JP2009076853A - リードピン付き配線基板およびリードピン - Google Patents

Abstract

【課題】リードピンと電極パッドとの接合部にボイドが発生することを抑制し、導電材中に拡散する金の割合を抑えることによってリードピンと電極パッドとの接合部の耐熱性の低下を抑え、リードピン付き配線基板の信頼性を向上させる。
【解決手段】配線基板１０に形成された電極パッド１２に導電材１４を介してリードピン２０が接合されて形成されたリードピン付き配線基板３０であって、前記リードピン２０は、軸部２０ｂの一端に形成されたヘッド部２０ａの前記電極パッド１２に対向する端面側に、側面が凹面となる円錐突起部２０１が形成されている。前記リードピン２０は、導電材１４が前記ヘッド部２０ａのフランジ部を超えてヘッド部の裏面側に濡れ広がりリードピン２０の軸部２０ｂにまで到達して前記電極パッド１２に接合されている。
【選択図】図１

Description

本発明はリードピン付き配線基板およびリードピンに関し、より詳細には電極パッドにリードピンを接合して形成されるピングリッドアレイ（PGA）型のリードピン付き配線基板およびこれに用いられるリードピンに関する。

ピングリッドアレイ型のリードピン付き配線基板には、図９（ａ）、（ｂ）に示すような、配線基板１０に設けられた電極パッド１２に、はんだ等の導電材１４を介してリードピン５、６を接合して提供される製品がある。図９（ａ）は、ヘッド部５ａを平坦な円板状に形成したいわゆる平ピン型のリードピン５をヘッド部５ａを電極パッド１２に当接させて接合した例、図９（ｂ）は電極パッド１２への接合面側を球面に形成したヘッド部６ａを備えたリードピン６を電極パッド１２に接合して形成した例である。

配線基板１０にリードピン５、６を接合する際は、電極パッド１２にはんだ等の導電材１４を供給し、支持治具によりリードピンを支持して電極パッド１２とリードピンとを位置合わせし、支持治具とともに配線基板１０をリフロー装置を通過させて接合する。最近のリードピン付き配線基板に用いられるリードピンは、ピンの軸部の外径が０．３ｍｍ、ヘッド部の外径が０．６〜０．７ｍｍといったようにきわめて細径であり、リードピンが狭間隔で配置されることから、リードピンの電極パッドに対する接合強度と、リードピンを電極パッドに接合した状態におけるリードピンの傾き等による位置ずれが問題となっている。

図９（ａ）は、リードピン５のヘッド部５ａと電極パッド１２との間を充填する導電材１４中にボイド１５が発生してリードピン５が直立位置から傾いて接続される状態を示している。このようにリードピン５が傾いて接合されると、リフロー後に支持治具を配線基板から外すことができなくなったり、支持治具を外した際にリードピン５を変形させてしまったりするという問題や、リードピン５の先端の高さがばらついたり、リードピン５と電極パッド１２との電気的接続の信頼性が阻害されるという問題が生じる。

図９（ｂ）に示すリードピン６は、平ピン型のリードピン５にくらべて電極パッド１２との接合強度を高めることができ、導電材１４中にボイド１５が生じることを防止してリードピン６の位置ずれを防止できるものとして提案された（特許文献１、２参照）。また、平ピン型のリードピンについても、ヘッド部の端面に溝を設け、リードピンの接合強度を向上させるとともに、はんだ中にボイドが生じることを抑えたリードピンが提案されている（特許文献３参照）。
特開２００１−２１７３４１号公報 特開２００１−３５８２７７号公報 特開２００６−８６２８３号公報

上述したように、軸部の端部に形成したヘッド部を配線基板の電極パッドに当接させて接合したリードピン付き配線基板では、ヘッド部を電極パッドに接合する導電材中にしばしばボイドが発生する。これは、接合時に導電材に含有されている溶剤が気化すること、また、接合時に導電材中にエアが巻き込まれることによると考えられる。前述したヘッド６ａの端面を球面に形成したリードピン６は、ヘッド６ａの外周側では電極パッド１２との離間距離が広がるから、導電材中に生じたボイドを外部に抜けやすくさせ、導電材中にボイドが残留することを抑制できるという利点がある。しかしながら、従来のリードピンでは必ずしもボイドの発生を抑制する作用が十分とは言い難い。

また、リードピン付き配線基板はソケットに抜き差しすることから、リードピンと電極パッドとの接合強度が問題とされる。リードピンと電極パッドとの接合強度は、一般には、リードピンのヘッド部と電極パッドとの接合面積に依存し、ヘッド部を大径とすることによって接合強度を増大させることができる。しかしながら、リードピンを高密度に配置するためには、ヘッド部の寸法が制約を受けるから、ヘッド部を大径にすることなく所要の接合強度が得られるリードピンが求められる。

この他に、リードピン付き配線基板では、配線基板にリードピンを接合した後、半導体素子を搭載する工程（ダイ付け工程）を経過することから、リードピンと電極パッドとの接合部の耐熱性が問題となる。リードピンを電極パッドに接合する導電材には、ダイ付け工程を想定して所要の耐熱性を備えた導電材が使用されるが、リードピンの外表面には保護めっきとして金めっきが施されているため、リードピンの接合工程で導電材１４中に金（Au)が拡散し、これによって接合部の耐熱性が低下するという問題がある。
たとえば、Sn(95%)-Sb(5%)はんだの溶融温度は235℃程度であるが、このはんだ中に金が拡散することによって溶融温度が230℃程度に低下することが想定される。SnにAuが拡散して合金化すると溶融温度が低下することは一般に知られている。リードピンを電極パッドに接合する工程においても導電材中に金が拡散する。リードピンと電極パッドとの接合部の耐熱性が低下すると、半導体素子を接合する後工程で障害が生じるおそれがある。 また、導電材中に金が拡散すると、リードピンの接合強度を低下させるおそれがあり、細径のリードピンを使用するリードピン付き配線基板の製造においては、リードピンの接合強度を劣化させない点からも、リードピンと電極パッドとの接合部における金の拡散については注意を払う必要がある。

本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、リードピンと電極パッドとの接合部にボイドが発生することを抑制するとともに、導電材中に拡散する金の割合を抑えることによってリードピンと電極パッドとの接合部の耐熱性の低下を抑制し、信頼性を向上させたリードピン付き配線基板を提供すること、またこのリードピン付き配線基板に好適に用いられるリードピンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、配線基板に形成された電極パッドに導電材を介してリードピンが接合されて形成されたリードピン付き配線基板であって、前記リードピンは、軸部の一端に形成されたヘッド部の前記電極パッドに対向する端面側に、側面が凹面となる円錐突起部が形成されていることを特徴とする。

また、前記リードピンは、前記導電材が前記ヘッド部のフランジ部を超えてヘッド部の裏面側に濡れ広がり、リードピンの軸部にまで到達して前記電極パッドに接合されていることにより、電極パッドに確実に接合される。
また、前記リードピンは外面に金めっきが施され、すずーアンチモン合金からなる導電材により前記電極パッドに接合されていることを特徴とする。
また、前記リードピンは、前記円錐突起部の頂部が平坦面に形成されているもの、前記円錐突起部の頂部がＲ面に形成されているものが好適に使用される。

また、リードピン付き配線基板の製造に用いられるリードピンであって、軸部と、該軸部の一端に軸部よりも径大に形成されたヘッド部とを備え、該ヘッド部の前記配線基板に形成された電極パッドに接合される端面側が、側面が凹面となる円錐突起部に形成されていることを特徴とする。
また、前記リードピンは、前記円錐突起部の頂部が平坦面に形成されているもの、前記円錐突起部の頂部がＲ面に形成されているものが好適に用いられる。

本発明に係るリードピン付き配線基板およびリードピンによれば、リードピンのヘッド部に側面が凹面となる円錐突起部を形成したことによって、リードピンと配線基板に形成された電極パッドとの接合部での接合面積を確保し、ヘッド部と電極パッドの表面との間からボイドを逃げやすくして導電材中にボイドが残留することを抑制することができ、リードピンと電極パッドとの接合信頼性を向上させることができる。また、ヘッド部と電極パッドとの間に充填される導電材の充填量を確保することができることから、導電材中にリードピンから金が拡散する比率を従来のリードピンと比較して低下させることができ、これによって接合部の信頼性を向上させることができる。

図１は本発明に係るリードピン付き配線基板の一実施形態について、その構成を示す断面図である。本実施形態のリードピン付き配線基板３０は、配線基板１０の一方の面に半導体素子４０を搭載する搭載部３０ａが設けられ、配線基板１０の他方の面に電極パッド１２が形成され、電極パッド１２にすず−アンチモン合金からなる導電材１４によってリードピン２０が接合されて形成されている。
搭載部３０ａには半導体素子４０と電気的に接続される接続用パッドおよび所要の配線パターンが形成される。配線基板１０の他方の面は、ソルダーレジスト等の保護膜１６により被覆され、リードピン２０が接合される電極パッド１２が平面形状が円形に露出する。電極パッド１２は銅層によって形成され、銅層の表面に保護めっきとしてニッケルめっきと金めっきがこの順に施されている。また、リードピンは鉄系材料を基材とし表面に金めっきが施されたものが用いられる。

リードピン２０を電極パッド１２に接合する際は、まず、電極パッド１２の露出面に導電材としてすず−アンチモン合金からなる導電ペーストを塗布し、各々の電極パッド１２にリードピン２０のヘッド部２０ａを位置合わせし、リフロー工程によりリードピン２０を接合する。具体的には、配線基板１０に形成されている電極パッド１２の平面配置と一致する配置にリードピン２０をセットするセット孔が形成された支持治具にリードピン２０をセットし、支持治具と配線基板１０とを位置合わせした状態でリフロー装置を通過させてリードピン２０を接合する。リードピン２０を電極パッドに接合した後、支持治具を外して図１に示すリードピン付き配線基板３０が得られる。

支持治具はリードピン２０を電極パッド１２に位置合わせするとともに、リードピン２０が配線基板１０の基板面に直立した状態ではんだ付けされるように支持する作用を有する。支持治具に設けられているリードピン２０のセット孔は、リードピン２０の軸部２０ｂを挿通した際にヘッド部２０ａが係止される径寸法に形成されている。

図２は、図１に示したリードピン付き配線基板３０に用いられているリードピン２０の構成を拡大して示す。図２（ａ）はリードピン２０の平面図、図２（ｂ）は正面図である。図２（ｂ）に示すように、リードピン２０は、軸部２０ｂの一端に軸部２０ｂと一体に、軸部２０ｂよりも大径のヘッド部２０ａが形成されたもので、ヘッド部２０ａには、電極パッドに接合される端面側が、頂部が平坦面２０４となる円錐突起部２０１に形成され、フランジ部２０２を挟んで軸部２０ｂに連結される側がテーパ部２０３として形成されている。

円錐突起部２０１の頂部を平坦面２０４として形成しているのは、リードピン２０を電極パッド１２に当接させて接合した際の電極パッド１２との接合面積を確保するためである。テーパ部２０３とフランジ部２０２との連結部では、テーパ部２０３の外径をフランジ部２０２の外径よりも若干小径としている。ヘッド部２０ａの裏面側にテーパ部２０３を形成しているのはフランジ部２０２および円錐突起部２０１の補強作用と、リードピン２０を電極パッド１２に接合した際に、フランジ部２０２を超えて導電材がフランジ部２０２の外面および軸部２０ｂの外周面に濡れ広がるようにするためである。

本実施形態のリードピン２０においてもっとも特徴とする構成は、ヘッド部２０ａの円錐突起部２０１を側面が凹面となる円錐突起部に形成したことである。側面が凹面となる円錐突起部とは、円錐体の側面(外周面）を断面方向から見て凹曲線に形成したという意味である。本実施形態では、円錐突起部２０１の側面（断面円弧）の曲率半径Ｒを１．５ｍｍに設定している。
リードピン２０の製造工程では、軸部２０ｂの外径と同径に形成した長尺の針状体を順送りしながら、金型を用いて針状体の切断端に潰し加工を施してヘッド部２０ａを形成する。ヘッド部２０ａの端面を側面が凹面となる円錐突起部に形成するには、ヘッド部２０ａの側面形状に合わせた加工金型（パンチ）により潰し加工すればよい。針状体を順送りしながら潰し加工と切断操作を繰り返すことによって所定の凹面形状の円錐突起部２０１を備えたリードピン２０を量産することができる。

リードピン２０の寸法および形状は適宜設計可能であるが、図２に示したリードピン２０では、軸部の径Ａ：０．３ｍｍ、フランジ部の外径Ｂ：０．７３ｍｍ、円錐突起部の頂部の平坦面の径Ｃ：０．１５ｍｍ、フランジ部の高さＤ：０．１３ｍｍ、テーパ部の高さＥ：０．１ｍｍである。また、平坦部と円錐突起部の稜線との境界位置での曲率半径は０．１ｍｍである。
リードピンは潰し加工後、外表面に金めっきが施されて提供される。

図３は、リードピン２０を電極パッド１２に接合した状態を拡大して示す断面図である。リードピン２０はヘッド部２０ａを電極パッド１２に対向させ、導電材１４によって接合される。導電材１４は、電極パッド１２の表面とリードピン２０のヘッド部２０ａとの間を充填し、さらにフランジ部２０２を超えてテーパ部２０３の外面に濡れ広がり、軸部２０ｂの基部位置にまで達する。本実施形態では、導電材１４としてすず−アンチモン合金はんだを使用した。

図３に示すように、本実施形態のリードピン付き基板では、リードピン２０のヘッド部２０ａに円錐突起部２０１が形成されていることから、電極パッド１２の表面と円錐突起部２０１との離間間隔が、ヘッド部２０ａの中心から外側に向かうにしたがって徐々に広がり、ヘッド部２０ａと電極パッド１２との間に挟まれた位置に発生したボイドが外側に逃げやすくなり、ヘッド部２０ａと電極パッド１２との間にボイドが残留することを抑制する。球面ピンにくらべてヘッド部２０ａを円錐突起状に形成すると、中心付近からヘッド部と電極パッドとの離間間隔が広くなり、ボイドを抜く作用がより効果的に作用する。

また、本実施形態のように、ヘッド部２０ａに側面が凹面となる円錐突起部２０１を形成すると、ヘッド部２０ａの端面と電極パッド１２の表面との間に充填される導電材１４の分量を平ピンあるいは球面ピンに比較して増やすことができ、これによって、リードピン２０の外面に施された金めっきによる金が導電材１４中に拡散する比率を、平ピンや球面ピンと比較して小さくすることができる。

図４は、ヘッド部２１ａに側面が凹面となる円錐突起部を形成したリードピンの他の実施形態を示す。本実施形態のリードピン２１は、図２に示したリードピン２０とは異なり、円錐突起部２０１の頂部に平坦面を形成せず、円錐突起部２０１の頂部をＲ面としたこと、フランジ部２０２にじかに軸部２１ｂを連結してテーパ部２０３を設けない構成とした点である。

図４に示したリードピン２１では、軸部の径Ａ：０．３ｍｍ、フランジ部の外径Ｂ：０．６ｍｍ、円錐突起部の高さＨ：０．１３ｍｍ、フランジ部までの高さＦ：０．１９ｍｍである。また、円錐突起部の凹面の曲率半径Ｒ：１．５ｍｍ、円錐突起部の頂部のＲ面の曲率半径は０．１ｍｍ、円錐突起部の頂角θ＝１３０°である。リードピン２１の外面には金めっきが施されている。

図５に、リードピン２１を電極パッド１２に接合した状態を拡大して示す。ヘッド部２１ａの頂部が電極パッド１２の表面に当接し、導電材１４がヘッド部２１ａと電極パッド１２との間に充填され、導電材１４はヘッド部２１ａのフランジ部２０２との間にメニスカス状に付着するとともに、フランジ部２０２を超えてヘッド部２１ａの平坦面部分に濡れ広がり、軸部２１ｂの基部にまで達している。

本実施形態のリードピン２１の場合も、ヘッド部２１ａに側面が凹面となる円錐突起部２０１を設けたことにより、ヘッド部２１ａと電極パッド１２との間に充填された導電材１４中に生じたボイドを外部に逃げやすくすることができ、導電材１４中にボイドが残留することを抑制することができる。
また、円錐突起部２０１の側面を凹面状としたことによって、ヘッド部２１ａと電極パッド１２との間に充填される導電材１４の分量を、平ピンや球面ピンの場合にくらべて増大させることができ、導電材１４中にリードピン２１から拡散する金の比率を小さくすることができる。導電材１４中への金の拡散（比率）を抑制することにより、接合部の耐熱性が劣化することを防止することができ、リードピン付き配線基板の信頼性を向上させることができる。

導電材中への金の拡散度合いを見積もるため、本発明に係るリードピンと他のリードピンについてヘッド部と電極パッドの表面との間に充填される導電材の分量を比較計算した。表１に、球面ピン、円錐ピン、凹面形の円錐ピン（本発明に係るリードピン）について、リードピンのヘッド部と電極パッドの表面との間に充填される導電材の量を計算した結果を示す。表１の計算結果は、図６（ａ）に示すように、ヘッド部と電極パッドの平面との間に挟まれる部分の容積を導電材の充填量としたものである。ヘッド部の半径ｒを０．３０mm、０．４０mmとし、ヘッド部の高さｈを０．１３mm、０．１５mmとした場合について計算した結果を示す。球面ピンについての充填量は、ヘッド部の高さｈからなる円柱部分の体積から、図６（ｂ）に示す球冠の体積を差し引いて求められる。球冠の体積Ｖ＝πh(3r×r＋h×h)/6である。
本発明に係る凹面形の円錐突起部を備えたリードピンで、頂部がＲ形のものについては、円錐突起として求めた。また、頂部が平坦面に形成された円錐突起部を備えるリードピンについては、平坦面が形成された部位の体積を全体の充填量から差し引いて充填量とした。

表１では、球面ピンについての導電材の充填量を基準として、球面ピンに対して、円錐ピン、凹面形の円錐ピンの充填量がどのような比率になるかを示している。表１の計算結果は、球面ピンに対して円錐ピンでは導電材の充填量が大きく増加し、とくに凹面形の円錐ピンの場合に導電材の充填量が顕著になること、ヘッド部が小径の場合に増加量が大きくなることを示している。

図３、５に示すようにリードピンのヘッド部と電極パッドの大きさを比較すると、電極パッドはリードピンのヘッド部よりもかなり大径に形成される。したがって、導電材は、ヘッド部と電極パッドとの間に充填される他、ヘッド部の周囲にもかなりの量の導電材が充填される。このように、リードピンの接合に使用される導電材の量はヘッド部と電極パッドとの間に挟まれた部分に限定されるものではないが、表１に示すように、ヘッド部と電極パッドとの間の充填量は凹面形の円錐ピンにおいて顕著であり、凹面形の円錐ピンを用いることによって導電材中に拡散する金の拡散比率を減少させる作用は十分に有効であると考えられる。

なお、表１においては、円錐突起部の側面の凹面の曲率半径を球面ピンの曲率半径と同一として計算したが、円錐突起部に形成する凹面の曲率は適宜選択可能であり、球面ピンの曲率半径よりも半径を大きくする（曲率を小さくする）ことも可能である。その場合であっても、かなりの導電材の充填量の増加を見込むことができる。

表２は、ヘッド部の形状が球面形、円錐形、凹面円錐形（頂部Ｒ）、凹面円錐形（頂部平面）のリードピンを配線基板に接合し、それぞれの引抜強度、高さばらつき、センター位置ずれを測定した結果を示す。いずれのリードピンも、ヘッド部の半径ｒ：0.3mm、高さｈ：0.15mmとしたものである。凹面円錐形のリードピンの円錐突起部の凹面の曲率は1.5mmである。引抜強度およびセンター位置ずれ量はサンプル数３０の平均値であり、高さばらつきは、ばらつき範囲を示す。

表２の測定結果は、ヘッド部が凹面円錐形のリードピンについては、頂部がＲ形状、平面形状のいずれの場合も、ヘッド部が球面形、円錐形のリードピンにくらべて引抜強度が向上し、高さばらつき、センター位置ずれ量が抑えられていることを示す。引抜強度が増大していることは、リードピンの接合強度が向上していることを示す。高さばらつきが抑えられていること、センター位置ずれ量が抑えられていることは、ヘッド部と電極パッドとの間に残留するボイドの量が抑制されていることによるものと考えられる。

図７、８に、リードピンのヘッド部と電極パッドとの接合部のX線写真を示す。図７（ａ）が球面形のリードピン、図７（ｂ）が円錐形のリードピンについての接合部を示す。写真の黒丸部分がリードピンの軸部である。軸部のまわりに円形に映っている部分がヘッド部である。ヘッド部の円形領域内に小さな円形の点が見える。これらが、ヘッド部と電極パッドとの間に残留したボイドである。
図８（ａ）は、凹面円錐形（頂部Ｒ）のリードピン，図８（ｂ）は、凹面円錐形（頂部平面）の接合部を示す。軸部の周囲にヘッド部が映っており、ヘッド部の領域にボイドが数点見えている。

図７、８のX線写真を比較すると、ヘッド部の領域に残留しているボイドは、図７にくらべて図８では明らかに減少している。この測定結果は、ヘッド部が凹面円錐形のリードピンの場合は、球面形、円錐形のリードピンにくらべて、ヘッド部と電極パッドとの間に残留するボイドの量を抑制できることを裏付けるものである。

近年のリードピン付き配線基板では、リードピンが小径化する傾向にあり、小径のリードピンの場合には電極パッドとリードピンとの接合面積が大きく抑制されるから、本発明のリードピンのように、ヘッド部に凹面形の円錐突起部を設けることによってリードピンと電極パッドとの接合面積を拡大して接合強度を増強させるようにすることは有効である。リードピンのヘッド部が小径になるとともに電極パッドも小径化するから、その場合に接合に寄与する導電材の量を確保して接合強度を確保できるようにすることは有効である。
そして、リードピンの接合に使用される導電材の量を確保し、導電材中への金の拡散比率を低下させ、接合部の耐熱性を維持できるようにすることはリードピン付き配線基板の信頼性を向上させる上できわめて有効である。

なお、上記実施形態では導電材としてすず−アンチモン合金はんだを使用した例について説明した。このようなすず系はんだ（すずを主要成分とするもの）は、鉛系のはんだと比較して溶融温度が高く、導電材中に金が拡散することによって接合部の溶融温度が低下する問題がより強くあらわれる。本発明はこのような比較的高温で用いられるはんだ（導電材）を使用するリードピン付き配線基板について有効に利用できるものである。

本発明に係るリードピン付き配線基板の構成を示す断面図である。 本発明に係るリードピンの平面図（ａ）、および正面図（ｂ）である。 リードピンを電極パッドに接合した状態を拡大して示す断面図である。 本発明に係るリードピンの他の構成を示す平面図（ａ）および正面図（ｂ）である。 図４に示すリードピンを電極パッドに接合した状態を拡大して示す断面図である。 リードピンのヘッド部と電極パッドとに挟まれた部位の導電材の充填量の計算に用いた構成を示す説明図である。 球面形（ａ）、と円錐形（ｂ）のリードピンと配線基板との接合部のX線写真である。 凹面円錐形：頂部Ｒ（ａ）と、凹面円錐形：頂部平面（ｂ）のリードピンと配線基板との接合部のX線写真である。 リードピン付き配線基板の従来の構成を示す断面図である。

符号の説明

１０ 配線基板
１２ 電極パッド
１４ 導電材
１５ ボイド
１６ 保護膜
２０、２１ リードピン
２０ａ、２１ａ ヘッド部
２０ｂ、２１ｂ 軸部
３０ リードピン付き配線基板
３０ａ 搭載部
４０ 半導体素子
２０１ 円錐突起部
２０２ フランジ部
２０３ テーパ部
２０４ 平坦面

上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、配線基板に形成された電極パッドに導電材を介してリードピンが接合されて形成されたリードピン付き配線基板であって、前記リードピンは、軸部の一端に形成されたヘッド部の前記電極パッドに対向する端面側に、側面全体が、頂部から底部に至る側面の断面線が凹曲線となる凹面に形成された円錐突起部が形成されていることを特徴とする。

また、リードピン付き配線基板の製造に用いられるリードピンであって、軸部と、該軸部の一端に軸部よりも径大に形成されたヘッド部とを備え、該ヘッド部の前記配線基板に形成された電極パッドに接合される端面側が、側面全体が、頂部から底部に至る側面の断面線が凹曲線となる凹面に形成された円錐突起部に形成されていることを特徴とする。
また、前記リードピンは、前記円錐突起部の頂部が平坦面に形成されているもの、前記円錐突起部の頂部がＲ面に形成されているものが好適に用いられる。

本発明に係るリードピン付き配線基板およびリードピンによれば、リードピンの、軸部の一端に形成されたヘッド部の電極パッドに対向する端面側に、側面全体が、頂部から底部に至る側面の断面線が凹曲線となる凹面に形成された円錐突起部を形成したことによって、リードピンと配線基板に形成された電極パッドとの接合部での接合面積を確保し、ヘッド部と電極パッドの表面との間からボイドを逃げやすくして導電材中にボイドが残留することを抑制することができ、リードピンと電極パッドとの接合信頼性を向上させることができる。また、ヘッド部と電極パッドとの間に充填される導電材の充填量を確保することができることから、導電材中にリードピンから金が拡散する比率を従来のリードピンと比較して低下させることができ、これによって接合部の信頼性を向上させることができる。

上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、配線基板に形成された電極パッドに導電材を介してリードピンが接合されて形成されたリードピン付き配線基板であって、前記リードピンは、軸部の一端に形成されたヘッド部の前記電極パッドに対向する端面側に、円錐体の側面（外周面）を断面方向から見て凹曲線に形成した円錐突起部が形成されていることを特徴とする。

また、リードピン付き配線基板の製造に用いられるリードピンであって、軸部と、該軸部の一端に軸部よりも径大に形成されたヘッド部とを備え、該ヘッド部の前記配線基板に形成された電極パッドに接合される端面側が、円錐体の側面（外周面）を断面方向から見て凹曲線に形成した円錐突起部に形成されていることを特徴とする。
また、前記リードピンは、前記円錐突起部の頂部が平坦面に形成されているもの、前記円錐突起部の頂部がＲ面に形成されているものが好適に用いられる。

本発明に係るリードピン付き配線基板およびリードピンによれば、リードピンの、軸部の一端に形成されたヘッド部の電極パッドに対向する端面側に、円錐体の側面（外周面）を断面方向から見て凹曲線に形成した円錐突起部を形成したことによって、リードピンと配線基板に形成された電極パッドとの接合部での接合面積を確保し、ヘッド部と電極パッドの表面との間からボイドを逃げやすくして導電材中にボイドが残留することを抑制することができ、リードピンと電極パッドとの接合信頼性を向上させることができる。また、ヘッド部と電極パッドとの間に充填される導電材の充填量を確保することができることから、導電材中にリードピンから金が拡散する比率を従来のリードピンと比較して低下させることができ、これによって接合部の信頼性を向上させることができる。

Claims (8)

1. 配線基板に形成された電極パッドに導電材を介してリードピンが接合されて形成されたリードピン付き配線基板であって、
   前記リードピンは、軸部の一端に形成されたヘッド部の前記電極パッドに対向する端面側に、側面が凹面となる円錐突起部が形成されていることを特徴とするリードピン付き配線基板。
2. 前記リードピンは、前記導電材が前記ヘッド部のフランジ部を超えてヘッド部の裏面側に濡れ広がり、リードピンの軸部にまで到達して前記電極パッドに接合されていることを特徴とする請求項１記載のリードピン付き配線基板。
3. 前記リードピンは外面に金めっきが施され、すずーアンチモン合金からなる導電材により前記電極パッドに接合されていることを特徴とする請求項１または２記載のリードピン付き配線基板。
4. 前記リードピンは、前記円錐突起部の頂部が平坦面に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のリードピン付き配線基板。
5. 前記リードピンは、前記円錐突起部の頂部がＲ面に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のリードピン付き配線基板。
6. リードピン付き配線基板の製造に用いられるリードピンであって、
   軸部と、該軸部の一端に軸部よりも径大に形成されたヘッド部とを備え、
   該ヘッド部の前記配線基板に形成された電極パッドに接合される端面側が、側面が凹面となる円錐突起部に形成されていることを特徴とするリードピン。
7. 前記リードピンは、前記円錐突起部の頂部が平坦面に形成されていることを特徴とする請求項６記載のリードピン。
8. 前記リードピンは、前記円錐突起部の頂部がＲ面に形成されていることを特徴とする請求項６記載のリードピン。