JP2003115656A - プリント配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各ランドに十分な量の半田を供給しながら、
隣接するランド間に発生する隣接半田ショートを防止で
きるとともに、同一温度条件で安定した一括半田付けを
可能にする。 【解決手段】 並んで配列された均一な形状の実装パタ
ーン６上にレジスト３Ａ、３Ｂを施すことにより形成さ
れるランド４において、隣り合うランド４Ａ，４Ｂの幅
Ｈが均一で、長さＭ１、Ｍ２が異なるようレジスト３Ａ
を形成することにより、隣り合うランド４Ａ，４Ｂの面
積を異ならせている。そして、この面積の異なるランド
４Ａ，４Ｂに半田５を供給すると、ランド４Ａ，４Ｂの
面積の差に応じた半田５Ａ，５Ｂが流れ込むため、隣り
合うランド４Ａ，４Ｂ間のショートを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上の実装パターン
を絶縁膜で覆うことによって半田を供給するランドが形
成されたプリント配線基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビ、ラジオ等の音響機器や液
晶表示装置の電子機器においては、半導体素子（ＩＣや
ＬＳｌ）等の電子部品を実装するために、所定の配線パ
ターンに施された回路構成のプリント配線基板が多用さ
れている。

【０００３】図３乃至図５に従来の形態のプリント配線
基板を示す。図３は、従来の形態のプリント配線基板の
平面図であり、図４は、プリント配線基板ＰＣのランド
４部分の断面図（図３の破線Ｃにおける断面図）であ
り、図５は、プリント配線基板ＰＣに半田５が供給され
た状態の一例の平面図である。プリント配線基板ＰＣ
は、液晶表示パネルの外周に接続されるものであり、図
３に示すように、基板１と、基板１上に施された配線パ
ターン２と、配線パターン２の端部に形成された実装パ
ターン６と、実装パターン６を被覆する絶縁膜であるレ
ジスト３とから構成されている。

【０００４】基板１は、ガラスエポキシ樹脂やセラミッ
ク等の素材により板状に形成されている。また、ポリイ
ミド等の樹脂でフィルム状に形成されたものもあるが、
いずれも基板１の表面は半田５に馴染まない性質を持っ
ている。配線パターン２は、銅箔等の金属層により所定
の回路パターンで構成され、傷、酸化及び他部品とのシ
ョートを防止するために、絶縁膜であるレジスト３で覆
われている。レジスト３はウレタン製等である。半導体
素子（ＩＣやＬＳＩ等）等の電子部品の電極が実装され
る位置には、実装パターン６が形成されている。この実
装パターン６は、配線パターン２の端部を幅広に形成し
たもので、実装される電子部品の電極形状及び半田付け
の温度条件に合わせた形状となっている。実装パターン
６は、その中央部近辺を除き、配線パターン２と同様に
レジスト３で覆われ、レジスト３に覆われていない開口
部分をランド４とする。ランド４と電子部品の電極は半
田付けにて接続される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の高密
度実装の観点から、配線パターン２の間隔やランド５の
間隔は、ファインピッチ化が急速に進んでいる。そし
て、半田５の供給や電子部品の実装が自動化されている
ために、同一温度条件における一括半田付けによる実装
がその実装現場では求められている。一括半田付けは、
スクリーン印刷等により、半田５をランド４近辺に印刷
し、ランド4に電子部品の電極が載るように各電子部品
を搭載し、次いでプリント基板ＰＣをリフロー炉に入れ
て半田５を液化させ、その後冷却させることにより行わ
れる。

【０００６】印刷による半田５の付着量にはばらつきが
生じるため、従来のランド４の構成では、開口部面積を
一律大きく設計し、十分な量の半田５を供給できるよう
にしていた。半田５の量が適切であれば、液化した半田
５がランド４からはみ出したとしても、半田５の表面張
力及び半田５と馴染まない基板１の性質により、半田５
は金属製のランド４に流れ込む。しかしながら、半田５
の付着量が多すぎた場合、ランド４における半田５の表
面張力を超えて隣接するランド４に流れ込み、それぞれ
のランド４における半田５の表面張力がつりあう状態、
すなわち、半田５の隣接ショートが発生することとなる
（図５）。一方、狭ピッチのランド４の開口部を一律小
さく設計し、半田５の量を制限して隣接するランド４間
の半田隣接ショート５が起こりにくく設計した場合は、
十分な半田量が供給できず、電子部品の実装強度が低下
するといった課題を有していた。

【０００７】このような課題を解決するためには、配線
パターン２の形状を変化させることにより各ランド４の
面積を変えたり、隣り合うランド４の間隔を広く設計す
ること等が考えられる。しかし、前者では、配線パター
ン２の熱伝導性がまちまちになるため、液化した半田が
冷却される時間が配線パターン２毎に異なり、安定した
半田付けができなくなる他、半田の液化温度条件が配線
パターン２毎に異なり、同一温度条件による一括半田付
けができなくなるなどの問題がある。また、後者の隣り
合うランド４の間隔を広く設計する方法では、高密度実
装によるファインピッチ化の傾向に逆行する結果になる
問題がある。

【０００８】そこで、本発明の目的は、隣接するランド
間に発生する隣接半田ショートを防止するとともに、各
ランドに十分な量の半田を供給しながら同一温度条件に
よる安定した半田付けが可能なプリント配線基板を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
プリント配線基板は、基板上に所定間隔で複数の配線が
パターン形成され、この配線パターンの端部に同一形状
かつ同一寸法の実装パターンが形成され、これら実装パ
ターン上において一部を除き絶縁膜で覆うことによっ
て、この除かれた一部が半田を供給するランドとして形
成されたプリント配線基板において、複数の実装パター
ンは並んで形成されており、隣り合うランドの面積が異
なることを特徴とする。

【００１０】この発明によれば、電子部品を実装するに
際して半田を供給する時、隣り合うランドの面積が異な
るため、面積が大きい方のランドと面積が小さい方のラ
ンドにおける各半田の表面張力に差が生じて、従来の一
律に同じ面積のランドの場合と比べて、隣り合うランド
間のショートが発生しにくくなる。また、実装パターン
は同一形状かつ同一寸法であることから一律に同じ面積
であるため、熱伝導性は均一に保たれている。これによ
り、同一温度条件による安定した一括半田付けを行うこ
とができる。

【００１１】本発明の請求項２記載のプリント配線基板
は、請求項１記載の発明を前提として、前記ランドは、
並べられた実装パターンの中央部付近の絶縁膜を実装パ
ターンの配列方向に帯状に除いた形状であり、ランドの
一方端側を形成する絶縁膜の形状を実装パターンごとに
異ならせることにより、隣り合うランドの面積が異なる
ことを特徴とする。

【００１２】この発明によれば、並べられた実装パター
ンの中央部付近の絶縁膜を実装パターンの配列方向に帯
状に除いた形状でランドを形成し、ランドの一方端側を
形成する絶縁膜の形状を実装パターンごとに異ならせる
ため、従来の絶縁膜パターンの一部（ランドの一方端
側）のみを変更し、他の大部分の絶縁膜パターン、実装
パターン及び配線パターン等は変更しなくとも実現でき
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１４】本実施の形態を、図１及び図２（ａ）、
（ｂ）に示す。図１は、本実施の形態におけるプリント
配線基板の平面図であり、図２は、プリント配線基板Ｐ
Ｃのランド４部分の断面図（図１の破線Ａ及びＢにおけ
る断面図）である。プリント配線基板ＰＣは、基板１
と、基板１上に施された配線パターン２と、配線パター
ン２の端部に形成された実装パターン６と、実装パター
ン６を被覆する絶縁膜であるレジスト３とから構成され
ている。基板１は、ガラスエポキシ樹脂やセラミック等
の素材により板状に形成されている。また、ポリイミド
等の樹脂でフィルム状に形成されたものもあるが、いず
れも基板１の表面は半田５に馴染まない性質を持ってい
る。配線パターン２は、銅箔等の金属層により所定の回
路パターンで構成され、傷、酸化及び他部品とのショー
トを防止するために、絶縁膜であるレジスト３で覆われ
ている。レジスト３はウレタン製等である。

【００１５】半導体素子（ＩＣやＬＳＩ等）等の電子部
品の電極が実装される位置には、実装パターン６が形成
されている。この実装パターン６は、配線パターン２の
端部を幅広に形成したもので、各々が一律に同一形状及
び同一寸法であり、電子部品の電極配置に合わせて並ん
で形成され、後述するランド４及び半田付けの温度条件
に合わせた形状となっている。実装パターン６は、その
中央部近辺を除き、配線パターン２と同様にレジスト３
で覆われ、レジスト３に覆われていない開口部分をラン
ド４とする。ランド４の形状は、実装される電子部品の
電極が適当に接触する形状となっている。ランド４と電
子部品の電極は半田付けにて接続される。

【００１６】ランド４は、配線パターン２及び実装パタ
ーン６の形成後、実装パターン６の中央付近をマスキン
グしてレジスト３を塗布することにより、形成される。
本実施の形態におけるレジスト３のマスキングパターン
は、一列に並んだ実装パターン６の中央付近に帯状に形
成され、片端（符号Ｓ１のライン）は直線状に、もう一
方の片端（符号Ｓ２及び符号Ｓ３によるライン）は一定
の周期で凹凸が形成されている。これにより、レジスト
３Ｂは従来と同様に端部が直線状であり、レジスト３Ａ
は端部がＳ２の位置の部分とＳ３の位置の部分とが交互
に形成される凹凸形状となる。したがって、ランド４
は、レジスト３Ａの形状にしたがって幅Ｈが同じで長さ
Ｍ１、Ｍ２が異なる２種類の形状となるため、隣り合う
ランド４Ａ、４Ｂの面積が異なり、また、一つ置きに同
じ面積となるように形成されている。本実施の形態にお
いては、隣り合うランド４の長さＭ１は長さＭ２よりも
短いため、ランド４Ａの面積はランド４Ｂの面積よりも
小さくなっている。尚、Ｓ１を一定の周期で凹凸形状と
し、Ｓ２又はＳ３を直線状に形成しても良い。

【００１７】本実施の形態のプリント配線基板ＰＣは、
以下のように電子部品が実装される。まず、スクリーン
印刷等により、ランド４Ａ，４Ｂに半田５（５Ａ，５
Ｂ）を印刷し、ランド4に電子部品の電極が載るように
各電子部品を搭載し、次いでプリント基板ＰＣをリフロ
ー炉に入れて半田５を液化させる。液化された半田５
は、半田５の表面張力及び半田５と馴染まない基板１の
性質により、金属製のランド４に流れ込む。

【００１８】半田５をスクリーン印刷する場合、半田５
の印刷量には、或る程度ばらつきが生じる。ランド４
Ａ，４Ｂに十分な量の半田５を供給するため、本実施の
形態のプリント基板ＰＣに半田５が多めに印刷された場
合、各ランド４Ａ，４Ｂの表面張力に応じて、半田５が
各ランド４Ａ，４Ｂに流れ込む。すなわち、半田５の表
面張力はランド４Ａ，４Ｂの面積に応じて定まるため、
ランド４Ａ、４Ｂの面積の差により半田５の表面張力に
差が生じ、液化した半田５は、小さな面積のランド４Ａ
よりも、大きな面積のランド４Ｂの方に集まりやすくな
る。この状態を図２（ａ）、（ｂ）に示す。符号５Ａは
図２（ａ）における小さな面積のランド４Ａ上に供給さ
れた半田５を示し、符号５Ｂは図２（ｂ）における大き
な面積のランド４Ｂ上に供給された半田５を示してい
る。これにより、半田５が多めに印刷された場合におい
ても、大きな面積のランド４Ｂに多く半田５が集まるた
め、隣接ショートが発生することを防止する。なお、ラ
ンド４Ａ，４Ｂの面積は異なるが、実装パターン６の面
積は均一であるため、熱伝導性も均一に保たれ、これに
より、同一温度条件で安定した一括半田付けによる安定
した電子部品の実装が実現できる。

【００１９】以上、本実施の形態では、隣接するランド
４Ａ，４Ｂの面積が異なる２種類で形成した場合を説明
したが、２種類以上で形成しても良い。しかし、この場
合は、各ランド４の面積の差があまり大きくならないよ
うにする必要がある。ランド４の面積の差が大きい場
合、半田５の量に大きな差が生じて、接続強度に大きな
差が生じてしまうためである。なお、本実施の形態で
は、面積が異なる２種類のランド４Ａ，４Ｂの具体的な
面積（寸法）を記載しなかったが、本実施の形態といわ
ゆる相似の関係にあるものはすべて本発明の範囲に含ま
れることは言うまでもない。

【００２０】

【発明の効果】本発明のプリント配線基板によれば、隣
り合うランドの面積が異なるため、面積が大きい方のラ
ンドには流れ込む半田の量は多くなり、面積が小さい方
のランドには流れ込む半田の量は少なくなる。したがっ
て、ランドに十分な量の半田を供給しながら、隣り合う
ランド間のショートを防止することが可能になる。ま
た、実装パターンの面積は均一であるため、熱伝導性が
均一となり、同一温度条件で安定した一括半田付けが可
能になる。また、ランドを形成するためのレジスト（絶
縁膜）のマスキングパターンは、実装パターンの一方端
側を覆うレジストのみを凹凸形状に変化させるように設
計するため、従来使用していたマスキングパターンの一
部のみの変更でよく、他の大部分のマスキングパターン
は変更しなくとも実現できる。

【００２１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のプリント配線基板の平
面図

【図２】（ａ）は図１の破線Ａにおける断面図、（ｂ）
は図１の破線Ｂにおける断面図

【図３】従来のプリント配線基板の平面図

【図４】図３の破線Ｃにおける断面図

【図５】上記従来のプリント配線基板に半田の隣接ショ
ート５が起きた状態の平面図

【符号の説明】

ＰＣ プリント配線基板 １ 基板 ２ 配線パターン ３，３Ａ，３Ｂ レジスト（絶縁膜） ４，４Ａ，４Ｂ ランド ５，５Ａ，５Ｂ 半田 ６ 実装パターン Ｈ ランドの幅 Ｍ１，Ｍ２ ランドの長さ Ｓ１ レジスト３Ｂがランドを形成するライ
ン Ｓ２，Ｓ３ レジスト３Ａがランドを形成するライ
ン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に所定間隔で複数の配線がパター
   ン形成され、この配線パターンの端部に同一形状かつ同
   一寸法の実装パターンが形成され、これら実装パターン
   上において一部を除き絶縁膜で覆うことによって、この
   除かれた一部が半田を供給するランドとして形成された
   プリント配線基板において、複数の実装パターンは並ん
   で形成されており、隣り合うランドの面積が異なること
   を特徴とするプリント配線基板。
2. 【請求項２】 前記ランドは、並べられた実装パターン
   の中央部付近の絶縁膜を実装パターンの配列方向に帯状
   に除いた形状であり、ランドの一方端側を形成する絶縁
   膜の形状を実装パターンごとに異ならせることにより、
   隣り合うランドの面積が異なることを特徴とする請求項
   １記載のプリント配線基板。