(57)【要約】【課題】基板の設計変更を伴うことがなく、基板に対する実装部品の位置ズレを抑制することができる基板実装構造を提供する。【解決手段】基板３に形成され接合材５が配置されたランド部７と、ランド部７の周囲に形成された絶縁部９と、ランド部７に配置され接合材５を介して基板３に電気的に接続される実装部品１１とを備えた基板実装構造１において、実装部品１１が、ランド部７に配置され接合材５に接触される接合材接触部１３と、絶縁部９に配置され絶縁部９に接触される絶縁接触部１５とを有した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（３）に形成され接合材（５）が配置されたランド部（７）と、前記ランド部（７）の周囲に形成された絶縁部（９）と、前記ランド部（７）に配置され前記接合材（５）を介して前記基板（３）に電気的に接続される実装部品（１１）とを備えた基板実装構造であって、
前記実装部品（１１）は、前記ランド部（７）に配置され前記接合材（５）に接触される接合材接触部（１３）と、前記絶縁部（９）に配置され前記絶縁部（９）に接触される絶縁接触部（１５）とを有することを特徴とする基板実装構造。
【請求項２】
請求項１記載の基板実装構造であって、
前記実装部品（１１）は、バスバからなり、
前記接合材接触部（１３）と前記絶縁接触部（１５）とは、連続する一部材で形成されていることを特徴とする基板実装構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の基板実装構造であって、
前記絶縁接触部（１３）には、前記ランド部（７）側に配置され前記絶縁部（９）から離間する方向に凹まされた凹部（１０３）が設けられていることを特徴とする基板実装構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板実装構造であって、
前記絶縁接触部（１３）は、前記接合材（５）に対する親和性が前記接合材接触部（１３）より低く設定されていることを特徴とする基板実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に接合材を介して実装部品を実装する基板実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板実装構造としては、基板に形成され接合材としての半田が配置されたランド部と、ランド部の周囲に形成された絶縁部としてのソルダーレジストと、ランド部に配置され半田を介して基板に電気的に接続される実装部品としての電子部品とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような基板実装構造では、ランド部の範囲内に電子部品が配置されており、半田を溶融させたときに、溶融した半田によって電子部品がランド部の範囲内で流れてしまい、基板に対して電子部品が位置ズレして実装されてしまうことがあった。
【０００４】
このため、上記特許文献１の基板実装構造では、基板に凸部が設けられ、電子部品に凸部を収容する凹部が設けられ、凸部と凹部との壁面の接触によって、溶融した半田による基板に対する電子部品の移動を所定の範囲内で規制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２２２７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のような基板実装構造では、基板の製造時に凸部が設けられるとしても、基板に凸部を設ける必要があるので、既存の基板に対して設計変更が必要であった。
【０００７】
そこで、この発明は、基板の設計変更を伴うことがなく、基板に対する実装部品の位置ズレを抑制することができる基板実装構造の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、基板に形成され接合材が配置されたランド部と、前記ランド部の周囲に形成された絶縁部と、前記ランド部に配置され前記接合材を介して前記基板に電気的に接続される実装部品とを備えた基板実装構造であって、前記実装部品は、前記ランド部に配置され前記接合材に接触される接合材接触部と、前記絶縁部に配置され前記絶縁部に接触される絶縁接触部とを有することを特徴とする。
【０００９】
この基板実装構造では、実装部品が、ランド部に配置され接合材に接触される接合材接触部と、絶縁部に配置され絶縁部に接触される絶縁接触部とを有するので、絶縁部と絶縁接触部との間の摩擦力によって、ランド部において、溶融した接合材による実装部品の移動を規制することができる。
【００１０】
従って、このような基板実装構造では、基板の絶縁部に実装部品の絶縁接触部を接触させればよいので、基板の設計変更を伴うことがなく、基板に対する実装部品の位置ズレを抑制することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の基板実装構造であって、前記実装部品は、バスバからなり、前記接合材接触部と前記絶縁接触部とは、連続する一部材で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
この基板実装構造では、実装部品が、バスバからなり、接合材接触部と絶縁接触部とが、連続する一部材で形成されているので、実装部品としてのバスバの基板に実装される側の面積を調整するだけで、基板に対する実装部品の位置ズレを抑制することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の基板実装構造であって、前記絶縁接触部には、前記ランド部側に配置され前記絶縁部から離間する方向に凹まされた凹部が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
この基板実装構造では、絶縁接触部に、ランド部側に配置され絶縁部から離間する方向に凹まされた凹部が設けられているので、溶融した接合材がランド部から絶縁部に流れたとしても、溶融した接合材を凹部内に収容でき、絶縁部と絶縁接触部との接触を保持することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板実装構造であって、前記絶縁接触部は、前記接合材に対する親和性が前記接合材接触部より低く設定されていることを特徴とする。
【００１６】
この基板実装構造では、絶縁接触部が、接合材に対する親和性が接合材接触部より低く設定されているので、溶融した接合材が接合材接触部に保持されて、絶縁接触部に流れ込み難くなり、絶縁部と絶縁接触部との接触を保持することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基板の設計変更を伴うことがなく、基板に対する実装部品の位置ズレを抑制することができる基板実装構造を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板実装構造の実装部品がバスバに電気的に接続されたときの斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る基板実装構造の実装部品がバスバに電気的に接続されたときの上面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る基板実装構造の上面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る基板実装構造の模式的な断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る基板実装構造の模式的な上面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る基板実装構造の模式的な断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る基板実装構造の凹部の他例を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る基板実装構造の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜図８を用いて本発明の実施の形態に係る基板実装構造について説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１〜図４を用いて第１実施形態について説明する。
【００２１】
本実施の形態に係る基板実装構造１は、基板３に形成され接合材５が配置されたランド部７と、ランド部７の周囲に形成された絶縁部９と、ランド部７に配置され接合材５を介して基板３に電気的に接続される実装部品１１とを備えている。
【００２２】
そして、実装部品１１は、ランド部７に配置され接合材５に接触される接合材接触部１３と、絶縁部９に配置され絶縁部９に接触される絶縁接触部１５とを有する。
【００２３】
また、実装部品１１は、バスバからなり、接合材接触部１３と絶縁接触部１５とは、連続する一部材で形成されている。
【００２４】
ここで、図１〜図３に示すように、本実施の形態に係る基板実装構造１は、モータ（不図示）と、モータに供給される電力を変換するインバータ（不図示）との間を、電気的に接続するバスバ１７に対して電気的に接続される実装部品１１の基板３への実装に適用される。
【００２５】
バスバ１７は、例えば、インバータに搭載されたＵＶＷの各相の上アーム及び下アームを構成する６つのパワー半導体スイッチング素子を有するパワーモジュールに対して電気的に接続される３つの接続部１９を有している。
【００２６】
図１〜図５に示すように、基板３は、例えば、パワーモジュールの作動を制御する銅箔などからなる制御回路パターンが形成されている。
【００２７】
この基板３の表面には、ランド部７と、絶縁部９とが形成されている。
【００２８】
ランド部７は、基板３に形成された制御回路パターンの一部を構成しており、基板３の表面上に露出して配置される。
【００２９】
このランド部７には、接合材５としての溶融する前の半田が配置され、ランド部７と接合材５の周囲に絶縁部９が形成されている。
【００３０】
絶縁部９は、基板３の表面上で、ランド部７と接合材５の周囲に形成され、ランド部７や接合材５を保護するソルダーレジストとなっている。
【００３１】
このようなランド部７と絶縁部９とには、実装部品１１が配置される。
【００３２】
実装部品１１は、バスバ１７と基板３とを電気的に接続する中継用のバスバからなり、バスバ接続部２１と、基板接続部２３とを備えている。
【００３３】
バスバ接続部２１は、バスバ１７の３つの接続部１９に対応して、３つ設けられている。
【００３４】
このバスバ接続部２１は、実装部品１１が基板３に実装された状態で、バスバ１７の３つの接続部１９に接合され、実装部品１１を介してバスバ１７と基板３とが電気的に接続される。
【００３５】
このようなバスバ接続部２１は、上下方向に弾性変形可能に基板接続部２３と連続する一部材で形成されており、上下方向への振動を吸収し、バスバ１７の接続部１９とバスバ接続部２１との接合を保持している。
【００３６】
基板接続部２３は、基板３の接合材５を介してランド部７上に配置され、加熱によって接合材５を溶融させることにより、接合材５を介して基板３と実装部品１１とが電気的に接続される。
【００３７】
ところで、実装部品１１は、溶融した接合材５によって基板３上を移動してしまい、基板３に対して位置ズレを生じてしまうことがあった。
【００３８】
このため、従来では、基板３に、実装部品１１の凹部に収容される凸部を設け、凹部内に凸部を収容することで、基板３に対する実装部品１１の移動を所定の範囲内で規制していた。
【００３９】
このような基板３に対する実装部品１１の移動規制では、実装部品１１が基板３に搭載されるだけの電子部品であるので、基板３に対して電子部品が所定の範囲内で位置ズレしたとしても、大きな問題とはならない。
【００４０】
しかしながら、本実施の形態のように、実装部品１１が、基板３だけでなく、バスバ１７と電気的に接続される場合には、バスバ１７の接続部１９と実装部品１１のバスバ接続部２１との接合面が高い精度で面接触する必要があり、基板３に対して実装部品１１が位置ズレしてしまうと、バスバ１７と実装部品１１との電気的な接続信頼性が低下する恐れがあった。
【００４１】
そこで、実装部品１１には、接合材接触部１３と、絶縁接触部１５とが設けられている。
【００４２】
接合材接触部１３は、実装部品１１の基板接続部２３の基板３側の面に設けられており、接合材５が配置されるランド部７の範囲内に設定されている。
【００４３】
この接合材接触部１３には、ランド部７に配置された接合材５が接触されており、溶融した接合材５が接合され、接合材５を介して実装部品１１と基板３とが電気的に接続される。
【００４４】
絶縁接触部１５は、実装部品１１の基板接続部２３の基板３側の面に接合材接触部１３と面一に設けられており、接合材５が配置されるランド部７の範囲外に設定されている。
【００４５】
この絶縁接触部１５には、ランド部７の周囲に形成された絶縁部９が接触されており、絶縁部９と絶縁接触部１５との間に摩擦力が働いた状態となっている。
【００４６】
このため、ランド部７において、溶融した接合材５によって実装部品１１が移動しようとしても、絶縁部９と絶縁接触部１５との接触による摩擦力によって、実装部品１１の移動を規制することができ、基板３に対する実装部品１１の位置ズレを抑制することができる。
【００４７】
なお、絶縁部９と絶縁接触部１５との間の摩擦力を増大させるために、絶縁接触部１５の表面の少なくとも一部に合成ゴム、或いはソルダーレジストを一体に設けるなど、絶縁接触部１５の表面に摩擦力を増大させる表面加工を施してもよい。
【００４８】
また、接合材５としての半田フィレットの確認は、基板接続部２３から露出するランド部７上に位置する溶融した接合材５によって視認することができる。
【００４９】
このような基板実装構造１では、実装部品１１が、ランド部７に配置され接合材５に接触される接合材接触部１３と、絶縁部９に配置され絶縁部９に接触される絶縁接触部１５とを有するので、絶縁部９と絶縁接触部１５との間の摩擦力によって、ランド部７において、溶融した接合材５による実装部品１１の移動を規制することができる。
【００５０】
従って、このような基板実装構造１では、基板３の絶縁部９に実装部品１１の絶縁接触部１５を接触させればよいので、基板３の設計変更を伴うことがなく、基板３に対する実装部品１１の位置ズレを抑制することができる。
【００５１】
また、実装部品１１は、バスバからなり、接合材接触部１３と絶縁接触部１５とは、連続する一部材で形成されているので、実装部品１１としてのバスバの基板３に実装される側（基板接続部２３）の面積を調整するだけで、基板３に対する実装部品１１の位置ズレを抑制することができる。
【００５２】
（第２実施形態）
図６，図７を用いて第２実施形態について説明する。
【００５３】
本実施の形態に係る基板実装構造１０１は、絶縁接触部１５に、ランド部７側に配置され絶縁部９から離間する方向に凹まされた凹部１０３が設けられている。
【００５４】
なお、第１実施形態と同様の構成には、同一の記号を記して構成及び機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。
【００５５】
図６に示すように、実装部品１１の絶縁接触部１５には、ランド部７側に配置され、絶縁部９から離間する方向に凹まされた凹部１０３が設けられている。
【００５６】
この凹部１０３は、絶縁接触部１５の表面に対して、三角形状の溝部１０５を形成させることによって設けられている。
【００５７】
このような凹部１０３には、溶融した接合材５がランド部７から絶縁部９に向けて流れたときに、溶融した接合材５が収容される。
【００５８】
このように凹部１０３に溶融した接合材５を収容することにより、凹部１０３より外側（絶縁部９側）に溶融した接合材５が流れ込むことがなく、絶縁部９と絶縁接触部１５との間に接合材５が介在されず、絶縁部９と絶縁接触部１５とを安定して接触させることができる。
【００５９】
なお、凹部１０３としては、図７に示すように、実装部品１１としてのバスバの基板接続部２３の絶縁接触部１５に対して、基板３側から打ち出し加工を施すことによって形成された半円状の溝部１０７であってもよい。
【００６０】
このように絶縁接触部１５に凹部１０３としての溝部１０７を設けることにより、実装部品１１に対して複雑な加工を施すことなく、容易に凹部１０３を設けることができる。
【００６１】
このような基板実装構造１０１では、絶縁接触部１５に、ランド部７側に配置され絶縁部９から離間する方向に凹まされた凹部１０３が設けられているので、溶融した接合材５がランド部７から絶縁部９に流れたとしても、溶融した接合材５を凹部１０３内に収容でき、絶縁部９と絶縁接触部１５との接触を保持することができる。
【００６２】
（第３実施形態）
図８を用いて第３実施形態について説明する。
【００６３】
本実施の形態に係る基板実装構造２０１は、絶縁接触部１５が、接合材５に対する親和性が接合材接触部１３より低く設定されている。
【００６４】
なお、他の実施形態と同様の構成には、同一の記号を記して構成及び機能説明は他の実施形態を参照するものとし省略するが、他の実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。
【００６５】
図８に示すように、実装部品１１の絶縁接触部１５は、接合材５としての半田に対する親和性が接合材接触部１３の半田に対する親和性より低く設定されている。
【００６６】
言い換えれば、実装部品１１の接合材接触部１３は、接合材５としての半田に対する親和性が絶縁接触部１５の半田に対する親和性より高く設定されている。
【００６７】
このような接合材接触部１３と絶縁接触部１５との接合材５に対する親和性の違いは、実装部品１１の基板接続部２３に対してめっき処理を施すことによって行うことができる。
【００６８】
接合材接触部１３の表面に接合材５に対する親和性が高いめっき層を形成させる場合には、基板接続部２３の絶縁接触部１５が位置する部分をマスキングし、基板接続部２３に対して接合材５との親和性が高い材料をめっき処理することにより、接合材接触部１３の表面に接合材５との親和性が高いめっき層を形成させることができる。
【００６９】
このように親和性の高いめっき層が形成された接合材接触部１３では、溶融した接合材５が接合材接触部１３に留まろうとし、溶融した接合材５が絶縁接触部１５側に流れ込み難くなり、絶縁部９と絶縁接触部１５とを安定して接触させることができる。
【００７０】
一方、絶縁接触部１５の表面に接合材５に対する親和性が低いめっき層を形成させる場合には、基板接続部２３の接合材接触部１３が位置する部分をマスキングし、基板接続部２３に対して接合材５との親和性が低い材料をめっき処理することにより、絶縁接触部１５の表面に接合材５との親和性が低いめっき層を形成させることができる。
【００７１】
このように親和性の低いめっき層が形成された絶縁接触部１５では、溶融した接合材５が絶縁接触部１５の接合材接触部１３側で反発されて、溶融した接合材５が絶縁接触部１５側に流れ込み難くなり、絶縁部９と絶縁接触部１５とを安定して接触させることができる。
【００７２】
このような基板実装構造２０１では、絶縁接触部１５が、接合材５に対する親和性が接合材接触部１３より低く設定されているので、溶融した接合材５が接合材接触部１３に保持されて、絶縁接触部１５に流れ込み難くなり、絶縁部９と絶縁接触部１５との接触を保持することができる。
【００７３】
なお、本発明の実施の形態に係る基板実装構造では、基板以外に、実装部品がバスバに接続されているが、これに限らず、実装部品がバスバに接続されず、単純に基板に実装部品が実装される構造に対しても、本発明の基板実装構造を適用することができる。
【００７４】
また、本発明の実施の形態に係る基板実装構造では、実装部品の基板接続部に凹部が設けられた構造と、実装部品の基板接続部を表面処理した構造とを別々に示しているが、これに限らず、表面処理された基板接続部に凹部を設けてもよい。
【００７５】
さらに、凹部は、絶縁接触部に対して１つ設けられているが、これに限らず、絶縁接触部に対して凹部を２つ以上設けてもよい。
【００７６】
また、接合材接触部と絶縁接触部とは、バスバで形成されているが、これに限らず、接合材接触部をバスバで形成し、絶縁接触部をバスバと一体に形成されたソルダーレジスト、合成樹脂、合成ゴムなどの絶縁材料で形成してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１，１０１，２０１…基板実装構造
３…基板
５…接合材
７…ランド部
９…絶縁部
１１…実装部品
１３…接合材接触部
１５…絶縁接触部
１０３…凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020150195.tif 000009
【図８】
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