JP2004095867A - 電子部品 - Google Patents

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藤原 宏之
Kenji Suzuki
鈴木 健児
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  • Wire Bonding (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

【課題】プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の内部に空洞(ボイド)が形成されるのを防止し、電気的特性に優れるとともに機械的強度の高い電子部品を提供する。
【解決手段】プリント基板10と、プリント基板10の表面に配置されて端子領域を形成するパッド30と、ハンダで構成された接続端子を複数有する表面実装部品20と、を備え、プリント基板10の表面に配置されたパッド30に表面実装部品20の接続端子を溶融・硬化させて接続した電子部品1において、パッド30は、周縁から中央近傍へと延在する切り欠き部31を有する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、プリント基板100の表面に、BGA(Ball Grid Array)(またはLGA(Land Grid Array))型IC200を実装した電子部品500が提案されている。図7は、かかる電子部品500の側断面図を示したものである。電子部品500を構成するプリント基板100の表面には、図7に示すように、ランド(端子領域)を形成するためのパッド300が配置される。このパッド300の平面図を、図8に示した。
【0003】
図8に示した従来のパッド300を用いて図7に示した電子部品500を構成するには、以下のような手順を経ていた。まず、プリント基板100の表面にパッド300を配置して形成したランド上に、BGA(またはLGA)型IC200の接続端子であるハンダボールを配置する。次いで、リフロー処理を施してBGA型IC200のハンダボールを溶融・硬化させることによって、BGA型IC200をプリント基板100の表面に接続する(図7参照)。
【0004】
この際、リフロー処理を施してBGA型IC200のハンダボールを溶融・硬化させることによって、プリント基板100とBGA型IC200とを電気的および機械的に接続する太鼓型の接続部210が形成される(図7参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、前記したリフロー処理によってBGA(またはLGA)型IC200のハンダボールを溶融させる際に、ハンダの内部に空気が混在する場合がある。このようにハンダの内部に空気が混在した状態でハンダが硬化すると、図9に示すように、プリント基板100とBGA型IC200とを接続する接続部210の内部に空洞(ボイド)400が形成される。
【0006】
かかる空洞(ボイド)400は、プリント基板100とBGA型IC200との間の導電性に影響を与え、電子部品500内における電気信号の低速化やノイズの発生などをもたらす場合がある。また、接続部210の内部に空洞(ボイド)400が形成されると、接続部210の機械的強度が低下するため、外部からの衝撃によってBGA型IC200がプリント基板100から外れてしまう場合があった。
【0007】
本発明の課題は、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の内部に空洞(ボイド)が形成されるのを防止し、電気的特性に優れるとともに機械的強度の高い電子部品を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1記載の発明は、
例えば図1ないし図3に示すように、
プリント基板10と、前記プリント基板10の表面に配置されて端子領域を形成するパッド30と、ハンダで構成された接続端子を複数有する表面実装部品20と、を備え、前記プリント基板10の表面に配置された前記パッド30に前記表面実装部品20の前記接続端子を溶融・硬化させて接続した電子部品1において、
前記パッド30は、
周縁から中央近傍へと延在する切り欠き部31を有することを特徴とする。
【0009】
請求項1記載の発明によれば、パッドが、周縁から中央近傍へと延在する切り欠き部を有するので、ハンダで構成した接続端子を溶融させてプリント基板の端子領域(パッド)に接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気をパッドの切り欠き部を介して外部へと排出することができる。
【0010】
従って、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の内部に空洞(ボイド)が形成されるのを防ぐことができる。この結果、プリント基板と表面実装部品との間の導電性の低下を防ぐことができるので、電子部品内における電気信号の低速化やノイズの発生などを防ぐことができる。また、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の機械的強度の低下を防ぐことができる。
【0011】
請求項2記載の発明は、
例えば図4ないし図6に示すように、
プリント基板40と、前記プリント基板40の表面に配置されて端子領域を形成するパッド50と、ハンダで構成された接続端子を複数有する表面実装部品20と、を備え、前記プリント基板40の表面に配置された前記パッド50に前記表面実装部品20の前記接続端子を溶融・硬化させて接続した電子部品2において、
前記パッド50は、
前記表面実装部品20の前記接続端子と接続される部分24の面領域Aよりも外方に延在する延出部51と、
前記延出部51に沿って中央近傍へと延在する孔部52または凹部と、
を有することを特徴とする。
【0012】
請求項2記載の発明によれば、パッドが、表面実装部品の接続端子と接続される部分の面領域よりも外方に延在する延出部と、この延出部に沿って中央近傍へと延在する孔部または凹部と、を有するので、ハンダで構成した接続端子を溶融させてプリント基板の端子領域(パッド)に接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気をパッドの孔部または凹部を介して外部へと排出することができる。
【0013】
従って、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の内部に空洞(ボイド)が形成されるのを防ぐことができる。この結果、プリント基板と表面実装部品との間の導電性の低下を防ぐことができるので、電子部品内における電気信号の低速化やノイズの発生などを防ぐことができる。また、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の機械的強度の低下を防ぐことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0015】
[第1の実施の形態]
まず、図1ないし図3を用いて、本発明の第1の実施の形態に係る電子部品1について説明する。図1は、プリント基板10とBGA型IC20とを接続して本実施の形態に係る電子部品1を構成した状態の側断面図である。また、図2は、電子部品1を構成する(図示していない)プリント基板10の表面にパッド30を配置した状態を示す平面図であり、図3は、図2のIII−III部分の断面図である。
【0016】
電子部品1を構成するプリント基板10は、その表面にBGA型IC20を接続するためのランド(端子領域)が設けられた平板であり、その裏面には各接続端子を繋ぐ導電路が設けられている。プリント基板10は、合成樹脂、ガラス、セラミック、半導体等を材料として製作することができる。
【0017】
プリント基板10のランドは、部品実装用のパッド30をプリント基板10の表面に配置して構成したものである。パッド30は、Cu、Al、Au、Ag、Pt、Ti、Mo、W、Ta、Pd、Cr等の金属で製作される。本実施の形態においては、パッド30として銅製小型薄板を採用している。
【0018】
また、本実施の形態におけるパッド30は、図2に示すように略円形状の平面形状を呈するとともに、その周縁の一部から中央近傍へと延在する平面形状が扇形状の切り欠き部31を有している。切り欠き部31は、BGA型IC20の接続端子であるハンダボールを溶融させてプリント基板10のランドに接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気を外部へ排出するように機能するものである。
【0019】
電子部品1を構成するBGA型IC20は、基板21と、この基板21の一方の面にマトリクス状に配列された複数の接続端子(ハンダボール)と、を有する表面実装部品である。接続端子であるハンダボールは、リフロー処理を施して溶融・硬化させることによって、BGA型IC20の基板21とプリント基板10とを電気的および機械的に接続する太鼓型の接続部22(図1参照)を構成する。なお、本実施の形態においては、基板21とハンダボールとの間に、金メッキによって構成した部品パッド23を設けている(図1参照)。
【0020】
次に、本実施の形態に係る電子部品1を製作する工程を説明する。まず、図2に示したパッド30を、プリント基板10の表面に配置してランドを形成する(図1参照)。この際、BGA型IC20の一方の面に設けられたハンダボールに対応する位置にパッド30を配置する。次いで、BGA型IC20のハンダボールを、プリント基板10の表面に形成されたランド上に配置する。続いて、リフロー処理を施してハンダボールを溶融・硬化させることによって太鼓型の接続部22を形成し、BGA型IC20をプリント基板10に接続する(図1参照)。
【0021】
本実施の形態に係る電子部品1においては、パッド30が、その周縁の一部から中央付近へと延在する切り欠き部31を有しているので、BGA型IC20のハンダボールを溶融させてプリント基板10のランドに接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気をパッド30の切り欠き部31を介して外部へ排出することができる。
【0022】
従って、プリント基板10とBGA型IC20とを接続する接続部22の内部に空洞(ボイド)が形成されるのを防ぐことができる(図1参照)。この結果、プリント基板10とBGA型IC20との間の導電性の低下を防ぐことができるので、電子部品1内における電気信号の低速化やノイズの発生などを防ぐことができる。また、プリント基板10とBGA型IC20とを接続する接続部22の機械的強度の低下を防ぐことができる。
【0023】
[第2の実施の形態]
次に、図4ないし図6を用いて、本発明の第2の実施の形態に係る電子部品2について説明する。図4は、プリント基板40とBGA型IC20とを接続して本実施の形態に係る電子部品2を構成した状態の側断面図である。また、図5は、電子部品2を構成する(図示していない)プリント基板40の表面にパッド50を配置した状態を示す平面図であり、図6は、図5のVI−VI部分の断面図である。
【0024】
なお、本実施の形態に係る電子部品2は、第1の実施の形態に係る電子部品1においてプリント基板10およびパッド30の構成を変更したものであり、その他の構成については実質的に同一であるので、重複した構成については説明を省略する。
【0025】
本実施の形態に係る電子部品2を構成するプリント基板40は、導体層41と絶縁層42とを交互に積み重ねて構成した多層基板である。導体層41は各種金属で構成され、絶縁層42は合成樹脂、ガラス、セラミック、紙等で構成されている。
【0026】
プリント基板40の表面には、BGA型IC20接続用のランド(端子領域)を形成するためのパッド50が配置されている。パッド50は、Cu、Al、Au、Ag、Pt、Ti、Mo、W、Ta、Pd、Cr等の金属で製作される。本実施の形態においては、パッド50として銅製小型薄板を採用している。
【0027】
また、本実施の形態におけるパッド50は、図5に示すように略円形状の平面形状を呈するとともに、その周縁から外方に延在する延出部51と、この延出部51に沿って中央近傍へと延在するビア52と、を有している。延出部51は、BGA型IC20の接続端子(ハンダボール)を溶融・硬化させて形成される接続部24の下側部分(パッド50との接続部分)の面領域A(図5の点線で示した領域)よりも外方に延在するものである。
【0028】
この延出部51に沿って中央近傍へと延在するビア52は、パッド50の表面から裏面へと貫通するように形成されている。ビア52は、BGA型IC20のハンダボールを溶融させてプリント基板10のランドに接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気を外部へ排出するように機能する孔部である。
【0029】
本実施の形態に係る電子部品2においては、パッド50が、接続部24の下側部分の面領域A(図5の点線で示した領域)よりも外方に延在する延出部51と、この延出部51に沿って中央近傍へと延在する孔部であるビア52と、を有しているので、BGA型IC20のハンダボールを溶融させてプリント基板40のランドに接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気をパッド50のビア52を介して外部へ排出することができる。
【0030】
従って、プリント基板40とBGA型IC20とを接続する接続部24の内部に空洞(ボイド)が形成されるのを防ぐことができる(図4参照)。この結果、プリント基板40とBGA型IC20との間の導電性の低下を防ぐことができるので、電子部品2内における電気信号の低速化やノイズの発生などを防ぐことができる。また、プリント基板40とBGA型IC20とを接続する接続部24の機械的強度の低下を防ぐことができる。
【0031】
なお、以上の実施の形態においては、パッド30(50)の平面形状を略円形状としたが、これに限られるものではなく、三角形や四角形などの多角形や、楕円形を採用することもできる。また、第2の実施の形態においては、パッド50に設けたビア52の平面形状を長円形状としたが、これに限られるものではなく、長尺狭幅の溝状のビアを採用することもできる。
【0032】
さらに、第2の実施の形態においては、パッド50に、孔部(ビア52)を設けた例を示したが、排気機能を果たすものであれば必ずしも孔部に限るものではない。例えば、ビア52に代えて、延出部51に沿って中央近傍へと延在する凹部を設けることもできる。
【0033】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、パッドが、周縁から中央近傍へと延在する切り欠き部を有するので、ハンダで構成した接続端子を溶融させてプリント基板の端子領域(パッド)に接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気をパッドの切り欠き部を介して外部へと排出することができる。
【0034】
従って、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の内部に空洞(ボイド)が形成されるのを防ぐことができる。この結果、プリント基板と表面実装部品との間の導電性の低下を防ぐことができるので、電子部品内における電気信号の低速化やノイズの発生などを防ぐことができる。また、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の機械的強度の低下を防ぐことができる。
【0035】
請求項2記載の発明によれば、パッドが、表面実装部品の接続端子と接続される部分の面領域よりも外方に延在する延出部と、この延出部に沿って中央近傍へと延在する孔部または凹部と、を有するので、ハンダで構成した接続端子を溶融させてプリント基板の端子領域(パッド)に接続する際に、溶融させたハンダの内部に空気が混在した場合においても、この空気をパッドの孔部または凹部を介して外部へと排出することができる。
【0036】
従って、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の内部に空洞(ボイド)が形成されるのを防ぐことができる。この結果、プリント基板と表面実装部品との間の導電性の低下を防ぐことができるので、電子部品内における電気信号の低速化やノイズの発生などを防ぐことができる。また、プリント基板と表面実装部品とを接続する接続部の機械的強度の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電子部品の側断面図である。
【図2】図1に示した電子部品のプリント基板の表面にパッドを配置した状態を示す平面図である。
【図3】図2のIII−III部分の断面図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る電子部品の側断面図である。
【図5】図4に示した電子部品のプリント基板の表面にパッドを配置した状態を示す平面図である。
【図6】図5のVI−VI部分の断面図である。
【図7】プリント基板の表面にBGA(LGA)型ICを実装した従来の電子部品の側断面図である。
【図8】図7に示した電子部品に備えられる従来のパッドの平面図である。
【図9】図7に示した電子部品のプリント基板とBGA(LGA)型ICとの接続部に空洞(ボイド)が形成された状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
1     電子部品
2     電子部品
10     プリント基板
20     BGA型IC
21    基板
22    接続部
23    部品パッド
24    接続部
30     パッド
31    切り欠き部
40     プリント基板
41    導体層
42    絶縁層
50     パッド
51    外延部
52    ビア
100     プリント基板
200     BGA(LGA)型IC
210    接続部
300     パッド
400     空洞(ボイド)
500     電子部品

Claims (2)

  1. プリント基板と、前記プリント基板の表面に配置されて端子領域を形成するパッドと、ハンダで構成された接続端子を複数有する表面実装部品と、を備え、前記プリント基板の表面に配置された前記パッドに前記表面実装部品の前記接続端子を溶融・硬化させて接続した電子部品において、
    前記パッドは、
    周縁から中央近傍へと延在する切り欠き部を有することを特徴とする電子部品。
  2. プリント基板と、前記プリント基板の表面に配置されて端子領域を形成するパッドと、ハンダで構成された接続端子を複数有する表面実装部品と、を備え、前記プリント基板の表面に配置された前記パッドに前記表面実装部品の前記接続端子を溶融・硬化させて接続した電子部品において、
    前記パッドは、
    前記表面実装部品の前記接続端子と接続される部分の面領域よりも外方に延在する延出部と、
    前記延出部に沿って中央近傍へと延在する孔部または凹部と、
    を有することを特徴とする電子部品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012094712A (ja) * 2010-10-27 2012-05-17 Aisin Aw Co Ltd 電子部品、及び電子装置

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JP2012094712A (ja) * 2010-10-27 2012-05-17 Aisin Aw Co Ltd 電子部品、及び電子装置

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