JP2005327794A

JP2005327794A - 回路基板

Info

Publication number: JP2005327794A
Application number: JP2004142329A
Authority: JP
Inventors: Shigehiro Ito; 茂博伊藤; Akinobu Adachi; 明伸足立
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2005-11-24

Abstract

【課題】異なる半田ランドを択一的に使用できるようにして汎用性を高めつつ、高密度実装を阻害したりチップ部品の半田付け不良を招来することなくチップ立ち現象が防止できるようにした回路基板を提供すること。
【解決手段】回路基板２１の部品実装面２２上には、チップ部品３が横向きにも縦向きにも実装できるようにするため３個の半田ランド２３，２４，２５が配設されており、各半田ランド２３〜２５はすべて同じ大きさの円形状に形成されている。チップ部品３は、第１および第２の半田ランド２３，２４と第１および第３の半田ランド２３，２５のいずれか一方の組み合わせを選択して実装される。すなわち、チップ部品３の片側の電極部３ａは必ず第１の半田ランド２３に半田付けされるが、チップ部品３の実装位置に応じて他側の電極部３ｂは第２の半田ランド２４と第３の半田ランド２５のいずれか一方に半田付けされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、チップ部品が実装される回路基板に係り、特に、異なる半田ランドを択一的に使用することによってチップ部品の実装位置を選択できるようにした回路基板に関する。

微細な配線パターンが形成されて多数の電子部品が搭載されている高周波機器等の回路基板において、配線を１箇所変更するだけで用途の変更に対応できる場合には、その配線の変更が容易に行えるように予め設計しておくことによって製造コストを大幅に低減することができる。具体的には、部品実装面に予め択一的に使用される半田ランドを配設しておき、用途に応じて使用する半田ランドを選択してチップ部品の実装位置を変更すればよく、こうすることで回路基板の汎用性を高めることができる（例えば、特許文献１参照）。

図３は、このような手法で汎用性を高めた従来の回路基板の要部をチップ部品と共に示す説明図である。同図に示すように、回路基板１の部品実装面２上には３個の半田ランド４，５，６が配設されており、各半田ランド４〜６の２個を選択的に使用することでチップ部品３が図示横向きにも縦向きにも実装できるようになっている。各半田ランド４〜６はそれぞれ異なる導電パターン１４，１５，１６の端部を幅広に形成したものであって、択一的に使用される半田ランド５，６は長方形状に形成されているが、必ず使用される半田ランド４は正方形状に形成されている。なお、図示はしていないが部品実装面２上には半田レジスト層が形成されており、導電パターン１４〜１６は半田ランド４〜６を除いて該半田レジスト層に被覆されている。

図３に示す従来の回路基板１は、半田ランド４，５上に図示せぬクリーム半田を印刷等で形成した後、チップ部品３の両端の電極部３ａ，３ｂをそれぞれ半田ランド４，５上に載置してリフロー炉で加熱することにより、一方の電極部３ａを半田ランド４に半田付けして他方の電極部３ｂを半田ランド５に半田付けすることができるため、図示横向きに実装された該チップ部品３を介して導電パターン１４，１５を導通させることができる。同様に、チップ部品３の一方の電極部３ａを半田ランド４に半田付けして他方の電極部３ｂを半田ランド６に半田付けすることにより、図示縦向きに実装された該チップ部品３を介して導電パターン１４，１６を導通させることができる。ただし、いずれの場合でも半田ランド４はチップ部品３の電極部３ａを載置して半田付けしなければならないので、この半田ランド４は択一的に使用される半田ランド５，６に比べてやや大きめに形成されている。
実用新案登録第３０９６４６５号公報（第７−８頁、図２）

しかしながら、図３に示す従来の回路基板１では、択一的に使用される半田ランド５，６に比べて必ず使用される半田ランド４が面積的に大きいため、その熱容量の相違によってリフロー半田付け工程でチップ部品３が立ち上がってしまうチップ立ち現象が起こりやすいという問題があった。なお、半田ランド５，６を半田ランド４と同じ大きさの正方形状に形成した場合、チップ立ち現象は起こりにくくなるが、半田ランド４〜６の占有スペースが広くなりすぎて高密度実装が阻害されるという別の問題が発生する。また、半田ランド４を半田ランド５，６と同じ大きさの長方形状に形成した場合は、チップ部品３が横向きまたは縦向きに実装されたときに電極部３ａに対する半田ランド４の接触面積が極端に少なくなってしまうため、半田付けの信頼性が低下するという問題が発生する。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、異なる半田ランドを択一的に使用できるようにして汎用性を高めつつ、高密度実装を阻害したりチップ部品の半田付け不良を招来することなくチップ立ち現象が防止できるようにした回路基板を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明の回路基板では、部品実装面上に、第１の半田ランドと、該第１の半田ランドと対をなす第２の半田ランドと、前記第１の半田ランドと対をなす第３の半田ランドとが配設されていると共に、これら第１乃至第３の半田ランドがすべて同等の大きさの円形状に形成されており、前記第１および第２の半田ランドと前記第１および第３の半田ランドのいずれか一方の組み合わせを選択してチップ部品の両端の電極部を半田付けするようにした。

このように必ず使用される第１の半田ランドと択一的に使用される第２および第３の半田ランドをすべて同等の大きさの円形状に形成しておけば、第１および第２の半田ランドと第１および第３の半田ランドのいずれの組み合わせを選択した場合にも、チップ部品の電極部に対する各半田ランドの接触面積を同等かつ十分に確保できると共に、各半田ランドの占有スペースを抑制することができる。また、各半田ランドの熱容量が同等になるため、チップ部品のリフロー半田付け工程でチップ立ち現象が発生しにくくなり、歩留まりの向上が見込める。

かかる構成の回路基板において、前記第１および第２の半田ランドの中心どうしを結ぶ直線と、前記第１および第３の半田ランドの中心どうしを結ぶ直線とが略直交するように、これら第１乃至第３の半田ランドを配置させておけば、第１および第２の半田ランドと第１および第３の半田ランドのいずれの組み合わせを選択した場合にも、デッドスペースの少ない部品レイアウトでチップ部品が実装できるため高密度実装に好適となる。ただし、各半田ランドはすべて同等の大きさの円形状に形成されているので、前記２直線が直交しない配置であってもチップ部品の半田付けの信頼性は確保できる。

本発明の回路基板によれば、必ず使用される第１の半田ランドと択一的に使用される第２および第３の半田ランドがすべて同等の大きさの円形状に形成されているので、各半田ランドの熱容量が同等になると共に、各半田ランドの占有スペースを抑制することができ、かつ、第１および第２の半田ランドと第１および第３の半田ランドのいずれの組み合わせを選択した場合にもチップ部品の電極部に対する各半田ランドの接触面積を十分に確保することができる。それゆえ、異なる半田ランドを択一的に使用できるようにして汎用性を高めつつ、高密度実装を阻害したりチップ部品の半田付け不良を招来することなくチップ立ち現象が防止できるようにした回路基板を提供することができる。

実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る回路基板の要部をチップ部品と共に示す説明図、図２は図１のII−II線に沿う断面図である。

図１に示すように、回路基板２１の部品実装面２２上にはチップ部品３の実装領域に、該チップ部品３が図示横向きにも縦向きにも実装できるようにするため３個の半田ランド２３，２４，２５が配設されており、各半田ランド２３〜２５はすべて直径が該チップ部品３の幅寸法Ｗと同等の円形状に形成されている。ここで、各半田ランド２３〜２５はそれぞれの中心が直角二等辺三角形の頂点に位置するように配置されている。これら３個の半田ランド２３〜２５はそれぞれ異なる導電パターン３３，３４，３５の端部を幅広に形成したものであって、第１の半田ランド２３は必ず使用されるが、第２および第３の半田ランド２４，２５は択一的に使用される。すなわち、チップ部品３の片側の電極部３ａは必ず第１の半田ランド２３に半田付けされるが、チップ部品３の実装位置に応じて他側の電極部３ｂは第２の半田ランド２４と第３の半田ランド２５のいずれか一方に半田付けされる。また、図２に示すように、部品実装面２２上には半田レジスト層２６が形成されており、導電パターン３３〜３５は半田ランド２３〜２５を除いて該半田レジスト層２６に被覆されている（ただし、図１では半田レジスト層２６は図示省略してある）。

これらの図に示す回路基板２１は、第１および第２の半田ランド２３，２４上にクリーム半田２７（図２参照）を印刷等で形成した後、チップ部品３の両端の電極部３ａ，３ｂをそれぞれ該半田ランド２３，２４上に載置してリフロー炉で加熱することにより、一方の電極部３ａを第１の半田ランド２３に半田付けして他方の電極部３ｂを第２の半田ランド２４に半田付けすることができるため、図１中で横向きに実装された該チップ部品３を介して導電パターン３３，３４を導通させることができる。同様に、チップ部品３の一方の電極部３ａを第１の半田ランド２３に半田付けして他方の電極部３ｂを第３の半田ランド２５に半田付けすることにより、図１中で縦向きに実装された該チップ部品３を介して導電パターン３３，３５を導通させることができる。

なお、この回路基板２１はＥＴＣ（自動料金収受システム）用に設計されたもので、導電パターン３４が内臓アンテナ用の信号線路として使用可能であり、導電パターン３５が外付けアンテナ用の信号線路として使用可能である。そして、回路基板２１をアンテナ内蔵型ＥＴＣに適用する場合は、チップ部品３を第１および第２の半田ランド２３，２４上に実装し、アンテナ外付け型ＥＴＣに適用する場合は、チップ部品３を第１および第３の半田ランド２３，２５上に実装するようになっている。すなわち、この回路基板２１は、第１および第２の半田ランド２３，２４と第１および第３の半田ランド２３，２５のいずれの組み合わせを選択するかによって、アンテナ内蔵型ＥＴＣにもアンテナ外付け型ＥＴＣにも適用できるようになっている。

このように本実施形態例に係る回路基板２１では、必ず使用される第１の半田ランド２３と択一的に使用される第２および第３の半田ランド２４，２５がすべて同じ大きさの円形状に形成されており、しかも、その円形の直径がチップ部品３の幅寸法Ｗと同等に設定されている。それゆえ、第１および第２の半田ランド２３，２４と第１および第３の半田ランド２３，２５のいずれの組み合わせを選択した場合にも、チップ部品３の電極部３ａ，３ｂに対する各半田ランド２３〜２５の接触面積を同等かつ十分に確保することができる。また、各半田ランド２３〜２５の熱容量が同等であることから、チップ部品３のリフロー半田付け工程でチップ立ち現象が発生しにくくなり、歩留まりの向上が見込める。さらに、一辺の長さがＷの正方形状に形成された半田ランドを同じように３個配設した場合と比べて、円形状に形成された各半田ランド２３〜２５は占有スペースが大幅に低減できるので、高密度実装を阻害する虞もない。

また、本実施形態例では、第１および第２の半田ランド２３，２４の中心どうしを結ぶ直線と、第１および第３の半田ランド２３，２５の中心どうしを結ぶ直線とが直交するように設定し、各半田ランド２３〜２５の中心が直角二等辺三角形の頂点に位置するような配置になっている。このような相対位置関係で第１〜第３の半田ランド２３〜２５が配置させてあると、第１および第２の半田ランド２３，２４上に実装した場合のチップ部品３の向きと、第１および第３の半田ランド２３，２５上に実装した場合のチップ部品３の向きとが互いに直交したものとなるため、半田ランド２４，２５のいずれを選択した場合にもデッドスペースの少ない部品レイアウトでチップ部品３を実装することができ、この点からも高密度実装に有利となっている。ただし、各半田ランド２３〜２５はすべて同じ大きさの円形状に形成されているので、第１および第２の半田ランド２３，２４の中心どうしを結ぶ直線と、第１および第３の半田ランド２３，２５の中心どうしを結ぶ直線とが直交しない配置になっている場合でも、チップ部品３の半田付けの信頼性は確保できる。

本発明の実施形態例に係る回路基板の要部をチップ部品と共に示す説明図である。図１のII−II線に沿う断面図である。従来の回路基板の要部をチップ部品と共に示す説明図である。

符号の説明

３チップ部品
３ａ，３ｂ電極部
２１回路基板
２２部品実装面
２３第１の半田ランド
２４第２の半田ランド
２５第３の半田ランド
２６半田レジスト層
２７クリーム半田
３３，３４，３５導電パターン

Claims

部品実装面上に、第１の半田ランドと、該第１の半田ランドと対をなす第２の半田ランドと、前記第１の半田ランドと対をなす第３の半田ランドとが配設されていると共に、これら第１乃至第３の半田ランドがすべて同等の大きさの円形状に形成されており、前記第１および第２の半田ランドと前記第１および第３の半田ランドのいずれか一方の組み合わせを選択してチップ部品の両端の電極部を半田付けするようにしたことを特徴とする回路基板。
請求項１の記載において、前記第１および第２の半田ランドの中心どうしを結ぶ直線と、前記第１および第３の半田ランドの中心どうしを結ぶ直線とが略直交するように、これら第１乃至第３の半田ランドを配置させたことを特徴とする回路基板。