JP2018182005A - 電子装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】プリント基板と封止樹脂体との密着性の低下を抑制しつつ、はんだの接続信頼性を向上できる電子装置を提供すること。
【解決手段】プリント基板30の一面31aに設けられた第1ランド32a及び第2ランド32bと電子部品40の第1電極42a及び第2電極42bがはんだ60を介して接続され、電子部品が一面ごと樹脂封止される。各ランドは、ソルダレジスト33から露出された接合部と、接合部から延設された延設部を有する。ソルダレジストは、接合部の端面に離間しつつ端面に沿って設けられた周辺部33a、第1ランドの延設部321aを覆う第1カバー部33b、及び第2ランドの延設部321bを覆う第2カバー部33cを有する。プリント基板は、フラックス残渣61を収容する収容部34として、接合部の端面に隣接する第1収容部34aと、第1カバー部と第2カバー部との間に設けられた第2収容部34bを有する。
【選択図】図2
【解決手段】プリント基板30の一面31aに設けられた第1ランド32a及び第2ランド32bと電子部品40の第1電極42a及び第2電極42bがはんだ60を介して接続され、電子部品が一面ごと樹脂封止される。各ランドは、ソルダレジスト33から露出された接合部と、接合部から延設された延設部を有する。ソルダレジストは、接合部の端面に離間しつつ端面に沿って設けられた周辺部33a、第1ランドの延設部321aを覆う第1カバー部33b、及び第2ランドの延設部321bを覆う第2カバー部33cを有する。プリント基板は、フラックス残渣61を収容する収容部34として、接合部の端面に隣接する第1収容部34aと、第1カバー部と第2カバー部との間に設けられた第2収容部34bを有する。
【選択図】図2
Description
この明細書における開示は、電子装置に関する。
特許文献1には、電子部品の下面に設けられた電極とプリント基板のランドが、はんだを介して接続されてなる電子装置が開示されている。プリント基板には、たとえばランドの周りにランドから離れてダミー電極が設けられており、ダミー電極を覆うようにソルダレジストが設けられている。ソルダレジストはランドから離れて設けられており、ランド周りの全周でノーマルレジスト構造とされている。
そして、ソルダレジストとランドと間で露出する基材の表面が、はんだから分離したフラックスを収容する収容部の底をなしている。このため、フラックス又はフラックス中の溶媒などが蒸発してなるフラックス残渣は、ランド周りにおいて、ランド及びはんだに接触した状態で保持される。
ところで、封止樹脂体によって、プリント基板における電子部品との対向面とともに、電子部品を封止する構成が考えられる。封止樹脂体が電子部品を覆いつつ、電子部品の周囲でプリント基板に密着することで、電子部品の熱変形を抑制し、はんだの接続信頼性を向上することができる。また、フラックス洗浄を行わずに樹脂封止することで、製造工程を簡素化することもできる。
このような構成において、上記したフラックスの収容構造を適用すると、電子部品と基板との対向領域外において、はんだからしみ出したフラックスを、ランドに隣接する収容部に直ちに収容することができる。すなわち、プリント基板における封止樹脂体との密着部分へフラックスが拡がるのを抑制することができる。したがって、プリント基板と封止樹脂体との密着性の低下を抑制することができる。これにより、電子部品の熱変形抑制の効果が低下するのを抑制することができる。
一方、はんだからしみ出したフラックスは、毛細管現象により、電子部品とプリント基板との対向領域、すなわち電子部品の直下にも拡がる。フラックスは、ランドに隣接する収容部に収容され、溶媒など成分の一部が蒸発してなるフラックス残渣として保持される。高温環境下でフラックス残渣が膨張すると、封止樹脂体によって封止された電子部品をはんだ近傍で押し上げるため、はんだに大きな応力が作用する。これにより、樹脂封止による電子部品の熱変形抑制の効果が相殺されてしまい、はんだの接続信頼性を確保するのが困難となる。
本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、プリント基板と封止樹脂体との密着性の低下を抑制しつつ、はんだの接続信頼性を向上できる電子装置を提供することを目的とする。
本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。
本開示のひとつである電子装置は、素子が形成された本体部(41)と、本体部の下面(41a)に設けられた電極(42)であり、第1方向の一端側に設けられた第1電極(42a)及び第1電極とは反対の他端側に設けられた第2電極(42b)と、を有する電子部品(40)と、
電気絶縁性の基材(31)と、基材における下面との対向面(31a)上に設けられたランド(32)であり、第1電極に対応する第1ランド(32a)及び第2電極に対応する第2ランド(32b)と、対向面上に設けられた電気絶縁膜(33)と、を有するプリント基板(30)と、
対応する電極とランドとを接続するはんだ(60)と、
対向面とともに電子部品を封止する封止樹脂体(70)と、
を備え、
ランドは、はんだ接合のために電気絶縁膜から露出された接合部(320,320a,320b)と、第1ランドと第2ランドとが近づくように、接合部から第1方向に延設された延設部(321,321a,321b)と、を有し、
電気絶縁膜は、接合部の端面に対して離間しつつ端面に沿って設けられた周辺部(33a)と、第1ランドの延設部を覆う第1カバー部(33b)と、第1方向において第1カバー部とは離れて設けられ、第2ランドの延設部を覆う第2カバー部(33c)と、を有し、
プリント基板は、はんだから分離したフラックスを収容する収容部(34)として、接合部の端面に隣接し、接合部と周辺部との間で露出された基材の対向面を底とする第1収容部(34a)と、第1方向において第1カバー部と第2カバー部との間に設けられ、第1カバー部と第2カバー部との間で露出された基材の対向面を底とする第2収容部(34b)と、を有する。
電気絶縁性の基材(31)と、基材における下面との対向面(31a)上に設けられたランド(32)であり、第1電極に対応する第1ランド(32a)及び第2電極に対応する第2ランド(32b)と、対向面上に設けられた電気絶縁膜(33)と、を有するプリント基板(30)と、
対応する電極とランドとを接続するはんだ(60)と、
対向面とともに電子部品を封止する封止樹脂体(70)と、
を備え、
ランドは、はんだ接合のために電気絶縁膜から露出された接合部(320,320a,320b)と、第1ランドと第2ランドとが近づくように、接合部から第1方向に延設された延設部(321,321a,321b)と、を有し、
電気絶縁膜は、接合部の端面に対して離間しつつ端面に沿って設けられた周辺部(33a)と、第1ランドの延設部を覆う第1カバー部(33b)と、第1方向において第1カバー部とは離れて設けられ、第2ランドの延設部を覆う第2カバー部(33c)と、を有し、
プリント基板は、はんだから分離したフラックスを収容する収容部(34)として、接合部の端面に隣接し、接合部と周辺部との間で露出された基材の対向面を底とする第1収容部(34a)と、第1方向において第1カバー部と第2カバー部との間に設けられ、第1カバー部と第2カバー部との間で露出された基材の対向面を底とする第2収容部(34b)と、を有する。
この電子装置によれば、フラックスを収容する第1収容部が、接合部の端面に隣接して設けられており、はんだから分離したフラックスを直ちに第1収容部に収容することができる。このため、封止樹脂体を形成する前に、プリント基板における封止樹脂体との密着部分へフラックスが拡がるのを抑制することができる。したがって、プリント基板と封止樹脂体との密着性の低下を抑制し、ひいては、電子部品の熱変形抑制の効果が低下するのを抑制することができる。
また、ランドに意図的に延設部を設け、延設部を電気絶縁膜により覆う構成としている。これにより、フラックスを収容する第2収容部が、第1カバー部と第2カバー部との間に設けられている。第2収容部は、接合部に隣接しておらず、はんだから離れた位置に設けられている。このため、高温環境下でフラックス残渣が膨張しても、封止樹脂体により封止された電子部品を、はんだ近傍ではなく、はんだから離れた位置で押し上げるに留まる。したがって、はんだに作用する応力を低減し、ひいては、はんだの接続信頼性を向上することができる。
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び/又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。以下において、プリント基板の厚み方向をZ方向、Z方向に直交する一方向をX方向と示す。また、Z方向及びX方向の両方向に直交する方向をY方向と示す。X方向が第1方向に相当し、Y方向が第2方向に相当する。特に断わりのない限り、上記したX方向及びY方向により規定されるXY面に沿う形状、すなわちZ方向において平面視した形状を平面形状とする。
(第1実施形態)
先ず、図1に基づき、本実施形態に係る電子装置の概略構成について説明する。図1では、便宜上、電子部品を簡素化して図示している。
(第1実施形態)
先ず、図1に基づき、本実施形態に係る電子装置の概略構成について説明する。図1では、便宜上、電子部品を簡素化して図示している。
図1に示す電子装置10は、筐体20、プリント基板30、電子部品40,50、はんだ60、封止樹脂体70、及び端子80,81を備えている。電子装置10は、車両用の電子制御装置として適用することができる。
電子装置10は、モータなどの駆動装置12と、端子80を介して接続されている。電子装置10は、駆動装置12とともに、機電一体装置を構成している。端子80は、フレーム14に形成された貫通孔を挿通し、一端がプリント基板30に接続され、他端が駆動装置12に接続されている。駆動装置12は、フレーム14に固定されている。
筐体20は、プリント基板30、電子部品40,50、はんだ60、及び封止樹脂体70を収容している。筐体20は、一面が開口する箱状をなしており、箱内に、樹脂封止されたプリント基板30が収容されている。筐体20、すなわち電子装置10も、フレーム14に固定されている。
本実施形態の筐体20は、樹脂成形体であり、電子装置10と図示しない外部機器とを電気的に接続するためのコネクタ部21を有している。コネクタ部21は、コネクタのハウジング部分である。コネクタ部21は有底筒状をなしており、底部から内部空間に向けて端子81が突出している。端子81は、コネクタの端子部である。端子81は、たとえば筐体20に対して圧入固定されており、一端がコネクタ部21の内部空間に突出し、他端がプリント基板30に接続されている。
プリント基板30には、複数の電子部品40,50が実装されている。電子部品40,50は、はんだ60を介して、プリント基板30の図示しない配線と電気的に接続されている。電子部品40,50と配線により、回路が構成されている。電子部品40,50が実装されたプリント基板30は、回路基板とも称される。電子部品40は、後述するように、本体部の下面に電極が設けられた部品である。電子部品40は、リードレスの部品である。一方、電子部品50は、リードを有する部品である。
封止樹脂体70は、プリント基板30、電子部品40,50、はんだ60、及び端子80,81それぞれの一部を一体的に封止している。封止樹脂体70は、トランスファ成形、コンプレッション成形、ポッティングなどにより形成されている。本実施形態では、筐体20の収容空間のほぼ全域に、封止樹脂体70が配置されている。
次に、図2及び図3に基づき、電子部品40周辺の実装構造について説明する。図3では、位置関係を示すために、電子部品40を二点鎖線で示している。図2は、図3のII-II線に対応する断面図である。
図2及び図3に示すように、プリント基板30は、基材31、ランド32、ソルダレジスト33、及び収容部34を有している。基材31は、樹脂などの電気絶縁性材料を用いて形成されている。基材31の一面31a上に電子部品40が配置されている。一面31aが、電子部品40との対向面に相当する。
基材31に、図示しない配線が配置されている。ランド32は、配線の一部分である。ランド32は、配線のうち、電子部品40との接続に供せられる部分である。ランド32は、基材31の一面31a上に設けられている。ランド32の厚みは、たとえば20μm〜70μmの範囲内とされている。なお、プリント基板30は、電子部品50などとの接続に供せられる他のランドも有している。
ランド32は、第1ランド32a及び第2ランド32bを有している。第1ランド32aは、電子部品40の後述する第1電極42aに対応している。第2ランド32bは、電子部品40の後述する第2電極42bに対応している。プリント基板30は、ひとつの電子部品40に対応するランド32として、第1ランド32a及び第2ランド32bをひとつずつ有している。共通の電子部品40に接続される第1ランド32a及び第2ランド32bは、X方向に並んで配置されている。
第1ランド32aは、接合部320a及び延設部321aを有している。接合部320aは、はんだ接合可能なように、ソルダレジスト33から露出された部分である。このため、接合部320aは露出部とも称される。本実施形態では、接合部320aの上面のほぼ全面にはんだ60が接合されている。接合部320aは、平面略矩形状をなしている。
延設部321aは、接合部320aに対して第2ランド32b側に連なっている。延設部321aは、X方向に沿って第2ランド32b側に延設された部分である。延設部321aは、第1ランド32aが第2ランド32bに近づくように、接合部320aから延設されている。延設部321aは、ソルダレジスト33によって覆われている。このため、延設部321aは、被覆部とも称される。延設部321aは、接合部320aとY方向の長さ(すなわち幅)をほぼ同じくして延設されている。第1ランド32aは、X方向を長手方向、Y方向を短手方向とする平面略矩形状をなしている。
第2ランド32bも、第1ランド32a同様の構造をなしている。第2ランド32bは、接合部320b及び延設部321bを有している。接合部320bは、はんだ接合可能なように、ソルダレジスト33から露出された部分である。このため、接合部320bは露出部とも称される。本実施形態では、接合部320bの上面のほぼ全面にはんだ60が接合されている。接合部320bは、平面略矩形状をなしている。
延設部321bは、接合部320bに対して第1ランド32a側に連なっている。延設部321bは、X方向に沿って第1ランド32a側に延設された部分である。延設部321bは、第2ランド32bが第1ランド32aに近づくように、接合部320bから延設されている。延設部321bは、ソルダレジスト33によって覆われている。このため、延設部321bは、被覆部とも称される。延設部321bは、接合部320bと幅をほぼ同じくして延設されている。第2ランド32bも、X方向を長手方向、Y方向を短手方向とする平面略矩形状をなしている。
第2ランド32bは、第1ランド32aとほぼ同じ平面形状及び大きさを有している。詳しくは、接合部320a,320b同士がほぼ同じ平面形状及び大きさを有し、延設部321a,321b同士がほぼ同じ平面形状及び大きさを有している。
このように、各ランド32(第1ランド32a及び第2ランド32b)は、接合部320(接合部320a,320b)及び延設部321(延設部321a,321b)をそれぞれ有している。このように、延設部321をそれぞれ有することで、第1ランド32aと第2ランド32bとの間が狭くなっている。図2に示す延設部321a,321b間の長さL1は、たとえば0.2mm〜2mmの範囲内とされている。
ソルダレジスト33は、基材31の一面31a上に設けられている。ソルダレジスト33が、電気絶縁膜に相当する。ソルダレジスト33の厚みは、たとえば20μm〜70μmの範囲内とされている。ソルダレジスト33は、周辺部33a、第1カバー部33b、及び第2カバー部33cを有している。
周辺部33aは、ソルダレジスト33のうち、接合部320の端面(側面)に対して離間しつつ接合部320の端面に沿って設けられた部分である。プリント基板30は、接合部320の端面に隣接して、ソルダレジスト33が設けられない部分、すなわちソルダレジスト33の抜き部分を有している。このため、接合部320の端面は、後述するフラックス(フラックス残渣61)の接触しない状態で、露出面とされる。周辺部33aは、接合部320の端面に沿って平面略C字状をなしている。周辺部33aは、第1ランド32aの接合部320a及び第2ランド32bの接合部320bのそれぞれに対して設けられている。
第1カバー部33bは、第1ランド32aの延設部321aを覆う部分である。第1カバー部33bは、延設部321aの上面に配置された直上部分、及び、直上部分に連なり、延設部321aの端面(側面)を覆う部分を有している。第1カバー部33bにより、延設部321aは完全に覆われている。
第2カバー部33cは、第2ランド32bの延設部321bを覆う部分である。第2カバー部33cは、延設部321bの上面に配置された直上部分、及び、直上部分に連なり、延設部321bの端面(側面)を覆う部分を有している。第2カバー部33cにより、延設部321bは完全に覆われている。
第2カバー部33cは、X方向において第1カバー部33bに対して離れて設けられている。プリント基板30は、第1カバー部33bと第2カバー部33cとの間に、ソルダレジスト33が設けられない部分、すなわちソルダレジスト33の抜き部分を有している。このため、第1カバー部33bにおける第2ランド32b側の端面と、第2カバー部33cにおける第1ランド32a側の端面とが、フラックス(フラックス残渣61)の接触しない状態で、露出面とされる。
このように、本実施形態では、意図的に、ランド32の一部(接合部320)をノーマルレジスト構造とし、残りの部分(延設部321)をオーバーレジスト構造としている。
収容部34は、はんだ60から分離したフラックスを収容する部分である。収容部34は、後述するフラックス残渣61を収容する部分である。収容部34は、基材31の一面31aを底として形成されている。
収容部34は、第1収容部34a及び第2収容部34bを有している。第1収容部34aは、接合部320の端面に隣接し、ランド32の接合部320とソルダレジスト33の周辺部33aとの間で露出する基材31の一面31aを底として設けられている。詳しくは、接合部320の端面(側面)と周辺部33aの端面(上記側面との対向面)が側壁をなし、基材31の一面31aが底壁をなしている。上記したように、接合部320の端面に隣接してソルダレジスト33の抜き部分を有することで、第1収容部34aが形成されている。第1収容部34aは、接合部320の端面に沿って設けられ、平面略C字状をなしている。接合部320の端面と周辺部33aの端面との対向距離である幅は、接合部320a周りにおいてほぼ一定とされている。
第2収容部34bは、第1カバー部33bと第2カバー部33cとの間に設けられ、第1カバー部33bと第2カバー部33cとの間で露出する基材31の一面31aを底としている。第2収容部34bは、第1ランド32aの延設部321aと第2ランド32bの延設部321bとの間に設けられている。詳しくは、第1カバー部33bにおける第2ランド32b側の端面と第2カバー部33cにおける第1ランド32a側の端面が側壁をなし、基材31の一面31aが底壁をなしている。上記したように、第1カバー部33bと第2カバー部33cとの間にソルダレジスト33の抜き部分を有することで、第2収容部34bが形成されている。
本実施形態の第2収容部34bは、第1ランド32aと第2ランド32bの並び方向に対して直交する方向、すなわちY方向に沿って延設されている。詳しくは、Y方向において、第2収容部34bの長さが、ランド32の長さとほぼ同じとされている。また、第2収容部34bが、X方向において、第1ランド32aの接合部320aと第2ランド32bの接合部320bとの中間位置に設けられている。
電子部品40は、素子が形成された本体部41、及び、本体部41の表面に形成された複数の電極42を有している。それぞれの電極42の少なくとも一部は、本体部41の表面のうち、プリント基板30(基材31の一面31a)との対向面である下面41aに形成されている。本実施形態の本体部41は、X方向を長手方向、Y方向を短手方向とする平面略矩形状をなしている。すなわち、下面41aが、X方向を長手方向、Y方向を短手方向とする平面略矩形状をなしている。
電極42は、下面41aにおいて、X方向の一端側に設けられた第1電極42a、及び、第1電極42aとは反対の他端側に設けられた第2電極42bを有している。本実施形態では、電子部品40として、チップコンデンサやチップ抵抗などのチップ部品を採用している。電極42は、本体部41の両端に設けられている。電極42は、下面41aだけでなく、下面41aと反対の上面、及び側面にわたって設けられている。電極42と本体部41の下面41aとの段差は、たとえば0.5mm以下とされている。すなわち、電極42は、下面41aに対して略面一で設けられている。
図3に二点鎖線で示すように、Z方向の平面視において、電子部品40のY方向の長さ(幅)は、ランド32のY方向の長さ(幅)とほぼ同じとされている。また、電子部品40のX方向の長さは、対をなす第1ランド32a及び第2ランド32bの両端間の長さよりも短くされている。詳しくは、平面略矩形状をなす第1ランド32a及び第2ランド32bにおいて、X方向に略直交する辺のうち、相手側のランド32に対して遠い側の辺間の長さよりも短くされている。電極42のうち、下面41aに設けられた部分は、Z方向の平面視において、対応する接合部320の一部と重なる。また、下面41aがソルダレジスト33(第1カバー部33b及び第2カバー部33c)に接触するように、第1カバー部33b及び第2カバー部33cに電子部品40が配置されている。しかしながら、封止樹脂体70が、プリント基板30と本体部41の下面41aとの間に介在してもよい。
はんだ60は、対応するランド32と電極42を接続する。はんだ60は、プリント基板30の一面31aと電子部品40の下面41aとの対向領域にも配置されている。はんだ60は、はんだ微粉末とフラックスを混ぜ合わせてなるペーストを、ランド32と電極42との間に配置し、加熱処理(リフロー)することで形成される。
本実施形態では、はんだ微粉末を構成する合金として、Sn−Ag−Cu系合金を採用している。また、フラックスが、天然樹脂(ロジン)、合成樹脂(レジン)、活性剤、及び溶剤などを含んでいる。はんだ60から分離した(しみ出した)フラックスは、収容部34に収容される。収容部34に収容されたフラックスは、上記した加熱処理などにより、溶媒など成分の一部が蒸発し、フラックス残渣として残る。このため、図2に示すように、封止樹脂体70により封止された電子装置10において、収容部34には、フラックス残渣61が収容されている。詳しくは、第1収容部34a及び第2収容部34bのいずれにも、フラックス残渣61が配置されている。
次に、上記した電子装置10の効果について説明する。
本実施形態では、封止樹脂体70によって、プリント基板30の一面31aとともに、電子部品40を封止する。フラックス洗浄を行わずに樹脂封止するため、製造工程を簡素化することができる。
また、プリント基板30が、接合部320の端面に隣接して、ソルダレジスト33の抜き部分を有している。すなわち、接合部320の端面に隣接して、基材31の一面31aを底とする第1収容部34aが形成されている。これにより、プリント基板30と電子部品40との対向領域外において、はんだ60からしみ出したフラックスを直ちに第1収容部34aに収容することができる。
すなわち、封止樹脂体70を形成する前に、プリント基板30における封止樹脂体70との密着部分へフラックスが拡がるのを抑制することができる。したがって、プリント基板30と封止樹脂体70との密着性の低下を抑制することができる。これにより、封止樹脂体70は、電子部品40を覆いつつ、電子部品40の周囲でプリント基板に密着する。したがって、電子部品40の熱変形を抑制し、ひいては、はんだ60の接続信頼性を向上することができる。
また、第1ランド32aが延設部321aを有し、第2ランド32bが延設部321bを有している。そして、延設部321aを覆う第1カバー部33bと延設部321bを覆う第2カバー部33cとの間に、基材31の一面31aを底とする第2収容部34bが形成されている。第2収容部34bは、接合部320(320a,320b)に隣接しておらず、はんだ60から離れた位置に設けられている。
はんだ60からしみ出したフラックスは、毛細管現象により、プリント基板30と電子部品40との対向領域、すなわち電子部品40の直下にも拡がる。電子部品40の直下において、フラックスは第2収容部34bに収容され、溶媒など成分の一部が蒸発してなるフラックス残渣61として保持される。このフラックス残渣61が高温環境下で膨張したとしても、封止樹脂体70により封止された電子部品40を、はんだ60の近傍ではなく、はんだ60から離れた位置で押し上げるに留まる。このため、電子部品40直下のフラックス残渣61が膨張することにともない、はんだ60に作用する応力を低減することができる。これにより、封止樹脂体70による電子部品40の熱変形抑制の効果が相殺される度合いが小さくなる。
なお、第1収容部34aに配置されたフラックス残渣61は、電子部品40の直下にないため、高温環境下で膨張したとしても、電子部品40を押し上げることはない。このため、第2収容部34bに配置されたフラックス残渣61に較べて、膨張によりはんだ60に与える影響が小さい。
以上のように、本実施形態では、意図的に、ランド32の一部(接合部320)をノーマルレジスト構造とし、残りの部分(延設部321)をオーバーレジスト構造としている。これにより、プリント基板30と封止樹脂体70との密着性の低下を抑制しつつ、はんだ60の接続信頼性(はんだ60の寿命)を向上することができる。これにより、たとえば線膨張係数が10ppm以上20ppm以下の封止樹脂体70を採用することができる。すなわち、線膨張係数の範囲が広がり、封止樹脂体70の材料選択の自由度を向上できる。
なお、第2収容部34bは、延設部321上にソルダレジスト33(第1カバー部33b及び第2カバー部33c)が配置されて形成されている。したがって、ランド32とソルダレジスト33の厚み分、フラックス(フラックス残渣61)を収容することができる。
ところで、第2収容部34bが、X方向において一方のランド32に偏って設けられると、遠い側の接合部320上のはんだ60との距離は長くなるものの、近い側の接合部320上のはんだ60との距離は短くなる。これに対し、本実施形態では、第2収容部34bが、第1ランド32aと第2ランド32bの並び方向であるX方向において、接合部320a,320b間の中間位置に設けられている。これにより、両方の接合部320a,320b上のはんだ60について、第2収容部34bとの距離を長くすることができるため、はんだ60の接続信頼性をさらに向上することができる。
特に本実施形態では、第2収容部34bがY方向にそって延設されている。これにより、第2収容部34b内に、より多くのフラックス(フラックス残渣61)を収容することができる。
また、本実施形態では、フラックス残渣61が、天然樹脂及び合成樹脂を含んでいる。このように、天然樹脂(ロジン)及び合成樹脂(レジン)が混合された場合、熱膨張が大きくなることが知られている。しかしながら、上記したように、電子部品40の直下において、第2収容部34bをはんだ60から離れた位置に設けたので、フラックス残渣61の膨張によってはんだ60に与える影響を小さくすることができる。
なお、図4及び図5に示す第1変形例のように、電子部品40が複数組の第1電極42a及び第2電極42bを有し、プリント基板30が、ひとつの電子部品40に対応するランド32として、電極42と同じ組数の第1ランド32a及び第2ランド32bを有してもよい。このような電子部品40としては、多連チップ(たとえば多連チップ抵抗)やSONなどがある。図4では、図3同様、電子部品40を二点鎖線で示している。
第1変形例では、各ランド32の接合部320に隣接する第1収容部34aが、互いに独立して設けられている。すなわち、Y方向において、接合部320a間に周辺部33aが配置されている。同じく、接合部320b間に周辺部33aが配置されている。また、第2収容部34bの延設長さが、電子部品40のY方向の長さ(幅)とほぼ同じとされている。しかしながら、第1収容部34aを複数の接合部320aに対して一体的に設けることもできる。同じく、第1収容部34aを複数の接合部320bに対して一体的に設けることもできる。
(第2実施形態)
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10と共通する部分についての説明は省略する。
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10と共通する部分についての説明は省略する。
図6に示すように、本実施形態では、基材31が、収容部34の底をなす部分に形成された溝35を有している。すなわち、溝35の壁面が一面31aの一部をなしている。溝35の壁面は、一面31aの他の部分に対して凹んでいる。図6では、第2収容部34bの底をなす部分に、延設方向に直交する断面が略V字状の溝35が形成されている。溝35は、第2収容部34bの延設方向全域に設けられている。溝35の深さは、延設方向においてほぼ一定とされている。溝35以外の構成は、第1実施形態(図2参照)と同じとされている。
このように、基材31に溝35を設けることで、第2収容部34bの深さを深くすることができる。これにより、第2収容部34bに保持できるフラックス(フラックス残渣61)の量を増やすことができる。このため、毛細管現象により、電子部品40の直下に多くのフラックスがしみ出しても、はんだ60から離れた位置で保持することができる。したがって、はんだ60の接続信頼性をさらに向上することができる。
なお、溝35の形成位置は、第2収容部34bの底に限定されない。第1収容部34aの底をなす部分に、溝35が形成されてもよい。第1収容部34a及び第2収容部34bのそれぞれに溝35が形成されてもよい。
また、溝35の断面形状は、略V字状に限定されない。たとえば、略半円状や略コの字状の溝35を採用することもできる。
(第3実施形態)
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10と共通する部分についての説明は省略する。
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10と共通する部分についての説明は省略する。
図7に示すように、本実施形態では、第2収容部34bが、Z方向の平面視において、電子部品40を跨ぐ(横断する)ように設けられている。第2収容部34bは、Y方向において、プリント基板30と電子部品40との対向領域の外側まで延設されている。第2収容部34bは、Z方向の平面視において、両端のそれぞれが電子部品40と重ならないように延設されている。第2収容部34bの横断構造以外については、第1実施形態(図2参照)と同じとされている。
このように、第2収容部34bを、電子部品40を跨ぐように設けることで、第2収容部34bに保持できるフラックス(フラックス残渣61)の量を増やすことができる。このため、毛細管現象により、電子部品40の直下に多くのフラックスがしみ出しても、はんだ60から離れた位置で保持することができる。したがって、はんだ60の接続信頼性をさらに向上することができる。
本実施形態に記載の第2収容部34bを第2実施形態に示した電子装置10に組み合わせることもできる。電子部品40を跨ぐように設けられる第2収容部34bの底をなす部分に、溝35を設けてもよい。すなわち、電子部品40を跨ぐように、溝35を設けてもよい。
(第4実施形態)
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10と共通する部分についての説明は省略する。
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10と共通する部分についての説明は省略する。
図8に示すように、本実施形態でも、電子部品40を跨ぐように、第2収容部34bが設けられている。その上で、基材31が、第2収容部34bの底をなす部分に、溝36を有している。溝36の深さは、Z方向の平面視において電子部品40に重なる部分よりも、電子部品40に重ならない部分、すなわち電子部品40の外側の部分のほうが、深くされている。溝36の深さは、延設方向であるY方向において第2収容部34bの中心よりも端部のほうが深くされている。なお、図8に示す破線は、第2収容部34bの中心線CLを示している。
図8において、溝36の底面は、段差を有している。溝36の底面は、電子部品40に重なる部分である第1底面部、及び、電子部品40と重ならない部分である第2底面部を有している。第2底面部は第1底面部よりも深くされている。第1底面部は上記した溝36の中心を含み、第2底面部は溝36の端部を含んでいる。溝36以外の構成は、第3実施形態(図7参照)と同じとされている。
このように、第2収容部34b(溝36)は、電子部品40を跨ぐように設けられている。また、基材31に溝36を設けることで、第2収容部34bの深さを深くすることができる。以上により、より多くのフラックス残渣61(フラックス)を、はんだ60から離れた位置で保持することができる。
さらに、第2収容部34bの深さが、電子部品40に重なる部分よりも電子部品40に重ならない部分で深くされている。このため、第2収容部34bに流れ込んだフラックスは、溝36の底面の段差によって深い側に偏る。したがって、プリント基板30と電子部品40との対向領域外である溝36の両端付近に多くのフラックス残渣61が保持され、電子部品40の直下に保持されるフラックス残渣61が少なくなる。これにより、熱膨張時のフラックス残渣61による電子部品40の押し上げが小さくなり、ひいては、はんだ60の接続信頼性をさらに向上することができる。
(第5実施形態)
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10と共通する部分についての説明は省略する。
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10と共通する部分についての説明は省略する。
図9に示すように、本実施形態でも、第2収容部34bの底をなす部分に溝36が形成されている。溝36は、延設方向であるY方向において、第2収容部34bの中心から端部に近づくほど深くされている。なお、図9に示す破線は、第2収容部34bの中心線CLを示している。溝36の底面は、中心線CLから両端に向けて傾斜する傾斜面(テーパ面)とされている。これにより、溝36の深さは、Z方向の平面視において電子部品40に重なる部分よりも、電子部品40に重ならない部分ほうが、深くされている。溝36の深さは、延設方向であるY方向において第2収容部34bの中心よりも端部のほうが深くされている。なお、溝36以外の構成は、第3実施形態(図7参照)や第4実施形態(図8参照)と同じとされている。
本実施形態でも、第2収容部34b(溝36)が、電子部品40を跨ぐように設けられている。また、基材31に溝36を設けることで、第2収容部34bの深さを深くすることができる。以上により、より多くのフラックス残渣61(フラックス)を、はんだ60から離れた位置で保持することができる。
さらに、第2収容部34bの深さが、中心線CLから端部に近づくほど深くされている。このため、第2収容部34bに流れ込んだフラックスは、溝36の底面の傾斜により、中心よりも端部側に偏る。したがって、プリント基板30と電子部品40との対向領域外である溝36の両端付近に多くのフラックス残渣61が保持され、電子部品40の直下に保持されるフラックス残渣61が少なくなる。これにより、熱膨張時のフラックス残渣61による電子部品40の押し上げが小さくなり、ひいては、はんだ60の接続信頼性をさらに向上することができる。
(第6実施形態)
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10と共通する部分についての説明は省略する。
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10と共通する部分についての説明は省略する。
図10及び図11に示すように、本実施形態では、プリント基板30が、基材31の一面31aに配置された配線37を有している。配線37は、第1ランド32aと第2ランド32bとの間を通り、Z方向の平面視において電子部品40を跨ぐように配置されている。配線37は、Y方向に沿って延設されている。
また、ソルダレジスト33が、配線37を覆う第3カバー部33dを有している。第3カバー部33dは、配線37の上面に配置された直上部分、及び、直上部分に連なり、配線37の端面(側面)を覆う部分を有している。第3カバー部33dにより、配線37は完全に覆われている。第3カバー部33dは、X方向において第1カバー部33b及び第2カバー部33cの間に設けられている。第3カバー部33dは、第1カバー部33b及び第2カバー部33cに対して離れて設けられている。
プリント基板30は、第1カバー部33bと第3カバー部33dとの間、及び、第2カバー部33cと第3カバー部33dとの間に、ソルダレジスト33の抜き部分をそれぞれ有している。このため、第1カバー部33bにおける第2ランド32b側の端面、第2カバー部33cにおける第1ランド32a側の端面、及び第3カバー部33dにおける両端面が、フラックス(フラックス残渣61)の接触しない状態で、露出面とされる。
第2収容部34bは、上記した配線37及び第3カバー部33dにより、複数(具体的には2つ)に分割されている。第1カバー部33bと第2カバー部33cとの間で露出する基材31の一面31aは、第1カバー部33bと第2カバー部33cとの間に設けられた第3カバー部33dによって、2つに分けられている。
第1カバー部33bにおける第2ランド32b側の端面と第3カバー部33dにおける第1ランド32a側の端面が壁面をなし、基材31の一面31aが底壁をなすことで、一方の第2収容部34bが構成されている。また、第2カバー部33cにおける第1ランド32a側の端面と第3カバー部33dにおける第2ランド32b側の端面が壁面をなし、基材31の一面31aが底壁をなすことで、他方の第2収容部34bが構成されている。本実施形態では、いずれの第2収容部34bも、延設長さがランド32の長さとほぼ同じとされている。
このように、第1ランド32aと第2ランド32bとの間に配線37が配置された構成においても、電子部品40の直下においてはんだ60から離れた位置でフラックス残渣61を保持することができる。したがって、配線37の配置自由度を向上しつつ、はんだ60の接続信頼性を向上することができる。
配線37及び第3カバー部33dを有することで、第2収容部34bが複数に分割される構成に、第2実施形態に示した溝35、第3実施形態に示した跨ぎ構造、第4実施形態や第5実施形態に示した溝36を組み合わせてもよい。
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
電子装置10が、筐体20、プリント基板30、電子部品40,50、はんだ60、封止樹脂体70、及び端子80,81を備える例を示したが、これに限定されない。電子装置10は、下面41aに第1電極42a及び第2電極42bを有する電子部品40と、下面41aと対向する一面31aに第1ランド32a、第2ランド32b、及びソルダレジスト33を有するプリント基板30と、対応する電極42とランド32を接続するはんだ60と、一面31aごと電子部品40を封止する封止樹脂体70と、を備えればよい。
電気絶縁膜としてソルダレジスト33の例を示したが、これに限定されない。たとえば第1カバー部33b、第2カバー部33c、及び第3カバー部33dとして、シルク印刷により形成された絶縁膜を採用し、周辺部33aを含む部分としてソルダレジストを採用してもよい。シルク印刷の場合、重ね刷りすることで、膜厚を厚くすることもできる。
10…電子装置、12…駆動装置、14…フレーム、20…筐体、21…コネクタ部、30…プリント基板、31…基材、31a…一面、32…ランド、32a…第1ランド、32b…第2ランド、320,320a,320b…接合部、321,321a,321b…延設部、33…ソルダレジスト、33a…周辺部、33b…第1カバー部、33c…第2カバー部、33d…第3カバー部、34…収容部、34a…第1収容部、34b,340b,341b…第2収容部、35,36…溝、36a…テーパ面、37…配線、40,50…電子部品、41…本体部、41a…下面、42…電極、42a…第1電極、42b…第2電極、60…はんだ、61…フラックス残渣、70…封止樹脂体、80,81…端子
Claims (9)
- 素子が形成された本体部(41)と、前記本体部の下面(41a)に設けられた電極(42)であり、第1方向の一端側に設けられた第1電極(42a)及び前記第1電極とは反対の他端側に設けられた第2電極(42b)と、を有する電子部品(40)と、
電気絶縁性の基材(31)と、前記基材における前記下面との対向面(31a)上に設けられたランド(32)であり、前記第1電極に対応する第1ランド(32a)及び前記第2電極に対応する第2ランド(32b)と、前記対向面上に設けられた電気絶縁膜(33)と、を有するプリント基板(30)と、
対応する前記電極と前記ランドとを接続するはんだ(60)と、
前記対向面とともに前記電子部品を封止する封止樹脂体(70)と、
を備え、
前記ランドは、はんだ接合のために前記電気絶縁膜から露出された接合部(320,320a,320b)と、前記第1ランドと前記第2ランドとが近づくように、前記接合部から前記第1方向に延設された延設部(321,321a,321b)と、を有し、
前記電気絶縁膜は、前記接合部の端面に対して離間しつつ前記端面に沿って設けられた周辺部(33a)と、前記第1ランドの延設部を覆う第1カバー部(33b)と、前記第1方向において前記第1カバー部とは離れて設けられ、前記第2ランドの延設部を覆う第2カバー部(33c)と、を有し、
前記プリント基板は、前記はんだから分離したフラックスを収容する収容部(34)として、前記接合部の端面に隣接し、前記接合部と前記周辺部との間で露出された前記基材の対向面を底とする第1収容部(34a)と、前記第1方向において前記第1カバー部と前記第2カバー部との間に設けられ、前記第1カバー部と前記第2カバー部との間で露出された前記基材の対向面を底とする第2収容部(34b)と、を有する電子装置。 - 前記第2収容部は、前記第1方向において、前記第1ランドの接合部と前記第2ランドの接合部との中間位置に設けられている請求項1に記載の電子装置。
- 前記プリント基板は、前記第1ランドと前記第2ランドとの間を通り、該プリント基板の厚み方向の平面視において前記電子部品を跨ぐように、前記対向面に配置された配線(37)を有し、
前記電気絶縁膜は、前記第1方向において前記第1カバー部及び前記第2カバー部のそれぞれと離れて設けられ、前記配線を覆う第3カバー部(33d)を有し、
前記第3カバー部により、前記第2収容部が複数に分割されている請求項1に記載の電子装置。 - 前記第2収容部は、前記プリント基板の厚み方向及び前記第1方向に直交する第2方向に延設されている請求項1〜3いずれか1項に記載の電子装置。
- 前記第2収容部は、前記厚み方向の平面視において、前記電子部品を跨ぐように設けられている請求項4に記載の電子装置。
- 前記基材は、前記第2収容部の底をなす部分に形成された溝(36)を有し、
前記溝は、前記厚み方向の平面視において前記電子部品と重なる部分の深さよりも、前記電子部品と重ならない部分の深さのほうが深くされている請求項5に記載の電子装置。 - 前記基材は、前記第2収容部の底をなす部分に形成された溝(36)を有し、
前記溝は、前記第2方向において前記第2収容部の中心から端部に近づくほど深くされている請求項5又は請求項6に記載の電子装置。 - 前記基材は、前記収容部の底をなす部分に形成された溝(35)を有する請求項1〜5いずれか1項に記載の電子装置。
- 前記フラックスは、天然樹脂及び合成樹脂を含む請求項1〜8いずれか1項に記載の電子装置。
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