【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子等の電子部品を搭載するために用いられるピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、半導体素子等の電子部品を搭載するために用いられるピン付き配線基板として、例えばガラス−エポキシ板等から成る絶縁板やエポキシ樹脂等から成る絶縁層を複数層積層して成る絶縁基板の上面から下面にかけて銅箔から成る複数の配線導体を設けるとともにこれらの配線導体のうち、絶縁基板の上面に導出した部位に電子部品の電極が半田バンプを介して接続される電子部品接続パッドを、絶縁基板の下面に導出した部位に複数のピン付けパッドを形成し、これらの電子部品接続パッドに例えば６７〜８２質量％の鉛と５〜２０質量％の錫と５〜１５質量％のアンチモンと８〜２０質量％のビスマスとから成る半田バンプを接合させるとともにピン付けパッドに上端部に円板状の径大部を有する略円柱状の鉄系合金や銅系合金から成るリードピンをその上端を突き当てて例えば７０〜８５質量％の鉛と５〜２０質量％の錫と５〜１５質量％のアンチモンとから成る半田を介して接合することにより立設して成る有機材料系のピン付き配線基板が採用されるようになってきている。このような有機材料系のピン付き配線基板は、セラミック材料系のピン付き配線基板と比較して軽量であり、かつ配線導体の電気抵抗が小さいという有利な面を有している。
【０００３】
そして、このような有機材料系のピン付き配線基板においては、絶縁基板の上面に電子部品をその電極と半田バンプとが接触するようにして搭載するとともに半田バンプを加熱溶融させることにより電子部品の電極と半田バンプとを接合し、しかる後、電子部品を金属やセラミックから成る蓋体やポッティング樹脂等から成る封止部材により封止することによって製品としての電子装置となり、この電子装置においては、絶縁基板の下面に立設したリードピンを外部電気回路基板の配線導体にソケットを介して接続することにより外部電気回路基板上に実装されるとともに搭載する電子部品が外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【０００４】
なお、上記のようなピン付き配線基板においては、リードピンの酸化腐食を防止するとともにリードピンと半田との濡れ性およびリードピンとソケットの接続を良好とするために、リードピンの表面にニッケルめっき層および金めっき層を予め順次被着させておき、そのリードピンをピン付けパッドに半田を介して接合するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように表面にニッケルめっき層および金めっき層が順次被着されたリードピンを配線基板のピン付けパッドに例えば７０〜８５質量％の鉛と５〜２０質量％の錫と５〜１５質量％のアンチモンとから成る半田を介して接合すると、リードピンを接合する際に、半田の一部がリードピンの径大部の側面から下面を伝って軸部の上端部にまで濡れ広がり、軸部の上端部に半田が付着してしまいやすい。そして、そのようにリードピンの軸部の上端部に半田が付着すると、リードピンをソケットに接続する際に、ソケットとリードピンとの良好な接続が軸部に付着した半田により阻害されてしまうという問題点を有していた。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、リードピンの軸部に半田の付着がなく、リードピンをソケットに良好に接続することが可能なピン付き配線基板およびそれを用いた電子装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のピン付き配線基板は、配線導体を有する有機材料系の絶縁基板の下面に前記配線導体と電気的に接続されたピン付けパッドを設けるとともに該ピン付けパッドに、略円柱状の軸部の上端に略円板状の径大部を形成したリードピンを前記径大部の上面および側面と前記ピン付けパッドとの間を半田で接合して立設して成るピン付き配線基板であって、前記リードピンは、前記径大部の下面側における外周角部にその全周にわたって段部が形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の電子装置は、上記のピン付き配線基板の上面に電子部品を搭載し、該電子部品の電極と半田バンプとを電気的に接続して成ることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置によれば、リードピンは、その径大部の下面側における外周角部にその全周にわたり段部が形成されていることから、リードピンをピン付けパッドに半田を介して接合する際に、半田が径大部の側面から下面を伝って軸部に濡れ広がろうとしても、半田の濡れ広がりは径大部の下面側における外周角部に設けた段部で阻止されて軸部に到達することがない。したがって、リードピンの軸部に半田の付着がなく、リードピンをソケットに良好に接続することが可能なピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置を提供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を添付の図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明を半導体素子を搭載するためのピン付き配線基板およびこれに半導体素子を搭載した電子装置に適用した場合の実施の形態の一例を示す断面図であり、１は絶縁基板、２は配線導体、３はリードピンである。この絶縁基板１と配線導体２とリードピン３とで本発明のピン付き配線基板が構成され、これに電子部品としての半導体素子４を搭載することにより本発明の電子装置が形成される。
【００１１】
絶縁基板１は、例えばガラス繊維を縦横に織り込んだガラス織物にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る板状の芯体１ａの上下面にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂から成る絶縁層１ｂをそれぞれ複数層ずつ積層して成る有機材料系の多層板であり、その上面から下面にかけては銅箔や銅めっき膜等から成る複数の配線導体２が被着形成されている。
【００１２】
絶縁基板１を構成する芯体１ａは、厚みが０．３〜１．５ｍｍ程度であり、その上面から下面にかけて直径が０．１〜１．０ｍｍ程度の複数の貫通孔５を有している。そして、その上下面および各貫通孔５の内壁には配線導体２の一部が被着されており、上下面の配線導体２が貫通孔５を介して電気的に接続されている。
【００１３】
このような芯体１ａは、ガラス織物に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させたシートを熱硬化させた後、これに上面から下面にかけてドリル加工を施すことにより製作される。なお、芯体１ａの上下面の配線導体２は、芯体１ａ用のシートの上下全面に厚みが３〜５０μｍ程度の銅箔を貼着しておくとともにこの銅箔をシートの硬化後にエッチング加工することにより所定のパターンに形成される。また、貫通孔５内壁の配線導体２は、芯体１ａに貫通孔５を設けた後に、この貫通孔５内壁に無電解めっき法および電解めっき法により厚みが３〜５０μｍ程度の銅めっき膜を析出させることにより形成される。
【００１４】
さらに、芯体１ａは、その貫通孔５の内部にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂から成る樹脂柱６が充填されている。樹脂柱６は、貫通孔５を塞ぐことにより貫通孔５の直上および直下に絶縁層１ｂを形成可能とするためのものであり、未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂を貫通孔５内にスクリーン印刷法により充填し、これを熱硬化させた後、その上下面を略平坦に研磨することにより形成される。そして、この樹脂柱６を含む芯体１ａの上下面に絶縁層１ｂが積層されている。
【００１５】
芯体１ａの上下面に積層された絶縁層１ｂは、それぞれの厚みが２０〜６０μｍ程度であり、各層の上面から下面にかけて直径が３０〜１００μｍ程度の複数の貫通孔７を有している。これらの絶縁層１ｂは、配線導体２を高密度に配線するための絶縁間隔を提供するためのものである。そして、上層の配線導体２と下層の配線導体２とを貫通孔７を介して電気的に接続することにより高密度配線を立体的に形成可能としている。このような絶縁層１ｂは、厚みが２０〜６０μｍ程度の未硬化の熱硬化性樹脂のフィルムを芯体１ａの上下面に貼着し、これを熱硬化させるとともにレーザー加工により貫通孔７を穿孔し、さらにその上に同様にして次の絶縁層１ｂを順次積み重ねることによって形成される。なお、各絶縁層１ｂの表面および貫通孔７内に被着された配線導体２は、各絶縁層１ｂを形成する毎に各絶縁層１ｂの表面および貫通孔７内に５〜５０μｍ程度の厚みの銅めっき膜を公知のセミアディティブ法やサブトラクティブ法等のパターン形成法により所定のパターンに被着させることによって形成される。
【００１６】
絶縁基板１の上面から下面にかけて形成された配線導体２は、半導体素子４の各電極を外部電気回路基板に接続するための導電路として機能し、絶縁基板１の上面に設けられた部位の一部が半導体素子４の各電極に半田バンプ８を介して接合される電子部品接続パッド２ａを、絶縁基板１の下面に露出した部位の一部が外部接続端子としてのリードピン３を接合するためのピン付けパッド２ｂを形成しており、ピン付けパッド２ｂにはリードピン３が半田９を介して立設されている。このような電子部品接続パッド２ａおよびピン付けパッド２ｂは、図２に要部拡大平面図で示すように、配線導体２に接続された略円形のパターンの外周部をソルダーレジストと呼ばれる最外層の絶縁層１ｂにより１５〜１５０μｍ程度の幅で被覆してその外周縁を画定することによりその直径φが、電子部品接続パッド２ａであれば略７０〜２００μｍ程度に、ピン付けパッド２ｂであれば略０．５〜２．５ｍｍ程度になるように形成されている。なお、このようなソルダーレジスト１ｂにより電子部品接続パッド２ａ同士あるいはピン付けパッド２ｂ同士の半田８や９による電気的な短絡が有効に防止されるとともに電子部品接続パッド２ａおよびピン付けパッド２ｂの絶縁基板１に対する接合強度が高いものとなっている。
【００１７】
電子部品接続パッド２ａに接合された半田バンプ８は、例えば６７〜８２質量％の鉛と５〜２０質量％の錫と５〜１５質量％のアンチモンと８〜２０質量％のビスマスとを含有しており、その融点が２３０〜２４０℃程度である。そして、半導体素子４の各電極を配線導体２に電気的に接続するための接続部材として機能するとともに、半導体素子４を絶縁基板１上に固定するための固定部材として機能する。このような半田バンプ８は、６７〜８２質量％の鉛と５〜２０質量％の錫と５〜１５質量％のアンチモンと８〜２０質量％のビスマスとから成る半田粒子を含有する半田ペーストを電子部品接続パッド２ａ上に印刷塗布するとともにこれを２３０〜２４０℃の温度でリフローすることによって電子部品接続パッド２ａ上に接合される。
【００１８】
また、ピン付けパッド２ｂに接合されたリードピン３は、図３に要部拡大断面図で示すように、例えば鉄−ニッケル−コバルト合金、鉄−ニッケル合金等の鉄系合金や銅−鉄−亜鉛−リン合金等の銅系合金から成り、直径が０．２５〜０．５ｍｍ程度で長さが１〜３．５ｍｍ程度の略円柱状の軸部３ａの上端に直径が０．４５〜１．２５ｍｍで厚みが０．０５〜０．３ｍｍ程度のネールヘッドと呼ばれる略円板状の径大部３ｂを形成して成る。そして、その表面にはニッケルめっき層１０と金めっき層１１とが順次被着されており、径大部３ｂの上面および側面とピン付けパッド２ｂとの間が例えば７０〜８５質量％の鉛と５〜２０質量％の錫と５〜１５質量％のアンチモンとから成る半田９で接合されることによりピン付けパッド２ｂに立設されている。
【００１９】
なお、ピン付けパッド２ｂに半田９を介してリードピン３を接合するには、ピン付けパッド２ｂ上に７０〜８５質量％の鉛と５〜２０質量％の錫と５〜１５質量％のアンチモンとから成る半田を溶着させておくとともに、リードピン３の表面に厚みが１．０〜８．０μｍのニッケルめっき層１０および厚みが０．１〜０．３μｍの金めっき層１１を順次被着させておき、次に、リードピン３の径大部３ｂ上端面をピン付けパッド２ｂに溶着させた前記半田の上に突き当てて当接させ、これらを２６０〜２７０℃程度の温度でリフローすることによってピン付けパッド２ｂ上にリードピン３を接合させる方法が採用される。なおこのとき、リードピン３の径大部３ｂの上面および側面に被着させた金めっき層は半田９中に拡散して固溶する。
【００２０】
そして、絶縁基板１上に半導体素子４をその各電極と各半田バンプ８とが接触するようにして搭載するとともに、これらを２３０〜２４０℃の温度に加熱して半田バンプ８を溶融させることにより半導体素子４の各電極と半田バンプ８とが接合され、それにより半導体素子４の各電極と配線導体２とが半田バンプ８を介して電気的に接続されるとともに半導体素子４が絶縁基板１上に半田バンプ８を介して固定されて本発明の電子装置となり、この電子装置におけるリードピン３をソケットを介して外部電気回路基板の配線導体に接続することにより本発明の電子装置が外部電気回路基板に実装されることとなる。
【００２１】
さらに、本発明のピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置においては、リードピン３の径大部３ｂの下面側における外周角部にその全周にわたって段部３ｃが形成されており、そのことが重要である。このように、本発明のピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置によれば、リードピン３の径大部３ｂの下面側における外周角部にその全周にわたって段部３ｃが形成されていることから、リードピン３をピン付けパッド２ｂに半田９を介して接合する際に、半田９が径大部３ｂの下面を伝って軸部３ａに濡れ広がろうとしても、半田９の濡れ広がりは段部３ｃで有効に阻止されて軸部３ａに到達することはない。したがって、本発明のピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置によれば、リードピン３の軸部３ａに半田の付着がなく、リードピン３とソケットを良好に接続することが可能なピン付き配線基板およびそれを用いた電子装置を提供することができる。
【００２２】
なお、リードピン３の径大部３ｂの下面側における外周角部に形成された段部３ｃはその幅Ｗまたは高さＨが１０μｍ未満の場合、リードピン３をピン付けパッド２ｂに半田９を介して接合する際に、半田９が段部３ｃを越えて軸部３ａまで濡れ広がる危険性がある。したがって、リードピン３の径大部３ｂの下面側における外周角部に形成された段部３ｃの幅Ｗおよび高さＨはそれぞれ１０μｍ以上であることが好ましい。
【００２３】
なお、本発明は、上述の実施形態の一例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置によれば、リードピンは、径大部の下面側における外周角部にその全周にわたって段部が形成されていることから、リードピンをピン付けパッドに半田を介して接合する際に、半田が径大部の側面から下面を伝って軸部に濡れ広がろうとしても、半田の濡れ広がりは径大部の下面側における外周角部に形成された段部で食い止められて軸部に到達することはない。したがって、リードピンの軸部に半田の付着がなく、リードピンをソケットに良好に接続することが可能なピン付き配線基板およびこれを用いた電子装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピン付き配線基板および電子装置の実施形態例の断面図である。
【図２】本発明のピン付き配線基板および電子装置の実施形態例の要部拡大平面図である。
【図３】本発明のピン付き配線基板および電子装置の実施形態例の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・絶縁基板
２・・・・・配線導体
２ｂ・・・・ピン付けパッド
３・・・・・リードピン
３ａ・・・・軸部
３ｂ・・・・径大部
３ｃ・・・・段部
４・・・・・電子部品としての半導体素子
９・・・・・半田[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiring board with pins used for mounting electronic components such as semiconductor elements and an electronic device using the same.
[0002]
[Prior art]
Recently, as a wiring board with pins used for mounting electronic components such as semiconductor elements, for example, an insulating board formed by stacking a plurality of insulating layers made of an epoxy resin or the like or an insulating board made of a glass-epoxy plate or the like. A plurality of wiring conductors made of copper foil are provided from the upper surface to the lower surface, and among these wiring conductors, an electronic component connection pad to which an electrode of the electronic component is connected via a solder bump is provided at a portion led out to the upper surface of the insulating substrate, A plurality of pinning pads are formed on a portion led out on the lower surface of the insulating substrate, and these electronic component connection pads include, for example, 67 to 82% by mass of lead, 5 to 20% by mass of tin, and 5 to 15% by mass of antimony. A solder bump composed of 8 to 20% by mass of bismuth is joined, and the pinned pad is made of a substantially columnar iron-based alloy or copper-based alloy having a disk-shaped large diameter portion at the upper end. An organic lead formed by abutting the upper end of the lead pin with a solder made of, for example, 70 to 85% by mass of lead, 5 to 20% by mass of tin, and 5 to 15% by mass of antimony. A wiring board with a pin of a material system has been adopted. Such an organic material-based wiring board with pins is advantageous in that it is lighter in weight and has a smaller electric resistance of a wiring conductor than a wiring board with pins made of a ceramic material.
[0003]
In such an organic material-based wiring board with pins, the electronic component is mounted on the upper surface of the insulating substrate so that the electrode and the solder bump are in contact with each other, and the solder bump is heated and melted to heat the electronic component. The electrodes and the solder bumps are joined, and thereafter, the electronic component is sealed with a sealing member made of a metal or ceramic lid or a potting resin, thereby forming an electronic device as a product.In this electronic device, By connecting the lead pins erected on the lower surface of the insulating substrate to the wiring conductors of the external electric circuit board via a socket, the electronic components mounted on the external electric circuit board and the mounted electronic components are electrically connected to the external electric circuit. The Rukoto.
[0004]
In the wiring board with pins as described above, in order to prevent oxidation corrosion of the lead pins, to improve the wettability between the lead pins and the solder, and to improve the connection between the lead pins and the socket, a nickel plating layer and a gold plating layer are formed on the surfaces of the lead pins. The plating layers are sequentially applied in advance, and the lead pins are joined to the pinning pads via solder.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, a lead pin having a nickel plating layer and a gold plating layer sequentially deposited on its surface is used to attach 70 to 85% by mass of lead, 5 to 20% by mass of tin, and 5 to 15% by mass to a pinning pad of a wiring board. When soldering is performed using solder consisting of antimony of about 10% by mass, when joining the lead pins, a part of the solder spreads from the side surface of the large diameter portion of the lead pin to the upper end of the shaft portion and spreads out. Solder tends to adhere to the upper end of the substrate. If the solder adheres to the upper end of the shaft of the lead pin, when the lead pin is connected to the socket, a good connection between the socket and the lead pin is hindered by the solder attached to the shaft. Had.
[0006]
The present invention has been completed in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a wiring board with pins that does not have solder attached to a shaft portion of a lead pin and that can connect a lead pin to a socket well. It is to provide an electronic device using the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The wiring board with pins of the present invention is provided with a pinning pad electrically connected to the wiring conductor on a lower surface of an organic material-based insulating substrate having a wiring conductor, and the pinning pad has a substantially cylindrical shaft portion. A lead pin having a substantially disc-shaped large-diameter portion formed on the upper end of the pin, and soldering between the upper surface and side surfaces of the large-diameter portion and the pinning pad to stand upright. The lead pin is characterized in that a step portion is formed over the entire periphery at the outer peripheral corner on the lower surface side of the large diameter portion.
[0008]
An electronic device according to the present invention is characterized in that an electronic component is mounted on the upper surface of the above-mentioned wiring board with pins, and the electrodes of the electronic component are electrically connected to the solder bumps.
[0009]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the wiring board with a pin of this invention, and the electronic device using the same, since the step part is formed over the perimeter at the outer peripheral corner on the lower surface side of the large diameter part, the lead pin When soldering to the mounting pad via solder, even if the solder tries to spread from the side of the large diameter part to the shaft part along the lower surface, the spread of the solder spreads to the outer corner on the lower surface side of the large diameter part. The shaft is not blocked by the step provided. Therefore, it is possible to provide a wiring board with pins, which does not have solder attached to the shaft portion of the lead pin and can connect the lead pin to the socket satisfactorily, and an electronic device using the same.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment in which the present invention is applied to a wiring board with pins for mounting a semiconductor element and an electronic device having the semiconductor element mounted thereon, where 1 is an insulating substrate; 2 is a wiring conductor and 3 is a lead pin. The wiring board with pins of the present invention is constituted by the insulating substrate 1, the wiring conductors 2, and the lead pins 3, and the electronic device of the present invention is formed by mounting the semiconductor element 4 as an electronic component on the wiring board.
[0011]
The insulating substrate 1 is formed by impregnating a thermosetting resin such as an epoxy resin or a bismaleimide triazine resin into a glass fabric in which glass fibers are woven vertically and horizontally. An organic material-based multi-layer board formed by laminating a plurality of insulating layers 1b each made of a thermosetting resin such as a resin, and a plurality of wiring conductors 2 made of a copper foil, a copper plating film or the like from the upper surface to the lower surface. Are formed.
[0012]
The core 1a constituting the insulating substrate 1 has a thickness of about 0.3 to 1.5 mm and has a plurality of through holes 5 with a diameter of about 0.1 to 1.0 mm from the upper surface to the lower surface. . A part of the wiring conductor 2 is attached to the upper and lower surfaces and the inner wall of each through hole 5, and the upper and lower wiring conductors 2 are electrically connected through the through hole 5.
[0013]
Such a core 1a is manufactured by thermally curing a sheet in which a glass fabric is impregnated with an uncured thermosetting resin, and then performing drilling from the upper surface to the lower surface. The wiring conductors 2 on the upper and lower surfaces of the core 1a are formed by attaching a copper foil having a thickness of about 3 to 50 μm to the entire upper and lower surfaces of the sheet for the core 1a and etching the copper foil after curing the sheet. Thus, a predetermined pattern is formed. Further, the wiring conductor 2 on the inner wall of the through hole 5 is provided with a through hole 5 in the core body 1a, and then a copper plating film having a thickness of about 3 to 50 μm is formed on the inner wall of the through hole 5 by electroless plating and electrolytic plating. It is formed by precipitation.
[0014]
Further, the core 1a is filled with a resin column 6 made of a thermosetting resin such as an epoxy resin or a bismaleimide triazine resin inside the through hole 5. The resin pillar 6 is for enabling the insulating layer 1 b to be formed directly above and directly below the through hole 5 by closing the through hole 5, and the uncured paste-like thermosetting resin is placed in the through hole 5. It is formed by filling by a screen printing method, thermally curing the material, and then polishing the upper and lower surfaces thereof to be substantially flat. An insulating layer 1b is laminated on the upper and lower surfaces of the core 1a including the resin pillar 6.
[0015]
The insulating layer 1b laminated on the upper and lower surfaces of the core 1a has a thickness of about 20 to 60 μm, and has a plurality of through holes 7 having a diameter of about 30 to 100 μm from the upper surface to the lower surface of each layer. These insulating layers 1b are for providing an insulating interval for wiring the wiring conductors 2 at high density. By electrically connecting the upper layer wiring conductor 2 and the lower layer wiring conductor 2 through the through-hole 7, high-density wiring can be formed three-dimensionally. Such an insulating layer 1b is formed by attaching a film of an uncured thermosetting resin having a thickness of about 20 to 60 μm to the upper and lower surfaces of the core 1a, thermally curing the same, and forming the through holes 7 by laser processing. Then, the next insulating layer 1b is formed by successively stacking on the insulating layer 1b. The wiring conductor 2 applied on the surface of each insulating layer 1b and inside the through hole 7 has a thickness of about 5 to 50 μm on the surface of each insulating layer 1b and inside the through hole 7 every time the insulating layer 1b is formed. Is formed in a predetermined pattern by a known patterning method such as a semi-additive method or a subtractive method.
[0016]
The wiring conductor 2 formed from the upper surface to the lower surface of the insulating substrate 1 functions as a conductive path for connecting each electrode of the semiconductor element 4 to an external electric circuit board, and serves as one of the portions provided on the upper surface of the insulating substrate 1. An electronic component connection pad 2a whose part is bonded to each electrode of the semiconductor element 4 via a solder bump 8 is used for bonding a lead pin 3 serving as an external connection terminal at a part of a portion exposed on the lower surface of the insulating substrate 1. A pinning pad 2b is formed, and a lead pin 3 is erected on the pinning pad 2b via a solder 9. As shown in the enlarged plan view of the main part in FIG. 2, such an electronic component connection pad 2a and a pin attachment pad 2b have an outer peripheral portion of a substantially circular pattern connected to the wiring conductor 2 as an outermost layer called a solder resist. By covering the insulating layer 1b with a width of about 15 to 150 μm and defining its outer peripheral edge, the diameter φ is about 70 to 200 μm for the electronic component connection pad 2a, and is about 70 to 200 μm for the pinning pad 2b. It is formed to be about 0.5 to 2.5 mm. The solder resist 1b effectively prevents an electrical short circuit between the electronic component connection pads 2a or between the pin attachment pads 2b due to the solder 8 or 9, and insulates the electronic component connection pads 2a and the pin attachment pads 2b. The bonding strength to the substrate 1 is high.
[0017]
The solder bump 8 bonded to the electronic component connection pad 2a contains, for example, 67 to 82% by mass of lead, 5 to 20% by mass of tin, 5 to 15% by mass of antimony, and 8 to 20% by mass of bismuth. And its melting point is about 230 to 240 ° C. Then, it functions as a connecting member for electrically connecting each electrode of the semiconductor element 4 to the wiring conductor 2 and also functions as a fixing member for fixing the semiconductor element 4 on the insulating substrate 1. Such a solder bump 8 is made of a solder paste containing solder particles composed of 67 to 82% by mass of lead, 5 to 20% by mass of tin, 5 to 15% by mass of antimony, and 8 to 20% by mass of bismuth. By printing and coating on the electronic component connection pad 2a and reflowing it at a temperature of 230 to 240 ° C., the electronic component connection pad 2a is joined to the electronic component connection pad 2a.
[0018]
The lead pin 3 joined to the pinning pad 2b may be made of an iron-based alloy such as an iron-nickel-cobalt alloy, an iron-nickel alloy, or a copper-iron-zinc, as shown in an enlarged sectional view of a main part in FIG. A substantially columnar shaft portion 3a having a diameter of about 0.25 to 0.5 mm and a length of about 1 to 3.5 mm and a diameter of 0.45 to 1. An approximately disk-shaped large diameter portion 3b called a nail head having a thickness of about 25 mm and a thickness of about 0.05 to 0.3 mm is formed. A nickel plating layer 10 and a gold plating layer 11 are sequentially deposited on the surface, and the space between the upper surface and the side surface of the large-diameter portion 3b and the pinning pad 2b is, for example, 70 to 85% by mass of lead. It is erected on the pinning pad 2b by joining with solder 9 composed of 5 to 20% by mass of tin and 5 to 15% by mass of antimony.
[0019]
In order to join the lead pin 3 to the pinning pad 2b via the solder 9, 70 to 85% by mass of lead, 5 to 20% by mass of tin and 5 to 15% by mass of antimony are formed on the pinning pad 2b. And a nickel plating layer 10 having a thickness of 1.0 to 8.0 μm and a gold plating layer 11 having a thickness of 0.1 to 0.3 μm are sequentially deposited on the surface of the lead pin 3. Then, the upper end surface of the large-diameter portion 3b of the lead pin 3 is brought into contact with the solder welded to the pinning pad 2b by abutting the solder, and the pins are reflowed at a temperature of about 260 to 270 ° C. A method of joining the lead pins 3 to the attachment pads 2b is employed. At this time, the gold plating layer applied to the upper surface and the side surface of the large-diameter portion 3b of the lead pin 3 diffuses into the solder 9 and forms a solid solution.
[0020]
Then, the semiconductor element 4 is mounted on the insulating substrate 1 so that the respective electrodes and the respective solder bumps 8 are in contact with each other, and these are heated to a temperature of 230 to 240 ° C. to melt the solder bumps 8. Each electrode of the semiconductor element 4 and the solder bump 8 are joined, whereby each electrode of the semiconductor element 4 and the wiring conductor 2 are electrically connected through the solder bump 8 and the semiconductor element 4 is placed on the insulating substrate 1. The electronic device according to the present invention is fixed to the electronic device according to the present invention by connecting the lead pins 3 to the wiring conductors of the external electric circuit board via the socket. Will be implemented.
[0021]
Further, in the wiring board with pins and the electronic device using the same according to the present invention, the step 3c is formed over the entire outer periphery of the large-diameter portion 3b of the lead pin 3 on the lower surface side. is important. As described above, according to the wiring board with pins of the present invention and the electronic device using the same, the stepped portion 3c is formed at the outer peripheral corner on the lower surface side of the large diameter portion 3b of the lead pin 3 over the entire circumference. Therefore, when joining the lead pin 3 to the pinning pad 2b via the solder 9, even if the solder 9 tries to spread on the shaft portion 3a along the lower surface of the large-diameter portion 3b, the wet spread of the solder 9 is The shaft 3a is not effectively blocked by the portion 3c and does not reach the shaft portion 3a. Therefore, according to the wiring board with pins of the present invention and the electronic device using the same, there is no adhesion of the solder to the shaft portion 3a of the lead pin 3, and the wiring board with the pin can connect the lead pin 3 and the socket well. And an electronic device using the same.
[0022]
When the width W or the height H is less than 10 μm, the stepped portion 3c formed at the outer peripheral corner on the lower surface side of the large diameter portion 3b of the lead pin 3 connects the lead pin 3 to the pinning pad 2b via the solder 9. At the time of joining, there is a risk that the solder 9 spreads over the step portion 3c to the shaft portion 3a. Therefore, it is preferable that each of the width W and the height H of the step 3c formed at the outer peripheral corner on the lower surface side of the large-diameter portion 3b of the lead pin 3 is 10 μm or more.
[0023]
It should be noted that the present invention is not limited to the example of the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[0024]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the wiring board with a pin of this invention, and the electronic device using the same, since the step part is formed in the outer peripheral corner on the lower surface side of a large diameter part over the perimeter, the lead pin is pinned. When soldering to the pad via solder, even if the solder tries to spread from the side of the large diameter part to the shaft part along the lower surface, the wet spread of the solder is formed at the outer corner on the lower surface side of the large diameter part It is not stopped by the stepped portion and reaches the shaft portion. Therefore, it is possible to provide a wiring board with pins, which does not have solder attached to the shaft portion of the lead pin and can connect the lead pin to the socket satisfactorily, and an electronic device using the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a wiring board with pins and an electronic device according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged plan view of a main part of a wiring board with pins and an electronic device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of an embodiment of a wiring board with pins and an electronic device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1, insulating substrate 2, wiring conductor 2b, pinning pad 3, lead pin 3a, shaft portion 3b, large diameter portion 3c .Steps 4... Semiconductor elements 9 as electronic components...