(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体の裏面を含む平面から突出した複数のリードが１列に配列されたリード群が、互いに平行な前記本体の側面に沿って２列形成された表面実装部品と、
前記リード群に対応する複数のパッドからなる２列のパッド群が形成され、前記リード群を構成する個々の前記リードが前記パッド群を構成する個々の前記パッドに半田付けされると共に、２列の該パッド群の間に前記パッドを含む配線パターンと電気的に導通せずにアースに接続され、前記配線パターンと膜厚が同一であるダミーパターンが形成されたプリント配線基板と、
前記表面実装部品の裏面と対向する前記ダミーパターンに形成され、前記表面実装部品の裏面と接触するように膜厚が設定されたソルダーレジストと、
を有するプリント配線基板装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板（ベアボード）にＳＯＪ（Small  Outline  J-leaded）等の形状の表面実装部品を実装（半田付け）したプリント配線基板装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＳＯＰ（Small  Outline  Package）、ＳＯＪ等の形状の表面実装部品をプリント配線基板に実装したプリント配線基板装置が各種の電気製品に使用されている。
【０００３】
ここで、ＳＯＰとは、対向する２辺からリード（端子）をガルウイング状に伸ばしたもので、小型のプラスチックモールドのパッケージを備えた電子部品（表面実装部品）をいう。ＱＦＰ（Quad  Flat  Package）の２辺にのみリードを持つ形状ともいえる。ＳＯＩＣ（Small  Outline  Integrated  Circuit)と呼ぶこともある。ＳＯＰの薄いパッケージ形状のものを特にＴＳＯＰ(Thin  ＳＯＰ)と呼ぶ。また、ＳＯＪとは、リードをＳＯＰとは逆に内側にＪ型に曲げたパッケージを備えた電子部品をいう。
【０００４】
これらの表面実装部品は、クリーム半田印刷機によりプリント配線基板の表面に形成されたパッドにクリーム半田が塗布された後、電子部品実装機により当該パッドに印刷されたクリーム半田上に表面実装部品のリードが載せられ、リフロー炉の中でクリーム半田が溶融された後、当該クリーム半田が冷却固化されることによりプリント配線基板への実装が完了する。
【０００５】
かかる一連の工程の中で、プリント配線基板と表面実装部品をリフロー炉によって加熱し、クリーム半田を溶融させるとき、クリーム半田はリード（部品側電極）とパッド（基板側電極）に接触しつつ溶融するものの、その表面張力によって略球形状に変形する傾向がある。このため、クリーム半田の変形に伴って、表面実装部品は、リードとパッドとが最短距離で対面する位置に変位し、リードとパッドとが正対する正規の搭載位置に移動する（セルフアライメント作用）。
【０００６】
かかるセルフアライメント作用を利用したプリント配線基板装置の製造に関する技術は多数提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−０１４９６４号公報
【特許文献２】特開平０８−１７２２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、近年の表面実装部品の小型・軽量化、並びにこれに伴うリードの微小・狭ピッチ化およびプリント配線基板のパッドの微小・狭ピッチ化により、前記したセルフアライメント作用が半田付け不良を誘発する原因の一つになってきた。
【０００９】
つまり、複数のリードが一列に整列したリード群が互いに平行な本体の側面に沿って２列形成されたＳＯＰ、ＳＯＪ等の表面実装部品は、電子部品実装機により設計値通りに位置決めされてパッドに印刷されたクリーム半田上に置かれたとしても、溶融したクリーム半田の表面張力という外力によって斜めに半田付けされる場合がある。これは、全てのパッドに対して、全く同じ量、全く同じ相対位置にクリーム半田を印刷できないことが原因の一つとして挙げられる。
【００１０】
このように、表面実装部品が斜めになった状態で溶融したクリーム半田が冷却固化すると、長手方向の端部のリードが半田付けされていない、半田付け状態が悪いといった電気的な導通不良等の問題が発生する。
【００１１】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであって、表面実装部品の本体の真下にダミーパターンを設け、このダミーパターンに表面実装部品の裏面と接触するように膜厚が設定されたソルダーレジストを形成するという簡単な構成により、セルフアライメント作用に起因した半田付け不良を無くすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（第１発明）
第１発明に係は、本体の裏面を含む平面から突出した複数のリードが１列に配列されたリード群が、互いに平行な本体の側面に沿って２列形成された表面実装部品と、リード群に対応する複数のパッドからなる２列のパッド群が形成されると共に、２列の該パッド群の間に、パッドを含む配線パターンと電気的に導通していないダミーパターンが形成されたプリント配線基板を有し、リード群を構成する個々のリードが、パッド群を構成する個々のパッドに半田付けされたプリント配線基板装置に関するものである。
【００１３】
そして、ダミーパターンの膜厚は、配線パターンの膜厚と同一であり、表面実装部品の裏面と対向するダミーパターンに、表面実装部品の裏面と接触するように膜厚が設定されたソルダーレジストを形成したことを特徴とする。
【００１４】
ここで、配線パターンとは、プリント配線基板（ベアボード）上に実装（固定）された表面実装部品と、当該プリント配線基板および／または他のプリント配線基板等に実装（固定）された他の表面実装部品を含む電子部品等を電気的に接続するパターン（パッドを含む）をいう。
【００１５】
これに対し、ダミーパターンとは、配線パターンのような電子部品間の電気的接続（結線）を目的とするものではなく、配線パターンと電気的に導通していないプリント配線基板上に付加的に形成された絵柄または模様のパターンをいう。
【００１６】
また、ソルダーレジストとは、プリント配線基板の表面を覆い、半田による被覆や電子部品を実装する際、配線パターンの表面に不必要な半田の付着を防止する保護コーティング材のことをいう。また、ソルダーレジストは、永久保護マスクとして、プリント配線基板の配線パターンを湿度やほこり等から保護すると同時に、電気的トラブルから配線パターンを守る絶縁体機能があり、耐薬品性、耐熱性に優れ、半田付けをする際の高熱や金めっきにも耐えられる保護皮膜である。
【００１７】
ソルダーレジストの形成方法は一般的に活性エネルギー線を、マスクパターンを介して照射することによりパターンを形成するフォトリソグラフィー法が用いられている。マスクパターンを使用することにより、半田の不必要な部分を選択することができる。
【００１８】
前記した構成により、表面実装部品の裏面は、リフロー炉等の加熱炉における半田付けの前後を通してダミーパターンに形成されたソルダーレジストと接触しているので、クリーム半田の溶融により生じる表面張力の影響を受けて大きく位置を変えることが無い。
【００１９】
また、ダミーパターンには、ソルダーレジストが形成されているので、当該ダミーパターンに近接して設けられたパッド群との間で半田ブリッジが生じることが無い。さらに、表面実装部品の裏面とダミーパターンがソルダーレジストを介して接触しているので、表面実装部品の熱をダミーパターンにより放熱することができる。
【００２０】
第１発明のプリント配線基板装置は、さらに、ダミーパターンがアース（グランド）に接続（連結）されたものである。  
【００２１】
かかる構成により、ダミーパターンに伝わった熱をアースに逃がすことができるので、放熱効果をより大きくすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、溶融した半田の表面張力により表面実装部品が動くこと（セルフアライメント作用）に基づく半田付け不良を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】プリント配線基板装置の平面図である（実施例１）
【図２】プリント配線基板装置の断面図である（実施例１）
【図３】表面実装部品の平面図である（実施例１）
【図４】表面実装部品の断面図である（実施例１）
【図５】プリント配線基板の平面図である（実施例１）
【図６】プリント配線基板の断面図である（実施例１）
【図７】プリント配線基板の断面図である
【図８】プリント配線基板装置の平面図である（実施例２）
【図９】プリント配線基板装置の平面図である（実施例２）
【図１０】プリント配線基板装置の平面図である（実施例３）
【図１１】プリント配線基板装置の断面図である（実施例３）
【図１２】プリント配線基板装置の断面図である
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。
尚、各実施例で用いられる図面において配線パターン、ダミーパターンおよびソルダーレジストを太く図示したが、説明を分かりやすくするためである。実際には、配線パターンおよびダミーパターンは、幅寸法が１００ミクロン〜２００ミクロン程度、厚さ（膜厚）が２０ミクロン〜４０ミクロン程度である。また、配線パターン上に一般に形成されるソルダーレジストの厚みは、５ミクロン〜５０ミクロン程度である。これらの数字は、一例として示したものに過ぎず、本発明がこれらの数字により限定して解釈されるものではない。
【実施例１】
【００２５】
本発明に係る第１実施例を、図１乃至図６を用いて説明する。
図１はプリント配線基板装置１の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１に示した表面実装部品３の平面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図、図５は図１に示したプリント配線基板２の平面図、図６は図５のＣ−Ｃ断面図である。尚、説明を分かりやすくするため、図１においてソルダーレジスト１６および半田フィレット２２の図示、図５においてソルダーレジスト１２および１６の図示を省略している。
【００２６】
（プリント配線基板装置）
図１および図２に示すように、本発明に係るプリント配線基板装置１は、プリント配線基板（ベアボード）２と、当該プリント配線基板２の表面に形成されたパッド６にリード４が半田付けされた表面実装部品３とを備えたものである。本発明の特徴を明確にするため、表面実装部品３と、プリント配線基板２のそれぞれについて以下に説明する。
【００２７】
（表面実装部品）
本発明で対象とする表面実装部品３は、図３および図４に示すように、ＳＯＪ、ＳＯＰ等の本体８の裏面９を含む平面１４から突出した複数のリード４が１列に配列されたリード群５が、互いに平行な本体８の側面１０に沿って２列形成されたものである。
【００２８】
より詳細に説明すると、図３に示すように、表面実装部品３の紙面右側に着目すると、４個のリード４が本体８の右側の側面１０に沿って直線状に一列に整列した右側のリード群５を構成している。一方、表面実装部品３の紙面左側に着目すると、４個のリード４が本体８の左側の側面１０に沿って直線状に一列に整列した左側のリード群５を構成している。そして、紙面右側の側面１０と紙面左側の側面１０は互いに平行であるから、これら右側のリード群５と左側のリード群５は互いに平行の関係にある。
【００２９】
また、図４に示すように、表面実装部品３のリード４は、本体８の裏面９を含む平面１４から紙面下方に突出している。本実施例１においては、かかる表面実装部品３の一例として、図３および図４に示したＳＯＪを取り上げて説明する。
【００３０】
（プリント配線基板）
本発明が対象とするプリント配線基板２は、図５および図６に示すように、前記した表面実装部品３のリード群５に対応する複数のパッド６からなる２列のパッド群７が形成されると共に、当該２列のパッド群７の間に、パッド６を含む配線パターン１５と電気的に導通していないダミーパターン１１が形成されたものである。
【００３１】
より詳細に説明すると、図５に示すように、プリント配線基板２の紙面右側に着目すると、４個のパッド６が直線状に一列に整列した右側のパッド群７を構成している。これら右側のパッド群７は、前記した右側のリード群５に対応して設けられている。すなわち、右側のパッド群７を構成する個々のパッド６は、前記した右側のリード群５を構成する個々のリード４を半田付けできる位置および大きさで設けられている。
【００３２】
同様に、プリント配線基板２の紙面左側に着目すると、４個のパッド６が直線状に一列に整列した左側のパッド群７を構成している。これら左側のパッド群７は、前記した左側のリード群５に対応して設けられている。すなわち、左側のパッド群７を構成する個々のパッド６は、前記した左側のリード群５を構成する個々のリード４を半田付けできる位置および大きさで設けられている。
【００３３】
これら右側のパッド群７と左側のパッド群７によって、プリント配線基板２には、２列のパッド群７が構成されている。そして、この２列のパッド群７の間には、左右のパッド群７からそれぞれＷの距離離れた位置に、左右のパッド群７を構成するパッド６を含む配線パターン１５と電気的に導通していないダミーパターン１１が形成されている。これら配線パターン１５を構成する銅箔等の金属の膜厚Ｔと、ダミーパターン１１を構成する銅箔等の金属の膜厚Ｓは等しい厚さ（Ｔ＝Ｓ）で設定されている。
【００３４】
このダミーパターン１１は、少なくとも表面実装部品３の裏面９と対向する位置に形成され、かつ、その表面（上面）には、図２および図６に示すように、表面実装部品３の裏面９と接触するように膜厚Ｕが設定されたソルダーレジスト１２が形成されていることが必要である。すなわち、パッド６を除く配線パターン１５等の表面に形成されたソルダーレジスト１６の厚さ（Ｖ）にかかわらず、本発明の作用効果を奏するために、図６および図７に示すように、ダミーパターン１１には特別に膜厚（Ｕ）が設定されたソルダーレジスト１２を設ける必要がある。
【００３５】
かかる構成により、表面実装部品３の裏面９は、リード４をパッド６に半田付けするための半田が溶融して表面張力を発生する前から、当該半田が冷却固化して表面張力が消滅した後に至るまで、ダミーパターン１１に形成されたソルダーレジスト１２と接触している。このため、表面実装部品３は、半田の溶融により生じる表面張力の影響を受けて大きく位置を変えることが無い。このため、セルフアライメント作用により、表面実装部品３が斜めに半田付けされ、表面実装部品３の端部に位置するリード４に半田付け不良が発生することが無い。
【００３６】
尚、ダミーパターン１１は、図５に示すように、複数（４個）のパッド６が列を成している方向（紙面上下方向）と平行な方向に、パッド群７を構成するパッド６の一端（紙面上方の第１のパッド６）から他端（紙面下方の第４のパッド６）に至る長さで構成されていることが望ましい。
【実施例２】
【００３７】
本発明の他の実施例を図８を用いて説明する。
図８は、本発明に係るプリント配線基板装置１９の平面図である。尚、説明を分かりやすくするため、実施例１と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３８】
本実施例２に係るプリント配線基板装置１９の実施例１に係るプリント配線基板装置１との主な相違点は、図８に示すように、表面実装部品３の裏面９と対向する面に形成されたダミーパターン１１を、表面実装部品３の裏面９と対向する面から引き出して延長し、ダミーパターン１７とした点である。
【００３９】
かかる構成により、前記した実施例１の効果を得ることができるのみならず、表面実装部品３から発生した熱をダミーパターン１７により放熱することができる。尚、図示を省略しているが、延長したダミーパターン１７をアース（グランド）に接続することにより、前記した放熱効果をさらに大きくすることができ、ノイズを吸収する作用効果も得られる。
【００４０】
また、図９に示したように、ダミーパターン１７をアースに接続する手段としては、プリント配線基板２０が多層プリント配線基板であって、内層または裏面にペタパターンからなるグランド層を備えている場合は、スルーホール２１によりかかるグランド層に接続する手段も採り得る。
【実施例３】
【００４１】
本発明の他の実施例を図１０および図１１を用いて説明する。
図１０は本発明に係るプリント配線基板装置２３の平面図、図１１は図１０におけるＤ−Ｄ断面図である。尚、説明を分かりやすくするため、実施例１と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４２】
本実施例３に係るプリント配線基板装置２３の実施例１に係るプリント配線基板装置１との主な相違点は、図１０および図１１に示すように、表面実装部品をＳＯＪからＳＯＰにした点である。すなわち、プリント配線基板２４に対して、ＳＯＰタイプの表面実装部品２５を半田付けした点である。
【００４３】
かかる構成であっても実施例１と同一の効果が得られる。尚、言うまでもないが、本実施例３の表面実装部品においても、実施例２に記載した構成を採用することができる。
【００４４】
前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明、及び図面の記載から当事者が認識する事ができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００４５】
例えば、前記した実施例においては、表面実装部品の本体８の裏面９と対向するプリント配線基板の面に形成されたダミーパターンを１本としたものを示したが、図１２に示すように、複数であっても良い。
【００４６】
また、前記した実施例においては、ＳＯＪおよびＳＯＰタイプのパッケージを備えた表面実装部品を示したが、これらに限定されるものではなく、ＳＯＪおよびＳＯＰのような形状をしたチップ部品（Ｃ（キャパシタンス）、Ｒ（抵抗）、Ｌ（インダクタンス）等のＩＣ（集積回路）ではない受動部品）も本発明で用いる表面実装部品の対象にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、表面実装部品がプリント配線基板に実装されたプリント配線基板基板装置に適用される。
【符号の説明】
【００４８】
１  プリント配線基板装置
２  プリント配線基板
３  表面実装部品
４  リード
５  リード群
６  パッド
７  パッド群
８  本体
９  裏面（本体８の裏面）
１０  側面（本体８の側面）
１１  ダミーパターン
１２  ソルダーレジスト（ダミーパターンの表面）
１４平面  （裏面８を含む平面）
１５  配線パターン
１６  ソルダーレジスト（配線用）
【図１】
0005444901.tif 000002
【図２】
0005444901.tif 000003
【図３】
0005444901.tif 000004
【図４】
0005444901.tif 000005
【図５】
0005444901.tif 000006
【図６】
0005444901.tif 000007
【図７】
0005444901.tif 000008
【図８】
0005444901.tif 000009
【図９】
0005444901.tif 000010
【図１０】
0005444901.tif 000011
【図１１】
0005444901.tif 000012
【図１２】
0005444901.tif 000013