JP2024147444A - 電子回路装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 半田の濡れ状態を検出可能な電子回路装置を提供する。【解決手段】 回路基板２の表面に設けられた複数のランド２４と、表面実装型の電子部品１の一面側に設けられた同数の接続端子１３とを、半田３によって加熱接続した電子回路装置であって、半田３は、接続端子１３とランド２４との対向箇所に設けられる接続部３１と、更にこの接続部３１の中央から電子部品１のパッケージ１２よりも外側に延びる露出部３２が形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、電子回路装置に関し、例えば、表面実装タイプの電子部品を半田接続する電子回路装置として好適である。

従来から、回路基板に形成される銅箔パターンからなるランド（電極パッド）と、回路基板に表面実装される電子部品に設けられる接続端子と，が半田によって接続する場合、メタルマスクを用いてその開口からランド上に半田ペーストを刷込んで所定の半田パターンを形成することがあり、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２０１７－１２６６５９号公報

例えば、電子部品の小型化にともなって接続端子の面積が小さくなると、半田パターンやこの形を決めるメタルマスクの開口も微細化するため、メタルマスクの開口から電極パッドの表面に刷込まれる半田ペーストの通り抜けが困難となってしまう。このため、電極パッドに対する半田不濡れを原因とする半田不良が発生することがある。

また、電子部品が回路基板に実装状態の際に、その接続端子が電子部品のパッケージに隠れてしまい、上述の半田不良を検出することが困難となる課題がある。

そこで本発明の目的とするところは、この問題に着目してなされたものであり、半田の濡れ状態を検出可能な電子回路装置を提供することにある。

本発明の車両用計器は、
回路基板の表面に設けられた複数のランドと、表面実装型の電子部品の一面側に設けられた同数の接続端子とを、半田によって加熱接続した電子回路装置であって、
前記半田は、前記接続端子と前記ランドとの対向箇所に設けられる接続部と、更にこの接続部の中央から前記電子部品のパッケージよりも外側に延びる露出部が形成される。

また、前記ランドは、長手方向に並行して一対設けられる前記接続端子にそれぞれ対応する位置で、絶縁層に囲まれて設けられる

また、前記ランド上に形成される前記半田は、前記ランド形状と異なるパターンで形成される。

また、前記半田の前記露出部の幅寸法は、前記接続部の幅寸法よりも大きく設けられる。

本発明の電子回路装置は、半田の濡れ状態が検出可能となる。

実施の形態における電子回路装置を示す斜視図。 図１の正面からみた図。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図。 回路基板のランドに形成される半田を示す図。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る一例について説明する。

図１乃至図３は、電子部品１が、回路基板２に表面実装された例を示す図である。

電子部品１は、この場合発光ダイオード素子を適用しており、発光部１１と、パッケージ１２と、接続端子１３とを設ける。

発光部１１は、電力を光に変換する発光層の光を出力する箇所であり、拡散層や屈折用レンズ、蛍光体等の色変換フィルタなどの光学部材を備えることもできる。

パッケージ１２は、発光部１１を天面側に有する筐体であり、発光層や金属配線などの内部部品を保持するように、耐熱性の合成樹脂で構成される。また、パッケージ１２は、内在する金属配線の一部を、発光部１１と反対側の面（底面）に、接続端子１３として露出するように形成される。

接続端子１３は、導電性に金属端子であり電極として露出する部分が長手状に並行して２つ設けられ、一方がアノード端子、他方がカソード端子である。この場合、二つの電極が略同じ形状で設けられる。

回路基板２は、例えばＦＲ－４（Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ－４）等の平板状のガラスエポキシ樹脂系基材２１と、この基材２１に銅等の金属導電層２２を用いた配線パターンや、配線パターンを被膜するためのレジスト等の絶縁層２３と、を備える。また、回路基板２は、絶縁層２３が覆われない金属導電層２２において電子部品１の実装に対応する箇所には、接続端子１３を接続するための半田３が積層されるランド２４が設けられる。なお、絶縁層２３は、金属導電層２２を設けられた基材２１に塗膜形成される電気絶縁性のソルダーマスクを適用できる。この絶縁層２３は、半田３形成時に不要部分へ半田が付いてしまうことを防ぐとともに、電子部品１が実装状態の際に配線パターンへの湿気や塵の付着を防止する保護作用を有する。

半田３は、回路基板２上において、メタルマスクを用いてランド２４上にペースト状態のものが刷込まれて所定の半田パターンで形成される。この状態で、電子部品１を実装し、加熱による硬化作用によって、接続端子１３とランド２４との接続状態を保持する。この場合、半田３は、メタルマスクを用いて半田パターンが形成されるため、絶縁層２３によって縁取りされたランド２４の形状と異なる形に形成されるが、ランド２４と同形状にすることも考えられる。なお、メタルマスクを用いた場合、より細かな半田パターンを実現できる。

半田３は、図４に示すように、接続端子１３と重なる箇所に、接続端子１３の形状にあわせて長手状に形成される接続部３１と、この接続部３１の中央からパッケージ１２の外側にはみ出て延びるように連続形成される露出部３２とが設けられる。なお、図４では、接続端子１３の対応位置を点線で示している。

半田３の露出部３２によって、回路基板２へ電子部品１が実装され、露出部３２から連続形成された接続部３１がパッケージ１２に隠れている場合であっても、同一個体として半田３の外観状態（濡れ状態）を確認できる。特に、回路基板２をカメラで撮像してＡＯＩ（Automated Optical Inspection；自動光学検査）によって確認でき検査の精度や速度において有利になる。

また、ＡＯＩだけでなく、プリント基板に実装されている部品の端子にピンを接触させ、信号を印加し、電圧測定または電流測定を行う検査ＩＣＴ（In Circuit Test）を行う箇所として兼用することも可能となり、「通電状態」や「部品違い」などを検出できる。

また、半田３の露出部３２の幅寸法Ｗ２は、接続部３１の幅寸法Ｗ１よりも大きく設けられる。これにより、接続部３１に対応するメタルマスクの開口が狭い場合であっても、開口面積を広くとることができ、半田ペーストが入り込み易くなる。また、露出部３２の幅寸法Ｗ２を大きく取ることによって、上述ＡＯＩによる画像解析の精度を高めることが期待できる。

また、半田３の露出部３２は、一対の接続部３１の中央からそれぞれ外側へ同じ形状で引き出される（延びる）ことによって、電子部品１が実装されてから固着されるまでの間で、溶融半田の表面張力により電子部品１が傾いたり、位置がずれてしまうなどの影響を小さくできる。特に電子部品が光源の場合は、位置精度を安定させることができる。

斯かる電子回路装置は、回路基板２の表面に設けられた複数のランド２４と、表面実装型の電子部品１の一面側に設けられた同数の接続端子１３とを、半田３によって加熱接続した電子回路装置であって、半田３は、接続端子１３とランド２４との対向箇所に設けられる接続部３１と、更にこの接続部３１の中央から電子部品１のパッケージ１２よりも外側に延びる露出部３２が形成される。

したがって、電子部品１が回路基板２へ実装状態であっても、半田３の濡れ状態を検出可能な電子回路装置となる。特に、実装面側から撮影した画像解析に基づいて自動で良否を判別できるため、工数や検査時間を低減しつつ、信頼性の高い半田接続を実現できる。なお、回路基板２へ半田３が設置された状態で、かつ電子部品１が実装される前に、半田３の状態を検査する工程（クリームはんだ印刷検査）も行うことで、より信頼性の高い接続固定となる。

ランド２４は、長手方向に並行して一対設けられる接続端子１３にそれぞれ対応する位置で、絶縁層２３に囲まれて設けられる。また、ランド２４上に形成される半田３は、ランド２４形状と異なるパターンで形成される。これら構成は、例えばメタルマスクを用いて、半田を実装することで実現でき、この場合であっても、上述した構成を適用することで、半田３の濡れ状態を検出できる電子回路装置となる。

また、半田３の露出部３２の幅寸法Ｗ２は、接続部３１の幅寸法Ｗ１よりも大きく設けられる。これにより、接続部３１が細い場合であっても、半田の濡れ状態を確認し易くなる。特に撮影による画像解析の判別性を高めることができる。また、露出部３２の面積分、メタルマスクの開口を拡げることができるため、半田ペーストを刷込む際に流動し易くなり、所望の半田形状にできる。

なお、本発明の電子回路装置を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

上述した実施の形態によれば、ガラスエポキシ樹脂系の基材を用いた回路基板に適用したものを例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、例えば、アルミ等の金属基材を用いた、回路基板であってもよく、これらを置き換えても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、電子部品として発光ダイオード素子を適用したものを例に挙げたが、表面実装タイプの電子部品で、実装面側に接続端子があるものであれば、上述した実施の形態と同様の構成を適用でき、同様の効果を得ることができる。

１ 電子部品
１１ 発光部
１２ パッケージ
１３ 接続端子
２ 回路基板
２１ 基材
２２ 導電パターン
２３ 絶縁層
２４ ランド
３ 半田
３１ 接続部
３２ 露出部

Claims (4)

1. 回路基板の表面に設けられた複数のランドと、表面実装型の電子部品の一面側に設けられた同数の接続端子とを、半田によって加熱接続した電子回路装置であって、
   前記半田は、前記接続端子と前記ランドとの対向箇所に設けられる接続部と、更にこの接続部の中央から前記電子部品のパッケージよりも外側に延びる露出部が形成される
   電子回路装置。
2. 前記ランドは、長手方向に並行して一対設けられる前記接続端子にそれぞれ対応する位置で、絶縁層に囲まれて設けられる
   請求項１に記載の電子回路装置。
3. 前記ランド上に形成される前記半田は、前記ランド形状と異なるパターンで形成される
   請求項２に記載の電子回路装置。
4. 前記半田の前記露出部の幅寸法は、前記接続部の幅寸法よりも大きく設けられる
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子回路装置。
   

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