JP2015015437A - Electronic control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配線基板のランドに半田付けされた被半田付け部材を備えた電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device including a member to be soldered soldered to a land of a wiring board.
自動車等の車両には、例えば、エンジン制御用、モータ制御用、自動変速機制御用等の各種の電子制御装置が搭載される。電子制御装置には、複数の電子部品が搭載された配線基板に外部装置との電気的接続を行うためのコネクタが取り付けられる。
コネクタは、プリント基板のスルーホールに挿通される複数のコネクタピンを備えている。各コネクタピンは、プリント基板に形成されたランドに半田付けされる。
Various electronic control devices such as for engine control, motor control, and automatic transmission control are mounted on vehicles such as automobiles. In the electronic control device, a connector for electrical connection with an external device is attached to a wiring board on which a plurality of electronic components are mounted.
The connector includes a plurality of connector pins that are inserted into through holes of the printed circuit board. Each connector pin is soldered to a land formed on the printed circuit board.
ランドと各ピンとの半田付けをレーザにより行う方法がある。ランドの周囲にはソルダレジストが形成されており、ランド上に半田材を供給し、レーザを半田材に照射して各ピンを半田付けする。この方法では、ランドの周囲に形成されたソルダレジストにレーザが照射されると、ソルダレジストが焼付けを起こすことがある。 There is a method of soldering a land and each pin by a laser. A solder resist is formed around the land. A solder material is supplied onto the land, and a laser is applied to the solder material to solder each pin. In this method, when the solder resist formed around the land is irradiated with a laser, the solder resist may be baked.
この対応として、ランドの半田付け部の周囲に、受光部ランドと、半田付け部と受光部ランドとの間に配置された中間ランドとを設け、受光部ランドにレーザを照射するようにしたプリント基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。 As a countermeasure for this, a light receiving land and an intermediate land disposed between the soldering portion and the light receiving land are provided around the soldered portion of the land, and the light is received by the laser. A substrate is known (see, for example, Patent Document 1).
上述した如く、電子制御装置には、コネクタピン等のように、先細の傾斜面を有する被半田付け部材を半田付けすることがある。被半田付け部材が傾斜面を有する場合には、傾斜面で反射したレーザがプリント基板に照射され、このレーザの反射光が照射されるソルダレジストの領域に焼付けが生じることがある。特許文献１には、このような課題に関する事項が記載されていない。
As described above, the electronic control device may be soldered with a member to be soldered having a tapered inclined surface, such as a connector pin. When the member to be soldered has an inclined surface, the laser beam reflected by the inclined surface is irradiated onto the printed circuit board, and baking may occur in the solder resist region irradiated with the reflected light of the laser.
本発明の電子制御装置は、配線基板と、配線基板の一面に形成され、半田付け部位を有する金属製のランドと、配線基板上に形成され、ランドの半田付け部位を露出する開口部を有する絶縁膜と、傾斜面を有し、ランドの半田付け部位に半田付けされた被半田付け部材とを備え、被半田付け部材が、半田材に照射されたレーザによりランドの半田付け部位に半田付けされた電子制御装置であって、被半田付け部材の傾斜面で反射されたレーザの反射光が照射される絶縁膜の領域下にレーザの反射光による絶縁膜の焼付け防止用の金属膜が形成されている。 An electronic control device of the present invention has a wiring board, a metal land formed on one surface of the wiring board and having a soldering portion, and an opening formed on the wiring substrate and exposing the soldering portion of the land. An insulating film and a member to be soldered having an inclined surface and soldered to a soldering part of the land, and the soldering member is soldered to the soldering part of the land by a laser irradiated to the solder material In this electronic control device, a metal film for preventing seizure of the insulating film by the reflected light of the laser is formed under the region of the insulating film irradiated with the reflected light of the laser reflected by the inclined surface of the member to be soldered Has been.
本発明によれば、金属膜により、被半田付け部材の傾斜面で反射されたレーザの反射光による絶縁膜の焼付けを防止することができる。 According to the present invention, the metal film can prevent the insulating film from being burned by the reflected light of the laser reflected by the inclined surface of the member to be soldered.
--実施形態１--
（電子制御装置の全体構造）
以下、図を参照して、本発明に係る電子制御装置の一実施の形態を説明する。
図１は、電子制御装置１の側面図であり、電子制御装置１の筐体（図示せず）内に収納された配線基板２０とコネクタ１２とを半田付けにより取り付ける状態を示す側面図である。
図１に図示された電子制御装置１は、例えば、自動車等の車両のエンジン制御、モータ制御、自動変速機制御等に用いられる。電子制御装置１は、配線基板２０と、配線基板２０上に実装されたチップ部品１７、パッケージ部品１５およびコネクタ１２を備えている。
--
(Overall structure of electronic control unit)
Hereinafter, an embodiment of an electronic control device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of the
The
チップ部品１７は、例えば、抵抗、コンデンサなどの電子部品であり、半田１８により、配線基板２０の表裏両面に設けられた、図示しない配線パターンの接続端子部に半田付けされている。
パッケージ部品１５は、マイコンやパワーデバイス、メモリ、システムLSI（ Large Scale Integration）、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）などの半導体素子を各種パッケージ形態としたものである。パッケージ形態としては、例えば、QFP（Quad Flat Package）、BGA（Ball Grid Array）、SOP（Small Outline Package）、DIP（Dual Inline Package）、LGA（Land Grid Array）、QFN（Quad Flat No-Leaded）などがある。パッケージ部品１５の接続用リード１６は、配線基板２０の一面に設けられた図示しない配線パターンの接続端子部に半田付けされている。
The
The
配線基板２０は、ガラスエポキシ材料からなり、片面、両面、多層基板のいずれでもよい。後述するように、配線基板２０の表面には、接続端子部の半田付け部を露出するソルダレジスト２４（図３参照）が形成されている。ソルダレジスト２４は、半田接合時に溶融半田がランド２３外に広がるのを防止する。ソルダレジスト２４は、感光性ポリマー、架橋剤、光硬化開始剤、光硬化増感剤、熱硬化開始剤、充填剤等の液状感光性材料を配線基板２０の一面状に塗布し、フォトリソグラフィーによって半田付け部位を除去して形成される。
The
コネクタ１２は、コネクタケース１２ａに取り付けられた複数のコネクタピン（端子；被半田付け部材）１１を備えている。
コネクタケース１２ａの材料としては、PBT（Polybutylenterephthalate）、PPS（Polyphenylene sulfide）などが使用される。また、コネクタピン１１には、りん青銅や黄銅などの銅合金を使用する。半田の接合強度を高めるために、コネクタピン１１表面にはニッケル(Ni)めっき、錫（Sn）めっきなどを施すことが好ましい。
The connector 12 includes a plurality of connector pins (terminals; members to be soldered) 11 attached to the
As a material of the
各コネクタピン１１は、レーザＬを用いて糸状の半田材１３を溶融して、ランド２３の半田付け部位２３ａ（図２参照）に半田付けされる。レーザＬは、平面視で、矩形または円形形状とされる。半田材１３を、ランド２３の半田付け部位２３ａ上に供給し、レーザＬをランド２３上に照射し、半田材１３を溶融して各コネクタピン１１を半田付け部位２３ａに半田付けする。
半田材１３としては、クリーム半田、ボール半田でもよい。あるいは、あらかじめ基板側に半田をプリフォームしてもよい。半田の組成としては、錫（Sn）、銀（Ag）、Cu（銅）、ビスマス（Bi）、インジウム（In）、ニッケル（Ni）、リン（P）、ゲルマニウム（Ge）などの組み合わせからなる鉛フリー半田を使用する。
Each
The
[焼付け防止構造]
図２は、本発明の電子制御装置におけるランド部近傍の拡大平面図であり、図３は、金属膜によるソルダレジスト（絶縁膜）の焼付け防止機能を説明するための断面図である。図２では、ソルダレジスト２４の開口部２４ａは点線で図示されている。
コネクタピン１１は、先細の先端部１１ａおよび軸部１１ｂを有する。先端部１１ａは、４つの傾斜面ＩＦを有する四角錐台状に形成されている。コネクタピン１１は、配線基板２０の裏面側から、配線基板２０に形成された貫通孔２７を挿通して上面（一面）側に突出されている。コネクタピン１１は、先端部１１ａが配線基板２０の上面より高い位置とされた状態で半田１８により半田付け部位２３ａおよび貫通孔２７の内面に形成された内面箔２１に半田付けされている。
[Anti-baking structure]
FIG. 2 is an enlarged plan view in the vicinity of a land portion in the electronic control device of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a function of preventing solder resist (insulating film) from being burned by a metal film. In FIG. 2, the opening 24a of the
The
配線基板２０の貫通孔２７の周縁部にはランド２３が形成されている。ランド２３は、銅箔などの金属箔で形成されており、貫通孔２７と同軸の円形形状に形成されている。ランド２３の外周には、４つの金属膜３１が形成されている。４つの金属膜３１はランド２３と一体に形成されており、ランド２３と同一材料で、同一の厚さに形成されている。但し、金属膜３１を、ランド２３とは異なる材料、異なる厚さに形成してもよい。図２では、各金属膜３１は、ほぼ、楕円形の半分のような形状として図示されているが、後述する如く、レーザＬの正反射光ＬＲ(図３参照)が照射される全領域を含むものであれば、どのような形状でも構わない。
A
ランド２３の半田付け部位２３ａの外周上、金属膜３１上、およびランド２３と金属膜３１から露出した配線基板２０上には、ソルダレジスト２４が形成されている。
４つの金属膜３１は、後述するように、傾斜面ＩＦで反射されたレーザＬの正反射光ＬＲによるソルダレジスト２４の焼付けを防止する機能を有する。
金属膜３１のそれぞれは、配線基板２０における傾斜面ＩＦに対応する方向に配置されている。換言すれば、四角錐台の稜線の延長線方向には配置されていない。
A solder resist 24 is formed on the outer periphery of the
Four
Each of the
図３に図示されるように、レーザＬは、配線基板２０の上面に垂直な方向から、半田付け部位２３ａの領域内に照射される。コネクタピン１１の軸部１１ｂの外側領域に照射されたレーザＬは、半田付け部位２３ａ上に供給された半田材を溶融する。配線基板２０の貫通孔２７内を通過したレーザＬによりコネクタ１２のコネクタケース１２ａが焼損されるような場合には、コネクタケース１２ａを白色系の材料で形成したり、レーザＬが照射される領域にレーザＬの反射率を大きくする表面処理をしたりしておく。
コネクタピン１１の先端部１１ａの傾斜面ＩＦに照射されたレーザＬの正反射光ＬＲは、傾斜面ＩＦで反射され、配線基板２０上に形成されたソルダレジスト２４上に照射される。本発明の一実施の形態では、傾斜面ＩＦで反射され、ソルダレジスト２４上に照射されるレーザＬの正反射光ＬＲの領域には、ソルダレジスト２４と配線基板２０との間に金属膜３１が形成されており、これにより、後述するように、レーザＬの正反射光ＬＲの照射に起因するソルダレジスト２４の焼付けを防止することができる。
次に、本発明の電子制御装置と従来の技術との相違について説明する。
As shown in FIG. 3, the laser L is irradiated from the direction perpendicular to the upper surface of the
Specularly reflected light L R of the laser L irradiated the inclined surface IF of the
Next, the difference between the electronic control device of the present invention and the prior art will be described.
[従来の電子制御装置]
図４は、従来の配線基板におけるランド近傍の拡大平面図であり、図５は、図４に示す従来の配線基板におけるソルダレジストの焼付けを説明するための断面図であり、図６は、図５において焼付けが生じたランド近傍の平面図ある。
図４に図示されるように、従来の電子制御装置の配線基板４０は、ランド２３の外周に、図２に図示された金属膜３１を備えていない。それ以外は、図２に図示された構成と同じである。
[Conventional electronic control unit]
4 is an enlarged plan view of the vicinity of the land in the conventional wiring board, FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the baking of the solder resist in the conventional wiring board shown in FIG. 4, and FIG. 5 is a plan view of the vicinity of a land where baking has occurred in FIG.
As illustrated in FIG. 4, the
コネクタ１２のコネクタピン１１は、その軸部１１ｂを貫通孔２７の軸心と同軸にして、配線基板４０の上面に垂直に配置されている。コネクタピン１１の先端部１１ａの傾斜面ＩＦに照射されたレーザＬの一部は、コネクタピン１１に吸収され熱エネルギに変わる。残りの正反射光ＬＲがランド２３の外周近傍のソルダレジスト２４上に照射される。レーザＬの正反射光ＬＲを吸収して上昇するソルダレジスト２４の温度は、ソルダレジスト２４の耐熱温度を大きく超えるため、ソルダレジスト２４は一瞬にして焼損する、所謂、焼付け（基板焼け）を起こす。
The
図６は、ソルダレジスト２４の焼付け部ＢＳを図示した平面図である。ソルダレジスト２４の焼付け部ＢＳは、ランド２３の外周縁に生じる。
コネクタピン１１の先端部１１ａが四角錐台形状の場合、ソルダレジスト２４の焼付け部ＢＳは、図６における左側のランド２３側に示されるように、４つの傾斜面ＩＦに対応する領域のランド２３の外周縁上に生じ易い。また、コネクタピン１１が、配線基板２０の上面に垂直な面に対して倒れていたり、レーザＬがコネクタピン１１の先端部１１ａの周囲全体に強く反射されたりすると、ソルダレジスト２４の焼付け部ＢＳは、図６の右側のランド２３側に示されるように、ランド２３の外周縁上に、外周縁に沿って連続的に生じることもある。
Figure 6 is a plan view illustrating a baking unit B S of the solder resist 24. The printed portion B S of the solder resist 24 is generated on the outer peripheral edge of the
When the
これに対し、本発明の一実施の形態では、レーザＬの正反射光ＬＲが照射されるソルダレジスト２４の領域下に、金属箔で形成された金属膜３１が形成されている。この構造では、レーザＬの正反射光ＬＲは、金属膜３１の表面で反射されるため、ソルダレジスト２４に吸収されるエネルギは大幅に低減し、焼付けの発生を防止することができる。
In contrast, in one embodiment of the present invention, the area under the solder resist 24 in which specularly reflected light L R of the laser L is irradiated, a
[焼付け試験結果]
金属膜３１の有無によるソルダレジストの焼付け発生の相違を試験により確認した。
図７は、レーザの照射出力をパラメータとする金属膜の有無による焼付けの発生の関係を示す図である。
焼付け試験は、ガラスエポキシ基材により形成された配線基板２０上とソルダレジスト２４との間に銅箔があるものとないものについてそれぞれレーザＬを照射して違いを確認した。レーザＬは、波長９４０ｎｍ、レーザスポット径φ1mmとし、出力が８Ｗ、１０Ｗ、１５Ｗ、２０Ｗのそれぞれについて行った。
[Baking test results]
The difference in the occurrence of solder resist baking due to the presence or absence of the
FIG. 7 is a diagram showing the relationship of the occurrence of baking depending on the presence or absence of a metal film with the laser irradiation output as a parameter.
In the baking test, the difference was confirmed by irradiating the laser L with and without the copper foil between the
ソルダレジストのみのサンプルでは、１０Ｗ以上の照射で基板焼けが発生した。一方、ソルダレジスト下に銅箔があるサンプルでは、１５Ｗ照射でも基板焼けは発生しなかった。
銅箔有り無しの基板のそれぞれについて、分光反射率を測定したところ、本発明で使用している半導体レーザの波長９４０ｎｍに対しては、銅箔が無い基板に対して、銅箔がある基板は反射率が約２．５倍であった。
このことから、基板焼けを抑制するには、ランド２３を、レーザＬの正反射光ＬＲが照射されるソルダレジスト２４の照射領域下まで拡げるのが有効であることが明らかとなった。
In the sample containing only the solder resist, the substrate was burned by irradiation of 10 W or more. On the other hand, in the sample having a copper foil under the solder resist, the substrate was not burned even with 15 W irradiation.
When the spectral reflectance was measured for each of the substrates with and without copper foil, for the wavelength of 940 nm of the semiconductor laser used in the present invention, the substrate with copper foil was compared to the substrate without copper foil. The reflectance was about 2.5 times.
Therefore, in order to suppress the substrate burnt, lands 23, regularly reflected light L R of the laser L has become clear that that expanded up under irradiation region of the solder resist 24 to be irradiated is valid.
[正反射光の照射範囲]
図８は、レーザＬの正反射光ＬＲの照射領域を説明するための図である。
コネクタピン１１の傾斜面ＩＦの、配線基板２０の上面に垂直な面に対する傾斜角をθ、コネクタピン１１の軸部１１ｂの、配線基板２０の上面に垂直な面に対する倒れ角をφ、ランド２３の上面からコネクタピン１１の傾斜面ＩＦの最上部までの高さをＹＵ、コネクタピン１１の一方の傾斜面ＩＦ１の最上部直下から金属膜３１の外周の一方までの長さをＸ１、コネクタピン１１の他方の傾斜面ＩＦ２の最上部直下から金属膜３１の外周の反対側までの長さをＸ２とし、レーザＬを配線基板２０の上面に垂直方向から照射した場合、Ｘ１、Ｘ２のそれぞれが、下記の式を満足するようにする。
Ｘ１＞ＹＵｔａｎ|２（θ＋φ）| 式（１）
Ｘ２＞ＹＵｔａｎ|２（θ−φ）|（但し、θ≧φ） 式（２）
[Irradiation range of specular reflection light]
Figure 8 is a view for explaining an irradiation area of the specularly reflected light L R of the laser L.
The inclination angle IF of the inclined surface IF of the
X 1 > Y U tan | 2 (θ + φ) | Equation (1)
X 2 > Y U tan | 2 (θ−φ) | (where θ ≧ φ) Equation (2)
上記式（１）および式（２）を満足するように、金属膜３１の形状、大きさを設定することにより、レーザＬの正反射光ＬＲによるソルダレジスト２４の焼付けを防止することができる。
通常は、コネクタピン１１は貫通孔２７と同軸であり、かつ、コネクタピン１１の軸部１１ｂの、配線基板２０の上面に垂直な面に対する倒れ角φは０°、換言すれば、コネクタピン１１の軸部１１ｂは、配線基板２０の上面に対し垂直である。この場合には、次の式（３）を満足するようにすればよい。
Ｘ１＝Ｘ２＞ＹＵｔａｎ２θ 式（３）
So as to satisfy the above formula (1) and (2), the shape of the
Normally, the
X 1 = X 2 > Y U tan 2θ Formula (3)
図９は、図８において、コネクタピン１１の軸部１１ｂの軸心が貫通孔２７の軸心から距離Δｘ変位(位置ずれ)している場合を説明するための図である。
コネクタピン１１の傾斜面ＩＦの、配線基板２０の上面に垂直な面に対する傾斜角をθ、コネクタピン１１の軸部１１ｂの、配線基板２０の上面に垂直な面に対する倒れ角をφ、ランド２３の上面からコネクタピン１１の傾斜面ＩＦの最上部までの高さをＹＵ、コネクタピン１１の軸部１１ｂの軸心の、貫通孔２７の軸心からの距離をΔｘ、コネクタピン１１の一方の傾斜面ＩＦ１の最上部直下から金属膜３１の外周の一方までの長さをＸ１、コネクタピン１１の他方の傾斜面ＩＦ２の最上部直下から金属膜３１の外周の反対側までの長さをＸ２とし、レーザＬを配線基板２０の上面に垂直方向から照射した場合、Ｘ１、Ｘ２のそれぞれが、下記の式を満足するようにする。
Ｘ１＞ＹＵｔａｎ|２（θ＋φ）|−Δｘ 式（４）
Ｘ２＞ＹＵｔａｎ|２（θ−φ）|＋Δｘ（但し、θ≧φ） 式（５）
（但し、Δｘは、コネクタピン１１の軸部１１ｂの軸心が、金属膜３１の外周の一方側からみて、貫通孔２７の軸心よりも遠い側に位置する場合を正とし、貫通孔２７の軸心よりも近い側に位置する場合を負とする。）
FIG. 9 is a view for explaining a case where the axis of the
The inclination angle IF of the inclined surface IF of the
X 1 > Y U tan | 2 (θ + φ) | −Δx Equation (4)
X 2 > Y U tan | 2 (θ−φ) | + Δx (where θ ≧ φ) Equation (5)
(However, Δx is positive when the axial center of the
上記式（４）および式（５）を満足するように、金属膜３１の形状、大きさを設定することにより、コネクタピン１１の軸心が、貫通孔２７の軸心とずれている場合であっても、レーザＬの正反射光ＬＲによるソルダレジスト２４の焼付けを防止することができる。
By setting the shape and size of the
上記一実施の形態では、コネクタピン１１の先端部１１ａが円錐台形状として例示した。しかし、コネクタピン１１の先端部１１ａの形状は、種々、変更することが可能である。
以下に、コネクタピン１１の形状とこれに伴う金属膜３１の配設の一例を示す。
In the said one Embodiment, the front-end | tip
Below, an example of the shape of the
[変形例１]
図１０は、本発明の変形例１を示す。
図１０に示す変形例１では、コネクタピン１１の先端部１１ａは、背中合わせに配置された２つの傾斜面ＩＦＡを有している。ランド２３の外周には、２箇所に金属膜３１ａがランド２３と一体に形成されている。各金属膜３１ａは、２つの傾斜面ＩＦＡが形成された方向のランド２３の外周に形成されており、傾斜面ＩＦＡの側面に対応する方向には形成されていない。
このように、コネクタピン１１の先端部１１ａに、背中合わせに配置された２つの傾斜面ＩＦＡを有している場合には、２つの傾斜面ＩＦＡに対向して２つの金属膜３１ａを形成するだけでよく、配線基板２０、延いては、電子制御装置１の実装密度を高めることができる。
[Modification 1]
FIG. 10 shows a first modification of the present invention.
In the first modification shown in FIG. 10, the
Thus, the
[変形例２]
図１１は、本発明の変形例２を示す。
図１１に示す変形例２では、コネクタピン１１の先端部１１ａは、６つの傾斜面ＩＦＢを有する六角錐台形状に形成されている。ランド２３の外周には、６箇所に金属膜３１ｂがランド２３と一体に形成されている。各金属膜３１ｂは、６つの傾斜面ＩＦＢが形成された方向のランド２３の外周に形成されており、各金属膜３１ｂは、傾斜面ＩＦＢ間の境界である稜線に対応する方向には形成されておらず、分離されている。
[Modification 2]
FIG. 11 shows a second modification of the present invention.
In
[変形例３]
図１２は、本発明の変形例３を示す。
図１２に示す変形例３では、コネクタピン１１の先端部１１ａは、円錐台形状に形成されている。円錐台形状に形成された先端部１１ａは、３６０°連続するリング状の１つの傾斜面ＩＦＣを有している。ランド２３の外周には、ランド２３と同軸のリング状の金属膜３１ｃが、ランド２３と一体に形成されている
コネクタピン１１の先端部１１ａが円錐台形状を有している場合には、傾斜面ＩＦＣで反射されるレーザＬの正反射光ＬＲの照射領域がリング形状となるので、ランド２３の形状を、リング状の金属膜３１ｃを含む大きさの円形形状にすればよい。
[Modification 3]
FIG. 12 shows a third modification of the present invention.
In the third modification shown in FIG. 12, the
[変形例４]
図１３は、本発明の変形例４を示す。
図１３に示す変形例４では、コネクタピン１１の先端部１１ａは、図２に示す実施形態１の場合と同様、四角錐台形状に形成されている。しかし、変形例４では、金属膜３１ｄがランド２３の外周にリング状に形成されている点で、実施形態１とは相違する。
通常、レーザＬの正反射光ＬＲは、傾斜面ＩＦで強く、隣接する傾斜面ＩＦの境界部である稜線部では弱い。従って、金属膜３１ｄの外径は、傾斜面ＩＦでのレーザＬの正反射光ＬＲにより照射されるソルダレジスト２４の領域下に設けるようにする。
[Modification 4]
FIG. 13 shows a fourth modification of the present invention.
In the modification 4 shown in FIG. 13, the front-end | tip
Usually, specularly reflected light L R of the laser L is strongly inclined surfaces IF, weak in the edge line portion is a boundary portion of the adjacent inclined surface IF. Therefore, the outer diameter of the
コネクタ１２に設けられたコネクタピン１１は、コネクタ１２の配置により、各コネクタピン１１の傾斜面ＩＦの向きおよび各コネクタピン１１の配線基板２０に対する倒れ角φを設定することができる。しかし、ピン状の被半田付け部材を、１本単位で半田付けする必要がある場合等では、被半田付け部材の傾斜面ＩＦがどの方向に向くか不明であったり、あるいは、ばらつきにより角度がずれたりする場合がある。このような場合には、変形例４に示すように、金属膜３１ｄを、ランド２３の外周にリング状に形成することにより、確実に、ソルダレジスト２４の焼付けを防止することができる。
The connector pins 11 provided on the connector 12 can set the direction of the inclined surface IF of each
なお、変形例４の構造は、コネクタピン１１の先端部１１ａが、四角錐台形状の場合に限らず、三角錐台以上の多角錐台形状の場合すべてに適用することが可能である。
In addition, the structure of the modification 4 is applicable not only to the case where the front-end | tip
[変形例５]
図１４（ａ）、１４（ｂ）は、本発明の変形例５を示し、コネクタピンが、配線基板に倒れた状態で半田付けされる場合の、ランドおよび金属膜の形状の一例を示す平面図である。
上述した如く、配線基板２０の貫通孔２７の軸心に対するコネクタピン１１の倒れ角φおよびコネクタピン１１と貫通孔２７の軸心間の距離Δｘがばらつきの範囲内である限り、倒れ角φおよび軸心間の距離Δｘの値を設定することができない。
このため、通常、配線基板２０の貫通孔２７の軸心に対するコネクタピン１１の倒れ角φ＝０、コネクタピン１１と貫通孔２７の軸心間の距離Δｘ＝０として、式（３）により計算されたＸ１（Ｘ２）を満足するように金属膜３１が設けられる。
しかし、配線基板２０上に実装される他の電子部品や、配線基板２０が収納される筐体の構造によっては、倒れ角φおよび／または軸心間の距離Δｘを所定の値に設定する必要がある場合がある。図１４（ａ）、図１４（ｂ）は、そのような場合に適用できるランド２３の形状、大きさを示す一例である。
[Modification 5]
14 (a) and 14 (b) show a fifth modification of the present invention, which is a plane showing an example of the shape of the land and the metal film when the connector pin is soldered to the wiring board in a collapsed state. FIG.
As described above, as long as the inclination angle φ of the
For this reason, normally, the angle of inclination φ of the
However, depending on other electronic components mounted on the
図１４（ａ）、図１４（ｂ）に図示された例では、コネクタピン１１の倒れ角φおよび／または軸心間の距離Δｘが所定の値に設定され、四角錐台形状を有する先端部１１ａの中心は、貫通孔２７の軸心を通る面Ｃ−Ｃに対してＸ方向に変位している。先端部１１ａの中心は、Ｙ方向においては、貫通孔２７の軸心と一致している。
この状態では、−Ｘ方向の金属膜３１ｅ１は、式（４）により求められるＸ１を満足し、Ｘ方向の金属膜３１ｅ２は、式（４）により求められるＸ２を満足するように形成される。また、Ｙ方向および−Ｙ方向の金属膜３１ｅ３は、式（３）により求められるＸ１（Ｘ２）を満足するように形成される。この場合、式（３）、式（４）から、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３が異なる値となることは明らかある。
In the example illustrated in FIGS. 14A and 14B, the tip end portion having a quadrangular frustum shape in which the tilt angle φ of the
In this state, the
従って、すべての金属膜３１ｅ１〜３１ｅ３を、長さＸ１〜Ｘ３の中、最大の長さを満足するような大きさ（または形状）に形成する場合に比し、ランド２３の周囲に形成される金属膜３１ｅ１〜３１ｅ３の合計の面積を小さくすることができる。すなわち、電子制御装置１の実装密度を高めることができる。
図１４（ａ）は、コネクタピン１１の各傾斜面ＩＦに対向して、金属膜３１ｅ１-〜３１ｅ３のそれぞれを分離して、ランド２３の外周に、ランド２３と一体に形成した態様の平面図である。
また、図１４（ｂ）は、ランド２３Ａの外周を、図１４（ａ）に示す各金属膜３１ｅ１-〜３１ｅ３の外周を包絡する形状とした態様の平面図である。
図１４では、先端部１１ａを多角錐台形状として例示したが、この構造は、先端部１１ａが２つの傾斜面を有する場合を含み、多角錐台形状であるすべての場合の適用することができる。
Therefore, as compared with the case where all the
FIG. 14A illustrates an aspect in which the
Further, FIG. 14 (b), the outer periphery of the
In FIG. 14, the
以上説明した通り、本発明の一実施の形態に示す電子制御装置１によれば、下記の効果を備える。
（１）コネクタピン１１の先端部１１ａに形成された傾斜面ＩＦで反射されたレーザＬの正反射光ＬＲにより照射されるソルダレジスト２４の領域下にソルダレジスト２４の焼付け防止用の金属膜３１を形成した。ソルダレジスト２４に照射されたレーザＬの正反射光ＬＲは、金属膜３１により反射され、ソルダレジスト２４に吸収されるレーザＬのエネルギが低減されるので、ソルダレジスト２４の焼付けを防止することができる。
As described above, the
(1) a metal film for baking prevention of the solder resist 24 in the area under the solder resist 24 which is illuminated by the specularly reflected light L R of the laser L reflected from the formed inclined surface IF the
（２）金属膜３１をランド２３と一体に形成したので、電子制御装置１を焼付け防止用の金属膜３１を形成しない場合と同様な作業時間で作製することができる。
（３）金属膜３１を、コネクタピン１１の先端部１１ａに形成された傾斜面ＩＦの方向に設け、傾斜面ＩＦの境界部である稜線の方向では分離された構造としたので、金属膜３１が不要な領域のスペースが形成され、電子制御装置１の実装密度を高めることができる。
(2) Since the
(3) Since the
（４）金属膜３１ｅ１〜３１ｅ３を、傾斜面ＩＦで反射するレーザＬの正反射光ＬＲが照射する領域に合わせて、その形状および/または大きさが異なるものとすることにより、電子制御装置１の実装密度を高めることができる。
(4) The metal film 31E1～31e3, in accordance with the area where regularly reflected light L R of the laser L reflected by the inclined surface IF is irradiated, by its shape and / or size is different, the
なお、上記一実施の形態では、コネクタピン１１の先端部１１ａを、円錐台形状または多角錐台形状として例示したが、コネクタピン１１の先端部１１ａは、円錐形状や多角錐形状としてもよい。
また、金属膜３１の形状は、傾斜面ＩＦ直下からの長さＸ１、Ｘ２を満足するものであれば、どのような形状を有していても差し支えない。
In the above embodiment, the
Further, the
--実施形態２--
図１５は、本発明の実施形態２を示す。
実施形態２が実施形態１と相違する点は、金属膜３３が、ランド２３の外周に、ランド２３から分離して形成されている点である。以下、主に、実施形態２の実施形態１との相違点に関する事項について説明することとし、実施形態１と同様な構成は、対応する部材に同一の符号を付し、適宜、その説明を省略する。
配線基板２０上に形成されたランド２３は、実施形態１と同様、貫通孔２７と同軸に形成された円形の外周を有している。金属膜３３は、ランド２３の外周に、ランド２３の外周とはスペースＳの長さ離間して、ランド２３と同軸に形成された円形の内周を有している。
--
FIG. 15 shows a second embodiment of the present invention.
The second embodiment is different from the first embodiment in that the
The
金属膜３３は、リング形状等の独立した島状に形成してもよいが、配線基板２０に形成された不図示の配線パターンを囲んで形成し、グラウンド電位に接続するようにしてもよい。
コネクタピン１１は、実施形態１と同様、四角錐台形状の先端部１１ａを有するものとし説明する。
The
As in the first embodiment, the
図１６は、傾斜面ＩＦにより反射されるレーザＬの正反射光ＬＲにより照射されるソルダレジスト２４の領域を説明するための図である。
コネクタピン１１の傾斜面ＩＦの、配線基板２０の上面に垂直な面に対する傾斜角をθ、コネクタピン１１の軸部１１ｂの、配線基板２０の上面に垂直な面に対する倒れ角をφ、ランド２３の上面からコネクタピン１１の傾斜面ＩＦの最下部までの高さをＹＬ、コネクタピン１１の一方の傾斜面ＩＦ１の最下部直下から金属膜３３の内周の一方側までの長さをＸ３、コネクタピン１１の他方の傾斜面ＩＦ２の最下部直下から金属膜３３の内周の反対側までの長さをＸ４とし、レーザＬを配線基板２０の上面に垂直方向から照射した場合、Ｘ３、Ｘ４のそれぞれが、下記の式を満足するようにする。
Ｘ３＜ＹＬｔａｎ|２（θ＋φ）| 式（６）
Ｘ４＜ＹＬｔａｎ|２（θ−φ）|（但し、θ≧φ） 式（７）
Figure 16 is a diagram for explaining a region of the solder resist 24 which is illuminated by the specularly reflected light L R of the laser L reflected by the inclined surface IF.
The inclination angle IF of the inclined surface IF of the
X 3 <Y L tan | 2 (θ + φ) | Equation (6)
X 4 <Y L tan | 2 (θ−φ) | (where θ ≧ φ) Equation (7)
上記式（４）および式（５）を満足するように、金属膜３１の形状を設定することにより、レーザＬの正反射光ＬＲによるソルダレジスト２４の焼付けを防止することができる。
通常は、コネクタピン１１は貫通孔２７と同軸であり、かつ、コネクタピン１１の軸部１１ｂの、配線基板２０の上面に垂直な面に対する倒れ角φは０°、換言すれば、コネクタピン１１の軸部１１ｂは、配線基板２０の上面に垂直である。この場合には、次の式（６）を満足するようにすればよい。
Ｘ３＝Ｘ４＜ＹＬｔａｎ２θ 式（８）
The formula (4) and so as to satisfy the equation (5), by setting the shape of the
Normally, the
X 3 = X 4 <Y L tan2θ Equation (8)
ランド２３の大きさは、コネクタピン１１が配線基板２０の上面に垂直に配置されている場合には、照射するレーザＬの大きさ以上にしておけばよい。コネクタピン１１が、配線基板２０の貫通孔２７の軸心に対して角度φ倒れている場合には、軸部１１ｂの表面で反射されたレーザＬの正反射光ＬＲが、ソルダレジスト２４上に照射される。従って、これに対応する分、ランド２３の大きさを大きくする。コネクタピン１１の軸部１１ｂの表面で反射されたレーザＬの正反射光ＬＲに対しては、軸部１１ｂの最上部直下からランド２３の一方の外周までの長さＸ１を、式（１）において、θ＝０として求めることができる。但し、ランド２３の上面からコネクタピン１１の傾斜面ＩＦの最上部までの高さＹＵを、ランド２３の上面からコネクタピン１１の軸部１１ｂの最上部までの高さにする。また、式（１）では、計算により得られた値よりＸ１を大きくするが、図１６に図示された例では、計算により得られた値よりＸ１を小さくする。すなわち、ランド２３の上面からコネクタピン１１の軸部１１ｂの最上部までの長さをＹｂ（≒ＹＬ）とした場合、コネクタピン１１の軸部１１ｂの最上部直下からランド２３の外周までの長さＸ１ａが次の式（１ａ）を満足するようにする。
Ｘ１a＜Ｙｂｔａｎ２φ 式（１ａ）
The size of the
X 1a <Y b tan2φ formula (1a)
コネクタピン１１の軸部１１ｂが配線基板２０に対して倒れ角φで配置された場合であっても、先端部１１ａの傾斜面ＩＦは、軸部１１ｂより傾斜角θだけ大きく傾斜している。つまり、軸部１１ｂで反射されるレーザＬの正反射光ＬＲの照射領域は、先端部１１ａの傾斜面ＩＦで反射されるレーザＬの正反射光ＬＲの照射領域より狭い。従って、ランド２３の外径は金属膜３３の内径より小さくなり、この差がスペースＳとなる。傾斜角θが小さく、ばらつき等を含めるとランド２３の外径と金属膜３３の内径との間に十分なスペースＳを設けることができない場合には、軸部１１ｂにレーザＬの反射を拡散するための表面処理を行うようにしてもよい。レーザＬの反射を拡散する表面処理の形成方法については、後述する。
Even when the
図１７は、図１６において、コネクタピン１１の軸部１１ｂの軸心が貫通孔２７の軸心から距離Δｘ変位(位置ずれ)している場合を説明するための図である。
コネクタピン１１の傾斜面ＩＦの、配線基板２０の上面に垂直な面に対する傾斜角をθ、コネクタピン１１の軸部１１ｂの、配線基板２０の上面に垂直な面に対する倒れ角をφ、ランド２３の上面からコネクタピン１１の傾斜面ＩＦの最下部までの高さをＹＬ、コネクタピン１１の軸部１１ｂの軸心の、貫通孔２７の軸心からの距離をΔｘ、コネクタピン１１の一方の傾斜面ＩＦ１の最下部直下から金属膜３３の内周の一方までの長さをＸ３、コネクタピン１１の他方の傾斜面ＩＦ２の最下部直下から金属膜３３の内周の反対側までの長さをＸ４とし、レーザＬを配線基板２０の上面に垂直方向から照射した場合、Ｘ３、Ｘ４のそれぞれが、下記の式を満足するようにする。
Ｘ３＜ＹＬｔａｎ|２（θ＋φ）|−Δｘ 式（９）
Ｘ４＜ＹＬｔａｎ|２（θ−φ）|＋Δｘ（但し、θ≧φ） 式（１０）
（但し、Δｘは、コネクタピン１１の軸部１１ｂの軸心が、金属膜３３の内周の一方側からみて、貫通孔２７の軸心よりも遠い側に位置する場合を正とし、貫通孔２７の軸心よりも近い側に位置する場合を負とする。）
FIG. 17 is a diagram for explaining a case where the axis of the
The inclination angle IF of the inclined surface IF of the
X 3 <Y L tan | 2 (θ + φ) | −Δx Equation (9)
X 4 <Y L tan | 2 (θ−φ) | + Δx (where θ ≧ φ) Equation (10)
(However, Δx is positive when the axial center of the
上記式（９）および式（１０）を満足するように、金属膜３３の形状を設定することにより、コネクタピン１１の軸心が、貫通孔２７の軸心とずれている場合であっても、レーザＬの正反射光ＬＲによるソルダレジスト２４の焼付けを防止することができる。
Even if the axial center of the
従って、実施形態２においても、実施形態１と同様、コネクタピン１１の傾斜面ＩＦで反射されたレーザＬの正反射光ＬＲによるソルダレジスト２４の焼付けを防止することができる。
また、金属膜３３を接地する構成であれば、ランド２３の大きさは、コネクタピン１１が、その先端部１１ａ傾斜面ＩＦを有していない場合と同様な大きさとすることができるので、電子制御装置１の実装密度を高めることができる。
Thus, also in
If the
--実施形態３--
図１８、図１９は本発明の実施形態３を示す図である。
実施形態３は、実施形態１および実施形態２に示すように、コネクタピン１１の傾斜面ＩＦで反射されたレーザＬの正反射光ＬＲにより照射されるソルダレジスト２４の領域下に金属膜３１、３３を形成した配線基板２０を備え、かつ、コネクタピン１１の表面にレーザＬの反射を拡散するための拡散処理を行ったものである。
図１８に図示されるように、コネクタピン１１の先端部１１ａおよび軸部１１ｂの上部側には、表面に微細な凹凸で形成された拡散層１１ｃが設けられている。先端部１１ａと軸部１１ｂに形成する凹凸の表面粗さは異なるようにしてもよいし、同一としてもよい。拡散層１１ｃは、コネクタピン１１の全表面に設けてもよい。
--Embodiment 3--
18 and 19 are diagrams showing Embodiment 3 of the present invention.
Embodiment 3, as shown in the
As shown in FIG. 18, a
コネクタピン１１の表面粗化方法としては、銅合金等からなるコネクタピン１１を粗化処理した後、ＮｉやＳｎを厚さ数ミクロン程度めっきする。薄いめっき膜であれば、母材の凹凸を転写してめっきを成長させることができる。コネクタピン１１の先端部１１ａだけに凹凸を形成する場合は、コネクタピン１１の他の部分をマスキングし、粗化処理を行えばよい。
コネクタピン１１の表面に凹凸を形成する方法としては、ウェットエッチング、酸化還元処理、サンドブラストなどがある。
ウェットエッチングは、無機酸および酸化剤からなる主剤と、エッチング抑制剤などからなる助剤とを含む水溶液にコネクタピン１１を浸漬することで行うことができる。ここで、無機酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、塩素酸、スルファミン酸、ホウ酸、ホウフッ酸などがある。酸化剤としては過酸化水素、塩化第二鉄、塩化第二銅、ペルオキソ化合物などがある。ウェットエッチングによって、銅合金表面に数ミクロンオーダーの凹凸を形成することができる。
As a method for roughening the surface of the
As a method for forming irregularities on the surface of the
Wet etching can be performed by immersing the
コネクタピン１１が銅合金製である場合、酸化還元処理は、例えば、酸化剤を含有する水溶液に所定の時間、銅合金を浸漬して表面に微細な酸化銅の針状結晶を形成後、この銅酸化物層を溶解しない酸性還元溶液に浸漬することで、微細な金属銅合金の針状結晶を表面に形成することができる。酸化還元処理によって、銅合金表面にはサブミクロンオーダーの凹凸を形成することができる。
サンドブラストによって凹凸を形成してもよい。サンドブラストの研磨剤としてはアルミナ、炭化珪素、ジルコン、ガラスビーズ、鉄粉などが使われる。研磨剤を混入した液体を使用するウェットブラストによって表面粗化を行ってもよい。
When the
Concavities and convexities may be formed by sandblasting. As an abrasive for sandblasting, alumina, silicon carbide, zircon, glass beads, iron powder, etc. are used. Surface roughening may be performed by wet blasting using a liquid mixed with an abrasive.
図１９は先端部１１ａの表面に凹凸を形成したコネクタピン１１に対しレーザＬを照射した場合のレーザＬの反射を示す図である。コネクタピン１１の真上から照射されたレーザＬは先端部１１ａの表面で正反射して配線基板２０の表面に照射される。レーザＬの一部は傾斜面ＩＦの表面で拡散反射するため、配線基板２０上のソルダレジスト２４の表面には達しない。または、ソルダレジスト２４の表面に達したとしてもレーザＬのエネルギは大きく低減している。
FIG. 19 is a diagram showing the reflection of the laser L when the laser beam L is irradiated to the
実施形態３では、配線基板２０上に、コネクタピン１１の傾斜面ＩＦで反射されるレーザＬの正反射光ＬＲを反射する金属膜３１、３３を形成した上、コネクタピン１１の表面に正反射光ＬＲのエネルギを低減する拡散層１１ｃを形成した。
このため、先端に凹凸を形成することにより、ソルダレジスト２４上に達するレーザエネルギは低減するので、半田を溶融する際のレーザＬの照射エネルギが大きい場合であっても、ソルダレジスト２４の焼付けを確実に防止することができる。従って、照射可能なレーザＬの出力を増加して、短時間での半田付けが可能となり、作業効率を向上することができる。
In the third embodiment, on the
For this reason, since the laser energy reaching the solder resist 24 is reduced by forming irregularities at the tip, even if the irradiation energy of the laser L when melting the solder is large, the solder resist 24 is baked. It can be surely prevented. Accordingly, it is possible to increase the output of the laser L that can be irradiated and to perform soldering in a short time, thereby improving work efficiency.
なお、上記各実施形態では、コネクタ１２のコネクタピン１１を被半田付け部材として例示した。しかし、本発明は、少なくとも一面に傾斜面ＩＦを有する、マイコンやメモリ等のパッケージ部品、抵抗、コンデンサ等のチップ部品、またはコネクタ以外の接続用部材にも適用が可能である。
In each of the above embodiments, the
上記各実施形態では、配線基板２０の上面に対し、レーザＬを垂直方向から照射する場合で説明した。しかし、本発明は、レーザＬを配線基板２０の上面に対し、傾斜する方向から照射する場合にも適用することができる。このような場合において、レーザＬの正反射光ＬＲにより照射される領域を求めるには、被半田付け部材の傾斜面ＩＦが配線基板２０に垂直な面に対する角度θに、レーザＬの配線基板２０に対する傾斜角を加味して求めるようにすればよい。
In each of the above embodiments, the case where the laser L is irradiated from the vertical direction on the upper surface of the
その他、本発明は、その趣旨の範囲内で、種々、変形して適用することが可能であり、要は、被半田付け部材の傾斜面で反射されたレーザの反射光が照射される配線基板の領域にレーザの反射光による絶縁膜の焼付け防止用の金属膜を形成したものであればよい。 In addition, the present invention can be applied in various modifications within the scope of the gist of the invention. In short, the wiring board is irradiated with the reflected light of the laser reflected by the inclined surface of the member to be soldered. Any metal film may be used as long as a metal film for preventing the insulating film from being burned by the reflected light of the laser is formed in the region.
１ 電子制御装置
１１ コネクタピン（被半田付け部材）
１１ａ 先端部
１１ｂ 軸部
１１ｃ 拡散層
１２ コネクタ
１３ 半田材
１８ 半田
２０ 配線基板
２３、２３Ａ ランド
２３ａ 半田付け部位
２４ ソルダレジスト（絶縁膜）
２４ａ 開口部
２７ 貫通孔
３１、３１ａ〜３１ｄ、３１ｅ１〜３１ｅ３、３３ 金属膜
ＢＳ 焼付け部
ＩＦ、ＩＦ１、ＩＦ２、ＩＦＡ、ＩＦＢ、ＩＦＣ 傾斜面
Ｌ レーザ
ＬＲ 正反射光
1
24a opening 27 through
Claims (23)
前記配線基板の一面に形成され、半田付け部位を有する金属製のランドと、
前記配線基板上に形成され、前記ランドの半田付け部位を露出する開口部を有する絶縁膜と、
傾斜面を有し、前記ランドの半田付け部位に半田付けされた被半田付け部材とを備え、
前記被半田付け部材が、半田材に照射されたレーザにより前記ランドの前記半田付け部位に半田付けされた電子制御装置であって、
前記被半田付け部材の前記傾斜面で反射されたレーザの反射光が照射される前記絶縁膜の領域下にレーザの反射光による前記絶縁膜の焼付け防止用の金属膜が形成されている、電子制御装置。 A wiring board;
A metal land formed on one surface of the wiring board and having a soldering site;
An insulating film formed on the wiring board and having an opening that exposes a soldered portion of the land;
A soldered member having an inclined surface and soldered to a soldering portion of the land,
The electronic control device in which the member to be soldered is soldered to the soldering portion of the land by a laser irradiated to a solder material,
A metal film for preventing the insulating film from being burned by the reflected light of the laser is formed under the region of the insulating film to which the reflected light of the laser reflected by the inclined surface of the member to be soldered is irradiated. Control device.
前記金属膜は前記ランドと一体に形成されている、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 1.
The electronic control device, wherein the metal film is formed integrally with the land.
前記傾斜面は、円錐状または円錐台状に形成され、前記ランドに一体に形成された前記金属膜の外周は円形状または楕円形状である、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 2,
The inclined surface is formed in a conical shape or a truncated cone shape, and an outer periphery of the metal film formed integrally with the land is circular or elliptical.
前記被半田付け部材は、前記傾斜面を２つ有し、前記２つの傾斜面は互いに背中合わせに設けられ、前記金属膜は、前記傾斜面のそれぞれから反射されるレーザの反射光に照射される前記絶縁膜の領域下に形成されている、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 2,
The member to be soldered has two inclined surfaces, the two inclined surfaces are provided back to back, and the metal film is irradiated with the reflected light of the laser reflected from each of the inclined surfaces. An electronic control device formed under the region of the insulating film.
前記被半田付け部材は、前記傾斜面を３つ以上し、前記３つ以上の傾斜面は多角錐または多角錐台を構成するように配置され、前記金属膜は、少なくとも、多角錐または多角錐台の前記傾斜面のそれぞれから反射されるレーザの反射光に照射される前記絶縁膜の領域下に形成されている、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 2,
The soldered member includes three or more inclined surfaces, the three or more inclined surfaces are arranged to form a polygonal pyramid or a polygonal frustum, and the metal film includes at least a polygonal pyramid or a polygonal pyramid. An electronic control device, which is formed under the region of the insulating film irradiated with the reflected light of the laser reflected from each of the inclined surfaces of the table.
前記被半田付け部材の前記傾斜面の、前記配線基板の前記一面に垂直な面に対する傾斜角をθ、前記ランドの一面から前記被半田付け部材の前記傾斜面の最上部までの高さをＹＵ、前記被半田付け部材の前記傾斜面の最上部直下から前記金属膜の外周までの長さをＸ１とした場合、前記配線基板の前記一面に垂直にレーザが照射される条件下では、
Ｘ１＞ＹＵｔａｎ２θ
である、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 2,
The inclination angle of the inclined surface of the member to be soldered with respect to a surface perpendicular to the one surface of the wiring board is θ, and the height from one surface of the land to the top of the inclined surface of the member to be soldered is Y U, wherein under conditions when the length from the top immediately below the inclined surface of the soldering member to the outer periphery of the metal film was X 1, the laser perpendicular to the one surface of the wiring substrate is irradiated,
X 1 > Y U tan 2θ
An electronic control device.
前記金属膜は、前記ランドから分離され、前記ランドの外周に沿う環状の内周を有するように形成されている、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 1.
The electronic control device, wherein the metal film is separated from the land and has an annular inner periphery along the outer periphery of the land.
前記被半田付け部材の前記傾斜面の、前記配線基板の前記一面に垂直な面に対する傾斜角をθ、前記ランドの一面から前記被半田付け部材の前記傾斜面の最下部までの高さをＹＬ、前記被半田付け部材の前記傾斜面の最上部直下から前記金属膜の内周までの長さをＸ３とした場合、前記配線基板の前記一面に垂直にレーザが照射される条件下では、
Ｘ３＜ＹＬｔａｎ２θ
である、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 7.
The inclination angle of the inclined surface of the member to be soldered with respect to a surface perpendicular to the one surface of the wiring board is θ, and the height from one surface of the land to the lowest part of the inclined surface of the member to be soldered is Y L, wherein under conditions when the length from the top immediately below the inclined surface of the soldering member to the inner periphery of the metal film was X 3, the laser perpendicular to the one surface of the wiring substrate is irradiated ,
X 3 <Y L tan2θ
An electronic control device.
前記金属膜は接地パターンである、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 8.
The electronic control device, wherein the metal film is a ground pattern.
前記被半田付け部材は、軸部と、先細の前記傾斜面を有する先端部とを有する端子であり、
前記配線基板は、前記ランドの内周に貫通孔を有し、
前記端子の前記軸部が前記貫通孔を挿通されて、前記端子の前記先端部が前記配線基板の前記一面上に配置されている、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 1.
The member to be soldered is a terminal having a shaft portion and a tip portion having the tapered inclined surface,
The wiring board has a through hole on the inner periphery of the land,
The electronic control device, wherein the shaft portion of the terminal is inserted through the through hole, and the tip portion of the terminal is disposed on the one surface of the wiring board.
前記金属膜は前記ランドと一体に形成されている、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 10,
The electronic control device, wherein the metal film is formed integrally with the land.
前記端子の前記傾斜面の、前記配線基板の前記一面に垂直な面に対する傾斜角をθ、前記端子の前記軸部の、前記配線基板の前記一面に垂直な面に対する倒れ角をφ、前記ランドの一面から前記端子の前記傾斜面の最上部までの高さをＹＵ、前記端子の前記傾斜面の最上部直下から前記金属膜の外周の一方までの長さをＸ１、前記端子の前記傾斜面の最上部直下から前記金属膜外周の反対側までの長さをＸ２とした場合、前記配線基板の前記一面に垂直にレーザが照射される条件下では、
Ｘ１＞ＹＵｔａｎ|２（θ＋φ）|
Ｘ２＞ＹＵｔａｎ|２（θ−φ）|
である、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 11,
An inclination angle of the inclined surface of the terminal with respect to a surface perpendicular to the one surface of the wiring substrate is θ, an inclination angle of the shaft portion of the terminal with respect to a surface perpendicular to the one surface of the wiring substrate is φ, and the land Y U is the height from one surface to the top of the inclined surface of the terminal, X 1 is the length from just below the top of the inclined surface of the terminal to one of the outer circumferences of the metal film, and the terminal If the maximum from the top directly below to the opposite side of the metal film periphery length of the inclined surface and with X 2, under the condition where the laser perpendicular to the one surface of the wiring substrate is irradiated,
X 1 > Y U tan | 2 (θ + φ) |
X 2 > Y U tan | 2 (θ−φ) |
An electronic control device.
前記端子の前記傾斜面の最上部直下から前記金属膜の外周の一方までの長さと、前記金属膜外周の反対側までの長さとが同一である、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 12, wherein
The electronic control device, wherein a length from a position immediately below the uppermost portion of the inclined surface of the terminal to one of the outer circumferences of the metal film is the same as a length from the opposite side of the outer circumference of the metal film.
前記端子の前記先端部は、円錐状または円錐台状に形成され、前記ランドに一体に形成された前記金属膜の外周は円形状または楕円形状である、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 13.
The tip of the terminal is formed in a cone shape or a truncated cone shape, and the outer periphery of the metal film formed integrally with the land is circular or elliptical.
前記端子の前記先端部は、２つの傾斜面が互いに背中合わせに設けられた構造を有し、前記金属膜は、少なくとも、前記傾斜面のそれぞれから反射されるレーザの反射光に照射される前記絶縁膜の領域下に形成されている、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 13.
The tip portion of the terminal has a structure in which two inclined surfaces are provided back to back, and the metal film is irradiated with at least reflected light of a laser reflected from each of the inclined surfaces. An electronic control device formed below the region of the film.
前記端子の前記先端部は、多角錐状または多角錐台状に形成され、前記金属膜は、少なくとも、多角錐状または多角錐台状の前記傾斜面のそれぞれから反射されるレーザの反射光に照射される前記絶縁膜の領域下に形成されている、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 13.
The tip of the terminal is formed in a polygonal pyramid shape or a polygonal frustum shape, and the metal film is at least reflected by a laser beam reflected from each of the inclined surfaces of the polygonal pyramid shape or the polygonal frustum shape. An electronic control device formed below the region of the insulating film to be irradiated.
前記端子の前記傾斜面の、前記配線基板の前記一面に垂直な面に対する傾斜角をθ、前記端子の前記軸部の、前記配線基板の前記一面に垂直な面に対する倒れ角をφ、前記ランドの一面から前記端子の前記傾斜面の最上部までの高さをＹＵ、前記端子の前記軸部の軸心の、前記貫通孔の軸心からの距離をΔｘ、前記端子の前記傾斜面の最上部直下から前記金属膜の外周の一方までの長さをＸ１、前記端子の前記傾斜面の最上部直下から前記金属膜の外周の反対側までの長さをＸ２とした場合、前記配線基板の前記一面に垂直にレーザが照射される条件下では、
Ｘ１＞ＹＵｔａｎ|２（θ＋φ）|−Δｘ
Ｘ２＞ＹＵｔａｎ|２（θ−φ）|＋Δｘ
（但し、Δｘは、前記端子の前記軸部の軸心が、前記金属膜外周の一方側からみて前記貫通孔の軸心よりも遠い側に位置する場合を正とする。）
である、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 11,
An inclination angle of the inclined surface of the terminal with respect to a surface perpendicular to the one surface of the wiring substrate is θ, an inclination angle of the shaft portion of the terminal with respect to a surface perpendicular to the one surface of the wiring substrate is φ, and the land Y U is the height from one surface to the top of the inclined surface of the terminal, Δx is the distance from the axial center of the shaft portion of the terminal to the axial center of the through hole, and the height of the inclined surface of the terminal When the length from just below the top to one of the outer circumferences of the metal film is X 1 , and the length from just below the top of the inclined surface of the terminal to the opposite side of the outer circumference of the metal film is X 2 , Under the condition that the laser is irradiated perpendicularly to the one surface of the wiring board,
X 1 > Y U tan | 2 (θ + φ) | −Δx
X 2 > Y U tan | 2 (θ−φ) | + Δx
(However, Δx is positive when the axis of the shaft portion of the terminal is positioned on the side farther from the axis of the through hole as viewed from one side of the outer periphery of the metal film.)
An electronic control device.
前記金属膜は、前記ランドから分離され、前記ランドの外周に沿う環状の内周を有するように形成されている、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 10,
The electronic control device, wherein the metal film is separated from the land and has an annular inner periphery along the outer periphery of the land.
前記端子の前記傾斜面の、前記配線基板の前記一面に垂直な面に対する傾斜角をθ、前記端子の前記軸部の、前記配線基板の前記一面に垂直な面に対する倒れ角をφ、前記ランドの一面から前記被半田付け部材の前記傾斜面の最下部までの高さをＹＬ、前記被半田付け部材の前記傾斜面の最上部直下から前記金属膜の内周の一方までの長さをＸ３、前記端子の前記傾斜面の最上部直下から前記金属膜の内周の反対側までの長さをＸ４とした場合、前記配線基板の前記一面に垂直にレーザが照射される条件下では、
Ｘ３＜ＹＬｔａｎ|２（θ＋φ）|
Ｘ４＜ＹＬｔａｎ|２（θ−φ）|
である、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 18,
An inclination angle of the inclined surface of the terminal with respect to a surface perpendicular to the one surface of the wiring substrate is θ, an inclination angle of the shaft portion of the terminal with respect to a surface perpendicular to the one surface of the wiring substrate is φ, and the land Y L is a height from one surface to the lowermost portion of the inclined surface of the member to be soldered, and a length from immediately below the uppermost portion of the inclined surface of the member to be soldered to one of the inner circumferences of the metal film X 3 , a condition in which a laser beam is irradiated perpendicularly to the one surface of the wiring board, where X 4 is a length from a position immediately below the uppermost portion of the inclined surface of the terminal to the opposite side of the inner periphery of the metal film Then
X 3 <Y L tan | 2 (θ + φ) |
X 4 <Y L tan | 2 (θ−φ) |
An electronic control device.
前記端子の前記傾斜面の最上部直下から前記金属膜の内周の一方までの長さと、前記金属膜の内周の反対側までの長さとが同一である、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 19,
The electronic control device, wherein a length from a position immediately below the uppermost portion of the inclined surface of the terminal to one of the inner circumferences of the metal film is the same as a length from the opposite side of the inner circumference of the metal film.
前記端子の前記傾斜面の、前記配線基板の前記一面に垂直な面に対する傾斜角をθ、前記端子の前記軸部の、前記配線基板の前記一面に垂直な面に対する倒れ角をφ、前記ランドの一面から前記被半田付け部材の前記傾斜面の最下部までの高さをＹＬ、前記端子の前記軸部の軸心の、前記貫通孔の軸心からの距離をΔｘ、前記被半田付け部材の前記傾斜面の最上部直下から前記金属膜の内周の一方までの長さをＸ３、前記端子の前記傾斜面の最上部直下から前記金属膜の内周の反対側までの長さをＸ４とした場合、前記配線基板の前記一面に垂直にレーザが照射される条件下では、
Ｘ３＜ＹＬｔａｎ|２（θ＋φ）|−Δｘ
Ｘ４＜ＹＬｔａｎ|２（θ−φ）|＋Δｘ
（但し、Δｘは、前記端子の前記軸部の軸心が、前記金属膜の内周の一方側からみて前記貫通孔の軸心よりも遠い側に位置する場合を正とする。）
である、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 18,
An inclination angle of the inclined surface of the terminal with respect to a surface perpendicular to the one surface of the wiring substrate is θ, an inclination angle of the shaft portion of the terminal with respect to a surface perpendicular to the one surface of the wiring substrate is φ, and the land Y L is the height from one surface to the lowest part of the inclined surface of the member to be soldered, Δx is the distance from the shaft center of the shaft portion of the terminal to the shaft center of the through hole, The length from the position immediately below the uppermost portion of the inclined surface of the member to one of the inner circumferences of the metal film is X 3 , and the length from the position immediately below the uppermost portion of the inclined surface of the member to the opposite side of the inner periphery of the metal film If the set to X 4, under the condition where the laser perpendicular to the one surface of the wiring substrate is irradiated,
X 3 <Y L tan | 2 (θ + φ) | −Δx
X 4 <Y L tan | 2 (θ−φ) | + Δx
(However, Δx is positive when the axis of the shaft portion of the terminal is located on the far side of the axis of the through hole as viewed from one side of the inner periphery of the metal film.)
An electronic control device.
前記傾斜面に、レーザの反射を防止するための拡散層が形成されている、電子制御装置。 The electronic control device according to claim 1,
An electronic control device, wherein a diffusion layer for preventing reflection of a laser is formed on the inclined surface.
前記被半田付け部材は、先端部に傾斜面を有するコネクタピンであり、前記拡散層は、少なくとも前記コネクタピンの前記傾斜面に形成された凹凸面により形成されている、電子制御装置。 In the electronic control device according to item claim 22,
The electronic control device, wherein the member to be soldered is a connector pin having an inclined surface at a distal end portion, and the diffusion layer is formed by at least an uneven surface formed on the inclined surface of the connector pin.
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- 2013-07-08 JP JP2013142747A patent/JP2015015437A/en active Pending
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