JP4356912B2 - ピン立設樹脂製基板、ピン立設樹脂製基板の製造方法、ピン及びピンの製造方法 - 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立設したピン立設樹脂製基板、このピン立設樹脂製基板の製造方法、ピン立設基板に用いる入出力端子としてのピン、及び、このピンの製造方法に関し、特に、ピンと樹脂製基板との接合強度を向上させたピン立設樹脂製基板、このピン立設樹脂製基板の製造方法、樹脂製基板との接合強度を向上させることができるピン、及び、このピンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、入出力端子としてのピンを、樹脂または樹脂を含む複合材料から構成された樹脂製基板に立設したピン立設樹脂製基板が知られている。
例えば、図１２に部分拡大断面図を示すピン立設樹脂製基板２０１が挙げられる。このピン立設樹脂製基板２０１は、略矩形の略板形状の樹脂製基板２０３と、これに立設された多数のピン２２１とからなる。
【０００３】
このうち樹脂製基板２０３は、内部や表面に配線層（図示しない）が形成された樹脂絶縁層２０５を有し、主面２０３Ａ側（図中上方）には、ソルダーレジスト層２０７から露出するピンパッド２０９が多数形成されている。
一方、ピン２２１は、例えば、１９４合金からなり、略円柱形状の棒状部２２１Ａと、このピンパッド２０９側の端部に形成された略円板状の径大部２２１Ｂとから構成されている。そして、このピン２２１は、径大部２２１Ｂ全体と棒状部２２１Ａのうち径大部２２１Ｂ側の一部とがピンパッド２０９にハンダＨＤで接合されることにより、樹脂製基板２０３に固着されている。なお、このピン２２１としては、１９４合金のほか、例えば、純銅、リン青銅、洋白、ベリリウム銅などの銅系金属や、コバール（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）、４２合金（Ｆｅ−４２wt％Ｎｉ合金）などの鉄系金属のピンが用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなピン立設樹脂製基板２０１は、ピン２２１に応力が掛かったときに、ピン２２１とピンパッド２０９との接合強度が低いため、このピンとピンパッドとの接合部分（ハンダ接合部分）で破壊されることがある。また、ピンパッド部分が基板より剥がれて破壊されることがある。
【０００５】
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであって、ピンに応力が掛かってもピンとピンパッドとの接合部分、またはピンパッド部分が破壊されにくいピン立設樹脂製基板、このピン立設樹脂製基板の製造方法、ピン立設基板に用いるピン、及び、このピン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、主面を有する略板形状をなし、樹脂または樹脂を含む複合材料から構成され、上記主面に露出したピンパッドを有する樹脂製基板と、上記ピンパッドにハンダ接合されたピンと、を備え、上記ピンは、上記ピンパッドにハンダ接合する前に５００℃以上の加熱による熱処理でやわらかくされており、純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有し、少なくとも上記径大部が上記ピンパッドにハンダ付けされているピン立設樹脂製基板（請求項１）である。
【０００７】
ピンは、一般に線材を所定形状に成形して得るが、素材を所定の径の線材とするにあたって、引き抜き等の加工をされるため、加工歪みにより硬くなる。また、径大部を形成するための加工等によっても硬くなる。このため、ピンは、素材そのものより硬くなっていると考えられる。
これに対し、本発明によれば、ピンは、加熱による熱処理で熱処理前に比してやわらかくされている。このため、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体も変形して応力を吸収するので、ピンと樹脂製基板のピンパッドとの接合部分に掛かる応力や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、このピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高い。
尚、ピンに応力をかける引っ張り試験に於いて、ピン立設樹脂製基板の破壊の形態には、ピン自体が切れる「ピン切れモード」、ピンとピンパッドとの接合部分（ピンとハンダとの接合部分やハンダとピンパッドとの接合部分）で剥がれる「ハンダ剥がれモード」、ピンパッドと樹脂製基板との間で剥がれる（ピンパッド部分が破壊される）「基板破壊モード」とがある。この内、「ハンダ剥がれモード」は、ハンダ接合部分の強度不足であり好ましくないし、「基板破壊モード」は、樹脂製基板自体が破壊してしまうため好ましくない。よって、引っ張り試験に於いては、ピンのハンダ接合強度が強く、かつ樹脂製基板自体が破壊しない「ピン切れモード」が要求されることがある。本発明によると、ピンに応力が掛かっても、やわらかくなったピン自体が変形して応力を吸収するので、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくいため、上記の要求を満たすことが可能となる。
【０００８】
ところで、セラミック製基板にピンが立設されたピン立設セラミック製基板においては、ピンが高温で熱処理されているものが、従来から存在している。これは、通常、ピンはセラミック製基板にロウ付け接合されるので、その接合の際、自ずと例えば８００℃程度の高温にさらされるからである。
これに対し、ピン立設樹脂製基板では、樹脂製基板の耐熱性を考慮して、ピンは、２００〜３００℃程度の低温でハンダ接合されるので、ピン自身が特に高温にさらされることがなく、従って、ピンが硬く、それほど応力を吸収することができなかった。
【０００９】
しかし、本発明では、上述したように、ピンが熱処理されて、やわらかくなっているので、ピンに掛かった応力が吸収されやすく、ピン立設樹脂製基板、即ちピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくい。
なお、ピンの材質としては、棒状部と径大部とが同材質であり、鉄系金属と比べて比較的やわらかい純銅（無酸素銅）または１９４合金（銅合金）を用いるのが好ましい。
【００１０】
また、前記ピン立設樹脂製基板であって、前記ハンダ付けに用いるハンダは、Ｓｎ−Ｓｂ系ハンダ、Ｐｂ−Ｓｎ系ハンダ、およびＳｎ−Ａｇ系ハンダの何れかであるピン立設樹脂製基板（請求項２）とすると良い。
【００１１】
ピンは、成形途中の加工歪みにより、一般に、素材そのものより硬くなっていると考えられる。
これに対し、本発明によれば、ピンは、５００℃以上に加熱する熱処理が施されている。このため、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体も変形して応力を吸収するので、ピンと樹脂製基板のピンパッドとの接合部分や、ピンパッド部分に掛かる応力や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、このピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高い。
なお、ピンの材質としては、棒状部と径大部とが同材質であり、鉄系金属と比べて比較的やわらかい金属、例えば、純銅（無酸素銅）、１９４合金（銅合金）、リン青銅、洋白、黄銅などの、銅系金属が挙げられる。これら銅系金属は、上記熱処理を加えることにより、更にやわらかくなるため、ピンの材質として好ましい。また、銅系金属は、電気伝導率が高く、体積抵抗率が低いため、ピン材料として好ましい。この内、純銅（無酸素銅）または１９４合金（銅合金）を用いるのが好ましい。
【００１２】
さらに、前記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記ピンは、５００℃以上９００℃以下に加熱する熱処理が施されているピン立設樹脂製基板（請求項３）とすると良い。
【００１３】
本発明によれば、ピンは、５００℃以上９００℃以下に加熱する熱処理が施されているので、このような熱処理がされていないピンに比してやわらかくなっている。このため、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体も変形して応力を吸収するので、ピンと樹脂製基板のピンパッドとの接合部分やピンパッド部分に掛かる応力や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、このピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高い。
なお、ピンの熱処理の温度上限は、これらの融点よりも低い範囲で適宜選択すればよいが、あまり高温で処理すると、ピンがやわらかくなり過ぎてしまう。また、加熱に費用が掛かることなどを考慮し、例えば、９００℃以下とするのが好ましい。
【００１４】
ところで、セラミック製基板にピンが立設されたピン立設セラミック製基板においては、ピンが高温で熱処理されているものが、従来から存在している。これは、通常、ピンはセラミック製基板にロウ付け接合されるので、その接合の際、自ずと高温にさらされるからである。
これに対し、ピン立設樹脂製基板では、樹脂製基板の耐熱性を考慮して、ピンは、２００℃程度の低温でハンダ接合されるので、特に高温にさらされることがなく、従って、ピンが硬く、それほど応力を吸収することができなかった。
【００１５】
しかし、本発明では、上述したように、ピンが高温で熱処理されて、やわらかくなっているので、ピンに掛かった応力が吸収されやすく、ピン立設樹脂製基板が破壊されにくい。
【００１６】
また、前記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記ピンは、５５０℃以上に加熱する熱処理が施されているピン立設樹脂製基板（請求項４）とすると良い。
【００１７】
銅系金属からなるピンは、成形途中の加工歪みにより、加工歪みのない素材そのものより硬くなっている。
これに対し、本発明によれば、純銅または１９４合金からなるピンは、５５０℃以上に加熱する熱処理が施されている。このため、ピンは確実にかつ十分に軟化する。このため、銅系金属からなるピンに応力が掛かったときに、ピン自体も変形して応力を吸収するので、ピンと樹脂製基板のピンパッドとの接合部分やピンパッド部分に掛かる応力や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。特に、５５０℃以上に加熱すると、ピンが確実にかつ十分に軟化するため、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高い。
なお、ピンの熱処理の温度上限は、これらの融点よりも低い範囲で適宜選択すればよいが、あまり高温で処理すると、ピンがやわらかくなり過ぎてしまう。また、加熱に費用が掛かることなどを考慮し、例えば、９００℃以下とするのが好ましい。
【００１８】
さらに、前記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記ピンは、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５の硬度を有するピン立設樹脂製基板（請求項５）とすると良い。
【００１９】
上記したように、線材を所定形状に成形して得たピンでは、銅系金属の素材を所定の径の線材とするときの加工歪みや、径大部を形成するための加工等によって加工硬化して硬くなるため、ピンは素材そのものより硬くなっていると考えられる。このように比較的硬いピンをハンダによって樹脂製基板のピンパッドに固着しても、ピンに応力が掛かると、ピンが硬いために変形しにくく、ピンとピンパッドとの接合部分やピンパッド部分が破壊しやすくなると考えられる。
【００２０】
これに対し、本発明によれば、ピンは、銅系金属からなるピンであり、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５の硬度を有する軟らかいピンである。このため、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体も変形して応力を吸収するので、ピンと樹脂製基板のピンパッドとの接合部分やピンパッド部分に掛かる応力や、樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、このピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高い。
なお、ピンをビッカース硬度Ｈｖ≦１３５とするには、いずれの手法によっても良いが、ピンを鋳造するなど硬化しない手法で製造するほか、プレス等を用いるなど一旦通常の手法で形成した後に加熱する手法、例えば、高周波電磁場にピンをおいて加熱する手法や、レーザ光を照射してピンを加熱する手法、ヒータを有する炉内にピンを投入して輻射熱で加熱する手法などが挙げられる。
尚、上記ピンのビッカース硬度は、ビッカース硬度Ｈｖ≦９５とすることが好ましい。ビッカース硬度Ｈｖ≦９５とすると、ピンが確実にかつ十分に軟化しているため、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が極めて高い。
また、上記ピンのビッカース硬度の下限値は、６０≦ビッカース硬度Ｈｖとすることが好ましい。これよりもビッカース硬度の値が小さくなると、ピンが極めて軟らかくなり過ぎるため、この範囲とした。
なお、ピンの材質としては、棒状部と径大部とが同材質であり、鉄系金属と比べて比較的やわらかい金属、例えば、純銅（無酸素銅）、１９４合金（銅合金）、リン青銅、洋白、黄銅などの、銅系金属が挙げられる。この内、純銅（無酸素銅）または１９４合金（銅合金）を用いるのが好ましい。
【００２１】
また、上記ピン立設樹脂製基板であって、前記ピンは、ビッカース硬度を低下させる熱処理をされてなるピン立設樹脂製基板とすると良い。
【００２２】
本発明では、ピンがビッカース硬度を低下させる熱処理をされているので、通常の製法でピンを製作し、その後の熱処理でビッカース硬度を低下させるから、製作や入手容易なピンを用いることができ、安価なピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００２３】
さらに、上記ピン立設樹脂製基板であって、前記ピンはベルト炉内を通過させる熱処理をされてなるピン立設樹脂製基板とするのが好ましい。ベルト炉での熱処理を行えば、ピン全体を均一にかつ確実に加熱して熱処理でき、しかも、安価に処理できるので、安価なピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００２４】
また、ピンのハンダ付けに用いるハンダは、ピン立設樹脂製基板の耐熱性、このピン立設樹脂製基板にＩＣチップ等の電子部品を搭載する際のハンダ付け温度等を考慮して適宜選択すれば良い。例えば、Ｓｎ／Ｓｂ系ハンダ、Ｐｂ／Ｓｎ系ハンダ、Ｓｎ／Ａｇ系ハンダ、Ｐｂ系ハンダ、Ｐｂ／Ｓｎ／Ｓｂ系ハンダなどが挙げられる。なおこれらのハンダには、Ｃｕ，Ａｇ，Ｂｉ，Ａｕ，Ｐｂ，Ｉｎ，Ａｌ，Ａｓ等を添加したものも含まれる。
従って、上記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記ハンダは、Ｓｎ／Ｓｂ系ハンダ、Ｐｂ／Ｓｎ系ハンダ、及びＳｎ／Ａｇ系ハンダのいずれかであるピン立設樹脂製基板とするのが好ましい。
中でも、Ｓｎ／Ｓｂ系ハンダおよびＰｂ／Ｓｎ／Ｓｂ系ハンダ等のＳｂを有するハンダは、Ｐｂ／Ｓｎ系ハンダなどに比して濡れ性がやや低く、相対的に濡れ拡がりにくい性質を有するので、ピンの棒状部への這い上がり高さを低く抑えることができる点で好ましい。特に、Ｓｂの含有量が３ｗｔ％以上のハンダが好ましい。Ｓｂの含有量を３ｗｔ％以上とすることにより、ハンダの濡れ性の低下がはっきりと現れ、確実にハンダの濡れ広がりや這い上がりを防止可能となる。一方、ハンダ濡れ性の極端な低下によるハンダ接合の困難を回避するため、Ｓｂの含有量を１５ｗｔ％以下とすることが好ましい。このようなハンダの例として、９５Ｓｎ−５Ｓｂ（融点２３５〜２４０℃）、８２Ｐｂ−１０Ｓｎ−８Ｓｂ（融点２５５〜２５７℃）等のハンダが挙げられる。特に、ピンの表面にＡｕめっき層が形成される場合、特に、Ａｕめっき層の厚みが０．０４μｍ以上の場合には、ハンダの濡れ性が良好になりやすく、ピンの棒状部へ高く這い上がり過ぎる傾向にあるので、上記各Ｓｂを有するハンダを用いることが好ましい。
【００２５】
また上記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記ピンは、前記熱処理に先立って、機械的研磨を施されてなるピン立設樹脂製基板とするのが好ましい。
ピンはプレス等によって製造された時点では、バリ等が各所に生じていたり、鋭い角部が形成されていたりする場合がある。このようなバリや鋭い角部は、容易に剥がれ落ちて金属微粉となって基板各所あるいは他の電子部品に付着し、短絡や絶縁不良を引き起こす危険性があるため、例えばバレル研磨等の機械的研磨によってバリを除去して鋭い角部を面取りすることが行われる。かかる機械的研磨は、ピンの熱処理の前後いずれに行っても良い。しかしながら、かかる機械的研磨を行うと、メディア、砥粒などがピン表面に衝突することによりピン表面が硬くなる。従って、熱処理によってピンを軟らかくした後に機械的研磨を行うと、せっかく軟らかくしたピンを再び硬くすることとなる点で好ましくない。
【００２６】
これに対し、上記のよう熱処理に先立って機械的研磨を行っておくと、たとえ機械的研磨によってピンが硬化しても熱処理でピンを軟化させることができるので、機械的研磨の影響をも無くすることができる。
なお、機械的研磨としては、バレル研磨、サンドブラスト、ショットブラスト、研磨粒子入りのウォータージェット、液体ホーニング、研磨剤を含有したブラシ体による研磨などが挙げられる。中でも機械的研磨として、バレル研磨を用いるのが好ましい。バレル研磨によれば大量のピンを同時にかつ安価に処理することができ、しかも各ピンに対しバリ除去や面取りを均一に行うことができるからである。
【００２７】
さらに、上記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記ピンの径大部は、前記棒状部側と反対の方向に球面を含むピン立設樹脂製基板（請求項７）とすると良い。
【００２８】
本発明によれば、ピンの径大部は、棒状部側と反対の方向に膨らむ球面を有しているので、ピンとピンパッドとは、径大部の球面がピンパッド側に向いた状態でハンダ接合されている。
このため、径大部が釘頭状のピンなどに比して、ピンの径大部とピンパッドとの間に、これらを接合するハンダの量を多く確保することができるので、これらの接合強度を向上させることができる。
また、径大部が球面を含む形状になっているので、ピンに応力が掛かったときに、応力が特定の点だけに集中することなく、接合部分全体で吸収されやすい。従って、ピン本体に掛かる応力や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
さらに、ピンは、高温で熱処理されてやわらかくなっているので、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体も変形して応力を吸収し、ピンと樹脂製基板との接合部分に掛かる応力や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、このピン立設樹脂製基板は、これらの相乗効果により、ピンに応力が掛かっても、樹脂製基板自体が破壊されにくく、信頼性が高い。
【００２９】
さらに、上記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記樹脂製基板の主面は、少なくとも前記ピンパッドが露出する底部を有する凹部を有し、前記ピンは、少なくとも前記径大部が上記凹部に収容され、且つ少なくとも該ピンの前記棒状部の一部が上記主面から突き出ている立設樹脂製基板（請求項８）とすると良い。
【００３０】
ピンと樹脂製基板との接合強度を増すためには、一般的には、径大部の高さ（軸線方向の長さ）を大きくし、ピンとピンパッドとを接合するハンダの量をより多く確保するのが好ましい。しかし、径大部の高さが大きくなると、ピンをソケット等に挿入したとき、大きな径大部があるために、ピン立設樹脂製基板とソケット等との隙間も大きくなりやすい。
これに対し、本発明のピン立設樹脂製基板は、ピンパッドが少なくとも底部に露出する凹部を有し、ピンの径大部はこの凹部内に収納されている。従って、ピンに径大部が形成されているにも拘わらず、ピンをソケット等に挿入したときに、ピン立設樹脂製基板とソケット等との隙間を小さくすることができる。
【００３１】
また他の解決手段は、純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有するピンを、５００℃以上の加熱による熱処理を施してやわらかくするピン熱処理工程と、主面を有する略板形状をなし、樹脂または樹脂を含む複合材料から構成され、上記主面に露出したピンパッドを有する樹脂製基板のうち、上記ピンパッドに、上記ピンのうち少なくとも上記径大部とをハンダ付けするピン固着工程と、を備えるピン立設樹脂製基板の製造方法（請求項９）である。
【００３２】
本発明によれば、ピン熱処理工程において、ピンを加熱する熱処理を施してやわらかくする。そして、ピン固着工程において、やわらなくなったピンを、樹脂製基板のピンパッドにハンダ接合する。
従って、製造されたピン立設配線基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。よって、この製造方法によれば、ピンに応力が掛かっても樹脂製基板自体（ピンとピンパッドとの接合部分、またはピンパッド部分）の破壊されにくいピン立設樹脂製基板を製造することができる。
【００３３】
また、前記ピン立設樹脂製基板であって、前記ピン熱処理工程において、前記ピンを５５０以上に加熱する立設樹脂製基板の製造方法（請求項１０）とすると良い。
【００３４】
本発明によれば、ピン熱処理工程において、ピンを５５０℃以上に加熱する熱処理を施すので、これによって、ピンはやわらかくなる。そして、ピン固着工程において、やわらなくなったピンを、樹脂製基板のピンパッドにハンダ接合する。
従って、製造されたピン立設配線基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。よって、この製造方法によれば、ピンに応力が掛かっても、樹脂製基板自体（ピンとピンパッドとの接合部分、またはピンパッド部分）の破壊されにくいピン立設樹脂製基板を製造することができる。
【００３５】
さらに、前記ピン立設樹脂製基板であって、前記ピン熱処理工程において、前記ピンを５５０以上９００℃以下に加熱する立設樹脂製基板の製造方法（請求項１１）とすると良い。
【００３６】
前記製造方法によれば、ピン熱処理工程において、ピンを５５０℃以上９００℃以下に加熱する熱処理を施すので、これによって、ピンはやわらかくなる。そして、ピン固着工程において、やわらなくなったピンを、樹脂製基板のピンパッドにハンダ接合する。
【００３７】
従って、製造されたピン立設配線基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。よって、この製造方法によれば、ピンに応力が掛かっても樹脂製基板自体（ピンとピンパッドとの接合部分、またはピンパッド部分）が破壊されにくいピン立設樹脂製基板を製造することができる。
【００３８】
なお、ピンの熱処理の温度上限は、これらの融点よりも低い範囲で適宜選択すればよいが、あまり高温で処理すると、ピンがやわらかくなり過ぎてしまう。また、加熱に費用が掛かることなどを考慮し、例えば、９００℃以下とするのが好ましい。
尚、上記いずれかのピン熱処理工程において、ピンを５５０℃以上に加熱する熱処理を施すのが好ましい。５５０℃以上に加熱すると、ピンは確実にかつ十分に軟化するためである。
【００４０】
本発明によれば、ピン硬度引き下げ工程において、ピンのビッカース硬度をＨｖ≦１３５に引き下げる。そして、ピン固着工程において、硬度が引き下げられて、やわらなくなったピンを、樹脂製基板のピンパッドにハンダ接合する。
従って、製造されたピン立設配線基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。よって、この製造方法によれば、ピンに応力が掛かっても樹脂製基板自体（ピンとピンパッドとの接合部分、またはピンパッド部分）が破壊されにくいピン立設樹脂製基板を製造することができる。
尚、上記製法方法に於いて、ピンの硬度をビッカース硬度Ｈｖ≦９５に引き下げるピン硬度引き下げ工程とすることが好ましい。ビッカース硬度Ｈｖ≦９５とすると、ピンが確実にかつ十分に軟化しているため、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が極めて高くなる。
また、上記ピンのビッカース硬度の下限値は、６０≦ビッカース硬度Ｈｖとすることが好ましい。
【００４１】
また上記ピン立設樹脂製基板の製造方法であって、前記ピン硬度引き下げ工程は、ピンを加熱する熱処理によってビッカース硬度を引き下げるピン熱処理工程であるピン立設樹脂製基板の製造方法とすると良い。
【００４２】
熱処理によってピンのビッカース硬度を引き下げる場合には、多数のピンを容易に均一な条件で処理することができるからである。
【００４３】
さらに、上記ピン立設樹脂製基板の製造方法であって、前記ピン硬度引き下げ工程は、ピンを、ベルト炉内を通過させる熱処理によってビッカース硬度を引き下げるピン立設樹脂製基板の製造方法とするのが好ましい。ベルト炉での熱処理を行えば、ピン全体を均一にかつ確実に加熱して熱処理でき、しかも、安価に処理できるので、安価なピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００４４】
さらに、上記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板の製造方法であって、前記ピン熱処理工程に先立って、前記ピンに機械的研磨を施す機械的研磨工程を備えるピン立設樹脂製基板の製造方法とすると良い。
【００４５】
ピンはプレス等によって製造された時点では、バリ等が各所に生じていたり、鋭い角部が形成されていたりする場合がある。このようなバリや鋭い角部は、容易に剥がれ落ちて金属微粉となって基板各所あるいは他の電子部品に付着し、短絡や絶縁不良を引き起こす危険性があるため、例えばバレル研磨等の機械的研磨によってバリを除去して鋭い角部を面取りすることが行われる。かかる機械的研磨は、ピンの熱処理の前後いずれに行うこともできる。
しかしながら、かかる機械的研磨を行うと、メディア、砥粒などがピン表面に衝突することによりピン表面が硬くなる。従って、熱処理によってピンを軟らかくした後に機械的研磨を行うと、せっかく軟らかくしたピンを再び硬くすることとなる点で好ましくない。
【００４６】
これに対し、本発明では、ピン熱処理工程に先立って機械的研磨工程を備えるので、たとえ機械的研磨によってピンが硬化しても熱処理でピンを軟化させることができるので、機械的研磨の影響をも無くし、軟らかいピンを固着することができる。
なお前記したように、機械的研磨工程としては、バレル研磨、サンドブラスト、ショットブラスト、研磨粒子入りのウォータジェット、液体ホーニング、研磨剤を含有したブラシ体による研磨など各種の工程が挙げられる。
【００４７】
特に、上記のピン立設樹脂製基板の製造方法であって、前記機械的研磨工程は、前記ピンにバレル研磨を施すバレル研磨工程であるピン立設樹脂製基板の製造方法とするのが好ましい。
【００４８】
本発明では、機械的研磨工程として、バレル研磨を施すバレル研磨工程を採用している。このバレル研磨によれば大量のピンを同時にかつ安価に処理することができ、しかも各ピンに対しバリ除去や面取りを均一に行うことができる点で好ましいからである。
【００４９】
さらに他の解決手段は、主面を有する略板形状をなし、樹脂または樹脂を含む複合材料から構成され、上記主面に露出したピンパッドを有する樹脂製基板のうち、前記ピンパッドに、純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有するピンであって、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５の硬度を有し、５００℃以上に加熱する熱処理が施されたピンの少なくとも上記径大部をハンダ付けするピン固着工程、を備えるピン立設樹脂製基板の製造方法（請求項１２）である。
【００５０】
本発明では、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５のやわらかいピンを用いるので、ピンに応力が掛かってもピンが変形して応力を緩和するので、固着されたピンと樹脂製基板との接続強度が高くなり、高い信頼性を有するピン立設樹脂製基板とすることができる。
尚、上記製法方法に於いて、ピンの硬度をビッカース硬度Ｈｖ≦９５に引き下げるピン硬度引き下げ工程とすることが好ましい。ビッカース硬度Ｈｖ≦９５とすると、ピンが確実にかつ十分に軟化しているため、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が極めて高くなる。
【００５１】
さらに、上記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板の製造方法であって、前記ピン熱処理工程は、前記棒状部側と反対の方向に向かって膨らむ球面を含む前記径大部を有するピンを加熱する熱処理を施すピン立設樹脂製基板の製造方法とするのが好ましい。
【００５２】
本発明によれば、ピン固着工程で、球面を含む径大部を有するピンを、この径大部をピンパッドに当接させてハンダ接合しているので、製造されたピン立設基板は、ピンに応力が掛かっても、この接合部分全体で応力が吸収されやすくなる。このため、ピン本体や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、球面を含む径大部を有するピンをピンパッドに固着しているので、これらの間に多量のハンダを確保し、これらの接合強度を向上させることができる。
さらに、ピン熱処理工程でピンがやわらかくなっているため、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体も応力を吸収し、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、これらの相乗効果により、本発明の製造方法によれば、ピンに応力が掛かってもピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくいピン立設樹脂製基板を製造することができる。
【００５３】
さらに他の解決手段は、入出力端子としてのピンを基板に立設したピン立設基板に用いるピンであって、純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有し、５００℃以上の加熱による熱処理が施されてやわらかくされてなるピン（請求項１３）である。
【００５４】
本発明のピンは、加熱により熱処理が施されてやわらかくされているので、このような熱処理がされていないピンに比してやわらかくなっている。このため、このピンを用いたピン立設樹脂製基板を製造すると、ピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、本発明のピンを用いてピン立設樹脂製基板を製造すれば、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００５５】
また前記ピンであって、５５０℃以上に加熱する熱処理が施されてなるピン（請求項１４）としても良い。
【００５６】
前記ピンは、５５０℃以上加熱する熱処理が施されているので、このような熱処理がされていないピンに比してやわらかくなっている。このため、このピンを用いたピン立設樹脂製基板を製造すると、ピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、本発明のピンを用いてピン立設樹脂製基板を製造すれば、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００５７】
さらに前記ピンであって、５５０℃以上９００℃以下に加熱する熱処理が施されてなるピン（請求項１５）としても良い。
【００５８】
前記ピンは、５５０℃以上９００℃以下に加熱する熱処理が施されているので、このような熱処理がされていないピンに比してやわらかくなっている。このため、このピンを用いたピン立設樹脂製基板を製造すると、ピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、本発明のピンを用いてピン立設樹脂製基板を製造すれば、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００５９】
さらに前記ピンであって、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５の硬度を有することを特徴とするピン（請求項１６）としても良い。
【００６０】
前記ピンは、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５の軟らかいピンである。このため、このピンを樹脂製基板にハンダ付け固着したピン立設樹脂製基板を製造すると、ピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、本発明のピンを用いてピン立設樹脂製基板を製造すれば、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板とすることができる。
尚、上記ピンのビッカース硬度は、ビッカース硬度Ｈｖ≦９５のピンとすることが好ましい。ビッカース硬度Ｈｖ≦９５とすると、ピンが確実にかつ十分に軟化しているため、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が極めて高くなる。また、上記ピンのビッカース硬度の下限値は、６０≦Ｈｖビッカース硬度とすることが好ましい。
【００６１】
また前記ピンであって、前記ピンを加熱する熱処理によってビッカース硬度を引き下げてなるピン（請求項１７）としても良い。
【００６２】
前記ピンは、熱処理によってビッカース硬度を引き下げられている。従って、当初から硬度の低いピンを用いる必要が無く、通常の製法でピンを製作し、その後の熱処理でビッカース硬度を引き下げるから、入手容易なピンを用いることができ、安価なピンとすることができる。
【００６３】
更に前記ピンの何れかであって、前記径大部は、前記棒状部側と反対の方向に球面を含むピン（請求項１８）としても良い。
【００６５】
また上記いずれかに記載のピンであって、前記熱処理に先立って、機械的研磨を施されてなるピンとするのが好ましい。
ピンは製造された時点では、バリ等や鋭い角部があることがあるため、予めバレル研磨等の機械的研磨によってバリ除去や角部の面取りを行う。かかる機械的研磨は、ピンの熱処理の前後いずれに行っても良い。しかしながら、かかる機械的研磨を行うと、メディア、砥粒などの衝突よりピン表面が硬くなるので、熱処理の後に機械的研磨を行うと、せっかく軟らかくしたピンを再び硬くすることとなる点で好ましくない。
【００６６】
これに対し、上記のよう熱処理に先立って機械的研磨を行えば、たとえ機械的研磨によってピンが硬化しても熱処理でピンを軟化させることができるので、機械的研磨の影響をも無くすることができる。
なお、機械的研磨のうちでは、バレル研磨を用いるのが好ましい。バレル研磨は大量のピンを同時にかつ安価に処理することができ、しかも各ピンに対しバリ除去や面取りを均一に行うことができるからである。
【００６８】
本発明のピンを用いたピン立設基板を製造すると、ピン立設基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピンと基板との接合部分で応力が吸収されやすいので、ピン本体や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。また、球面を含む径大部とピンパッドとの間に多量のハンダを確保することができるので、これらの接合強度を向上させることができる。
従って、本発明のピンを用いてピン立設基板を製造すれば、ピンが高温で熱処理されやわらかくなっていることとの相乗効果により、ピンに応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００６９】
さらに他の解決手段は、入出力端子としてのピンを基板に立設したピン立設基板に用いるピンの製造方法であって、純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有するピンを５００℃以上に加熱する熱処理を施してやわらかくする熱処理工程を備えるピンの製造方法（請求項１９）である。
【００７０】
本発明によれば、熱処理工程で、ピンを加熱する熱処理を施してやわらかくしている。従って、このようなピンを用いてピン立設基板を製造すれば、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収し、ピンと基板との接合部分や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
よって、この製造方法により製造されたピンを用いて、ピン立設基板を製造すれば、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高いピン立設基板とすることができる。
【００７１】
また前記ピンの製造方法であって、前記ピンを５５０℃以上に加熱する熱処理を施す熱処理工程を備えるピンの製造方法（請求項２０）としたり、前記ピンを５００℃以上９００℃以下に加熱する熱処理工程を備えるピンの製造方法（請求項２１）としても良い。
さらに前記ピンの製造方法であって、前記ピンの硬度を、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５に引き下げるピン硬度引き下げ工程を備えるピンの製造方法（請求項２２）としても良く、上記ピン硬度引き下げ工程は、ピンを加熱する熱処理によってビッカース硬度を引き下げる熱処理工程であるピンの製造方法（請求項２３）としても良い。
【００８０】
さらに、上記ピンの製造方法であって、前記熱処理工程はベルト炉内を通過させる熱処理であるピンの製造方法とするのが好ましい。ベルト炉での熱処理を行えば、ピン全体を均一にかつ確実に加熱して熱処理でき、しかも、安価に処理できるので、ピンをさらに安価に製造することができる。
【００８１】
さらに、ピンの径大部が、棒状部側と反対の方向に向かって膨らむ球面を含む形状である場合には、このピンを用いて製造したピン立設基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピンと基板との接合部分で応力を吸収し、ピン本体や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、球面を含む径大部とピンパッドとの間に多量のハンダを確保することができる。
従って、上記の製造方法により製造されたピンを用いて、ピン立設基板を製造すれば、ピンが柔らかくなっていることとの相乗効果により、ピンに応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いピン立設基板とすることができる。
【００８２】
さらに、上記いずれかに記載のピンの製造方法であって、前記熱処理工程に先立って、前記ピンに機械的研磨を施す機械的研磨工程を備えるピンの製造方法とすると良い。
【００８３】
ピンはプレス等によって製造された時点では、バリ等が各所に生じていたり、鋭い角部が形成されていたりする場合がある。このようなバリや鋭い角部は、容易に剥がれ落ちて金属微粉となって基板各所あるいは他の電子部品に付着し、短絡や絶縁不良を引き起こす危険性があるため、例えばバレル研磨等の機械的研磨によってバリを除去して鋭い角部を面取りすることが行われる。かかる機械的研磨は、ピンの熱処理の前後いずれに行うこともできる。
しかしながら、かかる機械的研磨を行うと、メディア、砥粒などがピン表面に衝突することによりピン表面が硬くなる。従って、熱処理によってピンを軟らかくした後に機械的研磨を行うと、せっかく軟らかくしたピンを再び硬くすることとなる点で好ましくない。
【００８４】
これに対し、本発明では、ピンの熱処理工程に先立って機械的研磨工程を備えるので、たとえ機械的研磨によってピンが硬化しても熱処理でピンを軟化させることができるので、機械的研磨の影響をも無くした軟らかいピンを製造することができる。
【００８５】
特に、上記のピンの製造方法であって、前記機械的研磨工程は、前記ピンにバレル研磨を施すバレル研磨工程であるピンの製造方法とするのが好ましい。
【００８６】
本発明では、機械的研磨工程として、バレル研磨を施すバレル研磨工程を採用している。このバレル研磨によれば大量のピンを同時にかつ安価に処理することができ、しかも各ピンに対しバリ除去や面取りを均一に行うことができる点で好ましいからである。
【００８７】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図を参照しつつ説明する。
図１に本実施形態のピン１を示す。このピン１は、１９４合金からなり、その表面には、厚さ約３．３４μｍのＮｉメッキ層が形成され、さらにその上には、厚さ約０．３５μｍのＡｕメッキ層が形成されている（図示しない）。ピン１は、棒状部１Ａと、この一方の端部に形成された径大部１Ｂとから構成されている。このうち棒状部１Ａは、直径約０．４５ｍｍ、高さ（軸線方向の長さ）３．０１ｍｍの略円柱形状をなす。一方、径大部１Ｂは、棒状部１Ａ側と反対の方向に向かって膨らむ球面を含む形状、さらに具体的には、棒状部１Ａ側と反対の方向に向かって略半球状に膨出した形状をなしている。径大部１Ｂの最大径は、約１．１ｍｍであり、その高さ（軸線方向の長さ）は、０．３４ｍｍである。
また、このピン１は、５００℃〜９００℃に加熱し徐冷する熱処理が施されたものである。
【００８８】
このようなピン１は、略半球状の径大部１Ｂを有するので、この径大部１Ｂ（球面）を基板に向けハンダ接合したピン立設基板においては、ピン１に応力が掛かったときに、その接合部分全体で応力が吸収されやすい。このため、ピン１本体や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、ピン１と基板とを接合するハンダを多量に確保することができるので、これらの接合強度を向上させることができる。
【００８９】
さらに、このピン１は、５００℃〜９００℃に加熱する熱処理がされているので、熱処理がされていないピンに比して、やわらかくなっている。このため、このピン１を用いてピン立設基板を製造すれば、ピン立設基板は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１自体が応力を吸収しやすいので、ピン１と基板との接合部分や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、このピン１を用いてピン立設基板を製造すれば、ピン１に応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いピン立設基板とすることができる。
【００９０】
次いで、上記ピン１の製造方法について、図２、図３及び図４を参照しつつ説明する。
まず、断面が略円形の１９４合金からなる線材ＭＴを用意する（図２（ａ）参照）。そして、第１把持工程で、図２（ａ）に示すように、プレス型Ｐ１，Ｐ２で、線材ＭＴの一部が突出するように線材ＭＴを把持する。
次に、第１プレス工程で、図２（ｂ）に示すように、プレス型Ｐ１，Ｐ２とプレス型Ｐ３とでプレスを行い、線材ＭＴよりも径が大きく、先端に球面を含む径大部１Ｂ′を形成する。
【００９１】
次に、第２把持工程で、図３（ａ）に示すように、プレス型Ｐ１，Ｐ２で、線材ＭＴの一部が新たに突出するように、線材ＭＴを把持し直す。
次に、第２プレス工程で、図３（ｂ）に示すように、再度プレスを行い、上記径大部１Ｂ′をさらに大きくする。これにより、上記ピン１の径大部１Ｂが形成される。このように複数回（本例では２回）にわたってプレスを行うことで、高さ（軸線方向の長さ）の大きな径大部１Ｂを形成することができる。
【００９２】
次に、切断工程で、線材ＭＴを所定の位置で切断し、線材ＭＴと略同径な棒状部１Ａを形成する。切断後、バリの除去や鋭い角部の面取りのため、ピン１に対し、公知の手法によりバレル研磨及び化学エッチングによる表面平滑化処理をする。
具体的には、バレル研磨工程において、図４に示すように公知の回転式バレル研磨装置ＢＦを用い、直径３．０〜５．０ｍｍのアルミナ系ボールからなるメディアＢＭと共に、回転容器ＢＣ内にピン１を多数投入し、数時間矢印ＢＴで示すように回転させてバレル研磨を行う。これにより、ピン１のバリが除去され鋭い角部が面取りされる。なお、バレル研磨に際してメディアＢＭがピン１に衝突するため、ピン１の表面は加工硬化により硬くされる。
次いで、バレル研磨を施されたピン１を化学エッチングによる表面平滑化処理工程において、酸性溶液に浸漬し、表面の一部を溶解除去することにより表面を平滑化する。なお、この表面平滑化処理に行うと、ピン１にくい込むようにして付着したメディアＢＭ等を除去することができる点でも好ましい。
【００９３】
次に、熱処理工程で、ピン１を５００℃〜９００℃に加熱する熱処理を施す。さらに具体的に言うと、本実施形態では、ピン１を、昇温スピード約２６℃／分で、最高温度６３４℃まで加熱し、６００℃以上の加熱状態を５分以上保持して、その後、降温スピード約１３℃／分で徐冷した。
その後、ピン１の酸化防止のために、その表面にＮｉメッキを施し、さらにその上に厚さ０．０４μｍ以上（本実施形態では約０．３５μｍ）となるようにＡｕメッキを施して、Ｎｉメッキ層及びＡｕメッキ層を形成すれば、上記ピン１が完成する。
【００９４】
この製造方法では、熱処理工程で、ピン１を５００℃以上９００℃以下に加熱した後徐冷する熱処理をしているので、熱処理前に比して、ピン１はやわらかくなる。このようにピン１がやわらかくなるのは、１９４合金から線材ＭＴを形成するときに生じる加工歪みや、この線材ＭＴからピン１の径大部１Ｂを形成するときに生じる加工歪みによる残留応力が、この熱処理によって除去されるためであると考えられる。
ピン１がやわらかくなれば、以下で説明するように、このピン１を用いたピン立設基板は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１自体が変形して応力を吸収し、ピン１と基板との接合部分や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
【００９５】
特に、本実施形態では、バレル研磨工程でピン１のバリ取りや面取りを行った後に熱処理を施した。このため、上記のようにバレル研磨によるピンに加工硬化を生じても、熱処理によって残留応力が除去されるので、バレル研磨による影響をも無くすことができた。従って、熱処理の後にバレル研磨を行う場合には、軟らかくされたピン１がバレル研磨により再び硬化するのと比較し、より好ましい。
【００９６】
また、この製造方法により製造されるピン１は、球面を含む径大部１Ｂを有しているので、これを用いたピン立設基板は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１と基板との接合部分全体で応力を吸収し、ピン１本体や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、ピン１の径大部１Ｂと基板との間に多量のハンダを確保して、これらの接合強度を向上させることができる。
つまり、この製造方法により製造されたピン１を用いて、ピン立設基板を製造すれば、ピン１に応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いピン立設基板とすることができる。
【００９７】
次いで、本実施形態のピン立設樹脂製基板１１について、図５を参照しつつ説明する。図５（ａ）にはピン立設樹脂製基板１１の側面図を示し、図５（ｂ）にはその部分拡大断面図を示す。
このピン立設樹脂製基板１１は、略矩形の略板形状の樹脂製基板１３と、これに立設された多数の上記ピン１とからなる。
【００９８】
このうち樹脂製基板１３は、エポキシ樹脂からなる複数の樹脂絶縁層１５Ａ，１５Ｂが積層され、さらにその表面に、エポキシ樹脂からなるソルダーレジスト層２１が積層された樹脂製多層配線基板である。
樹脂絶縁層１５Ａ，１５Ｂの層間や樹脂絶縁層１５Ａとソルダーレジスト層２１との層間には、配線やパッド等の導体層１７Ａ，１７Ｂがそれぞれ形成されている。また、樹脂絶縁層１５Ａ，１５Ｂには、導体層１７Ａ，１７Ｂ同士を接続するために、ビア導体１９やスルーホール導体（図示しない）が多数形成されている。
【００９９】
樹脂製基板１３の主面１３Ａをなすソルダーレジスト層２１には、多数の開口２１Ｋが所定の位置に形成されている。そして、この開口２１Ｋ内には、樹脂絶縁層１５Ａとソルダーレジスト層２１との層間に形成された導体層１７Ａのうち、ピンパッド１７ＡＰがそれぞれ露出している。
一方、ピン１は、その径大部１Ｂ（球面）を樹脂製基板１３のピンパッド１７ＡＰ側に向け、径大部１Ｂ全体と棒状部１Ａのうち径大部１Ｂ側の一部とがピンパッド１７ＡＰにハンダＨＤ（Ｓｎ９５％−Ｓｂ５％）で接合されることにより、樹脂製基板１３に固着されている。
【０１００】
このようなピン立設樹脂製基板１１は、略半球状の径大部１Ｂを有するピン１が、この径大部１Ｂを樹脂製基板１３のピンパッド１７ＡＰ側に向けて、樹脂製基板１３にハンダＨＤで接合されている。このため、ピン１に応力が掛かっても、この接合部分全体で応力が吸収されやすいので、ピン１本体に掛かる応力や樹脂製基板１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、径大部１Ｂとピンパッド１７ＡＰとの間に多量のハンダＨＤを確保しているので、これらの接合強度を高くすることができる。
【０１０１】
しかも、ピン１は、５００℃以上９００℃以下に加熱し徐冷する熱処理が施されているので、このような熱処理がされていないピン１に比してやわらかくなっている。このため、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１自体も変形して応力を吸収するので、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合部分に掛かる応力や樹脂製基板１３本体に掛かる応力を軽減することができる。なお、徐冷とは徐々に冷却することをいう。
これらの相乗効果から、このピン立設樹脂製基板１１は、ピン１に応力が掛かっても、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合部分またはピンパッド１７ＡＰ部分が破壊されにくく、信頼性が高い。
【０１０２】
特に、このピン立設樹脂製基板１１では、バレル研磨工程でピン１のバリ取りや面取りを行った後に熱処理を施したピン１をハンダ付け固着した。つまり、バレル研磨によるピンの加工硬化の影響をも無くし、十分に軟らかくされたピン１を用いているので、このピン立設樹脂製基板１１は、ピン１に応力が掛かっても、破壊されにくく、特に信頼性が高い。
【０１０３】
次に、ピン１に施す熱処理の温度と、ピン１と樹脂製基板１３との接合強度との関係について、表１を参照しつつ説明する。
ピンに施す熱処理の温度の違いによるピン１と樹脂製基板１３との接合強度の差異を調べるために、以下のような調査を行った。
まず、前述したように、第１把持工程、第１プレス工程、第２把持工程、第２プレス工程、及び切断工程を行い、さらに、バレル研磨の工程及び化学エッチングによる表面平滑化処理の工程を行って、１９４合金の線材ＭＴからピン１を多数形成した。次に、ピン熱処理工程で、ピン１を、最高４７０℃、５５０℃、６３４℃、７４０℃、８８０℃、または、９５０℃に加熱し、その後徐冷して、熱処理の温度が異なる６種類のピン１を得た。その後、各種のピン１の表面にＮｉ−Ａｕメッキ層を形成した。そして、後述するピン立設樹脂製基板１１の製造方法のピン固着工程において、各種のピン１を、別々に樹脂製基板１３にハンダ接合させ、ピン立設樹脂製基板１１をそれぞれ製造した。なお、熱処理の温度が同一のピン１ごとに、それぞれ５個のピン立設樹脂製基板１１を、即ち、全部で６×５＝３０個のピン立設樹脂製基板１１を製造した。
【０１０４】
次に、各ピン立設樹脂製基板１１について、ピン１の引っ張り試験（３０度斜め引っ張り試験：ピンの棒状部との角度を３０度方向への引っ張る試験、即ち、ピン立設樹脂製基板１１の厚み方向との角度を３０度方向へ引っ張る試験）を実施した。具体的には、ピン立設樹脂製基板１１に多数立設されたピン１のいずれかを挟んで引っ張り、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合部分が破壊されずに、ピン１の棒状部１Ａでピン１が切れたものを、接合部分の強度が十分に高いと判断して合格とした。一方、ピン１を挟んで引っ張った結果、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合部分で破壊されたものを、接合部分の強度が低いと判断して不合格とした。
なお、各ピン立設樹脂製基板１１につき、１０本のピン１について、引っ張り試験を行った。従って、同一の温度で熱処理されたピン１について、全部で５０本、試験を行った。
さらに、上述した１９４合金からなるピン１の他に、純銅からなるピン１についても、１９４合金からなるピン１と同様にして調査した。
これらの結果をまとめて表１に示す。
【０１０５】
【表１】
【０１０６】
表１から明らかなように、１９４合金からなるピン１及び純銅からなるピン１のいずれも、熱処理の温度を高くしていくと、それに伴って不合格のピン１（ピン１とピンパッド１７ＡＰとの間で破壊されるピン１）の数が減少していく。そして、熱処理の温度が６３４℃、７４０℃、８８０℃、及び９５０℃では、１９４合金からなるピン１及び純銅からなるピン１のいずれも、不合格のピン１が存在しなかった。これらの結果から、少なくとも５５０℃以上の温度で熱処理を行えば、その効果が現れ、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの間で破壊されにくくなることが判る。さらに、６３４℃以上の温度で熱処理すれば、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの間でほとんど破壊されなくなることが判る。
【０１０７】
なお、上記調査では、上限の温度を９５０℃としているが、これは、あまり高い温度にすると、ピン１自体が溶解するからである。
以上の結果から、熱処理の温度を好ましくは５５０℃以上、さらに好ましくは６００℃以上にすると、ピン１が十分にやわらかくなり、結果としてピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合強度が増加する。また、熱処理の温度は、ピン１の融点や、熱処理にかかるコスト等を考慮して、９００℃以下とするのが好ましい。
【０１０８】
次に、別のピン立設樹脂製基板１１について、１９４合金からなるピン１の引っ張り試験（０度引っ張り試験：ピンの棒状部との角度を０度方向への引っ張る試験、即ち、ピン立設樹脂製基板１１の厚み方向へ引っ張る試験）を実施した。具体的には、ピン立設樹脂製基板１１に多数立設されたピン１のいずれかを挟んで引っ張り、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合部分またはピンパッド１７ＡＰ部分が破壊されずに、ピン１の棒状部１Ａでピン１が切れたものを、接合部分の強度が十分に高いと判断して合格とした。一方、ピン１を挟んで引っ張った結果、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合部分またはピンパッド１７ＡＰ部分で破壊されたものを、接合部分の強度が低いと判断して不合格とした。
なお、各ピン立設樹脂製基板１１につき、１０本のピン１について、引っ張り試験を行った。従って、同一の温度で熱処理されたピン１について、全部で５０本、試験を行った。
これらの結果をまとめて表２に示す。
【０１０９】
【表２】
【０１１０】
表２から明らかなように、１９４合金からなるピン１は、熱処理の温度を高くしていくと、それに伴って不合格のピン１（ピン１とピンパッド１７ＡＰとの間またはピンパッド１７ＡＰ部分で破壊されるピン１）の数が減少していく。そして、熱処理の温度が５００℃以上では、１９４合金からなるピン１は、不合格のピン１が存在しなかった。これらの結果から、少なくとも５００℃以上の温度で熱処理を行えば、その効果が現れ、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの間またはピンパッド１７ＡＰ部分で破壊されにくくなることが判る。
【０１１１】
なお、上記調査では、上限の温度を９００℃としているが、ピン１の融点や、熱処理にかかるコスト等を考慮して、９００℃以下とするのが好ましいからである。
以上の結果から、熱処理の温度を５００℃以上にすると、ピン１がやわらかくなり、結果としてピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合強度が増加することが判る。また、やわらかくなったピン１が、応力を緩和してピンパッド１７ＡＰ部分で破壊することを防止することが判る。
【０１１２】
次いで、上記ピン立設樹脂製基板１１の製造方法について、図６を参照しつつ説明する。
まず、棒状部１Ａと径大部１Ｂとを有するピン１を用意する。具体的には、前述したように、第１把持工程、第１プレス工程、第２把持工程、第２プレス工程、及び切断工程を行い、さらに、次述するピン熱処理工程に先立って、バレル研磨の工程及び化学エッチングによる表面平滑化処理の工程を行って、１９４合金線材ＭＴからピン１を形成する。
【０１１３】
次に、ピン熱処理工程で、このピン１を５００℃〜９００℃に加熱する熱処理を施す。具体的には、前述したように、ピン１を、昇温スピード約２６℃／分で、最高温度６３４℃まで加熱し、６００℃以上の加熱状態を５分以上保持して、その後、降温スピード約１３℃／分で徐冷する。これによりピン１は、プレスやバレル研磨等による加工歪みが除去され、十分軟らかくされる。
その後、ピン１の酸化防止のために、その表面に厚さ約３．３４μｍのＮｉメッキを施し、さらにその上に、厚さ約０．３５μｍのＡｕメッキを施す。
【０１１４】
次に、上記樹脂製基板１３を用意する。この樹脂製基板１３は、公知の手法により、樹脂絶縁層１５と導体層１７とを交互に形成し、さらに、ソルダーレジスト層２１を形成すればよい。そして、ハンダ印刷工程において、図６（ａ）に示すように、樹脂製基板１３のピンパッド１７ＡＰ上に、所定量のハンダペーストＨＤＰ（Ｓｎ９５％、Ｓｂ５％）をそれぞれ印刷する。
【０１１５】
次に、載置工程において、図６（ｂ）に示すように、ピン立て治具ＰＪに、上記ピン１をそれぞれセットし、その上に、ハンダペーストＨＤＰが印刷された樹脂製基板１３を、位置合わせをして載置して、ピン１の径大部１Ｂをピンパッド１７ＡＰに当接させる。そして、その上に錘ＷＴを載せて、樹脂製基板１３を押さえる。
次に、リフロー工程において、ピン立て治具ＰＪに載置された樹脂製基板１３をリフロー炉に入れ、図６（ｃ）に示すように、ハンダペーストＨＤＰを溶融させ、ピン１の径大部１Ｂ等をピンパッド１７ＡＰにハンダ付けすれば、上記ピン立設樹脂製基板１１が完成する。なお、本実施形態では、ハンダ印刷工程、載置工程及びリフロー工程が、ピン固着工程に相当する。
【０１１６】
この製造方法では、ピン熱処理工程で、ピン１に５００℃以上９００℃以下の加熱状態から徐冷する熱処理をしているので、熱処理前に比して、ピン１はやわらかくなる。従って、製造されたピン立設樹脂製基板１１は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１自体が応力を吸収し、ピン１と樹脂製基板１３との接合部分や樹脂製基板１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、この製造方法では、球面を含む径大部１Ｂをピンパッド１７ＡＰに当接させてハンダ接合しているので、製造されたピン立設樹脂製基板１１は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１と樹脂製基板１３との接合部分全体で応力を吸収し、ピン１本体や樹脂製基板１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、ピン１の径大部１Ｂとピンパッド１７ＡＰとの間に、多量のハンダＨＤを確保することができるので、接合部分の強度を向上させることができる。
よって、この製造方法によれば、ピン１に応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板１１を製造することができる。
【０１１７】
（実施形態２）
次いで、第２の実施形態について、図７を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
本実施形態のピン１は、その材料が純銅からなる以外は上記実施形態１のピン１と同様であり、また、ピン１の製造方法も同様である（図１〜図４参照）。
【０１１８】
一方、ピン立設樹脂製基板１１１は、図７に示すように、樹脂製基板１１３が上記実施形態１の樹脂製基板１３と異なる。なお、図７（ａ）はピン立設樹脂製基板１１１の側面図を、図７（ｂ）はその部分拡大断面図を示している。
このピン立設樹脂製基板１１１は、略矩形の略板形状の樹脂製基板１１３と、これに立設された多数のピン１とからなる。
【０１１９】
このうち樹脂製基板１１３は、エポキシ樹脂からなる複数の樹脂絶縁層１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃ，１１５Ｄが積層された樹脂製多層配線基板である。
樹脂絶縁層１１５Ｂと樹脂絶縁層１１５Ｃの層間、及び、樹脂絶縁層１１５Ｃと樹脂絶縁層１１５Ｄの層間には、配線やパッド等の導体層１１７Ａ，１１７Ｂがそれぞれ形成されている。また、これらの導体層１１７Ａ，１１７Ｂを接続するため、樹脂絶縁層１１５Ｃには、スルーホール導体１１９が多数形成されている。
樹脂製基板１１３の主面１１３Ａには、主面１１３Ａ側の２層の樹脂絶縁層１１５Ａ，１１５Ｂを貫通する凹部１２１が、所定の位置に多数形成されている。そして、凹部１２１の底部には、導体層１１７Ａのうち、ピンパッド１１７ＡＰがそれぞれ露出している。
【０１２０】
一方、ピン１は、その径大部１Ｂ（球面）を凹部１２１の底部に露出するピンパッド１１７ＡＰ側に向け、径大部１Ｂ全体と棒状部１Ａのうち径大部１Ｂ側の一部とがピンパッド１１７ＡＰにハンダＨＤで接合されることにより、樹脂製基板１１３に固着されている。
また、ピン１のうち、径大部１Ｂ全体及び棒状部１Ａの一部は、凹部１２１内にそれぞれ収納されている。また、ピン１とピンパッド１１７ＡＰとを接合するハンダＨＤも、そのほぼ全部が凹部１２１内に収納されている。
【０１２１】
このようなピン立設樹脂製基板１１１は、上記実施形態１と同様に、略半球状の径大部１Ｂを有するピン１が、この径大部１Ｂをピンパッド１１７ＡＰ側に向けて、樹脂製基板１１３にハンダＨＤで接合されている。このため、ピン１に応力が掛かっても、この接合部分全体で応力が吸収されやすいので、ピン１本体に掛かる応力や樹脂製基板１１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、ピン１とピンパッド１１７ＡＰとの接合部分に多量のハンダＨＤが確保されているので、これらの接合強度を向上させることができる。
【０１２２】
しかも、ピン１は、５００℃以上９００℃以下の加熱状態から徐冷する熱処理が施されているので、このような熱処理がされていないピン１に比してやわらかくなっている。このため、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１自体も変形して応力を吸収するので、ピン１と樹脂製基板１１３との接合部分に掛かる応力や樹脂製基板１１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
これらの相乗効果から、このピン立設樹脂製基板１１１は、ピン１に応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高い。
【０１２３】
さらに、このピン立設樹脂製基板１１１は、ピンパッド１１７ＡＰが底部に露出する凹部１２１を有し、ピン１の径大部１Ｂはこの凹部１２１内に収納されている。従って、ピン１に径大部１Ｂが形成されているにも拘わらず、ピン１をソケット等に挿入したときに、ピン立設樹脂製基板１１１とソケット等との隙間を小さくすることができる。
【０１２４】
次いで、本実施形態のピン立設樹脂製基板１１１の製造方法について説明する。
まず、上記実施形態１と同様に、棒状部１Ａと径大部１Ｂとを有する純銅からなるピン１を用意し、ピン熱処理工程で、このピン１を５００℃〜９００℃に加熱し、その後徐冷する。その後、ピン１の表面に、Ｎｉ−Ａｕメッキ層を形成する。
次に、公知の手法により製造した上記樹脂製基板１３を用意する。そして、ハンダボール投入工程において、樹脂製基板１１３に形成された各凹部１２１内に、ハンダボールを投入し、ハンダボールを溶解させてピンパッド１１７ＡＰに固着させる。
【０１２５】
次に、ピン立て治具載置工程において、ピン立て治具ＰＪに上記ピン１をそれぞれセットし、これを樹脂製基板１１３上に位置合わせをして載置する。
次に、リフロー工程において、ピン立て治具ＰＪ及び樹脂製基板１１３等をリフロー炉に入れ、ハンダを再度溶融させて、ピン１の径大部１Ｂ等をピンパッド１１７ＡＰにハンダ付けすれば、上記ピン立設樹脂製基板１１１が完成する。なお、本実施形態では、ハンダボール投入工程、ピン立て治具載置工程、及びリフロー工程が、ピン固着工程に相当する。
【０１２６】
本実施形態においても、ピン熱処理工程で、ピン１に５００℃以上９００℃以下の加熱状態から徐冷する熱処理をしているので、熱処理前に比して、ピン１はやわらかくなる。従って、製造されたピン立設樹脂製基板１１１は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１自体が応力を吸収し、ピン１と樹脂製基板１１３との接合部分や樹脂製基板１１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
【０１２７】
また、球面を含む径大部１Ｂをピンパッド１１７ＡＰに当接させてハンダ接合しているので、製造されたピン立設樹脂製基板１１１は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１と樹脂製基板１１３との接合部分全体で応力を吸収し、ピン１本体や樹脂製基板１１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、球面を含む径大部１Ｂとピンパッド１１７ＡＰとの間に多量のハンダＨＤを確保し、接合強度を向上させることができる。
よって、ピン１に応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板１１１を製造することができる。
【０１２８】
（実施形態３）
次いで、第３の実施形態について説明する。上記実施形態１，２では、銅系金属である１９４合金や純銅（無酸素銅）からなるピン１を用いて、樹脂製基板にハンダ付け立設した。本実施形態３でも、銅系金属からなるピンを用いる。また、上記実施形態１，２では、径大部１Ｂが棒状部１Ａ側と反対の方向に向かって略半球状に膨らむ形状のピン１を用いたが、本実施形態３では、径大部を略円板状とした、いわゆるネイルヘッド形状のピンを用いる点、及びピンやピンパッドの寸法が異なる。しかし他は、上記実施形態１，２とほぼ同様であるので、異なる部分を中心に説明し、同様の部分は説明を省略あるいは簡略化する。
【０１２９】
本実施形態３で用いるピン３０１は、１９４合金からなり、図８に示すように、棒状部３０１Ａとこの一方の端部（図中上端部）に形成された径大部３０１Ｂとからなる。このピン３０１は実施形態１，２で用いたピン１に比して小さなピンであり、その棒状部３０１Ａは、直径０．３１ｍｍ、高さ（軸線方向の長さ）１．８３ｍｍの略円柱形状をなす。一方、径大部３０１Ｂは、直径０．６５ｍｍ、厚さ０．２０ｍｍの略円板形状をなしており、ピン３０１はいわゆるネイルヘッド形状のピンとなっている。
【０１３０】
このピン３０１は、１９４合金の線材を用いてプレスにより径大部３０１Ｂを成形する公知の手法で製造されたものである。このピン３０１の成形後、バレル研磨の工程（図４参照）、及び化学エッチングによる表面平滑化処理の工程を行う。さらにピンの熱処理工程において、図９に示すように、トレイＴＲ内に収容したピン３０１を、ローラＲＯ１，ＲＯ２の間に架け渡され所定のスピードで移動するベルトＢＬ上に載せ、ヒータＨＴの加熱により所定の温度プロファイルとされたベルト炉ＦＰ内を通過させて加熱し徐冷する熱処理を施す。具体的には、ピン３０１を、ベルトスピード１５０ｍｍ／ｍｉｎ、最高温度７９２℃まで加熱し、７８０℃以上の加熱状態を４．５分以上保持し、その後徐冷した。
【０１３１】
これにより、ピン３０１は、熱処理前に比してやわらかくなる。つまり硬度が引き下げられる。１９４合金の原材から線材を引き抜きなどによって形成する際の加工硬化、あるいは径大部３０１Ｂを形成する際の加工硬化、さらにはバレル研磨による加工硬化によって硬くなったピン３０１が、熱処理によって軟らかくなったためと考えられる。
【０１３２】
次いで、このピン３０１を立設したピン立設樹脂製基板３１１について説明する。このピン立設樹脂製基板３１１は、図１０（ａ）に示すように、略矩形板状の樹脂製基板３１３のうち、一方の面（図中上面）に、熱処理を施した多数のピン３０１を立設したものである。この樹脂製基板３１３は、エポキシ樹脂からなる複数の樹脂絶縁層３１５Ａ，３１５Ｂが積層され、さらにその表面に、エポキシ樹脂からなるソルダーレジスト層３２１が積層された樹脂製多層配線基板である。
樹脂絶縁層３１５Ａ，３１５Ｂの層間や樹脂絶縁層３１５Ａとソルダーレジスト層３２１との層間には、配線やパッド等の導体層３１７Ａ，３１７Ｂがそれぞれ形成されている。また、樹脂絶縁層３１５Ａ，３１５Ｂには、導体層３１７Ａ，３１７Ｂ同士を接続するために、ビア導体３１９やスルーホール導体（図示しない）が多数形成されている。
【０１３３】
樹脂製基板３１３の主面３１３Ａをなすソルダーレジスト層３２１には、多数の開口３２１Ｋが所定の位置に形成されている。この開口３２１Ｋは直径１．０ｍｍであり、その内には、導体層３１７Ａの一部をなすピンパッド３１７ＡＰがそれぞれ露出している。
ピン３０１は、その径大部３０１Ｂをピンパッド３１７ＡＰ側に向け、径大部３０１Ｂの端面（図中下面）及び側面がハンダＨＤでピンパッド３０１ＡＰと接合されることにより、樹脂製基板３１３に固着されている。なお、径大部３０１Ｂの棒状部側の面（図中上面）には、ハンダＨＤは濡れ拡がらないか、若干濡れ拡がる状態とされている。
【０１３４】
このピン立設樹脂製基板３１１では、ピン３０１に上述した高温での熱処理が施されているので、このような熱処理がされていない、つまり加工硬化により硬くなっているピン３０１に比してやわらかくなっている。このため、ピン３０１に応力が掛かったときに、ピン３０１自体も変形して応力を吸収するので、ピン３０１とピンパッド３１７ＡＰとの接合部分に掛かる応力や樹脂製基板３１３本体に掛かる応力を軽減し、これらの部分での破壊を防止することができる。このため、このピン立設樹脂製基板３１１は、ピン３０１に応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いものとなる。
【０１３５】
また、このピン立設樹脂製基板３１１でも、バレル研磨工程でピン３０１のバリ取りや面取りを行った後に熱処理を施したピン３０１をハンダ付け固着した。つまり、バレル研磨によるピンの加工硬化の影響をも無くし、十分に軟らかくされたピン３０１を用いているので、このピン立設樹脂製基板３１１は、ピン３０１に応力が掛かっても、破壊されにくく、特に信頼性が高い。
【０１３６】
次に、１９４合金製のピン３０１に施す熱処理の温度と、ピン３０１の硬さ（ビッカース硬度Ｈｖ）との関係について説明する。
ピンに施す熱処理の温度の違いによるピン３０１のビッカース硬度Ｈｖの差異を調べるために、以下のような調査を行った。
まず、上述のように公知の手法でピン３０１を形成し、バレル研磨及び化学エッチングによる表面平滑化処理を行って、コバールからなるピン３０１を多数形成した。
【０１３７】
次に、図９に示すベルト炉ＦＰの温度プロファイルを変えて、ピン熱処理工程で、ピン３０１を、最高温度が９００℃、８５０℃、８００℃、７５０℃、７００℃、６５０℃、６００℃、５５０℃、５００℃、４５０℃、３５０℃にそれぞれ加熱し、その後徐冷して、熱処理しないで室温の保持した１種を加え、熱処理の温度が異なる１２種類のピン３０１を得た。これら１２種のピン３０１（各１０ヶ）について、マイクロビッカース計測装置（ＡＫＡＳＨＩ社製ＭＶＫ−Ｅ２、測定条件：荷重５００ｇ、１５秒）により、棒状部３０１Ａ（図８参照）の断面部（即ち、ピン立設樹脂製基板１１の厚み方向と垂直の方向へ切断したピンの棒状部の断面部：本実施例では、棒状部３０１Ａの長さ方向の約半分の部分での断面部）の表面のビッカース硬度Ｈｖをそれぞれ測定した。その結果を、表３に示す。
【０１３８】
【表３】
【０１３９】
表３から明らかなように、１９４合金からなるピン３０１
は、熱処理をしない室温の場合、及び熱処理の最高温度が４５０℃以下の場合には、いずれもビッカース硬度Ｈｖが平均値で１５０程度の比較的高い値である、つまりピンが比較的に硬い状態にある。これに対し、熱処理の温度をこれより高くするとビッカース硬度Ｈｖが急激に低下し、最高温度が５００℃以上の熱処理を施したもの、特に５５０℃以上の熱処理を施したもの、具体的には、最高温度で９００℃、８５０℃、８００℃、７５０℃、７００℃、６５０℃、６００℃、５５０℃、または５００℃の熱処理を施したものでは、いずれもビッカース硬度Ｈｖが１３５以下の低い値となる。つまり、熱処理によりピンが軟らかくなることが判る。これは、ピン３０１が熱処理により軟化したためと考えられる。また、好ましくは、ビッカース硬度Ｈｖが９５以下の、最高温度で５５０℃以上の熱処理を施したものが良い。
【０１４０】
その後、各種のピン３０１の表面にそれぞれＮｉ（２．７〜３．３μｍ）及びＡｕ（０．２８〜０．３９μｍ）のメッキ層を形成した。なお、メッキ層の厚さなどによっても異なるが、このＮｉ−Ａｕメッキ層の形成により、ピン３０１の表面のビッカース硬度Ｈｖは１０〜２０程度上昇する。しかし、メッキによる硬度上昇を考慮しても、熱処理による硬度の低下は明確に現れる。
そして、樹脂製基板３１３にそれぞれピン３０１をハンダ接合させ、ピン立設樹脂製基板３１１をそれぞれ製造した。
【０１４１】
上記の各試験結果から、熱処理は最高温度５００℃以上とすると良く、最高温度を５５０℃以上とするのがさらに好ましいことが判る。
【０１４２】
本実施形態のピン立設樹脂製基板３１１の製造は、実施形態１，２と同様である。即ち、１９４合金からなるピン３０１を製造し、バレル研磨工程及び表面平滑化処理工程を経て、上述のように熱処理を施し、その後、Ｎｉメッキ及びＡｕメッキを施しておく。別途、図１１（ａ）に示すように、上述の樹脂製基板３１３を用意する。なお、この図では、樹脂製基板３１３の形態は簡略化して表示している。この樹脂製基板３１３は、公知の手法により、図示しない樹脂絶縁層３１５と導体層３１７とを交互に形成し、さらに、ソルダーレジスト層３２１を形成すればよい。
【０１４３】
その後、ピン３０１を樹脂製基板３１３に固着する、具体的には、ハンダ印刷工程において、図１１（ａ）に示すように、樹脂製基板３１３のピンパッド３１７ＡＰ上に、所定量のハンダペーストＨＤＰ（Ｓｎ９５％−Ｓｂ５％、融点２３５〜２４０℃）をそれぞれ印刷する。
次に、載置工程において、図１１（ｂ）に示すように、ピン立て治具ＰＪに形成したピン挿入孔ＰＪＨに上記ピン３０１をそれぞれセットし、その上に、ハンダペーストＨＤＰが印刷された樹脂製基板３１３を位置合わせして載置して、ピン３０１の径大部３０１Ｂをピンパッド３１７ＡＰ上のハンダペーストＨＤＰに当接させる。そして、その上に錘ＷＴを載せて、樹脂製基板３１３を押さえる。
さらに、リフロー工程において、ピン立て治具ＰＪ上に載置された樹脂製基板３１３をリフロー炉に入れ、最高２６０〜２６５℃に加熱してハンダペーストＨＤＰを溶融させて、図１１（ｃ）に示すように、ピン３０１の径大部３０１Ｂをピンパッド３１７ＡＰにハンダ付けすれば、上記ピン立設樹脂製基板３１１が完成する。
【０１４４】
以上において、本発明を各実施形態１，２，３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、上記各実施形態１，２では、略半球状の径大部１Ｂを有するピン１を示したが、径大部１Ｂを他の形状、例えば実施形態３と同様に略円板状とすることもできる。このような形状のピンであっても、ピンが高温で熱処理され、やわらかくなっていることにより、ピンに応力が掛かったときに破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板１１，１１１とすることができる。
【０１４５】
また、上記各実施形態では、ハンダＨＤとして、Ｓｎ／Ｓｂ系ハンダを用いたが、Ｐｂ／Ｓｎ系ハンダ、Ｓｎ／Ａｇ系ハンダ等を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係るピンを示す全体図である。
【図２】実施形態１に係るピンの製造方法を示す図であり、（ａ）は線材をプレス型で挟んだ様子を示す説明図であり、（ｂ）はプレスして径大部の一部を形成した様子を示す説明図である。
【図３】実施形態１に係るピンの製造方法を示す図であり、（ａ）は径大部の一部を形成した線材をプレス型で挟み直した様子を示す説明図であり、（ｂ）はプレスして径大部を形成した様子を示す説明図である。
【図４】ピンをバレル研磨するバレル研磨工程の模式図である。
【図５】実施形態１に係るピン立設樹脂製基板を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図６】実施形態１に係るピン立設樹脂製基板の製造方法を示す図であり、（ａ）は樹脂製基板のピンパッドにハンダペーストを塗布した様子を示す説明図であり、（ｂ）はピン立て治具に樹脂製基板を重ねてピンの径大部とハンダペーストを接触させた様子を示す説明図であり、（ｃ）はハンダペーストをリフローしてピンパッドにピンをハンダ付けした様子を示す説明図である。
【図７】実施形態２に係るピン立設樹脂製基板を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図８】実施形態３にかかるピンの形状を示す側面図である。
【図９】ピンに熱処理を施す様子を示す説明図である。
【図１０】実施形態３にかかるピン立設樹脂製基板を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図１１】実施形態３にかかるピン立設樹脂製基板の製造方法のうち、ピンの固着工程を示し、（ａ）は樹脂製基板のピンパッドにハンダペーストを塗布した状態、（ｂ）はピン立て治具と樹脂製基板とを重ねてハンダペーストにピンの径大部を接触させた状態、（ｃ）はリフローしてピンパッドにピンをハンダ付けした状態を示す説明図である。
【図１２】従来技術に係るピン立設樹脂製基板を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１，３０１ ピン
１Ａ，３０１Ａ 棒状部
１Ｂ，３０１Ｂ 径大部
１１，１１１，３１１ ピン立設樹脂製基板
１３，１１３，３１３ 樹脂製基板
１３Ａ，１１３Ａ，３１３Ａ （樹脂製基板の）主面
１７ＡＰ，１１７ＡＰ，３１７ＡＰ ピンパッド
１２１，３２１ 凹部
ＨＤ ハンダ
【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立設したピン立設樹脂製基板、このピン立設樹脂製基板の製造方法、ピン立設基板に用いる入出力端子としてのピン、及び、このピンの製造方法に関し、特に、ピンと樹脂製基板との接合強度を向上させたピン立設樹脂製基板、このピン立設樹脂製基板の製造方法、樹脂製基板との接合強度を向上させることができるピン、及び、このピンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、入出力端子としてのピンを、樹脂または樹脂を含む複合材料から構成された樹脂製基板に立設したピン立設樹脂製基板が知られている。
例えば、図１２に部分拡大断面図を示すピン立設樹脂製基板２０１が挙げられる。このピン立設樹脂製基板２０１は、略矩形の略板形状の樹脂製基板２０３と、これに立設された多数のピン２２１とからなる。
【０００３】
このうち樹脂製基板２０３は、内部や表面に配線層（図示しない）が形成された樹脂絶縁層２０５を有し、主面２０３Ａ側（図中上方）には、ソルダーレジスト層２０７から露出するピンパッド２０９が多数形成されている。
一方、ピン２２１は、例えば、１９４合金からなり、略円柱形状の棒状部２２１Ａと、このピンパッド２０９側の端部に形成された略円板状の径大部２２１Ｂとから構成されている。そして、このピン２２１は、径大部２２１Ｂ全体と棒状部２２１Ａのうち径大部２２１Ｂ側の一部とがピンパッド２０９にハンダＨＤで接合されることにより、樹脂製基板２０３に固着されている。なお、このピン２２１としては、１９４合金のほか、例えば、純銅、リン青銅、洋白、ベリリウム銅などの銅系金属や、コバール（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）、４２合金（Ｆｅ−４２wt％Ｎｉ合金）などの鉄系金属のピンが用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなピン立設樹脂製基板２０１は、ピン２２１に応力が掛かったときに、ピン２２１とピンパッド２０９との接合強度が低いため、このピンとピンパッドとの接合部分（ハンダ接合部分）で破壊されることがある。また、ピンパッド部分が基板より剥がれて破壊されることがある。
【０００５】
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであって、ピンに応力が掛かってもピンとピンパッドとの接合部分、またはピンパッド部分が破壊されにくいピン立設樹脂製基板、このピン立設樹脂製基板の製造方法、ピン立設基板に用いるピン、及び、このピン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、主面を有する略板形状をなし、樹脂または樹脂を含む複合材料から構成され、上記主面に露出したピンパッドを有する樹脂製基板と、上記ピンパッドにハンダ接合されたピンと、を備え、上記ピンは、上記ピンパッドにハンダ接合する前に５００℃以上の加熱による熱処理でやわらかくされており、純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有し、少なくとも上記径大部が上記ピンパッドにハンダ付けされているピン立設樹脂製基板（請求項１）である。
【０００７】
ピンは、一般に線材を所定形状に成形して得るが、素材を所定の径の線材とするにあたって、引き抜き等の加工をされるため、加工歪みにより硬くなる。また、径大部を形成するための加工等によっても硬くなる。このため、ピンは、素材そのものより硬くなっていると考えられる。
これに対し、本発明によれば、ピンは、加熱による熱処理で熱処理前に比してやわらかくされている。このため、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体も変形して応力を吸収するので、ピンと樹脂製基板のピンパッドとの接合部分に掛かる応力や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、このピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高い。
尚、ピンに応力をかける引っ張り試験に於いて、ピン立設樹脂製基板の破壊の形態には、ピン自体が切れる「ピン切れモード」、ピンとピンパッドとの接合部分（ピンとハンダとの接合部分やハンダとピンパッドとの接合部分）で剥がれる「ハンダ剥がれモード」、ピンパッドと樹脂製基板との間で剥がれる（ピンパッド部分が破壊される）「基板破壊モード」とがある。この内、「ハンダ剥がれモード」は、ハンダ接合部分の強度不足であり好ましくないし、「基板破壊モード」は、樹脂製基板自体が破壊してしまうため好ましくない。よって、引っ張り試験に於いては、ピンのハンダ接合強度が強く、かつ樹脂製基板自体が破壊しない「ピン切れモード」が要求されることがある。本発明によると、ピンに応力が掛かっても、やわらかくなったピン自体が変形して応力を吸収するので、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくいため、上記の要求を満たすことが可能となる。
【０００８】
ところで、セラミック製基板にピンが立設されたピン立設セラミック製基板においては、ピンが高温で熱処理されているものが、従来から存在している。これは、通常、ピンはセラミック製基板にロウ付け接合されるので、その接合の際、自ずと例えば８００℃程度の高温にさらされるからである。
これに対し、ピン立設樹脂製基板では、樹脂製基板の耐熱性を考慮して、ピンは、２００〜３００℃程度の低温でハンダ接合されるので、ピン自身が特に高温にさらされることがなく、従って、ピンが硬く、それほど応力を吸収することができなかった。
【０００９】
しかし、本発明では、上述したように、ピンが熱処理されて、やわらかくなっているので、ピンに掛かった応力が吸収されやすく、ピン立設樹脂製基板、即ちピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくい。
なお、ピンの材質としては、棒状部と径大部とが同材質であり、鉄系金属と比べて比較的やわらかい純銅（無酸素銅）または１９４合金（銅合金）を用いるのが好ましい。
【００１０】
また、前記ピン立設樹脂製基板であって、前記ハンダ付けに用いるハンダは、Ｓｎ−Ｓｂ系ハンダ、Ｐｂ−Ｓｎ系ハンダ、およびＳｎ−Ａｇ系ハンダの何れかであるピン立設樹脂製基板（請求項２）とすると良い。
【００１１】
ピンは、成形途中の加工歪みにより、一般に、素材そのものより硬くなっていると考えられる。
これに対し、本発明によれば、ピンは、５００℃以上に加熱する熱処理が施されている。このため、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体も変形して応力を吸収するので、ピンと樹脂製基板のピンパッドとの接合部分や、ピンパッド部分に掛かる応力や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、このピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高い。
なお、ピンの材質としては、棒状部と径大部とが同材質であり、鉄系金属と比べて比較的やわらかい金属、例えば、純銅（無酸素銅）、１９４合金（銅合金）、リン青銅、洋白、黄銅などの、銅系金属が挙げられる。これら銅系金属は、上記熱処理を加えることにより、更にやわらかくなるため、ピンの材質として好ましい。また、銅系金属は、電気伝導率が高く、体積抵抗率が低いため、ピン材料として好ましい。この内、純銅（無酸素銅）または１９４合金（銅合金）を用いるのが好ましい。
【００１２】
さらに、前記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記ピンは、５００℃以上９００℃以下に加熱する熱処理が施されているピン立設樹脂製基板（請求項３）とすると良い。
【００１３】
本発明によれば、ピンは、５００℃以上９００℃以下に加熱する熱処理が施されているので、このような熱処理がされていないピンに比してやわらかくなっている。このため、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体も変形して応力を吸収するので、ピンと樹脂製基板のピンパッドとの接合部分やピンパッド部分に掛かる応力や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、このピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高い。
なお、ピンの熱処理の温度上限は、これらの融点よりも低い範囲で適宜選択すればよいが、あまり高温で処理すると、ピンがやわらかくなり過ぎてしまう。また、加熱に費用が掛かることなどを考慮し、例えば、９００℃以下とするのが好ましい。
【００１４】
ところで、セラミック製基板にピンが立設されたピン立設セラミック製基板においては、ピンが高温で熱処理されているものが、従来から存在している。これは、通常、ピンはセラミック製基板にロウ付け接合されるので、その接合の際、自ずと高温にさらされるからである。
これに対し、ピン立設樹脂製基板では、樹脂製基板の耐熱性を考慮して、ピンは、２００℃程度の低温でハンダ接合されるので、特に高温にさらされることがなく、従って、ピンが硬く、それほど応力を吸収することができなかった。
【００１５】
しかし、本発明では、上述したように、ピンが高温で熱処理されて、やわらかくなっているので、ピンに掛かった応力が吸収されやすく、ピン立設樹脂製基板が破壊されにくい。
【００１６】
また、前記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記ピンは、５５０℃以上に加熱する熱処理が施されているピン立設樹脂製基板（請求項４）とすると良い。
【００１７】
銅系金属からなるピンは、成形途中の加工歪みにより、加工歪みのない素材そのものより硬くなっている。
これに対し、本発明によれば、純銅または１９４合金からなるピンは、５５０℃以上に加熱する熱処理が施されている。このため、ピンは確実にかつ十分に軟化する。このため、銅系金属からなるピンに応力が掛かったときに、ピン自体も変形して応力を吸収するので、ピンと樹脂製基板のピンパッドとの接合部分やピンパッド部分に掛かる応力や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。特に、５５０℃以上に加熱すると、ピンが確実にかつ十分に軟化するため、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高い。
なお、ピンの熱処理の温度上限は、これらの融点よりも低い範囲で適宜選択すればよいが、あまり高温で処理すると、ピンがやわらかくなり過ぎてしまう。また、加熱に費用が掛かることなどを考慮し、例えば、９００℃以下とするのが好ましい。
【００１８】
さらに、前記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記ピンは、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５の硬度を有するピン立設樹脂製基板（請求項５）とすると良い。
【００１９】
上記したように、線材を所定形状に成形して得たピンでは、銅系金属の素材を所定の径の線材とするときの加工歪みや、径大部を形成するための加工等によって加工硬化して硬くなるため、ピンは素材そのものより硬くなっていると考えられる。このように比較的硬いピンをハンダによって樹脂製基板のピンパッドに固着しても、ピンに応力が掛かると、ピンが硬いために変形しにくく、ピンとピンパッドとの接合部分やピンパッド部分が破壊しやすくなると考えられる。
【００２０】
これに対し、本発明によれば、ピンは、銅系金属からなるピンであり、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５の硬度を有する軟らかいピンである。このため、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体も変形して応力を吸収するので、ピンと樹脂製基板のピンパッドとの接合部分やピンパッド部分に掛かる応力や、樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、このピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高い。
なお、ピンをビッカース硬度Ｈｖ≦１３５とするには、いずれの手法によっても良いが、ピンを鋳造するなど硬化しない手法で製造するほか、プレス等を用いるなど一旦通常の手法で形成した後に加熱する手法、例えば、高周波電磁場にピンをおいて加熱する手法や、レーザ光を照射してピンを加熱する手法、ヒータを有する炉内にピンを投入して輻射熱で加熱する手法などが挙げられる。
尚、上記ピンのビッカース硬度は、ビッカース硬度Ｈｖ≦９５とすることが好ましい。ビッカース硬度Ｈｖ≦９５とすると、ピンが確実にかつ十分に軟化しているため、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が極めて高い。
また、上記ピンのビッカース硬度の下限値は、６０≦ビッカース硬度Ｈｖとすることが好ましい。これよりもビッカース硬度の値が小さくなると、ピンが極めて軟らかくなり過ぎるため、この範囲とした。
なお、ピンの材質としては、棒状部と径大部とが同材質であり、鉄系金属と比べて比較的やわらかい金属、例えば、純銅（無酸素銅）、１９４合金（銅合金）、リン青銅、洋白、黄銅などの、銅系金属が挙げられる。この内、純銅（無酸素銅）または１９４合金（銅合金）を用いるのが好ましい。
【００２１】
また、上記ピン立設樹脂製基板であって、前記ピンは、ビッカース硬度を低下させる熱処理をされてなるピン立設樹脂製基板とすると良い。
【００２２】
本発明では、ピンがビッカース硬度を低下させる熱処理をされているので、通常の製法でピンを製作し、その後の熱処理でビッカース硬度を低下させるから、製作や入手容易なピンを用いることができ、安価なピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００２３】
さらに、上記ピン立設樹脂製基板であって、前記ピンはベルト炉内を通過させる熱処理をされてなるピン立設樹脂製基板とするのが好ましい。ベルト炉での熱処理を行えば、ピン全体を均一にかつ確実に加熱して熱処理でき、しかも、安価に処理できるので、安価なピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００２４】
また、ピンのハンダ付けに用いるハンダは、ピン立設樹脂製基板の耐熱性、このピン立設樹脂製基板にＩＣチップ等の電子部品を搭載する際のハンダ付け温度等を考慮して適宜選択すれば良い。例えば、Ｓｎ／Ｓｂ系ハンダ、Ｐｂ／Ｓｎ系ハンダ、Ｓｎ／Ａｇ系ハンダ、Ｐｂ系ハンダ、Ｐｂ／Ｓｎ／Ｓｂ系ハンダなどが挙げられる。なおこれらのハンダには、Ｃｕ，Ａｇ，Ｂｉ，Ａｕ，Ｐｂ，Ｉｎ，Ａｌ，Ａｓ等を添加したものも含まれる。
従って、上記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記ハンダは、Ｓｎ／Ｓｂ系ハンダ、Ｐｂ／Ｓｎ系ハンダ、及びＳｎ／Ａｇ系ハンダのいずれかであるピン立設樹脂製基板とするのが好ましい。
中でも、Ｓｎ／Ｓｂ系ハンダおよびＰｂ／Ｓｎ／Ｓｂ系ハンダ等のＳｂを有するハンダは、Ｐｂ／Ｓｎ系ハンダなどに比して濡れ性がやや低く、相対的に濡れ拡がりにくい性質を有するので、ピンの棒状部への這い上がり高さを低く抑えることができる点で好ましい。特に、Ｓｂの含有量が３ｗｔ％以上のハンダが好ましい。Ｓｂの含有量を３ｗｔ％以上とすることにより、ハンダの濡れ性の低下がはっきりと現れ、確実にハンダの濡れ広がりや這い上がりを防止可能となる。一方、ハンダ濡れ性の極端な低下によるハンダ接合の困難を回避するため、Ｓｂの含有量を１５ｗｔ％以下とすることが好ましい。このようなハンダの例として、９５Ｓｎ−５Ｓｂ（融点２３５〜２４０℃）、８２Ｐｂ−１０Ｓｎ−８Ｓｂ（融点２５５〜２５７℃）等のハンダが挙げられる。特に、ピンの表面にＡｕめっき層が形成される場合、特に、Ａｕめっき層の厚みが０．０４μｍ以上の場合には、ハンダの濡れ性が良好になりやすく、ピンの棒状部へ高く這い上がり過ぎる傾向にあるので、上記各Ｓｂを有するハンダを用いることが好ましい。
【００２５】
また上記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記ピンは、前記熱処理に先立って、機械的研磨を施されてなるピン立設樹脂製基板とするのが好ましい。
ピンはプレス等によって製造された時点では、バリ等が各所に生じていたり、鋭い角部が形成されていたりする場合がある。このようなバリや鋭い角部は、容易に剥がれ落ちて金属微粉となって基板各所あるいは他の電子部品に付着し、短絡や絶縁不良を引き起こす危険性があるため、例えばバレル研磨等の機械的研磨によってバリを除去して鋭い角部を面取りすることが行われる。かかる機械的研磨は、ピンの熱処理の前後いずれに行っても良い。しかしながら、かかる機械的研磨を行うと、メディア、砥粒などがピン表面に衝突することによりピン表面が硬くなる。従って、熱処理によってピンを軟らかくした後に機械的研磨を行うと、せっかく軟らかくしたピンを再び硬くすることとなる点で好ましくない。
【００２６】
これに対し、上記のよう熱処理に先立って機械的研磨を行っておくと、たとえ機械的研磨によってピンが硬化しても熱処理でピンを軟化させることができるので、機械的研磨の影響をも無くすることができる。
なお、機械的研磨としては、バレル研磨、サンドブラスト、ショットブラスト、研磨粒子入りのウォータージェット、液体ホーニング、研磨剤を含有したブラシ体による研磨などが挙げられる。中でも機械的研磨として、バレル研磨を用いるのが好ましい。バレル研磨によれば大量のピンを同時にかつ安価に処理することができ、しかも各ピンに対しバリ除去や面取りを均一に行うことができるからである。
【００２７】
さらに、上記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記ピンの径大部は、前記棒状部側と反対の方向に球面を含むピン立設樹脂製基板（請求項７）とすると良い。
【００２８】
本発明によれば、ピンの径大部は、棒状部側と反対の方向に膨らむ球面を有しているので、ピンとピンパッドとは、径大部の球面がピンパッド側に向いた状態でハンダ接合されている。
このため、径大部が釘頭状のピンなどに比して、ピンの径大部とピンパッドとの間に、これらを接合するハンダの量を多く確保することができるので、これらの接合強度を向上させることができる。
また、径大部が球面を含む形状になっているので、ピンに応力が掛かったときに、応力が特定の点だけに集中することなく、接合部分全体で吸収されやすい。従って、ピン本体に掛かる応力や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
さらに、ピンは、高温で熱処理されてやわらかくなっているので、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体も変形して応力を吸収し、ピンと樹脂製基板との接合部分に掛かる応力や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、このピン立設樹脂製基板は、これらの相乗効果により、ピンに応力が掛かっても、樹脂製基板自体が破壊されにくく、信頼性が高い。
【００２９】
さらに、上記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板であって、前記樹脂製基板の主面は、少なくとも前記ピンパッドが露出する底部を有する凹部を有し、前記ピンは、少なくとも前記径大部が上記凹部に収容され、且つ少なくとも該ピンの前記棒状部の一部が上記主面から突き出ている立設樹脂製基板（請求項８）とすると良い。
【００３０】
ピンと樹脂製基板との接合強度を増すためには、一般的には、径大部の高さ（軸線方向の長さ）を大きくし、ピンとピンパッドとを接合するハンダの量をより多く確保するのが好ましい。しかし、径大部の高さが大きくなると、ピンをソケット等に挿入したとき、大きな径大部があるために、ピン立設樹脂製基板とソケット等との隙間も大きくなりやすい。
これに対し、本発明のピン立設樹脂製基板は、ピンパッドが少なくとも底部に露出する凹部を有し、ピンの径大部はこの凹部内に収納されている。従って、ピンに径大部が形成されているにも拘わらず、ピンをソケット等に挿入したときに、ピン立設樹脂製基板とソケット等との隙間を小さくすることができる。
【００３１】
また他の解決手段は、純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有するピンを、５００℃以上の加熱による熱処理を施してやわらかくするピン熱処理工程と、主面を有する略板形状をなし、樹脂または樹脂を含む複合材料から構成され、上記主面に露出したピンパッドを有する樹脂製基板のうち、上記ピンパッドに、上記ピンのうち少なくとも上記径大部とをハンダ付けするピン固着工程と、を備えるピン立設樹脂製基板の製造方法（請求項９）である。
【００３２】
本発明によれば、ピン熱処理工程において、ピンを加熱する熱処理を施してやわらかくする。そして、ピン固着工程において、やわらなくなったピンを、樹脂製基板のピンパッドにハンダ接合する。
従って、製造されたピン立設配線基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。よって、この製造方法によれば、ピンに応力が掛かっても樹脂製基板自体（ピンとピンパッドとの接合部分、またはピンパッド部分）の破壊されにくいピン立設樹脂製基板を製造することができる。
【００３３】
また、前記ピン立設樹脂製基板であって、前記ピン熱処理工程において、前記ピンを５５０以上に加熱する立設樹脂製基板の製造方法（請求項１０）とすると良い。
【００３４】
本発明によれば、ピン熱処理工程において、ピンを５５０℃以上に加熱する熱処理を施すので、これによって、ピンはやわらかくなる。そして、ピン固着工程において、やわらなくなったピンを、樹脂製基板のピンパッドにハンダ接合する。
従って、製造されたピン立設配線基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。よって、この製造方法によれば、ピンに応力が掛かっても、樹脂製基板自体（ピンとピンパッドとの接合部分、またはピンパッド部分）の破壊されにくいピン立設樹脂製基板を製造することができる。
【００３５】
さらに、前記ピン立設樹脂製基板であって、前記ピン熱処理工程において、前記ピンを５５０以上９００℃以下に加熱する立設樹脂製基板の製造方法（請求項１１）とすると良い。
【００３６】
前記製造方法によれば、ピン熱処理工程において、ピンを５５０℃以上９００℃以下に加熱する熱処理を施すので、これによって、ピンはやわらかくなる。そして、ピン固着工程において、やわらなくなったピンを、樹脂製基板のピンパッドにハンダ接合する。
【００３７】
従って、製造されたピン立設配線基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。よって、この製造方法によれば、ピンに応力が掛かっても樹脂製基板自体（ピンとピンパッドとの接合部分、またはピンパッド部分）が破壊されにくいピン立設樹脂製基板を製造することができる。
【００３８】
なお、ピンの熱処理の温度上限は、これらの融点よりも低い範囲で適宜選択すればよいが、あまり高温で処理すると、ピンがやわらかくなり過ぎてしまう。また、加熱に費用が掛かることなどを考慮し、例えば、９００℃以下とするのが好ましい。
尚、上記いずれかのピン熱処理工程において、ピンを５５０℃以上に加熱する熱処理を施すのが好ましい。５５０℃以上に加熱すると、ピンは確実にかつ十分に軟化するためである。
【００４０】
本発明によれば、ピン硬度引き下げ工程において、ピンのビッカース硬度をＨｖ≦１３５に引き下げる。そして、ピン固着工程において、硬度が引き下げられて、やわらなくなったピンを、樹脂製基板のピンパッドにハンダ接合する。
従って、製造されたピン立設配線基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。よって、この製造方法によれば、ピンに応力が掛かっても樹脂製基板自体（ピンとピンパッドとの接合部分、またはピンパッド部分）が破壊されにくいピン立設樹脂製基板を製造することができる。
尚、上記製法方法に於いて、ピンの硬度をビッカース硬度Ｈｖ≦９５に引き下げるピン硬度引き下げ工程とすることが好ましい。ビッカース硬度Ｈｖ≦９５とすると、ピンが確実にかつ十分に軟化しているため、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が極めて高くなる。
また、上記ピンのビッカース硬度の下限値は、６０≦ビッカース硬度Ｈｖとすることが好ましい。
【００４１】
また上記ピン立設樹脂製基板の製造方法であって、前記ピン硬度引き下げ工程は、ピンを加熱する熱処理によってビッカース硬度を引き下げるピン熱処理工程であるピン立設樹脂製基板の製造方法とすると良い。
【００４２】
熱処理によってピンのビッカース硬度を引き下げる場合には、多数のピンを容易に均一な条件で処理することができるからである。
【００４３】
さらに、上記ピン立設樹脂製基板の製造方法であって、前記ピン硬度引き下げ工程は、ピンを、ベルト炉内を通過させる熱処理によってビッカース硬度を引き下げるピン立設樹脂製基板の製造方法とするのが好ましい。ベルト炉での熱処理を行えば、ピン全体を均一にかつ確実に加熱して熱処理でき、しかも、安価に処理できるので、安価なピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００４４】
さらに、上記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板の製造方法であって、前記ピン熱処理工程に先立って、前記ピンに機械的研磨を施す機械的研磨工程を備えるピン立設樹脂製基板の製造方法とすると良い。
【００４５】
ピンはプレス等によって製造された時点では、バリ等が各所に生じていたり、鋭い角部が形成されていたりする場合がある。このようなバリや鋭い角部は、容易に剥がれ落ちて金属微粉となって基板各所あるいは他の電子部品に付着し、短絡や絶縁不良を引き起こす危険性があるため、例えばバレル研磨等の機械的研磨によってバリを除去して鋭い角部を面取りすることが行われる。かかる機械的研磨は、ピンの熱処理の前後いずれに行うこともできる。
しかしながら、かかる機械的研磨を行うと、メディア、砥粒などがピン表面に衝突することによりピン表面が硬くなる。従って、熱処理によってピンを軟らかくした後に機械的研磨を行うと、せっかく軟らかくしたピンを再び硬くすることとなる点で好ましくない。
【００４６】
これに対し、本発明では、ピン熱処理工程に先立って機械的研磨工程を備えるので、たとえ機械的研磨によってピンが硬化しても熱処理でピンを軟化させることができるので、機械的研磨の影響をも無くし、軟らかいピンを固着することができる。
なお前記したように、機械的研磨工程としては、バレル研磨、サンドブラスト、ショットブラスト、研磨粒子入りのウォータジェット、液体ホーニング、研磨剤を含有したブラシ体による研磨など各種の工程が挙げられる。
【００４７】
特に、上記のピン立設樹脂製基板の製造方法であって、前記機械的研磨工程は、前記ピンにバレル研磨を施すバレル研磨工程であるピン立設樹脂製基板の製造方法とするのが好ましい。
【００４８】
本発明では、機械的研磨工程として、バレル研磨を施すバレル研磨工程を採用している。このバレル研磨によれば大量のピンを同時にかつ安価に処理することができ、しかも各ピンに対しバリ除去や面取りを均一に行うことができる点で好ましいからである。
【００４９】
さらに他の解決手段は、主面を有する略板形状をなし、樹脂または樹脂を含む複合材料から構成され、上記主面に露出したピンパッドを有する樹脂製基板のうち、前記ピンパッドに、純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有するピンであって、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５の硬度を有し、５００℃以上に加熱する熱処理が施されたピンの少なくとも上記径大部をハンダ付けするピン固着工程、を備えるピン立設樹脂製基板の製造方法（請求項１２）である。
【００５０】
本発明では、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５のやわらかいピンを用いるので、ピンに応力が掛かってもピンが変形して応力を緩和するので、固着されたピンと樹脂製基板との接続強度が高くなり、高い信頼性を有するピン立設樹脂製基板とすることができる。
尚、上記製法方法に於いて、ピンの硬度をビッカース硬度Ｈｖ≦９５に引き下げるピン硬度引き下げ工程とすることが好ましい。ビッカース硬度Ｈｖ≦９５とすると、ピンが確実にかつ十分に軟化しているため、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が極めて高くなる。
【００５１】
さらに、上記いずれかに記載のピン立設樹脂製基板の製造方法であって、前記ピン熱処理工程は、前記棒状部側と反対の方向に向かって膨らむ球面を含む前記径大部を有するピンを加熱する熱処理を施すピン立設樹脂製基板の製造方法とするのが好ましい。
【００５２】
本発明によれば、ピン固着工程で、球面を含む径大部を有するピンを、この径大部をピンパッドに当接させてハンダ接合しているので、製造されたピン立設基板は、ピンに応力が掛かっても、この接合部分全体で応力が吸収されやすくなる。このため、ピン本体や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、球面を含む径大部を有するピンをピンパッドに固着しているので、これらの間に多量のハンダを確保し、これらの接合強度を向上させることができる。
さらに、ピン熱処理工程でピンがやわらかくなっているため、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体も応力を吸収し、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、これらの相乗効果により、本発明の製造方法によれば、ピンに応力が掛かってもピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくいピン立設樹脂製基板を製造することができる。
【００５３】
さらに他の解決手段は、入出力端子としてのピンを基板に立設したピン立設基板に用いるピンであって、純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有し、５００℃以上の加熱による熱処理が施されてやわらかくされてなるピン（請求項１３）である。
【００５４】
本発明のピンは、加熱により熱処理が施されてやわらかくされているので、このような熱処理がされていないピンに比してやわらかくなっている。このため、このピンを用いたピン立設樹脂製基板を製造すると、ピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、本発明のピンを用いてピン立設樹脂製基板を製造すれば、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００５５】
また前記ピンであって、５５０℃以上に加熱する熱処理が施されてなるピン（請求項１４）としても良い。
【００５６】
前記ピンは、５５０℃以上加熱する熱処理が施されているので、このような熱処理がされていないピンに比してやわらかくなっている。このため、このピンを用いたピン立設樹脂製基板を製造すると、ピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、本発明のピンを用いてピン立設樹脂製基板を製造すれば、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００５７】
さらに前記ピンであって、５５０℃以上９００℃以下に加熱する熱処理が施されてなるピン（請求項１５）としても良い。
【００５８】
前記ピンは、５５０℃以上９００℃以下に加熱する熱処理が施されているので、このような熱処理がされていないピンに比してやわらかくなっている。このため、このピンを用いたピン立設樹脂製基板を製造すると、ピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、本発明のピンを用いてピン立設樹脂製基板を製造すれば、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００５９】
さらに前記ピンであって、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５の硬度を有することを特徴とするピン（請求項１６）としても良い。
【００６０】
前記ピンは、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５の軟らかいピンである。このため、このピンを樹脂製基板にハンダ付け固着したピン立設樹脂製基板を製造すると、ピン立設樹脂製基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収しやすいので、ピンと樹脂製基板との接合部分や樹脂製基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、本発明のピンを用いてピン立設樹脂製基板を製造すれば、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板とすることができる。
尚、上記ピンのビッカース硬度は、ビッカース硬度Ｈｖ≦９５のピンとすることが好ましい。ビッカース硬度Ｈｖ≦９５とすると、ピンが確実にかつ十分に軟化しているため、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が極めて高くなる。また、上記ピンのビッカース硬度の下限値は、６０≦Ｈｖビッカース硬度とすることが好ましい。
【００６１】
また前記ピンであって、前記ピンを加熱する熱処理によってビッカース硬度を引き下げてなるピン（請求項１７）としても良い。
【００６２】
前記ピンは、熱処理によってビッカース硬度を引き下げられている。従って、当初から硬度の低いピンを用いる必要が無く、通常の製法でピンを製作し、その後の熱処理でビッカース硬度を引き下げるから、入手容易なピンを用いることができ、安価なピンとすることができる。
【００６３】
更に前記ピンの何れかであって、前記径大部は、前記棒状部側と反対の方向に球面を含むピン（請求項１８）としても良い。
【００６５】
また上記いずれかに記載のピンであって、前記熱処理に先立って、機械的研磨を施されてなるピンとするのが好ましい。
ピンは製造された時点では、バリ等や鋭い角部があることがあるため、予めバレル研磨等の機械的研磨によってバリ除去や角部の面取りを行う。かかる機械的研磨は、ピンの熱処理の前後いずれに行っても良い。しかしながら、かかる機械的研磨を行うと、メディア、砥粒などの衝突よりピン表面が硬くなるので、熱処理の後に機械的研磨を行うと、せっかく軟らかくしたピンを再び硬くすることとなる点で好ましくない。
【００６６】
これに対し、上記のよう熱処理に先立って機械的研磨を行えば、たとえ機械的研磨によってピンが硬化しても熱処理でピンを軟化させることができるので、機械的研磨の影響をも無くすることができる。
なお、機械的研磨のうちでは、バレル研磨を用いるのが好ましい。バレル研磨は大量のピンを同時にかつ安価に処理することができ、しかも各ピンに対しバリ除去や面取りを均一に行うことができるからである。
【００６８】
本発明のピンを用いたピン立設基板を製造すると、ピン立設基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピンと基板との接合部分で応力が吸収されやすいので、ピン本体や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。また、球面を含む径大部とピンパッドとの間に多量のハンダを確保することができるので、これらの接合強度を向上させることができる。
従って、本発明のピンを用いてピン立設基板を製造すれば、ピンが高温で熱処理されやわらかくなっていることとの相乗効果により、ピンに応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板とすることができる。
【００６９】
さらに他の解決手段は、入出力端子としてのピンを基板に立設したピン立設基板に用いるピンの製造方法であって、純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有するピンを５００℃以上に加熱する熱処理を施してやわらかくする熱処理工程を備えるピンの製造方法（請求項１９）である。
【００７０】
本発明によれば、熱処理工程で、ピンを加熱する熱処理を施してやわらかくしている。従って、このようなピンを用いてピン立設基板を製造すれば、ピンに応力が掛かったときに、ピン自体が応力を吸収し、ピンと基板との接合部分や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
よって、この製造方法により製造されたピンを用いて、ピン立設基板を製造すれば、ピンに応力が掛かっても、ピンとピンパッドとの接合部分またはピンパッド部分が破壊されにくく、信頼性が高いピン立設基板とすることができる。
【００７１】
また前記ピンの製造方法であって、前記ピンを５５０℃以上に加熱する熱処理を施す熱処理工程を備えるピンの製造方法（請求項２０）としたり、前記ピンを５００℃以上９００℃以下に加熱する熱処理工程を備えるピンの製造方法（請求項２１）としても良い。
さらに前記ピンの製造方法であって、前記ピンの硬度を、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５に引き下げるピン硬度引き下げ工程を備えるピンの製造方法（請求項２２）としても良く、上記ピン硬度引き下げ工程は、ピンを加熱する熱処理によってビッカース硬度を引き下げる熱処理工程であるピンの製造方法（請求項２３）としても良い。
【００８０】
さらに、上記ピンの製造方法であって、前記熱処理工程はベルト炉内を通過させる熱処理であるピンの製造方法とするのが好ましい。ベルト炉での熱処理を行えば、ピン全体を均一にかつ確実に加熱して熱処理でき、しかも、安価に処理できるので、ピンをさらに安価に製造することができる。
【００８１】
さらに、ピンの径大部が、棒状部側と反対の方向に向かって膨らむ球面を含む形状である場合には、このピンを用いて製造したピン立設基板は、ピンに応力が掛かったときに、ピンと基板との接合部分で応力を吸収し、ピン本体や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、球面を含む径大部とピンパッドとの間に多量のハンダを確保することができる。
従って、上記の製造方法により製造されたピンを用いて、ピン立設基板を製造すれば、ピンが柔らかくなっていることとの相乗効果により、ピンに応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いピン立設基板とすることができる。
【００８２】
さらに、上記いずれかに記載のピンの製造方法であって、前記熱処理工程に先立って、前記ピンに機械的研磨を施す機械的研磨工程を備えるピンの製造方法とすると良い。
【００８３】
ピンはプレス等によって製造された時点では、バリ等が各所に生じていたり、鋭い角部が形成されていたりする場合がある。このようなバリや鋭い角部は、容易に剥がれ落ちて金属微粉となって基板各所あるいは他の電子部品に付着し、短絡や絶縁不良を引き起こす危険性があるため、例えばバレル研磨等の機械的研磨によってバリを除去して鋭い角部を面取りすることが行われる。かかる機械的研磨は、ピンの熱処理の前後いずれに行うこともできる。
しかしながら、かかる機械的研磨を行うと、メディア、砥粒などがピン表面に衝突することによりピン表面が硬くなる。従って、熱処理によってピンを軟らかくした後に機械的研磨を行うと、せっかく軟らかくしたピンを再び硬くすることとなる点で好ましくない。
【００８４】
これに対し、本発明では、ピンの熱処理工程に先立って機械的研磨工程を備えるので、たとえ機械的研磨によってピンが硬化しても熱処理でピンを軟化させることができるので、機械的研磨の影響をも無くした軟らかいピンを製造することができる。
【００８５】
特に、上記のピンの製造方法であって、前記機械的研磨工程は、前記ピンにバレル研磨を施すバレル研磨工程であるピンの製造方法とするのが好ましい。
【００８６】
本発明では、機械的研磨工程として、バレル研磨を施すバレル研磨工程を採用している。このバレル研磨によれば大量のピンを同時にかつ安価に処理することができ、しかも各ピンに対しバリ除去や面取りを均一に行うことができる点で好ましいからである。
【００８７】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図を参照しつつ説明する。
図１に本実施形態のピン１を示す。このピン１は、１９４合金からなり、その表面には、厚さ約３．３４μｍのＮｉメッキ層が形成され、さらにその上には、厚さ約０．３５μｍのＡｕメッキ層が形成されている（図示しない）。ピン１は、棒状部１Ａと、この一方の端部に形成された径大部１Ｂとから構成されている。このうち棒状部１Ａは、直径約０．４５ｍｍ、高さ（軸線方向の長さ）３．０１ｍｍの略円柱形状をなす。一方、径大部１Ｂは、棒状部１Ａ側と反対の方向に向かって膨らむ球面を含む形状、さらに具体的には、棒状部１Ａ側と反対の方向に向かって略半球状に膨出した形状をなしている。径大部１Ｂの最大径は、約１．１ｍｍであり、その高さ（軸線方向の長さ）は、０．３４ｍｍである。
また、このピン１は、５００℃〜９００℃に加熱し徐冷する熱処理が施されたものである。
【００８８】
このようなピン１は、略半球状の径大部１Ｂを有するので、この径大部１Ｂ（球面）を基板に向けハンダ接合したピン立設基板においては、ピン１に応力が掛かったときに、その接合部分全体で応力が吸収されやすい。このため、ピン１本体や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、ピン１と基板とを接合するハンダを多量に確保することができるので、これらの接合強度を向上させることができる。
【００８９】
さらに、このピン１は、５００℃〜９００℃に加熱する熱処理がされているので、熱処理がされていないピンに比して、やわらかくなっている。このため、このピン１を用いてピン立設基板を製造すれば、ピン立設基板は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１自体が応力を吸収しやすいので、ピン１と基板との接合部分や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
従って、このピン１を用いてピン立設基板を製造すれば、ピン１に応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いピン立設基板とすることができる。
【００９０】
次いで、上記ピン１の製造方法について、図２、図３及び図４を参照しつつ説明する。
まず、断面が略円形の１９４合金からなる線材ＭＴを用意する（図２（ａ）参照）。そして、第１把持工程で、図２（ａ）に示すように、プレス型Ｐ１，Ｐ２で、線材ＭＴの一部が突出するように線材ＭＴを把持する。
次に、第１プレス工程で、図２（ｂ）に示すように、プレス型Ｐ１，Ｐ２とプレス型Ｐ３とでプレスを行い、線材ＭＴよりも径が大きく、先端に球面を含む径大部１Ｂ′を形成する。
【００９１】
次に、第２把持工程で、図３（ａ）に示すように、プレス型Ｐ１，Ｐ２で、線材ＭＴの一部が新たに突出するように、線材ＭＴを把持し直す。
次に、第２プレス工程で、図３（ｂ）に示すように、再度プレスを行い、上記径大部１Ｂ′をさらに大きくする。これにより、上記ピン１の径大部１Ｂが形成される。このように複数回（本例では２回）にわたってプレスを行うことで、高さ（軸線方向の長さ）の大きな径大部１Ｂを形成することができる。
【００９２】
次に、切断工程で、線材ＭＴを所定の位置で切断し、線材ＭＴと略同径な棒状部１Ａを形成する。切断後、バリの除去や鋭い角部の面取りのため、ピン１に対し、公知の手法によりバレル研磨及び化学エッチングによる表面平滑化処理をする。
具体的には、バレル研磨工程において、図４に示すように公知の回転式バレル研磨装置ＢＦを用い、直径３．０〜５．０ｍｍのアルミナ系ボールからなるメディアＢＭと共に、回転容器ＢＣ内にピン１を多数投入し、数時間矢印ＢＴで示すように回転させてバレル研磨を行う。これにより、ピン１のバリが除去され鋭い角部が面取りされる。なお、バレル研磨に際してメディアＢＭがピン１に衝突するため、ピン１の表面は加工硬化により硬くされる。
次いで、バレル研磨を施されたピン１を化学エッチングによる表面平滑化処理工程において、酸性溶液に浸漬し、表面の一部を溶解除去することにより表面を平滑化する。なお、この表面平滑化処理に行うと、ピン１にくい込むようにして付着したメディアＢＭ等を除去することができる点でも好ましい。
【００９３】
次に、熱処理工程で、ピン１を５００℃〜９００℃に加熱する熱処理を施す。さらに具体的に言うと、本実施形態では、ピン１を、昇温スピード約２６℃／分で、最高温度６３４℃まで加熱し、６００℃以上の加熱状態を５分以上保持して、その後、降温スピード約１３℃／分で徐冷した。
その後、ピン１の酸化防止のために、その表面にＮｉメッキを施し、さらにその上に厚さ０．０４μｍ以上（本実施形態では約０．３５μｍ）となるようにＡｕメッキを施して、Ｎｉメッキ層及びＡｕメッキ層を形成すれば、上記ピン１が完成する。
【００９４】
この製造方法では、熱処理工程で、ピン１を５００℃以上９００℃以下に加熱した後徐冷する熱処理をしているので、熱処理前に比して、ピン１はやわらかくなる。このようにピン１がやわらかくなるのは、１９４合金から線材ＭＴを形成するときに生じる加工歪みや、この線材ＭＴからピン１の径大部１Ｂを形成するときに生じる加工歪みによる残留応力が、この熱処理によって除去されるためであると考えられる。
ピン１がやわらかくなれば、以下で説明するように、このピン１を用いたピン立設基板は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１自体が変形して応力を吸収し、ピン１と基板との接合部分や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
【００９５】
特に、本実施形態では、バレル研磨工程でピン１のバリ取りや面取りを行った後に熱処理を施した。このため、上記のようにバレル研磨によるピンに加工硬化を生じても、熱処理によって残留応力が除去されるので、バレル研磨による影響をも無くすことができた。従って、熱処理の後にバレル研磨を行う場合には、軟らかくされたピン１がバレル研磨により再び硬化するのと比較し、より好ましい。
【００９６】
また、この製造方法により製造されるピン１は、球面を含む径大部１Ｂを有しているので、これを用いたピン立設基板は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１と基板との接合部分全体で応力を吸収し、ピン１本体や基板本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、ピン１の径大部１Ｂと基板との間に多量のハンダを確保して、これらの接合強度を向上させることができる。
つまり、この製造方法により製造されたピン１を用いて、ピン立設基板を製造すれば、ピン１に応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いピン立設基板とすることができる。
【００９７】
次いで、本実施形態のピン立設樹脂製基板１１について、図５を参照しつつ説明する。図５（ａ）にはピン立設樹脂製基板１１の側面図を示し、図５（ｂ）にはその部分拡大断面図を示す。
このピン立設樹脂製基板１１は、略矩形の略板形状の樹脂製基板１３と、これに立設された多数の上記ピン１とからなる。
【００９８】
このうち樹脂製基板１３は、エポキシ樹脂からなる複数の樹脂絶縁層１５Ａ，１５Ｂが積層され、さらにその表面に、エポキシ樹脂からなるソルダーレジスト層２１が積層された樹脂製多層配線基板である。
樹脂絶縁層１５Ａ，１５Ｂの層間や樹脂絶縁層１５Ａとソルダーレジスト層２１との層間には、配線やパッド等の導体層１７Ａ，１７Ｂがそれぞれ形成されている。また、樹脂絶縁層１５Ａ，１５Ｂには、導体層１７Ａ，１７Ｂ同士を接続するために、ビア導体１９やスルーホール導体（図示しない）が多数形成されている。
【００９９】
樹脂製基板１３の主面１３Ａをなすソルダーレジスト層２１には、多数の開口２１Ｋが所定の位置に形成されている。そして、この開口２１Ｋ内には、樹脂絶縁層１５Ａとソルダーレジスト層２１との層間に形成された導体層１７Ａのうち、ピンパッド１７ＡＰがそれぞれ露出している。
一方、ピン１は、その径大部１Ｂ（球面）を樹脂製基板１３のピンパッド１７ＡＰ側に向け、径大部１Ｂ全体と棒状部１Ａのうち径大部１Ｂ側の一部とがピンパッド１７ＡＰにハンダＨＤ（Ｓｎ９５％−Ｓｂ５％）で接合されることにより、樹脂製基板１３に固着されている。
【０１００】
このようなピン立設樹脂製基板１１は、略半球状の径大部１Ｂを有するピン１が、この径大部１Ｂを樹脂製基板１３のピンパッド１７ＡＰ側に向けて、樹脂製基板１３にハンダＨＤで接合されている。このため、ピン１に応力が掛かっても、この接合部分全体で応力が吸収されやすいので、ピン１本体に掛かる応力や樹脂製基板１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、径大部１Ｂとピンパッド１７ＡＰとの間に多量のハンダＨＤを確保しているので、これらの接合強度を高くすることができる。
【０１０１】
しかも、ピン１は、５００℃以上９００℃以下に加熱し徐冷する熱処理が施されているので、このような熱処理がされていないピン１に比してやわらかくなっている。このため、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１自体も変形して応力を吸収するので、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合部分に掛かる応力や樹脂製基板１３本体に掛かる応力を軽減することができる。なお、徐冷とは徐々に冷却することをいう。
これらの相乗効果から、このピン立設樹脂製基板１１は、ピン１に応力が掛かっても、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合部分またはピンパッド１７ＡＰ部分が破壊されにくく、信頼性が高い。
【０１０２】
特に、このピン立設樹脂製基板１１では、バレル研磨工程でピン１のバリ取りや面取りを行った後に熱処理を施したピン１をハンダ付け固着した。つまり、バレル研磨によるピンの加工硬化の影響をも無くし、十分に軟らかくされたピン１を用いているので、このピン立設樹脂製基板１１は、ピン１に応力が掛かっても、破壊されにくく、特に信頼性が高い。
【０１０３】
次に、ピン１に施す熱処理の温度と、ピン１と樹脂製基板１３との接合強度との関係について、表１を参照しつつ説明する。
ピンに施す熱処理の温度の違いによるピン１と樹脂製基板１３との接合強度の差異を調べるために、以下のような調査を行った。
まず、前述したように、第１把持工程、第１プレス工程、第２把持工程、第２プレス工程、及び切断工程を行い、さらに、バレル研磨の工程及び化学エッチングによる表面平滑化処理の工程を行って、１９４合金の線材ＭＴからピン１を多数形成した。次に、ピン熱処理工程で、ピン１を、最高４７０℃、５５０℃、６３４℃、７４０℃、８８０℃、または、９５０℃に加熱し、その後徐冷して、熱処理の温度が異なる６種類のピン１を得た。その後、各種のピン１の表面にＮｉ−Ａｕメッキ層を形成した。そして、後述するピン立設樹脂製基板１１の製造方法のピン固着工程において、各種のピン１を、別々に樹脂製基板１３にハンダ接合させ、ピン立設樹脂製基板１１をそれぞれ製造した。なお、熱処理の温度が同一のピン１ごとに、それぞれ５個のピン立設樹脂製基板１１を、即ち、全部で６×５＝３０個のピン立設樹脂製基板１１を製造した。
【０１０４】
次に、各ピン立設樹脂製基板１１について、ピン１の引っ張り試験（３０度斜め引っ張り試験：ピンの棒状部との角度を３０度方向への引っ張る試験、即ち、ピン立設樹脂製基板１１の厚み方向との角度を３０度方向へ引っ張る試験）を実施した。具体的には、ピン立設樹脂製基板１１に多数立設されたピン１のいずれかを挟んで引っ張り、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合部分が破壊されずに、ピン１の棒状部１Ａでピン１が切れたものを、接合部分の強度が十分に高いと判断して合格とした。一方、ピン１を挟んで引っ張った結果、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合部分で破壊されたものを、接合部分の強度が低いと判断して不合格とした。
なお、各ピン立設樹脂製基板１１につき、１０本のピン１について、引っ張り試験を行った。従って、同一の温度で熱処理されたピン１について、全部で５０本、試験を行った。
さらに、上述した１９４合金からなるピン１の他に、純銅からなるピン１についても、１９４合金からなるピン１と同様にして調査した。
これらの結果をまとめて表１に示す。
【０１０５】
【表１】
表１から明らかなように、１９４合金からなるピン１及び純銅からなるピン１のいずれも、熱処理の温度を高くしていくと、それに伴って不合格のピン１（ピン１とピンパッド１７ＡＰとの間で破壊されるピン１）の数が減少していく。そして、熱処理の温度が６３４℃、７４０℃、８８０℃、及び９５０℃では、１９４合金からなるピン１及び純銅からなるピン１のいずれも、不合格のピン１が存在しなかった。これらの結果から、少なくとも５５０℃以上の温度で熱処理を行えば、その効果が現れ、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの間で破壊されにくくなることが判る。さらに、６３４℃以上の温度で熱処理すれば、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの間でほとんど破壊されなくなることが判る。
【０１０７】
なお、上記調査では、上限の温度を９５０℃としているが、これは、あまり高い温度にすると、ピン１自体が溶解するからである。
以上の結果から、熱処理の温度を好ましくは５５０℃以上、さらに好ましくは６００℃以上にすると、ピン１が十分にやわらかくなり、結果としてピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合強度が増加する。また、熱処理の温度は、ピン１の融点や、熱処理にかかるコスト等を考慮して、９００℃以下とするのが好ましい。
【０１０８】
次に、別のピン立設樹脂製基板１１について、１９４合金からなるピン１の引っ張り試験（０度引っ張り試験：ピンの棒状部との角度を０度方向への引っ張る試験、即ち、ピン立設樹脂製基板１１の厚み方向へ引っ張る試験）を実施した。具体的には、ピン立設樹脂製基板１１に多数立設されたピン１のいずれかを挟んで引っ張り、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合部分またはピンパッド１７ＡＰ部分が破壊されずに、ピン１の棒状部１Ａでピン１が切れたものを、接合部分の強度が十分に高いと判断して合格とした。一方、ピン１を挟んで引っ張った結果、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合部分またはピンパッド１７ＡＰ部分で破壊されたものを、接合部分の強度が低いと判断して不合格とした。
なお、各ピン立設樹脂製基板１１につき、１０本のピン１について、引っ張り試験を行った。従って、同一の温度で熱処理されたピン１について、全部で５０本、試験を行った。
これらの結果をまとめて表２に示す。
【０１０９】
【表２】
表２から明らかなように、１９４合金からなるピン１は、熱処理の温度を高くしていくと、それに伴って不合格のピン１（ピン１とピンパッド１７ＡＰとの間またはピンパッド１７ＡＰ部分で破壊されるピン１）の数が減少していく。そして、熱処理の温度が５００℃以上では、１９４合金からなるピン１は、不合格のピン１が存在しなかった。これらの結果から、少なくとも５００℃以上の温度で熱処理を行えば、その効果が現れ、ピン１とピンパッド１７ＡＰとの間またはピンパッド１７ＡＰ部分で破壊されにくくなることが判る。
【０１１１】
なお、上記調査では、上限の温度を９００℃としているが、ピン１の融点や、熱処理にかかるコスト等を考慮して、９００℃以下とするのが好ましいからである。
以上の結果から、熱処理の温度を５００℃以上にすると、ピン１がやわらかくなり、結果としてピン１とピンパッド１７ＡＰとの接合強度が増加することが判る。また、やわらかくなったピン１が、応力を緩和してピンパッド１７ＡＰ部分で破壊することを防止することが判る。
【０１１２】
次いで、上記ピン立設樹脂製基板１１の製造方法について、図６を参照しつつ説明する。
まず、棒状部１Ａと径大部１Ｂとを有するピン１を用意する。具体的には、前述したように、第１把持工程、第１プレス工程、第２把持工程、第２プレス工程、及び切断工程を行い、さらに、次述するピン熱処理工程に先立って、バレル研磨の工程及び化学エッチングによる表面平滑化処理の工程を行って、１９４合金線材ＭＴからピン１を形成する。
【０１１３】
次に、ピン熱処理工程で、このピン１を５００℃〜９００℃に加熱する熱処理を施す。具体的には、前述したように、ピン１を、昇温スピード約２６℃／分で、最高温度６３４℃まで加熱し、６００℃以上の加熱状態を５分以上保持して、その後、降温スピード約１３℃／分で徐冷する。これによりピン１は、プレスやバレル研磨等による加工歪みが除去され、十分軟らかくされる。
その後、ピン１の酸化防止のために、その表面に厚さ約３．３４μｍのＮｉメッキを施し、さらにその上に、厚さ約０．３５μｍのＡｕメッキを施す。
【０１１４】
次に、上記樹脂製基板１３を用意する。この樹脂製基板１３は、公知の手法により、樹脂絶縁層１５と導体層１７とを交互に形成し、さらに、ソルダーレジスト層２１を形成すればよい。そして、ハンダ印刷工程において、図６（ａ）に示すように、樹脂製基板１３のピンパッド１７ＡＰ上に、所定量のハンダペーストＨＤＰ（Ｓｎ９５％、Ｓｂ５％）をそれぞれ印刷する。
【０１１５】
次に、載置工程において、図６（ｂ）に示すように、ピン立て治具ＰＪに、上記ピン１をそれぞれセットし、その上に、ハンダペーストＨＤＰが印刷された樹脂製基板１３を、位置合わせをして載置して、ピン１の径大部１Ｂをピンパッド１７ＡＰに当接させる。そして、その上に錘ＷＴを載せて、樹脂製基板１３を押さえる。
次に、リフロー工程において、ピン立て治具ＰＪに載置された樹脂製基板１３をリフロー炉に入れ、図６（ｃ）に示すように、ハンダペーストＨＤＰを溶融させ、ピン１の径大部１Ｂ等をピンパッド１７ＡＰにハンダ付けすれば、上記ピン立設樹脂製基板１１が完成する。なお、本実施形態では、ハンダ印刷工程、載置工程及びリフロー工程が、ピン固着工程に相当する。
【０１１６】
この製造方法では、ピン熱処理工程で、ピン１に５００℃以上９００℃以下の加熱状態から徐冷する熱処理をしているので、熱処理前に比して、ピン１はやわらかくなる。従って、製造されたピン立設樹脂製基板１１は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１自体が応力を吸収し、ピン１と樹脂製基板１３との接合部分や樹脂製基板１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、この製造方法では、球面を含む径大部１Ｂをピンパッド１７ＡＰに当接させてハンダ接合しているので、製造されたピン立設樹脂製基板１１は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１と樹脂製基板１３との接合部分全体で応力を吸収し、ピン１本体や樹脂製基板１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、ピン１の径大部１Ｂとピンパッド１７ＡＰとの間に、多量のハンダＨＤを確保することができるので、接合部分の強度を向上させることができる。
よって、この製造方法によれば、ピン１に応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板１１を製造することができる。
【０１１７】
（実施形態２）
次いで、第２の実施形態について、図７を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
本実施形態のピン１は、その材料が純銅からなる以外は上記実施形態１のピン１と同様であり、また、ピン１の製造方法も同様である（図１〜図４参照）。
【０１１８】
一方、ピン立設樹脂製基板１１１は、図７に示すように、樹脂製基板１１３が上記実施形態１の樹脂製基板１３と異なる。なお、図７（ａ）はピン立設樹脂製基板１１１の側面図を、図７（ｂ）はその部分拡大断面図を示している。
このピン立設樹脂製基板１１１は、略矩形の略板形状の樹脂製基板１１３と、これに立設された多数のピン１とからなる。
【０１１９】
このうち樹脂製基板１１３は、エポキシ樹脂からなる複数の樹脂絶縁層１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃ，１１５Ｄが積層された樹脂製多層配線基板である。
樹脂絶縁層１１５Ｂと樹脂絶縁層１１５Ｃの層間、及び、樹脂絶縁層１１５Ｃと樹脂絶縁層１１５Ｄの層間には、配線やパッド等の導体層１１７Ａ，１１７Ｂがそれぞれ形成されている。また、これらの導体層１１７Ａ，１１７Ｂを接続するため、樹脂絶縁層１１５Ｃには、スルーホール導体１１９が多数形成されている。
樹脂製基板１１３の主面１１３Ａには、主面１１３Ａ側の２層の樹脂絶縁層１１５Ａ，１１５Ｂを貫通する凹部１２１が、所定の位置に多数形成されている。そして、凹部１２１の底部には、導体層１１７Ａのうち、ピンパッド１１７ＡＰがそれぞれ露出している。
【０１２０】
一方、ピン１は、その径大部１Ｂ（球面）を凹部１２１の底部に露出するピンパッド１１７ＡＰ側に向け、径大部１Ｂ全体と棒状部１Ａのうち径大部１Ｂ側の一部とがピンパッド１１７ＡＰにハンダＨＤで接合されることにより、樹脂製基板１１３に固着されている。
また、ピン１のうち、径大部１Ｂ全体及び棒状部１Ａの一部は、凹部１２１内にそれぞれ収納されている。また、ピン１とピンパッド１１７ＡＰとを接合するハンダＨＤも、そのほぼ全部が凹部１２１内に収納されている。
【０１２１】
このようなピン立設樹脂製基板１１１は、上記実施形態１と同様に、略半球状の径大部１Ｂを有するピン１が、この径大部１Ｂをピンパッド１１７ＡＰ側に向けて、樹脂製基板１１３にハンダＨＤで接合されている。このため、ピン１に応力が掛かっても、この接合部分全体で応力が吸収されやすいので、ピン１本体に掛かる応力や樹脂製基板１１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、ピン１とピンパッド１１７ＡＰとの接合部分に多量のハンダＨＤが確保されているので、これらの接合強度を向上させることができる。
【０１２２】
しかも、ピン１は、５００℃以上９００℃以下の加熱状態から徐冷する熱処理が施されているので、このような熱処理がされていないピン１に比してやわらかくなっている。このため、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１自体も変形して応力を吸収するので、ピン１と樹脂製基板１１３との接合部分に掛かる応力や樹脂製基板１１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
これらの相乗効果から、このピン立設樹脂製基板１１１は、ピン１に応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高い。
【０１２３】
さらに、このピン立設樹脂製基板１１１は、ピンパッド１１７ＡＰが底部に露出する凹部１２１を有し、ピン１の径大部１Ｂはこの凹部１２１内に収納されている。従って、ピン１に径大部１Ｂが形成されているにも拘わらず、ピン１をソケット等に挿入したときに、ピン立設樹脂製基板１１１とソケット等との隙間を小さくすることができる。
【０１２４】
次いで、本実施形態のピン立設樹脂製基板１１１の製造方法について説明する。
まず、上記実施形態１と同様に、棒状部１Ａと径大部１Ｂとを有する純銅からなるピン１を用意し、ピン熱処理工程で、このピン１を５００℃〜９００℃に加熱し、その後徐冷する。その後、ピン１の表面に、Ｎｉ−Ａｕメッキ層を形成する。
次に、公知の手法により製造した上記樹脂製基板１３を用意する。そして、ハンダボール投入工程において、樹脂製基板１１３に形成された各凹部１２１内に、ハンダボールを投入し、ハンダボールを溶解させてピンパッド１１７ＡＰに固着させる。
【０１２５】
次に、ピン立て治具載置工程において、ピン立て治具ＰＪに上記ピン１をそれぞれセットし、これを樹脂製基板１１３上に位置合わせをして載置する。
次に、リフロー工程において、ピン立て治具ＰＪ及び樹脂製基板１１３等をリフロー炉に入れ、ハンダを再度溶融させて、ピン１の径大部１Ｂ等をピンパッド１１７ＡＰにハンダ付けすれば、上記ピン立設樹脂製基板１１１が完成する。なお、本実施形態では、ハンダボール投入工程、ピン立て治具載置工程、及びリフロー工程が、ピン固着工程に相当する。
【０１２６】
本実施形態においても、ピン熱処理工程で、ピン１に５００℃以上９００℃以下の加熱状態から徐冷する熱処理をしているので、熱処理前に比して、ピン１はやわらかくなる。従って、製造されたピン立設樹脂製基板１１１は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１自体が応力を吸収し、ピン１と樹脂製基板１１３との接合部分や樹脂製基板１１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
【０１２７】
また、球面を含む径大部１Ｂをピンパッド１１７ＡＰに当接させてハンダ接合しているので、製造されたピン立設樹脂製基板１１１は、ピン１に応力が掛かったときに、ピン１と樹脂製基板１１３との接合部分全体で応力を吸収し、ピン１本体や樹脂製基板１１３本体に掛かる応力を軽減することができる。
また、球面を含む径大部１Ｂとピンパッド１１７ＡＰとの間に多量のハンダＨＤを確保し、接合強度を向上させることができる。
よって、ピン１に応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板１１１を製造することができる。
【０１２８】
（実施形態３）
次いで、第３の実施形態について説明する。上記実施形態１，２では、銅系金属である１９４合金や純銅（無酸素銅）からなるピン１を用いて、樹脂製基板にハンダ付け立設した。本実施形態３でも、銅系金属からなるピンを用いる。また、上記実施形態１，２では、径大部１Ｂが棒状部１Ａ側と反対の方向に向かって略半球状に膨らむ形状のピン１を用いたが、本実施形態３では、径大部を略円板状とした、いわゆるネイルヘッド形状のピンを用いる点、及びピンやピンパッドの寸法が異なる。しかし他は、上記実施形態１，２とほぼ同様であるので、異なる部分を中心に説明し、同様の部分は説明を省略あるいは簡略化する。
【０１２９】
本実施形態３で用いるピン３０１は、１９４合金からなり、図８に示すように、棒状部３０１Ａとこの一方の端部（図中上端部）に形成された径大部３０１Ｂとからなる。このピン３０１は実施形態１，２で用いたピン１に比して小さなピンであり、その棒状部３０１Ａは、直径０．３１ｍｍ、高さ（軸線方向の長さ）１．８３ｍｍの略円柱形状をなす。一方、径大部３０１Ｂは、直径０．６５ｍｍ、厚さ０．２０ｍｍの略円板形状をなしており、ピン３０１はいわゆるネイルヘッド形状のピンとなっている。
【０１３０】
このピン３０１は、１９４合金の線材を用いてプレスにより径大部３０１Ｂを成形する公知の手法で製造されたものである。このピン３０１の成形後、バレル研磨の工程（図４参照）、及び化学エッチングによる表面平滑化処理の工程を行う。さらにピンの熱処理工程において、図９に示すように、トレイＴＲ内に収容したピン３０１を、ローラＲＯ１，ＲＯ２の間に架け渡され所定のスピードで移動するベルトＢＬ上に載せ、ヒータＨＴの加熱により所定の温度プロファイルとされたベルト炉ＦＰ内を通過させて加熱し徐冷する熱処理を施す。具体的には、ピン３０１を、ベルトスピード１５０ｍｍ／ｍｉｎ、最高温度７９２℃まで加熱し、７８０℃以上の加熱状態を４．５分以上保持し、その後徐冷した。
【０１３１】
これにより、ピン３０１は、熱処理前に比してやわらかくなる。つまり硬度が引き下げられる。１９４合金の原材から線材を引き抜きなどによって形成する際の加工硬化、あるいは径大部３０１Ｂを形成する際の加工硬化、さらにはバレル研磨による加工硬化によって硬くなったピン３０１が、熱処理によって軟らかくなったためと考えられる。
【０１３２】
次いで、このピン３０１を立設したピン立設樹脂製基板３１１について説明する。このピン立設樹脂製基板３１１は、図１０（ａ）に示すように、略矩形板状の樹脂製基板３１３のうち、一方の面（図中上面）に、熱処理を施した多数のピン３０１を立設したものである。この樹脂製基板３１３は、エポキシ樹脂からなる複数の樹脂絶縁層３１５Ａ，３１５Ｂが積層され、さらにその表面に、エポキシ樹脂からなるソルダーレジスト層３２１が積層された樹脂製多層配線基板である。
樹脂絶縁層３１５Ａ，３１５Ｂの層間や樹脂絶縁層３１５Ａとソルダーレジスト層３２１との層間には、配線やパッド等の導体層３１７Ａ，３１７Ｂがそれぞれ形成されている。また、樹脂絶縁層３１５Ａ，３１５Ｂには、導体層３１７Ａ，３１７Ｂ同士を接続するために、ビア導体３１９やスルーホール導体（図示しない）が多数形成されている。
【０１３３】
樹脂製基板３１３の主面３１３Ａをなすソルダーレジスト層３２１には、多数の開口３２１Ｋが所定の位置に形成されている。この開口３２１Ｋは直径１．０ｍｍであり、その内には、導体層３１７Ａの一部をなすピンパッド３１７ＡＰがそれぞれ露出している。
ピン３０１は、その径大部３０１Ｂをピンパッド３１７ＡＰ側に向け、径大部３０１Ｂの端面（図中下面）及び側面がハンダＨＤでピンパッド３０１ＡＰと接合されることにより、樹脂製基板３１３に固着されている。なお、径大部３０１Ｂの棒状部側の面（図中上面）には、ハンダＨＤは濡れ拡がらないか、若干濡れ拡がる状態とされている。
【０１３４】
このピン立設樹脂製基板３１１では、ピン３０１に上述した高温での熱処理が施されているので、このような熱処理がされていない、つまり加工硬化により硬くなっているピン３０１に比してやわらかくなっている。このため、ピン３０１に応力が掛かったときに、ピン３０１自体も変形して応力を吸収するので、ピン３０１とピンパッド３１７ＡＰとの接合部分に掛かる応力や樹脂製基板３１３本体に掛かる応力を軽減し、これらの部分での破壊を防止することができる。このため、このピン立設樹脂製基板３１１は、ピン３０１に応力が掛かっても、破壊されにくく、信頼性が高いものとなる。
【０１３５】
また、このピン立設樹脂製基板３１１でも、バレル研磨工程でピン３０１のバリ取りや面取りを行った後に熱処理を施したピン３０１をハンダ付け固着した。つまり、バレル研磨によるピンの加工硬化の影響をも無くし、十分に軟らかくされたピン３０１を用いているので、このピン立設樹脂製基板３１１は、ピン３０１に応力が掛かっても、破壊されにくく、特に信頼性が高い。
【０１３６】
次に、１９４合金製のピン３０１に施す熱処理の温度と、ピン３０１の硬さ（ビッカース硬度Ｈｖ）との関係について説明する。
ピンに施す熱処理の温度の違いによるピン３０１のビッカース硬度Ｈｖの差異を調べるために、以下のような調査を行った。
まず、上述のように公知の手法でピン３０１を形成し、バレル研磨及び化学エッチングによる表面平滑化処理を行って、コバールからなるピン３０１を多数形成した。
【０１３７】
次に、図９に示すベルト炉ＦＰの温度プロファイルを変えて、ピン熱処理工程で、ピン３０１を、最高温度が９００℃、８５０℃、８００℃、７５０℃、７００℃、６５０℃、６００℃、５５０℃、５００℃、４５０℃、３５０℃にそれぞれ加熱し、その後徐冷して、熱処理しないで室温の保持した１種を加え、熱処理の温度が異なる１２種類のピン３０１を得た。これら１２種のピン３０１（各１０ヶ）について、マイクロビッカース計測装置（ＡＫＡＳＨＩ社製ＭＶＫ−Ｅ２、測定条件：荷重５００ｇ、１５秒）により、棒状部３０１Ａ（図８参照）の断面部（即ち、ピン立設樹脂製基板１１の厚み方向と垂直の方向へ切断したピンの棒状部の断面部：本実施例では、棒状部３０１Ａの長さ方向の約半分の部分での断面部）の表面のビッカース硬度Ｈｖをそれぞれ測定した。その結果を、表３に示す。
【０１３８】
【表３】
表３から明らかなように、１９４合金からなるピン３０１
は、熱処理をしない室温の場合、及び熱処理の最高温度が４５０℃以下の場合には、いずれもビッカース硬度Ｈｖが平均値で１５０程度の比較的高い値である、つまりピンが比較的に硬い状態にある。これに対し、熱処理の温度をこれより高くするとビッカース硬度Ｈｖが急激に低下し、最高温度が５００℃以上の熱処理を施したもの、特に５５０℃以上の熱処理を施したもの、具体的には、最高温度で９００℃、８５０℃、８００℃、７５０℃、７００℃、６５０℃、６００℃、５５０℃、または５００℃の熱処理を施したものでは、いずれもビッカース硬度Ｈｖが１３５以下の低い値となる。つまり、熱処理によりピンが軟らかくなることが判る。これは、ピン３０１が熱処理により軟化したためと考えられる。また、好ましくは、ビッカース硬度Ｈｖが９５以下の、最高温度で５５０℃以上の熱処理を施したものが良い。
【０１４０】
その後、各種のピン３０１の表面にそれぞれＮｉ（２．７〜３．３μｍ）及びＡｕ（０．２８〜０．３９μｍ）のメッキ層を形成した。なお、メッキ層の厚さなどによっても異なるが、このＮｉ−Ａｕメッキ層の形成により、ピン３０１の表面のビッカース硬度Ｈｖは１０〜２０程度上昇する。しかし、メッキによる硬度上昇を考慮しても、熱処理による硬度の低下は明確に現れる。
そして、樹脂製基板３１３にそれぞれピン３０１をハンダ接合させ、ピン立設樹脂製基板３１１をそれぞれ製造した。
【０１４１】
上記の各試験結果から、熱処理は最高温度５００℃以上とすると良く、最高温度を５５０℃以上とするのがさらに好ましいことが判る。
【０１４２】
本実施形態のピン立設樹脂製基板３１１の製造は、実施形態１，２と同様である。即ち、１９４合金からなるピン３０１を製造し、バレル研磨工程及び表面平滑化処理工程を経て、上述のように熱処理を施し、その後、Ｎｉメッキ及びＡｕメッキを施しておく。別途、図１１（ａ）に示すように、上述の樹脂製基板３１３を用意する。なお、この図では、樹脂製基板３１３の形態は簡略化して表示している。この樹脂製基板３１３は、公知の手法により、図示しない樹脂絶縁層３１５と導体層３１７とを交互に形成し、さらに、ソルダーレジスト層３２１を形成すればよい。
【０１４３】
その後、ピン３０１を樹脂製基板３１３に固着する、具体的には、ハンダ印刷工程において、図１１（ａ）に示すように、樹脂製基板３１３のピンパッド３１７ＡＰ上に、所定量のハンダペーストＨＤＰ（Ｓｎ９５％−Ｓｂ５％、融点２３５〜２４０℃）をそれぞれ印刷する。
次に、載置工程において、図１１（ｂ）に示すように、ピン立て治具ＰＪに形成したピン挿入孔ＰＪＨに上記ピン３０１をそれぞれセットし、その上に、ハンダペーストＨＤＰが印刷された樹脂製基板３１３を位置合わせして載置して、ピン３０１の径大部３０１Ｂをピンパッド３１７ＡＰ上のハンダペーストＨＤＰに当接させる。そして、その上に錘ＷＴを載せて、樹脂製基板３１３を押さえる。
さらに、リフロー工程において、ピン立て治具ＰＪ上に載置された樹脂製基板３１３をリフロー炉に入れ、最高２６０〜２６５℃に加熱してハンダペーストＨＤＰを溶融させて、図１１（ｃ）に示すように、ピン３０１の径大部３０１Ｂをピンパッド３１７ＡＰにハンダ付けすれば、上記ピン立設樹脂製基板３１１が完成する。
【０１４４】
以上において、本発明を各実施形態１，２，３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、上記各実施形態１，２では、略半球状の径大部１Ｂを有するピン１を示したが、径大部１Ｂを他の形状、例えば実施形態３と同様に略円板状とすることもできる。このような形状のピンであっても、ピンが高温で熱処理され、やわらかくなっていることにより、ピンに応力が掛かったときに破壊されにくく、信頼性が高いピン立設樹脂製基板１１，１１１とすることができる。
【０１４５】
また、上記各実施形態では、ハンダＨＤとして、Ｓｎ／Ｓｂ系ハンダを用いたが、Ｐｂ／Ｓｎ系ハンダ、Ｓｎ／Ａｇ系ハンダ等を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係るピンを示す全体図である。
【図２】実施形態１に係るピンの製造方法を示す図であり、（ａ）は線材をプレス型で挟んだ様子を示す説明図であり、（ｂ）はプレスして径大部の一部を形成した様子を示す説明図である。
【図３】実施形態１に係るピンの製造方法を示す図であり、（ａ）は径大部の一部を形成した線材をプレス型で挟み直した様子を示す説明図であり、（ｂ）はプレスして径大部を形成した様子を示す説明図である。
【図４】ピンをバレル研磨するバレル研磨工程の模式図である。
【図５】実施形態１に係るピン立設樹脂製基板を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図６】実施形態１に係るピン立設樹脂製基板の製造方法を示す図であり、（ａ）は樹脂製基板のピンパッドにハンダペーストを塗布した様子を示す説明図であり、（ｂ）はピン立て治具に樹脂製基板を重ねてピンの径大部とハンダペーストを接触させた様子を示す説明図であり、（ｃ）はハンダペーストをリフローしてピンパッドにピンをハンダ付けした様子を示す説明図である。
【図７】実施形態２に係るピン立設樹脂製基板を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図８】実施形態３にかかるピンの形状を示す側面図である。
【図９】ピンに熱処理を施す様子を示す説明図である。
【図１０】実施形態３にかかるピン立設樹脂製基板を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図１１】実施形態３にかかるピン立設樹脂製基板の製造方法のうち、ピンの固着工程を示し、（ａ）は樹脂製基板のピンパッドにハンダペーストを塗布した状態、（ｂ）はピン立て治具と樹脂製基板とを重ねてハンダペーストにピンの径大部を接触させた状態、（ｃ）はリフローしてピンパッドにピンをハンダ付けした状態を示す説明図である。
【図１２】従来技術に係るピン立設樹脂製基板を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１，３０１ ピン
１Ａ，３０１Ａ 棒状部
１Ｂ，３０１Ｂ 径大部
１１，１１１，３１１ ピン立設樹脂製基板
１３，１１３，３１３ 樹脂製基板
１３Ａ，１１３Ａ，３１３Ａ （樹脂製基板の）主面
１７ＡＰ，１１７ＡＰ，３１７ＡＰ ピンパッド
１２１，３２１ 凹部
ＨＤ ハンダ
Claims (23)
- 主面を有する略板形状をなし、樹脂または樹脂を含む複合材料から構成され、上記主面に露出したピンパッドを有する樹脂製基板と、
上記ピンパッドにハンダ接合されたピンと、を備え、
上記ピンは、上記ピンパッドにハンダ接合する前に５００℃以上の加熱による熱処理でやわらかくされており、純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有し、少なくとも上記径大部が上記ピンパッドにハンダ付けされている
ピン立設樹脂製基板。 - 請求項１に記載のピン立設樹脂製基板であって、
前記ハンダ付けに用いるハンダは、Ｓｎ−Ｓｂ系ハンダ、Ｐｂ−Ｓｎ系ハンダ、およびＳｎ−Ａｇ系ハンダの何れかである
ピン立設樹脂製基板。 - 請求項１または２に記載のピン立設樹脂製基板であって、
前記ピンは、５００℃以上９００℃以下に加熱する熱処理が施されている
ピン立設樹脂製基板。 - 請求項１または２に記載のピン立設樹脂製基板であって、
前記ピンは、５５０℃以上に加熱する熱処理が施されている
ピン立設樹脂製基板。 - 請求項１または２に記載のピン立設樹脂製基板であって、
前記ピンは、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５の硬度を有する
ピン立設樹脂製基板。 - 請求項５に記載のピン立設樹脂製基板であって、
前記ピンは、ビッカース硬度を低下させる熱処理をされてなる
ピン立設樹脂製基板。 - 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のピン立設樹脂製基板であって、
前記ピンの径大部は、前記棒状部側と反対の方向に球面を含む
ピン立設樹脂製基板。 - 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のピン立設樹脂製基板であって、
前記樹脂製基板の主面は、少なくとも前記ピンパッドが露出する底部を有する凹部を有し、
前記ピンは、少なくとも前記径大部が上記凹部に収容され、且つ少なくとも該ピンの前記棒状部の一部が上記主面から突き出ている
ピン立設樹脂製基板。 - 純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有するピンを、５００℃以上の加熱による熱処理を施してやわらかくするピン熱処理工程と、
主面を有する略板形状をなし、樹脂または樹脂を含む複合材料から構成され、上記主面に露出したピンパッドを有する樹脂製基板のうち、上記ピンパッドに、上記ピンのうち少なくとも上記径大部とをハンダ付けするピン固着工程と、を備える
ピン立設樹脂製基板の製造方法。 - 請求項９に記載のピン立設樹脂製基板の製造方法であって、
前記ピン熱処理工程において、前記ピンを５５０以上に加熱する
ピン立設樹脂製基板の製造方法。 - 請求項９に記載のピン立設樹脂製基板の製造方法であって、
前記ピン熱処理工程において、前記ピンを５５０以上９００℃以下に加熱する
ピン立設樹脂製基板の製造方法。 - 主面を有する略板形状をなし、樹脂または樹脂を含む複合材料から構成され、上記主面に露出したピンパッドを有する樹脂製基板のうち、前記ピンパッドに、
純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有するピンであって、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５の硬度を有し、５００℃以上に加熱する熱処理が施されたピンの少なくとも上記径大部をハンダ付けするピン固着工程、を備える
ピン立設樹脂製基板の製造方法。 - 入出力端子としてのピンを基板に立設したピン立設基板に用いるピンであって、
純銅または１９４合金からなる棒状部と、
この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有し、
５００℃以上の加熱による熱処理が施されてやわらかくされてなる
ピン。 - 請求項１３に記載のピンであって、
５５０℃以上に加熱する熱処理が施されてなる
ピン。 - 請求項１３に記載のピンであって、
５５０℃以上９００℃以下に加熱する熱処理が施されてなる
ピン。 - 請求項１３に記載のピンであって、
ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５の硬度を有することを特徴とする
ピン。 - 請求項１６に記載のピンであって、
前記ピンを加熱する熱処理によってビッカース硬度を引き下げてなる
ピン。 - 請求項１３〜請求項１７のいずれか一項に記載のピンであって、
前記径大部は、前記棒状部側と反対の方向に球面を含む
ピン。 - 入出力端子としてのピンを基板に立設したピン立設基板に用いるピンの製造方法であって、
純銅または１９４合金からなる棒状部と、この棒状部と同材質からなり、この棒状部より径大で、この棒状部の一方の端部に形成された径大部と、を有するピンを５００℃以上に加熱する熱処理を施してやわらかくする熱処理工程を備える
ピンの製造方法。 - 請求項１９に記載のピンの製造方法であって、
前記ピンを５５０℃以上に加熱する熱処理を施す熱処理工程を備える
ピンの製造方法。 - 請求項１９に記載のピンの製造方法であって、
前記ピンを５００℃以上９００℃以下に加熱する熱処理を施す熱処理工程を備える
ピンの製造方法。 - 請求項１９に記載のピンの製造方法であって、
前記ピンの硬度を、ビッカース硬度Ｈｖ≦１３５に引き下げるピン硬度引き下げ工程を備える
ピンの製造方法。 - 請求項２２に記載のピンの製造方法であって、
前記ピン硬度引き下げ工程は、ピンを加熱する熱処理によってビッカース硬度を引き下げる熱処理工程である
ピンの製造方法。
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