(57)【要約】【課題】大判センサーのような大型で発熱量の高いＩＣを図１に示すようにリジッド基板に実装した場合、ＩＣのパッケージの熱膨張率と、リジッド基板の熱膨張率との違いにより、パッケージの端子の半田付け部分にクラック発生し、動作不良を引き起こすことが問題とされている。そのため、パッケージ端子部・半田付け部にかかるストレスを軽減するため、大判センサーのような大型で発熱量の高いＩＣは、リジッド基板ではなく、図３に示すように、フレキシブル基板へ実装し、半田付け部にかかるストレスをフレキシブル基板の柔らかさで吸収する手法が取られているが、部品配置や配線の自由度が大きく損なわれるという課題がある。【解決手段】リジッドフレキシブル基板のフレキシブル基板部にＩＣの端子部分を実装するパターンを配置し、ＩＣの下部にリジッド基板部を配置することにより、ＩＣがリジッド基板部をまたぐように実装する。【選択図】図４
2016004884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基板部とリジッド基板部を有するリジッドフレキシブル基板にＩＣを半田付け実装する実装において、ＩＣの端子がフレキシブル基板部に半田付けされ、且つＩＣの端子がリジッド基板部をまたぐことを特徴とする実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型で発熱量の高いＩＣのリジッドフレキシブル基板実装に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、一眼レフカメラやミラーレス一眼カメラには、従来の静止画撮影機能だけではなく、動画撮影機能が搭載されている。動画撮影時は静止画撮影時と比較し消費電力が高くなる傾向にある。
【０００３】
一眼レフカメラやミラーレス一眼カメラに使用される大判センサーのような大型で発熱量の高いＩＣを図１に示すようにリジッド基板に実装した場合、ＩＣのパッケージの熱膨張率と、リジッド基板の熱膨張率との違いにより、図２に示すようにパッケージの端子の半田付け部分にクラック発生し、動作不良を引き起こすことが問題とされていた。
【０００４】
そのため、パッケージ端子部・半田付け部にかかるストレスを軽減するため、大判センサーのような大型で発熱量の高いＩＣは、リジッド基板ではなく、図３に示すように、フレキシブル基板へ実装し、半田付け部にかかるストレスをフレキシブル基板の柔らかさで吸収する手法が取られている。
【０００５】
フレキシブル基板へのＩＣ実装や、リジッド基板とフレキシブル基板を組み合わせた構造のリジッドフレキシブル基板へのＩＣ実装に関しては、特許文献１、２があげられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１５１６８９号公報
【特許文献２】特開平５−３３５７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
大判センサーを使用する場合、良好なアナログ特性と高い放熱効果を得るために、グランド端子には、ノイズが少なく広いグランドパターンへ接続することが望ましい。
【０００８】
また、電源及びリファレンス電位端子には、端子の近くにバイパスコンデンサを配置し、バイパスコンデンサのグランド端子は、大判センサーのグランド端子に近く、且つノイズが少なく広いグランドパターンへ接続することが望ましい。
【０００９】
また、大判センサーを駆動するクロック生成回路（水晶発振子等）は、そのクロック信号長を短くするため、大判センサーの近くに配置することが望ましく、クロック信号の配線には、リターングランドを並走させ、クロック生成回路と大判センサーのグランド端子までの最短経路で接続することが望ましい。
【００１０】
また、大判センサーのアナログ出力信号やアナログリファレンス信号は、他の信号からの干渉を防ぐため、グランド信号でガード配線を施すのが望ましい。
【００１１】
また、大判センサーのアナログ出力信号はＡＦＥ（Analog Front End）ＩＣへ接続される、機器の小型化のため全体の構成を小さくするため、ＡＦＥ  ＩＣは小型ＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージを採用し、大判センサーと同じ基板に実装配置することが望ましい。
【００１２】
しかしながら、前記従来例のように、フレキシブル基板に実装した場合、部品配置や配線の自由度が大きく損なわれるといった課題がある。
【００１３】
例えば、部品配置に関してはフレキシブル基板へのＢＧＡパッケージの実装や、大判センサーの近くにバイパスコンデンサやクロック生成回路の実装が大変難しい。
【００１４】
配線に関しては、例えば二層フレキシブル基板を採用した場合、信号線を通すために面積を取られ、ノイズが少なく広いグランドを確保することが出来ない。また、アナログ信号を他の信号からの干渉を防ぐためのグランドによるガード配線や、クロック信号に並走させるリターングランドの配線も途切れなく配線する事が難しい。
【００１５】
二層を超えたフレキシブル基板を採用した場合、配線の自由度は高くなるがフレキシブル基板の特色である柔軟性は大きく損なわれ、本来の目的である半田クラック防止の効果がなくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、図４に示すように、リジッドフレキシブル基板のフレキシブル基板部にＩＣの端子部分を実装するパターンを配置し、ＩＣの下部にリジッド基板部を配置することにより、ＩＣがリジッド基板部をまたぐように実装されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
大判センサーのような大型ＩＣをリジッドフレキシブル基板に実装する際、図４に示すように、リジッド基板部をまたいで、フレキシブル基板部に端子を実装することにより、パッケージと基板の熱膨張率の差による半田付け部にかかるストレスを、フレキシブル基板部の柔軟性によって吸収することができ、半田クラックを防ぐことが可能となる。
【００１８】
また、大判センサーのような大型ＩＣの下部のリジッド基板部は多層ビルドアップ構造が可能であるため、一つもしくは複数の層をＧＮＤ層とすることにより、広いグランドを確保することが可能となる。それにより、大型ＩＣのグランド端子を真裏の広いグランドパターンに接続することが可能となり、良好なアナログ特性を得る理想的なグランド配線が可能となる。
【００１９】
また、多層ビルドアップ構造のリジッド基板部での配線は、アナログ信号をノイズから守るためのシールドグランド配線や、高速デジタル信号の高周波信号のリターン経路を確保するためのリターングランド配線が可能となる。
【００２０】
また、大判センサーの近くに配置することが望ましい、電源のバイパスコンデンサなどのチップ部品や、ＡＦＥなどの小型ＢＧＡパッケージＩＣなどを、図５に示すように、大判センサーの裏面に実装することが可能となる。
【００２１】
また、図６に示すように、大判センサー下部にあるリジッド基板部の大判センサーの反対面に放熱器を取り付けることにより、より高い放熱効果を得ることが可能となる。
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、大判センサーの様な大型で発熱量の高いＩＣをリジッドフレキシブル基板に実装する際、上記のような効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】リジッド基板に大型ＩＣが実装された断面図
【図２】リジッド基板に実装された大型ＩＣに半田クラックが発生した断面図
【図３】フレキシブル基板に大型ＩＣが実装された断面図
【図４】大型ＩＣがリジッド基板部をまたいでフレキシブル基板部に端子を実装した断面図
【図５】図４におけるリジッド基板部の裏面に部品を実装した場合の断面図
【図６】図４におけるリジッド基板部の裏面に放熱器を接続した場合の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
＜第１の実施形態＞
図４は、本発明における大型ＩＣをリジッドフレキシブル基板に実装する際の構成を示した図画である。図５は、図４におけるリジッド基板部の裏面に部品を実装した場合の断面図で、第１の実施形態を示す図画である。
【００２６】
本発明の実施の形態によれば、フレキシブル基板部６とリジッド基板部７で構成されるリジッドフレキシブル基板に大判センサーの様な大型ＩＣ１を実装する構成において、大型ＩＣ１の端子部分はフレキシブル基板部６に半田付けされ、且つリジッド基板部７をまたぐように配置することを特徴とする。
【００２７】
大型ＩＣ１の発熱量が高い場合、大型ＩＣ１のパッケージ及び実装されている基板は熱膨張が発生する。その材質の熱膨張率の違いにより、半田付け部にストレスが生じるが、本発明の通り、フレキシブル基板部６に端子を半田付けすることで、フレキシブル基板部６の柔軟性でストレスを逃がすことが可能となる。
【００２８】
また、大型ＩＣ１に配線されるアナログ信号は、他の信号からのノイズの影響を受けぬよう、グランドでシールドされることが望ましい。
【００２９】
また、大型ＩＣ１に配線されるデジタル信号は、自身のノイズを他の信号へ影響させぬよう、グランドでシールドすることが望ましく、また高周波で駆動するデジタル通信ラインの場合、高周波リターン電流の経路を確保するため、デジタル通信ラインと並走し、且つ通信しているＩＣのグランドまで途切れなく配線されていることが望ましい。
【００３０】
また、前記通信を行っているＩＣや、大型ＩＣを駆動するためのクロック生成回路、大型ＩＣ１の電源やアナログリファレンス電位等を平滑するためのバイパスコンデンサは大型ＩＣ１にできるだけ近い場所（例えば図５に示すようにＩＣの裏面）に配置するのが望ましい。
【００３１】
また、大型ＩＣの良好な特性を得るためには、広くノイズの少ないグランドに接続することが望ましい。
【００３２】
これら、大型ＩＣの理想的な部品配置及び配線は、本発明の構成における、大型ＩＣ１の下部に配置されたリジッド基板部７をビルドアップ多層構造とすることにより、実現することが可能となる。
【００３３】
＜第２の実施形態＞
図６、図４におけるリジッド基板部の裏面に放熱器を接続した場合の断面図で、第２の実施形態を示す図画である。
【００３４】
第１の実施の形態に示した大型ＩＣ１が集積され、周辺回路を取り込んだ場合、第１の実施の形態に示したような、リジッド基板部の裏面に多くの部品を実装する必要が無くなるが、さらに発熱量が高くなるといったことがある。
【００３５】
この場合、リジッド基板部７のいくつかの層をグランド層とすることにより、リジッド基板部７の放熱効果が高くなり、大型ＩＣ１の放熱板としての機能が高まる。また、図６に示すように、裏面にヒートシンクといった放熱器１０を設けることにより、さらなる放熱効果を得ることが可能となる。
【００３６】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１  大型ＩＣ、２  リジッド基板、３  半田付け部、４  クラックの入った半田付け部、
５  フレキシブル基板、６  リジッドフレキシブル基板のフレキシブル基板部、
７  リジッドフレキシブル基板のリジッド基板部、
８  大型ＩＣの裏面に実装することが好ましいＢＧＡパッケージ部品、
９  大型ＩＣの裏面に実装することが好ましいチップ部品、１０  放熱器
【図１】
2016004884.tif 000003
【図２】
2016004884.tif 000004
【図３】
2016004884.tif 000005
【図４】
2016004884.tif 000006
【図５】
2016004884.tif 000007
【図６】
2016004884.tif 000008