JP2010028110A - チップ部品を有するプリント基板、及びチップ部品の実装構造 - Google Patents

チップ部品を有するプリント基板、及びチップ部品の実装構造 Download PDF

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Abstract

【課題】小型のチップ部品を実装する際に半田リフロー工程を行っても、回路基板の所望の位置にチップ部品を搭載することを課題の一とする。
【解決手段】チップ部品と半田で接続する接続電極（ランド）の形状を改良することによって、上記課題を解決する。接続電極の形状の上面形状を端子電極の上面形状と異ならせることでチップ部品の下面の傾きを低減する。ただし、接続電極の面積は、チップ部品と重ねた場合、チップ部品の端子電極の面積よりも大きくすることが好ましく、接続電極の上面形状は、端子電極の外側に突出した部分を有することが好ましい。また、接続電極の端子電極と重なる面積が、端子電極の面積と同じであり、接続電極の面積全体は、端子電極の面積よりも大きい。
【選択図】図１

Description

本発明はガラス織布を用いてエポキシ樹脂を含浸させた絶縁性基板や、プラスチックや、セラミックスなどからなる回路基板（プリント基板とも呼ぶ）の表面上にチップ型電子部品を有したもの、または回路基板上に半田づけするチップ型電子部品の実装構造に関し、特に少なくとも２端子以上のチップ部品の実装構造に関するものである。
近年、電子機器の小型化のために、回路基板へのチップ部品の実装密度の高密度化が図られている。従って、チップ部品よりも所要面積が大きくなる実装構造、例えばセラミック或いはプラスチックの箱型の側面に足のようにリードを出したリードフレーム構造は、実装密度の高密度化に不向きと言える。このようなリードフレーム構造を使用することなく、高密度化を図るため、電極をチップ部品の底面（下面）に設け、実装後もチップ部品の占有面積とほぼ同じにするＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれる構造が注目されている。ＣＳＰは、チップ部品の端子電極と回路基板の接続電極とを最短距離の電流経路で電気的に接続できるため、チップ部品間の間隔を狭めることができ、実装密度の高密度化を図ることができる。
また、電極をチップ部品の底面（下面）に設けた光電変換素子を特許文献１に開示している。
回路基板に設ける接続電極は、チップ部品の端子電極の面積と同一またはそれより大きい面積を有している。なお、回路基板に設ける接続電極はランドとも呼ばれる。また、他の実装技術としてＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）などがある。
また、チップ部品を回路基板に実装する手順を説明する。まず、回路基板の接続電極の形状とほぼ同一の開口形状を有するマスクによってクリーム半田を供給し、クリーム半田を回路基板の接続電極上に印刷する。そして、チップ部品の端子電極が設けられている面を下面とし、クリーム半田を介して接続電極と位置が重なるように搭載した後、リフロー半田付けを行う。
特開２００４−１７２６０３
少なくとも２つの端子電極を有する１つのチップ部品を回路基板に実装しようとする場合、不具合が生じる。
不具合の一例を図１４に示す。
回路基板２０に設けられる接続電極２２の上面形状の比較例を示す。また、対応するチップ部品２４の端子電極２３の上面形状も示す。図１４（Ａ）に示すように接続電極２２の四隅は端子電極２３と重ならない位置に配置されている。また、チップ部品は底面に平面を有しており、その底面に端子電極が設けられている。
リフローを行う前に、チップ部品の底面と回路基板の平面がほぼ平行となるように載置しても、リフローを行うことにより溶融する半田は表面張力により半球状になろうとするため、半田の上のチップ部品が図中の矢印の方向に移動し、リフロー終了時には回路基板の平面に対してチップ部品の底面が傾く。チップ部品が移動する方向としてチップ部品の短手方向１１、または短手方向と直交する方向である長手方向１２がある。なお、矢印の方向に限定されず、斜め、例えばチップ部品の対角線方向に移動することもある。即ち、チップ部品の下方の半田が溶融している間にチップ部品が水平方向または垂直方向に移動する。溶融している半田２５によりチップ部品２４の底面が傾いた状態の断面模式図の一例を図１４（Ｂ）に示す。そして、半田が冷却されて固化すると、チップ部品２４の底面が傾いたまま実装される不具合が発生する恐れがある。このような不具合は不良品と見なすことができ、歩留まりの低下に繋がる。
また、このような不具合が発生した場合、傾きの度合いもばらつくため、固着強度にバラツキが発生する。また、傾きだけでなく、リフローによってチップ部品が図中の矢印の方向に移動するため、リフロー前後でチップ部品の位置が異なる。たとえ、リフロー前にマウンターによりチップ部品を正しい位置に配置したとしても、リフローによって位置がずれてしまう恐れがある。
特にチップサイズが、例えば長手方向における寸法（長さ）が１．２ｍｍ、短手方向における寸法（幅）が１．０ｍｍといった小型のチップ部品を実装する際に、上記不具合が顕著に見られる。また、チップ部品の全体の厚さが、例えば０．５５ｍｍよりも薄い０．３ｍｍのほうが、上記不具合が生じやすい傾向が見られる。
回路基板へチップ部品を実装接続する際に、高密度実装、高信頼性接続を実現できる実装構造及びプリント基板を提供することを課題の一つとする。
また、小型のチップ部品を実装する際に、回路基板上でのチップ部品の載置状態を安定させ、半田リフロー工程による接続作業を安定に行うことを課題の一とする。
具体的には、小型のチップ部品を実装する際に半田リフロー工程を行っても、回路基板の所望の位置にチップ部品を搭載することを課題の一とする。
また、具体的には、小型のチップ部品を実装する際に半田リフロー工程を行っても、半田で端子電極に固定されたチップ部品の底面の傾きを低減、望ましくは傾きをなくすことを課題の一とする。
また、チップ部品が半田接合により実装された回路基板は、電子機器に内蔵されて使用されることになる。その電子機器の使用環境が温度変化の少ない場合は、問題ないが、例えば車載用の電子機器では使用環境温度が氷点下から数十℃までの変化に耐えることが必要とされ、高温環境下及び低温環境下での信頼性および高温環境と低温環境とのサイクル変化を受けた際の信頼性が求められる。また、携帯電話などの携帯型の電子機器においても屋内外、及び使用地域にかかわらず、高温環境下及び低温環境下での信頼性が求められる。
回路基板に表面実装したチップ部品の使用中に加熱、冷却等の熱履歴が加わっても、熱履歴による破壊や劣化を防止するチップ部品の実装構造及びプリント基板を提供することを課題の一つとする。
そこで、チップ部品と半田で接続する接続電極（ランド）の形状を改良することによって、上記課題を解決する。
少なくとも２つの端子電極を有するチップ部品は、直方体の角チップ形状、または板状のチップ形状である。また、少なくとも２つの端子電極を有するチップ部品の側面には電極を有しておらず、チップ部品の底面に一対の端子電極を有している。また、本明細書において、少なくとも２つの端子電極を有するチップ部品は、フリップチップのように端子電極にバンプ等の凸部を有しておらず、端子電極の表面は平坦である。
チップ部品の端子電極は、上面形状が正方形または長方形などの四角形であり、端子電極間隔Ｄｅを空けた２つの電極が対になっている。端子電極間隔Ｄｅは、半田付けの際、半田が電極間で繋がりショートが発生する半田ブリッジ不良などが生じない範囲、０．２ｍｍ以上、好ましくは０．３ｍｍ以上で設定される。
このような少なくとも２つの端子電極に対向して設ける少なくとも２つの接続電極は、接続電極間隔Ｌｈを空けて回路基板上に配置する。
従来では、接続電極の形状も四角形であり、一方の接続電極の４つの角部のうち、もう一方の接続電極の２つの角部と接続電極間隔Ｌｈを空けて配置されている２つの角部と、最も近くに配置される端子電極の２つの角部は、離れて配置されていた。
そこで、図１４（Ａ）に示すような接続電極に代えて、図１５（Ａ）に示すように、接続電極間隔Ｌｈと端子電極間隔Ｄｅがほぼ同じになるようにする。こうすることで、半田リフロー工程の際にチップ部品３４がチップ部品の短手方向に移動することを抑える。しかしながら、図１５（Ａ）の実装構造では、端子電極３３の長辺の長さＷよりも接続電極の全幅（２Ｌｍ＋Ｌｗ）が広いため、半田リフロー工程の際にチップ部品３４が長手方向と直交する方向であるチップ部品の短手方向３０に移動することを抑えることが困難である。
そこで、図１５（Ａ）に示すような接続電極に代えて図１５（Ｂ）に示すように、接続電極４２の上面形状を端子電極の上面形状と同一形状とし、端子電極の各一辺と接続電極の各一辺とをほぼ同じとする。即ち、接続電極と端子電極の平面面積を同じにする。図１５（Ｂ）の接続電極４２の上面形状は、端子電極の長辺の長さＷと接続電極の全幅（２Ｌｍ＋Ｌｗ）が同一となる。また、接続電極間隔Ｌｈと端子電極間隔Ｄｅをほぼ同じとする。こうすると、半田リフロー工程の際にチップ部品の長手方向及び短手方向に移動することを抑えることができる。しかしながら、図１５（Ｂ）の接続電極４２の上面形状では、チップ部品の移動を抑えたとしても、チップ部品の下面の傾きが生じることを防止することは困難である。
そこで、接続電極の形状の上面形状を端子電極の上面形状と異ならせることでチップ部品の下面の傾きを低減する。なお、２つの接続電極の最も近い平行な２辺の長さは、端子電極の長辺の長さＷとほぼ同じとする。こうすることで、一つの接続電極の２つの角部と一つの端子電極の２つの角部とを近づけて配置することができ、好ましくは４つの頂点の位置を一致させる。即ち、２つの接続電極の最も近い平行な２辺の両端に位置する４つの角部（２つの接続電極の合計４つの角部）と２つの端子電極の合計４つの角部とを近づけて配置する。こうすることにより、半田リフロー工程の際にチップ部品がチップ部品の長手方向及び短手方向に移動することを抑えることができ、且つ、チップ部品の下面の傾きの発生を抑えることができる。このように、チップ部品の下面の傾きの発生を抑える点で、接続電極の形状の上面形状を端子電極の上面形状と異ならせることは有用である。
ただし、接続電極の面積は、チップ部品と重ねた場合、チップ部品の端子電極の面積よりも大きくすることが好ましく、接続電極の上面形状は、端子電極の外側に突出した部分を有することが好ましい。具体的には接続電極の形状を六角形またはそれ以上の多角形とする。また、接続電極の端子電極と重なる面積が、端子電極の面積と同じであり、接続電極の面積全体は、端子電極の面積よりも大きい。接続電極の面積を大きくすることは、半田の量を制御する上で重要である。また、接続電極の端子電極と重なる面積が、端子電極の面積と同じとすることは、チップ部品を固定する面積が大きくなるため、チップ部品の固着強度を確保する上で重要である。固着強度を確保することで高信頼性を実現し、回路基板に表面実装したチップ部品の使用中に加熱、冷却等の熱履歴が加わっても、熱履歴による破壊や劣化を防止することができる。
本明細書で開示する発明の一形態は、チップ部品の少なくとも２つの端子電極をそれぞれ固定する少なくとも２つの接続電極を表面上に有するプリント基板であり、チップ部品の下面には、チップ部品の長手方向の中心線に対して平行に２つの端子電極を有し、一つの接続電極は、端子電極と異なる上面形状を有し、且つ、一つの端子電極よりも面積が大きく、接続電極と端子電極の間に配置される半田を介してチップ部品が表面上に搭載されることを特徴とするプリント基板である。
本発明の一形態において、端子電極の一辺と接続電極の一辺の長さはほぼ同じであるが、その接続電極の一辺の両端から拡がった上面形状とすることは有用である。
加えて、四角形である端子電極の内角を９０度と見なした場合、端子電極の頂点と一致する接続電極の頂点における内角θを９０度より大きく１８０度未満、好ましくは、１０５度以上１５５度以下とすることで、半田リフロー工程の際、セルフアライメント効果（自己位置補正機能）を発揮させることができる。セルフアライメント効果とは、半田リフロー工程の際、溶融した半田は表面張力でチップ部品と接合した状態で半田の表面積が最小になるように形状を変化し、その結果、チップ部品が半田の表面張力によって移動し、所望の位置に位置決めされることである。セルフアライメント効果が発揮されることにより、チップマウンターで回路基板に搭載されたチップ部品が、リフロー半田実装により所定位置に接続されるため、チップ部品及びその端子電極のサイズが小さくとも安価な装置、例えば位置合わせのずれが大きいチップマウンターを用いても容易に組み立てのできる実装工程が可能となる。
接続電極の頂点における内角θを９０度より大きく１８０度未満、好ましくは、１０５度以上１５５度以下とすることは、即ち、接続電極は、端子電極よりも外側に突出した部分を有する。２つの接続電極の最も近い平行な２辺の長さは、端子電極の長辺の長さＷとほぼ同じとする。
接続電極の上面形状を接続電極の一辺の両端から拡がった形状とする他の発明の構成は、チップ部品の少なくとも２つの端子電極をそれぞれ固定する少なくとも２つの接続電極を表面上に有するプリント基板であり、接続電極は、端子電極と重なり、端子電極の上面形状は四角形であり、端子電極の一辺の両端に位置する２つの角部と、接続電極の一辺の両端に位置する２つの角部は半田を介して重なり、チップ部品の上面形状は、長辺と短辺を有する四角形であり、接続電極の形状は、２つの角部からチップ部品の長手方向の中心線から離れる方向へ幅が広くなる裾広がり形状であり、半田を介してチップ部品が表面上に搭載されることを特徴とするプリント基板である。
上記本発明の一形態は、上記課題の少なくとも一つを解決する。上記回路基板、即ち接続電極を表面上に有するプリント基板とすることにより、チップ部品の底面の傾きを低減することができる。また、上記接続電極を表面上に有するプリント基板とすることにより、チップ部品の底面の傾きのバラツキを低減することができる。特にチップ部品が光電変換素子、例えばフォトセンサなどの場合、チップ部品の傾きによる光の入射角の変動により、出力値の変動起因となることがある。また、上記接続電極を表面上に有するプリント基板とすることにより、チップ部品の傾きに起因する固着強度の低下を防止でき、固着強度のバラツキを低減することができる。
上記構成において、接続電極の形状の一つは、長方形の２つの角部を切り欠いた不等辺六角形である。接続電極の形状は、例えば、図１（Ａ）に示すように６つの内角のうち、２つの内角が直角である不等辺六角形とする。
また、接続電極の形状は、２つの角部からチップ部品の長手方向の中心線から離れる方向へ連続的または不連続的に幅が広くなる裾広がり形状であれば、特に限定されず、例えば、長方形の２つの角部を切り欠いた部分が湾曲していてもよい。電極の形状が、角部からある方向に連続的とは、電極の外周縁形状が角部を起点として延びている直線または曲線であることを指し、不連続とは、電極の外周縁形状が角部を起点として階段状の細かい段々であることを指している。また、接続電極の形状は、少なくとも一つの角部が丸みを帯びた形状となっていてもよく、例えば細長い楕円の中央を屈曲させた形状としてもよい。
また、溶融した半田の高さが均一な面積を広げるため、接続電極の形状をさらに工夫することが好ましい。溶融した半田の断面形状は、接続電極の形状に大きく影響される。溶融した半田は、半球状になろうとするため、接続電極の形状が四角形であれば、その中央部分を中心として半球状になろうとする。接続電極の上面形状を複雑な形状とすることで溶融した半田の高さが均一な面積を広げる。具体的には、６つの内角のうち、２つの内角が直角である不等辺六角形の最も長い一辺の中央を切り欠いた複雑な多角形とすることが望ましい。具体的には、一端と他端との中間位置が突出した屈曲部を有する形状、例えば、図３（Ａ）に示すような十角形とする。一対の接続電極の間隔はほぼ一定であり、端子電極の間隔とほぼ同じである。屈曲部を有する接続電極の形状がセルフアライン効果を発揮することに寄与する。図３（Ａ）に示す形状とすることで、溶融した半田の高い部分の形状はバナナ形状とすることができ、溶融した半田の中央部分の幅は端子電極の短辺の長さとほぼ同じとし、溶融した半田の両端部においては、端子電極の短辺の長さよりも広い形状とすることができる。また、溶融した半田の断面形状は、接続電極の形状に従って、一つの端部の中心に１つの頂点をもつ半球、もう一つの端部の中心に１つの頂点をもつ半球、中央部分に１つの頂点をもつ半球、合計３点の頂点を持たせるように溶融した半田が広がり、半田の高さが均一な面積を広げる。半田の高さが広い面積で一定となり、さらにチップ部品の下面の傾きの発生を抑えることができる。
また、図３（Ａ）に示す形状とすることで、図１の接続電極よりも、接続電極の面積を縮小することができ、他の発明の構成は、チップ部品の少なくとも２つの端子電極をそれぞれ固定する少なくとも２つの接続電極を表面上に有するプリント基板であり、端子電極の上面形状は四角形であり、端子電極の一辺の両端に位置する２つの角部と、接続電極の２つの角部は半田を介して重なり、接続電極の上面形状は、一端と他端との中間位置が突出した屈曲部を有し、２つの接続電極は、突出した屈曲部同士がチップ部品の長さ方向の中心線を挟んで最も近づくように配置され、半田を介してチップ部品が表面上に搭載されることを特徴とするプリント基板である。
本発明の一形態は、上記課題の少なくとも一つを解決する。
なお、本明細書において、接続電極は配線と一体形成されているため、接続電極の形状とは、配線部分を除いた形状を指すものとする。なお、配線部分には半田がほとんど付着しないため、半田が付着する部分を接続電極とも言える。
上述したこれらの手段は単なる設計事項ではなく、様々なランド形状を試作して半田リフローを行い、それらランドを有する回路基板にチップ部品を実装し、発明者らの深い検討の後、発明された事項である。
また、チップ部品に底面に加え、側面にも電極がある場合、マンハッタン現象（ツームストーン現象）と呼ばれる現象が発生することがある。この現象は、リフロー工程の際に端子電極間で、半田に対する濡れ性に差があったり、半田付け温度に差があったりしたときに生じやすい。この現象を防ぐために、側面にも端子電極を有しているチップ部品の端子電極の周縁を接続電極（ランド）の周縁の内側に配置し、端子電極の周縁を囲むように半田フィレットを形成する。即ち、側面にも端子電極を有しているチップ部品は、接続電極間隔Ｌｈと端子電極間隔Ｄｅを異ならせ、端子電極間隔Ｄｅよりも接続電極間隔Ｌｈが小さくなるように設計される。本発明の一形態においては、このような側面にも端子電極を有しているチップ部品を用いることは想定しておらず、接続電極と端子電極の位置関係および接続電極の形状が大きく異なっている。
本明細書で想定しているチップ部品は、底面（下面）に少なくとも２つの電極を有する構造、即ち、下面電極構造の素子、例えば、下面電極構造のフォトＩＣなどの光電変換素子、下面電極構造のタンタルコンデンサなどのチップコンデンサなどが挙げられる。
本明細書において、回路基板とは、プリント配線板（ＰＷＢ）、プリント回路板（ＰＣＢ）などを指している。また、チップ部品をインターポーザに実装し、そのインターポーザを回路基板に実装してもよい。チップ部品をインターポーザに実装する場合は、インターポーザの接続電極の形状を上述した接続電極の形状とする。この場合、チップ部品の少なくとも２つの端子電極をそれぞれ固定する少なくとも２つの接続電極を表面上に有するインターポーザを搭載したプリント基板となる。
本明細書において、上、下、側、水平、垂直等の方向を表す文言は、基板表面の上にデバイスを配置した場合の基板面を基準とする方向を指す。例えば回路基板上にチップ部品を配置した場合は、回路基板の基板面を基準として説明し、チップ部品を構成する基板上に素子が形成されている場合には、チップ部品を構成する基板の基板面を基準とする。
本明細書において使用した程度を表す用語、例えば「約」、「ほぼ」などは、最終結果が顕著には変化しないように程度を表す用語の合理的な逸脱の程度を意味する。これらの用語は、用語の少なくとも±５％の逸脱を含むものとして解釈されるべきであるが、この逸脱が用語の意味を否定しないことを条件とする。
回路基板へチップ部品を実装接続する際に、高密度実装、高信頼性接続を実現できる。
また、小型のチップ部品を実装する際に半田リフロー工程を行っても、回路基板の所望の位置にチップ部品を搭載することができる。
また、小型のチップ部品を実装する際に半田リフロー工程を行っても、半田で端子電極に固定されたチップ部品の底面の傾きを低減、もしくは傾きをなくすことができる。
チップ部品の端子電極と接続電極の位置関係の一例を示す上面図および断面図。 チップ部品の端子電極と接続電極の位置関係の他の一例を示す上面図。 チップ部品の端子電極と接続電極の位置関係の他の例を示す上面図。 接続電極の上面図及び接続電極上における溶融した半田の挙動を示す断面図。 チップ部品の傾き角度のバラツキを示す実験結果。 側面から撮影した実装構造の写真図および断面模式図。 チップ部品の端子電極と接続電極の位置関係の他の例を示す上面図。 分解斜視図を示す図。 分解斜視図を示す図。 本発明の一形態の半導体装置を実装した装置を示す図。 本発明の一形態の半導体装置を実装した装置を示す図。 本発明の一形態の半導体装置を実装した装置を示す図。 本発明の一形態の半導体装置を実装した装置を示す図。 比較例を示す上面図及び断面図。 比較例を示す上面図。 四角形の接続電極の上面図及び四角形の接続電極上における溶融した半田の挙動を示す断面図。 チップ部品の端子電極と接続電極の位置関係の他の一例を示す上面図。
本発明の実施形態について、以下に説明する。
（実施の形態１）
チップ部品の少なくとも２つの端子電極をそれぞれ固定する少なくとも２つの接続電極を表面上に有するプリント基板の実装構造の上面図の一例を図１（Ａ）に示す。
ここでは１．２ｍｍ×１．０ｍｍのサイズの微細なチップ部品、具体的にはフォトセンサを有する下面電極構造のチップを回路基板に実装する例を示す。
チップ部品１０４の下面には、チップ部品の長手方向の中心線に対して平行に２つの端子電極１０３を有する。２つの端子電極の端子電極間隔Ｄｅは、０．３ｍｍである。端子電極間隔Ｄｅの下限は０．２ｍｍであり、上限は、チップの長手方向の長さから２つの端子電極の短辺の長さを差し引いた値である。端子電極は、一対の短辺と一対の長辺からなる長方形であり、図１（Ａ）中に点線で示したチップ部品の長手方向の中心線１００と長辺が平行であり、短辺の長さは０．３５ｍｍ、長辺の長さＷは０．８ｍｍである。
図１（Ａ）では簡略化のため、半田を図示していないが、図１（Ａ）の鎖線Ｘ−Ｙで切断した断面図である図１（Ｂ）に半田１０５を示している。
回路基板１０１上には、２つの接続電極１０２が設けられている。図１（Ｂ）に示すように接続電極１０２は、半田１０５を介して端子電極１０３と重なり、チップ部品１０４が回路基板１０１に実装されている。回路基板１０１に設けられた２つの接続電極１０２上にクリーム半田を印刷し、２つの接続電極１０２上にチップ部品１０４をマウントする。そして、リフロー炉に入れてクリーム半田を加熱溶融させる（この工程を半田リフローとも呼ぶ）ことにより、半田接合を行い、図１（Ｂ）に断面図を示す実装構造を得ることができる。クリーム半田は、電子部品実装用接着剤の一つであり、半田粉末とペースト状フラックスとを混合したものである。また、端子電極１０３と接続電極１０２を導通させるものは、クリーム半田に限定されず、他の電子部品実装用接着剤、例えば鉛を用いない鉛フリー半田（無鉛クリーム半田とも呼ぶ）や、その他の導電性ペーストを用いてもよい。
接続電極１０２の上面形状は、０．６５ｍｍの短辺と１．５ｍｍの長辺を有する長方形の２つの角部に対して０．３５ｍｍの切り込みを入れた形状であり、２つの内角が９０度である不等辺六角形と呼べる。
なお、２つの接続電極１０２は、チップ部品の長手方向の中心線１００に対して線対称の形状である。また、チップ部品の長手方向の中心線１００がある側を内側、その反対側を外側とみなした場合、それぞれの接続電極の上面形状は、内側が細幅であり、内側から外側に向かって広幅である形状と言える。
半田リフローの際にチップ部品１０４が移動し、チップ部品の下面が傾くことを抑制するために、２つの接続電極１０２の接続電極間隔Ｌｈを端子電極間隔Ｄｅと同じとし、一つの端子電極の面積（０．２８ｍｍ２）よりも一つの接続電極の面積（０．８５ｍｍ２）を広くする。
そして、端子電極１０３の長辺の両端に位置する２つの角部と、端子電極の長辺と同じ長さの接続電極１０２の一辺の両端に位置する角部とを一致させる。さらに、端子電極の頂点と一致する接続電極の頂点における内角θを９０度より大きく１８０度未満とすることで、半田リフロー工程の際、セルフアライメント効果を発揮させることができる。ここでは接続電極の頂点における内角θを１３５度としている。
実際に図１（Ａ）に示す形状の接続電極１０２を試作し、チップ部品を実装し、チップ部品が傾いているかどうかを調べた。また、比較例として、図１５（Ａ）に示す長方形状の接続電極３２を用いて実装したサンプルと比較を行った。
図１５（Ａ）に示す一つの接続電極３２は、０．６５ｍｍの短辺と１．０ｍｍの長辺を有する長方形であり、面積は、０．６５ｍｍ２である。
また、図１５（Ａ）に示す端子電極３３のサイズ、端子電極間隔Ｄｅ、及びチップ部品３４のサイズは、図１（Ａ）と同じである。なお、チップ部品３４の厚さは、約０．５５ｍｍのものを用いている。また、２つの接続電極３２の接続電極間隔Ｌｈは、端子電極間隔Ｄｅと同じである。
それぞれ２２個のサンプルを作製し、チップ部品の傾きの有無を調べた。その結果、図１（Ａ）に示す形状の接続電極については、２２個中全てチップ部品の傾きが目視検査で確認できなかった。また、比較例とした図１５（Ａ）の形状の接続電極については、２２個中３個にチップ部品の傾きが目視検査で確認できなかった。
これらの結果から、比較例においても接続電極間隔Ｌｈを端子電極間隔Ｄｅと同じとすることによってチップ部品の傾きのないサンプルが数個得られているが、接続電極を図１（Ａ）の形状とすることで全てのサンプルでチップ部品の傾きなく実装することができる。加えて、接続電極を図１（Ａ）の形状とすることでセルフアライン効果が発揮され、全てのサンプルを位置ずれなく実装していることも確認できた。
従って、図１（Ａ）に示した接続電極の形状は、半田リフロー工程を用いる実装において、大変有用であるといえる。
ここでは１．２ｍｍ×１．０ｍｍのサイズの微細なチップ部品の例を示したが、特に限定されず、６．０ｍｍ×３．２ｍｍ、５．０ｍｍ×３．０ｍｍ、３．２ｍｍ×１．６ｍｍ、２．０ｍｍ×１．５ｍｍ、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ、１．０ｍｍ×０．５ｍｍなどのサイズのチップ部品を用いることができる。また、厚さも０．２ｍｍ〜０．８ｍｍのチップ部品を用いることができる。
また、図１（Ａ）に示した接続電極の上面形状は、一例にすぎず、端子電極と異なる上面形状であって、端子電極よりも面積が大きく、一辺の両端に位置する２つの角部からチップ部品の長手方向の中心線から離れる方向へ連続的または不連続的に幅が広くなる裾広がり形状であればよい。また、接続電極と端子電極との位置関係が、端子電極の一辺の両端に位置する２つの角部と、接続電極の一辺の両端に位置する２つの角部が半田を介して重なり、接続電極における端子電極と重なる面積が、端子電極の面積と同じとする。
接続電極の上面形状の他の例を図２（Ａ）に示す。接続電極１１２の上面形状は、一辺の両端に位置する２つの角部から延びる曲線を有する外周縁を備えた形状である。また、接続電極１１２の上面形状は、長方形の２つの角を４分の１の円で切り取った形状とも言える。また、円でなく、楕円であってもよい。この接続電極１１２の上面形状としても図１（Ａ）に示す上面形状と同様に、チップ部品１０４の傾きがなく、且つ、位置ずれがなく実装することができる。ただし、接続電極の円状の切り欠き部は、端子電極と重ならない部分に設けることが重要である。
また、接続電極の上面形状の他の例を図２（Ｂ）に示す。接続電極１２２の上面形状は、一辺の両端に位置する２つの角部から不連続的に幅が広くなる裾広がり形状である。接続電極の上面形状の外周縁の一部が階段状の細かい段々となっている。この接続電極１２２の上面形状としても図１（Ａ）に示す上面形状と同様に、チップ部品１０４の傾きがなく、且つ、位置ずれがなく実装することができる。また、階段状の細かい段々とする箇所は、接続電極の上面形状の外周縁のどこでもよいが、端子電極と重ならない部分に設けることが重要である。接続電極の上面形状に対して端子電極と重なる部分に階段状の細かい段々を設けた場合、固着強度が低下する恐れがあるためである。
また、接続電極の上面形状の他の例を図２（Ｃ）に示す。接続電極１３２の上面形状は、台形形状であり、上底の長さが端子電極の長辺に等しく、且つ、上底と端子電極の長辺とが重なるように実装される。また、図２（Ｃ）に示す接続電極１３２の上面形状は、等脚台形とも呼ぶ。この接続電極１３２の上面形状としても図１（Ａ）に示す上面形状と同様に、チップ部品１０４の傾きがなく、且つ、位置ずれがなく実装することができる。
また、接続電極の上面形状の他の例を図２（Ｄ）に示す。２つある接続電極のうち、プラス側、マイナス側などの区別を付けるために一方の接続電極１４２に印となる切り欠き部を設けている。この場合、一方の接続電極１４２ともう一方の接続電極１０２とは異なる形状となるが、切り欠き部は小さく、半田リフローなどの実装において影響ない程度である。この接続電極１４２の上面形状としても図１（Ａ）に示す上面形状と同様に、チップ部品１０４の傾きがなく、且つ、位置ずれがなく実装することができる。ただし、接続電極の切り欠き部は、端子電極と重ならない部分に設けることが重要である。接続電極の上面形状に対して端子電極と重なる部分に切り欠き部を設けた場合、固着強度が低下する恐れがあるためである。また、一方の接続電極に印となる切り欠き部に代えて、突出部を設けてもよい。
また、接続電極の上面形状の他の例を図２（Ｅ）に示す。接続電極１５２の上面形状は、一辺の両端に位置する２つの角部からチップ部品の長手方向の中心線から離れる方向へ連続的に幅が広くなる裾広がり形状であり、一部に円弧を有する。図１（Ａ）に示す接続電極の上面形状は、直角である内角を２つ有する不等辺六角形の例であったが、直角であった角部を円弧とした形状が図２（Ｅ）に相当する。この接続電極１５２の上面形状としても図１（Ａ）に示す上面形状と同様に、チップ部品１０４の傾きがなく、且つ、位置ずれがなく実装することができる。
また、接続電極の上面形状は、図２（Ａ）〜図２（Ｅ）の形状の特徴を少なくとも２つ組み合わせた形状としてもよい。なお、図２（Ａ）〜図２（Ｅ）において、図１（Ａ）と同じ箇所は、簡略のため、同じ符号を用いて説明する。
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１に示した接続電極よりも面積の小さい上面形状の接続電極を用いて、回路基板に下面電極構造のチップの実装を行う例を示す。
実装構造の上面図の一例を図３（Ａ）に示す。
本実施の形態は、実施の形態１に示したサイズと同じチップ部品２０４を用いる。また、チップ部品２０４の下面には、チップ部品の長手方向の中心線に対して平行に２つの端子電極２０３を有する。２つの端子電極の端子電極間隔Ｄｅは、０．３ｍｍである。端子電極２０３のサイズも実施の形態１と同じものを用いて説明する。
回路基板上には、２つの接続電極２０２が設けられている。接続電極２０２は、半田を介して端子電極２０３と重なり、チップ部品２０４が回路基板に実装されている。回路基板に設けられた２つの接続電極２０２上にクリーム半田を印刷し、２つの接続電極２０２上にチップ部品２０４をマウントする。そして、リフロー炉に入れてクリーム半田を加熱溶融させることにより、半田接合を行い、図３（Ａ）に上面図を示す実装構造を得ることができる。なお、図３（Ａ）では簡略化のため、端子電極２０３と接続電極２０２の間にある半田を図示していない。
接続電極２０２の上面形状は、図１（Ａ）に示した２つの内角が９０度である不等辺六角形の１．５ｍｍの長辺の中央部分に台形（上辺０．２ｍｍ、底辺０．８ｍｍの等脚台形）の切り込みを入れた形状である。一つの接続電極２０２の面積は、０．７０ｍｍ２である。
なお、２つの接続電極２０２は、図３（Ａ）中に点線で示したチップ部品の長手方向の中心線２００に対して線対称の形状である。
また、端子電極２０３の長辺の両端に位置する２つの角部と、端子電極の長辺と同じ長さの接続電極２０２の一辺の両端に位置する角部とを一致させる。さらに、端子電極の頂点と一致する接続電極の頂点における内角θを９０度より大きく１８０度未満とすることで、半田リフロー工程の際、セルフアライメント効果を発揮させることができる。ここでは接続電極の頂点における内角θを１３５度としている。
また、図３（Ｂ）に接続電極２０２の上面形状のみを図示する。図３（Ｂ）に示すように接続電極２０２の上面形状は、一端と他端との中間位置が突出した屈曲部を有する形状とも言える。接続電極２０２の上面形状は、「Ｖ」の字とも言える。ただし、接続電極２０２の上面形状は、「Ｖ」の字のように、屈曲部の外周縁が尖っていない形状である。屈曲部の外周縁は鋭角ではなく、むしろ、接続電極２０２の上面形状は、「Ｃ」の字または「Ｕ」の字とも言える。２つの接続電極２０２は、突出した屈曲部同士がチップ部品の長手方向の中心線を挟んで最も近づくように配置され、接続電極間隔Ｌｈは０．３ｍｍである。また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように接続電極２０２の屈曲部の幅Ｌ１は、配線幅Ｌｗよりも広く、端子電極の短辺と同じ長さ０．３５ｍｍである。また、一つの接続電極２０２の一方の端部における幅Ｌ２ともう一方の幅Ｌ３は、どちらも屈曲部の幅Ｌ１よりも広い。
このように１つの接続電極の形状において、端部と中央部とで幅寸法の異なっている接続電極２０２の上面形状とした理由を図４及び図１６を用いて説明する。
図１６（Ａ）は四角形状の接続電極５２の上面図を示している。プリント基板５０上に設けられた接続電極５２上にチップ部品を載せずに、半田クリームを形成しただけで半田を溶融させた場合、溶融した半田５５は、表面張力により、接続電極５２の幅Ｌａを径とする半楕円（または半円）になろうとして盛り上がる。しかしながら、接続電極５２は長方形であり、四隅があるため、半楕円にはなれず、図１６（Ｂ）に示すように広がる。図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）の図中の鎖線Ａ―Ｂで切断した断面図に相当する。図１６（Ｂ）に示すように半田が接続電極の中央部分で盛り上がり、半田の頂上付近で最も高い半田部分となる。仮に、接続電極５２の上面形状が四角形ではなく、楕円または円であれば、図１６（Ｂ）の点線５６が半田の表面となる。
また、図４（Ａ）は、図３（Ｂ）に示した２つの接続電極２０２のうちの一方を示した上面図である。接続電極２０２上にチップ部品を載せずに、半田クリームを形成しただけで半田を溶融させた場合、溶融した半田２０５は、表面張力により、接続電極２０２の幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３をそれぞれ径とする３つの半円（図４（Ｂ）中に点線で示した径をＬ１とする半円２０６、径をＬ２とする半円２０７、径をＬ３とする半円２０８）になろうと盛り上がる。溶融した半田は複雑な上面形状を有する接続電極上では、上面形状の中でも比較的面積の広い領域の中心を径とする半円になろうとする傾向がある。接続電極２０２は、両端部と中央部とで３つの領域が面積の広い領域と見なすことができ、それらの領域の中心をそれぞれ半円の中心として盛り上がり、半田が移動して安定な状態を作ろうとする。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の図中の鎖線Ａ―Ｂで切断した断面図に相当する。溶融した半田は流動性を有しており、３つの領域における半田が移動することによって、図４（Ｂ）に示すように半田の高さが平均化され、図１６（Ｂ）に比べて均一な高さの面積が広くなる。半田の高い部分の上面形状はバナナ形状とも言える。
チップ部品をプリント基板２１０上に設けられた接続電極２０２上に載せた場合、セルフアライン効果を発揮させるために幅Ｌ２と幅Ｌ３は同じ幅とし、幅Ｌ１はそれらの幅より狭くすることが好ましい。
仮に、一つの端子電極に対して複数の接続電極が設けられている場合、例えば、２つの端子電極に対して４つの接続電極となっている場合には、それぞれの半田の高さが異なるため、チップ部品を上に載せた状態でリフロー工程を行うと傾く恐れがある。また、一つの端子電極に対して複数の接続電極が設けられている場合、２つの接続電極の間には端子電極と重ならない部分が生じ、端子電極全面に半田が付着せず、端子電極面が一部露呈するため、固着強度が低下してしまう。
固着強度を確保するためには、少なくとも接続電極における端子電極と重なる面積が、端子電極の面積と同じであること、即ち接続電極が端子電極に完全にオーバーラップすることが重要である。
実際に図３（Ｂ）に示す形状の接続電極２０２を試作し、チップ部品を実装し、チップ部品が傾いているかどうかを調べた。また、比較例として、図１５（Ａ）に示す長方形状の接続電極３２を用いて実装したサンプルと比較を行った。チップ部品の下面と、基板面とのなす角度を測定機（キーエンス社製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−１００、レンズＶＨ−Ｚ４５０）を用いて測定した。
また、厚さ０．５５ｍｍのチップと、厚さ０．３ｍｍのチップとをそれぞれ用いて各サンプルを１１個作製した結果を図５に示す。
また、得られた角度の最大値や、角度の最小値や、平均値を表１に示す。
これらの結果から、図３（Ｂ）に示す接続電極の形状は、厚さ０．５５ｍｍのチップ実装構造において、傾きの角度が２°未満とほとんどなく、傾きの角度がゼロのサンプルもあり、有用な形状と言える。傾きの角度がゼロとは、チップの下面及び回路基板の上面の両者が平行であることを指す。
また、傾きの角度がゼロであった厚さ０．５５ｍｍのチップを実装したサンプルを側面側から撮影した写真図を図６（Ａ）に示す。また、その模式図を図６（Ｂ）に示す。図６（Ｂ）において、基板６０１上に半田６０２を介してチップ部品６０３が実装されている。
また、厚さ０．３ｍｍのチップを実装したサンプルにおいても傾きの角度を４°未満とすることができ、バラツキも比較例に比べて格段に低減されている。加えて、チップ部品の位置ずれもほとんどなく実装することができる。
従って、図３（Ｂ）に示した接続電極の形状は、半田リフロー工程を用いる実装において、大変有用であるといえる。ここでは厚さ０．５５ｍｍのチップと、厚さ０．３ｍｍのチップとを比較して説明したが、チップの厚さの上限は特に０．５５ｍｍに限定されるものではない。勿論、チップの厚さの下限は特に０．３ｍｍに限定されるものでもない。
また、図３（Ａ）では一つの接続電極に２本の配線を設けた例を示したが特に限定されず、少なくとも接続電極の一方の端部に１本の配線を設ければよい。
また、図３（Ａ）に示した接続電極の上面形状は、一例にすぎず、端子電極と異なる上面形状であって、一端と他端との中間位置が突出した屈曲部を有していればよい。加えて、その屈曲部の幅Ｌ１が端子電極の短辺の長さよりも広く、一端における幅Ｌ２、及び他端における幅Ｌ３が屈曲部の幅Ｌ１よりも広い接続電極の上面形状とする。また、２つの接続電極の位置関係が、突出した屈曲部同士がチップ部品の長さ方向の中心線を挟んで最も近づくようにする。
接続電極の上面形状の他の例を図７（Ａ）に示す。接続電極２１２の上面形状は、図３（Ａ）よりもさらに面積が狭い形状であり、その面積は、０．６１ｍｍ２である。また、接続電極２１２の面積は、比較例である図１５（Ａ）の面積（０．６５ｍｍ２）よりも狭い。接続電極２１２の上面形状は、図３（Ａ）と同じ十角形であるが、１０の頂角のうち、４つの頂角が一つの端子電極の４つの頂角と重なっている形状である。この接続電極２１２の上面形状としても図３（Ａ）に示す上面形状と同様に、チップ部品２０４の傾きがなく、且つ、位置ずれがなく実装することができる。
また、接続電極の上面形状の他の例を図７（Ｂ）に示す。接続電極２２２の上面形状は、外周縁が曲面を有するバナナ形状である。従って、円形でもなく、楕円形でもなく、頂角を有していない複雑な形状、即ち不定形である。接続電極２２２の外周縁の２点が端子電極２２３の２つの頂角と重なるように実装する。また、図７（Ｂ）においては、他の実装構造と異なり、端子電極間隔Ｄｅを接続電極間隔Ｌｈよりも広げている。このように、端子電極間隔Ｄｅも０．３ｍｍに限定する必要はなく、チップ部品２２４のサイズや接続電極の形状によって適宜設定すればよい。
図７（Ｂ）において、接続電極間隔Ｌｈを０．３ｍｍとし、端子電極間隔Ｄｅを０．３ｍｍより広くする。
実施の形態１では、図１（Ａ）及び図２（Ａ）〜図２（Ｅ）に示したように端子電極のある一辺と接続電極のある一辺が一致して重なる例を示したが、特に限定されない。接続電極の上面形状は、端子電極のある一辺と接続電極の一辺が一致して重なる必要はなく、図７（Ｂ）に示すように、少なくとも端子電極２２３と重なり、接続電極における端子電極と重なる面積が、端子電極の面積と同じであればよい。
この接続電極２２２の上面形状としても図３（Ａ）に示す上面形状と同様に、チップ部品２２４の傾きがなく、且つ、位置ずれがなく実装することができる。
また、本実施の形態は実施の形態１と自由に組み合わせることができる。例えば、図１（Ａ）の接続電極の形状における一辺、即ち端子電極の一辺と一致している直線である一辺を代えて外側に膨らむ円弧とした接続電極の上面形状とし、端子電極の位置を変え、端子電極間隔Ｄｅを接続電極間隔Ｌｈよりも広げてもよい。
（実施の形態３）
本実施の形態では、第１の回路基板としてインターポーザ（緩衝基板とも呼ぶ）を用い、第２の回路基板としてプリント配線基板を用いる例を図８を用いて説明する。
図８は、分解斜視図であり、各部位の上下位置関係を示しており、鎖線で結んだ２箇所が重なるように実装が行われる。なお、図８では半田を図示していない。
ここでは、３種類の微小なチップをインターポーザ作製用の基板に実装した後、インターポーザ作製用の基板の分断を行って１つのインターポーザを形成し、さらにそのインターポーザをプリント基板に実装する例を示す。なお、インターポーザ作製用の基板としては、ガラス織布を用いてエポキシ樹脂を含浸させた絶縁性基板などを用いる。
赤色のカラーフィルタを有する受光素子８０４Ｒと、緑のカラーフィルタを有する受光素子８０４Ｇと、青のカラーフィルタを有する受光素子８０４Ｂとを用意する。それぞれの受光素子は、下面に２つの第１の端子電極８０３を有し、上面にカラーフィルタが設けられ、上面側からの入射光をセンシングする素子である。
３つの受光素子にそれぞれカラーフィルタを設けることは、入射光の赤色成分、緑色成分、及び青色成分を選択的に受光することができ、受光素子の波長感度を人間の目に近づけることができる。また、必要であれば他の光学フィルムを受光素子に設けてもよい。勿論、実装におけるリフロー工程に対して問題なく耐えるカラーフィルタなどの光学フィルムを用いる。
本実施の形態では、ダイオードを用いたセンサ素子と、該センサ素子と電気的に接続する回路（薄膜トランジスタからなる出力増幅回路）とを集積したチップを用いる。ダイオード（フォトダイオード）に入射した光は、光電変換層に吸収され光電荷を形成する。この光によって形成された光電荷の量は、光電変換層に吸収された光の量に依存する。光によって形成された光電荷がＴＦＴを含む回路で増幅され、検出される。ダイオードの構成として、第１の電極と第２の電極の間に光電変換層を挟んだショットキー型のものを用いる。ここでは光を電気信号に変換する光電変換素子として、上記構成のダイオードに限らず、ＰＩＮ型や、ＰＮ型のダイオードや、アバランシェダイオード等を用いることもできる。
例えば、その他の構成として、第１の電極と第２の電極の間に挟まれる光電変換層を単層としてもよく、ｉ型（真性）半導体層のみ、あるいはｐ型半導体のみ、あるいはｎ型半導体のみで構成されていても良い。また、その他の構成として、第１の電極と第２の電極の間に挟まれる光電変換層を２層としてもよく、ｉ型（真性）半導体層とｎ型半導体層の２層、あるいはｉ型（真性）半導体層とｐ型半導体層の２層、あるいはｐ型半導体層とｎ型半導体層との２層で構成されていても良い。
なお、ＰＩＮ型のフォトダイオードは、一対の電極と、ｐ型半導体層と、ｎ型半導体層と、ｐ型半導体層とｎ型半導体層の間に挟まれたｉ型（真性）半導体層によって構成されている。
これらの受光素子を１つのインターポーザ８０１に実装する際、受光素子の下面とインターポーザの上面とが傾いてしまうと、その傾きによる入射光の入射角の変動により、出力値の変動起因となることがある。
本実施の形態では、第１の端子電極８０３の２つの角と一致して重なる２つの角を含む不等辺六角形の第１の接続電極８０２をインターポーザの上面に合計６つ設ける。この第１の接続電極８０２の上面形状については、実施の形態１に示したので、ここでは簡略化のため詳細な説明は省略することとする。不等辺六角形の第１の接続電極８０２とすることにより、半田リフローの際、３つの受光素子を傾きなく、接続作業を安定に行うことができる。加えて、第１の接続電極８０２の上面形状によるセルフアライメント効果により、位置ずれをなくすことができる。
なお、インターポーザは、インターポーザの上下を貫通するビアホール８０６を有し、第１の接続電極８０２の輪郭よりも内側に配置している。また、インターポーザの下面には第２の端子電極８０７が設けられている。実装時にはビアホール８０６に導体性ペーストが印刷充填される。なお、ビアホール内壁表面には導電膜が設けられているため、導体性ペーストを印刷充填しなくとも第１の接続電極８０２と第２の端子電極８０７は電気的に接続されている。導体性ペーストは、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電体粒子を有機樹脂に溶解または分散させた導電性のペーストであり、導電体粒子としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）およびチタン（Ｔｉ）等のいずれか一つ以上の金属粒子やハロゲン化銀の微粒子を用いることができる。勿論、半田や鉛フリーの半田を主成分とする微粒子を用いてもよい。
また、インターポーザの下面には６つの第２の端子電極８０７が設けられており、プリント基板８２１に設けられた６つの第２の接続電極８２２とそれぞれ半田接合が行われる。従って、このインターポーザ８０１は６つの支点があるため、プリント基板８２１上での載置状態が安定し、半田リフロー時にも安定して実装が行われる。第２の接続電極８２２は、第２の端子電極８０７と同じまたはそれより広い面積を有する電極とすることが好ましい。
このようにインターポーザ８０１を用いることによって、プリント基板８２１と６箇所の広い面積で半田と固定することができるため、接合強度も十分確保することができる。
また、本実施の形態では、３つのチップをインターポーザに実装する例を示したが、特に限定されない。例えば、１つのチップをインターポーザ作製用基板に実装した後に切断し、得られたインターポーザが２つの端子電極を有する下面電極構造であれば、インターポーザを実装するプリント基板の接続電極の形状に本発明の一形態である接続電極の形状を用いることもできる。
また、図８では、ビアホールを有するインターポーザを例に示したが、特に限定されず、端面に電極を有するインターポーザを用いてもよい。また、下面に半田ボールを有するインターポーザを用いてもよい。
また、１つのチップ部品９０４をインターポーザ９０１に実装し、そのインターポーザが端面に電極を有する例を図９に示す。図９は、分解斜視図であり、各部位の上下位置関係を示しており、鎖線で結んだ２箇所が重なるように実装が行われる。
図９に示すインターポーザ９０１には、インターポーザの上面から下面に貫通する分割スルーホール構造を有する電極９０７が端面に形成されている。端面の電極９０７は、インターポーザ上面の第１の接続電極９０２まで延長された配線で電気的に接続されている。また、端面の電極９０７から延びる下面電極をインターポーザ下面に設けてもよい。接続電極９０２の上面形状は実施の形態２に示した図３（Ａ）のものとほぼ同一である。第１の接続電極９０２の上面形状は、図３（Ａ）の上面形状とは、幅Ｌｗの配線パターンによって接続されている箇所が異なっている。
インターポーザ作製用基板の第１の接続電極９０２上に半田ペーストを印刷し、リフロー炉へ通路することにより、チップ部品９０４の端子電極９０３とインターポーザ９０１の第１の接続電極９０２とが接続される。なお、幅Ｌｗの配線パターンには半田は付着させないように選択的に半田ペーストを印刷する。インターポーザ作製用基板の第１の接続電極９０２の上面形状とすることにより、インターポーザ作製用基板の上面に対してチップ部品９０４の下面が平行となるように実装することができる。
次いで、インターポーザ作製用基板を所望の形状に分断し、インターポーザ９０１を形成する。そして、プリント基板９２１の第２の接続電極９２２上に半田ペーストを印刷し、リフロー炉へ通路することにより、プリント基板９２１の第２の接続電極９２２とインターポーザ９０１の電極９０７とが接続される。このリフロー工程後には、インターポーザの端面の電極９０７の付近には半田フィレットが形成され、プリント基板９２１の第２の接続電極９２２と電気的に接続される。
この場合、インターポーザ９０１も２端子となるため、傾きが生じる恐れがある。従って、インターポーザ９０１が２端子の場合には、ビアホール構造のインターポーザを用いることが好ましく、さらにプリント基板９２１の第２の接続電極の上面形状を図１（Ａ）に示す形状とすることで傾きの発生を低減することができる。
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
本実施例では、チップ部品を実装する様々な電子機器の例について説明する。本発明の一形態が適用される電子機器として、コンピュータ、ディスプレイ、携帯電話、テレビジョン装置などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図１０、図１１（Ａ）（Ｂ）、図１２、及び図１３（Ａ）（Ｂ）に示す。
図１０は携帯電話であり、図１０は、本体（Ａ）７０１、本体（Ｂ）７０２、筐体７０３、操作キー７０４、音声出力部７０５、音声入力部７０６、回路基板７０７、第１表示パネル７０８、第２表示パネル７０９、蝶番７１０、透光性材料部７１１、センサ７１２を有している。
センサ７１２は透光性材料部７１１を透過した光を検知し、検知した外部光の照度に合わせて第１表示パネル７０８及び第２表示パネル７０９の輝度コントロールや、センサ７１２で得られる照度に合わせて操作キー７０４の照明制御を行う。これにより携帯電話の消費電流を抑えることができる。本発明の一形態により、下面電極構造を有するセンサ７１２を歩留まりよく半田実装することができる。また、本発明の一形態により、センサに限らず、２つの端子電極を有し、下面電極構造を有する小型のチップ部品（例えば下面電極構造のタンタルコンデンサ）を回路基板へ実装接続する際に、高密度実装、または信頼性接続を実現できる。
図１１（Ａ）はコンピュータであり、本体７３１、筐体７３２、表示部７３３、キーボード７３４、外部接続ポート７３５、ポインティングデバイス７３６等を含む。
また図１１（Ｂ）は表示装置の例であるテレビジョン装置であり、筐体７４１、支持台７４２、表示部７４３などによって構成されている。
図１１（Ａ）のコンピュータに設けられる表示部７３３、及び図１１（Ｂ）に示す表示装置の表示部７４３として、液晶パネルを用いた場合の詳しい構成を図１２に示す。
図１２に示す液晶パネル７６２は、筐体７６１に内蔵されており、基板７５１ａ及び基板７５１ｂ、基板７５１ａ及び基板７５１ｂに挟まれた液晶層７５２、偏光フィルタ７５２ａ及び偏光フィルタ７５２ｂ、及びバックライト７５３等を有している。また筐体７６１内にはセンサ７５４が実装された回路基板７２２が固定されている。
本発明の一形態を用いて回路基板７５５に実装されたセンサ７５４はバックライト７５３からの光量を感知し、その情報がフィードバックされて液晶パネル７６２の輝度が調節される。また、本発明の一形態により、センサ７５４に限らず、２つの端子電極を有し、下面電極構造を有する小型のチップ部品（例えば下面電極構造のタンタルコンデンサ）を回路基板７５５へ実装接続する際に、高密度実装、または高信頼性接続を実現できる。
図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、本発明の一形態を用いて実装されたセンサ１８１０を含むカメラ、例えばデジタルカメラの例を示す図である。図１３（Ａ）は、デジタルカメラの前面方向から見た斜視図、図１３（Ｂ）は、後面方向から見た斜視図である。図１３（Ａ）において、デジタルカメラには、リリースボタン１８０１、メインスイッチ１８０２、ファインダ窓１８０３、フラッシュ１８０４、レンズ１８０５、鏡胴１８０６、筺体１８０７、センサ１８１０が備えられている。
また、図１３（Ｂ）において、ファインダ接眼窓１８１１、モニタ１８１２、操作ボタン１８１３ａ、１８１３ｂが備えられている。
リリースボタン１８０１は、半分の位置まで押下されると、焦点調整機構および露出調整機構が作動し、最下部まで押下されるとシャッターが開く。
メインスイッチ１８０２は、押下又は回転によりデジタルカメラの電源のオン、オフを切り替える。
ファインダ窓１８０３は、デジタルカメラの前面のレンズ１８０５の上部に配置されており、図１３（Ｂ）に示すファインダ接眼窓１８１１から撮影する範囲やピントの位置を確認するための装置である。
フラッシュ１８０４は、デジタルカメラの前面上部に配置され、被写体輝度が低いときに、リリースボタンが押下されてシャッターが開くと同時に補助光を照射する。
レンズ１８０５は、デジタルカメラの正面に配置されている。レンズは、フォーカシングレンズ、ズームレンズ等により構成され、図示しないシャッター及び絞りと共に撮影光学系を構成する。また、レンズの後方には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子が設けられている。
鏡胴１８０６は、フォーカシングレンズ、ズームレンズ等のピントを合わせるためにレンズの位置を移動するものであり、撮影時には、鏡胴を繰り出すことにより、レンズ１８０５を手前に移動させる。また、携帯時は、レンズ１８０５を沈銅させてコンパクトにする。なお、本実施例においては、鏡胴を繰り出すことにより被写体をズーム撮影することができる構造としているが、この構造に限定されるものではなく、筺体１８０７内での撮影光学系の構成により鏡胴を繰り出さずともズーム撮影が可能なデジタルカメラでもよい。
ファインダ接眼窓１８１１は、デジタルカメラの後面上部に設けられており、撮影する範囲やピントの位置を確認する際に接眼するために設けられた窓である。
操作ボタン１８１３は、デジタルカメラの後面に設けられた各種機能ボタンであり、セットアップボタン、メニューボタン、ディスプレイボタン、機能ボタン、選択ボタン等により構成されている。
本発明の一形態を適用し、センサ１８１０を図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すカメラ内に組み込まれる回路基板に実装すると、センサ１８１０が光の有無及び強さを感知することができ、これによりカメラの露出調整等を行うことができる。センサの厚さが０．３ｍｍと薄型であっても、高密度実装、高信頼性接続を実現できる。センサのような部品の小型化は、携帯用電子機器に利用する場合に特に有用である。
なお本実施例は、実施の形態１乃至３と適宜組み合わせることができる。
本実施例では、３つの端子電極を有するチップ部品をプリント基板に実装する例を示す。図１７はチップ部品の下面に設けられた３つの端子電極が、プリント基板上に設けられたそれぞれ３つの接続電極に重ねて接続した上面図である。
図１７に示すように、長方形のチップ部品５０４には第１の端子電極５００、第２の端子電極５０１、第３の端子電極５０２が一方向に並べて配置されている。
図１７に示すように、３つの端子電極が一方向に並べられている場合、実施の形態１に示した２つの端子電極のチップ部品の実装時に生じる不具合が同様に生じる恐れがある。
そこで、第１の端子電極５００と重なる第１の接続電極５４０の上面形状を台形形状とし、上底の長さが第１の端子電極５００の長辺に等しく、且つ、上底と第１の端子電極５００の長辺とが重なるように実装する。
また、第３の端子電極５０２と重なる第３の接続電極５４２の上面形状を台形形状とし、上底の長さが第３の端子電極５０２の長辺に等しく、且つ、上底と第３の端子電極５０２の長辺とが重なるように実装する。
このように、一方向に並べて３つの端子電極を有するチップ部品をプリント基板に実装する場合、複数の端子電極のうち、一端ともう一方の端に設けられる２つの端子電極と半田を介して接続される２つの接続電極の一方の形状を図１７に示す形状とすることで、チップ部品５０４の傾きがなく、且つ、位置ずれがなく実装することができる。
なお、図１７において、第１の接続電極５４０と第３の接続電極５４２の間に設けられる第２の接続電極５４１は第２の端子電極５０１と同じ形状としたが、第２の端子電極５０１の形状は特に限定されず、隣り合う電極と短絡が発生しない形状とすればよい。また、第２の接続電極５４１は接地電位（ＧＮＤ）に設定するための電極とすることが好ましい。
また、第１の接続電極５４０の形状と第３の接続電極５４２の形状の組み合わせは、図１７に限定されず、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）、図２（Ｄ）、図２（Ｅ）、図３（Ａ）、図７（Ａ）、または図７（Ｂ）に示す形状の組み合わせのいずれか一とすればよい。
また、３つの端子電極を有するチップ部品の例を示したが特に限定されず、一方向に４つ以上の複数の端子電極が並べられて配置されたチップ部品を実装する場合にも、複数の端子電極のうち、一端ともう一方の端に設けられる２つの端子電極と半田を介して接続される２つの接続電極の一方の形状を図１７に示す第１の接続電極５４０の形状とし、もう一方の形状を第３の接続電極５４２の形状とすればよい。
ただし、チップ部品に設けられている３つ以上の端子電極が全て一方向に並ばない場合、傾きは少なくなる。従って、３つ以上の端子電極の配置が一方向に並ばない１つのチップ部品を回路基板に実装する場合、３つ以上の端子電極により回路基板に固定されるため、回路基板に対して十分な固着強度が得られる。十分な固着強度が保てるため、回路基板の接続電極形状に特別な制限がない。このような多ピン実装は、３つ以上の支点が一直線上に並ばないため、載置状態が安定し、半田リフロー時にも安定して実装が行われる。
図３（Ｂ）に示す２つの端子電極の形状とし、端子電極の頂点と一致する接続電極の頂点における内角θを９０度以上１８０度未満の範囲で内角θの異なる接続電極を形成しそれぞれ、チップ部品の実装を行った結果を表２に示す。なお、図３（Ｂ）に示す端子電極形状において内角θと角度αは同一とする。内角θの異なる接続電極を複数形成したプリント基板を用いて実験を行い、合計３枚のプリント基板で実装状態の目視確認を行った。
表２の結果から内角θは１０５度以上１５５度以下とすることで、良好な実装が確認できた。その他の角度の内角θとした接続電極への実装では、チップ部品の傾きが大きい、または位置がずれるといった実装不良が確認できた。
１１：チップ部品の短手方向
１２：長手方向
２０：回路基板
２２：接続電極
２３：端子電極
２４：チップ部品
２５：半田
３０：チップ部品の長手方向
３２：接続電極
３３：端子電極
３４：チップ部品
４２：接続電極
５２：接続電極
５５：半田
５６：点線
１００：中心線
１０１：回路基板
１０２：接続電極
１０３：端子電極
１０４：チップ部品
１０５：半田
１１２：接続電極
１２２：接続電極
１３２：接続電極
１４２：接続電極
１５２：接続電極
２００：中心線
２０２：接続電極
２０３：端子電極
２０４：チップ部品
２０５：半田
２１２：接続電極
２２２：接続電極
２２３：端子電極
２２４：チップ部品
６０１：基板
６０２：半田
６０３：チップ部品
７０１：本体（Ａ）
７０２：本体（Ｂ）
７０３：筐体
７０４：操作キー
７０５：音声出力部
７０６：音声入力部
７０７：回路基板
７０８：第１表示パネル
７０９：第２表示パネル
７１０：蝶番
７１１：透光性材料部
７１２：センサ
７２２：回路基板
７３１：本体
７３２：筐体
７３３：表示部
７３４：キーボード
７３５：外部接続ポート
７３６：ポインティングデバイス
７４１：筐体
７４２：支持台
７４３：表示部
７５２：液晶層
７５３：バックライト
７５４：センサ
７５５：回路基板
７６１：筐体
７６２：液晶パネル
８０１：インターポーザ
８０２：接続電極
８０３：端子電極
８０６：ビアホール
８０７：端子電極
８２１：プリント基板
８２２：接続電極
９０１：インターポーザ
９０２：接続電極
９０３：端子電極
９０４：チップ部品
９０７：電極
９２１：プリント基板
９２２：接続電極
１８０１：リリースボタン
１８０２：メインスイッチ
１８０３：ファインダ窓
１８０４：フラッシュ
１８０５：レンズ
１８０６：鏡胴
１８０７：筺体
１８１０：センサ
１８１１：ファインダ接眼窓
１８１２：モニタ
１８１３：操作ボタン
７５１ａ：基板
７５１ｂ：基板
７５２ａ：偏光フィルタ
７５２ｂ：偏光フィルタ
８０４Ｂ：受光素子
８０４Ｇ：受光素子
８０４Ｒ：受光素子
１８１３ａ：操作ボタン

Claims (13)

  1. チップ部品の少なくとも２つの端子電極をそれぞれ固定する少なくとも２つの接続電極を表面上に有するプリント基板であり、
    接続電極は、端子電極と重なり、
    前記端子電極の上面形状は四角形であり、
    前記端子電極の一辺の両端に位置する２つの角部と、前記接続電極の一辺の両端に位置する２つの角部は半田を介して重なり、
    前記チップ部品の上面形状は、長辺と短辺を有する四角形であり、
    前記接続電極の上面形状は、前記２つの角部から前記チップ部品の長手方向の中心線から離れる方向へ幅が広くなる裾広がり形状であり、
    前記半田を介して前記チップ部品が表面上に搭載されることを特徴とするプリント基板。
  2. 請求項１において、２つの前記接続電極の間隔と、２つの前記端子電極の間隔は等しいことを特徴とするプリント基板。
  3. 請求項１において、前記接続電極の上面形状は不等辺六角形であることを特徴とするプリント基板。
  4. 請求項１において、前記接続電極の上面形状は、一端と他端との中間位置が突出した屈曲部を有することを特徴とするプリント基板。
  5. 請求項１乃至４のいずれか一において、前記チップ部品の下面には、チップ部品の長手方向の中心線に対して平行に少なくとも２つの端子電極を有することを特徴とするプリント基板。
  6. 請求項１乃至５のいずれか一において、一つの前記接続電極は、一つの前記端子電極よりも面積が大きいことを特徴とするプリント基板。
  7. チップ部品の少なくとも２つの端子電極をそれぞれ固定する少なくとも２つの接続電極を表面上に有するプリント基板であり、
    端子電極の上面形状は四角形であり、
    前記端子電極の一辺の両端に位置する２つの角部と、接続電極の２つの角部は半田を介して重なり、
    前記チップ部品の上面形状は、長辺と短辺を有する四角形であり、
    前記接続電極の上面形状は、一端と他端との中間位置が突出した屈曲部を有し、
    ２つの前記接続電極は、突出した屈曲部同士がチップ部品の長手方向の中心線を挟んで最も近づくように配置され、
    前記半田を介してチップ部品が表面上に搭載されることを特徴とするプリント基板。
  8. 請求項７において、２つの前記接続電極の間隔と、２つの前記端子電極の間隔は等しいことを特徴とするプリント基板。
  9. チップ部品の少なくとも２つの端子電極をそれぞれ固定する少なくとも２つの接続電極を表面上に有するプリント基板であり、
    前記チップ部品の上面形状は、長辺と短辺を有する四角形であり、
    前記チップ部品の下面には、チップ部品の長手方向の中心線に対して平行に少なくとも２つの端子電極を有し、
    一つの接続電極は、前記端子電極と重なり、前記端子電極と異なる上面形状を有し、且つ、一つの前記端子電極よりも面積が大きく、
    前記接続電極と前記端子電極の間に配置される半田を介してチップ部品が表面上に搭載されることを特徴とするプリント基板。
  10. 請求項９において、前記端子電極の上面形状は四角形であり、一方の前記接続電極の一辺は、もう一方の前記接続電極の一辺と前記チップ部品の長手方向の中心線を挟んで平行であり、前記接続電極の平行な２辺の長さは、前記端子電極の平行な２辺の長さとそれぞれ等しいことを特徴とするプリント基板。
  11. 請求項９において、前記端子電極の上面形状は四角形であり、前記接続電極の上面形状は不等辺六角形であることを特徴とするプリント基板。
  12. 請求項９乃至１１のいずれか一において、前記接続電極は、前記端子電極の一辺の両端に位置する２つの角部と、前記接続電極の一辺の両端に位置する２つの角部は前記半田を介して重なることを特徴とするプリント基板。
  13. 請求項９乃至１１のいずれか一において、前記接続電極は、前記接続電極における前記端子電極と重なる面積が、前記端子電極の面積と同じであることを特徴とするプリント基板。
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