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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】P2024169133
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】基板及びモジュール
(51)【国際特許分類】
   H05K 3/34 20060101AFI20241128BHJP
   H01L 23/12 20060101ALI20241128BHJP
【FI】
H05K3/34 502E
H01L23/12 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023086352
(22)【出願日】2023-05-25
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100189555
【弁理士】
【氏名又は名称】徳山 英浩
(72)【発明者】
【氏名】三嶋 淳也
(72)【発明者】
【氏名】松永 智
(72)【発明者】
【氏名】相田 冨実二
(72)【発明者】
【氏名】今田 幸司
【テーマコード(参考)】
5E319
【Fターム(参考)】
5E319AA03
5E319AB06
5E319AC02
5E319AC03
5E319AC04
5E319AC11
5E319BB05
5E319CC33
5E319CD26
5E319GG03
(57)【要約】
【課題】より多くの半田をパッドに供給可能な基板を提供する。
【解決手段】本開示に係る基板は、基材層と、基材層に積層された導電層と、基材層との間に導電層を挟むように導電層に積層されたソルダーレジストとを備える。導電層は、基材層、導電層、及びソルダーレジストの積層方向から見た平面視においてソルダーレジストに覆われない非被覆部を有する。非被覆部は、電子部品に接続されるパッドと、平面視においてパッドから延びた拡大部とを有する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材層と、
前記基材層に積層された導電層と、
前記基材層との間に前記導電層を挟むように前記導電層に積層されたソルダーレジストと、
を備え、
前記導電層は、前記基材層、前記導電層、及び前記ソルダーレジストの積層方向から見た平面視において前記ソルダーレジストに覆われない非被覆部を有し、
前記非被覆部は、電子部品に接続されるパッドと、平面視において前記パッドから延びた拡大部とを有する、
基板。
【請求項2】
前記拡大部は、平面視において線形状である少なくとも1つの線状部を有する、請求項1に記載の基板。
【請求項3】
前記拡大部は、平面視において、前記線状部から線状に延びた1つ以上の分岐部を有する、請求項2に記載の基板。
【請求項4】
少なくとも1つの前記分岐部は、前記線状部と接続する基端部と、前記基端部と反対側の端部である末端部とを有し、
前記分岐部は、前記末端部から前記基端部に向かうに従って、前記線状部の延在方向において前記パッドに近づくように延びている、
請求項3に記載の基板。
【請求項5】
前記拡大部の表面に、めっき膜が設けられている、請求項1に記載の基板。
【請求項6】
前記パッドに、前記導電層を積層方向に沿って貫通した貫通穴が設けられている、請求項1に記載の基板。
【請求項7】
前記導電層との間に前記ソルダーレジストを挟むように前記ソルダーレジストに積層され、平面視において前記非被覆部に接続されたときの前記電子部品の外形に沿って形成された外形表示部を有し、
前記パッドは、前記非被覆部のうち、平面視において前記外形表示部によって囲まれた部分であり、
前記拡大部は、平面視において前記外形表示部よりも外方に位置する、
請求項1に記載の基板。
【請求項8】
前記導電層は、平面視において前記ソルダーレジストに覆われない複数の端子電極部を有し、
前記パッドは、前記非被覆部のうち、平面視において複数の前記端子電極部の外縁を結ぶ仮想直線によって囲まれた部分であり、
前記拡大部は、平面視において複数の前記端子電極部を結ぶ前記仮想直線よりも外方に位置する、
請求項1に記載の基板。
【請求項9】
請求項1~8のいずれか1つに記載の基板と、
前記パッドに接続された電子部品と、
を備え、
前記拡大部の少なくとも一部は、平面視において前記電子部品とずれて位置する、
モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電子部品が実装される基板、及び当該基板を備えるモジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の基板としては、例えば、特許文献1に記載された基板が知られている。特許文献1に記載された基板は、基材層と、基材層に積層された絶縁層と、絶縁層上に設けられて電子部品の端子に接続されるパッドとを備える。絶縁層上には、平面視においてパッドを囲むように形成された第1のソルダーレジストが設けられている。つまり、第1のソルダーレジストには、パッドを囲む第1の開口部が設けられている。第1のソルダーレジスト上には、平面視において第1の開口部を囲むように第2のソルダーレジストが形成されている。
【0003】
電子部品を基板に実装するとき、第1の開口部及び第2の開口部の内部空間に、半田(ソルダーペースト)が充填される。当該半田上に電子部品の端子を配置した後、基板を加熱して半田を溶融させることによって、電子部品の端子とパッドとが半田を介して接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2012-156257号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1の基板には、パッド上に供給される半田の量を増加させるという観点において、未だ改善の余地がある。
【0006】
したがって、本開示の目的は、前記課題を解決することにあって、より多くの半田をパッドに供給可能な基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示に係る基板は、
基材層と、
前記基材層に積層された導電層と、
前記基材層との間に前記導電層を挟むように前記導電層に積層されたソルダーレジストと、
を備え、
前記導電層は、前記基材層、前記導電層、及び前記ソルダーレジストの積層方向から見た平面視において前記ソルダーレジストに覆われない非被覆部を有し、
前記非被覆部は、電子部品に接続されるパッドと、平面視において前記パッドから延びた拡大部とを有する。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、より多くの半田をパッドに供給可能な基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本開示の第1実施形態に係る基板の平面図である。
図2図1の基板のII-II線断面図である。
図3図1の基板を備えるモジュールの平面図である。
図4図3のモジュールのIV-IV線断面図である。
図5】本開示の第2実施形態に係る基板の平面図である。
図6】本開示の第3実施形態に係る基板の平面図である。
図7】本開示の第4実施形態に係る基板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
<本開示の基礎となった知見>
特許文献1に記載された基板では、第1の開口部及び第2の開口部の内部空間に充填された半田、すなわち、パッド上に供給された半田が、電子部品の端子とパッドとを接続する。パッド上に供給可能な半田の量は、前記内部空間の容積によって制限されている。そのため、パッドに多くの半田を供給したい場合には、当該内部空間を拡大する必要がある。
【0011】
内部空間を拡大するための方策として、特許文献1に記載された基板のように、パッドを囲むソルダーレジストを厚くして、内部空間の高さを大きくすることが考えられる。しかしながら、ソルダーレジストの1層あたりの厚みには、製造上の限度がある。また、複数のソルダーレジストの層を積層することは、基板の製造における工程数及び基板の製造にかかるコストの増加を招く。
【0012】
そこで、本発明者らは、より多くの半田をパッドに供給可能な基板を提供するために鋭意検討した。その結果、本発明者らは、ソルダーレジストによって覆われない導電層の非被覆部に、パッドから延びた拡大部を設けることに想到した。拡大部上及び拡大部の周囲のソルダーレジスト上に半田(ソルダーペースト)を配置して溶融させると、拡大部の周囲のソルダーレジスト上の半田は、拡大部へ流れ込む。これにより、拡大部上の半田の量が過剰となる。拡大部上の半田の過剰分は、パッドに供給される。これにより、パッド上のみに半田を配置する場合と比較して、パッド上に供給される半田の量を増加させることができる。この新規な知見に基づき、本発明者らは以下の開示に至った。
【0013】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向又は位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語)を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。
【0014】
本明細書において、「電気的に接続」とは、電流が複数の構成要素の間を導通可能であること、複数の構成要素が容量結合すること、及び複数の構成要素が電磁的に結合することのいずれも含む。
【0015】
また、「層」及び「膜」との用語は、各用語が指す構成要素同士の厚みの大小を限定することを意図しない。すなわち、層の厚みは、膜の厚みよりも小さくてもよく、大きくてもよく、又は膜の厚みと同一であってもよい。
【0016】
<第1実施形態>
図1及び図2を参照しながら、本開示の第1実施形態に係る基板について説明する。図1は、本開示の第1実施形態に係る基板の平面図である。図2は、図1の基板のII-II線断面図である。図面には、説明の便宜上、X-Y-Z直交座標系が示されているが、当該座標系は本開示の理解を容易にするためのものであって、本開示を限定するものではない。
【0017】
本明細書において「基板」とは、プリント配線が形成されている一方で電子部品が実装されていないプリント配線板と、当該プリント配線板に電子部品が実装されたプリント回路板との両方を含む。つまり、本明細書における基板には、電子部品が既に実装されていてもよく、実装されていなくてもよい。
【0018】
第1実施形態に係る基板1は、パワー半導体、大規模集積回路(LSI:Large-Scale Integration)などの電子部品を実装可能な基板である。図1及び図2に示すように、第1実施形態に係る基板1は、基材層10と、導電層20と、ソルダーレジスト30とが積層された積層体として形成されている。例えば、基板1は、プリント基板、セラミック基板、又はフレキシブル基板である。本実施形態において、基板1の平面視における外形は、基材層10、導電層20、及びソルダーレジスト30の積層方向(以下、単に「積層方向」ともいう。)から見た平面視において長方形である。
【0019】
以下の説明及び図面では、基板1の平面視における長手方向をX軸方向といい、基板1の平面視における短手方向をY軸方向といい、積層方向をZ軸方向という場合がある。X軸方向とY軸方向とは交差(例えば、直交)している。Z軸方向は、X軸方向及びY軸方向の各々と交差(例えば、直交)している。
【0020】
図2に示す基材層10は、基板1の種類に応じた材料で構成される。本実施形態において、基板1はプリント配線板であり、基材層10は、両面基板用の銅張積層板における絶縁層である。当該絶縁層の材料は、樹脂、ガラス、セラミックなどである。基板1は、単層基板であってもよく、又は2層以上の絶縁層及びこれらの絶縁層の間に配置された配線パターンを含む多層基板であってもよい。
【0021】
基材層10上には、導電層20が積層されている。導電層20は、積層方向(Z軸方向)において基材層10を向く下面20aと、その反対側の面である上面20bとを有する。導電層20は、基板1に実装される電子部品に電気的に接続される配線や、コイル等の素子などを形成するように、基材層10上にパターニングされている。導電層20の材料は、例えば銅、金、銀、パラジウム、ニッケル、プラチナ、又はこれらの合金である。本実施形態において、導電層20は、銅張積層板の銅箔である。
【0022】
ソルダーレジスト30は、基材層10との間に導電層20を挟むように、導電層20の上面20bに積層されている。図1に示すように、ソルダーレジスト30は、導電層20の上面20bの一部を覆っている。具体的には、ソルダーレジスト30には、穴部31が設けられている。
【0023】
導電層20のうち、平面視において穴部31に対応する部分は、ソルダーレジスト30によって覆われていない非被覆部21である。つまり、非被覆部21は、穴部31の底部を構成している。
【0024】
図2に示すように、導電層20の上面20bのうち、非被覆部21に対応する領域には、めっき膜40が設けられている。例えば、めっき膜40は、錫めっき膜、ニッケル-錫めっき膜、又はニッケル-無電解金めっき膜である。本実施形態においては、めっき膜
40は、錫めっき膜である。当該錫めっき膜は、例えば、穴部31を介して非被覆部21が露出した状態の基板をめっき液に浸漬することによって形成される。
【0025】
図1に示すように、非被覆部21は、基板1に実装される電子部品と接続されるパッド22と、パッド22から積層方向(Z軸方向)に交差する基板1の面方向に延びた拡大部23とを有する。以下の説明では、導電層20の上面20bのうち、パッド22に対応する領域をパッド22の表面22aといい、拡大部23に対応する領域を拡大部23の表面23aともいう。
【0026】
本実施形態において、パッド22は、基板1に実装される電子部品の放熱電極(後述)に接続される放熱パッドである。パッド22の平面視における形状は、例えば、多角形、円形、又は楕円形である。本実施形態において、パッド22の平面視における形状は、長方形である。具体的には、パッド22の外縁221は、X軸方向及びY軸方向の各々に沿って延びる辺で構成されている。
【0027】
拡大部23の平面視における形状は、例えば、多角形、円形、又は楕円形である。本実施形態において、拡大部23の平面視における形状は、パッド22の外縁221から当該外縁221と交差する方向に沿って延びる線形状である。詳しくは、拡大部23の平面視における形状は、パッド22の外縁221のY軸方向に沿って延びる部分からX軸方向に沿って延びた長方形である。拡大部23のY軸方向における寸法D2は、パッド22のY軸方向における寸法D1よりも小さい。
【0028】
拡大部23は、平面視において線形状である少なくとも1つの線状部24を有する。本実施形態においては、拡大部23の全体が、1つの線状部24を構成している。つまり、線状部24は、パッド22から延びた線形状を有する。本実施形態において、線状部24は、X軸方向に沿って延びている。
【0029】
本実施形態において、拡大部23は、パッド22と一体である一方で、基板1に設けられた他の導体には接続されていない。つまり、拡大部23は、パッドと基板1に設けられた導体とを接続する配線としては機能しなくてもよい。拡大部23の平面視における面積は、パッド22の平面視における面積よりも大きくてもよく、小さくてもよい。
【0030】
図1に示すように、ソルダーレジスト30には、パッド22の周囲に形成された複数の端子開口部32が設けられている。本実施形態においては、8つの端子開口部32が、Y軸方向においてパッド22を挟むように設けられている。
【0031】
導電層20のうち、平面視において各端子開口部32に対応する部分は、端子電極部27を構成している。つまり、導電層20は、8つの端子電極部27を有する。端子電極部27は、パッド22のY軸方向における両側に4つずつ設けられている。各端子電極部27は、基板1に実装される電子部品の端子に接続される。端子電極部27は、非被覆部21と同様に、ソルダーレジスト30によって覆われていない。
【0032】
図1及び図2に示すように、ソルダーレジスト30上には、パッド22に接続される電子部品の実装時における外形に沿って形成された外形表示部50が積層されている。本実施形態において、外形表示部50の平面視における形状は、平面視において長方形の形状を有する電子部品に対応して、X軸方向及びY軸方向の各々に沿って延びる辺で構成された略長方形である。図1に示すように、本実施形態において、拡大部23の一部及びパッド22は、外形表示部50によって囲まれている。
【0033】
図3及び図4を参照しながら、基板1に電子部品110が実装されたモジュール100について説明する。図3は、図1の基板を備えるモジュールの平面図である。図3において、平面視で電子部品110と重複するパッド22及び拡大部23の部分は、破線で示されている。図4は、図3のモジュールのIV-IV線断面図である。
【0034】
電子部品110は、例えば、パワー半導体、大規模集積回路(LSI)、抵抗、コンデンサなどの表面実装部品である。本実施形態において、電子部品110は、直方体に形成されている。図4に示すように、電子部品110の底面110aには、電子部品110の内部で発生した熱を基板1に放熱するための放熱電極111が設けられている。
【0035】
電子部品110の放熱電極111は、半田120を介して基板1のパッド22に接続されている。パッド22は、平面視における全面において放熱電極111に接続されてもよく、平面視における一部のみにおいて放熱電極111に接続されてもよい。本実施形態において、放熱電極111の平面視における形状及び寸法は、パッド22の平面視における形状及び寸法と同様である。そのため、パッド22の平面視における全面が、半田120を介して放熱電極111に接続されている。
【0036】
図3及び図4に示すように、半田120は、パッド22上のみではなく、平面視における非被覆部21の全体に亘って配置されており、更に端子電極部27(図1参照)にも配置されている。
【0037】
図3に示すように、拡大部23の少なくとも一部は、平面視において電子部品110とずれて位置している。すなわち、拡大部23は、平面視において電子部品110と重複しない部分を有する。拡大部23は、積層方向(Z軸方向)において電子部品110には接続されていない。
【0038】
各端子電極部27(図1参照)は、各端子電極部27上に設けられた半田を介して、電子部品110が有するアウターリードなどの端子に接続されている。
【0039】
基板1に電子部品110を実装する方法の一例について説明する。まず、放熱電極111とパッド22とを接続する半田120を含むソルダーペーストが基板1に塗布される。具体的には、ソルダーペーストは、図1に示す一点鎖線によって囲まれた領域PS1,PS2に塗布される。領域PS1は、平面視において、パッド22と、ソルダーレジスト30のうちのパッド22に隣接する部分とによって構成される領域である。領域PS2は、平面視において、拡大部23の少なくとも一部と、ソルダーレジスト30のうちの拡大部23に隣接する部分とによって構成される領域である。例えば、領域PS2の平面視における面積は、拡大部23の平面視における面積よりも大きい。例えば、ソルダーペーストは、領域PS1,PS2の形状に対応する開口部が形成されたメタルマスクを用いて塗布される。
【0040】
次に、電子部品110が基板1上に配置される。このとき、放熱電極111は、パッド22上のソルダーペーストに接触する。また、電子部品110の端子(図示せず)は、各端子電極部27上に塗布されたソルダーペーストに接触する。
【0041】
次に、電子部品110が配置された基板1は、例えばリフロー炉内で加熱される。これにより、ソルダーペーストに含まれる半田120が溶融する。領域PS2において、ソルダーレジスト30上の半田120は、ソルダーレジスト30によって弾かれて、図1に矢印で示すように拡大部23に移動する。拡大部23に移動した半田120は、拡大部23に沿ってパッド22に向かって流れる。つまり、拡大部23は、領域PS2においてソルダーレジスト30上に位置する半田120をパッド22へ流すための流路として機能する。
【0042】
これにより、パッド22には、領域PS1に塗布された半田120に加えて、領域PS2に塗布された半田120の少なくとも一部が供給される。パッド22に多くの半田120が供給されることによって、半田120は、パッド22上でZ方向に高く盛り上がる。そのため、放熱電極111とパッド22との半田120による接続の信頼性が向上する。
【0043】
第1実施形態に係る基板1によれば、パッド22から延びる拡大部23が設けられている。拡大部23上及び拡大部23の周囲のソルダーレジスト30上(すなわち、領域PS2)に半田120(ソルダーペースト)を配置して溶融させると、拡大部23の周囲のソルダーレジスト30上の半田は、拡大部23へ流れ込む。これにより、拡大部23上の半田120の量が過剰となる。拡大部23上の半田120の過剰分は、パッド22に供給される。これにより、拡大部23のない構成と比較して、パッド22に供給される半田120の量を増加させることができる。したがって、放熱電極111とパッド22との半田120による接続の信頼性を向上させることができる。
【0044】
また、本開示に係る基板1では、ソルダーレジスト30が1層のみであっても、パッド22に供給される半田の量を増加させることができる。そのため、2層以上のソルダーレジストを必要とする従来の基板と比較して、基板の製造における工程数及び基板の製造に係るコストを低減することができる。
【0045】
また、第1実施形態に係る基板1によれば、拡大部23が少なくとも1つの線状部24を有する。線形状である線状部24においては、溶融した半田120の流れが、線状部24の延在方向に沿って方向付けされやすい。そのため、拡大部23上の半田120は、拡大部23が線状部24を有していない構成と比較して、パッド22に向かって流れやすくなる。したがって、パッド22に供給される半田120の量をより確実に増加させることができる。
【0046】
また、第1実施形態に係る基板によれば、拡大部23の表面23aにめっき膜40が設けられている。めっき膜40が設けられることによって、拡大部23上での半田120の濡れ性が向上する。これにより、溶融した半田120は、めっき膜40が設けられていない構成と比較して、拡大部23上を流れやすくなる。したがって、パッド22に供給される半田120の量をより確実に増加させることができる。
【0047】
また、第1実施形態に係るモジュール100によれば、前述のように、半田120が拡大部23を通じてパッド22に供給される分、パッド22と放熱電極111とを接続する半田120の量が多くなる。そのため、パッド22と放熱電極111との半田120による接続の信頼性が向上する。
【0048】
<第2実施形態>
図5を参照しながら、本開示の第2実施形態に係る基板について説明する。図5は、本開示の第2実施形態に係る基板の平面図である。
【0049】
第2実施形態に係る基板1Aは、拡大部23,23Aの平面視における形状の点で、第1実施形態に係る基板1と異なっている。なお、以下の第2実施形態の説明では、基板1と同様の構成については同一の参照符号を付して説明を省略することがある。
【0050】
図5に示すように、基板1Aにおける拡大部23Aは、平面視において、パッド22から延びる線状部24と、線状部24から分岐して線状に延びる1つ以上の分岐部25を有する。本実施形態において、拡大部23Aは、10本の分岐部25を有する。10本の分岐部25は、線状部24のY軸方向における両側に5本ずつ延びている。本実施形態において、10本の分岐部25は、互いに接続されずに離れて設けられている。
【0051】
各分岐部25は、線状部24と接続する基端部25aと、その反対側の端部である末端部25bとを有する。各分岐部25は、例えば、直線状又は曲線状である。本実施形態において、10本の分岐部25は、直線状であり、線状部24に対して線対称に形成されている。すなわち、10本の分岐部25の長さは、同一である。また、10本の分岐部25の各々と線状部24とのなす角度は、同一である。
【0052】
各分岐部25は、末端部25bから基端部25aに向かうに従って、線状部24の延在方向(X軸方向)においてパッド22に近づくように延びている。
【0053】
基板1Aに電子部品110(図3参照)が実装される場合、ソルダーペーストが塗布される領域PS2は、例えば、全ての分岐部25の末端部25bを含むように設けられる。
【0054】
第2実施形態に係る基板1Aによれば、拡大部23は、線状部24から分岐して延びる少なくとも1つの分岐部25を有する。分岐部25が設けられることによって、ソルダーレジスト30上のより広い領域から、拡大部23を通じてパッド22へ半田120を供給することができる。換言すれば、パッド22に供給される半田120(ソルダーペースト)の塗布可能な領域を、分岐部25のない構成と比較して拡大することができる。したがって、パッド22に供給される半田120の量を更に増加させることができる。
【0055】
また、ソルダーレジスト30のうち、線状部24と分岐部25とによって挟まれた領域上に位置する半田120は、線状部24及び分岐部25のいずれにも流れ込むことができる。そのため、当該領域上に位置する半田120は、溶融時にソルダーレジスト30上に残存しにくく、拡大部23を通じてパッド22に供給されやすい。
【0056】
また、複数の分岐部25が互いに並んで延びている場合、それらの間に挟まれた領域上に位置する半田120は、いずれの分岐部25にも流れ込むことができる。そのため、当該領域上に位置する半田120は、溶融時にソルダーレジスト30上に残存しにくく、拡大部23を通じてパッド22に供給されやすい。したがって、領域PS2においてソルダーレジスト30上に配置された半田120を、より確実にパッド22に供給することができる。
【0057】
また、第2実施形態に係る基板1Aによれば、各分岐部25は、末端部25bから基端部25aに向かうに従って、線状部24の延在方向においてパッド22に近づくように延びた形状を有する。そのため、線状部24を流れる半田120の流れは、線状部24と分岐部25との合流部において、分岐部25を流れる半田120の流れによって阻害されにくい。したがって、各分岐部25が前記の形状以外の形状を有する構成と比較して、パッド22に向かって流れやすくなる。したがって、パッド22に供給される半田120の量をより確実に増加させることができる。
【0058】
<第3実施形態>
図6を参照しながら、本開示の第3実施形態に係る基板について説明する。図6は、本開示の第3実施形態に係る基板の平面図である。
【0059】
第3実施形態に係る基板1Bは、拡大部23,23Bの平面視における形状の点で、第1実施形態に係る基板1と異なっている。なお、以下の第3実施形態の説明では、基板1と同様の構成については同一の参照符号を付して説明を省略することがある。
【0060】
図6に示すように、基板1Bにおける拡大部23Bは、平面視において複数の線状部24を有する。本実施形態においては、パッド22の外縁221の異なる位置からそれぞれ延びた3つの線状部24が設けられている。換言すると、拡大部23Bとパッド22との接続部分が、複数設けられている。3つの線状部24は、X軸方向に沿って並んで延び、且つ互いに離れている。
【0061】
基板1Bに電子部品110(図3参照)が実装される場合、ソルダーペーストが塗布される領域PS2は、図6に示すように、3つの線状部24の各々に設けられてもよい。この場合、各領域PS2は、平面視において、1つの線状部24と、ソルダーレジスト30の当該線状部24に隣接する部分とによって構成される領域である。または、1つの領域PS2が、3つの線状部24と、ソルダーレジスト30の各線状部24に隣接する部分とを含んでもよい。
【0062】
第3実施形態に係る基板1Bによれば、拡大部23Bとパッド22との接続部分が複数設けられている。そのため、当該接続部分が1つだけ設けられている構成と比較して、一定時間に拡大部23Bからパッド22に供給可能な半田120の量が増加する。これにより、パッド22に供給される半田120の量を更に増加させることができる。
【0063】
<第4実施形態>
図7を参照しながら、本開示の第4実施形態に係る基板について説明する。図7は、本開示の第4実施形態に係る基板の平面図である。
【0064】
第4実施形態に係る基板1Cは、拡大部23,23Cの平面視における形状の点で、第1実施形態に係る基板1と異なっている。また、基板1Cにおけるパッド22Cには、導電層20を積層方向(Z軸方向)に沿って貫通した貫通穴222が設けられている。また、基板1Cには、外形表示部50は設けられていない。なお、以下の第4実施形態の説明では、基板1と同様の構成については同一の参照符号を付して説明を省略することがある。
【0065】
図7に示すように、基板1Cにおけるパッド22Cは、平面視において、非被覆部21のうち、複数の端子電極部27の外縁を結ぶ仮想直線VL(図7における破線)によって囲まれた部分である。仮想直線VLは、例えば、当該仮想直線VLに囲まれる領域の面積が最大となるように、複数の端子電極部27の外縁を結んでいる。他方で、拡大部23Cは、仮想直線VLよりも外方に位置する。
【0066】
基板1Cの一部には、複数の貫通穴222が設けられている。第4実施形態では、貫通穴222は、基板1Cにおけるパッド22Cに設けられている一方で、基板1Cにおける拡大部23Cに設けられていない。複数の貫通穴222は、Y軸方向に沿って延び且つX軸方向に並ぶ複数の列をなすように形成されている。各列において、貫通穴222は、等間隔に配置されている。前記の複数の列は、2つの列からなる組がX軸方向に並んだものである。当該2つの列において、一方の列の貫通穴222は、Y軸方向において他方の列の貫通穴222とずれている。各組の一方の列の貫通穴222同士は、X軸方向に沿って整列し、各組の他方の列の貫通穴222同士もX軸方向に沿って整列している。つまり、複数の貫通穴222は、Y軸方向に並ぶ複数の列も構成している。
【0067】
本実施形態において、貫通穴222は、スルーホールである。つまり、パッド22Cに設けられた貫通穴222は、基材層10、導電層20、及びめっき膜40を積層方向(Z軸方向)に貫通している。また、基板1Cの平面視において、ソルダーレジスト30が設けられた領域に形成された貫通穴222は、基材層10、導電層20、ソルダーレジスト30、及びめっき膜40を貫通している。
【0068】
拡大部23Cは、平面視においてX軸方向に対して30度程度の角度で傾斜して延びる1本の線状部24Cと、30本の第1分岐部25Cとを有する。第1分岐部25Cは、第2実施形態における分岐部25に対応している。つまり、各第1分岐部25Cは、線状部24Cから分岐して線状に延びている。
【0069】
拡大部23Cは、1つの第1分岐部25Cから分岐した直線状の第2分岐部26を更に有する。本実施形態においては、4つの第2分岐部26が設けられている。図7に示すように、拡大部23Cは、貫通穴222とずれた位置を延びている。拡大部23Cに貫通穴222が設けられていないため、基板1Cへの電子部品110の実装時に、拡大部23Cを流れる半田120は、拡大部23Cにおいては貫通穴222に進入しない。これにより、拡大部23Cからパッド22Cに供給される半田120の減少が抑制される。
【0070】
第4実施形態に係る基板1Cによれば、パッド22には、導電層20を積層方向(Z軸方向)に沿って貫通した貫通穴222が設けられている。基板1Cに電子部品110(図3参照)が実装される場合、パッド22上で溶融した半田120は、パッド22に設けられた貫通穴222に進入する。貫通穴222に半田120が充填されることによって、電子部品110の放熱電極111からパッド22に伝導した熱は、貫通穴222内の半田120を介して、基板1Cの電子部品110が実装される面と反対側の面に放熱される。
【0071】
パッド22上の半田120が貫通穴222に進入するとともに、領域PS2に配置された半田120は、パッド22に引き込まれる。これにより、パッド22に領域PS2から半田120が供給されるので、半田120が貫通穴222に充填されるにも拘わらず、パッド22上における半田120の不足が抑制される。したがって、貫通穴222が形成されたパッド22においても、パッド22と放熱電極111との半田120による接続の信頼性を向上させることができる。また、パッド22上において半田120が不足しにくいので、パッド22に形成された貫通穴222の半田120による充填率を高めることができる。したがって、電子部品110の放熱性を向上させることができる。
【0072】
なお、本開示は、前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施することができる。例えば、第1実施形態では、パッド22が電子部品110の放熱電極111に接続されるものとしたが、本開示はこれに限定されない。例えば、パッド22は、半田を介して電子部品110の端子に接続されてもよい。この場合にも、パッド22上に供給される半田120の量が増加し、半田120が高く盛り上がる。これにより、当該端子の長さや角度の公差によって、パッド22の表面22aと端子との距離がばらつく場合にも、パッド22と端子とを半田120によってより確実に接続することができる。
【0073】
また、第1実施形態では、導電層20の上面20bのうち、非被覆部21に対応する領域にめっき膜40が設けられるものとしたが、本開示はこれに限定されない。例えば、めっき膜40は、上面20bの拡大部23に対応する領域のみに設けられ、パッド22に対応する領域には設けられなくてもよい。また、めっき膜40は、導電層20の上面20bの全面に設けられてもよく、基板1に設けられなくてもよい。
【0074】
また、前記では、パッド22の平面視における全面が放熱電極111に接続されるものとしたが、本開示はこれに限定されない。例えば、パッド22が放熱電極111よりも大きく、パッド22の一部のみが放熱電極111に接続されてもよい。
【0075】
また、第1実施形態では、半田120が非被覆部21の平面視における全面に亘って配置されているものとしたが、本開示はこれに限定されない。例えば、半田120は、拡大部23の一部及びパッド22の全面に配置されてもよい。このとき、パッド22上の半田と、拡大部23上の半田とは一体であってもよい。
【0076】
また、第2実施形態では、複数の分岐部25が線状部24に対して線対称に形成されるものとしたが、本開示はこれに限定されない。例えば、複数の分岐部25は、線状部24のY軸方向における両側に偏って配置されてもよい。複数の分岐部25の平面視における形状は、互いに異なってもよい。
【0077】
また、第4実施形態では、パッド22が複数の端子電極部27の外縁を結ぶ仮想直線VLに囲まれた部分であるものとしたが、本開示はこれに限定されない。例えば、パッド22は、平面視において、非被覆部21のうち外形表示部50(図1参照)によって囲まれた部分であってもよい。このとき、拡大部23Cは、平面視において、非被覆部21のうち外形表示部50よりも外方の部分であってもよい。
【0078】
また、第1実施形態では、ソルダーレジスト30上に設けられた外形表示部50(図1参照)が、平面における電子部品の実装時の外形に沿って形成されるものとしたが、本開示はこれに限定されない。例えば、外形表示部50は、平面視において長方形である電子部品110の外形のうち、4つの角部のみに沿って形成されてもよい。この場合、拡大部23Cは、平面視において、非被覆部21のうち、4つの外形表示部50及びそれらを結ぶ仮想直線によって囲まれた部分であってもよい。
【0079】
前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることによって、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ、実施例同士の組み合わせ、又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【0080】
本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【0081】
以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。なお、以下の説明では、一例として、参照符号も添えて記載する。
【0082】
本開示の第1態様によれば、
基材層(10)と、
前記基材層(10)に積層された導電層(20)と、
前記基材層(10)との間に前記導電層(20)を挟むように前記導電層(20)に積層されたソルダーレジスト(30)と、
を備え、
前記導電層(20)は、前記基材層(10)、前記導電層(20)、及び前記ソルダーレジスト(30)の積層方向から見た平面視において前記ソルダーレジスト(30)に覆われない非被覆部(21)を有し、
前記非被覆部(21)は、電子部品に接続されるパッド(22,22C)と、平面視において前記パッド(22,22C)から延びた拡大部(23,23A~23C)とを有する、
基板(1,1A~1C)を提供する。
【0083】
本開示の第2態様によれば、前記拡大部(23,23A~23C)は、平面視において線形状である少なくとも1つの線状部(24,24C)を有する、第1態様に記載の基板(1,1A~1C)を提供する。
【0084】
本開示の第3態様によれば、前記拡大部(23A,23C)は、平面視において、前記線状部(24,24C)から線状に延びた1つ以上の分岐部(25)を有する、第2態様に記載の基板(1A,1C)を提供する。
【0085】
本開示の第4態様によれば、
少なくとも1つの前記分岐部(25)は、前記線状部(24,24C)と接続する基端部(25a)と、前記基端部(25a)と反対側の端部である末端部(25b)とを有し、
前記分岐部(25)は、前記末端部(25b)から前記基端部(25a)に向かうに従って、前記線状部(24,24C)の延在方向において前記パッド(22,22C)に近づくように延びている、
第3態様に記載の基板(1A,1C)を提供する。
【0086】
本開示の第5態様によれば、前記拡大部(23,23A~23C)の表面(23a)に、めっき膜(40)が設けられている、第1~第4態様のいずれか1つに記載の基板(1,1A~1C)を提供する。
【0087】
本開示の第6態様によれば、前記パッド(22C)に、前記導電層(20)を積層方向に沿って貫通した貫通穴(222)が設けられている、第1~第5態様のいずれか1つに記載の基板(1C)を提供する。
【0088】
本開示の第7態様によれば、
前記導電層(20)との間に前記ソルダーレジスト(30)を挟むように前記ソルダーレジスト(30)に積層され、平面視において前記非被覆部(21)に接続されたときの前記電子部品の外形に沿って形成された外形表示部(50)を有し、
前記パッド(22,22C)は、前記非被覆部(21)のうち、平面視において前記外形表示部(50)によって囲まれた部分であり、
前記拡大部(23,23A,23B)は、平面視において前記外形表示部(50)よりも外方に位置する、
第1~第6態様のいずれか1つに記載の基板(1,1A,1B)を提供する。
【0089】
本開示の第8態様によれば、
前記導電層(20)は、平面視において前記ソルダーレジスト(30)に覆われない複数の端子電極部(27)を有し、
前記パッド(22C)は、前記非被覆部(21)のうち、平面視において複数の前記端子電極部(27)の外縁を結ぶ仮想直線によって囲まれた部分であり、
前記拡大部(23C)は、平面視において複数の前記端子電極部(27)を結ぶ前記仮想直線よりも外方に位置する、
第1~第6態様のいずれか1つに記載の基板(1C)を提供する。
【0090】
本開示の第9態様によれば、
第1~第8態様のいずれか1つに記載の基板(1)と、
前記パッド(22)に接続された電子部品(110)と、
を備え、
前記拡大部(23)の少なくとも一部は、平面視において前記電子部品(110)とずれて位置する、
モジュール(100)を提供する。
【産業上の利用可能性】
【0091】
本開示に係る基板においては、より多くの半田をパッドに供給可能であるので、表面実装部品、例えば、パワー半導体又はLSIが実装される基板として有用である。
【符号の説明】
【0092】
1,1A~1C 基板
10 基材層
20 導電層
21 非被覆部
22,22C パッド
221 外縁
222 貫通穴
23,23A~23C 拡大部
24,24C 線状部
25 分岐部
25a 基端部
25b 末端部
27 端子電極部
30 ソルダーレジスト
32 端子開口部
40 めっき膜
50 外形表示部
100 モジュール
110 電子部品
120 半田
PS1 ソルダーペースト塗布領域
PS2 ソルダーペースト塗布領域
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7