されていても、又は楕円状に形成されていてもよいものである。

上述の第１の実施の形態におけるプリント基板１を用いたプリント基板Ｎｏ．１〜１２を各々６枚ずつ用意した。

これらのプリント基板Ｎｏ．１〜１２は、いずれも絶縁基板１０としてのＦＲ−４のガラスエポキシ基板に配線パターン２１、２２を形成した積層基材２０を用いており、この積層基材２０にスルーホール３が０．３ｍｍ≦半径Ｒ≦１．０ｍｍの範囲になるように形成されている。また、第２の絶縁保護膜４２に形成されているスルーホール３を露出させる開口の半径が０．４ｍｍ以上であって、かつ１．３ｍｍ以下の範囲となるように形成されることにより、第２のランド２４ｂが内径２Ｒｍｍであって、かつ０．８ｍｍ≦外形≦２．６ｍｍ以下の範囲となる円環状に形成されている。
各プリント基板Ｎｏ．１〜１２におけるスルーホール３の半径および絶縁保護膜４２に形成されている開口の半径を、表１に示した。

次いで、プリント基板Ｎｏ．１の６枚を、サンプル１〜サンプル６として用いて、それぞれ表２に示すフローはんだの条件で、スルーホール３に第２のランド２４ｂからはんだを充填した。その際、自動フローはんだ付け装置を用いて、プリヒート温度を１４０℃に、噴流する溶融はんだ温度を２５８℃に、かつ第２のランド２４ｂが溶融はんだに接触する時間を５〜６秒にそれぞれ設定した。

次いで、プリント基板Ｎｏ．２〜１２についても同様に、サンプル１〜サンプル６について各々上述の条件ではんだ付けを実施し、これによって得られたプリント基板Ｎｏ．１〜１２のはんだ突起の高さ（μｍ）を計測して、表３に示した。また、
このはんだ突起の高さの変化を図７に示した。

表３及び図７から判るように、スルーホール３の半径が大きくなるに連れて、はんだ突起が高くなるとともに、第２の絶縁保護膜４２の開口がスルーホール３よりも大きくなるに連れて、すなわち、第２のランド４２ｂが大きくなるに連れてはんだ突起が高くなっている。

また、スルーホール３の半径Ｒが０．３ｍｍ≦Ｒ≦０．７５ｍｍの場合には、第２の絶縁保護膜の開口の半径がスルーホール３の半径よりも０．３ｍｍまで大きく形成されることにより、換言すると、開口の大きさがπ（Ｒ＋０．３）²ｍｍ²まで大きく形成されることにより、スルーホールの直径２Ｒよりも第２のランド４２ｂの外径が０．６ｍｍまで大きく形成されても、はんだ突起の高さが２５０μｍを超えることを防止できることが判った。

これに対して、スルーホールの半径Ｒが０．７５ｍｍ＜Ｒ≦１．０ｍｍの場合には、絶縁保護膜４２の開口４２ａの半径がスルーホール３の半径よりも０．１ｍｍを超えて大きく形成されると、はんだ突起の高さが２５０μｍを超えることがあることが判った。
換言すると、スルーホールの直径２Rよりも第２のランド４２ｂの外形が０．２ｍｍまで大きく形成されても、はんだ突起の高さが２５０μｍを超えることを防止できることが判った。

第１の実施形態のプリント基板の概略模式図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が断面図、（ｃ）が底面図である。第１の実施形態のプリント基板に電子部品が実装されたモジュール構構造体を示す断面模式図である。第２の実施形態のプリント基板の概略模式図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が断面図、（ｃ）が底面図である。第２の実施形態のプリント基板に電子部品が実装されたモジュール構構造体を示す断面模式図である。本発明に係るプリント基板の底面図である。本発明に係るプリント基板の底面図である。スルーホール半径や絶縁保護膜の開口半径に対するはんだ突起の高さの関係を示した折れ線グラフである。従来のプリント基板にフローはんだ工法によって電子部品を実装する過程を示した側面模式図である。

符号の説明

１、５プリント基板
３スルーホール
１０絶縁基板
２０、５０積層基材
２１、５１第１の配線パターン（第１の導電層）
２２、５２第２の配線パターン（第２の導電層）
２４、２５銅メッキ（金属メッキ）
２４ａ、２５ａ第１のランド
２４ｂ、２５ｂ第２のランド
４２、６２第２の絶縁保護膜（絶縁保護膜）

Claims

板状に形成された絶縁基板及びこの絶縁基板の電子部品が載置される表面側に形成された第１の導電層並びに上記絶縁基板の裏面側に形成された第２の導電層を有する積層基材に、フローはんだ用のスルーホールが穿設されるとともに、このフローはんだ用のスルーホールを露出させる開口を有する絶縁保護膜が上記積層基材の裏面に形成されて、この積層基材の裏面における絶縁保護膜の開口から上記スルーホールを通じて上記積層基材の表面に至る上記積層基材の露出面に金属メッキが施されることにより上記積層基材の表面に第１のランドおよび上記積層基材の裏面における上記絶縁保護膜の開口に第２のランドがそれぞれ形成されているプリント基板であって、
上記スルーホールの半径をＲとした場合に、上記スルーホールは、Ｒ≦０．７５ｍｍの横断面円形状に形成されるとともに、上記第２のランドは、上記絶縁保護膜におけるこのスルーホールを露出させる開口がπ（Ｒ＋０．３）²ｍｍ²以下の大きさに形成されることにより、π（０．６Ｒ＋０．０９）ｍｍ²以下の環状に形成されていることを特徴とするプリント基板。
上記第２のランドは、内径が２Ｒｍｍであって、かつ外径が（２Ｒ＋０．６）ｍｍ以下の円環状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。
板状に形成された絶縁基板及びこの絶縁基板の電子部品が載置される表面側に形成された第１の導電層並びに上記絶縁基板の裏面側に形成された第２の導電層を有する積層基材に、フローはんだ用のスルーホールが穿設されるとともに、このフローはんだ用のスルーホールを露出させる開口を有する絶縁保護膜が上記積層基材の裏面に形成されて、この積層基材の裏面における絶縁保護膜の開口から上記スルーホールを通じて上記積層基材の表面に至る上記積層基材の露出面に金属メッキが施されることにより上記積層基材の表面に第１のランドおよび上記積層基材の裏面における上記絶縁保護膜の開口に第２のランドがそれぞれ形成されているプリント基板であって、
上記スルーホールの半径をＲとした場合に、上記スルーホールは、０．７５ｍｍ＜Ｒ≦１．０ｍｍの横断面円形状に形成されるとともに、上記第２のランドは、上記絶縁保護膜におけるこのスルーホールを露出させる開口がπ（Ｒ＋０．１）²ｍｍ²以下の大きさに形成されることにより、π（０．２Ｒ＋０．０１）ｍｍ²以下の環状に形成されていることを特徴とするプリント基板。
上記第２のランドは、内径が２Ｒｍｍであって、かつ外径が（２Ｒ＋０．２）ｍｍ以下の円環状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のプリント基板。
上記スルーホールは、プリント基板に実装される電子部品の電極部１個に対して、複数穿設されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のプリント基板。
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のプリント基板に表面実装型の電子部品が実装されたモジュール構造体であって、上記スルーホールにはんだを充填して、上記電子部品の電極部を上記第１の導電層および／または上記第２の導電層に電気的に接続することにより、上記電子部品が実装されたことを特徴とするモジュール構造体。