JPWO2006033170A1 - 配線基板および配線基板モジュール - Google Patents

Abstract

配線基板モジュール（１０）は多層配線基板（１１）を備え、この多層配線基板（１１）の実装面（１１ａ）上には、水晶振動子（１）やＩＣ部品（２）などが搭載されている。実装面（１１ａ）には、ＩＣ部品（２）の実装用ランド（１２）、水晶振動子（１）の実装用ランド（１３）およびその他表面実装部品の実装用ランド（１４）が形成されている。特に、水晶振動子（１）の実装用ランド（１３）は、従来の一つで大きい面積を有するものではなく、互いに隣接した四つのランド片（１３ａ）が、水晶振動子１の一つの外部端子（１ａ）を介して電気的に接続されることにより、外部端子（１ａ）の実装用ランドとして機能するように構成されている。言い換えると、水晶振動子（１）の各外部端子（１ａ）のそれぞれに対応する位置に設けられている複数の実装用ランド（１３）が、四つのランド片（１３ａ）に分割されて構成されている。

Description

本発明は、配線基板、特に、ＩＣなどの電子部品を表面に実装する配線基板および配線基板モジュールに関する。

従来より、セラミック配線基板の実装面に、ＩＣ部品、水晶振動子、その他表面実装部品などの様々な部品を実装して構成した高周波モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、この配線基板の実装面には種々の実装用ランドが、通常、搭載部品の外部端子毎に一つずつ形成されている。一般的には、これらの実装用ランドの大きさは、搭載部品の外部端子の大きさに合わせて設計されている。サイズの大きい搭載部品の実装には、その分だけ多量のはんだが必要であり、大きい面積のランドが必要だからである。

図８は従来のセラミック配線基板モジュール５０の一例を示す平面図である。配線基板５１の実装面５１ａ上には、一点鎖線で表示した水晶振動子１やＩＣ部品２、その他表面実装部品（図示せず）が搭載されている。実装面５１ａには、ＩＣ部品２の実装用ランド５２、水晶振動子１の実装用ランド５３およびその他表面実装部品の実装用ランド５４が形成されている。特に、実装用ランド５３の面積は、他の実装用ランド５２，５４と比べて極めて大きい。

しかしながら、大きい面積の実装用ランド５３が配設されている場合は、焼成時における配線基板本体と実装用ランドとの収縮率の差により、配線基板５１の実装面５１ａの実装用ランド５３の位置に局所的な大きなうねり（突出）が生じていた。一般的に、焼成時には、セラミックからなる基板本体は収縮するのに対して、実装用ランドは収縮し難いので、面積が大きい実装用ランドが配設されていると、実装用ランド表面側が隆起するからである。

図９は、従来の配線基板５１のＸ方向のうねり量を、所定のピッチ間隔で配線基板５１全体にわたって測定した結果を示すグラフである。図１０は、従来の配線基板５１のＹ方向のうねり量を、所定のピッチ間隔で配線基板５１全体にわたって測定した結果を示すグラフである。図９および図１０において、縦軸にはうねり量（μｍ）を示し、横軸には測定ポイント位置を示す。

ところで、図９のグラフの円Ｐ１，Ｐ２には、実装用ランド５３による局所的な大きなうねりが発生している。このうねりは、特に小さいサイズの電子部品を実装する際に実装位置がずれたり、あるいは、電子部品が傾いた状態で実装されたりするなどの不具合を起こしていた。
特開２００２−９２２５号公報

そこで、本発明の目的は、基板本体のうねりを低減させることができる配線基板および配線基板モジュールを提供することにある。

前記目的を達成するため、第１の発明に係る配線基板は、表面が搭載部品の実装面となっている基板本体と、基板本体の表面に形成されている複数の実装用ランドとを備え、実装用ランドの少なくとも一つは、互いに隣接した複数のランド片が、実装される搭載部品の一つの端子を介して電気的に接続されることにより、当該端子の実装用ランドとして機能するように構成されていることを特徴とする。

第２の発明に係る配線基板は、表面が搭載部品の実装面となっている基板本体と、基板本体の表面で、かつ、搭載部品の各端子のそれぞれに対応する位置に設けられている複数の実装用ランドとを備え、実装用ランドの少なくとも一つが、複数のランド片に分割されて構成されていることを特徴とする。

ここで、基板本体は、セラミックからなる単板構造であったり、複数のセラミック層と複数の内部電極を積層した多層構造であったりする。

第１および第２の発明において、比較的面積の大きい実装用ランドは、比較的面積の小さいランド片にて構成されるため、焼成時における配線基板と実装用ランドの収縮率の差が局所的に集中しにくくなる。一方、比較的面積の小さいランド片が集まって実質的に面積の大きい実装用ランドが形成されるため、サイズの大きい搭載部品であっても、はんだは充分に供給される。

第１および第２の発明にあっては、実装される搭載部品の一つの端子を介して電気的に接続される複数のランド片のうち少なくとも一つは、当該端子の基板本体実装面における投影面積の１／２以下の面積となるように設けられていることが好ましい。これにより、ランド片の面積が不必要に大きくならず、適正な面積に設定される。

また、複数のランド片にて構成された実装用ランドを除いた実装用ランドの面積および複数のランド片の面積のうち、最大面積Ａと最小面積ａの面積比Ａ／ａが３以下であることが好ましい。これにより、基板本体と実装用ランドとの収縮率の差に起因する実装面のうねり量（突出量）を一定にし、実装用ランド間における高低差を低減することができる。

また、基板本体の表面上の実装用ランドが形成されていない領域に、うねり補正用パターンを設けてもよい。うねり補正用パターンによって意図的にうねり（突出）を発生させ、実装用ランドが形成されている領域と同等のうねり量にすることで、より平滑な実装面となる。

第３の発明に係る配線基板モジュールは、前述の特徴を有する配線基板と、配線基板の表面に、複数のランド片を一つの端子で電気的に接続するように実装された搭載部品とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、比較的面積の大きい実装用ランドが、比較的面積の小さいランド片にて構成されているので、焼成時における配線基板と実装用ランドの収縮率の差が局所的に集中しにくくなり、配線基板の実装面に発生していた局所的な大きなうねりを低減することができる。一方、比較的面積の小さいランド片が集まって実質的に面積の大きい実装用ランドが形成されるため、サイズの大きい搭載部品であっても、はんだを充分に供給することができる。

［図１］本発明に係る配線基板および配線基板モジュールの第１実施例を示す平面図。
［図２］図１に示した配線基板モジュールの実装状態を説明するための断面図。
［図３］図１に示した配線基板のＸ方向のうねり量を示すグラフ。
［図４］図１に示した配線基板のＹ方向のうねり量を示すグラフ。
［図５］本発明に係る配線基板および配線基板モジュールの第２実施例を示す平面図。
［図６］図５に示した配線基板のＸ方向のうねり量を示すグラフ。
［図７］図５に示した配線基板のＹ方向のうねり量を示すグラフ。
［図８］従来の配線基板および配線基板モジュールを示す平面図。
［図９］図８に示した配線基板のＸ方向のうねり量を示すグラフ。
［図１０］図８に示した配線基板のＹ方向のうねり量を示すグラフ。
発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る配線基板および配線基板モジュールの実施例について添付の図面を参照して説明する。

（第１実施例、図１〜図４）
図１に示すように、配線基板モジュール１０は多層配線基板１１を備え、この多層配線基板１１の実装面１１ａ上には、一点鎖線で表示した水晶振動子１やＩＣ部品２、その他表面実装部品（図示せず）が搭載されている。実装面１１ａには、ＩＣ部品２の実装用ランド１２、水晶振動子１の実装用ランド１３およびその他表面実装部品の実装用ランド１４が形成されている。

特に、水晶振動子１の実装用ランド１３は、図８で示した従来の一つで大きい面積を有するものではなく、互いに隣接した四つのランド片１３ａが、水晶振動子１の一つの外部端子１ａを介して電気的に接続されることにより、当該外部端子１ａの実装用ランドとして機能するように構成されている。言い換えると、水晶振動子１の各外部端子１ａのそれぞれに対応する位置に設けられている複数の実装用ランド１３が、四つのランド片１３ａに分割されて構成されている。

多層配線基板１１は、実装用ランド１２〜１４を表面に設けたセラミックグリーンシートや内部電極を表面に設けたセラミックグリーンシートなどを積み重ねて圧着した後、一体的に焼成したものである。実装用ランド１２〜１４や内蔵電極は、Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｕやこれらの合金などからなり、スクリーン印刷の方法により形成される。

この多層配線基板１１の表面に、水晶振動子１やＩＣ部品２や他の表面実装部品がはんだ付けされる。特に水晶振動子１は、図２に示すように、その外部端子１ａのそれぞれが実装用ランド１３の四つのランド片１３ａに跨ってはんだ付けされている。従って、四つのランド片１３ａ相互は、水晶振動子１の外部端子１ａによって電気的に接続されることになる。

以上の構成により、比較的面積の大きい実装用ランド１３が、比較的面積の小さいランド片１３ａにて構成されているので、焼成時における多層配線基板１１と実装用ランド１３の収縮率の差が局所的に集中しにくくなり、多層配線基板１１の実装面１１ａに発生していた局所的な大きなうねり（主として突出）を低減することができる。この結果、搭載部品１，２等の実装不良を低減することができる。一方、比較的面積の小さいランド片１３ａが集まって実質的に面積の大きい実装用ランド１３が形成されるため、サイズの大きい水晶振動子１であっても、はんだを充分に供給することができる。

図３は、図１に示した多層配線基板１１のＸ方向のうねり量を、所定のピッチ間隔で多層配線基板１１全体にわたって測定した結果を示すグラフである。同様に図４は、多層配線基板１１のＹ方向のうねり量を、所定のピッチ間隔で配線基板１１全体にわたって測定した結果を示すグラフである。図３および図４において、縦軸にはうねり量（μｍ）を示し、横軸には測定ポイント位置を示す。

図３と図９を比較することにより明らかなように、多層配線基板１１では、従来の配線基板５１で発生していた局所的な大きなうねり（突出）が生じていないことが認められる。

また、水晶振動子１の一つの外部端子１ａを介して電気的に接続される四つのランド片１３ａは、当該外部端子１ａの基板本体実装面１１ａにおける投影面積の１／２以下の面積となるように設けられている。本第１実施例の場合、１／４以下に設定した。これにより、ランド片１３ａの面積が不必要に大きくならず、適正な面積に設定される。

さらに、複数のランド片１３ａにて構成された実装用ランド１３を除いた実装用ランド１２，１４の面積および複数のランド片１３ａの面積のうち、最大面積Ａを有するランド片１３ａと最小面積ａを有する実装用ランド１２の面積比Ａ／ａが３以下であるように設定することが好ましい。これにより、ランド片１３ａの面積と実装用ランド１２，１４のそれぞれの面積とが大きく異なるのを防止でき、多層配線基板１１と実装用ランド１２〜１４との収縮率の差に起因する実装面のうねり量（突出量）を一定にし、実装用ランド間における高低差をより一層低減することができる。

（第２実施例、図５〜図７）
第２実施例の配線基板モジュール１０Ａは、図５に示すように、多層配線基板１１のＩＣ部品２の搭載部分の空き領域（実装用ランド１２が形成されておらず、実装用ランド１２に囲まれた領域）に、うねり補正用パターン１６を設けたものである。うねり補正用パターン１６は広面積のパターンではなく、比較的面積の小さいパターンを複数個近接させて配置したものである。

前述したように、一般に、焼成時には、セラミックからなる基板本体は収縮するのに対して、実装用ランドは収縮し難いので、実装用ランドが配設されている部分の実装用ランド表面側が隆起する。従って、実装用ランド１２が配設されていない部分には、相対的に窪み形状のうねりが発生する。そこで、多層配線基板１１の表面上の実装用ランド１２が形成されていない領域に、うねり補正用パターン１６を設け、このうねり補正用パターン１６によって意図的にうねり（突出）を発生させ、実装用ランド１２が形成されている領域と同等のうねり量にすることで、より平滑な実装面を得ることができる。

図６は、図５に示した多層配線基板１１のＸ方向のうねり量を、所定のピッチ間隔で多層配線基板１１全体にわたって測定した結果を示すグラフである。同様に図７は、多層配線基板１１のＹ方向のうねり量を、所定のピッチ間隔で配線基板１１全体にわたって測定した結果を示すグラフである。図６および図７において、縦軸にはうねり量（μｍ）を示し、横軸には測定ポイント位置を示す。

図６および図７から、第２実施例の多層配線基板１１の方が、第１実施例と比較してうねりが低減されていることがわかる。

（他の実施例）
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。特に、配線基板は、多層基板の他にセラミック単板であってもよい。

以上のように、本発明は、ＩＣなどの電子部品を表面に実装した高周波モジュールに有用であり、特に、基板本体のうねりを低減させることができる点で優れている。

前記目的を達成するため、第１の発明に係る配線基板は、表面が搭載部品の実装面となっている基板本体と、基板本体の表面に形成されている複数の実装用ランドとを備え、実装用ランドの少なくとも一つは、互いに隣接した複数のランド片が、実装される搭載部品の一つの端子を介して電気的に接続されることにより、当該端子の実装用ランドとして機能するように構成され、複数のランド片にて構成された実装用ランドを除いた実装用ランドの面積および複数のランド片の面積のうち、最大面積Ａと最小面積ａの面積比Ａ／ａが３以下であることを特徴とする。

第２の発明に係る配線基板は、表面が搭載部品の実装面となっている基板本体と、基板本体の表面で、かつ、搭載部品の各端子のそれぞれに対応する位置に設けられている複数の実装用ランドとを備え、実装用ランドの少なくとも一つが、複数のランド片に分割されて構成され、複数のランド片にて構成された実装用ランドを除いた実装用ランドの面積および複数のランド片の面積のうち、最大面積Ａと最小面積ａの面積比Ａ／ａが３以下であることを特徴とする。

第１および第２の発明において、比較的面積の大きい実装用ランドは、比較的面積の小さいランド片にて構成されるため、焼成時における配線基板と実装用ランドの収縮率の差が局所的に集中しにくくなる。一方、比較的面積の小さいランド片が集まって実質的に面積の大きい実装用ランドが形成されるため、サイズの大きい搭載部品であっても、はんだは充分に供給される。また、複数のランド片にて構成された実装用ランドを除いた実装用ランドの面積および複数のランド片の面積のうち、最大面積Ａと最小面積ａの面積比Ａ／ａが３以下であるため、基板本体と実装用ランドとの収縮率の差に起因する実装面のうねり量（突出量）を一定にし、実装用ランド間における高低差を低減することができる。

Claims (9)

1. 表面が搭載部品の実装面となっている基板本体と、
   前記基板本体の表面に形成されている複数の実装用ランドとを備え、
   前記実装用ランドの少なくとも一つは、互いに隣接した複数のランド片が、実装される搭載部品の一つの端子を介して電気的に接続されることにより、当該端子の実装用ランドとして機能するように構成されていること、
   を特徴とする配線基板。
2. 表面が搭載部品の実装面となっている基板本体と、
   前記基板本体の表面で、かつ、搭載部品の各端子のそれぞれに対応する位置に設けられている複数の実装用ランドとを備え、
   前記実装用ランドの少なくとも一つが、複数のランド片に分割されて構成されていること、
   を特徴とする配線基板。
3. 実装される搭載部品の一つの端子を介して電気的に接続される複数のランド片のうち少なくとも一つが、当該端子の基板本体実装面における投影面積の１／２以下の面積となるように設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の配線基板。
4. 実装される搭載部品の一つの端子を介して電気的に接続される複数のランド片の全てが、当該端子の基板本体実装面における投影面積の１／２以下の面積となるように設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の配線基板。
5. 複数のランド片にて構成された実装用ランドを除いた実装用ランドの面積および複数のランド片の面積のうち、最大面積Ａと最小面積ａの面積比Ａ／ａが３以下であることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の配線基板。
6. 前記基板本体の表面上の実装用ランドが形成されていない領域に、うねり補正用パターンを設けたことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の配線基板。
7. 前記基板本体がセラミックからなることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の配線基板。
8. 前記基板本体が複数のセラミック層と複数の内部電極を積層した多層構造であることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の配線基板。
9. 請求の範囲第１項または第２項に記載の配線基板と、
   前記配線基板の表面に、前記複数のランド片を一つの端子で電気的に接続するように実装された搭載部品と、
   を備えたことを特徴とする配線基板モジュール。

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