JP2008235428A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 実装密度をより向上させることの可能なプリント配線板を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【解決手段】 プリント配線板モジュール２０は、回路基板（マザーボード）２１、第１の基板２２、第２の基板２３、第３の基板２４を備える。第３の基板２４は上面２４ａから下面２４ｂに亘って設けられた開口部２５を有し、ＩＣチップ３２は開口部２５により生じた空間に位置するように、第１の基板２２の下面２２ｂに実装される。複数の基板を積層するだけでなく、開口部２５を有する第３の基板２４を回路基板２１および第１の基板２２で挟み込むことで間に生じた空間に第１の基板２２の下面２２ｂに実装された電子部品が位置するようにしているため、より多くの電子部品をプリント配線板モジュール２０に搭載することができ、実装密度を向上させることが可能となる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プリント配線板モジュールの実装方法に関する。

近年、電子機器には更なる高性能化、小型化が求められていることから、電子機器に内蔵されるプリント配線板には高密度に部品を実装することが求められるようになっている。プリント配線板に高密度に部品を実装するためには、例えば複数の基板を複数層重ねて実装する方法が採用される。

特許文献１には、ピン挿入部品と表面実装部品とを混載した配線基板が記載されている。ピン挿入部品用片面基板の基板接合用パターンと表面実装部品用片面基板の基板接合用パターンとを半田付けして一体化される。製造工程の簡略化やコスト低減を図るとともに、ピン挿入部品回避穴が開設されて出来た空間に、表面実装部品用片面基板上に実装された部品が位置するようになるのでプリント配線板への実装密度を向上させることが可能となる。
特開２００５−６４３７９号公報

しかし、上記の方式は、ピン挿入部品用の基板と表面実装部品用の基板とを組み合わせるという制限があり、また片面基板を使用するため実装密度を向上させる際に問題がある。

そこで本発明の目的は、実装密度をより向上させることの可能なプリント配線板を備えた電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明に係る電子機器は、第１の基板と、前記第１の基板の第１の面と接合され、第１の電子部品が実装される第２の基板と、前記第１の基板の第２の面と接合され、開口部を有する第３の基板と、前記第１の基板の前記第２の面上に実装される第２の電子部品と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、実装密度をより向上させることの可能なプリント配線板を備えた電子機器を提供することができる。

以下本発明に係る実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は第１の実施形態に係る電子機器を示す外観斜視図である。電子機器１は本体２を備え、本体２にはディスプレイユニット３がヒンジ部４を介して回動可能に取り付けられている。本体２の前上面２ａにはタッチパッド５が取り付けられている。本体２の後上面２ｂにはキーボード６が取り付けられている。本体２は樹脂製あるいはマグネシウム合金等の金属製の上ケース８及び下ケース９とを有し、本体２内には複数の電子部品を搭載した後述する回路基板が収容されている。

図２は電子機器のケースと回路基板との接続関係を示す分解斜視図である。本体２の下ケース９の内面９ａには、ボス１５が上方に突出して下ケース９と一体に設けられている。ボス１５はボス穴１６を有する。ボス穴１６には、金属製のインサートナット１７が挿入される。インサートナット１７の内部１７ａには図示しない内ネジが形成される。インサートナット１７の外部には外ネジ１７ｂが形成される。インサートナット１７がボス穴１６に挿入された後、外ネジ１７ｂとボス１５の内面１５ａとが溶着等により一体的に取り付けられる。回路基板２１には貫通穴１２ａが設けられている。ネジ１４が貫通穴１２ａを介して、インサートナット１７の内部１７ａに形成された内ネジに螺合されることにより、回路基板２１が下ケース９に固定される。下ケース９に設けられるボス１５や、回路基板２１に設けられる貫通穴１２ａは図２において図示していない部分にも必要に応じて設けられる。

図３は第１の実施形態に係るプリント配線板モジュールを示す断面図である。図４は第１の実施形態に係るプリント配線板モジュールの概略を示す外観斜視図である。プリント配線板モジュール２０は、回路基板（マザーボード）２１、第１の基板２２、第２の基板２３、第３の基板２４を備える。第１の基板２２の上面２２ａには第２の基板２３が接合され、第１の基板２２の下面２２ｂには第３の基板２４が接合される。

基板と基板との接合には、例えばはんだ接合、導電ペーストによる接合が用いられる。はんだ接合や導電ペーストによる接合の他に、異方性導電膜フィルムや異方性導電ペーストを基板上に仮圧着したあとに、チップを実装し、加圧加熱にて本圧着接合するＡＣＦ／ＡＣＰ接合や、ＮＣＦ／ＮＣＰ接合を用いることができる。また、金バンプとＮＣＰ接合との組み合わせにより基板同士の機械的接合および電気的接続を確保することもできる。基板上にＩＣチップなどの電子部品を実装する際には、ワイヤボンディング、はんだボール、金バンプ接合などを用いることができる。

第１の基板２２、第２の基板２３、第３の基板２４はリジッド基板でもフレキシブルプリント基板でもよく、実装方法についても片面基板や多層基板などを任意に組み合わせることができる。第２の基板２３の上面２３ａに設けられた図示しないパッド上に、チップ部品３０や、はんだボール３１ａを有するＩＣチップ３１などの電子部品がはんだ付けされ実装される。第１の基板２２の下面２２ｂには、はんだボール３２ａを有するＩＣチップ３２がはんだ付けされる。第３の基板２４は上面２４ａから下面２４ｂに亘って設けられた開口部２５を有し、ＩＣチップ３２は開口部２５により生じた空間に位置するように、第１の基板２２の下面２２ｂに実装される。

本実施形態では、複数の基板を積層するだけでなく、開口部２５を有する第３の基板２４を回路基板２１および第１の基板２２で挟み込むことで間に生じた空間に第１の基板２２の下面２２ｂに実装された電子部品が位置するようにしているため、より多くの電子部品をプリント配線板モジュール２０に搭載することができ、実装密度を向上させることが可能となる。

上記の説明のように、第１の実施形態によれば、実装密度をより向上させることの可能なプリント配線板を備えた電子機器を提供することができる。

図５は第２の実施形態に係るプリント配線板モジュールを示す断面図である。以下の説明において第１の実施形態で示したものと同一の構成要素については同一の符号を付し重複する説明を省略する。

第２の実施形態では、第１の基板２２の下面２２ｂには、電子部品４２が実装される。電子部品４２は、電子部品４２の内部には、樹脂４３が充填されＩＣチップ４４が封止されている。ＩＣチップ４４上の電極と第３の基板２４とはワイヤ４５により電気的に接続される。第３の基板２４と回路基板２１とは、はんだボール４６により接続される。熱量の発生が大きいため封止されたＩＣチップや、ワイヤボンディング仕様の部品を使用する場合でも、第３の基板２４と回路基板２１との接合にはんだボール４６を使用することで、より高密度な実装を実現することができる。第２の実施形態では、ワイヤボンディング仕様のＩＣチップ４４から生じる熱を、第１の基板２２の下面２２ｂ上に設けられた図示しない銅箔を通じて外部へ放熱することができる。

図６は第３の実施形態に係るプリント配線板モジュールを示す断面図である。第１の基板２２、第２の基板２３、第３の基板２４を積層してプリント配線板モジュール２０を構成する際、第１の基板２２の面積を第２の基板２３の面積及び第３の基板２４の面積よりも大きくして、第１の基板２２の端部２２ｃがプリント配線板モジュール２０の外へ延出するものとしても良い。プリント配線板モジュール２０の外へ延出した第１の基板２２の端部２２ｃには、接続端子５０が設けられる。

第１の基板２２、第２の基板２３、第３の基板２４から構成されるプリント配線板モジュール２０をメインボードである前述の回路基板２１上に搭載すると、回路基板２１を含めたモジュール全体の高さが高くなりすぎてしまう場合に、プリント配線板モジュール２０を回路基板２１とは別の回路基板６０上に実装して高さを抑えることができる。

プリント配線板モジュール２０の第１の基板２２と、メインボードである回路基板２１との電気的な接続は、例えばフレキシブルプリント基板７０を用いて行うことができる。第１の基板２２の端部２２ｃに設けられた接続端子５０と、回路基板２１上の電極パッド２１ｃと、をフレキシブルプリント基板７０により電気的に接続する。図７に示すように、第１の基板２２をフレキシブルプリント基板として、第１の基板２２の端部２２ｃを折り曲げて、第１の基板２２の下面２２ｂに設けた接続端子５０を回路基板２１上の電極パッド２１ｃと接続するようにしても良い。また、図８に示すように、第１の基板２２をフレキシブルプリント基板として、回路基板２１上にＩＣチップ３０を実装する空間が生じるように端部２２ｃを折り曲げて、接続することができる。このとき、回路基板２１上に設けた複数の電極パッド２１ｃと、第１の基板２２の下面２２ｂに設けた複数の接続端子５０とを接続するようにしても良い。

また第３の実施形態では、実装位置の制約からメインボードである回路基板２１上にプリント配線板モジュール２０を実装できない場合には、フレキシブルプリント基板７０を用いることにより、メインボードである回路基板２１から離して設けられた回路基板６０にプリント配線板２０モジュールを実装することもできる。

図９は第４の実施形態に係るプリント配線板モジュールを示す断面図である。図７に示すように第３の基板２４を設けるかわりに、回路基板２１の上面２１ａに凹部２１ｂを形成し、第１の基板２２の下面２２ｂに設けられたＩＣチップ３２が凹部２１ｂに位置するようにしても良い。また、回路基板２１に凹部２１ｂを形成する代わりに貫通穴を形成しても良い。貫通穴を形成した場合、凹部２１ｂにより生じた空間に実装されるＩＣチップ３２よりも体積や高さの大きな部品を第１の基板２２の下面２２ｂに実装することができる。

回路基板２１に凹部２１ｂや貫通穴を形成して生じた空間にＩＣチップ３２が位置するように実装した場合、第３の基板２４を設けなくても良い分、プリント配線板モジュール２０の高さを抑えることができる。

図１０は第５の実施形態に係るプリント配線板モジュールを示す断面図である。本実施形態では、第２の基板２３の上面２３ａに第１の基板２２が接合され、第１の基板２２の上面２２ａに第３の基板２４が接合されている。第２の基板２３と回路基板２１とは、はんだボール４６により接合される。第２の基板２３と回路基板２１との間ははんだボール４６の高さの分だけ、電子部品を実装できる空間が生じるため、第２の基板２３の下面２３ｂには、ワイヤボンディング仕様のＩＣチップ４４とチップ部品３０が実装されている。

第３の基板２４は開口部２５を有するため、開口部２５により生じる空間を利用して、第１の基板２２の上面２２ａにＩＣチップ３１を実装することができる。このような構成を採用することで、第３の基板２４の上にそのままＩＣチップ３１のような比較的高さのある部品を実装する場合に比べて、プリント配線板モジュール２０の高さを抑えることができる。

以上の説明のように、上記の各実施形態によれば実装密度をより向上させることの可能なプリント配線板を備えた電子機器を提供することが出来る。本発明ではその主旨を逸脱しない範囲であれば、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

本発明の実施形態に係る電子機器を示す外観斜視図。 電子機器のケースと回路基板との接続関係を示す分解斜視図。 第１の実施形態に係るプリント配線板モジュールを示す断面図。 第１の実施形態に係るプリント配線板モジュールの概略を示す外観斜視図。 第２の実施形態に係るプリント配線板モジュールを示す断面図。 第３の実施形態に係るプリント配線板モジュールを示す断面図。 第３の実施形態に係るプリント配線板モジュールを示す断面図。 第３の実施形態に係るプリント配線板モジュールを示す断面図。 第４の実施形態に係るプリント配線板モジュールを示す断面図。 第５の実施形態に係るプリント配線板モジュールを示す断面図。

符号の説明

１…電子機器、２…本体、３…ディスプレイユニット、４…ヒンジ部、５…タッチパッド、６…キーボード、８…上ケース、９…下ケース、２０…プリント配線板モジュール、２１…回路基板、２２…第１の基板、２３…第２の基板、２４…第３の基板、３０…チップ部品、３１…ＩＣチップ、４２…電子部品、４４…ＩＣチップ、４５…ワイヤ、４６…はんだボール

Claims (8)

1. 第１の基板と、
   前記第１の基板の第１の面と接合され、第１の電子部品が実装される第２の基板と、
   前記第１の基板の第２の面と接合され、開口部を有する第３の基板と、
   前記第１の基板の前記第２の面上に実装される第２の電子部品と、
   を備えることを特徴とする電子機器。
2. 前記第３の基板が第４の基板に接合され、前記第１の基板の前記第２の面上に実装された前記第２の電子部品が、前記第３の基板の開口部と第４の基板とで形成される空間に位置することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記第３の基板と前記第４の基板とがはんだボールにより接合されることを特徴とする請求項２記載の電子機器。
4. 前記第１の基板は、前記第２の基板および前記第３の基板よりも大きな面積を持ち、前記第２の基板および前記第３の基板から延出する端部に接続端子を備えることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
5. 前記端部の接続端子に一端が接続されるフレキシブルプリント基板を備え、前記フレキシブルプリント基板の他端が第４の基板上に設けられた第２の接続端子に接続されることを特徴とする請求項４記載の電子機器。
6. 前記第１の基板はフレキシブルプリント基板であり、前記フレキシブルプリント基板が折り曲げられ、前記第１の基板の端部の接続端子が前記第４の基板上に設けられた第２の接続端子に接続されることを特徴とする請求項４記載の電子機器。
7. 前記第１の基板はフレキシブルプリント基板であり、前記フレキシブルプリント基板の下面に第１の接続端子および第２の接続端子が設けられ、前記第４の基板上に前記第１の接続端子と接続される第３の接続端子と、前記第２の接続端子と接続される第４の接続端子とが設けられ、前記第４の基板上には、前記第３の接続端子と前記第４の接続端子との間に電子部品が実装されることを特徴とする請求項４記載の電子機器。
8. 第１の基板と、
   前記第１の基板の第１の面に実装される電子部品と、
   前記第１の基板の第２の面と接合される第２の基板と、
   前記第２の基板の第２の面上に実装される第２の電子部品と、
   前記第２の基板の第２の面上に接合される第３の基板と、を備え、
   前記第３の基板は凹部を有し、前記第２の電子部品は前記凹部に位置することを特徴とする電子機器。

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