特許 5855863 実装用基板、及び電子デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5855863

(24)【登録日】2015年12月18日

(45)【発行日】2016年2月9日

(54)【発明の名称】実装用基板、及び電子デバイス

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/12 20060101AFI20160120BHJP

   H05K 1/14 20060101ALI20160120BHJP

   H01L 23/50 20060101ALI20160120BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/12 P

   H05K1/14 H

   H01L23/50 P

【請求項の数】20

【全頁数】42

(21)【出願番号】特願2011-156087(P2011-156087)

(22)【出願日】2011年7月14日

(65)【公開番号】特開2013-26238(P2013-26238A)

(43)【公開日】2013年2月4日

【審査請求日】2014年6月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000158

【氏名又は名称】イビデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100131152

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100109449

【弁理士】

【氏名又は名称】毛受 隆典

(72)【発明者】

【氏名】塚田 輝代隆

(72)【発明者】

【氏名】小野 正治

【審査官】 深沢 正志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１１４０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８２３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１６７９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０３８９０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１０−１４０９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０６４８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０８５０５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０８−３１６３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０１３５２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／１２ − ２３／１５

Ｈ０１Ｌ ２３／５０

Ｈ０１Ｌ ２５／００ − ２５／１８

Ｈ０５Ｋ １／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の導体ピンと第２の導体ピンと支持基板とを有し、前記第１の導体ピンと前記第２の導体ピンの一端側に前記支持基板が接続され、前記第１の導体ピンと前記第２の導体ピンの他端側に半田を介して電子部品を電気的に接続することができる実装用基板であって、
少なくとも前記第１の導体ピンは、側面が少なくとも前記他端側の第１の側面と前記一端側の第２の側面とで構成され、前記第１の側面と前記第２の側面とが交線部で、外側に膨らむように構成され、
少なくとも前記第１の導体ピンの他端側に接続されている前記半田は、前記他端側から這い上がっており、前記交線部で前記半田の這い上がりが止まっており、
前記第１の導体ピンの少なくとも前記交線部の周辺は、被覆材で覆われており、
前記被覆材は、前記第１の導体ピンを構成する材料よりも、前記半田に対して濡れ性が低い導体からなり、前記交線部を覆う部分が部分的に厚くなっている、
ことを特徴とする実装用基板。

【請求項2】

前記第１の側面と前記第２の側面との前記交線部は、前記第１の導体ピンの外周を周回する曲線に沿って形成された部分を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の実装用基板。

【請求項3】

前記第１の側面と前記第２の側面との前記交線部は、前記第１の導体ピンの外周を周回する、
ことを特徴とする請求項２に記載の実装用基板。

【請求項4】

前記第１の側面は、テーパ状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の実装用基板。

【請求項5】

前記第１の導体ピンの中心軸を含む断面において、前記第１の側面と前記中心軸のなす角は、５〜２０°の範囲にある、
ことを特徴とする請求項４に記載の実装用基板。

【請求項6】

前記第１の側面は平面であり、前記第２の側面は円柱部分の側面である、
ことを特徴とする請求項１に記載の実装用基板。

【請求項7】

前記交線部は、前記第１の導体ピンの前記他端側端面から導体ピンの軸方向に０．２ｍｍまでの範囲にある、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の実装用基板。

【請求項8】

前記交線部において前記第１の側面と前記第２の側面のなす角度は、８９〜１７０°の範囲にある、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の実装用基板。

【請求項9】

前記被覆材は、前記第１の導体ピンの前記交線部のみを覆っている、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の実装用基板。

【請求項10】

前記被覆材は、電解めっき膜からなる、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の実装用基板。

【請求項11】

前記第１の導体ピンは、銅、金、及びそれらの合金のいずれかからなり、
前記被覆材は、ニッケル、クロム、及び亜鉛のいずれかからなる、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の実装用基板。

【請求項12】

前記第２の導体ピンは、前記他端側が円柱形状である、
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の実装用基板。

【請求項13】

前記第１の導体ピンは、前記第２の導体ピンよりも細い導体ピンである、
ことを特徴とする請求項１２に記載の実装用基板。

【請求項14】

前記第１の導体ピンは、複数で構成された第１の導体ピン群を構成し、
前記第１の導体ピン群は長さが揃っている、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の実装用基板。

【請求項15】

前記第２の導体ピンは、複数で構成された第２の導体ピン群を構成し、
前記第２の導体ピン群は長さが揃っており、
前記第２の導体ピン群は、前記第１の導体ピン群と異なる長さを有している、
ことを特徴とする請求項１４に記載の実装用基板。

【請求項16】

前記第１の導体ピン群は、前記第１の導体ピンの太さが揃っている、
ことを特徴とする請求項１４に記載の実装用基板。

【請求項17】

前記第２の導体ピン群は、前記第２の導体ピンの太さが揃っている、
ことを特徴とする請求項１５に記載の実装用基板。

【請求項18】

請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の実装用基板と、
前記第１の導体ピンの前記他端側と、前記第２の導体ピンの前記他端側と、に半田を介して電気的に接続された電子部品と、
を有する、
ことを特徴とする電子デバイス。

【請求項19】

前記第１の導体ピンの少なくとも前記交線部は、被覆材で覆われており、
前記被覆材は、前記第１の導体ピンを構成する材料よりも、前記半田に対して濡れ性が低い導体からなる、
ことを特徴とする請求項１８に記載の電子デバイス。

【請求項20】

前記電子部品はトランジスタであり、
前記第１の導体ピンは、前記トランジスタのゲートに電気的に接続される、
ことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の電子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、実装用基板、及び電子デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

放熱性及び実装容易性などを向上するため、導体ピンと、その導体ピンの一端に接続される支持基板と、を有し、上記導体ピンの他端に電子部品を電気的に接続することができるパッケージ（実装用基板）が提案されている（特許文献１参照）。例えば特許文献１に記載される従来のパッケージでは、電子部品が、第１の支持基板と第２の支持基板との間に挟み込まれるように実装される。詳しくは、第１の支持基板は導体ピン（突出電極）を有し、電子部品は第２の支持基板上に設置される。そして、電子部品の電極は、半田を介して、第１の支持基板から突き出る導体ピンと電気的に接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−６０５２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１に記載されるような従来の導体ピンに電子部品を実装する手法（以下、ピンボンディングという）は、接続信頼性の点でまだ改善の余地があると考えられる。

【0005】

本発明は、実装用基板の導体ピンと、これに実装される電子部品との接続信頼性を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る実装用基板は、第１の導体ピンと第２の導体ピンと支持基板とを有し、前記第１の導体ピンと前記第２の導体ピンの一端側に前記支持基板が接続され、前記第１の導体ピンと前記第２の導体ピンの他端側に半田を介して電子部品を電気的に接続することができる実装用基板であって、少なくとも前記第１の導体ピンは、側面が少なくとも前記他端側の第１の側面と前記一端側の第２の側面とで構成され、前記第１の側面と前記第２の側面とが交線部で、外側に膨らむように構成され、少なくとも前記第１の導体ピンの他端側に接続されている前記半田は、前記他端側から這い上がっており、前記交線部で前記半田の這い上がりが止まっており、前記第１の導体ピンの少なくとも前記交線部の周辺は、被覆材で覆われており、前記被覆材は、前記第１の導体ピンを構成する材料よりも、前記半田に対して濡れ性が低い導体からなり、前記交線部を覆う部分が部分的に厚くなっている。

【0007】

前記第１の側面と前記第２の側面との前記交線部は、前記第１の導体ピンの外周を周回する曲線に沿って形成された部分を有する、ことが好ましい。

【0008】

前記第１の側面と前記第２の側面との前記交線部は、前記第１の導体ピンの外周を周回する、ことが好ましい。

【0009】

前記第１の側面は、テーパ状に形成されている、ことが好ましい。

【0010】

前記第１の導体ピンの中心軸を含む断面において、前記第１の側面と前記中心軸のなす角は、５〜２０°の範囲にある、ことが好ましい。

【0011】

前記第１の側面は平面であり、前記第２の側面は円柱部分の側面である、ことが好ましい。

【0012】

前記交線部は、前記第１の導体ピンの前記他端側端面から導体ピンの軸方向に０．２ｍｍまでの範囲にある、ことが好ましい。

【0013】

前記交線部において前記第１の側面と前記第２の側面のなす角度は、８９〜１７０°の範囲にある、ことが好ましい。

【0016】

前記被覆材は、前記第１の導体ピンの前記交線部のみを覆っている、ことが好ましい。

【0017】

前記被覆材は、電解めっき膜からなる、ことが好ましい。

【0018】

前記第１の導体ピンは、銅、金、及びそれらの合金のいずれかからなり、前記被覆材は、ニッケル、クロム、及び亜鉛のいずれかからなる、ことが好ましい。

【0019】

前記第２の導体ピンは、前記他端側が円柱形状である、ことが好ましい。

【0020】

前記第１の導体ピンは、前記第２の導体ピンよりも細い導体ピンである、ことが好ましい。

【0021】

前記第１の導体ピンは、複数で構成された第１の導体ピン群を構成し、前記第１の導体ピン群は長さが揃っている、ことが好ましい。

【0022】

前記第２の導体ピンは、複数で構成された第２の導体ピン群を構成し、前記第２の導体ピン群は長さが揃っており、前記第２の導体ピン群は、前記第１の導体ピン群と異なる長さを有している、ことが好ましい。

【0023】

前記第１の導体ピン群は、前記第１の導体ピンの太さが揃っている、ことが好ましい。

【0024】

前記第２の導体ピン群は、前記第２の導体ピンの太さが揃っている、ことが好ましい。

【0025】

本発明に係る電子デバイスは、前記実装用基板と、前記第１の導体ピンの前記他端側と、前記第２の導体ピンの前記他端側と、に半田を介して電気的に接続された電子部品と、を有する。

【0026】

前記第１の導体ピンの少なくとも前記交線部は、被覆材で覆われており、前記被覆材は、前記第１の導体ピンを構成する材料よりも、前記半田に対して濡れ性が低い導体からなる、ことが好ましい。

【0027】

前記電子部品はトランジスタであり、前記第１の導体ピンは、前記トランジスタのゲートに電気的に接続される、ことが好ましい。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、実装用基板の導体ピンとこれに実装される電子部品との接続箇所に十分な大きさの半田のフィレットが形成されるので、半田に亀裂が入りにくく実装用基板の導体ピンと、これに実装される電子部品との接続信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の実施形態に係る電子デバイス、及びそれを構成する実装用基板を示す平面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る電子デバイス、及びそれを構成する実装用基板を示す断面図である。

【図3A】本発明の実施形態に係る実装用基板に用いられる第２の導体ピンを示す図である。

【図3B】図３Ａに示す第２の導体ピンを挿入端側から見た図である。

【図4A】本発明の実施形態に係る実装用基板に用いられる第１の導体ピンを示す図である。

【図4B】図４Ａに示す第１の導体ピンを挿入端側から見た図である。

【図5A】本発明の実施形態に係る実装用基板に用いられる第１の導体ピンの実装端近傍を示す図である。

【図5B】図５Ａに示す第１の導体ピンを実装端側から見た図である。

【図5C】第１の導体ピンと電子部品との接続部を示す断面図である。

【図6A】本発明の実施形態に係る第１の導体ピンの形状の詳細を示す図である。

【図6B】本発明の実施形態に係る交線部周辺を覆う被覆材を示す図である。

【図7A】比較例に係るストレートピンと電子部品との接続部を示す図である。

【図7B】比較例に係る半田の這い上がりを説明するための図である。

【図8A】比較例に係るストレートピンについて、半田這い上がりの説明図である。

【図8B】本発明の実施形態に係る第１の導体ピンについて、半田這い上がりの説明図である。

【図9】比較例に係るストレートピンと本発明の実施形態に係る第１の導体ピンとの各々について、半田這い上がりを示すグラフである。

【図10A】本発明の実施形態に係る実装用基板の製造方法について、支持基板を準備する工程を説明するための図である。

【図10B】本発明の実施形態に係る実装用基板の製造方法について、支持基板に孔を形成する工程を説明するための図である。

【図11A】本発明の実施形態に係る実装用基板の製造方法について、先端近傍に、軸に平行なストレート側面を有する導体ピンを準備する工程を説明するための図である。

【図11B】図１１Ａに示す導体ピンをプレス加工する工程を説明するための図である。

【図11C】図１１Ｂのプレス加工により形成された、先端側に交線部を有する導体ピンを示す図である。

【図12】本発明の実施形態に係る第２の導体ピンを形成する第２の方法を説明するための図である。

【図13A】本発明の実施形態に係る実装用基板の製造方法について、支持基板の孔に導体ピンを挿入する工程を説明するための図である。

【図13B】本発明の実施形態に係る完成した実装用基板を示す図である。

【図14】本発明の実施形態に係る実装用基板の製造方法について、基板上に電子部品を設置する工程を説明するための図である。

【図15】本発明の実施形態に係る実装用基板の製造方法について、実装用基板の導体ピンに電子部品を実装する工程を説明するための図である。

【図16A】本発明の第１の変形例に係る第１の導体ピンの実装端近傍を示す図である。

【図16B】図１６Ａに示す第１の導体ピンを実装端側から見た図である。

【図16C】本発明の第１の変形例に係る第１の導体ピンと電子部品との接続部を示す断面図である。

【図17A】本発明の第２の変形例に係る第１の導体ピンの実装端近傍を示す図である。

【図17B】図１７ＡのＡ−Ａ断面図である。

【図17C】本発明の第２の変形例に係る第１の導体ピンと電子部品との接続部を示す断面図である。

【図18A】本発明の第３の変形例に係る第１の導体ピンの実装端近傍を示す図である。

【図18B】図１８Ａに示す第１の導体ピンを実装端側から見た図である。

【図18C】本発明の第３の変形例に係る第１の導体ピンと電子部品との接続部を示す断面図である。

【図19A】本発明の第４の変形例に係る第１の導体ピンの実装端近傍を示す図である。

【図19B】図１９ＡのＡ−Ａ断面図である。

【図19C】本発明の第４の変形例に係る第１の導体ピンと電子部品との接続部を示す断面図である。

【図20A】本発明の第５の変形例に係る第１の導体ピンの実装端近傍を示す図である。

【図20B】図２０ＡのＡ−Ａ断面図である。

【図20C】本発明の第５の変形例に係る第１の導体ピンと電子部品との接続部を示す断面図である。

【図21】本発明の実施形態に係る部分的にテーパした第１の導体ピンの一例を示す図である。

【図22】本発明の実施形態に係るテーパ部の側面が曲面である第１の導体ピンの一例を示す図である。

【図23】本発明の実施形態に係る第１の導体ピンの鍔部の側面が階段状になっている一例を示す図である。

【図24】本発明の実施形態に係る第１の導体ピンの側面が凹凸面からなる交線部の一例を示す図である。

【図25A】本発明の第３の変形例に係る第１の導体ピンの変形例について、鋭角な交線部を有する第２の導体ピンの一例を示す図である。

【図25B】本発明の第３の変形例に係る第１の導体ピンの変形例について、鈍角な交線部を有する第２の導体ピンの一例を示す図である。

【図25C】本発明の第３の変形例に係る第１の導体ピンの変形例について、実装端近傍に、曲面からなる上り坂を有する第１の導体ピンの一例を示す図である。

【図26A】本発明の第４の変形例に係る第１の導体ピンが角形の窪み（凹部）を有する一例を示す図である。

【図26B】本発明の第４の変形例に係る第１の導体ピンの周方向に沿って、異なる形状を有する複数の窪みが形成される一例を示す図である。

【図27A】本発明の第５の変形例に係る第１の導体ピンが角形の突起（凸部）を有する一例を示す図である。

【図27B】本発明の第５の変形例に係る第１の導体ピンの周方向に沿って、異なる形状を有する複数の突起が形成される一例を示す図である。

【図28】本発明の実施形態に係る、周方向に沿って、窪み（凹部）及び突起（凸部）を有する第１の導体ピンの一例を示す図である。

【図29】本発明の実施形態に係る、実装端近傍に複数の鍔部を有する第１の導体ピンの一例を示す図である。

【図30】本発明の実施形態に係る、実装端近傍に階段状の段差を有する第１の導体ピンの一例を示す図である。

【図31A】本発明の実施形態に係る、テーパ部と鍔部との両方を有する第１の導体ピンの第１の例を示す図である。

【図31B】本発明の実施形態に係る、テーパ部と鍔部との両方を有する第１の導体ピンの第２の例を示す図である。

【図32A】本発明の実施形態に係る、被覆材（金属膜）により部分的に覆われた第１の導体ピンの一例を示す図である。

【図32B】本発明の実施形態に係る、交線部のみが被覆材（金属膜）で覆われた第１の導体ピンの一例を示す図である。

【図32C】本発明の実施形態に係る、被覆材（金属膜）で覆われていない第１の導体ピンの一例を示す図である。

【図33A】本発明の実施形態に係る、鍔部を有さない第１の導体ピンの第１の例を示す図である。

【図33B】本発明の実施形態に係る、鍔部を有さない第１の導体ピンの第２の例を示す図である。

【図34】本発明の実施形態に係る、曲がった第１の導体ピンの一例を示す図である。

【図35A】本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の形状の別例としての正四角形を示す図である。

【図35B】本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の形状の別例としての正六角形を示す図である。

【図35C】本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の形状の別例としての正八角形を示す図である。

【図35D】本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の横断面の形状の別例としての楕円を示す図である。

【図36A】本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の形状の別例としての十字形を示す図である。

【図36B】本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の形状の別例としての正多角星形を示す図である。

【図36C】本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の形状の別例としての花弁形を示す図である。

【図37】実装用基板の全ての導体ピンとして、本発明の実施形態に係る導体ピンを適用した一例を示す図である。

【図38】本発明の実施形態に係る導体ピンと支持基板とが連続的に形成された実装用基板の一例を示す図である。

【図39】本発明の実施形態に係る導体ピンを、複数の支持基板を有する電子デバイスに適用した一例を示す図である。

【図40】本発明の実施形態に係る導体ピンを有し、配線板を有さない電子デバイスの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

特許文献１に記載されるような従来のピンボンディングの接続信頼性に関して、ピンボンディングとワイヤボンディングとを比較して説明する。

【0031】

ワイヤボンディングでは、電子部品の電極が、ワイヤ（例えばアルミニウム等からなる金属線）と直接接続（溶接）される。ワイヤは柔軟性があるため、例えばパッケージを構成する各材料の熱膨張率差に起因してパッケージに歪み（熱歪み）が生じても、ワイヤは断線しにくい。

【0032】

これに対し、ピンボンディングでは、電子部品の電極が、半田を介して、導体ピンと電気的に接続される。ワイヤに比べて導体ピンは硬いため、こうした構造では、温度上昇に伴って導体ピンと電子部品との接続部分にかかる熱応力が大きくなると考えられる。このため導体ピンと電子部品との接続部分の半田に亀裂が入り易くなり、接続信頼性が低下し易くなる。

【0033】

本発明は、実装用基板の導体ピンと、これに実装される電子部品との接続信頼性を高めることができる。

【0034】

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、図中、矢印Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ支持基板の主面（表裏面）の法線方向、すなわち支持基板の厚み方向を指す。一方、矢印Ｘ１、Ｘ２及びＹ１、Ｙ２は、それぞれ支持基板の厚み方向に直交する方向（支持基板の主面に平行な方向）を指す。支持基板の主面は、Ｘ−Ｙ平面となる。また、支持基板の側面は、Ｘ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面となる。

【0035】

導体ピンに関しては、導体ピンの一端から他端にかけて、各断面（横断面）の重心（断面が円であればその円の中心）を通る線を軸とする。軸に直交する断面（例えばＸ−Ｙ平面）を、横断面という。また、軸に平行な断面（例えばＸ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面）を、縦断面という。本実施形態では、軸が、導体ピンの長手方向の直線になる。導体ピンの長手方向は、挿入方向（例えばＺ方向）に相当する。ただし、軸は必ずしも直線であるとは限らない（例えば図３４中の３つの直線から構成される軸を参照）。

【0036】

周方向とは、横断面の輪郭に沿った方向を意味し（図４Ｂ中の方向Ｃ１参照）、横断面の輪郭が円以外の場合にも同様である。径方向とは、横断面の輪郭の任意の一点から軸に向かう方向を意味し（図４Ｂ中の方向Ｃ２参照）、横断面の輪郭が円以外の場合にも同様である。径方向のうち、導体ピンの軸から離れる側を外側といい、導体ピンの軸に近づく側を内側という。また、軸に平行であることをストレートという。

【0037】

「挿入」には、孔径に比して十分細い部材を孔に差し込むことのほか、部材を孔に嵌入又は螺入することなども含まれる。

【0038】

「接続」には、継ぎ目がある場合のほか、継ぎ目がない場合も含まれる。継ぎ目がある場合とは、例えば別々に形成された２つの物体が接着剤等で接合されている場合をいう。継ぎ目がない場合とは、例えば２つの部分が連続的（一体的）に形成され、それらの間に何も介在しない場合をいう。

【0039】

めっきには、電解めっき等の湿式めっきのほか、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）又はＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の乾式めっきも含まれる。

【0040】

孔又は柱体（突起）の「幅」は、特に指定がなければ、円の場合には直径を意味し、円以外の場合には√（４×断面積／π）を意味する。

【0041】

本明細書中、導体ピンとは、特にことわりがない限り、第１の導体ピンのことを指すが、さらに第２の導体ピンに適用しても良い。

【0042】

図１は、本発明の実施形態に係る電子デバイス、及びそれを構成する実装用基板を示す平面図であり、図２は、本発明の実施形態に係る電子デバイス、及びそれを構成する実装用基板を示す断面図である。

【0043】

本実施形態の電子デバイス１００は、図１及び図２に示すように、実装用基板１００ａと、配線板１０００と、電子部品である半導体チップ２０１及び２０２と、を有する。

【0044】

本実施形態の実装用基板は、第１の導体ピンと第２の導体ピンと支持基板とを有し、第１の導体ピンと第２の導体ピンの一端側に支持基板が接続され、第１の導体ピンと第２の導体ピンの他端側に電子部品を電気的に接続することができる実装用基板であって、少なくとも第１の導体ピンは、側面が少なくとも他端側の第１の側面と一端側の第２の側面とで構成され、第１の側面と第２とが側面の交線部で、外側に膨らむように構成されている。

【0045】

本実施形態の電子デバイスは、本実施形態の実装用基板と、第１の導体ピンの他端側と、第２の導体ピンの他端側と、に半田を介して電気的に接続された電子部品と、を有する。

【0046】

実装用基板１００ａは、支持基板２０００と、導体ピン群１０１〜１０３と、から構成される。支持基板２０００は、導体ピン群１０１〜１０３の各導体ピンの一端側（Ｚ２側）に接続されている。各導体ピンの他端側（Ｚ１側）には、配線板１０００のパッド及び半導体チップ２０１、２０２の電極が電気的に接続されている。

【0047】

本実施形態では、配線板１０００が、銅配線を有するプリント配線板である。具体的には、配線板１０００は、例えばセラミック基板と、その上に形成された導体層（銅配線）と、から構成される。ただしこれに限定されず、配線板１０００は多層配線板であってもよく、配線の材料は銅以外の導体であってもよい。また、配線板１０００に代えて、金属板を用いてもよい。半導体チップ２０１及び２０２はそれぞれ、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のトランジスタのようなディスクリート半導体のほか、これらと組み合わせたダーリントントランジスタＩＣなどであってもよい。

【0048】

支持基板２０００のＺ１側の主面は第１面Ｆ１１であり、支持基板２０００のＺ２側の主面は第２面Ｆ１２である。支持基板２０００は、第１絶縁層２００１と、第２絶縁層２００２と、第３絶縁層２００３と、から構成される。ここで、第１絶縁層２００１は例えば熱可塑性ポリイミドからなり、第２絶縁層２００２は例えば熱硬化性ポリイミドからなり、第３絶縁層２００３は例えば熱可塑性ポリイミドからなる。ただしこれらに限定されず、支持基板２０００の材料は任意である。例えば支持基板２０００は、金属板又は樹脂基板であってもよい。

【0049】

支持基板２０００には、複数（導体ピンに対応した数）の孔２０００ａが形成されている。孔２０００ａは、例えばスルーホール（貫通孔）であり、支持基板２０００の主面に対して垂直に形成される。導体ピン群１０１〜１０３の各導体ピンの一端側（挿入部）は、孔２０００ａに挿入（例えば嵌入）される。導体ピン群１０１〜１０３の各導体ピンの他端側（実装部）は、支持基板２０００の第１面Ｆ１１に対して垂直に突出する。なお、孔２０００ａの内面に導体膜が形成されていてもよい。また、孔２０００ａは有底孔であってもよい。有底孔とは、底のある孔のことをいう。

【0050】

導体ピン群１０１、１０３は、それぞれ１種類の導体ピン１０１ａ、１０３ａから構成され、導体ピン群１０２は、２種類の導体ピン１０（第１の導体ピン）及び導体ピン２０（第２の導体ピン）から構成される。

【0051】

本実施形態の第１の導体ピンは、複数で構成された第１の導体ピン群を構成し、第１の導体ピン群は長さが揃っている。

【0052】

本実施形態の第２の導体ピンは、複数で構成された第２の導体ピン群を構成し、第２の導体ピン群は長さが揃っている。

【0053】

本実施形態の第１の導体ピン群は、第１の導体ピンの太さが揃っている。

【0054】

本実施形態の第２の導体ピン群は、第２の導体ピンの太さが揃っている。

【0055】

導体ピン１０１ａ、１０３ａ、２０は、例えば電力系のパッド又は電極（例えばトランジスタのコレクタ電極又はエミッタ電極）に接続される。一方、導体ピン１０は、信号系の電極（例えばトランジスタのベース電極又はゲート電極）に接続される。導体ピン群（１０１ａ、１０、２０、１０３ａ）ごと、導体ピンの長さが揃っている。導体ピンの長さが揃っているとは、長さが略同一のことをいう。これにより、導体ピンの先端と、電力系のパッド又は電極との間隔が均等になるのでリフローで形成されるハンダのフィレットは類似の形状となり易い。このため、ハンダのフィレット形状のばらつきが小さくなり、導体ピンの先端とパッド又は電極との接続信頼性を高めることができる。

【0056】

また、導体ピン群（１０１ａ、１０、２０、１０３ａ）ごと、導体ピンの太さも揃っている。導体ピンの太さが揃っているとは、太さが略同一のことをいう。このため、ハンダのフィレット形状のばらつきが小さくなり、形成されるハンダのフィレットは同一の導体ピン群内では類似の形状となり易く、導体ピンの先端とパッド又は電極との接続信頼性を高めることができる。

【0057】

導体ピン１０１ａは、半田１０００ａを介して、配線板１０００のパッドと電気的に接続される。導体ピン１０、２０はそれぞれ、半田２０１ａを介して、半導体チップ２０１の電極と電気的に接続される。導体ピン１０３ａは、半田２０２ａを介して、半導体チップ２０２の電極と電気的に接続される。半田１０００ａ、２０１ａ、２０２ａの材料としては、例えば錫又は錫合金などを用いることができる。

【0058】

図２中、導体ピン１０１ａと配線板１０００との距離は、距離ｄ１であり、導体ピン１０、２０と半導体チップ２０１との距離はそれぞれ、距離ｄ２０、ｄ２であり、導体ピン１０３ａと半導体チップ２０２との距離は、距離ｄ３である。本実施形態では、導体ピン群１０１〜１０３が、互いに異なる長さの導体ピンを有する。詳しくは、本実施形態において、半導体チップ２０１、２０２は、互いに異なる高さを有する。このため、支持基板２０００から、配線板１０００、半導体チップ２０１、２０２までの距離は、互いに異なる。本実施形態では、導体ピン群１０１〜１０３の導体ピンの長さが、この距離の違いに対応しており、距離ｄ１、ｄ２０、ｄ２、ｄ３が、互いに同等となっている。これにより、半田１０００ａ、２０１ａ、２０２ａによる接続層の厚さが均一になるため、リフロー時にいずれの箇所も同様に溶融するので形成されるフィレットは類似の形状となる。このため、ハンダのフィレット形状のばらつきが小さくなり、導体ピンの先端とパッド又は電極との接続信頼性を高めることができる。また、半田１０００ａ、２０１ａ、２０２ａの量も均一にすることができるため、半田の量の調整が不要となり、製造工程が簡素になる。距離ｄ１、ｄ２０、ｄ２、ｄ３はそれぞれ、例えば１０〜５０μｍの範囲が好ましい。

【0059】

本実施形態では、導体ピン群１０１〜１０３が、互いに異なる長さの導体ピンを有することで、支持基板２０００と、配線板１０００のパッドあるいは半導体チップ２０１、２０２との距離にかかわらず、距離ｄ１、ｄ２０、ｄ２、ｄ３を均一にすることができる。こうした構造では、支持基板２０００と、配線板１０００のパッドあるいは半導体チップ２０１、２０２との距離に違いがあっても接続できる。そのため、導体ピンの先端の高さを揃えるための導体のスペーサー等を必要としないので、部品点数を減らし、製造工程数が増加しない。

【0060】

図３Ａ及び図３Ｂに、第２の導体ピン２０を示し、図４Ａ及び図４Ｂに、第１の導体ピン１０を示す。図３Ａは、本発明の実施形態に係る実装用基板に用いられる第２の導体ピンを示す図であり、図３Ｂは、図３Ａに示す第２の導体ピンを挿入端側から見た図である。

【0061】

図４Ａは、本発明の実施形態に係る実装用基板に用いられる第１の導体ピンを示す図であり、図４Ｂは、図４Ａに示す第１の導体ピンを挿入端側から見た図である。図３Ｂ及び図４Ｂ中の方向Ｃ１は周方向に相当し、図３Ｂ及び図４Ｂ中の方向Ｃ２は径方向に相当する。なお、本実施形態において、導体ピン１０１ａ、１０３ａの構造は、寸法以外は、導体ピン２０と同じである。

【0062】

導体ピン２０は、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、実装部２１と、鍔部２２と、挿入部２３と、から構成される。導体ピン２０の一端は挿入端Ｆ２であり、導体ピン２０の他端は実装端Ｆ１である。導体ピン２０は、挿入端Ｆ２側から孔２０００ａに挿入され、実装端Ｆ１側で半導体チップ２０１の電極と接続される。導体ピン２０は、円柱状の導体である。実装部２１及び挿入部２３の形状は、円柱（ストレート形状）である。鍔部２２の形状は、円板である。導体ピン２０は、例えば銅又は銅合金からなる。上記円板は、実装部及び挿入部の円柱よりも外部に形成されている円柱部分のことをいう。

【0063】

例えば実装部２１、鍔部２２、挿入部２３は、それぞれ直径ｄ１２１、ｄ１２２、ｄ１２３を有する。例えば実装部２１の直径ｄ１２１と挿入部２３の直径ｄ１２３とは、同一である。鍔部２２の直径ｄ１２２は、直径ｄ１２１、ｄ１２３の各々よりも大きい。鍔部２２の側面は、実装部２１及び挿入部２３の側面に対して径方向（外側）に突出する。このため、導体ピン２０を孔２０００ａに挿入する際に、鍔部２２はストッパとして機能する。すなわち、鍔部２２により過剰な挿入が防止される。孔２０００ａには挿入部２３が挿入され、実装部２１及び鍔部２２は、支持基板２０００の第１面Ｆ１１から突出する。直径ｄ１２１は、例えば０．２５〜０．６ｍｍの範囲にあり、直径ｄ１２２は、例えば０．６〜１．０ｍｍの範囲にあり、直径ｄ１２３は、例えば０．２５〜０．６ｍｍの範囲にある。

【0064】

第１の導体ピン１０は、図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、実装部１１と、鍔部１２と、挿入部１３と、から構成される。そして、第１の導体ピン１０の表面には、被覆材１０ａが形成されている。被覆材１０ａは、第１の導体ピン１０全体を覆っている。

【0065】

第１導体ピン１０の一端は挿入端Ｆ２であり、第１の導体ピン１０の他端は実装端Ｆ１である。第１の導体ピン１０は、挿入端Ｆ２側から孔２０００ａに挿入され、実装端Ｆ１側で半導体チップ２０１の電極と接続される。第１の導体ピン１０は、円柱状の導体である。挿入部１３の形状は、円柱（ストレート形状）である。鍔部１２の形状は、円柱（ストレート形状）であり、鍔部１２の大きさは実装部１１及び挿入部１３よりも大きい。そして、本実施形態では、実装部１１が、実装端Ｆ１近傍（実装部１１）で、実装端Ｆ１に向かうほど細くなるようにテーパ形状をしている。図４Ａ中、長さｄ１１４、ｄ１１５、ｄ１１６はそれぞれ、実装部１１、鍔部１２、挿入部１３の長さである。例えば長さｄ１１４は０．８〜３．０ｍｍの範囲にあり、長さｄ１１５は０．１〜０．６ｍｍの範囲にあり、長さｄ１１６は０．４〜２．０ｍｍの範囲にある。

【0066】

実装部１１（ストレート部Ｐ１２）、鍔部１２、挿入部１３は、それぞれ直径ｄ１１１、ｄ１１２、ｄ１１３を有する。鍔部１２の直径ｄ１１２は、直径ｄ１１１、ｄ１１３の各々よりも大きい。鍔部１２の側面は、実装部１１及び挿入部１３の側面に対して径方向（外側）に突出する。このため、導体ピン１０を孔２０００ａに挿入する際に、鍔部１２はストッパとして機能する。すなわち、鍔部１２により過剰な挿入が防止される。孔２０００ａには挿入部１３が挿入され、実装部１１及び鍔部１２は、支持基板２０００の第１面Ｆ１１から突出する。実装部１１の直径ｄ１１１は、０．２５〜０．６ｍｍの範囲にあることが好ましい。挿入部１３の直径ｄ１１３は、例えば直径ｄ１１１と同一である。鍔部１２の直径ｄ１１３は、例えば０．６〜１．０ｍｍである。

【0067】

第１の導体ピン１０は、実装端Ｆ１近傍の側面Ｆ３に、交線部Ｐ１を有する。交線部Ｐ１は、第１の導体ピン１０の外周を周回する。第１の導体ピン１０は、側面Ｆ３が他端（実装端Ｆ１）側の第１の側面Ｆ３１と一端（挿入端Ｆ２）側の第２の側面Ｆ３２とで構成される。第１の側面Ｆ３１と第２の側面Ｆ３２とは、交線部Ｐ１で外側に膨らむように接続されている。また、第１の導体ピン１０（詳しくは実装部１１）は、実装端Ｆ１近傍に、実装端Ｆ１側から挿入端Ｆ２側に向かうほど導体ピン１０の軸Ｃから遠ざかる側面（第１の側面Ｆ３１）を有するテーパ部Ｐ１１（上り坂部：テーパー状に形成されている第１の側面）と、第１の導体ピン１０の軸Ｃに平行な側面（第２の側面Ｆ３２）を有するストレート部Ｐ１２と、を有する。本実施形態の交線部Ｐ１は、実装端Ｆ１側から挿入端Ｆ２側に向かって、側面Ｆ３の傾斜が、第１の導体ピン１０の軸Ｃに対して外側（軸Ｃから離れる側）への傾斜（テーパ部Ｐ１１）から、より内側（軸Ｃに近づく側）への傾斜（ストレート部Ｐ１２）へと変わる部分である。交線部Ｐ１は、テーパ部Ｐ１１とストレート部Ｐ１２との境に位置し、テーパ部Ｐ１１、交線部Ｐ１、及びストレート部Ｐ１２は、実装端Ｆ１側から挿入端Ｆ２側に向かってこの順で、連続的に形成されている。交線部Ｐ１は、テーパの開始位置に形成される。

【0068】

図５Ａは、本発明の実施形態に係る実装用基板に用いられる第１の導体ピンの実装端近傍を示す図であり、図５Ｂは、図５Ａに示す第１の導体ピンを実装端側から見た図であり、図５Ｃは第１の導体ピンと電子部品との接続部を示す断面図である。

【0069】

図６Ａは、本発明の実施形態に係る第１の導体ピンの形状の詳細を示す図であり、図６Ｂは交線部周辺を覆う被覆材を示す図である。図７Ａは比較例に係るストレートピンと電子部品との接続部を示す図であり、図７Ｂは比較例に係る半田の這い上がりを説明するための図である。

【0070】

図８Ａは、比較例に係るストレートピンについて、半田這い上がりの説明図であり、図８Ｂは、本発明の実施形態に係る第１の導体ピンについて、半田這い上がりの説明図である。

【0071】

図９は、比較例に係るストレートピンと本発明の実施形態に係る第１の導体ピンとの各々について、半田這い上がりを示すグラフである。

【0072】

図５Ａ及び図５Ｂに、導体ピン１０の実装端Ｆ１近傍を拡大して示す。図５Ａ中、距離ｄ１１は、実装端Ｆ１（他端側端面）と交線部Ｐ１との距離である。距離ｄ１１は、０．２ｍｍの範囲にあることが好ましい。すなわち、交線部Ｐ１は、第１の導体ピン１０の他端側端面から第１の導体ピン１０の軸方向に０．２ｍｍまでの範囲にあることが好ましい。交線部Ｐ１がこうした範囲にあれば、後述する半田の這い上がりを抑制し易くなる。

【0073】

第１の導体ピン１０は、半田２０１ａを介して、半導体チップ２０１の電極と電気的に接続される。図５Ｃに、第１の導体ピン１０と半導体チップ２０１との接続部を示す。半田２０１ａは、第１の導体ピン１０と半導体チップ２０１との間に接続層Ｓ２０１を形成するとともに、接続層Ｓ２０１の周囲にフィレットＳ２０２を形成する。

【0074】

図６Ａに、本発明の実施形態に係る第１の導体ピン１０の形状の詳細を示す。本実施形態では、テーパ部Ｐ１１の側面が斜面（軸Ｃに対して傾いた平面）になっている。角度θ１０は、テーパ部Ｐ１１の側面の軸Ｃに対する角度である。すなわち、角度θ１０は、導体ピン１０の軸Ｃ（中心軸）を含む平面において、第１の側面Ｆ３１と軸Ｃとのなす角度に相当する。テーパの母線と軸Ｃ（中心軸）との角度とも定義できる。角度θ１０は、５〜２０°の範囲にあることが好ましい。また、交線部Ｐ１において第１の側面Ｆ３１と第２の側面Ｆ３２とのなす角度θ１は、８９〜１７０°の範囲にあることが好ましい。角度θ１０又はθ１がこうした範囲にあれば、必要な導電性を確保しながら、後述する半田の這い上がりを抑制する効果が得られ易くなる。なお、導体ピン１０の形状は、図４Ａ〜図６Ａに示した形状に限られない（後述の図１６Ａ〜図３１Ｂなどに示す形状でもよい）。

【0075】

第１の導体ピン１０は、例えば銅又は銅合金からなる。被覆材１０ａは、例えばニッケルからなる。ただしこれに限られず、被覆材１０ａの材料は任意である。ただし、被覆材１０ａの材料は、第１の導体ピン１０の材料よりも、半田２０１ａに対して濡れ性が低い導体（例えば金属）であることが好ましい。半田に対して濡れ性が低いとは、半田との接触角が大きいことを示す。例えば第１の導体ピン１０の材料が銅又は銅合金である場合は、被覆材１０ａの材料がクロム又は亜鉛などであることが好ましい。第１の導体ピン１０表面（厳密に言えば被覆材１０ａ）の半田２０１ａに対する濡れ性を低く（接触角を大きく）することで、半田２０１ａが少し這い上がることによって第１の導体ピン１０の表面（被覆材１０ａ）において半田２０１ａと第１の導体ピン１０表面とのなす角が、接触角に到達し易くなる。その結果、半田２０１ａの過度の這い上がりを抑制し十分な肉厚のある良好なフィレットを形成することができる（後述の図９参照）。

【0076】

被覆材１０ａの、交線部Ｐ１を覆う部分は、図６Ｂに示すように、部分的に厚くなっている。被覆材１０ａが薄くて交線部Ｐ１において下地の導体ピン１０（例えば銅）が露出すると、交線部Ｐ１において半田２０１ａの接触角が小さくなるため、半田２０１ａの這い上がりを抑制しにくくなる。この点、本実施形態では、被覆材１０ａの、交線部Ｐ１を覆う部分が、部分的に厚くなっているため、交線部Ｐ１において下地の導体ピン１０が露出しにくくなる。非交線部における被覆材１０ａの膜厚ｄ１０は、例えば３〜２０μｍの範囲にある。

【0077】

被覆材１０ａは、電解めっき膜であることが好ましい。交線部Ｐ１には電流が集中し易いため、被覆材１０ａが電解めっき膜であれば、交線部Ｐ１における膜厚ｄ１２を大きくすることが容易になり（図６Ｂ参照）、交線部Ｐ１を周囲よりも厚くすることが可能になる。また、例えば、電解メッキ膜を形成後に、均等にエッチング（ソフトエッチング）をすることにより、第１の導体ピン１０の交線部Ｐ１のみを覆うような被覆材１０ａの形成も容易になる（後述の図３２Ｂ参照）。

【0078】

本実施形態では、第１及び第２の導体ピンの挿入端（挿入端Ｆ２等）が、露出している。詳しくは、第１及び第２の導体ピンの挿入端が、例えば支持基板２０００の第２面Ｆ１２と一致する。しかしこれに限られず、第１又は第２の導体ピンが支持基板２０００を突き抜けてもよいし、第１又は第２の導体ピンの挿入端が支持基板２０００の第２面Ｆ１２に届かなくてもよい。

【0079】

第１又は第２の導体ピン（導体ピン１０等）の材料は、銅又は銅合金に限られず、任意である。導体ピンの材料は、例えばアルミニウム、銀、もしくは金等を主成分とする金属、又はその合金であってもよい。第１又は第２の導体ピン（導体ピン１０等）の横断面の形状は、円に限られず、任意である（後述の図３５Ａ〜図３６Ｃなどであってもよい）。

【0080】

第１又は第２の導体ピン（導体ピン１０等）の寸法も任意である。例えば第２の導体ピンは、流れる電流が大きいものほど、太くすることが好ましい。本実施形態では、信号系の第１の導体ピン１０を、電力系の第２の導体ピン２０よりも細くしているため、半導体素子の電力系の第２の導体ピン２０の断面積の比率を大きくすることができる。このため、第２の導体ピンを太くすることにより、電力系導体ピンからのジュール熱による発熱を小さくすることができる。

【0081】

本実施形態の実装用基板１００ａによれば、第１の導体ピン１０と半導体チップ２０１との接続部における半田２０１ａの這い上がりを抑制することができる。以下、比較例を用いて、このことについて詳述する。比較例では、交線部Ｐ１を有する第１の導体ピン１０に代えて、ストレート形状の実装部を有する導体ピン（ストレートピン）を用いる。

【0082】

図７Ａは、比較例に係るストレートピンと電子部品との接続部を示す図であり、図７Ｂは、比較例に係る半田の這い上がりを説明するための図である。図８Ａは、比較例に係るストレートピンについて、半田這い上がりの説明図であり、図８Ｂは、本発明の実施形態に係る第１の導体ピンについて、半田這い上がりの説明図である。

【0083】

図７Ａに、比較例に係る導体ピン５００と半導体チップ２０１との接続部を示す。導体ピンと半導体との接続が理想的な場合には、図７Ａに示すように、十分な大きさのフィレットＳ２０２が形成され、十分な接続強度が得られると考えられる。しかし、半田２０１ａの這い上がりが生じると、図７Ｂに示すように、フィレットＳ２０２が小さくなり易い。この場合、図７Ｂ中、半田２０１ａの下端部Ｄに応力が集中し易くなり、半田２０１ａに亀裂等が生じ易くなる。そのため、導体ピン５００と半導体チップ２０１との接続信頼性が低下し易くなると考えられる。

【0084】

比較例に係る導体ピン５００では、図８Ａに示すように、半田２０１ａの溶融過程で、位置ｈ０に半田２０１ａの上端がある。このとき、半田２０１ａと導体ピンのテーパ部Ｐ２１とのなす角はθ２１であり、導体ピン５００と半田２０１ａとの接触角より大きい。さらに時間が経過すると位置ｈ２に半田２０１ａの上端が上昇することにより、導体ピン５００と半田２０１ａとのなす角度θ２２が導体ピン５００と半田２０１ａとの接触角に到達し、這い上がりが止まる。導体ピン５００と半田２０１ａとのなす角度は、導体ピンと５００と半導体チップ２０１との接続が良好な場合には角度θ２１であるが、さらに半田２０１ａに這い上がりが発生し、導体ピンと５００と半導体チップ２０１との接続が不十分な時はθ２１よりも小さい角度θ２２になる。このため、半田の上端の高さを制御しにくく、フィレット形状が悪くなり、半田フィレットに応力が集中し易くなり、半田に亀裂等が生じ易くなる。そのため、導体ピン５００と半導体チップとの接続信頼性が低下し易くなると考えられる。

【0085】

一方、本実施形態に係る第１の導体ピン１０では、図８Ｂに示すように、半田２０１ａの溶融過程で、位置ｈ０に半田２０１ａの上端がある。このとき、半田２０１ａと第１の導体ピンのテーパ部Ｐ１１とのなす角はθ１１であり、第１の導体ピン１０と半田２０１ａとの接触角より大きい。さらに時間が経過すると、半田２０１ａの上端が上昇する。位置ｈ１に半田２０１ａの上端がきて、第１の導体ピンのストレート部Ｐ１２と半田２０１ａとのなす角θ１２が第１の導体ピン１０と半田２０１ａとの接触角よりも小さい場合、這い上がりが止まる。この場合、半田２０１ａは、半田のリフローを十分に行っても半田の上端の高さはｈ１よりも上昇することがなく、半田フィレットが薄くなりにくいので、フィレット形状が良好となる。半田フィレットに部分的な応力集中が起こりにくくなり、半田に亀裂等が生じにくくなる。そのため、第１の導体ピン１０と半導体チップとの接続信頼性が得られ易くなると考えられる。

【0086】

本実施形態に係る第１の導体ピン１０と比較例に係る導体ピン５００とを比較すると、導体ピン５００よりも第１の導体ピン１０の方が、半田２０１ａの這い上がり量が小さくすることができると考えられる。以下、図９を参照して、このことについて説明する。

【0087】

図９は、比較例に係るストレートピンと本発明の実施形態に係る第１の導体ピンとの各々について、半田這い上がりを示すグラフである。

【0088】

図９に示すように、半田２０１ａの這い上がりが進行するほど、すなわち半田２０１ａの上端が高くなるほど、本実施形態の第１の導体ピン１０又は比較例の導体ピン５００と半田２０１ａとのなす角度は小さくなっていき、接触角θ０（θ２２）に到達すると、半田２０１ａの這い上がりが止まると考えられる。

【0089】

例えば比較例の導体ピン５００では、図９のグラフ中に線Ｌ２で示されるように、半田２０１ａの這い上がりが進行し、導体ピン５００と半田２０１ａの上端の高さが高くなるにつれて、導体ピン５００と半田２０１ａとのなす角度が徐々に小さくなり、やがてその角度が接触角θ２２に到達すると、半田２０１ａの這い上がりが止まると考えられる。これに対し、本実施形態の第１の導体ピン１０では、図９のグラフ中に線Ｌ１で示されるように、半田２０１ａの上端が交線部Ｐ１に到達するまでは比較例の場合と同様に接触角が小さくなるが、半田２０１ａの上端が交線部Ｐ１に到達すると、すなわち半田２０１ａの上端の高さが位置ｈ１になると、第１の導体ピン１０と半田２０１ａとのなす角度が急激に小さくなる。これにより、その角度が接触角θ０以下になるので、半田２０１ａの這い上がりが止まる。このように、本実施形態の第１の導体ピン１０では、交線部Ｐ１を有するので、半田２０１ａの這い上がりが止まり易くなる。このため、本実施形態の第１の導体ピン１０によれば、交線部Ｐ１の位置により、半導体チップ２０１実装時における半田２０１ａの上端の位置をコントロールし易くなると考えられる。

【0090】

また、本実施形態では、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１の導体ピン１０の交線部Ｐ１の周辺が被覆材１０ａに覆われる。交線部の周辺とは、例えば交線部から０．１ｍｍ以内の範囲のことをいう。被覆材１０ａは半田２０１ａに対して濡れ性が低い（接触角が大きい）材料からなるため、交線部Ｐ１における半田２０１ａの接触角θ０は大きくなる。このため、交線部Ｐ１において、半田２０１ａの這い上がりが止まり易くなる。また、本実施形態では、被覆材１０ａの、交線部Ｐ１を覆う部分が、部分的に厚くなり交線部Ｐ１を完全に覆っているため、交線部Ｐ１において下地の第１の導体ピン１０が露出しにくい。また、被覆材１０ａの厚みを薄くするあるいは電解メッキで被覆材１０ａを形成した後に、全体を薄くエッチングすることにより、テーパ部Ｐ１１及びストレート部Ｐ１２で下地を露出させてもよい。

【0091】

なお、第１の導体ピン１０と半田２０１ａとの接触角θ０は、第１の導体ピン１０表面の状態（酸化など）、又は第１の導体ピン１０と半田２０１ａとの結晶構造の類似性などによって決まる定数である。半田の材料としては、錫又は錫合金などが用いられる。銅もしくは金、又はそれらの合金は、上記半田材料に対して濡れ性が高く、ニッケル、クロム、又は亜鉛は、上記半田材料に対して濡れ性が低い材料である。このため、第１の導体ピン１０の材料として、銅もしくは金、又はそれらの合金を用いる場合には、第１の導体ピン１０の交線部Ｐ１を、ニッケル、クロム、又は亜鉛からなる被覆材１０ａで覆うことが好ましい。これにより、第１の導体ピン１０の表面（被覆材１０ａ）において半田２０１ａの接触角θ０が大きくなる。その結果、図９で説明したように、半田２０１ａの這い上がりを抑制し易くなる。

【0092】

以上説明したように、本実施形態の実装用基板１００ａによれば、第１の導体ピン１０と半導体チップ２０１との接続部における半田２０１ａの這い上がりを抑制することができる。本実施形態では、半田の這い上がりを抑制するために第１の導体ピン１０の実装端Ｆ１近傍をテーパさせ、第１の導体ピン１０の実装端Ｆ１近傍を細く成形した。これにより、交線部Ｐ１が形成され、半田２０１ａの這い上がりが抑制されることは前述したとおりである。こうした構造では、実装端Ｆ１近傍をテーパさせることで、交線部Ｐ１が容易に得られる。ただしこれに限られず、第１の導体ピン１０の実装端Ｆ１近傍を細くしないで、交線部Ｐ１を得るようにしてもよい（後述の図１６Ａ〜図１７Ｃ等に示す形状にしてもよい）。

【0093】

また、半田２０１ａの這い上がりが抑制されることで、半田２０１ａの這い上がりに起因して半田２０１ａのフィレットＳ２０２が薄くなることも抑制される。その結果、半田フィレット形状が良好となり、半田２０１ａにおける応力が集中しにくくなり、半田に亀裂等が生じにくくなる。そのため、第１の導体ピン１０と半導体チップ２０１との接続信頼性が向上すると考えられる。

【0094】

本実施形態の実装用基板１００ａでは、導体ピン群１０１〜１０３の中で、第１の細い導体ピン１０（信号系の導体ピン）のみを、図４Ａに示すような、交線部Ｐ１を有する形状にしている。細い導体ピンでは半田２０１ａの上端が上昇したとき、フィレットＳ２０２が薄くなり易いので、半田フィレット形状が悪くなり、半田に亀裂等が生じ易くなる。そのため、接続層Ｓ２０２の端に応力集中が起き易くなり、第１の細い導体ピンと半導体チップとの接続信頼性が低下する。

【0095】

本実施形態の電子デバイス１００は、例えば図１０Ａ〜図１５に示すような方法で製造される。

【0096】

図１０Ａは、本発明の実施形態に係る実装用基板の製造方法について、支持基板を準備する工程を説明するための図であり、図１０Ｂ本発明の実施形態に係る実装用基板の製造方法について、支持基板に孔を形成する工程を説明するための図である。

【0097】

図１１Ａは、本発明の実施形態に係る実装用基板の製造方法について、先端近傍に、軸に平行なストレート側面を有する導体ピンを準備する工程を説明するための図であり、図１１Ｂは、図１１Ａに示す導体ピンをプレス加工する工程を説明するための図であり、図１１Ｃは、図１１Ｂのプレス加工により形成された、先端側に交線部を有する導体ピンを示す図である。

【0098】

図１２は、本発明の実施形態に係る第１の導体ピンを形成する第２の方法を説明するための図である。

【0099】

図１３Ａは、本発明の実施形態に係る実装用基板の製造方法について、支持基板の孔に導体ピンを挿入する工程を説明するための図であり、図１３Ｂは、本発明の実施形態に係る完成した実装用基板を示す図である。

【0100】

図１４は、本発明の実施形態に係る実装用基板の製造方法について、基板上に電子部品を設置する工程を説明するための図である。

【0101】

図１５は、本発明の実施形態に係る実装用基板の製造方法について、実装用基板の導体ピンに電子部品を実装する工程を説明するための図である。

【0102】

電子デバイス１００の製造に際しては、まず、実装用基板１００ａを製造するとともに、配線板１０００に半導体チップ２０１及び２０２を実装する。

【0103】

実装用基板１００ａの製造に際しては、まず、図１０Ａに示すように、支持基板２０００を準備する。支持基板２０００は、例えば厚さ３μｍの熱可塑性ポリイミドからなる第１絶縁層２００１と、例えば厚さ５０μｍの熱硬化性ポリイミドからなる第２絶縁層２００２と、例えば厚さ３μｍの熱硬化性ポリイミドからなる第３絶縁層２００３と、を積層し、その状態で、プレス又は熱処理等により、これらを接着することで、製造する。

【0104】

続けて、図１０Ｂに示すように、支持基板２０００に孔２０００ａを形成する。孔２０００ａは、導体ピン群１０１〜１０３の各導体ピンの取付位置に形成する。孔２０００ａは、例えばドリル又はレーザにより形成することができる。

【0105】

また、導体ピン群１０１〜１０３の各導体ピンを製造する。以下、導体ピン１０の製造方法について詳述する。

【0106】

第１の導体ピン１０の製造に際しては、まず、例えば図１１Ａに示すように、導体ピン３０を準備する。導体ピン３０は、実装部１１ａと、鍔部１２と、挿入部１３と、を有する。実装部１１ａは、テーパ加工する前の実装部１１に相当し、ストレート形状を有する。すなわち、導体ピン３０は、実装端Ｆ１（先端）近傍に、軸Ｃに平行なストレート側面Ｆ３０を有する。導体ピン３０の製造方法は、任意である。例えばストレート形状の導体を、金型等で変形させたり（例えば絞り成形）、又は加工機等で切削したりすることによって、導体ピン３０を製造することができる。あるいは、鋳造によって、導体ピン３０を製造してもよい。また、実装部１１ａ、鍔部１２、及び挿入部１３の少なくとも１つを他のものと分離した状態で形成した後、溶接又は導電性接着材料等により、それらを接合することによって、導体ピン３０を製造してもよい。導電性接着材料としては、例えば錫等の半田、銀ロウ等のロウ材、又は導電性ペーストなどを用いることができる。

【0107】

続けて、例えば図１１Ｂに示すように、実装部１１（特にテーパ部Ｐ１１）に対応した形状を有する金型３００１を準備し、金型３００１により導体ピン３０をプレス加工する。詳しくは、ストレート側面Ｆ３０を金型３００１でプレス加工することによりストレート側面Ｆ３０の実装端Ｆ１（先端）側をテーパさせる。これにより、導体ピン３０の実装部１１ａがテーパ形状になり、図１１Ｃに示すように、交線部Ｐ１を有する第１の導体ピン１０が完成する。第１の導体ピン１０は、図４Ａ及び図４Ｂに示すような先端がテーパの形状を有する。こうしたプレス加工によれば、テーパ部Ｐ１１とストレート部Ｐ１２とは、連続的（一体的）に形成される。ただしこれに限られず、例えば図１２に示すように、導体ピン３０とは別に、テーパ部Ｐ１１に対応した円錐台形状を有する導体３０ａを製造し、溶接又は導電性接着材料等により、導体ピン３０と導体３０ａとを接合してもよい。こうした方法によっても、実装端Ｆ１（実装部１１）に、テーパ部Ｐ１１と、ストレート部Ｐ１２と、を有する第１の導体ピン１０を製造することができる。

【0108】

第１の導体ピン１０の製造方法は、上記方法に限られず任意である。例えば図４Ａ及び図４Ｂに示すような形状の反転形状を有する金型を用いてプレス加工することにより、棒状の導体から直接、第１の導体ピン１０を形成してもよい。また、鋳造によって、第１の導体ピン１０を製造してもよい。

【0109】

続けて、第１の導体ピン１０の表面に被覆材１０ａを形成する。被覆材１０ａは、例えばめっきにより形成することができる。具体的には、例えば第１の導体ピン１０全体をめっき液に浸漬することで、電解めっき又は無電解めっき等の湿式めっきにより、第１の導体ピン１０全体を覆うように、被覆材１０ａを形成する。ただしこれに限定されず、被覆材１０ａは、真空蒸着又はスパッタ等の乾式めっきにより形成してもよい。しかし、被覆材１０ａの、交線部Ｐ１を覆う部分を部分的に厚くするためには、電解めっきで被覆材１０ａを形成することが好ましい。交線部Ｐ１に電流が集中し易いため、電解めっきで被覆材１０ａを形成すると、交線部Ｐ１における被覆材１０ａの膜厚ｄ１２を大きくすることが容易になり（図６Ｂ参照）、また、第１の導体ピン１０の交線部Ｐ１を周囲よりも厚く覆い、周囲では下地の導体ピンの一部を露出させるような被覆材１０ａの形成も容易になる。さらに、交線部Ｐ１の周囲で下地の第１の導体ピン１０の一部を露出させるために、エッチングをしても良い。エッチングは均等に進行するので、交線部Ｐ１で厚く形成された被覆材１０ａを残し、交線部Ｐ１の周囲で被覆材１０ａを除去することができる。

【0110】

第１の導体ピン１０以外の導体ピンは、例えば導体ピン３０の製造方法と同様の方法で製造することができる。

【0111】

続けて、図１３Ａに示すように、支持基板２０００の第１面Ｆ１１側から、導体ピン群１０１〜１０３の各導体ピンを孔２０００ａに挿入する。各導体ピンは、例えば支持基板２０００の第１面Ｆ１１に対して垂直となる向きで冶具にセットし、そのままの角度で孔２０００ａに挿入することが好ましい。各導体ピンは、嵌入しても、挿入後に半田等で固定してもよい。さらには、各導体ピンの嵌入後に、その半田固定部分を樹脂等で補強してもよい。

【0112】

以上の工程により、図１３Ｂに示すように、本発明の実施形態に係る実装用基板１００ａが完成する。

【0113】

実装用基板１００ａを製造する一方で、配線板１０００上には、半導体チップ２０１及び２０２を実装する。半導体チップ２０１及び２０２は、図１４に示すように、配線板１０００上の、導体ピン群１０１〜１０３の位置に対応した位置に実装する。半導体チップ２０１及び２０２は、例えば半田等により、配線板１０００上に固定する。これにより、配線板１０００のパッドと半導体チップ２０１及び２０２の電極とが、互いに電気的に接続される。

【0114】

続けて、実装用基板１００ａに、配線板１０００、並びに半導体チップ２０１及び２０２を実装する。詳しくは、図１５に示すように、配線板１０００のパッド上、並びに半導体チップ２０１及び２０２の電極上にそれぞれ、半田ペースト（半田１０００ａ、２０１ａ、２０２ａ）を塗布した後、リフロー等の熱処理により半田ペーストを溶融し、導体ピン群１０１〜１０３の各導体ピンを半田１０００ａ、２０１ａ、２０２ａで接続する。これにより、導体ピン１０１ａは、半田１０００ａを介して、配線板１０００のパッドと電気的に接続され、導体ピン１０、２０はそれぞれ、半田２０１ａを介して、半導体チップ２０１の電極と電気的に接続され、導体ピン１０３ａは、半田２０２ａを介して、半導体チップ２０２の電極と電気的に接続される。

【0115】

以上の工程により、本発明の実施形態に係る電子デバイス１００が完成する。

【0116】

本実施形態の製造方法によれば、低コストで、導体ピンと半導体チップとの接続信頼性の高い電子デバイス１００が得られる。

【0117】

本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば以下のように変形して実施することもできる。

【0118】

例えば第１の導体ピン１０の実装部１１の形状を、図１６Ａ〜図３１Ｂに示すような形状にしてもよい。以下、図４Ａ及び図４Ｂに示した第１の導体ピン１０との相違点を中心に、これらの変形例について説明する。

【0119】

本発明の第１の変形例に係る第１の導体ピンを、図１６Ａ、１６Ｂ及び図１６Ｃに示す。図１６Ａは、本発明の第１の変形例に係る第１の導体ピンの実装端近傍を示す図であり、図１６Ｂは図１６Ａに示す第１の導体ピンを実装端側から見た図であり、図１６Ｃは、本発明の第１の変形例に係る第１の導体ピンと電子部品との接続部を示す断面図である。

【0120】

この第１の導体ピンは、実装端Ｆ１近傍（実装部１１）に、実装端Ｆ１側から、円柱形状を有する第１実装部Ｐ２１と、円板形状を有する鍔部Ｐ２３と、円柱形状を有する第２実装部Ｐ２２とを、この順で有する。第１実装部Ｐ２１は鍔部Ｐ２３の実装端Ｆ１側に接続され、第２実装部Ｐ２２は鍔部Ｐ２３の挿入端Ｆ２（図４Ａ参照）側に接続される。この第１の導体ピンは、鍔部１２（図４Ａ参照）とは別に、鍔部Ｐ２３を有する。鍔部Ｐ２３の側面は、第１実装部Ｐ２１及び第２実装部Ｐ２２の側面に対して径方向（外側）に突出する。鍔部Ｐ２３の側面は平らではなく、外側へ膨らんでいる。鍔部Ｐ２３の側面は、他端（実装端Ｆ１）側の第１の側面Ｆ２１と一端（挿入端Ｆ２）側の第２の側面Ｆ２２とで構成され、第１の側面Ｆ２１と第２の側面Ｆ２２とは、交線部Ｐ２で外側に膨らむように構成されている。交線部Ｐ２は、実装端Ｆ１側から挿入端Ｆ２側に向かって、第１の導体ピンの側面の傾斜が、第１の導体ピンの軸Ｃに対して外側への傾斜（鍔部Ｐ２３の側面の上り坂）から、より内側への傾斜（鍔部Ｐ２３の側面の下り坂）へと変わる部分となる。すなわち、交線部Ｐ２は、鍔部Ｐ２３の膨らんだ側面（曲面）の頂点に形成される。第１の導体ピンは交線部Ｐ２で拡幅される。交線部Ｐ２は、導体ピンの周方向に沿って形成され、詳しくは導体ピンの全周に連続的に形成される。こうした第１の導体ピンでも、上記本発明の実施形態の第１の導体ピン１０と同様、交線部Ｐ２により、半田２０１ａの這い上がりが止まり易くなる。図１６Ｃに示すように、半田２０１ａの這い上がりは、特に交線部Ｐ２で止まり易いと考えられる。なお、図１６Ａ中、距離ｄ２１は、実装端Ｆ１と交線部Ｐ２との距離であり、寸法ｄ２２は、鍔部Ｐ２３の厚みである。距離ｄ２１は、０．２〜１．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。寸法ｄ２２は、０．１〜０．５ｍｍの範囲にあることが好ましい。

【0121】

本発明の第２の変形例に係る第１の導体ピンを、図１７Ａ、図１７Ｂ及び図１７Ｃに示す。図１７Ａは、本発明の第２の変形例に係る第１の導体ピンの実装端近傍を示す図であり、図１７Ｂは、図１７ＡのＡ−Ａ断面図であり、図１７Ｃは、本発明の第２の変形例に係る第１の導体ピンと電子部品との接続部を示す断面図である。

【0122】

この第１の導体ピンは、実装端Ｆ１近傍（実装部１１）に、実装端Ｆ１側から、第１実装部Ｐ３１と、第３実装部Ｐ３３と、第２実装部Ｐ３２とを、この順で有する。第１実装部Ｐ３１は第３実装部Ｐ３３の実装端Ｆ１側に接続され、第２実装部Ｐ３２は第３実装部Ｐ３３の挿入端Ｆ２（図４Ａ参照）側に接続される。第１〜第３実装部Ｐ３１〜Ｐ３３はそれぞれ、円柱形状を有する。ただし、第３実装部Ｐ３３の幅（径）は、第１実装部Ｐ３１、第２実装部Ｐ３２のいずれの幅よりも小さい。このため、第３実装部Ｐ３３の側面は、第１実装部Ｐ３１及び第２実装部Ｐ３２の側面に対して径方向（内側）に窪む。この例において、第２実装部Ｐ３２の実装端Ｆ１側の端面（第１の側面Ｆ３１）と第３実装部Ｐ３３の側面とは９０°の角度をなし、交線部Ｐ３は、第２実装部Ｐ３２の端面と第２実装部Ｐ３２の側面（第２の側面Ｆ３２）との角に形成される。すなわち、交線部Ｐ３は、実装端Ｆ１側から挿入端Ｆ２側に向かって、第１の導体ピンの側面の傾斜が、第１の導体ピンの軸Ｃに対して外側への傾斜（９０°の上り坂）から、より内側への傾斜（ストレート）へと変わる部分となる。第１の側面Ｆ３１は平面であり、第２の側面Ｆ３２は円柱部分の側面である。第１の導体ピンは、第１の側面Ｆ３１と第２の側面Ｆ３２との交線部Ｐ３で拡幅される。交線部Ｐ３の角度は、９０°である。交線部Ｐ３は、第１の導体ピンの周方向に沿って外側に膨らむように形成され、詳しくは第１の導体ピンの全周に連続的に形成される。こうした第１の導体ピンでも、上記本発明の実施形態の導体ピン１０と同様、交線部Ｐ３により、半田２０１ａの這い上がりが止まり易くなる。図１７Ｃに示すように、半田２０１ａの這い上がりは、特に交線部Ｐ３で止まり易いと考えられる。なお、図１７Ａ中、距離ｄ３１は、実装端Ｆ１と交線部Ｐ３との距離であり、寸法ｄ３２は、第３実装部Ｐ３３の厚みである。距離ｄ３１は、０．２〜１．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。寸法ｄ３２は、０．２〜０．５ｍｍの範囲にあることが好ましい。

【0123】

本発明の第３の変形例に係る導体ピンを、図１８Ａ、図１８Ｂ及び図１８Ｃに示す。図１８Ａは、本発明の第３の変形例に係る第１の導体ピンの実装端近傍を示す図であり、図１８Ｂは、図１８Ａに示す第１の導体ピンを実装端側から見た図であり、図１８Ｃは、本発明の第３の変形例に係る第１の導体ピンと電子部品との接続部を示す断面図である。

【0124】

この第１の導体ピンは、実装端Ｆ１近傍（実装部１１）に、実装端Ｆ１側から、第１実装部Ｐ４１と、第２実装部Ｐ４２とを、この順で有する。第１実装部Ｐ４１は第２実装部Ｐ４２の実装端Ｆ１側に接続される。第１実装部Ｐ４１及び第２実装部Ｐ４２はそれぞれ、円柱形状を有する。ただし、第１実装部Ｐ４１の幅（径）は、第２実装部Ｐ４２の幅よりも小さい。このため、第１実装部Ｐ４１の側面は、第２実装部Ｐ４２の側面に対して径方向（内側）に窪む。この例において、第２実装部Ｐ４２の実装端Ｆ１側の端面（第１の側面Ｆ４１）と第１実装部Ｐ４１の側面とは９０°の角度をなし、交線部Ｐ４は、第２実装部Ｐ４２の端面と第２実装部Ｐ４２の側面（第２の側面Ｆ４２）との角に外側に膨らむように形成される。すなわち、交線部Ｐ４は、実装端Ｆ１側から挿入端Ｆ２側に向かって、第１の導体ピンの側面の傾斜が、第１の導体ピンの軸Ｃに対して外側への傾斜（９０°の上り坂）から、より内側への傾斜（ストレート）へと変わる部分となる。第１の導体ピンは交線部Ｐ４で拡幅される。交線部Ｐ４の角度は、９０°である。交線部Ｐ４は、第１の導体ピンの周方向に沿って形成され、詳しくは第１の導体ピンの全周に連続的に形成される。こうした第１の導体ピンでも、上記本発明の実施形態の第１の導体ピン１０と同様、交線部Ｐ４により、半田２０１ａの這い上がりが止まり易くなる。図１８Ｃに示すように、半田２０１ａの這い上がりは、特に交線部Ｐ４で止まり易いと考えられる。なお、図１８Ａ中、距離ｄ４１は、実装端Ｆ１と交線部Ｐ４との距離である。距離ｄ４１は、０．２〜１．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。

【0125】

本発明の第４の変形例に係る第１の導体ピンを、図１９Ａ、図１９Ｂ及び図１９Ｃに示す。図１９Ａは、本発明の第４の変形例に係る第１の導体ピンの実装端近傍を示す図であり、図１９Ｂは、図１９ＡのＡ−Ａ断面図であり、図１９Ｃは、本発明の第４の変形例に係る第１の導体ピンと電子部品との接続部を示す断面図である。

【0126】

この第１の導体ピンは、実装端Ｆ１近傍（実装部１１）に、複数の窪みＰ５０を有する。これら窪みＰ５０は、第１の導体ピンの周方向に沿って、任意の間隔（例えば一定の間隔）で形成される。窪みＰ５０の内面は、例えば曲面であり、第１の導体ピンの側面に対して径方向（内側）に窪む。交線部Ｐ５は、窪みＰ５０により形成される。詳しくは、窪みＰ５０の内面（第１の側面Ｆ５１）とその挿入端Ｆ２側の第２の側面Ｆ５２とは、交線部Ｐ５で外側に膨らむように構成されている。交線部Ｐ５は、実装端Ｆ１側から挿入端Ｆ２側に向かって、第１の導体ピンの側面の傾斜が、第１の導体ピンの軸Ｃに対して外側への傾斜（窪みＰ５０内面の上り坂）から、より内側への傾斜（ストレート）へと変わる部分となる。交線部Ｐ５は、窪みＰ５０の挿入端Ｆ２側の縁に相当する。第１の側面Ｆ５１と第２の側面Ｆ５２との交線部Ｐ５は、第１の導体ピンの外周を周回する曲線に沿って形成された部分を有する。交線部Ｐ５は、第１の導体ピンの周方向に沿って複数、形成される。第１の導体ピンは交線部Ｐ５で縮幅される。こうした第１の導体ピンでも、上記本発明の実施形態の導体ピン１０と同様、交線部Ｐ５により、半田２０１ａの這い上がりが止まり易くなる。図１９Ｃに示すように、半田２０１ａの這い上がりは、特に交線部Ｐ５で止まり易いと考えられる。なお、図１９Ａ中、距離ｄ５１は、実装端Ｆ１と交線部Ｐ５との距離であり、寸法ｄ５２は、窪みＰ５０の幅である。距離ｄ５１は、０．２〜１．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。寸法ｄ５２は、０．１〜０．５ｍｍの範囲にあることが好ましい。

【0127】

本発明の第５の変形例に係る第１の導体ピンを、図２０Ａ、図２０Ｂ及び図２０Ｃに示す。図２０Ａは、本発明の第５の変形例に係る第１の導体ピンの実装端近傍を示す図であり、図２０Ｂは、図２０ＡのＡ−Ａ断面図であり、図２０Ｃは、本発明の第５の変形例に係る第１の導体ピンと電子部品との接続部を示す断面図である。

【0128】

この第１の導体ピンは、実装端Ｆ１近傍（実装部１１）に、複数の凸部Ｐ６０を有する。これら凸部Ｐ６０は、第１の導体ピンの周方向に沿って、任意の間隔（例えば一定の間隔）で形成される。凸部Ｐ６０の凸面は、例えば曲面であり、第１の導体ピンの側面に対して径方向（外側）に突出する。交線部Ｐ６は、凸部Ｐ６０により形成される。詳しくは、凸部Ｐ６０の凸面は、他端（実装端Ｆ１）側の第１の側面Ｆ６１と一端（挿入端Ｆ２）側の第２の側面Ｆ６２とで構成され、第１の側面Ｆ６１と第２の側面Ｆ６２とは、交線部Ｐ６で外側に膨らむように構成されている。交線部Ｐ６は、実装端Ｆ１側から挿入端Ｆ２側に向かって、第１の導体ピンの側面の傾斜が、第１の導体ピンの軸Ｃに対して外側への傾斜（凸部Ｐ６０の凸面の上り坂）から、より内側への傾斜（凸部Ｐ６０の凸面の下り坂）へと変わる部分となる。交線部Ｐ６は、凸部Ｐ６０の頂点に相当する。第１の側面Ｆ６１と第２の側面Ｆ６２との交線部Ｐ６は、第１の導体ピンの外周を周回する曲線に沿って形成された部分を有する。交線部Ｐ６は、第１の導体ピンの周方向に沿って複数、形成される。第１の導体ピンは交線部Ｐ６で拡幅される。こうした第１の導体ピンでも、上記本発明の実施形態の第１の導体ピン１０と同様、交線部Ｐ６により、半田２０１ａの這い上がりが止まり易くなる。図２０Ｃに示すように、半田２０１ａの這い上がりは、特に交線部Ｐ６で止まり易いと考えられる。なお、図２０Ａ中、距離ｄ６１は、実装端Ｆ１と交線部Ｐ６との距離であり、寸法ｄ６２は、凸部Ｐ６０の幅である。距離ｄ６１は、０．２〜１．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。寸法ｄ６２は、０．１〜０．５ｍｍの範囲にあることが好ましい。

【0129】

図２１は、本発明の実施形態に係る部分的にテーパした第１の導体ピンの一例を示す図である。図２２は、本発明の実施形態に係る、テーパ部の側面が曲面である第１の導体ピンの一例を示す図である。図２３は、本発明の実施形態に係る第１の導体ピンの鍔部の側面が階段状になっている一例を示す図である。図２４は、本発明の実施形態に係る第１の導体ピンの側面が凹凸面からなる交線部の一例を示す図である。図２５Ａは、本発明の第３の変形例に係る第１の導体ピンの変形例について、鋭角な交線部を有する第１の導体ピンの一例を示す図であり、図２５Ｂは、本発明の第３の変形例に係る第１の導体ピンの変形例について、鈍角な交線部を有する第１の導体ピンの一例を示す図であり、図２５Ｃは、本発明の第３の変形例に係る第１の導体ピンの変形例について、実装端近傍に、曲面からなる上り坂を有する第１の導体ピンの一例を示す図である。図２６Ａは、本発明の第４の変形例に係る第１の導体ピンが角形の窪み（凹部）を有する一例を示す図であり、図２６Ｂは、本発明の第４の変形例に係る第１の導体ピンの周方向に沿って、異なる形状を有する複数の窪みが形成される一例を示す図である。図２７Ａは、本発明の第５の変形例に係る第１の導体ピンが角形の突起（凸部）を有する一例を示す図であり、図２７Ｂは、本発明の第５の変形例に係る第１の導体ピンの周方向に沿って、異なる形状を有する複数の突起が形成される一例を示す図である。図２８は、本発明の実施形態に係る、周方向に沿って、窪み（凹部）及び突起（凸部）を有する第１の導体ピンの一例を示す図である。図２９は、本発明の実施形態に係る、実装端近傍に複数の鍔部を有する第１の導体ピンの一例を示す図である。図３０は、本発明の実施形態に係る、実装端近傍に階段状の段差を有する第１の導体ピンの一例を示す図である。図３１Ａは、本発明の実施形態に係る、テーパ部と鍔部との両方を有する第１の導体ピンの第１の例を示す図であり、図３１Ｂは、本発明の実施形態に係る、テーパ部と鍔部との両方を有する第１の導体ピンの第２の例を示す図である。図３２Ａは、本発明の実施形態に係る、被覆材（金属膜）により部分的に覆われた第１の導体ピンの一例を示す図であり、図３２Ｂは、本発明の実施形態に係る、交線部のみが被覆材（金属膜）で覆われた第１の導体ピンの一例を示す図であり、図３２Ｃは、本発明の実施形態に係る、被覆材（金属膜）で覆われていない第１の導体ピンの一例を示す図である。図３３Ａは、本発明の実施形態に係る、鍔部を有さない第１の導体ピンの第１の例を示す図であり、図３３Ｂは、本発明の実施形態に係る、鍔部を有さない第１の導体ピンの第２の例を示す図である。図３４は、本発明の実施形態に係る、曲がった第１の導体ピンの一例を示す図である。

【0130】

上記本発明の実施形態では、第１の導体ピン１０の全周がテーパする例を示したが（図５Ｂ参照）、これに限定されず、例えば図２１（図５Ｂに対応する図）に示すように、部分的にテーパした第１の導体ピンであってもよい。図２１の例では、それぞれテーパの開始位置に形成される２つの交線部Ｐ１が、互いに対向するように形成される。

【0131】

上記本発明の実施形態では、テーパ部Ｐ１１の側面が斜面（軸Ｃに対して傾いた平面）である例を示したが（図６参照）、これに限定されず、例えば図２２に示すように、テーパ部Ｐ１１の側面が曲面である第１の導体ピンであってもよい。

【0132】

上記第１の変形例に係る第１の導体ピン（図１６Ａ、図１６Ｂ）の鍔部Ｐ２３は、湾曲した側面を有するが、これに限定されず、例えば図２３に示すように、鍔部Ｐ２３は階段状の側面を有していてもよい。

【0133】

また、例えば図２４に示すように、凹凸面Ｆ５からなる交線部Ｐ２４を有する第１の導体ピンであってもよい。凹凸面Ｆ５は、例えば複数の薄い鍔部Ｐ２３（図１６Ａ、図１６Ｂ）が積層した場合と同様のかたちになる。

【0134】

上記本発明の第２、第３の変形例に係る第１の導体ピン（図１７Ａ〜図１８Ｂ）の交線部Ｐ３、Ｐ４の角度は９０°としたが、これに限定されず、例えば図２５Ａに示すように、交線部Ｐ４の角度は鋭角であってもよく、例えば図２５Ｂに示すように、交線部Ｐ４の角度は鈍角であってもよい。また、第２実装部Ｐ４２の実装端Ｆ１側の端面（第１の側面Ｆ４１）は平面に限られず、例えば図２５Ｃに示すように、曲面であってもよい。ここでは交線部Ｐ４についての本発明の変形例を例示したが、交線部Ｐ３についても同様である。

【0135】

本発明の第４の変形例に係る第１の導体ピン（図１９Ａ、図１９Ｂ）において、窪みＰ５０（凹部）の形状は任意である。例えば窪みＰ５０の形状は、図２６Ａ（図１９Ｂに対応する断面図）に示すように、角形であってもよい。また、図２６Ｂ（図１９Ｂに対応する断面図）に示すように、第１の導体ピンの周方向に沿って、異なる形状を有する複数の窪みＰ５０が形成されてもよい。

【0136】

本発明の第５の変形例に係る第１の導体ピン（図２０Ａ、図２０Ｂ）において、凸部Ｐ６０（突起）の形状は任意である。例えば凸部Ｐ６０の形状は、図２７Ａ（図２０Ｂに対応する断面図）に示すように、角形であってもよい。また、図２７Ｂ（図２０Ｂに対応する断面図）に示すように、第１の導体ピンの周方向に沿って、異なる形状を有する複数の凸部Ｐ６０が形成されてもよい。

【0137】

また、図２８（図１９Ｂ、図２０Ｂに対応する断面図）に示すように、第１の導体ピンの周方向に沿って、窪みＰ５０（凹部）及び凸部Ｐ６０（突起）の両方が形成されていてもよい。

【0138】

上記本発明の第１の変形例に係る第１の導体ピン（図１６Ａ、図１６Ｂ）では、鍔部Ｐ２３の数を１つとしたが、これに限定されず、例えば図２９に示すように、実装端Ｆ１近傍（実装部１１）に、複数（例えば２つ）の鍔部Ｐ２３を有する第１の導体ピンであってもよい。

【0139】

上記本発明の第３の変形例に係る第１の導体ピン（図１８Ａ、図１８Ｂ）では、段差の数を１つとしたが、これに限定されず、例えば図３０に示すように、実装端Ｆ１近傍（実装部１１）に、階段状の複数（例えば２つ）の段差を有する第１の導体ピンであってもよい。

【0140】

上記本発明の実施形態に係る第１の導体ピンの形状と本発明の第１〜第５の変形例に係る第１の導体ピンの形状とは、任意に組み合わせることができる。例えば図３１Ａ、図３１Ｂに示すように、テーパ部Ｐ１１と鍔部Ｐ２３とを有する導体ピンであってもよい。

【0141】

図１６Ａ〜図３１Ｂに示す第１の導体ピンも、前述した上記本発明の実施形態に係る第１の導体ピン１０の製造方法に準ずる方法によって、製造することができる。第１の導体ピンの各部は、連続的（一体的）に形成してもよいが、別々に形成した後、互いに接合するようにしてもよい。両者を比較すると、強度の面では、連続的に形成した第１の導体ピンの方が高い強度を有する傾向にある一方、加工の面では、接合した第１の導体ピンの方が、複雑形状に対応し易いと考えられる。

【0142】

上記本発明の実施形態では、被覆材１０ａが第１の導体ピン１０の全体を覆っている例を示したが（図４Ａ参照）、これに限定されず、例えば図３２Ａに示すように、実装部１１の一部（例えばテーパ部Ｐ１１）だけが被覆材１０ａで覆われた第１の導体ピン１０であってもよい。この場合、被覆材１０ａがバリア層となり、高温にさらされた際に、第１の導体ピン１０の金属（例えば銅）が半田側に溶出することにより、第１の導体ピンにボイド（空泡）が形成されにくく、ボイドを起点とした亀裂が発生しにくくなるため、接続不良となることを防止することができる。バリア層とは、例えばＮｉ、Ｃｒ、亜鉛めっきのことをいう。

【0143】

また、例えば図３２Ｂに示すように、交線部Ｐ１のみが被覆材１０ａで覆われる第１の導体ピン１０であってもよい。

【0144】

なお、部分的に第１の導体ピン１０を被覆材１０ａで覆う方法は任意である。例えば電解めっき等により、第１の導体ピン１０の全体を被覆材１０ａで覆った後、不要な被覆材１０ａをエッチングしてもよいし、あるいは第１の導体ピン１０の必要な部分にだけ、被覆材１０ａをめっきしてもよい。

【0145】

さらには、例えば図３２Ｃに示すように、被覆材１０ａで覆われていない第１の導体ピン１０であってもよい。

【0146】

上記本発明の実施形態では、実装部１１と、鍔部１２と、挿入部１３と、から構成される第１の導体ピン１０を例示したが（図４Ａ参照）、これに限定されず、例えば図３３Ａ、図３３Ｂに示すように、鍔部１２を有さない第１の導体ピン１０であってもよい。

【0147】

図３３Ａに示す第１の導体ピン１０は、実装端Ｆ１近傍に、実装端Ｆ１側から挿入端Ｆ２側に向かうほど第１の導体ピン１０の軸Ｃから遠ざかる側面を有するテーパ部Ｐ１１（上り坂部）と、第１の導体ピン１０の軸Ｃに平行な側面を有するストレート部Ｐ１４と、を有する。交線部Ｐ１は、テーパ部Ｐ１１とストレート部Ｐ１４との境に位置し、テーパ部Ｐ１１と、交線部Ｐ１と、ストレート部Ｐ１４とは、実装端Ｆ１側から挿入端Ｆ２側に向かってこの順で、連続的に形成されている。

【0148】

図３３Ｂに示す第１の導体ピン１０は、実装端Ｆ１近傍に、実装端Ｆ１側から挿入端Ｆ２側に向かうほど第１の導体ピン１０の軸Ｃから遠ざかる側面を有するテーパ部Ｐ１１（上り坂部）と、実装端Ｆ１側から挿入端Ｆ２側に向かうほど第１の導体ピン１０の軸Ｃに近づく側面を有するテーパ部Ｐ１５（下り坂部）と、を有する。交線部Ｐ１は、テーパ部Ｐ１１とテーパ部Ｐ１５との境に位置し、テーパ部Ｐ１１と、交線部Ｐ１と、テーパ部Ｐ１５とは、実装端Ｆ１側から挿入端Ｆ２側に向かってこの順で、連続的に形成されている。

【0149】

上記本発明の実施形態では、直線状の導体ピン１０を例示したが（図４Ａ参照）、これに限定されず、例えば図３４に示すように、導体ピン１０は曲がっていてもよい。図３４の例では、導体ピン１０がクランク状に折れ曲がっている。ただしこれに限定されず、導体ピン１０は、例えばＬ字状又はＵ字状等に曲がっていてもよい。

【0150】

図３５Ａは、本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の形状の別例としての正四角形を示す図であり、図３５Ｂは、本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の形状の別例としての正六角形を示す図であり、図３５Ｃは、本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の形状の別例としての正八角形を示す図であり、図３５Ｄは、本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の横断面の形状の別例としての楕円を示す図である。図３６Ａは、本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の形状の別例としての十字形を示す図であり、図３６Ｂは、本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の形状の別例としての正多角星形を示す図であり、図３６Ｃは、本発明の実施形態に係る導体ピンの横断面の形状の別例としての花弁形を示す図である。

【0151】

導体ピン群１０１〜１０３の各導体ピン（第１の導体ピン１０等）の横断面（Ｘ−Ｙ平面）の形状は、円（真円）に限られず任意であり、例えば図３５Ａ、図３５Ｂ、図３５Ｃに示すように、正四角形、正六角形、又は正八角形等の正多角形であってもよい。なお、多角形の角の形状は任意であり、例えば直角でも、鋭角でも、鈍角でも、丸みを帯びていてもよい。ただし、熱応力の集中を防止する上では、角が丸みを帯びていた方が好ましい。

【0152】

また、図３５Ｄに示すように、導体ピンの横断面の形状は、楕円であってもよい。また、長方形又は三角形等であってもよい。

【0153】

また、図３６Ａ〜図３６Ｃに示すように、十字形、正多角星形、又は花弁（コスモス）形など、中心から放射状に直線を引いた形（複数の羽根を放射状に配置した形）であってもよい。

【0154】

導体ピンの横断面の形状は、上記形状を組み合わせた（複合した）形状であってもよい。

【0155】

図３７は、実装用基板の全ての導体ピンとして、本発明の実施形態に係る導体ピンを適用した一例を示す図である。図３８は、本発明の実施形態に係る導体ピンと支持基板とが連続的に形成された実装用基板の一例を示す図である。図３９は、本発明の実施形態に係る導体ピンを、複数の支持基板を有する電子デバイスに適用した一例を示す図である。図４０は、本発明の実施形態に係る導体ピンを有し、配線板を有さない電子デバイスの一例を示す図である。

【0156】

上記本発明の実施形態では、複数の導体ピンのうち、一部の導体ピン（第１の導体ピン１０）のみが、実装端Ｆ１近傍の側面に交線部Ｐ１を有する例を示したが（図２、図４Ａ参照）、これに限定されず、例えば図３７に示すように、全ての導体ピンが、図４Ａ及び図４Ｂに示したような形状を有し、各導体ピンの実装端Ｆ１近傍の側面に、交線部Ｐ１が形成されていてもよい。

【0157】

導体ピン群１０１〜１０３の各導体ピン（第１の導体ピン１０等）と支持基板２０００との接続態様は任意である。上記実施形態では、導体ピン群１０１〜１０３の各導体ピン（導体ピン１０等）と、支持基板２０００とを別々に形成した後、互いに接合するようにしたが（図２参照）、これに限定されず、例えば金属板を加工することにより、図３８に示すように、支持基板２０００と各導体ピンとを連続的（一体的）に形成してもよい。こうすることにより、支持基板２０００にピン挿入用の孔２０００ａを形成する工程等が必要なくなるため、工程数を削減することが可能となる。また、例えば支持基板２０００の主面に各導体ピンの端面が接合されていてもよい。こうした接続方法によっても、孔２０００ａの形成が不要になる。

【0158】

上記実施形態では、導体ピン群１０１〜１０３の各導体ピンと接続される支持基板２０００の数を１つとしたが（図２参照）、これに限定されず、例えば図３９に示すように、支持基板２０００とは別に、支持基板３０００を用意し、これらに実装される配線板１０００及び半導体チップ２０１、２０２を、支持基板２０００、３０００の間に挟み込むようにしてもよい。図３９の例では、支持基板２０００に導体ピン群１０１、１０２の各導体ピンが接続され、支持基板３０００に導体ピン群１０３の各導体ピンが接続されている。

【0159】

例えば図４０に示すように、配線板１０００を有さない電子デバイス１００であってもよい。

【0160】

また、例えば導体ピンの軽量化や材料削減等を図るために、不要な部分を削ったり空洞を形成したりしてもよい。

【0161】

本発明の製造方法は、上記本発明の実施形態で示した内容及び順序に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に内容及び順序を変更することができる。また、用途等に応じて、必要ない工程を割愛してもよい。

【0162】

上記本発明の実施形態及びその他の変形例は、任意に組み合わせることができる。用途等に応じて適切な組み合わせを選ぶことが好ましい。

【符号の説明】

【0163】

１０ 導体ピン（第１の導体ピン）
１０ａ 被覆材
１１ 実装部
１１ａ 実装部
１２ 鍔部
１３ 挿入部
２０ 導体ピン（第２の導体ピン）
２１ 実装部
２２ 鍔部
２３ 挿入部
３０ 導体ピン
３０ａ 導体
１００ 電子デバイス
１００ａ 実装用基板
１０１〜１０３ 導体ピン群
１０１ａ、１０３ａ 導体ピン
２０１、２０２ 半導体チップ
２０１ａ、２０２ａ 半田
５００ 導体ピン
１０００ 配線板
１０００ａ 半田
２０００ 支持基板
２０００ａ 孔
２００１ 第１絶縁層
２００２ 第２絶縁層
２００３ 第３絶縁層
３０００ 支持基板
３００１ 金型
Ｃ 軸
Ｆ１ 実装端
Ｆ２ 挿入端
Ｆ３ 側面
Ｆ５ 凹凸面
Ｐ１〜Ｐ６ 交線部
Ｆ１１ 第１面
Ｆ１２ 第２面
Ｆ３０ ストレート側面
Ｆ３１ 第１の側面
Ｆ３２ 第２の側面
Ｆ４１ 第１の側面
Ｆ４２ 第２の側面
Ｐ１１ テーパ部
Ｐ１２ ストレート部
Ｐ１４ ストレート部
Ｐ１５ テーパ部
Ｐ２１ 第１実装部
Ｐ２２ 第２実装部
Ｐ２３ 鍔部
Ｐ２４ 交線部
Ｐ３１ 第１実装部
Ｐ３２ 第２実装部
Ｐ３３ 第３実装部
Ｐ４１ 第１実装部
Ｐ４２ 第２実装部
Ｐ５０ 窪み
Ｐ６０ 凸部
Ｓ２０１ 接続層
Ｓ２０２ フィレット

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図16C】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図18A】

【図18B】

【図18C】

【図19A】

【図19B】

【図19C】

【図20A】

【図20B】

【図20C】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25A】

【図25B】

【図25C】

【図26A】

【図26B】

【図27A】

【図27B】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31A】

【図31B】

【図32A】

【図32B】

【図32C】

【図33A】

【図33B】

【図34】

【図35A】

【図35B】

【図35C】

【図35D】

【図36A】

【図36B】

【図36C】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】