JP2013021359A - リードピン付配線基板及びその製造方法 - Google Patents

リードピン付配線基板及びその製造方法 Download PDF

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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】 リードピン20は、軸部20aと、軸部20aの一端に軸部20aよりも大径のヘッド部20bを備え、ヘッド部20bで導電材(はんだ15a)を介して配線基板10に形成された接合パッド12に接合されている。接続パッド12が形成された配線基板10の面は、樹脂で封止されている。前記樹脂は、第1の樹脂40と、第2の樹脂42を備えている。第1の樹脂40は、ヘッド部20bの厚さより厚く、ヘッド部20bが接合された導電材を露出する凹穴40aを備えている。第2の樹脂42は、ヘッド部20b全体を埋没するように凹穴40aを充填している。第1の樹脂40の表面と第2の樹脂42の表面は、面一である。
【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っ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部20b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、軸部と、該軸部の一端に該軸部よりも大径のヘッド部を備え、前記ヘッド部で導電材を介して前記配線基板に形成された接合パッドに接合され、前記接続パッドが形成された前記配線基板の面は、樹脂で封止され、前記樹脂は、第1の樹脂と、第2の樹脂を備え、前記第1の樹脂は、前記ヘッド部の厚さより厚く、前記ヘッド部が接合された前記導電材を露出する凹穴を備え、前記第2の樹脂は、前記ヘッド部全体を埋没するように前記凹穴を充填し、前記第1の樹脂の表面と前記第2の樹脂の表面は、面一であ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、軸部と、該軸部の一端に該軸部よりも大径のヘッド部を備えたリードピンが前記ヘッド部で接合されたリードピン付配線基板の製造方法であって、前記接続パッドに導電材を供給する工程と、前記導電材が供給された前記配線基板の前記接続パッドが形成された面を、封止用の治具を用いて、第1の樹脂によって前記ヘッド部の厚さよりも厚く樹脂封止する工程と、前記接続パッドに供給された前記導電材を被覆する部位の前記第1の樹脂を除去し、内底面に前記導電材が露出する凹穴を前記第1の樹脂に形成する工程と、前記凹穴に前記ヘッド部を位置合わせし、前記導電材を介して前記ヘッド部を前記接続パッドに接合する工程と、前記第1の樹脂の表面と表面が面一になるように前記凹穴に第2の樹脂を充填して、前記ヘッド部全体を埋没させて封止する工程と、を備え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、軸部と、該軸部の一端に該軸部よりも大径のヘッド部を備えたリードピンが前記ヘッド部で接合されたリードピン付配線基板の製造方法であって、前記接続パッドに導電材を供給する工程と、前記導電材が供給された前記配線基板の前記接続パッドが形成された面を、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、第1の樹脂によって前記ヘッド部の厚さよりも厚く樹脂封止し、内底面に前記導電材が露出する凹穴を前記第1の樹脂に形成する工程と、前記凹穴に前記ヘッド部を位置合わせし、前記導電材を介して前記ヘッド部を前記接続パッドに接合する工程と、前記第1の樹脂の表面と表面が面一になるように前記凹穴に第2の樹脂を充填して、前記ヘッド部全体を埋没させて封止する工程と、を備えることを特徴とする。
そして、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。また、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用いて、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。
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。
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。
(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。
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 (5)

  1. 配線基板に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、軸部と、該軸部の一端に該軸部よりも大径のヘッド部を備え、前記ヘッド部で導電材を介して前記配線基板に形成された接合パッドに接合され、
    前記接続パッドが形成された前記配線基板の面は、樹脂で封止され、
    前記樹脂は、第1の樹脂と、第2の樹脂を備え、
    前記第1の樹脂は、前記ヘッド部の厚さより厚く、前記ヘッド部が接合された前記導電材を露出する凹穴を備え、
    前記第2の樹脂は、前記ヘッド部全体を埋没するように前記凹穴を充填し、
    前記第1の樹脂の表面と前記第2の樹脂の表面は、面一であ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、軸部と、該軸部の一端に該軸部よりも大径のヘッド部を備えたリードピンが前記ヘッド部で接合されたリードピン付配線基板の製造方法であって、
    前記接続パッドに導電材を供給する工程と、
    前記導電材が供給された前記配線基板の前記接続パッドが形成された面を、封止用の治具を用いて、第1の樹脂によって前記ヘッド部の厚さよりも厚く樹脂封止する工程と、
    前記接続パッドに供給された前記導電材を被覆する部位の前記第1の樹脂を除去し、内底面に前記導電材が露出する凹穴を前記第1の樹脂に形成する工程と、
    前記凹穴に前記ヘッド部を位置合わせし、前記導電材を介して前記ヘッド部を前記接続パッドに接合する工程と、
    前記第1の樹脂の表面と表面が面一になるように前記凹穴に第2の樹脂を充填して、前記ヘッド部全体を埋没させて封止する工程と、
    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。
  3. 配線基板に形成された接続パッドに、軸部と、該軸部の一端に該軸部よりも大径のヘッド部を備えたリードピンが前記ヘッド部で接合されたリードピン付配線基板の製造方法であって、
    前記接続パッドに導電材を供給する工程と、
    前記導電材が供給された前記配線基板の前記接続パッドが形成された面を、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、第1の樹脂によって前記ヘッド部の厚さよりも厚く樹脂封止し、内底面に前記導電材が露出する凹穴を前記第1の樹脂に形成する工程と、
    前記凹穴に前記ヘッド部を位置合わせし、前記導電材を介して前記ヘッド部を前記接続パッドに接合する工程と、
    前記第1の樹脂の表面と表面が面一になるように前記凹穴に第2の樹脂を充填して、前記ヘッド部全体を埋没させて封止する工程と、
    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。
  4. 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2または3記載のリードピン付配線基板の製造方法。
  5. 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用いて、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2〜4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。
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