(57)【要約】【課題】  半導体パッケージとプリント配線板との電気的接続をより長期間保ち信頼性を向上させることの可能な電子機器を提供することを目的とする。【解決手段】  ユーザが指紋認証を行う際にユーザがセンサとなる端子９に対して指を押し付けることによって指紋認証モジュール６は応力を受ける。ユーザが指紋認証を行う際の応力を支持部材２２で受けることができるとともに、バネ性を持つコンタクト部材１８が電極パッド２０と接触しているため、指紋認証モジュール６をプリント配線板８に実装した後も指紋認証モジュール６の高さが変化するのを抑制することができる。また、指紋認証モジュール６が応力を受ける場合でも、バネ性を持つコンタクト部材１８が弾性変形し電極パッド２０に追従することで電気的接続が切断される可能性を低減することができる。【選択図】  図３
2009088273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極パッドを有する基板と、
前記基板に実装される半導体パッケージと、
前記半導体パッケージの底面に設けられ、バネ性を有するとともに、前記電極パッドと接触する接続電極と、
前記半導体パッケージの底面に設けられ、前記基板と前記半導体パッケージとを所定の間隔に保つ支持部材と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記支持部材は弾性を有する金属で形成されることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記基板は前記支持部材が挿入される穴を有し、前記支持部材は前記穴の径よりも大きい径を持つ凸部を備えることを特徴とする請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
前記電極パッドは前記基板上にマトリクス状に設けられ、前記接続電極は前記電極パッドに対応するように前記半導体パッケージの底面にマトリクス状に設けられることを特徴とする請求項３記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体パッケージの実装構造に関し、特にスタンドオフ機構を利用した実装構造およびこの実装構造を採用した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ポータブルコンピュータや携帯電話や電子機器には、不正利用防止のための認証手段として、パスワード入力の代わりに指紋センサでの指紋認証を行うものがある。指紋等の生体情報は、個人に特有であり生涯を通じて不変であることや、盗難されにくいこと、パスワードのように忘れることがない等の理由から認証手段として利用されている。電子機器に搭載された指紋認証モジュールは、ユーザが直接触る部品であり認証時には指紋認証モジュールに応力が加わる。ＢＧＡ型半導体パッケージで構成されるとともにプリント配線板とはんだボールで接続される指紋認証モジュールを採用すると、ユーザの認証動作によって加わる応力を直接はんだボールで受けるため、長時間使用した場合に指紋認証モジュールとプリント配線板とのはんだ付け部にクラック等の接続不良が発生する可能性がある。また製造時において、はんだボールが溶けることにより、ＢＧＡ型半導体パッケージを実装した後の高さにばらつきが生じ得る。
【０００３】
特許文献１には、バンプを有するパッケージ基板を有する半導体装置と、この半導体装置がフリップチップ接合されるシステムボードと、パッケージ基板をシステムボード上に支持するスタンドオフ機構を備える電子装置が開示されている。スタンドオフ機構を設けることで、バンプに印加される力を軽減し、バンプが変形したり破壊されたりするとともに、パッケージ基板とシステムボードとの電気的接続を確保している。
【特許文献１】特開２００６−２３７３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の方式の場合、パッケージ基板をシステムボードに実装した後にはんだボールが溶けると、パッケージ基板の高さが低くなることがある。また、スタンドオフ機構によってパッケージ基板の高さを保ったとしても、長期間使用されパッケージ基板に繰り返し応力がかかる場合にバンプにクラックが発生するのを防止するのは難しいという問題がある。
【０００５】
そこで本発明の目的は、半導体パッケージとプリント配線板との電気的接続をより長期間保ち信頼性を向上させることの可能な電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明に係る電子機器は、電極パッドを有する基板と、前記基板に実装される半導体パッケージと、前記半導体パッケージの底面に設けられ、バネ性を有するとともに、前記電極パッドと接触する接続電極と、前記半導体パッケージの底面に設けられ、前記基板と前記半導体パッケージとを所定の間隔に保つ支持部材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、半導体パッケージとプリント配線板との電気的接続をより長期間保ち信頼性を向上させることの可能な電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明に係る実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態に係る電子機器を示す外観斜視図である。電子機器１は本体２を備え、本体２にはヒンジ部３を介してディスプレイユニット４が回動可能に取り付けられている。本体２の前上面２ａにはタッチパッド５と指紋認証モジュール６が取り付けられている。本体２の後上面２ｂにはキーボード７が取り付けられている。本体２内には複数の電子部品を搭載したプリント配線板が収容されている。
【０００９】
図２は本発明の実施形態に係る指紋認証モジュールの上面を示す図である。図３は本発明の実施形態に係る指紋認証モジュールの断面を示す図である。図４は本発明の実施形態に係る指紋認証モジュールの底面を示す図である。図５は本発明の実施形態に係る回路基板の上面を示す図である。図６は本発明の実施形態に係る指紋認証モジュールが回路基板に実装された状態を示す図である。
【００１０】
指紋認証モジュール６はプリント配線板８上に実装される。指紋認証モジュール６はセンサとなる端子９を備え、端子９はチップ１０の上面１０ａに設けられる。チップ１０の上面１０ａには、端子９が露出するように開口部１２が設けられた導電リング１３が被せられる。
【００１１】
チップ１０はサブストレート１４上に実装されるとともに、パッケージ１５に収容される。サブストレート１４の上面１４ａに設けられた図示しない電極パッドとチップ１０から引き出されたワイヤ１６によってチップ１０とサブストレート１４との電気的接続が確保される。
【００１２】
サブストレート１４の底面１４ｂにはバネ性を持ったコンタクト部材１８がマトリクス状に設けられる。コンタクト部材１８は、例えば銅の上に金めっきを施されたものが用いられる。指紋認証モジュール６がプリント配線板８上に実装された際に、コンタクト部材１８の端部１８ａがプリント配線板８上に設けられた電極パッド２０と接触する。電極パッド２０は、サブストレート１４の底面１４ｂに設けられたコンタクト部材１８に対応してマトリクス状に設けられる。
【００１３】
サブストレート１４の底面１４ｂには支持部材２２も設けられる。支持部材２２は、指紋認証モジュール６をプリント配線板８に実装した際の高さを一定に保つ役割を果たす。
【００１４】
支持部材２２は弾性を有する金属で形成される。プリント配線板８には、支持部材２２を差し込むための穴８ｃが設けられる。サブストレート１４の底面１４ｂに設けられた支持部材２２がプリント配線板８の穴８ｃに差し込まれることによって指紋認証モジュール６を位置決めすることもできる。
【００１５】
支持部材２２は、一対の脚部２３から構成される。脚部２３は係止部２３ｂから先細りになる先端部２３ａを備え、先端部２３ａからプリント配線板８の穴８ｃに差し込まれる。先端部２３ａが差し込まれると先端部２３ａから広がる係止部２３ｂがプリント配線板８の底面８ｂと接する位置で支持部材２２の動きが抑止される。この時、凸部２３ｃがプリント配線板８の上面８ａに引っ掛かることで支持部材２２がプリント配線板８から抜けるのを防止することができる。指紋認証モジュール６がプリント配線板８に実装されている時、胴部２３ｄはプリント配線板８の穴８ｃに介在するようになる。
【００１６】
支持部材２２は、弾性を有する金属で形成され、一対に並ぶ脚部２３の間には、隙間が存在する。支持部材２２の先端部２３ａをプリント配線板８の穴８ｃに差し込むと、脚部２３の間に存在する隙間が小さくなるように脚部２３が弾性変形する。先端部２３ａと係止部２３ｂが穴８ｃを通過すると、狭まるように変形していた脚部２３が元の形状に戻り、係止部２３ｂの径および凸部２３ｃの径が穴８ｃの径より大きいことから支持部材２２がプリント配線板８から抜けるのを防止することができる。
【００１７】
ユーザが指紋認証を行う際にユーザがセンサとなる端子９に対して指を押し付けることによって指紋認証モジュール６は応力を受ける。本実施形態では、ユーザが指紋認証を行う際の応力を支持部材２２で受けることができるとともに、バネ性を持つコンタクト部材１８が電極パッド２０と接触しているため、指紋認証モジュール６をプリント配線板８に実装した後も指紋認証モジュール６の高さが変化するのを抑制することができる。また、指紋認証モジュール６が応力を受ける場合でも、バネ性を持つコンタクト部材１８が弾性変形し電極パッド２０に追従することで電気的接続が切断される可能性を低減することができる。
【００１８】
以上の説明のように、本発明の実施形態によれば、半導体パッケージとプリント配線板との電気的接続をより長期間保ち信頼性を向上させることの可能な電子機器を提供することの可能な電子機器を提供することができる。
【００１９】
本発明ではその主旨を逸脱しない範囲であれば、上記の実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る電子機器を示す外観斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る指紋認証モジュールを示す図。
【図３】本発明の実施形態に係る指紋認証モジュールの断面を示す図。
【図４】本発明の実施形態に係る指紋認証モジュールの底面を示す図。
【図５】本発明の実施形態に係る回路基板の上面を示す図。
【図６】本発明の実施形態に係る指紋認証モジュールが回路基板に実装された状態を示す図。
【符号の説明】
【００２１】
１…電子機器、２…本体、３…ヒンジ部、４…ディスプレイユニット、５…タッチパッド、６…指紋認証モジュール、７…キーボード、８…プリント配線板、９    …端子、１０…チップ、１２…開口部、１３…導電リング、１４…サブストレート、１５…パッケージ、１６…ワイヤ、１８…コンタクト部材、２０…電極パッド、２２…支持部材
【図１】
2009088273.tif 000003
【図２】
2009088273.tif 000004
【図３】
2009088273.tif 000005
【図４】
2009088273.tif 000006
【図５】
2009088273.tif 000007
【図６】
2009088273.tif 000008