(57)【要約】【課題】半導体パッケージと配線基板との接続信頼性を確保するプリント回路板、及び電子機器を提供する。【解決手段】プリント回路板５は、一方の面に複数の半田ボール５３を有したＢＧＡ５０と、半田ボール５３の夫々と対向した位置に電極を有し、ＢＧＡ５０を実装したＢＧＡ搭載基板５１と、一部に開口部５２０を設けてＢＧＡ５０の周囲に連続して形成されており、ＢＧＡ５０とＢＧＡ搭載基板５１とを固着した補強部材５２とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に複数の半田ボールを有した半導体パッケージと、
前記半田ボールの夫々と対向した位置に電極を有し、前記半導体パッケージを実装した配線基板と、
一部に開口部を設けて前記半導体パッケージの周囲に連続して形成されており、前記半導体パッケージと前記半導体パッケージ搭載基板とを固着した補強部材とを有することを特徴とするプリント回路板。
【請求項２】
前記補強部材は、前記半導体パッケージの前記周囲を構成する各側面に形成される補強部で構成され、前記開口部は、１つの前記補強部の中央部に設けられることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板。
【請求項３】
前記補強部材の前記補強部は、前記各側面と、前記半導体パッケージ搭載基板の半導体パッケージ搭載面とを覆うように形成されることを特徴とする請求項２に記載のプリント回路板。
【請求項４】
一方の面に複数の半田ボールを有した半導体パッケージと、
前記半田ボールの夫々と対向した位置に電極を有し、前記半導体パッケージを実装した半導体パッケージ搭載基板と、
前記半導体パッケージの周囲に連続して形成されており、前記半導体パッケージの周囲を構成する側面のうちの１つの中央に開口部を設けて形成され、前記半導体パッケージと前記半導体パッケージ搭載基板とを固着した補強部材とを有することを特徴とするプリント回路板。
【請求項５】
一方の面に複数の半田ボールを有した半導体パッケージと、前記半田ボールの夫々と対向した位置に電極を有し、前記半導体パッケージを実装した配線基板と、一部に開口部を設けて前記半導体パッケージの周囲に連続して形成されており、前記半導体パッケージと前記半導体パッケージ搭載基板とを固着した補強部材とを有するプリント回路板を収容することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路板、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、補強部材によって半導体パッケージの全周にわたって半導体パッケージ搭載基板とを固着したプリント回路板が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このプリント回路板は、半導体素子搭載基板に半導体素子が搭載されて半導体素子搭載面に対向する面に半田接合部と融着する複数の電極を有する半導体パッケージと、半導体パッケージに設けられた電極と対向して設けられる電極を有する半導体パッケージ搭載基板と、リフローにより融着して半導体パッケージ、及び半導体パッケージ搭載基板のそれぞれの電極同士を電気的に接続する半田接合部と、半田接合部より外方に配置されて半導体パッケージ側面の全周に渡って適宜間隔を空けて半導体パッケージと半導体パッケージ搭載基板とを固着する補強部材とを有し、半導体パッケージと半導体パッケージ搭載基板との実装間隔を保持することができるため、プリント回路板の昇温に伴い半導体パッケージ及び半導体パッケージ搭載基板の膨張率の差に起因して半田接合部に応力がかかる場合に、その応力を吸収し、半田接合部にクラックが発生することを防止することができる。
【特許文献１】特開２００３−１９７６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のプリント回路板によると、半導体パッケージと半導体パッケージ搭載基板との間の熱を放熱するために適宜間隔を設けて補強部材を配置しており、間隔を設けたことで熱膨張率の差を緩和することができ、半導体パッケージ及び半導体パッケージ搭載基板の熱膨張率の差に起因する半田接合部にかかる応力を緩和することができるが、プリント回路板を内蔵した電子機器の落下等に起因する外力を緩和するには必ずしも十分な強度を達成できない。
【０００５】
従って、本発明の目的は、半導体パッケージと配線基板との接続信頼性を確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明は上記目的を達成するため、一方の面に複数の半田ボールを有した半導体パッケージと、前記半田ボールの夫々と対向した位置に電極を有し、前記半導体パッケージを実装した配線基板と、一部に開口部を設けて前記半導体パッケージの周囲に連続して形成されており、前記半導体パッケージと前記半導体パッケージ搭載基板とを固着した補強部材とを有することを特徴とするプリント回路板を提供する。
【０００７】
上記した構成によれば、補強部材で半導体パッケージの周囲を囲み、半導体パッケージの半導体パッケージ搭載基板に対する実装を補強するため、耐衝撃に十分な強度を達成するとともに、一部開口部を設けることで半導体パッケージの発熱を放熱するため、熱膨張に起因する半田接合部の不良を防止できる。
【０００８】
（２）また、本発明は上記目的を達成するため、一方の面に複数の半田ボールを有した半導体パッケージと、前記半田ボールの夫々と対向した位置に電極を有し、前記半導体パッケージを実装した半導体パッケージ搭載基板と、前記半導体パッケージの周囲に連続して形成されており、前記半導体パッケージの周囲を構成する側面のうちの１つの中央に開口部を設けて形成され、前記半導体パッケージと前記半導体パッケージ搭載基板とを固着した補強部材とを有することを特徴とするプリント回路板を提供する。
【０００９】
上記した構成によれば、（１）の効果に加え、開口部を側面の中央部に設けることで、半田接合部のうち接合不良の生じやすい両端部を補強部材で固定することができ、より信頼性の高いプリント回路板を達成することができる。
【００１０】
（３）また、本発明は上記目的を達成するため、一方の面に複数の半田ボールを有した半導体パッケージと、前記半田ボールの夫々と対向した位置に電極を有し、前記半導体パッケージを実装した配線基板と、一部に開口部を設けて前記半導体パッケージの周囲に連続して形成されており、前記半導体パッケージと前記半導体パッケージ搭載基板とを固着した補強部材とを有するプリント回路板を収容することを特徴とする電子機器を提供する。
【００１１】
上記した構成によれば、（１）と同様の効果を有する電子機器を達成できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、半導体パッケージと配線基板との接続信頼性を確保することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明のプリント回路板、及び電子機器の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（電子機器の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の外観を示す概略図である。
【００１５】
この電子機器１００は、上部筐体１０と下部筐体２０とから構成され、上部筐体１０と下部筐体２０とはヒンジ部により開閉自在に接続されている。下部筐体２０は、半導体パッケージとしてのＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）５０、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の電子部品を半導体パッケージ搭載基板としてのＢＧＡ搭載基板５１に実装するとともにＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）等をコネクタを介して接続するプリント回路板５を本体機能部２として内部に有し、文字やコマンドを入力するためのキーボード等の文字入力部３と、ポインティングデバイスとしてのトラックパッド４Ａ及び決定スイッチ４Ｂとを上面２０ａに有する。
【００１６】
また、下部筐体２０の形成面としての左側面２０ｅ、右側面２０ｆ、前面２０ｇ、及び背面２０ｈに図示しないＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ポートやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ポート等のコネクタ端子を備える。上部筐体１０は、文字や画像等を表示する液晶表示パネル等からなる画像表示部１を前面２０ｉに有する。
【００１７】
（指紋読取部の構成）
図２は、本発明の実施の形態に係る電子機器のプリント回路板の構成を示す斜視図である。
【００１８】
このプリント回路板５は、半導体素子をセラミック基板等に実装してパッケージ化したＢＧＡ５０と、ＢＧＡ５０が後述する半田接合部としての半田ボールによって実装されるＢＧＡ搭載基板５１と、一部に開口部５２０を設けてＢＧＡ５０の周囲に連続して形成されており、ＢＧＡ５０の周囲４辺のそれぞれからＢＧＡ５０の外側のＢＧＡ搭載基板５１の表面にかけて形成された補強部５２ＡによってＢＧＡ搭載基板５１に対する実装を補強する補強部材５２とを有する。
【００１９】
ＢＧＡ５０は、例えば、ＣＰＵであり、底面に複数の電極を有する。
【００２０】
ＢＧＡ搭載基板５１は、例えば、ガラスエポキシ等の板材により形成されており、ＢＧＡ搭載面のＢＧＡ５０の底面に設けられる電極と対向する位置に電極を有し、プリント回路配線によりそれらの電極と電子機器１００内の各部とを電気的に接続する。
【００２１】
補強部材５２は、例えば、エポキシ樹脂、ＵＶ硬化樹脂、又は熱硬化樹脂等を用いて、ＢＧＡ５０の側面とＢＧＡ搭載基板５１の実装面とに塗布して硬化形成される。また、補強部材５２は、補強部５２Ａの開口部５２０としてＢＧＡ５０の周囲の一部に、例えば、幅５ｍｍ程度の塗布しない領域を設けることで形成される。
【００２２】
図３は、本発明の実施の形態に係る電子機器のプリント回路板の構成を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ部における断面図である。
【００２３】
ＢＧＡ５０は、約３５×３５ｍｍのサイズの上面５０ａと、厚さが約２ｍｍの側面５０ｂ及び側面５０ｃと、例えば、約３００個の電極５００を有する実装面５０ｄとを有する。
【００２４】
ＢＧＡ搭載基板５１は、ＢＧＡ５０の実装面５０ｄと対向する領域に複数の電極５００とそれぞれ配置位置を一致させた複数の電極５１０を有するＢＧＡ搭載面５１ａを有する。複数の電極５００と複数の電極５１０は、それぞれ半田ボール５３によって電気的に接続される。なお、半田ボール５３に代えて、スクリーン印刷により形成された半田接合部であってもよい。
【００２５】
補強部材５２は、十分な強度を達成するため、好ましくは、斜面５２ａと、側面５２ｂと、底面５２ｃとからなる断面三角形状を有する。側面５２ｂは、ＢＧＡ５０の側面５０ｃ及び５０ｂに接するように形成され、底面５２ｃは、ＢＧＡ搭載面５１ａの実装面５０ｄと対向する領域より外側に形成される。
【００２６】
なお、補強部材５２は、上面５０ａに配置される半導体素子の実装を妨げない範囲で上面５０ａを覆ってもよい。また、補強部材５２は、半田ボール５３と電極５１０とに接しない範囲でＢＧＡ搭載面５１ａの実装面５０ｄと対向する領域を覆ってもよい。また、斜面５２ａは、図３（ｂ）の断面において曲面で形成されてもよい。
【００２７】
開口部５２０は、ＢＧＡ５０の上面５０ａの周囲を形成する４辺のうちいずれかの１辺の、好ましくは、中央部に設けられる。開口部５２０の幅は、ＢＧＡ５０の１辺の長さに基づき決定され、外力による衝撃を受けた場合にも１辺の両端部分近傍に配置される半田ボール５３のクラックを十分に防止できるだけの補強部材５２を設け、残りの領域に開口部５２０を設ける。例えば、１辺が３５ｍｍの場合は、両端に１５ｍｍずつ補強部材５２を設けて、残りの５ｍｍを開口部５２０とする。
【００２８】
（製造工程）
以下に、本発明の実施の形態における電子機器の製造工程を各図を参照しつつ説明する。
【００２９】
まず、ＢＧＡ５０を半田ボール５３とともにＢＧＡ搭載基板５１に配置する。次に、リフローで半田ボール５３を溶融させることにより電極５００と電極５１０とを電気的に接続してＢＧＡ５０をＢＧＡ搭載基板５１に実装する。
【００３０】
次に、硬化前の補強部材５２をＢＧＡ５０の周囲に塗布する。この際、４辺のうち１辺に開口部５２０として塗布しない領域を設ける。
【００３１】
次に、補強部材５２０の種類に基づいて、硬化剤の塗布、ＵＶの照射、又は加熱等の処理を行い補強部材５２０を硬化させることによってＢＧＡ５０の周囲の各辺に補強部５２Ａを形成する。
【００３２】
（実施の形態の効果）
上記した実施の形態によると、ＢＧＡ５０の周囲の１辺を除いて補強部５２ＡによりＢＧＡ搭載基板５１に対する実装を補強する補強部５２Ａ、１辺に補強部材５２を塗布しない開口部５２０を設けた補強部５２ＡによりＢＧＡ搭載基板５１に対する実装を補強したため、電子機器１００の落下等に起因する衝撃に対して十分な耐久性を達成するとともに、ＢＧＡ５０の発熱を開口部５２０から緩和することで半田ボール５３のクラック等の不良を防止することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、ＢＧＡについて説明したが、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）やベアチップ等のパッケージにおいても本発明を同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係る電子機器の外観を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電子機器のプリント回路板の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る電子機器のプリント回路板の構成を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ部における断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…画像表示部、２…本体機能部、３…文字入力部、４Ａ…トラックパッド、４Ｂ…決定スイッチ、５…プリント回路板、１０…上部筐体、２０…下部筐体、２０ａ…上面、２０ｅ…左側面、２０ｆ…右側面、２０ｇ…前面、２０ｈ…背面、２０ｉ…前面、５０…ＢＧＡ、５０ａ…上面、５０ｂ…側面、５０ｃ…側面、５０ｄ…実装面、５１…ＢＧＡ搭載基板、５１ａ…ＢＧＡ搭載面、５２…補強部材、５２ａ…斜面、５２ｂ…側面、５２ｃ…底面、５２ｄ…実装面、５３…半田ボール、１００…電子機器、５００…電極、５１０…電極、５２０…開口部、５２０…補強部材
【図１】
2010118364.tif 000003
【図２】
2010118364.tif 000004
【図３】
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