電子部品の表面実装方法、及び該方法を用いて作製されたプリント回路板
【課題】生産性および信頼性を損なわずに、貫通ビアの直上に設けられた実装パッド部に電子部品を表面実装する。
【解決手段】プリント配線板１６の貫通ビア１１の直上に設けられた実装パッド部１４に電子部品６０を表面実装する方法である。まず、貫通ビア１１の貫通孔に蓋をする蓋体３０を、実装パッド部１４に載置する。その後、はんだ印刷を行うことで、蓋体３０を埋設するはんだ台を実装パッド部１４に形成する。そして、電子部品６０をプリント配線板１６上に搭載し、電子部品６０が搭載された前記プリント配線板１６に対し加熱処理を行う。
【解決手段】プリント配線板１６の貫通ビア１１の直上に設けられた実装パッド部１４に電子部品６０を表面実装する方法である。まず、貫通ビア１１の貫通孔に蓋をする蓋体３０を、実装パッド部１４に載置する。その後、はんだ印刷を行うことで、蓋体３０を埋設するはんだ台を実装パッド部１４に形成する。そして、電子部品６０をプリント配線板１６上に搭載し、電子部品６０が搭載された前記プリント配線板１６に対し加熱処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の表面実装方法、より詳細には、プリント配線板の貫通ビアの直上に設けられた実装パッドに電子部品を表面実装する方法、及び、該方法を用いて作製されたプリント回路板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話に代表されるように電子機器の小型化および高機能化がますます進展している。それに伴い、より小型で高機能な電子部品をプリント配線板に実装することが求められている。そのような電子部品の一つにＣＳＰ(Chip Size Package)がある。ＣＳＰは、通常０．３〜１．０ｍｍ程度の狭ピッチで接合用はんだボールを有するパッケージ部品であり、プリント配線板の上に表面実装される。
【０００３】
電子部品の接続部の高密度化に合わせて、プリント配線板の実装パッド部も高密度にする必要がある。そのため、貫通ビアの直上に実装パッド部を設けることが考えられる。
【０００４】
しかし、従来、プリント配線板の貫通ビア直上に実装パッドを設けることにより、実装密度を向上させることは困難であった。
【０００５】
この問題の詳細を説明する前に、従来技術によるプリント配線板の構造、及び該プリント配線板への電子部品の表面実装方法について説明する。
【０００６】
図５に、貫通ビアを有するプリント配線板の一例として、多層プリント配線板１２０の構成を示す。図５（ａ）は、貫通ビアを有する多層プリント配線板１２０の平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う端面図である。
【０００７】
まず、多層プリント配線板１２０の平面構造について説明する。
【０００８】
図５（ａ）に示すように、多層プリント配線板１２０の表面は、開口部１１９Ａ〜１１９Eを除いてフォトソルダーレジスト層１１５で被覆されている。
【０００９】
開口部１１９Ａ〜１１９Ｄの底面には、電子部品を実装するための実装パッド部１１６Ａ〜１１６Ｄ、及び貫通ビア１１８Ａ〜１１８Ｄが設けられている。図５（ａ）及び（ｂ）からわかるように、実装パッド部１１６Ａ〜１１６Ｄは、めっき皮膜１１４によって貫通ビア１１８Ａ〜１１８Ｄとそれぞれ電気的に接続されている。なお、開口部１１９Ｅの底面には、実装パッド部１１６Ｅは設けられているが、貫通ビアは設けられていない。この実装パッド部１１６Ｅは、電子部品のダミーピンと接合するために用いられる場合もある。ダミーピンとは、実際の信号導通に用いられず、プリント配線板上に表面実装される電子部品の平行度を保つためのものである。
【００１０】
また、開口部１１９Ａ〜１１９Ｅの底面に露出しためっき皮膜１１４には、はんだ濡れ性を向上させるため、金めっき等の表面処理が施されている。
【００１１】
次に、多層プリント配線板１２０の断面構造について説明する。
【００１２】
図５（ｂ）に示すように、多層プリント配線板１２０は、２つの回路基材、即ち、カバーレイ付き回路基材１０８と回路基材１１３とを、接着剤層１０９を介して貼り合わせた多層回路基材を基本構造とする。
【００１３】
ここで、カバーレイ付き回路基材１０８は、回路基材１０４の裏面に、ポリイミドフィルム１０６（例えば、１２μｍ厚）と、その上に形成された接着剤層１０５（例えば、１５μｍ厚）とから構成されるカバーレイ１０７を貼り付けたものである。接着剤層１０５は、例えばアクリル系またはエポキシ系接着剤からなる。
【００１４】
回路基材１０４は、可撓性絶縁ベース材１０１（例えば２５μｍ厚のポリイミドフィルム）の両面に銅箔１０２及び１０３（各々例えば１２μｍ厚）を有する両面銅張積層板に対して、フォトファブリケーション手法により銅箔を所定のパターンに加工したものである。なお、フォトファブリケーション手法では、フォトレジスト層の形成、露光および現像により銅箔の上にレジストパターンを形成し、その後、このレジストパターンをマスクにして銅箔のエッチングを行い、所定のパターンを有する銅箔（回路パターン）を形成する。
【００１５】
回路基材１１３は、可撓性絶縁ベース材１１０の両面に銅箔１１１及び１１２を有する両面銅張積層板に対して、フォトファブリケーション手法により銅箔を所定のパターンに加工したものである。
【００１６】
多層プリント配線板１２０の貫通ビア１１８Ａ〜１１８Ｄは、上記の多層回路基材の所定の位置に厚さ方向に貫通する貫通ホールを形成し、この貫通ホールに導電化処理および電解銅めっき処理を施して形成されためっき皮膜１１４（例えば８μｍ厚）から構成される。貫通ビア１１８Ａ〜１１８Ｄは、各層の配線を電気的に接続する層間導電路として機能する。なお、貫通ホールは、ＮＣドリル加工等によって、例えばφ１５０μｍの大きさに形成される。
【００１７】
次に、従来技術により、上記の多層プリント配線板１２０に電子部品を表面実装する方法について、図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。図６Ａ及び図６Ｂは、電子部品の表面実装方法を説明するための工程端面図である。
【００１８】
（１）まず、はんだ印刷用のメタル版（メタルマスク）１３０を用意する。メタル版１３０は、多層プリント配線板１２０の実装パッド部１１６Ａ〜１１６Ｅとそれぞれ対応する複数の開口部１３１，１３１，・・・を有する。
【００１９】
そして、図６Ａ（１）に示すように、メタル版１３０の開口部１３１，１３１，・・・が多層プリント配線板１２０の実装パッド部１１６Ａ〜１１６Ｅとそれぞれ重なるように、多層プリント配線板１２０の上にメタル版１３０を載置する。
【００２０】
（２）次に、図６Ａ（２）に示すように、クリームはんだ１４０をメタル版１３０上に堆積した後、スキージ１５０をスライドさせて、はんだ印刷を行う。これにより、メタル版１３０の開口部１３１の内部にクリームはんだ１４０が埋め込まれる。
【００２１】
（３）次に、図６Ｂ（３）に示すように、メタル版１３０を多層プリント配線板１２０から取り外す。これにより、クリームはんだからなるはんだ台（予備はんだ層）１４１，１４１，・・・が各実装パッド部１１６Ａ〜１１６Ｅの上に形成される。
【００２２】
（４）次に、端子１６１上にはんだボールが設けられた電子部品１６０（例えばＣＳＰ）を用意する。そして、電子部品１６０のはんだボールがはんだ台１４１上に載置されるように、電子部品１６０と多層プリント配線板１２０の位置合わせを行った後、電子部品１６０を多層プリント配線板１２０上に搭載する。
【００２３】
（５）その後、電子部品１６０が搭載された多層プリント配線板１２０に対して加熱処理を行う（リフロー工程）。これにより、図６Ｂ（４）に示すように、はんだ台１４１のクリームはんだ及び電子部品１６０のはんだボールが溶融して形成されたはんだ接合部１４２により、電子部品１６０は実装パッド部１１６Ａ〜１１６Ｅ上に接合される。
【００２４】
次に、前述の従来技術の問題、即ち、貫通ビアを有する多層プリント配線板１２０の貫通ビア１１８Ａ〜１１８Ｄ上に実装パッド部を設けることができないという問題の詳細について説明する。
【００２５】
前述の表面実装工程から明らかなように、貫通ビアの直上に実装パッド部を設けた場合、リフロー工程において溶融したはんだは、貫通ビアの貫通孔に流れ込む。その結果、はんだ接合部のはんだ量が不足し、接続不良が発生する虞がある。さらに、貫通孔ごとに流れ込むはんだ量が異なるため、多層プリント配線板に対して電子部品が傾き、平行度を維持できない虞もある。このような問題は、多層プリント配線板１２０の構造に限らず、貫通ビアを有する任意のプリント配線板について起き得る。
【００２６】
上記の理由から、従来、プリント配線板の実装パッド部は、実装密度を犠牲にしても、貫通ビアの直上を避けて設けられることが一般的であった。
【００２７】
なお、従来、貫通ビアの直上に電子部品を表面実装する方法が提案されている（特許文献１）。この方法では、まず、貫通ビア（メッキされた貫通孔バイア１７）直上の実装パッド部（ハンダ・パッド１２）上にはんだペーストを印刷しておく。次いで、加熱処理を行い、溶融したはんだペーストを貫通ビアの貫通孔に引き込み、貫通孔内で固化させる。この予備はんだ工程を繰り返し、貫通孔内をはんだで完全に充填する。次いで、実装パッド部を平坦化した後、電子部品を実装する。
【００２８】
この方法の問題点として、電子部品を実装するまでに予備はんだ工程を繰り返す必要があるため、工程が煩雑となり、生産性が低下する。さらに、プリント配線板に対して複数回にわたって熱ダメージを与えることになるため、各種の不具合（貫通ビアのクラック、絶縁樹脂の膨れ、剥離等）が発生する虞がある。
【００２９】
また、近年、環境問題に配慮して鉛フリーはんだを使用するケースが増加しているが、鉛フリーはんだは、共晶はんだと比べて濡れ性が悪い。したがって、鉛フリーはんだを用いる場合、はんだを全ての貫通孔内に一様に充填させることは実際上極めて困難である。
【００３０】
その他の表面実装方法として有底ビアを用いることが考えられる。例えば特許文献２には、有底のビア（ブラインドバイアホール３０）を有し、高密度実装可能なビルドアップ型多層プリント配線板が開示されている。有底ビアの場合、はんだの流れ出しがないことから、ブラインドバイアホール３０の直上に電子部品を実装することは比較的容易である。
【００３１】
しかし、ビルドアップ型多層プリント配線板の製造には、一般的に、多くの工数および材料を必要とする。さらに、有底ビアは、詳細な条件設定を要するレーザ加工で形成する必要があり、ＮＣドリル加工などで形成することが困難である。
【００３２】
上述のように、従来、生産性および信頼性を両立しつつ、貫通ビアの直上に設けられた実装パッド部に電子部品を実装する方法が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３３】
【特許文献１】特公平７−１１２１０９号公報
【特許文献２】特開２００４−２００２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
本発明は、上述の技術的認識に基づいてなされたものであり、生産性および信頼性を損なわずに、貫通ビアの直上に設けられた実装パッド部に電子部品を表面実装する方法、及び該方法を用いて作製されたプリント回路板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】
【００３５】
本発明の一態様によれば、プリント配線板の貫通ビアの直上に設けられた実装パッド部に電子部品を表面実装する電子部品の表面実装方法であって、前記貫通ビアの貫通孔に蓋をする蓋体を前記実装パッド部に載置し、はんだ印刷を行うことにより、前記蓋体を埋設するはんだ台を前記実装パッド部に形成し、前記電子部品の接続部が前記はんだ台の上に載置されるように、前記電子部品を前記プリント配線板の上に搭載し、前記電子部品が搭載された前記プリント配線板に対して加熱処理を行うことを特徴とする電子部品の表面実装方法が提供される。
【００３６】
本発明の別態様によれば、厚さ方向に貫通する貫通ホールの内壁に形成されためっき皮膜からなり、層間接続を行う貫通ビアを有するプリント配線板と、前記貫通ビアの貫通孔の直上に設けられたはんだ接合部と、前記貫通ビアの貫通孔に蓋をし、前記はんだ接合部内に埋設された蓋体と、前記はんだ接合部を介して前記プリント配線板に実装された電子部品と、を備えることを特徴とするプリント回路板が提供される。
【発明の効果】
【００３７】
これらの特徴により、本発明は次のような効果を奏する。
【００３８】
貫通ビアの貫通孔に蓋をする蓋体を貫通ビアの貫通孔上に載置し、前記蓋体を埋設するはんだ台（予備はんだ層）を形成する。これにより、リフロー工程の際、蓋体が貫通孔を塞いでいるため、溶融したはんだは貫通孔内に流れ込まない。したがって、接合部を構成するはんだ量が減少しないため、はんだ接合部の信頼性が向上するともに、電子部品のプリント配線板に対する平行度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】貫通ビアの直上に実装パッド部を有する多層プリント配線板の製造方法を説明するための工程端面図である。
【図２】（ａ）は、貫通ビアの直上に実装パッド部が設けられたプリント配線板の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う端面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る電子部品の表面実装方法の工程を示す端面説明図である。
【図３Ｂ】図３Ａに続く、本発明の実施形態に係る電子部品の表面実装方法の工程を示す端面説明図である。
【図３Ｃ】図３Ｂに続く、本発明の実施形態に係る電子部品の表面実装方法の工程を示す端面説明図である。
【図４】変形例に係る蓋体が貫通孔上に載置されたプリント配線板の端面説明図である。
【図５】（ａ）は貫通ビアから離して設けられた実装パッド部を有するプリント配線板の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う端面図である。
【図６Ａ】従来技術による電子部品の表面実装方法を示す工程端面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに続く、従来技術による電子部品の表面実装方法を示す工程端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、同一符号の構成要素の詳しい説明は繰り返さない。
【００４１】
まず、貫通ビアの直上に実装パッド部が設けられた多層フレキシブルプリント配線板の製造方法について、図１を用いて説明する。
【００４２】
（１）可撓性絶縁ベース材１Ａ（例えば２５μｍ厚のポリイミドフィルム）の両面に銅箔２Ａおよび銅箔３Ａ（各々例えば１２μm厚）を有する可撓性の両面銅張積層板を用意する。そして、図１（１）に示すように、フォトファブリケーション手法を用いて、銅箔２Ａを所定の回路パターンに加工し、ビルドアップ用の回路基材４Ａを作製する。
【００４３】
（２）次に、可撓性絶縁ベース材１Ｂ（例えば２５μｍ厚のポリイミドフィルム）の両面に銅箔２Ｂおよび銅箔３Ｂ（各々例えば１２μm厚）を有する可撓性の両面銅張積層板を用意する。そして、回路基材４Ａの場合と同様にフォトファブリケーション手法を用いて、銅箔３Ｂを所定の回路パターンに加工し、図１（２）に示すビルドアップ用の回路基材４Ｂを作製する。
【００４４】
（３）次に、図１（３）からわかるように、回路基材４Ｂの裏面（図中下側）にカバーレイ５を貼り合わせ、カバーレイ付き回路基材６を作製する。このカバーレイ５は、絶縁フィルム５ａ（例えば１２μm厚のポリイミドフィルム）の上に、アクリル系又はエポキシ系の接着材からなる接着剤層５ｂ（例えば１５μm厚）を形成したものである。
【００４５】
（４）次に、図１（３）に示すように、回路基材４Ａとカバーレイ付き回路基材６を位置合わせした後、アクリル系又はエポキシ系の接着材からなる接着材層７を介して積層し、積層回路基材８を作製する。
【００４６】
（５）次に、図１（４）に示すように、ＮＣドリル加工により積層回路基材８の所定の位置に貫通ホール９（φ１５０μm）を形成する。なお、貫通ホール９の直径は、貫通ホール９と、搭載される電子部品の接続部の形状とのバランスを考慮して決められる。一般的には、孔径が小さい場合には加工コストが高くなりやすく、一方、孔径が大きい場合には、後に搭載する電子部品の取り付け高さに影響する。よって、貫通ホール９の直径は、例えば１００〜３００μm の範囲内に設定する。
【００４７】
なお、貫通ホール９は、ＮＣドリル加工に限らず、各種レーザ（ＵＶ−ＹＡＧレーザ、炭酸レーザ、エキシマレーザ等）によるレーザ加工で形成してもよい。
【００４８】
（６）次に、図１（５）からわかるように、貫通ホール９に導電化処理を施した後、電解銅めっき処理を施すことにより、多層回路基材８の外層、及び貫通ホール９の内壁にめっき皮膜１０（例えば８μm厚）を形成する。これにより、層間接続を行う貫通ビア１１が得られる。
【００４９】
（７）次に、フォトファブリケーション手法により、多層回路基材８の外層の導電膜（銅箔＋めっき皮膜）を所定のパターンに加工することにより、多層回路基材８の両面に外層回路パターン１２Ａ及び１２Ｂを形成する。
【００５０】
なお、本工程のフォトファブリケーション手法において使用するフォトレジストには、貫通ホール９をテンティング可能な厚み（例えば２０μm厚）を有するドライフィルムレジストを用いることが望ましい。その他、液状レジスト又は電着レジストを用いても、貫通ビア１１を保護することが可能である。
【００５１】
（８）次に、図１（５）に示すように、絶縁保護が必要な領域にフォトソルダーレジスト層１３を形成する。フォトソルダーレジスト層１３には、底面に実装パッド部１４（貫通ビア１１を含む）が露出した開口部１５が形成される。
【００５２】
その後、開口部１５に露出しためっき皮膜１０に金めっき等の表面処理を施し、外形加工を行い、貫通ビアを有する多層プリント配線板１６を得る。
【００５３】
図２（ａ）は、上述の方法で作製された多層プリント配線板１６の平面図を示している。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う端面図である。
【００５４】
図２（ａ）及び図２（ｂ）からわかるように、多層プリント配線板１６の実装パッド部１４は、貫通ビア１１の直上に設けられている。これにより、多層プリント配線板１６は、前述の多層プリント配線板１２０と比べて、実装パッド部の配置密度が向上し、高密度実装に対応することができる。
【００５５】
次に、この多層プリント配線板１６に電子部品を表面実装する方法について、図３Ａ乃至図３Ｃを用いて説明する。
【００５６】
（１）まず、はんだ印刷用のメタル版（メタルマスク）２０を用意する。メタル版２０は、多層プリント配線板１６の実装パッド部１４，１４，・・・とそれぞれ対応する開口部２１，２１，・・・を有する。
【００５７】
そして、図３Ａ（１）に示すように、メタル版２０の開口部２１，２１，・・・が多層プリント配線板１６の実装パッド部１４，１４，・・・とそれぞれ重なるように、多層プリント配線板１６の上にメタル版２０を載置する。
【００５８】
なお、メタル版２０の開口部２１の大きさは、後述の蓋体３０が１つ通過する程度のものとして形成されている。即ち、開口部２１の直径は、球状の蓋体３０の直径よりも大きい。それと同時に、１つの開口部２１に２つの蓋体３０が入ることを防止するため、開口部２１の直径は蓋体３０の直径の２倍未満にすることが好ましい。
【００５９】
（２）次に、図３Ａ（２）に示すように、金属からなる球状の蓋体３０が貫通ビア１１の貫通孔に蓋をするように、実装パッド部１４の各々に蓋体３０を載置する。
【００６０】
より具体的には、メタル版２０上に複数の蓋体３０，３０，・・・を堆積した後、スキージ４０をマスク版２０の上面を掃くようにスライドさせ、蓋体３０をマスク版２０の開口部２１の内部に１個ずつ落とし、貫通ビア１１の貫通孔を塞ぐように載置する。そして、貫通ビア１１の下部側からエア吸着することにより、蓋体３０を固定する。
【００６１】
なお、蓋体３０の直径は、貫通ビア１１の直径（約１３０μｍ）よりも１０〜２０μm大きい値とした。蓋体３０の大きさ（直径）は、電子部品の平行度を確保するために、一定値に揃えることが好ましい。
【００６２】
（３）次に、図３Ｂ（３）に示すように、クリームはんだ５０をメタル版２０上に堆積した後、スキージ４０をスライドさせて、はんだ印刷を行う。これにより、メタル版２０の開口部２１の内部にクリームはんだ５０が埋め込まれるとともに、開口部２１内の蓋体３０はクリームはんだ５０内に埋設され、固定される。
【００６３】
（４）次に、図３Ｂ（４）に示すように、メタル版２０を多層プリント配線板１６から取り外す。これにより、蓋体３０を埋設するはんだ台（予備はんだ層）５１，５１，・・・が各実装パッド部１４，１４，・・・の上に形成される。
【００６４】
（５）次に、表面実装用の電子部品６０（例えばＣＳＰ）を用意し、この電子部品６０の接続部（電子部品６０の端子６１、又は端子６１上に設けられたはんだボール）がはんだ台５１上に載置されるように、電子部品６０と多層プリント配線板１６の位置合わせを行う。その後、電子部品６０を多層プリント配線板１６上に搭載する。
【００６５】
（６）次に、電子部品６０が搭載された多層プリント配線板１６に対して加熱処理を行う（リフロー工程）。これにより、図３Ｃ（５）に示すように、はんだ台５１のクリームはんだが溶融して、はんだ接合部５２が形成される。このはんだ接合部５２により、電子部品６０は多層プリント配線板１６の実装パッド部１４上に接合される。
【００６６】
本工程において、蓋体３０が貫通ビア１１の貫通孔の蓋として機能するため、溶融したはんだは貫通孔に流れ込まない。これにより、はんだ接合部５２を構成するはんだ量が減少しないため、はんだ接合部５２の信頼性が向上するとともに、電子部品６０のプリント配線板１６に対する平行度を維持することができる。
【００６７】
さらに、蓋体３０は球体であり、その頂部は一定の高さとなるため、電子部品６０の取り付け高さ（スタンドオフ）が安定し、より平行度を確保することができる。
【００６８】
上記の工程を経て、貫通ビア１１の直上に設けられた実装パッド部１４に電子部品６０が実装された多層プリント回路板７０が得られる。
【００６９】
図３Ｃ（５）に示すように、多層プリント回路板７０は、貫通ビア１１の貫通孔の直上に設けられたはんだ接合部５２を介して、多層プリント配線板１６に実装された電子部品６０を有する。また、蓋体３０は、はんだ接合部５２内に埋設され、貫通ビア１１の貫通孔を塞いでいる。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態によれば、生産性および信頼性を損なわずに、貫通ビア１１の直上に設けられた実装パッド部に電子部品を表面実装することができる。また、本実施形態によれば、狭ピッチの電子部品が実装され、はんだ接合部の信頼性が高く、且つ電子部品の平行度が良好なプリント回路板を提供することができる。
【００７１】
なお、上記の説明では、蓋体３０の材質は金属としたが、本発明はこれに限るものではない。即ち、蓋体３０の材質は、リフロー工程において溶融し蓋体としての機能を失わないものであればよい。したがって、樹脂などの絶縁体でもよい。但し、はんだ濡れ性の観点からは、蓋体の表面は金属であることが好ましい。よって、樹脂からなるコア体にめっき処理を施し、表面に導電皮膜（例えばＮｉ／Ａｕめっき層）が形成された樹脂コアを蓋体として用いてもよい。
【００７２】
また、電子部品が実装されたプリント配線板（プリント回路板）に働く応力を緩和するために、蓋体の材料の熱膨張係数を、電子部品の熱膨張計数とプリント配線板の熱膨張係数の中間の値にしてもよい。そのような熱膨張係数を有する樹脂を蓋体３０の材料として用いることにより、実装された電子部品６０と多層プリント配線板１６との熱膨張差により発生する応力を、樹脂の弾性により緩和することができる。
【００７３】
また、蓋体３０は直上が実装パッド部となる貫通ビア上にのみ設ければよく、直上が実装パッド部とならない貫通ビア上に設ける必要はない。このように、必要箇所にのみ蓋体を配置することにより、製造工程を経済的にすることができる。
【００７４】
また、上記の説明では、蓋体３０の形状は球体としたが、本発明はこれに限るものではない。即ち、蓋体３０の形状は、貫通ビアの貫通孔に蓋をすることができればよく、例えば、楕円球状の蓋体３０Ａ（図４（ａ）参照）、又は円盤形状の蓋体３０Ｂ（図４（ｂ）参照）でもよい。
【００７５】
その他、球体の場合と同じく電子部品の平行度をより確保できる形状として、貫通孔に蓋をする円盤体３０Ｃ１と、この円盤体３０Ｃ１と直交する柱状体３０Ｃ２から構成（図４（ｃ）参照）される蓋体３０Ｃでもよい。この場合、柱状体３０Ｃ２の長さは、開口部１５の直径よりも大きくすることが好ましい。
【００７６】
また、本発明の電子部品の実装方法は、上述の多層プリント配線板１６に限らず、貫通ビアの直上に実装パッド部が設けられた構成を有する任意のプリント配線板に適用することができる。
【００７７】
上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１Ａ，１Ｂ，１０１，１１０ 可撓性絶縁ベース材
２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，１０２，１０３，１１１，１１２ 銅箔
４Ａ，４Ｂ，１０４，１１３ 回路基材
５，１０７ カバーレイ
５ａ 絶縁フィルム
５ｂ，１０９ 接着剤層
６，１０８ カバーレイ付き回路基材
７，１０５ 接着剤層
８ 積層回路基材
９ 貫通ホール
１０，１１４ めっき皮膜
１１ 貫通ビア
１２Ａ，１２Ｂ 外層回路パターン
１３，１１５ フォトソルダーレジスト層
１４ 実装パッド部
１５ 開口部
１６，１２０ 多層プリント配線板
２０，１３０ メタル版（メタルマスク）
２１，１３１ 開口部
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ 蓋体
３０Ｃ１ 円盤体
３０Ｃ２ 柱状体
４０，１５０ スキージ
５０，１４０ クリームはんだ
５１，１４１ はんだ台（予備はんだ層）
５２，１４２ はんだ接合部
６０，１６０ 電子部品
６１，１６１ 端子
７０ 多層プリント回路板
１０６ ポリイミドフィルム
１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃ，１１６Ｄ，１１６Ｅ 実装パッド部
１１８Ａ，１１８Ｂ，１１８Ｃ，１１８Ｄ 貫通ビア
１１９Ａ，１１９Ｂ，１１９Ｃ，１１９Ｄ，１１９Ｅ 開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の表面実装方法、より詳細には、プリント配線板の貫通ビアの直上に設けられた実装パッドに電子部品を表面実装する方法、及び、該方法を用いて作製されたプリント回路板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話に代表されるように電子機器の小型化および高機能化がますます進展している。それに伴い、より小型で高機能な電子部品をプリント配線板に実装することが求められている。そのような電子部品の一つにＣＳＰ(Chip Size Package)がある。ＣＳＰは、通常０．３〜１．０ｍｍ程度の狭ピッチで接合用はんだボールを有するパッケージ部品であり、プリント配線板の上に表面実装される。
【０００３】
電子部品の接続部の高密度化に合わせて、プリント配線板の実装パッド部も高密度にする必要がある。そのため、貫通ビアの直上に実装パッド部を設けることが考えられる。
【０００４】
しかし、従来、プリント配線板の貫通ビア直上に実装パッドを設けることにより、実装密度を向上させることは困難であった。
【０００５】
この問題の詳細を説明する前に、従来技術によるプリント配線板の構造、及び該プリント配線板への電子部品の表面実装方法について説明する。
【０００６】
図５に、貫通ビアを有するプリント配線板の一例として、多層プリント配線板１２０の構成を示す。図５（ａ）は、貫通ビアを有する多層プリント配線板１２０の平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う端面図である。
【０００７】
まず、多層プリント配線板１２０の平面構造について説明する。
【０００８】
図５（ａ）に示すように、多層プリント配線板１２０の表面は、開口部１１９Ａ〜１１９Eを除いてフォトソルダーレジスト層１１５で被覆されている。
【０００９】
開口部１１９Ａ〜１１９Ｄの底面には、電子部品を実装するための実装パッド部１１６Ａ〜１１６Ｄ、及び貫通ビア１１８Ａ〜１１８Ｄが設けられている。図５（ａ）及び（ｂ）からわかるように、実装パッド部１１６Ａ〜１１６Ｄは、めっき皮膜１１４によって貫通ビア１１８Ａ〜１１８Ｄとそれぞれ電気的に接続されている。なお、開口部１１９Ｅの底面には、実装パッド部１１６Ｅは設けられているが、貫通ビアは設けられていない。この実装パッド部１１６Ｅは、電子部品のダミーピンと接合するために用いられる場合もある。ダミーピンとは、実際の信号導通に用いられず、プリント配線板上に表面実装される電子部品の平行度を保つためのものである。
【００１０】
また、開口部１１９Ａ〜１１９Ｅの底面に露出しためっき皮膜１１４には、はんだ濡れ性を向上させるため、金めっき等の表面処理が施されている。
【００１１】
次に、多層プリント配線板１２０の断面構造について説明する。
【００１２】
図５（ｂ）に示すように、多層プリント配線板１２０は、２つの回路基材、即ち、カバーレイ付き回路基材１０８と回路基材１１３とを、接着剤層１０９を介して貼り合わせた多層回路基材を基本構造とする。
【００１３】
ここで、カバーレイ付き回路基材１０８は、回路基材１０４の裏面に、ポリイミドフィルム１０６（例えば、１２μｍ厚）と、その上に形成された接着剤層１０５（例えば、１５μｍ厚）とから構成されるカバーレイ１０７を貼り付けたものである。接着剤層１０５は、例えばアクリル系またはエポキシ系接着剤からなる。
【００１４】
回路基材１０４は、可撓性絶縁ベース材１０１（例えば２５μｍ厚のポリイミドフィルム）の両面に銅箔１０２及び１０３（各々例えば１２μｍ厚）を有する両面銅張積層板に対して、フォトファブリケーション手法により銅箔を所定のパターンに加工したものである。なお、フォトファブリケーション手法では、フォトレジスト層の形成、露光および現像により銅箔の上にレジストパターンを形成し、その後、このレジストパターンをマスクにして銅箔のエッチングを行い、所定のパターンを有する銅箔（回路パターン）を形成する。
【００１５】
回路基材１１３は、可撓性絶縁ベース材１１０の両面に銅箔１１１及び１１２を有する両面銅張積層板に対して、フォトファブリケーション手法により銅箔を所定のパターンに加工したものである。
【００１６】
多層プリント配線板１２０の貫通ビア１１８Ａ〜１１８Ｄは、上記の多層回路基材の所定の位置に厚さ方向に貫通する貫通ホールを形成し、この貫通ホールに導電化処理および電解銅めっき処理を施して形成されためっき皮膜１１４（例えば８μｍ厚）から構成される。貫通ビア１１８Ａ〜１１８Ｄは、各層の配線を電気的に接続する層間導電路として機能する。なお、貫通ホールは、ＮＣドリル加工等によって、例えばφ１５０μｍの大きさに形成される。
【００１７】
次に、従来技術により、上記の多層プリント配線板１２０に電子部品を表面実装する方法について、図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。図６Ａ及び図６Ｂは、電子部品の表面実装方法を説明するための工程端面図である。
【００１８】
（１）まず、はんだ印刷用のメタル版（メタルマスク）１３０を用意する。メタル版１３０は、多層プリント配線板１２０の実装パッド部１１６Ａ〜１１６Ｅとそれぞれ対応する複数の開口部１３１，１３１，・・・を有する。
【００１９】
そして、図６Ａ（１）に示すように、メタル版１３０の開口部１３１，１３１，・・・が多層プリント配線板１２０の実装パッド部１１６Ａ〜１１６Ｅとそれぞれ重なるように、多層プリント配線板１２０の上にメタル版１３０を載置する。
【００２０】
（２）次に、図６Ａ（２）に示すように、クリームはんだ１４０をメタル版１３０上に堆積した後、スキージ１５０をスライドさせて、はんだ印刷を行う。これにより、メタル版１３０の開口部１３１の内部にクリームはんだ１４０が埋め込まれる。
【００２１】
（３）次に、図６Ｂ（３）に示すように、メタル版１３０を多層プリント配線板１２０から取り外す。これにより、クリームはんだからなるはんだ台（予備はんだ層）１４１，１４１，・・・が各実装パッド部１１６Ａ〜１１６Ｅの上に形成される。
【００２２】
（４）次に、端子１６１上にはんだボールが設けられた電子部品１６０（例えばＣＳＰ）を用意する。そして、電子部品１６０のはんだボールがはんだ台１４１上に載置されるように、電子部品１６０と多層プリント配線板１２０の位置合わせを行った後、電子部品１６０を多層プリント配線板１２０上に搭載する。
【００２３】
（５）その後、電子部品１６０が搭載された多層プリント配線板１２０に対して加熱処理を行う（リフロー工程）。これにより、図６Ｂ（４）に示すように、はんだ台１４１のクリームはんだ及び電子部品１６０のはんだボールが溶融して形成されたはんだ接合部１４２により、電子部品１６０は実装パッド部１１６Ａ〜１１６Ｅ上に接合される。
【００２４】
次に、前述の従来技術の問題、即ち、貫通ビアを有する多層プリント配線板１２０の貫通ビア１１８Ａ〜１１８Ｄ上に実装パッド部を設けることができないという問題の詳細について説明する。
【００２５】
前述の表面実装工程から明らかなように、貫通ビアの直上に実装パッド部を設けた場合、リフロー工程において溶融したはんだは、貫通ビアの貫通孔に流れ込む。その結果、はんだ接合部のはんだ量が不足し、接続不良が発生する虞がある。さらに、貫通孔ごとに流れ込むはんだ量が異なるため、多層プリント配線板に対して電子部品が傾き、平行度を維持できない虞もある。このような問題は、多層プリント配線板１２０の構造に限らず、貫通ビアを有する任意のプリント配線板について起き得る。
【００２６】
上記の理由から、従来、プリント配線板の実装パッド部は、実装密度を犠牲にしても、貫通ビアの直上を避けて設けられることが一般的であった。
【００２７】
なお、従来、貫通ビアの直上に電子部品を表面実装する方法が提案されている（特許文献１）。この方法では、まず、貫通ビア（メッキされた貫通孔バイア１７）直上の実装パッド部（ハンダ・パッド１２）上にはんだペーストを印刷しておく。次いで、加熱処理を行い、溶融したはんだペーストを貫通ビアの貫通孔に引き込み、貫通孔内で固化させる。この予備はんだ工程を繰り返し、貫通孔内をはんだで完全に充填する。次いで、実装パッド部を平坦化した後、電子部品を実装する。
【００２８】
この方法の問題点として、電子部品を実装するまでに予備はんだ工程を繰り返す必要があるため、工程が煩雑となり、生産性が低下する。さらに、プリント配線板に対して複数回にわたって熱ダメージを与えることになるため、各種の不具合（貫通ビアのクラック、絶縁樹脂の膨れ、剥離等）が発生する虞がある。
【００２９】
また、近年、環境問題に配慮して鉛フリーはんだを使用するケースが増加しているが、鉛フリーはんだは、共晶はんだと比べて濡れ性が悪い。したがって、鉛フリーはんだを用いる場合、はんだを全ての貫通孔内に一様に充填させることは実際上極めて困難である。
【００３０】
その他の表面実装方法として有底ビアを用いることが考えられる。例えば特許文献２には、有底のビア（ブラインドバイアホール３０）を有し、高密度実装可能なビルドアップ型多層プリント配線板が開示されている。有底ビアの場合、はんだの流れ出しがないことから、ブラインドバイアホール３０の直上に電子部品を実装することは比較的容易である。
【００３１】
しかし、ビルドアップ型多層プリント配線板の製造には、一般的に、多くの工数および材料を必要とする。さらに、有底ビアは、詳細な条件設定を要するレーザ加工で形成する必要があり、ＮＣドリル加工などで形成することが困難である。
【００３２】
上述のように、従来、生産性および信頼性を両立しつつ、貫通ビアの直上に設けられた実装パッド部に電子部品を実装する方法が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３３】
【特許文献１】特公平７−１１２１０９号公報
【特許文献２】特開２００４−２００２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
本発明は、上述の技術的認識に基づいてなされたものであり、生産性および信頼性を損なわずに、貫通ビアの直上に設けられた実装パッド部に電子部品を表面実装する方法、及び該方法を用いて作製されたプリント回路板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】
【００３５】
本発明の一態様によれば、プリント配線板の貫通ビアの直上に設けられた実装パッド部に電子部品を表面実装する電子部品の表面実装方法であって、前記貫通ビアの貫通孔に蓋をする蓋体を前記実装パッド部に載置し、はんだ印刷を行うことにより、前記蓋体を埋設するはんだ台を前記実装パッド部に形成し、前記電子部品の接続部が前記はんだ台の上に載置されるように、前記電子部品を前記プリント配線板の上に搭載し、前記電子部品が搭載された前記プリント配線板に対して加熱処理を行うことを特徴とする電子部品の表面実装方法が提供される。
【００３６】
本発明の別態様によれば、厚さ方向に貫通する貫通ホールの内壁に形成されためっき皮膜からなり、層間接続を行う貫通ビアを有するプリント配線板と、前記貫通ビアの貫通孔の直上に設けられたはんだ接合部と、前記貫通ビアの貫通孔に蓋をし、前記はんだ接合部内に埋設された蓋体と、前記はんだ接合部を介して前記プリント配線板に実装された電子部品と、を備えることを特徴とするプリント回路板が提供される。
【発明の効果】
【００３７】
これらの特徴により、本発明は次のような効果を奏する。
【００３８】
貫通ビアの貫通孔に蓋をする蓋体を貫通ビアの貫通孔上に載置し、前記蓋体を埋設するはんだ台（予備はんだ層）を形成する。これにより、リフロー工程の際、蓋体が貫通孔を塞いでいるため、溶融したはんだは貫通孔内に流れ込まない。したがって、接合部を構成するはんだ量が減少しないため、はんだ接合部の信頼性が向上するともに、電子部品のプリント配線板に対する平行度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】貫通ビアの直上に実装パッド部を有する多層プリント配線板の製造方法を説明するための工程端面図である。
【図２】（ａ）は、貫通ビアの直上に実装パッド部が設けられたプリント配線板の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う端面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る電子部品の表面実装方法の工程を示す端面説明図である。
【図３Ｂ】図３Ａに続く、本発明の実施形態に係る電子部品の表面実装方法の工程を示す端面説明図である。
【図３Ｃ】図３Ｂに続く、本発明の実施形態に係る電子部品の表面実装方法の工程を示す端面説明図である。
【図４】変形例に係る蓋体が貫通孔上に載置されたプリント配線板の端面説明図である。
【図５】（ａ）は貫通ビアから離して設けられた実装パッド部を有するプリント配線板の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う端面図である。
【図６Ａ】従来技術による電子部品の表面実装方法を示す工程端面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに続く、従来技術による電子部品の表面実装方法を示す工程端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、同一符号の構成要素の詳しい説明は繰り返さない。
【００４１】
まず、貫通ビアの直上に実装パッド部が設けられた多層フレキシブルプリント配線板の製造方法について、図１を用いて説明する。
【００４２】
（１）可撓性絶縁ベース材１Ａ（例えば２５μｍ厚のポリイミドフィルム）の両面に銅箔２Ａおよび銅箔３Ａ（各々例えば１２μm厚）を有する可撓性の両面銅張積層板を用意する。そして、図１（１）に示すように、フォトファブリケーション手法を用いて、銅箔２Ａを所定の回路パターンに加工し、ビルドアップ用の回路基材４Ａを作製する。
【００４３】
（２）次に、可撓性絶縁ベース材１Ｂ（例えば２５μｍ厚のポリイミドフィルム）の両面に銅箔２Ｂおよび銅箔３Ｂ（各々例えば１２μm厚）を有する可撓性の両面銅張積層板を用意する。そして、回路基材４Ａの場合と同様にフォトファブリケーション手法を用いて、銅箔３Ｂを所定の回路パターンに加工し、図１（２）に示すビルドアップ用の回路基材４Ｂを作製する。
【００４４】
（３）次に、図１（３）からわかるように、回路基材４Ｂの裏面（図中下側）にカバーレイ５を貼り合わせ、カバーレイ付き回路基材６を作製する。このカバーレイ５は、絶縁フィルム５ａ（例えば１２μm厚のポリイミドフィルム）の上に、アクリル系又はエポキシ系の接着材からなる接着剤層５ｂ（例えば１５μm厚）を形成したものである。
【００４５】
（４）次に、図１（３）に示すように、回路基材４Ａとカバーレイ付き回路基材６を位置合わせした後、アクリル系又はエポキシ系の接着材からなる接着材層７を介して積層し、積層回路基材８を作製する。
【００４６】
（５）次に、図１（４）に示すように、ＮＣドリル加工により積層回路基材８の所定の位置に貫通ホール９（φ１５０μm）を形成する。なお、貫通ホール９の直径は、貫通ホール９と、搭載される電子部品の接続部の形状とのバランスを考慮して決められる。一般的には、孔径が小さい場合には加工コストが高くなりやすく、一方、孔径が大きい場合には、後に搭載する電子部品の取り付け高さに影響する。よって、貫通ホール９の直径は、例えば１００〜３００μm の範囲内に設定する。
【００４７】
なお、貫通ホール９は、ＮＣドリル加工に限らず、各種レーザ（ＵＶ−ＹＡＧレーザ、炭酸レーザ、エキシマレーザ等）によるレーザ加工で形成してもよい。
【００４８】
（６）次に、図１（５）からわかるように、貫通ホール９に導電化処理を施した後、電解銅めっき処理を施すことにより、多層回路基材８の外層、及び貫通ホール９の内壁にめっき皮膜１０（例えば８μm厚）を形成する。これにより、層間接続を行う貫通ビア１１が得られる。
【００４９】
（７）次に、フォトファブリケーション手法により、多層回路基材８の外層の導電膜（銅箔＋めっき皮膜）を所定のパターンに加工することにより、多層回路基材８の両面に外層回路パターン１２Ａ及び１２Ｂを形成する。
【００５０】
なお、本工程のフォトファブリケーション手法において使用するフォトレジストには、貫通ホール９をテンティング可能な厚み（例えば２０μm厚）を有するドライフィルムレジストを用いることが望ましい。その他、液状レジスト又は電着レジストを用いても、貫通ビア１１を保護することが可能である。
【００５１】
（８）次に、図１（５）に示すように、絶縁保護が必要な領域にフォトソルダーレジスト層１３を形成する。フォトソルダーレジスト層１３には、底面に実装パッド部１４（貫通ビア１１を含む）が露出した開口部１５が形成される。
【００５２】
その後、開口部１５に露出しためっき皮膜１０に金めっき等の表面処理を施し、外形加工を行い、貫通ビアを有する多層プリント配線板１６を得る。
【００５３】
図２（ａ）は、上述の方法で作製された多層プリント配線板１６の平面図を示している。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う端面図である。
【００５４】
図２（ａ）及び図２（ｂ）からわかるように、多層プリント配線板１６の実装パッド部１４は、貫通ビア１１の直上に設けられている。これにより、多層プリント配線板１６は、前述の多層プリント配線板１２０と比べて、実装パッド部の配置密度が向上し、高密度実装に対応することができる。
【００５５】
次に、この多層プリント配線板１６に電子部品を表面実装する方法について、図３Ａ乃至図３Ｃを用いて説明する。
【００５６】
（１）まず、はんだ印刷用のメタル版（メタルマスク）２０を用意する。メタル版２０は、多層プリント配線板１６の実装パッド部１４，１４，・・・とそれぞれ対応する開口部２１，２１，・・・を有する。
【００５７】
そして、図３Ａ（１）に示すように、メタル版２０の開口部２１，２１，・・・が多層プリント配線板１６の実装パッド部１４，１４，・・・とそれぞれ重なるように、多層プリント配線板１６の上にメタル版２０を載置する。
【００５８】
なお、メタル版２０の開口部２１の大きさは、後述の蓋体３０が１つ通過する程度のものとして形成されている。即ち、開口部２１の直径は、球状の蓋体３０の直径よりも大きい。それと同時に、１つの開口部２１に２つの蓋体３０が入ることを防止するため、開口部２１の直径は蓋体３０の直径の２倍未満にすることが好ましい。
【００５９】
（２）次に、図３Ａ（２）に示すように、金属からなる球状の蓋体３０が貫通ビア１１の貫通孔に蓋をするように、実装パッド部１４の各々に蓋体３０を載置する。
【００６０】
より具体的には、メタル版２０上に複数の蓋体３０，３０，・・・を堆積した後、スキージ４０をマスク版２０の上面を掃くようにスライドさせ、蓋体３０をマスク版２０の開口部２１の内部に１個ずつ落とし、貫通ビア１１の貫通孔を塞ぐように載置する。そして、貫通ビア１１の下部側からエア吸着することにより、蓋体３０を固定する。
【００６１】
なお、蓋体３０の直径は、貫通ビア１１の直径（約１３０μｍ）よりも１０〜２０μm大きい値とした。蓋体３０の大きさ（直径）は、電子部品の平行度を確保するために、一定値に揃えることが好ましい。
【００６２】
（３）次に、図３Ｂ（３）に示すように、クリームはんだ５０をメタル版２０上に堆積した後、スキージ４０をスライドさせて、はんだ印刷を行う。これにより、メタル版２０の開口部２１の内部にクリームはんだ５０が埋め込まれるとともに、開口部２１内の蓋体３０はクリームはんだ５０内に埋設され、固定される。
【００６３】
（４）次に、図３Ｂ（４）に示すように、メタル版２０を多層プリント配線板１６から取り外す。これにより、蓋体３０を埋設するはんだ台（予備はんだ層）５１，５１，・・・が各実装パッド部１４，１４，・・・の上に形成される。
【００６４】
（５）次に、表面実装用の電子部品６０（例えばＣＳＰ）を用意し、この電子部品６０の接続部（電子部品６０の端子６１、又は端子６１上に設けられたはんだボール）がはんだ台５１上に載置されるように、電子部品６０と多層プリント配線板１６の位置合わせを行う。その後、電子部品６０を多層プリント配線板１６上に搭載する。
【００６５】
（６）次に、電子部品６０が搭載された多層プリント配線板１６に対して加熱処理を行う（リフロー工程）。これにより、図３Ｃ（５）に示すように、はんだ台５１のクリームはんだが溶融して、はんだ接合部５２が形成される。このはんだ接合部５２により、電子部品６０は多層プリント配線板１６の実装パッド部１４上に接合される。
【００６６】
本工程において、蓋体３０が貫通ビア１１の貫通孔の蓋として機能するため、溶融したはんだは貫通孔に流れ込まない。これにより、はんだ接合部５２を構成するはんだ量が減少しないため、はんだ接合部５２の信頼性が向上するとともに、電子部品６０のプリント配線板１６に対する平行度を維持することができる。
【００６７】
さらに、蓋体３０は球体であり、その頂部は一定の高さとなるため、電子部品６０の取り付け高さ（スタンドオフ）が安定し、より平行度を確保することができる。
【００６８】
上記の工程を経て、貫通ビア１１の直上に設けられた実装パッド部１４に電子部品６０が実装された多層プリント回路板７０が得られる。
【００６９】
図３Ｃ（５）に示すように、多層プリント回路板７０は、貫通ビア１１の貫通孔の直上に設けられたはんだ接合部５２を介して、多層プリント配線板１６に実装された電子部品６０を有する。また、蓋体３０は、はんだ接合部５２内に埋設され、貫通ビア１１の貫通孔を塞いでいる。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態によれば、生産性および信頼性を損なわずに、貫通ビア１１の直上に設けられた実装パッド部に電子部品を表面実装することができる。また、本実施形態によれば、狭ピッチの電子部品が実装され、はんだ接合部の信頼性が高く、且つ電子部品の平行度が良好なプリント回路板を提供することができる。
【００７１】
なお、上記の説明では、蓋体３０の材質は金属としたが、本発明はこれに限るものではない。即ち、蓋体３０の材質は、リフロー工程において溶融し蓋体としての機能を失わないものであればよい。したがって、樹脂などの絶縁体でもよい。但し、はんだ濡れ性の観点からは、蓋体の表面は金属であることが好ましい。よって、樹脂からなるコア体にめっき処理を施し、表面に導電皮膜（例えばＮｉ／Ａｕめっき層）が形成された樹脂コアを蓋体として用いてもよい。
【００７２】
また、電子部品が実装されたプリント配線板（プリント回路板）に働く応力を緩和するために、蓋体の材料の熱膨張係数を、電子部品の熱膨張計数とプリント配線板の熱膨張係数の中間の値にしてもよい。そのような熱膨張係数を有する樹脂を蓋体３０の材料として用いることにより、実装された電子部品６０と多層プリント配線板１６との熱膨張差により発生する応力を、樹脂の弾性により緩和することができる。
【００７３】
また、蓋体３０は直上が実装パッド部となる貫通ビア上にのみ設ければよく、直上が実装パッド部とならない貫通ビア上に設ける必要はない。このように、必要箇所にのみ蓋体を配置することにより、製造工程を経済的にすることができる。
【００７４】
また、上記の説明では、蓋体３０の形状は球体としたが、本発明はこれに限るものではない。即ち、蓋体３０の形状は、貫通ビアの貫通孔に蓋をすることができればよく、例えば、楕円球状の蓋体３０Ａ（図４（ａ）参照）、又は円盤形状の蓋体３０Ｂ（図４（ｂ）参照）でもよい。
【００７５】
その他、球体の場合と同じく電子部品の平行度をより確保できる形状として、貫通孔に蓋をする円盤体３０Ｃ１と、この円盤体３０Ｃ１と直交する柱状体３０Ｃ２から構成（図４（ｃ）参照）される蓋体３０Ｃでもよい。この場合、柱状体３０Ｃ２の長さは、開口部１５の直径よりも大きくすることが好ましい。
【００７６】
また、本発明の電子部品の実装方法は、上述の多層プリント配線板１６に限らず、貫通ビアの直上に実装パッド部が設けられた構成を有する任意のプリント配線板に適用することができる。
【００７７】
上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１Ａ，１Ｂ，１０１，１１０ 可撓性絶縁ベース材
２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，１０２，１０３，１１１，１１２ 銅箔
４Ａ，４Ｂ，１０４，１１３ 回路基材
５，１０７ カバーレイ
５ａ 絶縁フィルム
５ｂ，１０９ 接着剤層
６，１０８ カバーレイ付き回路基材
７，１０５ 接着剤層
８ 積層回路基材
９ 貫通ホール
１０，１１４ めっき皮膜
１１ 貫通ビア
１２Ａ，１２Ｂ 外層回路パターン
１３，１１５ フォトソルダーレジスト層
１４ 実装パッド部
１５ 開口部
１６，１２０ 多層プリント配線板
２０，１３０ メタル版（メタルマスク）
２１，１３１ 開口部
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ 蓋体
３０Ｃ１ 円盤体
３０Ｃ２ 柱状体
４０，１５０ スキージ
５０，１４０ クリームはんだ
５１，１４１ はんだ台（予備はんだ層）
５２，１４２ はんだ接合部
６０，１６０ 電子部品
６１，１６１ 端子
７０ 多層プリント回路板
１０６ ポリイミドフィルム
１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃ，１１６Ｄ，１１６Ｅ 実装パッド部
１１８Ａ，１１８Ｂ，１１８Ｃ，１１８Ｄ 貫通ビア
１１９Ａ，１１９Ｂ，１１９Ｃ，１１９Ｄ，１１９Ｅ 開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板の貫通ビアの直上に設けられた実装パッド部に電子部品を表面実装する電子部品の表面実装方法であって、
前記貫通ビアの貫通孔に蓋をする蓋体を前記実装パッド部に載置し、
はんだ印刷を行うことにより、前記蓋体を埋設するはんだ台を前記実装パッド部に形成し、
前記電子部品の接続部が前記はんだ台の上に載置されるように、前記電子部品を前記プリント配線板の上に搭載し、
前記電子部品が搭載された前記プリント配線板に対して加熱処理を行う、
ことを特徴とする電子部品の表面実装方法。
【請求項２】
前記蓋体の形状は、球状、楕円球状、又は円盤状であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の表面実装方法。
【請求項３】
前記蓋体は、金属、樹脂、又は表面に導電皮膜を有する樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品の表面実装方法。
【請求項４】
前記蓋体を前記実装パッド部に載置した後、前記貫通ビアの下部側からエア吸着することにより、前記蓋体を固定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品の表面実装方法。
【請求項５】
前記はんだ印刷は、
前記実装パッド部に対応する開口部を有するメタル版を、前記開口部が前記実装パッド部に重なるように、前記プリント配線板の上に載置し、
スキージを前記メタル版の上面を掃くようにスライドさせて、前記メタル版の上に堆積したクリームはんだを前記メタル版の前記開口部に埋め込み、
前記メタル版を前記プリント配線板から取り外す、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子部品の表面実装方法。
【請求項６】
厚さ方向に貫通する貫通ホールの内壁に形成されためっき皮膜からなり、層間接続を行う貫通ビアを有するプリント配線板と、
前記貫通ビアの貫通孔の直上に設けられたはんだ接合部と、
前記貫通ビアの貫通孔に蓋をし、前記はんだ接合部内に埋設された蓋体と、
前記はんだ接合部を介して前記プリント配線板に実装された電子部品と、
を備えることを特徴とするプリント回路板。
【請求項７】
前記プリント配線板は、可撓性の絶縁フィルムを基材とするフレキシブルプリント配線板であることを特徴とする請求項６に記載のプリント回路板。
【請求項１】
プリント配線板の貫通ビアの直上に設けられた実装パッド部に電子部品を表面実装する電子部品の表面実装方法であって、
前記貫通ビアの貫通孔に蓋をする蓋体を前記実装パッド部に載置し、
はんだ印刷を行うことにより、前記蓋体を埋設するはんだ台を前記実装パッド部に形成し、
前記電子部品の接続部が前記はんだ台の上に載置されるように、前記電子部品を前記プリント配線板の上に搭載し、
前記電子部品が搭載された前記プリント配線板に対して加熱処理を行う、
ことを特徴とする電子部品の表面実装方法。
【請求項２】
前記蓋体の形状は、球状、楕円球状、又は円盤状であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の表面実装方法。
【請求項３】
前記蓋体は、金属、樹脂、又は表面に導電皮膜を有する樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品の表面実装方法。
【請求項４】
前記蓋体を前記実装パッド部に載置した後、前記貫通ビアの下部側からエア吸着することにより、前記蓋体を固定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品の表面実装方法。
【請求項５】
前記はんだ印刷は、
前記実装パッド部に対応する開口部を有するメタル版を、前記開口部が前記実装パッド部に重なるように、前記プリント配線板の上に載置し、
スキージを前記メタル版の上面を掃くようにスライドさせて、前記メタル版の上に堆積したクリームはんだを前記メタル版の前記開口部に埋め込み、
前記メタル版を前記プリント配線板から取り外す、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子部品の表面実装方法。
【請求項６】
厚さ方向に貫通する貫通ホールの内壁に形成されためっき皮膜からなり、層間接続を行う貫通ビアを有するプリント配線板と、
前記貫通ビアの貫通孔の直上に設けられたはんだ接合部と、
前記貫通ビアの貫通孔に蓋をし、前記はんだ接合部内に埋設された蓋体と、
前記はんだ接合部を介して前記プリント配線板に実装された電子部品と、
を備えることを特徴とするプリント回路板。
【請求項７】
前記プリント配線板は、可撓性の絶縁フィルムを基材とするフレキシブルプリント配線板であることを特徴とする請求項６に記載のプリント回路板。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【公開番号】特開２０１２−４４１８（Ｐ２０１２−４４１８Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３９２７１（Ｐ２０１０−１３９２７１）
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（０００２３０２４９）日本メクトロン株式会社 (216)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（０００２３０２４９）日本メクトロン株式会社 (216)
【Ｆターム（参考）】
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