特許 7540239 電子装置

(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】

(24)【登録日】2024-08-19

(45)【発行日】2024-08-27

(54)【発明の名称】電子装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/34 20060101AFI20240820BHJP

【ＦＩ】

H05K3/34 501D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020138856

(22)【出願日】2020-08-19

(65)【公開番号】P2022034914

(43)【公開日】2022-03-04

【審査請求日】2023-01-11

【前置審査】

(73)【特許権者】

【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】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】山本 大貴

【審査官】小南 奈都子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－２２２１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２８６２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０４０９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１３６２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３９２６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表層をなす絶縁基板である表層基板（２０）と内層をなす前記絶縁基板である内層基板（３０）とが互いに板厚方向に重なって設けられている多層基板（１０）と、
前記表層基板に設けられている表層ランド（２１）と、
前記表層基板に実装される電子部品（８０）と、
前記電子部品と前記表層ランドとを接合している接合はんだ（２５）と、
前記絶縁基板を貫通する電流経路を構成しているビアホール（５０）とを備え、
前記接合はんだは、固液相線幅が１３℃以上であり、
前記ビアホールは、前記接合はんだと前記板厚方向に重ならない位置に設けられた前記ビアホールのうち前記接合はんだから最も近い距離に位置している近接ビアホール（５１）を備え、
前記ビアホールと前記表層ランドとの間に、金属材料が配置されることなく前記表層基板が設けられており、
前記近接ビアホールは、前記接合はんだから前記近接ビアホールまでの距離である離間距離（Ｌｄ）が前記近接ビアホールの直径であるホール直径（Ｄｈ）よりも大きくなる位置に設けられている電子装置。

【請求項2】

前記電子部品は、前記接合はんだに接触している接続部（８２）を備え、
前記接続部は、前記接合はんだのうち前記接合はんだの中央部分よりも前記近接ビアホールから離れた部分に接触している請求項１に記載の電子装置。

【請求項3】

表層をなす絶縁基板である表層基板（２０）と内層をなす前記絶縁基板である内層基板（３０）とが互いに板厚方向に重なって設けられている多層基板（１０）と、
前記表層基板に設けられている表層ランド（２１）と、
前記表層基板に実装される電子部品（８０）と、
前記電子部品と前記表層ランドとを接合している接合はんだ（２５）と、
前記絶縁基板を貫通する電流経路を構成しているビアホール（２５０）とを備え、
前記接合はんだは、固液相線幅が１３℃以上であり、
前記ビアホールは、前記接合はんだと前記板厚方向に重なる位置に設けられた前記ビアホールのうち前記接合はんだから最も近い距離に位置している近接ビアホール（２５１）を備え、
前記ビアホールと前記表層ランドとの間に、金属材料が配置されることなく前記表層基板が設けられており、
前記近接ビアホールは、前記接合はんだから前記近接ビアホールまでの距離である離間距離（Ｌｄ）が前記表層基板の基板厚さ（Ｔｓ）よりも大きくなる位置に設けられている電子装置。

【請求項4】

前記内層基板は、前記表層基板よりも厚い前記絶縁基板であり、
前記近接ビアホールは、前記離間距離が前記内層基板の基板厚さ（Ｔｉ）よりも大きくなる位置に設けられている請求項３に記載の電子装置。

【請求項5】

前記近接ビアホールは、少なくとも前記電子部品が実装されている前記表層基板を貫通しない電流経路を構成している内層ビアホールである請求項１から請求項４のいずれかに記載の電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書における開示は、電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、リフトオフ現象の発生を低減させることが可能な多層プリント配線板、回路モジュールおよび電子機器を開示している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－１７２３２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

先行技術文献の構成では、スルーホールランド部と基板との密着面積を多くすることでリフトオフ現象の発生を低減させている。また、所望の性能のはんだを得る目的で、組成の異なる様々なはんだが開発されている。ここで、剥離が引き起こされる状況は様々であり、同じ電子装置であっても、はんだの性能によって剥離が引き起こされる場合と引き起こされない場合があり得る。このため、剥離が引き起こされやすいはんだに対しては、剥離を防止するための特別な対策を行う必要がある。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、電子装置にはさらなる改良が求められている。

【0005】

開示される１つの目的は、多層基板に電子部品が安定して接合された電子装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここに開示された電子装置は、表層をなす絶縁基板である表層基板（２０）と内層をなす絶縁基板である内層基板（３０）とが互いに板厚方向に重なって設けられている多層基板（１０）と、表層基板に設けられている表層ランド（２１）と、表層基板に実装される電子部品（８０）と、電子部品と表層ランドとを接合している接合はんだ（２５）と、絶縁基板を貫通する電流経路を構成しているビアホール（５０）とを備え、接合はんだは、固液相線幅が１３℃以上であり、ビアホールは、接合はんだと板厚方向に重ならない位置に設けられたビアホールのうち接合はんだから最も近い距離に位置している近接ビアホール（５１）を備え、ビアホールと表層ランドとの間に、金属材料が配置されることなく表層基板が設けられており、近接ビアホールは、接合はんだから近接ビアホールまでの距離である離間距離（Ｌｄ）が近接ビアホールの直径であるホール直径（Ｄｈ）よりも大きくなる位置に設けられている。

【0007】

開示された電子装置によると、近接ビアホールは、接合はんだから近接ビアホールまでの距離である離間距離が近接ビアホールの直径であるホール直径よりも大きくなる位置に設けられている。このため、温度変化に起因して多層基板表面に段差が発生した場合であっても、接合はんだが多層基板表面の段差の影響を受けにくい。したがって、接合はんだによる接合を安定させやすい。よって、多層基板に電子部品が安定して接合された電子装置を提供できる。

【0008】

ここに開示された電子装置は、表層をなす絶縁基板である表層基板（２０）と内層をなす絶縁基板である内層基板（３０）とが互いに板厚方向に重なって設けられている多層基板（１０）と、表層基板に設けられている表層ランド（２１）と、表層基板に実装される電子部品（８０）と、電子部品と表層ランドとを接合している接合はんだ（２５）と、絶縁基板を貫通する電流経路を構成しているビアホール（２５０）とを備え、接合はんだは、固液相線幅が１３℃以上であり、ビアホールは、接合はんだと板厚方向に重なる位置に設けられたビアホールのうち接合はんだから最も近い距離に位置している近接ビアホール（２５１）を備え、ビアホールと表層ランドとの間に、金属材料が配置されることなく表層基板が設けられており、近接ビアホールは、接合はんだから近接ビアホールまでの距離である離間距離（Ｌｄ）が表層基板の基板厚さ（Ｔｓ）よりも大きくなる位置に設けられている。

【0009】

開示された電子装置によると、近接ビアホールは、接合はんだから近接ビアホールまでの距離である離間距離が表層基板の基板厚さよりも大きくなる位置に設けられている。このため、温度変化に起因して多層基板表面に大きな段差が生じることを抑制できる。したがって、接合はんだが多層基板表面の段差の影響を受けにくい。よって、接合はんだによる接合を安定させやすい。以上により、多層基板に電子部品が安定して接合された電子装置を提供できる。

【0010】

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】電子装置の上面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線における断面を示す断面図である。

【図3】準備工程での多層基板表面を示す拡大断面図である。

【図4】溶融工程での多層基板表面を示す拡大断面図である。

【図5】溶融工程での電子装置を示す断面図である。

【図6】第２実施形態における電子装置の上面図である。

【図7】図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線における断面を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。以下において、互いに直交する３つの方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とする。また、Ｚ方向を上下方向と対応させて説明する場合がある。

【0013】

第１実施形態
図１において、電子装置１は、多層基板１０と電子部品８０とを備えている。多層基板１０は、複数の絶縁基板を重ねて構成されている。多層基板１０は、絶縁基板の表面や隣り合う絶縁基板同士の間に層を形成している。絶縁基板の表面の層は、多層基板１０における表層であり、絶縁基板同士の間の層は、多層基板１０における内層である。まとめると、多層基板１０は、２つの表層と複数の内層とを備えている基板である。絶縁基板の板厚方向をＺ方向とした場合、Ｘ方向とＹ方向とは、板厚方向に交差する方向である交差方向である。

【0014】

多層基板１０の表面には、表層ランド２１が設けられている。表層ランド２１は、Ｘ方向に沿う方向を長手方向とする長方形状である。表層ランド２１は、銅などの金属材料で構成され、電流経路を構成している。表層ランド２１は、互いに離間して２つ設けられている。２つの表層ランド２１の並び方向は、Ｘ方向に沿う方向である。表層ランド２１の形状、数および配置は、上述の例に限られない。表層ランド２１は、他の配線部分に接続している。

【0015】

電子部品８０は、本体部８１と接続部８２とを備えている。本体部８１は、電子部品８０としての機能を発揮するための部分である。接続部８２は、本体部８１に通電するための部分である。接続部８２は、例えば銅などの金属めっきで構成されている。接続部８２は、本体部８１の両端に設けられている。ただし、接続部８２として機能する接続端子を３本以上備える構成としてもよい。

【0016】

電子部品８０としては、チップ抵抗やチップコンデンサやチップダイオードなどを採用可能である。ここで、電子装置１が備える電子部品８０の数は、１つに限られず、複数の電子部品８０を採用可能である。複数の電子部品８０としては、同一の機能を発揮する部品を採用してもよく、異なる機能を発揮する部品を採用してもよい。

【0017】

電子装置１は、接合はんだ２５を備えている。接合はんだ２５は、表層ランド２１上に設けられている。接合はんだ２５は、表層ランド２１と電子部品８０の接続部８２とを接合している。接合はんだ２５が接続部８２と接触して接合している部分は、接合はんだ２５の中央部分よりも後述する近接ビアホール５１から離れた位置に設けられている。言い換えると、接続部８２から近接ビアホール５１までの長さは、接合はんだ２５の中央部分から近接ビアホール５１までの長さよりも大きい。

【0018】

接合はんだ２５は、表層ランド２１と電子部品８０との間の電流経路を構成する通電部材である。また、接合はんだ２５は、多層基板１０と電子部品８０とを機械的に接着する接着部材である。電子部品８０は、接合はんだ２５によって適切に接合されることで実装されている。

【0019】

接合はんだ２５は、ペースト状のリフローはんだである。接合はんだ２５のリフロー処理については、後に詳述する。接合はんだ２５は、様々なはんだの中でも固液相線幅が大きいはんだである。固液相線幅とは、はんだ全体が固相となる温度を示す固相線と、はんだ全体が液相となる温度を示す液相線との間の温度幅のことである。言い換えると、固液相線幅とは、固相のはんだと液相のはんだとが共存する温度幅のことである。固相のはんだと液相のはんだとが共存している二相共存状態は、半溶融状態とも呼ばれる。固液相線幅は、はんだの組成に応じて固有の値を示す。

【0020】

接合はんだ２５の固相線の温度は、例えば２００℃であり、液相線の温度は、例えば２２５℃である。この場合、接合はんだ２５の固液相線幅は、２５℃である。一般的なはんだにおいては、固液相線幅は、２℃から１０℃程度である。このため、接合はんだ２５の固液相線幅は、通常のはんだよりも大きい。

【0021】

一般的に、固液相線幅が小さいはんだほどはんだ全体が素早く凝固するため、安定して接合しやすい。しかしながら、はんだに必要な条件を得る目的ではんだの組成を調整した結果として、固液相線幅が大きくなってしまう場合がある。はんだに必要な条件の一例としては、良好な熱衝撃性能を得ることが挙げられる。はんだに必要な条件の一例としては、所望の融点を得ることが挙げられる。はんだに必要な条件の一例としては、鉛などの特定の材料を含まないことが挙げられる。はんだに必要な条件の一例としては、安価であることが挙げられる。はんだは、用途に応じた様々な条件を踏まえて組成が調整されることとなる。

【0022】

電子装置１は、ビアホール５０を備えている。ビアホール５０は、多層基板１０の絶縁基板を貫通する電流経路を構成する部品である。ビアホール５０は、銅などの金属材料で構成されている。ビアホール５０は、Ｚ方向に沿う方向を軸方向とする円筒形状である。

【0023】

ビアホール５０は、多層基板１０の板厚方向であるＺ方向において、接合はんだ２５と重ならない位置に設けられている。言い換えると、ビアホール５０は、接合はんだ２５に対してＸ方向またはＹ方向に離れた位置に設けられている。

【0024】

ビアホール５０は、近接ビアホール５１と遠隔ビアホール５６とを備えている。近接ビアホール５１は、ビアホール５０のうち、接合はんだ２５に最も近い位置に設けられているビアホール５０である。ビアホール５０のうち、近接ビアホール５１以外のビアホール５０は、遠隔ビアホール５６である。仮に、ビアホール５０が３つ存在する場合には、１つが近接ビアホール５１であり、残りの２つが遠隔ビアホール５６である。ただし、接合はんだ２５から等距離に複数のビアホール５０が存在する場合には、最も近いビアホール５０である近接ビアホール５１が複数存在する場合があり得る。

【0025】

近接ビアホール５１と接合はんだ２５とは、互いに離間して設けられている。近接ビアホール５１から接合はんだ２５までの距離は、離間距離Ｌｄである。近接ビアホール５１の直径は、ホール直径Ｄｈである。ここで、離間距離Ｌｄは、ホール直径Ｄｈよりも大きい。遠隔ビアホール５６から接合はんだ２５までの距離は、離間距離Ｌｄよりも大きい。

【0026】

ビアホール５０同士は、互いに絶縁されている状態を維持するため、互いに離間して設けられている。互いに隣り合うビアホール５０同士の距離のうち、最も短い距離は、絶縁距離Ｌｉである。離間距離Ｌｄは、絶縁距離Ｌｉよりも大きい。

【0027】

まとめると、近接ビアホール５１を含むすべてのビアホール５０は、交差方向において接合はんだ２５から十分に離れた位置に設けられている。

【0028】

図２において、多層基板１０は、表層基板２０と内層基板３０とを備えている。表層基板２０と内層基板３０とは、ともにエポキシ樹脂などの樹脂材料で構成された絶縁基板である。表層基板２０と内層基板３０とは、絶縁基板の板厚方向であるＺ方向に沿う方向に互いに重なっている。表層基板２０の基板厚さＴｓは、内層基板３０の基板厚さＴｉよりも小さい。言い換えると、表層基板２０は、内層基板３０よりも薄い基板である。

【0029】

３枚の内層基板３０は、コア基板１０ｃを構成している。ただし、コア基板１０ｃを構成する内層基板３０の枚数は、３枚に限られない。２枚の表層基板２０は、ビルドアップ基板１０ｂを構成している。ビルドアップ基板１０ｂは、コア基板１０ｃの外側に設けられた基板のことである。多層基板１０は、コア基板１０ｃに対してビルドアップ基板１０ｂを形成することで構成されている。

【0030】

多層基板１０は、電子部品８０が実装されている１層目から反対側の６層目までの６つの層を備えている。多層基板１０の表層は、１層目と６層目で構成されている。多層基板１０の表側が１層目に対応し、多層基板１０の裏側が６層目に対応している。多層基板１０の内層は、２層目と３層目と４層目と５層目で構成されている。多層基板１０の表側に最も近い内層が２層目に対応し、多層基板１０の表側から最も遠い内層が５層目に対応している。ただし、多層基板１０における層の数は、６層に限られない。多層基板１０の各層には、任意の位置に任意の形状のランドを形成可能である。１層目や６層目の表層に設けられているランドは、表層ランド２１である。２層目から５層目までの内層に設けられているランドは、内層ランドである。

【0031】

多層基板１０全体を貫通して表側と裏側の表層ランド２１同士を接続するビアホール５０は、スルーホールビアホールと呼ばれる。表層基板２０を貫通して表層ランド２１と内層ランドとを接続するビアホール５０は、ブラインドビアホールと呼ばれる。内層基板３０を貫通して内層ランド同士を接続するビアホール５０は、ベリッドビアホールと呼ばれる。内層ランドを含んで接続しているブラインドビアホールとベリッドビアホールとは、インタースティシャルビアホールと呼ばれる。以下では、インタースティシャルビアホールのことを内層ビアホールと呼ぶことがある。近接ビアホール５１は、コア基板１０ｃを貫通し、表層基板２０については貫通していない。近接ビアホール５１は、２層目の内層ランドと５層目の内層ランドとを接続している。このため、近接ビアホール５１は、ベリッドビアホールであり、内層ビアホールの一種である。

【0032】

近接ビアホール５１のＺ方向の長さＬｈは、表層基板２０の基板厚さＴｓよりも大きい。近接ビアホール５１のＺ方向の長さＬｈは、内層基板３０の基板厚さＴｉよりも大きい。近接ビアホール５１のＺ方向の長さＬｈは、多層基板１０の基板厚さＴａよりも小さい。近接ビアホール５１のＺ方向の長さＬｈは、多層基板１０の基板厚さＴａの半分以上である。

【0033】

近接ビアホール５１の内部には、埋設樹脂５４が設けられている。埋設樹脂５４は、円柱形状である。埋設樹脂５４は、円筒形状の近接ビアホール５１の内部に隙間なく充填されている。

【0034】

接合はんだ２５によるリフロー処理について、以下に説明する。リフロー処理には、準備工程と溶融工程と凝固工程とが含まれる。準備工程では、表層ランド２１の上にペースト状の接合はんだ２５を塗布し、その上に電子部品８０を載置する。これにより、接合はんだ２５は、表層ランド２１と電子部品８０の接続部８２との両方に接触した状態となる。準備工程における接合はんだ２５は、フラックスが揮発する前の状態である。

【0035】

図３において、準備工程の状態では、多層基板１０の表面全体は、平坦な形状である。より詳細には、多層基板１０表面のうち近接ビアホール５１の直上の部分とそれ以外の部分とで段差がほとんどない状態である。準備工程の完了後、溶融工程に進む。

【0036】

溶融工程では、接合はんだ２５の液相線の温度を上回る温度まで電子装置１を加熱する。仮に、液相線の温度が２２５℃であれば、２２５℃を上回る２５０℃程度まで加熱する。電子装置１を加熱することで、接合はんだ２５が溶融し、表層ランド２１や接続部８２の表面に濡れ広がる。

【0037】

また、電子装置１を加熱することで、電子装置１を構成している各部品が準備工程の状態に比べて膨張する。ここで、電子装置１は、金属材料部品と樹脂材料部品とを含んで構成されている。また、一般的に金属材料の熱膨張率は、樹脂材料の熱膨張率よりも小さい。このため、電子装置１において、金属材料が使われている部分と樹脂材料が使われている部分との間で、膨張の仕方が異なる。

【0038】

図４において、準備工程における多層基板１０表面の位置を仮想線ＶＬで表示している。多層基板１０表面の全体は、仮想線ＶＬを超えて膨出している。ただし、多層基板１０表面の仮想線ＶＬに対する膨出量は、場所によって異なる。多層基板１０表面のうち近接ビアホール５１の直上に位置する部分は、膨出量が小さい。一方、多層基板１０表面のうち近接ビアホール５１の直上に位置しない部分は、膨出量が大きい。より詳細には、近接ビアホール５１から離れるほど、膨出量が大きくなっている。

【0039】

図５において、準備工程を基準とした状態からの多層基板１０表面の膨出量は、近接ビアホール５１から十分に離れた位置では、ほとんど一定である。言い換えると、近接ビアホール５１から十分に離れた位置においては、多層基板１０の表面が平坦な形状である。

【0040】

溶融工程の状態では、多層基板１０の表面は、部分的に段差が形成されている形状である。より詳細には、多層基板１０表面のうち近接ビアホール５１の直上およびその周辺の部分は、それ以外の部分よりも凹んでいる状態である。

【0041】

溶融工程における膨出量の違いは、近接ビアホール５１を構成している金属材料の熱膨張率と多層基板１０を構成している樹脂材料の熱膨張率との違いに起因している。このため、近接ビアホール５１のＺ方向の長さＬｈが、多層基板１０の基板厚さＴａに近いほど、多層基板１０の表面に形成される段差が大きくなる。言い換えると、近接ビアホール５１のＺ方向の端部から多層基板１０表面までの距離が小さいほど、多層基板１０の表面に形成される段差が大きくなる。

【0042】

また、近接ビアホール５１の熱膨張率と多層基板１０の熱膨張率の違いが大きいほど、多層基板１０の表面に形成される段差が大きくなる。また、溶融工程における温度が高いほど、多層基板１０の表面に形成される段差が大きくなる。また、近接ビアホール５１のホール直径Ｄｈが大きいほど、多層基板１０の表面に段差が形成される範囲が広くなる。溶融工程の完了後、凝固工程に進む。

【0043】

凝固工程では、接合はんだ２５の固相線の温度を下回る温度まで電子装置１を冷却する。仮に、固相線の温度が２００℃であれば、２００℃を下回る１９５℃程度まで加熱を弱めることで電子装置１を冷却する。電子装置１を冷却することで、接合はんだ２５が凝固し、表層ランド２１や接続部８２に濡れ広がった状態で固定される。

【0044】

また、電子装置１を冷却することで、電子装置１を構成している各部品が溶融工程の状態に比べて収縮した状態となる。ただし、電子装置１を構成している各部品は、準備工程の状態に比べて膨張した状態である。このため、溶融工程の状態に比べて小さい膨出量ではあるが、多層基板１０表面に部分的に段差が形成されている状態となる。

【0045】

凝固工程においては、接合はんだ２５全体が均一な温度であることが好ましいが、実際には、接合はんだ２５の部位によって温度に偏りが生じ得る。例えば、接合はんだ２５の表面は、接合はんだ２５の内部に比べて温度が低くなりやすい。このため、凝固工程が完了するまでの間、接合はんだ２５は、温度の低い一部分が固相の状態となり、温度の高い一部分が液相の状態となる半溶融状態が発生し得る。接合はんだ２５の量が多いほど、温度に偏りが生じやすく、半溶融状態が発生しやすい。

【0046】

接合はんだ２５には、ある程度の大きさの固液相線幅が存在する。このため、仮に接合はんだ２５全体が均一な温度であったとしても、凝固工程が完了するまでの間、接合はんだ２５は、半溶融状態となり得る。接合はんだ２５の固液相線幅が大きいほど、半溶融状態が発生しやすい。

【0047】

凝固工程が完了するまでの間、電子装置１の温度は徐々に低下することとなる。このため、凝固工程が進む間に、多層基板１０表面の段差の状態が変化し得る。したがって、接合はんだ２５の一部は、温度が高く膨出量が多い状態で凝固し、接合はんだ２５の他の一部は、温度が低く膨出量が少ない状態で凝固することとなる。よって、凝固工程の接合はんだ２５において、凝固する前の部分が凝固した後の部分に引っ張られるなどして、表層ランド２１との適切な接触状態が維持されない場合がある。この場合、接合はんだ２５のうち本来であれば表層ランド２１に接触した状態で凝固すべき部分が、表層ランド２１から離れた状態で凝固してしまうことがある。言い換えると、接合はんだ２５による接合が部分的に不適切な状態となり得る。このように、接合はんだ２５に接合が不適切な部分が存在すると、接合はんだ２５が表層ランド２１から剥離してしまう場合がある。

【0048】

上述したような接合はんだ２５の不適切な接合は、凝固の開始から完了までの間で多層基板１０表面の段差の大きさが変化するほど、引き起こされやすい。言い換えると、凝固の開始から完了までの間で多層基板１０表面の段差の大きさがほとんど変化しなければ、接合はんだ２５の不適切な接合を抑制できる。このため、凝固の開始時点で多層基板１０表面の段差が十分に小さい平坦な位置に接合はんだ２５を配置することで、接合はんだ２５の不適切な接合を抑制することができる。言い換えると、近接ビアホール５１から十分に離れた位置に接合はんだ２５を配置することで、接合はんだ２５の不適切な接合を抑制することができる。

【0049】

固液相線幅が大きいほど、凝固工程で凝固完了までの温度変化が大きくなり、接合はんだ２５の不適切な接合が引き起こされやすい。このため、近接ビアホール５１と接合はんだ２５との距離を離すことで接合の精度を高めることは、固液相線幅の大きな接合はんだ２５を用いる電子装置１において非常に有用である。

【0050】

凝固工程の完了により、リフロー処理の全工程が完了することとなる。

【0051】

上述した実施形態によると、近接ビアホール５１は、接合はんだ２５から近接ビアホール５１までの距離である離間距離Ｌｄが近接ビアホール５１の直径であるホール直径Ｄｈよりも大きくなる位置に設けられている。言い換えると、近接ビアホール５１は、接合はんだ２５から十分に離れた位置に配置されている。このため、温度変化に起因して多層基板１０表面に段差が発生した場合であっても、接合はんだ２５が多層基板１０表面の段差の影響を受けにくい。したがって、接合はんだ２５による接合を安定させやすい。よって、多層基板１０に電子部品８０が安定して接合された電子装置１を提供できる。特に、リフロー処理の凝固工程において、接合はんだ２５が多層基板１０表面の段差の大きさの変化の影響を受けにくい。このため、接合はんだ２５の凝固開始から凝固完了までの間、接合はんだ２５が表層ランド２１に接触した状態を維持しやすい。

【0052】

接合はんだ２５の固液相線幅は、１３℃以上である。このため、接合はんだ２５は、固液相線幅が１３℃未満のはんだに比べて、不適切な接合の結果として剥離が引き起こされやすいはんだである。したがって、剥離が引き起こされやすいはんだに対して特別な剥離対策を行うこととなる。一方、剥離が引き起こされにくいはんだに対しては特別な剥離対策を行う必要がない。よって、電子装置１の設計において、はんだの性能の１つである固液相線幅の大きさの観点から、剥離対策が必要か否かを判断できる。以上により、剥離対策を行う場合と行わない場合とを適切に判断することで、不要な剥離対策により電子装置１が大型化してしまうことを抑制できる。

【0053】

接続部８２は、接合はんだ２５のうち接合はんだ２５の中央部分よりも近接ビアホール５１から離れた部分に接触している。このため、接続部８２を接合はんだ２５の中央部分よりも近接ビアホール５１に近い部分に接触させる場合に比べて、接続部８２と接触している部分の接合はんだ２５を近接ビアホール５１から離れた位置とすることができる。したがって、リフロー処理などで大きな温度変化が生じた場合であっても、接続部８２と接合すべき接合はんだ２５が多層基板１０表面の段差の変化の影響を受けにくい。

【0054】

近接ビアホール５１は、少なくとも電子部品８０が実装されている表層基板２０を貫通しない電流経路を構成している内層ビアホールである。このため、近接ビアホール５１と表層ランド２１との絶縁を表層基板２０によって確保することができる。したがって、近接ビアホール５１と表層ランド２１との絶縁に必要な距離を考慮することなく、近接ビアホール５１と表層ランド２１の位置関係を設定できる。

【0055】

第２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、近接ビアホール２５１が多層基板１０の板厚方向であるＺ方向に十分大きく離れている。

【0056】

図６において、ビアホール２５０は、多層基板１０の板厚方向であるＺ方向において、接合はんだ２５と重なる位置に設けられている。言い換えると、ビアホール２５０は、接合はんだ２５に対してＺ方向に離れた位置に設けられている。

【0057】

ビアホール２５０は、近接ビアホール２５１を備えている。近接ビアホール２５１は、ビアホール２５０のうち、接合はんだ２５に最も近い位置に設けられているビアホール２５０である。

【0058】

図７において、近接ビアホール２５１は、２枚の内層基板３０を貫通し、１枚の内層基板３０と２枚の表層基板２０については貫通していない。近接ビアホール２５１は、３層目の内層ランドと５層目の内層ランドとを接続している。このため、近接ビアホール２５１は、ベリッドビアホールであり、内層ビアホールの一種である。

【0059】

近接ビアホール２５１のＺ方向の長さＬｈは、表層基板２０の基板厚さＴｓよりも大きい。近接ビアホール２５１のＺ方向の長さＬｈは、内層基板３０の基板厚さＴｉよりも大きい。近接ビアホール２５１のＺ方向の長さＬｈは、多層基板１０の基板厚さＴａよりも小さい。近接ビアホール２５１のＺ方向の長さＬｈは、多層基板１０の基板厚さＴａの半分以下である。

【0060】

接合はんだ２５から近接ビアホール２５１までの距離である離間距離Ｌｄは、表層基板２０の基板厚さＴｓよりも大きい。接合はんだ２５から近接ビアホール２５１までの距離である離間距離Ｌｄは、内層基板３０の基板厚さＴｉよりも大きい。近接ビアホール２５１の直上である１層目までの距離は、近接ビアホール２５１の直下である６層目までの距離よりも大きい。言い換えると、近接ビアホール２５１は、Ｚ方向において、最上層である１層目よりも最下層である６層目に近い位置に設けられている。言い換えると、近接ビアホール２５１のＺ方向の中央部分は、多層基板１０全体のＺ方向の中央部分よりも接合はんだ２５から離れた位置に設けられている。

【0061】

リフロー処理の溶融工程において、近接ビアホール２５１のＺ方向の端部から多層基板１０表面までの距離が小さいほど、多層基板１０の表面に形成される段差が大きくなる。言い換えると、近接ビアホール２５１のＺ方向の端部から多層基板１０表面までの距離が大きいほど、多層基板１０表面に形成される段差が小さくなる。ここで、多層基板１０表面のうち、電子部品８０が実装される面を上面、電子部品８０が実装されない面を下面とする。この場合、多層基板１０の上面から近接ビアホール２５１までの距離は、多層基板１０の下面から近接ビアホール２５１までの距離よりも大きい。このため、多層基板１０の上面に形成される段差は、多層基板１０の下面に形成される段差よりも小さな段差となる。

【0062】

凝固工程における接合はんだ２５の不適切な接合は、凝固の開始から完了までの間で多層基板１０表面の段差の大きさが変化するほど、引き起こされやすい。言い換えると、凝固開始から凝固完了までの間で多層基板１０表面の段差の大きさがほとんど変化しなければ、接合はんだ２５の不適切な接合を抑制できる。このため、凝固の開始時点で多層基板１０表面の段差が十分に小さい平坦な位置に接合はんだ２５を配置することで、接合はんだ２５の不適切な接合を抑制できる。言い換えると、近接ビアホール２５１から板厚方向に十分に離れた位置に接合はんだ２５を配置することで、接合はんだ２５の不適切な接合を抑制することができる。

【0063】

上述した実施形態によると、近接ビアホール２５１は、接合はんだ２５から近接ビアホール２５１までの距離である離間距離Ｌｄが表層基板２０の基板厚さＴｓよりも大きくなる位置に設けられている。このため、温度変化に起因して多層基板１０表面に大きな段差が生じることを抑制できる。したがって、接合はんだ２５が多層基板１０表面の段差の影響を受けにくい。よって、接合はんだ２５による接合を安定させやすい。以上により、多層基板１０に電子部品８０が安定して接合された電子装置１を提供できる。特に、リフロー処理の凝固工程において、接合はんだ２５の凝固開始から凝固完了までの間、接合はんだ２５が表層ランド２１に接触した状態を維持しやすい。

【0064】

近接ビアホール２５１は、離間距離Ｌｄが内層基板３０の基板厚さＴｉよりも大きくなる位置に設けられている。このため、離間距離Ｌｄが内層基板３０の基板厚さＴｉよりも小さい場合に比べて、凝固工程において多層基板１０表面の段差の大きさが変化することを抑制しやすい。

【0065】

他の実施形態
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、１つの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

【0066】

明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。

【符号の説明】

【0067】

１ 電子装置、 １０ 多層基板、 １０ｂ ビルドアップ基板、 １０ｃ コア基板、 ２０ 表層基板、 ２１ 表層ランド、 ２５ 接合はんだ、 ３０ 内層基板、 ５０ ビアホール、 ５１ 近接ビアホール、 ５６ 遠隔ビアホール、 ８０ 電子部品、 ８１ 本体部、 ８２ 接続部、 ２５０ ビアホール、 ２５１ 近接ビアホール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】