印刷布線板的製作方法

2023-11-10 03:41:02 2

專利名稱：印刷布線板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種安裝電子部件的印刷布線板(printed wiring board )。
背景技術：
通常，各種電子設備，例如燈具諸如頭燈和尾燈，和馬達諸如起 動機馬達和空調馬達，作為可動物體安裝在車輛上。接線塊布置在車 輛上，從而為這些電子設備提供電力。通過將多個熔斷器和繼電器的 各種電路單元安排在一起而包括該接線塊。
此外，接線塊具有熔斷器、繼電器和母線。從而，接線塊被稱為 熔斷器盒、繼電器盒或電接線盒。在本說明書中，上述熔斷器盒、繼 電器盒和接線塊都稱為電接線盒。
例如，內部接收電子部件諸如繼電器和熔斷器的動力分配單元裝 備有電接線盒。來自電池的電力輸入動力分配單元，且電力經由接收 在該動力分配單元中的電子部件輸出到每個電子設備。此外，這些電 子部件安裝到印刷布線板上。我們要求該動力分配單元製作地較小和 較輕。
印刷布線板具有絕緣的板件、導電圖案、通孔和焊盤。導電圖案 布置在板件上並由預定電路形成。電子部件端子插入到穿過所述板件 的通孔中。焊盤設置在通孔周邊。
相對較小的電子部件諸如電阻通過彎折端子而暫時固定在印刷布 線板上，其中所述端子插入通孔並從所述板件的表面一側伸出，靠近所述板件的所述表面。此後，將電子部件釺焊到印刷布線板上。從而， 在釺焊過程中，即使熔融焊料噴灑到端子和通孔附近，電子部件也能 無位移地釺焊到希望位置。但是，在彎折端子時，端子末梢損壞導電 圖案。因此，可能使導電圖案無法導電，而且端子末梢因與相鄰導電 區域連接而導致短路。
以下印刷布線板設計用於解決上述問題(例如，參見專利文件1)。
該印刷布線板的焊盤形成淚滴(teardrop)形。印刷布線板端子沿著 縱向彎折，且布置在焊盤上。從而，端子不會接觸導電圖案。 專利文件l:日本專利申請7>開2005-5113
發明內容
上述印刷布線板的焊盤形成淚滴形。就是說，由於遠離通孔的一 端形成漸縮橢圓形，所以限制了彎折端子的方向。因此，由於生產設 備精度的原因，端子彎折時從焊盤伸出。此外，由於端子鬆散進入通 孔中，所以彎折的端子在焊盤外側突起。此外，可能因組裝加工過程 中彎折的端子與另一個部件連接，而使端子從焊盤外側伸出。另外， 從焊盤伸出的端子末梢損壞導電區域。因此，導電區域引起傳導故障， 且端子末梢因與相鄰導電區域連接而引起短路。
因此，本發明的目的是提出一種用來防止端子損壞導電圖案的印 刷布線板。
根據本發明第一方面，電子部件安裝在本發明的印刷布線板上。 印刷布線板具有絕緣的板件、導電圖案和通孔。導電圖案布置在所述 板件上，並形成預定電路。通孔穿過該板件。插入通孔的電子部件端 子從所述板件的表面伸出。由於端子靠近所述板件的所述表面彎折， 所以電子部件安裝到印刷布線板上。此外，印刷布線板具有非導電區 域，其防止與端子和導電圖案接觸，該非導電區域從通孔的中心朝向 端子末梢擴展；以及導電圖案。
根據本發明第二方面，所述非導電區域形成扇形。
根據本發明，由於印刷布線板具有非導電區域，所以即使端子遠離彎折方向彎折且彎折的端子移動，端子也能確定地定位在非導電區 域中。此外，所述非導電區域防止與端子和導電圖案接觸。因此，本
發明的非導電區域可以防止端子末梢損壞導電圖案。此外，可以防止 因彎折的端子與相鄰導電圖案接觸而引起的短路。
此外，根據本發明，由於非導電區域從通孔的中心開始形成扇形， 所以非導電區域可以以最小的尺寸製作，且在設計導電圖案時，可以 使非導電區域帶來的制約最小化。另外，導電圖案可以與從所述板件 的表面一側插入通孔的端子連接，而不需要非導電區域包圍通孔的全 部周邊。從而，可以減小設計導電圖案時的制約。
結合附圖，本發明的上述和其他目的將從下述說明中變得更容易 理解。


圖l是具有PCB組件的動力分配單元正視圖，所述PCB組件包 括印刷布線板；
圖2是圖1所示PCB組件後浮見圖3是圖2中A部分的放大視圖4是沿著圖3中IV-IV線切開的截面圖5是示出形狀不同於圖2所示非導電區域的非導電區域的正視圖。
具體實施例方式
參照圖1-5解釋本發明的印刷布線板la的實施例。印刷布線板 la與動力分配單元10 —起使用，所述動力分配單元接收在諸如安裝 於車輛上的電接線盒中。如圖2所示，PCB (印刷電路板)組件11包 括印刷布線板la。
如圖1所示，動力分配單元10具有PCB組件11和接收PCB組 件11的殼體41。PCB組件11具有包括一對印刷布線板la和lb和導 電板8 (圖4)的基板9、安裝於基板9上的繼電器21、電阻22、端子板23和連接件塊31a、 31b。電阻22、端子板23和連接件塊31a、 31b用作電子部件。
如圖4所示，基板9具有一對印刷布線板la、 lb和布置在一對印 刷布線板la、 lb之間的導電板8。它們彼此疊置，並形成在一起。這 一對印刷布線板la、 lb具有彼此相同結構。因此，解釋一對印刷布線 板其中之一(以下，稱為印刷布線板la)。
印刷布線板la安裝繼電器21和電阻22。如圖4所示，印刷布線 板la具有絕緣的板件2、導電圖案6和穿過板件2的通孔4。導電圖 案6布置在板件2的表面2a上，且由預定電路形成。板件2由絕緣合 成樹脂製成。此外，所述板件形成平板形，並具有矩形形狀。
導電圖案6由導電金屬諸如銅形成膜狀。如圖4所示，導電圖案 6層壓在板件2的表面2a上。導電圖案6的平面形狀形成矩形形狀。 但是，導電圖案6可以根據電路結構形成不同形狀。因此，在本發明 中，導電圖案6可以形成各種形狀。
在導電圖案6表面上(以及未布置導電圖案6的表面2a),由熱 固性環氧樹脂形成焊料排斥層6a。焊料排斥層6a防止釺焊時焊料粘 附到導電圖案6。此外，以焊料排斥層6a覆蓋導電圖案6，焊料排斥 層6a可以作為絕緣層，並防止導電圖案6a腐蝕。
如圖4所示，通孔4穿過印刷布線板la的板件2，導電板8重疊 印刷布線板la、 lb和一對印刷布線板其中另一 (以下，稱為印刷布線 板lb)的板件2。通孔4a的平面形狀形成圓形，且布置有多個通孔。 在每個通孔4中，插入繼電器21連接端子、引出導線22b諸如電阻 22的端子或端子板23的連接部分23b中的任意一個(圖4示出了通 孔4中插入引出導線22b)。通孔4內徑形成比連接端子、引出導線22b 和連接部分23b的外徑略大一點。形成電鍍層4a，以使通孔4整個內 表面由銅電鍍件製成。焊盤(land) 7與電鍍層4a形成在一起，且布 置在通孔4周圍。
焊盤7由導電金屬諸如銅形成膜狀，且層壓在板件2的表面2a 上。焊盤7的平面形狀形成環狀。焊盤7連續設置，並與導電圖案6電連接。所以焊盤7表面暴露在外面，在釺焊繼電器21、電阻22和 端子板23時，焊料粘結到焊盤7的表面。焊盤7焊接到插入通孔4 的繼電器21的連接端子、電阻22的引出導線22b以及端子板23的連 接部分23b。
導電板8用導電金屬形成。導電板8形成板狀，具有矩形形狀。 導電板8的平面形狀符合每塊印刷布線板la、lb的板件2的平面形狀。 導電板8分成若干部分，並形成預定電路。導電板8的一對彼此相對 的外表面重疊在印刷布線板la、 lb的板件2的後表面2b上。導電板 8通過布置於通孔4中的電鍍層4a電連接到印刷布線板la、 lb的焊 盤7。
在上述基板9中，繼電器21的連接端子、電阻22的引出導線22b 和端子板23的連接部分23b從印刷布線板lb側朝向印刷布線板la 側插入通孔4。連接端子、引出導線22b和連接部分23b從印刷布線 板la(就是說，印刷布線板la的板件2的表面2a)伸出。繼電器21 的繼電器主體21a、電阻22的電阻主體22a以及端子板23的端子部 分23a設置在基板9的印刷布線板lb側。
通過按壓方法(未示出)從印刷布線板lb側向印刷布線板la側 推壓繼電器21，並暫時固定在基板9上。端子板23連接到連接件塊 31a和31b上。連接件塊31a和31b擰在基板9上並夾緊，且暫時固 定在基板9上。此後，釺焊繼電器21和端子板23。
電阻22向著靠近板件2的表面2a的方向以及其中一個電阻22 的每條引出導線22b彼此靠近的方向彎折。將電阻22暫時固定在基板 9上之後，釺焊電阻22。印刷布線板la具有非導電區域5。非導電區 域5朝向引出導線22b末梢擴展，並防止接觸彎折的引出導線22b和 導電圖案6，其中引出導線22b末梢從通孔4的中心彎折。
非導電區域5布置在印刷布線板la的板件2表面2a上。非導電 區域5是未設置板件2導電圖案6的表面2a的一部分。此外，上述焊 料排斥層6a形成到非導電區域5的表面上。如圖3所示，非導電區域 5布置在插有電阻22引出導線22b的通孔4附近，並接觸焊盤7。非導電區域5沿著引出導線22b彎折的方向布置。非導電區域5形成扇 形，其焦點位於通孔4上。彎折的引出導線22b總體長度位於非導電 區域5中。
可以在導電圖案6製造過程中輕易地製作上述非導電區域5。例 如，在掩膜和蝕刻形成導電圖案的區域時，不必對形成非導電區域5 的區域進行掩膜。
此外，非導電區域5因導電圖案6的形狀而形成各種形狀。例如， 如圖5左側所示，形成扇形的非導電區域連接到未形成導電圖案6的 板件2的表面2a，且非導電區域5可以形成兩個非導電區域5彼此連 接的形狀。即使非導電圖案5形成這種形狀，其也和扇形的非導電區 域5—樣操作。
繼電器21具有形成矩形平行六面體形狀的繼電器主體21a，和多 個連接端子，這些連接端子從其中一個繼電器主體21a的外表面伸出。 所述連接端子用金屬諸如鋼製品形成。如上所述，所述連接端子插入 通孑L4中，且從基板9的印刷布線板la側伸出。此外，所述連接端子 釺焊到焊盤7。從而，繼電器21安裝在印刷布線板la上。
電阻22具有柱狀電阻主體22a和一對引出導線22b。引出導線22b 從電阻主體22a的縱向兩端伸出。引出導線22b用金屬諸如鍍錫銅形 成。引出導線22b如上所述插入通孔4中，並從印刷布線板la側伸出。 此後，引出導線22b彎折並釺焊到焊盤7。從而，電阻22安裝到印刷 布線板la上。
端子板23用導電金屬板形成，且設置有多個端子板23。基板9 藉助端子板23與安裝於動力分配單元10上的熔斷器和電接線盒的線 束連接件電連接。端子板23具有端子部分23a和連接部分23b。端子 部分23a布置在長度方向一端，並暴露於動力分配單元IO外側。連接 部分23b布置在長度方向另一端，且與基板9電連接。如上所述，連 接部分23b插入通孔4中，從基板9的印刷布線板la側伸出，並且釺 焊到焊盤7。由此，端子板23與基板9連接。端子部分23a與熔斷器 端子和線束的連接件端子電連接。連接件塊31a、 31b用絕緣合成樹脂製成。連接件塊31a、 31b檸 在基板9的印刷布線板la側並夾緊於其上。連接件塊31a、 31b設置 在基板9兩端(圖1中上下方向)，並設置基板9全部縱向上。
其中一個連接件塊31a(以下，稱為連接件塊31a)具有主體、穿 過主體的端子孔和支柱部分(在圖l上側示出)。主體形成管狀。支柱 部分布置在主體兩個縱向端上，且從主體豎立。連接件塊31a經由端 子孔穿過端子板23的端子部分23a。連接件塊31a的主體垂直於基板 表面組裝。
另一個連接件塊31b (以下，稱為另一個連接件塊31b)具有形 成管狀的主體和穿過該主體的端子孔(在圖1下側示出)。另一個連接 件塊31b經由所述端子孔穿過端子板23的端子部分23a。另一個連接 件塊31b的主體垂直於基板表面組裝。
如圖1所示，殼體41具有上殼體42和下殼體43。上殼體42具 有上壁和連接到上壁周邊邊界上的周邊壁，並形成扁平箱形。上壁具 有多個暴露孔、熔斷器連接部44和連接件罩45。暴露孔穿過上壁。 此外，穿過連接件塊31a端子孔的端子板23的端子部分23a插入暴露 孔中。熔斷器連接部分44設置在上壁其中一個縱向端處。熔斷器安裝 在熔斷器連接部44上，並電連接到插入暴露孔的端子部分23a。
連接件罩45設置在上壁的另一個縱向端處。連接件罩45形成罩 狀，連接到上壁，並相反於周邊壁方向伸出。在連接件罩45中，插入 暴露孔中的端子板23的端子部分23a凸起。線束的連接件從動力分 配單元10上側(圖1上側)安裝到連接件罩45。端子板23通過連接 件的端子連接到外側。
下殼體43具有底壁、連接到底壁周邊邊界的周邊壁和多個連接到 周邊壁的分隔壁。下殼體43形成箱形。底壁具有多個暴露孔和連接件 罩46。暴露孔穿過底壁，且穿過另一個連接件塊31b端子孔的端子板 23的端子部分23插入該暴露孔。連接件罩46與一部分周邊壁和分隔 壁一起形成。
多個連接件罩46彼此並排沿著底壁長度方向布置。連接件罩46形成罩狀，並在遠離安裝於連接件塊31a上的上殼體42的方向上伸出。 在連接件罩46中，插入暴露孔的端子板23端子部分23a突起。線束 的連接件從動力分配單元10下側(圖1下側)安裝到連接件罩46上。 端子板23經由連接件的端子連接到外側。
由於上殼體42的周邊壁重疊，上述殼體41安裝在下殼體43的周 邊壁上，並以殼體形狀組裝。此外，殼體41內側接收PCB組件11。
在組裝上述結構性動力分配單元10時，首先將繼電器1的連接端 子、電阻的引出導線22b和預先安裝在連接件塊31a、 31b上的端子 板23連接部分23b插入通孔4。此後，將繼電器21、電阻22和端子 板23置於基板9上。
繼電器21和端子板23暫時如上所述固定在基板9上。通過彎折 在印刷布線板la側伸出的引出導線22b而將電阻22暫時固定在基板 9上。如圖3和4所示，彎折的引出導線22b定位在非導電區域5中。 非導電區域5形成扇形，焦點位於通孔4上。即使由於生產設備精度 的原因，引出導線22b沿著背離預定方向的方向彎折，並在彎折後移 動，引出導線仍然確定地位於非導電區域5中。因此，由於引出導線 22b不會接觸導電圖案6，所以導電圖案6不會被引出導線22b損壞。
接著，利用已知流動系統實施釺焊。印刷布線板la的焊盤7、連 接端子、引出導線22b和連接部分23b由來自焊料池的熔融焊料接合。 此外，繼電器21、電阻22和端子板23釺焊在焊盤7上，並且它們安 裝在印刷布線板la上。從而，組裝好PCB組件ll。
此外，將下殼體43和上殼體42連接到PCB組件11並將熔斷器 連接到熔斷器連接部44，從而組裝好動力分配單元10。在該動力分配 單元10中，電力輸入多個端子板23的其中一個端子板23c。電力經 過接收在動力分配單元10中的繼電器21、電阻22和熔斷器，並從另 一個端子板23d的一部分輸出到各種電子設備。
在本發明實施例中，由於印刷布線板la設置有非導電區域5，該 區域形成從通孔4中心向引出導線22b末梢擴展的形狀，所以引出導 線22b確定地位於非導電區域5中，即使沿著不同於預定方向的方向彎折的引出導線22b被移動也是這樣。此外，非導電區域5可以防止 與彎折的引出導線22和導電圖案6接觸。因此，非導電區域5可以防 止導電圖案6被引出導線22b的末梢損壞，並防止因彎折的引出導線 22b與相鄰導電圖案6連接而造成的短路。
非導電區域5可以以最小尺寸製作，所以非導電區域形成扇形。 因此，在設計導電圖案6時，可以讓非導電區域5帶來的制約最小化。 此外，由於不必用非導電區域5包圍通孔4的全部周邊，所以導電圖 案6可以連接到在印刷布線板la的板件2表面2a側插入導電圖案6 和通孔4中的引出導線22b。從而，設計導電圖案6時的制約可以進 一步減小。
本發明實施例僅作為示例，而並不限制於此。任何改動和替換都 落入本發明範圍內。
權利要求
1.一種印刷布線板，包括絕緣的板件；布置在所述板件上並形成預定電路的導電圖案；穿過所述板件的通孔；和非導電區域，其中，插入所述通孔的電子部件的端子從所述板件的表面伸出，且通過朝向所述板件的所述表面彎折所述端子而將所述電子部件安裝在所述印刷布線板上，其中，所述非導電區域形成從所述通孔的中心向所述電子部件的端子的末梢擴展的形狀，且防止與所述端子和所述導電圖案接觸。
2.如權利要求1所述的印刷布線板，其特徵在於，所述非導電區 域形成扇形形狀。
全文摘要
本發明提供一種印刷布線板，其可以確定地防止端子引起的導電圖案損壞。所述印刷布線板具有板件、導電圖案、通孔和非導電區域。安裝在所述印刷布線板上的電阻引出導線插入所述通孔(4)。所述引出導線從所述板件的表面伸出，並彎折成靠近所述表面。所述非導電區域形成扇形形狀，從所述通孔的中心向所述引出導線末梢擴大。由於彎折的引出導線布置在所述非導電區域中，所以非導電區域可以防止因引出導線接觸導電圖案而引起的導電圖案損壞。
文檔編號H05K3/34GK101291565SQ20081009294
公開日2008年10月22日 申請日期2008年4月18日 優先權日2007年4月19日
發明者上山浩二, 中山拓哉, 吉田正沖 申請人:矢崎總業株式會社