(57)【要約】【課題】  ＩＣパッケージとプリント配線板２０との接続強度を確保し、かつＩＣパッケージの高密度実装とリペア作業の効率化を図る。【解決手段】  ＩＣパッケージ１０の下面１１ｂ上に半田ボール１２が配列して設けられ、この半田ボール１２はプリント配線板２０上に電気的・機械的に接続される。またＩＣパッケージ１０にはその角部周辺に上面１１ａから下面１１ｂにかけて貫通した孔部１３が設けられている。補強部３０は、プリント配線板２０とＩＣパッケージ１０との接続を補強し、孔部１３と、孔部１３に対応する位置であってＩＣパッケージ１０及びプリント配線板２０の間隙とに連なって設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板と、
多角形の上面及び下面を有したＩＣパッケージであって、
前記下面上に配列して設けられ、前記プリント配線板上に電気的に接続される複数の半田ボールと、
前記多角形の角部周辺に設けられ、前記上面から前記下面に貫通した少なくとも１つの孔部とを有したＩＣパッケージと、
前記プリント配線板と前記ＩＣパッケージとの接続を補強する補強部であって、
前記ＩＣパッケージの夫々の孔部、及び前記孔部に対向する位置であって前記ＩＣパッケージと前記プリント配線板との間隙に連なって設けられた樹脂材からなる補強部と
を有することを特徴とするプリント回路基板。
【請求項２】
前記孔部は円柱状であることを特徴する請求項１に記載のプリント回路基板。
【請求項３】
前記ＩＣパッケージの前記孔部は、上面側よりも下面側の方が孔の領域が大きいことを特徴とする請求項１に記載のプリント回路基板。
【請求項４】
多角形の上面及び下面を有したＩＣパッケージであって、
前記下面上に配列して設けられる複数の半田ボールと、
前記多角形の角部周辺に設けられ、前記上面から前記下面に貫通した少なくも１つの第１の孔部とを有したＩＣパッケージと、
前記プリント配線板の前記半田ボールが電気的に接続されるプリント配線板であって、前記ＩＣパッケージと対向する領域の角部の外側に設けられたコーティング部を備えたプリント配線板と、
前記プリント配線板と前記ＩＣパッケージとの接続を補強する補強部であって、
前記ＩＣパッケージの夫々の孔部、及び前記孔部に対向する位置であって前記ＩＣパッケージと前記プリント配線板との間隙に連なって設けられた樹脂材からなる補強部と
を有することを特徴とするプリント回路基板。
【請求項５】
前記コーティング部は、ソルダーレジストであることを特徴とする請求項４に記載のプリント回路基板。
【請求項６】
前記コーティング部は、シルク印刷であることを特徴とする請求項４に記載のプリント回路基板。
【請求項７】
多角形の上面及び下面を有したＩＣパッケージであって、
前記下面上に配列して設けられる複数の半田ボールと、
前記多角形の角部周辺に設けられ、前記上面から前記下面に貫通した少なくも１つの第１の孔部とを有したＩＣパッケージと、
前記プリント配線板の前記半田ボールが電気的に接続されるプリント配線板であって、前記孔部と対向する位置に設けられた第２の孔部とを有したプリント配線板と、
前記プリント配線板と前記ＩＣパッケージとの接続を補強する補強部であって、前記第１の孔部から前記第２の孔部にかけて連なって設けられた樹脂材からなる補強部と
を有することを特徴とするプリント回路基板。
【請求項８】
前記１の孔部及び前記第２の孔部は円柱状であることを特徴する請求項７に記載のプリント回路基板。
【請求項９】
前記第１の孔部は、上面側よりも下面側の方が孔の領域が大きいことを特徴とする請求項７に記載のプリント回路基板。
【請求項１０】
プリント回路基板を内蔵した上面に入力装置を有する本体と、
自装置の出力結果を表示する表示部と、
前記表示部を前記本体の上面に対して閉じる位置と開く位置に回動自在に支持するヒンジ部と、
を備えた情報処理装置であって、
前記プリント回路基板は、
プリント配線板と、
多角形の上面及び下面を有したＩＣパッケージであって、
前記下面上に配列して設けられ、前記プリント配線板上に電気的に接続される複数の半田ボールと、
前記多角形の角部周辺に設けられ、前記上面から前記下面に貫通した少なくも１つの孔部とを有したＩＣパッケージと、
前記プリント配線板と前記ＩＣパッケージとの接続を補強する補強部であって、
前記ＩＣパッケージの夫々の孔部及び前記孔部に対向する位置であって前記ＩＣパッケージと前記プリント配線板との間隙に連なって設けられた樹脂材からなる補強部と
を有することを特徴とする情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路基板に係り、特にプリント配線板とＩＣパッケージ間の接続強度を高める補強部を有するプリント回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（ＩＣ）と基板との間の接続強度を高める技術が開発されている。即ち、一般にＩＣと基板とは異なる熱膨脹率を有する為、室温と動作温度との間での装置がサイクル動作される場合に機械的な応力が発生する。また、衝撃等の外力によってもはんだ接合部には機械的応力が発生し接続信頼性を損なうことがある。はんだ接合部により大きな機械的強度及び接着性を与えるために、アンダーフィル（下側充填）と呼ばれる処理が一般的に使用される。
【０００３】
この下側充填処理は、装置に対してより大きな強度を与えるものであるが、角部は中立軸から最も離れているものであるから弱点部はいまだに角部にある。
【０００４】
このような問題に対して例えば特許文献１では、ＩＣ又は基板の少なくとも一方にアンカー（固定）点を設けることで、ＩＣと基板との間により高い結合力を与えることの可能な半導体装置及びその製造方法を提案している。
【特許文献１】特開２０００−３６５１７号公報（第６頁、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の特許文献１の技術を用いた場合には、アンダーフィル層がＩＣパッケージの領域の外側にはみ出し、高密度実装の面からは必ずしも良好ではなかった。また、一度アンダーフィルを充填した後にＩＣパッケージの不具合が発覚しこれを交換（リペア）する際に下側充填層を取り除いてＩＣパッケージと基板との接続を分離することは非常に困難な作業となっていた。
【０００６】
そこで本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、  ＩＣパッケージとプリント配線板２０との接続強度を確保し、かつＩＣパッケージの高密度実装とリペア作業の効率化を可能とするプリント回路基板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】
かかる課題を解決するために、本発明に係るプリント回路基板は、プリント配線板と、多角形の上面及び下面を有したＩＣパッケージであって、前記下面上に配列して設けられ、前記プリント配線板上に電気的に接続される複数の半田ボールと、前記多角形の角部周辺に設けられ、前記上面から前記下面に貫通した少なくとも１つの孔部とを有したＩＣパッケージと、前記プリント配線板と前記ＩＣパッケージとの接続を補強する補強部であって、前記ＩＣパッケージの夫々の孔部、及び前記孔部に対向する位置であって前記ＩＣパッケージと前記プリント配線板との間隙に連なって設けられた樹脂材からなる補強部とを有することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る他のプリント回路基板は、多角形の上面及び下面を有したＩＣパッケージであって、前記下面上に配列して設けられる複数の半田ボールと、前記多角形の角部周辺に設けられ、前記上面から前記下面に貫通した少なくも１つの第１の孔部とを有したＩＣパッケージと、前記プリント配線板の前記半田ボールが電気的に接続されるプリント配線板であって、前記ＩＣパッケージと対向する領域の角部の外側に設けられたコーティング部を備えたプリント配線板と、前記プリント配線板と前記ＩＣパッケージとの接続を補強する補強部であって、前記ＩＣパッケージの夫々の孔部、及び前記孔部に対向する位置であって前記ＩＣパッケージと前記プリント配線板との間隙に連なって設けられた樹脂材からなる補強部とを有することを特徴としている。
【０００９】
更に本発明に係る他のプリント回路基板は、多角形の上面及び下面を有したＩＣパッケージであって、前記下面上に配列して設けられる複数の半田ボールと、前記多角形の角部周辺に設けられ、前記上面から前記下面に貫通した少なくも１つの第１の孔部とを有したＩＣパッケージと、前記プリント配線板の前記半田ボールが電気的に接続されるプリント配線板であって、前記孔部と対向する位置に設けられた第２の孔部とを有したプリント配線板と、前記プリント配線板と前記ＩＣパッケージとの接続を補強する補強部であって、前記第１の孔部から前記第２の孔部にかけて連なって設けられた樹脂材からなる補強部とを有することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る情報処理装置は、プリント回路基板を内蔵した上面に入力装置を有する本体と、自装置の出力結果を表示する表示部と、前記表示部を前記本体の上面に対して閉じる位置と開く位置に回動自在に支持するヒンジ部と、を備えた情報処理装置であって、前記プリント回路基板は、プリント配線板と、多角形の上面及び下面を有したＩＣパッケージであって、前記下面上に配列して設けられ、前記プリント配線板上に電気的に接続される複数の半田ボールと、前記多角形の角部周辺に設けられ、前記上面から前記下面に貫通した少なくも１つの孔部とを有したＩＣパッケージと、前記プリント配線板と前記ＩＣパッケージとの接続を補強する補強部であって、前記ＩＣパッケージの夫々の孔部及び前記孔部に対向する位置であって前記ＩＣパッケージと前記プリント配線板との間隙に連なって設けられた樹脂材からなる補強部とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
ＩＣパッケージとプリント配線板２０との接続強度を確保し、かつＩＣパッケージの高密度実装とリペア作業の効率化を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るプリント回路基板の断面を示した図である。図１に示すように
第１の実施の形態に係るプリント回路基板１は、ＩＣパッケージ１０と、プリント配線板２０と、補強部３０とから構成されている。
【００１３】
ＩＣパッケージ１０は、図示せぬＩＣチップを有し、かつ上面１１ａ及び下面１１ｂを有した偏平な矩形箱状のパッケージ本体１１と、このパッケージ本体１１の下面１１ｂ上に配置され、電極部として機能する複数の半田ボール１２とから成り、プリント配線板２０の表面上に実装される。
【００１４】
図２は、パッケージ本体１１を下面１１ｂ側から見た図である。図１及び図２に示すように、半田ボール１２は略球状の形状を有しており、複数個の半田ボール１２が格子状に配列されている。ＩＣパッケージ１０は、この半田ボール１２を介してプリント配線板２０上に電気的（場合により機械的にも）に接続される。本実施の形態ではパッケージ本体１１は偏平な矩形の箱状を有しているが、この形状は四角形に限らず例えば４つの角部が削られた八角形等の他の多角形であっても良い。
【００１５】
また、ＩＣパッケージ１０は、上面１１ａから下面１１ｂ渡り貫通した孔部１３が設けられている。この孔部１３は、図示するようにパッケージ本体１１の角部周辺に設けられおり、本実施の形態では４つの角部近傍に夫々１つずつ設けられている。本実施の形態の孔部１３は例えば直径１ｍｍ〜２ｍｍの円状の孔部を想定しているが、ＩＣパッケージの大きさに対応し適宜その直径を変更しても良い。また、本実施の形態では上面１１ａ側と下面１１ｂ側の円の大きさは同じである。尚、孔部１３の形状は円状に限らず、楕円形状や多角形であっても良い。
【００１６】
プリント配線板２０は、例えば信号層、電源・グランドのプレーン層等の複数の銅で構成された層とガラスエポキシ樹脂等から構成された絶縁層とを交互に積層させた多層のプリント配線板である。プリント配線板２０は、ＩＣパッケージ１０の半田ボール１２が実装される位置に対向してその表面上に図示せぬ電極部（パッド）が設けられている。
【００１７】
補強部３０は、プリント配線板２０とＩＣパッケージ１０との接続を補強する補強部である。また、補強部３０は図１に示すようにＩＣパッケージ１０の夫々の孔部１３及び、この孔部１３に対応する位置であってＩＣパッケージ１０とプリント配線板２０との間隙に連なって設けられており、接着機能を有する樹脂材から構成されている。従って本実施の形態では補強部３０は略円柱状をなしている。補強部３０は、接着機能を有する樹脂であれば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の別を問わない。補強部３０は例えばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等である。
【００１８】
図３〜図８は、第１の実施の形態に係るプリント回路基板を製造工程の一例を示した図である。プリント回路基板１を製造するには、まず、図３に示す通りプリント回路基板１の一部を構成するプリント配線板２０を用意する。次に、図４に示すようにこのプリント配線板２０の所定の位置にマウンタ等でＩＣパッケージ１０を実装する。この際、既述したようにプリント配線板２０上のパッドに対向するようにＩＣパッケージ１０の半田ボール１２を実装する。次に図５に示すようにリフロー炉において所定の温度プロファイルでリフロー加熱を行いプリント配線板２０とＩＣパッケージ１０とを接続させる。次に図６に示すようにプリント回路基板１が予定する電気回路的な機能が正常に発揮されるかの動作確認検査を行う。この検査で正常に機能を果たすことが確認できた場合には、次に図７に示すように、ＩＣパッケージ１０の孔部１３に上面１１ａ側から注入器Ａにより樹脂を注入する。その結果、注入された樹脂が硬化すると図８に示すようにプリント回路基板１が得られる。
【００１９】
本実施の形態に示したプリント回路基板１は、補強部３０が設けられなければ従来のプリント回路基板と同じくＩＣパッケージ１０の角部周辺の半田ボール１２に特に応力が集中しやすい。しかし本実施の形態に係るプリント回路基板１は、当該角部周辺に補強部３０が設けられている。従って従来応力を受けやすかった角部周辺の半田ボール１２の応力が緩和され、従来のアンダーフィル樹脂を塗布するのと同様にＩＣパッケージ１０とプリント配線板２０との接続強度を確保することが可能となる。
【００２０】
また、補強部３０は、ＩＣパッケージ１０の孔部１３に注入されて設けられるため、アンダーフィルにおける補強のように樹脂がＩＣパッケージの領域の外側にはみ出すことはなく、高密度実装が実現できる。更に一度アンダーフィルを充填した後にＩＣパッケージに不具合が生じこれを交換（リペア）する際でも、補強部３０及び半田ボール１２に熱を加えることで容易にＩＣパッケージ１０を取り外すことが可能となり、リペア作業の効率化が実現できる。
【００２１】
（第１の実施の形態の変形例）
図９は、第１の実施の形態の変形例における孔部周辺を拡大した図である。本変形例におけるプリント回路基板は、孔部１３が図９に示すように下面１１ｂの孔の大きさが上面１１ａの孔の大きさよりも大きく構成されたものとなっている。
【００２２】
このようにすることで、補強部３０は上面１１ａ側より下面１１ｂ側の方が太い形状となる。従って補強部としてのＩＣパッケージ１０とプリント配線板２０との接続をより強固にすることが可能となる。
【００２３】
（第２の実施の形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。図１０は本発明の第２の実施の形態に係るプリント回路基板を示した図である。図１０（ａ）は断面図、図１０（ｂ）はＩＣパッケージ１０の上面１１ａ側から見た図である。
【００２４】
図１０において、図１の第１の実施の形態と同一部分は同一記号で示し、その説明を省略する。図１０に示した本実施の形態に係るプリント回路基板が図１に示した第１の実施の形態に係るプリント回路基板１と異なる点は、図１におけるプリント配線板２０のＩＣパッケージ１０が実装される面にコーティング部材からなるコーティング層２１が設けられてプリント回路基板２となっている点である。
【００２５】
ここで、コーティング層２１は、プリント配線板２０のＩＣパッケージ１０が実装される面に設けられるが、その位置は図１０に示すように、ＩＣパッケージ１０と対向する外周部に設けられ、特に補強部３０が設けられる周辺に設けることが好ましい。尚、コーティング層２１は例えばソルダーレジストやシルク印刷である。
【００２６】
このようなプリント回路基板２を実現することで、第１の実施の形態と同様の効果を発揮するばかりで無く、図７における樹脂の注入の工程において、硬化される前の状態の補強部３０がプリント配線板２０上のＩＣパッケージ１０に対向する領域外に拡散することが防止され、更に高密度実装が実現可能となる。
【００２７】
（第３の実施の形態）
以下、図面を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。図１１は本発明の第３の実施の形態に係るプリント回路基板の断面を示した図である。
【００２８】
図１１において、図１の第１の実施の形態と同一部分は同一記号で示し、その説明を省略する。図１１に示した本実施の形態に係るプリント回路基板が図１に示した第１の実施の形態に係るプリント回路基板１と異なる点は、図１においてＩＣパッケージ１０に設けられていた孔部（本実施の形態では「第１の孔部１３」と言うこととする。）の他にプリント配線板２０上の孔部１３に対向する位置に同様に孔部（第２の孔部２２）を設けている点と、この第２の孔部２２に伴い、補強部３０が第２の孔部２２まで延長した補強部３１になっている点であり、これによりプリント回路基板３を構成している点が異なる。
【００２９】
第２の孔部２２は、プリント配線板２０のＩＣパッケージ１０が実装される面からこれとは反対側の面にかけて貫通せずに途中まで設けられている。但し貫通するように構成していも良い。
【００３０】
このようなプリント回路基板３を実現することで、第１の実施の形態と同様の効果を発揮するばかりで無く、補強部３１がプリント配線板２０の中まで入り込み、ＩＣパッケージ１０とプリント配線板２０との接続強度をより高めることが可能となる。
【００３１】
尚、第１の孔部１３と第２の孔部２２とは図９に示した第１の実施の形態の変形例と同様、上面側よりも下面側の方が孔の領域が大きいように構成しても良い。
【００３２】
（プリント回路基板１を備えた電子機器）
図８は、上述したプリント回路基板１を備えた電子機器の一例としての情報処理装置を示した図である。図８に示した情報処理装置１００は、所謂ノート型のパーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）である。
【００３３】
この情報処理装置１００は、本体２００と、表示部３００と、ヒンジ部４００とを主たる構成要素としている。
【００３４】
本体２００は、偏平な矩形箱状で樹脂又はマグネシウムからなる成型品であり、上面の開口した矩形状のベース部２０２と、ベース部の開口を覆うようにベース部に接合されたカバー部２０３とで構成されている。そして、本体２００は、カバー部２０３によって構成された上壁、カバー部２０３及びベース部２０２によって構成された一対の側壁２０３ａ、後壁２０３ｂ、ベース部２０２によって構成された矩形状の底壁を有している。
【００３５】
本体２００の上壁には多数のキーを有したキーボード２０１が配置されている。その他、本体２００の上壁には、電源スイッチ２０４、ポインティングデバイス２０５、インジケータ２０６等が設けられている。
【００３６】
また、本体２００内には、光ディスクドライブ２１１、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ２０７、カードスロット２０８、電池パック２０９、その他、種々の電子部品が配設されている。また、本体２００内の底壁上には、ＩＣパッケージ１０を含む電子部品が実装されたプリント回路基板１が配設されているとともに、このプリント回路基板１上には、本体２００内および電子部品を冷却するための冷却ユニット２１０が配設されている。
【００３７】
表示部３００は、一方の面に開口部３０１を有する偏平な矩形箱状で樹脂又はマグネシウムからなる成型品であり、開口部３０１からは自装置の出力結果を表示するＬＣＤ３０２が露出している。
【００３８】
ヒンジ部４００はキーボード２０１より後壁側に設けられ、表示部３００を本体２００の上面に対して閉じる位置と開く位置とに回動自在に支持している。
【００３９】
このような情報処理装置１００では電源の投入によりプリント回路基板１が駆動し本体２００内部は例えば８０℃を超える高温状態になる。また、衝撃等の外力も印加される。
【００４０】
しかし本実施の形態に係る情報処理装置１００内のプリント回路基板１は、当該角部周辺に補強部３０が設けられている。従って従来応力を受けやすかった角部周辺の半田ボール１２の応力が緩和され、従来のアンダーフィル樹脂を塗布するのと同様にＩＣパッケージ１０とプリント配線板２０との接続強度を確保することが可能となる。
【００４１】
また、補強部３０は、ＩＣパッケージ１０の孔部に注入されて設けられるため、アンダーフィルにおける補強のように樹脂がＩＣパッケージの領域の外側にはみ出すことがなく、高密度実装が実現できる。更に一度ＩＣパッケージを実装後にＩＣパッケージに不具合が生じこれを交換（リペア）する際でも、補強部３０部分に熱を加えることで容易に取り除くことが可能となり、リペア作業の効率化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプリント回路基板の断面を示した図。
【図２】パッケージ本体１１を下面１１ｂ側から見た図。
【図３】第１の実施の形態に係るプリント回路基板を製造工程の一例を示した図。
【図４】第１の実施の形態に係るプリント回路基板を製造工程の一例を示した図。
【図５】第１の実施の形態に係るプリント回路基板を製造工程の一例を示した図。
【図６】第１の実施の形態に係るプリント回路基板を製造工程の一例を示した図。
【図７】第１の実施の形態に係るプリント回路基板を製造工程の一例を示した図。
【図８】第１の実施の形態に係るプリント回路基板を製造工程の一例を示した図。
【図９】第１の実施の形態の変形例における孔部周辺を拡大した図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るプリント回路基板を示した図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るプリント回路基板の断面を示した図。
【図１２】プリント回路基板１を備えた電子機器の一例としての情報処理装置を示した図。
【符号の説明】
【００４３】
１，２，３  プリント回路基板
１０  ＩＣパッケージ
１１  パッケージ本体
１１ａ  上面
１１ｂ  下面
１２  半田ボール
１３  孔部（第１の孔部）
２０  プリント配線板
２１  コーティング層
２２  第２の孔部
３０、３１  補強部
１００  情報処理装置
２００  本体
２０１  キーボード
３００  表示部
３０１  開口部
３０２  ＬＣＤ
４００  ヒンジ部
Ａ  注入器
【図１】
2007095880.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】
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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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