JPH0670276U - プリント基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フロー半田法におけるプリント基板の通過方
向及びリードピッチの縮小にかかわらず、半田ショート
を防止することを目的としている。 【構成】 半田の付着部分であるランド１０は、その形
状が平行四辺形であり、中心にはリードを有する部品の
接続のためにリードを通す円状の貫通穴３を設けてお
り、また、隣接するランド１０との距離は最小間隔４と
リードピッチ２で決められ、さらに、隣接するランド１
０との配列はそれぞれのランド１０の貫通穴３の中心が
一直線上になるようにし、その直線の方向は方向６と平
行になるようにするとともに、それぞれのランド１０の
一辺の方向とランド１０の配列方向との角αが９０°に
なるようにした構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は各種電気機器に使用されるプリント基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、電気機器の小型化要求が強まり、電気機器に使用する部品の小型化への 取り組みが積極的に行われている。しかしながら、ＩＣのリードピッチ寸法に関 しては、従来から基本的に変更がなく、電気機器の小型化を制限する原因となっ ていた。

【０００３】 以下、従来におけるプリント基板について図５〜図７を参照しながら説明する 。図５は従来の第１の実施例におけるプリント基板の平面図である。図５に示す ように、半田の付着部分であるランド１は、ランド１上に半田をはじくソルダー レジストを塗布して、あるいは前記したソルダーレジスト上に別のインクを塗布 して形成されている。その形状は楕円形状であり、中心にはリードを有する部品 の接続のためにリードを通す円状の貫通穴３が設けられている。また、隣接する ランド１との距離は最小間隔４とリードピッチ２で決められている。さらに、隣 接するランド１との配列はそれぞれのランド１の貫通穴３の中心が一直線上にな るようにし、その直線の方向は方向６と平行になるようにするとともに、その直 線上において隣接するランド１との距離が最小間隔４になるように構成されてい る。

【０００４】 以上のように構成されたプリント基板について、以下その特性について説明す る。ランド１の中心に設けられた貫通穴３に所定の部品のリードを挿入後、この プリント基板のランド１を溶融半田と接触させれば一括して各部品のリードが導 体を介して接続され、所定の回路網ができる。この場合、溶融半田と接触させる 方法として、溶融半田を噴流させておきプリント基板を方向５または方向６に沿 って移動させ噴流している溶融半田の上部を通過させる方法（以下、フロー半田 法という）や溶融半田を溜めた槽の表面と接触させる方法があるが、多くの場合 用いられるのはフロー半田法である。また、貫通穴３を設けずランド１上に表面 実装用部品のリードを直接接触させ半田付けする方法もある（この場合、貫通穴 ３は不要）。しかし、フロー半田法の場合、ランド１の最小間隔４をある値以上 にしないと溶融半田がランド１と離れる時にその一部が余剰半田となってランド １どうしを誤接続してしまい、半田ショートが発生する。

【０００５】 多くの部品はこのようなことのないように外観設計が行われているが、ＩＣの ようにピッチ２の値（従来は２．５４mm）が既に決まっている場合には貫通穴３ の大きさやランド１の最小導体幅からランド１の最小間隔４がある値に決まって しまう。ランド１の最小間隔４は半田付けの条件にも左右されるが、一般的には ０．６mm以上であれば半田ショートは発生しにくいものと考えられている。

【０００６】 このような余剰半田による半田ショートのパターン形状による対策としては、 図６（実公昭６２−４６２９９号公報）や図７に示すランドの考案が挙げられる 。

【０００７】 図６は第２の従来例におけるプリント基板の平面図である。図６に示すように 、半田の付着部分であるランド１ｂは、その形状が円弧状であって、その円弧状 の一部が突起した突起部７を有した形状であり、中心にはリードを有する部品の 接続のためにリードを通す円状の貫通穴３を設けた構成である。また、隣接する ランド１ｂとの距離は最小間隔４とリードピッチ２で決められている。さらに、 隣接するランド１ｂとの配列はそれぞれのランド１ｂの貫通穴３の中心が一直線 上になるようにし、その直線の方向は方向６と平行になるようにするとともに、 それぞれのランド１ｂの突起部７の頂点と貫通穴３の中心を結んだ直線の方向と 方向６との角度８が９０度より小さくなるように構成されている。

【０００８】 この構成により方向６の向きへフロ−半田を行えば余剰半田は突起部７に吸い 取られる。したがって半田ショートの発生を減少させることができる。

【０００９】 また、図７は第３の従来例におけるプリント基板の平面図である。図７に示す ように、半田の付着部分であるランド１ｃは、その形状が菱形の鈍角をなす各２ 辺を内接円弧で接続した形状であり、その中心にはリードを有する部品の接続の ためにリードを通す円状の貫通穴３が設けられている。また、隣接するランド１ ｃとの距離は最小間隔４とリードピッチ２で決められている。さらに、隣接する ランド１ｃとの配列はそれぞれのランド１ｃの貫通穴３の中心が一直線上になる ようにし、その直線の方向は方向６と平行になるようにするとともに、それぞれ のランド１ｃの鋭角な頂点どうしを結んだ直線の方向が方向５と平行になるよう に構成されている。

【００１０】 この構成により方向５の向きあるいは方向５と反対の向きへフロー半田を行え ば、方向５に対するランド１ｃの後縁部がテーパー状に広がっているので、余剰 半田は後縁部に集まる。したがって半田ショートの発生を減少させることができ る。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記従来の構成では、電気機器の小型化のためにＩＣのリードピ ッチ寸法を減少させると、半田ショートが多発してしまうという問題点を有して いた。

【００１２】 従来のＩＣのリードピッチは２．５４mmであったが、現在のＩＣのリードピッ チの中には１．８mmのものもある。このような条件下において図５に示す従来の 構成では、ランド１の最小間隔４は前記した最小距離（０．６mm）を確保できず 、半田ショートを多発させ、リードピッチが１．８mmのＩＣの導入を困難なもの にしていた。また、半田ショートを減少させるためにフロー半田する方向を方向 ５に限定する必要があるなどの問題点も有していた。さらに、貫通穴３を設けず にランド１上に直接表面実装用ＩＣのリードを接触させ半田付けする場合には、 ＩＣのリードピッチが１．２７mmのものが大多数であり、貫通穴３がないにもか かわらず、ランド１の最小間隔４がさらに短くなり前記した最小距離（０．６mm ）を確保できず、半田ショートを多発させていた。また、半田ショートを減少さ せるためにフロー半田する方向を方向６に限定する必要があるなどの問題点も有 していた。このように、図５の従来例に示すプリント基板のランド構成では、プ リント基板の小型化設計を制限し、電気機器の小型化を困難なものにしていた。

【００１３】 また、図６に示す従来の構成では、突起部７がランド１ｂの外部に突き出てい るので突起部７の近傍に他のランドを配置できず、また余剰半田を突起部７で吸 い取るように設置しなければならないため、半田ショートを十分低減させようと 余剰半田の吸い取り能力を向上させれば必然的に突起部７を余剰半田の吸い取り が可能なように十分大きくしなければならずプリント基板の小型化設計を制限し ていた。さらに、突起部７から先にフロー半田を行う方向の場合には何らの効果 も発揮せず、したがって方向５，６やランド１ｂの配列方向を限定しなければな らないものでありプリント基板の小型化設計を制限し、電気機器の小型化を困難 なものにしていた。

【００１４】 また、図７に示す従来の構成では、方向５に対して対称にランド１ｃが配置さ れているので方向５と逆方向にフロー半田を行っても問題は生じないが方向６の 方向にフロー半田を行えば最小間隔４が従来と同一であり、なおかつランド１ｃ による余剰半田の吸い取り効果が生じないので半田ショートに対して何らの効果 も発揮せず、方向５，６やランド１ｃの配列方向を限定しなければならないもの でありプリント基板の小型化設計を制限し、電気機器の小型化を困難なものにし ていた。

【００１５】 本考案は上記従来の問題点を解決するもので、フロー半田法における半田ショ ートを防止するとともに、フロー半田する方向の制限のないランドを有した小型 化設計可能なプリント基板を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】 上記課題を解決するために、本考案は略平行四辺形の形状であるランドを複数 有し、前記ランドの中心点と隣接するランドの中心点を結ぶ直線上に複数の前記 ランドを同方向に配列するとともに、前記ランドの相対向する２組の２辺の内、 いずれか一方の１組の２辺が、前記ランドの配列方向と平行でないように複数の 前記ランドを配置した構成である。

【００１７】

【作用】

上記構成により、フロー半田法におけるプリント基板の通過方向及びリードピ ッチの縮小にかかわらず、余剰半田がランドに吸い取られるので、半田ショート を防止することができ、プリント基板の小型化設計が可能となる。

【００１８】

【実施例】

（実施例１） 以下、本考案の一実施例について図１〜図４を参照しながら説明する。図１は 本考案の第１の実施例におけるプリント基板の平面図である。図１に示すように 、半田の付着部分であるランド１０は、その形状が平行四辺形であり、中心には リードを有する部品の接続のためにリードを通す円状の貫通穴３を設けた構成で ある。また、隣接するランド１０との距離は最小間隔４とリードピッチ２で決め られている。さらに、隣接するランド１０との配列はそれぞれのランド１０の貫 通穴３の中心が一直線上になるようにし、その直線の方向は方向６と平行になる ようにするとともに、それぞれのランド１０の一辺の方向とランド１０の配列方 向との角αが９０°になるように構成されている。

【００１９】 以上のように構成されたプリント基板について、以下その特性について説明す る。

【００２０】 まず方向５に従ってフロー半田付けを行う場合、ランド１０が噴流半田と離れ る際、ランド１０に接触した噴流半田は平行四辺形の鋭角頂点と鈍角頂点に集ま ると同時に、パターン１０の形状による表面張力によって余剰半田を含めて鋭角 頂点側へ集約される。そして、余剰半田がさらに表面張力によって表面積、体積 ともより大きい噴流半田側に吸い取られた後、ランド１０の鋭角な頂点と噴流半 田が離れる。このとき、前記ランド１０の鋭角な頂点と隣接するランド１０の鈍 角な頂点との最小距離１１が前記ランド１０と隣接するランド１０との最小間隔 ４よりも大きいので、各ランド１０は接近していても半田ショートは起こりにく くなる。また、方向６に従ってフロー半田付けを行う場合、平行四辺形の後辺が 噴流半田と離れる時に余剰半田は表面張力の関係で、その辺の鋭角な頂点に集ま りながら噴流半田と離れることになる（表面張力は液体の表面積が最小になろう とする力であり、大きな半径よりも小さな半径になろうとする力が働く）。この 場合対向している隣接ランドの鈍角な頂点とこの鋭角な頂点との最小距離１１は 図５〜図７の従来例の最小間隔４よりも容易に大きくできるので前記した方向５ の場合と同様に各ランドは接近していても半田ショートを起こしにくくなる。さ らにランド１０は方向５，６に対して回転対称形であるので図示された方向５， ６と逆方向に半田付けを行ってもその効果は変わらない。

【００２１】 以上のように本実施例によれば各個片のランド１０は互いに接近していても半 田ショートを起こしにくくなり、同一ランド形状で半田付け方向に関係なく半田 ショートを防止できるので設計の自由度が上がり、さらに余分な突起を設ける必 要もないのでランド１０の近傍の他のランドを配置でき、プリント基板の小型化 設計が可能となり、電気機器を小型化できる。

【００２２】 （実施例２） 図２は本考案の第２の実施例におけるプリント基板の平面図である。図２に示 すように、半田の付着部分であるランド２０は、その形状が菱形であり、中心に はリードを有する部品の接続のためにリードを通す円状の貫通穴３を設けた構成 である。また、隣接するランド２０との距離は最小間隔４とリードピッチ２で決 められている。さらに、隣接するランド２０との配列はそれぞれのランド２０の 貫通穴３の中心が一直線上になるようにし、その直線の方向は方向６と平行にな るようにするとともに、それぞれのランド２０の一辺の方向とランド２０の配列 方向との角αが９０°になるよように構成されている。

【００２３】 以上のように構成されたプリント基板について、以下その特性について説明す る。ランド２０は菱形状となっているので、ピッチ２、貫通穴３、最小間隔４を 固定した条件下でランド２０の最小導体幅（ランド２０の幅から貫通穴３の直径 を引いた距離）を上下左右各方向に均一にしつつ幅２１を０もしくは最小にでき る。

【００２４】 上記したように、本実施例によるプリント基板は図１の実施例１の効果に加え て、ランド２０の最小導体幅を無理に減少させずにランド２０どうしが対向する 幅２１を０もしくは最小にする事ができるのでより一層小型のランドで、半田シ ョートが発生しにくくなる効果が得られる。

【００２５】 以上のように本実施例によれば、実施例１の効果に加えてプリント基板のより 一層の小型化設計が可能となり、電気機器をより一層小型化できる。

【００２６】 （実施例３） 図３は本考案の第３の実施例におけるプリント基板の平面図である。図３に示 すように、半田の付着部分であるランド３０は、その形状が平行四辺形の鈍角を なす各２辺を内接円弧で接続した形状であり、中心にはリードを有する部品の接 続のためにリードを通す円状の貫通穴３を設けた構成である。また、隣接するラ ンド３０との距離は最小間隔４とリードピッチ２で決められている。さらに、隣 接するランド３０との配列はそれぞれのランド３０の貫通穴３の中心が一直線上 になるようにし、その直線の方向は方向６と平行になるようにするとともに、そ れぞれのランド３０の内接円弧部分でない直線部分の一直線の方向とランド３０ の配列方向との角αが９０°になるように構成されている。

【００２７】 以上のように構成されたプリント基板について、以下その特性について説明す る。ランド３０はその２つの鈍角な頂点が滑らかな曲線によって接続されている 。頂点を滑らかにすることにより、ランド３０を印刷する印刷マスクに角の部分 が無くなるとともに、付着した半田に残る応力がより均一に分散される。

【００２８】 以上のように本実施例によれば実施例１の効果に加え、印刷マスクに角の部分 が無くなり破損しにくくなるので印刷マスクの寿命が長くなるとともに、付着し た半田に残る応力がより均一に分散されるので半田付けの信頼性が向上するとい う効果が生じる。

【００２９】 なお、鈍角な頂点に加え鋭角な頂点も滑らかな曲線で接続することにより、よ り一層印刷マスクの寿命を長くするとともに、半田付けの信頼性を向上させる。

【００３０】 （実施例４） 図４は本考案の第４の実施例におけるプリント基板の平面図である。図４に示 すように、プリント基板には図１に示すランド１０をランド１０の一辺の方向と ランド１０の配列方向との角αが９０°より小さくなるようにランド１０を配置 した構成である。

【００３１】 以上のように構成されたプリント基板について、以下その特性について説明す る。

【００３２】 方向６に従ってフロー半田付けを行う場合、ランド１０が噴流半田と離れる際 、ランド１０に接触した噴流半田は平行四辺形の鈍角頂点から鋭角頂点に向かっ て余剰半田とともに集約される。そして、余剰半田がさらに表面張力によって表 面積、体積ともより大きい噴流半田側に吸い取られた後、ランド１０の鋭角な頂 点と噴流半田が離れる。これにより、表面張力以外の鈍角頂点から鋭角頂点への 噴流半田の自然の流れによって、余剰半田を噴流半田中、あるいは鋭角頂点によ り一層吸収させることができるとともに、前記ランド１０の鋭角な頂点と隣接す るランド１０の鈍角な頂点との最小距離１１が前記ランド１０と隣接するランド １０との最小間隔４よりも大きいので、各ランド１０は接近していても半田ショ ートを起こしにくくなる。

【００３３】 以上のように本実施例によれば、実施例１の効果に加え、従来の実施例２の効 果も併せ持つので、より一層フロー半田の方向にかかわらず半田ショートを防止 し、プリント基板の小型化を図ることができる。

【００３４】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、各ランドが接近していても半田ショートを防止 するとともに、同一ランド形状で半田付け方向に関係なく半田ショートを防止す ることができるので、小型化設計の可能なプリント基板を提供できるものである 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例におけるプリント基板の
平面図

【図２】本考案の第２の実施例におけるプリント基板の
平面図

【図３】本考案の第３の実施例におけるプリント基板の
平面図

【図４】本考案の第４の実施例におけるプリント基板の
平面図

【図５】従来のプリント基板の平面図

【図６】従来のプリント基板の平面図

【図７】従来のプリント基板の平面図

【符号の説明】

２ リードピッチ ３ 貫通穴 ４ 最小間隔 ５ ランドの配列と直角な方向 ６ ランドの配列と平行な方向 １０ 半田の付着部分であるランド １１ 最小距離

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 略平行四辺形の形状であるランドを複数
   有し、前記ランドの中心点と隣接するランドの中心点を
   結ぶ直線上に複数の前記ランドを同方向に配列するとと
   もに、前記ランドの相対向する２組の２辺の内、いずれ
   か一方の１組の２辺が、前記ランドの配列方向と平行で
   ないように複数の前記ランドを配置したことを特徴とす
   るプリント基板。
2. 【請求項２】 ランドの形状である略平行四辺形の角を
   なす２辺を内接円弧で接続したことを特徴とする請求項
   １記載のプリント基板。