JP3115062U - 回路パターン - Google Patents

Abstract

【課題】回路パターンの電極上へのチップ部品の接合確度を高め、実装の信頼性を向上する。
【解決手段】配線パターンをソルダレジストで被覆し、ソルダレジストから露出する配線パターンの領域を電極とした回路パターンにおいて、電極が、左右の長さ方向に沿って最大幅の箇所を１箇所だけ有するように形成された回路パターンである。具体的には、電極の幅は、長さ方向の左右両端に行くほど連続的に細くなり、同方向の中央寄りに行くほど連続的に広くなるように形成される。溶融ハンダは電極上の最大幅になる箇所に向かって集合するため、電極の長さ方向でのハンダの集合部位のバラ付きはなくなる。
【選択図】図１

Description

本考案は回路パターンに関して、回路パターンの電極上へのチップ部品の接合確度を高めて、実装の信頼性を向上できるものを提供する。

一般に、プリント基板などの回路パターンは、配線パターンをソルダレジストで被覆し、ソルダレジストから露出する配線パターンの領域を電極(ランド)としたものである。
この回路パターン上に、半導体ＩＣ、抵抗体、コンデンサなどの各種チップ部品を実装するには、回路パターンの電極上にハンダ（例えば、スズ−銀合金、スズ−ビスマス合金、スズ−銅合金などの鉛フリーハンダ）を塗布、或はハンダ皮膜を形成し、ハンダの加熱溶融により、チップ部品のバンプ（例えば、金バンプ）と回路パターンの電極をハンダを介して接合することにより行われる。
チップ部品を回路パターンに確実に実装するには、電極上にハンダを均一に形成することが要求されるが、回路パターンの高密度化などの最近の状況とも相俟って、例えば、長さ方向の幅を一定に形成した（つまり、細い長方形状の）電極上でハンダを形成した場合、接合不良を起こす恐れが多分にあり、確実な実装は容易でない。

図４〜図５に示すように、特許文献１は、このような接合不良の解消を目的として、電極４の長さ方向の中央部に幅寸法が広い帯状部５０を、また、電極４の長さ方向の左右両端寄りに幅寸法が細い帯状部５１を夫々形成したものである（請求項１参照）。
即ち、電極４の左右の長さ方向に、３段階で断続的に幅が変化する細帯部５１→広帯部５０→細帯部５１を設けることにより、ハンダを介した回路パターン１とチップ部品の接合の確実性を向上しようとするものである。
特許第３４２００７６号公報

しかしながら、一般に、ラプラスの式でも説明されるように、電極上で溶融したハンダは幅の広い部位に集合する性質がある。
このため、例えば、上記特許文献１の電極では、電極４の中央部に形成された広帯部５０にハンダが形成されるが、この広帯部５０における溶融ハンダの集合形成の態様を検討すると、広帯部５０の左右方向の中心部５０ａにハンダが揃って山塊状に集合するとは限らず、広帯部５０の左右方向のどの部位にハンダが集合するのか特定できない。
即ち、長さ方向の幅が一定の従来の電極では、ハンダの集合部位が左右方向に沿ってバラ付くという特許文献１で指摘された問題点（特許文献１の図１参照）は、特許文献１の技術自体においても、電極中央の広帯部５０の左右方向でのバラ付きとなって現れ、接合不良の解消には至らないのである（図６参照；ハンダの集合部位１０は広帯部５０の右寄り、或は左寄りに偏在している）。
また、電極中央の広帯部５０を短く形成して、ハンダの左右方向のバラ付き形成を緩和しようとすると、電極４の左右両端の細帯部５１を長く形成する必要があるため、溶融したハンダの表面張力のバランスが崩れ、この長い細帯部５１にもハンダが分散・集合してしまう（図７参照；ハンダの集合部位１０は広帯部５０と細帯部５１とに分散して形成される）場合が少なくなく、その分だけ中央の広帯部５０のハンダの集合量が不足して適正なフィレットが形成できず、接合不良の原因になる。

本考案は回路パターンの電極上へのチップ部品の接合確度を高めることを技術的課題とする。

本考案者らは、前述の通り、溶融ハンダが電極上の幅の広い部位に集合し易いという性質を逆に利用して、電極の長さ方向に沿って電極の幅が最大になる部位が、連続的な帯状で存在したり、複数箇所に分かれて存在するのではなく、長さ方向の一箇所だけに絞って存在するという条件下では、溶融ハンダが集合する箇所も自ずと一箇所に特定化されて、各電極の長さ方向でのハンダ形成のバラ付きを低減できることを着想して、本考案を完成した。

即ち、本考案１は、配線パターンをソルダレジストで被覆し、ソルダレジストから露出する配線パターンの領域を電極とした回路パターンにおいて、
上記電極が、左右の長さ方向に沿って最大幅の箇所を１箇所だけ有するように形成されたことを特徴とする回路パターンである。

本考案２は、上記本考案は１において、電極の幅が、長さ方向の左右両端に行くほど連続的に細くなり、長さ方向の中央寄りに行くほど連続的に広くなるように形成したことを特徴とする回路パターンである。

本考案３は、上記本考案２において、電極の幅が、長さ方向の左右両端から中央寄りの最大幅部にかけて直線状に広くなるように形成したことを特徴とする回路パターンである。

本考案４は、上記本考案３において、電極の幅が、直線状に広くなることに代えて、曲線状に広くなるように形成したことを特徴とする回路パターンである。

本考案の回路パターンの電極にあっては、電極の幅が左右の長さ方向に沿って最大幅になる箇所が１箇所だけ存在するため、溶融したハンダはこの最大幅になる箇所に向かって（つまり、他の箇所に分散することなく）集合して行く。
従って、この電極形状が前後方向に多数連続する回路パターンでは、各電極上のハンダは各電極の最大幅の箇所を中心に夫々集合・形成するため、電極の長さ方向でのハンダの集合部位のバラ付きはなくなる。よって、各電極上でのハンダ集合部位が左右方向に揃うため、回路パターンの電極上へのチップ部品の接合の確実度が高まり、実装の信頼性を向上できる。

図１は本考案の実施例１を示す回路パターンの平面図、図２は同実施例１の縦断正面図である。
図１に示すように、回路パターン１は、配線パターン２の左右をソルダレジスト３（熱硬化型、或は紫外線硬化型アクリル樹脂など）で被覆し、左右のソルダレジスト３の間に露出する配線パターン２の領域を電極(ランド)４となして構成される。
回路パターン１の電極４は、左右の長さ方向に沿って最大幅が１箇所だけ存在するように形成される。換言すると、電極４の幅は、長さ方向の左右両端６ａ・６ｂに行くほど連続的に細くなり、長さ方向の中央部に行くほど連続的に広くなるように形成されることが好ましい（本考案２参照）。但し、電極４は長さ方向の全体に沿って最大幅の箇所が１箇所だけ存在する上記条件を満たせば、電極４の幅は左右両端に向かって細くなる過程で平行な箇所（前後の周端部７ａ・７ｂが相互に平行になった箇所）が部分的に存在しても差し支えない。

図１により具体的に説明すると、電極４は長尺状のひし形のうち、左右両端を切除したような形状であり、電極４の幅は、長さ方向の左右両端６ａ・６ｂから中央部の最大幅部５にかけて直線状に広くなっている（本考案３参照）。
この場合、電極４の最大幅部５は左右の長さ方向の中央部（左右の中点部）に位置しても良いが、中点部から外れる中央寄りのいずれに位置しても良い。
また、電極４の最大幅部５では、電極４の上側の周端部７ａ（或は、下側の周端部７ｂ）の直線同士が左右から交わって鈍角状の尖端８を形成するが、この尖端部分が曲線状に丸く形成されても差し支えない。この場合、前・後の尖端８（或は、この尖端が丸い曲線を形成した部位）の位置は左右方向で一致することが好ましいが、左右に多少ずれても良い。
当該実施例１の回路パターンの電極では、溶融したハンダは長尺ひし形状の最大幅になる部位５に向かって集合して行くため、図２に示す通り、ハンダの集合部位１０は電極４の最大幅部５を中心にいわば円滑に位置決めができ、前後に多数連続配置した各電極４の左右の長さ方向でのハンダ形成のバラ付きはなくなり、電極４上へのチップ部品の接合の確実度が高まり、実装の信頼性を向上できる。
尚、本考案はプリント基板、フレキシブルプリント基板、膜厚印刷回路、薄膜回路、フィルムキャリアなどの回路パターンの外、公知の配線パターンを備えた回路パターンにも適用できることは勿論である。

図３は本考案の実施例２を示す回路パターンの平面図である。
同実施例２では、電極４は長さ方向の左右両端付近では徐々にカーブを描きながら中央に向かって広がり、中央部では円形部１１をなして広がっている。即ち、前記実施例１では、電極４の幅が、長さ方向の左右両端６ａ・６ｂから中央部の最大幅部５にかけて直線状に広がっているのに対して、本実施例２では、丸い曲線状に広がっているのである（本考案４参照）。
また、上記実施例１〜２では、電極４の前・後の周端部７ａ・７ｂを共に傾斜させることで、電極４の中央部に向かって周端部相互の離間距離が増して電極４の幅を増大させているが、周端部７ａ・７ｂの一方だけを傾斜させ、他方を左右方向と平行な非傾斜状に形成しても差し支えない。

本考案の実施例１を示す回路パターンの平面図である。 同実施例１を示す回路パターンの縦断正面図である。 本考案の実施例２を示す図１の相当図である。 従来技術の一例を示す図１の相当図である。 従来技術の他の一例を示す図１の相当図である。 従来技術の一例を示す回路パターンの平面視と縦断正面視（所定箇所の電極と他の箇所の電極）の対応図である。 従来技術の他の一例を示す回路パターンの縦断正面図である。

符号の説明

１…回路パターン、２…配線パターン、３…ソルダレジスト、４…回路パターンの電極、５…電極の最大幅部、６ａ、６ｂ…電極の左・右端部、７ａ、７ｂ…電極の前・後の周端部、１０…ハンダの集合部位。

Claims (4)

1. 配線パターンをソルダレジストで被覆し、ソルダレジストから露出する配線パターンの領域を電極とした回路パターンにおいて、
   上記電極が、左右の長さ方向に沿って最大幅を１箇所だけ有するように形成されたことを特徴とする回路パターン。
2. 電極の幅が、長さ方向の左右両端に行くほど連続的に細くなり、長さ方向の中央寄りに行くほど連続的に広くなるように形成したことを特徴とする請求項１に記載の回路パターン。
3. 電極の幅が、長さ方向の左右両端から中央寄りの最大幅部にかけて直線状に広くなるように形成したことを特徴とする請求項２に記載の回路パターン。
4. 電極の幅が、直線状に広くなることに代えて、曲線状に広くなるように形成したことを特徴とする請求項３に記載の回路パターン。

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