JP2017069504A

JP2017069504A - 回路基板

Info

Publication number: JP2017069504A
Application number: JP2015196376A
Authority: JP
Inventors: 哲央山下; Tetsuhisa Yamashita
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2015-10-02
Filing date: 2015-10-02
Publication date: 2017-04-06

Abstract

【課題】信頼性の高い回路基板の提供
【解決手段】スティフナー８０がスティフナー接続用半田バンプ７６Ｏを介して接続されるため、接合強度が高く、スティフナー８０が剥離することが無くなる。電子部品を実装する際のリフローにおいて、スティフナーを固定するスティフナー接続用半田バンプ７６Ｏも溶融軟化して、スティフナーからの応力がプリント配線板に加わり難い。このため、プリント配線板が変形され難く、プリント配線板の信頼性が変形により低下しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、スティフナーを備える回路基板に関する。

特許文献１には、周縁部に金属枠体が装着された多層基板が開示されている。

特開２０００−３２３６１３号公報

[特許文献１の課題]
特許文献１では、金属枠体が接着剤でソルダーレジスト層に接着されている。このため、電子部品を実装する際のリフローにおいて、金属から成る金属枠体の熱応力により樹脂製のプリント配線板が変形することが考えられる。また、接着した金属枠体が剥離することが推察される。

本発明に係る回路基板は、最上の樹脂絶縁層と、前記最上の樹脂絶縁層の外周に形成されている複数の導体回路と、前記最上の樹脂絶縁層と前記導体回路上に形成され前記導体回路を個々に露出する開口を有するソルダーレジスト層と、前記開口から露出する前記導体回路上に形成されている半田バンプとからなるプリント配線板と、前記半田バンプを介して前記プリント配線板上に搭載されているスティフナーと、を有する。

本発明の実施形態によれば、スティフナーが半田バンプを介して接続されるため、接合強度が高く、金属枠体が剥離することが無くなる。電子部品を実装する際のリフローにおいて、スティフナーを固定する半田バンプも溶融軟化して、スティフナーからの応力がプリント配線板に加わり難い。このため、プリント配線板を変形させることが無く、プリント配線板の信頼性を低下させない。

図１（Ａ）は本発明の実施形態に係るプリント配線板の断面図であり、図１（Ｂ）は回路基板の断面図であり、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）の回路基板の平面図である。実施形態の改変例に係る回路基板の平面図。

[実施形態]
図１（Ａ）は、スティフナー取り付け前の実施形態のプリント配線板１０を示し、図１（Ｂ）は回路基板１１０の断面図を示す。
プリント配線板１０は、第１面Ｆと第１面とは反対側の第２面Ｓとを備え、最上の樹脂絶縁層５０Ｃと、第２樹脂絶縁層５０Ｂと、第３樹脂絶縁層５０Ａとの３層の樹脂絶縁層から成る。最上の樹脂絶縁層５０Ｃと、第２樹脂絶縁層５０Ｂと、第３樹脂絶縁層５０Ａとは樹脂フィルムをビルドアップ積層して成る。第３樹脂絶縁層５０Ａの第２面Ｓ側には、第２パッドを構成する第２導体層３４が形成されている。第２導体層３４の側面３４Ｗ、上面３４Ｔは、第３樹脂絶縁層に埋まって、底面３４Ｂのみが露出されている。第２パッドを構成する第２導体層３４の底面３４Ｂには半田バンプ７４が形成されている。第３樹脂絶縁層５０Ａの第１面側には導体層５８Ａが形成されている。第２導体層３４と導体層５８Ａとは、第３樹脂絶縁層を貫通するビア導体６０Ａを介して接続されている。第２樹脂絶縁層５０Ｂの第１面側には導体層５８Ｂが形成されている。導体層５８Ａと導体層５８Ｂとは第２樹脂絶縁層を貫通するビア導体６０Ｂを介して接続されている。最上の樹脂絶縁層５０Ｃの第１面側には第１導体層５８Ｃが形成されている。第１導体層５８Ｃには、プリント配線板の中央側に配置され電子部品を実装するための実装導体回路５８ＣＩと、外周に配置されスティフナーを接続するための接続用導体回路５８ＣＯとが含まれる。導体層５８Ｂと第１導体層５８Ｃとは最上の樹脂絶縁層５０Ｃを貫通するビア導体６０Ｃを介して接続されている。

最上の樹脂絶縁層５０Ｃ及び第１導体層５８Ｃ上にはソルダーレジスト層７０が形成されている。図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）の回路基板の平面図であり、図１（Ｃ）のｂ１−ｂ１断面が図１（Ｂ）に対応する。ソルダーレジスト層の中央部側には実装用導体回路５８ＣＩを露出する開口７１Ｉが形成されている。ソルダーレジスト層の外周側には、接続用導体回路５８ＣＯを露出する開口７１Ｏが形成されている。ソルダーレジスト層の開口７１Ｉ、７１Ｏにより露出される第１導体層５８Ｃの表面がパッド７３Ｉ、７３Ｏを構成する。電子部品実装用パッド７３Ｉ上には電子部品実装用半田バンプ７６Ｉが形成されている。電子部品実装用半田バンプ７６Ｉを介してＩＣチップ等の電子部品９０が実装されている。接続用導体回路５８ＣＯ上にはスティフナー接続用半田バンプ７６Ｏが形成されている。スティフナー接続用半田バンプ７６Ｏを介してＳＵＳ（ステンレス鋼）製の枠状のスティフナー８０が配置されている。電子部品実装用半田バンプ７６Ｉ、スティフナー接続用半田バンプ７６Ｏは同じ組成の低融点金属から成る。実施形態の回路基板では、電子部品９０がリフローで実装されると同時に、スティフナー８０が取り付けられる。ここで、電子部品９０の高さは、スティフナー８０の高さ以下になるように設定されている。即ち、電子部品９０の頂部はスティフナー８０の上部よりもｄ１分低いか、同じ高さになるように設定されている。

実施形態のプリント配線板１０では、ソルダーレジスト層７０の外周に実装される電子部品の頂部以下の高さとなる枠状のスティフナー８０が設けられる。剛性の高いＳＵＳ製のスティフナーを有するため、プリント配線板に反りが生じ難い。

実施形態の回路基板によれば、スティフナー８０がスティフナー接続用半田バンプ７６Ｏを介して接続されるため、接合強度が高く、スティフナー８０が剥離することが無くなる。電子部品を実装する際のリフローにおいて、スティフナーを固定するスティフナー接続用半田バンプ７６Ｏも溶融軟化して、スティフナーからの応力がプリント配線板に加わり難い。このため、プリント配線板が変形し難く、プリント配線板の信頼性が変形により低下しない。

図２（Ｂ）は、実施形態の第１改変例に係る回路基板の平面図である。実施形態の第１改変例では４箇所の接続用導体回路５８ＣＯが、プリント配線板の４隅に配置されている。

図１（Ｃ）に示されるように実施形態では、４箇所の接続用導体回路５８ＣＯは、プリント配線板の４隅ＮＷ、ＳＥ、ＮＥ、ＳＷを避けて、４隅に近接する位置に配置されている。隅ＮＷ、ＳＥを結ぶ対角線Ｌ１と隅ＮＥ、ＳＷを結ぶ対角線Ｌ２から接続用導体回路５８ＣＯの中心ＣＸまでの最短距離ｔ１は２mm設けられている。ここで、金属製のスティフナーに生じる応力は、スティフナーの４隅に集中する傾向がある。実施形態では、スティフナーの４隅を避けてプリント配線板に接続用導体回路５８ＣＯを介して接続することで、スティフナーからの応力をプリント配線板が受けにくくされている。

図中で上側の左の接続用導体回路５８ＣＯ（ＮＷ）とプリント配線板の中心ＣＣを挟んで対向する下側の右の接続用導体回路５８ＣＯ（ＳＥ）とは、中心ＣＣを挟んで対称な位置に設けられている。同様に、上側の右の接続用導体回路５８ＣＯ（ＮＥ）とプリント配線板の中心ＣＣを挟んで対向する下側の左の接続用導体回路５８ＣＯ（ＳＷ）とは、中心ＣＣを挟んで対称な位置に設けられている。対向する接続用導体回路５８ＣＯを中心ＣＣを挟んで対称な位置に設けられることで、何れかの接続用導体回路５８ＣＯにスティフナーからの応力が集中することが避けられている。なお、中心ＣＣはプリント配線板の隅ＮＷ、ＳＥを結ぶ対角線Ｌ１と隅ＮＥ、ＳＷを結ぶ対角線Ｌ２が交差する位置である。

図２（Ａ）は、実施形態の第２改変例に係る回路基板の平面図である。実施形態の第２改変例では３箇所の接続用導体回路５８ＣＯが、プリント配線板に配置されている。

図中で上側の左の接続用導体回路５８ＣＯ（ＮＷ）と下側の左の接続用導体回路５８ＣＯ（ＳＷ）は隅ＮＷ、ＳＷを避けて配置されている。右側の接続用導体回路５８ＣＯ（ＭＥ）は、接続用導体回路５８ＣＯ（ＮＷ）と下側の左の接続用導体回路５８ＣＯ（ＳＷ）と対向する２つの隅の中央部分に配置されている。右側の接続用導体回路５８ＣＯ（ＭＥ）と中心ＣＣとを結ぶ直線Ｌ３に対して、対称になるように上側の左の接続用導体回路５８ＣＯ（ＮＷ）と下側の左の接続用導体回路５８ＣＯ（ＳＷ）と右側の接続用導体回路５８ＣＯ（ＭＥ）とが配置されている。

５０Ａ第３樹脂絶縁層
５０Ｂ第２樹脂絶縁層
５０Ｃ最上の樹脂絶縁層
５８Ｃ第１導体層
５８ＣＩ実装用導体回路
５８ＣＯ接続用導体回路
７０ソルダーレジスト層
７１Ｏ、７１Ｉ開口
７３Ｏスティフナー接続用パッド
７３Ｉ電子部品実装用パッド
７６Ｏスティフナー接続用半田バンプ
７６Ｉ電子部品実装用半田バンプ
８０スティフナー
９０電子部品

Claims

最上の樹脂絶縁層と、前記最上の樹脂絶縁層の外周に形成されている複数の導体回路と、前記最上の樹脂絶縁層と前記導体回路上に形成され前記導体回路を個々に露出する開口を有するソルダーレジスト層と、前記開口から露出する前記導体回路上に形成されている半田バンプとからなるプリント配線板と、
前記半田バンプを介して前記プリント配線板上に搭載されているスティフナーと、を有する回路基板。
請求項１の回路基板であって、前記スティフナーの形状は概ね枠であり、前記導体回路の数は３以上である。
請求項２の回路基板であって、前記導体回路の数は３であり、前記３つの前記導体回路の内の２つの前記導体回路は、前記２つの前記導体回路以外の前記導体回路と前記プリント配線板の中心を通る直線に対して対称に配置されている。
請求項２の回路基板であって、前記プリントの形状は略矩形であって、前記導体回路の数は４であり、前記４つの導体回路のそれぞれは前記プリント配線板の各コーナーの近くに位置していて、前記４つの導体回路のそれぞれは前記プリント配線板の対角線上に位置しておらず、前記導体回路の中心と前記対角線との間の最短距離は２ｍｍ以下である。
請求項１の回路基板であって、前記プリントの形状は略矩形であって、前記導体回路の数は４であり、前記導体回路の内、２つの前記導体回路は前記プリント配線板の中心を通る直線上に形成されていて、さらに、前記２つの前記導体回路は前記プリント配線板の前記中心を挟んでいる。
請求項１の回路基板であって、前記スティフナーは金属製である。
請求項６の回路基板であって、前記スティフナーはステンレス鋼から成る。