JP2017195298A - 電子部品装置および電子部品装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 回路基板と電子部品との間に入れる部材を用いないで熱応力を緩和することが可能なはんだ接合部を形成し接合信頼性を向上させた電子部品装置を得る。【解決手段】 下面に下面電極３を有する電子部品２と、電子部品２の下面電極３に対応する形状と大きさを有する放熱パッド４が一方の面に設けられた回路基板１と、下面電極３を放熱パッド４に接続した、決められた厚さで中空１０を囲むように形成されたはんだ接合部９を備えた。【選択図】 図５

Description

この発明は、表面実装される電子部品を回路基板に実装した電子部品装置および電子部品装置の製造方法に関する。

下面に７ｍｍ角程度以上の大きさの電極を有する表面実装型の電子部品を回路基板にはんだ付けすると、回路基板と電子部品の熱膨張率の違いにより、回路基板と電子部品とを接続したはんだ接合部に作用する応力が発生する。応力が繰り返し加えられることではんだ接合部にクラックが発生し、回路基板と電子部品の接合信頼性が低下する。接合信頼性を向上するために、回路基板と電子部品とを接続したはんだ接合部に作用する応力を許容できる程度に小さくすることが可能な厚さを有するはんだ接合部を設ける方法がいくつか提案されている。ここで接合信頼性とは、決められた使用環境で決められた期間にわたってはんだ接合部による電子部品と回路基板の接合が維持できることである。

回路基板と電子部品との間を接続したはんだ接合部に作用する応力を許容できる程度に小さくすることが可能な厚さのはんだ接合部を設けるために、回路基板と電子部品に部材を配置する方式がある（特許文献１参照）。

特開２００１−０９４００２

特許文献１の方式では、回路基板と電子部品との間隔を確保するための部材を用いる。このような部材を用いる場合には、部材の材料費および製造工程での費用が増加する。

この発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、回路基板と電子部品との間に入れる部材を用いることなく、電子部品の下面の電極をパッドに接続したはんだ接合部に作用する応力を許容できる程度に小さくすることが可能な厚さではんだ接合部を形成し、接合信頼性を向上させた電子部品装置を得ることを目的とする。

この発明に係る電子部品装置は、下面に電極を有する電子部品と、前記電子部品の前記電極に対応する形状と大きさを有するパッドが一方の面に設けられた回路基板と、前記電極を前記パッドに接続した、決められた厚さで中空を囲むように形成されたはんだ接合部を備えたものである。

この発明によれば、回路基板と電子部品との間に入れる部材を用いることなく、電子部品の下面の電極をパッドに接続したはんだ接合部に作用する応力を許容できる程度に小さくすることが可能な厚さではんだ接合部を形成でき、接合信頼性を向上させることができる。

この発明の実施の形態１に係る電子部品装置の斜視図である 実施の形態１に係る電子部品装置の上面図である。 実施の形態１に係る電子部品装置の電子部品の裏面と電子部品装置の断面図と回路基板の上面図である。 実施の形態１に係る電子部品装置が有する回路基板の上面図と下面図である。 実施の形態１に係る電子部品装置の分解図である。 実施の形態１に係る電子部品装置の製造方法を説明するフローチャートである。 実施の形態１に係る電子部品装置の製造方法において、はんだ配置工程後の電子部品装置の状態を示す放熱パッドの上面図と電子部品装置の断面図である。 実施の形態１に係る電子部品装置の製造方法において、電子部品載置工程後の状態を示す放熱パッドの上面図と電子部品装置の断面図である。 実施の形態１に係る電子部品装置の製造方法において、はんだ付け工程で加熱している状態を示す放熱パッドの上面図と電子部品装置の断面図である。 実施の形態１に係る電子部品装置の製造方法において、はんだ付け工程後の状態を示す放熱パッドの上面図と電子部品装置の断面図である。 実施の形態１に係る電子部品装置において電子部品の下面電極を放熱パッドに接続したはんだにクラックが発生した状態を、電子部品を仮想的に取り除いて示す上面図である。 この発明の実施の形態２に係る電子部品装置の回路基板の状態を、電子部品を仮想的に取り除いて示す回路基板の上面図である。 実施の形態２に係る電子部品装置において電子部品の下面電極を放熱パッドに接続したはんだにクラックが発生した状態を、電子部品を仮想的に取り除いて示す回路基板の上面図である。 この発明の実施の形態３に係る電子部品装置の放熱パッドへ配置したはんだペーストの状態を示す回路基板の上面図である。 実施の形態３に係る電子部品装置の回路基板の状態を、電子部品を仮想的に取り除いて示す回路基板の上面図である。 実施の形態３に係る電子部品装置において電子部品の下面電極を放熱パッドに接続したはんだにクラックが発生した状態を、電子部品を仮想的に取り除いて示す回路基板の上面図である。

実施の形態１．
図１から図５を使用して、この発明の実施の形態１に係る電子部品装置２０の構造を説明する。図１は、実施の形態１に係る電子部品装置２０の斜視図である。図２は、図１で示す電子部品装置２０の上面図である。図３は、実施の形態１に係る電子部品装置２０の電子部品２の裏面と電子部品装置２０の断面図と回路基板１の上面図である。図４は、実施の形態１に係る電子部品装置２０の上面図と下面図である。図３に示す断面図は、図３の下部に示す回路基板１の上面図のＡ−Ａ切断面での断面図である。

電子部品装置２０は、回路基板1と回路基板1の上に実装された表面実装型の電子部品２とを有する。図１から図４では、電子部品装置２０に実装された電子部品２のうち、１個の電子部品２とその周辺を示す。

図３に示すように、上面から見ると略正方形の形状を有する電子部品２の下面の中央部分には下面電極３が設けられている。下面電極３は、電子部品２の動作により発生する熱を放熱するための放熱電極である。回路基板１の一方の面には、電子部品２の下面に設けられた電極である下面電極３と対応する形状と大きさを有するパッドである放熱パッド４が設けられている。電子部品２の下面電極３は、放熱パッド４にはんだ９により接合されている。下面電極３と放熱パッド４は、はんだ９により熱的および電気的に接続されている。放熱パッド４は、接地電位に保たれる接地部に接続されて接地電位になるものでもよい。下面電極は、放熱の機能を持たないものでもよい。回路基板は、両面に電子部品を実装する両面実装基板でもよい。

電子部品２の下面の周辺部には、各辺に複数の信号電極５が設けられている。信号電極５は電子部品２に埋め込まれており、端子部のみが下面および側面に露出している。回路基板１の電子部品２と対向する面には、それぞれの信号電極５に対応する位置に信号パッド６が設けられている。それぞれの信号電極５と信号パッド６とは、はんだ７により電気的に接続されている。

放熱パッド４には、回路基板１の放熱パッド４と反対側の面に設けた放熱部１４との間に回路基板１を貫通する１６個の伝熱スルーホール１２が設けられている。

図４に示すように、伝熱スルーホール１２は、放熱パッド４の範囲内で均等に配置されている。それぞれの伝熱スルーホール１２は、その内面に導体の層を設け、その内部にはんだを充填している。回路基板１の裏面には、伝熱スルーホール１２をそれぞれ囲むように伝熱スルーホール用パッド１３が設けられている。

回路基板１を貫通する伝熱スルーホール１２は、伝熱スルーホール１２の内部に充填されたはんだ、内面の導体層および伝熱スルーホール用パッド１３を介して、回路基板１の裏面に配置された放熱部１４と接続されている。

電子部品２で発生する熱は、下面電極３からはんだ９を経由して放熱パッド４に伝えられる。放熱パッド４に伝わった熱は、はんだが充填された伝熱スルーホール１２と伝熱スルーホール用パッド１３を経由して、回路基板１の裏面に配置された放熱部１４へ伝わる。ＩＰＣ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ａｎｄ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）の規格によると、下面電極３から放熱パッド４へ十分に熱を伝える条件として、下面電極３を放熱パッド４に接続したはんだ接合部であるはんだ９の面積が放熱パッド４の面積の６０％以上であることが必要と規定されている。電子部品２に関しては、はんだ９の面積を放熱パッド４の面積の６０％以上としているので、この規格を満たしている。

放熱部１４と回路基板１の裏面との接続部にすき間が存在する場合には、グリスを塗布してすき間をふさぐことで放熱効率の低下を防ぐ。

図５は、電子部品２を仮想的に取り外した電子部品装置２０の斜視図である。図５では信号電極５と信号パッド６とを接続したはんだ７は省略している。放熱パッド４および信号パッド６は、それぞれ回路基板１に設けられた伝送線路により適切に配線されている。伝送線路は図示していない。

はんだ９は、上から見ると、４つの円が次のような関係にある形状に形成されている。４つの円が、上下または左右で隣接する円との間では重複部分を持ち、斜めに位置する円とは間隔を有する。そのため、はんだ９に囲まれ、かつ放熱パッド４と下面電極３とで挟まれた中空である中空部１０が存在する。

次に、図６から図１０を用いて実施の形態１に係る電子部品装置２０の製造の工程を説明する。

図６は、実施の形態１に係る電子部品装置２０の製造工程を説明するフローチャートである。ＳＴ０１のはんだ配置工程では、回路基板１上の放熱パッド４と信号パッド６にはんだペーストを塗布する。実施の形態１では、はんだペーストを塗布する方法として回路基板上にメタルマスクを置き、その上に置いたはんだペーストをスキージでパッド上に必要な形状に塗布するスクリーン印刷を使う。その他の方法を用いてはんだを塗布してもよい。

図７に、放熱パッド４にはんだペーストを配置した後の状態を、上面図と、上面図に示すＢ−Ｂ切断面での断面図とＣ−Ｃ切断面での断面図とで示す。放熱パッド４の上のはんだペーストを配置するはんだ配置領域は、放熱パッドの四隅からそれぞれ等距離の位置を中心とする４つの円である。４つのはんだ配置領域の間の間隔は、電子部品２が載置されたときにはんだペーストが押しつぶされて広がると、左右または上下に隣接するはんだペースト同士が接合し、斜めに隣接するはんだペースト同士は接合せず互いに離れているように決める。放熱パッド４の中央部のはんだペーストを配置しない領域を、はんだ非配置領域と呼ぶ。４つのはんだ配置領域は、はんだ非配置領域を囲む。図７に示すはんだペーストを配置した状態では、はんだ配置領域だけにはんだペーストを配置している。

放熱パッド４は正方形である。放熱パッド４の一辺の長さＷは７２００μｍである。放熱パッド４は下面電極３と同じ大きさであるので、下面電極３の大きさも一辺が長さＷの正方形である。

放熱パッド４の上に円柱状に配置したはんだペーストの直径Ｄは、約２０００μｍである。はんだペーストの高さＨは、約１５０μｍである。左右または上下に隣り合ったはんだペーストとの間隔ＸおよびＹは、いずれも約１５５０μｍである。

はんだペーストの配置時の位置、形状、および間隔は、電子部品２が載置される際に加えられる押圧により隣接するはんだペースト同士が接合し、放熱パッド４と下面電極３とで中空が形成されるように決めたものである。

図８に、回路基板１上に電子部品２を載置した後の状態を示す。ＳＴ０２の電子部品載置工程では、電子部品２の下面電極３が放熱パッド４と対応する位置に電子部品２を載置する。同時に、信号電極５を信号パッド６に対応する位置に合わせる。それぞれのパッドに電極の位置を合わせるように電子部品２を載置した後に、電子部品２に上から決められた圧力（２Ｎ）の押圧を加える。

実験によると、直径約２０００μｍ、厚さ約１５０μｍの円柱形に配置されたはんだペーストの上に載置した電子部品に２Ｎの押圧を加えると、直径が１．８倍の約３６００μｍとなるという結果が得られている。同様に、直径約２０００μｍ、厚さ約１３０μｍの円柱形にはんだペーストを塗布した場合は、はんだペーストの直径は１．７倍の約３４００μｍとなるという結果が得られている。

電子部品２を載置後のはんだペーストの厚さは、使用するはんだペーストに含まれるはんだ粒の大きさにも影響を受けるが、はんだ粒が１列または２列に並ぶ厚さとなることがわかっている。

放熱パッド４の上に配置するはんだペーストは、直径Ｄ＝約２０００μｍ、厚さＨ＝約１５０μｍの円柱形に塗布するので、押し広げられたはんだペーストが広がった後の直径は実験で得られた結果により約３６００μｍとなる。左右または上下に隣り合ったはんだペーストとの間隔ＸおよびＹは、いずれも約１５５０μｍである。そのため、円柱形に塗布されたはんだペーストのうちで左右または上下に隣接するもののどちらかまたは両方のはんだペーストが広がった後の直径が約３６００μｍよりも小さい場合であっても、左右または上下に隣接するはんだペースト同士が接合して中空部と外部を隔離することができる。なお、広がったはんだペーストの広がり方としては、隣接する側での広がった長さの和が１５５０μｍ以上であれば、上下または左右に隣接するはんだペーストが接合する。

左右または上下に隣接するはんだペーストが接合し、放熱パッド４の対角線上に配置されたはんだペーストが接合しないで、はんだ配置領域に囲まれたはんだ非配置領域にはんだが存在しない部分が残るように、はんだ配置領域およびはんだ非配置領域の位置、間隔、形状および大きさを決定する。また、電子部品２を載置することで押圧を受けて広がったはんだペーストが放熱パッド４の範囲からはみ出ないように、はんだ配置領域を配置する。はんだ配置領域は３つ以下でも５つ以上でもよい。はんだ配置領域の形状は円でなくてもよい。円の場合の方が均等に広がりやすいので、圧力を加えて広がった後の形を予測しやすい。

この実施の形態では、押圧を加えられて放熱パッド４に広がったはんだペーストの範囲は約７１５０μｍ四方に収まるので下面電極パッド４の範囲に納まる。

図８では、放熱パッド４上のはんだペーストの形状を示す図と、Ｅ−Ｅ切断面での電子部品装置２０の断面図とを示す。電子部品２を載置して決められた圧力である２Ｎの押圧を加えた後のはんだペーストの厚さＦは、約４５μｍである。放熱パッド４の中央部分には、はんだペーストと放熱パッド４と下面電極３とで中空部１０が形成されている。電子部品２と信号パッド６に挟まれた部分でのはんだペーストの厚さも、同じくＦとなる。はんだペーストの厚さＦに関しては、後で考察する。

図９に、電子部品装置２０のリフロー加熱時の状態を示す。ＳＴ０３のはんだ付け工程では、加熱してはんだペーストを溶融させ、溶融したはんだを固化させることにより回路基板１に電子部品２を接続する。加熱にはリフロー炉を使用する。電子部品装置２０全体を加熱してはんだペーストが溶融した後に加熱を停止して温度が下がると、溶融したはんだが固化し、はんだ９とはんだ７により電子部品２は回路基板１に接合される。

図９では、リフロー炉で約２４５℃のピーク温度で電子部品装置２０全体を加熱する状態を示す。リフロー加熱中に、はんだペーストは溶融する。溶融したはんだの内部に発生したボイド８は、溶融したはんだの周囲の空気との境界面または中空部１０との境界面へ移動する。溶融したはんだの外部へ移動したボイド８は、大気中へ出ていく。中空部１０との境界面へ移動したボイド８は、下面電極３と放熱パッド４と溶融したはんだとで囲まれているので中空部１０から移動できず、中空部１０へ留まる。

中空部１０に存在する気体の圧力は、電子部品装置２０の周囲の大気圧より高い圧力となっている。中空部１０に閉じ込められた気体の圧力は、電子部品２を支える。

図１０に、リフロー加熱が終了して溶融したはんだが固化した後の状態を示す。
リフロー加熱が終了して周囲温度が低下すると、溶融したはんだは固化する。固化したはんだが、はんだ９である。溶融したはんだが固化する温度は２２０℃程度から１８３℃程度である。この温度では、中空部１０に閉じ込められた気体は外気圧より高い圧力を保っているので、実装されている電子部品２は中空部１０に閉じ込められた気体の圧力により支えられている。

周囲温度が常温まで低下して中空部１０に閉じ込められた気体の圧力が低下したときには、固化したはんだ９が存在している。電子部品２は、はんだ９に支えられている。はんだ９の厚さは、押し広げられた後の厚さＦとほぼ同じに保持される。

電子部品２の動作時に高温になって伸びる際と、その後の停止時の温度が低下して収縮する際には、電子部品２と回路基板１との熱膨張係数に差があるため、下面電極３を放熱パッド４に接続したはんだ９に応力が作用する。この応力がはんだ９に繰り返し作用すると、はんだ９にクラックが発生する可能性がある。

下面電極３を放熱パッド４に接続したはんだ９にクラックが発生することを抑制するには、はんだ９に作用する応力を許容できる程度に小さくする必要がある。はんだ９に作用する応力を許容できる程度に小さくするためには、はんだ９をある程度厚くする必要がある。

実験によると、放熱パッド４が７ｍｍ角の正方形の場合には、はんだ９の厚さが１０μｍ程度以上であれば、はんだ９に作用する応力を許容できる程度に小さくできるという結果が得られている。

この実施の形態では、はんだ９の厚さＦを約４５μｍで形成している。この実施の形態で形成されたはんだ９の厚さは、はんだ９に作用する応力を許容できる程度に小さくできる。放熱パッド４の面積が大きくなるとはんだ９に作用する応力を許容できる程度に小さくするために必要な厚さは厚くなるが、その厚さは実験などで決定する。

以上のように、従来の技術で用いられていたスペーサー等を用いることなく、下面電極３を放熱パッド４に接続したはんだ９に作用する応力を許容できる程度に小さくすることが可能な厚さではんだ９を形成できる。

十分な厚さを有するはんだ９を形成することで電子部品と回路基板とを接続したはんだ９に作用する応力を許容できる程度に小さくすることができ、電子部品と回路基板とを接続したはんだ９へのクラックの発生を抑制することができる。クラックが発生した場合でも、クラックがはんだ９の全体に広がることを抑制できる。

図１１に、実施の形態１に係る電子部品装置２０のはんだ９にクラック１１が発生した場合の例を示す。図１１は、回路基板１の放熱パッド４を中心とする一部を示す図である。図１１は、仮想的に電子部品２を取り去り、はんだ９を見えるようにした図である。

実施の形態１では、放熱パッド４の中央部にはんだが存在しない中空部１０が存在するので、はんだ９の一部で発生したクラックが延伸しても、中空部１０に達することでクラックの延伸が止まる。つまり、中空部１０により、はんだ９の全体にクラックが広がらない。はんだ９全体にクラックが広がらないので、電子部品がはがれるなどの不具合が発生しにくくなり、接合信頼性を向上することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、電子部品の下面電極３を放熱パッド４に接続したはんだ９が有する中空部が１つであった。実施の形態２の電子部品装置２０は、中空部を複数に分けた場合である。

図１２は、実施の形態２に係る電子部品装置２０の回路基板１の上面図と電子部品２の下面図である。図１２は、電子部品２を仮想的に取り除いてはんだ９ｂが見えるようにした図である。この実施の形態では、それぞれが中空部１０ｂを囲むはんだ９ｂを４つ形成する。形成された４つのはんだ９ｂは、放熱パッド４上に均等に配置されている。

この実施の形態では、放熱パッド４の全体を均等な４つの正方形に区切ったそれぞれの範囲のほぼ中央に４つのはんだ非配置領域を決める。４つのはんだ非配置領域のそれぞれが複数のはんだ配置領域に囲まれるように設けられた複数のはんだ配置領域に、はんだペーストをそれぞれ配置する。電子部品２を載置して押圧を加えることで、はんだペーストが広がる。広がったはんだペーストは、上下または左右に隣接するものが接合して、ドーナツ状のはんだペーストが４つできる。ドーナツ状のはんだペーストが溶融して固化することで、それぞれ中空部１０ｂを囲むはんだ９ｂになる。４つのはんだが形成されている。なお、図示しない電子部品２の下面電極３とはんだ９ｂと放熱パッド４とで囲まれた空間が、中空部１０ｂである。

この実施の形態では中空部１０ｂを有する複数のはんだ９ｂにより、電子部品２を支えることができる。実施の形態１の場合は、放熱パッド４の中央部に１か所の中空部１０を設ける。中空部が１か所であるので、はんだペーストが溶融しているときに電子部品２の載置の状態によっては、電子部品２が回路基板１に対して傾く可能性がある。

この実施の形態では、中空部１０ｂを有する複数のはんだ９ｂを設けているので、電子部品２が傾く確率を小さくでき、仮に傾く場合でも、その傾きを小さく抑えることができる。

４つのはんだ９ｂの合計面積は、放熱パッド４の面積の６０％以上である。放熱パッド４の面積の６０％以上にはんだが配置されているので、電子部品で発生する熱を効率よく放熱パッド４および放熱部１４へ伝えることができる。

図１３に、実施の形態２ではんだ９ｂにクラック１１ｂが発生した場合の例を示す。図１３は実施の形態２において、電子部品２を仮想的に取り除いてはんだ９ｂが見えるようにしたものである。複数の箇所に放熱パッド４とはんだ９ｂと、図示しない電子部品２の下面電極３とで中空部１０ｂが形成されるので、はんだ９ｂにクラック１１ｂが発生した場合でも、複数形成されている中空部１０ｂのいずれかに到達するまでの距離が短くなる。クラック１１ｂが中空部１０ｂに到達するまでの距離が短くなるので、クラックがはんだ９ｂ全体に広がりにくくなる。はんだ９ｂの全体にクラックが広がりにくいので、回路基板１ｂと電子部品２ｂとの接合信頼性が高くなる。

中空部１０を放熱パッド４の中央の１か所のみに設けた場合に比較して、クラックの延伸が抑制されやすくなり、回路基板１と電子部品２との接合信頼性を向上することができる。

実施の形態３．
実施の形態３は、放熱パッド４の上にはんだペーストを配置する際に、はんだディスペンサーを利用する場合である。図１４は実施の形態３に係る電子部品装置２０の放熱パッド４に配置したはんだペーストの状態を示す図である。

図１４は、放熱パッド４の上に、はんだディスペンサーで切れ目なく環状にはんだペーストを配置した図である。はんだペーストを配置するはんだ配置領域は、はんだ非配置領域を切れ目なく囲むように設ける。はんだ配置領域とはんだ非配置領域との境界になる閉じた線を、第１の閉じた線と呼ぶ。はんだ配置領域の外周となる閉じた線を、第２の閉じた線と呼ぶ。第１の閉じた線と第２の閉じた線で挟まれた領域がはんだ配置領域になる。

はんだペーストを配置するときは、はんだペーストの厚さが１５０μｍ程度の場合に放熱パッド４の面積の３３％程度以上となるように配置する。このように配置することで、はんだペーストが電子部品２を載置した後に加えられた押圧で広がった面積が、放熱パッド４ｃの面積に対して６０％以上となる。はんだが広がっても放熱パッド４から出ないように、はんだ配置領域と放熱パッド４との外周との間には適切な距離を持たせる。

この実施の形態では、はんだディスペンサーを用いることにより、ある領域を切れ目なく囲むようにはんだペーストを環状に配置できる。はんだディスペンサーを用いることにより、はんだペーストの配置の自由度が高くなる。はんだペーストを配置しない複数のはんだ非配置領域を設け、それぞれのはんだ非配置領域を切れ目無く囲むようにはんだペーストを放熱パッド４の全体にバランスよく配置することもできる。放熱パッド４に複数のはんだ非配置領域を設ける場合、それぞれのはんだ非配置領域を囲むはんだ配置領域を互いに分離するように設けてもよい。複数のはんだ非配置領域を内部に持つように、１つのはんだ配置領域を設けてもよい。その場合には、はんだ配置領域の外周となる第２の閉じた線は、複数の第１の閉じた線を囲むことになる。すべての第１の閉じた線を囲むように第２の閉じた線を設けて、はんだ配置領域を決めてもよい。すべてのはんだ非配置領域がはんだ配置領域で囲まれるように、すなわち、すべての第１の閉じた線が第２の閉じた線で囲まれるように、第１の閉じた線と第２の閉じた線を決めればよい。

図１４で示すはんだペーストの上に電子部品２を載置した後に決められた圧力（２Ｎ）を加えることによりはんだペーストが押し広げられる。この状態で電子部品装置２０をリフロー加熱してはんだペーストを溶融させ、その後に温度が低下する際にはんだペーストが固化したものが、はんだ９ｃである。はんだペーストが溶融した後に固化してはんだ９ｃが形成された状態を図１５で示す。図１５は、電子部品２を仮想的に取り除いて示す図である。図１５で示すように、放熱パッド４上には、はんだ９ｃと放熱パッド４と図示しない電子部品２の下面電極３によって中空部１０ｃが形成されている。はんだ９ｃは、放熱パッド４の内部に納まる範囲で広がっており、下面電極３と放熱パッド４とを接合する。

図１６は、はんだ９ｃにクラックが入った状態を、電子部品２を仮想的に取り除いて示す図である。この場合でも中央部に設けられたはんだ非配置領域により、クラック１１ｃの延伸が阻止される。クラック１１ｃがはんだ９ｃ全体に広がる前にクラックの延伸が抑制されるので、回路基板１と電子部品２との接合信頼性を高くすることができる。はんだペーストを複数の環状に配置してもよい。

本発明はその発明の精神の範囲内において各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の変形や省略が可能である。

１ 回路基板
２ 電子部品
３、３ｂ、３ｃ 下面電極
４、４ｂ、４ｃ 放熱パッド
５、５ｂ、５ｃ 信号電極
６ 信号パッド
７ はんだ
８ ボイド
９、９ｂ、９ｃ はんだ（はんだ接合部）
１０、１０ｂ、１０ｃ 中空部（中空）
１１、１１ｂ、１１ｃ クラック
１２ 伝熱スルーホール
１３ 伝熱スルーホール用パッド
１４ 放熱部
２０ 電子部品装置

Claims (11)

1. 下面に電極を有する電子部品と、
   前記電子部品の前記電極と対応する形状と大きさを有するパッドが一方の面に設けられた回路基板と、
   前記電極を前記パッドに接続した、決められた厚さで中空を囲むように形成されたはんだ接合部とを備えた電子部品装置。
2. 前記はんだ接合部が、複数の中空を囲むように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品装置。
3. 放熱部を備え、
   前記パッドが前記放熱部に接続されている請求項１または請求項２に記載の電子部品装置。
4. 接地部を備え、
   前記パッドが前記接地部に接続されている請求項１または請求項２に記載の電子部品装置。
5. 前記はんだ接合部を前記パッドの面積の６０％以上に設けることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子部品装置。
6. 回路基板の一方の面に設けられたパッド上のはんだを配置しない領域であるはんだ非配置領域を囲む、互いに決められた間隔を有する複数のはんだ配置領域に、決められた厚さではんだを配置するはんだ配置工程と、
   下面に電極を有する電子部品を前記パッドと対応する位置に前記電極が位置するように前記回路基板に載せて、決められた圧力を加える電子部品載置工程と、
   前記回路基板上に前記電子部品を載置した状態で加熱して前記はんだを溶融させ、溶融した前記はんだが固化することで前記電極を前記パッドに接続するはんだ付け工程とを備え、
   前記間隔は、前記圧力を加えられた前記はんだが広がる際に、隣接する広がった前記はんだが互いに接合し、前記はんだ非配置領域にはんだが存在しない部分が残るように決められていることを特徴とする電子部品装置の製造方法。
7. 前記はんだ配置工程では、複数の前記はんだ非配置領域のそれぞれが複数の前記はんだ配置領域に囲まれるように設けられた複数の前記はんだ配置領域に前記はんだを配置することを特徴とする請求項６に記載の電子部品装置の製造方法。
8. 前記はんだ配置工程では、スクリーン印刷により前記はんだを配置することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の電子部品装置の製造方法。
9. 回路基板の一方の面に設けられたパッド上のはんだを配置しない領域であるはんだ非配置領域を囲む第１の閉じた線と、前記第１の閉じた線を囲む第２の閉じた線とで挟まれた領域であるはんだ配置領域に、決められた厚さではんだを配置するはんだ配置工程と、
   下面に電極を有する電子部品を前記パッドと対応する位置に前記電極が位置するように前記回路基板に載せて、決められた圧力を加える電子部品載置工程と、
   前記回路基板上に前記電子部品を載置した状態で加熱して前記はんだを溶融させ、溶融した前記はんだが固化することで前記電極を前記パッドに接続するはんだ付け工程とを備えたことを特徴とする電子部品装置の製造方法。
10. 前記はんだ配置工程では、複数の前記第１の閉じた線と、すべての前記第１の閉じた線が前記第２の閉じた線で囲まれるように決められた前記第２の閉じた線とで挟まれた前記はんだ配置領域に前記はんだを配置することを特徴とする請求項９に記載の電子部品装置の製造方法。
11. 前記はんだ配置工程では、ディスペンサーにより前記はんだを配置することを特徴とする請求項６、請求項７、請求項９および請求項１０の何れか１項に記載の電子部品装置の製造方法。

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