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5
U.D.C.る21.395.345:d21.3.049.75.00 電子交換機用プリ ント配線板 PrintedWiringBoards女)rElectronic SwitchingEquipment 雄* 夫* Akio Tamura Yosbio Tacbibana DEX-2電子交換枚の電子回路パッケージにおいてほ,集積回路をはじめ各種の小形電子回路部品が高密度 に実装される.⊃ このため電子回路/くッケージの信頼性,量産性,保全性,実装密度などの見地からプリント配 線パターン作成用の基準を定めておくことが必要である。そこで信板性と量産性が確保される範囲において実 装密度を高くすることを目的として,プリント配線基準を設定することとした。プリント配線基準においては, 最小導体幅,最小導体間隙(げき),ランド径および穴径,部品取付法などが最も重要である。本文においてほ これらの項目を中心としたプリント配線板の基本設計について述べている。 0.5 1・緒 R 。.4 よ1ノ 日本電信電話公社電気通信研究所と電子交換械製造メーカー4社 竺。.3 (日本電気株式会社,沖電気工業株式会社,富士通株式会社,株式会 社日立製作所)との電子交換機共同研究会の下部校閲として組織さ れた実装打合せ会の研究テーマの一つとして"プリント配線基準” (日立製作所担当)がとり上げられた。 本文ほその検討結果を中心に日本電信電話公社電気通信研究所 技術協力部回路部品技術研究室のご指導のもとに基準を設定する経 過について述べたものである。 電子交換機における電子部品はプリント配線板に実装されるが, 電子回路パッケージの信煩性,量産性,保全性,実装密度などの見 地からプリント配線パターン作成用ならびに電子部品取付け用の基 準を定めておくことが必要である。 DEX-2電子交換機用プリント配線板には集積回路などの各種小 形部品がとう載されるため,配線密度の高いプリント配線パターン を必要とするが,この高密度配線に関してプリント配線において最 も基本的な量である最小導体幅,最小導体間隙,穴径およぴラソド 径などについては従来あまり公表されたものがなく,また部品取付 け法についても理論的に検討されたものは少なかった。 そこでこれらの項目に対して電子交換機に必要な信頼性,量産性, 保全性を満足する最小値を求め,これらの値に基づいて設計上の基 準値を与えることとした。 以下本文においてその検討経過を述べる。 プリント配線板用基材としてはDEX-2電子交換機の電子回路パ ッケージ用基板材料に定められた紙基材変性フェノール樹脂銅張積 層板を使用した。 2.基 プリント配線の基準格子はJISC5010による2.5mmの直角格子 で,第2,第3格子は基準格子寸法の1/2,1/4である。その使用 順位は基準格子,第2格子,第3格子の順とする。 3.導 導体幅の最小値を決定するおもな要因は,配線導体の引きはがし 強さ,電流容量,銅ノ、クのピンホールなどである。 3.1配線導体の引きはがし強さ(1) 高密度配線において広く用いられる1.Omm以下の導体幅におけ る引きはがし強さは図lに示すとおりである。同図に見られるよう に,常温においてほ導体幅が0.15皿mまで狭くなった場合でも単 日立製作所戸塚工場 づ1 バ`√ 0.2L 0.1 銅はく甲子 70/J 35.′/′ 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 封棚ハ(mm) 図1 常温における導体幅と 引きはがし鼓さ 20「 享15ト‡,ま空営 羊10 壬当 =∃ 5 0.25 0,5 毀二 0.4 0.8 斬帥,1:1mm ;‾よよ吐(QC) 図2 引きはがし強さの 温度特性 トJl止馴イ上 l 甘lに_F■J nO n 年休 流(A) l.0 く⊃ Ln し酎、1二m皿l) 1.6 2.0 図3 導体に流 れる電流と温 度上昇の関係 位導体幅あたりの引はがし強さほ,ほほ等しいことがわかった。図 2は周囲温度が高い場合の引きはがし強さで,100℃においては常 温における値のはぼ70%まで低下している。 3.2 量(1) 配線導体を流れる電流とその導体の温度上昇との間にほ図3のよ うな関係がある。これより図4のチャートを参考にしうることがわ かる。 3.3 高密度配線においては銅ハクのピンホールによる導体幅の減少を 考慮しておかなければならない。導体幅の残存率をJISC5010に示 された80%とし,0.1mmのピンホールが存在するとしたときに, 前述の引きはがし強さおよび電流容量を勘案すれば,0.5mmの導 体幅をあらかじめ設計しておく必要がある。 4.導 隙(2) 導体間隙の最小値は導体間の絶縁抵抗,絶縁耐圧および電食の影 響などにより決定される。 ー77-

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Page 1: 町冊+‾t巾1‾‾‡‡'031530 60 00 50 50 50 00 50 人U 〈U O ∧U l l ウ一 3 5 一〇 (∈6)空車耕 トー+-1.5 5 15 30 45 70100140170220 260300340400 450 導体断面積(×10‾3mm2)

U.D.C.る21.395.345:d21.3.049.75.001.2

電子交換機用プリ ント配線板PrintedWiringBoards女)rElectronic SwitchingEquipment

田 村 秋 雄* 立 花 義 夫*Akio Tamura Yosbio Tacbibana

要 旨

DEX-2電子交換枚の電子回路パッケージにおいてほ,集積回路をはじめ各種の小形電子回路部品が高密度

に実装される.⊃ このため電子回路/くッケージの信頼性,量産性,保全性,実装密度などの見地からプリント配

線パターン作成用の基準を定めておくことが必要である。そこで信板性と量産性が確保される範囲において実

装密度を高くすることを目的として,プリント配線基準を設定することとした。プリント配線基準においては,

最小導体幅,最小導体間隙(げき),ランド径および穴径,部品取付法などが最も重要である。本文においてほ

これらの項目を中心としたプリント配線板の基本設計について述べている。

0.5

1・緒 R。.4

よ1ノ

日本電信電話公社電気通信研究所と電子交換械製造メーカー4社 竺。.3

(日本電気株式会社,沖電気工業株式会社,富士通株式会社,株式会

社日立製作所)との電子交換機共同研究会の下部校閲として組織さ

れた実装打合せ会の研究テーマの一つとして"プリント配線基準”

(日立製作所担当)がとり上げられた。

本文ほその検討結果を中心に日本電信電話公社電気通信研究所

技術協力部回路部品技術研究室のご指導のもとに基準を設定する経

過について述べたものである。

電子交換機における電子部品はプリント配線板に実装されるが,

電子回路パッケージの信煩性,量産性,保全性,実装密度などの見

地からプリント配線パターン作成用ならびに電子部品取付け用の基

準を定めておくことが必要である。

DEX-2電子交換機用プリント配線板には集積回路などの各種小

形部品がとう載されるため,配線密度の高いプリント配線パターン

を必要とするが,この高密度配線に関してプリント配線において最

も基本的な量である最小導体幅,最小導体間隙,穴径およぴラソド

径などについては従来あまり公表されたものがなく,また部品取付

け法についても理論的に検討されたものは少なかった。

そこでこれらの項目に対して電子交換機に必要な信頼性,量産性,

保全性を満足する最小値を求め,これらの値に基づいて設計上の基

準値を与えることとした。

以下本文においてその検討経過を述べる。

プリント配線板用基材としてはDEX-2電子交換機の電子回路パ

ッケージ用基板材料に定められた紙基材変性フェノール樹脂銅張積

層板を使用した。

2.基 準 格 子

プリント配線の基準格子はJISC5010による2.5mmの直角格子

で,第2,第3格子は基準格子寸法の1/2,1/4である。その使用

順位は基準格子,第2格子,第3格子の順とする。

3.導 体 幅

導体幅の最小値を決定するおもな要因は,配線導体の引きはがし

強さ,電流容量,銅ノ、クのピンホールなどである。

3.1配線導体の引きはがし強さ(1)

高密度配線において広く用いられる1.Omm以下の導体幅におけ

る引きはがし強さは図lに示すとおりである。同図に見られるよう

に,常温においてほ導体幅が0.15皿mまで狭くなった場合でも単

日立製作所戸塚工場

づ1

バ`√

0.2L

0.1

銅はく甲子70/J

35.′/′

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

封棚ハ(mm)

図1 常温における導体幅と

引きはがし鼓さ

20「

享15ト‡,ま空営羊10壬当=∃

5

0.250,5

毀二0.4 0.8

斬帥,1:1mm

;‾よよ吐(QC)

図2 引きはがし強さの

温度特性

トJl止馴イ上

l 甘lに_F■J

nO n

年休

盲 流(A)

l.0

く⊃

Ln

し酎、1二m皿l)

1.6 2.0

図3 導体に流

れる電流と温

度上昇の関係

位導体幅あたりの引はがし強さほ,ほほ等しいことがわかった。図

2は周囲温度が高い場合の引きはがし強さで,100℃においては常

温における値のはぼ70%まで低下している。

3.2 電 流 容 量(1)

配線導体を流れる電流とその導体の温度上昇との間にほ図3のよ

うな関係がある。これより図4のチャートを参考にしうることがわ

かる。

3.3 ピ ン ホ ー ル

高密度配線においては銅ハクのピンホールによる導体幅の減少を

考慮しておかなければならない。導体幅の残存率をJISC5010に示

された80%とし,0.1mmのピンホールが存在するとしたときに,

前述の引きはがし強さおよび電流容量を勘案すれば,0.5mmの導

体幅をあらかじめ設計しておく必要がある。

4.導 体 間 隙(2)

導体間隙の最小値は導体間の絶縁抵抗,絶縁耐圧および電食の影

響などにより決定される。

ー77-

Page 2: 町冊+‾t巾1‾‾‡‡'031530 60 00 50 50 50 00 50 人U 〈U O ∧U l l ウ一 3 5 一〇 (∈6)空車耕 トー+-1.5 5 15 30 45 70100140170220 260300340400 450 導体断面積(×10‾3mm2)

974 昭和44年10月 日 止 評 論 第51巻 第10号

表1 環境実験における絶縁耐圧の不良発生数ー.-∪

∧U

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〔07654

(S賀田抽蕗

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一〇

(∈6)空車耕

トー+-

1.5 5 15 30 45 70100140170220 260300340400 450

導体断面積(×10‾3mm2)(IEC TC52(S)19)

図4 導体幅,導体断面積,許容電流,温度上昇の関係

(望だ潜G臣盟回

3

2

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l

1

0 50100 0 50100 0 50100 050100 050100 050100il

ロジン エポ■キン拉!脂rルタン即行(Ⅰ)7二/-・/し州請ウしク川桁(1】二・無′牡∫lモ

コーティング柑および維過口数

環境条件:40℃,90%RIi

導体間げき:0.25,0.40mm

対 向 長:500mm

測定条件:DClOOVl分間充電後

試 料 数:各8校

注:ウレタン樹脂(Ⅰ),(Ⅱ)の羞は商品の違いになる。

図5 環境実験における絶縁抵抗値の変化

(導体間隔は0.25mmおよび0.40mm)

図6 試験用プリント配線板のパターン

図5に示すような試料を40℃,90%RHの環境条件*(1)に連続保

持し,相対向する配線導体間(対向長500mm)にDClOOVを連

続印加したあとの,コーティング材料別の絶縁抵抗の測定結果は図

dに示すとおりである。また表1はコーティング材料別および試験

条件別の耐圧不良の発生状況である。これらの結果により導体間隙

*(1)IEC TC52(S)19に準拠

導体間げき

コーチイ

ソグ多湿一定

50日(r「100日(2)

湿度サイクル 塩水噴霧 H2S加湿 暴 露

mm

0.25

無処理

ロン/ン

ヱ・ポキシ

樹脂ウレタン

樹脂

5サイクル

(1)

30日(2)

2,5サイクル

(2)

96h(1)

7ェノー/レ

樹 脂

0.40

無処理

ロンン′

100日(1) 30日(1)

100日(1)

エポキシ

樹 脂ウレタン

樹 脂フェノール

樹 脂

40℃, 40℃, 35℃, 常温, 屋外50日95%RH 90%RH 塩分5% 飽和水蒸気, 測定点4100日 常温常湿 500b H2S

測定点8 各4日5サイクル

測定点8

測定点4 250ppm

30日

測定点4

注:1.試験電圧:DC250Vl分間

2.表中()内ほ不良点数を示す。

3.1測定点の対向長:100mm

図7(a)試験用プリント配線板の外観

---180-----

⊂:i三〇

C:===〇

C:=8

C=<)

C=O C=〇 C:ミ:⊃

C:く〉 ⊂>く⊃(:芦::)

⊂:==く〉⊂>=く)C二=:⊃

C:=二〇 C:三く〉 C=:⊃

C:己:⊃ C三く〉 C=つ

Cゴ〇 C:≡:〇 C;=二⊃

C:ミ:⊃ ⊂:===〇(>==〇 C:=く)C:三〇 ⊂≒〇 C=〇 C=つ 0

(><:〉 C==二〇 C:=〇 C三く⊃ C=O C≡:<)・C=く)e≡ミ〇 OI

C二く⊃(::±つ C可 C==〇 C:==く】C:く〉 C==く)C:三:)O

C=:⊃ C=つ C=く⊃ C:==こ〇 Cく〉 C=く〉 C芦=:⊃ C=三:⊃ O

C=つ C===く)C;く〉 C:=<)C実⊃ C芦く)C=O C=⇒ O

C=:⊃ C:===⊃ C三こ)C=三〇 C=〇 Cゴ⊃ C=〇 C=〇 09

Cさ<⊃ C≒〇 C:=く)C;く)C:ミ〇 C:=く)C:く〇 C=:⊃ C芦;

さ琵 亡>≡:⊃ ⊂=三⊃ ⊂さ=::〉 ⊂甲 C=ミ⊃ ⊂:=;;つ

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せ甲○出「【舟

\-トノ

DClOOV印加 スル十rルノッキ

接続¶即行

単位:mm

十+5

引張り隠さ

測右用ランド

(両面スルーホール)

図7(b)試験用プリント配線板のパターン

の狭い高密度配線パターンにおいては,コーティングが有効である

ことが確認された。

スルーホールメッキ接続個所間の絶縁抵抗については,図7に示

す試料に対し相対する配線導体間にDClOOVを印加して温湿度サ

イクル*(2)による加速寿命試験を行なった結果は,図8に示すとお

りである。なお表面抵抗に対するコーティングの効果も検討する目

的で,試料のはんだ付け4面に相当する側にはエポキシ樹脂がコー

ティングされている。

さらに絶縁抵抗の温度特性については図7に示したものと同様の

試料を用いて,高温*(3)における回路間の抵抗値の変化を測定した。

*(2)40℃,90%RH14日と常温常湿14日の28日間を1サイク

ルとする。

*(a)DEX-2号においては架内の最高温度は65℃に設計されて

いる。

ー78-

Page 3: 町冊+‾t巾1‾‾‡‡'031530 60 00 50 50 50 00 50 人U 〈U O ∧U l l ウ一 3 5 一〇 (∈6)空車耕 トー+-1.5 5 15 30 45 70100140170220 260300340400 450 導体断面積(×10‾3mm2)

電 子 交 換 機 用 プ リ ン ト 配 線 板 975

石)ゴ当言≡蒜苛一

107占

mtl】

2 3 4 5 6

温湿度サイクル数

印加電圧:DClOOV

試殴電圧:DC500V

試料教:各8

測定箇所

-:部 品 面(コーティングなし)

----:ほんだ付け面(コーティングあり)

-・-:スルーホール間温湿度サイクル:40℃90%RH14日と常温

常湿14日の28日間を1サイクルとする。

図8 環境実験における回路間の

抵抗値の変化

.1l・rlL恥叶

2

(qし

10,

5

2

108

ー◆一..∴.■. ㌢■こ⊥す∈■コーチインノ丁`あリノ

ー1ト【:7、L-一丁・-■

20 40 60 80 100

i温比(くC)

国9 高温における回路間の

抵抗値の変化

図9は結果の一例を示したものである。スルーホールメッキ接続個

所間の絶縁抵抗が最も低く,各個所の絶縁抵抗は温度の上昇に伴い

はぼ直線的に低下している。

以上の実験結果からつぎに示すようなことがわかった。

(1)温湿度サイクル試験前においては,いずれの測定項目に対

しても問題はない。

(2)表面抵抗および体積抵抗は温湿度サイクル試験の進行につ

れて低下し,とくに表面抵抗の低下はコーティングが施さ

れていない場合に顕著である。図8に示すように6個月間

経過後においてはコーティングが施されているものに比べ

2けた以上低く,かつ配線導体面に電食による黒色のはん

てんが大部分の試料に現われることから,コーティングの

効果は明白である。

(3)スルーホールメッキ接続個所の穴中心間隔は2.5mm以上

が必要である。

5.最小導体幅および最小導体間隙の基準

以上により公称導体幅を0.5mm,公称導体間隙を原則として

0.7mmとした。とくに高密度配線を必要とする場合には,最小導

体幅および最小導体間隙をそれぞれ0.25mmまで許容することと

した。ただし導体間隙が0.4Inm未満の場合にほウレタン樹脂,エ

ポキシ樹脂またはフェノール樹脂などを用いて必ずコーティングす

ることとし,その厚さを銅ハクの厚さの約1/2とした。また使用電

圧と導体間隙との関係はIEC TC(S)19などを参考にして表2のよ

引り壬ミリ荷屯

二人村 数:みノ丈3仰

50mⅡlノmin

6

AT

(ぜ)

机悪三壁m

‾1 2 3 4

ランド小判如柵「(mm2)

囲10 常温におけるランドの引張り強さ

2

(NE∈\址ヱ

小宮へふ望「】

表2 使用電圧と導体間隙

使 用 電

DCまたはAC(ピー 賃値)l導 体 間 げ き

コーティングありlコーティングなし

30V 以下 0.25mm

30Vをこえ 50V以下 0.4mm

0.4mm

50V をこえ150V以下 0.5mm 0.7mm

150Vをこえ300V以下 0.8mm 1.3mm

300Vをこえ500V以下 1.5mm 2.5mm

500V以上 0.003mm/V 0.005mm/V

(IEC TC52(S)19)

うに定めた。

d.穴径およびランド径

部品取付け用穴径ほ部品のリード線径に対応して定める必要があ

る。穴径とリード線径との径差は組立作業上からはできるだけ大き

いことが望ましく,ほんだ付け不良の発生を少なくするためにはで

きるだけ小さいことが望ましい。またランド径は基材と銅ハクとの

接着強度およびリード線とはんだとの接合強度などにより定めら

れる。

d.1引張りの強さ

図10および図11に見られるように片面ランドの面積と引張りの

強さはほぼ比例し,常温において約2kg/mm2であるが(1),100℃

においては常温の50%程度となっている(2)。

る.2 ランドの面積とリード線径(1)

一般にプリント配線板をはんだ付けしたとき,その直後にリード

線に外力が加わった場合にランドがハク離することがある。このラ

ンドのハク離による損傷率ほ以下に示す面積比αとの間に図12の

ような関係がある。ここで面積比αはつぎのように定義される。

面積比α=ランドの導体面積

リード線の断面積

面積比αが5以下になるとランドの損傷率が急激に増加する傾向

があるので,片面ランドの場合には面積比は必ず6以上とする必要

がある。図13は面積比とランド径との関係を示したものである。

18 穴径d=0.8ⅠⅥⅢ

リード線径¢=0.4

約純絹昨岬‖…澄唇

d=1.0

¢=0.6 d=1.3

¢=0.8

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

ランド径(mⅡ1)

図13 ランド径と面積比との関係

\試 料 数:各.キ4佃

引封妄り適度:50mm.′/min

20 40 60 80 100

.1度(OC)

図11 ランドの引張り強さの温度特性

-79Ⅶ

0

0

ハU

3

2

1

(堅冬空苛F+八l卜

lr雌r比α=

Jまんだ付け粂†′ト235dC,2.5sec

6 8 10 12

汀Ii柿比α

図12 面積比とランドの損傷率との関係

Page 4: 町冊+‾t巾1‾‾‡‡'031530 60 00 50 50 50 00 50 人U 〈U O ∧U l l ウ一 3 5 一〇 (∈6)空車耕 トー+-1.5 5 15 30 45 70100140170220 260300340400 450 導体断面積(×10‾3mm2)

976 昭和44年10月 日 立 評 論 第51巻 第10号

表3 穴径およびランド径の基準

(a)スルーホールメッキ接続を行なわない場合(単位mm)

穴 径 d 1.0 1.3 11.6

ランド径 ヱ) l器i2.2-O 1 2.5-0

2.5-O 1 2.8-0

3.0-0

3.6-0

注: ランドの最小導体幅紺は0.4以上であること。

(b)スル〉ホールメッキ接続を行なう場合 (単位皿m)

穴 径 d 1.0土0・05 11.3土0・05 1.6士○・05

1級

2 級

ランド径 β

1.4-O 11.8-0

2.2-O 1 2.5-○

2.5-0

3.0-0

注:(1)ランドの最小導体幅紺ほ0であってもよい。

(2)穴径dはノッキの厚さを含まない。

7.穴径およびランド径の基準

プリント配線板の部品取付用ランドにおいて,部品のリード線径

が与えられたとき,接続の信頼性および電気的性能を確保するうえ

でもっとも基本的な量ほ

(1)隣接導体との最小導体間隙

(2)リード線径と穴径との径差

(3)ランドにおける導体幅の最小値

などである。

ランドにおける導体幅の最小値は片面ランドでほ面積比を6以上

とすることとして,0.4~0.5mmとし,スルーホールメッキランド

では0であってもよいとした。径差は約0.5mmである。リード線

径を0.4~1.Ommとするとき,ランド径ほ表3のように与えられる

ものとした。

8.部品月交付け法

電子部晶をプリント配線板に実装するにあたって,部品のリード

線とランドとのはんだ付け接続点にじゅうぶんな接続の信板性を与

えるような部品取付け法を定めておく必要がある。

部品取付け法においてほんだ付け個所の接続の信板性を決定する

要因は,はんだ付け個所に加えられる動荷重,静荷重,引張り荷重,熱

応力およびプリント配線板のそりにより発生する応力などである。

8.1動 荷 重(1)

図14は模擬部品を片面ランドに取付けた試料を用いて,振動試

験を含む温度サイクル試験*(4)を行なった結果である。スルーホー

ルメッキランドにおいてはこの種の接続不良は発生していない。ま

たランドのハク離はいずれの場合にも発生していない。これよりリ

ード線1本当たりの部品重量*(5)が10gを越えると,片面ランドの

はんだ付け接続点の信板性が低いことがわかる。

8.2 静 荷 重(8)(4)

はんだ材料にはクリープが顕著に現われる。温度70℃~100℃に

おいてリード線に加わる静荷重を約10gとすると,片面ランドにお

いては約40年後にはんだ接続点にクリープに起因する障害が発生

するものと推定されるが(3〉,スルーホールメッキランドにおいては

片面ランドに比べ同一のクリープ量に達するまでの時間は約10倍

と考えられる(4)(図15)。

8.3 引張 り 荷重

片面ランドへはんだ付けしたリード線をランドの法線方向に引張

り荷重を加えた場合,ランドが基板からほがれるときの接着強度は

図】0に示すように約2.Okg/mm2である。またスルーホールメッ

*(4)100℃8hと常温16bの24hを1サイクルとし,5サイクル

ごとに常温においてJISCO911,ⅢC,4種に相当する振動

試験を1時間実施。

*(5)部品1個の重量/リード線数

30サイクル絡f】当校

20

0

盲、}二、軍.

+

言)蔓曽巾ナ判ご∈芦品.?三勺ト1〔一へeむべ叫叫

試 料 数:16

ラ ンド径:2.8

穴 径:1.3

リード線径:1.0

環境条件:

100℃8h と常温

16b の24llを1

サイクルとする温度

サイクル5サイクル

毎にJISCO911Ⅲ

C4種による振動を

1h常温にて与える。

/

7\1

10 20

・祐11こ・■川ノ=川.・‡j.;二(gr)

図14 振動試験を含む温度サイクル試験

30サイクル経過後のはんだルーズの発生率

\1、

106

0

0

0

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t、

ランド径:2.5¢孔 径:仇8≠

リード線径:0.5¢は ん だ:Sn60,Pぁ40

100年=

=

岬一

7つり

(1)

ほんたトh。

ランド

ント配線板

リード線

帖‖枇 荷

面ランド温

〉 (2)時脚.

片面ランド

LlOOOC

101 10て

荷 禿(gr)

10ユ

(3)帖川t2

l

hll

【二三二∠∠二∠+

三:貞慶≡…

廿

(b)荷重とほんだのクリ【プとの関係 (a)はんだのクリープの進行過f■.三

国15 ほんだのクリープ

キランドに対して同様の引張り荷重を加えた場合の破壊荷重は約

20kgでせん断方向の接着強度は4.5~5.Okg/mm2である(4)。す

なわちスルーホールメッキランドにははんだ付けされたリード線の

引張り荷重に対する接着強度は片面ランドの場合に比べて約3倍大

きい。

8.4 熱応力およびそりなどによる荷重(4)(5)

パルストランスなどの片端子部品をプリント配線板に密着実装す

る場合にはリード線内に異常な荷重が発生し,リード線1本当たり

数kgに達することがある。これを避けるために片端子部品の実装

に際しては部品の底面とプリント配線板との間に柔軟性のあるスペ

ーサをそう入してリード線に余裕をもたせるなどの注意が必要である。

以上のように引張り荷重に対する接着強度に比較して動荷重およ

び静荷重に対する接続の強さはそれぞれ1/10~1/100と推定され

る。電子部品のプリント配線板実装においては,いろいろな形で発

生する荷重が静荷重として残留した場合に,はんだ付け個所の接続

の信析性に及ぼす影響が最も大きいので,上記3種の荷重のうち静

荷重が特に重要である(4)。

一80-

Page 5: 町冊+‾t巾1‾‾‡‡'031530 60 00 50 50 50 00 50 人U 〈U O ∧U l l ウ一 3 5 一〇 (∈6)空車耕 トー+-1.5 5 15 30 45 70100140170220 260300340400 450 導体断面積(×10‾3mm2)

交 換 機 用 プ リ ン ト 配 線 板 977

3以上

「≡:≡:≡≡】

1以卜

(a=■屯1端十部品

二::;;=;;ヨ巨;ヨ

堅:≡

0.2以上

匡≡≡≡≡「

ー′+1以+「

(b)片端十部品

図16 部品取付け法

(a)部 品 面 (b)はんだ面

(集積回路搭載′くッケージ)

図17 DEX-2用EC形電子回路パッケージ

(a)部 品 面

表4 プリソト配線基準の概要 (単位mm)

項 目 基 準 内 容

基 準 格 子 2.5 直 角 格 子

導 体 幅(公称値/最小許容値) 0.5/0.25

導体間げき(公称値/最小許容値) 0.5/0.25(1)

ランド径/

穴径(2)

スルーホールメッキ

を行なわない場合(3)

スルーホールメッキ

を行なう場合(4)

1扱

2 級

1級

2 級

2.2/1.0

2.5/1.0

1.4/1.0

2.2/1.0

2.5/1,3

2.8/1,3

1.8/1.3

2.5/1.3

3.0/1.6

3.6/1.6

2.5/1.6

3.0/1.6

晶部 付法1.部品リード線に余長をもたせるこ

と。

2.リード線1本あたりの部品重量は

7g以下とする。

3.1つのランドに2本以上のリード

線を取り付けてはならない。

4.スルーホールメッキが行なわれな

い場合にはリード線は折り曲げること。

注0.4以下の場合には,コーティングを施すこと。

スルーホールメッキを行なう場合,メッキ厚さを含まない。

ランドにおける導体幅の最小値は0.4以上となる。

ランドにおける導体幅の最小値は0であってもよい。

9.部品取付け基準(2)

以上の結果によりDEX-2号用プリント配線板の部品取付け基準

を次のように定めた。

(1)直立した架にプリント配線板を装着した状態において部品

は正面からみてプリント配線板の左側に装着すること。

(2)部品取り付けに際して荷重がリード線内で吸収されるよう

に考慮を払うこと。

(3)部品は原則としてプリント配線板に密着して取り付けられ

ること。

(4)1個の部品取付け穴にリード線を2本以上取り付けない

こと。

(5)リード線1本当たりに加わる部品重量は7g以下である

こと。

(b)はんだ面

(個別部品搭載パッケージ)

図18 DEX-2用EC形電子回路パッケージ

(6)両端子部品は原則として図1d(a)のように取り付けられ

ること。

(7)片端子部品は原則として図柑(b)のように取り付けられ

ること。

(8)部品のリード線は原則として部品本体の長手方向へ折り曲

げられること。部品のリード線の先端折り曲げ部は導体上

にあって,導体にできる限り密着し,かつはんだ付けが確

実になされていること。ただしスルーホールメッキランド

においてはリード線は折り曲げなくてもよい。

(9)片端子部品の端子配列はプリント配線板のそりの少ない方

向に合わせることが望ましい。

10.緒 言

電子回路パッケージの信頼性,量産性,保全性,実装密度などの

見地からプリント配線の基本設計を求める実験を行ない,その結果

に基づいてプリント配線基準を定めた。要約すればおおむね表4の

とおりである。図17,図】8は本基準に準拠して設計されたDEX-2

用電子回路パッケージの一例である。

本基準の作成にあたって終始ご指導を賜わった日本電信電話公社

電気通信研究所技術協力部浅石部長,部品材料研究部高原総括調査

役,技術協力部回路部品技術研究室半沢室長,杉原調査員,とくに

実装打合せ会のテーマ取まとめ担当として懇切なご指導を賜わった

小林主任,三宅主任に厚く御礼申し上げる。また有益なご意見,ご

討論をいただいた日本電気株式会社,沖電気工業株式会社,富士通

株式会社の実装打合せ全委員のかたがたに深く感謝する。

参 莞 文 献

(1)三宅,田林:昭42信学全大252

(2)三宅,小林,田村:プリント板の基本設計;通研研究実用

化報告 投稿中

(3)小林:昭42電四連大374

(4)小林,加藤:接続法と信較性;通研研究実用化報告 Vol.

18No.5Pl123,1969-5

(5)

ー81-

小林:昭42信学全大251