JP2024007156A - プリント配線基板 - Google Patents

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JP2024007156A JP2022108433A JP2022108433A JP2024007156A JP 2024007156 A JP2024007156 A JP 2024007156A JP 2022108433 A JP2022108433 A JP 2022108433A JP 2022108433 A JP2022108433 A JP 2022108433A JP 2024007156 A JP2024007156 A JP 2024007156A
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裕也 若井
Yuya Wakai
勇太 吉田
Yuta Yoshida
忠寛 西脇
Tadahiro Nishiwaki
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Abstract

【課題】噴流式半田付け工程において、半田ブリッジの発生を抑制する技術を提供する。【解決手段】このプリント配線基板1の基板本体10は、QFPIC20の各辺から延びる複数のリード用ランド30と、QFPIC20の角部に隣接して配置される中間半田引きランド41,42を有する。中間半田引きランド41,42の第1辺81の先端は、隣接する前辺21,22に沿う前側リード用ランド31,32の先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置される。中間半田引きランド41,42の第2辺82の先端は、隣接する後辺23,24に沿う後側リード用ランド33,34の先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置される。 これにより、中間半田引きランド41,42からの振り戻りによってリード用ランド30において半田ブリッジが生じるのを抑制できる。【選択図】図2

Description

本発明は、QFPICを表面に実装するプリント配線基板に関する。
従来、プリント配線基板の表面に4方向フラットパッケージIC(QFPIC、Quad Flat Package IC)を半田付けによって装着する技術が知られている。プリント配線基板の半田付け方法としては、例えば、噴流式(フロー)半田付け方法が用いられる。従来のQFPICの噴流式半田付け方法について、例えば、特許文献1に記載されている。QFPICは、四角形状であり、その4辺に複数のリードピンが、細かいピッチで設けられている。このため、噴流式半田付け方法によって半田付けを行うと、半田ブリッジが発生する虞がある。
特許3633505号公報
特許文献1には、QFPICの角部に半田引きランドを設けて、余剰な半田を半田引きランドに誘い込み、リードピンの周囲に余剰な半田が溜まるのを抑制している。しかしながら、さらに半田ブリッジを抑制する技術が求められている。
本発明の目的は、噴流式半田付け方法を用いてQFPICをプリント配線基板に半田付けする際に、半田ブリッジの発生を抑制する技術を提供することである。
本願の第1発明は、QFPICを上側の表面に実装するプリント配線基板であって、基板本体と、複数のリードピンを有するQFPICと、を有し、前記QFPICは、前後方向に向かい合う前方角部および後方角部と、左右方向に向かい合う2つの側方角部と、前記前方角部と前記側方角部とを繋ぐ2つの前辺と、前記側方角部と前記後方角部とを繋ぐ2つの後辺と、を有し、前記基板本体は、その上面に、前記QFPICの各辺から延びる複数のリード用ランドと、前記側方角部に隣接して配置される中間半田引きランドと、を有し、複数の前記リード用ランドは、前記前辺から延びる、複数の前側リード用ランドと、前記後辺から延びる、複数の後側リード用ランドと、を含み、前記中間半田引きランドはそれぞれ、前記側方角部から、隣接する前記前側リード用ランドに沿って延びる第1辺と、前記側方角部から、隣接する前記後側リード用ランドに沿って延びる第2辺と、を有し、前記第1辺の先端は、隣接する前記前辺に沿う複数の前記前側リード用ランドの先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置され、前記第2辺の先端は、隣接する前記後辺に沿う複数の前記後側リード用ランドの先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置される。
本願の第2発明は、第1発明のプリント配線基板であって、前記中間半田引きランドと、隣接する前記リード用ランドとの間に、レジストが配置され、前記レジストの上端部は、前記中間半田引きランドおよび前記リード用ランドの上端面よりも上方に配置される。
本願の第3発明は、第1発明または第2発明のプリント配線基板であって、前記中間半田引きランドは、前後方向に間隔をあけて配置される2つの領域を有する。
本願の第4発明は、第3発明のプリント配線基板であって、前記中間半田引きランドの前記2つの領域の間に、レジストが配置され、前記レジストの上端部は、前記中間半田引きランドおよび前記リード用ランドの上端面よりも上方に配置される。
本願の第5発明は、第1発明ないし第4発明のいずれか一発明のプリント配線基板であって、前記後方角部に隣接して配置される、最終尾半田引きランドをさらに有する。
本願の第6発明は、第5発明のプリント配線基板であって、前記最終尾半田引きランドと、隣接する前記リード用ランドとの間に、レジストが配置され、前記レジストの上端部は、前記中間半田引きランドおよび前記リード用ランドの上端面よりも上方に配置される。
本願の第7発明は、第5発明または第6発明のプリント配線基板であって、前記最終尾半田引きランドは、前後方向に間隔をあけて配置される複数の領域を有する。
本願の第8発明は、第5発明ないし第7発明のいずれか一発明のプリント配線基板であって、前記最終尾半田引きランドは、左右方向に間隔をあけて配置される複数の領域を有する。
本願の第9発明は、第5発明または第6発明のプリント配線基板であって、前記最終尾半田引きランドは、互いに間隔を空けて配置される複数の領域を有し、前記複数の領域は、右側の前記後側リード用ランドに隣接する第1前端領域と、前記第1前端領域の後方に配置される第1中間領域と、前記第1中間領域の後方に配置される第1後端領域と、左側の前記後側リード用ランドに隣接する第2前端領域と、前記第2前端領域の後方に配置される第2中間領域と、前記第2中間領域の後方に配置される第2後端領域と、をさらに含む。
本願の第10発明は、第7発明ないし第9発明のいずれか一発明のプリント配線基板であって、前記最終尾半田引きランドの前記複数の領域の間に、レジストが配置され、前記レジストの上端部は、前記最終尾半田引きランドおよび前記リード用ランドの上端面よりも上方に配置される。
本願の第1発明~第10発明によれば、中間半田引きランドから、隣接するリード用ランドへの半田の振り戻りを抑制できる。したがって、リード用ランドにおいて半田ブリッジが生じるのを抑制できる。
特に、本願の第2発明~第4発明によれば、中間半田引きランドから、隣接するリード用ランドへの半田の振り戻りをさらに抑制できる。したがって、リード用ランドにおいて半田ブリッジが生じるのをさらに抑制できる。
特に、本願の第6発明~第10発明によれば、最終尾半田引きランドから、隣接するリード用ランドへの半田の振り戻りを抑制できる。したがって、リード用ランドにおいて半田ブリッジが生じるのを抑制できる。
第1実施形態に係るプリント配線基板の上面図である。 第1実施形態に係るプリント配線基板のダブルレジスト部の図示を省略した部分上面図である。 第1実施形態に係るプリント配線基板の部分上面図である。 第1実施形態に係るプリント配線基板の部分断面図である 比較対象であるプリント配線基板の部分上面図である。 一変形例に係るプリント配線基板のダブルレジスト部の図示を省略した部分上面図である。 一変形例に係るプリント配線基板の部分上面図である。
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、プリント配線基板の拡がる方向のうち、半田付けの際の基板の移動方向を前後方向とし、噴流式半田のノズルに先に近づく側を前側として、各部の形状や位置関係を説明する。また、前後方向に直交する方向を左右方向と称する。また、プリント配線基板のうち、QFPICの実装される面を上側の表面(上面)とし、反対側の面を下側の面(下面)とする。ただし、この方向の定義により、本発明のプリント基板の製造時および使用時の向きを限定する意図はない。また、図中の上下方向により、本発明に係るプリント配線基板の製造時および使用時の向きを限定する意図はない。
<1.第1実施形態>
<1-1.プリント配線基板の構成>
第1実施形態に係るプリント配線基板1の構成について、図1~図3を参照しつつ説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るプリント配線基板1の平面図である。図2および図3は、プリント配線基板1の部分平面図である。なお、図2において、ダブルレジスト部60の表示が省略されている。また、図3において、断面ではないが、理解容易のため、ダブルレジスト部60にハッチングを施している。図4は、プリント配線基板1の部分断面図である。
図1に示すように、プリント配線基板1は、基板本体10と、基板本体10の上面に実装された複数の電子素子とからなる。プリント配線基板1は、基板本体10上に実装される電子素子として、少なくともQFPIC20を含む。
本実施形態のプリント配線基板1は、QFPIC20を含む回路領域100を2つ含む。1つの回路領域100には、少なくとも1つのQFPIC20が含まれている。2つの回路領域100には、それぞれ、同じパターンの回路が形成されている。なお、1つのプリント配線基板1に含まれる回路領域100は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。
図2に示すように、プリント配線基板1は、基板本体10と、基板本体10の上側の表面(上面)に実装されたQFPIC20とを有する。基板本体10の上面には、複数のリード用ランド30、2つの中間半田引きランド41,42、最終尾半田引きランド50、およびダブルレジスト部60が設けられている。
リード用ランド30、中間半田引きランド41,42、および最終尾半田引きランド50は、基板本体10の上面に露出した銅箔領域である。リード用ランド30は、ソルダーレジストで覆われたパターンを介して、電極等の他の部分と電気的に接続される。一方、中間半田引きランド41,42および最終尾半田引きランド50は、他の部分と電気的に接続されていない。
このプリント配線基板1は、QFPIC20の有する複数のリードピン200と、複数のリード用ランド30とを噴流式(フロー)半田付けによって接続する。このとき、固定された半田の吐出口に対してプリント配線基板1を移動させることによって、半田をプリント配線基板1の表面に接触させ、半田付けを行う。このプリント配線基板1は、半田付けの際、前後方向の前方へとプリント配線基板1を移動させる。
基板本体10は、前後方向および左右方向に拡がる板状の部材である。基板本体10には、例えば、ガラスポリイミド基板、フッ素基板、ガラスPPO基板などが用いられる。
QFPIC20は、4方向フラットパッケージIC(QFPIC、Quad Flat Package IC)と呼ばれる表面実装型のICパッケージである。QFPIC20は、外形が四角形であり、4辺全てから、複数のリードピン200が突出している。各リードピン200は、対応するリード用ランド30に設けられたスルーホール内に挿入される。
QFPIC20は、基板本体10の上側の表面に実装される。QFPIC20は、上面視において、第1方向に延びる2辺と、第2方向に延びる2辺とを有する、略正方形状の電子素子である。第1方向と第2方向は、互いに直交する。また、第1方向および第2方向は、前後方向に対して、約45°傾く。
QFPIC20は、4つの角部を有する。QFPIC20の4つの角部は、前方角部91、後方角部92、第1側方角部93、および第2側方角部94を含む。前方角部91および後方角部92は、前後方向に向かい合う。第1側方角部93および第2側方角部94は、左右方向に向かい合う。
QFPIC20は、4つの辺を有する。QFPICの4つの辺は、第1前辺21、第2前辺22、第1後辺23、および第2後辺24を含む。第1前辺21は、前方角部91と第1側方角部93とを繋ぐ。第2前辺22は、前方角部91と第2側方角部94とを繋ぐ。第1後辺23は、第1側方角部93と後方角部92とを繋ぐ。第2後辺24は、第2側方角部94と後方角部92とを繋ぐ。
以下では、第1前辺21および第2後辺24の延びる方向を第1方向と称する。また、第2前辺22および第1後辺23の延びる方向を第2方向と称する。第2方向は、第1方向に対して直交する。なお、第1方向および第2方向は、前後方向および左右方向に対して約45°傾いた方向である。また、以下では、第1方向に延びる第1前辺21において、前方角部91側を「第1方向一方側」、第1側方角部93側を「第1方向他方側」と称する。第2方向に延びる第2前辺22において、前方角部91側を「第2方向一方側」、第2側方角部94側を「第2方向他方側」と称する。
複数のリード用ランド30に設けられたスルーホールには、対応するリードピン200が挿入されている。リード用ランド30に半田付けがされることにより、リード用ランド30とリードピン200とは、電気的に接続される。リード用ランド30は、上面視で長方形であり、その長手方向が、QFPIC20の辺に対して略垂直に延びる。すなわち、リード用ランド30は、QFPIC20の辺に対して略垂直に延びる。
複数のリード用ランド30は、前辺21,22に沿って配置される前側リード用ランド31,32と、後辺23,24に沿って配置される後側リード用ランド33,34とを含む。より具体的には、第1前辺21に沿って配置される複数のリード用ランド30をそれぞれ、第1前側リード用ランド31と称する。第2前辺22に沿って配置される複数のリード用ランド30をそれぞれ、第2前側リード用ランド32と称する。第1後辺23に沿って配置される複数のリード用ランド30をそれぞれ、第1後側リード用ランド33と称する。また、第2後辺24に沿って配置される複数のリード用ランド30をそれぞれ、第2後側リード用ランド34と称する。
複数の第1前側リード用ランド31は、第1前辺21に沿って、第1方向に間隔を空けて配列される。第1前側リード用ランド31は、それぞれ、第1前辺21から第2方向一方側へ延びる。すなわち、第1前側リード用ランド31は、それぞれ、第1前辺21に対して略垂直に延びる。以下では、第1前側リード用ランド31の第2方向一方側の端部を、第1前側リード用ランド31の「先端部」と称する。
複数の第2前側リード用ランド32は、第2前辺22に沿って、第2方向に間隔を空けて配列される。第2前側リード用ランド32は、それぞれ、第2前辺22から第1方向一方側へ延びる。すなわち、第2前側リード用ランド32は、それぞれ、第2前辺22に対して略垂直に延びる。以下では、第2前側リード用ランド32の第1方向一方側の端部を、第2前側リード用ランド32の「先端部」と称する。
複数の第1後側リード用ランド33は、第1後辺23に沿って、第2方向に間隔を空けて配列される。第1後側リード用ランド33は、それぞれ、第1後辺23から第1方向他方側へ延びる。すなわち、第1後側リード用ランド33は、それぞれ、第1後辺23に対して略垂直に延びる。以下では、第1後側リード用ランド33の第1方向他方側の端部を、第1後側リード用ランド33の「先端部」と称する。
複数の第2後側リード用ランド34は、第2後辺24に沿って、第1方向に間隔を空けて配列される。第2後側リード用ランド34は、それぞれ、第2後辺24から第2方向他方側へ延びる。すなわち、第2後側リード用ランド34は、それぞれ、第2後辺24に対して略垂直に延びる。以下では、第2後側リード用ランド34の第2方向他方側の端部を、第2後側リード用ランド34の「先端部」と称する。
2つの中間半田引きランド41,42は、第1側方角部93に隣接して配置される第1中間半田引きランド41と、第2側方角部94に隣接して配置される第2中間半田引きランド42とを含む。中間半田引きランド41,42はそれぞれ、上面視において、第1方向に延びる2辺と、第2方向に延びる2辺とを有する、略正方形状である。このため、中間半田引きランド41,42はそれぞれ、前後左右に角部を有する。
中間半田引きランド41,42はそれぞれ、第1辺81と、第2辺82と、第3辺83と、第4辺84と、隣接角部80と、を有する。
第1辺81は、隣接する側方角部93,94から、隣接する前側リード用ランド31,32に沿って延びる。なお、第1辺81は、隣接する前側リード用ランド31,32と間隔を空けて配置される。第2辺82は、隣接する側方角部93,94から、隣接する後側リード用ランド33,34に沿って延びる。なお、第2辺82は、隣接する後側リード用ランド33,34と間隔を空けて配置される。第3辺83は、第2辺82と平行であり、第1辺81と第4辺84とを繋ぐ辺である。第4辺84は、第1辺81と平行であり、第2辺82と第3辺83とを繋ぐ辺である。
具体的には、第1中間半田引きランド41の第1辺81は、最も第1方向他方側の第1前側リード用ランド31に沿って、第1側方角部93から第2方向一方側へ延びる。以下では、第1中間半田引きランド41の第1辺81の第2方向一方側の端部を、第1中間半田引きランド41の第1辺81の先端と称する。
第1中間半田引きランド41の第2辺82は、最も第2方向一方側の第1後側リード用ランド33に沿って、第1側方角部93から第1方向他方側へ延びる。以下では、第1中間半田引きランド41の第2辺82の第1方向他方側の端部を、第1中間半田引きランド41の第2辺82の先端と称する。
第2中間半田引きランド42の第1辺81は、最も第2方向他方側の第2前側リード用ランド32に沿って、第2側方角部94から第1方向一方側へ延びる。以下では、第2中間半田引きランド42の第1辺81の第1方向一方側の端部を、第2中間半田引きランド42の第1辺81の先端と称する。
第2中間半田引きランド42の第2辺82は、最も第1方向一方側の第2後側リード用ランド34に沿って、第2側方角部94から第2方向他方側へ延びる。以下では、第2中間半田引きランド42の第2辺82の第2方向他方側の端部を、第2中間半田引きランド42の第2辺82の先端と称する。
隣接角部80は、第1辺81と第2辺82とを繋ぐ角部である。隣接角部80は、QFPIC20の側方角部93,94の近傍に配置される。本実施形態では、隣接角部80は、側方角部93,94と僅かに上下方向に重なっているが、側方角部93,94より僅かに外側に配置されてもよい。具体的には、第1中間半田引きランド41の隣接角部80は、第1側方角部93の近傍に配置される。また、第2中間半田引きランド42の隣接角部80は、第2側方角部94の近傍に配置される。
第1中間半田引きランド41の第1辺81は、隣接する第1前辺21に沿う複数の第1前側リード用ランド31の先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置される。また、第1中間半田引きランド41において、第1辺81の先端と繋がる第3辺83は、第1前辺21に沿う複数の第1前側リード用ランド31の先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置される。
第1中間半田引きランド41の第2辺82は、隣接する第1後辺23に沿う複数の第1後側リード用ランド33の先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置される。また、第1中間半田引きランド41において、第2辺82の先端と繋がる第4辺84は、第1後辺23に沿う複数の第1後側リード用ランド33の先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置される。
第2中間半田引きランド42の第1辺81は、隣接する第2前辺22に沿う複数の第2前側リード用ランド32の先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置される。また、第1中間半田引きランド41において、第1辺81の先端と繋がる第3辺83は、第2前辺22に沿う複数の第2前側リード用ランド32の先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置される。
第2中間半田引きランド42の第2辺82は、隣接する第2後辺24に沿う複数の第2後側リード用ランド34の先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置される。また、第2中間半田引きランド42において、第2辺82の先端と繋がる第4辺84は、第2後辺24に沿う複数の第2後側リード用ランド34の先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置される。
最終尾半田引きランド50は、後方角部92に隣接して配置される。すなわち、最終尾半田引きランド50は、最も第2方向他方側に配置される第1後側リード用ランド33と、最も第1方向他方側に配置される第2後側リード用ランド34とに隣接して配置される。 最終尾半田引きランド50は、最も第2方向他方側に配置される第1後側リード用ランド33に沿って第1方向に延びる第5辺501と、最も第1方向他方側に配置される第2後側リード用ランド34に沿って第2方向に延びる第6辺502とを有する。
最終尾半田引きランド50は、互いに間隔を空けて配置される複数の領域51~56を有する。最終尾半田引きランド50の面積が大きくなると、表面張力によって最終尾半田引きランド50に付着する半田の高さが大きくなり、最終尾半田引きランド50に付着する半田の量が大きくなりやすい。そこで、最終尾半田引きランド50を複数の領域51~56に分割することにより、各領域51~56において付着する半田の高さを小さくすることができる。これにより、最終尾半田引きランド50に保持される半田の量を抑制し、最終尾半田引きランド50から隣接する第1後側リード用ランド33および第2後側リード用ランド34に半田が振り戻り、第1後側リード用ランド33および第2後側リード用ランド34において半田ブリッジが発生するのを抑制できる。
本実施形態では、最終尾半田引きランド50は、前後方向および左右方向に間隔を空けて配置される6つの領域51~56を有する。具体的には、最終尾半田引きランド50は、第1前端領域51、第1中間領域52、第1後端領域53、第2前端領域54、第2中間領域55、および第2後端領域56を有する。
第1前端領域51、第1中間領域52および第1後端領域53は、第2前端領域54、第2中間領域55および第2後端領域56の右側に配置される。
第1前端領域51は、第5辺501を含む。第1前端領域51は、前後方向に延びる上底および下底を有する台形状である。台形状の第1前端領域51の前方の脚は、第1方向に延びる第5辺501である。後方の脚は、上底および下底に対して垂直に、左右方向に延びる。第1前端領域51は、第2前端領域54と左右方向に間隔を空けて、第2前端領域54の右側に配置される。
第1中間領域52は、前後方向に延びる2辺と、左右方向に延びる2辺を有する長方形状である。第1中間領域52は、第1前端領域51の後方、かつ、第1後端領域53の前方に配置される。第1前端領域51と第1中間領域52とは、前後方向に間隔を空けて配置される。また、第1中間領域52は、第2中間領域55と左右方向に間隔を空けて、第2中間領域55の右側に配置される。
第1後端領域53は、前後方向に延びる2辺と、左右方向に延びる2辺を有する長方形状である。第1後端領域53は、第1中間領域52の後方に配置される。第1中間領域52と第1後端領域53とは、前後方向に間隔を空けて配置される。また、第1後端領域53は、第2後端領域56と左右方向に間隔を空けて、第2後端領域56の右側に配置される。
第2前端領域54は、第6辺502を含む。第2前端領域54は、前後方向に延びる上底および下底を有する台形状である。台形状の第2前端領域54の前方の脚は、第2方向に延びる第6辺502である。後方の脚は、上底および下底に対して垂直に、左右方向に延びる。第2前端領域54は、第1前端領域51と左右方向に間隔を空けて、第1前端領域51の左側に配置される。
第2中間領域55は、前後方向に延びる2辺と、左右方向に延びる2辺を有する長方形状である。第2中間領域55は、第2前端領域54の後方、かつ、第2後端領域56の前方に配置される。第2前端領域54と第2中間領域55とは、前後方向に間隔を空けて配置される。また、第2中間領域55は、第1中間領域52と左右方向に間隔を空けて、第1中間領域52の左側に配置される。
第2後端領域56は、前後方向に延びる2辺と、左右方向に延びる2辺を有する長方形状である。第2後端領域56は、第2中間領域55の後方に配置される。第2中間領域55と第2後端領域56とは、前後方向に間隔を空けて配置される。また、第2後端領域56は、第1後端領域53と左右方向に間隔を空けて、第1後端領域53の左側に配置される。
図4は、ダブルレジスト部60付近におけるプリント配線基板1の部分断面図である。図4には、第1前側リード用ランド31の一部と、第1中間半田引きランド41と、ダブルレジスト部60の後述する第1境界部611とが示されている。
図4に示すように、ダブルレジスト部60は、基板本体10の上面に積層されたソルダーレジスト601とシルク印刷部602とからなる。ソルダーレジスト601は、ランド30,41,42,50等の銅箔露出部分を除く、基板本体10の上面の大部分を覆う。シルク印刷部602は、ソルダーレジスト601の上側に積層される。一般的に、ソルダーレジスト601の厚みは、10~数十μmであり、シルク印刷部602の厚みは数十μmである。
本実施形態のプリント配線基板1では、リード用ランド30、中間半田引きランド41,42および最終尾半田引きランド50を構成する銅箔の厚みはいずれも、約35μmである。また、ソルダーレジスト601の厚みは約5~10μm、シルク印刷部602の厚みは約10~20μmである。
このように、ダブルレジスト部60の上端部は、リード用ランド30、中間半田引きランド41,42および最終尾半田引きランド50の上端面よりも上方に配置される。これにより、ダブルレジスト部60は、リード用ランド30、中間半田引きランド41,42および最終尾半田引きランド50のうちのダブルレジスト部60を挟んで隣り合う2箇所の間において、半田が移動するのを抑制する。その結果、中間半田引きランド41,42または最終尾半田引きランド50からリード用ランド30へと半田が振り戻り、リード用ランド30において半田ブリッジが発生するのを抑制できる。ダブルレジスト部60の各部における半田ブリッジ発生の抑制効果については、後述する。
<1-2.半田付け工程における半田ブリッジの発生抑制効果について>
次に、プリント配線基板1に対する半田付け工程において、半田ブリッジの発生がどのように抑制されているかについて、説明する。図5は、比較対象となるプリント配線基板1Xの一例である。
図5の例のプリント配線基板1Xの有する第1中間半田引きランド41Xおよび第2中間半田引きランド42Xの各辺の長さは、本実施形態のプリント配線基板1の有する第1中間半田引きランド41および第2中間半田引きランド42の各辺の長さの2倍である。このように、図5の例のプリント配線基板1Xは、従来のプリント配線基板のように、中間半田引きランドのうちリード用ランドと隣接する辺が、隣接するリード用ランドの長さよりも長い。
なお、図5の例のプリント配線基板1Xのその他の形状は、本実施形態のプリント配線基板1と同じであるため、同じ符号を付し、説明を省略する。このため、図5の例のプリント配線基板1Xは、ダブルレジスト部60を有することや、最終尾半田引きランド50の形状などについては、従来のプリント配線基板と異なっている。
このプリント配線基板1の半田付け工程においては、プリント配線基板1を、QFPIC20が装着された上面側を鉛直下向きにして、半田槽内において上方へ向かって半田を噴出する吐出口の上を、前方へと移動させる。これにより、吐出口から噴出する半田が、プリント配線基板1の前端部から後端部へ向かって順に、プリント配線基板1の上面に接触する。その結果、第1前側リード用ランド31および第2前側リード用ランド32、第1中間半田引きランド41および第2中間半田引きランド42、第1後側リード用ランド33および第2後側リード用ランド34、ならびに、最終尾半田引きランド50の順に、半田が付着する。
このとき、QFPIC20付近における半田付着の流れは、第1前側リード用ランド31、第1中間半田引きランド41、第1後側リード用ランド33および最終尾半田引きランド50の順に付着する第1の流れと、第2前側リード用ランド32、第2中間半田引きランド42、第2後側リード用ランド34および最終尾半田引きランド50の順に付着する第2の流れとに分かれる。ここで、QFPIC20付近は左右対称であるため、以下では、第1の流れのみについて説明する。
従来、中間半田引きランドに半田を多く付着させることにより、隣接するリード用ランドに付着しすぎた半田を、中間半田引きランドに引きつけて、隣接するリード用ランドにおける半田ブリッジを抑制することができると考えられていた。このため、従来、図5に示すプリント配線基板1Xのように、第1中間半田引きランド41Xの第1辺81Xおよび第2辺82Xを、隣接する第1前側リード用ランド31および第1後側リード用ランド33の長さよりも長くしていた。
これに対して、本実施形態のプリント配線基板1では、第1中間半田引きランド41の第1辺81の先端部(第2方向一方側の端部)が、複数の第1前側リード用ランド31の先端部(第2方向一方側の端部)を繋ぐ直線の延長線上に配置されている。このため、第1中間半田引きランド41の第1辺81の長さが、第1前側リード用ランド31とほぼ同じ長さである。このため、噴出する半田の接触箇所が第1前側リード用ランド31から第1中間半田引きランド41へと移る際に、半田の付着箇所の幅(第2方向の長さ)が急に拡大しない。
さらに、第1中間半田引きランド41の第3辺83は、第1辺81の先端部から第1方向他方側へと延びるため、複数の第1前側リード用ランド31の先端部(第2方向一方側の端部)を繋ぐ直線の延長線上に沿って延びる。このため、噴出する半田の接触箇所が第1前側リード用ランド31から第1中間半田引きランド41へと移った後も、半田の付着箇所の幅(第2方向の長さ)が維持される。
このように、第1中間半田引きランド41の第2方向一方側の端部が、複数の第1前側リード用ランド31の先端部(第2方向一方側の端部)を繋ぐ直線の延長線上に沿って延びることにより、半田の付着箇所の幅(第2方向の長さ)が変化しないため、第1中間半田引きランド41に不必要に多くの半田が付着しない。このため、第1中間半田引きランド41から第1前側リード用ランド31への半田の振り戻りにより半田ブリッジが発生することが抑制できる。
また、本実施形態のプリント配線基板1では、第1中間半田引きランド41の第2辺82の先端部(第1方向他方側の端部)が、複数の第1後側リード用ランド33の先端部(第1方向他方側の端部)を繋ぐ直線の延長線上に配置されている。このため、第1中間半田引きランド41の第2辺82の長さが、第1後側リード用ランド33とほぼ同じ長さである。このため、噴出する半田の接触箇所が第1中間半田引きランド41から第1後側リード用ランド33へと移る際に、半田の付着箇所の幅(第1方向の長さ)が急に縮小しない。
さらに、第1中間半田引きランド41の第4辺84は、第3辺83の先端部から第2方向一方側へと延びるため、複数の第1後側リード用ランド33の先端部(第1方向他方側の端部)を繋ぐ直線の延長線上に沿って延びる。このため、噴出する半田の接触箇所が第1中間半田引きランド41から第1後側リード用ランド33へと移る際に、半田の付着箇所の幅(第1方向の長さ)が維持される。
このように、第1中間半田引きランド41の第1方向他方側の端部が、複数の第1後側リード用ランド33の先端部(第1方向他方側の端部)を繋ぐ直線の延長線上に沿って延びることにより、半田の付着箇所の幅(第1方向の長さ)が変化しないため、第1中間半田引きランド41に不必要に多くの半田が付着しない。このため、第1中間半田引きランド41から第1後側リード用ランド33への半田の振り戻りにより半田ブリッジが発生することが抑制できる。
続いて、ダブルレジスト部60における半田ブリッジ抑制効果について説明する。図3に示すように、ダブルレジスト部60は、中間レジスト部61と、最終尾レジスト部62とを含む。中間レジスト部61は、第1境界部611、第2境界部612、第3境界部613、および第4境界部614を含む。
第1境界部611は、第1中間半田引きランド41の第1辺81と、隣接するリード用ランド30との間に配置される。具体的には、第1境界部611は、第1中間半田引きランド41の第1辺81と、最も第1方向他方側に配置された第1前側リード用ランド31との間において、第2方向に延びる。第1境界部611は、半田付け工程において、第1中間半田引きランド41から第1前側リード用ランド31へと半田が振り戻り、第1前側リード用ランド31において半田ブリッジが発生するのを抑制する。
第2境界部612は、第1中間半田引きランド41の第2辺82と、隣接するリード用ランド30との間に配置される。具体的には、第2境界部612は、第1中間半田引きランド41の第2辺82と、最も第2方向一方側に配置された第1後側リード用ランド33との間において、第1方向に延びる。第2境界部612は、半田付け工程において、第1中間半田引きランド41から第1後側リード用ランド33へと半田が振り戻り、第1後側リード用ランド33において半田ブリッジが発生するのを抑制する。
第3境界部613は、第2中間半田引きランド42の第1辺81と、隣接するリード用ランド30との間に配置される。具体的には、第3境界部613は、第2中間半田引きランド42の第1辺81と、最も第2方向他方側に配置された第2前側リード用ランド32との間において、第1方向に延びる。第3境界部613は、半田付け工程において、第2中間半田引きランド42から第2前側リード用ランド32へと半田が振り戻り、第2前側リード用ランド32において半田ブリッジが発生するのを抑制する。
第4境界部614は、第2中間半田引きランド42の第2辺82と、隣接するリード用ランド20との間に配置される。具体的には、第4境界部614は、第2中間半田引きランド42の第2辺82と、最も第1方向一方側に配置された第2後側リード用ランド34との間において、第2方向に延びる。第4境界部614は、半田付け工程において、第2中間半田引きランド42から第2後側リード用ランド34へと半田が振り戻り、第2後側リード用ランド34において半田ブリッジが発生するのを抑制する。
最終尾レジスト部62は、第5境界部621、第6境界部622、第7境界部623、第8境界部624、第1分離部625、第2分離部626、および第3分離部627を含む。
第5境界部621は、最終尾半田引きランド50の第5辺501と、隣接するリード用ランド30との間に配置される。具体的には、第5境界部621は、第1前端領域51の第5辺501と、最も第2方向他方側に配置された第1後側リード用ランド33との間において、第1方向に延びる。第5境界部621は、半田付け工程において、第1前端領域51から第1後側リード用ランド33へと半田が振り戻り、第1後側リード用ランド33において半田ブリッジが発生するのを抑制する。
第6境界部622は、最終尾半田引きランド50の第6辺502と、隣接するリード用ランド30との間に配置される。具体的には、第6境界部622は、第2前端領域54の第6辺502と、最も第1方向他方側に配置された第2後側リード用ランド34との間において、第2方向に延びる。第6境界部622は、半田付け工程において、第2前端領域54から第2後側リード用ランド34へと半田が振り戻り、第2後側リード用ランド34において半田ブリッジが発生するのを抑制する。
第7境界部623は、最終尾半田引きランド50の右側の縁部に沿って延びる。具体的には、第7境界部623は、第1前端領域51、第1中間領域52および第1後端領域53の右側の縁部に沿って前後方向に延びる。第8境界部624は、最終尾半田引きランド50の左側の縁部に沿って延びる。具体的には、第8境界部624は、第2前端領域54、第2中間領域55および第2後端領域56の左側の縁部に沿って前後方向に延びる。第7境界部623および第8境界部624は、最終尾半田引きランド50に付着した半田が、左右方向に拡大して、他の電子素子等に付着するのを抑制する。
第1分離部625は、第1前端領域51、第1中間領域52および第1後端領域53と第2前端領域54、第2中間領域55および第2後端領域56との間において、前後方向に延びる。第1分離部625は、第1前側リード用ランド31、第1中間半田引きランド41および第1後側リード用ランド33から第1前端領域51へと繋がる半田の第1の流れと、第2前側リード用ランド32、第2中間半田引きランド42および第2後側リード用ランド34から第2前端領域54へと繋がる半田の第2の流れとを分離する。これにより、第1の流れと第2の流れとが合流した勢いで、最終尾半田引きランド50に付着する半田の量が増えるのを抑制する。その結果、最終尾半田引きランド50から、第1後側リード用ランド33および第2後側リード用ランド34へと半田が振り戻り、第1後側リード用ランド33および第2後側リード用ランド34において半田ブリッジが発生するのを抑制する。
第2分離部626は、第1前端領域51および第2前端領域54と、第1中間領域52および第2中間領域55との間において、左右方向に延びる。第3分離部627は、第1中間領域52および第2中間領域55と、第1後端領域53および第2後端領域56との間において、左右方向に延びる。このように、最終尾半田引きランド50を前後方向に分割し、かつ、分割した領域の間にダブルレジスト部60を配置することにより、半田の噴流が最後に接触する最終尾半田引きランド50において、確実に半田を途切れさせるとともに、より後方に配置された領域から前方へと半田が振り戻るのを抑制する。
<1-3.中間半田引きランドに関する実験>
続いて、図5の例のプリント配線基板1Xと、本実施形態のプリント配線基板1とについて、半田ブリッジの発生率を比較する実験を行った結果について説明する。下記の条件1~4について、それぞれ、20個のプリント配線基板1,1Xについて噴流式半田付けを行った。
[実験条件]配線基板の種類/半田種
[条件1]図5の例のプリント配線基板1X/共晶半田
[条件2]第1実施形態のプリント配線基板1/共晶半田
[条件3]図5の例のプリント配線基板1X/RoHS半田
[条件4]第1実施形態のプリント配線基板1/RoHS半田
それぞれの条件について実験を行った結果、半田ブリッジの発生数と、ブリッジ発生率は以下の通りとなった。
[実験結果]半田ブリッジ発生数/ブリッジ発生率
[条件1]17/85%
[条件2]3/15%
[条件3]4/20%
[条件4]0/0%
このように、本実施形態のプリント配線基板1では、図5の例のプリント配線基板よりも、半田ブリッジの発生が抑制されている。この実験結果から、中間半田引きランド41,42のうちリード用ランド30に隣接する辺をリード用ランド30の長さと同じとすることによって、半田ブリッジの発生が抑制できていることがわかる。
<2.変形例>
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されない。
図6は、一変形例に係るプリント配線基板1Aの、ダブルレジスト部60Aの図示を省略した部分上面図である。図7は、図6の例のプリント配線基板1Aの部分上面図である。なお、図3と同様、ダブルレジスト部60Aは、断面ではないが、ハッチングを施している。
図6の例のプリント配線基板1Aでは、第1中間半田引きランド41Aと、第2中間半田引きランド42Aとが、それぞれ、前後方向に間隔を空けて配置される第1領域401Aおよび第2領域402からなる。第1領域401Aは、第1辺81Aおよび第3辺83Aを含む三角形状の領域である。第2領域402は、第2辺82Aおよび第4辺84Aを含む三角形状の領域である。
このように、各中間半田引きランド41A,42Aを2つの領域401A,402Aに分割することにより、各中間半田引きランド41A,42Aに保持される半田の量を抑制し、各中間半田引きランド41A,42Aから、隣接するリード用ランド30Aへと半田が振り戻るのをより抑制できる。
また、このプリント配線基板1Aでは、図7に示すように、第1領域401Aと第2領域402Aとの間に、ダブルレジスト部60Aが配置されている。これにより、第1領域401Aと第2領域402Aとの間において半田をより確実に分離できる。したがって、各中間半田引きランド41A,42Aに保持される半田の量をより確実に抑制することができる。その結果、各中間半田引きランド41A,42Aから、隣接するリード用ランド30Aへと半田が振り戻るのをさらに抑制できる。
また、プリント配線基板の各部を実現するための具体的な装置構成については、上記の実施形態および変形例に示された構成と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
1,1A,1X プリント配線基板
10 基板本体
20 リード用ランド
21 第1前辺
22 第2前辺
23 第1後辺
24 第2後辺
30,30A リード用ランド
31 第1前側リード用ランド
32 第2前側リード用ランド
33 第1後側リード用ランド
34 第2後側リード用ランド
41,41A,41X 第1中間半田引きランド
42,42A,42X 第2中間半田引きランド
50 最終尾半田引きランド
51 第1前端領域
52 第1中間領域
53 第1後端領域
54 第2前端領域
55 第2中間領域
56 第2後端領域
60,60A ダブルレジスト部
81,81A,81X 第1辺
82,82A,82X 第2辺
91 前方角部
92 後方角部
93 第1側方角部
94 第2側方角部
200 リードピン

Claims (10)

  1. QFPICを上側の表面に実装するプリント配線基板であって、
    基板本体と、
    複数のリードピンを有するQFPICと、
    を有し、
    前記QFPICは、
    前後方向に向かい合う前方角部および後方角部と、
    左右方向に向かい合う2つの側方角部と、
    前記前方角部と前記側方角部とを繋ぐ2つの前辺と、
    前記側方角部と前記後方角部とを繋ぐ2つの後辺と、
    を有し、
    前記基板本体は、その上面に、
    前記QFPICの各辺から延びる複数のリード用ランドと、
    前記側方角部に隣接して配置される中間半田引きランドと、
    を有し、
    複数の前記リード用ランドは、
    前記前辺から延びる、複数の前側リード用ランドと、
    前記後辺から延びる、複数の後側リード用ランドと、
    を含み、
    前記中間半田引きランドはそれぞれ、
    前記側方角部から、隣接する前記前側リード用ランドに沿って延びる第1辺と、
    前記側方角部から、隣接する前記後側リード用ランドに沿って延びる第2辺と、
    を有し、
    前記第1辺の先端は、隣接する前記前辺に沿う複数の前記前側リード用ランドの先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置され、
    前記第2辺の先端は、隣接する前記後辺に沿う複数の前記後側リード用ランドの先端部を繋ぐ直線の延長線上に配置される、プリント配線基板。
  2. 請求項1に記載のプリント配線基板であって、
    前記中間半田引きランドと、隣接する前記リード用ランドとの間に、レジストが配置され、
    前記レジストの上端部は、前記中間半田引きランドおよび前記リード用ランドの上端面よりも上方に配置される、プリント配線基板。
  3. 請求項1に記載のプリント配線基板であって、
    前記中間半田引きランドは、前後方向に間隔をあけて配置される2つの領域を有する、プリント配線基板。
  4. 請求項3に記載のプリント配線基板であって、
    前記中間半田引きランドの前記2つの領域の間に、レジストが配置され、
    前記レジストの上端部は、前記中間半田引きランドおよび前記リード用ランドの上端面よりも上方に配置される、プリント配線基板。
  5. 請求項1に記載のプリント配線基板であって、
    前記後方角部に隣接して配置される、最終尾半田引きランド
    をさらに有する、プリント配線基板。
  6. 請求項5に記載のプリント配線基板であって、
    前記最終尾半田引きランドと、隣接する前記リード用ランドとの間に、レジストが配置され、
    前記レジストの上端部は、前記中間半田引きランドおよび前記リード用ランドの上端面よりも上方に配置される、プリント配線基板。
  7. 請求項5に記載のプリント配線基板であって、
    前記最終尾半田引きランドは、前後方向に間隔をあけて配置される複数の領域を有する、プリント配線基板。
  8. 請求項5に記載のプリント配線基板であって、
    前記最終尾半田引きランドは、左右方向に間隔をあけて配置される複数の領域を有する、プリント配線基板。
  9. 請求項5に記載のプリント配線基板であって、
    前記最終尾半田引きランドは、互いに間隔を空けて配置される複数の領域を有し、
    前記複数の領域は、
    右側の前記後側リード用ランドに隣接する第1前端領域と、
    前記第1前端領域の後方に配置される第1中間領域と、
    前記第1中間領域の後方に配置される第1後端領域と、
    左側の前記後側リード用ランドに隣接する第2前端領域と、
    前記第2前端領域の後方に配置される第2中間領域と、
    前記第2中間領域の後方に配置される第2後端領域と、
    をさらに含む、プリント配線基板。
  10. 請求項7ないし請求項9のいずれか一項に記載のプリント配線基板であって、
    前記最終尾半田引きランドの前記複数の領域の間に、レジストが配置され、
    前記レジストの上端部は、前記最終尾半田引きランドおよび前記リード用ランドの上端面よりも上方に配置される、プリント配線基板。
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