JPH08181419A - プリント配線板の構造 - Google Patents

プリント配線板の構造

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JPH08181419A JP6319595A JP31959594A JPH08181419A JP H08181419 A JPH08181419 A JP H08181419A JP 6319595 A JP6319595 A JP 6319595A JP 31959594 A JP31959594 A JP 31959594A JP H08181419 A JPH08181419 A JP H08181419A
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  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構成で長期の耐久信頼性を向上させるこ
との出来るプリント配線板の構造を提供する。 【構成】部品直下の配線パターンのランド20上にソル
ダレジスト18とシルク印刷による塗料層17を重ね合
わせ、部品のはんだスタンドオフ高さを稼ぐことによ
り、簡単な構造で、工程コストアップなしにはんだ接合
部の長期の耐久信頼性を向上させた構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、プリント配線板の構
造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のプリント配線板の構造としては、
例えば図3に示すようなものがある。まず、構成を説明
する。プリント配線板は、絶縁体である基体部分1があ
り、その上には導電体(銅箔)である配線パターン2が
形成されている。基体部分1の上で一つの配線パターン
2と他の配線パターン2との間には、プリント配線板の
表面を覆い、はんだ付けの際、不要な場所にはんだ4が
付着するのを防ぐためのソルダレジスト7が形成されて
いる。さらに部品を実装機などでマウントする際の認識
や目視確認の目安とするための文字や図形を示す塗料層
3がシルク印刷によってソルダレジスト7の上に形成さ
れている。また、近年電子部品の小型・高密度化が急速
に進展しており、シルク印刷による塗料層3は、上記の
認識や目視確認のほかに、狭ピッチな表面実装部品5
(例えばチップ抵抗器、チップコンデンサ、QFP:ク
ワッド・フラット・パッケージ等)のはんだブリッジを
防ぐ役割をもたせるアイデアも見られる。なお、6は表
面実装部品5の端子である。
【0003】
【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の構造においては、シルク印
刷による塗料層の用途が、視認性の向上とブリッジ防止
などの工程歩留まりの向上を目的としたものに止まって
おり、最終的に構成したユニットの長期の耐久信頼性に
注意が払われていなかったため、構成要素の組み合わせ
で、所要の部品の歩留まりは改善されてきているが、長
期の耐久信頼性の観点では何ら進歩が見られず、電子部
品の小型化・高密度に伴って携帯性や耐環境性の性能向
上が望まれるなかで、長期の耐久信頼性の改善だけが取
り残されているという問題点があった。
【0004】本発明は、上記のごとき従来技術の問題を
解決するためになされたものであり、簡単な構成で長期
の耐久信頼性を向上させることの出来るプリント配線板
の構造を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。すなわち、請求項1に記載の発明にお
いては、絶縁体上に導電体配線を形成し、該導電体配線
の上に表面実装部品をはんだ接合する、いわゆるプリン
ト配線板の構造において、上記導電体配線のランドの一
部にソルダレジストを重ね、かつ、上記ランドと上記ソ
ルダレジストとの重なった部分の上に、さらにシルク印
刷による塗料層を設けるように構成したものである。上
記の構造は、例えば後記図1または図2の実施例に相当
する。また、導電体配線のランドとは、導電体配線のう
ち、その上にはんだを設けて搭載部品を接続する部分を
意味する。また、シルク印刷による塗料層は、通常は部
品を実装機などでマウントする際の認識や目視確認の目
安とするための文字や図形を示す目的で設けられるが、
本発明においては、部品のはんだスタンドオフ高さを得
るために設けられている。
【0006】また、請求項2に記載の発明においては、
上記のランドとソルダレジストとシルク印刷による塗料
層との重なる部分を、上記表面実装部品搭載予定部分の
直下に位置させたものである。なお、この構成は、例え
ば後記図1の実施例に相当する。また、請求項3に記載
の発明においては、上記のランドとソルダレジストとシ
ルク印刷による塗料層との重なる部分を、上記表面実装
部品のランド外周に沿ってランドを囲むように配置した
ものである。なお、この構成は、例えば後記図2の実施
例に相当する。
【0007】
【作用】上記のように、本発明においては、シルク印刷
による塗料層とソルダレジストとを従来とは異なった構
成に配置したものである。すなわち、配線パターンのラ
ンド上にソルダレジストとシルク印刷による塗料層を重
ね合わせ、部品のはんだスタンドオフ高さを稼ぐことに
より、簡単な構造で、工程コストアップなしに、はんだ
接合部の長期の耐久信頼性を向上させたものである。な
お、詳細を後述するように、特に苛酷な環境では、スタ
ンドオフ高さが長期の耐久信頼性の確保に大きな影響を
及ぼし、本発明者の実験によれば、スタンドオフ高さが
2倍になると寿命は4倍以上になることが判明した。
【0008】
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。
図1は、この発明の一実施例の断面図である。まず、構
成を説明すると、絶縁体である基体11上に、配線パタ
ーンのランド20が形成されている。なお、配線パター
ンのランドとは、配線パターンのうち、その上にはんだ
19を設けて搭載部品(表面実装部品)15を接続する
部分を意味する。このランド20は、従来例のそれより
も搭載部品のランドの長手方向に若干大きく形成されて
いる。どの位大きく形成するかは、その工程のもつ印刷
解像度などに依存するが0.3mm程度は必要である。
ただし、部品を載せる予定のない配線パターン12は通
常と全く同じでかまわない。なお、16は搭載部品15
の端子である。
【0009】上記の若干大きめに形成された配線パター
ンのランド20上の一部を覆うようにソルダレジスト1
8を形成する。この覆う大きさも工程の持つ印刷解像度
によって異なるが、やはり0.3mm程度は必要とな
る。また、一部を覆ったソルダレジスト18上にシルク
印刷による塗料層17を形成する。シルク印刷による塗
料層17はその厚みを目的として形成されるため、太さ
は特に規定する必要はないが、0.1〜0.2mm程度は
必要と思われる。そして実際の搭載部品15(チップ抵
抗器、チップコンデンサ、QFP等)が、基体11上に
ソルダレジスト18とシルク印刷による塗料層17とを
重ねた上に配置され、はんだ19によってランド20に
電気的機械的に接続される。
【0010】次に作用を説明する。本実施例において
は、配線パターン20(通常、厚さ35μm)とソルダ
レジスト18(通常、厚さ20〜40μm)とシルク印
刷による塗料層17(通常、厚さ25μm前後)を重ね
合わせることにより、非常に簡単な構造で、大きなスタ
ンドオフ高さ(通常80〜100μm)を形成すること
が出来る。搭載部品のサイズやプリント配線板の線膨張
係数にもよるので決定的なことはいえないが、本発明者
の実験では、特に苛酷な環境では、このスタンドオフ高
さが数μm〜十数μm程度では信頼性の確保が困難であ
ることが判っている。また、本発明者の実験によれば、
スタンドオフ高さが2倍になると寿命は4倍以上になる
ことが判明した。
【0011】従来、工程歩留まり・検査を目的とする改
善案(例えば、特開昭62−118478号公報に記
載)や、工程を大きく変更して追加の部材を使用してス
タンドオフ高さを稼ぐ方法(例えば、特開昭64−47
092号公報に記載)は存在したが、本実施例の構造で
は、上記の従来例よりも非常に単純な構成であり、か
つ、プリント配線板のマスク設計時に描画上の配慮(ラ
ンド20を多少大きくし、かつシルク印刷による塗料層
17の位置を設定)さえしてやればよいのであって、製
造工程の変更も必要としない。したがってコストアップ
は皆無に近い。更に上記の従来方法(特開昭64−47
092号)では、その構造上、部品の直下を通る配線パ
ターンに制限が必要になったり、中央部分をスタンドオ
フ高さを稼ぐために盛り上げるため、いわゆるマンハッ
タン現象(ツームストーン現象とも言う。はんだの表面
張力が大きいため、搭載部品の片側が浮き上がって、搭
載部品が立ち上がる現象)が頻発する恐れがあった。そ
の点、本実施例においては、本来から存在する配線パタ
ーンのランドの大きさを若干大きくしただけなので、部
品直下の配線パターンの制限に与える影響は極めて小さ
く、また部品の両端近傍を持ち上げる構造を有している
ため、マンハッタン現象を頻発するおそれもない。
【0012】次に、図2には、本発明の第2の実施例を
示す断面図である。まず、構成を説明する。絶縁体であ
る基体11上には部品を搭載しない配線パターン12が
形成されている。また、表面実装部品となるQFP31
の下部に位置する配線パターンのランド20は、通常形
成されるものよりも若干大きめに形成されている。具体
的に拡大する大きさは、QFP31のサイズ形状に大き
く依存するため一様には決定できないが、QFP31の
エポキシレジン外周よりも大きくなければ本実施例の効
果は期待できない。この実施例においては、ランドとソ
ルダレジストとシルク印刷による塗料層との重なる部分
が、表面実装部品のランド外周に沿ってランドを囲むよ
うに配置されている。なお、図1の実施例と同様に、表
面実装部品の直下にも設けられている。
【0013】上記の大きめに形成されたランド20上に
は、ソルダレジスト18が形成される。ソルダレジスト
18は少なくとも0.3mm程度はランド20と重なっ
ている必要がある。ソルダレジスト18とランド20の
重なり合っている上にはシルク印刷による塗料層17が
形成されている。シルク印刷による塗料層17の太さは
QFP31のピンピッチとの関係もあり一概にはいえな
いが、0.1mm程度は必要である。そしてランド20
上には、はんだ19によってQFP31の端子(リード
フレーム)32が電気的・機械的に接合されている。
【0014】次に作用を説明する。作用は基本的には図
1で示した作用と同様であり、はんだ19のスタンドオ
フ高さを稼ぐことではんだ接合の寿命を改善することで
ある。なお、実装する部品がQFPの時には、場合によ
っては、はんだブリッジを防ぐ目的でリードフレーム3
2の先端方向に余分なはんだを流す手法も有効であるこ
とがある。そのような場合には、図2に示したリードフ
レーム32の先端方向に形成されているソルダレジスト
やシルク印刷による塗料層は必須ではない。
【0015】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明において
は、配線パターンのランド上にソルダレジストとシルク
印刷による塗料層を重ね合わせた構造とすることによ
り、簡単な構成で部品のはんだスタンドオフ高さを大き
くし、工程コストアップなしに、はんだ接合部の長期の
耐久信頼性を向上させることができる、という効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す断面図。
【図2】本発明の第2の実施例を示す断面図。
【図3】従来の一例の断面図。
【符号の説明】
1…基体部分 13…シルク印刷に
よる塗料層 2…配線パターン 15…表面実装部品 3…シルク印刷による塗料層 16…表面実装部品
15の端子 4…はんだ 17…シルク印刷に
よる塗料層 5…表面実装部品 18…ソルダレジス
ト 6…表面実装部品5の端子 19…はんだ 7…ソルダレジスト 20…配線パターン
のランド 11…基体 31…QFP 12…配線パターン 32…QFP31
の端子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁体上に導電体配線を形成し、該導電体
    配線の上に表面実装部品をはんだ接合する、いわゆるプ
    リント配線板の構造において、 上記導電体配線のランドの一部にソルダレジストを重
    ね、かつ、上記ランドと上記ソルダレジストとの重なっ
    た部分の上に、さらにシルク印刷による塗料層を設けた
    ことを特徴とするプリント配線板の構造。
  2. 【請求項2】上記のランドとソルダレジストとシルク印
    刷による塗料層との重なる部分を、上記表面実装部品搭
    載予定部分の直下に位置させたことを特徴とする請求項
    1に記載のプリント配線板の構造。
  3. 【請求項3】上記のランドとソルダレジストとシルク印
    刷による塗料層との重なる部分を、上記表面実装部品の
    ランド外周に沿ってランドを囲むように配置したことを
    特徴とする請求項1に記載のプリント配線板の構造。
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