(57)【要約】【課題】半導体パッケージの放熱板とプリント配線板の接合部分との半田接合不良の発生を低減させる。【解決手段】プリント配線板１０１は、半導体パッケージ１０２が実装される表層１２１に配置された放熱用パターン１３１と、表層１２２に配置された放熱用パターン１３２と、内層１２３に配置された内層導体パターン１３３と、を備えている。プリント配線板１０１には、スルーホール１４１，１４２が形成されている。放熱用パターン１３１は、半導体パッケージ１０２の放熱板１１２に対向する対向領域Ｒ１に配置された、半田１０３で放熱板１１２に接合される接合部分１３１ａを有している。少なくともスルーホール１４１は、対向領域Ｒ１に配置されている。放熱用パターン１３２は、スルーホール１４１の導体膜１５１の表層１２２側の端部を切り離したパターンに形成されている。【選択図】図１
2014036085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体パッケージが実装される第１表層に配置された第１導体パターンと、
前記第１表層とは反対側の第２表層に配置された第２導体パターンと、
前記第１表層と前記第２表層との間の内層に配置された内層導体パターンと、を備え、
前記第１表層、前記内層及び前記第２表層を貫通する第１スルーホール及び第２スルーホールが形成され、
前記第１導体パターンは、前記半導体パッケージの放熱板に対向する対向領域に配置された、半田で前記放熱板に接合される接合部分を有し、
前記第１スルーホールは、前記対向領域に配置されており、
前記第１スルーホールの内壁には、前記第１導体パターン及び前記内層導体パターンに接続された第１導体膜が設けられ、
前記第２スルーホールの内壁には、前記第２導体パターン及び前記内層導体パターンに接続された第２導体膜が設けられ、
前記第２導体パターンは、前記第１導体膜の第２表層側の端部を切り離したパターンに形成されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記第１導体パターンは、前記第２導体膜の第１表層側の端部を切り離したパターンに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記第２スルーホールは、前記対向領域に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板。
【請求項４】
前記内層導体パターンが、前記半導体パッケージの電源端子に電気的に接続される電源パターン、及び前記半導体パッケージのグラウンド端子に電気的に接続されるグラウンドパターンのうち、いずれか一方の導体パターンであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプリント配線板。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプリント配線板と、
半導体素子及び放熱板を有し、前記第１表層に実装された半導体パッケージと、
前記放熱板と前記接合部分とを接合した半田と、を備えたことを特徴とするプリント回路板。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプリント配線板における前記第１導体パターンの接合部分に半田ペーストを塗布する塗布工程と、
前記半田ペーストに半導体パッケージの放熱板を接触させた状態で前記半田ペーストを加熱することで、前記放熱板と前記接合部分とを半田接合するリフロー工程と、を備えたことを特徴とするプリント回路板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱板を備えた半導体パッケージが実装する少なくとも３層のプリント配線板、プリント配線板を備えたプリント回路板及びプリント回路板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板に実装されるＩＣ等の半導体パッケージにおいて、半導体パッケージ本体の裏面に放熱板が設けられたものがある。これは近年、半導体パッケージにおける信号処理の高速化に伴い、半導体パッケージの発熱が増加傾向にあり、半導体パッケージの放熱を効率的に行う必要が生じているためである。この半導体パッケージを効率よく放熱させるために、半導体パッケージの放熱板とプリント配線板の実装面にある導体パターンとを半田によって接合するものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
実装面にある導体パターンは、半導体パッケージの放熱板に対向させて半導体パッケージのピンに干渉しない大きさにする必要があり、また、プリント配線板に用いられる絶縁体は導体パターンよりも熱伝導率が低いため、導体パターンに熱がこもりやすい。そのため、特許文献１では、プリント配線板の実装面に対する反対面にも放熱用の導体パターンが設けられており、スルーホールにより実装面の導体パターンと反対面の導体パターンとを熱的に接続している。これにより、半導体パッケージのダイで発生した熱は、放熱板、半田、実装面の導体パターン、スルーホール及び反対面の導体パターンに順次伝導して、反対面の導体パターンから大気へ放熱させている。
【０００４】
ところで、放熱板と実装面の導体パターンとをはんだ接合するリフロー工程において、溶融した半田がスルーホールに吸い込まれてしまうと、半田の接合不良が生じ、半導体パッケージの実装性が低下し、また、放熱性も低下する。
【０００５】
そこで、特許文献１では、実装面の導体パターンをソルダーレジストで分割し、その中央部の半田付けしないエリアにスルーホールを配置している。このソルダーレジストをリフロー工程における溶融した半田に対する防波堤として機能させ、スルーホールに半田が流れ込むのを防止しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−８０１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１の構造のように放熱用の導体パターンが分割され、その中央部の半田付けしないエリアにスルーホールを設けても、スルーホールは半導体パッケージの放熱板に対向する位置にある。また、リフロー工程終了後においても、反対面の導体パターンの余熱がスルーホールを介して実装面の導体パターンに伝導しやすい。これによって、実装面の導体パターンに伝導した余熱で半田が溶融となり、半田が放熱板により押しつぶされて流動することにより、ソルダーレジストを超えてスルーホールに流れ込んでしまう。したがって、上記特許文献１の構成では、半田接合不良を効果的に解消することができなかったため、さらなる改良が求められていた。
【０００８】
そこで、本発明は、半田接合不良の発生が低減するプリント配線板、プリント回路板及びプリント回路板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプリント配線板は、半導体パッケージが実装される第１表層に配置された第１導体パターンと、前記第１表層とは反対側の第２表層に配置された第２導体パターンと、前記第１表層と前記第２表層との間の内層に配置された内層導体パターンと、を備え、前記第１表層、前記内層及び前記第２表層を貫通する第１スルーホール及び第２スルーホールが形成され、前記第１導体パターンは、前記半導体パッケージの放熱板に対向する対向領域に配置された、半田で前記放熱板に接合される接合部分を有し、前記第１スルーホールは、前記対向領域に配置されており、前記第１スルーホールの内壁には、前記第１導体パターン及び前記内層導体パターンに接続された第１導体膜が設けられ、前記第２スルーホールの内壁には、前記第２導体パターン及び前記内層導体パターンに接続された第２導体膜が設けられ、前記第２導体パターンは、前記第１導体膜の第２表層側の端部を切り離したパターンに形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第２導体パターンが第１導体膜の第２表層側の端部を切り離したパターンに形成されているので、リフロー工程時の加熱による第２導体パターンから第１導体膜への熱伝導が効果的に低減され、第１導体膜の温度上昇を抑制できる。したがって、第１スルーホールに半田が流れ込むのを抑制することができ、半田接合不良の発生を低減することができる。
【００１１】
また、半導体パッケージの動作時に発生した熱は、半田、第１導体パターン、第１導体膜、内層導体パターン、第２導体膜及び第２導体パターンを順次伝導して、第２導体パターンから外気へ放熱される。したがって、半導体パッケージの動作時の放熱性が損なわれることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。
【図２】プリント回路板の製造方法における各工程を示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。
【図６】比較例のプリント回路板の概略構成を示す説明図である。
【図７】比較例のプリント回路板の製造方法における各工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。図１（ａ）はプリント回路板の断面図、図１（ｂ）はプリント配線板の第１導体パターンの平面図、図１（ｃ）はプリント配線板の内層導体パターンの平面図、図１（ｄ）はプリント配線板の第２導体パターンの平面図である。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、プリント回路板１００は、プリント配線板１０１と、プリント配線板１０１に実装された半導体パッケージ１０２と、を備えている。半導体パッケージ１０２は、本第１実施形態では、ＱＦＰ型、ＱＦＮ型若しくはＢＧＡ型の半導体パッケージであり、図１では、ＱＦＰ型の半導体パッケージを図示している。
【００１６】
半導体パッケージ１０２は、半導体素子であって発熱源であるダイ１１１と、ダイ１１１に熱的に接続された放熱板１１２と、ダイ１１１に不図示のワイヤで電気的に接続されたリード１１３と、を備えている。これらダイ１１１、放熱板１１２の一部及びリード１１３の一部は、モールド樹脂１１４でモールドされている。
【００１７】
プリント配線板１０１は、半導体パッケージ１０２が実装される第１表層である表層１２１と、表層１２１とは反対側の第２表層である表層１２２と、表層１２１と表層１２２との間の内層１２３とが、絶縁層を介して積層された３層プリント配線板である。絶縁層には、絶縁体１３７が設けられている。
【００１８】
プリント配線板１０１は、表層１２１に配置された第１導体パターンである放熱用パターン１３１と、表層１２２に配置された第２導体パターンである放熱用パターン１３２と、内層１２３に配置された内層導体パターン１３３と、を備えている。また、プリント配線板１０１は、表層１２１に配置され、半導体パッケージ１０２のリード１１３に電気的に接続される信号線パターン１３４を備えている。本第１実施形態では、放熱用パターン１３１と信号線パターン１３４とは絶縁体１３７を介して電気的に絶縁されている。これらパターン１３１，１３２，１３３，１３４は、例えば銅で形成されている。
【００１９】
放熱用パターン１３１は、半導体パッケージ１０２の放熱板１１２に対向する対向領域Ｒ１に配置された、半田１０３で放熱板１１２に接合される接合部分１３１ａを有しており、本第１実施形態では、放熱用パターン１３１の表面全体が接合部分１３１ａとなる。この接合部分１３１ａと放熱板１１２とは半田１０３で接合されている。放熱用パターン１３１は、外周が半導体パッケージ１０２のリード１１３で囲われており、リード１１３に接触しない形状（例えば外形が四角形状）に形成されている。なお、半導体パッケージ１０２のリード１１３と信号線パターン１３４とは半田１０４で接合されている。放熱用パターン１３２は、放熱用パターン１３１よりも広い面積のパターンである。
【００２０】
プリント配線板１０１には、表層１２１、内層１２３及び表層１２２を貫通する、第１スルーホールとしてのスルーホール１４１と、第２スルーホールとしてのスルーホール１４２とが形成されている。本第１実施形態では、第１スルーホール及び第２スルーホールがそれぞれ１つの場合について説明する。スルーホール１４１，１４２は、本第１実施形態では、対向領域Ｒ１に配置されている。
【００２１】
スルーホール１４１の内壁には、第１導体膜としての導体膜１５１が設けられており、スルーホール１４２の内壁には、第２導体膜としての導体膜１５２が設けられている。これら導体膜１５１，１５２は、例えば銅で形成されている。
【００２２】
導体膜１５１は、スルーホール１４１の第１表層側である表層１２１側の端部からスルーホール１４１の第２表層側である表層１２２側の端部まで延びるように形成されている。同様に、導体膜１５２は、スルーホール１４２の表層１２１側の端部からスルーホール１４２の表層１２２側の端部まで延びるように形成されている。
【００２３】
本第１実施形態では、放熱用パターン１３１は、表層１２１において、図１（ｂ）に示すように、スルーホール１４１の導体膜１５１に物理的に接続されたベタの導体パターン１６１を有している。また、放熱用パターン１３１は、表層１２１において、スルーホール１４２の導体膜１５２に物理的に接続された導体ランド１６２を有している。導体パターン１６１と導体ランド１６２との間には、クリアランス１６３が設けられており、導体パターン１６１と導体ランド１６２とは表層１２１において非接触である。そして、導体ランド１６２は、導体パターン１６１よりも面積が小さい。
【００２４】
また、本第１実施形態では、放熱用パターン１３２は、表層１２２において、図１（ｄ）に示すように、スルーホール１４２の導体膜１５２に物理的に接続されたベタの導体パターン１７１を有している。また、放熱用パターン１３２は、表層１２２において、スルーホール１４１の導体膜１５１に物理的に接続された導体ランド１７２を有している。導体パターン１７１と導体ランド１７２との間には、クリアランス１７３が設けられており、導体パターン１７１と導体ランド１７２とは表層１２２において非接触である。そして、導体ランド１７２は、導体パターン１７１よりも面積が小さい。
【００２５】
つまり、導体膜１５１の表層１２１側の端部は、表層１２１において、図１（ｂ）に示すように、導体パターン１６１に物理的に接続されており、これにより導体パターン１６１に電気的及び熱的に接続されている。導体膜１５１の中央部は、内層１２３において、図１（ｃ）に示すように、内層導体パターン１３３に物理的に接続されており、これにより内層導体パターン１３３に電気的及び熱的に接続されている。また、導体膜１５１の表層１２２側の端部は、表層１２２において、図１（ｄ）に示すように、導体ランド１７２に物理的に接続されており、これにより導体ランド１７２に電気的及び熱的に接続されている。
【００２６】
また、導体膜１５２の表層１２２側の端部は、表層１２２において、図１（ｄ）に示すように、導体パターン１７１に物理的に接続されており、これにより導体パターン１７１に電気的及び熱的に接続されている。導体膜１５２の中央部は、内層１２３において、図１（ｃ）に示すように、内層導体パターン１３３に物理的に接続されており、これにより内層導体パターン１３３に電気的及び熱的に接続されている。また、導体膜１５２の表層１２１側の端部は、表層１２１において、図１（ｂ）に示すように、導体ランド１６２に物理的に接続されており、これにより導体ランド１６２に電気的及び熱的に接続されている。
【００２７】
放熱用パターン１３１は、導体パターン１６１と導体ランド１６２とにクリアランス１６３によって分離したパターン、即ち導体膜１５２の表層１２１側の端部を切り離したパターンに形成されている。また、放熱用パターン１３２は、導体パターン１７１と導体ランド１７２とにクリアランス１７３によって分離したパターン、即ち導体膜１５１の表層１２２側の端部を切り離したパターンに形成されている。
【００２８】
これにより、スルーホール１４１の導体膜１５１の表層１２２側の端部は、導体パターン１７１に対して空隙により分離されており、表層１２２において、導体パターン１７１の熱が導体膜１５１の表層１２２側の端部に伝導しにくい。また、スルーホール１４２の導体膜１５２の表層１２１側の端部は、導体パターン１６１に対して空隙により分離されており、表層１２１において、導体膜１５２の熱が導体パターン１６１に伝導しにくい。
【００２９】
クリアランス１６３，１７３を大きくするほど、放熱板１１２の下部のプリント配線板１０１の導体の面積が小さくなり、またスルーホール１４１とスルーホール１４２との間隔も広がる。したがって、クリアランス１６３，１７３を大きくするほど、半導体パッケージ１０２の動作時の放熱性が低下する。そのため、クリアランス１６３，１７３は、信号線パターン１３４と同程度の太さが望ましい。
【００３０】
半導体パッケージ１０２の動作時の放熱性の観点から、スルーホール１４１の導体膜１５１とスルーホール１４２の導体膜１５２とは、ベタパターンで接続されていることが好ましく、できるだけ広く接続されていることが望ましい。つまり、内層導体パターン１３３は、内層１２３に配置された導体パターンであればよいが、ベタの導体パターンであるのが好ましい。ベタの導体パターンとしては、直流の電源電圧が印加される電源パターン及びグラウンド電圧（０Ｖ）が印加されるグラウンドパターンがあり、内層導体パターン１３３は、電源パターン及びグラウンドパターンのうちの一方の導体パターンとするのが好ましい。本第１実施形態では、内層導体パターン１３３は、グラウンドパターンである。このように、内層導体パターン１３３が、グラウンドパターンであるので、導体膜１５１と導体膜１５２との接続のためにグラウンドパターンのほかに別途導体パターンを設けなくてよい。なお、内層導体パターン１３３が電源パターンである場合も同様に、別途導体パターンを設けなくてもよい。
【００３１】
本第１実施形態では、ダイ１１１のグラウンド端子を放熱板１１２に電気的に接続しており、放熱板１１２は半導体パッケージ１０２のグラウンド端子を兼ねている。したがって、半導体パッケージ１０２のグラウンド端子である放熱板１１２は、スルーホール１４１の導体膜１５１を介してグラウンドパターンである内層導体パターン１３３に電気的に接続されていることとなる。
【００３２】
なお、内層導体パターン１３３が電源パターンである場合には、ダイ１１１の電源端子を放熱板１１２に電気的に接続して、放熱板１１２を半導体パッケージ１０２の電源端子として機能させてもよい。この場合も、放熱板１１２と接合部分１３１ａとを半田１０３で接合すればよい。
【００３３】
次に、プリント回路板１００の製造方法について説明する。図２は、プリント回路板の製造方法における各工程を示す説明図であり、図２（ａ）は塗布工程、図２（ｂ）はマウント工程、図２（ｃ）はリフロー工程を示している。
【００３４】
図２（ａ）に示すように、プリント配線板１０１における放熱用パターン１３１の接合部分１３１ａに半田ペースト１０３Ａを塗布する（塗布工程）。この塗布工程では、半導体パッケージ１０２のリード１１３に対応する部分にも半田ペースト１０４Ａを塗布する。この塗布工程では、不図示のマスクを用いてスクリーン印刷により半田ペースト１０３Ａ，１０４Ａを表層１２１に塗布する。
【００３５】
次に、図２（ｂ）に示すように、半導体パッケージ１０２を表層１２１にマウントする（マウント工程）。このとき、半導体パッケージ１０２の放熱板１１２を半田ペースト１０３Ａに接触させると共に、半導体パッケージ１０２のリード１１３を半田ペースト１０４Ａに接触させている。
【００３６】
次に、図２（ｃ）に示すように、半田ペースト１０３Ａに放熱板１１２を接触させ、且つ半田ペースト１０４Ａにリード１１３を接触させた状態で半田ペースト１０３Ａ，１０４Ａを加熱する（リフロー工程）。これにより、半田ペースト１０３Ａ，１０４Ａが溶融され、加熱終了後、放熱板１１２と接合部分１３１ａとの半田１０３による半田接合が完了し、プリント回路板１００が得られる。このリフロー工程における加熱では、プリント回路板１００の外周面が内部よりも温度が高い状態となる。
【００３７】
本第１実施形態では、リフロー工程後、放熱用パターン１３２の導体パターン１７１の余熱が、クリアランス１７３によりスルーホール１４１の導体膜１５１へ直接伝導されるのが低減されている。また、スルーホール１４１の導体膜１５１とスルーホール１４２の導体膜１５２とは、内層導体パターン１３３で接続されているが、導体パターン１３２，１３３の熱抵抗は、スルーホールの導体膜１５１，１５２の熱抵抗や外気への熱抵抗よりも大きい。したがって、放熱用パターン１３２の導体パターン１７１の余熱の大部分は、外気に放散され、残りの余熱が、スルーホール１４２の導体膜１５２へ伝導される。この導体膜１５２へ伝導された熱は、内層導体パターン１３３へはほとんど伝導されないため、導体パターン１７１の余熱が、スルーホール１４１の導体膜１５１へ伝導されるのが抑制される。
【００３８】
これにより、スルーホール１４１の内部の温度上昇が抑制されるため、スルーホール１４１近傍の半田の溶融を抑制することができ、スルーホール１４１の内部に半田が濡れ広がって流れ込むのを抑制することができる。
【００３９】
また、放熱用パターン１３２の導体パターン１７１の余熱は、スルーホール１４２の導体膜１５２を介して表層１２１の導体ランド１６２に伝導されるが、クリアランス１６３が設けられているため、導体パターン１６１へ伝導されるのが抑制されている。したがって、半田１０３の溶融は、導体ランド１６２の近傍のみで済み、スルーホール１４２への半田の吸い込み量は従来よりも低減される。
【００４０】
したがって、放熱板１１２と放熱用パターン１３１と間に隙間が生じて半田接合不良が発生するのを低減することができる。
【００４１】
次に、クリアランス１６３，１７３を設けていない比較例のプリント回路板について説明する。図６は、比較例のプリント回路板の概略構成を示す説明図である。図６（ａ）はプリント回路板の断面図、図６（ｂ）はプリント配線板の第１導体パターンの平面図、図６（ｃ）はプリント配線板の内層導体パターンの平面図、図６（ｄ）はプリント配線板の第２導体パターンの平面図である。プリント回路板１において、図１のプリント回路板１００と異なるのは、クリアランス１６３，１７３が設けられていない点である。つまり、表層１２１の放熱用パターン３１は、スルーホール１４１，１４２の導体膜１５１，１５２に直接接続されており、表層１２２の放熱用パターン３２は、スルーホール１４１，１４２の導体膜１５１，１５２に直接接続されている。
【００４２】
図７は、比較例のプリント回路板の製造方法における各工程を示す説明図であり、図７（ａ）はマウント工程、図７（ｂ）はリフロー工程を示している。
【００４３】
図７（ａ）に示すリフロー工程前では半田ペースト３Ａは放熱板１１２と放熱用パターン３１との間に充填されている。図７（ｂ）に示すリフロー工程の終了後は、放熱用パターン３２の余熱によりスルーホール１４１，１４２の内部が熱せられて半田３が溶融する。溶融した半田３がスルーホール１４１，１４２に流れ込んでしまい、放熱板１１２と放熱用パターン３１との半田接合面積が減少し、半田接合不良が発生する。このように、比較例のプリント回路板１では、半田３の接合不良が発生しているため、ダイ１１１で発生した熱は、放熱板１１２へ伝導されるが、放熱板１１２へ伝導された熱は、放熱用パターン３１へ効率的に伝導させることができない。その結果、半導体パッケージ１０２に熱がこもることとなる。
【００４４】
以上、本第１実施形態によれば、製造工程のリフロー工程終了後においては、放熱用パターン１３２の導体パターン１７１からスルーホール１４１の導体膜１５１への熱伝導が妨げられ、スルーホール１４１の内部の温度上昇を抑制することができる。したがって、スルーホール１４１への半田の吸い込みを防止することができる。
【００４５】
また、導体パターン１７１の余熱は、スルーホール１４２の導体膜１５２を介して導体ランド１６２に伝導されるが、クリアランス１６３により導体パターン１６１へは伝導されにくいため、スルーホール１４２に吸い込まれる半田の量を低減できる。
【００４６】
したがって、放熱板１１２と接合部分１３１ａとの半田接合不良の発生を低減することができる。
【００４７】
また、半導体パッケージ１０２の動作時に発生した定常的な熱は、半田１０３、放熱用パターン１３１の導体パターン１６１、導体膜１５１、内層導体パターン１３３、導体膜１５２及び放熱用パターン１３２の導体パターン１７１へと順次伝導される。導体パターン１７１に伝導した熱は、導体パターン１７１から外気へ放熱される。したがって、半導体パッケージ１０２の動作時の放熱性が損なわれることはない。
【００４８】
また、スルーホール１４１，１４２を対向領域Ｒ１に配置したので、スルーホール１４１，１４２同士が近接し、内層導体パターン１３３における熱抵抗が小さくなり、効率よく半導体パッケージ１０２を放熱することができる。
【００４９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るプリント回路板について説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。図３（ａ）はプリント回路板の断面図、図３（ｂ）はプリント配線板の第１導体パターンの平面図、図３（ｃ）はプリント配線板の内層導体パターンの平面図、図３（ｄ）はプリント配線板の第２導体パターンの平面図である。
【００５０】
図３（ａ）に示すように、プリント回路板２００は、プリント配線板２０１と、プリント配線板２０１に実装された上記第１実施形態と同様の半導体パッケージ１０２と、を備えている。
【００５１】
プリント配線板２０１は、半導体パッケージ１０２が実装される第１表層である表層２２１と、表層２２１とは反対側の第２表層である表層２２２と、表層２２１と表層２２２との間の内層２２３とが、絶縁層を介して積層された３層プリント配線板である。絶縁層には、絶縁体２３７が設けられている。
【００５２】
プリント配線板２０１は、表層２２１に配置された第１導体パターンである放熱用パターン２３１と、表層２２２に配置された第２導体パターンである放熱用パターン２３２と、内層２２３に配置された内層導体パターン２３３と、を備えている。また、プリント配線板２０１は、表層２２１に配置され、半導体パッケージ１０２のリード１１３に電気的に接続される信号線パターン２３４を備えている。本第２実施形態では、放熱用パターン２３１と信号線パターン２３４とは絶縁体２３７を介して電気的に絶縁されている。これらパターン２３１，２３２，２３３，２３４は、例えば銅で形成されている。
【００５３】
放熱用パターン２３１は、半導体パッケージ１０２の放熱板１１２に対向する対向領域Ｒ１に配置された、半田２０３で放熱板１１２に接合される接合部分２３１ａを有しており、第２実施形態では、放熱用パターン２３１の表面の中央部が接合部分２３１ａとなる。この接合部分２３１ａと放熱板１１２とは半田２０３で接合されている。放熱用パターン２３１は、外周が半導体パッケージ１０２のリード１１３で囲われており、リード１１３に接触しない形状（例えば外形が四角形状）に形成されている。なお、半導体パッケージ１０２のリード１１３と信号線パターン２３４とは半田２０４で接合されている。放熱用パターン２３２は、放熱用パターン２３１よりも広い面積のパターンである。
【００５４】
プリント配線板２０１には、表層２２１、内層２２３及び表層２２２を貫通する、第１スルーホールとしてのスルーホール２４１と、第２スルーホールとしてのスルーホール２４２と、第３スルーホールとしてのスルーホール２４３，２４４とが形成されている。本第２実施形態では、第１スルーホールと第２スルーホールがそれぞれ１つであり、第３スルーホールが複数ある場合について説明する。
【００５５】
スルーホール２４１の内壁には、第１導体膜としての導体膜２５１が設けられており、スルーホール２４２，２４３，２４４の内壁には、それぞれ第２導体膜としての導体膜２５２，２５３，２５４が設けられている。これら導体膜２５１〜２５４は、例えば銅で形成されている。
【００５６】
導体膜２５１は、スルーホール２４１の第１表層側である表層２２１側の端部からスルーホール２４１の第２表層側である表層２２２側の端部まで延びるように形成されている。同様に、導体膜２５２は、スルーホール２４２の表層２２１側の端部からスルーホール２４２の表層２２２側の端部まで延びるように形成されている。また、導体膜２５３は、スルーホール２４３の表層２２１側の端部からスルーホール２４３の表層２２２側の端部まで延びるように形成されている。また、導体膜２５４は、スルーホール２４４の表層２２１側の端部からスルーホール２４４の表層２２２側の端部まで延びるように形成されている。
【００５７】
放熱用パターン２３１は、表層２２１において、図３（ｂ）に示すように、スルーホール２４１，２４３，２４４の導体膜２５１，２５３，２５４に物理的に接続されたベタの導体パターン２６１を有している。また、放熱用パターン２３１は、表層２２１において、スルーホール２４２の導体膜２５２に物理的に接続された導体ランド２６２を有している。導体パターン２６１と導体ランド２６２との間には、クリアランス２６３が設けられており、導体パターン２６１と導体ランド２６２とは表層２２１において非接触である。そして、導体ランド２６２は、導体パターン２６１よりも面積が小さい。
【００５８】
また、放熱用パターン２３２は、表層２２２において、図３（ｄ）に示すように、スルーホール２４２，２４３，２４４の導体膜２５２，２５３，２５４に物理的に接続されたベタの導体パターン２７１を有している。また、放熱用パターン２３２は、表層２２２において、スルーホール２４１の導体膜２５１に物理的に接続された導体ランド２７２を有している。導体パターン２７１と導体ランド２７２との間には、クリアランス２７３が設けられており、導体パターン２７１と導体ランド２７２とは表層２２２において非接触である。そして、導体ランド２７２は、導体パターン２７１よりも面積が小さい。
【００５９】
つまり、導体膜２５１の表層２２１側の端部は、表層２２１において、図３（ｂ）に示すように、導体パターン２６１に物理的に接続されており、これにより導体パターン２６１に電気的及び熱的に接続されている。導体膜２５１の中央部は、内層２２３において、図３（ｃ）に示すように、内層導体パターン２３３に物理的に接続されており、これにより内層導体パターン２３３に電気的及び熱的に接続されている。また、導体膜２５１の表層２２２側の端部は、表層２２２において、図３（ｄ）に示すように、導体ランド２７２に物理的に接続されており、これにより導体ランド２７２に電気的及び熱的に接続されている。
【００６０】
また、導体膜２５２の表層２２２側の端部は、表層２２２において、図３（ｄ）に示すように、導体パターン２７１に物理的に接続されており、これにより導体パターン２７１に電気的及び熱的に接続されている。導体膜２５２の中央部は、内層２２３において、図３（ｃ）に示すように、内層導体パターン２３３に物理的に接続されており、これにより内層導体パターン２３３に電気的及び熱的に接続されている。また、導体膜２５２の表層２２１側の端部は、表層２２１において、図３（ｂ）に示すように、導体ランド２６２に物理的に接続されており、これにより導体ランド２６２に電気的及び熱的に接続されている。
【００６１】
このように、放熱用パターン２３１は、導体パターン２６１と導体ランド２６２とにクリアランス２６３によって分離したパターン、即ち導体膜２５２の表層２２１側の端部を切り離したパターンに形成されている。また、放熱用パターン２３２は、導体パターン２７１と導体ランド２７２とにクリアランス２７３によって分離したパターン、即ち導体膜２５１の表層２２２側の端部を切り離したパターンに形成されている。
【００６２】
これにより、スルーホール２４１の導体膜２５１の表層２２２側の端部は、導体パターン２７１に対して空隙により分離されており、表層２２２において、導体パターン２７１の熱が導体膜２５１の表層２２２側の端部に伝導しにくい。また、スルーホール２４２の導体膜２５２の表層２２１側の端部は、導体パターン２６１に対して空隙により分離されており、表層２２１において、導体膜２５２の熱が導体パターン２６１に伝導しにくい。
【００６３】
本第２実施形態では、スルーホール２４１，２４２，２４３，２４４のうち、スルーホール２４１，２４２は、対向領域Ｒ１に配置され、スルーホール２４３，２４４は、対向領域以外の領域Ｒ２に配置されている。したがって、プリント回路板２００の製造工程における塗布工程では、スルーホール２４１，２４２上には、半田ペーストは塗布されるが、スルーホール２４３，２４４上には、半田ペーストは塗布されない。
【００６４】
したがって、本第２実施形態では、スルーホール２４３，２４４に半田ペーストが吸い込まれる可能性が低いため、スルーホール２４３，２４４の導体膜２５３，２５４の両端部は、それぞれ導体パターン２６１，２７１に接続されている。
【００６５】
半導体パッケージ１０２の動作時の放熱性の観点から、スルーホール２４１〜２４４の導体膜２５１〜２５４同士は、ベタパターンで接続されていることが好ましく、できるだけ広く接続されていることが望ましい。つまり、内層導体パターン２３３は、内層２２３に配置された導体パターンであればよいが、ベタの導体パターンであるのが好ましい。ベタの導体パターンとしては、直流の電源電圧が印加される電源パターン及びグラウンド電圧（０Ｖ）が印加されるグラウンドパターンがあり、内層導体パターン２３３は、電源パターン及びグラウンドパターンのうちの一方の導体パターンとするのが好ましい。本第２実施形態では、内層導体パターン２３３は、グラウンドパターンである。このように、内層導体パターン２３３が、グラウンドパターンであるので、導体膜２５１〜２５４の接続のためにグラウンドパターンのほかに別途導体パターンを設けなくてよい。なお、内層導体パターン２３３が電源パターンである場合も同様に、別途導体パターンを設けなくてもよい。
【００６６】
本第２実施形態では、ダイ１１１のグラウンド端子を放熱板１１２に電気的に接続しており、放熱板１１２は半導体パッケージ１０２のグラウンド端子を兼ねている。したがって、半導体パッケージ１０２のグラウンド端子である放熱板１１２は、スルーホール２４１の導体膜２５１を介してグラウンドパターンである内層導体パターン２３３に電気的に接続されていることとなる。
【００６７】
なお、内層導体パターン２３３が電源パターンである場合には、ダイ１１１の電源端子を放熱板１１２に電気的に接続して、放熱板１１２を半導体パッケージ１０２の電源端子として機能させてもよい。この場合も、放熱板１１２と接合部分２３１ａとを半田２０３で接合すればよい。
【００６８】
以上、本第２実施形態によれば、製造工程のリフロー工程終了後においては、放熱用パターン２３２の導体パターン２７１からスルーホール２４１の導体膜２５１への熱伝導が妨げられ、スルーホール２４１の内部の温度上昇を抑制することができる。したがって、スルーホール２４１への半田の吸い込みを防止することができる。
【００６９】
また、導体パターン２７１の余熱は、スルーホール２４２の導体膜２５２を介して導体ランド２６２に伝導されるが、クリアランス２６３により導体パターン２６１へは伝導されにくいため、スルーホール２４２に吸い込まれる半田の量を低減できる。
【００７０】
したがって、放熱板１１２と接合部分２３１ａとの半田接合不良の発生を低減することができる。
【００７１】
また、半導体パッケージ１０２の動作時に発生した定常的な熱は、半田２０３、放熱用パターン２３１の導体パターン２６１、導体膜２５１、内層導体パターン２３３、導体膜２５２及び放熱用パターン２３２の導体パターン２７１に順次伝導される。或いは、放熱用パターン２３１の導体パターン２６１に伝導した熱が、スルーホール２４３，２４４の導体膜２５３，２５４を介して放熱用パターン２３２の導体パターン２７１へと伝導される。導体パターン２７１に伝導した熱は、導体パターン２７１から外気へ放熱される。したがって、半導体パッケージ１０２の動作時の放熱性が損なわれることはない。
【００７２】
また、スルーホール２４１，２４２を対向領域Ｒ１に配置したので、スルーホール２４１，２４２同士が近接し、内層導体パターン２３３における熱抵抗が小さくなり、効率よく半導体パッケージ１０２を放熱することができる。
【００７３】
また、対向領域Ｒ１にスルーホール２４２を配置すると共に、領域Ｒ２にもスルーホール２４３，２４４を配置したので、上記第１実施形態よりも放熱性がさらに向上する。
【００７４】
なお、本第２実施形態では、対向領域Ｒ１においてスルーホール２４２が形成されている場合について説明したが、スルーホール２４２を省略して、領域Ｒ２にのみ第３スルーホールであるスルーホール２４３，２４４が形成されている場合であってもよい。
【００７５】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係るプリント回路板について説明する。図４は、本発明の第３実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。図４（ａ）はプリント配線板の第１導体パターンの平面図、図４（ｂ）はプリント配線板の内層導体パターンの平面図、図４（ｃ）はプリント配線板の第２導体パターンの平面図である。
【００７６】
上記第１実施形態では、スルーホール１４２に対応するクリアランス１６３が円形であり、スルーホール１４１に対応するクリアランス１７３が円形である場合について説明したが、円形に限定するものではない。本第３実施形態では、図４に示すように、四角形のクリアランス３６３，３７３であってもよい。即ち、導体パターン１６１と導体ランド１６２、導体パターン１７１と導体ランド１７２に分割されていればよく、クリアランスの形状は、円形や四角形以外に、三角形など、どのような形状のものであってもよい。
【００７７】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係るプリント回路板について説明する。図５は、本発明の第４実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。図５（ａ）はプリント配線板の第１導体パターンの平面図、図５（ｂ）はプリント配線板の内層導体パターンの平面図、図５（ｃ）はプリント配線板の第２導体パターンの平面図である。
【００７８】
第１スルーホールの数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。また、第２スルーホールの数も、単数であってもよいし、複数であってもよい。そして、第２スルーホールは、対向領域Ｒ１に配置するのが好ましいが、対向領域Ｒ１以外の領域Ｒ２（図３）に配置してもよい。
【００７９】
さらに半導体パッケージ１０２の放熱効果としては、第１スルーホールと第２スルーホールとの数の比が１対１であるのが望ましいが、これに限るものでない。図５では、第１スルーホールの数と第２スルーホールの数との比が、２対１の場合について図示している。図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように第１スルーホールであるスルーホール４４１と第２スルーホールであるスルーホール４４２，４４３との数の比が、２対１であっても良い。
【００８０】
本第４実施形態では、放熱用パターン４３１は、第１表層において、図５（ａ）に示すように、スルーホール４４１の導体膜に物理的に接続されたベタの導体パターン４６１を有している。また、放熱用パターン４３１は、第１表層において、スルーホール４４２，４４３の導体膜に物理的に接続された導体ランド４６２，４６３を有している。導体パターン４６１と導体ランド４６２，４６３との間には、クリアランス４６４が設けられており、導体パターン４６１と導体ランド４６２，４６３とは第１表層において非接触である。そして、導体ランド４６２，４６３は、導体パターン４６１よりも面積が小さい。
【００８１】
また、本第４実施形態では、放熱用パターン４３２は、第２表層において、図５（ｃ）に示すように、スルーホール４４２，４４３の導体膜に物理的に接続されたベタの導体パターン４７１を有している。また、放熱用パターン４３２は、第２表層において、スルーホール４４１の導体膜に物理的に接続された導体ランド４７２を有している。導体パターン４７１と導体ランド４７２との間には、クリアランス４７３が設けられており、導体パターン４７１と導体ランド４７２とは第２表層において非接触である。そして、導体ランド４７２は、導体パターン４７１よりも面積が小さい。
【００８２】
また、内層導体パターン４３３は、内層において、スルーホール４４１，４４２，４４３の導体膜に物理的に接続されている。
【００８３】
以上、本第４実施形態のスルーホール４４２，４４３のように、スルーホール（この場合は、第２スルーホール）が複数である場合には、図５（ａ）に示すように、複数のスルーホール４４２，４４３でクリアランス４６４が兼用されていてもよい。
【００８４】
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【００８５】
上記第１〜第４実施形態では、スルーホールの導体膜に接続される導体ランドが形成されており、放熱用パターンが導体パターンと導体ランドとが切り離されている場合について説明したが、導体ランドが省略されている場合であってもよい。この場合、放熱用パターンとスルーホールの導体膜の端部とが直接切り離されていることになる。
【００８６】
また、上記第１〜第４実施形態では、プリント配線板が、３層のプリント配線板である場合について説明したが、４層以上のプリント配線板であってもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１００…プリント回路板、１０１…プリント配線板、１０２…半導体パッケージ、１０３…半田、１１１…ダイ（半導体素子）、１１２…放熱板、１２１…表層（第１表層）、１２２…表層（第２表層）、１２３…内層、１３１…放熱用パターン（第１導体パターン）、１３１ａ…接合部分、１３２…放熱用パターン（第２導体パターン）、１３３…内層導体パターン、１４１…スルーホール（第１スルーホール）、１４２…スルーホール（第２スルーホール）、１５１…導体膜（第１導体膜）、１５２…導体膜（第２導体膜）
【図１】
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【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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