JP2001320155A - プリント配線板のランド構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランド４とはんだボール５との接合がランド
４の表面で接合されるため外部からプリント配線板に加
わる曲げ力や衝撃力に弱いという課題があった。 【解決手段】 プリント配線板上に形成したソルダレジ
スト層を開口させてなり、はんだと接合させるプリント
配線板のベタパターンが露出するランド部と、このラン
ド部の外周部に設けられ、ソルダレジスト層及びベタパ
ターンを切り欠いてなる切り欠き部とを備え、はんだが
ランド部及びこのランド部の切り欠き部側外周に接合す
る構成にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はプリント配線板の
回路パターンのうち、はんだ接合を行うランドに係り、
特にはんだの接合強度を向上させたプリント配線板のラ
ンド構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来のプリント配線板のベタパタ
ーンからなるランドの構造を示す図であり、（ａ）は上
面図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線に沿った断面図、
（ｃ）は（ｂ）と同様にＣ−Ｃ線に沿った断面図ではん
だボールを接合した場合を示している。図において、１
はプリント配線板の絶縁基板、２はプリント配線板上の
回路のベタパターンで、銅などの導電材料からなり、Ｎ
ｉ／Ａｕめっきを表面に施している。３はプリント配線
板上のソルダレジスト層であり、はんだ接合を行うプリ
ント配線板上のパターン部分が露出するように開口部を
設けている。４はソルダレジスト層３を開口させてな
り、はんだと接合させるパターンが露出するランド、５
はランド４と接合させるはんだボールである。

【０００３】図６は従来のプリント配線板の孤立パター
ンからなるランドの構造を示す図であり、（ａ）は上面
図、（ｂ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線に沿った断面図、
（ｃ）は（ｂ）と同様にＤ−Ｄ線に沿った断面図ではん
だボールを接合した場合を示している。図において、２
ａはプリント配線板上の他の回路パターンと接続してい
ない孤立した回路パターン（以下、孤立パターンと略
す）で、銅などの導電材料からなり、Ｎｉ／Ａｕめっき
を表面に施している。４ａはソルダレジスト層３を開口
させてなり、はんだと接合させる孤立パターンが露出す
るランドである。なお、図５と同一構成要素には同一符
号を付して重複する説明を省略する。

【０００４】次に概要について説明する。プリント配線
板のベタパターン２からなるランド４は、例えば図５
（ａ）及び図５（ｂ）に示すように絶縁基板１のベタパ
ターン２上に設けたソルダレジスト層３を開口して、は
んだ接合を行う部位のベタパターン２を露出させてな
る。この構成において、はんだボール５によって接合を
行う場合、先ず、はんだボール５をランド４の中心に設
置する。このあと、リフロー炉などを用いて加熱しては
んだボール５を溶融させて、図５（ｃ）に示すようにラ
ンド４に接合する。

【０００５】一方、プリント配線板の孤立パターン２ａ
からなるランド４ａは、例えば図６（ａ）及び図６
（ｂ）に示すように絶縁基板１上に設けたソルダレジス
ト層３を開口して、はんだ接合を行う孤立パターン２ａ
を露出させてなる。この構成において、はんだボール５
によって接合を行う場合、上記図５と同様にして、はん
だボール５をランド４ａの中心に設置し、リフロー炉な
どを用いて加熱してはんだボール５を溶融させて、図６
（ｃ）に示すようにランド４ａに接合する。

【０００６】また、孤立パターン２ａからなるランド４
ａにおいては、溶融したはんだボール５が孤立パターン
２ａの外周にも接合し、図６（ｃ）に示すようにはんだ
ボール５がランド４ａを抱え込むような構造となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のプリント配線板
のランド構造は以上のように構成されているので、図５
に示すようなベタパターン２上に配置されたランド構造
では、ランド４とはんだボール５との接合がランド４の
表面で接合されるため、外部からプリント配線板に加わ
る曲げ力や衝撃力に弱いという課題があった。

【０００８】具体的に上記課題を説明する。図７は従来
のプリント配線板のベタパターンからなるランドにはん
だ接合後に外力を加えた場合の状態を例示する図であ
る。図において、６は溶融したはんだボール５と接合す
るランド４の界面である。図に示すように、はんだボー
ル５を上方へ引張ったり、プリント配線板を曲げたりし
て外力を加えると、はんだボール５と接合するランド４
の界面６で剥離する可能性がある。

【０００９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、プリント配線板上に配置されたラ
ンドの外周部に切り欠き部を設けて、ランド表面及びこ
のランド部の切り欠き部側外周にはんだを接合させるこ
とによってその接合強度を向上させたプリント配線板の
ランド構造を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係るプリント
配線板のランド構造は、プリント配線板上に形成したソ
ルダレジスト層を開口させてなり、はんだと接合させる
プリント配線板のベタパターンが露出するランド部と、
このランド部の外周部に設けられ、ソルダレジスト層及
びベタパターンを切り欠いてなる切り欠き部とを備え、
はんだがランド部及びこのランド部の切り欠き部側外周
に接合するものである。

【００１１】この発明に係るプリント配線板のランド構
造は、切り欠き部を設けたランド部をプリント配線板の
ベタパターン上に複数個形成するものである。

【００１２】この発明に係るプリント配線板のランド構
造は、プリント配線板上に形成したソルダレジスト層を
開口させてなり、はんだと接合させるプリント配線板の
孤立した回路パターンが露出するランド部と、このラン
ド部の外周部に設けられ、ソルダレジスト層を切り欠い
てなる切り欠き部とを備え、はんだがランド部及びこの
ランド部の切り欠き部側外周に接合するものである。

【００１３】この発明に係るプリント配線板のランド構
造は、切り欠き部がランド部の外周に沿って設けた孔部
からなるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．ランドとはんだとの接合強度を向上させ
るために、従来のプリント配線板のランド構造について
本願発明者が改良研究を続けた結果、図５に示したプリ
ント配線板のベタパターンからなるランド構造と比較し
て、図６に示したプリント配線板の孤立パターンからな
るランド構造の方がはんだの接合強度が高いことを見出
した。さらに、この要因について検討を続けたところ、
図６（ｃ）に示すように、孤立パターンからなるランド
構造では溶融したはんだボール５が孤立パターン２ａの
外周にも接合してランド４ａを抱え込むような構造とな
ることを見出した。これにより、ランド４ａの表面に加
えて、ランド４ａの外周部にもはんだが接合することに
なり、接合強度が向上する。

【００１５】そこで、本願発明者は、上述した従来のベ
タパターンからなるランド構造においても孤立パターン
からなるランド構造における効果を奏するように改良を
施した。具体的にはランドの外周部にプリント配線板の
絶縁基板が露出する切り欠き部を設けて、従来の孤立パ
ターンからなるランド構造と同様に、ランド表面に加え
て、ランドの切り欠き部側外周にはんだが接合するよう
にしたものである。

【００１６】図１はこの発明の実施の形態１によるプリ
ント配線板のランド構造を示す図であり、（ａ）は上面
図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った断面図、
（ｃ）は（ｂ）と同様にＡ−Ａ線に沿った断面図ではん
だボールを接合した場合を示している。図において、１
はプリント配線板の絶縁基板で、ガラスエポキシ等の樹
脂基板を用いる。２はプリント配線板上の回路のベタパ
ターンで、銅箔などの導電材料からなり、Ｎｉ／Ａｕめ
っきを表面に施している。３はプリント配線板上のソル
ダレジスト層であり、はんだ接合を行うプリント配線板
上のベタパターン部分が露出するように開口を設けてい
る。また、ソルダレジスト層３としては、液体ソルダレ
ジスト又は熱硬化型ソルダレジスト等を用いる。

【００１７】４Ａはパターン抜き部７を外周部に有する
ランド（ランド部）、５はランド４Ａと接合させるはん
だボール（はんだ）である。また、銅箔などからなるベ
タパターン２及びランド４Ａは、その表面を粗面化して
錨状とし、絶縁基板１の材料であるガラスエポキシ等の
樹脂中に上記錨状の表面を食い込ませて密着力を上げて
いる（粗面化表面のアンカー効果）。７はランド４Ａの
外周部に設けられ、絶縁基板１が露出するまでソルダレ
ジスト層３及びベタパターン２をスリット状に切り欠い
たパターン抜き部（切り欠き部）である。このパターン
抜き部７は、溶融したはんだボール５の全てが流れ込ま
ないように、ランド４Ａの面積より小さくなるように構
成されている。

【００１８】次に概要について説明する。プリント配線
板のベタパターン２からなるランド４Ａは、例えば図１
（ａ）及び図１（ｂ）に示すように絶縁基板１のベタパ
ターン２上に設けたソルダレジスト層３を開口して、は
んだ接合を行う部位のベタパターン２を露出させてな
る。また、このランド４Ａの外周部には絶縁基板１が露
出するまでソルダレジスト層３及びベタパターン２を切
り欠いたパターン抜き部７が設けられている。

【００１９】図１（ｃ）に示すように、ランド４Ａには
んだボール５を接合するのには、例えばランド４Ａ上に
クリームはんだを塗布した後、ランド４Ａの中央にはん
だボール５を載置する。次いで、これを溶融炉に入れて
加熱してはんだボール５を溶融する。これにより、ラン
ド４Ａの表面とはんだボール５とが接合する。さらに、
はんだボール５が溶融してランド４に接合する際、溶融
したはんだボール５がパターン抜き部７に流れる。この
とき、はんだはパターン抜き部７で露出する絶縁基板１
には接合せず、ランド４Ａのパターン抜き部７側の外周
に接合する。これによって、はんだボール５がランド４
Ａのパターン抜き部７側外周を抱え込む構造となる。

【００２０】このように、この実施の形態１によるプリ
ント配線板のランド構造では、ベタパターン２からなる
ランド４Ａにおいても、ランド４Ａの表面に加えてラン
ド４Ａの外周部にもはんだが接合することになり、接合
強度を向上させることが可能となる。

【００２１】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、プリント配線板上に形成したソルダレジスト層３を
開口させてなり、はんだと接合させるプリント配線板の
ベタパターン２が露出するランド４Ａと、このランド４
Ａの外周部に設けられ、ソルダレジスト層３及びベタパ
ターン２を切り欠いてなるパターン抜き部７とを備え、
はんだがランド４Ａ及びこのランド４Ａのパターン抜き
部７側外周に接合するので、はんだボール５とランド４
Ａとの接合強度を向上させることができる。

【００２２】実施の形態２．上記実施の形態１ではプリ
ント配線板のベタパターンからなる単一のランド部の外
周部に切り欠き部を設けた例を示したが、この実施の形
態２はプリント配線板のベタパターンからなる同電位の
ランド部の外周部に切り欠き部を複数個設けたものであ
る。

【００２３】図２はこの発明の実施の形態２によるプリ
ント配線板のランド構造を示す上面図である。図におい
て、４Ｂはプリント配線板のベタパターン２上に複数個
設けた同電位のランド（ランド部）である。また、これ
らランド４Ｂにはそれぞれパターン抜き部７を設けてい
る。なお、図１と同一構成要素には同一符号を付して重
複する説明を省略する。

【００２４】次に概要について説明する。プリント配線
板のベタパターンのうち、例えば実装される部品のアー
スをとるアースベタパターンは、多数の実装部品の電極
端子と接合する。このようなアースベタパターンと実装
部品の電極端子との接合を、この実施の形態２のように
ベタパターン２に複数個設けたランド４Ｂを介して行
う。具体的には、はんだボール５の溶融接合時に、ラン
ド４Ｂの各々に設けたパターン抜き部７にはんだが流れ
て、上記実施の形態１に示したようにランド４Ｂの表面
に加えて、ランド４Ｂのパターン抜き部７側外周にはん
だが接合する。これにより、アースベタパターンと実装
部品の電極端子との接合強度を向上させることができ
る。特に、アースベタパターンとの接合がはずれると実
装部品内に不要な電荷が蓄積されるため部品自体を破壊
してしまう可能性がある。これに対して実施の形態２に
よるランド構造にすることで、上述したようにアースベ
タパターンと実装部品の電極端子との接合強度が向上す
るため、上記のような不具合が起こる可能性を低減する
ことができる。

【００２５】また、各ランド４Ｂのパターン抜き部７を
設ける位置の具体例を挙げると、例えば半導体パッケー
ジを実装するときに用いるランドのように、半導体パッ
ケージを囲むようにランド４Ｂが配置されている場合で
は、それぞれのランド４Ｂのパターン抜き部７をパッケ
ージの外周に沿って配置する。これにより、プリント配
線板に実装した半導体パッケージに側面方向から外力が
加わっても、パターン抜き部７側外周におけるはんだ接
合が上記外力に対して対抗することができる。

【００２６】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、パターン抜き部７を設けたランド４Ｂをプリント配
線板のベタパターン２上に複数個形成するので、はんだ
ボール５とベタパターン２上に複数個形成したランド４
Ｂとの接合強度を向上させることができる。

【００２７】実施の形態３．上記実施の形態１ではプリ
ント配線板のベタパターンからなるランドについて示し
たが、この実施の形態３はプリント配線板上で他の回路
パターンと接続しない孤立した回路パターン（以下、孤
立パターンと略す）からなるランドに切り欠き部を設け
るものである。

【００２８】図３はこの発明の実施の形態３によるプリ
ント配線板のランド構造を示す図であり、（ａ）は上面
図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った断面図であ
る。図において、４Ｃは絶縁基板１上にソルダレジスト
層３を形成し、このソルダレジスト層３に開口を設けて
他の回路パターンと接続しない孤立パターンを露出させ
たランド（ランド部）である。また、このランド４Ｃは
ソルダレジスト層３により絶縁基板１に押え付けられる
ような構成になっている。８はランド４Ｃの外周部に設
けられ、ソルダレジスト層３を切り欠いてなるパターン
抜き部（切り欠き部）である。なお、図１と同一構成要
素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

【００２９】次に概要について説明する。プリント配線
板の孤立パターンからなるランド４Ｃは、例えば図３
（ａ）に示すように絶縁基板１の孤立パターン上に設け
たソルダレジスト層３を開口して、はんだ接合を行う部
位の孤立パターンを露出させてなる。また、このランド
４Ｃの外周部には絶縁基板１が露出するようにソルダレ
ジスト層３を切り欠いたパターン抜き部８が設けられて
いる。

【００３０】ランド４Ｃにはんだボール５を接合するに
は、例えばランド４Ｃ上にクリームはんだを塗布した
後、ランド４Ｃの中央にはんだボール５を載置する。次
いで、これを溶融炉に入れて加熱することで、はんだボ
ール５を溶融する。これにより、図３（ｂ）に示すよう
にランド４Ｃ上にはんだボール５が接合される。さら
に、はんだボール５が溶融してランド４Ｃに接合する
際、溶融したはんだボール５がパターン抜き部８に流れ
る。このとき、はんだはパターン抜き部８で露出する絶
縁基板１には接合せず、ランド４Ｃのパターン抜き部８
側の外周に接合する。これによって、はんだボール５が
ランド４Ｃのパターン抜き部８側外周を抱え込む構造と
なる。

【００３１】このように、この実施の形態３によるプリ
ント配線板のランド構造では、孤立パターンからなるラ
ンド４Ｃにおいても、ランド４Ｃの表面に加えてランド
４Ｃの外周部にもはんだが接合することになり、接合強
度を向上させることが可能となる。

【００３２】また、従来の孤立パターンからなるランド
構造において、孤立パターンからなるランドの外周にも
はんだが接合するように、ランドのサイズよりソルダレ
ジスト層３の開口のサイズを大きくしてランドの周囲に
絶縁基板１が露出する間隙を設けていた。このため、上
述したようにソルダレジスト層３がランド４Ｃを絶縁基
板１に押え付けるような構成をとることができなかっ
た。これに対して、この実施の形態３によるランド構造
では、パターン抜き部８によってランド４Ｃの外周にも
はんだを接合させることができるので、パターン抜き部
８を設けた部位以外の外周をソルダレジスト層３で被覆
することができる。これにより、ランド４Ｃと絶縁基板
１との接合強度も向上させることができる。

【００３３】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、プリント配線板上に形成したソルダレジスト層３を
開口させてなり、はんだと接合させるプリント配線板の
孤立した回路パターンが露出するランド４Ｃと、このラ
ンド４Ｃの外周部に設けられ、ソルダレジスト層３を切
り欠いてなるパターン抜き部８とを備え、はんだがラン
ド４Ｃ及びこのランド４Ｃのパターン抜き部８側外周に
接合するので、はんだボール５と孤立パターンからなる
ランド４Ｃとの接合強度を向上させることができる。

【００３４】実施の形態４．上記実施の形態ではスリッ
ト状の切り欠き部について示したが、この実施の形態４
は切り欠き部がランドの外周に沿って設けた孔部からな
るものである。

【００３５】図４はこの発明の実施の形態４におけるプ
リント配線板のランド構造を示す上面図である。図にお
いて、４Ｄは微細ビア９を外周部に複数個有するランド
（ランド部）、９はランド４Ｄの外周部に設けられ、絶
縁基板１が露出するまでソルダレジスト層３及びベタパ
ターン２を貫いた微細ビア（孔部、切り欠き部）であ
る。なお、図１と同一構成要素には同一符号を付して重
複する説明を省略する。

【００３６】次に概要について説明する。ランド４Ｄに
はんだボール５を接合するのには、例えばランド４Ｄ上
にクリームはんだを塗布した後、ランド４Ｄの中央には
んだボール５を載置する。次いで、これを溶融炉に入れ
て加熱してはんだボール５を溶融する。これにより、ラ
ンド４Ｄの表面とはんだボール５とが接合する。

【００３７】さらに、はんだボール５が溶融してランド
４Ｄに接合する際、溶融したはんだボール５が微細ビア
９に流れる。このとき、はんだは微細ビア９で露出する
絶縁基板１には接合せず、微細ビア９のランド４Ｄ側内
周に接合する。これによって、はんだボール５がランド
４Ｄの表面に加えて、各微細ビア９とも接合する構造と
なり、これらの接合強度を向上させることができる。

【００３８】なお、上記実施の形態４では微細ビア９を
切り欠き部として使用する例を示したが、例えばランド
の外周部を粗面化してはんだがランドの外周に接合でき
るようにした構成であっても上述した本願発明の効果を
奏することができる。

【００３９】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、ランド４Ｄの外周に沿って微細ビア９を設けたの
で、スリット状のパターン抜け部７，８よりプリント配
線板上の占有面積が小さいことから、プリント配線板の
実装面積を損なうことなくはんだボール５とランド４Ｄ
との接合強度を向上させることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、プリ
ント配線板上に形成したソルダレジスト層を開口させて
なり、はんだと接合させるプリント配線板のベタパター
ンが露出するランド部と、このランド部の外周部に設け
られ、ソルダレジスト層及びベタパターンを切り欠いて
なる切り欠き部とを備え、はんだがランド部及びこのラ
ンド部の切り欠き部側外周に接合するので、はんだとベ
タパターンからなるランド部との接合強度を向上させる
ことができる効果がある。

【００４１】この発明によれば、切り欠き部を設けたラ
ンド部をプリント配線板のベタパターン上に複数個形成
するので、はんだとベタパターン上に複数個形成したラ
ンド部との接合強度を向上させることができる効果があ
る。

【００４２】この発明によれば、プリント配線板上に形
成したソルダレジスト層を開口させてなり、はんだと接
合させるプリント配線板の孤立した回路パターンが露出
するランド部と、このランド部の外周部に設けられ、ソ
ルダレジスト層を切り欠いてなる切り欠き部とを備え、
はんだがランド部及びこのランド部の切り欠き部側外周
に接合するので、はんだと孤立した回路パターンからな
るランド部との接合強度を向上させることができる効果
がある。

【００４３】この発明によれば、切り欠き部がランド部
の外周に沿って設けた孔部からなるので、個々の孔部は
プリント配線板上の占有面積が小さいことから、プリン
ト配線板の実装面積を損なうことなくはんだとランド部
との接合強度を向上させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１におけるプリント配
線板のランド構造を示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態２におけるプリント配
線板のランド構造を示す上面図である。

【図３】 この発明の実施の形態３におけるプリント配
線板のランド構造を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態４におけるプリント配
線板のランド構造を示す上面図である。

【図５】 従来のプリント配線板のベタパターンからな
るランドの構造を示す図である。

【図６】 従来のプリント配線板の孤立パターンからな
るランドの構造を示す図である。

【図７】 従来のプリント配線板のベタパターンからな
るランドにはんだ接合後に外力を加えた場合の状態を例
示する図である。

【符号の説明】

１ 絶縁基板、２ ベタパターン、３ ソルダレジスト
層、４，４ａ，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ ランド（ラン
ド部）、５ はんだボール（はんだ）、７，８パターン
抜き部（切り欠き部）、９ 微細ビア（孔部、切り欠き
部）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板上に形成したソルダレジ
   スト層を開口させてなり、はんだと接合させる上記プリ
   ント配線板のベタパターンが露出するランド部と、この
   ランド部の外周部に設けられ、上記ソルダレジスト層及
   び上記ベタパターンを切り欠いてなる切り欠き部とを備
   え、 はんだが上記ランド部及びこのランド部の切り欠き部側
   外周に接合するプリント配線板のランド構造。
2. 【請求項２】 切り欠き部を設けたランド部をプリント
   配線板のベタパターン上に複数個形成したことを特徴と
   する請求項１記載のプリント配線板のランド構造。
3. 【請求項３】 プリント配線板上に形成したソルダレジ
   スト層を開口させてなり、はんだと接合させる上記プリ
   ント配線板の孤立した回路パターンが露出するランド部
   と、このランド部の外周部に設けられ、上記ソルダレジ
   スト層を切り欠いてなる切り欠き部とを備え、 はんだが上記ランド部及びこのランド部の切り欠き部側
   外周に接合するプリント配線板のランド構造。
4. 【請求項４】 切り欠き部は、ランド部の外周に沿って
   設けた孔部からなることを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載のプリント配線板のランド構造。