(57)【要約】【課題】  端子配列を有する電子部品パッケージと回路基板との線膨張係数差に起因してハンダ接合部に生ずる応力を緩和し、当該接合部に生ずる亀裂や破断を防止すること。【解決手段】  格子状に配された複数の電極がそれぞれ接合される複数のパッド（１０４）を備え、前記複数のパッドが配された前記回路基板上の領域（１０６）は、多角形の形状を成し、少なくとも一つの前記パッド（１０４ａ等）について、当該少なくとも一つのパッドと、当該少なくとも一つのパッドに隣接する他の前記パッドとを結ぶ線に直交する線分を一辺とする矩形（２１４ａ）の頂点のうち、当該少なくとも一つのパッドから見て前記多角形の中央方向にある頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、当該頂点の位置を含む中空の穴（１０８ａ−１、１０８ａ−２）が設けられている。【選択図】図２
2017073493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子状に配された複数の電極を持つ電子部品が搭載された回路基板であって、
前記複数の電極がそれぞれ接合されるパッドを備え、
少なくとも一つの前記パッドについて、当該パッドに作用する応力の力線の方向に対し所定の角度範囲内において一致する方向に沿って、当該パッドを挟むように中空の穴が設けられている、
回路基板。
【請求項２】
格子状に配された複数の電極を持つ電子部品が搭載された回路基板であって、
前記複数の電極がそれぞれ接合される複数のパッドを備え、
前記複数のパッドが配された前記回路基板上の領域は、多角形の形状を成し、
少なくとも一つの前記パッドについて、当該少なくとも一つのパッドと、当該少なくとも一つのパッドに隣接する他の前記パッドとを結ぶ線に直交する線分を一辺とする矩形の頂点のうち、当該少なくとも一つのパッドから見て前記多角形の中央部方向にある頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、当該頂点の位置を含む中空の穴が設けられている、
回路基板。
【請求項３】
前記少なくとも一つの前記パッドは、前記多角形の頂点に対応する位置に配されたパッドを含む、
請求項２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記複数のパッドが格子状に配された前記回路基板上の多角形の形状を成す前記領域は、前記電極の配列の格子点に前記パッドが配されていない領域を含み、
前記パッドが配されていない前記領域の境界部分に、少なくとも一つの中空の穴が設けられている、
請求項２又は３に記載の回路基板。
【請求項５】
前記中空の穴は、貫通穴、又は前記回路基板の内層により終端する穴である、
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の回路基板。
【請求項６】
前記中空の穴は、当該穴の内部に接合用金属が充填されていないスルーホール又はビアである、
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の端子（又は電極）で構成された端子配列（又は電極配列）を有する電子部品（例えばBGA型パッケージを用いた電子部品）が実装された回路基板に関し、特に、回路基板と電子部品パッケージとの線膨張係数差に起因して電子部品端子（又は電極）と回路基板上の回路パターンとの接合部に発生するせん断応力を低減して、当該接合部や回路基板に亀裂や破断が生ずるのを回避することのできる回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の高機能化に伴い、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のように多くの電極端子を必要とする電子部品では、ＢＧＡ（Ball Grid Array）等の格子状の端子配列（電極配列）を有するパッケージが用いられている（以下、「端子」又は「電極」は、共に「端子」及び「電極」の双方を包括的に意味するものとして記載する）。
【０００３】
また、このような高機能集積回路を用いた電子部品においては、動作時の発熱量が大きいことからパッケージの放熱特性を高める必要があり、上記パッケージ素材として熱伝導率の高いセラミックが用いられることが多い。
【０００４】
これに対し、上記電子部品が実装される回路基板の素材は、絶縁性や難燃性の観点から、通常はガラスエポキシが用いられることが多く、上記電子部品パッケージを構成するセラミックとは異なる線膨張係数を有するものとなっている。
【０００５】
このため、環境温度の変化や電子部品の動作等に伴う電子部品パッケージ等の温度変化に伴って、電子部品の端子と回路基板上のパッドとの間のハンダ接合部には、回路基板の面方向に沿うせん断応力が発生することとなり、当該応力により当該接合部に亀裂や破断が生じる場合がある。
【０００６】
特に車両用装置では、車両環境の温度変化範囲が広いことから、当該装置の動作に伴う装置内温度の上昇と相俟って、回路基板及び電子部品には極めて広い範囲の温度変化が発生することとなり、上記せん断応力に起因する接合部の亀裂や破断の発生確率は一層高くなり得る。
【０００７】
従来、接合部の分離を回避する方法としては、専ら、回路基板の基板面に対し垂直な方向に加えられる力により発生する当該回路基板の撓みに起因した、接合部への引張応力が引き起こす当該接合部の分離についての防止策が開示されている。このような引張応力による接合部分離の防止策として、例えば、回路基板上の電子部品実装領域の角部外側にＬ字形状の貫通孔を設ける構成や（特許文献１及び特許文献２参照）、上記実装領域の略中央部に貫通孔を設けると共に、当該実装領域の内側の、電子部品の端子が設けられていない領域に、小さな貫通孔を矩形状に配列して設ける構成（特許文献３）が知られている。
【０００８】
しかしながら、これらの特許文献に記載された回路基板は、当該回路基板の撓みの影響が接合部に及ばないようにするための特定の位置に貫通孔を設けたものであり、接合部に加わるせん断応力を低減するための手段を与えるものではない。したがって、上記従来の技術を用いても、接合部に発生するせん断応力を効果的に低減することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１６５４６９号公報
【特許文献２】特開平１１−１０３１３７号公報
【特許文献３】特開２００１−１４８５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の背景より、端子配列を有する電子部品が実装される回路基板においては、電子部品パッケージと回路基板との線膨張係数差に起因する回路基板上のパッドと電子部品端子とのハンダ接合部に生ずる応力を低減して、当該接合部や回路基板に生ずる亀裂や破断を効果的に防止することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一の態様は、格子状に配された複数の電極を持つ電子部品が搭載された回路基板であって、前記複数の電極がそれぞれ接合されるパッドを備え、少なくとも一つの前記パッドについて、当該パッドに作用する応力の力線の方向に対し所定の角度範囲内において一致する方向に沿って、当該パッドを挟むように中空の穴が設けられている。
本発明の他の態様は、格子状に配された複数の電極を持つ電子部品が搭載された回路基板であって、前記複数の電極がそれぞれ接合される複数のパッドを備え、前記複数のパッドが配された前記回路基板上の領域は、多角形の形状を成し、少なくとも一つの前記パッドについて、当該少なくとも一つのパッドと、当該少なくとも一つのパッドに隣接する他の前記パッドとを結ぶ線に直交する線分を一辺とする矩形の頂点のうち、当該少なくとも一つのパッドから見て前記多角形の中央部方向にある頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、当該頂点の位置を含む中空の穴が設けられている。
本発明の他の態様によると、前記少なくとも一つの前記パッドは、前記多角形の頂点に対応する位置に配されたパッドを含む。
本発明の他の態様によると、前記複数のパッドが格子状に配された前記回路基板上の多角形の形状を成す前記領域は、前記電極の配列の格子点に前記パッドが配されていない領域を含み、前記パッドが配されていない前記領域の境界部分に、少なくとも一つの中空の穴が設けられている。
本発明の他の態様によると、前記中空の穴は、貫通穴、又は前記回路基板の内層により終端する穴である。
本発明の他の態様によると、前記中空の穴は、当該穴の内部に接合用金属が充填されていないスルーホール又はビアである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回路基板の構成を示す図である。
【図２】図１に示す回路基板の部分詳細図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る回路基板の第１の変形例の部分詳細図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る回路基板の第２の変形例の部分詳細図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る回路基板の第３の変形例の部分詳細図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る回路基板の第４の変形例の部分詳細図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る回路基板の構成を示す図の部分詳細図である。
【図８】図７に示す回路基板の部分詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る回路基板の構成を示す図である。
本回路基板１００は、例えば車両に搭載されて当該車両のエンジン制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ、Electronic Control Unit）を構成する回路基板である。この回路基板１００は、格子状の端子配列を有する電子部品１０２（例えばＢＧＡ型パッケージを用いたＣＰＵ）が実装されている。図１に示す符号１０２を付した点線は、電子部品１０２のパッケージの外形を示している。なお、図１に示した電子部品１０２に対する回路基板１００の相対的な大きさは一例であって、回路基板１００は、電子部品１０２の大きさに関わらず、任意のサイズとすることができる。
【００１４】
回路基板１００上の電子部品１０２が実装されている実装面上には、当該電子部品１０２の端子にそれぞれ接合される複数のパッド１０４が、当該電子部品１０２の格子状端子配列に合わせて、回路基板１００上の矩形領域１０６（図示一点鎖線内）に格子状に配列されている。
【００１５】
矩形領域１０６の４つの頂点部に配されたパッド１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄのそれぞれ近傍には、それぞれ２つの中空の穴１０８ａ−１と１０８ａ−２、１０８ｂ−１と１０８ｂ−２、１０８ｃ−１と１０８ｃ−２、及び１０８ｄ−１と１０８ｄ−２が設けられている。ここで、パッド１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、及び１０４ｄと、中空の穴１０８ａ−１と１０８ａ−２、１０８ｂ−１と１０８ｂ−２、１０８ｃ−１と１０８ｃ−２、及び１０８ｄ−１と１０８ｄ−２、との関係は、それぞれ同様であるので、以下では、図１に示す領域１０６の図示右上部の頂点部における構成（すなわち、パッド１０４ａ周辺の構成）を例にとり、回路基板１００の構成の詳細を説明する。
【００１６】
図２は、図１に示す矩形領域１０６の図示右上頂点部近傍の構成を示す部分詳細図である。矩形領域１０６の図示右上の頂点部に配されたパッド１０４ａの近傍に設けられた中空の穴１０８ａ−１は、パッド１０４ａと当該パッド１０４ａに隣接する他のパッド１０４ａ−１とを結ぶ線２１０ａ（例えば、これらのパッドの中心を結ぶ線）に直交する線分を一辺とする矩形２１４ａの頂点のうち、パッド１０４ａから見て矩形領域１０６の中央部の方向（又は中心方向）（以下「中央部の方向又は中心方向」を「中央部方向」という）にある頂点に、当該頂点の位置を含むように形成されている。
【００１７】
また、パッド１０４ａの近傍に設けられた中空の穴１０８ａ−２は、上記矩形２１４ａの頂点のうち、穴１０８ａ−１が設けられた頂点に対し対角位置にある頂点に、当該頂点の位置を含むように形成されている。
【００１８】
一般に、多角形形状の領域に配列された複数の端子で構成される端子配列を有する電子部品の当該端子配列を回路基板上のパッドにハンダ付けして固定する場合、当該電子部品の動作に伴う発熱や環境温度の変動により電子部品及び回路基板の温度が変動すると、電子部品と回路基板との線膨張係数差により、当該多角形形状の領域の頂点部に配されたパッド部に最も大きなせん断応力が発生する。そして、このせん断応力は、特に、当該多角形形状の領域の中央部（又は中心）（以下、「中央部又は中心」を単に「中央部」という）と当該頂点部に配されたパッドとを結ぶラインに沿った方向に発生する。
【００１９】
上記の構成を有する回路基板１００は、多角形形状の一つとして矩形形状を有する矩形領域１０６の内部に配列されたパッド１０４のうち、当該矩形領域１０６の頂点部に配された例えばパッド１０４ａの近傍部分に中空の穴１０８ａ−１及び１０８ａ−２が配されているため、回路基板１００等の温度が変動した場合でも、これらの穴１０８ａ−１、１０８ａ−２が変形することによりパッド１０４ａに発生する応力が低減される。
【００２０】
特に、回路基板１００では、矩形領域１０６の頂点部の例えばパッド１０４ａについて上述のように定義された矩形２１４ａの頂点のうち、パッド１０４ａから見て矩形領域１０６の中央部方向にある頂点と当該頂点に対し対角位置にある頂点とに中空の穴１０８ａ−１、１０８ａ−２がそれぞれ設けられていることから、穴１０８ａ−１、パッド１０４ａ、及び穴１０８ａ−２は、矩形領域１０６の中央部とパッド１０４ａとを結ぶライン、即ちパッド１０４ａに発生する応力の力線方向に沿って並ぶこととなる。その結果、パッド１０４ａに発生する応力は、パッド１０４ａを挟んで当該力線に沿って並んだ中空の穴１０８ａ−１、１０８ａ−２により効果的に吸収されて低減されることとなる。このため、パッド１０４ａと、対応する電子部品１０２の電極と、の間の接合部における亀裂や破断の発生が効果的に抑制される。
【００２１】
なお、上記においてはパッド１０４ａの部分を例にとり、本発明の構成、作用、及び効果について記載したが、上述したとおり、矩形領域１０６のその他の頂点部に配されたパッド１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄと、それらのパッドの近傍にそれぞれ配された２つの中空の穴１０８ｂ−１と１０８ｂ−２、１０８ｃ−１と１０８ｃ−２、及び１０８ｄ−１と１０８ｄ−２との関係は、パッド１０４ａと穴１０８ａ−１及び１０８ａ−２との関係と同様であるので、上述したパッド１０４ａの周囲の構成、作用、及び効果は、パッド１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄの周囲においても同様にあてはまる。
【００２２】
また、本実施形態では、矩形領域１０６の頂点位置に配されたパッド１０４ａ〜ｄの全てについて、パッド１０４ａ〜ｄのそれぞれの近傍に穴１０８ａ−１等を設けるものとしたが（図１）、これに限らず、矩形領域１０６の頂点位置に配されたパッド１０４ａ〜ｄのいずれか一つのパッド、又は矩形領域１０６内の少なくとも一つの任意のパッド１０４に対して、穴１０８ａ−１、１０８ａ−２と同様の中空の穴を設けるものとしても、一定の効力緩和効果を得ることができる。
【００２３】
なお、矩形領域１０６内の任意のパッド１０４に対して穴１０８ａ−１、１０８ａ−２と同様の中空の穴を設ける場合には、当該中空の穴と当該パッド１０４とは、必ずしも当該パッド１０４にかかる応力の力線方向に沿って並ばないものとなり得るが、当該力線の方向に対し所定の角度範囲内（例えば、±４５度以内。望ましくは、±３０度以内。）において一致する方向に沿ってパッド及び中空穴が並んでいれば、一定の応力緩和効果、及び接合部の亀裂／破断の抑制効果を得ることができる。
【００２４】
次に、図１及び図２に示す回路基板１００の変形例について説明する。
〈第１変形例〉
図３は、回路基板１００の第１の変形例である回路基板３００の部分詳細図である。ここで、回路基板３００は、図１に示す回路基板１００と同様に矩形領域１０６内に格子状に配された電極配列を持つ電子部品１０２が搭載された基板であって、当該電極配列を構成する各電極がそれぞれ接合されるパッド１０４を備えており、矩形領域１０６の頂点部分に配されたパッド１０４ａ近傍の構造が、図２示す構造に代えて図３に示す構造となっているものとする。なお、図３において、図２に示す構成要素と同じ構成要素については、図２に示す符号と同じ符号を用いるものとし、上述した図２についての説明を援用するものとする。
【００２５】
回路基板３００では、矩形領域１０６の頂点部分に配されたパッド１０４ａについて、図２において示した穴１０８ａ−１及び１０８ａ−２と同様に、図２の矩形２１４ａと同様に定義された（すなわち、パッド１０４ａと隣接するパッド１０４とを結ぶ線に直交する線分を一辺とするように定義された）矩形３１４ａの頂点のうち、パッド１０４ａから見て矩形領域１０６の中央部方向の頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、それぞれ中空の穴３０８ａ−１及び３０８ａ−２が設けられている。
【００２６】
また、回路基板３００では、これに加えて、穴３０８ａ−１及び３０８ａ−２が設けられた頂点を結ぶ矩形３１４ａの対角線方向においてパッド１０４ａと隣接するパッド１０４ａ１について、矩形３１４ａと同様に定義された矩形３１４ａ１の頂点のうち、パッド１０４ａ１から見て矩形領域１０６の中央部方向の頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、それぞれ中空の穴３０８ａ１−１及び３０８ａ１−２が設けられている。
【００２７】
これにより、回路基板３００では、矩形領域１０６の頂点部分に配されたパッド１０４ａに働く応力の力線方向に沿って、穴３０８ａ−２、パッド１０４ａ、穴３０８ａ−１、穴３０８ａ１−２、パッド１０４ａ１、穴３０８ａ１−１が並ぶため、これら４つの穴によって、パッド１０４ａに作用する応力が、回路基板１００の場合よりも更に効果的に低減される。本変形例の構成は、例えば、矩形領域１０６の角部のパッド１０４ａにおける応力の集中や接合部の亀裂／破断の発生が、他のパッド１０４に比べて特に顕著である場合に特に効果がある。
【００２８】
なお、本変形例では、穴３０８ａ−１と穴３０８ａ１−２とをそれぞれ独立の穴として図３に示したが、これに限らず、これらの穴３０８ａ−１、３０８ａ１−２の大きさや、矩形３１４ａ、３１４ａ１の大きさによっては、穴３０８ａ−１と穴３０８ａ１−２とを、互いに繋がった長穴として形成したり、互いを繋げたスリットとして設けてもよい。あるいは、以下に示す第２変形例のように、矩形３１４ａの図示左下の頂点の位置と、矩形３１４ａ１の図示右上頂点の位置とが一致するように（すなわち、頂点位置を共有するように）矩形３１４ａ及び３１４ａ１を定義して、穴３０８ａ−２と穴３０８ａ１−１とを一つの穴として設けることもできる。
【００２９】
また、本変形例では、図１に示す回路基板１００の構成のうちパッド１０４ａ周辺の構造を図３の構造に置き換えるものとして回路基板３００の構成を説明したが、これに限らず、他のパッド１０４ｂ〜１０４ｄの一つ若しくは複数又は全部を、図３に示す構成と同様の構成に置き換えるものとしても、回路基板１００及び３００と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
〈第２変形例〉
図４は、図１及び図２に示す回路基板１００の第２の変形例である回路基板４００の部分詳細図である。ここで、回路基板４００は、図１に示す回路基板１００と同様に矩形領域１０６内に格子状に配された電極配列を持つ電子部品１０２が搭載された基板であって、当該電極配列を構成する各電極がそれぞれ接合されるパッド１０４を備えており、矩形領域１０６の頂点部分に配されたパッド１０４ａ近傍の構造が、図２示す構造に代えて図４に示す構造となっているものとする。なお、図４において、図２に示す構成要素と同じ構成要素については、図２に示す符号と同じ符号を用いるものとし、上述した図２についての説明を援用するものとする。
【００３１】
回路基板４００では、矩形領域１０６の頂点部分に配されたパッド１０４ａについて、図２において示した穴１０８ａ−１及び１０８ａ−２と同様に、図２の矩形２１４ａと同様に定義された（すなわち、パッド１０４ａと隣接するパッド１０４とを結ぶ線に直交する線分を一辺とするように定義された）矩形４１４ａの頂点のうち、パッド１０４ａから見て矩形領域１０６の中央部方向の頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、それぞれ中空の穴４０８ａ−１及び４０８ａ−２が設けられている。
【００３２】
また、穴４０８ａ−１及び４０８ａ−２が設けられた頂点を結ぶ矩形４１４ａの対角線方向においてパッド１０４ａと隣接するパッド１０４ａ１について、矩形４１４ａと同様に定義された矩形４１４ａ１の頂点のうち、パッド１０４ａ１から見て矩形領域１０６の中央部方向の頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、それぞれ中空の穴４０８ａ１−１及び４０８ａ１−２が設けられている。
【００３３】
ただし、本変形例では、図３に示す第１の変形例と異なり、矩形４１４ａと矩形４１４ａ１とは、矩形４１４ａの図示左下の頂点位置と矩形４１４ａ１の図示右上の頂点位置とが同じ位置にあり、穴４０８ａ−１と穴４０８ａ１−２とが同じ一つの穴として設けられている。
【００３４】
同様に、穴４０８ａ１−１及び４０８ａ１−２が設けられた頂点を結ぶ矩形４１４ａ１の対角線方向においてパッド１０４ａ１と隣接するパッド１０４ａ２について、矩形４１４ａ、４１４ａ１と同様に定義された矩形４１４ａ２の頂点のうち、パッド１０４ａ２から見て矩形領域１０６の中央部方向の頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、それぞれ中空の穴４０８ａ２−１及び４０８ａ２−２が設けられている。そして、矩形４１４ａ１と矩形４１４ａ２とは、矩形４１４ａ１の図示左下の頂点位置と矩形４１４ａ２の図示右上の頂点位置とが同じ位置にあり、穴４０８ａ１−１と穴４０８ａ２−２とが同じ一つの穴として設けられている。
【００３５】
本変形例では、矩形領域１０６の頂点部分に配されたパッド１０４ａに働く応力の力線方向に沿って、パッド１０−４ａと、４つの穴４０８ａ−２、４０８ａ−１（４０８ａ１−２）、４０８ａ１−１（４０８ａ２−２）、４０８ａ２−１と、が並ぶため、これら４つの穴によって、パッド１０４ａに作用する応力が、回路基板１００の場合よりも更に効果的に低減される。本変形例の構成は、第１の変形例の場合と同様に、例えば矩形領域１０６の角部のパッド１０４ａにおける応力の集中や接合部の亀裂／破断の発生が、他のパッド１０４に比べて顕著である場合に特に効果がある。
【００３６】
なお、本変形例では、図１に示す回路基板１００の構成のうちパッド１０４ａ周辺の構造を図４の構造に置き換えるものとして回路基板４００の構成を説明したが、これに限らず、他のパッド１０４ｂ〜１０４ｄの一つ若しくは複数又は全部を、図４に示す構成と同様の構成に置き換えるものとしても、回路基板１００及び４００と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
〈第３変形例〉
図５は、図１及び図２に示す回路基板１００の第３の変形例である回路基板５００の部分詳細図である。ここで、回路基板５００は、図１に示す回路基板１００と同様に矩形領域１０６内に格子状に配された電極配列を持つ電子部品１０２が搭載された基板であって、当該電極配列を構成する各電極がそれぞれ接合されるパッド１０４を備えており、矩形領域１０６の頂点部分に配されたパッド１０４ａ近傍の構造が、図２示す構造に代えて図５に示す構造となっているものとする。なお、図５において、図２に示す構成要素と同じ構成要素については、図２に示す符号と同じ符号を用いるものとし、上述した図２についての説明を援用するものとする。
【００３８】
回路基板５００では、矩形領域１０６の頂点部分に配されたパッド１０４ａについて、図２において示した穴１０８ａ−１及び１０８ａ−２と同様に、図２の矩形２１４ａと同様に定義された矩形５１４ａの頂点のうち、パッド１０４ａから見て矩形領域１０６の中央部方向の頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、それぞれ中空の穴５０８ａ−１及び５０８ａ−２が設けられている。
【００３９】
また、矩形領域１０６の一の辺（例えば図示縦方向の辺）に沿ってパッド１０４ａに隣接するパッド１０４ａ３について、矩形５１４ａと同様に定義された矩形５１４ａ３の頂点のうち、パッド１０４ａ３から見て矩形領域１０６の中央部方向の頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、それぞれ中空の穴５０８ａ３−１及び５０８ａ３−２が設けられている。
【００４０】
さらに、矩形領域１０６の他の辺（例えば図示横方向の辺）に沿ってパッド１０４ａに隣接するパッド１０４ａ４について、矩形５１４ａと同様に定義された矩形５１４ａ４の頂点のうち、パッド１０４ａ４から見て矩形領域１０６の中央部方向の頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、それぞれ中空の穴５０８ａ４−１及び５０８ａ４−２が設けられている。
【００４１】
本変形例では、矩形領域１０６の頂点部分に配されたパッド１０４ａ、及びこれに隣接するパッド１０４ａ３、１０４ａ４について、それぞれのパッドに働く応力の力線方向に沿って、それぞれ対応する２つの中空の穴５０８ａ−１と５０８ａ−２、５０８ａ３−１と５０８ａ３−２、及び５０８ａ４−１と５０８ａ４−２が設けられているため、例えば矩形領域１０６の角部及びその近傍に配された複数のパッド１０４に分散して大きな応力が発生するような場合に、効果（すなわち、応力低減効果及び接合部の亀裂／破断の抑制効果）がある。
【００４２】
なお、本変形例では、図１に示す回路基板１００の構成のうちパッド１０４ａ周辺の構造を図５の構造に置き換えるものとして回路基板５００の構成を説明したが、これに限らず、他のパッド１０４ｂ〜１０４ｄの一つ若しくは複数又は全部を、図５に示す構成と同様の構成に置き換えるものとしても、回路基板１００及び５００と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
〈第４変形例〉
図６は、図１及び図２に示す回路基板１００の第４の変形例である回路基板６００の部分詳細図である。ここで、回路基板６００は、図１に示す回路基板１００と同様に矩形領域１０６内に格子状に配された電極配列を持つ電子部品１０２が搭載された基板であって、当該電極配列を構成する各電極がそれぞれ接合されるパッド１０４を備えており、矩形領域１０６の頂点部分に配されたパッド１０４ａ近傍の構造が、図２示す構造に代えて図６に示す構造となっているものとする。なお、図６において、図２に示す構成要素と同じ構成要素については、図２に示す符号と同じ符号を用いるものとし、上述した図２についての説明を援用するものとする。
【００４４】
回路基板６００では、矩形領域１０６の頂点部分に配されたパッド１０４ａを含む、矩形領域１０６の角部の所定の領域に配された９個のパッド１０４について、それぞれ、図２の矩形２１４ａと同様の方法で、矩形６１４ａ、６１４ａ１〜ａ８が定義されており、これら矩形のそれぞれについて、対応するパッド１０４ａ、１０４ａ１〜ａ８のそれぞれから見て矩形領域１０６の中央部方向の頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、それぞれの頂点位置を含む中空の穴６０８ａ−１と６０８ａ−２、６０８ａ１−１と６０８ａ１−２、６０８ａ２−１と６０８ａ２−２、６０８ａ３−１と６０８ａ３−２、６０８ａ４−１と６０８ａ４−２、６０８ａ５−１と６０８ａ５−２、６０８ａ６−１と６０８ａ６−２、６０８ａ７−１と６０８ａ７−２、６０８ａ８−１と６０８ａ８−２、が設けられている。
【００４５】
また、矩形６１４ａ、６１４ａ１〜ａ８は、互いに隣接する矩形との間で一部の頂点を共有しており、穴６０８ａ−１と６０８ａ１−２、穴６０８ａ１−１と６０８ａ２−２、穴６０８ａ３−１と６０８ａ６−２、及び穴６０８ａ４−１と６０８ａ８−２は、それぞれ一つの穴として形成されている。
【００４６】
本変形例においては、矩形領域１０６の角部の所定の領域に含まれる９個のパッド１０４ａ、１０４ａ１〜８のすべてについて、矩形６１４ａ等が定義されて、当該矩形６１４ａ等のそれぞれが有する頂点のうち対応するパッド１０４から見て矩形領域１０６の中央部方向の頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、それぞれ中空の穴６０８ａ−１等が設けられているので、図１〜図５に示す回路基板１００等に比べてさらに効果的に、パッド１０４への応力緩和と接合部の亀裂／破断の抑制効果を得ることができる。
【００４７】
なお、本変形例では、図１に示す回路基板１００の構成のうちパッド１０４ａ周辺の構造を図６の構造に置き換えるものとして回路基板６００の構成を説明したが、これに限らず、他のパッド１０４ｂ〜１０４ｄの一つ若しくは複数又は全部を、図６に示す構成と同様の構成に置き換えるものとしても、回路基板１００及び６００と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
〔第２実施形態〕
図７は、本発明の第２の実施形態に係る回路基板の構成を示す図である。
本回路基板７００は、例えば車両に搭載されて当該車両のエンジン制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ、Electronic Control Unit）を構成する回路基板である。この回路基板７００は、格子状の端子配列を有する電子部品７０２（例えばＢＧＡ型パッケージを用いたＣＰＵ）が実装されている。図７に示す符号７０２を付した点線は、電子部品７０２のパッケージの外形を示している。なお、図７に示した電子部品７０２に対する回路基板７００の相対的な大きさは一例であって、回路基板７００は、電子部品７０２の大きさに関わらず、任意のサイズとすることができる。
【００４９】
回路基板７００上の電子部品７０２が実装されている実装面上には、当該電子部品７０２の電極にそれぞれ接合される複数のパッド７０４が、当該電子部品７０２の格子状端子配列に合わせて、回路基板７００上の矩形領域７０６−１（図示一点鎖線内）に格子状に配列されている。
【００５０】
矩形領域７０６−１の４つの頂点部に配されたパッド７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃ、７０４ｄのそれぞれ近傍には、それぞれ中空の穴７０８が設けられている。また、矩形領域７０６−１の内部には、端子配列の格子点の位置にパッド７０４が配されていない領域７２０（図示ハッチング部分）が矩形枠状に存在し、当該領域７２０よりも内側の矩形領域７０６−１の中央部分には、パッド７０４が格子状に配された矩形領域７０６−２（図示点線内）が存在する。そして、矩形領域７０６−２の４つの頂点部に配されたパッド７０４ｅ、７０４ｆ、７０４ｇ、７０４ｈのそれぞれ近傍には、それぞれ中空の穴７０８が設けられている。また、
【００５１】
ここで、矩形領域７０６−１のうち、図示右上部分（すなわち、パッド７０４ａ周辺部分と７０４ｅ周辺部分とを含む図示右上の矩形部分）と、図示右下部分（すなわち、パッド７０４ｂ周辺部分と７０４ｆ周辺部分とを含む図示右下の矩形部分）と、図示左下部分（すなわち、パッド７０４ｃ周辺部分と７０４ｇ周辺部分とを含む図示左下の矩形部分）と、図示左上部分（すなわち、パッド７０４ｄ周辺部分と７０４ｈ周辺部分とを含む図示左上の矩形部分）と、は同様の構造を有するので、以下では、図７に示す領域７０６−１のうちパッド７０４ａ周辺部分と７０４ｅ周辺部分とを含む図示右上の矩形部分を例にとり、回路基板７００の構成の詳細を説明する。
【００５２】
図８は、図７に示す矩形領域７０６−１ののうちパッド７０４ａ周辺部分と７０４ｅ周辺部分とを含む図示右上の矩形部分の部分詳細図である。矩形領域７０６−１の頂点部分に配されたパッド７０４ａを含んで矩形領域７０６−１の対角線方向に並んだパッド７０４ａ、７０４ａ１、７０４ａ２と、矩形領域７０６−１の直交する２つの辺（図示縦方向及び横方向）に沿ってパッド７０４ａにそれぞれ隣接するパッド７０４ａ３及び７０４ａ４と、を含む合計５つのパッドについて、それぞれ、図２の矩形２１４ａと同様の方法で、矩形７１４ａ、７１４ａ１〜ａ４が定義されている。そして、これら矩形のそれぞれについて、対応するパッド７０４ａ、７０４ａ１〜ａ８のそれぞれから見て矩形領域７０６−１の中央部方向の頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、それぞれの頂点位置を含む中空の穴７０８ａ−１と７０８ａ−２、７０８ａ１−１と７０８ａ１−２、７０８ａ２−１と７０８ａ２−２、７０８ａ３−１と７０８ａ３−２、７０８ａ４−１と７０８ａ４−２が設けられている。
【００５３】
また、矩形７１４ａ、７１４ａ１〜ａ８は、互いに隣接する矩形との間で一部の頂点を共有しており、穴７０８ａ−１と７０８ａ１−２、及び穴７０８ａ１−１と７０８ａ２−２は、それぞれ一つの穴として形成されている。
【００５４】
さらに、矩形領域７０６−１内の、パッド７０４が形成されていない領域７２０より内側の矩形領域７０６−２には、矩形領域７０６−２の頂点部分に配されたパッド７０４ｅを含んで矩形領域７０６−２の対角線方向に並んだパッド７０４ｅ、７０４ｅ１と、矩形領域７０６−２の直交する２つの辺（図示縦方向及び横方向）に沿ってパッド７０４ｅにそれぞれ隣接するパッド７０４ｅ２及び７０４ｅ３と、を含む合計４つのパッドについて、それぞれ、図２の矩形２１４ａと同様の方法で、矩形７１４ｅ、７１４ｅ１〜ｅ３が定義されている。そして、これら矩形のそれぞれについて、対応するパッド７０４ｅ、７０４ｅ１〜ｅ３のそれぞれから見て矩形領域７０６−２の中央部方向の頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、それぞれの頂点位置を含む中空の穴７０８ｅ−１と７０８ｅ−２、７０８ｅ１−１と７０８ｅ１−２、７０８ｅ２−１と７０８ｅ２−２、７０８ｅ３−１と７０８ｅ３−２が設けられている。
【００５５】
また、矩形７１４ｅ、７１４ｅ１〜ｅ３は、互いに隣接する矩形との間で一部の頂点を共有しており、穴７０８ｅ−１と７０８ｅ１−２とが一つの穴として形成されている。
【００５６】
本実施形態においては、特に、格子状にパッド７０４が配列された矩形領域７０６−１の内部に、パッド７０４が形成されていない領域７２０を含んでおり、当該領域７２０の境界部分に穴７０８ａ２−１が設けられている。
【００５７】
以上の構成により、本実施形態に係る回路基板７００では、第１の実施形態に係る回路基板１００と同様に、パッド７０４ａ等に発生する応力を低減して、当該パッドにおける接合部の亀裂や破断の発生を抑制することができる。また、回路基板７００では、特に、格子状にパッド７０４が形成された矩形領域７０６−１の内部の一部である、パッド７０４が形成されていない部分７２０の境界部分に、穴７０８ａ２−１が形成されている。
【００５８】
一般に、回路基板においては、格子状にパッド７０４が形成された矩形領域７０６−１のような周期構造部分の途中に、当該周期構造と異なる構造が含まれる場合には、周期構造と異なる構造の境界部分において、熱膨張／収縮に伴う応力が集中し得る。
【００５９】
本回路基板７００では、そのような周期構造と異なる構造に相当する領域７２０の境界部分に、中空の穴７０８ａ２−１が設けられていることから、当該境界部分に集中する応力を効果的に低減することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、領域７２０の境界部分に設ける中空の穴の数は１（穴７０８ａ２−１のみ）であるが、この数は、例えば、回路基板７００の温度サイクル試験や熱衝撃試験等において接合部における亀裂や破断の発生確率が許容範囲となるように、１以上の数に定めることができる。例えば、矩形領域７０６−１の直交する２つの辺の方向（図示横方向及び縦方向）に沿ってパッド７０４ａ２と隣接する一つ又は複数のパッド７０４について、矩形領域７１４ａ２と同様の矩形を定義して、それら矩形の頂点のうち対応するパッドから見て矩形領域７０６−１の中央部方向の頂点（及び当該頂点に対し対角位置にある頂点）にそれぞれ中空の穴を設けることで、領域７２０の境界部分に複数の中空の穴を設けることができる。これにより、領域７２０の境界部分に発生する応力を更に効果的に軽減することができる。
【００６１】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る回路基板１００等では、パッド１０４が格子状に配された矩形領域１０６内等のパッド１０４（１０４ａ等）について、当該パッドと当該パッドに隣接する他のパッドとを結ぶ線に直交する線分を一辺とする矩形の頂点のうち、当該パッドから見て矩形領域１０６等の中央部方向の頂点及び当該頂点に対し対角位置にある頂点に、それぞれ中空の穴１０８ａ−１、１０８ａ−２等が設けられている。これにより、中空の穴１０８ａ−１、１０８ａ−２等は、パッド１０４ａ等に発生する応力の力線方向に沿って、当該パッド１０４ａ等を挟むように並んで形成されることとなり、パッド１０４ａ等に発生する応力を効果的に低減して、当該パッド１０４ａ等の接合部における亀裂や破断の発生を効果的に抑制することができる。
【００６２】
なお、第１及び第２の実施形態において示した中空の穴１０８、３０８、４０８、５０８、６０８、７０８（サフィックスを省略して表記している）は、それぞれ、回路基板１００、３００、４００、５００、６００、７００に形成された貫通穴とすることもできるし、これらの回路基板が多層基板である場合には、当該回路基板の内層で終端する袋穴とすることもできる。また、これらの中空の穴１０８、３０８、４０８、５０８、６０８、７０８を、スルーホール又はビアとして形成して、内部にハンダ等の接合材を充填しない中空の穴とすることもできる。この場合には、これらの穴を、電子部品間の信号配線の一部として用いることができる。
【００６３】
また、第１及び第２の実施形態では、パッドが格子状に配された領域を矩形の領域（１０６等）としたが、これに限らず、当該領域は矩形以外の多角形であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１００、３００、４００、５００、６００、７００・・・回路基板、１０２、７０２・・・電子部品、１０４、７０４・・・パッド、１０６、７０６−１、７０６−２・・・矩形領域、１０８、３０８、４０８、５０８、６０８、７０８・・・穴、２１４、３１４、４１４、５１４、６１４、７１４・・・矩形。
【図１】
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【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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