JP2015023108A - プリント配線板、プリント回路板及びプリント回路板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】はんだによる放熱板と各接続用ランドとの未接合を解消すること。【解決手段】プリント回路板３００は、放熱板２０２を有する半導体パッケージ２００が実装される表層において放熱板２０２に相対する位置に配置された伝熱パターン１１１と、伝熱パターン１１１の表面に形成されたソルダーレジスト１４０と、を備える。伝熱パターン１１１は、ソルダーレジスト１４０から露出する複数の接続用ランド１６０を有している。各接続用ランド１６０は、円形状に形成された円形部１６１と、円形部１６１の外縁１６１ａから突出する突出部１６２と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線板、電子部品を備えたプリント回路板、及びプリント回路板の製造方法に関する。

ＱＦＰ型、ＳＯＰ型等のリード電極を有する電子部品では、電子部品の発熱を外部に逃がすため裏面（実装面）に放熱板が設けられている。この放熱板を電子部品が実装されるプリント配線板の表面の伝熱パターンとはんだにより接合することにより、電子部品の熱が放熱される。この時、電子部品のリード端子（電極）の底面から放熱板の底面までの間には所定の隙間（スタンドオフ）が形成されている。一般的にＪＥＤＥＣのパッケージ規格などにより、スタンドオフは１００±５０μｍである。

この放熱板付き電子部品は、端子数を多くすることが可能なため、比較的高密度実装に用いられる。電子部品を実装するためのはんだを供給する際には、メタルマスクを使用して所定の領域にクリームはんだが塗布される。また製造上の効率化を図るため、電子部品の電極が接合されるランドに供給されるクリームはんだと、電子部品の放熱板とプリント配線板の伝熱パターンとを接合するクリームはんだは、同じマスクを使用して、同じ工程で供給されることとなる。

しかしながら、電子部品の電極間のピッチが０．４ｍｍ程度になると、電極間のはんだのブリッジを防止するため、電極を接合する際のクリームはんだの厚みをできるだけ薄くしなければならない。しかしながら、前述のスタンドオフには±５０μｍの公差があり、クリームはんだの厚みが薄くなると、スタンドオフが大きい場合は、電子部品の放熱板とプリント配線板の伝熱パターンとの未接合が発生することがあった。

そこで、伝熱パターンの表面にソルダーレジストを塗布した部分と塗布しない部分（レジスト開口）とを設け、そのレジスト開口を円形状にして伝熱パターン上に複数の接続用ランドを形成する技術が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１では、クリームはんだは、電子部品の放熱板と同一形状かつ同一面積でソルダーレジストと複数の接続用ランドの双方に塗布する。クリームはんだの溶融時にソルダーレジストの部分に塗布されたクリームはんだが表面張力で各接続用ランドに移動して盛り上がる凝集効果が得られる。電子部品のスタンドオフが生産時の公差でばらつき、クリームはんだの厚み以上となった場合でも、電子部品の放熱板と伝熱パターンの各接続用ランドとの未接合を抑制しようとしている。

特開２００６−３０３３９２号公報

しかしながら、前記特許文献１では、伝熱パターンの表面の全面（はんだを接続用ランドとそれ以外のレジスト領域）にクリームはんだを塗布している。伝熱パターン表面に生成されたソルダーレジストの厚みには、製造上の理由からばらつきが生じる。即ち、ソルダーレジストの厚い部分と薄い部分とが生じる。

検討の結果、クリームはんだ印刷時に、ソルダーレジストの薄い部分に対応する接続用ランドでは、クリームはんだの供給不足が起きることが分かった。即ち、クリームはんだを塗布した後には、クリームはんだを均すために、スキージによりクリームはんだをかき取る必要がある。その際にクリームはんだは、ソルダーレジストの開口部の側壁面のうち、クリームはんだをかき取る方向の終端側の側壁面に引っ掛かることで、接続用ランドに留まることとなる。そのため、ソルダーレジストの厚みが薄い部分の側壁面があると、クリームはんだが引っ掛かりにくくなってしまい、ソルダーレジストの厚みが薄い部分に対応する接続用ランドでは、クリームはんだの供給不足が生じる。クリームはんだの供給不足が生じると、電子部品の放熱板と伝熱パターンの各接続用ランドとの間で未接合が発生してしまい、電子部品の放熱効果が低下する問題があった。

そこで、本発明は、はんだによる放熱板と各接続用ランドとの未接合を解消できるプリント配線板、プリント回路板及びプリント回路板の製造方法を提供する。

本発明のプリント配線板は、放熱板を有する電子部品が実装される表層において前記電子部品の前記放熱板に相対する位置に配置された伝熱パターンと、前記伝熱パターンの表面に形成されたソルダーレジストと、を備えたプリント配線板において、前記伝熱パターンは、前記ソルダーレジストから露出する複数の接続用ランドを有し、前記各接続用ランドは、円形状に形成された円形部と、前記円形部の外縁から突出する突出部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、放熱板と各接続用ランドとの未接合が解消され、プリント配線板に実装される電子部品を効果的に放熱することができる。

第１実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す図である。 第１実施形態のプリント配線板の接続用ランドを示す平面図である。 第２実施形態に係るプリント配線板における電子部品が搭載される部分を示す平面図である。 第３実施形態に係るプリント配線板における電子部品が搭載される部分を示す平面図である。 第４実施形態に係るプリント配線板における電子部品が搭載される部分を示す平面図である。 第５実施形態に係るプリント配線板における電子部品が搭載される部分を示す平面図である。 第６実施形態に係るプリント配線板における電子部品が搭載される部分を示す平面図である。 第７実施形態に係るプリント配線板における電子部品が搭載される部分を示す平面図である。 実施例のプリント配線板と比較例のプリント配線板においてクリームはんだを印刷したときの結果を示す説明図である。 比較例のプリント配線板を示す説明図である。

まず本発明の実施の形態を説明する前に、クリームはんだをプリント配線板に印刷する時に生じるはんだの供給が不足する現象について説明する。

図１０は、比較例のプリント配線板を示す説明図である。図１０（ａ）は、円形状の接続用ランドとソルダーレジストを示したプリント配線板の平面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＺ−Ｚ線に沿うプリント配線板の断面図である。図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）において、不図示のスキージを用いて矢印Ｖ方向にクリームはんだを塗布した状態を示すプリント配線板の断面図である。

図１０（ｂ）に示すように、比較例のプリント配線板１００Ｚは、伝熱パターン１１１Ｚと、伝熱パターン１１１Ｚ上に形成されたソルダーレジスト１４０Ｚとを備えている。伝熱パターン１１１Ｚは、図１０（ａ）に示すように、ソルダーレジスト１４０Ｚに形成された各開口部から外部に露出する複数の円形状の接続用ランド１６０Ｚを有する。図１０（ｂ）に示すように、ソルダーレジスト１４０Ｚの厚み（高さ）は、製造上の理由により、位置によってばらつきがある。図１０（ｂ）では、ソルダーレジスト１４０Ｚの厚みが、側壁面１４１Ｚの部分よりも側壁面１４２Ｚの部分の方が薄い。

クリームはんだ１５０Ａを塗布した後、図１０（ｃ）に示すように、右側から左側に矢印Ｖ方向に不図示のスキージを用いて均す。クリームはんだ１５０Ａは、ソルダーレジスト１４０Ｚにおける開口部の側壁面１４１Ｚ，１４２Ｚに引っ掛かり、接続用ランド１６０Ｚに供給される。

しかし、図１０（ｃ）のように、クリームはんだ１５０Ａは、ソルダーレジスト１４０Ｚの厚みが相対的に薄い部分の側壁面１４２Ｚには引っ掛かりにくくなる。そのため、クリームはんだ１５０Ａの印刷時に、ソルダーレジスト１４０Ｚの薄い部分に近接する接続用ランド１６０Ｚで、はんだの供給不足が起きる。即ち、クリームはんだ１５０Ａを印刷する時に生じるはんだの供給が不足する理由は、ソルダーレジスト１４０Ｚの厚さのばらつきにあると考えられる。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す図である。図１（ａ）は、プリント配線板における電子部品が搭載される部分を示す平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿うプリント回路板の断面図である。

プリント回路板３００は、電子部品としての半導体パッケージ２００と、プリント配線板１００とを備えている。半導体パッケージ２００は、プリント配線板１００に実装されている。

半導体パッケージ２００は、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）型の半導体パッケージである。半導体パッケージ２００は、パッケージ本体２０１と、パッケージ本体２０１の底面に設けられた四角形状の放熱板２０２と、パッケージ本体２０１から突出する複数のリード（電極）２０３と、を備えている。

プリント配線板１００は、第１表層である表層１０１と、表層１０１に対して裏側の第２表層である表層１０２とが、誘電体層１０３を介して積層された２層構造のプリント配線板である。表層１０１，１０２は、導体パターンが配置される導体層である。なお、第１実施形態では、導体層が２層のプリント配線板１００の場合について説明するが、導体層が３層以上のプリント配線板であってもよい。その際、プリント配線板は、表層１０１と表層１０２との間に内層（導体層）が誘電体層を介して積層された多層構造となる。なお、プリント配線板１００は、図示は省略するが、厚み方向（積層方向）にみて、四角形状に形成されている。

半導体パッケージ２００は、プリント配線板１００の表層１０１に実装される。つまり、表層１０１は、半導体パッケージ２００が実装される実装面である。

プリント配線板１００は、表層１０１において半導体パッケージ２００の放熱板２０２に相対する位置に配置された伝熱パターン１１１を有している。伝熱パターン１１１は、放熱板２０２と略同一形状かつ略同一面積の四角形状の板状の導体パターンである。第１実施形態では、この伝熱パターン１１１は、正方形状の板状の導体パターンである。

また、プリント配線板１００は、表層１０１において伝熱パターン１１１の外周に伝熱パターン１１１と間隔をあけて配置され、半導体パッケージ２００のリード２０３がはんだで接合される複数のリード用ランド（電極用ランド）１１２を有している。これら複数のリード用ランド１１２は、互いに間隔をあけて直線状に配列されている。

第１実施形態では、半導体パッケージ２００がＱＦＰ型であるため、複数のリード用ランド１１２は、伝熱パターン１１１の四辺に沿って配列されている。したがって、リード用ランド１１２の配列方向は、伝熱パターン１１１の１辺に沿う矢印Ｘ方向と、矢印Ｘ方向に直交する矢印Ｙ方向の２方向ある。そして、伝熱パターン１１１は、複数のリード用ランド１１２に囲われている。

半導体パッケージ２００の各リード２０３は、はんだで各リード用ランド１１２に接合される。このとき、半導体パッケージ２００の放熱板２０２とプリント配線板１００の伝熱パターン１１１とは、互いに対向している。また、半導体パッケージ２００の放熱板２０２とプリント配線板１００の伝熱パターン１１１との間には、スタンドオフ（リード２０３の底面と放熱板２０２の底面との間の距離）ｄがある。放熱板２０２と伝熱パターン１１１との間には、これらを熱的に接続するために、はんだ接合部としてのはんだ１５０が設けられている。

各表層１０１，１０２には、配線パターンなどを保護するために、ソルダーレジスト１４０，１４５がそれぞれ設けられている。ソルダーレジスト１４０は、表層１０１に配置された伝熱パターン１１１の表面にも形成されている。ソルダーレジスト１４０は、電極用ランドであるリード用ランド１１２を露出するように形成されている。

ここで、伝熱パターン１１１の表面において、ソルダーレジスト１４０が存在する部分と存在しない部分（開口部）とがある。ソルダーレジスト１４０に複数の開口部を形成することで、伝熱パターン１１１における複数の接続用ランド１６０が露出する。

即ち、伝熱パターン１１１は、ソルダーレジスト１４０の複数の開口部を通じてソルダーレジスト１４０から外部に露出する複数（図１（ａ）では１６個）の接続用ランド１６０を有している。これら複数の接続用ランド１６０と半導体パッケージ２００の放熱板２０２とが、複数のはんだ接合部としてのはんだ１５０で接合されている。

各接続用ランド１６０は、円形状に形成された円形部１６１と、円形部１６１の外縁１６１ａから突出する突出部１６２とを有している。突出部１６２は、円形部１６１の直径よりも狭い幅のスリットであり、直線状に延びている。

第１実施形態では、複数の接続用ランド１６０が、表層１０１において、正方格子状に配列されている。各接続用ランド１６０は、互いに同一面積、同一形状に形成されている。つまり、接続用ランド１６０は、円形部１６１の中心点が正方格子の格子点に位置するように整列して配置されている。なお、正方格子の辺の延びる方向は、矢印Ｘ，Ｙ方向と平行な方向である。

各接続用ランド１６０は、突出部１６２を複数有しているのが好ましく、第１実施形態における各接続用ランド１６０は、突出部１６２を２つ有している。

これら突出部１６２は、互いに離間して配置されている。突出部１６２は、円形部１６１の外縁１６１ａ全体のうち、互いに繋がらないように任意の位置から突出するように形成されている。

図２は、プリント配線板１００の接続用ランド１６０を示す平面図である。第１実施形態では、図２に示すように、接続用ランド１６０の形状は、円の一部の円弧から突起が出ている形状である。

図２の右側から左側に矢印Ｖ方向に、不図示のスキージによりクリームはんだをかき取ると、クリームはんだは、ソルダーレジスト１４０の各開口部における側壁面１４１，１４２に引っ掛かり、各接続用ランド１６０上に供給される。

ここで、ソルダーレジスト１４０の開口部における側壁面１４１は、接続用ランド１６０の円形部１６１の外縁に接する部分であり、ソルダーレジスト１４０の開口部における側壁面１４２は、接続用ランド１６０の突出部１６２の外縁に接する部分である。

このように、第１実施形態の接続用ランド１６０は、突出部１６２を有しているので、突出部１６２に接するソルダーレジスト１４０の側壁面１４２において、クリームはんだが引っ掛かり易くなる。これにより、図１０に示す円形状の接続用ランド１６０Ｚに比べ、クリームはんだが引っ掛かるソルダーレジスト１４０の側壁面の面積が増える。したがって、ソルダーレジストの厚みが、製造バラツキによって薄い部分が生じた場合でも、クリームはんだが引っ掛かり易くなることで、クリームはんだが接続用ランド１６０に不足無く供給される。つまり、クリームはんだの印刷時に、ソルダーレジスト１４０の薄い部分に近接する接続用ランド１６０にてクリームはんだの供給不足が抑制される。

ここで、プリント回路板３００の製造時には、リード用ランド１１２及び伝熱パターン１１１の全面に一括してクリームはんだを印刷する。次いで、プリント配線板１００上に半導体パッケージ２００を載置する。次いで、リフロー工程ではんだを加熱溶融して、リード２０３とリード用ランド１１２とをはんだで接合させると共に、放熱板２０２と伝熱パターン１１１とをはんだ１５０で接合させる。このとき、放熱板２０２と伝熱パターン１１１との接合不良を抑制するために、伝熱パターン１１１上に印刷したクリームはんだの溶融時に、伝熱パターン１１１上にもソルダーレジスト１４０を形成している。

伝熱パターン１１１（ソルダーレジスト１４０）及びリード用ランド１１２上に一括して印刷されたクリームはんだは、溶融することにより、複数の接続用ランド１６０に表面張力により凝集する。そのとき、各接続用ランド１６０の突出部１６２により、溶融したはんだが突出部１６２に案内されて円形部１６１に凝集しやすくなる。この凝集効果により、クリームはんだを塗布した状態よりも溶融した後のはんだの高さがアップする。そして、凝集したはんだが半導体パッケージ２００の放熱板２０２に接触し、凝集したはんだ（及びリード用ランド１１２に供給したはんだ）が冷却により固化することで、プリント配線板１００に対する半導体パッケージ２００の実装が完了する。

以上、第１実施形態によれば、各接続用ランド１６０においてクリームはんだの供給不足が抑制されるので、各接続用ランド１６０に凝集するはんだ１５０の高さを確保することができる。これにより、はんだ１５０による放熱板２０２と各接続用ランド１６０との未接合を解消することができる。よって、プリント配線板１００に実装される半導体パッケージ２００を効果的に放熱することができる。また、印刷検査での良品、不良品の判断が容易になる。

また、第１実施形態では、突出部１６２は、リード用ランド１１２の配列方向（矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向の２方向）に対して交差する方向に直線状に延びて形成されている。つまり、突出部１６２は、プリント配線板１００の外縁の辺に対して斜めに配置されている。これにより、スキージによるかき取り方向が矢印Ｘ，Ｙ方向のいずれかに平行な方向である場合に、突出部１６２に対応する側壁面１４２において効果的にクリームはんだが引っ掛かり易くなる。したがって、クリームはんだの供給不足をより効果的に抑制することができ、放熱板２０２と各接続用ランド１６０との未接合をより効果的に解消することができる。

また、各接続用ランド１６０が突出部１６２を複数有するので、クリームはんだが引っ掛かる側壁面の面積が更に増加させることができる。したがって、クリームはんだの供給不足をより効果的に抑制することができ、放熱板２０２と各接続用ランド１６０との未接合をより効果的に解消することができる。

なお、第１実施形態では、突出部１６２は、ソルダーレジスト１４０において直線状に延びたスリットにより形成される場合について説明したが、この形状に限定するものではなく、例えばＣ字形状等、クリームはんだが引っ掛かる形状であればよい。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るプリント回路板について説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係るプリント配線板における電子部品が搭載される部分を示す平面図である。なお、第２実施形態において、プリント配線板に実装される電子部品、及び電子部品の放熱板とプリント配線板の放熱パターンとを接合するはんだ接合部であるはんだは、前記第１実施形態と同様であるため、図示を省略している。第２実施形態において、前記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。

第２実施形態においても、電子部品は、前記第１実施形態の半導体パッケージ２００と同様の構成のＱＦＰ型の半導体パッケージであり、第２実施形態のプリント配線板１００Ａの第１表層に実装される。

第２実施形態では、接続用ランド１６０Ａの構成が、前記第１実施形態の接続用ランド１６０と異なる。なお、図３では接続用ランド１６０Ａは１６個図示してある。

第２実施形態の各接続用ランド１６０Ａは、上記第１実施形態と同様の円形状の円形部１６１と、上記第１実施形態と配置が異なる突出部１６２Ａを有する。第２実施形態でも前記第１実施形態と同様に、各接続用ランド１６０Ａは、突出部１６２Ａを複数（２つ）有する。

複数の接続用ランド１６０Ａは、前記第１実施形態と同様、第１表層において、正方格子状に配列されている。各接続用ランド１６０Ａは、互いに略同一面積、略同一形状に形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ａは、その円形部１６１の中心点が正方格子の格子点Ｐに位置するように整列して配置されている。

各接続用ランド１６０Ａにおける２つの突出部１６２Ａのそれぞれは、リード用ランド１１２の配列方向（第２実施形態では、矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向の２方向）に対して交差する方向に直線状に延びて形成されている。これにより、スキージによるかき取り方向が矢印Ｘ，Ｙ方向のいずれかに平行な方向である場合に、突出部１６２Ａに対応するソルダーレジスト１４０の側壁面において効果的にクリームはんだが引っ掛かり易くなる。したがって、クリームはんだの供給不足をより効果的に抑制することができ、放熱板２０２と各接続用ランド１６０Ａとの未接合をより効果的に解消することができる。よって、プリント配線板１００Ａに実装される半導体パッケージ２００を効果的に放熱することができる。また、印刷検査での良品、不良品の判断が容易になる。

各接続用ランド１６０Ａにおける２つの突出部１６２Ａのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａから、円形部１６１の中心点Ｐを通過する第１直線である直線Ｌ１に沿って突出するように形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ａにおける２つの突出部１６２Ａのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａと直線Ｌ１とが交差する各交差点から直線Ｌ１に沿って突出するように形成されている。

そして、各突出部１６２Ａは、正方格子の格子点Ｐの対角を結ぶように形成されている。具体的に説明すると、各突出部１６２Ａが沿う直線Ｌ１は、正方格子の対角の２つの格子点Ｐを通過する対角線、即ち、矢印Ｘ，Ｙ方向に対して４５度傾いた直線である。したがって、各突出部１６２Ａは、矢印Ｘ，Ｙ方向に対して４５度傾いて形成されている。これにより、スキージによるかき取り方向が矢印Ｘ，Ｙ方向と平行ないずれの方向であっても、各突出部１６２Ａにおいてクリームはんだが効果的に引っ掛かり、クリームはんだの供給不足をより効果的に抑制することができる。したがって、放熱板２０２と各接続用ランド１６０Ａとの未接合をより効果的に解消することができる。

なお、直線Ｌ１の延びる方向（即ち、突出部１６２Ａの突出方向）は、正方格子の対角を結ぶ方向に限らず、任意の方向に設定可能である。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係るプリント回路板について説明する。図４は、本発明の第３実施形態に係るプリント配線板における電子部品が搭載される部分を示す平面図である。なお、第３実施形態において、プリント配線板に実装される電子部品、及び電子部品の放熱板とプリント配線板の放熱パターンとを接合するはんだ接合部であるはんだは、前記第１実施形態と同様であるため、図示を省略している。第３実施形態において、前記第１，第２実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。

第３実施形態においても、電子部品は、前記第１実施形態の半導体パッケージ２００と同様の構成のＱＦＰ型の半導体パッケージであり、第３実施形態のプリント配線板１００Ｂの第１表層に実装される。

第３実施形態では、接続用ランド１６０Ｂの構成が、前記第１実施形態の接続用ランド１６０と異なる。なお、図４では接続用ランド１６０Ｂは１６個図示してある。

第３実施形態の各接続用ランド１６０Ｂは、上記第１実施形態と同様の円形状の円形部１６１と、上記第１実施形態と配置が異なる突出部１６２Ｂを有する。第３実施形態でも前記第１実施形態と同様に、各接続用ランド１６０Ｂは、突出部１６２Ｂを複数（２つ）有する。

複数の接続用ランド１６０Ｂは、前記第１実施形態と同様、第１表層において、正方格子状に配列されている。各接続用ランド１６０Ｂは、互いに略同一面積、略同一形状に形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ｂは、その円形部１６１の中心点が正方格子の格子点Ｐに位置するように整列して配置されている。

各接続用ランド１６０Ｂにおける２つの突出部１６２Ｂのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａから、円形部１６１の中心点Ｐを通過する第１直線である直線Ｌ１に沿って突出するように形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ｂにおける２つの突出部１６２Ｂのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａと直線Ｌ１とが交差する各交差点から直線Ｌ１に沿って突出するように形成されている。

そして、各突出部１６２Ｂは、正方格子の格子点Ｐの対角を結ぶように形成されている。具体的に説明すると、各突出部１６２Ｂが沿う直線Ｌ１は、正方格子の対角の２つの格子点Ｐを通過する対角線、即ち、矢印Ｘ，Ｙ方向に対して４５度傾いた直線である。したがって、各突出部１６２Ｂは、矢印Ｘ，Ｙ方向に対して４５度傾いて形成されている。これにより、スキージによるかき取り方向が矢印Ｘ，Ｙ方向と平行ないずれの方向であっても、各突出部１６２Ｂにおいてクリームはんだが効果的に引っ掛かり、クリームはんだの供給不足をより効果的に抑制することができる。したがって、放熱板２０２と各接続用ランド１６０Ｂとの未接合をより効果的に解消することができる。よって、プリント配線板１００Ｂに実装される半導体パッケージ２００を効果的に放熱することができる。また、印刷検査での良品、不良品の判断が容易になる。

第３実施形態では、互いに隣接する２つの接続用ランド１６０Ｂの突出部同士、つまり互いに隣接する２つの接続用ランド１６０Ｂそれぞれの１つの突出部１６２Ｂ同士が連結されている。

これにより、突出部１６２Ｂ同士が繋がっているため、溶融後のはんだの高さが各接続用ランド１６０Ｂ間で均一化される。これにより半導体パッケージ２００（図１（ｂ）参照）の傾きを効果的に抑制することができ、はんだ凝集のばらつきによる接合面積減少を効果的に抑制することができる。

また、第３実施形態では、直線Ｌ１上に位置する全ての接続用ランド１６０Ｂの突出部１６２Ｂ同士が連結されている。したがって、溶融後のはんだの高さが各接続用ランド１６０Ｂ間でより効果的に均一化される。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係るプリント回路板について説明する。図５は、本発明の第４実施形態に係るプリント配線板における電子部品が搭載される部分を示す平面図である。なお、第４実施形態において、プリント配線板に実装される電子部品、及び電子部品の放熱板とプリント配線板の放熱パターンとを接合するはんだ接合部であるはんだは、前記第１実施形態と同様であるため、図示を省略している。第４実施形態において、前記第１〜第３実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。

第４実施形態においても、電子部品は、前記第１実施形態の半導体パッケージ２００と同様の構成のＱＦＰ型の半導体パッケージであり、第４実施形態のプリント配線板１００Ｃの第１表層に実装される。

第４実施形態では、接続用ランド１６０Ｃの構成が、前記第１実施形態の接続用ランド１６０と異なる。なお、図５では接続用ランド１６０Ｃは１６個図示してある。

第４実施形態の各接続用ランド１６０Ｃは、上記第１実施形態と同様の円形状の円形部１６１と、４つの突出部１６２Ｃとを有する。

複数の接続用ランド１６０Ｃは、前記第１実施形態と同様、第１表層において、正方格子状に配列されている。各接続用ランド１６０Ｃは、互いに略同一面積、略同一形状に形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ｃは、その円形部１６１の中心点が正方格子の格子点Ｐに位置するように整列して配置されている。

４つの突出部１６２Ｃのうち、２つの突出部１６２Ｃのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａから、円形部１６１の中心点Ｐを通過する第１直線である直線Ｌ１に沿って突出するように形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ｃにおける２つの突出部１６２Ｃのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａと直線Ｌ１とが交差する各交差点から直線Ｌ１に沿って突出するように形成されている。

また、４つの突出部１６２Ｃのうち、別の２つの突出部１６２Ｃのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａから、円形部１６１の中心点Ｐを通過する第２直線である直線Ｌ２に沿って突出するように形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ｃにおける別の２つの突出部１６２Ｃのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａと直線Ｌ２とが交差する各交差点から直線Ｌ２に沿って突出するように形成されている。

ここで、直線Ｌ２は、直線Ｌ１に対して交差（第４実施形態では直交）する直線である。また、直線Ｌ２は、正方格子の対角のうち、直線Ｌ１と交差しない対角を結ぶ対角線である。

第４実施形態では、互いに隣接する４つの接続用ランド１６０Ｃの突出部１６２Ｃが連結されている。そして、第４実施形態では、全ての接続用ランド１６０Ｃが突出部１６２Ｃで連結されている。換言すると、第４実施形態では、突出部１６２Ｃがつづら折り状に形成されている。

以上、第４実施形態によれば、各接続用ランド１６０Ｃが、直線Ｌ１に沿う２つの突出部１６２Ｃとは別の直線Ｌ２沿う２つの突出部１６２Ｃを有する。これら４つの突出部１６２Ｃにより、伝熱パターン１１１の表面に塗布されたソルダーレジスト１４０の厚みが薄い部分があり、クリームはんだがどの方向から印刷されても、ソルダーレジスト１４０の側壁面にクリームはんだがより引っかかり易くなる。これにより、はんだ接合部による放熱板と各接続用ランド１６０Ｃとの未接合を解消することができる。よって、プリント配線板１００に実装される半導体パッケージ２００（図１（ｂ））を効果的に放熱することができる。また、印刷検査での良品、不良品の判断が容易になる。

また、突出部１６２Ｃ同士が繋がっているため、溶融後のはんだの高さが各接続用ランド１６０Ｃ間で均一化される。これにより半導体パッケージ２００の傾きを効果的に抑制することができ、はんだ凝集のばらつきによる接合面積減少を効果的に抑制することができる。

なお、各突出部１６２Ｃ同士が連結される場合について説明したが、これに限定するものではなく、連結されていない場合であってもよい。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係るプリント回路板について説明する。図６は、本発明の第５実施形態に係るプリント配線板における電子部品が搭載される部分を示す平面図である。なお、第５実施形態において、プリント配線板に実装される電子部品、及び電子部品の放熱板とプリント配線板の放熱パターンとを接合するはんだ接合部であるはんだは、前記第１実施形態と同様であるため、図示を省略している。第５実施形態において、前記第１〜第４実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。

第５実施形態においても、電子部品は、前記第１実施形態の半導体パッケージ２００と同様の構成のＱＦＰ型の半導体パッケージであり、第５実施形態のプリント配線板１００Ｄの第１表層に実装される。

第５実施形態では、接続用ランド１６０Ｄの構成が、前記第１実施形態の接続用ランド１６０と異なる。なお、図６では接続用ランド１６０Ｄは１６個図示してある。

第５実施形態の各接続用ランド１６０Ｄは、上記第１実施形態と同様の円形状の円形部１６１と、４つの突出部１６２Ｄとを有する。

複数の接続用ランド１６０Ｄは、前記第１実施形態と同様、第１表層において、正方格子状に配列されている。各接続用ランド１６０Ｄは、互いに略同一面積、略同一形状に形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ｄは、その円形部１６１の中心点が正方格子の格子点Ｐに位置するように整列して配置されている。

４つの突出部１６２Ｄのうち、２つの突出部１６２Ｄのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａから、円形部１６１の中心点Ｐを通過する第１直線である直線Ｌ１に沿って突出するように形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ｄにおける２つの突出部１６２Ｄのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａと直線Ｌ１とが交差する各交差点から直線Ｌ１に沿って突出するように形成されている。

また、４つの突出部１６２Ｄのうち、別の２つの突出部１６２Ｄのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａから、円形部１６１の中心点Ｐを通過する第２直線である直線Ｌ２に沿って突出するように形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ｄにおける別の２つの突出部１６２Ｄのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａと直線Ｌ２とが交差する各交差点から直線Ｌ２に沿って突出するように形成されている。

ここで、直線Ｌ１は、矢印Ｙ方向に並行に延びる直線であり、直線Ｌ２は、直線Ｌ１に対して交差（第５実施形態では直交）する直線である。即ち、第５実施形態では、４つの突出部１６２Ｄが＋字状に配置されている。

以上、第５実施形態によれば、各接続用ランド１６０Ｄが、直線Ｌ１に沿う２つの突出部１６２Ｄとは別の直線Ｌ２に沿う２つの突出部１６２Ｄを有する。これら４つの突出部１６２Ｄにより、伝熱パターン１１１の表面に塗布されたソルダーレジスト１４０の厚みが薄い部分があり、クリームはんだがどの方向から印刷されても、ソルダーレジスト１４０の側壁面にクリームはんだがより引っかかり易くなる。これにより、はんだ接合部による放熱板と各接続用ランド１６０Ｄとの未接合を解消することができる。よって、プリント配線板１００Ｄに実装される半導体パッケージ２００を効果的に放熱することができる。また、印刷検査での良品、不良品の判断が容易になる。

なお、第５実施形態では、突出部１６２Ｄ同士が繋がらない形状であるが、上記第４実施形態のように繋がっていてもよい。突出部１６２Ｄ同士を接続させた場合、溶融後のはんだの高さが各接続用ランド１６０Ｄ間で均一化される。これにより半導体パッケージ２００の傾きを効果的に抑制することができ、はんだ凝集のばらつきによる接合面積減少を効果的に抑制することができる。

［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係るプリント回路板について説明する。図７は、本発明の第６実施形態に係るプリント配線板における電子部品が搭載される部分を示す平面図である。なお、第６実施形態において、プリント配線板に実装される電子部品、及び電子部品の放熱板とプリント配線板の放熱パターンとを接合するはんだ接合部であるはんだは、前記第１実施形態と同様であるため、図示を省略している。第６実施形態において、前記第１〜第５実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。

第６実施形態においても、電子部品は、前記第１実施形態の半導体パッケージ２００と同様の構成のＱＦＰ型の半導体パッケージであり、第６実施形態のプリント配線板１００Ｅの第１表層に実装される。

第６実施形態では、接続用ランド１６０Ｅの数及び配列が、前記第５実施形態の接続用ランド１６０Ｄと異なる。なお、図７では接続用ランド１６０Ｅは２５個図示してある。

第６実施形態の各接続用ランド１６０Ｅは、上記第１実施形態と同様の円形状の円形部１６１と、４つの突出部１６２Ｅとを有する。

複数の接続用ランド１６０Ｅは、前記第１実施形態と同様、第１表層において、正方格子状に配列されている。各接続用ランド１６０Ｅは、互いに略同一面積、略同一形状に形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ｅは、その円形部１６１の中心点が正方格子の格子点Ｐに位置するように整列して配置されている。

ここで、前記第１〜第５実施形態では、正方格子の４辺が矢印Ｘ方向又は矢印Ｙ方向に平行な場合について説明したが、第６実施形態では、正方格子の４辺が矢印Ｘ，Ｙ方向に対して４５度傾いている。

４つの突出部１６２Ｅのうち、２つの突出部１６２Ｅのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａから、円形部１６１の中心点Ｐを通過する第１直線である直線Ｌ１に沿って突出するように形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ｅにおける２つの突出部１６２Ｄのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａと直線Ｌ１とが交差する各交差点から直線Ｌ１に沿って突出するように形成されている。

また、４つの突出部１６２Ｅのうち、別の２つの突出部１６２Ｅのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａから、円形部１６１の中心点Ｐを通過する直線Ｌ２に沿って突出するように形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ｅにおける別の２つの突出部１６２Ｅのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａと直線Ｌ２とが交差する各交差点から直線Ｌ２に沿って突出するように形成されている。

ここで、直線Ｌ１は、矢印Ｙ方向に平行に延びる直線であり、直線Ｌ２は、直線Ｌ１に対して交差（第６実施形態では直交）する直線である。即ち、第６実施形態では、４つの突出部１６２Ｅが＋字状に配置されている。

接続用ランド１６０Ｅは、矢印Ｘ，Ｙ方向に対して４５度傾いた正方格子状に配列されているので、千鳥模様の配列となる。これにより、上記第１〜第５実施形態のように配置したときと比べ、接続用ランド１６０Ｅを密に配置することができ、電子部品の放熱板とプリント配線板１００Ｅの伝熱パターン１１１との接合をより多くすることができる。

［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態に係るプリント回路板について説明する。図８は、本発明の第７実施形態に係るプリント配線板における電子部品が搭載される部分を示す平面図である。なお、本第７実施形態において、プリント配線板に実装される電子部品、及び電子部品の放熱板とプリント配線板の放熱パターンとを接合するはんだは図示を省略している。また、プリント配線板において、前記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。

第７実施形態では電子部品は、ＳＯＰ型（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）の半導体パッケージであり、第７実施形態のプリント配線板１００Ｆの第１表層に実装されるが、リードの配置構成がＱＦＰ型の半導体パッケージと異なる。したがって、第７実施形態では、半導体パッケージがＳＯＰ型であるため、リード用ランド１１２は、伝熱パターン１１１の互いに対向する２辺（長辺）に沿って複数配置されている。なお、ＳＯＰ型の半導体パッケージの本体は、平面視長方形状であるため、その放熱板も平面視長方形状であり、放熱板に対向する伝熱パターン１１１も平面視長方形状である。

更に、第７実施形態では、接続用ランド１６０Ｆの構成が前記第２実施形態の接続用ランド１６０Ａと同様であるが、接続用ランド１６０Ｆの数及び配列が、前記第２実施形態の接続用ランド１６０Ａと異なる。

第７実施形態の各接続用ランド１６０Ｆは、上記第１実施形態と同様の円形状の円形部１６１と、２つの突出部１６２Ｆとを有する。各突出部１６２Ｆは、直線状に延びて形成されている。

複数の接続用ランド１６０Ｆは、第１表層において、三角格子状に配列されている。各接続用ランド１６０Ｆは、互いに略同一面積、略同一形状に形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ｆは、その円形部１６１の中心点が三角格子の格子点Ｐに位置するように整列して配置されている。つまり、接続用ランド１６０Ｆは、三角格子状に配列されているので、千鳥模様の配列となる。

各接続用ランド１６０Ｆにおける２つの突出部１６２Ｆのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａから、円形部１６１の中心点Ｐを通過する第１直線である直線Ｌ１に沿って突出するように形成されている。つまり、各接続用ランド１６０Ｆにおける２つの突出部１６２Ｆのそれぞれは、円形部１６１の外縁１６１ａと直線Ｌ１とが交差する各交差点から直線Ｌ１に沿って突出するように形成されている。

各突出部１６２Ｆが沿う直線Ｌ１は、矢印Ｘ方向に対して４５度傾いた直線である。したがって、各突出部１６２Ｆは、矢印Ｘ方向に対して４５度傾いて形成されている。これにより、スキージによるかき取り方向が矢印Ｘ，Ｙ方向と平行ないずれの方向であっても、各突出部１６２Ｆにおいてクリームはんだが効果的に引っ掛かり、クリームはんだの供給不足をより効果的に抑制することができる。したがって、半導体パッケージの放熱板と各接続用ランド１６０Ｆとの未接合をより効果的に解消することができる。

また第７実施形態では、接続用ランド１６０Ｆが三角格子状に配列されているので、上記第１〜第５実施形態のように配置したときと比べ、接続用ランド１６０Ｆを密に配置することができる。したがって、電子部品の放熱板とプリント配線板１００Ｆの伝熱パターン１１１との接合をより多くすることができる。

なお、接続用ランド１６０Ｆが前記第２実施形態と同様の構成である場合について説明したが、突出部１６２Ｆの数及び配置は以上の第７実施形態の説明に限定するものではない。例えば、接続用ランド１６０Ｆの突出部が、前記第１、第４、第５実施形態と同様の構成であってもよい。

［実施例］
図４に示した接続用ランド１６０Ｂを正方格子状に配列させ、その配列数を縦１〜１０、横１〜１０と数を変えて１００パターンのプリント配線板上にクリームはんだをそれぞれ印刷する実験を行った。

この時のクリームはんだ印刷は、接続用ランド１６０Ｂ、ソルダーレジスト１４０を問わず一括で印刷し、クリームはんだの厚さを１３０μｍ、印刷速度は１００ｍｍ／ｓとした。

各接続用ランド１６０Ｂは、円形状の円形部１６１と、円形部１６１の一部の円弧から突出ている２つの突出部１６２Ｂとを有している。

複数の接続用ランド１６０Ｂは正方格子状に配列され、２つの突出部１６２Ｂは、格子点Ｐの対角を結ぶ直線Ｌ１に沿って直線状に形成されている。直線Ｌ１に沿う接続用ランド１６０Ｂにおいて、互いに隣接する２つの接続用ランド１６０Ｂの突出部１６２Ｂ同士が連結されている。

接続用ランド１６０Ｂの円形部１６１の径を０．６ｍｍ、正方格子の辺に沿う２つの接続用ランド１６０Ｂの円形部１６１の間隔を０．７ｍｍ、突出部１６２Ｂの幅を０．１５ｍｍとした。

一方、比較のため、接続用ランドを突出部のない円形状とし、接続用ランドの径を０．６ｍｍ、接続用ランドと接続用ランドの間隔を０．７ｍｍとした。

図９は、実施例のプリント配線板と比較例のプリント配線板においてクリームはんだを印刷したときの結果を示す説明図である。図９（ａ）は、実施例のプリント配線板においてクリームはんだを印刷したときの結果、図９（ｂ）は、比較例のプリント配線板においてクリームはんだを印刷したときの結果を示す。図９（ａ）及び図９（ｂ）において、クリームはんだの印刷時に接続用ランドへのはんだ供給不足が無い場合を○、不足がある場合を×と表記した。

その結果、実施例においては、図９（ａ）に示すように、１００パターンのプリント配線板全てにおいて接続用ランドへのはんだ供給不足が無いことを確認した。

また、比較例では、図９（ｂ）に示すように、接続用ランドへのはんだ供給不足が接続用ランドの配列数が多い時に発生することを確認した。これは伝熱パターン表面に塗布されるソルダーレジストの厚みが、製造上の理由によりばらつきが生じるためである。

比較例では、接続用ランドの配列数が少なく、供給不足が無い部分のソルダーレジストの厚みが約３５μｍであった。また、比較例では、はんだの供給不足が発生した接続用ランドの周囲のソルダーレジストの厚みが約２０μｍであった。ソルダーレジストの薄い部分に近接する接続用ランドで、はんだの供給不足が起きていたことを確認した。

これらの実験より、接続用ランドが、円形部と、円形部の一部の円弧から突出する突出部とを有していることにより、クリームはんだの印刷時に発生する供給不足を抑制する効果があることを確認した。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

前記第１〜第７実施形態では、各接続用ランドが、突出部を複数有する場合について説明したが、これに限定するものではない。各接続用ランドが、突出部を１つ有する場合であってもよい。

また、前記第１〜第６実施形態では、電子部品が、ＱＦＰ型の半導体パッケージである場合について説明したが、電子部品が、ＳＯＰ型の半導体パッケージであってもよい。同様に、前記第７実施形態では、電子部品が、ＳＯＰ型の半導体パッケージである場合について説明したが、電子部品が、ＱＦＰ型の半導体パッケージであってもよい。

また、前記第１〜第７実施形態では、接続用ランドが正方格子状又は三角格子状に配列される場合について説明したが、別の格子状に配列される場合、又は格子状ではなくランダムに配置される場合であってもよい。

１００…プリント配線板、１０１…表層、１１１…伝熱パターン、１４０…ソルダーレジスト、１６０…接続用ランド、１６１…円形部、１６１ａ…外縁、１６２…突出部、２００…半導体パッケージ（電子部品）、２０２…放熱板、２０３…リード（電極）、３００…プリント回路板

Claims (12)

1. 放熱板を有する電子部品が実装される表層において前記電子部品の前記放熱板に相対する位置に配置された伝熱パターンと、前記伝熱パターンの表面に形成されたソルダーレジストと、を備えたプリント配線板において、
   前記伝熱パターンは、前記ソルダーレジストから露出する複数の接続用ランドを有し、
   前記各接続用ランドは、円形状に形成された円形部と、前記円形部の外縁から突出する突出部と、を有することを特徴とするプリント配線板。
2. 前記伝熱パターンの外周に直線状に互いに間隔をあけて配列され、前記電子部品の電極が接合される複数の電極用ランドを備え、
   前記突出部は、前記電極用ランドの配列方向に対して交差する方向に直線状に延びることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
3. 前記各接続用ランドは、前記突出部を複数有することを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線板。
4. 前記複数の突出部のうち２つの突出部のそれぞれは、前記円形部の外縁から、前記円形部の中心を通過する第１直線に沿って突出することを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線板。
5. 前記複数の突出部のうち、前記２つの突出部とは別の２つの突出部のぞれぞれは、前記円形部の外縁から、前記第１直線に対して交差するように前記円形部の中心を通過する第２直線に沿って突出することを特徴とする請求項４に記載のプリント配線板。
6. 前記複数の接続用ランドのうち互いに隣接する接続用ランドの突出部同士が連結されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプリント配線板。
7. 前記複数の接続用ランドが、正方格子状に配列されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプリント配線板。
8. 前記複数の接続用ランドが、三角格子状に配列されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプリント配線板。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプリント配線板と、
   前記プリント配線板の表層に実装された、放熱板を有する電子部品と、
   前記電子部品の前記放熱板と前記プリント配線板の前記伝熱パターンとを接合するはんだ接合部と、を備えたことを特徴とするプリント回路板。
10. 前記電子部品が、ＱＦＰ型の半導体パッケージであることを特徴とする請求項９に記載のプリント回路板。
11. 前記電子部品が、ＳＯＰ型の半導体パッケージであることを特徴とする請求項９に記載のプリント回路板。
12. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプリント配線板の表層に、放熱板を有する電子部品を実装するプリント回路板の製造方法において、
    前記プリント配線板の伝熱パターンにクリームはんだを一括して印刷し、
    前記クリームはんだを加熱溶融し、固化することで、前記電子部品を前記プリント配線板に実装することを特徴とするプリント回路板の製造方法。

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