JP2003209349A - 回路基板 - Google Patents

回路基板

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JP2003209349A
JP2003209349A JP2002004725A JP2002004725A JP2003209349A JP 2003209349 A JP2003209349 A JP 2003209349A JP 2002004725 A JP2002004725 A JP 2002004725A JP 2002004725 A JP2002004725 A JP 2002004725A JP 2003209349 A JP2003209349 A JP 2003209349A
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JP
Japan
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solder
land
circuit board
discrimination
soldering
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Hideki Watanabe
英樹 渡辺
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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  • Structure Of Printed Boards (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で、かつ正確に半田の種類を判別できる
回路基板を提供する。 【解決手段】 本発明の回路基板は、プリント基板1の
一面2には、導電体によって形成された半田付けランド
3と判別ランド4とを有し、前記半田付けランド3と判
別ランド4の表面には半田付した半田5が形成され、前
記判別ランド4に対する前記半田の広がりおよび/もし
くは盛り上がりによって前記半田5の種類を判別するよ
うにしたので、安価で正確な判別出来るものが得られ
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、プリント配線板に
半田を使用して回路を形成した回路基板に関し、詳しく
は、回路形成に使用した半田が鉛フリー半田(無鉛半
田)か有鉛半田(鉛入り半田)かを容易に判別出来るよ
うにした回路基板に関する。
【0002】
【従来の技術】回路基板は一般的には、銅箔などの導電
体で回路パターンと半田付けランドが形成されたプリン
ト基板上で、各種電子部品の接続や母基板との接続端子
の形成に半田を使用し、所定の回路機能を備えているも
のである。
【0003】半田付けランドと各種電子部品の接続およ
び接続端子形成に使用される半田は、従来から錫−鉛合
金である有鉛半田が使用されてきた。これは、鉛が低融
点で溶融し、表面張力を低下させる役割によって半田付
けされる金属との濡れ性が良いためで、その濡れ性が顕
著に現れる錫63%、鉛37%の共晶半田が一般的に使
用されていた。
【0004】しかしながら、鉛の毒性については、以前
から人体への影響が問題になっており、さらに環境汚染
も問題なっている。それ故、近年は鉛を含まない鉛フリ
ー半田が開発され使用するようになってきた。鉛フリー
半田は、主成分の錫が95%程度で、鉛の代わりに銀、
銅その他の金属で構成され、融点は有鉛半田より高く、
金属との濡れ性は有鉛半田より劣る場合が多い。
【0005】鉛フリー半田は有鉛半田と比較すると、高
価な銀を使用しているため材料の価格、および融点が高
いことから工程に要する費用の両方とも高くなるため、
製造原価を重視して有鉛半田を使用した低価格品と、環
境汚染を重視し鉛フリー半田を使用した環境対策品の2
種類の回路基板を、将来的に有鉛半田が法的規制される
まで、製造する必要がある。
【0006】このような状況に中で、例えば携帯電話機
に内蔵される送受信ユニット用回路基板は、高周波回路
部分を小型/標準化して各種携帯電話機のバリエーショ
ンに使用できるようになっている。このため、低価格品
と環境対策品の携帯電話機に使用される回路基板は、同
じプリント基板と各種電子部品を使用していても、回路
接続する半田が鉛フリー半田か有鉛半田かの違いだけに
よるものが同一工程で存在するようになった。これらが
混入しないように半田の色合いによる目視検査を行って
いたが、よく似た色合いのであるため、時間がかかるこ
とや、間違いが多いため、従来判別マークを設ける方法
が用いられていた。
【0007】従来の回路基板について図8、図9に基づ
いて説明する。回路基板K51はプリント基板51の一
面上52に銅箔などの導電体で周縁部に複数の半田付け
ランド53と、略中央部の2箇所に判別ランド54を設
け、半田付けランド53は半田55によって半球状の接
続端子を形成し、携帯電話機本体の母基板(図示せず)
に接続するようになっている。2箇所の判別ランド54
のうち1方のみに半田55が半田付けされている。
【0008】プリント基板51の他面上56には、銅箔
などの導電体で設けた回路パターン57と半田付けラン
ド58に接続された電気部品59が配置されて電気回路
を形成している。さらに一面の半田付けランドと他面の
電気回路はスルーホール(図示せず)によって電気的に
接続されている。
【0009】従来の判別マークは、プリント基板51に
2箇所設けた判別ランド54に、鉛フリー半田を使用し
た場合は1方だけに半田を付着させ、また有鉛半田を使
用した場合は他方だけに半田付着することによって、半
田の種類を判別していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の回路基板におい
て、判別ランドを2箇所設け1方に半田付着をさせる方
法では、クリーム半田を印刷するメタルマスクがそれぞ
れ鉛フリー用と有鉛半田用の2種類を使用なければなら
ず、高価になる問題があった。また、回路基板の判別時
の配置が異なる場合、応々にして判別ミスを生じるとい
う問題がある。
【0011】本発明は、安価で、かつ正確に半田の種類
を判別出来る回路基板を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、プリント基板の一面には、導電体によっ
て形成された半田付けランドと判別ランドとを有し、前
記半田付けランドと判別ランドの表面には半田付した半
田が形成され、前記判別ランドに対する前記半田の広が
りおよび/もしくは盛り上がりによって前記半田の種類
を判別するようにした回路基板とした。
【0013】また、 前記半田付けランドに半田付けし
た前記半田が鉛フリー半田の場合は、前記判別ランドの
1部分が露出するようにした回路基板とした。
【0014】また、前記半田付けランドに半田付けした
前記半田が有鉛半田の場合は、前記判別ランドの全面が
前記半田で覆われた回路基板とした。
【0015】また、前記半田付けランドは前記プリント
基板の周縁部に複数配置され、前記半田を前記プリント
基板面から盛り上げた半球状に形成して、前記半田を面
実装用接続端子とした回路基板とした。
【0016】また、前記判別ランドは接地パターンをレ
ジスト層で囲んで形成し、前記プリント基板の他面に回
路パターンおよび半田付けランドを備え、複数の電気部
品が前記半田付けランドに接続された回路基板とした。
【0017】また、前記判別ランドは電気的に独立し、
前記半田付けランドには電気部品が半田によって接続さ
れ、前記プリント基板の側面には面実装用接続端子を設
けた回路基板とした。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明に係わる回路基板を図1〜
7に基づいて説明する。図1は本発明による回路基板の
一面を示す斜視図、図2は本発明による回路基板の一面
にクリーム半田塗布する方法を示す説明図、図3は本発
明の回路基板に係わり、有鉛半田を使用した場合の判別
ランド表面の半田の広がりを示す平面図、図4は図3の
4−4線で切断し、同半田層の盛り上がりを示す断面
図、図5は本発明の回路基板に係わり、鉛フリー半田を
使用した場合の判別ランド表面の半田の広がりを示す平
面図、図6は図5の6−6線で切断し、同半田の盛り上
がりを示す断面図、図7は本発明にの回路基板に係わる
別の実施形態を示す平面図である。
【0019】本発明の回路基板K1は図1に示したよう
に、プリント基板1の一面2に銅箔などの導電体で周縁
部に設けた複数の半田付けランド3と、接地パターン1
1をレジスト層15で囲みんで設けた1箇所の判別ラン
ド4との表面が半田5によって半田付けされている。
【0020】プリント基板2の他面の構成は従来例と同
じであるため、説明を省略する。
【0021】プリント基板1の一面2への半田付けの方
法は、図2に示すように、半田付けランド3表面より大
きく設けた貫通孔6と、判別ランド4表面より小さい貫
通孔7が設けらメタルマスク8を用いて、クリーム半田
9をスキジー10によって半田付けランド3と判別ラン
ド4の表面に塗布し、その後リフロー炉(図示せず)に
て加熱し冷却させることによってなされる。この方法は
鉛フリー半田と有鉛半田のいずれの場合でも同じ方法
で、かつ同じ大きさの貫通孔6,7を備えたメタルマス
ク8を使用する。
【0022】ここでクリーム半田9に鉛フリー半田を使
用した場合と有鉛半田を使用した場合を比較すると、半
田付けランド3表面のクリーム半田9は、いずれの場合
も貫通孔6が大きいためはみ出して塗布されているの
で、リフロー炉内で加熱溶融しさらに冷却されると表面
張力によって、半田付けランド3表面に集まり半球状の
接続端子が形成される。
【0023】判別ランド4表面のクリーム半田9は、、
いずれの場合も貫通孔7が小さいため判別ランド4表面
より狭い部分に塗布される。有鉛半田を使用した場合は
図3に示すように、鉛を含んでいるのでリフロー炉内で
加熱溶融した時、表面張力が低下し判別ランド4との濡
れ性が良いので、冷却すると判別ランド4全面に半田5
aが広がり判別ランド4が目視できない状態になる。ま
た半田5aの断面形状は図4に示すように、ほぼ全面が
均一な肉厚で平坦状になる。
【0024】一方、鉛フリー半田を使用した場合は図5
に示すように、有鉛半田と比べると鉛フリー半田はリフ
ロー炉内で加熱溶融した時、表面張力の低下は少なく判
別ランド4との濡れ性が劣るので、冷却すると判別ラン
ド4の一部に半田層5bが形成され判別ランド4が目視
できる状態になる。また半田5bの断面形状は図6に示
すように、中央部が肉厚でなだらかなスロープ状にな
る。
【0025】以上の方法によってできあがった回路基板
K1は、判別ランド4に形成された半田5a,5bの広
がりおよび/もしくは盛り上がりを目視によって正確に
判別出来る。
【0026】本発明による別の実施例を図7により説明
すると、回路基板K2は、プリント基板1の一面2に回
路パターン12と、複数の半田付けランド3と、電気的
に他のパターンと接続されない独立した1箇所の判別ラ
ンド4、および側面に回路パターン12と接続した状態
で母基板と接続する接続端子14が銅箔などの導電体に
よって形成されている。さらに複数の半田付けランド3
にはそれぞれ電子部品13が半田5によって接続され、
判別ランド4表面に半田5a、5bが形成されている。
【0027】半田付けランド3に電気部品13を半田5
によって接続し、判別ランド4表面に半田5a,5bを
形成する方法は、鉛フリー半田と有鉛半田のいずれの場
合でも同じ方法でかつ同じ大きさの貫通孔を備えたメタ
ルマスクを使用して、クリーム半田を半田付けランドに
は表面とほぼ同じ広さで、また判別ランドには表面より
狭く塗布する。その後半田付けランドに塗布されたクリ
ーム半田の上に電気部品を載置し、リフロー炉にて加熱
して半田を溶融し、冷却すると、半田付けランド3と電
気部品13が接続される。
【0028】判別ランド4表面のクリーム半田9は、有
鉛半田を使用した場合は図3、図4同じとなり、有鉛半
田を使用した場合は図5、6図と同じであるため詳細を
省略する。
【0029】以上の方法によってできあがった回路基板
K2は、判別ランド4に形成された半田5a,5bの広
がりおよび/もしくは盛り上がりを目視によって正確に
判別出来る。
【0030】
【発明の効果】本発明の回路基板は、半田付けランドに
使用された半田の種類を1箇所の判別ランド上に付着し
た半田の広がりおよび/もしくは盛り上がりによって判
別できるようにしたので、有鉛半田を使用したか、鉛フ
リー半田を使用したかを正確に判別できる。
【0031】また、鉛フリー半田を使用した場合は判別
ランドの1部分が露出するので、より正確に判断でき
る。
【0032】また、有鉛半田を使用した場合は判別ラン
ドの全面が半田で覆われるので、より正確に判別でき
る。
【0033】また、プリント基板の周縁部に配置された
半田付けランドに半球状の接続端子を形成したので、半
田の種類ごとに別々のメタルマスクを用いることが無く
なるので、安価な判別が出来る。さらに、判別ランドが
接地パターンをレジスト層で囲んで形成しているので、
接地パターンのシールド効果によって、母基板に接続し
た場合の回路基板と母基板との間の電気的な結合を低減
できる。
【0034】また、プリント基板は一面に判別ランドが
接地パターンをレジスト層で囲んで形成し、他面は電気
部品が接続されているので、母基板に接続した場合、接
地パターンのシールド効果によって、回路基板の電気部
品と母基板の回路との電気的な結合を低減できる。
【0035】また、判別ランドは電気的に独立し、半田
付けランドに電気部品を半田付けし、プリント基板に側
面に接続端子を設けたので、回路基板が小型にすること
が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による回路基板の一面を示す斜視図。
【図2】本発明による回路基板の一面にクリーム半田塗
布する方法を示す説明図
【図3】本発明の回路基板に係わり、有鉛半田を使用し
た場合の判別ランド表面の半田の広がりを示す平面図。
【図4】図3の4−4線で切断し、同半田の盛り上がり
を示す断面図。
【図5】本発明の回路基板に係わり、鉛フリー半田を使
用した場合の判別ランド表面の半田層の広がりを示す平
面図。
【図6】図5の6−6線で切断し、同半田の盛り上がり
を示す断面図。
【図7】本発明にの回路基板に係わる別の実施形態を示
す平面図である。
【図8】従来例に係わる回路基板の一面を示す斜視図。
【図9】回路基板の他面を示す斜視図。
【符号の説明】
K1、K2 回路基板 1 プリント基板 2 一面 3 半田付けランド 4 判別ランド 5 半田 5a 有鉛半田 5b 鉛フリー半田 6、7 貫通穴 8 メタルマスク 9 クリーム半田 10 スキージー 11 接地パターン 12 回路パターン 13 電気部品 14 接続端子 15 レジスト層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 3/00 H05K 3/00 P

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント基板の一面には、導電体によっ
    て形成された半田付けランドと判別ランドとを有し、前
    記半田付けランドと判別ランドの表面には半田付した半
    田が形成され、前記判別ランドに対する前記半田の広が
    りおよび/もしくは盛り上がりによって前記半田の種類
    を判別するようにしたことを特徴とする回路基板。
  2. 【請求項2】 前記半田付けランドに半田付けした前記
    半田が鉛フリー半田の場合は、前記判別ランドの1部分
    が露出するようにしたことを特徴とする請求項1に記載
    の回路基板。
  3. 【請求項3】 前記半田付けランドに半田付けした前記
    半田が有鉛半田の場合は、前記判別ランドの全面が前記
    半田で覆われたことを特徴とする請求項1に記載の回路
    基板。
  4. 【請求項4】 前記半田付けランドは前記プリント基板
    の周縁部に複数配置され、前記半田を前記プリント基板
    面から盛り上げた半球状に形成して、前記半田を面実装
    用接続端子としたことを特徴とする請求項1乃至3に記
    載の回路基板。
  5. 【請求項5】 前記判別ランドは接地パターンをレジス
    ト層で囲んで形成し、前記プリント基板の他面に回路パ
    ターンおよび半田付けランドを備え、複数の電気部品が
    前記半田付けランドに接続されたことを特徴とする請求
    項1乃至4に記載の回路基板。
  6. 【請求項6】 前記判別ランドは電気的に独立し、前記
    半田付けランドには電気部品が半田によって接続され、
    前記プリント基板の側面には面実装用接続端子を設けた
    ことを特徴とする請求項1乃至3に記載の回路基板。
JP2002004725A 2002-01-11 2002-01-11 回路基板 Withdrawn JP2003209349A (ja)

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