JP2003017611A - ピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置 - Google Patents
ピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置Info
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/721—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors
- H10W90/724—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リードピンが容易に取れることがなく、搭載
する電子部品を外部電気回路に正常に接続することがで
きるピン付き配線基板および電子装置を提供すること。 【解決手段】 配線導体2を有する有機材料系の絶縁基
板1の下面に配線導体2と電気的に接続されたピン付け
パッド2bを設けるとともにこのピン付けパッド2b
に、略円柱状の軸部3aの上端に略円錐台状の径大部3
bを形成した銅合金から成るリードピン3を径大部3b
とピン付けパッド2bとの間に半田9を介在させて立設
して成るピン付き配線基板であって、径大部3bの直径
をA、径大部3bの厚みをBとしたときに、2.4≦A/
B≦4.4であるとともに径大部3b側面が軸部3aの方
向に対して20〜45゜の角度を有している。
する電子部品を外部電気回路に正常に接続することがで
きるピン付き配線基板および電子装置を提供すること。 【解決手段】 配線導体2を有する有機材料系の絶縁基
板1の下面に配線導体2と電気的に接続されたピン付け
パッド2bを設けるとともにこのピン付けパッド2b
に、略円柱状の軸部3aの上端に略円錐台状の径大部3
bを形成した銅合金から成るリードピン3を径大部3b
とピン付けパッド2bとの間に半田9を介在させて立設
して成るピン付き配線基板であって、径大部3bの直径
をA、径大部3bの厚みをBとしたときに、2.4≦A/
B≦4.4であるとともに径大部3b側面が軸部3aの方
向に対して20〜45゜の角度を有している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子等の電
子部品を搭載するために用いられるピン付き配線基板お
よびこのピン付き配線基板上に半導体素子等の電子部品
を搭載して成る電子装置に関するものである。
子部品を搭載するために用いられるピン付き配線基板お
よびこのピン付き配線基板上に半導体素子等の電子部品
を搭載して成る電子装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近時、半導体素子等の電子部品を搭載す
るために用いられるピン付き配線基板として、例えばガ
ラス−エポキシ板等から成る絶縁板やエポキシ樹脂等か
ら成る絶縁層を複数層積層して成る絶縁基板の上面から
下面にかけて銅箔等から成る複数の配線導体を設けると
ともにこれらの配線導体の絶縁基板下面に導出した部位
に複数のピン付けパッドを形成し、これらのピン付けパ
ッドに、円柱状の軸部の上端に厚みがこの軸部の直径の
半分程度で直径が厚みの3倍程度の円板状の径大部を設
けて成るリードピンをその径大部を突き当てて半田付け
することにより立設して成る有機材料系のピン付き配線
基板が採用されるようになってきている。このような有
機材料系のピン付き配線基板は、セラミック材料系のピ
ン付き配線基板と比較して軽量であり、かつ配線導体の
電気抵抗が小さいという有利な面を有している。そし
て、このような有機材料系のピン付き配線基板において
は絶縁基板の上面に電子部品を搭載するとともに電子部
品の電極と配線導体とを半田バンプやボンディングワイ
ヤ等を介して電気的に接続した後、電子部品を金属やセ
ラミックから成る蓋体やポッティング樹脂等から成る封
止部材により封止することによって製品としての電子装
置となり、この電子装置においては、絶縁基板下面のリ
ードピンを外部電気回路基板の配線導体にソケットや半
田等を介して接続することにより外部電気回路基板上に
実装されるとともに搭載する電子部品が外部電気回路に
電気的に接続されることとなる。
るために用いられるピン付き配線基板として、例えばガ
ラス−エポキシ板等から成る絶縁板やエポキシ樹脂等か
ら成る絶縁層を複数層積層して成る絶縁基板の上面から
下面にかけて銅箔等から成る複数の配線導体を設けると
ともにこれらの配線導体の絶縁基板下面に導出した部位
に複数のピン付けパッドを形成し、これらのピン付けパ
ッドに、円柱状の軸部の上端に厚みがこの軸部の直径の
半分程度で直径が厚みの3倍程度の円板状の径大部を設
けて成るリードピンをその径大部を突き当てて半田付け
することにより立設して成る有機材料系のピン付き配線
基板が採用されるようになってきている。このような有
機材料系のピン付き配線基板は、セラミック材料系のピ
ン付き配線基板と比較して軽量であり、かつ配線導体の
電気抵抗が小さいという有利な面を有している。そし
て、このような有機材料系のピン付き配線基板において
は絶縁基板の上面に電子部品を搭載するとともに電子部
品の電極と配線導体とを半田バンプやボンディングワイ
ヤ等を介して電気的に接続した後、電子部品を金属やセ
ラミックから成る蓋体やポッティング樹脂等から成る封
止部材により封止することによって製品としての電子装
置となり、この電子装置においては、絶縁基板下面のリ
ードピンを外部電気回路基板の配線導体にソケットや半
田等を介して接続することにより外部電気回路基板上に
実装されるとともに搭載する電子部品が外部電気回路に
電気的に接続されることとなる。
【0003】なお、このような配線基板におけるリード
ピンとしては、樹脂製の絶縁基体と熱膨張係数が近い銅
合金製のリードピンが使用されるようになってきてお
り、またリードピンとピン付けパッドとを半田付けする
半田としては、樹脂製の絶縁基体に半田付け時の熱によ
るダメージを与えないために、さらに外部リードピンに
外力が印加された際等に外部リードピンからの応力が半
田を介して半田付けパッドに大きく印加されて半田付け
パッドが剥離するのを防止するために例えば鉛−錫−ア
ンチモン合金等の融点が270℃以下で弾性率が50GPa
以下の半田が使用されるようになってきている。
ピンとしては、樹脂製の絶縁基体と熱膨張係数が近い銅
合金製のリードピンが使用されるようになってきてお
り、またリードピンとピン付けパッドとを半田付けする
半田としては、樹脂製の絶縁基体に半田付け時の熱によ
るダメージを与えないために、さらに外部リードピンに
外力が印加された際等に外部リードピンからの応力が半
田を介して半田付けパッドに大きく印加されて半田付け
パッドが剥離するのを防止するために例えば鉛−錫−ア
ンチモン合金等の融点が270℃以下で弾性率が50GPa
以下の半田が使用されるようになってきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の有機材料系のピン付き配線基板およびこれを用いた
電子装置によると、銅合金から成るリードピンが柔らか
く径大部の剛性が低いことから、リードピンを例えば30
N程度の力で垂直あるいは斜め方向に引っ張ると、その
力により径大部が変形してリードピンとピン付けパッド
とを接合する鉛−錫−アンチモン合金等から成る半田に
大きな応力が作用してしまい、その結果、降伏応力が小
さい半田に破断が発生してリードピンが絶縁基板から取
れてしまい、そのようにリードピンが絶縁基板から取れ
てしまうと搭載する電子部品を外部電気回路に正常に接
続することができなくなってしまうという問題点を有し
ていた。
来の有機材料系のピン付き配線基板およびこれを用いた
電子装置によると、銅合金から成るリードピンが柔らか
く径大部の剛性が低いことから、リードピンを例えば30
N程度の力で垂直あるいは斜め方向に引っ張ると、その
力により径大部が変形してリードピンとピン付けパッド
とを接合する鉛−錫−アンチモン合金等から成る半田に
大きな応力が作用してしまい、その結果、降伏応力が小
さい半田に破断が発生してリードピンが絶縁基板から取
れてしまい、そのようにリードピンが絶縁基板から取れ
てしまうと搭載する電子部品を外部電気回路に正常に接
続することができなくなってしまうという問題点を有し
ていた。
【0005】本発明はかかる従来の問題点に鑑み完成さ
れたものであり、その目的は、50N程度の力でリードピ
ンを引っ張ったとしてもリードピンが取れることがな
く、搭載する電子部品を外部電気回路に正常に接続する
ことができる信頼性の高いピン付き配線基板および電子
装置を提供することにある。
れたものであり、その目的は、50N程度の力でリードピ
ンを引っ張ったとしてもリードピンが取れることがな
く、搭載する電子部品を外部電気回路に正常に接続する
ことができる信頼性の高いピン付き配線基板および電子
装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のピン付き配線基
板は、配線導体を有する有機材料系の絶縁基板の下面に
配線導体と電気的に接続されたピン付けパッドを設ける
とともにこのピン付けパッドに、略円柱状の軸部の上端
に略円錐台状の径大部を形成した銅から成るリードピン
を径大部とピン付けパッドとの間に半田を介在させて立
設して成るピン付き配線基板であって、リードピンの径
大部の直径をA、径大部の厚みをBとしたときに2.4≦
A/B≦4.4であるとともにリードピンの径大部側面が
軸部の方向に対して20〜45゜の角度を有することを特徴
とするものである。
板は、配線導体を有する有機材料系の絶縁基板の下面に
配線導体と電気的に接続されたピン付けパッドを設ける
とともにこのピン付けパッドに、略円柱状の軸部の上端
に略円錐台状の径大部を形成した銅から成るリードピン
を径大部とピン付けパッドとの間に半田を介在させて立
設して成るピン付き配線基板であって、リードピンの径
大部の直径をA、径大部の厚みをBとしたときに2.4≦
A/B≦4.4であるとともにリードピンの径大部側面が
軸部の方向に対して20〜45゜の角度を有することを特徴
とするものである。
【0007】また、本発明の電子装置は、上記構成のピ
ン付き配線基板に電子部品を搭載するとともに電子部品
の電極と配線基板の配線導体とを電気的に接続して成る
ことを特徴とするものである。
ン付き配線基板に電子部品を搭載するとともに電子部品
の電極と配線基板の配線導体とを電気的に接続して成る
ことを特徴とするものである。
【0008】本発明のピン付き配線基板およびこれを用
いた電子装置によれば、上述の構成としたことから、リ
ードピンにこれを引っ張る力が印加されたとしても、そ
の力による応力がリードピンの径大部を介して半田の表
面や内部の一部に大きく集中して作用することを有効に
防止することができ、その結果、リードピンを絶縁基板
に強固に接合することができる。
いた電子装置によれば、上述の構成としたことから、リ
ードピンにこれを引っ張る力が印加されたとしても、そ
の力による応力がリードピンの径大部を介して半田の表
面や内部の一部に大きく集中して作用することを有効に
防止することができ、その結果、リードピンを絶縁基板
に強固に接合することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を添付の図面に基
づき詳細に説明する。図1は、本発明を半導体素子を搭
載するためのピン付き配線基板およびこれに半導体素子
を搭載した電子装置に適用した場合の実施の形態の一例
を示す断面図であり、1は絶縁基板、2は配線導体、3
はリードピンである。この絶縁基板1と配線導体2とリ
ードピン3とで本発明のピン付き配線基板が構成され、
これに電子部品としての半導体素子4を搭載することに
より本発明の電子装置が形成される。
づき詳細に説明する。図1は、本発明を半導体素子を搭
載するためのピン付き配線基板およびこれに半導体素子
を搭載した電子装置に適用した場合の実施の形態の一例
を示す断面図であり、1は絶縁基板、2は配線導体、3
はリードピンである。この絶縁基板1と配線導体2とリ
ードピン3とで本発明のピン付き配線基板が構成され、
これに電子部品としての半導体素子4を搭載することに
より本発明の電子装置が形成される。
【0010】絶縁基板1は、例えばガラス繊維を縦横に
織り込んだガラス織物にエポキシ樹脂やビスマレイミド
トリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る板状
の芯体1aの上下面にエポキシ樹脂やビスマレイミドト
リアジン樹脂等の熱硬化性樹脂から成る絶縁層1bをそ
れぞれ複数層ずつ積層して成る有機材料系の多層板であ
り、その上面から下面にかけては銅箔や銅めっき膜等か
ら成る複数の配線導体2が形成されている。
織り込んだガラス織物にエポキシ樹脂やビスマレイミド
トリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る板状
の芯体1aの上下面にエポキシ樹脂やビスマレイミドト
リアジン樹脂等の熱硬化性樹脂から成る絶縁層1bをそ
れぞれ複数層ずつ積層して成る有機材料系の多層板であ
り、その上面から下面にかけては銅箔や銅めっき膜等か
ら成る複数の配線導体2が形成されている。
【0011】絶縁基板1を構成する芯体1aは、厚みが
0.3〜1.5mm程度であり、その上面から下面にかけて直
径が0.1〜1.0mm程度の複数の貫通孔5を有している。
そして、その上下面および各貫通孔5の内壁には配線導
体2の一部が被着されており、上下面の配線導体2が貫
通孔5を介して電気的に接続されている。
0.3〜1.5mm程度であり、その上面から下面にかけて直
径が0.1〜1.0mm程度の複数の貫通孔5を有している。
そして、その上下面および各貫通孔5の内壁には配線導
体2の一部が被着されており、上下面の配線導体2が貫
通孔5を介して電気的に接続されている。
【0012】このような芯体1aは、ガラス織物に未硬
化の熱硬化性樹脂を含浸させたシートを熱硬化させた
後、これに上面から下面にかけてドリル加工を施すこと
により製作される。なお、芯体1a上下面の配線導体2
は、芯体1a用のシートの上下全面に厚みが3〜50μm
程度の銅箔を貼着しておくとともにこの銅箔をシートの
硬化後にエッチング加工することにより所定のパターン
に形成される。また、貫通孔5内壁の配線導体2は、芯
体1aに貫通孔5を設けた後に、この貫通孔5内壁に無
電解めっき法および電解めっき法により厚みが3〜50μ
m程度の銅めっき膜を析出させることにより形成され
る。
化の熱硬化性樹脂を含浸させたシートを熱硬化させた
後、これに上面から下面にかけてドリル加工を施すこと
により製作される。なお、芯体1a上下面の配線導体2
は、芯体1a用のシートの上下全面に厚みが3〜50μm
程度の銅箔を貼着しておくとともにこの銅箔をシートの
硬化後にエッチング加工することにより所定のパターン
に形成される。また、貫通孔5内壁の配線導体2は、芯
体1aに貫通孔5を設けた後に、この貫通孔5内壁に無
電解めっき法および電解めっき法により厚みが3〜50μ
m程度の銅めっき膜を析出させることにより形成され
る。
【0013】さらに、芯体1aは、その貫通孔5の内部
にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱
硬化性樹脂から成る樹脂柱6が充填されている。樹脂柱
6は、貫通孔5を塞ぐことにより貫通孔5の直上および
直下に絶縁層1bを形成可能とするためのものであり、
未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂を貫通孔5内にスク
リーン印刷法により充填し、これを熱硬化させた後、そ
の上下面を略平坦に研磨することにより形成される。そ
して、この樹脂柱6を含む芯体1aの上下面に絶縁層1
bが積層されている。
にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱
硬化性樹脂から成る樹脂柱6が充填されている。樹脂柱
6は、貫通孔5を塞ぐことにより貫通孔5の直上および
直下に絶縁層1bを形成可能とするためのものであり、
未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂を貫通孔5内にスク
リーン印刷法により充填し、これを熱硬化させた後、そ
の上下面を略平坦に研磨することにより形成される。そ
して、この樹脂柱6を含む芯体1aの上下面に絶縁層1
bが積層されている。
【0014】芯体1aの上下面に積層された絶縁層1b
は、それぞれの厚みが20〜60μm程度であり、各層の上
面から下面にかけて直径が30〜100μm程度の複数の貫
通孔7を有している。これらの絶縁層1bは、配線導体
2を高密度に配線するための絶縁間隔を提供するための
ものである。そして、上層の配線導体2と下層の配線導
体2とを貫通孔7を介して電気的に接続することにより
高密度配線を立体的に形成可能としている。このような
絶縁層1bは、厚みが20〜60μm程度の未硬化の熱硬化
性樹脂のフィルムを芯体1a上下面に貼着し、これを熱
硬化させるとともにレーザー加工により貫通孔7を穿孔
し、さらにその上に同様にして次の絶縁層1bを順次積
み重ねることによって形成される。なお、各絶縁層1b
表面および貫通孔7内に被着された配線導体2は、各絶
縁層1bを形成する毎に各絶縁層1bの表面および貫通
孔7内に5〜50μm程度の厚みの銅めっき膜を公知のセ
ミアディティブ法やサブトラクティブ法等のパターン形
成法により所定のパターンに被着させることによって形
成される。
は、それぞれの厚みが20〜60μm程度であり、各層の上
面から下面にかけて直径が30〜100μm程度の複数の貫
通孔7を有している。これらの絶縁層1bは、配線導体
2を高密度に配線するための絶縁間隔を提供するための
ものである。そして、上層の配線導体2と下層の配線導
体2とを貫通孔7を介して電気的に接続することにより
高密度配線を立体的に形成可能としている。このような
絶縁層1bは、厚みが20〜60μm程度の未硬化の熱硬化
性樹脂のフィルムを芯体1a上下面に貼着し、これを熱
硬化させるとともにレーザー加工により貫通孔7を穿孔
し、さらにその上に同様にして次の絶縁層1bを順次積
み重ねることによって形成される。なお、各絶縁層1b
表面および貫通孔7内に被着された配線導体2は、各絶
縁層1bを形成する毎に各絶縁層1bの表面および貫通
孔7内に5〜50μm程度の厚みの銅めっき膜を公知のセ
ミアディティブ法やサブトラクティブ法等のパターン形
成法により所定のパターンに被着させることによって形
成される。
【0015】絶縁基板1の上面から下面にかけて形成さ
れた配線導体2は、半導体素子4の各電極を外部電気回
路基板に接続するための導電路として機能し、絶縁基板
1の上面に設けられた部位の一部が半導体素子4の各電
極に例えば鉛−錫共晶合金から成る半田バンプ8を介し
て接合される電子部品接続パッド2aを、絶縁基板1の
下面に露出した部位の一部が外部接続端子としてのリー
ドピン3を接合するためのピン付けパッド2bを形成し
ており、ピン付けパッド2bにはリードピン3が鉛−錫
−アンチモン合金等の弾性率が50GPa以下の半田9を
介して立設されている。このような電子部品接続パッド
2aおよびピン付けパッド2bは、図2に要部拡大平面
図で示すように、配線導体2に接続された略円形のパタ
ーンの外周部をソルダーレジストと呼ばれる最外層の絶
縁層1bにより15〜150μm程度の幅で被覆してその外
周縁を画定することによりその直径φが、電子部品接続
パッド2aであれば略70〜200μm程度に、ピン付けパ
ッド2bであれば略0.5〜2.5mm程度になるように形成
されている。なお、このようなソルダーレジスト1bに
より電子部品接続パッド2a同士あるいはピン付けパッ
ド2b同士の半田8や9による電気的な短絡が有効に防
止されるとともに電子部品接続パッド2aおよびピン付
けパッド2bの絶縁基板1に対する接合強度が高いもの
となっている。
れた配線導体2は、半導体素子4の各電極を外部電気回
路基板に接続するための導電路として機能し、絶縁基板
1の上面に設けられた部位の一部が半導体素子4の各電
極に例えば鉛−錫共晶合金から成る半田バンプ8を介し
て接合される電子部品接続パッド2aを、絶縁基板1の
下面に露出した部位の一部が外部接続端子としてのリー
ドピン3を接合するためのピン付けパッド2bを形成し
ており、ピン付けパッド2bにはリードピン3が鉛−錫
−アンチモン合金等の弾性率が50GPa以下の半田9を
介して立設されている。このような電子部品接続パッド
2aおよびピン付けパッド2bは、図2に要部拡大平面
図で示すように、配線導体2に接続された略円形のパタ
ーンの外周部をソルダーレジストと呼ばれる最外層の絶
縁層1bにより15〜150μm程度の幅で被覆してその外
周縁を画定することによりその直径φが、電子部品接続
パッド2aであれば略70〜200μm程度に、ピン付けパ
ッド2bであれば略0.5〜2.5mm程度になるように形成
されている。なお、このようなソルダーレジスト1bに
より電子部品接続パッド2a同士あるいはピン付けパッ
ド2b同士の半田8や9による電気的な短絡が有効に防
止されるとともに電子部品接続パッド2aおよびピン付
けパッド2bの絶縁基板1に対する接合強度が高いもの
となっている。
【0016】また、ピン付けパッド2bに接合されたリ
ードピン3は搭載する半導体素子4を外部電気回路に接
続するための外部接続端子として機能する。
ードピン3は搭載する半導体素子4を外部電気回路に接
続するための外部接続端子として機能する。
【0017】そして、この配線基板においては、電子部
品接続パッド2aに半導体素子4の各電極を半田バンプ
8を介して接合して半導体素子4を搭載するとともにこ
の半導体素子4を図示しない蓋体やポッティング樹脂に
より封止することによって電子装置となり、この電子装
置におけるリードピン3をソケットや半田を介して外部
電気回路基板の配線導体に接続することにより本発明の
電子装置が外部電気回路基板に実装されることとなる。
品接続パッド2aに半導体素子4の各電極を半田バンプ
8を介して接合して半導体素子4を搭載するとともにこ
の半導体素子4を図示しない蓋体やポッティング樹脂に
より封止することによって電子装置となり、この電子装
置におけるリードピン3をソケットや半田を介して外部
電気回路基板の配線導体に接続することにより本発明の
電子装置が外部電気回路基板に実装されることとなる。
【0018】なお、リードピン3は、図3に要部拡大断
面図で示すように、例えば銅97.57重量%/鉄2.3重量%
/亜鉛0.1重量%/リン0.03重量%を含有する銅合金か
ら成り、直径がAが0.25〜0.5mm程度で長さが1〜3.5
mm程度の略円柱状の軸部3aの上端に直径Bが0.45〜
1.25mmで厚みCが0.05〜0.3mm程度のネールヘッド
と呼ばれる略円錐台状の径大部3bを形成して成る。そ
して、この径大部3bをピン付けパッド2bに鉛82重量
%/錫10重量%/アンチモン8重量%を含有する弾性率
が50GPa以下の半田を介して接合することによりリー
ドピン3がピン付けパッド2bに立設されている。この
ように、本発明のピン付き配線基板およびそれを用いた
電子装置によれば、リードピン3が銅合金から成ること
から、絶縁基体1とリードピン3の熱膨張係数が15pp
m/℃程度と近似したものとなり、これらの間に熱膨張
係数の相違に起因する大きな応力が発生することを有効
に防止することができる。また、半田9の弾性率が50G
Pa以下であり弾性変形しやすいことから、リードピン
3に外力が印加された際にその力によってリードピン3
とピン付けパッド2bとの間に発生する応力を半田9で
良好に吸収することができる。
面図で示すように、例えば銅97.57重量%/鉄2.3重量%
/亜鉛0.1重量%/リン0.03重量%を含有する銅合金か
ら成り、直径がAが0.25〜0.5mm程度で長さが1〜3.5
mm程度の略円柱状の軸部3aの上端に直径Bが0.45〜
1.25mmで厚みCが0.05〜0.3mm程度のネールヘッド
と呼ばれる略円錐台状の径大部3bを形成して成る。そ
して、この径大部3bをピン付けパッド2bに鉛82重量
%/錫10重量%/アンチモン8重量%を含有する弾性率
が50GPa以下の半田を介して接合することによりリー
ドピン3がピン付けパッド2bに立設されている。この
ように、本発明のピン付き配線基板およびそれを用いた
電子装置によれば、リードピン3が銅合金から成ること
から、絶縁基体1とリードピン3の熱膨張係数が15pp
m/℃程度と近似したものとなり、これらの間に熱膨張
係数の相違に起因する大きな応力が発生することを有効
に防止することができる。また、半田9の弾性率が50G
Pa以下であり弾性変形しやすいことから、リードピン
3に外力が印加された際にその力によってリードピン3
とピン付けパッド2bとの間に発生する応力を半田9で
良好に吸収することができる。
【0019】さらに、本発明においては、リードピン3
の径大部3bの直径をA、径大部3bの厚みをBとした
ときに、2.4≦A/B≦4.4となっているとともに径大
部3b側面の軸部3a方向に対する角度θが20〜45゜と
なっている。そして、そのことが重要である。このよう
に、リードピン3の径大部3bの直径をA、径大部3b
の厚みをBとしたときに、2.4≦A/B≦4.4となって
いることから、径大部3bの直径に対する厚みの比率が
十分に大きなものとなり、そのため径大部3bの剛性が
高いものとなる。したがって、リードピン3を例えば50
N程度の力で引っ張ったとしても径大部3bが変形して
半田9に大きな力が作用することを有効に防止すること
ができる。
の径大部3bの直径をA、径大部3bの厚みをBとした
ときに、2.4≦A/B≦4.4となっているとともに径大
部3b側面の軸部3a方向に対する角度θが20〜45゜と
なっている。そして、そのことが重要である。このよう
に、リードピン3の径大部3bの直径をA、径大部3b
の厚みをBとしたときに、2.4≦A/B≦4.4となって
いることから、径大部3bの直径に対する厚みの比率が
十分に大きなものとなり、そのため径大部3bの剛性が
高いものとなる。したがって、リードピン3を例えば50
N程度の力で引っ張ったとしても径大部3bが変形して
半田9に大きな力が作用することを有効に防止すること
ができる。
【0020】また、径大部3b側面の軸部3a方向に対
する角度θが20〜45゜となっていることから、リードピ
ン3に引っ張りの力が印加されたときにその引っ張りの
力による応力を径大部3bの側面を介して半田9の表面
および内部に略均一に分散させることができ、例えば50
N程度の力でリードピン3を引っ張ったとしても半田9
がその表面または内部から破断されてリードピン3が取
れてしまうようなことはなく、搭載する電子部品4を外
部電気回路に正常に接続することができる。
する角度θが20〜45゜となっていることから、リードピ
ン3に引っ張りの力が印加されたときにその引っ張りの
力による応力を径大部3bの側面を介して半田9の表面
および内部に略均一に分散させることができ、例えば50
N程度の力でリードピン3を引っ張ったとしても半田9
がその表面または内部から破断されてリードピン3が取
れてしまうようなことはなく、搭載する電子部品4を外
部電気回路に正常に接続することができる。
【0021】なお、リードピン3の径大部3bの直径A
と径大部3bの厚みBとの比率A/Bが2.4未満である
と、径大部3bの厚みが厚いものとなりすぎて、本発明
のピン付き配線基板および電子装置を外部電気回路基板
に接続する際に径大部3bが邪魔になるとともにリード
ピン3の重量バランスが悪くなり、リードピン3をピン
付けパッド2bに半田付けする際の作業性が悪くなって
しまい、他方、A/Bが4.4を超えると、径大部3bの
剛性が低くなってしまい、リードピン3を垂直あるいは
斜めに引っ張ったときに、径大部3bがその力によって
変形して径大部3b頂面とピン付けパッド2bとの間に
存在する半田9に大きな応力が作用し、リードピン3を
例えば30N程度の力で引っ張った場合であっても径大部
3b頂面とピン付けパッド2bとの間に存在する半田9
の内部から半田9が破断してしまいやすくなる。したが
って、リードピン3の径大部3bの直径Aと径大部3b
の厚みとの比率A/Bは2.4≦A/B≦4.4の範囲に特定
される。
と径大部3bの厚みBとの比率A/Bが2.4未満である
と、径大部3bの厚みが厚いものとなりすぎて、本発明
のピン付き配線基板および電子装置を外部電気回路基板
に接続する際に径大部3bが邪魔になるとともにリード
ピン3の重量バランスが悪くなり、リードピン3をピン
付けパッド2bに半田付けする際の作業性が悪くなって
しまい、他方、A/Bが4.4を超えると、径大部3bの
剛性が低くなってしまい、リードピン3を垂直あるいは
斜めに引っ張ったときに、径大部3bがその力によって
変形して径大部3b頂面とピン付けパッド2bとの間に
存在する半田9に大きな応力が作用し、リードピン3を
例えば30N程度の力で引っ張った場合であっても径大部
3b頂面とピン付けパッド2bとの間に存在する半田9
の内部から半田9が破断してしまいやすくなる。したが
って、リードピン3の径大部3bの直径Aと径大部3b
の厚みとの比率A/Bは2.4≦A/B≦4.4の範囲に特定
される。
【0022】また、径大部3bの側面の軸部3a方向に
対する角度θが20゜未満であると、リードピン3を垂直
あるいは斜めに引っ張ったときに、リードピン3を引っ
張る力が径大部3bの側面を介して径大部3b側面とピ
ン付けパッド2bとの間に存在する半田9の表面に大き
く集中して作用し、例えば30N程度の力でリードピン3
を引っ張った場合であっても径大部3b側面とピン付け
パッド2bとの間に存在する半田9の表面から半田9が
破断してしまいやすくなり、他方θが45゜を超えると、
リードピン3を垂直あるいは斜めに引っ張ったときに、
径大部3bの側面を介して径大部3bの側面とピン付け
パッド2bとの間に存在する半田9の内部に応力が集中
して作用し、例えば30N程度の力でリードピン3を引っ
張った場合であっても径大部3b側面とピン付けパッド
2bとの間に存在する半田9の内部から半田9が破断し
てしまいやすくなる。したがって、径大部3bの側面の
軸部3a方向に対する角度θは20゜〜40゜の範囲に特定
される。
対する角度θが20゜未満であると、リードピン3を垂直
あるいは斜めに引っ張ったときに、リードピン3を引っ
張る力が径大部3bの側面を介して径大部3b側面とピ
ン付けパッド2bとの間に存在する半田9の表面に大き
く集中して作用し、例えば30N程度の力でリードピン3
を引っ張った場合であっても径大部3b側面とピン付け
パッド2bとの間に存在する半田9の表面から半田9が
破断してしまいやすくなり、他方θが45゜を超えると、
リードピン3を垂直あるいは斜めに引っ張ったときに、
径大部3bの側面を介して径大部3bの側面とピン付け
パッド2bとの間に存在する半田9の内部に応力が集中
して作用し、例えば30N程度の力でリードピン3を引っ
張った場合であっても径大部3b側面とピン付けパッド
2bとの間に存在する半田9の内部から半田9が破断し
てしまいやすくなる。したがって、径大部3bの側面の
軸部3a方向に対する角度θは20゜〜40゜の範囲に特定
される。
【0023】さらに、径大部3bの直径Aとピン付けパ
ッド2bの露出する外周縁から径大部3bまでの距離C
との比率C/Aが0.01未満であると、ピン付けパッド2
bと半田9との接合面積が狭いものとなり、ピン付けパ
ッド2bと半田9とを強固に接合することが困難となる
とともに、リードピン3に引っ張りの力が印加されたと
きに、この力によって発生する応力がピン付けパッド2
bの外周縁と絶縁基板1との接合部に大きく作用してピ
ン付けパッド2bが絶縁基板1から剥離してしまいやす
くなり、他方、C/Aが0.5を超えると、ピン付けパッ
ド2b上に多量の半田が流れるため、径大部3bとピン
付けパッド2bとの間に適度な大きさの半田9の溜まり
を形成するために多量の半田9が必要となり、そのよう
な多量の半田9を使ってリードピン3とピン付けパッド
2bとを半田付けすると、半田9の一部が径大部3bを
越えてリードピン3の下端部まで流れてしまい、リード
ピン3をソケットや半田を介して外部電気回路基板の配
線導体に電気的に接続する際にその接続が困難となる。
したがって、径大部3bの直径Aとピン付けパッド2b
の外周縁から径大部3bまでの距離Cとの比率C/Aは
0.01≦C/A≦0.5の範囲が好ましい。
ッド2bの露出する外周縁から径大部3bまでの距離C
との比率C/Aが0.01未満であると、ピン付けパッド2
bと半田9との接合面積が狭いものとなり、ピン付けパ
ッド2bと半田9とを強固に接合することが困難となる
とともに、リードピン3に引っ張りの力が印加されたと
きに、この力によって発生する応力がピン付けパッド2
bの外周縁と絶縁基板1との接合部に大きく作用してピ
ン付けパッド2bが絶縁基板1から剥離してしまいやす
くなり、他方、C/Aが0.5を超えると、ピン付けパッ
ド2b上に多量の半田が流れるため、径大部3bとピン
付けパッド2bとの間に適度な大きさの半田9の溜まり
を形成するために多量の半田9が必要となり、そのよう
な多量の半田9を使ってリードピン3とピン付けパッド
2bとを半田付けすると、半田9の一部が径大部3bを
越えてリードピン3の下端部まで流れてしまい、リード
ピン3をソケットや半田を介して外部電気回路基板の配
線導体に電気的に接続する際にその接続が困難となる。
したがって、径大部3bの直径Aとピン付けパッド2b
の外周縁から径大部3bまでの距離Cとの比率C/Aは
0.01≦C/A≦0.5の範囲が好ましい。
【0024】なお、リードピン3をピン付けパッド2b
に半田9を介して接合するには、ピン付けパッド2bに
半田9用の半田ペーストを例えばメタルマスクを用いた
スクリーン印刷法により所定量印刷塗布するとともにそ
の上にリードピン3の径大部3b頂面を突き当てて当接
させ、これらを加熱して半田9を溶融させた後、常温に
冷却する方法が採用される。
に半田9を介して接合するには、ピン付けパッド2bに
半田9用の半田ペーストを例えばメタルマスクを用いた
スクリーン印刷法により所定量印刷塗布するとともにそ
の上にリードピン3の径大部3b頂面を突き当てて当接
させ、これらを加熱して半田9を溶融させた後、常温に
冷却する方法が採用される。
【0025】
【実施例】試験用基板としてガラス織物にエポキシ樹脂
を含浸させて成る厚みが0.8mmの芯体上にエポキシ樹
脂から成る厚みが40μmの絶縁層を2層積層するととも
に、最上層の絶縁層上に厚みが15μmの銅めっき層から
成る直径が1.6mmのピン付けパッドを形成し、その上
にエポキシ樹脂から成る厚みが30μmのソルダーレジス
ト層をピン付けパッド上に直径が1.4mmの開口を有す
るように被着させ、さらにソルダーレジスト層の開口か
ら露出したピン付けパッドの表面に厚みが5μmのニッ
ケルめっき層および厚みが0.03μmの金めっき層を順次
被着させたものを用意した。
を含浸させて成る厚みが0.8mmの芯体上にエポキシ樹
脂から成る厚みが40μmの絶縁層を2層積層するととも
に、最上層の絶縁層上に厚みが15μmの銅めっき層から
成る直径が1.6mmのピン付けパッドを形成し、その上
にエポキシ樹脂から成る厚みが30μmのソルダーレジス
ト層をピン付けパッド上に直径が1.4mmの開口を有す
るように被着させ、さらにソルダーレジスト層の開口か
ら露出したピン付けパッドの表面に厚みが5μmのニッ
ケルめっき層および厚みが0.03μmの金めっき層を順次
被着させたものを用意した。
【0026】また、試験用のリードピンとして、銅97.5
7重量%/鉄2.3重量%/亜鉛0.1重量%/リン0.03重量
%を含有する銅合金から成り、軸部の直径が0.46mm・
軸部の長さが3mm・径大部の直径が1.1mmであっ
て、径大部の厚みを0.25〜0.45mm、径大部3bの軸部
3a方向に対する角度を20〜45゜の範囲で異ならせたも
のの表面に厚みが2.5μmのニッケルめっき層および厚
みが0.03μmの金めっき層を順次被着させたものを各10
本ずつ用意し、これらの試験用リードピンの径大部と試
験用基板のピン付けパッドとを鉛82重量%/錫10重量%
/アンチモン8重量%から成る弾性率が21GPaで体積
が0.11mm3の半田を介して半田付けすることによって
本発明による評価用試料を得た。
7重量%/鉄2.3重量%/亜鉛0.1重量%/リン0.03重量
%を含有する銅合金から成り、軸部の直径が0.46mm・
軸部の長さが3mm・径大部の直径が1.1mmであっ
て、径大部の厚みを0.25〜0.45mm、径大部3bの軸部
3a方向に対する角度を20〜45゜の範囲で異ならせたも
のの表面に厚みが2.5μmのニッケルめっき層および厚
みが0.03μmの金めっき層を順次被着させたものを各10
本ずつ用意し、これらの試験用リードピンの径大部と試
験用基板のピン付けパッドとを鉛82重量%/錫10重量%
/アンチモン8重量%から成る弾性率が21GPaで体積
が0.11mm3の半田を介して半田付けすることによって
本発明による評価用試料を得た。
【0027】比較例として、同じく銅97.57重量%/鉄
2.3重量%/亜鉛0.1重量%/リン0.03重量%を含有する
銅合金から成り、軸部の直径が0.46mm・軸部の長さが
3mm・径大部の直径が1.1mmであって、径大部の厚
みを0.24mm、径大部3bの軸部3a方向に対する角度
を20゜としたもの、径大部の厚みを0.3mm、径大部3
bの軸部3a方向に対する角度を10゜としたもの、およ
び径大部の厚みを0.45mm、径大部3bの軸部3a方向
に対する角度を50゜としたものの表面に厚みが2.5μm
のニッケルめっき層および厚みが0.03μmの金めっき層
を順次被着させた試験用のリードピンを各10本ずつ用意
し、これらの試験用リードピンの径大部と試験用基板の
ピン付けパッドとを鉛82重量%/錫10重量%/アンチモ
ン8重量%から成る弾性率が21GPaで体積が0.11mm
3の半田を介して半田付けすることによって比較用の評
価用試料を得た。
2.3重量%/亜鉛0.1重量%/リン0.03重量%を含有する
銅合金から成り、軸部の直径が0.46mm・軸部の長さが
3mm・径大部の直径が1.1mmであって、径大部の厚
みを0.24mm、径大部3bの軸部3a方向に対する角度
を20゜としたもの、径大部の厚みを0.3mm、径大部3
bの軸部3a方向に対する角度を10゜としたもの、およ
び径大部の厚みを0.45mm、径大部3bの軸部3a方向
に対する角度を50゜としたものの表面に厚みが2.5μm
のニッケルめっき層および厚みが0.03μmの金めっき層
を順次被着させた試験用のリードピンを各10本ずつ用意
し、これらの試験用リードピンの径大部と試験用基板の
ピン付けパッドとを鉛82重量%/錫10重量%/アンチモ
ン8重量%から成る弾性率が21GPaで体積が0.11mm
3の半田を介して半田付けすることによって比較用の評
価用試料を得た。
【0028】かくして得られた各評価用試料を引っ張り
試験機のステージに20゜の角度をつけて固定し、リード
ピンの軸部を引っ張り治具にチャッキングした後、毎分
15mmの速さで引っ張ることにより破断時の荷重を測定
し評価した。その結果を表1に示す。なお、表1におい
て試料番号1・3・7は本発明の範囲外の比較例であ
る。
試験機のステージに20゜の角度をつけて固定し、リード
ピンの軸部を引っ張り治具にチャッキングした後、毎分
15mmの速さで引っ張ることにより破断時の荷重を測定
し評価した。その結果を表1に示す。なお、表1におい
て試料番号1・3・7は本発明の範囲外の比較例であ
る。
【0029】
【表1】
【0030】表1に示すように、本発明による評価用試
料(試料番号2・4・5・6・8)では全てのリードピ
ンにおいて1ピンあたり50〜63Nの接合強度が得られ
た。また、破断はいずれもリードピンの軸部のチャッキ
ング位置から発生し、半田から破断されることはなかっ
た。これに対し、比較用の評価試料(試料番号1・3・
7)では、いずれの試料番号においても50N未満で半田
から破断されるものがあり、十分な強度が得られなかっ
た。
料(試料番号2・4・5・6・8)では全てのリードピ
ンにおいて1ピンあたり50〜63Nの接合強度が得られ
た。また、破断はいずれもリードピンの軸部のチャッキ
ング位置から発生し、半田から破断されることはなかっ
た。これに対し、比較用の評価試料(試料番号1・3・
7)では、いずれの試料番号においても50N未満で半田
から破断されるものがあり、十分な強度が得られなかっ
た。
【0031】かくして、本発明のピン付き配線基板およ
びこれを用いた電子装置によれば、リードピン3を垂直
あるいは斜めに50N程度の力で引っ張ったとしてもリー
ドピン3が絶縁基板1から取れることがなく、搭載する
電子部品を正常に作動させることが可能なピン付き配線
基板および電子装置を提供することができる。
びこれを用いた電子装置によれば、リードピン3を垂直
あるいは斜めに50N程度の力で引っ張ったとしてもリー
ドピン3が絶縁基板1から取れることがなく、搭載する
電子部品を正常に作動させることが可能なピン付き配線
基板および電子装置を提供することができる。
【0032】なお、本発明は、上述の実施の形態の一例
に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲であれば種々の変更が可能であることはいうまでも
ない。
に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲であれば種々の変更が可能であることはいうまでも
ない。
【0033】
【発明の効果】本発明のピン付き配線基板およびこれを
用いた電子装置によれば、リードピンの径大部の直径を
A、径大部の厚みをBとしたときに、2.4≦A/B≦4.4
であるとともにリードピンの径大部側面が軸部の方向に
対して20〜45゜の角度を有することから径大部の剛性が
充分高いものとなり、その結果、リードピンにこれを引
っ張る力が印加されたとしても、その力により径大部が
変形することはなく、かつ径大部側面の傾斜により径大
部からの応力がリードピンとピン付けパッドとを接合す
る半田の表面および内部に良好に分散され、その結果、
リードピンが絶縁基板に強固に接合され、搭載する電子
部品を外部電気回路に正常に接続することが可能なピン
付き配線基板を提供することができる。
用いた電子装置によれば、リードピンの径大部の直径を
A、径大部の厚みをBとしたときに、2.4≦A/B≦4.4
であるとともにリードピンの径大部側面が軸部の方向に
対して20〜45゜の角度を有することから径大部の剛性が
充分高いものとなり、その結果、リードピンにこれを引
っ張る力が印加されたとしても、その力により径大部が
変形することはなく、かつ径大部側面の傾斜により径大
部からの応力がリードピンとピン付けパッドとを接合す
る半田の表面および内部に良好に分散され、その結果、
リードピンが絶縁基板に強固に接合され、搭載する電子
部品を外部電気回路に正常に接続することが可能なピン
付き配線基板を提供することができる。
【図1】本発明のピン付き配線基板および電子装置の実
施形態例の断面図である。
施形態例の断面図である。
【図2】本発明のピン付き配線基板および電子装置の実
施形態例の要部拡大平面図である。
施形態例の要部拡大平面図である。
【図3】本発明のピン付き配線基板および電子装置の実
施形態例の要部拡大断面図である。
施形態例の要部拡大断面図である。
1・・・・・絶縁基体
2・・・・・配線導体
2b・・・・ピン付けパッド
3・・・・・リードピン
3a・・・・軸部
3b・・・・径大部
4・・・・・電子部品としての半導体素子
9・・・・・半田
A・・・・・径大部3bの直径
B・・・・・径大部3bの厚み
θ・・・・・径大部3b側面の軸部3a方向に対する角
度
度
Claims (2)
- 【請求項1】 配線導体を有する有機材料系の絶縁基板
の下面に前記配線導体と電気的に接続されたピン付けパ
ッドを設けるとともに該ピン付けパッドに、略円柱状の
軸部の上端に略円錐台状の径大部を形成した銅合金から
成るリードピンを前記径大部と前記ピン付けパッドとの
間に半田を介在させて立設して成るピン付き配線基板で
あって、前記径大部の直径をA、前記径大部の厚みをB
としたときに、2.4≦A/B≦4.4であるとともに
前記径大部側面が前記軸部の方向に対して20〜45゜
の角度を有することを特徴とするピン付き配線基板。 - 【請求項2】 請求項1記載の配線基板に電子部品を搭
載するとともに該電子部品の電極と前記配線導体とを電
気的に接続して成る電子装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197640A JP2003017611A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | ピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197640A JP2003017611A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | ピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017611A true JP2003017611A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19035206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001197640A Pending JP2003017611A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | ピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003017611A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009043844A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Shinko Electric Ind Co Ltd | リードピン付き配線基板およびリードピン |
| JP2011100836A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Shinko Electric Ind Co Ltd | リードピン及びリードピン付き配線基板とリードピン付き配線基板の製造方法 |
| US8153900B2 (en) | 2007-08-30 | 2012-04-10 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Wiring substrate with lead pin and lead pin |
-
2001
- 2001-06-29 JP JP2001197640A patent/JP2003017611A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009043844A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Shinko Electric Ind Co Ltd | リードピン付き配線基板およびリードピン |
| US8153900B2 (en) | 2007-08-30 | 2012-04-10 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Wiring substrate with lead pin and lead pin |
| JP2011100836A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Shinko Electric Ind Co Ltd | リードピン及びリードピン付き配線基板とリードピン付き配線基板の製造方法 |
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