JP2021027079A - 基板及び電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の破損を抑制すること。【解決手段】第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する基板であって、前記第１面に設けられ、半導体チップが接合される複数の半導体チップ用ランドと、前記第２面に設けられ、本体部と前記本体部に密着した端子電極を含む電子部品の前記端子電極が前記本体部に密着した箇所で半田接合される複数の電子部品用ランドと、を備え、前記複数の電子部品用ランドは、前記基板の平面視で前記電子部品が前記半導体チップの外周部分に配置されるように、前記複数の半導体チップ用ランドに対して配置され、前記複数の電子部品用ランドは第１電子部品用ランドと第２電子部品用ランドを含み、前記第１電子部品用ランドの幅の少なくとも一部は前記第２電子部品用ランドの幅よりも狭い、基板。【選択図】図６

Description

本発明は、基板及び電子装置に関する。

半導体チップ等を基板に実装するために、ランドを備える基板が用いられている。例えば、方形領域に格子状に配列された複数のランドを備える基板において、複数のランドのうちの方形領域の角部に位置するランドを長方形の角を直線的に除去した形状とすることが知られている（例えば特許文献１）。これにより、ランドが基板から剥離することを抑制できるとされている。例えば、ランドの幅をランドに接続される電子部品の幅の１．０〜１．２倍とすることが知られている（例えば特許文献２）。これにより、電子部品の端子電極近傍に亀裂が入り難くできるとされている。

特開２００６−２１０８５１号公報 特開平９−２３７９６２号公報

基板の第１面に半導体チップが実装され、基板の第１面とは反対側の第２面に半導体チップの外周部分に位置して電子部品が実装される場合に、電子部品にクラックが生じて破損することがある。

１つの側面では、電子部品の破損を抑制することを目的とする。

１つの態様では、第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する基板であって、前記第１面に設けられ、半導体チップが接合される複数の半導体チップ用ランドと、前記第２面に設けられ、本体部と前記本体部に密着した端子電極を含む電子部品の前記端子電極が前記本体部に密着した箇所で半田接合される複数の電子部品用ランドと、を備え、前記複数の電子部品用ランドは、前記基板の平面視で前記電子部品が前記半導体チップの外周部分に配置されるように、前記複数の半導体チップ用ランドに対して配置され、前記複数の電子部品用ランドは第１電子部品用ランドと第２電子部品用ランドを含み、前記第１電子部品用ランドの幅の少なくとも一部は前記第２電子部品用ランドの幅よりも狭い、基板である。

１つの態様では、基板と、前記基板の第１面に設けられた複数の半導体チップ用ランドに接合された半導体チップと、前記基板の前記第１面とは反対側の第２面に設けられた複数の電子部品用ランドに接合された電子部品と、本体部と前記本体部に密着した複数の端子電極を含む前記電子部品の前記複数の端子電極を前記本体部に密着した箇所で前記複数の電子部品用ランドに接合する複数の半田と、を備え、前記電子部品は、前記基板を平面視で透視したときに前記半導体チップの外周部分に配置され、前記複数の電子用部品ランドは第１電子部品用ランドと第２電子部品用ランドとを含み、前記第１電子部品用ランドの幅の少なくとも一部は前記第２電子部品用ランドの幅よりも狭い、電子装置である。

１つの側面として、電子部品の破損を抑制することができる。

図１は、実施例１に係る電子装置の断面図である。 図２は、実施例１に係る電子装置において、基板の第１面側から基板を透視して半導体チップと電子部品とを図示した平面図である。 図３（ａ）は、実施例１における基板の第１面を示す平面図、図３（ｂ）は、第２面を示す平面図である。 図４は、実施例１における電子部品の斜視図である。 図５（ａ）は、実施例１における電子部品の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ間の断面図である。 図６は、実施例１における電子部品に接合する電子部品用ランドの平面図である。 図７（ａ）は、比較例における電子部品の斜視図、図７（ｂ）は、電子部品に接合する電子部品用ランドの平面図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、比較例に係る電子装置で生じる課題を説明する図である。 図９（ａ）は、シミュレーションを行ったモデルの斜視図、図９（ｂ）は、基板の第２面の平面図である。 図１０（ａ）は、実施例１における電子部品の斜視図、図１０（ｂ）は、実施例１における電子部品のシミュレーション結果を示す図、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の領域Ｘの拡大図である。 図１１（ａ）は、比較例における電子部品の斜視図、図１１（ｂ）は、比較例における電子部品のシミュレーション結果を示す図、図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）の領域Ｘの拡大図である。 図１２（ａ）は、実施例１における電子部品用ランドと端子電極の位置関係を示す平面図、図１２（ｂ）は、実施例１の変形例１における電子部品用ランドと端子電極の位置関係を示す平面図である。 図１３は、実施例２に係る電子装置において、基板の第１面側から基板を透視して半導体チップと電子部品を図示した平面図である。 図１４は、実施例３に係る電子装置において、基板の第１面側から基板を透視して半導体チップと電子部品を図示した平面図である。 図１５は、実施例４における電子部品に接合する電子部品用ランドの平面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

図１は、実施例１に係る電子装置１００の断面図である。図１のように、電子装置１００は、基板１０と、半導体チップ３０と、放熱部品４０と、電子部品５０ａ及び５０ｂと、を備える。基板１０は、例えばエポキシ樹脂等の樹脂層と配線層とを含むパッケージ基板であるが、その他の場合でもよい。基板１０は、例えば平面視で４０ｍｍ×４０ｍｍ以上の大きさの矩形状をしている。

半導体チップ３０は、基板１０の第１面１１に実装されている。半導体チップ３０は、例えばＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路チップであるが、その他の場合でもよい。半導体チップ３０は、例えば平面視で２０ｍｍ×２０ｍｍ以上の大きさの矩形状をしている。

放熱部品４０は、半導体チップ３０を覆って設けられ、半導体チップ３０の周囲で基板１０の第１面１１に接着剤４１で接合されている。放熱部品４０は、例えばヒートスプレッダであり、半導体チップ３０に直接又は熱伝導グリースを介して接し、半導体チップ３０で発生した熱を放熱させる。放熱部品４０は、例えば銅等の熱伝導率の高い金属で形成されている。接着剤４１は、例えばシリコーン樹脂又はエポキシ樹脂等を含む樹脂系接着剤であり、熱伝導性接着剤であってもよい。

電子部品５０ａ及び５０ｂは、基板１０の第１面１１とは反対側の第２面１２に実装されている。電子部品５０ａ及び５０ｂは、例えば抵抗、キャパシタ、又はインダクタ等のチップ部品である。

図２は、実施例１に係る電子装置１００において、基板１０の第１面１１側から基板１０を透視して半導体チップ３０と電子部品５０ａ及び５０ｂを図示した平面図である。図２のように、半導体チップ３０は、平面視で矩形状をしていて、４つの外周辺３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、及び３３ｄを有する。電子部品５０ａ、５０ｂは、半導体チップ３０の外周部分に位置して基板１０の第２面１２に実装されている。例えば、電子部品５０ａは半導体チップ３０の外周辺３３ａを跨いで基板１０の第２面１２に実装され、電子部品５０ｂは半導体チップ３０の外周辺３３ｃを跨いで基板１０の第２面１２に実装されている。

電子部品５０ａ及び５０ｂは、平面視で半導体チップ３０よりも小さく例えば長方形状をしている。電子部品５０ａは、電子部品５０ａの長手の方向が半導体チップ３０の外周辺のうちの電子部品５０ａに最も近い外周辺３３ａに交差して半導体チップ３０の外周部分に配置されている。電子部品５０ｂは、電子部品５０ｂの長手の方向が半導体チップ３０の外周辺のうちの電子部品５０ｂに最も近い外周辺３３ｃに交差して半導体チップ３０の外周部分に配置されている。実施例１では、電子部品５０ａの長手の方向が半導体チップ３０の外周辺３３ａに直交し、電子部品５０ｂの長手の方向が半導体チップ３０の外周辺３３ｃに直交している場合を例に説明する。なお、電子部品５０ａ及び５０ｂは、平面視で長方形状をしている場合に限られず、正方形状をしている場合でもよい。

図３（ａ）は、実施例１における基板１０の第１面１１を示す平面図である。図３（ａ）では、半導体チップ３０の外形を点線で図示し、放熱部品４０が接着剤４１によって基板１０の第１面１１に接合する領域を接合領域１３として破線で図示している。図１及び図３（ａ）のように、基板１０の第１面１１には、半導体チップ３０の複数の端子電極３１が接合される複数の半導体チップ用ランド１４が設けられている。半導体チップ３０は、例えば半田ボールである複数の端子電極３１が格子状に並んだＢＧＡ（Ball Grid Array）である。複数の半導体チップ用ランド１４は、格子状に並んだ複数の端子電極３１に接合するように格子状に配列されている。複数の半導体チップ用ランド１４は、接合領域１３よりも内側に位置している。言い換えると、接合領域１３は、複数の半導体チップ用ランド１４をまとめて囲んでいる。半導体チップ３０と基板１０との間にはアンダーフィル材３２が充填されていてもよいし、充填されていなくてもよい。なお、半導体チップ用ランド１４の平面形状が円状である場合を例に示しているが、楕円状又は矩形状等、その他の形状をしていてもよい。

図３（ｂ）は、実施例１における基板１０の第２面１２を示す平面図である。図３（ｂ）では、電子部品５０ａ、５０ｂの外形を点線で図示している。図１及び図３（ｂ）のように、基板１０の第２面１２には、電子部品５０ａ及び５０ｂ各々の複数の端子電極が半田５３によって接合される複数の電子部品用ランド１５が設けられている。

図４は、実施例１における電子部品５０ａの斜視図である。図５（ａ）は、実施例１における電子部品５０ａの平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ間の断面図である。図６は、実施例１における電子部品５０ａに接合する電子部品用ランド１５の平面図である。図５（ａ）では、図の明瞭化のために、半田５３にハッチングを付している。図６では、電子部品５０ａの外形を破線で図示している。図４、図５（ａ）、及び図５（ｂ）のように、電子部品５０ａは、例えばセラミック等の弾性率の高い（例えばヤング率が１００ＧＰａ以上）材料で形成された本体部５１と、本体部５１に設けられた複数の端子電極５２と、を備える。電子部品５０ａは、６個以上の端子電極５２を備え、一例として１４個の端子電極５２を備える。複数の端子電極５２はそれぞれ同じ大きさで同じ形状をしている。端子電極５２は、本体部５１の表面に密着して形成されている。例えば、端子電極５２は、本体部５１の表面のうちの電子部品用ランド１５に対向する下面から側面を経由して上面に延びて設けられ、本体部５１の下面、側面、及び上面に密着している。このように、電子部品５０ａは、端子電極５２全体が本体部５１に密着した電子部品である。電子部品５０ａは、複数の端子電極５２それぞれが基板１０の第２面１２に設けられた複数の電子部品用ランド１５それぞれに半田５３で接合されることで、基板１０の第２面１２に表面実装される。半田５３は、図５（ｂ）のように、電子部品用ランド１５のうちの電子部品５０ａの直下に位置する部分（言い換えると、電子部品５０ａと重なる部分）と端子電極５２との間にも入り込んでいる。

図６のように、複数の電子部品用ランド１５は、幅寸法が異なる電子部品用ランド１５ａと電子部品用ランド１５ｂを含む。例えば、複数の電子部品用ランド１５は、１個の電子部品用ランド１５ａと１３個の電子部品用ランド１５ｂで構成されている。複数の電子部品用ランド１５は、各々が接合する端子電極５２が設けられた電子部品５０ａの側面に交差（例えば直交）する方向の長さと、長さ方向に交差する方向の幅と、を有する。複数の電子部品用ランド１５は、最大長さ寸法が最大幅寸法よりも大きくなっている。電子部品用ランド１５ａは、平面視で矩形状であり、Ｗ１の幅寸法を有する。電子部品用ランド１５ｂは、平面視で矩形状であり、Ｗ２の幅寸法を有する。電子部品用ランド１５ａの幅寸法Ｗ１は、電子部品用ランド１５ｂの幅寸法Ｗ２よりも小さい。電子部品用ランド１５ａ、１５ｂは、同じ長さ寸法Ｌ１を有する。長さ寸法Ｌ１は、幅寸法Ｗ２よりも長い。

電子部品用ランド１５ａは電子部品用ランド１５ｂよりも幅が狭いため、電子部品用ランド１５ａに供給される半田量は電子部品用ランド１５ｂに供給される半田量よりも少ない。このため、図４のように、電子部品用ランド１５ａと端子電極５２とを接合させる半田５３の端子電極５２での幅寸法Ｗａは、電子部品用ランド１５ｂと端子電極５２とを接合させる半田５３の端子電極５２での幅寸法Ｗｂよりも小さくなる。言い換えると、電子部品用ランド１５ａと端子電極５２とを接合させる半田５３と端子電極５２の接合面積は、電子部品用ランド１５ｂと端子電極５２とを接合させる半田５３と端子電極５２の接合面積よりも小さくなる。なお、電子部品５０ａを基板１０に実装する際に、電子部品用ランド１５に形成されている半田５３は端子電極５２を濡れ広がることが起こる。しかしながら、電子部品用ランド１５ａに供給される半田量が電子部品用ランド１５ｂに供給される半田量よりも少ないため、電子部品用ランド１５ａが接合する端子電極５２では半田５３の濡れ広がりが小さい。よって、電子部品用ランド１５ａと端子電極５２とを接合させる半田５３の端子電極５２での幅寸法Ｗａは、電子部品用ランド１５ｂと端子電極５２とを接合させる半田５３の端子電極５２での幅寸法Ｗｂよりも小さくなる。なお、電子部品用ランド１５ｂの幅は、端子電極５２の幅と同じ大きさである場合を例に示しているが、端子電極５２の幅よりも大きい場合でもよいし、小さい場合でもよい。電子部品用ランド１５ａの幅は、端子電極５２の幅よりも大きい場合でもよいが、後述するクラックの抑制のためには小さい場合が好ましい。

ここで、比較例に係る電子装置について説明する。比較例の電子装置は、電子部品用ランドの形状が異なる点以外は、実施例１の電子装置１００と同じ構成をしている。図７（ａ）は、比較例における電子部品１５０ａの斜視図、図７（ｂ）は、電子部品１５０ａに接合する電子部品用ランド１１５の平面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）のように、比較例では、複数の電子部品用ランド１１５は全て同じ大きさで同じ形状をしている。すなわち、複数の電子部品用ランド１１５は全て同じ幅寸法Ｗ３及び同じ長さ寸法Ｌ２を有する。例えば、複数の電子部品用ランド１１５は全て、実施例１の電子部品用ランド１５ｂと同じ大きさで同じ形状をしている。したがって、電子部品用ランド１１５の幅寸法Ｗ３は、電子部品用ランド１５ｂの幅寸法Ｗ２と同じである。電子部品用ランド１１５の長さ寸法Ｌ２は、電子部品用ランド１５ｂの長さ寸法Ｌ１と同じである。よって、電子部品用ランド１１５と端子電極１５２を接合させる半田１５３の端子電極１５２での幅寸法Ｗｃは、実施例１の電子部品用ランド１５ｂと端子電極５２を接合させる半田５３の端子電極５２での幅寸法Ｗｂと同程度である。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、比較例に係る電子装置で生じる課題を説明する図である。基板１０と半導体チップ３０はそれぞれ異なる線膨張係数を有する。一例として、基板１０が有機材料、半導体チップ３０がシリコンで形成される場合、それぞれの線膨張係数は１２〜１５ｐｐｍ／℃、３ｐｐｍ／℃程度である。このため、基板１０の第１面１１に半導体チップ３０を実装するためのリフロー等を行うと、線膨張係数の差によって基板１０に反り１８が生じる。なお、図８（ａ）では、基板１０に生じる反り１８を分かり易くするために、反り１８を誇張したイメージとして図示している。基板１０の反り１８は、半導体チップ３０が基板１０にしっかりと固定されていることから、半導体チップ３０の外周部分で大きくなる。すなわち、電子部品１５０ａ、１５０ｂは基板１０の反り１８が大きい部分に実装される。

また、半導体チップ３０を覆う放熱部品４０が半導体チップ３０の周囲で基板１０に固定されている。この場合、基板１０の反り１８は、半導体チップ３０と放熱部品４０の基板１０の接合部分との間で大きく、半導体チップ３０及び放熱部品４０の基板１０との接合部分で小さくなるような波状となる。

基板１０に実装された半導体チップ３０及び電子部品１５０ａ、１５０ｂ等の電気的特性を測定するために、基板１０の第２面１２にプローブ６０を配置し、放熱部品４０の上面側から基板１０をプローブ６０に押さえ付けることが行われる。これにより、基板１０には反り１８を戻す方向の力が加えられることがあり、基板１０の反り１８が大きい箇所に実装されている電子部品１５０ａ、１５０ｂに大きな曲げ応力が加わることがある。電子部品１５０ａ、１５０ｂの長手の方向が半導体チップ３０の外周辺に交差している場合では、電子部品１５０ａ、１５０ｂに加わる曲げ応力は更に大きくなる。これにより、図８（ｂ）のように、電子部品１５０ａ、１５０ｂの本体部１５１にクラック１５４が発生することがある。

発明者が行ったシミュレーションについて説明する。図９（ａ）は、シミュレーションを行ったモデルの斜視図である。図９（ａ）のように、基板１０の１／４の領域に対してシミュレーションを行った。基板１０の第１面１１には、半導体チップ３０と半導体チップ３０を覆う放熱部品４０が実装されている。基板１０の第２面１２には、半導体チップ３０の外周部分に、長手の方向が半導体チップ３０の外周辺に直交した電子部品５０ａ、１５０ａが実装されている。シミュレーションでは、基板１０は配線が形成されたエポキシ樹脂基板とし、その大きさは長さ×幅×厚さが７０ｍｍ×６０ｍｍ×１．５ｍｍであるとした。半導体チップ３０はシリコンで形成され、その大きさは長さ×幅×厚さが３０ｍｍ×２５ｍｍ×０．６ｍｍであるとした。放熱部品４０は銅で形成され、長さ×幅が６０ｍｍ×４８ｍｍであるとし、半導体チップ３０上での厚さが３ｍｍ、基板１０と接合する箇所での厚さが３．６ｍｍであるとした。電子部品５０ａ、１５０ａは、本体部５１、１５１がチタン酸バリウムで形成され、端子電極５２、１５２が銅で形成されているとした。本体部５１、１５１の大きさは長さ×幅×厚さが２ｍｍ×１．２ｍｍ×０．５ｍｍとした。端子電極５２、１５２の大きさは長さ×幅×厚さが０．１７ｍｍ×０．２５ｍｍ×０．０１５ｍｍとした。端子電極５２、１５２の個数は１４個とした。電子部品用ランド１５ａの幅は０．１５ｍｍとし、長さは０．３５ｍｍとした。電子部品用ランド１５ｂ、１１５の幅は０．２５ｍｍとし、長さは０．３５ｍｍとした。なお、図９（ａ）では、半導体チップ３０が設けられている領域３４を破線で図示している（後述の図９（ｂ）においても同じ）。

図９（ｂ）は、基板１０の第２面１２の平面図である。放熱部品４０表面の厚さ方向の変位を拘束した上で、図９（ｂ）のように、一点鎖線の領域６１内（ハッチング部分）にプローブ６０の押し当てに相当する合計２５Ｎの負荷を加え、そのときの電子部品５０ａ、１５０ａに掛かる応力を計算した。

図１０（ａ）は、実施例１における電子部品５０ａの斜視図、図１０（ｂ）は、実施例１における電子部品５０ａのシミュレーション結果を示す図、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の領域Ｘの拡大図である。図１１（ａ）は、比較例における電子部品１５０ａの斜視図、図１１（ｂ）は、比較例における電子部品１５０ａのシミュレーション結果を示す図、図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）の領域Ｘの拡大図である。図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）並びに図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）では、電子部品に生じた応力が大きいほどハッチングの網目を小さくして図示している。

図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）のように、比較例の電子部品１５０ａでは、矢印Ａで示す箇所の応力が最も大きくなり、その値は１４０ＭＰａ程度であった。図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）のように、実施例１の電子部品５０ａでは、比較例の電子部品１５０ａで最大応力値を示した矢印Ａの箇所での応力値は７５ＭＰａ程度に減少した。最大応力を示す箇所は矢印Ａ以外の別の箇所に移動し、最大応力値は１２０ＭＰａ程度であった。

このように、実施例１の電子部品５０ａでは、比較例の電子部品１５０ａに比べて応力が低減した。この理由は以下のように考えられる。電子部品５０ａ、１５０ａは、半田５３、１５３が基板１０の形状変化に引っ張られることで応力が発生すると考えられる。比較例では、複数の電子部品用ランド１１５は実施例１の電子部品用ランド１５ｂと同じ幅寸法となっている。このため、複数の端子電極１５２での半田１５３の幅寸法Ｗｃは、実施例１で電子部品用ランド１５ｂと端子電極５２を接合する半田５３の幅寸法Ｗｂと同程度の大きさとなり比較的長くなっている。半田１５３の幅寸法Ｗｃが長いと、端子電極１５２と半田１５３の接合面積が大きくなるため、本体部１５１が基板１０の形状変化に引っ張られ易くなると考えられる。このため、電子部品１５０ａに生じる応力が大きくなり、特に隣り合う端子電極１５２と本体部１５１との境界近傍で応力が大きくなったと考えられる。

一方、実施例１では、複数の電子部品用ランド１５は幅の狭い電子部品用ランド１５ａを含むため、電子部品用ランド１５ａと端子電極５２を接合する半田５３の幅寸法Ｗａは短い。このため、電子部品用ランド１５ａと端子電極５２を接合する半田５３近傍では、電子部品５０ａに生じる応力が小さくなると考えられる。電子部品５０ａでは、電子部品１５０ａにおいて最大応力が発生した箇所に近い電子部品用ランドを幅の狭い電子部品用ランド１５ａとしているため、矢印Ａの箇所（隣り合う端子電極５２と本体部５１との境界近傍）での応力が低減したものと考えられる。

ここで、複数の電子部品用ランド１５のうちのいずれの電子部品用ランド１５を幅の狭い電子部品用ランド１５ａとするかを決定する方法の一例を説明する。まず、配線ＣＡＤで半導体チップ、放熱部品、及び電子部品等の取り付け位置及び取り付けの向きを決定する。次いで、構造シミュレーション（応力シミュレーション）を行い、クラックが発生する恐れのある電子部品の特定及びクラックの発生位置の特定を行う。次いで、配線ＣＡＤで複数の電子部品用ランド１５のうちのクラックが発生する箇所に位置する電子部品用ランド１５を特定し、この電子部品用ランド１５を幅の狭い電子部品用ランド１５ａとする。すなわち、複数の電子部品用ランド１５のうちの電子部品に加わる応力が大きい箇所の端子電極に対応する電子部品用ランド１５を幅の狭い電子部品用ランド１５ａとする。なお、複数の電子部品用ランド１５のうち幅の狭い電子部品用ランド１５ａとするのは、応力が最も大きい箇所に対応する１つの電子部品用ランド１５に限らず、応力が所定値以上となる箇所に対応する複数の電子部品用ランド１５でもよい。

実施例１によれば、図３（ａ）のように、基板１０は第１面１１に半導体チップ３０が接合される複数の半導体チップ用ランド１４を備える。図３（ｂ）及び図４のように、基板１０は第２面１２に電子部品５０ａの本体部５１に密着した複数の端子電極５２が本体部５１に密着した箇所で半田５３により接合される複数の電子部品用ランド１５を備える。電子部品用ランド１５は、基板１０の平面視で電子部品５０ａが半導体チップ３０の外周部分に配置されるように、半導体チップ用ランド１４に対して配置されている。図６のように、複数の電子部品用ランド１５は電子部品用ランド１５ａと電子部品用ランド１５ｂを含み、電子部品用ランド１５ａの幅の少なくとも一部は電子部品用ランド１５ｂの幅よりも狭くなっている。これにより、図１０（ａ）から図１０（ｃ）で説明したように、基板１０の形状変化に起因して電子部品５０ａに発生する応力を低減することができる。よって、電子部品５０ａにクラックが発生することを抑制でき、電子部品５０ａの破損を抑制できる。また、電子部品用ランド１５ａよりも幅の広い電子部品用ランド１５ｂを備えることで、電子部品５０ａの基板１０への良好な実装性を確保することができる。

実施例１の電子装置１００は、図１のように、基板１０の第１面１１に半導体チップ３０が実装されている。基板１０の第２面１２には電子部品５０ａが実装されている。電子部品５０ａは、図４のように、本体部５１に密着した複数の端子電極５２が本体部５１に密着した箇所で基板１０の第２面１２に設けられた複数の電子部品用ランド１５に半田５３で接合されている。電子部品５０ａは、図２のように、基板１０を平面視で透視したときに半導体チップ３０の外周部分に配置されている。複数の電子部品用ランド１５は、図６のように、電子部品用ランド１５ａと電子部品用ランド１５ｂを含み、電子部品用ランド１５ａの幅の少なくとも一部は電子部品用ランド１５ｂの幅よりも狭くなっている。これにより、図１０（ａ）から図１０（ｃ）で説明したように、基板１０の形状変化に起因して電子部品５０ａに発生する応力を低減することができる。よって、電子部品５０ａにクラックが発生することを抑制でき、電子部品５０ａの破損を抑制できる。

基板１０の形状変化を半田５３が電子部品５０ａに伝えることで、電子部品５０ａに応力が発生すると考えられる。端子電極５２の幅と半田５３の幅が同じである場合、電子部品５０ａの本体部５１と端子電極５２との界面近傍で応力が大きくなり易い。したがって、電子部品用ランド１５ａと端子電極５２を接合する半田５３の幅は、端子電極５２の幅よりも狭いことが好ましい。

図６のように、電子部品用ランド１５ｂは矩形状をしている。電子部品用ランド１５ａは電子部品用ランド１５ｂよりも幅が狭い矩形状をしている。これにより、電子部品用ランド１５ａと端子電極５２を接合する半田５３の端子電極５２での幅寸法Ｗａ（図４参照）を効果的に小さくすることができる。よって、電子部品５０ａの損傷を効果的に抑制できる。なお、電子部品用ランド１５ａ及び１５ｂの矩形状には、完全な矩形状の場合の他に、頂点が丸みを帯びている場合又は各辺が丸みを帯びている場合等が含まれる。

図２のように、電子部品５０ａは、基板１０を平面視で透視したときに、電子部品５０ａの長手の方向が半導体チップ３０の外周辺３３ａに交差して半導体チップ３０の外周部分に配置されている。したがって、複数の電子部品用ランド１５は、基板１０の平面視で電子部品５０ａの長手の方向が半導体チップ３０の外周辺３３ａに交差して半導体チップ３０の外周部分に配置されるように、複数の半導体チップ用ランド１４に対して配置されている。この場合、基板１０の形状変化に起因して電子部品５０ａに加わる曲げ応力が大きくなり易く、電子部品５０ａにクラックが入り易い。したがって、このような場合に、複数の電子部品用ランド１５に電子部品用ランド１５ａを含ませることが好ましい。

図２のように、電子部品５０ａは、基板１０を平面視で透視したときに、半導体チップ３０の外周辺３３ａを跨いで基板１０の第２面１２に実装されている。この場合、基板１０の形状変化に起因して電子部品５０ａに加わる曲げ応力が大きくなり、電子部品５０ａにクラックが入り易い。したがって、このような場合に、複数の電子部品用ランド１５に電子部品用ランド１５ａを含ませることが好ましい。

図１のように、半導体チップ３０を覆って配置され、半導体チップ３０の周囲で基板１０の第１面１１に接合された放熱部品４０を備える。したがって、図３（ａ）のように、複数の半導体チップ用ランド１４は、基板１０の第１面１１のうちの半導体チップ３０を覆う放熱部品４０が接合される接合領域１３よりも内側に設けられている。この場合、図８のように、基板１０の反り１８は半導体チップ３０と放熱部品４０の基板１０の接合部分との間で大きくなり、半導体チップ３０及び放熱部品４０の基板１０との接合部分で小さくなるような波状となる。基板１０の反り１８がこのような波状となる場合、半導体チップ３０の外周部分に配置された電子部品５０ａにクラックが入り易くなる。したがって、このような場合に、複数の電子部品用ランド１５に電子部品用ランド１５ａを含ませることが好ましい。

図１２（ａ）は、実施例１における電子部品用ランド１５ａと端子電極５２の位置関係を示す平面図、図１２（ｂ）は、実施例１の変形例１における電子部品用ランド１５ａと端子電極５２の位置関係を示す平面図である。図１２（ａ）のように、実施例１では、電子部品用ランド１５ａは、端子電極５２よりも幅寸法が小さく、端子電極５２の幅方向の中央に設けられている。電子部品用ランド１５ａは、例えば端子電極５２の幅方向の中央に対して線対称に設けられている。これにより、半田５３は端子電極５２の幅方向の中央から左右均等に形成され易い。よって、端子電極５２の幅方向の両脇に位置する本体部５１に掛かる応力が均等に低減され、端子電極５２の両脇に位置する本体部５１にクラックが発生することを均等に抑制できる。

図１２（ｂ）のように、実施例１の変形例１では、電子部品用ランド１５ａは、端子電極５２よりも幅寸法が小さく、端子電極５２の幅方向の一方の端に寄って設けられている。これにより、端子電極５２の幅方向の他方の端側には半田５３が形成され難くなる。よって、端子電極５２の幅方向の他方の端側の本体部５１にクラックが発生し易いことが構造シミュレーションで事前に分かっている場合に、電子部品用ランド１５ａを端子電極５２の幅方向の一方の端に寄って設けることが好ましい。これにより、本体部５１にクラックが発生することを抑制できる。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）のように、端子電極５２の幅寸法Ｗ４に対する電子部品用ランド１５ａの幅寸法Ｗ１の割合（Ｗ１／Ｗ４）は、４０％以上且つ８５％以下の場合が好ましい。４０％よりも小さくなると、電子部品用ランド１５ａと端子電極５２を接合する半田５３の量が少なくなり、電気的な接続信頼性が低下してしまう。８５％よりも大きくなると、電子部品５０ａの本体部５１にクラックが発生することの抑制が難しくなる。この観点から、端子電極５２の幅寸法Ｗ４に対する電子部品用ランド１５ａの幅寸法Ｗ１の割合は、４５％以上且つ８０％以下の場合がより好ましく、５０％以上且つ７５％以下の場合が更に好ましい。

図１３は、実施例２に係る電子装置において、基板１０の第１面１１側から基板１０を透視して半導体チップ３０と電子部品５０ａ及び５０ｂを図示した平面図である。図１３のように、実施例２では、電子部品５０ａは電子部品５０ａの長手の方向が半導体チップ３０の外周辺３３ａに対して傾いて半導体チップ３０の外周部分に配置されている。同様に、電子部品５０ｂは電子部品５０ｂの長手の方向が半導体チップ３０の外周辺３３ｃに対して傾いて半導体チップ３０の外周部分に配置されている。電子部品５０ａの長手の方向と半導体チップ３０の外周辺３３ａとの間の角度θ１は８０°以上１００°以下である。同様に、電子部品５０ｂの長手の方向と半導体チップ３０の外周辺３３ｃとの間の角度θ２は８０°以上１００°以下である。その他の構成は、実施例１の電子装置１００と同じであるため説明を省略する。

実施例２のように、電子部品５０ａ、５０ｂは、長手の方向が半導体チップ３０の外周辺３３ａ、３３ｃに対して傾いて半導体チップ３０の外周部分に配置されていてもよい。この場合、角度θ１、θ２は８０°以上且つ１００°以下である。このような場合でも、基板１０の形状変化に起因して電子部品５０ａ、５０ｂに加わる曲げ応力が大きくなり易いため、複数の電子部品用ランド１５に電子部品用ランド１５ａを含ませることが好ましい。

図１４は、実施例３に係る電子装置において、基板１０の第１面１１側から基板１０を透視して半導体チップ３０と電子部品５０ａ及び５０ｂを図示した平面図である。図１４のように、実施例３では、電子部品５０ａ、５０ｂは、長手の方向が半導体チップ３０の外周辺３３ａ、３３ｃに交差しているが、半導体チップ３０の外周辺３３ａ、３３ｃから離れて基板１０の第２面１２に実装されている。例えば、電子部品５０ａは、全体が半導体チップ３０と重ならずに基板１０の第２面１２に実装されている。電子部品５０ｂは、全体が半導体チップ３０と重なって基板１０の第２面１２に実装されている。電子部品５０ａと半導体チップ３０の外周辺３３ａとの間の距離Ｂは、電子部品５０ａの長さ寸法Ａの１／２未満であり、例えば０．５ｍｍ未満である。同様に、電子部品５０ｂと半導体チップ３０の外周辺３３ｃとの間の距離Ｄは、電子部品５０ｂの長さ寸法Ｃの１／２未満であり、例えば０．５ｍｍ未満である。その他の構成は、実施例１の電子装置１００と同じであるため説明を省略する。

実施例１及び実施例２では、電子部品５０ａ、５０ｂが半導体チップ３０の外周辺３３ａ、３３ｃを跨いで基板１０の第２面１２に実装されている場合を例に示したが、この場合に限られる訳ではない。実施例３のように、電子部品５０ａ、５０ｂは、基板１０を平面視で透視したときに、半導体チップ３０の外周辺３３ａ、３３ｃから離れて基板１０の第２面１２に実装されていてもよい。この場合、電子部品５０ａと半導体チップ３０の外周辺３３ａとの間の距離Ｂが電子部品５０ａの長さ寸法Ａの１／２未満である場合に、基板１０の形状変化に起因して電子部品５０ａにクラックが発生し易い。同様に、電子部品５０ｂと半導体チップ３０の外周辺３３ｃとの間の距離Ｄが電子部品５０ｂの長さ寸法Ｃの１／２未満である場合に、基板１０の形状変化に起因して電子部品５０ｂにクラックが発生し易い。したがって、このような場合に、複数の電子部品用ランド１５に電子部品用ランド１５ａを含ませることが好ましい。

距離Ｂ、Ｄが短くなるほど、基板１０の形状変化に起因して電子部品５０ａ、５０ｂにクラックが発生し易くなる。したがって、距離Ｂ、Ｄが長さ寸法Ａ、Ｃの１／３未満である場合に複数の電子部品用ランド１５に電子部品用ランド１５ａを含ませることが好ましく、１／４未満である場合に電子部品用ランド１５ａを含ませることがより好ましい。例えば、距離Ｂ、Ｄが０．４ｍｍ未満の場合に複数の電子部品用ランド１５に電子部品用ランド１５ａを含ませることが好ましく、０．３ｍｍ未満の場合に電子部品用ランド１５ａを含ませることがより好ましい。

実施例４の電子装置は、電子部品用ランドの形状が異なる点以外は、実施例１の電子装置１００と同じ構成をしている。図１５は、実施例４における電子部品５０ａに接合する電子部品用ランド１５の平面図である。図１５では、電子部品５０ａの外形を破線で図示している。図１５のように、実施例４では、複数の電子部品用ランド１５は、電子部品用ランド１５ｂと電子部品用ランド１５ｃと電子部品用ランド１５ｄを含む。例えば、複数の電子部品用ランド１５は、１個の電子部品用ランド１５ｃと１個の電子部品用ランド１５ｄと１２個の電子部品用ランド１５ｂで構成されている。

電子部品用ランド１５ｂは、実施例１で説明したように、幅寸法がＷ２の矩形状をしている。電子部品用ランド１５ｃは、電子部品用ランド１５ｂよりも幅が狭い領域１６ａと、領域１６ａよりも幅が広い領域１６ｂと、を有する。領域１６ａは、領域１６ｂ以上の長さであってもよいし、領域１６ｂ未満の長さであってもよい。領域１６ｂの幅寸法Ｗ５は、例えば電子部品用ランド１５ｂの幅寸法Ｗ２と同じである。電子部品用ランド１５ｄは、電子部品用ランド１５ｂよりも幅が狭い領域１７ａと、領域１７ａよりも幅が広い領域１７ｂと、を有する。領域１７ａは、領域１７ｂ以上の長さであってもよいし、領域１７ｂ未満の長さであってもよい。領域１７ｂの幅寸法Ｗ６は、例えば電子部品用ランド１５ｂの幅寸法Ｗ２と同じである。

実施例４によれば、複数の電子部品用ランド１５は、電子部品用ランド１５ｂと、電子部品用ランド１５ｂの幅よりも少なくとも一部で幅が狭い電子部品用ランド１５ｃ、１５ｄと、を含む。電子部品用ランド１５ｃは、電子部品用ランド１５ｂよりも幅が狭い領域１６ａと、領域１６ａよりも幅が広い領域１６ｂと、を有する。電子部品用ランド１５ｄは、電子部品用ランド１５ｂよりも幅が狭い領域１７ａと、領域１７ａよりも幅が広い領域１７ｂと、を有する。電子部品用ランド１５ｃ、１５ｄが電子部品用ランド１５ｂよりも幅が狭い領域１６ａ、１７ａを有することで、基板１０の形状変化に起因して電子部品５０ａに生じる応力を低減でき、電子部品５０ａにクラックが発生することを抑制できる。また、電子部品用ランド１５ｃ、１５ｄが領域１６ａ、１７ａよりも幅が広い領域１６ｂ、１７ｂを有することで、電子部品用ランド１５ｃ、１５ｄに供給可能な半田量を増やすことができる。よって、電子部品用ランド１５ｃ、１５ｄと端子電極５２を接合する半田５３の量が多くなり、電気的な接続信頼性を向上させることができる。

電子部品用ランド１５ｃは、電子部品用ランド１５ｃの長さ方向に領域１６ａと領域１６ｂが接続している。領域１６ａは、領域１６ｂの中央に接続している。これにより、領域１６ａに接合する半田５３は端子電極５２の幅方向の中央から左右均等に形成され易い。よって、電子部品５０ａは端子電極５２の幅方向の両脇に位置する本体部５１に掛かる応力が均等に低減され、端子電極５２の両脇に位置する本体部５１にクラックが発生することを均等に抑制できる。

電子部品用ランド１５ｄは、電子部品用ランド１５ｄの長さ方向に領域１７ａと領域１７ｂが接続している。領域１７ａは、領域１７ｂの一方の端によって領域１７ｂに接続している。これにより、端子電極５２のうちの領域１７ａとは反対側に位置する箇所には半田５３が形成され難くなる。よって、端子電極５２の幅方向の片方の端側で本体部５１にクラックが発生し易いことが構造シミュレーションで事前に分かっている場合に、領域１７ａをクラックが発生し易い方とは反対側で領域１７ｂに接続させることが好ましい。これにより、本体部５１にクラックが発生することを抑制できる。

電子部品用ランド１５ｃ、１５ｄは、電子部品５０ａの端子電極５２に対向する部分が幅の狭い領域１６ａ、１７ａとなっている。電子部品５０ａは、基板１０に対向する面にクラックが発生することがある。したがって、電子部品用ランド１５ｃ、１５ｄの幅の狭い領域１６ａ、１７ａは、端子電極５２に対向する箇所に位置していてもよい。

実施例４では、複数の電子部品用ランド１５は、電子部品用ランド１５ｃと電子部品用ランド１５ｄの両方を有する場合を例に示したが、電子部品用ランド１５ｃと電子部品用ランド１５ｄのいずれか一方を有する場合でもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する基板であって、前記第１面に設けられ、半導体チップが接合される複数の半導体チップ用ランドと、前記第２面に設けられ、本体部と前記本体部に密着した端子電極を含む電子部品の前記端子電極が前記本体部に密着した箇所で半田接合される複数の電子部品用ランドと、を備え、前記複数の電子部品用ランドは、前記基板の平面視で前記電子部品が前記半導体チップの外周部分に配置されるように、前記複数の半導体チップ用ランドに対して配置され、前記複数の電子部品用ランドは第１電子部品用ランドと第２電子部品用ランドを含み、前記第１電子部品用ランドの幅の少なくとも一部は前記第２電子部品用ランドの幅よりも狭い、基板。
（付記２）前記第２電子部品用ランドは矩形状であり、前記第１電子部品用ランドは前記第２電子部品用ランドよりも幅が狭い矩形状である、付記１記載の基板。
（付記３）前記第１電子部品用ランドは、前記第２電子部品用ランドよりも幅が狭い第１領域と、前記第１領域よりも幅が広い第２領域と、を有する、付記１記載の基板。
（付記４）前記第１電子部品用ランドは、前記第１電子部品用ランドの長さ方向に前記第１領域と前記第２領域が接続し、前記第１領域は、前記第２領域の中央に接続する、付記３記載の基板。
（付記５）前記第１電子部品用ランドは、前記第１電子部品用ランドの長さ方向に前記第１領域と前記第２領域が接続し、前記第１領域は、前記第２領域の一方の端に寄って前記第２領域に接続する、付記３記載の基板。
（付記６）前記第１電子部品用ランドは、前記電子部品に対向する領域が前記第１領域である、付記３から５のいずれか一項記載の基板。
（付記７）前記複数の半導体チップ用ランドは、前記第１面のうちの前記半導体チップを覆う放熱部品が接合される接合領域よりも内側に設けられている、付記１から６のいずれか一項記載の基板。
（付記８）前記複数の電子部品用ランドは、前記基板の平面視で前記電子部品の長手の方向が前記半導体チップの外周辺のうちの前記電子部品に最も近い外周辺に交差して前記電子部品が前記半導体チップの外周部分に配置されるように、前記複数の半導体チップ用ランドに対して配置される、付記１から７のいずれか一項記載の基板。
（付記９）基板と、前記基板の第１面に設けられた複数の半導体チップ用ランドに接合された半導体チップと、前記基板の前記第１面とは反対側の第２面に設けられた複数の電子部品用ランドに接合された電子部品と、本体部と前記本体部に密着した複数の端子電極を含む前記電子部品の前記複数の端子電極を前記本体部に密着した箇所で前記複数の電子部品用ランドに接合する複数の半田と、を備え、前記電子部品は、前記基板を平面視で透視したときに前記半導体チップの外周部分に配置され、前記複数の電子用部品ランドは第１電子部品用ランドと第２電子部品用ランドとを含み、前記第１電子部品用ランドの幅の少なくとも一部は前記第２電子部品用ランドの幅よりも狭い、電子装置。
（付記１０）前記半導体チップを覆って配置され、前記半導体チップの周囲で前記基板の前記第１面に接合された放熱部品を備える、付記９記載の電子装置。
（付記１１）前記電子部品は、前記基板を平面視で透視したときに、前記電子部品の長手の方向が前記半導体チップの外周辺のうちの前記電子部品に最も近い外周辺に交差して前記半導体チップの外周部分に配置されている、付記９または１０記載の電子装置。
（付記１２）前記電子部品は、前記基板を平面視で透視したときに、前記半導体チップの外周辺を跨いで配置されている、付記９から１１のいずれか一項記載の電子装置。
（付記１３）前記電子部品は、前記基板を平面視で透視したときに、前記半導体チップの外周辺から離れて配置され、前記半導体チップの外周辺のうちの前記電子部品に最も近い外周辺と前記電子部品との間の距離は前記電子部品の長さ寸法の１／２未満である、付記９から１１のいずれか一項記載の電子装置。

１０ 基板
１１ 第１面
１２ 第２面
１３ 接合領域
１４ 半導体チップ用ランド
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 電子部品用ランド
１６ａ、１６ｂ 領域
１７ａ、１７ｂ 領域
１８ 反り
３０ 半導体チップ
３１ 端子電極
３２ アンダーフィル材
３３ａ〜３３ｄ 外周辺
３４ 領域
４０ 放熱部品
４１ 接着剤
５０ａ、５０ｂ 電子部品
５１ 本体部
５２ 端子電極
５３ 半田
６０ プローブ
６１ 領域
１００ 電子装置
１１５ 電子部品用ランド
１５０ａ、１５０ｂ 電子部品
１５１ 本体部
１５２ 端子電極
１５３ 半田
１５４ クラック

Claims (9)

1. 第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する基板であって、
   前記第１面に設けられ、半導体チップが接合される複数の半導体チップ用ランドと、
   前記第２面に設けられ、本体部と前記本体部に密着した端子電極を含む電子部品の前記端子電極が前記本体部に密着した箇所で半田接合される複数の電子部品用ランドと、を備え、
   前記複数の電子部品用ランドは、前記基板の平面視で前記電子部品が前記半導体チップの外周部分に配置されるように、前記複数の半導体チップ用ランドに対して配置され、
   前記複数の電子部品用ランドは第１電子部品用ランドと第２電子部品用ランドを含み、
   前記第１電子部品用ランドの幅の少なくとも一部は前記第２電子部品用ランドの幅よりも狭い、基板。
2. 前記第２電子部品用ランドは矩形状であり、
   前記第１電子部品用ランドは前記第２電子部品用ランドよりも幅が狭い矩形状である、請求項１記載の基板。
3. 前記第１電子部品用ランドは、前記第２電子部品用ランドよりも幅が狭い第１領域と、前記第１領域よりも幅が広い第２領域と、を有する、請求項１記載の基板。
4. 前記第１電子部品用ランドは、前記第１電子部品用ランドの長さ方向に前記第１領域と前記第２領域が接続し、
   前記第１領域は、前記第２領域の中央に接続する、請求項３記載の基板。
5. 前記第１電子部品用ランドは、前記第１電子部品用ランドの長さ方向に前記第１領域と前記第２領域が接続し、
   前記第１領域は、前記第２領域の一方の端に寄って前記第２領域に接続する、請求項３記載の基板。
6. 前記第１電子部品用ランドは、前記電子部品に対向する領域が前記第１領域である、請求項３から５のいずれか一項記載の基板。
7. 前記複数の半導体チップ用ランドは、前記第１面のうちの前記半導体チップを覆う放熱部品が接合される接合領域よりも内側に設けられている、請求項１から６のいずれか一項記載の基板。
8. 前記複数の電子部品用ランドは、前記基板の平面視で前記電子部品の長手の方向が前記半導体チップの外周辺のうちの前記電子部品に最も近い外周辺に交差して前記電子部品が前記半導体チップの外周部分に配置されるように、前記複数の半導体チップ用ランドに対して配置される、請求項１から７のいずれか一項記載の基板。
9. 基板と、
   前記基板の第１面に設けられた複数の半導体チップ用ランドに接合された半導体チップと、
   前記基板の前記第１面とは反対側の第２面に設けられた複数の電子部品用ランドに接合された電子部品と、
   本体部と前記本体部に密着した複数の端子電極を含む前記電子部品の前記複数の端子電極を前記本体部に密着した箇所で前記複数の電子部品用ランドに接合する複数の半田と、を備え、
   前記電子部品は、前記基板を平面視で透視したときに前記半導体チップの外周部分に配置され、
   前記複数の電子用部品ランドは第１電子部品用ランドと第２電子部品用ランドとを含み、
   前記第１電子部品用ランドの幅の少なくとも一部は前記第２電子部品用ランドの幅よりも狭い、電子装置。

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