説明

プリント配線板

【課題】重量が大きく、僅かなセルフアライメント力が作用しても移動しない大型の電子部品を実装する場合でも、正確に位置合わせを行うことが可能なプリント配線板を提供する。
【解決手段】電子部品100の端子101がはんだ付けされると共に直線状に配列される複数のパッド2を備え、パッド2は両端部2a,2bが窄んだ平面視形状を有するプリント配線板の構成、または、直線状に配列される複数のパッドを備え、配列方向端部に配置される前記パッドが配列方向中央に配置される前記パッドよりも広い表面積を有するプリント配線板の構成、もしくは前記両方の構成を備えることにより、大きなセルフアライメント力を発生させることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリント配線板に関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば、プリント配線板には、プリント配線板が備える複数の配線を外部と接続するためのコネクタ等の電子部品が実装されている。特許文献1によれば、このようなコネクタは、例えば、表面実装されることによってプリント配線板と電気的に接続されている。
コネクタをプリント配線板に表面実装する場合には、コネクタが備える複数の端子とプリント配線板のパッドとをリフロー方式のはんだ付けによって接合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平5−135814号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、リフロー方式のはんだ付けによって電子部品をプリント配線板に実装する場合には、まずプリント配線板のパッド上にフラックスを含むはんだペーストを配置し、さらに電子部品を配置する。そして、電子部品ごとプリント配線板を加熱してはんだペーストを溶融させ、その後冷却することではんだを硬化させて接合を行う。このとき、溶融したはんだペースト(はんだ)は、液化するため、表面張力によってパッドの中央部に集まろうとする。この溶融したはんだペーストがパッド中央部に集まろうとする力によって、電子部品がパッドの中央部(正規位置)に移動される。つまり、電子部品に対しては、溶融されたはんだペースト(はんだ)の表面張力に起因する力(いわゆるセルフアライメント力)が作用する。この結果、電子部品の配置位置が僅かにずれている場合であっても自動的に正規位置に位置合わせされる。
【0005】
しかしながら、コネクタ等の大型部品の電子部品となると、重量が大きく、僅かなセルフアライメント力が作用しても移動しない場合がある。このため、大型の電子部品の場合には、正確な位置合わせが困難となり、セルフアライメント力を大きくするためにはんだペースト(はんだ)の量を増やす必要があった。しかし、単にはんだペースト(はんだ)の量を増やすと電子部品を正確に位置合わせすることが困難となる。
【0006】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、実装される電子部品が大型のものであっても、正確に位置合わせを行うことが可能なプリント配線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】
【0007】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
第1の発明は、直線状に配列された複数の端子を備える電子部品が実装されるプリント配線板であって、上記電子部品の上記端子がはんだ付けされると共に直線状に配列される複数のパッドを備え、上記パッドが、両端部が窄んだ平面視形状を有するという構成を採用する。
第2の発明は、直線状に配列された複数の端子を備える電子部品が実装されるプリント配線板であって、上記電子部品の上記端子にはんだ付けされると共に直線状に配列される複数のパッドを備え、配列方向端部に配置される上記パッドが配列方向中央に配置される上記パッドよりも平面視において広い表面積を有するという構成を採用する。
第3の発明は、直線状に配列された複数の端子を備える電子部品が実装されるプリント配線板であって、上記電子部品の上記端子にはんだ付けされると共に直線状に配列される複数のパッドを備え、上記パッドが、両端部が窄んだ平面視形状を有し、配列方向端部に配置される上記パッドが配列方向中央に配置される上記パッドよりも平面視において広い表面積を有するという構成を採用する。
第4の発明は、上記第1の発明において、平面視形状が矩形状のパッドをさらに備え、両端部が窄んだ平面視形状のパッドと、平面視形状が矩形状のパッドとが交互に配列されているという構成を採用する。
第5の発明は、上記第2の発明において、上記パッドの表面積が、配列方向端部から配列方向中央に向けて徐々に小さくなるという構成を採用する。
第6の発明は、上記第1の発明において、上記パッドの両端部が円弧状に窄んだ平面視形状を有するという構成を採用する。
第7の発明は、上記第1の発明において、上記パッドの平面視形状が平行四辺形であるという構成を採用する。
【発明の効果】
【0008】
第1の発明によれば、パッドの平面視形状が両端部の窄んだ形状とされている。このため、両端部が窄んでいない矩形状のパッドと比較して、電子部品とプリント配線板をリフロー方式のはんだ付けによって接合する場合に、溶融されたはんだペースト(はんだ)が表面張力によって中央に集まりやすくなる。この結果、パッドの平面視形状が両端部の窄んでいない形状である場合よりも、セルフアライメント力を強く作用させることが可能となる。したがって、電子部品が大型のものであっても、電子部品の端子をパッドの中央に寄せることが可能となり、はんだペースト(はんだ)の量を増やすことなく正確に位置合わせを行うことが可能となる。
第2の発明によれば、直線状に配列される複数のパッドを備え、配列方向端部に配置されるパッドが配列方向中央に配置されるパッドよりも広い表面積を有する。このため、配列方向端部のパッド上に配置されるはんだペーストの量を配列方向中央部のパッド上に配置されるはんだペーストの量よりも多くすることができる。よって、配列方向端部のパッド上においてパッドの中央部に集まろうとするはんだペースト(はんだ)の流量が増大し、大きなセルフアライメント力を発生させることができる。一方、配列方向中央に配置されるパッドの表面積が狭いことから、電子部品が大きく移動することを抑制でき、セルフアライメントのときに電子部品が大きくずれることを防止することができる。したがって、電子部品が大型のものあっても、電子部品の端子をパッドの中央に寄せることが可能となり、正確に位置合わせを行うことが可能となる。
第3の発明によれば、上記第1の発明の構成と第2の発明の構成とを両方備えることから、より大きなセルフアライメント力を発生させることができ、より確実に電子部品の位置合わせを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第1実施形態におけるプリント配線板の概略構成図であり、(a)が全体図であり、(b)がパッドを含む拡大図斜視図であり、(c)がパッドを含む拡大平面図である。
【図2】本発明の第2実施形態におけるプリント配線板の概略構成図であり、(a)がパッドを含む拡大図斜視図であり、(b)がパッドを含む拡大平面図である。
【図3】本発明の第3実施形態におけるプリント配線板の概略構成図であり、(a)がパッドを含む拡大図斜視図であり、(b)がパッドを含む拡大平面図である。
【図4】本発明の実施形態におけるプリント配線板の変形例が備えるパッドの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して、本発明に係るプリント配線板の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【0011】
(第1実施形態)
図1は、本実施形態のプリント配線板1の概略構成図であり、(a)が全体図であり、(b)がパッド2を含む拡大図斜視図であり、(c)がパッド2を含む拡大平面図である。
図1(a)に示すように、本実施形態のプリント配線板1は、表面実装型のコネクタ100を含む多数の電子部品が実装される基板である。なお、図1においては、複数の電子部品のうちコネクタのみが図示され、プリント配線板1の配線パターン等が省略されている。
【0012】
図1(b),(c)に示すように、本実施形態のプリント配線板1は、コネクタ100の端子101がはんだ付けされる複数のパッド2を備えている。このパッド2は、配線パターンの一部であり、コネクタ100の端子101の数だけ設けられている。
なお、コネクタ100の端子101は直線状に等間隔で配列されている。このため、パッド2も直線状に端子101同士の離間間隔と同一間隔で配列されている。
【0013】
図1(b),(c)に示すように、各パッド2は、配列方向に短くかつ配列方向と直交する方向に長い形状を有している。各パッド2の長辺2cは、端部において互いに近づくように屈曲されている。これらの対向する長辺2c同士が交わることによって、各パッド2は、長手方向(配列方向と直交する方向)における両端部2a,2bが尖った六角形状とされている。つまり、本実施形態においてパッド2は、長手方向の両端部2a,2bが窄んだ形状となっている。
図1(b),(c)に示すように、これらの全てのパッド2は、長手方向の長さL1が同一であり、短手方向の幅L2が同一とされた同一形状とされている。
【0014】
なお、本実施形態のパッド2の表面積は、従来の両端部が窄んでいない矩形状のパッドと同一に設定されている。本実施形態のパッド2は、従来の矩形状のパッドに対して短手方向の幅L2が同一とされているが、長手方向の長さL1を従来の矩形状のパッドよりも長くされており、これによって従来の矩形状のパッドと同一の表面積(上面積)を確保している。このように、本実施形態のパッド2の表面積を従来の矩形状のパッドと同一に設定することによって、従来のパッドと同一量のはんだペーストをパッド上に載置することが可能となる。
ただし、パッド2の表面積を必ずしも、従来の矩形状のパッドと同一に設定する必要はない。例えば、従来の少量のはんだペーストでも端子101とパッド2とを確実にはんだ付けすることができる場合には、長手方向の長さL1を短くし、パッド2の表面積を減少させても良い。
【0015】
このような本実施形態のプリント配線板1に対してコネクタ100等の電子部品を実装する場合には、上述のパッド2を含むプリント配線板1が備えるパッドの各々に対してはんだペーストを配置する。このはんだペーストは、例えば、周知の印刷技術等によってパッド上に配置される。
続いて、コネクタ100を含む電子部品の端子が予め定められたパッドに対向するように電子部品を配置する。例えば、コネクタ100に関して説明すれば、端子101がパッド2に対向するようにコネクタ100を配置する。
続いて、プリント配線板1をヒータが配設された不図示の炉内を通過させる。炉内の温度は、電子部品の耐熱温度よりも低く、はんだペーストの溶融温度よりも高く設定されている。このため、はんだペーストが加熱されて溶融する。その後、炉内を出たプリント配線板1が冷却され、はんだが硬化する。これによって、プリント配線板1とコネクタ100が接合される。
【0016】
以上のような本実施形態のプリント配線板1によれば、パッド2の平面視形状が両端部2a,2bの窄んだ形状とされている。このため、両端部が窄んでいない矩形状のパッドと比較して、コネクタ100とプリント配線板1をリフロー方式のはんだ付けによって接合する場合に、溶融されたはんだペースト(はんだ)が表面張力によってパッド2の中央に集まりやすくなる。この結果、パッド2の平面視形状が両端部の窄んでいない形状である場合よりも、コネクタ100に作用するセルフアライメント力を強くすることが可能となる。したがって、コネクタ100のような大型の電子部品であっても、端子101をパッド2の中央に寄せることが可能となる。よって、本実施形態のプリント配線板1によれば、コネクタ100をプリント配線板に対して正確に位置合わせをして接合することが可能となる。
【0017】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について、図2を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。図2は、本実施形態のプリント配線板1Aが備えるパッド3を含む拡大図であり、(a)が斜視図であり、(b)が平面図である。
【0018】
これらの図に示すように、本実施形態のプリント配線板1Aが備えるパッド3は、上記第1実施形態と同様に、直線状に配列されて複数設置されている。本実施形態では、これらの複数のパッド3は配列方向の幅が全て同一に設定されるが、配列方向端部に配置されるパッド3aが、配列方向中央部に配置されるパッド3bよりも配列方向と直交する方向への長さL4が長く設定されている。つまり、配列方向端部に配置されるパッド3aが配列方向中央部に配置されるパッド3bよりも広い表面積を有している。なお、図2(a),(b)に示すように、本実施形態においては、パッド3の配列方向において両端から5つ目までのパッド3が広い表面積を有するパッド3aとされており、これらのパッド3aに挟まれる中央部の10個のパッド3が狭い表面積を有するパッド3bとされている。
【0019】
また、パッド3bは、配列方向と直交する方向の長さが全て同一とされている。このパッド3bの長さL5は、コネクタ100の端子101の長さ(端子101の配列方向と直交する方向の長さL6:図1参照)より僅かに長く、できるだけ端子101の長さL6に近づけて設定されている。パッド3上で溶融されるはんだペースト(はんだ)は、パッド3の上面を超えて濡れ広がらないため、コネクタ100の端子101はパッド3の上面を超えて移動することができない。よって、パッド3bの長さL5を端子101の長さL6に近づけることによって、端子101が大きく移動し、コネクタ100自体がはんだ付けのときに設置位置から大きく移動することを防ぐことができる。
【0020】
以上のような本実施形態のプリント配線板1Aによれば、配列方向端部に配置されるパッド3aが配列方向中央に配置されるパッド3bよりも広い表面積を有する。このため、配列方向端部のパッド3a上に配置されるはんだペーストの量を配列方向中央部のパッド3b上に配置されるはんだペーストの量よりも多くすることができる。よって、配列方向端部のパッド3a上においてパッド3aの中央部に集まろうとするはんだペースト(はんだ)の流量が増大し、大きなセルフアライメント力を発生させることができる。したがって、コネクタ100のような大型の電子部品であっても、端子101をパッド3の中央に寄せることが可能となる。よって、本実施形態のプリント配線板1Aによれば、コネクタ100をプリント配線板に対して正確に位置合わせをして接合することが可能となる。
【0021】
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について、図3を参照して説明する。なお、本実施形態の説明においても、上記第1実施形態と同様の部分についてはその説明を省略あるいは簡略化する。図3は、本実施形態のプリント配線板1Bが備えるパッド4を含む拡大図であり、(a)が斜視図であり、(b)が平面図である。
【0022】
これらの図に示すように、本実施形態のプリント配線板1Bが備えるパッド4は、上記第1実施形態と同様に、直線状に配列されて複数設置されている。本実施形態では、これらの複数のパッド4は配列方向の幅が全て同一に設定されるが、配列方向端部に配置されるパッド4aの長さL7が、配列方向中央部に配置されるパッド4bの長さL8よりも長く設定されている。つまり、配列方向端部に配置されるパッド4aが配列方向中央部に配置されるパッド4bよりも広い表面積を有している。
また、本実施形態のプリント配線板1Bにおいては、各パッド4は、上記第1実施形態と同様に、長手方向の両端部4c,4dが窄んだ形状となっている。
【0023】
以上のような本実施形態のプリント配線板1Bによれば、上記第1実施形態のプリント配線板1の特徴と上記第2実施形態のプリント配線板1Aの特徴との両方を備えている。このため、より大きなセルフアライメント力を発生させることができ、より確実にコネクタ100をプリント配線板に対して正確に位置合わせをして接合することが可能となる。
【0024】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【0025】
例えば、上記第1実施形態及び第3実施形態においては、パッド2の両端部2a,2b及びパッド4の両端部4c,4dが尖った形状である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、図4(a)に示すように、両端部が円弧状とされたパッド10を用いることも可能である。また、例えば、図4(b)に示すように、平行四辺形状のパッド20を用いることも可能である。
また、上記第1実施形態及び第3実施形態においては、全てのパッド2及びパッド4が両端部の窄んだ形状とされた構成について説明した。しかしながら、例えば、図4(c)に示すように、両端部が窄んだパッド30aと、両端部が窄まないパッド30bとを交互に配列するように構成しても良い。つまり、全てのパッドの両端部が窄んでいる必要はない。
また、上記第2実施形態においては、配列方向端部に配置されるパッド3aの長さはパッド3aのなかで全て統一され、配列方向中央部に配置されるパッド3bの長さもパッド3bのなかで全て統一されている。しかしながら、例えば、図4(d)に示すように、配列方向中央から端部に向けて徐々に長さが長くなるようにパッド40を配置するようにしても良い。つまり、パッド40の表面積が、配列方向端部から配列方向中央に向けて徐々に小さくなる構成を採用することもできる。
また、上記第2実施形態においては、配列方向端部に配置されるパッド3aの長さを配列方向中央部に配置されるパッド3bよりも長くすることでパッド3aの表面積をパッド3bよりも広くした。しかしながら、パッド3の配列間隔に余裕がある場合にはパッド3aの幅を広くすることによってパッド3aの表面積をパッド3bよりも広くしても良い。
また、上記実施形態においては、電子部品がコネクタ100である構成について説明したが、電子部品をQFP(Quad Flat Package)等のチップ部品とすることも可能である。
【符号の説明】
【0026】
1,1A,1B……プリント配線板、2……パッド、2a,2b……端部、3,3a,3b……パッド、4,4a,4b……パッド、4c,4d……端部、10,20,30a,30b,40……パッド、100……コネクタ(電子部品)、101……端子

【特許請求の範囲】
【請求項1】
直線状に配列された複数の端子を備える電子部品が実装されるプリント配線板であって、
前記電子部品の前記端子がはんだ付けされると共に直線状に配列される複数のパッドを備え、
前記パッドは両端部が窄んだ平面視形状を有する
ことを特徴とするプリント配線板。
【請求項2】
直線状に配列された複数の端子を備える電子部品が実装されるプリント配線板であって、
前記電子部品の前記端子にはんだ付けされると共に直線状に配列される複数のパッドを備え、
配列方向端部に配置される前記パッドが配列方向中央に配置される前記パッドよりも平面視において広い表面積を有する
ことを特徴とするプリント配線板。
【請求項3】
直線状に配列された複数の端子を備える電子部品が実装されるプリント配線板であって、
前記電子部品の前記端子にはんだ付けされると共に直線状に配列される複数のパッドを備え、
前記パッドは両端部が窄んだ平面視形状を有し、
配列方向端部に配置される前記パッドが配列方向中央に配置される前記パッドよりも平面視において広い表面積を有する
ことを特徴とするプリント配線板。
【請求項4】
平面視形状が矩形状のパッドをさらに備え、両端部が窄んだ平面視形状のパッドと、平面視形状が矩形状のパッドとが交互に配列されていることを特徴とする請求項1記載のプリント配線板。
【請求項5】
前記パッドの表面積が、配列方向端部から配列方向中央に向けて徐々に小さくなることを特徴とする請求項2記載のプリント配線板。
【請求項6】
前記パッドの両端部が円弧状に窄んだ平面視形状を有することを特徴とする請求項1記載のプリント配線板。
【請求項7】
前記パッドの平面視形状が平行四辺形であることを特徴とする請求項1記載のプリント配線板。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−115330(P2013−115330A)
【公開日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−262018(P2011−262018)
【出願日】平成23年11月30日(2011.11.30)
【出願人】(000141901)株式会社ケーヒン (1,140)
【Fターム(参考)】