JP3495601B2 - プリント配線板 - Google Patents

プリント配線板

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JP3495601B2
JP3495601B2 JP16824998A JP16824998A JP3495601B2 JP 3495601 B2 JP3495601 B2 JP 3495601B2 JP 16824998 A JP16824998 A JP 16824998A JP 16824998 A JP16824998 A JP 16824998A JP 3495601 B2 JP3495601 B2 JP 3495601B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、挿入部品を実装す
るための先付け用の部品貫通孔と後付け用の部品貫通孔
とを備えているプリント配線板に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、この種のプリント配線板として、
図18に示すものが知られている。図において、絶縁性
の基板1には、先付け用の部品貫通孔3および後付け用
の部品貫通孔5が形成されている。部品貫通孔3は、T
TL等の先付け部品7の端子7aを挿入するために形成
されている。 【0003】先付け部品7は、端子7aを部品貫通孔3
に挿入し、基板1の片面1aをはんだ槽に浸すことによ
り、基板1にはんだ付けされる。部品貫通孔5には、電
源部品等の重量の大きい部品、あるいは、熱に弱い部品
等の後付け部品9の端子9aを挿入するために形成され
ている。後付け部品9は、先付け部品7のはんだ付け後
に、手作業等により、基板1にはんだ付けされる。 【0004】基板1の片面1aには、先付け用の部品貫
通孔3を囲んで、導電性を有する環状のランド11が形
成されている。基板1の片面1aには、後付け用の部品
貫通孔5を囲んで、導電性を有する環状のランド13が
形成されている。上述したプリント配線板では、まず、
先付け部品7の基板1へのはんだ付けが行われる。 【0005】すなわち、図19に示すように、先付け部
品7の端子7aが、基板1の部品貫通孔3に挿入され
る。次に、基板1の片面1a側が、はんだ槽15のはん
だ17に浸される。そして、基板1をはんだ槽15から
引き上げることにより、先付け部品7が基板1にはんだ
付けされる。 【0006】さらに、この後、後付け部品9のはんだ付
けが行われる。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のプリント配線板では、図20に示すように、
先付け部品7を基板1にはんだ付けする際に、ランド1
3に付着するはんだ17により、後付け用の部品貫通孔
5が埋まってしまうという問題があった。 【0008】ここで、部品貫通孔5のはんだ埋まりは、
以下示すように発生する。すなわち、先ず、図21に示
すように、基板1をはんだ槽15から引き上げる際に、
ランド13に付着しているはんだ17aと、はんだ槽1
5のはんだ17とが、表面張力Pにより相互に引っ張り
合う。基板1をさらに引き上げると、図22に示すよう
に、ランド13側のはんだ17aに発生する表面張力P
1と、はんだ槽15のはんだ17に発生する表面張力P
2とにより、はんだ17aとはんだ17との間にくびれ
17bが発生する。 【0009】この際に、くびれ17bの中心と部品貫通
孔5の軸5aとは、ほぼ一致しており、ランド13に付
着するはんだ17aの表面張力P1は、軸5aを中心に
して、はんだ17aの表面に対称かつバランス良く作用
する。そして、図23に示すように、くびれ17bが細
くなっていき、ランド13のはんだ17aと、はんだ槽
15のはんだ17とが、ほぼ軸5a上で分離され、部品
貫通孔5は、はんだ17aにより埋められる。 【0010】このため、部品貫通孔5のはんだ17aに
よる埋まりを防止するためには、先付け部品7のはんだ
付け時に、予め、部品貫通孔5に耐熱性テープを貼付し
なくてならず、作業工数が増大するという問題があっ
た。本発明は、かかる従来の問題点を解決するためにな
されたもので、先付け用の部品貫通孔と後付け用の部品
貫通孔とを備えるプリント配線板において、後付け用の
部品貫通孔のはんだ埋まりを確実に防止することができ
るプリント配線板を提供することを目的とする。 【0011】 【課題を解決するための手段】請求項1のプリント配線
板は、絶縁性の基板と、前記基板に形成され、実装部品
の端子が挿入される先付け用の部品貫通孔および後付け
用の部品貫通孔と、前記基板の片面に、前記先付け用の
部品貫通孔を囲んで環状に形成される先付け用のランド
と、前記基板の前記片面に、前記後付け用の部品貫通孔
を囲んで環状に形成される後付け用のランドと、前記後
付け用のランドの内周の一部を外周に向けて突出させ
て、この内周の一部と前記後付け用の部品貫通孔の間に
形成されたはんだの非付着領域と、前記非付着領域内に
形成されたはんだの付着領域とを備えていることを特徴
とする。 【0012】 【0013】 【0014】(作用)請求項1のプリント配線板では、
先ず、先付け用の部品貫通孔のみに実装部品の端子が挿
入され、基板の片面がはんだ槽のはんだに浸される。基
板がはんだから引き上げられる際に、後付け用のランド
に付着するはんだと、はんだ槽のはんだとの間の表面張
力により、後付け用のランドとはんだ槽との間のはんだ
にくびれが発生する。 【0015】ここで、後付け用のランドの非付着領域側
に付着するはんだの表面積は、他の部分に付着している
はんだの表面積より小さいため、基板の引き上げによ
り、くびれが徐々に細くなっていくときに、後付け用の
ランドの非付着領域側に付着するはんだは、他の部分に
付着しているはんだより早く、はんだ槽のはんだから分
離される。 【0016】そして、後付け用の部品貫通孔を覆ってい
るはんだの非付着領域側に間隙が形成され、この後に、
後付け用のランドの他の部分に付着するはんだが、はん
だ槽のはんだから分離される。このため、後付け用の部
品貫通孔がはんだに埋まることなく、先付け用の部品貫
通孔に、実装部品がはんだ付けされる。 【0017】 また、後付け用のランドの内周の一部が
外周側に近接して形成され、非付着領域が、内周と後付
け用の部品貫通孔との間に形成されるため、ランドの非
付着領域側の表面積が、容易に、他の部分の表面積より
小さくされる。例えば、非付着領域が、後付け用の部品
貫通孔から外周に広がる扇形状に形成されることで、ラ
ンドの非付着領域側の表面積が、他の部分の表面積に比
べ、十分に小さくされ、後付け用の部品貫通孔がはんだ
に埋まることなく、より確実に、先付け用の部品貫通孔
に、実装部品がはんだ付けされる。 【0018】 さらに、実装部品の端子を後付け用の部
品貫通孔にはんだ付けする際に、付着領域が橋渡しとな
り、はんだが後付け用のランドの非付着領域側に回り込
み、端子の周囲を覆うため、実装部品が確実にはんだ付
けされる。 【0019】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて詳細に説明する。図1は、本発明に関連するプリ
ント配線板を示している。図において、絶縁性の基板2
1には、先付け用の部品貫通孔23および後付け用の部
品貫通孔25が形成されている。 【0020】部品貫通孔23は、TTL等の先付け部品
27の端子27aを挿入するために形成されている。先
付け部品27は、端子27aを部品貫通孔23に挿入
し、基板21の片面21aをはんだ槽に浸すことによ
り、基板21にはんだ付けされる。部品貫通孔25に
は、電源部品等の重量の大きい部品、あるいは、熱に弱
い部品等の後付け部品29の端子29aを挿入するため
に形成されている。 【0021】後付け部品29は、先付け部品27のはん
だ付け後に、手作業等により、基板21にはんだ付けさ
れる。基板21の片面21aには、先付け用の部品貫通
孔23を囲んで、導電性を有する環状のランド31が形
成されている。基板21の片面21aには、後付け用の
部品貫通孔25を囲んで、導電性を有する環状のランド
33が形成されている。 【0022】また、図2に示すように、部品貫通孔25
の内径D1は、2.5mmに形成されている。ランド3
3の外周35は、円形状に形成されており、この外周3
5の外径D2は10mmにされている。ランド33の内
周37は、半円形状の第1の円弧部37aと、第1の円
弧部37aより大きい半円形状の第2の円弧部37bと
を、相互に向かい合わせて形成されている。 【0023】第1および第2の円弧部37a、37bの
中心は、第2の部品貫通穴25の中心に一致させて形成
されている。第1の円弧部37aの内径D3は4mmに
されており、第2の円弧部37bの内径D4は8mmに
されている。第1の円弧部37aの端部37cと第2の
円弧部37bの端部37dとは、直線部37eで接続さ
れている。 【0024】そして、外周35と内周37との間には、
銅箔等からなる導体パターン33aが形成されている。
また、外周35と第2の円弧部37bとの間には、幅W
1が1mmの円環部33bが形成されている。さらに、
内周37の内側には、部品貫通孔25から第2の円弧部
37bに向けて広がる扇形状のはんだの非付着領域39
が形成されている。 【0025】この非付着領域39は、基板21の一部を
露出することにより形成されている。そして、ランド3
3の導体パターン33aは、第2の円弧部37b側の表
面積が、第1の円弧部37a側の表面積に比べて小さく
され、ランド33は、非対称形状にされている。上述し
たプリント配線板では、まず、先付け部品27の基板2
1へのはんだ付けが行われる。 【0026】すなわち、図3に示すように、先付け部品
27の端子27aが、基板21の部品貫通孔23に挿入
される。部品貫通孔25には、何も挿入されず、耐熱性
テープによるマスキングも行われない。次に、基板21
の片面21a側が、はんだ槽41のはんだ43に浸され
た後に、基板21がはんだ槽41から引き上げられる。 【0027】この際、図4に示すように、ランド33に
付着したはんだ43aと、はんだ槽41のはんだ43と
が、表面張力Pにより相互に引っ張り合い、はんだ43
が基板21とともに持ち上げられる。 【0028】基板21をさらに引き上げると、図5に示
すように、ランド33側のはんだ43aに発生する表面
張力P1と、はんだ槽41のはんだ43に発生する表面
張力P2とにより、はんだ43aとはんだ43との間に
くびれ43bが発生する。この際、ランド33の非付着
領域39側には、円環部33bの幅W1分のはんだ43
cしか付着されない。 【0029】このため、図6に示すように、ランド33
の円環部33bに付着したはんだ43cは、他の部分よ
り早くはんだ槽41のはんだ43から分離され、部品貫
通孔25を覆っているはんだ43aの非付着領域39側
に、間隙45が形成される。この後、図7に示すよう
に、間隙45が徐々に広がり、ランド33のはんだ43
aと、はんだ槽41のはんだ43とが完全に分離され
る。 【0030】そして、部品貫通孔25がはんだ43a、
43cに埋まることなく、基板21がはんだ槽41から
引き上げられる。基板21の引き上げにより、図8に示
すように、部品貫通孔23に挿入された先付け部品27
の端子27aが、はんだ43によりランド31にはんだ
付けされる。 【0031】この後に、後付け部品29の端子29aが
部品貫通孔25に挿入され、手作業等によりはんだ付け
が行われ、後付け部品29が基板21にはんだ付けされ
る。ここで、端子29aは、非付着領域39を除く導体
パターン33aにより、確実にはんだ付けされるが、万
一、はんだ43の上がり量が不足する場合には、ランド
33を一回り大きく形成し、導体パターン33aの表面
積を大きくすることで、容易に解決することができる。 【0032】以上のように構成されたプリント配線板で
は、後付け用のランド33の内周37の第2の円弧部3
7bを外周35側に近接して形成することで、第2の円
弧部37bの内側にはんだ43の非付着領域39を形成
し、第2の円弧部37bと外周35との間に円環部33
bを形成したので、ランド33の非付着領域39側の表
面積を、第1の円弧部37a側の表面積より小さくする
ことができる。 【0033】このため、基板21の片面21aをはんだ
槽41のはんだ43に浸し、基板21をはんだ槽41か
ら引き上げる際に、ランド33の非付着領域39側を、
第1の円弧部37a側より早くはんだから分離し、部品
貫通孔25を覆っているはんだ43aに間隙45を形成
することができ、後付け用の部品貫通孔25を埋めるこ
となく、基板21をはんだ槽41から引き上げることが
できる。 【0034】また、非付着領域39を、ランド33の内
周37の内側に形成したので、内周37の形状を変形す
るだけで、様々な形状の非付着領域39を容易に形成す
ることができる。このため、実験等により、所定のラン
ド33に最適な非付着領域39の形状を容易に求めるこ
とができる。 【0035】そして、非付着領域39を部品貫通孔25
から外周35に向けて広がる扇形状に形成したので、ラ
ンド33内に表面積の大きい非付着領域39を形成する
ことができ、かつ、ランド33の第2の円弧部37b側
の表面積を、第1の円弧部37a側の表面積に比べ、十
分に小さくすることができる。すなわち、ランド33の
形状を、容易に非対称形状にすることができる。 【0036】 図9は、本発明のプリント配線板の実施
形態を示している。この実施形態では、後付け用の部品
貫通孔51の内径D1は2.2mmに形成されており、
後付け用のランド53の外周55の外径D2は7mmに
されている。また、ランド53の内周57には、内径D
5が3.5mmのほぼ半円形状の円弧部57aが形成さ
れている。 【0037】円弧部57aの両側の端部57bには、円
弧部57aと反対側の外周55に向けて延在し、先端が
頂部57cで接続される直線部57dが形成されてい
る。この実施形態では、頂部57cの内角Rは60度に
されており、頂部57cと外周55との距離Lは、1m
mにされている。そして、内周57の直線部57dと部
品貫通孔51の間には、はんだの非付着領域59が形成
されている。 【0038】また、この非付着領域59のほぼ中央に
は、直径D6が1mmの円形形状をし、銅箔等からなる
はんだの付着領域61が形成されている。なお、外周3
5と内周37との間には、第1の実施形態と同様に、銅
箔等からなる導体パターン53aが形成されている。上
述したプリント配線板では、図10に示すように、基板
21の片面21a側が、はんだ槽41のはんだ43に浸
された後、基板21がはんだ槽41から引き上げられ
る。 【0039】この際、ランド53に付着するはんだ43
aの表面張力P1と、はんだ槽41のはんだ43の表面
張力P2とにより、はんだ43aとはんだ43との間に
くびれ43bが発生する。基板21をさらに引き上げる
と、図11に示すように、くびれ43bが徐々に細くな
る。 【0040】このとき、ランド53の非付着領域59側
のはんだ43cは、円弧部57a側のはんだ43aに比
べて付着面積が少ないため、円弧部57a側より早く細
くなる。そして、図12に示すように、ランド53の頂
部57c側および付着領域61に付着したはんだ43c
は、円弧部57a側よりも早くはんだ槽41のはんだ4
3から分離される。 【0041】そして、部品貫通孔51を覆っているはん
だ43aの非付着領域59側に、間隙45が形成され
る。この後、図13に示すように、間隙45が徐々に広
がり、ランド53のはんだ43aと、はんだ槽41のは
んだ43とが完全に分離される。そして、部品貫通孔5
1がはんだ43a、43cに埋まることなく、基板21
がはんだ槽41から引き上げられる。 【0042】 一方、この後に、図14に示すように、
後付け部品29の端子29aが部品貫通孔51に挿入さ
れ、手作業等によりはんだ付けが行われる。この際、付
着領域61が橋渡しとなり、はんだ43がランド53の
非付着領域59側に回り込み、端子29aの周囲に均一
に付着する。そして、はんだの上がり量が不足すること
なく、端子29aが部品貫通孔51に確実にはんだ付け
される。この実施形態では、はんだの非付着領域59
を、円弧部57aの端部57bから外周55側に延在す
る直線部57dの内側に形成し、この非付着領域59の
内側に円形形状の付着領域61を形成したので、部品貫
通孔51に後付け部品29の端子29aをはんだ付けす
る際に、付着領域61が橋渡しとなり、はんだ43がラ
ンド53の非付着領域59側に回り込み、端子29aの
周囲を覆うことができ、後付け部品29を確実にはんだ
付けすることができる。 【0043】 図15は、本発明に関連するプリント配
線板における後付け用のランドを示している。この実施
形態では、後付け用のランド63は、円形形状の外周6
5および内周67により形成されている。外周65、内
周67および部品貫通孔69は、中心を一致させて形成
されている。 【0044】外周65と内周67との間には、銅箔等か
らなる導体パターン63aが形成されている。また、ラ
ンド63には、外周65の一部を覆って、絶縁性のレジ
ストパターン71が、境界71aを内周67に近接して
形成されている。このレジストパターン71により、ラ
ンド63の外周65側には、はんだの非付着領域73が
形成されている。 【0045】 図15に示した例では、非付着領域73
をランド63の外周65の一部を覆うレジストパターン
71により形成したので、非付着領域73を、容易に形
成することができる。また、レジストパターン71の形
成は、プリント配線板の製造工程の後半に行われるた
め、非付着領域73の形状変更等に対して、迅速に対応
することができる。 【0046】 なお、図2では、後付け用の部品貫通孔
25の内径D1を2.5mm、後付け用のランド33の
外周35の外径D2を10mmに形成した例について述
べたが、本発明はかかる実施形態に限定されるものでは
なく、内径D1は0.8mm以上、外径D2は3mm以
上あれば、部品貫通孔25のはんだ埋まりを防止するこ
とができる。 【0047】 ここで、内径D1を0.8mm、外径D
2を3mmにした場合に、内周37の第1の円弧37a
の内径D3は1.5mm、第2の円弧37bの内径D4
は2.6mmにすることが、部品貫通孔25のはんだ埋
まりを防止するために最適な値である。また、図2に示
した例では、ランド33の内周37の一部に外周35側
に近接する第2の円弧部37bを形成し、内周37の内
側に非付着領域39を形成とした例について述べたが、
本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例
えば、図16および図17に示すように、ランド75の
導電部75aの一部を削除して、外周77と内周79の
間に非付着領域81を形成しても良い。 【0048】 【発明の効果】請求項1のプリント配線板では、後付け
用のランドに、はんだの非付着領域を形成したので、後
付け用のランドの非付着領域側のはんだの付着面積が少
なくなり、実装部品の先付け時に、基板をはんだから引
き上げる際に、後付け用のランドの非付着領域側を、他
の部分より早くはんだから分離し、後付け用の部品貫通
孔を覆っているはんだに間隙を形成することができ、後
付け用の部品貫通孔を埋めることなく、基板をはんだ槽
から引き上げることができる。 【0049】 また、非付着領域を、後付け用のランド
の内周を外周側に近接して形成することで、内周と部品
貫通孔の間に形成したので、ランドの非付着領域側の表
面積を、容易に、他の部分の表面積より小さくすること
ができる。 【0050】 さらに、非付着領域に、この非付着領域
に囲まれる付着領域を形成したので、実装部品の端子を
後付け用の部品貫通孔にはんだ付けする際に、付着領域
が橋渡しとなり、はんだが後付け用のランドの非付着領
域側に回り込み、端子の周囲を覆うことができ、実装部
品を確実にはんだ付けすることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に関連するプリント配線板を示す断面図
である。 【図2】後付け用のランドの詳細を示す上面図である。 【図3】基板の片面をはんだ槽に浸す状態を示す断面図
である。 【図4】基板をはんだ槽から引き上げる状態を示す断面
図である。 【図5】基板をはんだ槽から引き上げている状態を示す
断面図である。 【図6】非付着領域側のはんだがはんだ槽のはんだから
分離した状態を示す断面図である。 【図7】後付け用のランドに付着したはんだがはんだ槽
のはんだから分離した状態を示す断面図である。 【図8】先付け部品の端子が先付け用のランドにはんだ
付けされた状態を示す断面図である。 【図9】本発明のプリント配線板における後付け用のラ
ンドの詳細を示す上面図である。 【図10】基板をはんだ槽から引き上げている状態を示
す断面図である。 【図11】基板をはんだ槽から引き上げている状態を示
す断面図である。 【図12】非付着領域側のはんだがはんだ槽のはんだか
ら分離した状態を示す断面図である。 【図13】後付け用のランドに付着したはんだがはんだ
槽のはんだから分離した状態を示す断面図である。 【図14】後付け部品の端子が後付け用の部品貫通孔に
はんだ付けされる状態を示す断面図である。 【図15】本発明に関連するプリント配線板における後
付け用のランドの詳細を示す上面図である。 【図16】後付け用のランドの別の例を示す上面図であ
る。 【図17】後付け用のランドの別の例を示す上面図であ
る。 【図18】従来のプリント配線板を示す断面図である。 【図19】従来のプリント配線板をはんだ槽に入れる状
態を示す断面図である。 【図20】後付け用の部品貫通孔がはんだで埋まった状
態を示す断面図である。 【図21】基板をはんだ槽から引き上げる状態を示す断
面図である。 【図22】基板をはんだ槽から引き上げている状態を示
す断面図である。 【図23】後付け用のランドに付着したはんだがはんだ
槽のはんだから分離した状態を示す断面図である。 【符号の説明】 21 基板 21a 片面 23 部品貫通孔(先付け用の部品貫通孔) 25 部品貫通孔(後付け用の部品貫通孔) 27 先付け部品(実装部品) 27a 端子 29 後付け部品(実装部品) 29a 端子 31 ランド(先付け用のランド) 33 ランド(後付け用のランド) 33a 導体パターン 33b 円環部 35 外周 37 内周 37a 第1の円弧部 37b 第2の円弧部 37c 端部 37d 端部 37e 直線部 39 非付着領域 41 はんだ槽 43、43a、43c はんだ 43b くびれ 45 間隙 51 部品貫通孔(後付け用の部品貫通孔) 53 ランド(後付け用のランド) 53a 導体パターン 55 外周 57 内周 57a 円弧部 57b 端部 57c 頂部 57d 直線部 59 非付着領域 61 付着領域 63 ランド(後付け用のランド) 63a 導電パターン 65 外周 67 内周 69 部品貫通孔(後付け用の部品貫通孔) 71 レジストパターン 73 非付着領域 75 ランド(後付け用のランド) 75a 導電パターン 77 外周 79 内周 81 非付着領域 D1 内径 D2 外径 D3 内径 D4 内径 D5 内径 D6 直径 L 距離 P、P1、P2 表面張力 R 内角 W1 幅

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 絶縁性の基板と、 前記基板に形成され、実装部品の端子が挿入される先付
    け用の部品貫通孔および後付け用の部品貫通孔と、 前記基板の片面に、前記先付け用の部品貫通孔を囲んで
    環状に形成される先付け用のランドと、 前記基板の前記片面に、前記後付け用の部品貫通孔を囲
    んで環状に形成される後付け用のランドと 前記後付け用のランドの内周の一部を外周に向けて突出
    させて、この内周の一部と前記後付け用の部品貫通孔の
    間に形成されたはんだの非付着領域と、 前記非付着領域内に形成されたはんだの付着領域とを備
    ていることを特徴とするプリント配線板。
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