(57)【要約】【課題】  半田の濡れ性の高い高半田濡れ性領域と、半田濡れ性の低い、あるいは半田が濡れない低半田濡れ性領域を効率よく形成することのできる表面処理方法、および電子部品の製造方法を提供すること。【解決手段】  実装基板１の端子３を形成する際、ニッケルめっき層１２の表面に金めっき層１３を形成しておき、所定領域にレーザ光を照射する。その結果、レーザ光の照射領域では、金めっき層１３の一部が除去されるとともに、金とニッケルとが拡散し合い、ニッケルと金との混合層１５からなる低半田濡れ性領域３２０が形成され、レーザ光の照射されなかった領域に、金めっき層１３がそのまま残る高半田濡れ性領域３１０、３３０が形成される。このようなレーザ照射を行う際、実装基板１の表面に気流を発生させて、溶融気化した異物の再付着を防止する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田濡れ性が相違する下層側金属層と上層側金属層が積層された処理対象物表面の所定領域にレーザ光を選択的に照射して前記上層側金属層の少なくとも一部を除去することにより高半田濡れ性領域と低半田濡れ性領域を形成するレーザ照射工程を有し、
当該レーザ照射工程で前記レーザ光を照射する際、前記処理対象物表面には、レーザ照射領域で溶融気化した金属あるいはその化合物が当該処理対象物表面に再付着するのを防止する障壁層を形成しておくことを特徴とする表面処理方法。
【請求項２】
請求項１において、前記障壁層は、前記レーザ光を照射する際、前記処理対象物表面に形成した気流であることを特徴とする表面処理方法。
【請求項３】
請求項１において、前記障壁層は、前記レーザ光を照射する際、前記処理対象物表面に接触させておいた液体であることを特徴とする表面処理方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記レーザ照射工程で前記レーザ光を照射する際、前記レーザ光が照射される前記処理対象物表面を下向きにすることを特徴とする表面処理方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記処理対象物表面には、前記下層側金属層および前記上層側金属層を備えた導電パターンが所定の間隔をあけて複数、形成されているとともに、前記導電パターンの間には樹脂層が露出しており、
前記レーザ照射工程で前記レーザ光を照射する際、前記樹脂層を避けて前記導電パターンの所定領域に対して選択的に前記レーザ光を照射することを特徴とする表面処理方法。
【請求項６】
請求項５において、前記レーザ光の選択的な照射は、前記処理対象物表面で前記レーザ光を走査しながら当該レーザ光を出射するレーザ光源のオンオフ制御により行うことを特徴とする表面処理方法。
【請求項７】
請求項５において、前記レーザ光の選択的な照射は、前記レーザ光の光路上に、前記導電パターンに対応する領域に透光部を備えたマスク部材を配置することにより行うことを特徴とする表面処理方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記下層側金属層は、半田濡れ性が低い、あるいは半田が濡れない低半田濡れ性金属からなり、
前記上層側金属層は、半田濡れ性の高い高半田濡れ性金属からなり、
前記レーザ光の照射領域によって前記低半田濡れ性領域を形成する一方、その他の領域に前記高半田濡れ性領域を形成することを特徴とする表面処理方法。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記上層側金属層は、半田濡れ性が低い、あるいは半田が濡れない低半田濡れ性金属からなり、
前記下層側金属層は、半田濡れ性の高い高半田濡れ性金属からなり、
前記レーザ光の照射領域によって前記高半田濡れ性領域を形成する一方、その他の領域に前記低半田濡れ性領域を形成することを特徴とする表面処理方法。
【請求項１０】
請求項８または９において、前記低半田濡れ性領域では前記上層側金属層の一部が除去されているとともに、前記高半田濡れ性金属と前記低半田濡れ性金属との混合層が露出していることを特徴とする表面処理方法。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれかにおいて、前記高半田濡れ性金属は、金、金合金、銀、あるいは銀合金であり、
前記低半田濡れ性金属は、ニッケル、ニッケル合金、銅、あるいは銅合金であることを特徴とする表面処理方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに規定する表面処理方法を用いて、表面に前記高半田濡れ性領域と前記低半田濡れ性領域とを備えた電子部品を製造することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２において、前記低半田濡れ性領域を挟むようにして当該低半田濡れ性領域の両側に前記高半田濡れ性領域を形成し、当該両側の高半田濡れ性領域のうちの一方に対して半田付けが行われることを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３において、前記両側の高半田濡れ性領域のうちの他方に対してはワイヤボンディングが行われることを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項１５】
請求項１２ないし１４のいずれかにおいて、前記処理対象物は、基板材料の表面に前記下層側金属層および前記上層側金属層によって端子が形成された基板であり、
前記端子に前記高半田濡れ性領域と前記低半田濡れ性領域とを形成することを特徴とする電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高半田濡れ性領域と低半田濡れ性領域とを形成するための表面処理方法、この表面処理方法を用いた電子部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品同士を電気的に接続する場合には、半田付けが多用されているが、半田の場合には、溶融した半田が不必要な領域まで濡らしてしまうと不具合を発生させる。例えば、図４(Ａ)に示す実装基板１′のように、端子３′の一方端側３１′にフレキシルブル基板やリード線を半田で接続し、端子３′の他方端側３３′に半導体チップやＬＥＤチップなどをワイヤボンディングする場合、溶融した半田が端子３′の一方端側３１′から他方端側３３′まで濡らしてしまうと、他方端側３３′でのワイヤボンディングが不可能になる場合やボンディングしたワイヤが切断する場合がある。そこで、従来の実装基板１′の製造工程では、図４(Ｂ)、(Ｃ)、(Ｄ)に示すように、銅パターン１１′の表面にニッケルめっき層１２′を形成した後、図４(Ｂ)、(Ｄ)に示すように、端子３′の両端部３１′、３３′にはニッケルめっき層１２′の表面に金めっき層１３′を形成して高半田濡れ性領域３１０′、３２０′を形成する一方、図４(Ｃ)に示すように、端子３′の長手方向の中間領域３２′には金めっき層１３′を形成せずにニッケルめっき層１２′を露出させることにより低半田濡れ性領域３２０′を形成している。このため、端子３′の一方端側３１′で半田付けを行ったとき、溶融した半田が他方端側３３′を濡らしてしまうのを低半田濡れ性領域３２０′によって阻止できるので、他方端側３３′でのワイヤボンディングに不具合を発生させない。
【０００３】
このような構成の実装基板１′を製造するには、従来、ニッケルめっき層１２′を形成した後、低半田濡れ性領域３２０′を形成すべき中間領域３２′をレジストマスクでコーティングし、レジストマスクの形成されていない領域に対して選択的に金めっき層１３′を形成した後、レジストマスクを除去する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のように、レジストマスクを利用した製造方法では、レジストマスクの形成および除去を行う必要があるため、生産性が低いという問題点がある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、半田の濡れ性の高い高半田濡れ性領域と、半田濡れ性の低いあるいは半田が濡れない低半田濡れ性領域を効率よく形成することのできる表面処理方法、および電子部品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る表面処理方法では、半田濡れ性が相違する下層側金属層と上層側金属層が積層された処理対象物表面の所定領域にレーザ光を選択的に照射して前記上層側金属層の少なくとも一部を除去することにより高半田濡れ性領域と低半田濡れ性領域を形成するレーザ照射工程を有し、当該レーザ照射工程で前記レーザ光を照射する際、前記処理対象物表面には、レーザ照射領域で溶融気化した金属あるいはその化合物が当該処理対象物表面に再付着するのを防止する障壁層を形成しておくことを特徴とする。
【０００７】
本発明では、例えば、低半田濡れ性金属からなる下層側金属層の表面に高半田濡れ性金属からなる上層側金属層が積層された処理対象物表面に対して、その所定領域にレーザ光を照射する。その結果、レーザ光の照射領域では、上層側金属層が完全に除去されて下層側金属層が露出した状態になるか、あるいは、上層側金属層の一部が除去されて高半田濡れ性金属と低半田濡れ性金属との混合層が露出した低半田濡れ性領域になる。また、その他の領域は、高半田濡れ性金属からなる上層側金属層が残った高半田濡れ性領域となる。これに対して、高半田濡れ性金属からなる下層側金属層の表面に低半田濡れ性金属からなる上層側金属層を積層しておくと、レーザ光の照射領域では、上層側金属層が完全に除去されて下層側金属層が露出した状態になるか、あるいは、上層側金属層の一部が除去されて高半田濡れ性金属と低半田濡れ性金属との混合層が露出した高半田濡れ性領域になる一方、その他の領域は、低半田濡れ性金属からなる上層側金属層が残った低半田濡れ性領域となる。それ故、本発明によれば、レジストマスクなどを用いた選択めっきなどの手法を用いなくても、高半田濡れ性領域と低半田濡れ性領域を効率よく形成することができる。また、本発明では、レーザ照射工程でレーザ光を照射する際、処理対象物表面に対して障壁層を形成しておくため、レーザ光を照射した際、レーザ照射により溶融気化した金属あるいはその化合物が処理対象物表面に再付着するのを防止することができる。従って、処理対象物表面に再付着した金属あるいはその化合物によって、好適な半田付けやワイヤボンディングが阻害されることがない。
【０００８】
本発明において、前記障壁層としては、前記レーザ光を照射する際、前記処理対象物表面に形成した気流を利用することが好ましい。レーザ光を照射する際、溶融気化した金属を処理対象物表面から除去できるので、溶融気化した金属あるいはその化合物が処理対象物表面に再付着することがない。
【０００９】
本発明において、前記障壁層としては、前記レーザ光を照射する際、前記処理対象物表面に接触させた液体を利用してもよい。レーザ光を照射した際、溶融気化した金属は、液体で自由な動きが阻害される結果、溶融気化した金属あるいはその化合物が処理対象物表面に再付着することがない。
【００１０】
本発明においては、前記レーザ照射工程で前記レーザ光を照射する際、前記レーザ光が照射される前記処理対象物表面を下向きにしておくことが好ましい。このように構成すると、レーザ光を照射した際、溶融気化した金属あるいはその化合物は、自重により落下していき、処理対象物表面に再付着することがない。
【００１１】
本発明において、前記処理対象物表面には、前記下層側金属層および前記上層側金属層を備えた導電パターンが所定の間隔をあけて複数、形成されているとともに、前記導電パターンの間に樹脂層が露出している場合がある。このような場合には、前記レーザ照射工程で前記レーザ光を照射する際、前記樹脂層を避けて前記導電パターンの所定領域に対して選択的に前記レーザ光を照射することが好ましい。このように構成すると、レーザ光を照射した際、樹脂層からの有機物の蒸発を防止できるので、有機物の処理対象物表面への再付着を防止することができる。
【００１２】
本発明において、前記レーザ光の選択的な照射は、前記処理対象物表面で前記レーザ光を走査しながら当該レーザ光を出射するレーザ光源のオンオフ制御により行うことができる。
【００１３】
本発明において、前記レーザ光の選択的な照射は、前記レーザ光の光路上に、前記導電パターンに対応する領域に透光部を備えたマスク部材を配置することによっても行うことができる。
【００１４】
本発明において、前記下層側金属層が、半田濡れ性が低いあるいは半田が濡れない低半田濡れ性金属からなり、前記上層側金属層が、半田濡れ性の高い高半田濡れ性金属からなる場合、前記レーザ光の照射領域によって前記低半田濡れ性領域を形成する一方、その他の領域に前記高半田濡れ性領域を形成する。
【００１５】
本発明において、前記上層側金属層が、半田濡れ性が低いあるいは半田が濡れない低半田濡れ性金属からなり、前記下層側金属層が、半田濡れ性の高い高半田濡れ性金属からなる場合、前記レーザ光の照射領域によって前記高半田濡れ性領域を形成する一方、その他の領域に前記低半田濡れ性領域を形成する。
【００１６】
本発明において、前記低半田濡れ性領域では前記上層側金属層の一部が除去されているとともに、前記高半田濡れ性金属と前記低半田濡れ性金属との混合層が露出していることが好ましい。このように構成すると、所定領域(レーザ光の照射領域)の上層側金属層を完全に除去する場合と比較して、レーザ照射時間の短縮などを図ることができる。また、下層側金属層あるいは上層側金属層の材質によっては、下層側金属層が露出している場合と違って、局部電池による腐蝕などを防止することができる。
【００１７】
本発明において、前記高半田濡れ性金属は、金、金合金、銀、あるいは銀合金であり、前記低半田濡れ性金属は、ニッケル、ニッケル合金、銅、あるいは銅合金である。
【００１８】
本発明に係る表面処理方法は、表面に前記高半田濡れ性領域と前記低半田濡れ性領域とを備えた電子部品を製造するのに利用できる。
【００１９】
本発明において、前記低半田濡れ性領域を挟むようにして当該低半田濡れ性領域の両側に前記高半田濡れ性領域を形成した場合、当該両側の高半田濡れ性領域のうちの一方に対して半田付けが行われる。この場合、例えば、前記両側の高半田濡れ性領域のうちの他方に対してはワイヤボンディングが行われる。
【００２０】
本発明において、前記処理対象物は、例えば、基板材料の表面に前記下層側金属層および前記上層側金属層によって端子が形成された基板であり、前記端子に前記高半田濡れ性領域と前記低半田濡れ性領域とを形成する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の表面処理方法および電子部品の製造方法において、例えば、低半田濡れ性金属からなる下層側金属層の表面に高半田濡れ性金属からなる上層側金属層が積層された処理対象物表面に対して、その所定領域にレーザ光を照射する。その結果、レーザ光の照射領域では、上層側金属層が完全に除去されて下層側金属層が露出した状態になるか、あるいは、上層側金属層の一部が除去されて高半田濡れ性金属と低半田濡れ性金属との混合層が露出した低半田濡れ性領域になる。また、その他の領域は、高半田濡れ性金属からなる上層側金属層が残った高半田濡れ性領域となる。これに対して、高半田濡れ性金属からなる下層側金属層の表面に低半田濡れ性金属からなる上層側金属層を積層しておくと、レーザ光の照射領域では、上層側金属層が完全に除去されて下層側金属層が露出した状態になるか、あるいは、上層側金属層の一部が除去されて高半田濡れ性金属と低半田濡れ性金属との混合層が露出した高半田濡れ性領域になる一方、その他の領域は、低半田濡れ性金属からなる上層側金属層が残った低半田濡れ性領域となる。それ故、本発明によれば、レジストマスクなどを用いた選択めっきなどの手法を用いなくても、高半田濡れ性領域と低半田濡れ性領域を効率よく形成することができる。また、本発明では、レーザ照射工程でレーザ光を照射する際、処理対象物表面に対して障壁層を形成しておくため、レーザ光を照射した際、レーザ照射により溶融気化した金属あるいはその化合物が処理対象物表面に再付着するのを防止することができる。従って、処理対象物表面に再付着した金属あるいはその化合物によって、好適な半田付けやワイヤボンディングが阻害されることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。なお、本発明は各種の電子部品の製造に適用することができるが、以下の説明では、回路基板あるいは配線基板などの実装基板の製造に本発明を適用した例に説明する。
【００２３】
［実施の形態１］
（電子部品の構成）
図１(Ａ)、(Ｂ)、(Ｃ)、(Ｄ)はそれぞれ、本発明を適用した実装基板の斜視図、実装基板に形成した端子の一方端側(高半田濡れ性領域)のＡ−Ａ′断面図、端子の中間領域(低半田濡れ性領域)でのＢ−Ｂ′断面図、および端子の他方端側(高半田濡れ性領域)のＣ−Ｃ′断面図である。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２４】
図１(Ａ)に示すように、本発明を適用した実装基板１(電子部品)は、ガラスエポキシ、フェノール樹脂、ポリイミドなどの絶縁基板２上に複数本の端子３が所定の間隔で形成されており、本形態では、端子３の一方端側３１は、可撓性基板やリード線の半田付け領域として利用される。また、端子３の他方端側３３は、半導体チップやＬＥＤチップの端子とボンディングワイヤで接続されるワイヤボンディング領域として利用される。ここで、端子３の一方端側３１に可撓性基板やリード線を半田付けした際、溶融した半田が端子３の他方端３３まで濡らしてしまうと、ワイヤボンディングに不具合を発生させる。
【００２５】
そこで、本形態では、図１(Ｂ)、(Ｄ)に示すように、端子３の一方端側３１および他方端側３３については、銅パターン１１の表面にニッケルめっき層１２および金めっき層１３が形成された高半田濡れ性領域３１０、３３０とする一方、図１(Ｃ)に示すように、これらの高半田濡れ性領域３１０、３３０によって両側が挟まれた中間領域３２については、銅パターン１１の表面でニッケル−金の混合層１５が露出する低半田濡れ性領域３２０にしてある。このため、端子３の一方端側３１で半田付けを行った際、溶融した半田は、低半田濡れ性領域３２０によって他方端側３３を濡らしてしまうことを阻止されるので、他方端側３３でのワイヤボンディングに不具合を発生させない。
【００２６】
ここで、低半田濡れ性領域３２０は、レジストマスクによって金めっき層１３の形成が阻止された領域ではなく、図２を参照して、以下に説明するように、銅パターン１１の表面にニッケルめっき層１２および金めっき層１３を形成した後、レーザ光の照射により、金めっき層１３の一部を除去するとともに、ニッケル−金の混合層１５を露出させた領域である。
【００２７】
（電子部品の製造方法）
図２(Ａ)、(Ｂ)はそれぞれ、本形態の実装基板(電子部品)の製造方法を示す説明図である。
【００２８】
本形態では、実装基板１を製造するにあたって、まず、図２(Ａ)、(Ｂ)に示すように、ガラス−エポキシ基板などの絶縁基板２の表面に銅パターン１１が形成された基板材料４(処理対象物)に対してめっきを行い、銅パターン１１の表面全体にニッケルめっき層１２(低半田濡れ性金属、下層側金属層)、および金めっき層１３(高半田濡れ性金属、上層側金属層)をこの順に形成する(金属層形成工程)。
【００２９】
次に、図２(Ａ)に示すように、基板材料４の表面のうち、端子３に対して低半田濡れ性領域３２０を形成する領域(中間領域３２)にレーザ光Ｌを照射する。その結果、レーザ光Ｌの照射領域では、図１(Ｃ)に示すように、金めっき層１３の一部が除去されるとともに、金とニッケルとが拡散し合い、ニッケルと金との混合層１５が形成される。これに対して、レーザ光の照射されなかったその他の領域では、図１(Ｂ)、(Ｄ)に示すように、金めっき層１３がそのまま残る(レーザ照射工程)。
【００３０】
ここで、混合層１５におけるニッケルと金との比率と、半田の濡れ性との関係を検討した結果を表１、および表２に示す。表１には、レーザ照射条件として、波長１０６０ｎｍのレーザ光を周波数６０ｋＨｚで照射した結果を示す。表２には、レーザ照射条件として、波長２６６ｎｍのレーザ光を周波数１０Ｈｚで照射した結果を示す。なお、混合層１３におけるニッケルと金との比率については、レーザ光の照射時間およびレーザ出力によって任意の条件に変えた。
【００３１】
【表１】
2006086453.tif 000003
【００３２】
【表２】
2006086453.tif 000004
【００３３】
表１、表２に示すように、ニッケルと金との比率が５５：４５を境界とし、それ以上、金の比率が高くなると、半田の濡れ性が高く、ニッケルの比率が高くなると、半田の濡れ性が低くなる。
【００３４】
従って、図１(Ｂ)において、レーザ光Ｌの照射領域で露出する混合層１５のニッケルと金との比率を５５：４５よりもニッケルの比率を高くすれば、レーザ光Ｌの照射領域を、半田の濡れ性が低い低半田濡れ性領域３２０とすることができる。これに対して、レーザ光の照射されなかったその他の領域では、金めっき層１３がそのまま残るので、高半田濡れ性領域３１０、３３０とすることができる。それ故、レジストマスクを用いた選択めっきなどの手法を用いなくてもよいので、高半田濡れ性領域３１０、３３０と低半田濡れ性領域３２０を備えた実装基板１を効率よく製造することができる。
【００３５】
また、本形態では、レーザ光Ｌの照射領域(低半田濡れ性領域３２０)では、金めっき層１３の一部が除去され、そこに金とニッケルの混合層１３が残っている。このような構成であれば、レーザ光Ｌの照射領域(低半田濡れ性領域３２０)で金めっき層１３を完全に除去する場合と比較して、レーザ照射時間の短縮などを図ることができる。また、ニッケルめっき層１２が露出している場合と違って、局部電池による腐蝕などを防止することができる。
【００３６】
また、本形態では、図２(Ａ)に示すように、レーザ照射工程でレーザ光Ｌを照射する際、基板材料４の表面には、レーザ照射領域で溶融気化した金属が基板材料４(実装基板１)の表面に再付着するのを防止する障壁層を形成しておく。より具体的には、レーザ光Ｌを照射する際、実装基板１の表面近傍にエアーノズル５を配置する一方、吸入管６を配置し、エアーノズル５から噴射した空気などの気体を吸入管６で吸引することにより、基板材料４の表面近傍に、気流からなる障壁層を形成する。従って、レーザ光Ｌを照射した際、溶融気化した金属(金やニッケル)を気流によって基板材料４の表面から除去することができる。それ故、溶融気化した金属(金やニッケル)あるいはその化合物(ニッケル酸化物など)が実装基板１の表面に再付着することがない。よって、端子３の表面に異物が付着しないので、端子３の一方端側３１での半田付けや、他方端側３３でのワイヤボンディングを好適に行うことができる。特に、ワイヤボンディングでは、端子３の他方端側３３に異物が付着していると、不具合が発生しやすいが、本形態によれば、かかる不具合の発生を確実に防止することができる。
【００３７】
なお、エアーノズル５および吸入管６については、実装基板１の表面全体に気流を発生させる構成であってもよいが、レーザ光Ｌの照射領域に追従して移動する構成であってもよい。
【００３８】
さらに、本形態では、実装基板１の表面において、ニッケルめっき層１２および金めっき層１３からなる導電パターン(端子３)が所定の間隔をあけて形成されているため、導電パターンの間には、樹脂層(絶縁基板２の樹脂部分)が露出している。そこで、本形態では、レーザ照射工程でレーザ光Ｌを走査する際、樹脂層を避けて導電パターンの所定領域に対して選択的にレーザ光Ｌを照射する。
【００３９】
このようなレーザ光Ｌの選択的な照射は、基板材料４の表面でレーザ光Ｌを走査しながらレーザ光Ｌを出射するレーザ光源のオンオフ制御により行うことができる。また、レーザ光Ｌの選択的な照射は、レーザ光の光路上に、導電パターン(端子３)に対応する領域に透光部を備えたマスク部材を配置することにより行うことができる。
【００４０】
これらいずれの方法を採用した場合でも、レーザ光Ｌを照射した際、樹脂層からの有機物の蒸発を防止できるので、有機物の実装基板１の表面への再付着を防止することができる。よって、端子３の表面に有機物が付着しないので、端子３の一方端側３１での半田付けや、端子３の他方端側３３でのワイヤボンディングを好適に行うことができる。特に、ワイヤボンディングでは、端子３の他方端側３３に有機物が付着していると、不具合が発生しやすいが、本形態によれば、かかる不具合の発生を確実に防止することができる。
【００４１】
なお、レーザ照射工程でレーザ光Ｌを照射する際、基板材料４についてはレーザ光Ｌが照射される側の面(端子３が形成されている側の面)を下向きにしておくことが好ましい。このように構成すると、レーザ光Ｌを照射した際、溶融気化した金属などの異物が自重により落下していくので、基板材料４に再付着しにくいという利点がある。
【００４２】
［実施の形態２］
図３(Ａ)、(Ｂ)はそれぞれ、本形態の実装基板の製造方法を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるので、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００４３】
本形態では、図３(Ａ)、(Ｂ)に示すように、ガラス−エポキシ基板などの絶縁基板２の表面に銅パターン１１が形成された基板材料４(処理対象物)に対してめっきを行い、銅パターン１１の表面全体にニッケルめっき層１２(低半田濡れ性金属、下層側金属層)、および金めっき層１３(高半田濡れ性金属、上層側金属層)をこの順に形成する（金属層形成工程)。
【００４４】
次に、図３(Ａ)に示すように、実装基板１１の表面のうち、端子３の中間領域３２にレーザ光Ｌを照射する。その結果、レーザ光Ｌの照射領域では、図１(Ｃ)に示すように、金めっき層１３の一部が除去されるとともに金とニッケルとが拡散し合い、ニッケルと金との混合層１５が露出する低半田濡れ性領域３２０が形成される。これに対して、レーザ光の照射されなかったその他の領域(両端側３１、３３)には、図１(Ｂ)、(Ｄ)に示すように、金めっき層１３がそのまま残る高半田濡れ性領域３１０、３３０が形成される(レーザ照射工程)。
【００４５】
本形態でも、レーザ照射工程でレーザ光Ｌを照射する際、実装基板１の表面には、レーザ照射領域で溶融気化した金属が実装基板１の表面に再付着するのを防止する障壁層を形成しておく。より具体的には、レーザ光Ｌを照射する際、基板材料４を水、アルコールなどの極性溶剤、非極性溶剤などの液体７に浸漬しておく。従って、レーザ光を照射した際、溶融気化した金属(金やニッケル)と基板材料４との間で液体７が障壁層として作用し、溶融気化した金属は、液体７によって自由な動きが阻害される結果、溶融気化した金属(金やニッケル)あるいはその化合物(ニッケル酸化物)が基板材料４の表面に再付着することがない。よって、端子３の表面に異物が付着しないので、端子３の一方端側３１での半田付けや、端子３の他方端側３３でのワイヤボンディングを好適に行うことができる。特に、ワイヤボンディングでは、端子３の他方端側３３に異物が付着していると、不具合が発生しやすいが、本形態によれば、かかる不具合の発生を確実に防止することができる。
【００４６】
なお、レーザ光Ｌを照射する際、実装基板１の表面に液体７で障壁層を形成するには、基板材料４を水、アルコールなどの極性溶剤、非極性溶剤などの液体７に浸漬しておく方法の他、基板材料４の表面を液体７で濡らしておく方法を採用してもよい。
【００４７】
また、本形態でも、実施の形態１と同様、実装基板１の表面において、ニッケルめっき層１２および金めっき層１３からなる導電パターン(端子３)が所定の間隔をあけて形成されているため、導電パターンの間には、樹脂層(絶縁基板の樹脂部分)が露出している。従って、レーザ照射工程でレーザ光Ｌを照射する際、樹脂層を避けて導電パターンの所定領域に対して選択的にレーザ光Ｌを照射することが好ましい。
【００４８】
なお、レーザ照射工程でレーザ光Ｌを照射する際、実装基板１についてはレーザ光Ｌが照射される側の面(端子３が形成されている側の面)を下向きにしておくことが好ましい。このように構成すると、レーザ光Ｌを照射した際、溶融気化した金属などの異物が自重により落下していくので、実装基板１に再付着しにくいという利点がある。
【００４９】
［実施の形態３］
上記形態１、２では、半田濡れ性が低い、あるいは半田が濡れない低半田濡れ性金属からなる下層側金属層(ニッケルめっき層１２)の表面に、半田濡れ性の高い高半田濡れ性金属からなる上層側金属層(金めっき層１３)を積層した後、その所定領域にレーザ光を照射し、このレーザ光の照射領域によって低半田濡れ性領域３２０を形成する一方、その他の領域に高半田濡れ性領域３１０、３３０を形成したが、その反対でもよい。
【００５０】
このような構成は、図１〜図３を参照して説明したものと、実質的には反対の原理を利用したものであるため、その説明を省略するが、例えば、金めっき層(高半田濡れ性金属／下層側金属層)の表面にニッケルめっき層(低半田濡れ性金属／上層側金属層)を形成した後、その所定領域にレーザ光を照射する。その結果、レーザ光の照射領域では、ニッケルめっき層が完全に除去されて、金めっき層が露出した状態になるか、あるいは、ニッケルめっき層の一部が除去されてニッケルと金との混合層が露出した状態になる一方、その他の領域には、ニッケルめっき層がそのまま残る。ここで、ニッケルと金との混合層については、表１、表２に示すように、ニッケルと金との比率を５５：４５よりも金の比率を高くして半田の濡れ性を高める。その結果、レーザ光の照射領域に、ニッケルめっき層がそのままの状態では残っていない高半田濡れ性領域を形成できる一方、その他の領域に、ニッケルめっき層がそのまま残る低半田濡れ性領域を形成できる。それ故、部分めっきなどの手法を用いなくても、高半田濡れ性領域と低半田濡れ性領域を効率よく形成することができる。
【００５１】
［その他の実施の形態］
なお、上記形態１、２では、レーザ光Ｌの照射領域(低半田濡れ性領域３２０)では、金めっき層１３の一部が除去され、そこに金とニッケルの混合層１５が残っている構成であったが、レーザ光Ｌの照射領域(低半田濡れ性領域３)では、金めっき層１３が完全に除去され、ニッケルめっき層１２が露出している構成であってもよい。
【００５２】
また、上記形態では、高半田濡れ性金属として金を用い、低半田濡れ性金属としてニッケルを用いた例であったが、高半田濡れ性金属としては、金以外にも、金合金、銀、あるいは銀合金などを用いることができ、低半田濡れ性金属としては、ニッケル、ニッケル合金、銅、あるいは銅合金などを用いることができる。
【００５３】
さらに、基材の表面に下層側金属層および上層側金属層が形成されている例に限らず、基材自身が下層側金属層を構成している素材に対しても本発明を適用できる。
【００５４】
さらにまた、上記形態１、２、３では、電子部品としての実装基板の製造に本発明を適用した例を説明したが、半田の這い上がりが問題となる電子部品であれば、例えば、コネクタなどのピン端子などの製造に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】(Ａ)、(Ｂ)、(Ｃ)、(Ｄ)はそれぞれ、本発明を適用した実装基板の斜視図、実装基板に形成した端子の一方端側(高半田濡れ性領域)のＡ−Ａ′断面図、端子の中間領域(低半田濡れ性領域)でのＢ−Ｂ′断面図、および端子の他方端側(高半田濡れ性領域)のＣ−Ｃ′断面図である。
【図２】(Ａ)、(Ｂ)はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る実装基板の製造方法を示す説明図である。
【図３】(Ａ)、(Ｂ)はそれぞれ、本発明の実施の形態２に係る実装基板の製造方法を示す説明図である。
【図４】(Ａ)、(Ｂ)、(Ｃ)、(Ｄ)はそれぞれ、従来の実装基板の斜視図、実装基板に形成した端子の一方端側(高半田濡れ性領域)のＡ１−Ａ１′断面図、端子の中間領域(低半田濡れ性領域)でのＢ１−Ｂ１′断面図、および端子の他方端側(高半田濡れ性領域)のＣ１−Ｃ１′断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  実装基板(電子部品)
２  絶縁基板
３  端子
４  基板材料(処理対象物)
５  エアーノズル
６  吸入管
７  液体
１１  銅パターン
１２  ニッケルめっき層(低半田濡れ性金属、下層側金属層)
１３  金めっき層(高半田濡れ性金属、上層側金属層)
１５  金とニッケルとの混合層
３１０、３３０  高半田濡れ性領域
３２０  低半田濡れ性領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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