(57)【要約】【課題】電子部品実装構造体における電子部品と基板とのはんだ接合部の信頼性を高める。【解決手段】ランドを含む配線パターンが形成された部品搭載面を有する基板と、ランドと対向する端子を有する電子部品と、ランドと前記端子とを接続するはんだ接合部と、はんだ接合部の少なくとも一部を覆う樹脂コート部と、を具備し、はんだ接合部が、ランドと端子とを電気的に接続するマトリックス領域と、マトリックス領域に分散する粒状物と、を有し、はんだ接合部は、樹脂コート部との接触界面に、粒状物の形状に対応する凹凸を有する、電子部品実装構造体。【選択図】図２
2013197384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランドを含む第１配線パターンが形成された部品搭載面を有する基板と、
前記ランドと対向する端子を有する電子部品と、
前記ランドと前記端子とを接続するはんだ接合部と、
前記はんだ接合部の少なくとも一部を覆う樹脂コート部と、を具備し、
前記はんだ接合部が、前記ランドと前記端子とを電気的に接続するマトリックス領域と、前記マトリックス領域に分散する粒状物と、を有し、
前記はんだ接合部は、前記樹脂コート部との接触界面に、前記粒状物の形状に対応する凹凸を有する、電子部品実装構造体。
【請求項２】
前記凹凸のうち、前記はんだ接合部から前記樹脂コート部に向かう前記はんだ接合部の突出部が、前記樹脂コート部に埋め込まれている、請求項１記載の電子部品実装構造体。
【請求項３】
前記粒状物が、樹枝状、フレーク状、星型および球状よりなる群から選択される少なくとも１種の形状を有する、請求項１または２記載の電子部品実装構造体。
【請求項４】
前記粒状物の粒度分布ｄ５０における粒子径が、１〜１５μｍであり、前記マトリックス領域と前記粒状物との合計量に対する前記粒状物の体積割合が、
（Ａ）前記粒状物が、樹枝状または星型である場合、５〜２０体積％であり、
（Ｂ）前記粒状物が、フレーク状である場合、１０〜３５体積％であり、
（Ｃ）前記粒状物が、球状である場合、１５〜４０体積％である、請求項３記載の電子部品実装構造体。
【請求項５】
前記粒状物は、前記マトリックス領域よりも３０℃以上融点の高い金属粉である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部品実装構造体。
【請求項６】
前記マトリックス領域と前記金属粉との間に、前記マトリックス領域に含まれる成分と前記金属粉に含まれる成分との合金または金属間化合物が介在している、請求項５記載の電子部品実装構造体。
【請求項７】
更に、前記電子部品および前記樹脂コート部とともに前記部品搭載面を封止する封止樹脂と、前記封止樹脂を介して前記第１配線パターンと対向するように配置された第２配線パターンと、を具備する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子部品実装構造体。
【請求項８】
（i）電子部品接続用のランドを含む第１配線パターンが形成された部品搭載面を有する基板を準備する工程と、
（ii）前記第１配線パターンの少なくとも前記ランドを覆う部分に、
熱硬化性樹脂と、
前記熱硬化性樹脂に分散させたはんだ粒子と、
前記はんだ粒子の融点よりも高い融点を有する粒状物と、を含む接合材を配置する工程と、
（iii）端子を有する電子部品を準備し、前記端子を、前記接合材を介して前記ランドに着地させて、前記電子部品を前記部品搭載面に搭載する工程と、
（iv）前記電子部品を搭載した前記基板を、前記はんだの融点より高く、前記粒状物の融点よりも低い温度で加熱して、前記はんだを溶融させて前記ランドおよび前記端子に付着させた後、凝固させることにより、前記端子と前記ランドとを接合するはんだ接合部を形成するとともに、前記熱硬化性樹脂を硬化させて前記はんだ接合部の少なくとも一部を覆う樹脂コート部を形成する工程と、を含み、
前記工程（iv）において、前記粒状物を前記はんだ接合部に分散させるとともに、前記はんだ接合部の前記樹脂コート部との接触界面に前記粒状物の少なくとも一部を分布させることにより、前記接触界面に前記粒状物の形状に対応する凹凸を形成する、電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項９】
前記粒状物が、樹枝状、フレーク状、星型および球状よりなる群から選択される少なくとも１種の形状を有する、請求項８記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記粒状物の粒度分布ｄ５０における粒子径が、１〜１５μｍであり、前記はんだ粒子と前記粒状物との合計量に対する前記粒状物の体積割合が、
（Ａ）前記粒状物が、樹枝状または星型である場合、５〜２０体積％であり、
（Ｂ）前記粒状物が、フレーク状である場合、１０〜３５体積％であり、
（Ｃ）前記粒状物が、球状である場合、１５〜４０体積％である、請求項９記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属箔の配線パターンが形成された部品搭載面を有する基板と、部品搭載面に実装された電子部品と、を具備する電子部品実装構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子などの電子部品の多くは、表面実装基板もしくは電子部品モジュールの形で電子機器に組み込まれている。表面実装基板は、一般に、金属箔の配線パターンが形成された基板に電子部品をはんだ付けにより実装することで形成される。電子部品モジュールは、基板に実装された電子部品を樹脂層により封止することで形成される。電子部品モジュールの実装密度の高度化が求められる中、複数の配線パターンが積層され、かつ内層の配線パターンに電子部品が実装された形態の部品内蔵基板の開発も進められている。
【０００３】
ところで、表面実装基板においては、はんだ接合部が露出していると、大気中の水分等により、はんだ接合部のフィレットの腐食が進行しやすいという問題がある。また、部品内蔵基板においては、電子部品の実装後、電子部品を封止する樹脂層との密着性を高めるために配線パターンの粗面化処理が行われるが、その際に用いられる薬品により、はんだ接合部のフィレットが腐食されるという問題がある。
【０００４】
そこで、はんだ付けの際に用いるクリームはんだのフラックス中に、熱硬化性樹脂を配合することが提案されている（特許文献１参照）。このようなクリームはんだを用いると、はんだをリフローする際に、熱硬化性樹脂の硬化反応が進行するため、はんだ接合部のフィレットを覆うように樹脂硬化物の被膜（樹脂コート部）が形成される。この被膜により、水分や薬品によるフィレットの腐食が抑制されるため、はんだ接合部の接続信頼性を向上させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１６７８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のように、クリームはんだに熱硬化性樹脂を配合し、はんだ接合部を樹脂硬化物の被膜で覆った場合でも、樹脂硬化物とはんだ接合部との接触界面を安定に維持することが困難な場合がある。例えば、電子部品を搭載する基板が、薄く、フレキシブルである場合には、電子部品が取り付けられた実装基板を取り扱う際に、基板が撓みやすく、樹脂硬化物とはんだ接合部との接触界面に応力が集中しやすい。その結果、接触界面に剥離が発生し、はんだ接合部のフィレットの腐食を防止する効果は著しく低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記を鑑み、本発明の一局面は、ランドを含む第１配線パターンが形成された部品搭載面を有する基板と、前記ランドと対向する端子を有する電子部品と、前記ランドと前記端子とを接続するはんだ接合部と、前記はんだ接合部の少なくとも一部を覆う樹脂コート部と、を具備し、前記はんだ接合部が、前記ランドと前記端子とを電気的に接続するマトリックス領域と、前記マトリックス領域に分散する粒状物と、を有し、前記はんだ接合部は、前記樹脂コート部との接触界面に、前記粒状物の形状に対応する凹凸を有する、電子部品実装構造体に関する。
【０００８】
本発明の他の局面は、（i）電子部品接続用のランドを含む第１配線パターンが形成された部品搭載面を有する基板を準備する工程と、（ii）前記第１配線パターンの少なくとも前記ランドを覆う部分に、熱硬化性樹脂と、前記熱硬化性樹脂に分散させたはんだ粒子と、前記はんだ粒子の融点よりも高い融点を有する粒状物と、を含む接合材を配置する工程と、（iii）端子を有する電子部品を準備し、前記端子を、前記接合材を介して前記ランドに着地させて、前記電子部品を前記部品搭載面に搭載する工程と、（iv）前記電子部品を搭載した前記基板を、前記はんだの融点より高く、前記粒状物の融点よりも低い温度で加熱して、前記はんだを溶融させて前記ランドおよび前記端子に付着させた後、凝固させることにより、前記端子と前記ランドとを接合するはんだ接合部を形成するとともに、前記熱硬化性樹脂を硬化させて前記はんだ接合部の少なくとも一部を覆う樹脂コート部を形成する工程と、を含み、前記工程（iv）において、前記粒状物を前記はんだ接合部に分散させるとともに、前記はんだ接合部の前記樹脂コート部との接触界面に前記粒状物の少なくとも一部を分布させることにより、前記接触界面に前記粒状物の形状に対応する凹凸を形成する、電子部品実装構造体の製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、はんだ接合部と樹脂コート部との接触界面に粒状物を分布させているため、当該接触界面には粒状物の形状に対応する凹凸が形成される。通常、はんだ接合部のフィレットは滑らかな表面を有しているため、樹脂コート部との剥離が起り易いが、はんだ接合部のフィレットの表面に凹凸が形成されることで、アンカー効果が得られ、樹脂コート部の剥離が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子部品実装構造体の要部構造を示す図である。
【図２】同電子部品実装基板を部品搭載面が凸になるように撓ませた状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電子部品実装構造体の製造工程のうち、基板の部品搭載面に接合材を介して電子部品を搭載するまでの工程（（Ａ）〜（Ｃ））を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る電子部品実装構造体の製造工程において、リフロー工程によりはんだ接合部を形成した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、電子部品実装構造体の基本的な構造について説明する。
電子部品実装構造体は、配線パターンが形成された部品搭載面を有する基板と、部品搭載面にはんだ接合部により実装された電子部品とを具備する。
【００１２】
基板の一方または両方の面には、配線パターン（第１配線パターン）が形成されている。配線パターンの形状は、様々であり、電子部品の端子と接続される配線部分はランドと称される。
【００１３】
部品搭載面に実装される電子部品としては、チップコンデンサ、チップ抵抗など、両端に接続用端子が形成されたチップ型の小型電子部品や、下面に接続用端子や金属バンプが形成された半導体を含む電子部品が挙げられるが、特に限定されない。
【００１４】
電子部品の端子と配線パターンのランドとの接続には、例えば、熱硬化性樹脂と、熱硬化性樹脂に分散させたはんだ粒子と、はんだ粒子の融点よりも高い融点を有する粒状物とを含む接合材が用いられる。このような接合材は、熱硬化型クリームはんだのようなペースト状のものが好ましい。
【００１５】
基板の種類は特に限定されないが、樹脂基板（例えばＦＲ４）、フレキシブル基板、部品内蔵基板に内蔵されるコア基板等が挙げられる。樹脂基板やフレキシブル基板の厚さは、０．１ｍｍから０．６ｍｍ、コア基板であれば０．１ｍｍ以下となる。とりわけ、本発明は０．３ｍｍ以下の変形しやすい基板に電子部品を実装する場合に特に有効である。
【００１６】
次に、図１に、本発明の一実施形態に係る電子部品実装構造体の要部構造を示す。
基板１は、樹脂基材２およびその両面に形成された配線パターン３、４を具備する。基板１の部品搭載面の配線パターン３に設けられたランド３ａと、電子部品７の端子７ａとの間には、これらを電気的に接続するはんだ接合部６Ｘが形成されている。はんだ接合部６Ｘの周囲は、熱硬化性樹脂の硬化物である樹脂コート部６Ｙで覆われている。なお、電子部品７および樹脂コート部６Ｙを含む部品搭載面は、封止樹脂により封止されていてもよい。
【００１７】
上記のように、樹脂コート部６Ｙで覆われたはんだ接合部６Ｘは、はんだ粒子と熱硬化性樹脂とを含む接合材を用いて、電子部品７を基板１にはんだ付けすることにより形成することができる。そして、このような接合材に、はんだ粒子よりも融点の高い粒状物を含ませることにより、ランド３ａと端子７ａとを電気的に接続するマトリックス領域６Ａと、マトリックス領域６Ａに分散する粒状物６Ｂの領域と、を含むはんだ接合部６Ｘを形成することができる。マトリックス領域６Ａは、はんだ粒子に由来する領域であり、ランド３ａと端子７ａとに濡れ広がった状態のフィレットを形成している。
【００１８】
粒状物６Ｂのほとんどは、マトリックス領域６Ａの内部に分散しているが、粒状物６Ｂの一部は、はんだ接合部６Ｘと樹脂コート部６Ｙとの接触界面に分布している。はんだ接合部６Ｘのフィレットは、通常は、表面張力の作用により平滑化され、滑らかな表面となる。一方、はんだ接合部６Ｘと樹脂コート部６Ｙとの接触界面に粒状物６Ｂを存在させることにより、フィレットの表面に、図に示すような粒状物６Ｂの形状に対応した凹凸を形成することが可能となる。
【００１９】
接触界面の凹凸には、必然的に、はんだ接合部６Ｘから樹脂コート部６Ｙに向かう突出部が形成される。このようなはんだ接合部６Ｘの突出部が樹脂コート部６Ｙに埋め込まれることで、アンカー効果が発現し、はんだ接合部６Ｘと樹脂コート部６Ｙとの接触界面が強固となる。従って、図２に示すように、実装基板を部品搭載面が凸になるように撓ませた場合でも、樹脂コート部６Ｙの剥離が抑制されると考えられる。同様に、はんだ接合部６Ｘに形成される凹部には、樹脂コート部６Ｙからの突出部が埋め込まれることにより、より大きなアンカー効果が発現すると考えられる。
【００２０】
上記のようなアンカー効果を高める観点からは、接合材が加熱された際に、粒状物６Ｂの大部分が、溶融はんだ内に取り込まれ、熱硬化性樹脂に取り込まれないようにすることが望ましい。粒状物６Ｂの熱硬化性樹脂との親和性が、溶融はんだとの親和性よりも高いと、粒状物６Ｂのほとんどが熱硬化性樹脂に取り込まれてしまい、マトリックス領域６Ａ内には粒状物６Ｂがほとんど存在しなくなる。その結果、従来のはんだ接合部と同様、表面張力の作用により、フィレットの表面が平滑化されてしまい、粒状物６Ｂの形状に対応する凹凸を形成することが困難になる。
【００２１】
また、粒状物６Ｂを、はんだ接合部６Ｘと樹脂コート部６Ｙとの界面に分布させるためには、粒状物６Ｂが、ある程度の熱硬化性樹脂との親和性を有することが求められる。このような親和性が低すぎる場合には、はんだ接合部６Ｘと樹脂コート部６Ｙとの接触界面に粒状物６Ｂが介在する確率が低くなり、やはり、はんだ接合部のフィレットの表面に粒状物６Ｂの形状に対応する凹凸を形成することが困難になる。
【００２２】
以上の観点から、粒状物６Ｂの材料としては、接合材が加熱された際に溶融はんだ内に取り込まれやすく、かつ熱硬化性樹脂との親和性が比較的高いことから、金属粉が好適である。ただし、はんだ接合部６Ｘと樹脂コート部６Ｙとの接触界面に凹凸を形成し得る材料であれば、粒状物６Ｂとして金属粉以外の材料を用いてもよい。
【００２３】
粒状物もしくは金属粉としては、はんだ粒子の融点よりも高い融点を有する材料が選択される。電子部品のはんだ接合に用いられるはんだの融点は、電子部品の種類や用途によって様々であるため、適宜、適切な粒状物を選択すればよい。はんだ接合は、通常は３００℃以下で行われることが多いことから、金属粉の融点は、例えば３００℃超であればよいことになる。なお、溶融する前のはんだとマトリックス領域の融点は厳密には異なる場合もあるが、はんだが極端に偏析している場合を除き、マトリックス領域の融点は、はんだの融点と同程度である。はんだ粒子（マトリックス領域）と金属粉との融点の差は、リフロー時の温度ばらつきを考慮すると、粒状物の溶融を避ける観点から、３０℃以上であることが望ましい。
【００２４】
はんだ粒子としては、特に限定されないが、例えば、Ｓｎ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ａｇ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ｂｉ合金、Ｓｎ−Ｚｎ合金などのはんだを用いることができる。各合金には、第三または第四の元素として、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｂｉなどの少なくとも１種を更に添加してもよい。はんだ粒子の粒子径は、電子部品やランドの大きさに応じて適宜選択すればよいが、例えば、粒度分布ｄ５０における粒子径が１５〜２５μｍのはんだ粒子を用いることができる。なお、「粒度分布ｄ５０における粒子径」とは、累積粒度分布における粒子径の小さい順からの累積数が５０％になる粒子径である。
【００２５】
マトリックス領域６Ａ（はんだ粒子）と、粒状物６Ｂとの好ましい組み合わせとしては、例えば、以下を例示することができる。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
上記のようなマトリックス領域６Ａ（例えばＳｎ−Ｂｉ合金）と粒状物６Ｂ（例えばＣｕ）との組み合わせにおいては、マトリックス領域６Ａと粒状物６Ｂとの間に、合金または金属間化合物（例えばＣｕ6Ｓｎ5）の領域（以下、第三領域）を介在させることが好ましい。このような第三領域が形成されることで、マトリックス領域６Ａと粒状物６Ｂとの間に空隙が生じにくくなり、はんだ接合部６Ｘの強度や信頼性も向上する。
【００２８】
はんだ接合部６Ｘと樹脂コート部６Ｙとの接触界面におけるアンカー効果は、はんだ接合部の表面に形成される凹凸が多いほど大きくなり、凹凸の程度は、粒状物６Ｂの粒子径、粒子形状、比表面積などにも影響される。
【００２９】
粒状物の粒度分布ｄ５０における粒子径は、例えば、１〜１５μｍであることが好ましく、１〜１０μｍであることがより好ましく、１〜５μｍであることが更に好ましい。このような粒子径を有する粒状物を用いることで、マトリックス領域に粒状物が分散しやすくなり、はんだ接合部６Ｘと樹脂コート部６Ｙとの接触界面に粒状物を分布させることが容易となる。従って、適度な量と大きさの凹凸をはんだ接合部６Ｘと樹脂コート部６Ｙとの接触界面に形成することができ、充分なアンカー効果を発現させることが可能となる。
【００３０】
粒状物６Ｂの粒子形状は、特に限定されないが、例えば、樹枝状（デンドライト状）、フレーク状（鱗片状）、星型（星状）および球状よりなる群から選択される少なくとも１種の形状を有すればよい。これらのうちでは、はんだ接合部６Ｘと樹脂コート部６Ｙとの接触界面におけるアンカー効果を高める観点からは、樹枝状、フレーク状および星型よりなる群から選択される少なくとも１種の形状を有することが好ましい。粒子形状が、樹枝状、フレーク状または星型である場合、粒子自身の表面にも凹凸が存在し、かつ粒状物の比表面積も大きくなるため、凹凸の程度も大きくなりやすいためである。また、入手の容易さの観点から、粒状物６Ｂは、樹枝状およびフレーク状よりなる群から選択される少なくとも１種の形状を有することが更に好ましい。
【００３１】
金属粉の場合、ＢＥＴ１点法により測定される比表面積の範囲は、例えば、１０００〜１００００ｃｍ2／ｇの範囲から選択することができ、３０００〜９０００ｃｍ2／ｇの範囲から選択することがより好ましく、５０００〜９０００ｃｍ2／ｇの範囲から選択することが更に好ましい。比表面積は、球状の粒状物の場合、２０００〜４０００ｃｍ2／ｇ程度になることが多く、樹枝状、星型またはフレーク状の粒状物の場合、５０００〜９０００ｃｍ2／ｇ程度になることが多い。
【００３２】
マトリックス領域６Ａと粒状物６Ｂとの合計量に占める粒状物６Ｂの量（体積割合）は、例えば５〜４０体積％の範囲から選択すればよい。ただし、粒状物の粒子形状によって、好ましい範囲が相違するため、粒子形状に応じて粒状物の量を加減することが望ましい。粒子形状が複雑で比表面積の大きい粒状物ほど、その体積割合を小さくすることが望ましい。
【００３３】
マトリックス領域６Ａと粒状物６Ｂとの合計量に対する粒状物６Ｂの体積割合は、粒子形状が樹枝状または星型である場合には、５〜２０体積％（マトリックス領域は９５〜８０体積％）であることが好ましく（条件Ａ）、粒子形状がフレーク状である場合には、１０〜３５体積％（マトリックス領域は９０〜６５体積％）であることが好ましく（条件Ｂ）、粒子形状が球状である場合には、１５〜４０体積％（はんだ粒子は８５〜６０体積％）であることが好ましい（条件Ｃ）。なお、接合材に含ませるはんだ粒子と粒状物との体積割合については、上記条件におけるマトリックス領域の割合をはんだ粒子の割合に置き換えればよい。
上記条件Ａ〜Ｃを満たす好ましい組み合わせを表２にまとめて示す。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
樹脂コート部６Ｙは、はんだ接合部６Ｘの腐食を防止する程度の保護機能を発揮できればよく、熱硬化性樹脂の材料は特に限定されない。樹脂コート部６Ｙは、接合材に含まれる熱硬化性樹脂が硬化することで形成される。接合材に含まれる熱硬化性樹脂の量は、例えば３５〜６５体積％であればよい。
【００３６】
接合材に含まれる熱硬化性樹脂は、はんだ粒子の表面の酸化膜を除去する活性作用を有する成分を含むことが望ましい。このような活性作用を有する成分としては、例えば有機酸、アミン類、ハロゲン化物（例えばハロゲン化水素酸塩）のようなフラックスに用いられる成分が挙げられる。熱硬化性樹脂の主成分としては、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、ポリイミド、ポリウレタン、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが用いられる。熱硬化性樹脂は、硬化剤、硬化促進剤などを含んでもよい。硬化剤としては、酸無水物、脂肪族または芳香族アミン、イミダゾールまたはその誘導体などが好ましく用いられ、硬化促進剤としては、ジシアンジアミドなどを例示できる。
【００３７】
次に、本発明の電子部品実装構造体の製造方法の一例について図面を参照しながら説明する。
図３〜４は、本発明の一実施形態に係る電子部品実装構造体の製造方法の各工程を示すための説明図である。
【００３８】
まず、電子部品接続用のランドを含む第１配線パターンが形成された部品搭載面を有する基板を準備する（工程（i））。
図３（Ａ）において、基板１は、絶縁性の樹脂基材２と、樹脂基材２の上面に配置された第１配線パターン３と、樹脂基材２の下面に配置された第１配線パターン４とで構成されている。各配線パターンは、金属薄膜（例えば銅箔）によって形成されている。基板１の上面は、部品搭載面となっており、第１配線パターン３の一部は、電子部品の端子と接続するための電極、すなわちランド３ａとして機能する。ランド３ａには、例えば、チップ抵抗、チップコンデンサなどの電子部品が実装される。
【００３９】
電子部品の大きさは、特に限定されないが、高密度実装化を可能にする観点から、電子部品としては小型のチップ型部品（１００５、０６０３、０４０２）を用いることが好ましい。１００５、０６０３、０４０２の数値は、チップ部品のサイズに由来するものであり、それぞれ１ｍｍ×０．５ｍｍ、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ、０．４ｍｍ×０．２ｍｍを意味する。このような小型の電子部品は、はんだ接合部のフィレットが小さく、腐食から保護することの要請も高いといえる。
【００４０】
なお、配線パターン３、４には、実際に配線回路としての機能を有する部分以外に、パターニングの後に基板１の表面に残置され、配線回路としての機能を有さない部分も含まれる。このような部分は、例えば基板１の強度を確保する機能を有する。
【００４１】
次に、図３（Ｂ）に示すように、配線パターン３の少なくともランド３ａを覆う部分に、熱硬化型クリームはんだを接合材６として配置する（工程（ii））。ただし、熱硬化型クリームはんだは、熱硬化性樹脂（熱硬化型フラックス）６ｙと、熱硬化性樹脂６ｙに分散されたはんだ粒子６ａと、粒状物６Ｂとを含んでいる。
【００４２】
接合材６を基板１の表面に配置する方法としては、スクリーン印刷法、ディスペンサによる塗布方法、予めフィルム状に成形された接合材を部品搭載面に貼り付ける方法などを挙げることができる。接合材６を配置する部位の形状や範囲に応じて、各種の方法を選択することができる。
【００４３】
接合材６は、少なくともランド３ａを覆う部分に配置されるが、ランド３ａの表面のみならず、第１配線パターン３が全体的に覆われるように配置してもよい。例えば、樹脂基材２の上面において第１配線パターン３が形成された全範囲に接合材６を配置してもよい。
【００４４】
次に、端子７ａを有する電子部品７を準備し、図３（Ｃ）に示すように、端子７ａを、接合材６を介してランド３ａに着地させて、電子部品７を部品搭載面に搭載する（工程（iii））。図３（Ｃ）では、電子部品７として両端に端子７ａを有するチップ部品を搭載しているが、これに限定されない。
【００４５】
電子部品７の搭載には、様々な電子部品搭載装置を用いることができる。一般的に、電子部品搭載装置は、吸引ノズルを備えた搭載ヘッドを有し、搭載ヘッドは３次元方向に自在に移動可能となっている。電子部品７は、テープフィーダなどにより、電子部品搭載装置の部品供給部に供給される。部品供給部では、搭載ヘッドが電子部品７をピックアップし、基板１の部品搭載面の上方に移動させる。そして、電子部品７の端子７ａと、第１配線パターン３のランド３ａとの位置合わせが自動的に行われる。引き続き、端子７ａが、接合材６を介してランド３ａに着地するように、電子部品７の搭載が行われる。
【００４６】
次に、電子部品７を搭載した基板１を加熱して、接合材６に含まれているはんだにより、電子部品７の端子７ａをランド３ａに接合する（工程（iv））。加熱により、はんだ粒子６ａは溶融し、粘度が低下した熱硬化性樹脂中を移動して凝集しながら、ランド３ａと端子７ａに濡れ広がる。その後、はんだの温度が下がり、はんだが凝固すると、図４に示すように、電子部品７の端子７ａとランド３ａとの間に、フィレット状のはんだ接合部６Ｘが形成される。一方、熱硬化性樹脂６ｙは、金属成分から分離して、硬化し、はんだ接合部６Ｘの少なくとも一部を覆う樹脂コート部６Ｙを形成する。
【００４７】
ここで、はんだ接合部６Ｘには、少なくとも２つの領域が含まれている。一方は、ランド３ａと端子７ａとを電気的に接続するマトリックス領域６Ａ（はんだ粒子６ａに由来する領域）であり、他方は、マトリックス領域６Ａに分散する金属粉（粒状物６Ｂ）を含む領域である。すなわち、金属粉である粒状物６Ｂは、同じく金属成分である溶融はんだとの親和性が高いため、溶融はんだ内に取り込まれる。また、金属粉は、溶融はんだ中での分散性が高いことから、金属粉の一部は、はんだが凝固する際に、樹脂との界面にまで分布し得る。従って、図に示すように、はんだ接合部６Ｘと樹脂コート部６Ｙとの接触界面には、金属粉の形状に対応する凹凸が形成される。
【００４８】
金属粉が、はんだと合金を形成する成分を含む場合には、金属粉の表層部には、加熱によるはんだ接合の際に、合金が第三領域として形成される。例えば、金属粉がＣｕであり、はんだがＳｎ−Ｂｉ合金である場合には、第三領域として、Ｃｕ−Ｓｎ金属間化合物が形成され得る。このような第三領域が形成されることにより、マトリックス領域６Ａと金属粉との間に空隙が生じにくくなる。よって、はんだ接合部６Ｘの強度や信頼性を更に向上させることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、金属箔の配線パターンが形成された部品搭載面を有する基板と、部品搭載面にはんだ接合部により実装された電子部品とを具備する電子部品実装構造体の分野において有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１：基板、２：樹脂基材、３，４：配線パターン、３ａ：ランド、６：接合材、６ａ：はんだ粒子、６ｙ：熱硬化性樹脂、６Ａ：マトリックス領域、６Ｂ：粒状物、６Ｘ：はんだ接合部、６Ｙ：樹脂コート部、７：電子部品、７ａ：端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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