JP2580607B2 - 回路基板及び回路基板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明回路基板と回路基板の製造方法を以下の項目に
従って説明する。

A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.背景技術［第４図］ D.発明が解決しようとする問題点［第４図］ E.問題点を解決するための手段 F.実施例 a.回路基板の構造［第１図、第２図］ ａ−1.基板、接触導体等 ａ−2.電子部品 b.回路基板の製造工程［第３図］ G.発明の効果 （A.産業上の利用分野） 本発明は新規な回路基板とその製造方法に関する。詳
しくは、一方の面に所定の配線パターンが形成されると
共に、他方の面に接続端子がケースの外表面上に位置し
た電子部品が装着される回路基板に関するものであり、
電子部品の装着手段、特に、その接続端子の配線パター
ンとの接続構造を改良することにより、配線パターンの
形成密度と部品実装密度を高めることができると共に、
電子部品に熱ストレスを与えないで済ませることができ
て電子部品の動作の信頼性を高めることができ、また、
この種の回路基板における電子部品その他の装着部品の
装着作業の順序が特に制約されることがないようにした
新規な回路基板とその製造方法を提供しようとするもの
である。

（B.発明の概要） 本発明回路基板とその製造方法は、一方の面に所定の
配線パターンが形成されると共に、他方の面に接続端子
がケースの外表面上に位置した電子部品が装着される回
路基板において、電子部品の接続端子と配線パターンと
の間の電気的接続を回路基板の配線パターンが形成され
た面と反対の面側に突出した接触導体を介して行なうよ
うにし、それによって、配線パターンの形成密度と部品
実装密度を高めることができると共に電子部品に熱スト
レスを与えることなく電子部品を装着することができ、
しかも、電子部品等の装着作業の順序が特に制約される
ことがないようにしたものである。

（c.背景技術）［第４図］ 回路基板における電子部品の実装方式には、大別し
て、挿入実装と表面実装の２つの方式があり、前者の挿
入実装は、主として、リード、即ち、脚状の接続端子を
備えた所謂リード部品の実装に用いられる実装方式であ
り、後者の表面実装は接続端子がケースの外表面上にも
しくは外表面に沿って位置した電子部品、所謂チップ部
品の実装に用いられる実装方式である。

即ち、挿入実装は、基板の所定の位置にリード挿通孔
を形成し、リード部品のリードを上記リード挿通孔に挿
通すると共に該リードのリード挿通孔から突出した部分
を配線パターンと半田付することにより電子部品の装着
を行なう方式であり、また、表面実装は、第４図に示す
ように、電子部品ａの接続端子ｂ、ｂ′を基板ｃ上に形
成されている導体ｄ、ｄ、・・・の所定の箇所に直に半
田ｅ、ｅにより結合することにより電子部品の装着を行
なう方式である。

そして、これら挿入実装と表面実装はそれぞれに利点
を有するが、表面実装は基板にリード挿通孔を形成する
必要がないので基板の加工が面倒でなく、しかも、部品
の装着を自動機によって行なうことが比較的容易である
ため生産性が高く、また、接続端子と配線パターンとが
直に接続されるため電子部品の動作の安定性が向上する
等の点で優れている。

（D.発明が解決しようとする問題点［第４図］ ところが、このような表面実装にも幾つかの問題点が
ある。

即ち、電子部品ａの接続端子ｂ、ｂ′の導体ｄ、ｄ、
・・・との半田付は、接続端子ｂ、ｂ′の側面ｆ、ｆ′
と導体ｄ、ｄ、・・・の所定のランド部のうち上記側面
ｆ、ｆ′の外側に位置している部分との間において行な
われるのが一般的であり、このため、導体ｄ、ｄ、・・
・のランド部はかなり大きな面積を有していることが必
要になり、従って、そのランドの大きさの分配線パター
ンの形成密度が低下するという問題がある。

また、電子部品ａの接続端子ｂ、ｂ′と導体ｄ、ｄ、
・・・との接続が半田付によって行なわれるため、電子
部品ａにこの半田付の際の熱が略直接加えられることに
なり、この熱のストレスによって電子部品の性能が損な
われることがしばしば生ずるという問題がある。

そこで、このような熱ストレスあるいは半田から浸出
するフラックス等による悪影響から電子部品を保護する
ために、様々な防護措置が講じられたり、あるいは、そ
のケースｇに耐熱性の優れた材料を使用したりしている
が、このような電子部品はコストが高いので回路基板の
価格を押し上げる原因となり、また、前記防護措置を講
ずることによって回路基板が大型化するという問題が生
じていた。

更に、表面実装を行なう電子部品を備えた回路基板の
製造工程においては、前記半田付作業等の都合上、この
種の電子部品の半田付を行なった後にその他の装着部品
の装着を行なう必要があり、従って、回路基板の製造工
程の順序を自由に組むことができないという問題もあ
る。

（E.問題点を解決するための手段） そこで、上記した問題点を解決するために、本発明回
路基板は、一方の面に所定の配線パターンが形成される
と共に、他方の面に接続端子がケースの外表面上に位置
した電子部品が装着される回路基板において、回路基板
には、配線パターンの所定の箇所と対応した位置に電子
部品が装着される面側へ行くに従ってその径が拡大して
いる孔が形成され、該孔に充填され、かつその一部が上
記部品装着面から突出している接触導体が設けられ、上
記電子部品の接続端子が上記接触導体と接触した状態で
電子部品が上記回路基板の部品装着面に固定されるよう
にしたものであり、また、本発明回路基板の製造方法
は、一方の面に所定の配線パターンが形成されると共
に、他方の面に接続端子がケースの外表面上に位置した
電子部品が装着される回路基板の製造方法において、回
路基板の配線パターンの所定の箇所に対応した位置に上
記電子部品が装着される面側へ行くに従ってその径が拡
大している孔を形成し、上記配線パターンの上記孔に対
向する部分に金属メッキをして上記部品装着面からその
一部が突出している接触導体を設け、上記電子部品の接
続端子を上記接触導体と接触させた状態で電子部品を上
記回路基板の部品装着面に押圧して固定するようにした
ものである。

従って、本発明回路基板と回路基板の製造方法によれ
ば、この種の電子部品の装着を回路基板の配線パターン
が形成されていない方の面において行なうことができる
ので、電子部品の接続端子を接続するためのランド部を
大きくする必要がなくなり、これにより、配線パターン
の形成密度を高めることができると共に、電子部品と配
線パターンとの接続が電子部品から側方へはみ出すこと
なく為されるので、電子部品の実装密度を大幅に高める
ことができ、しかも、電子部品の接続端子と配線パター
ンとの接続が接触導体を介しての接触により為されるの
で、この接続のために半田付を行なうことが必要でなく
なり、従って、電子部品に熱ストレスを与えないで済む
ことになり、また、電子部品の装着は当該回路基板につ
いての部品装着作業のどの段階においても行なうことが
できるため、部品装着の工程を自由に組むことができ
る。そして、さらに、回路基板の所定の位置に部品装着
面へ行くに従ってその径が拡大している孔を形成し、表
面張力を利用して金属メッキの表面（接触導体の一部）
を部品装着面にやや突出させ、その上から電子部品を押
圧することによって配線パターンとの接触をはかるもの
であるため、電子部品を装着するには最終的にメッキが
された基板に対して押しつけるだけでよく（補強として
さらに半田付を使用してもよい。）、電子部品に熱スト
レスを与えずに済み、信頼性を高められるとともにコス
トを抑えることもできる。

（F.実施例） 以下に本発明回路基板と回路基板の製造方法の詳細を
添付図面に示した実施例に従って説明する。

（a.回路基板の構造）［第１図、第２図］ （ａ−1.基板、接触導体等） ２は略フィルム状を為す基板であり、例えば、ポリイ
ミド、ポリエステル等の合成樹脂フィルムあるいはガラ
スエポキシフィルム等により形成されており、その一方
の面2a（以下、この面2aを「パターン形成面」と言
う。）に所定の配線パターンを為す導体３、３、・・・
が形成されている。

４、４、・・・は基板２のうち上記導体３、３、・・
・の所定の位置、即ち、後述する電子部品の接続端子が
接続されるべき位置（以下、「端子接続部」と言う。）
と対応した部分に形成された比較的微小な略円形の孔で
あり、これら孔４、４、・・・は上記部分のそれぞれに
複数個づつ形成されている。

従って、これら孔４、４、・・・の一端はパターン形
成面2aに形成されている導体３、３、・・・の各端子接
続部と対応した位置に開口されている。また、孔４、
４、・・・は基板２の他方の面2b（以下、この面を「部
品装着面」と言う。）側へ行くに従ってその径が拡大し
て行くように形成されている。

５、５、・・・は上記孔４、４、・・・を埋めるよう
に設けられた接触導体であり、該接触導体５、５、・・
・はその高さ方向、即ち、孔４、４、・・・の軸方向に
沿う方向における一端面が導体３、３、・・・に結合さ
れると共に、他端面5a、5a、・・・（以下、「端子接触
面」と言う。）が基板２の部品装着面2aから略球面状を
為す形で僅かに突出した状態に形成されている。

６は可撓性を有しない絶縁性の補強板であり、例え
ば、絶縁積層板が用いられており、この補強板６の一方
の面にパターン形成面2aが対向した向きで基板２が支持
されている。

しかして、基板２はこれ自体フィルム状に形成されて
はいるが、補強板６に支持されることによってその可撓
性を抑えられている。

（ａ−2.電子部品） ７、７はチップ部品であり、該チップ部品７、７は図
示しない所定の電子デバイスチップが封入された合成樹
脂製のケース８、８と該ケース８の両端部を被覆するよ
うに設けられかつ上記電子デバイスチップと接続された
複数の接続端子９、９、・・・とから成る。

また、10は比較的小型のスイッチであり、該スイッチ
10は操作軸11を支持しかつ図示しない所定の接点機構が
設けられたケース12と、該ケース12の下面と側面に亘っ
て固定された略Ｌ字形を成す接続端子13、13、13とから
成る。

そして、これら電子部品７、７及び10は、その接続端
子９、９、・・・、13、13、・・・が前記導体３、３、
・・・の所定の端子接続部上に位置した接触導体５、
５、・・・の端子接触面5a、5a、・・・と接触した状態
で、ケース８、８、12の下面の略中央部が基板２の部品
装着面2bに接着剤14、14、・・・により固定される。

しかして、電子部品７、７、10はその接続端子９、
９、・・・、13、13、・・・が接触導体５、５、・・・
を介して導体３、３、・・・の所定の端子接続部と接続
されると共に、基板２の部品装着面2b上に装着されるこ
とになり、接続端子９、９、・・・、13、13、・・・と
接触導体５、５、・・・との接触はこれら電子部品７、
７、10のケース８、８、12と基板２との対向部におい
て、即ち、上記ケース８、８、12から外側へはみ出さな
い位置で為されることになる。

（b.回路基板の製造工程）［第３図］ 第３図は上記した回路基板１の製造工程の一例を
（Ａ）から（Ｅ）へ順を追って示すものであり、以下、
この第３図（Ａ）乃至（Ｅ）に従って回路基板１の製造
工程を説明する。

（Ａ）先ず、基板２の一方の面2aに導電箔15を設ける。
この導電箔15は電解銅箔あるいは圧延銅箔等を基板12に
貼着しても良いし、あるいは基板２に直接メッキにより
形成しても良い。

（Ｂ）次に、上記導電箔15を既知の印刷法もしくは写真
法等のパターン形成法により処理して所定の配線パター
ンを為す導体３、３、・・・を形成する。

（Ｃ）そして、所定の導体３、３、・・・が形成された
後、基板２のうち上記導体３、３、・・・の所定の端子
接続部と対応した部分のそれぞれに複数の孔４、４、・
・・を形成する。この孔４、４、・・・の形成は、例え
ば、化学的方法により、あるいはレーザービームの照射
等により行なう。

しかして、導体３、３、・・・の端子接続部の一部が
孔４、４、・・・を通して基板２の導体３、３、・・・
が形成された面と反対側に臨むことになる。

（Ｄ）次に、導体３、３、・・・のうち孔４、４、・・
・に対向している部分に金属メッキを行なって接触導体
５、５、・・・を形成する。この金属メッキは、例え
ば、銅メッキ−ニッケルメッキ−金メッキの３つのメッ
キをこの順序で施して三層構造とするとか、あるいは、
銅メッキした後その上に半田層を形成する等により為せ
ば良い。

尚、孔４、４、・・・の径は、基板２の部品装着面2b
側の方が拡大しているので、表面張力の利用によって、
金属メッキの表面（接触導体５、５、・・・の端子接触
面5a、5a、・・・）を部品装着面2bより突出させること
が確実になる。

（Ｅ）そして、接触導体５、５、・・・が形成された基
板２を補強板６に支持し、この後で電子部品の装着を行
なう。

即ち、基板２の部品装着面2bのうち導体３、３、・・
・の所定の端子接続部と対応して設けられた接触導体
５、５、・・・間の略中央部又は電子部品７、７、10の
ケース８、８、12の下面に適当な接着剤を供給した状態
で電子部品７、７、10を、その接続端子９、９、・・
・、13、13、・・・が上記接触導体５、５、・・・の端
子接触面5a、5a、・・・に接触するように基板２の部品
装着面2bに押し付ける。

これによって電子部品７、７、10等が基板２に装着さ
れることになる。

尚、この電子部品７、７等の装着は適宜な自動機によ
り行なっても良い。

（G.発明の効果） 以上に記載したところから明らかなように、本発明回
路基板は、一方の面に所定の配線パターンが形成される
と共に、他方の面に接続端子がケースの外表面上に位置
した電子部品が装着される回路基板であって、該回路基
板には、上記配線パターンの所定の箇所と対応した位置
に上記電子部品が装着される面側へ行くに従ってその径
が拡大している孔が形成され、該孔に充填され、かつそ
の一部が上記部品装着面から突出している接触導体が設
けられ、上記電子部品の接続端子が上記接触導体と接触
した状態で電子部品が上記回路基板の部品装着面に固定
されることを特徴とする。また、本発明回路基板の製造
方法は、一方の面に所定の配線パターンが形成されると
共に、他方の面に接続端子がケースの外表面上に位置し
た電子部品が装着される回路基板の製造方法であって、
回路基板の上記配線パターンの所定の箇所に対応した位
置に上記電子部品が装着される面側へ行くに従ってその
径が拡大している孔を形成し、上記配線パターンの上記
孔に対向する部分に金属メッキをして上記部品装着面か
らその一部が突出している接触導体を設け、上記電子部
品の接続端子を上記接触導体と接触させた状態で電子部
品を上記回路基板の部品装着面に押圧して固定すること
を特徴とする。

従って、本発明によれば、この種の電子部品の装着を
回路基板の配線パターンが形成されていない方の面にお
いて行なうことができるので、電子部品の接続端子を接
続するためのランド部を大きくする必要がなくなり、こ
れにより、配線パターンの形成密度を高めることができ
ると共に、電子部品と配線パターンとの接続が電子部品
から側方へはみ出すことなく為されるので、電子部品の
実装密度を大幅に高めることができる。

そして、電子部品の接続端子と配線パターンとの接続
が接触導体を介して為されるので、半田付を行なうこと
が必要でなくなり、従って、電子部品に熱ストレスを与
えないで済むことになり、これにより、電子部品の動作
の信頼性を著しく高めることができると共に、耐熱特性
の低い安価な電子部品を使用することができる。

また、電子部品の装着は当該回路基板についての部品
装着作業のどの段階においても行なうことができるた
め、部品装着の工程を自由に組むことができる。

そして、さらに、回路基板の所定の位置に部品装着面
へ行くに従ってその径が拡大している孔を形成し、表面
張力を利用して金属メッキの表面（接触導体の一部）を
部品装着面にやや突出させ、その上から電子部品を押圧
することによって配線パターンとの接触をはかるもので
あるため、電子部品を装着するには最終的にメッキがさ
れた基板に対して押しつけるだけでよく、電子部品に熱
ストレスを与えずに済み、信頼性を高められるとともに
コストを抑えることもできる。

尚、前記したように、本発明における電子部品の接続
端子と配線パターンとの接続は接触導体を介して為され
るので、基本的には半田付けを行なう必要はないが、こ
れら接続端子と配線パターンとの接触状態をより安定に
保持するために接続端子と接触導体との半田付けをする
ようにしても良い。

また、前記実施例においては、その基板材として可撓
性のあるフィルム状のものを使用してこの基板材をリジ
ッドな補強板に支持するようにしたが、基板材に可撓性
のあるものを使用した場合でも、電子部品の接続端子と
接触導体とを何らかの固着手段、例えば、前記したよう
な半田あるいは接着剤等によって固着しておけば、必ず
しも補強板を使用しなくても良い。

尚、本発明回路基板とその製造方法における回路基板
に装着される電子部品の種類は、接続端子がケースの外
表面上に位置したもの、即ち、配線パターンとの接触が
当該接続端子と配線パターンとが対向した状態で為され
るものであれば、所謂チップ部品でなくても良い。ま
た、１つの回路基板に使用される電子部品の全てがこの
種の電子部品である必要はなく、一部にリード部品を使
用しても差し支えなく、そして、表面実装と挿入実装と
を併用する場合は、配線パターンのうち電子部品が表面
実装される部分の全部又は一部に接触導体を設けるよう
にすれば良い。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明回路基板と回路基板の製造方
法の実施例を示すものであり、第１図は要部の垂直断面
図、第２図は要部の平面図、第３図は基板の製造工程を
（Ａ）から（Ｅ）へ順を追って示す工程図、第４図は従
来の回路基板の一例を示す要部の垂直断面図である。 符号の説明 １……回路基板、2a……一方の面（配線パターン形成
面）、2b……他方の面（部品装着面）、３……配線パタ
ーン、４……孔、５……接触導体、5a……接触導体の一
部、７、10……電子部品、８、12……ケース、９、13…
…接続端子

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の面に所定の配線パターンが形成され
   ると共に、他方の面に接続端子がケースの外表面上に位
   置した電子部品が装着される回路基板であって、 該回路基板には、上記配線パターンの所定の箇所と対応
   した位置に上記電子部品が装着される面側へ行くに従っ
   てその径が拡大している孔が形成され、 該孔に充填され、かつその一部が上記部品装着面から突
   出している接触導体が設けられ、 上記電子部品の接続端子が上記接触導体と接触した状態
   で電子部品が上記回路基板の部品装着面に固定される ことを特徴とする回路基板。
2. 【請求項２】一方の面に所定の配線パターンが形成され
   ると共に、他方の面に接続端子がケースの外表面上に位
   置した電子部品が装着される回路基板の製造方法であっ
   て、 回路基板の上記配線パターンの所定の箇所と対応した位
   置に上記電子部品が装着される面側へ行くに従ってその
   径が拡大している孔を形成し、 上記配線パターンの上記孔に対向する部分に金属メッキ
   をして上記部品装着面からその一部が突出している接触
   導体を設け、 上記電子部品の接続端子を上記接触導体と接触させた状
   態で電子部品を上記回路基板の部品装着面に押圧して固
   定する ことを特徴とする回路基板の製造方法。