プリント回路板及びプリント回路板を備えた電子機器
【課題】 半導体パッケージと基板との接続において、新たに固定構造を設けることなく良好な接続性を確保したプリント回路板を提供する。
【解決手段】 プリント回路板７は、基板１０上に、半導体パッケージ２０が実装されている。半導体パッケージ２０の実装される領域の外周に、パターン間の接続を行うビア４０が設けられる。ビア４０の位置に対応して、基板１０と半導体パッケージ２０とを接合する接合部材３０が塗布される。ビア４０の内部に接合部材３０が充填され、基板１０と接合部材３０との接合面積が拡大する。
【解決手段】 プリント回路板７は、基板１０上に、半導体パッケージ２０が実装されている。半導体パッケージ２０の実装される領域の外周に、パターン間の接続を行うビア４０が設けられる。ビア４０の位置に対応して、基板１０と半導体パッケージ２０とを接合する接合部材３０が塗布される。ビア４０の内部に接合部材３０が充填され、基板１０と接合部材３０との接合面積が拡大する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体パッケージと基板とを接合部材で接合したプリント回路板及びプリント回路板を供えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポータブルコンピュータに用いられるプリント回路板には、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）形の半導体パッケージが実装されたものがある。ＢＧＡにおいては、複数の半田ボールを介して半導体パッケージと基板とが接続されているものの、接続信頼性の確保の観点から半田ボール以外に別途基板と半導体パッケージを固定する構造も併せて採用されることがある。
【０００３】
この基板と半導体パッケージとの固定構造について様々な構造が開示されている。例えば、半導体パッケージの所定の箇所に接合部材を塗布する固定構造がある。更に、この接合部材が塗布される基板上の実装領域の外周に、矩形やＶ字状の凹凸形状を複数並べた凹凸部を新たに設け、接合部材と基板との接合面積を拡大したものが開示されている。（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５３５８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の固定構造を得るためには、新たに基板上に凹凸部を形成する手間がかかる。また、上述の凹凸部は接合面積を拡大するためのみに設けられるものであり、他の機能を有していない。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、半導体パッケージと基板との接続において、新たに固定構造を設けることなく良好な接続性を確保したプリント回路板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るプリント回路板は、略方体形状の本体部と、前記本体部の１の面に設けられた複数の半田ボールとを有した半導体パッケージと、前記複数の半田ボールが実装される実装領域を有する第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面とを有する基板と、前記実装領域の外周に設けられ、前記基板に実装される電子部品と接続する導電パターンに接続する穴部と、前記穴部内部に入り込むようにして、前記半導体パッケージと前記基板とを接合する接合部材とを有することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に収容されたプリント回路板とを具備する電子機器であって、前記プリント回路板は、略方体形状の本体部と、前記本体部の１の面に設けられた複数の半田ボールとを有した半導体パッケージと、前記複数の半田ボールが実装される実装領域を有する第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面とを有する基板と、前記実装領域の外周に設けられ、前記基板に実装される電子部品と接続する導電パターンに接続する穴部と、前記穴部内部に入り込むようにして、前記半導体パッケージと前記基板とを接合する接合部材とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体パッケージと基板との接続において、新たに固定構造を設けることなく良好な接続性を確保したプリント回路板を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態におけるポータブルコンピュータの斜視図。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるプリント回路板を示した図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における接合部材塗布後のプリント回路板を示した図。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるプリント回路板の製造方法を示した図。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるプリント回路板を示した図。
【図６】本発明の第２の実施の形態における接合部材塗布後のプリント回路板を示した図。
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるプリント回路板の製造方法を示した図。
【図８】本発明の第２の実施の形態の変形例における接合部材塗布後のプリント回路板を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図１〜図８を参照して、本発明のプリント回路板７の実施の形態について、例えば、電子機器の１つであるポータブルコンピュータ１に適用した場合を例に説明する。
【００１２】
まず、本発明の第１の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るポータブルコンピュータ１の斜視図である。図１において、ポータブルコンピュータ１の本体２には、表示部筐体３がヒンジ機構２Ａを介して回動自在に設けられている。本体２には、ポインティングデバイス４、キーボード５等の操作部が設けられている。表示部筐体３には例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示デバイス６が設けられている。
【００１３】
また本体２には、上記ポインティングデバイス４、キーボード５等の操作部および表示デバイス６を制御する制御回路を組み込んだプリント回路板（マザーボード）７が設けられている。
【００１４】
図２は、本発明の第１の実施の形態におけるプリント回路板７を示した図である。図２（ａ）はプリント回路板７の断面図、図２（ｂ）はプリント回路板７の天面図を示す。プリント回路板７は、基板１０と、半導体パッケージ２０とから構成される。
【００１５】
基板１０は、第１の面１０ａと、第２の面１０ｂとを有する。基板１０の第１の面１０ａには、後述する半導体パッケージ２０の半田ボール２２と対向した領域に、複数のパッド１１が設けられている。この第１の面１０ａ上のパッド１１が設けられた領域は、本発明に係る実装領域に該当する。基板１０は、単層板か多層板の別は問わない。基板１０は、第１の面１０ａや第２の面１０ｂに、若しくは多層板であれば内層に配線や電極を有していても良い。また、第１の面１０ａや第２の面１０ｂにはソルダーレジストが塗布されていても良い。
【００１６】
半導体パッケージ２０は、例えば略直方体の形状を有するパッケージ本体２１と、このパッケージ本体２１の１の面から突出した複数の半田ボール２２とを有している。即ち、パッケージ本体２１は、上面２１ａと、この上面２１ａに対向する下面２１ｂと、上面２１ａ及び下面２１ｂの夫々の周辺を囲む側面２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆから構成されて偏平の略直方体を形成している。半導体パッケージ２０は例えばＢＧＡ型やＣＳＰ型等の半導体パッケージである。
【００１７】
本発明の第１の実施の形態における基板１０の第１の面１０ａ上には、ビア４０が設けられている。ビア４０は、本発明に係る穴部に該当する。図２（ａ）に示すように、ビア４０の基板１０の板厚方向における深さは、基板１０を貫通しない程度である。また、図２（ｂ）に示すように、ビア４０はパッケージ本体２１の４箇所のコーナ部及びそのコーナ部近傍において夫々３点ずつ設けられている。ビア４０は、２層以上の配線層を持つ基板の所望の層にある配線パターンを相互に接続するため、穴内表面は導電性であり、例えば無電解銅めっきが施されている。ビア４０は、両面プリント配線板・多層プリント配線板の層間の導体を接続可能な程度の微細な穴径である。
【００１８】
尚、本実施の形態においては、４箇所のコーナ部及びそのコーナ部近傍にビア４０を設ける例を説明するが、４箇所に限られることはない。また、各コーナ部及びそのコーナ部近傍において、ビア４０を３点ずつ設けた例を説明するが、ビア４０の個数は何点でもよい。また、ビア４０の位置も半導体パッケージ２０の実装領域の外周であれば、コーナ部及びコーナ部近傍に限られない。例えば、半導体パッケージ２０の側面の各中間点に対応する基板１０の第１の面１０ａ上に設けても良い。
【００１９】
次に、上述のプリント回路板７に接合部材３０を塗布した構造について図３を用いて説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態における接合部材３０塗布後のプリント回路板７を示した図である。図３（ａ）は接合部材３０塗布後のプリント回路板７の断面図、図３（ｂ）は接合部材３０塗布後のプリント回路板７の天面図である。
【００２０】
接合部材３０は、半導体パッケージ２０と基板１０とを接合する。通常、接合部材３０には熱硬化性の樹脂を用いる。接合部材３０は熱硬化性の樹脂の代わりに、二液混合タイプの樹脂、ＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）等を照射することで硬化する性質の樹脂、接合部材３０の塗布後に硬化剤を噴射して硬化を促進させる樹脂も用いることができる。接合部材３０は絶縁性であることが好ましい。
【００２１】
第１の実施の形態においては、図３（ｂ）に示すように接合部材３０は、点線で示すビア４０に覆い被せるようにして、パッケージ本体２１のコーナ部及びコーナ部近傍に塗布されている。即ち、接合部材３０をパッケージ本体２１の外周全てに環状に塗布するのではなく、接合部材３０の塗布する位置を限定することでパッケージ本体２１とプリント回路板７の間が密閉されることを避ける。これは、半田ボール２２及び接合部材３０の接合のための加熱処理の際、密閉された空気が膨張しパッケージ本体２１の破損を生じる虞があるためである。従って、パッケージ本体２１と基板１０を接合する接合部材３０はパッケージ本体２１の周囲の内、一箇所以上を開放して塗布することが望ましい。
【００２２】
ビア４０に対応した位置に塗布される接合部材３０は、図３（ａ）に示すようにビア４０の内部に充填される。従って、接合部材３０と基板１０の接合面積が拡大し、接合強度が向上する。
【００２３】
次に、第１の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法について図４を用いて説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法を示した図である。
【００２４】
まず、図４（ａ）に示すように、半導体パッケージ２０が実装される複数のパッド１１と、ビア４０を有した基板１０を準備する（配線板準備工程、ステップＳ１）。
【００２５】
次に、図４（ｂ）に示すように、各パッド１１に、半田ペーストＨを塗布する（半田塗布工程、ステップＳ２）。この半田塗布工程は、半田を塗布する領域に開口部を有したメタルマスクを基板１０上に搭載し、このメタルマスクの上から半田ペーストＨを塗布し、スキージ等の所定の工具を用いてメタルマスク上に塗布された半田ペーストＨを均一に塗り広げる。これにより開口部から半田ペーストＨが塗布される。
【００２６】
次に、図４（ｃ）に示すように、半導体パッケージ２０を基板１０上に実装する（実装工程、ステップＳ３）。半導体パッケージ２０は、例えばマウンタ等の実装機を用いて半導体パッケージ２０の上面２１ａを吸着し、半田ボール２２を基板１０上のパッド１１に対向させる位置に移動し、上からマウンタで搭載する。
【００２７】
次に、図４（ｄ）に示すように、半導体パッケージ２０を実装した基板１０を加熱して、半田による接合を行う（第１の加熱工程、ステップＳ４）。この加熱工程は例えばリフロー炉を使用して所定の温度プロファイルの加熱処理を行う。半導体パッケージ２０は、半田ペーストＨと半田ボール２２が一体化することで基板１０に実装される。
【００２８】
次に、図４（ｅ）に示すように、熱硬化性の接合部材３０を塗布する（接合部材塗布工程、ステップＳ５）。即ち、基板１０上かつパッケージ本体２１の側面に接する領域に接合部材３０を塗布する。加熱する以前の未硬化状態の接合部材３０を接合部材３０ａとして図示している。基板１０の第１の面１０ａに設けられたビア４０に、接合部材３０が充填される。
【００２９】
次に、図４（ｆ）に示すように、基板１０を加熱して接合部材３０を硬化させる（第１の加熱工程、ステップＳ６）。即ち、接合部材３０が硬化することで基板１０と半導体パッケージ２０が接合される。
【００３０】
上述したステップＳ１〜ステップＳ６の工程を経ることにより、接合部材３０をビア４０に充填したプリント回路板７が得られる。
【００３１】
以上のように構成される第１の実施の形態によれば、配線パターンの接続のために設けられるビア４０を、基板１０とパッケージ本体２１を接合する接合部材３０の接合面積を拡大するために利用することができる。即ち、接合部材３０の塗布位置に対応させて、半導体パッケージ２０の実装領域の外周にビア４０を設けることで、接合部材３０の接合面積を拡大することができる。また、ビア４０内に充填される接合部材３０は投錨効果を有するので、接合部材３０が剥離しにくくなる。従って、半導体パッケージ２０の半田接合部の接続信頼性が向上する。更に、ビア４０が接合部材３０を塗布する際に、塗布位置の目標となるため作業効率が向上する。
【００３２】
本発明の第２の実施の形態について、図５〜図７を用いて説明する。図５は、本発明の第２の実施の形態におけるプリント回路板７を示した図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、基板１０にスルーホール５０が設けられる点である。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、スルーホール５０は基板１０の板厚方向において貫通している。また、図５（ｂ）に示すように、スルーホール５０はパッケージ本体２１の４箇所のコーナ部及びコーナ部近傍において夫々３点ずつ設けられている。スルーホール５０は、２層以上の配線層を持つ基板の所望の層にある配線パターンを相互に接続するため、穴内表面は導電性であり、例えば無電解銅めっきが施されている。スルーホール５０は、両面プリント配線板・多層プリント配線板の層間の導体を接続可能な程度の微細な穴径である。
【００３４】
次に、上述のプリント回路板７に接合部材３０を塗布した構造について図６を用いて説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態における接合部材３０塗布後のプリント回路板７を示した図である。図６（ａ）は接合部材３０塗布後のプリント回路板７の断面図、図６（ｂ）は接合部材３０塗布後のプリント回路板７の天面図である。
【００３５】
第２の実施の形態においては、図６（ｂ）に示すように接合部材３０は、点線で示すスルーホール５０に覆い被せるようにして、パッケージ本体２１のコーナ部及びコーナ部近傍に塗布されている。スルーホール５０に対応した位置に塗布される接合部材３０は、粘度が高い部材であり、またスルーホール５０は微小な穴径であるため、図６（ａ）に示すようにスルーホール５０中に留まる。スルーホール５０の内部に接合部材３０が充填されることにより、接合部材３０と基板１０の接合面積が拡大し、接合強度が向上する。またスルーホール５０の内部に接合部材３０が充填され投錨効果により、接合強度がより向上する。
【００３６】
次に、第２の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法について図７を用いて説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法を示した図である。
【００３７】
第２の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法が、第１の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法と異なる点は、ステップＳ１において準備する基板１０に設けられる穴部がスルーホール５０である点である。
【００３８】
まず、図７（ｇ）に示すように、半導体パッケージ２０が実装される複数のパッド１１と、スルーホール５０を有した基板１０を準備する（配線板準備工程、ステップＳ１）。
【００３９】
以後の手順は、第１の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法と同様であるので説明を省略する。上述したステップＳ１〜ステップＳ６の工程を経ることにより、接合部材３０をスルーホール５０に充填したプリント回路板７が得られる。
【００４０】
以上のように構成される第２の実施の形態によれば、配線パターンの接続のために設けられるスルーホール５０を、基板１０とパッケージ本体２１を接合する接合部材３０の接合面積を拡大するために利用することができる。即ち、接合部材３０の塗布位置に対応させて、半導体パッケージ２０の実装領域の外周にスルーホール５０を設けることで、接合部材３０の接合面積を拡大することができる。また、スルーホール５０内に充填される接合部材３０は投錨効果を有するので、接合部材３０が剥離しにくくなる。従って、半導体パッケージ２０の半田接合部の接続信頼性が向上する。更に、スルーホール５０が接合部材３０を塗布する際に、塗布位置の目標となるため作業効率が向上する。
【００４１】
次に、本実施の形態の変形例について図８を用いて説明する。図８は、本発明の第２の実施の形態の変形例における接合部材３０塗布後のプリント回路板を示した図である。
【００４２】
本実施の形態の変形例が、第２の実施の形態と異なる点は、接合部材３０の塗布位置である。第２の実施の形態においては、スルーホール５０に対応して３箇所に分けて塗布していたが、この形態に限定されることはない。即ち、本実施の形態の変形例に示すように、コーナ部及びコーナ部近傍に連続してＬ字型に塗布されても良い。
【００４３】
本実施の形態の変形例における効果は、第２の実施の形態と同様である。
【００４４】
尚、本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１ ポータブルコンピュータ
２ 本体
２Ａ ヒンジ機構
３ 表示部筐体
４ ポインティングデバイス
５ キーボード
６ 表示デバイス
７ プリント回路板
１０ 基板
１０ａ 第１の面
１０ｂ 第２の面
１１ パッド
２０ 半導体パッケージ
２１ パッケージ本体
２１ａ 上面
２１ｂ 下面
２１ｃ〜２１ｆ 側面
２２ 半田ボール
３０ 接合部材
３０ａ 未硬化接合部材
４０ ビア
５０ スルーホール
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体パッケージと基板とを接合部材で接合したプリント回路板及びプリント回路板を供えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポータブルコンピュータに用いられるプリント回路板には、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）形の半導体パッケージが実装されたものがある。ＢＧＡにおいては、複数の半田ボールを介して半導体パッケージと基板とが接続されているものの、接続信頼性の確保の観点から半田ボール以外に別途基板と半導体パッケージを固定する構造も併せて採用されることがある。
【０００３】
この基板と半導体パッケージとの固定構造について様々な構造が開示されている。例えば、半導体パッケージの所定の箇所に接合部材を塗布する固定構造がある。更に、この接合部材が塗布される基板上の実装領域の外周に、矩形やＶ字状の凹凸形状を複数並べた凹凸部を新たに設け、接合部材と基板との接合面積を拡大したものが開示されている。（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５３５８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の固定構造を得るためには、新たに基板上に凹凸部を形成する手間がかかる。また、上述の凹凸部は接合面積を拡大するためのみに設けられるものであり、他の機能を有していない。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、半導体パッケージと基板との接続において、新たに固定構造を設けることなく良好な接続性を確保したプリント回路板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るプリント回路板は、略方体形状の本体部と、前記本体部の１の面に設けられた複数の半田ボールとを有した半導体パッケージと、前記複数の半田ボールが実装される実装領域を有する第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面とを有する基板と、前記実装領域の外周に設けられ、前記基板に実装される電子部品と接続する導電パターンに接続する穴部と、前記穴部内部に入り込むようにして、前記半導体パッケージと前記基板とを接合する接合部材とを有することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に収容されたプリント回路板とを具備する電子機器であって、前記プリント回路板は、略方体形状の本体部と、前記本体部の１の面に設けられた複数の半田ボールとを有した半導体パッケージと、前記複数の半田ボールが実装される実装領域を有する第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面とを有する基板と、前記実装領域の外周に設けられ、前記基板に実装される電子部品と接続する導電パターンに接続する穴部と、前記穴部内部に入り込むようにして、前記半導体パッケージと前記基板とを接合する接合部材とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体パッケージと基板との接続において、新たに固定構造を設けることなく良好な接続性を確保したプリント回路板を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態におけるポータブルコンピュータの斜視図。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるプリント回路板を示した図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における接合部材塗布後のプリント回路板を示した図。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるプリント回路板の製造方法を示した図。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるプリント回路板を示した図。
【図６】本発明の第２の実施の形態における接合部材塗布後のプリント回路板を示した図。
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるプリント回路板の製造方法を示した図。
【図８】本発明の第２の実施の形態の変形例における接合部材塗布後のプリント回路板を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図１〜図８を参照して、本発明のプリント回路板７の実施の形態について、例えば、電子機器の１つであるポータブルコンピュータ１に適用した場合を例に説明する。
【００１２】
まず、本発明の第１の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るポータブルコンピュータ１の斜視図である。図１において、ポータブルコンピュータ１の本体２には、表示部筐体３がヒンジ機構２Ａを介して回動自在に設けられている。本体２には、ポインティングデバイス４、キーボード５等の操作部が設けられている。表示部筐体３には例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示デバイス６が設けられている。
【００１３】
また本体２には、上記ポインティングデバイス４、キーボード５等の操作部および表示デバイス６を制御する制御回路を組み込んだプリント回路板（マザーボード）７が設けられている。
【００１４】
図２は、本発明の第１の実施の形態におけるプリント回路板７を示した図である。図２（ａ）はプリント回路板７の断面図、図２（ｂ）はプリント回路板７の天面図を示す。プリント回路板７は、基板１０と、半導体パッケージ２０とから構成される。
【００１５】
基板１０は、第１の面１０ａと、第２の面１０ｂとを有する。基板１０の第１の面１０ａには、後述する半導体パッケージ２０の半田ボール２２と対向した領域に、複数のパッド１１が設けられている。この第１の面１０ａ上のパッド１１が設けられた領域は、本発明に係る実装領域に該当する。基板１０は、単層板か多層板の別は問わない。基板１０は、第１の面１０ａや第２の面１０ｂに、若しくは多層板であれば内層に配線や電極を有していても良い。また、第１の面１０ａや第２の面１０ｂにはソルダーレジストが塗布されていても良い。
【００１６】
半導体パッケージ２０は、例えば略直方体の形状を有するパッケージ本体２１と、このパッケージ本体２１の１の面から突出した複数の半田ボール２２とを有している。即ち、パッケージ本体２１は、上面２１ａと、この上面２１ａに対向する下面２１ｂと、上面２１ａ及び下面２１ｂの夫々の周辺を囲む側面２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆから構成されて偏平の略直方体を形成している。半導体パッケージ２０は例えばＢＧＡ型やＣＳＰ型等の半導体パッケージである。
【００１７】
本発明の第１の実施の形態における基板１０の第１の面１０ａ上には、ビア４０が設けられている。ビア４０は、本発明に係る穴部に該当する。図２（ａ）に示すように、ビア４０の基板１０の板厚方向における深さは、基板１０を貫通しない程度である。また、図２（ｂ）に示すように、ビア４０はパッケージ本体２１の４箇所のコーナ部及びそのコーナ部近傍において夫々３点ずつ設けられている。ビア４０は、２層以上の配線層を持つ基板の所望の層にある配線パターンを相互に接続するため、穴内表面は導電性であり、例えば無電解銅めっきが施されている。ビア４０は、両面プリント配線板・多層プリント配線板の層間の導体を接続可能な程度の微細な穴径である。
【００１８】
尚、本実施の形態においては、４箇所のコーナ部及びそのコーナ部近傍にビア４０を設ける例を説明するが、４箇所に限られることはない。また、各コーナ部及びそのコーナ部近傍において、ビア４０を３点ずつ設けた例を説明するが、ビア４０の個数は何点でもよい。また、ビア４０の位置も半導体パッケージ２０の実装領域の外周であれば、コーナ部及びコーナ部近傍に限られない。例えば、半導体パッケージ２０の側面の各中間点に対応する基板１０の第１の面１０ａ上に設けても良い。
【００１９】
次に、上述のプリント回路板７に接合部材３０を塗布した構造について図３を用いて説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態における接合部材３０塗布後のプリント回路板７を示した図である。図３（ａ）は接合部材３０塗布後のプリント回路板７の断面図、図３（ｂ）は接合部材３０塗布後のプリント回路板７の天面図である。
【００２０】
接合部材３０は、半導体パッケージ２０と基板１０とを接合する。通常、接合部材３０には熱硬化性の樹脂を用いる。接合部材３０は熱硬化性の樹脂の代わりに、二液混合タイプの樹脂、ＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）等を照射することで硬化する性質の樹脂、接合部材３０の塗布後に硬化剤を噴射して硬化を促進させる樹脂も用いることができる。接合部材３０は絶縁性であることが好ましい。
【００２１】
第１の実施の形態においては、図３（ｂ）に示すように接合部材３０は、点線で示すビア４０に覆い被せるようにして、パッケージ本体２１のコーナ部及びコーナ部近傍に塗布されている。即ち、接合部材３０をパッケージ本体２１の外周全てに環状に塗布するのではなく、接合部材３０の塗布する位置を限定することでパッケージ本体２１とプリント回路板７の間が密閉されることを避ける。これは、半田ボール２２及び接合部材３０の接合のための加熱処理の際、密閉された空気が膨張しパッケージ本体２１の破損を生じる虞があるためである。従って、パッケージ本体２１と基板１０を接合する接合部材３０はパッケージ本体２１の周囲の内、一箇所以上を開放して塗布することが望ましい。
【００２２】
ビア４０に対応した位置に塗布される接合部材３０は、図３（ａ）に示すようにビア４０の内部に充填される。従って、接合部材３０と基板１０の接合面積が拡大し、接合強度が向上する。
【００２３】
次に、第１の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法について図４を用いて説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法を示した図である。
【００２４】
まず、図４（ａ）に示すように、半導体パッケージ２０が実装される複数のパッド１１と、ビア４０を有した基板１０を準備する（配線板準備工程、ステップＳ１）。
【００２５】
次に、図４（ｂ）に示すように、各パッド１１に、半田ペーストＨを塗布する（半田塗布工程、ステップＳ２）。この半田塗布工程は、半田を塗布する領域に開口部を有したメタルマスクを基板１０上に搭載し、このメタルマスクの上から半田ペーストＨを塗布し、スキージ等の所定の工具を用いてメタルマスク上に塗布された半田ペーストＨを均一に塗り広げる。これにより開口部から半田ペーストＨが塗布される。
【００２６】
次に、図４（ｃ）に示すように、半導体パッケージ２０を基板１０上に実装する（実装工程、ステップＳ３）。半導体パッケージ２０は、例えばマウンタ等の実装機を用いて半導体パッケージ２０の上面２１ａを吸着し、半田ボール２２を基板１０上のパッド１１に対向させる位置に移動し、上からマウンタで搭載する。
【００２７】
次に、図４（ｄ）に示すように、半導体パッケージ２０を実装した基板１０を加熱して、半田による接合を行う（第１の加熱工程、ステップＳ４）。この加熱工程は例えばリフロー炉を使用して所定の温度プロファイルの加熱処理を行う。半導体パッケージ２０は、半田ペーストＨと半田ボール２２が一体化することで基板１０に実装される。
【００２８】
次に、図４（ｅ）に示すように、熱硬化性の接合部材３０を塗布する（接合部材塗布工程、ステップＳ５）。即ち、基板１０上かつパッケージ本体２１の側面に接する領域に接合部材３０を塗布する。加熱する以前の未硬化状態の接合部材３０を接合部材３０ａとして図示している。基板１０の第１の面１０ａに設けられたビア４０に、接合部材３０が充填される。
【００２９】
次に、図４（ｆ）に示すように、基板１０を加熱して接合部材３０を硬化させる（第１の加熱工程、ステップＳ６）。即ち、接合部材３０が硬化することで基板１０と半導体パッケージ２０が接合される。
【００３０】
上述したステップＳ１〜ステップＳ６の工程を経ることにより、接合部材３０をビア４０に充填したプリント回路板７が得られる。
【００３１】
以上のように構成される第１の実施の形態によれば、配線パターンの接続のために設けられるビア４０を、基板１０とパッケージ本体２１を接合する接合部材３０の接合面積を拡大するために利用することができる。即ち、接合部材３０の塗布位置に対応させて、半導体パッケージ２０の実装領域の外周にビア４０を設けることで、接合部材３０の接合面積を拡大することができる。また、ビア４０内に充填される接合部材３０は投錨効果を有するので、接合部材３０が剥離しにくくなる。従って、半導体パッケージ２０の半田接合部の接続信頼性が向上する。更に、ビア４０が接合部材３０を塗布する際に、塗布位置の目標となるため作業効率が向上する。
【００３２】
本発明の第２の実施の形態について、図５〜図７を用いて説明する。図５は、本発明の第２の実施の形態におけるプリント回路板７を示した図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、基板１０にスルーホール５０が設けられる点である。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、スルーホール５０は基板１０の板厚方向において貫通している。また、図５（ｂ）に示すように、スルーホール５０はパッケージ本体２１の４箇所のコーナ部及びコーナ部近傍において夫々３点ずつ設けられている。スルーホール５０は、２層以上の配線層を持つ基板の所望の層にある配線パターンを相互に接続するため、穴内表面は導電性であり、例えば無電解銅めっきが施されている。スルーホール５０は、両面プリント配線板・多層プリント配線板の層間の導体を接続可能な程度の微細な穴径である。
【００３４】
次に、上述のプリント回路板７に接合部材３０を塗布した構造について図６を用いて説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態における接合部材３０塗布後のプリント回路板７を示した図である。図６（ａ）は接合部材３０塗布後のプリント回路板７の断面図、図６（ｂ）は接合部材３０塗布後のプリント回路板７の天面図である。
【００３５】
第２の実施の形態においては、図６（ｂ）に示すように接合部材３０は、点線で示すスルーホール５０に覆い被せるようにして、パッケージ本体２１のコーナ部及びコーナ部近傍に塗布されている。スルーホール５０に対応した位置に塗布される接合部材３０は、粘度が高い部材であり、またスルーホール５０は微小な穴径であるため、図６（ａ）に示すようにスルーホール５０中に留まる。スルーホール５０の内部に接合部材３０が充填されることにより、接合部材３０と基板１０の接合面積が拡大し、接合強度が向上する。またスルーホール５０の内部に接合部材３０が充填され投錨効果により、接合強度がより向上する。
【００３６】
次に、第２の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法について図７を用いて説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法を示した図である。
【００３７】
第２の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法が、第１の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法と異なる点は、ステップＳ１において準備する基板１０に設けられる穴部がスルーホール５０である点である。
【００３８】
まず、図７（ｇ）に示すように、半導体パッケージ２０が実装される複数のパッド１１と、スルーホール５０を有した基板１０を準備する（配線板準備工程、ステップＳ１）。
【００３９】
以後の手順は、第１の実施の形態におけるプリント回路板７の製造方法と同様であるので説明を省略する。上述したステップＳ１〜ステップＳ６の工程を経ることにより、接合部材３０をスルーホール５０に充填したプリント回路板７が得られる。
【００４０】
以上のように構成される第２の実施の形態によれば、配線パターンの接続のために設けられるスルーホール５０を、基板１０とパッケージ本体２１を接合する接合部材３０の接合面積を拡大するために利用することができる。即ち、接合部材３０の塗布位置に対応させて、半導体パッケージ２０の実装領域の外周にスルーホール５０を設けることで、接合部材３０の接合面積を拡大することができる。また、スルーホール５０内に充填される接合部材３０は投錨効果を有するので、接合部材３０が剥離しにくくなる。従って、半導体パッケージ２０の半田接合部の接続信頼性が向上する。更に、スルーホール５０が接合部材３０を塗布する際に、塗布位置の目標となるため作業効率が向上する。
【００４１】
次に、本実施の形態の変形例について図８を用いて説明する。図８は、本発明の第２の実施の形態の変形例における接合部材３０塗布後のプリント回路板を示した図である。
【００４２】
本実施の形態の変形例が、第２の実施の形態と異なる点は、接合部材３０の塗布位置である。第２の実施の形態においては、スルーホール５０に対応して３箇所に分けて塗布していたが、この形態に限定されることはない。即ち、本実施の形態の変形例に示すように、コーナ部及びコーナ部近傍に連続してＬ字型に塗布されても良い。
【００４３】
本実施の形態の変形例における効果は、第２の実施の形態と同様である。
【００４４】
尚、本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１ ポータブルコンピュータ
２ 本体
２Ａ ヒンジ機構
３ 表示部筐体
４ ポインティングデバイス
５ キーボード
６ 表示デバイス
７ プリント回路板
１０ 基板
１０ａ 第１の面
１０ｂ 第２の面
１１ パッド
２０ 半導体パッケージ
２１ パッケージ本体
２１ａ 上面
２１ｂ 下面
２１ｃ〜２１ｆ 側面
２２ 半田ボール
３０ 接合部材
３０ａ 未硬化接合部材
４０ ビア
５０ スルーホール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略方体形状の本体部と、前記本体部の１の面に設けられた複数の半田ボールとを有した半導体パッケージと、
前記複数の半田ボールが実装される実装領域を有する第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面とを有する基板と、
前記実装領域の外周に設けられ、前記基板に実装される電子部品と接続する導電パターンに接続する穴部と、
前記穴部内部に入り込むようにして、前記半導体パッケージと前記基板とを接合する接合部材と
を有することを特徴とするプリント回路板。
【請求項２】
前記穴部は、前記実装領域の外周であって、前記半導体パッケージ本体部のコーナ部及び前記コーナ部近傍の内、少なくとも１箇所以上のコーナ部及びコーナ部近傍に設けられることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板。
【請求項３】
前記穴部は、前記実装領域の外周であって、前記コーナ部及び前記コーナ部近傍の内の１箇所にて少なくとも１以上設けられることを特徴とする請求項２に記載のプリント回路板。
【請求項４】
前記穴部は、前記第１の面と、前記第２の面とを貫通することを特徴とする請求項３に記載のプリント配線板。
【請求項５】
筐体と、
前記筐体に収容されたプリント回路板とを具備する電子機器であって、
前記プリント回路板は、
略方体形状の本体部と、前記本体部の１の面に設けられた複数の半田ボールとを有した半導体パッケージと、
前記複数の半田ボールが実装される実装領域を有する第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面とを有する基板と、
前記実装領域の外周に設けられ、前記基板に実装される電子部品と接続する導電パターンに接続する導電性部材で表面を覆われる穴部と、
前記穴部を覆うように塗布され、前記半導体パッケージと前記基板とを接合する接合部材と
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項６】
前記穴部は、前記実装領域の外周であって、前記半導体パッケージ本体部のコーナ部及び前記コーナ部近傍の内、少なくとも１箇所以上のコーナ部及びコーナ部近傍に設けられることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
前記穴部は、前記実装領域の外周であって、前記コーナ部及び前記コーナ部近傍の内の１箇所にて少なくとも１以上設けられることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
【請求項８】
前記穴部は、前記第１の面と、前記第２の面とを貫通することを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
【請求項１】
略方体形状の本体部と、前記本体部の１の面に設けられた複数の半田ボールとを有した半導体パッケージと、
前記複数の半田ボールが実装される実装領域を有する第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面とを有する基板と、
前記実装領域の外周に設けられ、前記基板に実装される電子部品と接続する導電パターンに接続する穴部と、
前記穴部内部に入り込むようにして、前記半導体パッケージと前記基板とを接合する接合部材と
を有することを特徴とするプリント回路板。
【請求項２】
前記穴部は、前記実装領域の外周であって、前記半導体パッケージ本体部のコーナ部及び前記コーナ部近傍の内、少なくとも１箇所以上のコーナ部及びコーナ部近傍に設けられることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板。
【請求項３】
前記穴部は、前記実装領域の外周であって、前記コーナ部及び前記コーナ部近傍の内の１箇所にて少なくとも１以上設けられることを特徴とする請求項２に記載のプリント回路板。
【請求項４】
前記穴部は、前記第１の面と、前記第２の面とを貫通することを特徴とする請求項３に記載のプリント配線板。
【請求項５】
筐体と、
前記筐体に収容されたプリント回路板とを具備する電子機器であって、
前記プリント回路板は、
略方体形状の本体部と、前記本体部の１の面に設けられた複数の半田ボールとを有した半導体パッケージと、
前記複数の半田ボールが実装される実装領域を有する第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面とを有する基板と、
前記実装領域の外周に設けられ、前記基板に実装される電子部品と接続する導電パターンに接続する導電性部材で表面を覆われる穴部と、
前記穴部を覆うように塗布され、前記半導体パッケージと前記基板とを接合する接合部材と
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項６】
前記穴部は、前記実装領域の外周であって、前記半導体パッケージ本体部のコーナ部及び前記コーナ部近傍の内、少なくとも１箇所以上のコーナ部及びコーナ部近傍に設けられることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
前記穴部は、前記実装領域の外周であって、前記コーナ部及び前記コーナ部近傍の内の１箇所にて少なくとも１以上設けられることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
【請求項８】
前記穴部は、前記第１の面と、前記第２の面とを貫通することを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２１９３４６（Ｐ２０１０−２１９３４６Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６５０６０（Ｐ２００９−６５０６０）
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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