(57)【要約】【課題】  半田付けに際して半田ボールの発生を確実に防止できる半田接合構造を得ること。【解決手段】  プリント基板２に形成した一対の半田ランド２ｃに、半田ランド２ｃに対応した各電極部１ｂを備える電子部品１をクリーム半田３を介して実装し、その後クリーム半田３を溶融させることで電子部品１の電極部１ｂとプリント基板２の半田ランド２ｃとを接合してなる半田接合構造に関し、各半田ランド２ｃに、電子部品１の電極部１ｂとの接合個所から内側方向に延設される延長ランド部２ｃ２を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板に形成した少なくとも一対の半田ランドに、前記半田ランドに対応した各電極部を備える電子部品を半田を介して実装した後、半田を溶融させることで前記電子部品の前記電極部と前記プリント基板の前記半田ランドとを接合してなる半田接合構造であって、
前記各半田ランドに、前記電極部との接合個所から内側方向に延設される延長ランド部を備えてなることを特徴とする半田接合構造。
【請求項２】
前記延長ランド部に、前記電子部品の幅よりも幅広となる半田吸収ランド部を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の半田接合構造。
【請求項３】
前記電子部品の前記電極部と前記プリント基板の前記半田ランドとには、前記半田による半田フィレットが形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の半田接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の配線パターンが形成されたプリント基板の半田ランドに、両端に電極部を備えてなるチップ抵抗器やチップコンデンサ等の電子部品を半田付けしてなる半田接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を半田付けする半田接合構造としては、特許文献１に開示されるものがある。この半田接合構造は、所定の配線パターンが形成されたプリント基板に設けられる一対の半田ランドに、前記半田ランドに相似しかつその内側の一部分を切り欠いた形状のクリーム半田をスクリーン印刷法により塗布し、その後に前記各半田ランドに対応した一対の電極部を有する電子部品を前記半田ランドに実装し、半田リフロー炉を用いて所定の条件で加熱することで前記クリーム半田を溶融して前記電子部品と前記半田ランドとを接合するものである。
【特許文献１】特開平４−３１４３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる半田接合構造は、前記半田ランドの表面積に対してスクリーン印刷法による前記クリーム半田の塗布形状を調整することで、半田による接合強度を確保しつつ、前記クリーム半田の余剰半田による半田ボールの発生を防止するものであった。しかしながら、前記クリーム半田の塗布量を減少させる方向に調整しすぎると、前記電子部品の実装上のずれや前記半田ランドの形成ずれ等の問題によって前記電子部品の前記電極部と前記半田ランドとの半田接合において段切れが生じたり、あるいは前記電子部品が前記半田ランドに対して浮き上がってしまう実装上の不具合が生じてしまうといった問題点を有している。
【０００４】
また、半田の鉛フリー化が進む近年において、鉛フリーのクリーム半田（鉛フリーソルダペースト）を用いると、前記電子部品の前記電極部の表面や前記半田ランドの酸化、前記クリーム半田中のフラックス活性の熱負荷による損失、更に印刷形成される前記クリーム半田の再酸化等によって、前記クリーム半田の溶融にとって悪条件が重なることになり、前記半田ランドや前記電子部品の前記電極部のぬれ性が悪化するだけでなく、前記クリーム半田の溶融が損なわれ、より半田ボールの発生が懸念される。
【０００５】
本発明は、前述した問題点に着目してなされたものであり、電子部品の実装上の不具合を発生させることなく半田付けの際の半田ボールの発生を防止でき、また鉛フリーの半田が用いられる場合であっても半田ボールの発生を防止することができる半田接合構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述した課題を解決するため、請求項１に記載の半田接合構造のように、プリント基板に形成した少なくとも一対の半田ランドに、前記半田ランドに対応した各電極部を備える電子部品を半田を介して実装した後、半田を溶融させることで前記電子部品の前記電極部と前記プリント基板の前記半田ランドとを接合してなる半田接合構造であって、前記各半田ランドに、前記電極部との接合個所から内側方向に延設される延長ランド部を備えてなるものである。
【０００７】
また、請求項２に記載した半田接合構造は、請求項１に記載した半田接合構造において、前記延長ランド部に、前記電子部品の幅よりも幅広となる半田吸収ランド部を備えてなるものである。
【０００８】
また、請求項３に記載した半田接合構造は、請求項１に記載した半田接合構造において、前記電子部品の前記電極部と前記プリント基板の前記半田ランドとには、前記半田による半田フィレットが形成されてなるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、プリント基板に形成した少なくとも一対の半田ランドに、前記半田ランドに対応した各電極部を備える電子部品を半田を介して実装した後、半田を溶融させることで前記電子部品の前記電極部と前記プリント基板の前記半田ランドとを接合してなる半田付け接合構造に関し、半田付けに際して半田ボールの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
図１及び図２は、電子部品の半田接合構造を示す図である。１は、チップ抵抗やチップコンデンサ等からなり、角柱状の本体１ａの両端に一対の電極部１ｂを備える電子部品である。２は、絶縁材料からなる板状の基板２ａに銅箔等の導電材料によって所定の配線パターン２ｂが形成されるプリント基板である。プリント基板２に形成される配線パターン２ｂの延長部分には、電子部品１の電極部１ｂと接合する後で詳述する半田ランド２ｃが形成されている。また、プリント基板２の表面には、半田ランド２ｃの形成部分を除き、ポリイミド等の絶縁膜からなるレジスト膜２ｄが形成されている。３は、電子部品１の電極部１ｂとプリント基板２の半田ランド２ｃとを接続するためのクリーム半田（半田）である。
【００１２】
半田ランド２ｃは、電子部品１の一対の電極部１ｂに対応する接合ランド部２ｃ１と、接合ランド部２ｃ１における電極部１ｂとの接合個所から内側方向に延長形成される延長ランド部２ｃ２と、この延長ランド部２ｃ２の幅方向における両側から延設される半田吸収ランド部２ｃ３とが、配線パターン２ｂと同材料にて形成されている。
【００１３】
接合ランド部２ｃ１は、電子部品１の電極部１ｂの接合面より若干大きめに形成されている。接合ランド部２ｃ１には、スクリーン印刷法によってクリーム半田３が塗布される。接合ランド２ｃ１は、クリーム半田３の溶融の際に電極部１ｂとの間に半田フィレット３ａが形成されることになり、接合を強固なものとする。
【００１４】
延長ランド部２ｃ２は、接合ランド部２ｃ１と電極部１ｂとの接合個所から内側方向に接続ランド部２ａ１と同等な幅を持って所定の長さＲ１分、延長形成されるものである。延長ランド部２ｃ２は、電子部品１の下面とプリント基板１の上面（レジスト膜２ｄ上）との狭い隙間に毛細管現象によって広がろうとする溶融したクリーム半田３による余剰半田を延長ランド部２ｃ２で止めるために役割をなすものである。尚、延長ランド部２ｃ２は、例えば縦（幅）２．５ｍｍ、横（長手方向）５．０ｍｍの大きさを有する電子部品１については（図２参照）、０．５ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の長さＲ１を有することが望ましい。
【００１５】
半田吸収ランド部２ｃ３は、接合ランド２ｃ１と同等の幅を有する延長ランド部２ｃ２の幅Ｗ方向における両端で、かつ延長ランド部２ｃ２の角部を含む状態にて更に外方に長方形形状で引き出し形成され、電子部品１の幅よりも幅広に形成される。従って、クリーム半田３の溶融時に発生するフラックスの分解ガスや前記フラックスのぬれ広がり等の影響によって延長ランド部２ｃ２の角部付近に溶融した余剰半田が集まろうとするが、延長ランド部２ｃ２の角部に設けられる半田吸収ランド部２ｃ３によって前記余剰半田を吸収することができるため、半田ボールの発生を防止することが可能となる。尚、半田吸収ランド部２ｃ３の引き出される長さＲ２は、前述した大きさの電子部品１では、０．３ｍｍ以上が望ましい。
【００１６】
かかる半田接合構造は、プリント基板２に形成した半田ランド２ｃに、半田ランド２ｃに対応した各電極部１ｂを備える電子部品１をクリーム半田３を介して実装し、その後クリーム半田３を溶融させることで電子部品１の電極部１ｂとプリント基板２の半田ランド２ｃとを接合してなる半田接合構造に関し、各半田ランド２ｃに、電極部１ｂとの接合個所から内側方向に延設される延長ランド部２ｃ２を設け、更に延長ランド部２ｃ２に、電子部品１の幅よりも幅広となる半田吸収ランド部２ｃ３を備えてなる構造とすることで、余剰半田（溶融半田）の流れを延長ランド部２ｃ３及び半田吸収ランド部２ｃ３により吸収することから、前記余剰半田による半田ボールの発生を防止することが可能となる。また、特にクリーム半田３の溶融時に発生するフラックスの分解ガスや前記フラックスのぬれ広がり等の影響によって前記余剰半田が延長ランド部２ｃ２の角部付近に集まりやすくなるが、延長ランド部２ｃ２の角部を含む状態にて半田吸収ランド部２ｃ３を設けることによって、この余剰半田を更に吸収し半田ボールの発生を阻止することができる。
【００１７】
また、従来のようにクリーム半田の塗布量の調整によって半田ボールの発生を防止する半田接合構造ではないため、電子部品１の電極部１ｂと半田ランド２ｃとの半田接合において段切れが生じたり、あるいは電子部品１が半田ランド２ｃに対して浮き上がってしまう実装上の不具合を生じることがなくなる。
【００１８】
また、半田ランド２ｃの接合ランド部２ｃ１の大きさを電子部品１の電極部１ｂの接合面より若干大きめ形成し、半田ランド２ｃ（接合ランド部２ｃ１）と電子部品１の電極部１ｂとの間に半田フィレット３ａを形成することによって、電子部品１とプリント基板２との接合を強固なものとすることができ、過酷な環境下で用いられる、例えば車両用メータ等の半田接合構造に適用することが可能となる。
【００１９】
次に、図３を用いて、本発明の他の実施形態について説明するが、前述した実施形態と同様もしくは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明は省く。
【００２０】
本発明の他の実施形態が、前述した実施形態と比べ異なる点は、延長ランド部の角部に前述した半田吸収ランド部を形成しない点にある。即ち、本発明の他の実施形態における半田接合構造は、前述の実施形態における延長ランド部２ｃ２の長さＲ１よりも長い長さＲ３（Ｒ１＜Ｒ３）を有する延長ランド部２ｃ４を形成することで、クリーム半田３の溶融時の余剰半田の流れを延長ランド部２ｃ４のみで吸収するものである。かかる半田接合構造においても半田ボールを発生させない半田接合構造を得ることが可能となる。
【００２１】
尚、本発明の実施形態では、半田吸収ランド部２ｃ３を長方形形状に形成するものであったが、本発明における半田吸収ランド部は、半田ボールが発生しにくい形状であれば長方形形状に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【００２２】
また、本発明の実施形態では、チップ抵抗やチップコンデンサ等の角柱形状の小型電子部品１を用いるものであったが、本発明は、例えばトランジスタの様な三端子部品等の比較的大型な電子部品であっても半田ボールを発生させない有効な半田接合構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態の半田接合構造を示す要部断面図。
【図２】同上実施形態の半田接合構造を示す平面図。
【図３】本発明の他の実施形態の半田接合構造を示す平面図。
【符号の説明】
【００２４】
１  電子部品
１ａ  本体
１ｂ  電極部
２  プリント基板
２ａ  基板
２ｂ  配線パターン
２ｃ  半田ランド
２ｃ１  接合ランド部
２ｃ２  延長ランド部
２ｃ３  半田吸収ランド部
３  クリーム半田（半田）
３ａ  半田フィレット
【図１】
2005228921.tif 000003
【図２】
2005228921.tif 000004
【図３】
2005228921.tif 000005