(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回路パターンを有する回路基板と、上記回路基板の第１主面に設けられ、上記第１主面から垂直方向に延びた突起電極と、を有する突起電極付き回路基板を作製する第１工程と、
上記突起電極の先端面に撥液性皮膜を形成する第２工程と、
上記回路基板の上記第１主面に、上記撥液性皮膜に対して濡れ性の低い液状樹脂を塗布する第３工程と、
を有し、
上記第１工程では、未焼成セラミック素体の第１主面に、上記未焼成セラミック素体の焼成温度では実質的に焼結しない基材に上記未焼成セラミック素体の焼成温度で焼結する金属材料によって形成された未焼成突起電極用パターンを有する拘束層を付与して、未焼成複合積層体を作製し、然る後、上記拘束層の上記基材は、実質的に焼結せず、上記未焼成セラミック素体及び上記未焼成突起電極用パターンの上記金属材料が焼結し得る温度下で、上記未焼成複合積層体を焼成することによって、上記突起電極付き回路基板を作製する
ことを特徴とする突起電極付き回路基板の製造方法。
【請求項２】
上記回路基板の上記第１主面の周縁部に複数の上記突起電極が配列されていることを特徴とする請求項１に記載の突起電極付き回路基板の製造方法。
【請求項３】
上記突起電極の高さをｔ０とした時、上記突起電極の先端面からの高さｔ１（但し、ｔ１＜ｔ０）までの範囲において、上記突起電極の側面周面にも撥液性皮膜を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の突起電極付き回路基板の製造方法。
【請求項４】
上記突起電極の外側の側面にも上記撥液性皮膜を形成することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の突起電極付き回路基板の製造方法。
【請求項５】
上記複数の突起電極のうち、隣接する突起電極間で互いに対向する側面にも撥液性皮膜を形成することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の突起電極付き回路基板の製造方法。
【請求項６】
上記第２工程の後段で上記第３工程の前段において、上記複数の突起電極に囲まれた領域に表面実装部品を搭載する工程を有することを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の突起電極付き回路基板の製造方法。
【請求項７】
上記未焼成セラミック素体は、複数の未焼成セラミック層を積層してなる未焼成セラミック多層素体であり、その表層及び内層に上記未焼成セラミック素体の焼成温度で焼結する金属材料によって上記回路パターンとなる未焼成の回路パターンが形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の突起電極付き回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、突起電極付き回路基板の製造方法に関し、更に詳しくは、マザーボード等の実装基板との接続信頼性を高めることができる突起電極付き回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の突起電極付き回路基板としては、例えば特許文献１に記載された回路基板がある。この回路基板は対向する実装基板との接続構造に特徴がある。この接続構造は、互いに対向する実装基板、回路基板それぞれの表面電極を電気的に接続する構造で、柱状の接続部材とその周囲の半田とから構成されている。柱状の接続部材の周囲に形成された半田は、リフロー加熱時に表面張力によって断面形状が鼓状に形成されている。このような接続構造により、熱応力に起因する接続構造におけるクラックを抑制し、接続信頼性を高めている。
【０００３】
回路基板には複数の接続部材が形成され、それぞれの内側にはワイヤーボンド等の手法により半導体素子等の表面実装部品が搭載されている。そして、この回路基板はマザーボード等の実装基板と上述の接続構造によって接続されて、半導体モジュール基板を構成している。
この半導体モジュール基板では表面実装部品が露出した構造であるが、表面実装部品を外部環境から保護するために表面実装部品は例えば図８の（ａ）に示すように樹脂によって封止されていることが好ましい。この場合、半導体モジュール基板は、同図に示すように、回路基板１と、回路基板１の表面の周縁部に配列された複数の接続部材（突起電極）２と、これらの突起電極２の内側に搭載され、ボンディングワイヤー３Ａによって回路基板１と電気的に接続された表面実装部品３と、表面実装部品３を封止する樹脂部４と、を備えている。ここで、樹脂部４は、液状樹脂を回路基板１に塗布し、熱硬化することによって形成される。
【特許文献１】特開２００４−０１４６４８
【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、液状樹脂を回路基板１に塗布して表面実装部品３を封止する際に、図８の（ｂ）に拡大して示すように、液状樹脂が表面張力によって突起電極２の外周面に沿って這い上がり、尚かつ、突起電極２の先端面の外周から盛り上がって外周縁部を覆うように濡れ広がる、いわゆるブリードが生じる。この結果、突起電極２の先端面の盛り上がり部４Ａが突起電極２の先端面における半田濡れ性を悪化させ、最悪の場合には突起電極２とマザーボード（図示せず）の表面電極とを十分に半田接合することができず、接続不良を起こす可能性がある。
【０００５】
また、半導体モジュール基板をマザーボードに接続できたとしても、突起電極２の先端面の外周縁部が盛り上がり部４Ａによって覆われているため、有効な電極面積が縮小し、半田との接合面積が小さくなって、接合強度が弱く、落下等の衝撃が受けた場合に半導体モジュール基板がマザーボードから落下する可能性が高くなる。そこで、突起電極２を樹脂部４の最小限の高さよりも十分に高くすれば、このような弊害を防止することができるが、この場合には製品としての低背化の妨げになる。また、樹脂部４の盛り上がり部４Ａを研磨することも考えられるが、完全に盛り上がり部４Ａを除去できるとは限らない。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、複数の突起電極の先端面における樹脂部の盛り上がりをなくし、突起電極の先端面全面を半田等との接合材料との接合に利用して実装基板との接合強度を高めることができる突起電極付き回路基板の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の突起電極付き回路基板の製造方法は、所定の回路パターンを有する回路基板と、上記回路基板の第１主面に設けられ、上記第１主面から垂直方向に延びた突起電極と、を有する突起電極付き回路基板を作製する第１工程と、上記突起電極の先端面に撥液性皮膜を形成する第２工程と、上記回路基板の上記第１主面に、上記撥液性皮膜に対して濡れ性の低い液状樹脂を塗布する第３工程と、を有し、上記第１工程では、未焼成セラミック素体の第１主面に、上記未焼成セラミック素体の焼成温度では実質的に焼結しない基材に上記未焼成セラミック素体の焼成温度で焼結する金属材料によって形成された未焼成突起電極用パターンを有する拘束層を付与して、未焼成複合積層体を作製し、然る後、上記拘束層の上記基材は、実質的に焼結せず、上記未焼成セラミック素体及び上記未焼成突起電極用パターンの上記金属材料が焼結し得る温度下で、上記未焼成複合積層体を焼成することによって、上記突起電極付き回路基板を作製することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の突起電極付き回路基板の製造方法は、請求項１に記載の発明において、上記回路基板の上記第１主面の周縁部に複数の上記突起電極が配列されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の突起電極付き回路基板の製造方法は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記突起電極の高さをｔ０とした時、上記突起電極の先端面からの高さｔ１（但し、ｔ１＜ｔ０）までの範囲において、上記突起電極の側面周面にも撥液性皮膜を形成することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の突起電極付き回路基板の製造方法は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記突起電極の外側の側面にも上記撥液性皮膜を形成することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項５に記載の突起電極付き回路基板の製造方法は、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、上記複数の突起電極のうち、隣接する突起電極間で互いに対向する側面にも撥液性皮膜を形成することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項６に記載の突起電極付き回路基板の製造方法は、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、上記第２工程の後段で上記第３工程の前段において、上記複数の突起電極に囲まれた領域に表面実装部品を搭載する工程を有することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項７に記載の突起電極付き回路基板の製造方法は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発明において、上記未焼成セラミック素体は、複数の未焼成セラミック層を積層してなる未焼成セラミック多層素体であり、その表層及び内層に上記未焼成セラミック素体の焼成温度で焼結する金属材料によって上記回路パターンとなる未焼成の回路パターンが形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数の突起電極の先端面における樹脂部の盛り上がりをなくし、突起電極の先端面全面を半田等との接合材料との接合に利用して実装基板との接合強度を高めることができる突起電極付き回路基板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図１〜図８に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
【００２２】
第１の実施形態
まず、図１及び図２を参照しながら本実施形態の突起電極付き回路基板について説明する。
【００２３】
本実施形態の突起電極付き回路基板１０は、図１の（ａ）の断面図に示すように、回路基板１１と、回路基板１１の第１主面（下面）の周縁部に沿って配列され、下面から垂直方向に延びた複数の突起電極１２と、を備えている。回路基板１１の下面には第１表面実装部品１３が複数の突起電極１２の内側に配置して搭載され、第１表面実装部品１３は樹脂部１４によって封止されている。そして、同図の（ａ）及び（ｂ）の斜視図に示すように、樹脂部１４の表面では複数の突起電極１２それぞれの先端面全面が露出し、マザーボード２０の表面電極２０Ａとの半田接合に供される。また、回路基板１１の第２主面（上面）には第２、第３表面実装部品１５、１６が搭載されている。この突起電極付き回路基板１０は、同図の（ａ）に示すように複数の突起電極１２が半田Ｓを介してマザーボード２０の表面電極２０Ａに電気的に接続され、第１、第２、第３表面実装部品１３、１５、１６がそれぞれの機能を発現するように構成されている。
【００２４】
また、回路基板１１は、図１の（ａ）に示すように、複数のセラミック層１１Ａが積層して形成されたセラミック積層体と、積層体に所定のパターンで形成された回路パターン１１Ｂと、を備えている。回路パターン１１Ｂは、同図に示すように、セラミック積層体内で上下のセラミック層１１Ａの界面に形成された面内導体１１Ｃと、上下の面内導体１１Ｃ、１１Ｃを電気的に接続するように所定のパターンでセラミック層１１Ａを貫通するビアホール導体１１Ｄと、セラミック積層体の上下両面にそれぞれ所定のパターンで形成された第１、第２表面電極１１Ｅ、１１Ｆと、を有している。
【００２５】
第１表面実装部品１３は、例えばシリコン半導体素子、ガリウム砒素半導体素子等の能動素子によって構成され、図１の（ａ）に示すようにＡｕ、Ａｌ、Ｃｕ等のボンディングワイヤー１３Ａを介して第１表面電極１１Ｅに接続されている。第１表面実装部品１３は、目的に応じて、コンデンサ、インダクタ、抵抗等の受動素子によって構成されたものでも良く、また、能動素子と受動素子の双方を混在させて構成されたものであっても良い。また、第２表面実装部品１５は、第１表面実装部品１３と同様に能動素子によって構成され、半田ボールを介して第２表面電極１１Ｆに電気的に接続されている。第３表面実装部品１６は、受動素子によって構成され、半田や導電性樹脂を介して第２表面電極１１Ｆに接続されている。第２、第３表面実装部品１５、１６は、目的に即して双方とも能動素子で構成されたものであっても良く、双方とも受動素子で構成されたものであっても良い。
【００２６】
樹脂部１４は、例えば耐熱性、耐湿性に優れたエポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂等の液状の熱硬化性樹脂を塗布して形成されている。この樹脂部１４は、図１の（ａ）、（ｂ）に示すように実質的に突起電極１２の高さと同一の高さに形成され、しかも突起電極１２の先端面の周縁部まで濡れ広がることがなく、突起電極１２の先端面全面を露出させている。従って、突起電極付き回路基板１０は、同図に示すように突起電極１２の先端面全面がマザーボード２０の表面電極２０Ａとの半田接合に利用されている。
【００２７】
樹脂部４が突起電極１２の先端面の外周縁部まで盛り上がることがないのは、回路基板１１に液状樹脂を塗布する前の段階で、図２の（ａ）の要部断面図に示すように突起電極１２の先端面全面に液状樹脂との濡れ性が低く液状樹脂をはじく薬剤、例えばフッ素系燐酸エステルのアンモニウム塩等の撥液性薬剤を含有する水溶液が塗布、乾燥されて撥液性皮膜１８が形成されているからである。そのため、液状樹脂を突起電極１２の先端面と実質的に同一の高さまで回路基板１１に塗布しても、液状樹脂が撥液性皮膜１８によってはじかれて、図２の（ａ）に示すように突起電極１２の先端面の撥液性皮膜１８まで這い上がることがなく、突起電極１２の先端面全面が露出した状態になる。この撥液性皮膜１８は、そのまま残しても、半田との導電性に劣るわけではないので、突起電極１２とマザーボード２０の表面電極２０Ａとの半田接合性を損なうことがない。
【００２８】
また、撥液性皮膜１８は、図２の（ｂ）に示すように突起電極１２の先端面から高さｔ１まで形成されていても良い。これにより、樹脂部１４の下面とマザーボード２０の表面との間に高さｔ１の隙間を形成することができ、マザーボード２０が熱変形しても、マザーボード２０と樹脂部１４との接触を防止し、突起電極１２と表面電極２０Ａとの半田接合部におけるクラックを防止し、接続信頼性を更に高めることができる。
【００２９】
而して、回路基板１１は、例えばセラミック材料によって形成することができる。セラミック材料としては、例えば低温焼結セラミック（ＬＴＣＣ：Low  Temperature  Co-fired  Ceramic）材料を使用することができる。低温焼結セラミック材料とは、１０５０℃以下の温度で焼結可能であって、比抵抗の小さなＡｇやＣｕ等と同時焼成が可能なセラミック材料である。低温焼結セラミック材料としては、具体的には、アルミナやジルコニア、マグネシア、フォルステライト等のセラミック粉末にホウ珪酸系ガラスを混合してなるガラス複合系ＬＴＣＣ材料、ＺｎＯ−ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系の結晶化ガラスを用いた結晶化ガラス系ＬＴＣＣ材料、ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系セラミック粉末やＡｌ２Ｏ３−ＣａＯ−ＳｉＯ２−ＭｇＯ−Ｂ２Ｏ３系セラミック粉末等を用いた非ガラス系ＬＴＣＣ材料等が挙げられる。
【００３０】
回路パターン１１Ｂ及び突起電極１２は、それぞれ導電性金属によって形成することができる。導電性金属としては、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｍｏ及びＡｕの少なくとも一種を主成分とする金属を用いることができる。これらの導電性金属のうち、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ−Ｐｄ合金及びＣｕは、比抵抗が小さいため、好ましく用いることができる。また、回路基板１１の材料として低温焼結セラミック材料を用いる場合には、ＮｉまたはＡｕ等の低抵抗で１０００℃以下の低融点をもつ金属を用いることができる。回路基板１１は、配線パターン１１Ｂ及び突起電極１２と１０００℃以下の低温で共焼成することができる。尚、回路基板１１の金属材料と突起電極１２の金属材料は、同じものであることが好ましいが、回路パターン１１ＢをＣｕ、突起電極１２をＡｇのように異なる金属材料を使用しても良い。
【００３１】
次いで、本発明の突起電極付き回路基板の製造方法の一実施形態について図３、図４の各断面図を参照しながら説明する。本実施形態では無収縮工法を用いて突起電極付き回路基板１０を作製する。無収縮工法とは、セラミック基板の焼成前後でセラミック基板の平面方向の寸法が実質的に変化しない工法のことを云う。この無収縮工法では後述する収縮抑制用セラミックグリーンシートを用いる。
【００３２】
１．突起電極付き回路基板の作製
１）未焼成セラミック素体（回路基板用グリーンシート）の作製
まず、低温焼結セラミック粉末として例えばアルミナ粉末及びホウ珪酸ガラスからなる混合粉末を調製する。この混合粉末を有機ビヒクル中に分散させてスラリーを調製し、これをキャスティング法によってシート状に成形することによって、図３の（ａ）に示す回路基板用セラミックグリーンシート１１１Ａを、例えば２０μｍの厚みで所定枚数を作製する。次いで、例えばレーザー光や金型を用いて回路基板用セラミックグリーンシート１１１Ａに所定のパターンでビアホールを形成した後、このビアホールに導電性ペーストを充填して未焼成ビアホール導体１１１Ｄを形成する。導電性ペーストとしては、例えばＡｇを主成分とするものを用いる。その後、例えばスクリーン印刷法によってビアホール導体で使用したものと同一の導電性ペーストを回路基板用セラミックグリーンシート１１１Ａ上に所定のパターンで印刷して未焼成面内導体１１１Ｃを形成する。また、同様にして他の一枚の回路基板用セラミックグリーンシート１１１Ａに未焼成ビアホール導体１１１Ｅ及び未焼成表面電極１１１Ｅを形成し、更に他の一枚の回路基板用セラミックグリーンシート１１１Ａに未焼成ビアホール導体１１１Ｅ及び未焼成表面電極１１１Ｆを形成する。
【００３３】
２）収縮抑制用セラミックグリーンシート（拘束層）の作製
収縮抑制用セラミックグリーンシートは、基材として低温焼結セラミックの焼成温度では焼結しない難焼結性セラミックを主成分として含んでいる。難焼結性セラミック粉末として例えばアルミナ粉末を準備し、このアルミナ粉末を有機ビヒクル中に分散させてスラリーを調製し、これをキャスティング法によってシート状に成形することによって、図３の（ａ）に示す収縮抑制用セラミックグリーンシート１００を所定枚数作製する。この収縮抑制用セラミックグリーンシート１００の焼結温度は１５００〜１６００℃で、低温焼結セラミックからなる回路基板用セラミックグリーンシート１１１Ａの焼結温度（例えば、９００℃）より格段に高い焼結温度を有するため、回路基板用セラミックグリーンシート１１１Ａの焼成温度では実質的には焼結しない。この収縮抑制用セラミックグリーンシート１００にレーザー光や金型を用いて所定のパターンで突起電極用の孔（例えば、０．５ｍｍ×０．５ｍｍ）を形成した後、この孔内にＡｇを主成分とする導電性ペーストを充填して未焼成突起電極１１２を形成する。この収縮抑制用セラミックグリーンシート１００を例えば図３に示すように３枚作製する。また、未焼成突起電極１１２を含まない、抑制収縮用セラミックグリーンシート１００Ａも例えば同図に示すように３枚作製する。難焼結性セラミック粉末としては、例えば、アルミナの他、ジルコニア、マグネシア等のセラミック粉末を用いることもできる。収縮抑制用セラミックグリーンシート１００としては、回路基板用セラミックグリーンシート１１１Ａに含まれるセラミック成分と共通のものを含むことが好ましい。
【００３４】
３）未焼成セラミック素体の作製
図３の（ｂ）に示すように、未焼成突起電極１１２を含まない収縮抑制用セラミックグリーンシート１００Ａを３枚積層し、この上に未焼成表面電極１１１Ｅを有する回路基板用セラミックグリーンシート１１１Ａをその未焼成表面電極１１１Ｅを下向きにして積層し、更にこの上に未焼成面内導体１１１Ｃ及び未焼成ビアホール導体１１１Ｄを有する回路基板用セラミックグリーンシート１１１Ａを積層し、更にその上に未焼成表面電極１１１Ｆを有する回路基板用セラミックグリーンシート１１１Ａをその未焼成表面電極１１１Ｆを上向きにして積層する。次いで、これらの上に未焼成突起電極１１２を有する収縮抑制用セラミックグリーンシート１００を３枚積層した後、積層方向（上下方向）から２００〜１５００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で各層をプレスして圧着しこれらの層が一体化された、図３の（ｂ）に示す、回路パターン１１１Ｂを有する未焼成複合積層体２００を得ることができる。
【００３５】
４）未焼成セラミック素体の焼成
未焼成複合積層体２００を例えば９００℃以下の所定温度で焼成すると、収縮抑制用セラミックグリーンシート１００、１００Ａは実質的に焼結せず、実質的に面方向に収縮することがないため、回路基板用セラミックグリーンシート１１１Ａ、未焼成面内導体１１１Ｃ等の未焼成回路パターン１１１Ｂが焼結して一体化しても、収縮抑制用セラミックグリーンシート１００、１００Ａの働きで、実質的に面方向に収縮することなく、高さ方向にのみ収縮して高精度な回路パターン１１Ｂ及び突起電極１２を有する、図３の（ｃ）に示す突起電極付き回路基板１０を作製することができる。この焼成で、収縮抑制用セラミックグリーンシート１００、１００Ａは、有機ビヒクルが焼失してアルミナ粉末の集合体になる。アルミナ粉末の集合体はブラスト処理等により簡単に除去することができ、アルミナ粉末を除去することにより複数の突起電極（０．５ｍｍ×０．５ｍｍ×０．５ｍｍ）が周縁部に形成された回路基板１１を得ることができる。尚、図３では複数の突起電極付き回路基板１０を同時に作製された集合基板として示してある。
【００３６】
５）メッキ処理
突起電極付き回路基板１０を作製した後、第１、第２表面電極１１Ｅ、１１Ｆ及び突起電極１２に例えば金メッキ等のメッキ処理を施し、半田等の接合部材との濡れ性を高める。
【００３７】
２．第１表面実装部品の搭載
回路基板１１上に第１表面実装部品１３を実装する場合には、図４の断面図の（ａ）に示すように突起電極１２及び第１表面電極１１Ｅを上向きにし、同図の（ｂ）に示すように第１表面電極１１Ｅが形成されていな部分にディスペンサー３０によって熱硬化性接着剤１１９を塗布した後、同図の（ｃ）に示すようにマウンターを用いて第１表面実装部品１３としてベアチップを搭載して熱硬化性接着剤１１９を介して固定し、熱処理する。次いで、同図の（ｄ）に示すようにワイヤーボンダー４０を用いて第１表面実装部品１３の端子電極（図示せず）と第１表面電極１１Ｅとをボンディングワイヤー１３Ａによって電気的に接続する。この際、突起電極付き回路基板１０の低背化を図るために、例えば突起電極１２の先端面より０．０５ｍｍ低くなるようにボンディングワイヤー１３Ａを設ける。
【００３８】
３．突起電極への撥液性皮膜及び樹脂部の形成
第１表面実装部品１３を実装した後、図４の（ｅ）に示すように撥液性薬剤１１８を含有する水溶液をスタンパー５０に塗布し、スタンパー５０の撥液性薬剤１１８を突起電極１２の先端面に転写した後、オーブン（図示せず）中で例えば６０℃の温度で１０分間乾燥させて突起電極１２の先端面に撥液性皮膜１８（図２の（ｂ）参照）を形成する。その後、同図の（ｆ）に示すようにディスペンサー６０を用いて、図中の矢印方向に移動させながら液状樹脂１１４として例えばエポキシ樹脂を塗布して第１表面実装部品１３を封止する。
【００３９】
この際、突起電極１２の先端面に撥液性皮膜１８が形成されているため、液状樹脂１１４を実質的に突起電極１２と同一高さだけ塗布して液状樹脂１１４が突起電極１２の先端面に達しても撥液性皮膜１８において液状樹脂１１４の表面張力が大きくなって撥液性皮膜１８に濡れ広がるブリード現象を生じることがない。そして、液状樹脂１１４を熱処理等によって硬化させると、突起電極１２の先端面全面が樹脂部１４の表面から露出したままで突起電極１２と実質的に同一の高さでボンディングワイヤー１３Ａの高さより０．０５ｍｍ高い、最小限の高さの樹脂部１４が形成され、然る後、この集合基板を分割することによって、図１の（ａ）、（ｂ）に示す突起電極付き回路基板１０を得ることができる。
【００４０】
以上説明したように本実施形態によれば、所定の回路パターン１１Ｂを有する回路基板１１と、回路基板１１の下面の周縁部に配列され、下面から垂直方向に延びた複数の突起電極１２と、を有する突起電極付き回路基板１０を作製する第１工程と、突起電極１２の先端面に撥液性皮膜１８を形成する第２工程と、回路基板１１の下面に、撥液性皮膜１８に対して濡れ性の低い液状樹脂を塗布する第３工程と、を有するため、突起電極付き回路基板１０の下面の樹脂部１４を複数の突起電極１２と実質的に同じ高さに形成しても、複数の突起電極１２の先端面まで樹脂部１４が盛り上がることがなく、突起電極１２の先端面全面を半田接合面として無駄なく利用してマザーボード２０の表面電極２０Ａに対する接続信頼性を従来よりも格段に高めることができる。
【００４１】
また、本実施形態では、突起電極１２の高さをｔ０とした時、突起電極１２の先端面から高さｔ１（但し、ｔ１＜ｔ０）までの範囲において、突起電極１２の側面周面にも撥液性皮膜１８を形成することにより、樹脂部１４とマザーボード２０との間に高さｔ１だけ隙間を余分に形成することができ、高温環境下でマザーボード２０が湾曲してもマザーボード２０と樹脂部１４との接触を防止し、もって突起電極１２と表面電極２０Ａとの半田接合部にクラックを生じることがなく、接続信頼性を更に高めることができる。
【００４２】
第２の実施形態
本実施形態の突起電極付き回路基板１０Ａについて図５及び図６の（ａ）〜（ｃ）を参照しながら第１の実施形態と同一または相当部分には同一符号を附して説明する。本実施形態の突起電極付き回路基板１０Ａは、例えば図５の断面図に示すように、回路基板１１、複数の突起電極１２、第１、第２、第３表面実装部品１３、１５、１６及び樹脂部１４を備え、突起電極１２の回路基板１１の四辺に沿う側面が側面電極として形成されて、半田接合により半田フィレットＦが形成されている以外は、実質的に第１の実施形態と同様に構成されている。
【００４３】
本実施形態の突起電極付き回路基板の製造方法は、突起電極１２の撥液性皮膜の形成領域を第１の実施形態の場合より拡張した以外は、第１の実施形態に準じて実施される。そこで、撥液性皮膜を形成する段階から説明する。即ち、図６の（ａ）の斜視図に示すように突起電極付き回路基板１０Ａの集合基板の突起電極１２を上向きにし、各突起電極１２の先端面に第１の実施形態と同一の撥液性薬剤を含有する水溶液をそれぞれ塗布し、更に本実施形態では各突起電極１２の回路基板１１の四辺に沿う側面にも撥液性薬剤を含有する水溶液をそれぞれ塗布する。その後、この集合基板に熱処理を施すことにより、各突起電極１２の該当部位に撥液性皮膜１８、１８Ａを形成することができる。
【００４４】
次いで、図６の（ｂ）の平面図、（ｃ）の要部斜視図に示すように、複数の突起電極１２の内側に液状樹脂１１４を塗布すると、各突起電極１２の先端面及び該当側面に撥液性皮膜１８、１８Ａが形成されているため、突起状電極１２の該当側面において液状樹脂が撥液性皮膜１８Ａではじかれる。これにより、液状樹脂が複数の突起電極１２内に堰き止められ、液状樹脂がその表面張力によって隣接する突起電極１２、１２の隙間で外方へ膨らむ側面を形成する。また、複数の突起状電極１２の先端部では第１の実施形態と同様に各突起電極１２の先端面へ濡れ広がることがなく、それぞれの先端面を露出した状態で複数の突起電極１２の内側に液状樹脂が満たされる。このまま熱処理すると複数の突起電極１２で囲まれた領域内に樹脂部１４が形成され、隣接する突起電極付き回路基板１０Ａの間に樹脂部のない溝が形成される。尚、図６の（ｂ）、（ｃ）では、集合基板のうち、一つの突起電極付き回路基板１０Ａのみを示してある。
【００４５】
その後、集合基板を所定の切断線（図６の（ａ）における破線）に従って切断することにより、本実施形態の突起電極付き回路基板１０Ａを得ることができる。この際、個々の回路基板１１の間には溝が形成されているため、集合基板を切断線に沿って簡単に切断することができる。尚、液状樹脂１１４が熱硬化してもその形態は変わらないため、図６の（ｂ）、（ｃ）では硬化前後の液状樹脂１１４及び樹脂部１４を一緒に示してある。
【００４６】
上述のようにして得られた突起電極付き回路基板１０Ａは、各突起電極１２の回路基板１１の四辺に沿う側面が樹脂部１４の湾曲側面の間で露出しているため、それぞれの突起電極１２の該当側面を先端面と同様に半田接合面として利用することができる。従って、この突起電極付き回路基板１０Ａをマザーボード２０に実装すると、図５に示すように各突起電極１２の該当側面に半田が這い上がって半田フィレットＦが形成されて、半田との接合面積が大きくなってマザーボード２０との接続信頼性が更に向上する。また、各突起電極１２の先端面から高さｔ１だけ残余の側面において撥液性皮膜１８Ａの形成領域を拡張すると、突起電極１２の残余の側面でも半田フィレットＦ１が形成され、更に接続信頼性を向上させることができる。しかも、半田フィレットＦが形成されているため、接合部の外観検査を行うことができる。
【００４７】
以上説明したように本実施形態によれば、複数の突起電極１２の外側の側面（該当側面）にも撥液性皮膜１８Ａを形成したため、その後に形成される樹脂部１４の側面は、隣接する突起電極１２、１２それぞれの外側の垂直辺、つまり隣接する突起電極１２の外面間を結ぶ仮想面から外方へ湾曲して形成され、各突起電極１２の撥液性皮膜１８Ａが施された側面が露出したままであり、これらの側面を側面電極として利用して半田接合することができ、接合強度が高くなって接続信頼性が第１の実施形態の場合よりも更に高くなる。更に、半田接合部が半田フィレットＦとして形成されるため、半田接合部の外観検査を行うことができる。
【００４８】
第３の実施形態
本実施形態の突起電極付き回路基板１０Ｂについて図７の（ａ）〜（ｃ）を参照しながら第１の実施形態と同一または相当部分には同一符号を附して説明する。本実施形態の突起電極付き回路基板１０Ｂは、第１、第２の実施形態と樹脂部１４の形態が異なる以外は、実質的に第１、第２の実施形態と同様に構成されている。そこで、第１、第２の相違点を中心に説明する。
【００４９】
本実施形態の突起電極付き回路基板の製造方法は、突起電極１２の撥液性皮膜の形成領域を第２の実施形態の場合より更に拡張した以外は、第２の実施形態に準じて実施される。そこで、撥液性皮膜を形成する段階から説明する。即ち、本実施形態では、図７の（ａ）の斜視図に示すように突起電極付き回路基板１０Ｂの突起電極１２を上向きにし、各突起電極１２の先端面に第１の実施形態と同一の撥液性薬剤を含有する水溶液を塗布し、更に各突起電極１２の回路基板１１の四辺に沿う側面、及び隣接する突起電極１２の対向する側面にも撥液性薬剤を含有する水溶液をそれぞれ塗布する。その後、熱処理してこれらの突起電極１２の先端面及び該当側面それぞれに撥液性皮膜１８、１８Ａを形成する。この結果、同図からも明らかなように、四隅にある突起電極１２にはその全側面に撥液性皮膜１８Ａが形成される。
【００５０】
次いで、図７の（ｂ）の平面図、（ｃ）の要部斜視図に示すように複数の突起電極１２の内側に液状樹脂１１４を塗布すると、液状樹脂１１４は各突起電極１２の内側の側面のみを濡らし、その他の側面（該当側面）では撥液性皮膜１８Ａによってはじかれて表面張力が大きくなる。この結果、液状樹脂１１４は複数の突起電極１２の内側の側面内に堰き止められて隣接する突起電極１２、１２の隙間に流れ出すことなく、隣接する突起電極１２それぞれの内側の垂直辺、つまり隣接する突起電極１２の内面を結ぶ仮想面から外方へ膨らむ側面を形成すると共に、第１の実施形態と同様に各突起電極１２の先端面へ濡れ広がることなく、複数の突起電極１２の内側に液状樹脂が満たされる。この状態で熱処理を施すと複数の突起電極１２で囲まれた領域に樹脂部１４が形成され、隣接する突起電極付き回路基板１０Ｂの間に樹脂部のない溝が形成される。その後、集合基板を切断することにより個々の突起電極付き回路基板１０Ｂを得ることができる。
【００５１】
上述のようにして得られた突起電極付き回路基板１０Ｂは、四隅の突起電極１２の４つの側面が樹脂部１４から露出すると共にその他の突起電極１２の３つの側面が樹脂部１４から露出しているため、露出した側面が全て側面電極となり、これらの側面で半田フィレットが形成されて、半田との接合強度が第２の実施形態の場合より更に大きくなってマザーボード２０との接続信頼性を更に高めることができる。
【００５２】
以上説明したように本実施形態によれば、複数の突起電極１２それぞれの先端面に撥液性皮膜１８を形成すると共に複数の突起電極１２のうち、互いに隣接する突起電極１２、１２の対向する側面にも撥液性皮膜１８Ａを形成したため、その後に形成される樹脂部１４の側面は、隣り合う突起電極１２、１２の内側の垂直辺から外方へ膨らむように湾曲して形成されて、各突起電極１２の該当側面が露出したままであり、これらの該当側面を側面電極として半田との接合に利用することができ、接続信頼性を第２の実施形態の場合よりも更に向上させることができる。
【００５３】
尚、本発明は、上記各実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜設計変更することができる。例えば、突起電極付き回路基板の第２主面（突起電極とは反対側に面）に少なくとも一つの表面実装部品を搭載した場合、回路基板の第２主面上の表面実装部品を樹脂によって封止しても良く、また、樹脂に代えて金属ケースを被せて表面実装部品を保護しても良い。要は、複数の突起電極の少なくとも先端面に撥液性皮膜を形成した後、複数の突起電極の先端面以外を樹脂部で封止した構造の突起電極付き回路基板であれば、本発明に包含される。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、種々の電子機器等に使用される突起電極付き回路基板に対して好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の突起電極付き回路基板の一実施形態を示す図で、（ａ）はマザーボードに実装した状態を示す断面図、（ｂ）はマザーボードに実装する前の突起電極を上向きにした斜視図である。
【図２】（ａ）は図１に示す突起電極付き回路基板の実装前の突起電極の要部を示す断面図、（ｂ）は他の突起電極の要部を示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の突起電極付き回路基板の製造方法の一実施形態で、図１の（ａ）に示す回路基板を製造する方法の要部を示す概略図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ図１に示す突起電極付き回路基板の製造方法で図３の工程に続く要部を示す概略図である。
【図５】図１の（ｃ）に示す突起電極を備えた回路基板をマザーボードに実装した状態を示す断面図である。
【図６】本発明の突起電極付き回路基板の製造方法の他の実施形態の要部を示す概略図である。
【図７】本発明の突起電極付き回路基板の製造方法の更に他の実施形態の要部を示す概略図である。
【図８】従来の突起電極付き回路基板の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０、１０Ａ、１０９Ｂ  突起電極付き回路基板
１１    回路基板
１１Ｂ  回路パターン
１２    突起電極
１３    第１表面実装部品（表面実装部品）
１４    樹脂部
１８、１８Ａ  撥液性皮膜
１００、１００Ａ  収縮抑制用セラミックグリーンシート（拘束層）
１１１    未焼成セラミック素体
１１１Ａ  回路基板用セラミックグリーンシート（未焼成セラミック層）
１１４    液状樹脂
１１１Ｂ  未焼成回路パターン
２００    未焼成複合積層体
【図１】
0004752612.tif 000002
【図２】
0004752612.tif 000003
【図３】
0004752612.tif 000004
【図４】
0004752612.tif 000005
【図５】
0004752612.tif 000006
【図６】
0004752612.tif 000007
【図７】
0004752612.tif 000008
【図８】
0004752612.tif 000009