KR20010063057A - 인쇄회로기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 실장부품의 리드가 접촉하여 납땜되는 복수의 랜드를 갖는 인쇄회로기판에 관한 것으로서, 상기 랜드의 상기 리드가 접하는 영역내에는 상기 랜드의 일부 영역을 제거하여 땜납이 회피되는 땜납회피영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 리드의 쇼트나 미납을 방지하고, 리드의 접합강도를 향상시킬 수 있게 된다.

Description

인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 리드의 미납과 쇼트를 방지할 수 있도록 랜드를 형성한 인쇄회로기판에 관한 것이다.

일반적으로 표면실장부품의 부품실장공정은, 인쇄회로기판에 부품을 배열하는 단계, 플럭스(flux)를 도포하는 단계, 예열하는 단계, 땜납을 도포하는 단계, 인쇄회로기판을 냉각하는 단계로 구분할 수 있다.

인쇄회로기판에는 표면실장부품이 배치되는 위치에는 단자에 대응하는 랜드가 형성되어 있고, 부품실장공정중 인쇄회로기판에 부품을 배열시 표면실장부품은 칩본드의 도포에 의해 실장위치에 배치된다.

이렇게 표면실장부품이 배치된 인쇄회로기판에는 플럭스가 도포되며, 플럭스는 이소프로필 알코올과 송진(rosin)을 주성분으로 하는 여러 가지 화학물질들로 이루어져 인쇄회로기판 상의 접합부를 세정하여 금속의 산화를 방지하고 땜납의 도포시 표면장력을 감소시키게 된다. 플럭스가 도포된 인쇄회로기판는, 납땜공정시 갑작스런 온도상승으로 인쇄회로기판이 휘는 것을 방지하기 위해 예열과정을 거친 다음, 땜납을 도포하는 솔더링 단계로 돌입하게 된다.

표면실장부품은 리플로우(reflow) 솔더링 방법이 사용되며, 리플로우 솔더링은 인쇄회로기판의 각 랜드에 땜납을 인쇄한 다음, 실장위치에 표면실장부품을 안착시키고, 인쇄회로기판을 예열존과 가열존을 통과시키면 땜납이 용융되어 리드가 고정된다.

이러한 표면실장부품중 QFP(Quad Flat Package), QFN(Quad Flat Non-lead),SON(Small Outline Non-lead), Connector등은, 몸체와, 몸체로부터 외부로 연장된 다수의 리드 또는 전극을 가진다. 여기서, 전극은 몸체의 하부면과 측면을 연결하는 모서리 영역에 배치되며, 리드는 몸체의 측부로부터 연장되어 하향 절곡된 다음 외측으로 절곡되어 있다. 그리고, 랜드에 접하는 리드의 단부는 하향 경사지게 형성되어 있다.

이러한 표면실장부품의 각 리드간 또는 각 전극간의 간격, 즉 피치가 아주 작으며, 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(51)에 형성된 랜드(60)간의 피치도 아주 작다. 따라서, 솔더링시 리드(55)가 휘거나 랜드(60)의 납량이 부족하게 되면, 미납이 발생할 수 있고, 납량이 조금만 많더라도 랜드(60)의 땜납이 표면장력에 의해 몸체(53)에 인접한 영역으로 집중되어 쇼트나 브릿지가 발생하게 된다.

이러한 표면실장부품의 미납이나 쇼트를 방지하기 위하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 랜드(60) 일부영역의 폭을 확장시켜 확폭부(62)를 형성하도록 하였다. 땜납의 인쇄시 확폭부(62)에는 타 영역에 비해 상대적으로 인쇄되는 땜납의 양이 증가하여 확폭부(62)에서는, 도 7의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 땜납이 상향돌출하게 되며, 이에 따라, 리드(55)가 휘어 들뜸이 발생하여 랜드(60)와의 거리가 소정 더 이격되어 있더라도 땜납의 돌출높이가 높으므로 접합이 이루어지게 된다.

그런데, 이렇게 랜드(60)에 확폭부(62)를 형성한 경우, 랜드(60)와 랜드(60) 사이의 폭이 좁아지게 되어 확폭부(62) 영역에서 쇼트나 브릿지의 발생이 증가한다. 그리고, 확폭부(62)의 납량이 증가됨에 따라 상대적으로 다른 영역에서는 납량이 줄어들게 되며, 리드(55)의 들뜸시 납량이 많은 확폭부(62)에만 리드(55)가 접합되어 리드(55)의 접합강도가 저하된다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 리드의 쇼트나 미납을 방지하는 동시에 리드의 접합강도도 유지할 수 있도록 하는 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 랜드가 형성된 인쇄회로기판의 평면도,

도 2의 (a) 내지 (d)는 도 1의 랜드의 실시예를 나타낸 평면도,

도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부품의 실장을 위한 랜드의 평면도,

도 4의 (a) 내지 (b)는 도 2의 실시예에 따른 부품실장전과 부품실장시의 단면도,

도 5는 종래의 랜드가 형성된 인쇄회로기판의 평면도,

도 6은 종래의 다른 실시예에 따른 랜드가 형성된 인쇄회로기판의 평면도,

도 7의 (a) 내지 (b)는 도 6의 실시예에 따른 부품실장전과 부품실장시 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 인쇄회로기판 5 : 리드

10 : 랜드 11 : 연결부

13 : 땜납도포영역 15 : 땜납회피영역

상기 목적은, 본 발명에 따라, 실장부품의 리드가 접촉하여 납땜되는 복수의 랜드를 갖는 인쇄회로기판에 있어서, 상기 랜드의 상기 리드가 접하는 영역내에는 상기 랜드의 일부 영역을 제거하여 땜납이 회피되는 땜납회피영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판에 의해 달성된다.

여기서, 상기 땜납회피영역은 상기 랜드를 적어도 두 부분의 땜납도포영역으로 분할하며, 각 땜납도포영역은 연결부에 의해 상호 연결되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 각 땜납도포영역의 면적이 상호 유사하도록 형성됨으로써, 땜납의 양이 불균일해지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 땜납회피영역은 솔더레지스트를 도포하여 형성될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

표면실장부품들이 실장되는 인쇄회로기판에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 부품의 리드(5) 또는 전극에 대응되도록 랜드(10)가 형성되어 있다. 랜드(10)들은 부품의 종류에 따라 그 크기나 피치가 결정되며, QFP(Quad Flat Package),QFN(Quad Flat Non-lead), SON(Small Outline Non-lead), Connector등의 경우에는 다수의 리드(5) 또는 전극을 가지기 때문에 랜드(10)가 일측방향으로 길게 형성되고 각 랜드(10)간의 피치도 작다.

여기서, 각 랜드(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 땜납의 도포시 땜납이 도포되지 아니하는 땜납회피영역(15)과, 땜납이 도포되는 땜납도포영역(13), 및 땜납회피영역(15)에 의해 분할되는 땜납도포영역(13)을 상호 연결하는 연결부(11)로 형성되어 있다.

땜납회피영역(15)은 땜납도포영역(13)을 적어도 두 군데로 분할하는 선형상으로 형성되며, 땜납회피영역(15)은 리드(5)가 접합되는 영역내에 형성되어 있다. 이러한 땜납회피영역(15)은 인쇄회로기판의 패턴위에 부식을 방지하기 위해 도포되는 솔더레지스트를 도포하여 형성되며, 땜납회피영역(15)의 중앙영역에는 땜납도포영역(13)을 상호 연결되도록 연결부(11)가 형성된다. 땜납회피영역(15)은 분할된 각 영역의 면적이 거의 동일하도록 위치설정되며, 이는 도포되는 땜납의 양이 랜드의 면적에 따라 증감하므로 각 땜납도포영역(13)에 균일하게 땜납이 도포되도록 하기 위함이다.

땜납회피영역(15)은 랜드(10)의 형상이나 면적에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 일반적으로 리드(5)나 전극이 다수개인 부품의 경우에는 랜드(10)의 폭이 좁고 일측으로 길게 형성되며, 각 랜드(10)간의 피치도 작다. 이러한 랜드(10)의 경우에는, 도 2의 (a)나 (d)와 같이, 길이방향을 따라 랜드(10)가 분할되도록 길이방향의 중앙영역에 가로방향으로 직선이나 사선으로 중앙에 연결부(11)를 제외한영역에 솔더레지스트를 도포하여 땜납회피영역(15)을 형성하여 랜드(10)를 양분할 수도 있고, 도 2의 (b)와 같이, 랜드(10)의 중앙영역에 소정 간격을 두고 평행하게 한 쌍의 직선을 배치하여 땜납회피영역(15)을 형성할 수도 있으며, 이 때, 땜납도포영역(13)은 삼등분되며, 각 땜납도포영역은 연결부(11)에 의해 상호 연결되어 있다. 그리고, 도 2의 (d)와 같이, 소정의 단차를 두고 계단상으로 땜납회피영역(15)을 형성할 수도 있으며, 이 때에도 땜납회피영역(15)의 중앙영역에는 땜납도포영역(13)을 상호 연결시키는 연결부(11)가 형성되어 있다.

한편, 랜드(10)의 면적이 넓은 경우에는, 도 3의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 랜드(10)가 폭방향으로 분할되도록 랜드(10)의 길이방향을 따라 땜납회피영역(15)을 형성하거나, 길이방향과 가로방향으로 각각 땜납회피영역(15)을 형성하도록 할 수 있다. 이 때, 항상 각 땜납도포영역(13)을 연결하는 연결부(11)가 형성되도록 솔더레지스트를 도포하여 땜납회피영역(15)을 형성한다.

이러한 구성에 의한 인쇄회로기판(1)에 표면실장부품을 실장시, 먼저 배선기판(1)에 메탈마스크를 배치하고 스퀴즈를 이용하여 땜납을 인쇄하게 되면, 메탈마스크를 통해 도포되는 납량은 일정하나, 땜납회피영역(15)의 형성으로 땜납도포영역(15)의 면적이 감소되어, 도 4의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 상대적으로 땜납도포영역(15)의 납량이 증가하게 된다.

이에 따라, 이러한 랜드(10)가 형성된 인쇄회로기판(1)에 각 실장위치에 부품을 안착시킨 다음, 예열존과 가열존을 통과시켜 땜납을 용융시키면, 리드(5)가 땜납에 접합하게 되며, 이 때, 리드(5)가 들뜬 경우에도 땜납도포영역(13)의 땜납의 돌출높이가 높아져 있으므로 리드(5)가 땜납에 접합됨은 물론이고 접합강도가 저하되는 것을 방지할 수도 있다.

한편, 종래에는 확폭부를 형성함에 따라 각 랜드(10)와 랜드(10)사이의 피치가 작아지게 되어 쇼트나 브릿지의 발생이 증가하였으나, 본 발명에서는 땜납회피영역(15)이 형성되더라도 랜드(10)간의 피치에는 전혀 영향을 미치지 아니하여 각 랜드(10)간의 피치는 동일하므로 쇼트나 브릿지의 발생을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 리드의 쇼트나 미납을 방지하고, 리드의 접합강도를 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 실장부품의 리드가 접촉하여 납땜되는 복수의 랜드를 갖는 인쇄회로기판에 있어서,

   상기 랜드의 상기 리드가 접하는 영역내에는 상기 랜드의 일부 영역을 제거하여 땜납이 회피되는 땜납회피영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 땜납회피영역은 상기 랜드를 적어도 두 부분의 땜납도포영역으로 분할하며, 각 땜납도포영역은 연결부에 의해 상호 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 각 땜납도포영역의 면적이 상호 유사한 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 땜납회피영역은 솔더레지스트를 도포하여 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.