WO2023112366A1 - 実装基板 - Google Patents

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WO2023112366A1
WO2023112366A1 PCT/JP2022/026945 JP2022026945W WO2023112366A1 WO 2023112366 A1 WO2023112366 A1 WO 2023112366A1 JP 2022026945 W JP2022026945 W JP 2022026945W WO 2023112366 A1 WO2023112366 A1 WO 2023112366A1
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hole
printed circuit
circuit board
board
holes
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光典 早坂
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H—ELECTRICITY
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    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
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    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering

Definitions

  • the present disclosure relates to mounting substrates.
  • Patent Document 1 when flip-chip mounting a semiconductor component on a substrate, side-filling is used to apply resin around the semiconductor component instead of underfilling, which is to apply resin to the gap between the surface of the substrate and the lower surface of the semiconductor component. , discloses a method for reinforcing the connection of a semiconductor component to a substrate.
  • the space between the surface of the substrate and the lower surface of the electronic component is sealed by the side-fill resin. Therefore, for example, when the side-fill resin is heated to cure, the air or moisture in the closed space expands, and there is a risk of forming holes in the side-fill resin.
  • the purpose of the present disclosure is to avoid holes in the side-fill resin on the mounting board.
  • One aspect of the present disclosure is a mounting substrate in which an electronic component is mounted on a printed circuit board, the electronic component is surface-mounted on the printed circuit board, a side-fill resin is applied to the outer circumference of the printed circuit board, and the printed circuit board and a through hole communicating with a space formed by the electronic component and the side-fill resin is provided in at least one of the printed circuit board and the electronic component.
  • holes in the side-fill resin on the mounting substrate can be avoided.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of providing a through-hole in a mounting board to which side-fill is applied around the QFN according to the present embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of providing a through hole in a mounting substrate to which side-fill is applied around the BGA according to the present embodiment
  • FIG. 3 is a plan view showing an example of providing a board through-hole in a printed board in a mounting board having a QFN according to the present embodiment
  • FIG. 3 is a plan view showing an example in which board through-holes are provided in a printed board and component through-holes are provided in a QFN in a mounting board having a QFN according to the present embodiment
  • FIG. 4 is a plan view showing an example of providing a substrate through-hole at a corner of a mounting substrate having a QFN according to the present embodiment
  • FIG. 4 is a plan view showing an example in which the size of the GND land is reduced in the mounting board provided with the QFN according to the present embodiment, and a through-hole is provided in the board;
  • FIG. 3 is a plan view showing an example of providing a board through-hole in a printed board in a mounting board having a QFN according to the present embodiment
  • FIG. 3 is a plan view showing an example in which board through-holes are provided in a printed board and
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example in which the size of the GND land is reduced in the mounting board having the QFN according to the present embodiment, and a through-hole is provided in the board;
  • FIG. 3 is a plan view showing an example of providing a through hole by cutting a part of a GND land and a GND terminal in a mounting substrate having a QFN according to the present embodiment;
  • FIG. 3 is a plan view showing a second example in which a GND land is divided in a mounting substrate equipped with a QFN according to the present embodiment, and board through holes are provided between the divided GND lands;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example in which a GND land is divided in a mounting substrate having a QFN according to the present embodiment, and substrate through holes are provided between the divided GND lands;
  • FIG. 2 is a plan view showing an example in which board through-holes are provided in a printed board in a mounting board having a BGA according to the present embodiment;
  • FIG. 2 is a plan view showing a first example in which through holes are provided in the printed board and the BGA in the mounting board having the BGA according to the present embodiment
  • FIG. 4 is a plan view showing a second example in which through holes are provided in the printed board and the BGA in the mounting board having the BGA according to the present embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second example in which through holes are provided in the printed board and the BGA in the mounting board having the BGA according to the present embodiment
  • a board through-hole is provided without providing a land at a position of the printed board facing the part where the solder ball is not provided without providing the solder ball in a part of the BGA.
  • Plan view showing an example of providing substrate through-holes FIG. 17B is a cross-sectional view showing an example in which a component through-hole is provided in a part of the BGA in the mounting board shown in FIG. 17A;
  • FIG. 5 is a plan view showing an example in which the corner of the QFN is not covered with the reinforcing resin of the side fill in the mounted substrate having the QFN according to the present embodiment;
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of a mounting board 1 in which a side-fill is applied around an electronic component 2.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a mounting board 1 in which a side-fill is applied around a QFN (Quad Flat Non-leaded package) 2A.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a mounting board 1 in which a side-fill is applied around a BGA (Ball Grid Array) 2B.
  • BGA Bit Grid Array
  • the axes parallel to the surface of the printed circuit board 3 are defined as the X-axis and the Y-axis, and the axes perpendicular to the surface of the printed circuit board 3 are defined as shown in FIGS.
  • the positive direction of the Z-axis may be called "up”
  • the negative direction of the Z-axis may be called "down”. It should be noted that these directions are used for convenience of explanation, and are not intended to limit the attitude of the structure in actual use.
  • plan view (planar view) shown in FIG. 1 corresponds to the view showing the XY plane
  • cross-sectional views shown in FIGS. 2 and 3 correspond to the views showing the ZX plane.
  • the mounting board 1 includes a printed board 3 and electronic components 2 surface-mounted on the printed board 3 .
  • the electronic component 2 include QFN2A (see FIG. 2) and BGA2B (see FIG. 3).
  • the electronic component 2 is not limited to these, and may be a CSP (Chip Size Package), LGA (Land Grid Array), QFP (Quad Flat Package), or the like.
  • the electronic component 2 may be read as other terms such as a semiconductor device, a semiconductor package, and a surface mount package.
  • the electronic component 2 is joined to the printed board 3 by soldering.
  • the mounting board 1 used in an environment with severe vibrations and/or temperature changes such as vehicles (for example, automobiles, motorcycles, tractors, ships, airplanes, railroads, bicycles, etc.) has the electronic components 2 and the printed board 3.
  • a crack or the like may occur in the solder (hereinafter referred to as a solder joint 7) that joins to the joint, and further reinforcement is required.
  • a resin having a relatively high viscosity (hereinafter referred to as a reinforcing resin 4) is applied around the electronic component 2 and heated to cure the reinforcing resin 4, thereby making the electronic component 2 is firmly fixed by the printed circuit board 3, a technique called side-filling is used.
  • the side-fill By applying the side-fill, the electronic component 2 can be fixed more firmly to the printed circuit board 3 as described above.
  • the space between the upper surface of the printed circuit board 3 and the lower surface of the electronic component 2 is sealed, so security performance and tamper resistance performance are also improved.
  • a gap space formed by the electronic component 2, the printed circuit board 3, and the side-fill reinforcing resin 4 is referred to as an under-component space 5. As shown in FIG.
  • the reinforcing resin 4 In side-filling, the reinforcing resin 4 is heated to about 100 to 150 degrees to harden it. may become empty. In addition, when the air and moisture in the space 5 under the component expands and breaks the reinforcing resin 4 and blows out, there is a risk that the residual flux contained in the reinforcing resin 4 may diffuse onto the printed circuit board 3 . Flux residue causes quality defects of the mounting board 1 .
  • the air and moisture in the space 5 under the component repeat expansion and contraction due to temperature changes caused by the heat generated by the electronic component 2 during operation. Expansion and contraction of the air in the under-component space 5 damages the solder joints 7 .
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of providing a through-hole in the mounting board 1 to which the side-fill is applied around the QFN 2A according to this embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of providing a through-hole in the mounting substrate 1 to which the side-fill is applied around the BGA 2B according to the present embodiment.
  • the cross-sectional views shown in FIGS. 4 and 5 correspond to views in the ZX plane.
  • the mounting substrate 1 has an under-component space 5 formed in at least one of the printed circuit board 3 and the electronic component 2 by the electronic component 2, the printed circuit board 3, and the reinforcing resin 4 of the side fill.
  • a through hole 6 is provided to connect to the .
  • One or a plurality of through-holes 6 may be provided only in the printed circuit board 3 , one or a plurality thereof may be provided only in the electronic component 2 , or one or a plurality of through-holes 6 may be provided in each of the printed circuit board 3 and the electronic component 2 .
  • the through-hole 6 provided in the printed circuit board 3 may be referred to as a substrate through-hole 6A
  • the through-hole 6 provided in the electronic component 2 may be referred to as a component through-hole 6B.
  • the diameter of the through hole 6 may be 0.3 mm or more. However, the diameter of the through hole 6 may be smaller than 0.3 mm. Also, the diameter of the substrate through-hole 6A and the diameter of the component through-hole 6B may be common or may be different from each other.
  • the through hole 6 may be provided at a position different from the position where the solder joint 7 exists (that is, avoiding the solder joint 7). As a result, it is possible to avoid clogging the through holes 6 with solder melted by reflow, for example.
  • the through hole 6 may be provided at a position inside the area where the reinforcing resin 4 of the side fill enters the space 5 under the component.
  • the through holes 6 may be provided inside the connection terminals 22 (for example, solder balls 23 ) present on the outermost periphery of the electronic component 2 .
  • the through holes 6 may be provided inside the connection terminals 22 existing on the outer periphery of the electronic component 2 . Since the reinforcing resin 4 used for side filling has a higher viscosity than the resin used for underfilling, it does not enter the space 5 under the component as much as the underfilling. Therefore, the side-fill reinforcing resin 4 entering the space 5 under the component does not reach the through hole 6 provided at the position described above and does not block the through hole 6 .
  • a plurality of through holes 6 may be provided. As a result, even if one through-hole 6 is blocked by the side-fill reinforcing resin 4, the air and moisture in the space 5 under the component can enter and exit through other through-holes 6 that are not blocked. can.
  • solder resist in the printed board 3 does not have to be provided on the board through-hole 6A. This can prevent the solder resist from blocking the board through hole 6A.
  • the inner surface of the substrate through-hole 6A may be plated. This makes it easier for the flux residue to be discharged through the through holes 6 .
  • the inner surface of the substrate through-hole 6A may not be plated. This can prevent solder from adhering to the inner surface of the through hole 6 .
  • FIG. 6 is a plan view showing an example in which board through holes 6A are provided in the printed board 3 in the mounting board 1 equipped with the QFN 2A according to the present embodiment.
  • the QFN2A has a square GND terminal 21 in its central portion and a plurality of connection terminals 22 in its outer peripheral portion.
  • the printed circuit board 3 has a GND land 31 to which the GND terminal 21 is bonded and a land 32 to which the connection terminal 22 is bonded in the portion where the QFN 2A is mounted.
  • GND terminal 21 is joined to GND land 31 by soldering.
  • the connection terminal 22 is joined to the land 32 by soldering.
  • the substrate through hole 6A may be provided in a region R1 between the GND land 31 and the land 32 (hereinafter referred to as a non-land region).
  • Two substrate through holes 6A may be provided with the GND land 31 interposed therebetween.
  • two substrate through-holes 6A may be provided on both sides of the GND land 31 at positions on the extension of the diagonal line E1 of the GND land 31 .
  • the two substrate through-holes 6A are arranged sufficiently apart from each other, so that the risk of both of the two substrate through-holes 6A being blocked by the reinforcing resin 4 of the side fill can be avoided.
  • the number of substrate through-holes 6A is not limited to two, and may be one or three or more.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example in which the printed board 3 is provided with the board through hole 6A and the QFN 2A is provided with the component through hole 6B in the mounting board 1 having the QFN 2A according to the present embodiment.
  • Two substrate through-holes 6A may be provided in the non-land region R1 of the printed circuit board 3 with the GND land 31 interposed therebetween.
  • two substrate through-holes 6A may be provided at positions on a first line L1 passing through the center point P of the GND land 31 and perpendicular to one side of the GND land 31 with the GND land 31 interposed therebetween.
  • the number of substrate through-holes 6A is not limited to two, and may be one or three or more.
  • Two component through-holes 6B may be provided across the GND terminal 21 in a region Q1 of the QFN2A facing the non-land region R1 (hereinafter referred to as a non-contact region Q1).
  • two component through holes 6B may be provided with the GND terminal 21 interposed therebetween on a second line L2 that passes through the center point P of the GND terminal 21 and is perpendicular to the first line L1.
  • the number of component through-holes 6B is not limited to two, and may be one or three or more.
  • the two board through-holes 6A and the two component through-holes 6B are arranged sufficiently apart from each other, so that the two board through-holes 6A and the two component through-holes 6B are all blocked by the side-fill reinforcing resin 4. You can avoid the risk of falling off.
  • FIG. 8 is a plan view showing an example in which substrate through-holes 6A are provided at the corners of the mounting substrate 1 having the QFN 2A according to the present embodiment.
  • non-land region R1 is narrow as shown in FIG. 8 and it is difficult to provide the substrate through-hole 6A in the non-land region R1 as shown in FIG. 32 may be provided in an area where there is no .
  • substrate through-holes may be provided in all the four corners, and may be provided in any of the four corners.
  • the number of substrate through-holes 6A may be anywhere from one to four.
  • the four substrate through-holes 6A are arranged sufficiently apart from each other, so that the risk of all four substrate through-holes 6A being blocked by the reinforcing resin 4 of the side fill can be avoided.
  • FIG. 9A is a plan view showing an example in which the size of the GND land 31 is reduced and the board through hole 6A is provided in the mounting board 1 having the QFN 2A according to the present embodiment.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view showing an example in which the size of the GND land 31 is reduced and the board through hole 6A is provided in the mounting board 1 having the QFN 2A according to the present embodiment.
  • the cross-sectional view shown in FIG. 9B is a cross-sectional view along AA in the plan view shown in FIG. 9A.
  • the land area R1 may be widened and the substrate through-hole 6A may be provided in the non-land area R1.
  • a resin 41 such as a solder resist may be provided so as to surround the solder joint 7 that joins the GND land 31 to the GND terminal 21 .
  • the resin provided so as to surround the solder joint 7 is referred to as protective resin 41 .
  • the protective resin 41 can prevent the board through-hole 6A from being clogged by the flux residue of the solder joint portion 7 that joins the GND land 31 to the GND terminal 21 .
  • the protective resin 41 prevents the QFN 2A from sinking toward the printed circuit board 3, it is possible to prevent the board through hole 6A from being clogged due to the sinking of the QFN 2A.
  • FIG. 10 is a plan view showing an example of providing a through hole 6 by cutting a part of the GND land 31 and the GND terminal 21 in the mounting substrate 1 having the QFN2A according to the present embodiment.
  • the cut area 42 is Board through holes 6A and/or component through holes 6B may be provided.
  • the cut regions 42 are located on a first line L1 that passes through the center point P of the GND land 31 and is perpendicular to one side of the GND land 31, with the GND land 31 interposed therebetween.
  • two may be provided with the GND terminal 21 interposed therebetween on a second line L2 passing through the center point P of the GND terminal 21 and perpendicular to the first line L1.
  • FIG. 11A is a plan view showing a first example in which the GND land 31 is divided in the mounting board 1 having the QFN 2A according to the present embodiment, and the substrate through-hole 6A is provided between the divided GND lands 31.
  • FIG. FIG. 11B is a plan view showing a second example in which the GND land 31 is divided in the mounting substrate 1 having the QFN 2A according to the present embodiment and the substrate through-hole 6A is provided between the divided GND lands 31.
  • FIG. FIG. 11C is a cross-sectional view showing an example in which the GND land 31 is divided in the mounting substrate 1 having the QFN 2A according to the present embodiment, and the substrate through-hole 6A is provided between the divided GND lands 31.
  • FIG. The cross-sectional view shown in FIG. 11C is a cross-sectional view along the line BB in the plan view shown in FIG. 11B.
  • the GND land 31 is divided into four cruciform lands 43, and a substrate through-hole 6A is provided in the center of the cruciform non-land region R1 formed between the four divided GND lands 43. .
  • the GND land 31 is divided into two in the X-axis direction, and a substrate through-hole 6A is provided in the center of the oblong non-land region R1 formed between the two divided GND lands 43. .
  • the substrate through hole 6A can be provided even when the non-contact region Q1 is narrow.
  • a protective resin 41 may be provided so as to surround the solder joint 7 that joins the divided GND land 43 of the printed circuit board 3 to the GND terminal 21 of the QFN2A.
  • the protective resin 41 can prevent the board through hole 6A from being clogged with the flux residue of the solder joint portion 7 that joins the split GND land 43 to the GND terminal 21 .
  • the protective resin 41 prevents the QFN 2A from sinking toward the printed circuit board 3, it is possible to prevent the board through-hole 6A from being clogged due to the sinking of the QFN 2A.
  • the substrate through hole 6A may be provided at the end of the cross-shaped non-land region R1. Further, as shown in FIG. 11B, the substrate through hole 6A may be provided at the end of the oblong non-land region R1. Further, the number of substrate through-holes 6A may be one or plural.
  • FIG. 12 is a plan view showing an example in which board through holes 6A are provided in the printed board 3 in the mounting board 1 having the BGA 2B according to the present embodiment.
  • the BGA 2B has solder balls 23 as a plurality of connection terminals 22.
  • the printed circuit board 3 has lands 32 to which the solder balls 23 of the BGA 2B are joined at the portion where the BGA 2B is mounted.
  • the printed circuit board 3 does not have the land 32 in the area facing the area where the solder balls 23 of the BGA 2B are not provided.
  • a region having no land 32 is referred to as a non-land region R1.
  • a region where a plurality of solder balls 23 are provided is called a contact region Q2, and a region where no solder balls 23 are provided is called a non-contact region Q1.
  • the BGA 2B has a contact area Q2 in which a plurality of solder balls 23 are provided in a central square area (for example, the area where the die 44 exists), and a contact in the central area. It may have a non-contact region Q1 surrounding the region Q2, and a contact region Q2 in which a plurality of solder balls 23 are provided so as to surround the non-contact region Q1. In this case, the area of the printed circuit board 3 facing the non-contact area Q1 becomes the non-land area R1.
  • the die 44 may be read as other terms such as a silicon die and an IC chip.
  • the substrate through-hole 6A may be provided in the non-land region R1.
  • two substrate through holes 6A are provided at mutually opposing corner positions of the non-land region R1.
  • the two substrate through-holes 6A are arranged sufficiently apart from each other, so that the risk of both of the two substrate through-holes 6A being blocked by the reinforcing resin 4 of the side fill can be avoided.
  • the number of substrate through-holes 6A is not limited to two, and may be one or three or more.
  • FIG. 13 is a plan view showing a first example in which through holes 6 are provided in the printed circuit board 3 and the BGA 2B in the mounting board 1 having the BGA 2B according to the present embodiment.
  • Two substrate through-holes 6A may be provided at mutually opposing corner positions of the non-land region R1 of the printed circuit board 3 .
  • Two component through holes 6B may be provided at mutually opposing corner positions of the non-contact area Q1 of the BGA 2B.
  • the board through-hole 6A and the component through-hole 6B may be provided at different positions. That is, the board through-hole 6A and the component through-hole 6B may be provided so as not to be aligned in the Z-axis direction.
  • two substrate through-holes are arranged such that a third line L3 connecting two substrate through-holes 6A and a fourth line L4 connecting two component through-holes 6B intersect each other. 6A and two component through holes 6B may be provided.
  • the number of substrate through-holes 6A is not limited to two, and may be one or three or more.
  • the number of component through-holes 6B is not limited to two, and may be one or three or more.
  • FIG. 14A is a plan view showing a second example in which through holes 6 are provided in the printed board 3 and the BGA 2B in the mounting board 1 having the BGA 2B according to the present embodiment.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view showing a second example in which through holes 6 are provided in the printed board 3 and the BGA 2B in the mounting board 1 having the BGA 2B according to the present embodiment.
  • the BGA2B has a contact area Q2 in the central portion and a non-contact area Q1 surrounding the contact area Q2.
  • the area of the printed circuit board 3 facing the non-contact area Q1 (that is, the portion near the outer circumference of the BGA 2B) becomes the non-land area R1.
  • Two substrate through-holes 6A may be provided in the vicinity of mutually opposing corners of the non-land region R1.
  • Two component through-holes 6B may be provided in the vicinity of corners of the non-contact area Q1 facing each other.
  • the board through-hole 6A and the component through-hole 6B may be provided at different positions. That is, the board through-hole 6A and the component through-hole 6B may be provided so as not to be aligned in the Z-axis direction.
  • two substrate through-holes are arranged such that a fifth line L5 connecting two substrate through-holes 6A and a sixth line L6 connecting two component through-holes 6B intersect each other. 6A and two component through holes 6B may be provided.
  • the distance d1 between the board through-hole 6A and the outer periphery of the BGA 2B is longer than the distance d2 between the bottom surface of the BGA 2B and the top surface of the printed board 3 (that is, the board through-hole 6A is positioned inward).
  • the substrate through holes 6A may be provided.
  • the side-fill reinforcing resin 4 that has entered the space 5 under the component does not reach the board through-hole 6A. Therefore, it is possible to prevent the board through hole 6A from being blocked by the reinforcing resin 4 of the side fill.
  • FIG. 15 shows a mounting substrate 1 having a BGA 2B according to the present embodiment, in which solder balls 23 are not provided on a part of the BGA 2B, and lands 32 are formed at positions of the printed circuit board 3 facing the part where the solder balls 23 are not provided.
  • FIG. 11 is a plan view showing a first example in which a substrate through-hole 6A is provided without providing a .
  • no solder balls 23 are provided in the central portion of the BGA 2B (for example, the central portion of the die 44), which is less affected by the land lead-out line, and the printed circuit board 3 facing the portion where the solder balls 23 are not provided.
  • the land 32 need not be provided at the position.
  • a substrate through hole 6A may be provided in a portion of the printed circuit board 3 where the land 32 is not provided.
  • FIG. 16 shows a mounting substrate 1 having a BGA 2B according to the present embodiment, in which a part of the BGA 2B is not provided with solder balls 23, and a land 32 is provided at a position of the printed circuit board 3 facing the part where the solder balls 23 are not provided.
  • FIG. 11 is a plan view showing a second example in which a substrate through-hole 6A is provided without providing a .
  • solder balls 23 are not provided outside the die 44 in the vicinity of the corners of the die 44 to which endurance damage is applied. Also, no land 32 is provided. A board through hole 6A is provided in a portion of the printed board 3 where the land 32 is not provided.
  • two substrate through holes 6A may be provided at positions outside the die 44 on the extension of the diagonal line E2 of the die 44 with the die 44 interposed therebetween. As a result, it is possible to avoid the possibility that both of the two substrate through-holes 6A are blocked by the reinforcing resin 4 of the side-fill.
  • the number of substrate through-holes 6A is not limited to two, and may be one or three or more.
  • FIG. 17A shows a mounting substrate 1 having a BGA 2B according to the present embodiment, in which a part of the BGA 2B is provided with component through holes 6B without solder balls 23, and a printed circuit board facing the part without solder balls 23 is provided.
  • 3 is a plan view showing an example in which a substrate through-hole 6A is provided without providing a land 32 at a position 3.
  • FIG. 17B is a cross-sectional view showing an example in which a component through-hole 6B is provided in part of the BGA 2B in the mounting substrate 1 shown in FIG. 17A.
  • no solder balls 23 are provided in the vicinity of the corners of the die 44 where endurance damage is applied, and no lands 32 are provided at positions of the printed circuit board 3 that face portions where the solder balls 23 are not provided.
  • a board through hole 6A is provided at a position of the printed board 3 where the land 32 is not provided.
  • a component through-hole 6B is provided at a position of the BGA 2B where the solder ball 23 is not provided.
  • the board through-hole 6A and the component through-hole 6B may be provided at different positions. That is, the board through-hole 6A and the component through-hole 6B may be provided so as not to be aligned in the Z-axis direction.
  • two substrate through-holes 6A and two component through-holes are arranged such that a seventh line L7 connecting two substrate through-holes 6A and an eighth line L8 connecting two component through-holes 6B intersect each other. 6B may be provided.
  • the number of substrate through-holes 6A is not limited to two, and may be one or three or more.
  • the number of component through-holes 6B is not limited to two, and may be one or three or more.
  • FIG. 18 is a plan view showing an example in which the corners of the QFN 2A are not covered with the side-fill reinforcing resin 4 in the mounting board 1 having the QFN 2A according to the present embodiment.
  • substrate through-holes 6A may be provided near the corners of QFN2A. As a result, even if the heated reinforcing resin 4 is fluidized and flows to some extent, the fluidized reinforcing resin 4 flows down through the substrate through-hole 6A, so that the reinforcing resin 4 does not block the substrate through-hole 6A. can be prevented. At least one of the corners of QFN2A may be chamfered. Also, at least one of the corners of QFN2A may be formed into a quarter round hole shape.
  • ⁇ Appendix 1> In a mounting board 1 in which an electronic component 2 is mounted on a printed circuit board 3, the electronic component 2 is surface-mounted on the printed circuit board 3, and a side-fill resin 4 is applied to the outer circumference of the printed circuit board 3 to separate the printed circuit board 3 and the electronic component 2 from each other. At least one of the printed circuit board 3 and the electronic component 2 is provided with a through hole 6 that communicates with the space formed by the side-fill resin 4 (that is, the space 5 under the component). As a result, the air and moisture in the under-component space 5 expanded by heating are output to the outside through the through-holes 6, so that holes in the side-fill resin 4 can be avoided.
  • the through hole 6 may be provided inside the outer circumference of the electronic component 2 by a predetermined distance or more. As a result, even if the side-fill resin 4 enters the space 5 between the electronic component 2 and the printed circuit board, the side-fill resin 4 does not reach the through hole 6 . Therefore, it is possible to prevent the through hole 6 from being blocked by the side-fill resin 4 .
  • the through holes 6 may be provided in the printed board 3 and the electronic component 2, respectively. This can prevent all the through holes 6 from being blocked.
  • the electronic component 2 is a QFN (Quad Flat Non-leaded package) 2A
  • the through hole 6A of the printed circuit board 3 avoids the GND land 31 of the QFN 2A. may be provided.
  • the board through-hole 6A is connected to the space 5 under the component without being blocked by the GND land 31 .
  • At least two through holes 6A may be provided in the printed circuit board 3 with the GND land 31 interposed therebetween.
  • at least two substrate through-holes 6A are arranged sufficiently apart from each other, so that the possibility that both of the two substrate through-holes 6A are blocked by the side-fill resin 4 can be avoided.
  • the through hole 6A of the printed circuit board 3 may be provided between a plurality of divided GND lands 43 obtained by dividing the GND land 31 . Thereby, even when the non-contact area Q1 between the GND terminal 21 and the connection terminal 22 of the QFN2A is narrow, the substrate through hole 6A can be provided.
  • the size of the GND land 31 may be smaller than the size of the GND terminal 21 of the QFN2A that is joined to the GND land 31 by solder (for example, the solder joint portion 7). As a result, the size of the GND land 31 is reduced, and the non-land region R1 where the GND land 31 does not exist is widened. Substrate through holes 6A can be provided.
  • the outer circumference of the solder (for example, the solder joint portion 7 ) that joins the GND land 31 and the GND terminal 21 may be surrounded by the resin 41 .
  • the resin 41 it is possible to prevent the substrate through-hole 6A from being clogged with flux residues of solder (for example, the solder joint portion 7) that joins the GND land 31 to the GND terminal 21.
  • the provision of the resin 41 prevents the QFN 2A from sinking toward the printed circuit board 3, thereby preventing the QFN 2A from sinking and clogging the substrate through-hole 6A.
  • the electronic component 2 is a BGA (Ball Grid Array) 2B
  • the through holes 6A of the printed circuit board 3 receive a plurality of solder balls 23 arranged in the BGA 2B. It may be set to avoid. As a result, the substrate through-hole 6A is connected to the space 5 under the component without being blocked by the solder balls 23 .
  • the solder balls 23 are not provided at the corners of the die 44 arranged on the BGA 2B at positions outside the die 44, and the through holes 6A of the printed circuit board 3 are located at the corners of the die 44. It may be provided at a position where the solder ball 23 outside the die 44 at the corner is not provided. Thereby, the substrate through hole 6A can be provided while reducing the influence on the BGA 2B.
  • At least two through holes 6A may be provided in the printed circuit board 3 with the die 44 interposed therebetween.
  • at least two substrate through-holes 6A are arranged sufficiently apart from each other, so that the possibility that both of the two substrate through-holes 6A are blocked by the side-fill resin 4 can be avoided.
  • the distance d1 between the through hole 6A of the printed board 3 and the periphery of the BGA 2B may be longer than the distance d2 between the bottom surface of the BGA 2B and the top surface of the printed board 3. .
  • the side-fill resin 4 that has entered the under-component space 5 does not reach the substrate through-hole 6A. Therefore, it is possible to prevent the substrate through-hole 6A from being blocked by the side-fill resin 4 .
  • the technology of the present disclosure is useful for mounting substrates that are reinforced with side-fill resin.

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Abstract

実装基板におけるサイドフィルの樹脂の穴空きを回避する。プリント基板に電子部品が実装される実装基板であって、電子部品は、プリント基板に表面実装されると共に、外周にサイドフィルの樹脂が塗布され、プリント基板と電子部品とサイドフィルの樹脂とによって形成される空間に繋がる貫通孔が、プリント基板及び電子部品の少なくとも一方に設けられる。

Description

実装基板
　本開示は、実装基板に関する。
　特許文献１には、半導体部品を基板にフリップチップ実装するにあたり、基板の表面と半導体部品の下面との隙間に樹脂を塗布するアンダーフィルではなく、半導体部品の周囲に樹脂を塗布するサイドフィルによって、半導体部品の基板への接続を補強する方法が開示されている。
日本国特開２００２－１１８２０８号公報
　電子部品の周囲に樹脂を塗布するサイドフィルを適用する場合、基板の表面と電子部品の下面との隙間の空間が、サイドフィルの樹脂によって密閉される。そのため、例えばサイドフィルの樹脂硬化のために加熱した際、密閉された空間内の空気又は水分が膨張し、サイドフィルの樹脂に穴を空けてしまうおそれがある。
　本開示の目的は、実装基板におけるサイドフィルの樹脂の穴空きを回避することにある。
　本開示の一態様は、プリント基板に電子部品が実装される実装基板であって、前記電子部品は、前記プリント基板に表面実装されると共に、外周にサイドフィルの樹脂が塗布され、前記プリント基板と前記電子部品と前記サイドフィルの樹脂とによって形成される空間に繋がる貫通孔が、前記プリント基板及び前記電子部品の少なくとも一方に設けられる実装基板を提供する。
　本開示によれば、実装基板におけるサイドフィルの樹脂の穴空きを回避できる。
電子部品の周囲にサイドフィルを適用した実装基板の一例を示す平面図 ＱＦＮ（Quad Flat Non leaded package）の周囲にサイドフィルを適用した実装基板の一例を示す断面図 ＢＧＡ（Ball Grid Array）の周囲にサイドフィルを適用した実装基板の一例を示す断面図 本実施の形態に係るＱＦＮの周囲にサイドフィルを適用した実装基板において貫通孔を設ける一例を示す断面図 本実施の形態に係るＢＧＡの周囲にサイドフィルを適用した実装基板において貫通孔を設ける一例を示す断面図 本実施の形態に係るＱＦＮを備える実装基板においてプリント基板に基板貫通孔を設ける例を示す平面図 本実施の形態に係るＱＦＮを備える実装基板において、プリント基板に基板貫通孔を、ＱＦＮに部品貫通孔を設ける例を示す平面図 本実施の形態に係るＱＦＮを備える実装基板においてコーナーに基板貫通孔を設ける例を示す平面図 本実施の形態に係るＱＦＮを備える実装基板においてＧＮＤランドのサイズを小さくして、基板貫通孔を設ける例を示す平面図 本実施の形態に係るＱＦＮを備える実装基板においてＧＮＤランドのサイズを小さくして、基板貫通孔を設ける例を示す断面図 本実施の形態に係るＱＦＮを備える実装基板においてＧＮＤランド及びＧＮＤ端子の一部をカットして貫通孔を設ける例を示す平面図 本実施の形態に係るＱＦＮを備える実装基板においてＧＮＤランドを分割し、その分割したＧＮＤランドの間に基板貫通孔を設ける第の例を示す平面図 本実施の形態に係るＱＦＮを備える実装基板においてＧＮＤランドを分割し、その分割したＧＮＤランドの間に基板貫通孔を設ける第２の例を示す平面図 本実施の形態に係るＱＦＮを備える実装基板においてＧＮＤランドを分割し、その分割したＧＮＤランドの間に基板貫通孔を設ける例を示す断面図 本実施の形態に係るＢＧＡを備える実装基板においてプリント基板に基板貫通孔を設ける例を示す平面図 本実施の形態に係るＢＧＡを備える実装基板においてプリント基板及びＢＧＡに貫通孔を設ける第１例を示す平面図 本実施の形態に係るＢＧＡを備える実装基板においてプリント基板及びＢＧＡに貫通孔を設ける第２例を示す平面図 本実施の形態に係るＢＧＡを備える実装基板においてプリント基板及びＢＧＡに貫通孔を設ける第２例を示す断面図 本実施の形態に係るＢＧＡを備える実装基板において、ＢＧＡの一部にはんだボールを設けずに、そのはんだボールを設けない部分に対向するプリント基板の位置にランドを設けずに基板貫通孔を設ける第１例を示す平面図 本実施の形態に係るＢＧＡを備える実装基板において、ＢＧＡの一部にはんだボールを設けずに、そのはんだボールを設けない部分に対向するプリント基板の位置にランドを設けずに基板貫通孔を設ける第２例を示す平面図 本実施の形態に係るＢＧＡを備える実装基板において、ＢＧＡの一部にはんだボールを設けずに部品貫通孔を設け、そのはんだボールを設けない部分に対向するプリント基板の位置にランドを設けずに基板貫通孔を設ける例を示す平面図 図１７Ａに示す実装基板におけるＢＧＡの一部に部品貫通孔を設ける例を示す断面図 本実施の形態に係るＱＦＮを備える実装基板においてＱＦＮのコーナーをサイドフィルの補強樹脂で塞がない例を示す平面図
　以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の記載の主題を限定することは意図されていない。
（本実施の形態）
　図１は、電子部品２の周囲にサイドフィルを適用した実装基板１の一例を示す平面図である。図２は、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）２Ａの周囲にサイドフィルを適用した実装基板１の一例を示す断面図である。図３は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）２Ｂの周囲にサイドフィルを適用した実装基板１の一例を示す断面図である。
　なお、説明の便宜上、本実施の形態では、図１、図２及び図３に示すように、プリント基板３の面に平行な軸をＸ軸及びＹ軸とし、プリント基板３の面に垂直な軸をＺ軸とする。また、説明の便宜上、Ｚ軸の正方向を「上」、Ｚ軸の負方向を「下」と称する場合がある。なお、これらの方向に係る表現は、説明の便宜上用いられるものであって、当該構造の実使用時における姿勢を限定する意図ではない。
　図１に示す平面図（平面視）は、ＸＹ面を示す図に対応し、図２及び図３に示す断面図は、ＺＸ面を示す図に対応する。
　実装基板１は、プリント基板３と、当該プリント基板３上に表面実装される電子部品２とを含んで構成される。電子部品２の例として、ＱＦＮ２Ａ（図２参照）、ＢＧＡ２Ｂ（図３参照）が挙げられる。ただし、電子部品２は、これらに限られず、ＣＳＰ（Chip Size Package）、ＬＧＡ（Land Grid Array）、ＱＦＰ（Quad Flat Package）などであってもよい。また、電子部品２は、半導体装置、半導体パッケージ、表面実装型パッケージといった他の用語に読み替えられてもよい。
　実装基板１を製造する際、電子部品２は、はんだによってプリント基板３に接合される。しかし、車両（例えば自動車、バイク、トラクター、船舶、飛行機、鉄道、自転車など）のように、振動及び／又は温度変化などが厳しい環境で使用される実装基板１は、電子部品２をプリント基板３に接合するはんだ（以下、はんだ接合部７と称する）にクラックなどが生じる可能性があり、さらなる補強が求められる。
　そこで、実装基板１を製造する際、電子部品２の周囲に比較的粘度の高い樹脂（以下、補強樹脂４と称する）を付与して加熱することにより、当該補強樹脂４を硬化させ、電子部品２をプリント基板３により強固に固定するサイドフィルという手法が用いられる。サイドフィルを適用することにより、上記のとおり、電子部品２をプリント基板３により強固に固定できる。加えて、サイドフィルを適用することにより、プリント基板３の上面と電子部品２の下面との隙間の空間が封止されるので、セキュリティ性能及び耐タンパ性能も向上する。なお、以降の説明において、電子部品２とプリント基板３とサイドフィルの補強樹脂４とによって形成される隙間の空間を、部品下空間５と称する。
　サイドフィルでは、補強樹脂４を硬化させるために１００度から１５０度くらいの加熱を行うが、このとき、部品下空間５に密閉される空気及び水分が膨張し、補強樹脂４の一部に穴を空けてしまうおそれがある。また、部品下空間５内の空気及び水分が膨張し、補強樹脂４を破壊して噴出する際に、補強樹脂４に含まれるフラックス残渣が、プリント基板３上に拡散してしまうおそれがある。フラックス残渣は、実装基板１の品質不良の原因となる。
　また、車両などに搭載される実装基板１において、部品下空間５内の空気及び水分は、電子部品２の動作時の発熱から生じる温度変化によって、膨張及び収縮を繰り返す。その部品下空間５内の空気の膨張及び収縮は、はんだ接合部７にダメージを与える。
　そこで、本実施の形態では、サイドフィルの補強樹脂４に穴が空くことを回避する実装基板１の構成ついて説明する。
　図４は、本実施の形態に係るＱＦＮ２Ａの周囲にサイドフィルを適用した実装基板１において貫通孔を設ける一例を示す断面図である。図５は、本実施の形態に係るＢＧＡ２Ｂの周囲にサイドフィルを適用した実装基板１において貫通孔を設ける一例を示す断面図である。図４及び図５に示す断面図は、ＺＸ面の図に対応する。
　図４又は図５に示すように、実装基板１は、プリント基板３及び電子部品２の少なくとも一方に、電子部品２とプリント基板３とサイドフィルの補強樹脂４とによって形成される部品下空間５に繋がる貫通孔６が設けられる。貫通孔６は、プリント基板３にのみ１又は複数設けられてもよいし、電子部品２にのみ１又は複数設けられてもよいし、プリント基板３と電子部品２のそれぞれに１又は複数設けられてもよい。
　これにより、部品下空間５内の空気及び水分が貫通孔６を通じて出入りできるようになるので、加熱によって部品下空間５内の空気及び水分が膨張したとしても、サイドフィルの補強樹脂４に穴が空かない。以下、プリント基板３に設けられた貫通孔６を基板貫通孔６Ａと称し、電子部品２に設けられた貫通孔６を部品貫通孔６Ｂと称する場合がある。貫通孔６の直径は、０．３ｍｍ以上であってよい。ただし、貫通孔６の直径は、０．３ｍｍより小さくてもよい。また、基板貫通孔６Ａの直径と部品貫通孔６Ｂの直径とは、共通であってもよいし、互いに異なってもよい。
　貫通孔６は、はんだ接合部７が存在する位置とは異なる位置に（つまりはんだ接合部７を避けて）設けられてよい。これにより、例えばリフローによって溶解したはんだが貫通孔６を塞いでしまうことを回避できる。
　貫通孔６は、サイドフィルの補強樹脂４が部品下空間５に浸入する領域よりも内側の位置に設けられてよい。例えば、電子部品２がＢＧＡ２Ｂ、ＣＳＰ又はＬＧＡである場合、貫通孔６は、電子部品２の最外周に存在する接続端子２２（例えばはんだボール２３）よりも内側に設けられてよい。例えば、電子部品２がＱＦＮ２Ａである場合、貫通孔６は、電子部品２の外周に存在する接続端子２２よりも内側に設けられてよい。サイドフィルに用いる補強樹脂４は、アンダーフィルに用いる樹脂よりも粘性が高いので、アンダーフィルと比較して、あまり部品下空間５に浸入しない。よって、部品下空間５に浸入するサイドフィルの補強樹脂４は、上記した位置に設けられた貫通孔６まで到達せず、当該貫通孔６を塞がない。
　貫通孔６は、複数設けられてよい。これにより、仮に１つの貫通孔６がサイドフィルの補強樹脂４によって塞がれたとしても、部品下空間５内の空気及び水分は、他の塞がれていない貫通孔６を通じて出入りすることができる。
　また、プリント基板３におけるソルダーレジストは、基板貫通孔６Ａの上に設けられなくてよい。これにより、ソルダーレジストが基板貫通孔６Ａを塞いてしまうことを回避できる。
　基板貫通孔６Ａの内側の面には、めっきが施されてよい。これにより、フラックス残渣が貫通孔６を通じて排出されやすくなる。あるいは、基板貫通孔６Ａの内側の面には、めっきが施されなくてよい。これにより、貫通孔６の内側の面にはんだが付着することを防止できる。
　次に、実装基板１に貫通孔６を設ける幾つかの例を示す。
　図６は、本実施の形態に係るＱＦＮ２Ａを備える実装基板１においてプリント基板３に基板貫通孔６Ａを設ける例を示す平面図である。
　図６に示すように、ＱＦＮ２Ａは、中心部分に方形のＧＮＤ端子２１を有し、外周部分に複数の接続端子２２を有する。プリント基板３は、ＱＦＮ２Ａが装着される部分において、ＧＮＤ端子２１が接合されるＧＮＤランド３１を有し、接続端子２２が接合されるランド３２を有する。ＧＮＤ端子２１ははんだによってＧＮＤランド３１に接合される。接続端子２２ははんだによってランド３２に接合される。
　基板貫通孔６Ａは、ＧＮＤランド３１とランド３２の間の領域（以下、非ランド領域と称する）Ｒ１に設けられてよい。
　基板貫通孔６Ａは、ＧＮＤランド３１を挟んで２つ設けられてよい。例えば、基板貫通孔６Ａは、図６に示すように、ＧＮＤランド３１の対角線Ｅ１の延長上の位置に、ＧＮＤランド３１を挟んで２つ設けられてよい。
　これにより、２つの基板貫通孔６Ａが互いに十分離れて配置されるので、２つの基板貫通孔６Ａが両方ともサイドフィルの補強樹脂４によって塞がれてしまうおそれを回避できる。なお、基板貫通孔６Ａの数は、２つに限らず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
　図７は、本実施の形態に係るＱＦＮ２Ａを備える実装基板１において、プリント基板３に基板貫通孔６Ａを、ＱＦＮ２Ａに部品貫通孔６Ｂを設ける例を示す平面図である。
　基板貫通孔６Ａは、プリント基板３の非ランド領域Ｒ１において、ＧＮＤランド３１を挟んで２つ設けられてよい。例えば、基板貫通孔６Ａは、ＧＮＤランド３１の中心点Ｐを通りＧＮＤランド３１の一辺と直交する第１の線Ｌ１上の位置に、ＧＮＤランド３１を挟んで２つ設けられてよい。基板貫通孔６Ａの数は、２つに限られず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
　部品貫通孔６Ｂは、非ランド領域Ｒ１に対向するＱＦＮ２Ａの領域（以下、非接点領域Ｑ１と称する）Ｑ１において、ＧＮＤ端子２１を挟んで２つ設けられてよい。例えば、部品貫通孔６Ｂは、ＧＮＤ端子２１の中心点Ｐを通り上記第１の線Ｌ１と直交する第２の線Ｌ２上の位置に、ＧＮＤ端子２１を挟んで２つ設けられてよい。部品貫通孔６Ｂの数は、２つに限られず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
　これにより、２つの基板貫通孔６Ａ及び２つの部品貫通孔６Ｂが互いに十分離れて配置されるので、２つの基板貫通孔６Ａ及び２つの部品貫通孔６Ｂのすべてがサイドフィルの補強樹脂４によって塞がれてしまうおそれを回避できる。
　図８は、本実施の形態に係るＱＦＮ２Ａを備える実装基板１においてコーナーに基板貫通孔６Ａを設ける例を示す平面図である。
　図８に示すように非ランド領域Ｒ１が狭く、図６又は図７に示すように非ランド領域Ｒ１に基板貫通孔６Ａを設けることが難しい場合、基板貫通孔６Ａは、ＱＦＮ２Ａのコーナー付近のランド３２が存在しない領域に設けられてよい。基板貫通孔６Ａは、４つのコーナーのすべてに設けられてもよいし、４つのコーナーのいずれかに設けられてもよい。基板貫通孔６Ａの数は、１～４つのいずれであってもよい。
　これにより、４つの基板貫通孔６Ａが互いに十分離れて配置されるので、４つの基板貫通孔６Ａのすべてがサイドフィルの補強樹脂４によって塞がれてしまうおそれを回避できる。
　図９Ａは、本実施の形態に係るＱＦＮ２Ａを備える実装基板１においてＧＮＤランド３１のサイズを小さくして、基板貫通孔６Ａを設ける例を示す平面図である。図９Ｂは、本実施の形態に係るＱＦＮ２Ａを備える実装基板１においてＧＮＤランド３１のサイズを小さくして、基板貫通孔６Ａを設ける例を示す断面図である。図９Ｂに示す断面図は、図９Ａに示す平面図におけるＡ－Ａ断面図である。
　ＱＦＮ２ＡのＧＮＤ端子２１と接続端子２２との間の非接点領域Ｑ１が狭い場合、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、プリント基板３のＧＮＤランド３１をＧＮＤ端子２１よりも一回り小さくして非ランド領域Ｒ１を広げ、その非ランド領域Ｒ１に基板貫通孔６Ａを設けてよい。
　このとき、図９Ｂに示すように、ＧＮＤランド３１をＧＮＤ端子２１に接合するはんだ接合部７を囲むように、ソルダーレジストなどの樹脂４１を設けてよい。このはんだ接合部７を囲むように設けられた樹脂を、保護樹脂４１と称する。この保護樹脂４１により、ＧＮＤランド３１をＧＮＤ端子２１に接合するはんだ接合部７のフラックス残渣によって基板貫通孔６Ａが塞がれてしまうことを防止できる。加えて、保護樹脂４１により、ＱＦＮ２Ａがプリント基板３に近づく方向に沈下することが阻止されるので、ＱＦＮ２Ａの沈下により基板貫通孔６Ａが塞がれてしまうことを防止できる。
　図１０は、本実施の形態に係るＱＦＮ２Ａを備える実装基板１においてＧＮＤランド３１及びＧＮＤ端子２１の一部をカットして貫通孔６を設ける例を示す平面図である。
　ＱＦＮ２ＡのＧＮＤ端子２１と接続端子２２との間の非接点領域Ｑ１が狭い場合、ＧＮＤランド３１及びＧＮＤ端子２１の一部をカットし、そのカットした領域（以下、カット領域と称する）４２に、基板貫通孔６Ａ及び／又は部品貫通孔６Ｂを設けてよい。例えば、図１０に示すように、例えば、カット領域４２は、ＧＮＤランド３１の中心点Ｐを通りＧＮＤランド３１の一辺と直交する第１の線Ｌ１上の位置にＧＮＤランド３１を挟んで２つ設けられ、さらに、ＧＮＤ端子２１の中心点Ｐを通り上記第１の線Ｌ１と直交する第２の線Ｌ２上の位置にＧＮＤ端子２１を挟んで２つ設けられてよい。これにより、非接点領域Ｑ１が狭い場合にも、基板貫通孔６Ａ及び／又は部品貫通孔６Ｂを設けることができる。
　図１１Ａは、本実施の形態に係るＱＦＮ２Ａを備える実装基板１においてＧＮＤランド３１を分割し、その分割したＧＮＤランド３１の間に基板貫通孔６Ａを設ける第１の例を示す平面図である。
　図１１Ｂは、本実施の形態に係るＱＦＮ２Ａを備える実装基板１においてＧＮＤランド３１を分割し、その分割したＧＮＤランド３１の間に基板貫通孔６Ａを設ける第２の例を示す平面図である。図１１Ｃは、本実施の形態に係るＱＦＮ２Ａを備える実装基板１においてＧＮＤランド３１を分割し、その分割したＧＮＤランド３１の間に基板貫通孔６Ａを設ける例を示す断面図である。図１１Ｃに示す断面図は、図１１Ｂに示す平面図におけるＢ－Ｂ断面図である。
　ＱＦＮ２ＡのＧＮＤ端子２１と接続端子２２との間の非接点領域Ｑ１が狭い場合、図１１Ａ又は図１１Ｂに示すように、プリント基板３のＧＮＤランド３１を分割し、その分割した各ＧＮＤランド（以下、分割ＧＮＤランド４３と称する）の間の非ランド領域Ｒ１に、基板貫通孔６Ａを設けてよい。
　例えば、図１１Ａに示すように、ＧＮＤランド３１を十字形に４分割し、その４つの分割ＧＮＤランド４３の間に形成される十字形の非ランド領域Ｒ１の中心に、基板貫通孔６Ａを設ける。あるいは、図１１Ｂに示すように、ＧＮＤランド３１をＸ軸方向に２分割し、その２つの分割ＧＮＤランド４３の間に形成される横長の非ランド領域Ｒ１の中心に、基板貫通孔６Ａを設ける。これにより、非接点領域Ｑ１が狭い場合にも、基板貫通孔６Ａを設けることができる。
　このとき、図１１Ｃに示すように、プリント基板３の分割ＧＮＤランド４３を、ＱＦＮ２ＡのＧＮＤ端子２１に接合するはんだ接合部７を囲むように、保護樹脂４１を設けてよい。この保護樹脂４１により、分割ＧＮＤランド４３をＧＮＤ端子２１に接合するはんだ接合部７のフラックス残渣が基板貫通孔６Ａを塞ぐことを、防止できる。加えて、保護樹脂４１により、ＱＦＮ２Ａがプリント基板３に近づく方向に沈下することが阻止されるので、ＱＦＮ２Ａの沈下により基板貫通孔６Ａが塞がれることを防止できる。
　なお、図１１Ａに示すように、基板貫通孔６Ａは、十字形の非ランド領域Ｒ１の端に設けられてもよい。また、図１１Ｂに示すように、基板貫通孔６Ａは、横長の非ランド領域Ｒ１の端に設けられてもよい。また、基板貫通孔６Ａの数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。
　図１２は、本実施の形態に係るＢＧＡ２Ｂを備える実装基板１においてプリント基板３に基板貫通孔６Ａを設ける例を示す平面図である。
　図１２に示すように、ＢＧＡ２Ｂは、複数の接続端子２２としてはんだボール２３を有する。プリント基板３は、ＢＧＡ２Ｂが装着される部分において、ＢＧＡ２Ｂのはんだボール２３が接合されるランド３２を有する。プリント基板３は、ＢＧＡ２Ｂのはんだボール２３が設けられていない領域に対向する領域において、ランド３２を有しない。このランド３２を有しない領域を、非ランド領域Ｒ１と称する。また、ＢＧＡ２Ｂにおいて、複数のはんだボール２３が設けられている領域を接点領域Ｑ２と称し、はんだボール２３が設けられていない領域を、非接点領域Ｑ１と称する。
　例えば、図１２に示すように、ＢＧＡ２Ｂは、中心部分の方形の領域（例えばダイ４４が存在する領域）に複数のはんだボール２３が設けられている接点領域Ｑ２を有し、その中心部分の接点領域Ｑ２を囲むように非接点領域Ｑ１を有し、非接点領域Ｑ１を囲むように複数のはんだボール２３が設けられている接点領域Ｑ２を有してよい。この場合、プリント基板３は、非接点領域Ｑ１に対向する領域が非ランド領域Ｒ１となる。なお、ダイ４４は、シリコンダイ、ＩＣチップといった他の用語に読み替えられてもよい。
　基板貫通孔６Ａは、非ランド領域Ｒ１に設けられてよい。例えば、図１２に示すように、基板貫通孔６Ａは、非ランド領域Ｒ１の互いに対向するコーナーの位置に２つ設けられる。これにより、２つの基板貫通孔６Ａが互いに十分離れて配置されるので、２つの基板貫通孔６Ａが両方ともサイドフィルの補強樹脂４によって塞がれてしまうおそれを回避できる。なお、基板貫通孔６Ａの数は、２つに限られず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
　図１３は、本実施の形態に係るＢＧＡ２Ｂを備える実装基板１においてプリント基板３及びＢＧＡ２Ｂに貫通孔６を設ける第１例を示す平面図である。
　基板貫通孔６Ａは、プリント基板３の非ランド領域Ｒ１の互いに対向するコーナーの位置に２つ設けられてよい。部品貫通孔６Ｂは、ＢＧＡ２Ｂの非接点領域Ｑ１の互いに対向するコーナーの位置に２つ設けられてよい。
　基板貫通孔６Ａと部品貫通孔６Ｂは、互いに異なる位置に設けられてよい。すなわち、基板貫通孔６Ａと部品貫通孔６Ｂとは、Ｚ軸方向において一直線上に並ばないように設けられてよい。例えば、図１３に示すように、２つの基板貫通孔６Ａを結ぶ第３の線Ｌ３と、２つの部品貫通孔６Ｂを結ぶ第４の線Ｌ４とが互いに交差するように、２つの基板貫通孔６Ａ及び２つの部品貫通孔６Ｂは設けられてよい。これにより、基板貫通孔６Ａと部品貫通孔６Ｂとが両方ともサイドフィルの補強樹脂４によって塞がれてしまうおそれを回避できる。なお、基板貫通孔６Ａの数は、２つに限られず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。部品貫通孔６Ｂの数は、２つに限られず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
　図１４Ａは、本実施の形態に係るＢＧＡ２Ｂを備える実装基板１においてプリント基板３及びＢＧＡ２Ｂに貫通孔６を設ける第２例を示す平面図である。図１４Ｂは、本実施の形態に係るＢＧＡ２Ｂを備える実装基板１においてプリント基板３及びＢＧＡ２Ｂに貫通孔６を設ける第２例を示す断面図である。
　図１４Ａに示すように、ＢＧＡ２Ｂは、中心部分に接点領域Ｑ２を有し、その接点領域Ｑ２を囲むように非接点領域Ｑ１を有する。この場合、プリント基板３は、非接点領域Ｑ１に対向する領域（つまりＢＧＡ２Ｂの外周付近の部分）が非ランド領域Ｒ１となる。
　基板貫通孔６Ａは、非ランド領域Ｒ１の互いに対向するコーナー付近に２つ設けられてよい。部品貫通孔６Ｂは、非接点領域Ｑ１の互いに対向するのコーナー付近に２つ設けられてよい。
　基板貫通孔６Ａと部品貫通孔６Ｂは、互いに異なる位置に設けられてよい。すなわち、基板貫通孔６Ａと部品貫通孔６Ｂとは、Ｚ軸方向において一直線上に並ばないように設けられてよい。例えば、図１４Ａに示すように、２つの基板貫通孔６Ａを結ぶ第５の線Ｌ５と、２つの部品貫通孔６Ｂを結ぶ第６の線Ｌ６とが互いに交差するように、２つの基板貫通孔６Ａ及び２つの部品貫通孔６Ｂは設けられてよい。
　また、基板貫通孔６ＡとＢＧＡ２Ｂの外周辺との間の距離ｄ１が、ＢＧＡ２Ｂの下面とプリント基板３の上面との間の距離ｄ２よりも長くなるように（つまり、基板貫通孔６Ａが内側に位置するように）、基板貫通孔６Ａは設けられてよい。これにより、部品下空間５に浸入してきたサイドフィルの補強樹脂４が、基板貫通孔６Ａに到達しない。よって、基板貫通孔６Ａがサイドフィルの補強樹脂４によって塞がれてしまうことを回避できる。
　図１５は、本実施の形態に係るＢＧＡ２Ｂを備える実装基板１において、ＢＧＡ２Ｂの一部にはんだボール２３を設けずに、そのはんだボール２３を設けない部分に対向するプリント基板３の位置にランド３２を設けずに基板貫通孔６Ａを設ける第１例を示す平面図である。
　図１５に示すように、ランド引き出し線の影響が少ないＢＧＡ２Ｂの中心部分（例えばダイ４４の中心部分）にはんだボール２３を設けずに、そのはんだボール２３を設けない部分に対向するプリント基板３の位置にランド３２を設けなくてよい。そして、プリント基板３のそのランド３２を設けない部分に、基板貫通孔６Ａを設けてよい。これにより、図１２のような十分な非接点領域Ｑ１及び非ランド領域Ｒ１がないＢＧＡ２Ｂにおいても、ＢＧＡ２Ｂへの影響を小さくしつつ、基板貫通孔６Ａを設けることができる。
　図１６は、本実施の形態に係るＢＧＡ２Ｂを備える実装基板１において、ＢＧＡ２Ｂの一部にはんだボール２３を設けずに、そのはんだボール２３を設けない部分に対向するプリント基板３の位置にランド３２を設けずに基板貫通孔６Ａを設ける第２例を示す平面図である。
　図１６に示すように、耐久ダメージが加わるダイ４４のコーナー近傍のダイ４４よりも外側の位置にはんだボール２３を設けずに、そのはんだボール２３を設けない部分に対向するプリント基板３の位置にもランド３２を設けない。そして、プリント基板３のそのランド３２を設けない部分に基板貫通孔６Ａを設ける。例えば、基板貫通孔６Ａは、ダイ４４の対角線Ｅ２の延長上のダイ４４よりも外側の位置に、ダイ４４を挟んで２つ設けられてよい。これにより、２つの基板貫通孔６Ａが両方ともサイドフィルの補強樹脂４によって塞がれてしまうおそれを回避できる。なお、基板貫通孔６Ａの数は、２つに限らず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
　図１７Ａは、本実施の形態に係るＢＧＡ２Ｂを備える実装基板１において、ＢＧＡ２Ｂの一部にはんだボール２３を設けずに部品貫通孔６Ｂを設け、そのはんだボール２３を設けない部分に対向するプリント基板３の位置にランド３２を設けずに基板貫通孔６Ａを設ける例を示す平面図である。図１７Ｂは、図１７Ａに示す実装基板１におけるＢＧＡ２Ｂの一部に部品貫通孔６Ｂを設ける例を示す断面図である。
　図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、耐久ダメージが加わるダイ４４のコーナー近傍にはんだボール２３を設けずに、そのはんだボール２３を設けない部分に対向するプリント基板３の位置にランド３２を設けない。プリント基板３のそのランド３２を設けない位置に基板貫通孔６Ａを設ける。ＢＧＡ２Ｂのそのはんだボール２３を設けない位置に、部品貫通孔６Ｂを設ける。
　基板貫通孔６Ａと部品貫通孔６Ｂは、互いに異なる位置に設けられてよい。すなわち、基板貫通孔６Ａと部品貫通孔６Ｂとは、Ｚ軸方向において一直線上に並ばないように設けられてよい。例えば、２つの基板貫通孔６Ａを結ぶ第７の線Ｌ７と、２つの部品貫通孔６Ｂを結ぶ第８の線Ｌ８とが互いに交差するように、２つの基板貫通孔６Ａ及び２つの部品貫通孔６Ｂは設けられてよい。これにより、基板貫通孔６Ａと部品貫通孔６Ｂとが両方ともサイドフィルの補強樹脂４によって塞がれてしまうおそれを回避できる。なお、基板貫通孔６Ａの数は、２つに限られず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。部品貫通孔６Ｂの数は、２つに限られず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
　図１８は、本実施の形態に係るＱＦＮ２Ａを備える実装基板１においてＱＦＮ２Ａのコーナーをサイドフィルの補強樹脂４で塞がない例を示す平面図である。
　ＱＦＮ２ＡのＧＮＤ端子２１と接続端子２２との間の非接点領域Ｑ１が狭い場合、図１８に示すように、ＱＦＮ２Ａのコーナーの少なくとも１つを塞がないように、サイドフィルの補強樹脂４を塗布してもよい。
　また、ＱＦＮ２Ａのコーナー付近に基板貫通孔６Ａを設けてよい。これにより、加熱された補強樹脂４が流動化して多少流れたとしても、その流動化した補強樹脂４は、基板貫通孔６Ａを通って流れ落ちるので、補強樹脂４が基板貫通孔６Ａを塞ぐことを防止できる。なお、ＱＦＮ２Ａのコーナーの少なくとも１つの角は、Ｃ面取りされてもよい。また、ＱＦＮ２Ａのコーナーの少なくとも１つの角は、４分の１丸穴形状に形成されてもよい。
（本開示のまとめ）
　本開示の内容は以下の付記のように表現できる。
＜付記１＞
　プリント基板３に電子部品２が実装される実装基板１において、電子部品２は、プリント基板３に表面実装されると共に、外周にサイドフィルの樹脂４が塗布され、プリント基板３と電子部品２とサイドフィルの樹脂４とによって形成される空間（つまり部品下空間５）に繋がる貫通孔６が、プリント基板３及び電子部品２の少なくとも一方に設けられる。
　これにより、加熱によって膨張した部品下空間５内の空気及び水分は、貫通孔６を通じて外部に出力されるので、サイドフィルの樹脂４の穴空きを回避できる。
＜付記２＞
　付記１に記載の実装基板１において、貫通孔６は、電子部品２の外周よりも所定距離以上内側に設けられてよい。
　これにより、サイドフィルの樹脂４が電子部品２とプリント基板との間の隙間の空間５に浸入したとしても、サイドフィルの樹脂４は貫通孔６に到達しない。よって、貫通孔６がサイドフィルの樹脂４によって塞がれてしまうことを回避できる。
＜付記３＞
　付記１又は２に記載の実装基板１において、貫通孔６は、プリント基板３及び電子部品２にそれぞれ設けられてよい。
　これにより、すべての貫通孔６が塞がれてしまうことを回避できる。
＜付記４＞
　付記３に記載の実装基板１において、プリント基板３の貫通孔６（つまり基板貫通孔６Ａ）と電子部品２の貫通孔６（つまり部品貫通孔６Ｂ）は、平面視において互いに異なる位置に設けられてよい。
　これにより、基板貫通孔６Ａと部品貫通孔６Ｂとが同時に塞がってしまうことを回避できる。
＜付記５＞
　付記１から４のいずれか１項に記載の実装基板１において、電子部品２はＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）２Ａであり、プリント基板３の貫通孔６Ａは、ＱＦＮ２ＡのＧＮＤランド３１を避けて設けられてよい。
　これにより、基板貫通孔６Ａは、ＧＮＤランド３１に妨げられることなく、部品下空間５に繋がる。
＜付記６＞
　付記５に記載の実装基板１において、プリント基板３の貫通孔６Ａは、ＧＮＤランド３１を挟んで少なくとも２つ設けられてよい。
　これにより、少なくとも２つの基板貫通孔６Ａは互いに十分離れて配置されるので、２つの基板貫通孔６Ａが両方ともサイドフィルの樹脂４によって塞がれてしまうおそれを回避できる。
＜付記７＞
　付記５に記載の実装基板１において、プリント基板３の貫通孔６Ａは、ＧＮＤランド３１を分割した複数の分割ＧＮＤランド４３の間に設けられてよい。
　これにより、ＱＦＮ２ＡのＧＮＤ端子２１と接続端子２２との間の非接点領域Ｑ１が狭い場合にも、基板貫通孔６Ａを設けることができる。
＜付記８＞
　付記５に記載の実装基板１において、ＧＮＤランド３１のサイズは、ＧＮＤランド３１とはんだ（例えばはんだ接合部７）によって接合されるＱＦＮ２ＡのＧＮＤ端子２１のサイズよりも小さくてよい。
　これにより、ＧＮＤランド３１のサイズを小さくした分、ＧＮＤランド３１の存在しない非ランド領域Ｒ１が広くなるので、ＱＦＮ２ＡのＧＮＤ端子２１と接続端子２２との間の非接点領域Ｑ１が狭い場合のみ、基板貫通孔６Ａを設けることができる。
＜付記９＞
　付記８に記載の実装基板１において、ＧＮＤランド３１とＧＮＤ端子２１とを接合するはんだ（例えばはんだ接合部７）の外周は、樹脂４１によって囲まれてよい。
　この樹脂４１を設けることにより、ＧＮＤランド３１をＧＮＤ端子２１に接合するはんだ（例えばはんだ接合部７）のフラックス残渣によって基板貫通孔６Ａが塞がれてしまうことを防止できる。加えて、この樹脂４１を設けることにより、ＱＦＮ２Ａがプリント基板３に近づく方向に沈下することが阻止されるので、ＱＦＮ２Ａの沈下により基板貫通孔６Ａが塞がれてしまうことを防止できる。
＜付記１０＞
　付記１から４のいずれか１項に記載の実装基板１において、電子部品２はＢＧＡ（Ball Grid Array）２Ｂであり、プリント基板３の貫通孔６Ａは、ＢＧＡ２Ｂに複数配置されるはんだボール２３を避けて設けられてよい。
　これにより、基板貫通孔６Ａは、はんだボール２３に妨げられることなく、部品下空間５に繋がる。
＜付記１１＞
　付記１０に記載の実装基板１において、ＢＧＡ２Ｂに配置されるダイ４４の中心の位置にははんだボール２３が設けられず、プリント基板３の貫通孔６Ａは、ダイ４４の中心のはんだボール２３が設けられない位置に設けられてよい。
　これにより、ＢＧＡ２Ｂへの影響を小さくしつつ、基板貫通孔６Ａを設けることができる。
＜付記１２＞
　付記１０に記載の実装基板１において、ＢＧＡ２Ｂに配置されるダイ４４のコーナーの当該ダイ４４よりも外側の位置にははんだボール２３が設けられず、プリント基板３の貫通孔６Ａは、ダイ４４のコーナーの当該ダイ４４よりも外側のはんだボール２３が設けられない位置に設けられてよい。
　これにより、ＢＧＡ２Ｂへの影響を小さくしつつ、基板貫通孔６Ａを設けることができる。
＜付記１３＞
　付記１２に記載の実装基板１において、プリント基板３の貫通孔６Ａは、ダイ４４を挟んで少なくとも２つ設けられてよい。
　これにより、少なくとも２つの基板貫通孔６Ａは互いに十分離れて配置されるので、２つの基板貫通孔６Ａが両方ともサイドフィルの樹脂４によって塞がれてしまうおそれを回避できる。
＜付記１４＞
　付記１０に記載の実装基板１において、プリント基板３の貫通孔６ＡとＢＧＡ２Ｂの外周辺との間の距離ｄ１は、ＢＧＡ２Ｂの下面とプリント基板３の上面との間の距離ｄ２よりも長くてよい。
　これにより、部品下空間５に浸入してきたサイドフィルの樹脂４が、基板貫通孔６Ａに到達しない。よって、基板貫通孔６Ａが、サイドフィルの樹脂４によって塞がれてしまうことを回避できる。
　以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
　なお、本出願は、２０２１年１２月１７日出願の日本特許出願（特願２０２１－２０５２９２）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
　本開示の技術は、サイドフィルの樹脂によって補強される実装基板に有用である。
１　実装基板
２　電子部品
２Ａ　ＱＦＮ
２Ｂ　ＢＧＡ
３　プリント基板
４　補強樹脂
６　貫通孔
６Ａ　基板貫通孔
６Ｂ　部品貫通孔
７　はんだ接合部
２１　ＧＮＤ端子
２２　接続端子
２３　はんだボール
３１　ＧＮＤランド
３２　ランド
４１　保護樹脂
４２　カット領域
４３　分割ＧＮＤランド
４４　ダイ
Ｑ１　非接点領域
Ｑ２　接点領域
Ｒ１　非ランド領域

Claims (14)

  1. 　プリント基板に電子部品が実装される実装基板であって、
    　前記電子部品は、前記プリント基板に表面実装されると共に、外周にサイドフィルの樹脂が塗布され、
    　前記プリント基板と前記電子部品と前記サイドフィルの樹脂とによって形成される空間に繋がる貫通孔が、前記プリント基板及び前記電子部品の少なくとも一方に設けられる、
    　実装基板。
  2. 　前記貫通孔は、前記電子部品の前記外周よりも所定距離以上内側に設けられる、
    　請求項１に記載の実装基板。
  3. 　前記貫通孔は、前記プリント基板及び前記電子部品にそれぞれ設けられる、
    　請求項１又は２に記載の実装基板。
  4. 　前記プリント基板の貫通孔と前記電子部品の貫通孔は、平面視において互いに異なる位置に設けられる、
    　請求項３に記載の実装基板。
  5. 　前記電子部品はＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）であり、
    　前記プリント基板の貫通孔は、前記ＱＦＮのＧＮＤランドを避けて設けられる、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の実装基板。
  6. 　前記プリント基板の貫通孔は、前記ＧＮＤランドを挟んで少なくとも２つ設けられる、
    　請求項５に記載の実装基板。
  7. 　前記プリント基板の貫通孔は、前記ＧＮＤランドを分割した複数の分割ＧＮＤランドの間に設けられる、
    　請求項５に記載の実装基板。
  8. 　前記ＧＮＤランドのサイズは、前記ＧＮＤランドとはんだによって接合される前記ＱＦＮのＧＮＤ端子のサイズよりも小さい、
    　請求項５に記載の実装基板。
  9. 　前記ＧＮＤランドと前記ＧＮＤ端子とを接合するはんだの外周は、樹脂によって囲まれる、
    　請求項８に記載の実装基板。
  10. 　前記電子部品はＢＧＡ（Ball Grid Array）であり、
    　前記プリント基板の貫通孔は、前記ＢＧＡに複数配置されるはんだボールを避けて設けられる、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の実装基板。
  11. 　前記ＢＧＡに配置されるダイの中心の位置には前記はんだボールが設けられず、
    　前記プリント基板の貫通孔は、前記ダイの中心の前記はんだボールが設けられない位置に設けられる、
    　請求項１０に記載の実装基板。
  12. 　前記ＢＧＡに配置されるダイのコーナーの前記ダイよりも外側の位置には前記はんだボールが設けられず、
    　前記プリント基板の貫通孔は、前記ダイのコーナーの前記ダイよりも外側の前記はんだボールが設けられない位置に設けられる、
    　請求項１０に記載の実装基板。
  13. 　前記プリント基板の貫通孔は、前記ダイを挟んで少なくとも２つ設けられる、
    　請求項１２に記載の実装基板。
  14. 　前記プリント基板の貫通孔と前記ＢＧＡの外周辺との間の距離は、前記ＢＧＡの下面と前記プリント基板の上面との間の距離よりも長い、
    　請求項１０に記載の実装基板。
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