JP2008153583A - Printed circuit board, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリント回路板に係り、特に半導体パッケージとプリント配線板とを接着剤で接合したプリント回路板に関する。 The present invention relates to a printed circuit board, and more particularly to a printed circuit board in which a semiconductor package and a printed wiring board are joined with an adhesive.
ノートPC等の電子機器には、プリント配線板上に電子部品を実装したプリント回路板が収容されている。電子機器の小型化が要求されるとともに、この電子部品はICパッケージ化され半導体パッケージとなって実装されているものも多い。 Electronic devices such as notebook PCs accommodate printed circuit boards in which electronic components are mounted on printed wiring boards. There is a demand for miniaturization of electronic devices, and many of these electronic components are packaged as IC packages and mounted as semiconductor packages.
半導体パッケージの多くは、BGA(Ball Grid Array)やCSP(Chip Sized Package)等に代表されるようにはんだボールを一方の面に有した形態のものが普及している。BGA等は、はんだボールによってプリント配線板上の電極と接続されている。 Many semiconductor packages have a form in which solder balls are provided on one surface, as represented by BGA (Ball Grid Array), CSP (Chip Size Package), and the like. BGA and the like are connected to electrodes on the printed wiring board by solder balls.
しかし、実装後に温度サイクルや衝撃、折り曲げ等の機械的応力が加わったときに、BGA等とプリント配線板との接続信頼性が保持できない場合がある。 However, when mechanical stress such as temperature cycle, impact, or bending is applied after mounting, the connection reliability between the BGA and the printed wiring board may not be maintained.
特許文献1には、半導体パッケージにおいて、側面及び回路が設けられている面における回路を除いた部分に凹凸を設け、封止用樹脂との接触面積を大きくし、半導体素子と封止樹脂との密着力を高め、寿命の劣化を抑える技術が開示されている。
BGAやCSP等の半導体パッケージをプリント配線板上に実装する場合、アンダーフィル樹脂でBGA間を封止して接合強度高める技術がある。一方、近年、保守性の観点から半導体パッケージの所定箇所に接着剤を塗布する実装方法が採用されることがある。 When a semiconductor package such as BGA or CSP is mounted on a printed wiring board, there is a technique for increasing the bonding strength by sealing the BGA with an underfill resin. On the other hand, in recent years, a mounting method in which an adhesive is applied to a predetermined portion of a semiconductor package may be employed from the viewpoint of maintainability.
しかし、このような実装方法を採用した場合には、上記アンダーフィルを採用した場合に比してパッケージとプリント配線板との接合強度が十分に確保されない場合も生じる。 However, when such a mounting method is adopted, there may be a case where the bonding strength between the package and the printed wiring board is not sufficiently ensured as compared with the case where the underfill is adopted.
そこで、本発明は上記問題を解決するためになされたもので、半導体パッケージの周辺を接着剤等の接合部材を塗布することで接合信頼性を確保するプリント回路板において、保守性を保ちつつ接続信頼性を高めることができるプリント回路板を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and in a printed circuit board that secures bonding reliability by applying a bonding member such as an adhesive around the periphery of a semiconductor package, the connection is maintained while maintaining maintainability. An object of the present invention is to provide a printed circuit board capable of improving reliability.
上記目的を達成するために、本発明のプリント回路板は、略方体形状の本体部と、前記本体部の1の面に設けられた複数のはんだボールとを有した半導体パッケージと、前記半導体パッケージの前記複数のはんだボールが実装されるパッドを有したプリント配線板とを備えたプリント回路基板であって、前記プリント配線板と前記半導体パッケージとが接着部材で接合されており、前記接着部材が接合されている領域の前記半導体パッケージまたは前記プリント配線板の少なくとも一方の形状の一部が凹凸形状になっていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a printed circuit board according to the present invention includes a semiconductor package having a substantially rectangular main body, and a plurality of solder balls provided on one surface of the main body, and the semiconductor A printed circuit board comprising a printed wiring board having a pad on which the plurality of solder balls of the package are mounted, wherein the printed wiring board and the semiconductor package are joined by an adhesive member, and the adhesive member A part of at least one of the shape of the semiconductor package or the printed wiring board in the region where the wire is bonded is an uneven shape.
また、本発明の電子機器は、筐体と、前記筐体に収容されたプリント回路板とを備えた電子機器であって、前記プリント回路板は、略方体形状の本体部と、前記本体部の1の面に設けられた複数のはんだボールとを有した半導体パッケージと、前記半導体パッケージの前記複数のはんだボールが実装されるパッドを有したプリント配線板と、前記プリント配線板と前記半導体パッケージとを接合する接着部材とを備え、前記接着部材が接合されている領域の前記半導体パッケージまたは前記プリント配線板の少なくとも一方の形状の一部が凹凸形状になっていることを特徴としている。 According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus including a housing and a printed circuit board housed in the housing, wherein the printed circuit board includes a substantially rectangular main body portion and the main body. A semiconductor package having a plurality of solder balls provided on one surface of the portion, a printed wiring board having pads on which the plurality of solder balls of the semiconductor package are mounted, the printed wiring board, and the semiconductor And an adhesive member that joins the package, and a part of at least one of the shape of the semiconductor package or the printed wiring board in a region where the adhesive member is joined is uneven.
保守性を保ちつつ接続信頼性を高めることができる。 Connection reliability can be improved while maintaining maintainability.
以下に、図面を参照して、本発明のプリント回路板の実施の形態について、例えば、電子機器の1つであるポータブルコンピュータに適用した場合を例に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a printed circuit board according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example a case where the printed circuit board is applied to a portable computer which is one of electronic devices.
図1は、本発明の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図を示す。図1において、ポータブルコンピュータ1の本体2には、表示部筐体3がヒンジ機構を介して回動自在に設けられている。本体2には、ポインティングデバイス4、キーボード5等の操作部が設けられている。表示部筐体3には例えばLCD等の表示デバイス6が設けられている。
FIG. 1 is a perspective view of a portable computer according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a main body 2 of a portable computer 1 is provided with a display unit housing 3 so as to be rotatable via a hinge mechanism. The main body 2 is provided with operation units such as a pointing device 4 and a keyboard 5. The display unit housing 3 is provided with a
また本体2には、上記ポインティングデバイス4、キーボード5等の操作部および表示デバイス6を制御する制御回路を組み込んだプリント回路板(マザーボード)8が設けられている。
Further, the main body 2 is provided with a printed circuit board (mother board) 8 in which a control circuit for controlling the operation device such as the pointing device 4 and the keyboard 5 and the
(プリント回路板の第1の実施の形態)
図2は、図1に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の第1の実施の形態を示した図である。図2(a)は断面図、図2(b)は天面面を示す。
(First embodiment of printed circuit board)
FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of a printed circuit board housed inside the casing of the portable computer shown in FIG. 2A shows a cross-sectional view, and FIG. 2B shows a top surface.
プリント回路板8は、プリント配線板10と、電子部品20と、接着部材30とを有する。
The printed
プリント配線板10は、第1の面10aと、第2の面10bとを有する。プリント配線板10には、後述する電子部品20のはんだボール23と対向した領域に複数のパッド11が設けられている。プリント配線板10は、単層板か多層板の別は問わない。プリント配線板10は、第1の面10aや第2の面10b若しくは多層板であれば内層に配線や電極を有していても良い。また、第1の面10aや第2の面10bにはソルダーレジストが塗布されていても良い。
The printed
電子部品20は、例えば略直方体の形状を有する部品本体21と、この部品本体21の1の面から突出した複数のはんだボール23とを有している。即ち、部品本体21は、上面21aと、この上面に対向する下面21bと、上面21a及び下面21bの夫々の周辺を囲む側面21c,21d,21e,21fから構成されて偏平の略直方体を形成している。こここで略直方体と記載しているのは、少なくとも接着部材30が接合される領域は、凹凸部22が形成されていることにある。
The
本実施例では、接着部材30a〜30dが塗布される部品本体21のコーナ付近に凹凸部22が形成されている。即ち、側面21cと側面21dとの接合部、側面21dと側面21eとの接合部、側面21eと側面21fとの接合部、側面21fと側面21cとの接合部に凹凸部22が形成されている。
In the present embodiment, the
この凹凸部22は接着部材30の接合面積を確保するために設けられる。凹凸部22を設けることで接合面積が確保され、電子部品20と接着部材30とがより強固に接合されることとなる。従って、凹凸部22の数は多いほど好ましいが、部品本体21の大きさも考慮してその数は適宜調整しても良い。
The
上述した電子部品20は、例えばBGA型あるいはCSP型の半導体パッケージである。
The
接着部材30は、電子部品20とプリント配線板10とを接合する部材である。接着部材30は絶縁性であることが好ましい。また、接着部材30は熱硬化性であることが好ましい。
The
上述のように、電子部品20に凹凸部22を設けることにより、部品本体21と接着部材30との接合をより強固にすることができる。従って、従来と同量の接着部材30を塗布したとしても、部品本体21と接着部材30との接合面積がより広く取ることが可能となる。これにより、半導体パッケージの周辺を接合部材を塗布することで接合信頼性を確保するプリント回路板において、保守性を保ちつつ接続信頼性を高めることができる。
As described above, by providing the
(プリント回路板の第2の実施の形態)
図3は、図1に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の第2の実施の形態を示した図である。図3(a)は断面図、図3(b)は天面図を示す。
(Second embodiment of printed circuit board)
FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of a printed circuit board housed inside the casing of the portable computer shown in FIG. 3A is a cross-sectional view, and FIG. 3B is a top view.
図3において、図2の第1の実施の形態と同一部分は同一記号で示し、その説明は省略する。本実施の形態が、第1の実施の形態と異なる点は、接着部材30の塗布点数と、部品本体21における凹凸部22の設けられる領域である。
In FIG. 3, the same parts as those of the first embodiment of FIG. The present embodiment is different from the first embodiment in the number of application points of the
即ち、本実施の形態における接着部材30は、第1の実施の形態における接着部材30a〜30dに加え、接着部材30e,30f、30g,30h,30i,30j,30k,30lに示したように、夫々の周辺領域にも塗布している点である。また、これらの接着部材30の塗布の領域には接着部材30a〜30dと対応する部品本体21には凹凸部22が設けられており、結果として第1の実施の形態に比して凹凸部22が設けられた領域が広くなっている点である。
That is, the
上述のプリント回路板8においても、電子部品20に凹凸部22を設けることにより、部品本体21と接着部材30との接合をより強固にすることができる。従って、同量の接着部材30を塗布したとしても、部品本体21と接着部材30との接合面積がより広く取ることが可能となる。これにより、半導体パッケージの周辺を接合部材を塗布することで接合信頼性を確保するプリント回路板において、保守性を保ちつつ接続信頼性を高めることができる。
Also in the printed
(プリント回路板の第3の実施の形態)
図4は、図1に示すポータブルコンピュータの筐体内部に収容されるプリント回路板の第3の実施の形態を示した図である。図4(a)は断面図、図4(b)は天面図を示す。
(Third embodiment of printed circuit board)
FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of a printed circuit board housed inside the casing of the portable computer shown in FIG. 4A shows a cross-sectional view, and FIG. 4B shows a top view.
図4において、図2の第1の実施の形態と同一部分は同一記号で示し、その説明は省略する。本実施の形態が、第1の実施の形態と異なる点は、プリント配線板10上にも凹凸部12が形成されている点である。即ち、プリント配線板10上の接着部材30が塗布される領域に凹凸部12を設けている。これにより、接着部材30とプリント配線板10との接合面積が広く確保することができ、接着部材30とプリント配線板10とを強固に接合することが可能である。
4, the same parts as those in the first embodiment in FIG. 2 are denoted by the same symbols, and the description thereof is omitted. This embodiment is different from the first embodiment in that an
上述のプリント回路板8においても、電子部品20に凹凸部22を設けるだけでなく、プリント配線板10にも凹凸部12を設けることにより、電子部品20とプリント配線板10とを接着部材30により更に強固にすることができる。従って、従来と同量の接着部材30を塗布したとしても、部品本体21と接着部材30との接合面積、及びプリント配線板10と接着部材30との接合面積がより広く取ることが可能となる。これにより、半導体パッケージの周辺を接合部材を塗布することで接合信頼性を確保するプリント回路板において、保守性を保ちつつ接続信頼性を高めることができる。
Also in the above-described printed
図5は、凹凸部22及び凹凸部12の形状を示した図である。上述した第1の実施の形態〜第3の実施形態における凹凸部22や凹凸部12は、図5(a)に示したように矩形の凹凸を形成していても良いし、図5(b)に示したようにV字状の凹凸で形成していても良い。その他U字状等、接合面積が確保できれば特に形状は限定されない。
FIG. 5 is a diagram illustrating the shapes of the
(プリント回路板の製造方法)
以下に上述したプリント回路板の製造方法の実施の形態について説明する。図6は、本発明の実施の形態に係るプリント回路板の製造方法の実施の形態を示した図である。図6では、上述した第3の実施の形態のプリント回路板を例にとり説明している。
(Printed circuit board manufacturing method)
Embodiments of the method for manufacturing a printed circuit board described above will be described below. FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of a method for manufacturing a printed circuit board according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6, the printed circuit board according to the third embodiment described above is described as an example.
まず、図6(a)に示すように、電子部品20を実装するための複数のパッド11と、凹凸部12とを有したプリント配線板10を準備する(配線板準備工程,ステップS1)。
First, as shown to Fig.6 (a), the printed
次に、図6(b)に示すように、各パッド11に、はんだペーストHを塗布する(はんだ塗布工程,ステップS2)。このはんだ塗布工程は、はんだを塗布する領域に開口部を有したメタルマスクをプリント配線板10上に搭載し、このメタルマスクの上からはんだペースト塗布し、スキージ等の所定の工具を用いてメタルマスク上に塗布されたはんだを均一に塗り広げる。これにより開口部からはんだが塗布される。
Next, as shown in FIG. 6B, a solder paste H is applied to each pad 11 (solder application step, step S2). In this solder application process, a metal mask having an opening in the area where solder is applied is mounted on the printed
次に、図6(c)に示すように、電子部品20をプリント配線板10上に実装する(実装工程、ステップS3)。この実装工程は、例えばマウンタ等の実装機を用いて電子部品20の上面21aを吸着し、はんだボール23をプリント配線板10上のパッド11に対向させる位置に移動し上からマウンタで搭載する。
Next, as shown in FIG.6 (c), the
次に、図6(d)に示すように、熱硬化性の接着部材30を塗布する(接着剤塗布工程,ステップS4)。即ち、凹凸部12をマーキングとして用い、電子部品20とプリント配線板10上に接着部材30を塗布する。
Next, as shown in FIG. 6D, a thermosetting
次に、図6(e)に示すように、接着部材30及び電子部品20とを実装したプリント配線板10を加熱してはんだ及び接着剤の接合を行う(加熱工程,ステップS5)。この加熱工程は例えばリフロー炉を使用して所定の温度プロファイルの加熱処理を行う。
Next, as shown in FIG. 6E, the printed
上述したステップS1〜ステップS5の工程を経ることにより、はんだボール23により、電子部品20とプリント配線板10とが接合される。また、接着部材30によりプリント配線板10と電子部品20とが接合される。ここで、凹凸部22や凹凸部12により接着部材30と電子部品20との接合面積、及び接着部材30とプリント配線板10との接合面積が従来よりも広く確保できる。これにより、半導体パッケージの周辺を接合部材を塗布することで接合信頼性を確保するプリント回路板において、保守性を保ちつつ接続信頼性を高めることができる。
Through the steps S1 to S5 described above, the
1 ポータブルコンピュータ
2 本体
3 表示部筐体
4 ポインティングデバイス
5 キーボード
6 表示デバイス
8 プリント回路板
10 プリント配線板
10a 第1の面
10b 第2の面
11 パッド
12 凹凸部
20 電子部品
21 部品本体
21a 上面
21b 下面
21c〜21f 側面
22 凹凸部
23 はんだボール
30,30a〜30l 接着部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Portable computer 2 Main body 3 Display part housing | casing 4 Pointing device 5
Claims (8)
前記半導体パッケージの前記複数のはんだボールが実装されるパッドを有したプリント配線板とを備えたプリント回路基板であって、
前記プリント配線板と前記半導体パッケージとが接着部材で接合されており、
前記接着部材が接合されている領域の前記半導体パッケージまたは前記プリント配線板の少なくとも一方の形状の一部が凹凸形状になっていることを特徴とするプリント回路板。 A semiconductor package having a substantially rectangular main body, and a plurality of solder balls provided on one surface of the main body;
A printed circuit board comprising a printed wiring board having a pad on which the plurality of solder balls of the semiconductor package are mounted;
The printed wiring board and the semiconductor package are joined with an adhesive member,
A printed circuit board, wherein a part of at least one of the semiconductor package and the printed wiring board in a region where the adhesive member is bonded has an uneven shape.
前記プリント回路板は、
略方体形状の本体部と、前記本体部の1の面に設けられた複数のはんだボールとを有した半導体パッケージと、
前記半導体パッケージの前記複数のはんだボールが実装されるパッドを有したプリント配線板と、
前記プリント配線板と前記半導体パッケージとを接合する接着部材とを備え、
前記接着部材が接合されている領域の前記半導体パッケージまたは前記プリント配線板の少なくとも一方の形状の一部が凹凸形状になっていること
を特徴とする電子機器。 An electronic device comprising a housing and a printed circuit board accommodated in the housing,
The printed circuit board is:
A semiconductor package having a substantially rectangular main body, and a plurality of solder balls provided on one surface of the main body;
A printed wiring board having a pad on which the plurality of solder balls of the semiconductor package are mounted;
An adhesive member for joining the printed wiring board and the semiconductor package;
An electronic apparatus, wherein a part of at least one of the shape of the semiconductor package or the printed wiring board in a region where the adhesive member is bonded is an uneven shape.
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