(57)【要約】【課題】ＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造において、金属バンプ間の短絡を防止して安定した半田接続品質を確保すると共に、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ取付時の位置ずれや取付方向の付け間違いを防いで取付ミスを防止する。【解決手段】ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１は、パッケージ裏面１ａに、半田バンプ１１間の短絡を防ぐための仕切片１２，１３と、仕切片１２，１３の一部を他の部分の仕切片１２，１３より高さが高くなるようにして形成した位置決め部１４，１５とを備え、プリント配線板は、位置決め部１４，１５が嵌入される嵌入孔を備える。ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１は、位置決め部１４，１５を嵌入孔に嵌入することにより、半田バンプ１１が仕切片１２，１３でそれぞれ仕切られた状態でプリント配線板に取り付けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属バンプをパッケージ裏面にアレー状に有するＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）型ＩＣパッケージを、電極パッドを有するプリント配線板に、前記金属バンプを前記電極パッドに電気的に接続して取り付けたＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造において、
前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージは、
前記金属バンプ間の短絡を防ぐために、該金属バンプの間をそれぞれ仕切るように前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージの縦方向及び横方向に格子状に延びて形成された仕切片と、
前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付位置及び取付方向を規制するために、該ＢＧＡ型ＩＣパッケージのコーナーに近接する前記仕切片の一つを、他の部分の仕切片より高さが高く、かつ、狭手方向の幅が厚くなるようにして形成した第１の位置決め部と、
前記第１の位置決め部と共に前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付位置及び取付方向を規制するために、前記第１の位置決め部とは対角のコーナーに近接する前記仕切片の一つを、前記第１の位置決め部と高さが略等しく、かつ、該第１の位置決め部と配置方向が異なるようにして形成した第２の位置決め部とを備え、
前記プリント配線板は、前記第１の位置決め部が嵌入される第１の嵌入孔と、前記第２の位置決め部が嵌入される第２の嵌入孔とを備え、
前記縦方向及び／又は横方向の仕切片は、前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージを前記プリント配線板に取り付ける際に、前記仕切片と前記プリント配線板で囲まれた空間が密閉されないようにするための隙間を、前記縦方向の仕切片と前記横方向の仕切片が交差する付近に有し、
前記第１の位置決め部及び前記第２の位置決め部は、前記プリント配線板の第１の嵌入孔及び第２の嵌入孔へのこれら位置決め部の嵌入を容易にするためのテーパ部を先端部分に有し、
前記第１の位置決め部及び前記第２の位置決め部をそれぞれ前記第１の嵌入孔及び前記第２の嵌入孔に嵌入し、前記金属バンプが前記仕切片でそれぞれ仕切られた状態で、前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージを前記プリント配線板に取り付けたことを特徴とするＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造。
【請求項２】
金属バンプをパッケージ裏面にアレー状に有するＢＧＡ型ＩＣパッケージを、電極パッドを有するプリント配線板に、前記金属バンプを前記電極パッドに電気的に接続して取り付けたＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造において、
前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージは、
前記金属バンプ間の短絡を防ぐために、該金属バンプの間をそれぞれ仕切るように前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージの縦方向及び横方向に格子状に延びて形成された仕切片と、
前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付位置及び取付方向を規制するために、前記仕切片の一部を、他の部分の仕切片より高さが高くなるようにして形成した位置決め部とを備え、
前記プリント配線板は、前記位置決め部が嵌入される嵌入孔を備え、
前記位置決め部を前記嵌入孔に嵌入し、前記金属バンプが前記仕切片でそれぞれ仕切られた状態で、前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージを前記プリント配線板に取り付けたことを特徴とするＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造。
【請求項３】
前記縦方向及び／又は横方向の仕切片は、前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージを前記プリント配線板に取り付ける際に、前記仕切片と前記プリント配線板で囲まれた空間が密閉されないようにするための隙間を、前記縦方向の仕切片と前記横方向の仕切片が交差する付近に有することを特徴とする請求項２に記載のＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属バンプをパッケージ裏面にアレー状に有するＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）型ＩＣパッケージの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高性能化に伴って電子部品の多端子化、狭ピッチ化が進んでおり、高密度実装が可能な電子部品の１つとしてＢＧＡ型ＩＣパッケージが注目されている。ＢＧＡ型ＩＣパッケージは、外部端子となる半田バンプをパッケージ裏面にアレー状に有する表面実装型パッケージの一種である。このようなＢＧＡ型ＩＣパッケージは、プリント配線板に設けられた電極パッドに半田バンプが重なるようにして載置され、リフロー半田付け工程を経ることによりプリント配線板に取り付けられる。
【０００３】
このような従来のＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造においては、リフロー半田付け工程時に、溶融した半田バンプが隣接する半田バンプと短絡してしまう虞れがあり、安定した半田接続品質を確保することが難しかった。また、ＢＧＡ型ＩＣパッケージは、予め定められた規則に従って各ピン（半田バンプ）をプリント配線板の電極パッドに接続しなければならないが、作業者がＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付方向を誤って取り付けてしまう場合や、リフロー半田付け工程時にＢＧＡ型ＩＣパッケージが位置ずれを起こす虞れがあり、ＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付作業には注意が必要であった。
【０００４】
ところで、ＢＧＡ型ＩＣパッケージの金属バンプ面に、金属バンプの位置と形状に対応して形成された穴を有するフィルム状シートを装着し、金属バンプ間の短絡を防止したＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。また、ＢＧＡ型ＩＣパッケージを半田接続するプリント配線板上の各電極パッドの周囲に、厚さが制御された耐熱樹脂による仕切板を設け、電子部品とプリント配線板の接続高さを調整し、さらに、仕切板に位置決め用の突起を設け、これをプリント配線板に設けられた孔に嵌入することにより、金属バンプ間の短絡を防止する共に、ＢＧＡ型ＩＣパッケージの位置決めをすることができるＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平８−２５０８３５号公報
【特許文献２】特開２００１−２２３４６３号公報
【特許文献３】特開平１１−１６３０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１及び特許文献２に記載のＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造においては、フィルム状シートを備えることにより金属バンプ間の短絡を防止して安定した半田接続品質を確保することができるものの、ＢＧＡ型ＩＣパッケージの位置ずれや取付方向の付け間違いを防いで取付ミスを防止することはできない。また、特許文献３に記載のＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造においては、仕切板を備えることにより安定した半田接続品質を確保することができると共に、仕切板に位置決め用の突起を設けることによりＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付位置を規制して、位置決めを容易にすることができるものの、ＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付方向の付け間違いを防止することができるものではない。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造において、金属バンプ間の短絡を防止して安定した半田接続品質を確保する共に、ＢＧＡ型ＩＣパッケージの位置ずれや取付方向の付け間違いを防いで取付ミスを防止することができるＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、金属バンプをパッケージ裏面にアレー状に有するＢＧＡ型ＩＣパッケージを、電極パッドを有するプリント配線板に、前記金属バンプを前記電極パッドに電気的に接続して取り付けたＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造において、前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージは、前記金属バンプ間の短絡を防ぐために、該金属バンプの間をそれぞれ仕切るように前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージの縦方向及び横方向に格子状に延びて形成された仕切片と、前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付位置及び取付方向を規制するために、該ＢＧＡ型ＩＣパッケージのコーナーに近接する前記仕切片の一つを、他の部分の仕切片より高さが高く、かつ、狭手方向の幅が厚くなるようにして形成した第１の位置決め部と、前記第１の位置決め部と共に前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付位置及び取付方向を規制するために、前記第１の位置決め部とは対角のコーナーに近接する前記仕切片の一つを、前記第１の位置決め部と高さが略等しく、かつ、該第１の位置決め部と配置方向が異なるようにして形成した第２の位置決め部とを備え、前記プリント配線板は、前記第１の位置決め部が嵌入される第１の嵌入孔と、前記第２の位置決め部が嵌入される第２の嵌入孔とを備え、前記縦方向及び／又は横方向の仕切片は、前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージを前記プリント配線板に取り付ける際に、前記仕切片と前記プリント配線板で囲まれた空間が密閉されないようにするための隙間を、前記縦方向の仕切片と前記横方向の仕切片が交差する付近に有し、前記第１の位置決め部及び前記第２の位置決め部は、前記プリント配線板の第１の嵌入孔及び第２の嵌入孔へのこれら位置決め部の嵌入を容易にするためのテーパ部を先端部分に有し、前記第１の位置決め部及び前記第２の位置決め部をそれぞれ前記第１の嵌入孔及び前記第２の嵌入孔に嵌入し、前記金属バンプが前記仕切片でそれぞれ仕切られた状態で、前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージを前記プリント配線板に取り付けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、金属バンプをパッケージ裏面にアレー状に有するＢＧＡ型ＩＣパッケージを、電極パッドを有するプリント配線板に、前記金属バンプを前記電極パッドに電気的に接続して取り付けたＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造において、前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージは、前記金属バンプ間の短絡を防ぐために、該金属バンプの間をそれぞれ仕切るように前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージの縦方向及び横方向に格子状に延びて形成された仕切片と、前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付位置及び取付方向を規制するために、前記仕切片の一部を、他の部分の仕切片より高さが高くなるようにして形成した位置決め部とを備え、前記プリント配線板は、前記位置決め部が嵌入される嵌入孔を備え、前記位置決め部を前記嵌入孔に嵌入し、前記金属バンプが前記仕切片でそれぞれ仕切られた状態で、前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージを前記プリント配線板に取り付けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２に記載の発明において、前記縦方向及び／又は横方向の仕切片は、前記ＢＧＡ型ＩＣパッケージを前記プリント配線板に取り付ける際に、前記仕切片と前記プリント配線板で囲まれた空間が密閉されないようにするための隙間を、前記縦方向の仕切片と前記横方向の仕切片が交差する付近に有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように請求項１の発明によれば、仕切片でそれぞれの半田バンプを仕切ることにより、リフロー半田付け工程時に溶融した半田が移動して隣接する半田バンプと接触すること防ぐことができるため、金属バンプ間の短絡を防止して安定した半田接続品質を確保することができる。
【００１１】
また、仕切片の一部を、他の部分の仕切片より高さが高くなるようにして位置決め部とし、ＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付位置及び取付方向を規制するようにしたので、プリント配線板へのＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付時に、ＢＧＡ型ＩＣパッケージの位置ずれや取付方向の付け間違いを防いで取付ミスを防止することができる。また、第１及び第２の位置決め部をＢＧＡ型ＩＣパッケージの互いに対向するコーナー付近にそれぞれ設けることにより、各コーナー部分に均一に力をかけ易くして、ＢＧＡ型ＩＣパッケージをプリント配線板に対して傾きなく平行に取り付け易くすることができる。
【００１２】
さらに、仕切片に隙間を設けることにより、リフロー半田付け工程時に、仕切片とプリント配線板で囲まれた空間に閉じ込められた空気が膨張して空間内が高圧になることを防ぐことができる。このため、プリント配線板へのＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付時にプリント配線板及びＢＧＡ型ＩＣパッケージにかかる応力を小さくするでき、安定した半田接続品質を確保することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、リフロー半田付け工程時に溶融した半田が移動して隣接する半田バンプと接触することを、仕切片により防ぐことができるため、金属バンプ間の短絡を防止して安定した半田接続品質を確保することができる。また、位置決め部によりＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付位置及び取付方向を規制するようにしたので、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ取付時の位置ずれや取付方向の付け間違いを防いで取付ミスを防止することができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、仕切片に隙間を設けることにより、リフロー半田付け工程時に仕切片とプリント配線板で囲まれた空間内が高圧になることを防ぐことができ、安定した半田接続品質を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の一実施形態によるＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造について図１乃至図３を参照して説明する。図１及び図２に示されるように、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１は、パッケージ裏面１ａに、外部端子となる半田バンプ（金属バンプ）１１と、隣接する半田バンプ１１間の短絡を防止するための仕切片１２，１３と、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の取付位置及び取付方向を規制するための位置決め部１４，１５とを備えている。プリント配線板２は、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１が表面実装される際に、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の半田バンプ１１が接続される電極パッド２１と、位置決め部１４，１５が嵌入される嵌入孔２２，２３とを備えている。
【００１６】
仕切片１２，１３は、各半田バンプ１１の間を仕切るように、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の縦方向及び横方向に格子状に延びて形成されている。仕切片１２，１３の高さｈ１は、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１がプリント配線板２に載置された際に、半田バンプ１１がプリント配線板１の電極パット２１に当接できるように、半田バンプ１１の高さｈ０より僅かに低く形成されている。また、横方向の仕切片１２は、縦方向の仕切片１３と交差する付近に隙間１６を有している。この隙間１６は、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１をプリント配線板２に取り付ける際に、仕切片１２，１３とプリント配線板２で囲まれた空間が密閉されないようにするためのものである。隙間１６を縦方向の仕切片１３と交差する付近に設けることにより、半田バンプ１１から隙間１６まで距離を長くとることができるため、リフロー半田付け工程時に、溶融した半田が隙間１６を通って隣接する半田バンプ１１と短絡することを防ぐことができる。
【００１７】
位置決め部１４，１５は、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１のコーナー１ｂ及びコーナー１ｂとは対角に位置するコーナー１ｃに近接する位置に設けられており、仕切片１２，１３の高さｈ１より高さｈ２が高くなるように形成されている。コーナー１ｂに近接する第１の位置決め部１４は、仕切片１２，１３の狭手方向の幅ｗ１より幅ｗ２が厚くなるように形成されており、嵌入孔２２，２３へ嵌入される際に加えられる力により折れ曲がらないように補強されている。また、コーナー１ｃに近接する第２の位置決め部１５は、第１の位置決め部１４とは配置方向が異なるようにして形成されており、作業者が取付方向を誤ってＢＧＡ型ＩＣパッケージ１をプリント配線板２に取り付けようとしても、それぞれの位置決め部１４，１５が、嵌入孔２２，２３に入らないように工夫されている。また、位置決め部１４，１５の先端部分には、嵌入孔２２，２３への位置決め部１４，１５の嵌入を容易にするためのテーパ部１４ａ，１５ａが設けられている。
【００１８】
仕切片１２，１３及び位置決め部１４，１５は、例えば、モールド工程を経ることにより、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１に内蔵されるチップ部品（図示せず）を封止するための封止樹脂部１０と共に一体的に形成される。なお、樹脂材料としては、半田の溶融温度では溶融しない耐熱性の樹脂が使用される。
【００１９】
プリント配線板２には、第１の位置決め部１４の形状に合わせて第１の嵌入孔２２が形成され、第２の位置決め部１５の形状に合わせて第２の嵌入孔２３が形成されている。嵌入孔２２，２３の形状を位置決め部１４，１５の形状に合わせることによりＢＧＡ型ＩＣパッケージ１がプリント配線板２から抜け難くなり、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の位置ずれが防止される。
【００２０】
次に、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の取付方法について図３を参照して説明する。まず、プリント配線板２の電極パッド２１にソルダペースト（図示せず）を塗布する。次に、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の位置決め部１４，１５をプリント配線板２の嵌入孔２２，２３に嵌入し、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の各コーナー１ｂ，１ｃ部分に均一に力を加え、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の半田バンプ１１がプリント配線板２の電極パッド２１と重なるように、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１をプリント配線板２に載置する。そして、リフロー装置で、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１とプリント配線板２を同時に加熱することにより、溶融した半田がプリント配線板２の電極パッド２１に濡れ広がり、半田接合される。なお、上述したように、仕切片１２，１３の高さｈ１は、半田バンプ１１の高さｈ０より若干低くなるように形成されているため、仕切片１２，１３がプリント配線板２から僅かに浮いた状態でＢＧＡ型ＩＣパッケージ１はプリント配線板２に載置されるが、リフロー装置に入れられて、半田が溶融することにより仕切片１２，１３はプリント配線板２に当接する。
【００２１】
以上のように本実施形態のＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の取付構造によれば、仕切片１２，１３でそれぞれの半田バンプ１１を仕切ることにより、リフロー半田付け工程時に溶融した半田が移動して隣接する半田バンプ１１と接触すること防ぐことができるため、半田バンプ１１間の短絡を防止して安定した半田接続品質を確保することができる。
【００２２】
また、仕切片１２，１３の一部を、他の部分の仕切片１２，１３より高さが高くなるようにして位置決め部１４，１５とし、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の取付位置及び取付方向を規制するようにしたので、プリント配線板２へのＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の取付時に、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の位置ずれや取付方向の付け間違いを防いで取付ミスを防止することができる。また、位置決め部１４，１５をＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の互いに対向するコーナー１ｂ，１ｃ付近にそれぞれ設けることにより、各コーナー１ｂ，１ｃ部分に均一に力をかけ易くして、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１をプリント配線板２に対して傾きなく平行に取り付け易くすることができる。
【００２３】
さらに、横方向の仕切片１２に隙間１６を設けることにより、リフロー半田付け工程時に、仕切片１２，１３とプリント配線板２で囲まれた空間に閉じ込められた空気が膨張して空間内が高圧になることを防ぐことができる。このため、プリント配線板２へのＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の取付時にプリント配線板２及びＢＧＡ型ＩＣパッケージ１にかかる応力を小さくするでき、安定した半田接続品質を確保することができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の位置決め部の数は必ずしも２つである必要はなく、１つ又は３つ以上であってもよい。この場合、例えば、図４に示されるように、断面が長方形となる位置決め部１４をパッケージ裏面１ａの中央以外に配置する等、位置決め部１４の配置や形状によりＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の取付方向を規制するようにしてもよい。また、仕切片１２，１３に設けられる隙間１６は、横方向の仕切片１２のみならず、図５に示されるように、縦方向の仕切片１３に設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態によるＢＧＡ型ＩＣパッケージの取付構造におけるＢＧＡ型ＩＣパッケージ取付前の斜視図。
【図２】（ａ）は同取付構造のＢＧＡ型ＩＣパッケージの裏面図、（ｂ）は同取付構造のＢＧＡ型ＩＣパッケージの側面図。
【図３】（ａ）は図１におけるＡ−Ａ線断面図。（ｂ）は同取付構造におけるＢＧＡ型ＩＣパッケージ取付後の側面図。
【図４】同取付構造の変形例を示すＢＧＡ型ＩＣパッケージの裏面図。
【図５】同取付構造の別の変形例を示すＢＧＡ型ＩＣパッケージの裏面図。
【符号の説明】
【００２６】
１    ＢＧＡ型ＩＣパッケージ
２    プリント配線板
１１  半田バンプ（金属バンプ）
１２  横方向の仕切片
１３  縦方向の仕切片
１４  第１の位置決め部
１５  第２の位置決め部
１４ａ，１５ａ  テーパ部
２１  電極パッド
２２  第１の嵌入孔
２３  第２の嵌入孔
【図１】
2005197406.tif 000003
【図２】
2005197406.tif 000004
【図３】
2005197406.tif 000005
【図４】
2005197406.tif 000006
【図５】
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