特許 6378906 電子回路モジュール用基板、電子回路モジュール用基板のための多面取り基板、及び電子回路モジュール用基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6378906

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】電子回路モジュール用基板、電子回路モジュール用基板のための多面取り基板、及び電子回路モジュール用基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/11 20060101AFI20180813BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20180813BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   H05K1/11 C

   H01L23/12 L

   H05K3/00 X

【請求項の数】3

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2014-54282(P2014-54282)

(22)【出願日】2014年3月18日

(65)【公開番号】特開2015-177141(P2015-177141A)

(43)【公開日】2015年10月5日

【審査請求日】2017年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237721

【氏名又は名称】ＦＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】高野 出

(72)【発明者】

【氏名】木田 真吾

【審査官】 ゆずりは 広行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０７３８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２７０８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４２９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２６１４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２９８３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１７４２５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １／１１

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０５Ｋ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プリント配線板に取り付けられて電気的に接続される電子回路モジュールに用いられる電子回路モジュール用基板であって、
前記プリント配線板への取り付け面側の周縁に沿って配置された電極パッドのそれぞれから一体的に延在して前記電子回路モジュール用基板の端面に配置される端面電極を備え、各前記端面電極は、前記電子回路モジュール用基板を個片として切り出す際に当該電子回路モジュール用基板同士の境界面に設けられている、底面に向けて縮径する切頭錐台形状の縦断面を有するブラインドビアを半割することによって形成される、
電子回路モジュール用基板。

【請求項2】

請求項１に記載の電子回路モジュール用基板を個片として切り出すために、前記電子回路モジュール用基板の端面電極となるブラインドビアが前記電子回路モジュール用基板の切り出し区画ライン上に所定の間隔で形成されている、
電子回路モジュール用基板のための多面取り基板。

【請求項3】

個片として形成される電子回路モジュール用基板に設ける電極パッドと、前記電極パッドと一体的に延在して前記電子回路モジュール用基板の端面に配置される端面電極を形成することとなる、底面に向けて縮径する切頭錐台形状の縦断面を有するブラインドビアが前記電子回路モジュール用基板の切り出し区画ライン上に所定の間隔で形成されている多面取り基板を用意し、
前記多面取り基板について、前記ブラインドビアを半割するように前記電子回路モジュール用基板を切り出す、
電子回路モジュール用基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、電子回路モジュール用基板、電子回路モジュール用基板のための多面取り基板、及び電子回路モジュール用基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、スマートフォンを始めとする各種携帯端末が急速に普及するにつれ、小型化、高性能化への要求がよりいっそう強くなっている。この点から、携帯端末に内蔵されるマザーボード等のプリント配線板に取り付ける電子部品に対しても、高密度実装の観点から高集積化によるいっそうの小型化が求められている。高集積化を実現するために、プリント配線板に取り付ける電子部品はモジュール化されており、例えばＬＧＡ（Land Grid Array）型の基板上にＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）チップ等を実装して構成される電子回路モジュールが採用される。ＬＧＡ型基板は基板の裏面に、マザーボード等の他のプリント配線板へ電気的に接続及び機械的に固着させるための複数の電極パッドが設けられている。

【0003】

図６、図７に、一般的なＬＧＡ型基板の構成を模式的に示している。図６はＬＧＡ型基板１００をその裏面側から見た平面図、図７は、図６の基板１００のVII−VII矢視部分断面図である。基板１００は、ガラスエポキシ樹脂等の適宜の材料で平板状に形成されたサブストレート１１０と、サブストレート１１０の裏面側（他のプリント配線板への取付面側）にその周縁にそって配設されている複数の電極パッド１２０を有している。サブストレート１１０の表面側中央部には、ＬＳＩチップ等を配置するための凹部であるキャビティ１３０が設けられている。レジスト層１４０は、電極パッド１２０同士のハンダショートを防止するための絶縁膜である。図８に、図６の基板１００をプリント配線板２００に取り付けた状態を示す部分断面図を示している。ＬＳＩチップ等が配設された電子回路モジュールの基板１００は、その電極パッド１２０とプリント配線板２００の対応する表面電極２１０をリフローハンダ付けすることにより、ハンダ接合部３００により機械的及び電気的に接合される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−２０４７３０

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一方で、ＬＧＡ型基板は電極パッド１２０を裏面に配置しているためにモジュールの小型化には適しているものの、図８に例示しているように、ＬＧＡ型基板で構成した電子回路モジュールをマザーボード等の他のプリント配線板にハンダ接合した場合、ハンダ接続の部分が基板の裏面に隠れてしまうので、ハンダ接続の状態を目視で確認することができないという問題がある。また、従来のＬＧＡ型基板では、モジュール小型化の要請に応えて基板の寸法を縮小した場合に、ＬＳＩチップ等の搭載エリアを確保すれば、基板に設けられる電極パッド１２０のサイズを縮小する必要があり、モジュール用基板の他のプリント配線板への実装固着強度を十分に確保することが難しくなるという問題もある。

【0006】

本発明は、上記のような問題点を解決し、電子回路モジュールとプリント配線板との接続部分の状態を目視で確認することを可能とし、また電子回路モジュールのプリント配線板に対する実装固着強度を確保することを可能とする電子回路モジュール用基板、電子回路モジュール用基板のための多面取り基板、及び電子回路モジュール用基板の製造方法を提供することを一つの目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するための本発明の一態様は、プリント配線板に取り付けられて電気的に接続される電子回路モジュールに用いられる電子回路モジュール用基板であって、前記プリント配線板への取り付け面側の周縁に沿って配置された電極パッドのそれぞれから一体的に延在して前記電子回路モジュール用基板の端面に配置される端面電極を備え、各前記端面電極は、前記電子回路モジュール用基板を個片として切り出す際に当該電子回路モジュール用基板同士の境界面に設けられている、底面に向けて縮径する切頭錐台形状の縦断面を有するブラインドビアを半割することによって形成される、電子回路モジュール用基板である。

【0008】

前記の電子回路モジュール用基板は、個片として形成される電子回路モジュール用基板に設ける電極パッドと、前記電極パッドと一体的に延在して前記電子回路モジュール用基板の端面に配置される端面電極を形成することとなる、底面に向けて縮径する切頭錐台形状の縦断面を有するブラインドビアが前記電子回路モジュール用基板の切り出し区画ライン上に所定の間隔で形成されている多面取り基板を用意し、前記多面取り基板について、前記ブラインドビアを半割するように前記電子回路モジュール用基板を切り出すことにより製造することができる。

【発明の効果】

【0009】

上記本発明の一態様によれば、電子回路モジュールとプリント配線板との接続部分の状態を目視で確認することを可能とし、また電子回路モジュールのプリント配線板に対する実装固着強度を確保することを可能とする電子回路モジュール用基板、電子回路モジュール用基板のための多面取り基板、及び電子回路モジュール用基板の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る電子回路モジュール用基板１０の裏面側からみた模式平面図である。

【図2】図２は、図１の電子回路モジュール用基板１０の端面電極を含む模式部分断面図である。

【図3】図３は、図１の電子回路モジュール用基板１０の端面電極と、取り付け対象であるプリント配線板との接合状態を示す模式部分断面図である。

【図4】図４は、図１の電子回路モジュール用基板１０を多面取りするための多面取り基板４０の、ブラインドビア１３Ａを含む部分模式断面図である。

【図5】図５は、図４の多面取り基板４０の一例を示す斜視図である。

【図6】図６は、従来の電子回路モジュール用基板１００の裏面側から見た模式平面図である。

【図7】図７は、図６の従来の電子回路モジュール用基板１００の電極パッド１２０を含む模式部分断面図である。

【図8】図８は、図６の電子回路モジュール用基板１００の電極パッド１２０と、取り付け対象であるプリント配線板との接合状態を示す模式部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態につき、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子回路モジュール用基板１０の裏面側から見た模式平面図、図２は、図１の電子回路モジュール用基板１０の端面電極を含むII−II矢視模式部分断面図である。

【0012】

図１に示すように、電子回路モジュール用基板１０は、ガラスエポキシ樹脂等の基板に適する任意の材料から選択した材料で平板状に形成されているサブストレート１１と、その裏面側に配設されている電極パッド１２及び端面電極１３と、レジスト層１６とを備える。サブストレート１１は例えば略矩形に形成されており、図１に示すように８組の電極パッド１２及び端面電極１３を備えているが、特にこの構成に限定されることはない。

【0013】

電子回路モジュール用基板１０の表面（マザーボード等の他のプリント配線板への取り付け側と反対側）には、ＬＳＩチップ等の電子回路要素部品を配置するための凹所であるキャビティ１４が設けられている。キャビティ１４は、例えば図１に示すように平面矩形として形成されるが、特にこの構成に限定されることはない。ただしキャビティを有する電子回路モジュール用基板１０では、中央部に補強用ハンダ付けパッドを設置することができないため、より本発明の効果が得られる。

【0014】

各電極パッド１２には、端面電極１３が一体的に設けられている。端面電極１３は、電極パッド１２から一体的に連なって凹設される、切頭錐台を半割状とした凹部として形成されている。端面電極１３は、サブストレート１１の裏面側に設けられている導体層でなる電極パッド１２の表面からレーザ光を照射してビアを形成したあとに銅めっきを施したブラインドビア（後述）を半割することによって形成される。ブラインドビアの内表面に電極パッド１２表面と同様の表面処理を行うことにより、端面電極１３の凹部表面も電極パッド１２と同様のハンダ接合に適した表面性状とされている。

【0015】

サブストレート１１の内部には、表面に設けられている電極パッド１２と略平行に、ブラインドビアの底部を構成するように、レーザ受けランド１５が埋め込まれている。端面電極１３は、サブストレート１１の表面に設けられている電極パッド１２を形成する導体層にレーザービアを形成し、銅めっきを施すことによって得られたブラインドビアの中心付近を縦断面でダイシングすることにより得られる。

【0016】

図３に、電子回路モジュール用基板１０の電極パッド１２及び端面電極１３と、取り付け対象であるプリント配線板３０との接合状態を、部分断面図として模式的に示している。電子回路モジュール用基板１０のプリント配線板３０への取り付けは、通常リフローハンダ付けで行われる。リフローハンダ付けにより、電子回路モジュール用基板１０の電極パッド１２及び端面電極１３と、プリント配線板３０のランド３１との間にハンダ接合部２０が形成され、その電子回路モジュール用基板１０端面側には外方へせり出すようにハンダフィレット２１が形成される。

【0017】

このように、ハンダ接合部２０が電極パッド１２だけでなく端面電極１３にも固着されることにより、電子回路モジュール用基板１０の小型化に伴い電極パッド１２が縮小された場合でも、所要の固着強度を確保することが可能となる。また、プリント配線板３０に取り付けた電子回路モジュール用基板１０をその表面あるいは側面側から見ると、基板１０の外縁からせり出しているハンダフィレット２１を視認することができるので、ハンダ接合部２０の状態を、電子回路モジュール用基板１０取り付け後に目視で確認することができる。さらに、キャビティ１４のＬＳＩチップ等の電子回路要素を、端面電極１３となるブラインドビアと内層で接続できるので、キャビティ１４の層と電極パッド１２とを別途の手段で接続する必要がなく、配線パターンの引き回しが容易となる。

【0018】

次に、以上説明した本実施形態の電子回路モジュール用基板１０を多面取りするための多面取り基板について説明する。図４に、図１の電子回路モジュール用基板１０を多面取りするための多面取り基板３０の、ブラインドビア１３を含む部分模式断面図を、図５に、図４の多面取り基板４０の一例を示す斜視図を示している。

【0019】

図４、図５に示すように、多面取り基板４０は、電子回路モジュール用基板１０を構成するサブストレート１１に、電極パッド１２を構成する導体層と、ブラインドビア１３Ａの底部をなすレーザ受けランド１５とをあらかじめ設けてなる。多面取り基板４０には、電子回路モジュール用基板１０として個切される多数の区画が設けられており、その互いの境界部に配置されている電極パッド１２に、所望のブラインドビア１３Ａが形成される。前記したように、各ブラインドビア１３Ａは、電極パッド１２の表面からレーザ光を照射してビアを形成したあとに銅めっきを施すことにより形成する。

【0020】

多面取り基板４０の電極パッド１２の部分にブラインドビア１３Ａを形成した後、多面取り基板４０に形成されている電子回路モジュール用基板１０を分離するために、各電子回路モジュール用基板１０の境界線（図４のＬ−Ｌ線）に沿って、ダイシングにより切断を行う。このようにして、多面取り基板４０から多数の電子回路モジュール用基板１０を得ることができる。

【0021】

以上説明した本実施形態の電子回路モジュール用基板１０によれば、電子回路モジュール用基板１０の小型化のために電極パッド１２のサイズを縮小した場合であっても、端面電極１３によりハンダフィレット２１が形成されるので、所要の実装固着強度を確保することができる。また、端面電極１３に形成されるハンダフィレット２１により、ハンダ付け部の状態を外観検査することができるので、特に高信頼性が要求される車載機器に適した電子回路モジュール用基板１０を得ることができる。さらに、多面取り基板４０から多数の電子回路モジュール用基板１０を得ることができるため、従来の一般的な端面スルーホール基板よりも安価に製造することができる。

【符号の説明】

【0022】

１０ 電子回路モジュール用基板 １１ サブストレート
１２ 電極パッド １３ 端面電極 １３Ａ ブラインドビア
１４，１３０ キャビティ １５ レーザ受けランド
１６，１４０ レジスト層 ２０ ハンダ接合部
２１ ハンダフィレット ３０，２００ プリント配線板
３１ ランド ４０ 多面取り基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】