(57)【要約】【課題】基板のリング状接続部をマザーボードの環状ランドに接続することにより、半田の表面張力を利用して基板の回転方向の位置ずれを補正する。【解決手段】マザーボード１には、電極パッド２と、環状ランド３とを設け、パッケージ部品４の基板５には、電極パッド２に半田付けされる信号電極１０，１１と、環状ランド３に半田付けされるリング状接続部１３とを設ける。これにより、パッケージ部品４の実装時には、リング状接続部１３が溶融した半田１５を介して環状ランド３上でθ方向に回転し易い状態となるため、信号電極１０，１１と電極パッド２との間で溶融する半田１５の表面張力を利用して基板５をθ方向に変位させることができる。従って、信号電極１０，１１と電極パッド２とをＸ軸、Ｙ軸およびθ方向に位置合わせして高い精度で衝合することができる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極パッドを有するマザーボードと、該マザーボードの電極パッドと接続される信号電極を有する基板とからなる回路基板装置において、
前記マザーボードには金属材料によりリング状に形成された環状ランドを設け、前記基板には金属材料によりリング状に形成され半田を用いて該環状ランドと接続されるリング状接続部を設け、前記基板をマザーボードに実装するときに前記環状ランドとリング状接続部とによって前記電極パッドと信号電極とを位置合わせする構成としたことを特徴とする回路基板装置。
【請求項２】
前記環状ランドとリング状接続部のうち少なくとも一方の部材には内周側と外周側とを連通する切欠きを形成してなる請求項１に記載の回路基板装置。
【請求項３】
前記環状ランドとリング状接続部とは同心円状に複数個形成してなる請求項１または２に記載の回路基板装置。
【請求項４】
前記環状ランドとリング状接続部とは同心円状に複数個形成し、前記複数個の環状ランドと複数個のリング状接続部のうち少なくとも一方の部材には内周側と外周側とを連通する切欠きを周方向の互いに異なる位置に形成してなる請求項１に記載の回路基板装置。
【請求項５】
前記基板の端面には半田を用いて前記マザーボード側に接続される端面電極を設けてなる請求項１，２，３または４に記載の回路基板装置。
【請求項６】
前記端面電極は前記信号電極と隣接する位置に配置すると共にグランド側に接続する構成としてなる請求項５に記載の回路基板装置。
【請求項７】
前記環状ランドとリング状接続部とはグランド側に接続する構成としてなる請求項１，２，３，４，５または６に記載の回路基板装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば回路部品等を基板に搭載してパッケージ化し、これらをマザーボード等に実装するのに好適に用いられる回路基板装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、回路基板装置としては、各種の電子部品等を基板に搭載してパッケージ部品を形成し、このパッケージ部品をマザーボード等に半田付けして実装したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２３０９９号公報
【０００４】
この種の従来技術による回路基板装置は、電極パッドを有するマザーボードと、該マザーボードの電極パッドと接続される信号電極を有する基板とによって構成されている。そして、基板をマザーボードに実装するときには、個々の信号電極を予め定められた電極パッドに対して正確に位置合わせした状態で、これらを半田付けするものである。
【０００５】
このため、マザーボードには、基板を所定の位置に実装するために位置合わせ用の導体パターンが複数個設けられ、これらの導体パターンは、例えば直交する２軸方向（Ｘ軸、Ｙ軸）に沿ってそれぞれ直線状に延びている。また、基板の裏面側にも、マザーボード側とほぼ同様に、直線状の導体パターンが複数個設けられている。
【０００６】
そして、基板の実装時には、これらの導体パターン間に半田を付着して溶融させると、溶融した半田の表面張力により基板側の導体パターンとマザーボード側の導体パターンとが衝合された状態となるため、これによって基板の位置合わせを行うことができるものである。
【０００７】
この場合、従来技術では、Ｘ軸方向に延びる直線状の導体パターンと、Ｙ軸方向に延びる直線状の導体パターンとをそれぞれ衝合することにより、これらの２軸方向に対して基板の位置合わせを行う構成としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、Ｘ軸およびＹ軸方向に延びる直線状の導体パターンを用いることにより、これらの２軸方向に対して基板の位置合わせを行う構成としている。
【０００９】
しかし、基板の実装時には、例えば基板（マザーボード）と垂直な軸線を回転軸として、基板がマザーボード上で回転するように位置ずれすることがある。そして、このような回転方向の位置ずれが生じた場合には、基板側の導体パターンがマザーボード側の導体パターンに対して斜めに交差するように変位するため、各導体パターンを衝合させようとする半田の表面張力は、導体パターンが平行に位置ずれする場合と比較して小さくなり易い。
【００１０】
このため、従来技術では、半田の表面張力が各導体パターン間に加わったとしても、基板の回転方向の位置ずれを十分に補正できないことがあり、これによって基板側の信号電極がマザーボード側の電極パッドに対して位置ずれした状態で半田付けされると、半田付けの不良等によって両者の接続強度が低下したり、回路の信号特性等が劣化することがあり、信頼性が低下するという問題がある。
【００１１】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、基板がマザーボードに対して回転方向に位置ずれするのを確実に防止でき、信号電極と電極パッドとを正確に位置合わせした状態で接続できると共に、信頼性を向上できるようにした回路基板装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明は、電極パッドを有するマザーボードと、該マザーボードの電極パッドと接続される信号電極を有する基板とからなる回路基板装置に適用される。
【００１３】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、マザーボードには金属材料によりリング状に形成された環状ランドを設け、基板には金属材料によりリング状に形成され半田を用いて該環状ランドと接続されるリング状接続部を設け、前記基板をマザーボードに実装するときに前記環状ランドとリング状接続部とによって前記電極パッドと信号電極とを位置合わせする構成としたことにある。
【００１４】
このように構成することにより、基板をマザーボードに実装するときには、リング状接続部をマザーボードの環状ランドに半田付けすることができる。そして、この半田付け時には、リング状接続部と環状ランドとが溶融した半田を介して滑り易い状態で衝合されるため、基板を、マザーボード上でリング状接続部の周方向（リング状接続部の中心を軸線とした回転方向）に変位し易い状態に保持することができる。
【００１５】
これにより、基板がマザーボード上で回転方向に位置ずれしたときには、信号電極と電極パッドとの間で溶融する半田の表面張力によって基板に回転モーメントを加えつつ、環状ランドとリング状接続部とによって基板を回転方向に変位させることができる。従って、基板が回転方向に位置ずれした場合でも、半田の表面張力を利用した所謂セルフアライメント効果により信号電極と電極パッドとを衝合することができる。
【００１６】
また、請求項２の発明によると、環状ランドとリング状接続部のうち少なくとも一方の部材には内周側と外周側とを連通する切欠きを形成する構成としている。これにより、リング状接続部を環状ランドに半田付けするときには、半田を加熱、溶融することによって環状ランドおよびリング状接続部の内周側の空気が熱膨張したとしても、この空気を切欠きから外部に逃すことができる。
【００１７】
また、環状ランドとリング状接続部の両方に切欠きを形成した場合には、基板の実装時に両者の切欠きを衝合して位置合わせを行うことができるから、信号電極と電極パッドとの間に加わる半田の表面張力が小さい状態でも、基板をマザーボードに対して回転方向に位置合わせすることができる。
【００１８】
また、請求項３の発明によると、環状ランドとリング状接続部とは同心円状に複数個形成する構成としている。これにより、複数個のリング状接続部をマザーボードの各環状ランドにそれぞれ半田付けすることができるから、リング状接続部に接触する半田の接触面積を全体として大きくすることができ、半田が溶融するときには、基板側に加わる半田の表面張力を増大させることができる。
【００１９】
また、請求項４の発明によると、環状ランドとリング状接続部とは同心円状に複数個形成し、前記複数個の環状ランドと複数個のリング状接続部のうち少なくとも一方の部材には内周側と外周側とを連通する切欠きを周方向の互いに異なる位置に形成する構成としている。
【００２０】
これにより、例えば各リング状接続部に切欠きを形成するときには、内周側のリング状接続部と外周側のリング状接続部との間で切欠きを周方向にずらして形成することができる。従って、例えば基板に搭載された回路部品の作動等により内周側のリング状接続部の内側に電磁界が発生するときに、この電磁界が内周側のリング状接続部の切欠きを介して径方向外側に伝わったとしても、電磁界が外部に漏れ出るのを外周側のリング状接続部によって抑制することができる。
【００２１】
また、請求項５の発明によると、基板の端面には半田を用いてマザーボード側に接続される端面電極を設ける構成としている。これにより、例えば端面電極をマザーボードの電極パッド等に半田付けすることにより、これらの間には基板の厚さ方向に延びる半田フィレットを形成でき、基板側に加わる半田の表面張力を増大させることができる。また、端面電極に接触する半田フィレットの表面張力は、リング状接続部から径方向外側に大きく離れた位置で基板に加わる。これにより、基板が回転方向に位置ずれしたときには、半田フィレットの表面張力を用いて基板に大きな回転モーメントを加えることができる。
【００２２】
さらに、請求項６の発明によると、端面電極は信号電極と隣接する位置に配置すると共にグランド側に接続する構成としている。これにより、例えば信号電極を介して高周波信号等を伝送するときには、端面電極や半田フィレットの形状ばらつき等によって信号特性が影響を受けるのを防止することができる。また、グランド側となる端面電極を信号電極に隣接して配置できるから、信号電極を電磁気的にシールドすることができる。
【００２３】
また、請求項７の発明によると、環状ランドとリング状接続部とはグランド側に接続する構成としている。この場合、例えば高周波信号用の回路基板装置等においては、信号電極のうちグランド側に接続される各電極間の距離が大きいと、これらの電極間に電位差が生じ易くなり、信号特性に悪影響を与えることがある。そこで、例えばリング状接続部を信号電極の近傍に配置してグランド側に接続することにより、グランド側に接続される信号電極を安定した電位に保持することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による回路基板装置を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
ここで、図１ないし図７は第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、回路基板装置を高周波信号用のパッケージ部品に適用した場合を例に挙げて述べる。
【００２６】
図中、１は後述のパッケージ部品４が実装されるマザーボードで、該マザーボード１は、例えば絶縁性の樹脂材料等により形成され、その表面側には、図２、図３に示す如く、例えば半田の濡れ性が良好な金属膜等を用いて後述の電極パッド２と環状ランド３とが設けられている。
【００２７】
２はマザーボード１の表面側に設けられた複数の電極パッドで、該各電極パッド２は、パッケージ部品４の実装位置に対応する所定の位置に四角形の枠状に並んで形成され、例えばマザーボード１に搭載された高周波信号用の信号処理回路（図示せず）等に接続されている。
【００２８】
３はマザーボード１の表面側に設けられた環状ランドで、該環状ランド３は、後述のリング状接続部１３とほぼ等しい形状を有するリング状に形成され、各電極パッド２の内側に配置されている。
【００２９】
そして、パッケージ部品４をマザーボード１に実装するときには、後述の如くパッケージ部品４が環状ランド３とリング状接続部１３とによって回転方向に位置合わせされ、各信号電極１０，１１が電極パッド２に接続される。また、この状態で環状ランド３とリング状接続部１３とは、マザーボード１のグランド側に接続されるものである。
【００３０】
４はマザーボード１に実装されるパッケージ部品で、該パッケージ部品４は、図５に示す如く、後述の基板５、回路部品８、信号電極１０，１１、リング状接続部１３、カバー１４等を含んで構成されている。
【００３１】
５はパッケージ部品４の本体部分を構成する基板で、該基板５は、例えば絶縁性の樹脂材料等により四角形状に形成され、図５中のＸ軸およびＹ軸方向に延びる表面５Ａ、裏面５Ｂと、これらの表面５Ａおよび裏面５Ｂに対して垂直に延びる四辺の端面５Ｃとを有している。
【００３２】
この場合、基板５は、例えば２個の積層部５Ｄ，５Ｅを有する積層基板として形成されている。また、基板５の表面５Ａ側には、後述の回路部品８を搭載する例えば２個の接続用パッド６と、後述のビアホール１２に接続される他の接続用パッド７とが金属膜等を用いて形成されている。
【００３３】
８は基板５の表面５Ａ側に搭載された回路部品で、該回路部品８は例えば半導体ＩＣ、トランジスタ等の能動素子、または抵抗、コンデンサ、コイル、ダイオード等の受動素子を含んで構成されている。
【００３４】
また、回路部品８の裏面側には複数の電極（図示せず）が形成され、これらの電極は接続用パッド６に半田付けされている。そして、回路部品８の各電極は、接続用パッド６，７間に接続されたボンディングワイヤ９と、ビアホール１２等とを介して信号電極１０，１１のいずれかに接続されている。これにより、パッケージ部品４は、これらの信号電極１０，１１を介してマザーボード１との間で高周波信号等を入力または出力し、各種の信号処理を行うものである。
【００３５】
１０，１１は基板５の裏面５Ｂ側に設けられた複数の信号電極で、該各信号電極１０，１１は、図２、図４に示す如く、例えば半田の濡れ性が良好な金属膜等にエッチング加工を施すことにより、後述のリング状接続部１３と一緒に形成され、基板５の各端面５Ｃに沿って四角形の枠状に列設されている。また、各信号電極１０，１１は、基板５に設けられた複数のビアホール１２を介して接続用パッド７と接続されている。
【００３６】
そして、各信号電極１０，１１は、後述の半田１５を用いてマザーボード１の各電極パッド２にそれぞれ衝合した状態で接続される。これにより、パッケージ部品４は、マザーボード１の所定位置に実装されるものである。
【００３７】
ここで、信号電極１０，１１のうち一方の信号電極１０は、Ｘ軸方向に直線状に並んで配置され、他の信号電極１１はＹ軸方向に直線状に並んで配置されている。このため、パッケージ部品４をマザーボード１に実装するときには、後述の図６に示す如く、例えば信号電極１０，１１が電極パッド２に対してＸ軸またはＹ軸方向に僅かに位置ずれしていたとしても、これらの間で溶融する半田１５の表面張力により信号電極１０，１１と電極パッド２とが衝合された状態となる。
【００３８】
これにより、信号電極１０，１１は、半田１５の表面張力を利用した所謂セルフアライメント効果を生じさせることにより、パッケージ部品４をマザーボード１に対してＸ軸およびＹ軸方向に位置合わせした状態で搭載できるものである。
【００３９】
１３は信号電極１０，１１よりも基板５の中央側に位置して裏面５Ｂ側に設けられたリング状接続部で、該リング状接続部１３は、図４、図５に示す如く、例えば半田の濡れ性が良好な金属膜等からなり、基板５の中央（重心）付近を垂直に通る軸線Ｏ−Ｏを中心として円環状（リング状）に形成されている。
【００４０】
そして、リング状接続部１３は、マザーボード１の環状ランド３に衝合した状態で半田付けされ、環状ランド３を介してグランド側に接続されると共に、この半田付け時には、信号電極１０，１１と協働してパッケージ部品４の位置合わせを行うものである。
【００４１】
ここで、パッケージ部品４の実装時には、リング状接続部１３と環状ランド３とが溶融した半田１５を介して滑り易い状態で衝合される。このとき、パッケージ部品４は、比較的小さな外力によってもリング状接続部１３が環状ランド３に沿って摺動するようになり、基板５の中央付近に位置するリング状接続部１３の軸線Ｏ−Ｏ（中心Ｏ）を回転軸として、回転方向（θ方向）に変位し易い状態となっている。
【００４２】
また、例えばパッケージ部品４がマザーボード１上で回転方向に位置ずれしている場合には、後述の図７に示す如く、信号電極１０，１１も電極パッド２に対して位置ずれした状態となるため、これらの間に加わる表面張力の一部は、リング状接続部１３の中心Ｏに対する回転モーメントとなって基板５に作用する。
【００４３】
このため、パッケージ部品４は、環状ランド３とリング状接続部１３とによってθ方向に案内され、信号電極１０，１１と電極パッド２とが衝合される位置まで回転する。従って、リング状接続部１３は、信号電極１０，１１と電極パッド２との間に加わる半田１５の表面張力が比較的小さい状態であっても、この表面張力を利用したセルフアライメント効果によりパッケージ部品４を円滑に回転させることができ、回転方向の位置ずれを補正できるものである。
【００４４】
１４は基板５の表面５Ａ側に取付けられたカバーで、該カバー１４は、例えば金属材料等により箱形状に形成され、接続用パッド６，７、回路部品８等を覆うと共に、これらの保護、電磁気的なシールド等を行うものである。また、１５はパッケージ部品４をマザーボード１に半田付けする半田である。
【００４５】
本実施の形態による回路基板装置は上述の如き構成を有するもので、次に、パッケージ部品４の実装作業について説明する。
【００４６】
この実装作業では、まずパッケージ部品４をマザーボード１の所定位置に配置し、リフロー処理等により信号電極１０，１１と各電極パッド２との間、およびリング状接続部１３と環状ランド３との間で半田１５を溶融させる。
【００４７】
この場合、例えばパッケージ部品４がマザーボード１に対してＸ軸方向またはＹ軸方向に位置ずれしているときには、図６に示す如く、溶融した半田１５の表面張力が信号電極１０，１１と電極パッド２との間に作用すると、これらが半田１５の表面張力によって互いに引付けられる。
【００４８】
これにより、基板５には、半田１５の表面張力が一定方向の外力となって加わるため、基板５がマザーボード１上で僅かに移動し、各信号電極１０，１１が所定の電極パッド２にそれぞれ衝合された状態となり、パッケージ部品４の位置合わせをＸ軸およびＹ軸方向に対して行うことができる。また、環状ランド３とリング状接続部１３との間においても同様に、半田１５の表面張力を利用してＸ軸およびＹ軸方向の位置合わせを行うことができる。
【００４９】
一方、例えばパッケージ部品４がマザーボード１上でθ方向に位置ずれしている場合には、図７に示す如く、信号電極１０，１１の列が各電極パッド２の列に対して交差するように変位する。この結果、両者を衝合させようとする半田１５の表面張力は、パッケージ部品４が平行に位置ずれする場合と比較して小さくなり易い。
【００５０】
しかし、リング状接続部１３は、溶融した半田１５を介して環状ランド３と摺動し易い状態に保持されている。このため、パッケージ部品４は、信号電極１０，１１に接触する半田１５の表面張力が回転モーメントとなって加わることにより、環状ランド３とリング状接続部１３とによってθ方向に案内される。これにより、パッケージ部品４がマザーボード１上で僅かに回転して信号電極１０，１１と電極パッド２とが衝合され、回転方向の位置ずれを補正することができる。
【００５１】
かくして、本実施の形態によれば、マザーボード１の表面側には環状ランド３を設け、パッケージ部品４には、基板５の裏面５Ｂ側にリング状接続部１３を設ける構成としたので、パッケージ部品４がθ方向に位置ずれしているときには、信号電極１０，１１と電極パッド２との間に加わる半田１５の表面張力が比較的小さい状態であっても、この表面張力を利用して環状ランド３とリング状接続部１３とによりパッケージ部品４をθ方向に案内でき、パッケージ部品４を円滑に回転させることができる。
【００５２】
従って、半田１５の表面張力を利用して信号電極１０，１１と電極パッド２とを確実に衝合でき、パッケージ部品４がマザーボード１に対してθ方向に位置ずれするのを確実に防止することができる。
【００５３】
また、パッケージ部品４の実装時には、環状ランド３とリング状接続部１３とを衝合させるので、これらを径方向に対して予め適度に細幅に形成しておくことにより、パッケージ部品４をＸ軸およびＹ軸方向に対しても正確な位置に実装することができる。
【００５４】
これにより、パッケージ部品４の実装位置をＸ軸、Ｙ軸およびθ方向に対して極座標的に定めることができるから、全ての信号電極１０，１１と電極パッド２とを安定的に接続でき、これらの位置ずれにより高周波信号等の信号特性が劣化するのを確実に防止できると共に、信頼性を向上させることができる。
【００５５】
しかも、基板５の裏面５Ｂ側には、複数の信号電極１０をＸ軸方向に並べて配置し、複数の信号電極１１をＹ軸方向に並べて配置したので、これらの信号電極１０，１１とマザーボード１の各電極パッド２との間でも、半田１５の表面張力を利用したセルフアライメント効果によりパッケージ部品４をＸ軸およびＹ軸方向に位置合わせすることができ、その位置精度をより高めることができる。
【００５６】
また、高周波信号用のパッケージ部品４においては、例えば信号電極１０，１１のうちグランド側に接続される各電極間の距離が大きいと、これらの電極間に電位差が生じ易くなり、信号特性に悪影響を与えることがある。しかし、本実施の形態では、信号電極１０，１１の近傍にリング状接続部１３を配置し、このリング状接続部１３をグランド側に接続したので、グランド側にそれぞれ接続されるリング状接続部１３と各信号電極との距離を短くすることができ、これらを安定した電位に保持できると共に、回路の動作を安定させることができる。
【００５７】
次に、図８ないし図１０は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、環状ランドとリング状接続部とに切欠きを設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５８】
２１は第１の実施の形態における環状ランド３に代えてマザーボード１に設けられた環状ランドで、該環状ランド２１は、図９に示す如く、半田の濡れ性が良好な金属膜等によってリング状に形成されている。しかし、環状ランド２１には、その周方向の一部を切欠くことにより、内周側と外周側とを連通する例えば２箇所の切欠き２１Ａが直径方向の両側に形成されている。
【００５９】
２２はマザーボード１に実装されるパッケージ部品で、該パッケージ部品２２は、図８に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、基板５、回路部品８、信号電極１０，１１と、後述のリング状接続部２３とを含んで構成されている。
【００６０】
２３は基板５の裏面５Ｂ側に設けられたリング状接続部で、該リング状接続部２３は金属膜等からなり、図１０に示す如く、環状ランド２１とほぼ同様に、中心Ｏを有するリング状に形成され、その周方向の一部には、内周側と外周側とを連通する例えば２箇所の切欠き２３Ａが直径方向の両側に形成されている。
【００６１】
そして、環状ランド２１とリング状接続部２３とは、第１の実施の形態とほぼ同様に、信号電極１０，１１と協働してパッケージ部品２２を中心Ｏの周囲で回転方向に位置合わせするものである。
【００６２】
これにより、パッケージ部品２２の実装時には、例えば半田塗布用のマスク（メタルマスク）２４等を基板５の裏面５Ｂ側に重ね合わせて配置し、このメタルマスク２４の上から各信号電極１０，１１およびリング状接続部２３に半田を塗布することができる。この場合、メタルマスク２４には、各信号電極１０，１１に対応する複数の半田塗布孔２４Ａと、リング状接続部２３に対応する円弧状の半田塗布孔２４Ｂとが形成されている。
【００６３】
そして、このパッケージ部品２２をマザーボードに配置して半田を加熱、溶融するときには、リング状接続部２３を環状ランド２１に衝合した状態で加熱が行われる。この場合、環状ランド２１およびリング状接続部２３の内周側に存在する空気が加熱により熱膨張したとしても、この空気を切欠き２１Ａ，２３Ａから外部に放出できる構成となっている。
【００６４】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、パッケージ部品２２を加熱して半田付けするときに、環状ランド２１およびリング状接続部２３の内周側の空気を切欠き２１Ａ，２３Ａから外部へと円滑に逃すことができる。これにより、リング状接続部２３の内周側で熱膨張した空気が切欠き以外の位置で外部に吹出して半田が周囲に飛散ったり、基板５が斜めに傾いたりするのを防止でき、パッケージ部品２２を安定的に実装することができる。
【００６５】
また、パッケージ部品２２の実装時には、環状ランド２１とリング状接続部２３の切欠き２１Ａ，２３Ａを衝合できるから、信号電極１０，１１と電極パッド２との間に加わる半田１５の表面張力が小さい状態でも、これらの切欠き２１Ａ，２３Ａによって基板５を回転方向に位置合わせすることができる。
【００６６】
また、メタルマスク２４のうち、半田塗布孔２４Ｂの内周側に位置する部位と、その外周側に位置する部位とをリング状接続部２３の切欠き２３Ａに対応する位置で繋げることができるから、一体化されたメタルマスク２４を容易に形成でき、このメタルマスク２４を用いて各信号電極１０，１１とリング状接続部２３とに正確な量の半田を効率よく塗布することができる。
【００６７】
次に、図１１および図１２は本発明による第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、複数個の環状ランドおよびリング状接続部をそれぞれ同心円状に設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６８】
３１はマザーボード１に設けられた第１の環状ランドで、該第１の環状ランド３１は、第１の実施の形態による環状ランド３とほぼ同様に、リング状に形成されている。また、環状ランド３１の内周側には、これよりも小径に形成された第２の環状ランド３２が設けられ、これらの環状ランド３１，３２は同心円状に配置されている。
【００６９】
３３はマザーボード１に実装されるパッケージ部品で、該パッケージ部品３３は、図１２に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、基板５、回路部品（図示せず）、信号電極１０，１１と、後述のリング状接続部３４，３５とを含んで構成されている。
【００７０】
３４は基板５の裏面５Ｂ側に設けられた第１のリング状接続部で、該第１のリング状接続部３４は、第１の実施の形態とほぼ同様に、例えば半田の濡れ性が良好な金属膜等からなり、中心Ｏを有するリング状に形成されている。
【００７１】
３５はリング状接続部３４の内周側に位置して基板５の裏面５Ｂ側に設けられた第２のリング状接続部で、該第２のリング状接続部３５は、金属膜等を用いてリング状接続部３４よりも小径なリング状に形成され、このリング状接続部３４と同心円状に配置されている。
【００７２】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、例えば２個の環状ランド３１，３２およびリング状接続部３４，３５をそれぞれ同心円状に配置したので、パッケージ部品３３の実装時には、リング状接続部３４，３５に接触する半田の接触面積を全体として大きくすることができる。
【００７３】
これにより、半田の表面張力を大きくすることができるから、セルフアライメント効果によるパッケージ部品３３の位置合わせをより正確に行うことができる。また、パッケージ部品３３とマザーボード１側との接合面積を増やすことができるから、これらの接合強度を高めることができる。
【００７４】
次に、図１３および図１４は本発明による第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、複数個の環状ランドに対して周方向の互いに異なる位置に切欠きを設け、複数個のリング状接続部にも同様に切欠きを設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７５】
４１はマザーボード１に設けられた第１の環状ランド、４２は該第１の環状ランド４１の内周側に設けられた第２の環状ランドで、これらの環状ランド４１，４２は、第３の実施の形態とほぼ同様に、同心円状に配置されている。
【００７６】
しかし、環状ランド４１には、第２の実施の形態とほぼ同様に、例えば周方向の２箇所に切欠き４１Ａが形成されている。また、環状ランド４２にも同様に、例えば２箇所の切欠き４２Ａが形成されているものの、これらの切欠き４２Ａは、環状ランド４１の各切欠き４１Ａに対して周方向の異なる位置（例えば、周方向に対して切欠き４１Ａと９０°ずれた位置）に配設されている。
【００７７】
４３はマザーボード１に実装されるパッケージ部品で、該パッケージ部品４３は、図１４に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、基板５、回路部品（図示せず）、信号電極１０，１１と、後述のリング状接続部４４，４５とを含んで構成されている。
【００７８】
４４は基板５の裏面５Ｂ側に設けられた第１のリング状接続部、４５は該第１のリング状接続部４４の内周側に設けられた第２のリング状接続部で、これらのリング状接続部４４，４５は、第３の実施の形態とほぼ同様に、中心Ｏを有するリング状の金属膜等により形成され、同心円状に配置されている。
【００７９】
この場合、リング状接続部４４には、環状ランド４１とほぼ同様に、例えば周方向の２箇所に切欠き４４Ａが形成され、リング状接続部４５にも、２箇所の切欠き４５Ａが形成されると共に、これらの切欠き４４Ａ，４５Ａは、互いに周方向の異なる位置に配設されている。
【００８０】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１，第２および第３の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、環状ランド４１，４２の切欠き４１Ａ，４２Ａを周方向の異なる位置に形成し、リング状接続部４４，４５の切欠き４４Ａ，４５Ａを周方向の異なる位置に形成する構成としたので、例えば回路部品の作動等によって環状ランド４２およびリング状接続部４５の内側に生じる高周波の電磁界（ノイズ）等が切欠き４２Ａ，４５Ａを介して径方向外側に伝わったとしても、この電磁界が外部に漏れ出るのを環状ランド４１とリング状接続部４４とによって抑制することができる。これにより、パッケージ部品４３における電磁界の閉じ込め性を高めることができる。
【００８１】
次に、図１５ないし図１７は本発明による第５の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、基板の端面に端面電極を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８２】
５１はマザーボード１に実装されるパッケージ部品で、該パッケージ部品５１は、図１５、図１６に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、基板５２、接続用パッド５３，５４、回路部品５５、ボンディングワイヤ５６、信号電極５７，５８、ビアホール５９、リング状接続部６０と、後述の端面電極６１とを含んで構成されている。
【００８３】
そして、基板５２は、表面５２Ａ、裏面５２Ｂおよび四辺の端面５２Ｃを有し、例えば２個の積層部５２Ｄ，５２Ｅにより形成されている。また、基板５２の表面５２Ａ側には、接続用パッド５３，５４、回路部品５５が設けられている。また、基板５２の裏面５２Ｂ側には、各信号電極５７，５８がＸ軸およびＹ軸方向に並んで設けられ、これらはビアホール５９を介して各接続用パッド５４とそれぞれ接続されている。
【００８４】
一方、リング状接続部６０は、第１の実施の形態とほぼ同様に、例えば金属膜等により中心Ｏ（図１７参照）を有するリング状に形成され、基板５２の裏面５２Ｂ側に設けられている。そして、リング状接続部６０は、マザーボード１の環状ランド３に衝合した状態で半田付けされ、これらの環状ランド３とリング状接続部６０とは、信号電極５７，５８と協働してパッケージ部品５１を中心Ｏの周囲で回転方向に位置合わせするものである。
【００８５】
６１は基板５２の端面５２Ｃに設けられた例えば２個の端面電極で、該各端面電極６１は、図１６に示す如く、例えば帯状の金属膜等からなり、基板５２の表面５２Ａ、裏面５２Ｂおよび端面５２Ｃにわたって略コ字状に延びている。
【００８６】
ここで、端面電極６１の一端側は、基板５２の表面５２Ａに配置され、例えば回路部品５５の裏面側に設けられた電極（図示せず）等に接続されている。また、端面電極６１は、略三角形状の半田（半田フィレット）６２を用いてマザーボード１の電極パッド２′に接続され、信号電極の一部を構成している。
【００８７】
また、端面電極６１は、例えば基板５２の四辺のうち互いに対向する端面５２Ｃにそれぞれ配置され、リング状接続部６０の径方向に対して信号電極５７，５８よりも径方向外側に配置されている。
【００８８】
そして、パッケージ部品５１をマザーボード１に実装するときには、信号電極５７，５８と電極パッド２との間に半田の表面張力が加わるだけでなく、各端面電極６１と電極パッド２′との間にも、半田フィレット６２の表面張力が加わる。このため、例えば基板５２が回転方向（θ方向）に位置ずれしている場合には、図１７に示す如く、これらの表面張力がリング状接続部６０の中心Ｏに対する回転モーメントとなって基板５２に加わるようになる。
【００８９】
この場合、各端面電極６１は、基板５２の端面５２Ｃおよび裏面５２Ｂにわたって半田６２と接触するから、信号電極５７，５８と比較して半田の接触面積が大きくなる。さらに、各端面電極６１は、基板５２のうちリング状接続部６０の中心Ｏから径方向に大きく離れた端面５２Ｃに配置され、信号電極５７，５８よりも径方向外側に位置している。
【００９０】
従って、これらの端面電極６１による回転モーメントを、信号電極５７，５８による回転モーメント等と比較して大きくすることができ、パッケージ部品５１に大きな回転モーメントを付加できると共に、その回転方向の位置合わせを円滑に行うことができるものである。
【００９１】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、端面電極６１を設ける構成としたので、マザーボード１の電極パッド２′と各端面電極６１との間には、基板５２の厚さ方向に延びる半田フィレット６２を形成することができる。これにより、基板５２側に加わる半田の表面張力を増大させることができ、この表面張力を利用したセルフアライメント効果によるパッケージ部品５１の位置合わせをより高精度に行うことができる。
【００９２】
この場合、各端面電極６１に接触する半田フィレット６２の表面張力は、信号電極５７，５８に接触する半田の表面張力と比較して、リング状接続部６０から径方向外側に離れた位置で基板５２に加わる。これにより、基板５２が回転方向に位置ずれしたときには、半田フィレット６２の表面張力を用いて基板５２に大きな回転モーメントを加えることができ、例えば回転方向の位置ずれが大きい場合でも、これを確実に補正することができる。
【００９３】
次に、図１８ないし図２０は本発明による第６の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、端面電極を信号電極と隣接して配置し、これをグランド側に接続する構成としたことにある。なお、本実施の形態では前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９４】
７１はマザーボード１に実装されるパッケージ部品で、該パッケージ部品７１は、図１８、図１９に示す如く、前記第５の実施の形態とほぼ同様に、基板７２、接続用パッド７３，７４、回路部品７５、ボンディングワイヤ７６、信号電極７７，７８、ビアホール７９、リング状接続部８０と、後述の端面電極８１とを含んで構成されている。
【００９５】
そして、基板７２は、表面７２Ａ、裏面７２Ｂおよび四辺の端面７２Ｃを有し、例えば２個の積層部７２Ｄ，７２Ｅにより形成されている。また、基板７２の表面７２Ａ側には、接続用パッド７３，７４、回路部品７５が設けられている。また、基板７２の裏面７２Ｂ側には、各信号電極７７，７８がＸ軸およびＹ軸方向に並んで設けられ、これらはビアホール７９を介して各接続用パッド７４とそれぞれ接続されている。
【００９６】
一方、リング状接続部８０は、図２０に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、例えば金属膜等により中心Ｏを有するリング状に形成され、基板７２の裏面７２Ｂ側に設けられている。そして、リング状接続部８０は、マザーボード１の環状ランド３に衝合した状態で半田付けされ、これらの環状ランド３とリング状接続部８０とは、信号電極７７，７８と協働してパッケージ部品７１を中心Ｏの周囲で回転方向に位置合わせするものである。
【００９７】
８１は基板７２の端面７２Ｃに設けられた例えば４個の端面電極で、該各端面電極８１は、第５の実施の形態とほぼ同様に、例えば帯状の金属膜等により形成され、基板７２の表面７２Ａ、裏面７２Ｂおよび端面７２Ｃにわたって略コ字状に延びると共に、半田フィレット８２を用いてマザーボード１の電極パッド２′に接続されている。
【００９８】
そして、端面電極８１は、例えば基板７２の四辺のうち互いに対向する端面７２Ｃにそれぞれ配置され、リング状接続部８０の径方向に対して信号電極７７，７８よりも径方向外側に配置されている。これにより、パッケージ部品７１の実装時には、例えば基板７２が回転方向に位置ずれしていると、半田フィレット８２の表面張力により基板７２に対して大きな回転モーメントが加わるため、パッケージ部品７１の回転方向の位置合わせを円滑に行うことができるものである。
【００９９】
また、各端面電極８１は、長さ方向の一端側が基板７２の表面７２Ａ側に延びる表面側延長部８１Ａとして形成されている。そして、これらの表面側延長部８１Ａは、互いに間隔をもって配置された各接続用パッド７４の間に配置され、該各接続用パッド７４と隣接して交互に配置されている。
【０１００】
また、各端面電極８１の他端側は、図２０に示す如く、基板７２の裏面７２Ｂ側に延びる裏面側延長部８１Ｂとして形成され、該各裏面側延長部８１Ｂは、各信号電極７８間に配置されると共に、これらの信号電極７８と隣接して交互に配置されている。
【０１０１】
そして、パッケージ部品７１をマザーボード１に実装した状態では、各端面電極８１が半田フィレット８２を介してマザーボード１のグランド側に接続される。これにより、各端面電極８１は、各信号電極７８を伝わる高周波信号等が互いに干渉するのを防止する構成となっている。
【０１０２】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１，第５の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、高周波信号を伝送する信号電極７８と隣接して各端面電極８１を配置し、これらの端面電極８１をグランド側に接続する構成としている。
【０１０３】
この場合、各端面電極８１を介して高周波信号を伝送することなく、信号電極７８を介して高周波信号を伝送できるから、端面電極８１や半田フィレット８２の形状ばらつき等によって信号特性が劣化するのを防止することができる。また、各端面電極８１により信号電極７８を電磁気的にシールドでき、パッケージ部品７１を安定的に作動させることができる。
【０１０４】
なお、前記第５，第６の実施の形態では、第１の実施の形態における各信号電極１１のうち一部の信号電極に代えて端面電極６１，８１を設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、任意の個数の信号電極を端面電極として構成してもよく、例えば図２１に示す第１の変形例のように構成してもよい。この場合、パッケージ部品９１には、第１の実施の形態における全ての信号電極１１に代えて端面電極９２がそれぞれ設けられ、これらの端面電極９２は信号電極を構成している。
【０１０５】
また、第２，第４の実施の形態では、環状ランド２１，４１，４２に２箇所の切欠き２１Ａ，４１Ａ，４２Ａを設け、これに対応してリング状接続部２３，４４，４５にも２箇所の切欠き２３Ａ，４４Ａ，４５Ａを設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、環状ランドとリング状接続部には、例えば１箇所の切欠き、または３箇所以上の切欠きを設ける構成としてもよく、例えば図２２に示す第２の変形例のように構成してもよい。この場合、リング状接続部９３には、例えば８箇所の切欠き９３Ａが設けられている。
【０１０６】
また、第２，第４の実施の形態では、環状ランド２１，４１，４２とリング状接続部２３，４４，４５の両方に切欠きを設ける構成としたが、本発明はこれに限らず、環状ランドとリング状接続部のいずれか一方に切欠きを設ける構成としてもよい。
【０１０７】
また、第３の実施の形態では、２個のリング状接続部３４，３５を同心円状に配置する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば３個以上のリング状接続部を同心円状に配置する構成としてもよい。
【０１０８】
また、各実施の形態では、例えば金属膜にエッチング加工等を施すことにより、信号電極１０，１１，５７，５８，７７，７８と、リング状接続部１３，２３，３４，３５，４４，４５，６０，８０とを形成する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば基板の裏面側に対して、金属膜と、この金属膜を覆うレジスト膜とを設け、このレジスト膜に所定の形状をもつ開口部を形成することにより、金属膜のうちレジスト膜の開口部の位置で露出した部位を用いて信号電極とリング状接続部とを構成してもよい。
【０１０９】
さらに、実施の形態では、高周波信号等の信号処理を行うパッケージ部品４，２２，３３，４３，５１，７１，９１に適用した例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば高周波以外の信号等を処理する各種の回路基板装置に適用できるのは勿論である。
【０１１０】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、マザーボードには環状ランドを設け、基板にはリング状接続部を設ける構成としたので、基板が実装時に回転方向に位置ずれしたときには、信号電極と電極パッドとの間に加わる半田の表面張力が比較的小さい状態であっても、この表面張力を利用してリング状接続部により基板を回転方向に案内でき、回転方向の位置ずれを補正して信号電極と電極パッドとを確実に衝合することができる。従って、信号電極と電極パッドとを安定的に接続でき、これらの位置ずれにより高周波信号等の信号特性が劣化するのを確実に防止できると共に、信頼性を向上させることができる。
【０１１１】
また、請求項２の発明によれば、環状ランドとリング状接続部のうち少なくとも一方の部材には切欠きを形成する構成としたので、基板を加熱して半田付けするときには、環状ランドおよびリング状接続部の内周側の空気を切欠きから外部へと円滑に逃すことができ、この空気が切欠き以外の位置で外部に吹出して半田が周囲に飛散ったり、基板が斜めに傾いたりするのを確実に防止することができる。これにより、基板をマザーボードに安定的に実装することができる。また、リング状接続部に半田を塗布するためのマスクを容易に一体形成できるから、このマスクを用いてリング状接続部等に正確な量の半田を効率よく塗布することができる。
【０１１２】
また、請求項３の発明によれば、環状ランドとリング状接続部とは、それぞれ同心円状に複数個形成する構成としたので、基板の実装時には、複数個のリング状接続部に接触する半田の接触面積を全体として大きくすることができ、これらの半田の表面張力を増大して基板の位置合わせをより正確に行うことができる。また、基板とマザーボードとの接合面積を増やすことができるから、これらの接合強度を高めて実装状態を安定させることができる。
【０１１３】
また、請求項４の発明によれば、複数個の環状ランドとリング状接続部のうち少なくとも一方の部材に対して周方向の互いに異なる位置に切欠きを形成する構成としたので、基板を加熱して半田付けするときには、各環状ランドおよびリング状接続部の内周側の空気を切欠きから外部へと円滑に逃すことができ、基板をマザーボードに安定的に実装することができる。また、例えば基板に搭載された回路部品の作動等により内周側のリング状接続部の内側で生じる電磁界が切欠きを介して外部に漏れるのを外周側の環状ランドとリング状接続部とによって抑制でき、回路基板装置における電磁界の閉じ込め性を高めることができる。
【０１１４】
また、請求項５の発明によれば、基板の端面には、端面電極を設ける構成としたので、例えば端面電極とマザーボード側との間に半田フィレットして大きな表面張力を生じさせることができ、この表面張力を利用したセルフアライメント効果により基板の位置合わせを高精度に行うことができる。また、基板には、リング状接続部から径方向外側に離れた端面電極の位置で半田フィレットにより大きな回転モーメントを付加できるので、例えば回転方向の位置ずれが大きい場合でも、これを確実に補正することができる。
【０１１５】
さらに、請求項６の発明によれば、端面電極を信号電極と隣接する位置に配置すると共にグランド側に接続する構成としたので、端面電極を介して高周波信号等を伝送することなく、信号電極を介して高周波信号を伝送することができる。これにより、端面電極や半田フィレットの形状ばらつき等によって信号特性が劣化するのを防止できると共に、端面電極によって信号電極を電磁気的にシールドでき、回路基板装置を安定的に作動させることができる。
【０１１６】
また、請求項７の発明によれば、環状ランドとリング状接続部とをグランド側に接続する構成としたので、例えば高周波信号用の回路基板装置等において、リング状接続部を信号電極の近傍に配置してグランド側に接続でき、これによって信号電極のうちグランド側に接続される各電極を安定した電位に保持できると共に、回路基板装置を安定的に作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による回路基板装置を示す斜視図である。
【図２】図１中の矢示ＩＩ−ＩＩ方向からみた回路基板装置の断面図である。
【図３】マザーボードの電極パッドと環状ランドとを示す部分平面図である。
【図４】信号電極、リング状接続部等を基板の裏面側からみたパッケージ部品の底面図である。
【図５】パッケージ部品をマザーボードに実装する状態を示す斜視図である。
【図６】パッケージ部品のＸ軸方向の位置ずれが補正される状態を示す説明図である。
【図７】パッケージ部品の回転方向の位置ずれが補正される状態を示す説明図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による回路基板装置を示す斜視図である。
【図９】マザーボードの電極パッドと環状ランドとを示す部分平面図である。
【図１０】信号電極、リング状接続部等を示すパッケージ部品の底面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態による回路基板装置のマザーボードを示す部分平面図である。
【図１２】信号電極、リング状接続部等を示すパッケージ部品の底面図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態による回路基板装置のマザーボードを示す部分平面図である。
【図１４】信号電極、リング状接続部等を示すパッケージ部品の底面図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態による回路基板装置を示す斜視図である。
【図１６】図１５中の矢示ＸＶＩ−ＸＶＩ方向からみた回路基板装置の断面図である。
【図１７】パッケージ部品の回転方向の位置ずれが補正される状態を示す説明図である。
【図１８】本発明の第６の実施の形態による回路基板装置を示す斜視図である。
【図１９】図１８中の矢示ＸＩＸ−ＸＩＸ方向からみた回路基板装置の断面図である。
【図２０】信号電極、端面電極、リング状接続部等を基板の裏面側からみたパッケージ部品の底面図である。
【図２１】本発明の第１の変形例による回路基板装置を示す斜視図である。
【図２２】本発明の第２の変形例による回路基板装置を図４と同様位置からみた底面図である。
【符号の説明】
１  マザーボード
２，２′  電極パッド
３，２１，３１，３２，４１，４２  環状ランド
４，２２，３３，４３，５１，７１，９１  パッケージ部品
５，５２，７２  基板
５Ａ，５２Ａ，７２Ａ  表面
５Ｂ，５２Ｂ，７２Ｂ  裏面
５Ｃ，５２Ｃ，７２Ｃ  端面
６，７，５３，５４，７３，７４  接続用パッド
８，５５，７５  回路部品
９，５６，７６  ボンディングワイヤ
１０，１１，５７，５８，７７，７８  信号電極
１２，５９，７９  ビアホール
１３，２３，３４，３５，４４，４５，６０，８０，９３  リング状接続部
１５，６２，８２  半田
２１Ａ，２３Ａ，４１Ａ，４２Ａ，４４Ａ，４５Ａ，９３Ａ  切欠き
６１，８１，９２  端面電極
【図１】
2004165288.tif 000003
【図２】
2004165288.tif 000004
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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