(57)【要約】 【課題】  電子部品の鉛フリー半田による接合において接合信頼性の高い回路基板１を提供すること。【解決手段】  回路基板１は、配線５及びランド６を備え前記ランド６に鉛フリー半田７で電子部品を接合する回路基板１であって、前記ランド６の膜厚を前記配線５における導体の膜厚よりも１．５倍以上厚くした。また、前記ランド６の膜厚が１５μｍ以上である。また、前記ランド６を導体喰われに対する耐性が大きい耐導体喰われ性導体で形成した。また、前記ランド６と前記配線５とを接続電子部品で接続した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体からなる配線及びランドを備え前記ランドに鉛フリー半田で電子部品を接合する回路基板であって、前記ランドの膜厚を前記配線における導体の膜厚よりも１．５倍以上厚くしたことを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記ランドの膜厚が１５μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
導体からなる配線及びランドを備え前記ランドに鉛フリー半田で電子部品を接合する回路基板であって、前記ランドを導体喰われに対する耐性が大きい耐導体喰われ性導体で形成したことを特徴とする回路基板。
【請求項４】
前記ランドと前記配線とを接続電子部品で接続したことを特徴とする請求項３に記載の回路基板。
【請求項５】
配線及びランドを備え前記ランドに鉛フリー半田で電子部品を接合する回路基板であって、前記ランドは、前記配線を形成する第一の導体と前記耐導体喰われ性導体とからなり、前記耐導体喰われ性導体は、前記第一の導体を覆うように前記第一の導体よりも大きく形成されてなることを特徴とする回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板のランドに、電極部を備える電子部品を鉛フリー半田にて接合する回路基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回路基板では、その表面に導体からなるランドに、電極部を備える電子部品を半田にて接合していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−６４０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年では、鉛による環境への影響を考えて、鉛を含んだ半田から鉛を含まない半田（以下、鉛フリー半田という）を使用するようになってきている。鉛を含んだ半田は、鉛を主成分として例えば、錫（Ｓｎ）や銀（Ａｇ）を含んだ材料からなり、その融点温度はおよそ摂氏１８０度である。鉛フリー半田は、錫を主成分とした錫銀銅（ＳｎＡｇＣｕ）や錫銀（ＳｎＡｇ）、またそれらにビスマス（Ｂｉ），インジウム（Ｉｎ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ)等を添加した材料からなりその融点温度は、およそ摂氏２２０度である。一方、ランドを形成する導体は、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）や銀白金（ＡｇＰｔ）等の銀を主成分とする複合導電材料である。鉛フリー半田は、錫の含有量が多いことと、融点温度の上昇とによってフロー半田を行うと、半田への銀の拡散が著しく進行してしまう。そのため鉛フリー半田を用いた回路基板においては、半田による導体喰われの程度が激しく、ランドにおける半田の接合信頼性が低下してしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、前述した問題点に着目してなされたものであり、鉛フリー半田による接合において接合信頼性の高い回路基板を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前述した課題を解決するため、導体からなる配線及びランドを備え前記ランドに鉛フリー半田で電子部品を接合する回路基板であって、前記ランドの膜厚を前記配線における導体の膜厚よりも１．５倍以上厚くした。
【０００６】
また、請求項２に記載のように、前記ランドの膜厚が１５μｍ以上である。
【０００７】
また、請求項３に記載のように、導体からなる配線及びランドを備え前記ランドに鉛フリー半田で電子部品を接合する回路基板であって、前記ランドを導体喰われに対する耐性が大きい耐導体喰われ性導体で形成した。
【０００８】
また、請求項４に記載のように、前記ランドと前記配線とを接続電子部品で接続した。
【０００９】
また、請求項５に記載のように、配線及びランドを備え前記ランドに鉛フリー半田で電子部品を接合する回路基板であって、前記ランドは、前記配線を形成する第一の導体と前記耐導体喰われ性導体とからなり、前記耐導体喰われ性導体は、前記第一の導体を覆うように前記第一の導体よりも大きく形成されてなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、初期の目的を達成することができ、鉛フリー半田にて接合したランドの接合信頼性を向上させることが可能な回路基板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１及び図２は、本発明の第１の実施形態を示す図である。図１は、回路基板１の表面を示す図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１３】
回路基板１は、アルミナや窒化アルミニウムなどからなるセラミックの絶縁基板に導体,レジスト膜３等を印刷・焼成し、電子部品を搭載する複合素子であるハイブリッドＩＣであり、リードピン４を用いてマザーボード等の他の部品に電気的に接続される。回路基板１は、図１に示すように、その表面に、導体によって引き出し線（配線）５やランド６からなる配線パターンが形成され、ランド６を除いた領域においては、ガラス等の絶縁材料からなるレジスト膜３が形成される。
【００１４】
引き出し線５は、回路基板１の表面に、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）や銀白金（ＡｇＰｔ）等の銀を主成分とする複合導電材料（以下、第一の導体とする）からなり、およそ膜厚１０μｍである。
【００１５】
ランド６は、電子部品の電極であるリードピン４が鉛フリー半田７によって接合される領域であり、図２に示すように、引き出し線５と同材料である第一の導体を用いて、２層としたものである。この２層構造は、回路基板１上に、およそ膜厚１０μｍの第一層を形成し、第一層上におよそ膜厚５μｍの第二層６１を形成したものである。引き出し線５及びランド６の形成方法としては、第一の導体をおよそ膜厚１０μｍで印刷することで、引き出し線５及びランド６の第一層を形成し、２回目の印刷にて、第一層上に限っておよそ膜厚５マイクロメートルの第二層６１を形成している。なお、ランド６は、２層構造とせずとも、引き出し線５における膜厚よりも１．５倍以上の膜厚を備えればよく、その形成方法も任意である。
【００１６】
リードピン４は、電子部品の電極であり、回路基板１と導体，とを挟み込んで鉛フリー半田７によってランド６，６１に接続される。
【００１７】
鉛フリー半田７は、錫銀銅や錫銀、またそれらにビスマス，インジウム，コバルト，ニッケル等を添加した材料からなり、ランド６，６１とリードピン４とを接続する。
【００１８】
第１の実施形態にかかる本発明は、鉛フリー半田７を接合する際に、導体喰われが発生しても、ランド６，６１の膜厚が厚いため、ランド６，６１における導体食われの割合が減少し、鉛フリー半田７による接合信頼性が確保される。
【００１９】
なお、本実施形態では、レジスト膜３はガラスなどの無機系の絶縁膜であったが、前記材料に限定されるものではなく、ポリイミドなどの有機系の絶縁物であってもよい。
【００２０】
なお、引き出し線５やランド６，６１を形成する第一の導体としては、前記の銀系の導電材料の他に、金系、あるいは銅系の導電材料を用いても良い。
【００２１】
次に、図３を用いて、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態における回路基板１表面は第１の実施形態と同様であるため省く。また、前述した実施形態と同様もしくは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明は省く。
【００２２】
引き出し線５は、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）や銀白金（ＡｇＰｔ）等の銀を主成分とする第一の導体によって形成される。
【００２３】
ランド６２は、銀（Ａｇ）を主成分として、パラジウム（Ｐｄ）及び白金（Ｐｔ）を含有する三元合金である耐導体喰われ性導体によって形成される。
【００２４】
引き出し線５とランド６２との接合部９は、引き出し線５を形成する第一の導体上にランド６２を形成する耐導体喰われ性導体が重なっている。
【００２５】
本実施形態は、以上のような材料及び構成比率の耐導体喰われ性導体によってランド６２を形成することで、第一の導体と比較して導体喰われが抑制されるため、ランド６２における接合信頼性を向上させるものである。
【００２６】
また、白金を含むために抵抗値が高い耐導体喰われ性導体を、ランド６２に限り用いることによって、引き出し線５やランド６２からなる配線パターン全てに耐導体喰われ性導体を用いる場合よりも、配線パターンの抵抗値は低くなり、かつコストの高い白金の使用量が少なくすむため、コストの抑制にも貢献する。
【００２７】
次に、図４及び図５を用いて、本発明の第３の実施形態について説明する。図４は、回路基板１の表面を示す図であり、図５は、図４のＢ−Ｂ断面図である。前述した実施形態と同様もしくは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明は省く。
【００２８】
引き出し線５は、第一の導体によって形成される。
【００２９】
ランド６は、図５に示すように、第一の導体を第一層とし、耐導体喰われ性導体６２を第二層とする２層構造によって形成される。第一層は、引き出し線５を延長して形成したものである。図４に示すように、第二層は、第一の導体からなる第一層を覆うように、第一層よりもひと回り大きく形成される。
【００３０】
本実施形態は、導体喰われ性に対して耐性のある耐導体喰われ性導体６２を用いてランド６を形成するため、ランド６，６２における鉛フリー半田７の接合信頼性を向上させる。また、ランド６において、第一の導体を全て耐導体喰われ性導体６２によって覆い、重ね代を大きく設定したことにより、接続抵抗を小さくすることを可能とした。
【００３１】
次に、図６及び図７を用いて第４の実施形態を説明する。図６は、回路基板１の表面を示す図であり、図７は、図６のＣ−Ｃ断面図である。前述した実施形態と同様もしくは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明は省く。
【００３２】
引き出し線５は、第一の導体によって形成される。ランド６２は、耐導体喰われ性導体によって形成される。
【００３３】
引き出し線５とランド６２とは、図６及び図７に示すように、チップジャンパーやメタルジャンパー等（以下、ジャンパー１０とする）の機能部品（接合電子部品）を用いて電気的に接続する。ジャンパー１０と第一の導体との接続には鉛を含有する半田（図示しない）を用いる。これは、第一の導体が耐導体喰われ性が低いためである。引き出し線５も耐導体喰われ性導体によって形成するのであれば、鉛フリー半田７を用いることが可能であるが、回路基板１における鉛の使用量，抵抗値やコスト等の諸要件によって、回路基板１における鉛フリー対応箇所は、任意に設定される。
【００３４】
本実施形態は、耐導体喰われ性に優れ、接合信頼性を向上させる回路基板１を提供する。また、本実施形態における構造は、特に引き出し線５を引き回すスペースが足りない回路基板１に有効な構造である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態の半田を除く回路基板表面図。
【図２】同実施形態のＡ−Ａ断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態の要部断面図。
【図４】本発明の第３の実施形態の半田を除く回路基板表面図。
【図５】同上実施形態のＢ−Ｂ断面図。
【図６】本発明の第４の実施形態の半田を除く回路基板表面図。
【図７】同上実施形態のＣ−Ｃ断面図。
【符号の説明】
【００３６】
１  回路基板
４  リードピン（電子部品）
５  引き出し線（配線）
６，６２  ランド
７  鉛フリー半田
１０  ジャンパー（接合電子部品）
【図１】
2006066760.tif 000003
【図２】
2006066760.tif 000004
【図３】
2006066760.tif 000005
【図４】
2006066760.tif 000006
【図５】
2006066760.tif 000007
【図６】
2006066760.tif 000008
【図７】
2006066760.tif 000009