(57)【要約】【課題】プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の内部に空洞（ボイド）が形成されるのを防止し、電気的特性に優れるとともに機械的強度の高い電子部品を提供する。【解決手段】プリント基板１０と、プリント基板１０の表面に配置されて端子領域を形成するパッド３０と、ハンダで構成された接続端子を複数有する表面実装部品２０と、を備え、プリント基板１０の表面に配置されたパッド３０に表面実装部品２０の接続端子を溶融・硬化させて接続した電子部品１において、パッド３０は、表面実装部品２０側の表面の中央付近に凸状部３１を備える。【選択図】　図１
2004095864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板と、前記プリント基板の表面に配置されて端子領域を形成するパッドと、ハンダで構成された接続端子を複数有する表面実装部品と、を備え、前記プリント基板の表面に配置された前記パッドに前記表面実装部品の前記接続端子を溶融・硬化させて接続した電子部品において、
前記パッドは、
前記表面実装部品側の表面の中央付近に凸状部を備えることを特徴とする電子部品。
【請求項２】
プリント基板と、前記プリント基板の表面に配置されて端子領域を形成するパッドと、基板およびハンダで構成された複数の接続端子を有する表面実装部品と、を備え、前記プリント基板の表面に配置された前記パッドに前記表面実装部品の前記接続端子を溶融・硬化させて接続した電子部品において、
前記表面実装部品は、
前記基板と前記接続端子との間に部品パッドを備え、
前記部品パッドは、
前記接続端子側の表面の中央付近に部品凸状部を有することを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プリント基板１００の表面に、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）型ＩＣ２００を実装した電子部品５００が提案されている。図５は、かかる電子部品５００の側断面図を示したものである。電子部品５００を構成するプリント基板１００の表面には、図５に示すように、ランド（端子領域）を形成するためのパッド３００が配置される。
【０００３】
図６は、単層のプリント基板１００の表面にパッド３００を配置してランドを形成した状態を示す側断面図である。また、図７は、多層のプリント基板１１０の表面にパッド３１０を配置してランドを形成した状態を示す側断面図である。これら図６および図７に示されるように、従来は、平坦なパッド３００や、凹部（ビア）３１１を有するパッド３１０が採用されていた。
【０００４】
図６に示した従来の平坦なパッド３００を用いて図５に示した電子部品５００を構成するには、以下のような手順を経ていた。まず、プリント基板１００の表面にパッド３００を配置して形成したランド上に、ＢＧＡ型ＩＣ２００の接続端子であるハンダボールを配置する。次いで、リフロー処理を施してＢＧＡ型ＩＣ２００のハンダボールを溶融・硬化させることによって、ＢＧＡ型ＩＣ２００をプリント基板１００の表面に接続する（図５参照）。
【０００５】
この際、リフロー処理を施してＢＧＡ型ＩＣ２００のハンダボールを溶融・硬化させることによって、プリント基板１００とＢＧＡ型ＩＣ２００とを電気的および機械的に接続する太鼓型の接続部２１０が形成される（図５参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、前記したリフロー処理によってＢＧＡ型ＩＣ２００のハンダボールを溶融させる際に、ハンダの内部に空気が混在する場合がある。このようにハンダの内部に空気が混在した状態でハンダが硬化すると、図８に示すように、プリント基板１００とＢＧＡ型ＩＣ２００とを接続する接続部２１０の内部に空洞（ボイド）４００が形成される。
【０００７】
かかる空洞（ボイド）４００は、プリント基板１００とＢＧＡ型ＩＣ２００との間の導電性に影響を与え、電子部品５００内における電気信号の低速化やノイズの発生などをもたらす場合がある。また、接続部２１０の内部に空洞（ボイド）４００が形成されると、接続部２１０の機械的強度が低下するため、外部からの衝撃によってＢＧＡ型ＩＣ２００がプリント基板１００から外れてしまう場合があった。
【０００８】
図７に示した凹部（ビア）３１１を有する従来のパッド３１０を用いて電子部品を構成する場合にも、同様に、プリント基板１１０とＢＧＡ型ＩＣ２００とを接続する接続部の内部に空洞（ボイド）が形成されるため、前記と同様の問題が発生していた。
【０００９】
本発明の課題は、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の内部に空洞（ボイド）が形成されるのを防止し、電気的特性に優れるとともに機械的強度の高い電子部品を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、
例えば図１および図２に示すように、
プリント基板１０と、前記プリント基板１０の表面に配置されて端子領域を形成するパッド３０と、ハンダで構成された接続端子を複数有する表面実装部品２０と、を備え、前記プリント基板１０の表面に配置された前記パッド３０に前記表面実装部品２０の前記接続端子を溶融・硬化させて接続した電子部品１において、
前記パッド３０は、
前記表面実装部品２０側の表面の中央付近に凸状部３１を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、パッドが、表面実装部品側の表面の中央付近に凸状部を備えるので、ハンダで構成した接続端子を溶融させてプリント基板の端子領域に接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気をパッドの凸状部によって外部へ排出することができる。従って、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の内部に空洞（ボイド）が形成されるのを防ぐことができる。また、仮に空気を完全に外部へ排出し切れなかった場合においても、凸状部によって空洞（ボイド）を小さくすることができる。
【００１２】
この結果、プリント基板と表面実装部品との間の導電性の低下を防ぐことができるので、電子部品内における電気信号の低速化やノイズの発生などを防ぐことができる。また、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の機械的強度の低下を防ぐことができる。
【００１３】
また、請求項１記載の発明によれば、パッドが、表面実装部品側の表面の中央付近に凸状部を備えるので、溶融させたハンダによってプリント基板と表面実装部品とを相互に近接させる方向に力が作用した場合においても、プリント基板と表面実装部品とを一定の間隔で離隔させることができる。従って、溶融させたハンダが外部に漏出するのを防ぐことができる。この結果、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部を確実に形成することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、
例えば図３および図４に示すように、
プリント基板１０と、前記プリント基板１０の表面に配置されて端子領域を形成するパッド５０と、基板６１およびハンダで構成された複数の接続端子を有する表面実装部品６０と、を備え、前記プリント基板１０の表面に配置された前記パッド５０に前記表面実装部品６０の前記接続端子を溶融・硬化させて接続した電子部品２において、
前記表面実装部品６０は、
前記基板６１と前記接続端子との間に部品パッド６２を備え、
前記部品パッド６２は、
前記接続端子側の表面の中央付近に部品凸状部６２ａを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、表面実装部品は、基板と接続端子との間に部品パッドを備え、この部品パッドは、接続端子側の表面の中央付近に部品凸状部を有するので、ハンダで構成した接続端子を溶融させてプリント基板の端子領域に接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気を表面実装部品の部品パッドの部品凸状部によって外部へ排出することができる。従って、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の内部に空洞（ボイド）が形成されるのを防ぐことができる。また、仮に空気を完全に外部へ排出し切れなかった場合においても、部品凸状部によって空洞（ボイド）を小さくすることができる。
【００１６】
この結果、プリント基板と表面実装部品との間の導電性の低下を防ぐことができるので、電子部品内における電気信号の低速化やノイズの発生などを防ぐことができる。また、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の機械的強度の低下を防ぐことができる。
【００１７】
また、請求項２記載の発明によれば、表面実装部品は、基板と接続端子との間に部品パッドを備え、この部品パッドは、接続端子側の表面の中央付近に部品凸状部を有するので、溶融させたハンダによってプリント基板と表面実装部品とを相互に近接させる方向に力が作用した場合においても、プリント基板と表面実装部品とを一定の間隔で離隔させることができる。従って、溶融させたハンダが外部に漏出するのを防ぐことができる。この結果、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部を確実に形成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
［第１の実施の形態］
まず、図１および図２を用いて、本発明の第１の実施の形態に係る電子部品１について説明する。図１は、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ２０（表面実装部品）とを接続して、本実施の形態に係る電子部品１を構成した状態の側断面図である。
【００２０】
電子部品１を構成するプリント基板１０は、その表面にＢＧＡ型ＩＣ２０を接続するためのランド（端子領域）が形成された平板であり、その裏面には各接続端子を繋ぐ導電路が設けられている。プリント基板１０は、合成樹脂、ガラス、セラミック、半導体等を材料として製作することができる。
【００２１】
プリント基板１０のランドは、部品実装用のパッド３０をプリント基板１０の表面に配置して構成したものである。パッド３０は、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｃｒ等の金属で製作される。本実施の形態においては、パッド３０として銅製小型薄板を採用している。
【００２２】
また、本実施の形態におけるパッド３０は、図１に示すように、ＢＧＡ型ＩＣ２０側の表面の中央付近に凸状部３１を備えている。凸状部３１は、ＢＧＡ型ＩＣ２０の接続端子であるハンダボールを溶融させてプリント基板１０のランドに接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気を外部へ排出するように機能するものである。
【００２３】
凸状部３１は、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｃｒ等の金属や合成樹脂で構成することができる。本実施の形態においては、パッド３０と同様に、銅で凸状部３１を構成している。また、凸状部３１の高さは、ＢＧＡ型ＩＣ２０の接続端子（ハンダボール）の直径や、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ２０とを離隔させる寸法などに応じて、適宜設定することができる。
【００２４】
電子部品１を構成するＢＧＡ型ＩＣ２０は、基板２１と、この基板２１の一方の面にマトリクス状に配列された複数の接続端子（ハンダボール）と、を有する表面実装部品である。接続端子であるハンダボールは、リフロー処理を施して溶融・硬化させることによって、ＢＧＡ型ＩＣ２０の基板２１とプリント基板１０とを電気的および機械的に接続する太鼓型の接続部２２（図１参照）を構成する。なお、本実施の形態においては、基板２１とハンダボールとの間に、金メッキによって構成した部品パッド２３を設けている（図１参照）。
【００２５】
次に、本実施の形態に係る電子部品１を製作する工程を説明する。まず、パッド３０を、プリント基板１０の表面に配置してランドを形成する（図１参照）。この際、ＢＧＡ型ＩＣ２０の一方の面に設けられたハンダボールに対応する位置にパッド３０を配置する。次いで、ＢＧＡ型ＩＣ２０のハンダボールを、プリント基板１０の表面に形成されたランド上に配置する。続いて、リフロー処理を施してハンダボールを溶融・硬化させることによって太鼓型の接続部２２を形成し、ＢＧＡ型ＩＣ２０をプリント基板１０に接続する（図１参照）。
【００２６】
本実施の形態に係る電子部品１においては、パッド３０が、ＢＧＡ型ＩＣ２０側の表面の中央付近に凸状部３１を備えるので、ＢＧＡ型ＩＣ２０のハンダボールを溶融させてプリント基板１０のランドに接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気をパッド３０の凸状部３１によって外部へ排出することができる。従って、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ２０とを接続する接続部２２の内部に空洞（ボイド）が形成されるのを防ぐことができる（図１参照）。
【００２７】
この結果、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ２０との間の導電性の低下を防ぐことができるので、電子部品１内における電気信号の低速化やノイズの発生などを防ぐことができる。また、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ２０とを接続する接続部２２の機械的強度の低下を防ぐことができる。
【００２８】
また、仮に空気を完全に外部へ排出し切れなかった場合においても、凸状部３１によって空洞（ボイド）を小さくすることができる。図２は、溶融させたハンダの内部の空気を完全に外部へ排出し切れなかった場合において、パッド３０の凸状部３１によって空気を分割して小さい空洞（ボイド）４０を形成した状態を示す側断面図である。
【００２９】
また、本実施の形態に係る電子部品１においては、パッド３０が、ＢＧＡ型ＩＣ２０側の表面の中央付近に凸状部３１を備えるので、溶融させたハンダによってプリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ２０とを相互に近接させる方向に力が作用した場合においても、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ２０とを一定の間隔で離隔させることができる（図１参照）。従って、溶融させたハンダが外部に漏出するのを防ぐことができる。この結果、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ２０とを接続する太鼓型の接続部２２を確実に形成することができる。
【００３０】
また、本実施の形態に係る電子部品１においては、パッド３０の凸状部３１が銅によって構成されるため、溶融させたハンダによってこの凸状部３１を確実にハンダ付けすることができる。従って、接続部２２の機械的強度を向上させることができる。
【００３１】
［第２の実施の形態］
次に、図３を用いて、本発明の第２の実施の形態に係る電子部品２について説明する。本実施の形態に係る電子部品２は、第１の実施の形態に係る電子部品１においてパッドおよびＢＧＡ型ＩＣの構成を変更したものであり、その他の構成については実質的に同一であるので、重複した構成については説明を省略する。図３は、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ６０とを接続して本実施の形態に係る電子部品２を構成した状態の側断面図である。
【００３２】
本実施の形態においては、表面に凸状部を有しない平坦なパッド５０を採用するとともに、第１の実施の形態とは異なる構造を有するＢＧＡ型ＩＣ６０を採用している。本実施の形態におけるＢＧＡ型ＩＣ６０は、基板６１と、この基板６１の一方の面にマトリクス状に配列された複数の接続端子（ハンダボール）と、これら基板６１とハンダボールとの間に設けられた部品パッド６２と、この部品パッド６２のハンダボール側の表面の中央付近に設けられた部品凸状部６２ａと、を有している。
【００３３】
ＢＧＡ型部品６０の部品パッド６２に設けられた部品凸状部６２ａは、ＢＧＡ型ＩＣ６０の接続端子であるハンダボールを溶融させてプリント基板１０のランドに接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気を外部へ排出するように機能するものである。
【００３４】
部品凸状部６２ａは、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｃｒ等の金属や合成樹脂などで構成することができる。本実施の形態においては、部品パッド６２を金メッキで構成しており、この部品パッド６２のハンダボール側の表面の中央付近のメッキを厚くすることによって、部品凸状部６２ａを構成している。部品凸状部６２ａの高さは、ＢＧＡ型ＩＣ６０の接続端子（ハンダボール）の直径や、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ６０とを離隔させる寸法などに応じて、適宜設定することができる。
【００３５】
本実施の形態に係る電子部品２においては、ＢＧＡ型ＩＣ６０は、基板６１とハンダボールとの間に部品パッド６２を備え、この部品パッド６２は、ハンダボール側の表面の中央付近に部品凸状部６２ａを有するので、ハンダボールを溶融させてプリント基板１０のランドに接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気をＢＧＡ型ＩＣ６０の部品パッド６２の部品凸状部６２ａによって外部へ排出することができる。従って、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ６０とを接続する接続部６３の内部に空洞（ボイド）が形成されるのを防ぐことができる。
【００３６】
この結果、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ６０との間の導電性の低下を防ぐことができるので、電子部品２内における電気信号の低速化やノイズの発生などを防ぐことができる。また、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ６０とを接続する接続部６３の機械的強度の低下を防ぐことができる。
【００３７】
また、仮に空気を完全に外部へ排出し切れなかった場合においても、部品凸状部６２ａによって空洞（ボイド）を小さくすることができる。図４は、溶融させたハンダの内部の空気を完全に外部へ排出し切れなかった場合において、ＢＧＡ型ＩＣ６０パッド６２の部品凸状部６２ａによって空気を分割して小さい空洞（ボイド）４０を形成した状態を示す側断面図である。
【００３８】
また、本実施の形態に係る電子部品２においては、ＢＧＡ型ＩＣ６０は、基板６１とハンダボールとの間に部品パッド６２を備え、この部品パッド６２は、ハンダボール側の表面の中央付近に部品凸状部６２ａを有するので、溶融させたハンダによってプリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ６０とを相互に近接させる方向に力が作用した場合においても、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ６０とを一定の間隔で離隔させることができる（図３参照）。従って、溶融させたハンダが外部に漏出するのを防ぐことができる。この結果、プリント基板１０とＢＧＡ型ＩＣ６０とを接続する太鼓型の接続部６３を確実に形成することができる。
【００３９】
また、本実施の形態に係る電子部品２においては、ＢＧＡ型ＩＣ６０の部品パッド６２の部品凸状部６２ａが金によって構成されるため、溶融させたハンダによってこの部品凸状部６２ａを確実にハンダ付けすることができる。従って、接続部６３の機械的強度を向上させることができる。
【００４０】
なお、第１の実施の形態においては、銅製小型薄板によってパッド３０を構成したが、銅メッキによってパッドを構成することもできる。この場合には、パッドの中央付近の銅メッキを厚くすることによって、凸状部を形成することができる。
【００４１】
また、第１の実施の形態においては、単層のプリント基板１０を採用しているが、絶縁層と導体層とを交互に積層した多層のプリント基板を採用することもできる。このような多層のプリント基板の表面（ＢＧＡ型ＩＣ２０を接続する側の面）に配線パターンを形成する導体層を配置した場合には、配線パターン形成のためのエッチング処理を施す際に、パッドの中央付近のエッチング量を少なくすることによって、パッドの中央付近に凸状部を形成することができる。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、パッドが、表面実装部品側の表面の中央付近に凸状部を備えるので、ハンダで構成した接続端子を溶融させてプリント基板の端子領域に接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気をパッドの凸状部によって外部へ排出することができる。従って、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の内部に空洞（ボイド）が形成されるのを防ぐことができる。また、仮に空気を完全に外部へ排出し切れなかった場合においても、凸状部によって空洞（ボイド）を小さくすることができる。
【００４３】
この結果、プリント基板と表面実装部品との間の導電性の低下を防ぐことができるので、電子部品内における電気信号の低速化やノイズの発生などを防ぐことができる。また、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の機械的強度の低下を防ぐことができる。
【００４４】
また、請求項１記載の発明によれば、パッドが、表面実装部品側の表面の中央付近に凸状部を備えるので、溶融させたハンダによってプリント基板と表面実装部品とを相互に近接させる方向に力が作用した場合においても、プリント基板と表面実装部品とを一定の間隔で離隔させることができる。従って、溶融させたハンダが外部に漏出するのを防ぐことができる。この結果、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部を確実に形成することができる。
【００４５】
請求項２記載の発明によれば、表面実装部品は、基板と接続端子との間に部品パッドを備え、この部品パッドは、接続端子側の表面の中央付近に部品凸状部を有するので、ハンダで構成した接続端子を溶融させてプリント基板の端子領域に接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気を表面実装部品の部品パッドの部品凸状部によって外部へ排出することができる。従って、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の内部に空洞（ボイド）が形成されるのを防ぐことができる。また、仮に空気を完全に外部へ排出し切れなかった場合においても、部品凸状部によって空洞（ボイド）を小さくすることができる。
【００４６】
この結果、プリント基板と表面実装部品との間の導電性の低下を防ぐことができるので、電子部品内における電気信号の低速化やノイズの発生などを防ぐことができる。また、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の機械的強度の低下を防ぐことができる。
【００４７】
また、請求項２記載の発明によれば、表面実装部品は、基板と接続端子との間に部品パッドを備え、この部品パッドは、接続端子側の表面の中央付近に部品凸状部を有するので、溶融させたハンダによってプリント基板と表面実装部品とを相互に近接させる方向に力が作用した場合においても、プリント基板と表面実装部品とを一定の間隔で離隔させることができる。従って、溶融させたハンダが外部に漏出するのを防ぐことができる。この結果、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部を確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子部品の側断面図である。
【図２】図１に示した電子部品の接続部に小さい空洞（ボイド）が形成された状態を示す側断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る電子部品の側断面図である。
【図４】図３に示した電子部品の接続部に小さい空洞（ボイド）が形成された状態を示す側断面図である。
【図５】プリント基板の表面にＢＧＡ型ＩＣを実装した従来の電子部品の一例の側断面図である。
【図６】図３に示した電子部品のプリント基板の表面にパッドを配置した状態を示す側断面図である。
【図７】従来の他の電子部品のプリント基板の表面に凹部（ビア）付きパッドを配置した状態を示す側断面図である。
【図８】図３に示した電子部品の接続部に空洞（ボイド）が形成された状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　電子部品
２　　　　　電子部品
１０　　　　　プリント基板
２０　　　　　ＢＧＡ型ＩＣ
２１　　　　基板
２２　　　　接続部
２３　　　　部品パッド
３０　　　　　パッド
３１　　　　凸状部
４０　　　　　空洞（ボイド）
５０　　　　　パッド
６０　　　　　ＢＧＡ型ＩＣ
６１　　　　基板
６２　　　　部品パッド
６２ａ　　部品凸状部
６３　　　　接続部
１００　　　　　（単層）プリント基板
１１０　　　　　（多層）プリント基板
２００　　　　　ＢＧＡ型ＩＣ
２１０　　　　接続部
３００　　　　　パッド
３１０　　　　　パッド
３１１　　　　凹部（ビア）
４００　　　　　空洞（ボイド）
５００　　　　　電子部品
【図１】
2004095864.tif 000003
【図２】
2004095864.tif 000004
【図３】
2004095864.tif 000005
【図４】
2004095864.tif 000006
【図５】
2004095864.tif 000007
【図６】
2004095864.tif 000008
【図７】
2004095864.tif 000009
【図８】
2004095864.tif 000010