KR20160138024A - 실장용 기판 및 그 제조 방법, 및, 부품 실장 방법 - Google Patents

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KR20160138024A
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land
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토시히코 와타나베
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소니 주식회사
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Abstract

실장용 기판은, 기판(10)에 형성된 관통구멍(13), 제1의 랜드부(21), 제2의 랜드부(31), 제1의 부품 부착부(22), 제2의 부품 부착부(32), 도통층(14), 및, 관통구멍(13)의 일부분에 충전된 충전부재(15)를 구비하고 있고, 제1의 랜드부(21)측의 충전부재(15)의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍(15)의 부분의 체적(Vh), 제1의 부품 부착부(22)에 실장하여야 할 부품(51)의 길이(L1), 제1의 부품 부착부(22)에 실장하여야 할 부품(51)의 기판(10)의 제1면(11)에 대한 경사의 최대 허용치에 의거하여 제1의 랜드부(21)의 중심부터 부품(51)까지의 최단거리 허용치(L0)가 결정된다.

Description

실장용 기판 및 그 제조 방법, 및, 부품 실장 방법{MOUNTING BOARD, METHOD FOR PRODUCING SAME, AND METHOD FOR MOUNTING COMPONENT}
본 개시는, 실장용 기판 및 그 제조 방법, 및, 부품 실장 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 유리포(布) 기재(基材) 에폭시 수지로 구성된 프린트 배선판용 양면 동장(銅張) 적층판(이하, 「유리 에폭시 동장 적층판」이라고 부른다)에서는, 통상, 양면에 형성된 배선을 스루홀에 의해 접속한다. 구체적으로는, 예를 들면, 드릴 가공에 의거하여 유리 에폭시 동장 적층판에 관통구멍을 형성한 후, 무전해 도금법 및 전해 도금법에 의해 관통구멍의 내벽에 구리층을 형성함으로써, 스루홀을 얻는다.
미소 부품의 고밀도 실장이라는 요망에 대해, 유리 에폭시 동장 적층판은 치수 안정성이 부족하다. 치수 안정성에 우수한 프린트 배선판용 양면 동장 적층판은 존재하지만, 고가이다. 그 때문에, 예를 들면, 두께 0.5㎜ 이하의 유리 기판을 사용한 실장용 기판의 검토가 진행되고 있다. 그렇지만, 유리 기판에 관통구멍을 형성한 후, 무전해 도금법에 의거하여 관통구멍의 내벽에 구리층을 밀착성 좋게 형성하는 것은 곤란하다. 무전해 도금법 및 전해 도금법 대신에, 도전성 페이스트를 사용하여 관통구멍을 충전하는 방법이, 예를 들면, 일본 특개2002-324958에 개시되어 있다.
실장용 기판에 부품을 실장할 때, 자주, 부품을 실장하여야 할 부품 부착부에 솔더층을 형성하고, 뒤이어, 플럭스를 도포한 후, 솔더층을 용융시켜, 솔더층을 통하여 부품을 부품 부착부에 실장하는 부품 실장 방법이 채용되고 있다. 플럭스는, 일반적으로는, 소망하는 위치에 인쇄법 등으로 부분적으로 도포된다. 그렇지만, 이와 같은 방법에 의해 형성된 패턴의 위치 정밀도는 수십㎛ 정도로 공차가 크고, 접속 피치 자체가 수십㎛ 정도까지 작아지면, 이와 같은 방법을 적용하는 것은 곤란해진다. 그래서, 이 해결 방법으로서, 예를 들면, 일본 특개2010-123780에 있는 바와 같이, 전면에 플럭스를 도포하는 방법이 채용되어 있다.
일본 특개2002-324958 일본 특개2010-123780
그런데, 도전성 페이스트를 사용하여 관통구멍을 충전하면, 도전성 페이스트의 경화시, 도전성 페이스트에 체적 수축이 생겨, 관통구멍을 충전한 도전성 페이스트의 정상면(頂상面)에 오목한 곳이 생긴다. 그 결과, 전면에 플럭스를 도포하고, 솔더층을 통하여 미소한 부품을 실장할 때, 플럭스가 도전성 페이스트의 정상면의 오목한 곳에 유입되어, 실장 전의 미소한 부품이 기울어져 버린다는 문제가 생기기 쉽다. 또한, 도전성 페이스트를 사용하여 충전된 관통구멍과 랜드부와의 사이의 전기적 접속의 신뢰성 향상을 위해서는, 도전성 페이스트를 랜드부의 위까지 형성하는 것이 바람직하지만, 랜드부상에서 크게 솟아오른 도전성 페이스트가 부품의 실장을 방해한다는 문제가 생길 수 있다. 랜드부상에서 크게 솟아오른 도전성 페이스트를 연마법에 의거하여 제거하는 것을 시도한 경우, 자주, 유리 기판의 파손을 초래한다.
따라서, 본 개시의 제1의 목적은, 부품 실장 시, 부품에 경사가 생기기 어려운 구성, 구조의 실장용 기판 및 그 제조 방법 및 부품 실장 방법을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 개시의 제2의 목적은, 부품의 실장을 방해할 우려가 없는 구성, 구조의 실장용 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기한 제1의 목적을 달성하기 위한 본 개시의 제1의 양태 또는 제2의 양태에 관한 실장용 기판은,
기판에 형성된 관통구멍,
기판의 제1면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부,
기판의 제1면상에 형성되고, 제1의 랜드부에(또는 제1의 랜드부로부터 연재(延在)된 배선에) 접속된 제1의 부품 부착부, 및, 기판의 제2면상에 형성되고, 제2의 랜드부(또는 제2의 랜드부로부터 연재된 배선)에 접속된 제2의 부품 부착부,
관통구멍의 내벽에 형성되고, 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층, 및,
관통구멍의 일부분에 충전된 충전부재를
구비하고 있다. 그리고, 본 개시의 제1의 양태에 관한 실장용 기판에서는, 이하의 (요건-1)을 포함한다. 또한, 본 개시의 제2의 양태에 관한 실장용 기판에서는, 기판의 제1면측에는 평균두께(d)의 플럭스가 도포되어 있고, 이하의 (요건-2)의 식(2)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)가 결정된다.
(요건-1)
제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분(제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 오목한 곳의 부분)의 체적, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이, 및, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사에 의거하여(구체적으로는, 예를 들면, 경사의 최대 허용치에 의거하여), 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치가 결정된다. 경우에 따라서는, 또한, 플럭스의 두께(구체적으로는, 예를 들면, 평균두께)에 의거하여, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 결정하여도 좋다.
(요건-2)
제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때,
π·d·L0 2>Vh (2)
상기한 제2의 목적을 달성하기 위한 본 개시의 제3의 양태에 관한 실장용 기판은,
기판에 형성된 관통구멍,
기판의 제1면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부,
기판의 제1면상에 형성되고, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부, 및, 기판의 제2면상에 형성되고, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부, 및,
도전 재료로 이루어지고, 관통구멍에 충전되고, 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 충전부재를 구비하고 있고,
제2의 랜드부의 아래에 위치하는 기판의 부분에는, 관통구멍을 향하여 경사한 사면(斜面)이 형성되어 있다.
상기한 제1의 목적을 달성하기 위한 본 개시의 제1의 양태 또는 제2의 양태에 관한 실장용 기판 제조 방법은,
기판에 관통구멍을 형성한 후,
기판의 제1면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부를 형성하고, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부, 및, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부를 형성하고, 관통구멍의 내벽에 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층을 형성하고, 뒤이어,
관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전하는,
각 공정을 구비한 실장용 기판의 제조 방법이다. 그리고, 본 개시의 제1의 양태에 관한 실장용 기판에서는, 상기한 (요건-1)을 포함한다. 또한, 본 개시의 제2의 양태에 관한 실장용 기판에서는, 관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전한 후, 기판의 제1면측에 평균두께(d)의 플럭스를 도포하는 공정을 또한 구비하고 있고, 상기한 (요건-2)의 식(2)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정한다.
상기한 제2의 목적을 달성하기 위한 본 개시의 제3의 양태에 관한 실장용 기판 제조 방법은,
기판에 관통구멍을 형성한 후,
기판의 제1면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부를 형성하고, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부, 및, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부를 형성하고, 뒤이어,
도전 재료로 이루어지는 충전부재로 관통구멍을 충전하고, 이로써, 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는,
각 공정을 구비한 실장용 기판의 제조 방법으로서,
제2의 랜드부를 형성하여야 할 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면을 형성한다.
상기한 제1의 목적을 달성하기 위한 본 개시의 제1의 양태 또는 제2의 양태에 관한 부품 실장 방법은,
기판에 관통구멍을 형성한 후,
기판의 제1면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부를 형성하고, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부, 및, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부를 형성하고, 관통구멍의 내벽에 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층을 형성하고, 뒤이어,
관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전한 후,
부품을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부의 부분에 솔더층 또는 솔더 확산 방지층을 형성하고, 뒤이어, 기판의 제1면측에 플럭스를 도포하고,
솔더층 또는 솔더 확산 방지층을 통하여, 부품을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부의 부분에 부품을 실장하는,
각 공정을 구비한 부품 실장 방법이다. 그리고, 본 개시의 제1의 양태에 관한 실장용 기판에서는, 상기한 (요건-1)을 포함한다. 또한, 본 개시의 제2의 양태에 관한 실장용 기판에서는, 평균두께(d)의 플럭스를 도포하고, 상기한 (요건-2)의 식(2)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정한다.
본 개시의 제1의 양태에 관한 실장용 기판 및 그 제조 방법 및 부품 실장 방법에서는 (요건-1)을 포함하고, 본 개시의 제2의 양태에 관한 실장용 기판 및 그 제조 방법 및 부품 실장 방법에서는 (요건-2)의 식(2)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)가 결정되고, 또한, 결정한다. 그러므로, 관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전한 때, 충전부재에 체적 수축이 생기고, 관통구멍을 충전한 충전부재의 정상면에 오목한 곳이 생겼다고 하여도, 전면(全面)에 플럭스를 도포하고, 솔더층 또는 솔더 확산 방지층을 통하여 미소한 부품을 실장할 때, 플럭스가 충전부재의 정상면의 오목한 곳에 유입되어, 실장 전(前)의 미소한 부품이 기울어져 버린다는 문제의 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 본 개시의 제3의 양태에 관한 실장용 기판 및 그 제조 방법에서는, 제2의 랜드부의 아래에 위치하는 기판의 부분에 관통구멍을 향하여 경사한 사면을 형성하기 때문에, 충전부재와 제2의 랜드부와의 사이의 전기적 접속의 신뢰성 향상을 도모할 수 있고, 랜드부상에서 충전부재를 크게 북돋을 필요가 없기 때문에, 충전부재를 연마하여 제거할 필요가 없고, 기판이 손상된다는 문제가 생기는 일이 없다. 또한, 본 명세서에 기재된 효과는 어디까지나 예시이고 한정되는 것이 아니라, 또한, 부가적인 효과가 있어도 좋다.
도 1A 및 도 1B는, 각각, 부품 실장 후의 실시례 1의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도, 및, 충전부재에 의해 관통구멍의 일부분을 충전한 후의 실시례 1의 실장용 기판의 모식적인 부분적 평면도.
도 2A 및 도 2B는, 각각, 기판에 관통구멍 등을 형성한 후의 실시례 1의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도, 및, 관통구멍에 충전부재를 충전하기 전의 실시례 1의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도.
도 3A 및 도 3B는, 각각, 관통구멍에 충전부재를 충전한 후의 실시례 1의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도.
도 4A 및 도 4B는, 각각, 관통구멍에 충전부재를 충전한 후의 실시례 1의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도, 및, 기판의 제1면측에 플럭스를 도포한 상태의 실시례 1의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도.
도 5A 및 도 5B는, 각각, 제1의 부품을 제1의 부품 부착부상에 배치한 상태의 실시례 1의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도, 및, 도 1에 도시한 실시례 1의 실장용 기판의 변형례의 모식적인 일부 단면도.
도 6A 및 도 6B는, 기판의 제1면측에 도포된 플럭스가, 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분(공간)에 유입하는 상태를 모식적으로 도시하는, 종래의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도.
도 7A 및 도 7B는, 하지(ground)상에 도포된 플럭스가, 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분(공간)에 유입하는 상태를 도시하는 개념도.
도 8은, 기판의 제1면측에 도포된 플럭스가, 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분(공간)에 유입하는 상태를 설명하기 위한 개념도.
도 9는, 도 8에 계속하여, 기판의 제1면측에 도포된 플럭스가, 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분(공간)에 유입하는 상태를 설명하기 위한 개념도.
도 10은, 부품 실장 후의 실시례 2의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도.
도 11A 및 도 11B는, 각각, 기판에 관통구멍 등을 형성한 후의 실시례 2의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도, 및, 관통구멍에 충전부재를 충전하기 전의 실시례 2의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도.
도 12A 및 도 12B는, 각각, 관통구멍에 충전부재를 충전한 후의 실시례 2의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도.
도 13A 및 도 13B는, 각각, 관통구멍에 충전부재를 충전한 후의 실시례 2의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도, 및, 기판의 제1면측에 플럭스를 도포한 상태의 실시례 2의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도.
도 14는, 제1의 부품을 제1의 부품 부착부상에 배치한 상태의 실시례 2의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도.
도 15A 및 도 15B는, 각각, 부품 실장 후의 실시례 1의 다른 변형례의 실장용 기판에서, 기판의 제1면측에 플럭스를 도포한 상태를 도시하는 모식적인 일부 단면도, 및, 부품 실장 후의 상태를 도시하는 모식적인 일부 단면도.
도 16은, 충전부재에 의해 관통구멍의 일부분을 충전한 후의 실시례 1의 실장용 기판의 또 다른 변형례의 모식적인 부분적 평면도.
도 17은, 실장용 기판에 대해 45도의 경사에서 실장용 기판을 바라본 때의 발광 소자의 휘도 및 광 취출 효율과, 발광 소자의 경사의 관계를 조사한 결과를 도시하는 그래프.
이하, 도면을 참조하여, 실시례에 의거하여 본 개시를 설명하는데, 본 개시는 실시례로 한정되는 것이 아니고, 실시례에서의 여러 가지의 수치나 재료는 예시이다. 또한, 설명은, 이하의 순서로 행한다.
1. 본 개시의 제1의 양태∼제3의 양태에 관한 실장용 기판 및 그 제조 방법, 및, 본 개시의 제1의 양태∼제2의 양태에 관한 부품 실장 방법, 전반에 관한 설명
2. 실시례 1(본 개시의 제1의 양태∼제2의 양태에 관한 실장용 기판 및 그 제조 방법, 및, 본 개시의 제1의 양태∼제2의 양태에 관한 부품 실장 방법)
3. 실시례 2(본 개시의 제3의 양태에 관한 실장용 기판 및 그 제조 방법),
기타
[본 개시의 제1의 양태∼제3의 양태에 관한 실장용 기판 및 그 제조 방법, 및, 본 개시의 제1의 양태∼제2의 양태에 관한 부품 실장 방법, 전반에 관한 설명]
이하의 설명에서, 본 개시의 제1의 양태에 관한 실장용 기판 및 그 제조 방법, 본 개시의 제1의 양태에 관한 부품 실장 방법을, 총칭하여, 『본 개시의 제1의 양태』라고 부르는 경우가 있고, 본 개시의 제2의 양태에 관한 실장용 기판 및 그 제조 방법, 본 개시의 제2의 양태에 관한 부품 실장 방법을, 총칭하여, 『본 개시의 제2의 양태』라고 부르는 경우가 있다. 또한, 본 개시의 제3의 양태에 관한 실장용 기판 및 그 제조 방법을, 총칭하여, 『본 개시의 제3의 양태』라고 부르는 경우가 있다. 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이(L1)의 값으로서 0.01㎜ 내지 1㎜를 예시할 수 있고, 플럭스의 평균두께(d)의 값으로서 0.001㎛ 내지 0.1㎛를 예시할 수 있고, 관통구멍의 반경(r0)의 값으로서 0.01㎜ 내지 1㎜를 예시할 수 있다. 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분(제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 오목한 곳의 부분)의 체적(Vh)의 값은, 관통구멍의 반경(r0)의 값, 충전부재를 구성하는 재료, 충전부재를 충전하는 방법 등에 의존한다.
본 개시의 제1의 양태에서, 상기한 (요건-1)에서의, 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분(제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 오목한 곳의 부분)의 체적을 Vh, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이를 L1, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사(구체적으로는, 경사의 최대 허용치를 θmax), 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때, 이하의 식(1)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)가 결정되는 형태로 할 수 있다. 그리고, 이 경우, θmax의 값으로서 30도를 들 수 있다.
π·L1·sin(θmax)(L1 2/3+L1·L0+L0 2)>Vh (1)
상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제1의 양태, 또는, 본 개시의 제2의 양태에서, 제1의 랜드부, 제2의 랜드부, 제1의 부품 부착부, 제2의 부품 부착부 및 도통층은, 금속 또는 합금으로 이루어지는 제1 부재로 구성되어 있고, 충전부재는, 제1 부재와는 다른 제2 부재로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다. 그리고, 이 경우, 기판의 열팽창률을 CTE0, 제1 부재의 열팽창률을 CTE1, 제2 부재의 열팽창률을 CTE2로 하였을 때,
CTE2-CTE0<CTE1-CTE0
를 만족하고, 또는 또한,
CTE0<CTE1<CTE2
를 만족한 형태로 할 수 있다. 또는 또한, 이 경우, 제1 부재는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 니켈, 니켈 합금, 크롬 및 크롬 합금, 구리 및 구리 합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 재료로 이루어지고, 제2 부재는, 도전성 페이스트(구체적으로는, 저온 소성(燒成) 페이스트 또는 후막 인쇄 페이스트, 보다 구체적으로는, 예를 들면, Ag 페이스트, Cu 페이스트, Ag-Pd 페이스트)로 이루어지는 형태로 할 수 있다. 경우에 따라서는, 제2 부재를, 도전성을 갖는 수지, 또는, 도전성을 갖지 않는 수지로 구성하여도 좋다. 또는 또한, 충전부재의 전기 저항의 값은, 도통층의 전기 저항치보다도 작은 것이 바람직하다. 또는 또한, 충전부재의 반경(半徑)의 값은, 도통층의 두께의 값보다도 큰 것이 바람직하다. 도통층은, 제1의 랜드부를 구성하는 제1 부재의 연재부와, 제2의 랜드부를 구성하는 제1 부재의 연재부로 구성할 수 있다. 또한, 본 개시의 제3의 양태에서의 도전 재료로 이루어지는 충전부재로서, 도전성 페이스트(구체적으로는, 저온 소성 페이스트 또는 후막 인쇄 페이스트, 보다 구체적으로는, 예를 들면, Ag 페이스트, Cu 페이스트, Ag-Pd 페이스트)를 들 수 있다. 또한, 도전성을 갖지 않는 수지로서, 예를 들면, 에폭시 수지, 페놀 수지, 노볼락 수지, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 액정 폴리머를 들 수 있다.
CTE0, CTE1, CTE2의 전형적인 값을 이하에 예시한다.
CTE0 : 3×10-6/K 내지 1.5×10-5/K
CTE1 : 3×10-6/K 내지 5×10-5/K
CTE2 : 1×10-6/K 내지 2×10-4/K
나아가서는, 이상에 설명한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제1의 양태∼제3의 양태에 관한 실장용 기판의 제조 방법 또는 본 개시의 제1의 양태∼제2의 양태에 관한 부품 실장 방법에서는,
제1의 부품 부착부, 제1의 랜드부, 제2의 부품 부착부, 제2의 랜드부 및 도통층을, 진공 증착법이나 스퍼터링법을 포함하는 물리적 기상 성장법(PVD법) 및 에칭 기술의 조합에 의거하여 형성하고(단, 본 개시의 제3의 양태에서는, 도통층의 형성은 필수가 아니다),
충전부재에 의한 관통구멍을, 인쇄법(예를 들면, 스크린 인쇄법)과나 디스펜서를 이용한 방법에 의거하여 충전하는 형태로 하는 것이 바람직하다. PVD법을 채용함으로써, 유리 기판에 대한 제1 부재의 우수한 밀착성을 달성할 수 있다. 에칭 기술에는, 구체적으로는, 에칭용 마스크 형성 기술과, 웨트 에칭 기술 또는 드라이 에칭 기술의 조합이 포함된다. 에칭용 마스크 형성 기술로서, 예를 들면, 레지스트 잉크를 사용한 인쇄 기술(예를 들면, 스크린 인쇄 기술)에 의거한 에칭용 레지스트층의 형성, 감광성 수지를 사용한 포토 리소그래피 기술에 의거한 에칭용 레지스트층의 형성, 드라이 필름을 사용한 에칭용 레지스트층의 형성을 들 수 있다.
나아가서는, 이상에 설명한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제1의 양태∼제2의 양태에 관한 실장용 기판의 제조 방법 또는 본 개시의 제1의 양태∼제2의 양태에 관한 부품 실장 방법에서는, 기판의 제1면에 보호 필름을 맞붙인 상태에서, 충전부재에 의해 관통구멍을 충전하는 형태로 할 수 있다.
나아가서는, 이상에 설명한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제1의 양태∼제2의 양태에 관한 실장용 기판의 제조 방법 또는 본 개시의 제1의 양태∼제2의 양태에 관한 부품 실장 방법에서, 관통구멍의 형성시, 제2의 랜드부를 형성하여야 할 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면을 형성하는 형태로 할 수 있다. 또한, 이상에 설명한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제1의 양태∼제2의 양태에 관한 실장용 기판에서는, 제2의 랜드부의 아래에 위치하는 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면이 형성되어 있는 형태로 할 수 있다. 그리고, 이들의 경우, 랜드부의 평탄부의 두께와 랜드부의 경사부의 두께는 동등한 것이 바람직하다.
본 개시의 제3의 양태에서, 제2의 랜드부의 두께와 제2의 부품 부착부의 두께는 동등한 것이 바람직하다. 여기서, 랜드부의 평탄부의 두께와 랜드부의 경사부의 두께가 「동등한」이란, 랜드부의 평탄부의 두께를 t1, 랜드부의 경사부의 두께를 t2로 하였을 때,
0.8≤t1/t2≤1.2
를 만족하는 것을 의미한다.
나아가서는, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제3의 양태에서, 기판의 제1면측에서는 상기한 (요건-1)을 포함하는 형태로 할 수 있고, 나아가서는, 상기한 (요건-1)에서의 상기한 식(1)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정하는 형태로 할 수 있다.
나아가서는, 이상에 설명한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제3의 양태에 관한 실장용 기판의 제조 방법에서는, 관통구멍을 형성한 후, 기판을 에칭함으로써, 제2의 랜드부를 형성하여야 할 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면을 형성하는 형태로 할 수 있다. 기판의 에칭에는, 예를 들면, 불산을 사용하면 좋다. 또한, 에칭액의 흐름의 제어, 레지스트 마스크 패턴을 선택함에 의해, 소망하는 경사 구조를 얻을 수 있다. 또한, 그 밖에, 레지스트 마스크를 병용한 드라이 에칭법이나 샌드 블라스트법 등에 의해서도, 마찬가지로, 이와 같은 경사 구조를 형성하는 것이 가능하다.
나아가서는, 이상에 설명한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제3의 양태에 관한 실장용 기판의 제조 방법에서는, 기판의 제1면에 보호 필름을 맞붙인 상태에서, 충전부재에 의한 관통구멍의 충전을 행하는 형태로 할 수 있다.
상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제1의 양태∼본 개시의 제3의 양태에서, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할(또는 실장된) 부품(편의상, 『제1의 부품』이라고 부른다)로서, 발광 소자나 센서를 들 수 있고, 또는 또한, 발광 소자나 센서 및 이들을 구동하는 회로를 포함하는 전자 디바이스의 집합체를 들 수 있다. 발광 소자로서 발광 다이오드(LED)를 들 수 있다. 복수의 발광 소자를 기판상에 2차원 매트릭스 형상으로 배열함으로써, 화상 표시 장치를 구성할 수 있다. 화상 표시 장치를, 발광 소자가 배열된 실장용 기판을, 복수, 병설한, 이른바 타이 링 형식의 화상 표시 장치로 할 수도 있다. 또는 또한, 복수의 센서를 기판상에 배열함으로써, 센서 어레이를 구성할 수 있다. 제2의 부품 부착부에 실장하여야 할(또는 실장된) 부품(편의상, 『제2의 부품』이라고 부른다)으로서, 예를 들면, 제1의 부품을 구동·제어하는 회로를 포함하는 전자 디바이스를 들 수 있다. 하나의 제2의 부품이, 하나의 제1의 부품을 구동·제어하여도 좋고, 복수의 제1의 부품을 구동·제어하여도 좋다. 또한, 제2의 부품을, 반도체 장치, 트랜지스터, 다이오드, 저항 소자, 콘덴서 소자(용량 소자)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 부품으로 구성할 수도 있고, 또는 또한, 이들의 어느 하나의 조합으로 할 수도 있다. 제1의 부품을, 발광 소자나 센서와, 제2의 부품으로서 기술한 여러 가지의 부품(초소형의 반도체 장치, 트랜지스터, 다이오드, 저항 소자, 콘덴서 소자(용량 소자)로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종류의 부품으로 구성할 수도 있고, 또는 또한, 이들의 어느 하나의 조합이고, 편의상, 『제3의 부품』이라고 부르는 경우가 있다)의 복합 부품으로 할 수도 있다. 또는 또한, 제1의 부품을, 이른바 수동 소자로 구성하여도 좋고, 제1의 부품을 구비한 기판을, 예를 들면, 일종의 전환기(스위처)나 분기기로서 사용할 수도 있다. 경우에 따라서는, 제2의 부품은, 기판의 제1면상에 형성된 복수의 절연층의 층 사이에 형성되어 있어도 좋다.
제1의 부품이 발광 다이오드로 이루어지는 경우, 발광 다이오드는, 주지의 구성, 구조의 발광 다이오드로 할 수 있다. 즉, 발광 다이오드의 발광색에 의해, 최적의 구성, 구조를 가지며, 적절한 재료로 제작된 발광 다이오드를 선택하면 좋다. 발광 다이오드를 발광부로 하는 화상 표시 장치에서는, 적색 발광 다이오드로 이루어지는 발광부가 적색 발광 부화소(서브픽셀)로서 기능하고, 녹색 발광 다이오드로 이루어지는 발광부가 녹색 발광 부화소로서 기능하고, 청색 발광 다이오드로 이루어지는 발광부가 청색 발광 부화소로서 기능하고, 이들 3종류의 부화소에 의해 1화소이 구성되고, 이들의 3종류의 부화소의 발광 상태에 의해 컬러 화상을 표시할 수 있다. 3종류의 부화소에 의해 1화소를 구성하는 경우, 3종류의 부화소의 배열로서, 델타 배열, 스트라이프 배열, 다이아고날 배열, 렉탱글 배열을 들 수 있다. 그리고, 발광 다이오드를, 예를 들면, PWM 구동법에 의거하여, 게다가, 정전류 구동하면 좋다. 또는 또한, 3개의 패널을 준비하고, 제1의 패널을 적색 발광 다이오드로 이루어지는 발광부로 구성하고, 제2의 패널을 녹색 발광 다이오드로 이루어지는 발광부로 구성하고, 제3의 패널을 청색 발광 다이오드로 이루어지는 발광부로 구성하고, 이들 3개의 패널로부터의 광을, 예를 들면, 다이크로익·프리즘을 사용하여 종합하는 프로젝터에 적용할 수도 있다.
제1의 부품이 센서로 이루어지는 경우, 센서로서, 가시광을 검출하는 센서, 적외선을 검출하는 센서, 자외선을 검출하는 센서, X선을 검출하는 센서, 대기압을 검출하는 센서, 온도를 검출하는 센서, 소리를 검출하는 센서, 진동을 검출하는 센서, 가속도를 검출하는 센서, 각 가속도를 검출하는 센서(이른바 자이로스코프 센서)를 들 수 있다.
이상에 설명한 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제1의 양태∼본 개시의 제3의 양태에서, 기판은 유리 기판으로 이루어지는 형태로 할 수 있다. 여기서, 유리 기판으로서, 구체적으로는, 고왜점(高歪点) 유리, 소다 유리(Na2O·CaO·SiO2), 붕규산 유리(Na2O·B2O3·SiO2), 포르스테라이트(2MgO·SiO2), 납유리(Na2O·PbO·SiO2), 무알칼리 유리, 합성 석영 유리를 예시할 수 있다. 기판의 두께로서, 0.05㎜ 내지 1.8㎜를 예시할 수 있다.
본 개시의 제3의 양태에서, 경우에 따라서는, 제1의 랜드부의 아래에 위치하는 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면을 형성하여도 좋다. 그리고, 이 경우, 제1의 랜드부의 평탄부의 두께와 제1의 랜드부의 경사부의 두께는 동등한 것이 바람직하다.
이상에 설명한 각종 바람직한 형태를 포함하는 본 개시의 제1의 양태∼본 개시의 제3의 양태(이하, 이들을 총칭하여, 단지 『본 개시』라고 부르는 경우가 있다)에서, 관통구멍의 형상은, 반경(r0)을 갖는, 일종의 원통형(원주)이다. 또한, 제1의 랜드부, 제2의 랜드부의 외형 형상으로서, 예를 들면, 원형 형상, 타원형 형상, 구형(矩形) 형상, 둥그스름함을 띤 구형 형상, 다각형 형상, 둥그스름함을 띤 다각형 형상을 들 수 있다. 랜드부의 중앙에 관통구멍이 위치한다. 본 개시의 제3의 양태에서, 제1의 랜드부나 제2의 랜드부를 구성하는 부재(본 개시의 제1의 양태에서의 제1 부재에 상당한다)는, 관통구멍의 내벽에 연재되어 있어도 좋지만, 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 것은 필수는 아니다.
제1의 부품 부착부 및 제2의 부품 부착부는 부품을 실장하는 부분이고, 제1의 부품 부착부 및 제2의 부품 부착부의 평면 형상은, 실장하여야 할 부품의 접속단자부나 접속부(이하, 『접속단자부 등』이라고 부른다) 등의 형상에 맞추어서, 적절히, 결정(설계)하면 좋다. 또한, 제1의 부품 부착부의 수는, 실장하여야 할 제1의 부품의 접속단자부 등의 수와 동등하고, 제2의 부품 부착부의 수는, 실장하여야 할 제2의 부품의 접속단자부 등의 수와 동등하다. 제1의 부품 부착부 및 제2의 부품 부착부는, 통상, 주변 회로 및/또는 전원에 접속되어 있다. 주변 회로, 전원은, 주지의 주변 회로, 전원으로 할 수 있고, 실장하여야 할 부품에 의거하여 적절한 주변 회로나 전원을 선택하면 좋다.
제1의 부품을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부의 부분, 및, 제2의 부품을 실장하여야 할 제2의 부품 부착부의 부분의 위에, 솔더층을 형성하면 좋다. 솔더층의 평면 형상으로서, 예를 들면, 솔더층의 중앙부로부터 외측으로 늘어나는 돌출부를 갖는 형상을 들 수 있다. 그리고, 이 경우, 돌출부는, 중앙부로부터, 적어도 3회 대칭의 회전 대칭이 되도록 배치되고, 돌출부의 선단은 중앙부를 중심으로 한 원주상에 배치되고, 중앙부는 원형인 형상을 예시할 수 있다. 또한, 이들의 경우, 솔더층은, 주지의 솔더 레지스트 재료나, 폴리이미드 등의 유기 절연 재료로 이루어지는 절연막, 산화실리콘이나 질화실리콘 등의 무기 절연 재료로 이루어지는 절연막(이하, 이들을 총칭하여 『피복층』이라고 부르는 경우가 있다)으로 둘러싸여 있는 형태로 할 수 있다. 또는 또한, 부착하여야 할 부품측에 솔더층을 형성하고, 부품 부착부에는 언더범프 메탈층이라고 불리는 솔더 확산 방지층을 형성하고, 솔더층과 솔더 확산 방지층의 접합을 행할 수도 있다. 언더범프 메탈층으로서, 예를 들면, 하지(ground) 금속이 구리인 경우, 니켈층, 금층, 주석층, 팔라듐층, 또는, 이들 층의 적층 구조(예를 들면, 니켈과 금의 2층구조, 니켈-금-팔라듐의 3층구조) 등을 사용할 수 있다.
본 개시의 제3의 양태에서, 관통구멍을 향하여 경사한 사면의 경사각으로서, 50도 내지 80도를 예시할 수 있고, 사면의 길이로서, 0.005㎜ 내지 0.33㎜를 예시할 수 있지만, 이들로 한정하는 것은 아니다.
관통구멍은, 예를 들면, 드릴을 이용한 천공법에 의거하여 형성할 수 있고, 레이저광을 이용한 천공법에 의거하여 형성할 수 있다. 천공 가공에 의해 관통구멍의 내벽에 거?s(roughness)이 생긴 경우에는, 예를 들면, 에칭을 행함으로써, 관통구멍의 내벽을 평활화하여도 좋다.
플럭스는 주지의 플럭스를 사용하면 좋고, 플럭스의 도포 방법도 주지의 도포 방법으로 하면 좋다. 솔더층은, 납 프리 솔더 재료 등의 주지의 솔더 재료로부터, 주지의 방법(예를 들면, 솔더 도금법이나 솔더 페이스트 인쇄법)에 의거하여 형성하면 좋고, 솔더층을 통하여서의 부품의 실장 방법도 주지의 실장 방법으로 하면 좋다. 즉, 구체적으로는, 예를 들면, 솔더 리플로법에 의거하여 부품을 실장하면 좋다. 보호 필름으로서, 맞붙인 후에 박리성이 좋은 점착 테이프를 사용하면 좋다. 도금이나 화학 에칭 처리일 때, 기재를 부분적으로 보호하기 위해 사용되는 마스킹 테이프를 사용할 수 있고, 더욱 박리성을 양호하게 하기 위해서는, 예를 들면 반도체 웨이퍼를 임시 유지하기 위해 사용된 자외선 박리 테이프 등을 사용할 수 있다. 보호 필름의 접착은, 주지의 방법, 예를 들면, 라미네이터를 사용한 방법에 의거하여 행할 수 있다. 또한, 전술한 바와 마찬가지로, 부착하여야 할 부품측에 솔더층을 형성하고, 부품 부착부에는 언더범프 메탈층이라고 불리는 솔더 확산 방지층을 형성하고, 솔더층과 솔더 확산 방지층과의 접합을 행할 수도 있다.
기판을, 제1면 및 제2면에 각종의 회로가 형성된 양면 배선 기판으로 할 수 있고, 이른바 다층 배선 기판으로 할 수도 있다. 다층 배선 기판으로 하는 경우, 배선층 사이에 층간 절연층을 마련하면 좋다. 기판의 최표면은, 예를 들면, 전술한 피복층으로 피복하면 좋다.
상기한 (요건-1)에 있어서의 ·제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적」이란, 보다 구체적으로는, 예를 들면, 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면과 제1의 랜드부와 관통구멍(도통층)의 내벽에 의해 둘러싸인 공간의 체적, 또는 또한, 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 오목한 곳의 부분의 체적을 가리킨다. 제1의 부품의 「길이」란, 제1의 부품의 접속단자부 등이 하나인 경우, 하나의 접속단자부 등과 제1의 랜드부의 중심을 잇는 직선에 따른 제1의 부품의 길이이다. 또한, 제1의 부품에 접속단자부 등이 2개 있는 경우, 2개의 접속단자부 등을 잇는 직선에 따른 제1의 부품의 길이이다. 나아가서는, 제1의 부품에 접속단자부 등이 3개 이상 있는 경우, 3개 이상의 접속단자부 등을, 적절히, 2군으로 나누고, 이들 2군의 접속단자 등의 최단거리에 따른 제1의 부품의 길이이다.
실시례 1
실시례 1은, 본 개시의 제1의 양태 및 제2의 양태에 관한 실장용 기판 및 그 제조 방법, 및, 본 개시의 제1의 양태 및 제2의 양태에 관한 부품 실장 방법에 관한 것이다. 부품을 실장한 후의 실시례 1의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도를 도 1A에 도시하고, 충전부재가 관통구멍의 일부분을 충전한 후의 실장용 기판의 모식적인 부분적 평면도를 도 1B에 도시한다.
실시례 1의 실장용 기판은,
기판(10)에 형성된 관통구멍(13),
기판(10)의 제1면(11)상에 형성되고, 관통구멍(13)을 둘러싸는 제1의 랜드부(21), 및, 제1면(11)과 대향하는 기판(10)의 제2면(12)상에 형성되고, 관통구멍(13)을 둘러싸는 제2의 랜드부(31),
기판(10)의 제1면(11)상에 형성되고, 제1의 랜드부(21)에 접속된 제1의 부품 부착부(22), 및, 기판(10)의 제2면(12)상에 형성되고, 제2의 랜드부(31)에 접속된 제2의 부품 부착부(32),
관통구멍(13)의 내벽에 형성되고, 제1의 랜드부(21)와 제2의 랜드부(31)를 도통시키는 도통층(14), 및,
관통구멍(13)의 일부분에 충전된 충전부재(15),
를 구비하고 있다.
그리고, 본 개시의 제1의 양태에 관한 실장용 기판에 준하여 표현하면, 실시례 1의 실장용 기판에서는, 이하의 (요건-1)을 포함하고, 나아가서는, (요건-1)에서의 식(1)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)가 결정된다. 또한, 본 개시의 제2의 양태에 관한 실장용 기판에 준하여 표현하면, 실시례 1의 실장용 기판에서는, 기판(10)의 제1면측에는 평균두께(d)의 플럭스(40)가 도포되어 있고, 이하의 (요건-2)의 식(2)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)가 결정된다.
(요건-1)
제1의 랜드부(21)측의 충전부재(15)의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍(13)의 부분(제1의 랜드부(21)측의 충전부재(15)의 정상면의 오목한 곳의 부분)의 체적(Vh), 제1의 부품 부착부(22, 23)에 실장하여야 할 부품(제1의 부품)(51)의 길이(L1), 제1의 부품 부착부(22, 23)에 실장하여야 할 부품(제1의 부품)(51)의 기판(10)의 제1면(11)에 대한 경사에 의거하여(구체적으로는, 예를 들면, 경사의 최대 허용치(θmax)에 의거하여), 나아가서는, 경우에 따라서는, 플럭스(40)의 두께(구체적으로는, 예를 들면, 플럭스(40)의 평균두께)에 의거하여, 제1의 랜드부(21)의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치(L0)가 결정된다.
π·L1·sin(θmax)(L1 2/3+L1·L0+L0 2)>Vh (1)
(요건-2)
제1의 랜드부(21)측의 충전부재(15)의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍(13)의 부분의 체적을 Vh, 제1의 랜드부(21)의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때,
π·d·L0 2>Vh (2)
또한, 실시례 1 또는 후술하는 실시례 2에서, 제1의 부품 부착부 및 제2의 부품 부착부의 각각은, 쌍(對)으로 되어 있고, 제1의 부품 부착부(22, 23) 및 제2의 부품 부착부(32, 33)로 나타낸다. 제1의 부품 부착부(23) 및 제2의 부품 부착부(33)는, 예를 들면, 주변 회로 및/또는 전원에 접속되어 있다.
여기서, 제1의 랜드부(21)측의 충전부재(15)의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍(13)의 부분, 또는, 제1의 랜드부(21)측의 충전부재(15)의 정상면의 오목한 곳의 부분(이하, 이들의 부분을, 편의상, 『공간(13')』이라고 부른다)의 체적(Vh) 은, 다수의 실장용 기판을 시작(試作)하고, 다수의 관통구멍(13)에서의 공간(13')의 체적(Vh)의 측정을 행함으로써, 구할 수 있다. 또한, 관통구멍(13)의 반경(r0), 제1의 부품 부착부(22, 23)에 실장하여야 할 제1의 부품(51)의 길이(L1)나 플럭스(40)의 두께(구체적으로는, 예를 들면, 플럭스(40)의 평균두께)는, 실장용 기판에 요구되는 사양 등에 의해 결정되는 설계 사항이다. 나아가서는, 제1의 부품 부착부(22, 23)에 실장하여야 할 부품(제1의 부품)(51)의 기판(10)의 제1면(11)에 대한 경사(예를 들면, 경사의 최대 허용치(θmax))도, 실장용 기판에 요구되는 사양 등에 의해 결정되는 설계 사항이다. 실시례 1 또는 후술하는 실시례 2에서, 제1의 부품(51)을, 발광 소자, 구체적으로는, 예를 들면, 전체의 크기가 0.1㎜ 이하의 미소한 발광 다이오드(LED)로 구성하는데, 이와 같은 미소한 제1의 부품(51)이 실장 전에 기울어져 버리면, 실장용 기판을 바라본 때의 발광 소자의 휘도가 저하되고, 사양을 만족하지 않게 되는 경우가 있다. 이와 같은 제1의 부품(51)과 실장 전의 경사(구체적으로는, 예를 들면, 경사의 최대 허용치)는, 예를 들면, 30도이다. 따라서 최대 허용치(θmax)으로서, 구체적으로는, 예를 들면 30도를 들 수 있다.
즉, 실장용 기판에 대해 45도의 경사로 실장용 기판을 바라본 때의 발광 소자의 휘도 및 광 취출 효율과, 발광 소자의 경사의 관계를 조사한 결과를 도 17에 도시한다. 도 17의 횡축은, 발광 소자의 경사각도이고, 종축은, 45도에서의 휘도(도 17 중의 「A」 참조), 및, 광 취출 효율(도 17 중의 「B」 참조)이다. 도 17로부터, 발광 소자의 경사가 30도가 되면, 휘도가, 발광 소자의 경사가 0도일 때의 휘도와 비교하여, 약 30%, 변화한다. 따라서, 최대 허용치(θmax) 를, 구체적으로는, 예를 들면 30도로 한다.
실시례 1 또는 후술하는 실시례 2에서는, 복수의 발광 소자로 이루어지는 제1의 부품(51)을 기판(10)상에 2차원 매트릭스 형상으로 배열함으로써, 화상 표시 장치가 구성된다.
또한, 실시례 1 또는 후술하는 실시례 2에서, 제2의 부품 부착부(32, 33)에 실장하여야 할(또는 실장된) 제2의 부품은, 예를 들면, 제1의 부품(51)을 구동·제어하는 회로를 포함하는 전자 디바이스, 구체적으로는, 반도체 장치로 구성되어 있다. 제2의 부품은, 제1의 부품(51)보다도 크고, 실장 전에 제2의 부품을, 예를 들면, 접착제를 사용하여 제2의 부품 부착부(32, 33)에 임시고정하기 때문에, 제2의 부품이 기울어져 버린다는 문제는 생기기 어렵다. 또한, 도면에서는, 제2의 부품의 도시를 생략하고 있다.
실시례 1에서, 제1의 랜드부(21), 제2의 랜드부(31), 제1의 부품 부착부(22, 23), 제2의 부품 부착부(32, 33) 및 도통층(14)은, 금속 또는 합금으로 이루어지는 제1 부재로 구성되어 있고, 충전부재(15)는, 제1 부재와는 다른 제2 부재로 구성되어 있다. 구체적으로는, 제1 부재는, 구리 단체(單體), 또는, 구리와 니켈, 티탄, 크롬 등을 적층시킨 막으로 이루어지고, 제2 부재는, 에폭시를 주성분으로 한 수지로 이루어진다. 또한, 기판(10)은 유리 기판, 보다 구체적으로는, 두께 0.5㎜의 붕규산계의 무알칼리 유리 기판으로 이루어진다. 여기서, 기판(10)의 열팽창률을 CTE0, 제1 부재의 열팽창률을 CTE1, 제2 부재의 열팽창률을 CTE2 로 하였을 때,
CTE0<CTE1<CTE2
를 만족한다. 구체적으로는,
CTE0=3×10-6/K
CTE1=17×110-6/K
CTE2=50×10-6/K
이다. 또한, 충전부재(15)의 전기 저항의 값은, 도통층(14)의 전기 저항치보다도 작다. 도통층(14)은, 제1의 랜드부(21)를 구성하는 제1 부재의 연재부와, 제2의 랜드부(31)를 구성하는 제1 부재의 연재부로 구성되어 있다. 또한, 실시례 2에서도, 제1의 랜드부(21), 제2의 랜드부(31), 제1의 부품 부착부(22, 23) 및 제2의 부품 부착부(32, 33)는, 금속 또는 합금으로 이루어지는 제1 부재로 구성되어 있고, 충전부재(65)는, 제1 부재와는 다른 제2 부재로 구성되어 있고, 여기서, 제1 부재 및 제2 부재는, 상기한 재료로 구성되어 있다. 또한, 실시례 2에서, 기판(10)도 상기한 유리 기판으로 구성되어 있다.
이하, 상기한 (요건-1)에서의 식(1)을 만족한 최단거리 허용치(L0)를 결정함으로써, 부품 실장시, 제1의 부품(51)에 경사가 생기기 어려워지는 것을, 도 6A, 도 6B의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도, 및, 도 7A, 도 7B, 도 8, 도 9의 개념도를 이용하여 설명한다.
도 6A에는, 기판(10)의 제1면측에 플럭스(40)가 도포되어 있고, 플럭스(40)상에 제1의 부품(51)이 배치된 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 7A, 도 8에는, 하지(ground)(100)상에 플럭스(40, 40')가 도포되어 있고, 플럭스(40, 40')상에 제1의 부품(51)이 배치된 상태를 도시하고 있다. 하지(100)는, 구체적으로는, 예를 들면, 제1의 부품 부착부(22, 23), 솔더층(24), 제1의 랜드부(21) 및 기판(10)의 제1면(11)으로 구성되어 있고, 또는 또한, 솔더층(24), 피복층(18)(도 15 참조) 및 제1의 랜드부(21)로 구성되어 있다. 여기서, 제1의 랜드부(도 7A, 도 7B, 도 8, 도 9에는 도시 생략)측의 충전부재(15)의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍(13)에서의 공간(13')의 체적을, 상술한 바와 같이, Vh로 한다. 도 7A, 도 8에서는, 공간(13')의 상방에 플럭스(40')가 존재하도록 도시하고 있지만, 실제로는, 플럭스 도포 형성시에 공간(13')의 상방에 도시된 플럭스(40')의 부분은, 공간(13') 내로 떨어져 들어가 버린다. 나아가서는, 제1의 부품 부착부(22, 23)에 제1의 부품(51)을 실장할 때, 플럭스의 온도 상승에 수반하여 플럭스가 유동 상태가 되고, 공간(13')으로의 유입량이 증대한다. 또한, 플럭스가, 공간(13')을 향하여 흐르는 체적의 상정(想定) 최대치를 V0로 한다. 여기서, 도 7A, 도 8, 도 9에서는, 이 플럭스의 부분을 참조 번호 40'로 나타낸다. 여러 가지의 시험을 행하는 결과, 플럭스(40, 40')의 위에는 제1의 부품(51)이 배치되어 있기 때문에, 제1의 랜드부(21)에 대해, 최단거리 허용치(L0)보다도 가까운 위치에 제1의 부품(51)이 배치되어 있는 경우, 유동 상태가 된 플럭스에서는, 제1의 부품(51)의 바로 아래의 플럭스의 체적의 약 (1/2)이 공간(13')을 향하여 유출됨을 알았다. 또한, 제1의 랜드부(21)를 중심으로 하여, 동심원상으로 플럭스가 유동 상태가 되어, 공간(13')을 향하여 유출됨을 알았다. 또한, 플럭스가 유출되어, 없어져 버리면, 신뢰성이 있는 솔더링이 곤란해지기 때문에, 제1의 부품(51)의 바로 아래의 플럭스의 체적의 약(1/2)이 공간(13')을 향하여 유출되어 버린다는 최악의 상태를 상정하고 있다.
그러므로, 최악의 상태를 상정하면, 공간(13')을 향하여 유출되는 플럭스(40')의 전체 형상을, 원추대(圓錐臺)로 근사할 수 있다. 공간(13')을 향하여 플럭스(40')가 유출된 후의 상태를, 도 6B, 도 7B 및 도 9에 도시한다. 여기서, 도 7A에 도시하는 바와 같이, 원추대의 저면은 반경(L0+L1)의 원형이고, 정상면은 반경(L0)의 원형이고, 높이는 플럭스의 두께(d)이다. 따라서, V0는 이하의 식으로 구할 수 있다.
V0=(π·d/3){(L1+L0)2+(L1+L0)2L0+L0 2}
=(π·d)(L1 2/3+L1·L0+L0 2) (3)
그리고, 제1의 부품 부착부(22, 23)에 실장하여야 할 제1의 부품(51)의 기판(10)의 제1면(11)에 대한 경사의 최대 허용치를 θmax로 하였을 때, d와 L1와 θmax와의 사이에는 이하의 관계가 있다.
d=L1·sin(θmax) (4)
또한, 플럭스가 공간(13')에 유입될 수 있는 체적의 상정 최대치를 V0로 하고 있는데, 이 체적의 상정 최대치(V0)가 공간(13')의 체적(Vh)보다도 크면, 제1의 부품 부착부(22, 23)에 실장하여야 할 제1의 부품(51)의 기판(10)의 제1면(11)에 대한 경사를, 최대 허용치(θmax) 이내로 넣을 수 있다. 이와 같은 요청과, 식(3), 식(4)으로부터, 식(1)이 도출된다. 즉, (요건-1)에 의거하여 최단거리 허용치(L0)를 결정하고, 나아가서는, (요건-1)에서의 식(1)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정하면, 플럭스(40')가 충전부재(15)의 정상면의 오목한 곳(공간(13'))에 유입되어, 실장 전의 미소한 제1의 부품(51)이 기울어져 버린다는 문제의 발생을 확실하게 방지할 수 있다(도 1A, 도 9 참조). 또한, 최단거리 허용치(L0)가 (요건-1)에서의 식(1)을 만족하지 않는 경우, 도 6B에 도시하는 바와 같이, 제1의 부품(51)에 마련된 접속단자부 등(52)의 바로 아래의 플럭스가 유실되어, 접속단자부 등(52)과 솔더층(24)과의 사이의 접합에 문제가 생기는 경우도 있다. 일종의 안전 계수(α)로서, 예를 들면, α=1.2를 상정하고, (요건-1)에서의 식(1)을 만족하는 최단거리 허용치(L0)를 구하고, 이 구하여진 최단거리 허용치(L0)를 α배(구체적으로는, 예를 들면 1.2배)하여, 새로운 최단거리 허용치로 하여도 좋다.
또한, 제1의 부품(51)의 실장에 관한 사양에 의해서는, 도 7A, 도 8에 도시하는 반경(L0), 높이(d)의 원주(체적 : π·d·L0 2)를 차지하는 플럭스의 부분이 공간(13')에 유입되지 않으면, 실장 전의 미소한 제1의 부품(51)이 기울어져 버린다는 문제의 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 이와 같은 요청에서는, 체적(π·d·L0 2)이 공간(13')의 체적(Vh)보다도 크면, 제1의 부품 부착부(22, 23)에 실장하여야 할 제1의 부품(51)의 기판(10)의 제1면(11)에 대한 경사에 문제가 생기지 않는다. 즉, (요건-2)의 식(2)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정하면, 플럭스가 충전부재(15)의 정상면의 오목한 곳(공간(13'))에 유입되고, 실장 전의 미소한 제1의 부품(51)이 기울어져 버린다는 문제의 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 최단거리 허용치(L0)가 (요건-2)의 식(2)을 만족하지 않는 경우, 제1의 부품(51)에 마련된 접속단자부 등(52)의 바로 아래의 플럭스가 유실되어, 접속단자부 등(52)와 솔더층(24)과의 사이의 접합에 문제가 생기는 경우도 있다. 일종의 안전 계수(β)로서, 예를 들면, β=1.2를 상정하고, (요건-2)의 식(2)을 만족하는 최단거리 허용치(L0)를 구하고, 이 구하여진 최단거리 허용치(L0)를 β배(구체적으로는, 예를 들면 1.2배)하여, 새로운 최단거리 허용치로 하여도 좋다.
이하, 실시례 1의 실장용 기판 제조 방법, 부품 실장 방법을, 도 1A, 도 2A, 도 2B, 도 3A, 도 3B, 도 4A, 도 4B, 도 5A의 기판 등의 모식적인 일부 단면도나 일부 단면도, 도 1B의 기판 등의 모식적인 부분적 평면도를 참조하여 설명한다.
[공정-100]
우선, 주지의 방법에 의거하여, 기판(10)에 관통구멍(13)을 형성한다. 관통구멍(13)은, 예를 들면, 드릴을 이용한 천공법에 의거하여 형성할 수 있고, 레이저광을 이용한 천공법에 의거하여 형성할 수 있다. 천공 가공에 의해 관통구멍(13)의 내벽에 거침이 생긴 경우에는, 예를 들면, 에칭을 행함으로써, 관통구멍(13)의 내벽을 평활화하여도 좋다.
[공정-110]
다음에, 기판(10)의 제1면(11)상에, 관통구멍(13)을 둘러싸는 제1의 랜드부(21), 제1의 랜드부(21)에 접속된 제1의 부품 부착부(22), 및, 제1의 부품 부착부(23)를 형성하고, 제1면(11)과 대향하는 기판(10)의 제2면(12)상에, 관통구멍(13)을 둘러싸는 제2의 랜드부(31), 제2의 랜드부(31)에 접속된 제2의 부품 부착부(32), 및, 제2의 부품 부착부(33)를 형성하고, 관통구멍(13)의 내벽에 제1의 랜드부(21)와 제2의 랜드부(31)를 도통시키는 도통층(14)을 형성한다. 구체적으로는, 예를 들면, 기판(10)의 제2면(12)상에서 관통구멍(13)에 걸쳐서, 스퍼터링법에 의거하여 제1 부재를 성막하고, 뒤이어, 기판(10)의 제1면(11)상부터 관통구멍(13)에 걸쳐서, 스퍼터링법에 의거하여 제1 부재를 성막하다. 또한, 기판(10)의 제1면(11)상부터 관통구멍(13)에 걸쳐서, 스퍼터링법에 의거하여 제1 부재를 성막하고, 뒤이어, 기판(10)의 제2면(12)상부터 관통구멍(13)에 걸쳐서, 스퍼터링법에 의거하여 제1 부재를 성막하여도 좋다. 이에 의해, 관통구멍(13)의 내벽에 도통층(14)을 형성할 수 있다. 뒤이어, 주지의 패터닝 기술에 의거하여, 제1의 부품 부착부(22, 23), 제1의 랜드부(21), 제2의 부품 부착부(32, 33), 제2의 랜드부(31)를 형성한다. 이렇게 하여, 도 2A에 도시하는 상태를 얻을 수 있다.
[공정-120]
뒤이어, 관통구멍(13)의 일부분을 충전부재(15)로 충전한다. 구체적으로는, 우선, 기판(10)의 제1면(11)에, 재박리(再剝離) 가능한 아크릴계 점착층이 표면에 형성된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름으로 이루어지는 마스킹 테이프를 보호 필름(16)으로서, 라미네이터를 이용하여 접합한다(도 2B 참조). 그리고, 기판(10)의 제2면측부터, 충전부재(15)에 의해 관통구멍(13)을 충전한다(도 3A 참조). 충전부재(15)에 의한 관통구멍(13)의 충전은, 인쇄법(예를 들면, 스크린 인쇄법)이나 디스펜서를 이용한 방법에 의거하여 행할 수 있다. 뒤이어, 보호 필름(16)을 벗긴 후(도 3B 참조), 충전부재(15)를 구성하는 제2 부재를 경화시킨다(도 4A 참조). 또한, 제2 부재를 경화시킨 후, 보호 필름(16)을 잡아 떼여도 좋다. 일반적으로, 제2 부재를 경화시키면, 충전부재(15)에는 체적 수축이 생기는 결과, 제1의 랜드부(21)측의 충전부재(15)의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍(13)의 부분에는, 체적(Vh)의 공간(13')이 생성된다. 또한, 제2의 랜드부(31)측의 충전부재(15)의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍(13)의 부분에는, 공간(13")이 생성된다.
[공정-130]
그 후, 제1의 부품(51)을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부(22, 23)의 부분에 솔더층(24)을 형성한다. 제2의 부품을 실장하여야 할 제2의 부품 부착부(32, 33)의 부분에도 솔더층(34)를 형성한다. 솔더층(24, 34)은, 납 프리 솔더 재료 등의 주지의 솔더 재료로부터, 주지의 방법(예를 들면, 솔더 도금법이나 솔더 페이스트 인쇄법)에 의거하여 형성하면 좋다. 이 상태를 기판(10)의 제1면측에서 바라본 부분적 평면도를 도 1B에 도시한다. 솔더층의 형성 전에 피복층을 형성하여도 좋다.
[공정-140]
뒤이어, 기판(10)의 제1면측에 평균두께(d)의 플럭스(40)를 도포한다(도 4B 참조). 플럭스(40)는 주지의 플럭스(40)를 사용하면 좋고, 플럭스(40)의 도포 방법도 주지의 도포 방법으로 하면 좋다. 기판(10)의 제2면측에도 플럭스를 도포하지만, 도면에서는, 기판(10)의 제2면측에 도포된 플럭스의 도시는 생략하고 있다.
[공정-150]
그 후, 제1의 부품(51)을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부(22, 23)의 부분에, 주지의 방법에 의거하여, 제1의 부품(51)을 재치한다(도 5A 참조). 그 전에, 제2의 부품(도시 생략)을, 예를 들면, 접착제를 사용하여 제2의 부품 부착부(32, 33)에 임시고정한다. 뒤이어, 솔더층(24, 34)을 통하여, 예를 들면, 솔더 리플로법에 의거하여, 제1의 부품(51)을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부(22, 23)의 부분에 제1의 부품(51)을 실장하고, 제2의 부품을 실장하여야 할 제2의 부품 부착부(32, 33)의 부분에 제2의 부품을 실장한다. 이렇게 하여, 도 1A에 도시한 실시례 1의 실장용 기판(부품이 실장된 실장용 기판)을 얻을 수 있다. 도 1A에 도시하는 바와 같이, 플럭스(40)의 일부는 공간(13')에 유입하지만, 제1의 부품(51)의 아래에는 플럭스(40)가 남아 있고, 제1의 부품(51)이 기울어지는 일은 없다.
이상과 같이, 실시례 1에서는, (요건-1)에 의거하여 최단거리 허용치(L0)를 결정하고, 나아가서는, (요건-1)에서의 식(1)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정하기 때문에, 또는 또한, (요건-2)의 식(2)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정하기 때문에, 관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전한 때, 충전부재에 체적 수축이 생기고, 관통구멍을 충전한 충전부재의 정상면에 공간(오목한 곳)이 생겼다고 하여도, 전면에 플럭스를 도포하고, 솔더층을 이용하여 미소한 제1의 부품을 실장할 때, 플럭스가 충전부재의 정상면의 공간(오목한 곳)에 유입되어, 실장 전의 미소한 부품이 기울어져 버린다는 문제의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 다음에 기술하는 실시례 2와 마찬가지로, 실시례 1에서도, 모식적인 일부 단면도를 도 5B에 도시하는 바와 같이, 관통구멍(13)의 형성시, 제2의 랜드부(31)를 형성하여야 할 기판(10)의 부분(10')에, 관통구멍(13)을 향하여 경사한 사면(17)을 형성하여도 좋다. 또한, 참조 번호 17'는, 제2의 랜드부(31)를 형성하여야 할 기판(10)의 부분(10')에서의 평탄부이다. 이 경우, 제2의 랜드부(31)가 평탄부의 두께와 제2의 랜드부(31)의 경사부의 두께를 동등하게 하는 것이 바람직하다.
실시례 2
실시례 2는, 본 개시의 제3의 양태에 관한 실장용 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 부품을 실장한 후의 실시례 2의 실장용 기판의 모식적인 일부 단면도를 도 10에 도시한다.
실시례 2의 실장용 기판은,
기판(10)에 형성된 관통구멍(13),
기판(10)의 제1면(11)상에 형성되고, 관통구멍(13)을 둘러싸는 제1의 랜드부(21), 및, 제1면(11)과 대향하는 기판(10)의 제2면(12)상에 형성되고, 관통구멍(13)을 둘러싸는 제2의 랜드부(31),
기판(10)의 제1면(11)상에 형성되고, 제1의 랜드부(21)에 접속된 제1의 부품 부착부(22), 및, 기판(10)의 제2면(12)상에 형성되고, 제2의 랜드부(31)에 접속된 제2의 부품 부착부(32), 및,
도전 재료로 이루어지고, 관통구멍(13)에 충전되고, 제1의 랜드부(21)와 제2의 랜드부(31)를 도통시키는 충전부재(65),
를 구비하고 있고,
제2의 랜드부(31)의 아래에 위치하는 기판(10)의 부분(10')에는, 관통구멍(13)을 향하여 경사한 사면(17)이 형성되어 있다.
또한, 실시례 2에서, 제2의 랜드부(31)가 평탄부의 두께와 제2의 랜드부(31)의 경사부의 두께는 동등하다. 관통구멍(13)을 향하여 경사한 사면(17)의 경사각으로서, 50도를 예시할 수 있고, 사면(17)의 길이로서, 0.33㎜를 예시할 수 있다.
도 10에 도시한 실시례 2의 실장용 기판에서는, 제1면측의 구성으로서, 실시례 1에서 설명한 제1면측의 구성을 채용하고 있다. 즉, 실시례 2에서도, 기판의 제1면측에서, 상기한 (요건-1)에 의거하여 최단거리 허용치(L0)를 결정하고, 나아가서는, (요건-1)에서의 상기한 식(1)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정한다.
이하, 실시례 1의 실장용 기판 제조 방법, 부품 실장 방법을, 도 10, 도 11A, 도 11B, 도 12A, 도 12B, 도 13A, 도 13B, 도 14의 기판 등의 모식적인 일부 단면도나 일부 단면도를 참조하여 설명한다.
[공정-200]
우선, 실시례 1의 [공정-100]과 마찬가지로 하여, 주지의 방법에 의거하여, 기판(10)에 관통구멍(13)을 형성한다.
[공정-210]
제2의 랜드부(31)를 형성하여야 할 기판(10)의 부분(10')에, 관통구멍(13)을 향하여 경사한 사면(17)을 형성한다. 즉, 관통구멍(13)을 형성한 후, 예를 들면, 에칭용 마스크(도시 생략)를 형성하고, 불산을 사용하여 기판(10)을 에칭한 후, 에칭용 마스크를 제거함으로써, 제2의 랜드부(31)를 형성하여야 할 기판(10)의 부분(10')에, 관통구멍(13)을 향하여 경사한 사면(17)을 형성할 수 있다. 또한, 제2의 랜드부(31)를 형성하여야 할 기판(10)의 부분(10')에는 평탄부(17')도 마련되어 있다.
[공정-220]
다음에, 기판(10)의 제1면(11)상에, 관통구멍(13)을 둘러싸는 제1의 랜드부(21), 제1의 랜드부(21)에 접속된 제1의 부품 부착부(22), 및, 제1의 부품 부착부(23)를 형성하고, 제1면(11)과 대향하는 기판(10)의 제2면(12)상에, 관통구멍(13)을 둘러싸는 제2의 랜드부(31), 제2의 랜드부(31)에 접속된 제2의 부품 부착부(32), 및, 제2의 부품 부착부(33)를 형성한다. 구체적으로는, 예를 들면, 기판(10)의 제2면(12)상에 스퍼터링법에 의거하여 제1 부재를 성막하고, 뒤이어, 기판(10)의 제1면(11)상에 스퍼터링법에 의거하여 제1 부재를 성막한다. 또한, 기판(10)의 제1면(11)상에 스퍼터링법에 의거하여 제1 부재를 성막하고, 뒤이어, 기판(10)의 제2면(12)상에 스퍼터링법에 의거하여 제1 부재를 성막하여도 좋다. 실시례 2에서는, 관통구멍(13)의 내벽에, 도 1A에 설명한 바와 같은 도통층을 형성하는 것은 필수가 아니다. 뒤이어, 주지의 패터닝 기술에 의거하여, 제1의 부품 부착부(22, 23), 제1의 랜드부(21), 제2의 부품 부착부(32, 33), 제2의 랜드부(31)를 형성한다. 이렇게 하여, 도 11A에 도시하는 상태를 얻을 수 있다.
[공정-230]
뒤이어, 도전 재료로 이루어지는 충전부재(65)로 관통구멍(13)을 충전하고, 이로써, 제1의 랜드부(21)와 제2의 랜드부(31)를 도통시킨다. 구체적으로는, 우선, 기판(10)의 제1면(11)에, 실시례 1과 마찬가지로, 보호 필름(16)을 라미네이터를 이용하여 맞붙인다(도 11B 참조). 그리고, 기판(10)의 제2면측부터, 충전부재(65)에 의해 관통구멍(13)을 충전한다(도 12A 참조). 충전부재(65)에 의한 관통구멍(13)의 충전은, 인쇄법(예를 들면, 스크린 인쇄법)이나 디스펜서를 이용한 방법에 의거하여 행할 수 있다. 뒤이어, 보호 필름(16)을 벗긴 후(도 12B 참조), 충전부재(65)를 구성하는 제2 부재를 경화시킨다(도 13A 참조). 제2 부재를 경화시킨 후, 보호 필름(16)을 잡아 떼어도 좋다. 일반적으로, 제2 부재를 경화시키면, 충전부재(65)에는 체적 수축이 생기는 결과, 제1의 랜드부(21)측의 충전부재(65)의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍(13)의 부분에는, 체적(Vh)의 공간(13')이 생성된다. 또한, 제2의 랜드부(31)측의 충전부재(65)의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍(13)의 부분에는, 공간(13")이 생성한다. 충전부재(65)는, 제2의 랜드부(31)의 위에 까지 연재되어 있다. 단, 충전부재(65)의 정상면은, 제2의 부품 부착부(32)의 정상면의 레벨보다도 돌출하여는 있지 않다.
[공정-240]
그 후, 실시례 1의 [공정-130]과 마찬가지로 하여, 제1의 부품(51)을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부(22, 23)의 부분에 솔더층(24)을 형성한다. 제2의 부품을 실장하여야 할 제2의 부품 부착부(32, 33)의 부분에도 솔더층(34)를 형성한다.
[공정-250]
뒤이어, 실시례 1의 [공정-140]과 마찬가지로 하여, 기판(10)의 제1면측에 평균두께(d)의 플럭스(40)를 도포한다(도 13B 참조). 또한, 기판(10)의 제2면측에도 플럭스를 도포하지만, 도면에서는, 기판(10)의 제2면측에 도포된 플럭스의 도시는 생략하고 있다.
[공정-260]
그 후, 실시례 1의 [공정-150]과 마찬가지로 하여, 제1의 부품(51)을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부(22, 23)의 부분에, 주지의 방법에 의거하여, 제1의 부품(51)을 재치한다(도 14 참조). 그 전에, 제2의 부품(도시 생략)을, 예를 들면, 접착제를 사용하여 제2의 부품 부착부(32, 33)에 임시고정한다. 뒤이어, 솔더층(24, 34)을 통하여, 예를 들면, 솔더 리플로법에 의거하여, 제1의 부품(51)을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부(22, 23)의 부분에 제1의 부품(51)을 실장하고, 제2의 부품을 실장하여야 할 제2의 부품 부착부(32, 33)의 부분에 제2의 부품을 실장한다. 이렇게 하여, 도 10에 도시한 실시례 2의 실장용 기판(부품이 실장된 실장용 기판)을 얻을 수 있다.
이상에 설명한 바와 같이, 실시례 2에서는, 제2의 랜드부의 아래에 위치하는 기판의 부분에 관통구멍을 향하여 경사한 사면이 형성되어 있기 때문에, 충전부재를 제2의 랜드부의 위에 까지 연재시킬 수 있고, 충전부재와 제2의 랜드부와의 사이의 전기적 접속의 신뢰성 향상을 도모할 수 있고, 나아가서는, 랜드부상에서 충전부재를 크게 북돋을 필요가 없기 때문에, 즉, 충전부재는 제2의 랜드부의 위에 까지 연재되어 있지만, 충전부재의 정상면은 제2의 부품 부착부의 정상면의 레벨보다도 돌출하여는 있지 않기 때문에, 충전부재를 연마하여 제거할 필요가 없고, 기판이 손상된다는 문제가 생기는 일이 없다.
실시례 2에서, 경우에 따라서는, 제1의 랜드부(21)의 아래에 위치하는 기판(10)의 부분에, 관통구멍(13)을 향하여 경사한 사면이 형성되어 있는 형태를 채용할 수도 있다. 그리고, 이 경우, 제1의 랜드부(21)가 평탄부의 두께와 제1의 랜드부(21)의 경사부의 두께는 동등한 것이 바람직하다.
이상, 본 개시를 바람직한 실시례에 의거하여 설명하였지만, 본 개시는 이들의 실시례로 한정하는 것이 아니다. 실시례에서 설명한 실장용 기판의 구성, 구조, 사용한 재료 등은 예시이고, 적절히, 변경할 수 있다. 실시례에서는 제1의 부품을 발광 소자로 구성하였지만, 제1의 부품을, 그 밖에, 예를 들면, 가시광을 검출하는 센서, 적외선을 검출하는 센서, 자외선을 검출하는 센서, X선을 검출하는 센서, 대기압을 검출하는 센서, 온도를 검출하는 센서, 소리를 검출하는 센서, 진동을 검출하는 센서, 가속도를 검출하는 센서, 각 가속도를 검출하는 센서로 구성하고, 복수의 센서를 기판상에 배열함으로써 센서 어레이를 구축할 수 있다. 제1의 부품을, 발광 소자나 센서와, 제3의 부품과의 복합 부품으로 할 수도 있다. 기판의 제2면에는 다층 구조의 배선을 마련할 수도 있다.
부품 실장 후의 실시례 1의 다른 변형례의 실장용 기판에서, 기판의 제1면측에 플럭스를 도포한 상태의 모식적인 일부 단면도를 도 15A에 도시하고, 부품 실장 후의 상태의 모식적인 일부 단면도를 도 15B에 도시하는 바와 같이, 솔더층(24)이, 주지의 솔더 레지스트 재료나, 폴리이미드 등의 유기 절연 재료로 이루어지는 절연막, 산화실리콘이나 질화실리콘 등의 무기 절연 재료로 이루어지는 절연막이라는 피복층(18)으로 둘러싸여 있는 형태로 할 수도 있다. 구체적으로는, 솔더층(24)을 형성하여야 할 부분 및 랜드부(21)에 개구부가 마련된 피복층(18)을 기판(10)의 제1면(11)의 위에 형성하고, 그 후, 솔더층(24)을 형성하여야 할 개구부에 솔더층(24)을 형성하면 좋다. 그 후, 솔더층(24), 피복층(18) 및 제1의 랜드부(21)의 위에 플럭스(40)를 도포한다(도 15A 참조). 그리고, 솔더층(24, 34)을 통하여, 예를 들면, 솔더 리플로법에 의거하여, 제1의 부품(51)을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부(22, 23)의 부분에 제1의 부품(51)을 실장하고, 제2의 부품을 실장하여야 할 제2의 부품 부착부(32, 33)의 부분에 제2의 부품(도시 생략)을 실장함으로써, 도 15B에 도시하는 상태를 얻을 수 있다.
또한, 솔더층(24)의 형성에서는, 일본 특개2010-123780에 개시된 기술을 적용하여도 좋다. 즉, 도 1B나 도 16에 도시하는 바와 같이, 솔더층(24)의 평면 형상을, 솔더층(24)의 중앙부로부터 외측으로 늘어나는 돌출부를 갖는 형상으로 할 수 있다. 그리고, 이 경우, 돌출부는, 중앙부로부터, 적어도 3회 대칭의 회전 대칭이 되도록 배치되고, 돌출부의 선단은 중앙부를 중심으로 한 원주상에 배치되고, 중앙부는 원형인 형상으로 할 수 있다. 또한, 부착하여야 할 부품측에 솔더층을 형성하고, 부품 부착부에는 솔더 확산 방지층을 형성하고, 솔더층과 솔더 확산 방지층과의 접합을 행할 수도 있다.
또한, 도 1B에는, 제1의 랜드부(21)로부터 곧바로 늘어나는 제1의 부품 부착부(22, 23)를 나타냈지만, 충전부재(15)가 관통구멍(13)의 일부분을 충전한 후의 실시례 1의 실장용 기판의 또 다른 변형례의 모식적인 부분적 평면도를 도 16에 도시하는 바와 같이, 제1의 랜드부(21)로부터 곧바로 늘어나는 방향과는 다른 방향(도시한 예에서는 90도, 구부러져 있는 방향)으로 늘어나는 제1의 부품 부착부(22, 23)로 할 수도 있다.
또한, 본 개시는, 이하와 같은 구성을 취할 수도 있다.
[A01] ≪실장용 기판 : 제1의 양태≫
기판에 형성된 관통구멍,
기판의 제1면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부,
기판의 제1면상에 형성되고, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부, 및, 기판의 제2면상에 형성되고, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부,
관통구멍의 내벽에 형성되고, 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층, 및,
관통구멍의 일부분에 충전된 충전부재를 구비하고 있고,
제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이, 및, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사에 의거하여(구체적으로는, 예를 들면, 경사의 최대 허용치에 의거하여), 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치가 결정된 실장용 기판.
[A02] 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이를 L1, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사의 최대 허용치를 θmax, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때, 이하의 식(1)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)가 결정되는 [A01]에 기재된 실장용 기판.
π·L1·sin(θmax)(L1 2/3+L1·L0+L0 2)>Vh (1)
[A03] θmax의 값은 30도인 [A02]에 기재된 실장용 기판.
[A04] ≪실장용 기판 : 제2의 양태≫
기판에 형성된 관통구멍,
기판의 제1면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부,
기판의 제1면상에 형성되고, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부, 및, 기판의 제2면상에 형성되고, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부,
관통구멍의 내벽에 형성되고, 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층, 및,
관통구멍의 일부분에 충전된 충전부재를 구비하고 있고,
기판의 제1면측에는 평균두께(d)의 플럭스가 도포되어 있고,
제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때, 이하의 식(2)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)가 결정되는 실장용 기판.
π·d·L0 2>Vh (2)
[A05] 제1의 랜드부, 제2의 랜드부, 제1의 부품 부착부, 제2의 부품 부착부 및 도통층은, 금속 또는 합금으로 이루어지는 제1 부재로 구성되어 있고,
충전부재는, 제1 부재와는 다른 제2 부재로 구성되어 있는 [A01] 내지 [A04]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판.
[A06] 기판의 열팽창률을 CTE0, 제1 부재의 열팽창률을 CTE1, 제2 부재의 열팽창률을 CTE2 로 하였을 때,
CTE2-CTE0<CTE1-CTE0
를 만족하고, 또는 또한,
CTE0<CTE1<CTE2
를 만족하는 [A05]에 기재된 실장용 기판.
[A07] 제1 부재는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 니켈, 니켈 합금, 크롬 및 크롬 합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 재료로 이루어지고,
제2 부재는, 도전성 페이스트로 이루어지는 [A05]에 기재된 실장용 기판.
[A08] 제2의 랜드부의 아래에 위치하는 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면이 형성되어 있는 [A01] 내지 [A07]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판.
[A09] 제2 랜드부의 평탄부의 두께와 제2의 랜드부의 경사부의 두께는 동등한 [A08]에 기재된 실장용 기판.
[B01] ≪실장용 기판 : 제3의 양태≫
기판에 형성된 관통구멍,
기판의 제1면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부,
기판의 제1면상에 형성되고, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부, 및, 기판의 제2면상에 형성되고, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부, 및,
도전 재료로 이루어지고, 관통구멍에 충전되고, 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 충전부재를 구비하고 있고,
제2의 랜드부의 아래에 위치하는 기판의 부분에는, 관통구멍을 향하여 경사한 사면이 형성되어 있는 실장용 기판.
[B02] 제2 랜드부의 평탄부의 두께와 제2의 랜드부의 경사부의 두께는 동등한 [B01]에 기재된 실장용 기판.
[B03] 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이를 L1, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사의 최대 허용치를 θmax, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때, 이하의 식(1)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)가 결정되는 [B01] 또는 [B02]에 기재된 실장용 기판.
π·L1·sin(θmax)(L1 2/3+L1·L0+L0 2)>Vh (1)
[B04] 관통구멍을 향하여 경사한 사면의 경사각은, 50도 내지 80도인 [B01] 내지 [B03]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판.
[B05] 제1의 랜드부의 아래에 위치하는 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면이 형성되어 있는 [B01] 또는 [B02]에 기재된 실장용 기판.
[B06] 제1 랜드부의 평탄부의 두께와 제1의 랜드부의 경사부의 두께는 동등한 [B05]에 기재된 실장용 기판.
[B07] 충전부재는, 제2의 랜드부의 위에 연재되어 있는 [B01] 내지 [B06]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판.
[B08] 충전부재의 정상면은, 제2의 부품 부착부의 정상면의 레벨보다도 돌출하지 않는 [B07]에 기재된 실장용 기판.
[C01] 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품은 발광 소자로 이루어지는 [A01] 내지 [B08]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판.
[C02]
복수의 발광 소자가 2차원 매트릭스 형상으로 배열되고, 화상 표시 장치를 구성하는 [C01]에 기재된 실장용 기판.
[C03] 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품은 센서로 이루어지는 [A01] 내지 [B08]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판.
[C04] 기판은 유리 기판으로 이루어지는 [A01] 내지 [C03]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판.
[D01] ≪실장용 기판 제조 방법 : 제1의 양태≫
기판에 관통구멍을 형성한 후,
기판의 제1면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부를 형성하고, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부, 및, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부를 형성하고, 관통구멍의 내벽에 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층을 형성하고, 뒤이어,
관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전하는,
각 공정을 구비한 실장용 기판의 제조 방법으로서,
제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이, 및, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사에 의거하여(구체적으로는, 예를 들면, 경사의 최대 허용치에 의거하여), 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 결정하는 실장용 기판 제조 방법.
[D02] 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이를 L1, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사의 최대 허용치를 θmax, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때, 이하의 식(1)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정하는 [D01]에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
π·L1·sin(θmax)(L1 2/3+L1·L0+L0 2)>Vh (1)
[D03] θmax의 값은 30도인 [D02]에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[D04] ≪실장용 기판 제조 방법 : 제2의 양태≫
기판에 관통구멍을 형성한 후,
기판의 제1면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부를 형성하고, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부, 및, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부를 형성하고, 관통구멍의 내벽에 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층을 형성하고, 뒤이어,
관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전하는,
각 공정을 구비한 실장용 기판의 제조 방법으로서,
관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전한 후, 기판의 제1면측에 평균두께(d)의 플럭스를 도포하는 공정을 또한 구비하고 있고,
제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때, 이하의 식(2)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정하는 실장용 기판 제조 방법.
π·d·L0 2>Vh (2)
[D05] 제1의 랜드부, 제2의 랜드부, 제1의 부품 부착부, 제2의 부품 부착부 및 도통층은, 금속 또는 합금으로 이루어지는 제1 부재로 구성되어 있고,
충전부재는, 제1 부재와는 다른 제2 부재로 구성되어 있는 [D01] 내지 [D04]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[D06] 기판의 열팽창률을 CTE0, 제1 부재의 열팽창률을 CTE1, 제2 부재의 열팽창률을 CTE2 로 하였을 때,
CTE2-CTE0<CTE1-CTE0
를 만족하고, 또는 또한,
CTE0<CTE1<CTE2
를 만족하는 [D05]에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[D07] 제1 부재는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 니켈, 니켈 합금, 크롬 및 크롬 합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 재료로 이루어지고,
제2 부재는, 도전성 페이스트로 이루어지는 [D05]에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[D08] 제1의 부품 부착부, 제1의 랜드부, 제2의 부품 부착부, 제2의 랜드부 및 도통층을, 물리적 기상 성장법 및 에칭 기술의 조합에 의거하여 형성하고,
충전부재에 의한 관통구멍을, 인쇄법에 의거하여 충전하는 [D01] 내지 [D07]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[D09] 기판의 제1면에 보호 필름을 맞붙인 상태에서, 충전부재에 의해 관통구멍을 충전하는 [D01] 내지 [D08]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[D10] 관통구멍의 형성시, 제2의 랜드부를 형성하여야 할 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면을 형성하는 [D01] 내지 [D09]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[D11] 제2 랜드부의 평탄부의 두께와 제2의 랜드부의 경사부의 두께는 동등한 [D10]에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[E01] ≪실장용 기판 제조 방법 : 제3의 양태≫
기판에 관통구멍을 형성한 후,
기판의 제1면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부를 형성하고, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부, 및, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부를 형성하고, 뒤이어,
도전 재료로 이루어지는 충전부재로 관통구멍을 충전하고, 이로써, 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는,
각 공정을 구비한 실장용 기판의 제조 방법으로서,
제2의 랜드부를 형성하여야 할 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면을 형성하는 실장용 기판 제조 방법.
[E02] 관통구멍을 형성한 후, 기판을 에칭함으로써, 제2의 랜드부를 형성하여야 할 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면을 형성하는 [E01]에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[E03] 기판의 제1면에 보호 필름을 맞붙인 상태에서, 충전부재에 의한 관통구멍의 충전을 행하는 [E01] 또는 [E02]에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[E04] 제1의 부품 부착부, 제1의 랜드부, 제2의 부품 부착부 및 제2의 랜드부를, 물리적 기상 성장법 및 에칭 기술의 조합에 의거하여 형성하고,
충전부재에 의한 관통구멍을, 인쇄법에 의거하여 충전하는 [E01] 내지 [E03]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[E05] 도전 재료로 이루어지는 충전부재는, 도전성 페이스트로 이루어지는 [E01] 내지 [E04]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[E06] 제2 랜드부의 평탄부의 두께와 제2의 랜드부의 경사부의 두께는 동등한 [E01] 내지 [E05]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[E07] 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이를 L1, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사의 최대 허용치를 θmax로 하였을 때, 이하의 식(1)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정하는 [E01] 내지 [E06]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
π·L1·sin(θmax)(L1 2/3+L1·L0+L0 2)>Vh (1)
[E08] 관통구멍을 향하여 경사한 사면의 경사각은, 50도 내지 80도인 [E01] 내지 [E07]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[E09] 제1의 랜드부의 아래에 위치하는 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면을 형성하는 [E01] 내지 [E06]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[E10] 제1 랜드부의 평탄부의 두께와 제1의 랜드부의 경사부의 두께는 동등한 [E09]에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[E11] 충전부재는, 제2의 랜드부의 위에 연재되어 있는 [E01] 내지 [E10]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[E12] 충전부재의 정상면은, 제2의 부품 부착부의 정상면의 레벨보다도 돌출하지 않는 [E11]에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[F01] 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품은 발광 소자로 이루어지는 [D01]
내지 [E12]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[F02] 복수의 발광 소자가 2차원 매트릭스 형상으로 배열되고, 화상 표시 장치를 구성하는 [F01]에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[F03] 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품은 센서로 이루어지는 [D01] 내지 [E12]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[F04] 기판은 유리 기판으로 이루어지는 [D01] 내지 [F03]의 어느 한 항에 기재된 실장용 기판 제조 방법.
[G01] ≪부품 실장 방법 : 제1의 양태≫
기판에 관통구멍을 형성한 후,
기판의 제1면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부를 형성하고, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부, 및, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부를 형성하고, 관통구멍의 내벽에 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층을 형성하고, 뒤이어,
관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전한 후,
부품을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부의 부분에 솔더층 또는 솔더 확산 방지층을 형성하고, 뒤이어, 기판의 제1면측에 플럭스를 도포하고,
솔더층 또는 솔더 확산 방지층을 통하여, 부품을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부의 부분에 부품을 실장하는,
각 공정을 구비한 부품 실장 방법으로서,
제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이, 및, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사에 의거하여(구체적으로는, 예를 들면, 경사의 최대 허용치에 의거하여), 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 결정하는 부품 실장 방법.
[G02] 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이를 L1, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사의 최대 허용치를 θmax, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때, 이하의 식(1)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정하는 [G01]에 기재된 부품 실장 방법.
π·L1·sin(θmax)(L1 2/3+L1·L0+L0 2)>Vh (1)
[G03] θmax의 값은 30도인 [G02]에 기재된 부품 실장 방법.
[G04] ≪부품 실장 방법 : 제2의 양태≫
기판에 관통구멍을 형성한 후,
기판의 제1면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부를 형성하고, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부, 및, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부를 형성하고, 관통구멍의 내벽에 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층을 형성하고, 뒤이어,
관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전한 후,
부품을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부의 부분에 솔더층 또는 솔더 확산 방지층을 형성하고, 뒤이어, 기판의 제1면측에 평균두께(d)의 플럭스를 도포하고,
솔더층 또는 솔더 확산 방지층을 통하여, 부품을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부의 부분에 부품을 실장하는,
각 공정을 구비한 부품 실장 방법으로서,
제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때, 이하의 식(2)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정하는 부품 실장 방법.
π·d·L0 2>Vh (2)
[G05] 제1의 랜드부, 제2의 랜드부, 제1의 부품 부착부, 제2의 부품 부착부 및 도통층은, 금속 또는 합금으로 이루어지는 제1 부재로 구성되어 있고,
충전부재는, 제1 부재와는 다른 제2 부재로 구성되어 있는 [G01] 내지 [G04]의 어느 한 항에 기재된 부품 실장 방법.
[G06] 기판의 열팽창률을 CTE0, 제1 부재의 열팽창률을 CTE1, 제2 부재의 열팽창률을 CTE2 로 하였을 때,
CTE2-CTE0<CTE1-CTE0
를 만족하고, 또는 또한,
CTE0<CTE1<CTE2
를 만족하는 [G05]에 기재된 부품 실장 방법.
[G07] 제1 부재는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 니켈, 니켈 합금, 크롬 및 크롬 합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 재료로 이루어지고,
제2 부재는, 도전성 페이스트로 이루어지는 [G05]에 기재된 부품 실장 방법.
[G08] 제1의 부품 부착부, 제1의 랜드부, 제2의 부품 부착부, 제2의 랜드부 및 도통층을, 물리적 기상 성장법 및 에칭 기술의 조합에 의거하여 형성하고,
충전부재에 의한 관통구멍을, 인쇄법에 의거하여 충전하는 [G01] 내지 [G07]의 어느 한 항에 기재된 부품 실장 방법.
[G09] 기판의 제1면에 보호 필름을 맞붙인 상태에서, 충전부재에 의해 관통구멍을 충전하는 [G01] 내지 [G08]의 어느 한 항에 기재된 부품 실장 방법.
[G10] 관통구멍의 형성시, 제2의 랜드부를 형성하여야 할 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면을 형성하는 [G01] 내지 [G09]의 어느 한 항에 기재된 부품 실장 방법.
[G11] 제2 랜드부의 평탄부의 두께와 제2의 랜드부의 경사부의 두께는 동등한 [G10]에 기재된 부품 실장 방법.
[H01] 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품은 발광 소자로 이루어지는 [G01] 내지 [G11]의 어느 한 항에 기재된 부품 실장 방법.
[H02] 복수의 발광 소자가 2차원 매트릭스 형상으로 배열되고, 화상 표시 장치를 구성하는 [H01]에 기재된 부품 실장 방법.
[H03] 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품은 센서로 이루어지는 [G01] 내지 [G11]의 어느 한 항에 기재된 부품 실장 방법.
[H04] 기판은 유리 기판으로 이루어지는 [G01] 내지 [H03]의 어느 한 항에 기재된 부품 실장 방법.
10 : 기판
10' : 제2의 랜드부를 형성하여야 할 기판의 부분
11 : 기판의 제1면
12 : 기판의 제2면
13 : 관통구멍
13' : 제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분(공간)
13" : 제2의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분(공간)
14 : 도통층
15, 65 : 충전부재
16 : 보호 필름
17 : 사면
17' : 평탄부
18 : 피복층
21 : 제1의 랜드부
22, 23 : 제1의 부품 부착부
24 : 솔더층
31 : 제2의 랜드부
32, 33 : 제2의 부품 부착부
(32, 33), 34 : 솔더층
40, 40' : 플럭스
51 : 부품(제1의 부품)
52 : 부품(제1의 부품)에 마련된 접속단자부 등
100 : 하지

Claims (20)

  1. 기판에 형성된 관통구멍,
    기판의 제1면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부,
    기판의 제1면상에 형성되고, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부, 및, 기판의 제2면상에 형성되고, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부,
    관통구멍의 내벽에 형성되고, 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층, 및,
    관통구멍의 일부분에 충전된 충전부재를 구비하고 있고,
    제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이, 및, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사에 의거하여, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치가 결정되는 것을 특징으로 하는 실장용 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이를 L1, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사의 최대 허용치를 θmax, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때, 이하의 식(1)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)가 결정되는 것을 특징으로 하는 실장용 기판.
    π·L1·sin(θmax)(L1 2/3+L1·L0+L0 2)>Vh (1)
  3. 제2항에 있어서,
    θmax의 값은 30도인 것을 특징으로 하는 실장용 기판.
  4. 기판에 형성된 관통구멍,
    기판의 제1면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부,
    기판의 제1면상에 형성되고, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부, 및, 기판의 제2면상에 형성되고, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부,
    관통구멍의 내벽에 형성되고, 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층, 및,
    관통구멍의 일부분에 충전된 충전부재를 구비하고 있고,
    기판의 제1면측에는 평균두께(d)의 플럭스가 도포되어 있고,
    제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때, 이하의 식(2)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)가 결정되는 것을 특징으로 하는 실장용 기판.
    π·d·L0 2>Vh (2)
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    제1의 랜드부, 제2의 랜드부, 제1의 부품 부착부, 제2의 부품 부착부 및 도통층은, 금속 또는 합금으로 이루어지는 제1 부재로 구성되어 있고,
    충전부재는, 제1 부재와는 다른 제2 부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 실장용 기판.
  6. 기판에 형성된 관통구멍,
    기판의 제1면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에 형성되고, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부,
    기판의 제1면상에 형성되고, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부, 및, 기판의 제2면상에 형성되고, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부, 및,
    도전 재료로 이루어지고, 관통구멍에 충전되고, 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 충전부재를 구비하고 있고,
    제2의 랜드부의 아래에 위치하는 기판의 부분에는, 관통구멍을 향하여 경사한 사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실장용 기판.
  7. 제6항에 있어서,
    제2 랜드부의 평탄부의 두께와 제2의 랜드부의 경사부의 두께는 동등한 것을 특징으로 하는 실장용 기판.
  8. 제6항에 있어서,
    제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이를 L1, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사의 최대 허용치를 θmax, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때, 이하의 식(1)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)가 결정되는 것을 특징으로 하는 실장용 기판.
    π·L1·sin(θmax)(L1 2/3+L1·L0+L0 2)>Vh (1)
  9. 제1항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품은 발광 소자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실장용 기판.
  10. 제1항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    기판은 유리 기판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실장용 기판.
  11. 기판에 관통구멍을 형성한 후,
    기판의 제1면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부를 형성하고, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부, 및, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부를 형성하고, 관통구멍의 내벽에 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층을 형성하고, 뒤이어,
    관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전하는,
    각 공정을 구비한 실장용 기판의 제조 방법으로서,
    제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이, 및, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사에 의거하여, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 결정하는 것을 특징으로 하는 실장용 기판 제조 방법.
  12. 기판에 관통구멍을 형성한 후,
    기판의 제1면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부를 형성하고, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부, 및, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부를 형성하고, 관통구멍의 내벽에 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층을 형성하고, 뒤이어,
    관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전하는,
    각 공정을 구비한 실장용 기판의 제조 방법으로서,
    관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전한 후, 기판의 제1면측에 평균두께(d)의 플럭스를 도포하는 공정을 또한 구비하고 있고,
    제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때, 이하의 식(2)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정하는 것을 특징으로 하는 실장용 기판 제조 방법.
    π·d·L0 2>Vh (2)
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    제1의 부품 부착부, 제1의 랜드부, 제2의 부품 부착부, 제2의 랜드부 및 도통층을, 물리적 기상 성장법 및 에칭 기술의 조합에 의거하여 형성하고,
    충전부재에 의한 관통구멍을, 인쇄법에 의거하여 충전하는 것을 특징으로 하는 실장용 기판 제조 방법.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    기판의 제1면에 보호 필름을 맞붙인 상태에서, 충전부재에 의해 관통구멍을 충전하는 것을 특징으로 하는 실장용 기판 제조 방법.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    관통구멍의 형성시, 제2의 랜드부를 형성하여야 할 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 실장용 기판 제조 방법.
  16. 기판에 관통구멍을 형성한 후,
    기판의 제1면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부를 형성하고, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부, 및, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부를 형성하고, 뒤이어,
    도전 재료로 이루어지는 충전부재로 관통구멍을 충전하고, 이로써, 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는,
    각 공정을 구비한 실장용 기판의 제조 방법으로서,
    제2의 랜드부를 형성하여야 할 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 실장용 기판 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    관통구멍을 형성한 후, 기판을 에칭함으로써, 제2의 랜드부를 형성하여야 할 기판의 부분에, 관통구멍을 향하여 경사한 사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 실장용 기판 제조 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    기판의 제1면에 보호 필름을 맞붙인 상태에서, 충전부재에 의한 관통구멍의 충전을 행하는 것을 특징으로 하는 실장용 기판 제조 방법.
  19. 기판에 관통구멍을 형성한 후,
    기판의 제1면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부를 형성하고, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부, 및, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부를 형성하고, 관통구멍의 내벽에 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층을 형성하고, 뒤이어,
    관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전한 후,
    부품을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부의 부분에 솔더층 또는 솔더 확산 방지층을 형성하고, 뒤이어, 기판의 제1면측에 플럭스를 도포하고,
    솔더층 또는 솔더 확산 방지층을 통하여, 부품을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부의 부분에 부품을 실장하는,
    각 공정을 구비한 부품 실장 방법으로서,
    제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 길이, 및, 제1의 부품 부착부에 실장하여야 할 부품의 기판의 제1면에 대한 경사에 의거하여, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 결정하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 방법.
  20. 기판에 관통구멍을 형성한 후,
    기판의 제1면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제1의 랜드부, 및, 제1의 랜드부에 접속된 제1의 부품 부착부를 형성하고, 제1면과 대향하는 기판의 제2면상에, 관통구멍을 둘러싸는 제2의 랜드부, 및, 제2의 랜드부에 접속된 제2의 부품 부착부를 형성하고, 관통구멍의 내벽에 제1의 랜드부와 제2의 랜드부를 도통시키는 도통층을 형성하고, 뒤이어,
    관통구멍의 일부분을 충전부재로 충전한 후,
    부품을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부의 부분에 솔더층 또는 솔더 확산 방지층을 형성하고, 뒤이어, 기판의 제1면측에 평균두께(d)의 플럭스를 도포하고,
    솔더층 또는 솔더 확산 방지층을 통하여, 부품을 실장하여야 할 제1의 부품 부착부의 부분에 부품을 실장하는,
    각 공정을 구비한 부품 실장 방법으로서,
    제1의 랜드부측의 충전부재의 정상면의 상방에 위치하는 관통구멍의 부분의 체적을 Vh, 제1의 랜드부의 중심부터 부품까지의 최단거리 허용치를 L0로 하였을 때, 이하의 식(2)을 만족하도록 최단거리 허용치(L0)를 결정하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 방법.
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