JP4501668B2 - Surface mounting structure of parts - Google Patents
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Description
本発明は、回路基板上に大きさの異なる部品を隣接配置する表面実装構造に関するものである。 The present invention relates to a surface mount structure in which components of different sizes are arranged adjacent to each other on a circuit board.
図11の平面図に示されるように、BGA(Ball-Grid-Array)やCSP(Chip-Size-Package)やSOP(Small-Outline-Package)等の大型の電子部品(回路部品)1と、例えばコンデンサ部品やコイル部品のような小型のチップ部品(回路部品)2とを回路基板3の表面上に隣接配置することがある。
As shown in the plan view of FIG. 11, a large electronic component (circuit component) 1 such as a BGA (Ball-Grid-Array), CSP (Chip-Size-Package), or SOP (Small-Outline-Package), For example, a small chip component (circuit component) 2 such as a capacitor component or a coil component may be disposed adjacent to the surface of the
回路基板に回路部品を隣接配置する場合には、それら隣接配置される部品間の設定の間隔は、部品の製造精度に起因した部品サイズのばらつきと、部品を回路基板上に搬送して搭載する部品搭載機の搭載位置精度に起因した部品搭載位置のばらつきとを考慮した間隔となる。例えば、大型部品であるBGAの外形寸法公差は±0.2mm程度であり、小型なチップ部品の外形寸法公差は±0.05mm程度であり、部品搭載機の搭載位置精度は約0.05mm程度であることから、BGAと、チップ部品とは、通常0.3mm以上の間隔を介して隣接配置されるように設計される。図11に示されるように、BGA(大型部品)1の周囲を囲むように複数の小型なチップ部品2が配置される場合には、大型部品1の周囲に必ず、例えば0.3mm以上の幅dを持つデッドスペースSが発生してしまう。デッドスペースSは、回路基板の部品実装密度を低下させるので、回路基板の小型化を妨げる原因となる。
When circuit components are arranged adjacent to the circuit board, the setting interval between the adjacently arranged components is the variation in component size due to the manufacturing accuracy of the components, and the components are transported and mounted on the circuit board. The interval takes into account the variation of the component mounting position due to the mounting position accuracy of the component mounting machine. For example, BGA, which is a large component, has an outer dimensional tolerance of about ± 0.2 mm, a small chip component has an outer dimensional tolerance of about ± 0.05 mm, and the mounting position accuracy of the component mounting machine is about 0.05 mm. Therefore, the BGA and the chip component are usually designed to be adjacently arranged with an interval of 0.3 mm or more. As shown in FIG. 11, when a plurality of
ところで、小型なチップ部品2のなかには、図12(b)に示されるような両端固定タイプの部品がある。つまり、チップ部品2の両端部にそれぞれ対向する回路基板部分にはそれぞれ別個の小型部品接合用のランドパターン5(5A,5B)が形成されており、両端固定タイプのチップ部品2は、その両端部がはんだ等の接合材料4によってそれぞれ対応する小型部品接合用のランドパターン5(5A,5B)に接合されて回路基板3に表面実装される。
Incidentally, among the
このようなチップ部品2は、図12(a)に示されるように接合材料4を介して回路基板3に載置された後に、リフロー工程での加熱による接合材料4の溶融により、図12(b)に示されるように、接合材料4によって回路基板3に接合固定されるが、両端固定タイプのチップ部品2には、図13(b)に示されるようなツームストーン現象に起因した実装不良が発生することがある。ツームストーム現象とは、リフロー工程で、チップ部品2が一端側を支点にして回転倒立してしまう現象であり、次に示すように生じると考えられている。つまり、リフロー工程での加熱により、チップ部品2の一端側2aの接合材料4が溶融しているのに対して、チップ部品2の他端側2bの接合材料4が溶融していない事態となったときには、図13(a)に示されるように、未溶融の接合材料4と、チップ部品2の他端側2bとが接合していない状態で、溶融状態の接合材料4の一部がチップ部品2の端面2aに這い上がっていき当該接合材料4の表面張力によってチップ部品2の端面2aが接合材料4に引き寄せられる結果、チップ部品2の他端側2bが浮き上がって、図13(b)に示されるように、チップ部品2は、一端側2aを支点にして回転倒立してしまう。
After such a
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、回路基板の小型化を図ることができ、また、部品実装工程でのツームストーム現象の発生を抑制することができる部品の表面実装構造を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to reduce the size of the circuit board and to suppress the occurrence of the tombstorm phenomenon in the component mounting process. The object is to provide a surface mounting structure of a component.
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、大きさの異なる部品が隣接して回路基板に表面実装されている構成を持つ部品の表面実装構造であって、隣接配置されている大きい方の部品と小さい方の部品とのうちの小さい方の部品が表面実装される回路基板面部分には、小さい方の部品の上記大きい方の部品に隣接する側の端部と当該端部に対向する反対側の上記大きい方の部品から離れている端部との両端部側の部位にそれぞれ別個の小型部品接合用のランドパターンが形成されており、小さい方の部品は、その両端部が接合材料によってそれぞれ対応する小型部品接合用のランドパターンに接合されて回路基板に表面実装されている構成であり、小さい方の部品の両端部側の小型部品接合用のランドパターンのうちの大きい方の部品に近い側のランドパターンは、小さい方の部品の配設領域から大きい方の部品の配設領域に向けて伸長形成され、その伸長先端側が大きい方の部品の配設領域に入り込んで形成されているか、あるいは、そのランドパターンの伸長先端側が大きい方の部品の配設領域に接して又は近接して形成されており、小さい方の部品の上記大きい方の部品に隣り合う側の端部と、大きい方の部品との互いに隣り合う間隔は、大きい方の部品の配設領域に向けて伸長形成されている小型部品接合用のランドパターン上の接合材料が溶融している状態での接合材料の表面張力により小さい方の部品が大きい方の部品側に引き寄せられることに起因した小さい方の部品の回転倒立を大きい方の部品に係止して止めてツームストーン現象の発生を防止する狭い間隔であるか、又は、小さい方の部品が大きい方の部品に接していることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration as means for solving the above problems. That is, the present invention is a surface mounting structure of a component having a configuration in which components of different sizes are adjacently mounted on a circuit board, and includes a larger component and a smaller component which are arranged adjacent to each other. The circuit board surface portion on which the smaller one of the components is surface-mounted has an end on the side adjacent to the larger component of the smaller component and the larger on the opposite side facing the end . Separate land patterns for joining small parts are formed on the both ends of the part away from the part, and the smaller part is joined to the small part corresponding to the both ends by the joining material. The land pattern on the side closer to the larger part of the land patterns for joining small parts on both ends of the smaller part is bonded to the land pattern for mounting on the circuit board. Is formed to extend from the arrangement area of the smaller part toward the arrangement area of the larger part, and the extension tip side is formed so as to enter the arrangement area of the larger part, or the land The extended tip side of the pattern is formed in contact with or close to the arrangement area of the larger part, and the end of the smaller part adjacent to the larger part and the larger part The distance between adjacent ones is smaller than the surface tension of the bonding material in a state where the bonding material on the land pattern for bonding a small component that is extended toward the arrangement region of the larger component is melted. or a narrow gap to prevent the generation of parts stop engaged with the larger part of the rotary inverted minor components due to is attracted to the larger component side of the tombstone phenomenon, or small It is characterized in that square components is in contact towards parts large.
また、この発明は、大きさの異なる部品が隣接して回路基板に表面実装されている構成を持つ部品の表面実装構造であって、隣接配置されている大きい方の部品と小さい方の部品とのうちの小さい方の部品が表面実装される回路基板面部分には、大きい方の部品に沿う方向の小さい方の部品の両端部側の部位にそれぞれ別個の小型部品接合用のランドパターンが形成されており、小さい方の部品は、その両端部が接合材料によってそれぞれ対応する小型部品接合用のランドパターンに接合されて回路基板に表面実装されている構成であり、小さい方の部品の両端部にそれぞれ対応する小型部品接合用のランドパターンは、それぞれ、小さい方の部品の配設領域から大きい方の部品の配設領域に向けて伸長形成され、その伸長先端側が大きい方の部品の配設領域に入り込んで形成されているか、あるいは、そのランドパターンの伸長先端側が大きい方の部品の配設領域に接して又は近接して形成されており、小さい方の部品の上記大きい方の部品に沿う側の面と、大きい方の部品との互いに隣り合う間隔は、小型部品接合用のランドパターン上の接合材料が溶融している状態での接合材料の表面張力により小さい方の部品が大きい方の部品側に引き寄せられることに起因した小さい方の部品の横転を大きい方の部品に係止して止めてツームストーン現象の発生を防止する狭い間隔であるか、又は、小さい方の部品が大きい方の部品に接していることも特徴としている。 Further, the present invention is a surface mounting structure of a component having a configuration in which components of different sizes are adjacently mounted on the surface of a circuit board, and includes a larger component and a smaller component arranged adjacent to each other. On the circuit board surface where the smaller one of the components is surface-mounted, a separate land pattern for joining small components is formed at both ends of the smaller component in the direction along the larger component. The smaller component has a structure in which both end portions are bonded to the corresponding land pattern for small component bonding by the bonding material and are surface-mounted on the circuit board. Both end portions of the smaller component Each of the land patterns for joining a small part corresponding to each is formed to extend from the smaller part placement area to the larger part placement area, and the extension tip side is larger. Or it is formed enters the arrangement region of the part, or are formed against or in proximity to the arrangement region towards parts of large extension distal end side of the land pattern, the larger the smaller parts The distance between adjacent surfaces of the larger part and the larger part is smaller than the surface tension of the bonding material when the bonding material on the land pattern for bonding small parts is melted. It is a narrow interval to prevent the occurrence of tombstone phenomenon by locking the larger part over to the larger part and stopping it due to being drawn to the larger part side, or the smaller part Another feature is that the part is in contact with the larger part.
さらに、この発明は、大きさの異なる部品が隣接して回路基板に表面実装されている構成を持つ部品の表面実装構造であって、隣接配置されている大きい方の部品と小さい方の部品とのうちの小さい方の部品が表面実装される回路基板面部分には、小さい方の部品に設けられている複数の端子にそれぞれ対応させて別個の小型部品接合用のランドパターンが形成されており、小さい方の部品は、各端子が接合材料によってそれぞれ対応する小型部品接合用のランドパターンに接合されて回路基板に表面実装されている構成であり、小さい方の部品の各端子に対応する複数の小型部品接合用のランドパターンのうちの大きい方の部品に最も近いランドパターンは、小さい方の部品の配設領域から大きい方の部品の配設領域に向けて伸長形成され、その伸長先端側が大きい方の部品の配設領域に入り込んで形成されているか、あるいは、そのランドパターンの伸長先端側が大きい方の部品の配設領域に接して又は近接して形成されており、小さい方の部品の上記大きい方の部品に最も近い側の上記大きい方の部品に対向する面と、大きい方の部品との互いに隣り合う間隔は、大きい方の部品の配設領域に向けて伸長形成されている小型部品接合用のランドパターン上の接合材料が溶融している状態での接合材料の表面張力により小さい方の部品が大きい方の部品側に引き寄せられることに起因した小さい方の部品の傾きを大きい方の部品に係止して止めてツームストーン現象の発生を防止する狭い間隔であるか、又は、小さい方の部品が大きい方の部品に接していることも特徴としている。 Further, the present invention is a surface mounting structure of a component having a configuration in which components of different sizes are adjacently mounted on a circuit board, and includes a larger component and a smaller component arranged adjacent to each other. On the circuit board surface where the smaller component is surface-mounted, separate land patterns for joining small components are formed corresponding to the terminals provided on the smaller component, respectively. The smaller component has a structure in which each terminal is bonded to a corresponding small component land pattern by a bonding material and is surface-mounted on a circuit board. A plurality of components corresponding to each terminal of the smaller component The land pattern closest to the larger part of the land patterns for joining small parts is extended from the arrangement area of the smaller part toward the arrangement area of the larger part. The extension tip side is formed so as to enter the larger component arrangement region, or the land pattern extension tip side is formed in contact with or close to the larger component arrangement region, which is small. The space adjacent to the larger component on the side closest to the larger component of the larger component and the larger component are extended toward the arrangement region of the larger component. The smaller part is attracted to the larger part due to the surface tension of the joining material when the joining material on the land pattern for joining small parts is melted. or a narrow gap to prevent the occurrence of tombstoning phenomenon stop engaged towards parts of large inclination, or, have a well characterized that in contact with the smaller towards parts of the component is large .
この発明によれば、隣接配置されている大きい方の部品と小さい方の部品とのうちの小さい方の部品(電気部品や電子部品等の回路部品)が表面実装される回路基板面部分において、小さい方の部品における大きい方の部品に隣接する側の端部と当該端部に対向する反対側の端部との両端部側の部位に、それぞれ別個の小型部品接合用のランドパターンが形成されている場合には、小さい方の部品の両端部側の小型部品接合用のランドパターンのうちの大きい方の部品に近い側のランドパターンが、大きい方の部品の配設領域に向けて伸長形成されている構成を備えているので、次に示すような効果を得ることができる。 According to the present invention, in the circuit board surface portion on which the smaller component (circuit component such as an electric component or an electronic component) of the larger component and the smaller component arranged adjacent to each other is surface-mounted, Separate land patterns for joining small parts are formed at both ends of the smaller part adjacent to the larger part and the opposite end facing the end. Of the smaller part, the land pattern on the side closer to the larger part of the land patterns for joining small parts on both ends of the smaller part extends toward the larger part's placement area. The following effects can be obtained because of the configuration described above.
例えば、隣接配置される大きい方の部品と小さい方の部品とのそれぞれの部品の製造精度に起因した部品サイズばらつきや、部品搭載機による部品の搭載位置ばらつき等を考慮して、大きい方の部品と、小さい方の部品とを間隔を介して回路基板面上に搭載した後に、リフロー工程で、部品とランドパターンとの間に介設されているはんだ等の接合材料を溶融させることにより、小さい方の部品を大きい方の部品に近付く方向に変位させて小さい方の部品を大きい方の部品に近接配置させることができる。つまり、小さい方の部品の両端部側の小型部品接合用のランドパターンのうちの大きい方の部品に近い側のランドパターンは大きい方の部品に向けて伸長形成されているので、当該大きい方の部品に近い側のランドパターン上の溶融状態の接合材料の表面張力によって、小さい方の部品を大きい方の部品に引き寄せることが可能である。このため、大きい方の部品に対する小さい方の部品の搭載機による搭載位置が従来と同じでも、リフロー工程で、大きい方の部品に向けて伸長形成されている小型部品接合用のランドパターン上の溶融状態の接合材料の表面張力によって、小さい方の部品を大きい方の部品に近付く方向に変位させることができて、小さい方の部品と大きい方の部品との間の間隔を従来よりも狭くすることができる。すなわち、小さい方の部品と大きい方の部品との間のデッドスペースを削減することができる。これにより、回路基板の小型化を図ることが容易となる。 For example, taking into account the component size variation due to the manufacturing accuracy of each of the larger component and the smaller component that are arranged adjacent to each other, the component mounting position variation by the component mounting machine, etc., the larger component And by mounting a smaller component on the circuit board surface with a gap between them and then melting a bonding material such as solder interposed between the component and the land pattern in a reflow process. The smaller component can be displaced closer to the larger component and the smaller component can be placed closer to the larger component. In other words, the land pattern on the side closer to the larger part of the land patterns for joining small parts on both ends of the smaller part is extended toward the larger part. Due to the surface tension of the molten bonding material on the land pattern on the side close to the part, it is possible to draw the smaller part closer to the larger part. For this reason, even if the mounting position of the smaller part with respect to the larger part is the same as the conventional mounting position, the melting on the land pattern for joining the small part that is extended toward the larger part is performed in the reflow process. Depending on the surface tension of the bonding material in the state, the smaller part can be displaced in the direction approaching the larger part, and the distance between the smaller part and the larger part should be narrower than before. Can do. That is, the dead space between the smaller part and the larger part can be reduced. Thereby, it becomes easy to reduce the size of the circuit board.
また、大きい方の部品に近い側の小型部品接合用のランドパターンが、大きい方の部品から離れている側の小型部品接合用のランドパターンよりも面積が広い構成を備えることによって、大きい方の部品に近い側の小型部品接合用のランドパターン上の接合材料の形成面積を、大きい方の部品から離れている側の小型部品接合用のランドパターン上の接合材料の形成面積よりも広くすることができる。これにより、大きい方の部品に近い側の小型部品接合用のランドパターン上の溶融状態における接合材料の表面張力は、大きい方の部品から離れている側の小型部品接合用のランドパターン上の溶融状態における接合材料の表面張力よりも強くできて、大きい方の部品に近い側の小型部品接合用のランドパターン上の溶融状態の接合材料の表面張力により、小さい方の部品を大きい方の部品に向けてスムーズに変位させる(セルフアライメントさせる)ことができ、小さい方の部品を大きい方の部品に、より一層近付けて配置させることが可能となる。 Also, the land pattern for joining small parts on the side closer to the larger part has a larger area than the land pattern for joining small parts on the side farther from the larger part. Make the bonding material formation area on the land pattern for joining small parts closer to the part larger than the formation area of the joining material on the land pattern for joining small parts away from the larger part. Can do. As a result, the surface tension of the bonding material in the molten state on the land pattern for joining small parts on the side closer to the larger part is melted on the land pattern for joining small parts on the side away from the larger part. The surface tension of the bonding material in the molten state on the land pattern for bonding small parts closer to the larger part can be made stronger than the surface tension of the bonding material in the state, and the smaller part becomes the larger part. Therefore, the smaller component can be placed closer to the larger component.
さらに、小さい方の部品が表面実装される回路基板面部分において、大きい方の部品に沿う方向の小さい方の部品の両端側の部位に、それぞれ、別個の小型部品接合用のランドパターンが形成されている場合に、小さい方の部品の両端部側にそれぞれ対応する小型部品接合用のランドパターンが、それぞれ、大きい方の部品の配設領域に向けて伸長形成されている構成を備えることによっても、例えば、隣接配置される大きい方の部品と小さい方の部品とのそれぞれの部品の製造精度に起因した部品サイズばらつきや、部品搭載機による部品の搭載位置のばらつき等を考慮して、大きい方の部品と、小さい方の部品とをそれぞれ回路基板面上に搭載した後に、リフロー工程で、部品とランドパターンとの間の接合材料を溶融させることにより、小さい方の部品を大きい方の部品に近付く方向に変位させることができて、小さい方の部品と大きい方の部品との間の間隔を従来よりも狭くすることができる。つまり、デッドスペースが削減されて回路基板の小型化を図ることが容易となる。 Further, in the circuit board surface portion on which the smaller component is surface-mounted, a separate land pattern for joining small components is formed at each end portion of the smaller component along the larger component. In this case, the land pattern for joining small parts corresponding to both end portions of the smaller part is provided with a configuration in which each of the land patterns extends toward the arrangement area of the larger part. For example, considering the component size variation due to the manufacturing accuracy of the larger component and the smaller component adjacent to each other and the variation in the component mounting position by the component mounting machine, the larger component After each component and the smaller component are mounted on the circuit board surface, the bonding material between the component and the land pattern is melted in the reflow process. And can be displaced toward the larger part of the smaller parts, the distance between the larger part of the smaller parts may be narrower than the prior art. That is, the dead space is reduced, and the circuit board can be easily downsized.
さらに、小さい方の部品に複数の端子が形成されている場合にも、それら小さい方の部品の各端子にそれぞれ個別に対応する小型部品接合用のランドパターンのうち、大きい方の部品に最も近いランドパターンが大きい方の部品の配設領域に向けて伸長形成されている構成を備えることによって、上記同様に、リフロー工程で、接合材料の表面張力によって、小さい方の部品を大きい方の部品に変位させて大きい方の部品に近接配置させることができて、小さい方の部品と大きい方の部品との間のデッドスペースを削減できて回路基板の小型化を図ることができる。 Furthermore, even when a plurality of terminals are formed on the smaller component, the land pattern for joining small components individually corresponding to each terminal of the smaller component is closest to the larger component. By providing a structure in which the land pattern is extended toward the arrangement region of the larger part, the smaller part is changed to the larger part by the surface tension of the bonding material in the reflow process in the same manner as described above. It can be displaced and placed close to the larger component, and the dead space between the smaller component and the larger component can be reduced, and the circuit board can be reduced in size.
さらに、この発明では、大きい方の部品と小さい方の部品との間の間隔は、小型部品接合用のランドパターン上の接合材料が溶融している状態での接合材料の表面張力により小さい方の部品が大きい方の部品側に引き寄せられることに起因した小さい方の部品の回転倒立や横転や傾きを防止する狭い間隔である。換言すれば、大きい方の部品と小さい方の部品との間の間隔は、ツームストーム現象の発生を防止できる狭い間隔であることから、ツームストーム現象に起因した小さい方の部品の実装不良の発生を抑制することができる。 Further, according to the present invention, the distance between the larger part and the smaller part is smaller than the surface tension of the joining material when the joining material on the land pattern for joining the small parts is melted. This is a narrow interval that prevents the rotation of the smaller component from being turned over, overturning, or tilting due to the component being pulled toward the larger component. In other words, since the interval between the larger component and the smaller component is a narrow interval that can prevent the occurrence of the tomb storm phenomenon, mounting failure of the smaller component due to the tomb storm phenomenon occurs. Can be suppressed.
さらに、大きい方の部品の配設領域に向けて伸長形成されている小型部品接合用のランドパターンの形成領域において、大きい方の部品寄りの部分、あるいは、大きい方の部品の配設領域に入り込んでいる部分に、スルーホールが形成されている構成を備えることによって、リフロー工程において、小型部品接合用のランドパターン上における溶融状態の接合材料の表面張力に、スルーホールに形成されている溶融状態の導電材料の表面張力が加えられて表面張力が増強され当該増強された表面張力でもって小さい方の部品を引き寄せることができることから、小さい方の部品をより一層大きい方の部品に近付けて表面実装することが可能となり、回路基板の更なる小型化を図ることができる。 Furthermore, in the formation area of the land pattern for joining small parts that is extended toward the arrangement area of the larger part, it enters the part closer to the larger part or the arrangement area of the larger part. In the reflow process, the surface tension of the bonding material in the molten state on the land pattern for joining small parts is added to the melted state formed in the through hole. Since the surface tension of the conductive material is increased and the surface tension is enhanced, and the smaller part can be drawn with the increased surface tension, the smaller part is brought closer to the larger part and surface mounted. Thus, the circuit board can be further reduced in size.
複数の小さい方の部品が大きい方の部品の周囲を囲むように配設されている構成を備えているものにあっては、従来の構成では大きい方の部品の周囲を囲むように無駄なデッドスペースがあったのに対して、この発明において特有な構成を備えることによって、その大きい方の部品の周囲のデッドスペースを効果的に削減することが可能となる。 In the case where a plurality of smaller parts are arranged so as to surround the periphery of the larger part, in the conventional structure, it is a dead dead so as to surround the periphery of the larger part. Whereas there is space, by providing a configuration unique to the present invention, it is possible to effectively reduce the dead space around the larger component.
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態例の説明において、従来例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of this embodiment, the same components as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and duplicate descriptions of the common portions are omitted.
図1には第1実施形態例の部品の表面実装構造が模式的な平面図により示されている。この第1実施形態例の部品の表面実装構造では、大型プラスチックパッケージ部品(例えば、BGA、CSP、SOP)等の大型な回路部品1が回路基板3に表面実装されていると共に、その大型部品1の周囲を囲むように、複数の小型なチップ部品(例えばコンデンサ部品やコイル部品やフィルタ部品などの回路部品)2が回路基板3に表面実装されている。
FIG. 1 is a schematic plan view showing the surface mounting structure of a component according to the first embodiment. In the surface mounting structure of the component according to the first embodiment, a
この第1実施形態例では、図2(a)〜(c)のチップ部品配設領域の拡大平面図に示されるように、チップ部品(つまり、隣接配置されている大きい方の部品1と小さい方の部品2のうちの小さい方の部品)2が表面実装されている回路基板面部分には、チップ部品2の両端部(換言すれば、大型部品1(隣接配置されている大きい方の部品1と小さい方の部品2のうちの大きい方の部品)に隣接する側の端部2Aと、当該端部2Aに対向する反対側の端部2Bとの両端部)2A,2Bに対向する部位には、それぞれ、別個の小型部品接合用のランドパターン8(8A,8B)が形成されている。それら小型部品接合用のランドパターン8A,8Bのうちの大型部品1に近い側のランドパターン8Aは、大型部品1の配設領域に向けて伸長形成され、この第1実施形態例では、その伸長先端側が、図2(a)に示されるように、大型部品1の配設領域に入り込んで形成されているか、あるいは、図2(b)に示されるように伸長先端側が大型部品1の配設領域に接して形成されているか、あるいは、図2(c)に示されるように、伸長先端側が大型部品1に近接配置されている。
In the first embodiment, as shown in the enlarged plan view of the chip component placement region in FIGS. 2A to 2C, the chip component (that is, the
また、大型部品1に近い側のランドパターン8Aは、上記のような伸長形成側とは反対側の部位が尖端部Sと成している。さらに、この第1実施形態例では、大型部品1に近い側のランドパターン8Aは、大型部品1から離れている側のランドパターン8Bよりも面積が広くなっており、ランドパターン8A上の接合材料4の形成面積は、ランドパターン8B上の接合材料4の形成面積よりも広くなっている。なお、大型部品1の周囲を囲むように配設されている各チップ部品2にそれぞれ対応するランドパターン8Aの全てが同じ形態となっていてもよいし、全てのチップ部品2のうちの1以上の予め定めたチップ部品2に対応するランドパターン8Aは、例えば図2(a)に示す形態と成し、残りは図2(b)に示す形態と成すというように全てのランドパターン8Aが同じ形態でなくとも構わない。
Further, the
チップ部品2は、その両端部がそれぞれ対応するランドパターン8A,8Bにはんだ等の接合材料によって接合されて回路基板3に表面実装されている。この第1実施形態例では、大型部品1と、チップ部品2との間dの間隔は、次に述べるような部品実装工程中にツームストーム現象の発生を回避できる狭い間隔となっている。
The
例えば、チップ部品2を回路基板3に表面実装する工程では、図3(a)に示されるように、ランドパターン8A,8Bが形成された回路基板3を用意する。この回路基板3には、予め、大型部品1と、チップ部品2とのそれぞれの搬送領域が定められている。それら大型部品1の搬送領域と、チップ部品2の搬送領域との間の間隔は、大型部品1及びチップ部品2の製造精度に起因した外形サイズのばらつきや、部品搭載機の搭載位置精度を考慮しつつ、できるだけ狭くした間隔である。上記のように設定された各チップ部品2の搬送領域内に、小型部品接合用のランドパターン8A,8Bが両方共に形成されている。
For example, in the step of surface mounting the
上記のような回路基板3における設定の搬送領域に向けて、部品搭載機を利用して、チップ部品2を搬送し、当該チップ部品2を、図3(a)に示されるように、ランドパターン8A,8B上に接合材料4を介し載置する。図4(a)には、このときのチップ部品2と、ランドパターン8(8A,8B)との配置関係の一例が平面図により示されている。この第1実施形態例では、チップ部品2を回路基板3の設定の搬送領域に搬送し載置したときに、大型部品1に近い側のランドパターン8Aにおける尖端部S上にチップ部品2の一端側が重なり配置されるように、ランドパターン8Aが形成されている。
A
然る後に、大型部品1及びチップ部品2が載置された回路基板3をリフロー炉に通す。これにより、接合材料4が加熱されて溶融する。この第1実施形態例では、大型部品1に近い側のランドパターン8A上の接合材料4の形成面積は、大型部品1から離れている側のランドパターン8B上の接合材料4の形成面積よりも広い構成となっているため、ランドパターン8A上の接合材料4は、ランドパターン8B上の接合材料4よりも、溶融状態での表面張力が強い。このために、リフロー工程で接合材料4が溶融状態となったときに、図3(b)及び図4(b)に示されるように、大型部品1に近い側のランドパターン8A上の溶融状態の接合材料4の表面張力によって、チップ部品2は、大型部品1に近付く方向に引き寄せられる。
Thereafter, the
このように接合材料4の表面張力によってチップ部品2が変位しているときに、ツームストーム現象が発生しやすいが、この第1実施形態例では、大型部品1とチップ部品2との間の間隔は、溶融状態の接合材料4の表面張力に起因してチップ部品2が大型部品1側に引き寄せられているときに、図5のモデル図に示されるように、チップ部品2における大型部品1側の端部2Aを中心にして回転倒立しようとしても、チップ部品2の大型部品1側の端面が大型部品1の側面に係止して、ツームストーム現象の発生を防止できる狭い間隔となっている。これにより、チップ部品2のツームストーム現象に起因した回転倒立が回避され、実装不良の発生率を大幅に低減させることができる。
Thus, when the
なお、小型部品接合用のランドパターン8A,8B上に接合材料4を配設する場合に、接合材料4をランドパターン8A,8Bの全面に形成してもよいが、上記のようなチップ部品2のセルフアライメント動作を考慮して、ランドパターン8A,8Bの予め定めた部分だけに形成する構成としてもよい。例えば、ランドパターン8A上には図4(c)に示されるように接合材料4を部分的に形成し、また、ランドパターン8Bの全面に接合材料4を形成する構成としてもよい。
When the
この第1実施形態例では、チップ部品2の両端部側の小型部品接合用のランドパターン8A,8Bのうち、大型部品1に近い側のランドパターン8Aは、大型部品1の配設領域に向けて伸長形成されている構成としたので、当該ランドパターン8A上の加熱による溶融状態の接合材料4の表面張力によってチップ部品2を大型部品1側に引き寄せて大型部品1に近接配置させるセルフアライメントを行わせることができる。大型部品1に遠い側のランドパターン8Bは、そのようなセルフアライメントによってチップ部品2を大型部品1に近接配置させた状態でのチップ部品2の端部2Bに接合材料4を介して接合できればよいことから、当該大型部品1に遠い側のランドパターン8Bは、図6のモデル図に示されるように、従来における大型部品1に遠い側のランドパターン5Bよりも大型部品1に近い位置に形成することができる。このように、ランドパターン8Bを大型部品1に近付けて形成することができるので、回路基板3における部品搭載とパターンレイアウトに有効な面積を増加させることができる。
In the first embodiment, the
なお、大型部品1と回路基板3との間には、例えばはんだボール等によって50μm以上の間隙が形成される。このため、図3(b)の模式的な断面図に示されるように、大型部品1の配設領域に入り込んでいるランドパターン8A部分にも、接合材料4のフィレットを良好に形成することができる。
A gap of 50 μm or more is formed between the
以下に、第2実施形態例を説明する。なお、この第2実施形態例の説明では、第1実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。 The second embodiment will be described below. In the description of the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and duplicate descriptions of common portions are omitted.
この第2実施形態例では、図7(a)に示されるように、回路基板3におけるチップ部品2の配設領域には、大型部品1に沿う方向のチップ部品2の両端部2A,2B側に、それぞれ、別個の小型部品接合用のランドパターン10(10A,10B)が形成されている。これらランドパターン10A,10Bは、それぞれ、チップ部品2の配設領域から大型部品1に向けて伸長形成されている。なお、ランドパターン10A,10Bのそれぞれの伸長先端側は、図7に示される例では、大型部品1の配設領域に入り込んで形成されているが、第1実施形態例と同様に、その伸長先端側は、大型部品1の配設領域に入り込み形成されるのに代えて、大型部品1の配設領域に接して形成されるか、あるいは、大型部品1の配設領域に近接配置される構成としてもよい。
In the second embodiment, as shown in FIG. 7A, the
この第2実施形態例では、ランドパターン10A,10Bが、それぞれ、チップ部品2の配設領域から大型部品1の配設領域に向けて伸長形成されている構成であるので、第1実施形態例と同様に、チップ部品2を回路基板3に表面実装する工程において、図7(b)に示されるような予め定めた設定の搭載位置にチップ部品2を搭載した後に、リフロー工程で接合材料4を溶融することにより、溶融状態の接合材料4の表面張力によってチップ部品2を大型部品1側に引き寄せるセルフアライメントを行わせることが可能である。このセルフアライメント動作中に、図8のモデル図に示されるように、溶融状態の接合材料4がチップ部品2の底面側から側面に這い上がり、その接合材料4の表面張力によってチップ部品2の側面が大型部品1側に引き寄せられてチップ部品2が大型部品1側に横転しようとしても、この第2実施形態例では、大型部品1とチップ部品2との間隔は、チップ部品2の側面が大型部品1の側面に係止してチップ部品2の横転を防止できる狭い間隔となっている。
In the second embodiment, the
上述した構成以外の構成は第1実施形態例と同様である。 Configurations other than those described above are the same as in the first embodiment.
以下に、第3実施形態例を説明する。なお、この第3実施形態例の説明において第1や第2の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。 The third embodiment will be described below. In the description of the third embodiment, the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and duplicate descriptions of the common portions are omitted.
この第3実施形態例では、第1や第2の各実施形態例の構成に加えて、大型部品1に向けて伸長形成されている小型部品接合用のランドパターン8Aや10(10A,10B)には、図9(a)、(b)の実線に示されるように大型部品寄りの部分にスルーホール12が形成されているか、あるいは、点線に示すように大型部品1の配設領域に入り込んでいる部分にスルーホール12が形成されている。
In the third embodiment, in addition to the configurations of the first and second embodiments,
以下に、第4実施形態例を説明する。なお、この第4実施形態例の説明において、第1〜第3の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。 The fourth embodiment will be described below. In the description of the fourth embodiment, the same components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and duplicate descriptions of the common portions are omitted.
この第4実施形態例では、図10(a)のモデル図に示されるような三端子タイプのチップ部品2を大型部品1に隣接配置する場合における部品の表面実装構造の一例を示す。この第4実施形態例では、回路基板3には、三端子タイプのチップ部品2に備えられている各端子13(13A〜13C)の配設位置にそれぞれ対応させて、別個の小型部品接合用のランドパターン14(14A〜14C)が形成されている。それらランドパターン14A〜14Cのうち、少なくとも、最も大型部品1に近いランドパターン14Bは、大型部品1に向けて伸長形成されており、その伸長先端側は、図10の如く大型部品1の配設領域に入り込んで形成されているか、あるいは、大型部品1の配設領域に接して形成されているか、あるいは、大型部品1の配設領域に近接して形成されている。
In the fourth embodiment, an example of the surface mounting structure of a component when a three-terminal
この第4実施形態例においても、第1〜第3の各実施形態例と同様に、チップ部品2を搭載機により回路基板3の設定の搭載位置に搭載した後に、リフロー工程で接合材料4を溶融することにより、接合材料4の表面張力によって、チップ部品2は大型部品1側に引き寄せられる。この第4実施形態例では、大型部品1とチップ部品2との間の間隔は、そのようにチップ部品2が大型部品1に引き寄せられる際にツームストーム現象の発生を防止できる狭い間隔となっている。
Also in the fourth embodiment, like the first to third embodiments, after the
なお、この発明は第1〜第4の各実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、小型部品接合用のランドパターン8,10,14の形状は、図示の例に限定されるものではなく、ランドパターン上の接合材料4の表面張力によるチップ部品2のセルフアライメント動作や、接合材料4によるチップ部品2との接合強度等を考慮して、適宜な形状及び大きさとしてよいものである。
In addition, this invention is not limited to the form of each 1st-4th embodiment, Various embodiment can be taken. For example, the shape of the
また、第1〜第3の各実施形態例では、大型部品1の周囲に隣接配置されている複数のチップ部品2は全て両端固定タイプのものである例を示したが、大型部品1の周囲に、両端固定タイプのチップ部品2と、例えば第4実施形態例に示したような3以上の端子を持つ多端子タイプのチップ部品2とが大型部品1の周囲に混在して隣接配置されている場合にも、本発明の構成を適用することによって、大型部品1の周囲のデッドスペースを削減することができるし、また、大型部品1の周囲のチップ部品2の、ツームストーム現象に因る実装不良を低減することができる。
In each of the first to third embodiments, the example in which the plurality of
さらに、複数のチップ部品2が大型部品1の周囲を囲むように配置されている例を示したが、大型部品1の周囲を囲むようにチップ部品2が配置されていない場合にも、大型部品1とチップ部品2が隣接配置されていれば、本発明を適用することができるものである。
Furthermore, although the example in which the plurality of
さらに、第1〜第4の各実施形態例では、大型部品1とチップ部品2との間には微小な間隙が形成されている構成であったが、例えば、溶融状態の接合材料4の表面張力によってチップ部品2が大型部品1に引き寄せられチップ部品2が大型部品1に当接している構成としてもよい。
Further, in each of the first to fourth embodiments, a minute gap is formed between the
さらに、第4実施形態例では、三端子タイプのチップ部品2を例にして説明したが、4端子以上を持つ多端子タイプのチップ部品2を大型部品1に隣接配置する場合にも、第4実施形態例の構成を応用させることにより、上記同様の効果を得ることができる部品の表面実装構造を構築することができる。さらに、第4実施形態例の構成に加えて、大型部品1の配設領域に向けて伸長形成されているランドパターンにおける大型部品1寄りの部分又は大型部品1に入り込んでいる部分にスルーホールを設けてもよい。
Furthermore, in the fourth embodiment, the three-terminal
1 大型部品
2 チップ部品
3 回路基板
4 接合材料
8,10,14 小型部品接合用のランドパターン
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