JP2018098462A - プリント配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属ピンがプリント配線基板の下面から突出することを防止できる、プリント配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】プリント配線基板に形成された貫通孔に柱状の金属ピンを挿入するプリント配線基板の製造方法である。このプリント配線基板の製造方法では、プリント配線基板の下面に追従可能な支持面で、貫通孔の下面開口部を塞ぐようにプリント配線基板を支持しながら、貫通孔に金属ピンを挿入して接着する。【選択図】図３

Description

本発明は、プリント配線基板の製造方法に関する。

例えば、特許文献１に、プリント配線基板に形成された貫通孔に金属ピンを実装するプリント配線基板の製造方法が開示されている。

特開２００７−２０８０８３号公報

上述した製造方法では、プリント配線基板の貫通孔に挿入した金属ピンが、接着部材などで固定される前にプリント配線基板から落下することを防止するため、プリント配線基板の下面から貫通孔を塞いで金属ピンを支持する構造が必要である。

しかしながら、プリント配線基板の下面から貫通孔を塞ぐための支持面が、プリント配線基板の反りなどに合っていなければ、反りによってプリント配線基板の下面と支持面との間に生じる隙間の分だけ金属ピンがプリント配線基板の下面から突出する虞がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、金属ピンがプリント配線基板の下面から突出することを防止できる、プリント配線基板の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、プリント配線基板に形成された貫通孔に柱状の金属ピンを挿入するプリント配線基板の製造方法であって、プリント配線基板の下面に追従可能な支持面で貫通孔の下面開口部を塞ぐようにプリント配線基板を支持しながら、貫通孔に金属ピンを挿入して接着する、ことを特徴とする。

本態様のプリント配線基板の製造方法では、プリント配線基板の下面に追従可能な支持面で、貫通孔の下面開口部を塞ぐようにプリント配線基板を支持した状態で、プリント配線基板の貫通孔に金属ピンを挿入して接着することができる。

これにより、貫通孔に挿入された金属ピンの先端がプリント配線基板の下面から突出することを防止できる。従って、プリント配線基板と金属ピンとの面出し、つまり平面精度の確保を容易に行うことができる。

上記本発明のプリント配線基板の製造方法によれば、金属ピンがプリント配線基板の下面から突出することを防止できる。

本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法で製造されたプリント配線基板を説明する図 本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法で用いられる基板支持治具を説明する図 本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法を説明する図

［概要］
本発明は、プリント配線基板に形成された貫通孔に柱状の金属ピンを挿入するプリント配線基板の製造方法である。このプリント配線基板の製造方法では、プリント配線基板の下面に追従可能な支持面で貫通孔の下面開口部を塞ぐようにプリント配線基板を支持しながら、貫通孔に金属ピンを挿入して接着する。これにより、貫通孔に挿入された金属ピンの先端がプリント配線基板の下面から突出することを防止できる。

［プリント配線基板］
図１を参照する。プリント配線基板１０は、少なくとも片側の表面に導体パターン（図示せず）が形成された、例えばガラスエポキシ基板である。このプリント配線基板１０には、一方の表面である上面１０ｕから他方の表面である下面１０ｄにかけて貫通した貫通孔１１が１つ以上設けられている。

貫通孔１１は、円形、楕円形、または多角形などの形状を有した金属ピン２０が挿入される孔である。本実施形態では、円形の貫通孔１１としている。貫通孔１１の形状や大きさ（開口部）は、金属ピン２０の大きさなどに基づいて設定される。

金属ピン２０は、その水平断面が円形、楕円形、または多角形などを有した柱状体の部材である。金属ピン２０は、貫通孔１１に挿入されることで、プリント配線基板１０の熱抵抗を低くして放熱性能を向上させる機能を果たす。本実施形態では、円柱状の金属ピン２０としている。金属ピン２０には、例えば熱伝導率が高い銅などが使用される。この金属ピン２０は、プリント配線基板１０の貫通孔１１に応力を印加することなく挿入できる寸法を有している。典型的には、金属ピン２０の外径は、貫通孔１１の内径よりも小さい。

例えば、円形の貫通孔１１に円柱状の金属ピン２０が挿入される場合、貫通孔１１の内径が直径６ｍｍであれば、金属ピン２０の外径は、それよりも０．１ｍｍ小さい５．９ｍｍとすることができる。

金属ピン２０は、接着部材４０によってプリント配線基板１０の貫通孔１１に固定される。例えば、低粘度の接着剤を接着部材４０として用いることができる。貫通孔１１の上面１０ｕと下面１０ｄとを電気的に接続させる目的で、はんだを接着部材４０として用いることもできる。この接着部材４０は、貫通孔１１に挿入された金属ピン２０の側面と貫通孔１１の壁面との隙間ｇに充填される。

なお、接着部材４０を低粘度とすることで、例えば、金属ピン２０の位置がずれて金属ピン２０の側面と貫通孔１１の壁面とが接触したとしても、毛細管現象でこの接触した部分の近傍に接着部材４０が浸透するので、固定強度は十分に確保することができる。

［基板支持治具］
図２を参照する。基板支持治具３０は、貫通孔１１に金属ピン２０を挿入する際に、プリント配線基板１０を支持するための治具である。この基板支持治具３０は、治具底面部３１と、治具側面部３２と、ばね部３３と、支持板部３４とを備える。

治具底面部３１は、基板支持治具３０の基盤部分であり、例えば方形の平板である。治具側面部３２は、治具底面部３１の少なくとも対向する一対の端部から、治具底面部３１の平面に対して垂直方向に立設されている。この治具側面部３２には、製造工程においてプリント配線基板１０が載置される。

ばね部３３は、その一端側が治具底面部３１に接続され、治具底面部３１から垂直方向に立設されている弾性部材である。支持板部３４は、少なくとも１つの貫通孔１１の開口部を覆うことができるサイズを有した平板である。この支持板部３４は、一方面（下面）がばね部３３の他端側の先端に接続されており、他方面（上面）となる支持面３４ｆには、製造工程において治具側面部３２に載置されたプリント配線基板１０の下面１０ｄが当接する。また、支持板部３４は、治具側面部３２の上端より高い位置にある。

この支持板部３４は、治具側面部３２に載置されるプリント配線基板１０の反りや変形などに合わせて支持面３４ｆが変位および傾倒を行い、貫通孔１１の下面開口部１１ｄを常に当接して塞ぐことが可能なように、ばね部３３を介して治具底面部３１からフローティングした状態で取り付けられている。すなわち、ばね部３３および支持板部３４は、プリント配線基板１０の下面１０ｄに追従可能な支持面３４ｆで、貫通孔１１の下面開口部１１ｄを塞ぐようにプリント配線基板１０を支持するように機能する。

なお、本実施形態では、複数の貫通孔１１のそれぞれに対してばね部３３および支持板部３４を設ける構成を示したが、本発明の基板支持治具３０はこの構成に限られるものではない。例えば、複数の貫通孔１１に対して一組のばね部３３および支持板部３４を設ける構成でもよい。

［プリント配線基板の製造方法］
図３を参照して、本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法を説明する。以下の説明では、図３（ａ）に示すように、プリント配線基板１０が下面１０ｄの方向に凸状態で反っているものとする。

プリント配線基板１０が、治具側面部３２に載置される（図３（ｂ））。この際、支持板部３４の支持面３４ｆが、プリント配線基板１０の下面１０ｄに追従して貫通孔１１の下面開口部１１ｄを塞ぐようにプリント配線基板１０を支持する。

そして、支持板部３４の支持面３４ｆによって全ての貫通孔１１の下面開口部１１ｄが塞がれた状態で、貫通孔１１の上面開口部１１ｕから金属ピン２０がそれぞれ挿入される（図３（ｃ））。

その後、貫通孔１１に挿入された金属ピン２０の側面と貫通孔１１の壁面との隙間ｇに接着部材４０が充填される（図示せず）。これにより、プリント配線基板の製造方法における、プリント配線基板１０に形成された貫通孔１１に柱状の金属ピン２０を挿入する工程が完了する。

［本実施形態による作用および効果］
上述したように、本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法は、プリント配線基板１０の下面１０ｄに追従可能な支持面３４ｆで貫通孔１１の下面開口部１１ｄを塞ぐようにプリント配線基板１０を支持した状態で、上面開口部１１ｕから貫通孔１１に金属ピン２０を挿入する。

この方法により、貫通孔１１に挿入された金属ピン２０の先端がプリント配線基板１０の下面１０ｄから突出することを防止できる。従って、プリント配線基板１０と金属ピン２０との面出し、つまり平面精度の確保を容易に行うことができる。

また、プリント配線基板１０から金属ピン２０が落下することを防止できる。従って、頭付きの金属ピンなどを使用しなくて済むため、金属ピン２０のコストを低減することができる。

また、この方法により、本プリント配線基板の製造方法は、プリント配線基板１０の下面１０ｄに追従可能な支持面３４ｆで貫通孔１１の下面開口部１１ｄを塞ぐようにプリント配線基板１０を支持した状態で上面開口部１１ｕから貫通孔１１に金属ピン２０を挿入した後、貫通孔１１に挿入された金属ピン２０の側面と貫通孔１１の壁面との隙間に接着部材４０を充填してプリント配線基板１０に固定することができる。

これにより、接着部材４０がプリント配線基板１０の下面１０ｄから流出することを防止できる。従って、熱抵抗となる接着部材４０が金属ピン２０の底面に付着することを抑えることができるため、金属ピン２０の放熱性を確保することができる。

［応用例］
基板支持治具３０におけるばね部３３および支持板部３４の構成に代えて、支持面３４ｆとしての機能を有する弾力がある一枚の弾性板や弾性膜などを用いてもよい。この場合には、プリント配線基板１０の下面１０ｄの全体に亘って一枚の弾性板や弾性膜などが当接することとなる。

本発明のプリント配線基板の製造方法は、プリント配線基板に形成された貫通孔に柱状金属ピンを挿入する場合に利用可能であり、特に金属ピンがプリント配線基板の下面から突出することを防止したい場合などに有用である。

１０ プリント配線基板
１０ｕ 上面
１０ｄ 下面
１１ 貫通孔
１１ｕ 上面開口部
１１ｄ 下面開口部
２０ 金属ピン
３０ 基板支持治具
３１ 治具底面部
３２ 治具側面部
３３ ばね部
３４ 支持板部
３４ｆ 支持面
４０ 接着部材

Claims (1)

1. プリント配線基板に形成された貫通孔に柱状の金属ピンを挿入するプリント配線基板の製造方法であって、
   前記プリント配線基板の下面に追従可能な支持面で前記貫通孔の下面開口部を塞ぐように前記プリント配線基板を支持しながら、前記貫通孔に前記金属ピンを挿入して接着する、
   ことを特徴とする、プリント配線基板の製造方法。

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