(57)【要約】【課題】異電位の半田ボールのブリッジを良好に防止することができる電子回路装置を提供する。【解決手段】電子回路装置１００は、第一電子部品１１０の上面と第二電子部品１２０の下面との少なくとも一方の中央領域で電位が共通で隣接する複数のランド１１１の一部または全部がランド１１１を統合することにより半田ボール１３０とともに一体化されている。このため、リフロー処理などにより中央領域が相互に近接するような湾曲が第一電子部品１１０と第二電子部品１２０とに発生しても、そこに位置する半田ボール１３０が一体化されている。従って、この半田ボール１３０が上下方向に圧縮されることにより前後左右に膨張することが抑制されるので、一体化されている中央領域の半田ボール１３０が周囲の異電位の半田ボール１３０とブリッジすることを良好に防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形の平板状で上面に複数の接続端子が前後左右に配列されて形成されている第一電子部品と、
前記第一電子部品と同等な矩形の平板状で下面に複数の接続端子が前後左右に配列されて形成されている第二電子部品と、
前記第一電子部品の複数の前記接続端子と前記第二電子部品の複数の前記接続端子とを個々に連結して導通させる複数の半田ボールと、を有し、
前記第一電子部品の上面と前記第二電子部品の下面との少なくとも一方の中央領域で電位が共通で隣接する複数の前記接続端子の一部または全部が前記接続端子を統合することにより前記半田ボールとともに一体化されている電子回路装置。
【請求項２】
矩形の平板状で上面に複数の接続端子が前後左右に配列されて形成されている第一電子部品と、
前記第一電子部品と同等な矩形の平板状で下面に複数の接続端子が前後左右に配列されて形成されている第二電子部品と、
前記第一電子部品の複数の前記接続端子と前記第二電子部品の複数の前記接続端子とを個々に連結して導通させる複数の半田ボールと、を有し、
前記第一電子部品の上面と前記第二電子部品の下面との少なくとも一方の外周領域で電位が共通で隣接する複数の前記接続端子の一部または全部が前記接続端子を統合することにより前記半田ボールとともに一体化されている電子回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板状の第一電子部品と第二電子部品とを前後左右に配列された半田ボールで接合するとともに導通させた電子回路装置に関し、特に、製造工程で第一電子部品と第二電子部品との少なくとも一方に特定の湾曲が発生することがある電子回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に示すように、ＣＳＰ(Chip Size Package)をプリント配線板に実装する場合、自重や熱膨張などの理由によりパッケージやプリント配線板に反りが発生することがある。この課題は、昨今の薄型化により、顕著となっている。一方、改善はコストアップ、厚みアップを要するため困難であり、反りは薄型化に伴う大きな課題となっている。
【０００３】
現状、半田付けがグリッド状である部品のランド設計では、同電位で隣接する電極が繋がっている場合でも、図８の如くレジストによって分割する。このため、半田付け形状として図９の様に別々の半田接合部を形成している。
【０００４】
この様なランド設計においてＣＳＰを実装する場合、図１０に示すように、反りが発生してパッケージとプリント配線板の高さ方向のクリアランスが狭くなると、図１１の様に半田ボールが幅方向へ広がり、半田ボール間のクリアランスが狭くなる。
【０００５】
クリアランスが狭くなると隣接半田ボールと結合し、半田ブリッジが発生し易くなる。特に、電気的不良となる異電位ランドとの半田ブリッジは同電位ランドと比較して、高さが低い方向にあるので発生しやすい傾向がある。半田ボール間のクリアランス確保には、中央部分の半田印刷量を減らすことが効果的であるが、半田印刷量の減少には限界があり、適用できないものがあった。
【０００６】
例えば、実装したＢＧＡ(Ball Grid Array)の電極端子の半田付け部分を大きくして、半田接続部分にクラックが生じないようにする提案がある。その場合、プリント配線板とバンプ電極を介して接続された裏面電極型電気部品において、プリント配線板との接続部分の応力が生じやすい位置に、配線板の統合ランドにて統合が可能な特定電極を集める。
【０００７】
また、裏面電極型電気部品を実装するための基板において、裏面電極型電気部品の統合が可能な特定電極をバンプ接続するための統合ランドを備える（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
さらに、平板状の部品をプリント基板上に実装する場合に、部品の外部からの衝撃、曲げなどの機械的応力や熱応力に対する耐性を向上させる提案もある。その場合、プリント基板の上面には、一例として四隅の２×２ランド分の各領域に、他のランドより大きな統合ランドが形成され、統合ランドとチップキャリアの２×２の電極が半田ボールを介して半田付けされる（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１７７２２６号公報
【特許文献２】特開２００２−３４３９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１の技術では、半田接続部分のクラック防止しか想定していない。このため、プリント配線板との接続部分の応力が生じやすい位置として四隅を想定し、そこにのみ統合ランドを配置している。
【００１１】
従って、プリント配線基板とＣＳＰとの結合強度が四隅のみ強化されていることになる。このため、図１０に示すように、リフロー処理などにより中央領域が相互に近接するような湾曲がプリント配線基板とＣＳＰとに発生したような場合、中央領域の半田ボールは上下方向に圧縮されることで前後左右に膨張することになる。この場合、図１１に示すように、中央領域の半田ボールが周囲の異電位の半田ボールとブリッジすることがある。
【００１２】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、第一電子部品と第二電子部品とに特定の湾曲が発生する場合でも、異電位の半田ボールのブリッジを良好に防止することができる電子回路装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第一の電子回路装置は、矩形の平板状で上面に複数の接続端子が前後左右に配列されて形成されている第一電子部品と、第一電子部品と同等な矩形の平板状で下面に複数の接続端子が前後左右に配列されて形成されている第二電子部品と、第一電子部品の複数の接続端子と第二電子部品の複数の接続端子とを個々に連結して導通させる複数の半田ボールと、を有し、第一電子部品の上面と第二電子部品の下面との少なくとも一方の中央領域で電位が共通で隣接する複数の接続端子の一部または全部が接続端子を統合することにより半田ボールとともに一体化されている。
【００１４】
本発明の第二の電子回路装置は、矩形の平板状で上面に複数の接続端子が前後左右に配列されて形成されている第一電子部品と、第一電子部品と同等な矩形の平板状で下面に複数の接続端子が前後左右に配列されて形成されている第二電子部品と、第一電子部品の複数の接続端子と第二電子部品の複数の接続端子とを個々に連結して導通させる複数の半田ボールと、を有し、第一電子部品の上面と第二電子部品の下面との少なくとも一方の外周領域で電位が共通で隣接する複数の接続端子の一部または全部が接続端子を統合することにより半田ボールとともに一体化されている。
【００１５】
なお、本発明では前後左右上下の方向を規定しているが、これは本発明の構成要素の相対関係を簡単に説明するために便宜的に規定したものであり、本発明を実施する場合の製造時や使用時の方向を限定するものではない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第一の電子回路装置では、第一電子部品の上面と第二電子部品の下面との少なくとも一方の中央領域で電位が共通で隣接する複数の接続端子の一部または全部が当該接続端子を統合することにより半田ボールとともに一体化されている。このため、例えば、リフロー処理などにより中央領域が相互に近接するような湾曲が第一電子部品と第二電子部品とに発生しても、そこに位置する半田ボールが一体化されている。従って、その半田ボールが上下方向に圧縮されることにより前後左右に膨張することが抑制されるので、一体化されている中央領域の半田ボールが周囲の異電位の半田ボールとブリッジすることを良好に防止することができる。
【００１７】
本発明の第二の電子回路装置では、第一電子部品の上面と第二電子部品の下面との少なくとも一方の外周領域で電位が共通で隣接する複数の接続端子の一部または全部が当該接続端子を統合することにより半田ボールとともに一体化されている。このため、例えば、リフロー処理などにより外周領域が相互に近接するような湾曲が第一電子部品と第二電子部品とに発生しても、そこに位置する半田ボールが一体化されている。従って、この半田ボールが上下方向に圧縮されることにより前後左右に膨張することが抑制されるので、一体化されている外周領域の半田ボールが中央領域の異電位の半田ボールとブリッジすることを良好に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の第一の形態の電子回路装置の内部構造を示す模式的な縦断正面図である。
【図２】電子回路装置の内部構造を示す模式的な横断平面図である。
【図３】実施の第二の形態の電子回路装置の内部構造を示す模式的な縦断正面図である。
【図４】電子回路装置の内部構造を示す模式的な横断平面図である。
【図５】第一電子部品であるプリント配線基板と第二電子部品であるＣＳＰとに外周領域が相互に近接する湾曲が発生した状態を示す模式的な縦断正面図である。
【図６】ＰＯＰに湾曲が発生した状態を示す模式的な縦断正面図である。
【図７】一従来例の電子回路装置の内部構造を示す模式的な縦断正面図である。
【図８】接続端子であるランドとレジストの開口との関係を示す模式的な平面図である。
【図９】電子回路装置の内部構造を示す模式的な縦断正面図である。
【図１０】第一電子部品であるプリント配線基板と第二電子部品であるＣＳＰとに中央領域が相互に近接する湾曲が発生した状態を示す模式的な縦断正面図である。
【図１１】半田ボールにブリッジが発生した状態を示す模式的な縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の第一の形態を図１および図２を参照して以下に説明する。なお、本実施の形態では図示するように前後左右上下の方向を規定して説明する。しかし、これは構成要素の相対関係を簡単に説明するために便宜的に規定するものである。従って、本発明を実施する製品の製造時や使用時の方向を限定するものではない。
【００２０】
本実施の形態の電子回路装置１００は、図１に示すように、矩形の平板状で上面に複数のランド１１１が前後左右に配列されて形成されているプリント配線基板などの第一電子部品１１０と、第一電子部品１１０と同等な矩形の平板状で下面に複数の接続端子(図示せず)が前後左右に配列されて形成されているＣＳＰなどの第二電子部品１２０と、第一電子部品１１０の複数のランド１１１と第二電子部品１２０の複数の接続端子とを個々に連結して導通させる複数の半田ボール１３０と、を有する。
【００２１】
ただし、本実施の形態の電子回路装置１００では、図１および図２に示すように、第一電子部品１１０の上面の中央領域で電位が共通で隣接する複数のランド１１１の一部または全部が、ランド１１１を統合することにより半田ボール１３０とともに一体化されている。
【００２２】
なお、第一電子部品１１０のランド１１１は、従来と同様に、通常はレジスト１４０により区分されている。そこで、そのレジスト１４０を必要により選択的に排除することにより、上述のように複数のランド１１１が一体化される。
【００２３】
上述のような構成において、本実施の形態の電子回路装置１００では、プリント配線基板などの第一電子部品１１０の上面とＣＳＰなどの第二電子部品１２０の下面との少なくとも一方の中央領域で電位が共通で隣接する複数のランド１１１が統合されて半田ボール１３０とともに一体化されている。すなわち、本実施の形態の電子回路装置１００は、周縁に分散配置された多数のランドよりも面積の大きな統合ランドが、中央領域に少なくとも一つ配置されている。そして、統合ランドと、その対向面とが、半田ボール１３０で電気的に接続されている。
【００２４】
このため、例えば、図１０に示すように、リフロー処理などにより中央領域が相互に近接するような湾曲が第一電子部品１１０と第二電子部品１２０とに発生しても、そこに位置する半田ボール１３０が一体化されている。
【００２５】
このため、半田ボール１３０が上下方向に圧縮されることにより前後左右に膨張することが抑制される。従って、一体化されている中央領域の半田ボール１３０が周囲の異電位の半田ボール１３０とブリッジすることを良好に防止することができる。
【００２６】
しかも、上述のように複数が一体化された半田ボール１３０は当然ながら面積が増大しているので、第一電子部品１１０の上面と第二電子部品１２０の下面との接合の強度も向上させることができる。
ここで、統合ランドは、電子回路装置１００の中央領域における同電位の複数のランドのすべてを統合したものでもよく、または当該複数のうちの一部を統合したものでもよい。
また、本実施の形態において第一電子部品１１０または第二電子部品１２０の中央領域とは、これらの部品の外周領域を除く意味であり、厳密な中心点を内包することを必ずしも要しない。例えば、電子回路装置１００に複数個の統合ランドを設ける場合には、第一電子部品１１０または第二電子部品１２０の中心点には統合ランドを非形成とし、中心点の周りに複数個の統合ランドを円周上に分散配置してもよい。
【００２７】
つぎに、本発明の実施の第二の形態を図３ないし図５を参照して以下に説明する。本実施の形態の電子回路装置２００は、図３に示すように、矩形の平板状で上面に複数のランド１１１が前後左右に配列されて形成されているプリント配線基板などの第一電子部品１１０と、第一電子部品１１０と同等な矩形の平板状で下面に複数の接続端子(図示せず)が前後左右に配列されて形成されているＣＳＰなどの第二電子部品１２０と、第一電子部品１１０の複数のランド１１１と第二電子部品１２０の複数の接続端子とを個々に連結して導通させる複数の半田ボール１３０と、を有する。
【００２８】
ただし、本実施の形態の電子回路装置２００では、図３および図４に示すように、第一電子部品１１０の上面の外周領域で電位が共通で隣接する複数のランド１１１の一部または全部がランド１１１を統合することにより半田ボール１３０とともに一体化されている。
【００２９】
本実施の形態の電子回路装置２００では、第一電子部品１１０の上面と第二電子部品１２０の下面との少なくとも一方の外周領域で電位が共通で隣接する複数のランド１１１が統合されて半田ボール１３０とともに一体化されている。
【００３０】
このため、例えば、図５に示すように、リフロー処理などにより外周領域が相互に近接するような湾曲が第一電子部品１１０と第二電子部品１２０とに発生しても、そこに位置する半田ボール１３０が一体化されている。
【００３１】
このため、半田ボール１３０が上下方向に圧縮されることにより前後左右に膨張することが抑制される。従って、一体化されている外周領域の半田ボール１３０が中央領域の異電位の半田ボール１３０とブリッジすることを良好に防止することができる。
【００３２】
しかも、上述のように複数が一体化された半田ボール１３０は当然ながら面積が増大しているので、第一電子部品１１０の上面と第二電子部品１２０の下面との接合の強度も向上させることができる。
【００３３】
上述した第一／第二の実施の形態のように、本発明では、第一電子部品１１０と第二電子部品１２０とに発生する湾曲が判明しているとき、その湾曲により相互に近接する位置のランド１１１を半田ボール１３０とともに一体化しておくことにより、ブリッジを防止する。
【００３４】
さらに換言すると、本発明では、第一電子部品１１０と第二電子部品１２０とに発生する湾曲が判明しているとき、その湾曲により相互に近接する位置に同電位のランド１１１を集中させておき、半田ボール１３０とともに一体化しておくことにより、ブリッジを防止する。
【００３５】
なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態では第一電子部品１１０がプリント配線基板からなり、第二電子部品１２０がＣＳＰからなることを想定した。
【００３６】
しかし、図６に示すように、本発明はＰＯＰ（Package On Package）のプリＰＯＰ工程にも有効である。また、ＣＳＰ以外にＬＧＡ(Land Grid Array)等の裏面電極部品にも有効であり、レジスト以外にＦＰＣ(Flexible Printed Circuit-board)に使用されるカバーレイ等の絶縁材料にも有効である。
【００３７】
なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１００ 電子回路装置
１１０ 第一電子部品
１１１ ランド
１２０ 第二電子部品
１３０ 半田ボール
１４０ レジスト
２００ 電子回路装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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