JP6416802B2 - Metal mask - Google Patents

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Description

本発明は、はんだペーストを印刷するためのメタルマスクに関する。特に、本発明は、放熱構造を有するプリント配線板にはんだペーストを印刷するためのメタルマスクに関する。   The present invention relates to a metal mask for printing a solder paste. In particular, the present invention relates to a metal mask for printing a solder paste on a printed wiring board having a heat dissipation structure.

プリント配線板に実装された部品から発生した熱を放出するために、部品の下部に放熱端子を設け、その放熱端子をプリント配線板の受熱部にはんだ付けする放熱機構がある。そのような放熱機構を適用するプリント配線板には、実装面（表面）と、その実装面の反対側の面（裏面）とを熱的に接続する放熱ビアを形成する。ところで、放熱ビアを形成したプリント配線板に部品を実装する際には、プリント配線板の受熱部と部品の放熱端子とを接合するためのはんだが、表面から裏面に向けて放熱ビアの開口部を通じて流れ出てしまうという問題点があった。   In order to release heat generated from a component mounted on a printed wiring board, there is a heat dissipation mechanism in which a heat radiating terminal is provided at a lower part of the component and the heat radiating terminal is soldered to a heat receiving portion of the printed wiring board. The printed wiring board to which such a heat dissipation mechanism is applied is provided with a heat dissipation via that thermally connects the mounting surface (front surface) and the surface opposite to the mounting surface (back surface). By the way, when mounting a component on a printed wiring board on which a heat radiating via is formed, the solder for joining the heat receiving portion of the printed wiring board and the heat radiating terminal of the component is open from the front surface to the back surface. There was a problem of flowing out through.

特許文献１には、プリント配線板の放熱用パッド上にソルダーレジストを印刷し、ソルダーレジストを印刷した部分に放熱用スルーホールを形成させる放熱構造について開示されている。特許文献１の放熱構造においては、放熱用パッド上にはんだペーストを印刷する際にソルダーレジストが防波堤として機能するため、放熱用スルーホール内にはんだペーストが流れ込みにくくなる。   Patent Document 1 discloses a heat dissipation structure in which a solder resist is printed on a heat dissipation pad of a printed wiring board and a heat dissipation through hole is formed in a portion where the solder resist is printed. In the heat dissipation structure of Patent Document 1, since the solder resist functions as a breakwater when the solder paste is printed on the heat dissipation pad, it is difficult for the solder paste to flow into the heat dissipation through hole.

特許文献２には、放熱用スルーホールをリフロー用接着剤で塞ぐことによって、放熱用スルーホールからのはんだ漏れを防ぐ接合方法について開示されている。   Patent Document 2 discloses a joining method for preventing solder leakage from a heat dissipation through hole by closing the heat dissipation through hole with a reflow adhesive.

特許文献３には、放熱用のスルーホールが開口する伝熱面をはんだレジストで複数の領域に分割し、それらの領域にはんだペーストを印刷したプリント配線板について開示されている。特許文献３のプリント配線板では、スルーホールの周囲に、溶融したはんだが流出しない幅ではんだレジストを形成し、スルーホールが開口していない領域にはんだペーストを印刷してはんだ領域を構成する。   Patent Document 3 discloses a printed wiring board in which a heat transfer surface in which through holes for heat dissipation are opened is divided into a plurality of regions with a solder resist, and solder paste is printed in these regions. In the printed wiring board of Patent Document 3, a solder resist is formed around the through hole with a width that does not allow the molten solder to flow out, and a solder paste is printed in a region where the through hole is not open to form a solder region.

特開２００６−０８０１６８号公報JP 2006-080168 A 特開２０１１−１０８８１４号公報JP 2011-108814 A 特開２００２−０２６４６８号公報JP 2002-026468 A

特許文献１の放熱構造では、放熱用スルーホールの周辺にソルダーレジストを設ける必要があるという問題点があった。また、特許文献１の放熱構造では、リフロー時に部品の放熱用電極側に回り込んだはんだがスルーホール上に到達し、スルーホール内にはんだが入り込むという問題点があった。   The heat dissipation structure of Patent Document 1 has a problem that it is necessary to provide a solder resist around the heat dissipation through hole. Further, in the heat dissipation structure of Patent Document 1, there is a problem that the solder that wraps around the heat dissipation electrode side of the component at the time of reflow reaches the through hole, and the solder enters the through hole.

特許文献２の接合方法では、プリント配線板にクリームはんだを印刷する工程に加えて、リフロー用接着剤を印刷する工程が余分に必要になるという問題点があった。   In the joining method of Patent Document 2, there is a problem that an extra step of printing the reflow adhesive is required in addition to the step of printing the cream solder on the printed wiring board.

特許文献３のプリント配線板では、プリント配線板上の伝熱面上にはんだレジストを形成する必要があるという問題点があった。また、特許文献３のプリント配線板では、はんだレジストを印刷することによって、部品側の放熱面と基板側の伝熱面との接触面積が一定になる。その結果、はんだレジストが印刷されていない部分に許容される融解後のはんだの容積も一定になるため、はんだが少なすぎると部品と基板との間に隙間ができて密着性が低下し、はんだが多すぎると部品の搭載状態が不安定になってしまう。すなわち、特許文献３のプリント配線板には、部品の放熱面と基板の伝熱面との間の接触面積と、許容される融解後のはんだ容積との高度なマッチング判定が必要となるという問題点があった。   The printed wiring board of Patent Document 3 has a problem that it is necessary to form a solder resist on the heat transfer surface on the printed wiring board. Moreover, in the printed wiring board of patent document 3, the contact area of the heat radiation surface by the side of a component and the heat transfer surface by the side of a board | substrate becomes fixed by printing a solder resist. As a result, the volume of the solder after melting allowed in the portion where the solder resist is not printed is also constant, so if the amount of solder is too small, a gap is formed between the component and the substrate, resulting in a decrease in adhesion. If there are too many, the mounting state of components will become unstable. That is, the printed wiring board disclosed in Patent Document 3 requires a high level of matching determination between the contact area between the heat radiation surface of the component and the heat transfer surface of the board and the allowable solder volume after melting. There was a point.

本発明の目的は、上述した課題を解決し、余分な構造や工程を追加することなしに、プリント配線板上の受熱部に印刷されたはんだペーストに由来するはんだが放熱ビアに流れ込むことを防ぐことができるメタルマスクを提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and prevent the solder derived from the solder paste printed on the heat receiving portion on the printed wiring board from flowing into the heat radiating via without adding an extra structure or process. The object is to provide a metal mask that can be used.

本発明のメタルマスクは、放熱ビアが形成された受熱部を有するプリント配線板にはんだペーストを印刷する際に用いるメタルマスクであって、プリント配線板の受熱部に対応する位置に、放熱ビアの上方領域を避けて開口された開口部を有する。   The metal mask of the present invention is a metal mask used when printing a solder paste on a printed wiring board having a heat receiving portion in which a heat radiating via is formed, and the heat radiating via is located at a position corresponding to the heat receiving portion of the printed wiring board. It has an opening that is open to avoid the upper region.

本発明によれば、余分な構造や工程を追加することなしに、プリント配線板上の受熱部に印刷されたはんだペーストに由来するはんだが放熱ビアに流れ込むことを防ぐことができるメタルマスクを提供することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to provide a metal mask capable of preventing solder derived from solder paste printed on a heat receiving portion on a printed wiring board from flowing into a heat radiating via without adding an extra structure or process. It becomes possible to do.

本発明の第１の実施形態に係るメタルマスクと、そのメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されるプリント配線板とを対応付けた概念図である。It is the conceptual diagram which matched the metal mask which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the printed wiring board with which a solder paste is printed using the metal mask. 本発明の第１の実施形態に係るメタルマスクの平面図である。It is a top view of the metal mask which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されるプリント配線板の平面図である。It is a top view of the printed wiring board with which a solder paste is printed using the metal mask which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板に実装する部品の底面図である。It is a bottom view of the components mounted in the printed wiring board by which the solder paste was printed using the metal mask which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板に実装する部品のＡ−Ａ’線断面図であるIt is an A-A 'line sectional view of parts mounted in a printed wiring board by which solder paste was printed using a metal mask concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係るメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板の平面図である。It is a top view of the printed wiring board with which the solder paste was printed using the metal mask which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の方法ではんだペーストが印刷されたプリント配線板の別の一例の平面図である。It is a top view of another example of the printed wiring board with which the solder paste was printed by the method of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板に部品を実装する工程を説明するためのＢ−Ｂ’線断面図である。It is a B-B 'line sectional view for explaining the process of mounting components on the printed wiring board on which solder paste was printed using the metal mask concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係るメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板に部品を実装する工程を説明するためのＣ−Ｃ’線断面図である。It is a C-C 'line sectional view for explaining the process of mounting components on the printed wiring board on which solder paste was printed using the metal mask concerning a 1st embodiment of the present invention. 比較例のメタルマスクと、そのメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されるプリント配線板とを対応付けた概念図である。It is the conceptual diagram which matched the metal mask of the comparative example, and the printed wiring board with which a solder paste is printed using the metal mask. 比較例のメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板の平面図である。It is a top view of the printed wiring board with which the solder paste was printed using the metal mask of a comparative example. 比較例のメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板に部品を実装する工程を説明するためのＤ−Ｄ’線断面図である。It is D-D 'sectional view for demonstrating the process of mounting components in the printed wiring board by which the solder paste was printed using the metal mask of a comparative example. 本発明の第１の実施形態に係るメタルマスクのマスクパターンと、そのマスクパターンに対応するはんだパターンとを対応させてまとめた表である。It is the table | surface which put together and matched the mask pattern of the metal mask which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the solder pattern corresponding to the mask pattern. 本発明の第１の実施形態に係るメタルマスクのマスクパターンと、そのマスクパターンに対応するはんだパターンとを対応させてまとめた表である。It is the table | surface which put together and matched the mask pattern of the metal mask which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the solder pattern corresponding to the mask pattern. 本発明の第１の実施形態に係るメタルマスクのマスクパターンと、そのマスクパターンに対応するはんだパターンとを対応させてまとめた表である。It is the table | surface which put together and matched the mask pattern of the metal mask which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the solder pattern corresponding to the mask pattern. 本発明の第１の実施形態に係るメタルマスクのマスクパターンと、そのマスクパターンに対応するはんだパターンとを対応させてまとめた表である。It is the table | surface which put together and matched the mask pattern of the metal mask which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the solder pattern corresponding to the mask pattern. 本発明の第２の実施形態に係るメタルマスクと、そのメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されるプリント配線板とを対応付けた概念図である。It is the conceptual diagram which matched the metal mask which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and the printed wiring board with which a solder paste is printed using the metal mask. 本発明の第２の実施形態に係るメタルマスクの平面図である。It is a top view of the metal mask which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係るメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板の平面図である。It is a top view of the printed wiring board with which the solder paste was printed using the metal mask which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る変形例１のメタルマスクの平面図である。It is a top view of the metal mask of the modification 1 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る変形例１のメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板の平面図である。It is a top view of the printed wiring board with which the solder paste was printed using the metal mask of the modification 1 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る変形例２のメタルマスクの平面図である。It is a top view of the metal mask of the modification 2 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る変形例２のメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板の平面図である。It is a top view of the printed wiring board with which the solder paste was printed using the metal mask of the modification 2 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing. However, the preferred embodiments described below are technically preferable for carrying out the present invention, but the scope of the invention is not limited to the following. In addition, in all the drawings used for description of the following embodiments, the same reference numerals are given to the same parts unless there is a particular reason. In the following embodiments, repeated description of similar configurations and operations may be omitted.

（第１の実施形態）
（構成）
まず、本発明の第１の実施形態に係るメタルマスクについて、図面を参照しながら説明する。 (First embodiment)
(Constitution)
First, a metal mask according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態のメタルマスク１０と、そのメタルマスク１０を用いてはんだペーストが印刷されるプリント配線板２０とを対応付けた概念図である。図２は、本実施形態のメタルマスク１０の平面図である。図３は、本実施形態のメタルマスク１０を用いてはんだペーストが印刷されるプリント配線板２０の平面図である。図４は、本実施形態のメタルマスク１０を用いてはんだペーストを印刷するプリント配線板２０に実装する表面実装部品（以下、部品３０と記載する）の底面図である。図５は、図４のＡ−Ａ’線断面図である。   FIG. 1 is a conceptual diagram in which a metal mask 10 according to the present embodiment is associated with a printed wiring board 20 on which a solder paste is printed using the metal mask 10. FIG. 2 is a plan view of the metal mask 10 of the present embodiment. FIG. 3 is a plan view of a printed wiring board 20 on which a solder paste is printed using the metal mask 10 of the present embodiment. FIG. 4 is a bottom view of a surface-mounted component (hereinafter referred to as a component 30) to be mounted on a printed wiring board 20 on which a solder paste is printed using the metal mask 10 of the present embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 4.

部品３０のはんだ接合面には、電極端子３１と放熱端子３２とが形成されている。プリント配線板２０の実装面には、部品３０の電極端子３１に対応する位置に電極２１が形成され、部品３０の放熱端子３２に対応する位置に受熱部２２が形成されている。プリント配線板２０の受熱部２２には、プリント配線板２０の実装面側から反対面側までを貫く放熱ビア２３が形成されている。   Electrode terminals 31 and heat dissipation terminals 32 are formed on the solder joint surface of the component 30. On the mounting surface of the printed wiring board 20, an electrode 21 is formed at a position corresponding to the electrode terminal 31 of the component 30, and a heat receiving portion 22 is formed at a position corresponding to the heat radiating terminal 32 of the component 30. The heat receiving portion 22 of the printed wiring board 20 is formed with a heat radiating via 23 penetrating from the mounting surface side to the opposite surface side of the printed wiring board 20.

〔メタルマスク〕
メタルマスク１０は、プリント配線板２０に部品３０を実装するためのはんだペーストを印刷する際に用いられる治具である。図１のように、メタルマスク１０には、第１の開口部１１および第２の開口部１２が開口される。 〔Metal mask〕
The metal mask 10 is a jig used when printing a solder paste for mounting the component 30 on the printed wiring board 20. As shown in FIG. 1, a first opening 11 and a second opening 12 are opened in the metal mask 10.

第１の開口部１１は、プリント配線板２０の電極２１の位置に対応して開口される。第１の開口部１１は、複数の電極２１に対応する複数の開口によって構成される。   The first opening 11 is opened corresponding to the position of the electrode 21 of the printed wiring board 20. The first opening 11 is constituted by a plurality of openings corresponding to the plurality of electrodes 21.

第２の開口部１２は、プリント配線板２０の受熱部２２の位置に対応する伝熱領域１３内に開口される。第２の開口部１２は、放熱ビア２３の上方領域を避けるように開口される。第２の開口部１２は、放熱ビア２３の上方領域を避けた複数の開口によって構成される。   The second opening 12 is opened in the heat transfer region 13 corresponding to the position of the heat receiving part 22 of the printed wiring board 20. The second opening 12 is opened so as to avoid the region above the heat dissipation via 23. The second opening 12 is constituted by a plurality of openings that avoid the region above the heat dissipation via 23.

メタルマスク１０には、第１の開口部１１を設けずに、第２の開口部１２のみを設けてもよい。この場合、第２の開口部１２を単に開口部とよぶ。すなわち、メタルマスク１０には、少なくとも第２の開口部１２が開口部として開口される。また、第１の開口部１１および第２の開口部１２以外の開口部をメタルマスク１０に開口させてもよい。   The metal mask 10 may be provided with only the second opening 12 without providing the first opening 11. In this case, the second opening 12 is simply referred to as an opening. That is, at least the second opening 12 is opened in the metal mask 10 as an opening. Further, an opening other than the first opening 11 and the second opening 12 may be opened in the metal mask 10.

放熱ビア２３の上方領域とは、はんだペーストを印刷するためにメタルマスク１０をプリント配線板２０に載せた際に、放熱ビア２３の上方とその周辺を含む領域である。例えば、受熱部２２に印刷されたはんだペーストに含まれるはんだ成分が溶融した際に、溶融したはんだ成分が放熱ビア２３に流れ込まない程度の周辺範囲内を放熱ビア２３の上方領域として設定すればよい。   The region above the heat radiation via 23 is a region including the region above and around the heat radiation via 23 when the metal mask 10 is placed on the printed wiring board 20 in order to print the solder paste. For example, when the solder component contained in the solder paste printed on the heat receiving portion 22 is melted, the peripheral range within which the melted solder component does not flow into the heat radiating via 23 may be set as the upper region of the heat radiating via 23. .

図１のように、第１の開口部１１は、プリント配線板２０にメタルマスク１０を載せた際に、プリント配線板２０の電極２１の位置に合うように開口されている。また、伝熱領域１３は、プリント配線板２０にメタルマスク１０を載せた際に、プリント配線板２０の受熱部２２の上方に位置する。第２の開口部１２は、放熱ビア２３の上方領域を避けるように開口されているため、メタルマスク１０をプリント配線板２０に載せた際に、放熱ビア２３の上方領域はメタルマスク１０によって被覆される。プリント配線板２０にメタルマスク１０を載せた状態ではんだペーストを印刷すれば、放熱ビア２３の上方領域にはんだペーストは印刷されない。   As shown in FIG. 1, the first opening 11 is opened so as to match the position of the electrode 21 of the printed wiring board 20 when the metal mask 10 is placed on the printed wiring board 20. The heat transfer region 13 is located above the heat receiving portion 22 of the printed wiring board 20 when the metal mask 10 is placed on the printed wiring board 20. Since the second opening 12 is opened so as to avoid the upper region of the heat dissipation via 23, the upper region of the heat dissipation via 23 is covered with the metal mask 10 when the metal mask 10 is placed on the printed wiring board 20. Is done. If the solder paste is printed with the metal mask 10 placed on the printed wiring board 20, the solder paste is not printed in the region above the heat dissipation via 23.

メタルマスク１０は、鉄、銅、アルミニウム、チタン、ニッケルなどを含む金属を材料とする板状の治具である。メタルマスク１０は、繰り返し使用する場合、ステンレスなどの耐腐食性の高い材料で構成することが好ましい。なお、メタルマスク１０は、金属以外の材質を用いて製造されてもよい。   The metal mask 10 is a plate-like jig made of a metal containing iron, copper, aluminum, titanium, nickel or the like. The metal mask 10 is preferably composed of a material having high corrosion resistance such as stainless steel when repeatedly used. The metal mask 10 may be manufactured using a material other than metal.

〔プリント配線板〕
プリント配線板２０は、部品３０が実装される基板である。図３のように、プリント配線板２０の実装面には、部品３０の電極端子３１にはんだ接合される電極２１と、放熱端子３２にはんだ接合される受熱部２２とを有する。 [Printed wiring board]
The printed wiring board 20 is a board on which the component 30 is mounted. As shown in FIG. 3, the mounting surface of the printed wiring board 20 includes an electrode 21 that is soldered to the electrode terminal 31 of the component 30 and a heat receiving portion 22 that is soldered to the heat radiating terminal 32.

また、プリント配線板２０には、受熱部２２に熱的に接続され、実装面側から反対面側までプリント配線板２０を貫く放熱ビア２３が形成される。放熱ビア２３はスルーホール状に形成される。受熱部２２と放熱ビア２３とを組み合わせた機構がプリント配線板２０側の放熱構造である。   The printed wiring board 20 is formed with a heat radiation via 23 that is thermally connected to the heat receiving portion 22 and penetrates the printed wiring board 20 from the mounting surface side to the opposite surface side. The heat dissipation via 23 is formed in a through hole shape. A mechanism in which the heat receiving portion 22 and the heat dissipation via 23 are combined is a heat dissipation structure on the printed wiring board 20 side.

なお、プリント配線板２０の実装面に、電極２１、受熱部２２および放熱ビア２３以外の部分が形成されていてもよい。また、プリント配線板２０の実装面の反対面に、電極２１、受熱部２２および放熱ビア２３のいずれかが形成されていてもよい。プリント配線板２０の内部構造や配線などの詳細については説明を省略する。   Note that portions other than the electrode 21, the heat receiving portion 22, and the heat radiating via 23 may be formed on the mounting surface of the printed wiring board 20. Further, any of the electrode 21, the heat receiving portion 22, and the heat dissipation via 23 may be formed on the surface opposite to the mounting surface of the printed wiring board 20. Description of the details of the internal structure and wiring of the printed wiring board 20 is omitted.

電極２１は、実装される部品３０の電極端子３１に向かい合う位置に形成される。電極２１は、プリント配線板２０の内側または外側に配置された配線に接続される。電極２１は、例えばアルミニウムや銅などの金属を含む導電性の高い材料で構成されることが好ましい。   The electrode 21 is formed at a position facing the electrode terminal 31 of the component 30 to be mounted. The electrode 21 is connected to a wiring arranged inside or outside the printed wiring board 20. The electrode 21 is preferably made of a highly conductive material including a metal such as aluminum or copper.

受熱部２２は、実装される部品３０の放熱端子３２に向かい合う位置に形成される。受熱部２２は、例えばアルミニウムや銅などの金属を含む導電性の高い材料で構成されることが好ましい。図３のように、受熱部２２には放熱ビア２３の一端部が配置される。   The heat receiving portion 22 is formed at a position facing the heat radiating terminal 32 of the component 30 to be mounted. The heat receiving part 22 is preferably made of a highly conductive material including a metal such as aluminum or copper. As shown in FIG. 3, one end portion of the heat radiating via 23 is disposed in the heat receiving portion 22.

放熱ビア２３は、導電性の高い部分を含むスルーホールである。放熱ビア２３は、部品３０の実装面から反対面に向けてプリント配線板を貫き、部品３０から受け取った熱を実装面から反対面に向けて伝導させるための部材である。   The heat dissipation via 23 is a through hole including a highly conductive portion. The heat dissipation via 23 is a member that penetrates the printed wiring board from the mounting surface of the component 30 toward the opposite surface and conducts heat received from the component 30 from the mounting surface toward the opposite surface.

放熱ビア２３の一端部は、プリント配線板２０の実装面側の受熱部２２に配置され、受熱部２２に熱的に接続される。また、放熱ビア２３の他端部は、プリント配線板２０の実装面に対して反対側の面に配置される。   One end of the heat radiating via 23 is disposed in the heat receiving portion 22 on the mounting surface side of the printed wiring board 20 and is thermally connected to the heat receiving portion 22. In addition, the other end of the heat dissipation via 23 is disposed on the surface opposite to the mounting surface of the printed wiring board 20.

放熱ビア２３は、ビア形状の金属をプリント配線板に埋め込んで形成させてもよいし、プリント配線板２０の貫通孔に金属めっきを施して形成させてもよい。例えば、放熱ビア２３は、鉄や銅、アルミニウム、チタン、ニッケルなどを含む任意の金属で構成することができる。ただし、放熱ビア２３は、十分な熱伝導性さえ得られれば、プラスチックやカーボンなどを主原料とする非金属の材料で構成してもよい。   The heat radiating via 23 may be formed by embedding a via-shaped metal in a printed wiring board, or may be formed by performing metal plating on the through hole of the printed wiring board 20. For example, the heat dissipation via 23 can be made of any metal including iron, copper, aluminum, titanium, nickel and the like. However, the heat dissipating via 23 may be made of a non-metallic material mainly made of plastic or carbon as long as sufficient thermal conductivity is obtained.

本実施形態においては、プリント配線板２０の放熱構造として放熱ビア２３を一例にあげて説明している。放熱構造の一部が実装面側に露出しているプリント配線板２０であれば、その放熱構造を避けるように第２の開口部１２を形成させたメタルマスク１０を適用することができる。   In the present embodiment, the heat dissipation via 23 is described as an example of the heat dissipation structure of the printed wiring board 20. In the case of the printed wiring board 20 in which a part of the heat dissipation structure is exposed on the mounting surface side, the metal mask 10 in which the second opening 12 is formed can be applied so as to avoid the heat dissipation structure.

〔部品〕
部品３０は、プリント配線板２０に実装される電子部品である。図４および図５のように、部品３０は、実装面側（底面側）に電極端子３１および放熱端子３２を有する。部品３０内部の集積回路や配線の詳細についての説明は省略する。 〔parts〕
The component 30 is an electronic component mounted on the printed wiring board 20. 4 and 5, the component 30 includes an electrode terminal 31 and a heat dissipation terminal 32 on the mounting surface side (bottom surface side). A detailed description of the integrated circuit and wiring inside the component 30 will be omitted.

電極端子３１は、部品３０内部に搭載された集積回路や配線などに接続された端子である。電極端子３１は、部品３０の実装面に形成される。なお、電極端子３１は、部品３０の上面や側面に形成されていてもよい。   The electrode terminal 31 is a terminal connected to an integrated circuit or wiring mounted in the component 30. The electrode terminal 31 is formed on the mounting surface of the component 30. The electrode terminal 31 may be formed on the upper surface or side surface of the component 30.

放熱端子３２は、部品３０から発せられた熱をプリント配線板２０の受熱部２２に伝導させるための部品３０側の放熱構造であり、部品３０の内部配線とは独立した構造である。ただし、放熱端子３２と受熱部２２との間で電力や信号をやり取りするように構成してもよい。放熱端子３２は、部品３０の実装面に形成される。   The heat radiation terminal 32 is a heat radiation structure on the component 30 side for conducting heat generated from the component 30 to the heat receiving portion 22 of the printed wiring board 20, and is a structure independent of the internal wiring of the component 30. However, you may comprise so that electric power and a signal may be exchanged between the thermal radiation terminal 32 and the heat receiving part 22. FIG. The heat dissipation terminal 32 is formed on the mounting surface of the component 30.

本実施形態においては、プリント配線板２０に単一の部品３０を実装する例を示すが、プリント配線板２０に複数の部品３０を実装してもよい。また、本実施形態においては、電極端子３１が底面に形成された部品３０を例示しているが、側面や上面から電極端子３１が突き出した部品３０であってもよい。部品３０は、プリント配線板２０に実装することさえできれば、どのような電子部品であってもよい。   In the present embodiment, an example in which a single component 30 is mounted on the printed wiring board 20 is shown, but a plurality of components 30 may be mounted on the printed wiring board 20. Moreover, in this embodiment, although the component 30 in which the electrode terminal 31 was formed in the bottom face is illustrated, the component 30 which the electrode terminal 31 protruded from the side surface or the upper surface may be sufficient. The component 30 may be any electronic component as long as it can be mounted on the printed wiring board 20.

図６は、本実施形態に係るメタルマスク１０を用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板２０の平面図である。以下においては、はんだペーストが印刷されているか否かに関わらず、プリント配線板２０と記載する。   FIG. 6 is a plan view of a printed wiring board 20 on which a solder paste is printed using the metal mask 10 according to the present embodiment. Hereinafter, the printed wiring board 20 is described regardless of whether or not the solder paste is printed.

図６のように、プリント配線板２０の電極２１には、メタルマスク１０の第１の開口部１１を通してはんだペーストが印刷される。プリント配線板２０の電極２１に印刷されたはんだペーストは、第１のはんだパターン４１を形成する。第１のはんだパターン４１は、電極２１上の全面に形成されてもよいし、電極２１上の一部に形成されてもよい。   As shown in FIG. 6, a solder paste is printed on the electrode 21 of the printed wiring board 20 through the first opening 11 of the metal mask 10. The solder paste printed on the electrode 21 of the printed wiring board 20 forms a first solder pattern 41. The first solder pattern 41 may be formed on the entire surface of the electrode 21 or may be formed on a part of the electrode 21.

また、プリント配線板２０の受熱部２２には、メタルマスク１０の第２の開口部１２を通してはんだペーストが印刷される。プリント配線板２０の受熱部２２に印刷されたはんだペーストは、第２のはんだパターン４２を形成する。第２のはんだパターン４２は、放熱ビア２３の上方領域を避けて、プリント配線板２０の受熱部２２上に形成される。また、第２のはんだパターン４２は、放熱ビア２３の外周を取り囲む複数の領域（以下、はんだ領域）に分割される。   In addition, a solder paste is printed on the heat receiving portion 22 of the printed wiring board 20 through the second opening 12 of the metal mask 10. The solder paste printed on the heat receiving portion 22 of the printed wiring board 20 forms a second solder pattern 42. The second solder pattern 42 is formed on the heat receiving portion 22 of the printed wiring board 20 while avoiding the region above the heat radiating via 23. Further, the second solder pattern 42 is divided into a plurality of regions (hereinafter referred to as solder regions) surrounding the outer periphery of the heat dissipation via 23.

図６においては、第２のはんだパターン４２を構成するはんだ領域の外形はそれぞれ異なっているが、それぞれのはんだ領域には同程度の量のはんだペーストが印刷されることが好ましい。また、第２のはんだパターン４２を構成する複数のはんだ領域の外形は、互いに類似した形状であることが好ましい。それぞれのはんだ領域には同程度の量のはんだペーストが印刷されれば、各はんだ領域を介したはんだ接合強度の分布が小さくなるため、良好なはんだ接合状態が得られる。   In FIG. 6, the outer shapes of the solder areas constituting the second solder pattern 42 are different from each other, but it is preferable that the same amount of solder paste is printed on each solder area. Moreover, it is preferable that the external shape of the several solder area | region which comprises the 2nd solder pattern 42 is a mutually similar shape. If a similar amount of solder paste is printed in each solder area, the distribution of solder joint strength through each solder area becomes small, and a good solder joint state can be obtained.

図６の例では、第２のはんだパターン４２を構成するはんだ領域の外形は、矩形の角部を切断した多角形である。すなわち、図６の例では、第２のはんだパターン４２は、放熱ビア２３に対して角部を向けないように印刷されている。   In the example of FIG. 6, the outer shape of the solder area constituting the second solder pattern 42 is a polygon obtained by cutting a rectangular corner. That is, in the example of FIG. 6, the second solder pattern 42 is printed so that the corner portion does not face the heat radiating via 23.

第２のはんだパターン４２を構成するはんだ領域のいずれかと、放熱ビア２３との距離が十分に離れておらず、いずれかのはんだ領域に印刷されたはんだペーストの量が適正量よりも多い場合、放熱ビア２３に向けてはんだが流れて行く可能性がある。特に、はんだ領域の角部が放熱ビア２３の方に向いていると、その角部が放熱ビア２３に近接することになるので、角部から放熱ビア２３の内部に向けてはんだが流れ込みやすくなる。   When the distance between any one of the solder areas constituting the second solder pattern 42 and the heat radiation via 23 is not sufficiently large and the amount of the solder paste printed on any one of the solder areas is larger than the appropriate amount, There is a possibility that the solder flows toward the heat radiation via 23. In particular, when the corner portion of the solder region is directed toward the heat dissipation via 23, the corner portion is close to the heat dissipation via 23, so that the solder easily flows from the corner portion toward the inside of the heat dissipation via 23. .

それに対し、図６のように、放熱ビア２３に対してはんだ領域の角部を向けないように第２のはんだパターン４２を形成すると、放熱ビア２３に角部を向ける場合と比較して放熱ビア２３と角部との距離が大きくなる。その結果、第２のはんだパターン４２を構成するはんだペーストから放熱ビア２３の中にはんだが流れ込みにくくなる。   On the other hand, as shown in FIG. 6, when the second solder pattern 42 is formed so that the corner portion of the solder region does not face the heat radiating via 23, the heat radiating via is compared with the case where the corner portion is directed to the heat radiating via 23. The distance between 23 and the corner is increased. As a result, it becomes difficult for the solder to flow into the heat radiation via 23 from the solder paste constituting the second solder pattern 42.

ところで、はんだ領域内に印刷されたはんだペーストの量が適正であるとともに、第２のはんだパターン４２を構成するはんだ領域と放熱ビア２３との距離が十分に離れていれば、多角形の角が放熱ビア２３の方に向いていても問題はない。例えば、図７のように、プリント配線板２０に第２のはんだパターン４２−２を格子状に形成し、角部を放熱ビア２３に向けることもできる。図７の第２のはんだパターン４２−２のような単なる格子状のパターンでは、はんだ領域の角部と放熱ビア２３との距離を図６の例と同程度の距離にすると、図６の例と比べて各はんだ領域が小さくなる。その結果、図７の第２のはんだパターン４２−２では、図６の第２のはんだパターン４２と比較してはんだ接合強度が小さくなる。図６のように矩形の角部を切断したような多角形ではんだ領域を構成すれば、各はんだ領域の面積を大きくできるので、図７のような単なる格子状に形成させた場合と比較してよりはんだ接合強度を大きくすることができる。   By the way, if the amount of solder paste printed in the solder area is appropriate and the distance between the solder area constituting the second solder pattern 42 and the heat dissipation via 23 is sufficiently large, the polygonal corner is There is no problem even if it faces the heat dissipation via 23. For example, as shown in FIG. 7, the second solder pattern 42-2 may be formed in a lattice shape on the printed wiring board 20 and the corners may be directed to the heat dissipation vias 23. In a simple grid pattern such as the second solder pattern 42-2 in FIG. 7, when the distance between the corner of the solder region and the heat dissipation via 23 is set to the same distance as the example in FIG. 6, the example in FIG. Each solder area is smaller than As a result, in the second solder pattern 42-2 in FIG. 7, the solder joint strength is smaller than that in the second solder pattern 42 in FIG. As shown in FIG. 6, if the solder areas are formed by polygons in which the corners of the rectangle are cut, the area of each solder area can be increased. Compared to the case where the solder areas are formed in a simple lattice shape as shown in FIG. Thus, the solder joint strength can be further increased.

〔はんだ印刷方法〕
次に、図６におけるＢ−Ｂ’線断面図（図８）とＣ−Ｃ’線断面図（図９）とを参照しながら、メタルマスク１０を用いてプリント配線板２０にはんだペーストを印刷し、プリント配線板２０に部品３０を実装する工程について説明する。なお、図８および図９の例は、プリント配線板２０にはんだペーストを印刷し、プリント配線板２０に部品３０を実装する工程における特徴的な箇所を選択して図示したものであり、全てを示しているわけではない。 [Solder printing method]
Next, a solder paste is printed on the printed wiring board 20 using the metal mask 10 while referring to a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 6 (FIG. 8) and a cross-sectional view taken along the line CC ′ (FIG. 9). A process for mounting the component 30 on the printed wiring board 20 will be described. 8 and 9 are illustrated by selecting a characteristic portion in the process of printing the solder paste on the printed wiring board 20 and mounting the component 30 on the printed wiring board 20. It is not shown.

図８は、電極２１を含み、放熱ビア２３を含まない断面（図６のＢ−Ｂ’線断面）である。図９は、電極２１を含まず、放熱ビア２３を含む断面（図６のＣ−Ｃ’線断面）である。   FIG. 8 is a cross section including the electrode 21 and not including the heat dissipation via 23 (cross section taken along line B-B ′ in FIG. 6). FIG. 9 is a cross section (cross section taken along the line C-C ′ in FIG. 6) that does not include the electrode 21 and includes the heat dissipation via 23.

図８および図９において、まず、メタルマスク１０を用いて、プリント配線板２０の実装面にはんだペーストを印刷する。   8 and 9, first, a solder paste is printed on the mounting surface of the printed wiring board 20 using the metal mask 10.

例えば、第１の開口部１１を電極２１の位置に合わせるとともに、第２の開口部１２を受熱部２２の位置に合わせてプリント配線板２０の実装面側にメタルマスク１０を載せる。その状態でメタルマスク１０の上からはんだペーストをスキージで印刷すれば、第１のはんだパターン４１を電極２１上に形成し、第２のはんだパターン４２を受熱部２２上に形成することができる。なお、第１の開口部１１を電極２１の位置に合わせ、第２の開口部１２を受熱部２２の位置に合わせる際には、位置合わせのための目印や係合部をプリント配線板２０の実装面に設けてもよい。通常の製造工程においては、はんだ印刷装置によって、プリント配線板２０の実装面にはんだペーストを印刷する。   For example, the metal mask 10 is placed on the mounting surface side of the printed wiring board 20 with the first opening 11 aligned with the electrode 21 and the second opening 12 aligned with the heat receiving portion 22. If a solder paste is printed from above the metal mask 10 with a squeegee, the first solder pattern 41 can be formed on the electrode 21 and the second solder pattern 42 can be formed on the heat receiving portion 22. When the first opening 11 is aligned with the position of the electrode 21 and the second opening 12 is aligned with the position of the heat receiving portion 22, a mark or engagement portion for alignment is provided on the printed wiring board 20. It may be provided on the mounting surface. In a normal manufacturing process, a solder paste is printed on the mounting surface of the printed wiring board 20 by a solder printer.

次に、はんだペーストが印刷されたプリント配線板２０に部品３０を搭載する。このとき、部品３０は、プリント配線板２０の電極２１上に形成された第１のはんだパターン４１上に電極端子３１が位置し、プリント配線板２０の受熱部２２上に形成された第２のはんだパターン４２上に放熱端子３２が位置するように搭載する。通常の製造工程においては、マウンターによって、はんだペーストが印刷されたプリント配線板２０の実装面に部品３０を搭載する。   Next, the component 30 is mounted on the printed wiring board 20 on which the solder paste is printed. At this time, in the component 30, the electrode terminal 31 is positioned on the first solder pattern 41 formed on the electrode 21 of the printed wiring board 20, and the second portion formed on the heat receiving portion 22 of the printed wiring board 20. It mounts so that the thermal radiation terminal 32 may be located on the solder pattern 42. In a normal manufacturing process, the component 30 is mounted on the mounting surface of the printed wiring board 20 on which the solder paste is printed by a mounter.

そして、部品３０が搭載された状態のプリント配線板２０をリフローすると、第１のはんだパターン４１を構成するはんだ合金が溶融してはんだ接合部５１が形成され、第２のはんだパターン４２を構成するはんだ合金が溶融してはんだ接合部５２が形成される。その結果、プリント配線板２０に部品３０がはんだ実装される。通常の製造工程においては、リフロー炉において、プリント配線板２０の実装面に部品３０をはんだ実装する。   When the printed wiring board 20 on which the component 30 is mounted is reflowed, the solder alloy constituting the first solder pattern 41 is melted to form the solder joint 51, thereby constituting the second solder pattern 42. The solder alloy is melted to form the solder joint 52. As a result, the component 30 is solder mounted on the printed wiring board 20. In a normal manufacturing process, the component 30 is solder-mounted on the mounting surface of the printed wiring board 20 in a reflow furnace.

以上の工程を経ることによって、プリント配線板２０に部品３０をはんだ実装することができる。   Through the above steps, the component 30 can be solder mounted on the printed wiring board 20.

以上のように、本実施形態のメタルマスクは、放熱ビアが形成された受熱部を有するプリント配線板にはんだペーストを印刷する際に用いるものであって、プリント配線板の受熱部に対応する位置に、放熱ビアの上方領域を避けて開口された開口部を有する。   As described above, the metal mask of this embodiment is used when printing a solder paste on a printed wiring board having a heat receiving portion in which a heat radiating via is formed, and a position corresponding to the heat receiving portion of the printed wiring board. And an opening that is opened to avoid the upper region of the heat dissipation via.

本実施形態のメタルマスクを用いれば、放熱ビアを避けてプリント配線板の受熱部にはんだパターンを形成することができる。本実施形態のメタルマスクにおいては、はんだペーストと放熱ビアとの距離が確保されるようにマスクパターンが細分化される。本実施形態のメタルマスクを用いれば、放熱ビアにはんだが流れ込むことを防ぐためのソルダーレジストなどの余分な構造をプリント配線板の実装面に形成する必要がない。   If the metal mask of this embodiment is used, a solder pattern can be formed in the heat receiving part of a printed wiring board avoiding a thermal radiation via. In the metal mask of this embodiment, the mask pattern is subdivided so as to ensure the distance between the solder paste and the heat dissipation via. If the metal mask of this embodiment is used, it is not necessary to form an extra structure such as a solder resist for preventing the solder from flowing into the heat dissipation via on the mounting surface of the printed wiring board.

すなわち、本実施形態に係るメタルマスクによれば、余分な構造や工程を追加することなしに、プリント配線板に設けられた放熱ビアにはんだが入り込むことを防ぐことができる。放熱ビアにはんだが入り込むことを防ぐことができれば、プリント配線板の受熱部と部品の放熱端子との間のはんだが不足することがなくなるため、受熱部と放熱端子との間で十分なはんだ接合性を得ることができる。その結果、部品から発生した熱をプリント配線側に良好に伝導させることができ、良好な放熱特性が得られる。   That is, according to the metal mask according to the present embodiment, it is possible to prevent solder from entering the heat radiation via provided in the printed wiring board without adding an extra structure or process. If solder can be prevented from entering the heat dissipation via, there will be no shortage of solder between the heat receiving part of the printed wiring board and the heat dissipation terminal of the component, so sufficient solder bonding between the heat receiving part and the heat dissipation terminal Sex can be obtained. As a result, heat generated from the components can be conducted well to the printed wiring side, and good heat dissipation characteristics can be obtained.

また、本実施形態に係るメタルマスクに、放熱ビアに角部を向けることをなくすような開口を形成すれば、はんだペーストと放熱ビアとの距離を確保できる。放熱ビアに角部を向けないようにしてはんだペーストと放熱ビアとの距離を確保できれば、プリント配線板のリフロー時に溶融したはんだが放熱ビアに流れ込まず、実装面の反対面にはんだが回り込むことを防ぐことができる。さらに、メタルマスクの開口部の形状を、放熱ビアに角部が向かないように配置した多角形にしておけば、はんだペーストと放熱ビアとの距離を確保しやすくなる。   In addition, if an opening is formed in the metal mask according to the present embodiment so as not to turn the corners toward the heat dissipation via, the distance between the solder paste and the heat dissipation via can be secured. If the distance between the solder paste and the heat dissipation via can be secured without directing the corner to the heat dissipation via, the molten solder will not flow into the heat dissipation via during reflow of the printed wiring board, and the solder will flow around to the opposite side of the mounting surface. Can be prevented. Furthermore, if the shape of the opening of the metal mask is a polygon arranged so that the corners do not face the heat radiating vias, it is easy to ensure the distance between the solder paste and the heat radiating vias.

また、本実施形態においては、メタルマスクの各開口部の面積が小さくなるように細分化するため、大きな開口部を形成する場合と比較してメタルマスクの強度を向上できるとともに、印刷するはんだペーストの量を削減できる。さらに、本実施形態に係るメタルマスクによれば、メタルマスクの開口部の形状を参照することによって、プリント配線板の放熱ビアの配置について推測することができる。   Further, in this embodiment, since the area of each opening of the metal mask is subdivided so that the area of each opening is reduced, the strength of the metal mask can be improved as compared with the case of forming a large opening, and the solder paste to be printed Can be reduced. Furthermore, according to the metal mask according to the present embodiment, it is possible to infer the arrangement of the heat dissipation vias of the printed wiring board by referring to the shape of the opening of the metal mask.

（比較例）
ここで、一般的なメタルマスクを用いてはんだペーストを印刷する比較例をあげ、本実施系形態のメタルマスクとの相違点について明確にする。 (Comparative example)
Here, a comparative example in which a solder paste is printed using a general metal mask will be given, and differences from the metal mask of this embodiment will be clarified.

図１０は、比較例のメタルマスク１１０と、そのメタルマスク１１０を用いてはんだペーストが印刷されるプリント配線板２０とを対応付けた概念図である。図１１は、比較例のメタルマスク１１０を用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板２０の平面図である。図１２は、比較例のメタルマスク１１０を用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板２０に部品３０を実装する工程を説明するためのＤ−Ｄ’線断面図である。   FIG. 10 is a conceptual diagram in which the metal mask 110 of the comparative example is associated with the printed wiring board 20 on which the solder paste is printed using the metal mask 110. FIG. 11 is a plan view of the printed wiring board 20 on which the solder paste is printed using the metal mask 110 of the comparative example. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line D-D ′ for explaining a process of mounting the component 30 on the printed wiring board 20 on which the solder paste is printed using the metal mask 110 of the comparative example.

図１０のように、メタルマスク１１０には、第１の開口部１１１と第２の開口部１１２とが開口される。第１の開口部１１１は、本実施形態のメタルマスク１０と同様に、プリント配線板２０の電極２１の位置に合わせて開口される。第２の開口部１１２は、プリント配線板２０の受熱部２２の位置に合わせて開口される。メタルマスク１１０の第２の開口部１１２は、プリント配線板２０の放熱ビア２３の上方にも開口される。   As shown in FIG. 10, the metal mask 110 has a first opening 111 and a second opening 112. The first opening 111 is opened in accordance with the position of the electrode 21 of the printed wiring board 20 as in the metal mask 10 of the present embodiment. The second opening 112 is opened in accordance with the position of the heat receiving part 22 of the printed wiring board 20. The second opening 112 of the metal mask 110 is also opened above the heat dissipation via 23 of the printed wiring board 20.

図１１のように、比較例のメタルマスク１１０を用いてプリント配線板２０にはんだペーストを印刷すると、電極２１上には、図２のメタルマスク１０を用いた場合と同様に、第１のはんだパターン４１が形成される。一方、受熱部２２上には、第２のはんだパターン１４２が印刷される。第２のはんだパターン１４２は、破線で示す放熱ビア２３の上方にも形成される。   When a solder paste is printed on the printed wiring board 20 using the metal mask 110 of the comparative example as shown in FIG. 11, the first solder is formed on the electrode 21 as in the case of using the metal mask 10 of FIG. A pattern 41 is formed. On the other hand, a second solder pattern 142 is printed on the heat receiving portion 22. The second solder pattern 142 is also formed above the heat dissipation via 23 indicated by a broken line.

図１２は、図１１のようにはんだペーストを印刷した後に部品３０を搭載したプリント配線板２０をリフロー炉に投入した際のはんだの溶融例を示す。メタルマスク１１０を用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板２０をリフロー炉に入れると、第２のはんだパターン１４２を形成するはんだペーストの一部が流動化して放熱ビア２３の中に流れ込む可能性がある。放熱ビア２３の中に流れ込んだはんだペーストは、リフローが完了した段階ではんだ接合層１５２を形成する。放熱ビア２３の中に流れ込んでプリント配線板２０の裏面に流れ出したはんだは、図１２のようにプリント配線板２０の裏面に回り込んで固まることもある。   FIG. 12 shows a melting example of solder when the printed wiring board 20 on which the component 30 is mounted after the solder paste is printed as shown in FIG. 11 is put into a reflow furnace. When the printed wiring board 20 on which the solder paste is printed using the metal mask 110 is put in a reflow furnace, a part of the solder paste forming the second solder pattern 142 may be fluidized and flow into the heat dissipation via 23. There is. The solder paste that has flowed into the heat radiating vias 23 forms a solder joint layer 152 when the reflow is completed. The solder that has flowed into the heat radiating via 23 and has flowed out to the back surface of the printed wiring board 20 may wrap around the back surface of the printed wiring board 20 and harden as shown in FIG.

プリント配線板２０の裏面に回り込んだはんだは、反対面側に形成された配線間をショートさせたり、はんだボールを形成したりする。また、プリント配線板２０の裏面にはんだが回り込んだ場合、電極２１上のはんだペーストは裏面に回り込まないため、電極２１上と比較して受熱部２２上のはんだ量が相対的に少なくなる。受熱部２２上のはんだ量が少なくなりすぎると、受熱部２２と放熱端子３２との間に隙間が生じるため、部品３０からプリント配線板２０に向けた熱伝導が起こりにくくなり、放熱特性が劣化することもある。   The solder that wraps around the back surface of the printed wiring board 20 causes a short circuit between the wirings formed on the opposite surface side or forms a solder ball. Further, when the solder wraps around the back surface of the printed wiring board 20, the solder paste on the electrode 21 does not wrap around the back surface, so that the amount of solder on the heat receiving portion 22 is relatively smaller than that on the electrode 21. If the amount of solder on the heat receiving portion 22 becomes too small, a gap is generated between the heat receiving portion 22 and the heat radiating terminal 32, so that heat conduction from the component 30 toward the printed wiring board 20 hardly occurs, and the heat radiating characteristics deteriorate. Sometimes.

ところで、放熱ビア２３の上方のみを被覆するメタルマスクがあれば、放熱ビア２３にはんだが流れ込むこともないが、放熱ビア２３の上方を被覆する部分がメタルマスクの本体と分離してしまうために実現できない。   By the way, if there is a metal mask that covers only the upper side of the heat radiating via 23, solder does not flow into the heat radiating via 23, but the portion that covers the upper side of the radiating via 23 is separated from the main body of the metal mask. Cannot be realized.

〔マスクパターン〕
ここで、本実施形態に係るメタルマスク１０の開口パターン（以下、マスクパターンと呼ぶ）について、いくつか例をあげて説明する。なお、メタルマスク１０は、以下にあげるマスクパターンの部分のみに第２の開口部１２が開口されていてもよいし、第１の開口部１１が開口されていてもよい。 [Mask pattern]
Here, an opening pattern (hereinafter referred to as a mask pattern) of the metal mask 10 according to the present embodiment will be described with some examples. In the metal mask 10, the second opening 12 may be opened only in the mask pattern portion described below, or the first opening 11 may be opened.

図１３〜図１６は、本実施形態に係るメタルマスク１０のマスクパターンと、そのマスクパターンに対応するはんだパターンとを対応させてまとめた表である。図１３〜図１６の表においては、プリント配線板２０の受熱部２２上に形成されるはんだパターンと、そのはんだパターンを印刷するために用いるメタルマスク１０のマスクパターンとを示す。また、図１３〜図１６のはんだパターンにおいて、放熱ビア２３の位置はハッチングを入れたドーナツ形状で示し、はんだペーストを印刷する箇所はドットで塗りつぶしている。なお、以下の説明においては、各構成要素の符号を省略する。   13 to 16 are tables in which the mask pattern of the metal mask 10 according to the present embodiment is associated with the solder pattern corresponding to the mask pattern. In the table | surface of FIGS. 13-16, the solder pattern formed on the heat-receiving part 22 of the printed wiring board 20, and the mask pattern of the metal mask 10 used in order to print the solder pattern are shown. Further, in the solder patterns of FIGS. 13 to 16, the positions of the heat dissipation vias 23 are indicated by hatched donut shapes, and the portions where the solder paste is printed are filled with dots. In the following description, the reference numerals of the components are omitted.

図１３のＮｏ．１〜１０は、４個の放熱ビアに対応させて第２の開口部が開口されたマスクパターンを用いる例である。   No. in FIG. 1 to 10 are examples in which a mask pattern having a second opening corresponding to four heat radiation vias is used.

Ｎｏ．１は正方形、Ｎｏ．２は六角形、Ｎｏ．３は八角形の開口を有するマスクパターンと、それらのマスクパターンを用いて形成されたはんだパターンを示す。Ｎｏ．４は台形、Ｎｏ．５は細長い六角形の開口を有するマスクパターンと、それらのマスクパターンを用いて形成されたはんだパターンを示す。Ｎｏ．６は円形、Ｎｏ．７は細長い楕円形、Ｎｏ．８はずん胴の楕円形の開口を有するマスクパターンと、それらのマスクパターンを用いて形成されたはんだパターンを示す。Ｎｏ．９は涙形および円形、Ｎｏ．１０は角部を有する閉曲線状の形の開口を有するマスクパターンと、それらのマスクパターンを用いて形成されたはんだパターンを示す。   No. 1 is a square, no. 2 is a hexagon, Reference numeral 3 denotes a mask pattern having octagonal openings and a solder pattern formed using these mask patterns. No. 4 is a trapezoid, Reference numeral 5 denotes a mask pattern having elongated hexagonal openings and a solder pattern formed by using these mask patterns. No. No. 6 is circular, no. 7 is an elongated ellipse, 8 shows a mask pattern having an elliptical elliptical opening and solder patterns formed using these mask patterns. No. No. 9 is a tear shape and a round shape. Reference numeral 10 denotes a mask pattern having an opening in the shape of a closed curve having corners, and a solder pattern formed using these mask patterns.

図１４のＮｏ．１１〜１６は、５個または６個の放熱ビアに対応させて第２の開口部が開口されたマスクパターンを用いる例である。   No. of FIG. 11 to 16 are examples in which a mask pattern having a second opening corresponding to five or six heat radiation vias is used.

Ｎｏ．１１〜１４は、５個の放熱ビアに対応する例である。Ｎｏ．１１は八角形、Ｎｏ．１２は細長い六角形、Ｎｏ．１３は平行四辺形、Ｎｏ．１４は繭形の開口を有するマスクパターンと、それらのマスクパターンを用いて形成されたはんだパターンを示す。Ｎｏ．１５および１６は、６個の放熱ビアに対応する例である。Ｎｏ．１５は六角形、Ｎｏ．１６はやや大きめの六角形の開口を有するマスクパターンと、それらのマスクパターンを用いて形成されたはんだパターンを示す。   No. 11 to 14 are examples corresponding to five heat dissipation vias. No. 11 is an octagon. 12 is an elongated hexagon. 13 is a parallelogram. Reference numeral 14 denotes a mask pattern having a bowl-shaped opening and a solder pattern formed by using those mask patterns. No. Reference numerals 15 and 16 are examples corresponding to six heat dissipation vias. No. 15 is a hexagon. Reference numeral 16 denotes a mask pattern having a slightly larger hexagonal opening and a solder pattern formed using these mask patterns.

図１５のＮｏ．１７〜２２は、９個または１２個の放熱ビアに対応させて第２の開口部が開口されたマスクパターンを用いる例である。   No. in FIG. Reference numerals 17 to 22 are examples in which a mask pattern having a second opening corresponding to nine or twelve heat dissipation vias is used.

Ｎｏ．１７および１８は、９個の放熱ビアに対応する例である。Ｎｏ．１７は台形、Ｎｏ．１８は楕円の一部を直線に置き換えた形の開口を有するマスクパターンと、それらのマスクパターンを用いて形成されたはんだパターンを示す。Ｎｏ．１９〜２２は、１２個の放熱ビアに対応する例である。Ｎｏ．１９は六角形、Ｎｏ．２０は八角形、Ｎｏ．２１は細長い六角形、Ｎｏ．２２は角部を有する閉曲線状の形の開口を有するマスクパターンと、それらのマスクパターンを用いて形成されたはんだパターンを示す。   No. Reference numerals 17 and 18 are examples corresponding to nine heat dissipation vias. No. 17 is a trapezoid. Reference numeral 18 denotes a mask pattern having an opening in which a part of an ellipse is replaced with a straight line, and a solder pattern formed using these mask patterns. No. 19 to 22 are examples corresponding to 12 heat radiation vias. No. 19 is a hexagon. 20 is an octagon. 21 is an elongated hexagon. Reference numeral 22 denotes a mask pattern having an opening in the shape of a closed curve having corners, and a solder pattern formed using these mask patterns.

図１６のＮｏ．２３〜３２は、図１３〜図１５よりも多くの放熱ビアに対応させて第２の開口部が開口されたマスクパターンを用いる例である。   No. in FIG. Reference numerals 23 to 32 are examples in which a mask pattern in which the second opening is opened corresponding to more heat radiation vias than in FIGS. 13 to 15 is used.

Ｎｏ．２３〜２５は、１３個の放熱ビアに対応する例である。Ｎｏ．２３は平行四辺形、Ｎｏ．２４は楕円形、Ｎｏ．２５は細長い六角形の開口を有するマスクパターンと、それらのマスクパターンを用いて形成されたはんだパターンを示す。Ｎｏ．２６〜３０は、１６個の放熱ビアに対応する例である。Ｎｏ．２６は正方形、Ｎｏ．２７は八角形、Ｎｏ．２８はつぶれた六角形、Ｎｏ．２９は円形、Ｎｏ．３０は楕円形の開口を有するマスクパターンと、それらのマスクパターンを用いて形成されたはんだパターンを示す。Ｎｏ．３１は２１個の放熱ビア、Ｎｏ．３２は２５個の放熱ビアに対応する例である。Ｎｏ．３１は涙形、Ｎｏ．３２は六角形の開口を有するマスクパターンと、それらのマスクパターンを用いて形成されたはんだパターンを示す。   No. 23 to 25 are examples corresponding to 13 heat dissipating vias. No. 23 is a parallelogram. No. 24 is oval, no. Reference numeral 25 denotes a mask pattern having an elongated hexagonal opening and a solder pattern formed using these mask patterns. No. 26 to 30 are examples corresponding to 16 heat radiation vias. No. 26 is a square. 27 is an octagon, no. 28 is a collapsed hexagon. No. 29 is a circle, no. Reference numeral 30 denotes a mask pattern having an elliptical opening and a solder pattern formed by using those mask patterns. No. 31 is 21 heat radiation vias, No. 31; 32 is an example corresponding to 25 heat radiation vias. No. 31 is a teardrop, No. 31 Reference numeral 32 denotes a mask pattern having hexagonal openings and a solder pattern formed by using these mask patterns.

図１３〜図１６のいずれのマスクパターンが形成されたメタルマスク１０も、放熱ビアに対して、角部が向かないようなはんだパターンが形成される開口を有する。なお、図１３〜図１６のはんだパターンおよびマスクパターンは、本実施形態の一例であり、本実施形態の範囲を限定するものではない。   The metal mask 10 on which any of the mask patterns of FIGS. 13 to 16 is formed has an opening in which a solder pattern is formed so that the corner portion does not face the heat radiating via. In addition, the solder pattern and mask pattern of FIGS. 13-16 are examples of this embodiment, and do not limit the range of this embodiment.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るメタルマスクについて、図面を参照しながら説明する。 (Second Embodiment)
Next, a metal mask according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１７は、本実施形態に係るメタルマスク１０−２と、そのメタルマスク１０−２を用いてはんだペーストが印刷されるプリント配線板２０とを対応付けた概念図である。図２は、本実施形態に係るメタルマスク１０−２の平面図である。図１９は、本実施形態に係るメタルマスク１０−２を用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板２０の平面図である。以下の説明においては、第１の実施形態と同様の部分については説明を省略する。   FIG. 17 is a conceptual diagram in which the metal mask 10-2 according to the present embodiment and the printed wiring board 20 on which the solder paste is printed using the metal mask 10-2 are associated with each other. FIG. 2 is a plan view of the metal mask 10-2 according to the present embodiment. FIG. 19 is a plan view of a printed wiring board 20 on which a solder paste is printed using the metal mask 10-2 according to the present embodiment. In the following description, description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted.

メタルマスク１０−２には、第１の実施形態のメタルマスク１０と同様に、第１の開口部１１が開口される。また、メタルマスク１０−２には、第２の開口部１２１が開口される。第２の開口部１２１は、プリント配線板２０の受熱部２２に対応する伝熱領域１３内に形成される。   Similar to the metal mask 10 of the first embodiment, the first opening 11 is opened in the metal mask 10-2. Further, the second opening 121 is opened in the metal mask 10-2. The second opening 121 is formed in the heat transfer area 13 corresponding to the heat receiving part 22 of the printed wiring board 20.

図１８のように、メタルマスク１０−２の第２の開口部１２１は、第１の実施形態に係るメタルマスク１０の第２の開口部１２と比べると、細かく細分化されていない。   As shown in FIG. 18, the second opening 121 of the metal mask 10-2 is not finely divided as compared with the second opening 12 of the metal mask 10 according to the first embodiment.

図１９のように、プリント配線板２０の電極２１には、第１の実施形態のメタルマスク１０を用いた場合と同様に、第１の開口部１１を通してはんだペーストが印刷される。電極２１上には、第１のはんだパターン４１が形成される。   As shown in FIG. 19, the solder paste is printed on the electrode 21 of the printed wiring board 20 through the first opening 11 as in the case of using the metal mask 10 of the first embodiment. A first solder pattern 41 is formed on the electrode 21.

また、プリント配線板２０の受熱部２２には、メタルマスク１０−２の第２の開口部１２１を通してはんだペーストが印刷される。プリント配線板２０の受熱部２２には、放熱ビア２３を避けるように、第２のはんだパターン４２１が形成される。第２のはんだパターン４２１は、放熱ビア２３に対して角部が向かないように形成される。   In addition, a solder paste is printed on the heat receiving portion 22 of the printed wiring board 20 through the second opening 121 of the metal mask 10-2. A second solder pattern 421 is formed in the heat receiving portion 22 of the printed wiring board 20 so as to avoid the heat dissipation vias 23. The second solder pattern 421 is formed so that the corner portion does not face the heat radiating via 23.

以上のように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、放熱ビアに角部が向かないようにはんだパターンを形成することができる。また、本実施形態によれば、第１の実施形態と比較してメタルマスクのマスクパターンを単純化することができる。   As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment, the solder pattern can be formed so that the corner portion does not face the heat radiating via. Further, according to the present embodiment, the mask pattern of the metal mask can be simplified as compared with the first embodiment.

（変形例）
次に、本実施形態に係るマスクパターンの変形例について説明する。 (Modification)
Next, a modification of the mask pattern according to this embodiment will be described.

図２０は、本実施形態の変形例１に係るメタルマスク１０−３の平面図である。図２１は、本実施形態の変形例１に係るメタルマスク１０−３を用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板２０の平面図である。   FIG. 20 is a plan view of a metal mask 10-3 according to the first modification of the present embodiment. FIG. 21 is a plan view of a printed wiring board 20 on which a solder paste is printed using the metal mask 10-3 according to the first modification of the present embodiment.

図２０のように、変形例１のメタルマスク１０−３には、曲線部を有する第２の開口部１２２が開口されている。変形例１のメタルマスク１０−３を用いると、図２１のような第２のはんだパターン４２２を形成できる。図２１の第２のはんだパターン４２２は、放熱ビア２３に対して曲線部を向けており、図１９の第２のはんだパターン４２１よりも放熱ビア２３との距離を大きくとることができる。そのため、変形例１のメタルマスク１０−３を用いれば、図１８のメタルマスク１０−２と比較して、受熱部２２に印刷されたはんだペーストと放熱ビア２３との距離を大きくすることができる。   As shown in FIG. 20, the metal mask 10-3 according to the first modification has a second opening 122 having a curved portion. When the metal mask 10-3 of Modification 1 is used, a second solder pattern 422 as shown in FIG. 21 can be formed. The second solder pattern 422 in FIG. 21 has a curved portion directed toward the heat dissipation via 23, and the distance from the heat dissipation via 23 can be made larger than that of the second solder pattern 421 in FIG. 19. Therefore, if the metal mask 10-3 of the first modification is used, the distance between the solder paste printed on the heat receiving portion 22 and the heat radiation via 23 can be increased as compared with the metal mask 10-2 of FIG. .

図２２は、本実施形態の変形例２に係るメタルマスク１０−４の平面図である。図２３は、本実施形態の変形例２に係るメタルマスク１０−４を用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板２０の平面図である。   FIG. 22 is a plan view of a metal mask 10-4 according to the second modification of the present embodiment. FIG. 23 is a plan view of the printed wiring board 20 on which a solder paste is printed using the metal mask 10-4 according to the second modification of the present embodiment.

図２２のように、変形例２のメタルマスク１０−４には、図１８のメタルマスク１０−２の第２の開口部１２１に加えて、開口が小さい第３の開口部１２３が開口されている。変形例２のメタルマスク１０−４を用いると、図２３のように、第２のはんだパターン４２１と第３のはんだパターン４２３とを形成できる。   As shown in FIG. 22, the metal mask 10-4 of Modification 2 has a third opening 123 having a small opening in addition to the second opening 121 of the metal mask 10-2 of FIG. 18. Yes. If the metal mask 10-4 of the modification 2 is used, the 2nd solder pattern 421 and the 3rd solder pattern 423 can be formed like FIG.

変形例２のメタルマスク１０−４を用いれば、図１８のメタルマスク１０−２を用いる場合と比較して、プリント配線板２０の受熱部２２と部品３０の放熱端子３２とのはんだ接合面積を大きくすることができる。そのため、変形例２のメタルマスク１０−４を用いれば、図１８のメタルマスク１０−２を用いた場合よりもプリント配線板２０の受熱部２２と部品３０の放熱端子３２との接合強度を大きくすることができる。   If the metal mask 10-4 of modification 2 is used, compared with the case where the metal mask 10-2 of FIG. 18 is used, the solder joint area between the heat receiving portion 22 of the printed wiring board 20 and the heat radiating terminal 32 of the component 30 is reduced. Can be bigger. Therefore, if the metal mask 10-4 of the modified example 2 is used, the bonding strength between the heat receiving portion 22 of the printed wiring board 20 and the heat radiating terminal 32 of the component 30 is greater than when the metal mask 10-2 of FIG. 18 is used. can do.

以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

１０ メタルマスク
１１ 第１の開口部
１２ 第２の開口部
１３ 伝熱領域
２０ プリント配線板
２１ 電極
２２ 受熱部
２３ 放熱ビア
３０ 部品
３１ 電極端子
３２ 放熱端子
４１ 第１のはんだパターン
４２ 第２のはんだパターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Metal mask 11 1st opening part 12 2nd opening part 13 Heat-transfer area | region 20 Printed wiring board 21 Electrode 22 Heat-receiving part 23 Thermal radiation via 30 Component 31 Electrode terminal 32 Thermal radiation terminal 41 1st solder pattern 42 2nd solder pattern

Claims (9)

放熱ビアが形成された受熱部を有するプリント配線板にはんだペーストを印刷する際に用いるメタルマスクであって、
前記プリント配線板の前記受熱部に対応する位置に、前記放熱ビアの上方領域を避けて開口された開口部を有し、
前記開口部は、
分割された複数の開口によって構成され、
前記複数の開口のそれぞれは、
前記放熱ビアの上方領域に角を向けないように開口されるメタルマスク。 A metal mask used when printing a solder paste on a printed wiring board having a heat receiving portion in which a heat dissipation via is formed,
The position corresponding to the heat receiving portion of the printed wiring board, have a opening that is opened to avoid the upper region of the thermal vias,
The opening is
Consists of a plurality of divided openings,
Each of the plurality of openings is
Metal mask that will be opened so as not toward the corner to the upper region of the thermal vias. 前記開口部は、
細分化された前記複数の開口によって構成される請求項１に記載のメタルマスク。 The opening is
The metal mask according to claim 1, comprising the plurality of subdivided openings. 前記開口部は、多角形状の開口を含む請求項１または２に記載のメタルマスク。  The metal mask according to claim 1, wherein the opening includes a polygonal opening. 前記開口部は、曲線を含む形状の開口を含む請求項１乃至３のいずれか一項に記載のメタルマスク。  The metal mask according to claim 1, wherein the opening includes an opening having a curved shape. 前記開口部は、  The opening is
複数の同じ大きさの開口によって構成される請求項１乃至４のいずれか一項に記載のメタルマスク。  The metal mask according to any one of claims 1 to 4, comprising a plurality of openings having the same size. 前記開口部は、  The opening is
複数の異なる大きさの開口を組み合わせて構成される請求項１乃至４のいずれか一項に記載のメタルマスク。  The metal mask as described in any one of Claims 1 thru | or 4 comprised by combining several opening of a different magnitude | size. 前記開口部は、  The opening is
複数の同じ形状の開口を組み合わせて構成される請求項１乃至６のいずれか一項に記載のメタルマスク。  The metal mask as described in any one of Claims 1 thru | or 6 comprised by combining several opening of the same shape. 前記開口部は、  The opening is
複数の異なる形状の開口を組み合わせて構成される請求項１乃至６のいずれか一項に記載のメタルマスク。  The metal mask as described in any one of Claims 1 thru | or 6 comprised by combining several opening of a different shape. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載のメタルマスクを用いてはんだペーストが印刷されたプリント配線板。  A printed wiring board on which a solder paste is printed using the metal mask according to claim 1.
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