JP2012104627A - プリント基板 - Google Patents

Abstract

【課題】特殊部品や特殊な工法を必要とせず、はんだ付け時のブローホールの発生を抑制したプリント基板を提供することを目的とする。
【解決手段】外部接続端子１４を備えた表面実装部品１８と、外部接続端子１４を挿通する接続穴１２を備えた基板１１と、基板１１の表面に突出する介装部材１６とを含み、介装部材１６は、表面実装部品１８と基板１１の表面との間に間隙１７を生ずるように介装され、間隙１７は接続穴１２と外部空間とを連通することを特徴とするものである。
これによって、はんだ付け時の熱による膨張した空気を間隙を通して排出することが可能となり、ブローホールの発生を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品の外部接続端子を接続穴に挿通して、この電子部品のはんだ付け接続を行なうプリント基板に関するものである。

一般的に電子部品の外部接続端子を接続穴に挿通して、この電子部品のはんだ付け接続を行なう場合、電子部品はプリント基板に密着して装着してはんだ付けを行なっているため、接続穴に滞留した空気が膨張して、ブローホールが発生しやすいという製造上の生産性の悪さが内在していた。

図７は従来の実装例を示したもので、プリント基板に実装する電子部品１はプリント基板２に密着して実装されているので、はんだ付け時に接続穴に滞留した空気が膨張し、膨張した空気は、溶融したはんだ部３から排出するためにブローホール４が発生しやすかった。

また、はんだ付け時のブローホール回避策として特殊な形状をした電子部品や、電子部品の外部接続端子を挿入する穴形状を特殊形状にする構造が開発されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。

特開２００７−１３４４９１号公報 特開２００８−０５３３３６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、特殊な部品を採用することでコストアップになり、また特殊形状の部品挿入穴を形成する場合は特殊な加工工法が必要となり、生産性およびコストという観点からは未だ改善の余地があった。

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたもので、特殊部品や特殊な工法を必要とせず、はんだ付け時のブローホールの発生を抑制したプリント基板を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のプリント基板は、外部接続端子を備えた表面実装部品と、外部接続端子を挿通する接続穴を備えた基板と、基板の表面に突出する介装部材とを含み、介装部材は、表面実装部品と基板の表面との間に間隙を生ずるように介装され、間隙は接続穴と外部空間とを連通することを特徴とするものである。

これによって、はんだ付け時の熱による膨張した空気を間隙を通して排出することが可能となり、ブローホールの発生を抑制することができる。

本発明のプリント基板は、通常プリント基板に部品実装をして生産する工程をなんら変化させること無く、また一般的な汎用部品を使用してブローホールの発生を抑制可能なプリント基板を提供することができる。

本発明の実施の形態１における電子部品を取り付けた状態のプリント基板の断面図 本発明の実施の形態１におけるプリント基板の、電子部品を取り付ける前のプリント基板の平面図 本発明の実施の形態２における電子部品を取り付けた状態のプリント基板の断面図 本発明の実施の形態２におけるプリント基板の、電子部品を取り付ける前のプリント基板の平面図 本発明の実施の形態３における電子部品を取り付けた状態のプリント基板の断面図 本発明の実施の形態３におけるプリント基板の、電子部品を取り付ける前のプリント基板の平面図 従来のプリント基板の断面図

第１の発明は、外部接続端子を備えた表面実装部品と、前記外部接続端子を挿通する接続穴を備えた基板と、前記基板の表面に突出する介装部材とを含み、前記介装部材は、前記表面実装部品と前記基板の表面との間に間隙を生ずるように介装され、前記間隙は前記接続穴と外部空間とを連通することを特徴とするプリント基板である。

これによって、はんだ付け時の熱による膨張した空気を間隙を通して排出することが可能となり、ブローホールの発生を抑制することができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、前記介装部材は、はんだで形成されたものである。

これによって、特殊な介装部材を使用しないで、しかも前工程であるはんだ付け工程で同時に介装部材を形成することが可能となり、ブローホールの抑制を低コストで実施することができる。

第３の発明は、特に第１の発明において、前記介装部材は、表面実装部品で構成されたものである。

これによって、特殊な介装部材を使用しないで、一般的に使用されている安価な表面実装部品を介装部品として使用するため、ブローホールの抑制を低コストで実施することができる。

第４の発明は、特に第１の発明において、前記介装部材は、ジャンパー線で構成されたものである。

これによって、特殊な介装部材を使用しないで、一般的に使用されている安価なジャンパー線を介装部品として使用するため、ブローホールの抑制を低コストで実施することができる。しかも、電子部品とジャンパー線のはんだ付けは同一工程で実施することができるので、生産の合理化を図ることができる。

第５の発明は、特に第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記介装部材は、前記基板上に構成される回路に電気的に接続されていないものである。

これによって、電子部品に介装部材から電気的な影響を受けることが低減され、ブローホールの抑制を安全に実施することができる。

第６の発明は、特に第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記介装部材は、前記基板上に構成される回路に電気的に接続されているものである。

これによって、介装部材は専用の部材は一切使用せずに、回路を構成する部品を兼用するため、ブローホールの抑制をより低コストで実施することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電子部品を取り付けた状態のプリント基板の断面図を示し、図２は電子部品を取り付ける前のプリント基板の平面図を示すものである。

図１に示すように、本実施の形態におけるプリント基板１０は、基板１１に開口した接続穴１２に電子部品であるＬＥＤ１３の外部接続端子１４を挿入し、基板１１の裏面よりはんだ１５により固定されている。ＬＥＤ１３の底面と基板１１の表面との間には、はんだで形成された介装部材１６が介装されており、ＬＥＤ１３の底面と基板１１の表面との間には間隙１７が形成されており、間隙１７は接続穴１２と外部空間とを連通する構成となっている。

図１に示すプリント基板１０の構成を実施するために、電子部品であるＬＥＤ１３を取り付ける前工程において、表面実装部品１８を基板１１の部品実装面に接続するためにクリームハンダを塗布し、リフロー工程ではんだ付けを行なう。この工程で介装部材１６となる部分にも同時にクリームはんだを塗布してリフロー工程を通過させれば、表面より突出したはんだの突起を形成することができ、図２に示すようなＬＥＤ１３を取り付ける前の基板１１の表面に介装部材１６が形成された状態となる。なお、図２に示す２点鎖線の円ＡはＬＥＤ１３の外形の想像線を示すものである。

次にＬＥＤ１３の外部接続端子１４を接続穴１２に挿入し、はんだで形成した介装部材１６の上に載置することにより、ＬＥＤ１３と基板１１との間には間隙１７を構成することができ、間隙１７は接続穴１２と外部空間とを連通している。この状態でＬＥＤ１３の外部接続端子１４をはんだ付けをすれば、はんだ付け時の熱により接続穴１２やＬＥＤ１３と基板１１との間で膨張した空気は、間隙１７通って外部空間に排出されるため、溶融したはんだ１５に影響を与えず、ブローホールの発生を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態においては、特殊な部品や特殊な工法を必要とせず、生産する工程をなんら変化させること無くブローホールの発生を抑制可能なプリント基板を提供することができる。しかも、はんだはプリント基板の生産には必ず使用する材料であるため、介装部材を別途調達する必要がなく生産効率が高い。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における電子部品を取り付けた状態のプリント基板の断面図を示し、図４は電子部品を取り付ける前のプリント基板の平面図を示すものである。

本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、実施の形態１では介装部材１６をはんだで形成したが、本実施の形態においては介装部材をチップコンデンサ、チップ抵抗、チップインダクタ等の表面実装部品で構成したことである。

図３に示すように、本実施の形態におけるプリント基板２０は、基板１１に開口した接続穴１２に電子部品であるＬＥＤ１３の外部接続端子１４を挿入し、基板１１の裏面よりはんだ１５により固定されている。ＬＥＤ１３の底面と基板１１の表面との間には、表面実装部品で構成された介装部材２６が介装されており、ＬＥＤ１３の底面と基板１１の表面との間には間隙１７が形成されており、間隙１７は接続穴１２と外部空間を連通した構成となっている。

図３に示すプリント基板１０の構成を実施するために、電子部品であるＬＥＤ１３を取り付ける前工程において、表面実装部品１８と介装部材２６となる表面実装部品を基板１１の部品実装面に接続するためにクリームハンダを塗布し、リフロー工程ではんだ付けを行なう。この工程により図４に示すようなＬＥＤ１３を取り付ける前の基板１１の表面に介装部材２６が設置された状態となる。なお、図４に示す２点鎖線の円ＡはＬＥＤ１３の外形の想像線を示すものである。

次にＬＥＤ１３の外部接続端子１４を接続穴１２に挿入し、表面実装部品からなる介装部材２６の上に載置することにより、ＬＥＤ１３と基板１１との間には間隙１７を構成することができ、間隙１７は接続穴１２と外部空間とを連通している。この状態でＬＥＤ１３の外部接続端子１４をはんだ付けをすれば、はんだ付け時に接続穴１２やＬＥＤ１３と基板１１との間で膨張した空気は、間隙１７通って外部空間に排出されるため、溶融したはんだ１５に影響を与えず、ブローホールの発生を抑制することができる。

なお、本実施の形態で介装部材として使用する表面実装部品は、その種類をチップコンデンサ、チップ抵抗、チップインダクタに限定するものではなく、介装部材として大きさ、形状、強度、発熱性能等が介装部材として使用に耐えるものであれば特に限定するものではない。また、異なった種類を混ぜて使用してもよい。

また、介装部材として使用される表面実装部品は、プリント基板上に構成される回路に電気的に接続され、回路を構成する機能を発揮する部品を兼用して使用することがコスト面から最良であるが、これに限るものではなく、回路に電気的に接続されないで、介装部材としての機能のみを発揮するものであってもよい。この場合においても、汎用の表面実装部品を使用すれば専用の介装部品を準備するより安価に実施することが可能である。特に、その回路の構成部品としている使用している部品と同じものを使用すれば、部品調達の面での効果も得ることができる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態１における電子部品を取り付けた状態のプリント基板の断面図を示し、図６は電子部品を取り付ける前のプリント基板の平面図を示すものである。

本実施の形態が実施の形態１および２と異なる点は、実施の形態１では介装部材１６をはんだで形成し、実施の形態２では介装部材を表面実装部品で構成したが、本実施の形態においては、介装部材をジャンパー線で構成してことである。

図５に示すように、本実施の形態におけるプリント基板３０は、基板１１に開口した接続穴１２に電子部品であるＬＥＤ１３の外部接続端子１４を挿入し、基板１１の裏面よりはんだ１５により固定されている。ＬＥＤ１３の底面と基板１１の表面との間には、ジャンパー線で構成された介装部材３６が介装されており、ＬＥＤ１３の底面と基板１１の表面との間には間隙１７が形成されており、間隙１７は接続穴１２と外部空間を連通した構成となっている。

図５に示すプリント基板１０の構成を実施するために、電子部品であるＬＥＤ１３を取り付ける前工程において、表面実装部品１８を基板１１の部品実装面に接続するためにクリームハンダを塗布し、リフロー工程ではんだ付けを行なう。次に介装部材３６となるジャンパー線を基板１１に設けられたジャンパー線用の接続穴３１に挿入する。この工程により図６に示すようなＬＥＤ１３を取り付ける前の基板１１の表面に介装部材３６が形成された状態となる。なお、図６に示す２点鎖線の円ＡはＬＥＤ１３の外形の想像線を示すものである。

次にＬＥＤ１３の外部接続端子１４を接続穴１２に挿入し、ジャンパー線からなる介装部材３６の上に載置することにより、ＬＥＤ１３と基板１１との間には間隙１７を構成することができ、間隙１７は接続穴１２と外部空間とを連通している。 この状態でＬＥＤ１３の外部接続端子１４とジャンパー線を同時にはんだ付けをすれば、はんだ付け時に接続穴１２やＬＥＤ１３と基板１１との間で膨張空気は、間隙１７通って外部空間に排出されるため、溶融したはんだ１５に影響を与えず、ブローホールの発生を抑制することができる。

なお、介装部材として使用されるジャンパー線は、プリント基板上に構成される回路に電気的に接続され、回路を構成する機能を発揮するものを兼用して使用することがコスト面から最良であるが、これに限るものではなく、回路に電気的に接続されないで、介装部材としての機能のみを発揮するものであってもよい。この場合においても、ジャンパー線はプリント基板の回路の構成には多く使用するものであり、専用の介装部品を準備するより安価に実施することが可能である。

また、実施の形態１〜３において、電子部品としては全てＬＥＤを使用したが、電子部品はＬＥＤに限るものではなく、例えば、トランジスタ、サイリスタ、電解コンデンサ等の電子部品で見られるような、底面に外部接続端子を備え、底面が接続穴全体を覆う略平坦な形状の電子部品のはんだ付けに効果を発揮するものである。

以上のように、本発明にかかるプリント基板は、特殊な部品や特殊な工法を必要とせず、ブローホールの発生を抑制することができるので、プリント基板に拘わらずあらゆる場所への電子部品のはんだ付けに適用可能である。

１０、２０、３０ プリント基板
１１ 基板
１２、３１ 接続穴
１３ ＬＥＤ（電子部品）
１４ 外部接続端子
１６、２６、３６ 介装部材
１７ 間隙
１８ 表面実装部品

Claims (6)

1. 外部接続端子を備えた表面実装部品と、
   前記外部接続端子を挿通する接続穴を備えた基板と、
   前記基板の表面に突出する介装部材と、を含み、
   前記介装部材は、前記表面実装部品と前記基板の表面との間に間隙を生ずるように介装され、前記間隙は前記接続穴と外部空間とを連通することを特徴とする、
   プリント基板。
2. 前記介装部材は、はんだで形成された、
   請求項１に記載のプリント基板。
3. 前記介装部材は、表面実装部品で構成された、
   請求項１に記載のプリント基板。
4. 前記介装部材は、ジャンパー線で構成された、
   請求項１に記載のプリント基板。
5. 前記介装部材は、前記基板上に構成される回路に電気的に接続されていない、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリント基板。
6. 前記介装部材は、前記基板上に構成される回路に電気的に接続されている、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリント基板。