(57)【要約】  半田ボールを効率的に捕捉し、短絡を防止する実装構造体を提供する。  本発明の実装構造体（１０）は、直方体をなす電子部品（１）の対向する面に設けられた電極（１ａ、１ｂ）が、基板（２）の電極端子（２ａ、２ｂ）に半田（４）を介して電気的および機械的に接続された実装構造体（１０）において、基板（２）の電子部品実装領域の、電極端子（２ａ、２ｂ）が設けられない箇所であって、電子部品（１）の側面周辺に、複数の半田トラップパターンからなる場合には個々が、１つの半田トラップパターンからなる場合には当該１つが、２つの電極端子（２ａ、２ｂ）の少なくとも一方とは接続はしていない、導電性の半田トラップパターン（３ａ、３ｂ）を備えることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直方体をなす電子部品の対向する面に設けられた電極が、基板の電極端子に半田を介して電気的および機械的に接続された実装構造体において、  前記基板の電子部品実装領域の、前記電極端子が設けられない側面周辺に、２つの前記電極端子のいずれか一方とは少なくとも接続していない、導電性の半田トラップパターンを備えることを特徴とする実装構造体。
【請求項２】
前記半田トラップパターンの構成材料は、前記電極端子の構成材料より熱伝導率が高いことを特徴とする請求項１に記載の実装構造体。
【請求項３】
前記半田トラップパターンは、前記基板の前記電子部品実装領域外に、前記電子部品実装領域の前記電極端子が設けられない２つの側面に対向してそれぞれ配置され、２つの前記電極端子のいずれとも接続されないことを特徴とする請求項１または２に記載の実装構造体。
【請求項４】
前記半田トラップパターンは、前記基板の前記電子部品実装領域内に、前記電子部品実装領域の前記電極端子が設けられない２つの側面に沿うように配置され、２つの前記電極端子のいずれとも接続されないことを特徴とする請求項１または２に記載の実装構造体。
【請求項５】
前記半田トラップパターンの高さは、前記電極端子の高さより低いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の実装構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、半田を介して基板上に電子部品が実装された実装構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、被検内に挿入されて被検部位の観察等を行う内視鏡が知られており、医療分野等で広く利用されている。この内視鏡は、可撓性を有する細長の挿入部の先端部に、撮像素子等の電子部品を実装した電子回路モジュールが内蔵されている。挿入部の先端部は、患者への挿入のしやすさ等を考慮して、細径化、短小化が望まれている。このような状況の下、先端部に内蔵される電子回路モジュールを小型化するための種々の技術が開示されている。【０００３】  撮像素子や撮像素子を駆動する電子部品は、基板上に設けられた電極端子上に半田を介して実装される。電子部品の電極と基板の電極端子とを半田で接続する場合、対向する電極と電極端子との半田による接続に加え、電極端子と対向しない電極面に半田フィレットが形成されることにより、接続面積が増大し、接続の信頼性が向上する。半田フィレットを形成するためには、使用する半田量を増やす必要があるが、使用量が多すぎると接続部以外に半田が飛散して半田ボールとなり、短絡不良の原因となる。【０００４】  半田ボールの発生を防止する技術として、基板に接続される電子部品の電極内に溝を設けることにより半田の飛散を防止した電子回路基板が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７１４４１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、特許文献１の技術では、フラックス飛散に起因する半田の飛散を防止することは困難であった。【０００７】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フラックス飛散に伴い半田が飛散し半田ボールが発生した場合でも、半田ボールを効率的に捕捉し、短絡を防止することができる実装構造体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】
【０００８】  本発明者は、上記課題を達成するために鋭意検討した結果、基板の電極端子上に電子部品の電極を半田により接続する場合、飛散した半田ボールは、加熱により温度が上昇した電子部品の電極端子が設けられない側面や下面に引き寄せられるため、電子部品の電極端子が設けられない側面近傍にトラップパターンを設けることにより、効果的に半田ボールを捕捉しえ、短絡不良を回避しうることを見出し、本発明を完成するに至った。【０００９】  すなわち、本発明にかかる実装構造体は、直方体をなす電子部品の対向する面に設けられた電極が、基板の電極端子に半田を介して電気的および機械的に接続された実装構造体において、前記基板の電子部品実装領域の、前記電極端子が設けられない側面周辺に、２つの前記電極端子のいずれか一方とは少なくとも接続していない、導電性の半田トラップパターンを備えることを特徴とする。【００１０】  また、本発明にかかる実装構造体は、上記発明において、前記半田トラップパターンの構成材料は、前記電極端子の構成材料より熱伝導率が高いことを特徴とする。【００１１】  また、本発明にかかる実装構造体は、上記発明において、前記半田トラップパターンは、前記基板の前記電子部品実装領域外に、前記電子部品実装領域の前記電極端子が設けられない２つの側面に対向してそれぞれ配置され、２つの前記電極端子のいずれとも接続されないことを特徴とする。【００１２】  また、本発明にかかる実装構造体は、上記発明において、前記半田トラップパターンは、前記基板の前記電子部品実装領域内に、前記電子部品実装領域の前記電極端子が設けられない２つの側面に沿うように配置され、２つの前記電極端子のいずれとも接続されないことを特徴とする。【００１３】  また、本発明にかかる実装構造体は、上記発明において、前記半田トラップパターンの高さは、前記電極端子の高さより低いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】  本発明にかかる実装構造体は、半田ボールが多く存在する電子部品の電極端子が設けられない側面近傍に半田トラップパターンを設けることにより、半田ボールを効果的に捕捉して、短絡不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の断面図である。
【図２】図２は、図１の実装構造体の上面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる実装構造体で使用するトラップ電極端子の上面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる実装構造体で使用するトラップ電極端子の上面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１の変形例３にかかる実装構造体の上面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２にかかる実装構造体の上面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態３にかかる実装構造体の上面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態４にかかる実装構造体の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率などは、現実と異なることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
【００１７】（実施の形態１）  図１は、本発明の実施の形態１にかかる実装構造体の断面図である。図２は、図１の実装構造体の上面図である。図１および図２に示すように、実施の形態１の実装構造体１０は、直方体をなし、対向する面に電極１ａおよび１ｂが設けられた電子部品１と、絶縁性の材料からなり、電子部品１の電極１ａおよび１ｂをそれぞれ接続する電極端子２ａおよび２ｂを有する基板２とを備え、電極１ａまたは１ｂと、電極端子２ａまたは２ｂとが半田４で電気的および機械的に接続されている。なお、図２において、発明の理解を容易にするために半田４の図示を省略している。
【００１８】  基板２の電子部品１を実装する領域（以下、「電子部品実装領域」という）には、電極端子２ａおよび２ｂが設けられ、電極端子２ａおよび２ｂが設けられない電子部品実装領域の２つの側面の周辺には、前記側面に対向するように半田トラップパターン３ａおよび３ｂが形成されている。半田トラップパターン３ａおよび３ｂは、基板２の図示しない配線と接続されないダミーの配線であって、導電性の材料、例えば、アルミニウム、銅、およびこれらの金属を含む合金や、これらの金属または合金に金めっき等がされたものが使用される。半田トラップパターン３ａおよび３ｂの構成材料は、電極端子２ａおよび２ｂの構成材料より熱伝導率が高い材料を使用することが好ましい。熱伝導率の高い材料により半田トラップパターン３ａおよび３ｂを構成すると、発生した半田ボールの捕捉が容易となるためである。なお、半田トラップパターン３ａおよび３ｂを、電極端子２ａおよび２ｂの構成材料と同一の材料で構成してもよく、同一の材料とする場合、製造が容易となる。
【００１９】  また、半田トラップパターン３ａおよび３ｂは、表面粗さが大きくなるよう処理したものが好ましい。表面粗さが大きくなると、半田ボールの捕捉が容易となるためである。また、半田トラップパターン３ａおよび３ｂは、メッシュ構造からなるものであってもよい。
【００２０】  本実施の形態１において、半田トラップパターン３ａおよび３ｂの高さｈ２は限定されるものではないが、電極端子２ａおよび２ｂの高さｈ１より低いことが好ましい。半田トラップパターン３ａおよび３ｂの高さｈ２が電極端子２ａおよび２ｂの高さｈ１より低い場合、半田ボールの捕捉が容易となる。また、半田トラップパターン３ａおよび３ｂの長さｒ２は限定されるものではないが、電子部品１の電極端子２ａおよび２ｂが設けられない側面部分の長さｒ１の半分以上、好ましくは７０％以上である。半田トラップパターン３ａおよび３ｂの長さｒ２が長いほど、半田ボールの捕捉が容易となる。半田トラップパターン３ａおよび３ｂの長さｒ２は、電子部品１の大きさによるが０．１〜１．０ｍｍ程度の長さである。半田トラップパターン３ａおよび３ｂの材料の熱伝導率が電極端子２ａおよび２ｂより大きい場合、半田トラップパターン３ａおよび３ｂと、電極端子２ａおよび２ｂとの間の間隔ｒ３が小さくてもよいが、同一の材料を使用する場合は、所定間隔、例えば、電子部品１の電極端子２ａおよび２ｂが設けられない側面部分の長さｒ１の１０％以上離間することが好ましい。
【００２１】  半田トラップパターン３ａおよび３ｂは、電極端子２ａおよび２ｂのいずれとも接続されない。半田トラップパターン３ａおよび３ｂを、電極端子２ａおよび２ｂから独立して設けることにより、電極端子２ａおよび２ｂからの半田流れを抑制しながら、発生した半田ボールのみを捕捉することができる。
【００２２】  実施の形態１では、発生した半田ボールを効率的に捕捉し、半田トラップパターン３ａおよび３ｂ上で溶融し、接続することができるので、短絡不良を確実に防止することができる。
【００２３】  なお、半田トラップパターン３ａおよび３ｂは、電極端子２ａおよび２ｂの両方と接続されていなければ、いずれか一方と接続されたものであってもよい。図３は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる実装構造体で使用するトラップ電極端子の上面図である。
【００２４】  本発明の実施の形態１の変形例１では、電極端子２ａまたは２ｂと、半田トラップパターン３ａまたは３ｂとが一体化したトラップ電極端子５ａおよび５ｂを有する。変形例１では、半田は電極端子２ａまたは２ｂ上に塗布され、電子部品１の電極１ａおよび１ｂを接続する際に発生した半田ボールを、半田トラップパターン３ａまたは３ｂにより捕捉する。
【００２５】  変形例１では、半田トラップパターン３ａおよび３ｂと電極端子２ａおよび２ｂは、同一の材料により構成されるため、半田トラップパターン３ａまたは３ｂと、電極端子２ａまたは２ｂの間隔ｒ３は、電子部品１の電極端子２ａおよび２ｂとの距離ｒ１の１０％以上離間することが好ましい。また、半田トラップパターン３ａまたは３ｂの短辺方向の長さｒ５は、電極端子２ａおよび２ｂの長辺方向の長さｒ４の３０％以下、好ましくは１０％以下である。半田トラップパターン３ａまたは３ｂの長さｒ５が長すぎると、接続に使用する電極端子２ａおよび２ｂ上の半田が、半田トラップパターン３ａまたは３ｂのほうに流れだし、接続強度が低下するおそれがあるためである。半田トラップパターン３ａまたは３ｂの長さｒ５は、隣接して実装される電子部品１の距離にもよるが、０．０５〜０．１ｍｍ程度の長さである。
【００２６】  トラップ電極端子５ａおよび５ｂは、変形例１のように対称となる形状であることが好ましいが、トラップパターンが基板２の電子部品実装領域の電極端子２ａおよび２ｂが設けられない側面周辺に設けられ、電極端子２ａおよび２ｂのいずれか一方と接続されていない形状、例えば、半田トラップパターン３ａおよび３ｂの両方を、電極端子２ａおよび２ｂのいずれか一方のみに接続したようなトラップ電極端子としてもよい。あるいは、図４に示すように、電極端子２ａに半田トラップパターン３ａ−１および３ｂ−１を接続したトラップ電極端子５ａ’と、電極端子２ｂに半田トラップパターン３ａ−２および３ｂ−２を接続したトラップ電極端子５ｂ’とにより構成してもよい。
【００２７】  また、半田トラップパターンは、基板２の電子部品実装領域の電極端子２ａおよび２ｂが設けられない側面に沿って、側面部分の長さの半分以上の長さとすることにより効率的に半田ボールを捕捉できるが、図５に示すように、電極端子２ａおよび２ｂに近接して平行に半田トラップパターン３ｄおよび３ｅをそれぞれ設けてもよい。半田トラップパターン３ｄおよび３ｅを電極端子２ａおよび２ｂに平行に近接配置し、かつ半田トラップパターン３ｄおよび３ｅの長辺方向の長さｒ６を、電極端子２ａおよび２ｂの長辺方向の長さｒ４より長くすることで半田ボールの捕捉が容易となる。
【００２８】（実施の形態２）  図６は、本発明の実施の形態２にかかる実装構造体の上面図である。図６に示すように、実施の形態２にかかる実装構造体１０Ｄにおいて、半田トラップパターン３Ｄは電子部品実装領域内に設けられ、半田トラップパターン３Ａの側面が電子部品実装領域の電極端子２ａおよび２ｂが設けられない側面に沿うように設けられる。
【００２９】  半田トラップパターン３Ｄは電子部品実装領域内、すなわち、電子部品１の下部に設けられるため、半田トラップパターン３Ｄの上面と電子部品１の底面との間に、半田ボールを捕捉する空間を有している必要がある。したがって、半田トラップパターン３Ａの高さｈ２は、電極端子２ａおよび２ｂの高さｈ１と同一または低く形成される。
【００３０】  半田トラップパターン３Ｄは、電極端子２ａおよび２ｂのいずれとも接続されない。半田トラップパターン３Ｄを、電極端子２ａおよび２ｂから独立して設けることにより、電極端子２ａおよび２ｂからの半田流れを抑制しながら、発生した半田ボールのみを捕捉し、短絡を防止することができる。また、半田トラップパターン３Ｄの構成材料は、電極端子２ａおよび２ｂの構成材料より熱伝導率が高い材料を使用することが好ましいが、同一の材料を使用してもよい。
【００３１】  実施の形態２では、１つの半田トラップパターン３Ｄの側面が電子部品実装領域の電極端子２ａおよび２ｂが設けられない側面に沿うように設けているが、２つのトラップパターンに分割し、各トラップパターンの側面が電子部品実装領域の電極端子２ａおよび２ｂが設けられない側面に沿うように設けてもよい。
【００３２】（実施の形態３）  図７は、本発明の実施の形態３にかかる実装構造体の上面図である。図７に示すように、実施の形態３にかかる実装構造体１０Ｅにおいて、半田トラップパターン３Ｂは、半田トラップパターン３Ｂが電子部品実装領域の電極端子２ａおよび２ｂが設けられない側面周辺に設けられる。
【００３３】  半田トラップパターン３Ｅは、電子部品１の下部から基板２の電子部品実装領域外まで設けられるため、半田トラップパターン３Ｅの上面と電子部品１の底面との間に、半田ボールを捕捉する空間を有している必要がある。したがって、半田トラップパターン３Ｅの高さｈ２は、電極端子２ａおよび２ｂの高さｈ１と同一または低く形成される。
【００３４】  半田トラップパターン３Ｅは、電極端子２ａおよび２ｂのいずれとも接続されない。半田トラップパターン３Ｅを、電極端子２ａおよび２ｂから独立して設けることにより、電極端子２ａおよび２ｂからの半田流れを抑制しながら、発生した半田ボールのみを捕捉し、短絡を防止する。また、半田トラップパターン３Ｅの構成材料は、電極端子２ａおよび２ｂの構成材料より熱伝導率が高い材料を使用することが好ましいが、同一の材料を使用してもよい。
【００３５】  実施の形態３では、１つの半田トラップパターン３Ｂの側面が電子部品実装領域の電極端子２ａおよび２ｂが設けられない側面周辺に位置するように設けているが、２つのトラップパターンに分割し、各トラップパターンの側面が電子部品実装領域の電極端子２ａおよび２ｂが設けられない側面周辺に位置するように設けてもよい。
【００３６】（実施の形態４）  図８は、本発明の実施の形態４にかかる実装構造体の上面図である。図８に示すように、実施の形態４にかかる実装構造体１０Ｆは、２つの電子部品１−１、１−２と、２つの電子部品１−１、１−２の電極１ａおよび１ｂをそれぞれ接続する電極端子２ａおよび２ｂが形成された基板２Ａとを備える。
【００３７】  基板２Ａには、電子部品実装領域の電極端子２ａおよび２ｂが設けられない２つの側面に対向するように半田トラップパターン３ａ、３ｂおよび３ｃが形成されている。半田トラップパターン３ｃは、２つの電子部品１−１、１−２のトラップパターンとして機能する。トラップパターン３ｃを分割して、電子部品１−１、１−２それぞれのトラップパターンとしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】  １、１−１、１−２  電子部品  １ａ、１ｂ  電極  ２、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ  基板  ２ａ、２ｂ  電極端子  ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ａ−１、３ｂ−１、３ａ−２、３ｂ−２、３Ｄ、３Ｅ  半田トラップパターン  ４  半田  ５ａ、５ｂ、５ａ’、５ｂ’  トラップ電極端子  １０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｆ  実装構造体
【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】
2016207985.tif 000009
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年10月21日(2016.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直方体をなす電子部品の対向する面に設けられた電極が、基板の電極端子に半田を介して電気的および機械的に接続された実装構造体において、
前記電極端子が設けられていない前記電子部品の側面周辺に、２つの前記電極端子のいずれか一方とは少なくとも接続していない、導電性の半田トラップパターンを備え、
前記半田トラップパターンの少なくとも一部は、前記基板の電子部品実装領域内に位置していることを特徴とする実装構造体。
【請求項２】
前記半田トラップパターンの構成材料は、前記電極端子の構成材料より熱伝導率が高いことを特徴とする請求項１に記載の実装構造体。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
前記半田トラップパターンの高さは、前記電極端子の高さより低いことを特徴とする請求項１または２に記載の実装構造体。
【国際調査報告】
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