DE102015102505B4

DE102015102505B4 - Leiterplatte

Info

Publication number: DE102015102505B4
Application number: DE102015102505.1A
Authority: DE
Inventors: Nobuhisa Sugimoto; Takeshi Sawada
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2015-02-23
Publication date: 2020-01-30
Anticipated expiration: 2035-02-24
Also published as: US9872388B2; CN104869755B; CN104869755A; DE102015102505A1; US20150245482A1; JP5908508B2; JP2015159253A

Abstract

Leiterplatte (1), auf welcher eine elektronische Komponente (3) montiert ist, die Elektrodenanschlussreihen mit einer Anzahl von Elektrodenanschlüssen (5) auf vier umfänglichen Seiten oder zwei gegenüberliegenden Seiten davon umfasst, wobei die Leiterplatte (1) Lötflächenreihen mit einer Mehrzahl von Lötflächen (7) einschließlich zumindest einer rechteckigen mittleren Lötfläche (7b, 7c, 7f, 7h), die den Elektrodenanschlussreihen entsprechen, umfasst, wobei die zumindest eine mittlere Lötfläche (7b, 7c, 7f, 7h) zwischen Lötflächen (7a, 7d, 7e, 7h) an den beiden Enden der Lötflächenreihen angeordnet ist; und wobeijede der Lötflächen (7a, 7d, 7e, 7h) an den beiden Enden der Lötflächenreihen eine Lötfläche mit einer Erweiterung (8) relativ zu der zumindest einen rechteckigen mittleren Lötfläche (7b, 7c, 7f, 7h) umfasst, wobei sich die Erweiterung (8) in der Anordnungsrichtung der Lötflächenreihen nach außen erstreckt und die Erweiterung eine rechteckige Form aufweist, die an einer Ecke, die am weitesten entfernt von der Mitte (9) der elektronischen Komponente (3) angeordnet ist, diagonal abgeschnitten ist,die elektronische Komponente (3) eine erste Seite und eine zweite Seite hat, die eine Ecke der elektronischen Komponente (3) bilden,einer der Elektrodenanschlüsse (5) der elektronischen Komponente (3) ein Eck-Elektrodenanschluss ist, der mit der Ecke der elektronischen Komponente (3) überlappt, undeine der Lötflächen (7) der Leiterplatte eine Eck-Lötfläche ist, die sowohl mit dem Eck-Elektrodenanschluss (5) als auch mit der Ecke der elektronischen Komponente (3) überlappt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplatte, auf welcher elektronische Komponenten montiert sind.
Beschreibung der verwandten Technik
Herkömmlicherweise wird eine elektronische Komponente 3 auf folgende Art und Weise auf Lötflächen 7 einer Leiterplatte 1 montiert. Wie in 6 dargestellt, sind die rechteckigen Lötflächen 7 in Abhängigkeit von der Form, der Größe, dem Layout usw. von Elektrodenanschlüssen 5 der elektronischen Komponente 3 auf der Leiterplatte 1 angeordnet. Eine Lotpaste wird auf die Lötflächen 7 aufgetragen, und die elektronische Komponente 3 wird auf der Paste angeordnet. Die gesamte Struktur wird durch eine Aufschmelzvorrichtung erwärmt. Die elektronische Komponente 3 wird auf den Lötflächen 7 montiert, wenn die Lotpaste schmilzt, so dass die Elektrodenanschlüsse 5 der elektronischen Komponente 3 mit den Lötflächen 7 der Leiterplatte 1 verlötet werden. In 6 bezeichnen die Bezugszeichen 2, 4 und 6 eine Montagefläche, den Body bzw. die Verdrahtung. Die JP H07-183650 A betrifft diese Technik.
Die herkömmliche Technik, die in 6 dargestellt ist, weist das Problem auf, dass gelöteten Abschnitten jener Lötflächen 7, die sich an den beiden Enden der Lötflächenreihen befinden, während eines Temperaturzyklus eine große Last auferlegt wird, so dass die umgebenden Elemente dazu neigen, aufgrund von Bruch der gelöteten Abschnitte zu versagen.
Aus DE 103 18 58 9 A1 ist eine Leiterplattenanordnung bekannt, wobei an der Spitze einer Randelektrode eines QFP-Gehäuses eine teilweise vorspringende Zone vorgesehen ist, die in einer Richtung weg von einer anderen Anschlussflache vorspringt. JP H06 - 7 272 U zeigt eine Leiterplatte mit jeweils verbreiterten Lötflächen der Randelektroden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer Leiterplatte, die so konfiguriert ist, dass die Bruchlebensdauer von gelöteten Abschnitten von Lötflächen darauf verlängert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst jede von Lötflächen an den beiden Enden von Lötflächenreihen, die während eines Temperaturzyklus am stärksten belastet werden, eine Erweiterung, die sich in der Anordnungsrichtung der Lötflächen von der Mitte einer elektronischen Komponente nach außen erstreckt, wobei die Erweiterung eine Form aufweist, die durch diagonales Abschneiden einer Ecke der Lötfläche, die am weitesten entfernt von der Mitte der elektronischen Komponente angeordnet ist, erhalten wird.
Eine Leiterplatte gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit einer elektronischen Komponente bestückt, die Elektrodenanschlussreihen auf vier umfänglichen Seiten oder zwei gegenüberliegenden Seiten davon aufweist. Die Leiterplatte umfasst Lötflächenreihen, die den Elektrodenanschlussreihen entsprechen, und jede Lötfläche an den beiden Enden der Lötflächenreihen umfasst eine Erweiterung, die sich in Bezug auf die anderen Lötflächen in der Anordnungsrichtung der Lötflächen von der Mitte der elektronischen Komponente nach außen erstreckt, wobei die Erweiterung eine Form aufweist, die durch diagonales Abschneiden einer Ecke, die am weitesten entfernt von der Mitte der elektronischen Komponente angeordnet ist, erhalten wird.
Jede der Lötflächen an den beiden Enden kann eine Form aufweisen, die durch diagonales Abschneiden der End-Lötfläche durch ein Segment erhalten wird, das die Schnittpunkte von zwei Seiten, zwischen welchen die von der Mitte der elektronischen Komponente am weitesten entfernte Ecke angeordnet ist, und senkrechte Linien verbindet, die sich von der Ecke zu den beiden Seiten erstrecken.
Jede der Lötflächen an den beiden Enden kann eine Erweiterung umfassen, die sich in einer Richtung senkrecht auf die Anordnungsrichtung der Lötflächen sowie in der Anordnungsrichtung der Lötflächen von der Mitte der elektronischen Komponente nach außen erstreckt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, die so konfiguriert ist, wie zuvor beschrieben, kann eine Leiterplatte bereitgestellt werden, die so konfiguriert ist, dass die Bruchlebensdauer von gelöteten Abschnitten von Lötflächen darauf verlängert werden kann.
Figurenliste
Die zuvor beschriebenen und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, wobei:

1 eine Ansicht ist, welche darstellt, wie eine elektronische Komponente auf Lötflächen einer Leiterplatte angeordnet ist;
2 eine Ansicht ist, welche darstellt, wie äußerste Lötflächen von 1 erweitert werden;
3 eine Ansicht ist, welche darstellt, wie die äußersten Lötflächen von 2 erweitert und ihre Ecken abgeschnitten werden;
4 eine Ansicht ist, welche darstellt, wie eine äußerste Lötfläche und ein Elektrodenanschluss von 2 miteinander verlötet werden;
5 eine Ansicht ist, welche darstellt, wie eine äußerste Lötfläche und ein Elektrodenanschluss von 3 miteinander verlötet werden; und
6 eine Ansicht ist, die eine herkömmliche Technik darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine Ansicht, welche darstellt, wie eine elektronische Komponente auf Lötflächen einer Leiterplatte angeordnet ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist jede Lötfläche rechteckig. Eine Leiterplatte 1 ist mit Lötflächen 7 versehen, auf welchen eine elektronische Komponente 3 montiert ist. Die elektronische Komponente 3 ist zum Beispiel eine elektronische Komponente, die mit einer Mehrzahl von Elektrodenanschlüssen 5 versehen ist. Vier Elektrodenanschlüsse 5 sind auf jeder von zwei gegenüberliegenden Seiten der elektronischen Komponente 3 nebeneinander angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Elektrodenanschlüsse 5 auf vier umfänglichen Seiten oder zwei gegenüberliegenden Seiten der elektronischen Komponente 3 angeordnet. Die Elektrodenanschlüsse 5 der elektronischen Komponente 3 und die Lötflächen 7 auf der Leiterplatte 1 sind elektrisch miteinander verbunden und durch Löten aneinander befestigt.
2 ist eine Ansicht, welche darstellt, wie die äußersten Lötflächen von 1 erweitert werden. Die vier äußersten der Lötflächen (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g und 7h) sind mit 7a, 7d, 7e bzw. 7h bezeichnet. Die äußersten Lötflächen 7a, 7d, 7e und 7h sind jeweils an den beiden Enden von Lötflächenreihen angeordnet, die den Reihen der Elektrodenanschlüsse 5 der elektronischen Komponente 3 entsprechen.
Diese Lötflächen 7a, 7d, 7e und 7h werden in Bezug auf die anderen Lötflächen in der Richtung ihrer Anordnung erweitert. Demnach weist jede der äußersten Lötflächen eine Erweiterung (in 2 mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet) auf, die sich in der Anordnungsrichtung der Lötflächen von der Mitte der elektronischen Komponente nach außen erstreckt.
3 ist eine Ansicht, welche darstellt, wie die äußersten Lötflächen von 2 erweitert und ihre Ecken abgeschnitten werden. „Abschneiden“ bezeichnet hierin ein teilweises Entfernen der Lötflächen. Jede der äußersten Lötflächen 7a, 7d, 7e und 7h weist eine Form auf, die durch diagonales Abschneiden eines Eck- oder Scheitelabschnitts (siehe 2) erhalten wird, der am weitesten entfernt von einer Mitte 9 der elektronischen Komponente 3 angeordnet ist. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen abgeschnittenen Abschnitt. Eine Schneidlinie 11 jeder der Lötflächen 7a, 7d, 7e und 7h an den beiden Enden ist ein Segment, das die Schnittpunkte von zwei Seiten, zwischen welchen eine Ecke der elektronischen Komponente angeordnet ist, und senkrechten Linien, die sich von der Ecke zu den beiden Seite erstrecken, verbindet. Ferner kann jede der äußersten Lötflächen 7a, 7d, 7e und 7h in einer Richtung 13 senkrecht auf eine Anordnungsrichtung 12 der Lötflächen sowie in der Richtung 12 erweitert werden.
4 ist eine Ansicht, welche darstellt, wie eine äußerste Lötfläche und ein Elektrodenanschluss von 2 miteinander verlötet werden. In 4 bezeichnet das Bezugszeichen 14 einen Lötkegel. 5 ist eine Ansicht, welche darstellt, wie eine äußerste Lötfläche und ein Elektrodenanschluss von 3 miteinander verlötet werden. Es kann ein größerer Lötkegel gebildet werden, um die Beständigkeit gegenüber Temperaturwechselbeanspruchung durch Erweitern der Lötfläche 7 nach außen und Erhöhen der Lotzufuhr zu verbessern. Wie in 5 dargestellt, kann der Lötkegel außerdem in der Dicke vergrößert werden, um die Beständigkeit gegenüber Temperaturwechselbeanspruchung auch durch Abschneiden einer Ecke zu verbessern, um zusätzliches Trailing des Lötkegels zu verhindern.

Claims

Leiterplatte (1), auf welcher eine elektronische Komponente (3) montiert ist, die Elektrodenanschlussreihen mit einer Anzahl von Elektrodenanschlüssen (5) auf vier umfänglichen Seiten oder zwei gegenüberliegenden Seiten davon umfasst, wobei die Leiterplatte (1) Lötflächenreihen mit einer Mehrzahl von Lötflächen (7) einschließlich zumindest einer rechteckigen mittleren Lötfläche (7b, 7c, 7f, 7h), die den Elektrodenanschlussreihen entsprechen, umfasst, wobei die zumindest eine mittlere Lötfläche (7b, 7c, 7f, 7h) zwischen Lötflächen (7a, 7d, 7e, 7h) an den beiden Enden der Lötflächenreihen angeordnet ist; und wobei jede der Lötflächen (7a, 7d, 7e, 7h) an den beiden Enden der Lötflächenreihen eine Lötfläche mit einer Erweiterung (8) relativ zu der zumindest einen rechteckigen mittleren Lötfläche (7b, 7c, 7f, 7h) umfasst, wobei sich die Erweiterung (8) in der Anordnungsrichtung der Lötflächenreihen nach außen erstreckt und die Erweiterung eine rechteckige Form aufweist, die an einer Ecke, die am weitesten entfernt von der Mitte (9) der elektronischen Komponente (3) angeordnet ist, diagonal abgeschnitten ist, die elektronische Komponente (3) eine erste Seite und eine zweite Seite hat, die eine Ecke der elektronischen Komponente (3) bilden, einer der Elektrodenanschlüsse (5) der elektronischen Komponente (3) ein Eck-Elektrodenanschluss ist, der mit der Ecke der elektronischen Komponente (3) überlappt, und eine der Lötflächen (7) der Leiterplatte eine Eck-Lötfläche ist, die sowohl mit dem Eck-Elektrodenanschluss (5) als auch mit der Ecke der elektronischen Komponente (3) überlappt.
Leiterplatte (1) nach Anspruch 1, wobei die elektronische Komponente (3) auf der Leiterplatte (1) montiert ist und wobei der Eck-Elektrodenanschluss (5) eine dritte Seite, die sich entlang der ersten Seite der elektronischen Komponente (3) erstreckt, eine vierte Seite, die sich entlang der zweiten Seite der elektronischen Komponente (3) erstreckt, und eine Ecke, an der sich die dritte Seite und vierte Seite treffen, umfasst; wobei die Eck-Lötfläche (7) eine fünfte Seite, die sich entlang der ersten Seite der elektronischen Komponente (3) und der dritten Seite des Eck-Elektrodenanschlusses (5) erstreckt, und eine sechste Seite, die sich entlang der zweiten Seite der elektronischen Komponente (3) und der vierten Seite des Eck-Elektrodenanschlusses (5) erstreckt, umfasst, wobei eine Linie, die eine Verlängerung der dritten Seite von der Ecke des Eck-Elektrodenanschlusses (5) ist, die sechste Seite an einem ersten Schnittpunkt schneidet, eine Linie, die eine Verlängerung der vierten Seite von der Ecke des Eck-Elektrodenanschlusses (5) ist, die fünfte Seite an einem zweiten Schnittpunkt schneidet, und die Eck-Lötfläche (7) ferner eine schiefe Seite hat, die den ersten Schnittpunkt mit dem zweiten Schnittpunkt verbindet.
Leiterplatte (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei jede der Lötflächen (7a, 7d, 7e, 7h) an den beiden Enden eine Erweiterung (8) umfasst, die sich, zusätzlich zur Anordnungsrichtung der Lötflächenreihen, in einer Richtung senkrecht auf die Anordnungsrichtung der Lötflächenreihen nach außen erstreckt.
Leiterplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , wobei die elektronische Komponente (3) auf der Leiterplatte (1) montiert ist, jede der Lötflächen (7a, 7d, 7e, 7h) an den beiden Enden der Lötflächenreihen einen Lötkegel (14) aufweist, der auf der Lötfläche (7a, 7d, 7e, 7h) und der Erweiterung (8) gebildet wird, wenn die elektronische Komponente (3) auf die Leiterplatte (1) montiert wird, wobei die Breite jeder Lötfläche (7a, 7d, 7e, 7h) an den beiden Enden der Lötflächenreihen in der Anordnungsrichtung der Lötflächenreihen größer ist als die der mittleren Lötflächen (7b, 7c, 7f, 7h), die zwischen den Lötflächen (7a, 7d, 7e, 7h) an den beiden Enden der Lötflächenreihen sind, und die Dicke eines Lötkegels (14), der auf jeder der Lötflächen (7a, 7d, 7e, 7h) an den beiden Enden der Lötflächenreihen und deren Erweiterung (8) gebildet ist, durch das diagonale Abschneiden jeder Ecke, die am weitesten entfernt von der Mitte (9) der elektronischen Komponente (3) angeordnet ist, vergrößert ist, um zusätzliches Trailing des Lötkegels (14) zu verhindern.