专利名称：印制电路板的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有焊盘的印制电路板。
背景技术：
图12所示为片状元器件及布线图形对已有的印刷电路板上设置的焊盘的连接结构的顶视图。在印制电路板1上，设置例如利用丝网印刷法形成的由铜箔构成的一对焊盘2a及2b。图12所示的焊盘2a及2b具有相同的矩形形状及相同的尺寸，相隔有规定的距离。由铜箔构成的布线图形3a及3b与一个焊盘2a连接，由相同的铜箔构成的布线图形3c以规定的连接角度与另一个焊盘2b连接。
在这样的焊盘2a及2b上，例如印刷熔融焊锡4，再利用回流焊法将片状元器件5固定。另外，在焊盘2a及2b的周围，形成具有规定宽度的阻焊膜边界区域6。阻焊膜边界区域6是在生成焊盘2a及2b时所用的丝网印刷法中，在丝网的开口部分(未图示)的边缘与布线图形3a、3b及3c上分别施加的覆盖印刷层(未图示)的边缘之间形成的，预先防止在焊盘2a及2b上例如印刷熔融焊锡时由于印刷移位而有可能产生的熔融焊锡与焊盘2a及2b的外侧形成的其它导体(未图示)之间不当心接触，起到作为所谓安全地带或缓冲区的功能。
下面说明已有的片状元器件在焊盘上的安装方法。
首先，在基材(未图示)上配置丝网，该丝网具有分别与焊盘2a及2b的预定形成位置及布线图形3a、3b及3c的预定形成位置相对应的开口部分(未图示)，然后从丝网(未图示)的上面涂布适量的铜箔腐蚀保护涂料，将不需要的铜箔腐蚀掉，通过这样同时形成分别由铜箔构成的焊盘2a及2b和布线图形3a、3b及3c。然后，在包含焊盘2a及2b的半成品基板上，覆盖比这些焊盘2a及2b大一圈的掩膜后，在包含布线图形3a、3b及3c的部分(即未覆盖掩膜的部分)上，涂布适量的阻焊剂涂料，形成覆盖印刷层(未图示)。然后，从半成品基板上去掉掩膜，在焊盘2a及2b上印刷熔融焊锡后，利用回流焊法，将片状元器件5装在印刷电路板1上。
另外，专利文献1(日本专利特开平7-30238号公报，参照图1和权利要求1)揭示了一种印制电路板，其目的在于防止片状元器件在利用回流焊法进行焊接时产生偏离安装位置的移位，它是这样构成的，即在一对焊盘中的片状元器件引脚正下方的区域设置不涂布焊锡的缺口，而片状元器件的引脚嵌入该缺口内。另外，专利文献2(日本专利特开平11-177221号公报，参照图1和权利要求1)揭示了一种印刷电路板，其目的在于防止在将片状元器件利用回流焊进行焊接的印制电路板上出现片状元器件的移位或倒立，它是这样构成的，即在与宽度较窄的信号引出部分电气连接的第2焊盘设置与第1焊盘电气连接的宽度较宽的信号引出部分相同方向而且相同宽度的凸起。
已有的印制电路板1，由于具有上述那样的结构，因此存在以下那样的问题。即，已有的印制电路板1，由于具有将焊盘2a、2b与布线图线3a、3b及3c直接电气连接的结构，因此根据各布线图形的宽度尺寸及连接角度等因素，有时熔融焊锡扩展达到位于焊盘2a及2b的外侧的阻焊膜边界区域6。在这种情况下存在的问题是，若一对焊盘2a与2b之间的焊锡扩展方式、与布线图形3a及3b及3c的热传导或焊锡的熔融/凝固速度不同，则例如片状元器件5被拉向先熔融的焊盘一侧等，例如如图12所示，片状元器件5在相对于焊盘2a及2b的配置方向产生倾斜的状态下被固定，或者产生元器件竖立现象(所谓曼哈顿现象)或不沾焊锡现象。另外，已有的印制电路板1中存在的问题是，即使也有的情况下是利用计算机辅助设计(以下称为CAD)系统，来设计例如焊盘2a、2b与布线图形3a、3b、3c的连接结构，但原来设计者必须一面考虑两焊盘2a与2b之间所要求的对称性及热传导平衡，一面进行设计，不能达到完成的自动化布线。
本发明还是为解决上述那样的问题而提出的，目的在于得到能抑制片状元器件的倾斜现象或曼哈顿现象或不沾焊锡现象的发生、正确安装片状元器件而且能够利用CAD系统实现完全自动布线的印制电路板。
发明内容
本发明有关的印制电路板具有固定片状元器件用的焊盘、以及跨过该焊盘周围设置的阻焊膜边界区域并将位于该阻焊膜边界区域外侧的布线图形与所述焊盘电气连接的手指形状图形。
图1所示为本发明实施形态1的印制电路板上设置的矩形焊盘与手指形状图形的顶视图。
图2所示为片状元器件对图1所示的焊盘的连接结构及布线图形对手指形状图形的连接结构的顶视图。
图3所示为片状元器件对图1所示的焊盘的连接结构及其他布线图形对手指形状图形的连接结构的顶视图。
图4所示为本发明实施形态2的印制电路板上设置的圆形焊盘与手指形状图形的顶视图。
图5所示为片状元器件对图4所示的焊盘的连接结构及布线图形对手指形状图形的连接结构的顶视图。
图6所示为本发明实施形态3的印制电路板上设置的矩形焊盘、手指形状图形及环状图形的顶视图。
图7所示为片状元器件对图6所示的焊盘的连接结构及布线图形与环状图形的连接结构的顶视图。
图8所示为本发明实施形态4的印制电路板上设置的矩形焊盘、手指形状图形及环状图形的顶视图。
图9所示为片状元器件对图8所示的焊盘的连接结构及布线图形与环状图形的连接结构的顶视图。
图10所示为本发明实施形态5的印制电路板上设置的圆形焊盘、手指形状图形及环状图形的顶视图。
图11所示为片状元器件对图10所示的焊盘的连接结构及布线图形与环状图形的连接结构的顶视图。
图12所示为片状元器件及布线图形对已有的印制电路板上设置的焊盘的连接结构的顶视图。
符号说明1……印制电路板，2a、2b……钎焊焊盘，3a、3b、3c……布线图形，4……熔融焊锡，5……片状元器件，6……阻焊膜边界区域，10、11……手指形状图形，12a、12b……钎焊焊盘，13、14……布线图形，20、21……环状图形。
具体实施例方式
下面说明本发明的一实施形态实施形态1图1所示为本发明实施形态1的印制电路板上设置的矩形焊盘及手指形状图形的顶视图，图2所示为元器件即例如片状元器件对图1所示的焊盘的连接结构及布线图形对手指形态图形的连接结构的顶视图。另外，在本实施形态1的构成要素中，对于与图12所示的已有的印制电路板构成要素相同的部分，附加同一符号，并省略这部分的说明。
本实施形态1的特点在于，在矩形焊盘2a及2b的各四边中，在除了两焊盘2a与2b相对的一边以外的三边，设置多个(每个边有4个)手指形状图形10。设置在焊盘2a一侧的手指形状图形10，如图2所示，是跨过阻焊膜边界区域6，将位于阻焊膜边界区域6的外侧的布线图形3a及3b与焊盘2a电气连接，设置在焊盘2b一侧的手指形状图形10，是跨过阻焊膜边界区域6，将位于阻焊膜边界区域6的外侧的布线图形3c与焊盘2b以规定的连接角度电气连接。各手指形状图形10形成完全同一尺寸的短的长条形，其后端部不使其内侧的焊盘面积变化，保持一定，通过这样具有作为进行限制用的堤堰的功能(均匀化保持功能)，使得印刷在焊盘2a及2b上的熔融焊锡的扩展限制在焊盘2a及2b内。因此，手指形状图形10由于可靠地防止熔融焊锡扩展达到布线图形3a、3b、3c的情况，因此能够使焊盘2a及2b的焊锡扩展方式及与布线图形3a、3b及3c的热传导一定，使熔融焊锡的张力均匀，使焊锡的熔融/凝固速度一定。这里，是将手指形状图形10形成为短的长条形，但这只是一例，不限定于这种形状。
下面说明本发明实施形态1的片状元器件在焊盘上的安装方法。
首先，在基材(未图示)上配置丝网(未图示)，该丝网具有分别与焊盘2a及2b的预定形成位置、及布线图形3a、3b及3c的预定形成位置以及多个手指图形10的预定形成位置相对应的开口部分(未图示)，然后从丝网(未图示)的上面涂布适量的铜箔腐蚀保护涂料，将不需要的铜箔腐蚀掉，通过这样同时形成分别由铜箔构成的焊盘2a及2b和布线图形3a、3b及3c和多个手指形状图形10。然后，在包含焊盘2a及2b的半成品基板上，覆盖比这些焊盘2a及2b大一圈而且遮住手指形状图形10的后端部的掩膜后，在包含布线图形3a、3b及3c的部分(即未覆盖掩膜的部分)上，涂布适量的阻焊剂涂料，形成覆盖印刷层(未图示)。然后，从半成品基板上去掉掩膜，在焊盘2a及2b上印刷熔融焊锡后，利用回流焊法，将片状元器件与装在印刷电路板1上。
另外，图3所示为片状元器件对图1所示的焊盘的连接结构及其他布线图形对手指形状图形的连接结构的顶视图。在该连接例子中，设置在焊盘2b的三边的多个手指形状图形10的大部分与大的布线图形13电气连接。在这种情况下，手指形状图形10也限制印刷在焊盘2b上的熔融焊锡的扩展，同时还参与焊锡与布线图形13之间的电气连接。另外，图3所示的布线图形13可以在上述安装方法中的手指形状图形10的形成工序中同时形成。
如上所述，根据本实施形态1，由于具有固定片状元器件5用的焊盘2a及2b、以及跨过该焊盘2a及2b的周围设置的阻焊膜边界区域6并将位于阻焊膜边界区域6的外侧的布线图形3a及3b及3c及13与焊盘2a及2b电气连接的手指形状图形10而构成，因此具有的效果是，手指形状图形10能够具有作为进行限制用的堤堰的功能，使得印刷在焊盘2a及2b上的熔融焊锡的扩展限制在焊盘2a及2b内，能够可靠地防止熔融焊锡扩展达到布线图形3a、3b、3c的情况。因而，手指形状图形10由于能够使例如具有成对关系的焊盘2a与2b的焊锡扩展方式及与布线图形3a、3b及3c的热传导一定，使熔融焊锡的张力均匀，使焊锡的熔融/凝固速度一定，因此具有的效果是，能够可靠地抑制片状元器件5的倾斜、曼哈顿现象或不沾焊锡现象的发生，能够正确安装片状元器件5。
根据本实施形态1，由于使多个手指形状图形10参与焊盘2a及2b与布线图形3a、3b及3c的电气连接而构成，因此具有的效果是能够减少与这些布线图形的连接阻抗。另外，关于这一点，在以下说明的其他实施形态中也同样。
另外，在该实施形态1中，由于在焊盘2a及2b与布线图形3a、3b及3c的形成工序中同时形成手指形状图形10而构成，因此具有的效果是，不因形成手指形状图形10而导致制造成本上升，能够以与图12所示的已有的印制电路板1的制造成本近似相等的制造成本形成。另外，关于这一点，在以下说明的其他实施形态中也同样。
实施形态2图4所示为本发明实施形态2的印制电路板上设置的圆形焊盘及手指形状图形的顶视图，图5所示为片状元器件对图4所示的焊盘的连接结构及布线图形对手指形状图形的连接结构的顶视图。另外，该实施形态2的构成要素中，与实施形态1的构成要素等相同的部分，附加同一符号，并省略该部分的说明。
本实施形态2的特点在于，在基板(未图示)上设置圆形焊盘12a及12b，来代替矩形焊盘2a及2b，另外设置跨过这些焊盘12a及12b周围设置的阻焊膜边界区域16并将其他导体(未图示)与焊盘12a及12b连接的多个(每个焊盘有10个)手指形状图形11。其特点在于，在圆形焊盘12a及12b的各边缘部分中，在除了两焊盘12a与12b相对的一部分以外而剩下的边缘部分，设置多个手指形状图形11。设置在焊盘12a一侧的手指形状图形11，如图5所示，是跨过阻焊膜边界区域16，将位于阻焊膜边域16的外侧的布线图形14与焊盘12a电气连接，设置在焊盘12b一侧的手指形状图形11，是跨过阻焊膜边界区域16，将位于阻焊膜边界区域16的外侧的布线图形13与焊盘12b电气连接。本实施形态2的各手指形状图形11与实施形态1相同，形成完全同一尺寸的短的长条形，其后端部不使其内侧的焊盘面积变化，保持一定，通过这样具有作为进行限制用的堤堰的功能(均匀化保持功能)，使得印刷在焊盘12a及12b上的熔融焊锡的扩展限制在焊盘12a及12b内。因此，手指形状图形11可靠地防止熔融焊锡扩展达到布线图形14及13的情况，能够使焊盘12a及12b的焊锡扩展方式及与布线图形14及13的热传导一定，使熔融焊锡的张力均匀，使焊锡的熔融/凝固速度一定。
下面说明片状元器件的安装方法。
本实施形态2的手指形状图形11能够利用与实施形态1同样的方法，在焊盘12a及12b的形成工序中同时形成。
如上所述，根据本实施形态2，由于具有固定片状元器件5用的焊盘12a及12b、以及跨过阻焊膜边界区域16并将位于阻焊膜边界区域16的外侧的布线图形14及13与焊盘12a及12b电气连接的手指形状图形11而构成，因此使手指形状图形11具有进行限制用的堤堰的功能，使得印刷在焊盘12a及12b上的熔融焊锡的扩展限制在焊盘12a及12b内，通过这样可靠地防止熔融焊锡扩展达到布线图形14及13，使焊盘焊盘12a及12b的焊锡扩展方式及与布线图形14及13的热传导一定，使熔融焊锡的张力均匀，使焊锡的熔融/凝固速度一定，因此具有的效果是，能够确实抑止片状元器件5的倾斜、曼哈顿现象或不沾焊锡现象的发生，能够正确安装片状元器件5。
实施形态3图6所示为本发明实施形态3的印制电路板上设置的矩形焊盘、手指形状图形及环状图形的顶视图，图7所示为片状元器件对图6所示的焊盘的连接结构及布线图形对环状图形的连接结构的顶视图。另外，该实施形态3的构成要素中，对于与实施形态1的构成要素等相同的部分，附加同一符号，并省略这部分的说明。
本实施形态3的特点在于，在矩形焊盘2a及2b的各四边中，在除了两焊盘2a与2b相对的一边以外的三边，设置多个(每个边有4个)手指形状图形10，除了上述这样的实施形态1的构成以外，再设置在阻焊膜边界区域6的外侧将向阻焊膜边界区域6的外侧延伸的多个手指形状图形10的前端部与接近该前端部的其他前端部连接的规定宽度的环状或U字形图形20。与设置在焊盘2a一侧的手指形状图形10电气连接的环状图形20，如图7所示，是与布线图形3a及3b电气连接，与设置在焊盘2b一侧的手指形状图形10电气连接的环状图形20，是与布线图形3c以规定的连接角度电气连接。环状图形20在与布线图形3a、3b及3c电气连接时，由于能够始终以该布线图形的宽度连接，因此能够将连接阻抗控制在规定值，能够使具有成对关系的焊盘2a及2b的与布线图形的热传导一定，使熔融焊锡的张力均匀，使焊锡的熔融/凝固速度一定。
下面说明片状元器件的安装方法。
本实施形态3的环状图形20能够利用与实施形态1同样的方法，在焊盘12a及12b和手指形状图形10的形成工序中同时形成。
如上所述，根据本实施形态3，由于除了实施形态1的构成以外，还具有在阻焊膜边界区域6的外侧将向阻焊膜边界区域6的外侧延伸的多个手指形状图形10的前端部与接近该前端部的其他前端部电气连接而且与布线图形3a、3b及3c电气连接的环状图形20而构成，因此在与布线图形3a、3b及3c电气连接时，能够始终以该布线图形的宽度连接，能够将连接阻抗控制在规定值，能够使具有成对关系的焊盘2a及2b的与布线图形的热传导一定，使熔融焊锡的张力均匀，使焊锡的熔融/凝固速度一定。通过这样，具有的效果是，能够确实抑制片状元器件5的倾斜、曼哈顿现象或不沾焊锡现象的发生，能够正确安装片状元器件5。
另外，在本实施形态3中，由于在焊盘2a及2b与布线图形3a、3b及3c的形成工序中同时形成环状图形20而构成，因此具有的效果是，不因形成环状图形20而导致制造成本上升，能够以与图12所示的已有的印制电路板1的制造成本近似相等的制造成本形成。另外，关于这一点，在以下说明的其他实施形态中也同样。
实施形态4图8所示为本发明实施形态4的印制电路板上设置的矩形焊盘、手指形状图形及环状图形的顶视图，图9中所示为片状元器件对图8所示的焊盘的连接结构及布线图形对环状图形的连接结构的顶视图。另外，该实施形态4的构成要素中，对于与实施形态1的构成要素等相同的部分，附加同一符号，并省略这部分的说明。
本实施形态4的特点在于，在实施形态3的结构中，每边设置2个手指形状图形10，来代替矩形焊盘2a及2b的各三边所设置的多个(每边为4个)手指形状图形10。这是根据下述的理由，即在为了与布线图形电气连接而具有环状图形20的关系的基础之上，由于没有必要对手指形状图形10使其承担与布线图形的连接功能，因此若是为了足以使手指形状图形10发挥均匀保持功能的配置结构，则能够减少手指形状图形10的配置数。因而，在本实施形态4中，是将手指形状图形10的配置数对每边设为2个，但当然每边也可以是1个。另外，反之，若增加手指形状图形10的配置数，则具有降低与布线图形的连接阻抗的效果。
下面说明片状元器件的安装方法。
本实施形态4的手指形状图形10能够利用与实施形态3同样的方法，在焊盘2a及2b和环状图形20的形成工序中同时形成。
如上所述，根据本实施形态4，由于与实施形态3的构成相比，是减少手指形状图形10的配置数而构成的，因此除了实施形态3的效果以外，由于能够比实施形态3减少熔融焊锡的使用量，因此具有能够降低制造成本的效果。
实施形态5图10所示为本发明实施形态5的印制电路板上设置的圆形焊盘、手指形状图形及环状图形的顶视图，图11所示为片状元器件对图10所示的焊盘的连接结构及布线图形对环状图形的连接结构的顶视图。另外，该实施形态5的构成要素中，对于与实施形态1的构成要素等相同的部分，附加同一符号，并省略这部分的说明。
本实施形态5的特点在于，除了在圆形焊盘12a及12b的各边缘部分设置多个(每个焊盘有10个)手指形状图形11的实施形态2的构成以外，再设置在阻焊膜边界区域16的外侧将向阻焊膜边界区域16的外侧延伸的多个手指形状图形11的前端部与接近该前端部的其他前端部电气连接的规定宽度的环状图形21。与设置在焊盘12a一侧的手指形状图形11电气连接的环状图形21，如图11所示，是与布线图形14电气连接，与设置在焊盘12b一侧的手指形状图形11电气连接的环状图形21，是与布线图形13电气连接。环状图形21在与布线图形14及13电气连接时，由于能够始终以该布线图形的宽度连接，因此能够将连接阻抗控制在规定值，能够使具有成对关系的焊盘12a及12b的与布线图形的热传导一定，使熔融焊锡的张力均匀，使焊锡的熔融/凝固速度一定。
下面说明片状元器件的安装方法。
本实施形态5的环状图形21能够利用与实施形态3同样的方法，在焊盘12a及12b和手指形状图形11的形成工序中同时形成。
如上所述，根据本实施形态5，由于除了实施形态2的构成以外，还具有在阻焊膜边界区域16的外侧将向阻焊膜边界区域16的外侧延伸的多个手指形状图形11的前端部与接近该前端部的其他前端部电气连接而且与布线图形14及13电气连接的环状图形21而构成，因此在与布线图形14及13电气连接时，能够始终以该布线图形的宽度连接，能够将连接阻抗控制在规定值，能够使具有成对关系的焊盘12a及12b的与布线图形的热传导一定，使熔融焊锡的张力均匀，使焊锡的熔融/凝固速度一定。通过这样，具有的效果是，能够确实抑制片状元器件5的倾斜、曼哈顿现象或不沾焊锡现象的发生，能够正确安装片状元器件5。
另外，在实施形态1至实施形态5的任一形态中，若将上述焊盘、手指形状图形及/或环状图形的形状、尺寸及配置构成预先登录在CAD系统中的零部件宏模块中，则具有的效果是，能够利用该零部件宏模块，容易地得到将焊盘、手指形状图形及/或环状图形完全自动化布线的印制电路板。
如上所述，根据本发明，由于具有固定片状元器件用的焊盘、以及跨过该焊盘的周围设置的阻焊膜边界区域并将位于该阻焊膜边界区域的外侧的布线图形与焊盘电气连接的手指形状图形，因此具有的效果是，能够限制焊盘上的熔融焊锡的扩展，使其限制在焊盘的内侧。因而，若使设置在例如具有成对关系的焊盘周围的手指形状图形为互相对称的形状，则由于利用手指形状图形能够使与布线图形的热传导一定，使焊锡的熔融/凝固速度均匀，因此具有的效果是，能够确实抑制在已有的印制电路板上发生的片状元器件的倾斜现象、曼哈顿现象或不沾焊锡现象，能够正确安装片状元器件。另外，若例如对手指形状图形设置环状图形，则具有的效果是，能够与布线图形的宽度尺寸及连接角度等因素无关，通过环状图形将手指形状图形与布线图形电气连接，对片状元器件进行布线。再有，若例如将焊盘、手指形状图形及/或环状图形的形状、尺寸及配置构成预先登录在CAD系统的零部件宏模块中，则具有的效果是，能够利用该零部件宏模块，容易地得到将焊盘、手指形状图形及/或环状图形完全自动化布线的印制电路板。
权利要求
1.一种印制电路板，其特征在于，具有固定片状元器件用的焊盘、以及跨过该焊盘的周围设置的阻焊膜边界区域并将位于该阻焊膜边界区域的外侧的布线图形与所述焊盘电气连接的手指形状图形。
2.如权利要求1所述的印制电路板，其特征在于，设置在具有成对关系的焊盘周围的手指形状图形为互相对称的形状。
3.如权利要求1所述的印制电路板，其特征在于，具有在阻焊膜边界区域的外侧将向阻焊膜边界区域的外侧延伸的多个手指形状图形的前端部与接近该前端部的其他前端部电气连接而且与布线图形电气连接的环状图形。
4.如权利要求1至权利要求3中的任一项所述的印制电路板，其特征在于，焊盘、手指形状图形及/或环状图形是利用将它们的形状、尺寸及配置构成进行了登录的计算机辅助设计系统中的零部件宏模块形成的。
全文摘要
本发明提供能够抑制片状元器件的倾斜现象、曼哈顿现象或不沾焊锡现象的发生而能正确安装片状元器件的印制电路板。在印制电路板(1)上，在矩形焊盘(2a及2b)的三边分别设置多个手指形状图形(10)。各手指形状图形(10)的后端部不使其内侧焊盘面积变化，保持一定，通过这样具有作为进行限制用的堤堰的功能(均匀保持功能)，使得焊盘(2a及2b)上印刷的熔融焊锡的扩展限制在焊盘(2a及2b)内。
文档编号H05K3/00GK1543296SQ20041003460
公开日2004年11月3日 申请日期2004年4月15日 优先权日2003年4月16日
发明者间岛和宏 申请人:三菱电机株式会社