WO2014175297A1 - 電子制御装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electronic control device including a circuit wiring board in which an electronic component is connected to a land.
- Vehicles such as automobiles are equipped with various electronic control devices such as for engine control, motor control, and automatic transmission control.
- Some electronic control devices include switching MOSFETs, capacitor modules, and the like, such as inverter devices and DC-DC converter devices.
- Such an electronic control device includes a circuit wiring board having a plurality of solid wiring patterns, and chip components in which electrodes formed at both ends are soldered to the wiring patterns.
- connection portion between each land and the wiring is arranged in a region in which the width of the chip component is extended in the longitudinal direction or in a region in which the length of the chip component is extended in the short direction (for example, FIG. 1 (a) of Patent Document 1).
- connection portion between each land and the wiring extends in a region where the width of the chip component is extended in the longitudinal direction or in the region where the length of the chip component is short. It is arranged in the extended area.
- the distance from the wiring to the solder connection portion connected to both side surfaces of the chip component is substantially equal. For this reason, a large stress is generated on both sides in the width direction of the solder connection portion formed on the land, and cracks are easily generated on both sides in the width direction of the solder connection portion formed in the land shape. Cracks that occur in the solder joints progress from the both sides in the width direction of the solder joints toward the center, but since the distance until the crack reaches the center in the width direction of the joint and breaks, the life time is short. And lacks reliability.
- An electronic control device of the present invention is provided with a pair of pattern portions having a large area, a pair of lands having a predetermined area between the pair of pattern portions, and having a smaller area than the pattern portion, and a pair of lands and a pair of lands.
- a circuit wiring board having a wiring pattern having a pair of wiring portions for connecting the pattern portions to each other, formed on a base metal, has a predetermined length and a predetermined width, and is provided at one end portion and the other end portion in the longitudinal direction.
- Each of the electrodes provided is provided with an electronic component connected to each land, and the wiring portion has a center in the width direction of the connecting portion connected to the land so that the region of the electronic component has a predetermined width.
- the region extending in the direction and the region having a predetermined length of the electronic component are provided at positions away from both the region extending in the short direction of the electronic component.
- the life time until the disconnection can be increased, and the reliability can be improved.
- FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a circuit wiring board on which the chip component shown in FIG. 1 is mounted.
- FIG. 3A is a plan view seen from above the wiring pattern on which the chip component shown in FIG. 2 is mounted, and FIG. 3B is an enlarged view of a region IIIb in FIG.
- FIG. 5A is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above, and
- FIG. 5B is an enlarged view of a region IVb in FIG. .
- the top view which looked at the wiring pattern in which chip components were mounted from the upper part concerning Embodiment 3 of this invention.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of the electronic control device 10, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a circuit wiring board on which the chip components shown in FIG. 1 are mounted.
- the electronic control device 10 illustrated in FIG. 1 is used for, for example, engine control of a vehicle such as an automobile, motor control, automatic transmission control, and the like.
- the electronic control device 10 includes a housing 3 that includes a housing base 1 and a housing cover 2 that seals the housing base 1.
- the housing 3 accommodates a circuit wiring board 30, a chip component (electronic component) 41 mounted on the circuit wiring board 30, a capacitor module 6, a control circuit board 4, and a conductor 5 such as a bus bar. ing.
- the housing base portion 1 and the housing cover portion 2 are formed of a metal such as aluminum, iron or copper as a main component, a resin such as ceramic or glass epoxy resin, and are not attached via a seal member (not shown). It is fixed by the illustrated fastening member or the like to constitute a sealing structure.
- the capacitor module 6 includes an X capacitor inserted between phases and a Y capacitor inserted between each phase and a chassis in a capacitor case. Smooths the noise input to.
- One electrode 6 a of the capacitor module 6 is connected to the control circuit board 4, and the other electrode 6 b is connected to the circuit wiring board 30.
- the control circuit board 4 and the circuit wiring board 30 are connected by a conductor 5.
- the circuit wiring board 30 includes a base substrate 38 formed of a metal mainly composed of aluminum, iron, and copper, or a resin, an insulating layer 37 formed on one surface of the base substrate 38, an insulating layer 37, and an insulating layer. And a plurality of wiring patterns 31 formed on the substrate 37.
- the chip component 41 is a passive element such as a capacitor or a resistor, and has a pair of electrodes 41a and 41b on both ends.
- the electrodes 41 a and 41 b are mounted on lands 33 a and 33 b (see FIG. 3) of the wiring pattern 31, and are soldered by solder 42.
- the solder 42 is made of, for example, a lead-free (lead-free) material such as SnAgCu.
- FIG. 3A is a plan view of the wiring pattern 31 on which the chip component 41 is mounted shown in FIG. 2 as viewed from above, and FIG. 3B is a diagram of the region IIIb in FIG. It is an enlarged view.
- active components such as switching MOSFETs and a large number of wiring patterns to which a large number of chip components are connected are formed. In the following, one chip component 41 and this chip are connected.
- a pair of wiring patterns 31A and 31B to which components are soldered will be described.
- a symbol Xo is a straight line extending in the y direction passing through the center O of the chip component 41, and is referred to as a center line Xo in this specification.
- the symbol Yo is a straight line in the x direction passing through the center O of the chip component 41, and is referred to as a center line Yo in this specification.
- the y direction is the short direction of the chip component 41 and is also referred to as the chip short direction.
- the x direction is the longitudinal direction of the chip component 41 and is also referred to as the chip longitudinal direction.
- the wiring pattern 31A includes a pattern portion 32a, a land 33a, and a wiring portion 34a that connects the pattern portion 32a and the land 33a.
- the pattern portion 32 a has a large area and is drawn around in a predetermined shape on the base substrate 38.
- the wiring pattern 31B includes a pattern portion 32b, a land 33b, and a wiring portion 34b that connects the pattern portion 32b and the land 33b.
- the pattern portion 32 b has a large area and is drawn around in a predetermined shape on the base substrate 38.
- the chip component 41 has a predetermined length Lc in the x direction (chip component longitudinal direction), a predetermined width Wc in the y direction (chip component short direction), and the length Lc is larger than the width Wc in plan view. It has a rectangular shape.
- the width Wc of the chip component 41 is smaller than the length of the lands 33a and 33b in the y direction.
- the land 33a and the land 33b are spaced apart from each other by an interval S in the x direction, and the electrodes 41a and 41b of the chip component 41 are placed on the lands 33a and 33b, respectively, and soldered by the solder 42. It is attached.
- the solder 42 is not shown for the sake of clarity.
- the lands 33a and 33b are formed in the same shape and the same size, have a rectangular shape of, for example, 1.4 mm ⁇ 1.1 mm in plan view, and have a length Lc in the x direction smaller than a length in the y direction. It is formed into a shape.
- the lengths of the lands 33a and 33b in the y direction are smaller than the wiring patterns 31A and 31B, respectively.
- the wiring part 34a and the wiring part 34b are formed in the same shape and the same size, and the width Wa that is the length in the y direction is smaller than the length in the y direction of the land 33a.
- the width Wa of the wiring portions 34a and 34b is, for example, 0.4 mm.
- the outermost side in the y direction of the wiring portions 34a and 34b is denoted by reference numeral 55 and is called the outermost side in the wiring portion y direction. Further, the outermost side in the y direction of the lands 33a and 33b is represented by reference numeral 54 and is called the land y direction outermost side.
- the chip component 41 has its center O arranged substantially on the center line of the interval S between lands.
- the land 33a and the land 33b, and the wiring part 34a and the wiring part 34b are arranged symmetrically with respect to the center line Yo.
- the wiring part 34a and the wiring part 34b extend from the lands 33a and 33b so as to be substantially orthogonal to the y direction, in other words, extend in parallel with the x direction, and the pattern parts 32a and 32b and the lands 33a and 33b. Are connected to each other.
- the wiring portions 34a and 34b are connected to the side sides 51 of the lands 33a and 33b by a connecting portion 56.
- the distance from the center line Yo to the outermost side 54 in the land y direction is equal to the distance from the centerline Yo to the outermost side 55 in the wiring part y direction. That is, the land y direction outermost side 54 and the wiring part y direction outermost side 55 are aligned on a straight line.
- the center Ya in the y direction in a line segment 56 (hereinafter also referred to as a connecting portion 56) which is a connecting portion where the lands 33a and 33b and the wiring portions 34a and 34b are in contact with each other,
- the area of the chip component 41 having the width Wc is arranged outside the area extending in the x direction (the chip component longitudinal direction).
- the center Ya of the connecting portion 56 in the y direction is disposed outside the region extending the length Lc of the chip component 41 in the y direction (chip component short direction).
- the wiring pattern 31A and the wiring pattern 31B have the following configuration.
- the land 33a and the land 33b, and the wiring part 34a and the wiring part 34b are arranged symmetrically with respect to the center line Xo extending in the chip component short direction.
- the wiring portions 34a and 34b are extended in the chip component longitudinal direction substantially orthogonal to the chip component short direction, and connect the pattern portions 32a and 32b to the lands 33a and 33b, respectively.
- the center Ya in the y direction of the line segment 56 which is a connection portion between the lands 33a, 33b and the wiring portions 34a, 34b, extends the region of the width Wc of the chip component 41 in the x direction (chip component longitudinal direction). It is arranged outside the area.
- the center Ya in the y direction of the connecting portion 56 is disposed outside the region extending the length Lc region of the chip component 41 in the y direction (the chip component short direction).
- the wiring patterns 31A and 31B are formed on the base substrate 38 via the insulating layer 37.
- the wiring patterns 31A and 31B have pattern portions 32a and 32b, lands 33a and 33b having a width smaller than the pattern portions 32a and 32b, and widths smaller than the lands 33a and 33b, respectively, and the pattern portions 32a and 32b and the lands 33a and 33b.
- the lands 33a and 33b having a width smaller than that of the pattern portions 32a and 32b means that the dimensions of the lands 33a and 33b are smaller than the dimensions of the pattern portion in both the x direction and the y direction. It means that it is sufficiently smaller than the area of the pattern portion.
- the “wiring portions 34a and 34b having a width smaller than that of the lands 33a and 33b” means that the dimensions in the y direction (chip component short direction) of the wiring portions 34a and 34b are in the y direction of the land (chip component short direction). It means smaller than the dimension.
- the insulating layer 37 By adopting such a pattern structure, when the base substrate 38 and the wiring patterns 31A and 31B expand and contract due to a temperature change, the insulating layer 37 also deforms due to thermal expansion and contraction. The stress generated in the solder connection portion due to the deformation of the insulating layer 37 can be suppressed. In addition, in the wiring portions 34a and 34b having a smaller width than the lands 33a and 33b, the stress generated in the solder connection portion can be absorbed. For this reason, generation
- the center Ya in the y direction of the line segment 56 that is a connection portion between the lands 33a and 33b and the wiring portions 34a and 34b is an area of the width Wc of the chip component 41 in the x direction.
- the region of the chip component 41 having the length Lc is disposed outside the region extending in the y direction.
- the center Ya in the y direction of the connecting portion 56 is arranged in a region extending from the region of the width Wc of the chip component 41 in the x direction (chip component longitudinal direction). That is, the distance from the wiring portion to the solder connection portion connected to both side surfaces of the chip component 41 is substantially equal.
- the center Ya in the width direction of the connecting portions of the wiring portions 34a and 34b connecting the lands 33a and 33b and the pattern portions 32a and 32b is the region of the width Wc of the chip component 41.
- the stress generated in the solder connection portions on both side surfaces of the chip component 41 in the y direction increases as the distance from the wiring portions 34a and 34b decreases. That is, the stress generated in the solder connection portion closer to the wiring portions 34a and 34b is larger than the stress applied to the solder connection portion farther from the wiring portions 34a and 34b.
- the cracks of the solder 42 are likely to occur in the solder connection portion on the side close to the wiring portions 34a and 34b.
- disconnection does not occur until a crack generated in the solder connection portion closer to the wiring portions 34a and 34b reaches the solder connection portion farther from the wiring portions 34a and 34b.
- the length until the solder connection portion is disconnected is the distance between the solder connection portions at both ends in the y direction. Therefore, according to the present invention, the distance until the disconnection due to the crack of the solder 42 is increased, in other words, the life time until the disconnection can be increased, and the reliability can be improved.
- the distance until disconnection is half of the distance between the solder connection portions at both ends in the y direction.
- the distance of the lands 33a and 33b to the outermost side 54 in the land y direction and the wiring portions of the wiring portions 34a and 34b The distance to the outermost side 55 in the y direction is equal.
- the wiring portion y direction outermost side 55 of the wiring portions 34a and 34b is disposed at the outermost position in the short direction of the chip component 41 in the lands 33a and 33b. Since the wiring portions 34a and 34b are thus arranged at the outermost position in the short direction of the chip component 41, the stress generated in the solder connection portion can be reduced.
- the wiring patterns 31A and 31B can employ various embodiments as described below.
- FIG. 4A is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above.
- FIG. 4B is an enlarged view of the region IVb in FIG.
- the wiring patterns 31A and 31B of the second embodiment are different from the first embodiment in that the wiring portion 34a and the wiring portion 34b are extended in the y direction from the sides of the lands 33a and 33b, and the pattern portion 32a, 32b and the lands 33a and 33b are connected.
- the wiring pattern 31A and the wiring pattern 31B have the following configuration.
- the land 33a and the land 33b, and the wiring part 34a and the wiring part 34b are formed symmetrically with respect to the center line Xo.
- the wiring portions 34a and 34b extend in the y direction (chip short direction) substantially orthogonal to the x direction (chip longitudinal direction), and connect the pattern portions 32a and 32b to the lands 33a and 33b. ing.
- the wiring portions 34a and 34b are connected to the side sides 54 of the lands 33a and 33b by a connecting portion 53.
- the land side 54 is located on the outermost side in the x direction from the center line Xo among the four sides that are the contour lines of the lands 33a and 33b.
- connection portion 53 The center Xa in the x direction of the line segment 53 (hereinafter also referred to as the connection portion 53) which is a connection portion between the lands 33a and 33b and the wiring portions 34a and 34b is an area of the length Lc of the chip component 41 y It is arranged outside the region extending in the direction. Further, the center Xa of the connection portion 53 in the x direction is disposed outside the region obtained by extending the width Wc region of the chip component 41 in the x direction.
- the distance from the center line Xo to the outermost land x direction outermost side 51 in the x direction and the distance from the center line Xo to the outermost wiring part x direction outermost side 52 in the x direction. Is equal. That is, the land x direction outermost side 51 and the wiring part x direction outermost side 52 are on the same straight line.
- FIG. 5 is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above according to the third embodiment of the present invention.
- the wiring patterns 31A and 31B of the third embodiment are different from the second embodiment in that the wiring part 34a and the wiring part 34b each have an inclined part.
- Each of the wiring portions 34a and 34b has a straight portion and an inclined portion, the straight portion extends in the x direction from the connection portion 56 with the lands 33a and 33b, and the inclined portion is connected to the straight portion.
- the pattern portions 32a and 32b are connected to the lands 33a and 33b.
- the inclined portions are gradually inclined in the direction of separating from the lands 33a and 33b toward the pattern portions 32a and 32b.
- Other configurations in the third embodiment are the same as those in the second embodiment, and thus description thereof is omitted.
- the land 33a and the land 33b, and the wiring part 34a and the wiring part 34b are formed in line symmetry with respect to the center line Xo.
- the center Ya in the y direction of the connection portion 56 extends from the region having the width Wc of the chip component 41 in the x direction and the region having the length Lc of the chip component 41 in the y direction. It is arranged outside the projected area.
- the connecting portion 56 is connected to the outermost land 51 in the x direction of the lands 33a and 33b. Therefore, the third embodiment also has the same effect as the first and second embodiments.
- FIG. 6 is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above according to the fourth embodiment of the present invention.
- the wiring patterns 31A and 31B of the fourth embodiment are different from the third embodiment in that the inclined portions of the wiring portions 34a and 34b are inclined in the direction opposite to the inclined portion of the third embodiment.
- Each of the wiring portions 34a and 34b has a straight portion and an inclined portion, the straight portion extends in the x direction from the connection portion 56 with the lands 33a and 33b, and the inclined portion is connected to the straight portion.
- the pattern portions 32a and 32b and the lands 33a and 33b are connected.
- the inclined portion is gradually inclined toward the center line Yo.
- Other configurations in the fourth embodiment are the same as those in the third embodiment, and thus description thereof is omitted.
- the land 33a and the land 33b, and the wiring portion 34a and the wiring portion 34b are formed symmetrically with respect to the center line Xo.
- the center Ya in the y direction of the connecting portion 56 extends from the region of the chip component 41 having the width Wc in the x direction and the region of the chip component 41 having the length Lc in the y direction. It is arranged outside the area.
- the connecting portion 56 is connected to the outermost land 51 in the x direction of the lands 33a and 33b. Therefore, the fifth embodiment has the same effect as the first to fourth embodiments.
- FIG. 7 is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above according to the fifth embodiment of the present invention.
- the wiring patterns 31A and 31B of the fifth embodiment are different from the third embodiment shown in FIG. 5 in that the wiring portion 34a and the wiring portion 34b are inclined over the entire length.
- the land 33a and the land 33b, and the wiring part 34a and the wiring part 34b are formed in line symmetry with respect to the center line Xo.
- the wiring portions 34a and 34b are inclined and extended from the land connection portion 56, and connect the pattern portions 32a and 32b to the lands 33a and 33b.
- the wiring portions 34a and 34b are formed so as to be gradually inclined away from the center line Yo from the connecting portion 56 toward the pattern portions 32a and 32b.
- the connection portions 56 of the wiring portions 34a and 34b connected to the lands 33a and 33b are in the same positional relationship as in the third and fourth embodiments.
- the center Ya in the y direction of the connecting portion 56 is outside the region in which the width Wc region of the chip component 41 extends in the x direction and the region in which the length Lc of the chip component 41 extends in the y direction. Is arranged.
- the connecting portion 56 is connected at the outermost portion in the y direction of the outermost land x direction outermost side 51 in the x direction of the lands 33a and 33b.
- Other configurations in the fifth embodiment are the same as those in the third and fourth embodiments, and a description thereof will be omitted. Therefore, the fifth embodiment has the same effect as the first to fourth embodiments.
- FIG. 8 is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above according to the sixth embodiment of the present invention.
- the wiring patterns 31A and 31B of the sixth embodiment are different from the first embodiment shown in FIG. 3 in that the wiring portions 34a and 34b are inclined and extended from the connection portion 53, and the pattern portions 32a and 32b and the land 33a are extended. , 33b.
- the wiring portions 34a and 34b are formed so as to be gradually inclined toward the center line Xo from the connecting portion 53 toward the pattern portions 32a and 32b.
- the land 33a and the land 33b, and the wiring part 34a and the wiring part 34b are formed symmetrically with respect to the center line Xo.
- the center Xa of the connecting portion 53 in the x direction extends from the width Wc region of the chip component 41 in the x direction and the length Lc region of the chip component 41 in the y direction. It is located outside the area.
- the connecting portion 53 is connected at the outermost portion in the x direction of the outermost land y direction outermost side 54 in the y direction of the lands 33a and 33b. Since other configurations in the sixth embodiment are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted. Therefore, the sixth embodiment also has the same effect as the first to fifth embodiments.
- FIG. 9 is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above according to the seventh embodiment of the present invention.
- the wiring patterns 31A and 31B of the seventh embodiment are different from the fourth embodiment shown in FIG. 6 in that the wiring portion 34a and the wiring portion 34b have stepped routing portions instead of inclined portions. It is.
- connection portions 56 of the wiring portions 34a and 34b connected to the lands 33a and 33b are in the same positional relationship as in the fourth embodiment. That is, the center Ya in the y direction of the connecting portion 56 is outside the region where the region of the chip component 41 having the width Wc extends in the x direction and the region having the length Lc of the chip component 41 extending in the y direction. Has been placed.
- the connecting portion 56 is connected to the outermost land 51 in the x direction of the lands 33a and 33b.
- the land 33a and the land 33b, and the wiring part 34a and the wiring part 34b are formed symmetrically with respect to the center line Xo.
- Other configurations in the seventh embodiment are the same as those in the second embodiment, and thus description thereof is omitted. Therefore, the seventh embodiment also has the same effect as the first to sixth embodiments.
- FIG. 10 is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above according to the eighth embodiment of the present invention.
- the wiring portion 34 a of the wiring pattern 31 A and the wiring portion 34 b of the wiring pattern 31 B in the eighth embodiment are formed symmetrically with respect to the center O of the chip component 41.
- the connection part 53 of the wiring part 34a connected to the land 33a and the connection part 53 of the wiring part 34b connected to the land 33b are arranged at positions symmetrical with respect to the center line Xo and the center line Yo. .
- the center Xa of the connecting portion 53 in the x direction is a region where the width Wc of the chip component 41 extends in the x direction and a region where the length Lc of the chip component 41 extends in the y direction, respectively.
- the x direction outermost side 52 which is the outermost wiring part in the x direction of the wiring parts 34a and 34b is the same straight line as the outermost land x direction outermost side 51 in the x direction of the lands 33a and 33b, respectively. It's above.
- Other configurations in the eighth embodiment are the same as those in the second embodiment, and thus description thereof is omitted. Therefore, the eighth embodiment has the same effect as the first to seventh embodiments.
- FIG. 11 is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above according to the ninth embodiment of the present invention. Also in the ninth embodiment, the wiring part 34 a of the wiring pattern 31 A and the wiring part 34 b of the wiring pattern 31 B are formed point-symmetrically with respect to the center O of the chip component 41. The wiring portions 34a and 34b are respectively connected to the outermost lands x direction outermost sides 51 in the x direction of the lands 33a and 33b.
- Each of the wiring portions 34a and 34b has an inclined portion and a linear portion, the inclined portion extends obliquely from the lands 33a and 33b, and the linear portion connected in the x direction to the end portion of the inclined portion is a wiring. It is connected to the patterns 31A and 31B.
- connection portions 56 of the wiring portions 34a and 34b connected to the lands 33a and 33b have the same positional relationship as that of the fourth embodiment shown in FIG. That is, the center Ya in the y direction of the connecting portion 56 is a region where the region of the width Wc of the chip component 41 extends in the x direction and the region of the length Lc of the chip component 41 extends in the y direction, respectively. Arranged outside.
- the connecting portion 56 is connected to the outermost side 51 in the x direction of the lands 33a and 33b. Since other configurations in the ninth embodiment are the same as those in the fourth embodiment, the description thereof is omitted. Therefore, the ninth embodiment also has the same effect as the first to eighth embodiments.
- FIG. 12 is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above according to the tenth embodiment of the present invention.
- the tenth embodiment is different from the ninth embodiment in that the wiring portions 34a and 34b of the wiring patterns 31A and 31B are formed only by inclined portions.
- Each of the wiring portions 34a and 34b has an inclined portion, and the pattern portions 32a and 32b and the lands 33a and 33b are connected by the inclined portion.
- the wiring part 34 a and the wiring part 34 b are formed point-symmetrically with respect to the center O of the chip component 41.
- the center Ya of the connecting portion 56 in the y direction extends from the width Wc region of the chip component 41 in the x direction and the length Lc region of the chip component 41 in the y direction. It is arranged outside the area.
- the connecting portion 56 is connected to the outermost land 51 in the x direction of the lands 33a and 33b.
- Other configurations in the tenth embodiment are the same as those in the fourth embodiment, and thus the description thereof is omitted. Therefore, the tenth embodiment also has the same effect as the first to ninth embodiments.
- FIG. 13 is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above according to the eleventh embodiment of the present invention.
- the eleventh embodiment is the same as the tenth embodiment in that the wiring portions 34a and 34b of the wiring patterns 31A and 31B are formed by only inclined portions, but the wiring portions 34a and 34b are in the y direction of the lands 33a and 33b. Is different from the tenth embodiment in that it is connected to the outermost side 54 in the outermost land y direction.
- the wiring portions 34a and 34b each have an inclined portion, and the pattern portions 32a and 32b and the lands 33a and 33b are connected by the inclined portion.
- the wiring part 34 a and the wiring part 34 b are formed point-symmetrically with respect to the center O of the chip component 41.
- the center Xa of the connection portion 53 in the x direction extends from the region of the chip component 41 having the width Wc in the x direction and the region of the chip component 41 having the length Lc in the y direction. It is arranged outside the area. Further, the connecting portion 53 is connected at the outermost portion in the x direction of the outermost land y direction outermost side 54 in the y direction of the lands 33a and 33b.
- Other configurations in the eleventh embodiment are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. Therefore, the eleventh embodiment also has the same effect as the first to tenth embodiments.
- FIG. 14 is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above according to the twelfth embodiment of the present invention.
- the wiring part 34 a of the wiring pattern 31 A and the wiring part 34 b of the wiring pattern 31 B are arranged at asymmetric positions with respect to the center O of the chip component 41.
- the wiring part 34a is connected to the outermost land y direction outermost side 54 in the y direction of the land 33a by a connecting part 53.
- the outermost wiring part x direction outermost side 52 in the x direction of the wiring part 34a is on the same straight line as the outermost land x direction outermost side 51 in the x direction of the land 33a.
- the wiring part 34b is connected to the outermost land x direction outermost side 51 in the x direction of the land 33b by a connecting part 56.
- the outermost land y direction outermost side 54 in the y direction of the land 33b is collinear with the outermost wiring portion y direction outermost side 55 in the y direction of the wiring portion 34b.
- the center Xa in the x direction of the connection part 53 of the wiring part 34a and the center Ya in the y direction of the connection part 56 of the wiring part 34b are respectively an area extending in the x direction from the area of the width Wc of the chip component 41, and The area
- Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment. Therefore, the twelfth embodiment has the same effects as the first to eleventh embodiments.
- FIG. 15 is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above according to the thirteenth embodiment of the present invention.
- the wiring portion 34a of the wiring pattern 31A and the wiring portion 34b of the wiring pattern 31B are arranged at asymmetric positions with respect to the center O of the chip component 41.
- the embodiment is different from the twelfth embodiment. Indicates.
- the wiring portion 34a is connected to the outermost land 54 in the y direction of the land 33a by the connecting portion 53 in the y direction.
- the connecting portion 53 of the thirteenth embodiment is provided on the opposite side to the center line Yo from the twelfth embodiment.
- the outermost wiring part x direction outermost side 52 in the x direction of the wiring part 34a is collinear with the outermost land x direction outermost side 51 in the x direction of the lands 33a and 33b.
- the wiring part 34b is connected to the outermost land x direction outermost side 51 in the x direction of the land 33b by a connecting part 53.
- the wiring portion 34b has a straight portion and an inclined portion, the straight portion extends in the y direction from the land 33b, and the inclined portion is connected to the end portion of the straight portion and connected to the pattern portion 32B. Yes.
- the shape of the lead portion extending from the connection portion 56 toward the pattern portion 32 b does not affect the action of cracks generated at the connection portion of the solder 42.
- Other configurations in the thirteenth embodiment are the same as those in the first embodiment. Therefore, the thirteenth embodiment has the same effects as the first to twelfth embodiments.
- FIG. 16 is a plan view of the wiring patterns 31A and 31B on which the chip component 41 is mounted as viewed from above according to the fourteenth embodiment of the present invention.
- the wiring portion 34a of the wiring pattern 31A and the wiring portion 34b of the wiring pattern 31B are arranged at asymmetric positions with respect to the center O of the chip component 41. Different aspects are shown.
- the fourteenth embodiment is the same as the thirteenth embodiment in that the wiring portion 34b of the wiring pattern 31B has an inclined portion, but differs from the thirteenth embodiment only in that the inclination direction of the inclined portion is opposite. However, all other configurations are the same as those of the thirteenth embodiment. Therefore, the fourteenth embodiment has the same effects as the first to thirteenth embodiments.
- FIG. 17 is a plan view of Comparative Example 1 in which the wiring patterns 131A and 131B on which the chip component 41 is mounted are viewed from above.
- the wiring patterns 131A and 131B are solid patterns, and do not have lands and wiring portions.
- the electrodes 41a and 41b of the chip component 41 were directly soldered to the wiring patterns 131A and 131B.
- FIG. 17 is a plan view of Comparative Example 1 in which the wiring patterns 131A and 131B on which the chip component 41 is mounted are viewed from above.
- the wiring patterns 131A and 131B are solid patterns, and do not have lands and wiring portions.
- the electrodes 41a and 41b of the chip component 41 were directly soldered to the wiring patterns 131A and 131B.
- the wiring patterns 131A and 131B on which the chip component 41 is mounted are viewed from above.
- the wiring patterns 131A and 131B have pattern portions 132a and 132b, lands 133a and 133b, and wiring portions 134a and 134b.
- the wiring parts 134a and 134b extend in parallel with the center line Yo, and are connected to the outermost land x direction outermost side 151 in the x direction of the lands 133a and 133b by the connecting part 156.
- the connecting portion 156 is disposed in a region extending in the x direction from the region having the width Wc of the chip component 41. Therefore, naturally, the center Ya in the y direction of the connecting portion 156 is disposed in a region extending from the region of the width Wc of the chip component 41 in the x direction.
- the test conditions are as follows.
- a circuit wiring board 30 having a base board 38 made of an aluminum material with a thickness of 50 mm square and a thickness of 2 mm was used.
- An insulating layer 37 was provided on the base substrate 38, and wiring patterns 31A, 31B or 131A, 131B were formed on the insulating layer 37 with copper foil.
- the chip component 41 a chip resistor having a size of 1608 (1.6 mm ⁇ 0.8 mm) was used.
- lead-free solder of Sn3Ag0.5Cu the electrodes 41a, 42b of the chip component 41 were soldered to the wiring patterns 31A, 31B or 131A, 131B.
- the wiring patterns 31A and 31B shown in the first to fifteenth embodiments are only examples of preferable modes, and the shapes and sizes of the pattern portions 32a and 32b, the lands 33a and 33b, and the wiring portions 34a and 34b are as follows. It can be modified as appropriate.
- the lands 33a and 33b are not limited to a rectangular shape, and may be other polygonal shapes, a shape having a curved portion such as an arc portion or a hypotenuse portion on the outer shape.
- the pattern part 32a and the pattern part 32b may be asymmetrical or different from each other.
- the wiring portions 34a and 34b can be routed freely and may have an arc portion or a curved portion.
- the material to be connected is not limited to the solder 42, and can be applied to laser welding, resistance welding, or the like in which one of the land or the electrode is melted and joined.
- the chip component 41 is not limited to a rectangular shape in plan view, and may have an outer shape having an arc portion or a curved portion.
- the center in the width direction of the connection portion of the wiring portion connected to the land has a region where the width of the electronic component extends in the longitudinal direction of the electronic component, and the electronic component What is necessary is just to arrange
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Abstract
電子部品と配線パターンとのはんだ接続部における信頼性を向上する。 回路配線基板30上には、絶縁層37を介して一対の配線パターン31A、31Bが形成されている。各配線パターン31A、31Bは、ランド33a、33bとランドより幅狭の配線部34a、34bを有している。ランド33a、33bには、チップ部品41がはんだ42によりはんだ付けされる。各配線部34a、34bがランド33a、33bと接続される接続部53におけるx(幅)方向の中心Xaは、チップ部品41の所定の幅Wcの領域をx(長手)方向に延出した領域内およびチップ部品41の所定の長さLcの領域をy(短手)方向に延出した領域内のいずれからも外れた位置に配置されている。
Description
本発明は、電子部品がランドに接続された回路配線基板を備える電子制御装置に関する。
自動車等の車両には、例えば、エンジン制御用、モータ制御用、自動変速機制御用等の各種の電子制御装置が搭載される。電子制御装置としては、インバータ装置やDC-DCコンバータ装置等のスイッチング用のMOSFETやコンデンサモジュール等を備えたものがある。このような、電子制御装置は、複数のベタ状の配線パターンを有する回路配線基板と、両端に形成された電極が配線パターンにはんだ付けされたチップ部品とを備えている。
車両用の電子制御装置は、激しい温度変化の環境下に設置されるため、ベタ状の配線パターンやチップ部品が膨張、収縮を繰り返し、チップ部品と配線パターンとを接続するはんだにクラックが入り易い。
この対応として、回路配線基板にチップ部品の電極にはんだ付けされるランドと、ランドと配線パターンとを接続する配線とを設けた表面実装構造とすることが知られている。この表面実装構造では、配線の幅をランドに半田付けされるチップ部品の幅よりも小さくすることにより半田にかかる応力を吸収することができるとされている。各ランドと配線との接続部は、チップ部品の幅の領域を長手方向に延出した領域内またはチップ部品の長さの領域を短手方向に延出した領域内に配置されている(例えば、特許文献1の図1(a)参照)。
この対応として、回路配線基板にチップ部品の電極にはんだ付けされるランドと、ランドと配線パターンとを接続する配線とを設けた表面実装構造とすることが知られている。この表面実装構造では、配線の幅をランドに半田付けされるチップ部品の幅よりも小さくすることにより半田にかかる応力を吸収することができるとされている。各ランドと配線との接続部は、チップ部品の幅の領域を長手方向に延出した領域内またはチップ部品の長さの領域を短手方向に延出した領域内に配置されている(例えば、特許文献1の図1(a)参照)。
特許文献1に記載の電子制御装置は、各ランドと配線との接続部が、チップ部品の幅の領域を長手方向に延出した領域内またはチップ部品の長さの領域を短手方向に延出した領域内に配置されている。この構造では、配線からチップ部品の両側面に接続されるはんだ接続部までの距離がほぼ等しい。このため、ランド上に形成されたはんだ接続部の幅方向の両側に大きい応力が生じ、このランド状に形成されたはんだ接続部の幅方向の両側にクラックが生じ易い。はんだ接続部に生じたクラックは、はんだ接続部の幅方向の両側から中心に向かって進行するが、クラックが接続部の幅方向の中心に達し断線するまでの距離が短いので、寿命時間が短くなり、信頼性に欠ける。
本発明の電子制御装置は、面積の大きい一対のパターン部、一対のパターン部の間に所定の間隔をあけて設けられ、パターン部よりも面積が小さい一対のランド、および一対のランドと一対のパターン部とをそれぞれ接続する一対の配線部を備えた配線パターンがベース金属上に形成された回路配線基板と、所定の長さと所定の幅を有し、長手方向の一端部と他端部にそれぞれ設けられた電極がそれぞれ各ランドに接続された電子部品とを備え、配線部は、ランドと接続される接続部の幅方向の中心が、電子部品の所定の幅の領域を電子部品の長手方向に延出した領域、および電子部品の所定の長さの領域を電子部品の短手方向に延出した領域のいずれからも外れた位置に配置されるように設けられている。
本発明によれば、はんだのクラックに起因する断線が生じるまでの距離が長くなるので、断線までの寿命時間を長くすることができ、信頼性を向上することができる。
--実施形態1--
[電子制御装置の全体構造]
以下、図面を参照して、本発明に係る電子制御装置の一実施の形態を説明する。
図1は、電子制御装置10の断面図であり、図2は、図1に図示されたチップ部品が実装された回路配線基板の拡大断面図である。
図1に図示された電子制御装置10は、例えば、自動車等の車両のエンジン制御、モータ制御、自動変速機制御等に用いられる。
電子制御装置10は、筐体ベース部1と、筐体ベース部1を封止する筐体カバー部2とにより構成された筐体3を備えている。筐体3内には、回路配線基板30と、回路配線基板30に実装されたチップ部品(電子部品)41と、コンデンサモジュール6と、制御用回路基板4と、バスバー等の導体5が収容されている。
[電子制御装置の全体構造]
以下、図面を参照して、本発明に係る電子制御装置の一実施の形態を説明する。
図1は、電子制御装置10の断面図であり、図2は、図1に図示されたチップ部品が実装された回路配線基板の拡大断面図である。
図1に図示された電子制御装置10は、例えば、自動車等の車両のエンジン制御、モータ制御、自動変速機制御等に用いられる。
電子制御装置10は、筐体ベース部1と、筐体ベース部1を封止する筐体カバー部2とにより構成された筐体3を備えている。筐体3内には、回路配線基板30と、回路配線基板30に実装されたチップ部品(電子部品)41と、コンデンサモジュール6と、制御用回路基板4と、バスバー等の導体5が収容されている。
筐体ベース部1および筐体カバー部2とは、アルミニウム、鉄、銅を主成分とする金属、セラミックまたはガラスエポキシ樹脂等の樹脂により形成されており、不図示のシール部材を介して、不図示の締結部材などにより固定され、密封構造を構成している。
コンデンサモジュール6は、図示はしないが、コンデンサケース内に、相間に介挿されるXコンデンサおよび各相とシャーシとの間に介挿されるYコンデンサが収納されて構成されており、制御用回路基板4に入力されるノイズを平滑化する。
コンデンサモジュール6の一方の電極6aは、制御用回路基板4に接続され、他方の電極6bは、回路配線基板30に接続されている。制御用回路基板4と回路配線基板30とは、導体5により接続されている。
コンデンサモジュール6は、図示はしないが、コンデンサケース内に、相間に介挿されるXコンデンサおよび各相とシャーシとの間に介挿されるYコンデンサが収納されて構成されており、制御用回路基板4に入力されるノイズを平滑化する。
コンデンサモジュール6の一方の電極6aは、制御用回路基板4に接続され、他方の電極6bは、回路配線基板30に接続されている。制御用回路基板4と回路配線基板30とは、導体5により接続されている。
回路配線基板30は、アルミニウム、鉄、銅を主成分とする金属、または樹脂により形成されたベース基板38と、ベース基板38の一面に形成された絶縁層37と、絶縁層37と、絶縁層37上に形成された複数の配線パターン31とを有している。
チップ部品41は、コンデンサ、抵抗等の受動素子であり、両端側に一対の電極41a、41bを有している。電極41a、41bはそれぞれ、配線パターン31のランド33a、33b(図3参照)上に搭載され、はんだ42によりはんだ付けされている。はんだ42は、例えば、SnAgCu等の鉛を含まない(鉛フリー)材料により形成されている。
図3(a)は、図2に図示された、チップ部品41が実装された配線パターン31を上方から観た平面図であり、図3(b)は、図3(a)の領域IIIbの拡大図である。
なお、絶縁層37上には、スイッチング用のMOSFET等の能動部品や、多数のチップ部品が接続される多数の配線パターンが形成されているが、以下では、1つのチップ部品41と、このチップ部品がはんだ付けされる一対の配線パターン31A、31Bについて説明することとする。
なお、絶縁層37上には、スイッチング用のMOSFET等の能動部品や、多数のチップ部品が接続される多数の配線パターンが形成されているが、以下では、1つのチップ部品41と、このチップ部品がはんだ付けされる一対の配線パターン31A、31Bについて説明することとする。
図3(a)、3(b)において、符号Xoは、チップ部品41の中心Oを通るy方向に延びる直線であり、本明細書では中心線Xoと呼ぶ。また、符号Yoは、チップ部品41の中心Oを通るx方向の直線であり、本明細書では中心線Yoと呼ぶ。また図3(a)、3(b)において、y方向はチップ部品41の短手方向であり、チップ短手方向とも呼ぶ。x方向はチップ部品41の長手方向であり、チップ長手方向とも呼ぶ。
配線パターン31Aは、パターン部32aと、ランド33aと、パターン部32aとランド33aとを接続する配線部34aとを有する。パターン部32aは大面積を有し、ベース基板38上に所定の形状に引き回されている。同様に、配線パターン31Bは、パターン部32bと、ランド33bと、パターン部32bとランド33bとを接続する配線部34bとを有する。パターン部32bは大面積を有し、ベース基板38上に所定の形状に引き回されている。
チップ部品41は、x方向(チップ部品長手方向)に所定の長さLc、y方向(チップ部品短手方向)に所定の幅Wcを有し、長さLcが幅Wcよりも大きい平面視で矩形形状を有している。チップ部品41の幅Wcは、ランド33a、33bのy方向の長さより小さい。
ランド33aとランド33bとは、x方向に、間隔Sだけ離間して配置されており、チップ部品41の電極41a、41bは、それぞれ、ランド33a、33b上に載置されて、はんだ42によりはんだ付けされている。図3(a)、3(b)においては、はんだ42は、図面を明確にするために図示を省略している。
ランド33aとランド33bとは、x方向に、間隔Sだけ離間して配置されており、チップ部品41の電極41a、41bは、それぞれ、ランド33a、33b上に載置されて、はんだ42によりはんだ付けされている。図3(a)、3(b)においては、はんだ42は、図面を明確にするために図示を省略している。
ランド33a、33bは、同一形状、同一サイズに形成され、平面視で、例えば、1.4mm×1.1mmの矩形形状を有し、x方向の長さLcが、y方向の長さより小さい矩形形状に形成されている。ランド33a、33bのy方向の長さは、それぞれ、配線パターン31A、31Bよりも小さく形成されている。
配線部34aと配線部34bとは、同一形状、同一サイズに形成され、それぞれ、y方向の長さである幅Waは、ランド33aのy方向の長さよりも小さく形成されている。配線部34a、34bの幅Waは、例えば、0.4mmである。配線部34a、34bのy方向における最も外側の側辺は符号55で表し、配線部y方向最外側辺と呼ぶ。また、ランド33a、33bのy方向における最も外側の側辺は符号54で表し、ランドy方向最側辺と呼ぶ。
配線部34aと配線部34bとは、同一形状、同一サイズに形成され、それぞれ、y方向の長さである幅Waは、ランド33aのy方向の長さよりも小さく形成されている。配線部34a、34bの幅Waは、例えば、0.4mmである。配線部34a、34bのy方向における最も外側の側辺は符号55で表し、配線部y方向最外側辺と呼ぶ。また、ランド33a、33bのy方向における最も外側の側辺は符号54で表し、ランドy方向最側辺と呼ぶ。
チップ部品41は、その中心Oがランド間の間隔Sのほぼ中心線上に配置されている。 ランド33aとランド33b、および配線部34aと配線部34bとは、それぞれ、中心線Yoに対して線対称に配置されている。
配線部34aと配線部34bとは、ランド33a、33bからy方向に対してほぼ直交するように、換言すれば、x方向と平行に延出されて、パターン部32a、32bとランド33a、33bとをそれぞれ接続している。配線部34a、34bは、ランド33a、33bの側辺51に接続部56で接続されている。中心線Yoから、ランドy方向最外側辺54までの距離と、中心線Yoから、配線部y方向最外側辺55までの距離とは等しい。すなわち、ランドy方向最外側辺54と配線部y方向最外側辺55とは一直線上に並ぶ。
配線部34aと配線部34bとは、ランド33a、33bからy方向に対してほぼ直交するように、換言すれば、x方向と平行に延出されて、パターン部32a、32bとランド33a、33bとをそれぞれ接続している。配線部34a、34bは、ランド33a、33bの側辺51に接続部56で接続されている。中心線Yoから、ランドy方向最外側辺54までの距離と、中心線Yoから、配線部y方向最外側辺55までの距離とは等しい。すなわち、ランドy方向最外側辺54と配線部y方向最外側辺55とは一直線上に並ぶ。
図3(b)に図示されているように、ランド33a、33bと配線部34a、34bとが接する接続部である線分56(以下、接続部56とも呼ぶ)におけるy方向の中心Yaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向(チップ部品長手方向)に延出した領域の外側に配置されている。上記接続部56におけるy方向の中心Yaは、チップ部品41の長さLcの領域をy方向(チップ部品短手方向)に延出した領域の外側に配置されている。
すなわち、配線パターン31Aと配線パターン31Bとは、下記の構成を有する。
(a)チップ部品長手方向に延在する中心線Yoからランドy方向最外側辺54までの距離と、中心線Yoから配線部y方向最外側辺55までの距離とは、等しい。また、チップ部品短手方向に延びる中心線Xoに対して、ランド33aとランド33b、および配線部34aと配線部34bとは、それぞれ、線対称に配置されている。
(b)配線部34a、34bは、チップ部品短手方向に対してほぼ直交するチップ部品長手方向に延出されて、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを、それぞれ接続している。
(c)ランド33a、33bと配線部34a、34bとの接続部である線分56のy方向における中心Yaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向(チップ部品長手方向)に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部56のy方向における中心Yaは、チップ部品41の長さLcの領域をy方向(チップ部品短手方向)に延出した領域の外側に配置されている。
(a)チップ部品長手方向に延在する中心線Yoからランドy方向最外側辺54までの距離と、中心線Yoから配線部y方向最外側辺55までの距離とは、等しい。また、チップ部品短手方向に延びる中心線Xoに対して、ランド33aとランド33b、および配線部34aと配線部34bとは、それぞれ、線対称に配置されている。
(b)配線部34a、34bは、チップ部品短手方向に対してほぼ直交するチップ部品長手方向に延出されて、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを、それぞれ接続している。
(c)ランド33a、33bと配線部34a、34bとの接続部である線分56のy方向における中心Yaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向(チップ部品長手方向)に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部56のy方向における中心Yaは、チップ部品41の長さLcの領域をy方向(チップ部品短手方向)に延出した領域の外側に配置されている。
上記一実施の形態の電子制御装置10によれば、下記の作用効果を奏する。
(1)配線パターン31A、31Bはベース基板38上に絶縁層37を介して形成されている。配線パターン31A、31Bは、それぞれ、パターン部32a、32bと、パターン部32a、32bより幅が小さいランド33a、33bと、ランド33a、33bより幅が小さく、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続する配線部34a、34bとにより構成されている。
ここで、「パターン部32a、32bより幅が小さいランド33a、33b」とは、x方向とy方向の両方向についてランド33a、33bの寸法がパターン部の寸法よりも小さいこと、すなわち、ランド面積がパターン部の面積よりも十分に小さいことを意味する。また、「ランド33a、33bより幅が小さい配線部34a、34b」とは、配線部34a、34bのy方向(チップ部品短手方向)について寸法がランドのy方向(チップ部品短手方向)の寸法よりも小さいことを意味している。
このようなパターン構造を採用することにより、温度変化に起因してベース基板38と配線パターン31A、31Bが膨張、収縮した場合、絶縁層37も熱膨張、熱収縮して変形する。この絶縁層37の変形によりはんだ接続部に生じる応力を抑制することができる。加えて、ランド33a、33bより小さい幅を有する配線部34a、34bにおいて、はんだ接続部に生じる応力を吸収させることができる。このため、熱ストレスによるはんだ42のクラックの発生を抑制することができる。
(1)配線パターン31A、31Bはベース基板38上に絶縁層37を介して形成されている。配線パターン31A、31Bは、それぞれ、パターン部32a、32bと、パターン部32a、32bより幅が小さいランド33a、33bと、ランド33a、33bより幅が小さく、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続する配線部34a、34bとにより構成されている。
ここで、「パターン部32a、32bより幅が小さいランド33a、33b」とは、x方向とy方向の両方向についてランド33a、33bの寸法がパターン部の寸法よりも小さいこと、すなわち、ランド面積がパターン部の面積よりも十分に小さいことを意味する。また、「ランド33a、33bより幅が小さい配線部34a、34b」とは、配線部34a、34bのy方向(チップ部品短手方向)について寸法がランドのy方向(チップ部品短手方向)の寸法よりも小さいことを意味している。
このようなパターン構造を採用することにより、温度変化に起因してベース基板38と配線パターン31A、31Bが膨張、収縮した場合、絶縁層37も熱膨張、熱収縮して変形する。この絶縁層37の変形によりはんだ接続部に生じる応力を抑制することができる。加えて、ランド33a、33bより小さい幅を有する配線部34a、34bにおいて、はんだ接続部に生じる応力を吸収させることができる。このため、熱ストレスによるはんだ42のクラックの発生を抑制することができる。
(2)構成(c)に記載した通り、ランド33a、33bと配線部34a、34bとの接続部である線分56のy方向における中心Yaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域の外側に配置され、また、チップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。
従来技術では、接続部56のy方向の中心Yaが、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向(チップ部品長手方向)に延出した領域内に配置されている。つまり、配線部からチップ部品41の両側面に接続されるはんだ接続部までの距離がほぼ等しい。このため、ランド上に形成されたはんだ接続部の幅方向の両側に大きい応力が生じ、このランド状に形成されたはんだ接続部の幅方向の両側にクラックが生じ易い。はんだ接続部に生じたクラックは、はんだ接続部の幅方向の両側から中心に向かって進行するが、クラックが接続部の幅方向の中心に達し断線するまでの距離が短いので、寿命時間が短くなり、信頼性に欠ける。
従来技術では、接続部56のy方向の中心Yaが、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向(チップ部品長手方向)に延出した領域内に配置されている。つまり、配線部からチップ部品41の両側面に接続されるはんだ接続部までの距離がほぼ等しい。このため、ランド上に形成されたはんだ接続部の幅方向の両側に大きい応力が生じ、このランド状に形成されたはんだ接続部の幅方向の両側にクラックが生じ易い。はんだ接続部に生じたクラックは、はんだ接続部の幅方向の両側から中心に向かって進行するが、クラックが接続部の幅方向の中心に達し断線するまでの距離が短いので、寿命時間が短くなり、信頼性に欠ける。
これに対し、上記一実施の形態では、ランド33a、33bとパターン部32a、32bとを接続する配線部34a、34bそれぞれの接続部の幅方向の中心Yaが、チップ部品41の幅Wcの領域をチップ部品41の長手方向に延出した領域、および、チップ部品41の長さLcの領域をチップ部品41の短手方向に延出した領域から外れた位置に配置されている。チップ部品41のy方向両側面のはんだ接続部に生じる応力は、配線部34a、34bからの距離が近いほど大きくなる。つまり、配線部34a、34bから近い側のはんだ接続部に生じる応力は、配線部34a、34bから遠い側のはんだ接続部にかかる応力より大きくなる。このため、はんだ42のクラックは、配線部34a、34bから近い側のはんだ接続部に生じ易い。この構造では、配線部34a、34bから近い側のはんだ接続部に発生したクラックが、配線部34a、34bに遠い側のはんだ接続部に達するまで断線は生じない。換言すれば、はんだ接続部が断線するまでの長さは、y方向両端のはんだ接続部間の距離となる。従って、本発明によれば、はんだ42のクラックに起因する断線が生じるまでの距離が長くなる、換言すれば、断線までの寿命時間を長くすることでき、信頼性を向上することができる。
なお、従来例では、y方向両端のはんだ接続部に同じようなクラックが発生して互いに進展するから、断線するまでの距離はy方向両端のはんだ接続部間の距離の半分となる。
なお、従来例では、y方向両端のはんだ接続部に同じようなクラックが発生して互いに進展するから、断線するまでの距離はy方向両端のはんだ接続部間の距離の半分となる。
(3)上記構成(c)に加えて、上記構成(b)に記載されているように、ランド33a、33bのランドy方向最外側辺54までの距離と、配線部34a、34bの配線部y方向最外側辺55までの距離とは、等しい。換言すれば、配線部34a、34bの配線部y方向最外側辺55は、ランド33a、33bにおけるチップ部品41の短手方向における最も外側の位置に配置されている。配線部34a、34bが、このように、チップ部品41の短手方向の最も外側の位置に配置されていることにより、はんだ接続部に生じる応力を低減することができる。
なお、配線パターン31A、31Bは、以下に示すように、種々の実施形態を採用することができる。
なお、配線パターン31A、31Bは、以下に示すように、種々の実施形態を採用することができる。
--実施形態2--
図4(a)、図4(b)は、本発明の実施形態2に係り、図4(a)は、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図であり、図4(b)は、図4(a)の領域IVbの拡大図である。
実施形態2の配線パターン31A、31Bが、実施形態1と相違する点は、配線部34aと配線部34bとが、ランド33a、33bの側辺からy方向に延出されて、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続している点である。
図4(a)、図4(b)は、本発明の実施形態2に係り、図4(a)は、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図であり、図4(b)は、図4(a)の領域IVbの拡大図である。
実施形態2の配線パターン31A、31Bが、実施形態1と相違する点は、配線部34aと配線部34bとが、ランド33a、33bの側辺からy方向に延出されて、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続している点である。
すなわち、配線パターン31Aと配線パターン31Bとは、下記の構成を有する。
(a)ランド33aとランド33b、および配線部34aと配線部34bとは、中心線Xoに対して、それぞれ、線対称に形成されている。
(b)配線部34a、34bは、x方向(チップ長手方向)に対してほぼ直交するy方向(チップ短手方向)に延出され、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続している。配線部34a、34bは、ランド33a、33bの側辺54に接続部53で接続されている。ランド側辺54は、ランド33a、33bの輪郭線である4つの辺の中で中心線Xoからx方向に最も外側に位置する。
(c)ランド33a、33bと配線部34a、34bとの接続部である線分53(以下、接続部53とも呼ぶ)のx方向における中心Xaは、チップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部53のx方向における中心Xaは、チップ部品41の幅Wc領域をx方向に延出した領域の外側に配置されている。
(a)ランド33aとランド33b、および配線部34aと配線部34bとは、中心線Xoに対して、それぞれ、線対称に形成されている。
(b)配線部34a、34bは、x方向(チップ長手方向)に対してほぼ直交するy方向(チップ短手方向)に延出され、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続している。配線部34a、34bは、ランド33a、33bの側辺54に接続部53で接続されている。ランド側辺54は、ランド33a、33bの輪郭線である4つの辺の中で中心線Xoからx方向に最も外側に位置する。
(c)ランド33a、33bと配線部34a、34bとの接続部である線分53(以下、接続部53とも呼ぶ)のx方向における中心Xaは、チップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部53のx方向における中心Xaは、チップ部品41の幅Wc領域をx方向に延出した領域の外側に配置されている。
なお、実施形態2において、中心線Xoからx方向に最も外側のランドx方向最外側辺51までの距離と、中心線Xoからx方向に最も外側の配線部x方向最外側辺52までの距離とは、等しい。すなわち、ランドx方向最外側辺51と配線部x方向最外側辺52とは同一直線上にある。
実施形態2における他の構成は、実施形態1と同様であるので、説明を省略する。
実施形態2においても、はんだ42のクラックに関しては実施形態1と同様であり、実施形態1と同様な効果を奏する。
実施形態2においても、はんだ42のクラックに関しては実施形態1と同様であり、実施形態1と同様な効果を奏する。
--実施形態3--
図5は、本発明の実施形態3に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態3の配線パターン31A、31Bが、実施形態2と相違する点は、配線部34aと配線部34bとが、それぞれ、傾斜部を有している点である。
図5は、本発明の実施形態3に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態3の配線パターン31A、31Bが、実施形態2と相違する点は、配線部34aと配線部34bとが、それぞれ、傾斜部を有している点である。
配線部34a、34bは、それぞれ、直線部と傾斜部とを有し、直線部はランド33a,33bとの接続部56からx方向に延出され、傾斜部は直線部に連設されて、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続している。傾斜部は、ランド33a、33bからパターン部32a、32bに向かって、漸次、離間する方向に傾斜している。
実施形態3における他の構成は、実施形態2と同様であるので、説明を省略する。
実施形態3における他の構成は、実施形態2と同様であるので、説明を省略する。
実施形態3において、ランド33aとランド33b、および配線部34aと配線部34bとは、中心線Xoに対して、それぞれ、線対称に形成されている。また、実施形態3において、接続部56のy方向における中心Yaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域、およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部56は、ランド33a、33bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51に接続されている。
従って、実施形態3も、実施形態1、2と同様な効果を奏する。
従って、実施形態3も、実施形態1、2と同様な効果を奏する。
--実施形態4--
図6は、本発明の実施形態4に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態4の配線パターン31A、31Bが、実施形態3と相違する点は、配線部34a,34bの傾斜部が、実施形態3の傾斜部とは逆方向に傾斜している点である。
図6は、本発明の実施形態4に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態4の配線パターン31A、31Bが、実施形態3と相違する点は、配線部34a,34bの傾斜部が、実施形態3の傾斜部とは逆方向に傾斜している点である。
配線部34a、34bは、それぞれ、直線部と傾斜部とを有し、直線部はランド33a,33bとの接続部56からx方向に延出され、傾斜部は直線部に連設されて、実施形態2と同様、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続している。傾斜部は中心線Yoに、漸次、接近する方向に傾斜している。
実施形態4における他の構成は、実施形態3と同様であるので、説明を省略する。
実施形態4における他の構成は、実施形態3と同様であるので、説明を省略する。
実施形態4において、ランド33aとランド33b、および配線部34aと配線部34bとは、中心線Xoに対して、それぞれ、線対称に形成されている。また、実施形態4において、接続部56のy方向における中心Yaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部56は、ランド33a、33bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51に接続されている。
従って、実施形態5も、実施形態1~4と同様な効果を奏する。
従って、実施形態5も、実施形態1~4と同様な効果を奏する。
--実施形態5--
図7は、本発明の実施形態5に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態5の配線パターン31A、31Bが、図5に示す実施形態3と相違する点は、配線部34aと配線部34bとが、全長に亘り傾斜されている点である。
図7は、本発明の実施形態5に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態5の配線パターン31A、31Bが、図5に示す実施形態3と相違する点は、配線部34aと配線部34bとが、全長に亘り傾斜されている点である。
実施形態5においても、ランド33aとランド33b、および配線部34aと配線部34bとは、中心線Xoに対して、それぞれ、線対称に形成されている。
配線部34a、34bは、それぞれ、ランド接続部56から傾斜して延出されて、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続している。
配線部34a、34bは、接続部56から、パターン部32a、32bに向かって、中心線Yoから、漸次、離間する方向に傾斜して形成されている。
実施形態5においても、ランド33a、33bに接続される配線部34a、34bの接続部56は、実施形態3、4と同一の位置関係にある。すなわち、接続部56のy方向における中心Yaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域、およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部56は、ランド33a、33bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51のy方向に最も外側部分で接続されている。
実施形態5における他の構成は、実施形態3、4と同様であるので、説明を省略する。 従って、実施形態5も、実施形態1~4と同様な効果を奏する。
配線部34a、34bは、それぞれ、ランド接続部56から傾斜して延出されて、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続している。
配線部34a、34bは、接続部56から、パターン部32a、32bに向かって、中心線Yoから、漸次、離間する方向に傾斜して形成されている。
実施形態5においても、ランド33a、33bに接続される配線部34a、34bの接続部56は、実施形態3、4と同一の位置関係にある。すなわち、接続部56のy方向における中心Yaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域、およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部56は、ランド33a、33bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51のy方向に最も外側部分で接続されている。
実施形態5における他の構成は、実施形態3、4と同様であるので、説明を省略する。 従って、実施形態5も、実施形態1~4と同様な効果を奏する。
--実施形態6--
図8は、本発明の実施形態6に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態6の配線パターン31A、31Bが、図3に示す実施形態1と相違する点は、配線部34a、34bが接続部53から傾斜して延出されて、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続している点である。
図8は、本発明の実施形態6に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態6の配線パターン31A、31Bが、図3に示す実施形態1と相違する点は、配線部34a、34bが接続部53から傾斜して延出されて、パターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続している点である。
配線部34a、34bは、接続部53から、パターン部32a、32bに向かって、中心線Xoに、漸次、接近する方向に傾斜して形成されている。
ランド33aとランド33b、および配線部34aと配線部34bとは、中心線Xoに対して、それぞれ、線対称に形成されている。
実施形態6において、接続部53のx方向における中心Xaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域、およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部53は、ランド33a、33bのy方向における最も外側のランドy方向最外側辺54のx方向に最も外側部分で接続されている。
実施形態6における他の構成は、実施形態1と同様であるので、説明を省略する。従って、実施形態6も、実施形態1~5と同様な効果を奏する。
ランド33aとランド33b、および配線部34aと配線部34bとは、中心線Xoに対して、それぞれ、線対称に形成されている。
実施形態6において、接続部53のx方向における中心Xaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域、およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部53は、ランド33a、33bのy方向における最も外側のランドy方向最外側辺54のx方向に最も外側部分で接続されている。
実施形態6における他の構成は、実施形態1と同様であるので、説明を省略する。従って、実施形態6も、実施形態1~5と同様な効果を奏する。
--実施形態7--
図9は、本発明の実施形態7に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態7の配線パターン31A、31Bが、図6に示す実施形態4と相違する点は、配線部34aと配線部34bとが、傾斜部ではなく、階段状の引き回し部を有している点である。
図9は、本発明の実施形態7に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態7の配線パターン31A、31Bが、図6に示す実施形態4と相違する点は、配線部34aと配線部34bとが、傾斜部ではなく、階段状の引き回し部を有している点である。
しかし、実施形態7において、ランド33a、33bに接続される配線部34a、34bの接続部56は、実施形態4と同一の位置関係にある。すなわち、接続部56のy方向における中心Yaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部56は、ランド33a、33bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51に接続されている。さらに、実施形態7において、ランド33aとランド33b、および配線部34aと配線部34bとは、中心線Xoに対して、それぞれ、線対称に形成されている。
実施形態7における他の構成は、実施形態2と同様であるので、説明を省略する。
従って、実施形態7も、実施形態1~6と同様な効果を奏する。
実施形態7における他の構成は、実施形態2と同様であるので、説明を省略する。
従って、実施形態7も、実施形態1~6と同様な効果を奏する。
--実施形態8--
図10は、本発明の実施形態8に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態1~7とは異なり、実施形態8における配線パターン31Aの配線部34aと配線パターン31Bの配線部34bとは、チップ部品41の中心Oに対して点対称に形成されている。
ランド33aに接続される配線部34aの接続部53とランド33bに接続される配線部34bの接続部53とは、中心線Xoおよび中心線Yoに対して、対称となる位置に配置されている。しかし、接続部53のx方向における中心Xaは、それぞれ、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、配線部34a、34bのx方向における最も外側の配線部であるx方向最外側辺52は、それぞれ、ランド33a、33bの
x方向における最も外側のランドx方向最外側辺51と同一の直線上にある。実施形態8における他の構成は、実施形態2と同様であるので、説明を省略する。従って、実施形態8も、実施形態1~7と同様な効果を奏する。
図10は、本発明の実施形態8に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態1~7とは異なり、実施形態8における配線パターン31Aの配線部34aと配線パターン31Bの配線部34bとは、チップ部品41の中心Oに対して点対称に形成されている。
ランド33aに接続される配線部34aの接続部53とランド33bに接続される配線部34bの接続部53とは、中心線Xoおよび中心線Yoに対して、対称となる位置に配置されている。しかし、接続部53のx方向における中心Xaは、それぞれ、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、配線部34a、34bのx方向における最も外側の配線部であるx方向最外側辺52は、それぞれ、ランド33a、33bの
x方向における最も外側のランドx方向最外側辺51と同一の直線上にある。実施形態8における他の構成は、実施形態2と同様であるので、説明を省略する。従って、実施形態8も、実施形態1~7と同様な効果を奏する。
--実施形態9--
図11は、本発明の実施形態9に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態9においても、配線パターン31Aの配線部34aと、配線パターン31Bの配線部34bは、チップ部品41の中心Oに対して、点対称に形成されている。
配線部34a、34bは、それぞれ、ランド33a、33bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51に接続されている。配線部34a、34bは、それぞれ、傾斜部と直線部とを有し、傾斜部がランド33a、33bから斜めに延在され、傾斜部の端部にx方向に連設された直線部が配線パターン31A,31Bに接続されている。
図11は、本発明の実施形態9に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態9においても、配線パターン31Aの配線部34aと、配線パターン31Bの配線部34bは、チップ部品41の中心Oに対して、点対称に形成されている。
配線部34a、34bは、それぞれ、ランド33a、33bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51に接続されている。配線部34a、34bは、それぞれ、傾斜部と直線部とを有し、傾斜部がランド33a、33bから斜めに延在され、傾斜部の端部にx方向に連設された直線部が配線パターン31A,31Bに接続されている。
実施形態9において、ランド33a、33bに接続される配線部34a、34bの接続部56は、図6に示した実施形態4と同様の位置関係にある。すなわち、接続部56のy方向における中心Yaは、それぞれ、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部56は、ランド33a、33bのx方向における最も外側の側辺51に接続されている。
実施形態9における他の構成は、実施形態4と同様であるので、説明を省略する。従って、実施形態9も、実施形態1~8と同様な効果を奏する。
実施形態9における他の構成は、実施形態4と同様であるので、説明を省略する。従って、実施形態9も、実施形態1~8と同様な効果を奏する。
--実施形態10--
図12は、本発明の実施形態10に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態10は、配線パターン31A、31Bの配線部34a、34bが、傾斜部だけで形成されている点で実施形態9と相違する。
配線部34a、34bはそれぞれ傾斜部を有し、この傾斜部によりパターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続している。配線部34aと配線部34bとは、チップ部品41の中心Oに対して、点対称に形成されている。
図12は、本発明の実施形態10に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態10は、配線パターン31A、31Bの配線部34a、34bが、傾斜部だけで形成されている点で実施形態9と相違する。
配線部34a、34bはそれぞれ傾斜部を有し、この傾斜部によりパターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続している。配線部34aと配線部34bとは、チップ部品41の中心Oに対して、点対称に形成されている。
実施形態10においても、接続部56のy方向における中心Yaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域、およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部56は、ランド33a、33bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51に接続されている。
実施形態10における他の構成は、実施形態4と同様であるので、説明を省略する。従って、実施形態10も、実施形態1~9と同様な効果を奏する。
実施形態10における他の構成は、実施形態4と同様であるので、説明を省略する。従って、実施形態10も、実施形態1~9と同様な効果を奏する。
--実施形態11--
図13は、本発明の実施形態11に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態11は、配線パターン31A、31Bの配線部34a、34bが傾斜部だけで形成されている点では、実施形態10と同じであるが、配線部34a、34bがランド33a、33bのy方向における最も外側のランドy方向最外側辺54に接続されている点で、実施形態10と相違する。
図13は、本発明の実施形態11に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態11は、配線パターン31A、31Bの配線部34a、34bが傾斜部だけで形成されている点では、実施形態10と同じであるが、配線部34a、34bがランド33a、33bのy方向における最も外側のランドy方向最外側辺54に接続されている点で、実施形態10と相違する。
実施形態11において、配線部34a、34bはそれぞれ傾斜部を有し、この傾斜部によりパターン部32a、32bとランド33a、33bとを接続している。配線部34aと配線部34bとは、チップ部品41の中心Oに対して、点対称に形成されている。
実施形態11においても、接続部53のx方向における中心Xaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域、およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。また、接続部53は、ランド33a、33bのy方向における最も外側のランドy方向最外側辺54のx方向に最も外側部分で接続されている。
実施形態11における他の構成は、実施形態1と同様であるので、説明を省略する。従って、実施形態11も、実施形態1~10と同様な効果を奏する。
実施形態11における他の構成は、実施形態1と同様であるので、説明を省略する。従って、実施形態11も、実施形態1~10と同様な効果を奏する。
--実施形態12--
図14は、本発明の実施形態12に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態12においては、配線パターン31Aの配線部34aと配線パターン31Bの配線部34bとは、チップ部品41の中心Oに関して、非対称の位置に配置されている。
図14は、本発明の実施形態12に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態12においては、配線パターン31Aの配線部34aと配線パターン31Bの配線部34bとは、チップ部品41の中心Oに関して、非対称の位置に配置されている。
実施形態12において、配線部34aは、ランド33aのy方向における最も外側のランドy方向最外側辺54に接続部53で接続されている。配線部34aのx方向における最も外側の配線部x方向最外側辺52は、ランド33aのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51と同一の直線上にある。
配線部34bは、ランド33bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51に接続部56で接続されている。ランド33bのy方向における最も外側のランドy方向最外側辺54は、配線部34bのy方向における最も外側の配線部y方向最外側辺55と同一直線上にある。
配線部34aの接続部53のx方向における中心Xa、および配線部34bの接続部56のy方向における中心Yaは、それぞれ、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域、およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。
実施形態2の他の構成は、実施形態1と同様である。
従って、実施形態12においても、実施形態1~11と同様な効果を奏する。
配線部34bは、ランド33bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51に接続部56で接続されている。ランド33bのy方向における最も外側のランドy方向最外側辺54は、配線部34bのy方向における最も外側の配線部y方向最外側辺55と同一直線上にある。
配線部34aの接続部53のx方向における中心Xa、および配線部34bの接続部56のy方向における中心Yaは、それぞれ、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域、およびチップ部品41の長さLcの領域をy方向に延出した領域の外側に配置されている。
実施形態2の他の構成は、実施形態1と同様である。
従って、実施形態12においても、実施形態1~11と同様な効果を奏する。
--実施形態13--
図15は、本発明の実施形態13に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態13は、配線パターン31Aの配線部34aと配線パターン31Bの配線部34bとが、チップ部品41の中心Oに関して非対称の位置に配置されているものであるが、実施形態12とは異なる態様を示す。
図15は、本発明の実施形態13に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態13は、配線パターン31Aの配線部34aと配線パターン31Bの配線部34bとが、チップ部品41の中心Oに関して非対称の位置に配置されているものであるが、実施形態12とは異なる態様を示す。
実施形態13において、配線部34aは、ランド33aのy方向における最も外側のランドy方向最外側辺54に接続部53で接続されている。実施形態13の接続部53は、実施形態12とは、中心線Yoに対して反対側に設けられている。配線部34aのx方向における最も外側の配線部x方向最外側辺52は、ランド33a、33bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51と同一直線上にある。
配線部34bは、ランド33bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51に接続部53で接続されている。また、配線部34bは、直線部と傾斜部とを有し、直線部がランド33bからy方向に延在され、直線部の端部に傾斜部が連設されてパターン部32Bに接続されている。上述した通り、接続部56からパターン部32bに向かって延出される引き出し部の形状は、はんだ42の接続部に発生するクラックの作用には影響しない。
実施形態13における他の構成は、実施形態1と同様である。従って、実施形態13においても、実施形態1~12と同様な効果を奏する。
配線部34bは、ランド33bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺51に接続部53で接続されている。また、配線部34bは、直線部と傾斜部とを有し、直線部がランド33bからy方向に延在され、直線部の端部に傾斜部が連設されてパターン部32Bに接続されている。上述した通り、接続部56からパターン部32bに向かって延出される引き出し部の形状は、はんだ42の接続部に発生するクラックの作用には影響しない。
実施形態13における他の構成は、実施形態1と同様である。従って、実施形態13においても、実施形態1~12と同様な効果を奏する。
--実施形態14--
図16は、本発明の実施形態14に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態14も、配線パターン31Aの配線部34aと配線パターン31Bの配線部34bとが、チップ部品41の中心Oに関して非対称の位置に配置されているものであるが、実施形態12、13とは異なる態様を示す。
実施形態14は、配線パターン31Bの配線部34bが傾斜部を有する点では、実施形態13と同じであるが、傾斜部の傾斜方向が反対である点でのみ、実施形態13と相違する。
しかし、他の構成はすべて実施形態13と同一である。
従って、実施形態14においても、実施形態1~13と同様な効果を奏する。
図16は、本発明の実施形態14に係り、チップ部品41が実装された配線パターン31A、31Bを上方から観た平面図である。
実施形態14も、配線パターン31Aの配線部34aと配線パターン31Bの配線部34bとが、チップ部品41の中心Oに関して非対称の位置に配置されているものであるが、実施形態12、13とは異なる態様を示す。
実施形態14は、配線パターン31Bの配線部34bが傾斜部を有する点では、実施形態13と同じであるが、傾斜部の傾斜方向が反対である点でのみ、実施形態13と相違する。
しかし、他の構成はすべて実施形態13と同一である。
従って、実施形態14においても、実施形態1~13と同様な効果を奏する。
(断線の評価試験)
チップ部品41の電極41a、41bとランド33a、33bとのはんだ接続部におけるクラックに起因する断線を試験により評価した。
試験は、実施形態2、実施形態8、比較例1、比較例2を比較することとした。
図17は、チップ部品41が実装された配線パターン131A、131Bを上方から観た比較例1の平面図である。
配線パターン131A、131Bは、ベタ状のパターンであり、ランドおよび配線部を有していない。チップ部品41の電極41a、41bを、直接、配線パターン131A、131Bにはんだ付けした。
図18は、チップ部品41が実装された配線パターン131A、131Bを上方から観た比較例2の平面図である。
配線パターン131A、131Bは、パターン部132a、132b、ランド133a、133bおよび配線部134a、134bを有している。
チップ部品41の電極41a、41bとランド33a、33bとのはんだ接続部におけるクラックに起因する断線を試験により評価した。
試験は、実施形態2、実施形態8、比較例1、比較例2を比較することとした。
図17は、チップ部品41が実装された配線パターン131A、131Bを上方から観た比較例1の平面図である。
配線パターン131A、131Bは、ベタ状のパターンであり、ランドおよび配線部を有していない。チップ部品41の電極41a、41bを、直接、配線パターン131A、131Bにはんだ付けした。
図18は、チップ部品41が実装された配線パターン131A、131Bを上方から観た比較例2の平面図である。
配線パターン131A、131Bは、パターン部132a、132b、ランド133a、133bおよび配線部134a、134bを有している。
配線部134a、134bは、中心線Yoと平行に延出され、ランド133a、133bのx方向における最も外側のランドx方向最外側辺151に、接続部156で接続されている。接続部156は、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域内に配置されている。従って、当然、接続部156のy方向における中心Yaは、チップ部品41の幅Wcの領域をx方向に延出した領域内に配置されている。
試験条件は下記の通りである。
回路配線基板30は、50mm角で厚さ2mmのアルミニウム材のベース基板38を有するものを用いた。ベース基板38上に絶縁層37を設け、絶縁層37上に、銅箔により配線パターン31A、31Bまたは131A、131Bを形成した。
チップ部品41は、1608(1.6mm×0.8mm)サイズのチップ抵抗を用いた。 Sn3Ag0.5Cuの鉛フリーはんだを用いて、チップ部品41の電極41a、42bを配線パターン31A、31Bまたは131A、131Bにはんだ付けした。
はんだ付けした後、-30/80℃の温度サイクル試験を実施した。500サイクル毎に各試料の抵抗値を測定し、10%以上の抵抗値変動があった場合に断線と判断した。各試料のサンプル数N=5とした。
回路配線基板30は、50mm角で厚さ2mmのアルミニウム材のベース基板38を有するものを用いた。ベース基板38上に絶縁層37を設け、絶縁層37上に、銅箔により配線パターン31A、31Bまたは131A、131Bを形成した。
チップ部品41は、1608(1.6mm×0.8mm)サイズのチップ抵抗を用いた。 Sn3Ag0.5Cuの鉛フリーはんだを用いて、チップ部品41の電極41a、42bを配線パターン31A、31Bまたは131A、131Bにはんだ付けした。
はんだ付けした後、-30/80℃の温度サイクル試験を実施した。500サイクル毎に各試料の抵抗値を測定し、10%以上の抵抗値変動があった場合に断線と判断した。各試料のサンプル数N=5とした。
上記試験結果を図19に示す。
比較例1では、1500サイクルで3個、2000サイクル以上で5個すべてが断線し、 比較例2では、1500サイクルで2個、2000サイクル以上で5個すべてが断線した。 これに対して、本発明の実施形態2および実施形態8では、3000サイクル行った後も断線は発生しないことが確認された。この試験によって、本発明による効果が裏付けられた。
比較例1では、1500サイクルで3個、2000サイクル以上で5個すべてが断線し、 比較例2では、1500サイクルで2個、2000サイクル以上で5個すべてが断線した。 これに対して、本発明の実施形態2および実施形態8では、3000サイクル行った後も断線は発生しないことが確認された。この試験によって、本発明による効果が裏付けられた。
なお、上記実施形態1~15に示す配線パターン31A、31Bは、あくまでも、好ましい態様の例であって、パターン部32a、32b、ランド33a、33bおよび配線部34a、34bの形状、サイズ等は、適宜、変形することが可能である。例えば、ランド33a、33bは、矩形形状に限らず、他の多角形や、外形に円弧部等の曲線部や、斜辺部を有する形状であってもよい。また、パターン部32aとパターン部32bとは、相互に非対称形状であったり、異なる形状であったりしてもよい。配線部34a、34bの引き回しは、自由であり、円弧部や、曲線部を有していてもよい。
上記各実施形態では、チップ部品41の電極41a、41bとランド33a、33bとをはんだ42を用いて接続する場合で説明した。しかし、接続する材料は、はんだ42に限られるものではなく、ランドまたは電極の一方を溶融して接合するレーザ溶接、抵抗溶接等に適用することができる。
チップ部品41は、平面視で矩形形状に限られるものではなく、円弧部や、曲線部を有する外形を有していてもよい。
以上要するには本発明の電子制御装置は、ランドと接続される配線部の接続部における幅方向の中心が、電子部品の幅の領域を電子部品の長手方向に延出した領域、および電子部品の長さの領域を電子部品の短手方向に延出した領域のいずれからも外れた位置に配置されるようにしたものであればよい。
以上要するには本発明の電子制御装置は、ランドと接続される配線部の接続部における幅方向の中心が、電子部品の幅の領域を電子部品の長手方向に延出した領域、および電子部品の長さの領域を電子部品の短手方向に延出した領域のいずれからも外れた位置に配置されるようにしたものであればよい。
1 筐体ベース部
2 筐体カバー部
3 筐体
10 電子制御装置
30 回路配線基板
31、31A、31B 配線パターン
32a、32b パターン部
33a、33b ランド
34a、34b 配線部
41 チップ部品(電子部品)
41a、41b 電極
51、52、54、55 側辺
53、56 接続部
Lc (チップ部品の)長さ
Wc (チップ部品の)幅
Wa (配線部の)幅
Xo (チップ部品の)x方向における中心線
Yo (チップ部品の)y方向における中心線
Xa (接続部の)x方向における中心
Ya (接続部の)y方向における中心
2 筐体カバー部
3 筐体
10 電子制御装置
30 回路配線基板
31、31A、31B 配線パターン
32a、32b パターン部
33a、33b ランド
34a、34b 配線部
41 チップ部品(電子部品)
41a、41b 電極
51、52、54、55 側辺
53、56 接続部
Lc (チップ部品の)長さ
Wc (チップ部品の)幅
Wa (配線部の)幅
Xo (チップ部品の)x方向における中心線
Yo (チップ部品の)y方向における中心線
Xa (接続部の)x方向における中心
Ya (接続部の)y方向における中心
Claims (12)
- 面積の大きい一対のパターン部、前記一対のパターン部の間に所定の間隔をあけて設けられ、前記パターン部よりも面積が小さい一対のランド、および前記一対のランドと前記一対のパターン部とをそれぞれ接続する一対の配線部を備えた配線パターンがベース金属上に形成された回路配線基板と、
所定の長さと所定の幅を有し、長手方向の一端部と他端部にそれぞれ設けられた電極がそれぞれ前記各ランドに接続された電子部品とを備え、
前記配線部は、前記ランドと接続される接続部の幅方向の中心が、前記電子部品の前記所定の幅の領域を前記電子部品の長手方向に延出した領域、および前記電子部品の前記所定の長さの領域を前記電子部品の短手方向に延出した領域のいずれからも外れた位置に配置されるように設けられている、電子制御装置。 - 請求項1に記載の電子制御装置において、
前記回路配線基板は、金属製のベースと、前記ベースと前記各配線パターン間に介在する絶縁層とを備えている、電子制御装置。 - 請求項1に記載の電子制御装置において、
前記配線部の少なくとも一方は、前記電子部品の長手方向に直交する方向に延出され、前記電子部品の短手方向に延在する中心線から遠い側の前記ランドの側辺と、前記電子部品の短手方向に延在する中心線から遠い側の前記配線部の側辺とは、前記電子部品の長手方向に延在する中心線からの距離が等しい位置で接続されている、電子制御装置。 - 請求項3に記載の電子制御装置において、
前記配線部のそれぞれは、前記電子部品の長手方向に直交する方向に延出され、前記電子部品の短手方向に延在する中心線から遠い側の前記ランドの側辺と、前記電子部品の短手方向に延在する中心線から遠い側の前記配線部の側辺とは、前記電子部品の短手方向に延在する中心線からの距離が等しい位置で接続されている、電子制御装置。 - 請求項4に記載の電子制御装置おいて、
一対の前記配線部は、前記電子部品の短手方向に延在する中心線に対して線対称に形成されている、電子制御装置。 - 請求項4に記載の電子制御装置おいて、
一対の前記配線部は、前記電子部品の中心に対し、点対称に形成されている、電子制御装置。 - 請求項1に記載の電子制御装置において、
一対の前記配線部のそれぞれは、前記電子部品の短手方向に延在する中心線から遠い側の前記ランドの側辺に接続され、
前記配線部の少なくとも一方は、前記電子部品の短手方向に直交する方向に延出され、前記電子部品の長手方向に延在する中心線から遠い側の前記ランドの側辺と、前記電子部品の長手方向に延在する中心線から遠い側の前記配線部の側辺とは、前記電子部品の長手方向に延在する中心線からの距離が等しい位置で接続されている、電子制御装置。 - 請求項7に記載の電子制御装置において、
一対の前記配線部のそれぞれは、前記電子部品の短手方向に直交する方向に延出され、前記電子部品の長手方向に延在する中心線から遠い側の前記ランドの側辺と、前記電子部品の長手方向に延在する中心線から遠い側の前記配線部の側辺とは、前記電子部品の長手方向に延在する中心線からの距離が等しい位置で接続されている、電子制御装置。 - 請求項8に記載の電子制御装置おいて、
一対の前記配線部は、前記電子部品の長手方向に延在する中心線に対し、線対称に形成されている、電子制御装置。 - 請求項8に記載の電子制御装置おいて、
一対の前記配線部は、前記電子部品の中心に対し、点対称に形成されている、電子制御装置。 - 請求項1に記載の電子制御装置において、
前記配線部の一方は、前記電子部品の長手方向に直交する方向に延出され、前記電子部品の短手方向に延在する中心線から遠い側の前記ランドの側辺と、前記電子部品の短手方向に延在する中心線から遠い側の前記配線部の側辺とは、前記電子部品の短手方向に延在する中心線からの距離が等しい位置で接続されており、
前記配線部の他方は、前記電子部品の短手方向に直交する方向に延出され、前記電子部品の長手方向に延在する中心線から遠い側の前記ランドの側辺と、前記電子部品の長手方向に延在する中心線から遠い側の前記配線部の側辺とは、前記電子部品の長手方向に延在する中心線からの距離が等しい位置で接続されている、電子制御装置。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の電子制御装置において、
前記各ランドは、平面視で、前記電子部品の長手方向に平行な長さが、前記電子部品の短手方向に平行な長さよりも小さい矩形形状を有し、前記電子部品の前記各電極と前記各ランドとは鉛を含まないはんだにより接続されている、電子制御装置。
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