JP2594739Y2 - プリント基板 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は各種電気機器に使用され
るプリント基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気機器の小型化要求が強まり、
電気機器に使用する部品の小型化への取り組みが積極的
に行われている。しかしながら、ＩＣのリードピッチ寸
法に関しては、従来から基本的に変更がなく、電気機器
の小型化を制限する原因となっていた。

【０００３】以下、従来におけるプリント基板について
図４〜図６を参照しながら説明する。図４は従来の第１
の例におけるプリント基板の平面図である。図４に示す
ように、半田の付着部分であるランド１は、導体層上に
ランド１部を除いて半田をはじくソルダーレジストを塗
布して、あるいは前記したソルダーレジスト上に別のイ
ンクを塗布して形成されている。その形状は楕円形状で
あり、中心にはリードを有する部品の接続のためにリー
ドを通す円状の貫通穴３が設けられている。また、隣接
するランド１との距離は最小間隔４とリードピッチ２で
決められている。さらに、隣接するランド１との配列は
それぞれのランド１の貫通穴３の中心が一直線上になる
ようにし、その配列方向は方向６と平行になるようにす
るとともに、隣接するランド１との距離が最小間隔４に
なるように構成されている。

【０００４】以上のように構成されたプリント基板につ
いて、以下その作用について説明する。ランド１の中心
に設けられた貫通穴３に所定の部品のリードを挿入後、
このプリント基板のランド１を溶融半田と接触させれば
一括して各部品のリードが導体を介して接続され、所定
の回路網ができる。この場合、溶融半田と接触させる方
法として、溶融半田を噴流させておきプリント基板を方
向５または方向６に沿って移動させ噴流している溶融半
田の上部を通過させる方法（以下、フロー半田法とい
う）や溶融半田を溜めた槽の表面と接触させる方法があ
るが、多くの場合用いられるのはフロー半田法である。
また、貫通穴３を設けずランド１上に表面実装用部品の
リードを直接接触させ半田付けする方法もある（この場
合、貫通穴３は不要）。しかし、フロー半田法の場合、
ランド１の最小間隔４をある値以上にしないと溶融半田
がランド１と離れる時にその一部が余剰半田となってラ
ンド１どうしを誤接続してしまい、半田ショートが発生
する。

【０００５】多くの部品はこのようなことのないように
外観設計が行われているが、ＩＣのようにピッチ２の値
（従来は２．５４mm）が既に決まっている場合には貫通
穴３の大きさやランド１の最小導体幅からランド１の最
小間隔４がある値に決まってしまう。ランド１の最小間
隔４は半田付けの条件にも左右されるが、一般的には
０．６mm以上であれば半田ショートは発生しにくいもの
と考えられている。

【０００６】このような余剰半田による半田ショートの
パターン形状による対策としては、図５（実公昭６２−
４６２９９号公報）や図６に示すランドが挙げられる。

【０００７】図５は第２の従来例におけるプリント基板
の平面図である。図５に示すように、半田の付着部分で
あるランド１ｂは、その形状が円状であって、その円状
の一部が外方に突起した突起部７を有した形状であり、
中心にはリードを有する部品の接続のためにリードを通
す円状の貫通穴３を設けた構成である。また、隣接する
ランド１ｂとの距離は最小間隔４とリードピッチ２で決
められている。さらに、隣接するランド１ｂとの配列は
それぞれのランド１ｂの貫通穴３の中心が一直線上にな
るようにし、その配列の方向は方向６と平行になるよう
にするとともに、それぞれのランド１ｂの突起部７の頂
点と貫通穴３の中心を結んだ直線の方向と方向６との角
度８が９０度より小さくなるように構成されている。

【０００８】この構成により方向６の向きへフロー半田
を行えば余剰半田は突起部７に吸い取られる。したがっ
て半田ショートの発生を減少させることができる。

【０００９】また、図６は第３の従来例におけるプリン
ト基板の平面図である。図６に示すように、半田の付着
部分であるランド１ｃは、その形状が菱形の鈍角をなす
各２辺を内接円弧で接続した形状であり、その中心には
リードを有する部品の接続のためにリードを通す円状の
貫通穴３が設けられている。また、隣接するランド１ｃ
との距離は最小間隔４とリードピッチ２で決められてい
る。さらに、隣接するランド１ｃとの配列はそれぞれの
ランド１ｃの貫通穴３の中心が一直線上になるように
し、その配列の方向は方向６と平行になるようにすると
ともに、それぞれのランド１ｃの鋭角な頂点どうしを結
んだ直線の方向が方向５と平行になるように構成されて
いる。

【００１０】この構成により方向５の向きあるいは方向
５と反対の向きへフロー半田を行えば、方向５に対する
ランド１ｃの後縁部がテーパー状に広がっているので、
余剰半田は後縁部に集まる。したがって半田ショートの
発生を減少させることができる。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、電気機器の小型化のためにＩＣのリードピ
ッチ寸法を減少させると、半田ショートが多発してしま
うという問題点を有していた。

【００１２】従来のＩＣのリードピッチは２．５４mmで
あったが、現在のＩＣのリードピッチの中には１．８mm
のものもある。このような条件下において図４に示す従
来の構成では、ランド１の最小間隔４は前記した最小距
離（０．６mm）を確保できず、半田ショートを多発さ
せ、リードピッチが１．８mmのＩＣの導入を困難なもの
にしていた。また、半田ショートを減少させるためにフ
ロー半田する方向を方向５に限定する必要があるなどの
問題点も有していた。さらに、貫通穴３を設けずにラン
ド１上に直接表面実装用ＩＣのリードを接触させ半田付
けする場合には、ＩＣのリードピッチが１．２７mmのも
のが大多数であり、貫通穴３がないにもかかわらず、ラ
ンド１の最小間隔４がさらに短くなり前記した最小距離
（０．６mm）を確保できず、半田ショートを多発させて
いた。また、半田ショートを減少させるためにフロー半
田する方向を方向６に限定する必要があるなどの問題点
も有していた。このように、図４の従来例に示すプリン
ト基板のランド構成では、プリント基板の小型化設計を
制限し、電気機器の小型化を困難なものにしていた。

【００１３】また、図５に示す従来の構成では、突起部
７がランド１ｂの外部に突き出ているので突起部７の近
傍に他のランドを配置できず、また余剰半田を突起部７
で吸い取るように設置しなければならないため、半田シ
ョートを十分低減させようと余剰半田の吸い取り能力を
向上させれば必然的に突起部７を余剰半田の吸い取りが
可能なように十分大きくしなければならずプリント基板
の小型化設計を制限するものとなっていた。さらに、突
起部７から先にフロー半田を行う方向の場合には何らの
効果も発揮せず、したがって方向５、方向６やランド１
ｂの配列方向を限定しなければならないものでありプリ
ント基板の小型化設計を制限し、電気機器の小型化を困
難なものにしていた。

【００１４】また、図６に示す従来の構成では、方向５
に対して対称にランド１ｃが配置されているので方向５
と逆方向にフロー半田を行っても問題は生じないが方向
６の方向にフロー半田を行えば最小間隔４が従来と同一
であり、なおかつランド１ｃによる余剰半田の吸い取り
効果が生じないので半田ショートに対して何らの効果も
発揮せず、方向５、方向６やランド１ｃの配列方向を限
定しなければならないものでありプリント基板の小型化
設計を制限し、電気機器の小型化を困難なものにしてい
た。

【００１５】本考案は上記従来の問題点を解決するもの
で、フロー半田法における半田ショートを防止するとと
もに、フロー半田する方向の制限のないランドを有した
小型化設計可能なプリント基板を提供することを目的と
する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本考案のプリント基板は、略平行四辺形の形状である
ランドの中心点と隣接するランドの中心点を結ぶ直線上
に複数の前記ランドを同方向に配列するとともに、前記
ランドの相対向する２組の２辺の内、隣接するランドが
近接する２辺がランドの配列方向と略直角で他の１組の
２辺が前記ランドの配列方向と平行でないように配置し
た構成である。

【００１７】

【作用】上記構成により、フロー半田法におけるプリン
ト基板の通過方向及びリードピッチの縮小にかかわら
ず、余剰半田がランドに吸い取られるので、半田ショー
トを防止することができ、プリント基板の小型化設計が
可能となる。

【００１８】

【実施例】（実施例１） 以下、本考案の一実施例について図１を参照しながら説
明する。図１は本考案の第１の実施例におけるプリント
基板の平面図である。図１に示すように、半田の付着部
分であるランド１０はその形状が平行四辺形であり、中
心にはリードを有する部品の接続のためにリードを通す
円状の貫通穴３を設けた構成である。また、隣接するラ
ンド１０との距離は最小間隔４とリードピッチ２で決め
られている。さらに、隣接するランド１０との配列はそ
れぞれのランド１０の貫通穴３の中心が一直線上になる
ようにし、その配列の方向は方向６と平行になるように
するとともに、それぞれのランド１０の一辺の方向とラ
ンド１０の配列方向との角αが９０°、すなわち直角に
なるように構成されている。

【００１９】以上のように構成されたプリント基板につ
いて、以下その作用について説明する。

【００２０】まず、方向５に従ってフロー半田付けを行
う場合、ランド１０が噴流半田と離れる際、ランド１０
に接触した噴流半田は平行四辺形の鋭角頂点と鈍角頂点
に集まると同時に、ランド１０の形状による表面張力に
よって余剰半田を含めて鋭角頂点側へ集約される。そし
て、余剰半田がさらに表面張力によって表面積、体積と
もより大きい噴流半田側に吸い取られた後、ランド１０
の鋭角な頂点と噴流半田が離れる。このとき、前記ラン
ド１０の鋭角な頂点と隣接するランド１０の鈍角な頂点
との最小距離１１が前記ランド１０と隣接するランド１
０との最小間隔４よりも大きいので、各ランド１０は接
近していても半田ショートは起こりにくくなる。また、
方向６に従ってフロー半田付けを行う場合、平行四辺形
の後辺が噴流半田と離れる時に余剰半田は表面張力の関
係で、その辺の鋭角な頂点に集まりながら噴流半田と離
れることになる（表面張力は液体の表面積が最小になろ
うとする力であり、大きな半径よりも小さな半径になろ
うとする力が働く）。この場合対向している隣接ランド
の鈍角な頂点とこの鋭角な頂点との最小距離１１は図５
〜図７の従来例の最小間隔４よりも容易に大きくできる
ので前記した方向５の場合と同様に各ランドは接近して
いても半田ショートを起こしにくくなる。さらにランド
１０は方向５、方向６に対して回転対称形であるので図
示された方向５、方向６と逆方向に半田付けを行っても
その効果は変わらない。

【００２１】以上のように本実施例によれば各個片のラ
ンド１０は互いに接近していても半田ショートを起こし
にくくなり、同一ランド形状で半田付け方向に関係なく
半田ショートを防止できるので設計の自由度が上がり、
さらに余分な突起を設ける必要もないのでランド１０の
近傍の他のランドを配置でき、プリント基板の小型化設
計が可能となり、電気機器を小型化できる。

【００２２】（実施例２） 図２は本考案の第２の実施例におけるプリント基板の平
面図である。図２に示すように、半田の付着部分である
ランド２０は、その形状が菱形であり、中心にはリード
を有する部品の接続のためにリードを通す円状の貫通穴
３を設けた構成である。また、隣接するランド２０との
距離は最小間隔４とリードピッチ２で決められている。
さらに、隣接するランド２０との配列はそれぞれのラン
ド２０の貫通穴３の中心が一直線上になるようにし、そ
の直線の方向は方向６と平行になるようにするととも
に、それぞれのランド２０の一辺の方向とランド２０の
配列方向との角αが９０°になるように構成されてい
る。

【００２３】以上のように構成されたプリント基板につ
いて、以下その作用について説明する。ランド２０は菱
形状となっているので、ピッチ２、貫通孔３、最小間隔
４を固定した条件下でランド２０の最小導体幅（ランド
２０の幅から貫通穴３の直径を引いた距離）を上下左右
各方向に均一にしつつ幅２１を０もしくは最小にでき
る。

【００２４】上記したように、本実施例によるプリント
基板は図１の実施例１の効果に加えて、ランド２０の最
小導体幅を無理に減少させずにランド２０どうしが対向
する幅２１を０もしくは最小にすることができるのでよ
り一層小型のランドで、半田ショートが発生しにくくな
る効果が得られる。

【００２５】以上のように本実施例によれば、実施例１
の効果に加えてプリント基板のより一層の小型化設計が
可能となり、電気機器をより一層小型化できる。

【００２６】（実施例３） 図３は本考案の第３の実施例におけるプリント基板の平
面図である。図３に示すように、半田の付着部分である
ランド３０は、その形状が平行四辺形の鈍角をなす各２
辺を内接円弧で接続した形状であり、中心にはリードを
有する部品の接続のためにリードを通す円状の貫通穴３
を設けた構成である。また、隣接するランド３０との距
離は最小間隔４とリードピッチ２で決められている。さ
らに、隣接するランド３０との配列はそれぞれのランド
３０の貫通穴３の中心が一直線上になるようにし、その
配列の方向は方向６と平行になるようにするとともに、
それぞれのランド３０の内接円弧部分でない直線部分の
一直線の方向とランド３０の配列方向との角αが９０°
になるように構成されている。

【００２７】以上のように構成されたプリント基板につ
いて、以下その作用について説明する。ランド３０はそ
の２つの鈍角な頂点が滑らかな曲線によって接続されて
いる。頂点を滑らかにすることにより、ランド３０を印
刷する印刷マスクに角の部分が無くなるとともに、付着
した半田に残る応力がより均一に分散される。

【００２８】以上のように本実施例によれば実施例１の
効果に加え、印刷マスクに角の部分が無くなり破損しに
くくなるので印刷マスクの寿命が長くなるとともに、付
着した半田に残る応力がより均一に分散されるので半田
付けの信頼性が向上するという効果が生じる。

【００２９】なお、鈍角な頂点に加え鋭角な頂点も滑ら
かな曲線で接続することにより、より一層印刷マスクの
寿命を長くするとともに、半田付けの信頼性を向上させ
る。

【００３０】

【考案の効果】以上のように本考案によれば、各ランド
が接近していても半田ショートを防止するとともに、同
一ランド形状で半田付け方向に関係なく半田ショートを
防止することができるので、小型化設計の可能なプリン
ト基板を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例におけるプリント基板の
平面図

【図２】本考案の第２の実施例におけるプリント基板の
平面図

【図３】本考案の第３の実施例におけるプリント基板の
平面図

【図４】従来のプリント基板の平面図

【図５】従来のプリント基板の平面図

【図６】従来のプリント基板の平面図

【符号の説明】

２ リードピッチ ３ 貫通穴 ４ 最小間隔 ５ ランドの配列と直角な方向 ６ ランドの配列と平行な方向 １０ 半田の付着部分であるランド １１ 最小距離

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 略平行四辺形の形状であるランドの中心
   点と隣接するランドの中心点を結ぶ直線上に複数の前記
   ランドを同方向に配列するとともに、前記ランドの相対
   向する２組の２辺の内、隣接するランドと近接する２辺
   がランドの配列方向と略直角で他の１組の２辺が前記ラ
   ンドの配列方向と平行でないように配置したプリント基
   板。
2. 【請求項２】 ランドの形状である略平行四辺形の鈍角
   をなす２辺を内接円弧で接続した請求項１に記載のプリ
   ント基板。