JP2006261397A - プリント基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品を実装しない場合は自動的に所定の配線間の接続がなされるようにして、信頼性が高くかつ低コストで、かつ基板面積の拡大も抑制することを可能とする配線構造を備えたプリント基板の提供。
【解決手段】 プリント基板において、少なくとも１対の略対向する辺を有し、互いに電気的導通の無い略四角形の第１のランドおよび第２のランドと、第１のランドと第２のランドの略対向した２辺が成す領域内に配置した、三角形以上の多角形もしくは円形の第３のランドと、第３のランドの外形の半分以上に沿って第３のランドの外側に形成され、第３のランドと電気的導通を有さない第４のランドと、第３のランドおよび第４のランドによって構成されるショートランドと、ショートランドを構成する第３のランドおよび第４のランドから、第１のランドおよび第２のランドへそれぞれ接続された２つの配線とを有する配線構造を備えたプリント基板。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリント基板の配線構造に関する。

プリント基板の設計段階において、回路構成や部品の定数値等を確定できない場合がある。

例えば、電子機器が発する電磁波ノイズに関しては国際規格が存在し、これを遵守するためにノイズ発生源の１つである半導体素子の電源端子から電源供給源までのプリント基板配線に直列に比較的高価な部品であるフェライトビーズ等の素子を装荷して半導体素子の電源をノイズ発生源とする電磁波ノイズのレベル低減を図る場合がある。しかし、電子機器の電磁波ノイズ発生レベルを回路設計の段階で予測することは、現状では困難であるため、フェライトビーズを使用する必要があるか否かを最終的に判断できるのは、電子機器の試作機が出来上がり、これを評価した後になる。この段階で、電磁波ノイズのレベルに対して、フェライトビーズが不要と判断した場合は、フェライトビーズの代わりに比較的安価なショートジャンパーすなわち０Ω抵抗を実装することがしばしば行われる。

このように、プリント基板の設計段階では回路構成や部品の定数値等を確定できない場合、すなわち基板製造後に回路構成を選択的に変更する必要が発生する可能性がある場合に備えてあらかじめプリント基板の配線構造を工夫しておき、配線間の接続箇所を変更したりする提案がなされている。

例えば、部品の代わりにショートジャンパーを実装するのではなく、プリント基板の配線にショートランドといわれる半田が盛りやすい２つのランドを用意しておき、実装工程後に半田ごてと糸半田を使って半田ブリッジを起させてショートする、もしくは逆に、実装工程において半田ブリッジを発生させておき実装工程後に半田ごてにて半田を溶かしてオープンにする、などの提案がなされている（例えば、下記特許文献１参照。）。

図５は、そのような従来のプリント基板の配線構造の一例を示している。図５（ａ）において、１は抵抗部品であり、２および３は抵抗部品１の２つの電極を半田で接続するためのランドであり、４および５はランド２および３からの配線である。さらに、６および７は円形ランドの略中央部に所定の幅のスリットを入れて形成したショートランドであり、配線８および９によってランド２および３に接続されている。

図５（ｂ）に示すように、ショートランド６および７は半田ブリッジ１０を生じるようにスリット幅を設定されているため、フロー工程後には短絡された状態である。抵抗部品１を使用せず、ショートランド６および７の間を短絡したい場合はそのままで良いが、抵抗部品１を機能させたい場合は、ショートランド６および７に盛られた半田を除去する。

これによって、ショートジャンパーの部品コストおよび実装コストを低減することが可能である。
特開平７−１５４０３７号公報

しかしながら、部品実装後に半田ブリッジによって短絡したショートランド６および７の間を半田ごてを使った手作業によってオープンにする工程は、人為的ミスによって半田ブリッジ除去が完全に実施されない可能性があるため、信頼性が低い。また、作業工程を新たに追加するため、製造工程に要する時間と工程コストの増大が課題であった。

さらに、ショートランド６および７の引き出し配線８および９を必要とするため、このような箇所が多数ある場合、基板面積が著しく拡大し、装置の小型化を阻害する要因となっていた。

したがって、本発明の目的は、上記課題を解決し、部品を実装しない場合は自動的に所定の配線間の接続がなされるようにして、信頼性が高くかつ低コストで、かつ基板面積の拡大も抑制することを可能とする配線構造を備えたプリント基板を提供することである。

上記目的を達成するため、本出願の第１の発明に係るプリント基板の配線構造は、２つの電極を持つ部品を実装するための２つのランドすなわち第１のランドと第２のランドの略対向する２辺が成す略四角形の領域内に配置した、三角形以上の多角形もしくは円形の第３のランドと、第３のランド外形の辺の半分以上に沿って第３のランドの外側に形成され、第３のランドと電気的導通のない第４のランドとによって構成されるショートランドと、第３のランドおよび第４のランドから部品実装用の第１のランドおよび第２のランドへそれぞれ接続された２つの配線とを形成する。

［作用］
前記構成において、部品を実装しない時には、該ショートランドを構成する第３のランドおよび第４のランドがフロー工程において半田ブリッジを発生して接続され電気的に導通して部品実装用の第１および第２の２つのランドに接続された２つの配線間を短絡するように働く。

一方、部品を実装する時には、ショートランドを構成する第３および第４の２つのランドのうち少なくとも第３のランドを完全に覆うとともに、部品とプリント基板の表面との間に充填され、絶縁性および部品とプリント基板の表面とを接着する性質を有する樹脂によって、ショートランド間の半田ブリッジの発生が妨げられ、部品実装用の第１および第２の２つのランド間に２つの電極を半田接合された部品が所望の機能を発揮するように働く。

本発明によれば、部品の実装もしくは未実装の選択だけで自動的にショートランドのオープンとショートを実現して、代替の部品を使用する必要がないため低コストであり、また新たな工程を必要とせず従来の一般的な実装方法で工程コストを増加することなく、また手作業などによる信頼性の低下を避け、またプリント基板の配線面積を拡大することも避けて機器の小型化を阻害しないプリント基板を簡単な配線構成で実現し提供することが可能となる。

さらに上記の効果に加えて、部品未実装時にはより安定してショートランド間の短絡を実現し、部品実装時にはより少ない接着剤の量で部品固定およびショートランド間の絶縁を実現することを可能とするプリント基板を提供することができる。

以下に本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。

図１、図２、図３を参照して本出願に係る発明の形態を説明する。図１はプリント基板面の配線構造を上から見た図である。なお、図５と同じ部分には同一符号を付与してある。図２は図１のプリント基板の配線構造において部品実装をしない場合の図である。また図３は図１のプリント基板の配線構造において部品実装をした場合の図である。従来例との違いについてのみ説明する。

図１において、１１は四角形のランドであり、１２は四角形ランド１１の外周の半分以上に沿って形成されたランドであり、第１のランド１１と第２のランド１２でもってショートランドを構成する。部品１の実装領域を点線で示す。この部品実装領域内に四角形ランド１１が配置される。ショートランドを構成するランド１１および１２はフロー工程において互いに確実に半田ブリッジを生じるピッチになっている。さらに四角形ランド１１の大きさは部品１をフロー工程前に仮固定するために塗布される接着剤によって完全に覆われる大きさとしている。ショートランドを構成するランド１１および１２から、それぞれ配線１３および１４がランド２および３に接続されている。ランド１２にはランド１１とランド３とを接続する配線１４の引き出し部を避けるために開口が設けられている。

図２はプリント基板に部品１を実装せず、ショートランドを構成するランド１１および１２を短絡する場合の図面である。図２（ａ）はプリント基板を上から見た図であり、図２（ｂ）は断面図である。図２（ｂ）において１５はプリント基板の基材である。図２を見てわかるように、部品１を実装せずにフロー槽を通した場合、２つのランド１１および１２で構成されるショートランドは半田ブリッジ１０を発生して短絡する。これによって、配線４および５が電気的に導通する。また、本発明の効果との関連は無いが、部品実装用のランド２および３にもそれぞれ半田１７および１８が盛った形態になる。

図３はプリント基板に部品１を実装して、ショートランドを構成するランド１１および１２を短絡しない場合の図面である。図３（ａ）はプリント基板を上から見た図であり、図３（ｂ）は断面図である。図３において１６は部品１をプリント基板の所定の位置に仮固定するための接着剤であり、絶縁性を有している。接着剤１６はフロー工程前において、ショートランドを構成する四角形ランド１１を完全に覆う形でプリント基板上に塗布される。これによってフロー槽を通してもショートランドを構成する２つのランド１１と１２とは接着剤１６によって半田ブリッジを発生しない。よって部品１の２つの電極間は短絡されず、部品１は所定の機能を発揮する。

以上説明したように、本出願に係る発明の形態によれば、部品の実装もしくは未実装の選択だけで自動的にショートランドのオープンとショートを実現して、代替の部品を使用する必要がないため低コストであり、また新たな工程を必要とせず従来の一般的な実装方法で工程コストを増加することなく、また手作業などによる信頼性の低下を避け、またプリント基板の配線面積を拡大することも避けて機器の小型化を阻害しないプリント基板を簡単な配線構成で実現し提供することが可能となる。

なお、ここではショートランドを構成する第３のランド形状を四角形として説明したが、三角形以上の多角形にて、同等の効果を有することは言うまでもない。

［その他の実施例］
図４を参照して、本出願に係る発明のその他の実施例を説明する。実施例１と同様の部分には同じ記号を付与してある。実施例１との違いについてのみ説明する。

図４において、１１は多角形ではなく円形のランドである。また１２は円形のランド１１の外周に沿う形で形成されたランドである。この形態において、フロー槽にプリント基板を通す場合のフロー方向によらず、より安定して半田ブリッジが形成されるようになり、部品実装をしない場合のショートランドを構成するランド１１および１２間の短絡が安定して実現できる。また、部品実装をする場合の接着剤の塗布形状はプリント基板に対して略円形になるため、ランド１１を円形とすることで同じ面積のランドであれば、多角形に比べてより少ない接着剤でランド１１を覆うことが可能となる。

以上説明したように、本出願に係るその他の発明の形態によれば、実施例１と同等の効果が得られるとともに、部品未実装時にはより安定してショートランド間の短絡を実現し、部品実装時にはより少ない接着剤の量で部品固定およびショートランド間の絶縁を実現することを可能とするプリント基板を提供することができる。

以上説明したように、本出願に係る発明の形態によれば、部品の実装もしくは未実装の選択だけで自動的にショートランドのオープンとショートを実現して、代替の部品を使用する必要がないため低コストであり、また新たな工程を必要とせず従来の一般的な実装方法で工程コストを増加することなく、また手作業などによる信頼性の低下を避け、またプリント基板の配線面積を拡大することも避けて機器の小型化を阻害しないプリント基板を簡単な配線構成で実現し提供することが可能となる。

本出願に係るその他の発明の形態によれば、第１の発明の形態と同等の効果が得られるとともに、部品未実装時にはより安定してショートランド間の短絡を実現し、部品実装時にはより少ない接着剤の量で部品固定およびショートランド間の絶縁を実現することを可能とするプリント基板を提供することができる。

本発明の第１の実施例に係るプリント基板の配線構造を示す図である。 本発明の第１の実施例に係るプリント基板の部品未実装時の形態を示す図である。 本発明の第１の実施例に係るプリント基板の部品実装時の形態を示す図である。 本発明のその他の実施例に係るプリント基板の配線構造を示す図である。 従来例に係る半導体装置の等価回路を示す図である。

符号の説明

１ 部品
２、３ 部品実装用ランド
４、５、８、９、１３、１４ 配線
６、７ ショートランド
１０ 半田ブリッジ
１１、１２ ショートランドを構成するランド
１５ プリント基板の基材
１６ 接着剤
１７、１８ 半田

Claims (3)

1. プリント基板において、
   少なくとも１対の略対向する辺を有し、互いに電気的導通の無い略四角形の第１のランドおよび第２のランドと、
   該第１のランドと該第２のランドの略対向した２辺が成す領域内に配置した、三角形以上の多角形もしくは円形の第３のランドと、
   該第３のランドの外形の半分以上に沿って該第３のランドの外側に形成され、該第３のランドと電気的導通を有さない第４のランドと、
   該第３のランドおよび該第４のランドによって構成されるショートランドと、
   該ショートランドを構成する該第３のランドおよび該第４のランドから、該第１のランドおよび第２のランドへそれぞれ接続された２つの配線とを有する配線構造を備えたことを特徴とするプリント基板。
2. 請求項１記載のプリント基板において、
   該第１のランドと該第２のランドには、いかなる部品も実装されず半田のみが盛られており、
   該ショートランドを構成する該第３のランドおよび該第４のランドが、半田によって互いに電気的に導通していることを特徴とするプリント基板。
3. 請求項１記載のプリント基板において、
   該第１のランドと該第２のランドに２つの電極がそれぞれ半田接続された部品と、
   該ショートランドを構成する該第３のランドおよび該第４のランドのうち、少なくとも該第３のランドを完全に覆うとともに、該部品と該プリント基板の表面との間に充填され、絶縁性および該部品と該プリント基板の表面とを接着する性質を有する樹脂とを有することを特徴とするプリント基板。