JP2016143805A

JP2016143805A - フローはんだ付け表面実装部品の実装不良を抑制するプリント配線板

Info

Publication number: JP2016143805A
Application number: JP2015019698A
Authority: JP
Inventors: 澤田　毅; Takeshi Sawada; 毅澤田; 雄一大河内; Yuichi Okochi; 大介三浦; Daisuke Miura
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2016-08-08
Also published as: CN105848413A; US20160227648A1; DE102016001218A1

Abstract

【課題】フローはんだ付け工程において、表面実装部品の実装不良を抑制したプリント配線板を提供する。【解決手段】プリント配線板１０に設けられたリード端子接続用パッド１２の幅はリード端子１３の幅以下の細さである。これによって、隣接するはんだ接合部（リード端子接続用パッド１２とリード端子１３の接合部）の間隙の幅がより広く確保され、ブリッジ不良を抑制することができる。さらに、リード端子接続用パッド１２が、従来のプリント配線板に設けられているリード端子接続用パッド１１より、リード端子根元部のリード端子接続用パッドの突き出し長さが短い。これによって、リード端子根元部のはんだ溜まりがより小さくなり、ブリッジ不良を抑制することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、フローはんだ付け工程において、表面実装部品の隣接するリード端子またはリード端子接続用パッドで、短絡等の実装不良を抑制するプリント配線板に関する。

図７〜図９に従来のプリント配線板の構成の例を示す。図７はプリント配線板１０に表面実装部品１４が実装され、リード端子１３とリード端子接続用パッド１１が図示されている。なお、図７には表面実装部品１４のパッケージ本体の一部が図示されている。図８は図７に示されるリード端子１３の延在する方向の断面図であり、リード後方部にバックフィレット１６が大きく形成されている。また、図９は図７に示されるリード端子１３の延在する方向に直交する断面図である。リード端子１３に対してリード端子接続用パッド１１の幅が広く、サイドフィレット１７が形成されている。

ところで、プリント配線板１０に表面実装部品１４を実装するプロセスには、大きく分けてリフローはんだ付け工程と、フローはんだ付け工程がある。リフローはんだ付け工程によるはんだ付けは、ソルダペースト供給量の調整によりはんだ量を調整できる。これに対して、フローはんだ付け工程によるはんだ付けは、溶融はんだ槽において噴流はんだにプリント配線板１０を接触させてはんだ付けするため、表面実装部品１４へのはんだ供給量を正確に調整するのは難しい。このため、フローはんだ付けによるプリント配線板１０に表面実装部品１４を実装するプロセスには、はんだの表面張力により隣接するリード端子およびリード端子接続用パッド間で短絡を誘発するという問題がある。

そこで従来は、表面実装部品１４のリード端子接続用パッド１１の間隙に、はんだが付着しない仕切板を形成して、リード端子１３およびリード端子接続用パッド１１間でのブリッジ不良を抑制するという技術がある（特許文献１参照、特許文献２参照）。
また、表面実装部品１４のリード端子１３をはんだ付けするリード端子接続用パッド１１について、リード端子根元部に向かって（表面実装部品１４のパッケージ方向に向かって）、リード端子１３の幅と同じまで細めてテーパ形状にすることで、リード端子根元部でのブリッジ不良を抑制する技術がある（特許文献３、特許文献４参照）。

特開平９−２１９４８７号公報特開平５−２５９６２４号公報特開２００１−３３９１４６号公報特開平３−２２９４８６号公報

特許文献１や特許文献２に開示される技術では、仕切板を設けることによって、コストの増加や、追加工程が必要となるデメリットがある。また、特許文献３や特許文献４に開示される技術では、リフローはんだ付け工程において、溶融したはんだの毛細管現象によるリード湾曲部への集中を抑制してブリッジ不良を抑制しているが、フローはんだ付け工程では、噴流はんだにプリント配線板を接触させてはんだ付けするため、リード端子接続用パッド幅が広いほど、リード端子先端部に対応する接続用パッド間隔が狭くなり、ブリッジ不良が発生する恐れがあるため、十分な効果が期待できない。
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、フローはんだ付け工程において、表面実装部品の実装不良を抑制したプリント配線板を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、複数のリード端子を有する表面実装部品をフローはんだ付けによって実装したプリント配線板において、前記表面実装部品を実装するための複数のリード端子接続用パッドを備え、隣接する前記リード端子の間隔が隣接する前記リード端子接続用パッドの間隔以下であることを特徴とするプリント配線板である。
請求項２に係る発明は、前記リード端子接続用パッドは、リード前方部の前方パッド突き出し部と、リード下部のパッド中央部と、リード後方部の後方パッド突き出し部と、から形成され、前記前方パッド突き出し部は後方パッド突き出し部より長いことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板である。

請求項３に係る発明は、前記リード端子接続用パッドは、リード前方部の前方パッド突き出し部と、リード下部のパッド中央部と、から形成されることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板である。

請求項４に係る発明は、前記表面実装部品のパッケージの裏面と前記プリント配線板とを接着手段により接着することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載のプリント配線板である。
請求項５に係る発明は、前記表面実装部品のリード端子のない外形部のパッケージ底面の端および側面とプリント配線板とを接着手段により接着することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載のプリント配線板である。

本発明により、フローはんだ付け工程において、表面実装部品の実装不良を抑制したプリント配線板を提供できる。

本発明に係る実施形態１を示す図である。本発明に係る実施形態を説明する図である。本発明に係る実施形態２を示す図である。本発明に係る実施形態３を示す図である。本発明に係る実施形態４を示す図である。本発明に係る実施形態５を示す図である。従来のプリント配線板を示す図である。従来のプリント配線板に実装された実装部品のリード端子の断面図である。従来のプリント配線板に実装された実装部品のリード端子の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜実施形態１＞
図１は本実施形態の構成を示した概略図である。図２は本実施形態を簡潔に示したリード端子正面図である。プリント配線板１０にフローはんだ工程を用いて表面実装部品１４が実装される。プリント配線板１０に表面実装部品１４のリード端子１３をはんだ付けするためのリード端子接続用パッド１２が設けられている。

プリント配線板１０に図示しない回路パターンと電気的に接続するように設けられたリード端子接続用パッド１２は、外端部１２ａから内端部１２ｂに向かって幅が一定の矩形形状を有する。ここで、外端部１２ａから内端部１２ｂに向かってとは、プリント配線板１０に表面実装部品１４を実装した時に、表面実装部品１４のパッケージに近づく方向である。ここでリード端子接続用パッド１２の幅をｄ１と記す。表面実装部品１４は複数のリード端子１３を備えており、そのリード端子１３の幅ｄ２が先端部１３ａから基部１３ｂに向かって一定でありその幅をｄ２と記す。基部１３ｂはリード端子１３が表面実装部品１４のパッケージから外部に突出する部分である。なお、リード端子１３は、リード端子接続用パッド１２とはんだにより接続される部位の幅が少なくともｄ２である。

リード端子接続用パッド１２の幅ｄ１はリード端子１３の幅ｄ２以下の太さである（ｄ１≦ｄ２）。フローはんだ付け工程で実装不良を抑制するため、リード端子接続用パッドの幅をリード端子幅以下とすることで、リード端子接続用パッドまたはリード端子の間隙を最大限確保することができる。

換言すれば、プリント配線板１０に複数備わったリード接続用パッド１２間の距離をｇ１とし、表面実装部品１４に複数備わったリード端子１３間の距離をｇ２とすると、両者の関係はｇ１≧ｇ２である。これによって、隣接するはんだ接合部（リード端子接続用パッド１２とリード端子１３の接合部）の間隙の幅がより広く確保され、ブリッジ不良を抑制することができる。

＜実施形態２＞
図３は本実施形態のリード長を簡潔に示したリード端子断面図である。図３に示されるように、一般に、表面実装部品１４をプリント配線板１０に実装した時、リード端子１３は、その先端部１３ａから角度αで立ち上がり、リード湾曲部１９から角度β（角度α＜角度β）でさらに立ち上がった後に表面実装部品１４のパッケージに達する。なお、角度αと角度βはリード端子接続用パッド１２の表面を基準とする角度である。

リード端子１３のリード先端部１３ａから、リード湾曲部１９より前方部のリード厚みの中心線１８ａと、前記リード湾曲部１９の後方部のリード厚みの中心線１８ｂとの交点がリード湾曲部１９に対応する。リード先端部１３ａからリード端子接続用パッド１２に垂線２４を下ろし、垂線２４とリード端子接続用パッド１２との交点を交点２５とする。また、リード湾曲部１９からリード端子接続用パッド１２に垂線２６を下ろし、垂線２６とリード端子接続用パッド１２との交点を交点２７とする。

リード端子接続用パッド１２は、外端部１２ａと交点２５までの区間をリード前方部の前方パッド突き出し部１２ｃ、交点２５から交点２７までの区間をリード下部のパッド中央部１２ｄ、交点２７から内端部１２ｂの区間をリード後方部の後方パッド突き出し部１２ｅに区画することができる。リード下部のパッド中央部１２ｄの長さをリード長２０という。リード先端部１３ａからのリード端子接続用パッド１２の突き出し長さ（リード前方部の前方パッド突き出し部１２ｃの長さ）は、リード後方部の後方パッド突き出し部１２ｅの長さ以上に長いことを特徴とする。

さらに、リード端子接続用パッド１２が、従来のプリント配線板に設けられているリード端子接続用パッド１１（図７〜図９参照）より、リード端子根元部のリード端子接続用パッドの突き出し長さ（リード後方部の後方パッド突き出し部１２ｅの長さ）が短い。これによって、実施形態１のプリント配線板１０は、リード端子根元部のはんだ溜まりがより小さくなり、ブリッジ不良を抑制することができる。

＜実施形態３＞
図４に示される本実施形態では、図３のリード後方部の端からのリード端子接続用パッドの突き出し部１２ｅの長さが０であり、リード端子接続用パッド１２の内端部１２ｂと、図３のリード湾曲部１９のリード端子接続用パッド１２に垂線を下ろし、垂線２６とリード端子接続用パッド１２との交点２７が、一致することを特徴とする。つまり、リード端子接続用パッド１２は、外端部１２ａと交点２５までの区間をリード前方部の前方パッド突き出し部１２ｃ、交点２５から交点２７までの区間をリード下部のパッド中央部１２ｄから形成されている。これによって、実施形態１のプリント配線板１０は、リード端子根元部のはんだ溜まりがより小さくなり、ブリッジ不良を抑制することができる。

＜実施形態４＞
図５は本実施形態を簡潔に示した真上からの全体図である。フローはんだ付け用の表面実装部品１４のパッケージの底面と、プリント配線板１０の間に接着剤を塗布することを示す。本構造により、はんだ付け用のはんだ量が少ない場合でも機械的強度を確保できることを特徴とする。なお、接着剤に替えて、両面テープを用いることができる。接着剤や両面テープなど２つの部材を接着する部材を接着部材という。

＜実施形態５＞
図６は本実施形態を簡潔に示した真上からの全体図である。フローはんだ付け用表面実装部品のリード端子のない外形部のパッケージ底面の端および側面とプリント配線板の間に接着剤を塗布することで、はんだ付け用のはんだ量が少ない場合でも機械的強度を確保できることを特徴とする。

１０プリント配線板
１１リード端子接続用パッド
１２リード端子接続用パッド
１２ａ外端部
１２ｂ内端部
１３リード端子
１３ａ先端部
１３ｂ基部
１４表面実装部品
１５トップフィレット
１６バックフィレット
１７サイドフィレット
１８ａ、１８ｂリード厚みの中心線
１９リード湾曲部
２０リード長
２１表面実装部品のパッケージ本体の全体
２２接着剤塗布領域（斜線部）

Claims

複数のリード端子を有する表面実装部品をフローはんだ付けによって実装したプリント配線板において、
前記表面実装部品を実装するための複数のリード端子接続用パッドを備え、
隣接する前記リード端子の間隔が隣接する前記リード端子接続用パッドの間隔以下であることを特徴とするプリント配線板。
前記リード端子接続用パッドは、
リード前方部の前方パッド突き出し部と、
リード下部のパッド中央部と、
リード後方部の後方パッド突き出し部と、
から形成され、
前記前方パッド突き出し部は後方パッド突き出し部より長いことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
前記リード端子接続用パッドは、
リード前方部の前方パッド突き出し部と、
リード下部のパッド中央部と、
から形成されることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
前記表面実装部品のパッケージの裏面と前記プリント配線板とを接着手段により接着することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載のプリント配線板。
前記表面実装部品のリード端子のない外形部のパッケージ底面の端および側面とプリント配線板とを接着手段により接着することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載のプリント配線板。