(57)【要約】【課題】  ディップ半田によって半田付けされるフラットパッケージＩＣを有するプリント基板であって、当該プリント基板に形成される半田ブリッジ防止のための半田引きランドの形状・大きさの最適化がなされ、且つ、設計の自由度の向上が図られたプリント基板の提供。【解決手段】  半田呼び込み用のランド１６及び半田誘導ランド１７を分割された複数（２つの三角形状）のランド１６ａ・１６ｂ（１７ａ・１７ｂ）によって構成し、半田引きランド１８の基板送り方向１３（長手方向）の長さを、ランド群１５を構成するランドの長手方向の長さＬの２√２倍とすることにより、ディップ半田工程時の半田ブリッジを防止しつつ、配線パターンの自由度の向上を図る。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板への電気的接続がディップ半田によってなされる略矩形のフラットパッケージＩＣを備え、当該フラットパッケージＩＣがディップ半田工程における当該プリント基板の送り方向に対して傾いて実装されるように、前記フラットパッケージＩＣの各辺に備えられる各リード群と接続される各ランド群が形成されたプリント基板であって、前記４辺のリード群と接続される４辺のランド群のうち前記プリント基板の送り方向の後方側となる２辺のランド群の間となる部分からその後方にかけて半田引きランドを形成し、当該半田引きランドの前記プリント基板の送り方向となる長さが、前記ランド群を構成するランドの長手方向の長さの２√２倍以上５倍以下となるように形成したことを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
プリント基板への電気的接続がディップ半田によってなされる略矩形のフラットパッケージＩＣを備え、当該フラットパッケージＩＣがディップ半田工程における当該プリント基板の送り方向に対して傾いて実装されるように、前記フラットパッケージＩＣの各辺に備えられる各リード群と接続される各ランド群が形成されたプリント基板であって、前記４辺のリード群と接続される４辺のランド群のうち前記プリント基板の送り方向の前方側となる２辺のランド群の間となる部分に半田呼び込み用のランドを形成したことを特徴とするプリント基板。
【請求項３】
プリント基板への電気的接続がディップ半田によってなされる略矩形のフラットパッケージＩＣを備え、当該フラットパッケージＩＣがディップ半田工程における当該プリント基板の送り方向に対して傾いて実装されるように、前記フラットパッケージＩＣの各辺に備えられる各リード群と接続される各ランド群が形成されたプリント基板であって、前記４辺のリード群と接続される４辺のランド群のうち前記プリント基板の送り方向の後方側となる２辺のランド群の間となる部分からその後方にかけて半田引きランドを前記プリント基板の送り方向となる長さが前記ランド群を構成するランドの長手方向の長さの２√２倍以上５倍以下となるように形成し、且つ、前記プリント基板の送り方向の前方側となる２辺のランド群の間となる部分に半田呼び込み用のランドを形成し、且つ、前記プリント基板の送り方向の前方側となるランド群と後方側となるランド群との間に半田誘導ランドを形成したことを特徴とするプリント基板。
【請求項４】
前記半田引きランド若しくは半田呼び込み用ランド若しくは半田誘導ランドを、分割された複数のランドによって構成することにより、当該分割されたランドの間に配線パターンを通すことができるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載のプリント基板。
【請求項５】
前記半田引きランドが、前記プリント基板の送り方向に沿って２分割された２つのランドにより構成され、当該ランドが、両ランドの対向する側の一辺を下辺とする台形形状であり、当該台形の前記プリント基板の送り方向の前方側となる斜辺が、前記ランド群を構成するランドの長手方向と略同一の長さ且つ略並行であって、且つ、当該台形形状が、前記プリント基板の送り方向と直交する仮想線によって線対称となるように構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項３又は請求項４記載のプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が実装されるプリント基板に関するものであり、特にディップ半田によって半田付けされるフラットパッケージＩＣを有するプリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板は、絶縁板に銅箔による導電パターンが形成され、当該導電パターンに種々の電気・電子部品などが電気的に接続されることによって構成される。この導電パターンと電気・電子部品との電気的な接続は、はんだ付けによって行われるのが一般的であり、当該はんだ付けの手法の１つにディップ半田がある。しかし、近年のＩＣに代表される電子部品のリード間のピッチの狭小化に伴い、ディップ半田工程において半田ブリッジ（意図されない端子間における半田による短絡）が生じてしまう問題があった。
【０００３】
このような問題に対し、「半田引きランド」を形成し、ディップ半田工程において電子部品のリードと接続されるランド部分に溜まる余剰な溶融半田を「半田引きランド」に引き寄せることで半田ブリッジが生じることを防止する技術が用いられており、当該技術に関するものが特許文献１〜特許文献８などによって開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１９１０２６号公報
【特許文献２】特開平７−４５９３６号公報
【特許文献３】特開平７−１０６７４４号公報
【特許文献４】特開平８−６４９１７号公報
【特許文献５】特開平８−２４２０６７号公報
【特許文献６】特開平９−１８１４３５号公報
【特許文献７】特開２０００−４０８６９号公報
【特許文献８】特開２００１−３２０１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献では、「半田引きランド」を形成することにより、ディップ半田工程において電子部品のリードと接続されるランド部分に溜まる余剰な溶融半田を「半田引きランド」に引き寄せ、半田ブリッジが生じることを防止する技術が公開されているが、当該「半田引きランド」の大きさについて具体的に考慮されているものはほとんど無く、唯一特許文献６において「半田引きランド」の長手方向の長さを、ランド群の短辺（ランド群を構成するランドの長手方向の長さ）の５倍〜１５倍としたものが存在していた。しかし、「半田引きランド」の長手方向の長さをランド群の短辺の５倍〜１５倍とした場合、余剰半田を引き寄せる効果は十分に得られるものの、「半田引きランド」が占める範囲が広範囲となり、基板効率の低下及び配線パターン等の設計の自由度が低下するものであった。
【０００６】
そこで、本発明は上記した点に鑑み、「半田引きランド」の具体的大きさについて種々の形状・サイズのもので実験を繰り返して最適な条件を見出したものであり、ディップ半田によって半田付けされるフラットパッケージＩＣを有するプリント基板であって、当該プリント基板に形成される半田ブリッジ防止のための半田引きランドの形状・大きさの最適化がなされ、ディップ半田工程時の溶融半田の流れを円滑にさせ、さらに、設計の自由度の向上が図られたプリント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】
【０００７】
請求項１のプリント基板は、プリント基板への電気的接続がディップ半田によってなされる略矩形のフラットパッケージＩＣを備え、当該フラットパッケージＩＣがディップ半田工程における当該プリント基板の送り方向に対して傾いて実装されるように、前記フラットパッケージＩＣの各辺に備えられる各リード群と接続される各ランド群が形成されたプリント基板であって、前記４辺のリード群と接続される４辺のランド群のうち前記プリント基板の送り方向の後方側となる２辺のランド群の間となる部分からその後方にかけて半田引きランドを形成し、当該半田引きランドの前記プリント基板の送り方向となる長さが、前記ランド群を構成するランドの長手方向の長さの２√２倍以上５倍以下となるように形成したことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、半田引きランドが、ディップ半田工程において電子部品のリードと接続されるランド部分に溜まる余剰な溶融半田を「半田引きランド」に引き寄せる効果が有効に得られるだけの長さたるランド群を構成するランドの長手方向の長さの２√２倍の長さを有し、且つ必要以上に長く形成されることがない。「ランド群を構成するランドの長手方向の長さの２√２倍」とは、実験によって得られた半田ブリッジ防止のために最低限必要な長さであり、当該実験については以下に記載する実施例中において説明する。
【０００９】
請求項２のプリント基板は、プリント基板への電気的接続がディップ半田によってなされる略矩形のフラットパッケージＩＣを備え、当該フラットパッケージＩＣがディップ半田工程における当該プリント基板の送り方向に対して傾いて実装されるように、前記フラットパッケージＩＣの各辺に備えられる各リード群と接続される各ランド群が形成されたプリント基板であって、前記４辺のリード群と接続される４辺のランド群のうち前記プリント基板の送り方向の前方側となる２辺のランド群の間となる部分に半田呼び込み用のランドを形成したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、ディップ半田工程におけるプリント基板の送り方向の前方側となる２辺のランド群の間となる部分に半田呼び込み用のランドが形成されるため、ディップ半田工程において、半田槽から噴流する溶融半田が先ず半田呼び込み用のランドに付着し、以降、前方側となる２辺のランド群の各ランドに連鎖的に溶融半田が付着する。
【００１１】
請求項３のプリント基板は、プリント基板への電気的接続がディップ半田によってなされる略矩形のフラットパッケージＩＣを備え、当該フラットパッケージＩＣがディップ半田工程における当該プリント基板の送り方向に対して傾いて実装されるように、前記フラットパッケージＩＣの各辺に備えられる各リード群と接続される各ランド群が形成されたプリント基板であって、前記４辺のリード群と接続される４辺のランド群のうち前記プリント基板の送り方向の後方側となる２辺のランド群の間となる部分からその後方にかけて半田引きランドを前記プリント基板の送り方向となる長さが前記ランド群を構成するランドの長手方向の長さの２√２倍以上５倍以下となるように形成し、且つ、前記プリント基板の送り方向の前方側となる２辺のランド群の間となる部分に半田呼び込み用のランドを形成し、且つ、前記プリント基板の送り方向の前方側となるランド群と後方側となるランド群との間に半田誘導ランドを形成したことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、ディップ半田工程において、半田槽から噴流する溶融半田が先ず半田呼び込み用のランドに付着し、以降、前方側となる２辺のランド群の各ランド、プリント基板の送り方向の前方側となるランド群と後方側となるランド群との間に形成された半田誘導ランド、後方側となる２辺のランド群の各ランド、へと順次、連鎖的に溶融半田が付着し、最後にプリント基板の送り方向の後方側となる２辺のランド群の間となる部分からその後方にかけて形成される半田引きランドによって、ランド群部分に溜まる余剰な溶融半田が引き取られる。
【００１３】
請求項４のプリント基板は、請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載のプリント基板であって、前記半田引きランド若しくは半田呼び込み用ランド若しくは半田誘導ランドを、分割された複数のランドによって構成することにより、当該分割されたランドの間に配線パターンを通すことができるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、半田引きランド若しくは半田呼び込み用ランド若しくは半田誘導ランドが形成されている範囲内においても、配線パターンを形成することができる。
【００１５】
請求項５のプリント基板は、請求項１又は請求項３又は請求項４記載のプリント基板であって、前記半田引きランドが、前記プリント基板の送り方向に沿って２分割された２つのランドにより構成され、当該ランドが、両ランドの対向する側の一辺を下辺とする台形形状であり、当該台形の前記プリント基板の送り方向の前方側となる斜辺が、前記ランド群を構成するランドの長手方向と略同一の長さ且つ略並行であって、且つ、当該台形形状が、前記プリント基板の送り方向と直交する仮想線によって線対称となるように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１の、プリント基板への電気的接続がディップ半田によってなされる略矩形のフラットパッケージＩＣを備え、当該フラットパッケージＩＣがディップ半田工程における当該プリント基板の送り方向に対して傾いて実装されるように、前記フラットパッケージＩＣの各辺に備えられる各リード群と接続される各ランド群が形成されたプリント基板であって、前記４辺のリード群と接続される４辺のランド群のうち前記プリント基板の送り方向の後方側となる２辺のランド群の間となる部分からその後方にかけて半田引きランドを形成し、当該半田引きランドの前記プリント基板の送り方向となる長さが、前記ランド群を構成するランドの長手方向の長さの２√２倍以上５倍以下となるように形成したことを特徴とするプリント基板によれば、半田引きランドが必要且つ十分な長さで形成されるため、ディップ半田工程において電子部品のリードと接続されるランド部分に溜まる余剰な溶融半田を引き取る効果が有効に得られると共に、当該半田引きランドが必要以上の範囲を占めることがなく、プリント基板上の配線パターンなどの設計の自由度を阻害することも低減される。
【００１７】
本発明の請求項２の、プリント基板への電気的接続がディップ半田によってなされる略矩形のフラットパッケージＩＣを備え、当該フラットパッケージＩＣがディップ半田工程における当該プリント基板の送り方向に対して傾いて実装されるように、前記フラットパッケージＩＣの各辺に備えられる各リード群と接続される各ランド群が形成されたプリント基板であって、前記４辺のリード群と接続される４辺のランド群のうち前記プリント基板の送り方向の前方側となる２辺のランド群の間となる部分に半田呼び込み用のランドを形成したことを特徴とするプリント基板によれば、ディップ半田工程において、半田槽から噴流する溶融半田が、先ず半田呼び込み用のランドに付着し、以降前方側となる２辺のランド群の各ランドに連鎖的に溶融半田が付着するため、半田呼び込み用のランドが無いとした場合に比べ、特に、基板送り方向の前方側となる２辺のランド群を構成する各ランドのうち、最も前方側のランドへの溶融半田の付着がより確実なものとなる。
【００１８】
本発明の請求項３の、プリント基板への電気的接続がディップ半田によってなされる略矩形のフラットパッケージＩＣを備え、当該フラットパッケージＩＣがディップ半田工程における当該プリント基板の送り方向に対して傾いて実装されるように、前記フラットパッケージＩＣの各辺に備えられる各リード群と接続される各ランド群が形成されたプリント基板であって、前記４辺のリード群と接続される４辺のランド群のうち前記プリント基板の送り方向の後方側となる２辺のランド群の間となる部分からその後方にかけて半田引きランドを前記プリント基板の送り方向となる長さが前記ランド群を構成するランドの長手方向の長さの２√２倍以上５倍以下となるように形成し、且つ、前記プリント基板の送り方向の前方側となる２辺のランド群の間となる部分に半田呼び込み用のランドを形成し、且つ、前記プリント基板の送り方向の前方側となるランド群と後方側となるランド群との間に半田誘導ランドを形成したことを特徴とするプリント基板によれば、ディップ半田工程において、半田槽から噴流する溶融半田が、先ず半田呼び込み用のランドに付着し、以降、前方側となる２辺のランド群の各ランド、プリント基板の送り方向の前方側となるランド群と後方側となるランド群との間に形成された半田誘導ランド、後方側となる２辺のランド群の各ランド、へと順次、連鎖的に付着し、最後にプリント基板の送り方向の後方側となる２辺のランド群の間となる部分からその後方にかけて形成される半田引きランドによって、ランド群部分に溜まる余剰な溶融半田が引き取られるため、各ランド群を構成するランドへの溶融半田の付着が確実になされると共に、余剰な半田の付着が防止され、半田ブリッジの発生が防止される。
【００１９】
本発明の請求項４の、請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載のプリント基板であって、前記半田引きランド若しくは半田呼び込み用ランド若しくは半田誘導ランドを、分割された複数のランドによって構成することにより、当該分割されたランドの間に配線パターンを通すことができるようにしたことを特徴とするプリント基板によれば、半田引きランド若しくは半田呼び込み用ランド若しくは半田誘導ランドが形成されている範囲内においても、配線パターンを形成することができるため、基板の設計の自由度がより高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の具体的実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施態様は、本発明を具体化する際の一形態であり、形状および寸法は本発明を構成する重要な要件ではあるが、本発明をその範囲内に限定するためのものではない。
【００２１】
図１は本実施例のプリント基板の概略を示す斜視図であり、図２は同平面図、図３は、プリント基板上に形成されるフラットパッケージＩＣを接続するためのランドパターンを示す図である。
【００２２】
図１ａ及び図２ａに示されるように、プリント基板１の一面（説明の便宜上、以下、上面とする）には、プリント基板１の導電パターンへの電気的接続がディップ半田によって行われるリード線付部品１１などが実装され、図１ｂ及び図２ｂに示されるように、プリント基板１の他方の面（以下、下面とする）には略矩形のフラットパッケージＩＣ１２が実装される。また、ディップ半田工程における基板送り方向を示す矢印１３がシルク印刷によって印刷される。なお、図では簡略化しているが、プリント基板１は、回路パターンが印刷された基板上にさらに種々の電子部品が実装されてなるものであり、シルク印刷によって印刷される表示内容も多様なものである。
【００２３】
図３に示されるように、プリント基板１の下面側には、フラットパッケージＩＣ１２の各辺に備えられる各リード群１２ａ〜１２ｄと接続される各ランド群１５ａ〜１５ｄが、ディップ半田工程における基板送り方向１３に対して略４５度の角度を有するように形成され、基板送り方向１３の前方側となる２辺のランド群１５ａとランド群１５ｂとの間となる部分に半田呼び込み用のランド１６が、基板送り方向１３の前方側となるランド群１５ａ（ランド群１５ｂ）と後方側となるランド群１５ｃ（ランド群１５ｄ）との間に半田誘導ランド１７が、それぞれ形成され、さらに、基板送り方向１３の後方側となる２辺のランド群１５ｃとランド群１５ｄとの間となる部分からその後方にかけて半田引きランド１８が形成される。
【００２４】
図３ａに示されるように、半田誘導ランド１７及び半田呼び込み用のランド１６は、ランド群１５を構成するランドの長手方向の長さＬと略同一である２辺を有する直角二等辺三角形であるランド１７ａ（１６ａ）とランド１７ｂ（１６ｂ）とによって構成され、当該ランド１７ａ（１６ａ）とランド１７ｂ（１６ｂ）との間には配線パターン２３が形成される。なお、ランド部分はエッチングされた銅箔の一部が露出される（ソルダレジストが塗布されない）ことにより形成されものであり、半田誘導ランド１７及び半田呼び込み用のランド１６をそれぞれ形成するランド１７ａ（１６ａ）とランド１７ｂ（１６ｂ）との間の配線パターン２３が形成される部分にはソルダレジストが塗布されるため、溶融半田が配線パターン２３に直接付着することは無い。半田引きランド１８は、図３ｂに示されるように、基板送り方向１３に沿って２分割された２つのランド１８ａとランド１８ｂとにより構成され、ランド１８ａとランド１８ｂとが、両ランドの対向する側の一辺（１８ａ２・１８ｂ２）を下辺とする台形形状であり、当該台形の基板送り方向１３の前方側となる斜辺（１８ａ１・１８ｂ１）が、ランド群１５ｃ・１５ｄを構成するランドの長手方向と略同一の長さ（長さＬ）且つ略並行（基板送り方向１３に対し略４５度の角度）であって、且つ、当該台形形状が、基板送り方向１３と直交する仮想線ｍによって線対称となるように構成され、その基板送り方向の長さ（台形の下辺１８ａ２・１８ｂ２の長さ）が、ランド群１５を構成するランドの長手方向の長さＬの２√２倍（半田呼び込み用のランド１６及び半田誘導ランド１７を形成する直角三角形１６ａ・１７ａの斜辺の２倍）となるように形成される。
【００２５】
半田引きランド１８の形状、長さを上記のような条件としたのは、単に設計的に決定したものではなく具体的に種々の形状・寸法のものに対する実験によって得られた結果に基づくものであり、当該実験は、図５ａ〜ｃに示されるような形状の半田引きランド（ａ：半田引きランド５１の形状を不統一とした場合、ｂ：半田引きランド５２の形状を統一し、長さをＬ√２とした場合、ｃ：本実施例の半田引きランド１８とした場合）を形成したプリント基板に対してそれぞれ実際にディップ半田を行い、その結果半田ブリッジ等の不良が生じた不良率を検出することによって行った。当該実験の結果を図６に示す。図６の表中のａ〜ｃは図５ａ〜ｃをそれぞれ示し、図５ａのランド形状としてディップ半田を行った場合、不良率が１０％であったということを示すものである。これから明らかなように、半田引きランドを、図ｃ（即ち本実施例の半田引きランド１８の形状）の形状とした場合は、不良率がその他の条件とした場合の１０分の１であり、良好な半田ブリッジ防止効果が得られた。
【００２６】
図４は、ディップ半田が行われる状態を示す概略図である。図４ａに示されるように、半田槽５０に備えられる噴流ノズル５１から溶融半田５５が噴流しており、当該溶融半田５５にプリント基板１の下面を浸し、その後冷却することによって、リード線付部品１１及びフラットパッケージＩＣ１２がプリント基板１に実装される。図４ｂは、当該半田工程時におけるプリント基板１上のフラットパッケージＩＣ１２を接続するランド部分での溶融半田５５の流れを示す概念図である。同図に示されるように、本実施例のプリント基板１によれば、半田呼び込み用のランド１６が形成されることにより、半田槽５０から噴流する溶融半田５５が先ず半田呼び込み用のランド１６に付着し、ランド群１５ａとランド群１５ｂへと溶融半田５５を導くため、特にランド群１５ａとランド群１５ｂの前方部分のランドにおける半田付けが安定してなされる。同様に、半田誘導ランド１７によってランド群１５ａ（ランド群１５ｂ）からランド群１５ｃ（ランド群１５ｄ）へと溶融半田５５が導かれ、ランド群１５ｃとランド群１５ｄの前方部分のランドにおける半田付けが安定してなされる。さらに半田引きランド１８が前述したような形状で形成されることにより、特にランド群１５ｃとランド群１５ｄの後方部分に溜まりがちな余剰な溶融半田５５を引き取るため、上述してきたように、半田ブリッジの発生率が低下するのである。
【００２７】
以上のごとく、本実施例のプリント基板１によれば、ディップ半田工程における、フラットパッケージＩＣ１２を接続するためのランド部分での溶融半田５５の流れが円滑となり、各ランドに安定して溶融半田５５が付着するようになると共に、余剰な溶融半田５５が付着することも防止される。さらに、半田引きランド１８を、有効な半田ブリッジ防止効果を得られる最小限の長さ（２√２×Ｌ）としたことにより必要以上の範囲を半田引きランド１８によって占有されることがなく、且つ、半田呼び込み用ランド１６・半田誘導ランド１７・半田引きランド１８を、分割された複数のランドによって構成することにより、当該分割されたランドの間に配線パターンを通すことができるため、基板の配線パターンの引き回し等の設計の自由度が高いものとなる。
【００２８】
なお、本実施例では、半田呼び込み用ランド１６・半田誘導ランド１７を、２つの三角形状のランドによって構成するものとしたが、本発明をこれに限るものではなく、三角形状を半円形状などとしてもよいし、２つのランドではなく３つ・４つとさらに多数のランドによって半田呼び込み用ランド１６・半田誘導ランド１７を構成し、それぞれのランドの間に配線パターンを通せるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】プリント基板の概略を示す斜視図であり、ａ：基板上面側、ｂ：基板下面側をそれぞれ示す
【図２】プリント基板の概略を示す平面図であり、ａ：基板上面側、ｂ：基板下面側をそれぞれ示す
【図３】ランドパターンの概略を示す平面図
【図４】ディップ半田が行われる状態を示す概略図
【図５】実験に用いたランド形状を示す図
【図６】実験結果を示す表
【符号の説明】
【００３０】
１      プリント基板
１２    フラットパッケージＩＣ
１２ａ・１２ｂ・１２ｃ・１２ｄ  リード群
１５ａ・１５ｂ・１５ｃ・１５ｄ  ランド群
１６    半田呼び込み用のランド
１７    半田誘導ランド
１８    半田引きランド
【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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