JPH08105884A

JPH08105884A - プリント回路配線板

Info

Publication number: JPH08105884A
Application number: JP6330281A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Horiuchi; 勝司堀内
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-10-05
Filing date: 1994-10-05
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】電気部品が実装される前のプリント回路配線
板の電気・化学的な材料物性を把握することができるプ
リント回路配線板を提供することを目的とする。【構成】電気部品がハンダ付けにより電気的且つ機械
的に接続されるプリント回路配線板であって、前記電気
部品をハンダ付けして電気回路を形成する回路部１０
と、前記ハンダ付けで使用される材料の電気・化学・物
理特性を評価する評価手段２０とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気部品をハンダ付け
して電気的且つ機械的に接続するプリント回路配線板に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ハンダ付け後のフラックスの電気
・化学的な材料物性の試験に際してはＪＩＳ−Ｚ−３１
９７，ＩＰＣ−ＳＭ−８４０などの規格にあるように、
櫛型電極が形成されたプリント配線板を用いている。

【０００３】フラックスは電気部品のハンダ付けに必要
であるが、ハンダ付け後には熱履歴により電気絶縁性、
誘電物性、イオンマイグレーション特性、耐溶剤性、腐
食性などの電気・化学的な材料物性が変わることが知ら
れている。これは、ＪＩＳ−Ｚ−３１９７，ＩＰＣ−Ｓ
Ｍ−８４０などの規格でも加熱装置、加熱温度、加熱時
間などの加熱方法について詳しく規定していることから
もわかる。そのため、ハンダ付け後のフラックスの電気
・化学的な材料物性を試験する場合、専用のテスト基板
にフラックスを塗布し特定の熱履歴を与えたものを試験
試料としている。また、ハンダ付け後のフラックスの電
気・化学的な材料物性は時間的に劣化するために試験試
料に加温、加湿、電圧印加などの負荷を与えた加速試験
も実施している。

【０００４】また、フラックスとハンダ粉が混練された
クリームハンダの塗布後のダレ性といった物理的特性
は、温度・湿度・乾燥度に依存する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電気部品のプリント回
路配線板へのハンダ付けは、常に同じ熱履歴になるとは
限らない。これは、電気・化学的な材料物性がプリント
回路配線板ごとに異なる危険性を有していることを意味
している。しかし、製品に組み込むプリント回路配線板
を全数試験することは現実的ではない。また、クリーム
ハンダで電気部品を実装する場合においても、クリーム
ハンダの乾燥度・温度・湿度は常に同じとは限らない。

【０００６】従来技術では、フラックス単体の評価には
適するものの、以下の問題点を有している。

【０００７】（１）電気部品が実装される前のプリント
回路配線板の電気・化学的な材料物性を把握できない。

【０００８】（２）電気部品が実装されたプリント回路
配線板ごとのフラックスの電気・化学的な材料物性を把
握できない。

【０００９】（３）電気部品が実装されたプリント回路
配線板を出荷した後に動作不良、部品破壊、火災などの
不具合が発生した場合、原因を特定できない。

【００１０】（４）電気部品が実装されたプリント回路
配線板のフラックスの信頼性試験には実基板を使わなく
てはならない。

【００１１】（５）電気部品が実装されたプリント回路
配線板は高額であるが、信頼性試験を行った実基板は製
品として使用できないので試験そのものが高額となる。

【００１２】（６）電気部品が実装されたプリント回路
配線板とテスト基板と熱履歴は全く同じにはならないの
で、プリント回路配線板とテスト基板との相関がとりづ
らく信頼性保証が難しい。

【００１３】（７）クリームハンダで電気部品を実装し
ているときにクリームハンダのダレ性といった物理的特
性をその場で判断できない。

【００１４】（８）クリームハンダのダレ性を定量的に
判断できないので、ダレが大きくなっていることに気付
きにくく、ダレが大きくなることで発生するハンダ不良
を未然に防ぐことができない。

【００１５】請求項１に係わる発明の目的は、以下のよ
うなプリント回路配線板を提供することである。

【００１６】（１）電気部品が実装される前のプリント
回路配線板の電気・化学的な材料物性を把握できる。

【００１７】（２）プリント回路配線板で使用される材
料の電気・化学・物理的な材料物性を把握できる。

【００１８】請求項２に係わる発明の目的は、以下のよ
うなプリント回路配線板を提供することである。

【００１９】（１）電気部品が実装されたプリント回路
配線板ごとのフラックスの初期の電気・化学的な材料物
性を把握できる。

【００２０】（２）電気部品が実装されたプリント回路
配線板を出荷した後に動作不良、部品破壊、火災などの
不具合が発生した場合、原因を特定できる。

【００２１】請求項３に係わる発明の主旨は回路部から
評価手段を分割手段により分割可能とすることで、評価
手段のみに環境的ストレスを与えることができるように
することであり、その目的は以下のようなプリント回路
配線板を提供することである。

【００２２】（１）電気部品が実装されたプリント回路
配線板ごとのフラックスの時間的に劣化する電気・化学
的な材料物性を把握できる。

【００２３】（２）電気部品が実装されたプリント回路
配線板のフラックスの信頼性試験には実基板を使わなく
てもよい。

【００２４】（３）フラックスの信頼性試験で電気部品
が実装されたプリント回路配線板を使用しなくてよくな
るので試験そのものが安価となる。

【００２５】（４）電気部品が実装されたプリント回路
配線板とテスト基板と熱履歴は全く同じになり、プリン
ト回路配線板とテスト基板との相関がとれ信頼性保証が
できる。

【００２６】請求項４に係わる発明の目的は、以下のよ
うなプリント回路配線板を提供することである。

【００２７】（１）クリームハンダで電気部品を実装し
ているときにクリームハンダのダレ性といった物理的特
性をその場で定量的に判断できる。

【００２８】（２）クリームハンダのダレ性を定量的に
判断できるので、ダレが大きくなっていることに容易に
気付くことができ、ダレが大きくなることで発生するハ
ンダ不良を未然に防ぐことができる。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に係る本発明のプリント回路配線板は、電気
部品がハンダ付けにより電気的且つ機械的に接続される
プリント回路配線板において、前記電気部品をハンダ付
けして電気回路を形成する回路部と、前記ハンダ付けで
使用される材料の電気・化学・物理特性を評価する評価
手段とからなる。

【００３０】この場合、請求項２に記載したように、前
記評価手段は、櫛型に配置された複数本の平行な導体細
条からなる複数の櫛型配線部と、前記櫛型配線部に配線
された複数の端子部とから構成するとよい。

【００３１】また請求項３に記載したように、前記回路
部と前記評価手段とが分割手段により分割可能となって
おり、両者の関係を１対１で対応できるように両者共そ
の表面に識別手段を有するのが好ましい。

【００３２】また請求項４に記載したように、前記評価
手段は、同一形状・同一寸法を有するランドが平行に複
数並び、且つ、隣合うランドの間隔が等差または等比で
広くするとよい。

【００３３】

【作用】

（請求項１の作用）回路部はフラックスとハンダにより
電気部品とハンダ付けされ、電気回路を形成することが
できるように働く。評価手段は回路部のハンダ付けで使
用される材料の電気・化学・物理特性を測定できるよう
に働く。

【００３４】（請求項２の作用）櫛型に配置された複数
本の平行な導体細条からなる複数の櫛型配線部も回路部
と同様にフラックスでハンダ付けされる。つまり、櫛型
配線部に付着したフラックスは回路部に付着したフラッ
クスと同一の熱履歴を持つことができる。櫛型配線部に
配線された複数の端子部を絶縁抵抗計、ＬＣＲメータな
どの電気測定器に接続することで櫛型配線部は、回路部
の表面に付着しているハンダ付け後のフラックスと全く
同一な電気絶縁性、誘電物性、イオンマイグレーション
特性、耐溶剤性、腐食性などの電気・化学的な材料物性
を測定できるように働く。さらに、電気部品が実装され
たプリント回路配線板を出荷した後に動作不良、部品破
壊、火災などの不具合が発生した場合、櫛型配線部を検
査することで原因を特定できるように働く。

【００３５】（請求項３の作用）請求項１および請求項
２の作用に加え、回路部と評価手段とが分割手段により
分割できる。評価手段は回路部に影響を与えることなく
信頼性試験が行えるように働く。識別手段は回路部と評
価手段を分割後も両者の関係が１対１で対応できるよう
に働く。

【００３６】（請求項４の作用）回路部はクリームハン
ダを塗布される。平行に複数並び、且つ、隣合うランド
の間隔が等差または等比で広くなる同一形状・同一寸法
を有するランド部も回路部同様にクリームハンダが塗布
される。つまり、ランド部に塗布されたクリームハンダ
は回路部に塗布されたクリームハンダと同一物理的特性
を持つことができる。隣合うランドの間隔は、ブリッジ
しない最小隙間を見ることでクリームハンダのダレ量を
測定器を使わず目視で測定できるように働く。

【００３７】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明に係るプリ
ント回路配線板の実施例を説明する。

【００３８】（実施例１）図１は実装前のプリント回路
配線板、図２は実装後のプリント回路配線板を示す。

【００３９】（構成）プリント回路配線板は、ガラスエ
ポキシを基材とした銅張り積層板であり、クリームハン
ダ（図示せず）により電気部品１が実装され、実装工程
終了後は電気機器に搭載される。また、回路部１０は、
パッド１１、ソルダーレジスト（図示せず）、配線パタ
ーン１３、および、チェックランド１４で構成されてい
る。銅で形成されたパッド１１はハンダ付けする部品電
極２に対応した最適な寸法となっている。クリームハン
ダ（図示せず）は、パッド１１、櫛型配線パターン２１
に塗布される。配線パターン１３は、電気部品１がパッ
ド１１にハンダ付けされたときに所定の電気回路を形成
するようにパッド１１に配線されている。ソルダーレジ
スト（図示せず）は、ハンダが付着しにくく、且つ、電
気絶縁性を有する材料で所定の部分にコーティングされ
ている。

【００４０】評価手段２０は、櫛型配線パターン２１と
測定端子２２で構成されている。櫛型配線パターン２１
は、例えばＪＩＳ−Ｚ−３１９７に記される２型と同一
寸法となっている。測定端子２２は、櫛型配線パターン
２１に配線されている。図１では、回路部１０と評価手
段２０が完全に分かれているが、評価手段２０は電気回
路に影響ない限りどこにあってもよい。

【００４１】（作用）パッド１１は電気部品１の部品電
極２とハンダ（図示せず）により電気的、且つ、機械的
に接続されるように働く。配線パターン１３は、電気部
品１がパッド１１にハンダ付けされたときに所定の電気
回路を形成するように働く。ソルダーレジスト（図示せ
ず）はハンダ付けの際、パッド１１間でハンダ（図示せ
ず）がブリッジしないように働く。クリームハンダ（図
示せず）はハンダ付け時に、融点以上に加熱され溶融
し、部品電極２をパッド１１に電気的・機械的に接合す
るように働く。また、櫛型パターン２１も同時にハンダ
付けされる。ハンダ付け後は熱ストレスを受けたフラッ
クス（図示せず）が残渣として存在する。これにより、
櫛型パターン２１に付着したフラックス（図示せず）も
回路部１０に付着したフラックス（図示せず）と同一の
熱履歴を持つことができる。測定端子２２を絶縁抵抗計
（図示せず）、ＬＣＲメータ（図示せず）などの電気測
定器（図示せず）に接続することで櫛型パターンは、回
路部１０の表面に付着しているハンダ付け後のフラック
ス（図示せず）と全く同一な電気絶縁性、誘電物性、イ
オンマイグレーション特性、耐溶剤性、腐食性などの電
気・化学的な材料物性を測定できるように働く。

【００４２】（効果）本実施例によれば、以下に示すよ
うなプリント回路配線板を提供できる。

【００４３】（１）電気部品が実装される前のプリント
回路配線板の電気・化学的な材料物性を把握できる。

【００４４】（２）プリント回路配線板で使用される材
料の電気・化学・物理的な材料物性を把握できる。

【００４５】（３）電気部品が実装されたプリント回路
配線板ごとのフラックスの初期の電気・化学的な材料物
性を把握できる。

【００４６】（４）電気部品が実装されたプリント回路
配線板を出荷した後に動作不良、部品破壊、火災などの
不具合が発生した場合、原因を特定できる。

【００４７】なお、櫛型配線パターンは、ＪＩＳ−Ｚ−
３１９７の１型、ＩＳＯ−９４５５，ＤＩＮ−３２−５
１３，ＩＰＣ−ＳＭ−８４０の規格に記された寸法でも
よい。

【００４８】また本実施例では、クリームハンダ３によ
りハンダ付けをしているが、液状のフラックスを塗布し
た後、溶融したハンダをプリント回路配線板と接触させ
るディップ・フローハンダ付けでもよい。

【００４９】（実施例２）図３は実装後のプリント回路
配線板、図４は回路部１０と評価手段２０と分割した後
のプリント回路配線板を示す。

【００５０】（構成）実施例１の構成に加え、パッド１
１、ソルダーレジスト（図示せず）、配線パターン１
３、および、チェックランド１４で構成される回路部１
０と、櫛型配線パターン２１と測定端子２２で構成され
る評価手段２０とは、破断用ミシン孔２４を介して異な
る領域にある。回路部１０の表面と評価手段２０の表面
には、両者とも同一の番号３１の識別手段３０が書かれ
ている。実装後、電気部品１は、ハンダ（図示せず）で
電気的・機械的接合がされている。

【００５１】（作用）回路部１０、評価手段２０、ハン
ダ（図示せず）、および、フラックスの作用については
実施例１の作用と同じである。破断用ミシン孔２４は、
回路部１０と評価手段２０を分離・分割するように働
く。識別手段は回路部１０と評価手段２０が分離・分割
された後も、両者の関係を１対１で対応できるように働
く。

【００５２】（効果）本実施例によれば、以下に示すよ
うなプリント回路配線板を提供できる。

【００５３】（１）電気部品が実装されたプリント回路
配線板ごとのフラックスの時間的に劣化する電気・化学
的な材料物性を把握できる。

【００５４】（２）電気部品が実装されたプリント回路
配線板のフラックスの信頼性試験には実基板を使わなく
てもよい。

【００５５】（３）フラックスの信頼性試験で電気部品
が実装されたプリント回路配線板を使用しなくてよくな
るので試験そのものが安価となる。

【００５６】（４）電気部品が実装されたプリント回路
配線板とテスト基板と熱履歴は全く同じになり、プリン
ト回路配線板とテスト基板との相関がとれ信頼性保証が
できる。

【００５７】なお、破断用ミシン孔２４はＶカット溝、
プッシュバックでもよい。また、識別手段は記号、マー
クでもよく、番号、記号、マークのいずれかの組合せで
もよい。

【００５８】（実施例３）図５は実装前のプリント回路
配線板、図６は評価手段２０の拡大図、図７はクリーム
ハンダ３が印刷された評価手段２０の断面図を示す。

【００５９】（構成）回路部１０の構成は実施例１と同
じである。評価手段２０は、例えばＤＩＮ３２−５１３
に記されるように、短辺が０．７mmで長辺が３mmの同一
形状のテストランド２３が短辺方向に平行に複数並び、
その間隔が０．１mmずつ等差的に大きくなっている。実
装に使用されるクリームハンダ３は、回路部１０のパッ
ド１１、および、テストランド２３に塗布される。図５
は、回路部１０と評価手段２０が完全に分かれている
が、評価手段２０はその上に電気部品１が載置されない
限りどこにあってもよい。

【００６０】（作用）回路部１０の作用については実施
例１の作用と同じである。回路部１０はクリームハンダ
３を塗布される。テストランド２３部も回路部１０同様
にクリームハンダ３が塗布される。つまり、テストラン
ド２３部に塗布されたクリームハンダ３は回路部１０に
塗布されたクリームハンダ３と同一物理的特性を持つこ
とができる。隣合うテストランド２３の間隔は、ブリッ
ジしない最小隙間を見ることでクリームハンダ３のダレ
量を測定器を使わず目視で測定できるように働く。

【００６１】（効果）本実施例によれば、以下に示すよ
うなプリント回路配線板を提供できる。

【００６２】（１）クリームハンダで電気部品を実装し
ているときにクリームハンダのダレ性といった物理的特
性をその場で定量的に判断できる。

【００６３】（２）クリームハンダのダレ性を定量的に
判断できるので、ダレが大きくなっていることに容易に
気付くことができ、ダレが大きくなることで発生するハ
ンダ不良を未然に防ぐことができる。

【００６４】なお、テストランドは同一形状・同一寸法
ならば任意の形状・寸法にでき、その間隔が広くなる比
率も任意でよい。

【００６５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果がある。

【００６６】請求項１に係わる発明の効果は、以下の通
りである。

【００６７】（１）電気部品が実装される前のプリント
回路配線板の電気・化学的な材料物性を把握できる。

【００６８】（２）プリント回路配線板で使用される材
料の電気・化学・物理的な材料物性を把握できる。

【００６９】請求項２に係わる発明の効果は、以下の通
りである。

【００７０】（１）電気部品が実装されたプリント回路
配線板ごとのフラックスの初期の電気・化学的な材料物
性を把握できる。

【００７１】（２）電気部品が実装されたプリント回路
配線板を出荷した後に動作不良、部品破壊、火災などの
不具合が発生した場合、原因を特定できる。

【００７２】請求項３に係わる発明の主旨は回路部から
評価手段を分割手段により分割可能とすることで、評価
手段のみに環境的ストレスを与えることができるように
することであり、その効果は以下の通りである。

【００７３】（１）電気部品が実装されたプリント回路
配線板ごとのフラックスの時間的に劣化する電気・化学
的な材料物性を把握できる。

【００７４】（２）電気部品が実装されたプリント回路
配線板のフラックスの信頼性試験には実基板を使わなく
てもよい。

【００７５】（３）フラックスの信頼性試験で電気部品
が実装されたプリント回路配線板を使用しなくてよくな
るので試験そのものが安価となる。

【００７６】（４）電気部品が実装されたプリント回路
配線板とテスト基板と熱履歴は全く同じとなり、プリン
ト回路配線板とテスト基板との相関がとれ信頼性保証が
できる。

【００７７】請求項４に係わる発明の効果は、以下の通
りである。

【００７８】（１）クリームハンダで電気部品を実装し
ているときにクリームハンダのダレ性といった物理的特
性をその場で定量的に判断できる。

【００７９】（２）クリームハンダのダレ性を定量的に
判断できるので、ダレが大きくなっていることに容易に
気付くことができ、ダレが大きくなることで発生するハ
ンダ不良を未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による実装前のプリント回路
配線板を示す平面図である。

【図２】図１のプリント回路配線板の実装後の状態を示
す平面図である。

【図３】本発明の実施例２による実装後のプリント回路
配線板を示す平面図である。

【図４】図３のプリント回路配線板の回路部と評価手段
とを分割した状態を示す平面図である。

【図５】本発明の実施例３による実装前のプリント回路
配線板を示す平面図である。

【図６】図５のプリント回路配線板の評価手段を示す拡
大図である。

【図７】図５のプリント回路配線板のクリームハンダ印
刷時の評価手段を示す断面図である。

【符号の説明】

１電気部品２部品電極３クリームハンダ１０回路部１１パッド１３配線パターン１４チェックランド２０評価手段２１櫛型配線パターン２２測定端子２３テストランド２４破断用ミシン孔３０識別手段４１絶縁抵抗計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気部品がハンダ付けにより電気的且つ
機械的に接続されるプリント回路配線板において、前記
電気部品をハンダ付けして電気回路を形成する回路部
と、前記ハンダ付けで使用される材料の電気・化学・物
理特性を評価する評価手段とからなるプリント回路配線
板。
【請求項２】前記評価手段は、櫛型に配置された複数
本の平行な導体細条からなる複数の櫛型配線部と、前記
櫛型配線部に配線された複数の端子部とからなることを
特徴とする請求項１記載のプリント回路配線板。
【請求項３】前記回路部と前記評価手段とが分割手段
により分割可能となっており、両者の関係を１対１で対
応できるように両者共その表面に識別手段を有すること
を特徴とする請求項１または請求項２記載のプリント回
路配線板。
【請求項４】前記評価手段は、同一形状・同一寸法を
有するランドが平行に複数並び、且つ、隣合うランドの
間隔が等差または等比で広くなることを特徴とする請求
項１記載のプリント回路配線板。