(57)【要約】【課題】電極数が左右非対称の表面実装部品をプリント配線板上にリフローはんだ付けする際の歩留まりおよび信頼性を向上させたプリント配線回路基板を提供することを課題とする。【解決手段】電極数の少ない側のパッド１２（１）の同方向の長さを延長して、延長したパッド１２（１ａ）を形成する。これにより、表面実装部品２０電極数が少ない側のリード電極２２（１）は、十分なはんだ接合面を保ってプリント配線板１０の対応するパッド１２（１ａ）にはんだ接合される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品本体の相反する両辺にそれぞれ異なる数の電極を有した表面実装部品が実装される実装面を有した配線板本体と、
この配線板本体に設けられ、前記表面実装部品の電極に対応するとともに、前記電極の少ない側のパッド長を前記電極の多い側の方向に延長したパッドと
を具備したことを特徴とするプリント配線回路基板。
【請求項２】
部品本体の相反する両辺にそれぞれ異なる数の電極を有した表面実装部品が実装される実装面を有した配線板本体と、
この配線板本体に設けられ、前記表面実装部品の電極に対応するとともに、前記電極の少ない側のパッド長を前記電極の多い側の方向に位置を移動させたパッドと
を具備したことを特徴とするプリント配線回路基板。
【請求項３】
部品本体の相反する両辺にそれぞれ異なる数の電極を有した表面実装部品が実装される実装面を有した配線板本体と、
この配線板本体に設けられ、前記表面実装部品の電極に対応するとともに、前記電極の少ない側のパッドの幅を前記電極の多い側のパッドの配列方向に拡げたパッドと
を具備したことを特徴とするプリント配線回路基板。
【請求項４】
前記パッドの延長方向の長さを
前記延長以前の基本パッド上の前記はんだ張力が作用する方向の先端と前記表面実装部品の同方向の電極配置位置先端との間のはんだ溶融面の距離をａ
前記基本パッドの同方向の長さをｂ
前記パッドの延長方向の長さをｃとしたとき
ｃ≧ａ＋ｂ
としたことを特徴とする請求項１記載のプリント配線回路基板。
【請求項５】
前記パッドの位置の移動量を
前記はんだ張力が作用する方向の前記表面実装部品の電極のはんだ接合面の長さと前記パッドの同方向の電極接合面の長さとの差分以上にしたことを特徴とする請求項２記載のプリント配線回路基板。
【請求項６】
前記パッドの幅を
前記パッドの数が多い側のパッドの同方向の幅の２倍以上にしたことを特徴とする請求項３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、相反する両辺にそれぞれ異なる数の電極を有した表面実装部品を実装対象としたプリント配線回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
はんだ付けパッドの配置が上下や左右で非対称の表面実装部品をプリント配線板上にリフローはんだ付けする際、表面実装部品に対して、パッド上のはんだ溶融面の拡がり方向に張力が作用し、表面実装部品が電極数の多い側の方向に位置がずれて（移動して）はんだ付けされるという不都合が生じる。この際は、表面実装部品の位置ずれのみならず、表面実装部品の電極数の少ない側のはんだ付けが適正に行われないという問題が生じる。特に、近年の基板技術は高密度化が著しく、これに伴い、部品の電極形状、プリント配線板上のパッドを含むパターン形状が微細化されることから、上記問題がより顕著に顕れるようになってきた。
【特許文献１】特開２０００−２９９５４８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように、従来では、はんだ付けパッドの配置が上下や左右で非対称の表面実装部品をプリント配線板上にリフローはんだ付けする際、表面実装部品に対して、パッド上のはんだ溶融面の拡がり方向に張力が作用し、表面実装部品が電極数の多い側の方向に位置がずれて（移動して）はんだ付けされ、これに伴い、表面実装部品の電極数の少ない側のはんだ付けが適正に行われないという問題があった。
【０００４】
本発明は、はんだ付けパッドの配置が上下や左右で非対称の表面実装部品をプリント配線板上にリフローはんだ付けする際に、すべての電極を適正にはんだ付けでき、歩留まりの良い信頼性の高いプリント配線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】
【０００５】
本発明は、部品本体の相反する両辺にそれぞれ異なる数の電極を有した表面実装部品が実装される実装面を有した配線板本体と、この配線板本体に設けられ、前記表面実装部品の電極に対応するとともに、前記電極の少ない側のパッド長を前記電極の多い側の方向に延長したパッドとを具備したプリント配線回路基板を特徴とする。
【０００６】
また本発明は、部品本体の相反する両辺にそれぞれ異なる数の電極を有した表面実装部品が実装される実装面を有した配線板本体と、この配線板本体に設けられ、前記表面実装部品の電極に対応するとともに、前記電極の少ない側のパッド長を前記電極の多い側の方向に位置を移動させたパッドとを具備したプリント配線回路基板を特徴とする。
【０００７】
また本発明は、部品本体の相反する両辺にそれぞれ異なる数の電極を有した表面実装部品が実装される実装面を有した配線板本体と、この配線板本体に設けられ、前記表面実装部品の電極に対応するとともに、前記電極の少ない側のパッドの幅を前記電極の多い側のパッドの配列方向に拡げたパッドと
を具備したプリント配線回路基板を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
はんだ付けパッドの配置が上下や左右で非対称の表面実装部品をプリント配線板上にリフローはんだ付けする際に、すべての電極を適正にはんだ付けでき、歩留まりの良い信頼性の高いプリント基板を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１０】
先ず、図１を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
【００１１】
この第１実施形態は、相反する両辺にそれぞれ異なる数の電極を有した表面実装部品を実装対象とするプリント配線板に於いて、上記表面実装部品の実装面に於ける電極の少ない側のパッド長を電極の多い側の方向に延長したパターン構成としている。
【００１２】
この実施形態では、一辺の側に２つのリード電極２１（１），２１（２）、この辺と対向する他辺の側に１つのリード電極２２（１）を設けた、電極構造が左右（上下）非対称の表面実装部品２０を例に、そのパターン配置を示している。
【００１３】
図１（ａ）には標準設計パターン配置による上記表面実装部品の実装部分のパターン配置と、当該実装面に実装される表面実装部品の一例を示している。プリント配線板（配線板本体）１０には、標準設計パターン配置に対応して、当該リード電極２１（１），２１（２），２２（１）をはんだ接合するパッド１１（１），１１（２），１２（１）が配置されている。上記表面実装部品２０の各リード電極２１（１），２１（２），２２（１）はそれぞれ同一形状で同一のはんだ接合面を有する。また、上記プリント配線板１０のパッド１１（１），１１（２），１２（１）も同一形状である。
【００１４】
上記プリント配線板１０のパッド１１（１），１１（２），１２（１）には、上記表面実装部品２０の各リード電極２１（１），２１（２），２２（１）の配置に関して、当該リード電極の延長方向に、電極接合面先端との間に、長さａ（図１（ｂ）参照）の溶融はんだ付着面を形成するクリアランスをもたせている。図中の矢印ｔは、上記表面実装部品２０各リード電極２１（１），２１（２），２２（１）を上記プリント配線板１０のパッド１１（１），１１（２），１２（１）にリフローはんだ付けした際に、上記クリアランスエリアへの溶融はんだの拡がりによって表面実装部品２０に作用する張力の方向および張力バランスを示している。
【００１５】
図１（ｂ）には、図１（ａ）に対応した本発明の第１実施形態のパターン構成を示している。  
上記図１（ａ）のパターン構成と異なるところは、上記図１（ａ）に示すパッド１１（１），１１（２），１２（１）のクリアランスエリアの矢印ｔ方向の長さをａ、パッド１１（１），１１（２），１２（１）の同方向の長さ（全長）をｂとしたとき、電極数の少ない側のパッド１２（１）の同方向の長さｃをａ＋ｂ以上（ｃ≧ａ＋ｂ）に延長している。この延長したパッドを図に符号１２（１ａ）を付して示している。また、標準設計パターン配置によるパッド配置位置を二点鎖線で示している。
【００１６】
図１（ｃ）には、図１（ｂ）に対応した本発明の第１実施形態のパターン構成に於いて、上記表面実装部品２０各リード電極２１（１），２１（２），２２（１）を上記プリント配線板１０のパッド１１（１），１１（２），１２（１ａ）にリフローはんだ付けした際のプリント基板上の部品配置状態を示している。この表面実装部品２０の各リード電極２１（１），２１（２），２２（１）を上記プリント配線板１０のパッド１１（１），１１（２），１２（１ａ）にリフローはんだ付けした状態では、表面実装部品２０電極数が多い側のリード電極２１（１），２１（２）のはんだ接合面が、プリント配線板１０の対応するパッド１１（１），１１（２）のほぼ中央に位置するように、表面実装部品２０がプリント配線板１０上に位置ずれをおこして実装されるが、表面実装部品２０電極数が少ない側のリード電極２２（１）は、十分なはんだ接合面を保ってプリント配線板１０の対応するパッド１２（１ａ）にはんだ接合される。
【００１７】
次に、図２を参照して本発明の第２実施形態を説明する。
【００１８】
この第２実施形態は、相反する両辺にそれぞれ異なる数の電極を有した表面実装部品を実装対象とするプリント配線板に於いて、上記表面実装部品の実装面に於ける電極の少ない側のパッド長を電極の多い側の方向に位置を移動させたパターン構成としている。
【００１９】
この第２実施形態は、上記第１実施形態と同様に、一辺の側に２つのリード電極２１（１），２１（２）、この辺と対向する他辺の側に１つのリード電極２２（１）を設けた、電極構造が左右（上下）非対称の表面実装部品２０を例に、そのパターン配置を示している。
【００２０】
図２（ａ）には図１（ａ）と同様の標準設計パターン配置による上記表面実装部品の実装部分のパターン配置と、当該実装面に実装される表面実装部品の一例を示している。ここでは上記図１（ｂ）の長さａに対応する上記プリント配線板１０の電極数の少ない側のパッド１２（１）のクリアランスエリアの長さをｄとしている。
【００２１】
図２（ｂ）には、図２（ａ）に対応した本発明の第２実施形態のパターン構成を示している。  
ここでは上記プリント配線板１０の電極数の少ない側のパッド１２（１）の配置位置を、同図（ａ）の標準設計パターン配置よりもａ以上（ｄ≧ａ）、電極数の多い側のパッド１１（１），１１（２）方向へ移動させている。この移動させたパッドを図に符号１２（１ｂ）を付して示している。また、標準設計パターン配置によるパッド配置位置を二点鎖線で示している。
【００２２】
図２（ｃ）には、図２（ｂ）に対応した本発明の第２実施形態のパターン構成に於いて、上記表面実装部品２０各リード電極２１（１），２１（２），２２（１）を上記プリント配線板１０のパッド１１（１），１１（２），１２（１ｂ）にリフローはんだ付けした際のプリント基板上の部品配置状態を示している。この表面実装部品２０の各リード電極２１（１），２１（２），２２（１）を上記プリント配線板１０のパッド１１（１），１１（２），１２（１ｂ）にリフローはんだ付けした状態では、表面実装部品２０電極数が多い側のリード電極２１（１），２１（２）のはんだ接合面が、プリント配線板１０の対応するパッド１１（１），１１（２）のほぼ中央に位置するように、表面実装部品２０がプリント配線板１０上に位置ずれをおこして実装されるが、表面実装部品２０電極数が少ない側のリード電極２２（１ｂ）も予め配置位置をａ以上（ｄ≧ａ）、電極数の多い側のパッド１１（１），１１（２）方向へ移動させているため、十分なはんだ接合面を保ってプリント配線板１０の対応するパッド１２（１ｂ）にはんだ接合される。
【００２３】
次に、図３を参照して本発明の第３実施形態を説明する。
【００２４】
この第３実施形態は、相反する両辺にそれぞれ異なる数の電極を有した表面実装部品を実装対象とするプリント配線板に於いて、上記表面実装部品の実装面に於ける、電極の少ない側のパッドの幅を、電極の多い側のパッドの配列方向に拡げたパターン構成としている。
【００２５】
この第３実施形態は、上記した第１、第２実施形態と同様に、一辺の側に２つのリード電極２１（１），２１（２）、この辺と対向する他辺の側に１つのリード電極２２（１）を設けた、電極構造が左右（上下）非対称の表面実装部品２０を例に、そのパターン配置を示している。
【００２６】
図３（ａ）には図２（ａ）と同様の標準設計パターン配置による上記表面実装部品の実装部分のパターン配置と、当該実装面に実装される表面実装部品の一例を示している。
【００２７】
図３（ｂ）には、図３（ａ）に対応した本発明の第３実施形態のパターン構成を示している。  
ここでは上記プリント配線板１０の電極数の少ない側のパッド１２（１）の幅を、電極数の多い側のパッド１１（１），１１（２）の配列方向に、電極数の多い側のパッド１１（１），１１（２）の幅の２倍以上（ｙ≧２ｘ）に拡げたパターン構造としている。この幅を拡げたパッドを図に符号１２（１ｃ）を付して示している。尚、図中のｙは電極数の少ない側のパッド１２（１ｃ）上に於ける上記幅方向のリード電極２２（１）のはんだ接合端からパッド端に至るクリアランスエリアの長さ、ｘは電極数の多い側のパッド１１（１），１１（２）上に於ける上記幅方向のリード電極２１（１），２１（２）のはんだ接合端からパッド端に至るクリアランスエリアの長さである。
【００２８】
図３（ｃ）には、図３（ｂ）に対応した本発明の第３実施形態のパターン構成に於いて、上記表面実装部品２０各リード電極２１（１），２１（２），２２（１）を上記プリント配線板１０のパッド１１（１），１１（２），１２（１ｃ）にリフローはんだ付けした際のプリント基板上の部品配置状態を示している。この表面実装部品２０の各リード電極２１（１），２１（２），２２（１）を上記プリント配線板１０のパッド１１（１），１１（２），１２（１ｃ）にリフローはんだ付けした状態では、電極数が多い側のリード電極２１（１），２１（２）に対応して設けられるパッド１１（１），１１（２）と、電極数が少ない側のリード電極２２（１）に対応して設けられるパッド１２（１ｃ）との溶融はんだの拡がりに伴う部品へ作用する張力が総体的に等しくなり、従って表面実装部品２０を位置ずれをおこすことなく設計位置にて十分なはんだ接合面を保ってプリント配線板１０に実装することができる。
【００２９】
この第３実施形態に於ける部品実装例を図４および図５に示している。図４に於いては、リード電極２１（１），２１（２），２２（１）を覆うはんだを削除した状態を示している。この際のパッド１１（１），１１（２），１２（１ｃ）上のはんだ溶融面を図に斜線で示している。図５は表面実装部品２０を各側面（３方向）からみた、部品の実装状態を示す側面図である。図中の符号３０は、表面実装部品２０各リード電極２１（１），２１（２），２２（１）をプリント配線板１０のパッド１１（１），１１（２），１２（１ｃ）に、リフローはんだ付けした際の、はんだである。
【００３０】
上記各実施形態によるパターン設計を可能にしたプリント配線板設計ＣＡＤシステムの構成例を図６および図７に示している。
【００３１】
図６は上記プリント配線板設計ＣＡＤシステムの構成を示すブロック図であり、プリント配線板設計ＣＡＤ１１０、入力部１２０、データベース１３０、および表示部１４０と、プリント配線板設計支援モジュール１５０とを有して構成される。
【００３２】
プリント配線板設計ＣＡＤ１１０は、入力部１２０より入力される設計者の指示に従い、例えば多層プリント配線板に於ける各層のパターン、スルーホール、ノンスルーホール、ビアパターン等の配置並びに接続の処理を行う。ここでは、プリント配線板設計支援モジュール１５０に、プリント配線板のパターンレイアウトの設計情報を供給する。
【００３３】
データベース１３０は、プリント配線板の部品実装時に於ける、はんだ溶融時の基板および実装部品を含む熱変動要素の情報を格納する。
【００３４】
プリント配線板設計支援モジュール１５０は、上記プリント配線板設計ＣＡＤ１１０より、パターンレイアウトされたプリント配線板の設計情報を取得し、上記データベース１３０より、プリント配線板の部品実装時に於ける、はんだ溶融時の基板および実装部品を含む熱変動要素の各種パラメータを取得して、これら取得した各情報をもとに、上記プリント配線板に部品をはんだ付け実装する際の製造性のチェック、パターンチェック等を実施する。
【００３５】
この際、図７に示すパターン設計支援処理ルーチンを実行する。
【００３６】
この図７に示すパターン設計支援処理ルーチンは、選択された部品が左右（上下）非対称の電極をもつ表面実装部品であるとき（図７ステップＳ１１，Ｓ１２  Ｙｅｓ）、ユーザインタフェースを用いて上記した第１乃至第３実施形態のいずれのパターン設計を行うかを設計者に選択させる（図７ステップＳ１３）。ここでは、ルール１が選択されたとき（図７ステップＳ１４）、上記した第１実施形態に係るパターン修正を行い（図７ステップＳ２１）、ルール２が選択されたとき（図７ステップＳ１５）、上記した第２実施形態に係るパターン修正を行い（図７ステップＳ２２）、ルール３が選択されたとき（図７ステップＳ１６）、上記した第３実施形態に係るパターン修正を行う（図７ステップＳ２３）。
【００３７】
ここで、ルール１が選択された際は（図７ステップＳ１４  ＹＥＳ）、図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、表面実装部品の実装面に於ける電極の少ない側のパッド長を電極の多い側の方向に延長したパターン修正（ｃ≧ａ＋ｂ）を行う（図７ステップＳ２１）。
【００３８】
またルール２が選択された際は（図７ステップＳ１５）、図２（ａ）乃至（ｃ）に示すように、表面実装部品の実装面に於ける電極の少ない側のパッド長を電極の多い側の方向に位置を移動させたパターン修正（ｄ≧ａ）を行う（図７ステップＳ２２）。
【００３９】
またルール３が選択された際は（図７ステップＳ１６）、図３（ａ）乃至（ｃ）に示すように、表面実装部品の実装面に於ける、電極の少ない側のパッドの幅を、電極の多い側のパッドの配列方向に拡げたパターン修正（ｙ≧２ｘ）を行う（図７ステップＳ２３）。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態を示す図。
【図２】本発明の第２実施形態を示す図。
【図３】本発明の第３実施形態を示す図。
【図４】本発明の第３実施形態に係る部品実装例を示す図。
【図５】本発明の第３実施形態に係る部品実装例を示す図。
【図６】本発明の第４実施形態に係るプリント配線板設計ＣＡＤシステムの構成を示す図。
【図７】本発明の第４実施形態に係るプリント配線板設計ＣＡＤシステムの処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４１】
１０…プリント配線板（配線板本体）、１１（１），１１（２），１２（１），１２（１ａ），１２（１ｂ），１２（１ｃ）…パッド、２０…表面実装部品、２１（１），２１（２），２２（１）…リード電極、３０…はんだ、１１０…プリント配線板設計ＣＡＤ、１２０…入力部、１３０…データベース、１４０…表示部、１５０…プリント配線板設計支援モジュール。
【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】
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