(57)【要約】【課題】表面実装型部品をプリント配線板に実装するに際し、パッド径をおさえて配線効率を高めると同時に、機械的にも確実かつ安定に実装できるようにする。【解決手段】パッケージの一面に基板との電気的接続用の端子がマトリクス状に配置され、かつ、その外側に基板との機械的接続用の端子が設けられた表面実装型部品を基板１０上に実装し、電気的接続用の端子とクリアランス型のパッド７を、また機械的接続用の端子とオーバーレジスト型のパッド８を．それぞれ接続する。パッド径が相対的に小さいクリアランス型パッド間を通して、内側のパッド７ａから接続パターン１２を引き出すことができ、配線効率を高めることができる。【選択図】　図１
2004103820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられ、表面実装型部品の電気的に接続するための端子と接続するクリアランス型パッドと、
前記基板上の前記クリアランス型パッドの外側に設けられ、前記表面実装型部品の機械的な接続に用いられる端子と接続するオーバーレジスト型パッドと
を備えたことを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記オーバーレジスト型パッドは、平面的に四角形をなす前記表面実装型部品の接続面の四隅に対応する位置に１つ又は複数設けられたことを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記クリアランス型パッドはｎ×ｍのマトリクス状に配置され、隣接する前記クリアランス型パッドの間を通して前記基板上に接続パターンが配線されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項４】
基板と、
前記基板上に二次元的に配列され、表面実装型部品の電気的に接続するための端子と接続される第１のパッドと、
前記基板上の前記第１のパッドの外側に配置され、前記表面実装型部品の機械的な接続に用いられる端子と接続される第２のパッドと、
はんだが前記第１のパッドおよび前記第２のパッドの周囲に不必要にもれ出さないようにするために、前記第１のパッドおよびその近傍周囲を完全によけ、かつ、前記第２のパッドの中心部分をよけると共にその周縁部分を覆うようにして塗布されたレジストと
を備えたことを特徴とするプリント配線板。
【請求項５】
前記第２のパッドは、平面的に四角形をなす前記表面実装型部品の接続面の四隅に対応する位置に１つ又は複数設けられたことを特徴とする請求項４記載のプリント配線板。
【請求項６】
基板上に設けられたクリアランス型パッドと、表面実装型部品の電気的に接続するための端子とを接続し、
前記基板上の前記クリアランス型パッドの外側に設けられたオーバーレジスト型のパッドと、前記表面実装型部品の機械的な接続に用いられる端子とを接続することを特徴とするプリント配線板への部品実装方法。
【請求項７】
基板上に二次元的に配列された第１のパッドと、表面実装型部品の電気的に接続するための端子とを接続し、
前記基板上の前記第１のパッドの外側に配置された第２のパッドと、前記表面実装型部品の機械的な接続に用いられる端子とを接続し、
前記第１のパッドおよびその近傍周囲を完全によけ、かつ、前記第２のパッドの中心部分をよけると共にその周縁部分を覆うようにしてレジストを塗布し、はんだが前記第１のパッドおよび前記第２のパッドの周囲に不必要にもれ出さないようにすることを特徴とするプリント配線板への部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント配線板およびプリント配線板への部品実装方法に係り、特に二次元端子配列を有する表面実装型部品を実装するためのプリント配線板およびプリント配線板への部品実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品（ＬＳＩ等）のプリント配線板への実装効率を高めるため、電子部品のパッケージ外面に二次元的に配列された接続端子と、プリント配線板の接続用ランド（以下、パッドという）の各々を、はんだボールにより接続する表面実装の形態が数多く用いられるようになってきた。はんだボールが予め電子部品パッケージ側に用意された場合をＢＧＡ、プリント配線板側に用意された場合をＬＧＡと呼んで区別している。
【０００３】
プリント配線板上のパッドの配置およびパッド部分の断面の構造については、図３及び図４に示すような形態がよく用いられる。図３は、プリント配線板上にパッドが二次元的に配列された状態の例を表わす平面図で、図中、１は基板、２はプリント配線板上に電子部品パッケージが実装される位置の外縁を示す破線、３はパッド（この図では、全部で２４個あるものとしている）である。
【０００４】
また、図４（ａ）および（ｂ）は電子部品パッケージを実装し、はんだ接続するに際して、はんだが不必要にもれ出さないよう、プリント配線板１の表面にレジスト５を塗布し、はんだボール６をパッド３に接続させた状態を示す断面図である。なお、図４には示されていないが、はんだボール６の上側に電子部品パッケージが位置する。
【０００５】
ここで、図４（ａ）は、レジスト５の塗布に際し、パッド３の中心部分をよけるが、その周縁部分にはレジスト５が塗布されるようにした場合を示し、このようにしたパッドは、通常、オーバーレジスト型と呼ばれる。一方、図４（ｂ）は、レジスト５の塗布に際し、パッド３の全部を完全によけ、かつ、その周囲にも一定のクリアランスを確保するようにした場合を示し、このようにしたパッドは、通常、クリアランス型と呼ばれる。
【０００６】
オーバーレジスト型パッドは、電子部品パッケージをプリント配線板に強固に接続する接続信頼性の面でクリアランス型パッドよりも優れていることが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。しかし、図４（ａ）および（ｂ）の比較からわかるように、同じ大きさのはんだボールと同程度の接触面積を確保するには、オーバーレジスト型の場合（図４（ａ））、レジスト５に覆われる分だけ、クリアランス型の場合（図４（ｂ））よりもパッド径を大きくする必要がある。従って、内側のパッドから隣接するパッド間を通して外側に接続パターンを引き出すことが困難なため、高価な多層化プリント配線板を使用し、その内層を利用して接続パターンを引き出すことが必要となる。
【０００７】
はんだボールによる接続のみに依拠せず、付加的な接続方法を用いて、ＢＧＡまたはＬＧＡ型半導体パッケージの実装上の信頼性を向上させるための技術も開発されている。半導体パッケージの隅部に設けたスルーホールとプリント配線板のスルーホールの位置を合わせて補強リードを貫通させ、両者の接続および固定を確実にするというものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３１８３２７８号公報（第１−２ページ、図１）
【０００９】
【非特許文献１】
野末他「ファインピッチＢＧＡの実装技術開発」、沖テクニカルレビュー２００２年１月
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上に述べたように、プリント配線板の配線効率を高め、多層化の層数を増さずに済むようにするためには、クリアランス型パッドを用いることが適切であるが、例えば携帯用電子機器のように振動条件下での信頼性を要求される機器にあっては、特に機械的な接続の信頼性・安定性の意味から、より強固な接続方法をとることが望ましい。また、電子部品パッケージ側にスルーホールを設けたり、補強リードを用いたりする必要がなく、一般的に用いられている表面実装型の電子部品に共通に用いられる方法であることが望ましい。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、一般的に用いられている表面実装型の電子部品を、確実かつ強固に実装でき、同時に配線効率を低下させることのないプリント配線板を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のプリント配線板は、基板と、前記基板上に設けられ、表面実装型部品の電気的に接続するための端子を接続するクリアランス型のパッドと、前記基板上の前記クリアランス型パッドの外側に設けられ、前記表面実装型部品の機械的な接続に用いられる端子と接続するオーバーレジスト型のパッドとを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、クリアランス型パッドを用いて電子部品パッケージとプリント配線板との電気的な接続を行い、配線効率を高めると共に、オーバーレジスト型パッドを用いて電子部品パッケージとプリント配線板との機械的な接続を行うことにより、表面実装型部品のプリント配線板への実装において、配線効率および信頼性の向上を両立させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の第１の実施の形態を、図１を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプリント配線板上の、二次元的なパッドの配列を表わす平面図である。図中、１０は基板、１１はプリント配線板上に電子部品パッケージが実装される位置の外縁を示す破線、１２は後述する内側のパッド７ａから隣接するパッド間を通して外側に引き出された接続パターンである。また、７はクリアランス型パッドであり、この図では、電子部品パッケージの内側の接続端子と対応して６×４のマトリクス配置された２４個のパッドがあるものとしている。７ａは、このうち内側に位置するパッドである。また、８はオーバーレジスト型パッドであり、この図では、全部で４個のパッドがあるものとしている。
【００１５】
一方、プリント配線板１０に実装される電子部品パッケージ（図示せず）には、クリアランス型パッド７との電気的接続のために６×４のマトリクス配置された２４個の端子と共に、オーバーレジスト型パッド８と接続し接続強度を確保するため、四隅に各１個ずつ同種の端子（電気的な接続はあってもなくてもよい）が設けられる。こうすると、電子部品パッケージの四隅に各１個ずつ設けられた端子が、オーバーレジスト型パッド８と、機械的な意味で確実かつ強固に接続され、電子部品パッケージ全体としての実装の信頼性が確保される。
【００１６】
その上で、電子部品パッケージの６×４のマトリクス配置された２４個の端子は、クリアランス型パッド７の各々と、電気的には十分な信頼性をもって接続される。この結果、パッド径がオーバーレジスト型より小さくて済むというクリアランス型の特徴により、クリアランス型パッド７のうち内側に設けられたパッド７ａから、プリント配線板１０の実装面上の接続パターン１２を、隣接するクリアランス型パッド７どうしの間を通して引き出すことができる。従って、接続パターン１２を通すためにだけ多層化の層数を増す必要がない。また、電子部品パッケージのプリント配線板１０への実装工程は、通常の表面実装型部品の実装工程と同じで、特別の工程を必要としない。
【００１７】
このように、本発明の第１の実施の形態により、付加的な工程を必要とすることなく、表面実装型部品のプリント配線板への実装において、配線効率および信頼性の向上を両立させることができる。
【００１８】
（第２の実施の形態）
以下に、本発明の第２の実施の形態を、図２を用いて説明する。図２（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るプリント配線板上の、二次元的なパッドの配列を表わす平面図である。図中、図１と共通なものは同じ符号を付けている。９は、４個のオーバーレジスト型パッドから成るパッドのグループである。また、図２（ｂ）は、後で述べるように、パッドのグループ９と等価な機能を実現する一形態を示す図である。図中、１３は矩形のパッド、１４は矩形のパッド１３上に塗布されるレジストの外縁、１５はレジスト１３が塗布されない部分（この図では全４ヶ所）である。
【００１９】
こうすると、電子部品パッケージ四隅のプリント配線板１への接続は、第１の実施の形態の場合より一層強固になり、実装の信頼性はさらに向上する。この場合にも、電子部品パッケージの四隅には、電気的接続用の端子と同種の端子を、パッドのグループ９の形状に合わせて設けるだけでよい。
【００２０】
なお、必要とされる実装の信頼性が確保される限りにおいて、パッドのグループ９を構成するオーバーレジスト型パッドの個数は、必ずしも４に限る必要はなく、また、パッドのグループ９の個数は、必ずしも４に限る必要はない。また図２（ｂ）に示すように、パッドのグループ９に代えて、通常のパッドよりも面積の大きい（形状も円形である必要はない）パッド１３上に、所定数（図２（ｂ）の場合４であるが、これに限らない）および所定位置に塗布されない部分１５を設けるようにしてレジストを塗布したものを用いても、同様の効果が得られる。
【００２１】
このように、本発明の第２の実施の形態によれば、実装の信頼性を一層高めることができるという付加的な効果が得られる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、付加的な工程を伴うことなく、基板上に表面実装型部品を確実かつ安定に実装し、同時にプリント配線板の配線効率を向上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の実施の形態に係るプリント配線板のパッドの配置を示す図。
【図２】（ａ）本発明の第２の実施の形態に係るプリント配線板のパッドの配置および（ｂ）構成の一例を示す図。
【図３】従来の技術に係るプリント配線板のパッドの配置を示す図。
【図４】（ａ）オーバーレジスト型および（ｂ）クリアランス型パッドの断面図。
【符号の説明】
１　基板
２　電子部品が実装される位置の外縁
３　パッド
５　レジスト
６　はんだボール
７　クリアランス型パッド
７ａ　マトリクス配置された内側のクリアランス型パッド
８　オーバーレジスト型パッド
９　オーバーレジスト型パッドのグループ
１０　基板
１１　電子部品が実装される位置の外縁
１２　接続パターン
１３　矩形のパッド
１４　レジストの外縁
１５　レジストが塗布されない部分
【図１】
2004103820.tif 000003
【図２】
2004103820.tif 000004
【図３】
2004103820.tif 000005
【図４】
2004103820.tif 000006