(57)【要約】【課題】応力によるチップクラックを低減して歩留りを向上できる電子回路基板を提供する。【解決手段】導体によるパターンを形成した基板５と、導体から成る一対のランド２上に長手方向を跨ってハンダ付けされるチップ型の電子部品４とを備えた電子回路基板１において、ランド２が電子部品４の短手方向の幅内で電子部品４の長手方向の延長線上に導体のエッジ２ｂを有して電子部品４を設置する設置部２ａを有し、前記電子部品の短手方向の前記設置部の幅をＷａ、電子部品４の長手方向の設置部２ａの長さをＬとした時に、Ｌａ＜Ｗａ／２を満たす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体によるパターンを形成した基板と、前記導体から成る一対のランド上に長手方向を跨ってハンダ付けされるチップ型の電子部品とを備えた電子回路基板において、
前記ランドが前記電子部品の短手方向の幅内で前記電子部品の長手方向の延長線上に前記導体のエッジを有して前記電子部品を設置する設置部を有し、
前記電子部品の短手方向の前記設置部の幅をＷａ、前記電子部品の長手方向の前記設置部の長さをＬａとした時に、Ｌａ＜Ｗａ／２を満たすことを特徴とする電子回路基板。
【請求項２】
前記ランドが前記エッジを形成するスリットの外側で前記設置部に連続する放熱部を有することを特徴とする請求項１に記載の電子回路基板。
【請求項３】
前記基板及び前記ランドを貫通する貫通孔により前記エッジが形成され、前記貫通孔の外側で前記設置部に連続する放熱部を有することを特徴とする請求項１に記載の電子回路基板。
【請求項４】
前記電子部品の短手方向の前記貫通孔の幅をＷｃとしたときに、Ｍ≦Ｗｃを満たすことを特徴とする請求項３に記載の電子回路基板。
【請求項５】
前記ランドが前記電子部品の短手方向の幅の外側で、前記設置部に連続する放熱部を有することを特徴とする請求項１に記載の電子回路基板。
【請求項６】
前記ランドが前記電子部品の短手方向の幅よりも狭く前記設置部から前記電子部品の長手方向に延出した放熱部を有することを特徴とする請求項１に記載の電子回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板上に電子部品を実装した電子回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には従来の電子回路基板が開示されている。この電子回路基板は基板、電子部品を備える。基板は導体によってパターンを形成し、導体から成る一対のランドが略矩形状に形成される。チップ型の電子部品は略矩形状に形成され、電子部品はハンダによってランドと固着される。
【０００３】
また、電子部品は通電によって発熱する場合があるため、ランドの放熱面積を大きくするとより望ましい。図１４、図１５はこの電子回路基板の一例の平面図及び側面断面図を示している。電子回路基板１は基板５上に積層した導体から成る一対のランド２に跨ってチップ型の電子部品４がリフロー工程等によりハンダ３により固着して実装される。
【０００４】
電子部品４の短手方向のランド２の幅Ｗｄ及び電子部品４の長手方向のランド２の長さＬｄは十分大きく形成される。これにより、電子部品４の発熱を放熱し、電子部品４の信頼性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１８１２３号公報（図７（ａ）、図７（ｂ））
【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、上記従来の電子回路基板１によるとリフロー工程後にハンダ３が硬化して常温まで降温されると、ランド２、ハンダ３及び基板５が熱収縮する。この時、ランド２の収縮力Ｆ２及びハンダ３の収縮力Ｆ３が電子部品４の長手方向に対して引張応力として働き、基板５の収縮力Ｆ５が電子部品の長手方向に対して圧縮応力として働く。
【０００７】
この時、電子部品４に対する引張応力が圧縮応力よりも大きく電子部品４の耐応力を超えると、電子部品４のハンダ接合部４ａにチップクラック４ｂが発生する。ランド２の長さＬｄが大きいため収縮力Ｆ２が大きく、ハンダ３の硬化時の応力によってチップクラック４ｂが発生し易くなる問題があった。
【０００８】
本発明は、応力によるチップクラックを低減して歩留りを向上できる電子回路基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の電子回路基板は、導体によるパターンを形成した基板と、前記導体から成る一対のランド上に長手方向を跨ってハンダ付けされるチップ型の電子部品とを備えた電子回路基板において、前記ランドが前記電子部品の短手方向の幅内で前記電子部品の長手方向の延長線上に前記導体のエッジを有して前記電子部品を設置する設置部を有し、前記電子部品の短手方向の前記設置部の幅をＷａ、前記電子部品の長手方向の前記設置部の長さをＬａとした時に、Ｌａ＜Ｗａ／２を満たすことを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、ハンダが硬化した後に常温まで降温された際に生じるランドの収縮力による電子部品の長手方向に働く引張応力が低減される。
【００１１】
また本発明は、上記構成の電子回路基板において、前記ランドが前記エッジを形成するスリットの外側で前記設置部に連続する放熱部を有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上記構成の電子回路基板において、前記基板及び前記ランドを貫通する貫通孔により前記エッジが形成され、前記貫通孔の外側で前記設置部に連続する放熱部を有することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、上記構成の電子回路基板において、前記電子部品の短手方向の前記貫通孔の幅をＷｃとしたときに、Ｍ≦Ｗｃを満たすことを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、上記構成の電子回路基板において、前記ランドが前記電子部品の短手方向の幅の外側で、前記設置部に連続する放熱部を有することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、上記構成の電子回路基板において、前記ランドが前記電子部品の短手方向の幅よりも狭く前記設置部から前記電子部品の長手方向に延出した放熱部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、電子部品の短手方向のランドの設置部の幅をＷａ、電子部品の長手方向のランドの設置部の長さをＬａとした時に、Ｌａ＜Ｗａ／２を満たす。このため応力によるチップクラックを低減して歩留りを向上できる電子回路基板を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態の電子回路基板を示す平面図
【図２】本発明の第１実施形態の電子回路基板を示す側面断面図
【図３】本発明の第１実施形態の電子回路基板の実験結果を示す図
【図４】本発明の第２実施形態の電子回路基板を示す平面図
【図５】本発明の第２実施形態の電子回路基板を示す側面断面図
【図６】本発明の第２実施形態の電子回路基板の実験結果を示す図
【図７】本発明の第３実施形態の電子回路基板を示す平面図
【図８】本発明の第３実施形態の電子回路基板を示す側面断面図
【図９】本発明の第４実施形態の電子回路基板を示す平面図
【図１０】本発明の第４実施形態の電子回路基板を示す側面断面図
【図１１】本発明の第５実施形態の電子回路基板を示す平面図
【図１２】本発明の第５実施形態の電子回路基板を示す側面断面図
【図１３】本発明の第５実施形態の電子回路基板を示す平面図
【図１４】従来の電子回路基板を示す平面図
【図１５】従来の電子回路基板を示す側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１、図２は第１実施形態の電子回路基板１の平面図、側面断面図を示している。電子回路基板１は銅箔等の導体によるパターンを形成した基板５と、基板５上に実装される電子部品４とを備えている。基板５は導体により形成される一対のランド２を有している。
【００１９】
基板５はテフロン（登録商標）やガラスエポキシによって形成される。電子部品４は例えば１００５サイズ（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）の大きさでチップ型に形成され、矩形状のランド２上に電子部品４の長手方向を跨ってハンダ付けされる。
【００２０】
この時、電子部品４の短手方向のランド２の幅をＷａ、電子部品４の長手方向のランド２の長さをＬａとした時に式１を満たしている。ここで、長さＬａは電子部品４の短手方向の幅Ｍ内で、他方のランド２に対向するエッジ２ｅから電子部品４の長手方向の延長上に配されるエッジ２ｂまでの距離になっている。
【００２１】
Ｌａ＜Ｗａ／２  ・・・（式１）
【００２２】
また、ランド２は電子部品４の短手方向の幅をＭとしたときに、式２を満たすように形成されてもよい。
【００２３】
Ｌａ＜Ｍ≦Ｗａ／２  ・・・（式２）
【００２４】
上記構成において、リフロー工程後にハンダ３が硬化して常温まで降温されると、ランド２、ハンダ３及び基板５が熱収縮する。この時、ランド２の収縮力Ｆ２及びハンダ３の収縮力Ｆ３が電子部品４の長手方向に対して引張応力として働き、基板５の収縮力Ｆ５が電子部品の長手方向に対して圧縮応力として働く。
【００２５】
しかしながら、ランド２は（式１）を満たしているため、ランド２の収縮力による長手方向に働く引張応力が低減される。これによりチップクラック４ｂ（図１５参照）の発生を抑制し、電子回路基板１の歩留りを向上することができる。
【００２６】
図３は電子回路基板１の電子部品４のチップクラック発生実験の結果を示している。縦軸はランド２の幅Ｗａ（単位：ｍｍ）、横軸はランド２の長さＬａ（単位：ｍｍ）を示している。実験では基板５はテフロン（登録商標）熱膨張係数：１０．０ｐｐｍ／℃）、ランド２は銅箔（熱膨張係数：１７．３ｐｐｍ／℃）、ハンダ３はＳｎ３Ａｇ０．５Ｃｕ（熱膨張係数：２１．９ｐｐｍ／℃）、電子部品４は１００５サイズ（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）及び１６０８サイズ（１．６ｍｍ×０．８ｍｍ）を使用した。
【００２７】
実験により電子部品４がチップクラック４ｂを発生しない安全境界線Ｘ、Ｙを得た。１００５サイズの場合に安全境界線Ｘ、１６０８サイズの場合に安全境界線Ｙを示している。これにより、安全境界線Ｘ、安全境界線Ｙよりも下方の安全領域に配されるランド２の幅Ｗａ、長さＬａの場合に電子部品４のチップクラック４ｂが防止される。
【００２８】
また、ランド２が式（１）を満たし、長さＬａを電子部品４の幅Ｍ以下にしているため、安全境界線Ｘ、Ｙから離れた領域の形状に形成される。これにより、電子部品４のチップクラック４ｂを確実に防止することができる。また、ランド２の幅Ｗａを電子部品４の幅Ｍの２倍以上にしているため、ランド２の放熱面積を大きくできるとともに、電子部品４が幅方向にずれても確実にランド２上に実装することができる。
【００２９】
本実施形態によると、電子部品４の短手方向のランド２（設置部）の幅をＷａ、電子部品４の長手方向のランド２の長さをＬａとした時に、Ｌａ＜Ｗａ／２を満たす。このため、放熱性が高く歩留りを向上できる。また、電子部品４が幅方向にずれても確実にランド２上に実装することができる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に第２実施形態の電子回路基板１について説明する。図４、図５は第２実施形態の電子回路基板１の平面図、側面断面図を示している。説明の便宜上、第１実施形態と同様の部分には同一の符号で説明する。本実施形態では第１実施形態と異なり、ランド２にスリット１０が設けられる。
【００３１】
スリット１０は電子部品４の短手方向に延びる略矩形状に形成され、電子部品４と中心位置１０ａとが略一致する。この時、電子部品４の短手方向の幅Ｍ、電子部品４の短手方向のスリット１０の幅Ｗｂ、電子部品４のスリット１０の幅１０ｂとすると、Ｌｂ＜Ｗｂ、Ｍ≦Ｗｂを満たしている。
【００３２】
スリット１０によってランド２は設置部２ａと放熱部２ｃとに区分される。設置部２ａは電子部品４の短手方向の幅Ｍ内でスリット１０によって形成されるエッジ２ｂを電子部品４の長手方向の延長上に有する。設置部２ａ上に電子部品４がハンダ付けされる。この時、電子部品４の短手方向の設置部２ａの幅をＷａとし、電子部品４の長手方向の設置部２ａの長さをＬａとすると、前述の式（１）を満たす。
【００３３】
放熱部２ｂはスリット１０の外側で設置部２ａに連続する。放熱部２ｂによってランド２の放熱面積が増加し、放熱性を向上できる。
【００３４】
図６は電子回路基板１の電子部品４のチップクラック発生実験の結果を示している。縦軸はランド２の幅Ｗａ（単位：ｍｍ）、横軸はランド２の長さＬｃ（単位：ｍｍ）を示している。実験では電子部品４は１００５サイズ（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）を使用し、ランド２、ハンダ３及び基板５は第１実施形態と同じものを使用している。
【００３５】
上記構成で実験を行うと、電子部品４のサイズ（１００５サイズ）が同じでも、第１実施形態の安全境界線Ｘよりも上方に配される安全境界線Ｚを得た。これにより、ランド２にスリット１０を設けると、スリット１０を設けない場合に比べて設置部２ａの幅Ｗａ、長さＬａを大きくしてもチップクラック４ｂが発生しない。
【００３６】
本実施形態によると、電子部品４の短手方向の幅をＭ、電子部品４の短手方向の設置部２ａの幅をＷａ、電子部品４の長手方向の設置部２ａの長さをＬａとした時に、前述の式（１）を満たす。このため、放熱性が高く歩留りを向上できる。また、電子部品４が幅方向にずれても確実にランド２上に実装することができる。また、スリット１０によって電子部品４の短手方向の幅Ｍ内にエッジ２ｂを有する設置部２ａを容易に実現することができる。また、スリット１０によって、応力を分散して応力によるチップクラック４ｂを低減してすることができる。
【００３７】
また、ランド２がエッジ２ｂを形成するスリット１０の外側で設置部２ａに連続する放熱部２ｃを有するため、電子回路基板１の放熱性をより向上することができる。
【００３８】
また、電子部品４の短手方向のスリット１０の幅をＷｂとしたときに、Ｍ≦Ｗｂを満たすため、より確実に電子部品４のチップクラック４ｂの発生を抑制することができる。
【００３９】
また、スリット１０は電子部品４の短手方向に複数並設してもよい。
【００４０】
（第３実施形態）
次に第３実施形態の電子回路基板１について説明する。図７、図８は第３実施形態の電子回路基板１の平面図、側面断面図を示している。説明の便宜上、第１、第２実施形態と同様の部分には同一の符号で説明する。本実施形態では第２実施形態と異なり、ランド２にはスリット１０に替えて基板５をも貫通する貫通孔１１が設けられる。
【００４１】
貫通孔１１は略円形状に形成され、電子部品４と中心位置１１ａとが略一致する。この時、電子部品４の短手方向の幅Ｍ、電子部品４の短手方向の貫通孔１１の幅Ｗｃとすると、Ｍ≦Ｗｃを満たしている。
【００４２】
貫通孔１１によってランド２は設置部２ａと放熱部２ｃとに区分される。設置部２ａは電子部品４の短手方向の幅Ｍ内で貫通孔１１によって形成されるエッジ２ｂを電子部品４の長手方向の延長上に有する。設置部２ａ上に電子部品４がハンダ付けされる。この時、電子部品４の短手方向の設置部２ａの幅をＷａとし、電子部品４の長手方向の設置部２ａの長さをＬａとすると、前述の式（１）を満たす。
【００４３】
放熱部２ｂは貫通孔１１の外側で設置部２ａに連続する。放熱部２ｂによってランド２の放熱面積が増加し、放熱性を向上できる。
【００４４】
本実施形態によると、電子部品４の短手方向の幅をＭ、電子部品４の短手方向の設置部２ａの幅をＷａ、電子部品４の長手方向の設置部２ａの長さをＬａとした時に、前述の式（１）を満たす。このため、放熱性が高く歩留りを向上できる。また、電子部品４が幅方向にずれても確実にランド２上に実装することができる。また、貫通孔１１によって電子部品４の短手方向の幅Ｍ内にエッジ２ｂを有する設置部２ａを容易に実現することができる。また、貫通孔１１によって、応力を分散して応力によるチップクラック４ｂを低減してすることができる。
【００４５】
また、基板５及びランド２を貫通する貫通孔１１によりエッジ２ｂが形成され、貫通孔１１の外側で設置部２ａに連続する放熱部２ｃを有するため、放熱性をより向上できる。
【００４６】
また、貫通孔１１の直径をＷｃとしたときに、Ｍ≦Ｗｃを満たすため、より確実に電子部品４のチップクラック４ｂの発生を抑制する。
【００４７】
また、貫通孔１１がＭ≦Ｗｃを満たさない場合に貫通孔１１は電子部品４の短手方向に複数並設し、夫々の貫通孔１１の幅Ｗｃの合計が幅Ｍよりも大きい構成としてもよい。
【００４８】
（第４実施形態）
次に第４実施形態の電子回路基板１について説明する。図９、図１０は第４実施形態の電子回路基板１の平面図、側面断面図を示している。説明の便宜上、第１実施形態と同様の部分には同一の符号で説明する。本実施形態では第１実施形態と異なり、ランド２がＬ字状に形成される。
【００４９】
ランド２は電子部品４の短手方向の幅Ｍ内で形成されるエッジ２ｂを電子部品４の長手方向の延長上に有する設置部２ａを備えている。設置部２ａ上に電子部品４がハンダ付けされる。この時、電子部品４の短手方向の設置部２ａの幅をＷａとし、電子部品４の長手方向の設置部２ａの長さをＬａとすると、前述の式（１）を満たす。
【００５０】
設置部２ａには電子部品４の短手方向の幅Ｍの外側で、放熱部２ｃが延出される。これによりランド２の放熱面積が増加し、放熱性を向上できる。
【００５１】
本実施形態によると、電子部品４の短手方向の幅をＭ、電子部品４の短手方向の設置部２ａの幅をＷａ、電子部品４の長手方向の設置部２ａの長さをＬａとした時に、前述の式（１）を満たす。このため、放熱性が高く歩留りを向上できる。また、電子部品４が幅方向にずれても確実にランド２上に実装することができる。
【００５２】
また、ランド２が電子部品４の短手方向の幅Ｍの外側で、設置部２ａに連続する放熱部２ｃを有するため、放熱性をより向上できる。また、放熱部２ｃによって、応力を分散して応力によるチップクラック４ｂを低減してすることができる。
【００５３】
（第５実施形態）
次に第５実施形態の電子回路基板１について説明する。図１１、図１２は第５実施形態の電子回路基板１の平面図、側面断面図を示している。説明の便宜上、第１実施形態と同様の部分には同一の符号で説明する。本実施形態では第１実施形態と異なり、ランド２がＴ字状に形成される。
【００５４】
ランド２の設置部２ａは電子部品４の短手方向の幅Ｍ内で形成されるエッジ２ｂを電子部品４の長手方向の延長上に他方のランド２に対向するエッジ２ｅから近い方に有する。設置部２ａ上に電子部品４がハンダ付けされる。この時、電子部品４の短手方向の設置部２ａの幅をＷａとし、電子部品４の長手方向の設置部２ａの長さをＬａとすると、前述の式（１）を満たす。
【００５５】
放熱部２ｃは電子部品４の短手方向の幅Ｍよりも狭く設置部２ａから電子部品４の長手方向に延出して設けられる。
【００５６】
また、図１３に示すように一方のランド２に放熱部２ｃを有する構成であってもよい。また、第２実施形態のスリット１０、第３実施形態の貫通孔１１、第４実施形態の放熱部２ｃのそれぞれが一方のランド２のみに形成される構成であってもよい。
【００５７】
本実施形態によると、電子部品４の短手方向の幅をＭ、電子部品４の短手方向の設置部２ａの幅をＷａ、電子部品４の長手方向の設置部２ａの長さをＬａとした時に、前述の式（１）を満たす。このため、放熱性が高く歩留りを向上できる。また、電子部品４が幅方向にずれても確実にランド２上に実装することができる。
【００５８】
また、ランド２が電子部品４の短手方向の幅Ｍよりも狭く設置部２ａから電子部品４の長手方向に延出した放熱部２ｃを有すため、放熱性をより向上できる。また、放熱部２ｃによって、応力を分散して応力によるチップクラック４ｂを低減してすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明によると、基板上に電子部品を実装した電子回路基板に利用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１      電子回路基板
２      ランド
２ａ    設置部
２ｂ    エッジ
２ｃ    放熱部
３      ハンダ
４      電子部品
４ａ    ハンダ接合部
４ｂ    チップクラック
５      基板
１０    スリット
【図１】
2014017402.tif 000003
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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