回路基板の製造方法
【課題】搭載する部品を傾けることなく接合可能であり、かつ、工程の簡略化が可能な回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】回路基板１上の端子部２の表面に、第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層５を形成する工程と、前記端子部２の前記第一の粘着層５上に核体１１を付着する工程と、前記核体１１の表面に、第二の粘着性付与化合物を塗布して第二の粘着層１３を形成する工程と、前記核体１１表面の前記第二の粘着層１３上に第一のはんだ粒子１４を付着する工程と、前記第一のはんだ粒子１４を溶融して、前記核体１１の表面にはんだ層を形成する工程と、を具備してなる回路基板の製造方法を採用する。
【解決手段】回路基板１上の端子部２の表面に、第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層５を形成する工程と、前記端子部２の前記第一の粘着層５上に核体１１を付着する工程と、前記核体１１の表面に、第二の粘着性付与化合物を塗布して第二の粘着層１３を形成する工程と、前記核体１１表面の前記第二の粘着層１３上に第一のはんだ粒子１４を付着する工程と、前記第一のはんだ粒子１４を溶融して、前記核体１１の表面にはんだ層を形成する工程と、を具備してなる回路基板の製造方法を採用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子回路を形成する手段として、プラスチック基板、セラミック基板、あるいはプラスチック等がコートされた絶縁性基板上に回路パターンを設け、その上にＩＣ素子、半導体チップ、抵抗またはコンデンサ等の電子部品をはんだ接合する方法が広く採用されている。
【０００３】
このうち、回路パターンの所定の部分に電子部品のリード端子を接合させる方法は、基板上の導電性回路電極表面に予めはんだ薄層を形成させる工程と、はんだ薄層上にはんだペーストまたはフラックスを印刷する工程と、所定の電子部品を位置決め載置する工程と、はんだ薄層またははんだ薄層及びはんだペーストをリフローさせてはんだを融解、凝固させる工程と、を順次行うのが一般的である。
【０００４】
また、最近では電子製品や回路基板の小型化に伴い、電子部品のファインピッチ化が要求されている。このような電子部品としては、例えば０．３ｍｍピッチのＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、０．１５ｍｍピッチのＦＣ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ）、ＢＧＡ構造のＬＳＩチップなどが知られている。また、電子部品を回路基板に搭載する方法としては、電子部品に形成されたはんだバンプと、回路基板に形成されたはんだバンプとを重ねてリフローする方法が知られている。この方法においては、電子部品のファインピッチに対応できる精細なパターン形状のはんだバンプが要求される。
【０００５】
また、回路基板にはんだバンプを形成する方法としては、電気めっき法、無電解めっき法、はんだ粉末のペーストを印刷してリフローする方法などが知られている。しかし、無電解めっき法によるはんだバンプの製造方法では、はんだ層を厚くすることが困難であり、また、電気めっき法によるはんだバンプの製造方法では、複雑な回路にめっき用の電流を流すことが困難である。また、はんだペーストを印刷する方法では、ファインピッチパターンへの対応が困難である。このような事情から、一定でかつ揃った高さを持つはんだバンプを形成する方法として、はんだボールを回路上に付着させる方法が用いられている。
【０００６】
はんだボールを回路上に付着させる方法としては、回路基板の導電性回路電極の表面に粘着性付与化合物を反応させて粘着性を付与するとともに、該粘着部にはんだ粉末を付着させる方法が知られている。この後、回路基板を加熱することにより、はんだバンプが形成される（特許文献１）。さらに、この方法を応用したものとして、必要な部分にはんだ粉粒子を１個だけ付着させる技術も開発されている。（特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−７２４４号公報
【特許文献２】特開２００８−４１８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、ＢＧＡ構造のように、はんだバンプの高さが高い場合には、リフローによりチップと回路基板を接続する際に、溶融したはんだバンプがつぶれやすい。また、チップが不均一に沈み込み、傾いた状態で接合されるおそれがある。
これに対し現在は、高融点のはんだボールを一旦高温で溶融してはんだバンプを形成した後、それよりも低融点のはんだにより接続する方法が用いられている。その他に、はんだがめっきされた銅などの金属のボール（銅核はんだボール）を用いる方法も知られている。銅核はんだボールを配置して一旦溶融することによりはんだバンプを形成し、電子部品を搭載した後にリフローすることにより、核体がスペーサとなって、電子部品と回路基板との距離を一定に保つことができる。
【０００９】
しかし高融点はんだは、その材料が限られており、現在は高濃度に鉛を含む組成のものが用いられている。また、高融点はんだとして現在実用化されているものは鉛を９５％或いは８０％含むような鉛濃度の高いものであり、鉛の同位体から放出されるα線がＬＳＩなどの誤動作の原因になるという深刻な問題がある。そのため、完全鉛フリーの高融点はんだが求められている。
また、銅核はんだボールを用いる方法は、銅核のボールにはんだを均一に付着させることが技術的に難しく、製造コストが著しく高いという問題がある。そのため、汎用的に用いられるには至っていない。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、傾けることなく電子部品を接合可能であり、かつ、工程の簡略化が可能な回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意努力検討した結果、本発明に到達した。即ち本発明は、
〔１〕 回路基板上の端子部の表面に、第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層を形成する工程と、前記端子部の前記第一の粘着層上に核体を付着する工程と、前記核体の表面に、第二の粘着性付与化合物を塗布して第二の粘着層を形成する工程と、前記核体表面の前記第二の粘着層上に第一のはんだ粒子を付着する工程と、前記第一のはんだ粒子を溶融して、前記核体の表面にはんだ層を形成する工程と、を具備してなる回路基板の製造方法。
〔２〕 前記端子部の表面に、前記第一の粘着性付与化合物を塗布して前記第一の粘着層を形成する工程と、前記第二の粘着層を介して表面に前記第一のはんだ粒子が付着されてなる第一のはんだ粒子付着核体を、前記第一の粘着層上に付着する工程と、前記第一のはんだ粒子を溶融して、前記核体の表面に前記はんだ層を形成する工程と、を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
〔３〕 前記第二の粘着層上に前記第一のはんだ粒子を付着する工程の後に、前記端子部の表面に前記第一の粘着層を介して前記第二のはんだ粒子を付着させる工程を有し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記第二のはんだ粒子を溶融することを特徴とする〔１〕に記載の回路基板の製造方法。
〔４〕 前記第一の粘着層上に前記核体を付着する工程と、前記第二の粘着層を形成する工程との間に、前記端子部の表面に前記第一の粘着層を介して前記第二のはんだ粒子を付着させる工程を有し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記第二のはんだ粒子を溶融することを特徴とする〔１〕に記載の回路基板の製造方法。
〔５〕 前記第一の粘着層を形成する工程の前に、前記端子部の表面に前記第二のはんだ粒子を付着させる工程を有し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記第二のはんだ粒子を溶融することを特徴とする〔１〕に記載の回路基板の製造方法。
〔６〕 前記端子部の表面に前記第二のはんだ粒子を付着させる工程と、前記第二のはんだ粒子を融解させて、前記端子部の表面にはんだ被膜を形成する工程と、前記端子部の表面に、前記はんだ被膜を介して第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層を形成する工程と、を具備し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記はんだ被膜を溶融することを特徴とする〔１〕に記載の回路基板の製造方法。
〔７〕 前記端子部の表面に、めっき法によりはんだ被膜を形成する工程と、前記端子部の表面に、前記はんだ被膜を介して第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層を形成する工程と、を具備し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記はんだ被膜を溶融することを特徴とする〔１〕に記載の回路基板の製造方法。
〔８〕 前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、１μｍ以上かつ前記第一のはんだ粒子の平均粒径の０．４倍以下であることを特徴とする〔３〕に記載の回路基板の製造方法。
〔９〕 前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、１μｍ以上かつ前記核体の平均粒径の０．５倍以下、かつ、前記第一のはんだ粒子よりも小さいことを特徴とする〔４〕または〔５〕に記載の回路基板の製造方法。
〔１０〕 前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、５〜１０μｍであることを特徴とする〔９〕に記載の回路基板の製造方法。
〔１１〕 前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、１μｍ以上かつ前記端子部の径の１／３以下であることを特徴とする〔６〕に記載の回路基板の製造方法。
〔１２〕 前記はんだ被膜を３μｍ程度の厚さで形成することを特徴とする〔７〕に記載の回路基板の製造方法。
〔１３〕 前記核体を含む分散液中に、前記第一の粘着層を有する前記回路基板を浸漬させて、前記第一の粘着層に前記核体を付着することを特徴とする〔１〕、〔３〕乃至〔１２〕のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
〔１４〕 前記第一のはんだ粒子付着核体を含む分散液中に、前記第一の粘着層を有する前記回路基板を浸漬させて、前記第一の粘着層に前記第一のはんだ粒子付着核体を付着することを特徴とする〔２〕に記載の回路基板の製造方法。
〔１５〕 前記第一のはんだ粒子を含む前記分散液中に、前記第二の粘着層を有する前記核体が付着された前記回路基板を浸漬させて、前記核体の表面に前記第一のはんだ粒子を付着させることを特徴とする〔１〕、〔３〕乃至〔１３〕のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
〔１６〕 前記第一のはんだ粒子を含む分散液中に、前記第二の粘着層を有する前記核体を浸漬させて、前記第二の粘着層に前記第一のはんだ粒子を付着することで、前記第一のはんだ粒子付着核体を形成することを特徴とする〔２〕または〔１４〕に記載の回路基板の製造方法。
〔１７〕 前記核体として金属ボールを用いることを特徴とする〔１〕乃至〔１６〕のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
〔１８〕 前記核体が銅からなることを特徴とする〔１〕乃至〔１７〕のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
〔１９〕 前記第一の粘着層を形成する工程において、前記端子部を露出させる開口部を有する絶縁層を前記回路基板上に形成してから、前記第一の粘着層を形成することを特徴とする〔１〕乃至〔１８〕のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の製造方法によれば、核体を端子部に付着させてから、第二の粘着層を介して核体に第一のはんだ粒子を付着させ、更に第一のはんだ粒子を加熱溶融して核体の表面にはんだ層を形成するため、めっき等で表面にはんだ層が形成されたはんだ付き核体を用いる場合に比べ、工程を大幅に簡素化することができる。また、電子部品等を装着した場合には核体がスペーサとなるため、電子部品の姿勢を傾けることなく実装することができる。
また、本発明の製造方法によれば、第一のはんだ粒子付着核体を端子部に付着させた後に、第一のはんだ粒子を加熱溶融して核体の表面にはんだ層を形成するため、めっき等で表面にはんだ層が形成されたはんだ付き核体を用いる場合に比べて、工程を大幅に簡素化することができる。また、電子部品等を装着した場合には核体がスペーサとなるため、電子部品の姿勢を傾けることなく実装することができる。
以上により、本発明によれば、搭載する部品を傾けることなく接合可能であり、かつ、工程の簡略化が可能な回路基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【図２】本発明の第一の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【図３】第一のはんだ粒子を付着させる工程を説明する模式図である。
【図４】本発明の第二の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【図５】本発明の第三の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【図６】本発明の第四の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【図７】本発明の第五の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【図８】本発明の第六の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第一の実施形態）
以下、本発明の第一の実施形態である回路基板の製造方法について図面を参照にして説明する。図１及び図２は本実施形態の回路基板の製造方法を説明する工程図である。
【００１５】
本実施形態の回路基板の製造方法は、回路基板１の端子部２に、第一の粘着層５を形成する工程と、第一の粘着層５に核体１１を付着させる工程と、核体１１表面に第一のはんだ粒子１４を付着する工程と、第一のはんだ粒子１４を溶媒してはんだ層１５を形成する工程と、から概略構成されている。
以下、各工程の望ましい形態について、詳細に述べる。
【００１６】
本発明の対象となる回路基板１としては、プラスチック基板、プラスチックフィルム基板、ガラス布基板、紙基質エポキシ樹脂基板、セラミックス基板等に金属板を積層した基板、あるいは金属基材にプラスチックあるいはセラミックス等を被覆した絶縁基板上に金属等の導電性物質を用いて回路パターンを形成した片面回路基板、両面回路基板、多層回路基板あるいはフレキシブル回路基板等を例示することができる。またその他に、IC基板、コンデンサ、抵抗、コイル、バリスタ、ベアチップ、ウェーハ等の適用も可能である。
【００１７】
図１(ａ)に、本実施形態において用いられる回路基板１の断面図を示す。回路基板１としては例えば、セラミックス基板を例示することができる。
回路基板１の一面１ａ上には、たとえば銅または銅合金からなる回路パターン（端子部２）が形成されている。以下、端子部２の表面４に第一の粘着層５を形成する工程について説明する。
【００１８】
まず、図１（ｂ）に示すように、端子部２の周囲を予めレジスト（絶縁層）３で囲み、開口部６を形成する。具体的には回路基板１上の上面１ａの全面にレジスト層３を形成し、露光、現像することによりレジスト層３が硬化し、開口部６が形成される。開口部６は、端子部２を露出する構成となる。また、開口部６の直径Ｆは、核体１１の粒径Ｄに合わせて適宜設定する。
【００１９】
レジスト層３は、回路基板の製造に一般的に用いられる絶縁性のレジストを用いることができる。レジスト層３は、後述する第一の粘着層５を付与する工程において、粘着性が付与されない性質を有するものであれば、その材料は限定されない。
【００２０】
また、端子部２の材料としては、銅または銅合金を用いることができるが、本発明ではこれに限定されず、後述する工程において、粘着性付与物質により粘着性が得られる導電性の物質であればその他のものを用いてもかまわない。このような物質としては、例えば、フラッシュ金、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｎｉ−Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ、はんだ合金等を含む物質を例示することができる。
【００２１】
また、開口部６の深さＨ（端子部２の表面４とレジスト層３の上面との段差）は、核体１１の粒径Ｄに合わせて適宜設定する。このとき、段差Ｈは核体１１の粒径Ｄよりも小さくすることが望ましい。段差Hが粒径Dよりも大きいとバンプ１６が正常に形成されないことがあるため好ましくない。段差Ｈは、後述する工程において核体が粘着力により保持されて脱落しない様にすれば、電極表面の方がレジスト表面より高いHがマイナスの範囲であってもよい。しかし、工程の作業性及び核体の機能を考慮すると、１μｍ以上であって粒径Dの2分の１以下の範囲がより好ましい。段差Ｈがこの範囲内であることにより、後述する工程において、安定的に核体１１の脱落を防ぐとともに、十分な高さのはんだバンプ１６を形成することができる。開口部６は円状が望ましいが、楕円であっても、四角であっても代用は可能である。
【００２２】
次に、図１（ｃ）に示すように、第一の粘着層５を形成する。まず、以下に示す第一の粘着性付与化合物のうち、少なくとも１種または２種以上を、水または酸性水に溶解し、好ましくはｐＨ３〜４程度の微酸性に調整する。これにより、粘着性溶液が形成される。次いで、粘着性溶液に回路基板１を浸漬するか、または回路基板１に粘着性溶液を塗布することにより、端子部２の表面４に第一の粘着層５が形成される。
【００２３】
ここで、第一の粘着性付与化合物としては、ナフトトリアゾール系誘導体、べンゾトリアゾール系誘導体、イミダゾール系誘導体、べンゾイミダゾール系誘導体、メルカプトべンゾチアゾール系誘導体及びべンゾチアゾールチオ脂肪酸等を用いることができる。これらの粘着性付与化合物は特に銅に対しての作用効果が強く、また、他の導電性物質にも粘着性を付与することができる。
【００２４】
また、本発明において好適に用いられるべンゾトリアゾール系誘導体は、一般式（１）で表される。
【００２５】
【化１】
【００２６】
但し、式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６（好ましくは５〜１６）のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基である。
【００２７】
また、本発明において好適に用いられるナフトトリアゾール系誘導体は、一般式（２）で表される。
【００２８】
【化２】
【００２９】
但し、式（２）中、Ｒ５〜Ｒ１０は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６（好ましくは５〜１６）のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基である。
【００３０】
更に、本発明において好適に用いられるイミダゾール系誘導体は、一般式（３）で表される。
【００３１】
【化３】
【００３２】
但し、式（３）において、Ｒ１１、Ｒ１２は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６（好ましくは５〜１６）のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基である。
【００３３】
更にまた、本発明において好適に用いられるべンゾイミダゾール系誘導体は、一般式（４）で表される。
【００３４】
【化４】
【００３５】
但し、式（４）において、Ｒ１３〜Ｒ１７は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６（好ましくは５〜１６）のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基である。
【００３６】
また、本発明において好適に用いられるメルカプトべンゾチアゾール系誘導体は、一般式（５）で表される。
【００３７】
【化５】
【００３８】
但し、式（５）中、Ｒ１８〜Ｒ２１は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６（好ましくは５〜１６）のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基である。
【００３９】
更に、本発明において好適に用いられるべンゾチアゾールチオ脂肪酸系誘導体は、一般式（６）で表される。
【００４０】
【化６】
【００４１】
但し、式（６）において、Ｒ２２〜Ｒ２６は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６（好ましくは１または２）のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基である。
【００４２】
これらの化合物のうち、一般式（１）で示されるべンゾトリアゾール系誘導体において、Ｒ１〜Ｒ４は炭素数が多いほうが一般的に粘着性が強い。
また、一般式（３）及び一般式（４）で示されるイミダゾール系誘導体及びべンゾイミダゾール系誘導体のＲ１１〜Ｒ１７においても、一般に炭素数の多いほうが粘着性が強い。
更に、一般式（６）で示されるべンゾチアゾールチオ脂肪酸系誘導体においては、Ｒ２２〜Ｒ２６は炭素数１または２が好ましい。
【００４３】
また、粘着性溶液のｐＨ調整に用いる物質としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の無機酸をあげることができる。また有機酸としては、蟻酸、乳酸、酢酸、プロピオン酸、リンゴ酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸等を用いることができる。
粘着性溶液における第一の粘着性付与化合物の濃度は、特に限定されないが、溶解性、使用状況に応じて適宜調整して用いればよく、粘着性溶液全体に対し０．０５質量％〜２０質量％の範囲内であることが特に好ましい。第一の粘着性付与化合物の濃度がこの範囲内であることにより、端子部２に十分な粘着性を付与することができる。一方、粘着性溶液全体に対し０．０５質量％未満であると十分な粘着性を付与できず、また、粘着性溶液全体に対し２０質量％を超えると粘着性付与化合物が多量に消費され、非効率となるため好ましくない。
【００４４】
粘着性を端子部２に付与させる際の処理温度については、室温よりは若干高めにすることが好ましい。これにより、第一の粘着層５の形成速度、形成量が十分なものとなる。また、最適な処理温度は、粘着性付与化合物の濃度や端子部２の材料金属の種類などにより異なるが、一般的には３０℃〜６０℃位の範囲が好適である。また、粘着性溶液への浸漬時間は５秒〜５分間位の範囲になるよう、その他の条件を調整することが好ましい。
【００４５】
また、粘着性溶液中には、イオンとして銅を５０〜１０００ｐｐｍ共存させることが好ましい。銅イオンがこの範囲の量共存することにより、第一の粘着層５の形成速度、形成量などの形成効率を高めることができる。
【００４６】
本実施形態の粘着層の形成方法は、回路基板の端子部のみならず、ＬＳＩそのものの接続用はんだバンプ部分、すなわち、ＢＧＡを有するＬＳＩチップやＣＳＰ（チップ・サイズ・パッケージ）、ＬＳＩ等のバンプ形成手段としても有効に使用することができる。なお、これらは本発明のはんだ回路基板に当然含まれるものである。
【００４７】
次に、図１（ｄ）に示すように、第一の粘着層５を介して端子部２上に核体１１を付着させる。その方法について以下説明する。このとき、第一の粘着層５に核体１１を付着させる方法としては、空気中または不活性雰囲気中で第一の粘着層５に核体１１を直接供給する方法や、分散液４１中に核体１１を分散させてスラリー状態にし、そのスラリーを第一の粘着層５に供給する方法等がある。
【００４８】
まず、空気中、不活性ガス雰囲気中で核体１１を付着させる方法について説明する。はじめに、空気または不活性ガスを満たした容器内に核体１１を投入する。次いで、容器内に第一の粘着層５まで形成された回路基板１を設置する。次いで、容器を傾斜または振動させて、第一の粘着層５と核体１１を接触させる。これにより、第一の粘着層５に核体１１が付着する。
【００４９】
次いで、液体中で核体１１を付着させる方法を説明する。まず、図３に示すように、水等の分散液４１を容器４０内に入れ、更に核体１１を分散液４１に添加する。次いで、容器４０を傾けて分散液４１と核体１１を一方に寄せ、回路基板１が分散液４１や核体１１に接触しないように容器内に設置する。その後、容器４０を左右に傾動させることにより、分散液４１中で第一の粘着層５と核体１１が接触する。これにより、第一の粘着層５に核体１１が付着される。
【００５０】
このように、液体中で核体１１を付着させることにより、核体１１が静電気により粘着性の無い部分に付着したり、核体１１の静電気による凝集を防止することができる。そのため、この方法を用いることはファインピッチの回路基板や、微粉を用いる場合に特に好ましい。また、核体１１を付着させる方法は、液体中で付着させる方法に限られず、核体１１の大きさ等、条件によって適した方法を、それぞれの工程で独立に採用すればかまわない。
【００５１】
また、核体１１の材質としては銅が特に好ましいが、第一のはんだ粒子１４の融点より高い融点を有し、かつ第二の粘着性付与化合物によって粘着性が得られる物質であれば他のものを用いてもかまわない。このような物質として銅の他に、例えば、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｎｉ−Ａｕ、Ａｕ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｓｉの合金等を含む物質を例示することができる。
また、核体１１の平均粒径Ｄは、付着させる端子部２の大きさに応じて適宜選択すればよいが、２０μｍ〜２００μｍの範囲内とすることが特に好ましい。
【００５２】
次に、図１（ｅ）に示すように、第二の粘着層１３を形成する。
第二の粘着層１３の形成方法は、第一の粘着層５の形成方法をそのまま適用すればよく、第一の粘着性付与化合物と同じ化合物を第二の粘着性付与化合物として用い、また、第一の粘着層５の形成方法と同じ条件で形成することができる。すなわち第一の粘着性付与化合物と同様に調整した化合物（第二の粘着性付与化合物）を含む粘着性溶液に回路基板１を浸漬するか、または塗布することにより、核体１１の表面１２を覆うように第二の粘着層１３を形成することができる。
【００５３】
次に、図１（ｆ）に示すように、核体１１の表面１２に、第二の粘着層１３を介して、第一のはんだ粒子１４を付着させる。その方法について以下説明する。
【００５４】
第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４を付着させる方法としては、空気中または不活性雰囲気中で第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４を直接供給する方法や、分散液４１中に第一のはんだ粒子１４を分散させてスラリー状態にし、そのスラリーを第二の粘着層１３に供給する方法等がある。
【００５５】
まず、不活性ガス雰囲気中で第一のはんだ粒子１４を付着させる方法について説明する。はじめに、空気または不活性ガスを満たした容器内に第一のはんだ粒子１４を投入する。次いで、容器内に第二の粘着層１３まで形成された回路基板１を設置する。次いで、容器を傾斜または振動させて、第二の粘着層１３と第一のはんだ粒子１４を接触させる。これにより、第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４が付着する。
【００５６】
次いで、液体中で第一のはんだ粒子１４を付着させる方法を説明する。まず、図３に示すように、水等の分散液４１を容器４０内に入れ、更に第一のはんだ粒子１４を分散液４１に添加する。次いで、容器４０を傾けて分散液４１と第一のはんだ粒子１４を一方に寄せ、回路基板１が分散液４１や第一のはんだ粒子１４に接触しないように容器内に設置する。その後、容器４０を左右に傾動させることにより、分散液４１中で第二の粘着層１３と第一のはんだ粒子１４が接触する。これにより、第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４が付着される
【００５７】
また、第一のはんだ粒子１４を付着させる方法は、液体中で付着させる方法に限られず、第一のはんだ粒子１４の大きさ等、条件によって適した方法を、それぞれの工程で独立に採用すればかまわない。
【００５８】
また、第一のはんだ粒子１４は、はんだバンプ２０や核体１１よりも粒径の小さいものを用いる。第一のはんだ粒子１４の粒径Ｅは、核体１１の粒径Ｄに応じ、１粒の核体１１に複数の第一のはんだ粒子１４が付着するよう、適宜設定すればかまわない。すなわち、第一のはんだ粒子１４の平均粒径Ｅは１μｍ以上かつ核体１１の平均粒径Ｄの２分の１よりも小さいことが望ましい。第一のはんだ粒子１４の粒径Ｅがこの範囲内であることにより、１粒の核体１１に複数の第一のはんだ粒子１４を付着させることができる。一方、第一のはんだ粒子１４の粒径Ｅが１μｍ未満であると、はんだの量が不足してしまうため望ましくない。また、第一のはんだ粒子１４の粒径Ｅが核体１１の平均粒径Ｄの２分の１以上であると、１粒の核体１１に十分な数の第一のはんだ粒子１４を付着することができず、好ましくない。
【００５９】
また、第一のはんだ粒子１４の金属組成は、例えばＳｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｃｄ系が挙げられる。また最近の産業廃棄物におけるＰｂ排除の観点から、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｉｎ系、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｉｎ−Ａｇ系、Ｉｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ａｕ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｇｅ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｃｕ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｓｂ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系であることが好ましい。
【００６０】
上記金属組成の具体例としては、Ｓｎが６３質量％、Ｐｂが３７質量％の共晶はんだ（以下６３Ｓｎ／３７Ｐｂと表す。）を中心として、６２Ｓｎ／３６Ｐｂ／２Ａｇ、６２．６Ｓｎ／３７Ｐｂ／０．４Ａｇ、６０Ｓｎ／４０Ｐｂ、５０Ｓｎ／５０Ｐｂ、３０Ｓｎ／７０Ｐｂ、２５Ｓｎ／７５Ｐｂ、１０Ｓｎ／８８Ｐｂ／２Ａｇ、４６Ｓｎ／８Ｂｉ／４６Ｐｂ、５７Ｓｎ／３Ｂｉ／４０Ｐｂ、４２Ｓｎ／４２Ｐｂ／１４Ｂｉ／２Ａｇ、４５Ｓｎ／４０Ｐｂ／１５Ｂｉ、５０Ｓｎ／３２Ｐｂ／１８Ｃｄ、４８Ｓｎ／５２Ｉｎ、４３Ｓｎ／５７Ｂｉ、９７Ｉｎ／３Ａｇ、５８Ｓｎ／４２Ｉｎ、９５Ｉｎ／５Ｂｉ、６０Ｓｎ／４０Ｂｉ、９１Ｓｎ／９Ｚｎ、９６．５Ｓｎ／３．５Ａｇ、９９．３Ｓｎ／０．７Ｃｕ、９５Ｓｎ／５Ｓｂ、２０Ｓｎ／８０Ａｕ、９０Ｓｎ／１０Ａｇ、９０Ｓｎ／７．５Ｂｉ／２Ａｇ／０．５Ｃｕ、９７Ｓｎ／３Ｃｕ、９９Ｓｎ／１Ｇｅ、９２Ｓｎ／７．５Ｂｉ／０．５Ｃｕ、９７Ｓｎ／２Ｃｕ／０．８Ｓｂ／０．２Ａｇ、９５．５Ｓｎ／３．５Ａｇ／１Ｚｎ、９５．５Ｓｎ／４Ｃｕ／０．５Ａｇ、５２Ｓｎ／４５Ｂｉ／３Ｓｂ、５１Ｓｎ／４５Ｂｉ／３Ｓｂ／１Ｚｎ、８５Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓｂ、８４Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓｂ／１Ｚｎ、８８．２Ｓｎ／１０Ｂｉ／０．８Ｃｕ／１Ｚｎ、８９Ｓｎ／４Ａｇ／７Ｓｂ、８８Ｓｎ／４Ａｇ／７Ｓｂ／１Ｚｎ、９８Ｓｎ／１Ａｇ／１Ｓｂ、９７Ｓｎ／１Ａｇ／１Ｓｂ／１Ｚｎ、９１．２Ｓｎ／２Ａｇ／０．８Ｃｕ／６Ｚｎ、８９Ｓｎ／８Ｚｎ／３Ｂｉ、８６Ｓｎ／８Ｚｎ／６Ｂｉ、８９．１Ｓｎ／２Ａｇ／０．９Ｃｕ／８Ｚｎなどを挙げることができる。また、本実施形態の第一のはんだ粒子１４としては、異なる組成の第一のはんだ粒子を２種類以上混合したものであってもかまわない。
【００６１】
次に、核体１１及び第一のはんだ粒子１４の定着を行う。定着とは、端子部２と第一のはんだ粒子１４の間で、端子部２の構成材料を第一のはんだ粒子１４側に拡散させる反応である。この反応が進行することにより、核体１１及び第一のはんだ粒子１４はそれぞれ互いに固定される。定着の温度は、はんだの融点に対しマイナス５０℃からプラス５０℃の範囲内であることが好ましく、マイナス３０℃からプラス３０℃の範囲内であることがさらに好ましい。定着の温度がこの範囲内の場合、第一のはんだ粒子１４は溶融しないか、或いは仮に内部が溶解しても表面に存在する酸化膜の効果により溶融して流れ出すことは無い。そのため、第一のはんだ粒子１４の形状を保ったまま定着を行うことが可能である。
【００６２】
その後、回路基板１に水溶性フラックスを塗布する。水溶性フラックスとしては、たとえば特開２００４−２８２０６２号公報に記載されたフラックスを用いることができる。水溶性フラックスを用いることにより、第一のはんだ粒子１４の表面及び端子部２の表面４の酸化膜を除去することができる。
【００６３】
次に、図２（ａ）に示すようにリフロー工程を行い、はんだバンプ１６を形成する。その方法について以下説明する。
【００６４】
まず、回路基板１を乾燥させた後、リフロー工程を行い、第一のはんだ粒子１４を溶融させる。このときの加熱温度は、２００℃〜３００℃の範囲が好ましく、融点プラス１０℃〜５０℃であることが特に望ましい。このような温度で加熱することにより、第一のはんだ粒子１４の溶融はんだと、端子部２の表面４または核体１１の表面１２とが十分に反応し、拡散層を形成することができる。
【００６５】
これにより、第一のはんだ粒子１４は溶融して、核体１１の表面１２全体に行き渡る。それにより、端子部２と核体１１とは強固に接続され、また、搭載する電子部品２２と核体１１とが安定的に接続する。このリフロー工程の後、回路基板１を水洗し残存するフラックスを除去する。これにより、端子部２上にはんだバンプ１６が形成される。
【００６６】
次に、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すように、回路基板１に電子部品２２を実装させる。その方法について以下説明する。
【００６７】
まず、図２（ｂ）に示すように、端子部２４をはんだバンプ１６の位置に合わせ、電子部品２２を回路基板１上に配置させる。電子部品２２は、電子部品本体２３と端子部２４から概略構成されている。電子部品本体２３の一面側には端子部２４が設けられており、また、端子部２４表面にはめっき部２５が形成されている。
次いで、電子部品２２を回路基板１上に搭載し、めっき部２５とはんだ層１５とを接触させる。この状態を図２（ｃ）に示す。次いで、図２（ｄ）に示すようにリフロー工程を行い、はんだ層１５を溶融させて、端子部２４と端子部２とをはんだ接合させる。これにより、回路基板１に電子部品２２が実装される。
【００６８】
本実施形態の回路基板１の製造方法によれば、核体１１がスペーサになることにより、電子部品２２と回路基板１との距離を一定に保つことができる。そのため、搭載された電子部品２２が回路基板１上で不均一に沈み込む問題を解決でき、端子部２に対する高さが一定である、信頼性の高い回路基板１を得ることができる。また、第一のはんだ粒子１４を第二の粘着層１３を介して核体１１に付着させるため、高価な銅核はんだボールを使用せずに済む。そのため、低コスト化と工程の簡略化を実現することができる。また、高濃度の鉛を含む高融点はんだを用いる必要が無いため、Ｐｂ同位体の発するα線による誤動作の問題も解決することができる。また、本実施形態の製造方法は、微細な回路基板に適した方法であり、集積度が高く、かつ、信頼性の高い電子機器を提供出来るようになる。
【００６９】
また、回路基板１上に開口部６を有するレジスト層３を形成した後に、第一の粘着層５を形成するため、端子部２以外の部分には第一の粘着層５が形成されない。これにより、核体１１を選択的に端子部２に付着させることができる。また、開口部６内に核体１１を付着させるため、第一の粘着層５の粘着力が弱い場合でも、核体１１が開口部６の外に脱落するのを防ぐことができる。これにより、全ての端子部２に確実に核体１１を付着させることができる。
【００７０】
また、核体１１を含む分散液４１中で、第一の粘着層５に核体１１を付着させることにより、各端子部２に対する核体１１の付着量を均一にすることができる。これにより例えば、１つの端子部２に対して１つの核体１１を確実に付着させることもできる。
また、第一のはんだ粒子１４を含む分散液４１中で、第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４を付着させることにより、各核体１１に対する第一のはんだ粒子１４の付着量を均一にすることができる。
【００７１】
また、核体１１として金属ボールを用いることにより、電子部品２２と端子部２との導通を確保することができる。特に、核体１１が銅からなる場合には、導通が確保されるとともに、第二の粘着層１３が形成されやすくなる。
【００７２】
（第二の実施形態）
以下、本発明の第二の実施形態である回路基板１の製造方法について図面を参照して説明する。
本実施形態は、第二の粘着層１３を介して核体１１の表面１２に第一のはんだ粒子１４を付着させた後、図４（ｇ）に示すように、第一の粘着層５に第二のはんだ粒子１１４を付着させる点が第一の実施形態と異なる。以下、その詳細を説明する。
【００７３】
まず、図４（ａ）〜（ｆ）に示すように、第二の粘着層１３を介して核体１１の表面１２に第一のはんだ粒子１４を付着させる。ここまでの工程は、第一の実施形態と同様であるため、その詳細については説明を省略する。
次いで、図４（ｇ）に示すように、第一の粘着層５に第二のはんだ粒子１１４を付着させる。付着の方法は、先述した核体１１の付着方法と同一であるため、ここではその詳細を省略する。このとき、第二のはんだ粒子１１４の平均粒径は１μｍ以上かつ第一のはんだ粒子１４の平均粒径Ｅの０．４倍以下であることが望ましい。第二のはんだ粒子１１４の粒径がこの範囲内であることにより、十分な量の第二のはんだ粒子１１４が、第一のはんだ粒子１４と第一の粘着層５との間に入り込むことができる。
【００７４】
一方、第二のはんだ粒子１１４の粒径が１μｍ未満であると、この後のリフロー工程において、核体１１と端子部２との間に、融解したはんだが十分行き渡らない。また、第二のはんだ粒子１１４の粒径が第一のはんだ粒子１４の平均粒径Ｅの０．４倍を超えると、この後のリフロー工程において核体１１と端子部２との間に融解したはんだが多く行き渡りすぎるか、または第二のはんだ粒子が所定位置に入り込めないため、後述するはんだバンプ１６の大きさにばらつきが生じ好ましくない。
【００７５】
次いで、核体１１、第一のはんだ粒子１４および第二のはんだ粒子１１４の定着を行う。その後、リフローにより第一のはんだ粒子１４とともに第二のはんだ粒子１１４を溶融してはんだ層１５を形成する。その後、第一の実施形態と同様の工程を行うことにより、本実施形態の回路基板１が製造される。
【００７６】
本実施形態の回路基板１の製造方法によれば、第二の粘着層１３を介して核体１１の表面１２に第一のはんだ粒子１４を付着させた後に、第一の粘着層５を介して端子部２に、第一のはんだ粒子１４よりも小さい第二のはんだ粒子１１４を付着させる。これにより、第二のはんだ粒子１１４を核体１１と端子部２の間の隙間に入り込ませることができる。そのため、リフロー工程において確実に核体１１と端子部２とを接続することができる。
【００７７】
（第三の実施形態）
以下、本発明の第三の実施形態である回路基板１の製造方法について図面を参照して説明する。
本実施形態は、第一の粘着層５を介して端子部２の上に核体１１を付着したのちに、図５（ｅ）に示すように、第一の粘着層５に第二のはんだ粒子１１４を付着させる点が第一の実施形態と異なる。以下、その詳細を説明する。
【００７８】
まず、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、第一の粘着層５に核体１１を付着させる。ここまでの工程は、第一の実施形態と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
次いで、図５（ｅ）に示すように、第一の粘着層５に第二のはんだ粒子１１４を付着させる。付着の方法は、先述した核体１１の付着方法と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
【００７９】
このとき、第二のはんだ粒子１１４の平均粒径は１μｍ以上かつ核体１１の平均粒径Dの０．５倍以下、かつ、第一のはんだ粒子１４の平均粒径Eよりも小さいことが望ましく、さらに、５〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。第二のはんだ粒子１１４の粒径がこの範囲内であることにより、十分な量の第二のはんだ粒子１１４が、第一のはんだ粒子１４と第一の粘着層５との間に入り込むことができる。
また、このとき、異なる粒径の第二のはんだ粒子１１４を、第一の粘着層５へ粒径ごとに分けて付着させてもかまわない。これにより、第一の粘着層５を第二のはんだ粒子１１４で均一に覆うことができる。
【００８０】
一方、第二のはんだ粒子１１４の粒径が１μｍ未満であると、この後のリフロー工程において、核体１１と端子部２との間に、融解したはんだが十分行き渡らない。また、第二のはんだ粒子１１４の粒径が第一のはんだ粒子１４の平均粒径Ｅの０．５倍を超えると、この後のリフロー工程において、核体１１と端子部２との間に融解したはんだが多く行き渡りすぎるため、後述するはんだバンプ１６の大きさにばらつきが生じ好ましくない。
【００８１】
次いで、図５（ｆ）に示すように、核体１１および第二のはんだ粒子１１４を覆うように、第二の粘着層１３を形成する。ここでの第二の粘着層１３の形成方法は第一の実施形態での第二の粘着層１３の形成方法と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
次いで、図５（ｇ）に示すように、第二の粘着層１３を介して、核体１１の表面１２に第一のはんだ粒子１４を付着させる。
【００８２】
次いで、核体１１、第一のはんだ粒子１４および第二のはんだ粒子１１４の定着を行う。その後、リフローにより第一のはんだ粒子１４とともに第二のはんだ粒子１１４を溶融してはんだ層１５を形成する。その後、第一の実施形態と同様の工程を行うことにより、本実施形態の回路基板１が製造される。
【００８３】
本実施形態の回路基板１の製造方法によれば、第一の粘着層５を介して端子部２に核体１１を付着させた後に、端子部２に、第一のはんだ粒子１４よりも小さい第二のはんだ粒子１１４を付着させる。これにより、第二のはんだ粒子１１４を核体１１と端子部２の間の隙間に入り込ませることができる。また、この工程は、定着工程で第二のはんだ粒子１１４同士が固着するため、第二のはんだ粒子１１４全体を端子部２に安定的に付着させることができる。そのため、リフロー工程においてより確実に核体１１と端子部２とを接続することができる。
【００８４】
（第四の実施形態）
以下、本発明の第四の実施形態である回路基板１の製造方法について図面を参照して説明する。
本実施形態は、図６（ｃ）に示すように、端子部２の上に第二のはんだ粒子１１４を付着させたのちに、第一の粘着層５、核体１１、第二の粘着層１３を順次形成する点が第一の実施形態と異なる。以下、その詳細を説明する。
【００８５】
まず、図６（ａ）〜（ｂ）に示すように、端子部２を開口させる。ここまでの工程は、第一の実施形態と同様であるため、その詳細については説明を省略する。次いで、図６（ｃ）に示すように端子部２の表面４に図示しない粘着部を形成する。次いで、粘着部を介して、端子部２の表面４を覆うように第二のはんだ粒子１１４を付着させる。
【００８６】
このとき、第二のはんだ粒子１１４の平均粒径は１μｍ以上かつ核体１１の平均粒径Dの０．５倍以下、かつ、第一のはんだ粒子１４の平均粒径Eよりも小さいことが望ましく、さらに、５〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。第二のはんだ粒子１１４の粒径がこの範囲内であることにより、十分な量の第二のはんだ粒子１１４が、第一のはんだ粒子１４と第一の粘着層５との間に入り込むことができる。また、第二のはんだ粒子１１４の粒径をこの範囲とすることにより、後述するはんだバンプ１６を均一な大きさで形成することができる。
【００８７】
一方、第二のはんだ粒子１１４の粒径が１μｍ未満であると、この後のリフロー工程において、核体１１と端子部２との間に、融解したはんだが十分行き渡らない。また、第二のはんだ粒子１１４の粒径が第一のはんだ粒子１４の平均粒径Ｅの０．５倍を超えると、この後のリフロー工程において、核体１１と端子部２との間に融解したはんだが多く行き渡りすぎるため、後述するはんだバンプ１６の大きさにばらつきが生じ好ましくない。
【００８８】
次いで、図６（ｄ）に示すように、端子部２の表面４と第二のはんだ粒子１１４を覆うように、第一の粘着層５を形成する。第一の粘着層５の形成方法は第一の実施形態と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
【００８９】
この後、図６（ｅ）に示すように第一の粘着層５を介して端子部２の上に核体１１を付着させたのちに、図６（ｆ）に示すように核体１１を覆うように、第二の粘着層１３を形成する。その後、図６（ｇ）に示すように、第二の粘着層１３を介して、核体１１の表面１２に第一のはんだ粒子１４を付着させる。これらの工程は、第一の実施形態と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
【００９０】
次いで、核体１１、第一のはんだ粒子１４および第二のはんだ粒子１１４の定着を行う。その後、リフローにより第一のはんだ粒子１４とともに第二のはんだ粒子１１４を溶融してはんだ層１５を形成する。その後、第一の実施形態と同様の工程を行うことにより、本実施形態の回路基板１が製造される。
【００９１】
本実施形態の回路基板１の製造方法によれば、第二のはんだ粒子１１４上に核体１１が配置されるため、定着工程で、第二のはんだ粒子１１４と核体１１を強固に固着させることができる。そのため、リフロー時の核体１１の脱落を防ぐことができる。また、リフロー時に確実に核体１１と端子部２との間に、融解した第二のはんだ粒子１１４を行き渡らせることができるため、核体１１と端子部２を確実に接続させることができる。
【００９２】
（第五の実施形態）
以下、本発明の第五の実施形態である回路基板１の製造方法について図面を参照して説明する。
本実施形態は、図７（ｃ）に示すように、端子部２の上に第二のはんだ粒子１１４を付着させたのちに、第二のはんだ粒子１１４をリフローしてはんだ被膜１１４ａを形成し、第一の粘着層５、核体１１、第二の粘着層１３を順次形成する点が第一の実施形態と異なる。以下、その詳細を説明する。
【００９３】
まず、図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、端子部２を開口させる。ここまでの工程は、第一の実施形態と同様であるため、その詳細については説明を省略する。次いで、端子部２の表面４に図示しない粘着部を形成する。次いで、粘着部を介して、端子部２の表面４を覆うように第二のはんだ粒子１１４を付着させる。この状態を図７（ｃ）に示す。
【００９４】
このとき、第二のはんだ粒子１１４の平均粒径は１μｍ以上かつ端子部２の径Ｆの１／３以下であることが好ましい。第二のはんだ粒子１１４の粒径がこの範囲内であることにより、この後のリフロー工程において、表面が十分平坦なはんだ被膜１１４ａを形成することができる。
【００９５】
一方、第二のはんだ粒子１１４の粒径が１μｍ未満であると、この後のリフロー工程において、核体１１と端子部２との間に、融解したはんだが十分行き渡らない。また、第二のはんだ粒子１１４の粒径が端子部２の径Ｆの１／３を超えると、この後のリフロー工程において、表面が凸状に膨らんだはんだ被膜１１４ａが形成される。そのため、その後の工程で核体１１が付着しにくくなり、好ましくない。
次いで、図７（ｄ）に示すように、第二のはんだ粒子１１４をリフローする。これにより、端子部２の表面４を覆うようにはんだ被膜１１４ａが形成される。
【００９６】
このとき、はんだ被膜１１４ａは前述したスーパージャストフィット法（粘着部を介して付着させたはんだ粉末をリフローする方法）に限られず、めっき法により形成しても構わない。また、はんだ被膜１１４ａをめっき法により形成する場合は、はんだ被膜１１４ａの厚さは3μｍ程度とすることができる。本実施形態で定着工程での定着性の改善を安定的に得る為には０．５μｍ以上が好ましい。さらに、1μｍ以上とすると、より安定的な定着を行うことができて好ましい。また、厚さの上限は定着工程での定着性には直接影響しないが、経済的な点から１０μｍ以下であることが好ましい。この方法によれば、はんだ被膜１１４ａを均一な厚さで形成することができるため、はんだバンプ１６を均一な高さで形成することができる。
【００９７】
次いで、図７（ｅ）に示すように、はんだ被膜１１４ａを覆うように、第一の粘着層５を形成し、さらに、第一の粘着層５およびはんだ被膜１１４ａを介して端子部２の上に核体１１を付着させる。第一の粘着層５の形成方法は第一の実施形態と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
【００９８】
この後、図７（ｅ）に示すように第一の粘着層５を介して端子部２の上に核体１１を付着させたのちに、図７（ｆ）に示すように核体１１を覆うように、第二の粘着層１３を形成する。その後、図７（ｇ）に示すように、第二の粘着層１３を介して、核体１１の表面１２に第一のはんだ粒子１４を付着させる。これらの工程は、第一の実施形態と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
【００９９】
次いで、核体１１、第一のはんだ粒子１４および第二のはんだ粒子１１４の定着を行う。その後、リフローにより第一のはんだ粒子１４とともにはんだ被膜１１４ａを溶融してはんだ層１５を形成する。その後、第一の実施形態と同様の工程を行うことにより、本実施形態の回路基板１が製造される。
【０１００】
本実施形態の回路基板１の製造方法によれば、はんだ被膜１１４ａ上に核体１１が配置されるため、定着工程で、はんだ被膜１１４ａと核体１１を強固に固着させることができる。そのため、リフロー時の核体１１の脱落を防ぐことができる。また、リフロー時に確実に核体１１と端子部２との間に、融解したはんだ被膜１１４ａを行き渡らせることができるため、核体１１と端子部２を確実に接続させることができる。
【０１０１】
これらの製造方法は、いずれも核体１１の脱落を防止するとともに、歩留まりを向上させる効果がある。どの製造方法を選ぶかは、工程により、回路基板が受ける熱履歴などが異なる為、使用する回路基板の種類、形状、電極サイズなどにより、適宜選択すればよい。
【０１０２】
（第六の実施形態）
以下、本発明の第六の実施形態である回路基板１の製造方法について図面を参照して説明する。本実施形態が第一の実施形態と異なる点は、本発明の工程において予め、第一のはんだ粒子付着核体３０を形成してから、第一の粘着層５上に第一のはんだ粒子付着核体３０を付着する点である。したがって、以下の説明ではその部分のみを説明し、全体の工程については説明を省略する。
【０１０３】
まず、第二の粘着性付与化合物を用いて核体１１の表面１２に粘着性を付与し、第二の粘着層１３を形成する。次いで、空気中、不活性ガス雰囲気中、または、第一のはんだ粒子１４を含む分散液４１中で、第一のはんだ粒子１４を第二の粘着層１３に付着させ、図８(ａ)に示す第一のはんだ粒子付着核体３０を形成する。この第一のはんだ粒子付着核体３０は、核体１１の表面１２に形成された第二の粘着層１３と、第二の粘着層１３を介して核体１１の表面１２に付着した第一のはんだ粒子１４から構成されている。
【０１０４】
本実施形態においては、核体１１表面１２に第二の粘着層１３を形成する工程は空気中で行い、第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４を付着させる工程は分散液４１中で行うことが好ましい。
【０１０５】
次いで、第一の実施形態の図１(ａ)〜図１(ｃ)に示す工程と同様にして、回路基板１の端子部２表面を覆うように第一の粘着層５を形成する。次いで、図８（ｂ）に示すように、第一の粘着層５に、予め形成した第一のはんだ粒子付着核体３０を付着させる。その方法について以下説明する。
【０１０６】
まず、空気中、不活性ガス雰囲気中で第一のはんだ粒子付着核体３０を付着させる方法について説明する。はじめに、空気または不活性ガスを満たした容器内に第一のはんだ粒子付着核体３０を投入する。次いで、容器内に第一の粘着層５まで形成された回路基板１を設置する。次いで、容器を傾斜または振動させて、第一の粘着層５と第一のはんだ粒子付着核体３０を接触させる。これにより、第一の粘着層５に第一のはんだ粒子付着核体３０が付着する。
【０１０７】
次いで、液体中で第一のはんだ粒子付着核体３０を付着させる方法を説明する。まず、図３に示すように、水等の分散液４１を容器４０内に入れ、更に第一のはんだ粒子付着核体３０を分散液４１に添加する。次いで、容器４０を傾けて分散液４１と第一のはんだ粒子付着核体３０を一方に寄せ、回路基板１が分散液４１や第一のはんだ粒子付着核体３０に接触しないように容器内に設置する。その後、容器４０を左右に傾動させることにより、分散液４１中で第一の粘着層５と第一のはんだ粒子付着核体３０が接触する。これにより、第一の粘着層５に第一のはんだ粒子付着核体３０が付着される。
【０１０８】
その後、第一の実施形態の図２(ａ)〜図２(ｄ)に示す工程と同様にして、第一のはんだ粒子１４を溶融させ、核体１１表面１２にはんだ層１５を形成する。その後、回路基板１に電子部品２２を実装する。
【０１０９】
本実施形態の製造方法によれば、第一の実施形態の場合と同様の効果に加え、下記効果が得られる。
すなわち、本実施形態の回路基板１の製造方法によれば、第一のはんだ粒子付着核体３０を端子部２に付着させたのちに、第一のはんだ粒子１４を加熱溶融する。これにより、核体１１の表面１２にはんだ層１５を形成することができ、表面がはんだでめっきされたはんだ付き核体を用いた場合に比べ、工程を大幅に簡素化することができる。
また、電子部品２２等を装着した場合には核体１１がスペーサとなるため、電子部品２２の姿勢を傾けることなく電子部品を実装することができる。
【０１１０】
また、回路基板１上に開口部６を有するレジスト層３を形成した後に第一の粘着層５を形成するため、端子部２以外の部分には第一の粘着層５が形成されない。これにより、第一のはんだ粒子付着核体３０を選択的に端子部２に付着させることができる。また、開口部６内に第一のはんだ粒子付着核体３０を付着させるため、第一の粘着層５の粘着力が弱い場合でも、第一のはんだ粒子付着核体３０が開口部６の外に脱落するのを防ぐことができる。これにより、全ての端子部２に確実に第一のはんだ粒子付着核体３０を付着させることができる。
【０１１１】
また、第一のはんだ粒子付着核体３０を含む分散液４１中で、第一の粘着層５に第一のはんだ粒子付着核体３０を付着させることにより、各端子部２に対する第一のはんだ粒子付着核体３０の付着量を均一にすることができる。これにより例えば、１つの端子部２に対して１つの第一のはんだ粒子付着核体３０を確実に付着させることもできる。
【０１１２】
また、第一のはんだ粒子１４を含む分散液４１中で第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４を付着させることにより、各核体１１に対する第一のはんだ粒子１４の付着量を均一にすることができると。また、核体の表面にはんだ層をめっき等で形成する場合に比べて、工程を大幅に簡素化することができる。
【実施例】
【０１１３】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
まず、核体１１として粒径５０μｍの純Ｃｕ製のボールを用意した。次いで、直径８０μｍの銅からなる端子部２が約１０００個配置されている回路基板１を準備し、通常のフォトリソフラフィーを用いて、厚さ２０μｍの絶縁性のレジスト層３を形成した。これにより、端子部２を露出する構成の、直径８０μｍの円状の開口部６が形成された。次に、第一の粘着性付与化合物を含む粘着性溶液として、上記一般式（３）のＲ１２のアルキル基がＣ１１Ｈ２３であり、Ｒ１１が水素原子であるイミダゾール系化合物の２質量％水溶液を用意し、酢酸によりｐＨを約４に調整した。次いで粘着性溶液を４０℃に加温し、塩酸水溶液により前処理した回路基板１を３分間浸漬して、端子部２の表面４を覆うように第一の粘着層５を形成した。
【０１１４】
次いで、内寸法が２００ｍｍ×１２０ｍｍ×１５０ｍｍの大きさの粒子付着装置を用意した。なお、この粒子付着装置には、投入口を有する容器４０が設けられており、回路基板１を水平方向に投入することができる構成となっている。次いで、容器４０内に、水１６００ｍｌと銅からなる平均粒径５０μｍの核体１１を約４００ｇ投入した。次いで、はんだ粒子付着装置を傾けて、水と核体１１を容器４０内の一方側に寄せた後、核体１１に触れないように、回路基板１を容器内４０に投入した。その後、３０〜６０秒間、容器４０を左右に３０°傾動させることにより、第一の粘着層５を介して核体１１を回路基板１に付着させた。このとき、傾動の周期は１０秒／回とした。
【０１１５】
その後、装置から回路基板１を取り出し、純水で軽く洗浄した後、回路基板１を乾燥させた。
次いで、再度、上述した粘着性付与化合物溶液を用いて、核体１１の表面１２に第二の粘着層１３を形成した。
【０１１６】
次いで、上記はんだ粒子付着装置に１６００ｍｌの水と、９６．５Ｓｎ／３．５Ａｇの組成で平均粒径が１０μｍの第一のはんだ粒子１４を４００ｇ投入した。次いで、はんだ粒子付着装置を傾けて、水と第一のはんだ粒子１４を容器４０内の一方側に寄せた後、第一のはんだ粒子１４に触れないように、回路基板１を容器内に投入した。その後、３０〜６０秒間、容器４０を左右に３０°傾動させることにより、第二の粘着層１３を介して核体１１に第一のはんだ粒子１４を付着させた。このとき、傾動の周期は５秒／回とした。
【０１１７】
その後、装置から回路基板１を取り出し、純水で軽く洗浄した後、回路基板１を乾燥させた。
次いで、回路基板１を１８０℃のオーブンに入れて２０分間加熱し、核体１１及び第一のはんだ粒子１４を定着させた。次いで、フラックスを回路基板１の表面に噴霧して塗布し、リフロー炉に回路基板１を投入して３分間、２４０℃の窒素雰囲気中で加熱し、端子部２上に高さ約５３μｍのはんだバンプ１６を形成した。
【０１１８】
この結果、はんだバンプ１６の高さのばらつきは標準偏差で１．５μｍであり、核体１１の粒径のばらつきと同程度であった。また、はんだバンプ１６が未付着の端子部２は発見されなかった。
【０１１９】
（実施例２）
核体１１の粒径を５０μｍ、第一のはんだ粒子１４の粒径を２０μｍとした以外の条件は、実施例１と同様として、核体１１に第一のはんだ粒子１４を付着させるまでの工程を行った。
この後、同様の工程により、第二の粘着層１３を介して粒径１０μｍの第二のはんだ粒子１１４を、水中で端子部２に付着させた。
その後、実施例１と同様に洗浄、乾燥、リフローを行い、はんだバンプ１６を製造した。
【０１２０】
（実施例３）
核体１１の粒径を５０μｍとし実施例１と同様に、第一の粘着層５に核体１１を付着させるまでの工程を行った。
その後、第一の粘着層５に、大気中で粒径５μｍの第二のはんだ粒子１１４を付着させた。その後、第一のはんだ粒子１４の粒径を２０μｍとした以外の条件は、実施例１と同様として、水中で第一のはんだ粒子１４を核体１１に付着させた。
その後、実施例１と同様に洗浄、乾燥、リフローを行い、はんだバンプ１６を製造した。
【０１２１】
（実施例４）
実施例１と同様に、端子部２を露出する構成のレジスト層３および開口部６を形成した後、粘着部を介して、端子部２の表面４を覆うように、粒径１０μｍの第二のはんだ粒子１１４を付着させた。その後、核体１１の粒径を５０μｍとし、第一のはんだ粒子１４の粒径を２０μｍとした以外の条件は、実施例１と同様としてはんだバンプ１６を製造した。
【０１２２】
（実施例５）
実施例１と同様に、端子部２を露出する構成のレジスト層３および開口部６を形成した後、粘着部を介して、端子部２の表面４を覆うように、粒径１０μｍの第二のはんだ粒子１１４を付着させた。その後、核体１１の粒径を５０μｍとし、第一のはんだ粒子１４の粒径を２０μｍとした以外の条件は、実施例１と同様としてはんだバンプ１６を製造した。
【０１２３】
（実施例６）
実施例１と同様に、端子部２を露出する構成のレジスト層３および開口部６を形成した後、無電解メッキにより、端子部２を覆うように厚さ３μｍの錫合金のメッキを形成した。その後、核体１１の粒径を５０μｍとし、第一のはんだ粒子１４の粒径を２０μｍとした以外の条件は、実施例１と同様としてはんだバンプ１６を製造した。
【０１２４】
実施例２〜実施例６の結果、いずれもはんだバンプ１６この結果、いずれも定着工程、リフロー工程における核体１１の脱落はなく、はんだバンプ１６が未付着の端子部２は見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
この方法で形成したはんだバンプは、鉛を多く含む高融点はんだを使用することなく形成することができ、鉛フリー化を達成すると共に、Ｐｂ同位体からのα線による誤動作の問題も解決することができる。また、核体を核にもつはんだバンプを、高価な銅核はんだボールを用いることなく作成することができるため、はんだバンプの高さが不均一となる問題や、チップを搭載する際のリフロー時にチップが沈み込む問題を、低コストで解決することができる。本方法は、微細な回路基板に適した方法であり、集積度が高く、かつ、信頼性の高い電子機器を提供出来る様になる。
【符号の説明】
【０１２６】
１…回路基板、１ａ…回路基板の上面、２…端子部、３…レジスト層、４…端子部の表面、５…第一の粘着層、６…開口部、１１…核体、１２…核体の表面、１３…第二の粘着層、１４…第一のはんだ粒子、１５…はんだ層、１６、２０…はんだバンプ、２２…電子部品、２３…電子部品本体、２４…電子部品の端子部、２５…めっき層、３０…第一のはんだ粒子付着核体、４０…容器、４１…分散液、１１４…第二のはんだ粒子、１１４ａ…はんだ被膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子回路を形成する手段として、プラスチック基板、セラミック基板、あるいはプラスチック等がコートされた絶縁性基板上に回路パターンを設け、その上にＩＣ素子、半導体チップ、抵抗またはコンデンサ等の電子部品をはんだ接合する方法が広く採用されている。
【０００３】
このうち、回路パターンの所定の部分に電子部品のリード端子を接合させる方法は、基板上の導電性回路電極表面に予めはんだ薄層を形成させる工程と、はんだ薄層上にはんだペーストまたはフラックスを印刷する工程と、所定の電子部品を位置決め載置する工程と、はんだ薄層またははんだ薄層及びはんだペーストをリフローさせてはんだを融解、凝固させる工程と、を順次行うのが一般的である。
【０００４】
また、最近では電子製品や回路基板の小型化に伴い、電子部品のファインピッチ化が要求されている。このような電子部品としては、例えば０．３ｍｍピッチのＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、０．１５ｍｍピッチのＦＣ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ）、ＢＧＡ構造のＬＳＩチップなどが知られている。また、電子部品を回路基板に搭載する方法としては、電子部品に形成されたはんだバンプと、回路基板に形成されたはんだバンプとを重ねてリフローする方法が知られている。この方法においては、電子部品のファインピッチに対応できる精細なパターン形状のはんだバンプが要求される。
【０００５】
また、回路基板にはんだバンプを形成する方法としては、電気めっき法、無電解めっき法、はんだ粉末のペーストを印刷してリフローする方法などが知られている。しかし、無電解めっき法によるはんだバンプの製造方法では、はんだ層を厚くすることが困難であり、また、電気めっき法によるはんだバンプの製造方法では、複雑な回路にめっき用の電流を流すことが困難である。また、はんだペーストを印刷する方法では、ファインピッチパターンへの対応が困難である。このような事情から、一定でかつ揃った高さを持つはんだバンプを形成する方法として、はんだボールを回路上に付着させる方法が用いられている。
【０００６】
はんだボールを回路上に付着させる方法としては、回路基板の導電性回路電極の表面に粘着性付与化合物を反応させて粘着性を付与するとともに、該粘着部にはんだ粉末を付着させる方法が知られている。この後、回路基板を加熱することにより、はんだバンプが形成される（特許文献１）。さらに、この方法を応用したものとして、必要な部分にはんだ粉粒子を１個だけ付着させる技術も開発されている。（特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−７２４４号公報
【特許文献２】特開２００８−４１８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、ＢＧＡ構造のように、はんだバンプの高さが高い場合には、リフローによりチップと回路基板を接続する際に、溶融したはんだバンプがつぶれやすい。また、チップが不均一に沈み込み、傾いた状態で接合されるおそれがある。
これに対し現在は、高融点のはんだボールを一旦高温で溶融してはんだバンプを形成した後、それよりも低融点のはんだにより接続する方法が用いられている。その他に、はんだがめっきされた銅などの金属のボール（銅核はんだボール）を用いる方法も知られている。銅核はんだボールを配置して一旦溶融することによりはんだバンプを形成し、電子部品を搭載した後にリフローすることにより、核体がスペーサとなって、電子部品と回路基板との距離を一定に保つことができる。
【０００９】
しかし高融点はんだは、その材料が限られており、現在は高濃度に鉛を含む組成のものが用いられている。また、高融点はんだとして現在実用化されているものは鉛を９５％或いは８０％含むような鉛濃度の高いものであり、鉛の同位体から放出されるα線がＬＳＩなどの誤動作の原因になるという深刻な問題がある。そのため、完全鉛フリーの高融点はんだが求められている。
また、銅核はんだボールを用いる方法は、銅核のボールにはんだを均一に付着させることが技術的に難しく、製造コストが著しく高いという問題がある。そのため、汎用的に用いられるには至っていない。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、傾けることなく電子部品を接合可能であり、かつ、工程の簡略化が可能な回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意努力検討した結果、本発明に到達した。即ち本発明は、
〔１〕 回路基板上の端子部の表面に、第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層を形成する工程と、前記端子部の前記第一の粘着層上に核体を付着する工程と、前記核体の表面に、第二の粘着性付与化合物を塗布して第二の粘着層を形成する工程と、前記核体表面の前記第二の粘着層上に第一のはんだ粒子を付着する工程と、前記第一のはんだ粒子を溶融して、前記核体の表面にはんだ層を形成する工程と、を具備してなる回路基板の製造方法。
〔２〕 前記端子部の表面に、前記第一の粘着性付与化合物を塗布して前記第一の粘着層を形成する工程と、前記第二の粘着層を介して表面に前記第一のはんだ粒子が付着されてなる第一のはんだ粒子付着核体を、前記第一の粘着層上に付着する工程と、前記第一のはんだ粒子を溶融して、前記核体の表面に前記はんだ層を形成する工程と、を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
〔３〕 前記第二の粘着層上に前記第一のはんだ粒子を付着する工程の後に、前記端子部の表面に前記第一の粘着層を介して前記第二のはんだ粒子を付着させる工程を有し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記第二のはんだ粒子を溶融することを特徴とする〔１〕に記載の回路基板の製造方法。
〔４〕 前記第一の粘着層上に前記核体を付着する工程と、前記第二の粘着層を形成する工程との間に、前記端子部の表面に前記第一の粘着層を介して前記第二のはんだ粒子を付着させる工程を有し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記第二のはんだ粒子を溶融することを特徴とする〔１〕に記載の回路基板の製造方法。
〔５〕 前記第一の粘着層を形成する工程の前に、前記端子部の表面に前記第二のはんだ粒子を付着させる工程を有し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記第二のはんだ粒子を溶融することを特徴とする〔１〕に記載の回路基板の製造方法。
〔６〕 前記端子部の表面に前記第二のはんだ粒子を付着させる工程と、前記第二のはんだ粒子を融解させて、前記端子部の表面にはんだ被膜を形成する工程と、前記端子部の表面に、前記はんだ被膜を介して第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層を形成する工程と、を具備し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記はんだ被膜を溶融することを特徴とする〔１〕に記載の回路基板の製造方法。
〔７〕 前記端子部の表面に、めっき法によりはんだ被膜を形成する工程と、前記端子部の表面に、前記はんだ被膜を介して第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層を形成する工程と、を具備し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記はんだ被膜を溶融することを特徴とする〔１〕に記載の回路基板の製造方法。
〔８〕 前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、１μｍ以上かつ前記第一のはんだ粒子の平均粒径の０．４倍以下であることを特徴とする〔３〕に記載の回路基板の製造方法。
〔９〕 前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、１μｍ以上かつ前記核体の平均粒径の０．５倍以下、かつ、前記第一のはんだ粒子よりも小さいことを特徴とする〔４〕または〔５〕に記載の回路基板の製造方法。
〔１０〕 前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、５〜１０μｍであることを特徴とする〔９〕に記載の回路基板の製造方法。
〔１１〕 前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、１μｍ以上かつ前記端子部の径の１／３以下であることを特徴とする〔６〕に記載の回路基板の製造方法。
〔１２〕 前記はんだ被膜を３μｍ程度の厚さで形成することを特徴とする〔７〕に記載の回路基板の製造方法。
〔１３〕 前記核体を含む分散液中に、前記第一の粘着層を有する前記回路基板を浸漬させて、前記第一の粘着層に前記核体を付着することを特徴とする〔１〕、〔３〕乃至〔１２〕のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
〔１４〕 前記第一のはんだ粒子付着核体を含む分散液中に、前記第一の粘着層を有する前記回路基板を浸漬させて、前記第一の粘着層に前記第一のはんだ粒子付着核体を付着することを特徴とする〔２〕に記載の回路基板の製造方法。
〔１５〕 前記第一のはんだ粒子を含む前記分散液中に、前記第二の粘着層を有する前記核体が付着された前記回路基板を浸漬させて、前記核体の表面に前記第一のはんだ粒子を付着させることを特徴とする〔１〕、〔３〕乃至〔１３〕のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
〔１６〕 前記第一のはんだ粒子を含む分散液中に、前記第二の粘着層を有する前記核体を浸漬させて、前記第二の粘着層に前記第一のはんだ粒子を付着することで、前記第一のはんだ粒子付着核体を形成することを特徴とする〔２〕または〔１４〕に記載の回路基板の製造方法。
〔１７〕 前記核体として金属ボールを用いることを特徴とする〔１〕乃至〔１６〕のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
〔１８〕 前記核体が銅からなることを特徴とする〔１〕乃至〔１７〕のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
〔１９〕 前記第一の粘着層を形成する工程において、前記端子部を露出させる開口部を有する絶縁層を前記回路基板上に形成してから、前記第一の粘着層を形成することを特徴とする〔１〕乃至〔１８〕のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の製造方法によれば、核体を端子部に付着させてから、第二の粘着層を介して核体に第一のはんだ粒子を付着させ、更に第一のはんだ粒子を加熱溶融して核体の表面にはんだ層を形成するため、めっき等で表面にはんだ層が形成されたはんだ付き核体を用いる場合に比べ、工程を大幅に簡素化することができる。また、電子部品等を装着した場合には核体がスペーサとなるため、電子部品の姿勢を傾けることなく実装することができる。
また、本発明の製造方法によれば、第一のはんだ粒子付着核体を端子部に付着させた後に、第一のはんだ粒子を加熱溶融して核体の表面にはんだ層を形成するため、めっき等で表面にはんだ層が形成されたはんだ付き核体を用いる場合に比べて、工程を大幅に簡素化することができる。また、電子部品等を装着した場合には核体がスペーサとなるため、電子部品の姿勢を傾けることなく実装することができる。
以上により、本発明によれば、搭載する部品を傾けることなく接合可能であり、かつ、工程の簡略化が可能な回路基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【図２】本発明の第一の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【図３】第一のはんだ粒子を付着させる工程を説明する模式図である。
【図４】本発明の第二の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【図５】本発明の第三の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【図６】本発明の第四の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【図７】本発明の第五の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【図８】本発明の第六の実施形態である回路基板の製造工程を説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第一の実施形態）
以下、本発明の第一の実施形態である回路基板の製造方法について図面を参照にして説明する。図１及び図２は本実施形態の回路基板の製造方法を説明する工程図である。
【００１５】
本実施形態の回路基板の製造方法は、回路基板１の端子部２に、第一の粘着層５を形成する工程と、第一の粘着層５に核体１１を付着させる工程と、核体１１表面に第一のはんだ粒子１４を付着する工程と、第一のはんだ粒子１４を溶媒してはんだ層１５を形成する工程と、から概略構成されている。
以下、各工程の望ましい形態について、詳細に述べる。
【００１６】
本発明の対象となる回路基板１としては、プラスチック基板、プラスチックフィルム基板、ガラス布基板、紙基質エポキシ樹脂基板、セラミックス基板等に金属板を積層した基板、あるいは金属基材にプラスチックあるいはセラミックス等を被覆した絶縁基板上に金属等の導電性物質を用いて回路パターンを形成した片面回路基板、両面回路基板、多層回路基板あるいはフレキシブル回路基板等を例示することができる。またその他に、IC基板、コンデンサ、抵抗、コイル、バリスタ、ベアチップ、ウェーハ等の適用も可能である。
【００１７】
図１(ａ)に、本実施形態において用いられる回路基板１の断面図を示す。回路基板１としては例えば、セラミックス基板を例示することができる。
回路基板１の一面１ａ上には、たとえば銅または銅合金からなる回路パターン（端子部２）が形成されている。以下、端子部２の表面４に第一の粘着層５を形成する工程について説明する。
【００１８】
まず、図１（ｂ）に示すように、端子部２の周囲を予めレジスト（絶縁層）３で囲み、開口部６を形成する。具体的には回路基板１上の上面１ａの全面にレジスト層３を形成し、露光、現像することによりレジスト層３が硬化し、開口部６が形成される。開口部６は、端子部２を露出する構成となる。また、開口部６の直径Ｆは、核体１１の粒径Ｄに合わせて適宜設定する。
【００１９】
レジスト層３は、回路基板の製造に一般的に用いられる絶縁性のレジストを用いることができる。レジスト層３は、後述する第一の粘着層５を付与する工程において、粘着性が付与されない性質を有するものであれば、その材料は限定されない。
【００２０】
また、端子部２の材料としては、銅または銅合金を用いることができるが、本発明ではこれに限定されず、後述する工程において、粘着性付与物質により粘着性が得られる導電性の物質であればその他のものを用いてもかまわない。このような物質としては、例えば、フラッシュ金、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｎｉ−Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ、はんだ合金等を含む物質を例示することができる。
【００２１】
また、開口部６の深さＨ（端子部２の表面４とレジスト層３の上面との段差）は、核体１１の粒径Ｄに合わせて適宜設定する。このとき、段差Ｈは核体１１の粒径Ｄよりも小さくすることが望ましい。段差Hが粒径Dよりも大きいとバンプ１６が正常に形成されないことがあるため好ましくない。段差Ｈは、後述する工程において核体が粘着力により保持されて脱落しない様にすれば、電極表面の方がレジスト表面より高いHがマイナスの範囲であってもよい。しかし、工程の作業性及び核体の機能を考慮すると、１μｍ以上であって粒径Dの2分の１以下の範囲がより好ましい。段差Ｈがこの範囲内であることにより、後述する工程において、安定的に核体１１の脱落を防ぐとともに、十分な高さのはんだバンプ１６を形成することができる。開口部６は円状が望ましいが、楕円であっても、四角であっても代用は可能である。
【００２２】
次に、図１（ｃ）に示すように、第一の粘着層５を形成する。まず、以下に示す第一の粘着性付与化合物のうち、少なくとも１種または２種以上を、水または酸性水に溶解し、好ましくはｐＨ３〜４程度の微酸性に調整する。これにより、粘着性溶液が形成される。次いで、粘着性溶液に回路基板１を浸漬するか、または回路基板１に粘着性溶液を塗布することにより、端子部２の表面４に第一の粘着層５が形成される。
【００２３】
ここで、第一の粘着性付与化合物としては、ナフトトリアゾール系誘導体、べンゾトリアゾール系誘導体、イミダゾール系誘導体、べンゾイミダゾール系誘導体、メルカプトべンゾチアゾール系誘導体及びべンゾチアゾールチオ脂肪酸等を用いることができる。これらの粘着性付与化合物は特に銅に対しての作用効果が強く、また、他の導電性物質にも粘着性を付与することができる。
【００２４】
また、本発明において好適に用いられるべンゾトリアゾール系誘導体は、一般式（１）で表される。
【００２５】
【化１】
【００２６】
但し、式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６（好ましくは５〜１６）のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基である。
【００２７】
また、本発明において好適に用いられるナフトトリアゾール系誘導体は、一般式（２）で表される。
【００２８】
【化２】
【００２９】
但し、式（２）中、Ｒ５〜Ｒ１０は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６（好ましくは５〜１６）のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基である。
【００３０】
更に、本発明において好適に用いられるイミダゾール系誘導体は、一般式（３）で表される。
【００３１】
【化３】
【００３２】
但し、式（３）において、Ｒ１１、Ｒ１２は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６（好ましくは５〜１６）のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基である。
【００３３】
更にまた、本発明において好適に用いられるべンゾイミダゾール系誘導体は、一般式（４）で表される。
【００３４】
【化４】
【００３５】
但し、式（４）において、Ｒ１３〜Ｒ１７は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６（好ましくは５〜１６）のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基である。
【００３６】
また、本発明において好適に用いられるメルカプトべンゾチアゾール系誘導体は、一般式（５）で表される。
【００３７】
【化５】
【００３８】
但し、式（５）中、Ｒ１８〜Ｒ２１は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６（好ましくは５〜１６）のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基である。
【００３９】
更に、本発明において好適に用いられるべンゾチアゾールチオ脂肪酸系誘導体は、一般式（６）で表される。
【００４０】
【化６】
【００４１】
但し、式（６）において、Ｒ２２〜Ｒ２６は、独立に水素原子、炭素数が１〜１６（好ましくは１または２）のアルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、シアノ基、アミノ基またはＯＨ基である。
【００４２】
これらの化合物のうち、一般式（１）で示されるべンゾトリアゾール系誘導体において、Ｒ１〜Ｒ４は炭素数が多いほうが一般的に粘着性が強い。
また、一般式（３）及び一般式（４）で示されるイミダゾール系誘導体及びべンゾイミダゾール系誘導体のＲ１１〜Ｒ１７においても、一般に炭素数の多いほうが粘着性が強い。
更に、一般式（６）で示されるべンゾチアゾールチオ脂肪酸系誘導体においては、Ｒ２２〜Ｒ２６は炭素数１または２が好ましい。
【００４３】
また、粘着性溶液のｐＨ調整に用いる物質としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の無機酸をあげることができる。また有機酸としては、蟻酸、乳酸、酢酸、プロピオン酸、リンゴ酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸等を用いることができる。
粘着性溶液における第一の粘着性付与化合物の濃度は、特に限定されないが、溶解性、使用状況に応じて適宜調整して用いればよく、粘着性溶液全体に対し０．０５質量％〜２０質量％の範囲内であることが特に好ましい。第一の粘着性付与化合物の濃度がこの範囲内であることにより、端子部２に十分な粘着性を付与することができる。一方、粘着性溶液全体に対し０．０５質量％未満であると十分な粘着性を付与できず、また、粘着性溶液全体に対し２０質量％を超えると粘着性付与化合物が多量に消費され、非効率となるため好ましくない。
【００４４】
粘着性を端子部２に付与させる際の処理温度については、室温よりは若干高めにすることが好ましい。これにより、第一の粘着層５の形成速度、形成量が十分なものとなる。また、最適な処理温度は、粘着性付与化合物の濃度や端子部２の材料金属の種類などにより異なるが、一般的には３０℃〜６０℃位の範囲が好適である。また、粘着性溶液への浸漬時間は５秒〜５分間位の範囲になるよう、その他の条件を調整することが好ましい。
【００４５】
また、粘着性溶液中には、イオンとして銅を５０〜１０００ｐｐｍ共存させることが好ましい。銅イオンがこの範囲の量共存することにより、第一の粘着層５の形成速度、形成量などの形成効率を高めることができる。
【００４６】
本実施形態の粘着層の形成方法は、回路基板の端子部のみならず、ＬＳＩそのものの接続用はんだバンプ部分、すなわち、ＢＧＡを有するＬＳＩチップやＣＳＰ（チップ・サイズ・パッケージ）、ＬＳＩ等のバンプ形成手段としても有効に使用することができる。なお、これらは本発明のはんだ回路基板に当然含まれるものである。
【００４７】
次に、図１（ｄ）に示すように、第一の粘着層５を介して端子部２上に核体１１を付着させる。その方法について以下説明する。このとき、第一の粘着層５に核体１１を付着させる方法としては、空気中または不活性雰囲気中で第一の粘着層５に核体１１を直接供給する方法や、分散液４１中に核体１１を分散させてスラリー状態にし、そのスラリーを第一の粘着層５に供給する方法等がある。
【００４８】
まず、空気中、不活性ガス雰囲気中で核体１１を付着させる方法について説明する。はじめに、空気または不活性ガスを満たした容器内に核体１１を投入する。次いで、容器内に第一の粘着層５まで形成された回路基板１を設置する。次いで、容器を傾斜または振動させて、第一の粘着層５と核体１１を接触させる。これにより、第一の粘着層５に核体１１が付着する。
【００４９】
次いで、液体中で核体１１を付着させる方法を説明する。まず、図３に示すように、水等の分散液４１を容器４０内に入れ、更に核体１１を分散液４１に添加する。次いで、容器４０を傾けて分散液４１と核体１１を一方に寄せ、回路基板１が分散液４１や核体１１に接触しないように容器内に設置する。その後、容器４０を左右に傾動させることにより、分散液４１中で第一の粘着層５と核体１１が接触する。これにより、第一の粘着層５に核体１１が付着される。
【００５０】
このように、液体中で核体１１を付着させることにより、核体１１が静電気により粘着性の無い部分に付着したり、核体１１の静電気による凝集を防止することができる。そのため、この方法を用いることはファインピッチの回路基板や、微粉を用いる場合に特に好ましい。また、核体１１を付着させる方法は、液体中で付着させる方法に限られず、核体１１の大きさ等、条件によって適した方法を、それぞれの工程で独立に採用すればかまわない。
【００５１】
また、核体１１の材質としては銅が特に好ましいが、第一のはんだ粒子１４の融点より高い融点を有し、かつ第二の粘着性付与化合物によって粘着性が得られる物質であれば他のものを用いてもかまわない。このような物質として銅の他に、例えば、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｎｉ−Ａｕ、Ａｕ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｓｉの合金等を含む物質を例示することができる。
また、核体１１の平均粒径Ｄは、付着させる端子部２の大きさに応じて適宜選択すればよいが、２０μｍ〜２００μｍの範囲内とすることが特に好ましい。
【００５２】
次に、図１（ｅ）に示すように、第二の粘着層１３を形成する。
第二の粘着層１３の形成方法は、第一の粘着層５の形成方法をそのまま適用すればよく、第一の粘着性付与化合物と同じ化合物を第二の粘着性付与化合物として用い、また、第一の粘着層５の形成方法と同じ条件で形成することができる。すなわち第一の粘着性付与化合物と同様に調整した化合物（第二の粘着性付与化合物）を含む粘着性溶液に回路基板１を浸漬するか、または塗布することにより、核体１１の表面１２を覆うように第二の粘着層１３を形成することができる。
【００５３】
次に、図１（ｆ）に示すように、核体１１の表面１２に、第二の粘着層１３を介して、第一のはんだ粒子１４を付着させる。その方法について以下説明する。
【００５４】
第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４を付着させる方法としては、空気中または不活性雰囲気中で第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４を直接供給する方法や、分散液４１中に第一のはんだ粒子１４を分散させてスラリー状態にし、そのスラリーを第二の粘着層１３に供給する方法等がある。
【００５５】
まず、不活性ガス雰囲気中で第一のはんだ粒子１４を付着させる方法について説明する。はじめに、空気または不活性ガスを満たした容器内に第一のはんだ粒子１４を投入する。次いで、容器内に第二の粘着層１３まで形成された回路基板１を設置する。次いで、容器を傾斜または振動させて、第二の粘着層１３と第一のはんだ粒子１４を接触させる。これにより、第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４が付着する。
【００５６】
次いで、液体中で第一のはんだ粒子１４を付着させる方法を説明する。まず、図３に示すように、水等の分散液４１を容器４０内に入れ、更に第一のはんだ粒子１４を分散液４１に添加する。次いで、容器４０を傾けて分散液４１と第一のはんだ粒子１４を一方に寄せ、回路基板１が分散液４１や第一のはんだ粒子１４に接触しないように容器内に設置する。その後、容器４０を左右に傾動させることにより、分散液４１中で第二の粘着層１３と第一のはんだ粒子１４が接触する。これにより、第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４が付着される
【００５７】
また、第一のはんだ粒子１４を付着させる方法は、液体中で付着させる方法に限られず、第一のはんだ粒子１４の大きさ等、条件によって適した方法を、それぞれの工程で独立に採用すればかまわない。
【００５８】
また、第一のはんだ粒子１４は、はんだバンプ２０や核体１１よりも粒径の小さいものを用いる。第一のはんだ粒子１４の粒径Ｅは、核体１１の粒径Ｄに応じ、１粒の核体１１に複数の第一のはんだ粒子１４が付着するよう、適宜設定すればかまわない。すなわち、第一のはんだ粒子１４の平均粒径Ｅは１μｍ以上かつ核体１１の平均粒径Ｄの２分の１よりも小さいことが望ましい。第一のはんだ粒子１４の粒径Ｅがこの範囲内であることにより、１粒の核体１１に複数の第一のはんだ粒子１４を付着させることができる。一方、第一のはんだ粒子１４の粒径Ｅが１μｍ未満であると、はんだの量が不足してしまうため望ましくない。また、第一のはんだ粒子１４の粒径Ｅが核体１１の平均粒径Ｄの２分の１以上であると、１粒の核体１１に十分な数の第一のはんだ粒子１４を付着することができず、好ましくない。
【００５９】
また、第一のはんだ粒子１４の金属組成は、例えばＳｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｃｄ系が挙げられる。また最近の産業廃棄物におけるＰｂ排除の観点から、Ｐｂを含まないＳｎ−Ｉｎ系、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｉｎ−Ａｇ系、Ｉｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ａｕ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｇｅ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｃｕ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｓｂ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系であることが好ましい。
【００６０】
上記金属組成の具体例としては、Ｓｎが６３質量％、Ｐｂが３７質量％の共晶はんだ（以下６３Ｓｎ／３７Ｐｂと表す。）を中心として、６２Ｓｎ／３６Ｐｂ／２Ａｇ、６２．６Ｓｎ／３７Ｐｂ／０．４Ａｇ、６０Ｓｎ／４０Ｐｂ、５０Ｓｎ／５０Ｐｂ、３０Ｓｎ／７０Ｐｂ、２５Ｓｎ／７５Ｐｂ、１０Ｓｎ／８８Ｐｂ／２Ａｇ、４６Ｓｎ／８Ｂｉ／４６Ｐｂ、５７Ｓｎ／３Ｂｉ／４０Ｐｂ、４２Ｓｎ／４２Ｐｂ／１４Ｂｉ／２Ａｇ、４５Ｓｎ／４０Ｐｂ／１５Ｂｉ、５０Ｓｎ／３２Ｐｂ／１８Ｃｄ、４８Ｓｎ／５２Ｉｎ、４３Ｓｎ／５７Ｂｉ、９７Ｉｎ／３Ａｇ、５８Ｓｎ／４２Ｉｎ、９５Ｉｎ／５Ｂｉ、６０Ｓｎ／４０Ｂｉ、９１Ｓｎ／９Ｚｎ、９６．５Ｓｎ／３．５Ａｇ、９９．３Ｓｎ／０．７Ｃｕ、９５Ｓｎ／５Ｓｂ、２０Ｓｎ／８０Ａｕ、９０Ｓｎ／１０Ａｇ、９０Ｓｎ／７．５Ｂｉ／２Ａｇ／０．５Ｃｕ、９７Ｓｎ／３Ｃｕ、９９Ｓｎ／１Ｇｅ、９２Ｓｎ／７．５Ｂｉ／０．５Ｃｕ、９７Ｓｎ／２Ｃｕ／０．８Ｓｂ／０．２Ａｇ、９５．５Ｓｎ／３．５Ａｇ／１Ｚｎ、９５．５Ｓｎ／４Ｃｕ／０．５Ａｇ、５２Ｓｎ／４５Ｂｉ／３Ｓｂ、５１Ｓｎ／４５Ｂｉ／３Ｓｂ／１Ｚｎ、８５Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓｂ、８４Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓｂ／１Ｚｎ、８８．２Ｓｎ／１０Ｂｉ／０．８Ｃｕ／１Ｚｎ、８９Ｓｎ／４Ａｇ／７Ｓｂ、８８Ｓｎ／４Ａｇ／７Ｓｂ／１Ｚｎ、９８Ｓｎ／１Ａｇ／１Ｓｂ、９７Ｓｎ／１Ａｇ／１Ｓｂ／１Ｚｎ、９１．２Ｓｎ／２Ａｇ／０．８Ｃｕ／６Ｚｎ、８９Ｓｎ／８Ｚｎ／３Ｂｉ、８６Ｓｎ／８Ｚｎ／６Ｂｉ、８９．１Ｓｎ／２Ａｇ／０．９Ｃｕ／８Ｚｎなどを挙げることができる。また、本実施形態の第一のはんだ粒子１４としては、異なる組成の第一のはんだ粒子を２種類以上混合したものであってもかまわない。
【００６１】
次に、核体１１及び第一のはんだ粒子１４の定着を行う。定着とは、端子部２と第一のはんだ粒子１４の間で、端子部２の構成材料を第一のはんだ粒子１４側に拡散させる反応である。この反応が進行することにより、核体１１及び第一のはんだ粒子１４はそれぞれ互いに固定される。定着の温度は、はんだの融点に対しマイナス５０℃からプラス５０℃の範囲内であることが好ましく、マイナス３０℃からプラス３０℃の範囲内であることがさらに好ましい。定着の温度がこの範囲内の場合、第一のはんだ粒子１４は溶融しないか、或いは仮に内部が溶解しても表面に存在する酸化膜の効果により溶融して流れ出すことは無い。そのため、第一のはんだ粒子１４の形状を保ったまま定着を行うことが可能である。
【００６２】
その後、回路基板１に水溶性フラックスを塗布する。水溶性フラックスとしては、たとえば特開２００４−２８２０６２号公報に記載されたフラックスを用いることができる。水溶性フラックスを用いることにより、第一のはんだ粒子１４の表面及び端子部２の表面４の酸化膜を除去することができる。
【００６３】
次に、図２（ａ）に示すようにリフロー工程を行い、はんだバンプ１６を形成する。その方法について以下説明する。
【００６４】
まず、回路基板１を乾燥させた後、リフロー工程を行い、第一のはんだ粒子１４を溶融させる。このときの加熱温度は、２００℃〜３００℃の範囲が好ましく、融点プラス１０℃〜５０℃であることが特に望ましい。このような温度で加熱することにより、第一のはんだ粒子１４の溶融はんだと、端子部２の表面４または核体１１の表面１２とが十分に反応し、拡散層を形成することができる。
【００６５】
これにより、第一のはんだ粒子１４は溶融して、核体１１の表面１２全体に行き渡る。それにより、端子部２と核体１１とは強固に接続され、また、搭載する電子部品２２と核体１１とが安定的に接続する。このリフロー工程の後、回路基板１を水洗し残存するフラックスを除去する。これにより、端子部２上にはんだバンプ１６が形成される。
【００６６】
次に、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すように、回路基板１に電子部品２２を実装させる。その方法について以下説明する。
【００６７】
まず、図２（ｂ）に示すように、端子部２４をはんだバンプ１６の位置に合わせ、電子部品２２を回路基板１上に配置させる。電子部品２２は、電子部品本体２３と端子部２４から概略構成されている。電子部品本体２３の一面側には端子部２４が設けられており、また、端子部２４表面にはめっき部２５が形成されている。
次いで、電子部品２２を回路基板１上に搭載し、めっき部２５とはんだ層１５とを接触させる。この状態を図２（ｃ）に示す。次いで、図２（ｄ）に示すようにリフロー工程を行い、はんだ層１５を溶融させて、端子部２４と端子部２とをはんだ接合させる。これにより、回路基板１に電子部品２２が実装される。
【００６８】
本実施形態の回路基板１の製造方法によれば、核体１１がスペーサになることにより、電子部品２２と回路基板１との距離を一定に保つことができる。そのため、搭載された電子部品２２が回路基板１上で不均一に沈み込む問題を解決でき、端子部２に対する高さが一定である、信頼性の高い回路基板１を得ることができる。また、第一のはんだ粒子１４を第二の粘着層１３を介して核体１１に付着させるため、高価な銅核はんだボールを使用せずに済む。そのため、低コスト化と工程の簡略化を実現することができる。また、高濃度の鉛を含む高融点はんだを用いる必要が無いため、Ｐｂ同位体の発するα線による誤動作の問題も解決することができる。また、本実施形態の製造方法は、微細な回路基板に適した方法であり、集積度が高く、かつ、信頼性の高い電子機器を提供出来るようになる。
【００６９】
また、回路基板１上に開口部６を有するレジスト層３を形成した後に、第一の粘着層５を形成するため、端子部２以外の部分には第一の粘着層５が形成されない。これにより、核体１１を選択的に端子部２に付着させることができる。また、開口部６内に核体１１を付着させるため、第一の粘着層５の粘着力が弱い場合でも、核体１１が開口部６の外に脱落するのを防ぐことができる。これにより、全ての端子部２に確実に核体１１を付着させることができる。
【００７０】
また、核体１１を含む分散液４１中で、第一の粘着層５に核体１１を付着させることにより、各端子部２に対する核体１１の付着量を均一にすることができる。これにより例えば、１つの端子部２に対して１つの核体１１を確実に付着させることもできる。
また、第一のはんだ粒子１４を含む分散液４１中で、第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４を付着させることにより、各核体１１に対する第一のはんだ粒子１４の付着量を均一にすることができる。
【００７１】
また、核体１１として金属ボールを用いることにより、電子部品２２と端子部２との導通を確保することができる。特に、核体１１が銅からなる場合には、導通が確保されるとともに、第二の粘着層１３が形成されやすくなる。
【００７２】
（第二の実施形態）
以下、本発明の第二の実施形態である回路基板１の製造方法について図面を参照して説明する。
本実施形態は、第二の粘着層１３を介して核体１１の表面１２に第一のはんだ粒子１４を付着させた後、図４（ｇ）に示すように、第一の粘着層５に第二のはんだ粒子１１４を付着させる点が第一の実施形態と異なる。以下、その詳細を説明する。
【００７３】
まず、図４（ａ）〜（ｆ）に示すように、第二の粘着層１３を介して核体１１の表面１２に第一のはんだ粒子１４を付着させる。ここまでの工程は、第一の実施形態と同様であるため、その詳細については説明を省略する。
次いで、図４（ｇ）に示すように、第一の粘着層５に第二のはんだ粒子１１４を付着させる。付着の方法は、先述した核体１１の付着方法と同一であるため、ここではその詳細を省略する。このとき、第二のはんだ粒子１１４の平均粒径は１μｍ以上かつ第一のはんだ粒子１４の平均粒径Ｅの０．４倍以下であることが望ましい。第二のはんだ粒子１１４の粒径がこの範囲内であることにより、十分な量の第二のはんだ粒子１１４が、第一のはんだ粒子１４と第一の粘着層５との間に入り込むことができる。
【００７４】
一方、第二のはんだ粒子１１４の粒径が１μｍ未満であると、この後のリフロー工程において、核体１１と端子部２との間に、融解したはんだが十分行き渡らない。また、第二のはんだ粒子１１４の粒径が第一のはんだ粒子１４の平均粒径Ｅの０．４倍を超えると、この後のリフロー工程において核体１１と端子部２との間に融解したはんだが多く行き渡りすぎるか、または第二のはんだ粒子が所定位置に入り込めないため、後述するはんだバンプ１６の大きさにばらつきが生じ好ましくない。
【００７５】
次いで、核体１１、第一のはんだ粒子１４および第二のはんだ粒子１１４の定着を行う。その後、リフローにより第一のはんだ粒子１４とともに第二のはんだ粒子１１４を溶融してはんだ層１５を形成する。その後、第一の実施形態と同様の工程を行うことにより、本実施形態の回路基板１が製造される。
【００７６】
本実施形態の回路基板１の製造方法によれば、第二の粘着層１３を介して核体１１の表面１２に第一のはんだ粒子１４を付着させた後に、第一の粘着層５を介して端子部２に、第一のはんだ粒子１４よりも小さい第二のはんだ粒子１１４を付着させる。これにより、第二のはんだ粒子１１４を核体１１と端子部２の間の隙間に入り込ませることができる。そのため、リフロー工程において確実に核体１１と端子部２とを接続することができる。
【００７７】
（第三の実施形態）
以下、本発明の第三の実施形態である回路基板１の製造方法について図面を参照して説明する。
本実施形態は、第一の粘着層５を介して端子部２の上に核体１１を付着したのちに、図５（ｅ）に示すように、第一の粘着層５に第二のはんだ粒子１１４を付着させる点が第一の実施形態と異なる。以下、その詳細を説明する。
【００７８】
まず、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、第一の粘着層５に核体１１を付着させる。ここまでの工程は、第一の実施形態と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
次いで、図５（ｅ）に示すように、第一の粘着層５に第二のはんだ粒子１１４を付着させる。付着の方法は、先述した核体１１の付着方法と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
【００７９】
このとき、第二のはんだ粒子１１４の平均粒径は１μｍ以上かつ核体１１の平均粒径Dの０．５倍以下、かつ、第一のはんだ粒子１４の平均粒径Eよりも小さいことが望ましく、さらに、５〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。第二のはんだ粒子１１４の粒径がこの範囲内であることにより、十分な量の第二のはんだ粒子１１４が、第一のはんだ粒子１４と第一の粘着層５との間に入り込むことができる。
また、このとき、異なる粒径の第二のはんだ粒子１１４を、第一の粘着層５へ粒径ごとに分けて付着させてもかまわない。これにより、第一の粘着層５を第二のはんだ粒子１１４で均一に覆うことができる。
【００８０】
一方、第二のはんだ粒子１１４の粒径が１μｍ未満であると、この後のリフロー工程において、核体１１と端子部２との間に、融解したはんだが十分行き渡らない。また、第二のはんだ粒子１１４の粒径が第一のはんだ粒子１４の平均粒径Ｅの０．５倍を超えると、この後のリフロー工程において、核体１１と端子部２との間に融解したはんだが多く行き渡りすぎるため、後述するはんだバンプ１６の大きさにばらつきが生じ好ましくない。
【００８１】
次いで、図５（ｆ）に示すように、核体１１および第二のはんだ粒子１１４を覆うように、第二の粘着層１３を形成する。ここでの第二の粘着層１３の形成方法は第一の実施形態での第二の粘着層１３の形成方法と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
次いで、図５（ｇ）に示すように、第二の粘着層１３を介して、核体１１の表面１２に第一のはんだ粒子１４を付着させる。
【００８２】
次いで、核体１１、第一のはんだ粒子１４および第二のはんだ粒子１１４の定着を行う。その後、リフローにより第一のはんだ粒子１４とともに第二のはんだ粒子１１４を溶融してはんだ層１５を形成する。その後、第一の実施形態と同様の工程を行うことにより、本実施形態の回路基板１が製造される。
【００８３】
本実施形態の回路基板１の製造方法によれば、第一の粘着層５を介して端子部２に核体１１を付着させた後に、端子部２に、第一のはんだ粒子１４よりも小さい第二のはんだ粒子１１４を付着させる。これにより、第二のはんだ粒子１１４を核体１１と端子部２の間の隙間に入り込ませることができる。また、この工程は、定着工程で第二のはんだ粒子１１４同士が固着するため、第二のはんだ粒子１１４全体を端子部２に安定的に付着させることができる。そのため、リフロー工程においてより確実に核体１１と端子部２とを接続することができる。
【００８４】
（第四の実施形態）
以下、本発明の第四の実施形態である回路基板１の製造方法について図面を参照して説明する。
本実施形態は、図６（ｃ）に示すように、端子部２の上に第二のはんだ粒子１１４を付着させたのちに、第一の粘着層５、核体１１、第二の粘着層１３を順次形成する点が第一の実施形態と異なる。以下、その詳細を説明する。
【００８５】
まず、図６（ａ）〜（ｂ）に示すように、端子部２を開口させる。ここまでの工程は、第一の実施形態と同様であるため、その詳細については説明を省略する。次いで、図６（ｃ）に示すように端子部２の表面４に図示しない粘着部を形成する。次いで、粘着部を介して、端子部２の表面４を覆うように第二のはんだ粒子１１４を付着させる。
【００８６】
このとき、第二のはんだ粒子１１４の平均粒径は１μｍ以上かつ核体１１の平均粒径Dの０．５倍以下、かつ、第一のはんだ粒子１４の平均粒径Eよりも小さいことが望ましく、さらに、５〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。第二のはんだ粒子１１４の粒径がこの範囲内であることにより、十分な量の第二のはんだ粒子１１４が、第一のはんだ粒子１４と第一の粘着層５との間に入り込むことができる。また、第二のはんだ粒子１１４の粒径をこの範囲とすることにより、後述するはんだバンプ１６を均一な大きさで形成することができる。
【００８７】
一方、第二のはんだ粒子１１４の粒径が１μｍ未満であると、この後のリフロー工程において、核体１１と端子部２との間に、融解したはんだが十分行き渡らない。また、第二のはんだ粒子１１４の粒径が第一のはんだ粒子１４の平均粒径Ｅの０．５倍を超えると、この後のリフロー工程において、核体１１と端子部２との間に融解したはんだが多く行き渡りすぎるため、後述するはんだバンプ１６の大きさにばらつきが生じ好ましくない。
【００８８】
次いで、図６（ｄ）に示すように、端子部２の表面４と第二のはんだ粒子１１４を覆うように、第一の粘着層５を形成する。第一の粘着層５の形成方法は第一の実施形態と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
【００８９】
この後、図６（ｅ）に示すように第一の粘着層５を介して端子部２の上に核体１１を付着させたのちに、図６（ｆ）に示すように核体１１を覆うように、第二の粘着層１３を形成する。その後、図６（ｇ）に示すように、第二の粘着層１３を介して、核体１１の表面１２に第一のはんだ粒子１４を付着させる。これらの工程は、第一の実施形態と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
【００９０】
次いで、核体１１、第一のはんだ粒子１４および第二のはんだ粒子１１４の定着を行う。その後、リフローにより第一のはんだ粒子１４とともに第二のはんだ粒子１１４を溶融してはんだ層１５を形成する。その後、第一の実施形態と同様の工程を行うことにより、本実施形態の回路基板１が製造される。
【００９１】
本実施形態の回路基板１の製造方法によれば、第二のはんだ粒子１１４上に核体１１が配置されるため、定着工程で、第二のはんだ粒子１１４と核体１１を強固に固着させることができる。そのため、リフロー時の核体１１の脱落を防ぐことができる。また、リフロー時に確実に核体１１と端子部２との間に、融解した第二のはんだ粒子１１４を行き渡らせることができるため、核体１１と端子部２を確実に接続させることができる。
【００９２】
（第五の実施形態）
以下、本発明の第五の実施形態である回路基板１の製造方法について図面を参照して説明する。
本実施形態は、図７（ｃ）に示すように、端子部２の上に第二のはんだ粒子１１４を付着させたのちに、第二のはんだ粒子１１４をリフローしてはんだ被膜１１４ａを形成し、第一の粘着層５、核体１１、第二の粘着層１３を順次形成する点が第一の実施形態と異なる。以下、その詳細を説明する。
【００９３】
まず、図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、端子部２を開口させる。ここまでの工程は、第一の実施形態と同様であるため、その詳細については説明を省略する。次いで、端子部２の表面４に図示しない粘着部を形成する。次いで、粘着部を介して、端子部２の表面４を覆うように第二のはんだ粒子１１４を付着させる。この状態を図７（ｃ）に示す。
【００９４】
このとき、第二のはんだ粒子１１４の平均粒径は１μｍ以上かつ端子部２の径Ｆの１／３以下であることが好ましい。第二のはんだ粒子１１４の粒径がこの範囲内であることにより、この後のリフロー工程において、表面が十分平坦なはんだ被膜１１４ａを形成することができる。
【００９５】
一方、第二のはんだ粒子１１４の粒径が１μｍ未満であると、この後のリフロー工程において、核体１１と端子部２との間に、融解したはんだが十分行き渡らない。また、第二のはんだ粒子１１４の粒径が端子部２の径Ｆの１／３を超えると、この後のリフロー工程において、表面が凸状に膨らんだはんだ被膜１１４ａが形成される。そのため、その後の工程で核体１１が付着しにくくなり、好ましくない。
次いで、図７（ｄ）に示すように、第二のはんだ粒子１１４をリフローする。これにより、端子部２の表面４を覆うようにはんだ被膜１１４ａが形成される。
【００９６】
このとき、はんだ被膜１１４ａは前述したスーパージャストフィット法（粘着部を介して付着させたはんだ粉末をリフローする方法）に限られず、めっき法により形成しても構わない。また、はんだ被膜１１４ａをめっき法により形成する場合は、はんだ被膜１１４ａの厚さは3μｍ程度とすることができる。本実施形態で定着工程での定着性の改善を安定的に得る為には０．５μｍ以上が好ましい。さらに、1μｍ以上とすると、より安定的な定着を行うことができて好ましい。また、厚さの上限は定着工程での定着性には直接影響しないが、経済的な点から１０μｍ以下であることが好ましい。この方法によれば、はんだ被膜１１４ａを均一な厚さで形成することができるため、はんだバンプ１６を均一な高さで形成することができる。
【００９７】
次いで、図７（ｅ）に示すように、はんだ被膜１１４ａを覆うように、第一の粘着層５を形成し、さらに、第一の粘着層５およびはんだ被膜１１４ａを介して端子部２の上に核体１１を付着させる。第一の粘着層５の形成方法は第一の実施形態と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
【００９８】
この後、図７（ｅ）に示すように第一の粘着層５を介して端子部２の上に核体１１を付着させたのちに、図７（ｆ）に示すように核体１１を覆うように、第二の粘着層１３を形成する。その後、図７（ｇ）に示すように、第二の粘着層１３を介して、核体１１の表面１２に第一のはんだ粒子１４を付着させる。これらの工程は、第一の実施形態と同一であるため、ここではその詳細を省略する。
【００９９】
次いで、核体１１、第一のはんだ粒子１４および第二のはんだ粒子１１４の定着を行う。その後、リフローにより第一のはんだ粒子１４とともにはんだ被膜１１４ａを溶融してはんだ層１５を形成する。その後、第一の実施形態と同様の工程を行うことにより、本実施形態の回路基板１が製造される。
【０１００】
本実施形態の回路基板１の製造方法によれば、はんだ被膜１１４ａ上に核体１１が配置されるため、定着工程で、はんだ被膜１１４ａと核体１１を強固に固着させることができる。そのため、リフロー時の核体１１の脱落を防ぐことができる。また、リフロー時に確実に核体１１と端子部２との間に、融解したはんだ被膜１１４ａを行き渡らせることができるため、核体１１と端子部２を確実に接続させることができる。
【０１０１】
これらの製造方法は、いずれも核体１１の脱落を防止するとともに、歩留まりを向上させる効果がある。どの製造方法を選ぶかは、工程により、回路基板が受ける熱履歴などが異なる為、使用する回路基板の種類、形状、電極サイズなどにより、適宜選択すればよい。
【０１０２】
（第六の実施形態）
以下、本発明の第六の実施形態である回路基板１の製造方法について図面を参照して説明する。本実施形態が第一の実施形態と異なる点は、本発明の工程において予め、第一のはんだ粒子付着核体３０を形成してから、第一の粘着層５上に第一のはんだ粒子付着核体３０を付着する点である。したがって、以下の説明ではその部分のみを説明し、全体の工程については説明を省略する。
【０１０３】
まず、第二の粘着性付与化合物を用いて核体１１の表面１２に粘着性を付与し、第二の粘着層１３を形成する。次いで、空気中、不活性ガス雰囲気中、または、第一のはんだ粒子１４を含む分散液４１中で、第一のはんだ粒子１４を第二の粘着層１３に付着させ、図８(ａ)に示す第一のはんだ粒子付着核体３０を形成する。この第一のはんだ粒子付着核体３０は、核体１１の表面１２に形成された第二の粘着層１３と、第二の粘着層１３を介して核体１１の表面１２に付着した第一のはんだ粒子１４から構成されている。
【０１０４】
本実施形態においては、核体１１表面１２に第二の粘着層１３を形成する工程は空気中で行い、第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４を付着させる工程は分散液４１中で行うことが好ましい。
【０１０５】
次いで、第一の実施形態の図１(ａ)〜図１(ｃ)に示す工程と同様にして、回路基板１の端子部２表面を覆うように第一の粘着層５を形成する。次いで、図８（ｂ）に示すように、第一の粘着層５に、予め形成した第一のはんだ粒子付着核体３０を付着させる。その方法について以下説明する。
【０１０６】
まず、空気中、不活性ガス雰囲気中で第一のはんだ粒子付着核体３０を付着させる方法について説明する。はじめに、空気または不活性ガスを満たした容器内に第一のはんだ粒子付着核体３０を投入する。次いで、容器内に第一の粘着層５まで形成された回路基板１を設置する。次いで、容器を傾斜または振動させて、第一の粘着層５と第一のはんだ粒子付着核体３０を接触させる。これにより、第一の粘着層５に第一のはんだ粒子付着核体３０が付着する。
【０１０７】
次いで、液体中で第一のはんだ粒子付着核体３０を付着させる方法を説明する。まず、図３に示すように、水等の分散液４１を容器４０内に入れ、更に第一のはんだ粒子付着核体３０を分散液４１に添加する。次いで、容器４０を傾けて分散液４１と第一のはんだ粒子付着核体３０を一方に寄せ、回路基板１が分散液４１や第一のはんだ粒子付着核体３０に接触しないように容器内に設置する。その後、容器４０を左右に傾動させることにより、分散液４１中で第一の粘着層５と第一のはんだ粒子付着核体３０が接触する。これにより、第一の粘着層５に第一のはんだ粒子付着核体３０が付着される。
【０１０８】
その後、第一の実施形態の図２(ａ)〜図２(ｄ)に示す工程と同様にして、第一のはんだ粒子１４を溶融させ、核体１１表面１２にはんだ層１５を形成する。その後、回路基板１に電子部品２２を実装する。
【０１０９】
本実施形態の製造方法によれば、第一の実施形態の場合と同様の効果に加え、下記効果が得られる。
すなわち、本実施形態の回路基板１の製造方法によれば、第一のはんだ粒子付着核体３０を端子部２に付着させたのちに、第一のはんだ粒子１４を加熱溶融する。これにより、核体１１の表面１２にはんだ層１５を形成することができ、表面がはんだでめっきされたはんだ付き核体を用いた場合に比べ、工程を大幅に簡素化することができる。
また、電子部品２２等を装着した場合には核体１１がスペーサとなるため、電子部品２２の姿勢を傾けることなく電子部品を実装することができる。
【０１１０】
また、回路基板１上に開口部６を有するレジスト層３を形成した後に第一の粘着層５を形成するため、端子部２以外の部分には第一の粘着層５が形成されない。これにより、第一のはんだ粒子付着核体３０を選択的に端子部２に付着させることができる。また、開口部６内に第一のはんだ粒子付着核体３０を付着させるため、第一の粘着層５の粘着力が弱い場合でも、第一のはんだ粒子付着核体３０が開口部６の外に脱落するのを防ぐことができる。これにより、全ての端子部２に確実に第一のはんだ粒子付着核体３０を付着させることができる。
【０１１１】
また、第一のはんだ粒子付着核体３０を含む分散液４１中で、第一の粘着層５に第一のはんだ粒子付着核体３０を付着させることにより、各端子部２に対する第一のはんだ粒子付着核体３０の付着量を均一にすることができる。これにより例えば、１つの端子部２に対して１つの第一のはんだ粒子付着核体３０を確実に付着させることもできる。
【０１１２】
また、第一のはんだ粒子１４を含む分散液４１中で第二の粘着層１３に第一のはんだ粒子１４を付着させることにより、各核体１１に対する第一のはんだ粒子１４の付着量を均一にすることができると。また、核体の表面にはんだ層をめっき等で形成する場合に比べて、工程を大幅に簡素化することができる。
【実施例】
【０１１３】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
まず、核体１１として粒径５０μｍの純Ｃｕ製のボールを用意した。次いで、直径８０μｍの銅からなる端子部２が約１０００個配置されている回路基板１を準備し、通常のフォトリソフラフィーを用いて、厚さ２０μｍの絶縁性のレジスト層３を形成した。これにより、端子部２を露出する構成の、直径８０μｍの円状の開口部６が形成された。次に、第一の粘着性付与化合物を含む粘着性溶液として、上記一般式（３）のＲ１２のアルキル基がＣ１１Ｈ２３であり、Ｒ１１が水素原子であるイミダゾール系化合物の２質量％水溶液を用意し、酢酸によりｐＨを約４に調整した。次いで粘着性溶液を４０℃に加温し、塩酸水溶液により前処理した回路基板１を３分間浸漬して、端子部２の表面４を覆うように第一の粘着層５を形成した。
【０１１４】
次いで、内寸法が２００ｍｍ×１２０ｍｍ×１５０ｍｍの大きさの粒子付着装置を用意した。なお、この粒子付着装置には、投入口を有する容器４０が設けられており、回路基板１を水平方向に投入することができる構成となっている。次いで、容器４０内に、水１６００ｍｌと銅からなる平均粒径５０μｍの核体１１を約４００ｇ投入した。次いで、はんだ粒子付着装置を傾けて、水と核体１１を容器４０内の一方側に寄せた後、核体１１に触れないように、回路基板１を容器内４０に投入した。その後、３０〜６０秒間、容器４０を左右に３０°傾動させることにより、第一の粘着層５を介して核体１１を回路基板１に付着させた。このとき、傾動の周期は１０秒／回とした。
【０１１５】
その後、装置から回路基板１を取り出し、純水で軽く洗浄した後、回路基板１を乾燥させた。
次いで、再度、上述した粘着性付与化合物溶液を用いて、核体１１の表面１２に第二の粘着層１３を形成した。
【０１１６】
次いで、上記はんだ粒子付着装置に１６００ｍｌの水と、９６．５Ｓｎ／３．５Ａｇの組成で平均粒径が１０μｍの第一のはんだ粒子１４を４００ｇ投入した。次いで、はんだ粒子付着装置を傾けて、水と第一のはんだ粒子１４を容器４０内の一方側に寄せた後、第一のはんだ粒子１４に触れないように、回路基板１を容器内に投入した。その後、３０〜６０秒間、容器４０を左右に３０°傾動させることにより、第二の粘着層１３を介して核体１１に第一のはんだ粒子１４を付着させた。このとき、傾動の周期は５秒／回とした。
【０１１７】
その後、装置から回路基板１を取り出し、純水で軽く洗浄した後、回路基板１を乾燥させた。
次いで、回路基板１を１８０℃のオーブンに入れて２０分間加熱し、核体１１及び第一のはんだ粒子１４を定着させた。次いで、フラックスを回路基板１の表面に噴霧して塗布し、リフロー炉に回路基板１を投入して３分間、２４０℃の窒素雰囲気中で加熱し、端子部２上に高さ約５３μｍのはんだバンプ１６を形成した。
【０１１８】
この結果、はんだバンプ１６の高さのばらつきは標準偏差で１．５μｍであり、核体１１の粒径のばらつきと同程度であった。また、はんだバンプ１６が未付着の端子部２は発見されなかった。
【０１１９】
（実施例２）
核体１１の粒径を５０μｍ、第一のはんだ粒子１４の粒径を２０μｍとした以外の条件は、実施例１と同様として、核体１１に第一のはんだ粒子１４を付着させるまでの工程を行った。
この後、同様の工程により、第二の粘着層１３を介して粒径１０μｍの第二のはんだ粒子１１４を、水中で端子部２に付着させた。
その後、実施例１と同様に洗浄、乾燥、リフローを行い、はんだバンプ１６を製造した。
【０１２０】
（実施例３）
核体１１の粒径を５０μｍとし実施例１と同様に、第一の粘着層５に核体１１を付着させるまでの工程を行った。
その後、第一の粘着層５に、大気中で粒径５μｍの第二のはんだ粒子１１４を付着させた。その後、第一のはんだ粒子１４の粒径を２０μｍとした以外の条件は、実施例１と同様として、水中で第一のはんだ粒子１４を核体１１に付着させた。
その後、実施例１と同様に洗浄、乾燥、リフローを行い、はんだバンプ１６を製造した。
【０１２１】
（実施例４）
実施例１と同様に、端子部２を露出する構成のレジスト層３および開口部６を形成した後、粘着部を介して、端子部２の表面４を覆うように、粒径１０μｍの第二のはんだ粒子１１４を付着させた。その後、核体１１の粒径を５０μｍとし、第一のはんだ粒子１４の粒径を２０μｍとした以外の条件は、実施例１と同様としてはんだバンプ１６を製造した。
【０１２２】
（実施例５）
実施例１と同様に、端子部２を露出する構成のレジスト層３および開口部６を形成した後、粘着部を介して、端子部２の表面４を覆うように、粒径１０μｍの第二のはんだ粒子１１４を付着させた。その後、核体１１の粒径を５０μｍとし、第一のはんだ粒子１４の粒径を２０μｍとした以外の条件は、実施例１と同様としてはんだバンプ１６を製造した。
【０１２３】
（実施例６）
実施例１と同様に、端子部２を露出する構成のレジスト層３および開口部６を形成した後、無電解メッキにより、端子部２を覆うように厚さ３μｍの錫合金のメッキを形成した。その後、核体１１の粒径を５０μｍとし、第一のはんだ粒子１４の粒径を２０μｍとした以外の条件は、実施例１と同様としてはんだバンプ１６を製造した。
【０１２４】
実施例２〜実施例６の結果、いずれもはんだバンプ１６この結果、いずれも定着工程、リフロー工程における核体１１の脱落はなく、はんだバンプ１６が未付着の端子部２は見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
この方法で形成したはんだバンプは、鉛を多く含む高融点はんだを使用することなく形成することができ、鉛フリー化を達成すると共に、Ｐｂ同位体からのα線による誤動作の問題も解決することができる。また、核体を核にもつはんだバンプを、高価な銅核はんだボールを用いることなく作成することができるため、はんだバンプの高さが不均一となる問題や、チップを搭載する際のリフロー時にチップが沈み込む問題を、低コストで解決することができる。本方法は、微細な回路基板に適した方法であり、集積度が高く、かつ、信頼性の高い電子機器を提供出来る様になる。
【符号の説明】
【０１２６】
１…回路基板、１ａ…回路基板の上面、２…端子部、３…レジスト層、４…端子部の表面、５…第一の粘着層、６…開口部、１１…核体、１２…核体の表面、１３…第二の粘着層、１４…第一のはんだ粒子、１５…はんだ層、１６、２０…はんだバンプ、２２…電子部品、２３…電子部品本体、２４…電子部品の端子部、２５…めっき層、３０…第一のはんだ粒子付着核体、４０…容器、４１…分散液、１１４…第二のはんだ粒子、１１４ａ…はんだ被膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上の端子部の表面に、第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層を形成する工程と、
前記端子部の前記第一の粘着層上に核体を付着する工程と、
前記核体の表面に、第二の粘着性付与化合物を塗布して第二の粘着層を形成する工程と、
前記核体表面の前記第二の粘着層上に第一のはんだ粒子を付着する工程と、
前記第一のはんだ粒子を溶融して、前記核体の表面にはんだ層を形成する工程と、を具備してなる回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記端子部の表面に、前記第一の粘着性付与化合物を塗布して前記第一の粘着層を形成する工程と、
前記第二の粘着層を介して表面に前記第一のはんだ粒子が付着されてなる第一のはんだ粒子付着核体を、前記第一の粘着層上に付着する工程と、
前記第一のはんだ粒子を溶融して、前記核体の表面に前記はんだ層を形成する工程と、を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記第二の粘着層上に前記第一のはんだ粒子を付着する工程の後に、前記端子部の表面に前記第一の粘着層を介して前記第二のはんだ粒子を付着させる工程を有し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記第二のはんだ粒子を溶融することを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記第一の粘着層上に前記核体を付着する工程と、前記第二の粘着層を形成する工程との間に、前記端子部の表面に前記第一の粘着層を介して前記第二のはんだ粒子を付着させる工程を有し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記第二のはんだ粒子を溶融することを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記第一の粘着層を形成する工程の前に、前記端子部の表面に前記第二のはんだ粒子を付着させる工程を有し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記第二のはんだ粒子を溶融することを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記端子部の表面に前記第二のはんだ粒子を付着させる工程と、
前記第二のはんだ粒子を融解させて、前記端子部の表面にはんだ被膜を形成する工程と、
前記端子部の表面に、前記はんだ被膜を介して第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層を形成する工程と、を具備し、
前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記はんだ被膜を溶融することを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記端子部の表面に、めっき法によりはんだ被膜を形成する工程と、
前記端子部の表面に、前記はんだ被膜を介して第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層を形成する工程と、を具備し、
前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記はんだ被膜を溶融することを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項８】
前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、１μｍ以上かつ前記第一のはんだ粒子の平均粒径の０．４倍以下であることを特徴とする請求項３に記載の回路基板の製造方法。
【請求項９】
前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、１μｍ以上かつ前記核体の平均粒径の０．５倍以下、かつ、前記第一のはんだ粒子よりも小さいことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１０】
前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、５〜１０μｍであることを特徴とする請求項９に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、１μｍ以上かつ前記端子部の径の１／３以下であることを特徴とする請求項６に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１２】
前記はんだ被膜を３μｍ程度の厚さで形成することを特徴とする請求項７に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１３】
前記核体を含む分散液中に、前記第一の粘着層を有する前記回路基板を浸漬させて、前記第一の粘着層に前記核体を付着することを特徴とする請求項１、請求項３乃至１２のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１４】
前記第一のはんだ粒子付着核体を含む分散液中に、前記第一の粘着層を有する前記回路基板を浸漬させて、前記第一の粘着層に前記第一のはんだ粒子付着核体を付着することを特徴とする請求項２に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１５】
前記第一のはんだ粒子を含む前記分散液中に、前記第二の粘着層を有する前記核体が付着された前記回路基板を浸漬させて、前記核体の表面に前記第一のはんだ粒子を付着させることを特徴とする請求項１、請求項３乃至１３のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１６】
前記第一のはんだ粒子を含む分散液中に、前記第二の粘着層を有する前記核体を浸漬させて、前記第二の粘着層に前記第一のはんだ粒子を付着することで、前記第一のはんだ粒子付着核体を形成することを特徴とする請求項２または請求項１４に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１７】
前記核体として金属ボールを用いることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１８】
前記核体が銅からなることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１９】
前記第一の粘着層を形成する工程において、前記端子部を露出させる開口部を有する絶縁層を前記回路基板上に形成してから、前記第一の粘着層を形成することを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１】
回路基板上の端子部の表面に、第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層を形成する工程と、
前記端子部の前記第一の粘着層上に核体を付着する工程と、
前記核体の表面に、第二の粘着性付与化合物を塗布して第二の粘着層を形成する工程と、
前記核体表面の前記第二の粘着層上に第一のはんだ粒子を付着する工程と、
前記第一のはんだ粒子を溶融して、前記核体の表面にはんだ層を形成する工程と、を具備してなる回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記端子部の表面に、前記第一の粘着性付与化合物を塗布して前記第一の粘着層を形成する工程と、
前記第二の粘着層を介して表面に前記第一のはんだ粒子が付着されてなる第一のはんだ粒子付着核体を、前記第一の粘着層上に付着する工程と、
前記第一のはんだ粒子を溶融して、前記核体の表面に前記はんだ層を形成する工程と、を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記第二の粘着層上に前記第一のはんだ粒子を付着する工程の後に、前記端子部の表面に前記第一の粘着層を介して前記第二のはんだ粒子を付着させる工程を有し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記第二のはんだ粒子を溶融することを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記第一の粘着層上に前記核体を付着する工程と、前記第二の粘着層を形成する工程との間に、前記端子部の表面に前記第一の粘着層を介して前記第二のはんだ粒子を付着させる工程を有し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記第二のはんだ粒子を溶融することを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記第一の粘着層を形成する工程の前に、前記端子部の表面に前記第二のはんだ粒子を付着させる工程を有し、前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記第二のはんだ粒子を溶融することを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記端子部の表面に前記第二のはんだ粒子を付着させる工程と、
前記第二のはんだ粒子を融解させて、前記端子部の表面にはんだ被膜を形成する工程と、
前記端子部の表面に、前記はんだ被膜を介して第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層を形成する工程と、を具備し、
前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記はんだ被膜を溶融することを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記端子部の表面に、めっき法によりはんだ被膜を形成する工程と、
前記端子部の表面に、前記はんだ被膜を介して第一の粘着性付与化合物を塗布して第一の粘着層を形成する工程と、を具備し、
前記はんだ層を形成する工程の際に、前記第一のはんだ粒子とともに前記はんだ被膜を溶融することを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項８】
前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、１μｍ以上かつ前記第一のはんだ粒子の平均粒径の０．４倍以下であることを特徴とする請求項３に記載の回路基板の製造方法。
【請求項９】
前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、１μｍ以上かつ前記核体の平均粒径の０．５倍以下、かつ、前記第一のはんだ粒子よりも小さいことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１０】
前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、５〜１０μｍであることを特徴とする請求項９に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第二のはんだ粒子の平均粒径が、１μｍ以上かつ前記端子部の径の１／３以下であることを特徴とする請求項６に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１２】
前記はんだ被膜を３μｍ程度の厚さで形成することを特徴とする請求項７に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１３】
前記核体を含む分散液中に、前記第一の粘着層を有する前記回路基板を浸漬させて、前記第一の粘着層に前記核体を付着することを特徴とする請求項１、請求項３乃至１２のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１４】
前記第一のはんだ粒子付着核体を含む分散液中に、前記第一の粘着層を有する前記回路基板を浸漬させて、前記第一の粘着層に前記第一のはんだ粒子付着核体を付着することを特徴とする請求項２に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１５】
前記第一のはんだ粒子を含む前記分散液中に、前記第二の粘着層を有する前記核体が付着された前記回路基板を浸漬させて、前記核体の表面に前記第一のはんだ粒子を付着させることを特徴とする請求項１、請求項３乃至１３のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１６】
前記第一のはんだ粒子を含む分散液中に、前記第二の粘着層を有する前記核体を浸漬させて、前記第二の粘着層に前記第一のはんだ粒子を付着することで、前記第一のはんだ粒子付着核体を形成することを特徴とする請求項２または請求項１４に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１７】
前記核体として金属ボールを用いることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１８】
前記核体が銅からなることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１９】
前記第一の粘着層を形成する工程において、前記端子部を露出させる開口部を有する絶縁層を前記回路基板上に形成してから、前記第一の粘着層を形成することを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２７８４２２（Ｐ２０１０−２７８４２２Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８８８０７（Ｐ２０１０−８８８０７）
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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