JP2015188037A - 実装用基板及びその製造方法、並びに、部品実装方法 - Google Patents

実装用基板及びその製造方法、並びに、部品実装方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2015188037A
JP2015188037A JP2014065302A JP2014065302A JP2015188037A JP 2015188037 A JP2015188037 A JP 2015188037A JP 2014065302 A JP2014065302 A JP 2014065302A JP 2014065302 A JP2014065302 A JP 2014065302A JP 2015188037 A JP2015188037 A JP 2015188037A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
land portion
component
hole
mounting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014065302A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6142831B2 (ja
Inventor
渡辺 秋彦
Akihiko Watanabe
秋彦 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2014065302A priority Critical patent/JP6142831B2/ja
Priority to US15/124,499 priority patent/US9814139B2/en
Priority to PCT/JP2015/055785 priority patent/WO2015146476A1/ja
Priority to CN201580015095.7A priority patent/CN106105405B/zh
Priority to KR1020167025825A priority patent/KR20160138024A/ko
Publication of JP2015188037A publication Critical patent/JP2015188037A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6142831B2 publication Critical patent/JP6142831B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3489Composition of fluxes; Methods of application thereof; Other methods of activating the contact surfaces
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814Conductive parts
    • H01L21/4846Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
    • H01L21/486Via connections through the substrate with or without pins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49827Via connections through the substrates, e.g. pins going through the substrate, coaxial cables
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/111Pads for surface mounting, e.g. lay-out
    • H05K1/112Pads for surface mounting, e.g. lay-out directly combined with via connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115Via connections; Lands around holes or via connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115Via connections; Lands around holes or via connections
    • H05K1/116Lands, clearance holes or other lay-out details concerning the surrounding of a via
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0094Filling or covering plated through-holes or blind plated vias, e.g. for masking or for mechanical reinforcement
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3431Leadless components
    • H05K3/3436Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3447Lead-in-hole components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/4007Surface contacts, e.g. bumps
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42Plated through-holes or plated via connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16238Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bonding area protruding from the surface of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901Structure
    • H01L2924/1904Component type
    • H01L2924/19041Component type being a capacitor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901Structure
    • H01L2924/1904Component type
    • H01L2924/19042Component type being an inductor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901Structure
    • H01L2924/1904Component type
    • H01L2924/19043Component type being a resistor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19105Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09145Edge details
    • H05K2201/09154Bevelled, chamferred or tapered edge
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/095Conductive through-holes or vias
    • H05K2201/0959Plated through-holes or plated blind vias filled with insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09818Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09863Concave hole or via
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10106Light emitting diode [LED]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431Details of mounted components
    • H05K2201/10439Position of a single component
    • H05K2201/10484Obliquely mounted
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/13Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
    • H05K2203/1377Protective layers
    • H05K2203/1383Temporary protective insulating layer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/13Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
    • H05K2203/1377Protective layers
    • H05K2203/1394Covering open PTHs, e.g. by dry film resist or by metal disc
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

【課題】部品実装時、部品に傾きが生じ難い実装用基板を提供する。
【解決手段】実装用基板は、基板10に形成された貫通孔13、第1のランド部21、第2のランド部31、第1の部品取付部22、第2の部品取付部32、導通層14、及び、貫通孔13の一部分に充填された充填部材15を備えており、第1のランド部21側の充填部材15の頂面の上方に位置する貫通孔15の部分の体積Vh、第1の部品取付部22に実装すべき部品51の長さL1、第1の部品取付部22に実装すべき部品51の基板10の第1面11に対する傾きの最大許容値に基づき第1のランド部21の中心から部品51までの最短距離許容値L0が決定される。
【選択図】 図1

Description

本開示は、実装用基板及びその製造方法、並びに、部品実装方法に関する。
例えば、ガラス布基材エポキシ樹脂から構成されたプリント配線板用両面銅張積層板(以下、『ガラスエポキシ銅張積層板』と呼ぶ)においては、通常、両面に形成された配線をスルーホールによって接続する。具体的には、例えば、ドリル加工に基づきガラスエポキシ銅張積層板に貫通孔を形成した後、無電解メッキ法及び電解メッキ法によって貫通孔の内壁に銅層を形成することで、スルーホールを得る。
微小部品の高密度実装といった要望に対して、ガラスエポキシ銅張積層板は寸法安定性に乏しい。寸法安定性に優れたプリント配線板用両面銅張積層板は存在するが、高価である。それ故、例えば、厚さ0.5mm以下のガラス基板を用いた実装用基板の検討が進められている。しかしながら、ガラス基板に貫通孔を形成した後、無電解メッキ法に基づき貫通孔の内壁に銅層を密着性良く形成することは困難である。無電解メッキ法及び電解メッキ法の代わりに、導電性ペーストを用いて貫通孔を充填する方法が、例えば、特開2002−324958に開示されている。
実装用基板に部品を実装するとき、屡々、部品を実装すべき部品取付部にハンダ層を形成し、次いで、フラックスを塗布した後、ハンダ層を溶融させ、ハンダ層を介して部品を部品取付部に実装する部品実装方法が採用されている。フラックスは、一般には、所望の位置に印刷法等で部分的に塗布される。しかしながら、このような方法によって形成されるパターンの位置精度は数十μm程度と公差が大きく、接続ピッチ自体が数十μm程度まで小さくなると、このような方法を適用することは困難となる。そこで、この解決方法として、例えば、特開2010−123780にあるように、全面にフラックスを塗布する方法が採用されている。
特開2002−324958 特開2010−123780
ところで、導電性ペーストを用いて貫通孔を充填すると、導電性ペーストの硬化時、導電性ペーストに体積収縮が生じ、貫通孔を充填した導電性ペーストの頂面に凹みが生じる。その結果、全面にフラックスを塗布し、ハンダ層を介して微小な部品を実装する際、フラックスが導電性ペーストの頂面の凹みに流れ込み、実装前の微小な部品が傾いてしまうといった問題が生じ易い。また、導電性ペーストを用いて充填された貫通孔とランド部との間の電気的接続の信頼性向上のためには、導電性ペーストをランド部の上まで形成することが好ましいが、ランド部上で大きく盛り上がった導電性ペーストが部品の実装を妨げるといった問題が生じ得る。ランド部上で大きく盛り上がった導電性ペーストを研磨法に基づき除去することを試みた場合、屡々、ガラス基板の破損を招く。
従って、本開示の第1の目的は、部品実装時、部品に傾きが生じ難い構成、構造の実装用基板及びその製造方法並びに部品実装方法を提供することにある。また、本開示の第2の目的は、部品の実装を妨げる虞の無い構成、構造の実装用基板及びその製造方法を提供することにある。
上記の第1の目的を達成するための本開示の第1の態様あるいは第2の態様に係る実装用基板は、
基板に形成された貫通孔、
基板の第1面上に形成され、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1面と対向する基板の第2面上に形成され、貫通孔を取り囲む第2のランド部、
基板の第1面上に形成され、第1のランド部に(あるいは第1のランド部から延在した配線に)接続された第1の部品取付部、及び、基板の第2面上に形成され、第2のランド部(あるいは第2のランド部から延在した配線)に接続された第2の部品取付部、
貫通孔の内壁に形成され、第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層、並びに、
貫通孔の一部分に充填された充填部材、
を備えている。そして、本開示の第1の態様に係る実装用基板にあっては、以下の(要件−1)を含む。また、本開示の第2の態様に係る実装用基板にあっては、基板の第1面側には平均厚さdのフラックスが塗布されており、以下の(要件−2)の式(2)を満足するように最短距離許容値L0が決定される。
(要件−1)
第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分(第1のランド部側の充填部材の頂面の凹みの部分)の体積、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さ、及び、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きに基づき(具体的には、例えば、傾きの最大許容値に基づき)、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値が決定される。場合によっては、更に、フラックスの厚さ(具体的には、例えば、平均厚さ)に基づき、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値を決定してもよい。
(要件−2)
第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、
π・d・L0 2>Vh (2)
上記の第2の目的を達成するための本開示の第3の態様に係る実装用基板は、
基板に形成された貫通孔、
基板の第1面上に形成され、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1面と対向する基板の第2面上に形成され、貫通孔を取り囲む第2のランド部、
基板の第1面上に形成され、第1のランド部に接続された第1の部品取付部、及び、基板の第2面上に形成され、第2のランド部に接続された第2の部品取付部、並びに、
導電材料から成り、貫通孔に充填され、第1のランド部と第2のランド部とを導通させる充填部材、
を備えており、
第2のランド部の下に位置する基板の部分には、貫通孔に向かって傾斜した斜面が形成されている。
上記の第1の目的を達成するための本開示の第1の態様あるいは第2の態様に係る実装用基板製造方法は、
基板に貫通孔を形成した後、
基板の第1面上に、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1のランド部に接続された第1の部品取付部を形成し、第1面と対向する基板の第2面上に、貫通孔を取り囲む第2のランド部、及び、第2のランド部に接続された第2の部品取付部を形成し、貫通孔の内壁に第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層を形成し、次いで、
貫通孔の一部分を充填部材で充填する、
各工程を備えた実装用基板の製造方法である。そして、本開示の第1の態様に係る実装用基板にあっては、上記の(要件−1)を含む。また、本開示の第2の態様に係る実装用基板にあっては、貫通孔の一部分を充填部材で充填した後、基板の第1面側に平均厚さdのフラックスを塗布する工程を更に備えており、上記の(要件−2)の式(2)を満足するように最短距離許容値L0を決定する。
上記の第2の目的を達成するための本開示の第3の態様に係る実装用基板製造方法は、
基板に貫通孔を形成した後、
基板の第1面上に、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1のランド部に接続された第1の部品取付部を形成し、第1面と対向する基板の第2面上に、貫通孔を取り囲む第2のランド部、及び、第2のランド部に接続された第2の部品取付部を形成し、次いで、
導電材料から成る充填部材で貫通孔を充填し、以て、第1のランド部と第2のランド部とを導通させる、
各工程を備えた実装用基板の製造方法であって、
第2のランド部を形成すべき基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面を形成する。
上記の第1の目的を達成するための本開示の第1の態様あるいは第2の態様に係る部品実装方法は、
基板に貫通孔を形成した後、
基板の第1面上に、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1のランド部に接続された第1の部品取付部を形成し、第1面と対向する基板の第2面上に、貫通孔を取り囲む第2のランド部、及び、第2のランド部に接続された第2の部品取付部を形成し、貫通孔の内壁に第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層を形成し、次いで、
貫通孔の一部分を充填部材で充填した後、
部品を実装すべき第1の部品取付部の部分にハンダ層又はハンダ拡散防止層を形成し、次いで、基板の第1面側にフラックスを塗布し、
ハンダ層又はハンダ拡散防止層を介して、部品を実装すべき第1の部品取付部の部分に部品を実装する、
各工程を備えた部品実装方法である。そして、本開示の第1の態様に係る実装用基板にあっては、上記の(要件−1)を含む。また、本開示の第2の態様に係る実装用基板にあっては、平均厚さdのフラックスを塗布し、上記の(要件−2)の式(2)を満足するように最短距離許容値L0を決定する。
本開示の第1の態様に係る実装用基板及びその製造方法並びに部品実装方法にあっては(要件−1)を含み、本開示の第2の態様に係る実装用基板及びその製造方法並びに部品実装方法にあっては(要件−2)の式(2)を満足するように最短距離許容値L0が決定され、また、決定する。それ故、貫通孔の一部分を充填部材で充填したとき、充填部材に体積収縮が生じ、貫通孔を充填した充填部材の頂面に凹みが生じたとしても、全面にフラックスを塗布し、ハンダ層又はハンダ拡散防止層を介して微小な部品を実装する際、フラックスが充填部材の頂面の凹みに流れ込み、実装前の微小な部品が傾いてしまうといった問題の発生を確実に防止することができる。本開示の第3の態様に係る実装用基板及びその製造方法にあっては、第2のランド部の下に位置する基板の部分に貫通孔に向かって傾斜した斜面を形成するので、充填部材と第2のランド部との間の電気的接続の信頼性向上を図ることができるし、ランド部上で充填部材を大きく盛り上げる必要が無いので、充填部材を研磨して除去する必要が無く、基板が損傷するといった問題が生じることが無い。尚、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また、付加的な効果があってもよい。
図1A及び図1Bは、それぞれ、部品実装後の実施例1の実装用基板の模式的な一部断面図、及び、充填部材によって貫通孔の一部分を充填した後の実施例1の実装用基板の模式的な部分的平面図である。 図2A及び図2Bは、それぞれ、基板に貫通孔等を形成した後の実施例1の実装用基板の模式的な一部断面図、及び、貫通孔に充填部材を充填する前の実施例1の実装用基板の模式的な一部断面図である。 図3A及び図3Bは、それぞれ、貫通孔に充填部材を充填した後の実施例1の実装用基板の模式的な一部断面図である。 図4A及び図4Bは、それぞれ、貫通孔に充填部材を充填した後の実施例1の実装用基板の模式的な一部端面図、及び、基板の第1面側にフラックスを塗布した状態の実施例1の実装用基板の模式的な一部端面図である。 図5A及び図5Bは、それぞれ、第1の部品を第1の部品取付部上に配置した状態の実施例1の実装用基板の模式的な一部端面図、及び、図1に示した実施例1の実装用基板の変形例の模式的な一部端面図である。 図6A及び図6Bは、基板の第1面側に塗布されたフラックスが、第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分(空間)に流入する状態を模式的に示す、従来の実装用基板の模式的な一部端面図である。 図7A及び図7Bは、下地上に塗布されたフラックスが、第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分(空間)に流入する状態を示す概念図である。 図8は、基板の第1面側に塗布されたフラックスが、第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分(空間)に流入する状態を説明するための概念図である。 図9は、図8に引き続き、基板の第1面側に塗布されたフラックスが、第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分(空間)に流入する状態を説明するための概念図である。 図10は、部品実装後の実施例2の実装用基板の模式的な一部断面図である。 図11A及び図11Bは、それぞれ、基板に貫通孔等を形成した後の実施例2の実装用基板の模式的な一部断面図、及び、貫通孔に充填部材を充填する前の実施例2の実装用基板の模式的な一部断面図である。 図12A及び図12Bは、それぞれ、貫通孔に充填部材を充填した後の実施例2の実装用基板の模式的な一部端面図である。 図13A及び図13Bは、それぞれ、貫通孔に充填部材を充填した後の実施例2の実装用基板の模式的な一部端面図、及び、基板の第1面側にフラックスを塗布した状態の実施例2の実装用基板の模式的な一部端面図である。 図14は、第1の部品を第1の部品取付部上に配置した状態の実施例2の実装用基板の模式的な一部端面図である。 図15A及び図15Bは、それぞれ、部品実装後の実施例1の別の変形例の実装用基板において、基板の第1面側にフラックスを塗布した状態を示す模式的な一部端面図、及び、部品実装後の状態を示す模式的な一部端面図である。 図16は、充填部材によって貫通孔の一部分を充填した後の実施例1の実装用基板の更に別の変形例の模式的な部分的平面図である。 図17は、実装用基板に対して45度の斜めから実装用基板を眺めたときの発光素子の輝度及び光取り出し効率と、発光素子の傾きの関係を調べた結果を示すグラフである。
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
1.本開示の第1の態様〜第3の態様に係る実装用基板及びその製造方法、並びに、本開示の第1の態様〜第2の態様に係る部品実装方法、全般に関する説明
2.実施例1(本開示の第1の態様〜第2の態様に係る実装用基板及びその製造方法、並びに、本開示の第1の態様〜第2の態様に係る部品実装方法)
3.実施例2(本開示の第3の態様に係る実装用基板及びその製造方法)、その他
[本開示の第1の態様〜第3の態様に係る実装用基板及びその製造方法、並びに、本開示の第1の態様〜第2の態様に係る部品実装方法、全般に関する説明]
以下の説明において、本開示の第1の態様に係る実装用基板及びその製造方法、本開示の第1の態様に係る部品実装方法を、総称して、『本開示の第1の態様』と呼ぶ場合があるし、本開示の第2の態様に係る実装用基板及びその製造方法、本開示の第2の態様に係る部品実装方法を、総称して、『本開示の第2の態様』と呼ぶ場合がある。また、本開示の第3の態様に係る実装用基板及びその製造方法を、総称して、『本開示の第3の態様』と呼ぶ場合がある。第1の部品取付部に実装すべき部品の長さL1の値として0.01mm乃至1mmを例示することができるし、フラックスの平均厚さdの値として0.001μm乃至0.1μmを例示することができるし、貫通孔の半径r0の値として0.01mm乃至1mmを例示することができる。第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分(第1のランド部側の充填部材の頂面の凹みの部分)の体積Vhの値は、貫通孔の半径r0の値、充填部材を構成する材料、充填部材を充填する方法等に依存する。
本開示の第1の態様において、上記の(要件−1)における、第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分(第1のランド部側の充填部材の頂面の凹みの部分)の体積をVh、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さをL1、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾き(具体的には、傾きの最大許容値をθmax)、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、以下の式(1)を満足するように最短距離許容値L0が決定される形態とすることができる。そして、この場合、θmaxの値として30度を挙げることができる。
π・L1・sin(θmax)(L1 2/3+L1・L0+L0 2)>Vh (1)
上記の好ましい形態を含む本開示の第1の態様、あるいは、本開示の第2の態様において、第1のランド部、第2のランド部、第1の部品取付部、第2の部品取付部及び導通層は、金属又は合金から成る第1部材から構成されており、充填部材は、第1部材とは異なる第2部材から構成されている形態とすることができる。そして、この場合、基板の熱膨張率をCTE0、第1部材の熱膨張率をCTE1、第2部材の熱膨張率をCTE2としたとき、
CTE2−CTE0<CTE1−CTE0
を満足し、あるいは又、
CTE0<CTE1<CTE2
を満足する形態とすることができる。あるいは又、この場合、第1部材は、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、クロム及びクロム合金、銅及び銅合金から成る群から選択された少なくとも1種類の材料から成り、第2部材は、導電性ペースト(具体的には、低温焼成ペーストあるいは厚膜印刷ペースト、より具体的には、例えば、Agペースト、Cuペースト、Ag−Pdペースト)から成る形態とすることができる。場合によっては、第2部材を、導電性を有する樹脂、あるいは、導電性を有していない樹脂から構成してもよい。あるいは又、充填部材の電気抵抗の値は、導通層の電気抵抗値よりも小さいことが好ましい。あるいは又、充填部材の半径の値は、導通層の厚さの値よりも大きいことが好ましい。導通層は、第1のランド部を構成する第1部材の延在部と、第2のランド部を構成する第1部材の延在部とから構成することができる。また、本開示の第3の態様における導電材料から成る充填部材として、導電性ペースト(具体的には、低温焼成ペーストあるいは厚膜印刷ペースト、より具体的には、例えば、Agペースト、Cuペースト、Ag−Pdペースト)を挙げることができる。また、導電性を有していない樹脂として、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、液晶ポリマーを挙げることができる。
CTE0,CTE1,CTE2の典型的な値を以下に例示する。
CTE0:3×10-6/K乃至1.5×10-5/K
CTE1:3×10-6/K乃至5×10-5/K
CTE2:1×10-5/K乃至2×10-4/K
更には、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第1の態様〜第3の態様に係る実装用基板の製造方法あるいは本開示の第1の態様〜第2の態様に係る部品実装方法においては、
第1の部品取付部、第1のランド部、第2の部品取付部、第2のランド部及び導通層を、真空蒸着法やスパッタリング法を含む物理的気相成長法(PVD法)及びエッチング技術の組合せに基づき形成し(但し、本開示の第3の態様においては、導通層の形成は必須ではない)、
充填部材による貫通孔を、印刷法(例えば、スクリーン印刷法)やディスペンサを用いた方法に基づき充填する形態とすることが好ましい。PVD法を採用することで、ガラス基板に対する第1部材の優れた密着性を達成することができる。エッチング技術には、具体的には、エッチング用マスク形成技術と、ウェットエッチング技術あるいはドライエッチング技術の組合せが含まれる。エッチング用マスク形成技術として、例えば、レジストインクを用いた印刷技術(例えば、スクリーン印刷技術)に基づくエッチング用レジスト層の形成、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ技術に基づくエッチング用レジスト層の形成、ドライフィルムを用いたエッチング用レジスト層の形成を挙げることができる。
更には、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第1の態様〜第2の態様に係る実装用基板の製造方法あるいは本開示の第1の態様〜第2の態様に係る部品実装方法においては、基板の第1面に保護フィルムを貼り合わせた状態で、充填部材により貫通孔を充填する形態とすることができる。
更には、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第1の態様〜第2の態様に係る実装用基板の製造方法あるいは本開示の第1の態様〜第2の態様に係る部品実装方法において、貫通孔の形成時、第2のランド部を形成すべき基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面を形成する形態とすることができる。また、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第1の態様〜第2の態様に係る実装用基板においては、第2のランド部の下に位置する基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面が形成されている形態とすることができる。そして、これらの場合、ランド部の平坦部の厚さとランド部の傾斜部の厚さとは等しいことが好ましい。
本開示の第3の態様において、第2のランド部の厚さと第2の部品取付部の厚さとは等しいことが好ましい。ここで、ランド部の平坦部の厚さとランド部の傾斜部の厚さとが「等しい」とは、ランド部の平坦部の厚さをt1、ランド部の傾斜部の厚さをt2としたとき、
0.8≦t1/t2≦1.2
を満足することを意味する。
更には、上記の好ましい形態を含む本開示の第3の態様において、基板の第1面側では上記の(要件−1)を含む形態とすることができ、更には、上記の(要件−1)における上記の式(1)を満足するように最短距離許容値L0を決定する形態とすることができる。
更には、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第3の態様に係る実装用基板の製造方法においては、貫通孔を形成した後、基板をエッチングすることで、第2のランド部を形成すべき基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面を形成する形態とすることができる。基板のエッチングには、例えば、フッ酸を用いればよい。尚、エッチング液の流れの制御、レジストマスクパターンを選択することにより、所望の傾斜構造を得ることができる。また、その他、レジストマスクを併用したドライエッチング法やサンドブラスト法等によっても、同様に、このような傾斜構造を形成することが可能である。
更には、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第3の態様に係る実装用基板の製造方法においては、基板の第1面に保護フィルムを貼り合わせた状態で、充填部材による貫通孔の充填を行う形態とすることができる。
上記の好ましい形態を含む本開示の第1の態様〜本開示の第3の態様において、第1の部品取付部に実装すべき(あるいは実装された)部品(便宜上、『第1の部品』と呼ぶ)として、発光素子やセンサを挙げることができるし、あるいは又、発光素子やセンサ及びこれらを駆動する回路を含む電子デバイスの集合体を挙げることができる。発光素子として発光ダイオード(LED)を挙げることができる。複数の発光素子を基板上に2次元マトリクス状に配列することで、画像表示装置を構成することができる。画像表示装置を、発光素子が配列された実装用基板を、複数、並置した、所謂タイリング形式の画像表示装置とすることもできる。あるいは又、複数のセンサを基板上に配列することで、センサアレイを構成することができる。第2の部品取付部に実装すべき(あるいは実装された)部品(便宜上、『第2の部品』と呼ぶ)として、例えば、第1の部品を駆動・制御する回路を含む電子デバイスを挙げることができる。1つの第2の部品が、1つの第1の部品を駆動・制御してもよいし、複数の第1の部品を駆動・制御してもよい。尚、第2の部品を、半導体装置、トランジスタ、ダイオード、抵抗素子、コンデンサ素子(容量素子)から成る群から選択された少なくとも1種類の部品から構成することもできるし、あるいは又、これらのいずれかの組合せとすることもできる。第1の部品を、発光素子やセンサと、第2の部品として述べた種々の部品(超小型の半導体装置、トランジスタ、ダイオード、抵抗素子、コンデンサ素子(容量素子)から成る群から選択された少なくとも1種類の部品から構成することもできるし、あるいは又、これらのいずれかの組合せであり、便宜上、『第3の部品』と呼ぶ場合がある)との複合部品とすることもできる。あるいは又、第1の部品を、所謂受動素子から構成してもよいし、第1の部品を備えた基板を、例えば、一種の切替器(スイッチャ)や分岐器として使用することもできる。場合によっては、第2の部品は、基板の第1面上に形成された複数の絶縁層の層間に形成されていてもよい。
第1の部品が発光ダイオードから成る場合、発光ダイオードは、周知の構成、構造の発光ダイオードとすることができる。即ち、発光ダイオードの発光色に依って、最適な構成、構造を有し、適切な材料から作製された発光ダイオードを選択すればよい。発光ダイオードを発光部とする画像表示装置にあっては、赤色発光ダイオードから成る発光部が赤色発光副画素(サブピクセル)として機能し、緑色発光ダイオードから成る発光部が緑色発光副画素として機能し、青色発光ダイオードから成る発光部が青色発光副画素として機能し、これらの3種類の副画素によって1画素が構成され、これらの3種類の副画素の発光状態によってカラー画像を表示することができる。3種類の副画素によって1画素を構成する場合、3種類の副画素の配列として、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。そして、発光ダイオードを、例えば、PWM駆動法に基づき、しかも、定電流駆動すればよい。あるいは又、3つのパネルを準備し、第1のパネルを赤色発光ダイオードから成る発光部から構成し、第2のパネルを緑色発光ダイオードから成る発光部から構成し、第3のパネルを青色発光ダイオードから成る発光部から構成し、これらの3つのパネルからの光を、例えば、ダイクロイック・プリズムを用いて纏めるプロジェクタへ適用することもできる。
第1の部品がセンサから成る場合、センサとして、可視光を検出するセンサ、赤外線を検出するセンサ、紫外線を検出するセンサ、X線を検出するセンサ、気圧を検出するセンサ、温度を検出するセンサ、音を検出するセンサ、振動を検出するセンサ、加速度を検出するセンサ、角加速度を検出するセンサ(所謂ジャイロセンサ)を挙げることができる。
以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第1の態様〜本開示の第3の態様において、基板はガラス基板から成る形態とすることができる。ここで、ガラス基板として、具体的には、高歪点ガラス、ソーダガラス(Na2O・CaO・SiO2)、硼珪酸ガラス(Na2O・B23・SiO2)、フォルステライト(2MgO・SiO2)、鉛ガラス(Na2O・PbO・SiO2)、無アルカリガラス、合成石英ガラスを例示することができる。基板の厚さとして、0.05mm乃至1.8mmを例示することができる。
本開示の第3の態様において、場合によっては、第1のランド部の下に位置する基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面を形成してもよい。そして、この場合、第1のランド部の平坦部の厚さと第1のランド部の傾斜部の厚さとは等しいことが好ましい。
以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の第1の態様〜本開示の第3の態様(以下、これらを総称して、単に『本開示』と呼ぶ場合がある)において、貫通孔の形状は、半径r0を有する、一種の円筒形(円柱)である。また、第1のランド部、第2のランド部の外形形状として、例えば、円形形状、楕円形形状、矩形形状、丸みを帯びた矩形形状、多角形形状、丸みを帯びた多角形形状を挙げることができる。ランド部の中央に貫通孔が位置する。本開示の第3の態様において、第1のランド部や第2のランド部を構成する部材(本開示の第1の態様における第1部材に相当する)は、貫通孔の内壁に延在していてもよいが、第1のランド部と第2のランド部とを導通させることは必須ではない。
第1の部品取付部及び第2の部品取付部は部品を実装する部分であり、第1の部品取付部及び第2の部品取付部の平面形状は、実装すべき部品の接続端子部や接続部(以下、『接続端子部等』と呼ぶ)等の形状に合わせて、適宜、決定(設計)すればよい。また、第1の部品取付部の数は、実装すべき第1の部品の接続端子部等の数と等しいし、第2の部品取付部の数は、実装すべき第2の部品の接続端子部等の数と等しい。第1の部品取付部及び第2の部品取付部は、通常、周辺回路及び/又は電源に接続されている。周辺回路、電源は、周知の周辺回路、電源とすることができ、実装すべき部品に基づき適切な周辺回路や電源を選択すればよい。
第1の部品を実装すべき第1の部品取付部の部分、及び、第2の部品を実装すべき第2の部品取付部の部分の上に、ハンダ層を形成すればよい。ハンダ層の平面形状として、例えば、ハンダ層の中央部から外側に延びる突出部を有する形状を挙げることができる。そして、この場合、突出部は、中央部から、少なくとも3回対称の回転対称となるように配置され、突出部の先端は中央部を中心とした円周上に配置され、中央部は円形である形状を例示することができる。尚、これらの場合、ハンダ層は、周知のソルダーレジスト材料や、ポリイミド等の有機絶縁材料から成る絶縁膜、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機絶縁材料から成る絶縁膜(以下、これらを総称して『被覆層』と呼ぶ場合がある)で囲まれている形態とすることができる。あるいは又、取り付けるべき部品側にハンダ層を形成し、部品取付部にはアンダーバンプメタル層と呼ばれるハンダ拡散防止層を形成し、ハンダ層とハンダ拡散防止層との接合を行うこともできる。アンダーバンプメタル層として、例えば、下地金属が銅である場合、ニッケル層、金層、錫層、パラジウム層、あるいは、これらの層の積層構造(例えば、ニッケルと金の2層構造、ニッケル−金−パラジウムの3層構造)等を用いることができる。
本開示の第3の態様において、貫通孔に向かって傾斜した斜面の傾斜角として、50度乃至80度を例示することができるし、斜面の長さとして、0.005mm乃至0.33mmを例示することができるが、これらに限定するものではない。
貫通孔は、例えば、ドリルを用いた孔開け法に基づき形成することができるし、レーザ光を用いた孔開け法に基づき形成することができる。孔開け加工によって貫通孔の内壁に荒れが生じた場合には、例えば、エッチングを行うことで、貫通孔の内壁を平滑化してもよい。
フラックスは周知のフラックスを用いればよいし、フラックスの塗布方法も周知の塗布方法とすればよい。ハンダ層は、鉛フリーハンダ材料等の周知のハンダ材料から、周知の方法(例えば、ハンダメッキ法やハンダペースト印刷法)に基づき形成すればよいし、ハンダ層を介しての部品の実装方法も周知の実装方法とすればよい。即ち、具体的には、例えば、ハンダリフロー法に基づき部品を実装すればよい。保護フィルムとして、貼合後に剥離性が良い粘着テープを使用すればよい。メッキや化学エッチング処理の際、基材を部分的に保護するために使用されるマスキングテープを用いることができるし、更に剥離性を良好にするためには、例えば半導体ウエハを仮保持するために使用される紫外線剥離テープ等を用いることができる。保護フィルムの貼合せは、周知の方法、例えば、ラミネータを用いた方法に基づき行うことができる。尚、前述したと同様に、取り付けるべき部品側にハンダ層を形成し、部品取付部にはアンダーバンプメタル層と呼ばれるハンダ拡散防止層を形成し、ハンダ層とハンダ拡散防止層との接合を行うこともできる。
基板を、第1面及び第2面に各種の回路が形成された両面配線基板とすることができるし、所謂多層配線基板とすることもできる。多層配線基板とする場合、配線層間に層間絶縁層を設ければよい。基板の最表面は、例えば、前述した被覆層で被覆すればよい。
上記の(要件−1)における「第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積」とは、より具体的には、例えば、第1のランド部側の充填部材の頂面と第1のランド部と貫通孔(導通層)の内壁によって囲まれた空間の体積、あるいは又、第1のランド部側の充填部材の頂面の凹みの部分の体積を指す。第1の部品の「長さ」とは、第1の部品の接続端子部等が1つである場合、1つの接続端子部等と第1のランド部の中心とを結ぶ直線に沿った第1の部品の長さである。また、第1の部品に接続端子部等が2つある場合、2つの接続端子部等を結ぶ直線に沿った第1の部品の長さである。更には、第1の部品に接続端子部等が3つ以上ある場合、3つ以上の接続端子部等を、適宜、2群に分け、これらの2群の接続端子等の最短距離に沿った第1の部品の長さである。
実施例1は、本開示の第1の態様及び第2の態様に係る実装用基板及びその製造方法、並びに、本開示の第1の態様及び第2の態様に係る部品実装方法に関する。部品を実装した後の実施例1の実装用基板の模式的な一部断面図を図1Aに示し、充填部材が貫通孔の一部分を充填した後の実装用基板の模式的な部分的平面図を図1Bに示す。
実施例1の実装用基板は、
基板10に形成された貫通孔13、
基板10の第1面11上に形成され、貫通孔13を取り囲む第1のランド部21、及び、第1面11と対向する基板10の第2面12上に形成され、貫通孔13を取り囲む第2のランド部31、
基板10の第1面11上に形成され、第1のランド部21に接続された第1の部品取付部22、及び、基板10の第2面12上に形成され、第2のランド部31に接続された第2の部品取付部32、
貫通孔13の内壁に形成され、第1のランド部21と第2のランド部31とを導通させる導通層14、並びに、
貫通孔13の一部分に充填された充填部材15、
を備えている。
そして、本開示の第1の態様に係る実装用基板に則って表現すると、実施例1の実装用基板にあっては、以下の(要件−1)を含み、更には、(要件−1)における式(1)を満足するように最短距離許容値L0が決定される。また、本開示の第2の態様に係る実装用基板に則って表現すると、実施例1の実装用基板にあっては、基板10の第1面側には平均厚さdのフラックス40が塗布されており、以下の(要件−2)の式(2)を満足するように最短距離許容値L0が決定される。
(要件−1)
第1のランド部21側の充填部材15の頂面の上方に位置する貫通孔13の部分(第1のランド部21側の充填部材15の頂面の凹みの部分)の体積Vh、第1の部品取付部22,23に実装すべき部品(第1の部品)51の長さL1、第1の部品取付部22,23に実装すべき部品(第1の部品)51の基板10の第1面11に対する傾きに基づき(具体的には、例えば、傾きの最大許容値θmaxに基づき)、更には、場合によっては、フラックス40の厚さ(具体的には、例えば、フラックス40の平均厚さ)に基づき、第1のランド部21の中心から部品までの最短距離許容値L0が決定される。
π・L1・sin(θmax)(L1 2/3+L1・L0+L0 2)>Vh (1)
(要件−2)
第1のランド部21側の充填部材15の頂面の上方に位置する貫通孔13の部分の体積をVh、第1のランド部21の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、
π・d・L0 2>Vh (2)
尚、実施例1あるいは後述する実施例2において、第1の部品取付部及び第2の部品取付部のそれぞれは、対となっており、第1の部品取付部22,23及び第2の部品取付部32,33で表す。第1の部品取付部23及び第2の部品取付部33は、例えば、周辺回路及び/又は電源に接続されている。
ここで、第1のランド部21側の充填部材15の頂面の上方に位置する貫通孔13の部分、あるいは、第1のランド部21側の充填部材15の頂面の凹みの部分(以下、これらの部分を、便宜上、『空間13’』と呼ぶ)の体積Vhは、多数の実装用基板を試作し、多数の貫通孔13における空間13’の体積Vhの測定を行うことで、求めることができる。また、貫通孔13の半径r0、第1の部品取付部22,23に実装すべき第1の部品51の長さL1やフラックス40の厚さ(具体的には、例えば、フラックス40の平均厚さ)は、実装用基板に要求される仕様等によって決定される設計事項である。更には、第1の部品取付部22,23に実装すべき部品(第1の部品)51の基板10の第1面11に対する傾き(例えば、傾きの最大許容値θmax)も、実装用基板に要求される仕様等によって決定される設計事項である。実施例1あるいは後述する実施例2において、第1の部品51を、発光素子、具体的には、例えば、全体の大きさが0.1mm以下の微小な発光ダイオード(LED)から構成するが、このような微小な第1の部品51が実装前に傾いてしまうと、実装用基板を眺めたときの発光素子の輝度が低下して、仕様を満足しなくなる場合がある。このような第1の部品51が実装前の傾き(具体的には、例えば、傾きの最大許容値)は、例えば、30度である。従って、最大許容値θmaxとして、具体的には、例えば30度を挙げることができる。
即ち、実装用基板に対して45度の斜めから実装用基板を眺めたときの発光素子の輝度及び光取り出し効率と、発光素子の傾きの関係を調べた結果を図17に示す。図17の横軸は、発光素子の傾斜角度であり、縦軸は、45度における輝度(図17中の「A」参照)、及び、光取り出し効率(図17中の「B」参照)である。図17から、発光素子の傾きが30度になると、輝度が、発光素子の傾きが0度のときの輝度と比較して、約30%、変化する。従って、最大許容値θmaxを、具体的には、例えば30度とする。
実施例1あるいは後述する実施例2においては、複数の発光素子から成る第1の部品51を基板10上に2次元マトリクス状に配列することで、画像表示装置が構成される。
また、実施例1あるいは後述する実施例2において、第2の部品取付部32,33に実装すべき(あるいは実装された)第2の部品は、例えば、第1の部品51を駆動・制御する回路を含む電子デバイス、具体的には、半導体装置から構成されている。第2の部品は、第1の部品51よりも大きく、実装前に第2の部品を、例えば、接着剤を用いて第2の部品取付部32,33に仮固定するので、第2の部品が傾いてしまうといった問題は生じ難い。尚、図面においては、第2の部品の図示を省略している。
実施例1において、第1のランド部21、第2のランド部31、第1の部品取付部22,23、第2の部品取付部32,33及び導通層14は、金属又は合金から成る第1部材から構成されており、充填部材15は、第1部材とは異なる第2部材から構成されている。具体的には、第1部材は、銅単体、あるいは、銅とニッケル、チタン、クロム等を積層させた膜から成り、第2部材は、エポキシを主成分とした樹脂から成る。また、基板10はガラス基板、より具体的には、厚さ0.5mmのホウケイ酸系の無アルカリガラス基板から成る。ここで、基板10の熱膨張率をCTE0、第1部材の熱膨張率をCTE1、第2部材の熱膨張率をCTE2としたとき、
CTE0<CTE1<CTE2
を満足する。具体的には、
CTE0=3×10-6/K
CTE1=17×10-6/K
CTE2=50×10-6/K
である。また、充填部材15の電気抵抗の値は、導通層14の電気抵抗値よりも小さい。導通層14は、第1のランド部21を構成する第1部材の延在部と、第2のランド部31を構成する第1部材の延在部とから構成されている。尚、実施例2においても、第1のランド部21、第2のランド部31、第1の部品取付部22,23及び第2の部品取付部32,33は、金属又は合金から成る第1部材から構成されており、充填部材65は、第1部材とは異なる第2部材から構成されており、ここで、第1部材及び第2部材は、上記の材料から構成されている。また、実施例2において、基板10も上記のガラス基板から構成されている。
以下、上記の(要件−1)における式(1)を満足する最短距離許容値L0を決定することで、部品実装時、第1の部品51に傾きが生じ難くなることを、図6A、図6Bの実装用基板の模式的な一部端面図、及び、図7A、図7B、図8、図9の概念図を用いて説明する。
図6Aには、基板10の第1面側にフラックス40が塗布されており、フラックス40上に第1の部品51が配置された状態を示している。また、図7A、図8には、下地100上にフラックス40,40’が塗布されており、フラックス40,40’上に第1の部品51が配置された状態を示している。下地100は、具体的には、例えば、第1の部品取付部22,23、ハンダ層24、第1のランド部21及び基板10の第1面11から構成されており、あるいは又、ハンダ層24、被覆層18(図15参照)及び第1のランド部21から構成されている。ここで、第1のランド部(図7A、図7B、図8、図9には図示せず)側の充填部材15の頂面の上方に位置する貫通孔13における空間13’の体積を、上述したとおり、Vhとする。図7A、図8においては、空間13’の上方にフラックス40’が存在するように図示しているが、実際には、フラックス塗布形成時に空間13’の上方に図示されたフラックス40’の部分は、空間13’内に落ち込んでしまう。更には、第1の部品取付部22,23に第1の部品51を実装するとき、フラックスの温度上昇に伴いフラックスが流動状態となり、空間13’への流れ込み量が増大する。尚、フラックスが、空間13’に向かって流れる体積の想定最大値をV0とする。ここで、図7A、図8、図9においては、このフラックスの部分を参照番号40’で示す。種々の試験を行った結果、フラックス40,40’の上には第1の部品51が配されているので、第1のランド部21に対して、最短距離許容値L0よりも近い位置に第1の部品51が配置されている場合、流動状態となったフラックスにあっては、第1の部品51の直下のフラックスの体積の約(1/2)が空間13’に向かって流れ出すことが判った。また、第1のランド部21を中心として、同心円状にフラックスが流動状態となり、空間13’に向かって流れ出すことが判った。尚、フラックスが流出し、無くなってしまうと、信頼性のあるハンダ付けが困難となるので、第1の部品51の直下のフラックスの体積の約(1/2)が空間13’に向かって流れ出すといった最悪の状態を想定している。
それ故、最悪の状態を想定すると、空間13’に向かって流れ出すフラックス40’の全体形状を、円錐台で近似することができる。空間13’に向かってフラックス40’が流れ出した後の状態を、図6B、図7B及び図9に示す。ここで、図7Aに示すように、円錐台の底面は半径(L0+L1)の円形であり、頂面は半径(L0)の円形であり、高さはフラックスの厚さdである。従って、V0は以下の式で求めることができる。
0=(π・d/3){(L1+L02+(L1+L0)L0+L0 2
=(π・d)(L1 2/3+L1・L0+L0 2) (3)
そして、第1の部品取付部22,23に実装すべき第1の部品51の基板10の第1面11に対する傾きの最大許容値をθmaxとしたとき、dとL1とθmaxとの間には以下の関係がある。
d=L1・sin(θmax) (4)
また、フラックスが空間13’に流れ込み得る体積の想定最大値をV0としているが、この体積の想定最大値V0が空間13’の体積Vhよりも大きければ、第1の部品取付部22,23に実装すべき第1の部品51の基板10の第1面11に対する傾きを、最大許容値θmax以内に納めることができる。このような要請と、式(3)、式(4)から、式(1)が導出される。即ち、(要件−1)に基づき最短距離許容値L0を決定し、更には、(要件−1)における式(1)を満足するように最短距離許容値L0を決定すれば、フラックス40’が充填部材15の頂面の凹み(空間13’)に流れ込み、実装前の微小な第1の部品51が傾いてしまうといった問題の発生を確実に防止することができる(図1A、図9参照)。尚、最短距離許容値L0が(要件−1)における式(1)を満足しない場合、図6Bに示すように、第1の部品51に設けられた接続端子部等52の直下のフラックスが流失し、接続端子部等52とハンダ層24との間の接合に問題が生じる場合もある。一種の安全係数αとして、例えば、α=1.2を想定し、(要件−1)における式(1)を満足するような最短距離許容値L0を求め、この求められた最短距離許容値L0をα倍(具体的には、例えば1.2倍)して、新たな最短距離許容値としてもよい。
また、第1の部品51の実装に関する仕様に依っては、図7A、図8に示す半径L0、高さdの円柱(体積:π・d・L0 2)を占めるフラックスの部分が空間13’に流れ込まなければ、実装前の微小な第1の部品51が傾いてしまうといった問題の発生を確実に防止することができる。このような要請にあっては、体積(π・d・L0 2)が空間13’の体積Vhよりも大きければ、第1の部品取付部22,23に実装すべき第1の部品51の基板10の第1面11に対する傾きに問題が生じない。即ち、(要件−2)の式(2)を満足するように最短距離許容値L0を決定すれば、フラックスが充填部材15の頂面の凹み(空間13’)に流れ込み、実装前の微小な第1の部品51が傾いてしまうといった問題の発生を確実に防止することができる。尚、最短距離許容値L0が(要件−2)の式(2)を満足しない場合、第1の部品51に設けられた接続端子部等52の直下のフラックスが流失し、接続端子部等52とハンダ層24との間の接合に問題が生じる場合もある。一種の安全係数βとして、例えば、β=1.2を想定し、(要件−2)の式(2)を満足するような最短距離許容値L0を求め、この求められた最短距離許容値L0をβ倍(具体的には、例えば1.2倍)して、新たな最短距離許容値としてもよい。
以下、実施例1の実装用基板製造方法、部品実装方法を、図1A、図2A、図2B、図3A、図3B、図4A、図4B、図5Aの基板等の模式的な一部断面図や一部端面図、図1Bの基板等の模式的な部分的平面図を参照して説明する。
[工程−100]
先ず、周知の方法に基づき、基板10に貫通孔13を形成する。貫通孔13は、例えば、ドリルを用いた孔開け法に基づき形成することができるし、レーザ光を用いた孔開け法に基づき形成することができる。孔開け加工によって貫通孔13の内壁に荒れが生じた場合には、例えば、エッチングを行うことで、貫通孔13の内壁を平滑化してもよい。
[工程−110]
次に、基板10の第1面11上に、貫通孔13を取り囲む第1のランド部21、第1のランド部21に接続された第1の部品取付部22、及び、第1の部品取付部23を形成し、第1面11と対向する基板10の第2面12上に、貫通孔13を取り囲む第2のランド部31、第2のランド部31に接続された第2の部品取付部32、及び、第2の部品取付部33を形成し、貫通孔13の内壁に第1のランド部21と第2のランド部31とを導通させる導通層14を形成する。具体的には、例えば、基板10の第2面12上から貫通孔13に亙り、スパッタリング法に基づき第1部材を成膜し、次いで、基板10の第1面11上から貫通孔13に亙り、スパッタリング法に基づき第1部材を成膜する。尚、基板10の第1面11上から貫通孔13に亙り、スパッタリング法に基づき第1部材を成膜し、次いで、基板10の第2面12上から貫通孔13に亙り、スパッタリング法に基づき第1部材を成膜してもよい。これによって、貫通孔13の内壁に導通層14を形成することができる。次いで、周知のパターニング技術に基づき、第1の部品取付部22,23、第1のランド部21、第2の部品取付部32,33、第2のランド部31を形成する。こうして、図2Aに示す状態を得ることができる。
[工程−120]
次いで、貫通孔13の一部分を充填部材15で充填する。具体的には、先ず、基板10の第1面11に、再剥離可能なアクリル系粘着層が表面に形成されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムから成るマスキングテープを保護フィルム16として、ラミネータを用いて貼り合わせる(図2B参照)。そして、基板10の第2面側から、充填部材15によって貫通孔13を充填する(図3A参照)。充填部材15による貫通孔13の充填は、印刷法(例えば、スクリーン印刷法)やディスペンサを用いた方法に基づき行うことができる。次いで、保護フィルム16を引き剥がした後(図3B参照)、充填部材15を構成する第2部材を硬化させる(図4A参照)。尚、第2部材を硬化させた後、保護フィルム16を引き剥がしてもよい。一般に、第2部材を硬化させると、充填部材15には体積収縮が生じる結果、第1のランド部21側の充填部材15の頂面の上方に位置する貫通孔13の部分には、体積Vhの空間13’が生成する。また、第2のランド部31側の充填部材15の頂面の上方に位置する貫通孔13の部分には、空間13”が生成する。
[工程−130]
その後、第1の部品51を実装すべき第1の部品取付部22,23の部分にハンダ層24を形成する。第2の部品を実装すべき第2の部品取付部32,33の部分にもハンダ層34を形成する。ハンダ層24,34は、鉛フリーハンダ材料等の周知のハンダ材料から、周知の方法(例えば、ハンダメッキ法やハンダペースト印刷法)に基づき形成すればよい。この状態を基板10の第1面側から眺めた部分的平面図を図1Bに示す。ハンダ層の形成前に被覆層を形成してもよい。
[工程−140]
次いで、基板10の第1面側に平均厚さdのフラックス40を塗布する(図4B参照)。フラックス40は周知のフラックス40を用いればよいし、フラックス40の塗布方法も周知の塗布方法とすればよい。基板10の第2面側にもフラックスを塗布するが、図面においては、基板10の第2面側に塗布されたフラックスの図示は省略している。
[工程−150]
その後、第1の部品51を実装すべき第1の部品取付部22,23の部分に、周知の方法に基づき、第1の部品51を載置する(図5A参照)。その前に、第2の部品(図示せず)を、例えば、接着剤を用いて第2の部品取付部32,33に仮固定する。次いで、ハンダ層24,34を介して、例えば、ハンダリフロー法に基づき、第1の部品51を実装すべき第1の部品取付部22,23の部分に第1の部品51を実装し、第2の部品を実装すべき第2の部品取付部32,33の部分に第2の部品を実装する。こうして、図1Aに示した実施例1の実装用基板(部品が実装された実装用基板)を得ることができる。図1Aに示すように、フラックス40の一部は空間13’に流入するが、第1の部品51の下にはフラックス40が残っており、第1の部品51が傾くことはない。
以上のとおり、実施例1にあっては、(要件−1)に基づき最短距離許容値L0を決定し、更には、(要件−1)における式(1)を満足するように最短距離許容値L0を決定するので、あるいは又、(要件−2)の式(2)を満足するように最短距離許容値L0を決定するので、貫通孔の一部分を充填部材で充填したとき、充填部材に体積収縮が生じ、貫通孔を充填した充填部材の頂面に空間(凹み)が生じたとしても、全面にフラックスを塗布し、ハンダ層を介して微小な第1の部品を実装する際、フラックスが充填部材の頂面の空間(凹み)に流れ込み、実装前の微小な部品が傾いてしまうといった問題の発生を確実に防止することができる。
尚、次に述べる実施例2と同様に、実施例1にあっても、模式的な一部端面図を図5Bに示すように、貫通孔13の形成時、第2のランド部31を形成すべき基板10の部分10’に、貫通孔13に向かって傾斜した斜面17を形成してもよい。尚、参照番号17’は、第2のランド部31を形成すべき基板10の部分10’における平坦部である。この場合、第2のランド部31の平坦部の厚さと第2のランド部31の傾斜部の厚さとを等しくすることが好ましい。
実施例2は、本開示の第3の態様に係る実装用基板及びその製造方法に関する。部品を実装した後の実施例2の実装用基板の模式的な一部断面図を図10に示す。
実施例2の実装用基板は、
基板10に形成された貫通孔13、
基板10の第1面11上に形成され、貫通孔13を取り囲む第1のランド部21、及び、第1面11と対向する基板10の第2面12上に形成され、貫通孔13を取り囲む第2のランド部31、
基板10の第1面11上に形成され、第1のランド部21に接続された第1の部品取付部22、及び、基板10の第2面12上に形成され、第2のランド部31に接続された第2の部品取付部32、並びに、
導電材料から成り、貫通孔13に充填され、第1のランド部21と第2のランド部31とを導通させる充填部材65、
を備えており、
第2のランド部31の下に位置する基板10の部分10’には、貫通孔13に向かって傾斜した斜面17が形成されている。
また、実施例2において、第2のランド部31の平坦部の厚さと第2のランド部31の傾斜部の厚さとは等しい。貫通孔13に向かって傾斜した斜面17の傾斜角として、50度を例示することができるし、斜面17の長さとして、0.33mmを例示することができる。
図10に示した実施例2の実装用基板にあっては、第1面側の構成として、実施例1において説明した第1面側の構成を採用している。即ち、実施例2にあっても、基板の第1面側では、上記の(要件−1)に基づき最短距離許容値L0を決定し、更には、(要件−1)における上記の式(1)を満足するように最短距離許容値L0を決定する。
以下、実施例1の実装用基板製造方法、部品実装方法を、図10、図11A、図11B、図12A、図12B、図13A、図13B、図14の基板等の模式的な一部断面図や一部端面図を参照して説明する。
[工程−200]
先ず、実施例1の[工程−100]と同様にして、周知の方法に基づき、基板10に貫通孔13を形成する。
[工程−210]
第2のランド部31を形成すべき基板10の部分10’に、貫通孔13に向かって傾斜した斜面17を形成する。即ち、貫通孔13を形成した後、例えば、エッチング用マスク(図示せず)を形成し、フッ酸を用いて基板10をエッチングした後、エッチング用マスクを除去することで、第2のランド部31を形成すべき基板10の部分10’に、貫通孔13に向かって傾斜した斜面17を形成することができる。尚、第2のランド部31を形成すべき基板10の部分10’には平坦部17’も設けられている。
[工程−220]
次に、基板10の第1面11上に、貫通孔13を取り囲む第1のランド部21、第1のランド部21に接続された第1の部品取付部22、及び、第1の部品取付部23を形成し、第1面11と対向する基板10の第2面12上に、貫通孔13を取り囲む第2のランド部31、第2のランド部31に接続された第2の部品取付部32、及び、第2の部品取付部33を形成する。具体的には、例えば、基板10の第2面12上にスパッタリング法に基づき第1部材を成膜し、次いで、基板10の第1面11上にスパッタリング法に基づき第1部材を成膜する。尚、基板10の第1面11上にスパッタリング法に基づき第1部材を成膜し、次いで、基板10の第2面12上にスパッタリング法に基づき第1部材を成膜してもよい。実施例2にあっては、貫通孔13の内壁に、図1Aにて説明したような導通層を形成することは必須ではない。次いで、周知のパターニング技術に基づき、第1の部品取付部22,23、第1のランド部21、第2の部品取付部32,33、第2のランド部31を形成する。こうして、図11Aに示す状態を得ることができる。
[工程−230]
次いで、導電材料から成る充填部材65で貫通孔13を充填し、以て、第1のランド部21と第2のランド部31とを導通させる。具体的には、先ず、基板10の第1面11に、実施例1と同様に、保護フィルム16をラミネータを用いて貼り合わせる(図11B参照)。そして、基板10の第2面側から、充填部材65によって貫通孔13を充填する(図12A参照)。充填部材65による貫通孔13の充填は、印刷法(例えば、スクリーン印刷法)やディスペンサを用いた方法に基づき行うことができる。次いで、保護フィルム16を引き剥がした後(図12B参照)、充填部材65を構成する第2部材を硬化させる(図13A参照)。第2部材を硬化させた後、保護フィルム16を引き剥がしてもよい。一般に、第2部材を硬化させると、充填部材65には体積収縮が生じる結果、第1のランド部21側の充填部材65の頂面の上方に位置する貫通孔13の部分には、体積Vhの空間13’が生成する。また、第2のランド部31側の充填部材65の頂面の上方に位置する貫通孔13の部分には、空間13”が生成する。充填部材65は、第2のランド部31の上にまで延在している。但し、充填部材65の頂面は、第2の部品取付部32の頂面のレベルよりも突出してはいない。
[工程−240]
その後、実施例1の[工程−130]と同様にして、第1の部品51を実装すべき第1の部品取付部22,23の部分にハンダ層24を形成する。第2の部品を実装すべき第2の部品取付部32,33の部分にもハンダ層34を形成する。
[工程−250]
次いで、実施例1の[工程−140]と同様にして、基板10の第1面側に平均厚さdのフラックス40を塗布する(図13B参照)。尚、基板10の第2面側にもフラックスを塗布するが、図面においては、基板10の第2面側に塗布されたフラックスの図示は省略している。
[工程−260]
その後、実施例1の[工程−150]と同様にして、第1の部品51を実装すべき第1の部品取付部22,23の部分に、周知の方法に基づき、第1の部品51を載置する(図14参照)。その前に、第2の部品(図示せず)を、例えば、接着剤を用いて第2の部品取付部32,33に仮固定する。次いで、ハンダ層24,34を介して、例えば、ハンダリフロー法に基づき、第1の部品51を実装すべき第1の部品取付部22,23の部分に第1の部品51を実装し、第2の部品を実装すべき第2の部品取付部32,33の部分に第2の部品を実装する。こうして、図10に示した実施例2の実装用基板(部品が実装された実装用基板)を得ることができる。
以上に説明したとおり、実施例2にあっては、第2のランド部の下に位置する基板の部分に貫通孔に向かって傾斜した斜面が形成されているので、充填部材を第2のランド部の上にまで延在させることができ、充填部材と第2のランド部との間の電気的接続の信頼性向上を図ることができるし、更には、ランド部上において充填部材を大きく盛り上げる必要が無いので、即ち、充填部材は第2のランド部の上にまで延在しているが、充填部材の頂面は第2の部品取付部の頂面のレベルよりも突出してはいないので、充填部材を研磨して除去する必要が無く、基板が損傷するといった問題が生じることが無い。
実施例2において、場合によっては、第1のランド部21の下に位置する基板10の部分に、貫通孔13に向かって傾斜した斜面が形成されている形態を採用することもできる。そして、この場合、第1のランド部21の平坦部の厚さと第1のランド部21の傾斜部の厚さとは等しいことが好ましい。
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定するものではない。実施例において説明した実装用基板の構成、構造、使用した材料等は例示で有り、適宜、変更することができる。実施例においては第1の部品を発光素子から構成したが、第1の部品を、その他、例えば、可視光を検出するセンサ、赤外線を検出するセンサ、紫外線を検出するセンサ、X線を検出するセンサ、気圧を検出するセンサ、温度を検出するセンサ、音を検出するセンサ、振動を検出するセンサ、加速度を検出するセンサ、角加速度を検出するセンサから構成し、複数のセンサを基板上に配列することでセンサアレイを構築することができる。第1の部品を、発光素子やセンサと、第3の部品との複合部品とすることもできる。基板の第2面には多層構造の配線を設けることもできる。
部品実装後の実施例1の別の変形例の実装用基板において、基板の第1面側にフラックスを塗布した状態の模式的な一部端面図を図15Aに示し、部品実装後の状態の模式的な一部端面図を図15Bに示すように、ハンダ層24が、周知のソルダーレジスト材料や、ポリイミド等の有機絶縁材料から成る絶縁膜、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機絶縁材料から成る絶縁膜といった被覆層18で囲まれている形態とすることもできる。具体的には、ハンダ層24を形成すべき部分及びランド部21に開口部が設けられた被覆層18を基板10の第1面11の上に形成し、その後、ハンダ層24を形成すべき開口部にハンダ層24を形成すればよい。その後、ハンダ層24、被覆層18及び第1のランド部21の上にフラックス40を塗布する(図15A参照)。そして、ハンダ層24,34を介して、例えば、ハンダリフロー法に基づき、第1の部品51を実装すべき第1の部品取付部22,23の部分に第1の部品51を実装し、第2の部品を実装すべき第2の部品取付部32,33の部分に第2の部品(図示せず)を実装することで、図15Bに示す状態を得ることができる。
また、ハンダ層24の形成にあっては、特開2010−123780に開示された技術を適用してもよい。即ち、図1Bや図16に示すように、ハンダ層24の平面形状を、ハンダ層24の中央部から外側に延びる突出部を有する形状とすることができる。そして、この場合、突出部は、中央部から、少なくとも3回対称の回転対称となるように配置され、突出部の先端は中央部を中心とした円周上に配置され、中央部は円形である形状とすることができる。また、取り付けるべき部品側にハンダ層を形成し、部品取付部にはハンダ拡散防止層を形成し、ハンダ層とハンダ拡散防止層との接合を行うこともできる。
また、図1Bには、第1のランド部21から真っ直ぐに延びる第1の部品取付部22,23を示したが、充填部材15が貫通孔13の一部分を充填した後の実施例1の実装用基板の更に別の変形例の模式的な部分的平面図を図16に示すように、第1のランド部21から真っ直ぐに延びる方向とは異なる方向(図示した例では90度、曲がっている方向)に延びる第1の部品取付部22,23とすることもできる。
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
[A01]《実装用基板:第1の態様》
基板に形成された貫通孔、
基板の第1面上に形成され、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1面と対向する基板の第2面上に形成され、貫通孔を取り囲む第2のランド部、
基板の第1面上に形成され、第1のランド部に接続された第1の部品取付部、及び、基板の第2面上に形成され、第2のランド部に接続された第2の部品取付部、
貫通孔の内壁に形成され、第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層、並びに、
貫通孔の一部分に充填された充填部材、
を備えており、
第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さ、及び、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きに基づき(具体的には、例えば、傾きの最大許容値に基づき)、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値が決定される実装用基板。
[A02]第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さをL1、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きの最大許容値をθmax、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、以下の式(1)を満足するように最短距離許容値L0が決定される[A01]に記載の実装用基板。
π・L1・sin(θmax)(L1 2/3+L1・L0+L0 2)>Vh (1)
[A03]θmaxの値は30度である[A02]に記載の実装用基板。
[A04]《実装用基板:第2の態様》
基板に形成された貫通孔、
基板の第1面上に形成され、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1面と対向する基板の第2面上に形成され、貫通孔を取り囲む第2のランド部、
基板の第1面上に形成され、第1のランド部に接続された第1の部品取付部、及び、基板の第2面上に形成され、第2のランド部に接続された第2の部品取付部、
貫通孔の内壁に形成され、第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層、並びに、
貫通孔の一部分に充填された充填部材、
を備えており、
基板の第1面側には平均厚さdのフラックスが塗布されており、
第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、以下の式(2)を満足するように最短距離許容値L0が決定される実装用基板。
π・d・L0 2>Vh (2)
[A05]第1のランド部、第2のランド部、第1の部品取付部、第2の部品取付部及び導通層は、金属又は合金から成る第1部材から構成されており、
充填部材は、第1部材とは異なる第2部材から構成されている[A01]乃至[A04]のいずれか1項に記載の実装用基板。
[A06]基板の熱膨張率をCTE0、第1部材の熱膨張率をCTE1、第2部材の熱膨張率をCTE2としたとき、
CTE2−CTE0<CTE1−CTE0
を満足し、あるいは又、
CTE0<CTE1<CTE2
を満足する[A05]に記載の実装用基板。
[A07]第1部材は、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、クロム及びクロム合金から成る群から選択された少なくとも1種類の材料から成り、
第2部材は、導電性ペーストから成る[A05]に記載の実装用基板。
[A08]第2のランド部の下に位置する基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面が形成されている[A01]乃至[A07]のいずれか1項に記載の実装用基板。
[A09]第2ランド部の平坦部の厚さと第2のランド部の傾斜部の厚さとは等しい[A08]に記載の実装用基板。
[B01]《実装用基板:第3の態様》
基板に形成された貫通孔、
基板の第1面上に形成され、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1面と対向する基板の第2面上に形成され、貫通孔を取り囲む第2のランド部、
基板の第1面上に形成され、第1のランド部に接続された第1の部品取付部、及び、基板の第2面上に形成され、第2のランド部に接続された第2の部品取付部、並びに、
導電材料から成り、貫通孔に充填され、第1のランド部と第2のランド部とを導通させる充填部材、
を備えており、
第2のランド部の下に位置する基板の部分には、貫通孔に向かって傾斜した斜面が形成されている実装用基板。
[B02]第2ランド部の平坦部の厚さと第2のランド部の傾斜部の厚さとは等しい[B01]に記載の実装用基板。
[B03]第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さをL1、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きの最大許容値をθmax、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、以下の式(1)を満足するように最短距離許容値L0が決定される[B01]又は[B02]に記載の実装用基板。
π・L1・sin(θmax)(L1 2/3+L1・L0+L0 2)>Vh (1)
[B04]貫通孔に向かって傾斜した斜面の傾斜角は、50度乃至80度である[B01]乃至[B03]のいずれか1項に記載の実装用基板。
[B05]第1のランド部の下に位置する基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面が形成されている[B01]又は[B02]に記載の実装用基板。
[B06]第1ランド部の平坦部の厚さと第1のランド部の傾斜部の厚さとは等しい[B05]に記載の実装用基板。
[B07]充填部材は、第2のランド部の上に延在している[B01]乃至[B06]のいずれか1項に記載の実装用基板。
[B08]充填部材の頂面は、第2の部品取付部の頂面のレベルよりも突出していない[B07]に記載の実装用基板。
[C01]第1の部品取付部に実装すべき部品は発光素子から成る[A01]乃至[B08]のいずれか1項に記載の実装用基板。
[C02]複数の発光素子が2次元マトリクス状に配列され、画像表示装置を構成する[C01]に記載の実装用基板。
[C03]第1の部品取付部に実装すべき部品はセンサから成る[A01]乃至[B08]のいずれか1項に記載の実装用基板。
[C04]基板はガラス基板から成る[A01]乃至[C03]のいずれか1項に記載の実装用基板。
[D01]《実装用基板製造方法:第1の態様》
基板に貫通孔を形成した後、
基板の第1面上に、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1のランド部に接続された第1の部品取付部を形成し、第1面と対向する基板の第2面上に、貫通孔を取り囲む第2のランド部、及び、第2のランド部に接続された第2の部品取付部を形成し、貫通孔の内壁に第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層を形成し、次いで、
貫通孔の一部分を充填部材で充填する、
各工程を備えた実装用基板の製造方法であって、
第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さ、及び、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きに基づき(具体的には、例えば、傾きの最大許容値に基づき)、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値を決定する実装用基板製造方法。
[D02]第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さをL1、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きの最大許容値をθmax、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、以下の式(1)を満足するように最短距離許容値L0を決定する[D01]に記載の実装用基板製造方法。
π・L1・sin(θmax)(L1 2/3+L1・L0+L0 2)>Vh (1)
[D03]θmaxの値は30度である[D02]に記載の実装用基板製造方法。
[D04]《実装用基板製造方法:第2の態様》
基板に貫通孔を形成した後、
基板の第1面上に、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1のランド部に接続された第1の部品取付部を形成し、第1面と対向する基板の第2面上に、貫通孔を取り囲む第2のランド部、及び、第2のランド部に接続された第2の部品取付部を形成し、貫通孔の内壁に第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層を形成し、次いで、
貫通孔の一部分を充填部材で充填する、
各工程を備えた実装用基板の製造方法であって、
貫通孔の一部分を充填部材で充填した後、基板の第1面側に平均厚さdのフラックスを塗布する工程を更に備えており、
第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、以下の式(2)を満足するように最短距離許容値L0を決定する実装用基板製造方法。
π・d・L0 2>Vh (2)
[D05]第1のランド部、第2のランド部、第1の部品取付部、第2の部品取付部及び導通層は、金属又は合金から成る第1部材から構成されており、
充填部材は、第1部材とは異なる第2部材から構成されている[D01]乃至[D04]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
[D06]基板の熱膨張率をCTE0、第1部材の熱膨張率をCTE1、第2部材の熱膨張率をCTE2としたとき、
CTE2−CTE0<CTE1−CTE0
を満足し、あるいは又、
CTE0<CTE1<CTE2
を満足する[D05]に記載の実装用基板製造方法。
[D07]第1部材は、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、クロム及びクロム合金から成る群から選択された少なくとも1種類の材料から成り、
第2部材は、導電性ペーストから成る[D05]に記載の実装用基板製造方法。
[D08]第1の部品取付部、第1のランド部、第2の部品取付部、第2のランド部及び導通層を、物理的気相成長法及びエッチング技術の組合せに基づき形成し、
充填部材による貫通孔を、印刷法に基づき充填する[D01]乃至[D07]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
[D09]基板の第1面に保護フィルムを貼り合わせた状態で、充填部材により貫通孔を充填する[D01]乃至[D08]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
[D10]貫通孔の形成時、第2のランド部を形成すべき基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面を形成する[D01]乃至[D09]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
[D11]第2ランド部の平坦部の厚さと第2のランド部の傾斜部の厚さとは等しい[D10]に記載の実装用基板製造方法。
[E01]《実装用基板製造方法:第3の態様》
基板に貫通孔を形成した後、
基板の第1面上に、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1のランド部に接続された第1の部品取付部を形成し、第1面と対向する基板の第2面上に、貫通孔を取り囲む第2のランド部、及び、第2のランド部に接続された第2の部品取付部を形成し、次いで、
導電材料から成る充填部材で貫通孔を充填し、以て、第1のランド部と第2のランド部とを導通させる、
各工程を備えた実装用基板の製造方法であって、
第2のランド部を形成すべき基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面を形成する実装用基板製造方法。
[E02]貫通孔を形成した後、基板をエッチングすることで、第2のランド部を形成すべき基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面を形成する[E01]に記載の実装用基板製造方法。
[E03]基板の第1面に保護フィルムを貼り合わせた状態で、充填部材による貫通孔の充填を行う[E01]又は[E02]に記載の実装用基板製造方法。
[E04]第1の部品取付部、第1のランド部、第2の部品取付部及び第2のランド部を、物理的気相成長法及びエッチング技術の組合せに基づき形成し、
充填部材による貫通孔を、印刷法に基づき充填する[E01]乃至[E03]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
[E05]導電材料から成る充填部材は、導電性ペーストから成る[E01]乃至[E04]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
[E06]第2ランド部の平坦部の厚さと第2のランド部の傾斜部の厚さとは等しい[E01]乃至[E05]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
[E07]第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さをL1、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きの最大許容値をθmaxとしたとき、以下の式(1)を満足するように最短距離許容値L0を決定する[E01]乃至[E06]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
π・L1・sin(θmax)(L1 2/3+L1・L0+L0 2)>Vh (1)
[E08]貫通孔に向かって傾斜した斜面の傾斜角は、50度乃至80度である[E01]乃至[E07]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
[E09]第1のランド部の下に位置する基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面を形成する[E01]乃至[E06]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
[E10]第1ランド部の平坦部の厚さと第1のランド部の傾斜部の厚さとは等しい[E09]に記載の実装用基板製造方法。
[E11]充填部材は、第2のランド部の上に延在している[E01]乃至[E10]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
[E12]充填部材の頂面は、第2の部品取付部の頂面のレベルよりも突出していない[E11]に記載の実装用基板製造方法。
[F01]第1の部品取付部に実装すべき部品は発光素子から成る[D01]乃至[E12]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
[F02]複数の発光素子が2次元マトリクス状に配列され、画像表示装置を構成する[F01]に記載の実装用基板製造方法。
[F03]第1の部品取付部に実装すべき部品はセンサから成る[D01]乃至[E12]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
[F04]基板はガラス基板から成る[D01]乃至[F03]のいずれか1項に記載の実装用基板製造方法。
[G01]《部品実装方法:第1の態様》
基板に貫通孔を形成した後、
基板の第1面上に、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1のランド部に接続された第1の部品取付部を形成し、第1面と対向する基板の第2面上に、貫通孔を取り囲む第2のランド部、及び、第2のランド部に接続された第2の部品取付部を形成し、貫通孔の内壁に第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層を形成し、次いで、
貫通孔の一部分を充填部材で充填した後、
部品を実装すべき第1の部品取付部の部分にハンダ層又はハンダ拡散防止層を形成し、次いで、基板の第1面側にフラックスを塗布し、
ハンダ層又はハンダ拡散防止層を介して、部品を実装すべき第1の部品取付部の部分に部品を実装する、
各工程を備えた部品実装方法であって、
第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さ、及び、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きに基づき(具体的には、例えば、傾きの最大許容値に基づき)、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値を決定する部品実装方法。
[G02]第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さをL1、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きの最大許容値をθmax、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、以下の式(1)を満足するように最短距離許容値L0を決定する[G01]に記載の部品実装方法。
π・L1・sin(θmax)(L1 2/3+L1・L0+L0 2)>Vh (1)
[G03]θmaxの値は30度である[G02]に記載の部品実装方法。
[G04]《部品実装方法:第2の態様》
基板に貫通孔を形成した後、
基板の第1面上に、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1のランド部に接続された第1の部品取付部を形成し、第1面と対向する基板の第2面上に、貫通孔を取り囲む第2のランド部、及び、第2のランド部に接続された第2の部品取付部を形成し、貫通孔の内壁に第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層を形成し、次いで、
貫通孔の一部分を充填部材で充填した後、
部品を実装すべき第1の部品取付部の部分にハンダ層又はハンダ拡散防止層を形成し、次いで、基板の第1面側に平均厚さdのフラックスを塗布し、
ハンダ層又はハンダ拡散防止層を介して、部品を実装すべき第1の部品取付部の部分に部品を実装する、
各工程を備えた部品実装方法であって、
第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、以下の式(2)を満足するように最短距離許容値L0を決定する部品実装方法。
π・d・L0 2>Vh (2)
[G05]第1のランド部、第2のランド部、第1の部品取付部、第2の部品取付部及び導通層は、金属又は合金から成る第1部材から構成されており、
充填部材は、第1部材とは異なる第2部材から構成されている[G01]乃至[G04]のいずれか1項に記載の部品実装方法。
[G06]基板の熱膨張率をCTE0、第1部材の熱膨張率をCTE1、第2部材の熱膨張率をCTE2としたとき、
CTE2−CTE0<CTE1−CTE0
を満足し、あるいは又、
CTE0<CTE1<CTE2
を満足する[G05]に記載の部品実装方法。
[G07]第1部材は、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、クロム及びクロム合金から成る群から選択された少なくとも1種類の材料から成り、
第2部材は、導電性ペーストから成る[G05]に記載の部品実装方法。
[G08]第1の部品取付部、第1のランド部、第2の部品取付部、第2のランド部及び導通層を、物理的気相成長法及びエッチング技術の組合せに基づき形成し、
充填部材による貫通孔を、印刷法に基づき充填する[G01]乃至[G07]のいずれか1項に記載の部品実装方法。
[G09]基板の第1面に保護フィルムを貼り合わせた状態で、充填部材により貫通孔を充填する[G01]乃至[G08]のいずれか1項に記載の部品実装方法。
[G10]貫通孔の形成時、第2のランド部を形成すべき基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面を形成する[G01]乃至[G09]のいずれか1項に記載の部品実装方法。
[G11]第2ランド部の平坦部の厚さと第2のランド部の傾斜部の厚さとは等しい[G10]に記載の部品実装方法。
[H01]第1の部品取付部に実装すべき部品は発光素子から成る[G01]乃至[G11]のいずれか1項に記載の部品実装方法。
[H02]複数の発光素子が2次元マトリクス状に配列され、画像表示装置を構成する[H01]に記載の部品実装方法。
[H03]第1の部品取付部に実装すべき部品はセンサから成る[G01]乃至[G11]のいずれか1項に記載の部品実装方法。
[H04]基板はガラス基板から成る[G01]乃至[H03]のいずれか1項に記載の部品実装方法。
10・・・基板、10’・・・第2のランド部を形成すべき基板の部分、11・・・基板の第1面、12・・・基板の第2面、13・・・貫通孔、13’・・・第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分(空間)、13”・・・第2のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分(空間)、14・・・導通層、15,65・・・充填部材、16・・・保護フィルム、17・・・斜面、17’・・・平坦部、18・・・被覆層、21・・・第1のランド部、22,23・・・第1の部品取付部、24・・・ハンダ層、31・・・第2のランド部、32,33・・・第2の部品取付部32,33、34・・・ハンダ層、40,40’・・・フラックス、51・・・部品(第1の部品)、52・・・部品(第1の部品)に設けられた接続端子部等、100・・・下地

Claims (20)

  1. 基板に形成された貫通孔、
    基板の第1面上に形成され、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1面と対向する基板の第2面上に形成され、貫通孔を取り囲む第2のランド部、
    基板の第1面上に形成され、第1のランド部に接続された第1の部品取付部、及び、基板の第2面上に形成され、第2のランド部に接続された第2の部品取付部、
    貫通孔の内壁に形成され、第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層、並びに、
    貫通孔の一部分に充填された充填部材、
    を備えており、
    第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さ、及び、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きに基づき、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値が決定される実装用基板。
  2. 第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さをL1、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きの最大許容値をθmax、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、以下の式(1)を満足するように最短距離許容値L0が決定される請求項1に記載の実装用基板。
    π・L1・sin(θmax)(L1 2/3+L1・L0+L0 2)>Vh (1)
  3. θmaxの値は30度である請求項2に記載の実装用基板。
  4. 基板に形成された貫通孔、
    基板の第1面上に形成され、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1面と対向する基板の第2面上に形成され、貫通孔を取り囲む第2のランド部、
    基板の第1面上に形成され、第1のランド部に接続された第1の部品取付部、及び、基板の第2面上に形成され、第2のランド部に接続された第2の部品取付部、
    貫通孔の内壁に形成され、第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層、並びに、
    貫通孔の一部分に充填された充填部材、
    を備えており、
    基板の第1面側には平均厚さdのフラックスが塗布されており、
    第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、以下の式(2)を満足するように最短距離許容値L0が決定される実装用基板。
    π・d・L0 2>Vh (2)
  5. 第1のランド部、第2のランド部、第1の部品取付部、第2の部品取付部及び導通層は、金属又は合金から成る第1部材から構成されており、
    充填部材は、第1部材とは異なる第2部材から構成されている請求項1又は請求項4のいずれか1項に記載の実装用基板。
  6. 基板に形成された貫通孔、
    基板の第1面上に形成され、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1面と対向する基板の第2面上に形成され、貫通孔を取り囲む第2のランド部、
    基板の第1面上に形成され、第1のランド部に接続された第1の部品取付部、及び、基板の第2面上に形成され、第2のランド部に接続された第2の部品取付部、並びに、
    導電材料から成り、貫通孔に充填され、第1のランド部と第2のランド部とを導通させる充填部材、
    を備えており、
    第2のランド部の下に位置する基板の部分には、貫通孔に向かって傾斜した斜面が形成されている実装用基板。
  7. 第2ランド部の平坦部の厚さと第2のランド部の傾斜部の厚さとは等しい請求項6に記載の実装用基板。
  8. 第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さをL1、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きの最大許容値をθmax、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、以下の式(1)を満足するように最短距離許容値L0が決定される請求項6に記載の実装用基板。
    π・L1・sin(θmax)(L1 2/3+L1・L0+L0 2)>Vh (1)
  9. 第1の部品取付部に実装すべき部品は発光素子から成る請求項1、請求項4及び請求項6のいずれか1項に記載の実装用基板。
  10. 基板はガラス基板から成る請求項1、請求項4及び請求項6のいずれか1項に記載の実装用基板。
  11. 基板に貫通孔を形成した後、
    基板の第1面上に、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1のランド部に接続された第1の部品取付部を形成し、第1面と対向する基板の第2面上に、貫通孔を取り囲む第2のランド部、及び、第2のランド部に接続された第2の部品取付部を形成し、貫通孔の内壁に第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層を形成し、次いで、
    貫通孔の一部分を充填部材で充填する、
    各工程を備えた実装用基板の製造方法であって、
    第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さ、及び、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きに基づき、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値を決定する実装用基板製造方法。
  12. 基板に貫通孔を形成した後、
    基板の第1面上に、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1のランド部に接続された第1の部品取付部を形成し、第1面と対向する基板の第2面上に、貫通孔を取り囲む第2のランド部、及び、第2のランド部に接続された第2の部品取付部を形成し、貫通孔の内壁に第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層を形成し、次いで、
    貫通孔の一部分を充填部材で充填する、
    各工程を備えた実装用基板の製造方法であって、
    貫通孔の一部分を充填部材で充填した後、基板の第1面側に平均厚さdのフラックスを塗布する工程を更に備えており、
    第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、以下の式(2)を満足するように最短距離許容値L0を決定する実装用基板製造方法。
    π・d・L0 2>Vh (2)
  13. 第1の部品取付部、第1のランド部、第2の部品取付部、第2のランド部及び導通層を、物理的気相成長法及びエッチング技術の組合せに基づき形成し、
    充填部材による貫通孔を、印刷法に基づき充填する請求項11又は請求項12に記載の実装用基板製造方法。
  14. 基板の第1面に保護フィルムを貼り合わせた状態で、充填部材により貫通孔を充填する請求項11又は請求項12に記載の実装用基板製造方法。
  15. 貫通孔の形成時、第2のランド部を形成すべき基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面を形成する請求項11又は請求項12に記載の実装用基板製造方法。
  16. 基板に貫通孔を形成した後、
    基板の第1面上に、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1のランド部に接続された第1の部品取付部を形成し、第1面と対向する基板の第2面上に、貫通孔を取り囲む第2のランド部、及び、第2のランド部に接続された第2の部品取付部を形成し、次いで、
    導電材料から成る充填部材で貫通孔を充填し、以て、第1のランド部と第2のランド部とを導通させる、
    各工程を備えた実装用基板の製造方法であって、
    第2のランド部を形成すべき基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面を形成する実装用基板製造方法。
  17. 貫通孔を形成した後、基板をエッチングすることで、第2のランド部を形成すべき基板の部分に、貫通孔に向かって傾斜した斜面を形成する請求項16に記載の実装用基板製造方法。
  18. 基板の第1面に保護フィルムを貼り合わせた状態で、充填部材による貫通孔の充填を行う請求項16に記載の実装用基板製造方法。
  19. 基板に貫通孔を形成した後、
    基板の第1面上に、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1のランド部に接続された第1の部品取付部を形成し、第1面と対向する基板の第2面上に、貫通孔を取り囲む第2のランド部、及び、第2のランド部に接続された第2の部品取付部を形成し、貫通孔の内壁に第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層を形成し、次いで、
    貫通孔の一部分を充填部材で充填した後、
    部品を実装すべき第1の部品取付部の部分にハンダ層又はハンダ拡散防止層を形成し、次いで、基板の第1面側にフラックスを塗布し、
    ハンダ層又はハンダ拡散防止層を介して、部品を実装すべき第1の部品取付部の部分に部品を実装する、
    各工程を備えた部品実装方法であって、
    第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積、第1の部品取付部に実装すべき部品の長さ、及び、第1の部品取付部に実装すべき部品の基板の第1面に対する傾きに基づき、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値を決定する部品実装方法。
  20. 基板に貫通孔を形成した後、
    基板の第1面上に、貫通孔を取り囲む第1のランド部、及び、第1のランド部に接続された第1の部品取付部を形成し、第1面と対向する基板の第2面上に、貫通孔を取り囲む第2のランド部、及び、第2のランド部に接続された第2の部品取付部を形成し、貫通孔の内壁に第1のランド部と第2のランド部とを導通させる導通層を形成し、次いで、
    貫通孔の一部分を充填部材で充填した後、
    部品を実装すべき第1の部品取付部の部分にハンダ層又はハンダ拡散防止層を形成し、次いで、基板の第1面側に平均厚さdのフラックスを塗布し、
    ハンダ層又はハンダ拡散防止層を介して、部品を実装すべき第1の部品取付部の部分に部品を実装する、
    各工程を備えた部品実装方法であって、
    第1のランド部側の充填部材の頂面の上方に位置する貫通孔の部分の体積をVh、第1のランド部の中心から部品までの最短距離許容値をL0としたとき、以下の式(2)を満足するように最短距離許容値L0を決定する部品実装方法。
    π・d・L0 2>Vh (2)
JP2014065302A 2014-03-27 2014-03-27 実装用基板及びその製造方法、並びに、部品実装方法 Expired - Fee Related JP6142831B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014065302A JP6142831B2 (ja) 2014-03-27 2014-03-27 実装用基板及びその製造方法、並びに、部品実装方法
US15/124,499 US9814139B2 (en) 2014-03-27 2015-02-27 Mounting substrate, manufacturing method for the same, and component mounting method
PCT/JP2015/055785 WO2015146476A1 (ja) 2014-03-27 2015-02-27 実装用基板及びその製造方法、並びに、部品実装方法
CN201580015095.7A CN106105405B (zh) 2014-03-27 2015-02-27 安装板、其制造方法、以及安装元件的方法
KR1020167025825A KR20160138024A (ko) 2014-03-27 2015-02-27 실장용 기판 및 그 제조 방법, 및, 부품 실장 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014065302A JP6142831B2 (ja) 2014-03-27 2014-03-27 実装用基板及びその製造方法、並びに、部品実装方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015188037A true JP2015188037A (ja) 2015-10-29
JP6142831B2 JP6142831B2 (ja) 2017-06-07

Family

ID=54195007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014065302A Expired - Fee Related JP6142831B2 (ja) 2014-03-27 2014-03-27 実装用基板及びその製造方法、並びに、部品実装方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9814139B2 (ja)
JP (1) JP6142831B2 (ja)
KR (1) KR20160138024A (ja)
CN (1) CN106105405B (ja)
WO (1) WO2015146476A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022097755A (ja) * 2017-11-16 2022-06-30 昭和電工マテリアルズ株式会社 配線層の製造方法並びにシード層の形成方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101650938B1 (ko) * 2014-09-25 2016-08-24 코닝정밀소재 주식회사 집적회로 패키지용 기판
JP6881409B2 (ja) * 2018-09-27 2021-06-02 日亜化学工業株式会社 照明装置およびその製造方法
CN110290633A (zh) * 2019-06-05 2019-09-27 众普森科技(株洲)有限公司 Pcb板、pcb板的制造方法及电器设备

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3293106A (en) * 1964-09-08 1966-12-20 Bell Telephone Labor Inc Connection for attaching metal foil to plastic substrate
US3301175A (en) * 1964-07-15 1967-01-31 Process Res Company Method and apparatus for printing on electrical conductor devices
US3354543A (en) * 1965-06-09 1967-11-28 Bunker Ramo Method of forming holes through circuit boards
JPH10126025A (ja) * 1996-10-15 1998-05-15 Oki Electric Ind Co Ltd プリント配線板のスルーホール構造
JP2001068857A (ja) * 1999-07-19 2001-03-16 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 多層セラミック基板およびその製造方法
JP2002359446A (ja) * 2001-05-31 2002-12-13 Hitachi Ltd 配線基板およびその製造方法
US7155821B1 (en) * 2004-06-30 2007-01-02 Emc Corporation Techniques for manufacturing a circuit board having a countersunk via
JP2007103698A (ja) * 2005-10-05 2007-04-19 Fujikura Ltd 配線基板
JP2010028028A (ja) * 2008-07-24 2010-02-04 Sony Chemical & Information Device Corp 多層プリント配線板とその製造方法
JP2012080002A (ja) * 2010-10-05 2012-04-19 Kiyokawa Mekki Kogyo Kk 配線用基板の製造方法
JP2013038374A (ja) * 2011-01-20 2013-02-21 Ibiden Co Ltd 配線板及びその製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0423485A (ja) * 1990-05-18 1992-01-27 Cmk Corp プリント配線板とその製造法
JPH10126026A (ja) * 1996-10-16 1998-05-15 Ibiden Co Ltd 電子部品搭載用基板及びその製造方法
TW511409B (en) * 2000-05-16 2002-11-21 Hitachi Aic Inc Printed wiring board having cavity for mounting electronic parts therein and method for manufacturing thereof
JP2002324958A (ja) 2001-04-25 2002-11-08 Sony Corp プリント配線板と、その製造方法
CN1930680B (zh) * 2004-08-06 2011-08-17 联合材料公司 集合基板
JP4708009B2 (ja) * 2004-12-14 2011-06-22 株式会社フジクラ 配線基板の製造方法
JP5142862B2 (ja) * 2008-07-10 2013-02-13 新光電気工業株式会社 配線基板の製造方法
JP5453763B2 (ja) * 2008-10-27 2014-03-26 大日本印刷株式会社 貫通電極基板の製造方法
JP4888473B2 (ja) 2008-11-20 2012-02-29 ソニー株式会社 実装基板
US8431833B2 (en) * 2008-12-29 2013-04-30 Ibiden Co., Ltd. Printed wiring board and method for manufacturing the same
JP5628772B2 (ja) * 2011-10-20 2014-11-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 プリント基板およびそれを用いた電子機器
KR101412225B1 (ko) * 2012-08-10 2014-06-25 이비덴 가부시키가이샤 배선판 및 그 제조 방법

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3301175A (en) * 1964-07-15 1967-01-31 Process Res Company Method and apparatus for printing on electrical conductor devices
US3293106A (en) * 1964-09-08 1966-12-20 Bell Telephone Labor Inc Connection for attaching metal foil to plastic substrate
US3354543A (en) * 1965-06-09 1967-11-28 Bunker Ramo Method of forming holes through circuit boards
JPH10126025A (ja) * 1996-10-15 1998-05-15 Oki Electric Ind Co Ltd プリント配線板のスルーホール構造
JP2001068857A (ja) * 1999-07-19 2001-03-16 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 多層セラミック基板およびその製造方法
JP2002359446A (ja) * 2001-05-31 2002-12-13 Hitachi Ltd 配線基板およびその製造方法
US7155821B1 (en) * 2004-06-30 2007-01-02 Emc Corporation Techniques for manufacturing a circuit board having a countersunk via
JP2007103698A (ja) * 2005-10-05 2007-04-19 Fujikura Ltd 配線基板
JP2010028028A (ja) * 2008-07-24 2010-02-04 Sony Chemical & Information Device Corp 多層プリント配線板とその製造方法
JP2012080002A (ja) * 2010-10-05 2012-04-19 Kiyokawa Mekki Kogyo Kk 配線用基板の製造方法
JP2013038374A (ja) * 2011-01-20 2013-02-21 Ibiden Co Ltd 配線板及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022097755A (ja) * 2017-11-16 2022-06-30 昭和電工マテリアルズ株式会社 配線層の製造方法並びにシード層の形成方法
JP7459892B2 (ja) 2017-11-16 2024-04-02 株式会社レゾナック 配線層及びこれを備えるパネル

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160138024A (ko) 2016-12-02
WO2015146476A1 (ja) 2015-10-01
CN106105405A (zh) 2016-11-09
US20170019996A1 (en) 2017-01-19
CN106105405B (zh) 2019-01-18
JP6142831B2 (ja) 2017-06-07
US9814139B2 (en) 2017-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6142831B2 (ja) 実装用基板及びその製造方法、並びに、部品実装方法
US9899465B2 (en) Redistribution layer for substrate contacts
JP6128046B2 (ja) 実装基板および電子機器
WO2016143403A1 (ja) 電子部品、電子部品実装基板及び電子部品の実装方法
JP6745836B2 (ja) 電子装置及びその製造方法
WO2022179196A1 (zh) 电路板及电子设备
CN108962914A (zh) 电子装置与其制造方法
CN211044904U (zh) 一种用于微led显示器的驱动板
JP2007242617A (ja) バックライトユニット
JPWO2013051236A1 (ja) 表示装置
WO2021243692A1 (zh) 显示装置及其制造方法
KR20200022626A (ko) 마이크로 led를 포함하는 디스플레이 패널 및 그 제조방법
JP2010251376A (ja) 配線体,その製造方法および電子機器
CN113745393B (zh) 显示基板、显示面板和显示装置
TW202032780A (zh) 顯示裝置用配線基板及顯示裝置、以及配線基板及其製造方法
TWM553882U (zh) 發光二極體顯示裝置
CN112997314B (zh) 显示背板及其制作方法、显示装置
TWM583665U (zh) 線路板結構及具有線路板結構之顯示裝置
TWI704854B (zh) 線路板結構及其製作方法、具有線路板結構之顯示裝置及其製作方法
JP2014016469A (ja) 実装基板および光学装置
JP2018087927A (ja) Ledディスプレイ装置
WO2021102727A1 (zh) 驱动基板及其制备方法、发光基板和显示装置
JP7431952B2 (ja) 表示装置
WO2023246375A1 (zh) 布线基板及其制备方法、发光面板、显示装置
WO2019208358A1 (ja) ガラス配線基板及び部品実装ガラス配線基板、並びに、ガラス配線基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170324

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170411

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170424

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6142831

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees