| 【発明の名称】 |
プリント配線板接続機構及びプリント配線板接続方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】大上 哲史
【住所又は居所】東京都大田区下丸子３丁目３０番２号 キヤノン株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】簡単な構造で半田量のばらつきを抑えた同一面高さでの被接続部品の実装を可能にし、該被接続部品の浮きや傾きのない手付け実装を実現する。
【解決手段】被接続部品４を所望の配線パターン２と電気的に接続するためのランドパターン２ａと、該ランドパターンを絶縁被覆するとともに、該ランドパターンの一部の領域を露出させる複数の開口部３ｂ，３ｃを有する絶縁被覆部３とを有し、絶縁被覆部の開口部３ｂによって露出されたランドパターン上の領域に被接続部品に備えられた半田接合部４ａを配置し、該半田接合部が配置されないその他の開口部３ｃによって露出されたランドパターン上の領域にクリーム半田５を備え、クリーム半田を溶融するとともに新たな半田を継ぎ足しながら、半田接合部とランドパターンとを電気的に接続する機構にしている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被接続部品を所望の配線パターンと電気的に接続するためのランドパターンと、該ランドパターンを絶縁被覆するとともに、該ランドパターンの一部の領域を露出させる複数の開口部を有する絶縁被覆部とを有し、
前記絶縁被覆部の前記開口部によって露出された前記ランドパターン上の領域に前記被接続部品に備えられた半田接合部を配置し、該半田接合部が配置されないその他の前記開口部によって露出された前記ランドパターン上の領域にクリーム半田を備え、該クリーム半田を溶融するとともに新たな半田を継ぎ足しながら、前記半田接合部と前記ランドパターンとを電気的に接続することを特徴とするプリント配線板接続機構。
【請求項２】
前記絶縁被覆部に、前記半田接合部が配置される前記開口部と前記クリーム半田が備えられる前記開口部とを連結するための連結開口部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板接続機構。
【請求項３】
被接続部品を所望の配線パターンと電気的に接続するためのランドパターンを絶縁被覆する絶縁被覆部に形成された、前記ランドパターンの一部の領域を露出させる複数の開口部のうちの一部の開口部に、前記被接続部品の半田接合部を配置し、その他の開口部にクリーム半田を備え、該クリーム半田を溶融するとともに新たな半田を継ぎ足しながら、前記半田接合部と前記ランドパターンとを電気的に接続することを特徴とするプリント配線板接続方法。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品や機構部品などの被接続部品とプリント配線板とを電気的に接続するプリント配線板接続機構及びプリント配線板接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプリント配線板接続機構についての適当な先行技術文献が見当たらないので、以下に示す図７乃至図９を用いて従来例について説明する。図７乃至図９は従来のプリント配線板接続機構を示す図であり、詳しくは図７はプリント配線板接続機構の概略を示す上面図、図８は図７のＤ−Ｄ断面図、図９は半田付け後の図７のＤ−Ｄ断面図である。
【０００３】
従来、例えば図７乃至図９に示すように、コンピューター等の各種電子機器に電子部品を実装させるには、ガラスエポキシ樹脂等で形成したプリント配線板１１上に、所望の配置パターンで形成された導電性の高い銅箔等よりなるランドパターン１２を設けておき、ランドパターン１２の一部をエポキシ樹脂等からなるソルダーレジストコート１３で絶縁被覆するとともに、露出させたランドパターン１２ａの上に電子部品１４の半田接合部１４ａを半田で固着した構成にしている。そして、半田付けを正確な位置に確実に行うためにクリーム半田１５を図示しないメタル版のスクリーン印刷機によってランドパターン１２の所定の位置に一定量だけ塗布しておき、このクリーム半田１５の上に電子部品１４の半田接合部１４ａを載置させた（図８参照）のち、この状態で熱風循環や遠赤外線のリフロー炉を通し、クリーム半田１５を溶融させて半田接合部１４ａの下面とランドパターン１２ａの表面との間に半田を層状に形成させて両者を一体化する（図９参照）ことによって、電子部品や機構部品１４等を実装させている。
【０００４】
また、電子部品や機構部品等を、半田ごてを用いて実装させるいわゆる手付け実装の場合にも、半田の濡れ性を考慮し、ランドパターン１２の所定の位置にクリーム半田１５をメタル版のスクリーン印刷機によって一定量だけ塗布する、いわゆる予備半田をしてリフロー炉を通し、クリーム半田１５を溶融させてランドパターン１２ａを予備半田で濡らしておく。このクリーム半田１５の上に電子部品や機構部品１４等の半田接合部１４ａを載置させたのち、半田ごてによりクリーム半田１５を再溶融させるとともに確実な半田接合を確保するための追加半田を投入し、半田接合部１４ａの下面とランドパターン１２ａの表面との間に半田を層状に形成させて両者を一体化することによって電子部品や機構部品１４等を実装させている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の機構においては、予備半田の濡れ性や予備半田であるクリーム半田１５のばらつきにより、半田接合部１４ａの下面とランドパターン１２ａの表面との間の半田量とリフロー時の半田濡れ性に大きなばらつきが発生し、同一面高さでの実装が困難であり、被接続部品（電子部品や機構部品）の浮きや傾きが発生してしまうという問題があった。
【０００６】
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、簡単な構造で半田量のばらつきを抑えた同一面高さでの被接続部品の実装を可能にし、該被接続部品の浮きや傾きのない手付け実装を実現することのできるプリント配線板接続機構及びプリント配線板接続方法を提供しようとするものである。
【０００７】
本発明の第２の目的は、半田によるランドパターンと被接続部品の固着を容易に行うことのできるプリント配線板接続機構を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、被接続部品を所望の配線パターンと電気的に接続するためのランドパターンと、該ランドパターンを絶縁被覆するとともに、該ランドパターンの一部の領域を露出させる複数の開口部を有する絶縁被覆部とを有し、前記絶縁被覆部の前記開口部によって露出された前記ランドパターン上の領域に前記被接続部品に備えられた半田接合部を配置し、該半田接合部が配置されないその他の前記開口部によって露出された前記ランドパターン上の領域にクリーム半田を備え、該クリーム半田を溶融するとともに新たな半田を継ぎ足しながら、前記半田接合部と前記ランドパターンとを電気的に接続するプリント配線板接続機構とするものである。
【０００９】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、絶縁被覆部に、半田接合部が配置される開口部とクリーム半田が備えられる開口部とを連結するための連結開口部を設けた請求項１に記載のプリント配線板接続機構とするものである。
【００１０】
また、上記第１の目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、被接続部品を所望の配線パターンと電気的に接続するためのランドパターンを絶縁被覆する絶縁被覆部に形成された、前記ランドパターンの一部の領域を露出させる複数の開口部のうちの一部の開口部に、前記被接続部品の半田接合部を配置し、その他の開口部にクリーム半田を備え、該クリーム半田を溶融するとともに新たな半田を継ぎ足しながら、前記半田接合部と前記ランドパターンとを電気的に接続することを特徴とするプリント配線板接続方法とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構造で半田量のばらつきを抑えた同一面高さでの被接続部品の実装を可能にし、該被接続部品の浮きや傾きのない手付け実装を実現することができるプリント配線板接続機構又はプリント配線板接続方法を提供できるものである。
【００１２】
また、本発明によれば、半田によるランドパターンと被接続部品の固着を容易に行うことができるプリント配線板接続機構を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下の実施例１および実施例２に示す通りである。
【実施例１】
【００１４】
図１乃至図４は本発明の実施例１を示す図であり、詳しくは、図１はプリント配線板接続機構の概略を示す上面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は半田付け後のプリント配線板接続機構の概略を示す上面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。
【００１５】
これらの図において、１はガラスエポキシ樹脂等で形成したプリント配線板である。２は銅箔等よりなる配線パターンであり、プリント配線板１上に所望の配置パターンで形成される。配線パターン２には集積回路のリードや機構部品の半田接合部を載置させる略矩形のランドパターン２ａが設けられている。２ｂは半田溶融時の熱逃げ防止用に設けられたスリットである。３はエポキシ樹脂等よりなるソルダーレジストコート（以下、レジストと略記する）であり、プリント配線板１の上面および配線パターン２の上面に設けられ、配線パターン２やプリント配線板１の表面に余分な半田が付着しないように絶縁被覆するものである。詳細は後述するが、レジスト３にはランドパターン２ａと集積回路のリードや機構部品の半田接合部との半田付けによる接合のための開口部が設けられ、ここよりランドパターン２ａの一部の領域を露出させている。４はシールドケース等の機構部品であり、ランドパターン２ａと電気的に導通させるための半田接合部４ａが設けられている。５はクリーム半田であり、ランドパターン２ａと半田接合部４ａとを接合させるための予備半田である。
【００１６】
次に、機構部品４をプリント配線板１のランドパターン２ａに半田ごてにより実装する、いわゆる手付け実装する手順について説明する。
【００１７】
プリント配線板１の表面にランドパターン２ａを形成するとともにレジスト３を設けたのち、ランドパターン２ａの上面にクリーム半田５を図示しないメタル版を用いたスクリーン印刷機によって一定量だけ塗布する。このとき、レジスト３にはクリーム半田流れ込み防止用のレジスト被覆３ａによって、ランドパターン２ａ上のクリーム半田塗布領域（この例では３箇所）を露出させる開口部３ｂと半田接合部領域（この例では１箇所）を露出させる開口部３ｃとが形成される。予備半田であるクリーム半田５は上記クリーム半田塗布領域のみに塗布され、半田接合部領域には塗布されない。
【００１８】
以上の構成において、まず、プリント配線板１上に載置された図示しない集積回路等を実装するが、その際にランドパターン２ａ上にクリーム半田５を塗布し、塗布されたクリーム半田５を熱風循環や遠赤外線のリフロー炉を通すことにより一旦溶融させ、後に冷却固化させてランドパターン２ａ上にクリーム半田５を一体化する。この際、機構部品４はリフロー後に手付け実装するため、プリント配線板１上には載置されていない。また、クリーム半田５は溶融半田の一部がランドパターン２ａのクリーム半田塗布領域内表面で濡れ広がるが、クリーム半田流れ込み防止用のレジスト被覆３ａによって半田接合部領域までは達しない。
【００１９】
次に、リフロー実装が完了したプリント配線板１にあらかじめ設けられた位置決め部材等により機構部品４の半田接合部４ａをランドパターン２ａの開口部３ｃにより露出された半田接合部領域上に載置し、図示しない半田ごてを用いて上述のクリーム半田５を再溶融するとともに、新たな半田を継ぎ足しながら半田接合部４ａとランドパターン２ａの半田接合部領域とを固着させる。この際、図３及び図４に示すように、クリーム半田流れ込み防止用のレジスト被覆３ａ上も覆うように半田が盛られる。
【００２０】
以上の実施例１によれば、ランドパターン２ａ上の一部の領域をレジスト３の複数の開口部３ｂ，３ｃによって露出させ、開口部３ｃによって露出される半田接合部領域以外の、開口部３ｂによって露出されるクリーム半田塗布領域にのみ予備半田（クリーム半田５）を設けるようにしている（従来は半田接合部領域にも予備半田が設けられていたものを）ので、換言すれば、ランドパターン２ａと半田接合部４ａとの間にクリーム半田５が設けられていないので予備半田の濡れ性や予備半田であるクリーム半田のばらつきの影響を受けることがないので、半田量のばらつきを抑えて同一面高さでの機構部品４の実装が可能となり、電子部品や機構部品の浮きや傾きのない実装が可能となる。
【実施例２】
【００２１】
図５乃至図６は本発明の実施例２を示す図であり、詳しくは、図５はプリント配線板接続機構の概略を示す上面図、図６は図５のＣ−Ｃ断面図である。なお、上記実施例１と同様の符号は同一の部品を示すものとする。
【００２２】
これらの図を用いて、集積回路や機構部品をプリント配線板１のランドパターン２ａに半田ごてによって実装する、いわゆる手付け実装する手順について、機構部品を例に説明する。
【００２３】
プリント配線板１の表面にランドパターン２ａを形成するとともにレジスト３を設けたのち、ランドパターン２ａの上面にクリーム半田５を図示しないメタル版を用いたスクリーン印刷機によって一定量だけ塗布する。この際、レジスト３にはクリーム半田流れ込み防止用のレジスト被覆３ａによって、クリーム半田塗布領域を露出させる開口部３ｂと半田接合部領域を露出させる開口部３ｃが形成されるが、さらに、前記各開口部３ｂと開口部３ｃとを連結するための連結開口部３ｄがレジスト被覆３ａの形状を変えることで形成される。これにより、図５に示すように、３箇所の開口部３ｂと１箇所の開口部３ｃのそれぞれが連結され、開口された各部分よりランドパターン２ａが露出することになる。クリーム半田５は上記実施例１と同様、上記クリーム半田塗布領域のみに塗布され、半田接合部領域には塗布されない。
【００２４】
上記構成において、まず、プリント配線板１上に載置された図示しない集積回路等を実装するが、その際にランドパターン２ａ上にクリーム半田５を塗布し、塗布されたクリーム半田５を熱風循環や遠赤外線のリフロー炉を通すことにより一旦溶融させ、後に冷却固化させてランドパターン２ａ上にクリーム半田５を一体化する。
【００２５】
この際、機構部品４はリフロー後に手付け実装するため、プリント配線板１上には載置されていない。また、クリーム半田５は溶融半田の一部がランドパターン２ａのクリーム半田塗布領域内表面で濡れ広がるが、クリーム半田流れ込み防止用のレジスト被覆３ａによって半田接合部領域までは達しない。
【００２６】
次に、リフロー実装が完了したプリント配線板１にあらかじめ設けられた位置決め部材等により機構部品４の半田接合部４ａをランドパターン２ａ上の開口部３ｃによって露出された半田接合部領域上に載置し、図示しない半田ごてを用いて上述のクリーム半田５を再溶融するとともに、新たな半田を継ぎ足しながら半田接合部４ａとランドパターン２ａ上の開口部３ｃによって露出された半田接合部領域とを固着させる。この際、クリーム半田流れ込み防止用のレジスト被覆３ａの一部が変更されて連結開口部３ｄが開口部３ｂと開口部３ｃとを連結しているので、半田接合部４ａとランドパターン２ａの半田接合部領域との固着が容易となる。
【００２７】
上記の実施例２によれば、半田接合部４ａが載置される半田接合部領域を露出させている開口部３ｃとクリーム半田塗布領域を露出させている開口部３ｂとを連結する連結開口部３ｄを設けているので、この連結開口部３ｄを介して再溶融されるクリーム半田５及び新たに継ぎ足される半田が開口部３ｂから開口部３ｃへ自然に流れ込むようになり、ランドパターン２ａと電子部品や機構部品の固着（電気的接続）が容易となる。その他の効果は上記実施例１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例１に係るプリント配線板接続機構の概略を示す上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る半田付け後のプリント配線板接続機構の概略を示す上面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の実施例２に係るプリント配線板接続機構の概略を示す上面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】従来例のプリント配線板接続機構の概略を示す上面図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ断面図である。
【図９】半田付け後の図７のＤ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１ プリント配線板
２ 配線パターン
２ａ ランドパターン
３ レジスト
３ａ クリーム半田流れ込み防止用のレジスト被覆
３ｂ クリーム半田塗布領域を露出させるための開口部
３ｃ 半田接合部領域を露出させるための開口部
３ｄ 連結開口部
４ 機構部品
４ａ 半田接合部
５ クリーム半田（予備半田）
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１００７
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
【住所又は居所】東京都大田区下丸子３丁目３０番２号
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| 【出願日】 |
平成１６年３月３１日（２００４．３．３１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８９６２
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 稔
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| 【公開番号】 |
特開２００５−２８６２５８（Ｐ２００５−２８６２５８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１７年１０月１３日（２００５．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−１０１７１８（Ｐ２００４−１０１７１８） |
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