JPH0927666A - 配線基板へのチップ部品実装構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップ部品の高密度実装において半田層によ
る隣り合うランド部の短絡や半田不足による接続不良を
効果的に解消することのできる配線基板へのチップ部品
実装構造を得る。 【解決手段】 ランド部１が島状のランド部１ａとその
一部に細いランド部１ｂからなり、隣り合う島状のラン
ド部１ａと細いランド部１ｂとが交互に千鳥状に配置さ
れ、島状のランド部１ａのエリア内にクリーム半田層４
を印刷形成し、この千鳥状に配置したクリーム半田層４
上にチップ部品の並列に配列されているリード端子８を
搭載し半田付けするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ部品の高密
度実装に採用して好適なチップ部品実装構造に関し、詳
しくは、隣接し合うランド部の短絡あるいはランド部へ
の半田不足によるリードの浮き足等を防止するためのチ
ップ部品の実装構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術と課題】図９にチップ部品の高密度実装に
おける配線基板のランド部と、ランド部へ半田を印刷す
るスクリーンとの斜視図を示し、図１０にランド部への
集積回路等のチップ部品のリード端子を搭載した状態の
斜視図を示す。

【０００３】図示しない配線基板の配線パターンの一部
であるランド部１０は矩形状であって、並列状態に間隔
Ｌで密に配置されている。これらランド部１０上にクリ
ーム半田層を印刷形成するスクリーン１１には各ランド
部の形状にほぼ一致する大きさの開口部１２を有し、開
口部１２を通して各ランド部１０のエリア全体にクリー
ム半田層１３が印刷形成される。

【０００４】かくして、ライド部１０に印刷されたクリ
ーム半田層１３上に図１０に示すようにチップ部品の各
リード端子１４が搭載された状態において、リフロー炉
内に搬送することでクリーム半田層１３が溶融されラン
ド部１０とチップ部品のリード端子１４との半田付けが
行われる。

【０００５】ところで、上述したようなランド部及びク
リーム半田層の印刷状態では以下に説明するような問題
点があった。

【０００６】図１１ａは各ランド部１０上にクリーム半
田層１３が正しい位置に印刷された状態であり、この
際、クリーム半田層１３はその形状が保たれているが、
リフロー炉内に搬送されて始めに予熱されると図１１ｂ
に示すようにクリーム半田層１３が溶融してランド部１
０の周囲に広がる現象が生じる。このため、隣接するラ
ンド部１０のクリーム半田層１３，１３同士が接触する
といった危険が高い。尚、溶融によりランド部１０の周
囲に広がったクリーム半田層１３はリフロー炉を通過し
冷却作用されるとリード端子との間に生じる表面張力に
より再びランド部のエリア内に収縮するようになる。

【０００７】一方、図１２ａは各ランド部１０上にクリ
ーム半田層１３がずれて印刷された状態であり、この場
合はリフロー内に搬送され予熱されると図１２ｂに示す
ようにクリーム半田層１３が隣りのランド部１０に大き
くオーバーラップし、隣り合うランド部１０，１０同士
が短絡するといった欠陥の要因となる。

【０００８】このような欠陥の様子を図１３を参照して
さらに詳しく説明すると、図１３ａはランド部１０上に
クリーム半田層１３が印刷された状態であり、クリーム
半田層１３はスクリーンの開口部の形状に沿って形状が
保たれているが、クリーム半田層１３が予熱されると、
図１３ｂに示すようにクリーム半田層にいわゆる「だ
れ」が生じて山高状に周囲に溶融し、クリーム半田層１
３，１３同士が接触することになる。

【０００９】しかし、クリーム半田層の接触の割合が大
きくなったり、上述した図１３ｂの状態からクリーム半
田層が大きくオーバーラップすると、図１３ｃに示すよ
うにランド部１０，１０同士が半田層１３でブリッジ状
に短絡し合う欠陥が生じたり、あるいは図１３ｄに示す
ように半田層が収縮した際に半田層が一方のランド部側
へ多く移動し、他方のランド部の半田層が極端に減少し
半田不足を発生する欠陥が生じる。ここで、理想的なリ
ード端子１４の半田付け状態は図１４ａであるが、半田
層が減少すると図１４ｂのようにリード端子の浮き足等
の接続不良が発生する原因となる。

【００１０】そこで、上述したような欠陥を回避した従
来例として図１５及び図１６に示したようなものがあ
る。この場合はランド部１０は図９で説明したと同様に
矩形状であって、並列状態に間隔Ｌで密に配置されてい
る。この各ランド部１０上にスクリーン１１の開口部１
５を通して所定形状のクリーム半田層１６を千鳥状に印
刷形成するようにしている。図１７が千鳥状のクリーム
半田層１７にチップ部品のリード端子１４を搭載した状
態である。尚、クリーム半田層１６はランド部１０の幅
より多少はみ出る大きさを有する。これは半田層が溶融
時にランド部１０面に多少広がっても本来の印刷された
ランド部に必要量の半田層が確保できるようにするため
である。

【００１１】このように構成された改良された従来例で
は、図１８ａは各ランド部１０上にクリーム半田層１６
が正しい位置に印刷された状態であり、クリーム半田層
１６はリフロー炉内に搬送されて始めに予熱されると図
１８ｂに示すようにクリーム半田層１６が溶融してラン
ド部１０の周囲に広がるが、隣り合うクリーム半田層１
６，１６同士あるいはクリーム半田層１６とランド部１
０とが接触する危険は生じない。

【００１２】一方、図１９ａは各ランド部１０上にクリ
ーム半田層１６がずれて印刷された状態であり、この場
合はリフロー内に搬送され予熱されると図１９ｂに示す
ようにクリーム半田層１６が隣りのランド部１０にオー
バーラップし、隣り合うランド部１０，１０同士が短絡
することは避けられない。

【００１３】本発明は、上述したような課題を解消する
ためになされたもので、チップ部品の高密度実装におい
て半田層による隣り合うランド部の短絡や半田不足によ
る接続不良を効果的に解消することのできる配線基板へ
のチップ部品実装構造を得ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明によるチップ部品実装構造は、配線基板に印
刷形成された配線パターンのランド部に半田層を介して
チップ部品のリード端子を高密度実装するようにしたチ
ップ部品実装構造において、隣り合うランド部が千鳥状
に配置され、ランド部上に半田層も千鳥状に印刷形成さ
れ、この各半田層上にチップ部品の並列に配列されてい
る各リード端子が搭載され半田付けするようにしたもの
である。

【００１５】上述のように構成した本発明のチップ部品
実装構造は、隣り合うランド部が千鳥状に配置され、ラ
ンド部上の半田層も当該ランド部に沿って千鳥状に印刷
されているため、ランド部に対して半田層が多少ずれて
印刷されることがあっても、半田層が予熱により溶融さ
れ広がっても隣りのランド部あるいは隣りの半田層に接
触することが全くなく、ランド部同士の短絡を回避する
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるチップ部品実
装構造の実施例を集積回路（例えば、ＬＳＩ）のリード
端子の実装構造を例にとって説明する。

【００１７】図１は本例による配線基板のランド部と、
クリーム半田層を印刷するスクリーンの斜視図、図２は
ランド部にクリーム半田層が印刷された状態の１つのラ
ンド部の平面図である。

【００１８】図１において、並列状態にピッチ間隔が密
に配置されているランド部１は、島状のランド部１ａと
その一部に細いランド部１ｂからなり、各ランド部１は
隣り合う島状のランド部１ａと細いランド部１ｂとが交
互に千鳥状に配置されており、細いランド部１ｂが図示
しない配線基板の配線パターンと導電接続されている。

【００１９】これら各ランド部１にクリーム半田層を印
刷形成するスクリーン２には千鳥状に配置された島状の
ランド部１ａと対応する位置に、同様に千鳥状に配列し
た開口部３が形成されており、この開口部３を通して各
ランド部１の島状のランド部１ａにクリーム半田層が印
刷される。すなわち、島状のランド部１ａと共にクリー
ム半田層も千鳥状に配置されることになる。ランド部１
にクリーム半田層が印刷された状態が図２であり、白色
部分がクリーム半田層４である。このクリーム半田層４
は島状のランド部１ａの形状とほぼ等しい形状であり、
ランド部１ａのエリア内に納まっている。つまり、島状
のランド部１ａには隣りのランド部１の細いランド部１
ｂが隣接し、細いランド部１ｂには隣りのランド部１の
島状のランド部１ａが隣接するようになるため、隣り合
うランド部１，１の間隔が従来例の図９及び図１５で説
明したと同様にＬの間隔であっても、図２に示すように
実質的に間隔Ｌ₀ のようにスペースを広くとることがで
きる。

【００２０】ランド部１へのクリーム半田層４の印刷例
としては、図３に示すように平面精度の高い支持部材５
上に配線基板６を乗せ、この配線基板６上に重ねたスク
リーン２の上からスキージ７でクリーム半田４であるソ
ルダーペーストを供給することで、スクリーン２の開口
部３内にソルダーペーストが溜まり、いわゆる島状のラ
ンド部１ａ上にクリーム半田層４を印刷することができ
る。

【００２１】図４は各ランド部１のクリーム半田層４上
に集積回路のリード端子８が搭載された状態の斜視図で
ある。

【００２２】各リード端子８は並行に整列した状態に揃
っており、従って、リード端子８が千鳥状に配置したク
リーム半田層４上に搭載された状態では、リード端子８
の基部８ａ側がクリーム半田層４に接触する場合と、リ
ード端子８の先端部８ｂ側がクリーム半田層４に接触す
る場合とが生じるようになる。

【００２３】ここで、図５及び図６を参照してクリーム
半田層４がリフロー炉の予熱により「だれ」た時の様子
を説明する。尚、図ではリード端子は省略してある。

【００２４】図５ａは島状のランド部１ａ上にクリーム
半田層４が正しい位置に印刷された状態であり、クリー
ム半田層４はリフロー炉内に搬送されて始めに予熱され
ると図５ｂに示すようにクリーム半田層４が溶融して島
状のランド部１ａの周囲に広がるが、隣り合うクリーム
半田層４，４同士あるいは溶融したクリーム半田層４と
隣りの細いランド部１ｂとが接触する危険はない。

【００２５】一方、図６ａは島状のランド部１ａ上にク
リーム半田層４がずれて印刷された状態であり、この場
合でもリフロー内に搬送され予熱されると図６ｂに示す
ようにクリーム半田層４が溶融してその周囲に広がる
が、隣り合うクリーム半田層４，４同士はもとより溶融
したクリーム半田層４と隣りの細いランド部１ｂとが接
触することもない。

【００２６】このように本発明では、ランド部１の島状
のランド部１ａが千鳥状に配置され、この島状のランド
部１ａ上に同様に千鳥状にクリーム半田層４を印刷する
ようにしたことで、ランド部１，１の間隔を実質的に広
くすることができるようになり、溶融したクリーム半田
層４が隣りのランド部１あるいは溶融した半田層同士が
接触するような危険が未然に解消できる。この結果、隣
り合うランド部が半田層でブリッジ状態となって短絡し
たり、クリーム半田層の冷却時に半田層が一方のランド
部に多く乗り移り、半田量不足となって浮き足等の半田
不良を発生するようなことが回避できるといった利点が
ある。

【００２７】図７ａ，ｂにリード端子８が半田付けされ
た様子を示す。図７ａは図４で説明したようにリード端
子８の先端部８ｂ側がクリーム半田層４に接触している
場合の半田付け状態であり、図７ｂはリード端子８の基
部８ａ側がクリーム半田層４に接触している場合の半田
付け状態である。

【００２８】理想的には図１４ａに示したようにリード
端子８の先端部側と基部側とが充分な半田量で半田付け
されている状態がよいが、実装部品としてのチップ部品
は多端子であるので、１端子に期待される機械強度は多
少低くなるが、図１４ｂで示した半田不足の場合に比べ
れば機械強度は向上し、端子全体としてみれば信頼性は
高い。

【００２９】また、本発明はランド部１の島状のランド
部１ａが千鳥状に配置され、この島状のランド部１ａ上
に同様に千鳥状にクリーム半田層４を印刷するようにし
たので、隣り合うランド部１との間隔を最も確保できる
配置となり、この結果、ランド部に対してクリーム半田
層が多少印刷ずれした場合であっても対応できる。従っ
て、スクリーン印刷機の精度がそれほど高くなくても使
用可能である。

【００３０】また、別の利点としてランド部間の間隔を
さらに狭くすることも可能であるため、さらにチップ部
品の高密度実装化が可能となる。

【００３１】また、本発明のランド部は図１６で説明し
た従来の改善例の場合に比較してランド面積が小さく、
しかも、半田量を少なくできるためスクリーン２の開口
部３の幅方向をさらに狭くでき、クリーム半田によるブ
リッジ防止効果をさらに向上することができる。

【００３２】本発明は、上述しかつ図面に示した実施例
に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内
で種々の変形実施が可能である。

【００３３】図８ａは本発明のランド部の別の実施例を
示したものであり、図１に示した島状のランド部１ａの
みを千鳥状に配置した例であり、また、図８ｂは島状の
ランド部１ａを矩形状にして千鳥状に配置した例であ
り、また、図８ｃは島状のランド部１ａを丸形状にした
例であり、さらに図８ｄはランド部１ａが偏平な三角形
状にした例である。いずれの形状の場合においてもクリ
ーム半田はそれぞれのランド部のエリア内に納まる形状
に印刷形成される。

【００３４】また、実施例ではチップ部品としてＬＳＩ
等の集積回路の多端子式のリード端子が実装される場合
について説明したが、その他、単端子のチップ部品が高
密度に実装される場合についても広く適用可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のチップ部
品実装構造は、隣り合う上記ランド部が千鳥状に配置さ
れ、上記ランド部上に上記半田層も千鳥状に印刷形成す
るようにしたので、ランド部の間隔を実質的に広くする
ことができるようになり、溶融したクリーム半田層が隣
りのランド部あるいは溶融した半田層同士が接触するよ
うな危険が未然に解消でき、隣り合うランド部が半田層
でブリッジ状態となって短絡したり、半田量不足による
リード端子の浮き足等の半田不良を発生するようなこと
が回避できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本例のランド部と半田層の印刷のためのスクリ
ーンルの斜視図である。

【図２】クリーム半田層が印刷されたランド部の平面図
である。

【図３】スクリーンによる半田層の印刷の説明図であ
る。

【図４】クリーム半田層上にチップ部品のリード端子の
搭載状態の斜視図である。

【図５】ランド部に印刷したクリーム半田層の溶融状態
の説明図である。

【図６】印刷がずれたクリーム半田層の溶融状態の説明
図である。

【図７】リード端子の半田付け状態の側面図である。

【図８】ａ、ランド部の別の実施例の平面図である。 ｂ、ランド部の別の形状の平面図である。 ｃ、ランド部の別の形状の平面図である。 ｄ、ランド部の別の形状の平面図である。

【図９】従来のランド部と印刷スクリーンの斜視図であ
る。

【図１０】図９の例による半田層上へのリード端子の搭
載状態の斜視図である。

【図１１】図９の例によるランド部に印刷したクリーム
半田層の溶融状態の説明図である。

【図１２】図９の例による印刷がずれたクリーム半田層
の溶融状態の説明図である。

【図１３】従来の場合のクリーム半田層の溶融によるブ
リッジや半田不足の生じる説明図である。

【図１４】ａ、理想的なリード端子の半田付け状態の側
面図である。 ｂ、半田不足によるリード端子の半田付け状態の側面図
である。

【図１５】従来の改善例のランド部と印刷スクリーンの
斜視図である。

【図１６】図１５のランド部へのクリーム半田層の印刷
状態の平面図である。

【図１７】図１５のクリーム半田層上へリード端子を搭
載した状態の斜視図である。

【図１８】図１５の例によるランド部に印刷したクリー
ム半田層の溶融状態の説明図である。

【図１９】図１５の例による印刷がずれたクリーム半田
層の溶融状態の説明図である。

【符号の説明】

１ ランド部 １ａ 島状のランド部 １ｂ 細いランド部 ２ スクリーン ３ 開口部 ４ クリーム半田層 ８ リード端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配線基板に印刷形成された配線パターン
   のランド部に半田層を介してチップ部品のリード端子を
   高密度実装するようにしたチップ部品実装構造におい
   て、 隣り合う上記ランド部が千鳥状に配置され、上記ランド
   部上に上記半田層も千鳥状に印刷形成され、この各半田
   層上に上記チップ部品の並列に配列されている各リード
   端子が搭載され半田付けされることを特徴とする配線基
   板へのチップ部品実装構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の配線基板へのチップ部品
   実装構造において、 上記ランド部が島状のランド部とその一部に細いランド
   部からなり、隣り合う上記島状のランド部と細いランド
   部とが交互に千鳥状に配置されていることを特徴とする
   配線基板へのチップ部品実装構造。
3. 【請求項３】 請求項２記載の配線基板へのチップ部品
   実装構造において、 上記半田層は島状のランド部のエリア内に印刷形成され
   たことを特徴とする配線基板へのチップ部品実装構造。
4. 【請求項４】 請求項１記載の配線基板へのチップ部品
   実装構造において、 上記チップ部品が集積回路であることを特徴とする配線
   基板へのチップ部品実装構造。