JPH10190203A - プリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数枚重ね合わせて載置したときでも、パッ
ド上のはんだ層に傷付きや潰れが起こりにくいプリント
配線板を提供すること。 【解決手段】 このプリント配線１では、複数のパッド
７，８からなるパッド列３を備える基板２上にソルダー
レジスト５が設けられ、そのソルダーレジスト５の開口
部６からパッド列３が露出されている。パッド列３は、
配線に関与しかつはんだプリコート層９が形成される通
常のパッド７と配線に関与しないダミーパッド８とによ
って構成される。ダミーパッド８の高さＴ2 は、はんだ
プリコート層９を加えた通常のパッド７の高さＴ1 より
も相対的に高くなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板に
関し、特にはそのパッド列部分の構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図５には、ＱＦＰやＴＣＰ等の半導体パ
ッケージを表面実装するための従来のプリント配線板４
１が例示されている。このプリント配線板４１を構成す
る基板４２における部品実装部には、複数の同じ形状を
したパッド４３からなる４つのパッド列４４が正方形状
に配列されている。また、前記基板４２上にはソルダー
レジスト４５が設けられ、そのソルダーレジスト４５の
開口部４６からはパッド列４４が露出されている。

【０００３】ところで、近年ではプリント配線板４１の
ファイン化が著しく、それに伴ってパッド４３間のピッ
チも０．５mm、０．３mm…というように狭くなる傾向に
ある。また、このような狭ピッチのパッド４３に対する
はんだ付けを可能とする手段として、あらかじめパッド
４３上にはんだプリコート層４７を形成しておく方法
（いわゆるはんだプリコート法）が従来より提案されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、はんだ
プリコート層４７を厚く形成した場合、はんだプリコー
ト層４７の頂部の高さがソルダーレジスト４５の表面の
高さよりも１０μm 以上高くなってしまうことがある
（図５(b) ，図５(c) のΔＴ参照）。

【０００５】そして、このような状態のプリント配線板
４１を複数枚重ね合わせて載置すると、特に下層におい
ては、突出したはんだプリコート層４７が基板４２の裏
面に接触することにより、はんだプリコート層４７が傷
付いたり潰れたりする。

【０００６】また、パッド４３が０．３mmピッチ以下で
ある場合には、上記の傷付きや潰れにより、とりわけは
んだブリッジＢ1 （図６参照）やはんだの偏り等が生じ
やすくなり、このことが不良発生の原因となっていた。

【０００７】本発明は上記の課題を解決するためなされ
たものであり、その目的は、複数枚重ね合わせて載置し
たときでも、パッド上のはんだ層に傷付きや潰れが起こ
りにくいプリント配線板を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、複数のパッドからな
るパッド列を備えるプリント配線板において、前記パッ
ド列は、配線に関与しかつはんだプリコート層が形成さ
れる通常のパッドと配線に関与しないダミーパッドとに
よって構成され、前記ダミーパッドの高さを、前記はん
だプリコート層を加えた前記通常のパッドの高さよりも
相対的に高くしたことを特徴とするプリント配線板をそ
の要旨とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記ダミーパッドははんだ凝集部を備え、そのはん
だ凝集部にははんだが凝集して盛り上がったはんだ盛り
上がり部が形成されているとした。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２におい
て、前記ダミーパッドの長さを、前記通常のパッドの長
さと略等しく設定した。以下、本発明の「作用」を説明
する。

【００１１】請求項１〜３に記載の発明によると、プリ
ント配線板を複数枚重ね合わせて載置したとき、通常の
パッドよりも相対的に高く形成されたダミーパッドが基
板に対して優先的に接触することで、通常のパッドと基
板との接触が回避される。その結果、通常のパッド上の
はんだ層に傷付きや潰れが起こりにくくなる。

【００１２】請求項２に記載の発明によると、はんだ凝
集部にあるはんだ盛り上がり部が基板に対して優先的に
接触することで、通常のパッドと基板との接触が回避さ
れる。また、このようなはんだ盛り上がり部は、ダミー
パッド上に載せられたはんだを熱で溶融させて前記はん
だ凝集部に凝集させることによって、容易に形成するこ
とができる。これは、溶融したはんだは表面張力が作用
する結果、はんだがダミーパッドにおける幅広領域に凝
集するという性質を利用したものである。さらに、前記
はんだ盛り上がり部は、通常のパッド上にはんだプリコ
ート層を形成する既存の工程において同時に形成するこ
とも可能である。従って、製造が容易なプリント配線板
とすることができる。

【００１３】請求項３に記載の発明の作用を以下に述べ
る。ダミーパッドが通常のパッドよりも相対的に長いも
のであると、基板上に形成用スペースが要ることでパタ
ーン設計上不利になり、かつ製造容易化やファイン化の
妨げになる。逆に、ダミーパッドが通常のパッドよりも
相対的に短いものであると、はんだがはんだ凝集部に充
分に供給されず、はんだ盛り上がり部を高くすることが
できなくなる。従って、通常のパッドと略等しい長さの
ダミーパッドにしておけば、上記の問題を解消すること
ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明をＱＦＰ（Quad fla
t package ）実装用のプリント配線板に具体化した一実
施形態を図１，図２に基づき詳細に説明する。

【００１５】このプリント配線板１を構成する基板２
は、表面実装部品としてのＱＦＰを表面実装するための
部品実装部をその片側面に備えている。前記部品実装部
にはパッド列３が４つ形成され、それらはＱＦＰのリー
ドの突出位置に対応すべく正方形状に配置されている。
また、基板２上にはソルダーレジスト５が設けられ、そ
のソルダーレジスト５の開口部６からは前記各パッド列
３が露出されている。

【００１６】本実施形態では、各々のパッド列３は通常
のパッド７とダミーパッド８とによって構成されてい
る。通常のパッド７（ここでは長さ２mm，幅１２５μm
，０．２５mmピッチ）とは、ＱＦＰのリードのうち配
線に関与するものがはんだを介して必ず接合される矩形
状のパッドをいう。前記通常のパッド７は、１つのパッ
ド列３内において数十個から百数十個ほど一直線上に配
置されている。そして、これらの通常のパッド７上に
は、ソルダーレジスト５の表面の高さよりも頂部が高く
なるようにはんだプリコート層９が形成されている。

【００１７】一方、ダミーパッド８とは、ＱＦＰのいず
れのリードも接合されないパッドをいう。本実施形態で
は、ダミーパッド８は１つのパッド列３において２つ形
成されていて、それらは複数の通常のパッド７の最も外
側に配置されている。従って、１つの部品実装部におい
てかかるダミーパッド８は合計８つ存在している。

【００１８】本実施形態のダミーパッド８は略Ｈ字状の
形状を呈している。即ち、等しい幅を有する２つの直線
部８ａが所定間隔を隔てて平行に形成され、両直線部８
ａを互いの中央部において連結すべく連結部８ｂが形成
されている。そして、この連結部８ｂを中心とする幅広
部分がはんだ凝集部Ｇ1 になっている。それに対して、
幅広部分でない幅狭の部分はいわばはんだ凝集部Ｇ1 に
はんだを供給するための部分となっている。前記ダミー
パッド８の長さは、通常のパッド７と等しい長さに、即
ち２mmに設定されている。また、ダミーパッド８の幅
（具体的には幅広のはんだ凝集部Ｇ1 における幅）は、
約２５０μm に設定されており、両直線部８ａの幅は７
５μm に設定されている。

【００１９】はんだプリコート層９はダミーパッド８上
にも形成されている。ただし、はんだは、はんだ凝集部
Ｇ1 において特に凝集して盛り上がり、それ以外の箇所
（例えば両直線部８ａの端部）でははんだ凝集部Ｇ1 よ
りも相対的に少なくなっている。そして、はんだ凝集部
Ｇ1 に形成されたはんだ盛り上がり部Ｍ1 は、図２
（ｄ）に示されるように、通常のパッド７上に形成され
たはんだプリコート層９に比べていくぶん高くなってい
る。言い換えると、はんだプリコート層９を加えたダミ
ーパッド８の頂部の高さ（即ちはんだ盛り上がり部Ｍ1
の高さ）Ｔ2 は、はんだプリコート層９を加えた通常の
パッド７の頂部の高さＴ1 よりも相対的に高くなってい
る。パッド７，８の厚さが３５μｍである本実施形態の
場合、Ｔ1 ＝６５μｍ，Ｔ2 ＝１０５μｍであって、そ
の差は４０μｍである。

【００２０】次に、上記のプリント配線板１を製造する
手順を説明する。まず、従来公知の手法を用いて基板２
上に通常のパッド７及びダミーパッド８をそれぞれパタ
ーン形成した後、ソルダーレジスト５を形成する（図２
(a) ，(b) 参照）。続いて、ソルダーレジスト５の開口
部６から露出している通常のパッド７及びダミーパッド
８上に、印刷法によりクリームはんだ（ここでは共晶は
んだを主成分とするクリームはんだ）Ｃ1 を所定厚さで
印刷する（図２(c) 参照）。なお、印刷法に代わる手法
として、例えばディスペンス法、部分はんだ剥離法、は
んだキャリアを用いた転写法等の従来公知の方法を採用
してもよい。そして、リフローを行うことによりパッド
７，８上のはんだを溶融させた後、冷却及び洗浄の各工
程を行う。以上の結果、図２（ｄ）に示されるような所
望のプリント配線板１が得られるようになっている。

【００２１】次に、本実施形態において特徴的な作用効
果を列挙する。 （イ）このプリント配線板１では、上記のはんだ盛り上
がり部Ｍ1 を含むダミーパッド８の頂部の高さＴ2 を、
はんだプリコート層９を加えた通常のパッド７の頂部の
高さＴ1 よりも相対的に高くしたことを特徴としてい
る。従って、プリント配線板１を１５０枚以上重ね合わ
せて載置したときでも、通常のパッド７上のはんだプリ
コート層９ではなく、はんだ盛り上がり部Ｍ1 が基板２
の底面に対して優先的に接触する。このように、通常の
パッド７上のはんだプリコート層９と基板２との接触が
回避される結果、そのはんだプリコート層９に傷付きや
潰れが起こりにくくなる。よって、パッド７が０．３mm
ピッチ以下であっても、はんだブリッジやはんだの偏り
等が生じることがなく、不良のない品質に優れたプリン
ト配線板１を確実に得ることができる。

【００２２】（ロ）また、本実施形態では、ダミーパッ
ド８に設けられたはんだ凝集部Ｇ1にはんだ盛り上がり
部Ｍ1 を形成することで、前記高さＴ2 を前記高さＴ1
よりも相対的に高くすることとしている。そして、はん
だ盛り上がり部Ｍ1 は、ダミーパッド８上に載せられた
クリームはんだＣ1 を熱で溶融させ、表面張力の作用に
よってはんだをはんだ凝集部Ｇ1 に凝集させることによ
り形成される。従って、はんだ盛り上がり部Ｍ1 を極め
て容易に形成することができる。さらに、はんだ盛り上
がり部Ｍ1 は、通常のパッド７上にはんだプリコート層
９を形成する既存の工程において同時に形成することも
可能であり、工程の複雑化や生産性の低下を伴うことも
ない。以上の二点からも明らかなように、本実施形態の
構成にであると、上記のプリント配線板１を容易に製造
することができる。

【００２３】（ハ）また、本実施形態のプリント配線板
１では、ダミーパッド８の長さを通常のパッド７と略等
しいものとしている。ここで、ダミーパッド８が通常の
パッド７よりも相対的に長いものであると、基板２上に
形成用スペースが要ることでパターン設計上不利にな
り、かつ製造容易化やファイン化の妨げになる。逆に、
ダミーパッド８が通常のパッド７よりも相対的に短いも
のであると、はんだがはんだ凝集部Ｇ1 に充分に供給さ
れず、はんだ盛り上がり部Ｍ1 を高くすることができな
くなる。従って、上記のように略等しい長さのダミーパ
ッド８にしておけば、上記の問題を解消することができ
る。

【００２４】（ニ）本実施形態のダミーパッド８は略Ｈ
字状であるため、２本の直線部８ａ上にて溶融したはん
だが、連結部８ｂを中心とするはんだ凝集部Ｇ1 へと４
つの領域から凝集してくる。従って、所定高さのはんだ
盛り上がり部Ｍ1 を形成しうるはんだ量が確実に確保さ
れる。この場合、ダミーパッド８においてはんだ凝集部
Ｇ1 以外の部分のはんだ量が少なくなったとしても、格
段の支障はない。即ち、ダミーパッド８は上記のように
配線に関与しないものであって、ＱＦＰのリードとの間
にはんだフィレットを形成する必要がないからである。

【００２５】なお、本発明は上記実施形態に代えて、例
えば次のような形態に変更することが可能である。 ◎図３に示される別例１のダミーパッド１１は、いわば
矩形状をした既存のパッドを長手方向に沿って２箇所か
ら切り欠いたような形状をしている。このような切り欠
き部１２を備えるダミーパッド１１の場合、切り欠き部
１２の切り欠き端の間に存在する部分が幅広になってい
るため、当該部分がはんだ凝集部Ｇ1 として機能する。
このような形態のダミーパッド１１であっても、積層載
置時おける通常のパッド７上のはんだプリコート層９の
傷付きや潰れを低減することができる。

【００２６】◎図４には各種の別例が示されている。図
４（ａ）に示される別例２のダミーパッド１４は略菱形
状であって、幅広の中央部がはんだ凝集部Ｇ1 として機
能する。図４（ｂ）に示される別例３のダミーパッド１
７では、その中央部にはんだ凝集部Ｇ1 として機能する
円形状幅広部分があり、その円形状幅広部分から２方向
に二等辺三角形状の幅狭部分が延設されている。図４
（ｃ）に示される別例４のダミーパッド２１は全体が二
等辺三角形状であって、その底辺側にある幅広部分がは
んだ凝集部Ｇ1 として機能する。即ち、はんだ凝集部Ｇ
1 は必ずしもダミーパッドの中央部になくてもよい。図
４（ｄ）に示される別例５のダミーパッド２４では、そ
の中央部にはんだ凝集部Ｇ1 として機能する略円形状幅
広部分があり、その略円形状幅広部分から２方向に矩形
状の幅狭部分が延設されている。なお、幅広部分と幅狭
部分とはいくぶん偏心している。図４（ｅ）に示される
別例６のダミーパッド２７は実施形態と類似の形態を有
しているものの、はんだ凝集部Ｇ1 となる連結部の位置
が中心からずれている。図４（ｆ）に示される別例７の
ダミーパッド３１は、細長い直角三角形状のパッドを底
辺側において連結したような形態になっている。従っ
て、その底辺側端部がはんだ凝集部Ｇ1 として機能する
幅広部分になっていて、それ以外の部分が幅狭部分にな
っている。図４（ｇ）に示される別例８ダミーパッド３
４は略Ｖ字状であって、鋭角的に屈曲している屈曲部分
がはんだ凝集部Ｇ1 として機能するようになっている。
図４（ｈ）に示される別例９のダミーパッド３７は略Ｘ
字状であって、その中央部にある幅広のクロス部分がは
んだ凝集部Ｇ1 として機能するようになっている。以上
列挙した各種ダミーパッド１４，１７…３７でも、積層
載置時おける通常のパッド７上のはんだプリコート層９
の傷付きや潰れを低減することができる。

【００２７】◎ダミーパッド８，１１…３７は通常のパ
ッド７と略同じ長さであることが好ましいものの、それ
を通常のパッド７より長くまたは短くした構成を採るこ
ともある程度は許容される。

【００２８】◎ダミーパッド８上へのはんだプリコート
層９の形成は、通常のパッド７上へのはんだプリコート
層９を形成する工程において同時に行うことが好ましい
ものの、それを別工程で行なうことも可能である。

【００２９】◎ダミーパッド８，１１…３７の頂部の高
さＴ2 を、前記はんだプリコート層９を加えた通常のパ
ッド７の頂部の高さＴ1 よりも相対的に高くするために
は、勿論、はんだ以外の手法（例えば接着剤等の塗布な
ど）を用いることも可能である。ただし、製造容易とい
う点においてはんだを用いた手法のほうが優れている。

【００３０】（６）また、ダミーパッドには必ずしもは
んだプリコート層９が形成されていなくてもよく、例え
ばそのダミーパッド単独によって、前記はんだプリコー
ト層９を加えた通常のパッド７の頂部の高さＴ1 よりも
相対的に高くしてもよい。ただし、パターン形成が面倒
になるおそれがあることから、一般的には実施形態の構
成のほうが好ましい。

【００３１】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される
技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 （１） 請求項１〜３のいずれかにおいて、前記ダミー
パッドは１つのパッド列を構成する複数の通常のパッド
の最も外側に配置されることを特徴とするプリント配線
板。この構成であると、設計上ダミーパッドを配置しや
すくなり、ひいてはプリント配線板の製造容易化を図る
ことができる。

【００３２】（２） 請求項２，３、技術的思想１のい
ずれかにおいて、前記ダミーパッドの前記はんだ凝集部
は同ダミーパッドの略中央部に形成されていることを特
徴とするプリント配線板。この構成であると、はんだ凝
集部をダミーパッドの端部に設けた場合に比べて、溶融
したはんだをスムーズに凝集させることができ、はんだ
盛り上がり部を確実に高くすることができる。

【００３３】（３） 請求項２，３、技術的思想１，２
のいずれかにおいて、前記ダミーパッドは略Ｈ状である
ことを特徴とするプリント配線板。この構成であると、
技術的思想２と同様の作用効果を奏することができる。

【００３４】（４） 請求項１〜３、技術的思想１〜３
のいずれかにおいて、前記ダミーパッドは１つの部品搭
載部において離間した位置に複数個形成されていること
を特徴とするプリント配線板。この構成であると、はん
だ盛り上がり部が１箇所のみの場合とは異なり、複数箇
所にできるはんだ盛り上がり部によって通常のパッド上
のはんだ層と基板との接触が確実に回避される。

【００３５】なお、本明細書中において使用した技術用
語を次のように定義する。 「はんだ： 共晶はんだに代表されるＰｂ系のはんだを
いうほか、例えばＡｕ系やＩｎ系のはんだ等も含む。」

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜３に記
載の発明によれば、複数枚重ね合わせて載置したときで
も、パッド上のはんだ層に傷付きや潰れが起こりにくい
プリント配線板を提供することができる。

【００３７】請求項２に記載の発明によれば、製造が容
易なプリント配線板を提供することができる。請求項３
に記載の発明によれば、製造容易化やファイン化を妨げ
ることもなく、しかも確実にはんだ盛り上がり部を高く
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は実施形態のプリント配線板を示す部分
平面図、（ｂ）はその要部拡大平面図。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は、同プリント配線板における
パッド列形成部位を示す要部拡大断面図。

【図３】別例１のプリント配線板におけるパッド列形成
部位を示す要部拡大平面図。

【図４】（ａ）〜（ｈ）は、別例２〜別例９のダミーパ
ッドの平面図。

【図５】（ａ）は従来のプリント配線板を示す部分平面
図、（ｂ）は同プリント配線板のパッド列形成部位の要
部拡大斜視図、（ｃ）は同じく要部拡大断面図。

【図６】従来の問題点を説明するための要部拡大斜視
図。

【符号の説明】

１…プリント配線板、２…基板、３…パッド列、５…ソ
ルダーレジスト、６…開口部、８，１１，１４，１７，
２１，２４，２７，３１，３４，３７…ダミーパッド、
９…はんだプリコート層、Ｔ2 …ダミーパッドの高さ、
Ｔ1 …通常のパッドの高さ、Ｇ1 …はんだ凝集部、Ｍ1
…はんだ盛り上がり部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のパッドからなるパッド列を備えるプ
   リント配線板において、 前記パッド列は、配線に関与しかつはんだプリコート層
   が形成される通常のパッドと配線に関与しないダミーパ
   ッドとによって構成され、前記ダミーパッドの高さを、
   前記はんだプリコート層を加えた前記通常のパッドの高
   さよりも相対的に高くしたことを特徴とするプリント配
   線板。
2. 【請求項２】前記ダミーパッドははんだ凝集部を備え、
   そのはんだ凝集部にははんだが凝集して盛り上がったは
   んだ盛り上がり部が形成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。
3. 【請求項３】前記ダミーパッドの長さを、前記通常のパ
   ッドの長さと略等しく設定したことを特徴とする請求項
   ２に記載のプリント配線板。