配線基板及びその製造方法
【課題】樹脂による補強を行う場合に、製造工程を簡易化でき、特に端子部材にソケット等の接続部材を装着する場合には、接続部材の装着を確実に行うことができる配線基板及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】ＰＧＡ用端子パッド２１上に端子ピン１５の基台６３を配置するとともに、ＰＧＡ用端子パッド２１上に半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材ペースト８５を配置し、その接合材ペースト８５を加熱することによって、半田を溶融させるとともに電気絶縁材を軟化させる。そして、その後冷却することによって、半田を固化させて基台６３とＰＧＡ用端子パッド２１を接合するとともに、基台６３に接合した半田接合部７０の露出面に電気絶縁表面層７２を形成する。
【解決手段】ＰＧＡ用端子パッド２１上に端子ピン１５の基台６３を配置するとともに、ＰＧＡ用端子パッド２１上に半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材ペースト８５を配置し、その接合材ペースト８５を加熱することによって、半田を溶融させるとともに電気絶縁材を軟化させる。そして、その後冷却することによって、半田を固化させて基台６３とＰＧＡ用端子パッド２１を接合するとともに、基台６３に接合した半田接合部７０の露出面に電気絶縁表面層７２を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されたコアレス基板等の積層基板の端子パッドに、ピン部材等の端子部材を備えた配線基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、配線基板に接続端子となる端子部材としてピン部材（端子ピン）が取り付けられた構造の半導体パッケージがある。そのような半導体パッケージでは、配線基板の端子ピン側と反対面に半導体チップ（ＩＣチップ）が実装され、端子ピンが実装基板のソケットなどに挿入されて接続される。
【０００３】
この種の端子ピンとしては、例えば円盤状の基台から棒状のピンが突出する形状のものが知られている。また、端子ピンは、通常、配線基板の端子パッド（例えばＰＧＡ用端子パッド）上に、半田等を用いて接合されるが、近年では、半田だけなく樹脂を用いて接合する技術が提案されている。
【０００４】
例えば下記特許文献１には、半田によって端子ピンの基台を配線基板の端子パッドに接合した後に、配線基板の表面と端子ピンの基台の表面を樹脂で覆うことにより、接続強度を高めるとともに、電気絶縁性を向上させる技術が開示されている。
【０００５】
また、下記特許文献２には、半導体チップの表面に形成された半田バンプの根元部分を囲むように、補強用の樹脂を形成して、半田接合部の信頼性を向上する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−８０４５７号公報
【特許文献２】特開平９−２３２３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１の技術では、端子ピンを半田で接合した後に、配線基板の表面や端子ピンの基台の表面（即ち端子ピンのピンの部分が突出する側）などを樹脂で覆うので、製造工程が複雑で手間がかかるという問題があった。
【０００８】
しかも、この従来の製造方法で製造された配線基板では、端子ピンの基台の表面側が樹脂で覆われているので、その表面側が不規則に盛り上がっており、そのため、端子ピンにソケットをはめ込む場合には、ソケットを確実にはめ込むことができないことがあるという問題もあった。
【０００９】
また、特許文献２の技術においても、半田バンプを形成してから、その周囲に樹脂を形成するので、製造工程が複雑で手間がかかるという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂による補強を行う場合に、製造工程を簡易化でき、特に端子部材にソケット等の接続部材を装着する場合には、該接続部材の装着を確実に行うことができる配線基板及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明は、第１態様として、導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されてなる積層基板上の端子パッドに、端子部材を接合する配線基板の製造方法において、前記端子部材として、半田を介して前記端子パッドに底面が接合される基台と、該基台の表面に立設されたピンとを備えたピン部材を用い、前記端子パッド上に前記ピン部材の基台を配置するとともに、該端子パッドの近傍に前記半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材を配置し、該接合材を加熱することによって、前記半田を溶融させるとともに前記電気絶縁材を軟化させ、その後冷却することによって、前記半田を固化させて前記基台と前記端子パッドを接合するとともに、前記基台に接合した前記半田の露出面には、前記電気絶縁材からなる電気絶縁表面層を形成することを特徴とする。
【００１１】
本態様では、端子パッド上に（端子部材である）ピン部材の基台を配置するとともに、端子パッドの近傍に半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材を配置し、その接合材を加熱することによって、半田を溶融させるとともに電気絶縁材を軟化させる。そして、その後冷却することによって、半田を固化させて基台と端子パッドを接合するとともに、基台に接合した半田の露出面に、電気絶縁材からなる電気絶縁表面層を形成する。
【００１２】
つまり、本態様では、端子パッドの近傍に例えばペースト状の接合材を配置し、加熱することによって、接合材中の半田が溶融し、半田によって端子パッドとピン部材の基台とを接合できるとともに、接合材中の電気絶縁材が軟化し、電気絶縁材によって半田の表面を覆うことができる。従って、本態様は、従来の製造方法に比べて、製造工程を簡易化できるという顕著な効果を奏する。
【００１３】
また、本態様では、使用する接合材の量などを調節することにより、ピン部材の基台のどの程度まで半田で覆うか（従って電気絶縁材で覆う範囲）を容易に調節することができる。よって、基台の（配線基板と反対側の）表面を電気絶縁材で覆わないように調節することにより、（本態様によって製造された）配線基板では、基台の表面が外部に露出しており、ソケット等の接続部材の装着を確実にすることができる。
【００１４】
更に、本態様の製造方法によって製造された配線基板は、（固化した）半田の表面が電気絶縁材で覆われているので、端子パッドとピン部材とが強固に接合されており、外からの応力に対して破損しにくいという効果がある。それとともに、電気絶縁性が高く、しかも、半田の酸化を効果的に防止できるという利点がある。
【００１５】
ここで、前記積層基板としては、（コア基板を取り除いた）コアレス基板を採用できる。
前記ピン部材は、端子パッドに接続される基台とその基台に立設されたピンとを備えており、基台としては、底面及び側面を備えた平板状（例えば円盤状）の構成、底面が球状等の様に外側に凸に湾曲した構成を採用できる。
【００１６】
前記導体層及び前記端子パッドの形成材料としては、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、スズ、スズ合金などを採用できる。この導体層及び端子パッドは、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、フルアディティブ法などといった公知の手法によって形成することができる。例えば、銅箔のエッチング、無電解銅メッキあるいは電解銅メッキなどの手法が適用される。なお、スパッタリングやＣＶＤ等の手法により薄膜を形成した後にエッチングを行うことで導体層や端子パッドを形成したり、導電性ペースト等の印刷により導体層や端子パッドを形成することもできる。
【００１７】
前記樹脂絶縁層は、絶縁性、耐熱性、耐湿性等を考慮して適宜選択することができる。この樹脂絶縁層を形成するための高分子材料の好適例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂等が挙げられる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料、あるいは、連続多孔質ＰＴＦＥ等の三次元網目状フッ素系樹脂基材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料等を使用してもよい。
【００１８】
前記接合材中の半田の材料としては、９０Ｐｂ−１０Ｓｎ、９５Ｐｂ−５Ｓｎ、４０Ｐ
ｂ−６０ＳｎなどのＰｂ−Ｓｎ系半田、Ｓｎ−Ｂｉ系半田、Ｓｎ−Ｓｂ系半田、Ｓｎ−Ａｇ系半田、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系半田、Ａｕ−Ｇｅ系半田、Ａｕ−Ｓｎ系半田などの半田が挙げられる。
【００１９】
前記接合材中の電気絶縁材としては、熱硬化性樹脂が挙げられる。この熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂が好適に使用でき、エポキシ樹脂の種類としては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、多官能型、脂環式型、ビフェニル型などを採用できる。なお、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂以外にも、アクリル樹脂、オキセタン樹脂、ポリイミド樹脂、イソシアネート樹脂などを用いてもよい。
【００２０】
（２）本発明では、第２態様として、前記接合材はペースト状であり、該接合材のうち、前記加熱後の冷却によって固体となる成分は、前記半田が５０〜９５重量％、前記電気絶縁材が５〜５０重量％である構成を採用でき、さらに好ましくは、前記半田が８０〜９０重量％、前記電気絶縁材が１０〜２０重量％の構成を採用できる。
【００２１】
この構成により、容易に半田の表面を電気絶縁材で覆う構造とすることができる。
ここで、前記接合材としては、熱硬化性樹脂等の樹脂に半田（半田粒子等）を含有させたペースト状のものを採用できる。また、この接合材中には、樹脂や半田以外に、各種の成分を含んでいてもよい。例えば、樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合には、熱硬化性樹脂及び半田以外に、熱硬化性樹脂の硬化剤、半田の酸化膜を除去する活性作用付与する活性剤、ペーストのチクソ性を調整するチクソ剤、その他の添加剤が添加されているものを採用できる。これらの配合量は、接合材に含有される半田の含有量、半田の粒径および接合対象の酸化の進行度合いなどに応じて適宜調整される。
【００２２】
前記熱硬化性樹脂としては、上述の様に、エポキシ樹脂が好適に使用され、エポキシ樹脂の種類としては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、多官能型、脂環式型、ビフェニル型などを採用できる。
【００２３】
前記硬化剤は、使用される熱硬化性樹脂に対応した種類のものが選定され、エポキシ樹脂の場合には、イミダゾール類、酸無水物類、アミン類、ヒドラジド類、マイクロカプセル型硬化剤などが選定される。前記活性剤としては、無機ハライド、アミン、有機酸など、一般的なクリーム半田に使用されるものを採用できる。前記チクソ剤としては、一般的に電子材料用の接着剤に使用される無機系微粉末が配合される。
【００２４】
さらに、添加剤として、シランカップリング剤、有機溶剤、可撓材、顔料、触媒などが、必要に応じて配合される。シランカップリング剤は密着性を向上させる目的で配合され、有機溶剤は接合材の粘度を調整するために用いられる。
【００２５】
（３）本発明では、第３態様として、電気絶縁材として、熱硬化性樹脂からなり、そのガラス転移温度が半田の融点以下の材料を採用できる。
これにより、加熱によって半田が溶融する前に、熱硬化性樹脂を軟化させることができる。よって、軟化した熱硬化性樹脂中で半田を溶融させて半田バンプを形成するとともに、その周囲に電気絶縁表面層を好適に形成することができる。
【００２６】
前記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂が好適であり、それ以外に、アクリル樹脂、オキセタン樹脂、ポリイミド樹脂、イソシアネート樹脂等を採用できる。
前記ガラス転移点としては、８０〜２２０℃の範囲が挙げられ、半田の融点としては、１２０〜２３０℃の範囲が挙げられる。
【００２７】
（４）本発明では、第４態様として、導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されてなる積層基板上の端子パッドに、端子部材を接合する配線基板の製造方法において、前記端子パッド上に半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材を配置し、該接合材を加熱することによって、前記半田を溶融させるとともに、前記電気絶縁材を軟化させ、その後冷却することによって、前記半田を固化させて、前記半田で構成される端子部材を形成するとともに、前記端子部材の露出面には、前記電気絶縁材からなる電気絶縁表面層を形成することを特徴とする。
【００２８】
本態様では、端子パッド上に半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材を配置し、その接合材を加熱することによって、半田を溶融させるとともに電気絶縁材を軟化させる。そして、その後冷却することによって、半田を固化させて端子部材を形成するとともに、端子部材の露出面に、電気絶縁材からなる電気絶縁表面層を形成する。
【００２９】
つまり、本態様では、端子パッド上に例えばペースト状の接合材を配置し、加熱することによって、接合材中の半田が溶融し、接合材中の電気絶縁材が軟化し、その後半田が固化することによって端子部材を形成でき、しかも、電気絶縁材によって端子部材の表面を覆うことができる。従って、本態様は、従来の製造方法に比べて、製造工程を簡易化できるという顕著な効果を奏する。
【００３０】
また、本態様では、使用する接合材の量などを調節することにより、端子部材の露出面をどの程度まで半田で覆うか（従って電気絶縁材で覆う範囲）を容易に調節することができる。よって、端子部材の（配線基板と反対側の）表面を電気絶縁材で覆わないように調節できるので、（本態様によって製造された）配線基板では、各種の導通部材の電気的接続が容易である。
【００３１】
更に、本態様の製造方法によって製造された配線基板は、（固化した）端子部材の表面が電気絶縁材で覆われているので、端子パッドと端子部材とが強固に接合されており、外からの応力に対して破損しにくいという効果がある。それとともに、端子部材の電気絶縁材で覆われている部分は、電気絶縁性が高く、しかも、酸化を効果的に防止できるという利点がある。
【００３２】
なお、本態様においても、前記第１態様にて例示した様な、各種の積層基板、導体層及び端子パッドの形成材料や形成方法、樹脂絶縁層の材料、（端子部材の）半田の材料、電気絶縁材の材料を採用できる。
【００３３】
（５）本発明では、第５態様として、導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されてなる積層基板の端子パッド上に、端子部材を備えた配線基板において、前記端子部材は、前記端子パッドに半田を介して底面が接合された基台と、該基台の表面に立設されたピンとを備えたピン部材であり、前記基台の底面に前記半田が接合するとともに、前記基台の表面には前記半田が接合していない構成を有し、且つ、前記基台に接合した前記半田の露出面には、前記電気絶縁材からなる電気絶縁表面層が形成されていることを特徴とする。
【００３４】
本態様の配線基板では、（端子部材である）ピン部材の基台の底面に半田が接合されているが、基台の表面には半田が接合されておらず、しかも、半田の露出面には、電気絶縁材からなる電気絶縁表面層が形成されている。
【００３５】
従って、ピン部材に対して確実にソケット等の接続部材を装着することができる。また、半田の露出面は電気絶縁表面層に覆われている構造であるので、接合強度が大きく、しかも、電気絶縁性に優れているとともに、半田の酸化を防止できるという利点がある。
【００３６】
ここで、半田と基台とが接合する範囲は、基台の表面が半田や電気絶縁表面層で覆われていなければよく、基台の側面に半田や電気絶縁表面層が接合されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例１の電子部品実装用配線基板を厚み方向に破断した概略構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）は電子部品実装用配線基板の第１主面側を示す平面図、（ｂ）は電子部品実装用配線基板の第２主面側を示す平面図である。
【図３】電子部品実装用配線基板の中央部分を厚み方向に破断して示す断面図である。
【図４】積層基板の縦断面（主面に垂直な断面）の一部を拡大して示す断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、電子部品実装用配線基板の製造方法の手順を各部材を厚み方向に破断して示す説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、電子部品実装用配線基板の製造方法の手順を各部材を厚み方向に破断して示す説明図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、電子部品実装用配線基板の製造方法の手順を各部材を厚み方向に破断して示す説明図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、電子部品実装用配線基板の製造方法の手順を各部材を厚み方向に破断して示す説明図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、端子ピンを接合する際の手順を電子部品実装用配線基板を厚み方向に破断して示す説明図である。
【図１０】実施例２の電子部品実装用配線基板における端子ピンの接合状態について、配線基板を厚みの方向に破断して示す説明図である。
【図１１】（ａ）は実施例３の電子部品実装用配線基板を（ＩＣチップ側を上にして）厚み方向に破断した概略構成を示す断面図、（ｂ）はその要部である端子部材近傍を（母基板側を上にして）厚み方向に破断した概略構成を示す断面図である。
【図１２】他の電子部品実装用配線基板における端子ピンの接合状態について、配線基板を厚みの方向に破断して示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明が適用される実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００３９】
ここでは、コアレス基板の一方の主面にＩＣチップ等を実装するための電子部品実装用配線基板（以下単に配線基板と記す）を例に挙げて説明する。
ａ）まず、本実施例の配線基板（ＰＧＡ基板）の構成について、図１〜図４に基づいて説明する。
【００４０】
図１に示す様に、本実施例の配線基板１は、ＩＣチップ３を実装するための半導体パッケージであり、この配線基板１は、主として、コア基板を含まずに形成されたコアレス基板（積層基板）５を備えている。
【００４１】
この積層基板５の一方の主面側（第１主面：図１上側）、即ちＩＣチップ３が実装される側には、ＩＣチップ３の実装領域７（図２（ａ）参照）内に、多数の半田バンプ９が形成され、更に実装領域７の周囲には、多数のチップコンデンサ（ＣＰ）１１が実装されるとともに、補強板（スティフナ）１３が接合されている。
【００４２】
また、積層基板５の他方の主面側（第２主面：図１下側）には、多数の端子ピン１５が立設されている。なお、この端子ピン１５が本発明の端子部材（ピン部材）に該当する。
以下、各構成について詳しく説明する。
【００４３】
図２（ａ）に示す様に、積層基板５の第１主面側には、その中央に、略正方形の実装領域７が設けられており、この実装領域７には、ＩＣチップ３を積層基板５に接合するための半田バンプ９が形成されるチップ実装用端子パッド１７がアレイ状に複数形成されている。なお、図２（ａ）では、半田バンプ９を省略してある。
【００４４】
また、同第１主面側には、実装領域７の周囲（四方）に、各辺に沿って多数のチップコンデンサ１１が実装されている。
更に、同第１主面側には、ＩＣチップ３の実装領域７及びチップコンデンサ１１の長方形状の実装領域１９以外を覆うように、スティフナ１３が接合されている。
【００４５】
一方、図２（ｂ）に示す様に、積層基板５の裏側（第２主面側）には、ＰＧＡ（ピングリッドアレイ）用端子パッド２１がアレイ状に複数配置され、ＰＧＡ用端子パッド２１上に、例えば母基板（マザーボード；実装基板）のソケットなどを装着するために、前記端子ピン１５が接合されている。
【００４６】
また、図３に配線基板１の中央部分の断面を示す様に、積層基板５の内部には、導体層２３やビア導体２４などが各層に形成されており、この導体層２３やビア導体２４によって、積層基板５の第１主面側の半田バンプ９と第２主面側の端子ピン１５とが電気的に接続されている。
【００４７】
詳しくは、図４に配線基板１の一部を拡大して示す様に、前記積層基板５は、同じ樹脂絶縁材料（電気絶縁材）を主体とした複数層（ここでは４層を示す）の樹脂絶縁層２５、２７、２９、３１と銅からなる導体層２３とを交互に積層した配線積層部３５を有している。
【００４８】
前記樹脂絶縁層２５〜３１は、光硬化性を付与していない樹脂絶縁材料、具体的には、熱硬化性エポキシ樹脂の硬化体を主体としたビルドアップ材を用いて形成されている。
この樹脂絶縁層２５〜３１には、それぞれビア穴３７及びビア導体２４が設けられている。ビア導体２４は、第１主面側が拡径するテーパー形状を有し、導体層２３、チップ実装用端子パッド１７、ＰＧＡ用端子パッド２１を、相互に電気的に接続している。
【００４９】
配線積層部３５の第１主面側において、最外層の樹脂絶縁層３１には、複数の表面開口部４１が形成されるとともに、表面開口部４１内には、樹脂絶縁層３１の外側表面よりも低くなるようにチップ実装用端子パッド１７が形成されている。なお、チップ実装用端子パッド１７は、主体の銅層の上面のみを銅以外のメッキ層（ニッケル−金メッキ）４３で覆った構造を有している。
【００５０】
そして、このチップ実装用端子パッド１７上に、表面開口部４１を埋めて（同図の）上方に突出する略球状の半田バンプ９が形成されている。
また、前記積層基板５の第１主面側には、チップコンデンサ１１が接合されるコンデンサ用端子パッド４７が形成されており、このコンデンサ用端子パッド４７は、銅層を主体に構成されている。なお、コンデンサ用端子パッド４７は、主体の銅層の上面及び側面を銅以外のメッキ層（ニッケル−金メッキ）４９で覆った構造を有している。
【００５１】
一方、前記配線積層部３５の裏側（第２主面側）において、最外層の樹脂絶縁層２５には、複数の裏側開口部５１が形成されるとともに、それらの裏側開口部５１に対応してＰＧＡ用端子パッド２１が配置されている。具体的には、ＰＧＡ用端子パッド２１は、裏側開口部５１内に位置する下段金属導体部５３と、下段金属導体部５３及びその周囲を覆う上段金属導体部５５との２段構造を有している。なお、ＰＧＡ用端子パッド２１は、主体の銅層の上面及び側面を銅以外のメッキ層（ニッケル−金メッキ）５７で覆った構造を有している。
【００５２】
特に本実施例では、配線積層部３５の裏側表面（第２主面側）を覆う様に、例えば光硬化性のエポキシ樹脂からなるソルダーレジスト層５９が形成されている。このソルダーレジスト層５９には、ＰＧＡ用端子パッド２１上の中央部分に、同図下方に向かって広がる円形の端子用開口部６０が形成されている。そして、この端子用開口部６０に、前記端子ピン１５が（積層基板５に対して立設するように）接合されている。
【００５３】
前記端子ピン１５は、例えばＣｕからなる金属製部材の表面にＡｕメッキを施してなり、円盤状の基台６３と基台６３の中央から垂直に立設された円柱状のピン６４とから構成されている。なお、基台６３は、円盤状の平板からなる底部６１と（底部６１より径の小さな）円盤状の平板からなる上部６２とが重なりあった２段構造を有しており、ピン６４は、上部６２から垂直に伸びている。
【００５４】
そして、前記端子ピン１５は、前記端子用開口部６０内にて、半田からなる半田接合部７０にてＰＧＡ用端子パッド２１と接合されている。詳しくは、半田接合部７０は、基台６３の底部６１の底面（同図上側）と側面とを覆うようにして端子ピン１５と接合している。
【００５５】
更に、半田接合部７０の露出する表面（図３の下側の表面）は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる電気絶縁表面層７２により覆われている。詳しくは、この電気絶縁表面層７２によって、半田接合部７０の表面が外部に露出しない様に隙間無く覆われているが、基台６３の（図４の下方の）表面は覆われていない。
【００５６】
なお、熱硬化性樹脂として、そのガラス転移温度が半田の融点以下の材料を用いている。例えばガラス転移点としては、８０〜２２０℃の範囲の例えば９５℃のものを用い、半田の融点としては、１２０〜２３０℃の範囲の例えば１３９℃のＳｎ−Ｂｉ系半田を用いている。
【００５７】
ｂ）次に、本実施例の配線基板１の製造方法について、図５〜図８に基づいて説明する。
＜積層基板製造工程＞
まず、十分な強度を有する支持基板（ガラスエポキシ基板など）を準備し、その支持基板６５上に、樹脂絶縁層２５〜３１及び導体層２３をビルドアップして、配線積層部３５を形成する。
【００５８】
詳しくは、図５（ａ）に示す様に、支持基板６５上に、エポキシ樹脂からなるシート状の絶縁樹脂基材を貼り付けて下地樹脂絶縁層６７を形成することにより、基材６９を作製
する。
次に、図５（ｂ）に示す様に、基材６９の上面に、積層金属シート体７１を配置する。この積層金属シート体７１は、２枚の銅箔７３、７５を剥離可能に密着させたものである。
次に、図５（ｃ）に示す様に、積層金属シート体７１の上面に、下段金属導体部５３を形成するために、下段金属導体部５３の形状に対応したメッキレジスト７７を形成する。
【００５９】
具体的には、積層金属シート体７１の上面に、メッキレジスト７７形成用のドライフィルムをラミネートし、このドライフィルムの露光及び現像を行って、メッキレジスト７７を形成する。
【００６０】
次に、図５（ｄ）に示す様に、メッキレジスト７７を形成した状態で、選択的に電解銅メッキを行って、積層金属シート体７１上に下段金属導体部５３を形成した後、メッキレジスト７７を剥離する。
【００６１】
次に、図５（ｅ）に示す様に、下段金属導体部５３が形成された積層金属シート体７１を包むようにシート状の樹脂絶縁層２５を配置し、樹脂絶縁層２５を下段金属導体部５３及び積層金属シート体７１に密着させる。
【００６２】
次に、図６（ａ）に示す様に、例えばエキシマレーザやＵＶレーザやＣＯ2レーザなどを用いたレーザ加工によって、樹脂絶縁層２５の所定の位置（下段金属導体部５３の上部）にビア穴３７を形成する。次いで、過マンガン酸カリウム溶液などのエッチング溶液やＯ2プラズマを用いて、ビア穴３７内のスミアを除去する。
【００６３】
次に、図６（ｂ）に示す様に、従来公知の手法に従って、無電解銅メッキ及び電解銅メッキを行うことにより、各ビア穴３７内にビア導体２４を形成する。更に、従来公知の手法（例えばセミアディティブ法）によってエッチングを行うことにより、樹脂絶縁層２５の上に導体層２３をパターン形成する。
【００６４】
次に、図６（ｃ）に示す様に、他の樹脂絶縁層２７〜３１及び導体層２３についても、上述した樹脂絶縁層２５及び導体層２３と同様な手法によって順次形成する。そして、最外層の樹脂絶縁層３１に対して、レーザ加工によって複数の表面開口部４１を形成する。 次いで、過マンガン酸カリウム溶液やＯ2プラズマを用いて、各表面開口部４１内のスミアを除去する。
【００６５】
次に、樹脂絶縁層３１の上面に無電解銅メッキを行い、樹脂絶縁層３１の表面開口部４１内及び樹脂絶縁層３１の表面を覆う全面メッキ層（図示せず）を形成する。そして、配線積層部３５の上面に、コンデンサ用端子パッド４７の対応箇所に開口部を有する前記と同様なメッキレジスト（図示せず）を形成する。
【００６６】
その後、メッキレジストを形成した基板表面に、選択的にパターンメッキを行うことで、図７（ａ）に示す様に、複数の表面開口部４１の一部の内部に、ビア導体２４を形成するとともに、ビア導体２４の上部にコンデンサ用端子パッド４７を形成する。その後、セミアディティブ法でパターニングすることによって、ビア導体２４及びコンデンサ用端子パッド４７を残しつつ、前記全面メッキ層を除去する。
【００６７】
次に、配線積層部３５をダイシング装置（図示せず）により、矢印部分で切断し、配線積層部３５の周囲部分を除去する。
次に、図７（ｂ）に示す様に、積層金属シート体７１の一対の銅箔７３、７５を、その
界面にて剥離することで、配線積層部３５から基材６９を除去して、銅箔７３を露出させる。
【００６８】
次に、図８（ａ）に示す様に、配線積層部３５の下面側（第２主面側）において、下段金属導体部５３を残しつつ銅箔７３を部分的にエッチング除去することによって、上段金属導体部５５を形成する。
【００６９】
次に、図８（ｂ）に示す様に、チップ実装用端子パッド１７、コンデンサ用端子パッド４７、ＰＧＡ用端子パッド２１の表面に対し、無電解ニッケルメッキ、無電解金メッキを順次施すことにより、ニッケル−金メッキ層４３、４９、５７を形成する。
【００７０】
次に、図８（ｃ）に示す様に、配線積層部３５の下面側（第２主面側）に、感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより、表面全体を覆うソルダーレジスト層５９を形成する。
【００７１】
次に、ソルダーレジスト層５９上に所定のマスクを配置し、露光及び現像を行い、ＰＧＡ用端子パッド２１に対応した箇所に端子用開口部６０を形成するようにパターニングする。
【００７２】
＜半田バンプ形成工程＞
ここでは、チップ実装用端子パッド１７上に半田バンプ９を形成する通常の形成方法について簡単に説明する。
【００７３】
図示しないが、上述した製造方法によって製造した積層基板５の第１主面側の表面に、半田印刷用マスクを配置する。この半田印刷用マスクには、チップ実装用端子パッド１７に対応する位置に、チップ実装用端子パッド１７の平面形状と同様な形状の印刷用開口部が形成してある。
【００７４】
次に、半田印刷用マスクと印刷用の材料である周知の半田ペーストとを用いて印刷を行って、半田ペーストを半田印刷用マスクの印刷用開口部に充填する。
次に、半田印刷用マスクを積層基板５から剥がす。これにより、チップ実装用端子パッド１７上に、半田ペーストが層状に配置された状態となる。
【００７５】
次に、半田ペーストを加熱し、その後冷却することにより、半田バンプ９を形成する。
＜端子ピン接合工程＞
ここでは、ＰＧＡ用端子パッド２１上に、端子ピン１５を接合する方法について説明する。
【００７６】
図９（ａ）に示す様に、上述した製造方法によって製造した積層基板５の第２主面側を上にして、その表面に、半田印刷用マスク８１を配置する。この半田印刷用マスク８１には、ＰＧＡ用端子パッド２１に対応する位置に、ＰＧＡ用端子パッド２１の平面形状と同様な形状（円盤形状）の印刷用開口部８３が形成してある。
【００７７】
次に、図９（ｂ）に示す様に、半田印刷用マスク８１と印刷用の材料である接合材（接合材ペースト）８５を用いて印刷を行う。つまり、接合材ペースト８５を半田印刷用マスク８１の印刷用開口部８３に充填し、その後、半田印刷用マスク８１を剥がすことにより、ＰＧＡ用端子パッド２１上に円盤形状の接合材ペースト８５の層を形成する。
【００７８】
本実施例で用いる接合用ペースト８５には、半田及び熱硬化性樹脂以外にペースト化するための成分など各種の成分（例えば有機溶剤、添加剤）が含まれている。ここでは、接合用ペーストの組成として、例えばＳｎ−Ｂｉ系半田８５重量％、熱硬化性樹脂である例えばエポキシ樹脂１０重量％、その他の成分５重量％を採用できる。
【００７９】
このうち、接合後の固体成分（即ち半田と熱硬化性樹脂）において、半田と熱硬化性樹脂との割合は、半田が５０〜９５重量％の範囲の内の例えば８５重量％、熱硬化性樹脂が５〜５０重量％の範囲内の例えば１５重量％である。
【００８０】
次に、図９（ｃ）に示す様に、接合材ペースト８５上に、端子ピン１５を載置する。詳しくは、端子ピン１５の基台６３の底部６１を接合材ペースト８５に載置し僅かに押し込む。
【００８１】
次に、図９（ｄ）に示す様に、接合用ペースト８５を加熱し、その後冷却することにより、半田接合部７０及び電気絶縁表面層７２を形成する。
詳しくは、例えば１４０〜２３０℃の範囲の加熱温度、５〜３００秒の範囲の加熱時間に基づき設定された加熱プロファイルが適用される。ここでは、例えば１８０℃の加熱温度、１８０秒の加熱時間が設定される。なお、この加熱温度は、前述の半田の溶融温度及び熱硬化性樹脂のガラス転移温度よりも高くなるように設定されている。
【００８２】
従って、本実施例では、接合用ペースト８５中のエポキシ樹脂は、そのガラス転移点以上の温度（例えば１２０℃）に加熱されると軟化する。
その後、更に半田が溶融する温度（例えば１４０℃）に加熱されると、軟化したエポキシ樹脂中で半田が溶融して一体化する。それとともに、半田の露出する（第２主面側の）表面がエポキシ樹脂で覆われる。そして、更に温度が上昇すると、その状態でエポキシ樹脂が硬化して電気絶縁表面層７２となる。
【００８３】
その後、温度が常温に下げられると、半田が固化して半田接合部７０となり、その半田接合部７０の表面が電気絶縁表面層７２で覆われた接合構造が得られる。
特に、本実施例では、半田及び電気絶縁材は、端子ピン１５の基台６３の表面（図９上方）を覆わないが、これは、ＰＧＡ用端子パッド２１上の端子用開口部６０の大きさや端子ピン１５の基台６３の大きさを考慮し、接合材ペースト８５の量を調節することにより実現することができる。
【００８４】
なお、チップコンデンサ１１の実装や、スティフナ１３の接合は、ソルダーレジスト層形成工程の後に行うことができる。
ｃ）この様に、本実施例では、ＰＧＡ用端子パッド２１上に端子ピン１５の基台６３を配置するとともに、ＰＧＡ用端子パッド２１上に半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材ペースト８５を配置し、その接合材ペースト８５を加熱することによって、半田を溶融させるとともに電気絶縁材を軟化させる。そして、その後冷却することによって、半田を固化させて基台６３とＰＧＡ用端子パッド２１を接合するとともに、基台６３に接合した半田接合部７０の露出面に電気絶縁表面層７２を形成する。これにより、従来の製造方法に比べて、製造工程を簡易化できるという顕著な効果を奏する。
【００８５】
また、本実施例では、使用する接合材ペースト８５の量などを調節することにより、端子ピン１５の基台６３のどの程度まで半田で覆うか（従って電気絶縁材で覆う範囲）を容易に調節することができる。よって、本実施例の様に、基台６３の表面側が電気絶縁材で覆われていない配線基板１では、ソケット等の接続部材の装着を確実にすることができる。
【００８６】
更に、本実施例の配線基板１は、（固化した）半田の表面が電気絶縁材で覆われているので、ＰＧＡ用端子パッド２１と端子ピン１５とが強固に接合されており、外からの応力に対して破損しにくいという効果がある。それとともに、電気絶縁性が高く、しかも、半田の酸化を効果的に防止できるという利点がある。
【００８７】
しかも、本実施例では、接合材ペースト８５として、その固体となる成分として、半田が５０〜９５重量％、電気絶縁材が５〜５０重量％である構成を採用するので、容易に半田接合部７０の表面を電気絶縁材で覆う構造とすることができる。
【実施例２】
【００８８】
次に、実施例２の配線基板について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
図１０に示す様に、本実施例の配線基板９０では、使用する端子ピン９１の形状が前記実施例１と異なる。
【００８９】
具体的には、本実施例で使用する端子ピン９１は、基台９３及び基台９３に立設されたピン９５からなり、基台９３は、底部９７及び上部９９からなる。特に、底部９４は、同図下側の底面全体が球状に凸となった円盤形状である。
【００９０】
また、本実施例では、前記実施例１と同様に、積層基板１０１の表面に形成されたソルダーレジスト層１０３には、ＰＧＡ用端子パッド１０５上に端子用開口部１０７が形成されており、この端子用開口部１０７に端子ピン９１の基台９３が接合されている。
【００９１】
詳しくは、端子用開口部１０７内において、基台９３の底部９３の湾曲した底面全体に接するように半田からなる半田接合部１０９が形成されており、この半田接合部１９によって、端子ピン９１がＰＧＡ用端子パッド１０５に接合している。
【００９２】
更に、半田接合部１０９の表面（露出面）の全体を覆う様に電気絶縁材からなる電気絶縁表面層１１１が形成されている。
これらの半田接合部１０９及び電気絶縁表面層１１１は、前記実施例１と同様に、基台９３の表面（同図上方）を覆わないように形成されている。
【００９３】
従って、本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【実施例３】
【００９４】
次に、実施例３の配線基板及びその製造方法について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略又は簡略化する。
図１１に示す様に、本実施例の配線基板（ＢＧＡ基板）及びその製造方法では、前記実施例１で使用する端子ピンではなく、半田により端子部材を形成している。
【００９５】
ａ）まず、本実施例の配線基板の構成について説明する。
図１１（ａ）に示す様に、本実施例の配線基板１２１は、前記実施例１とほぼ同様な構造の積層基板１２３を備えている。
【００９６】
この積層基板１２３の一方の主面側（第１主面：図１１（ａ）上側）、即ちＩＣチップ１２５が実装される側には、多数の半田バンプ１２７が形成されるとともに、他方の主面側（第２主面：図１１（ａ）下側）には、多数の端子部材１２９が設けられている。
【００９７】
詳しくは、積層基板１２３は、配線積層部１３１とソルダーレジスト層１３３とが積層されたものであり、このうち配線積層部１３１は、複数の樹脂絶縁層１３５が積層されるとともに、その内部に導体層１３７やビア導体１３９などが各層に形成されている。また、この導体層１３７やビア導体１３９によって、積層基板１２３の第１主面側の半田バンプ１２７と第２主面側の端子部材１２９とが電気的に接続されている。
【００９８】
特に本実施例では、図１１（ｂ）に要部を上下反転して示す様に、第２主面側（図１１（ｂ）上側）を覆うソルダーレジスト層１３３には、端子パッド１４１上の中央部分に、同図上方に向かって広がる円形の端子用開口部１４３が形成されている。そして、この端子用開口部１４３に、（端子用開口部１４３を満たすようにして）端子部材１２９が接合されて配置されている。
【００９９】
この端子部材１２９は、全体が半田からなり、その先端は端子用開口部１４３より外側（積層基板表面より外側）に略半球状（ドーム状）に突出している。
更に、この端子部材１２９の基板表面からの突出部１２９ａのうち、その積層基板１２３側（同図下方）は、前記実施例１と同様な電気絶縁表面層１４５により覆われている。詳しくは、突出部１２９ａは、電気絶縁表面層１４５によって、（同図上方の先端部分を除いて）根元部分の表面が外部に露出しない様に隙間無く覆われている。
【０１００】
ｂ）次に、本実施例の配線基板１２１の製造方法について説明する。
なお、＜積層基板製造工程＞と＜半田バンプ形成工程＞については、前記第１実施例と同様であるので、その説明は省略し、以下では、本実施例の要部である端子部材形成工程について説明する。
【０１０１】
＜端子部材形成工程＞
図１１（ａ）に示す様に、前記実施例１と同様な製造方法によって製造した積層基板１２３の第２主面側を上にして、その表面に、半田印刷用マスク（図示せず）を配置する。この半田印刷用マスクには、ＢＧＡ用端子パッド１４１に対応する位置に、ＢＧＡ用端子パッド１４１の平面形状と同様な形状（円盤形状）の印刷用開口部が形成してある。
【０１０２】
次に、半田印刷用マスクと印刷用の材料である接合材（前記実施例１と同様な組成の接合材ペースト；図示せず）を用いて印刷を行う。この印刷によって、端子部材１２９を形成するのに十分な量の接合材ペーストを、端子用開口部１４３を埋めて更に基板表面より盛り上がるように配置する。
【０１０３】
次に、接合用ペーストを加熱し、その後冷却することにより、半田のみを固化させて端子部材１２９を形成するとともに、電気絶縁表面層１４５を形成する。
詳しくは、接合用ペースト中のエポキシ樹脂は、そのガラス転移点以上の温度に加熱されると軟化し、更に加熱されると半田が溶融する。そして、溶融した半田は、表面張力によって基板表面よりドーム状に突出し、それとともに、ドーム状に突出した半田の表面の一部（根元部分の外周）が軟化したエポキシ樹脂で覆われる。
【０１０４】
その後、更に温度が上昇すると、その状態でエポキシ樹脂が硬化して電気絶縁表面層１４５となる。そして、温度が常温に下げられると、半田はその先端側がドーム状に突出した状態で固化して端子部材１２９となる。
【０１０５】
これにより、端子部材１２９の突出部１２９ａの（先端を除いた）表面が電気絶縁表面層１４５で覆われた接合構造が得られる。
なお、本実施例では、突出部１２９ａの先端を電気絶縁表面層１４５で覆わないが、これは、ＢＧＡ用端子パッド１４１上の端子用開口部１４３の大きさや端子部材１２９の大きさを考慮し、接合材ペーストの量及び半田とエポキシ樹脂との割合を調節することにより実現することができる。
【０１０６】
ｃ）本実施例では、前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、端子ピンではなく、半田を溶融後固化させて端子部材１２９を形成するので、端子ピンを立設して接合する作業が不要になり、一層製造方法が容易になるという利点がある。
【０１０７】
なお、ここでは、端子部材１２９の突出部１２９ａの先端部分を電気絶縁表面層１４５で覆わないようにしたが、それとは別に、端子部材１２９の突出部１２９ａの全表面を電気絶縁表面層１４５で覆い、その後、例えば研磨等により、先端部分から電気絶縁表面層１４５を除去するようにしてもよい。
【０１０８】
なお、本発明は、前記実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
（１）例えば配線基板の表面に、ソルダーレジストがある場合でも無い場合でも、本発明を採用できる。
【０１０９】
（２）また、前記実施例１〜３では、半田バンプやＣＰやスティフナを備えた配線基板について説明したが、本発明は、半田バンプやＣＰやスティフナを備えない配線基板にも適用できる。
【０１１０】
（３）更に、前記実施例１、２では、半田接合部の表面全体を電気絶縁表面層で覆っていたが、図１２に示す様に、半田接合部１５１の表面の一部を電気絶縁表面層１５３で覆ってもよい。具体的には、端子ピン１５５の底部１５７の外周近傍における半田接合部１５１の表面以外を、電気絶縁表面層１５３で覆ってもよい。これによっても、前記実施例１、２ほどではないが、電気絶縁表面層１５３の広さに応じて、電気絶縁性等の同様な効果を得ることができる。
【０１１１】
（４）なお、本発明者らの研究によれば、前記接合材の成分の数値範囲の半田の下限値（半田が５０重量％、電気絶縁材が５０重量％）及び上限値（半田が９５重量％、電気絶縁材が５重量％）の場合でも、前記実施例と同様な効果があった。
【符号の説明】
【０１１２】
１、９０、１２１…電子部品実装用配線基板
３、１２５…ＩＣチップ
５、１０１、１２３…積層基板
９、１２７…半田バンプ
１５、９１、１５５…端子ピン
１７…チップ実装用端子パッド
２１、１０５…ＰＧＡ用端子パッド
６３、９３…基台
６４、９５…ピン
６１、９７、１５７…底部
７０、１０９、１５１…半田接合部
７２、１１１、１４５、１５３…電気絶縁表面層
８５…接合用ペースト
１２９…端子部材
１４１…ＢＧＡ用端子パッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されたコアレス基板等の積層基板の端子パッドに、ピン部材等の端子部材を備えた配線基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、配線基板に接続端子となる端子部材としてピン部材（端子ピン）が取り付けられた構造の半導体パッケージがある。そのような半導体パッケージでは、配線基板の端子ピン側と反対面に半導体チップ（ＩＣチップ）が実装され、端子ピンが実装基板のソケットなどに挿入されて接続される。
【０００３】
この種の端子ピンとしては、例えば円盤状の基台から棒状のピンが突出する形状のものが知られている。また、端子ピンは、通常、配線基板の端子パッド（例えばＰＧＡ用端子パッド）上に、半田等を用いて接合されるが、近年では、半田だけなく樹脂を用いて接合する技術が提案されている。
【０００４】
例えば下記特許文献１には、半田によって端子ピンの基台を配線基板の端子パッドに接合した後に、配線基板の表面と端子ピンの基台の表面を樹脂で覆うことにより、接続強度を高めるとともに、電気絶縁性を向上させる技術が開示されている。
【０００５】
また、下記特許文献２には、半導体チップの表面に形成された半田バンプの根元部分を囲むように、補強用の樹脂を形成して、半田接合部の信頼性を向上する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−８０４５７号公報
【特許文献２】特開平９−２３２３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１の技術では、端子ピンを半田で接合した後に、配線基板の表面や端子ピンの基台の表面（即ち端子ピンのピンの部分が突出する側）などを樹脂で覆うので、製造工程が複雑で手間がかかるという問題があった。
【０００８】
しかも、この従来の製造方法で製造された配線基板では、端子ピンの基台の表面側が樹脂で覆われているので、その表面側が不規則に盛り上がっており、そのため、端子ピンにソケットをはめ込む場合には、ソケットを確実にはめ込むことができないことがあるという問題もあった。
【０００９】
また、特許文献２の技術においても、半田バンプを形成してから、その周囲に樹脂を形成するので、製造工程が複雑で手間がかかるという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂による補強を行う場合に、製造工程を簡易化でき、特に端子部材にソケット等の接続部材を装着する場合には、該接続部材の装着を確実に行うことができる配線基板及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明は、第１態様として、導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されてなる積層基板上の端子パッドに、端子部材を接合する配線基板の製造方法において、前記端子部材として、半田を介して前記端子パッドに底面が接合される基台と、該基台の表面に立設されたピンとを備えたピン部材を用い、前記端子パッド上に前記ピン部材の基台を配置するとともに、該端子パッドの近傍に前記半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材を配置し、該接合材を加熱することによって、前記半田を溶融させるとともに前記電気絶縁材を軟化させ、その後冷却することによって、前記半田を固化させて前記基台と前記端子パッドを接合するとともに、前記基台に接合した前記半田の露出面には、前記電気絶縁材からなる電気絶縁表面層を形成することを特徴とする。
【００１１】
本態様では、端子パッド上に（端子部材である）ピン部材の基台を配置するとともに、端子パッドの近傍に半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材を配置し、その接合材を加熱することによって、半田を溶融させるとともに電気絶縁材を軟化させる。そして、その後冷却することによって、半田を固化させて基台と端子パッドを接合するとともに、基台に接合した半田の露出面に、電気絶縁材からなる電気絶縁表面層を形成する。
【００１２】
つまり、本態様では、端子パッドの近傍に例えばペースト状の接合材を配置し、加熱することによって、接合材中の半田が溶融し、半田によって端子パッドとピン部材の基台とを接合できるとともに、接合材中の電気絶縁材が軟化し、電気絶縁材によって半田の表面を覆うことができる。従って、本態様は、従来の製造方法に比べて、製造工程を簡易化できるという顕著な効果を奏する。
【００１３】
また、本態様では、使用する接合材の量などを調節することにより、ピン部材の基台のどの程度まで半田で覆うか（従って電気絶縁材で覆う範囲）を容易に調節することができる。よって、基台の（配線基板と反対側の）表面を電気絶縁材で覆わないように調節することにより、（本態様によって製造された）配線基板では、基台の表面が外部に露出しており、ソケット等の接続部材の装着を確実にすることができる。
【００１４】
更に、本態様の製造方法によって製造された配線基板は、（固化した）半田の表面が電気絶縁材で覆われているので、端子パッドとピン部材とが強固に接合されており、外からの応力に対して破損しにくいという効果がある。それとともに、電気絶縁性が高く、しかも、半田の酸化を効果的に防止できるという利点がある。
【００１５】
ここで、前記積層基板としては、（コア基板を取り除いた）コアレス基板を採用できる。
前記ピン部材は、端子パッドに接続される基台とその基台に立設されたピンとを備えており、基台としては、底面及び側面を備えた平板状（例えば円盤状）の構成、底面が球状等の様に外側に凸に湾曲した構成を採用できる。
【００１６】
前記導体層及び前記端子パッドの形成材料としては、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、スズ、スズ合金などを採用できる。この導体層及び端子パッドは、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、フルアディティブ法などといった公知の手法によって形成することができる。例えば、銅箔のエッチング、無電解銅メッキあるいは電解銅メッキなどの手法が適用される。なお、スパッタリングやＣＶＤ等の手法により薄膜を形成した後にエッチングを行うことで導体層や端子パッドを形成したり、導電性ペースト等の印刷により導体層や端子パッドを形成することもできる。
【００１７】
前記樹脂絶縁層は、絶縁性、耐熱性、耐湿性等を考慮して適宜選択することができる。この樹脂絶縁層を形成するための高分子材料の好適例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂等が挙げられる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料、あるいは、連続多孔質ＰＴＦＥ等の三次元網目状フッ素系樹脂基材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料等を使用してもよい。
【００１８】
前記接合材中の半田の材料としては、９０Ｐｂ−１０Ｓｎ、９５Ｐｂ−５Ｓｎ、４０Ｐ
ｂ−６０ＳｎなどのＰｂ−Ｓｎ系半田、Ｓｎ−Ｂｉ系半田、Ｓｎ−Ｓｂ系半田、Ｓｎ−Ａｇ系半田、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系半田、Ａｕ−Ｇｅ系半田、Ａｕ−Ｓｎ系半田などの半田が挙げられる。
【００１９】
前記接合材中の電気絶縁材としては、熱硬化性樹脂が挙げられる。この熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂が好適に使用でき、エポキシ樹脂の種類としては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、多官能型、脂環式型、ビフェニル型などを採用できる。なお、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂以外にも、アクリル樹脂、オキセタン樹脂、ポリイミド樹脂、イソシアネート樹脂などを用いてもよい。
【００２０】
（２）本発明では、第２態様として、前記接合材はペースト状であり、該接合材のうち、前記加熱後の冷却によって固体となる成分は、前記半田が５０〜９５重量％、前記電気絶縁材が５〜５０重量％である構成を採用でき、さらに好ましくは、前記半田が８０〜９０重量％、前記電気絶縁材が１０〜２０重量％の構成を採用できる。
【００２１】
この構成により、容易に半田の表面を電気絶縁材で覆う構造とすることができる。
ここで、前記接合材としては、熱硬化性樹脂等の樹脂に半田（半田粒子等）を含有させたペースト状のものを採用できる。また、この接合材中には、樹脂や半田以外に、各種の成分を含んでいてもよい。例えば、樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合には、熱硬化性樹脂及び半田以外に、熱硬化性樹脂の硬化剤、半田の酸化膜を除去する活性作用付与する活性剤、ペーストのチクソ性を調整するチクソ剤、その他の添加剤が添加されているものを採用できる。これらの配合量は、接合材に含有される半田の含有量、半田の粒径および接合対象の酸化の進行度合いなどに応じて適宜調整される。
【００２２】
前記熱硬化性樹脂としては、上述の様に、エポキシ樹脂が好適に使用され、エポキシ樹脂の種類としては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、多官能型、脂環式型、ビフェニル型などを採用できる。
【００２３】
前記硬化剤は、使用される熱硬化性樹脂に対応した種類のものが選定され、エポキシ樹脂の場合には、イミダゾール類、酸無水物類、アミン類、ヒドラジド類、マイクロカプセル型硬化剤などが選定される。前記活性剤としては、無機ハライド、アミン、有機酸など、一般的なクリーム半田に使用されるものを採用できる。前記チクソ剤としては、一般的に電子材料用の接着剤に使用される無機系微粉末が配合される。
【００２４】
さらに、添加剤として、シランカップリング剤、有機溶剤、可撓材、顔料、触媒などが、必要に応じて配合される。シランカップリング剤は密着性を向上させる目的で配合され、有機溶剤は接合材の粘度を調整するために用いられる。
【００２５】
（３）本発明では、第３態様として、電気絶縁材として、熱硬化性樹脂からなり、そのガラス転移温度が半田の融点以下の材料を採用できる。
これにより、加熱によって半田が溶融する前に、熱硬化性樹脂を軟化させることができる。よって、軟化した熱硬化性樹脂中で半田を溶融させて半田バンプを形成するとともに、その周囲に電気絶縁表面層を好適に形成することができる。
【００２６】
前記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂が好適であり、それ以外に、アクリル樹脂、オキセタン樹脂、ポリイミド樹脂、イソシアネート樹脂等を採用できる。
前記ガラス転移点としては、８０〜２２０℃の範囲が挙げられ、半田の融点としては、１２０〜２３０℃の範囲が挙げられる。
【００２７】
（４）本発明では、第４態様として、導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されてなる積層基板上の端子パッドに、端子部材を接合する配線基板の製造方法において、前記端子パッド上に半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材を配置し、該接合材を加熱することによって、前記半田を溶融させるとともに、前記電気絶縁材を軟化させ、その後冷却することによって、前記半田を固化させて、前記半田で構成される端子部材を形成するとともに、前記端子部材の露出面には、前記電気絶縁材からなる電気絶縁表面層を形成することを特徴とする。
【００２８】
本態様では、端子パッド上に半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材を配置し、その接合材を加熱することによって、半田を溶融させるとともに電気絶縁材を軟化させる。そして、その後冷却することによって、半田を固化させて端子部材を形成するとともに、端子部材の露出面に、電気絶縁材からなる電気絶縁表面層を形成する。
【００２９】
つまり、本態様では、端子パッド上に例えばペースト状の接合材を配置し、加熱することによって、接合材中の半田が溶融し、接合材中の電気絶縁材が軟化し、その後半田が固化することによって端子部材を形成でき、しかも、電気絶縁材によって端子部材の表面を覆うことができる。従って、本態様は、従来の製造方法に比べて、製造工程を簡易化できるという顕著な効果を奏する。
【００３０】
また、本態様では、使用する接合材の量などを調節することにより、端子部材の露出面をどの程度まで半田で覆うか（従って電気絶縁材で覆う範囲）を容易に調節することができる。よって、端子部材の（配線基板と反対側の）表面を電気絶縁材で覆わないように調節できるので、（本態様によって製造された）配線基板では、各種の導通部材の電気的接続が容易である。
【００３１】
更に、本態様の製造方法によって製造された配線基板は、（固化した）端子部材の表面が電気絶縁材で覆われているので、端子パッドと端子部材とが強固に接合されており、外からの応力に対して破損しにくいという効果がある。それとともに、端子部材の電気絶縁材で覆われている部分は、電気絶縁性が高く、しかも、酸化を効果的に防止できるという利点がある。
【００３２】
なお、本態様においても、前記第１態様にて例示した様な、各種の積層基板、導体層及び端子パッドの形成材料や形成方法、樹脂絶縁層の材料、（端子部材の）半田の材料、電気絶縁材の材料を採用できる。
【００３３】
（５）本発明では、第５態様として、導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されてなる積層基板の端子パッド上に、端子部材を備えた配線基板において、前記端子部材は、前記端子パッドに半田を介して底面が接合された基台と、該基台の表面に立設されたピンとを備えたピン部材であり、前記基台の底面に前記半田が接合するとともに、前記基台の表面には前記半田が接合していない構成を有し、且つ、前記基台に接合した前記半田の露出面には、前記電気絶縁材からなる電気絶縁表面層が形成されていることを特徴とする。
【００３４】
本態様の配線基板では、（端子部材である）ピン部材の基台の底面に半田が接合されているが、基台の表面には半田が接合されておらず、しかも、半田の露出面には、電気絶縁材からなる電気絶縁表面層が形成されている。
【００３５】
従って、ピン部材に対して確実にソケット等の接続部材を装着することができる。また、半田の露出面は電気絶縁表面層に覆われている構造であるので、接合強度が大きく、しかも、電気絶縁性に優れているとともに、半田の酸化を防止できるという利点がある。
【００３６】
ここで、半田と基台とが接合する範囲は、基台の表面が半田や電気絶縁表面層で覆われていなければよく、基台の側面に半田や電気絶縁表面層が接合されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例１の電子部品実装用配線基板を厚み方向に破断した概略構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）は電子部品実装用配線基板の第１主面側を示す平面図、（ｂ）は電子部品実装用配線基板の第２主面側を示す平面図である。
【図３】電子部品実装用配線基板の中央部分を厚み方向に破断して示す断面図である。
【図４】積層基板の縦断面（主面に垂直な断面）の一部を拡大して示す断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、電子部品実装用配線基板の製造方法の手順を各部材を厚み方向に破断して示す説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、電子部品実装用配線基板の製造方法の手順を各部材を厚み方向に破断して示す説明図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、電子部品実装用配線基板の製造方法の手順を各部材を厚み方向に破断して示す説明図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、電子部品実装用配線基板の製造方法の手順を各部材を厚み方向に破断して示す説明図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、端子ピンを接合する際の手順を電子部品実装用配線基板を厚み方向に破断して示す説明図である。
【図１０】実施例２の電子部品実装用配線基板における端子ピンの接合状態について、配線基板を厚みの方向に破断して示す説明図である。
【図１１】（ａ）は実施例３の電子部品実装用配線基板を（ＩＣチップ側を上にして）厚み方向に破断した概略構成を示す断面図、（ｂ）はその要部である端子部材近傍を（母基板側を上にして）厚み方向に破断した概略構成を示す断面図である。
【図１２】他の電子部品実装用配線基板における端子ピンの接合状態について、配線基板を厚みの方向に破断して示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明が適用される実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００３９】
ここでは、コアレス基板の一方の主面にＩＣチップ等を実装するための電子部品実装用配線基板（以下単に配線基板と記す）を例に挙げて説明する。
ａ）まず、本実施例の配線基板（ＰＧＡ基板）の構成について、図１〜図４に基づいて説明する。
【００４０】
図１に示す様に、本実施例の配線基板１は、ＩＣチップ３を実装するための半導体パッケージであり、この配線基板１は、主として、コア基板を含まずに形成されたコアレス基板（積層基板）５を備えている。
【００４１】
この積層基板５の一方の主面側（第１主面：図１上側）、即ちＩＣチップ３が実装される側には、ＩＣチップ３の実装領域７（図２（ａ）参照）内に、多数の半田バンプ９が形成され、更に実装領域７の周囲には、多数のチップコンデンサ（ＣＰ）１１が実装されるとともに、補強板（スティフナ）１３が接合されている。
【００４２】
また、積層基板５の他方の主面側（第２主面：図１下側）には、多数の端子ピン１５が立設されている。なお、この端子ピン１５が本発明の端子部材（ピン部材）に該当する。
以下、各構成について詳しく説明する。
【００４３】
図２（ａ）に示す様に、積層基板５の第１主面側には、その中央に、略正方形の実装領域７が設けられており、この実装領域７には、ＩＣチップ３を積層基板５に接合するための半田バンプ９が形成されるチップ実装用端子パッド１７がアレイ状に複数形成されている。なお、図２（ａ）では、半田バンプ９を省略してある。
【００４４】
また、同第１主面側には、実装領域７の周囲（四方）に、各辺に沿って多数のチップコンデンサ１１が実装されている。
更に、同第１主面側には、ＩＣチップ３の実装領域７及びチップコンデンサ１１の長方形状の実装領域１９以外を覆うように、スティフナ１３が接合されている。
【００４５】
一方、図２（ｂ）に示す様に、積層基板５の裏側（第２主面側）には、ＰＧＡ（ピングリッドアレイ）用端子パッド２１がアレイ状に複数配置され、ＰＧＡ用端子パッド２１上に、例えば母基板（マザーボード；実装基板）のソケットなどを装着するために、前記端子ピン１５が接合されている。
【００４６】
また、図３に配線基板１の中央部分の断面を示す様に、積層基板５の内部には、導体層２３やビア導体２４などが各層に形成されており、この導体層２３やビア導体２４によって、積層基板５の第１主面側の半田バンプ９と第２主面側の端子ピン１５とが電気的に接続されている。
【００４７】
詳しくは、図４に配線基板１の一部を拡大して示す様に、前記積層基板５は、同じ樹脂絶縁材料（電気絶縁材）を主体とした複数層（ここでは４層を示す）の樹脂絶縁層２５、２７、２９、３１と銅からなる導体層２３とを交互に積層した配線積層部３５を有している。
【００４８】
前記樹脂絶縁層２５〜３１は、光硬化性を付与していない樹脂絶縁材料、具体的には、熱硬化性エポキシ樹脂の硬化体を主体としたビルドアップ材を用いて形成されている。
この樹脂絶縁層２５〜３１には、それぞれビア穴３７及びビア導体２４が設けられている。ビア導体２４は、第１主面側が拡径するテーパー形状を有し、導体層２３、チップ実装用端子パッド１７、ＰＧＡ用端子パッド２１を、相互に電気的に接続している。
【００４９】
配線積層部３５の第１主面側において、最外層の樹脂絶縁層３１には、複数の表面開口部４１が形成されるとともに、表面開口部４１内には、樹脂絶縁層３１の外側表面よりも低くなるようにチップ実装用端子パッド１７が形成されている。なお、チップ実装用端子パッド１７は、主体の銅層の上面のみを銅以外のメッキ層（ニッケル−金メッキ）４３で覆った構造を有している。
【００５０】
そして、このチップ実装用端子パッド１７上に、表面開口部４１を埋めて（同図の）上方に突出する略球状の半田バンプ９が形成されている。
また、前記積層基板５の第１主面側には、チップコンデンサ１１が接合されるコンデンサ用端子パッド４７が形成されており、このコンデンサ用端子パッド４７は、銅層を主体に構成されている。なお、コンデンサ用端子パッド４７は、主体の銅層の上面及び側面を銅以外のメッキ層（ニッケル−金メッキ）４９で覆った構造を有している。
【００５１】
一方、前記配線積層部３５の裏側（第２主面側）において、最外層の樹脂絶縁層２５には、複数の裏側開口部５１が形成されるとともに、それらの裏側開口部５１に対応してＰＧＡ用端子パッド２１が配置されている。具体的には、ＰＧＡ用端子パッド２１は、裏側開口部５１内に位置する下段金属導体部５３と、下段金属導体部５３及びその周囲を覆う上段金属導体部５５との２段構造を有している。なお、ＰＧＡ用端子パッド２１は、主体の銅層の上面及び側面を銅以外のメッキ層（ニッケル−金メッキ）５７で覆った構造を有している。
【００５２】
特に本実施例では、配線積層部３５の裏側表面（第２主面側）を覆う様に、例えば光硬化性のエポキシ樹脂からなるソルダーレジスト層５９が形成されている。このソルダーレジスト層５９には、ＰＧＡ用端子パッド２１上の中央部分に、同図下方に向かって広がる円形の端子用開口部６０が形成されている。そして、この端子用開口部６０に、前記端子ピン１５が（積層基板５に対して立設するように）接合されている。
【００５３】
前記端子ピン１５は、例えばＣｕからなる金属製部材の表面にＡｕメッキを施してなり、円盤状の基台６３と基台６３の中央から垂直に立設された円柱状のピン６４とから構成されている。なお、基台６３は、円盤状の平板からなる底部６１と（底部６１より径の小さな）円盤状の平板からなる上部６２とが重なりあった２段構造を有しており、ピン６４は、上部６２から垂直に伸びている。
【００５４】
そして、前記端子ピン１５は、前記端子用開口部６０内にて、半田からなる半田接合部７０にてＰＧＡ用端子パッド２１と接合されている。詳しくは、半田接合部７０は、基台６３の底部６１の底面（同図上側）と側面とを覆うようにして端子ピン１５と接合している。
【００５５】
更に、半田接合部７０の露出する表面（図３の下側の表面）は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる電気絶縁表面層７２により覆われている。詳しくは、この電気絶縁表面層７２によって、半田接合部７０の表面が外部に露出しない様に隙間無く覆われているが、基台６３の（図４の下方の）表面は覆われていない。
【００５６】
なお、熱硬化性樹脂として、そのガラス転移温度が半田の融点以下の材料を用いている。例えばガラス転移点としては、８０〜２２０℃の範囲の例えば９５℃のものを用い、半田の融点としては、１２０〜２３０℃の範囲の例えば１３９℃のＳｎ−Ｂｉ系半田を用いている。
【００５７】
ｂ）次に、本実施例の配線基板１の製造方法について、図５〜図８に基づいて説明する。
＜積層基板製造工程＞
まず、十分な強度を有する支持基板（ガラスエポキシ基板など）を準備し、その支持基板６５上に、樹脂絶縁層２５〜３１及び導体層２３をビルドアップして、配線積層部３５を形成する。
【００５８】
詳しくは、図５（ａ）に示す様に、支持基板６５上に、エポキシ樹脂からなるシート状の絶縁樹脂基材を貼り付けて下地樹脂絶縁層６７を形成することにより、基材６９を作製
する。
次に、図５（ｂ）に示す様に、基材６９の上面に、積層金属シート体７１を配置する。この積層金属シート体７１は、２枚の銅箔７３、７５を剥離可能に密着させたものである。
次に、図５（ｃ）に示す様に、積層金属シート体７１の上面に、下段金属導体部５３を形成するために、下段金属導体部５３の形状に対応したメッキレジスト７７を形成する。
【００５９】
具体的には、積層金属シート体７１の上面に、メッキレジスト７７形成用のドライフィルムをラミネートし、このドライフィルムの露光及び現像を行って、メッキレジスト７７を形成する。
【００６０】
次に、図５（ｄ）に示す様に、メッキレジスト７７を形成した状態で、選択的に電解銅メッキを行って、積層金属シート体７１上に下段金属導体部５３を形成した後、メッキレジスト７７を剥離する。
【００６１】
次に、図５（ｅ）に示す様に、下段金属導体部５３が形成された積層金属シート体７１を包むようにシート状の樹脂絶縁層２５を配置し、樹脂絶縁層２５を下段金属導体部５３及び積層金属シート体７１に密着させる。
【００６２】
次に、図６（ａ）に示す様に、例えばエキシマレーザやＵＶレーザやＣＯ2レーザなどを用いたレーザ加工によって、樹脂絶縁層２５の所定の位置（下段金属導体部５３の上部）にビア穴３７を形成する。次いで、過マンガン酸カリウム溶液などのエッチング溶液やＯ2プラズマを用いて、ビア穴３７内のスミアを除去する。
【００６３】
次に、図６（ｂ）に示す様に、従来公知の手法に従って、無電解銅メッキ及び電解銅メッキを行うことにより、各ビア穴３７内にビア導体２４を形成する。更に、従来公知の手法（例えばセミアディティブ法）によってエッチングを行うことにより、樹脂絶縁層２５の上に導体層２３をパターン形成する。
【００６４】
次に、図６（ｃ）に示す様に、他の樹脂絶縁層２７〜３１及び導体層２３についても、上述した樹脂絶縁層２５及び導体層２３と同様な手法によって順次形成する。そして、最外層の樹脂絶縁層３１に対して、レーザ加工によって複数の表面開口部４１を形成する。 次いで、過マンガン酸カリウム溶液やＯ2プラズマを用いて、各表面開口部４１内のスミアを除去する。
【００６５】
次に、樹脂絶縁層３１の上面に無電解銅メッキを行い、樹脂絶縁層３１の表面開口部４１内及び樹脂絶縁層３１の表面を覆う全面メッキ層（図示せず）を形成する。そして、配線積層部３５の上面に、コンデンサ用端子パッド４７の対応箇所に開口部を有する前記と同様なメッキレジスト（図示せず）を形成する。
【００６６】
その後、メッキレジストを形成した基板表面に、選択的にパターンメッキを行うことで、図７（ａ）に示す様に、複数の表面開口部４１の一部の内部に、ビア導体２４を形成するとともに、ビア導体２４の上部にコンデンサ用端子パッド４７を形成する。その後、セミアディティブ法でパターニングすることによって、ビア導体２４及びコンデンサ用端子パッド４７を残しつつ、前記全面メッキ層を除去する。
【００６７】
次に、配線積層部３５をダイシング装置（図示せず）により、矢印部分で切断し、配線積層部３５の周囲部分を除去する。
次に、図７（ｂ）に示す様に、積層金属シート体７１の一対の銅箔７３、７５を、その
界面にて剥離することで、配線積層部３５から基材６９を除去して、銅箔７３を露出させる。
【００６８】
次に、図８（ａ）に示す様に、配線積層部３５の下面側（第２主面側）において、下段金属導体部５３を残しつつ銅箔７３を部分的にエッチング除去することによって、上段金属導体部５５を形成する。
【００６９】
次に、図８（ｂ）に示す様に、チップ実装用端子パッド１７、コンデンサ用端子パッド４７、ＰＧＡ用端子パッド２１の表面に対し、無電解ニッケルメッキ、無電解金メッキを順次施すことにより、ニッケル−金メッキ層４３、４９、５７を形成する。
【００７０】
次に、図８（ｃ）に示す様に、配線積層部３５の下面側（第２主面側）に、感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより、表面全体を覆うソルダーレジスト層５９を形成する。
【００７１】
次に、ソルダーレジスト層５９上に所定のマスクを配置し、露光及び現像を行い、ＰＧＡ用端子パッド２１に対応した箇所に端子用開口部６０を形成するようにパターニングする。
【００７２】
＜半田バンプ形成工程＞
ここでは、チップ実装用端子パッド１７上に半田バンプ９を形成する通常の形成方法について簡単に説明する。
【００７３】
図示しないが、上述した製造方法によって製造した積層基板５の第１主面側の表面に、半田印刷用マスクを配置する。この半田印刷用マスクには、チップ実装用端子パッド１７に対応する位置に、チップ実装用端子パッド１７の平面形状と同様な形状の印刷用開口部が形成してある。
【００７４】
次に、半田印刷用マスクと印刷用の材料である周知の半田ペーストとを用いて印刷を行って、半田ペーストを半田印刷用マスクの印刷用開口部に充填する。
次に、半田印刷用マスクを積層基板５から剥がす。これにより、チップ実装用端子パッド１７上に、半田ペーストが層状に配置された状態となる。
【００７５】
次に、半田ペーストを加熱し、その後冷却することにより、半田バンプ９を形成する。
＜端子ピン接合工程＞
ここでは、ＰＧＡ用端子パッド２１上に、端子ピン１５を接合する方法について説明する。
【００７６】
図９（ａ）に示す様に、上述した製造方法によって製造した積層基板５の第２主面側を上にして、その表面に、半田印刷用マスク８１を配置する。この半田印刷用マスク８１には、ＰＧＡ用端子パッド２１に対応する位置に、ＰＧＡ用端子パッド２１の平面形状と同様な形状（円盤形状）の印刷用開口部８３が形成してある。
【００７７】
次に、図９（ｂ）に示す様に、半田印刷用マスク８１と印刷用の材料である接合材（接合材ペースト）８５を用いて印刷を行う。つまり、接合材ペースト８５を半田印刷用マスク８１の印刷用開口部８３に充填し、その後、半田印刷用マスク８１を剥がすことにより、ＰＧＡ用端子パッド２１上に円盤形状の接合材ペースト８５の層を形成する。
【００７８】
本実施例で用いる接合用ペースト８５には、半田及び熱硬化性樹脂以外にペースト化するための成分など各種の成分（例えば有機溶剤、添加剤）が含まれている。ここでは、接合用ペーストの組成として、例えばＳｎ−Ｂｉ系半田８５重量％、熱硬化性樹脂である例えばエポキシ樹脂１０重量％、その他の成分５重量％を採用できる。
【００７９】
このうち、接合後の固体成分（即ち半田と熱硬化性樹脂）において、半田と熱硬化性樹脂との割合は、半田が５０〜９５重量％の範囲の内の例えば８５重量％、熱硬化性樹脂が５〜５０重量％の範囲内の例えば１５重量％である。
【００８０】
次に、図９（ｃ）に示す様に、接合材ペースト８５上に、端子ピン１５を載置する。詳しくは、端子ピン１５の基台６３の底部６１を接合材ペースト８５に載置し僅かに押し込む。
【００８１】
次に、図９（ｄ）に示す様に、接合用ペースト８５を加熱し、その後冷却することにより、半田接合部７０及び電気絶縁表面層７２を形成する。
詳しくは、例えば１４０〜２３０℃の範囲の加熱温度、５〜３００秒の範囲の加熱時間に基づき設定された加熱プロファイルが適用される。ここでは、例えば１８０℃の加熱温度、１８０秒の加熱時間が設定される。なお、この加熱温度は、前述の半田の溶融温度及び熱硬化性樹脂のガラス転移温度よりも高くなるように設定されている。
【００８２】
従って、本実施例では、接合用ペースト８５中のエポキシ樹脂は、そのガラス転移点以上の温度（例えば１２０℃）に加熱されると軟化する。
その後、更に半田が溶融する温度（例えば１４０℃）に加熱されると、軟化したエポキシ樹脂中で半田が溶融して一体化する。それとともに、半田の露出する（第２主面側の）表面がエポキシ樹脂で覆われる。そして、更に温度が上昇すると、その状態でエポキシ樹脂が硬化して電気絶縁表面層７２となる。
【００８３】
その後、温度が常温に下げられると、半田が固化して半田接合部７０となり、その半田接合部７０の表面が電気絶縁表面層７２で覆われた接合構造が得られる。
特に、本実施例では、半田及び電気絶縁材は、端子ピン１５の基台６３の表面（図９上方）を覆わないが、これは、ＰＧＡ用端子パッド２１上の端子用開口部６０の大きさや端子ピン１５の基台６３の大きさを考慮し、接合材ペースト８５の量を調節することにより実現することができる。
【００８４】
なお、チップコンデンサ１１の実装や、スティフナ１３の接合は、ソルダーレジスト層形成工程の後に行うことができる。
ｃ）この様に、本実施例では、ＰＧＡ用端子パッド２１上に端子ピン１５の基台６３を配置するとともに、ＰＧＡ用端子パッド２１上に半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材ペースト８５を配置し、その接合材ペースト８５を加熱することによって、半田を溶融させるとともに電気絶縁材を軟化させる。そして、その後冷却することによって、半田を固化させて基台６３とＰＧＡ用端子パッド２１を接合するとともに、基台６３に接合した半田接合部７０の露出面に電気絶縁表面層７２を形成する。これにより、従来の製造方法に比べて、製造工程を簡易化できるという顕著な効果を奏する。
【００８５】
また、本実施例では、使用する接合材ペースト８５の量などを調節することにより、端子ピン１５の基台６３のどの程度まで半田で覆うか（従って電気絶縁材で覆う範囲）を容易に調節することができる。よって、本実施例の様に、基台６３の表面側が電気絶縁材で覆われていない配線基板１では、ソケット等の接続部材の装着を確実にすることができる。
【００８６】
更に、本実施例の配線基板１は、（固化した）半田の表面が電気絶縁材で覆われているので、ＰＧＡ用端子パッド２１と端子ピン１５とが強固に接合されており、外からの応力に対して破損しにくいという効果がある。それとともに、電気絶縁性が高く、しかも、半田の酸化を効果的に防止できるという利点がある。
【００８７】
しかも、本実施例では、接合材ペースト８５として、その固体となる成分として、半田が５０〜９５重量％、電気絶縁材が５〜５０重量％である構成を採用するので、容易に半田接合部７０の表面を電気絶縁材で覆う構造とすることができる。
【実施例２】
【００８８】
次に、実施例２の配線基板について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
図１０に示す様に、本実施例の配線基板９０では、使用する端子ピン９１の形状が前記実施例１と異なる。
【００８９】
具体的には、本実施例で使用する端子ピン９１は、基台９３及び基台９３に立設されたピン９５からなり、基台９３は、底部９７及び上部９９からなる。特に、底部９４は、同図下側の底面全体が球状に凸となった円盤形状である。
【００９０】
また、本実施例では、前記実施例１と同様に、積層基板１０１の表面に形成されたソルダーレジスト層１０３には、ＰＧＡ用端子パッド１０５上に端子用開口部１０７が形成されており、この端子用開口部１０７に端子ピン９１の基台９３が接合されている。
【００９１】
詳しくは、端子用開口部１０７内において、基台９３の底部９３の湾曲した底面全体に接するように半田からなる半田接合部１０９が形成されており、この半田接合部１９によって、端子ピン９１がＰＧＡ用端子パッド１０５に接合している。
【００９２】
更に、半田接合部１０９の表面（露出面）の全体を覆う様に電気絶縁材からなる電気絶縁表面層１１１が形成されている。
これらの半田接合部１０９及び電気絶縁表面層１１１は、前記実施例１と同様に、基台９３の表面（同図上方）を覆わないように形成されている。
【００９３】
従って、本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【実施例３】
【００９４】
次に、実施例３の配線基板及びその製造方法について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略又は簡略化する。
図１１に示す様に、本実施例の配線基板（ＢＧＡ基板）及びその製造方法では、前記実施例１で使用する端子ピンではなく、半田により端子部材を形成している。
【００９５】
ａ）まず、本実施例の配線基板の構成について説明する。
図１１（ａ）に示す様に、本実施例の配線基板１２１は、前記実施例１とほぼ同様な構造の積層基板１２３を備えている。
【００９６】
この積層基板１２３の一方の主面側（第１主面：図１１（ａ）上側）、即ちＩＣチップ１２５が実装される側には、多数の半田バンプ１２７が形成されるとともに、他方の主面側（第２主面：図１１（ａ）下側）には、多数の端子部材１２９が設けられている。
【００９７】
詳しくは、積層基板１２３は、配線積層部１３１とソルダーレジスト層１３３とが積層されたものであり、このうち配線積層部１３１は、複数の樹脂絶縁層１３５が積層されるとともに、その内部に導体層１３７やビア導体１３９などが各層に形成されている。また、この導体層１３７やビア導体１３９によって、積層基板１２３の第１主面側の半田バンプ１２７と第２主面側の端子部材１２９とが電気的に接続されている。
【００９８】
特に本実施例では、図１１（ｂ）に要部を上下反転して示す様に、第２主面側（図１１（ｂ）上側）を覆うソルダーレジスト層１３３には、端子パッド１４１上の中央部分に、同図上方に向かって広がる円形の端子用開口部１４３が形成されている。そして、この端子用開口部１４３に、（端子用開口部１４３を満たすようにして）端子部材１２９が接合されて配置されている。
【００９９】
この端子部材１２９は、全体が半田からなり、その先端は端子用開口部１４３より外側（積層基板表面より外側）に略半球状（ドーム状）に突出している。
更に、この端子部材１２９の基板表面からの突出部１２９ａのうち、その積層基板１２３側（同図下方）は、前記実施例１と同様な電気絶縁表面層１４５により覆われている。詳しくは、突出部１２９ａは、電気絶縁表面層１４５によって、（同図上方の先端部分を除いて）根元部分の表面が外部に露出しない様に隙間無く覆われている。
【０１００】
ｂ）次に、本実施例の配線基板１２１の製造方法について説明する。
なお、＜積層基板製造工程＞と＜半田バンプ形成工程＞については、前記第１実施例と同様であるので、その説明は省略し、以下では、本実施例の要部である端子部材形成工程について説明する。
【０１０１】
＜端子部材形成工程＞
図１１（ａ）に示す様に、前記実施例１と同様な製造方法によって製造した積層基板１２３の第２主面側を上にして、その表面に、半田印刷用マスク（図示せず）を配置する。この半田印刷用マスクには、ＢＧＡ用端子パッド１４１に対応する位置に、ＢＧＡ用端子パッド１４１の平面形状と同様な形状（円盤形状）の印刷用開口部が形成してある。
【０１０２】
次に、半田印刷用マスクと印刷用の材料である接合材（前記実施例１と同様な組成の接合材ペースト；図示せず）を用いて印刷を行う。この印刷によって、端子部材１２９を形成するのに十分な量の接合材ペーストを、端子用開口部１４３を埋めて更に基板表面より盛り上がるように配置する。
【０１０３】
次に、接合用ペーストを加熱し、その後冷却することにより、半田のみを固化させて端子部材１２９を形成するとともに、電気絶縁表面層１４５を形成する。
詳しくは、接合用ペースト中のエポキシ樹脂は、そのガラス転移点以上の温度に加熱されると軟化し、更に加熱されると半田が溶融する。そして、溶融した半田は、表面張力によって基板表面よりドーム状に突出し、それとともに、ドーム状に突出した半田の表面の一部（根元部分の外周）が軟化したエポキシ樹脂で覆われる。
【０１０４】
その後、更に温度が上昇すると、その状態でエポキシ樹脂が硬化して電気絶縁表面層１４５となる。そして、温度が常温に下げられると、半田はその先端側がドーム状に突出した状態で固化して端子部材１２９となる。
【０１０５】
これにより、端子部材１２９の突出部１２９ａの（先端を除いた）表面が電気絶縁表面層１４５で覆われた接合構造が得られる。
なお、本実施例では、突出部１２９ａの先端を電気絶縁表面層１４５で覆わないが、これは、ＢＧＡ用端子パッド１４１上の端子用開口部１４３の大きさや端子部材１２９の大きさを考慮し、接合材ペーストの量及び半田とエポキシ樹脂との割合を調節することにより実現することができる。
【０１０６】
ｃ）本実施例では、前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、端子ピンではなく、半田を溶融後固化させて端子部材１２９を形成するので、端子ピンを立設して接合する作業が不要になり、一層製造方法が容易になるという利点がある。
【０１０７】
なお、ここでは、端子部材１２９の突出部１２９ａの先端部分を電気絶縁表面層１４５で覆わないようにしたが、それとは別に、端子部材１２９の突出部１２９ａの全表面を電気絶縁表面層１４５で覆い、その後、例えば研磨等により、先端部分から電気絶縁表面層１４５を除去するようにしてもよい。
【０１０８】
なお、本発明は、前記実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
（１）例えば配線基板の表面に、ソルダーレジストがある場合でも無い場合でも、本発明を採用できる。
【０１０９】
（２）また、前記実施例１〜３では、半田バンプやＣＰやスティフナを備えた配線基板について説明したが、本発明は、半田バンプやＣＰやスティフナを備えない配線基板にも適用できる。
【０１１０】
（３）更に、前記実施例１、２では、半田接合部の表面全体を電気絶縁表面層で覆っていたが、図１２に示す様に、半田接合部１５１の表面の一部を電気絶縁表面層１５３で覆ってもよい。具体的には、端子ピン１５５の底部１５７の外周近傍における半田接合部１５１の表面以外を、電気絶縁表面層１５３で覆ってもよい。これによっても、前記実施例１、２ほどではないが、電気絶縁表面層１５３の広さに応じて、電気絶縁性等の同様な効果を得ることができる。
【０１１１】
（４）なお、本発明者らの研究によれば、前記接合材の成分の数値範囲の半田の下限値（半田が５０重量％、電気絶縁材が５０重量％）及び上限値（半田が９５重量％、電気絶縁材が５重量％）の場合でも、前記実施例と同様な効果があった。
【符号の説明】
【０１１２】
１、９０、１２１…電子部品実装用配線基板
３、１２５…ＩＣチップ
５、１０１、１２３…積層基板
９、１２７…半田バンプ
１５、９１、１５５…端子ピン
１７…チップ実装用端子パッド
２１、１０５…ＰＧＡ用端子パッド
６３、９３…基台
６４、９５…ピン
６１、９７、１５７…底部
７０、１０９、１５１…半田接合部
７２、１１１、１４５、１５３…電気絶縁表面層
８５…接合用ペースト
１２９…端子部材
１４１…ＢＧＡ用端子パッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されてなる積層基板上の端子パッドに、端子部材を接合する配線基板の製造方法において、
前記端子部材として、半田を介して前記端子パッドに底面が接合される基台と、該基台の表面に立設されたピンとを備えたピン部材を用い、
前記端子パッド上に前記ピン部材の基台を配置するとともに、該端子パッドの近傍に前記半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材を配置し、該接合材を加熱することによって、前記半田を溶融させるとともに前記電気絶縁材を軟化させ、
その後冷却することによって、前記半田を固化させて前記基台と前記端子パッドを接合するとともに、前記基台に接合した前記半田の露出面には、前記電気絶縁材からなる電気絶縁表面層を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記接合材はペースト状であり、該接合材のうち、前記加熱後の冷却によって固体となる成分は、前記半田が５０〜９５重量％、前記電気絶縁材が５〜５０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記電気絶縁材は、熱硬化性樹脂からなり、そのガラス転移温度が前記半田の融点以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されてなる積層基板上の端子パッドに、端子部材を接合する配線基板の製造方法において、
前記端子パッド上に半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材を配置し、該接合材を加熱することによって、前記半田を溶融させるとともに、前記電気絶縁材を軟化させ、
その後冷却することによって、前記半田を固化させて、前記半田で構成される端子部材を形成するとともに、前記端子部材の露出面には、前記電気絶縁材からなる電気絶縁表面層を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項５】
導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されてなる積層基板の端子パッド上に、端子部材を備えた配線基板において、
前記端子部材は、
前記端子パッドに半田を介して底面が接合された基台と、該基台の表面に立設されたピンとを備えたピン部材であり、
前記基台の底面に前記半田が接合するとともに、前記基台の表面には前記半田が接合していない構成を有し、
且つ、前記基台に接合した前記半田の露出面には、前記電気絶縁材からなる電気絶縁表面層が形成されていることを特徴とする配線基板。
【請求項１】
導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されてなる積層基板上の端子パッドに、端子部材を接合する配線基板の製造方法において、
前記端子部材として、半田を介して前記端子パッドに底面が接合される基台と、該基台の表面に立設されたピンとを備えたピン部材を用い、
前記端子パッド上に前記ピン部材の基台を配置するとともに、該端子パッドの近傍に前記半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材を配置し、該接合材を加熱することによって、前記半田を溶融させるとともに前記電気絶縁材を軟化させ、
その後冷却することによって、前記半田を固化させて前記基台と前記端子パッドを接合するとともに、前記基台に接合した前記半田の露出面には、前記電気絶縁材からなる電気絶縁表面層を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記接合材はペースト状であり、該接合材のうち、前記加熱後の冷却によって固体となる成分は、前記半田が５０〜９５重量％、前記電気絶縁材が５〜５０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記電気絶縁材は、熱硬化性樹脂からなり、そのガラス転移温度が前記半田の融点以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されてなる積層基板上の端子パッドに、端子部材を接合する配線基板の製造方法において、
前記端子パッド上に半田と樹脂製の電気絶縁材とを含む接合材を配置し、該接合材を加熱することによって、前記半田を溶融させるとともに、前記電気絶縁材を軟化させ、
その後冷却することによって、前記半田を固化させて、前記半田で構成される端子部材を形成するとともに、前記端子部材の露出面には、前記電気絶縁材からなる電気絶縁表面層を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項５】
導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されてなる積層基板の端子パッド上に、端子部材を備えた配線基板において、
前記端子部材は、
前記端子パッドに半田を介して底面が接合された基台と、該基台の表面に立設されたピンとを備えたピン部材であり、
前記基台の底面に前記半田が接合するとともに、前記基台の表面には前記半田が接合していない構成を有し、
且つ、前記基台に接合した前記半田の露出面には、前記電気絶縁材からなる電気絶縁表面層が形成されていることを特徴とする配線基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１６４９６５（Ｐ２０１２−１６４９６５Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６８１１９（Ｐ２０１１−２６８１１９）
【出願日】平成２３年１２月７日（２０１１．１２．７）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月７日（２０１１．１２．７）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
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