KR20200076589A

KR20200076589A - 프린트 기판

Info

Publication number: KR20200076589A
Application number: KR1020190158932A
Authority: KR
Inventors: 야스미치 미야자키
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2020-06-29
Also published as: JP2020102472A; TW202027593A; KR102309794B1; CN111343783A; TWI776095B

Abstract

풋프린트(2)는, 양단 E1, E2를 가지며, 또한, 서로 간격을 두고 대향시킨 한쌍의 프린트 본체(2a, 2b)를 구비한다. 프린트 본체는, 양단 상호간의 전체가 도전성을 가지며, 또한, 프린트 기판으로부터 노출되어 있다. 프린트 본체의 간격은, 양단 상호간의 적어도 1개소에서 넓게 되어 있다.

Description

프린트 기판{PRINTED SUBSTRATE}

본 출원은, 일본 특허 출원 제2018-237603호 공보(출원일: 2018년 12월 19일)를 기초로 하며, 당해 기초 출원으로부터 우선의 이익을 향수한다. 본 출원은, 기초 출원을 참조함으로써, 당해 기초 출원의 내용 모두를 포함한다.

본 발명의 실시 형태는, 프린트 기판에 관한 것이다.

프린트 기판에는, 예를 들어 IC 칩이나 콘덴서 등의 전자 부품을 실장하기 위한 풋프린트(접속 단자, 패드, 랜드)가 마련되어 있다. 풋프린트는, 실장 부품의 종류나 사이즈(크기) 등에 따라 미리 설정된 패턴(형상, 도형, 모양)으로 구성되어 있다. 이 경우, 풋프린트의 패턴으로서는, 2종류의 사이즈(크기)의 전자 부품을 선택적으로 실장 가능하게 한 것이 알려져 있다.

일본 특허 공개 평 9-83116호 공보

그런데, 근년에는, 기존의 실장 부품의 유효 이용을 도모하기 위해, 2종류 이상의 다종 다양한 사이즈(크기)의 전자 부품의 실장이 가능한 프린트 기판(풋프린트)이 요구되고 있다. 그러나, 상기한 종래의 프린트 기판(풋프린트)에서는, 실장 가능한 전자 부품의 선택의 자유도에 한계가 있어, 이와 같은 요구에 따를 수 없다.

이 경우, 예를 들어 점퍼 배선이나 기판 등을 사용함으로써 사이즈(크기)가 다른 전자 부품을 프린트 기판(풋프린트)에 실장하는 것도 가능하다. 그러나, 그렇게 하면, 전자 부품의 실장 공정 이외에도, 점퍼 배선이나 기판의 부설 공정이 필요하게 된다. 이 결과, 프린트 기판의 제조 공정이 증가하여 번잡화되고, 제조 비용이 상승되어 버린다.

본 발명의 목적은, 실장 가능한 전자 부품의 선택의 자유도가 높은 풋프린트를 갖는 저비용 프린트 기판을 제공하는 데 있다.

실시 형태에 따르면, 풋프린트는, 양단을 가지며, 또한, 서로 간격을 두고 대향시킨 한쌍의 프린트 본체를 구비한다. 한쌍의 프린트 본체는, 양단 상호간의 전체가 도전성을 가지며, 또한, 프린트 기판으로부터 노출되어 있다. 한쌍의 프린트 본체의 간격은, 양단 상호간의 적어도 1개소에서 넓게 되어 있다.

도 1은 일 실시 형태에 관한 프린트 기판을 일부 확대한 사시도.
도 2는 풋프린트에 도포된 실장용 땜납의 사시도.
도 3은 전자 부품의 실장 상태를 도시하는 단면도.
도 4는 제1 패턴에 관한 풋프린트의 평면도.
도 5는 제2 패턴에 관한 풋프린트의 평면도.
도 6은 솔더 레지스트를 사용한 풋프린트의 패턴 형성법을 도시하는 평면도.
도 7은 제1 패턴에 대한 전자 부품의 실장 상태를 도시하는 평면도.
도 8은 제2 패턴에 대한 전자 부품의 실장 상태를 도시하는 평면도.
도 9는 제3 패턴에 관한 풋프린트의 평면도.
도 10은 제4 패턴에 관한 풋프린트의 평면도.

「일 실시 형태의 구성」

도 1은, 본 실시 형태에 관한 프린트 기판(1)의 구성도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 프린트 기판(1)의 표면에는, 풋프린트(2, 3)와, 솔더 레지스트(4)가 마련되어 있다. 또한, 풋프린트(2, 3)의 패턴(형상, 도형, 모양)의 상세에 대해서는, 후술한다(도 4, 도 5 참조).

풋프린트(2, 3)는, 예를 들어 구리박 등의 도체로 구성되며, 다종 다양한 사이즈(크기)의 전자 부품을 실장 가능하게 구성되어 있다. 솔더 레지스트(4)는, 풋프린트(2, 3) 이외의 프린트 기판(1)의 표면을 덮고 있다. 이에 따라, 프린트 기판(1)의 표면에 마련된 회로 패턴(도시 생략)은, 솔더 레지스트(4)로 보호되고, 풋프린트(2, 3)만이 외부로 노출된다. 도 1의 예에서는, 커넥터(5), 저항(6), 콘덴서(7) 등의 전자 부품이 풋프린트(2, 3)에 실장되어 있다.

도 2 및 도 3은, 전자 부품(5, 6, 7)의 실장 방법의 모식도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 풋프린트(2, 3)(후술하는 한쌍의 프린트 본체(2a, 3a, 2b, 3b))에는, 미리 설정된 실장 계획에 따라, 실장용 땜납(8)이 간격을 두고 도포되어 있다. 땜납(8)은, 페이스트상을 갖고, 전자 부품(5, 6, 7)의 실장 전에 풋프린트(2, 3) 상에 도포된다. 또한, 도포 방법은, 기존의 방법이 적용 가능하기 때문에, 그 설명은 생략한다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 전자 부품(5, 6, 7)을 땜납(8)에 적재시킨 상태에서, 미리 설정된 온도 관리 하에서, 당해 땜납(8)을 용융시키고 응고시킨다. 이에 따라, 전자 부품(5, 6, 7)의 전극 Te가, 풋프린트(2, 3)에 납땜된다. 이와 같이 하여, 전자 부품(5, 6, 7)이, 풋프린트(2, 3)를 통하여, 프린트 기판(1)에 실장된다.

도 4는, 제1 패턴(형상, 도형, 모양)에 관한 풋프린트(2)의 윤곽 구성도이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 패턴에 있어서, 풋프린트(2)는, 한쌍의 프린트 본체(제1 프린트 본체(2a), 제2 프린트 본체(2b))를 갖고 있다. 프린트 본체(2a, 2b)는, 서로 간격을 두고 대향시켜 배치되어 있다.

프린트 본체(2a, 2b)는, 양단(일단 E1, 타단 E2)을 갖는 곡선형을 이루고 있다. 프린트 본체(2a, 2b)는, 양단 E1, E2 상호간의 전체(전부)가 도전성을 갖고, 프린트 기판(1)의 표면으로부터 외부로 노출되어 있다. 도 4의 예에 있어서, 프린트 본체(2a, 2b)는, 그의 전체(전부)가 서로 동일한 윤곽, 즉 원호 형상을 갖고 있다.

여기서, 프린트 본체(2a, 2b) 상호의 간격은, 양단 E1, E2 상호간의 적어도 1개소에서, 가장 넓게 되어 있다. 도 4의 예에 있어서, 당해 간격은, 양단 E1, E2에서 가장 좁아지고, 당해 양단 E1, E2로부터 멀어짐에 따라 넓어진다. 환언하면, 당해 간격은, 양단 E1, E2로부터 등거리의 부위(즉, 프린트 본체(2a, 2b)의 중앙부)에서, 가장 넓게 되어 있다.

또한, 프린트 본체(2a, 2b)는, 서로 직교하는 두 직선 L1, L2에 대해 선대칭의 관계를 가짐과 함께, 두 직선 L1, L2의 교점 Ps에 대해 점대칭의 관계를 갖고 있다. 직선 L1은, 프린트 본체(2a, 2b)의 양단 E1 상호간의 중앙으로부터 양단 E2 상호간의 중앙을 지나 연장되어 있다. 직선 L2는, 양단 E1, E2로부터 등거리의 부위(프린트 본체(2a, 2b)의 중앙부)를 횡단하여 연장되어 있다. 그리고, 교점 Ps는, 프린트 본체(2a, 2b)(즉, 풋프린트(2))의 무게 중심으로서 규정되어 있다.

도 5는, 제2 패턴(형상, 도형, 모양)에 관한 풋프린트(3)의 윤곽 구성도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 제2 패턴에 있어서, 풋프린트(3)는, 한쌍의 프린트 본체(제1 프린트 본체(3a), 제2 프린트 본체(3b))를 갖고 있다. 프린트 본체(3a, 3b)는, 서로 간격을 두고 대향시켜 배치되어 있다.

프린트 본체(3a, 3b)는, 양단(일단 E1, 타단 E2)을 갖는 직선형을 이루고 있다. 프린트 본체(3a, 3b)는, 양단 E1, E2 상호간의 전체(전부)가 도전성을 갖고, 프린트 기판(1)의 표면으로부터 외부로 노출되어 있다. 도 5의 예에 있어서, 프린트 본체(3a, 3b)는, 그의 전체(전부)가 서로 동일한 윤곽, 즉 긴 직사각 형상을 갖고 있다.

여기서, 프린트 본체(3a, 3b) 상호의 간격은, 양단 E1, E2 상호간의 적어도 1개소에서, 가장 넓게 되어 있다. 도 5의 예에 있어서, 당해 간격은, 일단 E1에서 가장 좁고, 일단 E1로부터 타단 E2를 향함에 따라 점차 넓어진다. 타단 E2에 있어서, 가장 넓게 되어 있다. 이 경우, 당해 간격은, 일단 E1로부터 타단 E2를 향하여 부채꼴형으로 넓어진다. 환언하면, 당해 간격은, 타단 E2로부터 일단 E1을 향하여 테이퍼 형상으로 좁아지고 있다.

또한, 프린트 본체(3a, 3b)는, 하나의 직선 L1에 대해 선대칭의 관계를 갖고 있다. 여기서, 직선 L1은, 프린트 본체(3a, 3b)의 양단 E1 상호간의 중앙으로부터 양단 E2 상호간의 중앙을 지나 연장되어 있다.

도 6은, 풋프린트(2, 3)의 패턴 형성법을 도시하는 모식도이다. 도 6에서는 일례로서, 제1 패턴에 관한 풋프린트(2)(프린트 본체(2a, 2b))의 형성 방법이 도시되어 있다. 이 경우, 2가지의 패턴 형성법이 상정된다. 하나의 패턴 형성 방법은, 특별히 도시하지 않지만, 풋프린트(2)(프린트 본체(2a, 2b))의 윤곽에 일치시켜, 예를 들어 구리박 등의 도체를 프린트 기판(1)의 표면에 마련한다. 그리고, 다른 하나의 패턴 형성 방법은, 후술하는 솔더 레지스트 개구(4a, 4b)를 사용한 방법이며, 도 6에는, 당해 다른 하나의 패턴 형성 방법이 도시되어 있다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 우선, 프린트 기판(1)의 표면에, 한쌍의 구리박 패턴(9a, 9b)을 마련한다. 구리박 패턴(9a, 9b)은, 프린트 기판(1)의 표면을 광범위하게 걸쳐, 구리박을 빈틈없이 채우도록 형성된다. 다음에, 한쌍의 구리박 패턴(9a, 9b)을 덮도록, 솔더 레지스트(4)를 마련한다.

솔더 레지스트(4)에는 미리, 한쌍의 레지스트 개구(제1 레지스트 개구(4a), 제2 레지스트 개구(4b))가 형성되어 있다. 제1 레지스트 개구(4a)는, 솔더 레지스트(4)를 관통하여 형성되고, 상기한 제1 프린트 본체(2a)의 윤곽에 일치된 형상을 갖고 있다. 제2 레지스트 개구(4b)는, 솔더 레지스트(4)를 관통하여 형성되고, 상기한 제2 프린트 본체(2b)의 윤곽에 일치한 형상을 갖고 있다.

이에 의해, 한쌍의 레지스트 개구(제1 레지스트 개구(4a), 제2 레지스트 개구(4b))를 통하여, 프린트 기판(1)의 표면에, 제1 패턴에 관한 풋프린트(2)(프린트 본체(2a, 2b))가 형성된다.

도 7은, 제1 패턴에 있어서의 실장 상태의 모식도이다. 도 7에서는 일례로서, 사이즈(크기)가 다른 네 전자 부품(10, 11, 12, 13)이, 풋프린트(2)(프린트 본체(2a, 2b)에 실장되어 있다. 이 경우, 소형 사이즈의 전자 부품(10, 11)을, 양단측에 하나씩 실장시킨다. 중형 사이즈의 전자 부품(12)을, 편측으로 어긋나게 하여 실장시킨다. 대형 사이즈의 전자 부품(13)을, 회전(경사)시켜 실장시킨다.

도 8은, 제2 패턴에 있어서의 실장 상태의 모식도이다. 도 8에서는 일례로서, 사이즈(크기)가 다른 두 전자 부품(14, 15)이, 풋프린트(3)(프린트 본체(3a, 3b))에 실장되어 있다. 이 경우, 짧은 사이즈의 전자 부품(14)을, 프린트 본체(3a, 3b)의 상호 간격이 좁은 부위에 실장시킨다. 긴 사이즈의 전자 부품(15)을, 프린트 본체(3a, 3b)의 상호 간격이 넓은 부위에 실장시킨다.

「일 실시 형태의 작용 효과」

이상, 본 실시 형태에 따르면, 풋프린트(2, 3)(한쌍의 프린트 본체(2a, 3a, 2b, 3b))의 전체가, 도전성을 가지면서, 프린트 기판(1)의 표면으로부터 노출되어 있다. 이에 의해, 풋프린트(2, 3)의 전체에 걸친 임의의 부위(위치)에, 임의의 사이즈의 전자 부품을 실장할 수 있다. 이 결과, 실장 가능한 전자 부품의 선택의 자유도를 높일 수 있다.

본 실시 형태에 따르면, 프린트 본체(2a, 3a, 2b, 3b)의 간격이, 양단 E1, E2 상호간의 적어도 1개소에서 넓게 되어 있다. 이에 따라, 다종 다양의 사이즈(크기)의 전자 부품의 실장이 가능하다. 이 경우, 예를 들어 점퍼 배선이나 기판 등이 불필요하게 된다. 이 결과, 프린트 기판(1)의 제조 비용을 저감시킬 수 있다.

본 실시 형태에 따르면, 부품 규격이나 제조 메이커가 다른 다종 다양의 전자 부품을 자유롭게 선택하여 실장할 수 있다. 이에 따라, 실장 부품의 멀티벤더화가 용이하게 된다. 이 결과, 기존의 실장 부품의 유효 이용을 도모할 수 있다.

「변형예」

본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 이하의 변형예도 본 발명의 기술 범위에 포함된다.

도 9는, 제3 패턴(형상, 도형, 모양)에 관한 풋프린트(16)의 윤곽 구성도이다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 제3 패턴에 있어서, 풋프린트(16)는, 한쌍의 프린트 본체(제1 프린트 본체(16a), 제2 프린트 본체(16b))를 갖고 있다. 프린트 본체(16a, 16b)는, 서로 간격을 두고 대향시켜 배치되어 있다.

프린트 본체(16a, 16b)는, 양단(일단 E1, 타단 E2)을 갖는 곡선형을 이루고 있다. 프린트 본체(16a, 16b)는, 양단 E1, E2 상호간의 전체(전부)가 도전성을 갖고, 프린트 기판(1)의 표면으로부터 외부로 노출되어 있다. 도 9의 예에 있어서, 프린트 본체(16a, 16b)는, 그의 전체(전부)가 서로 동일한 윤곽, 즉 원호 형상을 갖고 있다.

여기서, 프린트 본체(16a, 16b) 상호의 간격은, 양단 E1, E2 상호간의 적어도 1개소에서, 가장 넓게 되어 있다. 도 9의 예에 있어서, 당해 간격은, 양단 E1, E2에서 가장 넓고, 당해 양단 E1, E2로부터 멀어짐에 따라 좁아진다. 환언하면, 양단 E1, E2로부터 등거리의 부위(즉, 프린트 본체(16a, 16b)의 중앙부)에 있어서, 프린트 본체(16a, 16b) 상호의 간격이 가장 좁아진다.

또한, 프린트 본체(16a, 16b)는, 서로 직교하는 두 직선 L1, L2에 대해 선대칭의 관계를 가짐과 함께, 두 직선 L1, L2의 교점 Ps에 대해 점대칭의 관계를 갖고 있다. 직선 L1은, 프린트 본체(16a, 16b)의 양단 E1 상호간의 중앙으로부터 양단 E2 상호간의 중앙을 지나 연장되어 있다. 직선 L2는, 양단 E1, E2로부터 등거리의 부위(프린트 본체(16a, 16b)의 중앙부)를 횡단하여 연장되어 있다. 그리고, 교점 Ps는, 프린트 본체(16a, 16b)(즉, 풋프린트(16))의 무게 중심으로서 규정되어 있다.

도 10은, 제4 패턴(형상, 도형, 모양)에 관한 풋프린트(17)의 윤곽 구성도이다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 한쌍의 프린트 본체(제1 프린트 본체(17a), 제2 프린트 본체(17b))를 갖고 있다. 프린트 본체(17a, 17b)는, 서로 간격을 두고 대향시켜 배치되어 있다.

제1 프린트 본체(17a)는, 양단(일단 E1, 타단 E2)을 갖는 곡선형을 이루고, 제2 프린트 본체(17b)는, 양단(일단 E1, 타단 E2)을 갖는 직선형을 이루고 있다. 프린트 본체(17a, 17b)는, 양단 E1, E2 상호간의 전체가 도전성을 갖고, 프린트 기판(1)의 표면으로부터 외부로 노출되어 있다. 도 10의 예에 있어서, 제1 프린트 본체(17a)는, 그의 전체(전부)가 원호 형상을 갖고 있다. 한편, 제2 프린트 본체(17b)는, 그의 전체(전부)가 긴 직사각 형상을 갖고 있다.

여기서, 프린트 본체(17a, 17b) 상호의 간격은, 양단 E1, E2 상호간의 적어도 1개소에서, 가장 넓게 되어 있다. 도 10의 예에 있어서, 제2 프린트 본체(17b)는, 일단 E1로부터 타단 E2를 향하여, 제1 프린트 본체(17a)로부터 멀어지도록 직선형으로 경사져 있다. 이 때문에, 프린트 본체(17a, 17b) 상호의 간격은, 일단 E1에서 가장 좁고, 타단 E2에서는, 일단 E1의 간격보다 넓게 되어 있다. 이 경우, 당해 간격은, 양단 E1, E2로부터 멀어짐에 따라 넓어진다. 환언하면, 당해 간격은, 양단 E1, E2로부터 등거리의 부위(즉, 프린트 본체(17a, 17b)의 중앙부)로부터 타단 E2 근처의 부위에서, 가장 넓게 되어 있다.

또한, 프린트 본체(17a, 17b)는, 선대칭도 점대칭도 아니고, 비대칭의 위치 관계를 갖고 있다. 이 경우, 프린트 본체(17a, 17b)의 상호의 위치 관계는, 랜덤하게 설정하는 것이 가능하다. 예를 들어, 도 10의 위치 관계 대신에, 제1 프린트 본체(17a)를 상하 반전시켜도 되고, 제2 프린트 본체(17b)의 경사 방향을 역방향으로 해도 된다.

이상, 도 9 및 도 10의 변형예에 따르면, 프린트 기판(1)의 사용 목적이나 사용 환경에 따라, 풋프린트(16, 17)를 임의의 패턴으로 설정할 수 있다. 이에 따라, 풋프린트(16, 17)의 설정의 자유도를 비약적으로 향상시킬 수 있다. 이 결과, 실장 부품의 선택의 자유도를 크게 높일 수 있다. 또한, 그 밖의 작용 효과는, 상기한 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 그 설명은 생략한다.

1: 프린트 기판
2, 3: 풋프린트
2a, 3a: 제1 프린트 본체
2b, 3b: 제2 프린트 본체
4: 솔더 레지스트
5: 커넥터
6: 저항
7: 콘덴서
8: 실장용 땜납
Te: 전극
E1: 일단
E2: 타단

Claims

다종 다양한 사이즈의 전자 부품 실장이 가능한 풋프린트를 갖는 프린트 기판이며,
상기 풋프린트는, 양단을 가지며, 또한, 서로 간격을 두고 대향시킨 한쌍의 프린트 본체를 구비하고,
상기 한쌍의 프린트 본체는, 상기 양단 상호간의 전체가 도전성을 가지며, 또한, 상기 프린트 기판으로부터 노출되어 있음과 함께,
상기 한쌍의 프린트 본체의 간격은, 상기 양단 상호간의 적어도 1개소에서 넓게 되어 있는, 프린트 기판.
제1항에 있어서, 상기 한쌍의 프린트 본체는, 점대칭, 선대칭, 비대칭 중 적어도 하나의 패턴으로 구성되어 있는, 프린트 기판.
제1항에 있어서, 상기 한쌍의 프린트 본체 중 적어도 한쪽은, 그 일부 혹은 전부에, 곡선형으로 되는 부분이 포함되어 있는, 프린트 기판.
제1항에 있어서, 상기 한쌍의 프린트 본체 중 적어도 한쪽은, 그 일부 혹은 전부에, 직선형으로 되는 부분이 포함되어 있는, 프린트 기판.
제1항에 있어서, 상기 한쌍의 프린트 본체는, 상기 양단을 갖는 곡선형을 이루고,
상기 한쌍의 프린트 본체의 간격은, 상기 양단에서 가장 좁고, 상기 양단으로부터 멀어짐에 따라 넓어지는, 프린트 기판.
제1항에 있어서, 상기 한쌍의 프린트 본체는, 상기 양단을 갖는 직선형을 이루고,
상기 한쌍의 프린트 본체의 간격은, 일단에서 가장 좁고, 타단에서 가장 넓게 되어 있는, 프린트 기판.
제1항에 있어서, 상기 한쌍의 프린트 본체는, 상기 양단을 갖는 곡선형을 이루고,
상기 한쌍의 프린트 본체의 간격은, 상기 양단에서 가장 넓고, 상기 양단으로부터 멀어짐에 따라 좁아지는, 프린트 기판.
제1항에 있어서, 상기 한쌍의 프린트 본체 중 한쪽은, 상기 양단을 갖는 곡선형을 이루고,
상기 한쌍의 프린트 본체 중 다른 쪽은, 상기 양단을 갖는 직선형을 이루고,
상기 다른 쪽의 프린트 본체는, 일단으로부터 타단을 향하여, 상기 한쪽의 프린트 본체로부터 멀어지도록 직선형으로 경사져 있는, 프린트 기판.
제5항 또는 제7항에 있어서, 상기 한쌍의 프린트 본체는, 서로 직교하는 두 직선에 대해 선대칭의 관계를 가짐과 함께, 두 상기 직선의 교점에 대해 점대칭의 관계를 갖고,
한쪽의 상기 직선은, 상기 한쌍의 프린트 본체의 상기 양단 상호간의 중앙을 지나 연장되어 있음과 함께, 다른 쪽의 상기 직선은, 상기 양단으로부터 등거리의 부위를 횡단하여 연장되어 있는, 프린트 기판.
제6항에 있어서, 상기 한쌍의 프린트 본체는, 하나의 직선에 대해 선대칭의 관계를 갖고,
상기 직선은, 상기 한쌍의 프린트 본체의 상기 양단 상호간의 중앙을 지나 연장되어 있는, 프린트 기판.
제8항에 있어서, 상기 한쌍의 프린트 본체의 간격이, 일단에서 가장 좁고, 타단에서는, 상기 일단의 간격보다 넓어짐으로써, 상기 한쌍의 프린트 본체는, 비대칭의 위치 관계를 갖고 있는, 프린트 기판.