JP2004356497A - プリント基板 - Google Patents

Abstract

【課題】半田タッチの発生を防止して半田付け不良を防ぐことができるプリント基板を提供する。
【解決手段】電子部品１のそれぞれの辺から引き出されている複数の端子１１に対応して形成されたランド２２を備え、このランド２２は、複数の端子１１のそれぞれに接触する線状の接触ランド２２Ａと、接触ランド２２Ａのそれぞれの先端部に連接して形成された略線状の半田溜まりランド２２Ｂとを有し、この半田溜まりランド２２Ｂを、その長手方向の中心線２２Ｂｃと搬送方向Ｄとのなす角度θが、接触ランド２２Ａの長手方向の中心線２２Ａｃと搬送方向Ｄとのなす角度αよりも小さくなるように設けた。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）等の電子部品を実装するプリント基板に係り、特に、フロー半田付けする電子部品の半田付け不良を減らすことができるプリント基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の電子機器おいては、ＱＦＰと称される集積回路（ＩＣ）等の電子部品を実装したプリント基板を備えていることは周知のことである。
図５及び図６は電子部品を実装する一般的なプリント基板を示す部分平面図、図７はその全体平面図である。なお、図５は電子部品を装着して半田付けする前の状態、図６は電子部品を装着していない状態を示している。図７においては、電子部品より引き出されている端子や、プリント基板上のランドの図示を省略している。
【０００３】
図７に示すように、電子部品１は、プリント基板２に対し、電子部品１の２つの対角方向が、プリント基板２をフロー半田付けする際のプリント基板２の搬送方向に対して、平行及び直交するように装着されている。
図５，図６に示すように、プリント基板２の電子部品１を装着する領域の周囲部には、電子部品１の各辺に対して直交する向きに伸びる線状のランド２１が複数形成されている。ここでは簡略化のため、電子部品１の１つの辺に対してランド２１を４本のみ図示しているが、実際にはランド２１の数はこれよりはるかに多い。
【０００４】
図５に示すように、電子部品１からは複数の端子１１が引き出されており、端子１１はランド２１に接触している。
図１０（Ａ）より分かるように、端子１１は電子部品１の側壁から引き出され、端子１１の根元から先端に向かう途中で２度折り曲げられている。なお、図１０は電子部品１を装着したプリント基板２を逆さにした状態を図示している。
端子１１の根元側の部分を根元部１１ａ、ランド２１に接触する先端側の部分を先端部１１ｂと称することとする。
【０００５】
電子部品１を装着したプリント基板２は、図８のようにしてフロー半田付けされる。図８において、プリント基板２は、フロー半田槽３の上部にて逆さの状態で矢印方向に搬送される。このとき、矢印方向の半田噴流４１によって電子部品１がフロー半田付けされる。
【０００６】
ところで、電子部品１をプリント基板２に半田付けする場合には、半田付け不良が発生しないようにしなければならない。
近年、電子部品１より引き出されている端子１１はその数が多く、狭ピッチとなっていることから、図９に示すように、隣接する端子１１にまたがるように余剰の半田４が付着する、いわゆる半田タッチと称される半田付け不良が発生しやすい。
【０００７】
このような問題点を回避するため、ランドに半田溜まりを設けることによって余剰半田を流入させ、半田付け不良を防ぐようにされているプリント基板が特許文献１に記載されている。
通常の電子部品１であれば、このような従来の技術によって半田付け不良を防ぐことができる。
【０００８】
しかしながら、電子部品１として、従来のものよりも厚みの大きいものが用いられてきており、厚みの大きい電子部品１では、端子１１の根元部１１ａと先端部１１ｂとの厚み（高さ）方向の距離が大きい。
従来の半田溜まりでは、このような厚みの大きい電子部品１を実装するプリント基板２における半田付け不良を防ぐことができないということが明らかとなった。
【０００９】
厚みの大きい電子部品１で半田付け不良が発生しやすい原因は、以下のようであると考えられる。
図１０は、図８で説明したフロー半田付けの工程における溶融状態にある半田４の動きを模式的に示している。
【００１０】
プリント基板２がフロー半田槽３内で搬送されるに伴って、半田噴流４１がプリント基板２に当たる位置は、図５に４１ａ，４１ｂ，４１ｃにて示すように、図５の左側から右側へと順次移動していく。図１０は、このときの電子部品１の端子１１に対する半田４の動きを示している。図１０において、（Ａ）は半田４が端子１１にまだ付着していない状態、（Ｂ）〜（Ｄ）は半田４が端子１１に付着して流れている状態、（Ｅ）はフロー半田付け処理後の状態である。
【００１１】
端子１１の根元部１１ａと先端部１１ｂとの高さ方向の距離が大きい電子部品１では、根元部１１ａよりも先端部１１ｂの方が先に半田噴流４１が離れることがある。すると、図１０（Ｅ）に示すように、半田４が根元部１１ａに残ってしまう。この根元部１１ａに残った半田４が図９で説明した半田タッチとなり、半田付け不良となる。
この半田タッチによる半田付け不良を低減させるために、本願出願人は、特許文献２に示すような、１つおきのランドの先端部に大きな半田溜まりを設けたプリント配線板を提案している。
【００１２】
【特許文献１】
特開平５−２６７８３３号公報
【特許文献２】
特開２００３−３１９３８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に記載のプリント配線板においては、ランドよりも幅の広い半田溜まりを設ける必要があり、基板の更なる高密度化においてパターン設計が難しくなる可能性があった。
また、電子部品の端子のピッチ間隔がより狭くなると、半田溜まりの大きさを十分な大きさにすることができなくなるので、効果的に余剰半田を導くことができず、半田タッチを生じて半田付け不良が発生する可能性があった。
【００１４】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、電子部品の厚み，基板の高密度化及び端子の狭ピッチ化に影響を受けることなく、半田タッチの発生を防止して半田付け不良を防ぐことができるプリント基板を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、手段として次の構成を有する。
即ち、複数の辺を有し、その複数の辺のそれぞれから複数の端子１１が引き出されている電子部品１を、搬送を伴うフロー半田付けにより実装するためのプリント基板２０において、
前記複数の端子１１に対応して形成されたランド２２を備え、前記ランド２２は、前記複数の端子１１のそれぞれに接触する線状の接触ランド２２Ａと、前記接触ランド２２Ａのそれぞれの先端部に連接して形成された略線状の半田溜まりランド２２Ｂとを有し、前記半田溜まりランド２２Ｂを、該半田溜まりランド２２Ｂの長手方向の中心線２２Ｂｃと前記搬送の搬送方向Ｄとのなす角度θが、前記接触ランド２２Ａの長手方向の中心線２２Ａｃと前記搬送方向Ｄとのなす角度αよりも小さくなるように設けて成ることを特徴とするプリント基板を提供するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のプリント基板について、添付図面を参照して説明する。
図１及び図２は本発明のプリント基板の実施例を示す部分平面図であり、
図３は本発明のプリント基板の実施例の要部を説明するための図であり、
図４は本発明のプリント基板による作用を説明するための図である。
なお、図１〜図４において、図５〜図１０と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することがある。また、図２，図３においては、理解容易のため、電子部品の実装後の概ねの位置を一点鎖線により示している。
【００１７】
まず、図１及び図２を用いて、本発明のプリント基板の概略について説明する。
図１は電子部品１を装着して半田付けする前の状態、図２は電子部品１を装着していない状態を示している。
【００１８】
図１，図２に示すように、電子部品１は、その２つの対角方向がプリント基板２０の基準軸Ｄ１に対して、平行及び直交するように装着されている。この基準軸Ｄ１は任意に設定することができ、矩形の基板においてはその一辺と平行に設定される。また、外形に直線部を有する異形形状の基板においては、その直線部に平行に基準軸Ｄ１を設定することができ、この基準軸Ｄ１を、プリント基板２０のフロー半田付けにおける搬送方向Ｄと一致させてもよい。
この実施例では、基準軸Ｄ１の方向と搬送方向Ｄとを一致させた場合を示している。
プリント基板２０の電子部品１を装着する領域の周囲部には、所定の幅を有し、電子部品１の各辺に対して概ね直交する向きに延びる線状のランド２２が複数形成されている。
【００１９】
ここでは簡略化のため、電子部品１の１つの辺に対してランド２２を４本のみ図示しているが、実際にはランド２２の数はこれよりはるかに多い。
図１に示すように、電子部品１からは複数の端子１１が引き出されており、端子１１はランド２２に接触している。具体的には、半田により接合され電気的に導通がとられている。ランド２２は従来の図５，図６におけるランド２１と同様のものである。
【００２０】
ここで、本発明の特徴であるランド２２について図３を用いて詳細に説明する。
図３（Ａ）は、あるランド２２の近傍を拡大して示す平面図である。
ランド２２は、フロー半田付けにおける基板２０の搬送方向Ｄに対して長手方向の中心線２２Ａａが角度αをなすように設けられた所定の幅を有する線状の主ランド部２２Ａと、その先端部に連接して主ランド部２２Ａに対して搬送方向Ｄとなす角度が小さくなる側に、主ランド部２２Ａの中心線２２Ａｃと角度θをなす中心線２２Ｂｃを有するような線状の半田溜まり部２２Ｂと、を有するように形成されている。
従って、半田溜まり部２２Ｂの長手方向の中心線２２Ｂｃが搬送方向Ｄに対してなす角度はα−θである。
【００２１】
換言すると、ランド２２の主ランド部２２Ａに対して、半田溜まり２２Ｂが、主ランド部２２Ａの長手方向の中心線２２Ａｃに対してフロー半田付けの際のプリント基板２０の搬送方向Ｄの後ろ側となる方向に変位させた位置に連接して設けられたものである。
ランド２２をこのような形態にすることで、端子１１の根元部１１ａに付着した溶融半田４を、端子１１の先端部１１ｂや主ランド部２２Ａを介して半田溜まり部２２Ｂに誘導させることができるので、隣接する端子１１間に半田タッチが生じることを防いで半田付け不良を低減させることができる。
【００２２】
通常の電子部品の搭載レイアウトでは、α＝４５°であるが、もちろんこれに限るものではない。また、半田溜まり部２２Ｂが主ランド２２Ａとなす角度θも適宜設定することができるが、基板搬送方向Ｄと一致させるようにα＝θとするのが最も好ましい。
【００２３】
主ランド部２２Ａ及び半田溜まり部２２Ｂの長さ，幅及び形状は、略線状であれば電子部品の端子１１間のピッチや基板２０の実装密度等に応じて適宜設定することができる。
例えば、図３（Ｂ）に示すように、半田溜まり部２２Ｂを、先端に向かうに従って細くなる形状としたり、図３（Ｃ）に示すように、ランド２２の１つおきに半田溜まり部２２Ｂを長くする形態にしてもよい。
【００２４】
また、図３（Ｄ）に示すように、主ランド部２２Ａと半田溜まり部２２Ｂとの間にレジスト２４を印刷し、このレジスト２４の部分に半田が付着しないようにしてもよい。
このように、主ランド部２２Ａと半田溜まり部２２Ｂとの間にレジスト２４を設けて、主ランド部２２Ａと半田溜まり部２２Ｂとを見かけ上離れるように形成すると、あるランド２２の半田溜まり部２２Ｂと、そのランド２２に隣接するランド２２の主ランド部２２Ａの先端部との距離が長くなるので、半田溜まり２３ａに付着した半田４が隣接するランド２２の主ランド部２２Ａに接触して半田タッチを生じる可能性を少なくすることができる。
【００２５】
また、図３（Ｅ）に示すように、ランド２２の１つおきに、半田溜まり部２２Ｂの先端部に連接するような第２の半田溜まり部２２Ｃを設けてもよい。
この第２の半田溜まり部２２Ｃは一例として楕円形とすることができるが、楕円形に限定されず、円形や四角形あるいは他の所定形状であってもよい。
この図３（Ｅ）の形態は、基板のレイアウトに余裕がある場合に特に有効である。
言うまでもないが、上述した図３（Ａ）〜図３（Ｅ）の形態は、それぞれ自由に組み合わせた形態としてもよいものである。
【００２６】
図４は、フロー半田付けの工程における溶融状態にある半田４の動きを模式的に示している。
図４において、（Ａ）は半田４が端子１１にまだ付着していない状態であり、
（Ｂ）〜（Ｄ）は半田４が端子１１に付着して流れている状態であり、
（Ｅ）はフロー半田付け処理後の状態である。
【００２７】
本発明では、それぞれのランドにおいて、略線状の半田溜まり部２２Ｂをプリント基板２０の搬送方向Ｄの後ろ側となる方向に変位させた位置に設けているので、ランドのピッチ間隔が狭くなっても、半田４は半田溜まり部２２Ｂに引き寄せられる（誘導される）結果、端子１１の先端部１１ｂが仮想的には半田溜まり部２２Ｂの位置となることにより、半田４の誘導においては、先端部１１ｂが長くなったのと同様の効果を生ずる。
【００２８】
即ち、先端部１１ｂよりも根元部１１ａの方が先に半田噴流４１が離れることとなり、端子１１の根元部１１ａと先端部１１ｂとの高さ方向の距離が大きい電子部品１であっても、従来のように半田４が根元部１１ａに残ることはなく、余剰の半田４は、図４（Ｅ）に示すように半田溜まり部２２Ｂに付着することとなる。これにより、本発明では、図９で説明したような半田タッチによる半田付け不良は発生しない。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のプリント基板は、実装する電子部品の高さ，基板の高密度化及び端子の狭ピッチ化に影響を受けることなく、半田付け不良を防ぐことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す部分平面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す部分平面図である。
【図３】本発明のプリント基板を説明するための図である。
【図４】本発明による作用を説明するための図である。
【図５】従来例を示す部分平面図である。
【図６】従来例を示す部分平面図である。
【図７】電子部品を実装したプリント基板の全体平面図である。
【図８】プリント基板のフロー半田付けを示す図である。
【図９】従来例の問題点である半田付け不良を示す図である。
【図１０】従来例による作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 電子部品
４ 半田
１１ 端子
１１ａ 根元部
１１ｂ 先端部
２０ プリント基板
２２ ランド
２２Ａ 主ランド部（接触ランド）
２２Ａｃ 中心線
２２Ｂ 半田溜まり部（半田溜まりランド）
２２Ｂｃ 中心線
２２Ｃ 第２の半田溜まり部
２４ レジスト
Ｄ 搬送方向
Ｄ１ 基準軸
α，θ 角度

Claims (1)

1. 複数の辺を有し、その複数の辺のそれぞれから複数の端子が引き出されている電子部品を、搬送を伴うフロー半田付けにより実装するためのプリント基板において、
   前記複数の端子に対応して形成されたランドを備え、
   前記ランドは、前記複数の端子のそれぞれに接触する線状の接触ランドと、前記接触ランドのそれぞれの先端部に連接して形成された略線状の半田溜まりランドとを有し、
   前記半田溜まりランドを、該半田溜まりランドの長手方向の中心線と前記搬送の搬送方向とのなす角度が、前記接触ランドの長手方向の中心線と前記搬送方向とのなす角度よりも小さくなるように設けて成ることを特徴とするプリント基板。

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