(57)【要約】【課題】回路基板装置および電子機器において、補強部材の小型化を図るとともに、電子部品接合部の耐圧迫性や長期信頼性を向上させる。【解決手段】回路基板装置１は、回路基板１０と、この回路基板１０の第１の面１０ａに対し、矩形の領域Ｒ１に亘って位置する電子部品接合部４０を介して接合された電子部品（半導体装置２１）と、第１の面１０ａの矩形の領域Ｒ１の裏側に位置する回路基板１０の第２の面１０ｂの矩形の領域Ｒ２の四隅のいずれかに設けられた補強部材３０と、を備え、補強部材３０は、第２の面１０ｂの矩形の領域Ｒ２の対角線方向Ｄの外側の端部３１ａが矩形の領域Ｒ２の角よりも対角線方向Ｄの外側に位置する応力受け部３１と、この応力受け部３１を扇頂として対角線方向Ｄの内側に向かって扇形状または略扇形状に拡がる応力分散部３２と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
前記回路基板の第１の面に対し、矩形の領域に亘って位置する電子部品接合部を介して接合された電子部品と、
前記第１の面の前記矩形の領域の裏側に位置する前記回路基板の第２の面の矩形の領域の四隅のいずれかに設けられた補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記第２の面の前記矩形の領域の対角線方向の外側の端部が該矩形の領域の角よりも該対角線方向の外側に位置する応力受け部と、該応力受け部を扇頂として前記対角線方向の内側に向かって扇形状または略扇形状に拡がる応力分散部と、を含む、
ことを特徴とする回路基板装置。
【請求項２】
前記応力受け部には、前記第２の面との当接部分において前記矩形の領域の角に位置する欠落部分が形成されていることを特徴とする請求項１記載の回路基板装置。
【請求項３】
前記欠落部分は、前記応力受け部により周囲を囲まれていることを特徴とする請求項２記載の回路基板装置。
【請求項４】
前記補強部材は、前記回路基板に接合される補強部材接合部を更に含み、
前記欠落部分は、前記補強部材接合部に形成されている、
ことを特徴とする請求項２または請求項３記載の回路基板装置。
【請求項５】
前記応力受け部の前記対角線方向の外側の端部は、前記対角線方向に直交する辺であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項記載の回路基板装置。
【請求項６】
回路基板と、
前記回路基板の第１の面に対し、矩形の領域に亘って位置する電子部品接合部を介して接合された電子部品と、
前記第１の面の前記矩形の領域の裏側に位置する前記回路基板の第２の面の矩形の領域の四隅のいずれかに設けられた補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記第２の面の前記矩形の領域の対角線方向の外側の端部が該矩形の領域の角よりも該対角線方向の外側に位置する応力受け部と、該応力受け部を扇頂として前記対角線方向の内側に向かって扇形状または略扇形状に拡がる応力分散部と、を含む、
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】
本明細書で論じられる実施の形態は、補強部材を備える回路基板装置および補強部材を備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器には、半導体装置等の電子部品が実装された回路基板が組み込まれることが多い。近年の電子機器は小型化が進み、組み込まれる回路基板は高密度実装で小型化され、回路基板に搭載される半導体装置等の電子部品も小型化されている。
【０００３】
これに伴い、電子部品を回路基板に実装するための実装構造も小型となっている。半導体装置を回路基板に実装するための接合部材として、はんだバンプが用いられることが多い。はんだバンプによるはんだ接合により、電気的接続を得るとともに半導体装置を機械的に回路基板に固定することができる。
【０００４】
上述のように実装構造が小型となり、はんだバンプが小さくなると、はんだ接合部も小さくなるので、熱応力や外部からの圧力により容易にはんだバンプ接合部が変形し損傷してしまい、接続不良が発生しやすくなる。
【０００５】
そこで、図２７に示すように、半導体装置２１や受動素子２２が実装された回路基板１０と半導体装置２１との間にアンダーフィル材４２を充填して、はんだバンプである接合バンプ４１を補強することが行なわれている。
【０００６】
すなわち、エポキシ樹脂等からなるアンダーフィル材４２を接合バンプ４１の周囲に充填して接合バンプ４１を周囲から補強し、且つ半導体装置２１の底面と回路基板１０の表面とをアンダーフィル材４２で接着して機械的に固定するという手法である。これにより、熱応力や外力による影響が抑えられ、接合バンプ４１の耐圧力性や長期信頼性が向上する。
【０００７】
また、回路基板を補強して変形し難くすることが提案されており（例えば、特許文献１〜８参照）、このような補強によっても、はんだ接合部等の実装構造の耐圧力性や長期信頼性を向上させることができる。このような補強方法として、アンダーフィル材を用いずに、半導体装置が実装された回路基板の裏側に補強部材をはんだ接合し、回路基板のうち半導体装置が実装された部分に伝播してくる応力を分散することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２５８８３６号公報
【特許文献２】特開２００７−１２６９５号公報
【特許文献３】特開２０１０−９３３１０号公報
【特許文献４】特開２００６−２１０８５２号公報
【特許文献５】特開２００３−２８３０８１号公報
【特許文献６】特開２００１−２４４５８５号公報
【特許文献７】特開２００３−３３２４９６号公報
【特許文献８】特開２０１０−２１２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、回路基板のうち半導体装置が実装された部分に伝播してくる応力を補強部材により分散する場合、電子部品接合部の耐圧迫性および長期信頼性を向上させることができる。
【００１０】
しかし、補強部材の実装面積が大きくなると、小型化の進む回路基板装置や、この回路基板装置を備える電子機器内の部品としては大きなスペースを取ることになる。
１つの側面では、補強部材の小型化を図ることができるとともに、電子部品接合部の耐圧迫性や長期信頼性を向上させることができる回路基板装置および電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
回路基板装置は、回路基板と、前記回路基板の第１の面に対し、矩形の領域に亘って位置する電子部品接合部を介して接合された電子部品と、前記第１の面の前記矩形の領域の裏側に位置する前記回路基板の第２の面の矩形の領域の四隅のいずれかに設けられた補強部材と、を備え、前記補強部材は、前記第２の面の前記矩形の領域の対角線方向の外側の端部が該矩形の領域の角よりも該対角線方向の外側に位置する応力受け部と、該応力受け部を扇頂として前記対角線方向の内側に向かって扇形状または略扇形状に拡がる応力分散部と、を含む、回路基板装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
開示の回路基板装置および電子機器は、補強部材の小型化を図ることができるとともに、電子部品接合部の耐圧迫性や長期信頼性を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施の形態に係る回路基板装置を示す側面図である。
【図２】一実施の形態に係る回路基板装置を示す裏面図である。
【図３】一実施の形態における補強部材を示す説明図（その１）である。
【図４】一実施の形態における補強部材を示す説明図（その２）である。
【図５】一実施の形態における補強部材を示す説明図（その３）である。
【図６】一実施の形態における応力受け部を示す説明図である。
【図７】一実施の形態における応力分散部を示す説明図である。
【図８】一実施の形態における網羅バンプと最大応力との関係を示すシミュレーション結果である。
【図９】一実施の形態における最大応力と補強部材の実装面積との関係を示すシミュレーション結果である。
【図１０】比較例１における回路基板装置を示す側面図である。
【図１１Ａ】比較例２における回路基板装置を示す裏面図である。
【図１１Ｂ】比較例２における補強部材を示す説明図である。
【図１２】比較例３における回路基板装置を示す裏面図である。
【図１３】比較例４における回路基板装置を示す裏面図である。
【図１４】比較例５における回路基板装置を示す裏面図である。
【図１５】比較例６における回路基板装置を示す裏面図である。
【図１６】比較例７における回路基板装置を示す裏面図である。
【図１７】一実施の形態の変形例に係る回路基板装置を示す裏面図である。
【図１８】一実施の形態の変形例における補強部材を示す説明図である。
【図１９】一実施の形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図２０】他の実施の形態における補強部材を示す説明図である。
【図２１Ａ】他の実施の形態における接合バンプに生じる応力を示す説明図（その１）である。
【図２１Ｂ】他の実施の形態における接合バンプに生じる応力を示す説明図（その２）である。
【図２１Ｃ】他の実施の形態における接合バンプに生じる応力を示す説明図（その３）である。
【図２２Ａ】一実施の形態における接合バンプに生じる応力を示す説明図（その１）である。
【図２２Ｂ】一実施の形態における接合バンプに生じる応力を示す説明図（その２）である。
【図２２Ｃ】一実施の形態における接合バンプに生じる応力を示す説明図（その３）である。
【図２３】他の実施の形態の第１変形例における補強部材を示す説明図である。
【図２４】他の実施の形態における最大応力を示すシミュレーション結果である。
【図２５】他の実施の形態の第２変形例における補強部材を示す断面図である。
【図２６】他の実施の形態の第２変形例における最大応力を示すシミュレーション結果である。
【図２７】参考技術に係る回路基板装置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施の形態に係る回路基板装置および電子機器について、図面を参照しながら説明する。
＜一実施の形態＞
図１および図２は、一実施の形態に係る回路基板装置１を示す側面図および裏面図である。
【００１５】
図３〜図５は、一実施の形態における補強部材３０を示す説明図である。
回路基板装置１は、回路基板１０と、電子部品の一例である半導体装置２１と、補強部材３０と、を備える。
【００１６】
半導体装置２１は、例えば、いわゆるＢＧＡ（Ball Grid Array）型パッケージである。電子部品接合部４０は、はんだバンプを一例とする複数の接合バンプ４１を含む。半導体装置２１は、回路基板１０の第１の面１０ａに対して、図２に示す矩形の領域Ｒ１に亘って位置する接合バンプ４１を介して接合（例えばフリップチップ実装）されている。
【００１７】
回路基板１０は、一例としては、ガラスエポキシ樹脂等により形成された基板上に銅パターンで回路および接続電極が形成されたものである。回路基板１０には、第１の面１０ａおよびその裏側の面である第２の面１０ｂにおいて、コンデンサや抵抗素子などの複数の受動素子２２などの部品が実装されている。
【００１８】
補強部材３０は、回路基板１０の第１の面１０ａの矩形の領域Ｒ１の裏側に位置する第２の面１０ｂの矩形の領域Ｒ２の四隅のいずれかに設けられている。補強部材２０は、１つだけ配置されてもよいが、好ましくは対角線方向Ｄに対向する２つを含む２つまたは３つ、より好ましくは矩形の領域Ｒ２の四隅のそれぞれに計４つ配置されるとよい。
【００１９】
図２〜図５に示すように、補強部材３０は、応力受け部３１と、応力分散部３２とを含む。補強部材３０の材料は、どのような材料であっても少なからず回路基板１０の補強を行うことができるため制限されないが、補強部材３０は、回路基板１０の材料より強度がある例えば金属やセラミック材により形成された板状の部材であることが好ましい。補強部材３０は、例えば樹脂接着剤で回路基板１０に貼り付けられるが、回路基板１０に銅パターンを形成し、はんだ等の接合材で回路基板１０に接合してもよい。
【００２０】
応力受け部３１は、回路基板１０の第２の面１０ｂの矩形の領域Ｒ２の対角線方向の外側（矩形の領域Ｒ２の中心と離れる方向）の端部３１ａが矩形の領域Ｒ２の角よりも対角線方向Ｄの外側に位置する。応力受け部３１は、矩形の領域Ｒ２の角の接合バンプ４１（図４および図５に示す接合バンプ４１）を覆う形状を呈する。
【００２１】
応力受け部３１は、対角線方向Ｄにおいて、第２の面１０ｂの矩形の領域Ｒ２の角の内側および外側の両方に亘って位置する四角形状を呈する。図３に示すように、応力受け部３１の対角線方向外側端部３１ａは、対角線方向Ｄに直交する辺である。
【００２２】
応力分散部３２は、応力受け部３１を扇頂として対角線方向Ｄの内側（矩形の領域Ｒ２の中心に近づく方向）に向かって略扇形状に拡がる。略扇形状としては、扇形状の円弧部分が、図２〜図５に示すように３本の直線を含む形状或いは４本以上の直線を含む形状、このような直線の一部に代えて曲線を含む形状、互いに曲率中心の異なる複数の曲線を含む形状などであるものが一例として挙げられる。応力分散部３２は、少なくとも１つ以上の接合バンプ４１の裏側に位置するとよい。
【００２３】
補強部材３０の寸法は、図５に示すように、応力受け部３１の対角線方向Ｄの長さが１ｍｍ程度であり、応力分散部３２の対角線方向Ｄの長さが２ｍｍ程度である。また、応力受け部３１の対角線方向Ｄに直交する方向の長さは１．５ｍｍ程度であり、応力分散部３２の対角線方向Ｄに直交する方向の長さは４ｍｍ程度である。図２に示す矩形の領域Ｒ１，Ｒ２の大きさは、例えば、２５〜３０ｍｍ×２５〜３０ｍｍである。もちろん、補強部材３０や矩形の領域Ｒ１，Ｒ２の寸法は、あくまで一例にすぎず、後述する回路基板装置１や電子機器１００に応じて、より大きくしても、より小さくしてもよい。
【００２４】
ところで、補強部材３０が配置されない場合、回路基板１０の実装領域（例えば、第１の面１０ａの矩形の領域Ｒ１）の外側に加わった外力は、回路基板１０の内部を、応力として実装領域まで伝播する。実装領域まで伝播した応力は、四辺形である半導体装置２１の四隅に応力が集中し、結果として、四隅の角に一番近い接合バンプ４１に応力が集中する。
【００２５】
したがって、上述のように、補強部材３０は、矩形の領域Ｒ２の四隅のそれぞれに計４つ配置されるとよく、応力受け部３１の対角線方向外側端部３１ａは、矩形の領域Ｒ２の角よりも対角線方向Ｄの外側に位置するとよい。また、上述のように、応力受け部３１の対角線方向外側端部３１ａは、対角線方向Ｄに直交する辺であるとよい。
【００２６】
図６に示すように、応力受け部３１が回路基板１０を剛体として補強し、伝播してきた応力を角の接合バンプ４１より先行して受けることで、本来、接合バンプ４１に集中する応力を低減する効果がある。
【００２７】
図７に示すように、応力分散部３２は、かくれ線（破線）で示す半導体装置２１（図６では図示せず）の角の接合バンプ４１よりも対角線方向Ｄの内側に配置されている。応力分散部３２は、角の接合バンプ４１とは異なる少なくとも１個以上の接合バンプ４１を網羅する形に配置され、回路基板１０を補強している。
【００２８】
応力分散部３２は、はんだ接合等により裏面である第２の面１０ｂから回路基板１０を保持しているため、応力分散部３２の配置部分の回路基板１０は剛体と見なせる。本来なら角の接合バンプ４１に集中する応力は、剛体領域全体で受けることになり応力分散部３２が網羅している領域の接合バンプ４１へ伝わる。
【００２９】
これにより、伝播してきた応力を各接合バンプ４１に分散し低減することができる。また、応力分散部３２が網羅する接合バンプ４１の数が多い程、剛体とみなせる範囲が広域になるため応力の分散効果は向上する。
【００３０】
ここで、応力分散部３２について網羅する接合バンプ４１の数別での応力分散効果（最大応力であるフォンミーゼス応力）をシミュレーションにて検証した。
補強部材３０は、ＢＧＡ（半導体装置２１）の４隅のバンプ位置にそれぞれＳＡＣ（ＳｎＡｇＣｕ）はんだで配置されている。各要素のモデル形状は、モバイル機器を模して設定する。回路基板１０について、一辺の長さ□１１０ｍｍ、厚さｔ＝１．０ｍｍ、ＦＲ４（Flame Retardant Type 4：ガラスエポキシ基板）とする。ＢＧＡについて、一辺の長さ□３０ｍｍ、厚さｔ＝０．８ｍｍとする。接合バンプ４１について、φ０．４ｍｍ、ピッチ０．８ｍｍとする。
【００３１】
評価は回路基板１０の四隅を完全固定し、ＢＧＡ側からＢＧＡ中心を４２Ｎで圧迫したモデルにて、接合バンプ４１に加わる最大応力を見る。今回のモデルで４２Ｎを加えた場合、最大応力部が７００ＭＰａ以下であれば規格を満足する。
【００３２】
結果は、網羅バンプ数が５で最大応力７７０［ＭＰａ］、網羅バンプ数が７で最大応力７３３［ＭＰａ］、網羅バンプ数が９で最大応力７２５［ＭＰａ］、網羅バンプ数が１２で最大応力６３１［ＭＰａ］、網羅バンプ数が１８で最大応力５３９［ＭＰａ］、網羅バンプ数が２１で最大応力４９８［ＭＰａ］、網羅バンプ数が３２で最大応力４５４［ＭＰａ］である。
【００３３】
このように、網羅するバンプ数が増える程、応力分散効果が大きくなることを確認できる。このシミュレーションの例では、応力分散部３２が１２〜１８個の接合バンプ４１を網羅する形状が、補強部材３０の小型化と耐圧迫性長期信頼性とを両立する形状といえる。
【００３４】
本実施の形態では、図２〜図５に示すように、応力分散部３２が略扇形状に拡がるが、図１７および図１８に示す補強部材５０のように、応力分散部５２が応力受け部５１を扇頂として対角線方向Ｄの内側に向かって、円弧部分を有する扇形状に拡がるようにしてもよい。
【００３５】
ここで、比較例の実装面積と応力分散効果とを比較・検証するため、構造解析シミュレーションを実施する。最大応力部（例えば、角の接合バンプ４１）が７００ＭＰａ以下であれば規格を満足する。比較例の形状は、１辺の長さ□４mm以下の範囲内で比較する。結果は、図９のとおりであるが、比較例および本実施の形態について以下で説明する。
【００３６】
まず、比較例１は、図１０に示すように電子部品接合部４０を挟んで回路基板１０と反対側に補強部材を配置しない場合である。この場合、補強部材の実装面積は生じないが、最大応力は、１４９６［ＭＰａ］で規格を満足しない。
【００３７】
次に、比較例２におけるハート型の補強部材３０−１は、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、角の接合バンプ４１の位置に、電子部品接合部４０の対角線方向の外側に向いた切り欠き部分を有する四角形状を呈する。図１１Ｂに示すように、補強部材３０−１の寸法は、１辺４ｍｍ程度で、切り欠き部分を除いた１辺の長さが３ｍｍである。厚さは、他の補強部材と同様であるが、１ｍｍである。比較例２では、最大応力は５８６［ＭＰａ］で規格を満足するが、補強部材３０−１の実装面積が１５［ｍｍ２］と大きい。
【００３８】
次に、比較例３における四角形状の補強部材３０−２は、図１２に示すように、電子部品接合部４０の対角線方向に対し平行な辺および直交する辺を有する四角形状を呈する。補強部材３０−２の寸法は、１辺３．５ｍｍ程度である。比較例３では、最大応力は５１５［ＭＰａ］で規格を満足するが、補強部材３０−２の実装面積が１２．３［ｍｍ２］と大きい。
【００３９】
次に、比較例４における丸型の補強部材３０−３は、図１３に示すように、直径４．０ｍｍ程度の円形状を呈する。比較例４では、最大応力が８２０［ＭＰａ］で規格を満足せず、補強部材３０−３の実装面積も１２．６［ｍｍ２］と大きい。
【００４０】
次に、比較例５における三角形状の補強部材３０−４は、図１４に示すように、電子部品接合部４０の互いに直交する２辺と平行な２辺が同じ長さの二等辺三角形状を呈する。補強部材３０−４の同じ長さの２辺の長さは、４．０ｍｍ程度である。比較例５では、補強部材３０−４の実装面積が８［ｍｍ２］と小型であるが、最大応力が８９３［ＭＰａ］で規格を満足しない。
【００４１】
次に、比較例６におけるＬ字型の補強部材３０−５は、図１５に示すように、電子部品接合部４０の互いに直交する２辺とそれぞれ平行な２つの部分からなるＬ字形状を呈する。補強部材３０−５の寸法は、４．０ｍｍ程度×４．０ｍｍ程度である。比較例６では、補強部材３０−５の実装面積が７［ｍｍ２］と小型であるが、最大応力が９２６［ＭＰａ］で規格を満足しない。
【００４２】
次に、比較例７におけるＹ字型の補強部材３０−６は、図１６に示すように、電子部品接合部４０の中央に向いたＹ字形状を呈する。補強部材３０−６の寸法は、４．０ｍｍ程度×４．０ｍｍ程度である。比較例７では、補強部材３０−５の実装面積が８．５［ｍｍ２］とやや小型であるが、最大応力が８７６［ＭＰａ］で規格を満足しない。
【００４３】
次に、本実施の形態における図２〜図５に示す補強部材３０では、上述のとおり応力受け部３１が略扇形状に拡がる。補強部材３０の寸法は、４．０ｍｍ×３．００ｍｍ程度である。具体的には、上述のとおり、図５に示すように、応力受け部３１の対角線方向Ｄの長さが１ｍｍ程度であり、応力分散部３２の対角線方向Ｄの長さが２ｍｍ程度である。また、応力受け部３１の対角線方向Ｄに直交する方向の長さは１．５ｍｍ程度であり、応力分散部３２の対角線方向Ｄに直交する方向の長さは４ｍｍ程度である。本実施の形態では、補強部材３０−５の実装面積が８［ｍｍ２］と小型であり、しかも、最大応力が６３１［ＭＰａ］で規格を満足する。
【００４４】
次に、本実施の形態の変形例における図１７および図１８に示す補強部材５０は、上述のとおり応力受け部５１が扇形状に拡がる。補強部材５０の寸法は、補強部材３０と同様に４．０ｍｍ×３．００ｍｍ程度である。本変形例では、補強部材５０の実装面積が８．１［ｍｍ２］と小型であり、しかも、最大応力が６８２［ＭＰａ］で規格を満足する。
【００４５】
以上のとおり、本実施の形態およびその変形例では、規格を満足するように最大応力を抑えながら、補強部材３０の形状を小型化できることを確認できる。
【００４６】
上述の回路基板装置１は、例えば図１９に示す電子機器１００に配置される。電子機器１００の一例は、図１９に示すようにノートパソコンである。半導体装置２１が回路基板１０に実装された回路基板装置１は、電子機器１００の本体１０１内に配置されている。
【００４７】
図１９に示すように電子機器１００がノートパソコンである場合、薄型であり、本体１０１に外部から加わった力が回路基板１０に伝わり易く、回路基板１０が変形し易い。したがって、本実施の形態における補強部材３０を用いることで、半導体装置２１と回路基板１０との間の電子部品接合部４０に伝播する応力を分散することができ、電子部品接合部４０の耐圧迫性や長期信頼性を改善することができる。なお、電子機器１００としては、回路基板装置１を備える機器であれば、ノートパソコンに限らず、他の機器であってもよい。
【００４８】
本実施の形態による補強部材３０を用いる場合、半導体装置２１をアンダーフィル材で回路基板１０に固定しないようにしてもよく、アンダーフィル材を用いない場合、半導体装置２１を回路基板１０から容易に取り除くことができる。
【００４９】
以上説明した一実施の形態では、補強部材３０は、応力受け部３１と応力分散部３２とを含む。応力受け部３１は、回路基板１０の第２の面１０ｂの矩形の領域Ｒ１の対角線方向Ｄの外側の端部３１ａが矩形の領域Ｒ１の角よりも対角線方向Ｄの外側に位置する。応力分散部３２は、応力受け部３１を扇頂として対角線方向Ｄの内側に向かって扇形状または略扇形状に拡がる。
【００５０】
そのため、例えば比較例２〜７などの他の補強部材と比較して、補強部材３０として機能を持った形状を残し、その他不要な箇所を取除くことで応力を分散する効果を保持しながら形状を小型にすることができる。
【００５１】
よって、本実施の形態によれば、補強部材３０の小型化を図ることができるとともに、電子部品接合部４０の耐圧迫性や長期信頼性を向上させることができる。これにより、他の電子部品である受動素子２２などの実装面積が確保され、電子部品の実装構造や回路基板１０の配線の自由度が向上する。
【００５２】
また、本実施の形態では、応力受け部３１の対角線方向Ｄの外側の端部３１ａは、対角線方向Ｄに直交する辺である。そのため、電子部品接合部４０の四隅に集中する応力を応力受け部３１の対角線方向外側端部３１ａにより確実に受けることができる。したがって、電子部品接合部４０の耐圧迫性や長期信頼性をより向上させることができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、応力受け部３１は、対角線方向Ｄにおいて、回路基板１０の第２の面１０ｂの矩形の領域Ｒ２の角の内側および外側の両方に亘って位置する。そのため、電子部品接合部４０の四隅に集中する応力を確実に受けることができる。したがって、電子部品接合部４０の耐圧迫性や長期信頼性をより向上させることができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、応力分散部３２は、少なくとも１つ以上の接合バンプ４１の裏側に位置する。そのため、伝播してきた応力を応力分散部３２により接合バンプ４１に確実に分散することができる。したがって、電子部品接合部４０の耐圧迫性や長期信頼性をより向上させることができる。
【００５５】
＜他の実施の形態＞
図２０は、他の実施の形態における補強部材６０を示す説明図である。
本実施の形態では、欠落部分６１ａを除いて上述の一実施の形態と同様の構成とすることができるため、詳細な説明は省略する。本実施の形態の補強部材６０は、上述の一実施の形態の補強部材３０や変形例の補強部材５０と同様に、応力受け部６１と応力分散部６２とを含む。
【００５６】
応力受け部６１には、第２の面１０ｂとの当接部分において図２に示す矩形の領域Ｒ２の角の接合バンプ４１に位置する欠落部分６１ａが形成されている。この欠落部分６１ａの形状は、図２に示す矩形の領域Ｒ２の角に位置すれば任意の形状とすることができ、一例としては、直径１ｍｍ以上の円形状である。欠落部分６１ａは、応力受け部６１により周囲を囲まれている。
【００５７】
ここで、欠落部分６１ａの機能を説明する。図２０に示すように、欠落部分６１ａは、角の接合バンプ４１の中心を基準にして配置されている。補強部材６０が実装された回路基板の領域は剛体と見なすことができるが、欠落部分６１ａに対応する部分の回路基板は補強部材６０が実装された回路基板の領域よりヤング率が低い。
【００５８】
そのため、図２１Ａ〜図２１Ｃに示すように、欠落部分６１ａに対応する部分の回路基板１０は、変形に倣う機能を持つ。例えば、図２２Ａ〜図２２Ｃに示すように欠落部分が形成されていない上述の一実施の形態の補強部材３０と比較して、欠落部分６１ａが形成された補強部材６０は、図２１Ｂおよび図２２Ｂに示すように、回路基板１０が変形に倣うことで角の接合バンプ４１に生じる圧迫応力を低減することができる。同様に、欠落部分６１ａが形成された補強部材６０は、補強部材３０よりも、図２１Ｃおよび図２２Ｃに示すように、回路基板１０が変形に倣うことで角の接合バンプ４１に生じる引張応力も低減することができる。
【００５９】
図２３は、他の実施の形態の第１変形例における補強部材７０を示す説明図である。
図２４は、他の実施の形態における最大応力を示すシミュレーション結果である。
図２３に示すように、補強部材７０の応力受け部７１の欠落部分７１ａは、応力受け部７１から対角線方向Ｄの外側に開口する。欠落部分７１ａの形状は、図２３に示すように、補強部材６０の欠落部分６１ａの円形部分を対角線方向Ｄの外側に拡げたような形状であるが、この形状はあくまで一例である。欠落部分７１ａ以外では、補強部材７０は、補強部材６０と同様である。
【００６０】
シミュレーションの条件は上述の一実施の形態の図９に示すシミュレーション結果と同様とする。最大応力点である図２１Ａに示す角の接合バンプ４１における対角線方向外側の端部における最大応力が７００ＭＰａ以下であれば規格を満足するものとする。
【００６１】
シミュレーションの結果、上述の一実施の形態の図２〜５に示す補強部材３０（図２４における欠落部分なし：最大応力６３１［ＭＰａ］）と同様に、図２０に示す補強部材６０（図２４における欠落部分その１）は４８６［ＭＰａ］で、図２３に示す補強部材７０（図２４における欠落部分その２）は５９６［ＭＰａ］で、ともに規格を満足することがわかる。
【００６２】
他の実施の形態の第１変形例における補強部材７０の欠落部分７１ａは対角線方向Ｄの外側に開口しているため、補強部材６０の欠落部分６１ａよりは加工が容易である。
【００６３】
アンダーフィルを省略する場合、補強部材を製作／搭載する工程を考慮すると、アンダーフィルと比較し同等かそれ以下のコストであることが望まれる。製作方法としてワイヤーカット、レーザーカットやフライス盤による個別での切出し方法は、時間がかかり費用も増えるため現実的でなく量産に向かない。そのため、他の製作方法を除外するものではないが、プレス打抜きによる製作が想定される。
【００６４】
但し、欠落部分６１ａ，７１ａは直径が小さく、周囲のアスペクト比が大きいため、打ち抜きでは意図する形状を製作するのが困難である。そこで、製造コストを上げずに擬似的な欠落部分を実現する方法を見出した。この欠落部分について第２変形例で説明する。
【００６５】
図２５は、他の実施の形態の第２変形例における補強部材８０を示す断面図である。
図２６は、他の実施の形態の第２変形例における最大応力を示すシミュレーション結果である。
【００６６】
図２５に示す補強部材８０は、応力受け部８１および応力分散部８２に加えて、回路基板１０の第２の面１０ｂに接合される補強部材接合部８３を更に含む。欠落部分８３ａは、補強部材接合部８３に形成されている。
【００６７】
補強部材８０は、応力受け部８１および応力分散部８２を打ち抜き方法で作成し、補強部材接合部８３にレジストのカバーを設けはんだが付かないようにしたものである。これにより、欠落部分８３ａに相当する場所の補強部材８０は回路基板１０と接合していないため、応力を抑制する効果を保持したまま、擬似的に意図する形状を作り出すことが可能になる。
【００６８】
図２６に示すように、上述の一実施の形態の図２〜５に示す補強部材３０（図２６における欠落部分なし：最大応力６３１［ＭＰａ］）および図２０に示す補強部材６０（図２６における欠落部分その１：最大応力４８６［ＭＰａ］）と同様に、図２５に示す補強部材８０（図２６における接合部の欠落部分）は５０１［ＭＰａ］で、規格を満足し、かつ、補強部材３０よりも最大応力を抑えることが可能とわかる。
【００６９】
以上説明した他の実施の形態においても、上述の一実施の形態と同様の構成については、上述の一実施の形態と同様の効果、すなわち、補強部材６０の小型化を図ることができるとともに、電子部品接合部４０の耐圧迫性や長期信頼性を向上させることができるという効果を得ることができる。
【００７０】
また、本実施の形態では、応力受け部６１には、回路基板１０の第２の面１０ｂとの当接部分において矩形の領域Ｒ２の角に位置する欠落部分６１ａが形成されている。そのため、電子部品接合部４０の四隅（角の接合バンプ４１）に生じる応力を低減することができる。したがって、電子部品接合部４０の耐圧迫性や長期信頼性をより向上させることができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、欠落部分６１ａは、応力受け部６１により周囲を囲まれている。そのため、応力受け部６１が、電子部品接合部４０の四隅に集中する応力を確実に受けることができる。したがって、電子部品接合部４０の耐圧迫性や長期信頼性をより向上させることができる。
【００７２】
また、本実施の形態の第１変形例では、欠落部分７１ａは、応力受け部７１から対角線方向Ｄの外側に開口する。そのため、欠落部分７１ａをより簡単に加工することができるとともに、電子部品接合部４０の耐圧迫性や長期信頼性をより向上させることができる。
【００７３】
また、本実施の形態の第２変形例では、欠落部分８３ａは、補強部材接合部８３に形成されている。そのため、欠落部分８３ａをより一層簡単に加工することができるとともに、電子部品接合部４０の耐圧迫性や長期信頼性をより向上させることができる。
【００７４】
以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
回路基板と、
前記回路基板の第１の面に対し、矩形の領域に亘って位置する電子部品接合部を介して接合された電子部品と、
前記第１の面の前記矩形の領域の裏側に位置する前記回路基板の第２の面の矩形の領域の四隅のいずれかに設けられた補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記第２の面の前記矩形の領域の対角線方向の外側の端部が該矩形の領域の角よりも該対角線方向の外側に位置する応力受け部と、該応力受け部を扇頂として前記対角線方向の内側に向かって扇形状または略扇形状に拡がる応力分散部と、を含む、
ことを特徴とする回路基板装置。
（付記２）
前記応力受け部には、前記第２の面との当接部分において前記矩形の領域の角に位置する欠落部分が形成されていることを特徴とする付記１記載の回路基板装置。
（付記３）
前記欠落部分は、前記応力受け部により周囲を囲まれていることを特徴とする付記２記載の回路基板装置。
（付記４）
前記欠落部分は、前記応力受け部から前記対角線方向の外側に開口することを特徴とする付記２記載の回路基板装置。
（付記５）
前記補強部材は、前記回路基板に接合される補強部材接合部を更に含み、
前記欠落部分は、前記補強部材接合部に形成されている、
ことを特徴とする付記２から付記４のいずれか記載の回路基板装置。
（付記６）
前記応力受け部の前記対角線方向の外側の端部は、前記対角線方向に直交する辺であることを特徴とする付記１から付記５のいずれか記載の回路基板装置。
（付記７）
前記応力受け部は、前記対角線方向において、前記第２の面の前記矩形の領域の角の内側および外側の両方に亘って位置することを特徴とする付記１から付記６のいずれか記載の回路基板装置。
（付記８）
前記電子部品接合部は、前記第１の面の前記矩形の領域に位置する複数の接合バンプを含み、
前記応力分散部は、少なくとも１つ以上の前記接合バンプの裏側に位置する、
ことを特徴とする付記１から付記７のいずれか記載の回路基板装置。
（付記９）
回路基板と、
前記回路基板の第１の面に対し、矩形の領域に亘って位置する電子部品接合部を介して接合された電子部品と、
前記第１の面の前記矩形の領域の裏側に位置する前記回路基板の第２の面の矩形の領域の四隅のいずれかに設けられた補強部材と、を備え、
前記補強部材は、前記第２の面の前記矩形の領域の対角線方向の外側の端部が該矩形の領域の角よりも該対角線方向の外側に位置する応力受け部と、該応力受け部を扇頂として前記対角線方向の内側に向かって扇形状または略扇形状に拡がる応力分散部と、を含む、
ことを特徴とする電子機器。
【符号の説明】
【００７５】
１        回路基板装置
１０      回路基板
１０ａ    第１の面
１０ｂ    第２の面
２１      半導体装置
２２      受動素子
３０      補強部材
３１      応力受け部
３１ａ    対角線方向外側端部
３２      応力分散部
３３      補強部材接合部
３３ａ    欠落部分
４０      電子部品接合部
４１      接合バンプ
５０      補強部材
５１      応力受け部
５２      応力分散部
６０      補強部材
６１      応力受け部
６１ａ    欠落部分
６２      応力分散部
７０      補強部材
７１      応力受け部
７１ａ    欠落部分
７２      応力分散部
８０      補強部材
８１      応力受け部
８２      応力分散部
８３      補強部材接合部
８３ａ    欠落部分
１００    電子機器
１０１    本体
Ｄ        対角線方向
Ｒ１      矩形の領域
Ｒ２      矩形の領域
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２６】
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【図１】
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【図１０】
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【図１９】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２５】
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【図２７】
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