JP2012094768A - 配線基板、およびその配線基板上に電子部品を実装した実装構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】導電配線の電気抵抗の増大や断線を抑制することが可能な配線基板、およびその配線基板上に電子部品を実装した実装構造体を提供する。
【解決手段】本発明の配線基板Ｘは、基板本体１と、基板本体１上に設けられ、電子部品の接続端子を接続するための接続パッド部３１および接続パッド部３１から延びる配線部３２を有する導電配線３と、接続パッド部３１上の領域全体に形成され、はんだぬれ性を有するメッキ層５とを備え、接続パッド部３１は、配線部３２と接続された接続部３１ａ、接続部３１ａから延びる第１の辺３１ｂおよび第２の辺３１ｃを有し、メッキ層５は、接続パッド部３１上から、第１の辺３１ｂの延長線Ｌｂ、第２の辺３１ｃの延長線Ｌｃおよび接続部３１ａによって囲まれた配線部３２上の第１領域３２ａに加え、第１領域３２ａを越えた配線部３２上の第２領域３２ｂにまで延びていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配線基板、およびその配線基板上に電子部品を実装した実装構造体に関する。

従来、はんだ接合によって電子部品が実装される配線基板が種々提案されている。例えば、特許文献１に記載のサーマルヘッドを構成する配線基板は、基板本体（絶縁基板）と、この基板本体上に設けられた導電配線（個別電極、接続導体、信号ライン等）とを備えている。この導電配線には、電子部品（駆動回路素子、ダイオードアレイ素子）をはんだ接合するためのパッド部が形成されている。

特許文献１に記載されているような配線基板では、一般に、はんだとパッド部との接着性を向上させるために、パッド部の表面にはんだぬれ性を有するメッキ層を形成することがある。

実開平４−１３２９５７号公報

しかしながら、上記のような配線基板では、電子部品をはんだ接合する際に行うリフロー時に、溶融したはんだがメッキ層上からはみ出して導電配線と接触することがあった。この場合、リフロー時に用いるフラックスの介在により、はんだと導電配線との間で電池作用が発生し、導電配線が腐食してしまうことがあった。これにより、導電配線の断面積が小さくなることにより電気抵抗が増大したり、場合によっては導電配線が断線したりすることがあるという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、導電配線の電気抵抗の増大や断線を抑制することが可能な配線基板、およびその配線基板上に電子部品を実装した実装構造体を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る配線基板は、はんだ接合によって電子部品が実装される配線基板であって、基板本体と、該基板本体上に設けられ、電子部品の接続端子を接続するための接続パッド部および該接続パッド部から延びる配線部を有する導電配線と、前記接続パッド部上の領域全体に形成され、はんだぬれ性を有するメッキ層とを備え、前記接続パッド部は、前記配線部と接続された接続部、該接続部の一方の端から延びる第１の辺、および前記接続部の他方の端から延びる第２の辺を有し、前記メッキ層は、前記接続パッド部上から、前記第１の辺の延長線、前記第２の辺の延長線および前記接続部によって囲まれた前記配線部上の第１領域に加え、該第１領域を越えた前記配線部上の第２領域にまで延びていることを特徴とする。

本発明の一実施形態に係る実装構造体は、本発明の一実施形態に係る上記配線基板のいずれかと、電子部品とを備え、前記配線基板の前記メッキ層に前記電子部品の接続端子がはんだ接合によって接合されることにより、該電子部品の接続端子が前記接続パッド部上に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、導電配線の電気抵抗の増大や断線を抑制することが可能な配線基板、およびその配線基板上に電子部品を実装した実装構造体を提供することができる。

本発明の配線基板の一実施形態を示す平面図である。 図１の配線基板のII−II線断面図である。 本発明の実装構造体の一実施形態を示す断面図である。 電子部品の接続端子（はんだ）とメッキ層との接触領域を示す平面図である。 図１に示す配線基板の変形例を示す平面図である。 図１に示す配線基板の変形例を示す平面図である。 図１に示す配線基板の変形例を示す平面図である。 図１に示す配線基板の変形例を示す平面図である。

以下、本発明の配線基板の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の配線基板Ｘは、はんだ接合によって集積回路素子等の電子部品を実装するためのものであり、図１および図２に示すように、基板本体１と、この基板本体１上に設けられた導電配線３と、導電配線３上に形成されたメッキ層５とを備えている。

基板本体１は、電気絶縁性を有する基板によって構成されており、例えば、アルミナセラミックスやガラス等によって形成されている。

導電配線３は、基板本体１上に形成されており、電子部品の接続端子を接続するための接続パッド部３１、および接続パッド部３１から帯状に延びる配線部３２を有している。この導電配線３は、導電性を有する金属材料で形成されており、例えば、アルミニウム等の金属や、これらの合金によって形成されている。また、導電配線３の厚さは、例えば、０．５μｍ〜２μｍ程度に形成されている。また、この導電配線３は、スパッタリング法等の従来周知の薄膜成形技術によって、基板本体１上に導電配線３を構成する材料層を形成した後、この材料層を従来周知のフォトエッチング等を用いて所定のパターンに加工することで形成される。なお、図１および図２では、所定のパターンに加工された導電配線３の一部分を図示しており、この導電配線３は任意のパターンで形成することができる。

接続パッド部３１は、配線部３２と接続された接続部３１ａと、この接続部３１ａの一方の端（図１では上側の端）から延びる第１の辺３１ｂと、接続部３１ａの他方の端（図１では下側の端）から延びる第２の辺３１ｃとを有している。本実施形態では、図１に示すように平面視で、接続パッド部３１の形状が六角形となっており、この六角形の一つの辺が接続部３１ａとなっている。なお、図１では、この接続部３１ａの位置を破線で示す。

接続パッド部３１の第１の辺３１ｂおよび第２の辺３１ｃは、より詳細には、接続部３１ａから配線部３２が延びる方向に対して反対方向に延びているとともに、接続部３１ａから離れるにつれて第１の辺３１ｂと第２の辺３１ｃとの間の距離が長くなっている。本実施形態では、上記のように接続パッド部３１の形状が六角形となっており、接続部３１ａとなっている辺に隣接する二つの辺がそれぞれ第１の辺３１ｂと第２の辺３１ｃとになっている。なお、接続パッド部３１は、導電配線３上に電子部品の接続端子を接続するために導電配線３の幅を広くした領域である。

メッキ層５は、はんだぬれ性を有しており、後述するはんだと接続パッド部３１との接着性を向上させるためのものである。このメッキ層５は、接続パッド部３１上の領域全体に形成されているとともに、この接続パッド部３１上から、第１の辺３１ｂの延長線Ｌｂ、第２の辺３１ｃの延長線Ｌｃおよび接続部３１ａによって囲まれた配線部３２上の第１領域３２ａに加え、この第１領域３２ａを越えた配線部３２上の第２領域３２ｂにまで延びている。この第２領域３２ｂの範囲は、適宜設定することが可能であるが、後述するように接続パッド部３１上に形成されるはんだの表面張力等を考慮し、第１領域３２ａの縁から少なくとも５０μｍまでの範囲を含む範囲に設定する。なお、図１では、第１領域３２ａおよび第２領域３２ｂをそれぞれ、模様が異なる斑点模様で示す。

このメッキ層５は、例えば、周知の無電解めっきや電解めっきによって形成することができ、例えば、接続パッド部３１上の領域全体、配線部３２の第１領域３２ａおよび第２領域３２ｂ上にニッケルめっきからなる第１メッキ層を形成し、この第１メッキ層上に金めっきからなる第２メッキ層を形成してもよい。メッキ層５の厚さは、例えば、１μｍ〜５μｍとすることができる。

次に、本発明の実装構造体の一実施形態について、図３を参照しつつ説明する。

図３に示すように、本実施形態の実装構造体Ｙは、上述の配線基板Ｘと、電子部品Ｚとを備えており、この配線基板Ｘ上に電子部品Ｚを実装したものである。

電子部品Ｚは、例えば、集積回路素子、弾性表面波素子、発光ダイオード素子等のフリップチップ実装が可能な素子であり、はんだからなるバンプで構成された接続端子Ｚａが表面に設けられている。この電子部品Ｚは、配線基板Ｘのメッキ層５に接続端子Ｚａがはんだ接合によって接合されることにより、その接続端子Ｚａが配線基板Ｘの接続パッド部３１上に接続されている。

配線基板Ｘ上への電子部品Ｚの実装は、次のようにして行うことができる。まず、電子部品Ｚの表面にはんだからなるバンプで構成された接続端子Ｚａを設けた後、この接続端子Ｚａを配線基板Ｘの接続パッド部３１上に配置する。そして、接続端子Ｚａを形成しているはんだをリフローし、はんだを溶融させる。これにより、接続パッド部３１上のメッキ層５に電子部品Ｚの接続端子Ｚａがはんだ接合によって接合され、この電子部品Ｚの接続端子Ｚａが接続パッド部３１上に接続される。以上のようにして配線基板Ｘ上に電子部品Ｚが実装される。

本実施形態の配線基板Ｘによれば、メッキ層５が、導電配線３の接続パッド部３１上から、配線部３２上の第１領域３２ａに加え、この第１領域３２ａを越えた第２領域３２ｂにまで延びている。これにより、電子部品Ｚの接続端子Ｚａをメッキ層５上にはんだ接合する際のリフロー時に、溶融したはんだがメッキ層５上からはみ出し難く、導電配線３の配線部３２と接触し難くなっている。

つまり、本実施形態の配線基板Ｘによれば、リフロー時に溶融したはんだはその表面張力によって、図４に示すように、接続パッド部３１の第１の辺３１ｂおよび第２の辺３１ｃに接するような略円形状の接触領域Ｓでメッキ層５と接触しつつ、図３に示すようにメッキ層５上で略球形状となる。そのため、図４に示すように、この略球形状のはんだとメッキ層５との接触領域Ｓは、導電配線３の接続パッド部３１上、および配線部３２上の第１領域３２ａの範囲に存在することとなる。これに対し、本実施形態の配線基板Ｘでは、導電配線３上に形成されたメッキ層５が、導電配線３の接続パッド部３１上から、配線部３２上の第１領域３２ａに加え、この第１領域３２ａを越えた第２領域３２ｂにまで延びている。これにより、リフロー時に溶融したはんだが、メッキ層５上からはみ出し難くな
っており、導電配線３の配線部３２と接触し難くなっている。

そのため、本実施形態の配線基板Ｘによれば、はんだと導電配線３との間での電池作用による導電配線の腐食を抑制することができ、ひいては、導電配線３の電気抵抗の増大や断線を抑制することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

上記実施形態の配線基板Ｘでは、図１に示すように、接続パッド部３１の形状が六角形状となっているが、これに限定されるものではない。例えば、接続パッド部３１の形状は、接続部３１ａから配線部３２が延びる方向に対して反対方向に延びる第１の辺３１ｂおよび第２の辺３１ｃを有しているとともに、接続部３１ａから離れるにつれて第１の辺３１ｂと第２の辺３１ｃとの間の距離が長くなるように形成された任意の多角形状となっていてもよい。この場合、例えば図５〜図７に示すように、接続パッド部３１およびメッキ層５が形成されていてもよい。

また、上記実施形態の配線基板Ｘでは、図１に示すように、接続パッド部３１の第１の辺３１ｂおよび第２の辺３１ｃは、接続部３１ａから配線部３２が延びる方向に対して反対方向に延びているとともに、接続部３１ａから離れるにつれて第１の辺３１ｂと第２の辺３１ｃとの間の距離が長くなっているが、これに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、接続パッド部３１の第１の辺３１ｂおよび第２の辺３１ｃがそれぞれ、接続パッド部３１の接続部３１ａから反対方向に延びており、かつ同一直線上に延びていてもよい。この場合、第１の辺３１ｂの延長線、第２の辺３１ｃの延長線および接続部３１ａによって囲まれた配線部３２上の第１領域は、接続部３１ａの範囲と同じ直線となる。したがって、この場合、メッキ層５は、図８に示すように、接続パッド部３１上から、接続部３１ａを越えた配線部３２上の第２領域３２ｂにまで延びる。

１ 基板本体
３ 導電配線
３１ 接続パッド部
３１ａ 接続部
３１ｂ 第１の辺
３１ｃ 第１の辺
３２ 配線部
３２ａ 第１領域
３２ｂ 第２領域
５ メッキ層
Ｌｂ 第１の辺の延長線
Ｌｃ 第２の辺の延長線
Ｘ 配線基板
Ｙ 実装構造体
Ｚ 電子部品
Ｚａ 接続端子

Claims (4)

1. はんだ接合によって電子部品が実装される配線基板であって、
   基板本体と、
   該基板本体上に設けられ、電子部品の接続端子を接続するための接続パッド部および該接続パッド部から延びる配線部を有する導電配線と、
   前記接続パッド部上の領域全体に形成され、はんだぬれ性を有するメッキ層と、
   を備え、
   前記接続パッド部は、前記配線部と接続された接続部、該接続部の一方の端から延びる第１の辺、および前記接続部の他方の端から延びる第２の辺を有し、
   前記メッキ層は、前記接続パッド部上から、前記第１の辺の延長線、前記第２の辺の延長線および前記接続部によって囲まれた前記配線部上の第１領域に加え、該第１領域を越えた前記配線部上の第２領域にまで延びていることを特徴とする配線基板。
2. 前記接続パッド部の前記第１の辺および前記第２の辺は、前記接続部から前記配線部が延びる方向に対して反対方向に延びているとともに、該接続部から離れるにつれて前記第１の辺と前記第２の辺との間の距離が長くなっていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 前記接続パッド部の前記第１の辺および前記第２の辺はそれぞれ、前記接続パッド部の前記接続部から反対方向に延びており、かつ同一直線上に延びていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の配線基板と、電子部品とを備え、
   前記配線基板の前記メッキ層に前記電子部品の接続端子がはんだ接合によって接合されることにより、該電子部品の接続端子が前記接続パッド部上に接続されていることを特徴とする実装構造体。
   

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