(57)【要約】【課題】電子部品とプリント配線板との接続不良を低減し、半田ボールの発生を防止可能な電子部品実装基板の製造方法及び電子部品実装基板を提供する。【解決手段】基材１８上にランド部１２と該ランド部が露出する第１開口部１４及び第２開口部１５を有するソルダーレジスト１６とを形成してプリント配線板１０を作製し、このプリント配線板にクリーム半田２０を塗布した後に電子部品をクリーム半田を介して載置し、このプリント配線板を所定温度に加熱してさらに冷却することによって電子部品実装基板を得る手順を有し、ソルダーレジストを形成する際、第１開口部をランド部上の所定範囲に、第２開口部をランド部上の第１開口部の周部よりも外側に第１開口部を囲うように形成すると共に、第１開口部及び第２開口部が形成された範囲並びにソルダーレジストが第１開口部と第２開口部との間に介在する範囲にクリーム半田を塗布する。【選択図】図２
2008205101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品がプリント配線板に実装された電子部品実装基板を製造するための電子部品実装基板の製造方法であって、
基材上に、ランド部を形成し、さらに該ランド部が露出するように第１の開口部及び第２の開口部を有するソルダーレジストを形成して、前記プリント配線板を作製するプリント配線板作製工程と、
前記プリント配線板作製工程後に、前記プリント配線板にクリーム半田を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程後に、前記プリント配線板に前記電子部品を前記クリーム半田を介して載置し、該電子部品が載置された前記プリント配線板を所定温度に加熱した後、該プリント配線板を冷却することによって、前記電子部品実装基板を得る半田付け工程と、
を有し、
前記プリント配線板作製工程において、前記第１の開口部を前記ランド部上の所定範囲に形成すると共に、前記第２の開口部を前記ランド部上の前記第１の開口部の周部よりも外側に前記第１の開口部を囲うように形成し、
前記塗布工程において、前記第１の開口部及び前記第２の開口部が形成された範囲、並びに、前記ソルダーレジストが前記第１の開口部と前記第２の開口部との間に介在する範囲に、前記クリーム半田を塗布することを特徴とする電子部品実装基板の製造方法。
【請求項２】
電子部品がプリント配線板に実装された電子部品実装基板において、
前記プリント配線板は、
基材と、
前記基材上に設けられたランド部と、
前記基材上に設けられると共に、前記ランド部上の所定範囲に設けられて該ランド部を露出する第１の開口部、及び、前記ランド部上の前記第１の開口部の周部よりも外側に前記第１の開口部を囲うように設けられて該ランド部を露出する第２の開口部を有するソルダーレジストと、
を備えると共に、
前記ランド部は、前記第１の開口部において前記電子部品と電気的に接続されてなることを特徴とする電子部品実装基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品実装基板の製造方法及び電子部品実装基板に係り、特に、表面実装型の電子部品をプリント配線板に半田付けによって実装する電子部品実装基板の製造方法及び電子部品実装基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化，高密度実装化に伴い、プリント配線板に実装される電子部品の小型化や電子部品のリードの狭ピッチ化が進んでおり、このような電子部品として、プリント配線板の両面にそれぞれ独立して実装可能な表面実装型の電子部品が広く用いられている。
このような表面実装型の電子部品をプリント配線板に半田付けによって実装する電子部品実装基板の製造方法の一例が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平０４−１７７７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、特許文献１に記載されているような従来の電子部品実装基板の製造方法の課題について、図５及び図６を用いて説明する。
図５及び図６は、従来の電子部品実装基板の製造方法の第１の課題及び第２の課題をそれぞれ説明するための模式的断面図であり、各図中の（ａ）は実装前を、（ｂ）は実装後をそれぞれ示している。
【０００４】
まず、後述する従来の電子部品実装基板１５０を製造するための構成部材として、表面実装型の電子部品である半導体パッケージ１００、及び、この半導体パッケージ１００が実装されるプリント配線板１１０について説明する。
図５（ａ）に示すように、半導体パッケージ１００は、主として、半導体素子が樹脂でモールドされた本体部１０１と、半導体素子と電気的に接続するリード部１０２と、半導体素子を駆動した際にこの半導体素子から発生する熱を効率よく放熱するための放熱用電極１０３とにより構成されている。
また、プリント配線板１１０は、主として、基材１１８と、この基材１１８上
にそれぞれ形成された、後述する半田１２１を介してリード部１０２と接続する第１のランド部１１１と、半田１２１を介して放熱用電極１０３と接続する第２のランド部１１２と、第１のランド部１１１が露出するように形成された第１の開口部１１３，及び，第２のランド部１１２が露出するように形成された第２の開口部１１４を有しこれら第１の開口部１１３及び第２の開口部１１４以外の範囲のプリント配線板１１０表面を覆うソルダーレジスト１１５とにより構成されている。
【０００５】
次に、半導体パッケージ１００をクリーム半田１２０を用いてプリント配線板１１０に実装して電子部品実装基板１５０，１６０を製造する、電子部品実装基板の製造方法について説明する。
【０００６】
はじめに、プリント配線板１１０の第１のランド部１１１及び第２のランド部１１２に、クリーム半田１２０をメタルマスク１２２を用いて印刷するが、その際、クリーム半田１２０の塗布範囲を、ソルダーレジスト１１５の第１の開口部１１３及び第２の開口部１１４の開口範囲にそれぞれ対応させた場合の課題について説明する。
【０００７】
まず、図５（ａ）に示すように、クリーム半田１２０の塗布範囲を、ソルダーレジスト１１５の第１の開口部１１３及び第２の開口部１１４の開口範囲にそれぞれ対応させて、クリーム半田１２０を第１のランド部１１１及び第２のランド部１１２に塗布する。
次に、この塗布されたクリーム半田１２０を介して、半導体パッケージ１００をプリント配線板１１０に載置した後、このプリント配線板１１０を加熱してクリーム半田１２０中の半田１２１を溶融させ、さらにこの溶融した半田１２１を冷却して固化させることにより、図５（ｂ）に示すように、半導体パッケージ１００がプリント配線板１１０に実装された電子部品実装基板１５０を得る。
【０００８】
しかしながら、一般的に、半導体パッケージ１００は、リード部１０２の半田付け位置が放熱用電極１０３の半田付け位置に比べて本体部１０１からより外側、即ち、プリント配線板１１０側に位置しているので、電子部品実装基板１５０における、半導体パッケージ１００の放熱用電極１０３とプリント配線板１１０の第２のランド部１１２との間隔がリード部１０２と第１のランド部１１１との間隔よりも広いため、放熱用電極１０３と第２のランド部１１２とが半田１２１によって接続されない場合がある。
半導体パッケージ１００の放熱用電極１０３とプリント配線板１１０の第２のランド部１１２とが半田１２１で接続されない場合、半導体パッケージ１００の半導体素子を駆動した際にこの半導体素子から発生する熱を第２のランド部１１２に効率よく放熱することが困難になるため、半導体素子が誤動作したり半導体素子の寿命が短くなるといった不具合が生じる。
この不具合を第１の課題と称す。
【０００９】
そこで、半導体パッケージ１００の放熱用電極１０３とプリント配線板１１０の第２のランド部１１２とを半田１２１で接続できるように、第２のランド部１１２へのクリーム半田１２０の塗布量を増やす手段が考えられる。
ところで、クリーム半田１２０を印刷するためのメタルマスク１２２の厚さは、通常、面内で均一なので、第２のランド部１１２へのクリーム半田１２０の塗布量を増やすには、図６（ａ）に示すように、ソルダーレジスト１１５の第２の開口部１１４の開口範囲よりも広い範囲に塗布範囲を広げて、クリーム半田１２０を塗布する方法が考えられる。
なお、図６において、上述した図５の構成部と同じ構成部には、それぞれ同じ符号を付している。
【００１０】
しかしながら、図６（ｂ）に示すように、この方法で製造された電子部品実装基板１６０では、半導体パッケージ１００の放熱用電極１０３とプリント配線板１１０の第２のランド部１１２とを半田１２１で接続することが可能になるものの、クリーム半田１２０がソルダーレジスト１１５上にも塗布されるため、このクリーム半田１２０中の半田１２１を溶融してさらに個化した後に、ソルダーレジスト１１５上に半田１２１の一部が半田ボール１２１ａとなって発生する場合がある。
この半田ボール１２１ａは、半導体パッケージ１００のリード同士をショートさせる等の虞がある。
この半田ボールの発生を第２の課題と称す。
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、電子部品とプリント配線板との接続不良を低減し、半田ボールによるショート不良を防止できる電子部品実装基板の製造方法及び電子部品実装基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本願各発明は次の手段を有する。
１）電子部品（１）がプリント配線板（１０）に実装された電子部品実装基板（５０）を製造するための電子部品実装基板の製造方法であって、基材（１８）上に、ランド部（１２）を形成し、さらに該ランド部が露出するように第１の開口部（１４）及び第２の開口部（１５）を有するソルダーレジスト（１６）を形成して、前記プリント配線板を作製するプリント配線板作製工程と、前記プリント配線板作製工程後に、前記プリント配線板にクリーム半田（２０）を塗布する塗布工程と、前記塗布工程後に、前記プリント配線板に前記電子部品を前記クリーム半田を介して載置し、該電子部品が載置された前記プリント配線板を所定温度に加熱した後、該プリント配線板を冷却することによって、前記電子部品実装基板を得る半田付け工程と、を有し、前記プリント配線板作製工程において、前記第１の開口部を前記ランド部上の所定範囲に形成すると共に、前記第２の開口部を前記ランド部上の前記第１の開口部の周部よりも外側に前記第１の開口部を囲うように形成し、前記塗布工程において、前記第１の開口部及び前記第２の開口部が形成された範囲、並びに、前記ソルダーレジストが前記第１の開口部と前記第２の開口部との間に介在する範囲に、前記クリーム半田を塗布することを特徴とする電子部品実装基板の製造方法である。
２）電子部品（１）がプリント配線板（１０）に実装された電子部品実装基板において、前記プリント配線板は、基材（１８）と、前記基材上に設けられたランド部（１２）と、前記基材上に設けられると共に、前記ランド部上の所定範囲に設けられて該ランド部を露出する第１の開口部（１４）、及び、前記ランド部上の前記第１の開口部の周部よりも外側に前記第１の開口部を囲うように設けられて該ランド部を露出する第２の開口部（１５）を有するソルダーレジスト（１６）と、を備えると共に、前記ランド部は、前記第１の開口部において前記電子部品と電気的に接続されてなることを特徴とする電子部品実装基板（５０）である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電子部品とプリント配線板との接続不良が低減し、半田ボールによるショート不良を防止できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１及び図２を用いて説明する。
図１及び図２は、本発明の電子部品実装基板の製造方法及び電子部品実装基板の実施例における第１工程及び第２工程をそれぞれ説明するための模式的断面図である。
【００１５】
＜実施例＞
［第１工程］(図１参照)
まず、後述する電子部品実装基板５０を製造するための構成部材として、表面実装型の電子部品である半導体パッケージ１、及び、この半導体パッケージ１が実装されるプリント配線板１０について説明する。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、半導体パッケージ１は、主として、半導体素子が樹脂でモールドされた本体部２と、半導体素子と電気的に接続するリード部３と、半導体素子を駆動した際にこの半導体素子から発生する熱を効率よく放熱するための放熱用電極４とにより構成されている。
また、図１（ｂ）に示すように、プリント配線板１０は、主として、基材１８と、この基材１８上にそれぞれ形成された、後述する半田２１を介してリード部３と接続する第１のランド部１１と、半田２１を介して放熱用電極４と接続する第２のランド部１２と、第１のランド部１１及び第２のランド部１２が露出するように形成された開口部１３，１４，１５を有し開口部１３，１４，１５が形成された範囲を除くプリント配線板１０表面を覆うソルダーレジスト１６と、により構成されている。
ここで、便宜上、第１のランド部１１が露出するように形成された開口部１３を第１の開口部１３、第２のランド部１２が露出するように形成された開口部１４，１５を第２の開口部１４，第３の開口部１５とそれぞれ称す。
また、第１のランド部１１において、第１の開口部１３によって露出した第１の領域Ａ１３は、半導体パッケージ１のリード部３と接続する第１の接続領域Ａ１３となる。
【００１７】
ここで、第２のランド部１２，第２の開口部１４，及び第３の開口部１５について、図１（ｂ）及び図１（ｂ）中の挿入図Ａ１を用いて詳細に説明する。なお、挿入図Ａ１は、図１（ｂ）において第２のランド部１２近傍を上側から見たときの平面図である。
図１（ｂ）及びその挿入図Ａ１に示すように、第２の開口部１４及び第３の開口部１５は第２のランド部１２上にそれぞれ設けられており、第２の開口部１４は第２のランド部１２の略中央部に、第３の開口部１５は第２のランド部１２の外周部近傍に第２の開口部１４を囲うように４分割されて、それぞれ設けられている。
第２のランド部１２において、第２の開口部１４によって露出した第２の領域Ａ１４は、半導体パッケージ１の放熱用電極４と接続する第２の接続領域Ａ１４となり、第３の開口部１５によって露出した第３の領域Ｂ１４は、後述するクリーム半田２０中の半田２１を溶融してさらに個化した際に、半田ボールの発生を防止する半田溜まり部Ｂ１４となる。
【００１８】
［第２工程］(図２参照)
まず、図２（ａ）に示すように、メタルマスク２２を用いた印刷法により、クリーム半田２０をプリント配線板１０に塗布する。
詳しくは、クリーム半田２０を、第１の領域Ａ１３と略同じ範囲に塗布すると共に、第２の領域Ａ１４，第３の領域Ｂ１４，及びソルダーレジスト１６がこれら領域Ａ１４，Ｂ１４間に介在する範囲と略同じ範囲に塗布する。
ここで、図２中の（ａ）は実装前の状態を、（ｂ）は実装後の状態をそれぞれ示している。
クリーム半田２０は、複数の粒子状の半田２１をフラックスに練り込んだものであり、市販のものを用いることができる。
【００１９】
次に、半導体パッケージ１を、クリーム半田２０が塗布されたプリント配線板１０に載置する。
詳しくは、半導体パッケージ１のリード部３とプリント配線板１０の第１の領域Ａ１３とを位置合わせすると共に、放熱用電極４と第２の領域Ａ１４とを位置合わせして、半導体パッケージ１をプリント配線板１０に載置する。
【００２０】
ところで、半導体パッケージ１は、リード部３の半田付け位置が放熱用電極４の半田付け位置に比べて本体部２からより外側、即ち、プリント配線板１０側に位置しているので、半導体パッケージ１をプリント配線板１０に載置した際、半導体パッケージ１の放熱用電極４とプリント配線板１０の第２のランド部１２との間隔がリード部３と第１のランド部１１との間隔よりも広くなっている。
【００２１】
その後、この半導体パッケージ１が載置されたプリント配線板１０を、リフロー炉を用いて、クリーム半田２０中の半田２１の融点よりも高い温度に加熱して半田２１を溶融させ、さらに、この溶融した半田２１を冷却して固化させることにより、図２（ｂ）に示す、半導体パッケージ１がプリント配線板１０に実装された電子部品実装基板５０を得る。
【００２２】
電子部品実装基板５０は、半導体パッケージ１のリード部３とプリント配線板１０の第１のランド部１１とが、第１の接続領域Ａ１３で半田２１によって接続され、また、放熱用電極４と第２のランド部１２とが、第２の接続領域Ａ１４で半田２１によって接続されている。
ここで、便宜上、第１の接続領域Ａ１３における半田２１を第１の半田部２１ａ、第２の接続領域Ａ１４における半田２１を第２の半田部２１ｂと称す。
【００２３】
上述した電子部品実装基板の製造方法及び電子部品実装基板によれば、実施例の第２工程において、半田２１を溶融した際に、ソルダーレジスト１６上の第２の接続領域Ａ１４近傍の半田２１はその表面張力によって第２の半田部２１ｂに取り込まれるので、第２の半田部２１ｂの半田量を従来よりも増やすことができる。
従って、半導体パッケージ１をプリント配線板１０に載置した際に半導体パッケージ１の放熱用電極４とプリント配線板１０の第２のランド部１２との間隔がリード部３と第１のランド部１１との間隔よりも広い場合においても、放熱用電極４と第２のランド部１２とを半田２１で接続することが可能になるため、前述した第１の課題を解決することができる。
【００２４】
また、上述した電子部品実装基板の製造方法及び電子部品実装基板によれば、ソルダーレジスト１６上の第２の接続領域Ａ１４近傍から離れた範囲における溶融した半田２１はその表面張力によって、半田溜まり部Ｂ１４に溜まる。この半田溜まり部Ｂ１４に溜まった半田２１を第３の半田部２１ｃと称す。
従って、半田２１を溶融した際に、ソルダーレジスト１６上の半田２１は、第２の半田部２１ｂまたは第３の半田部２１ｃに取り込まれるため、ソルダーレジスト１６上の半田ボールの発生を防止することができるので、半田ボールによるショート不良を防止でき、前述した第２の課題を解決することができる。
【００２５】
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
【００２６】
例えば、実施例では、プリント配線板に実装される表面実装型の電子部品として、リード部を有する半導体パッケージを例を挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、フィルタ部品やモジュール部品等の他の形態を有する表面実装型の電子部品を用いることもできる。
【００２７】
＜変形例＞
ここで、上述した実施例の変形例を図３及び図４を用いて説明する。
図３及び図４は、本発明の電子部品実装基板の製造方法及び電子部品実装基板の実施例に対する変形例を説明するための図であり、図３は実装前の状態を、図４は実装後の状態をそれぞれ表している。また、各図中の（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中の矢視Ｂから見たときの模式的断面図である。
【００２８】
図３に示すように、変形例では、表面実装型の電子部品として、実施例の半導体パッケージに替えてモジュール部品２００を用いる。
モジュール部品２００は、主として、基台２０１と、この基台２０１上に半導体素子等の能動素子やコンデンサ等の受動素子が樹脂等によってモールドされた本体部２０２とによって構成されている。
基台２０１の側面には、後述するプリント配線板２１０のランド部２１２に接続する端子部２０４が形成されている。
端子部２０４は、基台２０１の中心側に凹んだ略半円筒形形状を有しており、一般的に、端面スルーまたは端面スルー端子と称されている。
この基台２０１は、周知のプリント配線板プロセスやセラミック配線板プロセスを用いて作製することができる。
上述したモジュール部品２００は、リード部のない、所謂、リードレスタイプの表面実装型の電子部品である。
【００２９】
モジュール部品２００が実装されるプリント配線板２１０は、主として、基材２１１と、この基材２１１上に形成されてモジュール部品２００の端子部２０４と接続するランド部２１２と、このランド部２１２を露出する第４の開口部２１３及び第５の開口部２１４を有するソルダーレジスト２１５とにより構成されている。
変形例では、ランド部２１２，第４の開口部２１３，及び第５の開口部２１４の形状を、実施例の第２のランド部１２，第２の開口部１４，及び第３の開口部１５の形状とそれぞれ同じとした。
【００３０】
次に、第４の開口部２１３及び第５の開口部２１４が形成された範囲，並びに、ソルダーレジスト２１５が第４の開口部２１３と第５の開口部２１４との間に介在する範囲にクリーム半田２０を印刷し、モジュール部品２００の端子部２０４とプリント配線板２１０のランド部２１２とを位置合わせして、モジュール部品２００をプリント配線板２１０に載置する。
その後、このプリント配線板２１０を、リフロー炉を用いて、クリーム半田２０中の半田２１の融点よりも高い温度に加熱して半田２１を溶融させ、さらに、この溶融した半田２１を冷却して固化させることにより、図４に示す、モジュール部品２００がプリント配線板２１０に実装された電子部品実装基板２５０を得る。
また、第５の開口部２１４は半田溜まり部２１４となる。
【００３１】
上述したモジュール部品２００等のリードレスタイプの表面実装型の電子部品は、リフロー炉で加熱された際に、図４（ｂ）に示すように、中央部がプリント配線板２１０側に凸状に反る場合がある。
加熱によってモジュール部品２００が反った場合、モジュール部品２００の端子部２０４とプリント配線板２１０のランド部２１２との距離が加熱前よりも大きくなるが、このような場合においても、実施例で詳述した理由と同様の理由により、ランド部２１２への半田２１の供給量を従来によりも増やすことができるので、モジュール部品２００の端子部２０４とプリント配線板２１０のランド部２１２とを半田２１で確実に接続することができ、また、半田ボールによるショート不良を防止できる。
【００３２】
また、実施例及び変形例では、半田溜まり部Ｂ１４，２１４を４分割した形状としたが、これに限定されるものではなく、ソルダーレジスト１６上の第２の接続領域Ａ１４近傍から離れた範囲の半田を取り込むことが可能な形状であればよい。
実施例及び変形例以外の半田溜まり部の形状として、例えば、第２の接続領域Ａ１４を取り囲むように２分割以上に分割した形状としてもよいし、また、第２の接続領域Ａ１４を取り囲むリング状としてもよい。
【００３３】
また、実施例及び変形例では、第２のランド部１２及びランド部２１２の平面形状をそれぞれ円形状としたが、これに限定されるものではなく、ランド上の所定範囲に第１の開口部を形成し、この第１の開口部の外周よりも外側に第１の開口部を囲うように第２の開口部を形成できる形状であればよく、例えば、円形状の替わりに矩形形状や多角形形状等の任意の形状とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の電子部品実装基板の製造方法及び電子部品実装基板の実施例における第１工程を説明するための模式的断面図である。
【図２】本発明の電子部品実装基板の製造方法及び電子部品実装基板の実施例における第２工程を説明するための模式的断面図である。
【図３】本発明の電子部品実装基板の製造方法及び電子部品実装基板の実施例に対する変形例を説明するための斜視図及び模式的断面図である。
【図４】本発明の電子部品実装基板の製造方法及び電子部品実装基板の実施例に対する変形例を説明するための斜視図及び模式的断面図である。
【図５】従来の電子部品実装基板の製造方法の課題を説明するための模式的断面図である。
【図６】従来の電子部品実装基板の製造方法の課題を説明するための模式的断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  半導体パッケージ、  ２  本体部、  ３  リード部、  ４  放熱用電極、
１０  プリント配線板、  １１，１２  ランド部、  １３，１４，１５  開口部、  １６  ソルダーレジスト、  １８  基材、  ２０  クリーム半田、  ２１  半田、  ２２  メタルマスク、  ５０  電子部品実装基板、  Ａ１３，Ａ１４  接続領域、  Ｂ１４  半田溜まり部
【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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