(57)【要約】【課題】コスト上昇を伴わずグリッドアレイパッケージ接合部の外力に対する信頼性を向上させる電子回路基板を得る。【解決手段】マトリクス状に配置した多数の端子を持つグリッドアレイパッケージが実装するためにグリッドアレイパッケージの各端子に対応する位置に設けられた接続用パッドと、これらの接続用パッドから所定の方向に引き出され、かつ接続用パッドに対して細い幅を有する配線パターンと、グリッドアレイパッケージの端子の少なくとも最外列に位置する接続用パッドから緩やかに配線幅が変化して対応する配線パターンへ繋がるパターン幅調整部を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置した多数の端子を持つグリッドアレイパッケージが実装するためにグリッドアレイパッケージの各端子に対応する位置に設けられた接続用パッドと、これらの接続用パッドから所定の方向に引き出され、かつ接続用パッドに対して細い幅を有する配線パターンとを有する電子回路基板において、グリッドアレイパッケージの端子の少なくとも最外列に位置する接続用パッドから緩やかに配線幅が変化して対応する配線パターンへ繋がるパターン幅調整部を備えたことを特徴とする電子回路基板。
【請求項２】
各接続用パッドの部分に開口を形成するようにソルダレジストが塗付され、パターン幅調整部の所定の部分が前記開口内に含まれるようにしたことを特徴とする請求項１記載の電子回路基板。
【請求項３】
パターン幅調整部は、少なくともソルダレジストの開口内にある部分の幅を接続用パッドの径と同じとしたことを特徴とする請求項２記載の電子回路基板。
【請求項４】
パターン幅調整部の引き出し方向を配線パターンの方向と所定角度だけ異ならしめたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の電子回路基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はマトリクス状に配置した多数の端子を持つグリッドアレイパッケージを実装するための電子回路基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば携帯電話器の普及にも見られるように電子機器の小型化が一層進んでいる。これらの進展を支えるものとして半導体デバイスの多ピン化、高放熱、高速動作への対応がある。また、パッケージの小型化、軽量化への要求が強く求められている。これらを満たすために、従来のリード゛フレームを用いたプラスチックパッケージからパッケージ裏面にはんだボールの端子を格子状に配列したＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）と呼ばれるグリッドアレイパッケージが開発され、適用されるようになってきた。グリッドアレイパッケージは、パッケージの小型化が可能であること、端子間隔が従来のプラスチックパッケージよりも大きく、基板実装が容易であることなどの特長を持っている。
【０００３】
このようなマトリクス状に配置した多数の端子を持つ小型のグリッドアレイパッケージを電子回路基板に実装する場合、パッケージ側のボール端子を基板側の接続用パッド上に合わせて載せた後はんだ付けをする。従来、この接続用パッドの形状としては真円もしくは楕円がある。楕円形状の接続用パッドを適用した場合、パッケージと他との信号の出し入れを行う細い配線パターンが接続用パッド間から多数引き出せるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２３０５３３号公報（第９−１１頁、第２図および第１８図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の多数の端子がマトリクス状に配置されたグリッドアレイパッケージが実装される電子回路基板は、以上のように構成されているので、グリッドアレイパッケージをはんだ付けをしたときに細い配線パターンへもはんだが広がる。例えば携帯機器の操作ボタン押下などにより、外力が電子回路基板に直角方向に加わると、グリッドアレイパッケージの端子の最外列を境にして電子回路基板が曲がろうとする。このためグリッドアレイパッケージから放射状に引き出している細い配線パターンへ広がった細いはんだ付着部が起点となって亀裂を生じるという問題があった。また、グリッドアレイパッケージ実装後の接続用パッドは、接合はんだを含めた厚みになっているため引き出し配線より剛性が高くなっており、引き出し配線の根本に外力が集中し、配線幅の細い引き出し配線が断線するという問題があった。これらの配線パターン部でのはんだ亀裂や配線パターン断線を防止するためにはアンダーフィルを塗布するなどの補強を要し、その分、材料費や製造工程の増加につながり、コスト高になるという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、コスト上昇を伴わずグリッドアレイパッケージ接合部の信頼性を向上させるグリッドアレイパッケージ搭載用の電子回路基板を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電子回路基板は、マトリクス状に配置した多数の端子を持つグリッドアレイパッケージを実装するためにグリッドアレイパッケージの各端子に対応する位置に設けられた接続用パッドと、これらの接続用パッドから所定の方向に引き出され、かつ接続用パッドに対して細い幅を有する配線パターンとを有する電子回路基板において、グリッドアレイパッケージの端子の少なくとも最外列に位置する接続用パッドから緩やかに配線幅が変化して対応する配線パターンへ繋がるパターン幅調整部を備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電子回路基板のグリッドアレイパッケージを搭載する部分を表わす部分平面図である。図２は図１の電子回路基板のＡ部を拡大して示す説明図である。図３は電子回路基板にグリッドアレイパッケージを搭載した状態を示す図１のＢ−Ｂ断面図である。
電子回路基板１０上には、グリッドアレイパッケージ２０のボール端子２１と接合されるように配列された多数の接続用パッド１１が設けられている。接続用パッド１１からは別の部品などと電気的に接続するために引き出された細い帯状の配線パターン１３が設けられている。接続用パッド１１の配列の中側の電子回路基板１０には、図に示すようにスルーホール１４が設けられ、接続用パッド１１がこのスルーホール１４を介して別部品と電気的に接続されるようになっている。グリッドアレイパッケージ２０の端子の最外列に位置する接続用パッド１１と配線パターン１３間には、接続用パッド１１から緩やかに配線幅が変化して対応する配線パターン１３へ繋がるパターン幅調整部１３ａが形成されている。なお、図１では、グリッドアレイパッケージの端子の最外列に対してのみパターン幅調整部１３ａを適用したが、他の接続用パッドに対しても適用してもよい。２０ａはグリッドアレイパッケージ２０の縁である。
【０００９】
電子回路基板１０上には、グリッドアレイパッケージ２０の搭載位置の外側に渡って、例えばエポキシ樹脂の絶縁層を構成するソルダレジスト１２が塗付され、配線パターン１３が他と不必要に電気的に接続しないようにしている。このソルダレジスト１２は、接続用パッド１１の部分ではグリッドアレイパッケージ２０のボール端子２１とはんだ付けを行うために開口１２ａを形成している。このソルダレジスト開口１２ａの面積寸法は、接続用パッド１１の寸法よりわずかに大きくとってあり、図２（ｂ）に示すように、接続用パッド１１とパターン幅調整部１３ａの一部を含んだパターン露出部１５を形成する。
【００１０】
図３に示すように、電子回路基板１０にグリッドアレイパッケージ２０を搭載してはんだ付けをした場合、はんだ３０がソルダレジスト開口１２ａの範囲内に渡って広がり、パターン露出部１５であるパッド１１とパターン幅調整部１３ａに溶着する。
一般に操作ボタン押下などによる外力が電子回路基板に垂直に加わると、グリッドアレイパッケージの端子の最外列を境にして電子回路基板が曲がろうとする。図２（ｂ）からも明らかなように、グリッドアレイパッケージ２０の端子の最外列と平行に位置する各パターン露出部１５のパターン幅調整部１３ａの幅寸法は、本来の配線パターン１３の幅よりも広いため、パターン露出部１５に溶着するはんだ幅が広くなることによってその強度が増す。したがって、はんだ３０に亀裂が入るのを防止する。ソルダレジスト１２で覆われたパターン幅調整部１３ａは、配線パターン１３より幅が広いことから剛性も高くなり、はんだが溶着したパターン露出部１５との剛性差が小さくなることでソルダレジスト開口１２ａ付近への外力集中が少なくなる。このことは、配線パターン１３への亀裂発生を遅らせると共に、亀裂進展によって断線に至るまでの時間も長くなることで配線パターン１３の断線を防止することが可能となる。
はんだ３０の亀裂および配線パターン１３の断線を防止できるため、アンダーフィルを塗布するなどの補強が不要となり、安価に接合信頼性を向上させることが可能となる。
【００１１】
以上のように、この実施の形態１によれば、少なくともグリッドアレイパッケージの端子の最外列に位置する接続用パッドから緩やかに配線幅が変化して対応する配線パターンへ繋がるパターン幅調整部を形成したので、グリッドアレイパッケージの端子の最外列を境にして電子回路基板が曲げようとする外力によりはんだに亀裂が入るのを防止する効果が得られる。また、各接続用パッドの部分に開口を形成するようにソルダレジストが塗付された場合、パターン幅調整部の所定の部分がその開口内に含まれるようにしているので、パターン露出部は、はんだが溶着することによって強度が増し、はんだに亀裂が入るのを防止することができる。さらに、パターン幅調整部は、配線パターンより幅が広いことから剛性も高くなり、はんだ広がり部との剛性差が小さくなることでソルダレジスト開口付近への外力集中を少なくし、亀裂発生を遅らせると共に、亀裂進展によって断線に至るまでの時間も長くなることで配線パターンの断線を防止することができる。したがって、アンダーフィルを塗布するなどの補強が不要となり、安価に接合部の信頼性を向上させる効果が得られる。
【００１２】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による電子回路基板を示す部分平面図、図５はこの実施の形態２に係る電子回路基板の一部を拡大して示す説明図である。
上記発明の実施の形態１では、接続用パッド１１から配線パターン幅１３ａをグリッドアレイパッケージ２０の端子の最外列に対し垂直方向に引き出したが、この実施の形態２では、パターン幅調整部１３ａおよび配線パターン１３の一部をグリッドアレイパッケージ２０の端子の最外列に対して所定の角度（９０度以内）を持たせて引き出すようにしている。
【００１３】
この場合、図５（ｂ）からも明らかなように、配線パターン１３の方向におけるグリッドアレイパッケージ２０の端子の最外列方向のパターン露出部１５の幅寸法は、配線パターン１３の幅よりも広くなる。したがって、実施の形態１と同様の効果を奏する。
また配線引き出しに角度をつけることで、グリッドアレイパッケージ２０の周囲方向へのはんだ広がりの長さを小さくすることができ、従来の電子回路基板の変形量に対してもはんだ広がり境界部へ加わる外力を小さくすることができ、はんだおよび配線パターン１３への亀裂発生を防止することが可能となる。
【００１４】
以上のように、この実施の形態２によれば、実施の形態１に加え、パターン幅調整部の引き出し方向をグリッドアレイパッケージの最外列と所定角度だけグリッドアレイパッケージの周囲方向へのはんだ広がりの長さを小さくし、はんだ広がり境界部へ加わる外力を小さくすることができ、はんだおよび配線パターンへの亀裂発生を防止する効果が得られる。
【００１５】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による電子回路基板を示す部分平面図、図７はこの実施の形態３に係る電子回路基板の一部を拡大して示す説明図である。
図において、この実施の形態３では、ソルダレジスト開口１２ａの縁までは接続用パッド１１の直径と同一幅のパターンを形成し、ソルダレジスト開口１２ａの縁から配線パターン１３に向かって緩やかに幅が変化するようにしている。図６ではグリッドアレイパッケージ２０の端子の最外列に対して所定の角度を持たせて引き出した場合を示している。この場合にも図７（ｂ）に示されるように、配線パターン１３の方向におけるグリッドアレイパッケージ２０の端子の最外列方向のパターン露出部１５の幅寸法は、その幅寸法が配線パターン１３の幅よりも広くなっている。また配線引き出しに角度がつけられることによって、グリッドアレイパッケージ２０の周囲方向へのはんだの広がり長さを小さくすることができ、この発明を適用していない電子回路基板の変形量に対してもはんだの広がり境界部へ加わる外力を小さくすることができる。
【００１６】
以上のように、この実施の形態３によれば、パターン幅調整部は、少なくともソルダレジストの開口内にある部分の幅を接続用パッドの径と同じにしているので、その幅寸法が配線パターンの幅よりも十分広くなることで、はんだの広がり境界部へ加わる外力を小さくし、はんだに亀裂が入るのを防止する効果が得られる。また、パターン幅調整部の引き出し方向を配線パターンの方向と所定角度だけ異ならしめているので、グリッドアレイパッケージの周囲方向へのはんだ広がりの長さを小さくし、はんだ広がり境界部へ加わる外力を小さくすることができ、はんだおよび配線パターンへの亀裂発生を防止する効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、マトリクス状に配置した多数の端子を持つグリッドアレイパッケージを実装するためにグリッドアレイパッケージの各端子に対応する位置に設けられた接続用パッドと、これらの接続用パッドから所定の方向に引き出され、かつ接続用パッドに対して細い幅を有する配線パターンとを有する電子回路基板において、グリッドアレイパッケージの端子の少なくとも最外列に位置する接続用パッドから緩やかに配線幅が変化して対応する配線パターンへ繋がるパターン幅調整部を備えるように構成したので、グリッドアレイパッケージの端子の最外列を境にして電子回路基板が曲げようとする外力によりはんだに亀裂が入るのを防止する効果があり、その結果として、アンダーフィルを塗布するなどの補強が不要となり、安価に接合部の信頼性を向上させる効果がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による電子回路基板を示す部分平面図である。
【図２】同実施の形態１に係る電子回路基板の一部を拡大して示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による電子回路基板のグリッドアレイパッケージ搭載部を示した部分断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２による電子回路基板を示す部分平面図である。
【図５】同実施の形態２に係る電子回路基板の一部を拡大して示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態３による電子回路基板を示す部分平面図である。
【図７】同実施の形態３に係る電子回路基板の一部を拡大して示す説明図である。
【符号の説明】
１０  電子回路基板、１１  接続用パッド、１２  ソルダレジスト、１２ａ  ソルダレジスト開口、１３  配線パターン、１３ａ  パターン幅調整部、１４  スルーホール、２０  グリッドアレイパッケージ、２１  ボール端子、３０  はんだ。
【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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