(57)【要約】【課題】電子部品の実装位置のずれを抑制することができるとともに、実装品質も向上できるプリント配線基板の半田ランドを提供する。【解決手段】プリント配線基板上に電子部品２を半田付けする半田が印刷される半田ランド１であって、平面視矩形形状の中央部１１と、中央部１１の一方の端部から延出した第１の端部１２と、中央部１１の一方の端部に対向する他方の端部から延出した第２の端部１３と、を備え、第１の端部１２及び第２の端部１３の幅は、中央部１１の幅よりも幅広となっており、一対の半田ランド１、１は、第２の端部１３が対向するように配置され、電子部品２は、一対の半田ランド１、１の第２の端部１３及び中央部１１の上に実装される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線基板上に電子部品を半田付けする半田が印刷される半田ランドであって、
平面視矩形形状の中央部と、前記中央部の一方の端部から延出した第１の端部と、前記中央部の前記一方の端部に対向する他方の端部から延出した第２の端部と、を備え、
前記第１の端部及び前記第２の端部の幅は、前記中央部の幅よりも幅広となっており、
一対の前記半田ランドは、前記第２の端部が対向するように配置され、
前記電子部品は、一対の前記半田ランドの前記第２の端部及び前記中央部の上に実装される、プリント配線基板の半田ランド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板の半田ランドに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に、電子部品を半田付けする技術として表面実装技術（ＳＭＴ；Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）が知られている。表面実装技術では、まず、基板上に設けられた半田ランド上に半田を印刷し、次いで、半田が印刷された基板上に電子部品を実装し、その後、リフロー工程において基板に熱風を吹き付けて加熱して半田を溶融することによって、電子部品を基板上に半田付けする。
【０００３】
特許文献１には、基板上に形成する半田ランドとして、一対の平面視凸形状の半田ランドであって、互いに凸形状の突起部が外側となるように配置されたものが記載されている。これにより、凸形状の半田ランド上に印刷される半田の量を適度に制限して、電気的短絡の発生を抑制することを図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３３６０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、表面実装技術において、電子部品を実装した基板に熱風を吹き付けると、当該熱風により電子部品の実装位置がずれてしまうという問題がある。また、近年、基板上に実装される電子部品（表面実装部品）が大型化し、基板上に電子部品が高密度に実装されることにより、リフロー工程における加熱条件が成立しにくくなっている。そのため、リフロー工程において熱風の風速を速くする必要があり、電子部品の実装位置のずれは大きくなる傾向にある。しかし、特許文献１に記載の半田ランドは、リフロー工程における熱風による電子部品の実装位置のずれを抑制することを考慮していない。
【０００６】
本発明は、上記を鑑みなされたものであって、電子部品の実装位置のずれを抑制することができるとともに、実装品質も向上できるプリント配線基板の半田ランド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】
本発明の一態様に係るプリント配線基板の半田ランドは、プリント配線基板上に電子部品を半田付けする半田が印刷される半田ランドである。また、前記半田ランドは、平面視矩形形状の中央部と、前記中央部の一方の端部から延出した第１の端部と、前記中央部の前記一方の端部に対向する他方の端部から延出した第２の端部と、を備える。また、前記第１の端部及び前記第２の端部の幅は、前記中央部の幅よりも幅広となっている。また、一対の前記半田ランドは、前記第２の端部が対向するように配置される。また、前記電子部品は、一対の前記半田ランドの前記第２の端部及び前記中央部の上に実装される。
【０００８】
本発明の一態様に係るプリント配線基板の半田ランドによれば、中央部の幅が第１の端部及び第２の端部の幅よりも狭くなっているため、電子部品の回転を抑制することができ、電子部品の実装位置のずれを抑制することができる。また、第１の端部の幅が中央部の幅よりも幅広となっているため、電子部品の外縁から半田が広がる面積が増え、十分なフィレットを形成することができ、半田寿命の信頼性を高くすることができる。さらに、第２の端部の幅が中央部の幅よりも幅広となっており、電子部品の下側において半田ランドが広がる形状となっているため、加熱によって溶融した半田を半田ランド内に留めることができる。換言すれば、電子部品の実装位置のずれを抑制することができるとともに、実装品質も向上できる。
【発明の効果】
【０００９】
電子部品の実装位置のずれを抑制することができるとともに、実装品質も向上できるプリント配線基板の半田ランドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に係る半田ランドを模式的に示す平面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る半田ランドに電子部品が実装された状態を模式的に示す平面図である。
【図３】表面実装方法を説明する図である。
【図４】本発明の実施例１、変形例１、比較例１に係る半田ランド及び半田ランドに半田を印刷する際に用いるマスクを説明する表である。
【図５】実施例１、変形例１、比較例１に係る半田ランド上に実装される電子部品を示す側面図である。
【図６】実施例１、変形例１、比較例１に係る半田ランド上に実装される電子部品を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１２】
（第１の実施の形態）
まず、図１を参照して、第１の実施の形態に係る半田ランド１について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る半田ランド１を模式的に示す平面図である。また、図２は、半田ランド１に電子部品２が実装された状態を模式的に示す平面図である。半田ランド１は、プリント配線基板上（図示省略）に形成されている。半田ランド１は、例えば、所定膜厚の銅箔等で形成されている。また、一般的なプリント配線基板製造工程を経てプリント配線基板上に半田ランド１を形成することができる。
【００１３】
半田ランド１は、図１に示すように、中央部１１、第１の端部１２、第２の端部１３を備える。
中央部１１は、平面視矩形形状を有している。第１の端部１２は、中央部１１の一方の端部から延出している。また、第２の端部１３は、中央部１１の当該一方の端部に対向する他方の端部から延出している。また、第１の端部１２及び第２の端部１３の幅は、中央部１１の幅よりも幅広となっている。ここで、中央部１１、第１の端部１２及び第２の端部の幅とは、半田ランド１の短手方向（図１の上下方向）に沿った長さである。
【００１４】
より具体的には、図１に示すように、半田ランド１は、平面視Ｉ字形状を有している。なお、本発明に係る半田ランド１は、平面視Ｉ字形状に限定されるものではなく、中央部１１の幅に対して、第１の端部１２及び第２の端部１３の幅が幅広に形成されていればよい。また、第１の端部１２の幅と第２の端部１３の幅とは異なっていてもよい。また、第１の端部１２及び第２の端部の形状は矩形に限定されるものではなく、例えば、略楕円形状、矩形以外の多角形状等であってもよい。
【００１５】
また、図２に示すように、第１の実施の形態１において、一対の半田ランド１、１上に印刷された半田によって、１つの電子部品２が半田付けされる。また、図１、図２に示すように、一対の半田ランド１、１は、第２の端部１３が対向するように配置される。
具体的には、電子部品２は、一対の半田ランド１、１の第２の端部１３及び中央部１１の上に実装される。また、電子部品２は一対のリード２１を有している。そして、半田ランド１上に印刷された半田によって、当該リード２１が半田ランド１に半田付けされることによって、電子部品２はプリント配線基板に半田付けされる。なお、第１の実施の形態１に係る電子部品２は、リード２１を有しているが、第１の実施の形態１に係る半田ランド１は、リードの無い電子部品についても対応可能であることは言うまでもない。
【００１６】
次に、図３を参照しながら、プリント配線基板への電子部品の表面実装方法について説明する。図３に記載された半田ランド１００の形状は、第１の実施の形態に係る半田ランド１と異なるが、第１の実施の形態に係る半田ランド１も、図３と同様の表面実装方法で使用することができる。
まず、複数の半田ランド１００が形成されたプリント配線基板４を表面実装装置（図示省略）に投入する（ステップＳ１）。表面実装装置は、例えば、印刷機、実装機、リフロー炉等を備えている。
次に、印刷機により半田ランド１００上に半田５を印刷する（ステップＳ２）。ステップＳ２において印刷される半田５は、いわゆるクリーム半田と呼ばれるペースト状の半田である。なお、図３において半田５はハッチングを付して示している。
次に、実装機により半田５が印刷された半田ランド１００上に電子部品２を実装する（ステップＳ３）。
次に、リフロー炉により電子部品２が実装されたプリント配線基板４を加熱して半田５を溶融させ、電子部品２をプリント配線基板４に半田付けする（ステップＳ４）。
最後に、電子部品２が実装されたプリント配線基板４の画像を取得し、当該画像を検査することにより、電子部品２が実装されたプリント配線基板４の外観を検査する（ステップＳ５）。
【００１７】
ステップＳ４のリフロー工程においては、電子部品２が実装されたプリント配線基板４に熱風を吹き付けることにより、半田５を加熱して溶融する。そして、溶融した半田５は液状となるため、半田５が液状となっている際に熱風が電子部品２に吹き付けられると、当該熱風により電子部品２の実装位置がずれてしまうと考えられる。
【００１８】
しかしながら、第１の実施の形態１に係る半田ランド１によれば、中央部１１の幅が第１の端部１２及び第２の端部１３の幅よりも狭くなっているため、電子部品２の回転を抑制することができ、電子部品２の実装位置のずれを抑制することができる。
【００１９】
（実施例、変形例及び比較例）
次に、図４〜６を参照しながら、本発明の実施例１、変形例１、比較例１に係る半田ランドについて説明する。図４は、本発明の実施例１、変形例１、比較例１に係る半田ランド及び半田ランドに半田を印刷する際に用いるマスクを説明する表である。また、図５は、実施例１、変形例１、比較例１に係る半田ランド上に実装される電子部品を示す側面図である。また、図６は、実施例１、変形例１、比較例１に係る半田ランド上に実装される電子部品を示す平面図である。
【００２０】
図４に示すように、実施例１に係る半田ランド１は、平面視略Ｉ字形状を有している。また、中央部１１の幅は１．３０ｍｍ、第１の端部１２の幅及び第２の端部１３の幅はそれぞれ２．５０ｍｍとなっている。すなわち、第１の端部１２及び第２の端部１３の幅は、中央部１１の幅よりも幅広となっている。また、半田ランド１の長さは、４．３５ｍｍであり、中央部１１の長さは１．９５ｍｍであり、第１の端部１２の長さ及び第２の端部１３の長さはそれぞれ１．２０ｍｍである。ここで、中央部１１、第１の端部１２、第２の端部１３の幅とは、半田ランド１の短手方向（図４の上下方向）に沿った長さである。また、中央部１１、第１の端部１２、第２の端部１３の長さとは、半田ランド１の長手方向（図４の左右方向）に沿った長さである。また、一対の半田ランド１、１は、２．００ｍｍの間隔を空けて配置されている。
【００２１】
また、実施例１に係る半田ランド１上に半田を印刷する際に用いるマスクは、平面視略Ｔ字形状の貫通孔３を有している（図４では、マスクの貫通孔３の形状をハッチングで示している）。具体的には、マスクの貫通孔３は、平面視矩形形状の第１孔部３１と、第１孔部３１の一方の端部から延出し、第１孔部３１の幅よりも幅広に形成された平面視矩形形状の第２孔部３２と、からなっている。ここで、第１孔部３１及び第２孔部３２の幅とは、図４の上下方向に沿った長さである。そして、第１孔部３１は、半田ランド１の中央部１１と第２の端部１３の一部との上に重なり、第２孔部３２は半田ランド１の第１の端部１２の上に重なるように配置される。具体的には、第１孔部３１の幅は１．３０ｍｍであり、第２孔部３２の幅は２．３０ｍｍである。また、第２孔部３２の長さは、第１の端部１２の長さより長くなっている。そして、第２孔部３２の長手縁部は、半田ランド１の第１の端部１２の縁部より側方に０．４ｍｍ外側に位置している。換言すれば、第２孔部３２の長さは、第１の端部１２の長さより０．４ｍｍ長くなっている。ここで、第２孔部３２の長さ及び第１の端部１２の長さとは、図４の左右方向に沿った長さである。また、一対の貫通孔３、３は、２．４０ｍｍの間隔を空けて配置されている。
【００２２】
また、変形例１に係る半田ランド１Ａは、平面視略矩形形状を有している。また、半田ランド１Ａの幅は１．３０ｍｍ、半田ランド１Ａの長さは、４．３５ｍｍである。ここで、半田ランド１Ａの幅とは、半田ランド１Ａの短手方向（図４の上下方向）に沿った長さである。また、半田ランド１Ａの長さとは、半田ランド１Ａの長手方向（図４の左右方向）に沿った長さである。一対の半田ランド１Ａ、１Ａは、２．００ｍｍの間隔を空けて配置されている。
【００２３】
また、変形例１に係る半田ランド１Ａ上に半田を印刷する際に用いるマスクは、実施例１と同様である。なお、マスクの第２孔部３２の長手縁部は、実施例１と同様に、半田ランド１Ａの縁部より側方に０．４ｍｍ外側に位置している。また、マスクの第２孔部３２の短手縁部は、半田ランド１Ａの縁部より側方に０．５ｍｍ外側に位置している。
【００２４】
また、比較例１に係る半田ランド１００は、平面視略矩形形状を有している。また、半田ランド４の幅は２．００ｍｍ、半田ランド１００の長さは、４．３５ｍｍである。ここで、半田ランド１００の幅とは、半田ランド１００の短手方向（図４の上下方向）に沿った長さである。また、半田ランド１００の長さとは、半田ランド１００の長手方向（図４の左右方向）に沿った長さである。一対の半田ランド１００、１００は、２．００ｍｍの間隔を空けて配置されている。
【００２５】
また、比較例１に係る半田ランド１００上に半田を印刷する際に用いるマスクは、平面視矩形形状の貫通孔２００を有している（図４では、マスクの貫通孔２００の形状をハッチングで示している）。また、貫通孔２００の幅は１．７０ｍｍであり、貫通孔２００の長さは４．３５ｍｍである。ここで、貫通孔２００の幅とは、貫通孔２００の短手方向（図４の上下方向）に沿った長さである。また、貫通孔２００の長さとは、貫通孔２００の長手方向（図４の左右方向）に沿った長さである。また、一対の貫通孔２００、２００は、２．４０ｍｍの間隔を空けて配置されている。
【００２６】
また、図５、図６に示すように、実施例１、変形例１、比較例１に係る半田ランド上に実装される電子部品２は、アルミ電解コンデンサーであり、平面視略矩形形状の台座部２２上に略円柱形状の上部２３を有している。台座部２２の幅及び長さはそれぞれ８．３０ｍｍである。また、上部２３の直径は８．０ｍｍである。また、電子部品２の高さは１０．０ｍｍである。ここで、台座２２の幅とは、台座部２２の図６の上下方向に沿った長さであり、台座部２２の長さとは、台座部２２の図６の左右方向に沿った長さである。また、電子部品２の高さとは、電子部品２の図５の上下方向に沿った長さである。
【００２７】
また、電子部品２は、台座部２２の下側から側方に延出する一対のリード２１を有している。リード２１の幅は０．９０ｍｍ以下であり、リード２１の長さは３．３０ｍｍである。ここで、リード２１の幅とは、リード２１の短手方向（図６の上下方向）に沿った長さである。また、リード２１の長さとは、リード２１の長手方向（図６の左右方向）に沿った長さである。また、一対のリード２１は、３．１０ｍｍの間隔を空けて配置されている。
【００２８】
また、実施例１、変形例１、比較例１で用いた半田の種類はＡＣ２４０であり、融点は２１９℃、２５℃における粘度は１７０Ｐａ・ｓ〜２３０Ｐａ・ｓである。
【００２９】
実施例１に係る半田ランド１上に貫通孔３を有するマスクを用いて半田を印刷し、電子部品２を実装して半田付けを行ったところ、電子部品２は理想的な実装位置から１．０°回転した位置に半田付けされた。すなわち、実施例１に係る半田ランド１を用いた場合、電子部品２の実装位置のずれ（回転角度）は、１．０°であった。
【００３０】
変形例１に係る半田ランド１Ａ上に貫通孔３を有するマスクを用いて半田を印刷し、電子部品２を実装して半田付けを行ったところ、電子部品２は理想的な実装位置から１．１°回転した位置に半田付けされた。すなわち、変形例１に係る半田ランド１Ａを用いた場合、電子部品２の実装位置のずれ（回転角度）は、１．１°であった。
【００３１】
比較例１に係る半田ランド１００上に貫通孔２００を有するマスクを用いて半田を印刷し、電子部品２を実装して半田付けを行ったところ、電子部品２は理想的な実装位置から５．０°回転した位置に半田付けされた。すなわち、比較例１に係る半田ランド１００を用いた場合、電子部品２の実装位置のずれ（回転角度）は、５．０°であった。
【００３２】
換言すれば、実施例１に係る半田ランド１及び変形例１に係る半田ランド１Ａを用いた場合、電子部品２の実装位置のずれは、比較例１に係る半田ランド１００を用いた場合に比べて大きく抑制された。これは、半田ランド１及び半田ランド１Ａの中央部分の幅が半田ランド１００の中央部分の幅に比べて狭いためであると考えられる。
【００３３】
また、実施例１において、実装機によって、電子部品２の幅方向（図６の上下方向、Ｙ方向）に０．２ ｍｍ、わざとずらして電子部品２を実装して半田付けを行った場合、電子部品２の実装位置のずれ（回転角度）は０．０°であった。ここで、電子部品２をＹ方向に０．２ ｍｍずらして実装するとは、電子部品２であるアルミ電解コンデンサーの端子をＹ方向に０．２ ｍｍずらして実装することを意味する。また、実施例１において、実装機によって、電子部品２の高さ方向（図５の上下方向、Ｚ方向）に０．５ ｍｍ、わざとずらして電子部品２を実装して半田付けを行った場合、電子部品２の実装位置のずれ（回転角度）は０．７°であった。
【００３４】
同様に、変形例１において、実装機によって、電子部品２の幅方向（図６の上下方向、Ｙ方向）に０．２ ｍｍ、わざとずらして電子部品２を実装して半田付けを行った場合、電子部品２の実装位置のずれ（回転角度）は０．３°であった。また、変形例１において、実装機によって、電子部品２の高さ方向（図５の上下方向、Ｚ方向）に０．５ ｍｍ、わざとずらして電子部品２を実装して半田付けを行った場合、電子部品２の実装位置のずれ（回転角度）は１．３°であった。
【００３５】
換言すれば、実施例１に係る半田ランド１を用いた場合、実装機による電子部品２の実装位置がＹ方向、Ｚ方向にずれていた場合でも、電子部品２の実装位置のずれは、変形例１に係る半田ランド１Ａを用いた場合に比べて、より抑制された。実施例１に係る半田ランド１は、変形例１に係る半田ランド１Ａに比べて、第１の端部１２及び第２の端部１３の幅が、中央部１１の端部１１の幅より幅広となっているためであると考えられる。
【００３６】
以上に説明した第１の実施の形態１に係る半田ランド１によれば、中央部１１の幅が第１の端部１２及び第２の端部１３の幅よりも狭くなっているため、電子部品２の回転を抑制することができ、電子部品２の実装位置のずれを抑制することができる。
また、第１の端部１２の幅が中央部１１の幅よりも幅広となっているため、電子部品２の外縁から半田が広がる面積が増え、十分なフィレットを形成することができ、半田寿命の信頼性を高くすることができる。
さらに、第２の端部１３の幅が中央部１１の幅よりも幅広となっており、電子部品２の下側において半田ランド１が広がる形状となっているため、加熱によって溶融した半田を半田ランド１内に留めることができる。換言すれば、電子部品２の実装位置のずれを抑制することができるとともに、実装品質も向上できる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、半田ランド１、中央部１１、第１の端部１２、第２の端部１３の寸法及び形状は、半田付けする電子部品２の種類及び外形に応じて、本発明の範囲内で適宜決定されるものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３８】
１、１Ａ、１００  半田ランド
１１  中央部
１２  第１の端部
１３  第２の端部
２  電子部品
２１  リード
２２  台座部
２３  上部
３、２００  貫通孔
３１  第１孔部
３２  第２孔部
【図１】
2016004986.tif 000003
【図２】
2016004986.tif 000004
【図３】
2016004986.tif 000005
【図４】
2016004986.tif 000006
【図５】
2016004986.tif 000007
【図６】
2016004986.tif 000008