JPH11103144A - 半田材料並びにプリント配線板及びその製造方法 - Google Patents
半田材料並びにプリント配線板及びその製造方法Info
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- JPH11103144A JPH11103144A JP27964297A JP27964297A JPH11103144A JP H11103144 A JPH11103144 A JP H11103144A JP 27964297 A JP27964297 A JP 27964297A JP 27964297 A JP27964297 A JP 27964297A JP H11103144 A JPH11103144 A JP H11103144A
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半田接合強度に優れた半田材料，並びにこれ
を用いたプリント配線板及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 半田ボ─ル１等の半田材料は，プリント
配線板のパッド３の表面に半田接合される。半田材料
は，半田の中に銅を含有している。パッド３は，リン３
〜１２重量％と，ニッケル残部とからなるニッケル層３
１を有している。ニッケル層３１の表面は，金層３２に
より被覆されていることが好ましい。
を用いたプリント配線板及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 半田ボ─ル１等の半田材料は，プリント
配線板のパッド３の表面に半田接合される。半田材料
は，半田の中に銅を含有している。パッド３は，リン３
〜１２重量％と，ニッケル残部とからなるニッケル層３
１を有している。ニッケル層３１の表面は，金層３２に
より被覆されていることが好ましい。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，半田材料並びにプリント配線板
及びその製造方法，特に接続端子の導体パターンに対す
る半田接合強度の向上に関する。
及びその製造方法，特に接続端子の導体パターンに対す
る半田接合強度の向上に関する。
【０００２】
【従来技術】従来，プリント配線板としては，図５に示
すごとく，外部接続用の半田ボール９１をパッド９２に
接合してなるものがある。パッド９２は，パターン形成
した銅層９２０の表面に絶縁基板９７の表面に無電解め
っき法により，ニッケル層９２２及び金層９２３を被覆
することにより形成される。プリント配線板がめっきリ
ードを形成し難い基板である場合は，ニッケル層９２２
及び金層９２３は特に無電解めっきにより形成される。
半田ボール９１は，マザーボード８に対して接合され
る。
すごとく，外部接続用の半田ボール９１をパッド９２に
接合してなるものがある。パッド９２は，パターン形成
した銅層９２０の表面に絶縁基板９７の表面に無電解め
っき法により，ニッケル層９２２及び金層９２３を被覆
することにより形成される。プリント配線板がめっきリ
ードを形成し難い基板である場合は，ニッケル層９２２
及び金層９２３は特に無電解めっきにより形成される。
半田ボール９１は，マザーボード８に対して接合され
る。
【０００３】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来のプ
リント配線板においては，パッド９２に対する半田ボー
ル９１の接合強度が弱い。特に，長期間高温条件におか
れた場合には，接合強度が更に低下する。
リント配線板においては，パッド９２に対する半田ボー
ル９１の接合強度が弱い。特に，長期間高温条件におか
れた場合には，接合強度が更に低下する。
【０００４】その理由は，以下のように考えられる。即
ち，図６に示すごとく，リンを含んだニッケル層９２２
からなるパッド９２に，半田ボール９１を接合すると，
半田ボール，金層及びニッケル層の各成分が拡散する。
特に，ニッケル層９２２中のニッケル層のニッケルが金
層９２３の中にすばやく拡散するため，ニッケル層９２
２の上層部９２２ａにニッケル層９２２の中のリンが取
り残されてしまい，この上層部９２２ａが高濃度のリン
を含む層となる。この高濃度Ｐ層の形成によって，パッ
ド９２に対する半田ボール９１の接合強度が低下してし
まう。
ち，図６に示すごとく，リンを含んだニッケル層９２２
からなるパッド９２に，半田ボール９１を接合すると，
半田ボール，金層及びニッケル層の各成分が拡散する。
特に，ニッケル層９２２中のニッケル層のニッケルが金
層９２３の中にすばやく拡散するため，ニッケル層９２
２の上層部９２２ａにニッケル層９２２の中のリンが取
り残されてしまい，この上層部９２２ａが高濃度のリン
を含む層となる。この高濃度Ｐ層の形成によって，パッ
ド９２に対する半田ボール９１の接合強度が低下してし
まう。
【０００５】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，半田
接合強度に優れた半田材料，並びにこれを用いたプリン
ト配線板及びその製造方法を提供しようとするものであ
る。
接合強度に優れた半田材料，並びにこれを用いたプリン
ト配線板及びその製造方法を提供しようとするものであ
る。
【０００６】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，プリント配線板
における導体パターンであって，ニッケルとリンとから
なるニッケル層，及び該ニッケル層を被覆する金層より
なるものの表面に，接続端子を半田接合するための半田
材料において，上記半田材料は，半田の中に，銅を含有
してなることを特徴とする半田材料である。
における導体パターンであって，ニッケルとリンとから
なるニッケル層，及び該ニッケル層を被覆する金層より
なるものの表面に，接続端子を半田接合するための半田
材料において，上記半田材料は，半田の中に，銅を含有
してなることを特徴とする半田材料である。
【０００７】本発明の半田材料の中には，銅（Ｃｕ）が
含まれている。そのため，半田材料による接続端子と導
体パターンとの接合強度が高くなる。その理由は以下の
ように考えられる。
含まれている。そのため，半田材料による接続端子と導
体パターンとの接合強度が高くなる。その理由は以下の
ように考えられる。
【０００８】ニッケル層と金層とからなる導体パターン
の表面に接続端子を半田材料により接合すると，上述し
たように，ニッケル層の上層部に，半田接合強度低下の
原因となる高濃度リン層が形成される。発明者らは鋭意
探究をした結果，本発明のように半田材料に半田成分
（Ｐｂ−Ｓｎ）に加えてＣｕを添加することにより，高
濃度Ｐ層の形成を抑制し，導体パターンに対する半田接
合強度を向上させることができることを発明した。
の表面に接続端子を半田材料により接合すると，上述し
たように，ニッケル層の上層部に，半田接合強度低下の
原因となる高濃度リン層が形成される。発明者らは鋭意
探究をした結果，本発明のように半田材料に半田成分
（Ｐｂ−Ｓｎ）に加えてＣｕを添加することにより，高
濃度Ｐ層の形成を抑制し，導体パターンに対する半田接
合強度を向上させることができることを発明した。
【０００９】まず，半田材料にＣｕを添加することによ
り，ニッケル層の各成分の中のリンの拡散を抑制するこ
とができる。そのため，高濃度Ｐ層の厚みを薄くするこ
とができ，半田材料の導体パターンに対する接合強度の
低下を抑えることができる。
り，ニッケル層の各成分の中のリンの拡散を抑制するこ
とができる。そのため，高濃度Ｐ層の厚みを薄くするこ
とができ，半田材料の導体パターンに対する接合強度の
低下を抑えることができる。
【００１０】請求項２の発明のように，上記銅は，上記
半田材料の中に，０．１〜２０重量％含まれていること
が好ましい。これにより，更に高い半田接合強度が得ら
れる。その理由は，上記範囲内の銅の添加により，半田
材料内への導体パターン成分の拡散を抑制できるからで
あると考えられる。一方，銅の含有量が０．１重量％未
満の場合，又は２０重量％を超える場合には，半田接合
強度が低下するおそれがある。
半田材料の中に，０．１〜２０重量％含まれていること
が好ましい。これにより，更に高い半田接合強度が得ら
れる。その理由は，上記範囲内の銅の添加により，半田
材料内への導体パターン成分の拡散を抑制できるからで
あると考えられる。一方，銅の含有量が０．１重量％未
満の場合，又は２０重量％を超える場合には，半田接合
強度が低下するおそれがある。
【００１１】請求項３の発明のように，上記半田材料
は，半田ボールであることが好ましい。半田ボールは，
接続端子としての役割を果たすことができるとともに，
それ自身が半田材料として導体パターンに接合する。
は，半田ボールであることが好ましい。半田ボールは，
接続端子としての役割を果たすことができるとともに，
それ自身が半田材料として導体パターンに接合する。
【００１２】本発明の半田材料を製造するに当たって
は，例えば，半田材料の成分であるＰｂ，Ｓｎ，Ｃｕ
を，それぞれ微粉末状又はそれよりも大きいボール状と
して混合し，必要に応じてフラックス，粘調剤を添加
し，ペースト状又はボール状の半田材料を得る。
は，例えば，半田材料の成分であるＰｂ，Ｓｎ，Ｃｕ
を，それぞれ微粉末状又はそれよりも大きいボール状と
して混合し，必要に応じてフラックス，粘調剤を添加
し，ペースト状又はボール状の半田材料を得る。
【００１３】半田材料が半田ボールである場合には，こ
れを以下の方法により製造することができる。即ち，半
田ボールは，例えば，銅球を，半田に浸漬するととも
に，必要に応じてビスマス又は鉄を添加することにより
製造する。銅球の大きさは，上記の範囲内の含有量の銅
を添加するため，半田ボール全体の体積の３０〜８５体
積％であることが好ましい。また，半田ボールの導体パ
ターンへの半田接合は，銅球が完全に溶融することな
く，表面で銅が半田内へ拡散する温度，例えば２００℃
以上で加熱することが好ましい。また，同様の理由によ
り，半田ボールの加熱時間は，３０秒間以上であること
が好ましい。
れを以下の方法により製造することができる。即ち，半
田ボールは，例えば，銅球を，半田に浸漬するととも
に，必要に応じてビスマス又は鉄を添加することにより
製造する。銅球の大きさは，上記の範囲内の含有量の銅
を添加するため，半田ボール全体の体積の３０〜８５体
積％であることが好ましい。また，半田ボールの導体パ
ターンへの半田接合は，銅球が完全に溶融することな
く，表面で銅が半田内へ拡散する温度，例えば２００℃
以上で加熱することが好ましい。また，同様の理由によ
り，半田ボールの加熱時間は，３０秒間以上であること
が好ましい。
【００１４】次に，請求項４の発明は，接続端子を，銅
を含む半田材料により接合してなる導体パターンを有す
るプリント配線板において，上記導体パターンは，リン
３〜１２重量％と，ニッケル残部とからなるニッケル
層，及び該ニッケル層を被覆する金層よりなり，かつ，
上記プリント配線板には，上記ニッケル層を電解めっき
により形成するためのめっきリードが形成されていない
ことを特徴とするプリント配線板である。
を含む半田材料により接合してなる導体パターンを有す
るプリント配線板において，上記導体パターンは，リン
３〜１２重量％と，ニッケル残部とからなるニッケル
層，及び該ニッケル層を被覆する金層よりなり，かつ，
上記プリント配線板には，上記ニッケル層を電解めっき
により形成するためのめっきリードが形成されていない
ことを特徴とするプリント配線板である。
【００１５】本発明において最も注目すべきことは，銅
（Ｃｕ）を含む半田材料により，接続端子が導体パター
ンに半田接合されていることである。本発明において
は，半田材料の中に銅が含まれているため，上記のよう
に，接続端子の導体パターンに対する半田接合強度が高
くなる。
（Ｃｕ）を含む半田材料により，接続端子が導体パター
ンに半田接合されていることである。本発明において
は，半田材料の中に銅が含まれているため，上記のよう
に，接続端子の導体パターンに対する半田接合強度が高
くなる。
【００１６】また，ニッケル層にリンが含まれると，ニ
ッケル層と金層との密着性が高くなる。また，金層を形
成している金の析出速度が速く，半田材料による接続端
子と導体パターンとの優れた接合強度が得られる。
ッケル層と金層との密着性が高くなる。また，金層を形
成している金の析出速度が速く，半田材料による接続端
子と導体パターンとの優れた接合強度が得られる。
【００１７】一方，ニッケル層の中のリン濃度が３重量
％未満の場合には，金の析出速度が速くワイヤーボンデ
ィングが可能となるが，その一方で，半田材料による接
続端子と導体パターンとの接合強度が低くなる。その理
由は，金層が無電解めっきにより形成される置換型であ
り膜厚である場合に，リンが金層表面に移行せず，ニッ
ケル層と金層との界面に留まり，高濃度Ｐ層を形成する
ため，半田接合強度が低くなる。また，金層の表面に，
ニッケル層から移行したＮｉと半田材料から移行したＳ
ｎと雰囲気中の酸素（Ｏ）とからなるＮｉ−Ｓｎ−Ｏ合
金が形成されるからであると考えられる。
％未満の場合には，金の析出速度が速くワイヤーボンデ
ィングが可能となるが，その一方で，半田材料による接
続端子と導体パターンとの接合強度が低くなる。その理
由は，金層が無電解めっきにより形成される置換型であ
り膜厚である場合に，リンが金層表面に移行せず，ニッ
ケル層と金層との界面に留まり，高濃度Ｐ層を形成する
ため，半田接合強度が低くなる。また，金層の表面に，
ニッケル層から移行したＮｉと半田材料から移行したＳ
ｎと雰囲気中の酸素（Ｏ）とからなるＮｉ−Ｓｎ−Ｏ合
金が形成されるからであると考えられる。
【００１８】また，ニッケル層の中のリン濃度が１２重
量％を超える場合には，ニッケル層と金層との密着性は
高くなるが，その一方で金層を形成するための金の析出
速度が遅延する。また，常温における半田接合強度が低
くなる。その理由は，半田接合時に，ニッケル層中の上
層部に高密度Ｐ層が形成されるからであると考えられ
る。更に，金層表面の上記の合金層が酸化を受けやすく
なり，高温雰囲気での半田接合強度が低下する場合があ
る。
量％を超える場合には，ニッケル層と金層との密着性は
高くなるが，その一方で金層を形成するための金の析出
速度が遅延する。また，常温における半田接合強度が低
くなる。その理由は，半田接合時に，ニッケル層中の上
層部に高密度Ｐ層が形成されるからであると考えられ
る。更に，金層表面の上記の合金層が酸化を受けやすく
なり，高温雰囲気での半田接合強度が低下する場合があ
る。
【００１９】更に好ましくは，ニッケル層におけるリン
の含有量は，５〜９重量％である。これにより，接続端
子と導体パターンとの半田接合強度が更に高くなる。
の含有量は，５〜９重量％である。これにより，接続端
子と導体パターンとの半田接合強度が更に高くなる。
【００２０】また，上記ニッケル層の表面は，金層によ
り被覆されている。これにより，導体パターン表面に接
続端子を強固に半田接合することができる。
り被覆されている。これにより，導体パターン表面に接
続端子を強固に半田接合することができる。
【００２１】また，上記プリント配線板には，上記ニッ
ケル層を電解めっきにより形成するためのめっきリード
が形成されていない。そのため，高密度で微細な配線が
得られる。
ケル層を電解めっきにより形成するためのめっきリード
が形成されていない。そのため，高密度で微細な配線が
得られる。
【００２２】また，ニッケル層と金層は，無電解めっき
により形成することもできる。これにより，導体パター
ンを非常に均一に形成できる。また，電気めっき用のリ
ードが不要であり，電気的なノイズが発生し難く，また
高密度で微細な配線が得られる。
により形成することもできる。これにより，導体パター
ンを非常に均一に形成できる。また，電気めっき用のリ
ードが不要であり，電気的なノイズが発生し難く，また
高密度で微細な配線が得られる。
【００２３】請求項５の発明のように，上記接続端子
は，半田ボール，リードピン，フリップチップ用パッ
ド，又はＴＣＰ用パッドであることである。この中，半
田ボールは，それ自身の半田により導体パターンに接合
される。リードピンは，プリント配線板のスルーホール
内に挿入され，スルーホール内壁を被覆する導体パター
ン及び半田材料により半田接合される。なお，ＴＣＰ用
パッドとは，テープキャリアパッケージをいう。
は，半田ボール，リードピン，フリップチップ用パッ
ド，又はＴＣＰ用パッドであることである。この中，半
田ボールは，それ自身の半田により導体パターンに接合
される。リードピンは，プリント配線板のスルーホール
内に挿入され，スルーホール内壁を被覆する導体パター
ン及び半田材料により半田接合される。なお，ＴＣＰ用
パッドとは，テープキャリアパッケージをいう。
【００２４】上記導体パターンは，プリント配線板の表
面又は内部，スルーホールの内壁等に形成された，接続
端子を接合するための被膜である。導体パターンの形状
は，接続端子の形状に応じて変化する。例えば，導体パ
ターンは，パッド，スルーホールのランド等である場合
が多い。
面又は内部，スルーホールの内壁等に形成された，接続
端子を接合するための被膜である。導体パターンの形状
は，接続端子の形状に応じて変化する。例えば，導体パ
ターンは，パッド，スルーホールのランド等である場合
が多い。
【００２５】上記接続端子は，例えば，マザーボード，
ドーターボード，メモリーモジュール，マルチチップモ
ジュール，プラスチックパッケージ，半導体装置，導体
回路等の相手部材に接続して，本発明のプリント配線板
と相手部材との電気の授受を行うことができる。
ドーターボード，メモリーモジュール，マルチチップモ
ジュール，プラスチックパッケージ，半導体装置，導体
回路等の相手部材に接続して，本発明のプリント配線板
と相手部材との電気の授受を行うことができる。
【００２６】次に，請求項６の発明は，絶縁基板の全面
を配線用導体膜により被覆し，次いで，該配線用導体膜
における導体パターン非形成部分をマスクにより被覆し
た状態で，上記配線用導体膜を通じて電解めっき用の電
気を，導体パターン形成部分に電解Ｎｉめっきを施し
て，リン３〜１２重量％とニッケル残部とからなるニッ
ケル層を形成し，次いで，上記マスクを除去し，次い
で，上記ニッケル層の表面をマスクにより被覆した状態
で，上記配線用導体膜をエッチングして，導体パターン
を形成するとともに，上記電気めっき用の電気を導いた
配線用導体膜を除去し，次いで，上記導体パターンの表
面に，接続端子を，銅を含む半田材料により接合するこ
とを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
を配線用導体膜により被覆し，次いで，該配線用導体膜
における導体パターン非形成部分をマスクにより被覆し
た状態で，上記配線用導体膜を通じて電解めっき用の電
気を，導体パターン形成部分に電解Ｎｉめっきを施し
て，リン３〜１２重量％とニッケル残部とからなるニッ
ケル層を形成し，次いで，上記マスクを除去し，次い
で，上記ニッケル層の表面をマスクにより被覆した状態
で，上記配線用導体膜をエッチングして，導体パターン
を形成するとともに，上記電気めっき用の電気を導いた
配線用導体膜を除去し，次いで，上記導体パターンの表
面に，接続端子を，銅を含む半田材料により接合するこ
とを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
【００２７】本発明は，請求項５の発明に係るプリント
配線板を製造する方法である。
配線板を製造する方法である。
【００２８】これを図３を用いて具体的に説明する。ま
ず，絶縁基板７の全面に配置された銅箔などの配線用導
体膜３００における導体パターン非形成部分をマスク６
１により被覆し（図３（ａ）），導体パターン形成部分
に電解Ｎｉめっきを施してニッケル層３１を形成する
（図３（ｂ））。このとき，全面に配置された配線用導
体膜３００が電解めっきリードの役目を果たす。次い
で，マスク６１を除去する（図３（ｃ））。次いで，導
体パターンの形状を有するニッケル層３１の表面を，導
体パターンの形状を有するマスク６２により被覆し（図
３（ｄ）），配線用導体膜３００をエッチングして導体
パターン形状を有する銅層３０となす（図３（ｅ））。
このとき，電解めっきリードは，エッチングにより除去
される。その後マスク６２を除去する。これにより，図
３（ｆ）に示すごとく，ニッケル層を形成するためのめ
っきリードを残すことなく，導体パターン３０１を有す
るプリント配線板８が得られる。
ず，絶縁基板７の全面に配置された銅箔などの配線用導
体膜３００における導体パターン非形成部分をマスク６
１により被覆し（図３（ａ）），導体パターン形成部分
に電解Ｎｉめっきを施してニッケル層３１を形成する
（図３（ｂ））。このとき，全面に配置された配線用導
体膜３００が電解めっきリードの役目を果たす。次い
で，マスク６１を除去する（図３（ｃ））。次いで，導
体パターンの形状を有するニッケル層３１の表面を，導
体パターンの形状を有するマスク６２により被覆し（図
３（ｄ）），配線用導体膜３００をエッチングして導体
パターン形状を有する銅層３０となす（図３（ｅ））。
このとき，電解めっきリードは，エッチングにより除去
される。その後マスク６２を除去する。これにより，図
３（ｆ）に示すごとく，ニッケル層を形成するためのめ
っきリードを残すことなく，導体パターン３０１を有す
るプリント配線板８が得られる。
【００２９】
実施形態例１ 本発明の実施形態例に係るプリント配線板について，図
１，図２を用いて説明する。本例のプリント配線板８
は，図１に示すごとく，外部接続用の半田ボール１を半
田接合してなるパッド３を有する。パッド３は，導体パ
ターンの一部であり，これは銅層３０とニッケル層３１
と金層３２とからなる。半田ボール１の頂部は，マザー
ボード上のパッドに接合される（図５参照）。
１，図２を用いて説明する。本例のプリント配線板８
は，図１に示すごとく，外部接続用の半田ボール１を半
田接合してなるパッド３を有する。パッド３は，導体パ
ターンの一部であり，これは銅層３０とニッケル層３１
と金層３２とからなる。半田ボール１の頂部は，マザー
ボード上のパッドに接合される（図５参照）。
【００３０】ニッケル層３１は，リン５〜９重量％と，
ニッケル残部とからなる。半田ボール１は，銅０．１〜
１５重量％と，半田残部とからなる。半田は，鉛（Ｐ
ｂ）１０〜７０重量％と，錫（Ｓｎ）３０〜９０重量％
とからなる。パッド３の周囲における絶縁基板７は，ソ
ルダーレジストにより被覆されている。
ニッケル残部とからなる。半田ボール１は，銅０．１〜
１５重量％と，半田残部とからなる。半田は，鉛（Ｐ
ｂ）１０〜７０重量％と，錫（Ｓｎ）３０〜９０重量％
とからなる。パッド３の周囲における絶縁基板７は，ソ
ルダーレジストにより被覆されている。
【００３１】本例のプリント配線板を製造するに当たっ
ては，図２に示すごとく，エポキシ系，ポリイミド系，
ビスマレイミドトリアジン系等の樹脂とガラスクロス若
しくはガラスファイバーとからなる絶縁基板７を準備
し，その表面に銅箔を貼着する。次いで，銅箔をエッチ
ングしてパッド形状の銅層３０を形成する。次いで，パ
ターン化した銅層３０の表面に，無電解めっきにより，
ニッケル層３１と金層３２とを形成して，パッド３とす
る。ニッケル層３１の厚みは０．１〜３０μｍであり，
金層３２の厚みは０．０１〜１０μｍである。また，絶
縁基板７の表面に導体回路（図示略）を形成する。
ては，図２に示すごとく，エポキシ系，ポリイミド系，
ビスマレイミドトリアジン系等の樹脂とガラスクロス若
しくはガラスファイバーとからなる絶縁基板７を準備
し，その表面に銅箔を貼着する。次いで，銅箔をエッチ
ングしてパッド形状の銅層３０を形成する。次いで，パ
ターン化した銅層３０の表面に，無電解めっきにより，
ニッケル層３１と金層３２とを形成して，パッド３とす
る。ニッケル層３１の厚みは０．１〜３０μｍであり，
金層３２の厚みは０．０１〜１０μｍである。また，絶
縁基板７の表面に導体回路（図示略）を形成する。
【００３２】次いで，銅球１１を準備し，これを，半田
浴の中に浸漬する。これにより，銅球１１の周囲を半田
１２により被覆してなる半田ボール１を得る。銅球１１
は，半田ボール１全体の容積に対して，３０〜８５容積
％とする。半田ボール１の底部は，平面１９とする。こ
れは，半田ボール１をパッド３に載置したときに位置安
定化を図るためである。
浴の中に浸漬する。これにより，銅球１１の周囲を半田
１２により被覆してなる半田ボール１を得る。銅球１１
は，半田ボール１全体の容積に対して，３０〜８５容積
％とする。半田ボール１の底部は，平面１９とする。こ
れは，半田ボール１をパッド３に載置したときに位置安
定化を図るためである。
【００３３】次いで，半田ボール１をパッド３の上に載
置し，半田ボール１を加熱により溶融させる。加熱は，
２００℃以上で３０秒間以上とする。これにより，銅球
１１の銅が半田１２の中に拡散する。なお，ニッケル層
３１の上層部に，従来の半田ボールの接合で生じた高濃
度Ｐ層は形成されなかった（図６参照）。
置し，半田ボール１を加熱により溶融させる。加熱は，
２００℃以上で３０秒間以上とする。これにより，銅球
１１の銅が半田１２の中に拡散する。なお，ニッケル層
３１の上層部に，従来の半田ボールの接合で生じた高濃
度Ｐ層は形成されなかった（図６参照）。
【００３４】本例においては，ニッケル層３１を無電解
めっきにより形成しているが，電解めっきによっても形
成することができる（図３参照）。また，本例において
は，半田ボール１を，半田浴の中に銅球１１を浸漬する
ことにより形成しているが（図２），半田及び銅の各微
粉末をフラックス，粘調剤と混合しペースト状としたも
のをボール形状に成形することにより形成することもで
きる。
めっきにより形成しているが，電解めっきによっても形
成することができる（図３参照）。また，本例において
は，半田ボール１を，半田浴の中に銅球１１を浸漬する
ことにより形成しているが（図２），半田及び銅の各微
粉末をフラックス，粘調剤と混合しペースト状としたも
のをボール形状に成形することにより形成することもで
きる。
【００３５】実施形態例２ 本例においては，表１に示すごとく，半田ボール及びニ
ッケル層の成分と半田ボールの接合強度との関係を調査
した。半田ボール中のＣｕ及びニッケル層中のＰの含有
量を変えて，プリント配線板を実施形態例１と同様に製
造し，これらを試料１，２（本発明品），試料Ｃ１，Ｃ
２（比較例）とした。なお，半田ボール中の半田（Ｐｂ
−Ｓｎ）は，Ｐｂ３７重量％と，Ｓｎ６３重量％で一定
とした。
ッケル層の成分と半田ボールの接合強度との関係を調査
した。半田ボール中のＣｕ及びニッケル層中のＰの含有
量を変えて，プリント配線板を実施形態例１と同様に製
造し，これらを試料１，２（本発明品），試料Ｃ１，Ｃ
２（比較例）とした。なお，半田ボール中の半田（Ｐｂ
−Ｓｎ）は，Ｐｂ３７重量％と，Ｓｎ６３重量％で一定
とした。
【００３６】各試料の初期の接合強度，及び１２５℃１
００時間加熱後の接合強度，並びにＳｎ−Ｎｉ合金層厚
みと高濃度Ｐ層厚みを測定した。その結果を表１に示し
た。同表より知られるように，試料１，２は，他の試料
Ｃ１，Ｃ２に比べて高い接合強度であった。また，リン
を含むニッケル層（試料Ｃ１）の場合には，リンを含ま
ないニッケル層（試料Ｃ２）の場合よりも，接合強度が
低くなった。
００時間加熱後の接合強度，並びにＳｎ−Ｎｉ合金層厚
みと高濃度Ｐ層厚みを測定した。その結果を表１に示し
た。同表より知られるように，試料１，２は，他の試料
Ｃ１，Ｃ２に比べて高い接合強度であった。また，リン
を含むニッケル層（試料Ｃ１）の場合には，リンを含ま
ないニッケル層（試料Ｃ２）の場合よりも，接合強度が
低くなった。
【００３７】リンを含むニッケル層に，銅を含む半田材
料を接合すると（試料１〜５，Ｃ１），銅を含まない半
田材料を接合した場合（試料Ｃ２〜Ｃ４）よりも接合強
度が高くなった。
料を接合すると（試料１〜５，Ｃ１），銅を含まない半
田材料を接合した場合（試料Ｃ２〜Ｃ４）よりも接合強
度が高くなった。
【００３８】半田材料の接合強度が高くなると，Ｓｎ−
Ｎｉ合金層厚みと高濃度Ｐ層厚みが小さくなる傾向が認
められた。これは，ニッケル層中のニッケルが，半田ボ
ールへ移行する量が，減少したためであると考えられ
る。
Ｎｉ合金層厚みと高濃度Ｐ層厚みが小さくなる傾向が認
められた。これは，ニッケル層中のニッケルが，半田ボ
ールへ移行する量が，減少したためであると考えられ
る。
【００３９】
【表１】
【００４０】実施形態例３ 本例のプリント配線板８は，図４に示すごとく，接続端
子としてのボンディングワイヤー２をパッド３に半田接
合している。ボンディングワイヤー２は，パッド３と，
プリント配線板８に搭載した半導体装置との間を電気的
に接続する。ボンディングワイヤー２をパッド３に半田
接合する場合には，パッド３の表面にクリーム状の半田
材料１０を塗布し，半田材料１０を加熱溶融する。半田
材料１０の成分は，実施形態例１で用いた半田ボールと
同様である。その他は，実施形態例１と同様である。本
例においても実施形態例１と同様の効果を得ることがで
きる。
子としてのボンディングワイヤー２をパッド３に半田接
合している。ボンディングワイヤー２は，パッド３と，
プリント配線板８に搭載した半導体装置との間を電気的
に接続する。ボンディングワイヤー２をパッド３に半田
接合する場合には，パッド３の表面にクリーム状の半田
材料１０を塗布し，半田材料１０を加熱溶融する。半田
材料１０の成分は，実施形態例１で用いた半田ボールと
同様である。その他は，実施形態例１と同様である。本
例においても実施形態例１と同様の効果を得ることがで
きる。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば，半田接合強度に優れた
半田材料，並びにこれを用いたプリント配線板及びその
製造方法を提供することができる。
半田材料，並びにこれを用いたプリント配線板及びその
製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１のプリント配線板の断面図。
【図２】本発明における，プリント配線板の製造方法を
示す説明図。
示す説明図。
【図３】本発明における，電気めっきリードを残すこと
なく，導体パターンを有するプリント配線板を製造する
方法を示すための説明図。
なく，導体パターンを有するプリント配線板を製造する
方法を示すための説明図。
【図４】実施形態例３のプリント配線板の断面図。
【図５】従来例のプリント配線板の断面図。
【図６】従来例の問題点を示すための説明図。
１．．．半田ボール， １０．．．半田材料， ３．．．パッド， ３０．．．銅層， ３１．．．ニッケル層， ３２．．．金層， ７．．．絶縁基板，
Claims (6)
- 【請求項１】 プリント配線板における導体パターンで
あって，ニッケルとリンとからなるニッケル層，及び該
ニッケル層を被覆する金層よりなるものの表面に，接続
端子を半田接合するための半田材料において，上記半田
材料は，半田の中に，銅を含有してなることを特徴とす
る半田材料。 - 【請求項２】 請求項１において，上記銅は，上記半田
材料の中に，０．１〜２０重量％含まれていることを特
徴とする半田材料。 - 【請求項３】 請求項１又は２において，上記半田材料
は，半田ボールであることを特徴とする半田材料。 - 【請求項４】 接続端子を，銅を含む半田材料により接
合してなる導体パターンを有するプリント配線板におい
て，上記導体パターンは，リン３〜１２重量％と，ニッ
ケル残部とからなるニッケル層，及び該ニッケル層を被
覆する金層よりなり，かつ，上記プリント配線板には，
上記ニッケル層を電解めっきにより形成するためのめっ
きリードが形成されていないことを特徴とするプリント
配線板。 - 【請求項５】 請求項４において，上記接続端子は，半
田ボール，リードピン，フリップチップ用パッド，又は
ＴＣＰ用パッドであることを特徴とするプリント配線
板。 - 【請求項６】 絶縁基板の全面を配線用導体膜により被
覆し，次いで，該配線用導体膜における導体パターン非
形成部分をマスクにより被覆した状態で，上記配線用導
体膜を通じて電解めっき用の電気を，導体パターン形成
部分に電解Ｎｉめっきを施して，リン３〜１２重量％と
ニッケル残部とからなるニッケル層を形成し，次いで，
上記マスクを除去し，次いで，上記ニッケル層の表面を
マスクにより被覆した状態で，上記配線用導体膜をエッ
チングして，導体パターンを形成するとともに，上記電
気めっき用の電気を導いた配線用導体膜を除去し，次い
で，上記導体パターンの表面に，接続端子を，銅を含む
半田材料により接合することを特徴とするプリント配線
板の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27964297A JP3436101B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 半田材料並びにプリント配線板及びその製造方法 |
| KR10-1999-7011446A KR100376253B1 (ko) | 1997-06-04 | 1998-06-02 | 인쇄 배선판용 솔더 부재 |
| US09/424,582 US6358630B1 (en) | 1997-06-04 | 1998-06-02 | Soldering member for printed wiring boards |
| PCT/JP1998/002437 WO1998056217A1 (fr) | 1997-06-04 | 1998-06-02 | Element de brasage tendre pour cartes a circuit imprime |
| EP98923088A EP1009202B1 (en) | 1997-06-04 | 1998-06-02 | Soldering member for printed wiring boards |
| DE69838586T DE69838586T2 (de) | 1997-06-04 | 1998-06-02 | Lötelement für gedruckte leiterplatten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27964297A JP3436101B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 半田材料並びにプリント配線板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11103144A true JPH11103144A (ja) | 1999-04-13 |
| JP3436101B2 JP3436101B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=17613836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27964297A Expired - Fee Related JP3436101B2 (ja) | 1997-06-04 | 1997-09-26 | 半田材料並びにプリント配線板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3436101B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002056654A1 (en) * | 2001-01-15 | 2002-07-18 | Innochips Technology | Terminal for chip and fabricating method thereof |
-
1997
- 1997-09-26 JP JP27964297A patent/JP3436101B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002056654A1 (en) * | 2001-01-15 | 2002-07-18 | Innochips Technology | Terminal for chip and fabricating method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3436101B2 (ja) | 2003-08-11 |
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