JPH0799385A - はんだボール及びその製造方法並びに接続構造 - Google Patents

はんだボール及びその製造方法並びに接続構造

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JPH0799385A
JPH0799385A JP5242376A JP24237693A JPH0799385A JP H0799385 A JPH0799385 A JP H0799385A JP 5242376 A JP5242376 A JP 5242376A JP 24237693 A JP24237693 A JP 24237693A JP H0799385 A JPH0799385 A JP H0799385A
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JP
Japan
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solder
ball
metal
solder ball
metal core
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Pending
Application number
JP5242376A
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English (en)
Inventor
Yogo Kawasaki
洋吾 川崎
Kenji Shimoda
賢治 下田
Kiyotaka Tsukada
輝代隆 塚田
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Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3431Leadless components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K3/3465Application of solder

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  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 隣設する接続端子が短絡することなく対向す
る接続端子間を確実に接続することができ、しかも対向
する接続端子間の隙間を確実に確保することができるは
んだボールを、簡単な構造によって提供すること。 【構成】 金属核10の表面に該金属核10より溶融温
度の低いはんだ層20を被覆した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本各発明は、はんだボール及びそ
の製造方法並びに接続構造に関し、詳しくは、プリント
配線板や電子部品等の接続端子間を電気的に接続するは
んだボール、及びその製造方法、並びに接続端子間をは
んだボールによって電気的に接続する接続構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば複数のプリント配線板を積
層する際に各プリント配線板の接続端子を電気的に接続
したり、プリント配線板に電子部品を実装する際にプリ
ント配線板の接続端子と電子部品の接続端子とを電気的
に接続する手段として、はんだボールによるものがあ
る。ここで、従来のはんだボールは、例えば、組成がS
n/Pb=6/4の所謂6/4はんだ、組成がSn/P
b=9/1の所謂9/1はんだ、組成がSn/Pb=1
/9の所謂1/9はんだ等の単一組成のはんだによって
形成されたものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
はんだボールにあっては、接続端子間を接続するはんだ
ボールが単一組成のはんだにより形成されているため、
はんだボール全体が溶融して潰れる場合があり、隣設す
る接続端子において潰れたはんだボールが互いに接触し
て短絡してしまうという問題があった。特に、複数の接
続端子が細密に形成されている場合には、はんだボール
の潰れによる短絡が生じ易かった。
【0004】また、複数のプリント配線板を積層した際
やプリント配線板に電子部品を実装した際には、積層し
た各プリント配線板の間に隙間を設けたり、プリント配
線板と電子部品との間に隙間を設けて、電子部品から発
生する熱を効率よく放出させたり、プリント配線板の表
面の塵等を排除し易くする場合がある。しかしながら、
従来のはんだボールにあっては、はんだボール全体が溶
融によって潰れて前述した隙間を形成することができな
い場合があった。
【0005】本各発明は、このような課題を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、ま
ず、請求項1の発明においては、隣設する接続端子が短
絡することなく対向する接続端子間を確実に接続するこ
とができ、しかも対向する接続端子間の隙間を確実に確
保することができるはんだボールを、簡単な構造によっ
て提供することである。
【0006】次に、請求項2の発明においては、前述し
た請求項1の発明に係る高品質なはんだボールを容易に
且つ確実に製造することができるはんだボールの製造方
法を、簡単な方法によって提供することである。
【0007】最後に、請求項3の発明においては、隣設
する接続端子に短絡が生じることなく、対向する接続端
子間に隙間を確実に確保することができる接続構造を、
簡単な構造によって提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに本各発明の採った手段を、図面に使用する符号を付
して説明すると、まず、請求項1の発明は、「金属核1
0の表面に該金属核10より溶融温度の低いはんだ層2
0を被覆してなることを特徴とするはんだボール10
0」である。
【0009】次に、請求項2の発明は、「請求項1記載
のはんだボール100の製造方法であって、以下の各工
程を含むことを特徴とするはんだボール100の製造方
法、 (1)前記金属核10となる金属ボール10aと、この
金属ボール10aより溶融温度が低いはんだから形成さ
れ前記はんだ層20となるはんだボール20aとを容器
30に入れる工程; (2)前記金属ボール10aの溶融温度より低い温度で
前記はんだボール20aを溶融して金属ボール10aの
表面にはんだを溶着し、金属核10の表面にはんだ層2
0が被覆されたはんだボール100を形成する工程。」
である。
【0010】最後に、請求項3の発明は、「対向する接
続端子41間をはんだボール100によって電気的に接
続する接続構造であって、各接続端子41間に介在され
た金属核10と、この金属核10より溶融温度が低く該
金属核10の表面に被覆されると共に前記各接続端子4
1に溶着されたはんだ層20とを備えたことを特徴とす
る接続構造」である。
【0011】
【発明の作用】このように構成された本各発明に係るは
んだボール100及びその製造方法並びに接続構造は、
次のように作用する。
【0012】まず、請求項1の発明に係るはんだボール
100は、金属核10の表面にはんだ層20を被覆した
ものであり、このはんだ層20を金属核10より溶融温
度の低いものとしたものである。このため、はんだボー
ル100を溶融して接続端子41間を接続する際に、金
属核10の溶融温度より低い温度ではんだ層20を溶融
し、この溶融したはんだ層20により接続端子41間を
接続すれば、接続端子41間には金属核10が確実に介
在されることになる。これ故、対向する接続端子41間
には、金属核10によって隙間が確実に確保されること
になる。また、接続端子41間に介在された金属核10
によってはんだボール100全体の潰れが防止されるた
め、潰れたはんだボール100によって隣設する接続端
子41が短絡することはなくなる。
【0013】次に、請求項2の発明に係るはんだボール
100の製造方法は、金属核10となる金属ボール10
aとこの金属ボール10aより溶融温度の低いはんだに
より形成されたはんだボール20aとを容器30に入
れ、金属ボール10aの溶融温度より低い温度ではんだ
ボール20aを溶融して金属ボール10の表面にはんだ
を溶着することにより、前述した請求項1の発明に係る
はんだボール100を形成するようにしたものである。
このような方法によれば、金属核10は確実に残存し、
この金属核10の表面にははんだ層20が確実に被覆さ
れることになり、高品質なはんだボール100を容易に
且つ確実に製造し得ることになる。
【0014】最後に、請求項3の発明に係る接続構造
は、前述した請求項1の発明に係るはんだボール100
によって対向する接続端子41間を電気的に接続したも
のであり、対向する接続端子41間に金属核10が介在
され、各接続端子41にはんだ層20が溶着されたもの
である。このため、対向する接続端子41間には、金属
核10によって形成された隙間が確実に確保されること
になる。また、金属核10によってはんだボール100
全体の潰れは防止されることになるため、はんだボール
100全体の潰れによって隣設する接続端子41が短絡
することはなくなる。さらに、各接続端子41には、は
んだ層20が溶着されているため、電気的に確実に接続
されることになり、接続端子41間の接続信頼性が低下
されることはない。
【0015】
【実施例】次に、本各発明のはんだボール100及びそ
の製造方法及び接続構造の実施例を、図面に従って詳細
に説明する。
【0016】図1には、請求項1の発明に係るはんだボ
ール100の一実施例を示してある。このはんだボール
100は、溶融温度が約215℃の9/1はんだにより
形成されたはんだボールを金属核10とし、この金属核
10の表面に、溶融温度が約185℃の6/4はんだに
より形成されたはんだ層20を被覆したものである。な
お、本実施例に限らず、電導性に優れはんだより溶融温
度が高い金(溶融温度約1064℃)や銀(溶融温度約
962℃)等の金属によって金属核10を形成してもよ
い。
【0017】このようなはんだボール100を製造する
際には、電解めっきや無電解めっきにより金属核10の
表面にはんだ層20を被覆してもよいが、電解めっきや
無電解めっきのようにめっきによりはんだ層20を形成
すると、十分な厚さのはんだ層20を得るために長時間
のめっき加工を必要とするばかりか、はんだ層20にバ
ラツキが生じ高品質なはんだボール100を形成するの
が困難である。また、めっきの前処理工程等の煩雑な工
程を必要とする。このため、請求項2の発明に係るはん
だボール100の製造方法により製造するとよい。
【0018】次に、請求項2の発明に係るはんだボール
100の製造方法に実施例を、図2に示す工程図に基づ
いて説明する。
【0019】まず、直径0.9mm深さ1.5mmの穴
を有し、その表面温度が183±2℃に管理された容器
30に、9/1はんだにより形成された直径0.6mm
の金属ボール10aと、6/4はんだにより形成された
はんだボール20aを入れる(a)。なお、容器30の
内面には、テフロン加工やクロムめっき加工等が施され
いる。このため、容器30の内面は、はんだ濡れ性が悪
く、はんだボール100が溶着し難いものとなってい
る。
【0020】次に、容器30の表面温度が200±2℃
となるように加熱してはんだボール20aを溶融する
(b)。ここで、容器30の表面温度が183℃以上と
なる時間は1分とする。すると、金属ボール10aの表
面に、はんだボール20aのはんだが溶着され、金属核
10の表面にはんだ層20が被覆されたはんだボール1
00が形成される(c)。
【0021】なお、容器30の表面温度を195℃以下
にすると、はんだボール20aが完全に溶融されず、2
10℃以上にすると、金属ボール10aも溶融されて混
ざり合ってしまうため、容器30の表面温度が195〜
210℃となるように加熱するのが好ましい。また、容
器30の表面温度が200℃ではんだボール20aが完
全に溶融され、205℃で金属ボール10aの表面が溶
融し始めるため、容器30の表面温度が200〜205
℃となるように加熱するのが特に好ましい。
【0022】また、本実施例においては、容器30にて
個々の独立したはんだボール100を形成する例を示し
たが、これに限らず、プリント配線板40等の接続端子
41に直接はんだボール100を形成してもよい。この
場合、例えば図3に示すように、プリント配線板40等
にその接続端子41が露呈するように容器30を載置し
てこの容器30に金属ボール10aとはんだボール20
aとを入れ(a)、金属ボール10aより低い溶融温度
ではんだボール20aを溶融して(b)、接続端子41
にはんだ層20の一部が溶着されたはんだボール100
を形成してもよい。
【0023】次に、図4には、請求項3の発明に係る接
続構造の一実施例を示してある。この接続構造は、複数
のプリント配線板40を積層する際に、各プリント配線
板40の対向する接続端子41をはんだボール100に
よって接続したものである。この接続構造においては、
対向する接続端子41間に金属核10が介在されてお
り、この金属核10の表面に被覆されたはんだ層20
が、各々上側の接続端子41と下側の接続端子41とに
溶着されている。そして、金属核10によって接続端子
41間の隙間が確実に確保されており、はんだ層20に
よって接続端子41間が電気的に確実に接続されてい
る。なお、本実施例の如く複数のプリント配線板40を
積層する際に限らず、例えばプリント配線板40に電子
部品を実装する際に、プリント配線板40の接続端子4
1と電子部品の接続端子41とを接続したものであって
もよい。
【0024】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、まず、請求
項1の発明に係るはんだボールは、金属核の表面にこの
金属核より溶融温度の低いはんだ層を被覆したものであ
り、接続端子間を接続する際に、溶融によるはんだボー
ル全体の潰れを防止できるようにしたものである。
【0025】次に、請求項2の発明は、金属ボールとこ
の金属ボールより溶融温度の低いはんだボールとを容器
に入れ、金属ボールの溶融温度より低い温度ではんだボ
ールを溶融して、金属核の表面にはんだ層を被覆した請
求項1の発明に係るはんだボールを製造する方法であ
り、簡単な方法によって、金属核を確実に残存させ、こ
の金属核の表面にはんだ層を確実に被覆できるようにし
たものである。
【0026】最後に、請求項3の発明に係る接続構造
は、対向する接続端子間に介在された金属核と、この金
属核の表面に被覆され各接続端子に溶着されたはんだ層
とを備えたものであり、金属核によって接続端子間の隙
間が確実に確保され、はんだ層によって接続端子間が電
気的に確実に接続されたものである。
【0027】従って、まず、請求項1の発明によれば、
隣設する接続端子が短絡することなく対向する接続端子
間を確実に接続することができ、しかも対向する接続端
子間の隙間を確実に確保することができるはんだボール
を、簡単な構造によって提供することができる。
【0028】次に、請求項2の発明によれば、前述した
請求項1の発明に係る高品質なはんだボールを容易に且
つ確実に製造することができるはんだボールの製造方法
を、簡単な方法によって提供することができる。
【0029】最後に、請求項3の発明によれば、隣設す
る接続端子に短絡が生じることなく、対向する接続端子
間に隙間を確実に確保することができる接続構造を、簡
単な構造によって提供することができる。
【0030】
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の発明に係るはんだボールの一実施例
を示す断面正面図である。
【図2】請求項2の発明に係るはんだボールの製造方法
の一実施例を示す工程図である。
【図3】請求項2の発明に係るはんだボールの製造方法
の別の実施例を示す工程図である。
【図4】請求項3の発明に係る接続構造の一実施例を示
す断面正面図である。
【符号の説明】
10 金属核 10a 金属ボール 20 はんだ層 20a はんだボール 30 容器 40 プリント配線板 41 接続端子 100 はんだボール

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属核の表面に該金属核より溶融温度の低
    いはんだ層を被覆してなることを特徴とするはんだボー
    ル。
  2. 【請求項2】請求項1記載のはんだボールの製造方法で
    あって、以下の各工程を含むことを特徴とするはんだボ
    ールの製造方法、 (1)前記金属核となる金属ボールと、この金属ボール
    より溶融温度が低いはんだから形成され前記はんだ層と
    なるはんだボールとを容器に入れる工程; (2)前記金属ボールの溶融温度より低い温度で前記は
    んだボールを溶融して金属ボールの表面にはんだを溶着
    し、金属核の表面にはんだ層が被覆されたはんだボール
    を形成する工程。
  3. 【請求項3】対向する接続端子間をはんだボールによっ
    て電気的に接続する接続構造であって、 各接続端子間に介在された金属核と、この金属核より溶
    融温度が低く該金属核の表面に被覆されると共に前記各
    接続端子に溶着されたはんだ層とを備えたことを特徴と
    する接続構造。
JP5242376A 1993-09-29 1993-09-29 はんだボール及びその製造方法並びに接続構造 Pending JPH0799385A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996037089A1 (en) * 1995-05-18 1996-11-21 Westaim Technologies Inc. A connective medium and a process for connecting electrical devices to circuit boards
US6070782A (en) * 1998-07-09 2000-06-06 International Business Machines Corporation Socketable bump grid array shaped-solder on copper spheres
WO2006054753A1 (ja) * 2004-11-18 2006-05-26 Tdk Corporation 磁気ヘッド及び磁気ヘッドの製造方法
JP2007214172A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Nec Corp Lsiパッケージ及びコア入りはんだバンプ並びにlsiパッケージ実装方法

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040107