JP2007250765A - プリント配線板のランド構造 - Google Patents

Abstract

【課題】半田付けにより、ＬＥＤをプリント配線板上に実装する際に、ＬＥＤの実装位置にズレが生じるのを防止することができるプリント配線板のランド構造を提供することを目的とする。
【解決手段】プリント配線板のランド部９は、導体４の一部を、導体４の表面に設けられた絶縁層に形成された開口部８から露出させることにより形成されている。そして、ランド部９に、半田を介して、ＬＥＤが接続される。ランド部９は、ＬＥＤの電極５１が搭載される電極搭載部１０を有するとともに、電極搭載部１０が、電極５１の被搭載面５２の外周５２ａに沿った形状を有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、半田を介して、電子部品、特に、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が接続される、プリント配線板のランド構造に関する。

一般に、一対の透明基板の間に液晶を充填し、当該液晶に対して選択的に電界を与えて、文字や図形等の情報の表示を行う液晶表示パネルが内蔵された液晶表示装置においては、液晶表示パネルに光を照射するためのバックライト用のＬＥＤ（発光ダイオード）が設けられている。また、このバックライト用のＬＥＤは、近年の装置の小型化の要請から、液晶表示装置に設けられ、液晶表示パネルに接続されたプリント配線板上に実装されるようになっている。

また、一般に、プリント配線板へのＬＥＤの実装は、プリント配線板の所定の位置に設けられたランド部に、ＬＥＤの電極を半田付けすることにより行われている。より具体的には、例えば、基材と、基材上に設けられた導体とを備えるプリント配線板のランド構造において、当該導体の一部を、導体上に設けられた絶縁層から露出させて、ランド部を形成するとともに、当該ランド部が有する、矩形状の電極搭載部に、ＬＥＤの電極を半田付けして、ＬＥＤをプリント配線板に実装することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１３６０７７号公報

ここで、一般に、図６に示すように、バックライト用のＬＥＤ５０の電極５１においては、プリント配線板に形成されたランド部の電極搭載部に搭載される面の部分（以下、「被搭載面」という。）５２が略Ｌ字形状を有しているが、特許文献１に記載のランド構造においては、上述のごとく、電極搭載部が矩形状を有している。このように、電極５１の被搭載面５２の形状と電極搭載部の形状が異なると、図７に示すように、ランド部６０の電極搭載部６１を流動する半田が凝固する際に、当該半田が電極搭載部６１のうち、電極５１の被搭載面５２が搭載されていない部分６１ａに移動する。そうすると、半田上のＬＥＤ５０の電極５１も、上述の、被搭載面５２が搭載されていない部分６１ａへと移動することになる。従って、半田付けにより、ＬＥＤ５０の電極５１をランド部６０と接続して、ＬＥＤ５０をプリント配線板上に実装する際に、図８に示すように、ＬＥＤ５０の電極５１が、電極搭載部６１の外側へ移動してしまい、ＬＥＤ５０の実装位置にズレが発生し、ＬＥＤ５０の実装精度が低下するという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、半田付けにより、ＬＥＤをプリント配線板上に実装する際に、ＬＥＤの実装位置にズレが生じるのを防止することができるプリント配線板のランド構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、基材上に設けられた導体と、導体の表面に設けられた絶縁層とを備え、導体の一部を、絶縁層に形成された開口部から露出させることにより形成されたランド部を有するプリント配線板の、ランド部に、半田を介して、ＬＥＤが接続されるプリント配線板のランド構造において、ランド部は、ＬＥＤの電極が搭載される電極搭載部を有するとともに、電極搭載部が、電極の被搭載面の外周に沿った形状を有することを特徴とする。

同構成によれば、ランド部の電極搭載部を流動する半田が凝固する際に、半田が、電極の被搭載面の外周に沿った形状を有する電極搭載部の領域内に留まり、電極搭載部の外側へ移動するのを効果的に防止することができるため、半田上の電極の移動が防止され、当該電極が、電極搭載部の領域内に留まることになる。従って、半田付けにより、ＬＥＤの電極をランド部と接続して、ＬＥＤをプリント配線板上に実装する際に、ＬＥＤの実装位置にズレが生じるのを防止することが可能になり、ＬＥＤの実装精度が向上することになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプリント配線板のランド構造であって、導体により形成され、電極搭載部に接続された複数の配線パターンを有するとともに、複数の配線パターンが、電極搭載部から、開口部の外側に向けて引き出されていることを特徴とする。

同構成によれば、絶縁層に形成された開口部とランド部の境界部分において、複数の配線パターンの一部にクラックが発生した場合であっても、クラックが発生していない他の配線パターンにおいて、ＬＥＤとプリント配線板との電気的接続を確保することが可能になる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のプリント配線板のランド構造であって、電極搭載部の外周が、電極の被搭載面の外周より、外側に配置されていることを特徴とする。同構成によれば、ランド部の電極搭載部において、半田付けにより、ＬＥＤの電極をランド部に接続する際に、半田による接続部分の面積を確保することができる。

また、本発明の請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のプリント配線板のランド構造は、半田付けにより、ＬＥＤの電極をランド部と接続して、ＬＥＤをプリント配線板上に実装する際の、ＬＥＤの実装精度に優れるという特性を備えている。従って、請求項４に記載の発明のように、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のプリント配線板のランド構造であって、電極の被搭載面が略Ｌ字形状を有するとともに、液晶表示パネルに光を照射するバックライト用のＬＥＤを実装する際に、好適に使用される。同構成によれば、バックライト用のＬＥＤにより、液晶表示パネルに対して、適切に光を照射することができる。

本発明によれば、半田付けにより、ＬＥＤの電極をプリント配線板のランド部と接続して、ＬＥＤをプリント配線板上に実装する際に、ＬＥＤの実装位置にズレが生じるのを防止することが可能になり、ＬＥＤの実装精度が向上する。

以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態におけるプリント配線板の概略構成を示す断面図であり、図２は、図１に示すプリント配線板に、ＬＥＤを実装した状態を示す断面図である。また、図３は、本発明の実施形態に係るプリント配線板のランド構造を示す平面図であり、図４は、図３に示すプリント配線板のランド構造に、ＬＥＤを実装した状態を示す平面図である。また、図５は、図４の部分拡大図である。なお、本実施形態においては、液晶表示装置に内蔵された液晶表示パネルに光を照射するバックライト用のＬＥＤが実装されるプリント配線板のランド構造を、例に挙げて説明する。

プリント配線板１は、柔軟な樹脂フィルムにて形成された基材２上に、接着剤層３を介して導体４を所定のパターンにより形成したものである。また、導体４を覆うように、当該導体４の表面に、絶縁層であるカバーレイフィルム５が設けられている。このカバーレイフィルム５は、導体４を覆うべく、導体４上に積層された接着剤層６とその上に積層された樹脂フィルム７により構成されている。

また、図１、図３に示すように、カバーレイフィルム５には、導体４の一部を露出させるための開口部８が形成されており、本実施形態においては、導体４の一部を、カバーレイフィルム５に形成された開口部８から露出させることにより、ランド部９を形成する構成としている。また、ランド部９には、バックライト用のＬＥＤ５０の本体５３に設けられた電極５１が搭載される電極搭載部１０が形成されている。

そして、図２に示すように、ランド部９の電極搭載部１０において、半田１１を介して、ＬＥＤ５０の電極５１をランド部９と接続することにより、ＬＥＤ５０とプリント配線板１との電気的接続が行われ、ＬＥＤ５０がプリント配線板１上に実装される構成となっている。

基材２、およびカバーレイフィルム５を構成する樹脂フィルム７としては、柔軟性にすぐれた樹脂材料からなるものが使用され、当該樹脂材料としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂などの、プリント配線板用として汎用性のある樹脂がいずれも使用可能である。また、これらの樹脂のうち、特に、溶融半田に対する耐性などを考慮して、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有しているのが好ましく、かかる樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂が好適に使用される。

接着剤層３、６を構成する接着剤としては、柔軟性や耐熱性にすぐれたものが好ましく、かかる接着剤としては、例えば、ナイロン系、エポキシ樹脂系、ブチラール樹脂系、アクリル樹脂系などの、各種の樹脂系の接着剤が挙げられる。また、導体４を構成する金属箔としては、銅箔が好適に使用される。また、ＬＥＤ５０の電極５１は、例えば、銅、銀、鉛、またはこれらの合金により構成されている。なお、半田１１としては、例えば、錫を９５ｗｔ％以上含む半田ペースト等が好適に使用でき、また、環境への配慮から、鉛を含まない半田ペーストを使用するのが好ましい。

ここで、本実施形態においては、ランド部９の電極搭載部１０が、ＬＥＤ５０の電極５１の被搭載面５２の外周５２ａに沿った形状を有する点に特徴がある。より具体的には、図４に示すように、ランド部９の電極搭載部１０が、ＬＥＤ５０の電極５１の被搭載面５２と略同一の形状、即ち、当該電極５１の被搭載面５２の外周５２ａに沿った略Ｌ字形状を有している点に特徴がある。

このような構成とすることにより、ランド部９の電極搭載部１０を流動する半田１１が凝固する際に、当該半田１１が、電極５１の被搭載面５２の外周５２ａに沿った形状を有する電極搭載部１０の領域内に留まり、半田１１が電極搭載部１０の外側へ移動するのを効果的に防止することができるため、半田１１上の電極５１の移動が防止され、当該電極５１が、電極搭載部１０の領域内に留まることになる。従って、半田付けにより、ＬＥＤ５０の電極５１をランド部９と接続して、ＬＥＤ５０をプリント配線板１上に実装する際に、ＬＥＤ５０の実装位置にズレが生じるのを防止することが可能になり、ＬＥＤ５０の実装精度が向上することになる。その結果、バックライト用のＬＥＤ５０により、液晶表示パネル（不図示）に対して、適切に光を照射することができる。

即ち、ＬＥＤ５０をプリント配線板１上に実装する際には、まず、ランド部９に半田１１を設け、当該半田１１を介して、ＬＥＤ５０の電極５１を、ランド部９の電極搭載部１０に載置する。次いで、加熱処理により、半田１１を溶融させる。この際、溶融した半田１１は、ランド部９上を流動するが、ランド部９の電極搭載部１０が、ＬＥＤ５０の電極５１の被搭載面５２と略同一の形状（即ち、略Ｌ字形状）を有するため、半田１１上のＬＥＤ５０の電極５１は、電極搭載部１０外へ移動せず、図４に示すように、電極搭載部１０上に搭載されたままの状態となる。

次に、ランド部９の電極搭載部１０を流動する溶融半田を凝固させて、ＬＥＤ５０の電極５１をランド部９に接続するが、この際、ランド部９の電極搭載部１０が、ＬＥＤ５０の電極の被搭載面５２と略同一の形状（即ち、略Ｌ字形状）を有するため、電極搭載部１０にある半田１１が、当該電極搭載部１０外へ移動するのを効果的に防止することができる。従って、図４に示す、半田１１上のＬＥＤ５０の電極５１が、電極搭載部１０に搭載された状態を保つことが可能になる。従って、ＬＥＤ５０の実装位置にズレが生じるのを防止することが可能になる。

また、本実施形態のランド構造においては、図５に示すように、導体４により形成され、電極搭載部１０に接続された複数の配線パターン２０〜２２を有するとともに、配線パターン２０〜２２を、電極搭載部１０から、カバーレイフィルム５の開口部８の外側に向けて（即ち、図中の矢印Ｘ、Ｙ、Ｚの方向に向けて）引き出す構成としている。

一般に、ＬＥＤ５０の実装後においては、カバーレイフィルム５の開口部８とランド部９の境界部分において、導体により形成された配線パターンにクラックが発生し易いが、上述のごとく、電極搭載部１０に接続された複数の配線パターン２０〜２２を、電極搭載部１０から、カバーレイフィルム５の開口部８の外側に向けて引き出すことにより、カバーレイフィルム５の開口部８とランド部９の境界部分において、配線パターン２０〜２２の一部、例えば、配線パターン２０にクラックが発生した場合であっても、クラックが発生していない他の配線パターン２１、２２において、ＬＥＤ５０とプリント配線板１との電気的接続を確保することが可能になる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

例えば、図５に示すように、ランド部９の電極搭載部１０を、電極５１の被搭載面５２の外周５２ａに沿った形状にするとともに、電極搭載部１０の外周１０ａを、電極５１の被搭載面５２の外周５２ａより、外側に配置する構成としても良い。このような構成とすることにより、ランド部９の電極搭載部１０において、半田付けにより、ＬＥＤ５０の電極５１をランド部９に接続する際に、半田１１による接続部分の面積を確保することができる。なお、この際、電極搭載部１０の外周１０ａと、電極５１の被搭載面５２の外周５２ａとの距離Ｄが、０．１ｍｍ以下となるように、電極搭載部１０の外周１０ａを、被搭載面５２の外周５２ａより、外側に配置するのが好ましい。

また、上記実施形態においては、プリント配線板１に実装される電子部品として、バックライト用のＬＥＤ５０を例に挙げて説明したが、本発明のプリント配線板１のランド構造は、チップコンデンサー、チップ抵抗、コネクター等の電子部品をプリント配線板１に実装する際にも、好適に使用することができる。

本発明の活用例としては、半田を介して、ＬＥＤが接続される、プリント配線板のランド構造が挙げられる。

本発明の実施形態におけるプリント配線板の概略構成を示す断面図である。 図１に示すプリント配線板に、ＬＥＤを実装した状態を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板のランド構造を示す平面図である。 図３に示すプリント配線板のランド構造に、ＬＥＤを実装した状態を示す平面図である。 図４の部分拡大図である。 バックライト用のＬＥＤの電極の形状を説明するための概略図である。 従来のプリント配線板のランド構造を示す平面図である。 従来のプリント配線板のランド構造を示す平面図である。

符号の説明

１…プリント配線板、２…基材、４…導体、５…カバーレイフィルム（絶縁層）、８…開口部、９…ランド部、１０…電極搭載部、１０ａ…電極搭載部の外周、１１…半田、２０…配線パターン、２１…配線パターン、２２…配線パターン、５０…ＬＥＤ、５１…電極、５２…電極の被搭載面、５２ａ…電極の被搭載面の外周、Ｄ…電極搭載部の外周と、電極の被搭載面の外周との距離

Claims (4)

1. 基材上に設けられた導体と、前記導体の表面に設けられた絶縁層とを備え、前記導体の一部を、前記絶縁層に形成された開口部から露出させることにより形成されたランド部を有するプリント配線板の、前記ランド部に、半田を介して、ＬＥＤが接続されるプリント配線板のランド構造において、
   前記ランド部は、前記ＬＥＤの電極が搭載される電極搭載部を有するとともに、前記電極搭載部が、前記電極の被搭載面の外周に沿った形状を有することを特徴とするプリント配線板のランド構造。
2. 前記導体により形成され、前記電極搭載部に接続された複数の配線パターンを有するとともに、前記複数の配線パターンが、前記電極搭載部から、前記開口部の外側に向けて引き出されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板のランド構造。
3. 前記電極搭載部の外周が、前記電極の被搭載面の外周より、外側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプリント配線板のランド構造。
4. 前記電極の被搭載面が略Ｌ字形状を有するとともに、前記ＬＥＤが、液晶表示パネルに光を照射するバックライト用のＬＥＤであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のプリント配線板のランド構造。

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