(57)【要約】【課題】  基板の端面に電極を設けた状態でも、基板を小型化しつつ表面積を十分に確保できるようにする。【解決手段】  基板２の端面２Ｃには、裏面２Ｂから表面２Ａに向けて厚さ方向の途中位置まで伸長した複数の溝電極６を設け、基板２の裏面２Ｂには、各溝電極６とそれぞれ接続された複数の裏面電極７を設ける。そして、モジュール部品１をマザーボード９に実装するときには、これらの電極６，７を半田８によってマザーボード９に接続する。これにより、基板２の表面２Ａの周縁部位には、溝電極６の配置に邪魔されることなく、回路部品４Ｂ等を実装できるので、溝電極６は、半田フィレット８Ａ′を形成する端面電極としての機能を維持しつつ、基板２の実装面積を十分に確保でき、モジュール部品１をコンパクトに形成することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面、裏面及び端面を有する板状に形成され裏面側がマザーボードに実装される基板と、該基板の表面側に設けられ前記マザーボードに接続される複数の回路部品とを備えてなる回路基板装置において、
前記基板の端面には当該基板の裏面から表面に向けて厚さ方向の途中位置まで伸長した非貫通凹溝を設け、該非貫通凹溝の表面には溝電極を設け、前記基板の裏面には該溝電極と接続された裏面電極を設け、前記溝電極と裏面電極には前記マザーボードと接続される半田を設ける構成としたことを特徴とする回路基板装置。
【請求項２】
前記非貫通凹溝は前記基板の端面に対し半円弧状の凹溝として形成してなる請求項１に記載の回路基板装置。
【請求項３】
前記非貫通凹溝は前記基板の端面に対し四角形状の凹溝として形成してなる請求項１に記載の回路基板装置。
【請求項４】
前記非貫通凹溝は前記基板の端面に対し凹湾曲状の凹溝として形成してなる請求項１に記載の回路基板装置。
【請求項５】
前記基板の表面の周縁部位には前記溝電極と前記基板の厚さ方向で重なり合う位置に少なくとも一部の回路部品を配設してなる請求項１，２，３または４に記載の回路基板装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複数の回路部品を予めサブアッセンブリ化してマザーボード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。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回路基板装置としては、例えば複数の回路部品を基板に実装してサブアッセンブリ化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２００１−１２７１８８号公報
【０００４】
この種の従来技術による回路基板装置は、表面、裏面及び端面を有する平板状の基板を有し、その表面には、各種の回路部品が実装されている。また、基板の端面には、複数の溝状電極が互いに間隔をもって設けられている。
【０００５】
ここで、溝状電極は、基板の端面に設けた貫通溝を金属被膜で覆うことにより形成されている。この場合、貫通溝は、基板の端面に沿って当該基板を厚さ方向に貫通し、貫通溝の両端側は、基板の表面及び裏面の周縁部位に凹窪状をなして開口している。
【０００６】
そして、溝状電極は、基板の表面に設けられた配線パターン等を介して各回路部品と接続されている。また、回路基板装置をマザーボードに実装するときには、各溝状電極が半田を用いてマザーボード側の配線等に接続される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来技術では、基板の端面に複数の溝状電極を設け、これらの溝状電極をマザーボード側の配線等に半田付けする構成としている。しかし、各溝状電極は、基板表面の周縁部位に凹窪状をなして開口している。
【０００８】
このため、従来技術では、基板の表面積が各溝状電極によって小さくなるため、例えば回路部品を基板上に高い密度で実装する場合には、基板の外形を溝状電極の分だけ大きくする必要が生じ、回路基板装置を小型化するのが難しいという問題がある。
【０００９】
また、基板表面の周縁部位は各溝状電極によって凹凸形状となるため、回路部品、配線等を基板の表面に配置するときには、溝状電極の位置だけでなく、各溝状電極間の位置も配置スペースとして利用し難くなり、基板の表面を有効に活用できないという問題がある。
【００１０】
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、基板の端面等に電極を配置しつつ、表面側の実装面積を十分に確保でき、基板の表面を有効に活用できると共に、装置全体を小型化できるようにした回路基板装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために本発明は、表面、裏面及び端面を有する板状に形成され裏面側がマザーボードに実装される基板と、該基板の表面側に設けられ前記マザーボードに接続される複数の回路部品とを備えてなる回路基板装置に適用される。
【００１２】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、基板の端面には当該基板の裏面から表面に向けて厚さ方向の途中位置まで伸長した非貫通凹溝を設け、該非貫通凹溝の表面には溝電極を設け、基板の裏面には該溝電極と接続された裏面電極を設け、溝電極と裏面電極にはマザーボードと接続される半田を設ける構成としたことにある。
【００１３】
また、請求項２の発明によると、非貫通凹溝は基板の端面に対し半円弧状の凹溝として形成する構成としている。
【００１４】
また、請求項３の発明によると、非貫通凹溝は基板の端面に対し四角形状の凹溝として形成する構成としている。
【００１５】
また、請求項４の発明によると、非貫通凹溝は基板の端面に対し凹湾曲状の凹溝として形成する構成としている。
【００１６】
さらに、請求項５の発明によると、基板の表面の周縁部位には溝電極と基板の厚さ方向で重なり合う位置に少なくとも一部の回路部品を配設する構成としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、基板を半田付けしてマザーボードに実装するときには、溝電極とマザーボードとの間に略三角形状（スカート状）の半田フィレットを形成でき、また裏面電極とマザーボードとの間には広い接合面積を確保することができる。これにより、基板とマザーボードとを確実に接続でき、振動、温度変化等に対して耐久性や信頼性を高めることができる。
【００１８】
この場合、溝電極（非貫通凹溝）は、基板の表面に達しない非貫通形状を有し、表面から離れた裏面側の部位だけに配置されている。このため、基板の表面には、端面に近い周縁部位にも回路部品、配線等を容易に配置でき、従来技術のように端面電極によって基板の表面積が減少するのを防止することができる。
【００１９】
これにより、溝電極は、半田フィレット等を形成する端面電極としての機能を維持しつつ、回路部品、配線等の実装面積を十分に確保でき、基板の表面全体を有効に活用することができる。従って、基板の周縁部位にデッドスペースがある場合と比較して、複数の回路部品を基板上にコンパクトに搭載でき、装置全体を小型化できると共に、回路のレイアウト設計等を効率よく行うことができる。
【００２０】
また、請求項２の発明によれば、溝電極を半円弧状に形成できるので、溝電極の表面に対する半田の乗りを良くすることができ、半田を溝電極に安定的に付着させることができる。
【００２１】
また、請求項３の発明によれば、溝電極を四角形状に形成できるので、その容積を大きくして多量の半田を付着させることができ、基板を安定的に実装することができる。
【００２２】
また、請求項４の発明によれば、溝電極を凹湾曲状に形成できるので、その表面を滑らかな湾曲面とすることができ、半田の乗りを良くしてこれを安定的に付着させることができる。
【００２３】
さらに、請求項５の発明によれば、少なくとも一部の回路部品は、基板の表面に達していない溝電極の上側に重ねるように配置することができる。これにより、基板の表面では、溝電極の配置に邪魔されることなく、中央から周縁部位にわたって回路部品の配置スペースを容易に確保でき、設計自由度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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】
まず、図１ないし図９は第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、高周波回路用のモジュール部品を例に挙げて述べる。
【００２６】
図中、１はモジュール部品で、該モジュール部品１は、後述の基板２、電子回路４、非貫通凹溝５、溝電極６、裏面電極７、半田８等により構成され、これらは予めサブアッセンブリ化した状態で後述のマザーボード９に実装されるものである。
【００２７】
２はモジュール部品１のベース部分を構成する基板で、該基板２は、図２、図３に示す如く、例えば誘電体材料等により四角形の平板状に形成され、表面２Ａ、裏面２Ｂ及び四辺の端面２Ｃを有している。そして、基板２の表面２Ａには、例えば金属膜等からなる複数の配線３が形成されている。
【００２８】
４は基板２の表面２Ａに搭載された電子回路で、該電子回路４は、例えば抵抗、コンデンサ、インダクタンス等の受動素子や、トランジスタ、ＩＣ等の能動素子を含めた複数の回路部品４Ａ，４Ｂ等により構成され、これらは各配線３を介して互いに接続されている。
【００２９】
そして、電子回路４は、後述の電極６，７等を介してマザーボード９に接続され、例えばマイクロ波、ミリ波等の高周波信号に対して所定の信号処理を行うものである。
【００３０】
また、電子回路４を構成する一部の回路部品４Ｂは、図４ないし図６に示す如く、配線３の一部と共に基板２の周縁部位に搭載され、基板２の厚さ方向に対して後述の溝電極６と重なり合う位置に配置されている。
【００３１】
５は基板２の端面２Ｃに設けられた複数の非貫通凹溝で、該各非貫通凹溝５は、例えば基板２の端面２Ｃから半円弧状に窪んで形成され、裏面２Ｂと端面２Ｃとにわたって開口している。この場合、非貫通凹溝５は、基板２の裏面２Ｂから表面側に向けて板厚方向の途中位置まで伸長する有底溝として形成され、基板２の表面２Ａと間隔をもって対向する底部５Ａを有している。
【００３２】
ここで、非貫通凹溝５の形成方法について、一例を挙げて説明すると、まず複数の基板２に分割される基板材料（図示せず）を用意し、この基板材料に裏面側から一定の深さだけ穴加工を施すことにより、各基板２の境界位置に有底の円形穴を形成する。そして、この基板材料を円形穴の位置で各基板２毎に切断することにより、各基板２の裏面２Ｂと端面２Ｃとに開口し表面２Ａには貫通しない半円弧状の非貫通凹溝５を形成することができる。
【００３３】
６は各非貫通凹溝５の表面にそれぞれ設けられた溝電極を示し、該各溝電極６は、後述の半田８を用いてマザーボード９に接続され、マザーボード９との間に略三角形状の半田フィレット８Ａ′（図９参照）を形成することにより、モジュール部品１をマザーボード９に安定的に実装するものである。
【００３４】
ここで、溝電極６は、図４ないし図７に示す如く、非貫通凹溝５の表面を覆う金属被膜により構成され、その溝形状に対応して例えば半円弧状の横断面形状を有している。また、溝電極６は基板２の端面２Ｃに沿って形成され、その裏面２Ｂから表面２Ａに向けて厚さ方向の途中位置まで伸長している。
【００３５】
この場合、溝電極６は、基板２の表面２Ａに達しない非貫通形状を有し、表面２Ａから離れた裏面２Ｂ側の部位だけに配置されることにより、半田フィレット８Ａ′を形成する端面電極としての機能を維持しつつ、基板２の表面積を確保する構成となっている。
【００３６】
また、基板２の内部には、例えばビアホール、配線等の接続構造（いずれも図示せず）が必要に応じて設けられ、各溝電極６と裏面電極７とは、これらの接続構造を用いて電子回路４と接続されている。
【００３７】
７は各溝電極６に対応する位置で基板２の裏面２Ｂに設けられた複数の裏面電極で、該各裏面電極７は、例えば四角形状の金属膜等からなり、溝電極６を取囲んで形成されると共に、該溝電極６と接続されている。
【００３８】
そして、溝電極６と裏面電極７とは、図８、図９に示す如く、半田（半田バンプ）８を用いてマザーボード９に接続され、該マザーボード９上に実装される。この場合、裏面電極７は、基板２を実装するときに、後述の如く溝電極６と協働して基板２の裏面２Ｂ及び端面２Ｃに適切な量の半田８を溜めることができ、基板２を実装した後には、マザーボード９との間に広い接合面積を確保することができる。
【００３９】
９はモジュール部品１が実装されるマザーボードで、該マザーボード９は、図９に示す如く、モジュール部品１と協働して例えば高周波信号用の信号処理回路等を構成するものである。
【００４０】
本実施の形態によるモジュール部品１は上述の如き構成を有するもので、次にその実装方法について説明する。
【００４１】
まず、モジュール部品１の実装前には、図８に示す如く、個々の溝電極６と裏面電極７とに溶融した半田８を付着させ、これを基板２の裏面２Ｂから突出した状態で固化させる。
【００４２】
このとき、溝電極６は、半田８の乗りを良くするために半円弧状に湾曲して形成され、裏面電極７と接続されているので、これらの溝電極６と裏面電極７とによって基板２の裏面２Ｂ及び端面２Ｃに適切な量の半田を溜めることができ、これによって半田８を基板２の裏面２Ａから十分に突出した状態で固化させることができる。
【００４３】
次に、モジュール部品１の実装時には、図９に示す如く、基板２をマザーボード９上に載置し、各半田８をマザーボード９に接触した状態で溶融させる。このとき、仮りに基板２やマザーボード９に反り等が生じていると、一部の半田８がマザーボード９から浮いた状態となることがある。しかし、これらの浮いた半田８も、他の半田８が溶融するに従って電極６，７とマザーボード９の両方に接触した状態となるため、基板２やマザーボード９の反り等を半田８の突出寸法内で吸収することができ、基板２の実装を安定的に行うことができる。
【００４４】
そして、基板２を実装した後には、電極６，７とマザーボード９のランド９Ａとが半田８′によって接続される。このとき、溝電極６とマザーボード９との間には、略三角形状（スカート状）の半田フィレット８Ａ′を形成でき、また裏面電極７とマザーボード９とを広い面積で接合することができる。これにより、基板２とマザーボード９とを確実に接続でき、振動、温度変化等に対して接続部位の耐久性や信頼性を高めることができる。
【００４５】
かくして、本実施の形態によれば、基板２には、半田８によってマザーボード９に接続される溝電極６と裏面電極７とを設ける構成としたので、溝電極６を基板２の表面２Ａから離れた裏面２Ｂ側の部位だけに配置することができ、従来技術のように端面電極によって基板の表面積が減少するのを防止することができる。
【００４６】
これにより、基板２の表面２Ａには、端面２Ｃに近い周縁部位にも回路部品４Ｂ、配線３等を容易に配置でき、これらの部品を溝電極６の上側に重ねるようにレイアウトすることができる。このため、基板２の表面２Ａでは、溝電極６の配置に邪魔されることなく、中央から周縁部位にわたって各部品の実装面積を十分に確保でき、表面２Ａ全体を有効に活用することができる。
【００４７】
従って、基板２の周縁部位にデッドスペースがある場合と比較して、複数の回路部品４Ａ，４Ｂ、配線３等を基板２上にコンパクトに搭載でき、一定の回路を構成する場合にモジュール部品１を小型化することができる。そして、電子回路４の設計自由度を高めることができ、そのレイアウト設計等を効率よく行うことができる。
【００４８】
また、溝電極６と裏面電極７とを設けたので、基板２をマザーボード９に実装するときには、溝電極６とマザーボード９との間に半田フィレット８Ａ′を形成でき、また裏面電極７とマザーボード９との間には半田接合による広い接合面積を確保することができる。
【００４９】
このため、溝電極６と裏面電極７とによって基板２とマザーボード９とを確実に接続でき、モジュール部品１の実装面積を確保しつつ、振動、温度変化等に対して耐久性や信頼性を高めることができる。
【００５０】
また、溝電極６は、基板２の表面２Ａに貫通していないので、モジュール部品１の実装時には、溝電極６に付着した半田８が溶融することにより基板２の表面２Ａ側に食み出して電子回路４に悪影響を与えるのを防止することができる。従って、溶融状態の半田８を基板２の端面２Ｃ及び裏面２Ｂ側に確実に留めることができ、実装作業を円滑に行うことができる。
【００５１】
次に、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、非貫通凹溝（溝電極）を四角形状の凹溝として構成したことにある。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。
【００５２】
１１はモジュール部品で、該モジュール部品１１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、基板２′の端面２Ｃ′に設けられた非貫通凹溝１２と、その表面を覆う溝電極１３と、基板２′の裏面２Ｂ′に設けられた裏面電極１４とを備えている。しかし、非貫通凹溝１２と溝電極１３とは、基板２′の端面２Ｃ′にに対し四角形の横断面形状をもって形成されている。
【００５３】
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。特に、本実施の形態では、非貫通凹溝１２と溝電極１３とを四角形の横断面形状に形成したので、その容積を大きくして溝電極１３に多量の半田を付着させることができ、モジュール部品１１を安定的に実装することができる。
【００５４】
次に、図１１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、非貫通凹溝（溝電極）を凹湾曲状の凹溝として構成したことにある。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。
【００５５】
２１はモジュール部品で、該モジュール部品２１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、基板２″の端面２Ｃ″に設けられた非貫通凹溝２２と、その表面を覆う溝電極２３と、基板２″の裏面２Ｂ″に設けられた裏面電極２４とを備えている。
【００５６】
しかし、非貫通凹溝２２と溝電極２３とは、基板２″の端面２Ｃ″に対して例えば半円弧状の横断面形状を有する釣鐘形（ベル形）の凹溝として形成され、その横断面形状は、基板２″の裏面２Ｂ″から表面２Ａ″に向けて徐々に縮径している。
【００５７】
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。特に、本実施の形態では、非貫通凹溝２２と溝電極２３とを釣鐘形の凹窪部として形成したので、これらの表面を滑らかな湾曲面とすることができ、半田の乗りを良くしてこれを溝電極２３に安定的に付着させることができる。
【００５８】
なお、前記第１の実施の形態では、基板２に複数の非貫通凹溝５と溝電極６とを設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば基板２に設ける各端面電極のうち一部の電極を非貫通凹溝５と溝電極６とによって形成し、他の電極は、従来技術とほぼ同様に、基板２の端面２Ｃに沿って表面２Ａと裏面２Ｂとに貫通した貫通型の端面電極として構成してもよい。
【００５９】
また、本発明は、図１２に示す変形例のように構成してもよい。この場合、基板２の端面２Ｃには、溝電極６と配線３とを接続する他の配線３′が設けられている。
【００６０】
また、実施の形態では、高周波回路用のモジュール部品１，１１，２１を例に挙げて述べたが、本発明はこれに限らず、他の基板（マザーボード）に実装される各種の回路基板装置に適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるモジュール部品を示す斜視図である。
【図２】モジュール部品を半田を付着する前の状態で示す斜視図である。
【図３】モジュール部品を図２中の矢示III−III方向からみた縦断面図である。
【図４】モジュール部品の端面の一部を拡大して示す要部拡大の斜視図である。
【図５】非貫通凹溝、溝電極、裏面電極等を図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた要部拡大断面図である。
【図６】溝電極、裏面電極等を基板の表面側からみた要部拡大の平面図である。
【図７】非貫通凹溝、溝電極、裏面電極等を基板の裏面側からみた要部拡大の底面図である。
【図８】半田を溝電極と裏面電極とに付着させた状態を示す要部拡大断面図である。
【図９】モジュール部品をマザーボードに実装した状態を示す要部拡大断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態によるモジュール部品を示す要部拡大の底面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態によるモジュール部品を示す要部拡大断面図である。
【図１２】本発明の変形例によるモジュール部品を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１，１１，２１  モジュール部品（回路基板装置）
２，２′,２″  基板
２Ａ，２Ａ″  表面
２Ｂ，２Ｂ′,２Ｂ″  裏面
２Ｃ，２Ｃ′,２Ｃ″  端面
３,３′  配線
４  電子回路
４Ａ，４Ｂ  回路部品
５，１２，２２  非貫通凹溝
５Ａ  底部
６，１３，２３  溝電極
７，１４，２４  裏面電極
８  半田
９  マザーボード
【図１】
2005166931.tif 000003
【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】
2005166931.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005166931.tif 000011
【図１０】
2005166931.tif 000012
【図１１】
2005166931.tif 000013
【図１２】
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