JP2015038899A

JP2015038899A - 回路板及び電子機器

Info

Publication number: JP2015038899A
Application number: JP2010084339A
Authority: JP
Inventors: 浩幸松尾; Hiroyuki Matsuo
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2015-02-26
Also published as: US20110240362A1

Abstract

【課題】本発明は、信頼性を保ち、配線パターンを高密度に設ける。【解決手段】第１面と、この第１面とは反対側に位置する第２面とを有する基板と、前記基板の前記第１面に実装された電子部品と、前記電子部品と電気的に接続され、前記基板の前記第２面に設けられた配線パターンと電気的に接続したランド部と、前記ランド部と連続した第１スロープ部と、前記第１スロープ部と前記配線パターンとに連続した第２スロープ部と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、回路板及び電子機器に関する。

近年、電子機器筐体の小型化・該筐体内の省スペース化が進むに連れて、これらの電子
機器に収容されるプリント配線板の回路パターンを効率良く配線するための技術が求めら
れる。

例えば、特許文献１では、ランドからの配線引き出し部であるティアドロップの形状が
左右非対称に設けられた技術が開示されている。

特開平１１−５４８５号公報

しかしながら特許文献１では、ティアドロップの信頼性について十分な考慮がなされて
いない。
例えば、特許文献１の技術ようにランドから延びるティアドロップの角度を変更させて
高密度化設計をした場合、スルーホールの位置ずれが生じると該スルーホール周囲の接続
面積が不十分となる可能性がある。

本発明の目的は、信頼性を保ち、配線パターンを高密度に設けることができる回路板及
び電子機器を得ることにある。

上記目的を達成するため、本発明の一つの実施形態は、第１面と、この第１面とは反対
側に位置する第２面とを有する基板と、前記基板の前記第１面に実装された電子部品と、
前記電子部品と電気的に接続され、前記基板の前記第２面に設けられた配線パターンと電
気的に接続したランド部と、前記ランド部と連続した第１スロープ部と、前記第１スロー
プ部と前記配線パターンとに連続した第２スロープ部と、を有することを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の一つの実施形態は、筐体と、前記筐体に収容され、
第１面と、この第１面とは反対側に位置する第２面とを有する回路基板と、前記回路基板
の前記第１面に実装された電子部品と、前記電子部品と電気的に接続され、前記回路基板
の前記第２面に設けられた配線パターンと電気的に接続したランド部と、前記ランド部と
連続した第１スロープ部と、前記第１スロープ部と前記配線パターンとに連続した第２ス
ロープ部と、を有することを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の一つの実施形態は、筐体と、前記筐体に収容され、
第１面と、この第１面とは反対側に位置する第２面とを有する回路基板と、前記回路基板
の前記第１面に実装された電子部品と、前記電子部品と電気的に接続され、前記回路基板
の前記第２面に設けられた配線パターンと電気的に接続したランド部と、前記ランド部と
連続した第１スロープ部と、前記第１スロープ部と連続し、前記配線パターンに向かって
延びた第２スロープ部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、信頼性を保ち、配線パターンを高密度に設けることができる。

本実施形態に係るパーソナルコンピュータの外観を示す概略図である。本実施例のプリント基板に実装された電子部品を示した斜視図である。本実施例に係る半導体パッケージを示す断面図である。本実施例に係るモジュール基板を示す断面図である。本実施例におけるＢＧＡパッケージが実装されていない側のプリント回路基板の面を示す図である。本実施例におけるプリント回路基板のスルーホールが位置ずれされた場合の状態を示す図である。本実施例におけるプリント回路基板の配線パターンの例を示す図である。施例のプリント回路基板のＢＧＡパッケージ実装領域を示した図である。本実施例における第２の変形例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明に係る電子機器及び回路基板を詳細に説明する。
（電子機器の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の外観を示す概略図である。図１では、本
発明の実施形態の一例としてノートブック型パーソナルコンピュータを開示している。

本実施例のパーソナルコンピュータ１００（電子機器）は、表示部１０Ａと本体部２０
Ａとから構成されている。表示部１０Ａと本体部２０Ａとはヒンジ部１５により開閉自在
に接続されている。本体部２０Ａは下部筐体２０を有す。下部筐体２０（筐体）は、ＣＰ
Ｕ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）やメモリ等の電子部品を実装し
たプリント回路基板２０１（回路板）であって情報を処理する本体機能部２を収容してい
る。

下部筐体２０は、上面２０ａ、底面２０ｂ、左側面２０ｅ、右側面２０ｆ、前面２０ｇ
、及び背面２０ｈを有している。この下部筐体２０には、文字やコマンドを入力するため
のキーボード等の文字入力部３と、ポインティングデバイスとしてのトラックパッド４Ａ
と、選択・決定コマンドを入力するための決定スイッチ４Ｂと、利用者の認証等に用いる
指紋読取部５とが収納されている。上面２０ａには、開口部２０Ａ〜Ｄが開けられている
。また、上面２０ａには、開口部２０Ｄ周辺に窪部２１が形成されている。開口部２０Ａ
からは文字入力部３が露出している。開口部２０Ｂからはトラックパッド４Ａが露出して
いる。開口部２０Ｃからは決定スイッチ４Ｂが露出している。開口部２０Ｄからは指紋読
取部５が露出している。

表示部１０Ａは上部筐体１０を有する。上部筐体１０には文字や画像等を表示する液晶
表示パネル等からなる画像表示部１が収容されている。上部筐体１０は前面２０ｉを有す
る。前面２０ｉには開口部２０Ｅが開けられている。開口部２０Ｅからは画像表示部１が
露出している。

（回路基板の構成）
次に、図２、図３を参照しながら、本実施例のプリント回路基板２０１に実装された電
子部品２０２（半導体パッケージ）の構成について説明する。図２は、本実施例のプリン
ト回路基板２０１に実装された電子部品２０２を示した斜視図である。図３は、Ａ−Ａ部
における断面図である。

尚ここでは、本実施例の電子部品２０２として、テープＢＧＡ（Ｔ−ＢＧＡ）パッケー
ジ（以下、ＢＧＡパッケージ２０２と称する）を例にとって説明する。図中、２０１はＢ
ＧＡパッケージ２０２を含む各種の電子部品が搭載されるプリント回路基板、２０２はプ
リント板２０１に実装されたＢＧＡパッケージ、２０３はＢＧＡパッケージ２０２の上面
２０２ａを覆ったパッケージ保護カバー、２０４はパッケージ保護カバー２０３をプリン
ト回路基板２０１に接合させるための基板接合部材である。

プリント回路基板２０１は、上面２０１ａ、下面２０１ｂを有している。上面２０１ａ
及び下面２０１ｂは、回路パターンを有する。上面２０１ａ及び下面２０１ｂには、回路
パターンと電気的に接続する各種電子部品などが実装される。

ＢＧＡパッケージ２０２は、上面２０２ａ、下面２０２ｂ、及び側面２０２ｃ〜２０２
ｆを有している。下面２０２ｂは、複数の半田ボール２１０を有している。半田ボール２
１０は、プリント回路基板２０１と接合することで、このプリント回路基板２０１の上面
２０１ａに形成されたプリント配線とＢＧＡパッケージ２０２とを電気的に接続させる。
具体的に、この図２及び図３に示す実施形態に於いて、半田ボール２１０は、ＢＧＡパッ
ケージ２０２の下面２０２ｂに設けられた外部接合端子部（図示していない）とプリント
回路基板２０１の電極パターンとに溶融により接合することで、プリント回路基板２０１
に実装される。

本実施形態では、プリント回路基板２０１に実装されたＢＧＡパッケージ２０２を覆う
ように、ＢＧＡパッケージ２０２上の定位置にパッケージ保護カバー２０３が取付けられ
る。尚、ＢＧＡパッケージ２０２とパッケージ保護カバー２０３とは部品接合部材２０５
により接合される。パッケージ保護カバー２０３は、例えば銅、アルミニウム、またはＳ
ＵＳなどの熱伝導性の良い金属プレートから構成される。パッケージ保護カバー２０３は
、ＢＧＡパッケージ２０２の実装面の外縁寸法より大きい外縁寸法を有している。パッケ
ージ保護カバー２０３は、ＢＧＡパッケージ２０２の上面２０２ａを覆い、プリント回路
基板２０１の熱変形や反りの影響からＢＧＡパッケージ２０２を保護する。パッケージ保
護カバー２０３は、プリント回路基板２０１の熱変形や反りの発生に伴うパッケージ下面
の外部接合端子部にかかるストレスを緩和するとともに、ＢＧＡパッケージ２０２内の半
導体チップ（図示していない）で発生する熱を外部へ放出する機能をもつ。プリント回路
基板２０１上のＢＧＡパッケージ２０２実装位置を跨ぐ予め定められた位置には、上記パ
ッケージ保護カバー２０３を取付けるためのカバー取り付け用パターン（図示していない
）が形成される。

次に本実施例におけるＢＧＡパッケージ２０２が実装される回路基板について説明する
。図４は、本実施例におけるＢＧＡパッケージ２０２が実装される回路基板を示す。図５
は、本実施例におけるＢＧＡパッケージ２０２が実装されていない側のプリント回路基板
２０１の面を示す。図６は、本実施例におけるプリント回路基板２０１のスルーホール３
０４が位置ずれされた場合の状態を示す。図７は、本実施例におけるプリント回路基板２
０１の配線パターンの３０６４例を示す。

図４に示す通り、例えばガラスエポキシ樹脂からなるプリント回路基板２０１は、表裏
面に回路パターン３０２，３０３がそれぞれ形成されている。また、プリント回路基板２
０１には、スルーホール３０４がプリント回路基板２０１を貫通して形成され、そのスル
ーホール３０４の両端開口部周辺のプリント回路基板２０１の表裏にはランド３０５，３
０６が形成されている。保護膜であるレジスト３０７，３０８は、前記回路パターン３０
２，３０３を含むプリント回路基板２０１の表裏面に形成されている。表面側のレジスト
３０７は、少なくともＢＧＡパッケージ２０２の実装領域の周辺近傍に位置する部分に被
覆される。本実施の形態においてレジスト３０７は、ＢＧＡパッケージ２０２以外の能動
素子および受動素子の部品が実装される回路パターン３０２の箇所およびランド３０５の
箇所でも開口を形成するように塗布されている。

裏面側のレジスト３０８は、ランド３０６の箇所で開口されている。このように本実施
例のプリント回路基板２０１は、回路パターン３０２，３０３、ランド３０５，３０６を
有するスルーホール３０４およびレジスト３０７，３０８により構成される。

ＢＧＡパッケージ２０２の電極は、前記プリント回路基板２０１の表面側のレジスト３
０７の開口（実装領域）から露出した回路パターン２０２に半田ボール２１０を介して接
続されている。基板接合部材２０４は、前記実装領域においてプリント回路基板２０１と
ＢＧＡパッケージ２０２の間に介在され、ＢＧＡパッケージ２０２をプリント回路基板２
０１に対して機械的に固定している。受動素子部品（例えばチップ抵抗体）３１４，３１
５は前記プリント回路基板２０１の表面側のレジスト３０７の開口から露出した回路パタ
ーン２０２にそれぞれ接続されている。

また、本実施例において基板接合部材２０４は、例えばアンダーフィルなどの液状の接
着剤を用いることができる。また、前記受動素子部品としては、チップ抵抗体に限らず、
例えばチップコンデンサを用いることができる。

図５に示すように、本実施例のプリント回路基板２０１の裏面側のランド３０６や内層
ランド３０６０には、ティアドロップ部３０６１が設けられている。ティアドロップ部３
０６１は、ランド３０６と連続した第１スロープ部３０６２と、第１スロープ部３０６２
と連続した第２スロープ部３０６３とを有する。第２スロープ部３０６３は、ランド３０
６と接続した配線パターン３０６４と連続している。

第１スロープ部３０６２と第２スロープ部３０６３とはランド３０６に対して左右対称
に設けられている。尚、ここでは第２スロープ部３０６３が直線形状である場合を示した
が、第１スロープ部３０６２よりも緩やかな傾斜を有する構成であれば良く、第１スロー
プ部３０６２と連続した円弧形状のスロープであってもよい。

図５に示すように、第１スロープ部３０６２は、ランド３０６の縁部から配線パターン
３０６４に向かって延びる仮想接線に沿った形状を有する。第２スロープ部３０６３は、
第１スロープ部３０６２よりも緩やかな傾斜を有する。尚、仮想接線とは、図５の点線で
示す線であり、円形状を有するランド３０６の縁から配線パターン３０６４側に向かう方
向に延びた接線を指す。仮想接線は、例えばＣＡＤ設計時において、ティアドロップ形成
工程で用いられる。このようにランド３０６周縁の円弧部から滑らかにティアドロップ部
３０６１を連続させることにより、電気的・物理的な安定性・強度を保つことが可能とな
る。

ランド３０６内に設けられているスルーホール３０４の内表面には、金属メッキが塗布
されたメッキ部３０６５が存在している。第２スロープ部３０６３は、メッキ部３０６５
の層の厚みよりもランド３０６から離れて位置する。

このような構成を有することで、本実施例のプリント回路基板２０１では、第１スロー
プ部３０６２の領域での接続性を向上させることができる。例えば、図６に示すように、
スルーホール３０４が位置ずれして設けられた場合、即ちスルーホール３０４がランド３
０６に対して偏心して位置された場合、本実施例のプリント回路基板２０１では、ティア
ドロップ部３０６１は左右対称の形状を有するとともに、第２スロープ部３０６３がメッ
キ部３０６５の厚さよりもランド３０６から離れて位置する構成を有するため、大きく接
続面を確保させることを実現し、信頼性を保つことが可能となる。

図７に示すように、本実施例では、第１スロープ部３０６２の途中から第２スロープ部
３０６３が設けられているため、ランド３０６の縁部から配線パターン３０６４に向かっ
て延びる仮想接線に沿ったティアドロップ形状と比較して高密度配線を可能にする。具体
的に、図７に示すように配線パターン３０６４の配線方向をランド３０６近傍の位置で変
化させることができ、信頼性を保ちながら配線パターン３０６４の自由度を向上させるこ
とができる。

次に、本実施例の構成をＢＧＡパッケージ２０２の接続パッドに適用した構成について
、図８を参照しながら説明する。図８は、本実施例のプリント回路基板２０１のＢＧＡパ
ッケージ実装領域を示した図である。

図８に示すように、本実施例のプリント回路基板２０１のＢＧＡパッケージ実装領域に
は、ＢＧＡパッケージ２０２に設けられた複数の半田ボール２１０と夫々接続する複数の
パッド２１０１が設けられている。複数のパッド２１０１のうち、いくつかのパッド２１
０１からは他の実装部品（図示していない）と電気的接続を行うための配線パターン３０
６４が延びている。

配線パターン２１０２が接続されたパッド２１０１には、該配線パターン２１０２と連
続する箇所を補強するようにティアドロップ部２１０３が夫々設けられている。ティアド
ロップ部２１０３は、上記したティアドロップ部３０６１と同様の構成を有している。

図８に示すように、本実施例の構成によれば、プリント回路基板２０１のＢＧＡパッケ
ージ実装領域の高密度配線化を保ったまま半田ボール２１０とパッド２１０１との接続面
積を広げることができ、電気的・物理的接続性を向上させることが可能となる。

次に、本実施例の第２の変形例ついて、図９を参照して説明する。図９は、第２の変形
例に係るプリント回路基板２０１を示した図である。第２の変形例におけるポータブルコ
ンピュータ１００の他の構成は、図１に示すものとほぼ同様である。

第２の変形例は、上記の実施形態に対してティアドロップ部３０６１の形状が異なる。
具体的に第２の変形例では、第１スロープ部３０６２が配線パターンの延びる方向に沿っ
て設けられるとともに、ランド３０６の外縁に沿った第２スロープ部３０６３が円弧形状
を有している。このようなティアドロップ形状を有することで、図７までに上述構成と同
様の効果を得ることができるとともに、ランド３０６に対するスルーホール３０４の位置
ずれの許容が大きくなる。

以上、本実施形態によれば、ランド３０６からのティアドロップ部３０６１にランド３
０６と連続した第１スロープ部３０６２と、第１スロープ部３０６２よりも緩やかな傾斜
を有し、第１スロープ部３０６２と連続した第２スロープ部３０６３とを設けることで、
該ティアドロップ部３０６１の電気的・物理的な安定性・強度を保つことが可能となる。
また、本実施例のティアドロップ部３０６１の形状は、左右対称の形状であり、ＣＡＤデ
ータ操作時の設計が簡易にできる。

なお、本実施形態では両面に回路パターンが形成されたプリント回路基板を用いたが、
これに限定されない。例えば、片面に回路パターンが形成されたプリント回路基板、内部
に内層回路パターンを有する多層プリント回路基板を用いてもよい。

本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を
逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されてい
る複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態
に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に
構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…画像表示部
２…本体機能部
３…文字入力部
４Ａ…トラックパッド
４Ｂ…決定スイッチ
５…指紋読取部
１０Ａ…表示部
１０…上部筐体
２０Ａ…本体部
２０…下部筐体（筐体）
２０ａ…上面
２０ｂ…底面
２０ｅ…左側面
２０ｆ…右側面
２０ｇ…前面
２０ｈ…背面
２０ｉ…前面
２０１…プリント回路基板
２０２…ＢＧＡパッケージ
２０３…パッケージ保護カバー
２０４…基板接合部材
２０５…部品接合部材
２１０…半田ボール
２０２ａ…上面
２０２ｂ…底面
２０２ｃ〜ｆ、３０２ｃ〜ｆ…側面
３０６…ランド
３０６１…ティアドロップ部
３０６２…第１スロープ部
３０６３…第２スロープ部
３０６４…配線パターン
３０６５…メッキ部
３０６６…スルーホール
３０７…レジスト

特開平１１−５４８５９号公報

上記目的を達成するため、本発明の一つの実施形態は、配線パターンと、該配線パターンと電気的に接続したランド部を含むティアドロップ部と、が設けられた基板を備え、前記ティアドロップの外形の一部は、前記ランド部の縁部から前記配線パターンに向かって延びる仮想接線に沿った形状を有した第１スロープ部と、前記第１スロープ部と前記配線パターンとに連続し前記配線パターンに向かって延びた第２スロープ部とで構成されたことを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の一つの実施形態は、筐体と、前記筐体に収容され、配線パターンと、該配線パターンと電気的に接続したランド部を含むティアドロップ部と、が設けられた基板を備え、前記ティアドロップの外形の一部は、前記ランド部の縁部から前記配線パターンに向かって延びる仮想接線に沿った形状を有した第１スロープ部と、前記第１スロープ部と前記配線パターンとに連続し前記配線パターンに向かって延びた第２スロープ部とで構成されたことを特徴とする。

Claims

第１面と、この第１面とは反対側に位置する第２面とを有する基板と、
前記基板の前記第１面に実装された電子部品と、
前記電子部品と電気的に接続され、前記基板の前記第２面に設けられた配線パターンと
電気的に接続したランド部と、
前記ランド部と連続した第１スロープ部と、
前記第１スロープ部と前記配線パターンとに連続した第２スロープ部と、
を有することを特徴とする回路板。
請求項１の記載において、
前記第２スロープ部は、前記第１スロープ部よりも緩やかな傾斜を有することを特徴と
する回路板。
請求項２の記載において、
前記ランド部は円形状を有し、
前記第１スロープ部は、前記ランド部の縁部から前記配線パターンに向かって延びる仮
想接線に沿った形状を有することを特徴とする回路板。
請求項３の記載において、
前記ランド部は、内表面にメッキ層を有するスルーホール部を有し、
前記第２スロープ部は、前記メッキ層の厚さより前記ランド部から離れて位置すること
を特徴とする回路板。
筐体と、
前記筐体に収容され、第１面と、この第１面とは反対側に位置する第２面とを有する回
路基板と、
前記回路基板の前記第１面に実装された電子部品と、
前記電子部品と電気的に接続され、前記回路基板の前記第２面に設けられた配線パター
ンと電気的に接続したランド部と、
前記ランド部と連続した第１スロープ部と、
前記第１スロープ部と前記配線パターンとに連続した第２スロープ部と、
を有することを特徴とする電子機器。
請求項５の記載において、
前記第２スロープ部は、前記第１スロープ部よりも緩やかな傾斜を有することを特徴と
する電子機器。
請求項６の記載において、
前記ランド部は円形状を有し、
前記第１スロープ部は、前記ランド部の縁部から前記配線パターンに向かって延びる仮
想接線に沿った形状を有することを特徴とする電子機器。
請求項７の記載において、
前記ランド部は、内表面にメッキ層を有するスルーホール部を有し、
前記第２スロープ部は、前記メッキ層の厚さより前記ランド部から離れて位置すること
を特徴とする電子機器。
筐体と、
前記筐体に収容され、第１面と、この第１面とは反対側に位置する第２面とを有する回
路基板と、
前記回路基板の前記第１面に実装された電子部品と、
前記電子部品と電気的に接続され、前記回路基板の前記第２面に設けられた配線パター
ンと電気的に接続したランド部と、
前記ランド部と連続した第１スロープ部と、
前記第１スロープ部と連続し、前記配線パターンに向かって延びた第２スロープ部と、
を有することを特徴とする電子機器。
請求項９の記載において、
前記第２スロープ部は、前記第１スロープ部よりも緩やかな傾斜を有することを特徴と
する電子機器。