安装基板及其制造方法

专利名称：安装基板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种安装基板及其制造方法，更详细而言，涉及连接可靠性出色、可以 安装小型电子元件的安装基板及其制造方法。本申请基于2007年12月26日在日本提出申请的特愿2007-334593号专利申请 要求优先权，并在此引用其内容。
背景技术：
以前，向电路基板等安装电子元件时，使用焊料、导电性粘接剂。例如，在专利文献1中公开了如图12所示的连接端子结构。该连接端子结构具备 设置有配线图案的配线基板101，该配线图案具有第1焊盘(land) 102，第1焊盘102上设 有由焊料熔析性低的金属材料构成的第2焊盘103，在该第2焊盘103上设有由焊料熔析性 好的贵金属材料构成的焊接用第3焊盘104。在该第3焊盘104外周上存在形成焊料106 排除面的第2焊盘103。并且，电子元件140的电极部141和配线基板101通过焊料106而 电连接。该连接端子结构中，配线基板101由于是环氧树脂系、陶瓷、或氧化铝，因而配线图 案是由铜构成的电路。所以，专利文献1中，对铜配线上的一般性焊接安装问题，例如以焊 接用焊盘(第3焊盘104)、焊料106的剥离等进行处理。另一方面，向薄膜电路基板安装电子元件时，薄膜电路基板使用聚对苯二甲酸乙 二醇酯(以下，有时称为PET)作为基板，并在该基板上通过印刷银膏而形成电路。因此，当 通过焊接安装电子元件时，作为焊料需要使用PET不脆化的低熔点焊料(焊接温度约165°C 以下)。因此，向薄膜电路基板进行安装时，用在比较低的温度(约165°C以下)下发生固 化反应的导电性粘接剂代替焊料。图13A是示意地表示使用导电性粘接剂向薄膜电路基板 安装了电子元件的安装基板一个例子的剖面图。在基板210上配置的导电性膏电路220，通 过导电性粘接剂260 (260a)与电子元件240的电极部241电连接。导电性粘接剂260a外 周区域被固着于其上的密封树脂261密封。此时，电子元件240粘接强度取决于导电性粘接剂260中所含的环氧树脂、密封树 脂261。因此，不同于用焊料安装的情况，不属于基于金属接合的连接，因此有可能连接状态 不稳定，发生导通不良。另外，最近电子元件240的电极部241除了镀金以外镀锡的情况有所增加。通常， 导电性粘接剂260是以银粉和环氧树脂为主要的成分，若是该情况，则锡和导电性粘接剂 260所含的银发生电偶腐蚀等而相容性差。另外，在导电性粘接剂260和电极部241的连接 部界面中会发生水分浸入到环氧树脂成分中、局部电池腐蚀(电偶腐蚀)，引起锡的溶解或 氧化，发生连接不良的可能。为了防止这些，需要使用吸湿性降低至不发生水分浸入程度的 粘合剂。进而，导电性粘接剂260a在安装电子元件240的时候发生破碎而扩展，此后的加 热工序中，粘度下降而有可能从涂布的地方流出。因而，如图13B所示，被涂布在2处的导电性粘接剂260a有可能流出到空间250中，成为相连的状态(260b)。因此，必须将涂布导 电性粘接剂260a的2处的距离扩大到某种程度，所以在以前的安装基板上难以安装小尺寸电子 元件。专利文献1 特开2006-120677号公报

发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种连接可靠性出色、且可以 安装小型电子元件的安装基板。另外，还以提供一种安装基板的制造方法为目的，其中，该安装基板上可以安装经 镀锡加工的小型电子元件，且能提高成品率。本发明为了解决上述课题完成所述目的，采用了如下方式。(1)本发明的安装基板，具备绝缘性基材，在该绝缘性基材的一面多个配置的、 具有焊盘的第一导体，配置在该焊盘上的第二导体，在上述第二导体上分别单独设置的焊 料，具有与上述焊料分别独立接触的电极部的电子元件；上述第一导体由至少含有银的第 一部件构成，上述第二导体由至少含有铜的第二部件构成，上述焊料由至少含有锡的第三 部件构成。(2)上述第二部件优选为还含有银。(3)上述绝缘性基材优选为，由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。(4)上述焊盘的大小优选为，大于上述第二导体。(5)优选为，至少在上述电子元件和上述绝缘性基材之间配置有树脂。(6)本发明的安装基板的制造方法，所述安装基板具备绝缘性基材，在该绝缘性 基材的一面多个配置的、具有焊盘的第一导体，配置在该焊盘上的第二导体，在上述第二导 体上分别单独设置的焊料，具有与上述焊料分别独立接触的电极部的电子元件；上述第一 导体由至少含有银的第一部件构成，上述第二导体由至少含有铜的第二部件构成，上述焊 料由至少含有锡的第三部件构成，所述制造方法具有如下工序在所述绝缘性基材的一面 形成所述第一导体和所述第二导体的工序；在所述第二导体上形成所述焊料的工序；分别 使各个所述电极部与各个所述焊料接触，安装所述电子部件的工序。(7)优选为，还具有如下工序在上述电子元件和上述绝缘性基材之间配置树脂， 用该树脂至少填充上述电子元件和上述绝缘性基材之间的工序。发明的效果上述(1)记载的安装基板中，不是用含有银的导电性粘接剂，而是用含有锡的焊 料将电子元件的电极部和第二导体进行了电连接。因此，即使电子元件的电极部由锡构成， 也不会像以前一样发生电偶腐蚀等而导致连接状态变得不稳定的情况。而且是通过金属接 合使第二导体和电极部电连接，所以能确保稳定的导通，能实现连接可靠性的提高。进而， 难以发生如同导电性粘接剂那样的情况，即难以发生各个焊料粘度降低而流出，各个焊料 之间发生电连接的情况。为此，能将各个焊料间的距离设窄。因而能获得可以安装小型电 子元件的安装基板。根据上述(6)记载的安装基板的制造方法，由于使用焊料将第二导体和电子元件
4的电极部进行电连接，所以在安装基板的制造工序中，难易发生如同像导电性粘接剂那样 的焊料粘度降低，各个焊料被电连接的情况。因此，有望提高成品率。并且，能将各个焊料 间的距离设窄，小型电子元件的安装成为可能。


图1为示意地表示本发明第1实施方式所述的安装基板的剖面图。图2A为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图2B为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图2C为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图2D为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图3A为示意地表示本发明变形例所述的安装基板的剖面图。图3B为示意地表示该实施方式所述的安装基板的平面图。图3C为示意地表示该实施方式所述的安装基板的焊盘周边的平面图。图4A为示意地表示本发明第2实施方式所述的安装基板的剖面图。图4B为示意地表示该实施方式所述的安装基板的变形例的剖面图。图5A为示意地表示本发明第3实施方式所述的安装基板的剖面图。图5B为示意地表示该实施方式所述的安装基板的平面图。图5C为示意地地表示该实施方式所述的安装基板的焊盘周边的平面图。图6A为示意地表示本发明第4实施方式所述的安装基板的剖面图。图6B为示意地表示该实施方式所述的安装基板的平面图。图7A为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图7B为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图7C为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图7D为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图7E为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图8A为示意地表示本发明第5实施方式所述的安装基板的剖面图。图8B为示意地表示该实施方式所述的安装基板的平面图。图9A为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图9B为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图9C为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图9D为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图9E为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图9F为示意地表示该实施方式所述的安装基板的制造方法的剖面工序图。图IOA为将本发明第1实施方式所述的安装基板的剖面用电子显微镜拍摄的图 像。图IOB为表示图IOA中的铜分布的图。图IOC为表示图IOA中的银分布的图。图IlA为表示对第二导体内部进行元素分析的结果的图。图IlB为表示在第二导体和焊料界面附近进行元素分析的结果的图。
图12为示意地表示以前的安装基板一个例子的剖面图。
图13A为示意地表示以前的安装基板的其它例子的剖面图
图13B为示意地表示以前的安装基板的其它例子的剖面图
图14为示意地表示以前的安装基板的其它例子的剖面图。
符号说明
1(1A，1B，1C，1D，1E，1F，1G)安装基板
10绝缘性基材
21第一导体
21b焊盘
22第二导体
30(30A，30B)焊料
40电子元件
41(41A，41B)电极部
42主体
50 空间
60 树脂
70 抗蚀剂
具体实施例方式下面，参照附图对本发明进行详细说明，但本发明并不局限于此，在不超出本发明 主旨的范围内可以进行各种改变。<第1实施方式>图1为示意地表示本发明的安装基板的一例的剖面图。本发明的安装基板1大致由如下构成绝缘性基材10，在该绝缘性基材10的一面 IOa上配设的多个、具有焊盘21b的第一导体21，配置在该焊盘21b上的第二导体22，在第 二导体22上分别单独设置的焊料30，具有与焊料30分别独立接触的电极部41的电子元件 40。并且，第一导体21由至少含有银的第一部件构成，第二导体22由至少含有铜的第二部 件构成，焊料30由至少含有锡的第三部件构成。以下，分别进行详细的说明。绝缘性基材10例如由树脂或玻璃等构成，其中，因具有挠性优选树脂，优选由PET 构成的膜状树脂片。第一导体21和第二导体22多个配置在绝缘性基材10的一面IOa上，与电子元件 40的电极部41发生导通。第一导体21，以除了该第一导体21的焊盘21b及其周围之外的 部位不露出的方式，被未图示的抗蚀剂所覆盖。作为该抗蚀剂可使用现有公知的抗蚀剂。虽 然在图中，第一导体21和第二导体22分别图示了 2个，但并不是特别限定于该数，例如，在 绝缘性基材10和电子元件40的主体42的空间部50中，可以配置多个第一导体21、第二导 体22、焊料30、和电子元件40的电极部41，分别电连接。第一导体21和第二导体22优选分别由两者的电阻值相近且能高度抑制界面中发 生的化学反应的物质构成。这种第一导体21，由至少含有银的第一部件构成。第一部件例
6如为含银之外还可包含钼、金、镍、钯等的合金。第一导体21由含有银的第一部件构成，所 以，作为第二导体22优选由至少含有与银的电阻值接近且难以在第一导体21与第二导体 22的界面上发生化学反应等的铜的第二部件构成。第二部件例如为含铜之外还可包含银、 金、钼、镍、钯等的合金。这些第一导体21和第二导体22的厚度例如为1 100 μ m。焊料30 (30A、30B)，将第二导体22和电子元件40的电极部41电连接。焊料30 由至少含有锡的第三部件构成。作为第三部件优选是含锡之外，还含有即使电极部41含有 锡，与锡的相容性好的铋。作为这种焊料30例如可举出Sn-Bi系焊料。可考虑适用的电子 元件40的电极部41、绝缘性基材10、第二导体22等，适当调节Bi含量。例如可使用Sn42Bi58 等的焊料30。尤其对绝缘性基材10为PET等膜所构成的薄膜电路基板进行焊接时，若使用通常 的无铅焊料则因焊接温度在180°C以上，所以会对绝缘性基材10带来损伤。因此，优选使用 焊接温度为165°C以下的Sn-Bi系低熔点焊料。电子元件40，与绝缘性基材10上的第一导体21及第二导体22电连接，由主体42 和与第二导体22电连接的电极部41构成。作为主体42没有特别限定，可使用公知物品。如图1所示，电极部41被配置成从电子元件40的一面40a经由侧面40b，到电子 元件40的另一面40c为止。作为电极部41可使用公知物品，例如，可以举出由锡、银、铜等 构成的物品。另外，电极部41并不局限于图1的形状，可以是从电子元件40的一面40a配置 到侧面40b的形状，也可以是仅配置于与电子元件40主体42的、与绝缘性基材10相对的 一面40a上的形状。通过将电极部41的区域延设至电子元件40的侧面40b为止，使其与 焊料30进行导通而能增大焊料30和电极部41的接触面积，能进一步实现连接可靠性的提 高。另外，如果将电极部41配置在电子元件40的角上，则以3个面与焊料30进行电连接， 所以能进一步增大接触面积，提高连接可靠性。另外，如图1所示，如果将电极部41配设成 从电子元件40的一面40a延伸到另一面40c，则在电子元件40的另一面40c上也能实现与 其他的基板或其他的电子元件的导通。本发明的安装基板IA的第二导体22与电子元件40的电极部41通过焊料30进 行金属接合从而电连接。因此，连接状态稳定，降低了导通不良的发生。并且，焊料30不会 发生如导电性粘接剂那样的、粘度降低而流出，使各个焊料发生电连接的情况。为此，能将 各个焊料30间的距离设窄。其结果，能获得可以具备小型电子元件40的安装基板1。第一导体21由含有银的第一部件构成，第二导体22由含有铜的第二部件构成。所 以，可通过使用与第一导体21的熔析性低，而与第二导体22的熔析性优良的低熔点焊料等 的含锡焊料30，从而提高焊料30和导体20的连接可靠性。另外，含锡焊料30和含铜第二 导体22的接触，与含锡焊料30和含银第一导体21的接触相比，更难以产生电偶腐蚀。而 且，该含锡焊料30，即使在电极部41由锡、铜、金等构成的任一情况下，也能保持稳定的连 接状态。因此，能实现焊料30和第二导体22，以及焊料30和电极部41的连接可靠性的提 高。第二导体22中含有的铜，由于其电阻值与第一导体21中所含的银的电阻值相近，所以 难以在第一导体21和第二导体22之间的界面上发生化学反应。由此，能得到提高了连接 可靠性的安装基板1。
接着，参照图2A 2D，对本实施方式的安装基板IA的制造方法进行说明。首先，如图2A所示，例如用丝网印刷，在绝缘性基材10的一面IOa上涂布由银膏 等构成的第一部件，通过加热使其干燥，形成具有焊盘21b的第一导体21。接着，如图2B所示，例如用丝网印刷，在第一导体21焊盘21b上涂布由铜膏等构 成的第二部件，加热干燥，形成第二导体22。接着，如图2C所示，例如用丝网印刷或分配(Dispense)技术，在第二导体22上涂 布由含有锡的第三部件构成的焊料30，例如Sn/Bi系低熔点焊料30。焊料30之间的距离、 和绝缘性基材10与电子元件40的距离，可根据要安装的电子元件40适当调节。接着，如图2D所示，在涂布有焊料30的位置上与电子元件40的电极部41的位置 相合。然后，使各个电极部41与各个焊料30接触，加热，安装电子元件40。由此，获得本实施方式的安装基板1A。本实施方式的安装基板IA的制造方法，通过焊料30将第二导体22和电子元件40 的电极部41电连接，所以不会发生如导电性粘接剂那样的、焊料30的粘度降低而使各个焊 料30A、30B电连接的情况。因此，可将各个焊料30A、30B间的距离设窄，因而能安装小型的 电子元件40。并且，由于焊料30的自对位，能比从前的采用导电性膏时更精确地安装电子 元件40。<变形例>图3A、3B、3C为示意地表示本实施方式的变形例的安装基板IB的一个例子的图。 图3A是剖面图，图3B是平面图，图3C是焊盘21b附近的平面图。本变形例的安装基板IB的第二导体22形成为大于第一导体21的焊盘21b。如图3C所示，第二导体22的半径R2，仅比第一导体21的焊盘21b半径Rl大α 部分。α优选为大于形成第二导体22时的印刷匹合精度，例如是0.2mm以上。第二导体 22也不必形成为如图3A 3C所示的与焊盘21b同心的圆状。第二导体22的厚度是根据应用本实施方式的安装基板的电子机器进行适当调 节。在安装基板上产生多次弯曲的情况下，第二导体的厚度优选偏薄。第二导体22的大小 也同样，在安装基板上产生多次弯曲的情况下，其半径R2优选偏小。另外，比起弯曲特性更 优先考虑防止迁移、电偶腐蚀以及焊料30短路的情况下，将第二导体22的半径R2制成充 分大。根据本变形例的安装基板1B，由于第一导体21的焊盘21b被第二导体22所覆盖， 所以不会发生焊料30在熔融、固化时流入焊盘21b的情况。因此，焊料30和焊盘21b不会 直接接触。其结果，能防止焊料30的短路、和在焊料30与焊盘21b之间发生电偶腐蚀以及 迁移。并且，使用Sn/Bi系低熔点焊料时，由于该焊料与铜(第二导体22)的熔析性好，能 使第二导体22变大，从而提高与焊料30的连接可靠性。〈第2实施方式〉图4A为示意地表示本发明第2实施方式所述的安装基板IC的剖面图。本实施方 式的安装基板IC与第1实施方式的安装基板IA的不同点在于，至少在电子元件40和绝缘 性基材10之间的空间50中配置有树脂60。在本实施方式中，第一导体21以除了该第一导 体21的焊盘21b及其周围之外的部位不露出的方式，被抗蚀剂70所覆盖。树脂60，只要是热固化型且能作为不导电性粘接剂使用，则无特别限定，例如可使
8用环氧树脂、丙烯酸树脂等。通过在电子元件40和绝缘性基材10之间的空间50中配置树脂60，将电子元件40 和绝缘性基材10进行粘接，从而能提高电子元件40向绝缘性基板10的固着强度。并且， 优选不仅仅是在电子元件40和绝缘性基材10之间的空间50中配置，还如图4A所示，以覆 盖露出的第一导体21、焊盘21b和第二导体22的方式配置该树脂60进行密封。由此，因结 露等而生成的水分将难以浸入导电部(第一导体21、第二导体22和焊料30、以及它们的连 接部位)。所以，能提供难以发生迁移等的安装基板。在使用导电性粘接剂的以前的安装基板中，如图14所示，以树脂262进行密封时， 也对电子元件240进行了覆盖。与此相对，本实施方式中，树脂60无需覆盖电子元件40就 能进行导电部的密封和空间50的密封。所以，本实施方式的安装基板IC除了具有上述效 果之外，还能进行高于从前安装基板的高密度安装。本实施方式中，还可以如图4B所示，代替以第一导体21和第二导体22不露出的 方式进行密封的树脂60，使用以不露出第一导体21的方式配置的抗蚀剂70，进行电子元件 40和低熔点焊料30之外的覆盖。此时，可按照适用的电子机器等适当调节抗蚀剂70的厚 度，例如为20 μ m 40 μ m。由于是安装电子元件40，所以抗蚀剂70太厚则降低安装特性 (连接性、机器强度等)。另一方面，抗蚀剂70太薄则难以发挥抗蚀剂特性。图4B所示的安 装基板ID也如同使用上述树脂60的情况，因结露等而生成的水分将难以浸入导电部(第 一导体21、第二导体22和焊料30、以及它们的连接部位)。所以，能提供难以发生迁移等的 安装基板。树脂60的使用并不仅于本实施方式，在上述的变形例的安装基板IB中也同样能 适用。此时，也能得到与第2实施方式的安装基板IC相同的效果。〈第3实施方式〉]图5A、5B、5C为示意地表示本发明第3实施方式所述的安装基板IE的图。图5A 是剖面图，图5B是平面图，图5C是焊盘21b周边的平面图。本实施方式的安装基板IE的 第二导体22被形成为小于第一导体21的焊盘21b。如图5C所示，第一导体21的焊盘2Ib的半径Rl，比第二导体22半径R2大β部 分。β优选为大于形成第二导体22时的印刷匹合精度，例如是0.2mm以上。第二导体22 也不必形成为如图5A 5C所示的与焊盘21b同心的圆状。本实施方式的安装基板IE除了具有上述第1实施方式的安装基板IA中能得到的 效果之外，由于由铜构成的第二导体22小于第一导体21的焊盘21b，所以具有比上述变形 例的安装基板IB还优异的挠性。所以，本实施方式的安装基板IE最适用于产生反复弯曲 的电子机器。〈第4实施方式〉图6A、6B为示意地表示本发明第4实施方式所述的安装基板IF的图。图6A是剖 面图，图6B是平面图。本实施方式的安装基板IF与第3实施方式的安装基板IE的不同点 在于，至少在电子元件40和绝缘性基材10之间的空间50中配置有树脂60。作为树脂60，与上述第2实施方式相同。根据本实施方式的安装基板1F，可以得 到上述第2实施方式的安装基板IB中能得到的效果和第3实施方式的安装基板IE中能得 到的效果。
本实施方式中，也能代替树脂60而使用抗蚀剂70，以不露出第一导体21和第二 导体22的方式对电子元件40和低熔点焊料30之外进行覆盖。此时，与使用上述树脂60 的情况同样，因结露等而生成的水分将难以浸入导电部(第一导体21、第二导体22和焊料 30、以及它们的连接部位)。所以，能提供难以发生迁移等的安装基板。接着，参照图7A 7E，对本实施方式的安装基板IF的制造方法进行说明。首先，如图7A 7B所示，与第1实施方式时同样，在绝缘性基材10的一面IOa上 形成第一导体21和第二导体22。此时，第二导体22，以第一导体21的焊盘21b比第二导 体22的印刷匹合精度大的方式形成。由此，第二导体22，能以一直成为焊盘21b内侧的方 式形成。其次，如图7C所示，以覆盖露出的第一导体21的方式将抗蚀剂70通过丝网印刷 进行印刷至焊盘21b的附近，干燥。并且，在第二导体22的、涂布低熔点焊料30的部分以 外的区域，和露出的焊盘21b和第一导体21上，通过丝网印刷来印刷树脂60。通过在这些 区域中配置树脂60，在后续的工序中，能以不露出第一导体21和第二导体22，且包括导电 部(第一导体21、第二导体22、焊料30以及它们的连接部位)的方式用该树脂60进行密 封。然后，如图7D所示，与第1实施方式时同样地，在第二导体22上涂布低熔点焊料 30。然后，如图7E所示，在涂布有焊料30的位置上，将电子元件40的电极部41进行 位置对合，安装电子元件40。其后，进行加热。由此，能得到本实施方式的安装基板1F。本实施方式的制造方法中，当涂布低熔点焊料30时，焊盘21b被树脂60所覆盖。 因此，在低熔点焊料30溶融、固化时，不会有该低熔点焊料30流入焊盘21b的忧虑。所以， 低熔点焊料30和焊盘21b不会接触，能够防止它们之间产生的电偶腐蚀、迁移。〈第5实施方式〉图8A、8B为示意地表示本发明第5实施方式所述的安装基板IG的图。图8A是剖 面图，图8B是平面图。本实施方式的安装基板IG与第3实施方式的安装基板IE的不同点 在于，以除了第二导体22的配置低熔点焊料30的区域之外，覆盖该第二导体22、第一导体 21和焊盘21b的方式配置抗蚀剂70的点；和空间50中配置有树脂60，该树脂60粘接电子 元件40和绝缘性基材10的点。抗蚀剂70的厚度可按照其适用的电子机器等进行适当调 节，例如20μπι 40μπι。由于是安装电子元件40，所以抗蚀剂70太厚则安装特性(连接 性、机器强度等)下降。另一方面，抗蚀剂70太薄，则难以实现作为抗蚀剂的特性。本实施方式的安装基板IG中，由于用抗蚀剂70覆盖了第一导体21、焊盘21b以 及第二导体22，所以它们不会露出。因此，如同上述第3实施方式的安装基板1E，因结露等 而生成的水分将难以浸入导电部(第一导体21、第二导体22和焊料30、以及它们的连接部 位)。所以，可实现安装部整体上的耐迁移特性的提高。并且，通过树脂60粘接电子元件 40和绝缘性基材10，所以能实现安装部整体上的固着强度的提高。接着，参照图9A 9F，对本实施方式的安装基板IG的制造方法进行说明。首先，如图9A 9B所示，与第4实施方式时同样，在绝缘性基材10的一面IOa上 形成第一导体21和第二导体22。
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然后，如图9C所示，通过丝网印刷，以除了第二导体22的涂布了低熔点焊料30的 部分之外，覆盖第一导体21、焊盘21b和第二导体22的方式印刷抗蚀剂70。此后，加热干
O然后，如图9D所示，在相当于安装电子元件40的下部的部分上，通过丝网印刷或 分配技术涂布树脂60。然后，如图9E所示，与第1实施方式时同样，涂布低熔点焊料30。然后，如图9F所示，在涂布有焊料30的位置上将电子元件40的电极部41进行位 置对合，安装电子元件40。其后进行加热。由此，能得到本实施方式的安装基板1G。本实施方式的制造方法中，由于焊盘21b被抗蚀剂所覆盖，所以在低熔点焊料30 溶融、固化时，没有该低熔点焊料30流入焊盘21b的忧虑。所以，能防止电偶腐蚀、迁移。 并且，本实施方式的制造方法中，用抗蚀剂70覆盖第一导体21、焊盘21b和第二导体22之 后，涂布或印刷树脂60。因此，被配置在该第二导体22端部上的抗蚀剂70，能抑制树脂60 浸入到第二导体22的涂布有焊料30的部位中。所以，能提高成品率。上述安装基板1 (1A 1G)中，作为形成第二导体22的第二部件使用进一步含有 银的物件。作为该含有银的第二部件例如可举出镀银铜粉。此时，通过涂层镀银铜粉而可 以防止铜粉的氧化。因此，能提高导电性。图IOA为，使用镀银铜粉作为第二导体22进行 制造的第1实施方式的安装基板中，用电子显微镜拍摄其剖面而获取的图像。以2000倍的 倍率进行了拍摄。图IOB为，在图IOA中，检测了铜分布的图。图IOC为，在图IOA中，检测 了银分布的图。图IlA为对使用镀银铜粉制造的第二导体22的内部进行元素分析的结果。 图IlB为，对使用镀银铜粉制造的第二导体22和焊料30的界面，通过SEM-EDS进行元素分 析的结果。如图IOA IOC和图IlA IlB所示，用镀银铜粉制造第二导体22时，在第二导 体22和焊料30的界面中不存在银。因此，即使作为构成第二导体22的第二部件使用镀银 铜粉时，也能抑制在第二导体22和焊料30之间发生电偶腐蚀。而且，通过防止铜粉的氧化 而能提高导电性。实施例〈实施例1的制备〉作为绝缘性基材采用了厚100 μ m的PET膜。在该PET膜上，通过丝网印刷涂布了 主要成分为银填料的导电性膏，制造了电路图案。此时，电路图案的膜厚为10 μ m。然后，通 过加热使导电性膏干燥，在绝缘性基材上形成作为具有焊盘的电路的第一导体。然后，在第一导体的焊盘上，通过丝网印刷涂布了主要成分为铜填料的导电性膏。 其后，通过加热使导电性膏干燥，形成了第二导体。然后，在第二导体上，通过分配器涂布了 Sn/Bi系低熔点焊料。其中，焊料的涂 布条件为，喷嘴直径0. 2mm、空气压力60kPa、喷出时间500msec、第二导体到喷嘴的高度为 0. Imm0以如上涂布的Sn/Bi系低熔点焊料与电子元件的电极部电连接的方式安装了电 子元件。作为电子元件使用了尺寸(LXWXH)为1.6 X 0.8 X 0.45mm、电极部进行了镀锡的 跳线晶片电阻器。然后加热，使Sn/Bi系低熔点焊料溶解而制造安装基板，将其作为实施例1。〈比较例的制备〉与实施例1同样地形成了第一导体、第二导体，在该第二导体上使用分配器涂布 导电性粘接剂。其中，导电性粘接剂的涂布条件为，喷嘴直径0. 2mm、空气压力50kPa、喷出 时间200msec、第二导体到喷嘴的高度为0. 1mm。然后，使用安装机，在涂布了导电性粘接剂的位置上，以对合电子元件的经镀锡而 形成的电极部的方式安装电子元件。然后，干燥导电性粘接剂使其固化。其中，电子元件与 实施例相同。然后，使用分配器，以覆盖安装的电子元件四边的方式涂布热固化性树脂作为密 封树脂。此时，使密封树脂不附着到电子元件上面。其后，硬化密封树脂而制造安装基板，将其作为比较例。<实施例1和比较例的对比>对于如上得到的实施例1和比较例的安装基板，进行了连接电阻和湿热试验后的 连接电阻的评价。其结果如表1所示。各个评价方法如下。〈连接电阻〉使用恒定电压电流发生器(Advantest公司制，R6142)，向实施例1和比较例的安 装基板流通ImA的电流，通过万用表(KEITHLEY公司制，M0DEL2000)测定了电子元件和第一 导体(基板电路)之间的电压。从测定的电压算出了电子元件和第一导体之间的电阻(连 接电阻)。被测样品数为，实施例1和比较例均20。表1中表示实施例1和比较例中所得 电阻值(Ω)的平均值。<湿热试验后的连接电阻>将测定了连接电阻的安装基板，在试验槽(楠本化成公司制，KEYLESS CHAMBER TH412)中，60°C，95% RH的环境下放置240小时。其后，再次测定了连接电阻。其中，被测样品数与测定上述连接电阻相同为20。表1中表示实施例1和比较例 中所得电阻值(Ω)的平均值。[表1] 从表1可判断出，与比较例相比，实施例1中的连接电阻变低。即，电子元件和基 板电路的连接状态稳定，连接可靠性得到了提高。观察湿热试验后的连接电阻，则比较例中的电阻值显著增大。这是由于，电子元件 的电极部是经镀锡处理的，所以与导电性粘接剂的相容性差，在连接界面上发生了腐蚀所 致。实施例1中湿热后的连接电阻几乎没发生变化。]<实施例 2>作为实施例2制造了图3所示的安装基板。在PET膜上制造了与实施例1相同的电路(第一导体)。这时，将电路的膜厚设为ΙΟμπι，焊盘的直径设为1.2mm。然后，在该焊 盘上通过丝网印刷涂布了主要成分为铜填料的导电性膏，制造了铜焊盘(第二导体)。铜焊 盘的膜厚为30 μ m，铜焊盘的直径为1. 6mm。此后，与实施例1同样地形成低熔点焊料，进行 了电子元件的安装。将所得安装基板作为实施例2。〈实施例3>作为实施例3制造了如图4B所示地配置了抗蚀剂的安装基板。与实施例2同样， 在PET膜上制造了电路(第一导体)和铜焊盘(第二导体)。然后，通过丝网印刷，以除了 铜焊盘的涂布有低熔点焊料的区域之外、覆盖电路和铜焊盘的方式涂布抗蚀剂，加热使其 干燥。抗蚀剂的膜厚为20 μ m，涂布有低熔点焊料的部分(铜焊盘上的、未涂布抗蚀剂的部 位)的直径为1.2mm。此后，与实施例1同样形成低熔点焊料，进行了电子元件的安装。将 所得安装基板作为实施例3。〈实施例4>作为实施例4制造了图6A、6B所示的安装基板。在PET膜上，与实施例1同样制 造了电路(第一导体)和铜焊盘(第二导体)。此时，电路的焊盘直径为1.6mm，铜焊盘的 直径为1.2mm。此后，以覆盖露出的电路的方式，通过丝网印刷将抗蚀剂印刷到电路的焊盘 附近。并且，在铜焊盘的涂布了低熔点焊料的部分以外的区域、和露出的电路的焊盘及电路 上，通过丝网印刷涂布了热固化型不导电性粘接剂。此时，热固化型不导电性粘接剂的膜厚 为30 μ m，涂布了低熔点焊料部分(铜焊盘上的未涂布热固化型不导电性粘接剂的部位)的 直径为1.2mm。然后，与实施例1同样形成低熔点焊料，进行了电子元件的安装。将所得安 装基板作为实施例4。〈实施例5>作为实施例5制造了图8A、8B所示的安装基板。与实施例4同样制造了电路和铜 焊盘。其后，通过丝网印刷，以除了铜焊盘的涂布有低熔点焊料的部分，覆盖电路、电路的焊 盘和铜焊盘的方式，印刷抗蚀剂，加热使其干燥。然后，通过丝网印刷，在相当于安装部件下 部的部位上印刷了热固化型不导电性粘接剂。其后，与实施例1同样地形成低熔点焊料，进 行了电子元件的安装。将所得安装基板作为实施例5。对如上得到的实施例1 5及比较例的安装基板进行了有关连接电阻、外观和迁 移的评价。其结果如表2所示。各自的评价方法如下。连接电阻的评价方法为如上所述，被测样品数分别为20。表2表示从实施例1 5及比较例获得的电阻值(Ω)的平均值。〈外观〉从实施例1 5及比较例的安装基板的内侧观察电子元件的安装部分，确认是否 有导电性粘接剂或焊料的连接。不发生连接时表示为“好”，发生连接时表示为“差”。其中， 进行观察的安装基板数的实施例1 5和比较例分别为50。〈迁移〉在实施例1 5及比较例的安装基板的、安装有元件的部分上滴落水滴，使用恒定 电压电流发生源(Advantest公司制，R6142)，向电路负载5mA的电流。在负载该电流的状 态下，观察焊盘之间，确认有无迁移的发生。试验时间为3小时。多个安装基板中观察到迁 移时表示为“差”，数个安装基板中观察到迁移时表示为“不好”，没有观察到迁移时表示为
13“好”。观察的安装基板的实施例1 5和比较例分别为50个。[表2] 从表2可判断出，与比较例相比，实施例1 5中的连接电阻变低。即，电子元件 和基板电路的连接状态稳定，连接可靠性得到了提高。对外观进行观察的结果，相对于在比 较例中观察到了因导电性粘接剂的连接而发生不良的情况，实施例1 5中没有因连接而 发生的不良。这是由于，实施例1 5中使用了焊料材料，所以焊料特性的自我对准功能发 挥作用，使连接难以发生。由此可知，即使是小尺寸的元件也能不发生不良地进行安装。迁 移的观察结果中，比较例的多个安装基板发生了迁移，与此相对，实施例1中有效地抑制了 迁移的发生。尤其是在电子元件和PET膜之间配置了抗蚀剂或粘接剂的实施例2 5的安 装基板中，完全没有观察到迁移，可以确定能更有效地防止迁移。对如上得到的实施例1、4、5及比较例的安装基板进行了电子元件的固着强度的 评价。其结果示于表3。评价方法如下。〈元件的固着强度〉在实施例1、4、5及比较例的安装基板中，横向推电子元件，测定了该电子元件剥 落时的强度。被测样品数为，实施例1、4、5和比较例分别为20。表3中，表示从实施例1、 4、5及比较例中所得的固着强度(N)的平均值。[表3]
评价项目比较例实施例1实施例4实施例5元件的固着强度(N)26. 024. 528. 028. 0从表3可看出，实施例1的电子元件的固着强度与比较例同等。通过在电子元件 和PET膜之间配置粘接剂而能提高了电子元件的固着强度。由以上内容可肯定，在实施例1 5中，能与电子元件的由锡构成的电极、电子元 件的尺寸无关联地，稳定地进行电子元件的安装。尤其通过在电子元件和绝缘性基材之间 配置树脂，而实现了迁移的防止和电子元件固着强度的提高。产业上的利用可能性本发明适用于薄膜电路基板等，可利用于各种电器、电子机器等中。
1权利要求
一种安装基板，其特征在于，具备绝缘性基材，在该绝缘性基材的一面多个配置的、具有焊盘的第一导体，配置在该焊盘上的第二导体，在所述第二导体上分别单独设置的焊料，具有与所述焊料分别独立接触的电极部的电子元件；所述第一导体由至少含有银的第一部件构成，所述第二导体由至少含有铜的第二部件构成，所述焊料由至少含有锡的第三部件构成。
2.如权利要求1所述的安装基板，其特征在于，所述第二部件还含有银。
3.如权利要求1或2所述的安装基板，其特征在于，所述绝缘性基材由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。
4.如权利要求1所述的安装基板，其特征在于，所述焊盘的大小为大于所述第二导体。
5.如权利要求1或4所述的安装基板，其特征在于，至少在所述电子元件和所述绝缘性 基材之间配置有树脂。
6.一种安装基板的制造方法，其特征在于， 所述安装基板具备绝缘性基材，在该绝缘性基材的一面多个配置的、具有焊盘的第一导体，配置在该焊盘 上的第二导体，在所述第二导体上分别单独设置的焊料，具有与所述焊料分别独立接触的 电极部的电子元件；所述第一导体由至少含有银的第一部件构成，所述第二导体由至少含 有铜的第二部件构成，所述焊料由至少含有锡的第三部件构成， 该安装基板的制造方法具有如下工序在所述绝缘性基材的一面形成所述第一导体和所述第二导体的工序； 在所述第二导体上形成所述焊料的工序；分别使各个所述电极部与各个所述焊料接触，安装所述电子元件的工序。
7.如权利要求6所述的安装基板的制造方法，其特征在于，还具有如下工序在所述电 子元件和所述绝缘性基材之间配置树脂，用该树脂至少填充所述电子元件和所述绝缘性基 材之间。
全文摘要
本发明的安装基板具备绝缘性基材，在该绝缘性基材的一面多个配置的、具有焊盘的第一导体，配置在该焊盘上的第二导体，在所述第二导体上分别单独设置的焊料，具有与所述焊料分别独立接触的电极部的电子元件；所述第一导体由至少含有银的第一部件构成，所述第二导体由至少含有铜的第二部件构成，所述焊料由至少含有锡的第三部件构成。
文档编号H05K3/34GK101911845SQ20088012314
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月24日 优先权日2007年12月26日
发明者久米笃, 佐川智春 申请人:株式会社藤仓