JP3958608B2 - 配線基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入出力端子としてのピンを有する配線基板の製造方法に関し、特に、露出部を有するピンパッドが形成された基板本体を備え、その露出部上にハンダによりピンが固着された配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、マザーボードなど他の基板と接続するための入出力端子としてのピンが立設された配線基板が知られている。例えば、図９にピン９５１近傍の部分拡大断面図を示す配線基板９０１が挙げられる。
この配線基板９０１は、絶縁層９１３等と導体層とが複数層交互に積層され、その表面に多数のピンパッド９３１が形成され、さらに、ピンパッド９３１の周縁に掛かるようにしてソルダーレジスト層９１４が形成された基板本体９１１を備える。そして、ピンパッド９３１のうち外部に露出する露出部９３１Ｒ上に、ハンダ９３５によりピン９５１が固着されている。このピン９５１は、ピンパッド９３１側に向いた略球面状の接合面９５１ＫＭを有する径大部９５１Ｋと、棒状の棒状部９５１Ｂとから構成されている。
【０００３】
このような配線基板９０１を製造するにあたり、ピン９５１は次のようにしてピンパッド９３１に固着する。即ち、図１０に示すように、ピンパッド９３１の露出部９３１Ｒにそれぞれ対応し、この露出部９３１Ｒとおよそ同程度の開口径をなす透孔ＭＫ１Ｔが多数形成されたマスクＭＫ１を用意する。そして、このマスクＭＫ１を、各透孔ＭＫ１Ｔと各ピンパッド９３１の露出部９３１Ｒとがほぼ一致するように、基板本体９１１上に配置する。
次に、スクリーン印刷により、ハンダペースト９３５ＰをマスクＭＫ１の透孔ＭＫ１Ｔ内に押し込み印刷する。そしてその後、図１１に示すように、マスクＭＫ１を剥離してハンダペースト９３５Ｐを基板本体９１１に転写する。そうすると、ハンダペースト９３５Ｐは、ピンパッド９３１の露出部９３１Ｒ全体を覆うように塗布される。
次に、図１２に示すように、ピンパッド９３１の露出部９３１Ｒ上に、径大部９５１Ｋをピンパッド９３１側に向けてピン９５１を載置する。このとき、ピン９５１の径大部９５１Ｋの接合面９５１ＫＭは、そのほぼ全面がハンダペースト９５３Ｐに接触する。
次に、印刷されたハンダペースト９３５Ｐを加熱してハンダ９３５を溶解し、ピンパッド９３１の露出部９３１Ｒ上にピン９５１を固着する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ハンダペースト９３５Ｐを加熱し、その後ハンダ９３５を固化させたときに、ハンダ９３５内にボイドを生じることがある。このボイドは、印刷時にハンダペースト９３５Ｐ内に空気が巻き込まれることにより生じるものではなく、ハンダペースト９３５Ｐに含まれる樹脂や活性剤、チキソ剤、溶剤等（フラックス成分等）に起因して生じるものであると思われる。従って、印刷時にハンダペースト９３５Ｐ内に空気が閉じ込められていなくても、ハンダ９３５内にボイドが生じることがある。
またさらに、ピン付け後にハンダ９３５のフラックス洗浄を行っても、その後、ハンダ９３５に生じたボイド内に残ったフラックス成分が外部に浸み出して、外観不良（シミ不良）を生じさせることがある。
【０００５】
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであって、ピンパッド上にピンがハンダ固着された配線基板について、ハンダ内にボイドが生じにくく、フラックス洗浄後の外観不良が生じにくい配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、ソルダーレジスト層の開口内において外部に露出する露出部を有するピンパッドが形成された基板本体と、上記ピンパッドの露出部上にハンダにより固着されたピンであって、上記ピンパッド側を向く接合面を有するピンと、を備える配線基板の製造方法であって、ハンダペーストが上記ピンパッドの露出部の一部分にのみ接触すると共に、このピンパッド近傍のソルダーレジスト層にも接触するように、上記基板本体に上記ハンダペーストを印刷するハンダ印刷工程と、上記ハンダペーストが上記ピンパッドの露出部の一部分にのみ接触すると共に、このピンパッド近傍のソルダーレジスト層にも接触した状態で、上記ハンダペーストが上記ピンの接合面の一部分にのみ接触するように、上記ピンパッドの露出部上に上記ピンを載置するピン載置工程と、上記ハンダペーストを加熱してハンダを溶解し、このハンダを上記ピンパッドの露出部全体及び上記ピンの接合面全体に濡れ拡がらせつつ、上記ピンパッドの露出部上に上記ピンを固着させるピン固着工程と、を備える配線基板の製造方法である。
【０００７】
本発明によれば、ハンダ印刷工程において、ハンダペーストがピンパッドの露出部の一部分にのみ接触すると共に、このピンパッド近傍のソルダーレジスト層にも接触するように、基板本体にハンダペーストを印刷し、さらに、ピン載置工程において、ハンダペーストがピンパッドの露出部の一部分にのみ接触すると共に、このピンパッド近傍のソルダーレジスト層にも接触した状態で、ハンダペーストがピンの接合面の一部分にのみ接触するように、ピンパッドの露出部上にピンを載置する。即ち、ハンダペーストを印刷した後においても、ピンを載置した後においても、ハンダペーストは、従来のようにピンパッドの露出部全体に接触することはなく、露出部の一部分にのみ接触している。また、ハンダペーストは、従来のようにピンの接合面全体に接触することはなく、接合面の一部分にのみ接触している。
その後、ピン固着工程において、ハンダペーストを加熱してハンダを溶解し、このハンダをピンパッドの露出部全体及びピンの接合面全体に濡れ拡がらせつつ、ピンパッドの露出部上にピンを固着する。即ち、ハンダペーストを加熱してはじめて、ハンダペーストは、ピンパッドの露出部全体とピンの接合面全体に濡れ拡がる。その際、ハンダペーストが移動することによって、ハンダペースト内に含まれる樹脂や活性剤、チキソ剤、溶剤等（フラックス成分等）が揮発したり、ハンダの外側に流出しやすくなる。その結果、ハンダが固化したときに、ハンダ内にフラックス成分等に起因したボイドが生じにくくなる。また、ハンダ内部に残存するフラックス成分等が少なくなるので、ハンダのフラックス洗浄を行った後に、フラックス成分等が外部に浸み出して外観不良となることも抑制される。
【０００８】
なお、印刷工程でハンダペーストが接触するピンパッドの露出部の一部分と、ピン載置工程でハンダペーストが接触するピンパッドの露出部の一部分とは、全く同じである必要はない。即ち、ハンダペーストを印刷した後、ピンを載置すると、通常、ピンによりハンダペーストが押さえ付けられ、ピンパッドの露出部との接触面積が増えるからである。このような場合であっても、ピンを載置した状態でハンダペーストがピンパッドの露出部の一部分にのみ接触した状態を保っていれば、即ち、露出部全体に拡がってなければ、ボイドの発生を抑制する等、上述の効果を得ることができる。
【０００９】
ここで、ハンダ印刷工程でハンダペーストを基板本体に印刷する方法としては、マスクを用いたスクリーン印刷（孔版印刷）や、グラビア印刷（凹版印刷）などの他、シリンジ等で直接印刷する方法が挙げられる。
基板本体は、外部に露出する露出部を有するピンパッドが形成されたものであればよく、例えば、コア基板の片面または両面に、あるいはコア基板なしで、絶縁層と導体層とを交互に複数層積層した基板本体が挙げられる。また、基板本体には、電子部品の搭載を目的としたパッドやハンダバンプなどが形成されていてもよい。
ピンパッドは、その一部が外部に露出するものの他、全体が外部に露出するものであってもよい。例えば、ピンパッドの周縁部に若干掛かるようにソルダーレジスト層が形成され、中央部が露出部となるピンパッドや、ピンパッドの周縁と若干隙間をあけてソルダーレジスト層が形成され、ピンパッド全体が露出部となるピンパッドなどが挙げられる。
ピンは、ピンパッド側を向く接合面を有するものであれば、いずれの形態であってもよい。例えば、平面状の接合面を有する釘頭状の径大部と棒状の棒状部とからなるピンや、球面状の接合面を有する略半球状の径大部と棒状の棒状部とからなるピンなどが挙げられる。
【００１０】
さらに、上記の配線基板の製造方法であって、前記ハンダ印刷工程は、前記ピンパッドの露出部に対応する透孔を有するマスクを、上記ピンパッドの露出部の一部分のみが上記透孔内に位置するように前記基板本体上に配置して、上記基板本体に前記ハンダペーストを印刷する配線基板の製造方法とすると良い。
【００１１】
本発明によれば、ハンダペーストは、マスクにより基板本体にスクリーン印刷される。このようにマスクを利用すると、印刷精度よく、また、容易にハンダペーストを印刷することができる。しかも、ピンパッドの露出部の一部分のみがマスクの透孔内に位置するようにマスクを配置して印刷するので、容易に、ハンダペーストがピンパッドの露出部の一部分にのみ接触するように印刷することができる。
ここで、マスクとしては、ステンレスやニッケルなどの金属薄板からなるメタルマスクや、シルク、ナイロン、ポリエステルなどの繊維、あるいは、ステンレスワイヤなどを平織りにした金属繊維等からなるメッシュマスクなどが挙げられる。
【００１２】
さらに、上記の配線基板の製造方法であって、前記ピンパッドの露出部は、平面視円形状であり、前記マスクの透孔は、上記ピンパッドの露出部と１対１で対応し、平面視円形状である配線基板の製造方法とすると良い。
【００１３】
上述した発明においては、ピンパッドの露出部やマスクの透孔として、様々な形状のものが挙げられる。また、マスクの透孔は、一のピンパッドの露出部に対して、複数形成することもできる。
これに対し、本発明では、ピンパッドの露出部もマスクの透孔も、平面視円形状であり、マスクの透孔は、ピンパッドの露出部と１対１で対応している。このようにピンパッドの露出部とマスクの透孔が平面視円形状であると、ハンダペーストの印刷が容易である。しかも、マスクの透孔がピンパッドの露出部と１対１で対応しているので、容易に、ハンダペーストがピンパッドの露出部の一部分にだけ接触するようにハンダペーストを印刷することができる。また、印刷時及びピン載置時におけるハンダペーストとピンパッドとの接触面積を、容易に小さくすることができるので、ハンダ内にボイドが生じるのをより確実に抑制することができる。
【００１４】
さらに、上記のいずれかに記載の配線基板の製造方法であって、前記ハンダ印刷工程の後、前記ピン固着工程の前に、前記ハンダが溶解しない範囲の温度で前記ハンダペーストを加熱する低温加熱工程を備える配線基板の製造方法とすると良い。
【００１５】
本発明によれば、ハンダ印刷工程の後、固着工程の前に、ハンダペースト中のハンダが溶解しない範囲の温度でハンダペーストを加熱する。このような低温加熱を行えば、ハンダを溶解することなく、ハンダペースト内に含まれるフラックス成分等を予め一部揮発させることができる。このため、ピン固着工程において、ピンをハンダ固着させたときに、フラックス成分等が原因となるボイドがハンダ内に生じるのをより確実に抑制することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る配線基板１０１について、図１に側面図を、図２に基板裏面１０３側の部分拡大断面図を示す。この配線基板１０１は、図１に示すように、ＩＣチップ等の電子部品が搭載される基板主面１０２と、マザーボード等の他の基板に接続される基板裏面１０３とを有する略矩形の略板形状である。配線基板１０１は、基板本体１１１を備え、その基板主面１０２の略中央には、電子部品の端子と接続されるＳｎ−Ａｇ系のハンダからなるハンダバンプ１１３が略格子状に多数配置されている。一方、基板裏面１０３には、他の基板の端子と接続されるピン１５１が多数立設されている。
【００１７】
配線基板１０１の内部を見ると、図２にその一部を示すように、基板本体１１１は、エポキシ樹脂等からなるコア基板（図示しない）の両面に、エポキシ樹脂等からなる複数の樹脂絶縁層１１５，１１６，１１７等が積層され、さらに、ソルダーレジスト層１１８等が積層されている。そして、各絶縁層の層間には、銅からなる配線層等の導体層１２１，１２２，１２３等がそれぞれ形成され、また、各絶縁層には、これらの導体層１２１，１２２，１２３等に接続するスルーホール導体（図示しない）やビア導体１２５，１２６等が多数形成されてる。
【００１８】
このうち、樹脂絶縁層１１７とソルダーレジスト層１１８の層間の導体層１２３には、直径約１５４０μｍ、厚さ約１４．５μｍのピンパッド１３１が多数形成され、その中央部が、ソルダーレジスト層１１８に形成された直径約１４００μｍ、深さ約２１μｍの裏面側開口１１８Ｈ内に露出している。そして、このピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ上には、Ｓｎ−Ｓｂ−Ｐｂ系のハンダ１３５によりピン１５１が固着されている。このピン１５１は、Ｃｕからなり、球面状の接合面１５１ＫＭを有し略半球状をなす径大部１５１Ｋと、棒状の棒状部１５１Ｂとから構成されている。そして、ピン１５１の径大部１５１Ｋをピンパッド１３１側に向け、径大部１５１Ｋ全体と棒状部１５１Ｂの径大部１５１Ｋ側近傍にハンダ１３５が溶着している。
【００１９】
次いで、この配線基板１０１の製造方法について図を参照しつつ説明する。
まず、公知の手法により、ピンパッド１３１を有する上記基板本体１１１を製造する。即ち、コア基板の両面に樹脂絶縁層１１５，１１６，１１７等と導体層１２１，１２２，１２３等とを交互に複数層形成して、さらにソルダーレジスト層１１８等を形成する。そして、基板主面１０２側に、ハンダバンプ１１３を形成する。
【００２０】
一方、基板本体１１１にハンダペースト１３５Ｐをスクリーン印刷するためのマスクＭＫを用意する（図３及び図４参照）。このマスクＭＫは、厚さ約１５０μｍのステンレス板（ＳＵＳ−３０４）からなり、各ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒに１対１で対応した直径約１．３ｍｍの平面視円形状の透孔ＭＫＴが多数形成されている。これらの透孔ＭＫＴは、ステンレス板をエッチングしたり、レーザで穿孔するなどして形成すればよい。なお、図３は、基板本体１１１にマスクＭＫを配置した様子を示す説明図であり、図４は、基板本体１１１にマスクＭＫを配置した様子をマスクＭＫの上から見た説明図である。
【００２１】
次に、ハンダ印刷工程において、図３及び図４に示すように、基板本体１１１の基板裏面１０３上に、マスクＭＫを位置合わせして配置する。その際、各透孔ＭＫＴ内には、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分のみが位置するように配置する。具体的には、各透孔ＭＫＴの中心が、各ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの中心からそれぞれ約０．９０ｍｍずれるように、マスクＭＫを配置する。
【００２２】
その後、図５に示すように、スクリーン印刷法により、マスクＭＫの上からスキージ（図示しない）を当てて、約１０００〜２０００ポイズ（本実施形態では約１０００〜１１００ポイズ）の粘度をもつハンダペースト１３５Ｐを押し運び、マスクＭＫの透孔ＭＫＴ内にハンダペースト１３５Ｐを押し込み印刷する。その際、ハンダペースト１３５Ｐは、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ全体に接触することなく、露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触する。また、ピンパッド１３１近傍のソルダーレジスト層１１８にも接触する。
【００２３】
その後、図６に示すように、マスクＭＫを基板本体１１１から剥がすと、ハンダペースト１３５Ｐは、基板本体１１１に転写される。この状態においても、ハンダペースト１３５Ｐは、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触すると共に、ピンパッド１３１近傍のソルダーレジスト層１１８に接触している。
このようにスクリーン印刷でハンダペースト１３５Ｐを印刷すると、特に、メタルマスクＭＫを用いた場合には、印刷時に基板本体１１１に密着し、基板本体１１１の所定の位置にハンダペースト１３５Ｐを塗布するとともに、ハンダペースト１３５Ｐが流れ拡がるのを防止する効果が高いので、印刷精度が特に高い。
【００２４】
なお、基板主面１０２側のハンダバンプ１１３を形成するときには、ハンダペーストを印刷すると、開口内に空気が閉じこめられ、これが原因でハンダバンプ１１３内にボイドが生じることがある。しかし、このハンダ印刷工程では、従来においても本実施形態でおいても、そのような空気の巻き込みはほとんどない。ハンダペースト１３５Ｐを印刷する裏面側開口１１８Ｈがその深さに比して極めて大きいため、空気が閉じ込められ難いからである。従って、空気が閉じ込められることが原因となるボイドの発生は、従来においても本実施形態でおいても、ほとんど見られない。
【００２５】
次に、低温加熱工程において、ハンダ１３５が溶解しない範囲の温度で印刷されたハンダペースト１３５Ｐを加熱乾燥する。具体的には、約６０℃で約３０分間加熱乾燥を行う。これにより、ハンダペースト１３５Ｐに含まれる樹脂や活性剤、チキソ剤、溶剤等（フラックス成分等）を一部揮発させることができる。従って、後にピン１５１をハンダ固着させたときに、ハンダ１３５内にボイドが生じにくくなる。なお、この低温加熱工程は、Ｎ2 雰囲気で加熱乾燥させると、ボイド体積が減少するため好ましい。
【００２６】
次に、ピン載置工程において、図７に示すように、ピン１５１をピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ上に載置する。具体的には、まず、ピン１５１を図示しないピン立て用治具にセットし、ピン１５１をそれぞれ同じ方向を向けて立たせる。次に、ピン立て用治具にセットされたピン１５１を位置合わせして基板本体１１１に押し当てる。そうすれば、各々のピン１５１は、その径大部１５１Ｋをピンパッド１３１側に向けて載置される。その際、既に印刷されたハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触した状態で、かつ、ハンダペースト１３５Ｐがピン１５１の接合面１５１ＫＭの一部分にのみ接触するように、ピン１５１をピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ上に載置する。
【００２７】
次に、ピン固着工程において、図８に示すように、ハンダペースト１３５Ｐを加熱してハンダ１３５を溶解し、このハンダ１３５をピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ全体及びピン１５１の接合面１５１ＫＭ全体に濡れ拡がらせつつ、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ上にピン１５１を固着させる。具体的には、約２４０℃以上（最高約２６５℃）で約７０〜１３０秒間加熱してハンダ１３５を溶解し、その後放冷してハンダ１３５を固化させる。ハンダペースト１３５Ｐが加熱され移動すると、ハンダペースト１３５Ｐ内に含まれるフラックス成分等が揮発したり、ハンダ１３５の外側に流出しやすくなる。その結果、ハンダ１３５が固化したときに、ハンダ１３５内にボイドが生じにくくなる。
次に、この基板をフラックス洗浄すれば、上記配線基板１０１が完成する。
【００２８】
以上で説明したように、本実施形態では、ハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触するように、基板本体１１１にハンダペースト１３５Ｐを印刷し、さらに、ハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触した状態で、ハンダペースト１３５Ｐがピン１５１の接合面１５１ＫＭの一部分にのみ接触するように、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ上にピン１５１を載置する。即ち、ハンダペースト１３５Ｐを印刷した後においても、ピン１５１を載置した後においても、ハンダペースト１３５Ｐは、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触している。また、ハンダペースト１３５Ｐは、ピン１５１の接合面１５１ＫＭの一部分にのみ接触している。
そして、ピン固着工程において、ハンダペースト１３５Ｐを加熱してハンダ１３５を溶解し、このハンダ１３５をピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ全体及びピン１５１の接合面１５１ＫＭ全体に濡れ拡がらせつつ、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ上にピン１５１を固着させる。即ち、ハンダペースト１３５Ｐを加熱してはじめて、ハンダペースト１３５Ｐは、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ全体とピン１５１の接合面１５１ＫＭ全体に濡れ拡がりながら移動する。その際、ハンダペースト１３５Ｐが移動することによって、ハンダペースト１３５Ｐ内に含まれる樹脂や活性剤、チキソ剤、溶剤等（フラックス成分等）が揮発したり、ハンダ１３５の外側に流出しやすくなる。その結果、ハンダ１３５内にフラックス成分に起因したボイドが生じにくくなる。また、ハンダ１３５内に残存するフラックス成分等が少なくなるので、ハンダ１３５のフラックス洗浄を行った後に、フラックス成分等が浸み出して外観不良を引き起こすことが少ない。
【００２９】
さらに、本実施形態では、ハンダペースト１３５Ｐは、マスクＭＫにより基板本体１１１にスクリーン印刷される。このようにマスクＭＫを利用すると、印刷精度よく、また、容易にハンダペースト１３５Ｐを印刷することができる。しかも、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分のみがマスクＭＫの透孔ＭＫＴ内に位置するようにマスクＭＫを配置して印刷するので、容易に、ハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触するように印刷することができる。
【００３０】
また、本実施形態では、ピンパッド１３１の露出部１３１ＲもマスクＭＫの透孔ＭＫＴも、平面視円形状であり、マスクＭＫの透孔ＭＫＴは、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒと１対１で対応している。このようにピンパッド１３１の露出部１３１ＲとマスクＭＫの透孔ＭＫＴが平面視円形状であると、ハンダペースト１３５Ｐの印刷が容易である。しかも、マスクＭＫの透孔ＭＫＴがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒと１対１で対応しているので、容易に、ハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にだけ接触するようにハンダペースト１３５Ｐを印刷することができる。また、印刷時においてもピン載置時においても、ハンダペースト１３５Ｐとピンパッド１３１との接触面積を容易に小さくすることができるので、ハンダ１３５内にボイドが生じるのをより確実に抑制することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、ハンダ印刷工程の後、ピン固着工程の前に、具体的にはピン載置工程の前に、ハンダペースト１３５Ｐ中のハンダ１３５が溶解しない範囲の温度でハンダペースト１３５Ｐを加熱する。このような低温加熱を行えば、ハンダペースト１３５Ｐに含まれる樹脂や活性剤、チキソ剤、溶剤等（フラックス成分等）を一部揮発させることができる。このため、ピン固着工程において、ハンダ１３５内にボイドが生じるのをより確実に抑制することができる。
【００３２】
（調査結果）
上記製造方法により製造した配線基板１０１（実施例１）について、ハンダ１３５に生じたボイドの数を調査した。具体的には、Ｘ線透過装置によりハンダ１３５内に生じたボイドの数を数えた。調査したハンダ１３５の数（パッド数）は、一配線基板につき２６個で、２つの配線基板について調査したので、合計５２個である。
また、透孔ＭＫＴの中心がピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの中心から約０．７０ｍｍずれるようにマスクＭＫを配置して製造した配線基板（実施例２）、及び、透孔ＭＫＴの中心がピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの中心から約０．５５ｍｍずれるようにマスクＭＫを配置して製造した配線基板（実施例３）についても、同様にボイドの数を調査した。さらに、比較として、透孔ＭＫＴの中心がピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの中心と一致するようにマスクＭＫを配置して製造した配線基板（従来例）についても、同様にボイドの数を調査した。
またさらに、実施例１〜３と従来例のそれぞれについて、低温加熱工程を行わないで配線基板を製造した場合についても、ボイドの数を調査した。
【００３３】
その結果、低温加熱工程を行った場合、従来例におけるボイドの数を基準（１００％）にすると、実施例１では、従来例の約２２％にまで大きく減少した。また、実施例２では従来例の約３１％、実施例３では従来例の約６１％といずれもボイドの数が減少した。一方、低温加熱工程を行わない場合であっても、従来例に対して、実施例１では約２５％にまで大きく減少した。また、実施例２では約３３％、実施例３では約７６％といずれもボイドの数が減少した。もっとも、低温加熱工程を行った方が行わないよりもボイドの数が減少し、より良好な結果が得られた。
【００３４】
なお、フラックス洗浄後のフラックスの浸み出し不良も、従来例に比べ、実施例１〜３が良好であった。実施例の中では、実施例３よりも実施例２が、実施例２よりも実施例１が良好であった。
以上の結果より、本発明を適用することにより、ハンダ１３５内にボイドが生じるのを抑制し、また、フラックス洗浄後のフラックスの浸み出しを抑制することができることが判る。
【００３５】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、マスクＭＫの透孔ＭＫＴをピンパッド１３１に１対１で対応させているが、一のピンパッド１３１に対して複数の透孔ＭＫＴが形成されたマスクを利用することもできる。このようなマスクを使用しても、ハンダ印刷工程において、ハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触するように、ハンダペースト１３５Ｐを印刷し、さらに、ピン載置工程において、ハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触した状態で、ハンダペースト１３５Ｐがピン１５１の接合面１５１ＫＭの一部分にのみ接触するように、ピン１５１を載置すればよい。
また、マスクＭＫの透孔ＭＫＴの形状は、平面視円形状としているが、楕円形状や矩形状など、円形以外の形状とすることもできる。
また、上記実施形態では、ピン１５１を固着するハンダ１３５として、Ｓｎ−Ｓｂ−Ｐｂ系のものを使用したが、Ｓｎ−Ｓｂ系のもの等を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態に係る配線基板の簡略化した側面図である。
【図２】 実施形態に係る配線基板の基板裏面側の部分拡大断面図である。
【図３】 実施形態に係る配線基板の製造方法に関し、基板本体にマスクを配置した様子を示す説明図である。
【図４】 実施形態に係る配線基板の製造方法に関し、基板本体にマスクを配置した様子を、マスクの上から見た説明図である。
【図５】 実施形態に係る配線基板の製造方法に関し、基板本体にハンダペーストを印刷した様子を示す説明図である。
【図６】 実施形態に係る配線基板の製造方法に関し、印刷を終えマスクを剥離した後の様子を示す説明図である。
【図７】 実施形態に係る配線基板の製造方法に関し、ピンを載置した様子を示す説明図である。
【図８】 実施形態に係る配線基板の製造方法に関し、ピンをピンパッドに固着した様子を示す説明図である。
【図９】 従来技術に係る配線基板の要部の部分拡大断面図である。
【図１０】 従来技術に係る配線基板の製造方法に関し、基板本体にマスクを配置した様子を示す説明図である。
【図１１】 従来形態に係る配線基板の製造方法に関し、印刷を終えマスクを剥離した後の様子を示す説明図である。
【図１２】 従来形態に係る配線基板の製造方法に関し、ピンを載置した様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１ 配線基板
１０２ 基板主面
１０３ 基板裏面
１１１ 基板本体
１３１ ピンパッド
１３１Ｒ （ピンパッドの）露出部
１３５ ハンダ
１３５Ｐ ハンダペースト
１５１ ピン
１５１Ｋ （ピンの）径大部
１５１ＫＭ （ピンパッド側を向くピンの）接合面
ＭＫ マスク
ＭＫＴ （マスクの）透孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、入出力端子としてのピンを有する配線基板の製造方法に関し、特に、露出部を有するピンパッドが形成された基板本体を備え、その露出部上にハンダによりピンが固着された配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、マザーボードなど他の基板と接続するための入出力端子としてのピンが立設された配線基板が知られている。例えば、図９にピン９５１近傍の部分拡大断面図を示す配線基板９０１が挙げられる。
この配線基板９０１は、絶縁層９１３等と導体層とが複数層交互に積層され、その表面に多数のピンパッド９３１が形成され、さらに、ピンパッド９３１の周縁に掛かるようにしてソルダーレジスト層９１４が形成された基板本体９１１を備える。そして、ピンパッド９３１のうち外部に露出する露出部９３１Ｒ上に、ハンダ９３５によりピン９５１が固着されている。このピン９５１は、ピンパッド９３１側に向いた略球面状の接合面９５１ＫＭを有する径大部９５１Ｋと、棒状の棒状部９５１Ｂとから構成されている。
【０００３】
このような配線基板９０１を製造するにあたり、ピン９５１は次のようにしてピンパッド９３１に固着する。即ち、図１０に示すように、ピンパッド９３１の露出部９３１Ｒにそれぞれ対応し、この露出部９３１Ｒとおよそ同程度の開口径をなす透孔ＭＫ１Ｔが多数形成されたマスクＭＫ１を用意する。そして、このマスクＭＫ１を、各透孔ＭＫ１Ｔと各ピンパッド９３１の露出部９３１Ｒとがほぼ一致するように、基板本体９１１上に配置する。
次に、スクリーン印刷により、ハンダペースト９３５ＰをマスクＭＫ１の透孔ＭＫ１Ｔ内に押し込み印刷する。そしてその後、図１１に示すように、マスクＭＫ１を剥離してハンダペースト９３５Ｐを基板本体９１１に転写する。そうすると、ハンダペースト９３５Ｐは、ピンパッド９３１の露出部９３１Ｒ全体を覆うように塗布される。
次に、図１２に示すように、ピンパッド９３１の露出部９３１Ｒ上に、径大部９５１Ｋをピンパッド９３１側に向けてピン９５１を載置する。このとき、ピン９５１の径大部９５１Ｋの接合面９５１ＫＭは、そのほぼ全面がハンダペースト９５３Ｐに接触する。
次に、印刷されたハンダペースト９３５Ｐを加熱してハンダ９３５を溶解し、ピンパッド９３１の露出部９３１Ｒ上にピン９５１を固着する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ハンダペースト９３５Ｐを加熱し、その後ハンダ９３５を固化させたときに、ハンダ９３５内にボイドを生じることがある。このボイドは、印刷時にハンダペースト９３５Ｐ内に空気が巻き込まれることにより生じるものではなく、ハンダペースト９３５Ｐに含まれる樹脂や活性剤、チキソ剤、溶剤等（フラックス成分等）に起因して生じるものであると思われる。従って、印刷時にハンダペースト９３５Ｐ内に空気が閉じ込められていなくても、ハンダ９３５内にボイドが生じることがある。
またさらに、ピン付け後にハンダ９３５のフラックス洗浄を行っても、その後、ハンダ９３５に生じたボイド内に残ったフラックス成分が外部に浸み出して、外観不良（シミ不良）を生じさせることがある。
【０００５】
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであって、ピンパッド上にピンがハンダ固着された配線基板について、ハンダ内にボイドが生じにくく、フラックス洗浄後の外観不良が生じにくい配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、ソルダーレジスト層の開口内において外部に露出する露出部を有するピンパッドが形成された基板本体と、上記ピンパッドの露出部上にハンダにより固着されたピンであって、上記ピンパッド側を向く接合面を有するピンと、を備える配線基板の製造方法であって、ハンダペーストが上記ピンパッドの露出部の一部分にのみ接触すると共に、このピンパッド近傍のソルダーレジスト層にも接触するように、上記基板本体に上記ハンダペーストを印刷するハンダ印刷工程と、上記ハンダペーストが上記ピンパッドの露出部の一部分にのみ接触すると共に、このピンパッド近傍のソルダーレジスト層にも接触した状態で、上記ハンダペーストが上記ピンの接合面の一部分にのみ接触するように、上記ピンパッドの露出部上に上記ピンを載置するピン載置工程と、上記ハンダペーストを加熱してハンダを溶解し、このハンダを上記ピンパッドの露出部全体及び上記ピンの接合面全体に濡れ拡がらせつつ、上記ピンパッドの露出部上に上記ピンを固着させるピン固着工程と、を備える配線基板の製造方法である。
【０００７】
本発明によれば、ハンダ印刷工程において、ハンダペーストがピンパッドの露出部の一部分にのみ接触すると共に、このピンパッド近傍のソルダーレジスト層にも接触するように、基板本体にハンダペーストを印刷し、さらに、ピン載置工程において、ハンダペーストがピンパッドの露出部の一部分にのみ接触すると共に、このピンパッド近傍のソルダーレジスト層にも接触した状態で、ハンダペーストがピンの接合面の一部分にのみ接触するように、ピンパッドの露出部上にピンを載置する。即ち、ハンダペーストを印刷した後においても、ピンを載置した後においても、ハンダペーストは、従来のようにピンパッドの露出部全体に接触することはなく、露出部の一部分にのみ接触している。また、ハンダペーストは、従来のようにピンの接合面全体に接触することはなく、接合面の一部分にのみ接触している。
その後、ピン固着工程において、ハンダペーストを加熱してハンダを溶解し、このハンダをピンパッドの露出部全体及びピンの接合面全体に濡れ拡がらせつつ、ピンパッドの露出部上にピンを固着する。即ち、ハンダペーストを加熱してはじめて、ハンダペーストは、ピンパッドの露出部全体とピンの接合面全体に濡れ拡がる。その際、ハンダペーストが移動することによって、ハンダペースト内に含まれる樹脂や活性剤、チキソ剤、溶剤等（フラックス成分等）が揮発したり、ハンダの外側に流出しやすくなる。その結果、ハンダが固化したときに、ハンダ内にフラックス成分等に起因したボイドが生じにくくなる。また、ハンダ内部に残存するフラックス成分等が少なくなるので、ハンダのフラックス洗浄を行った後に、フラックス成分等が外部に浸み出して外観不良となることも抑制される。
【０００８】
なお、印刷工程でハンダペーストが接触するピンパッドの露出部の一部分と、ピン載置工程でハンダペーストが接触するピンパッドの露出部の一部分とは、全く同じである必要はない。即ち、ハンダペーストを印刷した後、ピンを載置すると、通常、ピンによりハンダペーストが押さえ付けられ、ピンパッドの露出部との接触面積が増えるからである。このような場合であっても、ピンを載置した状態でハンダペーストがピンパッドの露出部の一部分にのみ接触した状態を保っていれば、即ち、露出部全体に拡がってなければ、ボイドの発生を抑制する等、上述の効果を得ることができる。
【０００９】
ここで、ハンダ印刷工程でハンダペーストを基板本体に印刷する方法としては、マスクを用いたスクリーン印刷（孔版印刷）や、グラビア印刷（凹版印刷）などの他、シリンジ等で直接印刷する方法が挙げられる。
基板本体は、外部に露出する露出部を有するピンパッドが形成されたものであればよく、例えば、コア基板の片面または両面に、あるいはコア基板なしで、絶縁層と導体層とを交互に複数層積層した基板本体が挙げられる。また、基板本体には、電子部品の搭載を目的としたパッドやハンダバンプなどが形成されていてもよい。
ピンパッドは、その一部が外部に露出するものの他、全体が外部に露出するものであってもよい。例えば、ピンパッドの周縁部に若干掛かるようにソルダーレジスト層が形成され、中央部が露出部となるピンパッドや、ピンパッドの周縁と若干隙間をあけてソルダーレジスト層が形成され、ピンパッド全体が露出部となるピンパッドなどが挙げられる。
ピンは、ピンパッド側を向く接合面を有するものであれば、いずれの形態であってもよい。例えば、平面状の接合面を有する釘頭状の径大部と棒状の棒状部とからなるピンや、球面状の接合面を有する略半球状の径大部と棒状の棒状部とからなるピンなどが挙げられる。
【００１０】
さらに、上記の配線基板の製造方法であって、前記ハンダ印刷工程は、前記ピンパッドの露出部に対応する透孔を有するマスクを、上記ピンパッドの露出部の一部分のみが上記透孔内に位置するように前記基板本体上に配置して、上記基板本体に前記ハンダペーストを印刷する配線基板の製造方法とすると良い。
【００１１】
本発明によれば、ハンダペーストは、マスクにより基板本体にスクリーン印刷される。このようにマスクを利用すると、印刷精度よく、また、容易にハンダペーストを印刷することができる。しかも、ピンパッドの露出部の一部分のみがマスクの透孔内に位置するようにマスクを配置して印刷するので、容易に、ハンダペーストがピンパッドの露出部の一部分にのみ接触するように印刷することができる。
ここで、マスクとしては、ステンレスやニッケルなどの金属薄板からなるメタルマスクや、シルク、ナイロン、ポリエステルなどの繊維、あるいは、ステンレスワイヤなどを平織りにした金属繊維等からなるメッシュマスクなどが挙げられる。
【００１２】
さらに、上記の配線基板の製造方法であって、前記ピンパッドの露出部は、平面視円形状であり、前記マスクの透孔は、上記ピンパッドの露出部と１対１で対応し、平面視円形状である配線基板の製造方法とすると良い。
【００１３】
上述した発明においては、ピンパッドの露出部やマスクの透孔として、様々な形状のものが挙げられる。また、マスクの透孔は、一のピンパッドの露出部に対して、複数形成することもできる。
これに対し、本発明では、ピンパッドの露出部もマスクの透孔も、平面視円形状であり、マスクの透孔は、ピンパッドの露出部と１対１で対応している。このようにピンパッドの露出部とマスクの透孔が平面視円形状であると、ハンダペーストの印刷が容易である。しかも、マスクの透孔がピンパッドの露出部と１対１で対応しているので、容易に、ハンダペーストがピンパッドの露出部の一部分にだけ接触するようにハンダペーストを印刷することができる。また、印刷時及びピン載置時におけるハンダペーストとピンパッドとの接触面積を、容易に小さくすることができるので、ハンダ内にボイドが生じるのをより確実に抑制することができる。
【００１４】
さらに、上記のいずれかに記載の配線基板の製造方法であって、前記ハンダ印刷工程の後、前記ピン固着工程の前に、前記ハンダが溶解しない範囲の温度で前記ハンダペーストを加熱する低温加熱工程を備える配線基板の製造方法とすると良い。
【００１５】
本発明によれば、ハンダ印刷工程の後、固着工程の前に、ハンダペースト中のハンダが溶解しない範囲の温度でハンダペーストを加熱する。このような低温加熱を行えば、ハンダを溶解することなく、ハンダペースト内に含まれるフラックス成分等を予め一部揮発させることができる。このため、ピン固着工程において、ピンをハンダ固着させたときに、フラックス成分等が原因となるボイドがハンダ内に生じるのをより確実に抑制することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る配線基板１０１について、図１に側面図を、図２に基板裏面１０３側の部分拡大断面図を示す。この配線基板１０１は、図１に示すように、ＩＣチップ等の電子部品が搭載される基板主面１０２と、マザーボード等の他の基板に接続される基板裏面１０３とを有する略矩形の略板形状である。配線基板１０１は、基板本体１１１を備え、その基板主面１０２の略中央には、電子部品の端子と接続されるＳｎ−Ａｇ系のハンダからなるハンダバンプ１１３が略格子状に多数配置されている。一方、基板裏面１０３には、他の基板の端子と接続されるピン１５１が多数立設されている。
【００１７】
配線基板１０１の内部を見ると、図２にその一部を示すように、基板本体１１１は、エポキシ樹脂等からなるコア基板（図示しない）の両面に、エポキシ樹脂等からなる複数の樹脂絶縁層１１５，１１６，１１７等が積層され、さらに、ソルダーレジスト層１１８等が積層されている。そして、各絶縁層の層間には、銅からなる配線層等の導体層１２１，１２２，１２３等がそれぞれ形成され、また、各絶縁層には、これらの導体層１２１，１２２，１２３等に接続するスルーホール導体（図示しない）やビア導体１２５，１２６等が多数形成されてる。
【００１８】
このうち、樹脂絶縁層１１７とソルダーレジスト層１１８の層間の導体層１２３には、直径約１５４０μｍ、厚さ約１４．５μｍのピンパッド１３１が多数形成され、その中央部が、ソルダーレジスト層１１８に形成された直径約１４００μｍ、深さ約２１μｍの裏面側開口１１８Ｈ内に露出している。そして、このピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ上には、Ｓｎ−Ｓｂ−Ｐｂ系のハンダ１３５によりピン１５１が固着されている。このピン１５１は、Ｃｕからなり、球面状の接合面１５１ＫＭを有し略半球状をなす径大部１５１Ｋと、棒状の棒状部１５１Ｂとから構成されている。そして、ピン１５１の径大部１５１Ｋをピンパッド１３１側に向け、径大部１５１Ｋ全体と棒状部１５１Ｂの径大部１５１Ｋ側近傍にハンダ１３５が溶着している。
【００１９】
次いで、この配線基板１０１の製造方法について図を参照しつつ説明する。
まず、公知の手法により、ピンパッド１３１を有する上記基板本体１１１を製造する。即ち、コア基板の両面に樹脂絶縁層１１５，１１６，１１７等と導体層１２１，１２２，１２３等とを交互に複数層形成して、さらにソルダーレジスト層１１８等を形成する。そして、基板主面１０２側に、ハンダバンプ１１３を形成する。
【００２０】
一方、基板本体１１１にハンダペースト１３５Ｐをスクリーン印刷するためのマスクＭＫを用意する（図３及び図４参照）。このマスクＭＫは、厚さ約１５０μｍのステンレス板（ＳＵＳ−３０４）からなり、各ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒに１対１で対応した直径約１．３ｍｍの平面視円形状の透孔ＭＫＴが多数形成されている。これらの透孔ＭＫＴは、ステンレス板をエッチングしたり、レーザで穿孔するなどして形成すればよい。なお、図３は、基板本体１１１にマスクＭＫを配置した様子を示す説明図であり、図４は、基板本体１１１にマスクＭＫを配置した様子をマスクＭＫの上から見た説明図である。
【００２１】
次に、ハンダ印刷工程において、図３及び図４に示すように、基板本体１１１の基板裏面１０３上に、マスクＭＫを位置合わせして配置する。その際、各透孔ＭＫＴ内には、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分のみが位置するように配置する。具体的には、各透孔ＭＫＴの中心が、各ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの中心からそれぞれ約０．９０ｍｍずれるように、マスクＭＫを配置する。
【００２２】
その後、図５に示すように、スクリーン印刷法により、マスクＭＫの上からスキージ（図示しない）を当てて、約１０００〜２０００ポイズ（本実施形態では約１０００〜１１００ポイズ）の粘度をもつハンダペースト１３５Ｐを押し運び、マスクＭＫの透孔ＭＫＴ内にハンダペースト１３５Ｐを押し込み印刷する。その際、ハンダペースト１３５Ｐは、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ全体に接触することなく、露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触する。また、ピンパッド１３１近傍のソルダーレジスト層１１８にも接触する。
【００２３】
その後、図６に示すように、マスクＭＫを基板本体１１１から剥がすと、ハンダペースト１３５Ｐは、基板本体１１１に転写される。この状態においても、ハンダペースト１３５Ｐは、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触すると共に、ピンパッド１３１近傍のソルダーレジスト層１１８に接触している。
このようにスクリーン印刷でハンダペースト１３５Ｐを印刷すると、特に、メタルマスクＭＫを用いた場合には、印刷時に基板本体１１１に密着し、基板本体１１１の所定の位置にハンダペースト１３５Ｐを塗布するとともに、ハンダペースト１３５Ｐが流れ拡がるのを防止する効果が高いので、印刷精度が特に高い。
【００２４】
なお、基板主面１０２側のハンダバンプ１１３を形成するときには、ハンダペーストを印刷すると、開口内に空気が閉じこめられ、これが原因でハンダバンプ１１３内にボイドが生じることがある。しかし、このハンダ印刷工程では、従来においても本実施形態でおいても、そのような空気の巻き込みはほとんどない。ハンダペースト１３５Ｐを印刷する裏面側開口１１８Ｈがその深さに比して極めて大きいため、空気が閉じ込められ難いからである。従って、空気が閉じ込められることが原因となるボイドの発生は、従来においても本実施形態でおいても、ほとんど見られない。
【００２５】
次に、低温加熱工程において、ハンダ１３５が溶解しない範囲の温度で印刷されたハンダペースト１３５Ｐを加熱乾燥する。具体的には、約６０℃で約３０分間加熱乾燥を行う。これにより、ハンダペースト１３５Ｐに含まれる樹脂や活性剤、チキソ剤、溶剤等（フラックス成分等）を一部揮発させることができる。従って、後にピン１５１をハンダ固着させたときに、ハンダ１３５内にボイドが生じにくくなる。なお、この低温加熱工程は、Ｎ2 雰囲気で加熱乾燥させると、ボイド体積が減少するため好ましい。
【００２６】
次に、ピン載置工程において、図７に示すように、ピン１５１をピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ上に載置する。具体的には、まず、ピン１５１を図示しないピン立て用治具にセットし、ピン１５１をそれぞれ同じ方向を向けて立たせる。次に、ピン立て用治具にセットされたピン１５１を位置合わせして基板本体１１１に押し当てる。そうすれば、各々のピン１５１は、その径大部１５１Ｋをピンパッド１３１側に向けて載置される。その際、既に印刷されたハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触した状態で、かつ、ハンダペースト１３５Ｐがピン１５１の接合面１５１ＫＭの一部分にのみ接触するように、ピン１５１をピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ上に載置する。
【００２７】
次に、ピン固着工程において、図８に示すように、ハンダペースト１３５Ｐを加熱してハンダ１３５を溶解し、このハンダ１３５をピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ全体及びピン１５１の接合面１５１ＫＭ全体に濡れ拡がらせつつ、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ上にピン１５１を固着させる。具体的には、約２４０℃以上（最高約２６５℃）で約７０〜１３０秒間加熱してハンダ１３５を溶解し、その後放冷してハンダ１３５を固化させる。ハンダペースト１３５Ｐが加熱され移動すると、ハンダペースト１３５Ｐ内に含まれるフラックス成分等が揮発したり、ハンダ１３５の外側に流出しやすくなる。その結果、ハンダ１３５が固化したときに、ハンダ１３５内にボイドが生じにくくなる。
次に、この基板をフラックス洗浄すれば、上記配線基板１０１が完成する。
【００２８】
以上で説明したように、本実施形態では、ハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触するように、基板本体１１１にハンダペースト１３５Ｐを印刷し、さらに、ハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触した状態で、ハンダペースト１３５Ｐがピン１５１の接合面１５１ＫＭの一部分にのみ接触するように、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ上にピン１５１を載置する。即ち、ハンダペースト１３５Ｐを印刷した後においても、ピン１５１を載置した後においても、ハンダペースト１３５Ｐは、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触している。また、ハンダペースト１３５Ｐは、ピン１５１の接合面１５１ＫＭの一部分にのみ接触している。
そして、ピン固着工程において、ハンダペースト１３５Ｐを加熱してハンダ１３５を溶解し、このハンダ１３５をピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ全体及びピン１５１の接合面１５１ＫＭ全体に濡れ拡がらせつつ、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ上にピン１５１を固着させる。即ち、ハンダペースト１３５Ｐを加熱してはじめて、ハンダペースト１３５Ｐは、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒ全体とピン１５１の接合面１５１ＫＭ全体に濡れ拡がりながら移動する。その際、ハンダペースト１３５Ｐが移動することによって、ハンダペースト１３５Ｐ内に含まれる樹脂や活性剤、チキソ剤、溶剤等（フラックス成分等）が揮発したり、ハンダ１３５の外側に流出しやすくなる。その結果、ハンダ１３５内にフラックス成分に起因したボイドが生じにくくなる。また、ハンダ１３５内に残存するフラックス成分等が少なくなるので、ハンダ１３５のフラックス洗浄を行った後に、フラックス成分等が浸み出して外観不良を引き起こすことが少ない。
【００２９】
さらに、本実施形態では、ハンダペースト１３５Ｐは、マスクＭＫにより基板本体１１１にスクリーン印刷される。このようにマスクＭＫを利用すると、印刷精度よく、また、容易にハンダペースト１３５Ｐを印刷することができる。しかも、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分のみがマスクＭＫの透孔ＭＫＴ内に位置するようにマスクＭＫを配置して印刷するので、容易に、ハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触するように印刷することができる。
【００３０】
また、本実施形態では、ピンパッド１３１の露出部１３１ＲもマスクＭＫの透孔ＭＫＴも、平面視円形状であり、マスクＭＫの透孔ＭＫＴは、ピンパッド１３１の露出部１３１Ｒと１対１で対応している。このようにピンパッド１３１の露出部１３１ＲとマスクＭＫの透孔ＭＫＴが平面視円形状であると、ハンダペースト１３５Ｐの印刷が容易である。しかも、マスクＭＫの透孔ＭＫＴがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒと１対１で対応しているので、容易に、ハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にだけ接触するようにハンダペースト１３５Ｐを印刷することができる。また、印刷時においてもピン載置時においても、ハンダペースト１３５Ｐとピンパッド１３１との接触面積を容易に小さくすることができるので、ハンダ１３５内にボイドが生じるのをより確実に抑制することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、ハンダ印刷工程の後、ピン固着工程の前に、具体的にはピン載置工程の前に、ハンダペースト１３５Ｐ中のハンダ１３５が溶解しない範囲の温度でハンダペースト１３５Ｐを加熱する。このような低温加熱を行えば、ハンダペースト１３５Ｐに含まれる樹脂や活性剤、チキソ剤、溶剤等（フラックス成分等）を一部揮発させることができる。このため、ピン固着工程において、ハンダ１３５内にボイドが生じるのをより確実に抑制することができる。
【００３２】
（調査結果）
上記製造方法により製造した配線基板１０１（実施例１）について、ハンダ１３５に生じたボイドの数を調査した。具体的には、Ｘ線透過装置によりハンダ１３５内に生じたボイドの数を数えた。調査したハンダ１３５の数（パッド数）は、一配線基板につき２６個で、２つの配線基板について調査したので、合計５２個である。
また、透孔ＭＫＴの中心がピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの中心から約０．７０ｍｍずれるようにマスクＭＫを配置して製造した配線基板（実施例２）、及び、透孔ＭＫＴの中心がピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの中心から約０．５５ｍｍずれるようにマスクＭＫを配置して製造した配線基板（実施例３）についても、同様にボイドの数を調査した。さらに、比較として、透孔ＭＫＴの中心がピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの中心と一致するようにマスクＭＫを配置して製造した配線基板（従来例）についても、同様にボイドの数を調査した。
またさらに、実施例１〜３と従来例のそれぞれについて、低温加熱工程を行わないで配線基板を製造した場合についても、ボイドの数を調査した。
【００３３】
その結果、低温加熱工程を行った場合、従来例におけるボイドの数を基準（１００％）にすると、実施例１では、従来例の約２２％にまで大きく減少した。また、実施例２では従来例の約３１％、実施例３では従来例の約６１％といずれもボイドの数が減少した。一方、低温加熱工程を行わない場合であっても、従来例に対して、実施例１では約２５％にまで大きく減少した。また、実施例２では約３３％、実施例３では約７６％といずれもボイドの数が減少した。もっとも、低温加熱工程を行った方が行わないよりもボイドの数が減少し、より良好な結果が得られた。
【００３４】
なお、フラックス洗浄後のフラックスの浸み出し不良も、従来例に比べ、実施例１〜３が良好であった。実施例の中では、実施例３よりも実施例２が、実施例２よりも実施例１が良好であった。
以上の結果より、本発明を適用することにより、ハンダ１３５内にボイドが生じるのを抑制し、また、フラックス洗浄後のフラックスの浸み出しを抑制することができることが判る。
【００３５】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、マスクＭＫの透孔ＭＫＴをピンパッド１３１に１対１で対応させているが、一のピンパッド１３１に対して複数の透孔ＭＫＴが形成されたマスクを利用することもできる。このようなマスクを使用しても、ハンダ印刷工程において、ハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触するように、ハンダペースト１３５Ｐを印刷し、さらに、ピン載置工程において、ハンダペースト１３５Ｐがピンパッド１３１の露出部１３１Ｒの一部分にのみ接触した状態で、ハンダペースト１３５Ｐがピン１５１の接合面１５１ＫＭの一部分にのみ接触するように、ピン１５１を載置すればよい。
また、マスクＭＫの透孔ＭＫＴの形状は、平面視円形状としているが、楕円形状や矩形状など、円形以外の形状とすることもできる。
また、上記実施形態では、ピン１５１を固着するハンダ１３５として、Ｓｎ−Ｓｂ−Ｐｂ系のものを使用したが、Ｓｎ−Ｓｂ系のもの等を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態に係る配線基板の簡略化した側面図である。
【図２】 実施形態に係る配線基板の基板裏面側の部分拡大断面図である。
【図３】 実施形態に係る配線基板の製造方法に関し、基板本体にマスクを配置した様子を示す説明図である。
【図４】 実施形態に係る配線基板の製造方法に関し、基板本体にマスクを配置した様子を、マスクの上から見た説明図である。
【図５】 実施形態に係る配線基板の製造方法に関し、基板本体にハンダペーストを印刷した様子を示す説明図である。
【図６】 実施形態に係る配線基板の製造方法に関し、印刷を終えマスクを剥離した後の様子を示す説明図である。
【図７】 実施形態に係る配線基板の製造方法に関し、ピンを載置した様子を示す説明図である。
【図８】 実施形態に係る配線基板の製造方法に関し、ピンをピンパッドに固着した様子を示す説明図である。
【図９】 従来技術に係る配線基板の要部の部分拡大断面図である。
【図１０】 従来技術に係る配線基板の製造方法に関し、基板本体にマスクを配置した様子を示す説明図である。
【図１１】 従来形態に係る配線基板の製造方法に関し、印刷を終えマスクを剥離した後の様子を示す説明図である。
【図１２】 従来形態に係る配線基板の製造方法に関し、ピンを載置した様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１ 配線基板
１０２ 基板主面
１０３ 基板裏面
１１１ 基板本体
１３１ ピンパッド
１３１Ｒ （ピンパッドの）露出部
１３５ ハンダ
１３５Ｐ ハンダペースト
１５１ ピン
１５１Ｋ （ピンの）径大部
１５１ＫＭ （ピンパッド側を向くピンの）接合面
ＭＫ マスク
ＭＫＴ （マスクの）透孔
Claims (4)
- ソルダーレジスト層の開口内において外部に露出する露出部を有するピンパッドが形成された基板本体と、
上記ピンパッドの露出部上にハンダにより固着されたピンであって、上記ピンパッド側を向く接合面を有するピンと、
を備える配線基板の製造方法であって、
ハンダペーストが上記ピンパッドの露出部の一部分にのみ接触すると共に、このピンパッド近傍のソルダーレジスト層にも接触するように、上記基板本体に上記ハンダペーストを印刷するハンダ印刷工程と、
上記ハンダペーストが上記ピンパッドの露出部の一部分にのみ接触すると共に、このピンパッド近傍のソルダーレジスト層にも接触した状態で、上記ハンダペーストが上記ピンの接合面の一部分にのみ接触するように、上記ピンパッドの露出部上に上記ピンを載置するピン載置工程と、
上記ハンダペーストを加熱してハンダを溶解し、このハンダを上記ピンパッドの露出部全体及び上記ピンの接合面全体に濡れ拡がらせつつ、上記ピンパッドの露出部上に上記ピンを固着させるピン固着工程と、
を備える配線基板の製造方法。 - 請求項１に記載の配線基板の製造方法であって、
前記ハンダ印刷工程は、前記ピンパッドの露出部に対応する透孔を有するマスクを、上記ピンパッドの露出部の一部分のみが上記透孔内に位置するように前記基板本体上に配置して、上記基板本体に前記ハンダペーストを印刷する
配線基板の製造方法。 - 請求項２に記載の配線基板の製造方法であって、
前記ピンパッドの露出部は、平面視円形状であり、
前記マスクの透孔は、上記ピンパッドの露出部と１対１で対応し、平面視円形状である
配線基板の製造方法。 - 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法であって、
前記ハンダ印刷工程の後、前記ピン固着工程の前に、前記ハンダが溶解しない範囲の温度で前記ハンダペーストを加熱する低温加熱工程を備える
配線基板の製造方法。
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