JP2007141913A - プリント配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】半田引き効果を高め半田ブリッジの形成を防ぐことができるプリント配線基板を提供する。
【解決手段】プリント配線基板１には、半田付進行方向に対して傾けられて形成された前方半田付ランド群２と後方半田付ランド群３との間に複数の側方半田引きランド４ａが設けられ、２つの後方半田付ランド群３の間に後方半田引きランド５ａ、５ｂ、５ｃが設けられている。各々の後方半田引きランド５ａ、５ｂ、５ｃは、くの字状に形成され、半田付進行方向に対して下流方向に複数配置される。複数の後方半田引きランド５ａ、５ｂ、５ｃによって円滑な半田の流れを作ることができ、その結果、半田ブリッジが形成されるのをより効果的に防ぐことができるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半田ディップ法を用いて４方向リードフラットパッケージＩＣが実装されるプリント配線基板に関する。

電子機器の小型化、軽量化に伴い、プリント配線基板の部品の小型化が求められ、４方向リードフラットパッケージＩＣが多く採用される様になっている。４方向リードフラットパッケージＩＣをプリント配線基板に実装する際に、４方向リードフラットパッケージＩＣが、プリント配線基板に接着剤で仮固定される。その後、プリント配線基板を半田ディップ槽を通過させて４方向リードフラットパッケージＩＣをプリント配線基板に半田付けするフロー半田法（以下、半田ディップ法という。）によって、４方向リードフラットパッケージＩＣがプリント配線基板に半田付けされる。

４方向リードフラットパッケージＩＣでは、ＩＣのリード間距離が短いため、リード間に半田ブリッジが発生する問題がある。半田ブリッジによるリード間の短絡が発生すると、短絡を除去するための修正作業を行う必要がある。または、半田ディップ法を用いずに、４方向リードフラットパッケージＩＣを、作業者の手作業で実装する等の対策をしなければならず、生産効率が低下する。

半田ディップ法によって４方向リードフラットパッケージＩＣが半田付けされるプリント配線基板として、各種の基板が提案されている。特許文献１には、４方向リードフラットパッケージＩＣの４方向のリード（４つの辺から延びるリード）に対応して４群の半田付ランド群が形成され、それぞれの半田付ランド群の並びが、半田付進行方向すなわち半田ディップ槽におけるプリント配線基板の進行方向に対して４５°傾いているプリント配線基板が記載されている。さらに、そのプリント配線基板において、前方半田付ランド群と後方半田付ランド群との間に、前方半田付ランド群の各ランドより大きな側方半田引きランドが形成され、後方半田付ランド群の後部に、後方半田付ランド群の各ランドより大きな後方半田引きランドが形成されている。

また、特許文献２には、前方半田付ランド群と後方半田付ランド群との間および２群の後方半田付ランド群の間に、半田付ランド群の各半田付ランドと略同じ幅で、複数の半田引きランドが形成されたプリント配線基板が記載されている。

特開昭６３−２１３９９４号公報（第２頁左下欄および右下欄、第１図） 実開平４−２０２６３号公報（第５頁、第３図）

特許文献１に記載されたプリント配線基板では、側方半田引きランドおよび後方半田引きランドは、他のリード用ランドに較べ大きくなっている。このため、半田ディップ法により半田付けした際、側方半田引きランドおよび後方半田引きランドに半田が盛り上がり、この盛り上がった半田が隣接するリード用ランドに付着し、所謂半田ブリッジを生じるおそれがある。

また、特許文献２に記載されたプリント配線基板では、側方半田引きランドおよび後方半田引きランドが、複数の半田引きランドで形成されているため、半田ブリッジは、軽減される。しかし、この場合も、半田付けを終了しプリント配線基板を停止させた際、半田の戻りに対する抵抗力である表面張力が弱いため、半田ブリッジを生じるおそれがあった。すなわち、側方半田引きランドおよび後方半田引きランドによる半田引きの効果が十分とはいえない。

本発明は、上記の課題を解決するための発明であって、半田引き効果を高め半田ブリッジの形成を防ぐことができるプリント配線基板を提供することを目的とする。

本発明によるプリント配線基板は、４方向リードフラットパッケージＩＣのリードに対応して形成され、半田付進行方向に対して傾けられた２群の前方半田付ランド群と２群の後方半田付ランド群とを有し、前方半田付ランド群と後方半田付ランド群との間に複数の側方半田引きランドが設けられ、後方半田付ランド群の間に複数の後方半田引きランドが設けられたプリント配線基板であって、複数の後方半田引きランドのそれぞれは、帯状に形成され、半田付進行方向に沿って（例えば、半田付進行方向に対して並んで）配置されていることを特徴とする。

後方半田引きランドは、例えば、半田付進行方向に対して後方に突起部を有するくの字状に形成されている。

後方半田引きランドは、半田付進行方向に対して後方に凸部を有する湾曲状に形成されていてもよい。

後方半田付ランド群に対して最も近い位置に設けられている第１の後方半田引きランド（例えば、後方半田引きランド５ａ）は、４方向リードフラットパッケージＩＣが載置される部分における２辺、一方の後方半田付ランド群に含まれるランドの先端部を結ぶ線の延長線、および他方の後方半田付ランド群に含まれるランドの先端部を結ぶ線の延長線で囲まれた領域内に設けられていることが好ましい。

側方半田引きランドは、長方形状に形成され、長手方向が半田付進行方向に直交するように配置されていることが好ましい。

前方半田付ランド群の近傍に設けられている側方半田引きランドは、その長手方向の長さが、後方半田付ランド群の近傍に設けられている側方半田引きランドの長手方向の長さよりも長い状態で形成されていることが好ましい。

本発明によれば、複数の後方半田引きランドのそれぞれが、帯状に形成され、半田付進行方向に沿って配置されているので、複数の後方半田引きランドによって円滑な半田の流れを作ることができ、その結果、半田ブリッジが形成されるのをより効果的に防ぐことができるようになる。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板の一例を示す平面図である。図１に示すように、プリント配線基板１には、４方向リードフラットパッケージＩＣのリードに対応して４群の半田付ランド群が形成されている。４群の半田付ランド群は、２群の前方半田付ランド群２と、２群の後方半田付ランド群３とを含む。前方半田付ランド群２および後方半田付ランド群３には、それぞれ、４方向リードフラットパッケージＩＣのリードに半田付けされるランドが含まれる。それぞれの群における各リードの先端を結ぶ線の方向がプリント配線基板１の半田付進行方向に対して４５度傾斜するように、前方半田付ランド群２と後方半田付ランド群３とは配置されている。４方向リードフラットパッケージＩＣにおける一方の前方半田付ランド群２に半田付けされるリードが出る辺と、他方の前方半田付ランド群２に半田付けされるリードが出る辺との交点を交点Ｘとする。また、４方向リードフラットパッケージＩＣにおける一方の後方半田付ランド群３に半田付けされるリードが出る辺と、他方の後方半田付ランド群３に半田付けされるリードが出る辺との交点を交点Ｙとする。この場合、半田付進行方向は、例えば、交点Ｙから交点Ｘに向かう方向と定義できる。

また、前方半田付ランド群２と後方半田付ランド群３との間には、側方半田引きランド群４が設けられている。図２は、側方半田引きランド群４の一例が詳細に示された平面図である。側方半田引きランド群４は、複数の帯状の側方半田引きランド４ａを含む。複数の側方半田引きランド４ａは、扇形に配置される。扇形に配置されることにより、半田は、前方半田付ランド群２から後方半田付ランド群３に円滑に流れる。

図３は、側方半田引きランド群４の配置領域を示す説明図である。側方半田引きランド群４は、前方半田付ランド群２と後方半田付ランド群３との間において、前方半田付ランド群２に含まれるランドの先端部を結ぶ線の延長線と、後方半田付ランド群３に含まれるランドの先端部を結ぶ線の延長線とで囲まれた配置領域１０に、すなわち図３における斜線領域内に設けられる。側方半田引きランド群４は、配置領域１０内に配置されることにより、前方半田付ランド群２の半田を、後方半田付ランド群３に円滑に流すことができる。

さらに、半田付進行方向に対して、後尾角部を形成する左右の後方半田付ランド群３の間には、図１に示すように、後方半田引きランド群５が設けられている。後方半田引きランド群５は、帯状の後方半田引きランド５ａ、５ｂ、５ｃを含む。後方半田引きランド５ａ、５ｂ、５ｃは、半田付進行方向に対して後方に突起部を有する「くの字状」に形成されている。

図４は、後方半田引きランド５ａの配置領域を示す説明図である。後方半田付ランド群３に対して最も近い位置に設けられている後方半田引きランド５ａは、４方向リードフラットパッケージＩＣ６が載置される部分における２辺、左の後方半田付ランド群３に含まれるランドの先端部を結ぶ線の延長線、および右の後方半田付ランド群３に含まれるランドの先端部を結ぶ線の延長線で囲まれた配置領域２０に、すなわち図４に示す斜線領域内に設けられる。後方半田引きランド５ａは、配置領域２０内に配置されることにより、後方半田付ランド群３の半田を、円滑に引き込むことができる。

以下、半田付け動作について説明する。
プリント配線基板１に４方向リードフラットパッケージＩＣ６を接着剤（図示せず）で仮固定する。その後、プリント配線基板１を半田ディップ槽（図示せず）に通して、４方向リードフラットパッケージＩＣ６をプリント配線基板１に半田付けする。

半田付けの際、側方半田引きランド群４は、前方半田付ランド群２の余分な半田を引き取り、後方半田付ランド群３へ半田を流す。側方半田引きランド群４は、複数の半田引きランド４ａによって構成されているので、半田が大きく盛り上がることが防止される。さらに、後方半田引きランド群５によって、後方半田付ランド群３の余分な半田が引き取られる。

図５は、後方半田付ランド群５への半田の流れを示す説明図である。半田は、後方半田引きランド群３における後方半田引きランド３ａを経由して、後方半田引きランド５ａ、５ｂ、５ｃに流れる。後方半田引きランド５ａ、５ｂ、５ｃは、半田付進行方向に対して、後方に突起部を有する「くの字状」に形成されているので、左右の後方半田付ランド群３から流れてきた半田が、第１番目の後方半田引きランド５ａの中央部で合流し、勢いを増して、さらに、後方の後方半田引きランド５ｂおよび後方半田引きランド５ｃに流れる。このため、第１番目の後方半田引きランド５ａから半田が溢れることがない。

また、後方半田引きランド５ｂおよび後方半田引きランド５ｃは、第１番目の後方半田引きランド５ａで引き取れなかった半田を吸収する。このように、複数の独立した後方半田引きランド５ａ、５ｂ、５ｃが設けられているので、半田付ランド間の半田ブリッジの形成を防ぐことができる。

図６は、側方半田引きランド４ａ間で半田ブリッジ３０が発生した場合を示す説明図である。すなわち、側方半田引きランド４ａが前方半田付ランド２ａの半田を引き取り、側方半田引きランド４ａ間で半田ブリッジ３０が発生した場合を示す説明図である。半田ブリッジ３０は、前方半田付ランド２ａおよび後方半田付ランド３ａと電気的に接続されていない。このため、たとえ、側方半田引きランド４ａの間で半田ブリッジ３０が発生したとしても、修正作業等を行う必要がなく、４方向リードフラットパッケージＩＣの取付の効率を高めることができる。また、側方半田引きランド群４には、複数の側方半田引きランド４ａが含まれているため、半田付ランド間の半田ブリッジの形成を防ぐことができる。

図７は、後方半田引きランド間で半田ブリッジ３０が発生した場合を示す説明図である。すなわち、後方半田付ランド群３からの半田を引き取り、後方半田引きランド５ａと後方半田引きランド５ｂとの間および後方半田引きランド５ｂと後方半田引きランド５ｃとの間で、半田ブリッジ３０が発生した場合を示す説明図である。この場合、たとえ、後方半田引きランド５ａと後方半田引きランド５ｂとの間で半田ブリッジ３０が発生したり、後方半田引きランド５ｂと後方半田引きランド５ｃとの間で半田ブリッジ３０が発生したとしても、そのための修正作業等を行う必要がなく、４方向リードフラットパッケージＩＣ６の取付の効率を高めることができる。また、後方半田引きランド群５には、複数の後方半田引きランドが含まれているため、半田付ランド間に半田ブリッジが形成されることを防ぐことができる。

図８は、半田付けが終了してプリント配線基板の動きを停止した場合の半田の動きを示す説明図である。半田ディップ法によりプリント配線基板が、半田付進行方向に動いている間は、後方半田引きランド５ａ、５ｂ、５ｃの半田は、Ａ地点に寄っている。半田付けが終了し、プリント配線基板が動きを停止したとき、Ａ地点に寄っていた半田は拡散により矢印の方向へ戻っていく。従って、後方半田引きランド５ａ、５ｂ、５ｃ内において、半田が盛り上がり、盛り上がった半田が、近傍にある半田付ランドおよび半田引きランドに付着して半田ブリッジを形成するのを防止することができる。

本実施の形態では、２群の後方半田付ランド群３の間に、半田付進行方向に対して後方に突起部を有するくの字状の帯状の半田引きランドが、半田付進行方向に沿って複数個配置されているので、後方半田付ランド群３から流れてきた半田が、第１番目の後方半田引きランド５ａの中央部で合流し、さらに後方の後方半田引きランド５ｂおよび後方半田引きランド５ｃに流れる。従って、後方半田付ランド群３に、余分な半田が留まることによって半田ブリッジが形成されることを防止できる。

また、本実施の形態では、後方半田引きランド５ａは、配置領域２０内に設けられているので、後方半田引きランド５ａは、左右の後方半田付ランド群３の半田を円滑に引き込むことができる。

実施の形態２．
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態では、後方半田引きランド群の形状が、第１の実施の形態における後方半田引きランド群の形状とは異なる。

図９は、本発明の第２の実施の形態におけるプリント配線基板の一例を示す平面図である。図９に示すように、半田付進行方向に対して、後尾角部を形成する左右の後方半田付ランド群３の間には、後方半田引きランド群７が設けられている。後方半田引きランド群７は、帯状の後方半田引きランド７ａ、７ｂ、７ｃを含む。後方半田引きランド７ａ、７ｂ、７ｃは、半田付進行方向に対して、後方に凸部を有する「湾曲状」に形成されている。

４方向リードフラットパッケージＩＣ６をプリント配線基板１に半田付けする場合、４方向リードフラットパッケージＩＣ６は、プリント配線基板１に接着剤（図示せず）で仮固定される。その後、プリント配線基板１を半田ディップ槽（図示せず）に通して、４方向リードフラットパッケージＩＣ６をプリント配線基板１に半田付けする。

半田付けの際、後方半田引きランド７ａ、７ｂ、７ｃは、半田付進行方向に対して、後方に凸部を有する「湾曲状」に形成されているので、左右の後方半田付ランド群３から流れてきた半田が、第１番目の後方半田引きランド７ａの中央部で合流し、勢いを増して、さらに、後方の後方半田引きランド７ｂおよび後方半田引きランド７ｃに流れる。このため、後方半田引きランド７ａから半田が溢れることがなく、後方半田引きランド７ａで引き取れなかった半田を、後方半田引きランド７ｂおよび後方半田引きランド７ｃで吸収することができる。また、複数の独立した後方半田引きランド７ａ、７ｂ、７ｃが設けられれているので、半田付ランド間の半田ブリッジの形成を防ぐことができる。

本実施の形態では、２群の後方半田付ランド群３の間に、半田付進行方向に対して後方に突起部を有する湾曲状の帯状の半田引きランドが、半田付進行方向に沿って複数個配置されているので、後方半田付ランド群３から流れてきた半田が、第１番目の後方半田引きランド７ａの中央部で合流し、さらに後方の後方半田引きランド７ｂおよび後方半田引きランド７ｃに流れる。従って、後方半田付ランド群３に、余分な半田が留まることによって半田ブリッジが形成されることを防止できる。

実施の形態３．
本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態では、側方半田引きランド群の形状が、第１の実施の形態における側方半田引きランド群の形状とは異なる。図１０は、本発明の第３の実施の形態におけるプリント配線基板の一例を示す平面図である。図１１は、側方半田引きランド群の一例が詳細に示された平面図である。

前方半田付ランド群２と後方半田付ランド群３との間には、側方半田引きランド群８が設けられている。側方半田引きランド群８は、図１０および図１１に示すように、複数の長方形状の側方半田引きランドを含む。各側方半田引きランドは、長手方向が半田付進行方向に直交するように配置されている。側方半田引きランド群８を図１０および図１１に示すように形成しても、半田は、前方半田付ランド群２から後方半田付ランド群３に、円滑に流される。

側方半田引きランド群８における側方半田引きランドが、半田付進行方向に直交していない場合、側方半田引きランドの長手方向の先端部が突起状の角部を有するため、角部に半田が集中し易くなる。このため、半田付けを終了しプリント配線基板１を停止させた際に、半田の戻りに対する抵抗力である表面張力が弱い。これに対して、側方半田引きランド群８における側方半田引きランドが、半田付進行方向に対して直交している場合には、プリント配線基板１を停止させた際に、側方半田引きランドの長手方向の全体が、半田の戻りに対する抵抗力となる。すなわち、側方半田引きランド群８は、強い表面張力を呈する。

本実施の形態では、側方半田引きランド群８における側方半田引きランドが、長手方向が半田付進行方向に直交するように配置されているので、半田付けを終了しプリント配線基板を停止させた際、半田の戻りに対する抵抗力を強くすることができ、半田付ランド間に半田ブリッジが形成されることを防止することができる。

実施の形態４．
本発明の第４の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態において、側方半田引きランド群の形状を変更した場合である。また、本実施の形態は、第３の実施の形態の側方半田引きランド群の形態と異なる。

図１２は、側方半田引きランド群の他の例が詳細に示された平面図である。前方半田付ランド群２と後方半田付ランド群３との間には、側方半田引きランド群９が設けられている。側方半田引きランド群９は、複数の長方形状の側方半田引きランドを含む。各側方半田引きランドの長手方向は、半田付進行方向に直交するように配置される。側方半田引きランドは、後方半田付ランド群３側よりも、前方半田付ランド群２側により多く設けられている。本実施の形態では、前方半田付ランド２ａが設けられる辺（図１２では、４方向リードフラットパッケージＩＣ６の辺として示されている。）と、後方半田付ランド３ａが設けられる辺（図１２では、４方向リードフラットパッケージＩＣ６の辺として示されている。）との交点がなす角から半田付進行方向に直交するように延びる線を中心線と表現すると、中線線上および中心線の左右に３つの側方半田引きランドが設けられ、それ以外に、前方半田付ランド群２側に側方半田引きランド９ａが２つ設けられているのに対して、後方半田付ランド群３側には、１つの側方半田引きランド９ｂが設けられている構成が示されている。また、側方半田引きランド９ａの長さは、側方半田引きランド９ｂの長さよりも長い。すなわち、前方半田付ランド群２の近傍に設けられている側方半田引きランド９ａは、その長手方向の長さが、後方半田付ランド群３の近傍に設けられている側方半田引きランド９ｂの長手方向の長さよりも長い状態で形成されている。また、側方半田引きランド９ａにおける長手方向の中心の位置は、それ以外の側方半田引きランドにおける長手方向の中心の位置よりも高い。なお、ここでは、「高い」とは、上記の交点がなす角を通る半田付進行方向がなす線からの最短距離が長いことを意味している。

本実施の形態では、前方半田付ランド群２側により多くの側方半田付ランド９ａが設けられているので、半田付けの際に、側方半田引きランド群９は、前方半田付ランド群２の半田を円滑に引き込むことができる。しかも、図１２において矢印で示すように、後方半田付ランド群３への半田の流れを作り出すことができる。また、側方半田引きランド群８における側方半田引きランドが、長手方向が半田付進行方向に直交するように配置されているので、半田付けを終了しプリント配線基板１を停止させた際に、半田の戻りに対する抵抗力を強くすることができ、半田付ランドの間に半田ブリッジが形成されることを防止できる。

また、側方半田引きランド９ａにおける長手方向の中心の位置が、それ以外の側方半田引きランドにおける長手方向の中心の位置よりも高いので、図１２において矢印で示すように、半田付の際の後方半田付ランド群３への半田の流れを円滑に作り出すことができる。

なお、プリント配線基板に複数の半田引きランドのパターンを作成する場合に、独立したパッドが作成されてもよいし、露光によりレジストを削りパターンを形成することにより作成してもよい。

また、上記の各実施の形態では、４方向リードフラットパッケージＩＣ６が実装されるプリント配線基板を例にしたが、プリント配線基板において、２方向リードフラットパッケージＩＣ等であってリード端子間距離が短く半田ブリッジの発生する問題がある部品についても、複数の帯状の半田引きランドを設けてもよい。

さらに、プリント配線基板に実装される電子部品は、表面実装型の電子部品だけでなく、電子部品端子をプリント配線基板のスルーホールに挿入し、プリント配線基板の裏面で半田付けする電子部品であってもよい。複数の帯状の半田引きランドをプリント配線基板に設けることにより、電子部品端子の間に半田ブリッジが形成されることを防止できることが期待できる。

本発明は、半田ディップ法を用いて４方向リードフラットパッケージＩＣが実装されるプリント配線基板に適用可能である。

本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板の一例を示す平面図である。 側方半田引きランド群の一例が詳細に示された平面図である。 側方半田引きランド群の配置領域を示す説明図である。 後方半田引きランド５ａの配置領域を示す説明図である。 後方半田付ランド群への半田の流れを示す説明図である。 側方半田引きランド間で半田ブリッジが発生した場合を示す説明図である。 後方半田引きランド間で半田ブリッジが発生した場合を示す説明図である。 半田付終了時プリント配線基板の動きを停止した場合の半田の動きを示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態におけるプリント配線基板の一例を示す平面図である。 本発明の第３の実施の形態におけるプリント配線基板の一例を示す平面図である。 側方半田引きランド群の一例が詳細に示された平面図である。 側方半田引きランド群の他の例が詳細に示された平面図である。

符号の説明

１ プリント配線基板
２ 前方半田付ランド群
２ａ 前方半田付ランド
３ 後方半田付ランド群
３ａ 後方半田付ランド
４，８，９ 側方半田引きランド群
４ａ，９ａ，９ｂ 側方半田引きランド
５，７ 後方半田引きランド群
５ａ，５ｂ，５ｃ，７ａ，７ｂ，７ｃ 後方半田引きランド
６ ４方向リードフラットパッケージＩＣ
１０，２０ 配置領域
３０ 半田ブリッジ

Claims (6)

1. ４方向リードフラットパッケージＩＣのリードに対応して形成され、半田付進行方向に対して傾けられた２群の前方半田付ランド群と２群の後方半田付ランド群とを有し、前記前方半田付ランド群と前記後方半田付ランド群との間に複数の側方半田引きランドが設けられ、前記後方半田付ランド群の間に複数の後方半田引きランドが設けられたプリント配線基板であって、
   前記複数の後方半田引きランドのそれぞれは、帯状に形成され、半田付進行方向に沿って配置されている
   ことを特徴とするプリント配線基板。
2. 後方半田引きランドは、半田付進行方向に対して後方に突起部を有するくの字状に形成されている
   請求項１記載のプリント配線基板。
3. 後方半田引きランドは、半田付進行方向に対して後方に凸部を有する湾曲状に形成されている
   請求項１記載のプリント配線基板。
4. 後方半田付ランド群に対して最も近い位置に設けられている第１の後方半田引きランドは、４方向リードフラットパッケージＩＣが載置される部分における２辺、一方の後方半田付ランド群に含まれるランドの先端部を結ぶ線の延長線、および他方の後方半田付ランド群に含まれるランドの先端部を結ぶ線の延長線で囲まれた領域内に設けられている
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のプリント配線基板。
5. 側方半田引きランドは、長方形状に形成され、長手方向が半田付進行方向に直交するように配置されている
   請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のプリント配線基板。
6. 前方半田付ランド群の近傍に設けられている側方半田引きランドは、その長手方向の長さが、後方半田付ランド群の近傍に設けられている側方半田引きランドの長手方向の長さよりも長い状態で形成されている
   請求項５記載のプリント配線基板。

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