JPH11135673A - 配線基板および中継基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取付基板とのより高い接続信頼性を有する配
線基板、あるいは、配線基板や取付基板とのより高い接
続信頼性を有する中継基板を提供すること。 【解決手段】 配線基板１０は、第１面１ａと第２面１
ｂを有するアルミナセラミック製配線基板本体１と、第
２面１ｂ側に形成された端子用パッド２と、プリント基
板（取付基板）２０と接続するための柱状端子３を有す
る。この柱状端子３は、端子用パッド２に固着され、高
温ハンダからなり、半球状でプリント基板との接続用の
先端部３ａと、端子用パッド２に固着するための基端部
３ｃと、先端部３ａと基端部３ｃの中間に位置し、その
径より軸方向に長い柱状部３ｂとを有する。また、基端
部３ｃは、柱状部３ｂから端子用パッド２に向かって、
徐々に径大となる形状を有する。配線基板１０とプリン
ト基板２０との間に熱膨張差による変形が生じても、柱
状端子３の柱状部３ｂが屈曲変形し、基端部３ｃが上記
形状により応力集中を防ぐので、破断しにくく、高い接
続信頼性を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路チップ等
の電子部品を搭載する配線基板、および配線基板とこれ
を取り付ける取付基板との間に介在させる中継基板に関
する。

【０００２】

【従来の技術】配線基板をマザーボード等の取付基板に
接続するために設ける端子としては、リードやピン、あ
るいはボール状端子等が知られており、配線基板本体に
ピンを格子状に設けた配線基板は、ＰＧＡ型配線基板
と、またボール状端子を格子状に設けた配線基板はＢＧ
Ａ型配線基板と呼ばれることもある。なお、ＰＧＡ型配
線基板には、ピンの先端を他の配線基板に設けた取付パ
ッドに突き当てつつハンダ付けして両者を接続する、バ
ットジョイントＰＧＡ型配線基板と呼ばれるものもあ
る。

【０００３】図２５(a) に示すのは、ＢＧＡ型配線基板
１１００をプリント基板１１２０に接続した例であり、
アルミナセラミックを主成分とする配線基板本体１１０
１の図中上面（第１面）１１０１ａには、Ｓｉからなる
集積回路チップ（以下、単にＩＣチップともいう）１１
１１が実装されている。具体的には、ＩＣチップ１１１
１の下面１１１１ｂに形成されたＩＣ接続パッド１１１
２と、配線基板本体１１０１の上面１１０１ａに形成さ
れたチップ接続パッド１１０４との間を、Ｐｂ９５％−
Ｓｎ５％高温ハンダからなるハンダバンプ１１１３によ
って接続する、フリップチップ法により接続されてい
る。一方、プリント基板１１２０は、ガラス−エポキシ
樹脂複合材料（ＪＩＳ：ＦＲ−４）からなるプリント基
板本体１１２１と、その上面１１２１ａに形成した銅か
らなる取付パッド１１２２を備えており、配線基板本体
１１０１とは、その下面（第２面）１１０１ｂに形成さ
れた接続パッド１１０２に溶着した共晶ハンダボール１
１０３で接続している。

【０００４】このようなＢＧＡ型配線基板１１００とプ
リント基板１１２０との接続体においては、配線基板本
体１１０１とプリント基板本体１１２１との熱膨張率の
違いによって、ハンダボール１１０３に第２面１１０１
ｂに沿う方向（図中左右方向）のせん断応力が掛かる。
このため、繰り返し熱応力により、特に外周側のハンダ
ボール１１０３の接続パッド１１０２近傍で、破線で示
すようなクラックＫ１が発生して、破断する不具合が生
ずることがある。

【０００５】これに対して、図２５(b) に示すバットジ
ョイントＰＧＡ型配線基板１２００においては、上記と
同様にＩＣチップ１２１１の下面１２１１ｂに形成され
たＩＣ接続パッド１２１２と、配線基板本体１２０１の
上面１２０１ａに形成されたチップ接続パッド１２０４
との間をハンダバンプ１２１３によってフリップチップ
接続している。一方、プリント基板１２２０との接続
は、第２面（下面）１２０１ｂの接続パッド１２０２に
銀ロウ（図示しない）によって接続されたコバール製の
ピン１２０３の先端（図中下端）を、プリント基板本体
１２２１の上面１２２１ａに形成した取付パッド１２２
２に突き当てて、共晶ハンダ１２０５によってハンダ付
け接続している。

【０００６】このようなバットジョイントにより接続し
た場合には、第２面１２０１ｂに沿う方向（図中左右方
向）のせん断応力を、ピン１２０３が屈曲して吸収する
ため、破断しにくく、信頼性の高い接続とすることがで
きる。

【０００７】上記のような熱膨張率の異なる配線基板と
取付基板とを接続する方法としては、その他に、中継基
板を介在させ、熱膨張率の差によって生じる応力を緩和
するものが知られている。

【０００８】例えば、特公平２−４５３５７号に開示さ
れている基板の接続構造においては、図２６(a) に示す
ような中継基板１２１５が開示されている。この中継基
板１２１５は、アルミナからなる中継基板本体１２１０
に穿孔したスルーホール内に、メッキにより銅導体１２
１９を形成し、さらにＰｂ９５％−Ｓｎ５％の高温ハン
ダからなるハンダ電極１２１２形成して、両者からなる
スルーホール電極１２１４を形成してなるものである。
この中継基板１２１５を、図２６(b) に示すように、シ
リコン基板（シリコンチップ）１２１１とガラスエポキ
シ製のプリント基板１２１８との間に介在させて、シリ
コンとプリント基板の熱膨張率の違いによる接続部の破
壊を防止するのである。

【０００９】このような中継基板は、シリコンチップと
樹脂製のプリント基板とを接続する場合に用いられるだ
けでなく、例えば、特開昭６１−３４９７号公報に開示
されているように、セラミック製基板と有機プリント板
等との間に介在させる例もある。即ち、特開昭６１−３
４９７号公報には、図２７に示すように、セラミック基
板１２２２と有機プリント板１２２１との間に、ポリウ
レタン樹脂等からなる接合フレーム（中継基板本体）１
２２５を介在させ、セラミック基板１２２２のパッド１
２２９と有機プリント基板１２２１のパッド１２２６と
の間をＩｎ−Ｐｂ等の低融点金属１２２７で接続するも
のが開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したバッ
トジョイントＰＧＡ型配線基板１２００においては、時
には数百から千にも上る多数でかつ微少なピン１２０３
を、配線基板本体１２０１に銀ロウ等により前もって接
続しておく必要があり、材料費や工数が掛かり、安価に
できない。

【００１１】また、上記した中継基板においては、例え
ば、図２６に即して説明すると、中継基板本体１２１０
とシリコン基板１２１１やプリント基板１２１８との間
の熱膨張率の違いによってハンダ電極１２１２に、図中
横方向の応力が掛かる。このため、ハンダ電極１２１２
に中継基板本体１２１０の表面に沿った方向に、破線で
示すようなクラックＫ２が入って破断することがあり、
要求される接続信頼性を確保することはできなかった。

【００１２】また、上記のごとき従来技術においては、
熱膨張率の違いによる基板に沿う方向（図中横方向）に
変形についてのみ考慮していた。配線基板本体や中継基
板本体にアルミナ等のセラミックを用いる場合には、配
線基板本体等の剛性が極めて高くなり、その上に搭載す
る部品、例えば集積回路チップとの間に熱膨張率の差が
あっても、配線基板本体等が変形することは無かったか
らである。

【００１３】しかし、図２８(a) に示すように、配線基
板本体１３０１をガラス−エポキシ樹脂複合材料等の樹
脂を含む材料で構成した場合、その上面（第１面）に実
装するＩＣチップ１３１１は、シリコン製であるため、
熱膨張率が小さく（α＝３〜４×１０^-6／℃）、α＝１
０〜数１０×１０^-6／℃の値を持つ樹脂を含む材料の熱
膨張率と大きく異なる。さらに、樹脂を含む材料は、セ
ラミック等に比較して柔らかい（剛性が低い）ため、例
えば、加熱時には、図２８(a) に示すように、ＩＣチッ
プ１３１１の実装されている領域が、下に凸となるよう
な反り変形をしようとし、各ハンダボール１３０３は図
中上下方向に伸縮する応力を受ける。なお、図２８(a)
に示す変形は、変形量を大きく強調したもので、実際に
は、共晶ハンダボール１３０３は変形しにくいため、そ
の変形量はごく僅かである。このため、このような変形
を引き起こす応力は、ハンダボール１３０３を疲労させ
る。そして、ついには、図２８(b) に示すように、ＩＣ
チップ１３１１が実装されている場所に対応する位置
（ＩＣチップ対応位置）に形成されたハンダボール１３
０３のうち、接続パッド１３０２や取付パッド１３２２
近傍の部分に、破線で示すようなクラックＫ３あるいは
Ｋ４が発生して、選択的に破断する不具合を生じること
が判明した。

【００１４】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、取付基板とのより高い接続
信頼性を有する配線基板、あるいは、配線基板や取付基
板とのより高い接続信頼性を有する中継基板を提供する
ことにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】まず、請
求項１に記載の解決手段は、第１面と第２面とを有する
略板状をなす配線基板本体と、上記第２面側に形成され
た端子用パッドと、取付基板と接続するための柱状端子
であって、上記端子用パッドに固着され、軟質金属から
なり、上記取付基板と接続するための先端部と、上記端
子用パッドに固着するための基端部と、該先端部と基端
部の中間に位置し、自己の最大径より軸方向寸法の長い
柱状部と、を有し、かつ、上記基端部は、上記柱状部か
ら端子用パッドに向かって、徐々に径大となる形状を有
する柱状端子と、を備える配線基板である。

【００１６】上記構成を有する本発明の配線基板は、柱
状端子が、軟質金属からなり、自己の最大径より軸方向
寸法の長い形状とされた柱状部を有するので、取付基板
との熱膨張差によって、柱状端子に、軸に直交する方向
（径方向）の応力が掛かっても、容易に屈曲変形するこ
とで応力を解放する。このため、繰り返し加熱・冷却さ
れても、柱状端子の破断が生じ難い。

【００１７】しかも、本発明ではさらに、柱状端子の基
端部は、柱状部から端子用パッド（配線基板本体）に向
かって、徐々に径大となる形状とされている。上記した
ように柱状端子の柱状部が、屈曲変形により応力を緩和
するとはいえ、配線基板本体と柱状端子との間で生じる
応力は、特に、基端部の外周縁近傍に集中しやすいと考
えられる。これに対し、基端部を上記形状としたので、
基端部の外周縁部に掛かる応力が分散され、さらに多く
の回数にわたって加熱・冷却されても、この基端部の周
縁近傍からクラックが生じたり、クラックが第２面に沿
って成長して柱状端子が破断したりするのを防ぐことが
できる。従って、柱状端子がより破断しにくくなり、さ
らに接続信頼性の高い配線基板とすることができる。

【００１８】なお、マザーボード等の取付基板には、通
常、ガラス−エポキシ樹脂複合材料等の樹脂を含む材質
からなる（以下、単に樹脂製とも言う）プリント基板を
用いる。従って、配線基板本体がアルミナ等のセラミッ
ク製配線基板本体である場合には、特に取付基板と配線
基板との間で熱膨張差による変形が生じ易いので、本発
明の適用が好ましい。即ち、請求項１に記載の配線基板
において、前記取付基板が樹脂製取付基板であり、前記
配線基板本体がセラミック製配線基板本体であることを
特徴とする配線基板とすると良い。柱状端子の屈曲変形
によって、両者間に発生する応力を吸収でき、しかも、
基端部の徐々に径大とされた形状によって、より破断し
にくくされ、高い接続信頼性を有する配線基板とするこ
とができるからである。

【００１９】ここで、配線基板本体の材質としては、取
付基板との接続時の熱に耐えることができ、取付基板と
の熱膨張率の違い等に起因する応力を受けても破壊しな
い材質から選択するとよい。発生する熱応力を小さくす
るために、取付基板の材質等を考慮して、取付基板の材
質と同程度の熱膨張率を有する材質が適当であり、具体
的には、アルミナ、ムライト、窒化アルミニウム等のセ
ラミックや、エポキシ、ポリイミド、ＢＴ、ポリウレタ
ン等の樹脂、あるいはこれらの樹脂とガラスやポリエス
テル等の繊維との複合材、これらの樹脂とセラミック粉
末との複合材等が挙げられる。また、配線基板として
は、配線基板本体の第１面側に、ＩＣチップやトランジ
スタチップ等の半導体部品、抵抗、コンデンサ等の電子
部品を搭載するものが挙げられる。さらには、このよう
な電子部品を搭載した配線基板を搭載するためのもの、
例えば、ＩＣ搭載配線基板を搭載し、マザーボード等に
接続するための中継基板も挙げられる。

【００２０】また、取付基板は、配線基板を取付けるた
めの基板であって、マザーボード等のプリント基板が挙
げられ、その材質としては、ガラス−エポキシ樹脂複合
材料に代表されるエポキシ、ポリイミド、ＢＴ、ポリウ
レタン等の樹脂とガラスやポリエステル等の繊維との複
合材や、これらの樹脂とセラミック粉末との複合材、ア
ルミナ、ムライト、窒化アルミニウム等のセラミックが
挙げられる。この取付基板には、配線基板を取付けるた
めの取付パッドを備えることが多い。この取付パッド
は、配線基板との電気的接続のために取付基板本体上に
設けられるパッドである。具体的には、パッドを格子状
に配列したプリント基板が挙げられるが、必ずしもパッ
ドが格子状に配列されていなくとも良いし、複数の配線
基板を取付けるためにそれぞれの配線基板に対応する取
付パッド群を複数有していても良い。また、取付パッド
上にハンダを盛り上げる等してバンプとする場合もあ
る。

【００２１】なお、本発明において、配線基板本体は、
略板形状をなす２つの面のうち、便宜的に、取付基板と
接続する側を第２面側とし、その裏面を第１面として両
者を区別することとする。多くの場合、この第１面側に
ＩＣチップ等が搭載される。

【００２２】また、端子用パッドは、柱状端子を固着す
るためのもので、配線基板本体の材質に応じて、適宜材
質が選択される。また、この端子用パッドは、第２面側
に形成されていれば良く、第２面上に形成されている必
要はない。即ち、第２面上に形成されている場合の他、
第２面よりも低位（配線基板本体内部側に低位）とされ
た凹部の底面に形成されていても良い。さらには、凹部
の底面、内周および第２面上の凹部周縁にかけて形成さ
れて、中央に凹部が形成された形状となっていても、中
央に貫通孔が形成された形状であってもよい。柱状端子
が屈曲変形したときには、柱状端子基端部のうち周縁近
傍、即ち、端子用パッドの外周縁近傍で応力集中が生じ
やすく、基端部が徐々に径大とされていれば、端子用パ
ッドの内側の形状に拘わらず、応力を分散できるからで
ある。

【００２３】さらに、柱状端子は、先端部、基端部、柱
状部（中間部）の各部を有しており、柱状部がその径よ
りも軸方向寸法（長さ）の長い柱状とされていればよい
が、柱状端子全体としても、その最大径より高さの高い
形状とされているのが好ましい。変形がより容易な形状
となるからである。柱状部は、その最大径（自己の最大
径）よりも高さの高い略柱状とされていれば、その外形
は、その径が高さ方向にわたって変化しているものでも
良く、例えば、略中央が径大とされた樽状の形状や、略
中央を径小とした（中央部がくびれた）形状、あるいは
先細り形状としても良い。ただし、変形のしやすい部分
としにくい部分とができるのを避けて、均一に変形させ
るため、角柱あるいは円柱状とするのが好ましい。さら
に、応力が角部に集中するのを避けるために、角柱の中
では、六角柱や八角柱など角数の多いものが良く、さら
には円柱状とするのが好ましい。さらにいえば、柱状部
の高さが、自己の最大径の２倍以上とされていると、よ
り変形容易となり好ましい。

【００２４】また、先端部の形状は、半球状でも良い
が、取付基板との接続時に、振動や衝撃等によるずれを
生じ難くするため、平坦面あるいは凹部を有する面にし
ても良い。さらに、基端部の形状は、柱状部から端子用
パッドに向かって、即ち、先端側から配線基板本体側に
向かって、徐々に径大とされていればよい。例えば、基
端部を円錐台形状とすると、径を一定割合で増加させる
ことができる。さらに好ましくは、柱状部から端子用パ
ッドにかけて、滑らかに基端部の径が増加する形状、例
えばメニスカス形状とするのが好ましい。具体的には、
基端部の縦断面で見て、配線基板本体側に凸の略Ｒ状
（１／４円）とするものが挙げられる。また、これより
もさらに配線基板本体側で径が増加する形状としても良
い。

【００２５】また、軟質金属とは、柔らかい金属を指
し、熱膨張率の違いなどによって配線基板本体と取付基
板間で発生する応力を変形によって吸収する。具体的な
材質としては、鉛（Ｐｂ）やスズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚ
ｎ）やこれらを主体とする合金、例えば、Ｐｂ−Ｓｎ系
高温ハンダ（例えば、Ｐｂ９０％−Ｓｎ１０％合金、Ｐ
ｂ９５％−Ｓｎ５％合金等）やＰｂ−Ｓｎ共晶ハンダ
（Ｐｂ３６％−Ｓｎ６４％合金）、ホワイトメタルなど
が挙げられる。なお、鉛、スズ等は再結晶温度が常温に
あるので、塑性変形をしても再結晶する。したがって、
繰り返し応力がかかっても容易に破断（破壊）に至らな
いので都合がよい。

【００２６】なお、配線基板と取付基板とを接続する手
法としては、例えば、ハンダ付けが挙げられる。このハ
ンダ付けによって、柱状端子と取付基板とを接続する場
合には、柱状端子を構成する軟質金属の固相点よりも低
温でハンダ付け可能なハンダを用いれば良い。さらにい
えば、柱状端子を構成する軟質金属の固相点よりも、液
相点の低いハンダを用いるのが良い。ハンダを完全な液
相としても、軟質金属が固相を保つことができるので、
良好なハンダ付けが可能であり、しかも、軟質金属から
なる柱状端子の変形を防止できるからである。さらに、
軟質金属の固相点とハンダの液相点との間に、適度の差
を持たせるように選択するのが好ましい。ハンダを溶融
させる温度の設定や管理が容易になるからである。

【００２７】例えば、軟質金属（柱状端子）としてＰｂ
９０％−Ｓｎ１０％の高温ハンダ（融点３０１℃）を用
いた場合には、これと取付基板に接続するハンダに、Ｐ
ｂ３６％−Ｓｎ６４％共晶ハンダ（融点１８３℃）やそ
の近傍の組成（Ｐｂ２０〜５０％、Ｓｎ８０〜５０％程
度）のＰｂ−Ｓｎ合金などを用いればよい。また、軟質
金属としてＰｂ３６％−Ｓｎ６４％共晶ハンダ（融点１
８３℃）を用いた場合には、ハンダに、例えば、Ｓｎ３
１％−Ｐｂ３８％−Ｂｉ３１％（固相点９５℃、液相点
１３０℃）のような、ＩｎやＢｉ等を添加してさらに低
融点としたものを用いると良い。また、その他の成分と
して、Ａｇ、Ｓｂ等を適当量添加したものを用いても良
い。またさらに、Ｓｎ４８％−Ｉｎ５２％（融点１１７
℃）のようにＩｎ，Ｂｉ等を主体とするハンダを用いて
も良い。

【００２８】さらに、請求項２に記載の解決手段は、第
１面と第２面とを有する略板状をなし、樹脂を含む材質
からなる配線基板本体と、上記第１面側に実装された集
積回路チップと、上記第２面側のうち少なくとも上記集
積回路チップに対応した位置に形成された端子用パッド
と、取付基板と接続するための柱状端子であって、上記
端子用パッドに固着され、軟質金属からなり、上記取付
基板と接続するための先端部と、上記端子用パッドに固
着するための基端部と、該先端部と基端部の中間に位置
し、自己の最大径より軸方向寸法の長い柱状部と、を有
し、かつ、上記基端部は、上記柱状部から端子用パッド
に向かって、徐々に径大となる形状を有する柱状端子
と、を備える配線基板である。

【００２９】上記構成を有する本発明の配線基板は、配
線基板本体が樹脂を含む材質からなるので、熱膨張率α
がシリコン（α＝３〜４×１０^-6／℃）やセラミック
（例えばアルミナ：α＝８×１０^-6／℃）に対して、比
較的大きな値（例えば、α＝１０〜数１０×１０^-6／℃
程度）となる。また、セラミック製の配線基板ほど剛性
が高くないため、応力に対して反りや曲がり変形を生じ
やすい。このため、相対的に熱膨張率の小さな集積回路
チップを第１面側に実装すると、配線基板本体と集積回
路チップとの熱膨張率の違いにより、配線基板本体のう
ち集積回路チップを実装した部分の膨張や収縮が拘束さ
れ、集積回路チップ実装部分近傍に選択的に反りを生
じ、取付基板との間隔が変動するように反り変形しよう
とする。前記したように、このような配線基板本体を、
ハンダボールで取付基板と接続する従来の技術において
は、ハンダボールが破断する不具合を生じていた。ハン
ダボールはその高さよりも最大径が大きいため、上下方
向の変形（伸び縮み）が困難であり、反り変形によりＩ
Ｃチップ対応位置にあるハンダボールが選択的に大きな
応力を繰り返し受けたためと考えられる。

【００３０】しかし、本発明の配線基板においては、第
２面側のうち集積回路チップ実装部分に対応した位置に
は、軟質金属からなる柱状端子が形成されており、しか
も、その柱状端子の柱状部は、自己の最大径よりも高さ
の高い略柱状とされている。このため、端子の高さ（長
さ）方向に引張や圧縮応力が掛かっても、端子の柱状部
が容易に伸び縮みして応力を吸収するため、破断しにく
く、信頼性の高い接続が可能となる。また、取付基板と
配線基板本体の熱膨張率の違い等に起因する平面方向の
変形も、柱状端子の屈曲変形で吸収できるので、このよ
うな応力に対しても高い接続信頼性を得ることができ
る。

【００３１】しかも、本発明ではさらに、柱状端子の基
端部は、柱状部から端子用パッド（配線基板本体）に向
かって、徐々に径大となる形状とされている。上記した
ように、柱状端子の柱状部が、伸縮変形により応力を緩
和するとはいえ、基端部では端子用パッドに固着されて
いるので、変形が拘束されるため、応力が集中しやすい
と考えられる。これに対し、基端部を上記形状としたの
で、基端部の外周縁部で変形が容易になって応力が分散
され、さらに多くの回数にわたって加熱・冷却されて
も、この基端部の外周縁近傍からクラックが生じたり、
クラックが第２面に沿って成長して柱状端子が破断した
りするのを防ぐことができる。従って、柱状端子がより
破断しにくくなり、さらに接続信頼性の高い配線基板と
することができる。

【００３２】なお、配線基板本体を構成する樹脂を含む
材質としては、エポキシ、ポリイミド、ＢＴ、ポリウレ
タン等の樹脂、あるいはこれらの樹脂との複合材を用い
るものが挙げられる。また、この複合材としては、ガラ
ス−エポキシ樹脂複合材料に代表される樹脂とガラスや
ポリエチレン等の繊維との複合材や、樹脂とセラミック
粉末との複合材等が挙げられる。また、第１面側に実装
される集積回路チップの材質は、シリコンが多いが、ガ
リウム砒素等であっても良い。さらに、集積回路チップ
の実装方法としては、フリップチップ法によって配線基
板本体と接続するほか、ダイアタッチ法により接続して
も良い。またさらに、フリップチップ法により集積回路
チップを接続した場合は、その後に、配線基板本体と集
積回路チップとの間に樹脂を注入して固定するアンダー
フィル法を施しても良い。

【００３３】さらに、請求項３に記載の解決手段は、配
線基板と取付基板との間に介在させ、第１面側で上記配
線基板と接続させ、第２面側で上記取付基板と接続させ
ることにより配線基板と取付基板とを接続させるための
中継基板であって、上記第１面と第２面とを有する略板
形状をなす中継基板本体と、上記第１面側に形成された
第１面側端子と、上記第２面側のうち上記第１面側端子
と対応する位置に、該第１面側端子と電気的に接続して
形成された第２面側端子用パッドと、上記取付基板と接
続するための第２面側端子であって、上記第２面側端子
用パッドに固着され、軟質金属からなり、上記取付基板
と接続するための先端部と、上記第２面側端子用パッド
に固着するための基端部と、該先端部と基端部の中間に
位置し、自己の最大径より軸方向寸法の長い柱状部と、
を有し、かつ、上記基端部は、上記柱状部から第２面側
端子用パッドに向かって、徐々に径大となる形状を有す
る柱状第２面側端子と、を備える中継基板である。

【００３４】上記構成を有する本発明の中継基板は、柱
状第２面側端子が、軟質金属からなり、しかも、柱状部
が自己の最大径より軸方向寸法の長い形状とされてい
る。配線基板と取付基板の材質等の違いによって、両者
間に熱膨張差が発生する場合に、本発明の中継基板を両
者間に介在させると、柱状第２面側端子に、軸に直交す
る方向（径方向）の応力が掛かかるが、容易に屈曲変形
することで応力を解放するので、繰り返し冷熱されて
も、柱状第２面側端子の破断が生じ難い。

【００３５】しかも、本発明ではさらに、柱状第２面側
端子の基端部は、柱状部から第２面側端子用パッド（中
継基板本体）に向かって、徐々に径大となる形状とされ
ている。上記したように、柱状第２面側端子の柱状部
が、屈曲変形により応力を緩和するとはいえ、中継基板
本体と柱状第２面側端子との間で生じる応力は、特に、
基端部の外周縁近傍に集中しやすいと考えられる。これ
に対し、基端部を上記形状としたので、基端部の外周縁
部に掛かる応力が分散され、さらに多くの回数にわたっ
て加熱・冷却されても、この基端部の周縁近傍からクラ
ックが生じたり、クラックが第２面に沿って成長して柱
状第２面側端子が破断したりするのを防ぐことができ
る。従って、柱状第２面側端子がより破断しにくくな
り、さらに接続信頼性の高い中継基板とすることができ
る。

【００３６】なお、マザーボード等の取付基板には、通
常、ガラス−エポキシ樹脂複合材料等の樹脂製プリント
基板を用いる。従って、配線基板がアルミナ等のセラミ
ック製配線基板である場合には、特に取付基板と配線基
板との間で熱膨張差による変形が生じ易い。このような
場合には、アルミナ等のセラミック製中継基板本体を用
いて、本発明の中継基板を適用するのが好ましい。即
ち、請求項３に記載の中継基板において、前記取付基板
が樹脂製取付基板であり、前記配線基板がセラミック製
配線基板であり、前記中継基板本体がセラミック製中継
基板本体であることを特徴とする中継基板とすると良
い。セラミック製配線基板と樹脂製取付基板との間にセ
ラミック製中継基板本体を介在させることにより、配線
基板と中継基板との間では、熱膨張差による応力の発生
を少なくして、配線基板と中継基板本体の間での接続の
破壊を防止し、しかも、中継基板と取付基板との間の熱
膨張差による応力を柱状第２面側端子の屈曲変形で吸収
して、柱状第２面側端子の破断を防止する。その上、柱
状第２面側端子は、基端部の徐々に径大とされた形状に
よって、より破断しにくくされているので、高い接続信
頼性を有する中継基板とすることができるからである。

【００３７】また逆に、配線基板がガラス−エポキシ樹
脂複合材料等の樹脂製配線基板であり、取付基板とし
て、アルミナ等のセラミック製取付基板を用いる場合に
も、取付基板と配線基板との間で熱膨張差による変形が
生じ易い。このような場合には、ガラス−エポキシ樹脂
複合材料等の樹脂製中継基板本体を用いて、本発明の中
継基板を適用するのが好ましい。

【００３８】ここで、中継基板本体の材質は、基板等と
の接続時の熱に耐えることができ、基板と取付基板との
間に介在させて熱膨張率の違い等に起因する応力を緩和
し、あるいは応力を受けても破壊しない材質から選択す
るとよい。発生する熱応力を小さくするために、基板や
取付基板の材質等を考慮して、基板または取付基板の材
質と同程度、あるいはこれらの中間の熱膨張率を有する
材質を選択するのが適当であり、具体的には、アルミ
ナ、ムライト、窒化アルミニウム等のセラミックや、エ
ポキシ、ポリイミド、ＢＴ、ポリウレタン等の樹脂、あ
るいはこれらの樹脂とガラスやポリエチレン等の繊維と
の複合材等が挙げられる。

【００３９】なお、中継基板本体は、略板形状をなす２
つの面のうち、便宜的に、配線基板と接続する側を第１
面側とし、取付基板と接続する側を第２面側として両者
を区別することとする。

【００４０】第１面側端子は、配線基板と接続できるよ
うにされていれば良く、例えば、平板状あるいはその他
の形状のパッドでも、バンプ状でも、さらには、第２面
側と同様に柱状の端子を形成してもよい。

【００４１】また、第２面側端子用パッドは、柱状第２
面側端子を固着するためのもので、中継基板本体の材質
に応じて、適宜材質が選択される。また、この第２面側
端子用パッドは、第２面側に形成されていれば良く、第
２面上に形成されている必要はない。即ち、第２面上に
形成されている場合の他、第２面よりも低位（中継基板
本体内部側に低位）とされた凹部の底面に形成されてい
ても良い。さらには、凹部の底面、内周および第２面上
の凹部周縁にかけて形成されて、中央に凹部が形成され
た形状となっていても、中央に貫通孔が形成された形状
であってもよい。柱状第２面側端子が屈曲変形したとき
には、柱状第２面側端子基端部のうち外周縁近傍、即
ち、第２面側端子用パッドの外周縁近傍で応力集中が生
じやすく、基端部が徐々に径大とされていれば、第２面
側端子用パッドの内側の形状に拘わらず、応力を分散で
きるからである。

【００４２】また、第１面側端子と第２面側パッドと
は、電気的に接続されており、具体的には、中継基板本
体に形成したスルーホール導体やビアで両者を導通す
る。また、中継基板本体に形成した貫通孔に軟質金属体
を挿通した場合にも電気的接続ができる。

【００４３】さらに、柱状第２面側端子は、先端部、基
端部、柱状部（中間部）の各部を有しており、柱状部が
その径よりも軸方向寸法（長さ）の長い柱状とされてい
ればよいが、柱状端子全体としても、その最大径より高
さの高い形状とされているのが好ましい。変形がより容
易な形状となるからである。柱状部は、その最大径（自
己の最大径）よりも高さの高い略柱状とされていれば、
その外形は、その径が高さ方向にわたって変化している
ものでも良く、例えば、略中央が径大とされた樽状の形
状や、略中央を径小とした（中央部がくびれた）形状、
あるいは先細り形状としても良い。ただし、変形のしや
すい部分としにくい部分とができるのを避けて、均一に
変形させるため、角柱あるいは円柱状とするのが好まし
い。さらに、応力が角部に集中するのを避けるために、
角柱の中では、六角柱や八角柱など角数の多いものが良
く、さらには円柱状とするのが好ましい。さらにいえ
ば、柱状部の高さが、自己の最大径の２倍以上とされて
いると、より変形容易となり好ましい。また、先端部の
形状は、半球状でも良いが、取付基板との接続時に、振
動や衝撃等によるずれを生じ難くするため、平坦面ある
いは凹部を有する面にしても良い。さらに、基端部の形
状は、柱状部から端子用パッドに向かって、即ち、先端
側から中継基板本体側に向かって、徐々に径大とされて
いればよい。例えば、基端部を円錐台形状とすると、径
を一定割合で増加させることができる。さらに好ましく
は、柱状部から端子用パッドにかけて、滑らかに基端部
の径が増加する形状、例えばメニスカス形状とするのが
好ましい。具体的には、基端部の縦断面で見て、中継基
板本体側に凸の略Ｒ状（１／４円）とするものが挙げら
れる。また、これよりもさらに中継基板本体側で径が増
加する形状としても良い。

【００４４】なお、配線基板や取付基板と中継基板を接
続する手法としては、例えば、ハンダ付けが挙げられ
る。このハンダ付けによって接続する場合には、柱状第
２面側端子を構成する軟質金属の固相点よりも低温でハ
ンダ付け可能なハンダを用いれば良い。さらにいえば、
柱状第２面側端子を構成する軟質金属の固相点よりも、
液相点の低いハンダを用いるのが良い。ハンダを完全な
液相としても、軟質金属が固相を保つことができるの
で、良好なハンダ付けが可能であり、しかも、軟質金属
からなる柱状端子の変形を防止できるからである。さら
に、軟質金属の固相点とハンダの液相点との間に、適度
の差を持たせるように選択するのが好ましい。ハンダを
溶融させる温度の設定や管理が容易になるからである。

【００４５】例えば、軟質金属としてＰｂ９０％−Ｓｎ
１０％の高温ハンダ（融点３０１℃）を用いた場合に
は、これを配線基板や取付基板に接続するハンダに、Ｐ
ｂ３６％−Ｓｎ６４％共晶ハンダ（融点１８３℃）やそ
の近傍の組成（Ｐｂ２０〜５０％、Ｓｎ８０〜５０％程
度）のＰｂ−Ｓｎ合金などを用いればよい。また、軟質
金属としてＰｂ３６％−Ｓｎ６４％共晶ハンダ（融点１
８３℃）を用いた場合には、ハンダに、例えば、Ｓｎ３
１％−Ｐｂ３８％−Ｂｉ３１％（固相点９５℃、液相点
１３０℃）のような、ＩｎやＢｉ等を添加してさらに低
融点としたものを用いると良い。また、その他の成分と
して、Ａｇ、Ｓｂ等を適当量添加したものを用いても良
い。またさらに、Ｓｎ４８％−Ｉｎ５２％（融点１１７
℃）のようにＩｎ，Ｂｉ等を主体とするハンダを用いて
も良い。

【００４６】さらに、請求項４に記載の解決手段は、配
線基板と取付基板との間に介在させ、第１面側で上記配
線基板と接続させ、第２面側で上記取付基板と接続させ
ることにより配線基板と取付基板とを接続させるための
中継基板であって、上記第１面と第２面とを有する略板
形状をなす中継基板本体と、上記第２面側に形成された
第２面側端子と、上記第１面側のうち上記第２面側端子
と対応する位置に、該第２面側端子と電気的に接続して
形成された第１面側端子用パッドと、上記配線基板と接
続するための第１面側端子であって、上記第１面側端子
用パッドに固着され、軟質金属からなり、上記配線基板
と接続するための先端部と、上記第１面側端子用パッド
に固着するための基端部と、該先端部と基端部の中間に
位置し、自己の最大径より軸方向寸法の長い柱状部と、
を有し、かつ、上記基端部は、上記柱状部から第１面側
端子用パッドに向かって、徐々に径大となる形状を有す
る柱状第１面側端子と、を備える中継基板である。

【００４７】上記構成を有する本発明の中継基板は、柱
状第１面側端子が、軟質金属からなり、しかも、柱状部
が自己の最大径より軸方向寸法の長い形状とされてい
る。配線基板と取付基板の材質等の違いによって、両者
間に熱膨張差が発生する場合に、本発明の中継基板を両
者間に介在させると、柱状第１面側端子に、軸に直交す
る方向（径方向）の応力が掛かかるが、容易に屈曲変形
することで応力を解放するので、繰り返し冷熱されて
も、柱状第１面側端子の破断が生じ難い。

【００４８】しかも、本発明ではさらに、柱状第１面側
端子の基端部は、柱状部から第１面側端子用パッド（中
継基板本体）に向かって、徐々に径大となる形状とされ
ている。上記したように、柱状第１面側端子の柱状部
が、屈曲変形により応力を緩和するとはいえ、中継基板
本体と柱状第１面側端子との間で生じる応力は、特に、
基端部の外周縁近傍に集中しやすいと考えられる。これ
に対し、基端部を上記形状としたので、基端部の外周縁
部に掛かる応力が分散され、さらに多くの回数にわたっ
て加熱・冷却されても、この基端部の周縁近傍からクラ
ックが生じたり、クラックが第１面に沿って成長して柱
状第１面側端子が破断したりするのを防ぐことができ
る。従って、柱状第１面側端子がより破断しにくくな
り、さらに接続信頼性の高い中継基板とすることができ
る。

【００４９】なお、マザーボード等の取付基板には、通
常、ガラス−エポキシ樹脂複合材料等の樹脂製プリント
基板を用いる。従って、配線基板がアルミナ等のセラミ
ック製配線基板である場合には、特に取付基板と配線基
板との間で熱膨張差による変形が生じ易い。このような
場合には、ガラス−エポキシ樹脂複合材料等の樹脂製中
継基板本体を用いて、本発明の中継基板を適用するのが
好ましい。即ち、請求項４に記載の中継基板において、
前記取付基板が樹脂製取付基板であり、前記配線基板が
セラミック製配線基板であり、前記中継基板本体が樹脂
製中継基板本体であることを特徴とする中継基板とする
と良い。セラミック製配線基板と樹脂製取付基板との間
に樹脂製中継基板本体を介在させることにより、中継基
板と取付基板との間では、熱膨張差による応力の発生を
少なくして、取付基板と中継基板本体の間での接続の破
壊を防止し、しかも、配線基板と中継基板との間の熱膨
張差による応力を柱状第１面側端子の屈曲変形で吸収し
て、柱状第１面側端子の破断を防止する。その上、柱状
第１面側端子は、基端部の徐々に径大とされた形状によ
って、より破断しにくくされているので、高い接続信頼
性を有する中継基板とすることができるからである。

【００５０】また逆に、配線基板がガラス−エポキシ樹
脂複合材料等の樹脂製配線基板であり、取付基板とし
て、アルミナ等のセラミック製取付基板を用いる場合に
も、取付基板と配線基板との間で熱膨張差による変形が
生じ易い。このような場合には、アルミナ等のセラミッ
ク製中継基板本体を用いて、本発明の中継基板を適用す
るのが好ましい。

【００５１】第２面側端子は、取付基板と接続できるよ
うにされていれば良く、例えば、平板状あるいはその他
の形状のパッドでも、バンプ状でも、さらには、第１面
側と同様に柱状の端子を形成してもよい。

【００５２】また、第１面側端子用パッドは、柱状第１
面側端子を固着するためのもので、中継基板本体の材質
に応じて、適宜材質が選択される。また、この第１面側
端子用パッドは、第１面側に形成されていれば良く、第
１面上に形成されている必要はない。即ち、第１面上に
形成されている場合の他、第１面よりも低位（中継基板
本体内部側に低位）とされた凹部の底面に形成されてい
ても良い。さらには、凹部の底面、内周および第１面上
の凹部周縁にかけて形成されて、中央に凹部が形成され
た形状となっていても、中央に貫通孔が形成された形状
であってもよい。柱状第１面側端子が屈曲変形したとき
には、柱状第１面側端子基端部のうち外周縁近傍、即
ち、第１面側端子用パッドの外周縁近傍で応力集中が生
じやすく、基端部が徐々に径大とされていれば、端子用
パッドの内側の形状に拘わらず、応力を分散できるから
である。

【００５３】また、第２面側端子と第１面側パッドと
は、電気的に接続されており、具体的には、中継基板本
体に形成したスルーホール導体やビアで両者を導通す
る。また、中継基板本体に形成した貫通孔に軟質金属体
を挿通した場合にも電気的接続ができる。

【００５４】さらに、柱状第１面側端子は、先端部、基
端部、柱状部（中間部）の各部を有しており、柱状部が
その径よりも軸方向寸法（長さ）の長い柱状とされてい
ればよいが、柱状端子全体としても、その最大径より高
さの高い形状とされているのが好ましい。変形がより容
易な形状となるからである。柱状部は、その最大径（自
己の最大径）よりも高さの高い略柱状とされていれば、
その外形は、その径が高さ方向にわたって変化している
ものでも良く、例えば、略中央が径大とされた樽状の形
状や、略中央を径小とした（中央部がくびれた）形状、
あるいは先細り形状としても良い。ただし、変形のしや
すい部分としにくい部分とができるのを避けて、均一に
変形させるため、角柱あるいは円柱状とするのが好まし
い。さらに、応力が角部に集中するのを避けるために、
角柱の中では、六角柱や八角柱など角数の多いものが良
く、さらには円柱状とするのが好ましい。さらにいえ
ば、柱状部の高さが、自己の最大径の２倍以上とされて
いると、より変形容易となり好ましい。また、先端部の
形状は、半球状でも良いが、取付基板との接続時に、振
動や衝撃等によるずれを生じ難くするため、平坦面ある
いは凹部を有する面にしても良い。さらに、基端部の形
状は、柱状部から端子用パッドに向かって、即ち、先端
側から中継基板本体側に向かって、徐々に径大とされて
いればよい。例えば、基端部を円錐台形状とすると、径
を一定割合で増加させることができる。さらに好ましく
は、柱状部から端子用パッドにかけて、滑らかに基端部
の径が増加する形状、例えばメニスカス形状とするのが
好ましい。具体的には、基端部の縦断面で見て、中継基
板本体側に凸の略Ｒ状（１／４円）とするものが挙げら
れる。また、これよりもさらに中継基板本体側で径が増
加する形状としても良い。

【００５５】さらに、請求項５に記載の解決手段は、配
線基板と取付基板との間に介在させ、第１面側で上記配
線基板と接続させ、第２面側で上記取付基板と接続させ
ることにより配線基板と取付基板とを接続させるための
中継基板であって、上記第１面と第２面とを有する略板
形状をなし、該第１面と第２面との間を貫通する貫通孔
を有する中継基板本体と、上記貫通孔内壁に形成された
貫通孔内金属層と、上記貫通孔の第２面側周縁部に形成
された第２面側端子用パッドと、上記貫通孔内に配置さ
れ、少なくとも上記貫通孔内金属層と第２面側端子用パ
ッドとに固着され、第１面側端子と、上記第２面側にお
いて上記中継基板本体の厚さ方向に突出する柱状第２面
側端子と、を構成する軟質金属体と、を備え、上記柱状
第２面側端子は、上記取付基板と接続するための先端部
と、上記第２面側端子用パッドに固着するための基端部
と、該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径よ
り軸方向寸法の長い柱状部と、を有し、かつ、上記基端
部は、上記柱状部から第２面側端子用パッドに向かっ
て、徐々に径大となる形状を有することを特徴とする中
継基板である。

【００５６】上記構成を有する本発明の中継基板は、貫
通孔内金属層と第２面側端子用パッドに固着された軟質
金属体が、第１面側端子と柱状第２面側端子とを構成
し、しかも、この柱状第２面側端子の柱状部が自己の最
大径より軸方向寸法の長い形状とされている。配線基板
と取付基板の材質等の違いによって、両者間に熱膨張差
が発生する場合に、本発明の中継基板を両者間に介在さ
せると、柱状第２面側端子に、軸に直交する方向（径方
向）の応力が掛かかるが、容易に屈曲変形することで応
力を解放するので、繰り返し冷熱されても、柱状第２面
側端子の破断が生じ難い。さらに、柱状第２面側端子
は、中継基板本体に形成され貫通孔内に配置された軟質
金属体の一部であるので、上記径方向の応力が掛かった
場合には、貫通孔内壁が、軟質金属体（柱状第２面側端
子）にかかるせん断応力の一部を、圧縮・引張応力とし
て受けて分散する。せん断強度に比して、圧縮・引張強
度は高いのが通常である。従って、さらに軟質金属体、
即ち、柱状第２面側端子が破断しにくくなる。

【００５７】しかも、本発明ではさらに、柱状第２面側
端子の基端部は、柱状部から第２面側端子用パッド（中
継基板本体）に向かって、徐々に径大となる形状とされ
ている。上記したように、柱状第２面側端子の柱状部
が、屈曲変形により応力を緩和し、貫通孔内壁にも応力
が分散されるとはいえ、中継基板本体と柱状第２面側端
子との間で生じる応力は、特に、基端部の外周縁近傍に
集中しやすいと考えられる。これに対し、基端部を上記
形状としたので、基端部の外周縁部に掛かる応力が分散
され、さらに多くの回数にわたって加熱・冷却されて
も、この基端部の周縁近傍からクラックが生じたり、ク
ラックが第２面に沿って成長して柱状第２面側端子が破
断したりするのを防ぐことができる。従って、柱状第２
面側端子がより破断しにくくなり、さらに接続信頼性の
高い中継基板とすることができる。

【００５８】なお、取付基板にガラス−エポキシ樹脂複
合材料等の樹脂製プリント基板を用い、配線基板がアル
ミナ等のセラミック製配線基板である場合には、特に取
付基板と配線基板との間で熱膨張差による変形が生じ易
い。このような場合には、アルミナ等のセラミック製中
継基板本体を用いて、本発明の中継基板を適用するのが
好ましい。即ち、請求項５に記載の中継基板において、
前記取付基板が樹脂製取付基板であり、前記配線基板が
セラミック製配線基板であり、前記中継基板本体がセラ
ミック製中継基板本体であることを特徴とする中継基板
とすると良い。セラミック製配線基板と樹脂製取付基板
との間にセラミック製中継基板本体を介在させることに
より、配線基板と中継基板との間では、熱膨張差による
応力の発生を少なくして、配線基板と中継基板本体の間
での接続の破壊を防止し、しかも、中継基板と取付基板
との間の熱膨張差による応力を、柱状第２面側端子の屈
曲変形で吸収し、貫通孔内壁で分散して、柱状第２面側
端子の破断を防止する。その上、柱状第２面側端子は、
基端部の徐々に径大とされた形状によって、より破断し
にくくされているので、高い接続信頼性を有する中継基
板とすることができるからである。

【００５９】また逆に、配線基板がガラス−エポキシ樹
脂複合材料等の樹脂製配線基板であり、取付基板とし
て、アルミナ等のセラミック製取付基板を用いる場合に
も、取付基板と配線基板との間で熱膨張差による変形が
生じ易い。このような場合には、ガラス−エポキシ樹脂
複合材料等の樹脂製中継基板本体を用いて、本発明の中
継基板を適用するのが好ましい。

【００６０】ここで、軟質金属体で構成される第１面側
端子は、配線基板と接続できるようにされていれば良
く、例えば、平板状でも、バンプ状でも、さらには、第
２面側と同様に柱状の端子を形成してもよい。また、第
２面側端子用パッドは、柱状第２面側端子を固着するた
めのもので、中継基板本体の材質に応じて、適宜材質が
選択される。なお、第１面側端子と柱状第２面側端子と
は、それぞれが軟質金属体の一部であるので、互いに電
気的に接続されているのは言うまでもない。

【００６１】さらに、請求項６に記載の解決手段は、配
線基板と取付基板との間に介在させ、第１面側で上記配
線基板と接続させ、第２面側で上記取付基板と接続させ
ることにより配線基板と取付基板とを接続させるための
中継基板であって、上記第１面と第２面とを有する略板
形状をなし、該第１面と第２面との間を貫通する貫通孔
を有する中継基板本体と、上記貫通孔内壁に形成された
貫通孔内金属層と、上記貫通孔の第１面側周縁部に形成
された第１面側端子用パッドと、上記貫通孔内に配置さ
れ、少なくとも上記貫通孔内金属層と第１面側端子用パ
ッドとに固着され、第２面側端子と、上記第１面側にお
いて上記中継基板本体の厚さ方向に突出する柱状第１面
側端子と、を構成する軟質金属体と、を備え、上記柱状
第１面側端子は、上記配線基板と接続するための先端部
と、上記第１面側端子用パッドに固着するための基端部
と、該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径よ
り軸方向寸法の長い柱状部と、を有し、かつ、上記基端
部は、上記柱状部から第１面側端子用パッドに向かっ
て、徐々に径大となる形状を有することを特徴とする中
継基板である。

【００６２】上記構成を有する本発明の中継基板は、貫
通孔内金属層と第１面側端子用パッドに固着された軟質
金属体が、第２面側端子と柱状第１面側端子とを構成
し、しかも、この柱状第１面側端子の柱状部が自己の最
大径より軸方向寸法の長い形状とされている。配線基板
と取付基板の材質等の違いによって、両者間に熱膨張差
が発生する場合に、本発明の中継基板を両者間に介在さ
せると、柱状第１面側端子に、軸に直交する方向（径方
向）の応力が掛かかるが、容易に屈曲変形することで応
力を解放するので、繰り返し冷熱されても、柱状第１面
側端子の破断が生じ難い。さらに、柱状第１面側端子
は、中継基板本体に形成され貫通孔内に配置された軟質
金属体の一部であるので、上記径方向の応力が掛かった
場合には、貫通孔内壁が、軟質金属体（柱状第１面側端
子）にかかるせん断応力の一部を、圧縮・引張応力とし
て受けて分散する。せん断強度に比して、圧縮・引張強
度は高いのが通常である。従って、さらに軟質金属体、
即ち、柱状第１面側端子が破断しにくくなる。

【００６３】しかも、本発明ではさらに、柱状第１面側
端子の基端部は、柱状部から第１面側端子用パッド（中
継基板本体）に向かって、徐々に径大となる形状とされ
ている。上記したように、柱状第１面側端子の柱状部
が、屈曲変形により応力を緩和し、貫通孔内壁にも応力
が分散されるとはいえ、中継基板本体と柱状第１面側端
子との間で生じる応力は、特に、基端部の外周縁近傍に
集中しやすいと考えられる。これに対し、基端部を上記
形状としたので、基端部の外周縁部に掛かる応力が分散
され、さらに多くの回数にわたって加熱・冷却されて
も、この基端部の周縁近傍からクラックが生じたり、ク
ラックが第１面に沿って成長して柱状第１面側端子が破
断したりするのを防ぐことができる。従って、柱状第１
面側端子がより破断しにくくなり、さらに接続信頼性の
高い中継基板とすることができる。

【００６４】なお、取付基板にガラス−エポキシ樹脂複
合材料等の樹脂製プリント基板を用い、配線基板がアル
ミナ等のセラミック製配線基板である場合には、特に取
付基板と配線基板との間で熱膨張差による変形が生じ易
い。このような場合には、ガラス−エポキシ樹脂複合材
料等の樹脂製中継基板本体を用いて、本発明の中継基板
を適用するのが好ましい。即ち、請求項６に記載の中継
基板において、前記取付基板が樹脂製取付基板であり、
前記配線基板がセラミック製配線基板であり、前記中継
基板本体が樹脂製中継基板本体であることを特徴とする
中継基板とすると良い。セラミック製配線基板と樹脂製
取付基板との間に樹脂製中継基板本体を介在させること
により、中継基板と取付基板との間では、熱膨張差によ
る応力の発生を少なくして、取付基板と中継基板本体の
間での接続の破壊を防止し、しかも、配線基板と中継基
板との間の熱膨張差による応力を、柱状第１面側端子の
屈曲変形で吸収し、貫通孔内壁で分散して、柱状第１面
側端子の破断を防止する。その上、柱状第１面側端子
は、基端部の徐々に径大とされた形状によって、より破
断しにくくされているので、高い接続信頼性を有する中
継基板とすることができるからである。

【００６５】また逆に、配線基板がガラス−エポキシ樹
脂複合材料等の樹脂製配線基板であり、取付基板とし
て、アルミナ等のセラミック製取付基板を用いる場合に
も、取付基板と配線基板との間で熱膨張差による変形が
生じ易い。このような場合には、アルミナ等のセラミッ
ク製中継基板本体を用いて、本発明の中継基板を適用す
るのが好ましい。

【００６６】ここで、軟質金属体で構成される第２面側
端子は、取付基板と接続できるようにされていれば良
く、例えば、平板状でも、バンプ状でも、さらには、第
１面側と同様に柱状の端子を形成してもよい。また、第
１面側端子用パッドは、柱状第１面側端子を固着するた
めのもので、中継基板本体の材質に応じて、適宜材質が
選択される。なお、第２面側端子と柱状第１面側端子と
は、それぞれが軟質金属体の一部であるので、互いに電
気的に接続されているのは言うまでもない。

【００６７】さらに、請求項７に記載の解決手段は、主
面と裏面を有する略板形状をなし樹脂を含む材質からな
るＩＣ搭載配線基板本体と、上記主面に実装された集積
回路チップと、上記裏面側のうち少なくとも上記集積回
路チップに対応した位置に形成された接続パッドと、を
備えるＩＣ搭載配線基板と、取付基板本体と、該取付基
板本体の主面のうち上記ＩＣ搭載配線基板の接続パッド
に対応する位置に形成された取付パッドと、を備える取
付基板と、の間に介在させ、第１面側で上記接続パッド
と接続させ、第２面側で上記取付パッドと接続させるこ
とにより上記ＩＣ搭載配線基板と上記取付基板とを接続
させるための中継基板であって、樹脂を含む材質からな
り、上記第１面と第２面とを有する略板形状をなす中継
基板本体と、上記第２面側に形成された第２面側端子用
パッドと、上記取付パッドと接続するための第２面側端
子であって、上記第１面側端子用パッドに固着され、軟
質金属からなり、上記接続パッドと接続するための先端
部と、上記第１面側端子用パッドに固着するための基端
部と、該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径
より軸方向寸法の長い柱状部と、を有し、かつ、上記基
端部は、上記柱状部から第１面側端子用パッドに向かっ
て、徐々に径大となる形状を有する柱状第１面側端子
と、上記第２面側のうち上記柱状第１面側端子と対応す
る位置に、該柱状第１面側端子と電気的に接続して形成
された第２面側端子と、を備える中継基板である。

【００６８】上記構成を有する本発明においては、中継
基板と接続するＩＣ搭載配線基板のＩＣ搭載配線基板本
体が、樹脂を含む材質からなるので、その熱膨張率αが
シリコン（α＝３〜４×１０^-6／℃）やセラミック（例
えばアルミナ：α＝８×１０^-6／℃）に対して、比較的
大きな値（例えば、α＝１０〜数１０×１０^-6／℃程
度）となる。また、セラミック製の配線基板ほど剛性が
高くないため、応力に対して反りや曲がり変形を生じや
すい。このため、相対的に熱膨張率の小さな集積回路チ
ップが第１面側に実装されたＩＣ搭載配線基板は、ＩＣ
搭載配線基板本体と集積回路チップとの熱膨張率の違い
により、ＩＣ搭載配線基板本体のうち集積回路チップを
実装した部分の膨張や収縮が拘束され、集積回路チップ
実装部分近傍に選択的に反りを生じ、取付基板や中継基
板との間隔が変動するように反り変形しようとする。前
記したように、このようなＩＣ搭載配線基板をハンダボ
ールで、直接、取付基板と接続する従来の技術において
は、ハンダボールが破断する不具合を生じていた。ハン
ダボールはその高さよりも最大径が大きいため、上下方
向の変形（伸び縮み）が困難であり、反り変形によりＩ
Ｃチップ対応位置にあるハンダボールが選択的に大きな
応力を繰り返し受けたためと考えられる。

【００６９】しかし、本発明の中継基板では、中継基板
本体の第１面側には、軟質金属からなる柱状第１面側端
子が形成されており、しかも、その柱状第１面側端子の
柱状部は、自己の最大径よりも高さの高い略柱状とされ
ている。このため、ＩＣ搭載配線基板と取付基板との間
にこの中継基板を介在させると、ＩＣ搭載配線基板が変
形しようとして、柱状第１面側端子の高さ（軸）方向に
引張や圧縮応力が掛かった場合に、端子の柱状部が容易
に伸び縮みして応力を吸収するため、破断しにくく、信
頼性の高い接続が可能となる。また、中継基板本体も樹
脂を含む材質からなり容易に変形するので、ＩＣ搭載配
線基板の変形を拘束せず、応力を発生させない。また、
取付基板や配線基板との熱膨張率の違い等に起因する平
面方向の変形も、柱状端子の屈曲変形で吸収できるの
で、このような応力に対しても高い接続信頼性を得るこ
とができる。

【００７０】しかも、本発明ではさらに、柱状第１面側
端子の基端部は、柱状部から第１面側端子用パッド（中
継基板本体）に向かって、徐々に径大となる形状とされ
ている。上記したように、柱状第１面側端子の柱状部
が、伸縮変形により応力を緩和するとはいえ、基端部で
は第１面側端子用パッドに固着されているので、変形が
拘束されるため、応力が集中しやすいと考えられる。こ
れに対し、基端部を上記形状としたので、基端部の外周
縁部で変形が容易になって応力が分散され、さらに多く
の回数にわたって加熱・冷却されても、この基端部の外
周縁近傍からクラックが生じたり、クラックが第１面に
沿って成長して柱状第１面側端子が破断したりするのを
防ぐことができる。従って、柱状第１面側端子がより破
断しにくくなり、さらに接続信頼性の高い中継基板とす
ることができる。

【００７１】なお、配線基板本体および中継基板本体を
構成する樹脂を含む材質としては、エポキシ、ポリイミ
ド、ＢＴ、ポリウレタン等の樹脂、あるいはこれらの樹
脂との複合材を用いるものが挙げられる。また、この複
合材としては、ガラス−エポキシ樹脂複合材料に代表さ
れる樹脂とガラスやポリエチレン等の繊維との複合材
や、樹脂とセラミック粉末との複合材等が挙げられる。
また、配線基板本体の主面側に実装される集積回路チッ
プの材質は、シリコンが多いが、ガリウム砒素等であっ
ても良い。さらに、集積回路チップの実装方法として
は、フリップチップ法によって配線基板本体と接続する
ほか、ダイアタッチ法により接続されていても良い。

【００７２】さらに、請求項８に記載の解決手段は、主
面と裏面を有する略板形状をなし樹脂を含む材質からな
るＩＣ搭載配線基板本体と、上記主面側に実装された集
積回路チップと、上記裏面側のうち少なくとも上記集積
回路チップに対応した位置に形成された接続パッドと、
を備えるＩＣ搭載配線基板と、取付基板本体と、該取付
基板本体の主面のうち上記ＩＣ搭載配線基板の接続パッ
ドに対応する位置に形成された取付パッドと、を備える
取付基板と、の間に介在させ、第１面側で上記接続パッ
ドと接続させ、第２面側で上記取付パッドと接続させる
ことにより上記ＩＣ搭載配線基板と上記取付基板とを接
続させるための中継基板であって、樹脂を含む材質から
なり、上記第１面と第２面とを有する略板形状をなす中
継基板本体と、上記第２面側に形成された第２面側端子
用パッドと、上記取付パッドと接続するための第２面側
端子であって、上記第２面側端子用パッドに固着され、
軟質金属からなり、上記取付パッドと接続するための先
端部と、上記第２面側端子用パッドに固着するための基
端部と、該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大
径より軸方向寸法の長い柱状部と、を有し、かつ、上記
基端部は、上記柱状部から第２面側端子用パッドに向か
って、徐々に径大となる形状を有する柱状第２面側端子
と、上記第１面側のうち上記柱状第２面側端子と対応す
る位置に、該柱状第２面側端子と電気的に接続して形成
された第１面側端子と、を備える中継基板である。

【００７３】上記構成を有する本発明においては、中継
基板と接続するＩＣ搭載配線基板のＩＣ搭載配線基板本
体が、樹脂を含む材質からなるので、集積回路チップ実
装部分近傍に選択的に反りを生じ、取付基板や中継基板
との間隔が変動するように反り変形しようとする。

【００７４】しかし、本発明の中継基板では、中継基板
本体も樹脂を含む材質からなり容易に変形するので、Ｉ
Ｃ搭載配線基板の変形を拘束せず、ＩＣ搭載配線基板の
変形に追従できる。さらに、中継基板本体の第２面側に
は、軟質金属からなる柱状第２面側端子が形成されてお
り、しかも、その柱状第２面側端子の柱状部は、自己の
最大径よりも高さの高い略柱状とされている。このた
め、ＩＣ搭載配線基板とと取付基板との間に介在させる
と、ＩＣ搭載配線基板が変形しようとして、柱状第２面
側端子の高さ（軸）方向に引張や圧縮応力が掛かった場
合にも、端子の柱状部が容易に伸び縮みして応力を吸収
するため、破断しにくく、信頼性の高い接続が可能とな
る。また、取付基板や配線基板との熱膨張率の違い等に
起因する平面方向の変形も、柱状端子の屈曲変形で吸収
できるので、このような応力に対しても高い接続信頼性
を得ることができる。

【００７５】しかも、本発明ではさらに、柱状第２面側
端子の基端部は、柱状部から第２面側端子用パッド（中
継基板本体）に向かって、徐々に径大となる形状とされ
ている。上記したように、柱状第２面側端子の柱状部
が、伸縮変形により応力を緩和するとはいえ、基端部で
は第２面側端子用パッドに固着されているので、変形が
拘束されるため、応力が集中しやすいと考えられる。こ
れに対し、基端部を上記形状としたので、基端部の外周
縁部で変形が容易になって応力が分散され、さらに多く
の回数にわたって加熱・冷却されても、この基端部の外
周縁近傍からクラックが生じたり、クラックが第２面に
沿って成長して柱状第２面側端子が破断したりするのを
防ぐことができる。従って、柱状第２面側端子がより破
断しにくくなり、さらに接続信頼性の高い中継基板とす
ることができる。

【００７６】さらに、請求項９に記載の解決手段は、主
面と裏面を有する略板形状をなし樹脂を含む材質からな
るＩＣ搭載配線基板本体と、上記主面側に実装された集
積回路チップと、上記裏面側のうち少なくとも上記集積
回路チップに対応した位置に形成された接続パッドと、
を備えるＩＣ搭載配線基板と、取付基板本体と、該取付
基板本体の主面のうち上記ＩＣ搭載配線基板の接続パッ
ドに対応する位置に形成された取付パッドと、を備える
取付基板と、の間に介在させ、第１面側で上記接続パッ
ドと接続させ、第２面側で上記取付パッドと接続させる
ことにより上記ＩＣ搭載配線基板と上記取付基板とを接
続させるための中継基板であって、樹脂を含む材質から
なり、上記第１面と第２面とを有する略板形状をなし、
該第１面と第２面との間を貫通する貫通孔を有する中継
基板本体と、上記貫通孔内壁に形成された貫通孔内金属
層と、上記貫通孔の第１面側周縁部に形成された第１面
側端子用パッドと、上記貫通孔内に配置され、少なくと
も上記貫通孔内金属層と第１面側端子用パッドとに固着
され、第２面側端子と、上記第１面側から上記中継基板
本体の厚さ方向に突出する柱状第１面側端子と、を構成
する軟質金属体と、を備え、上記柱状第１面側端子は、
上記接続パッドと接続するための先端部と、上記第１面
側端子用パッドに固着するための基端部と、該先端部と
基端部の中間に位置し、自己の最大径より軸方向寸法の
長い柱状部と、を有し、かつ、上記基端部は、上記柱状
部から第１面側端子用パッドに向かって、徐々に径大と
なる形状を有することを特徴とする中継基板である。

【００７７】上記構成を有する本発明においては、中継
基板と接続するＩＣ搭載配線基板のＩＣ搭載配線基板本
体が、樹脂を含む材質からなるので、集積回路チップ実
装部分近傍に選択的に反りを生じ、取付基板や中継基板
との間隔が変動するように反り変形しようとする。

【００７８】しかし、本発明の中継基板では、貫通孔内
金属層と第１面側端子用パッドに固着された軟質金属体
が、柱状第１面側端子と第２面側端子とを構成し、しか
も、この柱状第２面側端子の柱状部が自己の最大径より
軸方向寸法の長い形状とされている。このため、ＩＣ搭
載配線基板と取付基板との間にこの中継基板を介在させ
ると、ＩＣ搭載配線基板が変形しようとして、柱状第１
面側端子の高さ（軸）方向に引張や圧縮応力が掛かった
場合にも、端子の柱状部が容易に伸び縮みして応力を吸
収するため、破断しにくく、信頼性の高い接続が可能と
なる。

【００７９】しかも、本発明ではさらに、柱状第１面側
端子の基端部は、柱状部から第１面側端子用パッド（中
継基板本体）に向かって、徐々に径大となる形状とされ
ている。柱状第１面側端子（軟質金属体）の軸方向にか
かる応力は、上記したように、柱状第１面側端子の柱状
部が、伸縮変形により応力を緩和されるとはいえ、中継
基板本体の貫通孔と軟質金属体との間では、せん断応力
として作用する。これに対し、基端部を上記形状とした
ので、軸方向の応力の一部が、基端部から第１面側端子
用パッドを通じて貫通孔の周縁の中継基板本体に圧縮・
引張方向の応力として掛かるようになり、貫通孔と軟質
金属体の間に掛かるせん断応力を軽減させることができ
る。このため、さらに多くの回数にわたって加熱・冷却
されても、この軟質金属体が確実に貫通孔内金属層に固
着され、両者間にクラック等の不具合を生じない、さら
に接続信頼性の高い中継基板とすることができる。ま
た、中継基板本体も樹脂を含む材質からなり容易に変形
するので、ＩＣ搭載配線基板の変形を拘束せず、応力を
発生させない。また、取付基板や配線基板との熱膨張率
の違い等に起因する平面方向の変形も、柱状端子の屈曲
変形で吸収できるので、このような応力に対しても高い
接続信頼性を得ることができる。

【００８０】さらに、請求項１０に記載の解決手段は、
主面と裏面を有する略板形状をなし樹脂を含む材質から
なるＩＣ搭載配線基板本体と、上記主面側に実装された
集積回路チップと、上記裏面側のうち少なくとも上記集
積回路チップに対応した位置に形成された接続パッド
と、を備えるＩＣ搭載配線基板と、取付基板本体と、該
取付基板本体の主面のうち上記ＩＣ搭載配線基板の接続
パッドに対応する位置に形成された取付パッドと、を備
える取付基板と、の間に介在させ、第１面側で上記接続
パッドと接続させ、第２面側で上記取付パッドと接続さ
せることにより上記ＩＣ搭載配線基板と上記取付基板と
を接続させるための中継基板であって、樹脂を含む材質
からなり、上記第１面と第２面とを有する略板形状をな
し、該第１面と第２面との間を貫通する貫通孔を有する
中継基板本体と、上記貫通孔内壁に形成された貫通孔内
金属層と、上記貫通孔の第２面側周縁部に形成された第
２面側端子用パッドと、上記貫通孔内に配置され、少な
くとも上記貫通孔内金属層と第２面側端子用パッドとに
固着され、第１面側端子と、上記第２面を越えて上記中
継基板本体の厚さ方向に突出する柱状第２面側端子と、
を構成する軟質金属体と、を備え、上記柱状第２面側端
子は、上記取付パッドと接続するための先端部と、上記
第２面側端子用パッドに固着するための基端部と、該先
端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径より軸方向
寸法の長い柱状部と、を有し、かつ、上記基端部は、上
記柱状部から第２面側端子用パッドに向かって、徐々に
径大となる形状を有することを特徴とする中継基板であ
る。

【００８１】上記構成を有する本発明においては、中継
基板と接続するＩＣ搭載配線基板のＩＣ搭載配線基板本
体が、樹脂を含む材質からなるので、集積回路チップ実
装部分近傍に選択的に反りを生じ、取付基板や中継基板
との間隔が変動するように反り変形しようとする。

【００８２】しかし、本発明の中継基板では、継基板本
体も樹脂を含む材質からなり容易に変形するので、ＩＣ
搭載配線基板の変形を拘束せず、ＩＣ搭載配線基板の変
形に追従できる。さらに、貫通孔内金属層と第２面側端
子用パッドとに固着された軟質金属体が、第１面側端子
と柱状第２面側端子とを構成し、しかも、この柱状第１
面側端子の柱状部が自己の最大径より軸方向寸法の長い
形状とされている。このため、ＩＣ搭載配線基板と取付
基板との間にこの中継基板を介在させると、ＩＣ搭載配
線基板が変形しようとして、柱状第１面側端子の高さ
（軸）方向に引張や圧縮応力が掛かった場合にも、端子
の柱状部が容易に伸び縮みして応力を吸収するため、破
断しにくく、信頼性の高い接続が可能となる。

【００８３】しかも、本発明ではさらに、柱状第２面側
端子の基端部は、柱状部から第２面側端子用パッド（中
継基板本体）に向かって、徐々に径大となる形状とされ
ている。柱状第２面側端子（軟質金属体）の軸方向にか
かる応力は、上記したように、柱状第２面側端子の柱状
部が、伸縮変形により応力を緩和されるとはいえ、中継
基板本体の貫通孔と軟質金属体との間では、せん断応力
として作用する。これに対し、基端部を上記形状とした
ので、軸方向の応力の一部が、基端部から第２面側端子
用パッドを通じて貫通孔の周縁の中継基板本体に圧縮・
引張方向の応力として掛かるようになり、貫通孔と軟質
金属体の間に掛かるせん断応力を軽減させることができ
る。このため、さらに多くの回数にわたって加熱・冷却
されても、この軟質金属体が確実に貫通孔内金属層に固
着され、両者間にクラック等の不具合を生じない、さら
に接続信頼性の高い中継基板とすることができる。ま
た、中継基板本体も樹脂を含む材質からなり容易に変形
するので、ＩＣ搭載配線基板の変形を拘束せず、応力を
発生させない。また、取付基板や配線基板との熱膨張率
の違い等に起因する平面方向の変形も、柱状端子の屈曲
変形で吸収できるので、このような応力に対しても高い
接続信頼性を得ることができる。

【００８４】

【発明の実施の形態】

（実施形態１）つぎに、発明の実施の形態を、図と共に
説明する。図１(a) は、本実施形態にかかる配線基板１
０のうち集積回路チップ１１を除いた状態の斜視図であ
り、図１(b) は、集積回路チップ１１も含むこの配線基
板１０の断面図である。本実施形態の配線基板１０は、
図１(a) に示すように、厚さ１．０ｍｍ、一辺２５ｍｍ
の平面視略正方形状の配線基板本体１を有する。この配
線基板本体１は、主としてアルミナを主成分とするセラ
ミックを絶縁材料とし、配線基板本体１の内部には、図
示しないが主にＷからなる内部配線が形成されている。

【００８５】この本体１の図中上面（第１面）１ａ上に
は、シリコン製の集積回路チップ（以下、ＩＣチップと
もいう）１１がフリップチップ法により実装されてい
る。さらに詳しく言うと、本体１の第１面１ａの略中央
部分には、ＭｏメタライズにＮｉメッキが施された直径
１５０μｍのフリップチップパッド４が、所定ピッチで
格子状に形成されている。そして、ＩＣチップ１１の下
面１１ｂに形成されたＩＣ接続パッド１２との間を、Ｐ
ｂ−Ｓｎ高温ハンダ（Ｐｂ９８％−Ｓｎ２％）からなる
ハンダバンプ１３によって接続されている。

【００８６】一方、この本体１の図中下面（第２面）１
ｂ上（図中下方）には、図１(b) に示すように、Ｗメタ
ライズにＮｉメッキが施された、直径ＦＤ＝０．９８の
端子用パッド２が、１．２７ｍｍピッチで格子状に、１
９×１９＝３６１ヶ、ほぼ第２面全体に拡がって形成さ
れている。なお、この端子用パッド２は、その周縁部
（５０μｍ）をリング状のソルダーレジストＳＲで覆わ
れているので、後述する柱状端子３と固着・接続するの
は、固着部２ａ（直径０．８８ｍｍ）である。このよう
に、端子用パッド２の周縁部には柱状端子が固着されな
いようにすると、応力により端子用パッド２が剥がれた
り、端子用パッド２近傍の絶縁層や配線層、即ち、配線
基板本体１にクラックが発生する不具合を防止すること
ができる。但し、各図において、簡単のため、ソルダー
レジストＳＲは省略して記載することがある。

【００８７】さらに、これらの端子用パッド２には、各
々Ｐｂ９０％−Ｓｎ１０％高温ハンダからなり、先端部
３ａは半球状（半径＝０．３ｍｍ）にされ、基端部３ｃ
は端子用パッド２の固着され、先端部３ａと基端部３ｃ
の中間部である柱状部３ｂは略柱状とされた、柱状端子
３が形成されている。このうち、柱状部３ｂは、直径Ｃ
Ｄ＝０．６ｍｍ、高さ（軸方向寸法）ＣＨ＝１．０１ｍ
ｍの、直径ＣＤよりも軸方向寸法ＣＨの大きい略円柱状
とされている。なお、柱状部３ｂは一定径ＣＤを有して
いるので、その最大径も直径ＣＤに等しい。また、基端
部３ｃは、柱状部３ｂから端子用パッド２に向かって拡
がるようにして、徐々に径大となる形状とされており、
断面略Ｒ状（Ｒ＝約０．１４ｍｍ）とされている。ま
た、この柱状端子３は、高さＴＨ＝１．４５ｍｍとされ
ている。また、この基端部の最大径、従って、この柱状
端子３の最大径ＡＤは、図１(b) の部分拡大図に示すよ
うに、端子用パッド２との固着部分の径となり、具体的
には、端子用パッド２の固着部２ａの径と同じ（ＡＤ＝
０．８８ｍｍ）となる。

【００８８】次いで、この配線基板１０を、例えば以下
のようにして取付基板と接続する。まず、配線基板１０
と接続する取付基板として、図２(a) の下方に示すよう
なプリント基板２０を用意した。このプリント基板２０
は、厚さ１．６ｍｍ、一辺３０ｍｍの略正方形板状で、
ガラス−エポキシ樹脂複合材料（ＪＩＳ：ＦＲ−４）か
らなるプリント基板本体２１を備え、さらに、このプリ
ント基板本体の主面（上面）２１ａ上には、配線基板１
０の柱状端子３と対応する位置に形成された取付パッド
２２を備える。この取付パッド２２は、厚さ２５μｍ、
直径０．７２ｍｍのＣｕ（銅）からなり、ピッチ１．２
７ｍｍで柱状端子３と同様に、格子状に縦横各１９ヶ、
計３６１ヶ形成されている。なお、この取付パッド２２
は、その上面全体がハンダ付けされるようになっている
ため、その直径とハンダ濡れ部の直径ＰＤとが等しく、
ＰＤ＝０．７２ｍｍとなる。

【００８９】図２(a) に示すように、この取付パッド２
２上に、予めＰｂ−Ｓｎ共晶ハンダハンダペーストＰを
約２５０μｍの厚さに塗布しておき、このプリント基板
２０上に、配線基板１０をセットする。このとき、各柱
状端子３が取付パッド２２上に位置するようにする。そ
の後、配線基板１０を下降させて、柱状端子３の先端
（下端）を取付パッド２２と位置を合わせるようにして
突き当てて、配線基板１０をプリント基板２０上に載置
する。ついで、これらを最高温度２２０℃のリフロー炉
を通過させて加熱することにより、取付パッド２２上の
共晶ハンダペーストＰを溶融させてハンダ層８とし、図
２(b) に示すように、配線基板１０とプリント基板２０
とをハンダ付けにより接続した接続体３０を形成した。
この接続体３０では、本体１の第２面１ｂとプリント基
板本体２１の上面２１ａとの間隔Ａ２は１．４８ｍｍと
なった。なお、ハンダ層８は、柱状端子３の半球状先端
部３ａのほぼ全体に拡がる

【００９０】ここで、本実施形態における接続体３０を
加熱あるいは冷却すると、配線基板本体１とプリント基
板本体２１の間には、熱膨張差による第２面１ｂに沿う
方向（図中横方向）に変形が生じる。これは、配線基板
本体１とプリント基板本体２１とは異なる材質であり、
熱膨張率が異なるからである。熱膨張差が発生すると、
本体１とプリント基板本体２１とは、第２面１ｂに沿う
方向において相対的に逆方向に変位しようとする。この
ような場合、従来のハンダボールによる接続では、変形
が困難なため、繰り返しせん断応力がかかることにより
破断することがあった（図２５(a) 参照）。ところが、
本実施形態のような柱状端子においては、例えば、図３
に示すように、プリント基板本体２１が図中左方向に変
位しても、実線で示すように柱状端子３の柱状部３ｂが
屈曲変形して応力を吸収するため、破断しない。柱状端
子３は、変形容易な軟質金属からなり、しかも、柱状部
３ｂは、自己の径ＣＤよりも軸方向寸法ＣＨの大きい形
状とされているからである。

【００９１】しかも、本実施形態の配線基板は、図４
(a) に示すように、柱状端子３の基端部３ｃが、徐々に
径大となる形状とされている。以下において、柱状端子
３’として、図４(b) に示すような、基端部３ｃ’が柱
状部３ｂ’と同じ径とされた場合と比較してみる。図４
(a)(b)いずれの場合も、プリント基板２０が左方向にず
れるように変形して、柱状端子３，３’に応力が掛かっ
た場合、最大応力は、図中矢印で示すように、基端部３
ｃ、３ｃ’の図中右側外周縁近傍に現れる。しかし、図
４(b)に示す場合に比較して、図４(a)に示す本実施形態
の場合の方が、最大応力の値が小さくなる。図４(b) に
示す場合には、基端部３ｃ’の右側外周縁近傍で変形し
にくいため、端子用パッド２と柱状端子３’との間で生
じる引張応力が、図中に影を付して表すように、基端部
３ｃ’の外周縁近傍に集中する。これに対して、図４
(a) に示す本実施形態の場合には、基端部３ｃの外周縁
の厚さが薄くなっているので、この部分で変形容易であ
る。このため、端子用パッド２と柱状端子３との間で生
じる引張応力が、変形によって緩和、分散され、同様に
図中に影を付して表すように、基端部３ｃの外周縁近傍
から柱状部３ｂの基端部３ｃ側まで広く分布するためで
あると考えられる。

【００９２】従って、本実施形態の配線基板１０を用い
ると、プリント基板２０と接続した場合に、第２面に沿
う方向の変形に対して、柱状端子３が屈曲変形して応力
を吸収し、しかも、基端部において、応力の集中が防止
されているため、破断することが無く、高い接続信頼性
を得ることができる。即ち、接続信頼性の高い接続体３
０とすることができる。

【００９３】ついで、この配線基板１０の製造方法につ
いて説明する。図５(a) に示すＩＣチップ１１は、周知
の集積回路形成技術によって、シリコンウェーハに集積
回路を形成し、さらに、チップ下面１１ｂとなる面に形
成したＩＣ接続パッド１２上に、蒸着および加熱により
Ｐｂ−Ｓｎ高温ハンダのハンダバンプ１３を形成し、ダ
イシングして形成する。また、配線基板本体１として、
周知のセラミック製配線基板の製造技術により、アルミ
ナを主成分とするセラミックグリーンシート表面にメタ
ライズインクを印刷し、あるいは貫通穴内に充填して、
積層・焼結し、さらに、メッキを施して、内部配線（図
示しない）を有する配線基板本体１を形成する（図５
(b) 参照）。この配線基板本体１の第２面１ｂには、後
述する工程によって柱状端子３を接続・形成する端子用
パッド２が形成されている。なお、図示はしないが、端
子用パッド２の周縁部を覆うセラミック製ソルダーレジ
ストＳＲも形成されている。一方、第１面１ａには、Ｉ
Ｃチップ１１のハンダバンプ１３と接続するためのフリ
ップチップパッド４が形成されている。

【００９４】このＩＣチップ１１と配線基板本体１と
を、図６(a) に示すように、各ハンダバンプ１３がフリ
ップチップパッド４に対応するように位置決めして重ね
る。ついで、両者を加熱してハンダバンプ１３を溶融さ
せ、フリップチップパッド４に溶着させ、ＩＣチップ１
１を配線基板本体１に実装する（図６(b) 参照）。な
お、その後、ＩＣチップ１１と配線基板本体１との接続
を強固にし、ハンダバンプ１３の破断を防止するため、
あるいは、ＩＣチップ１１上の集積回路を保護するた
め、図６(b) に破線で示すように、ＩＣチップ１１と配
線基板本体１との間にエポキシ樹脂等の樹脂を注入する
アンダーフィルＦを施しても良い。

【００９５】ついで、配線基板本体１の第２面１ｂに柱
状端子３を形成する。予め、図７(a) に示すように、各
端子用パッド２に対応した位置に直径０．６２ｍｍ、高
さ（深さ）２．２ｍｍの貫通孔Ｍ１を形成した、ステン
レスからなる板状の柱状端子形成治具Ｍを用意してお
く。ステンレスは、耐熱性があり、溶融した共晶ハンダ
に濡れにくい性質を有するものである。この貫通孔Ｍ１
は、その拡大図に示すように、図中下面Ｍ２側の貫通孔
端部Ｍ１ｒが、Ｒ＝約０．２ｍｍのＲ面取り状にされて
いる。まず、図７(a) に示すように、ＩＣチップ１１を
実装した配線基板本体１を、第２面１ｂが上になるよう
に反転させ、下面Ｍ２と第２面１ｂとが向かい合い、各
貫通孔Ｍ１と接続パッド２とが対応するようにして、柱
状端子形成治具Ｍを載置する。さらに、直径０．５ｍｍ
のＰｂ−Ｓｎ高温ハンダボール（Ｐｂ−９０％−Ｓｎ１
０％）Ｃを、貫通孔Ｍ１内にそれぞれ３ヶずつ投入す
る。

【００９６】次いで、窒素雰囲気下で、最高温度３６０
℃、最高温度保持時１分としたリフロー炉にこれらを投
入し、高温ハンダボールＣを溶融させると、図７(b) に
示すように、高温ハンダＣが端子用パッド２（固着部２
ａ）に溶着すると共に、互いに一体化し、側面、即ち、
柱状部３ｂは貫通孔Ｍ１の内周面に倣い、先端部３ａ
（図中上端）は、表面張力によって半球状とされた柱状
端子３が形成できる。また、この柱状端子３の端子用パ
ッド２近傍の基端部３ｃは、柱状端子形成治具Ｍの貫通
孔端部Ｍ１ｒがＲ面取り状にされているので、これに倣
って端子用パッド２側に向かって徐々に径大となる略Ｒ
形状とされる。この柱状端子３は、いずれも一定の直径
（体積）を有するハンダボールＣを３ヶ溶融させて形成
したものであるので、体積が一定となるため、その高さ
も揃えることができる。また、ＰＧＡ型配線基板のよう
にピンをロウ付けする必要が無く、溶融させた軟質金属
体で、多数の柱状端子を一挙に形成し、固着させられる
ので、製造が容易となる。なお、本実施形態においては
ハンダボールＣを貫通孔Ｍ１に投入したが、一定形状あ
るいは一定体積の金属片（ハンダ片）を所定個数投入す
ればよく、形状は問わない。また、貫通孔内に一定重量
の金属粉を投入（充填）するようにしても良い。

【００９７】さらには、図８に示すように、柱状端子形
成治具Ｍの図中上面に金属あるいはスクリーンマスクＳ
を配置し、スキージＳＱで高温ハンダペーストＰ１を貫
通孔Ｍ１内に充填するようにしても良い。以上のように
して、柱状端子３が形成され、ＩＣチップ１１が実装さ
れた配線基板１０が完成する（図１(b)参照）。

【００９８】（実施形態２）ついで、第２の実施形態を
説明するが、本実施形態の配線基板は、製造方法が上記
実施形態１と異なるのみであるので、製造方法の異なる
部分のみ説明する。前記した実施形態１の配線基板１０
の製造方法においては、貫通孔Ｍ１が形成された柱状端
子形成治具Ｍを用いて柱状端子を形成したが、本実施形
態の製造方法においては、貫通孔ではなく、凹部を形成
した治具を用いる。即ち、図９(a) に示すように、耐熱
性があり溶融した共晶ハンダに濡れない材質であるカー
ボンからなる柱状端子形成治具Ｎの図中上面Ｎ３には、
接続パッド２にそれぞれ対応した位置に、直径０．６２
ｍｍ、深さ１．８ｍｍで、先端（図中下端）が円錐状の
凹部Ｎ１が形成されている。また、この凹部Ｎ１の上面
Ｎ３側端部Ｎ１ｒは、Ｒ＝約０．２ｍｍのＲ面取り状に
されている。さらに、柱状端子形成治具Ｎの凹部Ｎ１の
先端（図中最下部）には、柱状端子形成治具Ｎを下方に
貫通する小径（φ０．２ｍｍ）のガス抜き孔Ｎ２がそれ
ぞれ形成されている。

【００９９】まず、この柱状端子形成治具Ｎの各凹部Ｎ
１に直径０．５ｍｍの高温ハンダボール（Ｐｂ９０％−
Ｓｎ１０％）Ｄ１を投入しておく。本例では、各凹部に
それぞれ２ヶ投入した。次いで、凹部Ｎ１の端部（上
端）Ｎ１ｒに、直径０．８１ｍｍの高温ハンダボール
（Ｐｂ９０％−Ｓｎ１０％）Ｄ２を載置する。このと
き、凹部Ｎ１内に既に投入されているボールＤ１とボー
ルＤ２とが接触しないで、かつ後述する共晶ハンダの溶
融時には両者が接触するように、間隔をわずかに空けて
おくのが好ましい。このようにするとボールＤ２が凹部
Ｎ１の上端縁にぴったりと接触して動かなくなり（ある
いは動き難くなり）、後述する配線基板本体１を載せる
ときの位置ずれが生じ難くなるからである。

【０１００】その後、図９(b) に示すように、ボールＤ
２の図中上方に、第２面１ｂが下になるようにして配線
基板本体１を載置する。このとき、端子用パッド２が、
凹部Ｎ１の上方で、高温ハンダボールＤ２に接するよう
に位置決めをする。なお、次工程において、配線基板本
体１が確実に下降するように、図示はしないが、第１面
１ａ上あるいはＩＣチップ１１上に適度な加重をかけ、
あるいは錘を載せておく。

【０１０１】次いで、窒素雰囲気下で、最高温度３６０
℃、最高温度保持時間１分としたリフロー炉にこれらを
投入し、高温ハンダボールＤ１、Ｄ２を溶融させる。す
ると、溶融した高温ハンダＤ２は、端子用パッド２と溶
着する一方、配線基板本体１の自重および荷重により図
中下方に押し下げられ、凹部Ｎ１内に注入される。する
と、溶融した高温ハンダＤ１と接触し、両者は表面張力
により一体となろうとする。ところが、高温ハンダＤ２
は、端子用パッド２と溶着して配線基板本体１と一体と
なっているので、配線基板本体１から離れて下方に落下
することができないため、重力に抗して共晶ハンダＤ１
を上方に引き上げる形で一体化する。なお、配線基板本
体１は、柱状端子形成治具Ｎの上面Ｎ３にソルダーレジ
ストＳＲがほぼ接する状態まで下降する。

【０１０２】また、ガス抜き孔Ｎ２は、高温ハンダボー
ルＤ１、Ｄ２を溶融させるときに、凹部Ｎ１内に閉じこ
められた空気を逃がす役割をする。ただし、治具Ｎがハ
ンダに濡れず、ガス抜き孔Ｎ２が小径であるので、ハン
ダがガス抜き孔Ｎ２に浸入することはない。

【０１０３】その後、冷却して高温ハンダを凝固させる
と、図１０に示すように、配線基板本体１の第２面１ｂ
側の端子用パッド２には、側面、即ち柱状部３ｂは凹部
Ｎ１の内壁の形状に倣い、先端部３ａは略半球状となっ
た柱状端子３が溶着する。また、この柱状端子３の端子
用パッド２近傍の基端部３ｃは、柱状端子形成治具Ｎの
凹部端部Ｎ１ｒがＲ面取り状にされているので、これに
倣って端子用パッド２側に向かって徐々に径大となる略
Ｒ形状とされる。このようにしても、配線基板１０を形
成できる（図１(b)参照）。このようにして形成した柱
状端子３も、実施形態１と同様に、いずれも一定の直径
（体積）を有するハンダボールＤ１，Ｄ２を溶融させて
形成したものであるので、体積が一定となるため、その
高さも揃えることができる。

【０１０４】なお、本実施形態においてはハンダボール
Ｄ１，Ｄ２を凹部Ｎ１に投入、載置しておいたが、一定
形状あるいは一定体積の金属片（ハンダ片）を所定個数
投入しておけばよく、形状は問わない。また、凹部内に
一定重量の金属粉を投入（充填）しておいたり、ハンダ
ペーストを充填しておいたり、あるいは、溶融したハン
ダを注入しておいても良い。

【０１０５】上記２つの実施形態においては、ＩＣチッ
プ１１を配線基板本体１に実装し、その後、柱状端子３
を形成したが、柱状端子３を形成するのと同時にＩＣチ
ップ１１を実装しても良い。つまり、柱状端子形成治具
Ｍの貫通孔Ｍ１や柱状端子形成治具Ｎの凹部Ｎ１内など
に配置したハンダボールＣ，Ｄ１，Ｄ２を溶融させて端
子用パッド２に溶着させる際に、ＩＣチップ１１に形成
したハンダバンプ１３をも溶融させて、フリップチップ
パッド４に溶着させて、ＩＣチップ１１を本体１に実装
してもよい。このようにした場合には、ＩＣチップ１１
の実装と柱状端子３とが同時に行えるので、加熱工程を
減らすことができる上、加熱による配線基板本体１やＩ
Ｃチップ１１の劣化を少なくすることができる点で好ま
しい。

【０１０６】上記２つの実施形態においては、配線基板
本体１にアルミナを主成分とするセラミック製配線基板
本体を用いたものを示したが、ガラス−エポキシ樹脂複
合材料等の樹脂を含む材質からなる樹脂製配線基板本体
を用いても良い。このような樹脂製配線基板本体を用い
た場合には、上記実施形態で示したように、ガラス−エ
ポキシ樹脂複合材料等からなるプリント基板２１と接続
した場合には、第２面に沿う方向にあまり大きな変形は
生じないことが多い。配線基板本体とプリント基板本体
とがいずれも樹脂を含む材質からなるので、熱膨張率の
比較的近似しているからである。しかし、完全に一致し
ている訳ではないので、本発明を適用して、配線基板本
体に柱状端子を形成すれば、さらに接続信頼性を向上さ
せることができる。また、プリント基板本体に、例えば
アルミナ等のセラミック製プリント基板（取付基板）を
用いる場合には、樹脂製配線基板本体とセラミック製プ
リント基板との間で、熱膨張差が発生する。このような
場合にも、本発明を適用して、配線基板本体に柱状端子
を形成すれば、接続信頼性を向上させることができる。

【０１０７】さらに、前記したが、樹脂製配線基板本体
の第１面にＩＣチップを実装した場合には、樹脂製配線
基板本体の剛性が低いため、ＩＣチップと樹脂製配線基
板本体との熱膨張率の違いによって、樹脂製配線基板本
体に反り変形が生ずることがある。このような場合に
も、本発明の適用が好ましい。例えば、ガラス−エポキ
シ樹脂複合材料からなる配線基板本体（ＩＣ搭載配線基
板本体）１０１の第１面（図示しない）にＩＣチップ
（図示しない）を実装し、上記実施形態に示したガラス
−エポキシ樹脂複合材料からなるプリント基板２０と接
続した場合には、図１１(a) に示すように、柱状端子１
０３の柱状部１０３ｂは、軸方向（図中上下方向）の応
力を受けた場合に、容易に伸縮変形をして、応力を解放
する。さらに、この配線基板１１０においても、基端部
１０３ｃが、端子用パッド１０２に向かって徐々に径大
となる形状とされているので、さらにこの部分での破断
を防止できる。基端部１０３ｃは、軸方向の応力を受け
ても、端子用パッド１０２に固着されているために、変
形しにくく、応力が集中し易いが、基端部１０３ｃがこ
のような形状とされていると、基端部１０３ｃの外周縁
において、容易に変形して応力を分散するためと考えら
れる。従って、本発明の配線基板においては、高い接続
信頼性を得ることができる。また、この配線基板１１０
においても、図１１(b) に示すように、横方向（径方
向）の応力を受けると、柱状部１０３ｂが容易に屈曲変
形して横方向の応力を解放し、また、基端部１０３ｃで
も応力の集中を防止することができるが、これは、上記
した実施形態１，２と同様である。

【０１０８】（実施形態３）つぎに、本発明の中継基板
について説明する。図１２は、本実施形態にかかる中継
基板２１０の正面図であり、図１３は、この中継基板２
１０の部分拡大断面図である。中継基板２１０は、図１
２に示すように、厚さ０．３ｍｍ、一辺２５ｍｍの略正
方形の平板形状の中継基板本体２０１を有する。この中
継基板本体２０１は、アルミナを主成分（９０％）とす
るアルミナセラミックからなる。

【０１０９】中継基板本体２０１には、図１３に示すよ
うに、その上下面である第１面２０１ａと第２面２０１
ｂとの間を貫通する複数の貫通孔Ｈを有する。この貫通
孔Ｈは、直径０．６ｍｍ、１．２７ｍｍピッチで格子状
に縦横各１９ヶ（合計３６１ヶ）穿孔されており、図１
２に示すように、中継基板本体２０１のほぼ全面に配置
されている。また、この貫通孔Ｈの内壁面、第１面側貫
通孔周縁、および第２面側貫通孔周縁には、タングステ
ン下地金属層２０２（厚さ約１０μｍ）およびその上に
形成された無電解Ｎｉ−Ｂメッキ層２０３（厚さ約２μ
ｍ）からなる金属層２０４が形成され、それぞれ、貫通
孔内金属層２０４ｈ、第１面側端子用パッド２０４ａ
（外径０．８８ｍｍ）、第２面側端子用パッド２０４ｂ
（外径０．８８ｍｍ）を構成している。このうち、貫通
孔内金属層２０４ｈおよび第２面側端子用パッド２０４
ｂには、軟質金属体２０５が溶着している。

【０１１０】この軟質金属体２０５は、高温ハンダ（Ｐ
ｂ９０％−Ｓｎ１０％）からなり、貫通孔Ｈ内に配置さ
れ、さらに、第２面２０１ｂを越えて図中下方に突出し
た柱状第２面側端子２０６を備える。この柱状第２面側
端子２０６は、半球状（半径＝０．３ｍｍ）にされた先
端部２０６ａ、第２面側端子用パッド２０４ｂに固着さ
れた基端部２０６ｃ、先端部２０６ａと基端部２０６ｃ
の中間部であり、略柱状とされた柱状部２０６ｂを備え
る。このうち、柱状部２０６ｂは、直径ＣＤ＝０．６ｍ
ｍ、高さ（軸方向寸法）ＣＨ＝１．０１ｍｍの、直径Ｃ
Ｄよりも軸方向寸法ＣＨの大きい略円柱状とされてい
る。なお、柱状部２０６ｂは一定径ＣＤを有しているの
で、最大径も直径ＣＤに等しい。また、基端部２０６ｃ
は、柱状部２０６ｂから第２面側端子用パッド２０４ｂ
に向かって拡がるようにして、徐々に径大となる形状と
されており、断面略Ｒ状（Ｒ＝約０．１４ｍｍ）とされ
ている。また、この柱状第２面側端子２０６は、高さＴ
Ｈ＝１．４５ｍｍであり、一方、最大径ＡＤは、第２面
側端子用パッド２０４ｂの外径と同じ（ＡＤ＝０．８８
ｍｍ）とされている。さらに、この軟質金属体２０５
は、第１面２０１ａ側では、第１面２０１ａと略同一の
平面２０５ａとされており、この平面２０５ａおよび第
１面側端子用パッド２０４ａ上には、Ｐｂ−Ｓｎ共晶ハ
ンダ（Ｐｂ３６％−Ｓｎ６４％）からなり、バンプ状に
盛り上がった第１面側端子２０７が形成されている。

【０１１１】次いで、この中継基板２１０を、例えば以
下のようにして配線基板２２０および取付基板２４０と
接続する。まず、中継基板２１０と接続する配線基板
（ＩＣ搭載配線基板）として、図１４(a) に示すような
ＬＧＡ型配線基板２２０を用意した。このＬＧＡ型ＩＣ
搭載配線基板２２０は、厚さ１．０ｍｍ、一辺２５ｍ
ｍ、平面視略正方形状のＩＣ搭載配線基板本体２２１を
有する。この配線基板本体２２１は、主として中継基板
本体２０１と同様のアルミナセラミックからなり、その
内部には、図示しないが内部配線が形成されている。こ
の配線基板本体２２１の主面（図中上面）２２１ａに
は、ＩＣ接続パッド２１２を備えるＩＣチップ２１１
を、ハンダバンプ２１３により、フリップチップ接続し
て実装するため、フリップチップパッド２２３を備え
る。また、裏面（図中下面）２２１ｂには、後述する取
付基板と接続するため、従って、中継基板２１０の第１
面側端子２０７と接続するための接続パッド２２２を備
える。この接続パッド２２２は、直径０．８６ｍｍで、
中継基板２１０の第１面側端子２０７の位置に適合する
ように、ピッチ１．２７ｍｍの格子状に縦横各１９ヶ配
列され、下地のタングステン層上に無電解Ｎｉ−Ｂメッ
キが施され、さらに酸化防止のために薄く無電解金メッ
キが施されている。また、図示しない内部配線によっ
て、フリップチップパッド２２３と接続パッド２２２と
がそれぞれ接続している。

【０１１２】また、取付基板として、図１４(b) に示す
ようなプリント基板２４０を用意した。プリント基板２
４０は、厚さ１．６ｍｍ、一辺３０ｍｍの略正方形板状
で、ガラス−エポキシ樹脂複合材料（ＪＩＳ：ＦＲ−
４）からなるプリント基板本体２４１を備える。このプ
リント基板本体２４１の主面２４１ａには、ＩＣ搭載配
線基板２２０の接続パッド２２２と、したがって、中継
基板２１０の柱状第２面側端子２０６とも対応する位置
に、取付パッド２４２が形成されている。この取付パッ
ド２４２は、厚さ２５μｍの銅からなり、直径０．７２
ｍｍで、ピッチ１．２７ｍｍで格子状に縦横各１９ヶ、
計３６１ヶ形成されている。

【０１１３】まず、中継基板２１０とＩＣ搭載配線基板
２２０とを重ねて最高温度２２０℃のリフロー炉を通過
させ、Ｐｂ−Ｓｎ共晶ハンダからなる第１面側端子２０
７を溶融させて、第１面側端子２０７と接続パッド２２
２とを接続し、図１５(a) に示すように、ＩＣ搭載配線
基板２２０と中継基板２１０とを接続した接続体２５０
を形成する。なお、上記加熱によっては、Ｐｂ−Ｓｎ高
温ハンダからなる軟質金属体２０５（柱状第２面側端子
２０６）は溶融しない。この接続体２５０では、中継基
板本体２０１の第１面２０１ａとＩＣ搭載基板本体２２
１の下面２２１ｂとの間隔Ｂ１は０．１０ｍｍとなっ
た。

【０１１４】その後、予め取付パッド２４２上に共晶ハ
ンダペースト（図示しない）を約２５０μｍの厚さに塗
布したプリント基板２４０と、接続体２５０とを接続す
る。即ち、柱状第２面側端子２０６の先端部２０６ａを
取付パッド２４２と位置を合わせるようにして突き当て
て、接続体２５０をプリント基板２４０上に載置する。
ついで、これらを最高温度２２０℃のリフロー炉を通過
させて加熱することにより、取付パッド２４２上の共晶
ハンダペーストを溶融させてハンダ層２０８とし、図１
５(b) に示すように、配線基板２２０−中継基板２１０
−プリント基板２４０の三者を接続した構造体２６０を
形成した。この構造体２６０では、上記したように、中
継基板本体２０１の第１面２０１ａとＩＣ搭載基板本体
２２１の下面２２１ｂとの間隔Ｂ１は０．１０ｍｍであ
る。一方、中継基板本体２０１の第２面２０１ｂとプリ
ント基板本体２４１の上面２４１ａとの間隔Ｂ２は１．
４８ｍｍとなった。

【０１１５】なお、本実施形態では、第１面側端子２０
７とハンダ層２０８に同じ共晶ハンダを用いた例を示し
たが、例えば、第１面側端子２０７に、ハンダ層２０８
よりも融点の高いハンダを用いることにより、ハンダ層
２０８を形成するときに、第１面側端子２０７が溶融し
ないようにしてもよい。

【０１１６】本実施形態における構造体２６０において
は、配線基板本体２２１と中継基板本体２０１の間では
ほとんど応力は生じない。これは、配線基板２２１と中
継基板本体２０１とは略同じ材質（アルミナセラミッ
ク）であり、熱膨張差が生じないからである。一方、中
継基板本体２０１とプリント基板本体２４１との間では
応力が発生する。中継基板本体２０１とプリント基板本
体２４１とは材質が異り、熱膨張率が異なるからであ
る。このような応力が発生する場合、柱状第２面側端子
２０６は、軟質金属からなり、しかも、柱状部２０６ｂ
は、自己の最大径（直径ＣＤ）よりも軸方向寸法が長い
ので、柱状部２０６ｂで容易に変形して応力を緩和し、
中継基板本体２０１とプリント基板２４０の間に発生し
た応力を小さくして、破壊しにくい信頼性のある接続と
することができる。

【０１１７】しかも、本実施形態の中継基板２１０の柱
状第２面側端子２０６は、その基端部２０６ｃが、徐々
に径大となる形状とされている。以下において、柱状第
２面側端子２０６’として、図１６(b) に示すように、
基端部２０６ｃ’が柱状部２０６ｂ’と略同じ径とされ
た場合と比較してみる。即ち、図１６(b) に、貫通孔
Ｈ’の第２面２０１ｂ’側端部に第２面側端子用パッド
を形成せず、柱状第２面側端子２０６’の基端部２０６
ｃ’が、柱状部２０６ｂ’とほぼ同径とした場合におい
て、中継基板本体２０１’と取付基板２４０の熱膨張率
の違いにより、両者間にせん断方向（図中左右方向）の
変形が生じたとき、具体的には、プリント基板２４０が
図中左方向に変位したときの様子を示す。この場合に
は、最大応力は、図中矢印で示すように、柱状第２面側
端子２０６’のうち、基端部２０６ｃ’の図中右側外周
縁近傍に発生する。

【０１１８】中継基板２０１’の寸法が大きい場合な
ど、熱膨張差が大きくなりすぎる場合や、多くの回数の
繰り返し熱応力が掛かった場合などには、基端部２０６
ｃ’において、変形による応力吸収の限度を越え、ある
いは疲労限度を超えることがある。このため、図１６
(b) に破線で示すように、柱状第２面側端子２０６’の
基端部２０６ｃ’でクラックＫ５が発生し、クラックＫ
５が徐々に進行して、ついには破断することがあった。
これは、中継基板本体２０１’の貫通孔Ｈ’には、第２
面側端子用パッド２０４ｂが形成されていないため、図
中に影を付して表すように、基端部２０６ｃ’の外周縁
近傍の狭い領域に応力が集中し、ここを起点としてクラ
ックＫ５が生じたものと思われる。

【０１１９】これに対し、図１６(a) に示すように、本
実施形態の中継基板２１０においては、中継基板本体２
０１の貫通孔Ｈの第２面側端部には、第２面側端子用パ
ッド２０４ｂが形成され、柱状第２面側端子２０６の基
端部２０６ｃが、第２面側端子用パッド２０４ｂに向か
って徐々に径大となる形状とされている。このため、矢
印で示すように、基端部２０６ｃの外周縁近傍で最大応
力が発生するものの、図１６(b) に示す場合に比較し
て、その大きさが小さい。柱状第２面側端子２０６（軟
質金属体２０５）の厚さが薄くなって、変形容易である
ため、図中に影を付して表すように、応力が分散され、
最大応力が小さくなる。このため、図１６(b) に示すの
ようなクラックＫ５が生じ難い。即ち、接続信頼性の高
い構造体２６０とすることができる。

【０１２０】また、直接プリント基板２４０と接続した
場合には、破壊が生じ易かった配線基板２２０側の接続
パッド２２２近傍の第１面側端子２０７には、中継基板
２１０を介在させたことにより応力がかからない。一
方、中継基板２１０とプリント基板２４０との間の応力
は柱状第２面側端子２０６が変形して吸収するので、柱
状第２面側端子２０６は破壊し難く、また、プリント基
板２４０の取付パッド２４２のハンダ層２０８も破壊し
難くなる。

【０１２１】なお、上述の例では、中継基板２１０を、
いったんＩＣ搭載配線基板２２０に取付けて配線基板２
２０と中継基板２１０との接続体（中継基板付配線基
板）２５０とした後に、さらにプリント基板２４０に接
続した例を示したが、一挙に製作する方法を採ることも
できる。即ち、予め、接続パッド２２２及び取付パッド
２４２に、共晶ハンダペーストを塗布しておき、プリン
ト基板２４０と中継基板２１０とＩＣ搭載配線基板２２
０とをこの順に重ね、リフローして、配線基板２２０と
中継基板２１０、および中継基板２１０とプリント基板
２４０とを一挙に接続（ハンダ付け）しても良い。ま
た、中継基板２１０とプリント基板２４０とを先に接続
しておいても良い。いずれにしても、本実施形態の中継
基板２１０を使用すれば、高温ハンダボール等の端子部
材を接続パッド２２２や取付パッド２４２上に１つずつ
載置する必要もなく、１回ないしは２回の加熱（リフロ
ー）によって、基板と取付基板とを中継基板を介して接
続することができる。したがって、ＩＣチップメーカや
ユーザにおいて、面倒な工程や設備を省略することもで
きる。

【０１２２】ついで、この中継基板１０の製造方法につ
いて説明する。まず、中継基板本体２０１を次のように
して製造する。即ち、周知のセラミックグリーンシート
形成技術によって、アルミナセラミックを主成分とする
セラミックグリーンシートＧを用意する。このグリーン
シートＧに、図１７(a) に示すように、パンチングによ
って貫通孔Ｈを形成する。ついで、貫通孔Ｈの内壁面お
よび貫通孔の図中上下面端部周縁ＨＰａ、ＨＰｂに、タ
ングステンペーストＰＷを塗布する。さらに、このグリ
ーンシートＧを還元雰囲気中で最高温度約１５５０℃に
て焼成し、図１７(b) に示すようなアルミナセラミック
製の中継基板本体２０１およびタングステンを主成分と
する下地金属層２０２を形成する。焼成後の中継基板本
体２０１は、厚さ０．３ｍｍで、一辺２５ｍｍの略正方
板形状を有し、第１面２０１ａと第２面２０１ｂとの間
を貫通する貫通孔Ｈは、１．２７ｍｍのピッチで格子状
に、縦横各１９ヶ、計３６１ヶ（=19×19 ）の貫通孔が
形成されている。また、下地金属層２０２の厚さは約１
０μｍである。

【０１２３】さらに、この下地金属層２０２上に、図１
７(c) に示すように、厚さ約２μｍの無電解Ｎｉ−Ｂメ
ッキ層２０３を形成して、軟質金属を溶着する金属層２
０４を形成する。さらに、Ｎｉ−Ｂメッキ層２０３の酸
化防止のため、Ｎｉ−Ｂメッキ層２０３上に厚さ０．１
μｍの無電解金メッキ層（図示しない）を形成する。こ
の金属層２０４は、貫通孔内金属層２０４ｈ、第１面側
端子用パッド２０４ａ、第２面側端子用パッド２０４ｂ
を構成する。

【０１２４】次いで、中継基板本体２０１の貫通孔Ｈ内
に軟質金属体５を貫挿して配置し、さらに、柱状第２面
側端子２０６を形成する。本実施形態では上記実施形態
２において用いたのと同様な手法、即ち、柱状端子形成
治具Ｎを用いて、軟質金属体５および柱状第２面側端子
２０６を形成する。即ち、図１８(a) に示すように、カ
ーボンからなる柱状端子形成治具Ｎの上面Ｎ３には、貫
通孔Ｈにそれぞれ対応した位置に、直径０．６２ｍｍ、
深さ１．８ｍｍで、先端（図中下端）が円錐状の凹部Ｎ
１が形成されている。なお、カーボンは、耐熱性があり
溶融したＰｂ−Ｓｎ高温ハンダに濡れない材質である。
また、この凹部Ｎ１の上面Ｎ３側端部Ｎ１ｒは、Ｒ＝約
０．２ｍｍのＲ面取り状にされている。さらに、柱状端
子形成治具Ｎの凹部Ｎ１の頂部（図中最下部）には、保
持治具Ｎを下方に貫通する小径（φ０．２ｍｍ）のガス
抜き孔Ｎ２がそれぞれ形成されている。

【０１２５】まず、この柱状端子形成治具Ｎの各凹部Ｎ
１に直径０．５ｍｍの高温ハンダボール（Ｐｂ９０％−
Ｓｎ１０％）Ｄ１を投入しておく。本例では、各凹部に
それぞれ２ヶ投入した。次いで、凹部Ｎ１の端部（上
端）Ｎ１ｒに、直径０．８９ｍｍの高温ハンダボール
（Ｐｂ９０％−Ｓｎ１０％）Ｄ２を載置する。このと
き、凹部Ｎ１内に既に投入されているボールＤ１とボー
ルＤ２とが接触しないで、かつ後述する共晶ハンダの溶
融時には両者が接触するように、間隔をわずかに空けて
おくのが好ましい。このようにするとボールＤ２が凹部
Ｎ１の上端縁にぴったりと接触して動かなくなり（ある
いは動き難くなり）、後述する中継基板本体２０１を載
せるときの位置ずれが生じ難くなるからである。

【０１２６】その後、図１８(b) に示すように、ボール
Ｄ２の図中上方に、第２面２０１ｂが下になるようにし
て中継基板本体２０１を載置する。このとき、凹部Ｎ１
の上方で、高温ハンダボールＤ２が貫通孔Ｈに、はまる
ように位置決めをする。さらに、中継基板本体２０１の
上方、即ち、ボールＤ２のある側とは反対側から、耐熱
性があり溶融した高温ハンダに濡れない材質であるステ
ンレスからなる荷重治具Ｑを、平面（図中下面）Ｑ１が
中継基板本体２０１の第１面２０１ａに押し当たるよう
にして載せて、下方に圧縮する。

【０１２７】次いで、窒素雰囲気下で、最高温度３６０
℃、最高温度保持時間１分のリフロー炉にこれらを投入
し、高温ハンダボールＤ１、Ｄ２を溶融させる。する
と、溶融した高温ハンダＤ２は、荷重治具Ｑにより図中
下方に押し下げられた中継基板本体２０１の貫通孔Ｈ内
に貫挿されるとともに、貫通孔Ｈの内周の貫通孔内金属
層２０４ｈおよび第２面側端子用パッド２０４ｂと溶着
する。一方、貫通孔Ｈの上端部では、高温ハンダＤ２は
荷重治具Ｑの平面Ｑ１に倣って平面状になる。また、高
温ハンダＤ２は、保持治具Ｎの凹部Ｎ１内にも注入され
る。すると、溶融した高温ハンダＤ１と接触し、両者は
表面張力により一体となろうとする。ところが、ハンダ
Ｄ２は、貫通孔内金属層２０４ｈと溶着し、中継基板本
体２０１と一体となっているので、中継基板本体２０１
から離れて下方に落下することができない。このため、
重力に抗して高温ハンダＤ１を上方に引き上げる形で一
体化する。なお、中継基板本体２０１は荷重治具Ｑによ
り保持治具Ｎの上面Ｎ３に押し当てられた状態まで押し
下げられる。

【０１２８】また、ガス抜き孔Ｎ２は、高温ハンダボー
ルＤ１、Ｄ２を溶融させるときに、凹部Ｎ１内に閉じこ
められた空気を逃がす役割をする。ただし、受け治具Ｎ
がハンダに濡れず、ガス抜き孔Ｎ２が小径であるので、
ハンダがガス抜き孔Ｎ２に浸入することはない。

【０１２９】その後、冷却して高温ハンダを凝固させる
と、図１９に示すように、中継基板本体２０１の貫通孔
内金属層２０４ｈおよび第２面側端子用パッド２０４ｂ
には、軟質金属体２０５が溶着する。この軟質金属体２
０５は、側面、即ち柱状部２０６ｂは凹部Ｎ１の内壁の
形状に倣い、先端部２０６ａは略半球状となった柱状第
２面側端子２０６を構成する。また、この柱状第２面側
端子２０６のうち、端子用パッド２０４ｂと固着する基
端部２０６ｃは、柱状端子形成治具Ｎの凹部端部Ｎ１ｒ
がＲ面取り状にされているので、これに倣って第２面側
端子用パッド２４０ｂ側に向かって徐々に径大となる略
Ｒ形状とされる。以上のようにして、図１２および図１
３に示す中継基板本体２１０を完成する。このようにし
て形成した柱状第２面側端子２０６は、一定の直径（体
積）を有するハンダボールＤ１，Ｄ２を溶融させて形成
したものであるので、体積が一定となるため、その高さ
も揃えることができる。なお、Ｎｉ−Ｂメッキ層２０３
上の金メッキ層は、溶融した高温ハンダ中に拡散して消
滅するので、高温ハンダとＮｉ−Ｂメッキ層２０３とが
直接溶着し、高温ハンダからなる軟質金属体２０５は、
中継基板本体２０１に固着される。

【０１３０】ついで、図２０に示すように、軟質金属体
２０５の第１面２０１ａ側上端２０５ａに直径０．４ｍ
ｍのＰｂ−Ｓｎ共晶ハンダボールＥｙを載置する。な
お、このボールＥｙを載置するには、軟質金属体２０５
の上方にボール規制板Ｒの透孔ＲＨが位置するようにセ
ットし、この規制板Ｒ上にボールＥｙを散播いて揺動
し、透孔ＲＨにボールＥｙを落とし込む方法によると容
易に載置できる。本例においては、規制板Ｒの厚みは
０．５ｍｍ、透孔ＲＨの直径は０．６ｍｍである。な
お、本例においては、図２０に示すように、柱状第２面
側端子２０６の先端部２０６ａがそれぞれはまりこむ凹
部Ｕ１を有する軟質金属体保持治具Ｕを用い、この治具
Ｕの凹部Ｕ１に先端部２０６ａをそれぞれ嵌め込んだ状
態で行うと都合がよい。軟質金属体２０５（柱状第２面
側端子２０６）は柔らかく変形しやすい高温ハンダから
形成されているからである。

【０１３１】しかる後、窒素雰囲気下で、最高温度２２
０℃、最高温度保持時間１分のリフロー炉にこれらを投
入し、共晶ハンダボールＥｙを溶融させる。なお、この
温度条件では軟質金属体２０５は溶融しない。溶融した
共晶ハンダは、軟質金属体上面２０５ａに濡れて拡が
り、第１面側端子２０７となる（図１３参照）。この第
１面側端子２０７は、共晶ハンダボールＥｙの体積が一
定に規制されているので、一定量（体積）となり、高さ
も均一になる。本例においては、第１面２０１ａから第
１面側端子２０７の頂部（図中最上端）までの高さが
０．０８ｍｍであった。このようにして、図１２および
図１３に示すような中継基板２１０が完成する。

【０１３２】上記実施形態３においては、中継基板本体
２０１に形成した貫通孔Ｈに軟質金属体２０５を挿通・
固着した例を示したが、以下のようにしても良い。即
ち、図２１に示す中継基板３１０は、上記実施形態３の
中継基板本体２０１と同様にアルミナセラミックからな
る中継基板本体３０１を備えている。但し、この中継基
板本体３０１に掲載された貫通孔Ｈ”には、タングステ
ンペーストを充填し、さらに、上下面にもパッドを印刷
して、同時焼成する手法により、貫通孔Ｈ”内にはビア
３０５が形成されている。また、第１面（上面）３０１
ａ側には第１面側端子用パッド３０４ａが、第２面（下
面）３０１ｂ側には第２面側端子用パッド３０４ｂが形
成されている。なお、各パッド３０４ａ，ｂの表面に
は、図示しないが、Ｎｉ−Ｂメッキも施されている。

【０１３３】さらに、この第１面側端子用パッド３０４
ａには、共晶ハンダからなる第１面側端子３０７がバン
プ状（半球状）に盛り上がって形成されている。また、
第２面側端子用パッド３０４ｂには、軟質金属、具体的
には、Ｐｂ９０％−Ｓｎ１０％高温ハンダからなる柱状
端子３０６が形成されている。この柱状端子３０６は、
半球状の先端部３０６ａ、第２面側端子用パッド３０４
ｂに固着するための基端部３０６ｃ、およびその中間の
柱状部３０６ｂからなる。柱状部３０６ｂは、その径
（最大径）よりも軸方向寸法（長さ）の長い略円柱状と
されている。また、基端部３０６ｃは、柱状部３０６ｂ
から第２面側端子用パッド３０４ｂに向かって、徐々に
径大となる形状とされている。これらについては、上記
実施形態３における柱状第２面側端子２０６の形状と略
同じである。

【０１３４】このような中継基板本体３１０を、上記実
施形態３と同様にして、ＩＣ搭載配線基板２２０やプリ
ント基板２４０と接続して、構造体を形成することがで
きる。この場合にも、柱状端子３０６が、軟質金属（具
体的には高温ハンダ）からなり、しかも柱状部３０６ｂ
で屈曲変形容易であること、さらに、基端部３０６ｃが
パッド３０４ｂに向かって徐々に径大となる形状とされ
ている。従って、応力を基端部に集中させることなく、
熱膨張差による変形を吸収して、高い接続信頼性を確保
することができる。

【０１３５】さらに、上記実施形態３においては、セラ
ミック製配線基板２２０と樹脂製プリント基板２４０と
の間に、セラミック製中継基板本体２０１の第２面側に
柱状第２面側端子２０６を形成した中継基板２１０を介
在させた例を示した。しかし、樹脂製中継基板本体の第
１面側に柱状第１面側端子を形成した中継基板を介在さ
せても良い。即ち、図２２に示すように、ガラス−エポ
キシ樹脂複合材料等からなる樹脂製中継基板本体４０１
の第１面４０１ａ側にＰｂ−Ｓｎ共晶ハンダからなる柱
状第１面側端子４０６を有する中継基板４１０を介在さ
せて、実施形態３において説明した配線基板２２０とプ
リント基板２４０とを、ハンダ層４０７および第２面側
端子４０８で接続する。

【０１３６】この中継基板４１０は、大略、上記実施形
態３における中継基板本体２０１の材質をセラミックか
らガラス−エポキシ樹脂複合材料に換え、上下を反転さ
せた、即ち、第１面と第２面とを入れ替えたものに相当
する。なお、中継基板本体４０１の耐熱性を考慮して、
軟質金属体４０５（第１面側端子４０６）の材質には、
高温ハンダに代えてＰｂ−Ｓｎ共晶ハンダを用い、ハン
ダ層４０７や第２面側端子４０８には、さらに低融点の
ハンダ、例えば、Ｓｎ４８％−Ｉｎ５２％などを用い
る。また、金属層４０４（貫通孔内金属層４０４ｈ、第
１、第２面側端子用パッド４０４ａ，ｂ）には、タング
ステンメタライズに代えて、メッキ等によって形成した
銅を用いる（図２４参照）。このような構造体４６０に
おいては、中継基板本体４０１と配線基板本体２２１と
の間で熱膨張差が発生するが、柱状第１面側端子４０６
が、軟質金属（Ｐｂ−Ｓｎ共晶ハンダ）からなり、しか
も柱状部４０６ｂで屈曲変形容易であること、さらに、
基端部４０６ｃが、柱状部４０６ｂから第１面側端子用
パッド（図示しない）に向かって徐々に径大となる形状
とされていることから、熱膨張差による変形を吸収し
て、高い接続信頼性を確保することができる。

【０１３７】さらに、この中継基板４１０は、前記した
ように、反り変形が起こる樹脂製配線基板とプリント基
板との間に介在させると、都合がよい。即ち、図２３に
示すような、ガラス−エポキシ樹脂複合材料等の樹脂を
含む材質からなる配線基板本体４２１の主面４２１ａ
に、シリコンからなるＩＣチップ４１１が実装された樹
脂製ＩＣ搭載配線基板４２０と、プリント基板２４０と
の接続に際し、上述した樹脂製中継基板本体４０１から
なる中継基板４１０を介在させる。この場合には、ＩＣ
チップ４１１と配線基板本体４２１との熱膨張差によっ
て配線基板本体４２１が反り変形をしようとするが、図
２４(a) に示すように、中継基板４１０の柱状第１面側
端子４０６の柱状部４０６ｂが軸方向（中継基板の厚さ
方向：図中上下方向）に伸縮し（本図では伸長）、反り
変形に追従して応力を解放するので、破断しない。柱状
第１面側端子４０６は、変形容易な軟質金属（具体的に
はＰｂ−Ｓｎ共晶ハンダ）からなり、しかも、柱状部４
０６ｂがその径より軸方向に長い形状であるので伸縮変
形容易であること、さらに、基端部４０６ｃが第１面側
端子用パッド４０４ａに向かって徐々に径大となる形状
とされているからである。また、ガラス−エポキシ樹脂
複合材料からなる中継基板本体４０１は、剛性が低く、
容易に変形するので、ＩＣ搭載配線基板４２０の変形を
阻害しないため、ここでも応力を発生させない。

【０１３８】なお、中継基板本体４０１とＩＣ搭載配線
基板本体４２１の間に、熱膨張差によって第１面４０１
ａに沿う方向（図中横方向）に変形が生じる場合があ
る。中継基板本体４０１とＩＣ搭載配線基板本体４２１
とは略同じ材質（ガラス−エポキシ樹脂複合材料）であ
るが、完全に同材質ではないため、また、ＩＣ搭載配線
基板本体４２１の内部等には、Ｃｕからなる配線が形成
されているので、この影響を受けるためである。このよ
うな、熱膨張差が発生する場合にも、図２４(b) に示す
ように、柱状第１面側端子４０６の柱状部４０６ｂが屈
曲変形して応力を吸収するため、高い接続信頼性が得ら
れる。この場合については、上記実施形態３に場合と同
様であるので、詳細な説明は省略する。

【０１３９】さらに、樹脂製ＩＣ搭載配線基板４２０と
プリント基板２４０との間に介在させる中継基板とし
て、樹脂製中継基板本体を用い、第２面側（プリント基
板側）に、柱状第２面側端子を設けた中継基板を用いて
も良い。即ち、図２３において、中継基板４１０のみ上
下反転させて、配線基板４２０やプリント基板２４０と
接続してもよい。この場合にも、柱状第２面側端子が配
線基板４２０の反り変形に対して、伸縮して追従する。
また、中継基板本体４０１は、樹脂製であり容易に変形
するから、ＩＣ搭載配線基板４２０の反り変形を阻害せ
ず、同様に変形するため、応力を発生させない。従っ
て、このようにしても、信頼性の高い接続が可能とな
る。

【０１４０】以上において、本発明を各実施形態に即し
て説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもの
ではなく、発明の範囲を逸脱しない限度において、適宜
変更して適用できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１にかかり、(a) は集積回路チップを
除いた状態の配線基板の斜視図、(b)は、集積回路チップ
も含む配線基板の断面図である。

【図２】実施形態１の配線基板をプリント基板に接続す
る様子を示し、(a)は接続前、(b)は接続後の状態を示す
断面図である。

【図３】実施形態１にかかり、横応力（径方向）を受け
た場合の柱状端子の変形状態を示す部分拡大断面図であ
る。

【図４】実施形態１にかかり、(a)は基端部を徐々に径
大とした場合、(b)は基端部を同径とした場合の部分拡
大断面図である。

【図５】実施形態１にかかる配線基板の製造方法を説明
するための説明図であり、(a)は集積回路チップを、(b)
は配線基板本体を示す。

【図６】配線基板本体と集積回路チップとを接続する様
子を示す説明図であり、(a) は接続前を、(b)は接続後
の状態を示す。

【図７】配線基板本体に柱状端子を形成する第１の工程
例を示す説明図であり、(a) は治具の貫通穴内にハンダ
ボールを投入した状態を、(b) はハンダを溶融させて柱
状端子を形成した状態を示す。

【図８】配線基板本体に柱状端子を形成する他の工程を
示す説明図であり、貫通穴内にハンダペーストを充填す
る様子を示す。

【図９】実施形態２にかかり、配線基板本体に柱状端子
を形成する工程を示す部分拡大説明図であり、(a)は治
具の凹部にハンダボールをセットした状態を、(b)は治
具上に配線基板本体をセットした状態を示す。

【図１０】実施形態２にかかり、治具の凹部内で柱状端
子が形成された状態を示す説明図である。

【図１１】応力を受けた場合の柱状端子の変形状態を示
す部分拡大断面図であり、(a) は軸方向（横方向）の応
力、(b) は径方向（縦方向）の応力を受けた場合を示
す。

【図１２】実施形態３にかかる中継基板の正面図であ
る。

【図１３】実施形態３にかかる中継基板の部分拡大断面
図である。

【図１４】(a)は、ＬＧＡ型ＩＣ搭載配線基板の断面
図、(b)は、プリント基板の断面図である。

【図１５】実施形態３にかかり、中継基板と基板及び取
付基板とを接続した状態を示す断面図であり、（a)は、
接続体の断面図、(b)は、構造体の断面図である。

【図１６】実施形態３にかかり、構造体が熱応力によっ
て変形する様子を示す説明図であり、(a)は柱状第２面
側端子の基端部を徐々に径大とした場合、(b)は柱状第
２面側端子の基端部を柱状部と同一の径とした場合を示
す。

【図１７】実施形態３にかかる中継基板の製造工程のう
ち、中継基板本体の製造までを説明する説明図である。

【図１８】実施形態３にかかる中継基板の製造工程のう
ち、高温ハンダボールを貫通穴に貫挿する工程を説明す
る説明図である。

【図１９】実施形態３にかかる中継基板の製造工程のう
ち、軟質金属体を中継基板本体の貫通穴に貫挿した状態
を説明する説明図である。

【図２０】実施形態３にかかり、中継基板本体に第１面
側端子を形成する工程を説明する説明図である。

【図２１】中継基板の他の実施形態を示す部分拡大断面
図である。

【図２２】樹脂製中継基板本体の第１面側に柱状第１面
側端子を形成した中継基板を、配線基板とプリント基板
間に介在させた状態を示す断面図である。

【図２３】樹脂製ＩＣ搭載配線基板とプリント基板との
間に、樹脂製中継基板本体の第１面側に柱状第１面側端
子を形成した中継基板を介在させた状態を示す断面図で
ある。

【図２４】応力を受けた場合の柱状第１面側端子の変形
状態を示す部分拡大断面図であり、(a)は軸方向（上下
方向）の応力を受けた場合、(b)は径方向（横方向）の
応力を受けた場合である。

【図２５】従来技術にかかり、集積回路チップを実装し
た配線基板をプリント基板に接続した状態を示す説明図
であり、(a) は配線基板とプリント基板とをハンダボー
ルで接続した状態、(b) は配線基板に設けたピンをプリ
ント基板に突き当てて接続した状態を示す。

【図２６】従来例の中継基板について、(a)は中継基板
の構造を、(b)は２つの基板間に中継基板を介在させた
状態を示す説明図である。

【図２７】他の従来例の中継基板を、２つの基板間に介
在させた状態を示す説明図である。

【図２８】集積回路チップを実装し、樹脂を含む材料か
らなる配線基板本体を有するＢＧＡ型ＩＣ搭載配線基板
をプリント基板に接続したものにおいて、(a) は、これ
を加熱したときの変形を強調して示す模式図、(b) は接
続端子の破断場所を説明する説明図である。

【符号の説明】

１０ 配線基板 １ 配線基板本体 １ａ 第１面 １ｂ 第２面 ２ 端子用パッド ２ａ 固着部 ３ 柱状端子 ４ フリップチップパッド ８ ハンダ １１、２１１，４１１ ＩＣチップ １２、２１２，４１２ ＩＣ接続パッド １３、２１３，４１３ ハンダバンプ ２０、２４０ プリント基板（取付基板） ２１、２４１ プリント基板本体 ２２、２４２ 取付パッド ３０ 接続体 Ｃ ハンダボール Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ ハンダボール Ｍ 柱状端子形成治具 Ｍ１ 貫通孔 Ｎ 柱状端子形成治具 Ｎ１ 凹部 Ｐ ハンダペースト ２１０、３１０、４１０ 中継基板 ２０１、３０１，４０１ 中継基板本体 ２０４，３０４，４０４ 金属層 ２０４ａ，３０４ａ 第１面側端子用パッド ２０４ｂ，３０４ｂ 第２面側端子用パッド ２０４ｈ，３０４ｈ 貫通孔内金属層 ２０５、４０５ 軟質金属体 ２０６，３０６ 第２面側端子 ２０７、４０６ 第１面側端子 ２５０ 接続体 ２６０，４６０，４８０ 構造体

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１面と第２面とを有する略板状をなす
   配線基板本体と、上記第２面側に形成された端子用パッ
   ドと、 取付基板と接続するための柱状端子であって、 上記端子用パッドに固着され、 軟質金属からなり、 上記取付基板と接続するための先端部と、 上記端子用パッドに固着するための基端部と、 該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径より軸
   方向寸法の長い柱状部と、 を有し、 かつ、上記基端部は、上記柱状部から端子用パッドに向
   かって、徐々に径大となる形状を有する柱状端子と、を
   備える配線基板。
2. 【請求項２】 第１面と第２面とを有する略板状をな
   し、樹脂を含む材質からなる配線基板本体と、上記第１
   面側に実装された集積回路チップと、上記第２面側のう
   ち少なくとも上記集積回路チップに対応した位置に形成
   された端子用パッドと、取付基板と接続するための柱状
   端子であって、 上記端子用パッドに固着され、 軟質金属からなり、 上記取付基板と接続するための先端部と、 上記端子用パッドに固着するための基端部と、 該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径より軸
   方向寸法の長い柱状部と、 を有し、 かつ、上記基端部は、上記柱状部から端子用パッドに向
   かって、徐々に径大となる形状を有する柱状端子と、を
   備える配線基板。
3. 【請求項３】 配線基板と取付基板との間に介在させ、
   第１面側で上記配線基板と接続させ、第２面側で上記取
   付基板と接続させることにより配線基板と取付基板とを
   接続させるための中継基板であって、 上記第１面と第２面とを有する略板形状をなす中継基板
   本体と、 上記第１面側に形成された第１面側端子と、 上記第２面側のうち上記第１面側端子と対応する位置
   に、該第１面側端子と電気的に接続して形成された第２
   面側端子用パッドと、 上記取付基板と接続するための第２面側端子であって、 上記第２面側端子用パッドに固着され、 軟質金属からなり、 上記取付基板と接続するための先端部と、 上記第２面側端子用パッドに固着するための基端部と、 該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径より軸
   方向寸法の長い柱状部と、 を有し、 かつ、上記基端部は、上記柱状部から第２面側端子用パ
   ッドに向かって、徐々に径大となる形状を有する柱状第
   ２面側端子と、を備える中継基板。
4. 【請求項４】 配線基板と取付基板との間に介在させ、
   第１面側で上記配線基板と接続させ、第２面側で上記取
   付基板と接続させることにより配線基板と取付基板とを
   接続させるための中継基板であって、 上記第１面と第２面とを有する略板形状をなす中継基板
   本体と、 上記第２面側に形成された第２面側端子と、 上記第１面側のうち上記第２面側端子と対応する位置
   に、該第２面側端子と電気的に接続して形成された第１
   面側端子用パッドと、 上記配線基板と接続するための第１面側端子であって、 上記第１面側端子用パッドに固着され、 軟質金属からなり、 上記配線基板と接続するための先端部と、 上記第１面側端子用パッドに固着するための基端部と、 該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径より軸
   方向寸法の長い柱状部と、 を有し、 かつ、上記基端部は、上記柱状部から第１面側端子用パ
   ッドに向かって、徐々に径大となる形状を有する柱状第
   １面側端子と、を備える中継基板。
5. 【請求項５】 配線基板と取付基板との間に介在させ、
   第１面側で上記配線基板と接続させ、第２面側で上記取
   付基板と接続させることにより配線基板と取付基板とを
   接続させるための中継基板であって、 上記第１面と第２面とを有する略板形状をなし、該第１
   面と第２面との間を貫通する貫通孔を有する中継基板本
   体と、 上記貫通孔内壁に形成された貫通孔内金属層と、 上記貫通孔の第２面側周縁部に形成された第２面側端子
   用パッドと、 上記貫通孔内に配置され、少なくとも上記貫通孔内金属
   層と第２面側端子用パッドとに固着され、第１面側端子
   と、上記第２面側において上記中継基板本体の厚さ方向
   に突出する柱状第２面側端子と、を構成する軟質金属体
   と、を備え、 上記柱状第２面側端子は、 上記取付基板と接続するための先端部と、 上記第２面側端子用パッドに固着するための基端部と、 該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径より軸
   方向寸法の長い柱状部と、 を有し、 かつ、上記基端部は、上記柱状部から第２面側端子用パ
   ッドに向かって、徐々に径大となる形状を有することを
   特徴とする中継基板。
6. 【請求項６】 配線基板と取付基板との間に介在させ、
   第１面側で上記配線基板と接続させ、第２面側で上記取
   付基板と接続させることにより配線基板と取付基板とを
   接続させるための中継基板であって、 上記第１面と第２面とを有する略板形状をなし、該第１
   面と第２面との間を貫通する貫通孔を有する中継基板本
   体と、 上記貫通孔内壁に形成された貫通孔内金属層と、 上記貫通孔の第１面側周縁部に形成された第１面側端子
   用パッドと、 上記貫通孔内に配置され、少なくとも上記貫通孔内金属
   層と第１面側端子用パッドとに固着され、第２面側端子
   と、上記第１面側において上記中継基板本体の厚さ方向
   に突出する柱状第１面側端子と、を構成する軟質金属体
   と、を備え、 上記柱状第１面側端子は、 上記配線基板と接続するための先端部と、 上記第１面側端子用パッドに固着するための基端部と、 該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径より軸
   方向寸法の長い柱状部と、 を有し、 かつ、上記基端部は、上記柱状部から第１面側端子用パ
   ッドに向かって、徐々に径大となる形状を有することを
   特徴とする中継基板。
7. 【請求項７】 主面と裏面を有する略板形状をなし樹脂
   を含む材質からなるＩＣ搭載配線基板本体と、上記主面
   側に実装された集積回路チップと、上記裏面側のうち少
   なくとも上記集積回路チップに対応した位置に形成され
   た接続パッドと、を備えるＩＣ搭載配線基板と、取付基
   板本体と、該取付基板本体の主面のうち上記ＩＣ搭載配
   線基板の接続パッドに対応する位置に形成された取付パ
   ッドと、を備える取付基板と、の間に介在させ、第１面
   側で上記接続パッドと接続させ、第２面側で上記取付パ
   ッドと接続させることにより上記ＩＣ搭載配線基板と上
   記取付基板とを接続させるための中継基板であって、 樹脂を含む材質からなり、上記第１面と第２面とを有す
   る略板形状をなす中継基板本体と、 上記第１面側に形成された第１面側端子用パッドと、 上記接続パッドと接続するための第１面側端子であっ
   て、 上記第１面側端子用パッドに固着され、 軟質金属からなり、 上記接続パッドと接続するための先端部と、 上記第１面側端子用パッドに固着するための基端部と、 該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径より軸
   方向寸法の長い柱状部と、 を有し、 かつ、上記基端部は、上記柱状部から第１面側端子用パ
   ッドに向かって、徐々に径大となる形状を有する柱状第
   １面側端子と、 上記第２面側のうち上記柱状第１面側端子と対応する位
   置に、該柱状第１面側端子と電気的に接続して形成され
   た第２面側端子と、を備える中継基板。
8. 【請求項８】 主面と裏面を有する略板形状をなし樹脂
   を含む材質からなるＩＣ搭載配線基板本体と、上記主面
   側に実装された集積回路チップと、上記裏面側のうち少
   なくとも上記集積回路チップに対応した位置に形成され
   た接続パッドと、を備えるＩＣ搭載配線基板と、取付基
   板本体と、該取付基板本体の主面のうち上記ＩＣ搭載配
   線基板の接続パッドに対応する位置に形成された取付パ
   ッドと、を備える取付基板と、の間に介在させ、第１面
   側で上記接続パッドと接続させ、第２面側で上記取付パ
   ッドと接続させることにより上記ＩＣ搭載配線基板と上
   記取付基板とを接続させるための中継基板であって、 樹脂を含む材質からなり、上記第１面と第２面とを有す
   る略板形状をなす中継基板本体と、 上記第２面側に形成された第２面側端子用パッドと、 上記取付パッドと接続するための第２面側端子であっ
   て、 上記第２面側端子用パッドに固着され、 軟質金属からなり、 上記取付パッドと接続するための先端部と、 上記第２面側端子用パッドに固着するための基端部と、 該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径より軸
   方向寸法の長い柱状部と、 を有し、 かつ、上記基端部は、上記柱状部から第２面側端子用パ
   ッドに向かって、徐々に径大となる形状を有する柱状第
   ２面側端子と、 上記第１面側のうち上記柱状第２面側端子と対応する位
   置に、該柱状第２面側端子と電気的に接続して形成され
   た第１面側端子と、を備える中継基板。
9. 【請求項９】 主面と裏面を有する略板形状をなし樹脂
   を含む材質からなるＩＣ搭載配線基板本体と、上記主面
   側に実装された集積回路チップと、上記裏面側のうち少
   なくとも上記集積回路チップに対応した位置に形成され
   た接続パッドと、を備えるＩＣ搭載配線基板と、取付基
   板本体と、該取付基板本体の主面のうち上記ＩＣ搭載配
   線基板の接続パッドに対応する位置に形成された取付パ
   ッドと、を備える取付基板と、の間に介在させ、第１面
   側で上記接続パッドと接続させ、第２面側で上記取付パ
   ッドと接続させることにより上記ＩＣ搭載配線基板と上
   記取付基板とを接続させるための中継基板であって、 樹脂を含む材質からなり、上記第１面と第２面とを有す
   る略板形状をなし、該第１面と第２面との間を貫通する
   貫通孔を有する中継基板本体と、 上記貫通孔内壁に形成された貫通孔内金属層と、 上記貫通孔の第１面側周縁部に形成された第１面側端子
   用パッドと、 上記貫通孔内に配置され、少なくとも上記貫通孔内金属
   層と第１面側端子用パッドとに固着され、第２面側端子
   と、上記第１面側から上記中継基板本体の厚さ方向に突
   出する柱状第１面側端子と、を構成する軟質金属体と、
   を備え、 上記柱状第１面側端子は、 上記接続パッドと接続するための先端部と、 上記第１面側端子用パッドに固着するための基端部と、 該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径より軸
   方向寸法の長い柱状部と、 を有し、 かつ、上記基端部は、上記柱状部から第１面側端子用パ
   ッドに向かって、徐々に径大となる形状を有することを
   特徴とする中継基板。
10. 【請求項１０】 主面と裏面を有する略板形状をなし樹
    脂を含む材質からなるＩＣ搭載配線基板本体と、上記主
    面側に実装された集積回路チップと、上記裏面側のうち
    少なくとも上記集積回路チップに対応した位置に形成さ
    れた接続パッドと、を備えるＩＣ搭載配線基板と、取付
    基板本体と、該取付基板本体の主面のうち上記ＩＣ搭載
    配線基板の接続パッドに対応する位置に形成された取付
    パッドと、を備える取付基板と、の間に介在させ、第１
    面側で上記接続パッドと接続させ、第２面側で上記取付
    パッドと接続させることにより上記ＩＣ搭載配線基板と
    上記取付基板とを接続させるための中継基板であって、 樹脂を含む材質からなり、上記第１面と第２面とを有す
    る略板形状をなし、該第１面と第２面との間を貫通する
    貫通孔を有する中継基板本体と、 上記貫通孔内壁に形成された貫通孔内金属層と、 上記貫通孔の第２面側周縁部に形成された第２面側端子
    用パッドと、 上記貫通孔内に配置され、少なくとも上記貫通孔内金属
    層と第２面側端子用パッドとに固着され、第１面側端子
    と、上記第２面を越えて上記中継基板本体の厚さ方向に
    突出する柱状第２面側端子と、を構成する軟質金属体
    と、を備え、 上記柱状第２面側端子は、 上記取付パッドと接続するための先端部と、 上記第２面側端子用パッドに固着するための基端部と、 該先端部と基端部の中間に位置し、自己の最大径より軸
    方向寸法の長い柱状部と、 を有し、 かつ、上記基端部は、上記柱状部から第２面側端子用パ
    ッドに向かって、徐々に径大となる形状を有することを
    特徴とする中継基板。