(57)【要約】　　　（修正有）【課題】接続はんだが無鉛はんだになっても、はんだ付け強度を低下させることなく、ランド剥離を抑制するプリント配線板を提供する。【解決手段】プリント配線板において、プリント配線板上に形成した四角形状のランド３とプリント配線板の表面に形成されたソルダレジスト４Ａ、４Ｂにおいて、四角形状のランド３のコーナーにソルダレジスト４Ａ、４Ｂを被覆した構造とする。【選択図】　図１
2004071661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角形状のランドと、
前記ランドの４隅を被覆する形状のソルダレジストが形成されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
請求項１記載のプリント配線板において、
前記ランドは正方形の形状であり、
前記ソルダレジストは正八角形の形状であり、
前記ソルダレジストは、前記ランドの一辺が前記ソルダレジストの一辺と平行になるように形成されていることを特徴とするプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板に関し、特に、プリント配線板に実装する挿入部品を、無鉛はんだではんだ付け接続するプリント配線板において、配線密度やはんだ付け強度を低下させることなく熱ストレスによるランドの剥がれを防止するプリント配線板のランド構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板と挿入部品の接続には、主にはんだが長年使用されているが、はんだの中には鉛が含有（以降、「有鉛はんだ」と称す）しており、人体に悪影響を及ぼすことが知られている。このため、最近は鉛を含まない無鉛はんだが開発され、ノートＰＣや冷蔵庫等の民生製品に、人や地球に優しい環境配慮型の製品として実用化が始まっている。
【０００３】
無鉛はんだには、大別して従来の有鉛はんだよりも融点が高い高温タイプ、高温タイプより融点が低い中温タイプ、従来の有鉛はんだと同等の融点を持つ低温タイプの３タイプがある。無鉛はんだは、一般的にはんだ自体の強度は有鉛はんだより強いが、延性が乏しく、プリント配線板に使用されている材料と無鉛はんだの熱膨張係数との差は有鉛はんだよりも大きい。はんだの延性や熱膨張係数は、はんだ付け時に発生するプリント配線板の収縮と密接な関係がある。
【０００４】
はんだ付け接続を行なう際に、ランドの剥離が問題となる。すなわち、プリント配線板及びランドと無鉛はんだの熱膨張係数がそれぞれ異なり、プリント配線板及び四角形状のランドの方が無鉛はんだより収縮が早い。この収縮速度の違いと、無鉛はんだ自体の延性が乏しいことから、プリント配線板に形成されたランドに応力が集中する。この応力は、プリント配線板とプリント配線板上に形成されているランドの接着強度よりも大きく、プリント配線板からランドが剥がれてしまう、ランド剥離が発生する。特にランドが４角形の場合は、ランドのコーナーが隔離する現象が多発する。
【０００５】
そこで、プリント配線板のランド剥離の抑制方法として、特開２００１−３３２８５１号公報に開示されている技術がある。この技術は、プリント配線板に形成された円状のランドの全周に、プリント配線板の表面に形成されたソルダレジストを被覆するものである。このような構成によって、ランド剥離を防止する構成としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この技術は、プリント配線板に形成されたスルーホールとランドの間隔が狭い場合に問題が生じる。すなわち、被覆したソルダレジストにより、プリント配線板上のスルーホールとソルダレジストのクリアランスが十分に確保できなくなってしまうという問題がある。この結果、プリント配線板の製造時に起こるランドとソルダレジストのズレにより、ソルダレジストがプリント配線板のスルーホールの穴内に入り込み、ランドに無鉛はんだが接続されず、はんだ付け強度の低下を招いてしまう。
【０００７】
このように、従来のプリント配線板に形成された四角形状のランドとプリント配線板の表面に形成されたソルダレジストの構造によるランド剥離の抑制では、はんだ付け強度が低下する。また、高密度プリント配線板を提供できない課題があった。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決し、ランド剥離を抑制出来、はんだ付け強度を低下させることなく、高密度プリント配線板を提供できる、プリント配線板に形成されている四角形状のランドとプリント配線板の表面に形成されているソルダレジストのランド構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プリント配線板において、プリント配線板上に形成した四角形状のランドとプリント配線板の表面に形成されたソルダレジストにおいて、四角形状のランドのコーナーにソルダレジストを被覆した構造とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるプリント配線板に形成した四角形状のランドとプリント配線板の表面に形成したソルダレジストを図１、２を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態で、プリント配線板に形成した四角形状のランドのコーナーにプリント配線板の表面に形成したソルダレジストを被覆した場合の平面図、図２は図１の実施の形態を示す断面図である。
【００１１】
まず、図１、２において、プリント配線板１に形成したスルーホール２及び四角形状のランド３は、コーナーにソルダレジスト４Ａを５Ｂの寸法だけ被覆した４Ｂの八角形の構造とし、挿入部品６のリード７と無鉛はんだ８ではんだ付け接続できるようになっている。はんだ付け接続は、プリント配線板１に形成されたスルーホール２に挿入部品６のリード７を手動又は自動で挿入し、フロー装置と呼ぶ、はんだ槽の中を、挿入部品６のリード７を挿入したプリント配線板１が移動し、はんだ槽にプリント配線板１のはんだ付け面が接触すると、スルーホール２に無鉛はんだ８が吸い揚がる。その後、はんだ槽からプリント配線板１のはんだ付け面が離れると、無鉛はんだ８が徐々に冷却されはんだ付けが終了する。
【００１２】
本実施形態では、図１において、四角形状のランド３は、コーナーを５Ｂの寸法だけ被覆した４Ｂの八角形の構造となっている。この５Ｂの寸法は、プリント配線板１の製造時に発生する、ソルダレジスト４Ｂのズレと、はんだ付け強度が満足できる四角形状のランド３に接続する無鉛はんだ８の面積の関係を考慮した寸法としている。したがって、プリント配線板１及びプリント配線板１に形成された四角形状のランド３と無鉛はんだ８の熱膨張係数の違いにより、はんだ付け冷却時に発生する、プリント配線板１から四角形状のランド３が剥がれるランド剥離を、四角形状のランド３のコーナーに５Ｂの寸法だけ被覆したソルダレジスト４Ｂの八角形のソルダレジスト４Ａによって抑制している。
【００１３】
また、本発明の実施形態の図１、２では、プリント配線板１に形成された四角形状のランド３の全周にソルダレジスト４Ａを被覆していないので、スルーホール２の中にソルダレジスト４Ａが入り込むことがなく、はんだ付け強度の低下を防止することができる。
【００１４】
また、本発明の実施形態の図１、２では、プリント配線板１に形成された四角形状のランド３を大きくせずとも、プリント配線板１から四角形状のランド３が剥がれるランド剥離を防止できる。すなわち、プリント配線板１に形成された四角形状のランド３の間に配線できる導体９の本数を減少させる必要がない。従って、既に設計済のプリント配線板を無鉛はんだではんだ付け接続する場合、配線を変更する必要がなく、ソルダレジストの変更のみでランド剥離を防止できるため、プリント配線板の設計変更費用も低減することができる。
【００１５】
なお、本実施の形態では、ランドの形状が正方形であり、レジストの形状は、正八角形であるが、これに限らない。例えば、ランドの形状が長方形であれば、レジストの形状も、それに合わせて変形してもよい。また、レジストの形状は、八角形に限らず、正円や楕円などの円形でもよい。ようするに、剥離しやすいランドのコーナーを抑える形状であればよい。
【００１６】
また、本発明の第２の実施形態の基板では、四角形状のランドを大きく構成する。ランド剥離を抑制できる大きさなのかどうか判断できない場合は、第１の実施の形態のように、プリント配線板１に形成された四角形状のランド３Ａのコーナーをソルダレジスト４Ａで被覆する。本実施の形態では、プリント配線板１の製造時に、プリント配線板１上に形成する四角形状のランド３Ａとソルダレジスト４Ａの位置が多少ずれたとしても、プリント配線板１に形成されたスルーホール２と四角形状のランド３Ａに、スルーホール２の中にソルダレジスト４Ａが入り込まない程度の間隔５Ｅを確保することができる。
【００１７】
このように、ランド剥離の抑制として、プリント配線板１に形成された四角形状のランド３Ａを大きくして、はんだ付け時に発生する四角形状のランド３Ａへの応力よりも、プリント配線板１と四角形状のランド３Ａの接着強度の方が大きくなるようにする方法もある。しかし、ランド３を大きくすることは、ランド３Ａの間に配線できる導体９の本数が少なくなり、高密度プリント配線板には、不向きである。
【００１８】
本実施の形態における四角形状のランド３Ａの場合は、ランド３Ａの形状を大きくしたことにより四角形状のランド３Ａの間に配線できる導体９の本数が減少するが、無鉛はんだ８が接続する面積が図１よりも多いため、図１のようにプリント配線板１に形成された四角形状のランド３とソルダレジスト４Ａのクリアランス５Ａを考慮する必要をなくすことができる。
【００１９】
また、図４のように、導体９Ａを図３の導体９よりも細くすることで、プリント配線板１に形成された四角形状のランド３Ａの間に配線できる導体９Ａの本数が減少することがなく、高密度配線が可能となる。
【００２０】
以上、本発明の実施の形態では、フロー装置による無鉛はんだのはんだ付け接続を説明したが、フロー装置に限定したことではなく、例えば、手はんだ付けにおいても同様の効果を得ることができる。
【００２１】
このように、接続はんだが無鉛はんだになっても、はんだ付け強度を低下させることなく、ランド剥離を抑制できる。また、スルーホールと四角形状のランドの間隔が狭くなっても、配線密度が低下しない。また、ソルダレジストの変更のみでランド剥離を防止できるため、プリント配線板の設計変更費用も低減できる。
【００２２】
【発明の効果】
以上、本発明の構成により、プリント配線板１から四角形状のランド３が剥がれるランド剥離を、はんだ付け強度及び配線密度を低下させることなく抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の第１の実施形態のランド構造（平面図）である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態のランド構造（平面図）である。
【図４】本発明の第３の実施形態のランド構造（平面図）である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・・プリント配線板
２・・・・・・・・・・・部品リード挿入及びはんだ付けスルーホール
３〜３Ａ・・・・・四角形状のランド
４Ａ〜４Ｂ・・・ソルダレジスト
５Ａ・・・・・・・・・四角形状のランドとソルダレジストのクリアランス
５Ｂ・・・・・・・・・四角形状のランドへ被覆するソルダレジスト領域
５Ｃ・・・・・・・・・スルーホールと四角形状のランドの間隔
５Ｄ・・・・・・・・・スルーホールとソルダレジストのクリアランス
６・・・・・・・・・・・実装部品
７・・・・・・・・・・・実装部品のリード
８・・・・・・・・・・・無鉛はんだ
９、９Ａ・・・・・導体
【図１】
2004071661.tif 000003
【図２】
2004071661.tif 000004
【図３】
2004071661.tif 000005
【図４】
2004071661.tif 000006