JP2001339146A - 半田パッド - Google Patents

半田パッド

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JP2001339146A
JP2001339146A JP2000156298A JP2000156298A JP2001339146A JP 2001339146 A JP2001339146 A JP 2001339146A JP 2000156298 A JP2000156298 A JP 2000156298A JP 2000156298 A JP2000156298 A JP 2000156298A JP 2001339146 A JP2001339146 A JP 2001339146A
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Norimasa Watanabe
典正 渡邉
Akihiko Tsukudai
彰彦 佃井
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】プリント基板上に形成され表面実装電子部品の
複数の外部リードを半田付けする半田パッドにおいて、
隣接する半田パッド間の半田ブリッジを防止し、かつ半
田溶融時のセルフアライメント機能を十分に発揮させ
る。 【解決手段】プリント基板1上に回路パターン3と連続
して複数形成される半田パッド2の形状を、外端部2a
から内端部2bに向かって長手方向に次第に幅が減少す
るテーパ状とする。リフロー工程の際、溶融半田が毛細
管現象により外部リード下側の半田フィレット部分に集
中し半田ブリッジが発生しやすいが、その部分に対する
内端部2bの幅が外部リードの幅寸法hまで細まってい
るため半田を分散させる効果が生じ、半田が半田パッド
2の領域から溢れ出るようなことがなく、隣接する半田
パッド2間での半田ブリッジの発生が防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の外部リード
を有する表面実装電子部品を実装するためにプリント基
板上に形成される半田パッドの形状に関する。
【0002】
【従来の技術】複数の外部リードを有するフラットパッ
ケージタイプの表面実装電子部品をプリント基板に表面
実装する方法としては半田リフロー法が周知である。こ
こで、フラットパッケージタイプの表面実装電子部品と
は、QFP(クワット・フラット・パッケージ)やSO
P(スモール・アウトライン・パッケージ)等を指すも
のとする。
【0003】図9及び図10に示すように、プリント基
板11上にて回路パターン13に連続して形成されてい
る半田パッド12にクリーム半田をスクリーン印刷法に
より印刷し、次いで表面実装電子部品4の外部リード5
をクリーム半田が印刷された半田パッド12の上に実装
する。そしてこの表面実装電子部品4を実装したプリン
ト基板11を半田リフロー炉に入れてクリーム半田を溶
融し、外部リード5を半田パッド12に半田付けする。
【0004】このような半田パッド12は、図8に示す
ように、実装する表面実装電子部品4の複数の外部リー
ド5の配列の間隔(ピッチ)に合致した間隔Pで形成さ
れ、また半田パッド12の形状としては外部リード5の
幅h(図9参照)に比べて幅広な幅wを有し、かつ幅w
の変わらない長方形の形状として形成するのが一般的で
ある。
【0005】また外部リード5には、図10に示すよう
に、表面実装電子部品4をプリント基板11から浮かし
て半田付けがしやすいように、2個所にリード曲げ部5
a、5bが設けられているのが一般的である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、プリント基
板11に表面実装電子部品4を実装する際の半田リフロ
ー工程において、半田は溶融すると毛細管現象によっ
て、一般的に半田パッド12に接するリード曲げ部5a
に集中しやすい。従って図9及び図10に示すように、
リード曲げ部5aの下側の半田パッド12上の半田フィ
レット15の部分で溶融した半田が半田パッド12の領
域より溢れだし、隣接する半田パッド12まで達してし
まう、いわゆる半田ブリッジ14が発生しやすい。この
半田ブリッジ14では、表面実装電子部品4の隣接する
外部リード5同士が電気的に短絡を起こしてしまい、回
路動作が適正に行われなくなる問題がある。
【0007】また、表面実装電子部品4の外部リード5
が半田パッド12からはみ出して実装された場合に、半
田溶融時に生じる半田の表面張力による部品実装位置修
正機能(セルフアライメント)が十分に発揮できない。
図11に示すように、幅hの外部リード5の右端が長方
形状の半田パッド12の中心から距離eだけはみ出して
実装された場合、半田溶融によるセルフアライメントの
アライメント移動量をgとすると、g<hであってセル
フアライメント機能は充分とは言えない。従って実装品
質に悪影響を与え、実装品質の向上が図り難いという問
題もある。
【0008】本発明の目的は、上述した問題に鑑み、リ
ード曲げ部に集中して発生やすい半田ブリッジを防止
し、かつ半田溶融時のセルフアライメント機能が発揮で
きるごとき形状の半田パッドを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の外部リ
ードを有する表面実装電子部品を実装するプリント基板
上に形成され前記外部リードを半田付けする半田パッド
において、前記半田パッドの形状を前記表面実装電子部
品のボディー側に近付くにつれパッド幅が減少するよう
にしたことを特徴とするものである。
【0010】この半田パッドにおいて、前記表面実装電
子部品のボディーに最も近い前記パッド幅を前記外部リ
ードのリード幅まで細めることが好ましい。
【0011】また、この半田パッドにおいて、前記パッ
ド幅が前記表面実装電子部品のボディー側に近付くにつ
れ全体的に次第に減少するようになっていてもよい。
【0012】さらに、前記パッド幅が前記表面実装電子
部品のボディーから遠い部分では略平行であり、前記表
面実装電子部品のボディーに近い部分において幅が次第
に減少するようになっていてもよい。
【0013】さらにまた、前記パッド幅が前記表面実装
電子部品のボディーから遠い部分では略平行であり、前
記表面実装電子部品のボディーに近い部分において略平
行でありながら幅がさらに細くなっていてもよい。
【0014】さらにこれらの半田パッドにおいて、前記
表面実装電子部品のボディーから最も遠い部分の先端形
状が丸くなっていてもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態を示
し、(a)はプリント基板の一部を示す平面図、(b)
は半田パッドを拡大した平面図、図2は図1に対して部
品を実装後の平面図、図3はこの実施の形態におけるセ
ルフアライメントの動作を示す平面図である。
【0016】図1に示すように、プリント基板1の上に
は回路パターン3と連続して複数の半田パッド2が形成
されている。半田パッド2はプリント基板1に実装する
表面実装電子部品4の外部リード5の配列の間隔(ピッ
チ)に合致した間隔Pで形成される。この半田パッド2
の形状は、プリント基板1の外周側の回路パターン3側
の外端部2aの幅と、内側すなわち実装する表面実装電
子部品4のボディー側にあたる内端部2bの幅とが異な
っており、外端部2aから内端部2bに向かって長手方
向に次第に幅が減少するいわゆるテーパ状になってい
る。
【0017】外端部2aの幅wは半田パッド2の配列ピ
ッチ間隔Pの2分の1に相当し、また内端部2bの幅は
図2に示す表面実装電子部品4の外部リード5の幅hと
同じく幅hとなっている。ここで幅wから幅hに向かっ
て半田パッド2の幅は次第に減少している。このような
半田パッド2にクリーム半田をスクリーン印刷法により
印刷する。
【0018】次に図2及び図10に示すように、半田パ
ッド2上に表面実装電子部品4を搭載して実装する。そ
して表面実装電子部品4を実装したプリント基板1を半
田リフロー炉に入れてクリーム半田を溶融し、表面実装
電子部品4の外部リード5を半田パッド2に半田付けす
る。
【0019】半田リフロー工程の際に、溶融した半田が
毛細管現象によって図10に示す外部リード5のリード
曲げ部5aの下側の半田フィレット15の部分に集中し
やすい傾向にあるが、この実施の形態では半田パッド2
の形状が上述したように表面実装電子部品4のボディー
側に向かって次第に幅が減少しており、内端部2bの幅
が外部リード5の幅hと同じ寸法まで細まっているた
め、リード曲げ部5aの下側の半田フィレット15の部
分では半田を分散させる効果が生じ、半田が半田パッド
2の領域から溢れ出るようなことがなく、従って隣接す
る半田パッド2間で半田ブリッジが発生することを防止
できる。
【0020】なお実際の実施例における値では、図10
に示すように、外部リード5の先端部から半田パッド2
の外周側の外端部2aの部分までの寸法mはm=0.5
〜0.7mmであるが、外部リード5のリード曲げ部5
aの部分から半田パッド2の内側の内端部2bの部分ま
での寸法nはn=0.2〜0.3mmと極めて小さいの
で、半田フィレット15の生じる部分の半田パッド2の
幅は外部リード5の幅hとほぼ同じ寸法まで細まってい
ると考えてよい。
【0021】次に、図3を参照して、表面実装電子部品
4の外部リード5が半田パッド2からはみ出して実装さ
れた場合の、半田溶融時に生じる半田の表面張力による
部品実装位置修正機能(セルフアライメント)の動作に
ついて説明する。
【0022】図3及び上述したように、半田パッド2の
形状は、外端部の幅wから内端部の幅hに向かって次第
に幅が減少するテーパ状であり、しかも内端部の幅hは
外部リード5の幅hと同じになっている。ここで外部リ
ード5が図3のように半田パッド2の中心から距離eだ
けはみ出して実装された場合、半田溶融による半田の表
面張力によって生じるセルフアライメントのアライメン
ト移動量をfとする。セルフアライメント作用により外
部リード5の右端は半田パッド2の内端部の右端まで引
き寄せられる。即ちアライメント移動量fはf≒hとな
り、移動後には外部リード5は半田パッド2のほぼ中心
まで位置修正されることとなる。従って、従来に比して
大きなアライメント移動量を得ることができる。
【0023】図4ないし図7は本発明の第2ないし第5
の実施の形態の部分及びそれぞれ半田パッドを拡大した
平面図である。これら第2ないし第5の実施の形態で
は、第1の実施の形態にて示した半田パッド2の形状を
それぞれ変化させた変形例を提示している。
【0024】図4に示す第2の実施の形態における半田
パッド6は、外端部から長手方向の中間部までは幅が変
わらず平行であり、中間部から内端部に向かって次第に
幅が減少して行く形状となっている。
【0025】即ち、半田パッド6の外端部6aの幅w
は、第1の実施の形態の半田パッド2の外端部2aの幅
wと同じく半田パッドの配列ピッチ間隔Pの2分の1に
相当し、この幅wが長手方向の中間部まで変わらず、中
間部から内端部6bに向かって次第に幅が減少して行
き、内端部6bの幅hは第1の実施の形態と同じく表面
実装電子部品4の外部リード5の幅hと同じになってい
る。
【0026】図5に示す第3の実施の形態における半田
パッド7は、外端部から内端部に向かって長手方向に次
第に幅が減少し、内端部が円弧状となる形状となってい
る。
【0027】即ち、半田パッド7の外端部7aの幅w
は、上述したと同様に半田パッドの配列ピッチ間隔Pの
2分の1に相当し、外端部7aから内端部7bに向かっ
て次第に幅が減少し、内端部7bにおける幅hは上述し
たと同様に外部リード5の幅hと同じとなり、内端部7
bは幅hを径とする円弧状となっている。図6に示す第
4の実施の形態における半田パッド8は、外端部から長
手方向の中間部までは幅が変わらず平行であり、中間部
から内端部までも平行でありながらさらに幅が細い形状
となっている。
【0028】即ち、半田パッド8の外端部8aの幅w
は、上述したと同様に半田パッドの配列ピッチ間隔Pの
2分の1に相当し、この幅wが長手方向の中間部まで変
わらず平行であり、中間部から内端部8bまでの幅hは
上述したと同様に外部リード5の幅hと同じのまま平行
となっている。
【0029】図7に示す第5の実施の形態における半田
パッド9は、外端部から内端部に向かって長手方向に次
第に幅が減少し、外端部が円弧状となる形状となってい
る。
【0030】即ち、半田パッド9は第1の実施の形態の
半田パッド2とほぼ同形状で、異なるのは外端部9aが
円弧状となっている点のみである。外端部9aは上述し
たと同様に幅wを有し、この幅wを径とする円弧状とな
っており、内端部9bの幅hは表面実装電子部品4の外
部リード5の幅hと同じになっている。
【0031】このように図4ないし図7に示す第2ない
し第5の実施の形態の半田パッド6ないし9の形状は、
いずれも外端部の幅wならびに内端部の幅hが第1の実
施の形態の半田パッド2と同じとなっており、外端部か
ら内端部に向かう途中での幅の減少のしかたがそれぞれ
異なっているだけである。
【0032】従って、これら半田パッド6ないし9の上
に表面実装電子部品4を搭載して半田リフロー工程を実
施した場合、上述した第1の実施の形態の場合と同様
に、リード曲げ部5aの下側の半田フィレット15の部
分に集中しやすい半田を分散させて半田がそれぞれの半
田パッドの領域から溢れ出るようなことがなく、従って
隣接する半田パッド間で半田ブリッジが発生することを
防止できる。
【0033】また、実装位置修正機能(セルフアライメ
ント)の動作についても第1の実施の形態の場合と同様
であり、それぞれ大きなアライメント移動量を得ること
ができる。
【0034】さらに、第1の実施の形態から第5の実施
の形態のすべてにおいて、半田パッド2及び半田パッド
6ないし9の形状がすべて表面実装電子部品4のボディ
ー側に近付くにつれパッド幅が減少するようになってい
るので、従来の長方形の形状の半田パッドに比して面積
が小さくなっており、従って供給すべき半田の量を低減
することができる。このことは第5の実施の形態の半田
パッド9においては、外端部9aが円弧状となっている
のでさらに顕著である。
【0035】
【発明の効果】第1の効果は、半田リフロー工程におけ
る半田パッド間で半田ブリッジの発生を防止できること
である。
【0036】その理由は、一般的に半田は溶融すると毛
細管現象によりリード曲げ部に集中し、そのリード曲げ
部分で半田ブリッジが発生しやすいが、本発明では半田
パッドの形状を表面実装電子部品のボディー側に近付く
につれパッド幅が減少するようにし、リード曲げ部分に
対するパッド幅を細くすることにより、半田を分散させ
る効果が生じ、半田ブリッジの発生を低減できるからで
ある。
【0037】第2の効果は、半田溶融時の部品実装位置
修正機能(セルフアライメント)が十分に発揮できるこ
とである。
【0038】その理由は、半田パッドの形状において内
端部のパッド幅を外部リードのリード幅まで細めたこと
により、半田パッドからはみ出して実装した表面実装電
子部品の外部リードが、半田溶融時に生じるはんだの表
面張力によって半田パッドの内端部まで引き寄せられ、
外部リードを半田パッドのほぼ中心まで位置修正するこ
とが可能であるからである。
【0039】第3の効果は、供給する半田の量を低減で
きることである。
【0040】その理由は、半田パッドの形状を表面実装
電子部品のボディー側に近付くにつれパッド幅が減少す
るようにしたことにより、従来の長方形の形状の半田パ
ッドに比して面積が小さくなるため、供給する半田の量
を低減できるからであり、軽量化が要求される携帯機器
では装置の軽量化につながる効果も得られる。
【0041】第4の効果は、実装品質向上のための高機
能設備に対する投資を低減できることである。
【0042】その理由は、搭載精度や半田ブリッジ抑制
に関する実装品質を向上させるための実装工程における
高機能な設備(はんだ印刷機や搭載機)の導入には莫大
な投資が必要となるが、本発明のごとく半田パッドの形
状を見直すことにより、実装品質の向上を狙い、さらに
はリペアーの工数も削減させることが、安価な投資で実
現できるからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示し、(a)はプ
リント基板の一部を示す平面図、(b)は半田パッドを
拡大した平面図である。
【図2】図1に対して部品を実装した状態を示す平面図
である。
【図3】この実施の形態における外部リードのセルフア
ライメントの動作を示す平面図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を示し、(a)はプ
リント基板の一部を示す平面図、(b)は半田パッドを
拡大した平面図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態を示し、(a)はプ
リント基板の一部を示す平面図、(b)は半田パッドを
拡大した平面図である。
【図6】本発明の第4の実施の形態を示し、(a)はプ
リント基板の一部を示す平面図、(b)は半田パッドを
拡大した平面図である。
【図7】本発明の第5の実施の形態を示し、(a)はプ
リント基板の一部を示す平面図、(b)は半田パッドを
拡大した平面図である。
【図8】従来の半田パッドを有するプリント基板の一部
を示す平面図である。
【図9】図8に対して部品を実装した状態を示す平面図
である。
【図10】図2及び図9のA−A線における断面図であ
る。
【図11】従来例における外部リードのセルフアライメ
ントの動作を示す平面図である。
【符号の説明】
1,11 プリント基板 2,6,7,8,9,12 半田パッド 3,13 回路パターン 4 表面実装電子部品 5 外部リード 14 半田ブリッジ 15 半田フィレット 2a,6a,7a,8a,9a 外端部 2b,6b,7b,8b,9b 内端部 5a,5b リード曲げ部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の外部リードを有する表面実装電子
    部品を実装するプリント基板上に形成され前記外部リー
    ドを半田付けする半田パッドにおいて、前記半田パッド
    の形状を前記表面実装電子部品のボディー側に近付くに
    つれパッド幅が減少するようにしたことを特徴とする半
    田パッド。
  2. 【請求項2】 前記表面実装電子部品のボディーに最も
    近い前記パッド幅を前記外部リードのリード幅まで細め
    たことを特徴とする請求項1記載の半田パッド。
  3. 【請求項3】 前記パッド幅が前記表面実装電子部品の
    ボディー側に近付くにつれ全体的に次第に減少するよう
    にしたことを特徴とする請求項1または2に記載の半田
    パッド。
  4. 【請求項4】 前記パッド幅が前記表面実装電子部品の
    ボディーから遠い部分では略平行であり、前記表面実装
    電子部品のボディーに近い部分において幅が次第に減少
    するようにしたことを特徴とする請求項1または2に記
    載の半田パッド。
  5. 【請求項5】 前記パッド幅が前記表面実装電子部品の
    ボディーから遠い部分では略平行であり、前記表面実装
    電子部品のボディーに近い部分において略平行でありな
    がら幅がさらに細くなっていることを特徴とする請求項
    1または2に記載の半田パッド。
  6. 【請求項6】 前記半田パッドの前記表面実装電子部品
    のボディーから最も遠い部分の先端形状を丸くしたこと
    を特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の半田
    パッド。
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Cited By (4)

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