(57)【要約】【課題】無鉛クリーム半田を使用した場合であっても、上方からの目視や画像撮影によるフィレット形状の確認によって半田付けの良否を精度良く判定できるようにすると共に、表面実装部品の位置ずれを防止するようにしたプリント基板の表面実装部品用パッドを提供する。【解決手段】無鉛クリーム半田が印刷されたパッド（１２）を、接続対象たる表面実装部品の電極と同形あるいは略同形に形成された、前記電極が載置されるべき電極載置部（１２ａ）と、前記電極載置部（１２ａ）に連続して形成されて前記表面実装部品の上面視における外形から突出させられた引き出し部（１２ｂ）とから構成すると共に、前記引き出し部（１２ｂ）において前記電極載置部（１２ａ）の近傍（１２ｂ２）を、残余の部位（１２ｂ１）に比して縮径させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装部品の底部において前記表面実装部品の上面視における外形よりも小さく形成された電極を、パッド上に印刷された無鉛クリーム半田を溶融させてプリント基板に接続するプリント基板の表面実装部品用パッドにおいて、前記パッドを、前記電極と同形あるいは略同形に形成された、前記電極が載置されるべき電極載置部と、前記電極載置部に連続して形成されて前記表面実装部品の上面視における外形から突出させられた引き出し部とから構成すると共に、前記引き出し部において前記電極載置部の近傍を、残余の部位に比して縮径させたことを特徴とするプリント基板の表面実装部品用パッド。
【請求項２】
前記引出し部を少なくとも２個形成すると共に、前記パッドから離間した位置に第２のパッドを形成し、前記２個の引出し部を、前記電極載置部と前記第２のパッドの中心位置を結ぶ線に対して対称となる位置に設けたことを特徴とする請求項１記載のプリント基板の表面実装部品用パッド。
【請求項３】
前記引出し部を、前記プリント基板上の前記表面実装部品を除く電子部品に干渉しない位置に設けたことを特徴とする請求項１または２記載のプリント基板の表面実装部品用パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はプリント基板の表面実装部品用パッドに関し、より詳しくは、無鉛クリーム半田を使用したプリント基板の表面実装部品用パッドの形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面実装部品の底部においてその上面視における外形よりも小さく形成された電極を、プリント基板上において前記電極と同形あるいは略同形に形成されたパッドに半田付けした場合、半田フィレットは表面実装部品の下方に形成される。そのため、半田付けの良否判定、具体的には、半田フィレットが所望の形状に形成されているか否かの判定を上方からの目視や画像撮影では行い難いという不具合があった。
【０００３】
一方、半田フィレットを上方から確認できる位置に形成させるために、パッドを表面実装部品の上面視における外形よりも十分に大きく形成することも考えられる。しかしながら、そのように構成すると、パッドに印刷したクリーム半田をリフローさせた際に、表面実装部品が位置ずれを起こすおそれがあった。
【０００４】
そこで、本出願人が先に提案した特許文献１に記載されるプリント基板の表面実装部品用パッドにあっては、電極と略同大に形成されたパッドに引き出し部を設け、かかる引き出し部を表面実装部品の上面視における外形から突出させるように構成することで、表面実装部品の位置ずれを防止すると共に、引き出し部に形成された半田フィレットの形状を上方から確認して半田付けの良否判定を行えるようにしている。
【特許文献１】特許第３３４２８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、環境への配慮から半田の鉛フリー化が進んでいる。鉛を含まないクリーム半田（以下「無鉛クリーム半田」という）は、従来の共晶半田に比して溶融温度が高いため、リフロー温度およびリフロー時間が共に増大する。このため、電極の温度がパッドの温度よりも高くなり、溶融した半田が電極へ吸い寄せられる現象が増長される。特に、電極が大きい実装部品では、溶融した半田の吸い寄せ量が多いことから、半田フィレットが過小となる場合があった。
【０００６】
そのため、上記した特許文献１に記載される表面実装部品用パッドに無鉛クリーム半田を使用した場合も、引き出し部に印刷された無鉛クリーム半田の多くが電極に吸い寄せられ、半田付けの良否に関わらず半田フィレットが過小となり、半田付けの良否判定が精度良く行えないという不具合があった。
【０００７】
従ってこの発明の目的は上記した課題を解決し、無鉛クリーム半田を使用した場合であっても、上方からの目視や画像撮影によるフィレット形状の確認によって半田付けの良否を精度良く判定できるようにすると共に、表面実装部品の位置ずれを防止するようにしたプリント基板の表面実装部品用パッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１にあっては、表面実装部品の底部において前記表面実装部品の上面視における外形よりも小さく形成された電極を、パッド上に印刷された無鉛クリーム半田を溶融させてプリント基板に接続するプリント基板の表面実装部品用パッドにおいて、前記パッドを、前記電極と同形あるいは略同形に形成された、前記電極が載置されるべき電極載置部と、前記電極載置部に連続して形成されて前記表面実装部品の上面視における外形から突出させられた引き出し部とから構成すると共に、前記引き出し部において前記電極載置部の近傍を、残余の部位に比して縮径させるように構成した。
【０００９】
また、請求項２にあっては、前記引出し部を少なくとも２個形成すると共に、前記パッドから離間した位置に第２のパッドを形成し、前記２個の引出し部を、前記電極載置部と前記第２のパッドの中心位置を結ぶ線に対して対称となる位置に設けるように構成した。
【００１０】
また、請求項３にあっては、前記引出し部を、前記プリント基板上の前記表面実装部品を除く電子部品に干渉しない位置に設けるように構成した。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係るプリント基板の表面実装部品用パッドにあっては、無鉛クリーム半田が印刷されたパッドを、接続対象たる表面実装部品の電極と同形あるいは略同形に形成された、前記電極が載置されるべき電極載置部と、前記電極載置部に連続して形成されて前記表面実装部品の上面視における外形から突出させられた引き出し部とから構成すると共に、前記引き出し部において前記電極載置部の近傍を、残余の部位に比して縮径させるように構成したので、無鉛クリーム半田を使用した場合であっても、上方からの目視や画像撮影によるフィレット形状の確認によって半田付けの良否を精度良く判定できると共に、表面実装部品の位置ずれを防止することができる。
【００１２】
具体的には、電極が載置されるべき電極載置部を、その電極と同形あるいは略同形に形成することで、リフロー時に表面実装部品に位置ずれが生じるのを防止することができる。さらに、電極載置部に連続する引き出し部を形成し、かかる引き出し部を表面実装部品の上面視における外形から突出させると共に、引き出し部において電極載置部の近傍を残余の部位に比して縮径させることで、前記縮径された部位がリフローした無鉛クリーム半田の流動抵抗となることから、引き出し部に印刷された無鉛クリーム半田が電極に吸い寄せられるのを抑制することができる。これにより、上方から視覚で確認できる位置に半田付けの良否判定を行うのに十分な大きさの半田フィレットを形成させることができ、よって上方からの目視や画像撮影によるフィレット形状の確認によって半田付けの良否を精度良く判定することができる。
【００１３】
また、請求項２に係るプリント基板の表面実装部品用パッドにあっては、引出し部を少なくとも２個形成すると共に、電極載置部と引き出し部とで構成されるパッドから離間した位置に第２のパッドを形成し、前記２個の引出し部を電極載置部と第２のパッドの中心位置を結ぶ線に対して対称となる位置に設けるように構成したので、上記した効果に加え、リフローした無鉛クリーム半田の表面張力に起因する表面実装部品の位置ずれを抑制することができ、よって表面実装部品の位置ずれをより効果的に防止することができる。
【００１４】
また、請求項３に係るプリント基板の表面実装部品用パッドにあっては、引出し部を、プリント基板上の他の電子部品に干渉しない位置に設けるように構成したので、上記した効果に加え、プリント基板の実装面積の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面に即してこの発明に係るプリント基板の表面実装部品用パッドを実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、この発明の第１実施例に係るプリント基板の表面実装部品用パッドを示す平面図である。また、図２は、図１に示す表面実装部品用パッドを紙面下方から見た側面図であり、図３は、図１に示す表面実装部品用パッドを紙面左方から見た側面図である。
【００１７】
図１から図３において符号１０は、第１実施例に係るプリント基板の表面実装部品用パッドを示す。表面実装部品用パッド１０は、プリント基板ＣＢ上に形成された第１のパッド１２と、プリント基板ＣＢ上において第１のパッド１２から離間した位置に形成された第２のパッド１４とからなり、それらはプリント基板ＣＢ上に形成された図示しないパターンに接続される。尚、図１から図３では図示を省略するが、第１のパッド１２と第２のパッド１４の上面には、鉛を含まない無鉛クリーム半田が印刷（塗布）される。
【００１８】
第１のパッド１２は、接続対象たる表面実装部品の電極（後述）が載置されるべき電極載置部１２ａと、電極載置部１２ａに連続して形成された（別言すれば、電極載置部１２ａから外方へと引き出された）２個の引き出し部１２ｂとから構成される。
【００１９】
電極載置部１２ａは、図１に示すように上面視において円形を呈する。一方、引き出し部１２ｂは、上面視において長方形を呈する第１の部位１２ｂ１と、第１の部位１２ｂ１を電極載置部１２ａに接続する、上面視において長方形を呈する第２の部位１２ｂ２とからなり、第２の部位１２ｂ２の幅（引き出し部１２ｂの引き出し方向（突出方向）と直交する方向における幅）は、第１の部位１２ｂ１のそれよりも狭く形成される。即ち、引き出し部１２ｂにおいて電極載置部１２ａの近傍（第２の部位１２ｂ２）は、残余の部位（第１の部位１２ｂ１）に比して縮径される。尚、第２のパッド１４は、上面視において長方形を呈する。
【００２０】
図４は、表面実装部品用パッド１０とそれに接続された（半田付けされた）表面実装部品を示す平面図である。また、図５は、図４に示す表面実装部品用パッド１０と表面実装部品を紙面下方から見た側面図であり、図６は、図４に示す表面実装部品用パッド１０と表面実装部品を紙面左方から見た側面図である。
【００２１】
図４から図６において符号２０は、表面実装部品を示す。表面実装部品２０は、具体的にはパワーツェナーダイオードであり、上面視における外形が円形を呈する本体２０ａと、本体２０ａの底部に設けられた第１の電極（アノード電極）２０ｂと、本体２０ａの上部から側方へと延設された第２の電極（カソード電極）２０ｃとを備える。
【００２２】
図４に示すように、表面実装部品２０の第１の電極２０ｂは、上面視において、本体２０ａの外形よりも小さな円形に形成され、第１のパッド１２の電極載置部１２ａに載置される。図示の如く、電極載置部１２ａは第１の電極２０ｂと略同形に形成される。より具体的には、電極載置部１２ａは、第１の電極２０ｂよりも僅かに大きく、かつ表面実装部品の本体２０ａの上面視における外形よりも小さく形成される。
【００２３】
また、前記した引き出し部１２ｂは、表面実装部品の本体２０ａの上面視における外形よりも外方に突出させられる。具体的には、引き出し部１２ｂのうち、第１の部位１２ｂ１の全部と、第２の部位１２ｂ２の一部が本体２０ａの上面視における外形よりも外方に突出させられる。
【００２４】
一方、第２の電極２０ｃは、本体２０ａから離間した位置において、前記した第２のパッド１４に載置される。尚、図４から図６において斜線部分は無鉛クリーム半田を示し、第１のパッド１２に印刷されたものを符号２２で表すと共に、第２のパッド１４に印刷されたものを符号２４で表す。
【００２５】
ここで、図７を参照して表面実装部品用パッド１０の形状について詳説する。図７は、表面実装部品用パッド１０の説明図である。
【００２６】
図７に示すように、２個の引出し部１２ｂは、電極載置部１２ａの中心位置１２ｃと第２のパッド１４の中心位置１４ｃを結ぶ線２８に対し、対称となる位置に設けられる。より具体的には、２個の引出し部１２ｂは、プリント基板ＣＢ上の表面実装部品２０を除く他の電子部品（図示せず）に干渉しない位置において、線２８に対して対称となるように設けられる。尚、２個の引き出し部１２ｂの位置は、線２８に対して対称であれば良く、必ずしも図示のように引き出し部１２ｂと線２８のなす角度が直角である必要はない。
【００２７】
また、引き出し部１２ｂにおいて第２の部位１２ｂ２の幅Ｗ２は、第１の部位１２ｂ１の幅Ｗ１の３分の２程度の値に設定される。尚、幅Ｗ１，Ｗ２とは、引き出し部１２ｂの引き出し方向（突出方向）と直交する方向における幅を意味する。第２の部位１２ｂ２の幅Ｗ２は、表面実装部品２０の位置ずれを考慮し、電極載置部１２ａの直径Ｄの３分の１程度またはそれ以下の値に設定される。
【００２８】
また、引き出し部１２ｂにおいて第２の部位１２ｂ２の長さＬ２は、第１の部位１２ｂ１の長さＬ１の３分の２程度の値に設定される。尚、長さＬ１，Ｌ２とは、引き出し部１２ｂの引き出し方向における幅を意味する。
【００２９】
第２の部位１２ｂ２の長さＬ２は、具体的には、第２の部位１２ｂ２の一部が表面実装部品の本体２０ａ（図７で図示せず）の上面視における外形よりも外方に突出するように設定される。但し、第１の部位１２ｂ１の長さＬ１と第２の部位１２ｂ２の長さＬ２の合計値は、プリント基板ＣＢの実装面積が低下するのを考慮し、電極載置部１２ａの直径Ｄの３分の１程度またはそれ以下の値に設定するのが望ましい。
【００３０】
次いで、図４から図６を再度参照し、表面実装部品用パッド１０と表面実装部品２０の接続（半田付け）について説明する。
【００３１】
表面実装部品用パッド１０上に載置された表面実装部品２０は、無鉛クリーム半田２２，２４をリフロー（溶融）させることによって表面実装部品用パッド１０に接続される。
【００３２】
このとき、引出し部１２ｂに印刷された無鉛クリーム半田２２は、図５および図６に示すように、半田フィレット３０として引出し部１２ｂの上部、特に、第２の部位１２ｂ１の上部に残留する。
【００３３】
鉛を含まない無鉛クリーム半田は、従来の共晶クリーム半田に比してリフロー時に電極に吸い寄せられ易いという特性を持つのは前述の通りである。しかしながら、この発明に係る表面実装部品用パッド１０にあっては、引き出し部１２ｂにおいて電極載置部１２ａの近傍（第２の部位１２ｂ２）を、残余の部位（第１の部位１２ｂ１）に比して縮径させるように構成したので、縮径された部位がリフローした無鉛クリーム半田２２の流動抵抗となり、引き出し部１２ｂに印刷された無鉛クリーム半田２２が第１の電極２０ｂに吸い寄せられるのが抑制される。これにより、引き出し部１２ｂの上部には、表面実装部品２０の半田付け（具体的には、第１の電極２０ｂの半田付け）の良否判定を行うのに十分な大きさの半田フィレット３０が形成される。
【００３４】
続いて、第１の電極２０ｂの半田付けの良否判定について簡単に説明する。上記したように、表面実装部品の本体２０ａの上面視における外形から突出した引き出し部１２ｂの上部（即ち、上方から視覚によって確認できる位置）には、第１の電極２０ｂの半田付けの良否判定を行うのに十分な大きさの半田フィレット３０が形成される。
【００３５】
従って、第１の電極２０ｂの半田付けの良否判定は、図８に示す如く、プリント基板ＣＢの上方からＣＣＤカメラなどによって撮影して得た二値画像、あるいは目視などの適宜な検査手段４０を用い、半田フィレット３０の形状（大きさ）を確認することによって行う。尚、これは第２の電極２０ｃに関しても同様である。
【００３６】
このように、この発明の第１実施例に係るプリント基板の表面実装部品用パッドにあっては、接続対象たる第１の電極２０ｂが載置されるべき電極載置部１２ａを、第１の電極２０ｂと略同形に形成したので、リフロー時に表面実装部品２０に位置ずれが生じるのを防止することができる。
【００３７】
また、電極載置部１２ａに連続する引き出し部１２ｂを形成し、かかる引き出し部１２ｂを表面実装部品２０の本体２０ａの上面視における外形から突出させると共に、引き出し部１２ｂにおいて電極載置部１２ａの近傍（第２の部位１２ｂ２）を残余の部位（１２ｂ１）に比して縮径させるようにしたので、無鉛クリーム半田をリフローさせた際、縮径された部位（第２の部位１２ｂ２）が流動抵抗となり、引き出し部１２ｂに印刷された無鉛クリーム半田２２が第１の電極２２ｂに吸い寄せられるのを抑制することができる。これにより、上方から視覚で確認できる位置（即ち、引き出し部１２ｂ）に第１の電極２２ｂの半田付けの良否判定を行うのに十分な大きさの半田フィレット３０を形成させることができ、よって上方からの目視や画像撮影によるフィレット形状の確認によって半田付けの良否を精度良く判定することができる。
【００３８】
また、引出し部１２ｂを２個形成すると共に、電極載置部１２ａと引き出し部１２ｂとで構成される第１のパッド１２から離間した位置に第２のパッド１４を形成し、２個の引出し部１２ｂを電極載置部１２ａと第２のパッド１４の中心位置を結ぶ線２８に対して対称となる位置に設けるようにしたので、リフローした無鉛クリーム半田の表面張力に起因する表面実装部品の位置ずれを抑制することができ、よって表面実装部品の位置ずれをより効果的に防止することができる。
【００３９】
また、引出し部１２ｂを、プリント基板ＣＢ上の他の電子部品に干渉しない位置に設けるようにしたので、プリント基板の実装面積の低下を抑制することができる。
【００４０】
尚、上記において、電極載置部１２ａを第１の電極２０ｂと略同形としたが、同形としても良い。但し、位置ずれ防止の観点から、電極載置部１２ａは、第１の電極２０ｂよりも僅かに大きく形成することが望ましい。
【００４１】
また、表面実装部品２０をパワーツェナーダイオードとしたが、他の電子部品であっても良い。また、引き出し部１２ｂを２個形成するようにしたが、１個であっても良いし、３個以上形成しても良い。
【００４２】
以上の如く、この発明の第１実施例にあっては、表面実装部品（２０）の底部において前記表面実装部品（具体的にはその本体２０ａ）の上面視における外形よりも小さく形成された電極（第１の電極２２ｂ）を、パッド（第１のパッド１２）上に印刷された無鉛クリーム半田（２２）を溶融させてプリント基板（ＣＢ）に接続するプリント基板の表面実装部品用パッド（１０）において、前記パッドを、前記電極と同形あるいは略同形に形成された、前記電極が載置されるべき電極載置部（１２ａ）と、前記電極載置部に連続して形成されて前記表面実装部品の上面視における外形から突出させられた引き出し部（１２ｂ）とから構成すると共に、前記引き出し部において前記電極載置部の近傍（第２の部位１２ｂ２）を、残余の部位（第１の部位１２ｂ１）に比して縮径させるように構成した。
【００４３】
これにより、無鉛クリーム半田を使用した場合であっても、上方からの目視や画像撮影によるフィレット形状の確認によって半田付けの良否を精度良く判定できると共に、表面実装部品の位置ずれを防止することができる。
【００４４】
また、前記引出し部（１２ｂ）を少なくとも２個形成すると共に、前記パッド（１２）から離間した位置に第２のパッド（１４）を形成し、前記２個の引出し部を、前記電極載置部（１２ａ）と前記第２のパッドの中心位置を結ぶ線（２８）に対して対称となる位置に設けるように構成した。
【００４５】
これにより、リフローした無鉛クリーム半田の表面張力に起因する表面実装部品の位置ずれを抑制することができ、よって表面実装部品の位置ずれをより効果的に防止することができる。
【００４６】
また、前記引出し部（１２ｂ）を、前記プリント基板（ＣＢ）上の前記表面実装部品（２０）を除く電子部品に干渉しない位置に設けるように構成した。
【００４７】
これにより、プリント基板の実装面積の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の第１実施例に係るプリント基板の表面実装部品用パッドを示す平面図である。
【図２】図１に示す表面実装部品用パッドを紙面下方から見た側面図である。
【図３】図１に示す表面実装部品用パッドを紙面左方から見た側面図である。
【図４】図１に示す表面実装部品用パッドとそれに接続された表面実装部品を示す平面図である。
【図５】図４に示す表面実装部品用パッドと表面実装部品を紙面下方から見た側面図である。
【図６】図４に示す表面実装部品用パッドと表面実装部品を紙面左方から見た側面図である。
【図７】図１に示す表面実装部品用パッドの説明図である。
【図８】図１に示す表面実装部品用パッドの半田付け良否判定の手法を説明する、図６と同様な側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  表面実装部品用パッド
１２  第１のパッド
１４  第２のパッド
１２ａ  電極載置部
１２ｂ  引き出し部
１２ｂ１  第１の部位（残余の部位）
１２ｂ２  第２の部位（電極載置部の近傍）
２０  表面実装部品
２０ｂ  第１の電極
２８  電極載置部と第２のパッドの中心位置を結ぶ線
３０  半田フィレット
ＣＢ  プリント基板
【図１】
2005340346.tif 000003
【図２】
2005340346.tif 000004
【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】
2005340346.tif 000009
【図８】
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