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技術 プリント配線板および多層プリント配線板

出願人 日本電気株式会社
発明者 阿瀬全英
出願日 2001年11月13日 (19年1ヶ月経過) 出願番号 2001-347236
公開日 2003年5月23日 (17年7ヶ月経過) 公開番号 2003-152289
状態 拒絶査定
技術分野 プリント板の構造 多層プリント配線板の製造
主要キーワード 部品ずれ 製品外 印刷設備 割り面 アルミ版 製品部分 熱収縮量 亜鉛板
関連する未来課題
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この項目の情報は公開日時点(2003年5月23日)のものです。
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図面 (8)

課題

プリント配線板および多層プリント配線板において、リフロー時の反りを防止するために捨て板部分を簡単な方法で補強する。

解決手段

プリント配線板において、本体部分1の外周縁部に設けられた捨て板部分2の内部中央に金属製の補強板4を埋設する。また、多層プリント配線板1においては、積層されたプリント配線板の少なくとも一層のプリント配線板の捨て板部分に金属製の補強板を埋設する。捨て板部分は割り捨て用のミシン目あるいはV溝が施されている。

概要

背景

プリント配線基板部品を乗せてリフローによりはんだ付けを行う場合、リフロー時に受ける熱により、プリント配線基板に反りや撓みが生じることがある。この反りなどは、はんだブリッジ部品ずれの一因となっている。

特に近年、電子機器の小型化のために、ビルドアップ法により製造された多層プリント配線基板(以下、ビルドアップ基板と呼ぶ)が用いられるようになっているが、ビルドアップ基板は従来のプリント配線基板よりも一般に板厚が薄いために基板強度が弱く、リフロー時に反りが発生し易い。

このリフロー時の反り防止方法として、従来、下記(1)(2)(3)(4)に示すものが知られている。

(1)反り防止専用の治具を用いる方法:例えば、特開平06−244242号公報には、リフロー時に、強度が高く重い治具をプリント配線基板上に載せることにより、治具の自重で反りを防止する技術が開示されている。

(2)捨て基板パターンを形成する方法(その1):特開平10−322035号公報には、多層プリント配線板の各層の捨て基板に、帯状導体パターンを等間隔に、且つ、層毎にパターン方向を90度ずらして形成しておくことにより、反りを防止する技術が開示されている。捨て基板とは、プリント配線基板のハンドリング位置決め等のために、製品として使用される基板本体に付加された余白部分であり、通常は部品のはんだ付け後に、基板本体から切り離されて捨てられる。

(3)捨て板部分にパターンを形成する方法(その2):特開平11−177191号公報には、図7に示すような方法が開示されている。即ち、配線パターンが形成された本体部分71と、本体部分71の外周縁部に設けられ、配線パターンが形成されていない捨て板部分72とを有するプリント配線板において、部品実装時の搬送方向と垂直な辺の捨て板部分72aに、ベタパターン74が形成され、部品実装時の搬送方向と平行な辺の捨て板部分72bに、複数に分割されたダミーパターン73が形成されている。そして、リフロー時の熱に対してベタパターン74は剛性が高くなり、またダミーパターン73は基板とパターンとの熱収縮量の差を小さくして反りを小さくする。

(4)捨て基板の積層数を多くする方法:特開2001−7453号公報には図6に示すような方法が開示されている。即ち、捨て基板63の積層数を基板本体62より多くして、強化積層部68を形成する。強化用積層部68の分、捨て基板63が基板本体62より厚くなり、基板強度が向上し、リフロー時の反りを防止する。

概要

プリント配線板および多層プリント配線板において、リフロー時の反りを防止するために捨て板部分を簡単な方法で補強する。

プリント配線板において、本体部分1の外周縁部に設けられた捨て板部分2の内部中央に金属製の補強板4を埋設する。また、多層プリント配線板1においては、積層されたプリント配線板の少なくとも一層のプリント配線板の捨て板部分に金属製の補強板を埋設する。捨て板部分は割り捨て用のミシン目あるいはV溝が施されている。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

製品部分である配線パターンが形成あれた4辺形の本体部分と前記本体部分の外周縁部に設けられた製品外である捨て板部分とを有するプリント配線板において、前記捨て板部分は内部に金属製の補強板埋設して形成することを特徴とするプリント配線板。

請求項2

前記捨て板部分は、前記本体部分に部品が搭載されてリフローされる時の搬送方向に対し垂直な2辺のみに設けられることを特徴とする請求項1記載のプリント配線板。

請求項3

前記補強板は、外縁側が折り曲げられた形状であることを特徴とする請求項1あるいは2記載のプリント配線板。

請求項4

製品部分である配線パターンが形成された4辺形の本体部分と前記本体部分の外周縁部に設けられた製品外である捨て板部分とを有するプリント配線板を複数枚積層した多層プリント配線板において、少なくとも何れかの1層の前記プリント配線板は、前記捨て板部分に金属製の補強板を埋設して形成することを特徴とする多層プリント配線板。

請求項5

前記捨て板部分は、前記本体部分に部品が搭載されてリフローされる時の搬送方向に対して垂直な2辺のみに設けられることを特徴とする請求項4記載の多層プリント配線板。

請求項6

前記本体部分と前記捨て板部分との境界は、割り捨て用のミシン目が施されていることを特徴とする請求項1,2,3,4あるいは5記載のプリント配線板および多層プリント配線板。

請求項7

前記本体部分を捨て板部分との境界は、割り捨て用のV溝が施されていることを特徴とする請求項1,2,3,4あるいは5記載のプリント配線板および多層プリント配線板。

技術分野

0001

本発明はプリント配線板および多層プリント配線板に関し、特にリフロー時の反り発生を防止してはんだ付け不良を低減するようにしたプリント配線板および多層プリント配線板に関する。

背景技術

0002

プリント配線基板部品を乗せてリフローによりはんだ付けを行う場合、リフロー時に受ける熱により、プリント配線基板に反りや撓みが生じることがある。この反りなどは、はんだブリッジ部品ずれの一因となっている。

0003

特に近年、電子機器の小型化のために、ビルドアップ法により製造された多層プリント配線基板(以下、ビルドアップ基板と呼ぶ)が用いられるようになっているが、ビルドアップ基板は従来のプリント配線基板よりも一般に板厚が薄いために基板強度が弱く、リフロー時に反りが発生し易い。

0004

このリフロー時の反り防止方法として、従来、下記(1)(2)(3)(4)に示すものが知られている。

0005

(1)反り防止専用の治具を用いる方法:例えば、特開平06−244242号公報には、リフロー時に、強度が高く重い治具をプリント配線基板上に載せることにより、治具の自重で反りを防止する技術が開示されている。

0006

(2)捨て基板パターンを形成する方法(その1):特開平10−322035号公報には、多層プリント配線板の各層の捨て基板に、帯状導体パターンを等間隔に、且つ、層毎にパターン方向を90度ずらして形成しておくことにより、反りを防止する技術が開示されている。捨て基板とは、プリント配線基板のハンドリング位置決め等のために、製品として使用される基板本体に付加された余白部分であり、通常は部品のはんだ付け後に、基板本体から切り離されて捨てられる。

0007

(3)捨て板部分にパターンを形成する方法(その2):特開平11−177191号公報には、図7に示すような方法が開示されている。即ち、配線パターンが形成された本体部分71と、本体部分71の外周縁部に設けられ、配線パターンが形成されていない捨て板部分72とを有するプリント配線板において、部品実装時の搬送方向と垂直な辺の捨て板部分72aに、ベタパターン74が形成され、部品実装時の搬送方向と平行な辺の捨て板部分72bに、複数に分割されたダミーパターン73が形成されている。そして、リフロー時の熱に対してベタパターン74は剛性が高くなり、またダミーパターン73は基板とパターンとの熱収縮量の差を小さくして反りを小さくする。

0008

(4)捨て基板の積層数を多くする方法:特開2001−7453号公報には図6に示すような方法が開示されている。即ち、捨て基板63の積層数を基板本体62より多くして、強化積層部68を形成する。強化用積層部68の分、捨て基板63が基板本体62より厚くなり、基板強度が向上し、リフロー時の反りを防止する。

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら、(1)の反り防止専用治具を用いる方法では、形状及び寸法が異なる多種類の治具を用意しておき、プリント配線基板の種類に応じて治具を使い分ける必要があり、更に、リフローの都度、治具の装着と取り外しが必要であるので面倒であるという課題がある。

0010

(2)および(3)の捨て基板にパターンを形成する方法では、パターン自身の強度は弱いので反り防止の効果が不十分であり、また熱収縮量の差を小さくするダミーパターンの面積も広くとらねば効果がないという課題がある。

0011

また(4)の捨て基板の積層数を多くする方法は、捨て基板部にさらに1,2層積層し、本体部より厚くした程度ではその強度にほとんど差はなく、また捨て基板が本体より厚いため、その高さの違いがはんだ印刷時にネックとなり、従来のはんだ印刷設備がそのまま使用できないだけでなく、プリント配線板の製造工程数がふえるために生産性も悪くなるという課題がある。

課題を解決するための手段

0012

本発明のプリント配線板は、製品部分である配線パターンが形成あれた4辺形の本体部分と前記本体部分の外周縁部に設けられた製品外である捨て板部分とを有するプリント配線板において、前記捨て板部分は内部に金属製の補強板埋設して形成している。

0013

また、前記捨て板部分は、前記本体部分に部品が搭載されてリフローされる時の搬送方向に対し垂直な2辺のみに設けられるようにしても良い。

0014

また、前記補強板は、外縁側が折り曲げられた形状にしても良い。

0015

本発明の多層プリント配線板は、製品部分である配線パターンが形成された4辺形の本体部分と前記本体部分の外周縁部に設けられた製品外である捨て板部分とを有するプリント配線板を複数枚積層した多層プリント配線板において、少なくとも何れかの1層の前記プリント配線板は、前記捨て板部分に金属製の補強板を埋設して形成している。

0016

また、前記捨て板部分は、前記本体部分に部品が搭載されてリフローされる時の搬送方向に対して垂直な2辺のみに設けるようにしても良い。

0017

また本発明のプリント配線板および多層プリント配線板は、前記本体部分と前記捨て板部分との境界は、割り捨て用のミシン目を設けるようにしても良い。

0018

あるいは、前記本体部分を捨て板部分との境界は、割り捨て用のV溝を設けるようにしても良い。

発明を実施するための最良の形態

0019

次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明のプリント配線板の実施の形態例を示す正面図、図2図1におけるプリント配線板の実施の形態例を示す断面図、図3は本発明のプリント配線板の他の実施の形態例を示す断面図、図4は本発明の多層のプリント配線板の実施の形態例を示す断面図、図5は本発明の多層プリント配線板の他の実施の形態例を示す断面図である。

0020

図1において、本発明のプリント配線板は、製品部分である配線パターンが形成された4辺形の本体部分1と本体部分1の外周縁部に設けられた製品外である捨て板部分2とを有し、捨て板部分2の内部にはアルミ版銅板あるいは亜鉛板などを用いた金属製の、補強板を埋設して形成している。そして本体部分1と捨て板部分2との境界には、割り捨て用のミシン目3が施されている。尚、ミシン目とミシン目との間は割り易くするために両者を切り離したスリット8が施されている。

0021

また、このミシン目3およびスリット8を設ける代りに、この境界にV溝を設けるようにしても良く、このようにすると割り面は粗いが加工が簡単になるメリットがある。

0022

尚、捨て板部分2は、プリント配線板あるいは多層プリント配線板の製造工程において、ハンドリングや位置決め等のために本体部分に付加された部分で、最終工程で割り捨てられる部分である。

0023

また、図1は本体部分1の4辺に捨て板部分2が設けられている例を示したが、リフロー時の反りが比較的弱い場合など、プリント配線板に部品が搭載されてリフローされる時の搬送方向に対して垂直な2次のみ、即ち、図1においては搬送方向が水平方向であれば、左右の2辺のみに捨て板部分2を設けるようにしても良い。このようにすればプリント配線板の材料が節約でき、この分加工工数も減少して経済的である。

0024

図2図1のプリント配線板の実施の形態例におけるA−A線の断面を示すもので、このプリント配線板は本体部分1と捨て板部分2とを有し、その各内部は絶縁板11とパターン12とから構成されている。捨て板部分2の絶縁板11の中央には金属製の補強板4が埋設されている。この補強板4は、プリント配線板の絶縁板を積層するプレス工程においてはさみ込まれ埋設する。

0025

図3はプリント配線板の他の実施の形態例の断面を示し、図2相違する点は捨て板部分5に埋設された補強板6の外縁側が折れ曲がっている点と、ミシン目の代りにV溝7を設けている点である。補強板6は外縁側が折り曲がっていることにより、捨て板部分の強度が高い特徴がある。

0026

図4は多層プリント配線板の実施の形態例の断面を示し、第1層から第5層までのプリント配線板101〜105を積層して成る多層プリント配線板で、本体部分21を捨て板部分22とを有し、第3層プリント配線板103の捨て板部分22の中央に補強板24を埋設している。尚、スリット23は図1のスリット8に相当し、スルーホール25は層間のパターンを接続するものである。補強板24は第3層プリント配線板の製造工程で図2で説明した方法により埋設される。

0027

図5は多層プリント配線板の他の実施の形態例の断面を示し、第1層から第5層までのプリント配線板201〜205を積層して成る多層プリント配線板で、本体部分31と捨て板部分32とを有し、第2層プリント配線板202と第4層プリント配線板204の捨て板部分32の中央にはそれぞれ補強板34,36が埋設されている。スリット33は図1のスリット8に相当し、スルーホール35は層間のパターンを接続するものである。本例は2枚の補強板を有することで捨て板部分の強度が強くなっている特徴がある。

0028

以上説明した各プリント配線板および多層プリント配線板には捨て板部分に金属製の補強板が埋設されているので、この部分の反りに対する強度が強くなり、リフロー時のプリント配線板あるいは多層プリント配線板の熱による反りが確実に抑えられる。

発明の効果

0029

以上説明したように本発明のプリント配線板および多層プリント配線板は、捨て板部分の内部に金属製の補強板を埋設しているので、この部分の反りに対する強度が強くなり、リフロー時において、特に反り防止の工具を使用する必要もなく、また捨て板部分の厚さが厚くなって製造工程に支障をきたすこともなくリフロー時のプリント配線板あるいは多層プリント配線板の熱による反りを完全に防止できる効果がある。また補強板は簡単な方法で埋設することができるのでコストを低減できる効果がある。

図面の簡単な説明

0030

図1本発明のプリント配線板の実施の形態例を示す正面図である。
図2図1におけるA−A線の断面図である。
図3本発明のプリント配線板の他の実施の形態例を示す断面図である。
図4本発明の多層プリント配線板の実施の形態例を示す断面図である。
図5本発明の多層プリント配線板の他の形態例を示す断面図である。
図6従来例を示す断面図である。
図7他の従来例を示す断面図である。

--

0031

1,21,31 本体部分
2,22,32 捨て板部分
3ミシン目
4,6,24,34,36補強板
7V溝
8,23,33スリット
11絶縁板
12パターン
25,35 スルーホール

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