JP4311774B2 - 電子部品パッケージおよびプリント配線板 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表面実装型の電子部品パッケージおよびこれを搭載するプリント配線板に関し、特にボール・グリッド・アレイ型の電子部品パッケージおよびプリント配線板に関する。
【０００２】
従来、高密度実装技術のキーデバイスであるボール・グリッド・アレイ（以下ＢＧＡと呼ぶ）パッケージは、近年では携帯電話などの通信機器に適用されており、基幹系通信機器への適用もされつつある。ＢＧＡパッケージは、大型微細リードピッチＱＦＰ（Quad Flat Package ）に代わるＬＳＩパッケージとして、今後も適用範囲の拡大が予想される。
【０００３】
【従来の技術】
図１８は従来のＢＧＡパッケージの外観構成を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は底面図である。ＢＧＡパッケージ２００は、半導体チップが積層された本体パッケージ２０１の裏側面に、多数のバンプ用のフットプリント２０２が形成されている。そして、各フットプリント２０２上に、はんだによってボール状のバンプ２０３が形成されている。
【０００４】
このようなＢＧＡパッケージ２００は、各バンプ２０３をプリント配線板上にはんだ付けすることにより搭載される。
図１９は従来のＢＧＡパッケージ２００のプリント配線板２０４への取り付け構造を示す図である。プリント配線板２０４には、予めバンプ２０３をはんだ付けするためのフットプリント２０５が形成されている。ＢＧＡパッケージ２００をプリント配線板２０４にはんだ付けする場合には、通常の表面実装部品と同様に、プリント配線板２０４のフットプリント２０５上に、はんだペースト２０６をスクリーン印刷法によって印刷塗布し、次に、印刷塗布したはんだペースト２０６上にＢＧＡパッケージ２００を載置し、加熱装置を用いてバンプ２０３及びはんだペースト２０６を溶融させる。
【０００５】
ところで、ＢＧＡパッケージ２００を搭載したプリント配線板２０４の取扱い中、落下などによる衝撃が加わった場合、プリント配線板２０４に歪みが発生する。この時、ＢＧＡパッケージ２００のはんだ接合部分にも歪みが伝わって影響を与える。ＢＧＡパッケージ２００は、従来のリード付き部品に比べて１端子当りのはんだ接合面積が広いため、バンプ２０３とフットプリント２０５との接合強度も強くなっている。したがって、バンプ２０３とフットプリント２０５との接合が剥がれることは少ない。
【０００６】
ところが、ＢＧＡパッケージ２００の本体パッケージ２０１とフットプリント２０２との密着力や、プリント配線板２０４の材料とフットプリント２０５との密着力が弱いと、歪みの力でフットプリント２０２やフットプリント２０５にクラックが生じたり、それぞれ本体パッケージ２０１やプリント配線板２０４から剥離したりするおそれがあった。また、このクラックや剥離は、最も外側のバンプ２０３の部分で多く発生することが分かっている。これは、衝撃を受けたとき、プリント配線板２０４の縁端部ほど、振動やそり、膨張、伸縮が大きいためである。
【０００７】
そこで、従来は、図１９に示すように、補強のために、外側のバンプ２０３付近を接着剤２０７で固定するようにしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、接着剤２０７による固定を行うと、作業工程が増えて効率が悪くなるとともに、ＢＧＡパッケージ２００に不具合がある場合には、プリント配線板２０４ごと破棄して交換する必要があった。このため、資源の無駄やコスト高を招いていた。
【０００９】
また、ＢＧＡパッケージ２００のはんだ接合部の不具合は、外見から判断することはできないので、従来は、電気試験工程の段階で、電気的な接続がなされているかどうかを判断していた。しかし、従来の電気試験では、フットプリント２０２や２０５の剥離やクラックがあっても、バンプにつながるパターンが断線しない限り、それらを検出することは困難であった。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、電子部品パッケージの取り付け作業効率を上げ、かつ電子部品パッケージの回路接続部分におけるフットプリントの剥離を防止することのできる電子部品パッケージおよびプリント配線板を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明では、図１に示すように、ボール・グリッド・アレイ型の電子部品パッケージにおいて、回路接続用バンプ１３の形成領域の外側の領域１１ｃに、プリント配線板２０側に予め形成された補強用パターン２３と接続可能な補強用バンプ１５を形成したことを特徴とする電子部品パッケージが提供される。
【００１３】
このような電子部品パッケージ１０では、回路接続用バンプ１３の形成領域の外側の領域１１ｃの補強用バンプ１５を、プリント配線板２０側に予め形成された補強用パターン２３とはんだ付けなどにより接続する。これにより、搭載後にプリント配線板２０の落下などにより衝撃が加わっても、最も影響を受けやすい外側部分では、回路と電気的に関係のない補強用バンプ１５と補強用パターン２３とが衝撃を吸収する。これにより、電子部品パッケージ１０の回路接続部分におけるフットプリント１２などの剥離やクラックを防止することができる。
【００１４】
また、接着剤などの特別な材料を用いる必要がないので、余分な作業工程を減らすことができるとともに、電子部品パッケージ１０に不具合が起きた場合にプリント配線板２０ごと廃棄する必要がない。よって、資源の無駄やコスト高を防止できる。
【００１５】
また、本発明では、ボール・グリッド・アレイ型の電子部品パッケージにおいて、回路接続用フットプリントと、前記回路接続用フットプリント上に形成された、プリント配線板と接続するための回路接続用バンプと、前記回路接続用バンプの形成領域の外側の領域に形成された補強用フットプリントと、前記補強用フットプリント上に形成され、前記プリント配線板に予め形成された補強用パターンに接続される、前記回路接続用バンプと同サイズの複数の補強用バンプと、を有し、前記補強用フットプリントが、前記回路接続用フットプリントよりも平面的に大きく形成され、前記複数の補強用バンプとの接続部分を残して、レジストで覆われていることを特徴とする電子部品パッケージが提供される。
【００１６】
このような電子部品パッケージによれば、複数の補強用バンプが接続され、本体パッケージとの密着力が強い補強用フットプリントが、回路接続用バンプの形成領域の外側の領域に形成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図２は本発明の第１の形態のＢＧＡパッケージの外観構成を示す図であり、（Ａ）は一部の底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。ＢＧＡパッケージ１０の本体パッケージ１１の内部には、半導体チップが積層された半導体搭載部１１ｂが設けられている。本体パッケージ１１の裏側面１１ａには、図（Ｂ）に示すように、半導体搭載部１１ｂの各端子とプリント配線板の回路とを接続するための多数のバンプ用のフットプリント１２が形成されている。そして、各フットプリント１２上には、ボール状のバンプ１３がはんだによって形成されている。
【００１８】
また、バンプ１３が形成されている領域の外側の領域（図（Ａ）の点線の領域）１１ｃには、補強用バンプ１５が、フットプリント１４上にはんだにより形成されている。これら補強用バンプ１５は、ＢＧＡパッケージ１０内の回路とは電気的なつながりはない。さらに、本体パッケージ１１の裏側面１１ａには、レジスト１６が形成されている。レジスト１６の印刷は、バンプ１３および補強用バンプ１５の部分にマスクを施して行われる。
【００１９】
このようなＢＧＡパッケージ１０は、各バンプ１３をプリント配線板上にはんだ付けすることにより搭載される。
図３は第１の形態のＢＧＡパッケージ１０を取り付けるプリント配線板の概略構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＢＧＡパッケージ領域の一部拡大図である。まず、図（Ａ）に示すように、プリント配線板２０の部品搭載面２１には、ＢＧＡパッケージ１０をはんだ付けするためのＢＧＡパッケージ領域２１ａが設けられている。
【００２０】
ＢＧＡパッケージ領域２１ａには、図（Ｂ）に示すように、前述したバンプ１３をはんだ付けするためのフットプリント２２が、各バンプ１３に対向して設けられている。また、フットプリント２２の領域の外側の領域２１ｂには、補強用バンプ１５をはんだ付けするための補強用フットプリント２３が、各補強用バンプ１５に対向して設けられている。
【００２１】
図１は第１の形態のプリント配線板２０にＢＧＡパッケージ１０を取り付けた状態を示す一部断面図である。ＢＧＡパッケージ１０をはんだ付けする場合には、プリント配線板２０のフットプリント２２，２３上に、スクリーン印刷法によってはんだペーストを印刷塗布し、その上からＢＧＡパッケージ１０を載置する。このとき、フットプリント２２上には、回路接続用のバンプ１３を、フットプリント２３上には、補強用バンプ１５をそれぞれ載置する。
【００２２】
次いで、ＢＧＡパッケージ１０および図示されていない他の回路部品を載置したプリント配線板２０を、加熱装置内に入れ、はんだペーストを溶融させる。これにより、はんだ２４，２５などによって、バンプ１３や補強用バンプ１５をはんだ付けすることができ、ＢＧＡパッケージ１０の取り付けが完了する。
【００２３】
このようなプリント配線板２０に搭載されるＢＧＡパッケージ１０では、通常の回路接続用のバンプ１３の外側の領域に補強用バンプ１５が設けられているので、作業中にプリント配線板２０の落下などにより衝撃が加わっても、最も影響を受けやすい外側部分では、回路と電気的に関係のない補強用バンプ１５と補強用のフットプリント２３とが衝撃を吸収する。これにより、ＢＧＡパッケージ１０の取り付け部分におけるフットプリント１２やプリント配線板２０側のフットプリント２２などの剥離やクラックを防止することができる。
【００２４】
また、接着剤などの特別な材料を用いる必要がないので、余分な作業工程を減らすことができるとともに、ＢＧＡパッケージ１０に不具合が起きた場合にプリント配線板２０ごと廃棄する必要がない。よって、作業効率を向上できるとともに、資源の無駄やコスト高を防止できる。
【００２５】
なお、上記説明では、分かりやすくするため、バンプ１３や補強用バンプ１５などを大きく表現したが、実際には、これらはＢＧＡパッケージ１０に対して小さく、数も多数形成されている。
【００２６】
次に、本発明の第２の形態について説明する。
図４は第２の形態のＢＧＡパッケージの外観構成を示す底面図である。また、図５は第２の形態のＢＧＡパッケージの断面構成を示す図であり、（Ａ）は図４のＸ１−Ｘ１線に沿う断面図、（Ｂ）は図４のＸ２−Ｘ２線に沿う断面図である。ただし、図５では、ＢＧＡパッケージ３０の本体パッケージ３１の断面は省略してある。本体パッケージ３１の裏側面３１ａには、回路接続用の多数のボール状のバンプ３３が、フットプリント３２（図５（Ａ）参照）上に形成されている。
【００２７】
また、バンプ３３が形成されている領域の外側の領域（図４参照）３１ｂには、補強用バンプ３５が、補強用のパターン３４上に形成されている。パターン３４は、全ての補強用バンプ３５とつながるように形成されている。これら補強用バンプ３５およびパターン３４は、ＢＧＡパッケージ３０内の回路とは電気的なつながりはない。さらに、本体パッケージ３１の裏側面３１ａには、レジスト３６が形成されている。レジスト３６の印刷は、バンプ３３および補強用バンプ３５の部分にマスクを施して行われる。
【００２８】
このようにパターン３４を、全ての補強用バンプ３５とつながるように形成することにより、パターン３４と本体パッケージ３１側との密着力を強化できるので、ＢＧＡパッケージ３０をプリント配線板に搭載した後の衝撃に対して耐久性をより高めることができる。
【００２９】
なお、プリント配線板側の搭載面の構成は、ＢＧＡパッケージ３０のバンプ３３、補強用バンプ３５を取り除いた状態とほぼ同じである。すなわち、補強用バンプ３５のはんだ付けされるパターンを一体構成とする。これにより、ＢＧＡパッケージ３０側と同じ効果が得られる。
【００３０】
次に、本発明の第３の形態について説明する。
図６は第３の形態のＢＧＡパッケージの断面構成を示す図であり、（Ａ）は図一部の底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ３−Ｘ３線に沿う断面図である。ただし、図６では、ＢＧＡパッケージ４０の本体パッケージ４１の断面は省略してある。本体パッケージ４１の裏側面４１ａには、回路接続用の多数のボール状のバンプ４３が、図示されていないフットプリント上に形成されている。
【００３１】
また、バンプ４３が形成されている領域の外側の領域には、補強用バンプ４５が、補強用のパターン４４（図（Ｂ）参照）上に形成されている。また、補強バンプのうち、角部付近の複数の（ここでは３個）の補強用バンプ４５１が、パターン４４１上に形成されている。パターン４４１は、全ての補強用バンプ４５１とつながるように形成されている。これら補強用バンプ４５，４５１およびパターン４４，４４１は、ＢＧＡパッケージ４０内の回路とは電気的なつながりはない。さらに、本体パッケージ４１の裏側面４１ａには、レジスト４６が形成されている。レジスト４６の印刷は、バンプ４３および補強用バンプ４５，４５１の部分にマスクを施して行われる。
【００３２】
ＢＧＡパッケージ４０の取り付け後のプリント配線板が落下などにより衝撃を受けた場合、その衝撃はほとんどが角部で吸収されるので、この角部の複数の補強用バンプ４５１に一体のパターン４４１を形成することにより、補強用バンプ４５１ごとにフットプリントを形成するよりも強度を高めることができ、バンプの剥離をより確実に防止することができる。なお、図６では、本体パッケージ４１の一つの角部の構成のみを示したが、当然、他の３か所の角部も同じ構成にすることができる。
【００３３】
一方、プリント配線板側の搭載面の構成は、ＢＧＡパッケージ４０の補強用バンプ４５，４５１、バンプ４３を取り除いた状態とほぼ同じである。すなわち、補強用バンプ４５１のはんだ付けされるパターンを一体構成とする。これにより、ＢＧＡパッケージ４０側と同じ効果が得られる。
【００３４】
次に、本発明の第４の形態についで説明する。
図７は第４の形態のＢＧＡパッケージの断面構成を示す図であり、（Ａ）は一部の底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ４−Ｘ４線に沿う断面図である。ただし、図７では、ＢＧＡパッケージ５０の本体パッケージ５１の断面は省略してある。本体パッケージ５１の裏側面５１ａには、回路接続用の多数のボール状のバンプ５３が、フットプリント５２（図６（Ｂ）参照）上に形成されている。
【００３５】
また、本体パッケージ５１の角部には、所定の領域だけ突き出た突出部５１ｂが形成されている。この突出部５１ｂには、例えば５個の補強用バンプ５５が、補強用のパターン５４上に形成されている。パターン５４は、全ての補強用バンプ５５とつながるように形成されている。これら補強用バンプ５５およびパターン５４は、ＢＧＡパッケージ５０内の回路とは電気的なつながりはない。さらに、本体パッケージ５１の裏側面５１ａ（突出部５１ｂも含む）には、レジスト５６が形成されている。レジスト５６の印刷は、バンプ５３および補強用バンプ５５の部分にマスクを施して行われる。
【００３６】
このような構成により、プリント配線板の落下などによる衝撃が加わっても、その衝撃による歪みなどはほとんどが突出部５１ｂで吸収されるので、回路接続用のバンプ５３部分における、フットプリント５２の剥離などを防止することができる。なお、図７では、本体パッケージ５１の一つの角部の構成のみを示したが、当然、他の３か所の角部も同じ構成にすることができる。
【００３７】
一方、プリント配線板側の搭載面の構成は、ＢＧＡパッケージ５０の突出部５１ｂに対応する領域に、補強用バンプ５５をはんだ付けするためのパターンを形成することにより、ＢＧＡパッケージ５０側と同じ効果が得られる。この場合、補強用バンプ５５をはんだ付けするパターンは、パターン５４とほぼ対称形であることが好ましい。
【００３８】
次に、本発明の第５の形態について説明する。
図８は第５の形態のプリント配線板の構成を示す平面図である。プリント配線板６０では、ＢＧＡパッケージ６１の搭載される領域の角部付近に、長孔６２，６３，６４，６５が形成されている。各長孔６２，６３，６４，６５の幅（太さ）は、プリント配線板６０の厚さに応じて適宜決定される。例えば、プリント配線板６０の厚さが１．６ｍｍであれば、長孔６２，６３，６４，６５の幅は２ｍｍ、プリント配線板６０の厚さが０．８ｍｍであれば、長孔６２，６３，６４，６５の幅は１ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３９】
このようにプリント配線板６０側に長孔６２，６３，６４，６５を形成することにより、プリント配線板６０が落下しても、長孔６２，６３，６４，６５によって衝撃が吸収され、ＢＧＡパッケージ６１に伝わる歪みを緩和することができる。
【００４０】
次に、本発明の第６の形態について説明する。
図９は第６の形態のプリント配線板の構成を示す平面図である。第６の形態のプリント配線板７０では、ＢＧＡパッケージ７１などが搭載される部品搭載領域の外側で、かつ基板の４つの角部に、それぞれ長孔７３，７４，７５，７６が形成されている。各長孔７３，７４，７５，７６の幅（太さ）は、プリント配線板７０の厚さに応じて適宜決定される。例えば、プリント配線板７０の厚さが１．６ｍｍであれば、長孔７３，７４，７５，７６の幅は２ｍｍ、プリント配線板７０の厚さが０．８ｍｍであれば、長孔７３，７４，７５，７６の幅は１ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４１】
このようにプリント配線板７０側に長孔を形成することにより、プリント配線板７０が落下しても、角部の長孔７３，７４，７５，７６によって衝撃が吸収され、ＢＧＡパッケージ７１に伝わる歪みを緩和することができる。
【００４２】
なお、長孔７３，７４，７５，７６のように角部に限らず、図１０に示すように、プリント配線板７０の各辺に沿う長孔７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄ，７７ｅ，７７ｆ，７７ｇ，７７ｈを形成しても同様の効果が得られる。
【００４３】
次に、本発明の第７の形態について説明する。
図１１は第７の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は一部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ５−Ｘ５線に沿う断面図である。第７の形態のプリント配線板８０では、ＢＧＡパッケージ８１が搭載される領域の周囲には、溝加工された薄肉部８２が形成されている。薄肉部８２は図（Ｂ）に示すように、表面と裏面の両面が溝加工されている。この薄肉部８２の厚さは、他の領域の厚さに応じて決定される。例えば他の領域の厚さが１．６ｍｍであれば、薄肉部８２の厚さは０．８ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４４】
なお、薄肉部８２をまたぐ配線８３については、プリント配線板８０の内層を利用すればよい。
このように、薄肉部８２を設けることにより、プリント配線板８０が落下しても薄肉部８２によって衝撃が吸収され、ＢＧＡパッケージ８１のはんだ付け部分に伝わる歪みを緩和することができる。
【００４５】
次に、本発明の第８の形態について説明する。
図１２は第８の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は固定部材の取り付け構造を示す側面図である。第８の形態のプリント配線板９０は、その部品搭載面９１にＢＧＡパッケージ９２を取り付ける場合、ＢＧＡパッケージ９２の四隅を固定部材９３，９４，９５，９６で固定する。図（Ｂ）に固定部材９３の取り付け構造を示す。固定部材９３は、抵抗やコンデンサなどの自動搭載可能なチップ部品であり、ＢＧＡパッケージ９２を上方から押さえる押さえ部９３ａと、基板面にはんだ付けされるはんだ付け部９３ｂとを有している。はんだ付け部９３ｂは、基板面に対して適度な角度θを持つように形成されている。
【００４６】
このような固定部材９３は、ＢＧＡパッケージ９２と同様に、はんだペースト９３ｃを塗布したフットプリント９０ａ上に自動搭載装置により搭載される。そして、加熱装置内ではんだペースト９３ｃを溶融させることにより、基板上に固着される。このとき、固定部材９３は、そのはんだ付け部９３ｂが、基板面に対して適度な角度θを持っているので、ＢＧＡパッケージ９２の高さにフレキシブルに対応できる。
【００４７】
なお、上記説明では、固定部材９３についてのみ具体的な構造を示したが、他の固定部材９４，９５，９６についても、ほぼ同じ構成なので、ここでは説明を省略する。
【００４８】
このように，固定部材９３，９４，９５，９６などを用いてＢＧＡパッケージ９２の四隅を固定することにより、プリント配線板９０が落下しても、ＢＧＡパッケージ９２のはんだ付け部分に伝わる衝撃を緩和することができる。
【００４９】
また、上記説明では、固定部材９３などを抵抗やコンデンサなどのチップ部品としているが、その他にもモールド蒸着品、金属品、セラミックなどはんだ付けできるものならば何れも適用可能である。
【００５０】
図１３は第８の形態の固定部材９３などを搭載するための搭載用部品の構成を示す図であり、（Ａ）は全体の概略構成図、（Ｂ）は一部分の拡大図である。搭載用部品９７は、テープ９８をリールに巻き付けた構造となっている。テープ９８は、等間隔に収納部９９がプレス成形されている。この収納部９９には、固定部材９３などが１個ずつ収納されている。
【００５１】
このような搭載用部品９７は、自動搭載装置に設置され、ロボットのハンドにより収納部９９内の固定部材９３が１個ずつ取り出され、プリント配線板９０上に載置される。
【００５２】
次に、本発明の第９の形態について説明する。
図１４は第９の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は固定部材の取り付け構造を示す側面図である。第９の形態のプリント配線板１００は、その部品搭載面１０１にＢＧＡパッケージ１０２を取り付ける場合、ＢＧＡパッケージ１０２を上方から固定部材１０３で固定する。固定部材１０３は、ＢＧＡパッケージ１０２の縁端部を保持するフレーム部１０３ａと、ＢＧＡパッケージ１０２の中心部を押さえる押さえ部１０３ｂと、四隅に形成される端子部１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆとを有している。固定部材１０３全体は、モールド蒸着品、金属品、セラミックなど、はんだ付け可能な部材で一体形成されている。
【００５３】
図（Ｂ）に端子部１０３ｃの取り付け構造を示す。端子部１０３ｃは、その先端部がはんだ付け部１０４ｃとなっている。はんだ付け部１０３ｃは、基板面に対して適度な角度θ１を持つように形成されている。
【００５４】
このような固定部材１０３は、トレイ部品として、異形マウンタで自動搭載される。すなわち、固定部材１０３は、ＢＧＡパッケージ１０２と同様に、はんだペースト１０５を塗布したフットプリント１００ａ上に自動搭載装置により搭載される。そして、加熱装置内で、はんだペースト１０５を溶融させることにより、基板上に固着される。このとき、固定部材１０３は、そのはんだ付け部１０４ｃが、基板面に対して適度な角度θ１を持っているので、ＢＧＡパッケージ１０２の高さにフレキシブルに対応できる。
【００５５】
なお、上記説明では、端子部１０３ｃについてのみ具体的な構造を示したが、他の端子部１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆについても、ほぼ同じ構成なので、ここでは説明を省略する。
【００５６】
このように固定部材１０３を用いてＢＧＡパッケージ１０２を固定することにより、プリント配線板１００が落下しても、ＢＧＡパッケージ１０２のはんだ付け部分に伝わる衝撃を緩和することができる。
【００５７】
次に、本発明の第１０の形態について説明する。
図１５は第１０の形態のＢＧＡパッケージの取り付け面の構成を示す底面図である。第１０の形態のＢＧＡパッケージ１１０の取り付け面１１１には、接続用のバンプ領域１１ａの周縁に、多数の補強用バンプ１１２が、等間隔で形成されている。これらの補強用バンプ１１２は、図示されていないフットプリント上に形成されているとともに、２個ずつ対になるように接続パターン１１３で接続されている。
【００５８】
図１６は第１０の形態のプリント配線板の構成を示す平面図である。プリント配線板１２０のＢＧＡパッケージ１１０を搭載する領域１２０ａ内の縁端部付近には、ＢＧＡパッケージ１１０の補強用バンプ１１２が接続されるフットプリント１２１が、補強用バンプ１１２と対向する位置に形成されている。また、フットプリント１２１のうち、互いに対角線上に位置する１対のフットプリント１２１ａ，１２１ｂは、プリント配線板１２０に形成されたスルーホール１２３，１２４とそれぞれ接続されている。また、他方の１対のフットプリント１２１ｃ，１２１ｄは、スルーホール１２６，１２７とそれぞれ接続されている。
【００５９】
このようなプリント配線板１２０にＢＧＡパッケージ１１０を搭載した後で検査を行う場合、スルーホール１２３，１２４間に電源１２５を接続し、また、スルーホール１２６，１２７間に検流計１２８を接続して、いわゆるブリッジ回路を形成する。
【００６０】
このとき、ＢＧＡパッケージ１１０のはんだ付け部分に問題がない場合には、検流計１２８の値は平衡が保たれている。ところが、プリント配線板１２０が落下してその衝撃により、ＢＧＡパッケージ１１０の補強用バンプ１１２のフットプリントやパターン１１３に剥離やクラック、あるいはプリント配線板１２０のフットプリント１２１やパターン１２２に剥離やクラックが生じていると、その部分の抵抗値が変化するので、検流計１２８の値が変化する。これにより、外見で判断できない不具合であっても、その原因を検知することができる。
【００６１】
次に、本発明の第１１の形態について説明する。
図１７は第１１の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ６−Ｘ６に沿う断面図である。本形態のプリント配線板１３０のＢＧＡパッケージが搭載される領域には、ＢＧＡパッケージの回路接続用のバンプが接続されるフットプリント１３１が、各バンプと対向する位置に形成されている。プリント配線板１３０上のフットプリント１３１以外の部分には、レジスト１３２が形成されている。
【００６２】
また、フットプリント１３１のうち、外側の角部付近のフットプリント１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅは、他のフットプリントよりも大きく形成されている。ただし、フットプリント１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅにおいて、ＢＧＡパッケージのバンプとの接続に必要な部分以外は、レジスト１３２の一部１３２ａにより覆われている。
【００６３】
このような構成により、外部の衝撃に弱い角部のフットプリント１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅの基板側との密着強度を高めることができるので、落下などの衝撃による剥離を防止できる。
【００６４】
なお、プリント配線板１３０に搭載するＢＧＡパッケージ側のバンプ用のフットプリントについても、同様の構成とすることが好ましい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、回路接続用バンプの形成領域の外側の領域に、プリント配線板側に予め形成された補強用パターンと接続可能な補強用バンプを形成したので、回路接続用バンプの形成領域の外側の領域の補強用バンプを、プリント配線板側に予め形成された補強用パターンとはんだ付けなどにより接続することにより、搭載後にプリント配線板の落下などにより衝撃が加わっても、最も影響を受けやすい外側部分では、回路と電気的に関係のない補強用バンプと補強用パターンとが衝撃を吸収する。よって、電子部品パッケージの回路接続部分におけるフットプリントなどの剥離やクラックを防止することができる。
【００６６】
また、接着剤などの特別な材料を用いる必要がないので、余分な作業工程を減らすことができるとともに、電子部品パッケージに不具合が起きた場合にプリント配線板ごと廃棄する必要がない。よって、資源の無駄やコスト高を防止できる。
【００６７】
また、本発明では、ボール・グリッド・アレイ型の電子部品パッケージを搭載したプリント配線板の検査方法において、電子部品パッケージに予め形成された補強用バンプと、補強用バンプが接続されるように予めプリント配線板側に形成された補強用フットプリントとの間にブリッジ回路を形成し、ブリッジ回路の抵抗値の変化を検出することによりプリント配線板の不具合を検出するようにしたので、外見からでは分からない不具合を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の形態のプリント配線板にＢＧＡパッケージを取り付けた状態を示す一部断面図である。
【図２】本発明の第１の形態のＢＧＡパッケージの外観構成を示す図であり、（Ａ）は一部の底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】第１の形態のＢＧＡパッケージを取り付けるプリント配線板の概略構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＢＧＡパッケージ領域の一部拡大図である。
【図４】第２の形態のＢＧＡパッケージの外観構成を示す底面図である。
【図５】第２の形態のＢＧＡパッケージの断面構成を示す図であり、（Ａ）は図４のＸ１−Ｘ１線に沿う断面図、（Ｂ）は図４のＸ２−Ｘ２線に沿う断面図である。
【図６】第３の形態のＢＧＡパッケージの断面構成を示す図であり、（Ａ）は図一部の底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ３−Ｘ３線に沿う断面図である。
【図７】第４の形態のＢＧＡパッケージの断面構成を示す図であり、（Ａ）は図一部の底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ４−Ｘ４線に沿う断面図である。
【図８】第５の形態のプリント配線板の構成を示す平面図である。
【図９】第６の形態のプリント配線板の構成を示す平面図である。
【図１０】第６の形態の変形例を示す図である。
【図１１】第７の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は一部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ５−Ｘ５線に沿う断面図である。
【図１２】第８の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は固定部材の取り付け構造を示す側面図である。
【図１３】第８の形態の固定部材を搭載するための搭載用部品の構成を示す図であり、（Ａ）は全体の概略構成図、（Ｂ）は一部分の拡大図である。
【図１４】第９の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は固定部材の取り付け構造を示す側面図である。
【図１５】第１０の形態のＢＧＡパッケージの取り付け面の構成を示す底面図である。
【図１６】第１０の形態のプリント配線板の構成を示す平面図である。
【図１７】第１１の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ６−Ｘ６に沿う断面図である。
【図１８】従来のＢＧＡパッケージの外観構成を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は底面図である。
【図１９】従来のＢＧＡパッケージの取り付け構造を示す図である。
【符号の説明】
１０ ＢＧＡパッケージ
１１ 本体パッケージ
１２，１４ フットプリント
１３ バンプ
１５ 補強用バンプ
２０ プリント配線板
２２ フットプリント
２３ 補強用フットプリント
【発明の属する技術分野】
本発明は表面実装型の電子部品パッケージおよびこれを搭載するプリント配線板に関し、特にボール・グリッド・アレイ型の電子部品パッケージおよびプリント配線板に関する。
【０００２】
従来、高密度実装技術のキーデバイスであるボール・グリッド・アレイ（以下ＢＧＡと呼ぶ）パッケージは、近年では携帯電話などの通信機器に適用されており、基幹系通信機器への適用もされつつある。ＢＧＡパッケージは、大型微細リードピッチＱＦＰ（Quad Flat Package ）に代わるＬＳＩパッケージとして、今後も適用範囲の拡大が予想される。
【０００３】
【従来の技術】
図１８は従来のＢＧＡパッケージの外観構成を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は底面図である。ＢＧＡパッケージ２００は、半導体チップが積層された本体パッケージ２０１の裏側面に、多数のバンプ用のフットプリント２０２が形成されている。そして、各フットプリント２０２上に、はんだによってボール状のバンプ２０３が形成されている。
【０００４】
このようなＢＧＡパッケージ２００は、各バンプ２０３をプリント配線板上にはんだ付けすることにより搭載される。
図１９は従来のＢＧＡパッケージ２００のプリント配線板２０４への取り付け構造を示す図である。プリント配線板２０４には、予めバンプ２０３をはんだ付けするためのフットプリント２０５が形成されている。ＢＧＡパッケージ２００をプリント配線板２０４にはんだ付けする場合には、通常の表面実装部品と同様に、プリント配線板２０４のフットプリント２０５上に、はんだペースト２０６をスクリーン印刷法によって印刷塗布し、次に、印刷塗布したはんだペースト２０６上にＢＧＡパッケージ２００を載置し、加熱装置を用いてバンプ２０３及びはんだペースト２０６を溶融させる。
【０００５】
ところで、ＢＧＡパッケージ２００を搭載したプリント配線板２０４の取扱い中、落下などによる衝撃が加わった場合、プリント配線板２０４に歪みが発生する。この時、ＢＧＡパッケージ２００のはんだ接合部分にも歪みが伝わって影響を与える。ＢＧＡパッケージ２００は、従来のリード付き部品に比べて１端子当りのはんだ接合面積が広いため、バンプ２０３とフットプリント２０５との接合強度も強くなっている。したがって、バンプ２０３とフットプリント２０５との接合が剥がれることは少ない。
【０００６】
ところが、ＢＧＡパッケージ２００の本体パッケージ２０１とフットプリント２０２との密着力や、プリント配線板２０４の材料とフットプリント２０５との密着力が弱いと、歪みの力でフットプリント２０２やフットプリント２０５にクラックが生じたり、それぞれ本体パッケージ２０１やプリント配線板２０４から剥離したりするおそれがあった。また、このクラックや剥離は、最も外側のバンプ２０３の部分で多く発生することが分かっている。これは、衝撃を受けたとき、プリント配線板２０４の縁端部ほど、振動やそり、膨張、伸縮が大きいためである。
【０００７】
そこで、従来は、図１９に示すように、補強のために、外側のバンプ２０３付近を接着剤２０７で固定するようにしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、接着剤２０７による固定を行うと、作業工程が増えて効率が悪くなるとともに、ＢＧＡパッケージ２００に不具合がある場合には、プリント配線板２０４ごと破棄して交換する必要があった。このため、資源の無駄やコスト高を招いていた。
【０００９】
また、ＢＧＡパッケージ２００のはんだ接合部の不具合は、外見から判断することはできないので、従来は、電気試験工程の段階で、電気的な接続がなされているかどうかを判断していた。しかし、従来の電気試験では、フットプリント２０２や２０５の剥離やクラックがあっても、バンプにつながるパターンが断線しない限り、それらを検出することは困難であった。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、電子部品パッケージの取り付け作業効率を上げ、かつ電子部品パッケージの回路接続部分におけるフットプリントの剥離を防止することのできる電子部品パッケージおよびプリント配線板を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明では、図１に示すように、ボール・グリッド・アレイ型の電子部品パッケージにおいて、回路接続用バンプ１３の形成領域の外側の領域１１ｃに、プリント配線板２０側に予め形成された補強用パターン２３と接続可能な補強用バンプ１５を形成したことを特徴とする電子部品パッケージが提供される。
【００１３】
このような電子部品パッケージ１０では、回路接続用バンプ１３の形成領域の外側の領域１１ｃの補強用バンプ１５を、プリント配線板２０側に予め形成された補強用パターン２３とはんだ付けなどにより接続する。これにより、搭載後にプリント配線板２０の落下などにより衝撃が加わっても、最も影響を受けやすい外側部分では、回路と電気的に関係のない補強用バンプ１５と補強用パターン２３とが衝撃を吸収する。これにより、電子部品パッケージ１０の回路接続部分におけるフットプリント１２などの剥離やクラックを防止することができる。
【００１４】
また、接着剤などの特別な材料を用いる必要がないので、余分な作業工程を減らすことができるとともに、電子部品パッケージ１０に不具合が起きた場合にプリント配線板２０ごと廃棄する必要がない。よって、資源の無駄やコスト高を防止できる。
【００１５】
また、本発明では、ボール・グリッド・アレイ型の電子部品パッケージにおいて、回路接続用フットプリントと、前記回路接続用フットプリント上に形成された、プリント配線板と接続するための回路接続用バンプと、前記回路接続用バンプの形成領域の外側の領域に形成された補強用フットプリントと、前記補強用フットプリント上に形成され、前記プリント配線板に予め形成された補強用パターンに接続される、前記回路接続用バンプと同サイズの複数の補強用バンプと、を有し、前記補強用フットプリントが、前記回路接続用フットプリントよりも平面的に大きく形成され、前記複数の補強用バンプとの接続部分を残して、レジストで覆われていることを特徴とする電子部品パッケージが提供される。
【００１６】
このような電子部品パッケージによれば、複数の補強用バンプが接続され、本体パッケージとの密着力が強い補強用フットプリントが、回路接続用バンプの形成領域の外側の領域に形成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図２は本発明の第１の形態のＢＧＡパッケージの外観構成を示す図であり、（Ａ）は一部の底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。ＢＧＡパッケージ１０の本体パッケージ１１の内部には、半導体チップが積層された半導体搭載部１１ｂが設けられている。本体パッケージ１１の裏側面１１ａには、図（Ｂ）に示すように、半導体搭載部１１ｂの各端子とプリント配線板の回路とを接続するための多数のバンプ用のフットプリント１２が形成されている。そして、各フットプリント１２上には、ボール状のバンプ１３がはんだによって形成されている。
【００１８】
また、バンプ１３が形成されている領域の外側の領域（図（Ａ）の点線の領域）１１ｃには、補強用バンプ１５が、フットプリント１４上にはんだにより形成されている。これら補強用バンプ１５は、ＢＧＡパッケージ１０内の回路とは電気的なつながりはない。さらに、本体パッケージ１１の裏側面１１ａには、レジスト１６が形成されている。レジスト１６の印刷は、バンプ１３および補強用バンプ１５の部分にマスクを施して行われる。
【００１９】
このようなＢＧＡパッケージ１０は、各バンプ１３をプリント配線板上にはんだ付けすることにより搭載される。
図３は第１の形態のＢＧＡパッケージ１０を取り付けるプリント配線板の概略構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＢＧＡパッケージ領域の一部拡大図である。まず、図（Ａ）に示すように、プリント配線板２０の部品搭載面２１には、ＢＧＡパッケージ１０をはんだ付けするためのＢＧＡパッケージ領域２１ａが設けられている。
【００２０】
ＢＧＡパッケージ領域２１ａには、図（Ｂ）に示すように、前述したバンプ１３をはんだ付けするためのフットプリント２２が、各バンプ１３に対向して設けられている。また、フットプリント２２の領域の外側の領域２１ｂには、補強用バンプ１５をはんだ付けするための補強用フットプリント２３が、各補強用バンプ１５に対向して設けられている。
【００２１】
図１は第１の形態のプリント配線板２０にＢＧＡパッケージ１０を取り付けた状態を示す一部断面図である。ＢＧＡパッケージ１０をはんだ付けする場合には、プリント配線板２０のフットプリント２２，２３上に、スクリーン印刷法によってはんだペーストを印刷塗布し、その上からＢＧＡパッケージ１０を載置する。このとき、フットプリント２２上には、回路接続用のバンプ１３を、フットプリント２３上には、補強用バンプ１５をそれぞれ載置する。
【００２２】
次いで、ＢＧＡパッケージ１０および図示されていない他の回路部品を載置したプリント配線板２０を、加熱装置内に入れ、はんだペーストを溶融させる。これにより、はんだ２４，２５などによって、バンプ１３や補強用バンプ１５をはんだ付けすることができ、ＢＧＡパッケージ１０の取り付けが完了する。
【００２３】
このようなプリント配線板２０に搭載されるＢＧＡパッケージ１０では、通常の回路接続用のバンプ１３の外側の領域に補強用バンプ１５が設けられているので、作業中にプリント配線板２０の落下などにより衝撃が加わっても、最も影響を受けやすい外側部分では、回路と電気的に関係のない補強用バンプ１５と補強用のフットプリント２３とが衝撃を吸収する。これにより、ＢＧＡパッケージ１０の取り付け部分におけるフットプリント１２やプリント配線板２０側のフットプリント２２などの剥離やクラックを防止することができる。
【００２４】
また、接着剤などの特別な材料を用いる必要がないので、余分な作業工程を減らすことができるとともに、ＢＧＡパッケージ１０に不具合が起きた場合にプリント配線板２０ごと廃棄する必要がない。よって、作業効率を向上できるとともに、資源の無駄やコスト高を防止できる。
【００２５】
なお、上記説明では、分かりやすくするため、バンプ１３や補強用バンプ１５などを大きく表現したが、実際には、これらはＢＧＡパッケージ１０に対して小さく、数も多数形成されている。
【００２６】
次に、本発明の第２の形態について説明する。
図４は第２の形態のＢＧＡパッケージの外観構成を示す底面図である。また、図５は第２の形態のＢＧＡパッケージの断面構成を示す図であり、（Ａ）は図４のＸ１−Ｘ１線に沿う断面図、（Ｂ）は図４のＸ２−Ｘ２線に沿う断面図である。ただし、図５では、ＢＧＡパッケージ３０の本体パッケージ３１の断面は省略してある。本体パッケージ３１の裏側面３１ａには、回路接続用の多数のボール状のバンプ３３が、フットプリント３２（図５（Ａ）参照）上に形成されている。
【００２７】
また、バンプ３３が形成されている領域の外側の領域（図４参照）３１ｂには、補強用バンプ３５が、補強用のパターン３４上に形成されている。パターン３４は、全ての補強用バンプ３５とつながるように形成されている。これら補強用バンプ３５およびパターン３４は、ＢＧＡパッケージ３０内の回路とは電気的なつながりはない。さらに、本体パッケージ３１の裏側面３１ａには、レジスト３６が形成されている。レジスト３６の印刷は、バンプ３３および補強用バンプ３５の部分にマスクを施して行われる。
【００２８】
このようにパターン３４を、全ての補強用バンプ３５とつながるように形成することにより、パターン３４と本体パッケージ３１側との密着力を強化できるので、ＢＧＡパッケージ３０をプリント配線板に搭載した後の衝撃に対して耐久性をより高めることができる。
【００２９】
なお、プリント配線板側の搭載面の構成は、ＢＧＡパッケージ３０のバンプ３３、補強用バンプ３５を取り除いた状態とほぼ同じである。すなわち、補強用バンプ３５のはんだ付けされるパターンを一体構成とする。これにより、ＢＧＡパッケージ３０側と同じ効果が得られる。
【００３０】
次に、本発明の第３の形態について説明する。
図６は第３の形態のＢＧＡパッケージの断面構成を示す図であり、（Ａ）は図一部の底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ３−Ｘ３線に沿う断面図である。ただし、図６では、ＢＧＡパッケージ４０の本体パッケージ４１の断面は省略してある。本体パッケージ４１の裏側面４１ａには、回路接続用の多数のボール状のバンプ４３が、図示されていないフットプリント上に形成されている。
【００３１】
また、バンプ４３が形成されている領域の外側の領域には、補強用バンプ４５が、補強用のパターン４４（図（Ｂ）参照）上に形成されている。また、補強バンプのうち、角部付近の複数の（ここでは３個）の補強用バンプ４５１が、パターン４４１上に形成されている。パターン４４１は、全ての補強用バンプ４５１とつながるように形成されている。これら補強用バンプ４５，４５１およびパターン４４，４４１は、ＢＧＡパッケージ４０内の回路とは電気的なつながりはない。さらに、本体パッケージ４１の裏側面４１ａには、レジスト４６が形成されている。レジスト４６の印刷は、バンプ４３および補強用バンプ４５，４５１の部分にマスクを施して行われる。
【００３２】
ＢＧＡパッケージ４０の取り付け後のプリント配線板が落下などにより衝撃を受けた場合、その衝撃はほとんどが角部で吸収されるので、この角部の複数の補強用バンプ４５１に一体のパターン４４１を形成することにより、補強用バンプ４５１ごとにフットプリントを形成するよりも強度を高めることができ、バンプの剥離をより確実に防止することができる。なお、図６では、本体パッケージ４１の一つの角部の構成のみを示したが、当然、他の３か所の角部も同じ構成にすることができる。
【００３３】
一方、プリント配線板側の搭載面の構成は、ＢＧＡパッケージ４０の補強用バンプ４５，４５１、バンプ４３を取り除いた状態とほぼ同じである。すなわち、補強用バンプ４５１のはんだ付けされるパターンを一体構成とする。これにより、ＢＧＡパッケージ４０側と同じ効果が得られる。
【００３４】
次に、本発明の第４の形態についで説明する。
図７は第４の形態のＢＧＡパッケージの断面構成を示す図であり、（Ａ）は一部の底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ４−Ｘ４線に沿う断面図である。ただし、図７では、ＢＧＡパッケージ５０の本体パッケージ５１の断面は省略してある。本体パッケージ５１の裏側面５１ａには、回路接続用の多数のボール状のバンプ５３が、フットプリント５２（図６（Ｂ）参照）上に形成されている。
【００３５】
また、本体パッケージ５１の角部には、所定の領域だけ突き出た突出部５１ｂが形成されている。この突出部５１ｂには、例えば５個の補強用バンプ５５が、補強用のパターン５４上に形成されている。パターン５４は、全ての補強用バンプ５５とつながるように形成されている。これら補強用バンプ５５およびパターン５４は、ＢＧＡパッケージ５０内の回路とは電気的なつながりはない。さらに、本体パッケージ５１の裏側面５１ａ（突出部５１ｂも含む）には、レジスト５６が形成されている。レジスト５６の印刷は、バンプ５３および補強用バンプ５５の部分にマスクを施して行われる。
【００３６】
このような構成により、プリント配線板の落下などによる衝撃が加わっても、その衝撃による歪みなどはほとんどが突出部５１ｂで吸収されるので、回路接続用のバンプ５３部分における、フットプリント５２の剥離などを防止することができる。なお、図７では、本体パッケージ５１の一つの角部の構成のみを示したが、当然、他の３か所の角部も同じ構成にすることができる。
【００３７】
一方、プリント配線板側の搭載面の構成は、ＢＧＡパッケージ５０の突出部５１ｂに対応する領域に、補強用バンプ５５をはんだ付けするためのパターンを形成することにより、ＢＧＡパッケージ５０側と同じ効果が得られる。この場合、補強用バンプ５５をはんだ付けするパターンは、パターン５４とほぼ対称形であることが好ましい。
【００３８】
次に、本発明の第５の形態について説明する。
図８は第５の形態のプリント配線板の構成を示す平面図である。プリント配線板６０では、ＢＧＡパッケージ６１の搭載される領域の角部付近に、長孔６２，６３，６４，６５が形成されている。各長孔６２，６３，６４，６５の幅（太さ）は、プリント配線板６０の厚さに応じて適宜決定される。例えば、プリント配線板６０の厚さが１．６ｍｍであれば、長孔６２，６３，６４，６５の幅は２ｍｍ、プリント配線板６０の厚さが０．８ｍｍであれば、長孔６２，６３，６４，６５の幅は１ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３９】
このようにプリント配線板６０側に長孔６２，６３，６４，６５を形成することにより、プリント配線板６０が落下しても、長孔６２，６３，６４，６５によって衝撃が吸収され、ＢＧＡパッケージ６１に伝わる歪みを緩和することができる。
【００４０】
次に、本発明の第６の形態について説明する。
図９は第６の形態のプリント配線板の構成を示す平面図である。第６の形態のプリント配線板７０では、ＢＧＡパッケージ７１などが搭載される部品搭載領域の外側で、かつ基板の４つの角部に、それぞれ長孔７３，７４，７５，７６が形成されている。各長孔７３，７４，７５，７６の幅（太さ）は、プリント配線板７０の厚さに応じて適宜決定される。例えば、プリント配線板７０の厚さが１．６ｍｍであれば、長孔７３，７４，７５，７６の幅は２ｍｍ、プリント配線板７０の厚さが０．８ｍｍであれば、長孔７３，７４，７５，７６の幅は１ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４１】
このようにプリント配線板７０側に長孔を形成することにより、プリント配線板７０が落下しても、角部の長孔７３，７４，７５，７６によって衝撃が吸収され、ＢＧＡパッケージ７１に伝わる歪みを緩和することができる。
【００４２】
なお、長孔７３，７４，７５，７６のように角部に限らず、図１０に示すように、プリント配線板７０の各辺に沿う長孔７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄ，７７ｅ，７７ｆ，７７ｇ，７７ｈを形成しても同様の効果が得られる。
【００４３】
次に、本発明の第７の形態について説明する。
図１１は第７の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は一部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ５−Ｘ５線に沿う断面図である。第７の形態のプリント配線板８０では、ＢＧＡパッケージ８１が搭載される領域の周囲には、溝加工された薄肉部８２が形成されている。薄肉部８２は図（Ｂ）に示すように、表面と裏面の両面が溝加工されている。この薄肉部８２の厚さは、他の領域の厚さに応じて決定される。例えば他の領域の厚さが１．６ｍｍであれば、薄肉部８２の厚さは０．８ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４４】
なお、薄肉部８２をまたぐ配線８３については、プリント配線板８０の内層を利用すればよい。
このように、薄肉部８２を設けることにより、プリント配線板８０が落下しても薄肉部８２によって衝撃が吸収され、ＢＧＡパッケージ８１のはんだ付け部分に伝わる歪みを緩和することができる。
【００４５】
次に、本発明の第８の形態について説明する。
図１２は第８の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は固定部材の取り付け構造を示す側面図である。第８の形態のプリント配線板９０は、その部品搭載面９１にＢＧＡパッケージ９２を取り付ける場合、ＢＧＡパッケージ９２の四隅を固定部材９３，９４，９５，９６で固定する。図（Ｂ）に固定部材９３の取り付け構造を示す。固定部材９３は、抵抗やコンデンサなどの自動搭載可能なチップ部品であり、ＢＧＡパッケージ９２を上方から押さえる押さえ部９３ａと、基板面にはんだ付けされるはんだ付け部９３ｂとを有している。はんだ付け部９３ｂは、基板面に対して適度な角度θを持つように形成されている。
【００４６】
このような固定部材９３は、ＢＧＡパッケージ９２と同様に、はんだペースト９３ｃを塗布したフットプリント９０ａ上に自動搭載装置により搭載される。そして、加熱装置内ではんだペースト９３ｃを溶融させることにより、基板上に固着される。このとき、固定部材９３は、そのはんだ付け部９３ｂが、基板面に対して適度な角度θを持っているので、ＢＧＡパッケージ９２の高さにフレキシブルに対応できる。
【００４７】
なお、上記説明では、固定部材９３についてのみ具体的な構造を示したが、他の固定部材９４，９５，９６についても、ほぼ同じ構成なので、ここでは説明を省略する。
【００４８】
このように，固定部材９３，９４，９５，９６などを用いてＢＧＡパッケージ９２の四隅を固定することにより、プリント配線板９０が落下しても、ＢＧＡパッケージ９２のはんだ付け部分に伝わる衝撃を緩和することができる。
【００４９】
また、上記説明では、固定部材９３などを抵抗やコンデンサなどのチップ部品としているが、その他にもモールド蒸着品、金属品、セラミックなどはんだ付けできるものならば何れも適用可能である。
【００５０】
図１３は第８の形態の固定部材９３などを搭載するための搭載用部品の構成を示す図であり、（Ａ）は全体の概略構成図、（Ｂ）は一部分の拡大図である。搭載用部品９７は、テープ９８をリールに巻き付けた構造となっている。テープ９８は、等間隔に収納部９９がプレス成形されている。この収納部９９には、固定部材９３などが１個ずつ収納されている。
【００５１】
このような搭載用部品９７は、自動搭載装置に設置され、ロボットのハンドにより収納部９９内の固定部材９３が１個ずつ取り出され、プリント配線板９０上に載置される。
【００５２】
次に、本発明の第９の形態について説明する。
図１４は第９の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は固定部材の取り付け構造を示す側面図である。第９の形態のプリント配線板１００は、その部品搭載面１０１にＢＧＡパッケージ１０２を取り付ける場合、ＢＧＡパッケージ１０２を上方から固定部材１０３で固定する。固定部材１０３は、ＢＧＡパッケージ１０２の縁端部を保持するフレーム部１０３ａと、ＢＧＡパッケージ１０２の中心部を押さえる押さえ部１０３ｂと、四隅に形成される端子部１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆとを有している。固定部材１０３全体は、モールド蒸着品、金属品、セラミックなど、はんだ付け可能な部材で一体形成されている。
【００５３】
図（Ｂ）に端子部１０３ｃの取り付け構造を示す。端子部１０３ｃは、その先端部がはんだ付け部１０４ｃとなっている。はんだ付け部１０３ｃは、基板面に対して適度な角度θ１を持つように形成されている。
【００５４】
このような固定部材１０３は、トレイ部品として、異形マウンタで自動搭載される。すなわち、固定部材１０３は、ＢＧＡパッケージ１０２と同様に、はんだペースト１０５を塗布したフットプリント１００ａ上に自動搭載装置により搭載される。そして、加熱装置内で、はんだペースト１０５を溶融させることにより、基板上に固着される。このとき、固定部材１０３は、そのはんだ付け部１０４ｃが、基板面に対して適度な角度θ１を持っているので、ＢＧＡパッケージ１０２の高さにフレキシブルに対応できる。
【００５５】
なお、上記説明では、端子部１０３ｃについてのみ具体的な構造を示したが、他の端子部１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆについても、ほぼ同じ構成なので、ここでは説明を省略する。
【００５６】
このように固定部材１０３を用いてＢＧＡパッケージ１０２を固定することにより、プリント配線板１００が落下しても、ＢＧＡパッケージ１０２のはんだ付け部分に伝わる衝撃を緩和することができる。
【００５７】
次に、本発明の第１０の形態について説明する。
図１５は第１０の形態のＢＧＡパッケージの取り付け面の構成を示す底面図である。第１０の形態のＢＧＡパッケージ１１０の取り付け面１１１には、接続用のバンプ領域１１ａの周縁に、多数の補強用バンプ１１２が、等間隔で形成されている。これらの補強用バンプ１１２は、図示されていないフットプリント上に形成されているとともに、２個ずつ対になるように接続パターン１１３で接続されている。
【００５８】
図１６は第１０の形態のプリント配線板の構成を示す平面図である。プリント配線板１２０のＢＧＡパッケージ１１０を搭載する領域１２０ａ内の縁端部付近には、ＢＧＡパッケージ１１０の補強用バンプ１１２が接続されるフットプリント１２１が、補強用バンプ１１２と対向する位置に形成されている。また、フットプリント１２１のうち、互いに対角線上に位置する１対のフットプリント１２１ａ，１２１ｂは、プリント配線板１２０に形成されたスルーホール１２３，１２４とそれぞれ接続されている。また、他方の１対のフットプリント１２１ｃ，１２１ｄは、スルーホール１２６，１２７とそれぞれ接続されている。
【００５９】
このようなプリント配線板１２０にＢＧＡパッケージ１１０を搭載した後で検査を行う場合、スルーホール１２３，１２４間に電源１２５を接続し、また、スルーホール１２６，１２７間に検流計１２８を接続して、いわゆるブリッジ回路を形成する。
【００６０】
このとき、ＢＧＡパッケージ１１０のはんだ付け部分に問題がない場合には、検流計１２８の値は平衡が保たれている。ところが、プリント配線板１２０が落下してその衝撃により、ＢＧＡパッケージ１１０の補強用バンプ１１２のフットプリントやパターン１１３に剥離やクラック、あるいはプリント配線板１２０のフットプリント１２１やパターン１２２に剥離やクラックが生じていると、その部分の抵抗値が変化するので、検流計１２８の値が変化する。これにより、外見で判断できない不具合であっても、その原因を検知することができる。
【００６１】
次に、本発明の第１１の形態について説明する。
図１７は第１１の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ６−Ｘ６に沿う断面図である。本形態のプリント配線板１３０のＢＧＡパッケージが搭載される領域には、ＢＧＡパッケージの回路接続用のバンプが接続されるフットプリント１３１が、各バンプと対向する位置に形成されている。プリント配線板１３０上のフットプリント１３１以外の部分には、レジスト１３２が形成されている。
【００６２】
また、フットプリント１３１のうち、外側の角部付近のフットプリント１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅは、他のフットプリントよりも大きく形成されている。ただし、フットプリント１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅにおいて、ＢＧＡパッケージのバンプとの接続に必要な部分以外は、レジスト１３２の一部１３２ａにより覆われている。
【００６３】
このような構成により、外部の衝撃に弱い角部のフットプリント１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ，１３１ｅの基板側との密着強度を高めることができるので、落下などの衝撃による剥離を防止できる。
【００６４】
なお、プリント配線板１３０に搭載するＢＧＡパッケージ側のバンプ用のフットプリントについても、同様の構成とすることが好ましい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、回路接続用バンプの形成領域の外側の領域に、プリント配線板側に予め形成された補強用パターンと接続可能な補強用バンプを形成したので、回路接続用バンプの形成領域の外側の領域の補強用バンプを、プリント配線板側に予め形成された補強用パターンとはんだ付けなどにより接続することにより、搭載後にプリント配線板の落下などにより衝撃が加わっても、最も影響を受けやすい外側部分では、回路と電気的に関係のない補強用バンプと補強用パターンとが衝撃を吸収する。よって、電子部品パッケージの回路接続部分におけるフットプリントなどの剥離やクラックを防止することができる。
【００６６】
また、接着剤などの特別な材料を用いる必要がないので、余分な作業工程を減らすことができるとともに、電子部品パッケージに不具合が起きた場合にプリント配線板ごと廃棄する必要がない。よって、資源の無駄やコスト高を防止できる。
【００６７】
また、本発明では、ボール・グリッド・アレイ型の電子部品パッケージを搭載したプリント配線板の検査方法において、電子部品パッケージに予め形成された補強用バンプと、補強用バンプが接続されるように予めプリント配線板側に形成された補強用フットプリントとの間にブリッジ回路を形成し、ブリッジ回路の抵抗値の変化を検出することによりプリント配線板の不具合を検出するようにしたので、外見からでは分からない不具合を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の形態のプリント配線板にＢＧＡパッケージを取り付けた状態を示す一部断面図である。
【図２】本発明の第１の形態のＢＧＡパッケージの外観構成を示す図であり、（Ａ）は一部の底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】第１の形態のＢＧＡパッケージを取り付けるプリント配線板の概略構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＢＧＡパッケージ領域の一部拡大図である。
【図４】第２の形態のＢＧＡパッケージの外観構成を示す底面図である。
【図５】第２の形態のＢＧＡパッケージの断面構成を示す図であり、（Ａ）は図４のＸ１−Ｘ１線に沿う断面図、（Ｂ）は図４のＸ２−Ｘ２線に沿う断面図である。
【図６】第３の形態のＢＧＡパッケージの断面構成を示す図であり、（Ａ）は図一部の底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ３−Ｘ３線に沿う断面図である。
【図７】第４の形態のＢＧＡパッケージの断面構成を示す図であり、（Ａ）は図一部の底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ４−Ｘ４線に沿う断面図である。
【図８】第５の形態のプリント配線板の構成を示す平面図である。
【図９】第６の形態のプリント配線板の構成を示す平面図である。
【図１０】第６の形態の変形例を示す図である。
【図１１】第７の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は一部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ５−Ｘ５線に沿う断面図である。
【図１２】第８の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は固定部材の取り付け構造を示す側面図である。
【図１３】第８の形態の固定部材を搭載するための搭載用部品の構成を示す図であり、（Ａ）は全体の概略構成図、（Ｂ）は一部分の拡大図である。
【図１４】第９の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は固定部材の取り付け構造を示す側面図である。
【図１５】第１０の形態のＢＧＡパッケージの取り付け面の構成を示す底面図である。
【図１６】第１０の形態のプリント配線板の構成を示す平面図である。
【図１７】第１１の形態のプリント配線板の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ６−Ｘ６に沿う断面図である。
【図１８】従来のＢＧＡパッケージの外観構成を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は底面図である。
【図１９】従来のＢＧＡパッケージの取り付け構造を示す図である。
【符号の説明】
１０ ＢＧＡパッケージ
１１ 本体パッケージ
１２，１４ フットプリント
１３ バンプ
１５ 補強用バンプ
２０ プリント配線板
２２ フットプリント
２３ 補強用フットプリント
Claims (8)
- ボール・グリッド・アレイ型の電子部品パッケージにおいて、
回路接続用フットプリントと、
前記回路接続用フットプリント上に形成された、プリント配線板と接続するための回路接続用バンプと、
前記回路接続用バンプの形成領域の外側の領域に形成された補強用フットプリントと、
前記補強用フットプリント上に形成され、前記プリント配線板に予め形成された補強用パターンに接続される、前記回路接続用バンプと同サイズの複数の補強用バンプと、
を有し、
前記補強用フットプリントが、前記回路接続用フットプリントよりも平面的に大きく形成され、前記複数の補強用バンプとの接続部分を残して、レジストで覆われていることを特徴とする電子部品パッケージ。 - 前記回路接続用バンプの形成領域の外側の領域に形成された前記補強用フットプリントは、前記回路接続用バンプの形成領域を取り囲むように連続して形成され、
前記複数の補強用バンプは、連続して形成された前記補強用フットプリント上に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品パッケージ。 - 前記回路接続用バンプの形成領域の外側の領域に形成された前記補強用フットプリントは、角部に形成され、
前記複数の補強用バンプは、前記角部に形成された前記補強用フットプリント上に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品パッケージ。 - 前記回路接続用バンプの形成領域の外側で、角部に、突出する領域を有し、
前記突出する領域に、前記補強用フットプリントと、前記補強用フットプリント上に形成された前記複数の補強用バンプとが形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品パッケージ。 - ボール・グリッド・アレイ型の電子部品パッケージを搭載するためのプリント配線板において、
前記電子部品パッケージの回路接続用バンプが接続される回路接続用フットプリントと、
前記回路接続用フットプリントの形成領域の外側の領域に形成され、前記電子部品パッケージに形成された、前記回路接続用バンプと同サイズの複数の補強用バンプが複数接続される補強用フットプリントと、
を有し、
前記補強用フットプリントが、前記回路接続用フットプリントよりも平面的に大きく形成され、前記電子部品パッケージの前記複数の補強用バンプとの接続部分を残して、レジストで覆われていることを特徴とするプリント配線板。 - 前記補強用フットプリントは、前記回路接続用フットプリントの形成領域を取り囲むように連続して形成され、
前記複数の補強用バンプは、連続して形成された前記補強用フットプリントに接続されていることを特徴とする請求項５記載のプリント配線板。 - 前記補強用フットプリントは、前記電子部品パッケージの角部に形成された前記複数の補強用バンプが複数接続されるように形成されていることを特徴とする請求項５記載のプリント配線板。
- ボール・グリッド・アレイ型の電子部品パッケージを搭載したプリント配線板において、
第１の回路接続用フットプリントと、前記第１の回路接続用フットプリント上に形成された回路接続用バンプと、前記回路接続用バンプの形成領域の外側の領域に形成された第１の補強用フットプリントと、前記第１の補強用フットプリント上に形成された、前記回路接続用バンプと同サイズの複数の補強用バンプと、を有し、前記第１の補強用フットプリントが、前記第１の回路接続用フットプリントよりも平面的に大きく形成され、前記複数の補強用バンプとの接続部分を残して、レジストで覆われている前記電子部品パッケージが、前記回路接続用バンプを接続して搭載され、
前記回路接続用バンプが接続される第２の回路接続用フットプリントと、前記第２の回路接続用フットプリントの形成領域の外側の領域に形成され、前記第１の補強用フットプリント上に形成された前記複数の補強用バンプが接続される第２の補強用フットプリントと、を有し、前記第２の補強用フットプリントが、前記第２の回路接続用フットプリントよりも平面的に大きく形成され、前記電子部品パッケージの前記複数の補強用バンプとの接続部分を残して、レジストで覆われていることを特徴とするプリント配線板。
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