JPH02268483A - 配線パターンのコンピュータ作画方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スルーホール接続用のランドを有するプリン
ト配ＦＩＩＡ基板に係り、特に配線密度の高い、コンピ
ュータ作画による多層プリント配線基板に好適なスルー
ホール接続用のランドと導体布線との接続部でのパター
ン形状に関する。

〔従来の技術〕

プリント配線基板の配線パターンは、主として接続用の
ランドと、このランド間を結ぶ導体布線とで形成されて
いるが、このうち、特にスルーホール接続用のランドと
導体布線との接続部の形状については、従来から種々の
提案がなされており、例えば特開昭５６−４９５９７号
公報では、扇形の接続部形状について開示しており、他
方、実開昭５８−２１１９３号公報では、多角形のラン
トと４５°の斜行パターンとの組合せについて開示して
いる。

第２図はプリント配ＶＡ基板の従来例におりるプリント
配線パターンを示したもので、ｌはスルーホール、２は
スルーホール用のランド、３は導体布線、４は部品挿入
孔、５は部品挿入孔用のラント、６．７は扇形補強部で
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来技術では、プリンｌ−配線パターンの高密度化とコ
ンピュータ作画技法の適用について充分な配Ｉ＆がされ
ておらず、スルーホール部分での信頼性低下やパターン
作成時でのコンピュータ処理工程の簡略化が不充分であ
るなどの問題ゐくあった。

詳細に説明すると、プリント配線基板のパターン作成に
際しては、次のような問題がある。

、導体パターン部分は通電により発熱し、又、電子部品
が接続される部分では半田付けにより集中的に加熱され
るため、パターン箔には熱ス１〜レスが発生し、信頼性
が低下する。ｉｉ　。

高密度化に伴い、電子部品を取付けるための取付孔、基
板の一方の面と他方の面との間での導電接続のためのス
ルーホールなどに設けられるランドの寸法は微小化する
ばかりとなるので、基板製造時でのランドに対する穿孔
位置合わせに高精度が要求されるが、必要な精度の保持
が困難である。

このうち、後者の１１の問題について、さらに詳しく説
明すると、現在のパターン設計例としては、導体布線の
幅が０，１鰭、スルーホール径がＱ、３ｍｍ、それにラ
ンド径０．５ｍｍ程度であり、この寸法からすれば、基
板のネガ合わせ、焼付け、トリルによる孔明けなどの工
程で必要とされる精度がいかに厳しいものとなかは、容
易に理解されるところである。

しかして、このときの精度が不充分なときには、第３図
に示すような結果となり、スルーホールによる接続状態
に対する信頼性は極度に低下してしまう。

この第３図において、ＩＡはランド２に対して位置ズレ
を生したスルーホールを示しており、この結果、第４図
に示すような状態となるこの第４図は、例えば、第３図
のスルーホールＩＡについて示したもので、プリント配
線基板Ｐの一方の面、すなわちＡ面において、スルーホ
ール１とランド２ａとの間に位置ズレが発生し、他方の
、８面では、そこでのラント２ｂに対してスルーホール
１が正しく中心に位置している状態を表わしたもので、
スルーホ一ルＩＡの内面には、銅メツキにより２０〜３
０μｍ程度の厚さの導体層を形成させ、Ａ面のランド２
ａと８面のランｌ”２ｂとの間に導電路を設定させであ
る。なお、上記したように、３はランドに接続されてい
る導体布線（以下、単に布線という）を表わす。

そして、このように、Ａ面で位置ズレを生しているとき
には、図から明らかなように、エツチング工程などで、
ランド２ａの鎖線で囲った部分ａで“銅箔食われ”と呼
ばれる現象が現われ、箔厚、箔幅を減少させ、いわゆる
ランド切れの状態となり、上記したように、著しい信頼
性の低下をもたらす。なお、第５図は第４図のＡ面を上
から見たもので、第６図は同じく８面を下から見た状態
である。

本発明の目的は、上記した熱ストレスや精度不足による
信頼性の低下が充分に抑えられ、必要とする信頼性を確
実に保持しながら、コンピュータ作画により充分な高密
度化が容易に得られるようにしたプリント配線基板を提
供することにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的は、プリント配線パターンのランド部に対する
布線の接読部分に、以下のようにして形状が、はぼ矩形
に規定された接続部を設けることにより達成される。

■　上記接続部は、ランドの円形中心点を通る直線の両
側にそれぞれ平行に引いた、所定の長さの２本の直線に
より幅方向の外縁形状が規定されている。

■　上記２本の直線は、その間隔寸法が上記導体布線の
幅よりも大で、かつ、そのランドの直径よりも小さくな
るように規定されている。

〔作用〕

ランドと布線との間に、この布線の幅よりも広い接続部
が存在するので、熱ストレスが緩和されると共に、位置
合わせの精度が多少低下してもランド切れの発生は１■
えられ、かつ、この接続部の形状がほぼ矩形に規定され
ているので、コンピュータ作画に必要な処理が少なくて
済み、容易にコンピュータ作画の適用が可能で、充分な
高密度化が容易にできる。

さらに詳しく説明すると、本発明の一実施例においては
、コンピュータによるプリント配線パターンの自動作画
は、次の順序により行われるようになっているものであ
る。

（１）基本設計仕様として、まず、ランドの形状（ラン
ド径）及び布線幅が与えられる。

（２）与えられた基本設計仕様を基にして最適パターン
設計を自動的に行なう。

（３）通常、このときの自動設計機能の中に、所定の絶
縁性能を保証するため、パターン相互間の距離が許容最
小値を外れていないことをチエツクする（ギャップチエ
ツク）。

そして、このとき、上記したように、ランドと布線の間
に所定の接続部が設けられるが、この接続部の外縁は直
線と円弧で形成されるので、上記したギャップチエ’７
りを含め、プリント配線パターンのコンピュータによる
自動作画が、通常のパターン自動設計機能を有する、−
設面なコンピュータにより実行可能になるのである。

〔実施例〕

以下、本発明によるプリント配線基板について、図示の
実施例により詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例で、この図において、８．９
は接続部で、その他は第２図の従来例と同しである。

接続部８は、スルーホール１のためのランド２と布線３
との接続部分に導体パターンとして形成され、その幅を
Ｗｌ、ラント２の径をφ、そして布線３の幅をＷ２とす
ると、これらの関係は、第７図に示すように φ≧Ｗ、＞Ｗ２ となっており、かつ、その長さをＬとすれは、Ｌ＃０．
５φ となっている。

なお、接続部９は部品挿入孔用のランド５と布線３との
接続部分に形成されているものであるが、その幅や長さ
などは接続部８とほぼ同様になっている。

次に、この実施例によるプリント配線パターンの、コン
ピュータによる自動設計処理（ＣＡＤ）について、第８
図のフローチャートにより説明する。

Ｔｌ）　　ＣＡＤの入力データとして、以下のものが与
えられる。

ａ；回路図 ｂ；部品配置条件 Ｃ；電気的布線条件 ｄ；パターン条件（布線幅、スルーホール、部品取付孔
などの用途により決まるランド径など） （２）データベースとして下記のものが与えられる。

ｅ；パターンデータベース（ランド、導体布線の形状、
及び大きさ） ｆ；部品データベース（部品の大きさ、ピン配置など） （３）入力データとデータベースから得られるｇ；接続
情報 ｈ；部品端子情報 とに従って、ｊ：結線処理と、ｋ；パターン形状生成処
理が実行され、各ラントや、それらを接続する布線を含
むパターンが決定される。

（４）互いに接続されないパターン相互間には、当然、
異なった電圧が印加される。従って、パターン間には一
定値以上の距離が保たれていなければならない。そこで
、 Ｌ　；ギヤ・ノプチェンク が実行される。

この″　Ｌ　；ギャップチエツク”による処理を第９図
により詳細に説明すると、ｄ；パターン条件により、ラ
ンド径φと、布線幅Ｗ２とが与えられたとすると、次に
、ａ纂回路図に従って、ＣＡＤ機能により最適設計が繰
り返され、これから第９図の距離り、、Ｌ、について、
それらが所定値以上あるか否かについてチエツクが行わ
れるのである。

続いて、パターンの形状に異常がないか否かについて ｍ；パターン形状チエツク を実行する。

（５）続いて、特にスルーホール用のランド２について
の接続部８の形成についての処理を実行する。このため
、 ｎ；接続部形成の要否 を実行し、その結果に応して ｐ；接続部形成実施 処理を行なう。

（６）　　この後、再度、 ｑ；ギャップチエ・７り を実施し、所定の条件が満足されなかったときには、さ
らに ｒ；接続部寸法、許容値以下？ を判断し、この結果に応じて、設計上許容されている値
にまで接続部の幅Ｗと長さＬの寸法を選択し直してゆく
か、或いは、 Ｓ；布線修正 を実行して、布線ルート変更を行なうのである。

第１図、第７図から明らかなように、この実施例では、
接続部８は直線と円弧の組合せからなる形状をなしてい
るから、上記したように、導体間距離のチエツクが、コ
ンピュータ（ＣＡＤ）に備えられている基本的なギヤソ
ブチェンク機能により、自動的に実施でき、その結果と
しては、８０〜９０％のランドについて自動的に接続部
を付加することができた。

そして、このようにして接続部が付加され、必要なチエ
ツクをバスしたランドについては、そのデータを保存し
、他方、チエ’７りに不合格となったランドパターンに
ついては、上記したように、ｉ、接続部の寸法の減少 ｉｉ　、パターンルートの変更 （このときの寸法は、許容値が下限） の何れかの処理と、ギャップチエツクの繰り返しとなり
、チエ’７りがバスしたことにより、データを保存して
パターン設計を完了するのである。

第１０図は、このようにして完成したパターンの一例を
示したもので、第９図の場合に対応し、図中、６１のラ
ンドは、第９図のランド５１について、Ｗ８．−φ、Ｌ
＋＝０．２ψの状態でバスした例、６２のランドは第９
図のランド５２について、パターンルートを変更した上
で接続部を付加してバスしたランドの例、６３は第９図
のランド５３について、Ｗ、＜ψ、Ｌｌ＜０．２φの状
態にして再度チエ’７りしてバスした例をそれぞれ示し
たものである。

従って、こ一実施例によれば、スルーホール１とランド
２の位置合わせにズレがあったときでも、接続部３の存
在により、いわゆるランド切れとなるのが抑えられるの
で、多少の位置合わせ精度の低下にもかかわらず、充分
な信鎖性の保持が得られ、かつ、接続部の形状が、互い
に平行な直線と円弧とで形成されているため、コンピュ
ータによる自動設計の適用が簡単に得られ、高密度化に
容易に対応することができる。

次に、スルーホール用ランド２に対する接続部Ｂの形状
についての、本発明の他の実施例を第１１図に示す。

この第１１図の実施例では、接続部の幅を２段に縮小さ
せ、これにより熱ストレスの緩和が、さらに充分に与え
られるようにしたもので、接続部８の幅を部分８Ａと８
Ｂとで順次減少させたものである。

ここで、これらの部分８Ａ、８Ｂの寸法Ｗ１、Ｗ、と、
布線３の幅Ｗ２の関係は、 ｗ、＞Ｗ３　＞Ｊ となるであろうことは、言うまでもなく、さらに、この
実施例でも、接続部８は、互いに平行な直線と円弧だけ
で形成されるので、コンピュータによる自動設計の適用
が容易で、簡単に高密度化に対応できるであろうことも
、言うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、直線と円弧の組合せからなる単純な形
状の接続部をランドと導体布線との接続部分に設けるよ
うにしたので、配線パターンの微小化に際しても、スル
ーホールとランドとの位置合わせ精度に対する要求が、
それほど厳しくなる虞れがなく、かつ、コンピュータに
よる自動設計の適用が容易になるので、 ■　接続部分での信頼性が向上する。

■　コンピュータによる自動設計処理が有する一般的な
ギャップチエツク機能が簡単に利用できる。

■　コンピュータの自動設計機能に、はとんど制約を与
えないで済む。

■　コンピュータによる自動設計に充分な余裕度が与え
られるので、歩留まりが向上する。

などの優れた効果が期待でき、高密度化に充分に対応す
ることができるプリント配線基板を容易に提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるプリント配線基板の一実施例を示
す平面図、第２図および第３図はそれぞれプリント配線
基板の従来例を示す平面図、第４図は両面基板での位置
合わせを説明する断面図、第５図および第６図はそれぞ
れランドの平面図、第７図は本発明の一実施例によるラ
ンドと接続部の平面図、第８図は本発明の一実施例によ
るプリント配線基板のコンピュータ自動設計処理を説明
するフローチャート、第９図および第１０図はそれぞれ
自動設計処理を説明する平面図、第１１図は本発明の他
の一実施例によるランドと接続部の平面図である。 １・・・・・・スルーホール、２・・・・・・スルーホ
ール用のランド、３・・・・・・導体布線、４・・・・
・・部品挿入孔、５第 ？ ｌスルーホール−ル ２：スル−ホール肩のランド ３：棒線 ４：Ｗ品挿入礼 ５：評１挿入礼」のランド ８：捧總舒 第 図 １３図 ′３４ 図 第 図 第 図 第 図 ― 第 図 第１０図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも導体布線に接続されたスルーホール形成
   用の円形状ランドを有するプリント配線基板において、
   上記ランドに対する導体布線の接続部分に、その間隔寸
   法が上記導体布線の幅よりも大で、かつ、そのランドの
   直径よりも小さくなるようにして該ランドの円形中心点
   を通る直線の両側にそれぞれ平行に引いた、所定の長さ
   の２本の直線により幅方向の外縁形状が規定されている
   布線接続部を介在させたことを特徴とするプリント配線
   基板。
2. ２．請求項１の発明において、上記布線接続部の上記導
   体布線との接続端の形状が円弧状をなしていることを特
   徴とするプリント配線基板。
3. ３．請求項１の発明において、上記円形状のランドが、
   多層プリント配線基板での面間接続用のスルーホール形
   成用ランドであることを特徴とするプリント配線基板。
4. ４．請求項２の発明において、上記のランド、導体布線
   、布線接続部のそれぞれを含む配線パターンの少なくと
   も１部がコンピュータ作画されていることを特徴とする
   プリント配線基板。