(57)【要約】【課題】はんだ接合部における金属間化合物の生成を抑制することができるとともに、プリント基板の配線回路からのＣｕの溶出を抑制することができるプリント基板およびその製造方法を提供すること目的とする。【解決手段】基板１００と、この基板１００上に形成された金属箔層１０１と、この金属箔層１０１上に形成された第１のメッキ層１０２と、この第１のメッキ層１０２上に形成された第２のメッキ層１０３と、この第２のメッキ層１０３上に形成されたＣｏおよび／またはＮｉを所定量含有する金属間化合物層１０４とから主に構成される配線回路を具備し、はんだ接合部における機械的強度や耐熱疲労性を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線回路パターンを備えるプリント基板であって、
前記配線回路パターンが、
基板上に形成された金属箔層と、
前記金属箔層上に形成されたメッキ層と、
前記メッキ層上に形成された金属間化合物層と
から構成されていることを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
前記金属間化合物層が、Ｃｕと、Ｃｕと金属間化合物を形成する成分とからなることを特徴とする請求項１記載のプリント基板。
【請求項３】
前記金属間化合物層が、ＣｕとＳｎとＣｏとの金属間化合物、ＣｕとＳｎとＮｉとの金属間化合物、またはＣｕとＳｎとＣｏとＮｉとの金属間化合物で形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のプリント基板。
【請求項４】
前記金属間化合物におけるＣｏおよび／またはＮｉの含有率が、０.０５重量％〜１重量％であることを特徴とする請求項３記載のプリント基板。
【請求項５】
前記金属間化合物層の厚さが、０.５μｍ〜２μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のプリント基板。
【請求項６】
前記金属間化合物層が、湿式メッキまたは乾式メッキにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のプリント基板。
【請求項７】
前記金属間化合物層が、前記金属間化合物層の表面側に向かって、Ｃｏおよび／またはＮｉの含有率を高めた濃度傾斜組成により形成されていることを特徴とする請求項３または４記載のプリント基板。
【請求項８】
基板上に形成された金属箔層をエッチング処理して所定の導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、
前記形成された導体パターンの金属箔層上にメッキ層を形成するメッキ層形成工程と、
前記メッキ層上に金属間化合物層を形成する金属間化合物層形成工程と
を具備することを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項９】
前記金属間化合物層形成工程において、
前記金属間化合物層の表面側に向かって、前記金属間化合物層に含有されるＣｏおよび／またはＮｉの含有率を高めた濃度傾斜組成により前記金属間化合物層を形成することを特徴とする請求項８記載のプリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線回路を備えるプリント基板に関し、特に、配線回路におけるはんだ接合部において、優れた機械的強度や熱的強度を維持することができるプリント基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器装置などに用いられる電子回路は、プリント基板における配線回路に電子部品をはんだ付けして作製される。また、この従来のプリント基板における配線回路は、主にＣｕによって形成されている。このプリント基板への電子部品のはんだ付けは、例えば、ウェーブはんだ装置などによって行われている。
【０００３】
また、はんだにおいては、従来は、ＳｎとＰｂを含んだ合金が使用されていたが、近年、環境的配慮からＰｂを含まないＰｂフリーのはんだが使用されるようになってきたる。また、同様に、メッキにおいても、Ｐｂフリーのメッキが使用されるようになってきた。このような背景のもと、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーのはんだやメッキに対して、従来のＰｂを含んだＳｎを主成分とする合金を用いた場合と同等の機械的性質や物理的性質が要求されている。
【０００４】
例えば、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金において、はんだ強度、熱疲労強度などの機械的性質を確保するために、Ｓｎ−３．０重量％Ａｇ−０．５重量％Ｃｕなどの合金が用いられている。このようなＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金では、Ｓｎ中のＣｕ固溶量が０．００６重量％程度の（βＳｎ）デンドライトの凝固前方にＣｕが濃縮し、（βＳｎ）とη（Ｃｕ６Ｓｎ５：Ｓｎ４３．５〜４５．５原子％）の共晶組織、初晶η、または、（βＳｎ）およびηの共晶組織が形成される。これらの共晶組織である金属間化合物は、機械的強度が低く、冷却するとクラックを生じることがあった。そのため、これらの金属間化合物の生成を抑制することにより、耐熱疲労性を向上させたはんだが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３０７１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したような従来の、例えば、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金からなるはんだを用いて、表面実装部品や挿入実装部品をプリント基板に実装させた場合、プリント基板の配線には、Ｃｕが用いられているため、前述したようにＳｎとＣｕの金属間化合物が接合部界面に生成し、接合部における機械的強度が低下し、冷却するとクラックを生じるなどの問題があった。
【０００６】
また、これらの金属間化合物の生成を抑制するはんだを用いて、ウェーブはんだ装置などで表面実装部品や挿入実装部品をプリント基板にはんだ付けする場合、プリント基板の配線回路を構成するＣｕが溶出し、ウェーブはんだ装置の溶融はんだ槽内に混入することがある。これによって、溶融はんだ槽内のＣｕの濃度が変化し、均一なはんだ組成を維持することができないなどの問題があった。 
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、はんだ接合部における金属間化合物の生成を抑制することができるとともに、プリント基板の配線回路からのＣｕの溶出を抑制することができるプリント基板およびその製造方法を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のプリント基板は、配線回路パターンを備えるプリント基板であって、前記配線回路パターンが、基板上に形成された金属箔層と、前記金属箔層上に形成されたメッキ層と、前記メッキ層上に形成された金属間化合物層とから構成されていることを特徴とする。
【０００９】
このプリント基板によれば、配線回路パターンの表面層を金属間化合物層で形成することで、はんだ接合部の界面に生成する金属間化合物（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５）の生成を抑制することができる。これによって、金属間化合物層とはんだとの間に形成されるはんだ接合部における機械的強度や耐熱疲労性を向上させることができる。
【００１０】
本発明のプリント基板の製造方法は、基板上に形成された金属箔層をエッチング処理して所定の導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、前記形成された導体パターンの金属箔層上にメッキ層を形成するメッキ層形成工程と、前記メッキ層上に金属間化合物層を形成する金属間化合物層形成工程とを具備することを特徴とする。
【００１１】
このプリント基板の製造方法によれば、金属間化合物層形成工程において、メッキ層上に金属間化合物層を形成することができる。これによって、金属間化合物層とはんだとの間に形成されるはんだ接合部の界面に生成する金属間化合物（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５）の生成を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、はんだ接合部における金属間化合物の生成を抑制することができるとともに、プリント基板の配線回路からのＣｕの溶出を抑制することができるプリント基板およびそ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】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態のプリント基板１０について、図を参照して説明する。
【００１４】
図１は、片面に配線回路が形成されたプリント基板１０の断面図である。また、図２は、スルーホールを有して両面に配線回路が形成されたプリント基板２０の断面図である。
【００１５】
図１および図２に示すように、プリント基板１０、２０における配線回路部は、基板１００と、この基板１００上に形成された金属箔層１０１と、この金属箔層１０１上に形成された第１のメッキ層１０２と、この第１のメッキ層１０２上に形成された第２のメッキ層１０３と、この第２のメッキ層１０３上に形成された金属間化合物層１０４とから主に構成されている。また、スルーホール１１０を有するプリント基板２０において、基板１００を貫通して形成されたスルーホール１１０の内周面には、第３のメッキ層１１１が形成され、この第３のメッキ層上に、第１のメッキ層１０２が形成されている。
【００１６】
基板１００は、電気絶縁性を有する基材であって、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ポリアリレート、シリコン樹脂、ジアリルフタレート、ポリイミドなどで構成される。
【００１７】
金属箔層１０１は、Ｃｕ（銅）箔などで構成されている。また、第１のメッキ層１０２および第２のメッキ層１０３は、電解Ｃｕメッキによって形成され、第１のメッキ層１０２の厚さは、１０〜２４μｍ程度に形成される。また、メッキ層の厚さをさらに厚く形成する場合には、電解Ｃｕメッキによって、第１のメッキ層１０２上にさらに第２のメッキ層１０３を形成する。この場合、メッキ層の厚さ、つまり第１のメッキ層１０２と第２のメッキ層１０３との合計の厚さは、２０〜４０μｍ程度となる。なお、電解Ｃｕメッキを施す時間の調整により、厚さが７０〜８０μｍ程度のメッキ層を形成することもできる。したがって、図１および図２には、第２のメッキ層１０３を有するプリント基板１０、２０の一例が示されているが、第２のメッキ層１０３を有しない構成でもよい。また、第３のメッキ層１１１は、無電解Ｃｕメッキによって、０.３μｍ程度の厚さに形成される。
【００１８】
金属間化合物層１０４は、導電性を有する、例えば、Ｓｎ−Ｃｕ−ＣｏやＳｎ−Ｃｕ−Ｎｉの３元金属間化合物などで構成される。この金属間化合物層１０４は、第２のメッキ層１０３上に、例えば、無電解メッキや電解メッキなどの湿式メッキ、または真空蒸着やスパッタリングなどの乾式メッキなどによって形成される。Ｓｎ−Ｃｕ−Ｃｏの３元金属間化合物で構成され場合、金属間化合物層１０４の原子比は、Ｓｎ：Ｃｕ：Ｃｏ＝４０.５：５７：２．５のほぼ一定値となる。一方、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉの３元金属間化合物で構成され場合、金属間化合物層１０４の原子比は、Ｓｎ：Ｃｕ：Ｎｉ＝４０.５：５７：２．５のほぼ一定値となる。
【００１９】
また、金属間化合物層１０４におけるＣｏ（コバルト）またはＮｉ（ニッケル）の含有率は、０.０５〜１.０重量％である。ＣｏまたはＮｉの含有率をこの範囲に設定するのは、０.０５重量％よりも小さい場合には、この配線回路とはんだとの界面における金属間化合物（Ｃｕ６Ｓｎ５）の成長を抑制する効果が望めず、クラックや剥離の発生が助長されることがあるからである。また、１.０重量％を超える場合には、第２のメッキ層１０３上に金属間化合物層１０４を形成する際のぬれ性が悪くなり、金属間化合物層１０４の厚さの不均一や下地の露出などをもたらすことがあるからである。なお、上記した含有率の範囲で、ＣｏとＮｉとの双方を含有してもよい。また、Ｃｏおよび／またはＮｉの含有率のさらに好ましい範囲は、０.３〜０.７重量％である。
【００２０】
さらに、金属間化合物層１０４の厚さは、０.５〜２.０μｍの範囲に形成される。ここで、金属間化合物層１０４の厚さをこの範囲に設定したのは、０.５μｍよりも薄く形成することは製作上困難であり、２.０μｍを超えると、金属間化合物層１０４とのはんだ接合部における機械的強度や耐熱疲労性が低下するからである。また、金属間化合物層１０４の厚さのさらに好ましい範囲は、１〜２μｍである。
【００２１】
また、金属間化合物層１０４は、金属間化合物層１０４の表面側に向かって、Ｃｏおよび／またはＮｉの含有率が高くなるように、濃度傾斜組成を有して形成されてもよい。例えば、金属間化合物層１０４の厚さ方向の中心で、Ｃｏの含有量を０.５とすると、金属間化合物層１０４の表面では、Ｃｏの含有量が１となるように濃度傾斜組成を有して金属間化合物層１０４が形成される。なお、金属間化合物層１０４の表面側に向かうＣｏおよび／またはＮｉの含有率の変化の割合は、これに限られるものではなく、金属間化合物層１０４の表面側に向かって、Ｃｏおよび／またはＮｉの含有率が徐々に高くなるように構成されていればよい。このように、濃度傾斜組成を有する金属間化合物層１０４を形成する場合には、真空蒸着やスパッタリングなどによって金属間化合物層１０４が形成されるのが好適である。
【００２２】
次に、プリント基板の製造方法について、図３Ａ〜図３Ｉを参照して説明する。なお、プリント基板１０およびプリント基板２０の製造方法は、基本的な工程は同じであるので、ここでは、プリント基板２０の製造方法について主に説明する。
【００２３】
図３Ａ〜図３Ｉは、各製造工程におけるプリント基板の断面を模式的に示す図である。
【００２４】
まず、両面に金属箔層１０１が形成された基板１００の所定の位置にスルーホール１４０を形成する（図３Ａ）。
【００２５】
続いて、形成する導体パターンに対応して、金属箔層１０１上にレジスト１５０を印刷する（図３Ｂ）。
【００２６】
続いて、エッチング処理を施し、導体パターンを形成し（図３Ｃ）、レジストを洗浄して除去する（図３Ｄ）。
【００２７】
続いて、基板１００に形成されたスルーホール１４０の内周面に、無電解Ｃｕメッキを施し、第３のメッキ層１１１を形成する（図３Ｅ）。
【００２８】
続いて、導体パターンを形成する金属箔層１０１の間隙に、電気絶縁性のフィルム１５１を転写し、剥き出しになっている基板１００の表面を覆う（図３Ｆ）。
【００２９】
続いて、電解メッキを施し、導体パターンを形成する金属箔層１０１および第３のメッキ層１１１上に、第１のメッキ層１０２を形成する（図３Ｇ）。メッキ層の厚さをさらに厚く形成する場合には、さらに、電解メッキを施し、第１のメッキ層１０２上に、第２のメッキ層１０３を形成する（図３Ｇ）。
【００３０】
続いて、真空蒸着により、第２のメッキ層１０３上に、金属間化合物層１０４を形成する（図３Ｈ）。なお、ここでは、真空蒸着によって金属間化合物層１０４を形成する一例を示したが、スパッタリングなどによって金属間化合物層１０４を形成してもよい。
【００３１】
続いて、フィルム１５１を除去して、表面に金属間化合物層１０４が形成された配線回路を備えるプリント基板２０が得られる（図３Ｉ）。
【００３２】
ここで、金属間化合物層１０４を形成する真空蒸着装置において、ＣｕとＳｎとＣｏとの金属間化合物層１０４を形成する場合には、真空蒸着装置には、蒸発源Ｃｕ、蒸発源Ｓｎ、蒸発源Ｃｏが備えられる。また、ＣｕとＳｎとＮｉとの金属間化合物層１０４を形成する場合には、真空蒸着装置には、蒸発源Ｃｕ、蒸発源Ｓｎ、蒸発源Ｎｉが備えられる。さらに、ＣｕとＳｎとＣｏとＮｉとの金属間化合物層１０４を形成する場合には、真空蒸着装置には、蒸発源Ｃｕ、蒸発源Ｓｎ、蒸発源Ｃｏ、蒸発源Ｎｉが備えられる。そして、真空蒸着装置における各蒸発源からの蒸発量を調整することで、金属間化合物層１０４を構成する各成分の含有率を調整することができる。例えば、金属間化合物層１０４の表面に向かってＣｏの含有率を高める場合には、金属間化合物層１０４の形成工程において、徐々にＣｏの濃度が高くなるように、各蒸発源からの蒸発量が調整される。
【００３３】
さらに、金属間化合物層１０４の表面側に向かって、Ｃｏおよび／またはＮｉの含有率が高くなるように、濃度傾斜組成を有して金属間化合物層１０４を形成する場合においても、上記したように、真空蒸着装置における各蒸発源からの蒸発量を調整することで、濃度傾斜組成を有する金属間化合物層１０４を形成することができる。
【００３４】
なお、片面に配線回路が形成されたプリント基板１０を製造する場合には、上記したスルーホールを有して両面に配線回路が形成されたプリント基板２０の製造方法における図３Ａのスルーホール１４０を形成する工程、および図３Ｅのスルーホール１４０の内周面にメッキ層１１１を形成する工程を除いて、他の製造工程はプリント基板２０を製造する工程と同じである。また、上記したプリント基板１０、２０を製造する工程は、一例を示したものであり、この工程に限られるものではない。
【００３５】
上記した一実施の形態のプリント基板１０、２０によれば、配線回路パターンの表面層を、ＣｕとＳｎとＣｏとの金属間化合物層、ＣｕとＳｎとＮｉとの金属間化合物層、またはＣｕとＳｎとＣｏとＮｉとの金属間化合物層で形成することで、金属間化合物層１０４とはんだとの間に形成されるはんだ接合部の界面に生成する金属間化合物（例えば、Ｃｕ６Ｓｎ５）の生成を抑制することができる。これによって、はんだ接合部における機械的強度や耐熱疲労性を向上させることができ、はんだ接合において高い信頼性を得ることができる。
【００３６】
また、配線回路パターンの表面層が、上記した金属間化合物層１０４で形成されるため、例えば、ウェーブはんだ付け装置によってはんだ付けする場合において、配線回路パターンからのＣｕの溶出を抑制することができるので、ウェーブはんだ付け装置の溶融はんだ炉内におけるＣｕの濃度を一定に維持することが可能となる。
【００３７】
さらに、金属間化合物層１０４の表面側に向かって、連続的にＣｏおよび／またはＮｉの含有率が高くなるように、濃度傾斜組成を有して形成することで、金属間化合物層１０４と第２のメッキ層１０３との密着性を高めて機械的特性を向上させ、さらに実装部品などがはんだ付けされる表面側においては、はんだ接合部の界面におけるＣｕ６Ｓｎ５などの金属間化合物の成長を抑制することができる。
【００３８】
（実施例）
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００３９】
（ピール強度試験）
ここでは、プリント基板の金属間化合物層におけるＣｏおよび／またはＮｉの含有率を本発明の所定の範囲（０.０５〜１重量％）に設定することにより、配線回路の表面の金属間化合物層１０４と、この金属間化合物層１０４に接合される導電部材とのはんだ接合部における機械的強度が向上されることを、ピール強度試験結果に基づいて説明する。さらに、金属間化合物層の厚さを本発明の所定の範囲（０.５〜２μｍ）に設定することにより、配線回路の表面の金属間化合物層１０４と、この金属間化合物層１０４に接合される導電部材とのはんだ接合部における機械的強度が向上されることを、ピール強度試験結果に基づいて説明する。
【００４０】
まず、金属間化合物層のＣｏの含有率とピール強度の関係について説明する。
【００４１】
図４は、ピール強度試験方法の概要を説明するための図である。ここでは、表面に金属間化合物層が形成された配線回路２００に、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）２０１の４辺に配設された外部入出力用のリード２０２をはんだ接合した。ここで、金属間化合物層は、（Ｃｕ６Ｓｎ５）Ｃｏからなる金属間化合物で形成され、その厚さは１μｍであった。また、はんだには、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕからなる成分のはんだを使用し、はんだ接合部におけるはんだの厚さは、２０μｍであった。また、リード２０２は、鉄とＮｉの合金からなるピン数が２４０ピンの部材である。
【００４２】
そして、図４に示すように、基板２０３を４５度傾けて、リード２０２と基板２０３との間にフック２０４を挿入し、リード２０２にフック２０４を引っ掛け、フック２０４を上方に１０ｍｍ／分の速度で引張り、ピール強度試験を実施した。なお、ピール強度試験は、ＱＦＰを対象とするＪＩＳ Ｚ ３１９８の規定に基づいて実施された。
【００４３】
図５には、試験結果であるＣｏの含有率（重量％）とピール強度（Ｎ）の関係を示す。なお、図５には、複数回同じ試験を行ったときにおけるデータのばらつきの範囲も示している。
【００４４】
図５に示すように、ピール強度は、Ｃｏの含有率が、０.０５〜１重量％の範囲で高い値を示すことがわかった。さらに、この範囲内でも、Ｃｏの含有率が０.３〜０.７重量％の範囲で特に高い値を示すことがわかった。
【００４５】
上記したピール強度試験結果から、本発明のＣｏの含有率の範囲（０.０５〜１重量％）において、高いピール強度が得られることが明らかとなった。
【００４６】
なお、ここでは、Ｃｏの含有率とピール強度の関係を示したが、Ｎｉの含有率とピール強度の関係もこれと同様であった。さらに、ＣｏとＮｉの双方を含有する場合も、この本発明の含有率の範囲（０.０５〜１重量％）において、高いピール強度が得られた。
【００４７】
次に、金属間化合物層の厚さとピール強度の関係について説明する。
【００４８】
ここで、金属間化合物層は、（Ｃｕ６Ｓｎ５）Ｃｏからなる金属間化合物で形成され、金属間化合物の厚さを変えて、ピール強度の測定を実施した。なお、他の測定対象物の構成およびピール強度試験の試験方法は、上記した金属間化合物層のＣｏの含有率とピール強度の関係で説明したものと同じである。
【００４９】
図６には、試験結果である金属間化合物層の厚さ（μｍ）とピール強度（Ｎ）の関係を示す。なお、図６には、複数回同じ試験を行ったときにおけるデータのばらつきの範囲も示している。
【００５０】
図６に示すように、ピール強度は、金属間化合物層の厚さが、０.５〜２μｍの範囲で高い値を示すことがわかった。さらに、この範囲内でも、金属間化合物層の厚さが１〜２μｍの範囲で特に高い値を示すことがわかった。
【００５１】
上記した金属間化合物層の厚さに関するピール強度試験結果から、本発明の金属間化合物層の厚さの範囲（０.５〜２μｍ）において、高いピール強度が得られることが明らかとなった。
【００５２】
なお、ここでは、Ｃｏを含有した金属間化合物層の厚さとピール強度の関係を示したが、Ｎｉを含有した金属間化合物層の厚さとピール強度の関係もこれと同様であった。さらに、ＣｏとＮｉの双方を含有する場合も、この本発明の金属間化合物層の厚さの範囲（０.５〜２μｍ）において、高いピール強度が得られた。
【００５３】
（金属間化合物の成長速度測定）
ここでは、プリント基板における配線回路の表面に、（Ｃｕ６Ｓｎ５）からなる金属間化合物層、または（Ｃｕ６Ｓｎ５）Ｃｏからなる金属間化合物層を形成し、それぞれ金属間化合物層上に、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕからなるはんだを接合した。そして、はんだが接合されたプリント基板を、各温度条件に晒したときの金属間化合物層の成長速度を測定した。
【００５４】
測定開始前の金属間化合物層の厚さは、双方ともに１μｍとした。また、はんだ接合部におけるはんだの厚さは、双方ともに１００μｍであった。温度条件は、７０、１００、１３５、１７０℃で行った。
【００５５】
図７には、測定結果である時間（日）と金属間化合物層の厚さ（μｍ）の関係を示す。なお、（Ｃｕ６Ｓｎ５）Ｃｏからなる金属間化合物層においては、金属間化合物層が最も成長する条件である１７０℃の温度条件における測定結果のみを図７に示している。
【００５６】
図７に示すように、（Ｃｕ６Ｓｎ５）なる金属間化合物層の場合、金属間化合物層の厚さは、時間とともに増加し、その増加率は、温度が高いほど顕著であることがわかった。一方、（Ｃｕ６Ｓｎ５）Ｃｏらなる金属間化合物層の場合、時間による金属間化合物層のさの増加はほとんどないことがわかった。
【００５７】
ここで、金属間化合物は、例えば、相対的にＳｎよりも約２倍程度の硬さを有している。そして、一般的に、硬さが増加すると脆くなる傾向にあり、さらに、金属間化合物の厚さが増加することで、その傾向が顕著になる。しかしながら、上記した結果から明らかなように、所定の含有率でＣｏを含有することで、金属間化合物層の成長を抑制することができ、はんだ接合部における機械的特性などの向上を図ることが可能であることが明らかとなった。
【００５８】
なお、ここでは、Ｃｏを含有した金属間化合物層における、時間と金属間化合物層の厚さの関係を示したが、Ｎｉを含有した金属間化合物層における、時間と金属間化合物層の厚さの関係もこれと同様であった。さらに、ＣｏとＮｉの双方を含有する金属間化合物層における、時間と金属間化合物層の厚さの関係もこれと同様であった。
【００５９】
（配線回路からのＣｕの溶出量の測定）
ウェーブはんだ装置などで表面実装部品や挿入実装部品をプリント基板にはんだ付けする場合、プリント基板の配線回路を構成するＣｕが溶出し、ウェーブはんだ装置の溶融はんだ槽内に混入することがある。
【００６０】
ここでは、配線回路をＣｕにより構成したプリント基板と、配線回路の表面に（Ｃｕ６Ｓｎ５）Ｃｏからなる金属間化合物層を形成したプリント基板を用い、それぞれの配線回路に、ウェーブはんだ装置によって所定の表面実装部品などをはんだ付けしたときの溶融はんだ槽内のＣｕの含有率の時間的変化を測定した。なお、はんだには、Ｓｎ−３.０Ａｇ−０.５Ｃｕからなる合金を用い、溶融はんだ槽内の初期状態におけるＣｕの含有率を０.５重量％とした。また、溶融はんだ槽内のはんだの温度を２５０℃とした。
【００６１】
図８には、測定結果である時間（月）とＣｕの含有率（重量％）の関係を示す。図８に示すように、Ｃｕからなる配線回路を用いる場合、Ｃｕの含有率は、時間とともに増加することがわかった。一方、（Ｃｕ６Ｓｎ５）Ｃｏからなる金属間化合物層を表面に備える配線回路を用いる場合、使用から１月間は、若干Ｃｕの含有率が増加するが、その後におけるＣｕの含有率の増加はほとんどないことがわかった。さらに、（Ｃｕ６Ｓｎ５）Ｃｏからなる金属間化合物層を表面に備える配線回路を用いる場合の使用から１月間におけるＣｕの含有率の増加は、２０％程度であるのに対して、Ｃｕからなる配線回路を用いる場合の使用から１月間におけるＣｕの含有率の増加は、約７０％であり、その増加が大きいことがわかった。
【００６２】
上記した測定結果から、所定の含有率でＣｏを含有することで、プリント基板の配線回路からのＣｕの溶出を抑制することができることがわかった。これによって、はんだ付け装置として、例えばウェーブはんだ装置を用いた場合でも、ウェーブはんだ装置の溶融はんだ槽内のＣｕの濃度をほぼ一定に維持することができるので、均一なはんだ組成を維持することができることがわかった。
【００６３】
なお、ここでは、Ｃｏを含有した金属間化合物層を表面に備える配線回路について、プリント基板の配線回路からのＣｕの溶出を抑制する効果があることを示したが、Ｎｉを含有した金属間化合物層またはＣｏとＮｉの双方を含有する金属間化合物層を表面に備える配線回路についても、同様の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施の形態の片面に配線回路が形成されたプリント基板の断面図。
【図２】本発明の一実施の形態のスルーホールを有して両面に配線回路が形成されたプリント基板の断面図。
【図３Ａ】プリント基板の製造工程を説明するためのプリント基板の断面。
【図３Ｂ】プリント基板の製造工程を説明するためのプリント基板の断面。
【図３Ｃ】プリント基板の製造工程を説明するためのプリント基板の断面。
【図３Ｄ】プリント基板の製造工程を説明するためのプリント基板の断面。
【図３Ｅ】プリント基板の製造工程を説明するためのプリント基板の断面。
【図３Ｆ】プリント基板の製造工程を説明するためのプリント基板の断面。
【図３Ｇ】プリント基板の製造工程を説明するためのプリント基板の断面。
【図３Ｈ】プリント基板の製造工程を説明するためのプリント基板の断面。
【図３Ｉ】プリント基板の製造工程を説明するためのプリント基板の断面。
【図４】ピール強度試験方法の概要を説明するための図。
【図５】Ｃｏの含有率とピール強度の関係を示す図。
【図６】金属間化合物層の厚さとピール強度の関係を示す図。
【図７】時間と金属間化合物層の厚さの関係を示す図。
【図８】時間とＣｕの含有率の関係を示す図。
【符号の説明】
【００６５】
１０…プリント基板、１００…基板、１０１…金属箔層、１０２…第１のメッキ層、１０３…第２のメッキ層、１０４…金属間化合物層。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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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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