WO2018159728A1 - 実装構造 - Google Patents

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Inventor
真介 森田
Original Assignee
住友電工プリントサーキット株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering

Definitions

  • the present invention relates to a mounting structure.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2017-039796 filed on Mar. 02, 2017, and incorporates all the description content described in the above Japanese application.
  • Self-alignment technology is known in which an electrode of an electronic component is positioned at the center of the land by the surface tension of the solder reflowed when the electronic component is mounted with solder.
  • the planar shape of the electrodes may be asymmetric, such as an L shape.
  • self-alignment due to the surface tension of the solder may not function sufficiently.
  • an electrode mounting portion having a land planar shape along the outer periphery of an electrode of an electronic component (LED) is provided. It describes that the mounting accuracy can be improved.
  • a mounting structure is a mounting structure in which a plurality of terminals of a mounting component are self-aligned by solder reflow to a plurality of lands of a wiring board, and the planar shape of the land and the terminal is one or more. It is a combination of squares, and the center of gravity of the land main part having the largest area among the one or more squares of the planar shape of the land and the largest area of the one or more squares of the planar shape of the terminals The center of gravity of the terminal main part matches.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an electronic component having a mounting structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of the electronic component of FIG.
  • the present invention has been made based on the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a mounting structure that can improve mounting accuracy by self-alignment.
  • the mounting structure according to one embodiment of the present invention can improve mounting accuracy by self-alignment.
  • a mounting structure is a mounting structure in which a plurality of terminals of a mounting component are self-aligned by solder reflow to a plurality of lands of a wiring board, and the planar shape of the land and the terminal is one or more. It is a combination of squares, and the center of gravity of the land main part having the largest area among the one or more squares of the planar shape of the land and the largest area of the one or more squares of the planar shape of the terminals The center of gravity of the terminal main part matches.
  • the mounting structure allows the surface tension of the reflowed solder to act appropriately by matching the center of gravity of the land main part and the center of gravity of the terminal main part, improving the mounting accuracy by self-alignment. can do.
  • the minimum value of the distance between the outer edge of the land main part and the outer edge of the terminal main part is 25 ⁇ m or more and the maximum value is 35 ⁇ m or less.
  • the surface tension of the solder acts more appropriately.
  • the area of the land main unit Preferably 0.10 mm 2 or more 0.30 mm 2 or less as the area of the land main unit.
  • the area of the land main part is within the above range, the effect of appropriately applying the surface tension of the solder becomes more remarkable.
  • the wiring board may have a wiring part connected to the land main part, and the width of the part of the wiring part connected to the land main part is preferably 0.05 mm or more and 0.20 mm or less.
  • the wiring board has a wiring portion connected to the land main portion, and the width of the portion connected to the land main portion of the wiring portion is within the above range, whereby the wiring in self-alignment. The reliability of the wiring can be secured while suppressing the influence of the portion.
  • the mounting component is preferably a light emitting diode.
  • the mounting accuracy improvement effect by the mounting structure becomes remarkable.
  • FIG. 1 and 2 show an electronic component having a mounting structure according to an embodiment of the present invention.
  • a mounting component 1 (a main body is indicated by a one-dot chain line) is mounted on the surface of a printed wiring board 2 using solder 3.
  • the mounting component 1 is self-aligned (positioned) with respect to the printed wiring board 2 by reflow of the solder 3.
  • the mounting component 1 in the present embodiment is a chip-type LED (light emitting diode), and the electronic component in FIGS. 1 and 2 is intended to be used as an edge light in an edge light type backlight device for a liquid crystal display panel, for example.
  • a light emitting diode is used as the mounting component 1, the effect of improving the mounting accuracy by the mounting structure is remarkably exhibited because the mounting range has an effect of shifting the light irradiation range.
  • the mounting component 1 has a plurality (two in this embodiment) of terminals 4.
  • the planar shape of the terminal 4 is a combination of one or a plurality of (two in this embodiment) squares.
  • the terminal main part 5 having the largest area and the terminal sub-part 6 having one or more squares having a smaller area than the terminal main part 5 are used. And divided. Further, when the planar shape of the terminal 4 is a single rectangular shape, it is understood that the terminal 4 is composed only of the terminal main portion 5.
  • the planar shape of the terminal 4 is divided into a plurality of squares, there may be a plurality of combinations of dividing lines (illustrated by two-dot chain lines), but the dividing line maximizing the area of the terminal main portion 5 is assumed. And
  • the printed wiring board 2 includes a base film 7 having flexibility and insulation, a conductive pattern 8 formed on the surface of the base film 7, and a coverlay 9 covering the surfaces of the base film 7 and the conductive pattern 8. It can be set as the structure which has.
  • Examples of the material of the base film 7 include polyamide, polyimide, polyamideimide, and polyester. Among these, polyamide, polyimide, and polyamideimide are preferably used from the viewpoint of heat resistance during reflow of the solder 3.
  • the thickness of the base film 7 is appropriately set according to the use of the electronic component and is not particularly limited.
  • the lower limit of the average thickness of the base film 7 is preferably 5 ⁇ m, and 10 ⁇ m. Is more preferable, and 25 ⁇ m is more preferable.
  • the upper limit of the average thickness of the base film 7 is preferably 500 ⁇ m, and more preferably 150 ⁇ m.
  • the average thickness of the base film 7 is less than the above lower limit, the strength of the base film 7 may be insufficient.
  • the average thickness of the base film 7 exceeds the upper limit, the flexibility of the printed wiring board 2 may be insufficient, or the printed wiring board 2 may be unnecessarily thick.
  • the conductive pattern 8 is formed by patterning a layered conductor laminated on the base film 7.
  • the conductive pattern 8 includes a plurality of lands 10 to which the terminals 4 of the mounting component 1 are respectively connected, and one or a plurality of wiring portions connected to the lands 10 (in this embodiment, the first wiring portion 11 and the second wiring). Part 12).
  • the method for laminating the conductor constituting the conductive pattern 8 on the base film 7 is not particularly limited.
  • an adhesion method in which a sheet-like conductor is bonded with an adhesive a cast method in which a resin composition that is a material of the base film 7 is applied on the sheet-like conductor, and a thickness formed on the base film 7 by sputtering or vapor deposition.
  • a sputtering / plating method in which a metal conductor layer is formed by plating on a thin conductive layer (seed layer) of several nm
  • a laminating method in which a sheet-like conductor is attached to the base film 7 by hot pressing, or the like can be used.
  • the material for forming the conductive pattern 8 is not particularly limited as long as it is a conductive material. Examples thereof include metals such as copper, aluminum, and nickel. Generally, copper that is relatively inexpensive and has high conductivity is used. Used. In addition, the conductive pattern 8 may be plated on the surface.
  • the lower limit of the average thickness of the conductive pattern 8 is preferably 2 ⁇ m and more preferably 5 ⁇ m.
  • the upper limit of the average thickness of the conductive pattern 8 is preferably 500 ⁇ m, and more preferably 100 ⁇ m.
  • the conductivity may be insufficient.
  • the average thickness of the conductive pattern 8 exceeds the upper limit, it may be difficult to deposit the solder 3 with a uniform thickness.
  • planar shape of the land 10 is a combination of one or a plurality of (two in this embodiment) squares.
  • the land main part 13 having the largest area and the land sub-part 14 having one or more squares having a smaller area than the land main part 13. And divided. Further, when the land 10 has a single square shape, it is understood that the land 10 includes only the land main portion 13.
  • the planar shape of the land 10 is divided into a plurality of squares, there may be a plurality of combinations of dividing lines (illustrated by two-dot chain lines), but the dividing line maximizing the area of the land main portion 13 is assumed.
  • the land main portion 13 is designed so that the position of the center of gravity thereof coincides with the position of the center of gravity of the terminal main portion 5 of the terminal 4.
  • the arrangement pattern of the gravity center positions of the plurality of terminal main portions 5 of the plurality of terminals 4 of the mounting component 1 matches the arrangement pattern of the gravity center positions of the land main portions 13 of the corresponding lands 10.
  • the surface tension of the reflowed solder 3 can be appropriately applied so that each terminal 4 can face the corresponding land 10 relatively accurately. That is, the mounting structure is excellent in mounting accuracy by self-alignment.
  • the lower limit of the minimum distance between the outer edge of the land main portion 13 and the outer edge of the terminal main portion 5 of the mounted component 1 is preferably 25 ⁇ m, and more preferably 28 ⁇ m.
  • the upper limit of the maximum distance between the outer edge of the land main portion 13 and the outer edge of the terminal main portion 5 of the mounted component 1 is preferably 35 ⁇ m, and more preferably 32 ⁇ m.
  • the lower limit of the area of the land main portion 13, 0.15 mm 2 is more preferable.
  • preferably 0.30 mm 2 as the upper limit of the area of the land main portion 13, 0.25 mm 2 is more preferable.
  • the area of the land main part 13 is less than the lower limit, the component of the surface tension of the solder 3 acting on the terminal 4 in the planar direction may be reduced, and the positioning accuracy of the terminal 4 may be insufficient.
  • the area of the land main portion 13 exceeds the above upper limit, the rate of change of the surface tension of the solder 3 acting on the terminal 4 with respect to the component in the plane direction and the amount of displacement of the terminal 4 becomes small, thereby positioning the terminal 4. The accuracy may be insufficient.
  • the land sub-portion 14 is provided corresponding to the terminal sub-portion 6 so that the land 10 includes the terminal 4 in plan view.
  • the plane direction component of the surface tension of the solder 3 acting between the land sub-portion 14 and the terminal sub-portion 6 is the plane direction of the surface tension of the solder 3 acting between the land main portion 13 and the terminal main portion 5.
  • the influence of the self-alignment on the positioning accuracy is relatively small.
  • the minimum and maximum values of the distance between the outer edge of the land sub-portion 14 and the outer edge of the terminal sub-portion 6 are the minimum and maximum values of the distance between the outer edge of the land main portion 13 and the outer edge of the terminal main portion 5 described above. It is preferable to be the same.
  • the first wiring part 11 is connected to the land main part 13.
  • the second wiring part 12 is connected to the land sub-part 14.
  • first wiring part 11 and the second wiring part 12 of the conductive pattern 8 are each formed in a strip shape having a substantially constant width. Note that “substantially constant” means that the difference between the width and the average width in each portion is 20% or less.
  • the width of the portion connected to the land main portion 13 of the first wiring portion 11 is preferably smaller than the width of the portion connected to the land sub-portion 14 of the second wiring portion 12.
  • the lower limit of the ratio of the width of the portion connected to the land main portion 13 of the first wiring portion 11 to the width of the portion connected to the land sub-portion 14 of the second wiring portion 12 is preferably 0.3. 4 is more preferable.
  • the upper limit of the ratio of the width of the portion connected to the land main portion 13 of the first wiring portion 11 to the width of the portion connected to the land sub-portion 14 of the second wiring portion 12 is preferably 0.7, 0.6 is more preferable.
  • the first wiring portion 11 When the ratio of the width of the portion connected to the land main portion 13 of the first wiring portion 11 to the width of the portion connected to the land sub-portion 14 of the second wiring portion 12 exceeds the upper limit, the first wiring portion 11 There is a possibility that the influence on self-alignment cannot be reduced sufficiently.
  • the lower limit of the width of the portion connected to the land main portion 13 of the first wiring portion 11 is preferably 0.05 mm, and more preferably 0.08 mm.
  • the upper limit of the width of the portion connected to the land main portion 13 of the first wiring portion 11 is preferably 0.20 mm, and more preferably 0.15 mm. If the width of the portion connected to the land main portion 13 of the first wiring portion 11 is less than the lower limit, the conductivity may be insufficient. On the contrary, when the width of the portion connected to the land main portion 13 of the first wiring portion 11 exceeds the upper limit, the first wiring portion 11 affects the tension of the solder 3 during self-alignment and decreases the positioning accuracy. There is a risk of causing. *
  • the coverlay 9 is a layer that protects the conductive pattern 8.
  • the coverlay 9 has an opening 15 that exposes the land 10.
  • the coverlay 9 can be configured to have a resin film and an adhesive layer laminated on the back surface of the resin film.
  • Examples of the material of the resin film of the coverlay 9 include polyimide, epoxy resin, phenol resin, acrylic resin, polyester, thermoplastic polyimide, polyethylene terephthalate, fluororesin, and liquid crystal polymer.
  • the lower limit of the average thickness of the resin film of the cover lay 9 is not particularly limited, but is preferably 3 ⁇ m and more preferably 10 ⁇ m. Moreover, although it does not specifically limit as an upper limit of the average thickness of the resin film of the coverlay 9, 500 micrometers is preferable and 150 micrometers is more preferable. When the average thickness of the resin film of the coverlay 9 is less than the above lower limit, the protection of the conductive pattern 8 may be uncertain. On the other hand, when the average thickness of the resin film of the cover lay 9 exceeds the upper limit, the cover lay 9 may interfere with the mounting component 1 and hinder positioning of the mounting component 1.
  • the adhesive forming the adhesive layer of the cover lay 9 an adhesive having excellent flexibility and heat resistance is preferable.
  • the adhesive include various resin adhesives such as nylon, epoxy resin, butyral resin, and acrylic resin.
  • the lower limit of the average thickness of the adhesive layer of the cover lay 9 is preferably 15 ⁇ m, and more preferably 20 ⁇ m.
  • the upper limit of the average thickness of the adhesive layer of the coverlay 9 is preferably 100 ⁇ m, and more preferably 50 ⁇ m. If the average thickness of the adhesive layer of the coverlay 9 is less than the lower limit, the adhesive strength may be insufficient. Conversely, when the average thickness of the adhesive layer of the cover lay 9 exceeds the upper limit, the cover lay 9 may interfere with the mounting component 1 and hinder positioning of the mounting component 1.
  • solder 3 Any solder 3 can be used, but it is preferable to use a solder paste which is a kneaded product of a flux and fine solder powder.
  • solder paste As the solder 3, for example, a necessary amount of the solder 3 can be attached to each land 10 relatively accurately using a printing technique or the like.
  • ⁇ Mounting method> As a method of mounting the mounting component 1 on the printed wiring board 2, a process of holding the printed wiring board 2 on a jig (holding process) and a process of attaching solder 3 to each of the lands 10 of the printed wiring board 2. (Solder mounting step), a step of placing the mounting component 1 on the printed wiring board 2 (mounting component placement step), and a step of reflowing the solder 3 by heating (reflow step).
  • the printed wiring board 2 is held by a jig in order to easily and accurately handle the printed wiring board 2 in the subsequent steps.
  • a plurality of printed wiring boards 2 may be held in one jig.
  • soldering process In the soldering step, solder (solder paste) 3 is applied to the land 10 of the printed wiring board 2 with a certain thickness using, for example, a metal mask.
  • the thickness of the metal mask can be, for example, not less than 0.5 mm and not more than 1.5 mm.
  • the mounting component 1 is placed on the land 10 using, for example, a mounter.
  • the cover lay of the wiring board may be omitted, and a solder resist patterned so that the land portion opens may be provided instead of the cover lay.
  • a plurality of mounting components may be mounted on one wiring board, and the mounting structure can be adopted for a part or all of the mounting structures of the plurality of mounting components.
  • the mounting component to be mounted in the mounting structure is not limited to the LED.
  • tests 1 to 3 for mounting the same mounting component on differently shaped lands were performed.
  • 32 flexible printed wiring boards having the same shape were formed by forming a conductive pattern on one base film.
  • Each flexible printed wiring board was configured to mount 10 mounting parts. Note that the same LED was used as the mounting component.
  • the terminal of the LED has a terminal main portion having a width of 0.30 mm and a length of 0.51 mm, and a terminal sub-portion having a width of 0.15 mm and a length of 0.14 mm continuous to one end side of the terminal main portion. It was formed in an approximately L shape.
  • the land of the wiring board has a land main portion having a width of 0.36 mm and a length of 0.57 mm, and a width of 0.15 mm and a length of 0.20 mm continuous to one end side of the land main portion. It was formed in a substantially L shape having a land sub-portion. Each land was arranged so that the center of gravity of the land main part coincided with the center of gravity of the terminal main part of the LED.
  • the conductive pattern has a first wiring portion having a width of 0.10 mm connected to the center of the other edge of the terminal main portion, and a width of 0.20 mm to the center of the side edge on the opposite side of the land main portion of the land sub-portion. The second wiring portion was connected.
  • the land of the wiring board has a width of 0.15 mm and a length of 0.24 mm which is continuous to a land main portion having a width of 0.40 mm and a length of 0.61 mm and one end side of the land main portion.
  • a prototype of an electronic component was obtained in the same procedure as in Test 1 except that it was formed in a substantially L shape having a land sub-portion.
  • the land of the wiring board is formed with a land main portion having a width of 0.34 mm and a length of 0.55 mm, and a width of 0.15 mm and a length of 0.18 mm continuous to one end side of the land main portion.
  • a prototype of an electronic component was obtained in the same procedure as in Test 1 except that it was formed in a substantially L shape having a land sub-portion.
  • Tests 1 to 3 all have an industrial capability index exceeding 1.33, which is the standard, and relatively high mounting accuracy is achieved by matching the center of gravity of the land main part with the center of gravity of the terminal main part. It is thought that it was obtained. Among them, particularly high mounting accuracy was obtained in Test 1 in which the distance between the outer edge of the land main part and the outer edge of the terminal main part was set to 30 ⁇ m.

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

本発明の実装構造は、配線板の複数のランドに実装部品の複数の端子を半田のリフローによりセルフアライメントする実装構造であって、上記ランド及び端子の平面形状が１又は複数の方形を組み合わせたものであり、上記ランドの平面形状の１又は複数の方形のうち面積が最大のランド主部の重心位置と、上記端子の平面形状の１又は複数の方形のうち面積が最大の端子主部の重心位置とが一致する。

Description

実装構造
　本発明は、実装構造に関する。本出願は、２０１７年０３月０２日出願の日本出願第２０１７－０３９７９６号に基づく優先権を主張し、上記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　半田により電子部品を実装する際にリフローした半田の表面張力によって電子部品の電極をランドの中心に位置決めするセルフアライメント技術が知られている。
　電子部品の中には、電極の平面形状が例えばＬ字状等の非対称である場合がある。このような異形の電極を有する電子部品を半田付けする場合、半田の表面張力によるセルフアライメントが十分に機能しない可能性がある。
　これに対して、例えば特開２００７－２５０７６５号公報には、ランドの平面形状を電子部品（ＬＥＤ）の電極の外周に沿った形状を有する電極搭載部を有するものとすることで、電子部品の実装精度を向上できることが記載されている。
特開２００７－２５０７６５号公報
[課題を解決するための手段]
　本発明の一態様に係る実装構造は、配線板の複数のランドに実装部品の複数の端子を半田のリフローによりセルフアライメントする実装構造であって、上記ランド及び端子の平面形状が１又は複数の方形を組み合わせたものであり、上記ランドの平面形状の１又は複数の方形のうち面積が最大のランド主部の重心位置と、上記端子の平面形状の１又は複数の方形のうち面積が最大の端子主部の重心位置とが一致する。
図１は、本発明の一実施形態の実装構造を備える電子部品の模式的平面図である。 図２は、図１の電子部品の模式的Ａ－Ａ線断面図である。
[発明が解決しようとする課題]
　近年、電子部品の実装精度をより向上することが求められており、上記公報に開示されるようにランドの平面形状を電極の外周に沿った形状とするだけでは電子部品の実装精度が不十分となる場合が生じ得る。
　本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、セルフアライメントによる実装精度を向上することができる実装構造を提供することを課題とする。
[発明の効果]
　本発明の一態様に係る実装構造は、セルフアライメントによる実装精度を向上することができる。
［本発明の実施形態の説明］
　本発明の一態様に係る実装構造は、配線板の複数のランドに実装部品の複数の端子を半田のリフローによりセルフアライメントする実装構造であって、上記ランド及び端子の平面形状が１又は複数の方形を組み合わせたものであり、上記ランドの平面形状の１又は複数の方形のうち面積が最大のランド主部の重心位置と、上記端子の平面形状の１又は複数の方形のうち面積が最大の端子主部の重心位置とが一致する。
　当該実装構造は、上記ランド主部の重心位置と上記端子主部の重心位置とを一致させることで、リフローした半田の表面張力を適切に作用させることができるので、セルフアライメントによる実装精度を向上することができる。
　上記ランド主部の外縁と端子主部の外縁との距離の最小値が２５μｍ以上かつ最大値が３５μｍ以下であることが好ましい。このように、上記ランド主部の外縁と端子主部の外縁との距離の最小値及び最大値が上記の条件を満たすことによって、半田の表面張力がさらに適切に作用する。
　上記ランド主部の面積としては０．１０ｍｍ２以上０．３０ｍｍ２以下が好ましい。このように、上記ランド主部の面積が上記範囲内である場合、半田の表面張力を適切に作用させる効果がより顕著となる。
　上記配線板が上記ランド主部に接続される配線部を有するとよく、この配線部のランド主部に接続される部分における幅としては０．０５ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下が好ましい。このように、上記配線板が、上記ランド主部に接続される配線部を有し、この配線部のランド主部に接続される部分における幅が上記範囲内であることによって、セルフアライメントにおける配線部の影響を抑制しつつ、配線の信頼性を確保できる。
　上記実装部品が発光ダイオードであるとよい。このように、上記実装部品が発光ダイオードである場合、当該実装構造による実装精度向上効果が顕著となる。
［本発明の実施形態の詳細］
　以下、本発明に係る実装構造の実施形態について図面を参照しつつ詳説する。
　図１及び図２に、本発明の一実施形態に係る実装構造を備える電子部品を示す。この電子部品は、実装部品１（本体を一点鎖線で示す）をプリント配線板２の表面に半田３を用いて実装したものである。当該実装構造は、半田３のリフローにより、実装部品１をプリント配線板２に対してセルフアライメント（位置決め）する。
〔実装部品〕
　本実施形態における実装部品１は、チップ型ＬＥＤ（発光ダイオード）であり、図１及び図２の電子部品は、例えば液晶表示パネル用エッジライト型バックライト装置におけるエッジライト等として用いることが企図される。このように、実装部品１として発光ダイオードを用いる場合、実装誤差により光の照射範囲がずれる等の影響があるため、当該実装構造により実装精度を向上する効果が電子部品の性能として顕著に現れる。
　実装部品１は、複数（本実施形態では２つ）の端子４を有する。この端子４の平面形状は、１又は複数（本実施形態では２つ）の方形を組み合わせたものである。
　端子４の平面形状が複数の方形を組み合わせたものである場合、面積が最大の方形である端子主部５と、端子主部５よりも面積が小さい１又は複数の方形である端子副部６とに分けられる。また、端子４の平面形状が単一の方形状である場合は、端子４は端子主部５のみからなるものと解される。なお、端子４の平面形状を複数の方形に分割する場合、分割線（二点鎖線で図示）の組み合わせが複数存在し得るが、端子主部５の面積を最大とする分割線を仮想するものとする。
〔プリント配線板〕
　プリント配線板２は、可撓性及び絶縁性を有するベースフィルム７と、このベースフィルム７の表面に形成される導電パターン８と、ベースフィルム７及び導電パターン８の表面を覆うカバーレイ９とを有する構成とすることができる。
＜ベースフィルム＞
　ベースフィルム７の材質としては、例えばポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル等を挙げることができる。中でも、半田３のリフロー時の耐熱性の点で、ポリアミド、ポリイミド及びポリアミドイミドが好適に用いられる。
　ベースフィルム７の厚さとしては、電子部品の用途等に合わせて適宜設定されるものであり特に限定されないが、一般論として、ベースフィルム７の平均厚さの下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましく、２５μｍがさらに好ましい。一方、ベースフィルム７の平均厚さの上限としては、５００μｍが好ましく、１５０μｍがより好ましい。ベースフィルム７の平均厚さが上記下限に満たない場合、ベースフィルム７の強度が不十分となるおそれがある。逆に、ベースフィルム７の平均厚さが上記上限を超える場合、プリント配線板２の可撓性が不十分となるおそれや、プリント配線板２が不必要に厚くなるおそれがある。
＜導電パターン＞
　導電パターン８は、ベースフィルム７に積層される層状の導体をパターニングして形成される。この導電パターン８は、実装部品１の端子４がそれぞれ接続される複数のランド１０と、各ランド１０に接続される１又は複数の配線部（本実施形態では第一配線部１１及び第二配線部１２）とを有する。
　導電パターン８を構成する導体をベースフィルム７に積層する方法としては、特に限定されない。例えばシート状の導体を接着剤で貼り合わせる接着法、シート状の導体上にベースフィルム７の材料である樹脂組成物を塗布するキャスト法、スパッタリングや蒸着法でベースフィルム７上に形成した厚さ数ｎｍの薄い導電層（シード層）の上にメッキにより金属導体層を形成するスパッタ／メッキ法、シート状の導体を熱プレスでベースフィルム７に貼り付けるラミネート法等を用いることができる。
　導電パターン８を形成する材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されないが、例えば銅、アルミニウム、ニッケル等の金属が挙げられ、一般的には比較的安価で導電率が大きい銅が用いられる。また、導電パターン８は、表面にめっき処理が施されてもよい。
　導電パターン８の平均厚さの下限としては、２μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、導電パターン８の平均厚さの上限としては、５００μｍが好ましく、１００μｍがより好ましい。導電パターン８の平均厚さが上記下限に満たない場合、導電性が不十分となるおそれがある。一方、導電パターン８の平均厚さが上記上限を超える場合、半田３を均一な厚さで付着させることが困難となるおそれがある。
（ランド）
　ランド１０の平面形状は、１又は複数（本実施形態では２つ）の方形を組み合わせたものである。
　ランド１０の平面形状が複数の方形を組み合わせたものである場合、面積が最大の方形であるランド主部１３と、ランド主部１３よりも面積が小さい１又は複数の方形であるランド副部１４とに分けられる。また、ランド１０の平面形状が単一の方形状である場合は、ランド１０はランド主部１３のみからなるものと解される。なお、ランド１０の平面形状を複数の方形に分割する場合、分割線（二点鎖線で図示）の組み合わせが複数存在し得るが、ランド主部１３の面積を最大とする分割線を仮想するものとする。
　ランド主部１３は、その重心位置と、端子４の端子主部５の重心位置とが一致するよう設計される。換言すると、実装部品１の複数の端子４の複数の端子主部５の重心位置の配置パターンは、対応するランド１０のランド主部１３の重心位置の配置パターンと一致する。これにより、リフローした半田３の表面張力を適切に作用させて、各端子４を対応するランド１０に比較的正確に正対させることができる。つまり、当該実装構造は、セルフアライメントによる実装精度に優れる。
　設計上（予想される製造誤差を含めて）、ランド主部１３の外縁と実装部品１の端子主部５の外縁との距離の最小値の下限としては２５μｍが好ましく、２８μｍがより好ましい。一方、ランド主部１３の外縁と実装部品１の端子主部５の外縁との距離の最大値の上限としては、３５μｍが好ましく、３２μｍがさらに好ましい。ランド主部１３の外縁と実装部品１の端子主部５の外縁との距離の最小値が上記下限に満たない場合、端子４に作用する半田３の表面張力の平面方向の成分が小さくなることで端子４の位置決め精度が不十分となるおそれがある。逆に、ランド主部１３の外縁と実装部品１の端子主部５の外縁との距離の最大値が上記上限を超える場合、やはり、端子４に作用する半田３の表面張力の平面方向の成分と端子４の位置ずれ量に対する変化率が小さくなることで端子４の位置決め精度が不十分となるおそれがある。
　ランド主部１３の面積の下限としては０．１０ｍｍ２が好ましく、０．１５ｍｍ２がより好ましい。一方、ランド主部１３の面積の上限としては０．３０ｍｍ２が好ましく、０．２５ｍｍ２がより好ましい。ランド主部１３の面積が上記下限に満たない場合、端子４に作用する半田３の表面張力の平面方向の成分が小さくなることで端子４の位置決め精度が不十分となるおそれがある。逆に、ランド主部１３の面積が上記上限を超える場合、端子４に作用する半田３の表面張力の平面方向の成分と端子４の位置ずれ量に対する変化率が小さくなることで端子４の位置決め精度が不十分となるおそれがある。
　ランド副部１４は、端子副部６に対応して設けられ、平面視でランド１０が端子４を包含するよう設けられる。ランド副部１４と端子副部６との間で作用する半田３の表面張力の平面方向の成分は、ランド主部１３と端子主部５との間で作用する半田３の表面張力の平面方向の成分よりも小さく、セルフアライメントの位置決め精度に与える影響は比較的小さい。しかしながら、ランド副部１４の外縁と端子副部６の外縁との距離の最小値及び最大値は、上述のランド主部１３の外縁と端子主部５の外縁との距離の最小値及び最大値と同様とすることが好ましい。
（配線部）
　第一配線部１１は、ランド主部１３に接続される。一方、第二配線部１２は、ランド副部１４に接続される。
　導電パターン８の第一配線部１１及び第二配線部１２は、それぞれ略一定の幅を有する帯状に形成されることが好ましい。なお、略一定とは、各部における幅と平均幅との差が２０％以下であることを意味する。
　第一配線部１１のランド主部１３に接続される部分における幅は、第二配線部１２のランド副部１４に接続される部分における幅よりも小さいことが好ましい。これにより、第一配線部１１及び第二配線部１２の合計断面積を大きくしつつ、第一配線部１１がセルフアライメントに与える影響を低減することができる。
　第一配線部１１のランド主部１３に接続される部分における幅の第二配線部１２のランド副部１４に接続される部分における幅に対する比の下限としては、０．３が好ましく、０．４がより好ましい。一方、第一配線部１１のランド主部１３に接続される部分における幅の第二配線部１２のランド副部１４に接続される部分における幅に対する比の上限としては、０．７が好ましく、０．６がより好ましい。第一配線部１１のランド主部１３に接続される部分における幅の第二配線部１２のランド副部１４に接続される部分における幅に対する比が上記下限に満たない場合、第一配線部１１の導電性が不十分となるおそれがある。第一配線部１１のランド主部１３に接続される部分における幅の第二配線部１２のランド副部１４に接続される部分における幅に対する比が上記上限を超える場合、第一配線部１１がセルフアライメントに与える影響を十分に低減できないおそれがある。
　第一配線部１１のランド主部１３に接続される部分における幅の下限としては、０．０５ｍｍが好ましく、０．０８ｍｍがより好ましい。一方、第一配線部１１のランド主部１３に接続される部分における幅の上限としては、０．２０ｍｍが好ましく、０．１５ｍｍがより好ましい。第一配線部１１のランド主部１３に接続される部分における幅が上記下限に満たない場合、導電性が不十分となるおそれがある。逆に、第一配線部１１のランド主部１３に接続される部分における幅が上記上限を超える場合、第一配線部１１がセルフアライメント時の半田３の張力に影響を与えて位置決め精度を低下させるおそれがある。　
＜カバーレイ＞
　カバーレイ９は、導電パターン８を保護する層である。カバーレイ９は、ランド１０を露出する開口１５を有する。カバーレイ９は樹脂フィルムと樹脂フィルムの裏面に積層される接着剤層とを有する構成とすることができる。
　カバーレイ９の樹脂フィルムの材質としては、例えばポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、熱可塑性ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂、液晶ポリマー等が挙げられる。
　カバーレイ９の樹脂フィルムの平均厚さの下限としては、特に限定されないが、３μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。また、カバーレイ９の樹脂フィルムの平均厚さの上限としては、特に限定されないが、５００μｍが好ましく、１５０μｍがより好ましい。カバーレイ９の樹脂フィルムの平均厚さが上記下限未満の場合、導電パターン８の保護が不確実となるおそれがある。一方、カバーレイ９の樹脂フィルムの平均厚さが上記上限を超える場合、カバーレイ９が実装部品１に干渉して実装部品１の位置決めを阻害するおそれがある。
　カバーレイ９の接着剤層を形成する接着剤としては、柔軟性や耐熱性に優れるものが好ましい。かかる接着剤としては、例えばナイロン系、エポキシ樹脂系、ブチラール樹脂系、アクリル樹脂系等の各種樹脂系接着剤が挙げられる。
　カバーレイ９の接着剤層の平均厚さの下限としては、１５μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。一方、カバーレイ９の接着剤層の平均厚さの上限としては、１００μｍが好ましく、５０μｍがより好ましい。カバーレイ９の接着剤層の平均厚さが上記下限に満たない場合、接着強度が不十分となるおそれがある。逆に、カバーレイ９の接着剤層の平均厚さが上記上限を超える場合、カバーレイ９が実装部品１に干渉して実装部品１の位置決めを阻害するおそれがある。
〔半田〕
　半田３としては、任意のものを使用することができるが、フラックスと微細なはんだ粉末との混練物である半田ペーストを使用することが好ましい。半田３として半田ペーストを使用することで、例えば印刷技術等を用いて各ランド１０に比較的正確に必要量の半田３を付設することができる。
＜実装方法＞
　実装部品１をプリント配線板２に実装する方法としては、治具上にプリント配線板２を保持させる工程（保持工程）と、プリント配線板２の複数のランド１０にそれぞれ半田３を付設する工程（半田付設工程）と、プリント配線板２上に実装部品１を配置する工程（実装部品配置工程）と、加熱により半田３をリフローさせる工程（リフロー工程）とを備える方法とすることができる。
（保持工程）
　保持工程では、以降の工程におけるプリント配線板２のハンドリングを容易かつ正確にするために、治具によってプリント配線板２を保持する。効率化のために、１つの治具に複数のプリント配線板２を保持してもよい。
（半田付設工程）
　半田付設工程では、例えばメタルマスクを用いてプリント配線板２のランド１０に一定の厚さで半田（半田ペースト）３を塗布する。メタルマスクの厚さとしては、例えば０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とすることができる。
（実装部品配置工程）
　実装部品配置工程では、例えばマウンターを用いて、実装部品１をランド１０上に配置する。
（リフロー工程）
　リフロー工程では、治具ごとプリント配線板２を加熱炉に入れて、加熱することによって半田３をリフローする。リフローされた半田３は、その表面張力によって、プリント配線板２の各ランド１０に実装部品１の端子４を正対させる。
＜利点＞
　当該実装構造によれば、ランド１０のランド主部１３の重心位置と端子４の端子主部５の重心位置とを一致させているので、リフローした半田３の表面張力を適切に作用させることができ、セルフアライメントによる実装精度に優れる。
［その他の実施形態］
　今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　当該実装構造において、配線板のカバーレイは省略してもよく、カバーレイに替えてランド部分が開口するようパターニングされたソルダレジストを設けてもよい。
　１つの配線板に複数の実装部品が実装されてもよく、これら複数の実装部品の実装構造の一部又は全部に当該実装構造を採用することができる。
　当該実装構造において実装する実装部品は、ＬＥＤに限られない。
　以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。
　本発明の効果を検証するために、同じ実装部品を異なる形状のランドに実装する試験１～３を行った。各試験では、１枚のベースフィルムに導電パターンを形成することによって、３２枚の同一形状のフレキシブルプリント配線板を形成した。各フレキシブルプリント配線板には、１０個の実装部品を実装する構成とした。なお、実装部品としては、全て同じＬＥＤを用いた。
　ＬＥＤの端子は、幅０．３０ｍｍ、長さ０．５１ｍｍの端子主部と、端子主部の一方の端部側方に連続する幅０．１５ｍｍ、長さ０．１４ｍｍの端子副部とを有する概略Ｌ字状に形成されていた。
＜試験１＞
　試験１では、配線板のランドを、幅０．３６ｍｍ、長さ０．５７ｍｍのランド主部と、ランド主部の一方の端部側方に連続する幅０．１５ｍｍ、長さ０．２０ｍｍのランド副部とを有する概略Ｌ字状に形成した。各ランドは、ランド主部の重心位置がＬＥＤの端子主部の重心位置と一致するよう配設した。また、導電パターンは、端子主部の他方の端縁の中央に幅０．１０ｍｍの第一配線部を接続し、ランド副部のランド主部と反対側の側縁の中央に幅０．２０ｍｍの第二配線部を接続した構成とした。
　このような配線板を恒温槽内で１２０℃で１時間ベーキング（水分除去）した後、配線板の表面に厚さ０．８ｍｍのメタルマスクを配置し、半田ペーストを置いてスクレーピングすることで、各ランド上に厚さ０．８ｍｍの半田ペーストの層を形成した。続いて、マウンターを用いてランド上に端子が位置するようＬＥＤを載置した。そして、このＬＥＤを載置した配線板を炉内に配置し、２３０℃に１４０秒間加熱して半田をリフローすることで、ＬＥＤを実装した電子部品の試作品を得た。
＜試験２＞
　試験２では、配線板のランドを、幅０．４０ｍｍ、長さ０．６１ｍｍのランド主部と、ランド主部の一方の端部側方に連続する幅０．１５ｍｍ、長さ０．２４ｍｍのランド副部とを有する概略Ｌ字状に形成したことを除いて、試験１と同様の手順で電子部品の試作品を得た。
＜試験３＞
　試験３では、配線板のランドを、幅０．３４ｍｍ、長さ０．５５ｍｍのランド主部と、ランド主部の一方の端部側方に連続する幅０．１５ｍｍ、長さ０．１８ｍｍのランド副部とを有する概略Ｌ字状に形成したことを除いて、試験１と同様の手順で電子部品の試作品を得た。
＜ずれ量＞
　試験１～３で得られた電子部品の試作品の全てのＬＥＤについて、重心位置の設計位置に対する長さ方向のずれ量を測定した。
　各試験におけるＬＥＤのずれ量の最大値、最小値、標準偏差、平均値、許容誤差を±０．１５ｍｍとした両側規格の工程能力指数（Ｃｐ，Ｃｐｋ）及び片側規格の工程能力指数（Ｃｐｋｌ，Ｃｐｋｕ）を算出した。この結果を次の表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　試験１～３は、いずれも、工業能力指数が基準とされる１．３３を超えており、ランド主部の重心位置を端子主部の重心位置に一致させたことによって比較的高い実装精度が得られたものと考えられる。中でも、ランド主部の外縁と端子主部の外縁との距離を３０μｍに設定した試験１では、特に高い実装精度が得られた。
１　実装部品
２　プリント配線板
３　半田
４　端子
５　端子主部
６　端子副部
７　ベースフィルム
８　導電パターン
９　カバーレイ
１０　ランド
１１　第一配線部
１２　第二配線部
１３　ランド主部
１４　ランド副部
１５　開口

Claims (5)

  1. 　配線板の複数のランドに実装部品の複数の端子を半田のリフローによりセルフアライメントする実装構造であって、
    　上記ランド及び端子の平面形状が１又は複数の方形を組み合わせたものであり、
    　上記ランドの平面形状の１又は複数の方形のうち面積が最大のランド主部の重心位置と、上記端子の平面形状の１又は複数の方形のうち面積が最大の端子主部の重心位置とが一致する実装構造。
  2. 　上記ランド主部の外縁と端子主部の外縁との距離の最小値が２５μｍ以上かつ最大値が３５μｍ以下である請求項１に記載の実装構造。
  3. 　上記ランド主部の面積が０．１０ｍｍ２以上０．３０ｍｍ２以下である請求項１又は請求項２に記載の実装構造。
  4. 　上記配線板が上記ランド主部に接続される配線部を有し、この配線部のランド主部に接続される部分における幅が０．０５ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の実装構造。
  5. 　上記実装部品が発光ダイオードである請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の実装構造。
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