JP6333707B2 - 切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板 - Google Patents
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Description
本発明は、サーマルパッドを有するプリント基板に関し、特に、切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板に関する。
ＱＦＰ（クワッドフラットパッケージ）、ＳＯＰ（スモールアウトラインパッケージ）などのパッケージ側面に信号端子を有する電子部品の中には、パッケージ下面に放熱用のサーマル端子を有するものがある。
前記のような電子部品をはんだ付けする場合、プリント基板上に信号端子をはんだ付けするパッドのほか、サーマル端子に相対する位置にもパッドを設け、それぞれにソルダペーストを供給し、マウンタにて部品を搭載し、その後リフロー加熱することにより行われる。
図１は電子部品のパッケージ下面に放熱用のサーマル端子が形成されていることを示す図である。平面視が略正方形で、各辺から複数の信号端子１３が引き出され、図示しないＩＣチップをプラスチック樹脂１１でモールドされた電子部品である。電子部品１０の裏面中央部に略正方形の金属製のサーマル端子１２が設けられている（特許文献１参照）。
図２は電子部品１０の側面図である。電子部品１０は、図示しないＩＣチップがプラスチック樹脂１１でモールドされた電子部品である。プラスチック樹脂１１の側面から信号端子１３が引き出されている。また、プラスチック樹脂１１の底面の中央部にサーマル端子１２が設けられている。信号端子１３の先端部の底面とサーマル端子１２の表面の高さの差をスタンドオフ１４という。
図３はプリント基板にソルダペーストを供給し、マウンタにより電子部品を搭載後、リフロー加熱前の状態を示す図である。プリント基板２０には、信号パッド２１、サーマルパッド２２が設けられている。信号パッド２１、サーマルパッド２２の表面には、ソルダペースト２３ａが供給されている。サーマルパッド２２の表面にソルダペースト２３ａを供給する場合、単独または複数の開口部を有するメタルマスクが用いられる。図４はプリント基板に形成されるサーマルパッドで、矩形のサーマルパッドを示す図である。図４に示すサーマルパッド２２の表面に、図５に示す複数の開口部３１を有するメタルマスク３０を用いて、ソルダペースト２３ａが供給される。
図４に示す矩形のサーマルパッド２２を用いて図１に示す電子部品１０を実装すると、図６や図７に示される問題点が発生する場合がある。図６は矩形のサーマルパッドを有するプリント基板２０に電子部品１０を実装する際の問題点を示す図である。サーマルパッド２２へのソルダペーストの供給量が不足していると、サーマル端子１２とはんだ２３ｃの間に隙間２４が生じ、はんだ付けオープン不良となり、サーマル端子１２とサーマルパッド２２が物理的に接続されない。そのため、電子部品１０で発生する熱が、サーマル端子１２、はんだ２３ｃ、サーマルパッド２２を介してプリント基板２０に放熱されなくなる。
図７は矩形のサーマルパッドを有するプリント基板２０に電子部品１０を実装する際の別の問題点を示す図である。電子部品１０のようなスタンドオフ１４が大きい場合、サーマル端子１２に確実にはんだ付けするためには、プリント基板２０上のサーマルパッド２２の面積に対し１００％以上のはんだ供給面積が必要になるケースがありうる。しかし、ソルダペースト２３ａのサーマルパッド２２からのはみ出し長さ３３ａ（図４参照）があまりに長いと、はんだ付け時に溶融はんだがサーマル端子１２，サーマルパッド２２にうまく吸収されず、信号端子１３間にブリッジ不良を発生させたり、また、特に２辺に信号端子を有する電子部品の場合、遊離してサイドボール２５を発生させてしまうという問題点があった。
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、切り欠き部を設け、サーマルパッドの面積を抑えつつ、サーマルパッドの外形を大きくしたサーマルパッドを有するプリント基板を提供することである。
本発明に係るプリント基板に設けられる基板側サーマルパッドは、単純な矩形ではなく、四辺の一部を切り欠いた形状とする、あるいは、内部を切り欠いた形状とし、切り欠いた部分の面積に相当する分、切り欠いていない部分のパッド外形を大きくすることができ、ソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができる。
そして、本願の請求項１に係る発明は、パッケージ外周の４辺または相対する２辺に信号端子を備えると共に、前記パッケージの下面にサーマル端子を有する電子部品を実装するプリント基板において、前記プリント基板は、前記サーマル端子に対応するサーマルパッドを備え、前記サーマルパッドは、外形が矩形形状を有し、該外形から一部を切り欠いた複数の切り欠き部を備え、前記サーマルパッドは、前記矩形形状の各辺に少なくとも２つの前記切り欠き部を設けたことを特徴とするプリント基板である。
請求項２に係る発明は、前記一部を切り欠いた複数の切り欠き部は、前記サーマルパッドの表面にソルダペーストを供給する際に前記サーマルパッドに対向配置される、複数の開口部を有するメタルマスクの隣接する前記開口部の境目付近と対向する、前記サーマルパッドの外周の位置に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のプリント基板である。
請求項３に係る発明は、前記サーマルパッドの表面にソルダペーストを供給する際に前記サーマルパッドに対向配置される、複数の開口部を有するメタルマスクの開口部の一辺と前記サーマルパッドの外周との距離を小さくすることによって、前記サーマルパッドに供給されるソルダペーストが前記サーマルパッドの外周からはみ出す長さを小さくする、請求項１に記載のプリント基板である。
請求項４に係る発明は、前記サーマルパッドの切り欠き部の形状は、矩形、または、三角形、または、台形、または、半円形のいずれか、または、それらの組み合わせとすることを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載のプリント基板である。
請求項３に係る発明は、前記サーマルパッドの表面にソルダペーストを供給する際に前記サーマルパッドに対向配置される、複数の開口部を有するメタルマスクの開口部の一辺と前記サーマルパッドの外周との距離を小さくすることによって、前記サーマルパッドに供給されるソルダペーストが前記サーマルパッドの外周からはみ出す長さを小さくする、請求項１に記載のプリント基板である。
請求項４に係る発明は、前記サーマルパッドの切り欠き部の形状は、矩形、または、三角形、または、台形、または、半円形のいずれか、または、それらの組み合わせとすることを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載のプリント基板である。
請求項５に係る発明は、前記サーマルパッドは、内部に一つ以上の切り欠いた形状を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のプリント基板である。
請求項６に係る発明は、前記サーマルパッドの内部の一つ以上の切り欠いた形状は、矩形、または、円形であることを特徴とする請求項５に記載のプリント基板である。
請求項６に係る発明は、前記サーマルパッドの内部の一つ以上の切り欠いた形状は、矩形、または、円形であることを特徴とする請求項５に記載のプリント基板である。
本発明により、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、プリント基板、電子部品について従来技術と類似する構成について同じ符号を用いて説明する。本発明に係る切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板は、プリント基板（図示しない）に図８〜図１４に示すサーマルパッドが設けられる。これにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さが短くなり、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生が同時に抑制される切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる。
＜矩形形状の切り欠き部を有するサーマルパッド＞
図８はプリント基板に形成されるサーマルパッドで、矩形の切り欠き部を有するサーマルパッドを示す図である。サーマルパッド２２は、パッケージ側のサーマル端子１２に対応するようにプリント基板２０に配置して設けられている。
図８はプリント基板に形成されるサーマルパッドで、矩形の切り欠き部を有するサーマルパッドを示す図である。サーマルパッド２２は、パッケージ側のサーマル端子１２に対応するようにプリント基板２０に配置して設けられている。
サーマルパッド２２の表面にソルダペースト２３ａ（図３参照）を供給するために、単独または複数の開口部３１を有するメタルマスク３０を用いる（図５参照）。サーマルパッド２２の面積が広い場合、ソルダペースト２３ａのえぐれを防止するため、複数の開口部を設けることが多い。
サーマルパッド２２は、その矩形の４辺から一部を切り欠いた形状（矩形形状の切り欠き部２６ａ）を備えている。サーマルパッド２２は、メタルマスク３０の複数の開口部３１の境目付近を、矩形状に切り欠いた形状を備えている。ソルダペースト２３ａのサーマルパッド２２からのはみ出し長さ３３ｂは、図４に示す矩形のサーマルパッドにおけるはみ出し長さ３３ａより短くなっている。メタルマスク３０の開口部３１と他の開口部３１との境界３２（図５参照）に対応するサーマルパッド２２の部位には、ソルダペースト２３ａがないか、あるいは少ないため、切り欠きをその部分に設けても、ソルダペーストのはみだし長さに影響が少ない。
図８に示される矩形形状の切り欠き部２６ａを有するサーマルパッド２２をプリント基板２０に設けることにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる（図１５参照）。
＜三角形状の切り欠き部を有するサーマルパッド＞
図９に示されるサーマルパッド２２は、三角形状の切り欠き部２６ｂを備えている。図９に示される三角形状の切り欠き部２６ｂを有するサーマルパッド２２をプリント基板２０に設けることにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる（図１５参照）。
図９に示されるサーマルパッド２２は、三角形状の切り欠き部２６ｂを備えている。図９に示される三角形状の切り欠き部２６ｂを有するサーマルパッド２２をプリント基板２０に設けることにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる（図１５参照）。
＜台形形状の切り欠き部を有するサーマルパッド＞
図１０に示されるサーマルパッド２２は、台形形状の切り欠き部２６ｃを備えている。図１０に示される台形形状の切り欠き部２６ｃを有するサーマルパッド２２をプリント基板２０に設けることにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる（図１５参照）。
図１０に示されるサーマルパッド２２は、台形形状の切り欠き部２６ｃを備えている。図１０に示される台形形状の切り欠き部２６ｃを有するサーマルパッド２２をプリント基板２０に設けることにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる（図１５参照）。
＜半円形状の切り欠き部を有するサーマルパッド＞
図１１に示されるサーマルパッド２２は、半円形状の切り欠き部２６ｄを備えている。図１１に示される半円形状の切り欠き部２６ｄを有するサーマルパッド２２をプリント基板２０に設けることにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる（図１５参照）。
図１１に示されるサーマルパッド２２は、半円形状の切り欠き部２６ｄを備えている。図１１に示される半円形状の切り欠き部２６ｄを有するサーマルパッド２２をプリント基板２０に設けることにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる（図１５参照）。
＜内部に矩形形状の切り欠き部を有するサーマルパッド＞
図１２に示されるサーマルパッド２２は、内部に矩形形状の切り欠き部２６ｅを備えている。内部に設けられる切り欠き部は１つまたは複数を設けてもよい。図１２に示される矩形形状の切り欠き部２６ｅを有するサーマルパッド２２をプリント基板２０に設けることにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる（図１５参照）。
図１２に示されるサーマルパッド２２は、内部に矩形形状の切り欠き部２６ｅを備えている。内部に設けられる切り欠き部は１つまたは複数を設けてもよい。図１２に示される矩形形状の切り欠き部２６ｅを有するサーマルパッド２２をプリント基板２０に設けることにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる（図１５参照）。
＜内部に円形形状の切り欠き部を有するサーマルパッド＞
図１３に示されるサーマルパッド２２は、内部に円形形状の切り欠き部２６ｆを備えている。内部に設けられる切り欠き部は１つまたは複数を設けてもよい。図１３に示される円形形状の切り欠き部２６ｆを有するサーマルパッド２２をプリント基板２０に設けることにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる（図１５参照）。
図１３に示されるサーマルパッド２２は、内部に円形形状の切り欠き部２６ｆを備えている。内部に設けられる切り欠き部は１つまたは複数を設けてもよい。図１３に示される円形形状の切り欠き部２６ｆを有するサーマルパッド２２をプリント基板２０に設けることにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる（図１５参照）。
＜内部に矩形形状の切り欠き部を有するサーマルパッドの他の形態＞
図１４に示されるサーマルパッド２２は、内部に矩形形状の切り欠き部２６ｇを備えている。内部に設けられる切り欠き部は１つまたは複数を設けてもよい。図１４に示される矩形形状の切り欠き部２６ｇを有するサーマルパッド２２をプリント基板２０に設けることにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる（図１５参照）。なお、図１２のサーマルパッド２２とは矩形の切り欠き部の配置が異なっている。
図１４に示されるサーマルパッド２２は、内部に矩形形状の切り欠き部２６ｇを備えている。内部に設けられる切り欠き部は１つまたは複数を設けてもよい。図１４に示される矩形形状の切り欠き部２６ｇを有するサーマルパッド２２をプリント基板２０に設けることにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる（図１５参照）。なお、図１２のサーマルパッド２２とは矩形の切り欠き部の配置が異なっている。
図１５は切り欠き部を有するサーマルパッドを備えたプリント基板に電子部品を実装した状態を示す図である。電子部品１０は、図示しないＩＣチップがプラスチック樹脂１１でモールドされた電子部品である。プラスチック樹脂１１の側面から信号端子１３が引き出されている。また、プラスチック樹脂１１の底面の中央部にサーマル端子１２が設けられている。プリント基板２０は、上述した形状の切り欠き部２６（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ，２６ｇ）を備えている。これにより、サーマルパッド面積を抑えつつ、前記サーマルパッドからのソルダペーストのはみ出し長さを短くすることができ、サーマルパッドのオープン不良と、サイドボールまたは信号端子間のブリッジ不良の発生を同時に抑制できる切り欠き形状のサーマルパッドを有するプリント基板を提供できる。
なお、切り欠き部の形状は、上述した形状のいずれ一つ、あるいは、組み合わせとすることができる。
なお、切り欠き部の形状は、上述した形状のいずれ一つ、あるいは、組み合わせとすることができる。
１０ 電子部品
１１ プラスチック樹脂
１２ サーマル端子
１３ 信号端子
１４ スタンドオフ
２０ プリント基板
２１ 信号パッド
２２ サーマルパッド
２３ａ ソルダペースト
２３ｃ はんだ
２４ 隙間
２５ サイドボール
２６ａ 矩形形状の切り欠き部
２６ｂ 三角形状の切り欠き部
２６ｃ 台形形状の切り欠き部
２６ｄ 半円形状の切り欠き部
２６ｅ 矩形形状の切り欠き部
２６ｆ 円形形状の切り欠き部
２６ｇ 矩形形状の切り欠き部
３０ メタルマスク
３１ 開口部
３２ 境界
３３ａ はみ出し長さ
３３ｂ はみ出し長さ
１１ プラスチック樹脂
１２ サーマル端子
１３ 信号端子
１４ スタンドオフ
２０ プリント基板
２１ 信号パッド
２２ サーマルパッド
２３ａ ソルダペースト
２３ｃ はんだ
２４ 隙間
２５ サイドボール
２６ａ 矩形形状の切り欠き部
２６ｂ 三角形状の切り欠き部
２６ｃ 台形形状の切り欠き部
２６ｄ 半円形状の切り欠き部
２６ｅ 矩形形状の切り欠き部
２６ｆ 円形形状の切り欠き部
２６ｇ 矩形形状の切り欠き部
３０ メタルマスク
３１ 開口部
３２ 境界
３３ａ はみ出し長さ
３３ｂ はみ出し長さ
Claims (6)
- パッケージ外周の４辺または相対する２辺に信号端子を備えると共に、前記パッケージの下面にサーマル端子を有する電子部品を実装するプリント基板において、
前記プリント基板は、
前記サーマル端子に対応するサーマルパッドを備え、
前記サーマルパッドは、外形が矩形形状を有し、該外形から一部を切り欠いた複数の切り欠き部を備え、
前記サーマルパッドは、前記矩形形状の各辺に少なくとも２つの前記切り欠き部を設けたことを特徴とするプリント基板。 - 前記一部を切り欠いた複数の切り欠き部は、前記サーマルパッドの表面にソルダペーストを供給する際に前記サーマルパッドに対向配置される、複数の開口部を有するメタルマスクの隣接する前記開口部の境目付近と対向する、前記サーマルパッドの外周の位置に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
- 前記サーマルパッドの表面にソルダペーストを供給する際に前記サーマルパッドに対向配置される、複数の開口部を有するメタルマスクの開口部の一辺と前記サーマルパッドの外周との距離を小さくすることによって、前記サーマルパッドに供給されるソルダペーストが前記サーマルパッドの外周からはみ出す長さを小さくする、請求項１に記載のプリント基板。
- 前記サーマルパッドの切り欠き部の形状は、矩形、または、三角形、または、台形、または、半円形のいずれか、または、それらの組み合わせとすることを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載のプリント基板。
- 前記サーマルパッドは、内部に一つ以上の切り欠いた形状を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のプリント基板。
- 前記サーマルパッドの内部の一つ以上の切り欠いた形状は、矩形、または、円形であることを特徴とする請求項５に記載のプリント基板。
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-
2014
- 2014-11-28 JP JP2014242308A patent/JP6333707B2/ja active Active
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