JP2021190526A - 基板、電子部品、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】接続信頼性の低下を抑制すること。【解決手段】電子部品の第１面の中央部に密着した第１端子に接続される第１パッドと、前記第１端子の周りで前記電子部品の前記第１面に密着した複数の第２端子に接続され、前記第１パッドから離れて前記第１パッドの周りに配置された複数の第２パッドと、を備え、前記第１パッドは、平面視において矩形状の矩形部分と、前記矩形部分の角から前記複数の第２パッドに向かって突出する突出部分と、を含む、基板。【選択図】図１

Description

本発明は、基板、電子部品、及び電子機器に関する。

半導体パッケージ等の電子部品をはんだによって基板上に表面実装することが行われている。はんだの外観検査を良好に行うために、基板のパッドを、電子部品の底面端子の外形形状と略一致させた第１部分と、第１部分から電子部品の角の外方へ突出させた第２部分と、で構成することが知られている（例えば特許文献１）。また、電子部品の底面中央部の端子に接続されるパッドと、電子部品の底面周辺部の複数の端子に接続される複数のパッドと、を備えた基板が知られている（例えば特許文献２、３）。

特開２０１１−９１１４４号公報 特開２０１４−１１６５５５号公報 特開２０１０−１７１４４１号公報

第１面の中央部に密着した第１端子と、第１端子の周りで第１面に密着した複数の第２端子と、を備える表面実装型の電子部品が知られている。このような電子部品は、電子部品の第１端子が接続する第１パッドと、電子部品の複数の第２端子が接続し、第１パッドの周りに配置された複数の第２パッドと、を備える基板に実装される。電子部品がはんだによって基板に実装される場合に、電子部品の第２端子と基板の第２パッドとを接続するはんだにクラックが発生して接続信頼性が低下することがある。

１つの側面では、接続信頼性の低下を抑制することを目的とする。

１つの態様では、電子部品の第１面の中央部に密着した第１端子に接続される第１パッドと、前記第１端子の周りで前記電子部品の前記第１面に密着した複数の第２端子に接続され、前記第１パッドから離れて前記第１パッドの周りに配置された複数の第２パッドと、を備え、前記第１パッドは、平面視において矩形状の矩形部分と、前記矩形部分の角から前記複数の第２パッドに向かって突出する突出部分と、を含む、基板である。

１つの態様では、第１面の中央部に密着した第１端子と、前記第１端子の周りで前記第１面に密着し、前記第１端子から離れて設けられた複数の第２端子と、を備え、前記第１端子は、平面視において矩形状の矩形部分と、前記矩形部分の角から前記複数の第２端子に向かって突出する突出部分と、を含む、電子部品である。

１つの態様では、第１面の中央部に密着した第１端子と、前記第１端子の周りで前記第１面に密着し、前記第１端子から離れて設けられた複数の第２端子と、を備える電子部品と、前記電子部品の前記第１端子が接続される第１パッドと、前記電子部品の前記複数の第２端子が接続され、前記第１パッドから離れて前記第１パッドの周りに配置された複数の第２パッドと、を備える基板と、前記電子部品の前記第１端子と前記基板の前記第１パッドとを接続させ、前記電子部品の前記複数の第２端子と前記基板の前記複数の第２パッドとを接続させるはんだと、を備え、前記基板の前記第１パッドは、平面視において矩形状の矩形部分と、前記矩形部分の角から前記複数の第２パッドに向かって突出する突出部分と、を含む、電子機器である。

１つの態様では、第１面の中央部に密着した第１端子と、前記第１端子の周りで前記第１面に密着し、前記第１端子から離れて設けられた複数の第２端子と、を備える電子部品と、前記電子部品の前記第１端子が接続される第１パッドと、前記電子部品の前記複数の第２端子が接続され、前記第１パッドから離れて前記第１パッドの周りに配置された複数の第２パッドと、を備える基板と、前記電子部品の前記第１端子と前記基板の前記第１パッドとを接続させ、前記電子部品の前記複数の第２端子と前記基板の前記複数の第２パッドとを接続させるはんだと、を備え、前記電子部品の前記第１端子は、平面視において矩形状の矩形部分と、前記矩形部分の角から前記複数の第２端子に向かって突出する突出部分と、を含む、電子機器である。

１つの側面として、接続信頼性の低下を抑制することができる。

図１（ａ）は、実施例１に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図１（ｂ）は、実施例１に係る電子機器を構成する基板の平面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）の第１パッドの角近傍を拡大した平面図、図１（ｄ）は、実施例１に係る電子機器の断面図である。 図２（ａ）は、比較例に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図２（ｂ）は、比較例に係る電子機器を構成する基板の平面図、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の第１パッドの角近傍を拡大した平面図、図２（ｄ）は、比較例に係る電子機器の断面図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、比較例に係る電子機器で生じる課題を説明するためのはんだの断面図である。 図４は、比較例の電子機器のシミュレーション結果を示す図である。 図５は、実施例１の電子機器のシミュレーション結果を示す図である。 図６（ａ）は、実施例２に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図６（ｂ）は、実施例２に係る電子機器を構成する基板の平面図、図６（ｃ）は、実施例２に係る電子機器の断面図である。 図７（ａ）は、実施例３に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図７（ｂ）は、実施例３に係る電子機器を構成する基板の平面図、図７（ｃ）は、実施例３に係る電子機器の断面図である。 図８（ａ）は、実施例４に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図８（ｂ）は、実施例４に係る電子機器を構成する基板の平面図、図８（ｃ）は、実施例４に係る電子機器の断面図である。 図９（ａ）は、実施例４の変形例に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図９（ｂ）は、実施例４の変形例に係る電子機器を構成する基板の平面図、図９（ｃ）は、実施例４の変形例に係る電子機器の断面図である。 図１０（ａ）は、実施例５に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図１０（ｂ）は、実施例５に係る電子機器を構成する基板の平面図、図１０（ｃ）は、実施例５に係る電子機器の断面図である。 図１１（ａ）は、比較例に係る電子機器で生じる課題を説明するための基板の平面図、図１１（ｂ）は、比較例に係る電子機器で生じる課題を説明するための電子機器の断面図である。 図１２（ａ）は、実施例６に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図１２（ｂ）は、実施例６に係る電子機器を構成する基板の平面図、図１２（ｃ）は、実施例６に係る電子機器の断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

図１（ａ）は、実施例１に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図１（ｂ）は、実施例１に係る電子機器を構成する基板の平面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）の第１パッドの角近傍を拡大した平面図である。図１（ｄ）は、実施例１に係る電子機器の断面図である。図１（ｄ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ間に相当する箇所の断面を示している。図１（ａ）のように、電子部品５０は、半導体集積回路等の部品を内部に封止した表面実装型のＱＦＮ（Quad Flat No-Leads）パッケージである。電子部品５０は、本体部５５と、本体部５５に密着した第１端子５２及び複数の第２端子５３と、を備える。本体部５５はセラミック等で形成されている。第１端子５２は、銅等の金属で形成され、本体部５５の底面５１の中央部に設けられている。複数の第２端子５３は、銅等の金属で形成され、底面５１の周辺部に設けられ、第１端子５２から離れて第１端子５２の周りに配置されている。

第１端子５２は、電子部品５０を基板１０に実装する際に両者の固定を補強する役割を担う補強端子である。複数の第２端子５３は、本体部５５の内部の部品と電気的に接続された端子であり、信号端子と呼ばれることもあるが、信号以外の用途、例えば電源端子に用いられることもあるため、便宜的に機能端子と称すこととする。複数の第２端子５３はそれぞれ同じ大きさで且つ同じ形状をしている。同じには製造誤差程度に異なる場合も含まれる（以下の同様の記載においても同じ）。第１端子５２は補強端子であることから、第１端子５２の面積は複数の第２端子５３各々の面積よりも大きい。

電子部品は、機能向上に伴って、大型化及び端子ピッチの狭幅化が進んでいる。例えば、本体部５５の底面５１の各辺の長さＬ１は５ｍｍ〜１５ｍｍ程度である。本体部５５の底面５１は正方形の場合に限られず、長方形の場合もある。第２端子５３の幅Ｘ１は０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。第２端子５３のピッチ間隔Ｐ１は０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ程度である。第１端子５２は底面５１の６０％〜７０％程度の面積を占めている。

第１端子５２は、本体部５５の底面５１の中央部に全体が密着し、底面５１を平面視したときに矩形状をしている。複数の第２端子５３各々は、電子部品５０の底面５１を平面視したとき、例えば矩形状をしているが、半楕円形状等のその他の形状をしている場合でもよい。複数の第２端子５３は、矩形状をした底面５１の各辺に沿って一列に並び、底面５１から側面に延在し、底面５１及び側面に密着している。すなわち、複数の第２端子５３は、全体が本体部５５の表面に密着している。ここで、複数の第２端子５３のうち第１端子５２の各辺に沿って並んだ第２端子群５４の中で最も端に位置する第２端子を第２端子５３ａとする。第２端子群５４の中で第２端子５３ａより内側に位置する第２端子を全て第２端子５３ｂとする。すなわち、複数の第２端子５３は第２端子５３ａと第２端子５３ｂとで構成されている。

図１（ｂ）及び図１（ｃ）のように、基板１０は、電子部品５０が実装される基板であり、例えば樹脂層と配線層とを含むプリント基板である。基板１０は、上面１１に第１パッド１２と複数の第２パッド１３とを備える。第１パッド１２は電子部品５０の第１端子５２とはんだによって接合され、複数の第２パッド１３は電子部品５０の複数の第２端子５３とはんだによって接合される。第２パッド１３の幅Ｘ２は、電子部品５０の第２端子５３の幅Ｘ１と同じであり、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。第２パッド１３のピッチ間隔Ｐ２は、電子部品５０の第２端子５３のピッチ間隔Ｐ１と同じであり、０．３５ｍｍ〜０．６５ｍｍ程度である。

複数の第２パッド１３は、第１パッド１２から離れて第１パッド１２の周りに配置されている。複数の第２パッド１３はそれぞれ同じ大きさで且つ同じ形状をしている。電子部品５０の第１端子５２は補強端子であることから、第１端子５２に接続される第１パッド１２は電子部品５０と基板１０の固定を補強する役割を担う補強用パッドである。電子部品５０の第２端子５３は機能端子であることから、第２端子５３に接続される第２パッド１３は機能用パッドである。したがって、第１パッド１２の面積は、複数の第２パッド１３各々の面積よりも大きい。

第１パッド１２は、平面視において矩形状の矩形部分２０と、矩形部分２０の角から突出した突出部分２１と、を含む。突出部分２１は矩形部分２０の４つの角全てに設けられている。矩形部分２０は、平面視において、電子部品５０の第１端子５２と同じ形状で且つ同じ大きさとなっている。突出部分２１は、平面視において矩形状をしている。突出部分２１は、例えば突出部分２１が設けられた矩形部分２０の角とその角と向かい合う角とを結ぶ線に対して線対称の形状をしている。矩形状及び線対称の形状には製造誤差程度に異なる場合も含まれる（その他の同様の記載箇所においても同じ）。

複数の第２パッド１３は、第１パッド１２の矩形部分２０の各辺に沿って並んで配置されている。ここで、複数の第２パッド１３のうち第１パッド１２の矩形部分２０の各辺に沿って並んだ第２パッド群１４の中で最も端に位置する第２パッドを第２パッド１３ａとする。第２パッド群１４の中で第２パッド１３ａより内側に位置する第２パッドを全て第２パッド１３ｂとする。すなわち、複数の第２パッド１３は第２パッド１３ａと第２パッド１３ｂとで構成されている。第２パッド１３ａは、第１パッド１２の矩形部分２０の角に対応した位置に配置されている。すなわち、第２パッド１３ａは、第１パッド１２の矩形部分２０の角から第２パッド１３ａに向けて矩形部分２０の辺を伸ばした仮想線と重なるか又は仮想線よりも矩形部分２０とは反対側に位置している。

第１パッド１２の突出部分２１は、矩形部分２０の角から矩形部分２０の角に対応した位置にある第２パッド１３ａに向かって突出している。矩形部分２０の角に突出部分２１が設けられていることで、突出部分２１と第２パッド１３ａとの間隔Ｄ１は、矩形部分２０と第２パッド１３ｂとの間隔Ｄ２よりも狭くなっている。

図１（ｄ）のように、実施例１の電子機器１００は、電子部品５０がはんだ４０によって基板１０に実装されている。すなわち、電子部品５０の第１端子５２及び第２端子５３が基板１０の第１パッド１２及び第２パッド１３にはんだ４０で接合されている。はんだ４０は、第１端子５２と第１パッド１２の間、及び、第２端子５３の底面５１に密着した部分と第２パッド１３の間に設けられている。はんだ４０は例えば銀−錫系はんだである。基板１０と電子部品５０の間隔Ｈは０．３ｍｍ〜０．６ｍｍ程度である。基板１０と電子部品５０との間にはアンダーフィル材は設けられていない。基板１０の第１パッド１２は矩形部分２０の角に突出部分２１を備えることから、第１パッド１２と第２パッド１３ａとの間隔Ｄ１は、第１端子５２と第２端子５３ａとの間隔Ｄ３よりも狭くなっている。はんだ４０が第１パッド１２の突出部分２１に形成されることで、矩形部分２０の角にはんだフィレットが形成される。

図２（ａ）は、比較例に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図２（ｂ）は、比較例に係る電子機器を構成する基板の平面図、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の第１パッドの角近傍を拡大した平面図である。図２（ｄ）は、比較例に係る電子機器の断面図である。図２（ｄ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ間に相当する箇所の断面を示している。図２（ａ）から図２（ｄ）のように、比較例の電子機器１０００では、基板１０に備わる第１パッド１１２は、平面視において矩形状をしていて、角に突出部分は設けられていない。第１パッド１１２は、平面視において、電子部品５０の第１端子５２と同じ形状で且つ同じ大きさとなっている。基板１０の第１パッド１１２の角に突出部分が設けられてないため、第１パッド１１２と第２パッド１３ａとの間隔Ｄ４は、実施例１における第１パッド１２と第２パッド１３ａとの間隔Ｄ１よりも広く、第１端子５２と第２端子５３ａとの間隔Ｄ３と同じ大きさとなっている。比較例の電子機器のその他の構成は実施例１の電子機器と同じであるため説明を省略する。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、比較例に係る電子機器で生じる課題を説明するためのはんだの断面図である。図３（ａ）は第２端子５３ａと第２パッド１３ａとを接続するはんだ４０の断面を示し、図３（ｂ）は第２端子５３ｂと第２パッド１３ｂとを接続するはんだ４０の断面を示している。図３（ａ）のように、第２端子５３ａと第２パッド１３ａとを接続するはんだ４０にクラック４１が発生することがある。クラック４１は、はんだ４０の第２端子５３ａ付近で発生する場合に限られず、第２パッド１３ａ付近で発生する場合等、様々な場合がある。図３（ｂ）のように、第２端子５３ｂと第２パッド１３ｂとを接続するはんだ４０にクラックは発生し難い。これらは以下の理由によるものと考えられる。

電子機器は周囲環境及び／又は使用状況等により温度が変化する。基板１０と電子部品５０は、異なる材料を含んで形成されていることから、熱膨張及び熱収縮に差が生じる。このため、基板１０と電子部品５０を接続するはんだ４０に熱膨張及び熱収縮による熱応力が加わる。第１パッド１１２の面積は第２パッド１３の面積よりも大きく、第１端子５２の面積は第２端子５３の面積よりも大きい。このために、基板１０に熱膨張及び熱収縮による反りが生じた場合、第１パッド１１２と第１端子５２ははんだ４０によって強固に固定されていることから、第２パッド１３と第２端子５３を接続するはんだ４０に加わる応力が大きくなり易い。さらに、第２パッド１３ａ及び第２端子５３ａは第２パッド群１４及び第２端子群５４の中で最も端に位置している。このため、第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０は、第２パッド１３ｂと第２端子５３ｂとを接続するはんだ４０に比べて、第１パッド１１２と第１端子５２を接続するはんだ４０との間隔が広くなり易い。このため、第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０に加わる応力は更に大きくなり易い。このような理由から、第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０にクラック４１が発生すると考えられる。

実施例１の電子機器と比較例の電子機器に対して、はんだ４０に生じる熱応力のシミュレーション解析を行った。シミュレーション解析は以下の条件で行った。基板１０は、ＦＲ−４（Flame Retardant Type 4）基板を用い、その大きさは縦×横×厚さが１１０ｍｍ×１１０ｍｍ×１．０ｍｍとした。基板１０に形成された第１パッド１２、１１２及び第２パッド１３は銅（Ｃｕ）めっきで形成されているとした。第１パッド１２の矩形部分２０及び第１パッド１１２の平面視における大きさは５．１ｍｍ×３．１ｍｍとした。第１パッド１２の突出部分２１は平面視において矩形状の１つの角周辺が矩形部分２０と重なる形状で、長手部分（図１（ｃ）のＢ１）の長さが０．６ｍｍ、短手部分（図１（ｃ）のＢ２）の長さが０．２ｍｍとした。第２パッド１３の平面視における大きさは０．１８ｍｍ×０．４ｍｍとした。第２パッド１３のピッチ間隔Ｐ２は０．３５ｍｍとした。第２パッド１３は、第１パッド１２、１１２の周りに合計６２個設けられているとした。

電子部品５０の本体部５５は、プラスチック樹脂モールドで形成され、その大きさは縦×横×厚さが６．５ｍｍ×４．５ｍｍ×０．７５ｍｍとした。第１端子５２及び第２端子５３は表面に錫（Ｓｎ）めっきが施された銅（Ｃｕ）で形成されているとした。第１端子５２の平面視における大きさは５．１ｍｍ×３．１ｍｍとした。第２端子５３の大きさは０．１８ｍｍ×０．４ｍｍとした。第２端子５３のピッチ間隔Ｐ１は０．３５ｍｍとした。第２端子５３は、第１端子５２の周りに合計６２個設けられているとした。基板１０の第１パッド１２、１１２及び第２パッド１３と電子部品５０の第１端子５２及び第２端子５３とを接続するはんだ４０には錫−銀系のはんだを用いた。基板１０と電子部品５０の間隔Ｈは０．０８ｍｍとした。

実施例１の電子機器では、第１パッド１２の矩形部分２０の角に突出部分２１を設けることで第１パッド１２と第２パッド１３ａの間隔Ｄ１を０．１ｍｍにした。第１パッド１２と第２パッド１３ｂの間隔Ｄ２、第１端子５２と第２端子５３ａの間隔Ｄ３、及び第１端子５２と第２端子５３ｂの間隔は０．３ｍｍとした。比較例の電子機器では、第１パッド１１２に突出部分を設けないことで第１パッド１１２と第２パッド１３ａの間隔Ｄ４を０．３ｍｍにした。第１パッド１１２と第２パッド１３ｂの間隔、第１端子５２と第２端子５３ａの間隔Ｄ３、及び第１端子５２と第２端子５３ｂの間隔は実施例１と同じく０．３ｍｍにした。実施例１の電子機器及び比較例の電子機器に対して所定条件の温度サイクル試験を行ったときにはんだ４０に生じる熱応力をシミュレーション解析し、低温時及び高温時にはんだ４０に生じる熱応力の最大値を求めた。

図４は、比較例の電子機器のシミュレーション結果を示す図である。図５は、実施例１の電子機器のシミュレーション結果を示す図である。図４及び図５では、第１パッド１２、１１２及び第２パッド１３に接続されたはんだ４０に生じる熱応力を示している。図４のように、比較例の電子機器では、矢印Ａで示すように第２パッド１３ａに接続されたはんだ４０に最も大きな熱応力が生じ、最大応力値は６４．０６Ｎであった。一方、図５のように、実施例１の電子機器では、第２パッド１３ａに接続されたはんだ４０に生じる熱応力は低減され、矢印Ａで示すように第１パッド１２の突出部分２１に接続されたはんだ４０に最も大きな熱応力が生じた。最大応力値は５７．１２Ｎであった。はんだ４０の接合寿命で換算すると、実施例１は比較例に比べて約１．３倍程度の延命がなされた結果となった。

実施例１の電子機器では、比較例の電子機器に比べて、第２パッド１３ａに接続されたはんだ４０に生じる熱応力が低減されたのは以下の理由によるものと考えられる。すなわち、実施例１では、第１パッド１２は矩形部分２０の角に突出部分２１を有するため、第１パッド１２と第２パッド１３ａの間隔が、比較例の第１パッド１１２と第２パッド１３ａの間隔よりも狭くなる。よって、実施例１において第１パッド１２に接続されたはんだ４０と第２パッド１３ａに接続されたはんだ４０との間隔は、比較例の第１パッド１１２に接続されたはんだ４０と第２パッド１３ａに接続されたはんだ４０との間隔よりも狭くなる。このために、実施例１では、比較例に比べて、第２パッド１３ａに接続されたはんだ４０に生じる熱応力が低減されたと考えられる。

実施例１によれば、図１（ｂ）のように、基板１０の第１パッド１２は、平面視において矩形状の矩形部分２０と、矩形部分２０の角から第２パッド１３に向かって突出する突出部分２１と、を含む。これにより、図１（ｄ）のように、第１パッド１２と第１端子５２を接続するはんだ４０と第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０との間隔が狭くなる。よって、第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０に加わる応力を低減でき、その結果、はんだ４０にクラックが発生することが抑制されて、接続信頼性を向上させることができる。

なお、基板１０と電子部品５０の間隔Ｈは０．３ｍｍ〜０．６ｍｍ程度と狭いため、基板１０と電子部品５０の間にアンダーフィル材を浸透させることが難しい。このため、アンダーフィル材によってはんだ４０にクラックが発生することを抑制するのは難しい。

図１（ｂ）のように、複数の第２パッド１３は第１パッド１２の矩形部分２０の各辺に沿って並んで配置されている。この場合に、第１パッド１２の突出部分２１が、矩形部分２０の角から複数の第２パッド１３のうち矩形部分２０の各辺に沿って並んだ第２パッド群１４の中で最も端に位置する第２パッド１３ａに向かって突出することが好ましい。第１パッド１２の矩形部分２０と第２パッド１３ａの間隔は広くなり易いが、突出部分２１が矩形部分２０の角から第２パッド１３ａに向かって突出することで、第１パッド１２と第２パッド１３ａとの間隔を狭めることができる。よって、第１パッド１２と第１端子５２を接続するはんだ４０と第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０との間隔が狭くなり、第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０に加わる応力を低減できる。よって、はんだ４０にクラックが発生することが抑制されて接続信頼性を向上させることができる。

図１（ｂ）のように、第１パッド１２の面積は複数の第２パッド１３各々の面積よりも大きい。この場合、第２パッド１３と第２端子５３を接続するはんだ４０に加わる応力が大きくなり易いため、第１パッド１２を矩形部分２０と突出部分２１とで構成することが好ましい。第２パッド１３と第２端子５３を接続するはんだ４０に加わる応力は、第１パッド１２の面積が複数の第２パッド１３各々の面積の１０倍以上の場合により大きくなり易い。２０倍以上の場合に更に大きくなり易い。３０倍以上の場合により更に大きくなり易い。したがって、これらの場合に、第１パッド１２を矩形部分２０と突出部分２１とで構成することがより好ましい。

第１パッド１２は補強用パッドであり、第２パッド１３は機能用パッドである。第１パッド１２を矩形部分２０と突出部分２１で構成すると、図５のように、第１パッド１２の突出部分２１に接続するはんだ４０に加わる熱応力が大きくなる場合がある。第１パッド１２が補強用パッドである場合、突出部分２１に接続するはんだ４０にクラックが発生したとしても電子機器１００に与える悪影響は小さく済む。

図６（ａ）は、実施例２に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図６（ｂ）は、実施例２に係る電子機器を構成する基板の平面図、図６（ｃ）は、実施例２に係る電子機器の断面図である。図６（ｃ）は、図６（ｂ）のＡ−Ａ間に相当する箇所の断面を示している。図６（ａ）から図６（ｃ）のように、実施例２の電子機器２００では、基板１０に備わる第１パッド１２は、矩形部分２０の角から第２パッド１３ａに向かって突出する突出部分２１ａが平面視において円形状をしている。実施例２の電子機器のその他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

実施例１では、第１パッド１２の突出部分２１は平面視において矩形状であったが、実施例２のように、第１パッド１２の突出部分２１ａは平面視において円形状であってもよい。突出部分２１ａが円形状である場合、突出部分２１ａ全体にはんだ４０が広がり易くなるため、第１パッド１２と第１端子５２を接続するはんだ４０と第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０との間隔が狭くなり易い。よって、第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０に加わる応力が低減され易くなるため、クラックが発生することを効果的に抑制でき、接続信頼性を向上させることができる。

図７（ａ）は、実施例３に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図７（ｂ）は、実施例３に係る電子機器を構成する基板の平面図、図７（ｃ）は、実施例３に係る電子機器の断面図である。図７（ｃ）は、図７（ｂ）のＡ−Ａ間に相当する箇所の断面を示している。図７（ａ）から図７（ｃ）のように、実施例３の電子機器３００では、基板１０に備わる第１パッド１２は、矩形部分２０の角から第２パッド１３に向かって突出する突出部分２１ｂが平面視において楕円形状をしている。実施例３の電子機器のその他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

実施例３のように、第１パッド１２の突出部分２１ｂは平面視において楕円形状をしていてもよい。この場合でも、突出部分２１ｂ全体にはんだ４０が広がり易くなるため、第１パッド１２と第１端子５２を接続するはんだ４０と第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０との間隔が狭くなり易い。よって、第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０に加わる応力が低減され易くなるため、クラックが発生することを効果的に抑制でき、接続信頼性を向上させることができる。

図８（ａ）は、実施例４に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図８（ｂ）は、実施例４に係る電子機器を構成する基板の平面図、図８（ｃ）は、実施例４に係る電子機器の断面図である。図８（ｂ）では、第１パッド１２ａに接続される電子部品５０の第１端子５２の外形を破線で図示している。図８（ｃ）は、図８（ｂ）のＡ−Ａ間に相当する箇所の断面を示している。図８（ａ）から図８（ｃ）のように、実施例４の電子機器４００では、基板１０に備わる第１パッド１２ａは、平面視において矩形状をしていて、角に突出部分が設けられていない。第１パッド１２ａは、平面視において、電子部品５０の第１端子５２と同じ矩形状をしているが、第１端子５２よりも面積が大きい。すなわち、第１パッド１２ａは第１端子５２よりも平面視において面積の大きな相似形状をしている。実施例４の電子機器のその他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

実施例４によれば、基板１０の第１パッド１２ａは電子部品５０の第１端子５２と比べて平面視において面積の大きな相似形状をしている。これにより、第１パッド１２ａと第１端子５２を接続するはんだ４０と第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０との間隔が狭くなる。よって、第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０に加わる応力が低減され、はんだ４０にクラックが発生することを抑制でき、接続信頼性を向上させることができる。はんだ４０に加わる応力を低減する点から、第１パッド１２ａは、第１端子５２よりも１．２倍以上大きい場合が好ましく、１．５倍以上大きい場合がより好ましく、２．０倍以上大きい場合が更に好ましい。

図９（ａ）は、実施例４の変形例に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図９（ｂ）は、実施例４の変形例に係る電子機器を構成する基板の平面図、図９（ｃ）は、実施例４の変形例に係る電子機器の断面図である。図９（ａ）では、第１端子５２に接続される基板１０の第１パッド１２ａの外形を破線で図示している。図９（ｃ）は、図９（ｂ）のＡ−Ａ間に相当する箇所の断面を示している。図９（ａ）から図９（ｃ）のように、実施例４の変形例の電子機器４１０では、基板１０に備わる第１パッド１２ａは、平面視において電子部品５０の第１端子５２と同じ矩形状をしていて、角に突出部分が設けられていない。第１パッド１２ａと第１端子５２の面積を比べると、第１端子５２は第１パッド１２ａよりも面積が大きい。すなわち、第１端子５２は第１パッド１２ａよりも平面視において面積の大きな相似形状をしている。実施例４の変形例の電子機器のその他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

実施例４の変形例によれば、電子部品５０の第１端子５２は基板１０の第１パッド１２ａと比べて平面視において面積の大きな相似形状をしている。これにより、第１パッド１２ａと第１端子５２を接続するはんだ４０と第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０との間隔が狭くなる。よって、第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０に加わる応力が低減され、はんだ４０にクラックが発生することを抑制でき、接続信頼性を向上させることができる。はんだ４０に加わる応力を低減する点から、第１端子５２は、第１パッド１２ａよりも１．２倍以上大きい場合が好ましく、１．５倍以上大きい場合がより好ましく、２．０倍以上大きい場合が更に好ましい。

基板１０の第１パッド１２ａの設計に自由が利く場合は実施例４のように第１パッド１２ａを大きくすればよいし、電子部品５０の第１端子５２の設計に自由が利く場合は実施例４の変形例のように第１端子５２を大きくすればよい。

図１０（ａ）は、実施例５に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図１０（ｂ）は、実施例５に係る電子機器を構成する基板の平面図、図１０（ｃ）は、実施例５に係る電子機器の断面図である。図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）のＡ−Ａ間に相当する箇所の断面を示している。図１０（ａ）から図１０（ｃ）のように、実施例５の電子機器５００では、基板１０に備わる第１パッド１２ａは、平面視において矩形状をしていて、角に突出部分が設けられていない。電子部品５０に備わる第１端子５２ａは、平面視において矩形状の矩形部分６０と、矩形部分６０の角から第２端子５３ａに向かって突出する複数の突出部分６１と、を含む。矩形部分６０は、平面視において、基板１０の第１パッド１２ａと同じ形状で且つ同じ大きさとなっている。複数の突出部分６１は、平面視において矩形状をしている。複数の突出部分６１各々は、例えば複数の突出部分６１各々が設けられた矩形部分６０の角とその角と向かい合う角とを結ぶ線に対して線対称の形状をしている。実施例５の電子機器のその他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

実施例５によれば、電子部品５０の第１端子５２ａは、平面視において矩形状の矩形部分６０と、矩形部分６０の角から第２端子５３に向かって突出する突出部分６１と、を含む。この場合でも、第１パッド１２ａと第１端子５２ａを接続するはんだ４０と第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０との間隔が狭くなる。よって、第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０に加わる応力が低減され、はんだ４０にクラックが発生することを抑制でき、接続信頼性を向上させることができる。

複数の第２端子５３は第１端子５２ａの矩形部分６０の各辺に沿って並んで配置されている。この場合に、第１端子５２ａの突出部分６１は、矩形部分６０の角から複数の第２端子５３のうち矩形部分６０の各辺に沿って並んだ第２端子群５４の中で最も端に位置する第２端子５３ａに向かって突出する場合が好ましい。第１端子５２ａの矩形部分６０と第２端子５３ａの間隔は広くなり易いが、突出部分６１が矩形部分６０の角から第２端子５３ａに向かって突出することで、第１端子５２ａと第２端子５３ａとの間隔を狭めることができる。よって、第１パッド１２ａと第１端子５２ａを接続するはんだ４０と第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０との間隔が狭くなり、第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０に加わる応力を低減できる。よって、はんだ４０にクラックが発生することが抑制されて接続信頼性を向上させることができる。

第１端子５２ａの面積は複数の第２端子５３各々の面積よりも大きい。この場合、第２パッド１３と第２端子５３を接続するはんだ４０に加わる応力が大きくなり易いため、第１端子５２ａを矩形部分６０と突出部分６１とで構成することが好ましい。第２パッド１３と第２端子５３を接続するはんだ４０に加わる応力は、第１端子５２ａの面積が複数の第２端子５３各々の面積の１０倍以上の場合により大きくなり易い。２０倍以上の場合に更に大きくなり易い。３０倍以上の場合により更に大きくなり易い。したがって、これらの場合に、第１端子５２ａを矩形部分６０と突出部分６１とで構成することがより好ましい。

第１端子５２ａは補強端子であり、第２端子５３は機能端子である。第１端子５２ａを矩形部分６０と突出部分６１で構成すると、図５の場合と同様に、第１端子５２ａの突出部分６１に接続するはんだ４０に加わる熱応力が大きくなる場合がある。しかしながら、第１端子５２ａが補強端子である場合、突出部分６１に接続するはんだ４０にクラックが発生したとしても電子機器５００に与える悪影響は小さく済む。

実施例５では、電子部品５０に備わる第１端子５２ａの突出部分６１が平面視において矩形状である場合を例に示したがこの場合に限られない。突出部分６１は平面視において円形状であってもよいし、楕円形状であってもよい。

図１１（ａ）は、比較例に係る電子機器で生じる課題を説明するための基板の平面図、図１１（ｂ）は、比較例に係る電子機器で生じる課題を説明するための電子機器の断面図である。図１１（ａ）は、基板１０に電子部品５０を実装する前に第１パッド１１２及び第２パッド１３にはんだ４０を塗布した状態の平面図であり、図の明瞭化のためにはんだ４０にハッチングを付している。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ−Ａ間に相当する箇所の断面を示している。図１１（ａ）のように、電子部品５０を基板１０に実装する前に、基板１０の第１パッド１１２及び複数の第２パッド１３に予めはんだ４０を印刷等によって塗布する。このときに、第１パッド１１２に塗布したはんだ４０が複数の第２パッド１３に向かって溢れ出ないように、第１パッド１１２に塗布するはんだ４０の量を少なく抑えることがある。この場合、第１パッド１１２の角周辺に、はんだ４０が形成されないことがある。

図１１（ｂ）のように、第１パッド１１２の角周辺にはんだ４０が形成されないため、第１パッド１１２と第１端子５２を接続するはんだ４０と第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０との間隔が広くなってしまう。このため、第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０に加わる熱応力が大きくなりクラック４１が発生し易くなる。

図１２（ａ）は、実施例６に係る電子機器を構成する電子部品の平面図、図１２（ｂ）は、実施例６に係る電子機器を構成する基板の平面図、図１２（ｃ）は、実施例６に係る電子機器の断面図である。図１２（ｂ）は、基板１０に電子部品５０を実装する前に第１パッド１２及び複数の第２パッド１３にはんだ４０を塗布した状態の平面図であり、図の明瞭化のためにはんだ４０にハッチングを付している。図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）のＡ−Ａ間に相当する箇所の断面を示している。図１２（ａ）から図１２（ｃ）のように、実施例６の電子機器６００では、基板１０の第１パッド１２の矩形部分２０に区分け部２２が設けられている。区分け部２２は、矩形部分２０の４つの角周辺において矩形部分２０の表面上に設けられ、矩形部分２０の角周辺の表面と矩形部分２０の中央の表面とを区分けしている。すなわち、矩形部分２０の角から突出した円形状の突出部分２１ａの表面と矩形部分２０の角周辺の表面とは、区分け部２２によって矩形部分２０の中央の表面から区分けされている。区分け部２２の厚さは０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ程度であり、幅は０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度である。区分け部２２は、例えばソルダーレジストで形成されるが、その他の材料で形成されてもよい。実施例６の電子機器のその他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

実施例６によれば、基板１０の第１パッド１２の矩形部分２０の角周辺を矩形部分２０の中央から区分けする区分け部２２が矩形部分２０に設けられている。これにより、第１パッド１２にはんだ４０を印刷等によって塗布する際に、区分け部２２によって区分けされた矩形部分２０の中央と矩形部分２０の角周辺とに別々にはんだ４０を塗布することになる。このため、塗布したはんだ４０が第１パッド１２から溢れ出ないようにはんだ４０の塗布量を調整する場合でも、矩形部分２０の角周辺及び突出部分２１ａにはんだ４０が形成されない箇所が生じることを抑制できる。よって、第１パッド１２と第１端子５２を接続するはんだ４０と第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０との間隔を狭くでき、第２パッド１３ａと第２端子５３ａを接続するはんだ４０に加わる応力を低減できる。よって、はんだ４０にクラックが発生することが抑制されて、接続信頼性を向上させることができる。

区分け部２２は、はんだ４０に対して濡れ性が悪い材料で形成されている場合が好ましく、例えばソルダーレジストで形成されている場合が好ましい。また、区分け部２２は、矩形部分２０の角から第２パッド１３ａに隣接する第２パッド１３ｂが対向する部分の少なくとも一部までの領域が矩形部分２０の中央から区分けされるように矩形部分２０に設けられることが好ましい。

実施例１から実施例６では、電子部品５０がＱＦＮ（Quad Flat No-Leads）パッケージである場合を例に示したが、ＳОＮ（Small Outline No-Leads）パッケージ又はＬＧＮ（Land Grid Array）パッケージ等、その他の表面実装型の電子部品の場合でもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）電子部品の第１面の中央部に密着した第１端子に接続される第１パッドと、前記第１端子の周りで前記電子部品の前記第１面に密着した複数の第２端子に接続され、前記第１パッドから離れて前記第１パッドの周りに配置された複数の第２パッドと、を備え、前記第１パッドは、平面視において矩形状の矩形部分と、前記矩形部分の角から前記複数の第２パッドに向かって突出する突出部分と、を含む、基板。
（付記２）前記複数の第２パッドは、前記第１パッドの前記矩形部分の各辺に沿って並んで配置され、前記第１パッドの前記突出部分は、前記矩形部分の角から前記複数の第２パッドのうち前記矩形部分の辺に沿って並んだ第２パッド群の中で最も端に位置する第２パッドに向かって突出する、付記１に記載の基板。
（付記３）前記第１パッドの面積は前記複数の第２パッド各々の面積より大きい、付記１または２に記載の基板。
（付記４）前記第１パッドの前記突出部分は平面視において矩形状である、付記１から３のいずれか一項に記載の基板。
（付記５）前記第１パッドの前記突出部分は平面視において円形状又は楕円形状である、付記１から３のいずれか一項に記載の基板。
（付記６）前記第１パッドは補強用パッドであり、前記複数の第２パッドは機能用パッドである、付記１から５のいずれか一項に記載の基板。
（付記７）前記複数の第２パッドは互いに同じ大きさである、付記１から６のいずれか一項に記載の基板。
（付記８）前記第１パッドの前記矩形部分に設けられ、前記矩形部分の角周辺を前記矩形部分の中央から区分けする区分け部を備える、付記１から７のいずれか一項に記載の基板。
（付記９）前記区分け部はソルダーレジストで形成されている、付記８に記載の基板。
（付記１０）第１面の中央部に密着した第１端子と、前記第１端子の周りで前記第１面に密着し、前記第１端子から離れて設けられた複数の第２端子と、を備え、前記第１端子は、平面視において矩形状の矩形部分と、前記矩形部分の角から前記複数の第２端子に向かって突出する突出部分と、を含む、電子部品。
（付記１１）第１面の中央部に密着した第１端子と、前記第１端子の周りで前記第１面に密着し、前記第１端子から離れて設けられた複数の第２端子と、を備える電子部品と、前記電子部品の前記第１端子が接続される第１パッドと、前記電子部品の前記複数の第２端子が接続され、前記第１パッドから離れて前記第１パッドの周りに配置された複数の第２パッドと、を備える基板と、前記電子部品の前記第１端子と前記基板の前記第１パッドとを接続させ、前記電子部品の前記複数の第２端子と前記基板の前記複数の第２パッドとを接続させるはんだと、を備え、前記基板の前記第１パッドは、平面視において矩形状の矩形部分と、前記矩形部分の角から前記複数の第２パッドに向かって突出する突出部分と、を含む、電子機器。
（付記１２）第１面の中央部に密着した第１端子と、前記第１端子の周りで前記第１面に密着し、前記第１端子から離れて設けられた複数の第２端子と、を備える電子部品と、前記電子部品の前記第１端子が接続される第１パッドと、前記電子部品の前記複数の第２端子が接続され、前記第１パッドから離れて前記第１パッドの周りに配置された複数の第２パッドと、を備える基板と、前記電子部品の前記第１端子と前記基板の前記第１パッドとを接続させ、前記電子部品の前記複数の第２端子と前記基板の前記複数の第２パッドとを接続させるはんだと、を備え、前記電子部品の前記第１端子は、平面視において矩形状の矩形部分と、前記矩形部分の角から前記複数の第２端子に向かって突出する突出部分と、を含む、電子機器。
（付記１３）第１面の中央部に密着した第１端子と、前記第１端子の周りで前記第１面に密着し、前記第１端子から離れて設けられた複数の第２端子と、を備える電子部品と、前記電子部品の前記第１端子が接続される第１パッドと、前記電子部品の前記複数の第２端子が接続され、前記第１パッドから離れて前記第１パッドの周りに配置された複数の第２パッドと、を備える基板と、前記電子部品の前記第１端子と前記基板の前記第１パッドとを接続させ、前記電子部品の前記複数の第２端子と前記基板の前記複数の第２パッドとを接続させるはんだと、を備え、前記電子部品の前記第１端子と前記基板の前記第１パッドとは相似形状である、電子機器。
（付記１４）前記電子部品と前記基板との間にアンダーフィル材は設けられていない、付記１１から１３のいずれか一項に記載の電子機器。

１０ 基板
１１ 上面
１２、１２ａ 第１パッド
１３、１３ａ、１３ｂ 第２パッド
１４ 第２パッド群
２０ 矩形部分
２１、２１ａ、２１ｂ 突出部分
２２ 区分け部
４０ はんだ
４１ クラック
５０ 電子部品
５１ 底面
５２、５２ａ 第１端子
５３、５３ａ、５３ｂ 第２端子
５４ 第２端子群
５５ 本体部
６０ 矩形部分
６１ 突出部分
１１２ 第１パッド
１００、２００、３００、４００、４１０、５００、６００、１０００ 電子機器

Claims (10)

1. 電子部品の第１面の中央部に密着した第１端子に接続される第１パッドと、
   前記第１端子の周りで前記電子部品の前記第１面に密着した複数の第２端子に接続され、前記第１パッドから離れて前記第１パッドの周りに配置された複数の第２パッドと、を備え、
   前記第１パッドは、平面視において矩形状の矩形部分と、前記矩形部分の角から前記複数の第２パッドに向かって突出する突出部分と、を含む、基板。
2. 前記複数の第２パッドは、前記第１パッドの前記矩形部分の各辺に沿って並んで配置され、
   前記第１パッドの前記突出部分は、前記矩形部分の角から前記複数の第２パッドのうち前記矩形部分の辺に沿って並んだ第２パッド群の中で最も端に位置する第２パッドに向かって突出する、請求項１に記載の基板。
3. 前記第１パッドの面積は前記複数の第２パッド各々の面積より大きい、請求項１または２に記載の基板。
4. 前記第１パッドの前記突出部分は平面視において矩形状である、請求項１から３のいずれか一項に記載の基板。
5. 前記第１パッドの前記突出部分は平面視において円形状又は楕円形状である、請求項１から３のいずれか一項に記載の基板。
6. 前記第１パッドは補強用パッドであり、
   前記複数の第２パッドは機能用パッドである、請求項１から５のいずれか一項に記載の基板。
7. 前記第１パッドの前記矩形部分に設けられ、前記矩形部分の角周辺を前記矩形部分の中央から区分けする区分け部を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の基板。
8. 第１面の中央部に密着した第１端子と、
   前記第１端子の周りで前記第１面に密着し、前記第１端子から離れて設けられた複数の第２端子と、を備え、
   前記第１端子は、平面視において矩形状の矩形部分と、前記矩形部分の角から前記複数の第２端子に向かって突出する突出部分と、を含む、電子部品。
9. 第１面の中央部に密着した第１端子と、前記第１端子の周りで前記第１面に密着し、前記第１端子から離れて設けられた複数の第２端子と、を備える電子部品と、
   前記電子部品の前記第１端子が接続される第１パッドと、前記電子部品の前記複数の第２端子が接続され、前記第１パッドから離れて前記第１パッドの周りに配置された複数の第２パッドと、を備える基板と、
   前記電子部品の前記第１端子と前記基板の前記第１パッドとを接続させ、前記電子部品の前記複数の第２端子と前記基板の前記複数の第２パッドとを接続させるはんだと、を備え、
   前記基板の前記第１パッドは、平面視において矩形状の矩形部分と、前記矩形部分の角から前記複数の第２パッドに向かって突出する突出部分と、を含む、電子機器。
10. 第１面の中央部に密着した第１端子と、前記第１端子の周りで前記第１面に密着し、前記第１端子から離れて設けられた複数の第２端子と、を備える電子部品と、
    前記電子部品の前記第１端子が接続される第１パッドと、前記電子部品の前記複数の第２端子が接続され、前記第１パッドから離れて前記第１パッドの周りに配置された複数の第２パッドと、を備える基板と、
    前記電子部品の前記第１端子と前記基板の前記第１パッドとを接続させ、前記電子部品の前記複数の第２端子と前記基板の前記複数の第２パッドとを接続させるはんだと、を備え、
    前記電子部品の前記第１端子は、平面視において矩形状の矩形部分と、前記矩形部分の角から前記複数の第２端子に向かって突出する突出部分と、を含む、電子機器。

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