JP2007059679A - 印刷配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 無鉛半田を用いた場合にも良好な半田付け性を維持し、半田付けの作業性も向上する。
【解決手段】 端子挿入孔を有する半田付け用ランドが所定の方向に配列されてなる印刷配線基板である。半田付け用ランドの形状が、配列方向と直交する方向に拡大されている。半田付け用ランドの形状は、例えば楕円形状、あるいは長円形状である。端子挿入孔は、配列方向と直交する方向において偏った位置に形成されている。半田付けに用いられる半田は、例えば無鉛半田である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半田付け用ランドが配列形成された印刷配線基板に関するものであり、さらには当該印刷配線基板に実装部品が半田付けされた部品実装構造に関するものである。

ピンヘッダ等の実装部品をマザーボード等の印刷配線基板に実装する場合には、印刷配線基板に設けられた半田付け用ランドの端子挿入孔に前記実装部品の端子を挿入し、半田付けすることにより機械的固定、及び電気的接続を図るようにしている。

図３は、従来の半田付け用ランドのパターン構造の一例を示すものである。印刷配線基板には、例えば前記ピンヘッダの端子に対応して、円形の半田付け用ランド１０１が一列に配列されている。従来の印刷配線基板では、各半田付け用ランドは円形であり、その中央に端子挿入孔１０２が形成されているのが通常である。

前述の印刷配線基板においては、半田付けの信頼性を確保するための改良が進められており、例えばリードを半田付けする導電パターン（半田付け用ランドに相当する。）の形状を工夫して前記半田付け不良を無くすことが提案されている（例えば、特許文献１等を参照）。特許文献１記載の発明では、表面実装部品のリードを半田付けするための導電パターンが設けられた印刷配線基板において、導電パターンのリードの先端側に対応する部分を略円形、リードの立上り部に対応する部分を略矩形とすることで、接触不良やブリッジの発生を防止し、半田付け強度を高めるようにしている。
実開平５−２５７６６号公報

ところで、近年、実装部品の印刷配線基板への半田付けにおいては、環境への配慮から用いる半田の無鉛化が進められており、いわゆる無鉛半田の使用が要求されている。ただし、無鉛半田は一般に融点が高く、従来の有鉛半田と比較した場合、半田付け性の向上が課題となる。また、無鉛半田は前記の通り融点が高いことから、半田付けに長時間を要し、作業性を損なう原因にもなっている。

このような要求に鑑みた場合、前記特許文献１記載の発明のような形状の変更では対応が難しく、何らかの改良を加える必要があり、早急な対応に迫られている。本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、無鉛半田を用いた場合にも良好な半田付け性を維持することが可能で、半田付けの作業性も向上することが可能な印刷配線基板及び部品実装構造を提供することを目的とする。

前述の目的を達成するために、本発明の印刷配線基板は、端子挿入孔を有する半田付け用ランドが所定の方向に配列されてなる印刷配線基板において、前記半田付け用ランドの形状が、前記配列方向と直交する方向に拡大されていることを特徴とする。

また、本発明の部品実装構造は、所定の方向に配列された半田付け用ランドの端子挿入孔に実装部品の端子ピンが挿入され、半田付けされてなる部品実装構造において、前記半田付け用ランドの形状が、前記配列方向と直交する方向に拡大されていることを特徴とする。

実装部品の半田付け用ランドへの半田付けにおいては、熱伝導性を考慮する必要がある。特に、前記無鉛半田のような融点の高い半田を用いる場合には、前記熱伝導性の確保が極めて重要である。

本発明においては、半田付け用ランドの配列方向と直交する方向において、半田付け用ランドの面積が拡大されている。このため、例えば半田コテ等との接触面積が拡大され、熱伝導性が向上する。半田付け用ランドにおける熱伝導性の向上は、半田付け性の改善に繋がり、作業性も向上する。

以上のように、本発明によれば、半田付け用ランドが配列方向と直交する方向に拡大され、半田コテとの接触面積を広く取れるように形状が変更されているので、例えば無鉛半田を用いた場合にも良好な半田付け性を維持することが可能である。また、半田付けの作業性も向上することが可能である。

以下、本発明を適用した印刷配線基板及び部品実装構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した印刷配線基板の半田付け用ランド１の形状例を示すものである。半田付け用ランド１は、本実施形態の場合、実装部品の端子の配列に応じて矢印Ｘ方向に一列に配列されている。

各半田付け用ランド１には、端子挿入孔２が設けられており、部品実装に際しては、実装部品の端子ピンをこの端子挿入孔２に挿入し、半田付けすることにより機械的な固定、及び電気的な接続を図る。

前記半田付け用ランド１は、ほぼ真円形にするのが通常であるが、本実施形態の場合、半田付け用ランド１の形状が前記配列方向（矢印Ｘ方向）と直交する方向に拡大されていることが大きな特徴である。具体的には、本実施形態の場合、前記矢印Ｘ方向を短軸、これと直交する矢印Ｙ方向を長軸とする楕円形状又は長円形状とされており、半田付け用ランド１において、矢印Ｘ方向の寸法Ｄよりも矢印Ｙ方向の寸法Ｌの方が大とされている。

また、前記形状の半田付け用ランド１において、端子挿入孔２は、前記配列方向と直交する方向（矢印Ｙ方向）において、一方に偏った位置に形成されている。端子挿入孔２の中心から半田付け用ランド１の一方の端部までの距離Ｌ１と、反対側の端部までの距離Ｌ２とを比較したときに、Ｌ２＞Ｌ１である。その結果、半田付け用ランド１は、前記Ｙ方向における一方側の面積が拡大された形になっている。

前記印刷配線基板には、前記端子挿入孔２に端子ピンを挿入し半田付け用ランド１において半田付けすることで部品が実装されるが、実装対象となる実装部品としては、例えば端子ピンが一列に配列されるピンヘッダ等を挙げることができる。実装部品は、勿論これに限られるものではなく、例えばＳＡＷフィルタ（表面弾性波フィルタ）等、同形状の端子を何本も持つ実装部品の取り付けにも適用可能である。

半田付けに用いる半田の種類は、任意であるが、例えば無鉛半田のように融点の高い半田を用いる場合に、前記のように半田付け用ランド１を楕円形状とすることの効果が顕著である。無鉛半田は、有毒金属で環境問題を引き起こす可能性のある鉛を含まない半田であり、導電性や耐久性、伸びの良さ等の観点から、錫−銀−銅系の無鉛半田等が知られている。

前述のように半田付け用ランド１を拡大することにより、例えば無鉛半田を用いた場合にも良好な半田付け性、及び作業性を実現することができる。半田付け用ランド１の前記寸法Ｌ２を拡大することで、端子挿入孔２の片側において半田付け用ランド１の面積が拡大される。この拡大された面に半田コテを押し当てることにより、半田コテと半田付け用ランド１の接触面積が確保され、良好な熱伝導が実現される。その結果、融点の高い無鉛半田も速やかに溶融し、信頼性の高い半田付けが実現され、作業時間も短縮される。

実際、本発明者は図２に示すように半田付け用ランド１の前記Ｙ方向において端子挿入孔２（直径ｂ＝０．８ｍｍ）の一方のランド幅ａを０．４ｍｍとし、他方のランド幅ｃを０．８ｍｍとして、ランド幅ｃをランド幅ａの２倍に拡大して半田付けを試みた。その結果、熱伝導が良くなり、作業性良く半田付けを行うことが可能であった。なお、ランド幅ｃの寸法を前記のようにランド幅ａの２倍、つまり０．４ｍｍ拡大したのは、いたずらに半田付け用ランド１の寸法を大きくし過ぎると、半田の供給に時間を要すること、半田付け用ランド１自体に熱を奪われ却って余熱のための時間が長くなること、基板上のスペースを考えた場合、半田コテを当てるのに都合が良いこと、等を考慮してのことである。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明が前記実施形態に限定されるものでないことは言うまでもない。例えば、半田付け用ランド１の形状としては、前記楕円形状に限られるものではなく、前記Ｙ方向において寸法が拡大された形状であれば如何なるものであってもよい。

本発明を適用した印刷配線基板における半田付け用ランドの形状例を示す概略平面図である。 図１の半田付け用ランドの拡大図である。 従来の半田付け用ランドの形状例を示す概略平面図である。

符号の説明

１ 半田付け用ランド、２ 端子挿入孔

Claims (8)

1. 端子挿入孔を有する半田付け用ランドが所定の方向に配列されてなる印刷配線基板において、
   前記半田付け用ランドの形状が、前記配列方向と直交する方向に拡大されていることを特徴とする印刷配線基板。
2. 前記半田付け用ランドの形状が、長円形状または楕円形状であることを特徴とする請求項１記載の印刷配線基板。
3. 前記端子挿入孔が、前記配列方向と直交する方向において偏った位置に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の印刷配線基板。
4. 所定の方向に配列された半田付け用ランドの端子挿入孔に実装部品の端子ピンが挿入され、半田付けされてなる部品実装構造において、
   前記半田付け用ランドの形状が、前記配列方向と直交する方向に拡大されていることを特徴とする部品実装構造。
5. 前記半田付け用ランドの形状が、長円形状または楕円形状であることを特徴とする請求項４記載の部品実装構造。
6. 前記端子挿入孔が、前記配列方向と直交する方向において偏った位置に形成されていることを特徴とする請求項４または５記載の部品実装構造。
7. 前記半田付けに用いられる半田が無鉛半田であることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項記載の部品実装構造。
8. 前記実装部品がピンヘッダであることを特徴とする請求項４から７のいずれか１項記載の部品実装構造。
   

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