(57)【要約】【課題】配線基板の４つの角部に加えて、配線基板の中央部近傍での曲げ応力をも緩和して、配線基板の割れやクラックの発生を抑制することができる電子部品を提供する。【解決手段】電子部品１は、平面視矩形の配線基板２と、配線基板２の裏面に設けた複数の実装用ボール電極４と、配線基板２の４つの角部２ａ〜２ｄの位置にそれぞれ配設された第１実装用ピン電極６ａ〜６ｄと、４つの角部２ａ〜２ｄから配線基板２の長辺方向に向けて、配線基板２の短辺の両端部の２つの角部２ａと２ｂの間の長さａと略同じ長さの位置にそれぞれ配設された第２実装用ピン電極７ａ，７ｂと、を備えている。【選択図】図１
2015106694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視矩形の配線基板と、
前記配線基板の裏面に設けた複数の実装用ボール電極と、
前記配線基板の裏面に設けた複数の実装用ピン電極と、を備え、
複数の前記実装用ピン電極は、前記配線基板の４つの角部の位置にそれぞれ配設された第１実装用ピン電極と、４つの前記角部から前記配線基板の長辺方向に向けて、前記配線基板の短辺の両端部の２つの角部間の長さと略同じ長さの位置にそれぞれ配設された第２実装用ピン電極と、で構成されていること、
を特徴とする、電子部品。
【請求項２】
前記第２実装用ピン電極のピン長さが、前記第１実装用ピン電極のピン長さより短いこと、を特徴とする、請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記第２実装用ピン電極は、さらに、４つの前記角部から前記配線基板の長辺方向に向けて、前記配線基板の短辺の両端部の２つの角部間の長さと略同じ長さの位置で、かつ、前記配線基板の短辺方向の略中央部の位置にも配設されていること、を特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記配線基板の表面には発熱性電気部品素子が実装され、前記発熱性電気部品素子の実装位置の真下の配線基板の裏面に前記第１実装用ピン電極および／または前記第２実装用ピン電極が配置されていること、を特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等のマザー基板上に実装される電子部品であって、マザー基板の実装面側に対向する電子部品の裏面側に実装用電極を備え、その実装用電極とマザー基板との実装強度および接続信頼性を向上させることができる電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、金属ピンとボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）のはんだボールとを実装用電極として有している電子部品と、その電子部品を実装するマザー基板と、を備えた電子部品実装装置が記載されている。
【０００３】
この電子部品実装装置は、マザー基板にはんだ実装される際、マザー基板が熱によって歪み変形して、電子部品の４つの角部において実装不良が発生することを防止するため、金属ピンによって電子部品とマザー基板とを電気的に接続している。
【０００４】
また、金属ピンによって電子部品とマザー基板とを接続する技術により、電子部品の４つの角部での割れやクラック発生などの不具合が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６００６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の電子部品実装装置は、電子部品が、複数の電気部品素子をセラミック配線基板上に搭載するモジュール電子部品である場合、そのセラミック配線基板のサイズは大きくなる。
【０００７】
従って、このモジュール電子部品を実装するマザー基板に歪み変形が発生した場合、セラミック配線基板のサイズが大きいため、セラミック配線基板の４つの角部に加えて、セラミック配線基板の中央部近傍にも曲げ応力が加わり、セラミック配線基板の中央部近傍にも割れやクラックが発生するという問題があった。この問題は、セラミック配線基板の長辺と短辺の寸法比（アスペクト比）が大きくなるに従って、顕著になる。
【０００８】
それゆえに、本発明の目的は、配線基板の４つの角部に加えて、配線基板の中央部近傍での曲げ応力をも緩和して、配線基板の割れやクラックの発生を抑制することができる電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、平面視矩形の配線基板と、配線基板の裏面に設けた複数の実装用ボール電極と、配線基板の裏面に設けた複数の実装用ピン電極と、を備え、複数の実装用ピン電極は、配線基板の４つの角部の位置にそれぞれ配設された第１実装用ピン電極と、４つの角部から配線基板の長辺方向に向けて、配線基板の短辺の両端部の２つの角部間の長さと略同じ長さの位置にそれぞれ配設された第２実装用ピン電極と、で構成されていること、を特徴とする、電子部品である。
【００１０】
ここで、実装用ボール電極や実装用ピン電極は、マザー基板の表面に電子部品を実装する際に使用されるものである。実装用ボール電極は、はんだボールや導電性接着剤ボールなどのように接続用電極剤を略球状にしたものを意味する。実装用ピン電極は、実装用ボール電極の直径以上の長さ寸法を有している金属ピンなどを意味する。
【００１１】
本発明では、配線基板をマザー基板上に実装する際に、配線基板の長辺方向、特に長辺方向の中央部近傍での割れやクラックの発生が抑えられる。
【００１２】
また、本発明は、第２実装用ピン電極のピン長さが、第１実装用ピン電極のピン長さより短いこと、を特徴とする、電子部品である。
【００１３】
本発明では、マザー基板の実装面側に凸状の歪み変形が発生した場合、歪み変形の形状に合わせた実装が可能になり、実装信頼性が向上する。
【００１４】
また、本発明は、第２実装用ピン電極が、さらに、角部から配線基板の長辺方向に向けて、配線基板の短辺の両端部の２つの角部間の長さと略同じ長さの位置で、かつ、配線基板の短辺方向の略中央部の位置にも配設されていること、を特徴とする、電子部品である。
【００１５】
本発明では、配線基板をマザー基板上に実装する際に、配線基板の中心部での割れやクラックの発生が抑えられる。
【００１６】
また、本発明は、配線基板の表面には発熱性電気部品素子が実装され、発熱性電気部品素子の実装位置の真下の配線基板の裏面に第１実装用ピン電極および／または第２実装用ピン電極が配置されていること、を特徴とする、電子部品である。
【００１７】
本発明では、発熱性電気部品素子の放熱性が向上する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、配線基板の４つの角部に加えて、配線基板の中央部近傍での曲げ応力をも緩和でき、配線基板の割れやクラックの発生を抑えることができる。
【００１９】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る電子部品の第１の実施の形態を示す平面透視図である。
【図２】（Ａ）は図１に示した電子部品をマザー基板に実装する前の概略構成図であり、（Ｂ）は実装した後の概略構成図である。
【図３】本発明に係る電子部品の第１の実施の形態を示す平面透視図である。
【図４】（Ａ）は図３に示した電子部品をマザー基板に実装する前の概略構成図であり、（Ｂ）は実装した後の概略構成図である。
【図５】本発明に係る電子部品の第３の実施の形態を示す平面透視図である。
【図６】図５に示した電子部品をマザー基板に実装する前の概略構成図である。
【図７】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明に係る電子部品の第４の実施の形態を示す平面透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
１．第１の実施の形態
図１は、第１の実施の形態の電子部品１を示す平面透視図である。図２の（Ａ）は図１に示した電子部品１をマザー基板４０に実装する前の概略構成図であり、（Ｂ）は実装した後の概略構成図である。
【００２２】
電子部品１は、平面視矩形の配線基板２と、複数の実装用ボール電極４と、第１実装用ピン電極６ａ〜６ｄと、第２実装用ピン電極７ａ，７ｂと、各種電気部品素子３０〜３２とを備えている。なお、図１において、電気部品素子３０〜３２は表示されていない。
【００２３】
配線基板２は樹脂やセラミックなどからなり、通常、樹脂層やセラミック層などの層間に内層電極パターンが形成されている多層基板である。本第１の実施の形態の場合、実装基板２はＬＴＣＣ基板（低温同時焼成セラミック基板）であって、内層電極パターンが形成された複数枚のセラミックグリーンシートを積み重ねて積層体とした後、一体的に焼成されることによって形成される。
【００２４】
配線基板２の表裏面には、めっき法もしくは印刷法によって、電気部品素子用実装電極１０、ボール電極用実装電極１２およびピン電極用実装電極１４が形成されている。ボール電極用実装電極１２は、配線基板２の裏面の外周縁部に略ボールグリッドアレイ状に所定の間隔で配設されている。ピン電極用実装電極１４は、配線基板２の裏面の４つの角部２ａ〜２ｄおよび長辺方向の中央部に配設されている。
【００２５】
なお、配線基板２は、チップコンデンサやチップコイルなどの電気部品素子を表裏面に実装する基板に限定するものではなく、コンデンサやコイルなどの電気部品素子が内層電極パターンにて形成されて内蔵されている多層基板であってもよい。
【００２６】
複数の実装用ボール電極４は、配線基板２の裏面の外周縁部に略ボールグリッドアレイ状に所定の間隔で、ボール電極用実装電極１２の表面に配設されている。実装用ボール電極４は、マザー基板４０の表面に電子部品１を実装するためのものである。実装用ボール電極４は、はんだボールや導電性接着剤ボールなどのように接続用電極材を略球状にしたものである。
【００２７】
第１実装用ピン電極６ａ〜６ｄは、配線基板２の裏面の４つの角部２ａ〜２ｄのピン電極用実装電極１４の表面にそれぞれ配設されている。第２実装用ピン電極７ａ，７ｂは、配線基板２の裏面の長辺方向の中央部のピン電極用実装電極１４の表面にそれぞれ配設されている。
【００２８】
すなわち、第２実装用ピン電極７ａ，７ｂは、それぞれ、角部２ａ〜２ｄから配線基板２の長辺方向に向けて、配線基板２の短辺の両端部の２つの角部２ａと２ｂの間（もしくは、２つの角部２ｃと２ｄの間）の長さａと同じ長さの位置に配設されている。第２実装用ピン電極７ａは、角部２ａと２ｄの中間の位置（言い換えると、第１実装用ピン電極６ａと６ｄとの中間の位置）に配設されている。第２実装用ピン電極７ｂは、角部２ｂと２ｃの中間の位置（言い換えると、第１実装用ピン電極６ｂと６ｃとの中間の位置）に配設されている。
【００２９】
第１実装用ピン電極６ａ〜６ｄおよび第２実装用ピン電極７ａ，７ｂは、マザー基板４０の表面に電子部品１を実装するためのものである。本第１の実施の形態の場合、第１実装用ピン電極６ａ〜６ｄのピン長さと、第２実装用ピン電極７ａ，７ｂのピン長さとは等しく、その長さは実装用ボール電極４の直径より若干長い。
【００３０】
第１実装用ピン電極６ａ〜６ｄおよび第２実装用ピン電極７ａ，７ｂは、導電性を有するＣｕやステンレスなどからなる。特に、発熱性電気部品素子である電気部品素子３０（後出）が実装されている位置の真下の配線基板２の裏面に配設されている第２実装用ピン電極７ａ，７ｂは、熱伝導率が高く、かつ、比熱が小さい材料、例えば、Ｃｕが望ましい。これによって、発熱性電気部品素子である電気部品素子３０の放熱性を向上させることができる。
【００３１】
第１実装用ピン電極６ａ〜６ｄおよび第２実装用ピン電極７ａ，７ｂは、導電性接着剤などによってピン電極用実装電極１４に電気的に接続されている。導電性接着剤は、実装用ボール電極４を溶融するリフロー温度に耐え得るものであれば特に制限はない。ただし、第１実装用ピン電極６ａ〜６ｄおよび第２実装用ピン電極７ａ，７ｂは、配線基板２に埋設されていてもよい。
【００３２】
電気部品素子３０〜３２は、配線基板２の表面の電気部品素子用実装電極１０に実装されている。電気部品素子３０は、ボールグリッドアレイを有した集積回路チップであり、発熱性電気部品素子である。電気部品素子３０は、配線基板２の表面に形成されている電気部品素子用実装電極１０に、はんだバンプによって電気的に接続されている。すなわち、電気部品素子３０は、実装面に複数のパッド（図示せず）が二次元マトリクス状に形成されていると共に、この複数のパッドにはんだボール３４が配設されている。
【００３３】
電気部品素子３１，３２は、コンデンサチップやコイルチップなどであり、配線基板２の表面に形成されている電気部品素子用実装電極１０に、はんだ付けによって電気的に接続されている。
【００３４】
以上の構成からなる電子部品１は、マザー基板４０の表面に実装される。
【００３５】
マザー基板４０は、樹脂層の層間に内層電極パターンが形成されている多層樹脂基板であり、実装表面の所定の位置にピン電極用凹部４２が形成されると共に、電解めっき法もしくは無電解めっき法によって、マザー基板４０の表面に実装電極４４およびピン電極用凹部４２の内壁面に実装電極４６が形成されている。ピン電極用凹部４２には、はんだ４８がスキージを用いた印刷法によって充填されている。
【００３６】
電子部品１は、マザー基板４０の表面実装面に対向させて位置合わせされ、加熱炉内で加熱される。実装用ボール電極４およびはんだ４８はリフローされ、実装用ボール電極４と実装電極４４とが電気的に接続されると共に、ピン電極用凹部４２において、第１実装用ピン電極６ａ〜６ｄおよび第２実装用ピン電極７ａ，７ｂと実装電極４６とが、はんだ４８を介して電気的に接続される。
【００３７】
この電子部品１をマザー基板４０に実装する際、第１実装用ピン電極６ａ〜６ｄが、配線基板２の４つの角部２ａ〜２ｄの位置に配設されると共に、第２実装用ピン電極７ａ，７ｂが、配線基板２の長辺方向の中央部に配設されているので、配線基板２の４つの角部２ａ〜２ｄに加えて、中央部近傍での曲げ応力をも緩和でき、配線基板２の割れやクラックの発生を抑えることができる。
【００３８】
２．第２の実施の形態
図３は、第２の実施の形態の電子部品１Ａを示す平面透視図である。図４の（Ａ）は、図３に示した電子部品１Ａを、マザー基板４０Ａに実装する前の概略構成図であり、（Ｂ）は実装した後の概略構成図である。
【００３９】
電子部品１Ａは、第２実装用ピン電極７ａ´，７ｂ´を残して、前記第１の実施の形態の電子部品１と同様のものである。第２実装用ピン電極７ａ´，７ｂ´は、電子部品１の第２実装用ピン電極７ａ，７ｂの長さを若干短縮させたものと同様のものである。例えば、第２実装用ピン電極７ａ´，７ｂ´のピン長さは、第１実装用ピン電極６ａ〜６ｄのピン長さの０．７〜０．９倍である。
【００４０】
以上の構成からなる電子部品１Ａは、実装面側に凸状の歪み変形が発生したマザー基板４０Ａの表面に実装される。マザー基板４０Ａは、実装面側に凸状の歪み変形が発生していることを残して、前記第１の実施の形態のマザー基板４０と同様のものである。
【００４１】
この電子部品１Ａは、マザー基板４０Ａの実装面に対向させて位置合わせされる際、マザー基板４０の実装面側に凸状の歪み変形が発生していても、配線基板２の長辺方向の中央部に配設されている第２実装用ピン電極７ａ´，７ｂ´が、角部２ａ〜２ｄに配設されている第１実装用ピン電極６ａ〜６ｄより短いので、マザー基板４０の歪み変形の形状に合わせた実装が可能になり、実装信頼性を向上させることができる。
【００４２】
３．第３の実施の形態
図５は、第３の実施の形態の電子部品１Ｂを示す平面透視図である。図６は電子部品１Ｂをマザー基板２０に実装する前の概略構成図である。
【００４３】
電子部品１Ｂは、配線基板２Ａおよび第２実装用ピン電極７ａ〜７ｄを残して、前記第１の実施の形態の電子部品１と同様のものである。配線基板２Ａは、電子部品１の配線基板２の長辺方向の長さを若干延伸させたものと同様のものである。
【００４４】
配線基板２Ａの裏面の長辺方向の中央部には、第２実装用ピン電極７ａ〜７ｄが設けられている。すなわち、第２実装用ピン電極７ａ，７ｂは、それぞれ、配線基板２の左側短辺の両端部の２つの角部２ａ，２ｂから、配線基板２Ａの長辺方向に向けて、角部２ａと２ｂの間の長さａと等しい長さの位置に配設されている。また、第２実装用ピン電極７ｃ，７ｄは、それぞれ、配線基板２の右側短辺の両端部の２つの角部２ｃ，２ｄから、配線基板２Ａの長辺方向に向けて、角部２ｃと２ｄの間の長さａと等しい長さの位置に配設されている。
【００４５】
従って、第２実装用ピン電極７ａ，７ｃは、角部２ａと２ｄの略中間の位置（言い換えると、第１実装用ピン電極６ａと６ｄとの略中間の位置）に隣接して配設されている。第２実装用ピン電極７ｂ，７ｄは、角部２ｂと２ｃの中間の位置（言い換えると、第１実装用ピン電極６ｂと６ｃとの中間の位置）に隣接して配設されている。この結果、配線基板２Ａの中央部近傍の実装用ピン電極の数が増え、配線基板２Ａの中央部近傍での曲げ応力をより一層緩和でき、配線基板２Ａの割れやクラックの発生をより一層抑えることができる。
【００４６】
なお、図５に示すように、配線基板２Ａには、第２実装用ピン電極７ａ〜７ｄの全てを必ずしも設ける必要はなく、配線基板２Ａに要求される機械的強度の仕様によっては、第２実装用ピン電極７ａ，７ｂまたは第２実装用ピン電極７ｃ，７ｄのいずれか一方の実装用ピン電極対のみを設けるようにしてもよい。
【００４７】
４．第４の実施の形態
図７の（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、第４の実施の形態の電子部品１Ｃおよび電子部品１Ｄを示す平面透視図である。
【００４８】
図７の（Ａ）の電子部品１Ｃは、第２実装用ピン電極７ｅを残して、前記第１の実施の形態の電子部品１と同様のものである。第２実装用ピン電極７ｅは、角部２ａ〜２ｄから配線基板２の長辺方向に向けて、配線基板２の短辺の両端部の２つの角部２ａと２ｂの間の長さａと同じ長さの位置で、かつ、配線基板２の短辺方向の中央部の位置に配設されている。すなわち、第２実装用ピン電極７ｅは、第２実装用ピン電極７ａと７ｂとの中間の位置、すなわち、配線基板２の中心部に配設されている。
【００４９】
この結果、電子部品１Ｃは、配線基板２をマザー基板４０上に実装する際に、配線基板２の中心部での割れやクラックの発生をより一層抑えることができる。
【００５０】
また、図７の（Ｂ）の電子部品１Ｄは、第２実装用ピン電極７ｅ，７ｆを残して、前記第３の実施の形態の電子部品１Ｂと同様のものである。第２実装用ピン電極７ｅは、角部２ａ，２ｂから配線基板２Ａの長辺方向に向けて、配線基板２Ａの左側短辺の両端部の２つの角部２ａと２ｂの間の長さａと同じ長さの位置で、かつ、配線基板２Ａの短辺方向の中央部の位置に配設されている。第２実装用ピン電極７ｆは、角部２ｃ，２ｄから配線基板２Ａの長辺方向に向けて、配線基板２Ａの右側短辺の両端部の２つの角部２ｃと２ｄの間の長さａと同じ長さの位置で、かつ、配線基板２Ａの短辺方向の中央部の位置に配設されている。すなわち、第２実装用ピン電極７ｅは、第２実装用ピン電極７ａと７ｂとの中間の位置に配設され、第２実装用ピン電極７ｆは、第２実装用ピン電極７ｃと７ｄとの中間の位置に配設されている。
【００５１】
なお、図７の（Ｂ）に示すように、配線基板２Ａには、第２実装用ピン電極７ａ〜７ｆの全てを必ずしも設ける必要はなく、配線基板２Ａに要求される機械的強度の仕様によっては、第２実装用ピン電極７ａ，７ｂ，７ｅまたは第２実装用ピン電極７ｃ，７ｄ，７ｆのいずれか一方の実装用ピン電極群のみを設けるようにしてもよい。
【００５２】
この結果、電子部品１Ｄは、配線基板２Ａをマザー基板４０Ｂ上に実装する際に、配線基板２Ａの中心部での割れやクラックの発生をより一層抑えることができる。
【００５３】
なお、この発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。
【符号の説明】
【００５４】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  電子部品
２，２Ａ  配線基板
２ａ〜２ｄ  角部
４  実装用ボール電極
６ａ〜６ｄ  第１実装用ピン電極
７ａ〜７ｆ  第２実装用ピン電極
７ａ´，７ｂ´  第２実装用ピン電極
１０  電気部品素子用実装電極
１２  ボール電極用実装電極
１４  ピン電極用実装電極
３０  電気部品素子（発熱性電気部品素子）
３１，３２  電気部品素子
３４  はんだボール
４０，４０Ａ，４０Ｂ  マザー基板
４２  ピン電極用凹部
４４，４６  実装電極
４８  はんだ
ａ  配線基板の短辺の両端部の２つの角部間の長さ
【図１】
2015106694.tif 000003
【図２】
2015106694.tif 000004
【図３】
2015106694.tif 000005
【図４】
2015106694.tif 000006
【図５】
2015106694.tif 000007
【図６】
2015106694.tif 000008
【図７】
2015106694.tif 000009