专利名称：电路板的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于安装具有表面安装型封装的半导体电路元件的电路板。具体是涉及用于安装在封装底部形成的电极通过如焊球的金属凸块连接电路板的焊片而形成的表面安装型电路元件的电路板。
背景技术：
近年来用作安装到电路板上的半导体电路元件的多种此类封装取得了发展，不需要使用引线或引脚电连接电路板的表面安装型无引线封装已经广泛地投入到实际应用中。
举例来说，BGA(Ball Grid Array，球栅阵列)封装、LGA(Land Grid Array，触点栅格阵列)封装等等已经用作这种表面安装型无引线封装。在BGA封装中，接线端子是通过使焊球附接到在封装底部上形成的如栅格阵列的电极(焊片)上而形成的，以此与外电路连接。在LGA封装中，在封装底部形成为栅格阵列的焊片(触点)被直接用作接线端子。
还有一种已知的具有与组成半导体的裸芯片的尺寸基本相同的CSP(Chip SizePackage，芯片尺寸封装)。这种CSP可以被配置成使焊片被配备在封装的底部，从而通过焊球或其它金属凸块连接电路板上的焊片。
BGA封装通过所谓的回流焊接被安装到电路板上，回流焊接通过加热焊球使焊球与要被连接的电路板的焊片接触来实现。
LGA封装通过配备有与在封装底部上形成的焊片接触的接触器的插座被安装到电路板上，或者LGA封装通过附接焊片的焊球被直接安装到电路板上。
CSP也可以以与这些电路元件基本相同的方式被安装到电路板上。
当如此安装有无引线表面安装型半导体的电路板被附接到使用该电路板的电子设备的外壳内部时，电路板被合并成电子设备中电路的组成构件之一。
在执行电路板合并操作的过程中，由于下落等操作，有时候可能会给电路板在穿过板表面的方向上产生应力或者对电路板产生冲击。因此，电路板可能会弯曲或变形。这样可能会影响电路元件和板之间的接合部分，从而可能使板的焊片剥离或者使焊接部分断裂。这样会出现电路板不能实现它原有的功能的问题。
如果电路板的焊片从板体上被剥离，就不得不调换一块新的电路板。相应地，组装该电子设备需要相当大量的劳动。
特别是在近几年，为了减小电子设备外观的大小和厚度，已经使用由薄型材料制造的电路板。在这种情况中，板的硬度被降低，使得板在受到外部施加的压力和冲击时易于变形。在安装使用无引线的如BGA电路元件的表面安装型电路元件的电路板中，焊片剥离事故发生的可能性会增大。
例如，迄今为止JP-A-2003-78240已经揭示了使安装有BGA电路元件或CSP电路元件的电路板的焊片被形成使得最外周角部的焊片的直径比其它部分的焊片的直径大，以此来防止焊片的抗剥强度下降的方案。在这个方案中，由于焊片是圆形的，使得电路板的空间不能被有效地利用。而且，当施加外部压力时，外部压力集中在每个焊片外边缘的一个点上，因此存在焊点易于被剥离的问题。
发明内容
如上所述，迄今为止存在的问题是，在安装有如BGA电路元件或CPS电路元件的表面安装型电路元件的电路板上施加的外力，使得电路元件和板的焊片之间的焊接接合部受到应压，从而将焊片从电路板体上剥离。
因此，本发明的目的是提供安装有如BGA电路元件或CPS电路元件的表面安装型电路元件的电路板，其中连接电路元件的焊片的抗剥强度可以被增强。
本发明提供包括在四边形区域中排列成栅格阵列的多个焊片的电路板；其中表面安装型电路元件通过焊片连接该电路板；以及排列在四边形区域最外侧的每个焊片在平面视图中形成为基本四边形。
本发明还提供包括多个焊片的电路板；其中连接球栅阵列电路元件的每个焊片在平面视图中形成为基本四边形。
本发明进一步提供包括在四边形区域中排列成栅格阵列的多个焊片的电路板；其中表面安装型电路元件通过焊片连接电路板；而位于四边形区域角部的每个焊片在平面视图中形成为截去尖端的矩形，在这种形状中，在矩形的角部侧以一角度直线切割该矩形。
依据本发明，由于在连接电路板的焊片中排列在外周部的每个焊片的形状类似方形，所以每个焊片的面积可以被制造得很大。而且，由于受外力影响最大的外周部中每个焊片的角形状成直线，因此在其上施加剥离力的部分的单位长度可以被制造得很长。相应地，抗剥强度可以被增强。
图1是用于解释依据本发明的实施例的电路板的平面视图；图2是用于解释在图1中描述的电路板上应用阻焊剂的状态的平面视图；图3是用于解释由于焊片形状不同致使焊片和电路板接合面积不同的视图；图4A至4C是用于解释由于焊片形状不同致使抗剥强度不同的视图；图5是用于解释当焊片为矩形时施加剥离焊片的力的状态的视图；图6是用于解释依据本发明的另一个实施例的电路板的平面视图；图7是用于解释在图6中描述的电路板上应用阻焊剂的状态的平面视图；图8是用于解释依据本发明的另一个实施例的电路板的平面视图；图9是用于解释普通BGA电路元件的立体图；以及图10是用于解释在图9中描述的BGA电路元件上焊球的排列状态的视图。
具体实施例方式
下面将参考附图详细描述本发明的实施例。图9是用于解释是表面安装型电路元件的普通BGA电路元件的立体图。图10是普通BGA电路元件的仰视图。
在图9中，BGA电路元件901具有未在图中示出但配备在该元件内部的半导体芯片。半导体芯片由形状类似立方体的合成树脂封装材料密封。电连接半导体芯片的外部连接电极的电极在封装的底部902被排列成如栅格阵列。焊球903进一步分别与电极附接。
图10是从底部902侧看到的图9中描述的BGA电路元件901的视图。焊球903与未在图中示出但是在底部902排列成栅格阵列的电极附接。
图1是用于解释依据本发明的实施例的电路板的视图。电路板100具有电路元件安装表面101，以及对应BGA电路元件的焊球的排列形成并用于安装BGA电路元件的焊片102。
每个焊片102的形状类似矩形。每个焊片102沿矩形较短一侧的宽度W被设置成比BGA电路元件的每个焊球的直径大预定尺寸。在实际中，每个焊片102被覆盖有阻焊剂，在这种情形下，剩下直径基本等于BGA电路元件的每个焊球的直径的圆形。图2显示的是焊片的实例。如图2所示，阴影线区域表示的阻焊剂202被应用在每个焊片的表面，在这种情形下，剩下直径基本等于BGA电路元件的每个焊球的直径的圆形201。
接下来，将检查每个形状类似矩形的焊片的作用。每个焊片的抗剥强度与焊片的面积成正比。即在本说明书中，术语“抗剥强度”表达的意思是当用于从电路板体上剥离焊片的力作用到焊片上时将焊片实际剥离的力的强度，即抗剥强度高的事实意味着焊片很难被剥离的事实。因此可以说，焊片的抗剥强度随焊片面积的增加而增强。
当将焊片形状类似如图3所示的直径为2r的圆形的情况与焊片形状类似边长为2r的方形的情况进行比较时，依据A2/A1＝4r2/πr2＝4/π，其中πr2是圆形焊片301的面积A1，4r2是方形焊片302的面积A2，则方形的面积是圆形面积的1.27倍。
当焊片的形状是矩形时，如果矩形短边的长度为2r，则由于矩形焊片的面积比方形焊片的面积大，所以该焊片的抗剥强度可以做得更高。
当每个焊片以该方法形成为具有连接BGA电路元件的焊球所需的最小面积时，方形焊片的总面积大于圆形焊片的总面积，从而使抗剥强度可以做得更高。
接下来，将参考图4A至4C描述形状不同导致的抗剥强度的不同。当圆形焊片的面积等于方形焊片的面积时，方形焊片的抗剥强度比圆形焊片的抗剥强度高。
当焊片是圆形时，用于剥离焊片401的力F被应用到焊片401外边缘中的近似一个点402上，如图4A所示。可以想到，由于力F被集中应用到这样一个较窄的位置上，使焊片401易于被剥离。
另一个方面，当焊片为矩形时，相对应用到焊片403每一侧中间区域中的点404上并与该侧方向正交的力F而言，可以得到高抗剥强度，如图4B所示。
这应该是由于如下发生的一种现象，即除非将超过剥离圆形焊片所需的力应用到矩形焊片上，否则矩形焊片很难被剥离。如图5所示，依据在贴在某一表面上的压敏胶带501将被剥离的条件下的模拟，用于剥离压敏胶带501的力F沿压敏胶带501的宽度L离散地作用在压敏胶带501上。
如上所述，依据本发明的实施例，每个焊片形状类似方形。相应地，可以提供其中每个焊片的抗剥强度被制造得很高的电路板。
当焊片为方形时，对应用到每一侧的力可以得到很高的抗剥强度。在图4B中，当力F应用到角部405上时，然而可以想到由于力应用到一个点上，类似圆形焊片，该焊片很容易被剥离。所以，如图4C所示，当设置在力被应用到角部405上的情况中的方形焊片的每个角部被直线地切掉时，焊片的总抗剥强度可以被制造得较高。
当焊片对应BGA电路元件焊球的位置在电路板体上形成时，焊片通常在区域中排列成栅格阵列，例如形成BGA电路元件封装底部的边缘形状。在这种情况中，致使剥离的力对位于该区域外侧的焊片的影响比位于该区域内侧的焊片的影响大，使得位于最外侧的焊片受到力更强的影响。而且，当配备焊片的区域为方形时，位于该区域角部的焊片比位于其它部分的焊片受到致使剥离的力的影响更强。相应地，当在配备焊片的区域的外侧的每个焊片形状类似矩形而位于角部的每个焊片的形状类似矩形在角部被以一角度直线切割而成的截去尖端的矩形时，抗剥强度可以被制造得更高。
图6和7是用于解释依据本发明另一个实施例的电路板的视图。
即如图6所示，电路板600具有在矩形框架内排列成栅格阵列的焊片。在这些焊片中，位于框架最外周部的每个焊片603形状类似矩形，而位于框架角部(包括对角线上一内部)的每个焊片602形状类似矩形在角侧以一角度被斜线切割而成的截去尖端的矩形。
虽然图6显示的是位于框架内侧的每个其它焊片604形状类似圆形的情况，但是每个焊片604的形状当然也可以类似矩形。
图7显示的是阻焊剂701被应用每个焊片602、603和604上(除了连接焊球的部分)的情况。
顺便提及，在图6和7中最上面一行中间部增加到两个焊片603中的小圆605表示的是透孔。
在图6和7所示的实施例中，在矩形框架中排列成栅格阵列的焊片602到604中，位于该框架最外周部中的每个焊片603形状类似矩形，而位于框架每个角部的四个焊片602的形状都类似矩形在角侧以一角度被斜线切割而成的截去尖端的矩形。
所以，位于最外周部并易于被剥离的焊片603的抗剥强度可以被制造得很高。而且，由于位于每个角部并易于被剥离的四个焊片602的形状都类似矩形在角侧以一角度被直线切割而成的截去尖端的矩形，所以能够避免用于剥离焊片的力被集中应用到焊片每个角上的一点的现象，从而使抗剥强度能够被制造得更高。
而且，由于配备有透孔，过量的焊料可以被附接到配备有透孔的焊片603上，使得该焊片的抗剥强度可以被制造得更高。
图8是用于解释依据本发明另一个实施例的电路板的平面视图。在图8所示的实施例中，电路板800具有电路元件安装表面801，以及排列在电路元件安装表面801区域上的焊片。在这些焊片中，排列在该区域角部的每个焊片802至806在角侧被以一角度直线切割，该角度被设置成基本等于与将该区域中心作为其中心的同心圆正切线的角度。顺便提及，引用同样标号的焊片在切割角部的位置不同但角度相同。
依据这种构造，可以依据每个焊片配备的位置给予焊片足够和精确的抗剥强度。
如上所述，依据本发明的电路板被配置成使得方形焊片被排列在剥离易于发生的部分。相应地，焊片的抗剥强度可以被制造得很高。
在矩形框架中排列成栅格阵列的焊片中，位于框架角部的每个焊片在角侧以一预定角度被斜线切割。相应地，可以限制每个焊片在角部侧从焊片角被剥离的现象发生。
而且，当焊片配备有透孔时，沉积的焊料量可以增加，使得抗剥强度可以被制造得更高。
顺便提及，依据本发明的电路板并不限制于前面提到的诸实施例，不背离本发明的实质可以作出不同的改变。例如，虽然上面的描述表示的是焊片与BGA电路元件的焊球连接的情况，理所当然本发明也可以被应用到LGA电路元件而不是BGA电路元件通过金属凸块被连接的情况中，或者CSP电路元件而不是BGA电路元件通过金属凸块被连接的情况中。
虽然上面的描述表示的是焊片被排列在整个矩形框架中的情况，但是某个BGA电路元件也可以被配备成在封装底部的中心部没有电极而是焊片沿着封装的外边缘排列成多行。在这种情况中，依据本发明的电路板被形成依据电极的排列具有焊片是理所当然的。
权利要求
1.一种电路板，包括在四边形区域中排列成栅格阵列的多个焊片，其特征在于，其中表面安装型电路元件通过所述焊片与该电路板连接；以及排列在该四边形区域最外侧的每个焊片在平面视图中形成为基本四边形。
2.一种电路板，包括多个焊片，其特征在于，其中每个连接球栅阵列电路元件的所述焊片在平面视图中形成为基本四边形。
3.一种电路板，包括在四边形区域中排列成栅格阵列的多个焊片，其特征在于，其中表面安装型电路元件通过焊片与该电路板连接；以及位于四边形区域角部的每个焊片在平面视图中形成为截去尖端的矩形，在这种形状中，该矩形在角部侧以一角度直线切割。
4.如权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述直线切割的角度被设置成基本等于每个焊片与将该四边形区域的近似中心作为其中心的同心圆的切线之间的角度。
5.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述多个焊片中至少一个焊片具有焊接焊球的焊接区域和透孔。
6.如权利要求3所述的电路板，其特征在于，多个焊片中至少一个焊片具有焊接焊球的焊接区域和透孔。
全文摘要
电路板具有在四边形区域中排列成栅格阵列的多个焊片。表面安装型电路元件通过焊片与电路板连接。在四边形区域最外侧排列的每个焊片在平面视图中形成为基本四边形。
文档编号H05K3/34GK1816249SQ20061000599
公开日2006年8月9日 申请日期2006年1月17日 优先权日2005年1月31日
发明者中岛雄二, 大锯可奈 申请人:株式会社东芝