JP2001168508A - プリント配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】携帯無線機器等が使用される環境温度の変化に
よって、プリント配線基板の配線パターンに断線が生じ
ることのないプリント配線基板の提供。 【解決手段】プリント配線基板の配線パターン上のはん
だバンプ形成領域にニッケルメッキ（図４の９）が施さ
れ、ニッケルメッキに隣接するように基板保護のソルダ
ーレジスト（図４の４）が塗布され、配線パターン上の
ニッケルメッキから離間した所定の領域に、ソルダーレ
ジストの切れ目（図４の５）が設けることにより、ニッ
ケルメッキに隣接するソルダーレジストが、ソルダーレ
ジストの切れ目に広がり、ニッケルメッキ及びソルダー
レジストの熱膨張により生じる応力を緩和する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
に関し、特に、携帯無線機器の電子部品等を搭載するプ
リント配線基板の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯無線機器の電子部品等を搭載
するプリント配線基板としては、配線パターンが形成さ
れた基板上にはんだバンプがアレイ状に配列されるＢＧ
Ａ(Ball Grid Array)基板が用いられており、電子部品
等はこのはんだバンプによってプリント配線基板に接続
され、はんだバンプ接続部以外のプリント配線基板上は
ソルダーレジストによって保護されている。

【０００３】このような従来のプリント配線基板の構造
について図５及び図６を参照して説明する。図５は、従
来のプリント配線基板と電子部品とのバンプ接続部を模
式的に示す図であり、図６は、図５のはんだとソルダー
レジストとの接触部分を拡大した図である。

【０００４】図５及び図６に示すように、従来のプリン
ト配線基板は、基板表面に所定のパターンの銅配線８を
形成し、はんだバンプ３で電子部品２と接続する領域に
はニッケルメッキ９等のメッキ処理を施している。そし
て、ニッケルメッキ９が形成されていない銅配線８部分
には、プリント配線基板１を保護するためにソルダーレ
ジスト４が形成されている。このように、従来のプリン
ト配線基板１では、ニッケルメッキ９の端部とソルダー
レジスト４とが直接接触する構造になっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プリント配線基板１では、以下に示すような問題点があ
る。すなわち、プリント配線基板１を組み込んだ製品の
使用環境での温度変化により、銅配線８、ニッケルメッ
キ９、ソルダーレジスト４は、それぞれの材料の熱膨張
係数に応じて、膨張、収縮が生じるが、各々の熱膨張係
数が異なるため、ニッケルメッキ９とソルダーレジスト
４の接触している銅配線８部分には、ニッケルメッキ９
とソルダーレジスト４間で発生する応力が加わる。

【０００６】この様子を図６を参照して説明すると、温
度変化により、ニッケルメッキ９はソルダーレジスト４
の方向（図の右方向）に膨張し、一方、ソルダーレジス
ト４はニッケルメッキ９の方向（図の左側）に膨張する
ため、その接触部分の銅配線８に応力が加わるが、この
膨張、収縮が繰り返されることにより、ニッケルメッキ
９とソルダーレジスト４が接触している銅配線８が、金
属疲労により断線してしまうという問題が生じる。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、その主たる目的は、携帯無線機器等が使用
される環境温度の変化によって、プリント配線基板の配
線パターンに断線が生じることのないプリント配線基板
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、はんだバンプによって部品が接続される
プリント配線基板であって、該プリント配線基板の配線
パターン上の前記はんだバンプ形成領域にメッキ層が形
成され、前記メッキ層に隣接して、前記プリント配線基
板上にソルダーレジストが塗布されてなるプリント配線
基板において、前記配線パターン上の、前記メッキ層か
ら離間した所定の領域に、前記ソルダーレジストが形成
されない領域が設けられているものである。

【０００９】本発明においては、前記ソルダーレジスト
が形成されない領域が、前記メッキ層に隣接する前記ソ
ルダーレジストが該領域に広がることによって、前記メ
ッキ層及び前記ソルダーレジストの熱膨張により生じる
応力を緩和するように配設されていることが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係るプリント配線基板
は、その好ましい一実施の形態において、プリント配線
基板の配線パターン上のはんだバンプ形成領域にニッケ
ルメッキ（図４の９）が施され、ニッケルメッキに隣接
するように基板保護のソルダーレジスト（図４の４）が
塗布され、配線パターン上のニッケルメッキから離間し
た所定の領域に、ソルダーレジストの切れ目（図４の
５）が設けることにより、ニッケルメッキに隣接するソ
ルダーレジストが、ソルダーレジストの切れ目に広が
り、ニッケルメッキ及びソルダーレジストの熱膨張によ
り生じる応力を緩和する。

【００１１】このように、プリント配線基板の表層に塗
布するソルダーレジストに細長い切れ目を入れることに
より、プリント配線基板上の銅配線で断線の原因となる
応力を緩和させ、断線を防止することができる。

【００１２】

【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の一実施例にかかるプリント
配線基板について、図１乃至図４を参照して説明する。
図１は、携帯無線機器等に用いられるプリント配線基板
に電子部品を搭載した状態を模式的に示す断面図であ
り、図２は、本発明の一実施例にかかるプリント配線基
板の構造を示す上面図である。また、図３及び図４は、
プリント配線基板のはんだバンプ接続部分を拡大した断
面図であり、図６は、図５の接続部にかかる応力を模式
的に示す断面図である。

【００１３】図１に示すように、携帯無線機器等に用い
られるプリント配線基板１には、所定の配線パターン上
に形成されたはんだバンプ３によって、電子部品２が電
気的及び機械的に接続されている。このプリント配線基
板１の配線パターンの一部を拡大したものが図２であ
り、図中の２重円の内側部分には銅配線８の上にニッケ
ルメッキ９を施したはんだバンプ形成領域６が設けら
れ、この領域にはんだバンプ３が形成される。また、は
んだバンプ形成領域６から図の右側に向かって銅配線８
が延在し、配線パターン領域７を形成している。

【００１４】また、２重円の外側部分にはプリント配線
基板１を保護するためのソルダーレジスト４が塗布され
ており、銅配線８が延長して形成されている配線パター
ン領域７領域の一部には、ソルダーレジスト４が形成さ
れていないソルダーレジストの切れ目５が設けられてい
る。

【００１５】この部分の構造を図３及び図４を参照して
詳細に説明すると、銅配線８の端部にはニッケルメッキ
９が施され、ニッケルメッキ９上に、はんだバンプ３が
形成されている。また、銅配線８上には、このニッケル
メッキ９に隣接してソルダーレジスト４が塗布されてお
り、その一部にはソルダーレジスト４を取り除いたソル
ダーレジストの切れ目５が設けられている。

【００１６】実際の使用に際して、温度環境の変化によ
りプリント配線基板１上のニッケルメッキ９とソルダー
レジスト４には、各々の材料の熱膨張係数に従って、膨
張・収縮が発生する。ニッケルメッキ９とソルダーレジ
スト４とそれらと接続されている銅配線８、加えて電子
部品２とプリント配線基板１の熱膨張係数の違いによ
り、図６で示す方向に応力が発生する。

【００１７】すなわち、ニッケルメッキ９は図の右側の
ソルダーレジスト４に向かって膨張し、ソルダーレジス
ト４は図の左側のニッケルメッキ９に向かって膨張する
ため、ニッケルメッキ９とソルダーレジスト４との間の
銅配線８には、従来のプリント配線基板の構造の構造の
場合には応力が集中し、銅配線８に断線が発生する場合
がある。

【００１８】この断線は、銅配線７を引っ張る方向の応
力により生じるが、本実施例のプリント配線基板の場合
には、図４に示すように、ソルダーレジストの切れ目５
により、ソルダーレジスト４の応力が応力逃げ方向に分
散され、銅配線８を引っ張る応力を緩和するように働
く。その結果、金属疲労による銅配線７の断線を防止す
ることができる。

【００１９】更に具体的に説明すると、ソルダーレジス
ト４とニッケルメッキ９とは、銅配線８上に密着して接
続されており、銅配線８上には、最初に５μｍ程度のニ
ッケルメッキ９が施され、その後、２０〜４０μｍ程度
のソルダーレジスト４がニッケルメッキ９の形成されて
いない場所に塗布されるため、両者の間にはほとんど隙
間がない。

【００２０】従って、使用環境上での温度変化等によ
り、銅配線８、ニッケルメッキ９及びソルダーレジスト
４に膨張、収縮が発生するが、各々の熱膨張係数は、銅
が１４．０９ｐｐｍ、ニッケルが１１．５ｐｐｍ、ソル
ダーレジストが６４．１ｐｐｍと互いに異なるため、ソ
ルダーレジス４トとニッケルメッキ９には応力が発生す
るものの、ソルダーレジストの切れ目５に応力が逃げる
結果、銅配線８を引っ張る応力が緩和され、銅配線の断
線を防止することができる。

【００２１】なお、本実施例では、使用環境の温度変化
による膨張、収縮の発生の場合について説明したが、本
発明は上記実施例に限定されるものではなく、製品への
ねじれ、曲がり等の機械的な応力が発生する場合につい
ても同様に適用することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プリント配線基板に形成された銅配線パターンに付加さ
れる応力が緩和されることにより、銅配線の断線を防止
することができるという効果を奏する。

【００２３】その理由は、本発明のプリント配線板に
は、銅配線の延在する部分にソルダーレジストの切れ目
を設けているために、ニッケルメッキとソルダーレジス
トがぶつかり合う応力が切れ目に吸収されるため、銅配
線に大きな負荷が係ることがないからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリント配線基板に電子部品を搭載した状態を
示す断面図である。

【図２】本発明の一実施例に係るプリント配線基板の接
続部の構造を模式的に示す平面図である。

【図３】本発明の一実施例に係るプリント配線基板の接
続部の構造を模式的に示す断面図である。

【図４】本発明の一実施例に係るプリント配線基板の接
続部の構造を模式的に示す断面図である。

【図５】従来のプリント配線基板の接続部の構造を模式
的に示す断面図である。

【図６】従来のプリント配線基板の接続部の構造を模式
的に示す断面図である。

【符号の説明】

１ プリント配線基板 ２ 電子部品 ３ はんだバンプ ４ ソルダーレジスト ５ ソルダーレジストの切れ目 ６ はんだバンプ形成領域 ７ 配線パターン領域 ８ 銅配線 ９ ニッケルメッキ １０ 銅配線断線箇所

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】はんだバンプによって部品が接続されるプ
   リント配線基板であって、該プリント配線基板の配線パ
   ターン上の前記はんだバンプ形成領域にメッキ層が形成
   され、前記メッキ層に隣接して、前記プリント配線基板
   上にソルダーレジストが塗布されてなるプリント配線基
   板において、 前記配線パターン上の、前記メッキ層から離間した所定
   の領域に、前記ソルダーレジストが形成されない領域が
   設けられている、ことを特徴とするプリント配線基板。
2. 【請求項２】前記ソルダーレジストが形成されない領域
   が、前記メッキ層に隣接する前記ソルダーレジストが該
   領域に広がることによって、前記メッキ層及び前記ソル
   ダーレジストの熱膨張により生じる応力を緩和するよう
   に配設されている、ことを特徴とする請求項１記載のプ
   リント配線板。