JP2003234368A - 樹脂製基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハンダバンプを有する樹脂製基板について、
基板に反りが生じるのを抑制することができる樹脂製基
板の製造方法を提供すること。 【解決手段】 樹脂製基板１０１の製造方法は、基板主
面１１２にハンダペーストが載置された基板本体１１１
を加熱してハンダを溶解し、ハンダバンプ１２３を形成
するハンダバンプ形成工程を備える。この工程では、基
板本体１１１の周縁部１２１に沿って周縁部１２１を挿
入可能な凹溝ＨＪＭを有し、基板本体１１１に反りが生
じるのを規制する保持治具ＨＪを用いて、基板本体１１
１の周縁部１２１を保持治具ＨＪの凹溝ＨＪＭに挿入し
た状態で、ハンダペーストが載置された基板本体１１１
を加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、略板形状をなす樹
脂製の基板本体を備える樹脂製基板の製造方法に関し、
特に、基板本体の基板主面にハンダバンプを有する樹脂
製基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、略板形状をなす樹脂製の基板
本体を備え、この基板本体の基板主面にハンダバンプが
形成された樹脂製基板が知られている。例えば、図６に
簡略化した斜視図を示す樹脂製基板９０１が挙げられ
る。この樹脂製基板９０１は、基板主面９１２と基板裏
面９１３を有し、略板形状をなす樹脂製の基板本体９１
１を備える。基板本体９１１は、その中央部に後に製品
として用いる製品部９１５を有し、この製品部９１５の
周縁に周縁部９２１を有する。このうち製品部９１５
は、複数（図中では１６個）の小基板９１７が枠部９１
９を介して連結した連結製品部とされている。製品部９
１５の基板主面９１２、具体的には、各小基板９１７の
中央部の基板主面９１２には、それぞれ多数のハンダバ
ンプが形成されている（図示しない）。一方、製品部９
１５の基板裏面９１３、具体的には、各小基板９１７の
基板裏面９１３の全面には、それぞれ多数の接続パッド
が形成されている（図示しない）。また、各小基板９１
７の内部には、配線層等が形成されている（図示しな
い）。

【０００３】このような樹脂製基板９０１のうちハンダ
バンプは、次のように形成する。即ち、まず、公知の手
法により基板本体９１１を製造する。そして、基板本体
９１１のうち基板主面９１２の所定位置に、印刷マスク
を用いてハンダペーストを印刷する。その後、図７に示
すように、ハンダペーストが載置された基板本体９１１
を、基板主面９１２を上に向けた状態で搬送してリフロ
ー炉ＲＦに入れ、加熱してハンダを溶解し、ハンダバン
プを形成する。なお、基板本体９１１は、その周縁部９
２１のうち２辺を支持部材（突起部が多数形成された突
起部付きチェーン）ＳＪ間に架設しつつ搬送する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに製造すると、図８に示すように、樹脂製基板９０１
に反りが生じる。具体的には、基板本体９１１の周縁が
基板主面９１２側に向かうようにして反る。このような
反りが大きくなると、ハンダバンプのコポラナリティが
悪化するので、小基板９１７の基板主面９１２にＩＣチ
ップなどの電子部品を搭載したときに、即ち、小基板９
１７の各ハンダバンプに電子部品の各端子を接続したと
きに、これらの間で接続不良が生じやすくなる。さら
に、この樹脂製基板９０１のように、基板裏面９１３に
接続パッドがある場合には、接続パッドのコポラナリテ
ィも悪化するので、小基板９１７の基板裏面９１３にマ
ザーボードなど他の基板を接続したときに、即ち、小基
板９１７の各接続パッドに他の基板の各端子を接続した
ときに、これらの間で接続不良が生じやすくなる。

【０００５】本発明はかかる現状に鑑みてなされたもの
であって、ハンダバンプを有する樹脂製基板について、
基板に反りが生じるのを抑制することができる樹脂製基
板の製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】その解決
手段は、基板主面と基板裏面を有し略板形状をなす樹脂
製の基板本体であって、中央に位置し後に製品として用
いる製品部と、この製品部の周縁に位置する周縁部とを
備える基板本体と、上記製品部のうち上記基板主面に形
成されたハンダバンプと、を備える樹脂製基板の製造方
法であって、上記基板主面にハンダペーストが載置され
た上記基板本体を加熱してハンダを溶解し、上記ハンダ
バンプを形成する工程であって、上記基板本体の周縁部
に沿って上記周縁部を挿入可能な凹溝を有し、上記基板
本体に反りが生じるのを規制する保持治具を用いて、上
記基板本体の周縁部を上記保持治具の凹溝に挿入した状
態で、上記ハンダペーストが載置された上記基板本体を
加熱するハンダバンプ形成工程を備える樹脂製基板の製
造方法である。

【０００７】本発明によれば、ハンダバンプ形成工程に
おいて、基板本体の周縁部に沿って周縁部を挿入可能な
凹溝を有し、基板本体に反りが生じるのを規制する保持
治具を用いて、基板本体の周縁部を保持治具の凹溝に挿
入した状態で、ハンダペーストが載置された基板本体を
加熱する。そして、ハンダを溶解し、ハンダバンプを形
成する。このようにして樹脂製基板を製造すれば、基板
本体を加熱したときに、基板本体は変形しようとする
が、保持治具により周縁部が保持されているので、基板
本体に反りが生じにくい。その結果、反りが小さく、ハ
ンダバンプのコポラナリティに優れた樹脂製基板を製造
することができる。従って、この樹脂製基板にＩＣチッ
プなどの電子部品を搭載したときに、ハンダバンプと電
子部品の端子との接続信頼性を向上させることができ
る。なお、本発明に係る樹脂製基板の基板本体は、製品
部の周縁に周縁部を有し、この周縁部を保持治具に挿入
しているので、保持治具が製品部に当接して製品部に悪
影響を及ぼすことはない。

【０００８】本発明で製造する樹脂製基板は、上記の構
成を満たすものであればいずれのものでもよく、例え
ば、コア基板の両面に複数の絶縁層と導体層が交互に形
成され、その両面にソルダーレジスト層が形成されたも
のや、コア基板の片面に複数の絶縁層と導体層が交互に
形成され、その上にソルダーレジスト層が形成されたも
のなどが挙げられる。また、コア基板を有しない樹脂製
基板でもよい。また、保持治具は、基板本体の周縁部に
沿って周縁部を挿入可能な凹溝を有し、基板本体に反り
が生じるのを規制することができるものであれば、いず
れの形態とすることもできる。例えば、後述するよう
に、内部の対向する側面がいずれも平面をなしている凹
溝を有する保持治具が挙げられる。また、凹溝内に基板
本体の周縁部を固定する板バネ等の弾性体を有する保持
治具であってもよい。また、保持治具により保持する基
板本体の周縁部は、周縁部全体である必要はなく、周縁
部の一部であってもよい。周縁部の一部のみを保持する
ことによっても、加熱時に基板本体に反りが生じるのを
抑制することができるからである。

【０００９】さらに、上記の樹脂製基板の製造方法であ
って、前記保持治具の凹溝は、凹溝内の対向する内側面
がいずれも平面をなしている樹脂製基板とすると良い。

【００１０】本発明によれば、保持治具の凹溝は、凹溝
内の対向する内側面がいずれも平面をなしている。この
ため、基板本体の加熱したときに、これらの平面が基板
本体の変形を抑えるので、樹脂製基板に生じる反りを抑
制することができる。しかも、凹溝の構造が簡単である
ので、その加工や形成が容易である。

【００１１】さらに、上記のいずれかに記載の樹脂製基
板の製造方法であって、前記基板本体は、前記製品部の
うち前記基板裏面に接続パッドを有する樹脂製基板の製
造方法とすると良い。

【００１２】前述したように、基板裏面に接続パッドが
ある場合には、樹脂製基板が変形すると、接続パッドの
コポラナリティも悪化するので、接続パッドをマザーボ
ードなど他の基板の端子に接続したときに、これらの間
で接続不良が生じやすくなる。従って、このような接続
パッドを有する場合に、特に、上述の発明を適用して樹
脂製基板の反りを抑制するのが有効である。

【００１３】さらに、上記のいずれかに記載の樹脂製基
板の製造方法であって、前記製品部は、複数の小基板が
直接または枠部を介して連結した連結製品部である樹脂
製基板の製造方法とすると良い。

【００１４】本発明によれば、基板本体の製品部は、複
数の小基板が直接または枠部を介して連結した連結製品
部である。このような樹脂製基板は、製品部が１つの基
板からなるものよりも、その大きさが大きい。このた
め、加熱時に基板本体に生じる反りも大きくなり、ハン
ダバンプや接続パッドのコポラナリティが特に悪くな
る。従って、このような連結製品部を有する場合に、特
に、上述の発明を適用して樹脂製基板の反りを抑制する
の有効である。

【００１５】さらに、上記のいずれかに記載の樹脂製基
板の製造方法であって、前記基板本体は、平面視略矩形
状をなし、前記ハンダバンプ形成工程は、上記基板本体
の周縁部のうち、対向する２辺をそれぞれ前記保持治具
の凹溝に挿入し、残り２辺を支持部材間に架設した状態
で、前記ハンダペーストが載置された上記基板本体を加
熱する樹脂製基板の製造方法とすると良い。

【００１６】本発明では、基板本体が平面視略矩形状を
なし、基板本体の周縁部のうち、対向する２辺をそれぞ
れ保持治具の凹溝に挿入する。このように、対向する２
辺を保持すれば、樹脂製基板に生じる反りを効果的に抑
制することができる。その上、保持治具に挿入されない
残りの２辺を支持部材間に架設する。このため、基板本
体を加熱したときに、基板本体が自重で垂れ下がって反
りが生じるのを抑制することもできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る樹脂製基板
１０１について、図１に簡略化した斜視図を示す。ま
た、樹脂製基板１０１を構成する小基板１１７につい
て、図２に基板主面１１２側から見た簡略化した斜視図
を、図３に基板裏面１１３側から見た簡略化した斜視図
を示す。

【００１８】この樹脂製基板１０１は、ＩＣチップなど
の電子部品が搭載される基板主面１１２と、マザーボー
ドなどの他の基板が接続される基板裏面１１３を有する
基板本体１１１を備える。基板本体１１１は、約４００
ｍｍ×約４００ｍｍ×約１ｍｍの平面視略矩形の略板形
状である。基板本体１１１は、その中央部に後に製品と
して用いる製品部１１５を有し、この製品部１１５の周
縁に周縁部１２１を有する。このうち製品部１１５は、
１０×１０＝１００個（図中では簡略化して１６個）の
小基板１１７が枠部１１９を介して連結した連結製品部
とされている。各小基板１１７は、約３５ｍｍ×約３５
ｍｍ×約１ｍｍの平面視略矩形状の略板形状である。製
品部１１５の基板主面１１２、具体的には、各小基板１
１７の中央部の基板主面１１２には、それぞれ多数のハ
ンダバンプ１２３が略格子状に形成されている（図２参
照）。一方、製品部１１５の基板裏面１１３、具体的に
は、各小基板１１７の基板裏面１１３の全面には、それ
ぞれ多数の接続パッド１２５が略格子状に形成されてい
る（図３参照）。また、各小基板１１７は、エポキシ樹
脂等からなる複数の絶縁層と、配線層等の複数の導体層
とが交互に積層され、絶縁層には、導体層同士を接続す
るビア導体やスルーホール導体が多数形成されている。
この樹脂製基板１０１は、反りが小さく、ハンダバンプ
１２３も接続パッド１２５もコポラナリティに優れてい
る。

【００１９】次いで、この樹脂製基板１０１の製造方法
について説明する。まず、フォトリソグラフィ技術等、
公知の手法により基板本体１１１を製造する。またその
一方で、基板本体１１１に反りが生じるのを規制する保
持治具ＨＪを２個用意する（図４参照）。この保持治具
ＨＪは、ＳＵＳ（ステンレス）からなる厚さ約１ｍｍの
金属板を略コ字状に加工したものである。従って、対向
する内側面がいずれも平面をなした凹溝ＨＪＭを有す
る。保持治具ＨＪの外形は、幅が約３．５ｍｍ、奥行き
が約１０ｍｍ、長さが約３８０ｍｍである。また、凹溝
ＨＪＭは、幅が約１．５ｍｍ、深さが約９ｍｍである。
なお、保持治具ＨＪは、アルミニウム合金やマグネシウ
ム合金、耐熱性樹脂等からなるものを使用してもよい。

【００２０】次に、ハンダバンプ形成工程において、基
板主面１１２の所定位置にハンダバンプ１２３を形成す
る。具体的には、まず、所定パターンの印刷マスクを用
いて、基板主面１１２の所定位置にハンダペースト（図
示しない）を印刷する。次に、図４に示すように、基板
本体１１１の周縁部１２１を保持治具ＨＪの凹溝ＨＪＭ
に挿入する。具体的には、周縁部１２１のうち、任意の
対向する２辺をそれぞれ保持治具ＨＪの凹溝ＨＪＭに挿
入する。その後、基板本体１１１を、所定の間隔をあけ
て２列に並べられた搬送チェーン（支持部材）ＳＪに載
せて搬送する。具体的には、基板主面１１２を上側に向
け、基板本体１１１の周縁部１２１のうち、保持治具Ｈ
Ｊに挿入されていない２辺を、搬送チェーンＳＪの突起
部に架設しつつ搬送する。そして、この状態のまま基板
本体１１１をリフロー炉ＲＦに入れ、加熱してハンダを
溶解する。その後は、加熱を停止してハンダを放冷し固
化する。そうすると、基板主面１１２の所定の位置にハ
ンダバンプ１２３が形成される。

【００２１】この工程において、リフロー炉ＲＦで加熱
された基板本体１１１は、その周縁部１２１が上側に向
くように変形しようとする。しかし、基板本体１１１の
周縁部１２１の対向する２辺が保持治具ＨＪにより保持
されているので、基板本体１１１に生じる反りが抑制さ
れる。従って、反りの小さい樹脂製基板１０１を製造す
ることができる。また、ハンダバンプ１２３のコポラナ
リティと接続パッド１２５のコポラナリティが良好とな
る。このようにして、樹脂製基板１０１が完成する。

【００２２】以上で説明したように、ハンダバンプ形成
工程では、基板本体１１１の周縁部１２１に沿って周縁
部１２１を挿入可能な凹溝ＨＪＭを有し、基板本体１１
１に反りが生じるのを規制する保持治具ＨＪを用いて、
基板本体１１１の周縁部１２１を保持治具ＨＪの凹溝Ｈ
ＪＭに挿入した状態で、ハンダペーストが載置された基
板本体１１１を加熱する。そして、ハンダを溶解し、ハ
ンダバンプ１２３を形成する。このようにして樹脂製基
板１０１を製造すれば、基板本体１１１を加熱したとき
に、基板本体１１１は変形しようとするが、保持治具Ｈ
Ｊにより周縁部１２１が保持されているので、基板本体
１１１に反りが生じにくい。このため、反りが小さく、
ハンダバンプ１２３のコポラナリティが良好な樹脂製基
板１０１を製造することができる。従って、樹脂製基板
１０１（小基板１１７）にＩＣチップなどの電子部品を
搭載したときに、ハンダバンプ１２３と電子部品の端子
との接続信頼性を向上させることができる。また、保持
治具ＨＪの凹溝ＨＪＭには、基板本体１１１の周縁部１
２１を挿入しているので、保持治具ＨＪが製品部１１５
に当接して製品部１１５に悪影響を及ぼすことはない。

【００２３】さらに、本実施形態では、保持治具ＨＪの
凹溝ＨＪＭは、凹溝ＨＪＭ内の対向する内側面がいずれ
も平面をなしている。このため、基板本体１１１の加熱
したときに、両平面が基板本体１１１の変形を抑えるの
で、反りの小さい樹脂製基板１０１を製造することがで
きる。しかも、凹溝ＨＪＭの構造な簡単で、保持治具Ｈ
Ｊ全体としても簡単な構造であるので、その加工や形成
が容易である。また、本実施形態では、基板裏面１１３
に接続パッド１２５があるので、樹脂製基板１０１が変
形すると、接続パッド１２５のコポラナリティも悪化
し、接続パッド１２５をマザーボードなど他の基板の端
子に接続したときに、これらの間で接続不良が生じやす
くなる。従って、上述のようにして樹脂製基板１０１の
反りを抑制するのが、特に有効である。

【００２４】また、本実施形態では、基板本体１１１の
製品部１１５は、多数の小基板１１７が枠部１１９を介
して連結した連結製品部であり、樹脂製基板１０１の大
きさが大きいので、樹脂製基板１０１に大きな反りが生
じやすく、外部の端子とハンダバンプ１２３や接続パッ
ド１２５との間で接続不良がより生じやすい。従って、
上述のようにして樹脂製基板１０１の反りを抑制するの
が、特に有効である。また、本実施形態では、基板本体
１１１の周縁部１２１のうち対向する２辺をそれぞれ保
持治具ＨＪの凹溝ＨＪＭに挿入し、対向する２辺につい
て保持治具ＨＪで保持するので、樹脂製基板１０１に生
じる反りを効果的に抑制することができる。しかも、保
持治具ＨＪに挿入されない残りの２辺を搬送チェーンＳ
Ｊ間に架設する。このため、基板本体１１１を加熱した
ときに、基板本体１１１が自重で垂れ下がって反りが生
じるのを抑制することもできる。

【００２５】以上において、本発明を実施形態に即して
説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適
用できることはいうまでもない。例えば、上記実施形態
では、基板本体１１１の周縁部１２１のうち対向する２
辺のみを保持治具ＨＪの凹溝ＨＪＭに挿入しているが、
周縁部１２１の４辺全部を保持治具ＨＪの凹溝ＨＪＭに
挿入して保持治具ＨＪで保持することもできる。このよ
うにしても、樹脂製基板１０１に生じる反りを抑制でき
るなど、上記実施形態と同様な効果を得ることができ
る。

【００２６】また、上記実施形態においては、基板本体
１１１の製品部１１５は、多数の小基板１１７が枠部１
１９を介して連結しているが、枠部１１９を設けず、直
接、小基板１１７同士を連結させてもよい。このような
樹脂製基板も、その大きさが大きくなるため、ハンダバ
ンプ形成工程で大きな反りが生じやすく、その結果、ハ
ンダバンプ１２３や接続パッド１２５と外部の端子との
接続不良が生じやすい。従って、この場合も、上述した
ようにして樹脂製基板の反りを抑制するのが、特に有効
である。

【００２７】なお、保持治具ＨＪの凹溝ＨＪＭの幅が、
基板本体１１１の厚さに比べて極端に広い場合には、ス
テンレスやアルミニウム合金、マグネシウム合金、耐熱
性樹脂等からなるスペーサー（平板）を挟んで基板本体
１１１の周縁部１２１を保持するとよい。このような形
態をとっても、樹脂製基板１０１に生じる反りを抑制す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る樹脂製基板の簡略化した斜視図
である。

【図２】実施形態に係る樹脂製基板を構成する小基板の
基板主面側から見た簡略化した斜視図である。

【図３】実施形態に係る樹脂製基板を構成する小基板の
基板裏面側から見た簡略化した斜視図である。

【図４】実施形態に係る樹脂製基板の製造方法に関し、
基板本体に保持治具を付けた状態を示す説明図である。

【図５】実施形態に係る樹脂製基板の製造方法に関し、
保持治具を付けた基板本体をリフロー炉に入れる様子を
示す説明図である。

【図６】従来形態に係る樹脂製基板の簡略化した斜視図
である。

【図７】従来形態に係る樹脂製基板の製造方法に関し、
基板本体をリフロー炉に入れる様子を示す説明図であ
る。

【図８】従来形態に係る樹脂製基板の製造方法に関し、
製造後の樹脂製基板の様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１０１ 樹脂製基板 １１１ 基板本体 １１２ 基板主面 １１３ 基板裏面 １１５ 製品部 １１７ 小基板 １１９ 枠部 １２１ 周縁部 １２３ ハンダバンプ １２５ 接続パッド ＨＪ 保持治具 ＨＪＭ 凹溝 ＳＪ 搬送チェーン（支持部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 耕三 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E319 AC02 BB04 GG20

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板主面と基板裏面を有し略板形状をなす
   樹脂製の基板本体であって、中央に位置し後に製品とし
   て用いる製品部と、この製品部の周縁に位置する周縁部
   とを備える基板本体と、 上記製品部のうち上記基板主面に形成されたハンダバン
   プと、を備える樹脂製基板の製造方法であって、 上記基板主面にハンダペーストが載置された上記基板本
   体を加熱してハンダを溶解し、上記ハンダバンプを形成
   する工程であって、 上記基板本体の周縁部に沿って上記周縁部を挿入可能な
   凹溝を有し、上記基板本体に反りが生じるのを規制する
   保持治具を用いて、 上記基板本体の周縁部を上記保持治具の凹溝に挿入した
   状態で、上記ハンダペーストが載置された上記基板本体
   を加熱するハンダバンプ形成工程を備える樹脂製基板の
   製造方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の樹脂製基板の製造方法で
   あって、 前記保持治具の凹溝は、凹溝内の対向する内側面がいず
   れも平面をなしている樹脂製基板。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の樹脂製基
   板の製造方法であって、 前記基板本体は、前記製品部のうち前記基板裏面に接続
   パッドを有する樹脂製基板の製造方法。
4. 【請求項４】請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載
   の樹脂製基板の製造方法であって、 前記製品部は、複数の小基板が直接または枠部を介して
   連結した連結製品部である樹脂製基板の製造方法。
5. 【請求項５】請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載
   の樹脂製基板の製造方法であって、 前記基板本体は、平面視略矩形状をなし、 前記ハンダバンプ形成工程は、上記基板本体の周縁部の
   うち、対向する２辺をそれぞれ前記保持治具の凹溝に挿
   入し、残り２辺を支持部材間に架設した状態で、前記ハ
   ンダペーストが載置された上記基板本体を加熱する樹脂
   製基板の製造方法。