JP2000183467A - 半田付着防止機構 - Google Patents

半田付着防止機構

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JP2000183467A JP10354757A JP35475798A JP2000183467A JP 2000183467 A JP2000183467 A JP 2000183467A JP 10354757 A JP10354757 A JP 10354757A JP 35475798 A JP35475798 A JP 35475798A JP 2000183467 A JP2000183467 A JP 2000183467A
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terminal
substrate
pad
resist film
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Norio Takahashi
紀夫 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半田リフローによって部品が搭載される基板
において、外部接続用の端子に半田が付着することを防
止する。 【解決手段】 基板1に露出して形成された外部接続用
の端子2とパッド3との間は、半田レジスト膜4で覆わ
れている。半田レジスト膜4の上に、凸状の例えば樹脂
の壁5が1列形成されている。基板1に半田リフローで
部品を搭載するときに発生した溶融半田が端子2に向か
って移動しても、壁5がその移動を止めるので、端子2
に半田が付着しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部接続用のフラ
ッシュ金を含む金めっき端子を持つと共に、部品搭載用
のパッドとを持ち、部品が表面実装されるモジュール基
板等において、該端子に部品実装時の半田の付着を防止
する半田付着防止機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】表面実装技術により部品を実装するモジ
ュール基板等では、金めっき等が施された外部接続用の
端子と、部品が半田のリフローで接続される部品搭載用
のパッドを備えている。ところが、その端子に半田が付
着する不良が発生することがある。この半田付着不良
は、半田のリフローを行う際に、溶融した半田が球状の
半田ボールとなり、部品搭載用のパッドと外部接続用の
端子との間に設けられた半田レジスト膜上を移動するこ
とで発生する。そこで、従来では、次の(1)または
(2)のような対策を講じて、半田の端子への付着を防
止していた。 (1) 半田ボールの発生を防ぐために、リフローの温
度条件を変更したり、工程条件の変更を行う。 (2) 半田ボールが端子に付着するのを防ぐために、
リフローを行う前に、端子部にカプトンテープ等を貼
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外部接
触用の端子への半田付着防止を目指した従来の(1)及
び(2)の対策では、次のような課題があった。例え
ば、前記(1)の対策では、半田ボールの発生頻度が減
少するが、それにも限界があり、外部接続用端子の半田
付着を完全になくすことができなかった。一方、(2)
の対策では、テープの貼り付けや取り外しを行うので、
時間と費用が余分に掛かるばかりではなく、端子部分に
テープの接着剤等が残ることもあり、外部との接続に障
害が発生することがあった。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの第1の発明は、外部接続用の端子と
半田のリフローで部品が接続されるパッドとが露出して
形成されると共に、これらの端子及びパッドの間には半
田の付着を防止する半田レジスト膜が配置された基板に
設けられ、端子に半田のリフローで発生した溶融半田の
付着を防止する半田付着防止機構において、端子及びパ
ッド間の半田レジスト膜上に形成された凸状の壁を設け
ている。このような構成を採用したことにより、部品を
実装する際の半田のリフローで溶融した半田が半田ボー
ルとなって移動しても、その半田ボールの移動が凸状の
壁によって停止する。
【0005】第2の発明では、半田付着防止機構におい
て、端子及びパッド間に第1の発明の壁を複数形成して
いる。このような構成を採用したことにより、端子とパ
ッドとの間に、第1の発明における壁が複数存在するこ
とになり、例えば最初の壁で停止しなかった半田ボール
が次の壁で停止する。第3の発明では、第1または第2
の発明における壁は、半田を付着する金属で構成してい
る。このような構成を採用したことにより、壁は半田ボ
ールの移動を停止するばかりでなく、端子の所に到達す
る前にその半田を付着することになる。
【0006】第4の発明では、外部接続用の端子と部品
が半田のリフローで接続されるパッドとが露出して形成
されると共に、これらの端子及びパッドの間には半田の
付着を防止する半田レジスト膜が配置された基板に設け
られ、端子にリフローで発生した半田の付着を防止する
半田付着防止機構において、次のようなレジストなし領
域を設けている。前記レジストなし領域は、端子とパッ
ドとの間の基板の一部に設定され、上部には半田レジス
ト膜がなく、端子側の基板の上部の半田レジスト膜及び
パッド側の半田レジスト膜と相俟って溝を構成するもの
である。このような構成を採用したことにより、リフロ
ーで発生した半田ボールは、レジストなし領域の溝に吸
収される。
【0007】第5の発明では、第4の発明におけるレジ
ストなし領域を、端子及びパッド間の基板に複数設定し
ている。このような構成を採用したことにより、例え
ば、最初のレジストなし領域の溝に吸収されなかった半
田が、次のレジストなし領域の溝に吸収される。第6の
発明では、第4または第5の発明の発明において、レジ
ストなし領域には、端子及びパッド間を繋ぐ信号ライン
とは接続されず、基板に配置された電源ライン或いはグ
ランドラインのみに接続されて半田を付着する金属の配
線パターン、またはそれら信号ライン、電源ライン及び
グランドラインに接続されない該金属の配線パターンを
配置している。このような構成を採用したことにより、
リフローで発生した半田ボールが、端子の位置に移動す
る前に、レジストなし領域の金属に付着する。
【0008】
【発明の実施の形態】第1の実施形態 図1(a),(b)は、本発明の第1の実施形態を示す
半田付着防止機構を持つ基板の構成図であり、同図
(a)は正面図、及び同図(b)は同図(a)のA部の
拡大断面図である。この基板1には、外部接続用の複数
の端子2と半導体部品等を接続するための複数の部品パ
ッド3とが上部に露出して形成され、他の領域が例えば
樹脂で構成された約20μmの半田レジスト膜4で覆わ
れ、半田が付着しないように保護されている。複数の端
子2と複数のパッド3の間の半田レジスト膜4の上に
は、凸上の壁5が、該複数の端子2に沿って形成されて
いる。この壁5が、端子に半田が付着するのを防止する
半田付着防止機構である。壁5は、例えば、粘度が高い
樹脂を用いてスクリーンで形成されたものであり、該壁
5の高さHは、部品を半田リフローで接続する際に発生
する半田ボールの球径値を想定して0.1mm以上にな
っている。このように、半田付着防止機構として壁5を
形成した基板1では、部品をパッド3に半田リフローに
よって接続するときに、半田ボールが発生しても、その
半田ボールの移動が壁5に止められる。よって、半田が
外部接続用の端子2に付着しない。
【0009】以上のように、この第1の実施形態では、
半田付着防止機構を樹脂の壁5で構成し、外部接続用の
端子2と部品を接続するためのパッド3との間の半田レ
ジスト膜4の上に配置したので、例え半田ボールが発生
しても、それが壁5で止まるので、端子2にカプトンテ
ープ等を貼り付ける必要がなく、該テープの貼り付けや
テープのはがしに要する時間が削減できる。その上、テ
ープの接着剤が端子2に残ることがないので、品質も安
定する。
【0010】第2の実施形態 図2(a),(b)は、本発明の第2の実施形態を示す
半田付着防止機構を持つ基板の構成図であり、同図
(a)は正面図、及び同図(b)は同図(a)のB部の
拡大断面図である。この基板11には、第1の実施形態
と同様に、上部に露出した複数の外部接続用の端子12
と、該半導体部品等を接続するための上部に露出した複
数のパッド13とが形成されている。露出した端子12
及びパッド13以外の基板11の上部は、該基板11へ
の半田の付着を防止する半田レジスト膜14によって覆
われている。
【0011】端子12とパッド13との間の半田レジス
ト膜14の上には、樹脂で凸状に形成された例えば2列
の壁15a,15bが配置されている。この壁15a,
15bが、端子12に半田の付着を防止する半田付着機
構である。壁15a,15bの高さHは、半田リフロー
で発生する半田ボールの球径の想定値に基づき、例えば
0.1mm以上になっている。このような半田付着防止
機構を設けた基板11では、半導体部品を半田リフロー
で搭載する。半田リフローを施すときに半田ボールが発
生しても、この半田ボールが、壁15aまたは壁15b
のいずれかで止まり、端子12に到達しない。以上のよ
うに、この第2の実施形態では、半田付着防止機構を2
列の壁15a,15bで構成したので、第1の実施形態
のよりも、半田ボールの移動を止める確率が高くなり、
信頼性が向上する。
【0012】第3の実施形態 図3(a),(b)は、本発明の第3の実施形態を示す
半田付着防止機構を持つ基板の構成図であり、同図
(a)は正面図、及び同図(b)は同図(a)のC部の
拡大断面図である。この基板21には、第1の実施形態
と同様に、上部に露出した複数の外部接続用の端子22
と、半導体部品等を接続するための上部に露出した複数
のパッド23とが形成されている。露出した端子22及
びパッド23以外の基板21の上部は、該基板21への
半田の付着を防止する半田レジスト膜24によって概ね
覆われている。
【0013】端子22とパッド23との間の部分の基板
21には、上に半田レジスト膜24のないレジストなし
領域25が設定されている。このレジストなし領域25
は、端子22への半田の付着を防止する半田付着防止機
構であり、このレジストなし領域25は、両側の半田レ
ジスト膜24、つまり、パッド23側の半田レジスト膜
24及び端子22側の半田レジスト膜24と相俟って溝
を形成している。このような半田付着防止機構を設けた
基板21では、半導体部品を半田リフローで搭載する。
半田リフローを施すときに半田ボールが発生しても、こ
の半田ボールが、レジストなし領域25の上の溝に吸収
され、外部接続用の端子22には到達しない。
【0014】以上のように、この第3の実施形態では、
半田付着防止機構となるレジストなし領域25を基板2
1に設定したので、半田ボールが領域25の上部の溝に
吸収され、外部接続用の端子22へ半田付着が防止でき
る。よって、端子22にカプトンテープ等を貼り付ける
必要がなく、テープの貼り付けやテープのはがしに要す
る時間が削減できる。その上、テープの接着剤が端子2
2に残ることがないので、品質も安定する。さらに、領
域25の上部の溝が半田レジスト膜24を形成する段階
で自動的にできるので、第1及び第2の実施形態の基板
1,21よりも、基板製造工程を減じることができる。
【0015】第4の実施形態 図4(a),(b)は、本発明の第4の実施形態を示す
半田付着防止機構を持つ基板の構成図であり、同図
(a)は正面図、及び同図(b)は同図(a)のD部の
拡大断面図である。この基板31には、第3の実施形態
と同様に、上部に露出した複数の外部接続用の端子32
と、半導体部品等を接続するための上部に露出した複数
のパッド33とが形成されている。露出した端子32及
びパッド33以外の基板31の上部は、該基板31への
半田の付着を防止する半田レジスト膜34によって概ね
覆われている。端子32とパッド33との間の部分の基
板31には、上に半田レジスト膜34のない2列のレジ
ストなし領域35a,35bが設定されている。これら
のレジストなし領域35a,35bは、端子32への半
田付着を防止する半田付着防止機構であり、該レジスト
なし領域35a,35bは、その両側の半田レジスト膜
34と相俟って溝をそれぞれ形成している。
【0016】このような半田付着防止機構を設けた基板
31では、半導体部品を半田リフローで搭載する。半田
リフローを施すときに半田ボールが発生しても、この半
田ボールが、レジストなし領域35aまたは35bの上
の溝のいずれかに吸収され、外部接続用の端子32には
到達しない。以上のように、この第4の実施形態では、
半田付着防止機構となる2列のレジストなし領域35
a,35bを、基板31に設定したので、例えば、半田
ボールが領域35aの溝に吸収できなかった場合でも、
次の領域35bの溝で吸収でき、第3の実施形態より
も、信頼性が向上する。
【0017】第5の実施形態 図5(a),(b)は、本発明の第5の実施形態を示す
半田付着防止機構を持つ基板の構成図であり、同図
(a)は正面図、及び同図(b)は同図(a)のE部の
拡大断面図である。この基板41には、第3の実施形態
と同様に、上部に露出した複数の外部接続用の端子42
及び半導体部品等を接続するための複数のパッド43と
が形成されると共に、半田レジスト膜44が配置され、
かつ、該端子42とパッド43との間の部分の基板41
には、レジストなし領域45が設定されている。レジス
トなし領域45の上には、第3の実施形態とは異なり、
金属の配線パターン46が配置されている。金属の配線
パターン46は、例えば電源ライン47には接続してい
るが、他の信号ライン48やグランドライン49とは接
続しないように、分断されている。
【0018】金属配線パターン46は、レジストなし領
域45と相俟って、半田付着防止機構を構成するもので
あり、その幅Wは、例えば、半田ボールの球径の想定値
に対応して0.1mm以上になっている。このような半
田付着防止機構を設けた基板41では、半導体部品を半
田リフローで搭載する。半田リフローを施すときに半田
ボールが発生しても、この半田ボールが、レジストなし
領域45の上の金属の配線パターン46に付着し、それ
以上移動しないので、外部接続用端子42には到達しな
い。
【0019】以上のように、この第5の実施形態では、
レジストなし領域45に金属の配線パターン46を配置
したので、半田ボールが領域45の上部の金属に付着
し、外部接続用の端子42への半田付着が防止できる。
よって、端子42にカプトンテープ等を貼り付ける必要
がなく、テープの貼り付けやテープのはがしに要する時
間が削減できる。その上、テープの接着剤が端子42に
残ることがないので、品質も安定する。
【0020】第6の実施形態 図6(a),(b)は、本発明の第6の実施形態を示す
半田付着防止機構を持つ基板の構成図であり、同図
(a)は正面図、及び同図(b)は同図(a)のF部の
拡大断面図である。この基板51には、上部に露出した
複数の外部接続用端子52と、半導体部品等を接続する
ための上部に露出した複数のパッド53とが形成されて
いる。露出した端子52及びパッド53以外の基板51
の上部は、該基板51への半田の付着を防止する半田レ
ジスト膜54によって概ね覆われている。基板51にお
ける端子52及びパッド53の間等の上部は、該基板5
1への半田の付着を防止する半田レジスト膜54が配置
されている。
【0021】端子52とパッド53との間の部分の基板
51には、第3の実施形態と同様の、上に半田レジスト
膜54のないレジストなし領域55が設定されている。
さらに、この基板51の端子52とパッド53との間
の、レジストなし領域55よりも端子52側には、半田
レジスト膜54の上に凸状に形成された樹脂の壁56が
設定されている。これらのレジストなし領域55と壁5
6とは、両方で端子52への半田の付着を防止する半田
付着防止機構を構成している。壁56の高さは、例え
ば、0.1mmに設定されている。このような半田付着
防止機構を備えた基板51では、半導体部品を半田リフ
ローで実装する。このとき、半田ボールが発生して移動
しても、これがレジストなし領域55の上部の溝に吸収
される。レジストなし領域55で吸収されずに、さら
に、外部接続用の端子52に向かって移動する半田ボー
ルは、壁56に至り、該壁56で止められる。よって、
半田が外部接続用の端子52に到達しない。
【0022】以上のように、この第6の実施形態では、
半田付着防止機構としてレジストなし領域55と壁56
とを基板51に設けたので、半田ボールの移動を止める
効果が高くなり、第1の実施形態或いは第3の実施形態
よりも、確実になり、信頼性が向上する。
【0023】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
ず種々の変形が可能である。その変形例としては、例え
ば次のようなものがある。 (1) 第1、第2及び第6の実施形態では、壁5,1
5a,15b,56を樹脂で形成したが、半田が付着す
る金等の金属で形成することも可能である。このように
すると、半田ボールの移動が止められるばかりでなく,
その金属に付着するので、確実性が高まる。 (2) 第2の実施形態では、壁15a,15bを2列
形成したが、2列に限れず、その本数をさらに増加させ
てもよい。 (3) 第4の実施形態では、レジストなし領域45
a,45bを2列に設定したが、その数をさらに増加さ
せてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1及び第
2の発明によれば、外部接続用の端子と、半田のリフロ
ーで部品が接続されるパッドとの間の半田レジスト膜上
に、凸状の壁を設けたので、溶融した半田が端子側に移
動しても、壁によりその移動が止まる。よって、例えば
カプトンテープ等を端子に貼り付ける必要がなく、それ
による余分な時間や費用をかけずとも、信頼性の高い半
田付着防止が可能になる。
【0025】第3の発明によれば、第1または第2の発
明における壁を、半田を付着する金属で構成したので、
半田の移動を止めるばかりでなく該半田を付着するで、
端子への半田付着防止の効果を一層高めることができ
る。第4の発明及び第5の発明によれば、外部接続用の
端子とパッドとの間の基板の一部に設定され、上部には
半田レジスト膜がなく、端子側の基板の上部の半田レジ
スト膜及びパッド側の半田レジスト膜と相俟って溝を構
成するレジストなし領域を設けたので、溶融した半田が
端子側に移動しても、溝に吸収されて端子には至らな
い。よって、カプトンテープ等を端子に貼り付ける必要
がなく、それによる余分な時間や費用をかけずとも、信
頼性の高い半田付着防止が可能になる。
【0026】第6の発明によれば、第4または第5の発
明にレジストなし領域に、半田を付着する金属配線パタ
ーンを配置したので、溶融した半田が端子側に移動して
も、その金属に付着するので、端子への半田付着防止の
効果を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す半田付着防止機
構を持つ基板の構成図である。
【図2】本発明の第2の実施形態を示す半田付着防止機
構を持つ基板の構成図である。
【図3】本発明の第3の実施形態を示す半田付着防止機
構を持つ基板の構成図である。
【図4】本発明の第4の実施形態を示す半田付着防止機
構を持つ基板の構成図である。
【図5】本発明の第5の実施形態を示す半田付着防止機
構を持つ基板の構成図である。
【図6】本発明の第6の実施形態を示す半田付着防止機
構を持つ基板の構成図である。
【符号の説明】
1,11,21,31,41,51 基板 2,12,22,32,42,52 外部接続用端子 3,13,23,33,43,53 パッド 4,14,24,34,44,54 半田レジスト膜 5,15a,15b,56 壁 25,35a,35b,55 レジストなし領域

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部接続用の端子と半田のリフローで部
    品が接続されるパッドとが露出して形成されると共に、
    該端子及びパッドの間には該半田の付着を防止する半田
    レジスト膜が配置された基板に設けられ、前記端子に前
    記リフローで発生した溶融半田の付着を防止する半田付
    着防止機構において、 前記端子及び前記パッド間の半田レジスト膜上に形成さ
    れた凸状の壁を備えたことを特徴とする半田付着防止機
    構。
  2. 【請求項2】 前記壁は、前記端子及び前記パッド間に
    複数形成したことを特徴とする請求項1記載の半田付着
    防止機構。
  3. 【請求項3】 前記壁は、半田を付着する金属で構成し
    たことを特徴とする請求項1または2記載の半田付着防
    止機構。
  4. 【請求項4】 外部接続用の端子と半田のリフローで部
    品が接続されるパッドとが露出して形成されると共に、
    該端子及びパッドの間には該半田の付着を防止する半田
    レジスト膜が配置された基板に設けられ、前記端子に前
    記リフローで発生した溶融半田の付着を防止する半田付
    着防止機構において、 前記端子と前記パッドとの間の前記基板の一部に設定さ
    れ、上部には前記半田レジスト膜がなく、該端子側の基
    板の上部の該半田レジスト膜及び該パッド側の該半田レ
    ジスト膜と相俟って溝を構成するレジストなし領域を備
    えたことを特徴とする半田付着防止機構。
  5. 【請求項5】 前記レジストなし領域は、前記端子及び
    前記パッド間の基板に複数設定したことを特徴とする請
    求項4記載の半田付着防止機構。
  6. 【請求項6】 前記レジストなし領域の前記基板上に
    は、前記端子及びパッド間を繋ぐ信号ラインとは接続さ
    れず、該基板に配置された電源ライン或いはグランドラ
    インのみに接続されて前記半田を付着する金属の配線パ
    ターン、または該信号ライン、電源ライン及びグランド
    ラインに接続されない該金属の配線パターンを配置した
    ことを特徴とする請求項3または4記載の半田付着防止
    機構。
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