JP2008130812A - Surface-mounting electronic component and mounting structure of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報処理装置や通信装置などの電子機器に内蔵されるプリント配線板へ表面実装される表面実装型電子部品とその実装構造に関する。 The present invention relates to a surface-mounted electronic component that is surface-mounted on a printed wiring board built in an electronic apparatus such as an information processing apparatus or a communication apparatus, and a mounting structure thereof.
近年、電子機器の高速化、高性能化の進展に伴い、電子機器内部で使用される電子部品の発熱量が増大し、電子回路内部の安定動作を妨げる要因となっている。 In recent years, with the progress of high-speed and high-performance electronic devices, the amount of heat generated by electronic components used in the electronic devices has increased, which has become a factor that hinders stable operation inside the electronic circuit.
表面実装型の電子部品においては、発熱した部品内の素子の放熱を行うために、部品のパッケージの底面に電極を形成し、プリント配線板とはんだ接合を行うことで、部品内部の熱をプリント配線板へ逃がして放熱を行うようにした部品が増加している。 In surface-mount electronic components, in order to dissipate the heat generated in the component, an electrode is formed on the bottom of the component package and soldered to the printed wiring board to print the heat inside the component. There are an increasing number of parts that escape to the wiring board to dissipate heat.
例えば、特許文献1では、電子部品の底面に設けたグランド電極とプリント配線板のグランド電極とのはんだ接合により、部品内部の熱をプリント配線板へ逃がす構成となっている。
For example,
表面実装部品をプリント配線板へ実装するには、通常はプリント配線板上の電極パッドにはんだとフラックスを混合したペースト状のクリームはんだを印刷し、このクリームはんだを押し潰す形で表面実装部品のリードを電極パッド上に載置する。次いでリフロー炉などの全体加熱方式、または部分加熱方式によってクリームはんだを溶融させ、その後、溶融はんだが冷めて固まることによりリードが電極パッドに接合される。 In order to mount a surface mount component on a printed circuit board, usually paste cream solder mixed with solder and flux is printed on the electrode pad on the printed circuit board, and then the cream solder is crushed. The lead is placed on the electrode pad. Next, the cream solder is melted by an overall heating method such as a reflow furnace or a partial heating method, and then the molten solder is cooled and solidified, whereby the lead is joined to the electrode pad.
表面実装部品パッケージ底面の電極部分のはんだ接合においては、印刷されたはんだは、リフロー時にプリント配線板上の電極パッドと部品底面の電極間で溶解する。一旦液状化したはんだは、電極パッドと部品電極の間で形状を変えるため、接合面積が小さい状態ではんだが冷却され固形化した場合には、接合強度および放熱性が低下する。 In solder bonding of the electrode portion on the bottom surface of the surface mount component package, the printed solder is dissolved between the electrode pad on the printed wiring board and the electrode on the bottom surface of the component during reflow. Since the solder once liquefied changes its shape between the electrode pad and the component electrode, when the solder is cooled and solidified in a state where the joint area is small, joint strength and heat dissipation are reduced.
また、溶解時にはんだ内部に空気を巻き込んだ状態ではんだが固まった場合には、はんだクラックの要因となるボイドが発生する。 In addition, when the solder is solidified while air is entrained in the solder at the time of melting, voids that cause solder cracks are generated.
はんだ接合後の部品底面部分のはんだ形状は、リード部分など部品外側のはんだフィレットを確認する場合等とは異なり、目視での確認はできない。従って、適正な形状ではんだが固形化したかを確認するためには、X線などの特殊装置が必要となるため検査コストが増大するという問題点があった。 The solder shape of the bottom part of the component after solder joining cannot be visually confirmed unlike when the solder fillet outside the part such as the lead part is confirmed. Therefore, in order to confirm whether the solder has been solidified in an appropriate shape, a special device such as X-rays is required, and there is a problem that the inspection cost increases.
また、放熱性を高めるために、電極パッドにスルーホールを設けたプリント配線板とのリフロー実装時は、溶解したはんだがスルーホールに接すると、はんだすわれによるはんだ不足が生じ接合強度が低下するという問題点があった。 In addition, when reflow mounting with a printed wiring board with through-holes in the electrode pad to improve heat dissipation, if the melted solder comes into contact with the through-holes, solder shortage due to solder rubbing will occur and bonding strength will decrease. There was a problem.
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、表面実装型電子部品の底面電極とプリント配線板とのはんだ接合による部品の放熱性を高めるとともにプリント配線板との接合性を向上させることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and enhances the heat dissipation of the component by solder bonding between the bottom electrode of the surface-mount type electronic component and the printed wiring board, and the bonding with the printed wiring board. The purpose is to improve the performance.
本発明に係る表面実装型電子部品は、プリント配線板に表面実装される表面実装型電子部品において、前記表面実装型電子部品のパッケージ底面に電極を有し、前記電極の形状は、前記プリント配線板の接合パッド面の方向に突出した凸型に形成されているようにしたものである。 The surface-mount type electronic component according to the present invention is a surface-mount type electronic component that is surface-mounted on a printed wiring board. The surface-mount type electronic component has an electrode on a package bottom surface of the surface-mount type electronic component. It is formed in a convex shape protruding in the direction of the bonding pad surface of the plate.
本発明に係る表面実装型電子部品は、プリント配線板に表面実装される表面実装型電子部品において、表面実装型電子部品のパッケージ底面に電極を有し、電極の形状は、プリント配線板の接合パッド面の方向に突出した凸型に形成されているようにしたので、表面張力が底面電極の頂点部がはんだに接した箇所を中心に作用し、はんだ冷却後は適正なはんだ形状となり、さらにボイドの発生も抑制することができ、部品の放熱性を高めるとともにプリント配線板との接合信頼性を向上させることができる。 The surface-mount type electronic component according to the present invention is a surface-mount type electronic component that is surface-mounted on a printed wiring board. The surface-mount type electronic component has an electrode on the package bottom surface of the surface-mount type electronic component. Since it is formed in a convex shape that protrudes in the direction of the pad surface, the surface tension acts around the point where the apex of the bottom electrode is in contact with the solder, and after solder cooling, it becomes an appropriate solder shape, Generation | occurrence | production of a void can also be suppressed and the reliability of joining with a printed wiring board can be improved while improving the heat dissipation of components.
以下、本発明に係る表面実装型電子部品の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、各図面において同一符号は、同一又は相当部分を示す。 Hereinafter, embodiments of a surface-mount type electronic component according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals denote the same or corresponding parts.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る表面実装型電子部品をプリント配線板に実装した状態の側面断面図である。図1において、1はプリント配線板、2はプリント配線板1の接合パッド、3は表面実装型電子部品、4は表面実装型電子部品の底面電極、5ははんだである。リフロー実装時には、熱が加わることによってはんだ5に表面張力が働く。底面電極4の形状は、プリント配線板1の接合パッド2に対して凸型に形成されているので、はんだ5への表面張力は底面電極4の頂点部4aがはんだ5に接した箇所を中心に作用することになる。
FIG. 1 is a side cross-sectional view of a state in which a surface-mounted electronic component according to
図2は、図1における表面実装型電子部品3をプリント配線板1に実装した状態でのプリント配線板1の接合パッド2とはんだ5の部分との上面透視図であり、図3は、従来の表面実装型電子部品の底面電極の形状が接合パッド2に平行である場合のプリント配線板1の接合パッド2とはんだ部分との上面透視図である。
FIG. 2 is a top perspective view of the
従来の底面電極の形状がプリント配線板1の接合パッド2に対して平行である場合は、図3に示すように接合パッド2との接合面積が小さい状態の異常なはんだ形状6sで冷却され固形化することになる。また、さらにはんだ内部に空気をまき込んだまま固形化することでボイド7が発生する。
In the case where the shape of the conventional bottom electrode is parallel to the
一方、底面電極4の形状をプリント配線板1の接合パッド2に対して凸型に形成することにより、表面張力は底面電極4の頂点部4aがはんだ5に接した箇所を中心に作用し、図2に示すように、はんだ冷却後は図3のはんだ形状6sに比べ十分に接合面積が大きく適正なはんだ形状5sとなり、さらにボイドの発生も抑制することができ、部品の放熱性を高めるとともにプリント配線板1との接合信頼性を向上させることができる。また、底面電極4をグランド用電極や電源用電極とした場合などは、プリント配線板1側の電極との電位の差が生じることを従来以上に低減できるので、電気的特性をより向上させることもできる。
On the other hand, by forming the shape of the
図4は、本発明の実施の形態1に係る表面実装型電子部品の底面図で、SOP(Small Outline Package)パッケージの底面電極の中心4bを頂点とした角錐形となっている。なお、底面電極4の凸型形状は、角錐形に限ることはなく、リフロー実装時に溶解したはんだの表面張力に影響を与える突起があればよく、例えば円筒形にして部品の製造が容易となる形状でもよい。
FIG. 4 is a bottom view of the surface-mount type electronic component according to
実施の形態2.
図5は、本発明の実施の形態2に係る表面実装型電子部品をプリント配線板に実装した状態の側面断面図である。図5において、11はプリント配線板、12はプリント配線板11の接合パッド、13は表面実装型電子部品、14は表面実装型電子部品13の底面電極、15ははんだ、16はプリント配線板11の貫通スルーホールである。図6は、接合パッド12にプリント配線板11の貫通スルーホール16を避けてはんだペースト17を印刷したリフロー前の接合パッド12の上面図である。
FIG. 5 is a side cross-sectional view of a state in which the surface mount electronic component according to the second embodiment of the present invention is mounted on a printed wiring board. In FIG. 5, 11 is a printed wiring board, 12 is a bonding pad of the printed
図5において、底面電極14の凸型に形成された部分は複数形成し、表面実装型電子部品13をプリント配線板11に実装する時に、底面電極14の凸型に形成された部分は、図6のはんだペースト17が印刷された部分に対応させて配置する。
In FIG. 5, a plurality of convex portions of the
図7は、図5における表面実装型電子部品12をプリント配線板11に実装した状態でのプリント配線板11の接合パッド12とはんだ15の部分との上面透視図である。図8は、表面実装型電子部品の底面電極に凸型の突起がなくその形状が接合パッド12対して平行である場合のプリント配線板11の接合パッド12とはんだ部分との上面透視図で、リフロー実装時のはんだ冷却後に貫通スルーホール16へのはんだすわれ18が生じている状態を示す。
FIG. 7 is a top perspective view of the
一方、底面電極14の形状がプリント配線板11の接合パッド12に対して凸型に形成することにより、表面張力は底面電極14の各頂点部14a、14bがはんだ15に接した箇所を中心に作用し、はんだ冷却後は図7に示すように適正なはんだ形状15sとなり、図8のようなはんだすわれを生じることを抑制でき、部品の放熱性を高めるとともにプリント配線板11との接合性を向上させることができる。
On the other hand, when the shape of the
1 プリント配線板、2 接合パッド、3 表面実装型電子部品、4 底面電極、
4a 底面電極の頂点部 5 はんだ、5s 適正なはんだ形状、
6s 異常なはんだ形状 7 ボイド、11 プリント配線板、12 接合パッド、
13 表面実装型電子部品、14 底面電極、14a〜14b 底面電極の頂点部、
15 はんだ、15s 適正なはんだ形状 16 貫通スルーホール、
17 はんだペースト 18 はんだすわれ
1 printed wiring board, 2 bonding pads, 3 surface mount electronic components, 4 bottom electrode,
4a Vertex of
6s
13 surface mount type electronic components, 14 bottom electrode, 14a-14b apex part of bottom electrode,
15 Solder, 15s
17
Claims (6)
前記表面実装型電子部品のパッケージ底面に電極を有し、
前記電極の形状は、前記プリント配線板の接合パッド面の方向に突出した凸型に形成されていることを特徴とする表面実装型電子部品。 In surface-mount electronic components that are surface-mounted on printed wiring boards,
Having an electrode on the bottom of the package of the surface mount electronic component;
The surface mount type electronic component according to claim 1, wherein the electrode is formed in a convex shape protruding in a direction of a bonding pad surface of the printed wiring board.
前記表面実装型電子部品のパッケージ底面に前記プリント配線板の接合パッド面の方向に突出した凸型に形成された電極を有し、
前記プリント配線板への接合パッド内貫通スルーホール上以外の位置に前記電極の凸型部位が配置されることを特徴とする表面実装型電子部品実装構造。 In a surface mount electronic component mounting structure for mounting a surface mount electronic component on a printed wiring board having a through-hole in a bonding pad,
Having an electrode formed in a convex shape projecting in the direction of the bonding pad surface of the printed wiring board on the bottom surface of the package of the surface mount electronic component;
A surface-mount type electronic component mounting structure, wherein a convex portion of the electrode is disposed at a position other than on the through-hole in the bonding pad to the printed wiring board.
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