(57)【要約】      （修正有）【課題】パッド上に略垂直に形成された金属ポストを有するプリント配線板を提供する。【解決手段】最上層の絶縁層５０Ｆの略中央に形成されている第１パッド群７５Ｉと、前記最上層の絶縁層上であって、第１パッド群の外に形成されている第２パッド群７５Ｐと、前記最上層の絶縁層上に形成され、前記第１パッドを露出する第１開口７１Ｉと前記第２パッドを露出する第２開口７１Ｐを有するソルダーレジスト層７０Ｆと、第２パッド上に搭載されている金属ポスト７７とを有するプリント配線板１０であって、前記第２開口は第２パッドと第２パッドの周りの最上層絶縁層を露出している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
最上の層間樹脂絶縁層と、
前記最上の層間樹脂絶縁層の略中央に形成されていて、複数の第１パッドで形成される第１パッド群と、
前記最上の層間樹脂絶縁層上であって、前記第１パッド群の外に形成されている複数の第２パッドで形成される第２パッド群と、
前記最上の層間樹脂絶縁層上に形成され、前記第１パッドを露出する第１開口と前記第２パッドを露出する第２開口を有するソルダーレジスト層と、
前記第２パッド上に搭載されている金属ポストとを有するプリント配線板であって、
前記第２開口は前記第２パッドと前記第２パッドの周りの前記最上の層間樹脂絶縁層を露出している。
【請求項２】
請求項１のプリント配線板であって、前記金属ポストは下面と前記下面と反対側の上面を有し、前記金属ポストの前記下面に凹みを有し、前記下面は前記第２パッドと対向している。
【請求項３】
請求項１のプリント配線板であって、前記金属ポストの形状は、柱状である。
【請求項４】
請求項１のプリント配線板であって、前記金属ポストの形状は、円柱である。
【請求項５】
請求項１のプリント配線板であって、前記第２パッドは凹部を有する。
【請求項６】
請求項１のプリント配線板であって、前記第１開口の数と前記第１パッドの数は同じであって、前記第１開口は個々に前記第１パッドを露出し、前記第２開口の数と前記第２パッドの数は同じであって、前記第２開口は個々に前記第２パッドを露出し、前記第１開口は前記第１パッドを部分的に露出している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属ポストを有するプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、半田部材及びプリント配線板を開示している。特許文献１の図３によれば、プリント配線板と相手部材は金属柱で接続されている。また、特許文献１の図１２によれば、円柱状の半田部材が接合パッド上に形成されている。さらに、特許文献１の図１３によれば、２層構造を有する半田ボールが接合パッド上に形成されている。
特許文献１の図３に示されているプリント配線板はソルダーレジスト層を有している。そして、ソルダーレジスト層は接合パッドを部分的に露出する開口を有する。特許文献１の図３に示されるパッドは、所謂、ＳＭＤ（Solder Mask defined）タイプのパッドである。
特許文献１の図１２や特許文献１の図１３に示されているプリント配線板はソルダーレジスト層を有さない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１０３１６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の図３に開示されている技術では、接合パッド上に形成されている金属柱が傾きやすいと考えられる。図１２や図１３に開示されている技術では、隣接する接合パッド間や接合パッドと導体回路間でショートが発生すると考えられる。
【０００５】
本発明の目的は、パッドに対し略垂直な金属ポストを有するプリント配線板を提供することである。別の目的は、パッド上に金属ポストを略垂直に形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るプリント配線板は、最上の層間樹脂絶縁層と、前記最上の層間樹脂絶縁層の略中央に形成されていて、複数の第１パッドで形成される第１パッド群と、前記最上の層間樹脂絶縁層上であって、前記第１パッド群の外に形成されている複数の第２パッドで形成される第２パッド群と、前記最上の層間樹脂絶縁層上に形成され、前記第１パッドを露出する第１開口と前記第２パッドを露出する第２開口を有するソルダーレジスト層と、前記第２パッド上に搭載されている金属ポストとを有する。そして、前記第２開口は前記第２パッドと前記第２パッドの周りの前記最上の層間樹脂絶縁層を露出している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１（Ａ）は本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の断面図であり、図１（Ｂ）は第２パッドの平面図であり、図１（Ｃ）は第２パッドの断面図である。
【図２】第１実施形態のプリント配線板の応用例の断面図。
【図３】第１実施形態のプリント配線板の製造工程図。
【図４】図４（Ａ）は実装面の平面図であり、図４（Ｂ）は金属ポストを有する実装面の平面図であり、図４（Ｃ）はマスクの平面図である。
【図５】金属ポストや貫通孔を有するマスクを示す図。
【図６】第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）は、第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図を示し、図７（Ｃ）はソルダーレジスト層から露出する第２パッドを示す。
【図８】第１実施形態に係るプリント配線板の応用例の製造工程図。
【図９】第１実施形態に係る金属ポストの固定方法を示す模式図。
【図１０】図１０（Ａ）はボイドを含む接合部材で固定されている金属ポストを示す模式図であり、図１０（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、改変例に係る金属ポストの下面を示す平面図であり、図１０（Ｅ）は図１０（Ｂ）に示される金属ポストの断面図である。
【図１１】図１１（Ａ）、（Ｂ）は第１実施形態の改変例に係るプリント配線板の一部を示す図であり、図１１（Ｃ）は改変例に係る金属ポストの下面を示す図であり、図１１（Ｄ）は下面の斜視図である。
【図１２】参考例に係る金属ポストの固定方法を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[第１実施形態]
本発明の第１実施形態に係るプリント配線板１０が図１（Ａ）に示され、その応用例２００が図２に示されている。図３に第１基板１０１が示される。第１基板は中間基板とも称される。
第１基板（下基板）１０１は、ＩＣチップ等の電子部品９０を実装するためのパッド（第１パッド）７５Ｉと、第２基板（上基板）１１０を搭載するためのパッド（第２パッド）７５Ｐを有する。第２基板１１０にメモリなどの電子部品１９０が実装される。複数のパッド７５Ｉでパッド群（第１パッド群）Ｃ４（図４（Ａ）参照）が形成されている。第１パッド群Ｃ４は、第１基板１０１の略中央に形成されている。第２パッド７５Ｐは、パッド群Ｃ４の周りの外周領域Ｐ４（図４（Ａ）参照）に形成されている。複数の第２パッドで第２パッド群が形成されている。第２パッド群は第１パッド群の外に形成されている。図１（Ａ）に示されるように、第２パッド上に金属ポスト７７が形成されている。金属ポストで上基板と下基板が接続される。図１に示されているように、金属ポスト７７は下面ＢＦと下面と反対側の上面ＵＦを有する。金属ポストの下面は第１基板と対向している。
【０００９】
図１（Ａ）に示されるように金属ポストの長さｈ１は、金属ポスト７７の上面ＵＦから下面ＢＦまでの距離である。金属ポスト７７の形状として、円柱が好ましい。直円柱が好ましい。金属ポスト７７は、下基板１０１と上基板１１０を電気的に接続する。
【００１０】
図４（Ａ）は実装面を示している。図４（Ａ）では、上側のソルダーレジスト層７０Ｆとソルダーレジスト層７０Ｆの開口から露出している第１パッド７５Ｉと第２パッド７５Ｐが示されている。隣接する第２パッド間のピッチｐ１は０．３ｍｍ以下である。隣接するパッドの重心間の距離がピッチである。もしくは、隣接するパッドの中心間の距離がピッチである。
【００１１】
ピッチｐ１が０．３ｍｍ以下でも、金属ポスト７７により、第１実施形態の第１基板（下基板）１０１と第２基板（上基板）１１０との間の距離が確保される。また、隣接するパッド間で絶縁が確保される。
【００１２】
第１実施形態の第１基板は、コア基板を有するプリント配線板であってもコアレス基板であっても良い。コア基板を有するプリント配線板やその製造方法は、例えば、ＪＰ２００７２２７５１２Ａに示されている。コアレス基板やその製造方法は、例えば、ＪＰ２００５２３６２４４Ａに示されている。コアレス基板は、交互に積層されている層間樹脂絶縁層と導体層を有し、全ての層間樹脂絶縁層の厚みが例えば６０μｍ以下である。
第２基板もコア基板を有するプリント配線板であってもコアレス基板であっても良い。
【００１３】
図１（Ａ）や図３に示されるように、第１実施形態の第１基板１０１は、コア基板３０を有する。コア基板３０は第１面Ｆと第１面と反対側の第２面Ｓとを有する絶縁基板２０ｚと絶縁基板の第１面Ｆ上に形成されている第１導体層３４Ｆと絶縁基板の第２面上に形成されている第２導体層３４Ｓを有する。コア基板はさらに、絶縁基板２０ｚに形成されているスルーホール導体用の貫通孔２８をめっき膜で充填しているスルーホール導体３６を有する。スルーホール導体３６は、第１導体層３４Ｆと第２導体層３４Ｓを接続している。コア基板の第１面と絶縁基板の第１面は同じ面であり、コア基板の第２面と絶縁基板の第２面は同じ面である。
【００１４】
コア基板３０の第１面Ｆ上に層間樹脂絶縁層（最上の層間樹脂絶縁層）５０Ｆが形成されている。層間樹脂絶縁層５０Ｆ上に導体層（最上の導体層）５８Ｆが形成されている。導体層５８Ｆと第１導体層３４Ｆやスルーホール導体は、層間樹脂絶縁層５０Ｆを貫通するビア導体（最上のビア導体）６０Ｆで接続されている。層間樹脂絶縁層５０Ｆと導体層５８Ｆとビア導体６０Ｆで上側のビルドアップ層５５Ｆが形成されている。第１実施形態では、上側のビルドアップ層は１層である。最上の導体層はパッド７５Ｉ、７５Ｐを有している。パッド７５Ｉ、７５Ｐは、最上の導体層に含まれる導体回路の上面や最上のビア導体の上面である。
【００１５】
コア基板３０の第２面Ｓに層間樹脂絶縁層（最下の層間樹脂絶縁層）５０Ｓが形成されている。層間樹脂絶縁層５０Ｓ上に導体層（最下の導体層）５８Ｓが形成されている。導体層５８Ｓと第２導体層３４Ｓやスルーホール導体は、層間樹脂絶縁層５０Ｓを貫通するビア導体（最下のビア導体）６０Ｓで接続されている。層間樹脂絶縁層５０Ｓと導体層５８Ｓとビア導体６０Ｓで下側のビルドアップ層５５Ｓが形成されている。第１実施形態では、下側のビルドアップ層は１層である。最下の導体層はマザーボードと接続するためのＢＧＡパッド７１ＳＰを有している。パッド７１ＳＰは、最下の導体層に含まれる導体回路の上面や最下のビア導体の上面である。
【００１６】
上側のビルドアップ層上に上側のソルダーレジスト層７０Ｆが形成され、下側のビルドアップ層上に下側のソルダーレジスト層７０Ｓが形成されている。ソルダーレジスト層７０Ｆは、第１パッド７５Ｉを露出するための開口（第１開口）７１Ｉと、第２パッド７５Ｐを露出するための開口（第２開口）７１Ｐを有する。ソルダーレジスト層７０Ｓは、ＢＧＡパッド７１ＳＰを露出する開口７１Ｓを有する。第１パッド７５ＩやＢＧＡパッド７１ＳＰ上に保護膜７２が形成される。第２パッド７５Ｐ上に保護膜が形成されても良い。保護膜は、Ｎｉ／ＡｕやＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｐｄ／Ａｕ、ＯＳＰである。Ｐｄ／Ａｕが落下衝撃に強い。
第１パッド７５Ｉ上にＩＣチップなどの電子部品を実装するための半田バンプやＳｎ膜などの接続部材７６Ｆが形成される。
図２に示されるように、ＢＧＡパッド７１ＳＰ上にマザーボードと接続するための接続部材７６Ｓを形成することができる。接続部材７６Ｆは保護膜７２上に形成される。接続部材はパッド上に直接形成されても良い。保護膜がＯＳＰの場合、ＯＳＰ除去後、接続部材はパッド上に直接形成される。接続部材は無くてもよい。
【００１７】
図４（Ａ）は、第１実施形態の第１基板の実装面を示す。図４（Ａ）のＸ１−Ｘ１間の第１基板１０１の断面が図３に示される。
【００１８】
図３や図４（Ａ）に示されるように、第１開口７１Ｉは第１パッド７５Ｉを個々に露出し、第２開口７１Ｐは第２パッド７５Ｐを個々に露出している。第１パッドの数と第１開口の数は同じであり、第２パッドの数と第２開口の数は同じである。
第１開口７１Ｉは第１パッド７５Ｉを部分的に露出している。ソルダーレジスト層７０Ｆは第１パッドの外周を覆っている。所謂、第１パッドはＳＭＤ(Solder  Mask  Defined)タイプのパッドである。
第２開口７１Ｐは第２パッド７５Ｐを完全に露出している。第２パッド全体と第２パッドの周りの最上の層間樹脂絶縁層５０Ｆが第２開口７１Ｐから露出している。所謂、第２パッドはＮＳＭＤ（Non  Solder  Mask  Defined）タイプのパッドである。１つの第１開口は複数の第１パッドを露出することができる。１つの第２開口は、複数の第２パッドを露出することができる。
【００１９】
パッド７５Ｐ上に金属ポスト７７が形成される。図４（Ｂ）に金属ポスト７７を有する実装面が示されている。図４（Ｂ）は、金属ポストの上面ＵＦと半田バンプ７６Ｆの上面とソルダーレジスト層７０Ｆの上面を示す。さらに、図４（Ｂ）は、ソルダーレジスト層の開口７１Ｐ及び金属ポストから露出する接合部材１６の上面と層間樹脂絶縁層５０Ｆの上面を示す。図４（Ｂ）のＸ２−Ｘ２間のプリント配線板１０の断面が図１（Ａ）に示される。
【００２０】
第２パッドの例の拡大図が図７（Ｃ）、図７（Ｄ）に示される。図７（Ｃ）は、図３中の第２パッドの平面図であり、第２開口内の第２パッドを示している。図７（Ｃ）には、第２開口７１Ｐと層間樹脂絶縁層５０Ｆの上面と第２パッドの上面が示されている。図７（Ｃ）に示されている第２パッドは第２パッドの直下に位置している内層の導体回路と直接ビア導体で接続されている。
【００２１】
第２パッド７５Ｐの径ｄ２は５５μｍ〜２１０μｍである。第２パッドの形状は略円である。ソルダーレジスト層７０Ｆの第２開口７１Ｐの径ｄ３は、６５μｍ〜２３０μｍである。第２開口７１Ｐの径ｄ３は、第２開口７１Ｐから露出する層間樹脂絶縁層５０Ｆの径と一致している。
第２パッド７５Ｐの径ｄ２は、ソルダーレジスト層７０の第２開口７１Ｐの径ｄ３より小さい。第２パッド７５Ｐと第２開口７１Ｐは接しない。第２パッド７５Ｐの径ｄ２と第２開口７１Ｐの径ｄ３の比（ｄ２／ｄ３）は、０．５から０．９であることが好ましい。比（ｄ２／ｄ３）が、この範囲を満足すると、金属ポストは第２パッド上に略垂直に立ち、金属ポストは上を向いている。金属ポストの下面が第２パッドと対向すると、金属ポストは第２パッド上で上を向いている。従って、金属ポストを介する第１基板と第２基板間の接続信頼性が高い。また、第１基板上に第２基板を搭載する歩留まりが高くなる。
【００２２】
比（ｄ２／ｄ３）が上述の範囲以外であると金属ポストの傾きが大きくなる。金属ポストと第２基板間で未接続が発生する。もしくは、金属ポストを介する第１基板と第２基板間の接続信頼性が低下する。
また、比（ｄ２／ｄ３）が０．５未満になると、第２パッドのサイズが小さくなるので、第２パッドと金属ポスト間の接合面積が小さくなる。金属ポストが第２パッドから剥がれやすい。
【００２３】
図７（Ｄ）に別の例の第２パッドの形態が示されている。図７（Ｃ）では、第２パッドの直下に最上のビア導体が形成されている。それに対し、図７（Ｄ）では、第２パッドの直下に最上のビア導体が形成されていない。その代り、図７（Ｄ）の第２パッドに最上の導体層５８Ｆに含まれる最上の導体回路５８ＦＬが接続している。この場合、第２開口７１Ｐから第２パッドと導体回路５８ＦＬの一部が露出する。さらに、第２開口７１Ｐと第２パッドと第２開口内の導体回路５８ＦＬから最上の層間樹脂絶縁層５０Ｆが露出する。
図７（Ｃ）と図７（Ｄ）に示されるように、第２開口の外周と第２パッドの間に最上の層間樹脂絶縁層が存在している。第２開口により第２パッドの周りの最上の層間樹脂絶縁層が露出している。
【００２４】
金属ポスト７７の径ｄ１は、第２パッド７５Ｐの径ｄ２より小さい。金属ポストの径ｄ１とパッドの径ｄ２の比（ｄ１／ｄ２）は、０．５から０．９であることが好ましい。パッド間のピッチを小さくすることができる。ピッチｐ１が０．３ｍｍ以下でも、下基板と上基板との間の接続信頼性が高い。また、金属ポスト間の絶縁信頼性が高い。ピッチｐ１は、１００μｍ〜３００μｍである。ピッチｐ１が１００μｍより小さいと、金属ポスト間の絶縁信頼性が低下しやすい。また、金属ポストが細くなるので、上基板と下基板間の接続信頼性が低下する。ピッチｐ１が３００μｍを越えると、下基板のサイズが大きくなる。そのため、金属ポストに働く応力が大きくなるので、上基板と下基板間の接続信頼性が低下する。
【００２５】
ピッチｐ１が０．３ｍｍ以下の場合、金属ポスト７７の高さ（上面ＵＦから下面ＢＦまでの距離）ｈ１は５０μｍ〜１５０μｍである。接合部材１６の厚みｃ１は、１５μｍ〜３０μｍである。金属ポスト７７の上面からパッドの上面までの距離（金属ポストの高さ＋接合部材の厚み）Ｈは、６５μｍ〜１８０μｍである。
【００２６】
金属ポストの長さ（高さ）ｈ１と径ｄ１とのアスペクト比（高さｈ１／径ｄ１）は１より大きいことが好ましい。金属ポストで上基板と第１実施形態の下基板間の応力が緩和される。接続信頼性が高くなる。アスペクト比（ｈ１／ｄ１）は、１．５〜３であることが好ましい。上基板と下基板間の応力が緩和される。また、金属ポストが疲労で劣化しない。上基板と下基板間の接続信頼性が高くなる。
【００２７】
第２パッド７５Ｐ上に保護膜を形成することができる。第２パッド上に保護膜が形成されると、接合部材１６は保護膜上に形成される。接合部材を第２パッド上に直接形成することができる。保護膜の例として、Ｎｉ／ＡｕやＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｓｎ、ＯＳＰなどが挙げられる。保護膜７２がＯＳＰの場合、ＯＳＰが除去され、第２パッド上に保護膜を介することなく接合部材１６が形成される。
【００２８】
金属ポストは所定の径を有する金属線を所定長さで切断することで製造される。その他、金属ポストは金属箔を打ち抜くことで製造される。金属箔の厚みや金型を選定することで、所望の金属ポストが製造される。例えば、パッド上に接合部材が形成され、その接合部材上に金属ポストがマウンターで搭載される。また、第２パッド上にマスクを用いて金属ポストが搭載されてもよい。そして、リフローで金属ポストがパッドに接合部材で接合される。
金属ポストの表面にめっきやスパッタなどで低融点金属からなる金属膜が形成されてもよい。低融点金属はＳｎや半田などで形成されている。金属膜により、金属ポストと第２パッド間の接合強度が高くなる。
【００２９】
金属ポストの表面に金や白金などの保護膜が形成されても良い。保護膜により金属ポストの酸化が防止される。保護膜により、金属ポストと接合部材間の濡れが改善される。保護膜により、金属ポストと接合部材間の接合強度が高くなる。
保護膜が金属ポスト上に形成され、さらに、保護膜上に金属膜が形成されてもよい。
半田等の金属膜で金属ポストが覆われると、金属ポスト上に形成されている半田で応力が緩和される。金属ポストの信頼性が向上する。金属ポストの表面は金属ポストの上面と下面と側面を含む。金属ポストの下面だけに金属膜や保護膜が形成されても良い。例えば、金属ポストがめっきレジストなどの樹脂に埋められ、金属ポストの下面が研磨などで露出される。そして、金属ポストの下面に金属膜や保護膜が形成される。このように、接合部材付金属ポストが形成される。接合部材付金属ポストが用いられる場合、リフローや超音波でパッド７５Ｐに直接接合部材付金属ポストが接合されても良い。あるいは、パッド上に形成されている半田やＳｎなどの接合部材を介して接合部材付金属ポストがリフローや超音波でパッドに接合されても良い。
【００３０】
接合部材付金属ポストが直接第２パッド上に搭載される場合、リフローで金属膜から接合部材が形成される。そして、金属膜から形成される接合部材で第２パッドと金属ポストが接合される。
【００３１】
金属ポストはプリント配線板と別に製造される。
金属線や金属箔は銅や銅合金で形成されていることが好ましい。金属ポストは銅や銅合金で形成されていることが好ましい。接合部材はＳｎ半田やＳｎ／Ａｇ／Ｃｕ半田が好ましい。金属ポストは、半田などの低融点金属で形成されていない。金属ポストを形成する材料の融点は６００度以上である。そのため、金属ポストが第２パッドに接合される時や、金属ポストに第２基板が搭載される時、金属ポストは溶融しない。第１基板と第２基板間の距離が保たれる。
【００３２】
第１実施形態のプリント配線板は、パッド７５Ｐ上にプリント配線板と別に製造されている金属ポスト７７を有する。金属ポストは接合部材１６でパッド７５Ｐに接合されている。
第１実施形態では、金属ポストがプリント配線板１０と別に作られる。例えば、金属ポストは金属箔や金属線から形成される。そのため、第１実施形態の金属ポストの太さ（径）や長さ（高さ）のバラツキは小さい。従って、金属ポストを介してプリント配線板１０に上基板を搭載する歩留りが高い。実装しやすいプリント配線板１０が提供される。金属ポストの太さや長さのバラツキが大きいと、特定の金属ポストに応力が集中しやすいので、接続信頼性が低い。しかしながら、第１実施形態では、金属ポストの太さや長さのバラツキが小さいので、上基板とプリント配線板１０との間の接続信頼性が高い。
【００３３】
下基板と別に形成される金属ポストの径ｄ１はパッドの径ｄ２より小さい。そのため、ピッチｐ１が小さくなっても、隣接する金属ポスト間のスペースの距離を大きくすることができる。第１実施形態では、ピッチｐ１を小さくすることができる。隣接する金属ポスト間のスペースの距離が大きいので、ピッチｐ１が０．３ｍｍ以下でも、金属ポスト間の絶縁信頼性が高い。ピッチｐ１が０．２５ｍｍ以下になると、金属ポストが細くなる。接続信頼性を高くするため、金属ポストのアスペクト比（ｈ１／ｄ１）は１．５以上であることが好ましい。パッド７５Ｐの数が多くなると、プリント配線板のサイズが大きくなる。しかしながら、金属ポストのアスペクト比（ｈ１／ｄ１）が２以上であると、上基板の物性と下基板の物性の違いに起因する応力が金属ポストで緩和される。ｈ１／ｄ１が３．５を越えると金属ポストがヒートサイクルで劣化する。物性の例は熱膨張係数やヤング率である。
【００３４】
図２に示されるように、下基板と上基板１１０は、高い剛性を有する金属ポスト７７と金属ポスト７７を挟む接合部材１６、１１２で接続される。接合部材は半田が好ましい。接合部材の剛性は金属ポストの剛性より低い。上基板と下基板間の熱応力が接合部材で緩和される。金属ポストで上基板とプリント配線板を有する電子機器の強度が保たれる。
第１実施形態では、金属ポストが金属箔や金属線から形成される。そして、リフローや超音波などで金属ポストがパッド上に搭載される。従って、製造方法が簡略化される。
【００３５】
以下に中間基板に金属ポスト７７を固定する方法が示される。
図３に示されている中間基板１０１はパッド７５Ｐを有し、そのパッド７５Ｐに金属ポストが搭載される。図３に示されている中間基板１０１は、例えば、特開２０１２−０６９９２６号公報に示される方法で製造される。中間基板のソルダーレジスト層７０Ｆの開口７１Ｉ、７１Ｐにより露出されるパッド７５Ｉ、７５ＰにＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）膜７２が形成されている。ここで、ＯＳＰ膜の代わりに、ニッケル−金膜、ニッケル−パラジウム−金膜などの保護膜が形成されてもよい。
【００３６】
０．１ｍｍΦの銅線を切断することで金属ポスト７７が準備される（図５（Ｃ））。金属ポスト７７の径ｄ１は０．１ｍｍΦであり、長さｈ１は０．１２ｍｍである。金属ポストの上面及び下面の円周を面取りすることができる（図５（Ｃ））。金属ポストがリフローなどで第２パッドに固定される時、金属ポストの下面と第２パッド間の接合部材がボイドを含み難い。第２パッド上に金属ポストが垂直に形成される。金属ポストは上を向いている。
【００３７】
図３に示される中間基板１０１の第１パッド７５Ｉに第１半田７６Ｆが形成され、第２パッド７５Ｐに第２半田１６が形成される（図６（Ａ））。第２半田１６の融点は第１半田７６Ｆの融点より高い。第１半田と第２半田の融点の差は約２０から約４０度である。第２半田１６上にフラックス１８が形成される（図６（Ｂ））。
【００３８】
貫通孔８２を有するマスク８０が準備される（図５（Ａ））。マスク８０の貫通孔８２の位置と中間基板１０１の第２パッド７５Ｐの位置は対応している。マスク８０の平面図が図４（Ｃ）に示されている。マスクの断面の拡大図が図５（Ａ）に示される。
図５（Ｂ）に貫通孔の平面図が示される。マスク８０は上面ＦＦと上面と反対側の下面ＳＳを有する。マスクはマスクの上面ＦＦに第１開口８２Ｕを有し、マスクの下面ＳＳに第２開口８２Ｂを有する。第１開口の径ｂ３は第２開口の径ｂ２より大きい。図５（Ａ）に示されているように、貫通孔の側壁８２Ｗはマスクの上面ＦＦからマスクの下面に向かって曲がっている。貫通孔８２の太さは上面ＦＦから下面ＳＳに向かって細くなる。側壁８２Ｗの勾配は上面から下面に向かって大きくなっている。このため、金属ポストが、貫通孔の側壁８２Ｗに沿って落下する。金属ポストが上向きで第２パッド上に置かれる。金属ポストが第２パッド上に略垂直に立つ。全てのパッドに金属ポストが搭載される。これにより、高い信頼性を有するＰＯＰ基板を提供するための金属ポストを有するプリント配線板を製造することができる。
【００３９】
図６（Ｃ）に示されるように、マスク８０のアライメントマーク８８と中間基板１０１のアライメントマーク７８を用いて、第２半田１６を有する中間基板１０１上にマスク８０が位置決めされる。マスク８０の貫通孔８２は各第２パッド７５Ｐ上に位置する。中間基板とマスク間にスペーサー８９が配置されている。中間基板１０１とマスク８０との間のクリアランスＣ２は、金属ポスト７７の高さｈ１よりやや低い。マスク８０上に金属ポスト７７が多数置かれる（図６（Ｃ））。
【００４０】
マスク８０に振動が与えられる。横を向いている金属ポスト７７の下面ＢＦが貫通孔８２上に移動する（図６（Ｃ））。金属ポストが貫通孔８２の側壁８２Ｗに沿って貫通孔内に入る。そして、金属ポストは側壁８２Ｗに沿って落下する。この時、図７（Ａ）に示されるように、金属ポストの向きが横向きから上向きに変わる。図７（Ｂ）に示されるように、金属ポスト７７は第２パッド７５Ｐ上に垂直に立つ。
【００４１】
マスクの貫通孔で金属ポストが保持されている。その状態でリフローが行われる。
図９（Ａ）、（Ｂ）に実施形態に係る接合方法の模式図が示される。図９（Ａ）と図９（Ｂ）は第２パッド７５Ｐの上面の中心を通り第２パッドの上面に垂直な面で第２パッドや金属ポストを切断することで得られる図である。
図９（Ａ）、（Ｂ）に第２パッド７５Ｐの中心線ｚ３と金属ポスト７７の中心線ｚ２が示されている。第２パッドの中心線ｚ３は、第２パッドの上面の中心を通り第２パッドの上面に垂直な直線である。金属ポストの中心線ｚ２は、金属ポストの下面の中心を通り金属ポストの下面に垂直な直線である。第２パッド７７Ｐの上面は第２開口７１Ｐから露出する第２パッドの面である。第２パッドの上面の形状や金属ポストの下面の形状が円でない場合、中心線ｚ２や中心線ｚ３は、中心ではなく重心を通る。
【００４２】
図９（Ａ）、（Ｂ）では、中心線ｚ２と中心線ｚ３が一致していない。この場合、金属ポストと第２パッド間にミスアライメントが存在している。図９（Ａ）では接合部材上に金属ポストが置かれる。金属ポストは固定されていない。その後、リフローなどで、図９（Ｂ）に示されるように金属ポストは第２パッドに固定される。
図１２（Ａ）と図１２（Ｂ）に参考例のプリント配線板が示されている。図１２（Ａ）と図１２（Ｂ）は、パッド３５８の上面の中心を通りパッドの上面に垂直な面でパッド３５８や金属ポスト３７７を切断することで得られる図である。図１２（Ａ）と図１２（Ｂ）に左側Ｌと右側Ｒが描かれている。ソルダーレジスト層３７０の開口３７１から露出する側壁３７１Ｗの内、左側Ｌの側壁は左側の側壁３７１ＷＬであり、右側Ｒの側壁は右側の側壁３７１ＷＲである。
【００４３】
図１２（Ａ）と図１２（Ｂ）に示されているパッド３５８は、ＳＭＤタイプのパッドである。図１２（Ａ）に示されるように、金属ポストは半田３１６上に置かれている。金属ポストの中心線ｚ２とパッド３５８の中心線ｚ３は一致していない。従って、図１２（Ａ）では、左側の側壁３７１ＷＬと金属ポスト間の距離ＬＬは、右側の側壁３７１ＷＲと金属ポスト間の距離ＲＬより短い。
参考例によれば、金属ポストは傾きやすい。推察されるメカニズムが以下に示される。以下のメカニズムは誤りを含むかもしれない。
図１２（Ａ）の中心線ｚ２、ｚ３は、図９（Ａ）の中心線ｚ２、ｚ３と同様である。
【００４４】
図１２（Ａ）に示されるプリント配線板にリフロー処理が行われる。リフローで半田は溶融し、パッド上を濡れ拡がる。参考例では、パッドがＳＭＤタイプのパッドなので、パッド上にソルダーレジストの側壁３７１Ｗが存在する。そのため、パッド３５８の外周方向に拡がる半田はソルダーレジスト層の側壁３７１Ｗに到達する。そして、半田は側壁３７１Ｗで反射する。図１２（Ａ）に示されるように、距離ＬＬが距離ＲＬより短いので、側壁３７１ＷＬで反射されるエネルギーは側壁３７１ＷＲで反射されるエネルギーより大きい。従って、金属ポストの左側から金属ポストの下面ＢＦの下に半田が潜り込む。その結果、参考例では、図１２（Ｂ）に示されように、金属ポストが傾きやすい。
【００４５】
実施形態によれば、第２パッドはＮＳＭＤタイプのパッドである。そのため、パッド上にソルダーレジスト層７０Ｆが存在しない。そのため、図９（Ａ）に示されるように、第２パッド７５Ｐの中心線ｚ３と金属ポストの中心線ｚ２が一致しなくても、ソルダーレジスト層の側壁で溶融している接合部材１６が反射しない。その結果、金属ポストの中心と第２パッドの中心が一致しなくても、金属ポストは、第２パッドと金属ポスト間のミスアライメントの影響を受けないと考えられる。従って、金属ポストの下面ＢＦの下に溶融している第２半田などの接合部材が潜り込まない。実施形態によれば、金属ポストが傾き難い。
実施形態では、第２パッド７５Ｐ上に金属ポスト７７が直立することができる。実施形態によれば、第２パッド上に金属ポストを略垂直に固定することができる。金属ポストは略垂直に第２パッドに固定されている（図９（Ｂ））。そして、金属ポストは第２パッド上で上を向いている。
実施形態では、第２パッドはＮＳＭＤタイプのパッドなので、第２パッドの側壁が露出する。第２パッドの側壁上に接合部材１６が濡れ拡がっても良い。第２パッドの側壁に接合部材が濡れ拡がると、接合部材は第２パッドの外周方向に引っ張られる。従って、第２パッドの側壁に接合部材１６が形成されると、接合部材１６が金属ポスト７７の下面の下に潜り込み難い。金属ポスト７７が傾き難い。第２パッドに保護膜が形成されるとき、保護膜は第２パッドの上面と側壁上に形成されることが好ましい。
その後、マスクとスペーサーが除去される。フラックス１８が洗浄される。図１に示されているプリント配線板１０が完成する。金属ポスト形成後、半田バンプ７６Ｆが形成されてもよい。
【００４６】
第１実施形態では、半田バンプ７６Ｆより第２半田１６の融点が高いため、半田バンプ７６Ｆがリフローで形成される時、第２半田１６が溶融しない。金属ポストが傾き難い。
【００４７】
実施形態によれば、金属ポストが第２パッドに略垂直に固定されている。そのため、各金属ポストの上面が同一平面に位置しやすい。プリント配線板に上基板を搭載する歩留りが高くなる。特定の金属ポストに応力が集中しがたい。金属ポストが下基板から剥がれがたい。金属ポストが上基板から剥がれがたい。金属ポストを介する上基板と下基板間の接続信頼性が高くなる。
【００４８】
図２に示される応用例（ＰＯＰ基板）の製造方法が図８に示される。
半田バンプ７６Ｆを介してＩＣチップ９０の電極９２がプリント配線板１０の半田バンプ７６Ｆに接続される。ＩＣチップ９０がプリント配線板１０に実装される。その後、プリント配線板１０の実装面上にモールド樹脂１８０が形成される。モールド樹脂で金属ポスト７７や電子部品はモールドされる（図８（Ａ））。金属ポスト７７はモールド樹脂１８０内に埋まっている。金属ポスト７７の上面ＵＦ及び上面に繋がっている側壁を露出する開口１８１がモールド樹脂１８０に形成される（図８（Ｂ））。金属ポストの側面は部分的に露出される。開口１８１はレーザで形成される。上基板１１０が半田１１２を介して金属ポスト７７に接合される。上基板がプリント配線板１０に搭載される（図２）。ＰＯＰ（Package on Package）基板２００が完成する。
【００４９】
上基板と金属ポストを繋ぐ半田１１２で開口１８１が充填される。金属ポストの上面と側壁の一部を介して半田と金属ポストが接合される。両者間の接合強度が高くなる。金属ポストを介する接続信頼性が高くなる。図８（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、モールド樹脂の上面１８０Ｔは金属ポストの上面ＵＦより上に位置している。なお、開口１８１から露出する金属ポストの上面と側壁の一部に保護膜を形成することもできる。保護膜として、例えば、ニッケル／金膜、ニッケル／パラジウム／金膜を形成することができる。
【００５０】
[実施形態の改変例]
図１０（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、改変例に係る金属ポストの下面を示す図である。図１０（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）（Ｅ）に示される改変例では、金属ポストの下面は凹部７７ｂを有する。
図１０（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は下面の平面図であり、図１０（Ｅ）は図１０（Ｂ）の断面図である。図１０（Ｂ）の改変例の凹部７７ｂの形状は円柱である。図１０（Ｃ）に示されるように、凹部７７ｂは複数でもよい。図１０（Ｄ）に示されるように、凹部７７ｂの形状は十字状でもよい。図１０（Ａ）に示されるように、接合部材１６内にボイドＢＤが存在する場合、ボイドが凹部に入り込む。ボイドに起因する金属ポストの傾きが抑制される。
【００５１】
図１１（Ａ）は、改変例のプリント配線板の一部を示している。改変例に用いられている金属ポストの下面の平面図が図１１（Ｃ）に示されている。図１１（Ｄ）は改変例に用いられている金属ポストの下面の斜視図であり、図１１（Ｂ）は改変例に用いられている金属ポストの側面図である。この改変例では、金属ポストの下面に複数の溝７７ｅが形成されている。溝７７ｅの深さは中心から外周に向けて深くなる。図１１（Ａ）は図１１（Ｄ）のＺＡ−ＺＡ間のプリント配線板の一部を示す、図１１（Ｂ）は図１１（Ｄ）のＺＢ−ＺＢ間のプリント配線板の一部を示す。図１１の例では、溝７７ｅは複数形成されている。溝７７ｅより、第２半田１６内のボイドが金属ポストの下面から外へ移動する。ボイドに起因する金属ポストの傾きが抑制される。
【００５２】
図１（Ｂ）、（Ｃ）は凹部７５ＰＲを有する第２パッドを示す。図１（Ｂ）は平面図であり、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＸ４−Ｘ４間の第２パッドを示す。図１（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、第２パッド７５Ｐの凹部７５ＰＲは複数が好ましい。凹部内に溶融半田が入る。その時、溶融半田が金属ポストを下向きに引っ張る。金属ポストが第２パッド上で直立する。このように、第２パッドは凹部７５ＰＲを有することが好ましい。
【００５３】
金属ポストの表面上に金属膜を形成することができる。図５（Ｄ）は、金属ポスト７７の表面上に金属膜１７８を有する金属ポストを示す。図５（Ｄ）に示される金属ポストが図３に示されている中間基板の第２パッド上に直接固定されても良い。この例では、金属膜から接合部材１６が形成される。第２パッド上に接合部材を介することなく金属ポストが置かれるので、金属ポストが第２パッド上で直立しやすい。金属膜はＳｎなどの低融点金属で形成される。
【００５４】
図５（Ｅ）に示されるように、金属ポストは金属ポスト７７の側面ＳＷに粗面を有することができる。下基板に搭載されているＩＣチップからの熱が下基板内の導体回路を介して金属ポストに伝わる。その熱を金属ポストの側面を介して外に逃がすことができる。粗面により金属ポストの表面積が大きくなる。放熱が効率的に行われる。上基板に搭載されているメモリが高温に至らない。ＩＣチップやメモリが誤動作しがたい。
【００５５】
プリント配線板１０や下基板１０１やＰＯＰ基板２００はＢＧＡバンプを有しても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１０  プリント配線板
１６、１１２  接合部材
７０Ｆ  ソルダーレジスト層
７１Ｐ  第２開口
７５Ｐ  第２パッド
７７  金属ポスト
８０  マスク
８２  貫通孔
９０  電子部品
１１０  上基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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