JP2000294889A

JP2000294889A - 実装基板およびこれを用いた回路部品の実装方法

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Publication number: JP2000294889A
Application number: JP9927299A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Agawa; 清阿川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-04-06
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】回路部品の外部リード挿入孔の開孔を必要と
することなく回路部品の実装が可能であり、かつ基板の
発泡を独立構造にして、耐湿性の向上が望め、かつ、耐
熱性の高い実装基板の実現を課題とする。【解決手段】絶縁板として微小中空バルーンを含有す
る樹脂で構成される樹脂バルーン成形基板１を用いてプ
リント配線板を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回路部品を実装する
実装基板およびこの実装基板を用いた回路部品の実装方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回路部品を相互に接続する配線パターン
を絶縁板上に形成した実装基板であるプリント配線板
は、電子機器を構成する上で必須の部材である。このプ
リント配線板は、一般に、エポキシ樹脂やフェノール樹
脂等の熱硬化性樹脂と、紙やガラス布といった補強材と
を組み合わせて作製されており、たとえばガラスエポキ
シ基板、紙エポキシ基板、紙フェノール基板が知られて
いる。プリント配線板として通常市販されているもの
は、このような絶縁板の片面または両面をパターン領域
とし、ここに配線パターンが形成され、回路部品の外部
リードを挿入するための外部リード挿入孔が絶縁板およ
び配線パターンを貫通して形成されている。これらの外
部リード挿入孔は、例えばプレス加工により一括して形
成される。また、プリント配線板の裏面上の配線パター
ンは、外部リード挿入孔の近傍を残してソルダーレジス
ト層で被覆されている。

【０００３】かかるプリント配線板を用いた従来の典型
的な回路部品の実装方法について、図２８〜図３２を参
照しながら説明する。これらの図面は、片面銅（Ｃｕ）
貼り積層板に対して回路部品を裏面実装する手順を示し
たものである。図２８に、従来のプリント配線板３０を
示す。たとえばフェノール樹脂のむく材（非発泡品）か
らなる絶縁板３１の片面には、導電膜パターン３２が形
成されている。この導電膜パターン３２は、たとえば予
め絶縁板３１の片面全面に積層されているＣｕ薄板また
はＣｕ箔を、図示されないレジストマスクを用いてエッ
チングすることにより形成される。

【０００４】このプリント配線板３０において、導電膜
パターン３２の形成領域には回路部品の外部リード４１
を挿入するための外部リード挿入孔３３が、また形成領
域外にはこの絶縁板３１を他の部材に取り付けるための
ネジあるいはシールド板等、直接的な回路要素ではない
部材を挿入するための一般貫通孔３４が、たとえばプレ
ス加工により形成されている。

【０００５】図２９は、このようなプリント配線板３０
の概念的な断面図である。上記導電膜パターン３２は、
実際には外部リード挿入孔３３の近傍を残してソルダー
レジスト層３５で被覆されている。この絶縁板３１の裏
面側には実装される回路部品名、端子名、極性等が印刷
され、プリント配線板３０が完成される。

【０００６】図３０および図３１には、このように作製
されたプリント配線板３０の裏面側に回路部品４０を実
装している状態を示す。これらの回路部品４０の外部リ
ード４１は、外部リード挿入孔３３に挿入される。以
下、このようなプリント配線板３０を用いた従来の典型
的な回路部品の実装方法について説明する。

【０００７】先ず、図示しないインサートマシンを用
い、回路部品４０を挟持してプリント配線板３０の上方
の所定の位置に移送した後、回路部品４０を下降させ
て、その外部リード４１をプリント配線板に開孔されて
いる外部リード挿入孔３３に挿入し、外部リード４１の
先端部をプリント配線板３０の導電膜パターン３２形成
面側に突き出す。このようにして、回路部品４０をプリ
ント配線板３０に装着する。

【０００８】図３２は、外部リード４１の先端部がプリ
ント配線板３０の表面側、すなわち導電膜パターン３２
の形成面側へ露出された状態を示す。外部リード４１の
先端部はこのままの状態、あるいは必要に応じてクリン
チされた（先端を折り曲げられた）状態とされる。次い
で、外部リード挿入孔３３から露出している外部リード
４１の先端部と導電膜パターン３２とを電気的に接続す
るため、はんだ付けを行う。これは、例えばプリント配
線板３０を溶融ハンダ槽にディップ（浸漬）させて、外
部リード４１の先端部とその周囲の導電膜パターン３２
とを電気的に接続するハンダ層３６を形成する。このよ
うにして、回路部品４０をプリント配線板３０に実装
し、所定の回路を形成する。図３２には一例として、こ
のときの接続手段としてハンダ層３６が形成された状態
を示しているが、ハンダの代わりに導電性接着剤を用い
てもよい。

【０００９】しかし、このような従来のプリント配線基
板においては、予め必要に応じてプリント配線基板に回
路部品の外部リードを挿入するための外部リード挿入孔
を多数開けておくため、孔開け用の金型を用いた孔開け
プレス加工を行う必要があり、その分だけプリント配線
基板の製造工程が複雑になるいう問題があった。しか
も、この孔開け用の金型には外部リード挿入孔を打ち抜
くための細いピンが多数形成されているころから、その
作製コストが高い上に、ピンの変形や損傷をチェックす
るためのメンテナンス頻度が高くなるという問題があっ
た。また、従来のプリント配線基板は、熱硬化性樹脂と
補強材との充実基板であるため基板自身の自重が重くな
るという問題も有している。プリント配線基板を搭載す
る電子機器の軽量化が要請される場合には、少しでも実
装基板は軽量にしたい。

【００１０】この問題を解決して、外部リード挿入孔の
開孔を必要とすることなく回路部品の実装が可能な軽量
な実装基板およびこれを用いた回路部品の実装方法とし
て、発明者は先に回路部品の外部リードが貫通可能な絶
縁性材料からなる絶縁板を用いた実装基板を提案した。

【００１１】図３３に、先に発明者が行ったこのような
提案の一例の実装基板の一例の概略斜視図、図３４に、
その実装基板に回路部品を実装する実装方法を説明する
ための図を示す。例えば、絶縁板としてポリエチレン等
を材料とする焼結成形樹脂板５１の片側に導電膜パター
ン５２ｐを形成し、導電膜パターン５２ｐの所定の箇所
に回路部品を実装するための外部リード挿入開口５２ｈ
を設ける。焼結成形樹脂板５１はその厚さ方向にストロ
ー上の孔が無数に開いた構成で、その重量、密度がフェ
ノール樹脂の１／２程度である。このため、絶縁板には
外部リード挿入孔を設けることなく回路部品の外部リー
ドを直接絶縁板に突き刺して貫通することが可能にな
る。

【００１２】この実装基板への電子部品の実装方法につ
いて簡単に説明すると、通常のインサートマシンのチャ
ック部２２で回路部品２０を挟み、回路部品２０を導電
膜パターン５２ｐの形成面の反対側から裏面の導電パタ
ーンの位置に合わせて配置する。その後、インサートマ
シンを下降させ、回路部品２０の外部リード２１を焼結
成形樹脂板５１に突き刺して回路部品２０の外部リード
２１の先端が導電パターン５２ｐの外部リード挿入開口
５２ｈから露出するようにする。この際、焼結成形樹脂
板５１はその厚さ方向にストロー状の孔が無数に開いた
構造であるため、外部リード挿入孔を設けなくても、外
部リード２１で孔を開けながら挿入して行くことができ
る。回路部品２０挿入後はプリント配線板６０を溶融ハ
ンダ槽に浸漬させて、外部リード２１と導電パターン５
２ｐの電気的接続を実現することができる。

【００１３】このようにすることで、従来の実装基板の
ように、絶縁基板に外部リード挿入孔を形成する工程を
省略することができ、省力化を実現することができる。
さらに、外部リード挿入孔を形成するための孔開け用の
金型が不要になるため、この点からも製造コストを廉価
にできる。

【００１４】以上の例では、導電膜パターンには外部リ
ード挿入開口をあらかじめ設けていた。しかし、回路部
品の外部リードを焼結成形樹脂板に突き刺して貫通させ
るとともに、外部リードがさらに導電パターンをも突き
破って貫通するようにすることもできる。このとき、回
路部品２０の外部リード２１に接している導電パターン
５２ｐは、この外部リード２１が貫通する際に押し下げ
られるため、そのバネ性等によって導電パターン５２ｐ
の返り部が外部リード２１に押し付けられることにな
り、この導電パターン５２ｐの返り部と回路部品２０の
外部リード２１とは電気的に接続されることになる。

【００１５】このようにすれば、絶縁基板に外部リード
挿入孔を形成する必要がなく、また、導電膜パターンに
回路部品を実装するための開口を設ける必要がなくなる
と共に、回路部品挿入後に実装基板を溶融ハンダ槽に浸
漬させる必要もなくなり、さらに製造コストを廉価にす
ることができる。

【００１６】ここで、焼結成形樹脂板はポリエチレンに
限られるものではなく、フッ素系ポリフッ化ビニリデン
やポリエステルの焼結成形樹脂を用いることも可能であ
り、また、焼結成形樹脂と同様にＰＥＴ樹脂発泡体基板
や発泡性樹脂基板を用いることもできる。

【００１７】しかしながら、焼結成形樹脂板やＰＥＴ樹
脂発泡体基板、発泡性樹脂基板において、気泡の独立構
造を保つ必要があるという見逃すことのできない問題が
ある。発泡基板の気泡が連続構造をしていると、この連
続した気泡を通じて水分が基板内部に侵入し、実装基板
の耐水性、耐湿性が保てなくなる。電子部品の実装基板
としては通常の場合、耐水性、耐湿性が必要である。し
かし、焼結成形樹脂板やＰＥＴ樹脂発泡体基板、発泡性
樹脂基板を１００％の独立構造で製造することは、工法
上の高い設定条件を必要として、コストアップの要因に
なる。

【００１８】また、樹脂焼結工法では、耐熱性の高い材
料を用いることは難しく、従来の実績として使用できる
材料は、１５０°Ｃ以下のポリエチレンやフッ素系ポリ
フッ化ビニリデン等であった。このため、溶融ハンダ槽
に浸漬させる際などに問題が起きやすくこれが実装上の
制約となるという問題があった。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
プリント配線基板は、外部リード挿入孔の開孔を必要と
しており、部品実装に多くの工数が必要で高価であっ
た。また、この問題を解決するために発明者が先に提案
した方法では、耐水性、耐湿性を保つために、気泡が独
立構造であるという必要があり、さらに、樹脂焼結工法
では、耐熱性の高い材料を用いることが難しいという問
題があった。本発明は、上記の問題点を鑑みてなされた
ものであり、外部リード挿入孔の開孔を必要とすること
なく回路部品の実装が可能であり、基板の発泡を独立構
造にして、耐湿性の向上が望め、かつ耐熱性の高い実装
基板を実現するとともに、この基板を用いた回路部品の
実装方法を提供することを課題とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、絶縁性材料からなる絶縁板と、この絶縁
板の少なくとも一方の主面上に形成された回路部品を電
気的に接続するための導電膜パターンとを有する電子部
品の実装基板において、前記絶縁板は微小中空球体を含
有した絶縁性材料で構成されることを特徴とする。

【００２１】また、実装基板に回路部品を実装するため
の回路部品の実装方法おいて、回路部品を電気的に接続
するための導電膜パターンが微小中空球体を含有した絶
縁性材料で構成された絶縁板の一方の主面上にのみ形成
されている実装基板に対し、前記絶縁板に他方の主面側
から前記回路部品の外部リードを突き刺してその先端部
を前記導電膜パターンの形成面側に露出させる第１の工
程と、前記外部リードの露出された先端部と前記導電膜
パターンとを電気的に接続する第２の工程とを有するこ
とを特徴とする。

【００２２】また、実装基板に回路部品を実装するため
の回路部品の実装方法おいて、回路部品を実装するため
の導電膜パターンが微小中空球体を含有した絶縁性材料
で構成された絶縁板の少なくとも一方の主面上に形成さ
れている実装基板に対し、前記導電膜パターンの形成面
側から回路部品の表面実装を行うことを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実装基板お
よびこれを用いた回路部品の実装方法を添付図面を参照
にして詳細に説明する。

【００２４】図１に、本発明の実装基板の基板材である
樹脂バルーン成形基板の成形方法を示す。図１に沿っ
て、樹脂バルーン成形基板の成形方法を説明する。成形
にあたり、まず中空バルーンと樹脂を混合する。ここで
中空バルーンは直径が５〜３００μｍ、比重は平均０．
７程度の中空球体であり、本発明ではシリカバルーンま
たはフェノールバルーンを代表的に使用する。これらの
融点は１２００°Ｃ〜１３５０°Ｃであり、これらは不
活性で安定な無機充填材として機能する。樹脂として
は、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
等を用いる。

【００２５】樹脂と中空バルーンの混合は、液状の樹脂
に中空バルーンを徐々に加えて行くことで、短時間で容
易に混合することができる。これは中空バルーン１つ１
つが独立した球体であり、表面が濡れやすく、流動性に
富んでいるので、中空バルーン表面が濡れることで混合
が終了するためである。その後、樹脂と中空バルーンの
混合体を金型成形して硬化させ、基板材を製造する。

【００２６】図２（ａ）に、本発明の実装基板の一実施
の形態の基板材である樹脂バルーン成形基板１の外観図
を、図２（ｂ）に、その断面図を示す。図１の方法で成
形された樹脂バルーン成形基板１の密度は、従来のフェ
ノール樹脂の成形によるソリッド材の密度の１／２以下
となるため、加工精度や生産性が向上する。また、基板
材の製造に必要な有機高分子材料の使用量を削減するこ
とが可能になり、省資源化も達成される。なお、密度は
１／２以下であるが、中空バルーンを含むため実用上十
分な機械的強度を有し、剛性値が向上され、また、低熱
伝導性である。図２（ｂ）の断面図では中空バルーンを
円断面で示しているが、これは模式的に示したイメージ
であり、実際は粒径が小さいため目視では円断面が判別
できない。

【００２７】次に図３のように、こうして得られた樹脂
バルーン成形基板１の上に、Ｃｕ箔からなる導電性薄板
２を積層する。この導電性薄板２の積層は、樹脂バルー
ン成形基板１の片方の主面に導電性薄板２を導電性接着
剤を用いて貼り付けた後、この導電性接着剤を加熱硬化
させるなどの方法で積層することができる。

【００２８】次いで、図４に示されるように、この導電
性薄板２を図示しないレジストマスクを介してウェット
エッチングすることにより、配線パターンにパターニン
グされた導電膜パターン２ｐを形成する。導電性薄板２
の選択的なウェットエッチングの際、導電膜パターン２
ｐの所定の箇所に、回路部品の実装の際に樹脂バルーン
成形基板１を貫通した回路部品の外部リード２１の先端
部が露出するための開口２ｈを同時に形成する。

【００２９】次いで、図５に示されるように、樹脂バル
ーン成形基板１にプレス加工による孔開け加工を行い、
実装基板のねじ止め用などの一般貫通孔１ｈを形成す
る。この場合も、樹脂バルーン成形基板１の密度が例え
ば従来のフェノール樹脂の成形によるソリッド材の密度
の約１／２と小さいために、孔開けの加工性が向上す
る。なお、ここでは、孔開け加工をプレス機を用いて行
ったが、ドリル加工やサンドプラストによって行っても
よい。

【００３０】また、図６に示されるように、導電膜パタ
ーン２ｐの形成面側に、開口２ｈの近傍のみを残して導
電膜パターン２ｐを披覆するようにソルダーレジスト層
３を形成する。このソルダーレジスト層３は、通常、ス
クリーン印刷によって形成することがでさるが、フォト
レジスト材料を使用した場合にはフォトリソグラフイと
現像処理を経て形成することもできる。

【００３１】更に、樹脂バルーン成形基板１の導電膜パ
ターン２ｐの形成面とは反対面倒に、実装される回路部
品名、端子名、極性等の表示（図示せず）を印刷して、
プリント配線板１０を完成する。

【００３２】次に、上述のプリント配線板１０の裏面に
回路部品を実装する実装方法について、図７〜図１２を
参照しながら説明する。先ず、図７に示されるように、
通常のインサートマシンを用い、そのチャック部２２に
回路部品２０を保持して、プリント配線板１０の上方に
移送する。この回路部品２０の底部には、キンク状態
（途中が「く」の字形に折れ曲がっている状態）に加工
された外部リード２１が取り付けられている。このと
き、回路部品２０の外部リード２１がプリント配線板１
０の裏面側の導電膜パターン２ｐの開口２ｈの上方に位
置合わせされるように、開口２ｈの座標上の配置に基づ
く回路部品２０の実装位置をインサートマシンに予めプ
ログラミングしておく。

【００３３】続いて、図８に示されるように、インサー
トマシンのチャック部２２を図中の矢印で示す方向に下
降させて、回路部品２０の外部リード２１をプリント配
線板１０の樹脂バルーン成形基板１に直接突さ刺す。こ
のとき、樹脂バルーン成形基板１は微細な中空バルーン
を含んだ軽量構造となっているため、従来のような外部
リード挿入孔を必要とせず、樹脂バルーン成形基板１に
直接突き刺した回路部品２０の外部リード２１は樹脂バ
ルーン成形基板１に孔を開けながら同時に絶縁板に挿入
していく、孔開け／挿入同時工法が可能である。

【００３４】続いて、図９に示されるように、インサー
トマシンのチャック部２２を更に下降させて、回路部品
２０の外部リード２１を樹脂バルーン成形基板１に貫通
させると共に、外部リード２１の先端部を導電膜パター
ン２ｐの開口２ｈ内に露出させる。なお、インサートマ
シンのチャック部２２の下降は、外部リード２１のキン
ク状態になっている箇所が樹脂バルーン成形基板１の表
面に当たった時点で停止される。

【００３５】続いて、図１０に示されるように、インサ
ートマシンのチャック部２２を開さ、回路部品２０を離
す。そうしてその後、図１１に示されるように、図中の
矢印で示す方向にインサートマシンのチャック部２２を
上昇させる。こうして、回路部品２０をプリント配線板
１０に挿着することができる。そして、図１２に示され
るように、この回路部品２０の挿着と同様にして、他の
回路部品２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを順次プリン
ト配線板１０に挿着する。

【００３６】次いで、図１３および図１４に示されるよ
うに、プリント配線板１０を溶融ハンダ浴にディップ
（浸漬）させて、開口２ｈ内に露出させた外部リード２
１の先端部とこの開口２ｈの周囲の導電膜パターン２ｐ
とを電気的に接続するハンダ層４を形成する。このと
き、外部リード２１の先端部が開口２ｈ内に露出してい
るために、この先端部と導電膜パターン２ｐとのハンダ
層４を介する電気接点は周囲３６０°に亙って確保され
ることになる。なお、外部リード２１の先端部を折り曲
げてクリンチ状態にしておいてもよい。

【００３７】この発明の実装基板を用いた実装方法で
は、回路部品２０の外部リード２１で樹脂バルーン成形
基板１に孔を開けながら同時に絶縁板に挿入していく、
孔開け／挿入同時工法が可能であるため、従来のように
多数の外部リード挿入孔を打ち抜くための細かいピンを
多数設けたプレス加工用の金型が不要になるため、金型
の作成コストやメンテナンス費用が大幅に低下し、製造
面、保守面で経済的に優れたものとなる。

【００３８】次に、上述のプリント配線板１０に回路部
品を裏面実装する他の実装方法について、図１５を参照
しながら説明する。回路部品２０をプリント配線板１０
に挿着する方法は、上記図５〜図９に示した挿着方法と
同様である。その後、図１５に示されるように、外部リ
ード２１の露出した先端部をクリンチする。そして、電
気的接続手段として上記のハンダ層４の代わりに導電性
接着剤５を用い、開口２ｈ内に露出させた外部リード２
１の先端部とこの開口２ｈの周囲の導電膜パターン２ｐ
とを電気的に接続する。この導電性接着剤層５は、例え
ばディスペンサから導電性接着剤を滴下する方法によっ
て形成することができる。

【００３９】ここでは、外部リード２１の露出した先端
部がクリンチされているため、導電膜パターン２ｐとの
接触面積が増大し、電気的にも機械的にも接続信頼性が
一層向上する。但し、このクリンチを行わなくても、外
部リード２１と導電膜パターン２ｐとの電気的接続は確
保される。

【００４０】また、電気的接続手段として導電性接着剤
５を用いているため、導電膜パターン２ｐを導電性ペー
ストで形成している場合や、樹脂バルーン成形基板１の
耐熱温度がハンダ浴の温度よりも低い場合に有効であ
る。従って、ハンダによる電気的接続が無理な場合であ
っても、導電性接着剤による電気的接続なら可能となる
場合もある。勿論、耐熱性に優れたプリント配線板に対
して導電性接着剤を用いても良い。

【００４１】図１６〜図１９はそれぞれ本発明の第２の
実施形態に係るプリント配線板の製造プロセスを説明す
るための図であり、その中で図１８は完成されたプリン
ト配線板を示す概略斜視図、図１９は図１８に示すプリ
ント配線板の一部断面図である。また、図２０〜図２６
はそれぞれ図１８および図１９に示すプリント配線板に
回路部品を裏面実装する一実装方法を説明するための
図、図２７は他の実装方法を説明するための図である。
なお、上記第１の実施形態における図３〜図１５に示さ
れる構成要素と同一の要素には同一の符号を付して説明
を省略する。

【００４２】図１８および図１９に示されるように、本
実施形態に係るプリント配線板１０ａは、上記第１の実
施形態の場合と同様に、樹脂バルーン成形基板１の上
に、Ｃｕ箔からなる導電性薄板２を積層する。この導電
性薄板２の積層は、例えば、樹脂バルーン成形基板１の
片方の主面に導電性薄板２を導電性接着剤を用いて貼り
付けた後、この導電性接着剤を加熱硬化させるなどの方
法で積層することができる。

【００４３】次いで、この導電性薄板２を図示しないレ
ジストマスクを介してウェットエッチングすることによ
り、配線パターンにパターニングされた導電膜パターン
２ａｐを形成する。また、この導電膜パターン２ａｐの
形成領域外の樹脂バルーン成形基板１には、樹脂バルー
ン成形基板１を他の部材に取り付けるためのネジ等を挿
入するための一般貫通孔１ｈが形成されている。

【００４４】なお、上記第１の実施形態の場合と異な
り、導電膜パターン２ａｐには、樹脂バルーン成形基板
１を貫通する外部リード２１を露出させるための開口は
設けられていない。但し、ソルダーレジスト層３は、樹
脂バルーン成形基板１を貫通する外部リード２１が露出
する予定位置の近傍のみを残して、導電膜パターン２ａ
ｐを被覆するように形成されている。

【００４５】ここで、本実施形態に係るプリント配線板
１０ａの絶縁板としての樹脂バルーン成形基板１は、そ
の重量がフェノール樹脂の成形体からなる同じ外形寸法
の絶縁板の重量の１／２以下であるにもかかわらず、実
用上十分な機械的強度を有していて、軽量化が達成され
ている。また、外部リード挿入孔が形成されていないた
め、従来のように多数の外部リード挿入孔を打ち抜くた
めの細いピンが多数形成されているプレス加工用の金型
が不要となって金型の作製コストやメンテナンス頻度が
大幅に低下することは、上記第１の実施形態の場合と同
様である。

【００４６】次に、上述のプリント配線板１０ａの製造
プロセスについて、図１６〜図１９を参照しながら説明
する。先ず、図１６に示されるように、樹脂バルーン成
形基板１の上に、Ｃｕ箔からなる導電性薄板２を積層す
る。導電性薄板２の積層に際しては、上記第１の実施形
態の場合と同様に、樹脂バルーン成形基板１の片方の主
面にＣｕ箔からなる導電性薄板２を導電性接着剤を用い
て貼り付けた後、この導電性接着剤を加熱硬化させる方
法がある。

【００４７】次いで、図１７に示されるように、この導
電性薄板２を図示しないレジストマスクを介してウェッ
トエッチングすることにより、配線パターンにパターニ
ングされた導電膜パターン２ａｐを形成する。但し、上
記第１の実施形態の場合と異なって、この導電性薄板２
をパターニングする際、導電膜パターン２ａｐには、回
路部品の実装時に樹脂バルーン成形基板１を貫通する外
部リード２１を露出させるための開口は設けない。

【００４８】次いで、図１８に示されるように、樹脂バ
ルーン成形基板１にプレス加工による孔開けを行い、一
般貫通孔１ｈを形成する。また、図１９に示されるよう
に、導電膜パターン２ａｐの形成面側に、樹脂バルーン
成形基板１を貫通する外部リード２１が露出する予定位
置の近傍のみを残して導電膜パターン２ａｐを被覆する
ようにソルダーレジスト層３を形成する。更に、樹脂バ
ルーン成形基板１の導電膜パターン２ｐの形成面とは反
対面側に、実装される回路部品名、端子名、極性等の表
示（図示せず）を印刷して、プリント配線板１０ａを完
成する。

【００４９】次に、上述のプリント配線板１０ａに回路
部品を裏面実装する一実装方法について、図２０〜図２
４を参照しながら説明する。先ず、図２０に示されるよ
うに、通常のインサートマシンを用い、そのチャック部
２２に回路部品２０を挟持して、プリント配線板１０ａ
の上方に移送する。この回路部品２０の底部には、真っ
直ぐに伸びた外部リード２１ａが取り付けられている。
このとき、回路部品２０の外部リード２１ａがプリント
配線板１０ａの裏面側の導電膜パターン２ａｐの所定の
位置に位置合わせされるように、開口２ｈの座標上の配
置に基づく回路部品２０の実装位置をインサートマシン
に予めプログラミングしておく。

【００５０】続いて、図２１に示されるように、インサ
ートマシンのチャック部２２を図中の矢印で示す方向に
下降させて、回路部品２０の外部リード２１ａをプリン
ト配線板１０ａの樹脂バルーン成形基板１に直接突さ刺
す。このとき、樹脂バルーン成形基板１は微細な中空バ
ルーンを含んだ軽量構造となっているため、従来のよう
な外部リード挿入孔を必要とせず、樹脂バルーン成形基
板１に直接突き刺した回路部品２０の外部リード２１は
樹脂バルーン成形基板１に孔を開けながら同時に絶縁板
に挿入していく、孔開け／挿入同時工法が可能である。

【００５１】続いて、図２２に示されるように、インサ
ートマシンのチャック部２２を更に下降させて、回路部
品２０の外部リード２１ａを樹脂バルーン成形基板１に
貫通させると共に、導電膜パターン２ａｐを突き破って
外部リード２１ａの先端部を導電膜パターン２ａｐの外
に露出させる。なお、インサートマシンのチャック部２
２の下降は、回路部品２０の底面部が樹脂バルーン成形
基板１の表面に当たった時点で停止される。

【００５２】続いて、図２３に示されるように、インサ
ートマシンのチャック部２２を開き、回路部品２０を離
す。その後、図２４に示されるように、図中の矢印で示
す方向にインサートマシンのチャック部２２を上昇させ
る。こうして、回路部品２０をプリント配線板１０ａに
挿着することができる。

【００５３】次いで、図２５および図２６に示されるよ
うに、プリント配線板１０ａを溶融ハンダ浴にディップ
させて、導電膜パターン２ａｐから突き出ている外部リ
ード２１ａの先端部と導電膜パターン２ａｐとを電気的
に接続するハンダ層４を形成する。

【００５４】なお、回路部品２０をプリント配線板１０
ａに挿着した際、導電膜パターン２ａｐを突き破ってい
る外部リード２１ａの先端部は、導電膜パターン２ａｐ
と接触した状態となっているため、ハンダ層４を用いて
両者を電気的に接続する作業を省略してもよい。但し、
この場合の外部リード２１ａの先端部と導電膜パターン
２ａｐとの接触状態はそれ程安定的なものではないこと
から、ここでは電気的接続手段としてハンダ層４を用い
て、両者の電気的な接続を確実なものにした。また、こ
のとき、外部リード２１ａの先端部を折り曲げてクリン
チ状態にしておいてもよい。

【００５５】次に、上述のプリント配線板１０ａに回路
部品を裏面実装する他の実装方法について、図２７を参
照しながら説明する。回路部品２０をプリント配線板１
０ａに挿着する方法は、上記図１８〜図２２に示した挿
着方法と同様である。その後、図２７に示されるよう
に、外部リード２１ａの露出した先端部をクリンチす
る。そして、電気的接続手段として上記のハンダ層４の
代わりに導電性接着剤５を用い、導電膜パターン２ａｐ
を突き破って露出させた外部リード２１ａの先端部とそ
の導電膜パターン２ａｐとを電気的に接続する。

【００５６】ここでは、外部リード２１ａの露出した先
端部がクリンチされているため、導電膜パターン２ａｐ
との接触面積が増大し、電気的にも機械的にも接続信頼
性が一層向上する。但し、このクリンチを行わなくて
も、外部リード２１ａと導電膜パターン２ａｐとの電気
的接続は確保される。また、電気的接続手段として導電
性接着剤５を用いているため、導電膜パターン２ａｐを
導電性ペーストで形成している場合や、樹脂バルーン成
形基板１の耐熱温度がハンダ浴の温度よりも低い場合に
有効である。従って、ハンダによる電気的接続が無理な
場合であっても、導電性接着剤による電気的接続なら可
能となる場合もある。勿論、耐熱性に優れたプリント配
線板に対して導電性接着剤を用いてもよい。

【００５７】上述の第１及び第２の実施形態では、電膜
パターン２ｐ、２ａｐを導電性薄板２のウェットエッチ
ングにより形成したが、樹脂バルーン成形基板１の表面
にパターンを直接形成できる方法を採用してもよい。例
えば、銅ペーストを用いて導電性パターン２ｐ、２ａｐ
を作成するには、銅ペーストを用いて、スクリーン印刷
で樹脂バルーン成形基板１の表面に直接導電性パターン
２ｐ、２ａｐを作成する。その後、上述の第１及び第２
の実施形態で述べたと同様の方法で部品を実装し、部品
実装後、加熱して銅ペーストの導電性パターン２ｐ、２
ａｐを硬化させ、さらに、実装基板を溶融ハンダ浴にデ
ィップさせて、導電膜パターン２ｐ、２ａｐから突き出
ている外部リード２１ａの先端部と導電膜パターン２
ｐ、２ａｐとを電気的に接続するハンダ層４を形成す
る。

【００５８】また、導電性接着剤を用いて導電性パター
ン２ｐ、２ａｐを作成するには、導電性接着剤を用い
て、スクリーン印刷で樹脂バルーン成形基板１の表面に
直接導電性パターン２ｐ、２ａｐを作成し、その後、上
述の第１及び第２の実施形態で述べたと同様の方法で部
品を実装し、加熱して導電性接着剤を硬化させる。この
とき、導電膜パターン２ｐ、２ａｐから突き出ている外
部リード２１ａの先端部と導電膜パターン２ｐ、２ａｐ
とを電気的に接続するために導電性接着剤を用い、導電
性接着剤を用いた導電性パターン２ｐ、２ａｐをこの電
気的接続に用いた導電性接着剤と一緒に加熱硬化させる
ことで工数を削減することができる。

【００５９】さらに、上述の第１及び第２の実施形態に
おいては、樹脂バルーン成形基板１の片方の主面のみに
導電膜パターン２ｐ、２ａｐを有する片面プリント配線
板１０、１０ａに対して回路部品２０を裏面実装する場
合について説明したが、上記の導電膜パターン２ｐ、２
ａｐに例えば半導体パッケージ等の表面実装部品を同時
に搭載してもよい。或いは、樹脂バルーン成形基板１の
片方又は両方の主面に形成された導電膜パターン２ｐ、
２ａｐ上に表面実装部品を搭載してもよい。

【００６０】また、樹脂バルーン成形基板１を形成する
樹脂として熱硬化性樹脂を用いて説明したが、熱可塑性
樹脂で同等の機械的強度や信頼性を有する樹脂バルーン
成形体を構成することがでされば、リサイクル性も向上
させることができる。この他、プリント配線板の構成、
使用する材料、導電膜パターンの形成方法、回路部品の
外部リードと導電膜パターンとの接続方法等の細部につ
いては、適宜変更、選択、組合せが可能であることは当
然である。

【００６１】

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明に係
る実装基板およびこれを用いた回路部品の実装方法によ
れば、次のような効果を奏することができる。即ち、本
発明の請求項１に係る実装基板によれば、絶縁板として
中空バルーンを含んだ樹脂から構成される樹脂バルーン
成形基板を採用することにより、密度が小さくなるた
め、両面実装基板、片面実装基板のいずれの場合におい
ても、外部リード挿入孔を用いることなく、回路部品の
外部リードを直接絶縁板に貫通させることが可能にな
る。従って、通常の実装基板における貫通孔の圧倒的多
数を占める外部リード挿入孔の形成を省略することが可
能になり、実装基板の製造プロセスにおける省力化を実
現することができると共に、高価な金型の作製やメンテ
ナンスにかかる工数やコストを低減することができる。
さらに、樹脂バルーン成形基板自身の機械的強度、剛性
値も実用に十分なものとすることができ、この面からも
基板を薄く軽量にすることができる。また、絶縁体の密
度が小さくなることから、有機高分子材料の使用量を削
滅することが可能になるため、省資源化を達成すること
ができる。また、絶縁体の軽量化、延いては実装基板全
体の軽量化を実現することが可能になるため、この実装
基板を搭載する電子機器等の軽量化が要請される場合
に、その軽量化に寄与することができる。更に、基盤の
加工性を向上させることが可能になるため、例えば絶縁
体の外形抜きを行ったり絶縁体に一般貫通孔を形成した
りする際の加工精度や生産性を向上することができる。

【００６２】また、本発明の請求項１０の回路部品の実
装方法によれば、実装基板の絶縁板として中空バルーン
を含んだ樹脂から構成される樹脂バルーン成形基板を採
用し、この樹脂バルーン成形基板に回路部品の外部リー
ドを突さ刺してその先端部を導電膜パターンの形成面側
に露出させることにより、従来のように絶縁板に予め外
部リード挿入孔を開けておき、その外部リード挿入孔に
外部リードを挿入していく工法から、回路部品の外部リ
ードを絶縁板に突き刺し、孔を開けながら同時に外部リ
ードを絶縁板に挿入していく孔開け／挿入同時工法への
変更が可能になるため、実装の際の省力化が実現される
と共に、高価な金型の作製やそれを用いた孔開けプレス
加工にかかる工数やコストの低減を実現することができ
る。

【００６３】また、この請求項１０の回路部品の実装方
法において、外部リードの露出された先端部と導電膜パ
ターンとを電気的に接続する手段としてハンダを用いる
ことにより、両者の間の低抵抗の電気的接続を容易に達
成することができる。また、この請求項１０の回路部品
の実装方法において、外部リードの露出された先端部と
導電膜パターンとを電気的に接続する手段として導電性
接着剤を用いることにより、ハンダを用いる場合よりも
低温で硬化させることが可能になるため、実装基板を構
成する有機高分子材料が耐熱性の低い材料である場合
や、導電膜パターンが導電性接着剤からなる場合にも有
効に両者の電気的接続を達成することができる。

【００６４】また、本発明の請求項１１の回路部品の実
装方法によれば、請求項１０の回路部品の実装方法にお
いて、導電性パターンにおける可路部品の外部リードの
露出予定地点に予め開口を形成しておき、実装基板の他
方の主面側から樹脂バルーン成形基板に回路部品の外部
リードを突き刺してその先端部を導電膜パターンの形成
面側に露出させる際に、樹脂バルーン成形基板に突き刺
して貫通させた外部リードの先端部を導電性パターンの
開口内に露出させることにより、外部リードの先端部と
開口周辺の導電膜パターンとを電気的に接続するための
ハンダや導電性接着剤の付着範囲を広く確保することが
可能になり、導電膜パターンの形成面側から突き出てい
る外部リードの先端部を導電膜パターン側に折り曲げる
クリンチ作業を施す際にも、先端部の折り曲げ方向を周
囲３６０°のどの方向にしてもよいため、プロセスマー
ジンを広くとることができる。

【００６５】また、本発明の請求項１２の回路部品の実
装方法によれば、請求項１０の回路部品の実装方法にお
いて、実装基板の他方の主面側から樹脂バルーン成形基
板に回路部品の外部リードを突き刺してその先端部を導
電膜パターンの形成面側に露出させる際に、暁結成形樹
脂板に突き刺した外部リードを樹脂バルーン成形基板の
みならず導電膜パターンまでをも貫通させることによ
り、外部リードの先端部が導電膜パターンの形成面から
突き出た状態において、外部リードと導電膜パターンと
が接触しているため、特に両者を電気的に接続する作業
が必要でなくなり、回路部品の実装工程を簡略化するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実装基板の基板材である樹脂バルーン
成形基板の成形方法を示す図。

【図２】本発明の実装基板の一実施形態の基板材である
樹脂バルーン成形基板の外観図と断面図。

【図３】本発明の第１の実施形態のプリント配線板の製
造プロセスにおいて、樹脂バルーン成形基板と導電性薄
板との積層工程を示す概略斜視図。

【図４】図１の導電性薄板をエッチングして導電膜パタ
ーンを形成した状態を示す概略斜視図。

【図５】図４の樹脂バルーン成形基板に孔開け加工等を
行ってプリント配線板を完成させた状態を示す概略斜視
図。

【図６】図５に示すプリント配線板の一部断面図。

【図７】図５および図６に示すプリント配線板に回路部
品を裏面実装する一実装方法を説明するための図であっ
て、インサートマシンを用いて回路部品をプリント配線
板に装着する様子を示す概略断面図（その１）。

【図８】図５および図６に示すプリント配線板に回路部
品を裏面実装する一実装方法を説明するための図であっ
て、インサートマシンを用いて回路部品をプリント配線
板に装着する様子を示す概略断面図（その２）。

【図９】図５および図６に示すプリント配線板に回路部
品を裏面実装する一実装方法を説明するための図であっ
て、インサートマシンを用いて回路部品をプリント配線
板に装着する様子を示す概略断面図（その３）。

【図１０】図５および図６に示すプリント配線板に回路
部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図であ
って、インサートマシンを用いて回路部品をプリント配
線板に装着する様子を示す概略断面図（その４）。

【図１１】図５および図６に示すプリント配線板に回路
部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図であ
って、インサートマシンを用いて回路部品をプリント配
線板に装着する様子を示す概略断面図（その５）。

【図１２】図５および図６に示すプリント配線板に回路
部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図であ
って、複数の回路部品をプリント配線板に装着した状態
を示す概略斜視図。

【図１３】図５および図６に示すプリント配線板に回路
部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図であ
って、外部リードと導電膜パターンとを電気的に接続す
るハンダ層を形成した状態を示す概略斜視図。

【図１４】図５および図６に示すプリント配線板に回路
部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図であ
って、外部リードと導電膜パターンとをハンダを用いて
接続した状態を示す概略断面図。

【図１５】図５および図６に示すプリント配線板に回路
部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図であ
って、外部リードと導電膜パターンとを導電性接着剤を
用いて接続した状態を示す概略断面図。

【図１６】本発明の第２の実施形態のプリント配線板の
製造プロセスにおいて、樹脂バルーン成形基板と導電性
薄板との積層工程を示す概略斜視図。

【図１７】図１６の導電性薄板をエッチングして導電膜
パターンを形成した状態を示す概略斜視図。

【図１８】図１７の樹脂バルーン成形基板に孔開け加工
等を行ってプリント配線板を完成させた状態を示す概略
斜視図。

【図１９】図１８に示すプリント配線板の一部断面図。

【図２０】図１８および図１９に示すプリント配線板に
回路部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図
であって、インサートマシンを用いて回路部品をプリン
ト配線板に装着する様子を示す概略断面図（その１）。

【図２１】図１８および図１９に示すプリント配線板に
回路部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図
であって、インサートマシンを用いて回路部品をプリン
ト配線板に装着する様子を示す概略断面図（その２）。

【図２２】図１８および図１９に示すプリント配線板に
回路部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図
であって、インサートマシンを用いて回路部品をプリン
ト配線板に装着する様子を示す概略断面図（その３）。

【図２３】図１８および図１９に示すプリント配線板に
回路部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図
であって、インサートマシンを用いて回路部品をプリン
ト配線板に装着する様子を示す概略断面図（その４）。

【図２４】図１８および図１９に示すプリント配線板に
回路部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図
であって、インサートマシンを用いて回路部品をプリン
ト配線板に装着する様子を示す概略断面図（その５）。

【図２５】図１８および図１９に示すプリント配線板に
回路部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図
であって、外部リードと導電膜パターンとを電気的に接
続するハンダ層を形成した状態を示す概略斜視図。

【図２６】図１８および図１９に示すプリント配線板に
回路部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図
であって、外部リードと導電膜パターンとをハンダを用
いて接続した状態を示す概略断面図。

【図２７】図１８および図１９に示すプリント配線板に
回路部品を裏面実装する一実装方法を説明するための図
であって、外部リードと導電膜パターンとを導電性接着
剤を用いて接続した状態を示す概略断面図。

【図２８】従来の外部リード挿入孔をもつプリント配線
板を示す概略斜視図。

【図２９】図２８に示すプリント配線板の一部断面図。

【図３０】図２８に示すプリント配線板に対する回路部
品の裏面実装工程を示す概略斜視図。

【図３１】図２８のプリント配線板の外部リード挿入孔
に外部リードを挿入している状態を示す概略断面図。

【図３２】図３１の外部リードと導電膜パターンとをハ
ンダを用いて接続した状態を示す概略断面図。

【図３３】先に提案した焼結成形樹脂板に導電性薄板を
エッチングして導電膜パターンを形成し孔開け加工等を
行ってプリント配線板を完成させた状態を示す概略斜視
図。

【図３４】図３３に示すプリント配線板に回路部品を裏
面実装する一実装方法を説明するための図。

【符号の説明】１…樹脂バルーン成形基板、１ｈ…一般貫通孔、２…導
電性薄板、２ｐ、２ａｐ…導電膜パターン、２ｈ…開
口、３…ソルダーレジスト層、４…ハンダ層、５…導電
性接着剤層、１０、１０ａ…プリント配線板、２０ａ、
２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ…回路部品、２１、２１ａ…外
部リード、２２…インサートマシンのチャック部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性材料からなる絶縁板と、この絶縁
板の少なくとも一方の主面上に形成された回路部品を電
気的に接続するための導電膜パターンとを有する電子部
品の実装基板において、前記絶縁板は微小中空球体を含有した絶縁性材料で構成
されることを特徴とする実装基板。
【請求項２】前記導電膜パターンが、前記絶縁板の一
方の主面上にのみ形成され、かつ前記絶縁板の他方の主
面側から貫通する回路部品の外部リードの先端部の露出
予定地点に開口を備えることを特徴とする請求項１に記
載の実装基板。
【請求項３】前記導電膜パターンが、前記絶縁板に印
刷された導電性塗料の印刷膜からなることを特徴とする
請求項１に記載の実装基板。
【請求項４】前記導電膜パターンが、前記絶縁板に積
層された導電性薄板のエッチング残膜からなることを特
徴とする請求項１に記載の実装基板。
【請求項５】前記絶縁性材料はポリエステル樹脂であ
ることを特徴とする請求項１に記載の実装基板。
【請求項６】前記絶縁性材料はエポキシ樹脂であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の実装基板。
【請求項７】前記絶縁性材料はフェノール樹脂である
ことを特徴とする請求項１に記載の実装基板。
【請求項８】前記微小中空球体がシリカ中空球体であ
ることを特徴とする請求項１に記載の実装基板。
【請求項９】前記微小中空球体がフェノール中空球体
であることを特徴とする請求項１に記載の実装基板。
【請求項１０】実装基板に回路部品を実装するための
回路部品の実装方法おいて、回路部品を電気的に接続するための導電膜パターンが微
小中空球体を含有した絶縁性材料で構成された絶縁板の
一方の主面上にのみ形成されている実装基板に対し、前
記絶縁板に他方の主面側から前記回路部品の外部リード
を突き刺してその先端部を前記導電膜パターンの形成面
側に露出させる第１の工程と、前記外部リードの露出された先端部と前記導電膜パター
ンとを電気的に接続する第２の工程とを有することを特
徴とする回路部品の実装方法。
【請求項１１】前記第１の工程の前に、前記導電性パ
ターンにおける回路部品の外部リードの露出予定地点に
予め開口を形成しておき、前記第１の工程において、前記絶縁板に突き刺した前記
外部リードを前記絶縁板に貫通させ、その先端部を前記
導電膜パターンの前記開口内に露出させることを特徴と
する請求項１０に記載の回路部品の実装方法。
【請求項１２】前記第１の工程において、前記絶縁板
に突き刺した前記外部リードを前記絶縁および前記導電
膜パターンに貫通させ、その先端部を前記導電膜パター
ンの形成面側に露出させることを特徴とする請求項１０
に記載の回路部品の実装方法。
【請求項１３】前記第２の工程において、前記外部リ
ードの先端部と前記導電膜パターンとをハンダを用いて
電気的に接続することを特徴とする請求項１０に記載の
回路部品の実装方法。
【請求項１４】前記第２の工程において、前記外部リ
ードの先端部と前記導電膜パターンとを導電性接着剤を
用いて電気的に接続することを特徴とする請求項１０に
記載の回路部品の実装方法。
【請求項１５】実装基板に回路部品を実装するための
回路部品の実装方法おいて、回路部品を実装するための導電膜パターンが微小中空球
体を含有した絶縁性材料で構成された絶縁板の少なくと
も一方の主面上に形成されている実装基板に対し、前記
導電膜パターンの形成面側から回路部品の表面実装を行
うことを特徴とする回路部品の実装方法。