プリント配線基板
【課題】電子部品外形位置からアンダーフィル剤を浸透させる場合、電子部品の全面に対するアンダーフィル剤の浸透性を良好としたプリント配線基板を提供する。
【解決手段】本発明のプリント配線基板は、基板本体1にマトリックス状に複数のはんだバンプ(端子電極)4が並んでいる電子部品を実装し、前記電子部品の端子接続部にアンダーフィル剤を充填するプリント配線基板において、前記電子部品の外形位置13の一端から複数の経路を辿って他端までソルダレジスト開口溝12を形成する。
【解決手段】本発明のプリント配線基板は、基板本体1にマトリックス状に複数のはんだバンプ(端子電極)4が並んでいる電子部品を実装し、前記電子部品の端子接続部にアンダーフィル剤を充填するプリント配線基板において、前記電子部品の外形位置13の一端から複数の経路を辿って他端までソルダレジスト開口溝12を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリント配線基板に係り、特に携帯電話などの実装部品の低背化が求められる小型電子機器で使用するためのプリント配線基板の技術分野に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話などの小型電子機器では、部品の小型化・高密度実装化が進んでいるため、BGA(Ball Grid Array)などの半導体パッケージや、モジュールなどにおいては、低背化や端子の狭ピッチ化が進んでいる。
【0003】
図6は従来のモジュール実装状態のプリント配線基板を示す断面図である。また、図6は、BGAやモジュールなど、端子がマトリックス状に並んだ部品を基板本体としての部品実装配線基板(以下、マザーボードという。)に実装した状態の断面図を示している。図6に示すマザーボード1の端子構造は、特許文献1において、半導体チップをフリップチップ実装する配線基板の端子構造として開示されており、それ以外にも特許文献2などに開示されている構造である。また、モジュール2の端子構造は、例えばBGAの端子構造として特許文献3などに開示されている構造である。
【0004】
図6に示すプリント配線基板では、端子の狭ピッチ化が進むことで、端子電極3a,3bが小さくなるとともに、モジュール基板5などの部品の端子電極3aとマザーボード1の端子電極3bとを接続するはんだバンプ4が小さくなるため、端子電極3a,3bの接続信頼性が低下する傾向にあった。
【0005】
なお、図6において、モジュール基板5側の端子電極3a間と、マザーボード1側の端子電極3b間には、それぞれソルダレジスト6a,6bが樹脂保護および電気絶縁のために形成されている。また、モジュール基板5には、はんだバンプ4を介して部品7が搭載されている。さらに、携帯端末機器では、落下衝撃や折り曲げなどの機械的負荷が端子接続部に加わった場合の接続信頼性を向上させるため、その端子接続部にアンダーフィル剤と呼ばれる封止樹脂を充填することが一般に行われている。
【0006】
次に、図7および図8を用いて、アンダーフィル剤の充填方法の概略について説明する。図7は従来のアンダーフィル剤塗布方法を示す平面図、図8は従来のアンダーフィル剤塗布方法を示す断面図である。なお、図8において、図6と同一の部分には、同一の符号を用いて説明する。図9〜図11も同様とする。
【0007】
まず、図7に示すように、マザーボード1上に実装されたモジュール2の外周にアンダーフィル剤8の塗布を行う。このようにモジュール2の外周に塗布されたアンダーフィル剤8は、図8に示すように毛細管現象によりモジュール基板5とマザーボード1との間に浸透し、その後、加熱して硬化させることで、充填が完了する。
【0008】
ところで、近年、部品低背化の要求から、低背化されたはんだバンプを実装したBGAパッケージやモジュールが提供されるようになり、アンダーフィル剤の充填に関する問題が見られるようになった。
【0009】
図9は従来のはんだバンプ実装状態を示す断面図、図10は従来の低背はんだバンプ実装状態を示す断面図である。なお、図9および図10においては、モジュール基板5上の部品7を省略している。
【0010】
図9に示す通常のモジュール2では、はんだバンプ(ボール)4にある程度の高さを有していたため、モジュール基板5側のソルダレジスト6aと、マザーボード1側のソルダレジスト6bとの間の間隙が大きく、アンダーフィル剤8が比較的浸透しやすい状況にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開2006−100552号公報 (第10頁、図7)
【特許文献2】特開2001−358445号公報 (第5頁、図1)
【特許文献3】特開平07−297313号公報 (第10頁、図9)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、図10に示した低背モジュールの場合には、はんだバンプ4の高さが低く、モジュール基板5側のソルダレジスト6aと、マザーボード1側のソルダレジスト6bとの間の間隙が小さくなり、アンダーフィル剤8が、モジュール基板5とマザーボード1との間に浸透しにくくなるという問題が発生する。
【0013】
また、図11Aは従来のプリント配線基板におけるモジュール実装状態を示す断面図、図11Bは従来のプリント配線基板におけるマザーボード端子構造を示す平面図である。図11Aおよび図11Bは、端子電極が格子状に並んでいるモジュールやBGAパッケージなどを実装するマザーボード1の端子電極の従来の構造を示している。
【0014】
図11Aおよび図11Bに示すように、従来は、端子電極3bの全てまたは一部が露出するようにソルダレジストを開口している。図11Bでは、これをソルダレジスト開口部9として示している。それ以外の部分は、ソルダレジスト6bが全面に形成されている。図11Aに示すような従来の端子構造では、ソルダレジスト6bの厚みの分、モジュール基板5とマザーボード1との間の間隙10が狭くなり、図8で説明したようにアンダーフィル剤8の浸透および充填を阻害していた。
【0015】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子部品外形位置からアンダーフィル剤を浸透させる場合、電子部品の全面に対するアンダーフィル剤の浸透性を良好としたプリント配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、基板本体にマトリックス状に複数の端子電極が並んでいる電子部品を実装し、前記電子部品の端子接続部にアンダーフィル剤を充填するプリント配線基板において、前記電子部品の外形位置の一端から複数の経路を辿って他端までソルダレジスト開口溝を形成したことを特徴とする。
【0017】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のプリント配線基板において、前記ソルダレジスト開口溝は、対角に位置した端子電極間を結び全ての端子電極に接続していることを特徴とする。
【0018】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のプリント配線基板において、前記ソルダレジスト開口溝は、対角に位置した端子電極間を結び一部の端子電極に接続していることを特徴とする。
【0019】
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載のプリント配線基板において、前記ソルダレジスト開口溝は、前記端子電極間を通る溝であり、この溝が全ての端子電極に対して隣接する位置に形成されていることを特徴とする。
【0020】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のプリント配線基板において、前記基板本体と、当該基板本体に実装する電子部品の双方に前記ソルダレジスト開口溝を形成し、これらのソルダレジスト開口溝のパターンを鏡像の位置関係としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0021】
本発明に係るプリント配線基板によれば、電子部品の外形位置の一端から複数の経路を辿って他端までソルダレジスト開口溝を形成したので、電子部品の外形位置の周辺に塗布したアンダーフィル剤が、ソルダレジスト開口溝に沿って基板本体の中心へ向かって浸透しやすくなり、アンダーフィル剤の充填性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1A】本発明の第1実施形態のプリント配線基板におけるモジュール実装状態を示す断面図である。
【図1B】本発明の第1実施形態のプリント配線基板におけるマザーボード端子構造を示す平面図である。
【図2】本発明の第1実施形態の製造方法を示す工程図である。
【図3】本発明の第2実施形態のプリント配線基板を示す平面図である。
【図4】本発明の第3実施形態のプリント配線基板を示す平面図である。
【図5】本発明の第4実施形態のプリント配線基板を示す断面図である。
【図6】従来のモジュール実装状態のプリント配線基板を示す断面図である。
【図7】従来のアンダーフィル剤塗布方法を示す平面図である。
【図8】従来のアンダーフィル剤塗布方法を示す断面図である。
【図9】従来のはんだバンプ実装状態を示す断面図である。
【図10】従来の低背はんだバンプ実装状態を示す断面図である。
【図11A】従来のプリント配線基板におけるモジュール実装状態を示す断面図である。
【図11B】従来のプリント配線基板におけるマザーボード端子構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0024】
(第1実施形態)
図1Aは本発明の第1実施形態のプリント配線基板におけるモジュール実装状態を示す断面図、図1Bは本発明の第1実施形態のプリント配線基板におけるマザーボード端子構造を示す平面図である。なお、従来の構成と同一または対応する部分には、同一の符号を用いて説明する。
【0025】
図1Aに示すように、本実施形態は、モジュール基板5とプリント配線基板であるマザーボード1との間の間隙11を大きくとることで、アンダーフィル剤8の浸透性を高めたものである。具体的には、基板本体としてのマザーボード1の端子電極3b間に樹脂保護および電気絶縁のために形成されたソルダレジスト6bを除去した構造となっている。
【0026】
この構造を実現するマザーボードの端子構造を図1Bに示す。具体的には、図1Bに示すように、端子電極3bが5列×5行(端子列A〜E、端子行1〜5)のマトリックス状に並んだモジュール実装領域を一例として説明する。なお、本実施形態では、図11Bに示す従来例と同様に、端子電極3bの全てまたは一部が露出するようにソルダレジスト開口部9を予め形成している。
【0027】
ソルダレジスト6bを除去(開口)する部分は、モジュール実装領域全体ではなく、多数の端子電極3b間を結ぶようにソルダレジスト開口溝12のような形態で開口部を形成する。その際、最も近接する端子間、例えば端子A1(端子列A、端子行1)と端子B1(端子列B、端子行1)間を結ぶようなソルダレジスト開口溝は設けず、2番目に近接する対角に位置する端子間、例えば、端子A1と端子B2を結ぶようなソルダレジスト開口溝12を設ける。
【0028】
因みに、最も近接する端子間に開口溝を設けない理由は、隣接した端子電極3b間をソルダレジスト開口溝12で結んだ場合、ソルダレジスト本来の機能である端子電極3b間のショート(はんだブリッジによるショート)を防止するという効果が損なわれるためであり、この効果を維持するために、端子電極3b間を結ぶのは対角に位置する端子電極3b間としている。
【0029】
以下、図1Bを用いて本実施形態を詳細に説明する。
【0030】
図1Bに示すように、端子A1、B2、C3、D4、E5間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。端子A2、B3、C4、D5間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。端子A3、B4、C5間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。端子A4、B5間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。端子B1、C2、D3、E4間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。端子C1、D2、E3間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。端子D1、E2間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。
【0031】
また、同様に端子A5、B4、C3、D2、E1間、端子A4、B3、C2、D1間、端子A3、B2、C1間、端子A2、B1間、B5、C4、D3、E2間、端子C5、D4、E3間、端子D5、E4間は、それぞれ互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。さらに、四隅を除く外周の端子A2、A3、A4、B1、B5、C1、C5、D1、D5、E2、E3、E4については、各端子とモジュール基板5の外形部13の位置との間を結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。
【0032】
また、四隅の端子については、まず、端子A1、B2、C3、D4、E5を結ぶソルダレジスト開口溝12を端子A1、端子E5の方向にモジュール基板5の外形部13の位置まで延長し、同様に、端子A5、B4、C3、D2、E1を結ぶソルダレジスト開口溝12を端子A5、端子E1方向にモジュール基板5の外形部13の位置まで延長する。
【0033】
したがって、本実施形態では、ソルダレジスト開口溝12が対角に位置した端子電極3b間を結び全ての端子電極3bに接続されている。
【0034】
以上のようにソルダレジスト6bを構成とすることで、このマザーボード1にモジュール2を実装した際、X1−Y1間や、X2−Y2間の断面構造が図1Aに示す構造となる。その結果、モジュール基板5とマザーボード1との間の間隙11をマザーボード1側のソルダレジスト6bを除去した分だけ従来(図11A)よりも大きくすることが可能となり、アンダーフィル剤8がモジュール基板5とマザーボード1との間に浸透しやすくなる。
【0035】
なお、本実施形態では、図示していないが、図1Aのモジュール基板5側の最外周の端子電極3bのレジスト開口溝12をモジュール基板5の外形部13の位置まで延長することにより、アンダーフィル剤8の浸透性をさらに改善することができる。
【0036】
次に、図2を参照して第1実施形態の製造方法を説明する。図2は本発明の第1実施形態の製造方法を示す工程図である。
【0037】
図2に示すように、まず、プリント配線基板表面、すなわちマザーボード基材14表面にソルダレジスト15を塗布し、その後に熱処理を行うことで、ソルダレジスト15の表面を乾燥させる。
【0038】
次いで、フィルム16を通して紫外線を照射し、露光を行う。このとき、紫外線がフィルム16を透過して照射された部分のソルダレジスト15が感光する。
【0039】
さらに、フィルム16の領域において露光時に感光しなかった部分(紫外線非透過部分16aとして示す)のソルダレジスト15を現像液で溶解して洗い流す。最後に、再度熱処理を行い、マザーボード基材14の表面を乾燥させることで、本実施形態のプリント配線基板を得る。
【0040】
本実施形態のプリント配線基板(マザーボード1)は、図1Bに示すように、端子電極3b間を結ぶようにソルダレジスト開口溝12を形成したので、図1Aに示す間隙11をマザーボード1側のソルダレジスト6bを除去した分だけ大きくすることが可能になる。なお、このとき、マザーボード1側のソルダレジスト6bは、モジュール基板5の外形部13付近までソルダレジスト開口溝12を形成する。つまり、本実施形態のプリント配線基板(マザーボード1)は、モジュール基板5の外形部13の一端から複数の経路を辿ってモジュール基板5の外形部13の他端までソルダレジスト開口溝12が形成されている。
【0041】
このように本実施形態によれば、マザーボード1の端子電極3b間にソルダレジスト開口溝12を形成したので、モジュール基板5の外形部13の周辺に塗布したアンダーフィル剤8が、ソルダレジスト開口溝12に沿ってモジュール2の中心へ向かって浸透しやすくなり、アンダーフィル剤8の充填性を良好にすることができる。
【0042】
すなわち、本実施形態によれば、マザーボード1とモジュール基板5との間へのアンダーフィル剤8の充填を容易にすることができる。その結果、小型電子機器の信頼性の向上を実現するとともに、低背部品の採用を可能にして、小型電子機器の低背化を実現することができる。
【0043】
(第2実施形態)
図3は本発明の第2実施形態のプリント配線基板を示す平面図である。なお、前記第1実施形態と同一または対応する部分には、同一の符号を用いて説明する。その他の実施形態も同様とする。
【0044】
図1Bに示す前記第1実施形態では、全ての端子電極3bがソルダレジスト開口溝12に接続されていたが、図3に示す本実施形態では、ソルダレジスト開口溝12に接続されない端子電極3bが存在するように構成している。すなわち、本実施形態では、ソルダレジスト開口溝12が対角に位置した端子電極3b間を結び一部の端子電極3bに接続している。
【0045】
なお、ソルダレジスト開口溝12に接続しない端子電極3cは、他の端子電極3bに比べてアンダーフィル剤8が流れ込みにくいという懸念がある。
【0046】
しかしながら、アンダーフィル工程の後にリフローなどによる加熱工程が存在しない場合、電子部品の下側に空隙が存在していても問題はないため、アンダーフィル剤8が隙間なく充填されている必要はなく、全面に渡って浸透していれば、はんだバンプ4の接続信頼性を確保することができる。そのため、本実施形態のような構成でも、アンダーフィル剤8の充填性を良好にすることが可能である。また、図3のX1、Y1間およびX2、Y2間の断面構造は、図1Aと同じ構造になる。
【0047】
(第3実施形態)
図4は本発明の第3実施形態のプリント配線基板を示す平面図である。
【0048】
本実施形態は、前記第1、第2実施形態と類似した例として、端子電極3b間をソルダレジスト開口溝12で結ぶのではなく、端子電極3bを通らず、端子電極3b間にソルダレジスト開口溝12を形成する構成になっている。
【0049】
このように本実施形態は、端子電極3bを通らず、端子電極3b間にソルダレジスト開口溝12を通すように、ソルダレジスト開口溝12を格子状に形成している。すなわち、本実施形態のソルダレジスト開口溝12は、端子電極3b間を通る溝であり、この溝が全ての端子電極3bに対して隣接する位置に形成されている。
【0050】
したがって、このレジスト開口溝12は、端子電極3bの列の間を通り、モジュール基板5の外形部13の両端に渡って形成される。その結果、アンダーフィル剤8は、このソルダレジスト開口溝12を伝ってモジュール2中心に向けて浸透し、前記第1、第2実施形態と同様の充填効果が得られる。
【0051】
また、前記第1、第2実施形態については、マトリックス状に配置された端子電極3bにおいて、対角に位置する端子電極3b間を結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設けているため、現状のソルダレジスト加工精度で十分実現可能である。
【0052】
しかしながら、本実施形態においては、隣接する端子電極3bの間にソルダレジスト開口溝12を通すため、幅の狭い開口溝を形成する必要があり、高度なソルダレジスト加工精度を要する。
【0053】
(第4実施形態)
図5は本発明の第4実施形態のプリント配線基板を示す断面図である。
【0054】
本実施形態と図1Aに示す第1実施形態とは、次の構成が異なる。すなわち、図1Aに示す第1実施形態では、マザーボード1側の端子電極3b間のソルダレジスト6aのみが除去されているのに対して、図5に示す本実施形態では、モジュール基板5側の端子電極3a間のソルダレジスト6aについても除去されている構成が異なる。
【0055】
これを実現する構成としては、マザーボード1側を図1Bに示す前記第1実施形態の構成とした場合には、モジュール基板5側も図1Bと同じ構成にする。また、マザーボード1側を図3に示す前記第2実施形態の構成とした場合には、モジュール基板5側も図3と同じ構成にすることにより、図5に示す構造にすることが可能となる。前記第3実施形態についても同様である。
【0056】
本実施形態は、基板本体としてのマザーボード1と、このマザーボード1に実装する電子部品としてのモジュール基板5の双方にソルダレジスト開口溝12を形成し、これらのソルダレジスト開口溝12のパターンを鏡像の位置関係としている。
【0057】
具体的には、本実施形態は、マザーボード1側のソルダレジスト開口溝12のパターンとモジュール基板5側のソルダレジスト開口溝12のパターンを、S1−S2面に対して鏡像の関係(面対称)とすることにより、モジュール基板5およびマザーボード1との間の間隙17が図1Aに示す前記第1実施形態よりもさらに大きくなり、アンダーフィル剤8の浸透性を向上させるのに、より有利な構造とすることが可能となる。
【符号の説明】
【0058】
1 マザーボード
2 モジュール
3a、3b 端子電極
4 はんだバンプ
5 モジュール基板
6a,6b ソルダレジスト
7 部品
8 アンダーフィル剤
9 ソルダレジスト開口部
10 間隙
11 間隙
12 ソルダレジスト開口溝
13 外形部
14 マザーボード基材
15 ソルダレジスト
16 フィルム
17 間隙
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリント配線基板に係り、特に携帯電話などの実装部品の低背化が求められる小型電子機器で使用するためのプリント配線基板の技術分野に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話などの小型電子機器では、部品の小型化・高密度実装化が進んでいるため、BGA(Ball Grid Array)などの半導体パッケージや、モジュールなどにおいては、低背化や端子の狭ピッチ化が進んでいる。
【0003】
図6は従来のモジュール実装状態のプリント配線基板を示す断面図である。また、図6は、BGAやモジュールなど、端子がマトリックス状に並んだ部品を基板本体としての部品実装配線基板(以下、マザーボードという。)に実装した状態の断面図を示している。図6に示すマザーボード1の端子構造は、特許文献1において、半導体チップをフリップチップ実装する配線基板の端子構造として開示されており、それ以外にも特許文献2などに開示されている構造である。また、モジュール2の端子構造は、例えばBGAの端子構造として特許文献3などに開示されている構造である。
【0004】
図6に示すプリント配線基板では、端子の狭ピッチ化が進むことで、端子電極3a,3bが小さくなるとともに、モジュール基板5などの部品の端子電極3aとマザーボード1の端子電極3bとを接続するはんだバンプ4が小さくなるため、端子電極3a,3bの接続信頼性が低下する傾向にあった。
【0005】
なお、図6において、モジュール基板5側の端子電極3a間と、マザーボード1側の端子電極3b間には、それぞれソルダレジスト6a,6bが樹脂保護および電気絶縁のために形成されている。また、モジュール基板5には、はんだバンプ4を介して部品7が搭載されている。さらに、携帯端末機器では、落下衝撃や折り曲げなどの機械的負荷が端子接続部に加わった場合の接続信頼性を向上させるため、その端子接続部にアンダーフィル剤と呼ばれる封止樹脂を充填することが一般に行われている。
【0006】
次に、図7および図8を用いて、アンダーフィル剤の充填方法の概略について説明する。図7は従来のアンダーフィル剤塗布方法を示す平面図、図8は従来のアンダーフィル剤塗布方法を示す断面図である。なお、図8において、図6と同一の部分には、同一の符号を用いて説明する。図9〜図11も同様とする。
【0007】
まず、図7に示すように、マザーボード1上に実装されたモジュール2の外周にアンダーフィル剤8の塗布を行う。このようにモジュール2の外周に塗布されたアンダーフィル剤8は、図8に示すように毛細管現象によりモジュール基板5とマザーボード1との間に浸透し、その後、加熱して硬化させることで、充填が完了する。
【0008】
ところで、近年、部品低背化の要求から、低背化されたはんだバンプを実装したBGAパッケージやモジュールが提供されるようになり、アンダーフィル剤の充填に関する問題が見られるようになった。
【0009】
図9は従来のはんだバンプ実装状態を示す断面図、図10は従来の低背はんだバンプ実装状態を示す断面図である。なお、図9および図10においては、モジュール基板5上の部品7を省略している。
【0010】
図9に示す通常のモジュール2では、はんだバンプ(ボール)4にある程度の高さを有していたため、モジュール基板5側のソルダレジスト6aと、マザーボード1側のソルダレジスト6bとの間の間隙が大きく、アンダーフィル剤8が比較的浸透しやすい状況にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開2006−100552号公報 (第10頁、図7)
【特許文献2】特開2001−358445号公報 (第5頁、図1)
【特許文献3】特開平07−297313号公報 (第10頁、図9)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、図10に示した低背モジュールの場合には、はんだバンプ4の高さが低く、モジュール基板5側のソルダレジスト6aと、マザーボード1側のソルダレジスト6bとの間の間隙が小さくなり、アンダーフィル剤8が、モジュール基板5とマザーボード1との間に浸透しにくくなるという問題が発生する。
【0013】
また、図11Aは従来のプリント配線基板におけるモジュール実装状態を示す断面図、図11Bは従来のプリント配線基板におけるマザーボード端子構造を示す平面図である。図11Aおよび図11Bは、端子電極が格子状に並んでいるモジュールやBGAパッケージなどを実装するマザーボード1の端子電極の従来の構造を示している。
【0014】
図11Aおよび図11Bに示すように、従来は、端子電極3bの全てまたは一部が露出するようにソルダレジストを開口している。図11Bでは、これをソルダレジスト開口部9として示している。それ以外の部分は、ソルダレジスト6bが全面に形成されている。図11Aに示すような従来の端子構造では、ソルダレジスト6bの厚みの分、モジュール基板5とマザーボード1との間の間隙10が狭くなり、図8で説明したようにアンダーフィル剤8の浸透および充填を阻害していた。
【0015】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子部品外形位置からアンダーフィル剤を浸透させる場合、電子部品の全面に対するアンダーフィル剤の浸透性を良好としたプリント配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、基板本体にマトリックス状に複数の端子電極が並んでいる電子部品を実装し、前記電子部品の端子接続部にアンダーフィル剤を充填するプリント配線基板において、前記電子部品の外形位置の一端から複数の経路を辿って他端までソルダレジスト開口溝を形成したことを特徴とする。
【0017】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のプリント配線基板において、前記ソルダレジスト開口溝は、対角に位置した端子電極間を結び全ての端子電極に接続していることを特徴とする。
【0018】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のプリント配線基板において、前記ソルダレジスト開口溝は、対角に位置した端子電極間を結び一部の端子電極に接続していることを特徴とする。
【0019】
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載のプリント配線基板において、前記ソルダレジスト開口溝は、前記端子電極間を通る溝であり、この溝が全ての端子電極に対して隣接する位置に形成されていることを特徴とする。
【0020】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のプリント配線基板において、前記基板本体と、当該基板本体に実装する電子部品の双方に前記ソルダレジスト開口溝を形成し、これらのソルダレジスト開口溝のパターンを鏡像の位置関係としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0021】
本発明に係るプリント配線基板によれば、電子部品の外形位置の一端から複数の経路を辿って他端までソルダレジスト開口溝を形成したので、電子部品の外形位置の周辺に塗布したアンダーフィル剤が、ソルダレジスト開口溝に沿って基板本体の中心へ向かって浸透しやすくなり、アンダーフィル剤の充填性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1A】本発明の第1実施形態のプリント配線基板におけるモジュール実装状態を示す断面図である。
【図1B】本発明の第1実施形態のプリント配線基板におけるマザーボード端子構造を示す平面図である。
【図2】本発明の第1実施形態の製造方法を示す工程図である。
【図3】本発明の第2実施形態のプリント配線基板を示す平面図である。
【図4】本発明の第3実施形態のプリント配線基板を示す平面図である。
【図5】本発明の第4実施形態のプリント配線基板を示す断面図である。
【図6】従来のモジュール実装状態のプリント配線基板を示す断面図である。
【図7】従来のアンダーフィル剤塗布方法を示す平面図である。
【図8】従来のアンダーフィル剤塗布方法を示す断面図である。
【図9】従来のはんだバンプ実装状態を示す断面図である。
【図10】従来の低背はんだバンプ実装状態を示す断面図である。
【図11A】従来のプリント配線基板におけるモジュール実装状態を示す断面図である。
【図11B】従来のプリント配線基板におけるマザーボード端子構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0024】
(第1実施形態)
図1Aは本発明の第1実施形態のプリント配線基板におけるモジュール実装状態を示す断面図、図1Bは本発明の第1実施形態のプリント配線基板におけるマザーボード端子構造を示す平面図である。なお、従来の構成と同一または対応する部分には、同一の符号を用いて説明する。
【0025】
図1Aに示すように、本実施形態は、モジュール基板5とプリント配線基板であるマザーボード1との間の間隙11を大きくとることで、アンダーフィル剤8の浸透性を高めたものである。具体的には、基板本体としてのマザーボード1の端子電極3b間に樹脂保護および電気絶縁のために形成されたソルダレジスト6bを除去した構造となっている。
【0026】
この構造を実現するマザーボードの端子構造を図1Bに示す。具体的には、図1Bに示すように、端子電極3bが5列×5行(端子列A〜E、端子行1〜5)のマトリックス状に並んだモジュール実装領域を一例として説明する。なお、本実施形態では、図11Bに示す従来例と同様に、端子電極3bの全てまたは一部が露出するようにソルダレジスト開口部9を予め形成している。
【0027】
ソルダレジスト6bを除去(開口)する部分は、モジュール実装領域全体ではなく、多数の端子電極3b間を結ぶようにソルダレジスト開口溝12のような形態で開口部を形成する。その際、最も近接する端子間、例えば端子A1(端子列A、端子行1)と端子B1(端子列B、端子行1)間を結ぶようなソルダレジスト開口溝は設けず、2番目に近接する対角に位置する端子間、例えば、端子A1と端子B2を結ぶようなソルダレジスト開口溝12を設ける。
【0028】
因みに、最も近接する端子間に開口溝を設けない理由は、隣接した端子電極3b間をソルダレジスト開口溝12で結んだ場合、ソルダレジスト本来の機能である端子電極3b間のショート(はんだブリッジによるショート)を防止するという効果が損なわれるためであり、この効果を維持するために、端子電極3b間を結ぶのは対角に位置する端子電極3b間としている。
【0029】
以下、図1Bを用いて本実施形態を詳細に説明する。
【0030】
図1Bに示すように、端子A1、B2、C3、D4、E5間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。端子A2、B3、C4、D5間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。端子A3、B4、C5間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。端子A4、B5間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。端子B1、C2、D3、E4間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。端子C1、D2、E3間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。端子D1、E2間は、互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。
【0031】
また、同様に端子A5、B4、C3、D2、E1間、端子A4、B3、C2、D1間、端子A3、B2、C1間、端子A2、B1間、B5、C4、D3、E2間、端子C5、D4、E3間、端子D5、E4間は、それぞれ互いに結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。さらに、四隅を除く外周の端子A2、A3、A4、B1、B5、C1、C5、D1、D5、E2、E3、E4については、各端子とモジュール基板5の外形部13の位置との間を結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設ける。
【0032】
また、四隅の端子については、まず、端子A1、B2、C3、D4、E5を結ぶソルダレジスト開口溝12を端子A1、端子E5の方向にモジュール基板5の外形部13の位置まで延長し、同様に、端子A5、B4、C3、D2、E1を結ぶソルダレジスト開口溝12を端子A5、端子E1方向にモジュール基板5の外形部13の位置まで延長する。
【0033】
したがって、本実施形態では、ソルダレジスト開口溝12が対角に位置した端子電極3b間を結び全ての端子電極3bに接続されている。
【0034】
以上のようにソルダレジスト6bを構成とすることで、このマザーボード1にモジュール2を実装した際、X1−Y1間や、X2−Y2間の断面構造が図1Aに示す構造となる。その結果、モジュール基板5とマザーボード1との間の間隙11をマザーボード1側のソルダレジスト6bを除去した分だけ従来(図11A)よりも大きくすることが可能となり、アンダーフィル剤8がモジュール基板5とマザーボード1との間に浸透しやすくなる。
【0035】
なお、本実施形態では、図示していないが、図1Aのモジュール基板5側の最外周の端子電極3bのレジスト開口溝12をモジュール基板5の外形部13の位置まで延長することにより、アンダーフィル剤8の浸透性をさらに改善することができる。
【0036】
次に、図2を参照して第1実施形態の製造方法を説明する。図2は本発明の第1実施形態の製造方法を示す工程図である。
【0037】
図2に示すように、まず、プリント配線基板表面、すなわちマザーボード基材14表面にソルダレジスト15を塗布し、その後に熱処理を行うことで、ソルダレジスト15の表面を乾燥させる。
【0038】
次いで、フィルム16を通して紫外線を照射し、露光を行う。このとき、紫外線がフィルム16を透過して照射された部分のソルダレジスト15が感光する。
【0039】
さらに、フィルム16の領域において露光時に感光しなかった部分(紫外線非透過部分16aとして示す)のソルダレジスト15を現像液で溶解して洗い流す。最後に、再度熱処理を行い、マザーボード基材14の表面を乾燥させることで、本実施形態のプリント配線基板を得る。
【0040】
本実施形態のプリント配線基板(マザーボード1)は、図1Bに示すように、端子電極3b間を結ぶようにソルダレジスト開口溝12を形成したので、図1Aに示す間隙11をマザーボード1側のソルダレジスト6bを除去した分だけ大きくすることが可能になる。なお、このとき、マザーボード1側のソルダレジスト6bは、モジュール基板5の外形部13付近までソルダレジスト開口溝12を形成する。つまり、本実施形態のプリント配線基板(マザーボード1)は、モジュール基板5の外形部13の一端から複数の経路を辿ってモジュール基板5の外形部13の他端までソルダレジスト開口溝12が形成されている。
【0041】
このように本実施形態によれば、マザーボード1の端子電極3b間にソルダレジスト開口溝12を形成したので、モジュール基板5の外形部13の周辺に塗布したアンダーフィル剤8が、ソルダレジスト開口溝12に沿ってモジュール2の中心へ向かって浸透しやすくなり、アンダーフィル剤8の充填性を良好にすることができる。
【0042】
すなわち、本実施形態によれば、マザーボード1とモジュール基板5との間へのアンダーフィル剤8の充填を容易にすることができる。その結果、小型電子機器の信頼性の向上を実現するとともに、低背部品の採用を可能にして、小型電子機器の低背化を実現することができる。
【0043】
(第2実施形態)
図3は本発明の第2実施形態のプリント配線基板を示す平面図である。なお、前記第1実施形態と同一または対応する部分には、同一の符号を用いて説明する。その他の実施形態も同様とする。
【0044】
図1Bに示す前記第1実施形態では、全ての端子電極3bがソルダレジスト開口溝12に接続されていたが、図3に示す本実施形態では、ソルダレジスト開口溝12に接続されない端子電極3bが存在するように構成している。すなわち、本実施形態では、ソルダレジスト開口溝12が対角に位置した端子電極3b間を結び一部の端子電極3bに接続している。
【0045】
なお、ソルダレジスト開口溝12に接続しない端子電極3cは、他の端子電極3bに比べてアンダーフィル剤8が流れ込みにくいという懸念がある。
【0046】
しかしながら、アンダーフィル工程の後にリフローなどによる加熱工程が存在しない場合、電子部品の下側に空隙が存在していても問題はないため、アンダーフィル剤8が隙間なく充填されている必要はなく、全面に渡って浸透していれば、はんだバンプ4の接続信頼性を確保することができる。そのため、本実施形態のような構成でも、アンダーフィル剤8の充填性を良好にすることが可能である。また、図3のX1、Y1間およびX2、Y2間の断面構造は、図1Aと同じ構造になる。
【0047】
(第3実施形態)
図4は本発明の第3実施形態のプリント配線基板を示す平面図である。
【0048】
本実施形態は、前記第1、第2実施形態と類似した例として、端子電極3b間をソルダレジスト開口溝12で結ぶのではなく、端子電極3bを通らず、端子電極3b間にソルダレジスト開口溝12を形成する構成になっている。
【0049】
このように本実施形態は、端子電極3bを通らず、端子電極3b間にソルダレジスト開口溝12を通すように、ソルダレジスト開口溝12を格子状に形成している。すなわち、本実施形態のソルダレジスト開口溝12は、端子電極3b間を通る溝であり、この溝が全ての端子電極3bに対して隣接する位置に形成されている。
【0050】
したがって、このレジスト開口溝12は、端子電極3bの列の間を通り、モジュール基板5の外形部13の両端に渡って形成される。その結果、アンダーフィル剤8は、このソルダレジスト開口溝12を伝ってモジュール2中心に向けて浸透し、前記第1、第2実施形態と同様の充填効果が得られる。
【0051】
また、前記第1、第2実施形態については、マトリックス状に配置された端子電極3bにおいて、対角に位置する端子電極3b間を結ぶようにソルダレジスト開口溝12を設けているため、現状のソルダレジスト加工精度で十分実現可能である。
【0052】
しかしながら、本実施形態においては、隣接する端子電極3bの間にソルダレジスト開口溝12を通すため、幅の狭い開口溝を形成する必要があり、高度なソルダレジスト加工精度を要する。
【0053】
(第4実施形態)
図5は本発明の第4実施形態のプリント配線基板を示す断面図である。
【0054】
本実施形態と図1Aに示す第1実施形態とは、次の構成が異なる。すなわち、図1Aに示す第1実施形態では、マザーボード1側の端子電極3b間のソルダレジスト6aのみが除去されているのに対して、図5に示す本実施形態では、モジュール基板5側の端子電極3a間のソルダレジスト6aについても除去されている構成が異なる。
【0055】
これを実現する構成としては、マザーボード1側を図1Bに示す前記第1実施形態の構成とした場合には、モジュール基板5側も図1Bと同じ構成にする。また、マザーボード1側を図3に示す前記第2実施形態の構成とした場合には、モジュール基板5側も図3と同じ構成にすることにより、図5に示す構造にすることが可能となる。前記第3実施形態についても同様である。
【0056】
本実施形態は、基板本体としてのマザーボード1と、このマザーボード1に実装する電子部品としてのモジュール基板5の双方にソルダレジスト開口溝12を形成し、これらのソルダレジスト開口溝12のパターンを鏡像の位置関係としている。
【0057】
具体的には、本実施形態は、マザーボード1側のソルダレジスト開口溝12のパターンとモジュール基板5側のソルダレジスト開口溝12のパターンを、S1−S2面に対して鏡像の関係(面対称)とすることにより、モジュール基板5およびマザーボード1との間の間隙17が図1Aに示す前記第1実施形態よりもさらに大きくなり、アンダーフィル剤8の浸透性を向上させるのに、より有利な構造とすることが可能となる。
【符号の説明】
【0058】
1 マザーボード
2 モジュール
3a、3b 端子電極
4 はんだバンプ
5 モジュール基板
6a,6b ソルダレジスト
7 部品
8 アンダーフィル剤
9 ソルダレジスト開口部
10 間隙
11 間隙
12 ソルダレジスト開口溝
13 外形部
14 マザーボード基材
15 ソルダレジスト
16 フィルム
17 間隙
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板本体にマトリックス状に複数の端子電極が並んでいる電子部品を実装し、前記電子部品の端子接続部にアンダーフィル剤を充填するプリント配線基板において、
前記電子部品の外形位置の一端から複数の経路を辿って他端までソルダレジスト開口溝を形成したことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項2】
請求項1に記載のプリント配線基板において、
前記ソルダレジスト開口溝は、対角に位置した端子電極間を結び全ての端子電極に接続していることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項3】
請求項1に記載のプリント配線基板において、
前記ソルダレジスト開口溝は、対角に位置した端子電極間を結び一部の端子電極に接続していることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項4】
請求項1に記載のプリント配線基板において、
前記ソルダレジスト開口溝は、前記端子電極間を通る溝であり、この溝が全ての端子電極に対して隣接する位置に形成されていることを特徴とする電子部品。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のプリント配線基板において、
前記基板本体と、当該基板本体に実装する電子部品の双方に前記ソルダレジスト開口溝を形成し、これらのソルダレジスト開口溝のパターンを鏡像の位置関係としたことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項1】
基板本体にマトリックス状に複数の端子電極が並んでいる電子部品を実装し、前記電子部品の端子接続部にアンダーフィル剤を充填するプリント配線基板において、
前記電子部品の外形位置の一端から複数の経路を辿って他端までソルダレジスト開口溝を形成したことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項2】
請求項1に記載のプリント配線基板において、
前記ソルダレジスト開口溝は、対角に位置した端子電極間を結び全ての端子電極に接続していることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項3】
請求項1に記載のプリント配線基板において、
前記ソルダレジスト開口溝は、対角に位置した端子電極間を結び一部の端子電極に接続していることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項4】
請求項1に記載のプリント配線基板において、
前記ソルダレジスト開口溝は、前記端子電極間を通る溝であり、この溝が全ての端子電極に対して隣接する位置に形成されていることを特徴とする電子部品。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のプリント配線基板において、
前記基板本体と、当該基板本体に実装する電子部品の双方に前記ソルダレジスト開口溝を形成し、これらのソルダレジスト開口溝のパターンを鏡像の位置関係としたことを特徴とするプリント配線基板。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【公開番号】特開2010−205946(P2010−205946A)
【公開日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−50093(P2009−50093)
【出願日】平成21年3月4日(2009.3.4)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年3月4日(2009.3.4)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】
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