JP2002329954A

JP2002329954A - プリント配線基板のフットプリント構造

Info

Publication number: JP2002329954A
Application number: JP2001131645A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Matsumura; 秋博松村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2002-11-15

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、電子部品の電極をハンダ付けする
ためにプリント配線基板上に形成されるフットプリント
の構造に関し、大きさの異なる複数の電子部品をフット
プリントに精度良くハンダ付けすることを目的とする。【解決手段】プリント配線基板上に、電子部品の一側
に形成される第１の電極がハンダ付けされる第１のフッ
トプリントと、前記電子部品の他側に形成される第２の
電極がハンダ付けされる第２のフットプリントとを間隔
を置いて対向して形成してなるプリント配線基板のフッ
トプリント構造において、前記第１のフットプリントお
よび第２のフットプリントに、複数のフットプリント部
を、対向方向に向けて隣接して形成するとともに、前記
複数のフットプリント部の幅は、対向する方向に向けて
順次小さくなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
に係わり、特に、電子部品の電極をハンダ付けするため
にプリント配線基板上に形成されるフットプリントの構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、表面実装型の電子部品が搭載され
るプリント配線基板（ＰＷＢ）では、電子部品の電極を
ハンダ付けするためにプリント配線基板上に銅箔からな
るフットプリントが形成されている。そして、フットプ
リント上に、メタルマスクを使用したスクリーン印刷に
よりクリームハンダを塗布した後、対向する一対のフッ
トプリントに電子部品の一方および他方の電極を載置
し、この状態でリフロー炉により加熱し、クリームハン
ダを溶融し、その後固化することにより一対のフットプ
リントの間に、電子部品がハンダ付けされる。

【０００３】そして、従来、電子部品毎に、電極の形状
に合わせてフットプリントの形状を設定することが行わ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法では、電子部品の形状が変更になると、
それに対応してフットプリントの形状を再設計し、新た
なメタルマスクを製作する必要がある。

【０００５】特に、近年、電子部品は小型化の傾向が著
しく、電子部品の供給元では、従来の電子部品を廃番と
し、小型部品に移行することが頻繁に行われるため、プ
リント配線基板およびメタルマスクを頻繁に再設計する
必要が生じている。そこで、例えば、図１０に示すよう
に、間隔を置いて対向配置される一対のフットプリント
１の形状を大きく設定し、寸法の異なる２種類の電子部
品をハンダ付け可能とするフットプリントの設計が検討
されている。

【０００６】しかしながら、このようなフットプリント
１では、寸法の小さい方の電子部品２をハンダ付けしよ
うとすると、図１０に示したように、電子部品２が傾い
てハンダ付けされるという現象が生じる。本発明者は、
かかる問題を解決すべく鋭意研究した結果、このような
問題が生じるのは、電子部品２の電極２ａの幅Ｗ１よ
り、フットプリント１の幅Ｗ２が遙かに大きいため、ク
リームハンダの溶融時に、表面張力にわずかなアンバラ
ンスがあっても電子部品２が傾いてしまい、電子部品２
が、この傾いた状態でハンダ付けされてしまうためであ
ることを見出した。

【０００７】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、大きさの異なる複数の電子部品を
フットプリントに精度良くハンダ付けすることができる
プリント配線基板のフットプリント構造を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１のプリント配線
基板のフットプリント構造は、プリント配線基板上に、
電子部品の一側に形成される第１の電極がハンダ付けさ
れる第１のフットプリントと、前記電子部品の他側に形
成される第２の電極がハンダ付けされる第２のフットプ
リントとを間隔を置いて対向して形成してなるプリント
配線基板のフットプリント構造において、前記第１のフ
ットプリントおよび第２のフットプリントに、複数のフ
ットプリント部を、対向方向に向けて隣接して形成する
とともに、前記複数のフットプリント部の幅が、対向す
る方向に向けて順次小さくなることを特徴とする。

【０００９】請求項２のプリント配線基板のフットプリ
ント構造は、請求項１記載のプリント配線基板のフット
プリント構造において、前記複数のフットプリント部の
幅が、段階的に変化することを特徴とする。請求項３の
プリント配線基板のフットプリント構造は、請求項１ま
たは請求項２記載のプリント配線基板のフットプリント
構造において、前記複数のフットプリント部が、２以上
の異なる形状を組み合わせてなることを特徴とする。

【００１０】請求項４のプリント配線基板のフットプリ
ント構造は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項記
載のプリント配線基板のフットプリント構造において、
前記電子部品の電極がハンダ付けされる前記フットプリ
ント部の形状が、前記電極に対応した形状であることを
特徴とする。請求項５のプリント配線基板のフットプリ
ント構造は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項記
載のプリント配線基板のフットプリント構造において、
前記電子部品の電極がハンダ付けされる前記フットプリ
ント部の幅が、前記電極の幅と略同一の幅であることを
特徴とする。

【００１１】請求項６のプリント配線基板のフットプリ
ント構造は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項記
載のプリント配線基板のフットプリント構造において、
前記電子部品の電極がハンダ付けされる前記フットプリ
ント部の幅が、前記電極の幅よりも小さいことを特徴と
する。請求項７のプリント配線基板のフットプリント構
造は、請求項６記載のプリント配線基板のフットプリン
ト構造において、前記電子部品の電極がハンダ付けされ
る前記フットプリント部の幅寸法が、前記電極の幅寸法
の７０％以上で９２％以下の寸法であることを特徴とす
る。

【００１２】（作用）請求項１のプリント配線基板のフ
ットプリント構造では、第１のフットプリントおよび第
２のフットプリントに、複数のフットプリント部が、対
向方向に向けて隣接して形成され、複数のフットプリン
ト部の幅が、対向する方向に向けて順次小さくなるよう
にされる。

【００１３】一方、一般に電子部品では、電子部品の両
側に電極が形成され、電子部品の長さが長くなると電極
の幅が大きくなる。従って、長さの短い電子部品の幅の
小さい電極は、内側の幅の小さいフットプリント部にハ
ンダ付けされ、また、長さの長い電子部品の幅の大きい
電極は、外側の幅の大きいフットプリント部にハンダ付
けされることになる。

【００１４】これにより、電子部品の大きさが異なって
も、電子部品の電極がハンダ付けされるフットプリント
部の幅が、電極の幅に近い幅となり、ハンダ付け時に、
ハンダの溶融により電子部品が傾くことが防止される。
請求項２のプリント配線基板のフットプリント構造で
は、複数のフットプリント部の幅が、段階的に変化して
形成され、フットプリント部が、例えば、矩形状等に形
成される。

【００１５】請求項３のプリント配線基板のフットプリ
ント構造では、複数のフットプリント部が、２以上の異
なる形状、例えば、矩形状と半円状に形成される。請求
項４のプリント配線基板のフットプリント構造では、電
子部品の電極がハンダ付けされるフットプリント部の形
状が、電極に対応する形状にされ、フットプリント部と
電極とが略完全に重なって位置される。

【００１６】請求項５のプリント配線基板のフットプリ
ント構造では、電子部品の電極がハンダ付けされるフッ
トプリント部の幅が、電極の幅と略同一の幅にされ、フ
ットプリント部と電極の幅方向が略完全に重なって位置
される。請求項６のプリント配線基板のフットプリント
構造では、電子部品の電極がハンダ付けされるフットプ
リント部の幅が、電極の幅よりも小さくされる。

【００１７】従って、電極に対するハンダ量が低減さ
れ、キャピラリボールおよびハンダボールの発生が低減
される。請求項７のプリント配線基板のフットプリント
構造では、電子部品の電極がハンダ付けされるフットプ
リント部の幅寸法が、電極の幅寸法の７０％以上で９２
％以下の寸法とされる。

【００１８】すなわち、フットプリント部の幅寸法が、
電極の幅寸法の７０％未満の場合には、フットプリント
部に対する電極のハンダ付け強度が不足し望ましくな
い。一方、フットプリント部の幅寸法が、電極の幅寸法
の９２％を越える場合には、キャピラリボールおよびハ
ンダボールの発生を有効に低減することが困難になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。

【００２０】（第１の実施形態）図１は、本発明のプリ
ント配線基板のフットプリント構造の第１の実施形態を
示している。この実施形態では、プリント配線基板１１
上に、第１のフットプリント１３Ａと第２のフットプリ
ント１３Ｂとが、所定間隔を置いて対向して形成されて
いる。

【００２１】第１のフットプリント１３Ａと第２のフッ
トプリント１３Ｂとは、例えば、銅箔からなり、中心線
ＣＬを中心にして左右対称に形成されている。第１のフ
ットプリント１３Ａおよび第２のフットプリント１３Ｂ
には、それぞれ第１のフットプリント部１３ａおよび第
２のフットプリント部１３ｂが、対向方向に向けて隣接
して形成されている。

【００２２】第１のフットプリント部１３ａおよび第２
のフットプリント部１３ｂは、矩形状に形成されてい
る。そして、内側に位置する第１のフットプリント部１
３ａの幅Ｗ３は、外側に位置する第２のフットプリント
部１３ｂの幅Ｗ４より小さくなっている。第１のフット
プリント１３Ａの第１のフットプリント部１３ａの幅Ｗ
３は、第１の電子部品１５の一側に形成される第１の電
極１５ａの幅Ｗ５と略同一とされ、第２のフットプリン
ト１３Ｂの第１のフットプリント部１３ａの幅Ｗ３は、
第１の電子部品１５の他側に形成される第２の電極１５
ｂの幅Ｗ５と略同一の幅となっている。

【００２３】また、第１のフットプリント１３Ａの第２
のフットプリント部１３ｂの幅Ｗ４は、第２の電子部品
１７の一側に形成される第１の電極１７ａの幅Ｗ６と略
同一とされ、第２のフットプリント１３Ｂの第２のフッ
トプリント部１３ｂの幅Ｗ４は、第２の電子部品１７の
他側に形成される第２の電極１７ｂの幅Ｗ６と略同一の
幅になっている。

【００２４】図２は、上述したフットプリント１３Ａ，
１３Ｂへの第１の電子部品１５のハンダ付け方法を示す
もので、先ず、（ａ）に示すように、フットプリント１
３Ａ，１３Ｂ上に、メタルマスクを使用したスクリーン
印刷が行われ、クリームハンダ１９が塗布される。次
に、（ｂ）に示すように、対向する一対のフットプリン
ト１３Ａ，１３Ｂの第１のフットプリント部１３ａに、
第１の電子部品１５の第１の電極１５ａおよび第２の電
極１５ｂが載置される。

【００２５】そして、この状態でリフロー炉により加熱
し、クリームハンダ１９を溶融し、その後固化すること
により、（ｃ）に示すように、一対のフットプリント１
３Ａ，１３Ｂの間に、第１の電子部品１５がハンダ付け
される。この状態では、電極１５ａ，１５ｂとフットプ
リント１３Ａ，１３Ｂの間に、高さＨのハンダフィレッ
ト１９ａが形成されている。

【００２６】なお、上述したフットプリント１３Ａ，１
３Ｂへの第２の電子部品１７のハンダ付けは、第２の電
子部品１７の第１の電極１７ａおよび第２の電極１７ｂ
を、第２のフットプリント部１３ｂに載置し、この部に
ハンダ付けすることを除いて第１の電子部品１５のハン
ダ付けと同様に行われるため、詳細な説明を省略する。
上述したフットプリント構造では、電子部品１５，１７
の大きさが異なっても、電子部品１５，１７の電極１５
ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂがハンダ付けされるフット
プリント部１３ａ，１３ｂの幅Ｗ３，Ｗ４が、電極１５
ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂの幅Ｗ５，Ｗ６に近い幅と
なるため、大きさの異なる複数の電子部品１５，１７を
フットプリント１３Ａ，１３Ｂに精度良くハンダ付けす
ることができる。

【００２７】また、第１のフットプリント部１３ａの幅
Ｗ３と第２のフットプリント部１３ｂの幅Ｗ３，Ｗ４
を、段階的に変化するようにしたので、電子部品１５，
１７の電極１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂの形状に対
応して容易にフットプリント１３Ａ，１３Ｂ部を形成す
ることができる。さらに、電子部品１５，１７の電極１
５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂがハンダ付けされるフッ
トプリント部１３ａ，１３ｂの幅を、電極１５ａ，１５
ｂ，１７ａ，１７ｂの幅と略同一の幅にしたので、電子
部品１５，１７の電極１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂ
を確実にハンダ付けすることができる。

【００２８】（第２の実施形態）図３は、本発明のプリ
ント配線基板のフットプリント構造の第２の実施形態を
示している。この実施形態では、第１のフットプリント
１３Ａの第１のフットプリント部１３ａの幅Ｗ３は、第
１の電子部品１５の一側に形成される第１の電極１５ａ
の幅Ｗ７より小さくなっており、第２のフットプリント
１３Ｂの第１のフットプリント部１３ａの幅Ｗ３も、第
１の電子部品１５の他側に形成される第２の電極の幅Ｗ
７より小さくなっている。

【００２９】また、第１のフットプリント１３Ａの第２
のフットプリント部１３ｂの幅Ｗ４は、第２の電子部品
１７の一側に形成される第１の電極１７ａの幅Ｗ８より
小さくなっており、第２のフットプリント１３Ｂの第２
のフットプリント部１３ｂの幅Ｗ４も、第２の電子部品
１７の他側に形成される第２の電極１７ｂの幅Ｗ８より
小さくなっている。

【００３０】そして、フットプリント部１３ａ，１３ｂ
の幅は、ハンダ付けされる電極１５ａ，１５ｂ，１７
ａ，１７ｂそれぞれの幅の７０％以上で９２％以下の寸
法となっている。なお、この実施形態において第１の実
施形態と同一の部材には、同一の符号を付して詳細な説
明を省略する。

【００３１】上述したフットプリント構造では、電子部
品１５，１７の電極１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂが
ハンダ付けされるフットプリント部１３ａ，１３ｂの幅
を、電極１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂの幅よりも小
さくしたので、キャピラリボールおよびハンダボールの
発生を低減することができる。一般に、電子部品をフッ
トプリントにハンダ付けする際に、接合部以外にハンダ
が流動したり、飛び散りが発生する。

【００３２】これらの余分なハンダは、その形態により
キャピラリボールあるいはハンダボールと呼ばれるが、
電気的接合に悪影響を及ぼすおそれがあることから、そ
の後に洗浄やその他の方法により除去する必要がある。
しかしながら、この実施形態では、フットプリント部１
３ａ，１３ｂの幅を、電極１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１
７ｂの幅よりも小さくしたので、電極１５ａ，１５ｂ，
１７ａ，１７ｂに対するハンダ量が低減され、キャピラ
リボールおよびハンダボールの発生を低減することが可
能になる。

【００３３】そして、電子部品１５，１７の電極１５
ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂがハンダ付けされるフット
プリント部１３ａ，１３ｂの幅寸法を、電極１５ａ，１
５ｂ，１７ａ，１７ｂの幅寸法の７０％以上で９２％以
下の寸法としたので、所定のハンダ付け強度を維持しな
がら、キャピラリボールおよびハンダボールの発生を有
効に低減することができる。

【００３４】すなわち、フットプリント部１３ａ，１３
ｂの幅寸法が、電極１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂの
幅寸法の７０％未満の場合には、フットプリント部１３
ａ，１３ｂに対する電極１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７
ｂのハンダ付け強度が不足し望ましくない。一方、フッ
トプリント部１３ａ，１３ｂの幅寸法が、電極１５ａ，
１５ｂ，１７ａ，１７ｂの幅寸法の９２％を越える場合
には、キャピラリボールおよびハンダボールの発生を有
効に低減することが困難になる。

【００３５】従って、フットプリント部１３ａ，１３ｂ
の幅寸法を、電極１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂの幅
寸法の７０％以上で９２％以下の寸法とすることによ
り、所定のハンダ付け強度を維持しながら、キャピラリ
ボールおよびハンダボールの発生を有効に低減すること
ができる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に
説明する。

【００３７】（第１の実施例）本実施例では、プリント
配線基板の寸法は、長さ１００ｍｍ、幅６０ｍｍ、厚さ
１．６ｍｍであり、このプリント配線基板上に１００対
のフットプリント１３Ａ，１３Ｂが形成される。１対の
フットプリント１３Ａ，１３Ｂは、図４に示すように、
矩形状の第１のフットプリント部１３ａと第２のフット
プリント部１３ｂを有している。

【００３８】この実施例では、図４の各部の寸法は、ａ
＝０．６ｍｍ、ｂ＝０．７ｍｍ、ｃ＝０．２５ｍｍ、ｄ
＝０．４ｍｍ、ｅ＝０．５ｍｍ、ｆ＝１．０ｍｍであ
る。先ず、上述した１００対のフットプリント１３Ａ，
１３Ｂ上に、フットプリント１３Ａ，１３Ｂの形状に開
口された厚さ０．１５ｍｍのステンレス鋼製のメタルマ
スクを重ね合わせる。

【００３９】次に、印刷機を用いて、６３％Ｓｎ−３７
％Ｐｂの組成の径４０μｍのハンダ粒子と、溶剤、ロジ
ン、チキソ剤、活性剤等から構成されるフラックスと
を、おおよそ重量比で８５：１５に混練したクリームハ
ンダ１９をフットプリント１３Ａ，１３Ｂの形状に印刷
した。メタルマスクを取り去った後に、長さ１．０ｍ
ｍ、幅０．５ｍｍの寸法を有する電子部品（１００５）
１００個を、相対するフットプリント１３Ａ，１３Ｂ上
に装着した。

【００４０】なお、電子部品に括弧書きで付した数字
は、上２桁が、電子部品の長さに、下２桁が電子部品の
幅に対応している。例えば、電子部品（ＡＢＣＤ）との
記載は、原則として電子部品の長さがＡ．Ｂｍｍ、幅が
Ｃ．Ｄｍｍであることを示している。ただし、後述する
ように例外がある。

【００４１】次に、このプリント配線基板を１ｍ／ｍｉ
ｎの速度のコンベアに搭載し、プリヒート１５０℃、ピ
ーク２３０℃の温度のプロファイルを持つリフロー炉に
通し、ハンダペーストを溶融した後に室温に冷却し、電
子部品（１００５）をフットプリント１３Ａ，１３Ｂに
ハンダ付けした。これ等のハンダ付けされた電子部品
（１００５）について、接合強度と相関のある電極とフ
ットプリント１３Ａ，１３Ｂ間のフィレット高さＨを測
定したところ、いずれも０．４ｍｍ以上あり、十分であ
ることがわかった。

【００４２】また、電気回路の短絡を引き起こす可能性
のあるハンダボールの発生は０であり、電子部品（１０
０５）のずれや、ハンダの表面張力による立ち、いわゆ
るマンハッタン現象は皆無であった。

【００４３】次に同様の工程により、これ等の１００対
のフットプリント１３Ａ，１３Ｂに、長さ１．６ｍｍ、
幅０．８ｍｍの寸法を有する電子部品（１６０８）をハ
ンダ付けした。ハンダ付け後のフィレット高さＨは、い
ずれも０．７ｍｍ以上あり、十分であることがわかっ
た。

【００４４】また、電気回路の短絡を引き起こす可能性
のあるハンダボールの発生は０であり、電子部品（１６
０８）のずれやマンハッタン現象は皆無であった。電子
部品（１００５）と電子部品（１６０８）の共通フット
プリント１３Ａ，１３Ｂの間隔寸法ｅ＝０．５ｍｍ、ｆ
＝１．０ｍｍは適正であり、それより大きすぎると電子
部品の搭載精度公差として０ｍｍを必要とし、また、小
さすぎるとキャピラリボールの発生が高いことがわかっ
た。

【００４５】また、寸法ｂ＝０．７ｍｍ、寸法ｄ＝０．
４ｍｍは適正であり、それより大きすぎるとキャピラリ
ボールの発生が高くなり、また小さすぎると、ハンダフ
ィレット１９ａが十分に形成されない。（第２の実施例）この実施例では、図４の各部の寸法
が、ａ＝０．９ｍｍ、ｂ＝１．０５ｍｍ、ｃ＝０．１５
ｍｍ、ｄ＝０．６５ｍｍ、ｅ＝１．０ｍｍ、ｆ＝１．３
ｍｍとされている。

【００４６】そして、第１の実施例と同様の方法によ
り、長さ１．６ｍｍ、幅０．８ｍｍの寸法を有する電子
部品（１６０８）をハンダ付けした。これ等のハンダ付
けされた電子部品（１６０８）のフィレット高さＨは、
いずれも０．７ｍｍ以上あり、十分であることがわかっ
た。また、電気回路の短絡を引き起こす可能性のあるハ
ンダボールの発生は０であり、電子部品（１６０８）の
ずれやマンハッタン現象は皆無であった。

【００４７】次に同様の工程により、これ等の１００対
のフットプリント１３Ａ，１３Ｂに、長さ２．０ｍｍ、
幅１．２５ｍｍの寸法を有する電子部品（２１２５）を
ハンダ付けした。なお、この電子部品（２１２５）の寸
法は、前述した標記説明とは異なる特別な場合である。

【００４８】ハンダ付け後のフィレット高さＨは、いず
れも１．０ｍｍ以上あり、十分であることがわかった。
また、電気回路の短絡を引き起こす可能性のあるハンダ
ボールの発生は０であり、電子部品（２１２５）のずれ
やマンハッタン現象は皆無であった。電子部品（１６０
８）と電子部品（２１２５）の共通フットプリント１３
Ａ，１３Ｂの間隔寸法ｅ＝１．０ｍｍ、ｆ＝１．３ｍｍ
は適正であり、それより大きすぎると電子部品の搭載精
度公差として０．０８ｍｍを必要とし、また、小さすぎ
るとキャピラリボールの発生が高いことがわかった。

【００４９】また、寸法ｂ＝１．０５ｍｍ、寸法ｄ＝
０．６５ｍｍは適正であり、それより大きすぎるとキャ
ピラリボールの発生が高くなり、また小さすぎると、ハ
ンダフィレット１９ａが十分に形成されない。（第３の実施例）この実施例では、図４の各部の寸法
が、ａ＝０．４５ｍｍ、ｂ＝０．４ｍｍ、ｃ＝０．１５
ｍｍ、ｄ＝０．３ｍｍ、ｅ＝０．３ｍｍ、ｆ＝０．６ｍ
ｍとされている。

【００５０】そして、第１の実施例と同様の方法によ
り、長さ０．６ｍｍ、幅０．３ｍｍの寸法を有する電子
部品（０６０３）をハンダ付けした。これ等のハンダ付
けされた電子部品（０６０３）のフィレット高さＨは、
いずれも０．２ｍｍ以上あり、十分であることがわかっ
た。また、電気回路の短絡を引き起こす可能性のあるハ
ンダボールの発生は０であり、電子部品（０６０３）の
ずれやマンハッタン現象は皆無であった。

【００５１】次に同様の工程により、これ等の１００対
のフットプリント１３Ａ，１３Ｂに、長さ１．０ｍｍ、
幅０．５ｍｍの寸法を有する電子部品（１００５）をハ
ンダ付けした。ハンダ付け後のフィレット高さＨは、い
ずれも０．４ｍｍ以上あり、十分であることがわかっ
た。

【００５２】また、電気回路の短絡を引き起こす可能性
のあるハンダボールの発生は０であり、電子部品（１０
０５）のずれやマンハッタン現象は皆無であった。電子
部品（０６０３）と電子部品（１００５）の共通フット
プリント１３Ａ，１３Ｂの間隔寸法ｅ＝０．３ｍｍ、ｆ
＝０．６ｍｍは適正であり、それより大きすぎると電子
部品の搭載精度公差として０ｍｍを必要とし、また、小
さすぎるとキャピラリボールの発生が高いことがわかっ
た。

【００５３】また、寸法ｂ＝０．４ｍｍ、寸法ｄ＝０．
３ｍｍは適正であり、それより大きすぎるとキャピラリ
ボールの発生が高くなり、また小さすぎると、ハンダフ
ィレット１９ａが十分に形成されない。（第４の実施例）この実施例では、図５に示すように、
フットプリント１３Ｃ，１３Ｄの幅ａを電子部品２１の
電極２１ａ，２１ｂの幅Ｗ９より、６０％〜１００％の
範囲で小さくして実験が行われた。

【００５４】縦２５０ｍｍ、横３００ｍｍ、厚さ２．０
ｍｍのプリント配線基板上に、電子部品（１００５）、
電子部品（１６０８）、電子部品（２１２５）および電
子部品（３２１６）用の４種類のフットプリントを、各
４５種類の幅寸法に分け、１種類あたり１５０個のサン
プルが採取できるようにして、合計２７０００対のサン
プルを作製した。

【００５５】上述した２７０００対のフットプリントの
形状を元に、９０％から１００％に開口された厚さ０．
１５ｍｍのステンレス鋼製のメタルマスクを重ね合わせ
る。次に、印刷機を用いて、６３％Ｓｎ−３７％Ｐｂの
組成の径４０μｍのハンダ粒子と、溶剤、ロジン、チキ
ソ剤、活性剤等から構成されるフラックスとを、おおよ
そ重量比で８５：１５に混練したクリームハンダ１９を
フットプリントの形状に印刷した。

【００５６】メタルマスクを取り去った後に、上述した
４種類の電子部品を、相対するフットプリント上に装着
した。次に、このプリント配線基板を１ｍ／ｍｉｎの速
度のコンベアに搭載し、プリヒート１５０℃、ピーク２
３０℃の温度のプロファイルを持つリフロー炉に通し、
ハンダペーストを溶融した後に室温に冷却し、各電子部
品をフットプリントにハンダ付けした。

【００５７】これ等のハンダ付けされた４種類の電子部
品について、接合強度と相関のある電極とフットプリン
ト間のフィレット高さＨを測定した。必要なフィレット
高さＨは、電子部品（１００５）が０．４ｍｍ、電子部
品（１６０８）が０．７ｍｍ、電子部品（２１２５）が
１．０ｍｍ、電子部品（３２１６）が１．０ｍｍであ
る。

【００５８】４種類の電子部品に関して、キャピラリボ
ールとハンダボールの発生状態を観察し、発生頻度が最
も少なく、かつ、フィレット高さＨが十分であるフット
プリント寸法を選び出した。この結果、図５に示した、
フットプリントの幅寸法ａは、電子部品（１００５）は、ａ＝０．４ｍｍ±０．０５ｍ
ｍ電子部品（１６０８）は、ａ＝０．６５ｍｍ±０．０５
ｍｍ電子部品（２１２５）は、ａ＝１．０５ｍｍ±０．０５
ｍｍ電子部品（３２１６）は、ａ＝１．４ｍｍ±０．０５ｍ
ｍが適正であることがわかった。

【００５９】なお、この実施例における電子部品（２１
２５）の寸法は、前述した標記説明とは異なる特別な場
合であり、この電子部品（２１２５）の長さは２．０ｍ
ｍ、幅寸法は１．２５ｍｍである。それぞれａ寸法が、
これらの上限以上であれば、キャピラリボールやハンダ
ボールの発生が多くなり、また、下限以下であるとフィ
レット寸法が不足し、強度上の問題が生ずる。

【００６０】この実施例では、図５に示したｂ寸法は、
従来と同等である。なお、上述した実施形態および実施
例では、第１のフットプリント部１３ａおよび第２のフ
ットプリント部１３ｂを矩形状に形成し、幅を段階的に
変化させた例について説明したが、本発明はかかる実施
形態に限定されるものではなく、例えば、図６に示すよ
うに、フットプリント１３Ｅを徐々に幅が狭くなる台形
形状に形成し、このフットプリント１３Ｅに第１のフッ
トプリント部１３ａおよび第２のフットプリント部１３
ｂを設けても良い。

【００６１】また、上述した実施形態および実施例で
は、第１のフットプリント部１３ａおよび第２のフット
プリント部１３ｂを矩形状に形成した例について説明し
たが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
く、例えば、図７に示すように、第１のフットプリント
部１３ａを楕円状等に形成しても良い。さらに、上述し
た実施形態および実施例では、フットプリントに第１の
フットプリント部１３ａおよび第２のフットプリント部
１３ｂを形成した例について説明したが、本発明はかか
る実施形態に限定されるものではなく、例えば、図８お
よび図９に示すように、３個以上のフットプリント部１
３ａ，１３ｂ，１３ｃを設けても良い。

【００６２】また、上述した実施形態および実施例で
は、第１のフットプリント１３Ａと第２のフットプリン
ト１３Ｂとを同一の形状にした例について説明したが、
本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、必
要に応じて第１のフットプリントと第２のフットプリン
トの形状を異ならせても良い。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のプリント配
線基板のフットプリント構造では、大きさの異なる複数
の電子部品をフットプリントに精度良くハンダ付けする
ことができる。また、本発明のプリント配線基板のフッ
トプリント構造では、電子部品の電極がハンダ付けされ
るフットプリント部の幅を、電極の幅よりも小さくした
ので、キャピラリボールおよびハンダボールの発生を低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリント配線基板のフットプリント構
造の第１の実施形態を示す説明図である。

【図２】図１のフットプリントへの電子部品のハンダ付
け方法を示す説明図である。

【図３】本発明のプリント配線基板のフットプリント構
造の第２の実施形態を示す説明図である。

【図４】本発明の第１の実施例ないし第３の実施例にお
けるフットプリントの寸法を示す説明図である。

【図５】本発明の第４の実施例におけるフットプリント
の寸法を示す説明図である。

【図６】本発明のフットプリントの他の形状を示す説明
図である。

【図７】本発明のフットプリントの他の形状を示す説明
図である。

【図８】本発明のフットプリントの他の形状を示す説明
図である。

【図９】本発明のフットプリントの他の形状を示す説明
図である。

【図１０】従来のプリント配線基板のフットプリント構
造における電子部品の傾きを示す説明図である。

【符号の説明】

１１プリント配線基板１３Ａ第１のフットプリント１３Ｂ第２のフットプリント１３ａ第１のフットプリント部１３ｂ第２のフットプリント部１５第１の電子部品１５ａ第１の電極１５ｂ第２の電極１７第２の電子部品１７ａ第１の電極１７ｂ第２の電極１９クリームハンダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリント配線基板上に、電子部品の一側
に形成される第１の電極がハンダ付けされる第１のフッ
トプリントと、前記電子部品の他側に形成される第２の
電極がハンダ付けされる第２のフットプリントとを間隔
を置いて対向して形成してなるプリント配線基板のフッ
トプリント構造において、前記第１のフットプリントおよび第２のフットプリント
に、複数のフットプリント部を、対向方向に向けて隣接
して形成するとともに、前記複数のフットプリント部の
幅は、対向する方向に向けて順次小さくなることを特徴
とするプリント配線基板のフットプリント構造。
【請求項２】請求項１記載のプリント配線基板のフッ
トプリント構造において、前記複数のフットプリント部の幅は、段階的に変化する
ことを特徴とするプリント配線基板のフットプリント構
造。
【請求項３】請求項１または請求項２記載のプリント
配線基板のフットプリント構造において、前記複数のフットプリント部は、２以上の異なる形状を
組み合わせてなることを特徴とするプリント配線基板の
フットプリント構造。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項
記載のプリント配線基板のフットプリント構造におい
て、前記電子部品の電極がハンダ付けされる前記フットプリ
ント部の形状は、前記電極に対応した形状であることを
特徴とするプリント配線基板のフットプリント構造。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれか１項
記載のプリント配線基板のフットプリント構造におい
て、前記電子部品の電極がハンダ付けされる前記フットプリ
ント部の幅は、前記電極の幅と略同一の幅であることを
特徴とするプリント配線基板のフットプリント構造。
【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれか１項
記載のプリント配線基板のフットプリント構造におい
て、前記電子部品の電極がハンダ付けされる前記フットプリ
ント部の幅は、前記電極の幅よりも小さいことを特徴と
するプリント配線基板のフットプリント構造。
【請求項７】請求項６記載のプリント配線基板のフッ
トプリント構造において、前記電子部品の電極がハンダ付けされる前記フットプリ
ント部の幅寸法は、前記電極の幅寸法の７０％以上で９
２％以下の寸法であることを特徴とするプリント配線基
板のフットプリント構造。