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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024165380
(43)【公開日】2024-11-28
(54)【発明の名称】電子部品
(51)【国際特許分類】
   H01L 25/00 20060101AFI20241121BHJP
   H05K 1/18 20060101ALI20241121BHJP
   H01L 23/12 20060101ALI20241121BHJP
【FI】
H01L25/00 B
H05K1/18 J
H01L23/12 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023081530
(22)【出願日】2023-05-17
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110000578
【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】笹木 悠一郎
(72)【発明者】
【氏名】國枝 大佳
(72)【発明者】
【氏名】平松 聖史
【テーマコード(参考)】
5E336
【Fターム(参考)】
5E336AA04
5E336AA12
5E336BB02
5E336CC31
5E336CC52
5E336CC53
5E336CC58
5E336CC60
5E336EE03
5E336GG30
(57)【要約】
【課題】メイン基板にBGA接続可能な電子部品において、コアを有するはんだボールを使用することなく、メイン基板に対し一定間隔ではんだ付けできるようにする。
【解決手段】電子部品2,4は、メイン基板と対向して配置される面10Bに、第1チップ部品24と、前記面からの高さが第1チップ部品よりも高い第2チップ部品26と、BGA接続のためのはんだボール22を備える。電子部品の前記面は矩形形状であり、第2チップ部品は、前記面の周囲の各辺に平行で前記面の中心を通る2本の線分X0,Y0、若しくは前記面の周囲の4つの角を対角に結んだ2本の線分にて前記面を分割した4つの分割領域D1~D4に、それぞれ、1つ以上設けられている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
メイン基板(40)に対し、はんだを介してBGA接続可能な電子部品(2,4)であって、
前記メイン基板にBGA接続された際に前記メイン基板と対向する面(10B)に実装された第1チップ部品(24)と、
前記面の前記第1チップ部品とは異なる位置に実装され、前記面からの高さが前記第1チップ部品よりも高い第2チップ部品(26)と、
当該電子部品を前記メイン基板に対し前記BGA接続するために、前記面の前記第1チップ部品及び前記第2チップ部品とは異なる位置に設けられたはんだボール(22)と、
を備え、
当該電子部品の前記面は、矩形形状であり、
前記第2チップ部品は、前記面の周囲の各辺に平行で、前記面の中心を通る2本の線分(X0,Y0)、若しくは、前記面の周囲の4つの角を対角に結んだ2本の線分(DL1,DL2)、にて前記面を分割した4つの分割領域(D1~D4,DA~DD)に、それぞれ、1つ以上設けられている、電子部品。
【請求項2】
請求項1に記載の電子部品であって、
前記4つの前記分割領域にそれぞれ設けられた4つの前記第2チップ部品同士を接続することにより形成される四角形(S2)の中心と、当該電子部品の前記面の中心(PC)とが、所定の誤差範囲内にて一致している、電子部品。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の電子部品であって、
前記はんだボールは、当該電子部品の前記面を、前記面の外周に沿った外周領域(OA)と、前記面の中心を含む中心領域(CA)と、前記外周領域と前記中心領域との間の中間領域(MA)とに分割した3つの領域のうち、前記外周領域及び前記中心領域に、それぞれ、所定密度で複数設けられており、
前記第1チップ部品及び前記第2チップ部品は、前記はんだボールが設けられない前記中間領域に実装されている、電子部品。
【請求項4】
請求項1又は請求項2に記載の電子部品であって、
前記はんだボールは、当該電子部品の前記面を、前記面の外周に沿った外周領域と、該外周領域よりも内側の内周領域(IA)とに分割した2つの領域内に、それぞれ、所定密度で複数設けられており、
前記内周領域は、前記外周領域に比べて前記はんだボールの密度が粗く、前記第1チップ部品及び前記第2チップ部品は、前記内周領域に実装されている、電子部品。
【請求項5】
請求項1又は請求項2に記載の電子部品であって、
集積回路(4)若しくは該集積回路を含む複数の電子部品を搭載したモジュール基板(10)にて構成されている、電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、メイン基板に対しはんだを介してBGA接続可能な電子部品に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、集積回路やマルチチップモジュールなどの電子部品を、メイン基板にBGA接続する技術として、2種類のはんだボールを使用することが記載されている。なお、BGAは、ボールグリッドアレイの略である。
【0003】
2種類のはんだボールのうち、第1のはんだボールは、はんだだけで構成され、第2のはんだボールは、銅又はニッケルなどの金属素材にて構成されるコアと、コアを囲むはんだとにより構成される。このため、集積回路やマルチチップモジュールなどの電子部品をメイン基板にBGA接続する際、第2のはんだボールのコアにて、電子部品とメイン基板との間隔を一定に保つことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2021-48383号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献1に記載の技術によれば、電子部品に加わる荷重によって、電子部品のメイン基板との対向面がメイン基板に対し傾いたり、変形したりするのを抑制することができる。このため、例えば、電子部品のメイン基板との対向面に実装されたチップ部品がメイン基板に接触して、電子部品とメイン基板とで構成される回路基板装置が故障するのを抑制できる。
【0006】
しかし、第2のはんだボールは、はんだボールの中に金属素材にて構成されるコアを設ける必要があるので、上記特許文献1に記載の技術では、回路基板装置のコストアップを招くという問題がある。また、上記特許文献1に記載の技術では、2種類のはんだボールを使用するため、第1のはんだボールだけを使用する既存の製造装置を利用することができず、これによってもコストアップを招くという問題がある。
【0007】
本開示の一局面は、メイン基板にBGA接続可能な電子部品において、コアを有するはんだボールを使用することなく、メイン基板に対し一定間隔ではんだ付けできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の一局面の電子部品は、メイン基板(40)に対し、はんだを介してBGA接続可能な電子部品(2,4)である。そして、当該電子部品がメイン基板にBGA接続された際にメイン基板と対向する面(10B)には、BGA接続のためのはんだボール(22)と、2種類のチップ部品が設けられている。
【0009】
2種類のチップ部品は、電子部品の前記面の異なる位置に実装されており、第2チップ部品(26)は、電子部品の前記面からの高さが第1チップ部品(24)よりも高いチップ部品にて構成されている。また、はんだボールは、電子部品の前記面において、第1チップ部品及び第2チップ部品とは異なる位置に設けられている。
【0010】
電子部品の前記面は、矩形形状である。そして、第2チップ部品は、電子部品の前記面の周囲の各辺に平行で、前記面の中心を通る2本の線分(X0,Y0)、若しくは、電子部品の前記面の周囲の4つの角を対角に結んだ2本の線分(DL1,DL2)、にて前記面を分割した4つの分割領域(D1~D4,DA~DD)に、それぞれ、1つ以上設けられている。
【0011】
従って、本開示の電子部品によれば、はんだボールを介してメイン基板にはんだ付けされた際にメイン基板と対向する面の4つの分割領域に設けられた第2チップ部品によって、メイン基板との間隔を一定に保つことができる。
【0012】
つまり、メイン基板に対し電子部品をBGA接続する際には、リフローはんだ付けによりはんだボールが溶けることから、電子部品がメイン基板に対し傾くことがある。これに対し、本開示の電子部品においては、第2チップ部品が、電子部品においてメイン基板と対向する面の中心周りの4箇所以上に分散して配置される。このため、その複数の第2チップ部品により、電子部品がメイン基板に対し傾くのを抑制し、電子部品とメイン基板との間隔を一定に保つことができる。
【0013】
従って、本開示の電子部品によれば、メイン基板にBGA接続した際に、第1チップ部品がメイン基板に接触して、電気回路が故障するのを抑制できる。また、メイン基板との間隔が短くなって、電気的特性が不安定になるのを抑制できる。
【0014】
また、第2チップ部品によって、電子部品とメイン基板との間隔を一定間隔に保持することができるので、電子部品がメイン基板にBGA接続される部分のはんだの高さが安定し、はんだ寿命を安定させることができる。つまり、はんだの高さが変化すると、はんだボールの形状が変わるので、基板間でのはんだ寿命のばらつきが大きくなるが、高さを安定させることで、はんだボールの形状変化を抑制し、はんだ寿命を安定させることができる。
【0015】
また、第2チップ部品には、電子部品においてメイン基板と対向する面からの高さが、第1チップ部品よりも高いチップ部品、換言すれば、第1チップ部品よりも体格が大きい既存のチップ部品、を使用することができる。つまり、特許文献1に記載のように、高さ調整のために、金属素材にて構成されるコアを設けたはんだボールを使用する必要がない。このため、本開示の電子部品は、特許文献1に記載の技術に比べて、低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】第1実施形態のマルチチップモジュールの構成を表す平面図である。
図2】第1実施形態の回路基板装置の図1に示すA-A線端面図である。
図3図2に符号Z1で示す第2チップ部品のはんだ付け部分の拡大図である。
図4】第2チップ部品単体の構成を表す説明図である。
図5】第1変形例のマルチチップモジュールの構成を表す平面図である。
図6】第2変形例のマルチチップモジュールの構成を表す平面図である。
図7】第3変形例のマルチチップモジュールの構成を表す平面図である。
図8】第2実施形態のマルチチップモジュールの構成を表す平面図である。
図9】第3実施形態のマルチチップモジュールの構成を表す平面図である。
図10図2に対応して第4実施形態の電子部品の構成を表す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
[第1実施形態]
図2に示すように、本実施形態の回路基板装置50は、マルチチップモジュール2と、メイン基板40とを備える。また、マルチチップモジュール2は、モジュール基板10と、モジュール基板10の表面10Fに実装された複数の電子部品12、14、16とを備える。
【0018】
マルチチップモジュール2において、電子部品12は、集積回路であり、モジュール基板10の表面10Fとは反対側の裏面10Bには、電子部品12との対応位置に、複数の第1チップ部品24が実装されている。
【0019】
第1チップ部品24は、ノイズ対策やマルチチップモジュール2の特性補正などを行うためのものであり、抵抗器、コンデンサ、インダクタなど、所定の電気特性を有する矩形形状の回路素子である。そして、第1チップ部品24には、マルチチップモジュール2の小型・軽量化のために、比較的体格が小さいチップ部品が利用される。なお、本実施形態では、第1チップ部品24は、電子部品12との対応位置に設けられているが、他の電子部品14、16との対応位置に設けられてもよく、電子部品12~16の周囲の配線領域に設けられてもよい。
【0020】
また、マルチチップモジュール2は、均一なはんだにてボール状に形成されたはんだボール22を利用して、メイン基板40の上面にはんだ付けされている。つまり、マルチチップモジュール2は、メイン基板40にBGA接続されている。従って、本実施形態において、マルチチップモジュール2は、本開示の電子部品に相当し、単体では、メイン基板40にBGA接続可能である。そして、マルチチップモジュール2をメイン基板40にBGA接続する際には、モジュール基板10の裏面10Bが、メイン基板40に対向配置される。
【0021】
図1に示すように、はんだボール22は、マルチチップモジュール2がメイン基板40にBGA接続された際にメイン基板40と対向する面、つまり、モジュール基板10の裏面10Bの、外周領域OA及び中心領域CAに、それぞれ複数設けられている。
【0022】
モジュール基板10は、矩形形状であり、裏面10Bは、モジュール基板10の外周に沿った大小2つの矩形の枠L1、L2にて、最も外側の外周領域OAと、最も内側の中心領域CAと、これらの間の中間領域MAとに区分されている。そして、はんだボール22は、外周領域OAと中心領域CAに、それぞれ、ほぼ等間隔で複数分散して設けられている。
【0023】
また、はんだボール22が設けられない中間領域MAには、上記複数の第1チップ部品24が実装されている。また、中間領域MAにおいて、第1チップ部品24とは異なる位置には、第1チップ部品24に比べて裏面10Bからの高さが高い第2チップ部品26が実装されている。
【0024】
第2チップ部品26は、第1チップ部品24よりも体格が大きいものの、第1チップ部品24と同様、抵抗器、コンデンサ、インダクタなど、所定の電気特性を有する矩形形状の回路素子である。
【0025】
そして、第2チップ部品26は、モジュール基板10の裏面10B周囲の各辺に平行で、裏面10Bの中心PCを通る2本の線分X0、Y0にて裏面10Bを分割した4つの分割領域D1~D4に、それぞれ、1つ以上設けられている。本実施形態では、第2チップ部品26は、各分割領域D1~D4の中間領域MA内で、中間領域MAの外周及び内周の角部付近にそれぞれ設けられている。
【0026】
第1チップ部品24及び第2チップ部品26は、モジュール基板10の裏面10Bの電極10Eにペースト状のはんだを介して固定され、リフローはんだ付けにより電極10Eにはんだ付けされる。
【0027】
また、マルチチップモジュール2において、はんだボール22の裏面10Bからの高さは、第2チップ部品26よりも高くなっている。つまり、モジュール基板10の裏面10Bからの高さは、はんだボール22>第2チップ部品26>第1チップ部品24となっている。従って、マルチチップモジュール2をメイン基板40にはんだ付けする前には、はんだボール22がメイン基板40の基板面に当接される。
【0028】
そして、マルチチップモジュール2をメイン基板40にはんだ付けする際には、リフローはんだ付けにより、はんだボール22が溶けることから、マルチチップモジュール2とメイン基板40との間隔が短くなる。第2チップ部品26は、第1チップ部品24に比べて裏面10Bからの高さが高いことから、はんだボール22が溶けることで、メイン基板40に当接される。
【0029】
従って、第2チップ部品26は、モジュール基板10の裏面10Bとメイン基板40の基板面との間隔を、第1チップ部品24がメイン基板40に接触することのない一定間隔以上に保持する、高さ調整部品として機能する。
【0030】
次に、図3に示すように、メイン基板40において、第2チップ部品26との対応位置には、はんだ付け用の電極40Eが設けられている。この電極40Eには、マルチチップモジュール2がメイン基板40にはんだ付けされる前に、ペースト状のはんだが塗布される。このペースト状のはんだは、リフローはんだ付けによりマルチチップモジュール2をメイン基板40にはんだ付けする際に溶けることから、第2チップ部品26は、モジュール基板10の電極10Eだけでなく、メイン基板40の電極40Eにもはんだ付けされる。
【0031】
モジュール基板10及びメイン基板40において、第2チップ部品26がはんだ付けされる電極10E、40Eは、基板表面に形成された配線パターンのうち、ソルダレジストが設けられていない配線パターンにて構成される。そして、本実施形態では、これらの電極10E、40Eは、回路基板装置50の電気回路に接続されない独立した配線パターンにて構成される。
【0032】
このため、第2チップ部品26は、図3Aに示すように、所定の電気特性を有する本体部分の両端に設けられた2つの電極層26Eを使って、モジュール基板10の電極10Eとメイン基板40の電極40Eとを、それぞれ、同時に接続することができる。
【0033】
なお、図3Aにおいて、第2チップ部品26がはんだ付けされる電極10E、40Eは、第2チップ部品26の2つの電極層26Eに対応して、2箇所に設けられている。しかし、これら各電極10E、40Eは回路基板装置50の電気回路に接続されないので、第2チップ部品26の2つの電極層26Eをはんだ付けできるように、1つにまとめられてもよい。
【0034】
またこのように、第2チップ部品26を、回路基板装置50の電気回路に接続しない高さ調整部品として使用する場合、第2チップ部品26としては、図4Aに示す構成のチップ部品26Aを利用するとよい。
【0035】
つまり、図4Aに示すチップ部品26Aには、チップ部品26Aの長手方向両端側の2箇所に、導電体層にて構成される電極層26Eが設けられている。そして、その2つの電極層26Eは、チップ部品26Aにおいて、長手方向両端側の端面、及び、モジュール基板10やメイン基板40に対し対向配置される表裏面だけでなく、表裏面の間の両側面にも設けられている。
【0036】
従って、第2チップ部品26として、図4Aに示すチップ部品26Aを使用すれば、チップ部品26Aの表裏面、両側面及び端面の5箇所に設けられた電極層26Eを使って、電極10Eと電極40Eとを、直接、はんだ27にて接続することができる。つまり、この場合、第2チップ部品26を利用して、モジュール基板10とメイン基板40とを、より強固に接続することができる。
【0037】
このように、表裏面、両側面及び端面に電極層26Eを備えたチップ部品26Aとしては、コンデンサが一般的である。このため、本実施形態のように、第2チップ部品26を、回路基板装置50の電気回路に接続されない、独立した高さ調整部品として使用する場合には、第2チップ部品26として、コンデンサのチップ部品を利用するようにするとよい。
【0038】
ところで、第2チップ部品26は、モジュール基板10のメイン基板40からの高さを調整する高さ調整部品として利用できるだけでなく、回路基板装置50の電気回路の一部を構成する電子部品として利用することもできる。この場合、第2チップ部品26に、コンデンサを利用すると、電気回路の信号経路のインピーダンスが変化して、電気回路の高周波特性に影響を与えることが考えられる。
【0039】
そこで、第2チップ部品26を、回路基板装置50の電気回路の一部として利用する際には、第2チップ部品26として、電気回路の高周波特性に影響を与えることが少ない、抵抗器を利用するとよい。
【0040】
なお、抵抗器のチップ部品は、図4Bに示すチップ部品26Bのように、図4Aに示したチップ部品26Aと同様、長手方向両端側の2箇所に電極層26Eが設けられるものの、各電極層26Eは、チップ部品26Bの両側面に設けられないのが一般的である。
【0041】
次に、第2チップ部品26を回路基板装置50の電気回路の一部として使用する場合には、図3Bに示すように、モジュール基板10及びメイン基板40に、第2チップ部品26の2つの電極層26Eに各々はんだ付けされる2つの電極10E、40Eを設ける。
【0042】
そして、モジュール基板10及びメイン基板40の2つの電極10E、40Eのうち、第2チップ部品26において異なる電極層26Eに接続される電極10E、40Eを、モジュール基板10及びメイン基板40の電気回路に接続する。
【0043】
このようにすれば、第2チップ部品26を、高さ調整部品として利用できるだけでなく、モジュール基板10の電気回路とメイン基板40の電気回路とを接続して、両基板間の信号経路を形成する電子部品としても利用することができる。
【0044】
なお、第2チップ部品26としては、必ずしも、コンデンサ、或いは、抵抗器のチップ部品26A、26Bを用いる必要はなく、インダクタのチップ部品を利用することもできる。つまり、第2チップ部品26としては、抵抗、コンデンサ、インダクタなどの電気特性を有するチップ部品を利用することができる。
【0045】
そして、これらのチップ部品には、既存のものを利用することができ、第2チップ部品26には、既存のチップ部品の中から、第1チップ部品24に比べて体格が大きいチップ部品を選択すればよい。
【0046】
このため、第1チップ部品24及び第2チップ部品26をモジュール基板10へマウントする際には、一般的なマウント装置を利用することができ、マルチチップモジュール2、延いては、回路基板装置50の製造コストが上昇するのを抑制することができる。
【0047】
以上説明したように、本実施形態のマルチチップモジュール2においては、集積回路を含む複数の電子部品12~16がモジュール基板10の表面10Fに搭載され、モジュール基板10の裏面10Bに複数のはんだボール22が設けられている。このため、マルチチップモジュール2は、この複数のはんだボール22を利用して、メイン基板40にBGA接続可能である。
【0048】
また、モジュール基板10の裏面10Bには、BGA接続のためのはんだボール22とは別に、第1チップ部品24及び第2チップ部品26の2種類のチップ部品が設けられている。そして、第2チップ部品26は、モジュール基板10の裏面10Bからの高さが第1チップ部品24よりも高いチップ部品にて構成されている。
【0049】
第1チップ部品24は、モジュール基板10の裏面10Bにおいて、表面10Fに設けられた電子部品12との対応位置に設けられており、第2チップ部品26は、第1チップ部品24とは異なる位置に設けられている。
【0050】
また、第2チップ部品26は、モジュール基板10の裏面10Bの周囲の各辺に平行で、裏面10Bの中心PCを通る2本の線分X0、Y0にて分割された、裏面10Bの4つの分割領域D1~D4に、それぞれ、設けられている。
【0051】
そして、第2チップ部品26は、各分割領域D1~D4において、はんだボール22が設けられない中間領域MA内で、中間領域MAの外周及び内周の角部付近に設けられている。
【0052】
従って、中間領域MAの外周の角部付近、若しくは、中間領域MAの内周の角部付近に設けられた4つの第2チップ部品26同士を接続することにより形成される四角形の中心は、モジュール基板10の裏面10Bの中心PCとほぼ一致する。
【0053】
このため、マルチチップモジュール2をメイン基板40にBGA接続する際、各分割領域D1~D4に設けられた第2チップ部品26には、モジュール基板10からほぼ均等に荷重が加わり、モジュール基板10がメイン基板40に対し傾くのを抑制できる。
【0054】
よって、本実施形態のマルチチップモジュール2によれば、第2チップ部品26によって、モジュール基板10とメイン基板40との間隔が一定となるように、メイン基板40にBGA接続することができる。
【0055】
従って、本実施形態のマルチチップモジュール2によれば、メイン基板40にBGA接続した際に、第1チップ部品24がメイン基板40に接触して、マルチチップモジュール2の電気回路が故障したり、電気回路の電気的特性が不安定になるのを抑制できる。
【0056】
また、第2チップ部品26によって、モジュール基板10とメイン基板40との間隔を一定間隔に保持することができるので、マルチチップモジュール2がメイン基板40にBGA接続される部分のはんだの高さも安定する。その結果、はんだボール22の形状変化を抑制し、はんだ寿命を安定させることができる。
【0057】
また、第2チップ部品26には、モジュール基板10の裏面10Bからの高さが第1チップ部品24よりも高いチップ部品を使用すればよく、特許文献1に記載のように、高さ調整のために、コアを有する特殊なはんだボールを使用する必要がない。このため、本実施形態のマルチチップモジュール2は、特許文献1に記載の技術に比べて、低コストで製造することができる。
【0058】
ここで、本実施形態では、第2チップ部品26は、モジュール基板10の裏面10Bの4つの分割領域D1~D4において、中間領域MA内の外周及び内周の角部付近に1つずつ設けられるものとして説明した。
【0059】
しかし、第2チップ部品26は、モジュール基板10の裏面10Bの4つの分割領域D1~D4に少なくとも1つ以上設けられていればよく、第2チップ部品26の配置位置についても、はんだボール22や第1チップ部品24と異なる位置であればよい。
【0060】
そこで、次に、本第1実施形態の変形例について説明する。
(第1変形例)
図5に示すように、第1変形例のマルチチップモジュール2においては、第2チップ部品26が、モジュール基板10の裏面10Bの4つの分割領域D1~D4の中間領域MA内に、それぞれ、1つずつ設けられている。また、各第2チップ部品26は、4つの分割領域D1~D4において、中間領域MAの外周の角部と内周の角部との間の中間位置に配置されている。
【0061】
このため、本第1変形例のマルチチップモジュール2においても、メイン基板40にBGA接続する際にモジュール基板10がメイン基板40に対し傾くのを抑制することができ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0062】
(第2変形例)
図6に示すように、第2変形例のマルチチップモジュール2においては、モジュール基板10の裏面10Bの4つの分割領域D1~D4のうち、分割領域D1に第2チップ部品26が2個設けられ、分割領域D2~D4に第2チップ部品26が1個設けられている。また、第2チップ部品26は、各分割領域D1~D4の中間領域MA内で、任意の位置に設けられおり、各分割領域D1~D4での配置位置が異なっている。
【0063】
このように、本第2変形例のマルチチップモジュール2においては、4つの分割領域D1~D4に設けられる第2チップ部品26の数及び配置位置が、上記実施形態とは異なるものの、第2チップ部品26は、各分割領域D1~D4に少なくとも1つ以上設けられる。従って、第2チップ部品26は、モジュール基板10の裏面10Bの中心PC周りに分散して配置されることになる。
【0064】
よって、本第2変形例においても、マルチチップモジュール2をメイン基板40にBGA接続する際に、モジュール基板10がメイン基板40に対し傾くのを抑制することができ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0065】
また、本第2変形例のマルチチップモジュール2においては、モジュール基板10の裏面10Bの4つの分割領域D1~D4での第2チップ部品26の配置位置を、それぞれ、任意に設定できる。
【0066】
このため、例えば、モジュール基板10の表面10Fに設けられる電子部品との対応位置に第2チップ部品26を配置するとか、その電子部品から大きな荷重が加わる領域に第2チップ部品26を複数配置するといったことができる。従って、本第2変形例によれば、マルチチップモジュール2の設計の自由度を高めることができる。
【0067】
(第3変形例)
図7に示すように、第3変形例のマルチチップモジュール2においては、本第2変形例と同様、4つの分割領域D1~D4に設けられる第2チップ部品26の数及び配置位置が、上記実施形態とは異なる。
【0068】
具体的には、第2チップ部品26は、モジュール基板10の裏面10Bの4つの分割領域D1~D4の中間領域MA内に、それぞれ、分割領域D2では2個、分割領域D1、D3、D4では1個、設けられている。
【0069】
そして、各分割領域D1~D4の中から1つずつ選択された4つの第2チップ部品26-1、26-2、26-3、26-4は、これらを結ぶ線分にて形成される四角形S2の中心が、モジュール基板10の裏面10Bの中心PCとほぼ一致するように配置されている。
【0070】
つまり、第2チップ部品26-1~26-4は、第2チップ部品26-1~26-4同士を接続することにより形成される四角形S2の中心が、所定の誤差範囲内にて、モジュール基板10の裏面10Bの中心PCと一致するように配置されている。なお、所定の誤差範囲は、例えば、モジュール基板10の裏面10Bの長さに対し、ずれ量が10%以内である。
【0071】
このため、本第3変形例のマルチチップモジュール2によれば、第2変形例に比べて、メイン基板40にBGA接続する際に、モジュール基板10の裏面10Bの第2チップ部品26に加わる荷重をより良好に分散させて、モジュール基板10が傾くのを抑制できる。
【0072】
つまり、図6に示すように、第2変形例では、各分割領域D1~D4から選択された4つの第2チップ部品26-1~26-4同士を接続することにより形成される四角形S1の中心が、モジュール基板10の裏面10Bの中心PCからずれている。このため、第2変形例では、メイン基板40にBGA接続する際に、モジュール基板10がメイン基板40に対し少し傾くことも考えられるが、第3変形例では、こうした問題が発生するのを抑制できる。
【0073】
[第2実施形態]
第1実施形態では、第2チップ部品26は、モジュール基板10の裏面10B周囲の各辺に平行で、裏面10Bの中心PCを通る2本の線分X0、Y0にて裏面10Bを分割した4つの分割領域D1~D4に、それぞれ、1つ以上設けられるものとして説明した。
【0074】
これに対し、本実施形態では、図8に示すように、第2チップ部品26は、モジュール基板10の裏面10Bを、周囲の4つの角を対角に結んだ2本の線分DL1、DL2にて分割した4つの分割領域DA、DB、DC、DDに、それぞれ、設けられている。
【0075】
より詳しくは、第2チップ部品26は、各分割領域DA~DDの中間領域MAの中心部分に1つ設けられている。
このため、本実施形態においても、マルチチップモジュール2をメイン基板40にBGA接続する際、各分割領域DA~DDに設けられた第2チップ部品26に略均等に荷重が加わり、モジュール基板10がメイン基板40に対し傾くのを抑制できる。よって、本実施形態のマルチチップモジュール2においても、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0076】
なお、図8に示すマルチチップモジュール2においては、第2チップ部品26が、4つの分割領域DA~DDに1つずつ設けられているが、第2チップ部品26は、第1実施形態のように、各分割領域DA~DDに、それぞれ、複数設けられていてもよい。また、第1実施形態の第2変形例及び第3変形例に記載のように、各分割領域DA~DDに設けられる第2チップ部品26の数や配置位置は、適宜変更されてもよい。
【0077】
[第3実施形態]
第1実施形態及び第2実施形態では、モジュール基板10の裏面10Bは、外側から外周領域OA、中間領域MA、中心領域CAの3つの領域に区分され、外周領域OAと中心領域CAに、はんだボール22が設けられるものとして説明した。
【0078】
これに対し、本実施形態では、図9に示すように、モジュール基板10の裏面10Bが、モジュール基板10の外周に沿った1つの枠L1にて、外周領域OAと内周領域IAとの2つの領域に区分されている。そして、内周領域IAには、外周領域OAに比べて、はんだボール22の配置密度が低くなるよう、はんだボール22が設けられている。
【0079】
このように、モジュール基板10の裏面10Bの全域にはんだボール22が設けられる場合であっても、第1チップ部品24及び第2チップ部品26は、はんだボール22の間隔が広い内周領域IAに配置することができる。
【0080】
そして、図9に示すマルチチップモジュール2において、第2チップ部品26は、第1実施形態の第1変形例と同様、4つの分割領域D1~D4に、それぞれ1つずつ設けられている。この結果、4つの第2チップ部品26の中心が、モジュール基板10の裏面10Bの中心PCと略一致する。
【0081】
このため、本実施形態においても、マルチチップモジュール2をメイン基板40にBGA接続する際、各分割領域D1~D4に設けられた第2チップ部品26に略均等に荷重が加わり、モジュール基板10がメイン基板40に対し傾くのを抑制できる。よって、本実施形態のマルチチップモジュール2においても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0082】
なお、第2チップ部品26は、第2実施形態と同様、4つの分割領域DA~DDに、それぞれ1つずつ設けるようにしてもよい。このようにしても、4つの第2チップ部品26の中心が、モジュール基板10の裏面10Bの中心PCと略一致するので、上記と同様の効果を得ることができる。
【0083】
また、本実施形態においても、第1実施形態或いは第2実施形態と同様、第2チップ部品26は、4つの分割領域D1~D4若しくはDA~DDに、それぞれ、複数設けられていてもよい。また、各分割領域D1~D4若しくはDA~DDに設けられる第2チップ部品26の数や配置位置は、適宜変更されてもよい。
【0084】
[第4実施形態]
上記各実施形態では、はんだボール22を利用してメイン基板40にBGA接続される電子部品は、モジュール基板10の表面10Fに複数の電子部品12~16が搭載されたマルチチップモジュール2であるとして説明した。しかし、本開示の技術は、集積回路4をメイン基板40に直接BGA接続する場合であっても、上記実施形態と同様に適用できる。
【0085】
つまり、各種制御回路が組み込まれた集積回路4は、図10に例示するように、メイン基板40との対向面に、回路特性調整用の第1チップ部品24が設けられることがある。そして、このような集積回路4を、はんだボール22を利用してメイン基板40にはんだ付けする場合にも、上記各実施形態と同様に、集積回路4とメイン基板40との間に、第2チップ部品26を設けるようにする。
【0086】
このようにすれば、集積回路4とメイン基板40との間隔を一定間隔に保持して、第1チップ部品24がメイン基板40に接触するのを抑制できる。また、集積回路4がメイン基板40から離れる方向に変形して、電気特性が変化するのを抑制することができる。
【0087】
[他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【0088】
(a)第1実施形態では、第2チップ部品26は、マルチチップモジュール2のモジュール基板10の電極10Eと、メイン基板40の電極40Eとの両方にはんだ付けされるものとして説明した。
【0089】
しかし、第1実施形態において、第2チップ部品26の少なくとも1つが、モジュール基板10の電極10Eとメイン基板40の電極40Eにはんだ付けされ、それ以外の第2チップ部品26は、モジュール基板10の電極10Eにだけはんだ付けされてもよい。また、第2チップ部品26の全てが、モジュール基板10の電極10Eにだけはんだ付けされてもよい。
【0090】
このようにしても、全ての第2チップ部品26にて、モジュール基板10とメイン基板40との間隔を一定間隔以上に保持することができる。従って、マルチチップモジュール2をメイン基板40にBGA接続する際に、モジュール基板10がメイン基板40に対し傾くのを抑制することができる。
【0091】
また、この場合、メイン基板40において、モジュール基板10の電極10Eにだけはんだ付けされる第2チップ部品26との対応位置には、電極40Eを設ける必要がなく、設計変更時に、位置変更が必要な電極40Eの数を少なくすることができる。このため、メイン基板40の設計の自由度を高めることができる。
【0092】
なお、第1実施形態における第2チップ部品26のはんだ付け構成、或いは、上記(a)のはんだ付け構成は、第2実施形態或いは第3実施形態においても、適宜、同様に適用することができる。
【0093】
(b)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。
【0094】
(c)上述したマルチチップモジュール2や集積回路4などのBGA接続可能な電子部品の他、この電子部品を構成要素とするシステム、メイン基板への電子部品の接続方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【0095】
[本明細書が開示する技術思想]
(1)メイン基板(40)に対し、はんだを介してBGA接続可能な電子部品(2,4)であって、
前記メイン基板にBGA接続された際に前記メイン基板と対向する面(10B)に実装された第1チップ部品(24)と、
前記面の前記第1チップ部品とは異なる位置に実装され、前記面からの高さが前記第1チップ部品よりも高い第2チップ部品(26)と、
当該電子部品を前記メイン基板に対し前記BGA接続するために、前記面の前記第1チップ部品及び前記第2チップ部品とは異なる位置に設けられたはんだボール(22)と、
を備え、
当該電子部品の前記面は、矩形形状であり、
前記第2チップ部品は、前記面の周囲の各辺に平行で、前記面の中心を通る2本の線分(X0,Y0)、若しくは、前記面の周囲の4つの角を対角に結んだ2本の線分(DL1,DL2)、にて前記面を分割した4つの分割領域(D1~D4,DA~DD)に、それぞれ、1つ以上設けられている、電子部品。
【0096】
(2)(1)に記載の電子部品であって、
前記4つの前記分割領域にそれぞれ設けられた4つの前記第2チップ部品同士を接続することにより形成される四角形(S2)の中心と、当該電子部品の前記面の中心(PC)とが、所定の誤差範囲内にて一致している、電子部品。
【0097】
(3)(1)又は(2)に記載の電子部品であって、
前記はんだボールは、当該電子部品の前記面を、前記面の外周に沿った外周領域(OA)と、前記面の中心を含む中心領域(CA)と、前記外周領域と前記中心領域との間の中間領域(MA)とに分割した3つの領域のうち、前記外周領域及び前記中心領域に、それぞれ、所定密度で複数設けられており、
前記第1チップ部品及び前記第2チップ部品は、前記はんだボールが設けられない前記中間領域に実装されている、電子部品。
【0098】
(4)(1)又は(2)に記載の電子部品であって、
前記はんだボールは、当該電子部品の前記面を、前記面の外周に沿った外周領域と、該外周領域よりも内側の内周領域(IA)とに分割した2つの領域内に、それぞれ、所定密度で複数設けられており、
前記内周領域は、前記外周領域に比べて前記はんだボールの密度が粗く、前記第1チップ部品及び前記第2チップ部品は、前記内周領域に実装されている、電子部品。
【0099】
(5)(1)~(4)の何れか1項に記載の電子部品であって、
集積回路(4)若しくは該集積回路を含む複数の電子部品を搭載したモジュール基板(10)にて構成されている、電子部品。
【符号の説明】
【0100】
2…マルチチップモジュール、4…集積回路、22…はんだボール、24…第1チップ部品、26…第2チップ部品、X0,Y0,DL1,DL2…線分、D1~D4,DA~DD…分割領域。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
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図8
図9
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