(57)【要約】  【課題】熱歪やプリント配線板の変形による接続部の断線を防止でき、接続端子の信頼性を確保できるプリント配線板の接続方法及び電子機器を提供する。  【解決手段】  第１のプリント配線板１の銅箔端子３，３ａと、第２のプリント配線板５の銅箔端子３，３ａをはんだ６，６ｃにより接続するプリント配線板の接続方法であって、第１及び第２のプリント配線板１，５の銅箔端子は、第１又は第２のプリント配線板１，５を貫通するスルーホール４が形成された銅箔端子３ａを含んでおり、スルーホール４に充填したはんだ６ｃにより、スルーホール４が形成された銅箔端子３ａ同士を接続することを特徴とする。【選択図】  図２
2006156892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のプリント配線板の銅箔端子と、第２のプリント配線板の銅箔端子とをはんだにより接続するプリント配線板の接続方法であって、
前記第１及び第２のプリント配線板の銅箔端子は、前記第１又は第２のプリント配線板を貫通するスルーホールが形成された銅箔端子を含んでおり、
前記スルーホールに充填したはんだにより、前記スルーホールが形成された銅箔端子同士を接続することを特徴とするプリント配線板の接続方法。
【請求項２】
前記スルーホールの内部にあらかじめはんだを充填しておき、前記第１のプリント配線板と前記第２のプリント配線板とを重ね合わせた状態で、前記スルーホールに充填したはんだを溶融させて、前記スルーホールが形成された銅箔端子同士を接続する請求項１に記載のプリント配線板の接続方法。
【請求項３】
第１のプリント配線板の銅箔端子と、第２のプリント配線板の銅箔端子とがはんだにより接続されている電子機器であって、
前記第１及び第２のプリント配線板の銅箔端子は、前記第１又は第２のプリント配線板を貫通するスルーホールが形成された銅箔端子を含んでおり、
前記第１のプリント配線板のスルーホールに充填したはんだと、前記第２のプリント配線板のスルーホールに充填したはんだとが一体になって、前記スルーホールが形成された銅箔端子同士が接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項４】
前記スルーホールが形成された銅箔端子同士を接続しているはんだの形状は、前記第１及び第２のプリント配線板を表裏の両側から挟み込む形状である請求項３に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器において用いられているプリント配線板の接続技術に関し、特にランドグリッドアレイ（以下、「ＬＧＡ」という）、ボールグリッドアレイ（以下、「ＢＧＡ」という）等の半導体部品やマルチ・チップ・モジュール基板を実装する技術を用いたプリント配線板の接続技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型電子機器に代表されるように、機器の小型高機能化が進んでいる。したがって、電子部品の実装には小型薄型化と高集積化が求められている。このことから、半導体を実装したパッケージ部品やこれらを複数実装したモジュール基板を、他の主となるプリント配線板へ接続する方法が必要となる。
【０００３】
このような接続方法として、ＬＧＡやＢＧＡがある。これらの接続方法によれば、プリント配線板の銅箔端子をグリッドアレイ状に配列して、基板同士をはんだで接続することにより小型化を実現できる。
【０００４】
一方、これらの接続方法では、クワッドフラットパッケージなどのようにリードで接続する方法に比べて接続部の応力緩和が少なくなる。このため、熱歪やプリント配線板の変形などの外力による応力によって、接続部が断線するといった品質劣化が生じ易くなる。
【０００５】
そこで、最も応力が加わり易い部品の四隅に、他の接続端子より大きい面積の補強用の接続端子を配置することにより信頼性寿命を延ばす技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１６２２４１号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記のような従来の技術では、接続端子の構造は銅箔端子とはんだとの接合界面が平面で形成されている。この銅箔とはんだとの接合構造において最も弱いのは接合界面である。このため、応力集中によって接合界面の一部に亀裂が入ると、接合界面に沿って亀裂が進行し、接続端子の全面が剥離してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、熱歪やプリント配線板の変形による接続部の断線を防止でき、接続端子の信頼性を確保できるプリント配線板の接続方法及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】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明のプリント配線板の接続方法は、第１のプリント配線板の銅箔端子と、第２のプリント配線板の銅箔端子とをはんだにより接続するプリント配線板の接続方法であって、前記第１及び第２のプリント配線板の銅箔端子は、前記第１又は第２のプリント配線板を貫通するスルーホールが形成された銅箔端子を含んでおり、前記スルーホールに充填したはんだにより、前記スルーホールが形成された銅箔端子同士を接続することを特徴とする。
【０００９】
本発明の電子機器は、第１のプリント配線板の銅箔端子と、第２のプリント配線板の銅箔端子とがはんだにより接続されている電子機器であって、前記第１及び第２のプリント配線板の銅箔端子は、前記第１又は第２のプリント配線板を貫通するスルーホールが形成された銅箔端子を含んでおり、前記第１のプリント配線板のスルーホールに充填したはんだと、前記第２のプリント配線板のスルーホールに充填したはんだとが一体になって、前記スルーホールが形成された銅箔端子同士が接続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、プリント配線板の接続に関し、熱歪やプリント配線板の変形による接続部の断線を防止でき、接続端子の信頼性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、スルーホールが形成された銅箔端子にはんだを充填して、銅箔端子同士を接続するので、はんだと接続端子との界面の一部に亀裂が発生しても、亀裂は接続端子の全面に進行しにくくなる。このため、半導体を実装したパッケージ部品やこれらを複数実装したモジュール基板を他の主となるプリント配線板へ接続したときに、熱歪やプリント配線板の変形による接続部の断線を防止でき、接続端子の信頼性を確保することができる。
【００１２】
前記本発明のプリント配線板の接続方法においては、前記スルーホールの内部にあらかじめはんだを充填しておき、前記第１のプリント配線板と前記第２のプリント配線板とを重ね合わせた状態で、前記スルーホールに充填したはんだを溶融させて、前記スルーホールが形成された銅箔端子同士を接続することが好ましい。
【００１３】
また、前記本発明の電子機器においては、前記スルーホールが形成された銅箔端子同士を接続しているはんだの形状は、前記第１及び第２のプリント配線板を表裏の両側から挟み込む形状であることが好ましい。この構成によれば、接続端子間の断線防止により有利になる。
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１のプリント配線板１のはんだ接合面側の平面図を示している。図２は、第１のプリント配線板１と第２のプリント配線板５とが接続された組立て状態の断面図である。図２は、図１に示した第１のプリント配線板の対角線（Ａ−Ａ線）における断面図に相当する。
【００１５】
第１のプリント配線板１のはんだ接合面の反対側の面には、半導体素子２が実装されている。はんだ接合面には銅箔パターンにより、複数の接続端子３、３ａが格子状に配列されている。第１のプリント配線板１の四隅にある接続端子３ａには、第１のプリント配線板１を貫通するスルーホール４が形成されている。
【００１６】
図２に示したように、第２のプリント配線板５には、第１のプリント配線板１の接続端子３に対向する位置に、接続端子３が銅箔パターンにより形成されている。また、第１のプリント配線板１の接続端子３ａに対向する位置に、スルーホール４が形成された接続端子３ａが銅箔パターンにより形成されている。接続端子３同士及び接続端子３ａ同士は、それぞれはんだ６、６ｃによって機械的及び電気的に接続されている。
【００１７】
次に図３から６を参照しながら、プリント配線板の接続方法を説明する。図３は、プリント配線板同士の接続前の状態の断面図であり、（ａ）は第１のプリント配線板１の断面図、（ｂ）は第２のプリント配線板５の断面図を示している。図４は、第１のプリント配線板１と第２のプリント配線板５とのマウント時の断面図を示している。図５は、プリント配線板同士の接続後におけるスルーホール４近傍の断面図を示している。図６は、図５の断面図において、接合部が亀裂した際の断面図である。
【００１８】
図３（ａ）に示したように、第１のプリント配線板１には、半導体素子２がフリップチップボンディング又はワイヤボンディングなどにより実装されている。半導体素子２は、補強のため熱硬化性樹脂などで覆うこともある。図３（ａ）の状態では、スルーホール４には、はんだ接合面側と反対側からスクリーン印刷によりペースト状のはんだ６ａが供給されている。
【００１９】
図３（ｂ）に示したように、第２のプリント配線板５についても、スルーホール４には、はんだ接合面側と反対側からスクリーン印刷によりペースト状のはんだ６ａが供給されている。第１、第２のプリント配線板１、５において、はんだ６ａは、印刷圧によりスルーホール４の内部に入り込んだ状態で配置されている。
【００２０】
第２のプリント配線板５のスルーホール４にはんだ６ａを供給した後、はんだ６ａの供給面に他の電子部品（図示せず）をマウントし、リフロー加熱を行うことにより、はんだ６ａは溶融固着する。このことにより、前記他の電子部品は第２のプリント配線板５に、はんだ６ａを介して固定されることになる。
【００２１】
次に、図４に示したように、第２のプリント配線板５には接続端子３の位置及びスルーホール４の接続端子３側の位置に、それぞれスクリーン印刷によりペースト状のはんだ６、６ｂが印刷される。この後、第１のプリント配線板１を第２のプリント配線板５に位置合わせしてマウントするとともに、他の電子部品（図示せず）を第１のプリント配線板１の半導体素子２側にマウントする。この状態でリフロー加熱を行うことにより、はんだ６、６ａ、６ｂが溶融固着して、第１のプリント配線板１と第２のプリント配線板５とが固定されるとともに、前記他の電子部品が第１のプリント配線板１に固定される。
【００２２】
第１のプリント配線板１と第２のプリント配線板５とが接合された状態においては、スルーホール４の部分に供給されたはんだは、図５のはんだ６ｃのように一体になっている。より具体的には、はんだ６ｃは第１のプリント配線板１と第２のプリント配線板５とを挟み込むようなかしめ状の形状を形成している。
【００２３】
図６の状態では、はんだ６ｃと銅箔である接続端子３ａとの界面の一部に亀裂７が発生している。はんだ６ｃが前記のようなかしめ形状になっているので、はんだ６ｃと接続端子３ａとの界面は、略円環形状になっており、界面に中抜き部が形成されていることになる。すなわち、界面は亀裂７の進行方向に連続していないので、界面の一部に亀裂７が発生しても、亀裂７は接続端子３ａの全面に進行しにくくなり、接続端子３の信頼性が確保できることになる。
【００２４】
また、プリント配線板１、５の変形時において、プリント配線板１、５が互いに引き剥がされる方向に力が作用した場合、接合界面の接合強度だけでは、プリント配線板１と５との間の剥離防止に十分とはいえない。しかしながら、本実施の形態の構成は、図５に示したように、スルーホール４の部分におけるはんだ６ｃは、プリント配線板１、５をそれぞれ表裏の両側から挟むように、かしめ状の形状を形成している。このため、プリント配線板１、５が互いに引き剥がされる方向に力が作用すると、はんだ６ｃに引張力が作用することになる、この引張力の反力がプリント配線板１と５とを外側から押さえるように作用するので、接続端子３間の断線防止に有利になる。
【００２５】
以上、プリント配線板の接続方法について説明したが、この接続方法によるプリント配線板の接続構造は、各種電子機器におけるプリント配線板同士の接続構造として用いることができる。
【００２６】
なお、接続端子３の配列は、前記実施の形態では、格子状の例で説明したがこの配列に限らず、第１のプリント配線板の対向する２辺に配置した少なくとも２列以上の配列であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように、本発明によれば、プリント配線板同士のはんだ接続部における断線を防止できるので、ＬＧＡ、ＢＧＡ及びモジュール基板等のプリント配線板の実装用途に有用である。このため本発明は、各種電子機器のプリント配線板の接続方法や接続構造として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る第１のプリント配線板１のはんだ接合面側の平面図。
【図２】本発明の一実施の形態に係る第１のプリント配線板１と第２のプリント配線板５とが接続された組立て状態の断面図。
【図３】本発明の一実施の形態に係るプリント配線板同士の接続前の状態の断面図であり、（ａ）は第１のプリント配線板１の断面図、（ｂ）は第２のプリント配線板５の断面図。
【図４】本発明の一実施の形態に係る第１のプリント配線板１と第２のプリント配線板５とのマウント時の断面図。
【図５】本発明の一実施の形態に係るプリント配線板同士の接続後におけるスルーホール４近傍の断面図。
【図６】図５の断面図において、接合部が亀裂した際の断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１  第１のプリント配線板
２  半導体素子
３，３ａ  接続端子
４  スルーホール
５  第２のプリント配線板
６，６ａ，６ｂ，６ｃ  はんだ
【図１】
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【図２】
2006156892.tif 000004
【図３】
2006156892.tif 000005
【図４】
2006156892.tif 000006
【図５】
2006156892.tif 000007
【図６】
2006156892.tif 000008