JP2017041552A - プリント配線板、電子機器及び実装方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プリント配線板は、第1面を有する第1基板と、前記第1面と対向する第2面を有する第2基板と、前記第1面又は前記第2面に形成された凹部と、前記凹部の底面に形成された第1電極と、前記凹部が形成された面と同じ面であって、前記凹部が形成された部分と異なる部分に形成された第2電極と、前記第1電極に接合された第1はんだと、前記第2電極に接合された第2はんだと、を備え、前記第1電極のピッチは、前記第2電極のピッチよりも大きく、前記第1はんだのサイズは、前記第2はんだのサイズよりも大きい。
【選択図】図1
Description
体パッケージは、パッケージ基板の下面にBGAボール(半田ボール)が格子状に配置されている。
図26に示す反り許容値は、パッケージ基板の反り許容値又はプリント配線板の反り許容値である。図26に示すように、BGAピッチが微細化され、はんだ体積が減少すると、反り許容値も小さくなる。
する第2基板と、前記第1面又は前記第2面に形成された凹部と、前記凹部の底面に形成された第1電極と、前記凹部が形成された面と同じ面であって、前記凹部が形成された部分と異なる部分に形成された第2電極と、前記第1電極に接合された第1はんだと、前記第2電極に接合された第2はんだと、を備え、前記第1電極のピッチは、前記第2電極のピッチよりも大きく、前記第1はんだのサイズは、前記第2はんだのサイズよりも大きい、プリント配線板が提供される。
図1〜図10を参照して、第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係るプリント配線板(プリント基板)1及び半導体パッケージ2の断面図である。図2は、第1実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2の要部を拡大した断面図である。プリント配線板1は、基板11を備えている。プリント配線板1及び基板11は、第1基板の一例である。基板11は、樹脂層及び配線層が積層された積層基板である。プリント配線板1の上面(第1面)に半導体パッケージ2が実装(搭載)されている。すなわち、プリント配線板1が備える基板11の上面(第1面)に半導体パッケージ2が実装されている。プリント配線板1及び半導体パッケージ2は、電気的に接続されている。
パッケージ基板21に向けた状態(フェースダウン)で、半導体チップ22の回路面に形成された電極と、パッケージ基板21の上面に形成された電極とが、BGAボールを介して接合されている。図1では、半導体チップ22の電極、パッケージ基板21の上面に形成された電極及びBGAボールについて、図示を省略している。パッケージ基板21と半導体チップ22との間には、アンダーフィル樹脂24が充填され、アンダーフィル樹脂24の外周部分にフィレット24Aが形成されている。
た複数のランド13にそれぞれ接合され、かつ、パッケージ基板21の下面に形成された複数のランド31にそれぞれ接合されている。パッケージ基板21の下面の外周部分に複数のランド32が形成されている。複数のBGAボール28は、プリント配線板1の上面に形成された複数のランド14にそれぞれ接合され、かつ、パッケージ基板21の下面に形成された複数のランド32にそれぞれ接合されている。ランド31、32は、例えば、銅、アルミニウム等で形成された電極である。ランド31は、第3電極の一例である。ランド32は、第4電極の一例である。
てもよい。次いで、図9に示すように、複数のランド13上に複数のはんだペースト42を形成する。例えば、ディスペンサ44を用いて、複数のランド13上に複数のはんだペースト42を形成してもよい。図8に示す工程と、図9に示す工程との順番を変更してもよい。すなわち、複数のランド13上に複数のはんだペースト42を形成した後に、複数のランド14上に複数のはんだペースト43を形成してもよい。また、図3及び図4に示す工程と、図5〜図9に示す工程との順番を変更してもよい。図5〜図9に示す工程を行った後、図3及び図4に示す工程を行ってもよい。図3及び図4に示す工程と、図5〜図9に示す工程とを並行して行ってもよい。
図11及び図12を参照して、第2実施形態について説明する。第2実施形態において、第1実施形態と同一の構成要素については、第1実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図11は、第2実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2の断面図である。図12は、第2実施形態に係るプリント配線板1の説明図である。プリント配線板1は、基板11A、11Bを有する基板11を備えている。図12に示すように、基板11Aと基板11Bとを貼りあわせることにより、基板11が形成されている。例えば、基板11Aと基板11Bとの間にプリプレグ等の接着層を配置し、基板11Aの下面と基板11Bの上面とを貼りあわせることにより、基板11Aの下面と基板11Bの上面とを接着してもよい。基板11Aは、貫通基板である。すなわち、基板11Aは、基板11Aを貫通する貫通孔51を有する。貫通孔51は、基板11Aの所定部分を貫通している。基板11Aの所定部分は、基板11Aの中央部分であってもよい。
図13を参照して、第3実施形態について説明する。第3実施形態において、第1及び第2実施形態と同一の構成要素については、第1及び第2実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図13は、第3実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2の断面図である。図13に示すように、パッケージ基板21の下面に複数のはんだ部品61が搭載されている。はんだ部品61は、例えば、円柱形状のはんだペレットである。はんだ部品61は、第1はんだの一例である。図13では図示を省略しているが、はんだ部品61は、凹部12の底面に形成されたランド13に接合され、かつ、パッケージ
基板21の下面に形成されたランド31に接合されている。BGAボール27に代えて、部品搭載装置によって取り扱うことが可能なはんだ部品61を用いることにより、ボール搭載機の改造が不要となり、半導体パッケージ2の製造コストが抑制され、プリント配線板1の製造コストが抑制される。
図14〜図16を参照して、第4実施形態について説明する。第4実施形態において、第1〜第3実施形態と同一の構成要素については、第1〜第3実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図14は、第4実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2の断面図である。図15は、第4実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2の要部を拡大した断面図である。プリント配線板1の上面に凹部12が形成されておらず、パッケージ基板21の下面の中央部分に凹部(座ぐり)71が形成されている。すなわち、パッケージ基板21の下面の中央部分は、パッケージ基板21の下面の外周部分よりも凹んでいる。凹部71内にチップ部品29が収容されており、チップ部品29とプリント配線板1との接触が抑制されている。
1のピッチ、サイズ、ランド32のピッチ、サイズ、BGAボール27のピッチ、サイズ及びBGAボール28のピッチ、サイズは、第1実施形態と同様である。第4実施形態のはんだ部品61のピッチ、サイズは、第3実施形態と同様である。プリント配線板1に半導体パッケージ2を実装する際、プリント配線板1の上面の所定部分に複数のランド13を形成し、プリント配線板1の上面の所定部分の隣接部分に複数のランド14を形成する。複数のランド13及び複数のランド14を形成する際、ランド13のピッチを、ランド14のピッチよりも大きく形成する。
図17及び図18を参照して、第5実施形態について説明する。第5実施形態において、第1〜第4実施形態と同一の構成要素については、第1〜第4実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図17は、第5実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2の断面図である。図18は、第5実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2の要部を拡大した断面図である。第1〜第4実施形態と比較して、第5実施形態では、ヒートスプレッダ23の小型化及び軽量化が行われている。ヒートスプレッダ23の軽量化が行われることにより、半導体パッケージ2の軽量化が可能となる。ヒートスプレッダ23の小型化が行われているため、ヒートスプレッダ23の側壁部材23Bが、図1と比較するとパッケージ基板21のやや中央寄りに配置されている。したがって、パッケージ基板21上の空き領域が増加し、パッケージ基板21上のチップ部品26の搭載数を増やすことができる。パッケージ基板21上のチップ部品26の搭載数を増やすことにより、半導体チップ22のノイズを低減することができる。
置することにより、パッケージ基板21の外周部分が上方向に反り易くなっている。図17に示すように、プリント配線板1の上面であって、パッケージ基板21の外周部分と対向する位置に凹部(座ぐり)81が形成されている。プリント配線板1の上面の所定部分の隣接部分が、プリント配線板1の上面の所定部分よりも凹んでいる。プリント配線板1の上面の所定部分は、プリント配線板1の上面の中央部分であってもよい。プリント配線板1の上面の所定部分は、プリント配線板1の上面であって、パッケージ基板21の中央部分と対向する位置であってもよい。凹部81内にチップ部品29が収容されており、チップ部品29とプリント配線板1との接触が抑制されている。
のサイズよりも大きくすることができる。BGAボール27のはんだ量を、BGAボール28のはんだ量よりも増加することにより、プリント配線板1の反り許容値及びパッケージ基板21の反り許容値を緩和することができる。
図19及び図20を参照して、第6実施形態について説明する。第6実施形態において、第1〜第5実施形態と同一の構成要素については、第1〜第5実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図19は、第6実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2の断面図である。図20は、第6実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2の要部を拡大した断面図である。第1〜第4実施形態と比較して、第6実施形態では、ヒートスプレッダ23の小型化及び軽量化が行われている。ヒートスプレッダ23の軽量化が行われることにより、半導体パッケージ2の軽量化が可能となる。ヒートスプレッダ23の小型化が行われているため、ヒートスプレッダ23の側壁部材23Bが、パッケージ基板21の中央部分の近辺に配置されている。したがって、パッケージ基板21上の空き領域が増加し、パッケージ基板21上のチップ部品26の搭載数を増やすことができる。パッケージ基板21上のチップ部品26の搭載数を増やすことにより、半導体チップ22のノイズを低減することができる。
実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2は、図19及び図20に示す例に限定されない。第6実施形態において、凹部91内にチップ部品29を収容せず、パッケージ基板21の下面に他の凹部を形成し、パッケージ基板21の他の凹部内にチップ部品29を収容してもよい。また、第6実施形態において、パッケージ基板21に対するチップ部品29の搭載を省略してもよい。
図21及び図22を参照して、第7実施形態について説明する。第7実施形態において、第1〜第6実施形態と同一の構成要素については、第1〜第6実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図21は、第7実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2の断面図である。図22は、第7実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2の要部を拡大した断面図である。図21及び図22に示すように、プリント配線板1の上面の所定部分に凹部12が形成され、かつ、パッケージ基板21の下面の中央部分に凹部71が形成されている。凹部71内にチップ部品29を収容してもよいし、凹部12、71内にチップ部品29を収容してもよい。これにより、チップ部品29とプリント配線板1との接触が抑制される。
する。また、プリント配線板1に半導体パッケージ2を実装する際、凹部71の底面に複数のランド31を形成し、パッケージ基板21の下面であって、凹部71の隣接部分(パッケージ基板21の下面の外周部分)に複数のランド32を形成する。複数のランド31及び複数のランド32を形成する際、ランド31のピッチを、ランド32のピッチよりも大きく形成する。
図23及び図24を参照して、第8実施形態について説明する。第8実施形態において、第1〜第7実施形態と同一の構成要素については、第1〜第7実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図23は、第8実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2の断面図である。図24は、第8実施形態に係るプリント配線板1及び半導体パッケージ2の要部を拡大した断面図である。図23及び図24に示すように、プリント配線板1の上面の所定部分の隣接部分に凹部81が形成され、かつ、パッケージ基板21の下面の外周部分に凹部91が形成されている。凹部91内にチップ部品29を収容してもよいし、凹部81、91内にチップ部品29を収容してもよい。これにより、チップ部品29とプリント配線板1との接触が抑制される。
ド32のサイズより大きい。したがって、ランド13、31と接合されるBGAボール27のサイズを、ランド14、32と接合されるBGAボール28のサイズよりも大きくすることができる。BGAボール27のはんだ量を、BGAボール28のはんだ量よりも増加することにより、プリント配線板1の反り許容値及びパッケージ基板21の反り許容値を緩和することができる。
2 半導体パッケージ
3 電子機器
4 ラック
5 ユニット
11 基板
12、71、81、91 凹部
13、14、31、32 ランド
21 パッケージ基板
22 半導体チップ
23 ヒートスプレッダ
24 アンダーフィル樹脂
25 接着剤
26、29 チップ部品
27、28 BGAボール
41 ルーターエンドミル
42、43 はんだペースト
44 ディスペンサ
51 貫通孔
61 はんだ部品
Claims (7)
- 第1面を有する第1基板と、
前記第1面と対向する第2面を有する第2基板と、
前記第1面又は前記第2面に形成された凹部と、
前記凹部の底面に形成された第1電極と、
前記凹部が形成された面と同じ面であって、前記凹部が形成された部分と異なる部分に形成された第2電極と、
前記第1電極に接合された第1はんだと、
前記第2電極に接合された第2はんだと、
を備え、
前記第1電極のピッチは、前記第2電極のピッチよりも大きく、
前記第1はんだのサイズは、前記第2はんだのサイズよりも大きいことを特徴とするプリント配線板。 - 前記第1面に形成された前記凹部は、前記第2基板の中央部分と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 前記第2面に形成された前記凹部は、前記第2基板の中央部分に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 前記第2面の反対側の第3面に実装された半導体チップと、
前記半導体チップを覆い、かつ、前記第3面に接着されたヒートスプレッダと、
を備え、
前記第1面に形成された前記凹部は、前記第2基板の外周部分と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。 - 前記第2面の反対側の第3面に実装された半導体チップと、
前記半導体チップを覆い、かつ、前記第3面に接着されたヒートスプレッダと、
を備え、
前記第2面に形成された前記凹部は、前記第2基板の外周部分に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。 - 第1面を有する第1基板と、
前記第1面と対向する第2面を有する第2基板と、
前記第1面又は前記第2面に形成された凹部と、
前記凹部の底面に形成された第1電極と、
前記凹部が形成された面と同じ面であって、前記凹部が形成された部分と異なる部分に形成された第2電極と、
前記第1電極に接合された第1はんだと、
前記第2電極に接合された第2はんだと、
を備え、
前記第1電極のピッチは、前記第2電極のピッチよりも大きく、
前記第1はんだのサイズは、前記第2はんだのサイズよりも大きいことを特徴とする電子機器。 - 第1面を有し、第1電極及び第2電極を備える第1基板を準備する工程と、
第2面を有し、第3電極及び第4電極を備える第2基板を準備する工程と、
前記第1面に凹部を形成し、前記第1電極を前記凹部の底面に形成し、前記第2電極を前記第1面であって前記凹部が形成された部分と異なる部分に形成する際に前記第1電極
のピッチを前記第2電極のピッチよりも大きく形成し、前記第3電極及び前記第4電極を前記第2面に形成する際に前記第3電極のピッチを前記第4電極のピッチよりも大きく形成する工程、または、前記第2面に凹部を形成し、前記第3電極を前記凹部の底面に形成し、前記第4電極を前記第2面であって前記凹部が形成された部分と異なる部分に形成する際に前記第3電極のピッチを前記第4電極のピッチよりも大きく形成し、前記第1電極及び前記第2電極を前記第1面に形成する際に前記第1電極のピッチを前記第2電極のピッチよりも大きく形成する工程と、
前記第3電極に第1はんだを形成する工程と、
前記第4電極に第2はんだを形成する工程と、
前記第1面と前記第2面とが対向するように前記第1基板と前記第2基板とを配置する工程と、
加熱処理により、前記第1電極と前記第1はんだとを接合し、前記第2電極と前記第2はんだとを接合し、前記第1はんだと前記第3電極とを接合し、前記第2はんだと前記第4電極とを接合する工程と、
を有し、
前記第1はんだのサイズは、前記第2はんだのサイズよりも大きいことを特徴とする実装方法。
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