JP2010141226A - リードピン付配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リードピンの接合強度を向上させたリードピン付配線基板、及びその好適な製造方法を提供する。
【解決手段】配線基板１０に形成された接続パッド１２に導電材１５ａを介してリードピン２０が接合されたリードピン付配線基板７０であって、前記リードピン２０は、軸部２０ａの一端に軸部よりも大径に形成されたヘッド部２０ｂが形成され、該ヘッド部２０ｂが前記導電材１５ａにより前記接続パッド１２に接合されるとともに、前記配線基板１０の前記接続パッド１２が形成された面が、前記ヘッド部２０ｂが接合されている部位を除いて、前記ヘッド部２０ｂの厚さよりも肉厚に、第１の樹脂４０により樹脂封止され、前記ヘッド部２０ｂの前記軸部２０ａが接続する面側が、前記第１の樹脂４０に密着して第２の樹脂４２によって封止されている。
【選択図】図２

Description

本発明はリードピン付配線基板及びその製造方法に関し、より詳細には、配線基板に対するリードピンの接合強度を向上させたリードピン付配線基板及びその製造方法に関する。

リードピン付配線基板は、配線基板に形成された接続パッドに、はんだ等の接合用の導電材を用いてリードピンを接合して形成される。接続パッドにリードピンをはんだ等によて接合して形成するリードピン付配線基板には、通常、軸部の一端に平円板状のヘッド部を一体に形成したネイル状に形成されたものを使用する。

図７に、リードピン２０を配線基板１０に接合する従来方法を示す。
図７（ａ）は、リードピン２０をピン接合用の治具３０にセットした状態である。治具３０には、配線基板の接続パッドと同一の平面配列にリードピン２０の軸部２０ａを挿通してセットするセット孔３０ａが形成され、セット孔３０ａに連通して、リードピン２０のヘッド部２０ｂを収容するセット凹部３０ｂが形成されている。治具３０にリードピン２０をセットする際には、リードピン２０の振込み機を使用し、治具３０のセット孔３０ａのすべてにリードピン２０を振り込む。

図７（ｂ）は、リードピン２０がセットされた治具３０を配線基板１０に位置合わせし、はんだリフローにより、リードピン２０を配線基板１０の接続パッド１２に接合する状態を示す。接続パッド１２にはあらかじめ接合用の導電材として、たとえば、はんだ１４を供給する。治具３０によりリードピン２０を支持した状態でリフロー装置を通過させることにより、リードピン２０が接続パッド１２に接合される。
治具３０のセット孔３０ａ及びセット凹部３０ｂは、振込み操作によってリードピン２０をセットすること、リードピン２０を接続パッド１２に接合した後に治具３０を上方に引き抜くために、軸部２０ａとヘッド部２０ｂとの間に若干のクリアランスをもたせている。図７では、説明上、クリアランスを大きく表している。
特開２００１−１４８４４１号公報 特開２０００−５８７３６号公報

上述したリードピン２０を配線基板１０に接合して形成するリードピン付配線基板におけるリードピン２０と接続パッド１２との接合強度は、ヘッド部２０ｂを接続パッド１２に接合する接合力に基づく。リードピン２０に軸部２０ａよりも大径のヘッドｂ２０ｂを形成するのは、ヘッド部２０ｂの端面積を利用してはんだ１４（導電材）との接合面積を確保し、所定の接合強度（プル強度）が得られるようにするためである。

リードピン２０の接合強度を向上させる方法としては、リードピン２０のヘッド部２０ｂの形状を工夫したり、リードピン２０の基部を接着性の樹脂材によって保持したりする方法が提案されているが、必ずしも十分な接合強度が得られるとは限らない。とくに、リードピン付配線基板においては、多ピン化にともない、リードピン２０がますます細径になってきていることから、細径のリードピンを使用するような場合であっても十分な接合強度が得られるリードピン付配線基板が求められている。

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、十分なリードピンの接合強度を備えるリードピン付配線基板、及びその好適な製造方法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接続パッドに導電材を介してリードピンが接合されたリードピン付配線基板であって、前記リードピンは、軸部の一端に軸部よりも大径に形成されたヘッド部が形成され、該ヘッド部が前記導電材により前記接続パッドに接合されるとともに、前記配線基板の前記接続パッドが形成された面が、前記ヘッド部が接合されている部位を除いて、前記ヘッド部の厚さよりも肉厚に、第１の樹脂により樹脂封止され、前記ヘッド部の前記軸部が接続する面側が、前記第１の樹脂に密着して第２の樹脂によって封止されていることを特徴とする。

また、配線基板に形成された接続パッドに導電材を介してリードピンが接合されたリードピン付配線基板であって、前記リードピンは、軸部の一端に軸部よりも大径に形成されたヘッド部が形成され、該ヘッド部が前記導電材により前記接続パッドに接合されるとともに、前記配線基板の前記接続パッドが形成された面が、前記ヘッド部を厚さ方向に部分的に埋没する樹脂の厚さに、前記リードピンとともに一体に封止用の治具を用いて樹脂封止されていることを特徴とする。また、前記ヘッド部は接続パッドに接合される側が大径となるテーパ部を備え、前記樹脂中に、前記テーパ部が厚さ方向に部分的に埋没して樹脂封止されていることにより、樹脂によるアンカー作用とともにリードピンが配線基板に接合され、リードピンの接合強度を増強させることができる。

また、配線基板に形成された接続パッドに、軸部の一端に軸部よりも大径に形成されたヘッド部を備えるリードピンが接合されたリードピン付配線基板の製造方法であって、前記接続パッドに、リードピンを接合するための導電材を供給する工程と、前記導電材が供給された配線基板の前記接続パッドが形成された面の全面を、封止用の治具を用いて、第１の樹脂により、前記ヘッド部の厚さよりも肉厚に樹脂封止する工程と、前記配線基板を封止する前記第１の樹脂の、前記各々の接続パッドに供給された前記導電材を被覆する部位を除去し、内底面に前記導電材が露出する凹穴を形成する工程と、前記凹穴に前記リードピンのヘッド部を位置合わせし、前記導電材により前記リードピンを前記接続パッドに接合する工程と、前記凹穴に第２の樹脂を充填して、前記リードピンのヘッド部を封止する工程とを備えることにより、十分な接合強度を備えたリードピン付配線基板を得ることができる。

また、配線基板に形成された接続パッドに、軸部の一端に軸部よりも大径に形成されたヘッド部を備えるリードピンが接合されたリードピン付配線基板の製造方法であって、前記リードピンとして、前記接続パッドに接合される側が大径になるテーパ部を備えたリードピンを使用し、前記接続パッドに、前記リードピンを接合するための導電材を供給する工程と、前記接続パッドに前記ヘッド部を位置合わせし、前記導電材により前記リードピンを前記接続パッドに接合する工程と、前記配線基板の前記リードピンが接合された面を樹脂封止する工程とを備え、前記樹脂封止工程においては、前記各々のリードピンのテーパ部の外面に当接し、樹脂封止時に前記樹脂が前記軸部側に漏出することを防止するシール部を備えた封止用の治具を使用して樹脂封止することにより、テーパ部を備えたリードピンを用いたリードピン付配線基板を好適に製造することができる。

また、配線基板に形成された接続パッドに、軸部の一端に軸部よりも大径に形成されたヘッド部を備えるリードピンが接合されたリードピン付配線基板の製造方法であって、前記接続パッドに、前記リードピンを接合するための導電材を供給する工程と、前記接続パッドに前記ヘッド部を位置合わせし、前記導電材により前記リードピンを前記接続パッドに接合する工程と、前記配線基板の前記リードピンが接合された面を樹脂封止する工程とを備え、前記リードピンを接合する工程と、前記配線基板を樹脂封止する工程とを、加熱装置を共用する同一の加工ステージにおいて行うことによりリードピン付配線基板の製造工程を効率化し、かつリードピンの接合強度を向上させたリードピン付配線基板を得ることができる。

本発明に係るリードピン付配線基板及びリードピン付配線基板の製造方法によれば、配線基板とリードピンとの接合強度を向上させることができ、また、配線基板との接合強度を向上させたリードピン付配線基板を容易に製造することができる。

（第１の実施の形態）
図１、２は本発明に係るリードピン付配線基板の製造方法についての第１の実施の形態を示す。以下、各工程にしたがって、リードピン付配線基板の製造方法について説明する。
図１（ａ）は、配線基板１０に形成された接続パッド１２に、リードピンを接続パッド１２に接合する導電材としてはんだバンプ１５を形成した状態を示す。
本実施形態の配線基板１０はプリント配線基板であり、樹脂基板の一方の面にリードピン２０が接合される接続パッド１２が形成され、他方の面に半導体チップを搭載するパッド（不図示）が形成されている。樹脂基板の両面には、ビルドアップ法等により所要のパターンに配線パターンが形成される。

配線基板１０の接続パッド１２が形成されている一方の面は、平面形状が円形に露出する接続パッド１２の部位を除いて、ソルダーレジスト等の保護材１６によって被覆されている。
接続パッド１２は銅層によって形成される配線パターンの一部を構成するものであり、銅層の表面に保護めっきとしてニッケルめっき及び金めっきがこの順に施されて形成されている。

はんだバンプ１５は、接続パッド１２の平面配置に合わせて、はんだペーストを印刷し、乾燥させて形成する。リードピン２０の接続パッド１２に接合されるヘッド部は、接続パッド１２の平面領域と略同一の大きさに形成されている。はんだバンプ１５は接続パッド１２の全面を覆うように、略均一の厚さに形成される。

図１（ｂ）、（ｃ）は、はんだバンプ１５が形成された配線基板１０の一方の面、すなわちはんだバンプ１５が形成された面を第１の樹脂４０によって被覆する工程を示す（第１の樹脂による被覆工程）。本実施形態においては、樹脂封止装置を用いて配線基板１０の表面を第１の樹脂４０によって被覆する。
図１（ｂ）は、配線基板１０を樹脂封止装置の上型５０と下型５１とによってクランプした状態である。上型５０には、配線基板１０をクランプした状態で配線基板１０の一方の面との間にキャビティCが形成されるように、配線基板１０との対向面にキャビティ凹部５２が形成されている。キャビティ凹部５２ははんだバンプ１５の表面からキャビティ凹部５２の内底面（天井面）までの深さ寸法が、リードピンのヘッド部２０ｂの厚さよりも大きくなるように設けられる。

図１（ｃ）は、上型５０と下型５１とによって配線基板１０をクランプし、キャビティCに第１の樹脂４０を充填した状態である。第１の樹脂４０にはエポキシ系等の熱硬化性樹脂を使用し、配線基板１０の表面を樹脂によって被覆して熱硬化させる。樹脂封止装置を用いて配線基板１０の表面を樹脂封止する際には、金型を加熱して第１の樹脂４０を熱硬化させる。したがって、樹脂封止する際には、はんだバンプ１５が溶融しないように金型温度を設定し、はんだ材と樹脂材の溶融温度、熱硬化温度を設定する。
図１（ｄ）は、配線基板１０のはんだバンプ１５が形成された面の全面が第１の樹脂４０によって被覆された状態である。

次いで、配線基板１０の第１の樹脂４０によって被覆された面にレーザ加工あるいはドライエッチングを施し、第１の樹脂４０のうち、はんだバンプ１５を被覆している部位の第１の樹脂４０のみを除去する。
図２（ａ）、（ｂ）は、第１の樹脂４０のうちはんだバンプ１５を形成する部位を除去する工程を示す（樹脂除去工程）。図２（ａ）は、ドライエッチングによって第１の樹脂４０を除去するため、第１の樹脂４０の表面を感光性のレジスト６０により被覆し、レジスト６０を露光及び現像して、はんだバンプ１５が形成されている部位（はんだバンプ１５の直上位置）において第１の樹脂４０の表面が露出するようにレジスト６０をパターニングした状態を示す。
レジスト６０をパターン形成し、プラズマエッチング等のドライエッチングを施すことにより、レジスト６０によって被覆されていない樹脂部分を除去する。

図２（ｂ）は、はんだバンプ１５を被覆する部位の第１の樹脂４０が除去されたことにより、はんだバンプ１５が形成された部位に凹穴４０ａが形成され、凹穴４０ａの内底面にはんだバンプ１５が露出した状態を示す。すなわち、配線基板１０の第１の樹脂４０によって被覆された一方の面には、はんだバンプ１５の平面配置に一致して、内底面にはんだバンプ１５が露出する、平面形状が円形の凹穴４０ａが多数個設けられる。
なお、ドライエッチングによらずにレーザ加工によりはんだバンプ１５を被覆する部位の樹脂４０を除去してもよい。

図２（ｃ）は、はんだバンプ１５にリードピン２０を接合する工程である（リードピンの接合工程）。
はんだバンプ１５にリードピン２０を接合する操作は、従来と同様に、リードピン２０の振込み用の治具３１を使用し、はんだリフローによって接合する操作による。治具３１には、配線基板１０に形成されているはんだバンプ１５の平面配置、すなわち接続パッド１２の平面配置に合わせてリードピン２０をセットするセット孔３１ａが形成されている。
図２（ｃ）に示すように、配線基板１０と、リードピン２０をセットした治具３１とを位置合わせし、ヘッド部２０ｂを鉛直下向きとして、はんだリフロー装置に通過させ、リードピン２０を接続パッド１２に接合する。

図２（ｃ）に示すように、リードピン２０を配線基板１０にセットすると、リードピン２０のヘッド部２０ｂは、第１の樹脂４０に形成された凹穴４０ａに入り込む。第１の樹脂４０はヘッド部２０ｂの厚さよりも肉厚に形成されているから、ヘッド部２０ｂは厚さ方向の全体が凹穴４０ａに埋没し、この状態でリードピン２０が接続パッド１２に接合される。
はんだリフローにより、はんだバンプ１５が溶融し、接続パッド１２とリードピン２０のヘッド部２０ｂとの間にはんだ１５ａが充填し、ヘッド部２０ｂの側面にもはんだ１５ａが這い上がる。はんだリフローの際にヘッド部２０ｂの上面（軸部２０ａが連結される面）にはんだ１５ａが這い上がってもかまわない。

図２（ｄ）は、配線基板１０にリードピン２０を接合した後、第１の樹脂４０に形成されている凹穴４０ａ、言い換えれば、リードピン２０のヘッド部２０ｂが収容されている凹穴４０ａに第２の樹脂４２を充填した状態を示す（第２の樹脂の供給工程）。
図のように、第２の樹脂４２は凹穴４０ａを充填し、第１の樹脂４０の表面と第２の樹脂４２の表面とが面一となる程度の分量を供給する。凹穴４０ａに第２の樹脂４２を供給する操作は、たとえばペースト状の樹脂材をポッティングする方法によればよい。

第２の樹脂４２は第１の樹脂４０と一体化し、アンカー作用によってリードピン２０のヘッド部２０ｂを配線基板１０に支持する作用をなす。したがって、第１の樹脂４０と第２の樹脂４２とは、相互の接着力が強い樹脂材を選択する。第１の樹脂４０と第２の樹脂４２とは同一の樹脂材であっても良いし、異種の樹脂材であってもよい。
第１の樹脂４０としては、例としてエポキシ系の樹脂を使用することができる。第２の樹脂４２との密着性を向上させるために、第１の樹脂４０の表面に粗化処理あるいは界面活性剤による処理を施してもよい。第２の樹脂４２としては、リードピン２０との密着性が良い樹脂、例として、エポキシ系樹脂が使用できる。また、第２の樹脂４２としては硬化温度がはんだの融点よりも低い樹脂を使用するのがよい。

凹穴４０ａに第２の樹脂４２を供給した後、加熱キュアにより第２の樹脂４２を熱硬化させてリードピン付配線基板７０が得られる。
本実施形態のリードピン付配線基板７０は、リードピン２０のヘッド部２０ｂが第２の樹脂４２によって被覆され、第１の樹脂４０と第２の樹脂４２とが一体化されることにより、リードピン２０のヘッド部２０ｂを支持するアンカー作用が効果的に作用し、はんだ１５ａによってリードピン２０を接合する接合力に加えて、第１の樹脂４０と第２の樹脂４２によってリードピン２０を支持する力が作用することによって、リードピン２０の接合強度、プル強度を増大させることが可能となる。

とくに、第１の樹脂４０については樹脂封止装置を用いて配線基板１０の表面を封止したことにより、配線基板１０と第１の樹脂４０との密着性が向上し、リードピン２０の接合強度の向上に好適に寄与する。また、樹脂封止装置を用いて第１の樹脂４０により配線基板１０の表面を封止する場合は、第１の樹脂４０の表面の平坦度が高くなり、第１の樹脂４０の厚さが比較的薄くてもピン接合強度の向上に寄与できる。したがって、ソケットに装着する際のリードピン２０の軸部２０ａの挿入長さが、配線基板１０の表面を被覆する樹脂の厚さにより短くなることが問題になることはない。

なお、配線基板１０の表面を第１の樹脂４０によって樹脂封止する方法として、金型による樹脂封止装置を使用せず、封止用の治具を用いて樹脂封止することも可能である。すなわち、配線基板１０の表面を樹脂封止する際に、それほど大きな樹脂圧を加える必要がないような場合は、封止用の治具によって配線基板１０をクランプし、キャビティに第１の樹脂４０を注入して、加熱硬化させる方法を利用することも可能である。

（変形例）
図３は、図１、２に示したリードピン付配線基板の製造方法についての変形例を示す。本実施形態においては、樹脂封止装置を用いて配線基板１０の表面を第１の樹脂４０によって被覆する際に、はんだバンプ１５が形成された部位については、第１の樹脂４０が付着しないように、突部５３ａを設けた上型５３を使用して樹脂封止する。
図３（ａ）は、上型５３と下型５４とによってはんだバンプ１５が形成された配線基板１０をクランプした状態である。上型５３にははんだバンプ１５が形成されている位置、すなわち、配線基板１０に形成された接続パッド１２の平面位置に合わせて、各々のはんだバンプ１５が形成された部位を覆う配置に突部５３ａが形成されている。

上型５３と下型５４とによって配線基板１０をクランプすると、配線基板１０に形成されたはんだバンプ１５に上型５３の突部５３ａの端面が当接し、その状態でキャビティＣに第１の樹脂４０を充填することにより、はんだバンプ１５が形成された部位を除いて、キャビティＣに第１の樹脂４０が充填される（図３（ｂ））。
図３（ｃ）は、配線基板１０のはんだバンプ１５が形成された面が第１の樹脂４０によって被覆された状態を示す。突部５３ａを備える上型５３を用いて樹脂封止することによって、各々のはんだバンプ１５が形成された部位については、はんだバンプ１５が内底面に露出する凹穴４０ａが形成された状態に樹脂４０が成形される。

図３（ｃ）以降の工程は、図２（ｃ）、（ｄ）に示したと同様に、はんだリフローにより接続パッド１２にリードピン２０を接合し、第１の樹脂４０に形成されている凹穴４０ａに第２の樹脂４２を充填してリードピン付配線基板とする。

本実施形態によれば、配線基板１０のはんだバンプ１５が形成された面を第１の樹脂４０によって被覆する際に、リードピン２０を接合する（セットする）凹穴４０ａを形成することができるから、第１の実施の形態のように、第１の樹脂４０に凹穴４０ａを形成するためのドライエッチング加工、レーザ加工を行う必要がないという利点がある。なお、上型５３によって配線基板１０をクランプした際にはんだバンプ１５の表面に樹脂が侵入したり付着したりしないように、上型５３の突部５３ａの端面にシリコーン等の緩衝性を有する部材を取り付ける、あるいは突部５３ａ自体を緩衝性を有する素材によって形成することも有効である。

（第２の実施の形態）
図４、５は本発明に係るリードピン付配線基板の製造方法についての第２の実施の形態を示す。
図４（ａ）は、配線基板１０と、配線基板１０に形成された接続パッド１２に接合するリードピン２２と、リードピン２２をセットする治具３２を示す。配線基板１０の接続パッド１２にはんだバンプ１５を形成した構成は、第１の実施の形態における配線基板１０と同様である。

本実施形態においては、リードピン２２のヘッド部２２ｂがテーパ部２２１と大径部２２２とを備え、テーパ部２２１に軸部２２ａが連結されてリードピン２２が形成されている。テーパ部２２１は軸部２２ａの基部から、接続パッド１２に接合される基部側の大径部２２２との間に円錐台状の形状に形成され、テーパ部２２１の外面の断面形状は大径部２２２側が幅広となる傾斜面に形成される。
大径部２２２は、配線基板１０の接続パッド１２に対向する端面が、はんだ等の接合用の導電材を介して接続パッド１２に接合される部位であり、大径部２２２は接続パッド１２よりも若干小径に形成されている。

治具３２は、リードピン２２を配線基板１０に形成された接続パッド１２の平面配置に位置合わせして支持する振込み用の治具としての作用と、配線基板１０の表面を樹脂封止する際の封止用の治具としての作用を有する。
治具３２には、リードピン２２の軸部２２ａを挿入するセット孔３４ａと、リードピン２２のテーパ部２２１の外面が当接するテーパ孔３４ｂが形成されたシール部３４とシール部３４を支持する基体部３３とを備える。

シール部３４に形成されたセット孔３４ａは、リードピン２２の軸部２２ａを挿入するクリアランスを設けた径に形成される。テーパ孔３４ｂは、リードピン２２のテーパ部２２１のテーパ角度と同一のテーパ角度に形成され、シール部３４を貫通して設けられているセット孔３４ａの一方の開口側に設けられている。すなわち、シール部３４の孔部分は、一方側がテーパ孔３４ｂに形成され、他方側がセット孔３４ａとして形成されている。シール部３４は、配線基板１０の表面を樹脂封止する際に樹脂漏れを防止するシール性が求められる。このため、シール部３４としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾力性、緩衝性、また樹脂封止に耐える一定の強度を備える素材によって形成する。また、シール部３４には、樹脂が付着しにくい非粘着性の材料、例としてフッ素系樹脂を使用する。基体部３３は、シール部３４を保持し、リードピン２２の位置ずれを防止するとともに、的確に樹脂封止操作を行うために一定の強度を有する材料、たとえばステンレス等の金属材を使用する。

上述した治具３２にリードピン２２を振り込み、治具３２によってリードピン２２を支持した状態で、配線基板１０と治具３２とを位置合わせし、はんだリフローによりリードピン２２をはんだ付けする。
図４（ｂ）に、リードピン２２をはんだ付けする状態を示す。リードピン２２は大径部２２２を鉛直下向きとし、治具３２によりリードピン２２を配線基板１０の接続パッド１２上に正立させるようにしてはんだ付けする。リードピン２２を接合する工程においては、治具３２はリードピン２２を接合位置にガイドする作用をなす。

リードピン２２を配線基板１０の接続パッド１２に接合した後、リードピン２２が接合されている配線基板１０の表面を樹脂封止する。
図５（ａ）は、リードピン２２を接合する工程において使用した治具３２を用いて、配線基板１０の表面を樹脂４４によって封止する工程を示す（樹脂封止工程）。この工程においては、治具３２を配線基板１０に向けて押圧した状態において、治具３２の配線基板１０に対向する面と配線基板１０の表面との間に形成されるキャビティ（隙間部分）に樹脂４４を充填し、配線基板１０の表面を樹脂４４によって被覆する。樹脂４４には、熱硬化型の樹脂材を使用する。

治具３２を配線基板１０に向けて押圧すると、リードピン２２のテーパ部２２１の外面が、治具３２のシール部３４のテーパ孔３４ｂの内面に当接し、リードピン２２の外面がシールされた状態になる。これによって、樹脂封止工程において、樹脂４４がリードピン２２の軸部２２ａ側に漏洩する（侵入する）ことを防止する。シール部３４をシリコーンゴム等の弾力性、緩衝性を備える素材によって形成するのは、この樹脂封止工程において樹脂４４がリードピン２２の軸部２２ａの側の漏出することを確実に防止できるようにするためである。

治具３２を用いて配線基板１０の表面を樹脂４４によって封止する工程においては、第１の実施の形態におけると同様に、下型に配線基板１０を支持し、下型と治具３２とによって配線基板１０をクランプして樹脂封止する。樹脂封止工程においては若干の樹脂圧を加えながら、治具３２と配線基板１０との間に樹脂４４を充填するから、治具３２と下型とで樹脂圧に抗するようにクランプする。また、樹脂４４を充填した後、下型と治具３２とを加熱して樹脂４４を熱硬化させる。

樹脂４４を熱硬化させた後、治具３２を外すことによりリードピン付配線基板７１が得られる（図５（ｂ））。
このリードピン付配線基板７１は、配線基板１０に形成された接続パッド１２にリードピン２２のヘッド部２２ｂがはんだ１５ａを介して接合され、配線基板１０の接続パッド１２が形成された面がリードピン２２のヘッド部２２ｂの基部部分を含めて樹脂４４によって封止されて形成されている。樹脂４４は、リードピン２２のヘッド部２２ｂのテーパ部２２１が厚さ方向に部分的に埋没するように封止する。

本実施形態のリードピン付配線基板７１は、リードピン２２のヘッド部２２ｂがはんだ１５ａによって接続パッド１２に接合される接合力に加えて、樹脂４４によりヘッド部２２ｂの基部が支持されることにより、リードピン２２の配線基板１０に対する接合強度、プル強度を向上させることができる。とくに、樹脂４４がヘッド部２２ｂのテーパ部２２１を部分的に被覆するように設けられていることにより、樹脂４４がリードピン２２の抜き方向に対してアンカー作用が生じ、リードピン２２の接合強度をさらに効果的に高めることができる。

本実施形態のリードピン付配線基板７１においては、リードピン２２のヘッド部２２ｂを軸部２２ａよりも大径とすることにより、所要の接合強度が得られるようにリードピン２２と接続パッド１２との接合面積を確保している。また、樹脂４４によりリードピン２２の基部を支持することによって、リードピン２２の接合強度を高めている。
リードピンを高密度配置するためにリードピンを細径とする場合にはヘッド部の径寸法も限定される。そのような場合には、リードピンのヘッド部の形状を本実施形態のようにテーパ部２２１を備える形状とし、配線基板の表面を樹脂によって被覆し、その際に樹脂がテーパ部２２１を被覆するように設けることにより、リードピンが細径となることによってリードピンの接合強度が減退する分を補完することが可能である。

なお、本実施形態においては、リードピン２２のヘッド部２２ｂをテーパ部２２１と大径部２２２によって形成したが、テーパ部２２１におけるテーパ角度やテーパ部２２１と大径部２２２の高さ等については適宜設定可能である。たとえば、上記実施形態においてはヘッド部２２ｂにテーパ部２２１と大径部２２２を設けたが、大径部２２２を設けずにテーパ部２２１のみを設ける形態とすることもできる。
また、本実施形態においては治具３２に設けるシール部３４のテーパ孔３４ｂの傾斜角度をリードピン２２のテーパ部２２１の傾斜角度と一致させることにより、シール部３４による樹脂のシール性を向上させたが、シール部３４はリードピン２２のテーパ部２２１の外面に単に当接するように設けることも可能である。

（第３の実施の形態）
図６は、本発明に係るリードピン付配線基板の製造方法についての第３の実施の形態を示す。
上述した第２の実施の形態においては、リードピン２２を支持する振込み用の治具３２を配線基板１０の表面を樹脂４４によって被覆する治具としても利用してリードピン付配線基板７１を形成する例を示した。本実施形態は、リードピンの振込みに使用する治具を利用してリードピンをはんだ付けする工程と、配線基板の表面を樹脂によって封止する工程とを同一の加工ステージで行うことにより、一連の作業工程として製造可能とする方法である。

図６（ａ）は、リードピン２４の振込み用の治具３６を使用して配線基板１０にリードピン２４を位置合わせして支持し、リードピン２４を接続パッド１２に接合する工程を示す。治具３６にはリードピン２４の軸部２４ａを挿通するセット孔３６ａと、リードピン２４のヘッド部２４ｂを係止させるセット凹部３６ｂが設けられている。
リードピン２４を接続パッド１２に接合する操作は、ヘッド部２４ｂを鉛直下向きとして、ヘッド部２４ｂを接続パッド１２に対向する位置に、治具３６によりリードピン２４を配線基板１０に対して位置決めし、たとえばホットプレート上に配線基板１０をのせてはんだバンプ１５を加熱することによって行う。はんだバンプ１５が溶融する温度にまで加熱した後、はんだ１５ａが固化する温度までホットプレートを降温させることにより、リードピン２４が接続パッド１２に接合される。

次いで、治具３６により配線基板１０をクランプした状態で、治具３６と配線基板１０との対向面間に樹脂４６を注入し、樹脂４６を熱硬化させる（樹脂封止工程）。
治具３６は配線基板１０に向けて押圧することにより、治具３６のセット凹部３６ｂがヘッド部２４ｂの軸部２４ａが連結される側の面（接続パッド１２に対向する面とは反対側の面）を押圧し、樹脂４６がリードピン２４の軸部２４ａに漏出することを防止する。樹脂４６が隙間部分（キャビティ）に充填された状態において、治具３６により配線基板１０を押圧しながら、樹脂４６を加熱して樹脂４６を熱硬化させる。
樹脂４６を加熱する際には、ホットプレートにより配線基板１０側から加熱する方法に加えて、赤外線ヒータを用いて加熱する方法等を併用してもよい。

樹脂４６を熱硬化させた後、治具３６を抜いてリードピン付配線基板７２が得られる（図６（ｃ））。
本実施形態のリードピン付配線基板７２は、リードピン２４のヘッド部２４ｂがはんだ１５ａにより接続パッド１２に接合されるとともに、配線基板１０の接続パッドが形成された面が樹脂４６によって封止され、リードピン２４のヘッド部２４ｂが厚さ方向に部分的に樹脂４６に埋没することにより、ヘッド部２４ｂが樹脂４６によって保持され、リードピン２４の支持性が向上する。

また、本実施形態においては、配線基板１０の接続パッド１２にリードピン２４を接合する際に使用する治具３６を樹脂４６によって配線基板１０の表面を被覆する治具として併用すること、はんだ付け工程と樹脂４６によって配線基板１０の表面を被覆する工程を別工程とせず、同一の加熱機構を用いた同一の加工ステージにおいて行うことにより、リードピン付配線基板７２を効率的に製造することが可能である。

なお、上述した各実施形態においてはリードピンを接続パッドに接合する導電材としてはんだを使用したが、リードピンの接合用として使用するはんだとしては、種々の組成からなるはんだを使用することができる。たとえば、鉛フリーの導電材として、すず−アンチモン合金はんだ等の、すず系はんだを使用することも可能である。

リードピン付配線基板の製造方法についての第１の実施の形態の製造工程を示す説明図である。 リードピン付配線基板の製造方法についての第１の実施の形態の製造工程を示す説明図である。 リードピン付配線基板の製造方法についての第１の実施の形態の変形例を示す説明図である。 リードピン付配線基板の製造方法についての第２の実施の形態の製造工程を示す説明図である。 リードピン付配線基板の製造方法についての第２の実施の形態の製造工程を示す説明図である。 リードピン付配線基板の製造方法についての第３の実施の形態の製造工程を示す説明図である。 リードピン付配線基板の従来の製造方法を示す説明図である。

符号の説明

１０ 配線基板
１２ 接続パッド
１５ はんだバンプ
１５ａ はんだ
２０、２２、２４ リードピン
２０ａ、２２ａ、２４ａ 軸部
２０ｂ、２２ｂ、２４ｂ ヘッド部
３０、３１、３２、３６ 治具
３４ シール部
３４ａ、３６ａ セット孔
３４ｂ テーパ孔
３６ｂ セット凹部
４０、４２、４４、４６ 樹脂
４０ａ 凹穴
５０、５３ 上型
５１、５４ 下型
５３ａ 突部
７０、７１、７２ リードピン付配線基板
２２１ テーパ部
２２２ 大径部

Claims (11)

1. 配線基板に形成された接続パッドに導電材を介してリードピンが接合されたリードピン付配線基板であって、
   前記リードピンは、軸部の一端に軸部よりも大径に形成されたヘッド部が形成され、該ヘッド部が前記導電材により前記接続パッドに接合されるとともに、
   前記配線基板の前記接続パッドが形成された面が、前記ヘッド部が接合されている部位を除いて、前記ヘッド部の厚さよりも肉厚に、第１の樹脂により樹脂封止され、
   前記ヘッド部の前記軸部が接続する面側が、前記第１の樹脂に密着して第２の樹脂によって封止されていることを特徴とするリードピン付配線基板。
2. 配線基板に形成された接続パッドに導電材を介してリードピンが接合されたリードピン付配線基板であって、
   前記リードピンは、軸部の一端に軸部よりも大径に形成されたヘッド部が形成され、該ヘッド部が前記導電材により前記接続パッドに接合されるとともに、
   前記配線基板の前記接続パッドが形成された面が、前記ヘッド部を厚さ方向に部分的に埋没する樹脂の厚さに、前記リードピンとともに一体に封止用の治具を用いて樹脂封止されていることを特徴とするリードピン付配線基板。
3. 前記ヘッド部は接続パッドに接合される側が大径となるテーパ部を備え、
   前記樹脂中に、前記テーパ部が厚さ方向に部分的に埋没して樹脂封止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配線基板。
4. 配線基板に形成された接続パッドに、軸部の一端に軸部よりも大径に形成されたヘッド部を備えるリードピンが接合されたリードピン付配線基板の製造方法であって、
   前記接続パッドに、リードピンを接合するための導電材を供給する工程と、
   前記導電材が供給された配線基板の前記接続パッドが形成された面の全面を、封止用の治具を用いて、第１の樹脂により、前記ヘッド部の厚さよりも肉厚に樹脂封止する工程と、
   前記配線基板を封止する前記第１の樹脂の、前記各々の接続パッドに供給された前記導電材を被覆する部位を除去し、内底面に前記導電材が露出する凹穴を形成する工程と、
   前記凹穴に前記リードピンのヘッド部を位置合わせし、前記導電材により前記リードピンを前記接続パッドに接合する工程と、
   前記凹穴に第２の樹脂を充填して、前記リードピンのヘッド部を封止する工程と、
   を備えることを特徴とするリードピン付配線基板の製造方法。
5. 前記配線基板を封止する樹脂に凹穴を形成する工程に代えて、
   前記配線基板の前記接続パッドが形成された面を樹脂封止する工程において、前記導電材が供給された領域を覆う突部を備える封止用の治具を用いて前記配線基板を樹脂封止し、前記配線基板を封止する前記第１の樹脂に、内底面に前記導電材が露出する凹穴を形成することを特徴とする請求項４記載のリードピン付配線基板の製造方法。
6. 前記配線基板の前記接続パッドが形成された面を樹脂封止する工程においては、
   前記封止用の治具として、封止用の金型を使用し、樹脂封止装置を用いて樹脂封止することを特徴とする請求項４または５記載のリードピン付配線基板の製造方法。
7. 前記リードピンを前記接続パッドに接合する工程においては、
   ピン振込み用の治具を使用して、前記リードピンを前記接続パッドに位置合わせして接合することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項記載のリードピン付配線基板の製造方法。
8. 配線基板に形成された接続パッドに、軸部の一端に軸部よりも大径に形成されたヘッド部を備えるリードピンが接合されたリードピン付配線基板の製造方法であって、
   前記リードピンとして、前記接続パッドに接合される側が大径になるテーパ部を備えたリードピンを使用し、
   前記接続パッドに、前記リードピンを接合するための導電材を供給する工程と、
   前記接続パッドに前記ヘッド部を位置合わせし、前記導電材により前記リードピンを前記接続パッドに接合する工程と、
   前記配線基板の前記リードピンが接合された面を樹脂封止する工程とを備え、
   前記樹脂封止工程においては、前記各々のリードピンのテーパ部の外面に当接し、樹脂封止時に前記樹脂が前記軸部側に漏出することを防止するシール部を備えた封止用の治具を使用して樹脂封止することを特徴とするリードピン付配線基板の製造方法。
9. 前記樹脂封止工程においては、樹脂中に、前記テーパ部が厚さ方向に部分的に埋没する厚さに樹脂封止することを特徴とする請求項８記載のリードピン付配線基板の製造方法。
10. 前記接続パッドに前記リードピンを接合する工程においては、
    前記リードピンを前記接続パッドに位置合わせする治具として、前記樹脂封止工程における治具を兼ねる、前記シール部を備えたピン振込み用の治具を使用することを特徴とする請求項８または９記載のリードピン付配線基板の製造方法。
11. 配線基板に形成された接続パッドに、軸部の一端に軸部よりも大径に形成されたヘッド部を備えるリードピンが接合されたリードピン付配線基板の製造方法であって、
    前記接続パッドに、前記リードピンを接合するための導電材を供給する工程と、
    前記接続パッドに前記ヘッド部を位置合わせし、前記導電材により前記リードピンを前記接続パッドに接合する工程と、
    前記配線基板の前記リードピンが接合された面を樹脂封止する工程とを備え、
    前記リードピンを接合する工程と、前記配線基板を樹脂封止する工程とを、加熱装置を共用する同一の加工ステージにおいて行うことを特徴とするリードピン付配線基板の製造方法。

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