JP5177027B2 - 電極パッドの製造方法、電極パッドを備えた回路配線体及びその製造方法、並びに、この電極パッドによるはんだ継手構造及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、導電性ペーストを硬化させてなる電極パッドの製造方法、電極パッドを備えた回路配線体及びその製造方法、並びに、この電極パッドによるはんだ継手構造及びその方法に関する。

従来、半導体パッケージなどに用いられる配線は、フォトリソグラフィー法を用いて形成されるのが一般的であった。この配線構造および配線形成方法について、図８を用いて詳述する。

図１４（ａ）に示すように、ＬＳＩチップ１００の主面上には、内部回路と接続されたチップ電極１０１が設けられ、その上にチップ電極１０１の一部を露出して第一の絶縁樹脂１０２が形成されている。そして、第１の絶縁樹脂１０２上に配線層のベースとなる銅膜１０３をスパッタ等により形成する。続いて、図１４（ｂ）に示すように、エッチングレジスト形成用の感光性樹脂１０４を、スピンコータ等を用いて塗布する。その後、図１４（ｃ）に示すように、フォトマスク１０５を用いて、パターン形成部を露光・現像する。これにより、図１４（ｄ）に示すように、感光性樹脂１０４が未露光部１０４ａと露光部１０４ｂとに分けられる。

続いて、図１４（ｅ）に示すように、現像部以外となる未露光部１０４ａの樹脂を除去してエッチングレジストを形成する。そして、図１４（ｆ）に示すように、エッチングにより配線部以外の銅を除去することで、配線パターンとなる銅配線１０６が形成される。その後、図１４（ｇ）に示すように、露光部１０４ｂからなるエッチングレジストを除去すれば銅配線１０６が完成する。
フォトリソグラフィー法を用いた配線形成方法としては、上述した方法以外に様々な方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、これらのフォトリソグラフィー法を用いた配線形成方法は、製造工程上配線以外の銅を全て除去する必要があることや、使用済みのエッチング液が廃液となること等により環境保護の観点から、異なる方法が望まれていた。また、前述のように複雑な工程を必要とするため初期設備投資が多大となることや、多数の製造工程を必要とするためにコストアップが避けられないことなどの問題もあった。

一方、近年、樹脂に導電性フィラーが含まれた導電性ペーストを配線基板の導通箇所に利用する技術が提案されており（例えば、特許文献２参照）、フォトリソグラフィー法による配線技術に代わるものとして注目されている。

特開２００３−１７４１１８号公報 特開２００５−７１８２５号公報

しかしながら、特許文献２のような導電性ペーストを用いた配線を用いた場合、はんだ付けができない問題があった。図１５及び図１６は、基板１１０上に、樹脂１１２と金属フィラー１１３からなる導電性ペーストを硬化して電極パッド１１１を形成し、この電極パッド１１１にはんだ１１４をはんだ付けをした状態を示している。
すなわち、図１５に示すように、電極パッド１１１を形成する硬化した導電性ペーストを構成する金属フィラー１１３は、表面に形成された樹脂１１２による被膜１１２ａで覆われた状態となっている。このため、はんだ付けを行ったとしても被膜１１２ａによってはんだ不濡れ１１５が生じてしまいはんだ付けができない。また、図１６に示すように、この被膜１１２ａを除去して導電性ペースト中の金属フィラー１１３の一部を露出させた場合には、配線に使用可能な導電性ペーストでは金属フィラーの粒径が小さく、はんだ付け時に溶融はんだ中に金属フィラー１１３が溶解、拡散し、空隙１１６が発生してやはりはんだ付けできない。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、導電性ペーストを硬化して形成されるとともに、はんだ接続可能な電極パッドの製造方法、回路配線体の製造方法、並びに、はんだ継手構造及びその方法を提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、樹脂及び該樹脂中に含まれる金属フィラーを有する電極パッドに用いられるはんだ継手構造であって、前記金属フィラーは、複数の第一のフィラーによって層状に構成された第一のフィラー群と、該第一のフィラー群上に積層され、粒径平均値が前記第一のフィラーよりも大きい複数の第二のフィラーによって層状に構成された第二のフィラー群とを備え、前記第二のフィラーの少なくとも一部が前記樹脂の表面から露出している前記電極パッドの前記樹脂の表面から露出する前記第二のフィラーとはんだとが金属結合されてなることを特徴とする。

また、本発明は、樹脂及び該樹脂中に含まれる金属フィラーを有する電極パッドの製造方法であって、導電性ペーストとして、前記金属フィラーである複数の第一のフィラーが第一の樹脂に含まれてなる第一のペースト、及び、前記金属フィラーであり、平均粒径が前記第一のフィラーよりも大きい複数の第二のフィラーが第二の樹脂に含まれてなる第二のペーストを用意する準備工程と、基板上に前記第一のペーストによって前記第一の導電層１１を形成する第一の導電層１１形成工程と、前記第一層上に前記第二のペーストによって、表面に前記第二のフィラーが露出するように第二の導電層を形成する第二の導電層形成工程とを備えることを特徴としている。

本発明によれば、樹脂の表面から第二のフィラーが露出していることで、樹脂による被膜形成によってはんだ不濡れが生じてしまうことがない。また、上側に位置してはんだ付けされる第二のフィラーが、第一のフィラーよりも大きな粒径平均値を有していることで、はんだ付け時に第二のフィラーが溶融、拡散して空隙が生じてしまうことがない。このため、第一のフィラーによって電極パッドとしての導通を良好に保ちつつ、第二のフィラーにより確実にはんだ接続することができる。

本発明の第１の実施形態の回路配線体の（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）における切断線Ａ−Ａにおける断面図である。 本発明の第１の回路配線体の電極パッドにはんだ付けを行った状態を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態の回路配線体の製造方法において、第一の導体層形成工程の第一の印刷工程及び第一の硬化工程を説明する説明図である。 本発明の第１の実施形態の回路配線体の製造方法において、第一の導体層形成工程の第一の樹脂除去工程を説明する説明図である。 本発明の第１の実施形態の回路配線体の製造方法において、第二の導体層形成工程の第二の印刷工程を説明する説明図である。 本発明の第１の実施形態の回路配線体の製造方法において、第二の導体層形成工程の第二の硬化工程を説明する説明図である。 本発明の第１の実施形態の回路配線体の製造方法において、第二の導体層形成工程の第二の樹脂除去工程を説明する説明図である。 本発明の第３の実施形態の回路配線体の（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）における切断線Ａ−Ａにおける断面図である。 本発明の第３の回路配線体の電極パッドにはんだ付けを行った状態を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態の回路配線体の製造方法において、第一の導体層形成工程の第一の印刷工程及び第一の硬化工程を説明する説明図である。 本発明の第３の実施形態の回路配線体の製造方法において、第二の導体層形成工程の第二の印刷工程を説明する説明図である。 本発明の第３の実施形態の回路配線体の製造方法において、第二の導体層形成工程の第二の硬化工程を説明する説明図である。 本発明の第３の実施形態の回路配線体の製造方法において、第二の導体層形成工程の第二の樹脂除去工程を説明する説明図である。 従来の回路配線体の製造方法において、フォトリソグラフィー法による方法を説明する説明図である。 従来の導電性ペーストを用いた回路配線体の（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）の切断線Ｂ−Ｂにおける断面図である。 従来の導電性ペーストを用いた回路配線体のはんだ接続状態を説明する説明図である。

本発明に係る実施形態について、図１から図７を参照して説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態の回路配線体１は、基板２と、基板２上に配設された配線部３と、基板２上に設けられ配線部３と接続された電極パッド１０とを備える。基板２は、表面に基材側配線２ａが形成された基材２ｂと、基材２ｂ上に積層された絶縁材２ｃとから構成されている。なお、基材側配線２ａ等が設けられておらず、基材２ｂの最表面が絶縁性を有するものであれば、絶縁材２ｃを設けない構成としても良い。
また、基材２ｂ上において基材側配線２ａには、基材側電極パッド２ｄが接続されており、基材側電極パッド２ｄは、絶縁材２ｃに対応した設けられた開口部２ｅから絶縁材２ｃ上に設けられた配線部３と接続されている。また、配線部３及び電極パッド１０は、それぞれ、樹脂及び樹脂中に含まれる金属フィラーを有する導電性ペーストを硬化して形成されたものである。

ここで、電極パッド１０は、基材２ｂ上に積層され、金属フィラーとして複数の第一のフィラー２１によって層状に構成された第一のフィラー群２１Ａを有する第一の導電層１１と、第一の導電層１１上に積層され、金属フィラーとして複数の第二のフィラー２２によって層状に構成された第二のフィラー群２２Ａを有するとともに、該第二のフィラー２２が最表面となる表面１２ａから露出した第二の導電層１２とを備える。本実施形態では、電極パッド１０は、略円形に形成されているがこれに限るものではなく、矩形、あるいは、狭いピッチで形成する必要がある場合などでは配線部３と同じ幅で配線部３の先端部分を電極パッド１０としても良い。そして、図２に示すように、電極パッド１０の表面１２ａにはんだ４が、はんだ付けされる。

第一の導電層１１は、導電性ペーストとして、第一の樹脂２３及び第一の樹脂２３に含まれる第一のフィラー２１を有する第一のペースト２４を硬化して形成されている。また、本実施形態では、配線部３も同様に、導電性ペーストとして第一のペースト２４を硬化して形成されている。ここで、第一の導電層１１としては、第一のフィラー２１が、第一の導電層１１の表面、すなわち第二の導電層１２との境界において、第一の樹脂２３から、後述する第二の樹脂２５側に露出するようにして第一のフィラー２１が含まれていることが望ましい。

また、第二の導電層１２は、導電性ペーストとして、第二の樹脂２５及び第二の樹脂２５に含まれる第二のフィラー２２を有する第二のペースト２６を硬化して形成されおり、上記のとおり表面１２ａに近い第二のフィラー２２の一部が露出している。ここで、第二のフィラー２２の表面１２ａからの露出とは、必ずしも完全に露出された状態である必要はなく、少なくとも後述する実施形態を含む本発明に係る製造方法等により、はんだ付けに支障が無い程度の極めて薄い薄膜が覆っている状態のものも含む。また、第二の導電層１２の第二のフィラー２２は、上記のように第一の導電層１１との境界において第一の樹脂２３から露出する第一のフィラー２１と接触した接触部２７が形成されていることが望ましい。また、第一の導電層１１の第一の樹脂２３及び第二の導電層１２の第二の樹脂２５のそれぞれの材質としては、特に限定されず、同じ材質としても良い。

第一のフィラー２１は、印刷性及び導電性ペースト中の金属フィラーの含有率を高めて抵抗値を下げる観点から、粒径が配線幅に対して十分に小さく設定されている一方、第二のフィラー２２は、はんだへの溶解抑制の観点から、粒径が十分に大きく設定されており、第二のフィラー２２の粒径平均値は、第一のフィラー２１の粒径平均値よりも大きくなるように設定されている。より具体的には、第一のフィラー２１としては、粒度ピークが粒径で５ｎｍ以上５μｍ以下とすることが望ましく、粒径で０．１μｍ以上１μｍ以下とすることがより望ましい。また、第一のフィラー２１は、２つ以上の粒度ピークを有するようにしても良く、この場合、粒径で０．１μｍ以上１μｍ以下の範囲と、粒径で３０ｎｍ以下の範囲とのそれぞれで粒度ピークを有することがさらに望ましい。これにより、特に、導電性ペースト中の金属フィラーの含有率を高めることができる。さらに、粒径が３０ｎｍ程度以下の金属微粒子は、低温で融着する性質があり、このような金属微粒子を含有させることにより、第一のフィラー２１間で互いに融着して、第一のフィラー２１間での導電性向上が実現できる。一方、第二のフィラー２２としては、粒度ピークが、粒径で０．５μｍ以上２０μｍ以下とすることが望ましく、粒径で１μｍ以上２０μｍ以下とすることがより望ましい。また、第二のフィラー２２は、この粒径の範囲内で２つ以上の粒度ピークを有するようにしても良い。

また、第一のフィラー２１の形状としては、特に限定はされないが、燐片状若しくは球状、または、これらの組合せであることが望ましい。第一のフィラー２１を燐片状とすることで、導電性フィラーの充填性が増して導電性ペースト中の金属フィラーの含有率を高めることができるとともに、金属フィラー同士の接触面積を増加させて接触抵抗が低減できる。また、第一フィラーを球状粉とすることで、導電性ペーストとしての流動性を良好なものとして、印刷性を向上することができる。一方、第二のフィラー２２の形状としては、特に限定はされないが、球状粉を含有することが好ましく、燐片状など他の形状を用いる場合にも球状粉を含むことが望ましい。球状粉は、金属フィラー表面から中心までの最小距離を他の形状と比較して大きくすることができるため、はんだへの溶解を抑制する効果があるとともに、凹凸を形成しやすく、第二の導電層１２の表面からの露出が容易となる。

また、第一のフィラー２１の材質については、印刷性および配線として要求される導電性が確保できれば限定はされないが、銀、金、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、パラジウム、または、銅、銅合金、ニッケル若しくはニッケル合金を銀で被覆したもののいずれか１つまたは複数の組合せからなることが望ましい。一方、第二のフィラー２２の材質については、はんだと接合可能で、電気的導通が取れれば特に限定はされないが、第一のフィラー２１同様に、銀、金、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、パラジウム、または、銅、銅合金、ニッケル若しくはニッケル合金を銀で被覆したもののいずれか１つまたは複数の組合せからなることが望ましい。

次に、この実施形態の電極パッド１０、回路配線体１の製造方法、及び、電極パッド１０へのはんだ付け方法の詳細について説明する。
まず、準備工程として、基板２を用意するとともに、第一の導電層１１及び第二の導電層１２をそれぞれ形成する導電性ペーストである第一のペースト２４及び第二のペースト２６を用意する。まず、基板２は、基材側配線２ａが形成された基材２ｂの表面に絶縁材２ｃを積層して形成する。ここで、後の配線部形成工程で、配線部３と基材側電極パッド２ｄとを接続するために、基材側電極パッド２ｄの部分を除くようにして絶縁材２ｃを積層する。なお、上記のとおり、基材２ｂの最表面が絶縁性を有する場合には、絶縁材２ｃを積層する必要はない。また、第一のペースト２４及び第二のペースト２６は、それぞれペースト状の第一の樹脂２３または第二の樹脂２５に、所定量の第一のフィラー２１または第二のフィラー２２を添加して混合することで製造される。

次に、配線部３を形成する配線部形成工程、並びに、電極パッド１０の第一の導電層１１及び第二の導電層１２のそれぞれを形成する第一の導電層形成工程及び第二の導電層形成工程を実施する。ここで、本実施形態では、電極パッド１０の下層で基板２上に形成される第一の導電層１１と、配線部３とは、ともに第一のペースト２４で形成されていることで、同時に実施することができる。なお、必ずしも同時実施する必要はなく、それぞれ独立して配線部形成工程と、第一の導電層形成工程とを実施するものとしても良い。

すなわち、図３に示すように、配線部形成工程及び第一の導電層形成工程において、まず、第一の印刷工程として、基板２上の配線部３及び電極パッド１０の第一の導電層１１となる範囲に、準備工程で用意した第一のペースト２４を印刷する。具体的な印刷方法としては、特に限定されないが、スクリーン印刷法、ディスペンス法、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、もしくはこれらのオフセット印刷法などを用いることができる。そして、第一の硬化工程として、このようにして印刷した第一のペースト２４を硬化させる。次に、第一の樹脂除去工程として、電極パッド１０の第一の導電層１１の表面１１ａから、硬化した第一のペースト２４を構成する第一の樹脂２３を除去することで、図４に示すように、表面１１ａ近傍に存在する第一のフィラー２１を露出させることが可能となる。具体的な除去方法としては、第一の導電層１１の基板２への密着性や、第一の導電層１１としての電気的特性を低下させるものでなければ特に限定はされないが、プラズマ処理、機械的研削法、化学機械研磨法（ＣＭＰ）などが好適に用いることができる。

次に、第二の導電層形成工程として、第一の導電層１１の表面１１ａに第二の導電層１２を形成する。すなわち、まず、図５に示すように、第二の印刷工程として、第二の導電層１２となる範囲で、硬化した第一のペースト２４上に第二のペースト２６を印刷する。具体的な印刷方法としては、特に限定されないが、第一の印刷工程同様の方法により印刷が可能である。ここで、下層となる第一の導電層１１を形成する第一のペースト２４は、予め硬化されているため、第二のペースト２６を重ねて印刷しても、第一の導電層１１を形成する第一のペースト２４の形状が崩れることはなく、両者が混ざることもない。

次に、図６に示すように、硬化工程として、このようにして印刷した第二のペースト２６を硬化させる。この際、次第に第二の樹脂２５の粘度が低下して、第二のフィラー群２２Ａは、第一の導電層１１上で第二の樹脂２５に対して相対的に沈降することとなり、これにより第一の樹脂２３から露出する第一のフィラー２１と第二のフィラー２２とが接触した接触部２７を形成することができる。

次に、図７に示すように、第二の樹脂除去工程として、電極パッド１０の第二の導電層１２の表面から、硬化した第二のペースト２６を構成する第二の樹脂２５を除去することで、表面１２ａ近傍に存在する第二のフィラー２２が露出することとなる。具体的には、第一の樹脂除去工程と同様であり、プラズマ処理、機械的研削法、化学機械研磨法（ＣＭＰ）などが好適に用いることができる。第二の導電層１２の第一の導電層１１への密着性や、第二の導電層１２としての電気的特性を低下させるものでなければ特に限定はされないが、プラズマ処理、機械的研削法、化学機械研磨法（ＣＭＰ）などが好適に用いることができる。
そして、以上のより電極パッド１０が製造されるとともに、電極パッド１０を備えた回路配線体１が製造されることとなる。

次に、はんだ付け工程として、図２に示すように、電極パッド１０にはんだ４をはんだ付けする。なお、はんだ付けの方法としては、特に限定されず、一般的なはんだ付け方法を適用可能である。この際、電極パッド１０の表面となる第二の導電層１２の表面１２ａには、第二のフィラー２２が露出していることで、樹脂による被膜形成によってはんだ不濡れが生じてしまうことがない。また、上側に位置してはんだ付けされる第二のフィラー２２が、第一のフィラー２１よりも大きな粒径平均値を有していることで、はんだ付け時に第二のフィラー２２が溶融、拡散して空隙が生じてしまうことがない。このため、第一のフィラー２１によって電極パッド１０としての導通を良好に保ちつつ、第二のフィラー２２により確実にはんだ接続することができる。

以上のように、本実施形態では、第二のフィラー２２の樹脂表面からの露出、及び、その粒径により、従来の導電性ペーストを用いた配線印刷形成では実現不可能であった、導電性ペーストへの直接はんだ付けが可能となる。その一方で、第二のフィラー群２２Ａの下方に位置する第一のフィラー２１を第二のフィラー２２よりも小さい粒径平均値とすることで、金属フィラーの充填率を高くして含有率を高めて、電極パッド１０としての抵抗値を低減させて導通を良好なものとすることができる。このため、従来難しかった導電性ペースト配線でのはんだ付け性と微細配線形成の両立が容易に可能となる。さらに、第一のフィラー２１を第一の樹脂２３から第二の樹脂２５側に露出させて第二のフィラー２２との間に接触部２７を形成することにより、さらに抵抗値を低減させて導通を良好なものとすることができる。また、本実施形態では、配線部３を電極パッド１０の第一の導電層１１と同様に第一のペースト２４を硬化して形成することで、配線部３と電極パッド１０の第一の導電層１１とを同時に形成することができて、工程の短縮化を図ることができる。

また、本実施形態では、第一の導電層形成工程で、第一の導電層１１を形成する第一のペースト２４を硬化させた後に、第二の導電層形成工程で第二の導電層１２を形成する第二のペースト２６を印刷、硬化させることで、第一のペースト２４の第一の樹脂２３と、第二のペースト２６の第二の樹脂２５とが混合してしまうことなく、第一の導電層１１と第二の導電層１２との境界を形成することとなる。このため、第一の樹脂２３と第二の樹脂２５とを異なる材質となるように選択した場合において、例えばエポキシ樹脂とシリコーン樹脂のように互いの親和性が低く両者の混合により、基材２ｂとの密着力が低下する場合や、信頼性が低下してしまう場合などには、このような問題を防止しつつ、第一の導電層１１に含まれる第一の樹脂２３として好適な特性を有する材質を選択し、また、第二の導電層１２に含まれる第二の樹脂２５として好適な特性を有する材質を選択し、両者の特性を両立させることが可能となる。第一の樹脂２３として好適な特性としては、基板２に対する密着性や印刷容易性であり、密着性を良好なものとすることで強固で信頼性の高い回路配線体を実現でき、また、印刷容易性を良好なものとすることで微細配線形成が可能となり微細な配線を有する回路配線体を実現することができる。また、第二の樹脂２５として好適な特性としては、はんだ濡れの阻害し難くさや、金属フィラーの保持特性であり、これらによりはんだ接合強度を向上させることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。ここで、第２の実施形態では、第１の実施形態と製造方法が異なるのみで、電極パッド１０及び電極パッド１０を備えた回路配線体１の基本構造は同様であるので、図１から図５及び図７を同様に参照して説明する。

本実施形態では、まず、準備工程において、第二のペースト２６を用意する際に、第二の樹脂２５に対して第二のフィラー２２の体積比率の方が高くなるようにして第二の樹脂２５に第二のフィラー２２を添加して混合することで製造する。なお、基板２及び第一のペースト２４については第１の実施形態同様である。

そして、図３及び図４に示すように、本実施形態でも第１の実施形態同様に、配線部形成工程及び第一の導電層形成工程を実施する。次に、第二の導電層形成工程において、図５に示すように、第二の印刷工程を実施し、第二の硬化工程を実施する。ここで、上記のとおり、第二のペースト２６が、第二の樹脂２５に対して第二のフィラー２２の体積比率が高く設定されていることで、第二のフィラー２２は、第二の樹脂２５に対して沈降するものの、表面側に位置するものは、表面１２ａにおいて第二の樹脂２５から露出することとなり図７に示す状態となる。このため、第二の導電層形成工程において、第１の実施形態のように第二の樹脂除去工程を行わずとも、表面から第二のフィラー２２を露出させることができ、これにより工程の短縮化を図りつつ、導電性ペーストが硬化して形成された本実施形態の電極パッド１０の表面にはんだ接続が可能となる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８から図１３は、本発明の第３の実施形態を示したものである。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図８及び図９に示すように、本実施形態の回路配線体３０の電極パッド３１は、第一のペースト２４が硬化して形成された第一の導電層１１と、第二のペースト２６が硬化して形成された第二の導電層１２とを備える点で、第１、２の実施形態と共通するものの、第一の導電層１１と第二の導電層１２との境界に、第一のペースト２４の第一の樹脂２３と第二のペースト２６の第二の樹脂２５とが混合された混合層３２が形成されている点で異なっている。

次に、この実施形態の電極パッド３１及び回路配線体３０の製造方法について説明する。
この実施形態では、第１の実施形態同様に準備工程を実施する。次に、配線部形成工程及び第一の導電層形成工程を実施する。ここで、本実施形態においても、配線部３を、第一の導電層１１を形成する第一のペースト２４によって形成することで、配線部形成工程と第一の導電層形成工程とを同時に実施することができる。

ここで、図１０に示すように、配線部形成工程及び第一の導電層形成工程において、まず、第一の印刷工程として、第一のペースト２４を配線部３及び電極パッド３１となる範囲に印刷する。具体的な印刷方法としては第１の実施形態同様である。次に、第一の硬化工程を実施するが、ここでは、印刷された第一のペースト２４を乾燥させて乾燥状態とするか、または、予備硬化させて半硬化状態とするのみで、印刷された形状を保持可能としつつ、一定の軟性を有する状態としておく。

次に、第二の導電層形成工程として、第一の導電層１１の表面に第二の導電層１２を形成する。
すなわち、まず、図１１に示すように、第二の印刷工程として、第二の導電層１２となる範囲で、乾燥状態または半硬化状態の第一のペースト２４上に第二のペースト２６を印刷する。具体的な印刷方法としては第１の実施形態同様である。ここで、下層となる第一の導電層１１を形成する第一のペースト２４は、予め乾燥状態または半硬化状態とされているため、第二のペースト２６を重ねて印刷しても、第一の導電層１１を形成する第一のペースト２４の形状が崩れることがなく、両者が混ざることも無い。

次に、第二の硬化工程として、このようにして印刷した第二のペースト２６とともに、乾燥状態または半硬化状態の第一のペースト２４を一括硬化させる。この際、図１２に示すように、次第に第一の樹脂２３及び第二の樹脂２５の粘度が低下するとともに、第二の樹脂２５中に含まれる、例えばＢＣＡ（ブチルカルビトールアセテート）やターピネオールなどの粘度コントロール用溶剤が乾燥状態または半硬化状態の第一の樹脂２３に染み込み、第一の樹脂２３と第二の樹脂２５とはその一部または全てが混ざり合い、第一の導電層１１と第二の導電層１２との境界には、互いが混合された混合層３２が形成されて硬化することとなる。また、第一の樹脂２３と第二の樹脂２５とが混合される際に、第二のフィラー群２２Ａも沈降しようとするが、第二のフィラー２２に対して第一のフィラー２１の方が粒径平均値が小さく含有密度が高いことから、第二のフィラー群２２Ａは、第一のフィラー群２１Ａ上に沈降する。このため、上部の第一のフィラー２１とＡ下部の第二のフィラー２２とは、混合層３２内部で接触し、あるいは、混合層３２内部で互いの間に存在する樹脂を最小限に留めることができ、これにより第一のフィラー群２１Ａと第二のフィラー群２２Ａとの間の導通を良好なものとすることができる。

次に、図１３に示すように、第二の樹脂除去工程として、電極パッド３１の第二の導電層１２の表面から、硬化した第二のペースト２６を構成する第二の樹脂２５を除去することで、表面近傍に存在する第二のフィラー２２が露出することとなる。
そして、以上のより電極パッド３１が製造されるとともに、電極パッド３１を備えた回路配線体３０が製造されることとなる。

次に、はんだ付け工程として、図９に示すように、電極パッド３１にはんだ４をはんだ付けする。なお、本実施形態においてもはんだ付けの方法としては、特に限定されず、一般的なはんだ付け方法を適用可能である。この際、第１の実施形態同様に、電極パッド３１の表面となる第二の導電層１２の表面には、第二のフィラー２２が露出していることで、樹脂による被膜形成によってはんだ不濡れが生じてしまうことがない。また、上側に位置してはんだ付けされる第二のフィラー２２が、第一のフィラー２１よりも大きな粒径平均値を有していることで、はんだ付け時に第二のフィラー２２が溶融、拡散して空隙が生じてしまうことがない。このため、第一のフィラー２１によって電極パッド３１としての導通を良好に保ちつつ、第二のフィラー２２により確実にはんだ接続することができる。

以上のように、本実施形態でも、第一のフィラー２１と第二のフィラー２２とにより、従来難しかった導電性ペースト配線でのはんだ付け性と微細配線形成の両立が容易に可能となる。また、混合層３２内で、第一のフィラー２１と第二のフィラー２２とが接触し、あるいは、互いの間の樹脂を最小限に留めることができることで、さらに抵抗値を低減させて導通を良好なものとすることができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。ここで、第４の実施形態では、第３の実施形態と製造方法が異なるのみで、電極パッド３１及び電極パッド３１を備えた回路配線体３０の基本構造は同様であるので、図８から図１１及び図１３を同様に参照して説明する。

本実施形態では、まず、準備工程において、第一のペースト２４及び第二のペースト２６を用意する際に、第一の樹脂２３及び第二の樹脂２５による樹脂の総量に対して第一のフィラー２１及び第二のフィラー２２による金属フィラーの総量の体積比率の方が高くなるようにして第一の樹脂２３及び第二の樹脂２５、並びに、第一のフィラー２１及び第二のフィラー２２の各使用量を決定する。そして、決定した使用量に基づいて、第一の樹脂２３に第一のフィラー２１を添加して混合することで第一のペースト２４を製造し、また、第二の樹脂２５に第二のフィラー２２を添加して混合することで第二のペースト２６を製造する。なお、基板２については第３の実施形態同様である。

図１０に示すように、本実施形態でも第１の実施形態同様に、配線部形成工程及び第一の導電層形成工程を実施する。次に、第二の導電層形成工程において、図１１に示すように第二の印刷工程を実施し、第二の硬化工程を実施する。ここで、上記のとおり、樹脂の総量に対して金属フィラーの総量の体積比率が高く設定されていることで、第一のフィラー２１及び第二のフィラー２２からなる金属フィラーは、第一の樹脂２３及び第二の樹脂２５からなる樹脂に対して沈降するものの、第二のフィラー２２の内の表面側に位置するものは、表面において第二の樹脂２５から露出することとなる。このため、図１３に示すように、第二の導電層形成工程において、第３の実施形態のように第二の樹脂除去工程を行わずとも、表面から第二のフィラー２２を露出させることができ、これにより工程の短縮化を図りつつ、導電性ペーストが硬化して形成された本実施形態の電極パッド３１の表面にはんだ接続が可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１、３０ 回路配線体
２ 基板
３ 配線部
４ はんだ
１０、３１ 電極パッド
１１ 第一の導電層
１１ａ 表面
１２ 第二の導電層
１２ａ 表面
２１ 第一のフィラー
２２ 第二のフィラー
２３ 第一の樹脂
２４ 第一のペースト
２５ 第二の樹脂
２６ 第二のペースト
３２ 混合層

Claims (19)

1. 樹脂及び該樹脂中に含まれる金属フィラーを有する電極パッドに用いられるはんだ継手構造であって、
   前記金属フィラーは、複数の第一のフィラーによって層状に構成された第一のフィラー群と、
   該第一のフィラー群上に積層され、粒径平均値が前記第一のフィラーよりも大きい複数の第二のフィラーによって層状に構成された第二のフィラー群とを備え、
   前記第二のフィラーの少なくとも一部が前記樹脂の表面から露出している前記電極パッドの前記樹脂の表面から露出する前記第二のフィラーとはんだとが金属結合されてなることを特徴とするはんだ継手構造。
2. 前記電極パッドは、第一の樹脂及び該第一の樹脂中に含まれる前記第一のフィラーを有する第一の導電層と、
   該第一の導電層上に積層され、第二の樹脂及び該第二の樹脂中に含まれる前記第二のフィラーを有する第二の導電層とを備えることを特徴とする請求項１に記載のはんだ継手構造。
3. 前記電極パッドは、前記第一の導電層と前記第二の導電層との境界には、前記第一の樹脂と前記第二の樹脂とが混合された混合層が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のはんだ継手構造。
4. 前記電極パッドは、前記第一の導電層と前記第二の導電層との境界には、前記第一のフィラーが前記第一の樹脂から前記第二の樹脂側に露出して前記第二のフィラーと接触する接触部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のはんだ継手構造。
5. 前記電極パッドは、前記金属フィラーの体積比率が、前記樹脂の体積比率よりも高いことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のはんだ継手構造。
6. 前記電極パッドは、前記第一のフィラーの粒度ピークが、５ｎｍ以上５μｍ以下の範囲内に設定されているとともに、前記第二のフィラーの粒度ピークが、０．５μｍ以上２０μｍ以下の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のはんだ継手構造。
7. 前記電極パッドと、
   該電極パッドと接続され、樹脂及び樹脂に含まれた金属フィラーとを有する配線部とを備える回路配線体に用いられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のはんだ継手構造。
8. 前記配線部は、前記金属フィラーが前記第一のフィラーで構成されていることを特徴とする請求項７に記載のはんだ継手構造。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のはんだ継手構造を有することを特徴とする回路配線体。
10. 樹脂及び該樹脂中に含まれる金属フィラーを有する電極パッドの製造方法であって、
    導電性ペーストとして、前記金属フィラーである複数の第一のフィラーが第一の樹脂に含まれてなる第一のペースト、及び、前記金属フィラーであり、平均粒径が前記第一のフィラーよりも大きい複数の第二のフィラーが第二の樹脂に含まれてなる第二のペーストを用意する準備工程と、
    基板上に前記第一のペーストによって前記第一の導電層を形成する第一の導電層形成工程と、
    前記第一層上に前記第二のペーストによって、表面に前記第二のフィラーが露出するように第二の導電層を形成する第二の導電層形成工程とを備えることを特徴とする電極パッドの製造方法。
11. 請求項１０に記載の電極パッドの製造方法において、
    前記第一の導電層形成工程は、前記基板上に前記第一のペーストを印刷する第一の印刷工程と、印刷された前記第一のペーストを乾燥または予備硬化させる第一の硬化工程とを有し、
    前記第二の導電層形成工程は、前記第一のペースト上に前記第二のペーストを印刷する第二の印刷工程と、印刷された前記第二のペースト及び第一のペーストを一括硬化させる第二の硬化工程とを有することを特徴とする電極パッドの製造方法。
12. 請求項１０に記載の電極パッドの製造方法において、
    前記第一の導電層形成工程は、前記基板上に前記第一のペーストを印刷する第一の印刷工程と、印刷された前記第一のペーストを硬化させる第一の硬化工程と、硬化した前記第一のペーストの前記第二のペーストが印刷される表面の前記第一の樹脂を除去して前記第一のフィラーを露出させる第一の樹脂除去工程とを有し、
    前記第二の導電層形成工程は、前記第一の導電層上に前記第二のペーストを印刷する第二の印刷工程と、印刷された前記第二のペーストを硬化させる第二の硬化工程とを有することを特徴とする電極パッドの製造方法。
13. 請求項１１に記載の電極パッドの製造方法において、
    前記準備工程では、前記第一の樹脂及び前記第二の樹脂の体積に対して、前記第一のフィラー及び前記第二のフィラーの体積比率が高くなるように、前記第一のフィラー及び前記第二のフィラーを用意することを特徴とする電極パッドの製造方法。
14. 請求項１２に記載の電極パッドの製造方法において、
    前記準備工程では、前記第二の樹脂の体積に対して前記第二のフィラーの体積比率が高くなるように、前記第二のフィラーを用意することを特徴とする電極パッドの製造方法。
15. 請求項１１または請求項１２に記載の電極パッドの製造方法において、
    前記第二の導電層形成工程は、硬化した前記第二のペーストの表面の前記第二の樹脂を除去して前記第二のフィラーを露出させる第二の樹脂除去工程を有することを特徴とする電極パッドの製造方法。
16. 請求項１２または請求項１５に記載の電極パッドの製造方法において、
    前記樹脂の除去は、プラズマ処理、機械的研削処理、または、化学的研磨処理のいずれかで行われることを特徴とする電極パッドの製造方法。
17. 請求項１０から請求項１６のいずれか１項に記載の電極パッドの製造方法で前記基板上に電極パッドを形成するとともに、該電極パッドに接続するように前記基板上に、樹脂及び樹脂に含まれた金属フィラーを有する導電性ペーストにより配線部を形成する配線部形成工程とを行うことを特徴とする回路配線体の製造方法。
18. 請求項１７に記載の回路配線体の製造方法において、
    前記配線部形成工程では、導電性ペーストとして前記第一のペーストを用いて前記第一の導電層形成工程と同時に行うことを特徴とする回路配線体の製造方法。
19. 請求項１０から請求項１６のいずれか１項に記載の電極パッドの製造方法で前記基板上に電極パッドを形成した後に、前記第二の導電層の表面に露出する前記第二のフィラーにはんだ付けを行うことを特徴とするはんだ継手方法。

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