(57)【要約】【課題】  プリント配線基板上に搭載された電子部品のピン番号の特定を容易とする。【解決手段】  電子部品の端子を半田で接続するリフローパッドを有するプリント配線基板において、リフローパッドの形状を、搭載する電子部品の端子の長手方向に段階状に変化させる。前記リフローパッドの形状は、搭載する電子部品の端子に対応して段階的に長く、もしくは短くする。また、前記リフローパッドの形状は、搭載する電子部品の端子に対応して周期的に変化させる。【選択図】  図３
2014135404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の端子を半田で接続するリフローパッドを有するプリント配線基板であって、
前記リフローパッドの形状を、搭載する電子部品の端子の長手方向に段階状に変化させたことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線基板であって、
前記リフローパッドの形状は、搭載する電子部品の端子に対応して段階的に長くすることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項３】
請求項１に記載のプリント配線基板であって、
前記リフローパッドの形状は、搭載する電子部品の端子に対応して段階的に短くすることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のプリント配線基板であって、
前記リフローパッドの形状は、搭載する電子部品の端子に対応して周期的に変化させることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項５】
請求項４に記載のプリント配線基板であって、
前記リフローパッドの搭載される電子部品の端子と反対側の先端形状を、所定の周期で丸みをおびた形状とすることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項６】
電子部品が搭載され、その端子を半田で接続するリフローパッドを有するプリント配線基板であって、
前記リフローパッド上の半田の量を段階状に変化させたことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項７】
請求項６に記載のプリント配線基板であって、
前記リフローパッド上の半田の量は、搭載する電子部品の端子に対応して段階的に多くすることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項８】
請求項６に記載のプリント配線基板であって、
前記リフローパッド上の半田の量は、搭載する電子部品の端子に対応して段階的に少なくすることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかに記載のプリント配線基板であって、
前記リフローパッド上の半田の量は、搭載する電子部品の端子に対応して周期的に変化させることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項１０】
電子部品が搭載され、その端子を半田で接続するリフローパッドを有するプリント配線基板であって、
前記リフローパッドの形状は、搭載する電子部品の端子に対応して、その長手方向の長さが段階的に長くなるよう周期的に変化させ、
前記リフローパッド上の半田の量は、搭載する電子部品の端子に対応して段階的に多くなるよう周期的に変化させ、
前記リフローパッドの搭載される電子部品の端子と反対側の先端形状を、所定の周期で丸みをおびた形状とすることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項１１】
電子部品が搭載され、その端子を半田で接続するリフローパッドを有するプリント配線基板であって、
前記リフローパッドの形状は、搭載する電子部品の端子に対応して、その長手方向の長さが段階的に短くなるよう周期的に変化させ、
前記リフローパッド上の半田の量は、搭載する電子部品の端子に対応して段階的に少なくなるよう周期的に変化させ、
前記リフローパッドの搭載される電子部品の端子と反対側の先端形状を、所定の周期で丸みをおびた形状とすることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項１２】
電子部品が搭載され、その端子を半田で接続するリフローパッドを有するプリント配線基板であって、
前記リフローパッドの形状は、搭載する電子部品の端子に対応して、その長手方向の長さが前記電子部品の辺単位で段階的に長くなるよう周期的に変化させ、
前記辺単位での前記リフローパッドの形状は、その平均的な長さを前記辺ごとに段階的に長くなるように変化させたことを特徴とするプリント配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板上に実装された、ＬＳＩパッケージなどの多ピン、狭ピッチの部品に関して、ＩＣパッケージのピン番号の識別に対し、視認可能を容易とした部品端子のリフローパッドに施した構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリント配線基板上の搭載するＩＣパッケージは、多ピン、狭ピッチ化の方向にあり、部品の端子数も増加している。そのため、検査工程や補修作業等でピン番号の判別を必要とする場合において、該当ピンを特定することが困難となってきている。
【０００３】
図１は従来技術によるプリント配線基板上のＩＣパッケージ端子番号の識別方法であり、端子番号を分かり易くするため、各ＩＣパッケージの周辺に予め備えられているシルク印刷マークを用いて文字表示を行い、一辺の端と端口にピン番号表示、また、５ピン毎に、丸（○）、三角（△）等の記号を使用するなどして表現していた。
【０００４】
しかし、近年はＩＣパッケージの多ピン化に伴い対象ピンが増え、記号によるピン番号表現では煩雑化し、且つ、搭載部品の多い高密度なプリント基板においては表示エリアが限られてくるため、多ピン化したピン番号を充分に表現することが困難となってきている。
【０００５】
従来、この種の技術としては特許文献１（特開２００１−６８８２０号公報）、特許文献２（実開平４−９２６５２号公報）に開示のものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−６８８２０号公報
【特許文献２】実開平４−９２６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年のＩＣパッケージの技術進歩により、多ピン／狭ピッチ化の傾向にあり、ＩＣパッケージの対象のピンに対して、間違いなく、且つ、時間を掛けずに容易にピン番号を特定させる必要がある。
【０００８】
前記従来技術によれば、各ＩＣパッケージに予め定義されているピン番号を特定するシルク印刷マークにて、該当ＩＣパッケージの1番ピンとなる1番ピン用のシルク印刷マークを見つけ、そこから、反時計周りに５ピン毎に定義されているシルク印刷マークを狙い、次の記号が５番ピン、次の記号は１０番ピンと、５ピン毎に、ピン数を加算して、該当ピンを見つけ出していた。
【０００９】
また、ＩＣパッケージのピン数が多い場合では、同じ記号表現では分かり難いため、５ピン毎に記号を変えて表現をしているが、５ピン毎の該当ピンが増えるに従い、単純な記号での表現では対応できなくなり、記号が複雑化する傾向になって却って判別が難しくなったり、さらに、上記号表現するためのエリアも必要となる。
【００１０】
シルク印刷においては、配線を他層と繋ぐバイアホールと重なった場合、バイアホールの穴への垂れ込みを防ぐため、穴径に対してのシルク印刷の部分カットが行われ、バイアホールが多数ある場合では、シルク印刷は破線状態となってしまい、これにより、ピン番号ピン番号表現している記号の判読が不能となる。
【００１１】
これにより、部品搭載後の実施する、デバックやパターンカット及びジャンパー線加工などの作業においては、該当ピンを見つけることが非常に困難となる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の目的を達成するために、本発明は、シルク印刷マークでのピン番表現に重点を置かず、ＩＣパッケージのピンが当該するリフローパッドに施したプリント配線基板の構造に対して、該当部品のリフローパッドを部品の外側方向に５ピン毎に同じ繰り返しで周期的に長さを変化させる。
【００１３】
また、長辺方向に対しメタルマスク開口長さを変え、リフローパッドとＩＣパッケージの端子と接続する半田に対して、半田量を調整して、半田盛りの長さを一定の周期で変えてピン番号の視認を容易とする。
【００１４】
加えて、１０ピン毎のパッド先端に丸みを付けて、より視認向上をさせていることを特徴としている。これにより、部品搭載後に実施するデバック作業では信号測定プローブを部品ピンまたは該当ピンのリフローパッドに接触させて検査を行うが、リフローパッドの余長が徐々に伸びている形状としていることで、プローブ先端とリフローパッドとの接触が容易となり、検査効率の向上にも繋がる。
【００１５】
さらに、クオード・フラット・パッケージ（以下ＱＦＰと称す）などの、４方向に端子を有する部品においては４辺に対して、辺単位で、リフローパッドの長さ変えることで、遠目から見た視認を向上させていることを特徴としている。この場合のシルク印刷マークは細かなピン番号を表現するのでは無く、補助表現の位置付けとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、上記の問題点に着目して、今後、更に発展する、多ピン、狭ピッチ化のＩＣパッケージに対しても、一目でピン認識が可能となり、デバックやパターンカット及びジャンパー線加工などの作業必要とされるピン番号の認識においても、視認性を低下させることなく、該当ピン番号を容易に特定することができる。
【００１７】
また、不必要の大きな表現等をしておらず、コンパクトな表現であるため、プリント配線基板の配線設計での影響が少なく、プリント配線基板の高密度設計にも、効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来のプリント配線基板構造の一例を示す図である。
【図２】プリント配線板の断面を示した説明図である。
【図３】本発明の一実施例を示す図である。
【図４】本発明の一実施例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例について説明する。本発明に係わるプリント配線基板は図２に示す基板断面図のように、表面層Ｌ１からＬ６までの積層からなり、層間に絶縁板を挟み込む形で、信号パターン層、電源・グランドとなる銅箔層の組み合わせで構成されている。図２に示す構成は、６層を例にしており６層板となる。その他にも、４層や８層などさまざまな多層に構成されたプリント配線基板がある。
【００２０】
また、表面層となるＬ１、Ｌ６の上には半田付けの熱に耐え、ほこりや熱、湿度などの環境から回路を保護すると同時に、絶縁体としての機能を有すソルダーレジスト４が覆う構成となる。
【００２１】
表面層Ｌ１、Ｌ６に電子部品が搭載され、両面実装では、電子部品はＬ１，Ｌ６に搭載され、片面実装では、Ｌ１またはＬ６のどちらかの面に搭載される。
【００２２】
２層以上の配線層を持つ基板では層間の配線パターンを相互に接続するための孔状構造５があり、スルーホールもしくはバイアホールと呼ばれる。この２つは本質的に異なるものではなく、一般に、プリント配線基板全体を貫通する孔を介する接続をスルーホールと呼び、多層板の層間を孔を介して接続する構造をバイアホールと呼んでいる。
【００２３】
基本的な形成は、各層単位に無電解メッキや導電性物質の充填などにより形成され、これが積層されて層間の接続が形成される。このように形成されたスルーホールやバイアホールを使用して、電子回路の層間接続を行う。
【００２４】
ところで、電子部品はその端子をプリント配線基板に設けられた端子接続用の金属穴へ挿入して搭載する挿入部品と、端子をプリント配線基板上の端子接続用の金属パターン（リフローパッド）に載せて接続する面付部品とに大きく分類される。
【００２５】
挿入部品は、予め半田を溶かしておいた半田槽に挿入部品のリードが飛出している面を下面に浸すことによって、半田付けを行うフロー方式と呼ばれる方法でプリント配線基板へ搭載する。
【００２６】
一方、面付部品の搭載は、プリント配線基板のリフローパッドに予めクリーム半田を塗布しておき、面付部品の端子をそのクリーム半田上に搭載して過熱して接合するリフロー方式を用いて行う。リフロー方式では、クリーム半田を塗布するための製造用治具となるメタルマスクを用いて行う。
【００２７】
メタルマスクとはクリーム半田を基板に印刷する時に使用する印刷用のステンレス薄板であり、ステンレス薄板にプリント配線基板の半田を載せるリフローパッド部の形状に合わせた孔が開けられており、それを、プリント配線基板と合わせて、その孔開けされたクリア部分に適度に粘度したクリーム半田を塗布する。クリーム半田が塗布された部分に、マウンターと呼ばれる自動搭載機で電子部品を搭載する。
【００２８】
電子部品を載置したプリント配線基板は、リフロー槽内で所定の温度に上げ加熱してクリーム半田を溶融し、その後、冷却して半田を固化させることで電子部品とプリント配線基板とが半田で接合して搭載される。
【００２９】
メタルマスクのクリア部分は、プリント配線基板の露出したリフローパッドと同形状にせず、顧客の使用や電子部品の特徴に合わせて、リフローパッドと相違した形状にすることでクリーム半田の塗布量を調整することができる特徴を持っている。
【００３０】
それら電子部品を搭載したプリント配線基板は、その後、パターンカット、ジャンパー線加工及びデバック時のチェックなどによる試験を行う。実機試験では、多くの信号線については、正しく、正確な信号を出力されているかのテストを行う必要があり、作業時間の短縮を図るためにも、素早く目的のピンを見つけ出す必要がある。
【実施例１】
【００３１】
図３は本発明の一実施例を説明するものであり、プリント配線基板上のリフローパッド８に、面付き電子部品６の端子７が搭載された状態を示す部分図である。
【００３２】
従来のプリント配線基板のリフローパッドは、電子部品の端子を搭載するめにそれよりも若干大きく形成し、かつ、全てほぼ同一の形状であった。これに対して図３の構成では、電子部品６のピン７全てに対して、リフローパッド８の長方形の長手方向（電子部品の端子長手方向工）に対して長さを変えて行くことにする。長さの変え方については、５ピン単位で増加していく形状とする。それを、電子部品のピン数に対して周期的に繰り返し行う。５ピン単位に限らず１０ピン単位での増加とすることも出来る。また、長さの変え方は増加させるだけでなく、減少させることでもよい。
【００３３】
この例のように、５ピン区切りで徐々に、リフローパッドの長さが長く増加していることは、５ピン単位で数えることができると同時に、５ピン区切りの間のピン、１、２、３、４や６、７、８、９のピンに対しても、リフローパッド長さを階段状に変化させることで、容易に目的のピンを探し出しことが可能となる。
【００３４】
また、所定のピン番号周期毎に、リフローパッドの先端の形状を変えることによって、より視認性を向上させることができる。図３の例では、リフローパッド形状を５ピン毎の階段状とした上で、１０番毎のピンに対しては、リフローパッド８１の先端に丸みを付けて、より視認性を向上させることができる。
【実施例２】
【００３５】
図４は本発明の他の実施例を説明するものであり、図３の構成よりもさらにピン番号の視認性を高めるために、ピン毎に半田９の搭載量についても変化させたものである。
【００３６】
通常ではリフローパッドの形状を元にして、メタルマスクの開口のクリア領域を定義しているため、全ピンに対しての半田量は同じとなっている。そこで、メタルマスクのクリア領域が大きいと半田量が多くなり、クリア領域が小さいと半田量も少なくなることを利用して、リフローパッドの長辺方向と同様の長辺方向に対して、メタルマスクのクリア領域も長さを変える。こうすることで、メタルマスクのクリア領域の大きさに合わせて半田塗布量も変化させることが出来る。図４に示す例では、５ピン毎に半田の搭載量を増加させ、それを周期的に繰り返すようにしている。
【００３７】
メタルマスクのクリア領域を大小とすることで、接続する半田の塗布量が変わり、クリアの大きい部分は、半田の塗布量が多くなり、接合部では半田の盛り方が長くなる。逆にクリア部が小さい部分では、部品端子とリフローパッドとの接合部の半田盛りは短くなる。
【００３８】
このことから、メタルマスクのクリア領域の大きさで半田塗布量を調整して、接合部の半田盛りの長さを変えられることを利用して、実施例１と同じように、階段状となるように５ピン毎に周期的に半田量を調整して、部品端子ピンとリフローパッドで接続させる盛り方の長短でピン番号の視認性を向上させる。なお、半田の盛り方は、ピン番号に応じて多くするだけでなく、少なくしてもよい。
【００３９】
以上説明したように本実施例によれば、半田の盛り方（形状、大きさ）でピン番号が認識できるため、電子部品全般における同形状ピンに対して差別化を行う場合にも使用でき有効となる。
【００４０】
また、リフローパッドを階段状となる形状にしたことで、部品搭載後に行う実機試験での信号測定が容易となる。実機試験の信号測定は、オシロスコープとプローブ１０とを組み合わせて使い、プローブ１０の先端を信号線に当てて、正確な信号波形が得られているか確認する。信号測定では、信号の出ている、部品端子またはリフローパッドにプローブの先端を正確に接触させる必要があるが、リフローパッドの余長が徐々に伸びていることで、測定対象の信号線に対して、プローブの先端を正確に当てることが出来ると共に、隣のピンに移動する場合のプローブの先端を滑らせながら、順々に隣のピンに移動ができるため、テスト検査の効率向上にも繋がる。この効果については、図３に示した第１の実施例においても同様である。
【実施例３】
【００４１】
従来、正方形の形状となるＱＦＰ（Quad Flat Package）などの部品は、部品の回転方向が分からないため、通常は初めに１番ピンを見つけ出した後、反時計回りにシルクのピン表示に従い、該当ピンを割り出すこ必要がある。
【００４２】
これに対して本発明の実施例では、図５に示すようにＱＦＰ５０の４方向に対して、ＱＦＰのピン数／４の１辺単位毎にリフローパッドの長さをかえる。図５は２４０ピンのＱＦＰとした場合であって、１〜６０ピンが搭載された辺５１、と６１〜１２０ピンが搭載された辺５２と、１２１〜１８０ピンが搭載された辺５３と、１８１〜２４０ピンが搭載された辺５４とからなる。
【００４３】
各辺５１〜５４においては、１５ピン毎にリフローパッドの長さを段階状に長くしている。また、各辺５１〜５４のそれぞれのリフローパッドを全体的に（平均的に）比較すると、１〜６０ピンの辺５１の長さを基準にリフローパッドの長さを徐々に長くして、１８１〜２４０ピンの辺５４は、４辺で最も長いリフローパッドとした形状とする。
【００４４】
この形状により、遠目から基板全体を見た場合でも、リフローパッドの短い辺が、１番ピンであることから、一目で判読できる上、１番ピンや部品の回転方向を即座に認識することが可能となる。また、長さの変え方は増加させるだけでなく、減少させることでもよい。
【００４５】
上記から、個々の実施例の適用でも効果を得ることができるが、色々な実施例の組み合わせ、或いは全ての実施例を網羅した適用でも有効となる。
【符号の説明】
【００４６】
１…1番ピン用シルクマーク
２…ピン番号用シルクマーク
３…コーナーピン番号シルクマーク
４…ソルダーレジスト
５…バイアホール
６…電子部品
７…電子部品ピン（端子）
８…リフローパッド
９…半田接合部
１０…プローブ
【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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