プリント基板
【課題】搭載するＩＣのリード端子間に生じる半田ブリッジを抑制可能なプリント基板を提供することである。
【解決手段】プリント基板１は、フロー工程に投入されて半田付けが行われるものであり、進行方向Ａへ搬送されるものである。プリント基板１は、ＩＣを搭載可能な複数のランド２を有している。ランド２は、ランド列３〜６を形成し、ランド列５，６は、半田の流れ方向下流側に位置している。ランド列５とランド列６との間には、引きランド１０が設けられている。引きランド１０は、前方引きランド１１，１２と、後方引きランド１３とを有している。後方引きランド１３は、近隣側ランド部１４と遠方側ランド部１５とに区分されており、近隣側ランド部１４と遠方側ランド部１５の境目に括れ部１６を有している。近隣側ランド部１４は、遠方側ランド部１５よりも大きい。
【解決手段】プリント基板１は、フロー工程に投入されて半田付けが行われるものであり、進行方向Ａへ搬送されるものである。プリント基板１は、ＩＣを搭載可能な複数のランド２を有している。ランド２は、ランド列３〜６を形成し、ランド列５，６は、半田の流れ方向下流側に位置している。ランド列５とランド列６との間には、引きランド１０が設けられている。引きランド１０は、前方引きランド１１，１２と、後方引きランド１３とを有している。後方引きランド１３は、近隣側ランド部１４と遠方側ランド部１５とに区分されており、近隣側ランド部１４と遠方側ランド部１５の境目に括れ部１６を有している。近隣側ランド部１４は、遠方側ランド部１５よりも大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント基板に関し、さらに詳細には、噴流式半田付け方法によって半田付けされたプリント基板に関するものである。また本発明は、印刷済であって、電子部品が取り付けられる前のプリント基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機器の制御や情報処理、数値計算等が可能なＣＰＵ（中央演算処理装置）は、携帯電話機器や情報端末から産業用機器に至るまで、あらゆる分野で利用されている。
ＣＰＵは、一般的にフラットパッケージ型ＩＣで構成され、プリント基板等で構成された電子回路基板に搭載され用いられている。フラットパッケージ型ＩＣとは、表面実装用のＩＣを指すものであり、プリント基板の表面に取り付けられるものである。詳細には、プリント基板の表面に形成されたランドと呼ばれるパッド状の電極に、フラットパッケージ型ＩＣが有するリード端子を半田等で機械的に接合することで、プリント基板とフラットパッケージ型ＩＣとを電気的に接合できる。
【０００３】
プリント基板とフラットパッケージ型ＩＣとの半田付け方法は、半田ゴテを用いた手作業による半田付けと、コンベア装置等を利用した自動半田付け方法とに分けられ、自動半田付け方法としては、リフローとフローの２種類に大別される。
【０００４】
リフローは、ペースト状の半田が塗布されたプリント基板のランドに、フラットパッケージ型ＩＣのリード端子を載せ、コンベアで前記プリント基板を炉内に移動させ、温風等で熱を加えて半田を溶かすことで、前記ランドと前記リード端子とを半田で接合するものである。
なお、リフローでは、ペースト状の半田を前記ランドに塗布する際に、メタルマスクと呼ばれる金属板が用いられる。メタルマスクは複数の開口を有し、前記開口は前記ランドに相当する位置に設けられている。そのため、メタルマスクをプリント基板の上に載せ、その上からペースト状の半田をへらやスキージ等で延ばすことで、当該ランドのみに半田を塗布することができる。
【０００５】
一方、フローは、噴流式半田付け方法とも呼ばれ、コンベアでプリント基板を移動させ、噴流した半田を浴びせることで、プリント基板の半田付けを行うものである。
詳細には、フラットパッケージ型ＩＣのＩＣ本体に接着剤等を塗布し、且つ前記ＩＣのリード端子をプリント基板のランドに当接させた状態でプリント基板に仮留めする。そして、前記プリント基板を天地逆さまにしてコンベアに装着して移動させ、溶融した半田を噴流させている半田槽に、プリント基板の片面を浸漬させる。その結果、仮留めされたプリント基板のランドと前記ＩＣのリード端子とに溶融した半田が付着されて、半田付けされる。
【０００６】
前述の通り、リフローでは、ペースト状の半田と、メタルマスクを用いている。ペースト状の半田は、冷暗所での保管が必要であり、開封後には使用期限が限定される。また、メタルマスクは、複数の開口に半田残渣が付着するため、定期的に清掃が必要である。そのため、リフローにおいては、半田の管理や、メタルマスクのメンテナンスに手間が掛かる。
【０００７】
一方、フローにおいては、半田槽における半田の管理は余り必要がなく、メンテナンスが容易である。ところが、フローでは、略液状の半田をプリント基板に搭載された部品に浴びせるため、半田付け不良が生じ易い。例えば、高性能なフラットパッケージ型ＩＣでは、ＩＣ本体の四方の各辺に、多くのリード端子が備えられている。この様な高密度化が図られた前記ＩＣでは、リード端子間のピッチは狭いため、リード端子間を不用意に半田で接合させるいわゆる半田ブリッジが容易に発生してしまう。発生した半田ブリッジは、例えば、半田吸い取り線と呼ばれる金属繊維を編んだ部材と半田ゴテを用いることで修正可能であるが、手作業で行う必要があり手間が掛かる。特許文献１には、四方の各辺にリード端子を有したフラットパッケージ型ＩＣの半田ブリッジ対策が施されたプリント基板が開示されている。
【０００８】
特許文献１に開示されたプリント基板では、端子間に生じる半田ブリッジを防止するため、搭載予定の前記ＩＣの角部に相当する位置に、引きランドと呼ばれるランドが設けられている。引きランドは、余剰半田を吸い取ることを目的としたいわゆる捨てランドであり、電気的な役割を有していないものである。
図６に示すように、特許文献１では、搭載予定のＩＣ１０１（フラットパッケージ型ＩＣ）は、プリント基板２００に対して斜めに配置される。そのため、ＩＣ１０１用のランド１０２も斜めに配置されている。ランド１０２は、ＩＣ１０１の四方の各辺に複数設けられており、ランド列１０３〜１０６を形成している。フロー工程において、プリント基板２００は図６、図７の様に進行方向Ａの方へ搬送されるため、溶融状の半田は、逆に図６、図７の矢印Ｂ方向に流れる。そのためランド列１０３，１０４は半田の流れ方向の上流側（先に半田が触れる側、図６における右側）に、ランド列１０５，１０６は下流側（半田が後で触れる側、図６における左側）に位置することとなる。ランド列１０５，１０６同士の延長線上の交差点には、引きランド１０７が設けられている。
【０００９】
ここで、溶融した半田の静的な性質について説明する。
溶融した半田は、流動性を有すると共に、表面張力も備えている。そのため、ランド等に付着された半田は、球形を形成しようとする。ランド間が狭い場合、隣り合う球形の半田同士が容易にくっついてしまい、半田ブリッジとなる。
また、溶融した半田は、熱容量の小さいランドから大きいランドへ移動し易い。
そのため、ＩＣ１０１のリード端子が当接されるランド１０２よりも、引きランド１０７の面積を大きくすることで、引きランド１０７側に余剰の半田を溜めることができる。
【００１０】
またフロー工程において、噴流によって半田は動的な力を受ける。
そのため溶融した半田をプリント基板に噴流させるフロー工程においては、噴流による動的な力によって、半田ブリッジが力を受けてランド列上を移動し、半田の流れ方向の上流側よりも下流側に滞留することとなる。
【００１１】
特許文献１に開示された引きランド１０７は、前記半田の静的な性質とフロー工程における半田の動的な性質を利用したものであり、プリント基板２００の進行方向Ａの上流側（半田の流れの下流側）に設けることで、余剰の半田を引きランド１０７に滞留させることができる。
さらに、特許文献１では、引きランド１０７よりも半田の流れ方向Ｂの下流側に、引きランド１０７と同等の大きさを有する半田留めランド１０８を配置している。つまり、引きランド１０７の半田収容量を約２倍にでき、確実に余剰半田を除去できる。すなわち、特許文献１に記載のプリント基板２００を用いれば、ランド１０２間に半田が滞留することがなく、半田ブリッジを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−１２６９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところが、特許文献１に記載のプリント基板２００にＩＣ１０１を搭載し、フロー工程で半田付けを行った結果、ＩＣ１０１のリード端子間に半田ブリッジが発生する場合があった。この問題について研究したところ、一旦、引きランド（引きランド１０７及び半田留めランド１０８）に吸収された溶融状の半田が、固化する前にリード端子側に戻ってしまうことが原因であることが判明した。
【００１４】
引きランドは、半田の静的な流れによって余剰の半田を引き込むものであるが、半田の流れ方向下流側の位置に引きランドを設けると、前記した様に動的な要因によっても引きランドに半田が溜まる。
より具体的に説明すると、本来、溶融状の半田は、表面張力や濡れ性の関係から大面積のランドに引かれる。つまり、静的な吸引力によって、リード端子に付着した溶融状の半田が、引きランドに引かれて、リード端子間の半田ブリッジが解消される。
【００１５】
ところが、半田の流れ方向下流側の位置に引きランドを設けると、半田の動的な流れによっても、溶融状の半田が引きランドに入る。
つまり、半田の流れ方向下流側の位置に引きランドを設けると、半田の流れに押されて溶融状の半田が、引きランドに入るので、半田の動的な流れによって、引きランドに過剰に半田が押し込まれる。
【００１６】
そして半田の流れが治まると（動的な流れが止まると）、引きランドに過剰に押し込まれていた溶融状の半田が、静的な流れによってリード端子側に戻ってしまう。
そのためリード端子間に半田ブリッジが生じてしまう。
【００１７】
上記した現状に鑑み、本発明は、搭載するＩＣのリード端子間に生じる半田ブリッジを抑制可能なプリント基板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者等は、鋭意研究の末、余剰半田を確実に滞留可能なランドを有するプリント基板の開発に成功した。上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、絶縁性基板に配線が描かれ、電子部品のリード端子が絶縁性基板に描かれた前記配線に半田付けされてなるプリント基板であって、電子部品の少なくとも一つが、略四角形のＩＣ本体を有し前記ＩＣ本体の全ての辺からリード端子が突出するＩＣであり、電子部品を絶縁性基板に配置した状態で、前記絶縁性基板に溶融状態の半田材料を一定方向に順次接触させて作られたプリント基板において、少なくとも一つのＩＣは、ＩＣ本体の全ての辺が、半田の接触方向に対して傾斜しており、ＩＣ本体の近傍であって、半田の流れの下流側の位置に、リード端子が取り付けられることなく半田だけが存在する引きランドがあり、当該引きランドには括れ部があって、括れ部から電子部品に近い側の近隣側ランド部と遠い側の遠方側ランド部に分かれており、遠方側ランド部の面積が近隣側ランド部の面積よりも小さいことを特徴とするプリント基板である。
【００１９】
本発明では、引きランドに括れ部が設けられていることから、動的な流れによって余剰に押し込まれた溶融状の半田は、括れ部を越えて、遠方側ランド部に押し込まれる。
そして動的な流れが収まると、遠方側ランド部に入っていた溶融状の半田が、近隣側ランド部に戻される。しかしながら、本発明では、近隣側ランド部の面積よりも、遠方側ランド部の面積の方が小さいことから、遠方側ランド部から戻される半田の量は少ない。そのため、近隣側ランド部からリード端子側に戻される半田の量は少なく、リード端子間には半田ブリッジは生じ難い。すなわち、搭載するＩＣのリード端子間に生じる半田ブリッジを抑制できる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、絶縁性基板に配線が描かれ、電子部品のリード端子が絶縁性基板に描かれた前記配線に半田付けされてなるプリント基板であって、電子部品の少なくとも一つが、略四角形のＩＣ本体を有し前記ＩＣ本体の全ての辺からリード端子が突出するＩＣであるプリント基板において、少なくとも一つのＩＣは、ＩＣ本体の全ての辺が、絶縁性基板に対して傾斜しており、ＩＣ本体の近傍にリード端子が取り付けられることなく半田だけが存在する引きランドがあり、当該引きランドには括れ部があって、括れ部から電子部品に近い側の近隣側ランド部と遠い側の遠方側ランド部に分かれており、遠方側ランド部の面積が近隣側ランド部の面積よりも小さいことを特徴とするプリント基板である。
【００２１】
本発明のプリント基板で採用する引きランドも、先の説明と同様の構成を有することから、搭載するＩＣのリード端子間に生じる半田ブリッジを抑制できる。
なお、本発明のプリント基板においては、ＩＣ本体の全ての辺は、絶縁性基板に対して傾斜している。フロー工程では、一般的に、プリント基板の対向する２辺をコンベアに固定して搬送する。そのため、本発明のプリント基板は使い勝手が良い。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、絶縁性基板に配線が描かれ、電子部品のリード端子が絶縁性基板に描かれた前記配線に半田付けされる印刷済のプリント基板であって、半田付けが予定されている電子部品の少なくとも一つが、略四角形のＩＣ本体を有し前記ＩＣ本体の全ての辺からリード端子が突出するＩＣである印刷済のプリント基板において、前記ＩＣが取り付けられる部位の配線は、ＩＣ本体の全ての辺が、絶縁性基板に対して傾斜する姿勢となる様に配置されており、ＩＣ本体が取り付けられる部位の近傍にリード端子が取り付けられることなく半田だけが存在することとなる引きランドがあり、当該引きランドには括れ部があって、括れ部から電子部品に近い側の近隣側ランド部と遠い側の遠方側ランド部に分かれており、遠方側ランド部の面積が近隣側ランド部の面積よりも小さいことを特徴とするプリント基板である。
【００２３】
本発明のプリント基板で採用する引きランドも、先の説明と同様の構成を有することから、搭載するＩＣのリード端子間に生じる半田ブリッジを抑制できる。
なお、本発明のプリント基板は、電子部品を搭載する前のプリント基板単品である。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、遠方側ランド部の面積は、近隣側ランド部の面積の５０％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプリント基板である。
【００２５】
遠方側ランド部の面積は、近隣側ランド部の面積の５０％以下とすることが好ましい。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、前記括れ部が設けられた引きランドと、ＩＣ本体又は取り付けられる予定のＩＣ本体との中間領域にさらに別の独立した２以上のランド部とがあり、前記中間領域に設けられた複数のランド部は、ＩＣ本体又は取り付けられる予定のＩＣ本体の対角線と平行の分離帯を挟んで対峙していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプリント基板である。
【００２７】
本発明のプリント基板では、引きランドに加え、別の独立した２以上のランド部を前記中間領域に設けている。２以上のランド部同士の間には、前記分離帯が設けられている。つまり、２以上のランド部も、引きランドの一部であり、それぞれのランドを独立させることで、引きランドからリード端子側に戻される半田の量をより少なくできる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、分離帯の幅は括れ部の最も狭い部位の幅よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のプリント基板である。
【００２９】
かかる構成とすることで、引きランドからリード端子側に戻される半田の量をさらに少なくできる。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、中間領域に設けられたランドは、平面形状を全体的に観察した際に、前記ＩＣ本体又は取り付けられる予定のＩＣ本体の辺と略平行な辺を有し、近隣側ランド部は、括れ部に向かって収束する２辺を有し、前記２辺のなす角が鋭角であることを特徴とする請求項５又は６に記載のプリント基板である。
【００３１】
本発明のプリント基板では、中間領域に設けられたランドが、ＩＣ本体又は搭載予定のＩＣと平行な辺を有しているため、ＩＣのリード端子間に滞留する余剰の半田を、中間領域に設けられたランドへと移動させ易い。
また、近隣側ランド部は、括れ部に向かって収束する２辺を有し、前記２辺のなす角が鋭角である。換言すれば、近隣側ランド部は、括れ部に向かって狭まっていく形状を有している。そのため、近隣側ランド部から遠方側ランド部へ流した半田は、動的に逆流し難い。つまり、遠方側ランド部から近隣側ランド部へと動的に半田が戻ることを抑制できる。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、遠方側ランド部は括れ部に向かって収束する２辺を有し、前記２辺のなす角は、前記近隣側ランド部の２辺のなす角よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載のプリント基板である。
【００３３】
そのため、近隣側ランド部から遠方側ランド部へ流れた半田は、動的にさらに逆流し難い。つまり、遠方側ランド部から近隣側ランド部へと動的に半田が戻ることをさらに抑制できる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のプリント基板によれば、搭載するＩＣのリード端子間に生じる半田ブリッジを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプリント基板を示す平面図である。
【図２】図１のプリント基板であって電子部品を取り付ける前のＩＣ部分の拡大図である。
【図３】プリント基板に形成されている引きランドを示す拡大平面図である。
【図４】プリント基板をフロー工程に投入しＩＣを半田付けした際に引きランドに余剰半田が滞留する過程を示す断面図であり、（ａ）は引きランドに半田が未だ流入されていない状態、（ｂ）はＩＣのリード端子側から前方引きランドに半田が流入している状態、（ｃ）は前方引きランドが半田で満たされ、溢れた半田が後方引きランドの近隣側ランド部に流入している状態、（ｄ）は後方引きランドの括れ部に半田が差し掛かった状態、（ｅ）は後方引きランドの遠方側ランド部に半田が達した状態、（ｆ）は前方引きランドと後方引きランドの両方で半田が安定した状態である。
【図５】プリント基板とＩＣを示す分解斜視図である。
【図６】従来のプリント基板を示す平面図である。
【図７】フロー工程を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明のプリント基板１，１００の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明は、実施形態の理解を容易にするためのものであり、これによって、本発明が制限して理解されるべきではない。
【００３７】
図１において、プリント基板１００は、電子部品が装着済みの基板である。プリント基板１００は、プリント基板１に電子部品を接着した状態でフロー工程に投入されて半田付けが行われたものであり、フロー工程においては、図１に示す進行方向Ａへ搬送されたものである。従って、フロー工程においては、図１の矢印Ｂの様に、半田が流れ、図面右側が、流れ方向の上流であり、図面左側が流れ方向の下流である。
図１に示すように、プリント基板１００は、配線（配線パターンの図示は省略している）が描かれた絶縁性基板（請求項３に記載のプリント基板）１にフラットパッケージＩＣ４０を含む電子部品が半田付けされたものである。フラットパッケージＩＣ４０は、略四角形のＩＣ本体４１を有し、ＩＣ本体４１の全ての辺からリード端子４２が突出している。
図２、図５に示すように、電子部品を取り付ける前のプリント基板１は、シンボルマーク９と、複数のランド（配線）２を有している。
【００３８】
シンボルマーク９は、図５に示すＩＣ４０（フラットパッケージ型ＩＣ）を搭載する位置を示す図である。シンボルマーク９は、略四角形であり、ＩＣ本体４１と同等の大きさ及び形状を有している。シンボルマーク９は、プリント基板１の各辺１ａ〜１ｄに対して斜めに設けられている。そのため、シンボルマーク９を形成する各辺９ｂ〜９ｅは、プリント基板１に対して斜めに位置している。これは、ＩＣ４０が、プリント基板１に対して斜めに配置されるからであり、ＩＣ４０が有する四角形の各辺４１ｂ〜４１ｅもプリント基板１の各辺１ａ〜１ｄに対して斜めに配置される。そのためフロー工程においては、ＩＣ本体４１の全ての辺４１ｂ〜４１ｅが、半田の接触方向（流れ方向 矢印Ｂ）に対して傾斜することとなる。
なお、シンボルマーク９は、プリント基板１の表面に白色のインク等で印刷されるものである。また、プリント基板１をフロー工程に投入する際には、ＩＣ４０は、ＩＣ本体４１の裏面に接着剤等が塗布され、シンボルマーク９に重なるように配置して仮留めされる。
【００３９】
ランド２は、ＩＣ４０とプリント基板１とを電気的に接続するためのパッド状の電極である。ランド２は、銅箔で形成されており、ＩＣ４０が有する各リード端子４２が当接されるものである。
また、ランド２は、図１に示すように、シンボルマーク９を囲む位置に複数設けられており、シンボルマーク９の各辺に設けられたランド２は、それぞれランド列３〜６を形成している。ランド列３，４は、フロー工程における半田の流れ方向Ｂの上流側（先に半田が触れる側）に位置し、ランド列５，６は、流れ方向Ｂの下流側（半田が後で触れる側）に位置している。
なお、ランド２やその他電極等を除くプリント基板１の表面７の略全面には、レジスト（絶縁膜）８が塗布されている。
【００４０】
ランド列５とランド列６との間であって、ランド列５とランド列６で挟まれる角の部分には、引きランド１０が設けられている。
引きランド１０は、ランド列５，６に半田ブリッジが生じることを抑制するためのものである。引きランド１０は、見た目はパッド状の電極であるが、他の部品等と何ら接続されておらず、電気的な役割は備えていない。
【００４１】
引きランド１０は、図１，２に示すように、前方引きランド１１，１２と、後方引きランド１３とを有している。前方引きランド１１，１２は、シンボルマーク９に近づく位置にある。後方引きランド１３は、前方引きランド１１，１２よりも、シンボルマーク９から遠ざかる位置にある。すなわち、半田の流れ方向下流側にある。
なお、後方引きランド１３は、括れ部１６が設けられた引きランドであり、前方引きランド１１，１２は、ＩＣ本体４１又は取り付けられる予定のＩＣ本体４１と括れ部１６が設けられた引きランドとの中間領域に設けられた引きランドであって、前記後方引きランド１３からは独立している。
【００４２】
即ち前方引きランド１１，１２同士の間には、レジスト８で構成された分離帯３０が設けられ、前方引きランド１１，１２と、後方引きランド１３との間には、レジスト８で構成された分離帯３１が設けられている。つまり、前方引きランド１１，１２と、後方引きランド１３は、いずれも独立して設けられている。
【００４３】
前方引きランド１１，１２は、図３の様に各々略ホームベース形状であり、両者は分離帯３０を挟んで対峙しており、且つ分離帯３０を中心として線対称の関係にある。
前方引きランド１１は、辺５０，５１，５２，５３，５４によって囲まれている。またこれと対峙する前方引きランド１２は、辺５０’，５１’，５２’，５３’，５４’によって囲まれている。
辺５３，５３’は、シンボルマーク９の対角線９ａ（実装予定のＩＣ本体４１の対角線４１ａ）と平行である。
また隣接する辺５２，５２’は、シンボルマーク９の対角線９ａ（実装予定のＩＣ本体４１の対角線４１ａ）に対して垂直である。
また、前方引きランド１１，１２は、各々角３５，３５’を有している。角３５は、辺５２，５３によって構成される角であり、角３５’は、辺５２’，５３’によって構成される角である。どちらも分離帯３０に近接する位置にあり、後方引きランド１３の方に向けられている。角３５，３５’はいずれも直角である。
【００４４】
さらに、前方引きランド１１，１２の、各々辺５１，５１’は、それぞれシンボルマーク９の辺９ｅ，９ｄ（実装予定のＩＣ本体４１の辺４１ｅ，４１ｄ）と平行である。即ち前方引きランド１１，１２の最も外側の辺５１，５１’は、シンボルマーク９の辺９ｄ，９ｅと平行であり、前方引きランド１１，１２の最も外側の辺５１，５１’のなす角Ｄ３は、直角である。
【００４５】
なお、前方引きランド１１，１２の面積は、１つのランド２の面積の約５〜１０倍程度であることが好ましい。
【００４６】
後方引きランド１３は、図３に示すように、全体として略鼓状であり、近隣側ランド部１４と遠方側ランド部１５とに区分されている。
近隣側ランド部１４はシンボルマーク９に近い位置にあり、遠方側ランド部１５はシンボルマーク９から遠ざかる位置にある。すなわち、半田の流れ方向Ｂの下流側にある。
近隣側ランド部１４と遠方側ランド部１５との境目には、括れ部１６が設けられている。なお、括れ部１６の幅Ｗ２は、前述の分離帯３０の幅Ｗ１よりも狭い。
【００４７】
近隣側ランド部１４は、略三角形状を成している。近隣側ランド部１４の面積は、前方引きランド１１の面積の約１．２〜２倍程度であることが好ましい。
近隣側ランド部１４は、辺２０，２１，６０を有している。即ち近隣側ランド部１４は、括れ部１６に向かって収束する２つの辺２０，２１を有している。辺２０，２１同士が成す角Ｄ１は、約６０度未満であることが好ましく、より好ましくは約４５度未満であり、さらに好ましいのは約３０度未満である。つまり、角Ｄ１は、鋭角を成している。残る一つの辺６０は、前方引きランド１１，１２の対向する辺５２，５２’と平行である。
【００４８】
遠方側ランド部１５は、略ホームベース状を成している。遠方側ランド部１５の面積は、近隣側ランド部１４よりも小さい。遠方側ランド部１５は、近隣側ランド部１４の面積の５０％以下とすることが好ましく、より好ましくは４０％以下であり、さらに好ましくは３０％以下である。
遠方側ランド部１５は、前記した様に略ホームベース状であり、辺２２，２３，２４，２５，２６によって囲まれている。即ち遠方側ランド部１５は、括れ部１６に向かって収束する２つの辺２２，２３を有している。辺２２，２３同士が成す角Ｄ２は、約６０度以上であることが好ましく、より好ましくは約７０度以上であり、さらに好ましいのは約８０度以上である。ただし、少なくとも１８０度未満であり、好ましくは１２０度未満である。なお、角Ｄ２は、辺２０，２１同士が成す角Ｄ１よりも大きい。
最も下流側の辺２５は、シンボルマーク９の対角線９ａ（実装予定のＩＣ本体４１の対角線４１ａ）に対して垂直である。
従って最も下流側の辺２５は、半田の流れ方向Ｂに対して垂直となる。
なお、図２，３に示すように、遠方側ランド部１５は、半田の流れ方向Ｂの下流側（半田が後から接触する部位）にあり、それよりも下流側（辺２５よりも下流側）には、電極等は設けられていない。つまり、遠方側ランド部１５は、行き止まりのランドである。
【００４９】
分離帯３０は、シンボルマーク９の対角線９ａ（実装予定のＩＣ本体４１の対角線４１ａ）と平行である。また、分離帯３０の幅Ｗ１は、後述する括れ部１６の幅Ｗ２よりも大きい。なお、分離帯３０の幅Ｗ１は、ランド２の幅よりも大きいことが好ましい。
一方、分離帯３１は、分離帯３０と直交する関係にある。なお、分離帯３１の幅は、分離帯３０の幅Ｗ１よりも狭いことが好ましい。
【００５０】
つぎに、本実施形態に係るプリント基板１をフロー工程に投入してＩＣ４０を半田付けした際に、引きランド１０に余剰半田が滞留する過程について、図４（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。図４（ａ）〜（ｆ）は、プリント基板１の断面図を示すものであり、説明の都合上、天地逆に図示し、ＩＣ４０の図示は省略している。なお、引きランド１０は、フロー工程においては、図４（ａ）の上に図示した平面図における進行方向Ａの方へ搬送される。従って、半田は矢印Ｂ方向に流れる。
【００５１】
図４（ａ）は、ＩＣ４０が仮留めされたプリント基板１をフロー工程に投入した直後の引きランド１０である。この段階では、引きランド１０には、溶融した半田は流れ込んでいない。
なお、引きランド１０は、プリント基板１の表面８に塗布されたレジスト８の厚み分だけ低くなっている。
【００５２】
図４（ｂ）は、図示しないＩＣ４０のリード端子４２側から前方引きランド１１（１２）に、溶融した半田８０が流入している状態である。この時、リード端子４２側からの半田８０は、レジスト８上を流れてきている。
また、前述の通り、前方引きランド１１（１２）は、ＩＣ本体４１の辺４１ｄ（４１ｅ）と平行な辺５１（５１´）を有しているため、半田８０は流入し易い。
【００５３】
図４（ｃ）は、前方引きランド１１（１２）が溶融した半田８０で満たされ、溢れた半田８０が後方引きランド１３の近隣側ランド部１４に流入している状態である。この時、半田８０は、前方引きランド１１（１２）と近隣側ランド部１４との間に位置する分離帯３１を越えて流れている。
【００５４】
図４（ｄ）は、後方引きランド１３の括れ部１６に、溶融した半田８０が差し掛かった状態である。前述の通り、近隣側ランド部１４は、括れ部１６に向かって収束する２つの辺２０，２１を有している。そして近隣側ランド部１４の、括れ部１６を構成する２つの辺２０，２１のなす角Ｄ１は、遠方側ランド部１５の括れ部１６を構成する２つの辺２２，２３のなす角Ｄ２よりも小さいので、半田は近隣側ランド部１４から遠方側ランド部１５に流れ易く、且つ逆流し難い。
【００５５】
図４（ｅ）は、遠方側ランド部１５に溶融した半田８０が達した状態である。前述の通り、遠方側ランド部１５は、進行方向Ａの下流側の行き止まりのランドであり、且つ辺２５が半田の流れ方向に対して垂直であるから半田は遠方側ランド部１５に止まる。そのため括れ部１６を越えて流入した半田８０が隆起している。これは、前記した様に、括れ部１６において、辺２２，２３同士が成す角Ｄ２（遠方側ランド部１５側）が、辺２０，２１同士が成す角Ｄ１（近隣側ランド部１４側）よりも大きいため、半田８０が動的に近隣側ランド部１４側に逆流し難くなっているからである。換言すれば、動的な要素を備えた半田８０を遠方側ランド部１５に閉じ込めたと言える。
【００５６】
図４（ｆ）は、前方引きランド１１（１２）と、後方引きランド１３の両方で半田８０が安定した状態である。この時、前方引きランド１１（１２）と、後方引きランド１３において、半田８０の高さは同等となっており、前方引きランド１１（１２）からＩＣ４０のリード端子４２側には半田８０は戻されていない。
【００５７】
前述の通り、図４（ａ）〜（ｆ）を経て半田付けされたプリント基板１において、遠方側ランド部１５の面積を近隣側ランド部１４の面積よりも５０％以下としたことで、半田８０の戻り量を少なくすることができた。そのため、後方引きランド１３から前方引きランド１１（１２）へ逆流した半田８０は、ごく僅かであった。その結果、ＩＣ４０のリード端子４２側に戻される半田８０は皆無であり、リード端子４２間に生じる半田ブリッジを抑制できた。
【００５８】
また、後方引きランド１３に設けた括れ部１６において、辺２２，２３同士が成す角Ｄ２（遠方側ランド部１５側）を、辺２０，２１同士が成す角Ｄ１（近隣側ランド部１４側）よりも大きくしたことで、遠方側ランド部１５から近隣側ランド部１４へと半田８０が逆流し難くすることができた。そのため、遠方側ランド部１５に閉じ込めた半田８０の一部が、遠方側ランド部１５に留まりきらず、図示しないフロー槽の方へ落ちたことも考えられ、半田８０の戻り量を少なくすることができた一つの要因であると考えられる。
【００５９】
以上説明した実施形態では、前方引きランド１１，１２を設けたが、前方引きランド１１，１２は必ずしも必須ではない。
また以上説明した実施形態では、後方引きランド１３を鼓形に設計したが、他の形状であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１ プリント基板（絶縁性基板）
１ａ〜１ｄ，２０〜２３，４１ｂ〜４１ｅ，５１，５１’ 辺
２ ランド（配線）
１０ 引きランド
１１，１２ 前方引きランド
１４ 近隣側ランド部
１５ 遠方側ランド部
１６ 括れ部
３０ 分離帯
４０ ＩＣ
４１ ＩＣ本体
４１ａ 対角線
４２ リード端子
８０ 半田
１００ プリント基板（電子部品装着済み基板）
Ａ 進行方向
Ｂ 半田の接触方向
Ｄ１，Ｄ２ 角
Ｗ１，Ｗ２ 幅
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント基板に関し、さらに詳細には、噴流式半田付け方法によって半田付けされたプリント基板に関するものである。また本発明は、印刷済であって、電子部品が取り付けられる前のプリント基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機器の制御や情報処理、数値計算等が可能なＣＰＵ（中央演算処理装置）は、携帯電話機器や情報端末から産業用機器に至るまで、あらゆる分野で利用されている。
ＣＰＵは、一般的にフラットパッケージ型ＩＣで構成され、プリント基板等で構成された電子回路基板に搭載され用いられている。フラットパッケージ型ＩＣとは、表面実装用のＩＣを指すものであり、プリント基板の表面に取り付けられるものである。詳細には、プリント基板の表面に形成されたランドと呼ばれるパッド状の電極に、フラットパッケージ型ＩＣが有するリード端子を半田等で機械的に接合することで、プリント基板とフラットパッケージ型ＩＣとを電気的に接合できる。
【０００３】
プリント基板とフラットパッケージ型ＩＣとの半田付け方法は、半田ゴテを用いた手作業による半田付けと、コンベア装置等を利用した自動半田付け方法とに分けられ、自動半田付け方法としては、リフローとフローの２種類に大別される。
【０００４】
リフローは、ペースト状の半田が塗布されたプリント基板のランドに、フラットパッケージ型ＩＣのリード端子を載せ、コンベアで前記プリント基板を炉内に移動させ、温風等で熱を加えて半田を溶かすことで、前記ランドと前記リード端子とを半田で接合するものである。
なお、リフローでは、ペースト状の半田を前記ランドに塗布する際に、メタルマスクと呼ばれる金属板が用いられる。メタルマスクは複数の開口を有し、前記開口は前記ランドに相当する位置に設けられている。そのため、メタルマスクをプリント基板の上に載せ、その上からペースト状の半田をへらやスキージ等で延ばすことで、当該ランドのみに半田を塗布することができる。
【０００５】
一方、フローは、噴流式半田付け方法とも呼ばれ、コンベアでプリント基板を移動させ、噴流した半田を浴びせることで、プリント基板の半田付けを行うものである。
詳細には、フラットパッケージ型ＩＣのＩＣ本体に接着剤等を塗布し、且つ前記ＩＣのリード端子をプリント基板のランドに当接させた状態でプリント基板に仮留めする。そして、前記プリント基板を天地逆さまにしてコンベアに装着して移動させ、溶融した半田を噴流させている半田槽に、プリント基板の片面を浸漬させる。その結果、仮留めされたプリント基板のランドと前記ＩＣのリード端子とに溶融した半田が付着されて、半田付けされる。
【０００６】
前述の通り、リフローでは、ペースト状の半田と、メタルマスクを用いている。ペースト状の半田は、冷暗所での保管が必要であり、開封後には使用期限が限定される。また、メタルマスクは、複数の開口に半田残渣が付着するため、定期的に清掃が必要である。そのため、リフローにおいては、半田の管理や、メタルマスクのメンテナンスに手間が掛かる。
【０００７】
一方、フローにおいては、半田槽における半田の管理は余り必要がなく、メンテナンスが容易である。ところが、フローでは、略液状の半田をプリント基板に搭載された部品に浴びせるため、半田付け不良が生じ易い。例えば、高性能なフラットパッケージ型ＩＣでは、ＩＣ本体の四方の各辺に、多くのリード端子が備えられている。この様な高密度化が図られた前記ＩＣでは、リード端子間のピッチは狭いため、リード端子間を不用意に半田で接合させるいわゆる半田ブリッジが容易に発生してしまう。発生した半田ブリッジは、例えば、半田吸い取り線と呼ばれる金属繊維を編んだ部材と半田ゴテを用いることで修正可能であるが、手作業で行う必要があり手間が掛かる。特許文献１には、四方の各辺にリード端子を有したフラットパッケージ型ＩＣの半田ブリッジ対策が施されたプリント基板が開示されている。
【０００８】
特許文献１に開示されたプリント基板では、端子間に生じる半田ブリッジを防止するため、搭載予定の前記ＩＣの角部に相当する位置に、引きランドと呼ばれるランドが設けられている。引きランドは、余剰半田を吸い取ることを目的としたいわゆる捨てランドであり、電気的な役割を有していないものである。
図６に示すように、特許文献１では、搭載予定のＩＣ１０１（フラットパッケージ型ＩＣ）は、プリント基板２００に対して斜めに配置される。そのため、ＩＣ１０１用のランド１０２も斜めに配置されている。ランド１０２は、ＩＣ１０１の四方の各辺に複数設けられており、ランド列１０３〜１０６を形成している。フロー工程において、プリント基板２００は図６、図７の様に進行方向Ａの方へ搬送されるため、溶融状の半田は、逆に図６、図７の矢印Ｂ方向に流れる。そのためランド列１０３，１０４は半田の流れ方向の上流側（先に半田が触れる側、図６における右側）に、ランド列１０５，１０６は下流側（半田が後で触れる側、図６における左側）に位置することとなる。ランド列１０５，１０６同士の延長線上の交差点には、引きランド１０７が設けられている。
【０００９】
ここで、溶融した半田の静的な性質について説明する。
溶融した半田は、流動性を有すると共に、表面張力も備えている。そのため、ランド等に付着された半田は、球形を形成しようとする。ランド間が狭い場合、隣り合う球形の半田同士が容易にくっついてしまい、半田ブリッジとなる。
また、溶融した半田は、熱容量の小さいランドから大きいランドへ移動し易い。
そのため、ＩＣ１０１のリード端子が当接されるランド１０２よりも、引きランド１０７の面積を大きくすることで、引きランド１０７側に余剰の半田を溜めることができる。
【００１０】
またフロー工程において、噴流によって半田は動的な力を受ける。
そのため溶融した半田をプリント基板に噴流させるフロー工程においては、噴流による動的な力によって、半田ブリッジが力を受けてランド列上を移動し、半田の流れ方向の上流側よりも下流側に滞留することとなる。
【００１１】
特許文献１に開示された引きランド１０７は、前記半田の静的な性質とフロー工程における半田の動的な性質を利用したものであり、プリント基板２００の進行方向Ａの上流側（半田の流れの下流側）に設けることで、余剰の半田を引きランド１０７に滞留させることができる。
さらに、特許文献１では、引きランド１０７よりも半田の流れ方向Ｂの下流側に、引きランド１０７と同等の大きさを有する半田留めランド１０８を配置している。つまり、引きランド１０７の半田収容量を約２倍にでき、確実に余剰半田を除去できる。すなわち、特許文献１に記載のプリント基板２００を用いれば、ランド１０２間に半田が滞留することがなく、半田ブリッジを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−１２６９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところが、特許文献１に記載のプリント基板２００にＩＣ１０１を搭載し、フロー工程で半田付けを行った結果、ＩＣ１０１のリード端子間に半田ブリッジが発生する場合があった。この問題について研究したところ、一旦、引きランド（引きランド１０７及び半田留めランド１０８）に吸収された溶融状の半田が、固化する前にリード端子側に戻ってしまうことが原因であることが判明した。
【００１４】
引きランドは、半田の静的な流れによって余剰の半田を引き込むものであるが、半田の流れ方向下流側の位置に引きランドを設けると、前記した様に動的な要因によっても引きランドに半田が溜まる。
より具体的に説明すると、本来、溶融状の半田は、表面張力や濡れ性の関係から大面積のランドに引かれる。つまり、静的な吸引力によって、リード端子に付着した溶融状の半田が、引きランドに引かれて、リード端子間の半田ブリッジが解消される。
【００１５】
ところが、半田の流れ方向下流側の位置に引きランドを設けると、半田の動的な流れによっても、溶融状の半田が引きランドに入る。
つまり、半田の流れ方向下流側の位置に引きランドを設けると、半田の流れに押されて溶融状の半田が、引きランドに入るので、半田の動的な流れによって、引きランドに過剰に半田が押し込まれる。
【００１６】
そして半田の流れが治まると（動的な流れが止まると）、引きランドに過剰に押し込まれていた溶融状の半田が、静的な流れによってリード端子側に戻ってしまう。
そのためリード端子間に半田ブリッジが生じてしまう。
【００１７】
上記した現状に鑑み、本発明は、搭載するＩＣのリード端子間に生じる半田ブリッジを抑制可能なプリント基板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者等は、鋭意研究の末、余剰半田を確実に滞留可能なランドを有するプリント基板の開発に成功した。上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、絶縁性基板に配線が描かれ、電子部品のリード端子が絶縁性基板に描かれた前記配線に半田付けされてなるプリント基板であって、電子部品の少なくとも一つが、略四角形のＩＣ本体を有し前記ＩＣ本体の全ての辺からリード端子が突出するＩＣであり、電子部品を絶縁性基板に配置した状態で、前記絶縁性基板に溶融状態の半田材料を一定方向に順次接触させて作られたプリント基板において、少なくとも一つのＩＣは、ＩＣ本体の全ての辺が、半田の接触方向に対して傾斜しており、ＩＣ本体の近傍であって、半田の流れの下流側の位置に、リード端子が取り付けられることなく半田だけが存在する引きランドがあり、当該引きランドには括れ部があって、括れ部から電子部品に近い側の近隣側ランド部と遠い側の遠方側ランド部に分かれており、遠方側ランド部の面積が近隣側ランド部の面積よりも小さいことを特徴とするプリント基板である。
【００１９】
本発明では、引きランドに括れ部が設けられていることから、動的な流れによって余剰に押し込まれた溶融状の半田は、括れ部を越えて、遠方側ランド部に押し込まれる。
そして動的な流れが収まると、遠方側ランド部に入っていた溶融状の半田が、近隣側ランド部に戻される。しかしながら、本発明では、近隣側ランド部の面積よりも、遠方側ランド部の面積の方が小さいことから、遠方側ランド部から戻される半田の量は少ない。そのため、近隣側ランド部からリード端子側に戻される半田の量は少なく、リード端子間には半田ブリッジは生じ難い。すなわち、搭載するＩＣのリード端子間に生じる半田ブリッジを抑制できる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、絶縁性基板に配線が描かれ、電子部品のリード端子が絶縁性基板に描かれた前記配線に半田付けされてなるプリント基板であって、電子部品の少なくとも一つが、略四角形のＩＣ本体を有し前記ＩＣ本体の全ての辺からリード端子が突出するＩＣであるプリント基板において、少なくとも一つのＩＣは、ＩＣ本体の全ての辺が、絶縁性基板に対して傾斜しており、ＩＣ本体の近傍にリード端子が取り付けられることなく半田だけが存在する引きランドがあり、当該引きランドには括れ部があって、括れ部から電子部品に近い側の近隣側ランド部と遠い側の遠方側ランド部に分かれており、遠方側ランド部の面積が近隣側ランド部の面積よりも小さいことを特徴とするプリント基板である。
【００２１】
本発明のプリント基板で採用する引きランドも、先の説明と同様の構成を有することから、搭載するＩＣのリード端子間に生じる半田ブリッジを抑制できる。
なお、本発明のプリント基板においては、ＩＣ本体の全ての辺は、絶縁性基板に対して傾斜している。フロー工程では、一般的に、プリント基板の対向する２辺をコンベアに固定して搬送する。そのため、本発明のプリント基板は使い勝手が良い。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、絶縁性基板に配線が描かれ、電子部品のリード端子が絶縁性基板に描かれた前記配線に半田付けされる印刷済のプリント基板であって、半田付けが予定されている電子部品の少なくとも一つが、略四角形のＩＣ本体を有し前記ＩＣ本体の全ての辺からリード端子が突出するＩＣである印刷済のプリント基板において、前記ＩＣが取り付けられる部位の配線は、ＩＣ本体の全ての辺が、絶縁性基板に対して傾斜する姿勢となる様に配置されており、ＩＣ本体が取り付けられる部位の近傍にリード端子が取り付けられることなく半田だけが存在することとなる引きランドがあり、当該引きランドには括れ部があって、括れ部から電子部品に近い側の近隣側ランド部と遠い側の遠方側ランド部に分かれており、遠方側ランド部の面積が近隣側ランド部の面積よりも小さいことを特徴とするプリント基板である。
【００２３】
本発明のプリント基板で採用する引きランドも、先の説明と同様の構成を有することから、搭載するＩＣのリード端子間に生じる半田ブリッジを抑制できる。
なお、本発明のプリント基板は、電子部品を搭載する前のプリント基板単品である。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、遠方側ランド部の面積は、近隣側ランド部の面積の５０％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプリント基板である。
【００２５】
遠方側ランド部の面積は、近隣側ランド部の面積の５０％以下とすることが好ましい。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、前記括れ部が設けられた引きランドと、ＩＣ本体又は取り付けられる予定のＩＣ本体との中間領域にさらに別の独立した２以上のランド部とがあり、前記中間領域に設けられた複数のランド部は、ＩＣ本体又は取り付けられる予定のＩＣ本体の対角線と平行の分離帯を挟んで対峙していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプリント基板である。
【００２７】
本発明のプリント基板では、引きランドに加え、別の独立した２以上のランド部を前記中間領域に設けている。２以上のランド部同士の間には、前記分離帯が設けられている。つまり、２以上のランド部も、引きランドの一部であり、それぞれのランドを独立させることで、引きランドからリード端子側に戻される半田の量をより少なくできる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、分離帯の幅は括れ部の最も狭い部位の幅よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のプリント基板である。
【００２９】
かかる構成とすることで、引きランドからリード端子側に戻される半田の量をさらに少なくできる。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、中間領域に設けられたランドは、平面形状を全体的に観察した際に、前記ＩＣ本体又は取り付けられる予定のＩＣ本体の辺と略平行な辺を有し、近隣側ランド部は、括れ部に向かって収束する２辺を有し、前記２辺のなす角が鋭角であることを特徴とする請求項５又は６に記載のプリント基板である。
【００３１】
本発明のプリント基板では、中間領域に設けられたランドが、ＩＣ本体又は搭載予定のＩＣと平行な辺を有しているため、ＩＣのリード端子間に滞留する余剰の半田を、中間領域に設けられたランドへと移動させ易い。
また、近隣側ランド部は、括れ部に向かって収束する２辺を有し、前記２辺のなす角が鋭角である。換言すれば、近隣側ランド部は、括れ部に向かって狭まっていく形状を有している。そのため、近隣側ランド部から遠方側ランド部へ流した半田は、動的に逆流し難い。つまり、遠方側ランド部から近隣側ランド部へと動的に半田が戻ることを抑制できる。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、遠方側ランド部は括れ部に向かって収束する２辺を有し、前記２辺のなす角は、前記近隣側ランド部の２辺のなす角よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載のプリント基板である。
【００３３】
そのため、近隣側ランド部から遠方側ランド部へ流れた半田は、動的にさらに逆流し難い。つまり、遠方側ランド部から近隣側ランド部へと動的に半田が戻ることをさらに抑制できる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のプリント基板によれば、搭載するＩＣのリード端子間に生じる半田ブリッジを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプリント基板を示す平面図である。
【図２】図１のプリント基板であって電子部品を取り付ける前のＩＣ部分の拡大図である。
【図３】プリント基板に形成されている引きランドを示す拡大平面図である。
【図４】プリント基板をフロー工程に投入しＩＣを半田付けした際に引きランドに余剰半田が滞留する過程を示す断面図であり、（ａ）は引きランドに半田が未だ流入されていない状態、（ｂ）はＩＣのリード端子側から前方引きランドに半田が流入している状態、（ｃ）は前方引きランドが半田で満たされ、溢れた半田が後方引きランドの近隣側ランド部に流入している状態、（ｄ）は後方引きランドの括れ部に半田が差し掛かった状態、（ｅ）は後方引きランドの遠方側ランド部に半田が達した状態、（ｆ）は前方引きランドと後方引きランドの両方で半田が安定した状態である。
【図５】プリント基板とＩＣを示す分解斜視図である。
【図６】従来のプリント基板を示す平面図である。
【図７】フロー工程を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明のプリント基板１，１００の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明は、実施形態の理解を容易にするためのものであり、これによって、本発明が制限して理解されるべきではない。
【００３７】
図１において、プリント基板１００は、電子部品が装着済みの基板である。プリント基板１００は、プリント基板１に電子部品を接着した状態でフロー工程に投入されて半田付けが行われたものであり、フロー工程においては、図１に示す進行方向Ａへ搬送されたものである。従って、フロー工程においては、図１の矢印Ｂの様に、半田が流れ、図面右側が、流れ方向の上流であり、図面左側が流れ方向の下流である。
図１に示すように、プリント基板１００は、配線（配線パターンの図示は省略している）が描かれた絶縁性基板（請求項３に記載のプリント基板）１にフラットパッケージＩＣ４０を含む電子部品が半田付けされたものである。フラットパッケージＩＣ４０は、略四角形のＩＣ本体４１を有し、ＩＣ本体４１の全ての辺からリード端子４２が突出している。
図２、図５に示すように、電子部品を取り付ける前のプリント基板１は、シンボルマーク９と、複数のランド（配線）２を有している。
【００３８】
シンボルマーク９は、図５に示すＩＣ４０（フラットパッケージ型ＩＣ）を搭載する位置を示す図である。シンボルマーク９は、略四角形であり、ＩＣ本体４１と同等の大きさ及び形状を有している。シンボルマーク９は、プリント基板１の各辺１ａ〜１ｄに対して斜めに設けられている。そのため、シンボルマーク９を形成する各辺９ｂ〜９ｅは、プリント基板１に対して斜めに位置している。これは、ＩＣ４０が、プリント基板１に対して斜めに配置されるからであり、ＩＣ４０が有する四角形の各辺４１ｂ〜４１ｅもプリント基板１の各辺１ａ〜１ｄに対して斜めに配置される。そのためフロー工程においては、ＩＣ本体４１の全ての辺４１ｂ〜４１ｅが、半田の接触方向（流れ方向 矢印Ｂ）に対して傾斜することとなる。
なお、シンボルマーク９は、プリント基板１の表面に白色のインク等で印刷されるものである。また、プリント基板１をフロー工程に投入する際には、ＩＣ４０は、ＩＣ本体４１の裏面に接着剤等が塗布され、シンボルマーク９に重なるように配置して仮留めされる。
【００３９】
ランド２は、ＩＣ４０とプリント基板１とを電気的に接続するためのパッド状の電極である。ランド２は、銅箔で形成されており、ＩＣ４０が有する各リード端子４２が当接されるものである。
また、ランド２は、図１に示すように、シンボルマーク９を囲む位置に複数設けられており、シンボルマーク９の各辺に設けられたランド２は、それぞれランド列３〜６を形成している。ランド列３，４は、フロー工程における半田の流れ方向Ｂの上流側（先に半田が触れる側）に位置し、ランド列５，６は、流れ方向Ｂの下流側（半田が後で触れる側）に位置している。
なお、ランド２やその他電極等を除くプリント基板１の表面７の略全面には、レジスト（絶縁膜）８が塗布されている。
【００４０】
ランド列５とランド列６との間であって、ランド列５とランド列６で挟まれる角の部分には、引きランド１０が設けられている。
引きランド１０は、ランド列５，６に半田ブリッジが生じることを抑制するためのものである。引きランド１０は、見た目はパッド状の電極であるが、他の部品等と何ら接続されておらず、電気的な役割は備えていない。
【００４１】
引きランド１０は、図１，２に示すように、前方引きランド１１，１２と、後方引きランド１３とを有している。前方引きランド１１，１２は、シンボルマーク９に近づく位置にある。後方引きランド１３は、前方引きランド１１，１２よりも、シンボルマーク９から遠ざかる位置にある。すなわち、半田の流れ方向下流側にある。
なお、後方引きランド１３は、括れ部１６が設けられた引きランドであり、前方引きランド１１，１２は、ＩＣ本体４１又は取り付けられる予定のＩＣ本体４１と括れ部１６が設けられた引きランドとの中間領域に設けられた引きランドであって、前記後方引きランド１３からは独立している。
【００４２】
即ち前方引きランド１１，１２同士の間には、レジスト８で構成された分離帯３０が設けられ、前方引きランド１１，１２と、後方引きランド１３との間には、レジスト８で構成された分離帯３１が設けられている。つまり、前方引きランド１１，１２と、後方引きランド１３は、いずれも独立して設けられている。
【００４３】
前方引きランド１１，１２は、図３の様に各々略ホームベース形状であり、両者は分離帯３０を挟んで対峙しており、且つ分離帯３０を中心として線対称の関係にある。
前方引きランド１１は、辺５０，５１，５２，５３，５４によって囲まれている。またこれと対峙する前方引きランド１２は、辺５０’，５１’，５２’，５３’，５４’によって囲まれている。
辺５３，５３’は、シンボルマーク９の対角線９ａ（実装予定のＩＣ本体４１の対角線４１ａ）と平行である。
また隣接する辺５２，５２’は、シンボルマーク９の対角線９ａ（実装予定のＩＣ本体４１の対角線４１ａ）に対して垂直である。
また、前方引きランド１１，１２は、各々角３５，３５’を有している。角３５は、辺５２，５３によって構成される角であり、角３５’は、辺５２’，５３’によって構成される角である。どちらも分離帯３０に近接する位置にあり、後方引きランド１３の方に向けられている。角３５，３５’はいずれも直角である。
【００４４】
さらに、前方引きランド１１，１２の、各々辺５１，５１’は、それぞれシンボルマーク９の辺９ｅ，９ｄ（実装予定のＩＣ本体４１の辺４１ｅ，４１ｄ）と平行である。即ち前方引きランド１１，１２の最も外側の辺５１，５１’は、シンボルマーク９の辺９ｄ，９ｅと平行であり、前方引きランド１１，１２の最も外側の辺５１，５１’のなす角Ｄ３は、直角である。
【００４５】
なお、前方引きランド１１，１２の面積は、１つのランド２の面積の約５〜１０倍程度であることが好ましい。
【００４６】
後方引きランド１３は、図３に示すように、全体として略鼓状であり、近隣側ランド部１４と遠方側ランド部１５とに区分されている。
近隣側ランド部１４はシンボルマーク９に近い位置にあり、遠方側ランド部１５はシンボルマーク９から遠ざかる位置にある。すなわち、半田の流れ方向Ｂの下流側にある。
近隣側ランド部１４と遠方側ランド部１５との境目には、括れ部１６が設けられている。なお、括れ部１６の幅Ｗ２は、前述の分離帯３０の幅Ｗ１よりも狭い。
【００４７】
近隣側ランド部１４は、略三角形状を成している。近隣側ランド部１４の面積は、前方引きランド１１の面積の約１．２〜２倍程度であることが好ましい。
近隣側ランド部１４は、辺２０，２１，６０を有している。即ち近隣側ランド部１４は、括れ部１６に向かって収束する２つの辺２０，２１を有している。辺２０，２１同士が成す角Ｄ１は、約６０度未満であることが好ましく、より好ましくは約４５度未満であり、さらに好ましいのは約３０度未満である。つまり、角Ｄ１は、鋭角を成している。残る一つの辺６０は、前方引きランド１１，１２の対向する辺５２，５２’と平行である。
【００４８】
遠方側ランド部１５は、略ホームベース状を成している。遠方側ランド部１５の面積は、近隣側ランド部１４よりも小さい。遠方側ランド部１５は、近隣側ランド部１４の面積の５０％以下とすることが好ましく、より好ましくは４０％以下であり、さらに好ましくは３０％以下である。
遠方側ランド部１５は、前記した様に略ホームベース状であり、辺２２，２３，２４，２５，２６によって囲まれている。即ち遠方側ランド部１５は、括れ部１６に向かって収束する２つの辺２２，２３を有している。辺２２，２３同士が成す角Ｄ２は、約６０度以上であることが好ましく、より好ましくは約７０度以上であり、さらに好ましいのは約８０度以上である。ただし、少なくとも１８０度未満であり、好ましくは１２０度未満である。なお、角Ｄ２は、辺２０，２１同士が成す角Ｄ１よりも大きい。
最も下流側の辺２５は、シンボルマーク９の対角線９ａ（実装予定のＩＣ本体４１の対角線４１ａ）に対して垂直である。
従って最も下流側の辺２５は、半田の流れ方向Ｂに対して垂直となる。
なお、図２，３に示すように、遠方側ランド部１５は、半田の流れ方向Ｂの下流側（半田が後から接触する部位）にあり、それよりも下流側（辺２５よりも下流側）には、電極等は設けられていない。つまり、遠方側ランド部１５は、行き止まりのランドである。
【００４９】
分離帯３０は、シンボルマーク９の対角線９ａ（実装予定のＩＣ本体４１の対角線４１ａ）と平行である。また、分離帯３０の幅Ｗ１は、後述する括れ部１６の幅Ｗ２よりも大きい。なお、分離帯３０の幅Ｗ１は、ランド２の幅よりも大きいことが好ましい。
一方、分離帯３１は、分離帯３０と直交する関係にある。なお、分離帯３１の幅は、分離帯３０の幅Ｗ１よりも狭いことが好ましい。
【００５０】
つぎに、本実施形態に係るプリント基板１をフロー工程に投入してＩＣ４０を半田付けした際に、引きランド１０に余剰半田が滞留する過程について、図４（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。図４（ａ）〜（ｆ）は、プリント基板１の断面図を示すものであり、説明の都合上、天地逆に図示し、ＩＣ４０の図示は省略している。なお、引きランド１０は、フロー工程においては、図４（ａ）の上に図示した平面図における進行方向Ａの方へ搬送される。従って、半田は矢印Ｂ方向に流れる。
【００５１】
図４（ａ）は、ＩＣ４０が仮留めされたプリント基板１をフロー工程に投入した直後の引きランド１０である。この段階では、引きランド１０には、溶融した半田は流れ込んでいない。
なお、引きランド１０は、プリント基板１の表面８に塗布されたレジスト８の厚み分だけ低くなっている。
【００５２】
図４（ｂ）は、図示しないＩＣ４０のリード端子４２側から前方引きランド１１（１２）に、溶融した半田８０が流入している状態である。この時、リード端子４２側からの半田８０は、レジスト８上を流れてきている。
また、前述の通り、前方引きランド１１（１２）は、ＩＣ本体４１の辺４１ｄ（４１ｅ）と平行な辺５１（５１´）を有しているため、半田８０は流入し易い。
【００５３】
図４（ｃ）は、前方引きランド１１（１２）が溶融した半田８０で満たされ、溢れた半田８０が後方引きランド１３の近隣側ランド部１４に流入している状態である。この時、半田８０は、前方引きランド１１（１２）と近隣側ランド部１４との間に位置する分離帯３１を越えて流れている。
【００５４】
図４（ｄ）は、後方引きランド１３の括れ部１６に、溶融した半田８０が差し掛かった状態である。前述の通り、近隣側ランド部１４は、括れ部１６に向かって収束する２つの辺２０，２１を有している。そして近隣側ランド部１４の、括れ部１６を構成する２つの辺２０，２１のなす角Ｄ１は、遠方側ランド部１５の括れ部１６を構成する２つの辺２２，２３のなす角Ｄ２よりも小さいので、半田は近隣側ランド部１４から遠方側ランド部１５に流れ易く、且つ逆流し難い。
【００５５】
図４（ｅ）は、遠方側ランド部１５に溶融した半田８０が達した状態である。前述の通り、遠方側ランド部１５は、進行方向Ａの下流側の行き止まりのランドであり、且つ辺２５が半田の流れ方向に対して垂直であるから半田は遠方側ランド部１５に止まる。そのため括れ部１６を越えて流入した半田８０が隆起している。これは、前記した様に、括れ部１６において、辺２２，２３同士が成す角Ｄ２（遠方側ランド部１５側）が、辺２０，２１同士が成す角Ｄ１（近隣側ランド部１４側）よりも大きいため、半田８０が動的に近隣側ランド部１４側に逆流し難くなっているからである。換言すれば、動的な要素を備えた半田８０を遠方側ランド部１５に閉じ込めたと言える。
【００５６】
図４（ｆ）は、前方引きランド１１（１２）と、後方引きランド１３の両方で半田８０が安定した状態である。この時、前方引きランド１１（１２）と、後方引きランド１３において、半田８０の高さは同等となっており、前方引きランド１１（１２）からＩＣ４０のリード端子４２側には半田８０は戻されていない。
【００５７】
前述の通り、図４（ａ）〜（ｆ）を経て半田付けされたプリント基板１において、遠方側ランド部１５の面積を近隣側ランド部１４の面積よりも５０％以下としたことで、半田８０の戻り量を少なくすることができた。そのため、後方引きランド１３から前方引きランド１１（１２）へ逆流した半田８０は、ごく僅かであった。その結果、ＩＣ４０のリード端子４２側に戻される半田８０は皆無であり、リード端子４２間に生じる半田ブリッジを抑制できた。
【００５８】
また、後方引きランド１３に設けた括れ部１６において、辺２２，２３同士が成す角Ｄ２（遠方側ランド部１５側）を、辺２０，２１同士が成す角Ｄ１（近隣側ランド部１４側）よりも大きくしたことで、遠方側ランド部１５から近隣側ランド部１４へと半田８０が逆流し難くすることができた。そのため、遠方側ランド部１５に閉じ込めた半田８０の一部が、遠方側ランド部１５に留まりきらず、図示しないフロー槽の方へ落ちたことも考えられ、半田８０の戻り量を少なくすることができた一つの要因であると考えられる。
【００５９】
以上説明した実施形態では、前方引きランド１１，１２を設けたが、前方引きランド１１，１２は必ずしも必須ではない。
また以上説明した実施形態では、後方引きランド１３を鼓形に設計したが、他の形状であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１ プリント基板（絶縁性基板）
１ａ〜１ｄ，２０〜２３，４１ｂ〜４１ｅ，５１，５１’ 辺
２ ランド（配線）
１０ 引きランド
１１，１２ 前方引きランド
１４ 近隣側ランド部
１５ 遠方側ランド部
１６ 括れ部
３０ 分離帯
４０ ＩＣ
４１ ＩＣ本体
４１ａ 対角線
４２ リード端子
８０ 半田
１００ プリント基板（電子部品装着済み基板）
Ａ 進行方向
Ｂ 半田の接触方向
Ｄ１，Ｄ２ 角
Ｗ１，Ｗ２ 幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板に配線が描かれ、電子部品のリード端子が絶縁性基板に描かれた前記配線に半田付けされてなるプリント基板であって、
電子部品の少なくとも一つが、略四角形のＩＣ本体を有し前記ＩＣ本体の全ての辺からリード端子が突出するＩＣであり、電子部品を絶縁性基板に配置した状態で、前記絶縁性基板に溶融状態の半田材料を一定方向に順次接触させて作られたプリント基板において、
少なくとも一つのＩＣは、ＩＣ本体の全ての辺が、半田の接触方向に対して傾斜しており、ＩＣ本体の近傍であって、半田の流れの下流側の位置に、リード端子が取り付けられることなく半田だけが存在する引きランドがあり、
当該引きランドには括れ部があって、括れ部から電子部品に近い側の近隣側ランド部と遠い側の遠方側ランド部に分かれており、遠方側ランド部の面積が近隣側ランド部の面積よりも小さいことを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
絶縁性基板に配線が描かれ、電子部品のリード端子が絶縁性基板に描かれた前記配線に半田付けされてなるプリント基板であって、
電子部品の少なくとも一つが、略四角形のＩＣ本体を有し前記ＩＣ本体の全ての辺からリード端子が突出するＩＣであるプリント基板において、
少なくとも一つのＩＣは、ＩＣ本体の全ての辺が、絶縁性基板に対して傾斜しており、ＩＣ本体の近傍にリード端子が取り付けられることなく半田だけが存在する引きランドがあり、
当該引きランドには括れ部があって、括れ部から電子部品に近い側の近隣側ランド部と遠い側の遠方側ランド部に分かれており、遠方側ランド部の面積が近隣側ランド部の面積よりも小さいことを特徴とするプリント基板。
【請求項３】
絶縁性基板に配線が描かれ、電子部品のリード端子が絶縁性基板に描かれた前記配線に半田付けされる印刷済のプリント基板であって、
半田付けが予定されている電子部品の少なくとも一つが、略四角形のＩＣ本体を有し前記ＩＣ本体の全ての辺からリード端子が突出するＩＣである印刷済のプリント基板において、
前記ＩＣが取り付けられる部位の配線は、ＩＣ本体の全ての辺が、絶縁性基板に対して傾斜する姿勢となる様に配置されており、ＩＣ本体が取り付けられる部位の近傍にリード端子が取り付けられることなく半田だけが存在することとなる引きランドがあり、
当該引きランドには括れ部があって、括れ部から電子部品に近い側の近隣側ランド部と遠い側の遠方側ランド部に分かれており、遠方側ランド部の面積が近隣側ランド部の面積よりも小さいことを特徴とするプリント基板。
【請求項４】
遠方側ランド部の面積は、近隣側ランド部の面積の５０％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項５】
前記括れ部が設けられた引きランドと、ＩＣ本体又は取り付けられる予定のＩＣ本体との中間領域にさらに別の独立した２以上のランド部とがあり、前記中間領域に設けられた複数のランド部は、ＩＣ本体又は取り付けられる予定のＩＣ本体の対角線と平行の分離帯を挟んで対峙していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項６】
分離帯の幅は括れ部の最も狭い部位の幅よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のプリント基板。
【請求項７】
中間領域に設けられたランドは、平面形状を全体的に観察した際に、前記ＩＣ本体又は取り付けられる予定のＩＣ本体の辺と略平行な辺を有し、近隣側ランド部は、括れ部に向かって収束する２辺を有し、前記２辺のなす角が鋭角であることを特徴とする請求項５又は６に記載のプリント基板。
【請求項８】
遠方側ランド部は括れ部に向かって収束する２辺を有し、前記２辺のなす角は、前記近隣側ランド部の２辺のなす角よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載のプリント基板。
【請求項１】
絶縁性基板に配線が描かれ、電子部品のリード端子が絶縁性基板に描かれた前記配線に半田付けされてなるプリント基板であって、
電子部品の少なくとも一つが、略四角形のＩＣ本体を有し前記ＩＣ本体の全ての辺からリード端子が突出するＩＣであり、電子部品を絶縁性基板に配置した状態で、前記絶縁性基板に溶融状態の半田材料を一定方向に順次接触させて作られたプリント基板において、
少なくとも一つのＩＣは、ＩＣ本体の全ての辺が、半田の接触方向に対して傾斜しており、ＩＣ本体の近傍であって、半田の流れの下流側の位置に、リード端子が取り付けられることなく半田だけが存在する引きランドがあり、
当該引きランドには括れ部があって、括れ部から電子部品に近い側の近隣側ランド部と遠い側の遠方側ランド部に分かれており、遠方側ランド部の面積が近隣側ランド部の面積よりも小さいことを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
絶縁性基板に配線が描かれ、電子部品のリード端子が絶縁性基板に描かれた前記配線に半田付けされてなるプリント基板であって、
電子部品の少なくとも一つが、略四角形のＩＣ本体を有し前記ＩＣ本体の全ての辺からリード端子が突出するＩＣであるプリント基板において、
少なくとも一つのＩＣは、ＩＣ本体の全ての辺が、絶縁性基板に対して傾斜しており、ＩＣ本体の近傍にリード端子が取り付けられることなく半田だけが存在する引きランドがあり、
当該引きランドには括れ部があって、括れ部から電子部品に近い側の近隣側ランド部と遠い側の遠方側ランド部に分かれており、遠方側ランド部の面積が近隣側ランド部の面積よりも小さいことを特徴とするプリント基板。
【請求項３】
絶縁性基板に配線が描かれ、電子部品のリード端子が絶縁性基板に描かれた前記配線に半田付けされる印刷済のプリント基板であって、
半田付けが予定されている電子部品の少なくとも一つが、略四角形のＩＣ本体を有し前記ＩＣ本体の全ての辺からリード端子が突出するＩＣである印刷済のプリント基板において、
前記ＩＣが取り付けられる部位の配線は、ＩＣ本体の全ての辺が、絶縁性基板に対して傾斜する姿勢となる様に配置されており、ＩＣ本体が取り付けられる部位の近傍にリード端子が取り付けられることなく半田だけが存在することとなる引きランドがあり、
当該引きランドには括れ部があって、括れ部から電子部品に近い側の近隣側ランド部と遠い側の遠方側ランド部に分かれており、遠方側ランド部の面積が近隣側ランド部の面積よりも小さいことを特徴とするプリント基板。
【請求項４】
遠方側ランド部の面積は、近隣側ランド部の面積の５０％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項５】
前記括れ部が設けられた引きランドと、ＩＣ本体又は取り付けられる予定のＩＣ本体との中間領域にさらに別の独立した２以上のランド部とがあり、前記中間領域に設けられた複数のランド部は、ＩＣ本体又は取り付けられる予定のＩＣ本体の対角線と平行の分離帯を挟んで対峙していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項６】
分離帯の幅は括れ部の最も狭い部位の幅よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のプリント基板。
【請求項７】
中間領域に設けられたランドは、平面形状を全体的に観察した際に、前記ＩＣ本体又は取り付けられる予定のＩＣ本体の辺と略平行な辺を有し、近隣側ランド部は、括れ部に向かって収束する２辺を有し、前記２辺のなす角が鋭角であることを特徴とする請求項５又は６に記載のプリント基板。
【請求項８】
遠方側ランド部は括れ部に向かって収束する２辺を有し、前記２辺のなす角は、前記近隣側ランド部の２辺のなす角よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載のプリント基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−３０６８６（Ｐ２０１３−３０６８６Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６７２００（Ｐ２０１１−１６７２００）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
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