JP6423685B2

JP6423685B2 - 電子部品、モジュール及びカメラ

Info

Publication number: JP6423685B2
Application number: JP2014216633A
Authority: JP
Inventors: 隆典鈴木; 幸司都築; 久種小森; 康栗原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2034-10-23
Also published as: JP2016086043A; US20160119564A1; US9774769B2

Description

本発明は、電子部品、モジュール及びカメラに関する。

表面実装型の電子部品は、ＬＧＡ（ＬａｎｄＧｒｉｄＡｒｒａｙ）やＬＣＣ（ＬｅａｄｌｅｓｓＣｈｉｐＣａｒｒｉｅｒ）などのパッケージを有する。これらのパッケージの外部端子がプリント基板などの実装基板に半田によって接合され、電子機器の一部として用いられる。特許文献１には、実装基板に対して表面実装ができるよう、外部端子を裏面及び側面に配置した電子部品が記載されている。特許文献１の電子部品では、電子部品の四隅に配置された端子の裏面及び側面の大きさを他の端子よりも大きくすることによって、実装基板への半田接合の信頼性を向上する。

特開２００９−４９０７１号公報

電子部品と実装基板との熱膨張係数の差によって電子部品と実装基板との間を接続する半田に応力が発生し、これによってクラックが発生する場合がある。この応力が集中しやすい半田を補強する目的で、特許文献１のように四隅に配置した端子の裏面及び側面の大きさを大きくした場合、これらの補強用端子を実装基板に接続するために必要な半田量は、他の端子の接続に用いる半田量よりも多くなる。それに応じて、電子部品を実装基板に半田付けするためのリフローの工程の際、溶融する半田量が多くなる。発明者は、この溶融した半田が補強用端子の縁を越えて流れ出る場合があることを見出した。また端子のうち側面の大きさが大きい場合、裏面から側面に回り込み付着する半田量が多くなり、リフロー工程の前に裏面に塗布する半田量が本来必要な量よりも多くなる。このため、溶融する半田量が更に多くなり、周囲に流れ出しやすい。この流れ出た半田が他の端子に到達した場合、補強用に大きくした端子と他の端子とが短絡不良を起こす。また、流れ出た半田が製造装置内に飛散することによって、製造装置の汚染などの問題を起こす可能性がある。本発明は、電子部品を実装基板に実装する際の問題を抑制する技術を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る表面実装型の電子部品は、実装基板に接続するための半田に対して濡れ性を有するそれぞれ第１の接続部と第２の接続部とを有する表面実装型の電子部品であって、電子デバイスを搭載する上面と、上面の反対側に位置する下面と、下面と辺を共有する側面と、を備え、第１の接続部は、下面に配置された接合領域を有し、第２の接続部は、下面に配置された下面領域と、下面領域とつながり、側面のうち１つの側面に配置された側面領域と、を有し、１つの側面は、下面の４辺のうち１つの辺を下面と共有し、前記第１の接続部は、前記下面のうちで前記下面領域よりも半田に対して濡れ性が低い部分によって前記側面から隔てられており、接合領域と下面領域とは、１つの辺に沿った方向に離隔して配置され、下面領域の辺に沿った方向における長さが、接合領域の辺に沿った方向における長さよりも大きく、かつ、前記接合領域と前記下面領域との間の距離よりも大きく、側面領域の辺に沿った方向における長さが、下面領域の辺に沿った方向における長さよりも小さく、側面領域が、１つの側面の方向における両方の端から離れていることを特徴とする。

上記手段により、電子部品を実装基板に実装する際の問題を抑制する技術が提供される。

本発明の第１の実施形態に係る電子部品の概略図。図１の下面領域の形状、配置及びその変形例を示す図。本発明の第２の実施形態に係る電子部品の下面図。本発明の実施例に係るモジュールの側面図。比較対象の実施例に係る電子部品の下面図。

以下、本発明に係る電子部品の具体的な実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明および図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。

＜第１の実施形態＞
図１及び２を参照して、本発明の実施形態による電子部品の構造の一例を説明する。図１は、表面実装型の電子部品１００の構成例を模式的に示す概略図である。図１（ａ）〜（ｃ）において、互いに交差する（例えば直交する）３つの方向を、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向で示している。図１において、ｘ方向は電子部品１００の長辺方向、ｙ方向は電子部品１００の短辺方向、ｚ方向は電子部品１００の厚み方向を示す。電子部品の外形が正方形である場合、ｘ方向及びｙ方向はこの平面のどちらの辺でもよい。本例において、電子部品１００及び半導体素子１０１の外形は長方形であり、それぞれ長辺方向をｘ方向、短辺方向をｙ方向とする。

図１（ａ）は、電子部品１００の構成例を模式的に示す断面図である。電子部品１００は、電子デバイス１０１、実装部材１０２及び蓋体１０３を備える。電子部品１００は、板状の実装部材１０２の上面１５０側に、枠部１０２１と、電子デバイス１０１を収納するために枠部１０２１で囲まれたキャビティ部１０２０とを有する。この上面１５０のキャビティ部１０２０に電子デバイス１０１が設置される。また実装部材１０２の上面１５０の枠部１０２１の内側には内部端子１０６が設置される。内部端子１０６と電子デバイス１０１とは接続導体１０４によって電気的に接続される。実装部材１０２の上面１５０上には、電子デバイス１０１に対向する蓋体１０３が接着剤１０５で枠部１０２１に固定され、キャビティ部１０２０が蓋体１０３によって封止される。実装部材１０２の下面１５２は上面１５０の反対側に位置する。実装部材１０２は、下面１５２側に枠部１０２１を支持する基部１０２２を有する。基部１０２２を構成する面のうち、下面１５２とは反対側の面が、電子デバイス１０１を搭載する上面１５０の少なくとも一部である。本例では、実装部材１０２が基部１０２２と枠部１０２１を有する例を説明したが、枠部１０２１を省略して、内部端子１０６を基部１０２２に設けてもよい。

電子デバイス１０１と内部端子１０６とは、ワイヤーボンディング接続によって接続されている。この場合に、接続導体１０４として金属ワイヤー（ボンディングワイヤー）が用いられる。また例えば電子デバイス１０１と内部端子１０６との接続にフリップチップ接続などを用い、接続導体１０４として導電性のバンプを用いてもよい。また実装部材１０２を構成する材料として、ガラスエポキシ基板、コンポジット基板、ガラスコンポジット基板、ベークライト基板、セラミック基板などのリジッド基板を使用してもよい。信頼性及び放熱性の観点からセラミック基板であることが好ましく、更に配線層を形成する観点からセラミック積層体を用いることが好ましい。セラミック材料としては炭化珪素、窒化アルミニウム、サファイア、アルミナ、窒化珪素、サーメット、イットリア、ムライト、フォルステライト、コージライト、ジルコニア、ステアタイトなどを用いてもよい。

次いで図１（ｂ）に電子部品１００の下面図を示し、図１（ｃ）に電子部品１００の側面図を示す。図１（ｂ）に示すように、実装部材１０２の下面１５２には、電子部品１００を外部の実装基板に接続するための第１の接続部１１３が配置されている。そして、第１の接続部１１３の集合体である外部端子群１１４が複数配置される。下面１５２には第１の接続部１１３の集合体である外部端子群１１４が複数配置される。このように下面１５２は、複数の第１の接続部１１３を備え、実装基板に対向して実装基板と半田結合される結合面である。下面１５２は矩形(四辺形)であり、４つの辺を含む縁１５２０を有する。図１（ｃ）に示した側面１５１は、下面１５２の４辺の内の辺１５２１を共有している。第１の接続部１１３は下面１５２上に、半田で接合される接合領域を有する。本例において、第１の接続部１１３の接合領域は、実装部材１０２の下面１５２に配置された下面領域のみで構成されている。しかし、第１の接続部１１３は、下面１５２に配置された接合領域（下面領域）に加えて、下面１５２から側面１５１に延びるように形成され、側面１５１に配置された接合領域（側面領域）を有していてもよい。その場合、第１の接続部１１３は下面１５２の接合領域（下面領域）と側面１５１の接合領域（側面領域）との両方で実装基板と接合してもよい。外部端子群１１４の少なくとも１つの第１の接続部１１３が下面１５２のみに配置され、実装基板に接合されることが好ましい。以下の説明では、便宜的に、第１の接続部１１３が側面領域を有さずに、下面領域のみを有するとみなして説明を行う。そして、第１の接続部１１３の形状や寸法について述べる場合は、第１の接続部１１３の下面領域の形状や寸法について述べているものとする。

実装部材１０２には、第２の接続部１１７が、外部端子群１１４に隣接し離隔して複数配置される。第２の接続部１１７は、半田で接合される接合領域として、実装部材１０２の下面１５２に配置される下面領域１１５と側面１５１に配置される側面領域１１６とを有する。下面領域１１５と側面領域１１６とが連続し、互いにつながって形成される。また第１の接続部１１３のｘ方向又はｙ方向における長さは、下面領域１１５のｘ方向又はｙ方向における長さよりも小さい。

次に図２（ａ）に、電子部品１００の第２の接続部１１７の下面領域１１５の形状と、下面領域１１５と側面領域１１６とがつながる部分である境界２２２と、の拡大図を示す。図２（ａ）は、図１（ｂ）に示した下面１５２の隅に配置された第２の接続部１１７の下面領域１１５とその近傍とを示したものであり、下面領域１１５は概ね矩形となっている。第２の接続部１１７の近傍に位置する第１の接続部１１３は、ｘ方向と平行な方向においては１１３ａ及び１１３ｂであり、ｙ方向と平行な方向においては１１３ｃ及び１１３ｄである。下面領域１１５と側面領域１１６とがつながる部分である境界２２２は、下面領域１１５の外周のうち側面１５１に面する部分である辺２２１のどの位置に接してもよい。しかし、第１の接続部１１３に近接する位置に下面領域１１５と側面領域１１６との境界２２２を配置することが好ましい。これにより、余剰な半田による第１の接続部１１３との短絡を効果的に抑止できる。更に下面領域１１５の外周のうち側面１５１に隣接する辺の、下面領域１１５の近傍となる第１の接続部１１３ａ〜ｄに近接する位置につながる部分２２２を配置することが好ましい。

図２（ａ）では、下面領域１１５の外周のうち側面１５１に面する辺２２１のうち、第１の接続部１１３ａ、１１３ｂに近接する位置に下面領域１１５と側面領域１１６との境界２２２が配された例を示す。

ここで、下面領域１１５のｘ方向における長さを幅２０１と定義し、下面領域１１５のｙ方向における長さを幅２０２と定義する。また第１の接続部１１３のｘ方向における長さを幅２０３、第１の接続部１１３のｙ方向における長さを幅２０４と定義する。ここで、それぞれの接続部、領域など各部分の長さとは、各部分の中で、それぞれの方向において最も長さの大きい部分を指す。例えば第１の接続部１１３が円形の場合、ｘ方向における長さは、第１の接続部１１３の直径の大きさを指す。下面領域１１５の幅２０１及び２０２は、信頼性の観点から第１の接続部１１３の幅２０３及び２０４よりもｘ方向、ｙ方向の少なくとも一方が大きく、また下面領域１１５の面積が第１の接続部１１３よりも大きくなるとよい。更に下面領域１１５の幅２０１及び２０２の両方が第１の接続部１１３の幅２０３及び２０４よりも大きいことが好ましい。電子部品１００の隅において、応力は特定の方向だけに掛かるのではなく様々な方向から掛かるため、下面領域１１５の幅はｘ方向及びｙ方向の両方とも大きくした方がよい。

下面領域１１５のｘ方向における端から、幅２０１の１／２となる位置を、下面領域１１５のｘ方向における中心２１１と定義する。同様に、下面領域１１５のｙ方向における端から、幅２０２の１／２となる位置を、下面領域１１５のｙ方向における中心２１１と定義する。ｘ方向に沿った辺２２１において境界２２２は、上述したように下面領域１１５の中心２１１よりも、第１の接続部１１３ａ、１１３ｂに近い位置に配置することがより好ましい。ｙ方向に沿った辺において側面領域１１６につながる部分は、下面領域１１５の中心２１２よりも、第１の接続部１１３ｃ、１１３ｄに近い位置に配置することがより好ましい。

電子部品１００と外部の実装基板とを半田を用いて実装した場合、実装部材１０２と実装基板との熱膨張係数の差によって、温度サイクルなどの環境履歴や使用状況などの影響で半田に応力が生じる場合がある。この結果、半田にクラックが発生し断線してしまう可能性がある。第１の接続部１１３よりも面積の大きな下面領域１１５を有する第２の接続部１１７は、半田による実装部材１０２と実装基板との結合を補強するために設置される。第２の接続部１１７は結合の補強だけでなく、第１の接続部１１３に生じる応力の緩和にも貢献し得る。第１の接続部１１３と第２の接続部１１７との表面は、外部の実装基板に接続するための半田との密着性を得るため、例えばめっき法を用いて半田に対して濡れ性のよい金属によって形成される。

内部端子１０６と第１の接続部１１３とは、内部配線（不図示）によって互いに電気的に接続されている。また内部端子１０６と第２の接続部１１７とは、内部配線（不図示）によって互いに電気的に接続されてもよい。しかし、第２の接続部１１７は内部端子１０６と電気的に接続されている必要はなく、第２の接続部１１７は機械的な接続の機能のみを有していてもよい。電子デバイス１０１は接続導体１０４、内部端子１０６、内部配線（不図示）、及び、第１の接続部１１３又は第２の接続部１１７を通じて外部の実装基板に接続され、更に他の回路素子などに電気的に接続される。

本例において、図１（ｂ）に示すように第１の接続部１１３が下面１５２の周辺に各辺２列になり合計６４個配されている。また第１の接続部１１３よりも面積の大きい第２の接続部１１７の下面領域１１５が下面１５２の隅にそれぞれ１つずつ、また各辺の中央にそれぞれ１つずつ配され、合計で８個配されている。本例では、ｘ方向及びｙ方向に沿って規則的に各辺に２列ずつ並んだ第１の接続部１１３を各辺に配したが、第１の接続部１１３の配置はこれに限られるものではない。例えば各辺に１列であってもよいし、３列以上で並んだ配置としてもよい。また辺ごとに異なった列数であってもよい。更に４辺すべてに配置するのでなく、例えばｘ方向の２辺だけに第１の接続部１１３が配置されていてもよい。また第２の接続部１１７の配置において下面領域１１５は、例えば下面１５２の隅だけに配置してもよいし、各辺の中央だけに配置してもよい。ただし半田に大きな応力が掛かるのは実装部材１０２と実装基板との熱膨張係数の差が最も顕著となる下面１５２の隅である。このことから、下面１５２の４つの隅のうち少なくとも対角にある２つの隅のそれぞれに第２の接続部１１７の下面領域１１５を配置することが好ましい。

次に、第２の接続部１１７の側面領域１１６について説明する。図１（ｃ）に示すように側面領域１１６は、第２の接続面のうち下面１５２に形成された下面領域１１５から連続してつながり側面１５１の一部を覆う。ここで側面領域１１６のｘ方向における長さである幅１１２は、下面領域１１５のｘ方向における長さである幅２０１（図２（ａ）参照）よりも小さい。また図１（ｃ）に示すように側面領域１１６は側面１５１の端１５１１から離れて配置される。例えばｘ方向に平行な側面１５１の端１５１１とは、側面１５１がｘ方向と平行でなくなる部分をいう。他の方向（例えばｙ方向）に平行な側面の端についても、同様である。図１（ｂ）において、側面１５１の端１５１１は下面１５２の角からｚ方向に延びた辺となる。側面領域１１６は、下面領域１１５につながる部分である境界２２２から実装部材１０２の側面１５１に沿ってｚ方向に延びている。本例において、図１（ｃ）には４つの側面領域１１６が図示されている。このうち最も左と最も右の側面領域１１６は、下面１５２の隅に配置した第２の接続部１１７の下面領域１１５からつながっている。また中央の２つの側面領域１１６は、下面１５２の辺の中央に配置した第２の接続部１１７の下面領域１１５からつながっている。中央の２つの側面領域１１６は、下面領域１１５のｘ方向の左右、両側で第１の接続部１１３が近接している。このため、下面領域１１５の両側の第１の接続部１１３の近傍となる位置に、下面領域１１５につながる側面領域１１６が配置されている。

電子部品１００と実装基板とを半田付けする際、第１の接続部１１３と第２の接続部１１７の下面領域１１５との上、または第１の接続部１１３と第２の接続部１１７の下面領域１１５とに対向する外部の実装基板の接続部の上に半田ペーストが印刷される。このとき、それぞれの接続部の面積に概ね応じた量の半田ペーストが印刷される。第１の接続部１１３の上よりも面積の大きい第２の接続部１１７の下面領域１１５の上に多くの半田ペーストを印刷することによって、下面領域１１５による半田接続の補強の効果が高まる。半田ペーストを印刷した後、電子部品１００と実装基板とを重ね合わせ、例えばリフロー法などの半田溶融方法によって加熱を行う。加熱することによって、半田が溶融すると同時に、電子部品１００の重量によって半田が押し潰される。その後、冷却過程を経て、半田による接合が完成する。

半田を加熱し溶融する工程において、第２の接続部１１７の下面領域１１５では大きい面積に半田ペーストが印刷されているため、第１の接続部１１３と比較して押し潰されることによって余剰になる半田が発生しやすい。このとき第２の接続部１１７において下面領域１１５から側面１５１につながる側面領域１１６が無い場合、下面領域１１５の縁を越えて流れ出た半田が周囲に広がり隣接する第１の接続部１１３との短絡を起こしやすい。また流れ出た半田が電子部品１００と実装基板との外側に飛散した場合、加熱を行う製造装置内部の汚染などの原因となる可能性がある。これらによって製造の歩留まりの低下や生産性の低下が起こる可能性がある。

本実施形態では、第２の接続部１１７は下面領域１１５につながる側面領域１１６を有する。そのため下面領域１１５からはみ出した余剰な半田は、側面領域１１６に流れ込み、接続部間の短絡や実装基板の外部への飛散を抑止できる。一方、側面領域１１６の幅１１２を下面領域１１５の幅２０１と同じかそれ以上とした場合、側面領域１１６に流れ込む半田の量が多くなる。この結果、リフロー法などの加熱を行う前に下面領域１１５に塗布する半田の量を、本来接合に必要な半田量と比較して多く塗布する必要がある。このため半田が溶融させた際、余剰な半田の量が増え、却って隣接する第１の接続部１１３との間の短絡が起きる可能性がある。また、この接続部間の短絡を防ぐため、第２の接続部１１７と第１の接続部との距離を離して設置した場合、第２の接続部１１７の第１の接続部に対する半田接続の補強の効果が低くなる可能性がある。また、このような設計では、電子部品の小型化を達成することも困難になる。

一方、側面領域１１６の幅１１２を下面領域１１５の幅２０１よりも小さくすることで、余剰な半田が下面領域１１５から側面領域１１６に回り込むことができる。これによって余剰な半田が周囲へ広がらず、余剰な半田が周囲に広がることによって生じる第２の接続部１１７の下面領域１１５と第１の接続部１１３との短絡による不良を低減することができる。同時に余剰な半田が装置内に飛散することによって生じる工程の問題を抑制することが可能となる。また側面領域１１６が第１の接続部１１３の近傍において下面領域１１５とつながっている場合、下面領域１１５の第１の接続部１１３に近い領域で生じた余剰な半田が側面領域１１６に回り込み付着する。そのため、短絡防止の効果をより向上させることが可能となる。

また側面領域１１６のｘ、ｙ方向における長さは、下面領域１１５のｘ、ｙ方向における長さより小さく、側面領域１１６は、この下面領域１１５の一部から延びる。また１つの下面領域１１５に複数の側面領域１１６が配置される場合、それぞれ離れて配置される。このため余剰な半田のみが側面領域１１６に回り込み、電子部品１００と実装基板との接続に必要な半田は、下面領域１１５に残る。このとき第１の接続部１１３及び第２の接続部１１７の下面領域１１５の全面に半田部材が付着する。この結果、実装部材１０２と実装基板との熱膨張係数の差による応力に対して、実装部材１０２と実装基板との接続に必要な強度を保つことが可能となる、これらの効果によって、製造の歩留まりや製造されるモジュールの信頼性が向上する。

第２の接続部１１７の側面領域１１６の高さ１１１及び幅１１２を、電子部品１００の総重量と第２の接続部１１７の下面領域１１５の面積とに合わせて適宜設計することによって、余剰になる半田の量をコントロールし最適化することが可能である。また本例では、第２の接続部１１７の１つの下面領域１１５につながる側面領域１１６を２つずつ設けたが、側面領域１１６の数は、これに限られるものではない。１つの下面領域１１５につながる側面領域１１６は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。余剰になる半田の量の見込み値に合わせて適宜、数を設定することができる。更に側面領域１１６は、表面積が大きくなるように形成されてもよい。側面領域１１６の表面積が増えることで、余剰になった半田をより多く吸収しやすくなる。例えば本例の図１（ｂ）に示すように、側面１５１は下面１５２の辺から延びる溝を有し、そこに側面領域１１６が形成されてもよい。本例において、図１（ｂ）に示すように側面領域１１６は円弧状の断面を有するように形成したが、側面領域１１６の形状は例えば矩形であってもよいし、台形であってもよい。

また下面領域１１５につながる側面領域１１６を設けることによって余剰になる半田の量をコントロールできるため、第１の接続部１１３と下面領域１１５との間の距離を大きくせずに、下面領域１１５の面積を大きくすることが容易となる。第１の接続部１１３に近接したまま下面領域１１５の面積を大きくすることによって、熱衝撃に対する信頼性がより高い電子部品を提供することが可能となる。

本例において、第１の接続部１１３がＬＧＡ（ＬａｎｄＧｒｉｄＡｒｒａｙ）の場合を示したが、例えばＬＣＣ（ＬｅａｄｌｅｓｓＣｈｉｐＣａｒｒｉｅｒ）などであってもよい。また、ＬＧＡとＬＣＣとの併用であってもよい。また図１（ｂ）に示す形態では第１の接続部１１３の集合体である外部端子群１１４は、第２の接続部１１７の下面領域１１５によって配置領域を８か所に区切られているが、それぞれの接続部の配列はこれに限られたものではない。

第２の接続部１１７の下面領域１１５の形状は図１（ｂ）及び図２（ａ）に示した矩形に限られるものではない。矩形のそれぞれの角を面取りしてもよいし、円形状であってもよい。図２（ｂ）は、例えば下面領域１１５がＬ字状である場合を示している。また側面領域１１６についても数や位置を限定するものではない。本例において、図１（ｂ）に示すように第２の接続部１１７の下面領域１１５は、側面領域１１６につながる部分以外、下面１５２の縁１５２０から離れている。しかし例えば下面領域１１５は、下面１５２の縁１５２０に接していてもよい。

図２（ｂ）において、側面領域１１６ｂと最も近接する第１の接続部１１３との距離が、下面領域１１５のうち側面領域１１６ｂにつながる辺の中央と最も近接する第１の接続部１１３との距離以上になる位置に、側面領域１１６ｂが配置されている。

また図２（ｃ）は、下面１５２の隅に配置された第２の接続部１１７が、先述した側面の端から離れた側面領域１１６に加えて、下面１５２の隅の角で下面領域１１５とつながる側面領域１１６ｃを更に有する場合を示す。例えば側面領域１１６ｃは、互いに隣接する側面の端と端との間に配置されてもよい。下面１５２の隅に下面領域１１５を配置した場合、下面１５２の隅においても半田が過剰となりやすい。このため第１の接続部１１３の近傍の側面の端から離れた側面領域１１６だけでなく、下面１５２の隅に側面領域１１６ｃ配置する。下面１５２の隅の側面の端と端との間の溝に形成された側面領域１１６ｃにつながる下面領域１１５を配置することで、余剰な半田が側面領域１１６ｃに回り込み付着しフィレットが形成される。この応力の最も掛かりやすい矩形形状の角の部分にフィレットを形成することよって、電子部品１００と外部の実装基板との半田接続をより強固にできる。下面１５２の隅に側面領域１１６ｃを配置することによって、余剰な半田のコントロールがより容易となる。また下面１５２の角の互いに隣接する側面の端と端との間の形状は、本実施形態のように溝構造であってもよいし、例えば丸みを有する形状であってもよい。なお下面領域１１５と側面領域１１６とのつながる場所、下面領域１１５及び側面領域１１６の形状、数、位置は本例に限られるものではない。第２の接続部１１７の下面領域１１５及び側面領域１１６の形状、数、位置を適宜設定することが可能である。また本実施形態では第１の接続部１１３の形状は円形状であるが、これに限られるものではない。例えば矩形であってもよい。第１の接続部１１３は形状、数、位置を適宜設定することが可能である。

また第２の接続部１１７の下面領域１１５の幅２０１、２０２は、隣接する下面領域１１５と第１の接続部１１３との間の距離２０５の２倍以上であるとよい。本実施形態において、下面領域１１５を大きくした場合であっても、余剰となる半田を適切にコントロールすることができるため、第１の接続部１１３と第２の接続部１１７との間の距離を短くすることが可能である。これにより、熱衝撃に対する信頼性がより高い電子部品の製造が可能となる。また第２の接続部１１７の下面領域１１５の幅２０１、２０２は、隣接する第１の接続部１１３の間の距離よりも大きくてよい。また側面領域１１６、１１６ｂと側面の端との距離が、隣接する第１の接続部１１３の間の距離よりも大きくてもよい。

＜第２の実施形態＞
図３を参照して本発明の第２の実施形態による表面実装型の電子部品３００の構造を説明する。図３は、本発明の第２の実施形態における電子部品３００の模式的な下面図を示す。電子部品１００と比較して、第１の接続部１１３の集合体である外部端子群１１４と第２の接続部１１７の下面領域１１５との間に段差部３０１が配されている点で異なり、他の点は同じであってよい。このため電子部品１００と同様の構成要素は重複する説明を省略する。

本実施形態における電子部品３００は、第１の接続部１１３が下面１５２の周辺部に各辺２列になり合計７６個配されている。また第１の接続部１１３よりも面積の大きい第２の接続部１１７の下面領域１１５が下面１５２の隅にそれぞれ１つ、合計で４個配置されている。また外部端子群１１４と下面領域１１５との間にはそれぞれ１つ、合計で８個の段差部３０１が配置されている。段差部は下面１５２に対して凸形状であってもよいし、凹形状であってもよい。

次に段差部３０１の効果について説明する。電子部品３００と実装基板とを半田で接続する際、半田を加熱し溶融するリフロー工程で余剰な半田が潰れて濡れ広がったとき、段差部３０１のエッジ部分で発生する表面張力が余剰な半田の広がりに対する抑制力として作用する。このため下面領域１１５で余剰になった半田が第１の接続部１１３の方向へ濡れ広がらず、効果的に下面領域１１５から側面領域１１６へ回り込むようになる。これによって電子部品１００よりも余剰な半田による短絡や飛散した半田による問題を更に低減できる。この結果、製造の歩留まりの向上や生産性の向上が可能となる。

段差部３０１において、凹形状の段差を設ける場合は、例えば実装部材１０２の下面１５２の一部に溝を設けることで形成可能である。また下面１５２にレジスト層を設け、そのレジスト層の一部を剥離することによっても形成可能である。一方、凸形状の段差を設ける場合は、例えば帯状の部材を下面１５２に接着し配置することで形成可能である。またレジスト層を下面１５２に部分的に設けることによって形成可能である。段差部３０１のエッジによる広がり抑制力をより大きく得るための手法として、凹形状の溝を段差として設ける方が好ましい。一方、余剰な半田のはみ出し量を制御する上では、凸形状の段差を設けることで、凸形状の高さで電子部品１００と実装基板との距離を制御することができる。つまり、凸形状の段差をスペーサとして用いることができる。また段差部の高さは、１０μｍ以上であるとよい。更に３０μｍ以上であるとよい。段差が１０μｍ以上ある場合、余剰になった半田が段差部３０１のエッジで止まり、段差部３０１の効果を期待できる。

以上、本発明に係る実施形態を２形態示したが、本発明はそれらの実施形態に限定されるものではない。上述した各実施形態は適宜変更、組み合わせ、共有が可能である。また上述した本実施形態の電子部品は、半田ペーストを用いたリフロー工程で半田によって外部の実装基板と電気的に接続される。実装基板に二次実装されることによって、本実施形態の電子部品１００は外部の実装基板とともにモジュールを構成する。本実施形態における電子デバイス１０１が、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ構造のイメージセンサを有する固体撮像素子である場合、電子部品１００は撮像装置である。上述したモジュールを種々の電子機器に搭載することができる。電子機器において、モジュールの実装基板が電子機器の筐体に固定される。電子機器は、コンピュータやスマートフォンなどの情報端末や、デジタルカメラなどの撮影機器、テレビなどの表示機器で有り得る。電子部品１００が撮像装置であれば、撮影機能付きの電子機器を実現することができる。本実施形態の電子部品は、二次実装を行う際、余剰な半田による短絡や飛散した半田による工程の問題を低減できる。これによって実装の際の不良発生率の低いモジュールの製造が可能となり、また生産性の向上が可能となる。

上記の各実施形態に係る電子部品が実装されたモジュールの搭載された電子機器の応用例として、このモジュールが組み込まれたカメラについて例示的に説明する。カメラの概念には、撮影を主目的とする装置のみならず、撮影機能を補助的に有する装置（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末など）も含まれる。また、カメラは例えばカメラヘッドなどのモジュール部品であってもよい。カメラは、上記の実施形態として例示された本発明に係る電子部品が実装基板に実装されたモジュールと、この電子部品から出力される信号を処理する信号処理部とを含む。この信号処理部は、例えば、電子部品から得られた信号に基づくデジタルデータを処理するプロセッサを含みうる。このデジタルデータを生成するためのＡ／Ｄ変換器を、電子部品の半導体基板に設けてもよいし、別の半導体基板に設けてもよい。

＜実施例＞
以下、実施例を説明する。第１の実施形態の図１に示す電子部品１００を作製した。ｘ方向が長辺方向、ｙ方向が短辺方向となる矩形形状の電子部品である。以下の説明における数値は、本発明の効果を得る上で適切な値に設定されたものである。したがって、以下に記載した数値から把握できる各部分の寸法の大小関係は、仮に寸法の大小関係を明記せずとも、本開示の一部を成すものである。

実装部材１０２として、アルミナセラミックを７層積層した矩形凹状のセラミックパッケージを準備した。実装部材１０２は総厚３．７ｍｍである。実装部材１０２の電子デバイス１０１の設置される面から下面１５２までの厚さ、すなわち基部１０２２の厚さは２．０ｍｍとし、枠部１０２１の厚さを１．７ｍｍとした。実装部材１０２のｘ方向の外形は５２．０ｍｍであり、ｙ方向の外形は４０．０ｍｍとした。下面１５２の第１の接続部１１３はＬＧＡ型で各辺に２列とし、パターンサイズはφ１．０ｍｍ、ピッチは１．８ｍｍとした。第１の実施形態において、図１（ｂ）では第１の接続部１１３は合計で６４個となっているが、本実施例において、第１の接続部１１３は１４４個を配置することができた。第２の接続部１１７の下面領域１１５は、第１の実施形態における図１（ｂ）と同様に下面１５２の４つの隅とそれぞれの辺の中央とに合計８個、配置した。下面領域１１５はｘ方向における幅２０１を４．３５ｍｍ、ｙ方向における幅２０２を２．７ｍｍとした。このとき、下面領域１１５の面積は約１１．７ｍｍ^２、第１の接続部１１３の面積は０．７９ｍｍ^２であり、第１の接続部１１３の面積よりも下面領域１１５の面積の方が十分大きい。

下面領域１１５からつながり側面１５１の一部を覆う側面領域１１６は、下面１５２の隅の下面領域１１５では、第１の接続部１１３の近傍となる位置にｘ方向とｙ方向とのそれぞれで１つずつ配置した。側面領域１１６は、下面１５２に対する平面視において円弧の凹形状を有する溝とした。このとき、ｘ方向にある側面領域１１６に関してのみ詳細を述べると、最も近い第１の接続部１１３の中心と側面領域１１６の中心線との距離は、ｘ方向に平行な方向に２．０ｍｍに設計した。また他の側面領域１１６に関しても、最も近い第１の接続部１１３の中心と側面領域１１６の中心線との距離が、それぞれの側面領域１１６の存在する側面１５１と平行な方向に大凡２．０ｍｍとなるように設計した。側面領域１１６の高さ１１１は１．０ｍｍ、幅１１２は０．６ｍｍとした。つまり、側面領域１１６を枠部１０２１には設けずに、側面領域１１６の高さ１１１を基部１０２２の厚さの半分程度にしている。

実装部材１０２の内層配線パターンは、タングステン材料を使用した。また第１の接続部１１３、第２の接続部１１７の下面領域１１５及び側面領域１１６のそれぞれの構造は、大凡１０μｍのタングステン材料を下地とし、その上に電解ニッケルめっきによって厚さ５μｍ程度のニッケル層を形成した。更にこの表面に０．５μｍの金めっきを形成する電解金めっき処理を行った。

電子デバイス１０１は、ｘ方向に４２ｍｍ、ｙ方向に３１ｍｍ及び厚さ０．７８ｍｍのＣＭＯＳイメージセンサとした。電子デバイス１０１は、実装部材１０２のキャビティ部１０２０に一般的なダイボンドペーストを用いて搭載した。電子デバイス１０１と実装部材１０２の内部端子１０６とを接続導体１０４で電気的に接続した。更に蓋体１０３として水晶を選択し、蓋体１０３は実装部材１０２の上方に電子デバイス１０１と対向するように接着剤１０５としてＵＶ接着剤を用いて接着した。上記実施例に基づき本発明の電子部品１００を２０個作製した。

次に、第１の接続部１１３及び下面領域１１５に対向するように半田ペーストのパターンを実装面に配置した二次実装基板となる外部の実装基板４０２を用意した。実装基板４０２の実装面の接続部４０３の上には、融点が１４０℃近辺と低融点なスズ−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）系の半田ペーストをスクリーン印刷によって塗布した。その後、本発明の電子部品１００を実装基板４０２の実装面に搭載し、リフロー工程を行った。これによって、半田ペーストは半田部材４０１となり実装部材１０２の第１の接続部１１３及び第２の接続部１１７の下面領域１１５と、実装基板４０２の接続部４０３とを電気的に接合させた。このようにして本発明によるモジュール４００を２０個作製した。図４にモジュール４００の側面図を示す。

作製したモジュール４００は、第１の接続部１１３及び第２の接続部１１７の下面領域１１５と接続部４０３との間の半田部材４０１の厚みがそれぞれ０．２ｍｍ程度となっていた。また下面領域１１５の半田部材４０１が側面領域１１６まで回り込んで付着していることが確認できた。本発明のモジュール４００の半田部材４０１の接合状態をＸ線検査装置によって確認したところ、第１の接続部１１３同士及び第１の接続部１１３と第２の接続部１１７の下面領域１１５との半田部材４０１の短絡は１ヶ所も確認されなかった。

＜比較対象の実施例＞
比較対象の実施例として、図５に示す電子部品５００を２０個作製し実装基板の実装面に実装した比較対象のモジュールを作製した。比較対象の電子部品５００は図５に示すように、第２の接続部１１７において下面領域１１５につながり１５１に延びる側面領域１１６を設けなかった点で本発明の実施例の電子部品１００と異なるのみであり、この側面領域１１６以外は同様に作製した。

比較対象の電子部品５００を搭載したモジュールの半田部材の接合状態をＸ線検査装置によって確認したところ、２０個作製したモジュールのうち４個のモジュールで合計９ヶ所の第１の接続部１１３と第２の接続部１１７の下面領域１１５との短絡が確認された。

１００電子部品、１１３第１の接続部、１１５第２の接続部の下面領域、１１６第２の接続部の側面領域、１５１側面、１５２下面

Claims

実装基板に接続するための半田に対して濡れ性を有するそれぞれ第１の接続部と第２の接続部とを有する表面実装型の電子部品であって、
電子デバイスを搭載する上面と、前記上面の反対側に位置する下面と、前記下面と辺を共有する側面と、を備え、
前記第１の接続部は、前記下面に配置された接合領域を有し、
前記第２の接続部は、前記下面に配置された下面領域と、前記下面領域とつながり、前記側面のうち１つの側面に配置された側面領域と、を有し、前記１つの側面は、前記下面の４辺のうち１つの辺を前記下面と共有し、
前記第１の接続部は、前記下面のうちで前記下面領域よりも半田に対して濡れ性が低い部分によって前記側面から隔てられており、
前記接合領域と前記下面領域とは、前記１つの辺に沿った方向に離隔して配置され、
前記下面領域の前記方向における長さが、前記接合領域の前記方向における長さよりも大きく、かつ、前記接合領域と前記下面領域との間の距離よりも大きく、
前記側面領域の前記方向における長さが、前記下面領域の前記方向における長さよりも小さく、
前記側面領域が、前記１つの側面の前記方向における両方の端から離れていることを特徴とする電子部品。
前記下面領域は、前記方向に前記下面領域の端から前記下面領域の最も大きい幅の半分の位置の中央と、前記下面領域が前記側面領域と接続される第１の境界と、を有し、
前記方向に、前記第１の境界と、前記第１の接続部と、の間の距離は、前記中央と前記第１の接続部との間の距離よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
前記１つの側面の前記両方の端から離れて配置された前記側面領域を第１の側面領域として、
前記第２の接続部は、前記下面領域とつながり、前記１つの側面に配置された第２の側面領域を更に有し、
前記第２の側面領域の前記方向における幅が、前記下面領域の前記方向における幅よりも小さく、
前記下面領域は、前記下面領域が前記第２の側面領域と接続される第２の境界を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品。
前記第２の接続部は、前記下面領域とつながり、前記側面に配置された第３の側面領域を更に有し、
前記下面領域と前記第３の側面領域とのつながる部分は、前記下面の隅に配置されることを特徴とする請求項２又は３に記載の電子部品。
前記下面のうち４つの隅のそれぞれに前記第２の接続部が配置されており、
各々が、前記下面のうちで前記下面領域よりも半田に対して濡れ性が低い部分によって前記側面から隔てられた接合領域を有する複数の接続部が、前記下面の４辺のうちのいずれかの辺に沿って並ぶ２つの前記第２の接続部の間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電子部品。
前記方向において、前記側面領域と、前記１つの側面の前記両方の端のうち１つと、の間の距離は、前記下面領域の長さよりも短いことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電子部品。
前記電子部品は、実装基板に接続するための半田に対して濡れ性を有する第３の接続部を更に備え、
前記第３の接続部は、前記下面に配置された下面領域と、前記下面領域とつながり、前記１つの側面に配置された側面領域と、を有し、
前記方向において、前記第３の接続部の前記側面領域と、前記１つの側面の前記両方の端との間の距離が、前記第３の接続部の前記下面領域の長さよりも長いことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の電子部品。
実装基板に接続するための半田に対して濡れ性を有するそれぞれ第１の接続部と第２の接続部とを有する表面実装型の電子部品であって、
電子デバイスを搭載する上面と、前記上面の反対側に位置する下面と、前記下面と辺を共有する側面と、を備え、
前記第１の接続部は、前記下面に配置された接合領域を有し、
前記第２の接続部は、前記下面に配置された下面領域と、前記下面領域とつながり、前記側面のうち１つの側面に配置された側面領域と、を有し、前記１つの側面は、前記下面の４辺のうち１つの辺を前記下面と共有し、
前記接合領域と前記下面領域とは、前記１つの辺に沿った方向に離隔して配置され、
前記下面領域の前記方向における長さが、前記接合領域の前記方向における長さよりも大きく、
前記側面領域の前記方向における長さが、前記下面領域の前記方向における長さよりも小さく、
前記側面領域が、前記１つの側面の前記方向における両方の端から離れており、
前記方向において、前記側面領域と、前記１つの側面の前記両方の端との間の距離が、前記下面領域の長さよりも長いことを特徴とする電子部品。
前記第１の接続部は、円形であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の電子部品。
前記接合領域と前記下面領域とは互いに隣接しており、
前記下面領域の前記方向における長さが、前記接合領域と前記下面領域との間の距離の２倍以上であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の電子部品。
各々が、前記下面のうちで前記下面領域よりも半田に対して濡れ性が低い部分によって前記側面から隔てられた接合領域を有する複数の接続部を備え、
前記下面領域の前記方向における長さが、互いに隣接する前記複数の接続部の接合領域の間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の電子部品。
前記下面領域は、その外周の前記方向に沿った部分のうち、前記側面領域とつながる部分以外の部分が前記１つの辺から離れていることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の電子部品。
各々が、前記下面のうちで前記下面領域よりも半田に対して濡れ性が低い部分によって前記側面から隔てられた接合領域を有する複数の接続部を備え、
互いに隣接する前記複数の接続部の前記接合領域の間の距離が、前記側面領域と前記側面の前記両方の端のうち１つとの間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の電子部品。
前記１つの側面は、前記１つの辺から延びた溝を有し、
前記側面領域は、前記溝に配されることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の電子部品。
下面に対する高さ方向において、前記側面領域の高さは、前記１つの側面の高さの半分を越えないことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の電子部品。
前記１つの側面は、前記方向に前記側面領域と前記１つの側面の前記両方の端のうち１つとの間に、セラミック材料の表面を有し、
前記下面は、前記下面に対する平面視において前記第１の接続部を取り囲むようにセラミック材料の表面を有することを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の電子部品。
前記１つの側面の前記両方の端から離れて配置された前記側面領域を第１の側面領域として、
前記第２の接続部は、前記下面領域とつながり、前記側面のうち前記１つの側面とは別の側面に配置された第４の側面領域を更に有し、
前記別の側面は、前記４辺のうち前記１つの辺とは別の辺を前記下面と共有し、
前記１つの側面と前記別の側面とは、前記電子部品の隅を構成し、
前記第４の側面領域の前記別の側面に沿う方向における長さが、前記下面領域の前記別の側面に沿う前記方向における長さよりも小さいことを特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載の電子部品。
前記第１の接続部と前記下面領域との間に段差部を更に有することを特徴とする請求項１乃至１７の何れか１項に記載の電子部品。
前記電子デバイスがイメージセンサであることを特徴とする請求項１乃至１８の何れか１項に記載の電子部品。
請求項１乃至１９の何れか１項に記載の電子部品と、
前記実装基板と、
前記電子部品の前記第１の接続部及び前記第２の接続部と、前記実装基板の実装面の接続部と、を接続する半田部材と、を備え、
前記半田部材の一部が前記側面領域に付着していることを特徴とするモジュール。
請求項１９に記載の電子部品と、
前記電子部品によって得られた信号を処理する信号処理部と、を備えることを特徴とするカメラ。