JP2006032622A - Mounted structure of leadless package - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the mounting structure of a leadless package for reducing the distortion of a connection due to soldering even under an environment repeatedly exposed to the severe temperature change of an external world. <P>SOLUTION: In the mounted structure of a leadless package, at least one pedestal 10 configured of a dummy land 7, a resist layer 8 and double silk layers 9a and 9b is formed in the region of a base material 6 faced to the back face of a leadless package 1, that is, any region other than a land 4 where the terminal 2 of the leadless package 1 is joined by soldering 3. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、リードレスパッケージが基板に例えば半田を用いて実装されるリードレスパッケージの実装構造に関するものである。   The present invention relates to a mounting structure of a leadless package in which the leadless package is mounted on a substrate using, for example, solder.

ＣＬＣＣ(セラミックリードレスチップキャリア)で代表される外部リードのないリードレスパッケージ（以下、パッケージと略称する）である電子部品を半田接合により基板に実装したものについては、外界の厳しい温度変化に繰り返しさらされると、パッケージの熱膨張と基板の熱膨張との違いにより、半田接合部に繰り返し応力が加わり、この応力により半田接合部ではひずみが発生して半田クラックとなり、最終的には断線してしまう虞がある。   For electronic components that are leadless packages (hereinafter abbreviated as packages) without external leads, such as CLCC (ceramic leadless chip carrier), which are mounted on a substrate by solder joints, repeated to severe temperature changes in the outside world When exposed, due to the difference between the thermal expansion of the package and the thermal expansion of the board, a repeated stress is applied to the solder joint, and this stress causes distortion in the solder joint, resulting in a solder crack and eventually breaks. There is a risk of it.

これに対しては、パッケージと基板とを離間させることにより、パッケージの下部の半田厚みを厚くして、半田部分に発生するひずみレベルを小さくするものがある。
この具体的なものとして、基板上にランドを設け、そのランドの上にレジスト層を設けた上で、さらにそのレジスト層の上にシルクを設けることで、パッケージと基板との離間を図ったものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 In some cases, the package and the substrate are separated from each other to increase the solder thickness at the lower part of the package and reduce the strain level generated in the solder portion.
As a specific example, a land is provided on a substrate, a resist layer is provided on the land, and a silk is provided on the resist layer to further separate the package from the substrate. Is known (see, for example, Patent Document 1).

特開２０００−１５１０６０号公報（図７）Japanese Patent Laid-Open No. 2000-1511060 (FIG. 7)

このものの場合、従来通りの基板製作工程を用いて、パッケージと基板との離間を実現できるものの、ランド、レジスト層及びシルクによってパッケージを離間させているため、シルクが一重であり、基板とパッケージとの距離、正確に言えば、パッケージの端子が半田接合されるランド上面から、パッケージの端子のパッケージ下面までの距離が約５０μｍ程度しか確保できず、パッケージのサイズが大きくなってくると、繰り返し応力によって生じるひずみレベルは大きくなってしまうという問題点があった。   In this case, although the separation between the package and the substrate can be realized by using the conventional substrate manufacturing process, since the package is separated by the land, the resist layer, and the silk, the silk is single, and the substrate and the package are separated from each other. To be precise, the distance from the upper surface of the land where the package terminals are solder-bonded to the lower surface of the package terminals can only be about 50 μm, and as the size of the package increases, repeated stress There is a problem that the strain level generated by the process increases.

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、外界の厳しい温度変化に繰り返しさらされる環境下においても、ろう材による接合部のひずみを小さく抑えることができる等のリードレスパッケージの実装構造を得ることを目的とするものである。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and it is possible to suppress the distortion of the joint portion due to the brazing material even in an environment where the environment is repeatedly exposed to severe external temperature changes. The purpose is to obtain a leadless package mounting structure.

この発明に係るリードレスパッケージの実装構造では、基材の表面に、ランド及びレジスト層を有する基板に、リードレスパッケージが実装されるリードレスパッケージの実装構造において、前記リードレスパッケージの裏面に対向する前記基材の領域であって、かつ前記リードレスパッケージの端子がろう材によって接合されるランド以外の領域に、ダミーのランド、レジスト層、及び２重以上のシルク層で構成された台座が少なくとも１つ以上設けられている。   In the mounting structure of the leadless package according to the present invention, in the mounting structure of the leadless package in which the leadless package is mounted on the substrate having the land and the resist layer on the surface of the base material, facing the back surface of the leadless package. A pedestal composed of a dummy land, a resist layer, and two or more silk layers in a region other than the land where the terminal of the leadless package is joined by a brazing material. At least one or more are provided.

この発明に係るリードレスパッケージの実装構造によれば、外界の厳しい温度変化に繰り返しさらされる環境下においても、ろう材による接合部のひずみを小さく抑えることができる等の効果を得ることができる。   According to the mounting structure of the leadless package according to the present invention, it is possible to obtain such an effect that the distortion of the joint portion due to the brazing material can be kept small even under an environment where it is repeatedly exposed to severe external temperature changes.

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent members and parts will be described with the same reference numerals.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１のリードレスパッケージの実装構造を示す断面図である。
このリードレスパッケージの実装構造では、基材６の表面にランド４及びレジスト層５を有するプリント基板に、リードレスパッケージ（以下、パッケージと略称する）１が実装されている。
パッケージ１の裏面に対向する基材６の領域であって、かつパッケージ１の端子２がろう材である半田３によって接合されたランド４以外の領域に、台座１０が設けられている。
この台座１０は、パッケージ１と基材６とを離間させるために設けられたもので、図２に示した拡大図から分かるように、ダミーのランド７、レジスト層８及び２回に分けて印刷された第１のシルク層９ａ、第２のシルク層９ｂから構成されている。 Embodiment 1 FIG.
1 is a sectional view showing a mounting structure of a leadless package according to Embodiment 1 of the present invention.
In this leadless package mounting structure, a leadless package (hereinafter abbreviated as a package) 1 is mounted on a printed circuit board having lands 4 and a resist layer 5 on the surface of a substrate 6.
A pedestal 10 is provided in a region of the base material 6 facing the back surface of the package 1 and in a region other than the land 4 where the terminals 2 of the package 1 are joined by the solder 3 which is a brazing material.
This pedestal 10 is provided to separate the package 1 and the base material 6 and, as can be seen from the enlarged view shown in FIG. 2, the dummy land 7 and the resist layer 8 are printed in two steps. The first silk layer 9a and the second silk layer 9b are formed.

次に、パッケージ１の裏面に対向する領域に設けた台座１０の形成手順について詳述する。
先ず、ダミーのランド７は、電子部品のランド、及び配線の銅箔パターンを基材６上に形成する工程において同時に形成される。したがって、このダミーのランド７の上面と端子２が半田３によって接合される基材６上のランド４との高さはほぼ等しくなる。
次に、レジスト層８は、他のレジスト層の部分を形成する際に同時に形成され、ダミーのランド７や他の配線パターン部分とほぼ同様の厚みである３５μｍ程度になっている。
その後、２重になっている第１のシルク層９ａ、第２のシルク層９ｂのうち、下側の第１のシルク層９ａは他の電子部品、コネクタ等に設けられるシンボルを印刷する際に同時に印刷され、一旦硬化処理を施される。第２のシルク層９ｂは、その後さらに印刷・硬化工程を経て形成される。先に第１のシルク層９ａのみを印刷、硬化し、他の電子部品、コネクタ等のシンボルを印刷する際に、第２のシルク９ｂ層を印刷してもよい。 Next, a procedure for forming the pedestal 10 provided in the region facing the back surface of the package 1 will be described in detail.
First, the dummy land 7 is simultaneously formed in the step of forming the land of the electronic component and the copper foil pattern of the wiring on the substrate 6. Therefore, the height of the upper surface of the dummy land 7 and the land 4 on the substrate 6 to which the terminal 2 is joined by the solder 3 are substantially equal.
Next, the resist layer 8 is formed simultaneously with the formation of another resist layer portion, and has a thickness of about 35 μm, which is substantially the same thickness as the dummy land 7 and other wiring pattern portions.
After that, of the first silk layer 9a and the second silk layer 9b which are doubled, the lower first silk layer 9a is used for printing symbols provided on other electronic components, connectors and the like. At the same time, it is printed and once cured. The second silk layer 9b is then formed through a printing / curing process. Only the first silk layer 9a may be printed and cured first, and the second silk 9b layer may be printed when symbols such as other electronic components and connectors are printed.

第１のシルク層９ａ、第２のシルク層９ｂのそれぞれの厚みは１５μｍ程度であるため、端子２が接合されるランド４の上面からパッケージ１の裏面までの距離、即ち、パッケージ１の裏面領域の半田３の厚みは、レジスト層５の厚み３５μｍに２重シルクの厚み３０μｍが加わって約６５μｍとなる。   Since the thickness of each of the first silk layer 9a and the second silk layer 9b is about 15 μm, the distance from the upper surface of the land 4 to which the terminal 2 is bonded to the back surface of the package 1, that is, the back surface region of the package 1 The thickness of the solder 3 is about 65 μm by adding a thickness of 30 μm of double silk to the thickness of 35 μm of the resist layer 5.

なお、この実施の形態では、台座１０のシルク層は、エポキシ系樹脂で構成された、第１のシルク層９ａ及び第２のシルク層９ｂの２重のシルク層で構成されているが、勿論シルク層は３重以上であってもよい。例えばシルク層が３重の場合には、台座の高さは約８０μｍ、４重の場合には約９５μｍとなり、半田に発生するひずみレベルは台座の厚みに応じて小さくなる。   In this embodiment, the silk layer of the base 10 is composed of a double silk layer of the first silk layer 9a and the second silk layer 9b, which is composed of an epoxy resin. The silk layer may be triple or more. For example, when the silk layer is triple, the height of the pedestal is about 80 μm, and when it is quadruple, the height of the pedestal is about 95 μm, and the strain level generated in the solder becomes small according to the thickness of the pedestal.

次に、上記台座１０の配置について説明する。
図３は、図１に示された、プリント基板に実装されたパッケージ１を上面から視たときの透視平面図である。
図３に示すように、パッケージ１の裏面に対向する基材６上に、高さが等しい台座１０が４つ配置されている。こうすることによって、パッケージ１の基材６に対する傾きを抑制することができる。
なお、この実施の形態では、端子２が半田３によって接合されるランド４の部分を含まない形で台座１０を形成したが、端子のうち、外部と電気的に接続する必要がない端子が存在する場合、その端子が半田接合されるランドを含んだ形で、前述したような台座を形成してもよい。
また、台座１０の形状としては、図４に示すようにＬ字形状であってもよいし、図５に示すように、パッケージ１の裏面に大きな台座１０を１つ設けてもよい。 Next, the arrangement of the pedestal 10 will be described.
FIG. 3 is a perspective plan view of the package 1 mounted on the printed board shown in FIG. 1 when viewed from above.
As shown in FIG. 3, four pedestals 10 having the same height are arranged on the base 6 facing the back surface of the package 1. By doing so, the inclination of the package 1 with respect to the substrate 6 can be suppressed.
In this embodiment, the pedestal 10 is formed so as not to include the portion of the land 4 to which the terminal 2 is joined by the solder 3. However, among the terminals, there is a terminal that does not need to be electrically connected to the outside. In this case, the pedestal as described above may be formed so as to include a land to which the terminal is soldered.
Further, the shape of the pedestal 10 may be L-shaped as shown in FIG. 4, or one large pedestal 10 may be provided on the back surface of the package 1 as shown in FIG. 5.

以上説明したように、この実施の形態によるリードレスパッケージの実装構造によれば、基板制作時にシルク印刷、硬化工程という、既存の工程を数回繰り返すだけで、確実にパッケージ１の裏面と基材６との離間を図る台座１０を形成することができ、パッケージ１の裏面の半田３の厚みを厚くすることができる。
この半田３の厚みを厚くすることによって外界の温度変化によって半田３の接合部分に生じるひずみを小さくすることができ、半田３の接合部分の耐環境性を向上させることができる。 As described above, according to the mounting structure of the leadless package according to this embodiment, the back surface and the base material of the package 1 can be reliably obtained by repeating the existing processes such as silk printing and curing processes several times during board production. 6 can be formed, and the thickness of the solder 3 on the back surface of the package 1 can be increased.
By increasing the thickness of the solder 3, distortion generated in the joint portion of the solder 3 due to a change in the external temperature can be reduced, and the environmental resistance of the joint portion of the solder 3 can be improved.

実施の形態２．
実施の形態１のリードレスパッケージの実装構造では、パッケージ１と基材６との離間を得るための台座１０において、エポキシ系樹脂であるシルク層９ａ、９ｂを形成したが、このままでは、プリント基板が積層して搬送される際や、実装ラインにプリント基板が供給される際に、基板同士の摩擦等によって台座１０が摩耗し、折角パッケージ１とプリント基板との離間を図ろうとしているのに、その効果が低減される虞がある。 Embodiment 2. FIG.
In the leadless package mounting structure of the first embodiment, the silk layers 9a and 9b, which are epoxy resins, are formed on the pedestal 10 for obtaining the separation between the package 1 and the base material 6. When the stacks are transported in layers or when the printed circuit board is supplied to the mounting line, the pedestal 10 is worn due to friction between the substrates, and the bent package 1 and the printed circuit board are about to be separated. The effect may be reduced.

この実施の形態２では、上記の不都合を解消するためになされたもので、図６はこのリードレスパッケージの実装構造を示す断面図、図７はその透視平面図である。
このリードレスパッケージの実装構造では、パッケージ１の裏面に対向する基材６上に設けた台座１０と同等以上の高さの凸部材９０が、パッケージ１が実装される基材６の周辺に設けられた捨て基板３１に設置されている。ここで、捨て基板３１とは、同じ製品を同一基板上で２つ以上製作する場合に発生する周辺基板のことで、この捨て基板３１の部分には通常電子部品は実装されない。
凸部材９０は、ダミーのランド７Ａ、レジスト層８Ａ、第１のシルク層９Ａ、第２のシルク層９Ｂから構成されている。凸部材９０を構成する各材料は台座１０を構成する各材料と同一である。 In the second embodiment, the above-described inconvenience is solved. FIG. 6 is a sectional view showing the mounting structure of the leadless package, and FIG. 7 is a perspective plan view thereof.
In this leadless package mounting structure, a convex member 90 having a height equal to or higher than the base 10 provided on the base 6 facing the back surface of the package 1 is provided around the base 6 on which the package 1 is mounted. It is installed on the discarded substrate 31. Here, the discarded substrate 31 is a peripheral substrate generated when two or more of the same products are manufactured on the same substrate, and usually no electronic component is mounted on the portion of the discarded substrate 31.
The convex member 90 includes a dummy land 7A, a resist layer 8A, a first silk layer 9A, and a second silk layer 9B. Each material constituting the convex member 90 is the same as each material constituting the base 10.

この実施の形態によるリードレスパッケージの実装構造によれば、このパッケージ１の裏面に対向する基材６上に設けた台座１０と同等以上の高さを有する凸部材９０を、基材６の周辺の捨て基板３１に設置したことにより、積層されたプリント基板同士が摩擦する場合は、この捨て基板３１上の凸部材９０が先に摩擦することになり、台座１０の摩耗を防止することができる。
また、台座１０と、凸部材９０とを同一材料であるので、台座１０及び凸部材９０を同一プロセスで形成可能となり、製造工程が削減される。 According to the mounting structure of the leadless package according to this embodiment, the convex member 90 having a height equal to or higher than the pedestal 10 provided on the base 6 facing the back surface of the package 1 is provided around the base 6. When the stacked printed boards rub against each other by being installed on the discarded board 31, the convex member 90 on the discarded board 31 rubs first, and wear of the base 10 can be prevented. .
Further, since the pedestal 10 and the convex member 90 are made of the same material, the pedestal 10 and the convex member 90 can be formed by the same process, and the manufacturing process is reduced.

なお、上記実施の形態２では、捨て基板３１に凸部材９０を設けたが、パッケージが実装される製品基板上に空きスペースがあるならば、同じ製品基板上に設けてもよい。   In the second embodiment, the projecting member 90 is provided on the discarded substrate 31, but may be provided on the same product substrate if there is an empty space on the product substrate on which the package is mounted.

実施の形態３．
実施の形態２では、パッケージ１の裏面に設置される台座１０も、捨て基板３１に設置される凸部材９０も、ダミーのランド７，７Ａ、レジスト層８，８Ａ、及び第１のシルク層９ａ，９Ａ、第２のシルク層９ｂ、９Ｂからなる２重シルク層で構成し、台座１０、凸部材９０はそれぞれ同一の材料で形成されているのに対して、この実施の形態では、凸部材を台座と異なる材料で形成されている。
即ち、パッケージの裏面に対向する基材の領域に設置する台座は、ダミーのランド、レジスト層、及び２重シルク層で構成され、捨て基板に設置する凸部材は、前記台座の摩耗を防止するため、シルクより硬い材料を用いている。 Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, the pedestal 10 installed on the back surface of the package 1 and the convex member 90 installed on the discarded substrate 31 are the dummy lands 7, 7A, the resist layers 8, 8A, and the first silk layer 9a. 9A and the second silk layer 9b, 9B, and the base 10 and the convex member 90 are made of the same material. In this embodiment, the convex member The pedestal is made of a different material.
That is, the base installed in the base material region facing the back surface of the package is composed of a dummy land, a resist layer, and a double silk layer, and the convex member installed on the discarded substrate prevents wear of the base. Therefore, a material harder than silk is used.

この実施の形態によるリードレスパッケージの実装構造によれば、凸部材の最上層は台座のシルクよりも硬い材料で構成されているため、パッケージの裏面に対向する基材の領域に設置された台座が、より摩耗しにくい状況となり、パッケージの裏面の半田厚みを厚くするという本来の目的が確実に実現される。   According to the mounting structure of the leadless package according to this embodiment, since the uppermost layer of the convex member is made of a material harder than the silk of the pedestal, the pedestal installed in the region of the base material facing the back surface of the package However, it becomes difficult to wear, and the original purpose of increasing the solder thickness on the back surface of the package is reliably realized.

実施の形態４．
上記各実施の形態１〜３におけるリードレスパッケージの実装構造では、パッケージ１の裏面に対向する基材６上に台座１０を設置してあるので、図８に示すように、半田ペースト印刷時に、平板状のメタルマスク５１では、メタルマスク５１の開口部と、半田ペーストを印刷するランド４とが密着しないため、メタルマスク５１の開口部から供給されたペースト状の半田５２がランド４からはみ出し、隣接したランド４同士でブリッジが形成される原因となる。 Embodiment 4 FIG.
In the leadless package mounting structure in each of the first to third embodiments, since the pedestal 10 is installed on the base material 6 facing the back surface of the package 1, as shown in FIG. In the flat metal mask 51, since the opening of the metal mask 51 and the land 4 on which the solder paste is printed do not adhere, the paste-like solder 52 supplied from the opening of the metal mask 51 protrudes from the land 4. This causes a bridge to be formed between adjacent lands 4.

この実施の形態４では、上記の不都合を解消するためになされたもので、図９はこのリードレスパッケージの実装構造を示す断面図である。
このリードレスパッケージの実装構造では、メタルマスク５１Ａのうち台座１０と対向した部分ではハーフエッチングを施して凹部６０を形成し、メタルマスク５１Ａの開口部と、ペースト状の半田５２が印刷されるランド４とが密着するように構成されている。
図９から分かるように、台座１０がメタルマスク５１Ａに設けられた凹部６０に格納され、メタルマスク５１Ａの開口部とランド４との密着が実現できている。
メタルマスク５１Ａの厚みが例えば２００μｍである場合を想定すると、凹部６０の深さを１００μｍとすれば、基材６上のランド４に対し、１００μｍ程度の台座１０を設置しても、メタルマスク５１Ａの開口部とランド４とは問題なく密着でき、上記で述べたようなペースト状の半田５２のはみ出し等の不具合は解消される。 The fourth embodiment has been made to solve the above-described disadvantages, and FIG. 9 is a cross-sectional view showing the mounting structure of the leadless package.
In this leadless package mounting structure, a portion of the metal mask 51A facing the pedestal 10 is half-etched to form a recess 60, and an opening of the metal mask 51A and a land on which paste-like solder 52 is printed. 4 is configured to be in close contact.
As can be seen from FIG. 9, the pedestal 10 is stored in the recess 60 provided in the metal mask 51A, and the opening of the metal mask 51A and the land 4 can be closely attached.
Assuming that the thickness of the metal mask 51A is 200 μm, for example, if the depth of the recess 60 is 100 μm, the metal mask 51A can be installed even if the base 10 of about 100 μm is installed on the land 4 on the substrate 6. The opening 4 and the land 4 can be in close contact with each other without any problem, and the problems such as the protrusion of the paste-like solder 52 as described above are eliminated.

この実施の形態によるリードレスパッケージの実装構造によれば、上面に台座１０が設けられた基材６に対しても、半田ブリッジ等の問題を発生することなく半田印刷することが可能となる。
また、凹部６０の形成ではハーフエッチングという既存の製法を用いているため、ペースト状の半田５２の印刷に悪影響を及ぼすこともない。 According to the mounting structure of the leadless package according to this embodiment, it is possible to perform solder printing on the base material 6 provided with the base 10 on the upper surface without causing a problem such as a solder bridge.
Moreover, since the existing manufacturing method called half etching is used for forming the concave portion 60, the printing of the paste-like solder 52 is not adversely affected.

実施の形態５．
上記実施の形態４では、パッケージ１の裏面に対向する基材６の領域に設けた台座１０に対するメタルマスク５１Ａの干渉のみについて言及したが、パッケージ１を実装する製品基板上に、台座の摩耗を防止するための凸部材を設けた場合にも、同様の問題が発生する。
この実施の形態では、台座の摩耗を防ぐために設置される凸部材に対しても、この凸部材に対向するメタルマスクの部分に凹部が設けられている。凹部の具体的な形状については、実施の形態４と同様である。 Embodiment 5. FIG.
In the fourth embodiment, only the interference of the metal mask 51A with the pedestal 10 provided in the region of the base 6 facing the back surface of the package 1 is mentioned. However, the pedestal is worn on the product substrate on which the package 1 is mounted. A similar problem occurs when a convex member is provided for prevention.
In this embodiment, a concave portion is provided in the portion of the metal mask that faces the convex member, even for the convex member that is installed to prevent the pedestal from being worn. The specific shape of the recess is the same as in the fourth embodiment.

この実施の形態によるリードレスパッケージの実装構造によれば、台座の摩耗を防ぐために設置した凸部材がメタルマスクと干渉することを確実に防止することができ、台座が摩耗することなく、パッケージの裏面の半田の厚みを厚くでき、かつ台座や凸部材がメタルマスクと干渉し、半田印刷時に不具合が発生することもない。   According to the leadless package mounting structure according to this embodiment, it is possible to reliably prevent the convex member installed to prevent the pedestal from interfering with the metal mask, and the pedestal is not worn. The thickness of the solder on the back surface can be increased, and the pedestal or convex member interferes with the metal mask, so that no trouble occurs during solder printing.

実施の形態６．
パッケージのサイズが大きくなってくると、半田の厚みを厚くする対策だけでは半田接合部にかかるひずみレベルを十分小さくできない場合が発生し得る。
図１０は、上記の不都合を解消するためになされた周知例を示すもので、リードレスパッケージの実装構造を示す断面図である。
この例では、基材７６上には、ＢＧＡ(ボールグリッドアレイ)、ＣＳＰ(チップサイズパッケージ)と呼ばれるパッケージ７１の端子７２に球状の半田バンプ７３によって接合されるランド７４及びレジスト層７５が設けられている。また、パッケージ７１と基材７６との間には、パッケージ７１の裏面と基材７６とを接着するフィル材７７が充填されている。
この例では、フィル材７７により、半田バンプ７３に対するひずみを小さくしている。 Embodiment 6 FIG.
When the size of the package increases, there may occur a case where the strain level applied to the solder joint cannot be sufficiently reduced only by measures for increasing the thickness of the solder.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a mounting structure of a leadless package, showing a well-known example for solving the above inconvenience.
In this example, a land 74 and a resist layer 75 are provided on a base material 76 and bonded to terminals 72 of a package 71 called BGA (ball grid array) and CSP (chip size package) by spherical solder bumps 73. ing. Further, between the package 71 and the base material 76, a fill material 77 that bonds the back surface of the package 71 and the base material 76 is filled.
In this example, the fill material 77 reduces the strain on the solder bump 73.

基本的には上記構成をそのままＣＬＣＣ（セラミックリードレスチップキャリア）と呼ばれる外部リードのないパッケージに適用すればよいのだが、一つの問題点がある。
通常、ＢＧＡ、ＣＳＰ等のパッケージ７１では半田バンプ７３が存在するため、パッケージ７１と基材７６との間隔はおよそ２００〜８００μ程度となるが、ＣＬＣＣの場合、上述したように、その間隔は数μｍ〜数十μｍ程度しかないため、そのままフィル材を充填しようとしても、パッケージの裏面とプリント基材との間隔にはフィル材を充填することができない。 Basically, the above configuration may be applied as it is to a package without external leads called a CLCC (ceramic leadless chip carrier), but there is one problem.
Usually, since the solder bump 73 exists in the package 71 such as BGA and CSP, the distance between the package 71 and the base material 76 is about 200 to 800 μm. However, in the case of CLCC, the distance is several as described above. Since there is only about μm to several tens of μm, even if an attempt is made to fill the fill material as it is, the space between the back surface of the package and the print substrate cannot be filled.

この実施の形態では、上記のような不都合を解消したもので、図１１は、この実施の形態のリードレスパッケージの実装構造を示す断面図、図１２は図１１のリードレスパッケージの実装構造を上面から視たときの透視平面図である。
この実施の形態では、パッケージ１の周辺にフィル材７９を充填することで、パッケージ１の側面と基材６とを接着したものである。パッケージ１の周囲にはダム部材７８が設けられており、このダム部材７８により不要な領域にフィル材７９が流出するのを防いでいる。パッケージ１の裏面と基材６との間には、フィル材７９Ａが侵入されている。
また、実施の形態１〜５で示したものと同様の方法で台座１０を形成することで、パッケージ１の裏面と基材６とを離間させ、５０〜１００μｍ程度の間隔が確保されている。
このような構成とすることで、パッケージ１の側面と基材６とが充填されたフィル材７９によって接着されることに加え、パッケージ１の裏面に浸透したフィル材７９Ａがパッケージ１の裏面と基材６とを接着させるので、半田接合部に発生するひずみは大幅に低減される。 In this embodiment, the inconveniences as described above are eliminated. FIG. 11 is a sectional view showing the mounting structure of the leadless package of this embodiment, and FIG. 12 shows the mounting structure of the leadless package of FIG. It is a perspective top view when it sees from an upper surface.
In this embodiment, the side surface of the package 1 and the substrate 6 are bonded together by filling the periphery of the package 1 with a fill material 79. A dam member 78 is provided around the package 1, and the dam member 78 prevents the fill material 79 from flowing into unnecessary areas. Between the back surface of the package 1 and the base material 6, a fill material 79A is invaded.
Moreover, by forming the pedestal 10 by the same method as shown in the first to fifth embodiments, the back surface of the package 1 and the base material 6 are separated from each other, and an interval of about 50 to 100 μm is secured.
With this configuration, in addition to being bonded by the fill material 79 filled with the side surface of the package 1 and the base material 6, the fill material 79 </ b> A that has penetrated the back surface of the package 1 Since the material 6 is bonded, the distortion generated at the solder joint is greatly reduced.

この実施の形態によるリードレスパッケージの実装構造によれば、半田接合部に発生するひずみを大幅に小さくすることができ、具体的には半田接合部に発生するひずみ量は、パッケージ１の周辺にフィル材７９を充填しない場合の約３分の１程度とすることができ、外界の厳しい温度変化に対する耐環境性を向上させることができる。   According to the mounting structure of the leadless package according to this embodiment, the strain generated in the solder joint can be significantly reduced. Specifically, the amount of strain generated in the solder joint is around the package 1. It can be set to about one third of that when the fill material 79 is not filled, and the environmental resistance against severe temperature changes in the outside world can be improved.

実施の形態７．
図１３はこの実施の形態７のリードレスパッケージの実装構造を示す透視平面図である。
この実施の形態では、パッケージ１の裏面に対向する基材６の領域にバイア８０（ＶＩＡ）が設けられている。
他の構成は、実施の形態６と同様である。
バイア８０がない場合、フィル材７９の塗布時に逃げ場のない空気がパッケージ１の裏面に気泡として形成され、フィル材７９がパッケージ１の裏面に浸透するのが抑制される。また、バイア８０がない場合、フィル材７９の硬化工程において、パッケージ１の裏面に形成された気泡は、その体積を膨張させ、フィル材７９Ａに気泡を発生させる原因にもなる。
しかしながら、このバイア８０を設けたことにより、フィル材７９をパッケージ１の周辺に充填する際に、このバイア８０からパッケージ１の裏面に存在する空気が基材６の裏側に抜け、パッケージ１の裏面部分にフィル材７９Ａがスムースに浸透する。 Embodiment 7 FIG.
FIG. 13 is a perspective plan view showing the leadless package mounting structure of the seventh embodiment.
In this embodiment, a via 80 (VIA) is provided in the region of the base 6 facing the back surface of the package 1.
Other configurations are the same as those of the sixth embodiment.
When there is no via 80, air that does not escape when the fill material 79 is applied is formed as bubbles on the back surface of the package 1, and the permeation of the fill material 79 into the back surface of the package 1 is suppressed. Further, in the case where there is no via 80, in the curing process of the fill material 79, bubbles formed on the back surface of the package 1 expand the volume and cause bubbles in the fill material 79A.
However, when the via 80 is provided, when the fill material 79 is filled in the periphery of the package 1, air existing on the back surface of the package 1 escapes from the via 80 to the back side of the substrate 6, and the back surface of the package 1. Fill material 79A penetrates smoothly into the portion.

なお、基材６の裏面に空気が抜ける構成であれば、この実施の形態のバイア８０ではなく、所謂裸穴であってもよいし、バイア及び裸穴の両方を設けるようにしてもよい。   In addition, as long as air is released from the back surface of the base material 6, a so-called bare hole may be used instead of the via 80 of this embodiment, or both a via and a bare hole may be provided.

この実施の形態によるリードレスパッケージの実装構造によれば、フィル材７９をスムースにパッケージ１の裏面に浸透させることが可能となり、また硬化工程において、パッケージ１の裏面にできた空気層がフィル材７９Ａで気泡となって現れることも防止できる。   According to the leadless package mounting structure according to this embodiment, the fill material 79 can be smoothly permeated into the back surface of the package 1, and the air layer formed on the back surface of the package 1 is filled with the fill material in the curing process. It is possible to prevent bubbles from appearing at 79A.

実施の形態８．
この実施の形態では、ＣＬＣＣのパッケージのように端子が接合される基材上のランドが、パッケージの裏面が対向する領域にも存在する場合において、隣接したランド同士がブリッジしてしまうことを防止するものである。 Embodiment 8 FIG.
In this embodiment, when the land on the base material to which the terminal is joined, such as the CLCC package, is also present in the region where the back surface of the package is opposed, the adjacent lands are prevented from bridging. To do.

通常、メタルマスクの開口部の形状は、ランド形状とほぼ同じになるよう設定されており、メタルマスクをそのままＣＬＣＣのパッケージに適用した場合、図１４に示すようにして適用される。
即ち、複数の矩形状の開口部８２を有するメタルマスク８１は、各開口部８２が各ランド４に対応してプリント基板上に載置されている。なお、図中、点線８３はパッケージ１の外形を示している。
このようなメタルマスク８１を用いた場合、以下のような問題が発生する。
即ち、メタルマスク８１の厚みが１００〜２５０μｍ程度なのに対して、ＣＬＣＣのパッケージ１の裏面とプリント基板との隙間は数μ〜数十μｍと、かなり狭い。したがって、開口部８２から供給された半田のうち、パッケージ１の裏面に供給された半田に関しては、ランド４から大きくはみ出し、このままリフロー工程を経ると、隣同士のランド４がブリッジしてしまう可能性が極めて高い。 Normally, the shape of the opening of the metal mask is set to be substantially the same as the land shape, and when the metal mask is applied to a CLCC package as it is, it is applied as shown in FIG.
That is, in the metal mask 81 having a plurality of rectangular openings 82, each opening 82 is placed on the printed board corresponding to each land 4. In the figure, a dotted line 83 indicates the outer shape of the package 1.
When such a metal mask 81 is used, the following problems occur.
That is, while the thickness of the metal mask 81 is about 100 to 250 μm, the gap between the back surface of the CLCC package 1 and the printed circuit board is quite narrow, such as several μ to several tens μm. Therefore, among the solder supplied from the opening 82, the solder supplied to the back surface of the package 1 protrudes greatly from the land 4, and if the reflow process is continued as it is, the adjacent lands 4 may bridge. Is extremely high.

図１５は実際に問題が生じたときの様子をパッケージ１の上面から視たときの透視図である。
半田８５のうち、パッケージ１の裏面に半田８５Ａが存在し、この半田８５Ａがパッケージ１とプリント基板６との間に挟まれ、ランド４からはみ出した様子を示している。 FIG. 15 is a perspective view of the situation when a problem actually occurs when viewed from the upper surface of the package 1.
Of the solder 85, the solder 85A exists on the back surface of the package 1, and the solder 85A is sandwiched between the package 1 and the printed circuit board 6 and protrudes from the land 4.

この実施の形態では、上記のような不都合を解消するために、図１６、図１７に示す開口部８２Ａを有するメタルマスク８１を用いている。
図中、８６は、パッケージ１の端子２が半田３によって接合される基材６上のランドであり、図１７中の符号８７は、端子２の基板と対面した裏面部に対向したランド領域を示す。 In this embodiment, a metal mask 81 having an opening 82A shown in FIGS. 16 and 17 is used in order to eliminate the above inconvenience.
In the figure, 86 is a land on the base material 6 to which the terminal 2 of the package 1 is joined by the solder 3, and reference numeral 87 in FIG. 17 denotes a land region facing the back surface portion facing the substrate of the terminal 2. Show.

先ず、基材６上のランド８６の面積のうち、ランド領域８７内の面積をＳ１、パッケージ１が実装された後の最終的なパッケージ１の裏面とプリント基板との間隔をｄ１とする。
一方、メタルマスク８１の開口部８２Ａのうち、同じくパッケージ１の端子２の裏面部に対向したランド領域８７内の面積をＳ２、メタルマスク８１の厚みをｄ２とする。
メタルマスク８１の開口部８２Ａは、Ｓ１×ｄ１＝Ｓ２×ｄ２が成立するように形成されている。即ち、開口部８２Ａは、端子２の裏面部に対向した領域では、幅が狭くなっている。
こうすることによって、ランド領域８７に過剰な量の半田８５Ａが供給されることが防止され、かつランド領域８７以外の残りのランド８６の領域には必要な半田量を供給するようにすればよい。 First, out of the area of the land 86 on the substrate 6, the area in the land region 87 is S1, and the distance between the final back surface of the package 1 after the package 1 is mounted and the printed board is d1.
On the other hand, of the opening 82A of the metal mask 81, the area in the land region 87 facing the back surface of the terminal 2 of the package 1 is S2, and the thickness of the metal mask 81 is d2.
The opening 82A of the metal mask 81 is formed so that S1 × d1 = S2 × d2. That is, the width of the opening 82 </ b> A is narrow in the region facing the back surface of the terminal 2.
By doing so, it is possible to prevent an excessive amount of solder 85 A from being supplied to the land region 87 and supply a necessary amount of solder to the remaining land 86 other than the land region 87. .

以上説明したように、この実施の形態によるリードレスパッケージの実装構造によれば、上述した形状の開口部８２Ａを有するメタルマスク８１を採用することで、ランド領域８７に過剰な量の半田８５が供給されるのが防止され、隣接した端子２同士のブリッジを未然に防ぐことができる。   As described above, according to the leadless package mounting structure according to this embodiment, by using the metal mask 81 having the opening 82A having the above-described shape, an excessive amount of solder 85 is formed in the land region 87. The supply is prevented, and bridges between adjacent terminals 2 can be prevented beforehand.

なお、この実施の形態では、図１７に示す形状の開口部８２Ａであったが、上述したＳ１×ｄ１＝Ｓ２×ｄ２を満たす開口部形状であれば、勿論、このものに限定されるものではない。   In this embodiment, the opening 82A has the shape shown in FIG. 17. However, as long as the opening has a shape satisfying S1 × d1 = S2 × d2, the present invention is not limited to this. Absent.

なお、上記各実施の形態では、ろう材として半田を用いた場合について説明したが、勿論このものに限定されるものではなく、例えば導電性樹脂であってもよい。   In each of the above embodiments, the case where solder is used as the brazing material has been described. However, the present invention is of course not limited to this, and may be, for example, a conductive resin.

この発明の実施の形態1におけるリードレスパッケージの実装構造を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a mounting structure of a leadless package in Embodiment 1 of the present invention. 図１の台座部分の拡大図である。It is an enlarged view of the base part of FIG. 図１の透視平面図である。FIG. 2 is a perspective plan view of FIG. 1. 実施の形態１のリードレスパッケージの実装構造の変形例を示す透視平面図である。6 is a perspective plan view showing a modification of the mounting structure of the leadless package of Embodiment 1. FIG. 実施の形態１のリードレスパッケージの実装構造の他の変形例を示す透視平面図である。FIG. 12 is a perspective plan view showing another modification of the leadless package mounting structure of the first embodiment. この発明の実施の形態２におけるリードレスパッケージの実装構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the mounting structure of the leadless package in Embodiment 2 of this invention. 図６のリードレスパッケージの実装構造を示す透視平面図である。FIG. 7 is a perspective plan view showing a mounting structure of the leadless package of FIG. 6. 従来のメタルマスクを用いたときにおいて開口部から供給されたペースト状の半田がランドからはみ出した様子を示すプリント基板の断面図である。It is sectional drawing of the printed circuit board which shows a mode that the paste-like solder supplied from the opening part protruded from the land when the conventional metal mask was used. この発明の実施の形態４におけるメタルマスクを用いたときのプリント基板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a printed circuit board when using the metal mask in Embodiment 4 of this invention. 従来例のリードレスパッケージの実装構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the mounting structure of the leadless package of a prior art example. この発明の実施の形態６におけるリードレスパッケージの実装構造を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the mounting structure of the leadless package in Embodiment 6 of this invention. 図１１のリードレスパッケージの実装構造を示す要部透視平面図である。It is a principal part perspective top view which shows the mounting structure of the leadless package of FIG. この発明の実施の形態７におけるリードレスパッケージの実装構造を示す要部透視平面図である。It is a principal part perspective plan view which shows the mounting structure of the leadless package in Embodiment 7 of this invention. 従来のメタルマスクを示す部分平面図である。It is a fragmentary top view which shows the conventional metal mask. 従来のメタルマスクを用いた場合において、半田がランドからはみ出した様子を示す平面図である。It is a top view which shows a mode that the solder protruded from the land in the case of using the conventional metal mask. この実施の形態８におけるメタルマスクを示す平面図である。It is a top view which shows the metal mask in this Embodiment 8. 図１６のメタルマスク部分拡大図である。It is a metal mask partial enlarged view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1，７１ リードレスパッケージ、２，７２ 端子、３，５２，８５，８５Ａ 半田（ろう材）、４，７４，８６ ランド、５，７５ レジスト層、６，７６ 基材、７，７Ａ ダミーのランド、８，８Ａ，８４ レジスト層、９ａ，９Ａ 第１のシルク層、９ｂ，９Ｂ 第２のシルク、１０ 台座、３１ 捨て基板、５１Ａ，８１ メタルマスク、６０ 凹部、７７，７９，７９Ａ フィル材、７８ ダム部材、８０ バイヤ、８２Ａ 開口部、８７ ランド領域、９０ 凸部材。   1,71 leadless package, 2,72 terminals, 3,52,85,85A solder (brazing material), 4,74,86 lands, 5,75 resist layer, 6,76 base material, 7,7A dummy lands 8, 8A, 84 Resist layer, 9a, 9A First silk layer, 9b, 9B Second silk, 10 base, 31 Discarded substrate, 51A, 81 Metal mask, 60 Recess, 77, 79, 79A Fill material, 78 Dam member, 80 buyer, 82A opening, 87 land area, 90 convex member.

Claims (10)

基材の表面に、ランド及びレジスト層を有する基板に、リードレスパッケージが実装されるリードレスパッケージの実装構造において、
前記リードレスパッケージの裏面に対向する前記基材の領域であって、かつ前記リードレスパッケージの端子がろう材によって接合されるランド以外の領域に、ダミーのランド、レジスト層、及び２重以上のシルク層で構成された台座が少なくとも１つ以上設けられていることを特徴とするリードレスパッケージの実装構造。 In the mounting structure of the leadless package in which the leadless package is mounted on the substrate having the land and the resist layer on the surface of the base material,
In the region of the base material facing the back surface of the leadless package and in a region other than the land where the terminal of the leadless package is joined by the brazing material, a dummy land, a resist layer, and two or more layers A leadless package mounting structure, wherein at least one pedestal composed of a silk layer is provided. 基材の表面にランド及びレジスト層を有するとともに、捨て基板を備えた基板に、リードレスパッケージが実装されるリードレスパッケージの実装構造において、
前記リードレスパッケージの裏面に対向する前記基材の領域であって、かつ前記リードレスパッケージの端子がろう材によって接合されるランド以外の領域に、前記リードレスパッケージと前記基材とを離間させる台座が少なくとも１つ以上設けられ、さらに前記捨て基板を含む同一基板内であって、前記リードレスパッケージの裏面に対向する前記基材の領域以外に、前記台座と同等以上の高さの凸部材が設けられていることを特徴とするリードレスパッケージの実装構造。 In the mounting structure of the leadless package in which the leadless package is mounted on the substrate having the land and the resist layer on the surface of the base material and the discarded substrate,
The leadless package and the base material are separated from each other in a region of the base material facing the back surface of the leadless package and in a region other than a land where a terminal of the leadless package is joined by a brazing material. A convex member provided with at least one pedestal and having a height equal to or higher than that of the pedestal in the same substrate including the discarded substrate, other than the region of the base material facing the back surface of the leadless package A mounting structure of a leadless package, characterized in that is provided. 前記台座は、ダミーのランド、レジスト層、及び２重以上のシルク層で構成されていることを特徴とする請求項２に記載のリードレスパッケージの実装構造。   3. The leadless package mounting structure according to claim 2, wherein the pedestal includes a dummy land, a resist layer, and a double or more silk layer. 前記凸部材は、ダミーのランド、レジスト層、及び２重以上のシルクで構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のリードレスパッケージの実装構造。   4. The leadless package mounting structure according to claim 2, wherein the convex member is formed of a dummy land, a resist layer, and double or more silk. ろう材のペーストを印刷するためのメタルマスクでは、前記台座の高さよりも深い凹部が、前記台座に対向するメタルマスク部分に形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のリードレスパッケージの実装構造。   5. A metal mask for printing a brazing paste, wherein a recess deeper than the height of the pedestal is formed in a metal mask portion facing the pedestal. The leadless package mounting structure described in the section. ろう材のペーストを印刷するためのメタルマスクでは、前記凸部材の高さよりも深い凹部が，前記凸部材に対向するメタルマスク部分に形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のリードレスパッケージの実装構造。   6. The metal mask for printing a paste of brazing material, wherein a concave portion deeper than the height of the convex member is formed in a metal mask portion facing the convex member. A mounting structure of the leadless package according to claim 1. 基材の表面に、ランド及びレジスト層を有する基板に、リードレスパッケージが実装されるリードレスパッケージの実装構造において、
前記リードレスパッケージの裏面に対向する前記基材の領域であって、かつ前記端子がろう材によって接合される前記ランド以外の領域で、前記リードレスパッケージと前記基材とを離間させる台座が少なくとも１つ以上設けられ、また実装された前記リードレスパッケージの周辺には樹脂が充填され、この樹脂によって、前記リードレスパッケージの側面と前記基板、及びリードレスパッケージの裏面と前記基板の少なくとも一方が接着されることを特徴とするリードレスパッケージの実装構造。 In the mounting structure of the leadless package in which the leadless package is mounted on the substrate having the land and the resist layer on the surface of the base material,
At least a pedestal that separates the leadless package from the base material in a region of the base material that faces the back surface of the leadless package and is a region other than the land to which the terminal is joined by a brazing material. At least one of the side surface of the leadless package and the substrate, the back surface of the leadless package, and the substrate is filled with resin around one or more of the leadless packages mounted and mounted. A leadless package mounting structure characterized by being bonded. 前記リードレスパッケージの裏面に対向する前記基材の領域であって、かつ前記端子がろう材によって接合される前記ランド以外の領域には、バイア及び穴の少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項７に記載のリードレスパッケージの実装構造。   At least one of a via and a hole is provided in an area of the base material facing the back surface of the leadless package and in an area other than the land to which the terminal is joined by a brazing material. A mounting structure for a leadless package according to claim 7. 基材の表面にランドを有する基板に、リードレスパッケージが、ろう材のペーストを印刷するためのメタルマスクを用いて実装されるリードレスパッケージの実装構造において、
前記リードレスパッケージの前記端子がろう材によって接合される前記ランドのうち、端子の前記基板と対面した裏面部に対向するランド領域と、前記リードレスパッケージと前記基板との間の隙間により生じた体積は、前記ランドに対応する前記メタルマスクの開口部のうち、前記裏面部に対応する開口部面積と、前記メタルマスクとの厚みにより生じた体積とほぼ等しいことを特徴とするリードレスパッケージの実装構造。 In a mounting structure of a leadless package in which a leadless package is mounted on a substrate having a land on the surface of a base material using a metal mask for printing a paste of a brazing material,
Of the lands where the terminals of the leadless package are joined by a brazing material, the land area is formed by a land region facing a back surface portion facing the substrate and a gap between the leadless package and the substrate. The volume of the leadless package is characterized in that, among the openings of the metal mask corresponding to the lands, an opening area corresponding to the back surface and a volume generated by a thickness of the metal mask are substantially equal. Mounting structure. 前記ろう材は半田である請求項１〜９の何れか１項に記載のリードレスパッケージの実装構造。   The mounting structure for a leadless package according to claim 1, wherein the brazing material is solder.
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