JP2022126814A - プリント回路板、及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】電子部品とプリント配線板との接合強度を確保し、高密度実装可能とする。【解決手段】第1チップ部品1A及び第2チップ部品1Bは、長手方向端部に第1電極3と第2電極4をそれぞれ備え、長手方向長さL2、短手方向長さWであり、互いの長手方向が一致するように、長手方向に沿って隣接配置され、第1チップ部品1Aと第2チップ部品1Bの距離はW以下である。プリント配線板5は、絶縁基板10上のソルダーレジスト膜6開口部61で露出された第1ランド7及び第2ランド8を備え、長手方向開口長さをL1としたとき、0.894≦L2/L1≦1.120を満たす。長手方向第1ランド7長さをLiA、第2ランド8長さをLiB、第1電極3の側端面におけるはんだ厚みをLOA、第2電極4の側端面におけるはんだ厚みをLOBとしたときに、0.183≦LOA/LiA≦0.309、および0.183≦LOB/LiB≦0.309を満たす。【選択図】図2

Description

本発明は、電子部品の実装技術に関する。
デジタルスチルカメラ及びデジタルビデオカメラなどの電子機器においては、小型化が要求されており、これに伴い、プリント配線板も小型化が要求されている。プリント配線板には、複数の電子部品が実装されている。プリント配線板を小型化するためには、電子部品も小型のものを用いる必要がある。電子部品は、キャパシタ、インダクタ又は抵抗器などの2端子のチップ部品である。電子部品は、長手方向の2つの端部にそれぞれ配置された2つの電極を有する。電子部品の各電極は、プリント配線板のランドにはんだで接合される。
プリント配線板を小型化するに当たり、複数の電子部品のうち、長手方向に隣り合う2つの電子部品の間隔も狭める必要がある。したがって、複数の電子部品をプリント配線板に高密度実装する際に、隣り合う2つの電子部品同士がはんだでショートしないようにしなければならない。
特許文献1には、チップ部品を高密度に基板に実装することが記載されている。更に、特許文献1には、チップ部品の沈み込みを防止するために、チップ部品と基板との間にスペーサを配置し、チップ部品の側面においてはんだの張り出し量を低減することが記載されている。
特開平7-74450号公報
電子部品は、従来よりも更に小型化が進んでおり、今後も更なる小型化が期待されている。このように、電子部品において更なる小型化が進むと、特許文献1のようにスペーサを電子部品と基板との間に配置する場合、スペーサも更に小型化する必要がある。しかしながら、電子部品の小型化に合わせて小型のスペーサを形成するのも、小型のスペーサを高精度に電子部品と基板との間に位置決めするのも、困難となってきている。
本発明は、電子部品とプリント配線板との接合強度を確保しつつ、電子部品をプリント配線板に高密度に実装可能とすることを目的とする。
本発明は、長手方向の端部に第1電極と第2電極をそれぞれ備え、長手方向の長さがL2、短手方向の長さがWである第1チップ部品及び第2チップ部品と、絶縁基板と、前記絶縁基板の上に設けられた開口を有するソルダーレジスト膜と、前記開口で露出された前記第1電極及び前記第2電極とはんだを介してそれぞれ接合された第1ランド及び第2ランドと、を備えたプリント配線板と、を備えたプリント回路板であって、前記第1チップ部品および第2チップ部品は、互いの前記長手方向が一致するように、前記長手方向に沿って隣接して配置されたインダクタ又はキャパシタであり、前記長手方向における前記第1チップ部品と前記第2チップ部品の距離Rxは前記W以下であり、前記長手方向における開口の長さをL1としたとき、前記L1と前記L2は、0.894≦L2/L1≦1.120を満たし、前記長手方向における第1ランドの長さをLiA、第2ランドの長さをLiB、前記第1電極の側端面におけるはんだの厚みをLOA、前記第2電極の側端面におけるはんだの厚みをLOBとしたときに、0.183≦LOA/LiA≦0.309、および0.183≦LOB/LiB≦0.309を満たす、ことを特徴とするプリント回路板である。
また、本発明は、長手方向の端部に第1電極と第2電極をそれぞれ備え、長手方向の長さがL2、短手方向の長さがWである第1チップ部品及び第2チップ部品と、絶縁基板と、前記絶縁基板の上に設けられた開口を有するソルダーレジスト膜と、前記開口で露出された前記第1電極及び前記第2電極とはんだを介してそれぞれ接合された第1ランド及び第2ランドと、を備えたプリント配線板と、を備えたプリント回路板であって、前記第1チップ部品および第2チップ部品は、互いの前記長手方向が一致するように、前記長手方向に沿って隣接して配置された抵抗器であり、前記長手方向における前記第1チップ部品と前記第2チップ部品の距離Rxは前記W以下であり、前記長手方向における開口の長さをL1としたとき、前記L1と前記L2は、0.894≦L2/L1≦1.120を満たし、前記長手方向における第1ランドの長さをLiA、第2ランドの長さをLiB、前記第1電極の側端面におけるはんだの厚みをLOA、前記第2電極の側端面におけるはんだの厚みをLOBとしたときに、0.177≦LOA/LiA≦0.309、および0.177≦LOB/LiB≦0.309を満たす、ことを特徴とするプリント回路板である。
本発明によれば、電子部品とプリント配線板との接合強度を確保しつつ、電子部品をプリント配線板に高密度に実装することができる。
第1実施形態に係る電子機器の説明図である。 (a)は第1実施形態に係る電子部品とプリント配線板との接合構造の模式図である。(b)は第1実施形態に係る電子部品とプリント配線板の一部分の斜視図である。 (a)は第1実施形態に係るプリント配線板の一部分の平面図である。(b)は第1実施形態に係るプリント回路板の一部分の平面図である。 第1実施形態におけるシミュレーション結果を示すグラフである。 第2実施形態に係る電子部品とプリント配線板の一部分との斜視図である。 第2実施形態におけるシミュレーション結果を示すグラフである。 第3実施形態に係る電子部品とプリント配線板との接合構造の模式図である。 第3実施形態におけるシミュレーション結果を示すグラフである。 第1実施形態に係り、3つの電子部品を含むプリント回路板の一部分の平面図である。
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る電子機器の一例としての撮像装置であるデジタルカメラ600の説明図である。デジタルカメラ600は、レンズ交換式のデジタルカメラであり、カメラ本体601を備える。カメラ本体601には、レンズ621を含むレンズ鏡筒602が着脱可能となっている。カメラ本体601は、筐体611と、センサモジュール700と、不図示の画像処理モジュールと、プリント回路板である無線通信モジュール100と、を備えている。無線通信モジュール100は、電子モジュールの一例である。無線通信モジュール100、センサモジュール700、及び不図示の画像処理モジュールは、筐体611内に設けられている。
センサモジュール700は、イメージセンサ701と、イメージセンサ701が搭載されたプリント配線板702と、を有する。イメージセンサ701は、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ又はCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサである。イメージセンサ701は、レンズ鏡筒602を介して入射した光を電気信号に変換する機能を有する。画像処理ユニットは、画像処理装置を含む。画像処理装置は、例えばデジタルシグナルプロセッサである。画像処理装置は、イメージセンサ701から電気信号を取得し、取得した電気信号を補正する処理を行い、画像データを生成する機能を有する。
無線通信モジュール100は、例えばGHz帯域の無線通信を行うものである。無線通信モジュール100は、送信機能を有するのがよく、本実施形態では送受信機能を有する。無線通信モジュール100は、アンテナ33を含むプリント配線板5と、プリント配線板5に実装された、半導体部品の一例である無線通信IC31と、を有する。また、無線通信モジュール100は、プリント配線板5に実装され、無線通信IC31にプリント配線板5の配線で電気的に接続されたコネクタ32を有する。無線通信IC31は、アンテナ33を介して、PC、スマートフォン又は無線ルータなどの外部機器と無線通信を行うことで、画像データの送信又は受信を行う。即ち、無線通信IC31は、画像データを示すデジタル信号を変調し、アンテナ33から無線規格の通信周波数の電波として送信する。また、無線通信IC31は、アンテナ33にて受信された電波を、画像データを示すデジタル信号に復調する。プリント配線板5に実装された半導体部品及び電子部品と対向するように、筐体611と無線通信モジュール100との間には、シールドケース34が配置されている。
無線通信モジュール100は、プリント配線板5に実装された電子部品1A,1B,1Cを有する。各電子部品は、2端子のチップ部品である。各電子部品の平面視のサイズは、0.6mm×0.3mmである0603サイズ、0.4mm×0.2mmである0402サイズ、又は0.25mm×0.125mmである0201サイズなど、0603サイズ以下が好適である。電子部品を小型化するという観点で、各電子部品のサイズは、0402サイズ以下がより好適である。なお、0603サイズ、0402サイズ、0201サイズ等の表記は、日本工業規格(Japanese Industrial Standards)における電子部品のサイズ表記方法(mm基準)に準じている。
図2(a)は、第1実施形態に係る電子部品1A,1Bとプリント配線板5との接合構造の模式図である。図2(b)は、第1実施形態に係る電子部品1Aとプリント配線板5の一部分との斜視図である。図2(b)には、説明の便宜上、電子部品1Aをプリント配線板5に実装する前の状態を図示している。図2(b)には、電子部品1Aのみを示すが、電子部品1B、1Cもプリント配線板5に対して同様の配置をとる。
図2(a)及び図2(b)に示すように、電子部品1Aおよび1Bは各々、基体2と、基体2の長手方向Xの2つの端部のうち、第1端部に設けられた第1電極である電極3と、第2端部に設けられた第2電極である電極4と、を含む。第1チップ部品としての電子部品1Aおよび第2チップ部品としての電子部品1Bは、互いの長手方向が一致するように、長手方向に沿って隣接して配置されている。
プリント配線板5は、絶縁基板10と、絶縁基板10の主面110に設けられた、第1導体パターンである導体パターン70、及び第2導体パターンである導体パターン80と、を含む。導体パターン70,80は、例えば金、銀、銅などの金属箔である。導体パターン70と導体パターン80とは、長手方向Xに間隔をあけて主面110に配置されている。導体パターン70,80は、例えば、絶縁基板10の主面110に銅箔を貼り、不必要な部分を薬品で溶解除去して、必要な導体パターンを残すサブトラクティブ法などの製造方法で形成される。プリント配線板5は、主面110に設けられた、ソルダーレジストからなるソルダーレジスト膜6を有する。
図3(a)は、第1実施形態におけるプリント配線板5の一部分の平面図である。図3(a)に示すように、ソルダーレジスト膜6には、導体パターン70の一部、及び導体パターン80の一部を露出させるように、開口部61が形成されている。導体パターン70において開口部61で露出する部分が第1ランドであるランド7である。導体パターン80において開口部61で露出する部分が第2ランドであるランド8である。ランド7とランド8とは、長手方向Xに間隔をあけて配置されている。よって、絶縁基板10の主面110においてランド7とランド8との間の部分111が、開口部61で露出している。
導体パターン70は、長手方向Xに導体パターン80と対向する側の端部71がソルダーレジスト膜6で覆われずに露出し、端部71とは反対側の端部72がソルダーレジスト膜6で覆われている。これにより、導体パターン70が主面110から剥がれるのを防止することができる。導体パターン80は、長手方向Xに導体パターン70と対向する側の端部81がソルダーレジスト膜6で覆われずに露出し、端部81とは反対側の端部82がソルダーレジスト膜6で覆われている。これにより、導体パターン80が主面110から剥がれるのを防止することができる。
第1実施形態では、導体パターン70において長手方向Xに直交する短手方向Yの2つの端部73,74がソルダーレジスト膜6で覆われている。これにより、導体パターン70が主面110から剥がれるのをより効果的に防止することができる。導体パターン80において短手方向Yの2つの端部83,84がソルダーレジスト膜6で覆われている。これにより、導体パターン80が主面110から剥がれるのをより効果的に防止することができる。図2(a)に示すように、電極3とランド7とは、はんだを含むはんだ接合部9で接合されている。電極4とランド8とは、はんだを含むはんだ接合部9で接合されている。
ソルダーレジスト膜の厚さは特に限定されないが、ソルダーレジスト膜の上面が、ランド7およびランド8の上面より5μm以上高いことが好ましい。ランド7およびランド8の上面より高い位置にソルダーレジストが存在することにより、いわゆるリフトアップ効果により電子部品の沈み込みを防止し、各ランドと電子部品の電極間の間にはんだを十分に収容することができるためである。ソルダーレジスト膜の開口内の凹部にはんだを十分に収容できると、電極の側端面から張り出すはんだの長さを低減することができる。
第1実施形態では、電子部品1A、1B、1Cは、インダクタ又はキャパシタであるチップ部品である。電極3は、図2(b)に示すように、長手方向Xにおいて最も外側に位置する、長手方向Xと交差する側端面11と、短手方向Yにおいて最も外側に位置する、短手方向Yと交差する側面13,14と、を含む。つまり、側端面11に対する法線は長手方向Xに向いており、側面13,14に対する法線は、短手方向Yに向いている。また、電極3は、底面17と上面18とを有する。各面11,13,14,17,18は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。電極4は、長手方向Xに沿って見た時に最も外側に位置する、長手方向Xと交差する側端面12と、短手方向Yに沿って見た時に最も外側に位置する、短手方向Yと交差する側面15,16と、を含む。つまり、側端面12に対する法線は長手方向Xに向いており、側面15,16に対する法線は、短手方向Yに向いている。また、電極4は、底面19と上面20とを有する。各面12,15,16,19,20は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。このように、電子部品がインダクタ又はキャパシタのチップ部品である場合、電極3,4においてはんだが付着するのは、それぞれ5面あることになる。
ここで、図1に示すように、互いに近接して配置された複数の電子部品をプリント配線板5に高密度実装するには、隣り合う2つの電子部品1の間隔を狭くする必要がある。一方、各電子部品(1A,1B,1C)をプリント配線板5へ実装する方法としては、印刷工程、搭載工程、及びリフロー工程を含むSMT(Surface Mount Technology)による方法を用いる。
印刷工程では、ステンレスなどの薄い金属板に穴をあけたマスクを用いるスクリーン印刷法によって、はんだ粒子及びフラックスを含む、不図示のはんだペーストを、図2(b)に示すランド7,8上へ供給する。搭載工程では、ヘッドに設けられた吸着ノズルに、フィーダ等によって供給された電子部品1Aを吸着させる。その後、吸着ノズルに吸着された電子部品1Aを、はんだペーストが配置されたランド7,8上へ位置決めし、吸着ノズルを下降させて、電子部品1Aをはんだペースト上へ載置する。
リフロー工程では、加熱によりはんだペーストを溶融させ、電子部品1Aとランド7,8とをはんだ付けする。このリフロー工程中に、溶融はんだが電子部品1Aの電極3の側端面11及び電極4の側端面12を這い上がる。これにより、接合の強度を確保する。
ただし、溶融はんだが電極の側端面から外側に張り出す長さが長すぎると、互いに近接して配置された2つの電子部品の間でショート不良が発生する。電子部品の下部にスペーサを配置することで、電子部品の沈み込みを防止して、電極の側面から外側に張り出すはんだの量を制御することも考えられるが、電子部品の小型化に伴い、小型のスペーサをプリント配線板に配置するのは困難である。
また、はんだペーストを、ショート不良が発生しない量に調整する、即ちスクリーン印刷に用いるマスクの穴を小さくすることも考えられる。しかし、マスクの穴を小さくすると、はんだペーストの粘度によってマスクの穴にはんだペーストが残留し易くなる。これにより、はんだペーストの供給不足が生じることがあり、はんだペーストの量を調整するのにも限度がある。特に、プリント配線板には、0402サイズ以下の小型の電子部品のみならず、大型のIC部品、及びコネクタ部品等も実装され、これら大型の部品においても接合強度が求められる。スクリーン印刷においては、電子部品、IC部品、及びコネクタ部品等を接合するのに用いるはんだペーストを、1つのマスクを用いて一括してプリント配線板上に供給する。そのため、このようなマスクで、小型の電子部品に適するようにはんだペーストの量を微調整することは困難である。
そこで、第1実施形態では、ソルダーレジスト膜6の開口部61の長手方向Xの長さを、電子部品1A,1B,1Cの長手方向Xの長さとほぼ同じとする。具体的には、開口部61の長手方向Xの長さをL、電子部品1A,1B,1Cの長手方向Xの長さをLとしたとき、0.894≦L/L≦1.120の関係を満たすように、開口部61が形成されている。ソルダーレジスト膜6の厚みは、例えば10μm以上、35μm以下である。平面視した際に、電子部品1A,1B,1Cの電極3,4の側端面11,12とランド7,8の外側の端部とがほぼ揃うため、はんだ接合部9は、図2(a)に示すように、フィレットレス構造となる。
電子部品1A,1B,1Cのサイズが0402サイズの場合、電子部品1A,1B,1Cの長手方向Xの長さLの公称値は0.4mmである。よって、開口部61の長手方向Xの長さLの基準値を、電子部品1A,1B,1Cの公称値と同じ0.4mmとする。開口部61の長手方向Xの長さLの基準値0.4mmに対する公差、即ち製造誤差は、前述したサブトラクト法では±0.025mm程度である。また、電子部品1A,1B,1Cの長手方向Xの長さLの公差は、±0.02mm程度である。したがって、(0.4-0.02)/(0.4+0.025)≒0.894がL/Lの下限である。また、(0.4+0.02)/(0.4-0.025)≒1.120がL/Lの上限である。なお、L2/L1が1.00以下であると、上述したリフトアップ効果を発揮しやすくなる。
以上、ソルダーレジスト膜6に形成された開口部61の長手方向Xの長さLを、電子部品1A,1B,1Cの長手方向Xの長さLとほぼ同じとすることで、電極3,4の近傍にソルダーレジスト膜6が存在することになる。このことにより、リフロー工程において溶融はんだがランド7,8へ濡れ広がる際に、平面視において電子部品より外側に濡れ広がらない。すなわち、溶融はんだが電子部品の下面に留まるため、溶融はんだが電子部品を表面張力により浮き上がらせる力が働く。よって電子部品1A,1B,1Cがランド7,8へ沈み込むことを抑制することができ、電子部品1A,1B,1Cとランド7、8の間に溶融はんだを収容することが可能となる。また、ソルダーレジスト膜6の開口部61を、プリント配線板5を平面視したとき、電子部品の外形に沿って囲むように配置することで、ランド7,8の3辺がソルダーレジスト膜で囲まれる。このことにより、電子部品をランド7,8へ沈み込むことを抑制しつつ、さらに電子部品を浮き上がらせる効果を得ることができ、電子部品1A,1B,1Cとランド7、8の間に溶融はんだをより収容することが可能となる。したがって、プリント配線板5にはんだペーストを一括して供給するようなマスクを用いても、電極3,4の側端面11,12から長手方向Xの外側にはんだが張り出すことが抑制される。よって、はんだ接合部9における接合強度を確保しつつ、電子部品1A,1B,1Cをプリント配線板5に高密度に実装することが可能となる。
第1実施形態において、はんだ接合部9を形成するのに用いられるはんだペーストの組成は、Sn-3.0Ag-0.5Cu、即ちAgが質量3.0%、Cuが質量0.5%、Snが残部であるのが好ましい。また、はんだペーストの粘度は、170Pa・s~210Pa・s(25℃)であるのが好ましい。また、はんだペーストにおけるはんだの平均粒径は、aveφ20μm程度であるのが好ましい。はんだペーストにおけるフラックスの含有量は、10.5質量%~12.5質量%であるのが好ましい。
第1実施形態では、図2(a)に示すように、電子部品1A,1B,1Cの長手方向Xの長さLは、開口部61の長手方向Xの長さL以下であり、0.894≦L/L≦1である。また、開口部61の短手方向Yの幅と、電子部品1A,1B,1Cの短手方向Yの幅が同一である。
図3(b)は、第1実施形態に係るプリント回路板の一例である無線通信モジュール100の一部分の平面図である。図3(b)において、複数の電子部品のうち、電子部品の長手方向Xに沿って互いに隣接する2つの電子部品1A、1Bを図示している。図3(b)に示す2つの電子部品1A,1Bは、公差の範囲内のずれを許容する同じサイズのものである。プリント配線板5を平面視した際に、互いに対向する、2つの電子部品の一方の電極の側端面11と、2つの電子部品の他方の電極の側端面12との長手方向Xの最短の距離Rxは、電子部品の基体2の短手方向Yの幅W以下である。即ち、電子部品の長手方向Xに沿って互いに隣接して配置された2つの電子部品1A、1Bが高密度にプリント配線板5に実装されている。
電子部品1A,1Bは、インダクタ又はキャパシタのチップ部品であるため、側端面11及び側端面12の各々の面積は、側面13,14,15,16、底面17,19、及び上面18,20の各々の面積よりも大きい。よって、はんだペーストを溶融させると、溶融はんだは、電子部品1A,1Bの側面13,14,15,16よりも側端面11,12に多く付着する。すなわち、図3(b)の基体2の短手方向Yに比べ、長手方向Xに電子部品を高密度(電子部品同士の距離が小さくなるよう)に配置することは難しい。
そこで、第1実施形態では、側端面11,12の面積に対して、ランド7,8の形状を調整することで、側端面11,12から長手方向Xに張り出すはんだの長さを制御する。
図2(a)において、電子部品1A,1Bの側端面11から長手方向Xの外側に張り出すはんだ長をLOA、電子部品1A,1Bの側端面11から長手方向Xの内側へ伸ばしたランド7の長さ、すなわち長手方向Xにおいてランド7がソルダーレジストで覆われずに露出している部分の長さをLiAとする。電子部品1A,1Bの側端面12から長手方向Xの外側に張り出すはんだ長をLOB、電子部品1A,1Bの側端面12から長手方向Xの内側へ伸ばしたランド8の長さ、すなわち長手方向Xにおいてランド8がソルダーレジストで覆われずに露出している部分の長さをLiBとしたとき、接続構造としては、下記の関係を満たすことではんだの張り出し長の低減効果が得られる。
0.183≦LOA/LiA≦0.309
0.183≦LOB/LiB≦0.309
この関係は以下のシミュレーション結果より導き出されたものである。
電子部品1A,1Bを、0402サイズのインダクタ又はキャパシタとした。すなわち、電極3における側端面11の面積SDA及び電極4における側端面12の面積SDBは、それぞれ0.04mmである。絶縁基板10の材料はFR-4とした。ソルダーレジスト膜6の開口部61は、プリント配線板5を平面視したとき、電子部品の外形を囲むように、0.4mm×0.2mmのサイズとした。
このとき、ランド7の面積SLA、及びランド8の面積SLBと、電極3の側端面11及び電極4の側端面12から長手方向Xへのはんだの張り出し長(最大値)との関係を、コンピュータによりシミュレーションした。
なお、各ランド7,8の短手方向Yの幅を0.2mmで固定とし、長手方向Xの長さを0.1mm~0.2mmの間で変化させてシミュレーションを行った。各ランド7,8の長手方向Xの長さを変化させて、熱流体シミュレーションにより解析を行い、はんだの形状変化が無くなった状態を接合形状とし、側端面11,12からのはんだの張り出し長を算出した。溶融するはんだ体積は、各ランド7,8とも100万μmに固定し、各ランド7,8の上面と、各電極3,4の底面17,19との距離は、20μmに固定した。
図4は、第1実施形態におけるシミュレーション結果を示すグラフである。
図4には、SLA/SDAに対するはんだの張り出し長の計算結果を図示している。なお、側端面12の側のはんだの張り出し長については、側端面11と同様の結果となるため、側端面11の側のはんだの張り出し長について説明する。
図4から、SLA/SDA<0.6では、側端面11からのはんだ張り出し長がほとんど変化しないことが分かる。すなわちはんだの張り出し長を低減する効果がないことが分かる。一方、SLA/SDAが0.66以上となると、SLA/SDA=0.5の時よりも、はんだの張り出し長が10%以上低減できることが分かる。そのため、SLA/SDAは0.66以上であることが好ましい。SLA/SDA=0.66のとき、電子部品1A,1Bのランド7の長さLiAは132.5μmであった。また、LiA=132.5μmとして熱流体シミュレーションを行い、側端面11から長手方向Xの外側に張り出すはんだ長を求めたところ41μmであった。よって、電子部品1A,1Bが0402サイズのインダクタ又はキャパシタの場合は、LOA/LiAの上限値は0.309(41/132.5)である。
一方、SLA/SDAの値は大きくなれば大きくなるほど、はんだの張り出し長を減少させることができる。しかし、各ランド7,8の短手方向Yの幅を0.2mmとし、ランド7とランド8が接触するまで各ランド7,8を長手方向Xに伸ばすと、各ランド7,8の長手方向Xの長さが0.2mmで接触する。この場合、SLA/SDA、SLB/SDBは1.00となる。即ち、SLA/SDA<1.00、及びSLB/SDB<1.00であれば、ランド7とランド8とは離間している。
また、一般的なプリント基板の製造方法であるサブトラクト法では、ランド-ランド間の距離は近づきすぎるとランド間が接触し、ショート不良となり易い。ショート不良を起こしにくいランド7とランド8間の距離は0.05mm以上である。よって、各ランド7,8の短手方向Yの幅を0.2mmとし、ランド7,8間のスペースを0.05mm確保すると、ランド7,8の長手方向Xの長さは0.175mmとなる。また、LiA=175μmとして熱流体シミュレーションを行い、側端面11から長手方向Xの外側に張り出すはんだ長を求めたところ32μmであった。よって、電子部品1A,1Bが0402サイズのインダクタ又はキャパシタの場合は、LOA/LiAの下限値は0.183(32/175)である。また、このときのSLA/SDAは0.88であった。
以上より、第1実施形態では、0.66≦SLA/SDA、0.66≦SLB/SDBであるのがより好ましい。これにより、より効果的に側端面11,12からのはんだの張り出し長を低減することができ、より効果的にショート不良を防止することができる。
また、ショート不良を防止するには、側端面11,12からのはんだの張り出し長を低減すればよいが、接合強度を維持するには、側端面11,12においてある程度はんだが必要である。よって、SLA/SDA≦0.88、SLB/SDB≦0.88であるのがより好ましい。
また、図3(a)に示すソルダーレジスト膜6の開口部61の面積に対する部分111の好ましい面積の割合の関係は12.5%以上34%以下であることが好ましい。この範囲であると、はんだの張り出し長の低減効果が得られる。この関係は、ランド7、8の間に位置する絶縁基板10が露出した部分111の面積を、開口部61の面積で割り算した百分率で求められる。12.5%は、(0.4×0.2-0.175×0.2×2)/(0.4×0.2)の計算結果である。34%は、(0.4×0.2-0.1325×0.2×2)/(0.4×0.2)の計算結果である。
ここで図4のグラフをみると、SLA/SDAに対してはんだの張り出し長に変曲点があることが分かる。これは、はんだの張り出し形状が概ね円として近似できるためと考えられる。第1実施形態では、はんだ接合部9がフィレットレス構造であるため、電極3に付着するはんだは概ね円形状となるため、その円の半径の一部をはんだ張り出し長として考えることができる。そのため、ランド7の面積を大きくする、すなわち円形状のはんだの一部を電極3の底面へ移動させる量を一定以上とすると、はんだの円の半径を大きくすることができる。はんだの円の半径が大きくなるので、電子部品1の側端面11の外側において長手方向Xの内側へはんだが移動し、側端面11からのはんだの張り出し長を低減することが可能となる。
上記結果から、電子部品1A,1Bが例えば0402サイズのキャパシタ又はインダクタのチップ部品の場合、図3(b)に示す長手方向Xに互いに隣接する2つの電子部品1A,1Bの距離Rxを0.15mmとすると、最短距離Dは計算上、150-(41×2)=68μmとなる。
また、シミュレーションではなく、実際に2つの電子部品1A,1Bをプリント配線板5に実装して、最短距離Dを測定した。
長手方向Xに互いに隣接する2つの電子部品1A,1Bの距離Rxを0.15mmとした。ランド7と8の各々のサイズを0.1325mm×0.2mmとし、SLA/SDAを0.66とした。このときの最短距離Dを測定した。
印刷工程ではんだペーストとして供給されたはんだ量が加熱溶融後、およそ100万μmとなるサンプルを抽出し、最短距離Dを測定したところ59μmであった。
シミュレーション結果と実際の測定結果とでは、差が生じる。実際には、電子部品1A,1Bの外形交差、電子部品1A,1Bの搭載位置ずれ、はんだ溶融時に起こるセルフアライメントによる電子部品1A,1Bの位置ずれがある。
そのため、実際の最短距離Dが、計算上の最短距離Dよりも狭くなったものと考えられる。このように、実際の最短距離Dにばらつきがあっても、はんだ接合部9において接合不良はなく、2つの電子部品1同士を長手方向Xに0.15mmの間隔をあけて近接して配置した場合であっても、ショート不良が発生することはなかった。
以上のシミュレーション及び実験結果から、2つの電子部品1の長手方向Xの距離Rxを0.15mmとしたとき、接合不良及びショート不良が発生するのを防止することができた。そして、長手方向Xの距離Rxが0.15mm以下の高密度実装が可能であることが確認できた。よって、本実施形態によれば、電子部品1A,1Bとプリント配線板5との間に、スペーサ等の追加部材を設けることなく、小型の電子部品1A,1B同士を高密度実装することできる。
なお、電子部品1A,1Bのサイズが0402サイズの場合について説明したが、これに限定するものではなく、例えば0201サイズなど、0402サイズよりも更に小型であってもよい。即ち、互いに対向する、2つの電子部品1の基体2の長手方向Xの距離Rxを、基体2の短手方向Yの幅W以下で高密度実装が可能である。
さらに、図9に示すように、長手方向Xのはんだの張り出し長Loを低減することで、短手方向Yへのはんだの張り出し長Lo’と同等以下に制御することが可能となる。
実際に3つの電子部品1同士を長手方向Xに0.15mm、短手方向Yに0.15mmの間隔をあけて近接して配置して実装した場合であっても、ショート不良が発生することはなかった。
ゆえに、3つの電子部品1において、長手方向Xに近接した2つの電子部品1の距離Rxと、短手方向Yに近接した2つの電子部品1距離Ryの関係としてRy≧Rxを満たすように電子部品1を配置して高密度実装が可能である。
[第2実施形態]
第2実施形態に係るプリント回路板について説明する。図5は、第2実施形態に係る電子部品1Dとプリント配線板5の一部分との斜視図である。図5には、説明の便宜上、電子部品1Dをプリント配線板5に実装する前の状態を図示している。図示の便宜上、図5には、1つの電子部品1Dのみを示したが、電子部品1Dと同種の電子部品が、電子部品1Dの長手方向Xに沿って互いに隣接して少なくとも2つ配置されている。なお、第2実施形態において、上記第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
第1実施形態では、電子部品がキャパシタ又はインダクタであるチップ部品の場合について説明したが、第2実施形態では、電子部品1Dが抵抗器であるチップ部品の場合について説明する。抵抗器は、平面サイズはキャパシタ及びインダクタと同じであるが、厚み方向の長さと電極の構造がキャパシタ及びインダクタと異なる。
電子部品1Dは、基体2Aと、所定方向である基体2Aの長手方向Xの2つの端部のうち、第1端部に設けられた第1電極である電極3Aと、第2端部に設けられた第2電極である電極4Aと、を含む。
第1実施形態で説明したように、プリント配線板5は絶縁基板10の主面110に設けられたソルダーレジスト膜6を有する。ソルダーレジスト膜6には、ランド7,8を露出させる開口部61が形成されている。第2実施形態では、第1実施形態と同様、ソルダーレジスト膜6の開口部61の長手方向Xの長さを、電子部品1Dの長手方向Xの長さとほぼ同じとする。また、第1実施形態と同様、開口部61の短手方向Yの幅と、電子部品1Dの短手方向Yの幅が同一である。
第2実施形態では、電子部品1Dは、抵抗器であるチップ部品である。電極3Aは、側端面11Aと、底面17Aと、上面18Aと、を有する。各面11A,17A,18Aは、平面であってもよいし、曲面であってもよい。電極3Aには、第1実施形態で説明した短手方向Yに沿って見た時に最も外側に位置する、短手方向Yと交差する側面はない。側端面11Aは、長手方向Xに沿って見た時に最も外側に位置する、長手方向Xと交差する面である。即ち、側端面11Aに対する法線は、長手方向Xに向いている。電極4Aは、側端面12Aと、底面19Aと、上面20Aと、を有する。各面12A,19A,20Aは、平面であってもよいし、曲面であってもよい。電極4Aには、第1実施形態で説明した短手方向Yに沿って見た時に最も外側に位置する、短手方向Yと交差する側面はない。側端面12Aは、長手方向Xに沿って見た時に最も外側に位置する、長手方向Xと交差する面である。即ち、側端面12Aに対する法線は、長手方向Xに向いている。このように、電子部品1Dが抵抗器のチップ部品である場合、電極3A,4Aにおいてはんだが付着するのは、それぞれ3面あることになる。よって、側端面11A,12Aに、より多くのはんだが付着する。
そこで、第2実施形態では、側端面11A,12Aの面積に対して、ランド7,8の形状を調整することで、側端面11A,12Aから長手方向Xに張り出すはんだの長さを制御する。
電子部品1Dの側端面11Aから長手方向Xの外側に張り出すはんだ長をLOA、電子部品1Dの電極3Aの側端面11Aから長手方向Xの内側へ伸ばしたランド7の長さLiAとする。電子部品1Dの側端面12Aから長手方向Xの外側に張り出すはんだ長をLOB、電子部品1Dの電極4Aの側端面12Aから長手方向Xの内側へ伸ばしたランド8の長さLiBとしたとき、接続構造としては、下記の関係を満たすことではんだの張り出し長の低減効果が得られる。
0.177≦LOA/LiA≦0.309
0.177≦LOB/LiB≦0.309
この関係は以下のシミュレーション結果より導き出されたものである。
電子部品1Dを、0402サイズの抵抗器とした。すなわち、電極3Aにおける側端面11Aの面積SDA及び電極4Aにおける側端面12Aの面積SDBは、それぞれ0.026mmである。即ち、側端面11Aの面積SDA及び側端面12Aの面積SDBはそれぞれ0.05mm未満である。絶縁基板10の材料はFR-4とした。ソルダーレジスト膜6の開口部61は、プリント配線板5を平面視したとき、電子部品の外形を囲むように、0.4mm×0.2mmのサイズとした。
このとき、ランド7の面積SLA、及びランド8の面積SLBと、電極3Aの側端面11A及び電極4Aの側端面12Aから長手方向Xへのはんだの張り出し長(最大値)との関係を、コンピュータによりシミュレーションした。
なお、各ランド7,8の短手方向Yの幅を0.2mmで固定とし、長手方向Xの長さを0.1mm~0.2mmの間で変化させてシミュレーションを行った。各ランド7,8の長手方向Xの長さを変化させて、熱流体シミュレーションにより解析を行い、はんだの形状変化が無くなった状態を接合形状とし、側端面11A,12Aからのはんだの張り出し長を算出した。溶融するはんだ体積は、各ランド7,8とも100万μmに固定し、各ランド7,8の上面と、各電極3A,4Aの底面17A,19Aとの距離は、20μmに固定した。
図6は、第2実施形態におけるシミュレーション結果を示すグラフである。
図6には、SLA/SDAに対するはんだの張り出し長の計算結果を図示している。なお、側端面12Aの側のはんだの張り出し長については、側端面11Aと同様の結果となるため、側端面11Aの側のはんだの張り出し長について説明する。
図6から、SLA/SDA<0.92では、側端面11Aからのはんだ張り出し長がほとんど変化しないことが分かる。すなわちはんだの張り出し長を低減する効果がないことが分かる。一方、SLA/SDAが1.02以上となると、SLA/SDA=0.76の時よりも、はんだの張り出し長が10%以上低減できることが分かる。そのため、SLA/SDAは1.02以上であることが好ましい。SLA/SDA=1.02のとき、電子部品1Dのランド7の長さLiAは132.5μmであった。また、LiA=132.5μmとして熱流体シミュレーションを行い、側端面11Aから長手方向Xの外側に張り出すはんだ長を求めたところ41μmであった。よって、電子部品1Dが0402サイズの抵抗器の場合は、LOA/LiAの上限値は0.309(41/132.5)である。
一方、SLA/SDAの値は大きくなれば大きくなるほど、はんだの張り出し長を減少させることができる。しかし、各ランド7,8の短手方向Yの幅を0.2mmとし、ランド7とランド8が接触するまで各ランド7,8を長手方向Xに伸ばすと、各ランド7,8の長手方向Xの長さが0.2mmで接触する。この場合、SLA/SDA、SLB/SDBは1.54となる。即ち、SLA/SDA<1.54、及びSLB/SDB<1.54であれば、ランド7とランド8とは離間している。
また、一般的なプリント基板の製造方法であるサブトラクト法では、ランド-ランド間の距離は近づきすぎるとランド間が接触し、ショート不良となり易い。ショート不良を起こしにくいランド7とランド8間の距離は0.05mm以上である。よって、各ランド7,8の短手方向Yの幅を0.2mmとし、ランド7,8間のスペースを0.05mm確保すると、ランド7,8の長手方向Xの長さは0.175mmとなる。また、LiA=175μmとして熱流体シミュレーションを行い、側端面11Aから長手方向Xの外側に張り出すはんだ長を求めたところ31μmであった。よって、電子部品1Dが0402サイズの抵抗器の場合は、LOA/LiAの下限値は0.177(31/175)である。また、このときのSLA/SDAは1.35であった。
以上より、第2実施形態では、1.02≦SLA/SDA、1.02≦SLB/SDBであるのがより好ましい。これにより、より効果的に側端面11A,12Aからのはんだの張り出し長を低減することができ、より効果的にショート不良を防止することができる。
また、ショート不良を防止するには、側端面11A,12Aからのはんだの張り出し長を低減すればよいが、接合強度を維持するには、側端面11A,12Aにおいてある程度はんだが必要である。よって、SLA/SDA≦1.35、SLB/SDB≦1.35であるのがより好ましい。
上記結果から、電子部品1Dが例えば0402サイズの抵抗器のチップ部品の場合、長手方向Xに互いに隣接する2つの電子部品1Dの距離Rxを0.15mmとすると、最短距離Dは計算上、150-41×2=68μmとなる。
以上のシミュレーション及び実験結果から、2つの電子部品1Dの長手方向Xの距離Rxを0.15mmとしたとき、接合不良及びショート不良が発生するのを防止することができた。そして、長手方向Xの距離Rxが0.15mm以下の高密度実装が可能であることが確認できた。よって、本実施形態によれば、電子部品1Dとプリント配線板5との間に、スペーサ等の追加部材を設けることなく、小型の電子部品1D同士を高密度実装することできる
なお、電子部品1Dのサイズが0402サイズの場合について説明したが、これに限定するものではなく、例えば0201サイズなど、0402サイズよりも更に小型であってもよい。即ち、互いに対向する、2つの電子部品1Dの基体2の長手方向Xの距離Rxを、基体2の短手方向Yの幅W以下で高密度実装が可能である。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態に係るプリント回路板について説明する。図7は、第3実施形態に係るプリント回路板の一例である無線通信モジュールにおける電子部品とプリント配線板との接合構造の模式図である。なお、第3実施形態において、上記第1実施形態、及び第2実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
第1実施形態では、電子部品1A,1B,1Cの長手方向Xの長さLが、開口部61の長手方向Xの長さL以下、即ち0.894≦L/L≦1の場合について説明したが、これに限定するものではない。0.894≦L/L≦1.120の関係を満たしていればよい。第3実施形態では、電子部品1Eの長手方向Xの長さLが、開口部61の長手方向Xの長さLよりも長い、即ち1<L/L≦1.120である。
ソルダーレジスト膜6の厚みは、例えば10μm~35μmである。電子部品1Eの電極3は、ソルダーレジスト膜6の開口部61によって露出されたランド7にはんだ接合部9で接合されている。電子部品1Eの電極4は、ソルダーレジスト膜6の開口部61によって露出されたランド8にはんだ接合部9で接合されている。開口部61の短手方向Yの幅は、電子部品1Eの短手方向Yの幅と同じ0.2mmである。このように、開口部61は、平面視、電子部品1Eにより隠れる大きさに形成されている。即ち、プリント配線板を平面視したとき、開口部61の全体が電子部品1Eと重なっている。
第3実施形態では、プリント配線板5のソルダーレジスト膜6の開口部61のサイズは、開口部61が電子部品1Eから隠れるように、0.36mm×0.2mmとした。
それ以外の条件は第1実施形態と同じ条件で、熱流体シミュレーションによる解析を行った。
図8は、第3実施形態に係るシミュレーション結果のグラフである。図8には、第1実施形態及び第3実施形態のそれぞれの接合構造について、側端面11からのはんだの張り出し長のシミュレーション結果を図示している。図8には、第1実施形態及び第3実施形態のいずれも、SLA/SDA=0.65の場合のはんだの張り出し長を図示している。図8に示すように、第1実施形態では、はんだの張り出し長が41.5μmであり、第3実施形態では、はんだの張り出し長が33.5μmであった。
この結果から、第1実施形態よりも第3実施形態の方が、はんだの張り出し長を低減することができることが確認された。よって、第3実施形態によれば、電子部品1Eとプリント配線板5との間に、スペーサ等の追加部材を設けることなく、小型の電子部品1同士を高密度実装することできる。
以上、第3実施形態によれば、電子部品1Eの長手方向Xの端部がソルダーレジスト膜6上に位置する。このため、リフロー工程において、溶融はんだが、ソルダーレジスト膜6にはじかれてランド7,8に移動し、かつソルダーレジスト膜6の厚み分、厚み方向にも移動する。よって、側端面11,12に付着するはんだの張り出し長をさらに低減することができる。このため、長手方向Xに隣接する2つの電子部品1Eを、基体2の短手方向Yの幅以下の間隔で、さらに近接して配置することが可能となる。なお、第3実施形態では、電子部品1Eの場合について説明したが、電子部品1Aであっても、同様の効果が得られる。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。
上述の第1~第3実施形態では、ランド7,8が矩形状の場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、ランド7,8が楕円形状や凸形状であってもよい。また、ランド7,8の直下にヴィア導体が配置されていてもよい。これにより、高密度実装時の配線の引き出しが容易となる。
上述の第1~第3実施形態では、開口部の短手方向の幅と、電子部品の短手方向の幅が同一である場合について説明したが、これに限定するものではない。開口部の短手方向の幅と電子部品の短手方向の幅との間に±0.05mm以内の差があってもよい。即ち、所定の公差の範囲内で開口部の短手方向の幅と電子部品の短手方向の幅が同一であればよい。
上述の第1~第3実施形態では、導体パターン70,80の短手方向の端部73,74,83,84がソルダーレジスト膜で覆われる場合について説明したが、これに限定するものではない。端部73,74,83,84がソルダーレジスト膜で覆われていなくてもよい。その際、ランド7,8の短手方向の幅は、開口部の短手方向の幅と同じであってもよいし、開口部の短手方向の幅よりも短くてもよい。
1A、1B、1C…電子部品、3…電極(第1電極)、4…電極(第2電極)、5…プリント配線板、6…ソルダーレジスト膜、7…ランド(第1ランド)、8…ランド(第2ランド)、10…絶縁基板、61…開口部、70…導体パターン(第1導体パターン)、80…導体パターン(第2導体パターン)、100…無線通信モジュール(プリント回路板)、110…主面、600…デジタルカメラ(電子機器)、X…長手方向(所定方向)

Claims (12)

  1. 長手方向の端部に第1電極と第2電極をそれぞれ備え、長手方向の長さがL2、短手方向の長さがWである第1チップ部品及び第2チップ部品と、
    絶縁基板と、前記絶縁基板の上に設けられた開口を有するソルダーレジスト膜と、前記開口で露出された前記第1電極及び前記第2電極とはんだを介してそれぞれ接合された第1ランド及び第2ランドと、を備えたプリント配線板と、
    を備えたプリント回路板であって、
    前記第1チップ部品および第2チップ部品は、互いの前記長手方向が一致するように、前記長手方向に沿って隣接して配置されたインダクタ又はキャパシタであり、
    前記長手方向における前記第1チップ部品と前記第2チップ部品の距離Rxは前記W以下であり、
    前記長手方向における開口の長さをL1としたとき、前記L1と前記L2は、
    0.894≦L2/L1≦1.120を満たし、
    前記長手方向における第1ランドの長さをLiA、第2ランドの長さをLiB、前記第1電極の側端面におけるはんだの厚みをLOA、前記第2電極の側端面におけるはんだの厚みをLOBとしたときに、
    0.183≦LOA/LiA≦0.309、および0.183≦LOB/LiB≦0.309を満たす、
    ことを特徴とするプリント回路板。
  2. 前記第1電極の側端面の面積をSDA、前記第2電極の側端面の面積をSDB、前記第1ランドの面積をSLA、前記第2ランドの面積をSLBとしたとき、
    0.66≦SLA/SDA≦0.88、および0.66≦SLB/SDB≦0.88の関係を満たす、
    ことを特徴とする請求項1に記載のプリント回路板。
  3. 長手方向の端部に第1電極と第2電極をそれぞれ備え、長手方向の長さがL2、短手方向の長さがWである第1チップ部品及び第2チップ部品と、
    絶縁基板と、前記絶縁基板の上に設けられた開口を有するソルダーレジスト膜と、前記開口で露出された前記第1電極及び前記第2電極とはんだを介してそれぞれ接合された第1ランド及び第2ランドと、を備えたプリント配線板と、
    を備えたプリント回路板であって、
    前記第1チップ部品および第2チップ部品は、互いの前記長手方向が一致するように、前記長手方向に沿って隣接して配置された抵抗器であり、
    前記長手方向における前記第1チップ部品と前記第2チップ部品の距離Rxは前記W以下であり、
    前記長手方向における開口の長さをL1としたとき、前記L1と前記L2は、
    0.894≦L2/L1≦1.120を満たし、
    前記長手方向における第1ランドの長さをLiA、第2ランドの長さをLiB、前記第1電極の側端面におけるはんだの厚みをLOA、前記第2電極の側端面におけるはんだの厚みをLOBとしたときに、
    0.177≦LOA/LiA≦0.309、および0.177≦LOB/LiB≦0.309を満たす、
    ことを特徴とするプリント回路板。
  4. 前記第1電極の側端面の面積をSDA、前記第2電極の側端面の面積をSDB、前記第1ランドの面積をSLA、前記第2ランドの面積をSLBとしたとき、
    1.02≦SLA/SDA≦1.35、および1.02≦SLB/SDB≦1.35を満たす、
    ことを特徴とする請求項3に記載のプリント回路板。
  5. 前記第1チップ部品と前記第2チップ部品の距離Rxは0.15mm以下である、
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のプリント回路板。
  6. 前記第1電極の側端面及び前記第2電極の側端面の各々の面積は、0.05mm未満である、
    ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプリント回路板。
  7. 前記第1チップ部品と前記第2チップ部品は、0402サイズ以下のチップ部品である、
    ことを特徴とする請求項6に記載のプリント回路板。
  8. 前記プリント配線板を平面視したとき、前記第1ランド及び前記第2ランドの各々の面積は、前記開口の面積の40%以下である、
    ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のプリント回路板。
  9. 前記第1チップ部品及び第2チップ部品の前記長手方向の長さL2は、前記開口の前記長手方向の長さL1より長い、
    ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のプリント回路板。
  10. 前記プリント配線板を平面視したとき、前記開口の全体が前記第1チップ部品及び第2チップ部品の各々と重なっている、
    ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のプリント回路板。
  11. 筐体と、
    前記筐体の内に設けられた請求項1乃至10のいずれか1項に記載のプリント回路板と、を備える電子機器。
  12. 前記電子機器がカメラである、ことを特徴とする請求項11に記載の電子機器。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11412616B2 (en) * 2019-03-26 2022-08-09 Canon Kabushiki Kaisha Printed circuit board and electronic device
US11839019B2 (en) * 2021-02-19 2023-12-05 Canon Kabushiki Kaisha Communication module and electronic device

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3152834B2 (ja) 1993-06-24 2001-04-03 株式会社東芝 電子回路装置
DE69942902D1 (de) * 1998-03-31 2010-12-16 Tdk Corp Elektronisches Bauelement in Chipbauweise und Verfahren zu seiner Herstellung
EP2081419B1 (en) * 1999-09-02 2013-08-07 Ibiden Co., Ltd. Printed circuit board and method of manufacturing printed circuit board
JP2002223062A (ja) 2001-01-26 2002-08-09 Toyo Commun Equip Co Ltd プリント配線基板のパッド形状
JP2003298220A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 Hitachi Ltd 回路基板および電子機器、およびそれらの製造方法
JP2004303797A (ja) 2003-03-28 2004-10-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品の実装方法
JP2004327920A (ja) * 2003-04-28 2004-11-18 Sharp Corp 半導体装置の製造方法、フレキシブル基板及び半導体装置
JP2005203616A (ja) 2004-01-16 2005-07-28 Murata Mfg Co Ltd チップ部品実装構造及びチップ部品実装方法
JP4533248B2 (ja) 2005-06-03 2010-09-01 新光電気工業株式会社 電子装置
JP5668664B2 (ja) * 2011-10-12 2015-02-12 船井電機株式会社 マイクロホン装置、マイクロホン装置を備えた電子機器、マイクロホン装置の製造方法、マイクロホン装置用基板およびマイクロホン装置用基板の製造方法
JP5751245B2 (ja) 2012-11-30 2015-07-22 Tdk株式会社 チップ部品の実装構造及びこれを用いたモジュール製品
JP6014581B2 (ja) * 2013-02-18 2016-10-25 太陽誘電株式会社 インターポーザ付き積層セラミックコンデンサと、積層セラミックコンデンサ用インターポーザ
JP5958479B2 (ja) 2014-01-31 2016-08-02 株式会社村田製作所 電子部品の実装構造体
JP6237296B2 (ja) 2014-02-07 2017-11-29 株式会社村田製作所 電子部品の実装構造体およびその製造方法
JP6024693B2 (ja) * 2014-03-24 2016-11-16 株式会社村田製作所 電子部品
WO2015162768A1 (ja) * 2014-04-24 2015-10-29 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP2015220281A (ja) * 2014-05-15 2015-12-07 イビデン株式会社 プリント配線板
US20150364253A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 Apple Inc. Heel fillet capacitor with noise reduction
WO2017064791A1 (ja) * 2015-10-15 2017-04-20 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP2017103367A (ja) * 2015-12-02 2017-06-08 ローム株式会社 実装基板およびその製造方法、ならびに、実装基板および電子部品を備えた実装構造
US10622311B2 (en) * 2017-08-10 2020-04-14 International Business Machines Corporation High-density interconnecting adhesive tape
JP2020004821A (ja) * 2018-06-27 2020-01-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US11412616B2 (en) * 2019-03-26 2022-08-09 Canon Kabushiki Kaisha Printed circuit board and electronic device
JP7098670B2 (ja) 2019-03-26 2022-07-11 キヤノン株式会社 電子モジュール、及び電子機器

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