JP2003078240A - プリント配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＣＳＰ、ＢＧＡ等の接続端子間のピッチ幅が小
さい電子部品パッケージを実装するときにも、層数の増
加を防止し配線の効率化及び低コスト化を図ることが可
能なプリント配線基板を提供する。 【解決手段】最外周以外の場所に配置されるランド３ａ
の径を通常の接続端子間のピッチ幅により定められる大
きさに、最外周におけるコーナー以外の場所に配置され
るランド３ｂの径をランド３ａの径よりも可能な範囲で
縮小し、最外周のコーナーに配置されるランド３ｃの径
をランド３ａの径よりも可能な範囲で拡大することによ
り、ランド３ｂ間に配線２を通すスペースが設けられる
とともにランド３ｃによりプリント配線基板１と電子部
品パッケージとの剥離強度の低下が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、格子状に配列さ
れた複数の接続端子を有する電子部品パッケージ等を実
装するプリント配線基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線基板において、低コ
スト化及び配線の効率化を図るべくその層数を減少させ
ることが重視されてきた。そのため、端子数を増加させ
つつも小さな面積で実装することができる電子部品パッ
ケージとして、接続端子をパッケージ底面に格子状に配
置したボールグリッドアレイ（以下、ＢＧＡという。）
やチップサイズパッケージ（以下、ＣＳＰという。）等
の半導体パッケージが開発されている。

【０００３】そして、このＣＳＰ半導体パッケージ等を
プリント配線基板に実装する場合において、信号線等の
配線をプリント配線基板表層のランド間から引き出すこ
とにより、プリント配線基板の多層化を防止できるため
プリント配線基板の配線効率がさらに高まることが一般
に知られている。

【０００４】ところが、最近では集積回路は目覚ましく
発展しており、ますます電子部品パッケージ等が複雑化
するとともにその接続端子数が増加し、端子間のピッチ
幅も狭まってきていることから、プリント配線基板の表
層のランド間に配線を通すことが困難になっている。

【０００５】そこで、特開平１１−１０２９９０号公報
には、プリント配線基板における電子部品パッケージの
接続端子と接続する必要がない箇所にはランドを形成す
ることなく、当該箇所を配線領域として活用することに
より配線効率を高める技術について記載されており、こ
れによれば、プリント配線基板の層数を低減することが
でき、コストダウンを図ることができる、とされてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１１−１０２９９０号公報に記載の技術は、プリン
ト配線基板における電子部品パッケージの接続端子と接
続する必要がない箇所が存在しない場合、すなわち格子
状に配列されたすべてのランドにおいて半田付けが必要
とされる場合には、適用することができない。さらに、
ランド間に１本の配線すら引き出すことが出来ない狭い
ピッチ間隔の電子部品パッケージに対しても適用するこ
とができない。

【０００７】また、ランドを設けることなく半田付けを
しないことによる電子部品パッケージの半田強度の低下
が懸念される。ここで、近年においては部品の高集積化
が進み、部品接続端子の狭ピッチ化により、接続端子の
ランド間に１本の配線すら引き出すことが困難となるケ
ースが増加している。したがって、電子部品パッケージ
底部の接続端子より配線を引き出す場合は、最外周の接
続端子のみプリント配線基板の表層から引き出し、最外
周以外に位置する接続端子はすべてビアホールにて多層
基板の内層に落とした後引き出さざるを得ないことが多
い。

【０００８】このようにプリント配線基板の層数を増加
して対応することにより配線効率は低下し、このこと
は、基板単価の上昇や基板厚の増加というデメリットを
もたらしている。

【０００９】この発明の目的は、ＣＳＰ、ＢＧＡ等の接
続端子間のピッチ幅が小さい電子部品パッケージを実装
するときにも、層数の増加を防止し配線の効率化及び低
コスト化を図ることが可能なプリント配線基板を提供す
ることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は以下の構成を
備えている。

【００１１】（１）電子部品パッケージ底部の複数の接
続端子と、基板の表層に設けられる格子状に配列された
複数のランドと、の半田付けにより該電子部品パッケー
ジを実装するプリント配線基板において、前記複数のラ
ンドのうちの一部を、その配列方向における幅が所定の
幅より縮小されるランドとすることを特徴とするこの構
成においては、電子部品パッケージ底部の複数の接続端
子と、基板の表層に設けられる格子状に配列された複数
のランドと、の半田付けにより該電子部品パッケージを
実装するプリント配線基板において、前記複数のランド
のうちの一部を、その配列方向における幅が、例えば前
記接続端子の端子間ピッチ等に基づく所定の幅より縮小
されるランドとすることから、該プリント配線基板の表
層における該所定の幅より縮小されるランド間に配線を
通すための十分なスペースが確保されるため、該配線を
該ランド間に通すときに、例えば該配線が該ランド上に
形成されるハンダと短絡すること等が防止され、適正に
該プリント配線基板の表層に配線が引かれるため、該プ
リント配線基板の層数が増加することが防止されるとと
もに該プリント配線基板の低コスト化及び配線の効率化
が図られる。

【００１２】（２）前記所定の幅より縮小されるランド
を除く複数のランドのうちの一部を、その面積が所定の
サイズより拡大されるランドとすることを特徴とする。

【００１３】この構成においては、前記所定の幅より縮
小されるランドを除く複数のランドのうちの一部を、そ
の面積が、例えば前記接続端子の端子間ピッチ等に基づ
く所定のサイズより拡大されるランドとすることから、
配線の便宜のためにランドの配列方向における幅が短く
されることにより該ランドの面積が縮小し、プリント配
線基板と電子部品パッケージとの半田強度が低下する場
合においても、該所定サイズより拡大されるランドと電
子部品パッケージの接続端子とが他のランドと電子部品
パッケージの接続端子との結びつきよりも強く結びつく
ため、全体として電子部品パッケージとプリント配線基
板との剥離強度が担保される。

【００１４】（３）前記所定の幅より縮小されるランド
を、最外周におけるコーナーを除く位置に設けるととも
に、前記所定サイズより拡大されるランドを該コーナー
に設けることを特徴とする。

【００１５】この構成においては、前記所定の幅より縮
小されるランドを、最外周におけるコーナーを除く位置
に設けるとともに、前記所定サイズより拡大されるラン
ドを該コーナーに設けることから、剥離強度を増加すべ
く設けられる該所定サイズより拡大されるランドが配線
を通す際の妨げとなることがなくなるため、剥離強度を
担保しつつ該プリント配線基板の低コスト化及び配線の
効率化が図られる。

【００１６】（４）前記基板の表層における前記コーナ
ーに設けられるランドの上面の一部を含む範囲にレジス
ト層を形成したことを特徴とする。

【００１７】この構成においては、前記基板の表層にお
ける前記コーナーに設けられるランドの上面の一部を含
む範囲にレジスト層を形成したことから、例えば該ラン
ドが前記電子部品パッケージとプリント配線基板との剥
離強度を担保するのに十分な大きさを有する場合等に、
前記電子部品パッケージとプリント配線基板との剥離を
防止しつつ該ランドとプリント配線基板とについても剥
離強度の増加が図られ該ランドがプリント配線基板から
剥離することが防止される。

【００１８】（５）前記所定の幅より縮小されるランド
は、該ランド間に設けられる配線が通るべき方向と直交
する方向の幅が該配線が通るべき方向の幅よりも短いこ
とを特徴とする。

【００１９】この構成においては、前記所定の幅より縮
小されるランドは、該ランド間に設けられる配線が通る
べき方向と直交する方向の幅が該配線が通るべき方向の
幅よりも短いことから、該配線が通るべき方向の長さを
可能な範囲で長くしてランドの面積を確保することで半
田強度を担保しつつ、配線が通されるスペースが確保さ
れ、該プリント配線基板の低コスト化及び配線の効率化
が図られる。

【００２０】（６）前記基板の表層における前記所定の
幅より縮小されるランドの上面の長手方向両端部を含む
範囲にレジスト層を形成したことを特徴とする。

【００２１】この構成においては、前記基板の表層にお
ける前記所定の幅より縮小されるランドの上面の長手方
向両端部を含む範囲にレジスト層を形成したことから、
前記電子部品パッケージの接続端子との接続面積を確保
しつつ、該ランドがプリント配線基板から剥離すること
が防止される。

【００２２】（７）前記所定の幅より縮小されるランド
は、外周側に配置されるランド程前記配線が通されるべ
き方向と直交する方向の幅を短くしたことを特徴とする
この構成においては、前記所定の幅より縮小されるラン
ドは、外周側に配置されるランド程前記配線が通される
べき方向と直交する方向の幅を短くしたことから、前記
電子部品パッケージの中央部近傍、すなわち前記接続端
子で形成される格子部の中央付近等から配線を通す場合
においても、この接続端子よりも外側に配置される接続
端子からの配線に妨げられることなく該格子部の中央付
近等からの配線が適切に行われる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施形
態を説明する。

【００２４】図１（ａ）は、プリント配線基板に実装さ
れる電子部品パッケージ底部の複数の接続端子と半田結
合されるランド３のうち互いに隣接するランド３近傍の
構成を示している。

【００２５】同図に示すように、通常、端子間ピッチが
５００μｍのＣＳＰの場合には、ランド径は３００μｍ
で設計される。このとき、レジスト精度が±５０μｍで
あると、レジスト５の開口径を４００μｍで設計するこ
とが必要になる。つまり、一般にランド３はレジスト５
の開口部５ａの内部に配置される必要があることを考え
ると、レジスト５の開口部５ａを形成するときに−５０
μｍの誤差が生ずる場合を想定して、予めレジスト開口
径４００μｍの開口部５ａを形成する必要がある。

【００２６】ところが、その径が４００μｍのレジスト
５の開口部５ａを形成する場合において、＋５０μｍの
誤差が生じた場合には、レジスト開口径が最大５００μ
ｍにまで拡大する可能性がある。この場合には、ＣＳＰ
の端子間のピッチ幅と同一であるため、同図に示すよう
にこれらのランド３間に配線２を通すと、配線２がレジ
スト５の開口部５ａより露出することも考えられる。

【００２７】したがって、このままこの電子部品パッケ
ージを実装すると、配線２とランド３とが半田を介して
短絡する可能性があるため、端子間ピッチが５００μｍ
のＣＳＰの場合においてランド径３００μｍでは、各ラ
ンド間に配線を通すことが極めて困難となる。

【００２８】また、レジスト開口径を小さくするため
に、すべてのランド３を小さくしたうえでランド３間に
配線２を通す構成においては、ランド３と電子部品パッ
ケージの接続端子とを結合する半田の量が減少したり、
ランド３がプリント配線基板１に接着される面積が減少
するため、電子部品パッケージがプリント配線基板１か
ら剥がれやすくなり、この電子部品パッケージを用いて
生産される製品の信頼性が低下する。

【００２９】図２は、本発明の第１の実施形態における
プリント配線基板１の構成を示している。この構成にお
いて、最外周以外の場所に配置されるランド３ａの径は
３００μｍ、最外周におけるコーナー以外の場所に配置
されるランド３ｂの径は２３０μｍ、最外周のコーナー
に配置されるランド３ｃの径は４００μｍとされてい
る。また、黒い三角印を含む部分はこの場所に配置され
る電子部品パッケージの接続端子を内層に接続するため
のビアホール４を示している。なお、上記の数値は一例
であり、通常これらの数値は基板仕様やレジスト精度に
より異なる。

【００３０】図１（ｂ）は、最外周におけるコーナー以
外の場所に配置されるランド３ｂ近傍の構成を示してい
る。同図が示すように、これらのランド３ｂの径は２３
０μｍに設定されていることから、レジスト精度が±５
０μｍのときに、レジスト５の開口部５ａの径は３３０
μｍに設定される。

【００３１】このとき、このレジスト精度で起こりうる
レジスト誤差からレジスト５の開口部５ａの径が最大で
４３０μｍまで拡がる可能性があるが、この場合におい
ても端子間のピッチ幅が５００μｍであるため、これら
のランド３ｂ間に配線２を通すためのスペースが少なく
とも７０μｍ存在することになる。

【００３２】その一方で、通常は３００μｍで設定され
るべきランド３の径が２３０μｍまで減少していること
から、このプリント配線基板１に実装される電子部品パ
ッケージの接続端子とランド３ａとの半田強度は低下し
ている。

【００３３】そこで、本発明においては、最外周のコー
ナーに位置するランド３ｃの径を通常設定されるべきサ
イズよりも大きくすることにより電子部品パッケージ全
体としての剥離強度の増加を図っている。

【００３４】さらに、最外周のコーナーに位置するラン
ド３ｃの径を比較的大きめに設定できる場合において
は、図３（ａ）に示すように、これらのランド３ｃの周
囲に設けられるレジスト５の開口部５ａの径をランド３
ｃの径よりも小さくしてレジスト５がランド３ｃの上部
の外縁部を被覆するようにしてもよい。これにより、電
子部品パッケージの接続端子とランド３ｃとの結びつき
とは別にランド３ｃとプリント配線基板１との結びつき
についても強化されることになり、全体として電子部品
パッケージがプリント配線基板１に安定した状態で実装
されることになる。

【００３５】また、本実施形態では最外周のランド３ｂ
を小さくすることにより、最外周より２周目のランドを
プリント配線基板表層を使って引き出すことを可能にす
る構成にしているが、電子部品パッケージ中央部付近の
ランド３ａ同士を結線する場合には、配線を通したい場
所の両側に位置するランド３ａのみ径を随時小さくする
ようにしてもよい。

【００３６】図４は、第２の実施形態におけるプリント
配線基板１の構成を示している。

【００３７】この実施形態においては、配線２を通すた
めに小さくするランド３ｂの形状を配線２が通るべき方
向に直交する方向の幅が配線２が通るべき幅よりも短く
なるように楕円形にしている。この構成によれば、プリ
ント配線基板１の表層に配線を通す際の障害にならない
範囲でランドの面積の拡大化を図ることができ、剥離強
度の増加を図ることができる。

【００３８】また、図３（ｂ）は、本実施形態のランド
３ｂの長手方向両端部がレジスト５によって被覆される
構成を示している。この構成においては、ランド３ｂの
面積の拡大によりランドと接続端子との結びつきの強化
を図りつつ、ランド３ｂとプリント配線基板１との結び
つきをも強化することができ、全体としてプリント配線
基板１が電子部品パッケージを安定した状態で実装する
ことになる。

【００３９】なお、本実施形態のランド３ｂの形状は楕
円形に限られることはなく、長方形等のように配線２が
通されるべき方向に直交する方向の幅が、配線が通され
るべき方向の幅よりも短くできる形状であればよい。

【００４０】図５は、第３の実施形態におけるプリント
配線基板１の構成を示している。同図に示すように本実
施形態では、最外周のコーナーを除きプリント配線基板
１のランド３ｂについて、外側に配置されるランド程面
積が小さくなるように構成されている。

【００４１】この構成によれば、外側から３列目までの
ランド３からプリント配線基板１表層で配線２を通すこ
とが可能となっている。ここで、最外周のランド３ｂの
径は、ランド３ｂ間に配線２が２本引き出せる大きさに
されており、最外周より２周目のランド３ｄの径は、ラ
ンド３ｄ間に配線が１本引き出せる大きさにされてい
る。このように、ランド間に通す配線２の本数によりラ
ンド径を変化させることで、効率良く配線２を通すこと
を可能にしている。

【００４２】以上のように、本発明を用いることにより
プリント配線基板１の表層におけるランド３間に配線２
を通すことを可能にし、これにより基板層数を削減でき
るため、コストの低減や基板設計の容易さによる設計期
間の短縮等を可能にすることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、以下
の効果を奏することができる。

【００４４】（１）電子部品パッケージ底部の複数の接
続端子と、基板の表層に設けられる格子状に配列された
複数のランドと、の半田付けにより該電子部品パッケー
ジを実装するプリント配線基板において、前記複数のラ
ンドのうちの一部を、その配列方向における幅が所定の
幅より縮小されるランドとすることから、該プリント配
線基板の表層における該所定の幅より縮小されるランド
間に配線を通すための十分なスペースを確保することが
でき、該配線を該ランド間に通すときに、例えば該配線
が該ランド上に形成されるハンダと短絡すること等を防
止でき、適正に該プリント配線基板の表層に配線を引く
ことができるため、該プリント配線基板の層数が増加す
ることを防止するとともに該プリント配線基板の低コス
ト化及び配線の効率化を図ることができる。

【００４５】（２）前記所定の幅より縮小されるランド
を除く複数のランドのうちの一部を、その面積が所定の
サイズより拡大されるランドとすることから、配線の便
宜のためにランドの配列方向における幅が短くされるこ
とにより該ランドの面積が縮小し、プリント配線基板と
電子部品パッケージとの半田強度が低下する場合におい
ても、該所定サイズより拡大されるランドと電子部品パ
ッケージの接続端子とが他のランドと電子部品パッケー
ジの接続端子との結びつきよりも強く結びつくため、全
体として電子部品パッケージとプリント配線基板との剥
離強度を担保することができる。

【００４６】（３）前記所定の幅より縮小されるランド
を、最外周におけるコーナーを除く位置に設けるととも
に、前記所定サイズより拡大されるランドを該コーナー
に設けることから、剥離強度を増加すべく設けられる該
所定サイズより拡大されるランドが配線を通す際の妨げ
となることを防止できるため、剥離強度を担保しつつ該
プリント配線基板の低コスト化及び配線の効率化を図る
ことができる。

【００４７】（４）前記基板の表層における前記コーナ
ーに設けられるランドの上面の一部を含む範囲にレジス
ト層を形成したことから、例えば該ランドが前記電子部
品パッケージとプリント配線基板との剥離強度を担保す
るのに十分な大きさを有する場合等に、前記電子部品パ
ッケージとプリント配線基板との剥離を防止しつつ該ラ
ンドとプリント配線基板とについても剥離強度の増加を
図ることができ、該ランドがプリント配線基板から剥離
することを防止することができる。

【００４８】（５）前記所定の幅より縮小されるランド
は、該ランド間に設けられる配線が通るべき方向と直交
する方向の幅が該配線が通るべき方向の幅よりも短いこ
とから、該配線が通るべき方向の長さを可能な範囲で長
くしてランドの面積を確保することで半田強度を担保し
つつ、配線が通されるスペースを確保することができ、
該プリント配線基板の低コスト化及び配線の効率化を図
ることができる。

【００４９】（６）前記基板の表層における前記所定の
幅より縮小されるランドの上面の長手方向両端部を含む
範囲にレジスト層を形成したことから、前記電子部品パ
ッケージの接続端子との接続面積を確保しつつ、該ラン
ドがプリント配線基板から剥離することを防止すること
ができる。

【００５０】（７）前記所定の幅より縮小されるランド
は、外周側に配置されるランド程前記配線が通されるべ
き方向と直交する方向の幅を短くしたことから、前記電
子部品パッケージの中央部近傍、すなわち前記接続端子
で形成される格子部の中央付近等から配線を通す場合に
おいても、この接続端子よりも外側に配置される接続端
子からの配線に妨げられることなく該格子部の中央付近
等からの配線を適切に行うことができる。

【００５１】よって、ＣＳＰ、ＢＧＡ等の接続端子間の
ピッチ幅が小さい電子部品パッケージを実装するときに
も、層数の増加を防止し配線の効率化及び低コスト化を
図ることが可能なプリント配線基板を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリント配線基板のランド近傍の構成を示す図
である。

【図２】第１の実施形態におけるプリント配線基板の構
成を示す図である。

【図３】プリント配線基板におけるランド近傍の構成を
示す図である。

【図４】第２の実施形態におけるプリント配線基板の構
成を示す図である。

【図５】第３の実施形態におけるプリント配線基板の構
成を示す図である。

【符号の説明】

１−プリント配線基板 ２−配線 ３（３ａ〜３ｄ）−ランド ４−ビアホール ５−レジスト

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品パッケージ底部の複数の接続端子
   と、基板の表層に設けられる格子状に配列された複数の
   ランドと、の半田付けにより該電子部品パッケージを実
   装するプリント配線基板において、 前記複数のランドのうちの一部を、その配列方向におけ
   る幅が所定の幅より縮小されるランドとすることを特徴
   とするプリント配線基板。
2. 【請求項２】前記所定の幅より縮小されるランドを除く
   複数のランドのうちの一部を、その面積が所定のサイズ
   より拡大されるランドとすることを特徴とする請求項１
   に記載のプリント配線基板。
3. 【請求項３】前記所定の幅より縮小されるランドを、最
   外周におけるコーナーを除く位置に設けるとともに、前
   記所定サイズより拡大されるランドを該コーナーに設け
   ることを特徴とする請求項２に記載のプリント配線基
   板。
4. 【請求項４】前記基板の表層における前記コーナーに設
   けられるランドの上面の一部を含む範囲にレジスト層を
   形成したことを特徴とする請求項３に記載のプリント配
   線基板。
5. 【請求項５】前記所定の幅より縮小されるランドは、該
   ランド間に設けられる配線が通るべき方向と直交する方
   向の幅が該配線が通るべき方向の幅よりも短いことを特
   徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプリント配線
   基板。
6. 【請求項６】前記基板の表層における前記所定の幅より
   縮小されるランドの上面の長手方向両端部を含む範囲に
   レジスト層を形成したことを特徴とする請求項５に記載
   のプリント配線基板。
7. 【請求項７】前記所定の幅より縮小されるランドは、外
   周側に配置されるランド程前記配線が通されるべき方向
   と直交する方向の幅を短くしたことを特徴とする請求項
   １〜６のいずれかに記載のプリント配線基板。