(57)【要約】【課題】はんだクラック等の配線不良を防止しつつ、部品実装領域の外側のレイアウトにかかる制限を小さくすることができるプリント配線板の提供。【解決手段】マトリクス状に配列された複数の電極パッド３と、複数の電極パッド３が配列された部品実装領域５の外側に設けられ熱応力を緩和する孔部７と、を有するプリント配線板１であって、部品実装領域５に実装されると共に、平面視で該部品実装領域５よりも大きな外縁を有するＢＧＡパッケージ２を備え、孔部７は、ＢＧＡパッケージ２の外縁に対応する位置に設けられているという構成を採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配列された複数の電極パッドと、前記複数の電極パッドが配列された部品実装領域の外側に設けられ熱応力を緩和する孔部と、を有するプリント配線板であって、
前記部品実装領域に実装されると共に、平面視で該部品実装領域よりも大きな外縁を有する部品パッケージを備え、
前記孔部は、前記部品パッケージの外縁に対応する位置に設けられていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記孔部は、前記部品パッケージの外縁のうち第１の辺と第２の辺とが交わる角部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記孔部は、前記第１の辺と前記第２の辺とが交わる交点と、前記交点から所定距離をあけて前記第１の辺及び前記第２の辺のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板。
【請求項４】
前記孔部は、前記第１の辺と前記第２の辺とに跨って設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板。
【請求項５】
前記孔部は、電気的に接地されたスルーホールであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、電子部品としてＢＧＡ（Ball grid array）パッケージを実装するプリント配線板が開示されている。近年、プリント配線板は、このような小型の電子部品が高密度で実装される傾向にあり、動作時には、これらの発熱による影響で高温状態となる。プリント配線板が、動作時の膨張と非動作時の復元(収縮)とを繰り返すと、実装しているＢＧＡパッケージ等に対して熱ストレスが大きくかかる。
【０００３】
上記従来技術では、プリント配線板に外部応力が作用したときに、当該外部応力によるたわみを低減するためのたわみ低減穴を少なくとも一つ形成している。このたわみ低減穴は、マトリクス状に配列された複数の電極パッドの部品実装領域の外側において、当該領域の少なくとも一つの対角線上に形成されている。この構成によれば、配線板の変形をたわみ低減穴で吸収できるため、上記熱ストレスに伴う熱応力を緩和し、配線部の接触不良や断線（はんだクラック）等の不具合を回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１９１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では、たわみ低減穴のような孔部を形成することによって、部品実装領域の外側のスペースが消費されるため、部品実装領域の外側の配線や他の電子部品等の配置についてレイアウトの自由度に制限がかかるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、はんだクラック等の配線不良を防止しつつ、部品実装領域の外側のレイアウトにかかる制限を小さくすることができるプリント配線板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、マトリクス状に配列された複数の電極パッドと、上記複数の電極パッドが配列された部品実装領域の外側に設けられ熱応力を緩和する孔部と、を有するプリント配線板であって、上記部品実装領域に実装されると共に、平面視で該部品実装領域よりも大きな外縁を有する部品パッケージを備え、上記孔部は、上記部品パッケージの外縁に対応する位置に設けられているという構成を採用する。
【０００８】
また、本発明においては、上記孔部は、上記部品パッケージの外縁のうち第１の辺と第２の辺とが交わる角部に設けられているという構成を採用する。
【０００９】
また、本発明においては、上記孔部は、上記第１の辺と上記第２の辺とが交わる交点と、上記交点から所定距離をあけて上記第１の辺及び上記第２の辺のそれぞれに設けられているという構成を採用する。
【００１０】
また、本発明においては、上記孔部は、上記第１の辺と上記第２の辺とに跨って設けられているという構成を採用する。
【００１１】
また、本発明においては、上記孔部は、電気的に接地されたスルーホールであるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、部品実装領域に実装されると共に、平面視で該部品実装領域よりも大きな外縁を有する部品パッケージを備え、孔部は、上記部品パッケージの外縁に対応する位置に設けられている。部品実装領域よりも部品パッケージの外縁が大きい場合、部品実装領域内に配列された電極パッド上に、部品パッケージのボール電極等を適正に配置するためには、位置合せのためのアライメントマークが必要となる。ここで、部品パッケージの外縁に対応する位置に孔部を設けることによって、当該孔部に、熱応力を緩和する機能だけでなく、アライメントの機能を付加し、アライメントマークとして兼用する。これにより、アライメントマークを別途設けることなく、部品実装領域の外側のスペース消費を小さくすることができる。
このように、本発明によれば、はんだクラック等の配線不良を防止しつつ、部品実装領域の外側のレイアウトにかかる制限を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態におけるプリント配線板の平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるプリント配線板の要部を示す拡大平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態におけるプリント配線板の要部を示す拡大平面図である。
【図４】本発明の第３実施形態におけるプリント配線板の要部を示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係るプリント配線板の実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態におけるプリント配線板１の平面図である。図２は、本発明の第１実施形態におけるプリント配線板１の要部を示す拡大平面図である。
図１に示すように、プリント配線板１は、その表面に部品パッケージ（本実施形態ではＢＧＡパッケージ２）が実装される基板である。なお、本実施形態のプリント配線板１に実装される部品パッケージとしては、ＢＧＡ（Ball grid array）パッケージに限らず、ＬＧＡ（Land grid array）パッケージ等であってもよい。
【００１６】
プリント配線板１は、ガラスエポキシ材やガラスコンポジット材等の絶縁材料からなる板状の部材であり、その表面に電極パッド３や不図示の配線パターン等が形成されている。このプリント配線板１は、不図示の外部筐体（例えば、アルミダイキャスト等）内に収容されて、その縁部が、該外部筐体に対してネジ止め等で固定されている。
【００１７】
電極パッド３は、ＢＧＡパッケージ２をリフローはんだ付けする際に、パッケージ底面のボール電極（はんだボール）が配置される場所である。電極パッド３は、ＢＧＡパッケージ２の電極の数に応じて複数設けられている。電極パッド３は、図示するように、マトリクス状に配列されている。なお、複数の電極パッド３が配列された平面視矩形状の領域が、部品実装領域５である。
【００１８】
プリント配線板１は、複数の電極パッド３が配列された部品実装領域５の外側において熱応力を緩和する孔部７を備えている。孔部７は、プリント配線板１の厚み方向に形成された穴である。本実施形態の孔部７は、内壁部に導電層７ａが形成されたスルーホールである。この孔部７は、図２に示すように、電気的に接地されている。なお、孔部７としては、内壁部に導電層７ａが形成されない単なる貫通孔であってもよい。
【００１９】
図１に戻り、ＢＧＡパッケージ２は、部品実装領域５に実装されると共に、平面視で該部品実装領域５よりも大きな外縁を有する。孔部７は、ＢＧＡパッケージ２の外縁に対応する位置に設けられている。本実施形態のＢＧＡパッケージ２の外縁は、部品実装領域５と相似形状で、ひと回り大きな平面視矩形状を呈している。本実施形態の孔部７は、ＢＧＡパッケージ２の外縁に沿って複数設けられている。
【００２０】
具体的に、本実施形態の孔部７は、ＢＧＡパッケージ２の外縁の４つの角部８のそれぞれに対応して、４つ設けられている。これら複数の孔部７は、同径、同構成で、ＢＧＡパッケージ２の外縁の対角線上に配置されている。具体的には、複数の孔部７のうち、孔部７Ａと孔部７Ｃとが組となってＢＧＡパッケージ２の外縁の対角線上に配置され、孔部７Ｂと孔部７Ｄとが組となってＢＧＡパッケージ２の外縁の対角線上に配置されている。
【００２１】
図２に示すように、ＢＧＡパッケージ２の外縁の角部８とは、ＢＧＡパッケージ２の外縁のうち第１の辺９Ａと第２の辺９Ｂとが交わる交点１０を含むＢＧＡパッケージ２の外縁内の所定領域である。孔部７は、第１の辺９Ａと第２の辺９Ｂとが交わる交点１０を中心として形成されている。本実施形態では、孔部７の一部が、平面視で角部８と重なり、孔部７の残部が、平面視で目視できるように形成されている。
【００２２】
孔部７は、ドリル等の工具によって角部８に対応する位置に形成される。角部８は、部品実装領域５の角端に位置する電極パッド３ａと隣り合う位置関係を有するため、当該電極パッド３ａに孔部７を近づけすぎると、電極パッド３ａと孔部７との間にレジストを適切に形成することができず、例えばレジストが電極パッド３ａに被ることがある。したがって、孔部７を形成する場合には、レジスト被りを考慮しつつ、適切な距離をあけて形成することが好ましい。
【００２３】
続いて、上記構成のプリント配線板１の作用について説明する。
プリント配線板１は、不図示の外部筐体に対してネジ止め等で拘束されており、動作時の温度上昇による熱膨張の影響が、図１に示す白抜き矢印の方向、すなわち内向きに作用する。そうすると、部品実装領域５の角端（例えば電極パッド３ａ）において、ＢＧＡパッケージ２とのはんだクラックが生じ易くなる。
【００２４】
本実施形態のプリント配線板１は、複数の電極パッド３が配列された部品実装領域５の外側おいて熱応力を緩和する孔部７を備えている。このように、部品実装領域５の外側に孔部７を設けることにより、配線板の熱膨張による影響を、部品実装領域５の手前側で効率よく吸収することができる。このため、部品実装領域５において、配線板の歪み、熱応力が緩和され、はんだクラック等の配線不良が防止される。
【００２５】
本実施形態においては、部品実装領域５に実装されると共に、平面視で該部品実装領域５よりも大きな外縁を有するＢＧＡパッケージ２を備え、孔部７は、ＢＧＡパッケージ２の外縁に対応する位置に設けられている。部品実装領域５よりもＢＧＡパッケージ２の外縁が大きい場合、部品実装領域５内に配列された電極パッド３上に、ＢＧＡパッケージ２のボール電極を適正に配置するためには、位置合せのためのアライメントマークが必要となる。
【００２６】
本実施形態において孔部７は、ＢＧＡパッケージ２の外縁のうち第１の辺９Ａと第２の辺９Ｂとが交わる角部８に設けられている。したがって、４つの孔部７と、４つの角部８とを合わせることにより、ＢＧＡパッケージ２のボール電極を、電極パッド３上の適正な位置に配置するアライメントを行うことができる。そして、ＢＧＡパッケージ２のリフローはんだ付けを適切に行うことができる。
【００２７】
このように、ＢＧＡパッケージ２の外縁に対応する位置に孔部７を設けることによって、当該孔部７に、熱応力を緩和する機能だけでなく、アライメントの機能を付加し、アライメントマークとして兼用することができる。これにより、アライメントマークを別途設けることなく、部品実装領域５の外側のスペース消費を小さくすることができる。したがって、部品実装領域５の外側のレイアウトにかかる制限を小さくすることができる。
【００２８】
また、本実施形態において孔部７は、電気的に接地されたスルーホールである。この構成によれば、孔部７を電気的に接地し、ＧＮＤ電位とすることで電位を安定させ、部品実装領域５等におけるノイズを低減することができる。また、部品実装領域５の角隅の電極パッド３ａにおいては、ＢＧＡパッケージ２のＧＮＤ電極等が配置され易い。このように、孔部７に、さらに電位を安定させる機能を付加することで、別途ＧＮＤ電極を設けることなく、部品実装領域５の外側のスペース消費をさらに小さくすることができる。
【００２９】
したがって、上述の本実施形態によれば、マトリクス状に配列された複数の電極パッド３と、複数の電極パッド３が配列された部品実装領域５の外側に設けられ熱応力を緩和する孔部７と、を有するプリント配線板１であって、部品実装領域５に実装されると共に、平面視で該部品実装領域５よりも大きな外縁を有するＢＧＡパッケージ２を備え、孔部７は、ＢＧＡパッケージ２の外縁に対応する位置に設けられているという構成を採用することによって、はんだクラック等の配線不良を防止しつつ、部品実装領域５の外側のレイアウトにかかる制限を小さくすることができる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００３１】
図３は、本発明の第２実施形態におけるプリント配線板の要部を示す拡大平面図である。
図３に示すように、第２実施形態においては、孔部７が、第１の辺９Ａと第２の辺９Ｂとが交わる交点１０と、交点１０から所定距離をあけて第１の辺９Ａ及び第２の辺９Ｂのそれぞれに設けられている。
【００３２】
この構成によれば、当該３つの孔部７で電極パッド３ａを囲うように配置できるため、はんだクラック等の配線不良を確実に防止することができる。
なお、孔部７の数を増やすと、レイアウト的には上記実施形態よりも制限されるというトレードオフがある。しかしながら、当該３つの孔部７と、一つの角部８とを合せることによって、ＢＧＡパッケージ２全体のアライメントが可能となる。したがって、上記実施形態のように、全ての角部８に孔部７を設けることなく（例えば対角線上の２箇所で）アライメントができるため、部品実装領域５の外側のレイアウトにかかる制限が過度に大きくなることはない。
【００３３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００３４】
図４は、本発明の第３実施形態におけるプリント配線板の要部を示す拡大平面図である。
図４に示すように、第３実施形態においては、孔部７が、第１の辺９Ａと第２の辺９Ｂとに跨って平面視略Ｌ字状に設けられている。
【００３５】
この構成によれば、平面視Ｌ字形状の孔部７で電極パッド３ａを、第２実施形態のように間をあけることなく囲えるため、はんだクラック等の配線不良をより確実に防止することができる。
また、トレードオフについては、第２実施形態と同様であり、全ての角部８に孔部７を設けることなくアライメントができるため、部品実装領域５の外側のレイアウトにかかる制限が過度に大きくなることはない。
【００３６】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１…プリント配線板、２…ＢＧＡパッケージ（部品パッケージ）、３…電極パッド、５…部品実装領域、７…孔部（スルーホール）、８…角部、９Ａ…第１の辺、９Ｂ…第２の辺、１０…交点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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