JP2006303388A

JP2006303388A - 回路実装基板のランド

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Publication number: JP2006303388A
Application number: JP2005126838A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Maeno; 一弘前野
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2006-11-02

Abstract

【課題】回路実装基板に表面実装部品を半田接合する際に、表面実装部品の接合位置に位置ずれが発生することを抑制し、表面実装部品を所定位置に正確に半田接合することが可能な回路実装基板のランドを提供すること。
【解決手段】ランド１Ｌは、第１ランド部１１Ｌと第２ランド部１２Ｌとを備える。第２ランド部１２Ｌは、第１ランド部１１Ｌの軸方向Ｘ内方に、第１ランド部１１Ｌと一体に備えられ、軸方向Ｘ内方に向かってテーパ状に狭くなる側辺３１ａ、３１ｂを備える。側辺３１ａ、３１ｂは、チップ抵抗３の底面側辺４１ａ、４１ｂをまたいで構成される。電極４Ｌ、４Ｒの底面における内方側の角部４２ａ乃至４２ｄは、全て第２ランド部１２Ｌおよび１２Ｒ内に位置することになる。そして角部４２ａは、側辺３１ａによって、幅方向Ｙの正方向および軸方向Ｘの正方向への両方向への移動が、物理的に制限される。
【選択図】図３

Description

本発明は、回路実装基板のランドに関し、特に回路実装基板に表面実装部品を半田接合する際に、表面実装部品の接合位置に位置ずれが発生することを抑制し、表面実装部品を所定位置に正確に半田接合することが可能であるランドに関するものである。

図７は、特許文献１に開示されているプリント配線板の要部平面図である。図７に示すように、プリント配線板１０１上には一対のパッド１０２が一定間隔をおいて対向配置されている。このパッド１０２上には平面長方形状のチップ部品１０３が載置される。同チップ部品１０３の両端部は、電極部１０３ａとなっており、パッド１０２と電気的に接続されるようになっている。上記パッド１０２の内方部１０２ａ、即ちチップ部品１０３の内方側においては、チップ部品１０３の両側に沿うように幅狭に形成されている。一方、パッド１０２の外方部１０２ｂ、即ちチップ部品１０３の電極部１０３ａ側は、上記パッド１０２の内方部１０２ａよりも幅広に形成され、半田のリフロー時の位置ずれを抑制している。

尚、その他の関連技術として、特許文献２および３に開示されている技術がある。
特開平５−３７１４４号公報特開平７−２１２０２４号公報特開平７−３０２３８号公報

しかし、外方部１０２ｂの軸方向外方には、幅Ｗ１０１の隙間が存在する。すると半田リフロー時に、幅Ｗ１０１の範囲内で、チップ部品１０３が軸方向（紙面左右方向）に位置ずれを起こす事態が発生し得るため問題である。また軸方向の位置ずれ発生により、チップ部品１０３の両電極部においてリフローした半田の表面張力が異なることによるチップ立ちが発生する場合があるため問題である。

本発明は前記従来技術の課題を解消するためになされたものであり、回路実装基板に表面実装部品を半田接合する際に、表面実装部品の接合位置に位置ずれが発生することを抑制し、表面実装部品を所定位置に正確に半田接合することで、均等かつ良好な形状を有するフィレットを形成することが可能な回路実装基板のランドを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に係るランドは、表面実装部品の電極が半田接合される回路実装基板のランドであって、電極の底面の少なくとも一部が半田接合される第１ランド部と、第１ランド部の表面実装部品の軸方向内方に、該第１ランド部と一体に備えられる第２ランド部とを備え、該第２ランド部の軸方向に対する幅は、電極の幅以上から電極の幅方向端辺をまたいで電極の幅未満となるように、第１ランド部との接合部から軸方向内方に沿って変化することを特徴とする。

回路実装基板のランドは、第１ランド部と第２ランド部とを備える。第１ランド部には、表面実装部品の電極の底面の少なくとも一部が半田接合される。第２ランド部は、第１ランド部の表面実装部品の軸方向内方に、該第１ランド部と一体に備えられる。第２ランド部の軸方向に対する幅は、軸方向に沿って変化する。そして第２ランド部の幅は、電極の幅以上の値から、電極の幅方向端辺をまたいで電極の幅未満となるように変化する。よって、第２ランド部の表面実装部品の軸方向に対する側辺のうち少なくとも一方が、表面実装部品の底面側辺をまたぐ構成となる。このとき第２ランド部の側辺は、軸方向および幅方向の両方向の成分を有して備えられる。

電極の底面から見て、第２ランド部の側辺から軸方向内方側の領域、および幅方向の外方の領域にはランドが存在しない。ここで、ランドが存在しない領域には半田が濡れないため半田が存在しない。また電極底面は、半田の存在しない領域へは移動することができない。すると電極底面は、第２ランド部の側辺によって、軸方向内方および幅方向外方へ移動することが物理的に制限されることになる。

これにより、第２ランド部の側辺によって、表面実装部品の軸方向および幅方向への電極の移動を物理的に規制することができる。よって表面実装部品は、幅方向へ位置ずれが発生しないため、幅方向へ均等なすそ野を有する、良好な半田フィレットを形成することが可能となる。

また表面実装部品の載置時に、幅方向の位置ずれが発生すると、第２ランド部の両側辺近傍に存在する、表面実装部品が存在しない領域の面積差が発生する。そして当該面積差に応じて、リフローした半田の表面張力の差が発生する。すると表面張力の差を解消するように、表面実装部品の位置を幅方向の中央に戻す力が表面実装部品に働く。特に第２ランド部の幅方向の幅は、第１ランド部の幅方向の幅に比して狭いため、半田による表面張力が分散しにくい。すると第１ランド部によって得られるセルフアライメント効果に比して、第２ランド部によって得られるセルフアライメント効果の方が、より正確に幅方向の中心へ表面実装部品を移動させる効果を有している。これにより、第２ランド部によって得られるセルフアライメント効果によって、表面実装部品を幅方向の中心位置へ正確に半田接合することが可能とされる。

また、第２ランド部が、軸方向内方側に備えられることにより、第１ランド部の軸方向外方の形状には制限が課されない。これにより、第１ランド部の軸方向外方において、自由なフィレット形状を形成することが可能とされる。例えば、電極の外方端面の軸方向外方であって、かつ電極の幅方向外方に存在する領域にランドを確保し、当該領域と電極の外方端面との間にフィレットを形成することができる。これにより、側面に電極がない表面実装部品においてもフィレットの応力緩和効果を確保でき、フィレットの応力に対するクラック耐性を高めることが可能となる。

また請求項２に係るランドは、請求項１に記載のランドにおいて、ランドは、表面実装部品の軸方向の両端に備えられる電極の位置に応じて、対向配置されることを特徴とする。

第２ランド部を備えるランドが対向して配置される。表面実装部品は、一方の第２ランド部によって、その第２ランド部の軸方向内方への移動が規制される。また他方の第２ランド部によって、その第２ランド部の軸方向内方への移動が規制される。よって電極は、対向する各々の第２ランド部によって、軸方向へ移動することが制限される。これにより、表面実装部品の軸方向への位置ずれ発生を抑制することができる。

また請求項３に係るランドは、請求項２に記載のランドにおいて、第１ランド部の軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離は、電極の軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離に比して大きくされ、第２ランド部の軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離は、電極の軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離に比して小さくされることを特徴とする。

第２ランド部の軸方向に対する幅は、軸方向に沿って変化する際に、変化の前後において、電極の幅以上から電極の幅方向端辺をまたいで電極の幅未満となるように変化する。そしてこのような端辺間距離の関係を有することで、電極の軸方向内方に存在する端辺の両角部は、第２ランド部内に位置することになる。これにより、電極の角部の軸方向および幅方向の移動を、第２ランド部の側辺によって制限することができる。

また請求項４に係るランドは、請求項１に記載のランドにおいて、第２ランド部の軸方向に対する幅は、軸方向内方に向かって外に凸の曲線状に変化することを特徴とする。

これにより、ランドと電極底面との対向部に各種応力が加えられた場合においても、電極の軸方向内方に存在する端辺の両角部に応力集中することを抑制することができる。よって、応力に対する半田接合部のクラック耐性を高めることが可能となる。

また請求項５に係るランドは、請求項１に記載のランドにおいて、第２ランド部の軸方向に対する幅は、直線状に変化することを特徴とする。

第２ランド部の軸方向に対する幅が、直線状に変化することで、第２ランド部の軸方向の側辺は、軸方向内方に向かってテーパ状に狭くなる。すると第２ランド部の側辺は、表面実装部品の軸方向および幅方向の両方向の成分を備えることになる。これにより電極底面は、第２ランド部の側辺によって、軸方向内方および幅方向外方へ移動することが物理的に制限されるため、表面実装部品の位置ずれ発生を抑制することができる。

また請求項６に係るランドは、表面実装部品の電極が半田接合され、電極の位置に応じて対向配置される回路実装基板のランドであって、電極の底面の少なくとも一部が半田接合される第１ランド部と、第１ランド部の表面実装部品の軸方向内方に、該第１ランド部と一体に備えられる第２ランド部とを備え、該第２ランド部の軸方向に対する幅は、第１ランド部の軸方向に対する幅に比して狭く、かつ一定の幅とされ、第２ランド部の軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離は、電極の軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離以下とされ、一方のランドに備えられる第２ランド部の軸方向内方に存在する端辺と、他方のランドに備えられる第１ランド部の軸方向内方に存在する端辺との端辺間距離は、電極の軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離以上とされることを特徴とする。

第２ランド部の幅は、第１ランド部の軸方向に対する幅に比して狭い幅とされ、かつ一定値の幅とされる。よって第２ランド部の形状は、第１ランド部との接合部から電極の幅方向の端辺に沿って、軸方向内方へ延びた形状とされる。すると第２ランド部の軸方向の側辺は、表面実装部品の電極における軸方向の側辺に沿うように配置される。すると電極の底面から見て、第２ランド部の側辺から幅方向の外方の領域にはランドが存在せず、半田が濡れない。よって電極底面は、第２ランド部の側辺によって、幅方向外方へ移動することが物理的に制限されることになる。

また、第２ランド部の軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離を、第２ランド部端辺間距離とする。また、一方のランドに備えられる第２ランド部の軸方向内方に存在する端辺と、他方のランドに備えられる第１ランド部の軸方向内方に存在する端辺との距離を、第１ランド部−第２ランド部端辺間距離とする。また、表面実装部品の電極の軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離を、電極端辺間距離とする。第２ランド部端辺間距離は、電極端辺間距離以下の値にされる。そして第１ランド部−第２ランド部端辺間距離は、電極端辺間距離以上の値とされる。

これにより、第２ランド部の軸方向内方に存在する端辺は、表面実装部品の電極の軸方向内方に存在する端辺から軸方向内方側の位置に、当該電極の端辺に沿うように配置される。すると電極から見て、第２ランド部の軸方向内方に存在する端辺から軸方向内方の領域においては、ランドが存在しない。よって電極の底面は、第２ランド部の軸方向内方端辺によって、軸方向へ移動することが物理的に制限されることになる。

また第１ランド部−第２ランド部端辺間距離が、電極端辺間距離以上の値とされている。すると、表面実装部品が軸方向の何れか一方へ最大限に移動した場合（第２ランド部の軸方向内方端辺と電極の軸方向内方端辺とが干渉する位置まで移動した場合）においても、移動方向側の表面実装部品の電極の少なくとも一部は、第２ランド部内に存在することになる。これにより、電極の軸方向および幅方向の移動を、第２ランド部の軸方向内方端辺および側辺によって、物理的に制限することが可能とされる。

本発明に係る回路実装基板のランドによれば、回路実装基板に表面実装部品を半田接合する際に、表面実装部品の接合位置に位置ずれが発生することを抑制し、表面実装部品を所定位置に正確に半田接合することができる。よって、均等かつ良好な形状を有し、高いクラック耐性を備える半田フィレットを形成することが可能となる。

以下、本発明の回路実装基板のランドおよび表面実装部品が搭載された回路実装基板について具体化した実施形態を詳細に説明する。図１は、ランドと表面実装部品との関係を示す斜視図である。図１に示すように、回路実装基板２上には、一対のランド１Ｌおよび１Ｒが一定間隔をおいて対向配置されている。このランド１Ｌ、１Ｒ上には平面長方形状のチップ抵抗３が載置される。チップ抵抗３の両端部には、電極４Ｌ、４Ｒが備えられ、ランド１Ｌ、１Ｒと電気的に接続されるようになっている。

チップ抵抗３の電極４Ｌ、４Ｒは、チップ抵抗側面部５に電極が存在しない構成である。よって電極４Ｌ、４Ｒは、縦断面形状が略コ字状に形成される。これは、チップ抵抗３の仕様上および製造上の観点から、チップ抵抗においては一般的に採用されている構成である。

図２に、ランド１Ｌ、１Ｒを示す平面図を示す。ランド１Ｌ、１Ｒは、チップ抵抗３の電極４Ｌ、４Ｒの位置に応じて対向配置される。ランド１Ｌは、第１ランド部１１Ｌと第２ランド部１２Ｌ（図中斜線部）とを備える。またランド１Ｒは、第１ランド部１１Ｒと第２ランド部１２Ｒ（図中斜線部）とを備える。

図２の紙面左右方向をチップ抵抗３の軸方向Ｘとする。また紙面上下方向を幅方向Ｙとする。ランド１Ｌにおいて、第２ランド部１２Ｌは、第１ランド部１１Ｌの軸方向Ｘ内方に、第１ランド部１１Ｌと一体に備えられる。第２ランド部１２Ｌの幅方向Ｙの幅は、第１ランド部１１Ｌとの接合部では幅Ｗ４とされ、軸方向Ｘ内方における端辺３０Ｌでは、幅Ｗ１とされる。よって、第２ランド部１２Ｌの軸方向Ｘに対する幅は、軸方向Ｘ内方に向かって、幅Ｗ４から幅Ｗ１へ変化する。すると第２ランド部１２Ｌは、軸方向Ｘ内方に向かってテーパ状に狭くなる側辺３１ａ、３１ｂを備える。またランド１Ｒにおける第２ランド部１２Ｒにおいても同様の構成を有するため、ここでは説明を省略する。

図３に、ランド１Ｌ、１Ｒとチップ抵抗３との関係を示す平面図を示す。電極４Ｌは、幅方向Ｙに幅Ｗ２を有する。またチップ抵抗３の電極４Ｌの幅Ｗ２は、第２ランド部１２の幅Ｗ１より広く、幅Ｗ４よりも狭くされている。このような幅の関係を有することで、第２ランド部１２Ｌの幅は、幅Ｗ２をまたぐように、軸方向Ｘの内方に向かって幅Ｗ４から幅Ｗ１へ変化することになる。そして第２ランド部１２の軸方向の側辺３１ａは、チップ抵抗３の底面側辺４１ａをまたいで構成され、また第２ランド部１２の側辺３１ｂは、チップ抵抗３の底面側辺４１ｂをまたいで構成される。

第１ランド部１１Ｌの軸方向Ｘ内方に存在する端辺３２Ｌと、第１ランド部１１Ｒの軸方向Ｘ内方に存在する端辺３２Ｒとの端辺間距離を距離Ｌ１とする。また、第２ランド部１２Ｌの軸方向Ｘ内方に存在する端辺３０Ｌと、第２ランド部１２Ｒの軸方向Ｘ内方に存在する端辺３０Ｒとの端辺間距離を距離Ｌ２とする。また、電極４Ｌの軸方向Ｘ内方に存在する端辺３４Ｌと、電極４Ｒの軸方向Ｘ内方に存在する端辺３４Ｒとの端辺間距離を距離Ｌ３とする。距離Ｌ１は距離Ｌ３に比して大きくされ、距離Ｌ２は距離Ｌ３に比して小さくされる。このような距離の関係を有することで、電極４の底面における内方側の角部４２ａ乃至４２ｄは、全て第２ランド部１２Ｌおよび１２Ｒ内に位置することになる。本実施形態では、図３に示すように、角部４２ａ乃至４２ｄが、側辺３１ａ乃至３１ｄに略接するように構成されている。

本発明に係るランドの作用を説明する。まず図８（Ａ）を用いて、第２ランド部を備えないランドにおける問題点を説明する。図８（Ａ）に示すランド１１１Ｌは、電極１０４Ｌの幅Ｗ１０２に対して十分に広い幅Ｗ１０３を有している。そして電極１０４Ｌの外方端面１０６の軸方向外方であって、電極１０４Ｌの幅方向外方の位置に、領域Ｒ１０１（図中斜線部）を備えている。領域Ｒ１０１を備えることによって、半田接合時に、半田フィレットを外方端面１０６から領域Ｒ１０１にかけて形成することで、フィレットのすそ野の形状を幅方向Ｙへも拡げることができるため、熱応力に対する応力緩和効果を向上させ、クラック耐性を向上できるメリットがある。しかしランド１１１Ｌでは、領域Ｒ１０１を備えることで、チップ抵抗１１３の幅方向Ｙへの移動自由度が高くなっている。

半田リフロー時においては、例えば半田量の違い、位置の差、リフロー炉での温度の加え方の差などの様々な要因により、表面張力差が発生する場合がある。すると図８（Ａ）に示すように、半田リフロー時に、表面張力差によって幅方向Ｙへチップ抵抗１１３の位置ずれが発生する場合があるため問題である。また、幅方向Ｙへの位置ずれを抑制するために領域Ｒ１０１の面積を減少させたり、幅Ｗ１０３を狭めると、半田フィレットのすそ野の形状を幅方向Ｙへ拡げることができず、熱応力に対する十分な応力緩和効果が得られない場合があるため問題である。

また図８（Ｂ）を用いて、第２ランド部を備えないランドにおける別の問題点を説明する。ランド１１１Ｌ、１１１Ｒは、軸方向Ｘ外方に対して十分に面積を備えている。これは、半田接合時において、電極１０４Ｌ、１０４Ｒから軸方向Ｘの外方に延びる半田フィレットのすそ野の長さを確保することで、十分な応力緩和効果を有するフィレットを得るためである。しかしランド１１１Ｌ、１１１Ｒでは、軸方向Ｘ外方に十分な面積を備えることで、チップ抵抗１１３の軸方向Ｘへの移動自由度が高くなっている。

すると半田リフロー時においては、半田の表面張力差により、図８（Ｂ）に示すように、軸方向Ｘへチップ抵抗１１３の位置ずれが発生する場合があるため問題である。また、軸方向Ｘへ位置ずれが発生すると、チップ抵抗１１３の両電極部においてリフローした半田の表面張力が異なることによるチップ立ち（マンハッタン現象）が発生する場合があるため問題である。

一方、本実施形態に係る第２ランド部をそなえたランドにおける、チップ抵抗３の位置ずれ抑制効果を、図３を用いて説明する。図３において、電極４Ｌの底面における角部４２ａと、第２ランド部１２Ｌの側辺３１ａとの関係に着目する。角部４２ａから見て、幅方向Ｙの正方向、および軸方向Ｘの正方向にはランドが存在しない。ここで、ランドが存在しない領域には半田が濡れないため半田が存在しない。また電極４Ｌは、半田の存在しない領域へは移動することができない。すると角部４２ａは、側辺３１ａによって、幅方向Ｙの正方向および軸方向Ｘの正方向への両方向への移動が、物理的に制限されることになる。ここで軸方向Ｘおよび幅方向Ｙの両方向への移動を制限することができるのは、側辺３１ａが、軸方向Ｘに対して角度を持ったテーパ形状を有していることで、軸方向Ｘおよび幅方向Ｙの成分を備えていることに起因して得られる効果である。

同様に、電極４Ｌの角部４２ｂと、第２ランド部１２Ｌの側辺３１ｂとの関係に着目すると、角部４２ｂから見て幅方向Ｙの負方向および軸方向Ｘの正方向にはランドが存在しない。よって角部４２ｂは、側辺３１ｂによって、幅方向Ｙの負方向および軸方向Ｘの正方向へ移動することが物理的に制限される。

以上より電極４Ｌは、第２ランド部１２Ｌの側辺３１ａおよび３１ｂによって、幅方向Ｙの正方向および負方向の移動が制限される。すなわち第２ランド部１２Ｌによって、電極４Ｌの幅方向Ｙへの移動を物理的に規制することができる。よってチップ抵抗３は、幅方向Ｙへ位置ずれが発生しないため、幅方向Ｙへ均等なすそ野を有する、良好な半田フィレットを形成することが可能となる。

また同様に電極４Ｒにおいて、電極４Ｒの角部４２ｃは、テーパを有する側辺３１ｃによって軸方向Ｘの負方向へ移動することが制限される。また角部４２ｄは、側辺３１ｄによって軸方向Ｘの負方向へ移動することが制限される。するとチップ抵抗３は、第２ランド部１２Ｌによって軸方向Ｘの正方向への移動が規制され、第２ランド部１２Ｒによって軸方向Ｘの負方向への移動が規制されるため、軸方向Ｘ方向の位置が完全に固定される。すなわち第２ランド部１２Ｌを備えるランド１Ｌと、第２ランド部１２Ｒを備えるランド１Ｒとが対向配置されることで、チップ抵抗３の軸方向Ｘ方向への移動を物理的に規制することができる。よって、軸方向Ｘへ均等なすそ野を有する良好な半田フィレットを形成すると共に、チップ抵抗３のマンハッタン現象の発生を防止することができる。

また、本実施形態に係るランドにおけるセルフアライン効果について説明する。マウンタ等を用いて、チップ抵抗３をランド１Ｌおよび１Ｒの所定位置（図３）に載置する際には、誤差が存在し、完全にランドの中心に載置することは困難である。そして幅方向Ｙ方向の載置ずれが発生すると、第２ランド部１２Ｌの側辺３１ａ側と３１ｂ側との間で、チップ抵抗３が存在しない領域の面積差が発生する。そして当該面積差に応じて、リフローした半田の表面張力の差が発生する。すると表面張力の差を解消するように、チップ抵抗３の位置を幅方向Ｙの中央に戻す力がチップ抵抗３に働く。いわゆるセルフアライメント効果である。

ここで第２ランド部１２Ｌの幅方向Ｙの幅（幅Ｗ１、幅Ｗ４）は、第１ランド部１１Ｌの幅方向Ｙの幅（幅Ｗ３）に比して狭いため、半田による表面張力が分散しにくい。すると第１ランド部１１Ｌによって得られるセルフアライメント効果に比して、第２ランド部１２Ｌによって得られるセルフアライメント効果の方が、より正確に幅方向Ｙの中心へチップ抵抗３を移動させる効果を有している。これにより、第２ランド部１２Ｌおよび１２Ｒを備えることによって、チップ抵抗３をより正確に幅方向Ｙの所定位置へ位置させることが可能となる。よって幅方向Ｙへ均等なすそ野を有する、良好な半田フィレットを形成することが可能となる。

また、第２ランド部が、軸方向Ｘ外方側ではなく、軸方向Ｘ内方側に備えられることによる利点を説明する。まず比較として、第２ランド部を第１ランド部の軸方向Ｘ外方側に作成する場合を、図９を用いて説明する。図９に示すランド１２１Ｌは、軸方向Ｘ外方に第２ランド部１１２Ｌを備える。第２ランド部１１２Ｌは、軸方向Ｘ外方に向かってテーパ状に狭くなる側辺１３１ａ、１３１ｂを備える。側辺１３１ａおよび１３１ｂは、電極１０４Ｌの底面の角部１４２ａおよび１４２ｂの、軸方向Ｘの負方向への移動を規制する。しかしランド１２１Ｌでは、側辺１３１ａおよび１３１ｂを形成したことによって、電極１０４Ｌの外方端面１０６の軸方向外方であって、電極１０４Ｌの幅方向外方の位置に、領域Ｒ１００（図中斜線部）を備えることができない。よって電極１０４Ｌの外方端面１０６と、領域Ｒ１００との間に半田フィレットを形成することができない。すると、チップ抵抗側面部に電極がないチップ抵抗１１３の半田接合時においては、十分な応力緩和効果が得られず、半田フィレットのクラック耐性が不足するおそれがある。

しかし本実施形態では、図３に示すように、第２ランド部１２Ｌおよび１２Ｒは、第１ランド部１１Ｌおよび１１Ｒの軸方向Ｘ内方側に備えられる。これにより、第１ランド部１１Ｌおよび１１Ｒの軸方向Ｘ外方の形状には制限が課されないため、領域Ｒを確保することができる。よって、領域Ｒにフィレットを形成することが可能とされ、十分な応力緩和効果を確保できる。そして側面に電極がないチップ抵抗３においても、フィレットのクラック耐性を高めることが可能となる。

以上詳細に説明したとおり、第１実施形態に係るランドは、第２ランド部１２Ｌの側辺３１ａおよび３１ｂが、底面側辺４１ａおよび４１ｂに対して角度を持ったテーパ形状を有している。よって側辺３１ａおよび３１ｂにより、角部４２ａおよび４２ｂの幅方向Ｙへの移動が物理的に制限される。これによりチップ抵抗３は、幅方向Ｙへ位置ずれが発生しないため、幅方向Ｙへ均等なすそ野を有する、良好な半田フィレットを形成することが可能となる。

また第２ランド部１２Ｌを備えるランド１Ｌと、第２ランド部１２Ｒを備える第２ランド部１２Ｒとが、対向して配置される。チップ抵抗３は、第２ランド部１２Ｌによって軸方向Ｘの正方向への移動が規制され、第２ランド部１２Ｒによって軸方向Ｘの負方向への移動が規制される。これにより、電極は、第２ランド部１２Ｌおよび１２Ｒによって、軸方向Ｘへ移動することが制限され、軸方向Ｘへの位置ずれを抑制することができる。また、リフローした半田の表面張力がチップ抵抗３の両電極部において異なることによる、チップ立ちの発生を防止することができる。

また第２ランド部１２Ｌおよび１２Ｒの幅方向Ｙの幅は、第１ランド部１１Ｌおよび１１Ｒの幅方向の幅に比して狭いため、半田による表面張力が幅方向Ｙへ分散しにくい。すると第１ランド部１１Ｌおよび１１Ｒによって得られるセルフアライメント効果に比して、第２ランド部１２Ｌおよび１２Ｒによって得られるセルフアライメント効果の方が、より正確に幅方向Ｙの中心へチップ抵抗３を移動させる効果を有している。これにより、第２ランド部１２Ｌおよび１２Ｒによって得られるセルフアライメント効果によって、チップ抵抗３を幅方向Ｙの中心位置へより正確に半田接合することが可能となる。

また、第２ランド部１２Ｌおよび１２Ｒは、軸方向Ｘ内方側に備えられる。よって第１ランド部１１Ｌおよび１１Ｒの軸方向Ｘ外方の形状には制限が課されない。これにより、自由な半田フィレット形状を形成することが可能となる。特に、ランド上に領域Ｒ（電極４Ｌの外方端面の外方であって電極４Ｌの幅方向外方に存在する領域）を確保し、領域Ｒと電極４Ｌの外方端面との間にフィレットを形成することが可能となる。そしてチップ抵抗側面部に電極がないチップ抵抗３においても、半田フィレットの応力に対するクラック耐性を高めることが可能となる。

また本発明に係る第２実施形態を、図４を用いて説明する。図４に、第２実施形態に係るランド７１Ｌ、７１Ｒを示す平面図を示す。ランド７１Ｌ、７１Ｒは、チップ抵抗３の電極４Ｌ、４Ｒの位置に応じて対向配置される。ランド７１Ｌは、第１ランド部１１Ｌと第２ランド部７２Ｌとを備える。またランド７１Ｒは、第１ランド部１１Ｒと第２ランド部７２Ｒとを備える。

第２ランド部７２Ｌの幅Ｗ１１は、第１ランド部１１Ｌの幅Ｗ１３に比して狭い幅とされる。また第２ランド部７２Ｌの幅は、幅Ｗ１１で一定とされる。よって第２ランド部７２Ｌの形状は、第１ランド部１１Ｌとの接合部７３Ｌから電極の幅方向の端辺に沿って、軸方向Ｘ内方へ延びた形状とされる。すると第２ランド部７２Ｌの軸方向の側辺８１ａおよび８１ｂは、チップ抵抗３の電極４Ｌの底面における軸方向の側辺８４ａおよび８４ｂに沿うように配置される。すると電極４Ｌの底面から見て、第２ランド部の側辺８１ａから幅方向Ｙの正方向、および側辺８１ｂから幅方向Ｙの負方向の領域には第２ランド部７２Ｌが存在せず、半田が濡れない。よって電極４Ｌは、第２ランド部７２Ｌの側辺８１ａおよび８１ｂによって、幅方向Ｙの外方へ移動することが物理的に制限されることになる。また第２ランド部７２Ｒについても同様であるため、ここでは説明を省略する。

また、第２ランド部７２Ｌ、７２Ｒの軸方向内方に存在する端辺７５Ｌ、７５Ｒの端辺間距離を、第２ランド部端辺間距離Ｌ１３とする。また、ランド７１Ｌに備えられる第２ランド部７２Ｌの軸方向Ｘ内方に存在する端辺７５Ｌと、ランド７１Ｒに備えられる第１ランド部１１Ｒの軸方向Ｘ内方に存在する端辺７６Ｒとの距離を、第１ランド部−第２ランド部端辺間距離Ｌ１２とする。また、電極４Ｌ、４Ｒの軸方向Ｘ内方に存在する端辺３４Ｌ、３４Ｒの端辺間距離を、電極端辺間距離Ｌ１１とする。第２ランド部端辺間距離Ｌ１３は、電極端辺間距離Ｌ１１以下の値にされる。そして第１ランド部−第２ランド部端辺間距離Ｌ１２は、電極端辺間距離Ｌ１１以上の値とされる。

よって第２ランド部７２Ｌの軸方向Ｘ内方に存在する端辺７５Ｌは、電極４Ｌの底面の軸方向Ｘ内方に存在する端辺３４Ｌから軸方向Ｘの内方（正方向）側の位置に、端辺３４Ｌに沿うように配置される。すると電極４Ｌの底面から見て、第２ランド部７２Ｌの端辺７５Ｌから軸方向Ｘの正方向の領域においては、第２ランド部７２Ｌが存在しない。よって電極４Ｌは、第２ランド部７２Ｌの端辺７５Ｌによって、軸方向Ｘの内方（正方向）へ移動することが物理的に制限されることになる。また第２ランド部７２Ｒについても同様であるため、ここでは説明を省略する。

またこのような端辺間距離の関係を有することで、チップ抵抗３が軸方向Ｘの正方向へ最大限に移動した場合（第２ランド部７２Ｌの端辺７５Ｌと、電極４Ｌの端辺３４Ｌとが干渉する位置まで移動した場合）においても、電極４Ｒの端辺３４Ｒは、接合部７３Ｒを超えて軸方向Ｘの正方向へ移動することがない。すなわち、電極４Ｒの底面の少なくとも一部は、必ず第２ランド部７２Ｒ内に存在することになる。よって、半田リフロー時にチップ抵抗３が軸方向Ｘの正方向へ最大限に移動した場合においても、第２ランド部７２Ｒの側辺８１ｃおよび８１ｄによって、電極４Ｒの幅方向Ｙへの移動を制限することが可能とされる。またチップ抵抗３が、軸方向Ｘの負方向へ最大限に移動した場合における第２ランド部７２Ｌの作用についても同様であるため、ここでは説明を省略する。

以上詳細に説明したとおり、第２実施形態に係るランド７１Ｌ、７１Ｒにおいて、第２ランド部７２Ｌ、７２Ｒの側辺８１ａ乃至８１ｄによって、電極４Ｌおよび４Ｒの幅方向Ｙの正、負方向の移動が制限される。よってチップ抵抗３は、幅方向Ｙへの位置ずれ発生が抑制されるため、幅方向Ｙへ均等なすそ野を有する、良好な半田フィレットを形成することが可能となる。

またチップ抵抗３は、第２ランド部７２Ｌの端辺７５Ｌによって軸方向Ｘの正方向への移動が規制され、第２ランド部７２Ｒの端辺７５Ｒによって軸方向Ｘの負方向への移動が規制される。よってチップ抵抗３の軸方向Ｘへの位置ずれを抑制することができるため、チップ立ちの発生を防止することができる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。第１実施形態では、図３に示すように、角部４２ａ乃至４２ｄが、側辺３１ａ乃至３１ｄに略接するように構成されるとしたが、この形態に限られない。角部４２ａ乃至４２ｄは、側辺３１ａ乃至３１ｄに対して軸方向Ｘ外方側の位置に存在していればよい。そして、角部４２ａ乃至４２ｄと側辺３１ａ乃至３１ｄとの距離は、ランド１Ｌおよび１Ｒを備える回路実装基板２の製造歩留まりや、チップ抵抗３をランドに載置するマウンタの位置決め精度などに応じて適宜定めればよい。ここで角部と側辺との距離を近づけるように設計するほど、チップ抵抗３の位置決め精度を上昇させることができる。また角部と側辺との距離を離すように設計するほど、ランド１Ｌおよび１Ｒの製造マージンやチップ抵抗３の載置時の位置決め余裕が広くなり、コスト低減効果を得ることができる。

また第２実施形態では、図４に示すように、第２ランド部７２Ｌと電極４Ｌとの位置関係において、側辺８１ａと側辺８４ａとの間、側辺８１ｂと側辺８４ｂとの間、端辺７５Ｌと端辺３４Ｌとの間に所定量の間隙を有するように構成されるとしたが、この形態に限られない。第２ランド部７２Ｌと電極４Ｌとの側辺が略一致する形態や、端辺が略一致する形態としても良いことは言うまでもない。そして当該間隙が小さくなるように設計するほど、チップ抵抗３の位置決め精度を向上させることが可能となる。

また第１実施形態では図３に示すように、ランド１Ｌおよび１Ｒは幅Ｗ３を有するとしたが、この形態に限られない。図５に示すランド５１Ｌおよび５１Ｒのように、チップ抵抗３の幅Ｗ２に近い幅Ｗ５を有する形態としてもよい。この場合においても、第２ランド部１２Ｌおよび１２Ｒの側辺３１ａ乃至３１ｄによって、チップ抵抗３は、軸方向Ｘおよび幅方向Ｙへ位置ずれが発生することが抑制される。よってより高精度なチップ抵抗３の位置決めを行うことが可能となる。

また第１実施形態では図３に示すように、側辺３１ａ乃至３１ｄは直線状のテーパ形状を有するとしたが、この形態に限られず、物理的に電極４Ｌ、４Ｒの角部４２ａ乃至４２ｄを規制する形状であればよい。例えば図６に示す第２ランド部５２Ｌおよび５２Ｒの側辺３３ａ乃至３３ｄのように、外に凸の曲線状の形状を有し、軸方向Ｘ内方に向かって狭くなる形態としてもよい。これにより、ランド６１Ｌ、６１Ｒと電極４Ｌ、４Ｒの底面との対向部に各種応力が加えられた場合においても、角部４２ａ乃至４２ｄに応力集中することを防止することができる。

また側辺３１ａ乃至３１ｄが有するテーパの角度は、マウンタの載置精度などに応じて適宜定めればよいことは言うまでもない。例として、側辺３１ｂ（図３）について説明する。側辺３１ｂの軸方向Ｘに対する角度を考える。当該角度は、４５度を境界とし、４５度よりも大きくする（軸方向Ｘに対して垂直に近づける）ほど、軸方向Ｘへの位置ずれ抑制効果が大きくなると共に、幅方向Ｙへの位置ずれ抑制効果が小さくなる。よって、チップ立ちの発生をより効果的に防止することが出来る。一方、４５度よりも小さくする（軸方向Ｘに対して平行に近づける）ほど、幅方向Ｙへの位置ずれ抑制効果が大きくなると共に、軸方向Ｘへの位置ずれ抑制効果が小さくなる。よって、ランド１Ｌおよび１Ｒの幅方向Ｙを拡げる場合においては、チップ抵抗３の幅方向Ｙへの位置ずれを有効に抑制できる。

また本実施形態では、表面実装部品としてチップ抵抗を用いたが、これに限られず、チップコンデンサ等の各種表面実装部品に対して本発明が適用可能であることは言うまでもない。

ランドと表面実装部品との関係を示す斜視図である。第１実施形態に係るランド１Ｌ、１Ｒを示す平面図である。ランド１Ｌ、１Ｒとチップ抵抗３との関係を示す平面図である。第２実施形態に係るランド７１Ｌ、７１Ｒを示す平面図である。ランド５１Ｌおよび５１Ｒを示す平面図である。第２ランド部５２Ｌおよび５２Ｒを示す平面図である。特許文献１に開示されているプリント配線板の要部平面図である。第２ランド部を備えないランドを示す平面図である。第２ランド部を第１ランド部の軸方向Ｘ外方側に作成する場合を示す平面図である。

符号の説明

１Ｌ、１Ｒランド
２回路実装基板
３チップ抵抗
４Ｌ、４Ｒ電極
１１Ｌ、１１Ｒ第１ランド部
１２Ｌ、１２Ｒ第２ランド部
３１ａ乃至３１ｄ側辺
４１ａ、４１ｂ底面側辺
４２ａ乃至４２ｄ角部

Claims

表面実装部品の電極が半田接合される回路実装基板のランドであって、
前記電極の底面の少なくとも一部が半田接合される第１ランド部と、
前記第１ランド部の前記表面実装部品の軸方向内方に、該第１ランド部と一体に備えられる第２ランド部とを備え、
該第２ランド部の前記軸方向に対する幅は、前記電極の幅以上から前記電極の幅方向端辺をまたいで前記電極の幅未満となるように、前記第１ランド部との接合部から前記軸方向内方に沿って変化することを特徴とするランド。
前記ランドは、前記表面実装部品の前記軸方向の両端に備えられる前記電極の位置に応じて、対向配置されることを特徴とする請求項１に記載のランド。
前記第１ランド部の前記軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離は、前記電極の前記軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離に比して大きくされ、
前記第２ランド部の前記軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離は、前記電極の前記軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離に比して小さくされることを特徴とする請求項２に記載のランド。
前記第２ランド部の前記軸方向に対する幅は、前記軸方向内方に向かって外に凸の曲線状に変化することを特徴とする請求項１に記載のランド。
前記第２ランド部の前記軸方向に対する幅は、直線状に変化することを特徴とする請求項１に記載のランド。
表面実装部品の電極が半田接合され、前記電極の位置に応じて対向配置される回路実装基板のランドであって、
前記電極の底面の少なくとも一部が半田接合される第１ランド部と、
前記第１ランド部の前記表面実装部品の軸方向内方に、該第１ランド部と一体に備えられる第２ランド部とを備え、
該第２ランド部の前記軸方向に対する幅は、前記第１ランド部の前記軸方向に対する幅に比して狭く、かつ一定の幅とされ、
前記第２ランド部の前記軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離は、前記電極の前記軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離以下とされ、
一方の前記ランドに備えられる前記第２ランド部の前記軸方向内方に存在する端辺と、他方の前記ランドに備えられる前記第１ランド部の前記軸方向内方に存在する端辺との端辺間距離は、前記電極の前記軸方向内方に存在する端辺の端辺間距離以上とされることを特徴とするランド。