JP2005057011A - プリント配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】効率の良い部品配置が実現でき、一層の小型化を可能とする。
【解決手段】二つの電子部品のいずれかを選択的に取り付けることで、回路構成の変更を可能としてなるプリント配線基板において、第１のランド１と第２のランド２に、一方の電子部品が半田付けされる場合には、回路部分Ｉが選択される一方、第２のランド２と第３のランド３に他方の電子部品が半田付けされる場合には、回路部分ＩＩが選択されるようになっており、第２のランド２は、いずれの電子部品の半田付けにも共用され、しかも、それによって、二つの電子部品の配置スペースが直線上で一部重複し、配置スペースの削減が図られるものとなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線が施されたプリント配線基板に係り、特に、冗長なプリント配線や部品配置スペースの削減を図ったものに関する。

従来、この種のプリント配線基板としては、例えば、同一抵抗値を有する２つの抵抗器がアースに接続されるか否かによって二種類の回路構成を選択的に採り得るようにしたプリント配線基板において、抵抗器の一端が半田付けされるアース側のランドを一つにして共用とする一方、抵抗器の反アース側の端部が接続される２つのランドを、一つの抵抗器の端部がその部分に跨って半田付け可能な程度に近接して設けることで、抵抗器を一つに減らし、しかも、ランド数の節約を図ったものが公知・周知となっている（例えば、特許文献１参照）。
また、２つの電子部品のいずれかを半田付けすることにより、回路接続を選択できるようにしたプリント配線基板が公知・周知となっている。図５には、かかるプリント配線基板の主要部の概略構成例が示されており、以下、同図を参照しつつこの従来例について説明することとする。

図５において、ランド３１a，３１bは、例えば、チップ抵抗器のような図示されない電子部品Ａの端部が半田付けされる箇所であり、また、ランド３２a，３２bは、同様に図示されない電子部品Ｂの端部が半田付けされる箇所であり、ランド３１b，３２ａは、プリント配線３３より相互に接続されている。
かかる構成において、ランド３１a，３１bに電子部品Ａが半田付けされる場合には、ランド３１ｂへプリント配線３３を介して入力される信号ＳＩＧinは、電子部品Ａを介して図示されない次段の回路Ｃへ入力される回路構成を採ることができる一方、ランド３２a，３２bに電子部品Ｂが半田付けされる場合には、ランド３２aに印加される信号ＳＩＧinは、電子部品Ｂを介して図示されない次段の回路Ｄへ入力される回路構成を採ることができるようになっている。

特開平７−４５９３５号公報

しかしながら、前者の例は、２つの電子部品が同一値のものであるという特殊な前提条件の下でのみ適用可能なものであり、汎用性が極めて低い。
一方、後者の例の場合、回路構成を変更するために選択的に取り付けられる２つの部品の配置スペースは、直線上にそれぞれ別個に確保されて、それに伴いそれぞれのランド３１a，３１b、３２a，３２bが設けられたものとなっているため、２つの部品のいずれか一方が選択されて取り付けられても、他方の部品の配置スペースは、必ず空きスペースとして残ることとなり、小型化、高密度の部品配置が要求される場合には、無駄なスペースとなり、効率的な部品配置が実現できないという問題がある。
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、無駄の無い効率的な部品配置が実現でき、小型化に適するプリント配線基板を提供することにある。

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るプリント配線基板は、
二つの電子部品のいずれかを選択的に取り付けることで、回路構成の変更を可能としてなるプリント配線基板において、
前記二つの電子部品の端部が半田付けされるそれぞれのランドは、前記二つの電子部品の配置スペースが直線上で一部重複するようにして、かつ、同一の回路部分に接続されるランドを一つで共用するようにして配設されてなるものである。
かかる構成においては、２つの電子部品の配置スペースの一部が重複するようにし、しかも、一つのランドを共用にしたので、ランドの削減と共に、電子部品の配置スペースの削減ができ、プリント配線基板の小型化に寄与することとなるものである。

本発明によれば、複数の部品を選択的に取り付けることで、回路構成の変更を可能としたプリント配線基板にあって、取り付け対象とされなかった選択用の部品の配置スペースが、他の取付部品の配置スペースを奪うことなく効率的な部品配置が可能となり、ひいては基板サイズの小型化に寄与することができるという効果を奏するものである。

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図４を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における第１の構成例について、図１を参照しつつ説明する。
まず、本発明の実施の形態におけるプリント配線基板は、２つの電子部品のいずれかを選択的に取り付けることで、プリント配線基板上に構成される回路の構成を変えることができるようになっているものであることを前提としている。そして、電子部品は、より具体的には、例えば、公知・周知のチップ部品（チップ抵抗器やチップコンデンサ等）に代表されるものが好適である。なお、チップ部品自体の構成は、公知・周知であるので、ここでの詳細な説明は省略するが、概略のみ説明すれば、一般に柱状に形成された本体部、例えば、抵抗器の場合は柱状に形成された抵抗体からなる本体部の両端に導電性部材からなる半田付け部が形成されてなるものである。

図１には、かかる前提条件の下、回路構成を変えるために選択的に取り付けられるチップ部品の半田付け用のランドの形状、配置が示されている。
図１において、第１のランド１と第２のランド２は、プリント配線技術により矩形状に形成されてなり、両者の間隔は図示されないチップ部品の長手軸方向の長さ、すなわち、半田付けされる両端部分の間隔に設定されたものとなっている。したがって、この第１のランド１と第２のランド２には、図示されないチップ部品の両端部分が半田付けされるものとなっている。なお、このようなチップ部品の半田付けには、一般にリフロー半田付けが行われる。

さらに、第１のランド１と第２のランド２とを結ぶ仮想的な直線の延長線上において、第３のランド３が同じくプリント配線技術により矩形状に形成されており、この第３のランド３と第２のランド２との間隔は、図示されないチップ部品の半田付けされる両端部の間隔に設定されたものとなっている。したがって、本発明の実施の形態における第１のランド１と、第２のランド２と、第３のランド３は、チップ部品の配置スペースが直線上で一部重複するように配設されたものとなっていると言える。すなわち、第１のランド１と第２のランド２間に半田付けされるチップ部品の第２のランド２側の端部の配置スペースと、第２のランド２と第３のランド３間に半田付けされるチップ部品の第２のランド２側の端部の配置スペースとが重なりあっている。

そして、本発明の実施の形態においては、第１のランド１は、図示されない回路部分Ｉへ、第３のランド３は、図示されない回路部分ＩＩへ、それぞれ接続されてるようになっており、第２のランド２には、図示されない回路部分からの信号ＳＩＧinが印加されるようになっている。すなわち、第２のランド２は、共用ランドとなっている。
したがって、第１のランド１と第２のランド２間に図示されないチップ部品を半田付けする場合には、信号ＳＩＧinが図示されない回路部分Ｉへ入力される回路構成が選択されることとなる一方、第２のランド２と第３のランド３間に図示されないチップ部品を半田付けする場合には、信号ＳＩＧinが図示されない回路部分ＩＩへ入力される回路構成が選択されるようになっている。
かかる構成においては、従来は、４つのランドが必要であったのが、３つで済み、２つの電子部品の配置スペースの一部が重複するようにしてあるので、従来に比して電子部品の配置スペースの削減ができ、基板の小型化に寄与するものである。

次に、第２の構成例について、図２を参照しつつ説明する。なお、図１に示された構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
この第２の構成例においては、先に図１を参照しつつ第１の構成例で説明したように図示されない回路部分Ｉを選択するためのチップ部品の半田付け用として第１及び第２のランド１，２が所定の間隔で設けられている。また、図示されない回路部分ＩＩを選択するためのチップ部品を半田付けするため、第３及び第４のランド３，４が所定の間隔を隔てて設けられている。そして、第１のランド１と第２のランド２間に半田付けされるチップ部品の配置スペースと、第３のランド３と第４のランド４間に半田付けされるチップ部品の配置スペースが互いに直交するようにしてこれら第１乃至第４のランド１〜４が形成、配設されたものとなっている。

そして、この構成例においては、第１のランド１は、図示されない回路部分Ｉへ、第３のランド３は、図示されない回路部分ＩＩへ、それぞれ接続されるようになっている。
また、第２のランド２と第４のランド４は、相互接続用プリント配線５により相互に電気的に接続されると共に、第４のランド４に図示されない回路部分から信号ＳＩＧin が印加されるようになっている。
かかる構成においては、選択的に取り付けされる２つの電子部品の配置スペースが十字状になるような位置に、第１乃至第４のランド１〜４が配設されているので、選択的に取り付けされる２つの電子部品の配置スペースが縦列的に確保されるようにランドが配設された従来のプリント配線基板と異なり、配置スペースの削減が確実に図られ、基板の小型化に寄与するものである。

次に、第３の構成例について、図３を参照しつつ説明する。なお、図１又は図２に示された構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
この構成例は、第１及び第２のランド１，２が、先に述べた図示されない回路部分Ｉを選択するためのチップ部品の半田付け用として設けられており、また、第３及び第４のランド３，４が、先に述べた図示されない回路部分ＩＩを選択するためのチップ部品の半田付け用として設けられている点は、先に図２を参照しつつ説明した構成例と同一であるが、その配置が次述するように異なるものである。

すなわち、本発明の実施の形態においては、第４のランド４が第１のランド１と第２のランド２の間の適宜な位置に配設され、第２のランド２が第３のランド３と第４のランド４の間の適宜な位置に配設されたものとなっている。換言すれば、第１及び第２のランド１，２間に半田付けされるチップ部品の配置スペースと、第３及び第４のランド３，４間に半田付けされるチップ部品の配置スペースが直線上で一部重複するようにして第１乃至第４のランド１〜４が直線上に配設されたものとなっている。

なお、第１のランド１が図示されない回路部分Ｉに、第３のランド３が図示されない回路部分ＩＩに、それぞれ接続される一方、第２及び第４のランド２，４が相互接続用プリント配線５により相互に接続されて信号ＳＩＧinが印加されるのは図２に示された構成例と同様である。
かかる構成においては、選択的に取り付けされる２つの電子部品の配置スペースが縦列的に一部重複するように確保されてランドが配設されているため、配置スペースの重複分だけ従来に比して配置スペースの削減となり、基板の小型化を図ることができるものである。

次に、第４の構成例について、図４を参照しつつ説明する。なお、図１に示された構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
この構成例は、図示されない回路部分Ｉに接続される第１のランド１と、図示されない回路部分ＩＩに接続される第３のランド３と、回路部分Ｉを選択する場合に取り付けられる図示されないチップ部品の半田付けの際と、回路部分ＩＩを選択する場合に取り付けられるチップ部品の半田付けの際の双方に共用されて信号ＳＩＧin が印加される第２のランド２Ａとが次述するように配設されてなるものである。

すなわち、第１のランド１と第２のランド２Ａとの間に半田付けされるチップ部品の配置スペースと、第２のランド２Ａと第３のランド３との間に半田付けされるチップ部品の配置スペースとが互いに直交する状態となって、しかも、第２のランド２Ａが共用されるように、第１乃至第３のランド１，２Ａ，３が配設されたものとなっている。
そして、第２のランド２Ａの外形形状は、回路部分Ｉが選択される場合に半田付けされるチップ部品の第２のランド２Ａ側の導電性部材からなる端部と、回路部分ＩＩが選択される場合に半田付けされるチップ部品の第２のランド２Ａ側の導電性部材からなる端部とを，チップ部品が直交するように重ね合わせた際に生ずる略Ｌ字状の形状に形成されたものとなっている。
かかる構成においては、従来と異なり、選択的に取り付けされる２つの電子部品の配置スペースが縦列的に設定されるようなことが回避されるので、その分、配置スペースの削減が確実に図られ、基板の小型化に寄与するものである。

ここで、上述のいずれの構成例におけるランドも、そこに取り付けられるチップ部品が同一の規格という前提の下で形成されたものであるが、例えば、基本的な回路構成は同一であっても使用電力等の変更により、回路の一部において、耐電力等の異なるチップ部品が用いられることとなる場合がある。その場合、その規格の異なるチップ部品の半田付けされるランドの寸法、形状も当然に変えなければならず、回路構成は同じであっても一部に規格の異なるチップ部品を用いるためにランドをそれに合致した寸法、形状に変更したプリント配線基板が別個に必要となってしまい、製造メーカーにとっては、ランドの寸法、形状だけが一部異なるだけで二種類のプリント配線基板を用意しておかなければならず、無駄が多いという問題がある。
以下に説明するランドは、このような問題点を解決するために好適なもので、物理的形状、寸法の異なる二種類のチップ部品に対応可能なランドを提供するものである。

以下、図６乃至図８を参照しつつ具体的に説明する。
最初に、本発明の実施の形態におけるランドの第１の構成例について図６を参照しつつ説明する。
まず、以下の説明において、説明の便宜上、物理的形状、寸法の異なる２種類のチップ部品（図示せず）の一方を、「第１のチップ部品」と称し、他方を、「第２のチップ部品」と称することとする。
図６において、第１のランド１１と第２のランド１２は、図示されない第１のチップ部品の半田付け用にプリント配線基板上に配設されたもので、第１のチップ部品の端部がそれぞれのランド１１，１２に接合されて半田付けされるものとなっている。本発明の実施の形態における第１及び第２のランド１１，１２は、外形形状が矩形状に形成されると共に、相互に対向する部位の一部が凹状に切り欠かれたものとなっている。
そして、この第１及び第２のランド１１，１２の切り欠かれた部位には、それぞれ、ほぼ正方形の外形形状を有してなる第３のランド１３、第４のランド１４の一部が、微少間隙１５を介して第１及び第２のランド１１，１２に極近接して位置するように配設されたものとなっている。
そして、第１及び第２のランド１１，１２の間隔が、第１のチップ部品の半田付けに適する間隔に設定されていると共に、第３及び第４のランド１３，１４の間隔は第２のチップ部品の半田付けに適する間隔に設定されて対向配設された状態となっている。

なお、本発明の実施の形態においては、第１のランド１１と第３のランド１３は、それぞれ適宜な位置にスルホール（図示せず）が設けられ、基板裏面側においてこのスルホールがプリント配線で接続されるものとなっており、相互に電気的に導通状態とされている。また、同様にして第２のランド１２と第４のランド１４が電気的に相互に導通状態とされている。

かかる構成において、第１のチップ部品を使用する場合には、第１のランド１１と第２のランド１２に、図示されない第１のチップ部品の端部が一致するように配置し、半田付けを行えば良い。また、第２のチップ部品を使用する場合には、第３のランド１３と第４のランド１４に、図示されない第１のチップ部品の端部が一致するように配置し、半田付けを行えば良い。
ここで、第１のチップ部品と第２のチップ部品の双方の取り付けを可能とするランドとしては、例えば、第１のランド１１と第２のランド１２に切欠を形成することなく、図６において言えば、第１のランド１１の形状を、第１のランド１１の右端側を第３のランド１３の右端まで延長した形状とする一方、第２のランド１２の形状を、第２のランド１２の左端側を第４のランド１４の左端側まで延長した形状とすることも考えられるが、この場合、次のような不都合を生ずる。すなわち、上述のようにした場合、第２のチップ部品は、本来のランドより大きなランドに半田づけされることとなるが、特に、チップ部品の場合、通常、リフロー半田づけで行われるために、ランドが大きいとその分、周囲にも半田が拡がり、その際に、半田の張力によりチップ部品が本来の位置からずれてしまう虞がある。

ところが、上述した第１の構成例においては、第３及び第４のランド１３，１４は、第２のチップ部品に適した大きさであり、しかも、第１のランド１１と第３のランド１３間、また、第２のランド１２と第４のランド１４間は、微少間隙１５が設けられているために、第３及び第４のランド１３，１４へ対する第２のチップ部品の半田付けの際に、第３のランド１３から第１のランド１１へ、あるいは、第４のランド１４から第２のランド１２へ、半田が流れてもこの微少間隙１５の部分でその流れが緩和されるため、従来と異なり、周囲へ拡散する半田の張力によるチップ部品の位置ずれが抑圧されることとなるものである。

次に、第２の構成例について、図７を参照しつつ説明する。
この第２の構成例は、第１の共用ランド１６と第２の共用ランド１７が設けられており、その寸法形状は、次述するようなものとなっている。
第１及び第２の共用ランド１６，１７は、基本的に同一の寸法、形状に形成されてなるもので、第１のチップ部品用ランド部１８と第２のチップ部品用ランド部１９とが形成されてなるものである。そして、この第１及び第２の共用ランド１６，１７の外形形状は、第１のチップ部品に適合する矩形状のランドに、第２のチップ部品に適合する矩形状のランドの一部が重なるようにして載置した場合の外形形状にほぼ一致したものとなっていると共に、第１のチップ部品用ランド部１８と第２のチップ部品用ランド部１９との間には、第１のチップ部品に適合する矩形状のランドに、第２のチップ部品に適合する矩形状のランドの一部を重ねた際の双方の境界に相当する部位には、適宜な間隔を隔てて点線状にスリット２０が形成されたものとなっている。

なお、第２のチップ部品用ランド部１９の第１のチップ部品用ランド部１８に対する重なり位置は、図７に示されたように第１の共用ランド１６と第２の共用ランド１７を線対称に、しかも、第１の共用ランド１６の第１のチップ部品用ランド部１８と、第２の共用ランド１７の第１のチップ部品用ランド部１８の間隔が、第１のチップ部品の取り付けに適合する大きさとなるような間隔に配設した場合に、同時に第１の共用ランド１６の第２のチップ部品用ランド部１９と第２の共用ランド１７の第２のチップ部品用ランド部１９との間隔が、第２のチップ部品の取り付けに適合する大きさとなるように設定されている。
かかる構成においては、第２のチップ部品の半田付けの際、半田が第１のチップ部品用ランド部１８へ流れても、図６の構成例で説明したように、単に大きなランドに半田付けする場合に比して、スリット２０の部分で半田の流れが阻害されるので、従来と異なり、チップ部品の位置ずれが抑圧されることとなるものである。

次に、第３の構成例について、図８を参照しつつ説明する。
この第３の構成例は、第１の共用ランド１６Ａと第2の共用ランド１7Ａが設けられており、その寸法形状は、次述するようなものとなっている。
第１及び第２の共用ランド１６Ａ，１７Ａは、基本的に同一の寸法、形状に形成されてなるもので、第１のチップ部品用ランド部１８Ａと第２のチップ部品用ランド部１９Ａとが形成されてなるものである。そして、この第１及び第２の共用ランド１６Ａ，１７Ａの外形形状は、第１のチップ部品に適合する矩形状のランドに、第２のチップ部品に適合する矩形状のランドの一部が重なるようにして載置した場合の外形形状にほぼ一致したものとなっていると共に、第１のチップ部品に適合する矩形状のランドに、第２のチップ部品に適合する矩形状のランドの一部を重ねた際の双方の境界となる部分には、境界線２１が描画されている（図８の二点鎖線参照）。この境界線２１は、視認容易な色で、ランド表面に定着し易く、絶縁性のものであれば良く、特定のものに限定される必要はないが、例えば、プリント配線基板において公知・周知のレジスト処理などでも良い。

そして、第２のチップ部品用ランド部１９Ａの第１のチップ部品用ランド部１８Ａに対する重なり位置は、図８に示されたように第１の共用ランド１６Ａと第2の共用ランド１7Ａを線対称に、しかも、第１の共用ランド１６Ａの第１のチップ部品用ランド部１８Ａと、第2の共用ランド１7Ａの第１のチップ部品用ランド部１８Ａの間隔が、第１のチップ部品の取り付けに適合する大きさとなるような間隔に配設した場合に、同時に第１の共用ランド１６Ａの第２のチップ部品用ランド部１９Ａと第2の共用ランド１7Ａの第２のチップ部品用ランド部１９Ａとの間隔が、第２のチップ部品の取り付けに適合する大きさとなるように設定されており、この点は、先に述べた構成例と同様である。
なお、この図８に示された例においては、境界線２１を連続線としたが、点線状に描画しても勿論良いものである。

上述した２種類のチップ部品に共用可能なランドは、次述するように総括できるものである。
すなわち、二種類のチップ部品の半田付け可能なランドであって、当該ランドは、前記二種類のチップ部品の半田付けのランドとして規定された所定の大きさのランドを互いに一部が重なり合うように重ねた場合に形成される外形形状と同一形状を有し、かつ、それぞれのランドの境界部分に沿って微少間隙が形成されてなることを特徴とするものである。
また、前記微少間隙に変えて、スリットが複数形成されたものとしても好適である。さらに、前記微少間隙に変えて境界線を描画しても好適である。

本発明の実施の形態におけるプリント配線基板の第１の構成例の主要部における平面図である。 本発明の実施の形態におけるプリント配線基板の第２の構成例の主要部における平面図である。 本発明の実施の形態におけるプリント配線基板の第３の構成例の主要部における平面図である。 本発明の実施の形態におけるプリント配線基板の第４の構成例の主要部における平面図である。 従来のプリント配線基板の一構成例を示す平面図である。 本発明の実施の形態における２種類のチップ部品に共用可能なランドの第１の構成例を示す平面図である。 本発明の実施の形態における２種類のチップ部品に共用可能なランドの第２の構成例を示す平面図である。 本発明の実施の形態における２種類のチップ部品に共用可能なランドの第３の構成例を示す平面図である。

符号の説明

１…第１のランド
２…第２のランド
３…第３のランド
４…第４のランド
１５…微少間隙
２０…スリット
２１…境界線

Claims (5)

1. 二つの電子部品のいずれかを選択的に取り付けることで、回路構成の変更を可能としてなるプリント配線基板において、
   前記二つの電子部品の端部が半田付けされるそれぞれのランドは、前記二つの電子部品の配置スペースが直線上で一部重複するようにして、かつ、同一の回路部分に接続されるランドを一つで共用するようにして配設されてなることを特徴とするプリント配線基板。
2. 二つの電子部品のいずれかを選択的に取り付けることで、回路構成の変更を可能としてなるプリント配線基板において、
   前記二つの電子部品の端部が半田付けされるそれぞれのランドは、前記二つの電子部品の配置スペースが互いに直交するように配設されてなることを特徴とするプリント配線基板。
3. 二つの電子部品のいずれかを選択的に取り付けることで、回路構成の変更を可能としてなるプリント配線基板において、
   前記二つの電子部品の端部が半田付けされるそれぞれのランドは、前記二つの電子部品の配置スペースが直線上で一部重複するようにして、直線上に配設されてなることを特徴とするプリント配線基板。
4. 二つの電子部品のいずれかを選択的に取り付けることで、回路構成の変更を可能としてなるプリント配線基板において、
   前記二つの電子部品の端部が半田付けされるそれぞれのランドは、前記二つの電子部品の配置スペースが、同一の回路部分に接続されるランド側の端部で互いに直交するようにし、かつ、前記同一の回路部分に接続されるランドを一つで共用するようにして配設されてなることを特徴とするプリント配線基板。
5. 共用のランドの外形形状は、二つの電子部品の半田付けされる端部の内、前記共用のランド側の端部を、当該二つの電子部品が直交するように重ね合わせた際に得られるほぼＬ字状に形成されてなることを特徴とする請求項４記載のプリント配線基板。

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