(57)【要約】【課題】横方向からストレスが加わったときであってもはんだボールバンプが電極ランドから剥がれるのを抑制することができるプリント配線板を提供する。【解決手段】はんだボールバンプ４１が接合される電極ランド２０を備えているプリント配線板１において、電極ランド２０に円柱状の凸部２１を設け、矢印ａ１で示される横方向ストレスをはんだボールバンプ４１と電極ランド２０との界面だけでなく、凸部２１の側面２１ａでも受けるようにした。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだボールバンプが接合される電極ランドを備えているプリント配線板において、
前記電極ランドに凸部又は凹部が設けられていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記凸部は多角柱状であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記凸部は円柱状であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項４】
前記電極ランドの表面は不規則な凸凹であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はプリント配線板に関し、特にはんだボールバンプを備える半導体装置が実装されるプリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献】
特開平８−６４７１７号公報
【０００４】
デジタルカメラやパーソナルコンピュータにははんだボールバンプを有するＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）やＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ／Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）等の半導体装置パッケージを実装したプリント配線板が用いられている。
【０００５】
半導体装置の安定した動作を確保するためにははんだボールバンプとプリント配線板の電極ランドとの密着性を高めて接続信頼性を向上させることが重要である。
【０００６】
特開平８−６４７１７号公報には高温の溶融点のはんだバンプをこのはんだバンプよりも低融点のはんだを用いてプリント基板上に実装し、バンプ高さやバンプ径を均一にして実装時の接続信頼性を向上させる技術が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記実装方法には以下のような問題がある。
【０００８】
図８は従来のはんだボールバンプとプリント配線板の電極ランドとの関係を示す拡大断面図である。
【０００９】
ＣＳＰ５４０の電極５４２に設けられたはんだボールバンプ５４１をプリント配線板５０１の電極ランド５２０に搭載した後、リフロー工程を経てＣＳＰ５４０とプリント配線板５０１の電極ランド５２０とを接合する。なお、プリント配線板５０１には絶縁基板５１０上に電極ランド５２０を囲むようにレジスト５３０が形成されている。
【００１０】
この接合状態において、矢印ａ３で示すようにＣＳＰ５４０に横方向からストレスが加わったとき、はんだボールバンプ５４１にも横方向ストレスが作用し、図８に示すようにはんだボールバンプ５４１が電極ランド５２０から剥がれることがある。
【００１１】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は横方向からストレスが加わったときであってもはんだボールバンプが電極ランドから剥がれるのを抑制することができるプリント配線板を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載に発明は、はんだボールバンプが接合される電極ランドを備えているプリント配線板において、前記電極ランドに凸部又は凹部が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のプリント配線板において、前記凸部は多角柱状であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載に発明は、請求項１記載のプリント配線板において、前記凸部は円柱状であることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載に発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のプリント配線板において、前記電極ランドの表面は不規則な凸凹であることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１はこの発明の第１実施形態に係るプリント配線板の電極ランドの拡大断面図である。
【００１８】
プリント配線板１は絶縁基板１０と電極ランド銅パターン部（以下電極ランドという）２０と電極ランド２０を囲むレジスト３０とを備えている。電極ランド２０の中央には例えば円柱状の凸部２１が形成されている。
【００１９】
次に、上記プリント配線板１の製造方法及びプリント配線板１の電極ランド２０に後述するＣＳＰ４０のはんだボールバンプ４１を接合する工程を説明する。
【００２０】
図２（Ａ）〜（Ｉ）はこの発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造方法及びプリント配線板の電極ランドにＣＳＰのはんだボールバンプを接合する工程を示す図である。
【００２１】
まず、絶縁基板１０上に電極ランド２０とレジスト３０とを形成する（図２（Ａ）参照）。
【００２２】
次に、保護レジスト（例えばマスキング剤、ターコ５９８０−１Ａ（米国アトフィナケミカルズの商品名））５０をディスペンサ、ハケ等でレジスト３０に塗布し、パターニングする。また、電極ランド２０の中央に円柱状の凸部２１を形成するため、電極ランド２０の中央に円形に保護レジスト５０を塗布する（図２（Ｂ）参照）。
【００２３】
その後、エッチャント（塩化第２鉄を主成分としたエッチング液）を用い、電極ランド２０をエッチングする（図２（Ｃ）参照）。エッチング完了時の状態を図２（Ｄ）に示す。
【００２４】
次に、保護レジスト５０を剥離する。例えばマスキング剤、ターコ５９８０−１Ａの場合、機械的にピールしたり、テトラクロルエチレンに浸漬したりすることによって保護レジスト５０を除去し、凸部２１を得る（図２（Ｅ）参照）。その後、耐熱プリフラックス（図示せず）を電極ランド２０に塗布する。
【００２５】
その後、印刷機を用いて、電極ランド２０上にクリームはんだ６０をスクリーン印刷する(図２（Ｆ）参照)。
【００２６】
次に、ＣＳＰ４０のはんだボールバンプ４１と電極ランド２０とが一致するようにマウント装置を用いて位置合わせを行う(図２（Ｇ）参照)。
【００２７】
その後、マウント装置を用いてＣＳＰ４０のはんだボールバンプ４１をプリント配線板１に搭載する(図２（Ｈ）参照)。
【００２８】
その後、ＣＳＰ４０を実装したプリント配線板１を所定の移動速度、所定の温度プロファイルに設定されたリフロー炉を通過させ、ＣＳＰ４０やプリント配線板１全体をクリームはんだ６０が溶けるまで加熱する。クリームはんだ６０を冷却して固化させることによってプリント配線板１の電極ランド２０にＣＳＰ４０のはんだボールバンプ４１が接合される(図２（Ｉ）参照)。
【００２９】
なお、図２（Ｇ）〜（Ｉ）において、ＣＳＰ４０の電極４２（図３参照）の図示は省略されている。
【００３０】
図３はこの発明の第１実施形態に係るプリント配線板の電極ランドにＣＳＰのはんだボールバンプが接合された状態を示す拡大断面図である。
【００３１】
図３は図２（Ｉ）に対応し、ＣＳＰ４０に横方向のストレスが作用した状態を示している。
【００３２】
矢印ａ１で示すようにＣＳＰ４０に横方向からストレスが加わったとき、はんだボールバンプ４１と電極ランド２０との界面だけでなく、矢印ｂ１で示すように電極ランド２０の凸部２１の側面２１ａに対しても横方向ストレスが作用する。
【００３３】
そして、この電極ランド２０の凸部２１の側面２１ａに対する横方向ストレスによって電極ランド２０と絶縁基板１０との界面にも矢印ｃ１に示すように横方向ストレスが作用する。
【００３４】
すなわち、ＣＳＰ４０に横方向から加わったストレスははんだボールバンプ４１と電極ランド２０との界面、電極ランド２０の側面２１ａ及び電極ランド２０と絶縁基板１０と界面とに分散される。
【００３５】
その結果、ＣＳＰ４０のはんだボールバンプ４１とプリント配線板１の電極ランド２０との界面に作用するストレスが減少する。
【００３６】
この実施形態によれば、横方向からストレスが加わったときであってもはんだボールバンプが電極ランドから剥がれるのを抑制することができる。
【００３７】
図４はこの発明の第２実施形態に係るプリント配線板の電極ランドの拡大平面図である。
【００３８】
この実施形態はプリント配線板１０１の電極ランド１２０の凸部を六角柱状とした点で第１実施形態と相違する。
【００３９】
この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、平面でストレスを受けることができるため、はんだボールバンプが電極ランド１２０から剥がれるのをより確実に抑制できる。
【００４０】
図５はこの発明の第３実施形態に係るプリント配線板の電極ランドの拡大断面図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
この実施形態はプリント配線板２０１の電極ランド２２０の表面に粗化処理を施し不規則な凹凸２２５を形成した点で第１実施形態と相違する。
【００４２】
次に、上記プリント配線板２０１の製造方法及びプリント配線板の電極ランド２２０にＣＳＰ４０のはんだボールバンプ４１を接合する工程を説明する。
【００４３】
図６（Ａ）〜（Ｉ）はこの発明の第３実施形態に係るプリント配線板の製造方法及びプリント配線板の電極ランドにＣＳＰのはんだボールバンプを接合する工程を示す図である。
【００４４】
まず、絶縁基板１０上に電極ランド２２０とレジスト３０とを形成する（図６（Ａ）参照）。
【００４５】
次に、保護レジスト５０（例えばマスキング剤、ターコ５９８０−１Ａ（米国アトフィナケミカルズの商品名））をディスペンサ、ハケ等でレジスト３０に塗布し、パターニングする。また、電極ランド２２０の中央に六角柱状の凸部２２１を形成するため、電極ランド２２０の中央に六角形に保護レジスト５０を塗布する（図６（Ｂ）参照）。
【００４６】
その後、エッチャント（塩化第２鉄を主成分としたエッチング液）を用い、電極ランド２２０をエッチングする（図６（Ｃ）参照）。エッチング完了時の状態を図６（Ｄ）に示す。
【００４７】
次に、保護レジスト５０を剥離する。例えばマスキング剤、ターコ５９８０−１Ａの場合、機械的にピールしたり、テトラクロルエチレンに浸漬したりすることによって保護レジスト５０を除去し、凸部２２１を得る（図６（Ｅ）参照）。
【００４８】
その後、凸部２２１を含む電極ランド２２０の表面に不規則な凹凸２２５を形成する（図６（Ｆ）参照）。その後、耐熱プリフラックス（図示せず）を電極ランド２２０に塗布する。
【００４９】
次に、印刷機を用いて、電極ランド２２０上にクリームはんだ６０をスクリーン印刷する(図６（Ｇ）参照)。
【００５０】
その後、ＣＳＰ４０のはんだボールバンプ４１と電極ランド２２０とが一致するようにマウント装置を用いて位置合わせを行う(図６（Ｈ）参照)。
【００５１】
次に、マウント装置を用いてＣＳＰ４０のはんだボールバンプ４１をプリント配線板２０１に搭載する。
【００５２】
その後、ＣＳＰ４０を実装したプリント配線板２０１を所定の移動速度、所定の温度プロファイルに設定されたリフロー炉を通過させ、ＣＳＰ４０やプリント配線板２０１全体をクリームはんだ６０が溶けるまで加熱する。クリームはんだ６０を冷却して固化させることによってプリント配線板２０１の電極ランド２２０にＣＳＰ４０のはんだボールバンプ４１が接合される(図６（Ｉ）参照)。
【００５３】
図７はこの発明の第３実施形態に係るプリント配線板の電極ランドにＣＳＰのはんだボールバンプが接合された状態を示す拡大断面図である。
【００５４】
図７は図６（Ｉ）に対応し、ＣＳＰ４０に横方向のストレスが作用した状態を示している。
【００５５】
矢印ａ２で示すようにＣＳＰ４０に横方向からストレスが加わったとき、はんだボールバンプ４１と電極ランド２２０との界面だけでなく、矢印ｂ２で示すように電極ランド２２０の凸部２２１の側面２２１ａに対しても横方向ストレスが作用する。
【００５６】
この電極ランド２２０の凸部２２１の側面２２１ａに対する横方向ストレスによって電極ランド２２０と絶縁基板１０との界面にも矢印ｃ２に示すようにストレスが作用する。
【００５７】
すなわち、ＣＳＰ４０に横方向から加わったストレスははんだボールバンプ４１と電極ランド２２０との界面、電極ランド２２０の側面２２１ａ及び電極ランド２２０と絶縁基板１０と界面とに分散される。
【００５８】
また、凸部２２１を含む電極ランド２２０の表面に不規則な凹凸２２５が形成されているため、はんだボールバンプ４１と電極ランド２２０との界面の密着力が高まる。
【００５９】
この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、はんだボールバンプ４１と電極ランド２２０との界面の密着性が高まるため、はんだボールバンプ４１が電極ランド２２０から剥がれるのをより確実に抑制できる。
【００６０】
なお、上記第３実施形態において、凸部２２１を六角柱状としたが、凸部２２１は多角柱状であれば六角柱状に限るものではない。
【００６１】
また、上記各実施形態では電極ランド２０，２２０に凸部２１，２２１を設けたが、凸部２１，２２１に代えて凹部を設けてもよく、上記各実施形態と同様の効果を奏する。
【００６２】
更に、凸部２１，２２１又は凹部は単数に限るものではなく、複数の凸部２１，２２１又は凹部を設けるようにしてもよい。このような構成にすることにより、抑制効果が上記実施形態より増大することは言うまでもない。
【００６３】
【発明の効果】
以上に説明したようにこの発明のプリント配線板によれば、横方向からストレスが加わったときであってもはんだボールバンプが電極ランドから剥がれるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係るプリント配線板の電極ランドの拡大断面図である。
【図２】図２（Ａ）〜（Ｉ）はこの発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造方法及びプリント配線板の電極ランドにＣＳＰのはんだボールバンプを接合する工程を示す図である。
【図３】図３はこの発明の第１実施形態に係るプリント配線板の電極ランドにＣＳＰのはんだボールバンプが接合された状態を示す拡大断面図である。
【図４】図４はこの発明の第２実施形態に係るプリント配線板の電極ランドの拡大平面図である。
【図５】図５はこの発明の第３実施形態に係るプリント配線板の電極ランドの拡大断面図である。
【図６】図６（Ａ）〜（Ｉ）はこの発明の第３実施形態に係るプリント配線板の製造方法及びプリント配線板の電極ランドにＣＳＰのはんだボールバンプを接合する工程を示す図である。
【図７】図７はこの発明の第３実施形態に係るプリント配線板の電極ランドにＣＳＰのはんだボールバンプが接合された状態を示す拡大断面図である。
【図８】図８は従来のはんだボールバンプとプリント配線板の電極ランドとの関係を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１，１０１，２０１  プリント配線板
２０，１２０，２２０  電極ランド
２１，１２１，２２１  凸部
４１  はんだボールバンプ
２２５  不規則な凹凸
【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】
2004200187.tif 000007
【図６】
2004200187.tif 000008
【図７】
2004200187.tif 000009
【図８】
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