JP2012146751A

JP2012146751A - ユニバーサル基板

Info

Publication number: JP2012146751A
Application number: JP2011002425A
Authority: JP
Inventors: Ikutoshi Nakayama; 郁俊中山
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2011-01-07
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2012-08-02

Abstract

【課題】プリント基板の改修用として用いられるユニバーサル基板１において、ジャンパ線１１等を取り付けるときに部品のリードや電極に半田ごてを、直接、長時間触れないようにし、リードが密に隣接している場合でも、ジャンパ線１１等の取り付け作業をしやすくする。
【解決手段】絶縁基材３上に、長手方向に第１の間隙を有し短手方向に第２の間隙を有するパッド２を、複数設けるようにした。或いは、さらに、短手方向の一方端部まで延び、端部ほど長手方向の一方方向に傾斜する第１の斜めパッド１３ａおよび端部ほど長手方向の他方方向に傾斜する第２の斜めパッド１３ｂを複数設け、前記第１の斜めパッド１３ａの端部位置と前記第２の斜めパッド１３ｂの端部位置までのピッチが等間隔になるようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、プリント基板の改修用として用いられるユニバーサル基板に関するものである。

プリント基板に部品を実装する場合は、部品のリードまたは電極をプリント基板に設けられた導体箔（以下、「パッド」という）に半田（はんだ）付けして他の部品と電気的な接続を行ない、電気回路を形成する。近年、電子機器等の軽薄短小化と高機能化に伴い、電子機器等のプリント基板に実装される部品は、面実装部品がほとんどとなっている。

そして、このプリント基板に回路不具合の発生や機能追加を想定し改修部品を搭載するために空き座を設けておく場合があるが、高密度化の要求にともない空き座を設けることができない場合がほとんどである。

このため、回路不具合があった場合、図１４（ａ）に示したように、チップ部品１０６ａ、１０６ｂや図１４（ｂ）に示したようにＳＯＰ（ＳｍａｌｌＯｕｔｌｉｎｅＰａｃｋａｇｅ）１０９などの改修用部品を絶縁シート１６を介して既搭載部品などの上に配置しジャンパ線１１１を半田１１２により半田付けして改修用回路を形成するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２２５９２号公報

しかしながら、上記従来のプリント基板の改修では、半田ごてにより部品のリードや電極にジャンパ線を取り付けて部品を追加するため、直接、半田ごてが長時間、部品に触れ、部品への熱ダメージが大きくなり、最悪の場合、部品が壊れてしまうという問題があった。

また、ＳＯＰなどの多ピンのリードを有する部品にジャンパ線を取り付ける場合は、リードが密に隣接し、ジャンパ線を取り付ける作業がしづらいという問題があった。

本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。すなわち、プリント基板を改修するユニバーサル基板であって、絶縁基材上に、長手方向に第１の間隙を有し短手方向に第２の間隙を有するパッドを、複数設けるようにした。

本発明のユニバーサル基板によれば、プリント基板を改修するユニバーサル基板であって、絶縁基材上に、長手方向に第１の間隙を有し短手方向に第２の間隙を有するパッドを、複数設けるようにしたので、半田ごてにより部品のリードに直接半田ごてを長時間触れないようにし、リードが密に隣接している場合でも、ジャンパ線等の取り付け作業をしやすくすることができる。

実施例１のユニバーサル基板の構成図である。実施例１のユニバーサル基板の構成図である。実施例１のユニバーサル基板の動作説明図である。実施例１のユニバーサル基板の動作説明図である。実施例１のユニバーサル基板の動作説明図である。実施例１のユニバーサル基板の動作説明図である。実施例１のユニバーサル基板の動作説明図である。実施例１のユニバーサル基板の動作説明図である。実施例２のユニバーサル基板の構成図である。実施例２のユニバーサル基板の動作説明図である。実施例２のユニバーサル基板の動作説明図である。実施例２のユニバーサル基板の変形例の構成図である。実施例２のユニバーサル基板の変形例の構成図である。従来のプリント基板における改修方法の説明図である。

以下、本発明に係わる実施の形態例を、図面を用いて説明する。図面に共通する要素には同一の符号を付す。

（構成）
図１は、実施例１のユニバーサル基板の構成を表す外観図である。同図に示したように、実施例１のユニバーサル基板は、フレキシブルな基材３と面実装部品を取り付けるための導電箔のパッド２で構成される。なお、基材３は、例えば一般的なガラスエポキシ材で構成すればよい。

パッド２は、銅からなり、酸化すると半田の乗りが悪くなるため、パッド表面を保護するために空気が入らないように図示しない薄い粘着層を介してカバー４を貼付した構成となっている。なお、パッド２をプリフラックスでコーティングすることによっても酸化を防止することができるが、プリフラックスは経年変化により劣化するため、長期間、品質を維持できるようにするためにカバー４を設けている。

そして、ユニバーサル基板１はコンパクトに保管できるようにするために、カバー４とともにテープ状になるように巻き芯５に巻きつけられている。

図２は、実施例１のユニバーサル基板１の基材３上に形成されるパッド２の寸法例を示す図である。同図に示したように、実施例１のユニバーサル基板１は、幅Ｗ４がおおよそ１２．５ｍｍ（正確には１２．４６５ｍｍ）のテープ状の基材３に、長手方向となるＹ方向の幅Ｌｐｗ＝０．４ｍｍのパッド２がピッチＬｐ１＝０．６３５ｍｍで、パッド間のスペースΔＬｐ＝Ｌｐ１−Ｌｐｗ＝０．６３５ｍｍ−０．４ｍｍ＝０．２３５ｍｍで、短手方向となるＸ方向に３列形成されている。

そして、３列のパッドのＸ方向の幅は、Ｗ１＝２．５４ｍｍ、Ｗ２＝１．９４ｍｍと、Ｗ３≒６．０８５ｍｍとなっており、左端にはΔＷ０＝０．６０ｍｍ程度の隙間を設け、それぞれＷ１＝２．５４ｍｍのパッドとＷ２＝１．９４ｍｍのパッド間にはΔＷ１＝０．５ｍｍの間隙が設けられ、Ｗ２＝１．９４ｍｍのパッドとＷ３＝６．０８５ｍｍのパッドの間にはΔＷ３＝０．８ｍｍの間隙が設けられている。なお、以上のように３列のパッドではなく２列としてもよいし、異なる間隙を設けた４列以上のパッドとしてもよい。

（動作）
以上の構成により実施例１のユニバーサル基板は、以下のように動作する。この動作を図３ないし図８の実施例１のユニバーサル基板の動作説明図を用いて以下詳細に説明する。

まず、０．４ｍｍ×０．２ｍｍサイズの０４０２サイズ角チップ６ａや０．６ｍｍ×０．３ｍｍサイズの０６０３サイズ角チップ６ｂは図３の大きさとなっており、前述パッド２は、図２のようにパッド幅Ｌｐｗを０．４ｍｍとし、その間隙ΔＬｐを０．２３５ｍｍとしているので、図４および図５（ａ）、（ｂ）に示したように、Ｙ方向に搭載することができる。

すなわち、０４０２サイズ角チップ６ａは、チップの長さＬｃｗが０．４ｍｍｍであり端子の長さＬｃ１が０．１ｍｍで中央部分の長さＬｃ２が０．２ｍｍであり、一方、パッドの間隙ΔＬｐが０．２３５ｍｍであるのでＹ方向に搭載することができる。

また、０６０３サイズ角チップ６ｂは、チップの長さＬｃｗが０．６ｍｍｍであり端子の長さＬｃ１が０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍで中央部分の長さＬｃ２が０．３ｍｍ〜０．４ｍｍであり、一方、パッド幅Ｌｐｗが０．４ｍｍで間隙ΔＬｐが０．２３５ｍｍであるので、Ｙ方向に搭載することができる。

また、１００５サイズ角チップ６ｃは、チップの長さＬｃｗが１．０ｍｍｍであり端子の長さＬｃ１が０．２ｍｍ〜０．２７ｍｍで中央部分の長さＬｃ２が０．４６ｍｍ〜０．６ｍｍであるので、図４および図５（ｃ）のように、パッド間の間隙ΔＷ１が０．５ｍｍの部分に短手方向となるＸ方向に搭載することができる。

また、１６０８サイズ角チップ６ｄは、チップの長さＬｃｗが１．６ｍｍｍであり端子の長さＬｃ１が０．３ｍｍ〜０．５ｍｍで中央部分の長さＬｃ２が０．６ｍｍ〜１．０ｍｍであるので、図４および図５（ｄ）に示したように、パッド間の間隙ΔＷ２が０．８ｍｍの部分にＸ方向に搭載し他のパッド部分を利用してジャンパ線１１にて接続することができる。

また、０．６５ｍｍピッチのＳＯＰ（５ピン）９ａは、図４および図６（ａ）に示したように、３本のパッド２とリードのピッチにＬｓ２−Ｌｐ２＝＝１．３０ｍｍ−１．２７ｍｍ＝０．０３ｍｍの誤差が生じるが、各パッド２とリード間の誤差は０．０１５ｍｍのみであり、問題なく搭載することができる。

また、０．６５ｍｍピッチのＳＯＰ（８ピン）９ｂは、図４、図６（ｂ）に示したように、４本のパッド２とリードのピッチにＬｓ３−Ｌｐ３＝１．９５０−１．９０５＝０．０４５ｍｍの誤差が生じ、同様に各パッド２とリード間の誤差は０．０１５ｍｍのみであり、問題なく搭載することができる。

さらに、図７（ａ）および同図ａ部拡大図の図７（ｂ）に示したように、１．２７ｍｍピッチのＳＯＰ（３００ｍｉｌ）１０では、ピッチＬｐ１＝０．６３５ｍｍの１つ置きパッドのピッチＬｐ２とリードのピッチＬｓ２がともに１．２７ｍｍとなり誤差なく搭載することができる。なお、１ｍｉｌは、１／１０００インチで、２５．３９９５ μｍ＝０．０２５４ｍｍを示す。

なお、図示していないが、５．７２ｍｍ（２２５ｍｉｌ）や９．５３ｍｍ（３７５ｍｉｌ）のＳＯＰ部品も、図７（ａ）と同様に、搭載できるパッド長さが十分にあるため、同様に搭載することができる。

図８（ａ）は、実施例１のユニバーサル基板１を左右対称になるように２つ並べ、連結半田１２ｘで連結し、１．２７ピッチＳＯＰ部品でさらに左右のリードの幅が大きい１５．２４ｍｍ（＝６００ｍｉｌ）の１．２７ピッチＳＯＰ（６００ｍｉｌ）１４を搭載した例を示しており、この場合も図８（ｂ）に示したように、ＳＯＰのリードピッチがＬｓ２＝１．２７ｍｍでパッド２の２つ分のピッチがＬｐ２＝１．２７ｍｍと同じとなるため、同図に示したように誤差なく搭載することができる。

図８（ａ）のようにユニバーサル基板１を２つ並べた場合には、この他の１１．４３ｍｍ（＝４５０ｍｉｌ）、１３．３４ｍｍ（＝５２５ｍｉｌ）の幅のＳＯＰ部品も搭載することができる。

以上のように実装したチップ部品やＳＯＰは、半田ごてや熱風式の加熱装置を用いて実装した後、図４、図７（ａ）、図８（ａ）にように、半田ごてを用いて半田１２により空いたパッド部分を利用して千鳥状にジャンパ線１１を取り付け、他の部品と接続する。

なお、パッドのＹ方向のピッチを、汎用性を高くするために０．６３５ｍｍピッチとして説明したが、０．５ｍｍピッチや０．４ｍｍピッチのリードを有する部品に対応させ、このようなピッチとしてもよい。

（実施例１の効果）
以上のように実施例１のユニバーサル基板によれば、絶縁性の基材上に、長手方向に０．４ｍｍ幅のパッドを０．６３５ｍｍ間隔で、短手方向に間隙０．５ｍｍおよび間隙０．８ｍｍとなるようにパッドを設けたので、直接、部品のリードや電極に半田ごてを長時間触れないようにでき、リードが密に隣接している場合でもジャンパ線等の取り付け作業をしやすくすることができる。

また、カバーで前記基材およびパッドを覆い、テープ状にしたので、パッドの腐食を長期間防止することができ、任意のサイズに容易に加工することもでき、ユニバーサル基板を複数接続すれば、サイズの大きいＳＯＰ等も搭載することができる。

（構成）
図９は実施例２のユニバーサル基板の構成図である。同図に示したように、実施例２のユニバーサル基板では、一方端部（図９では左端）まで延び、端部ほどＹ方向の上方向に傾斜する斜めパッド１３ａおよび端部ほどＹ方向の下方向に傾斜する斜めパッド１３ｂを所定の間隔で設けて、斜めパッド１３ｂの端部から斜めパッド１３ａの端部までの長さＬｐｙ１と、斜めパッド１３ａの端部から斜めパッド１３ｂの端部までの長さＬｐｙ２が等しくなるようにしている。

なお、図９の例では長さＬｐｙ１間に４本の直線パッドを設け、長さＬｐｙ２間に１本の直線パッドが配置された例となっている。

以上のような構成とすることにより、後述の図１０（ａ）のように、斜めパッド１３ａ同士と１３ｂ同士が直線になるように並べると、０．６３５ｍｍピッチのパッド２が互いに０．６３５ｍｍ／２＝０．３１７５ｍｍずれた状態になるようになっている。その他の構成は実施例１の構成と同様であるので簡略化のためにその詳細な説明は省略する。

（動作）
以上の構成により、実施例２のユニバーサル基板は以下のように動作する。この動作を図１０および図１１の動作説明図を用いて以下詳細に説明する。

一方のユニバーサル基板の上下を反対にし、接合部１３ｘのように、斜めパッド１３ａと１３ｂ同士が直線となるように合わせ、連結半田１２ｘで固定する。なお、ユニバーサル基板同士の位置ずれが発生しないようにすれば、半田で固定するのではなく、テープやホッチキスなどで接続するようにしてもよい。

図１０（ｂ）は、３ピン・ミニモールド１５を搭載した例の全体図であり、図１１はその拡大図である。同図に示したように、３ピン・ミニモールド１５は、２ピン側のピッチＬｓ２が１．９０ｍｍで１ピン側とのＹ方向の間隔がＬｓ１＝０．９５ｍｍであり、一方、左右のユニバーサル基板のパッド２は前述のように互いにＹ方向に１／２ピッチ、すなわち０．３１７５ｍｍずれた状態になっており、２本のパッド２の間隔Ｌｐ１が０．９５２５ｍｍで４本のパッド２の間隔Ｌｐ２が１．９０５ｍｍとなるので、同図に示したように、３ピン・ミニモールド１５の各ピンをユニバーサル基板のパッド２に精度よく搭載することができる。

なお、以上の実施例の説明では、０．６３５ｍｍピッチのパッド２を有するユニバーサル基板１同士を斜めパッド１３ａ、１３ｂにより接合することにより、対向するパッド２を０．３１７５ｍｍずらす例を説明したが、図１２、図１３に示したように、斜めパッド１３ｂの端部から斜めパッド１３ａの端部までの長さＬｐｙ１と、斜めパッド１３ａの端部から斜めパッド１３ｂの端部までの長さＬｐｙ２が等しくなるようにすればよく、長さＬｐｙ１間に３本の直線パッドを設け、長さＬｐｙ２間には直線パッドを設けないようにしてもよいし、長さＬｐｙ１間に５本の直線パッドを設け、長さＬｐｙ２間に２本の直線パッドを配置するようにしてもよいし、同様の本数差でさらに多くの直線パッドを設けるようにしてもよい。

（実施例２の効果）
以上のように実施例２のユニバーサル基板によれば、短手方向の一方端部まで延び、端部ほど長手方向の一方方向に傾斜する第１の斜めパッドおよび端部ほど長手方向の他方方向に傾斜する第２の斜めパッドを複数設け、前記第１の斜めパッドの端部位置と前記第２の斜めパッドの端部位置までのピッチが等間隔になるようにしたので、ミニモールドのように０．６３５ｍｍピッチとは異なるピッチの部品も搭載することができる。

《その他の変形例》
以上の実施例の説明では、絶縁基材の片面にパッドを設ける例を説明したが、両面に上記実施例記載のパッドを表裏対称に設けるようにしてもよい。この場合、改修回路を搭載する際に、プリント基板上に絶縁シートを配置し、当該絶縁シート上に前記両面のユニバーサル基板を配置するようにすればよい。

以上述べたように、本発明は、プリント基板の改修用基板として広く用いることができる。

１ユニバーサル基板
２パッド
３基材
４カバー
５巻き芯
６チップ部品
９ＳＯＰ部品
１１ジャンパ線
１２ｘ連結半田
１３ａ１３ｂ斜めパッド
１３ｘ接合部
１５ミニモールド
Ｌｐ１パッド間隔（長手方向）
Ｌｐｗパッド幅（長手方向）
ΔＬｐパッド間隙長（長手方向）
ΔＷ１、ΔＷ２パッド間隙長（短手方向）

Claims

プリント基板を改修するユニバーサル基板であって、
絶縁基材上に、長手方向に第１の間隙を有し短手方向に第２の間隙を有するパッドを、複数設けるようにしたことを特徴とするユニバーサル基板。
前記短手方向に前記第２の間隙を複数備え、前記第１の間隙の長さは前記第２の間隙の長さとは異なる長さであって、前記第２の間隙の長さはそれぞれ異なるようにしたことを特徴とする請求項１記載のユニバーサル基板。
前記いずれかのパッドは短手方向の一方端部まで延びたパッドであることを特徴とする請求項１記載のユニバーサル基板。
前記長手方向のパッドのピッチを０．６３５ｍｍとしたことを特徴とする請求項２記載のユニバーサル基板。
短手方向の一方端部まで延び、端部ほど長手方向の一方方向に傾斜する第１の斜めパッドおよび端部ほど長手方向の他方方向に傾斜する第２の斜めパッドを複数設け、前記第１の斜めパッドの端部位置と前記第２の斜めパッドの端部位置までのピッチが等間隔になるようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項４いずれか記載のユニバーサル基板。
前記基材および前記パッドをカバーで覆い、テープ状にしたことを特徴とする請求項１ないし請求項５いずれか記載のユニバーサル基板。