JP2001291725A - 電子部品搭載用基板及びその製造方法 - Google Patents

電子部品搭載用基板及びその製造方法

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JP2001291725A
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Yasuhiro Obara
庸博 小原
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  • Die Bonding (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品に対する接合強度に優れた電子部品
搭載面を有する放熱板を備えた電子部品搭載用基板及び
その製造方法を提供する。 【解決手段】 配線基板5の開口部40を放熱板により
被覆することにより,電子部品3を搭載するための搭載
用凹部4と,搭載用凹部4の底部に放熱板2を露出させ
た電子部品搭載面24とを形成する電子部品搭載用基板
の製造方法において,放熱板2における少なくとも電子
部品搭載面24に,第二銅錯体と有機酸とを含有するエ
ッチング液を用いて粗化処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は,電子部品搭載用基板及びその製
造方法に関し,特に電子部品搭載用凹部の底部を形成す
る放熱板の表面処理に関する。
【0002】
【従来技術】従来,電子部品搭載用基板としては,電子
部品を搭載するための搭載用凹部を設けたものがある。
搭載用凹部は,絶縁基板の開口部を放熱板により被覆す
ることにより形成される。電子部品は,搭載用凹部の底
部を構成している放熱板に対して,半田などにより接合
される。
【0003】
【解決しようとする課題】しかしながら,搭載用凹部の
底部は,電子部品との接合強度が弱く,熱サイクルによ
り接合部にクラックが発生するおそれがある。その結
果,電子部品のはがれなどによる位置精度や導通状態が
悪化するおそれがある。
【0004】本発明はかかる従来の問題点に鑑み,電子
部品に対する接合強度に優れた電子部品搭載面を有する
放熱板を備えた電子部品搭載用基板及びその製造方法を
提供しようとするものである。
【0005】
【課題の解決手段】請求項1の発明は,配線基板の開口
部の片面を放熱板によりふさぐことにより,電子部品を
搭載するための搭載用凹部と,該搭載用凹部の底部に上
記放熱板を露出させた電子部品搭載面とを形成する電子
部品搭載用基板の製造方法において,上記放熱板におけ
る少なくとも上記電子部品搭載面に,第二銅錯体と有機
酸とを含有するエッチング液を用いて粗化処理を施すこ
とを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法である。
【0006】本発明においては,放熱板の電子部品搭載
面に,粗化処理を施して粗化面を形成している。粗化面
は,投錨効果によって,電子部品を接合する接着剤を強
く食い止める。また,放熱板の粗化処理は,第二銅錯体
と有機酸とを含有するエッチング液を用いる化学的表面
処理により行われる。かかる粗化処理により形成された
粗化面は,表面にほぼ垂直方向に凹凸が形成され,凸部
の交絡が少ない。また,凹凸面は略多面体形にエッチン
グされている。このため,凹部に溜まったエッチング残
さ・塵などが洗浄により除去されやすい。それゆえ,粗
化面は,投錨効果が大きく,電子部品の接合強度に優れ
ている。また,熱サイクル試験を行っても,優れた接合
強度を維持することができ,耐熱疲労性にも優れてい
る。
【0007】即ち,上記粗化面は,第二銅錯体と有機酸
とを含有するエッチング液を用いることによって,形成
することができる。かかるエッチング液は,スプレーや
バブリング等の酸素共存条件下で,次のように作用させ
て,導体回路を形成する銅導体を溶解させることができ
る。
【0008】
【化1】
【0009】〔化1〕に示すように,発生した第一銅錯
体は,酸の作用で溶解し,酸素と結合して第二銅錯体と
なって,再び銅の酸化に寄与する。
【0010】本発明で用いる第二銅錯体は,アゾール類
の第二銅錯体がよい。この種の第二銅錯体は,金属銅等
を酸化する酸化剤として作用する。アゾール類として
は,ジアゾール,トリアゾールやテトラゾールがよい。
中でも,イミダゾール,2−メチルイミダゾール,2−
エチルイミダゾール,2−エチル−4−メチルイミダゾ
ール,2−フェニルイミダゾール,2−ウンデシルイミ
ダゾール等がよい。アゾール類の第二銅錯体の添加量
は,1〜15重量%がよい。溶解性及び安定性に優れる
からである。
【0011】有機酸は,酸化銅を溶解させるために,第
二銅錯体に配合される。アゾール類の第二銅錯体を用い
る場合には,有機酸は特に限定されず,種々の酸を用い
ることができる。かかる有機酸としては,ギ酸,酢酸,
プロピオン酸,酪酸,吉草酸,カプロン酸,アクリル
酸,クロトン酸,シュウ酸,マロン酸,コハク酸,グル
タル酸,マレイン酸,安息香酸,グリコール酸,乳酸,
リンゴ酸,スルファミン酸等からなる群より選ばれる少
なくとも1種がよい。有機酸の合有量は,0.1〜30
重量%がよい。酸化された銅の溶解性を維持し,かつ溶
解安定性を確保するためである。
【0012】本発明にかかるエッチング液には,銅の溶
解やアゾール類の酸化作用を補助するために,フッ素イ
オン,塩素イオン,臭素イオン等のハロゲンイオンを加
えることができる。ハロゲンイオンの供給には,塩酸,
塩化ナトリウム等を用いることができ,これらをエッチ
ング液に添加するのがよい。ハロゲンイオンの量は,
0.01〜20重量%がよい。形成された粗化面と樹脂
絶縁層との密着性に優れるからである。
【0013】本発明にかかるエッチング液は,アゾール
類の第二銅錯体と有機酸(必要に応じてハロゲンイオ
ン)とを,水に溶解して調製することができる。また,
市販のエッチング液,例えば,メック社製,商品名「メ
ック エッチボンド」を使用することができる。
【0014】上記エッチング液を用いて粗化処理を行う
にあたっては,スプレー掛け,浸漬などの方法により行
うことができる。
【0015】請求項2の発明は,配線基板の開口部の片
面を放熱板によりふさぐことにより,電子部品を搭載す
るための搭載用凹部と,該搭載用凹部の底部に上記放熱
板を露出させた電子部品搭載面とを形成する電子部品搭
載用基板の製造方法において,上記放熱板における少な
くとも上記電子部品搭載面に,砥粒噴射研磨を施すこと
を特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法である。
【0016】本発明においては,放熱板の粗化面形成を
砥粒噴射研磨により行っている。かかる研磨によって
も,上記請求項1の発明と同様に,放熱板の表面に垂直
方向に凹凸が形成される。それゆえ,投錨効果の高い粗
化面を形成することができる。かかる粗化面に電子部品
を接合することにより,優れた接合強度及び耐熱疲労性
を得ることができる。
【0017】砥粒噴射研磨は,ショットブラストともい
われる物理的表面処理である。砥粒噴射研磨では,例え
ば、研磨用の粒子を放熱板に噴射させて放熱板の研磨を
行い,水の存在下で研磨を行っても良いし,乾燥状態で
行っても良い。
【0018】請求項3の発明は,配線基板の開口部の片
面を放熱板によりふさぐことにより,電子部品を搭載す
るための搭載用凹部と,該搭載用凹部の底部に上記放熱
板を露出させた電子部品搭載面とを形成してなる電子部
品搭載用基板において,上記放熱板における少なくとも
上記電子部品搭載面は,略多面体形の凹凸を有する粗化
面であることを特徴とする電子部品搭載用基板である。
【0019】これにより,電子部品搭載面を投錨効果に
優れた粗化面とすることができ,電電子部品搭載面の電
子部品に対する接合強度を向上させることができる。
【0020】請求項4の発明は,配線基板の開口部の片
面を放熱板によりふさぐことにより,電子部品を搭載す
るための搭載用凹部と,該搭載用凹部の底部に上記放熱
板を露出させた電子部品搭載面とを形成してなる電子部
品搭載用基板において,上記放熱板における少なくとも
上記電子部品搭載面は,上記電子部品搭載面に対して略
垂直方向の凸部が25μm当たり平均2〜100個形
成されている粗化面であることを特徴とする電子部品搭
載用基板である。
【0021】電子部品搭載面に略垂直方向の凸部が25
μm当たり平均2〜100個形成されていることによ
り,エッチング残さや塵,ブラスト残さなどの残留を防
止して,優れた密着性を維持することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】実施形態例1 本発明の実施形態に係る電子部品搭載用基板の製造方法
について,図1,図2を用いて説明する。まず,ガラス
エポキシ基板などの複数の絶縁基板8に,電子部品搭載
用の開口部40を穿設し,次いで,導体パターン61及
びビアホール62を形成し,これらを熱圧着して,1枚
の配線基板5とする。
【0023】次に,配線基板5に放熱板2を接着剤72
により接着する。このとき,開口部40を放熱板2によ
りふさぐ。これにより,電子部品を搭載するための搭載
用凹部4と,搭載用凹部4の底部に放熱板2を露出させ
た電子部品搭載面24とを形成する。
【0024】放熱板2としては,銅を用いる。放熱板2
の電子部品搭載面24となる側の片面に,配線基板5へ
の接着前にあらかじめ,エッチング液を用いて粗化処理
を施す。エッチング液は,イミダゾール銅(II)錯体
10重量部,グリコール酸7重量部,塩化カリウム5重
量部,及びイオン交換水78重量部の混合液である。エ
ッチング液による粗化処理は,エッチング液を放熱板の
電子部品搭載面の側の片面にスプレイ掛けすることによ
り行う。
【0025】放熱板2を配線基板5に接着した後には,
配線基板5のソルダーレジストによる被覆及び半田ボー
ル63の接合を行う。得られた電子部品搭載用基板の搭
載用凹部4の電子部品搭載面24に,ICなどの電子部
品3を接着する。搭載用凹部4の中は,封止用樹脂41
が充填される。電子部品は,電子部品搭載面24に対し
て高い接合強度を発揮し,熱サイクル試験を行っても強
い接合強度を維持した。
【0026】また,図2に概念的に示すごとく,放熱板
2の電子部品搭載面24には,粗化面241が形成され
ている。放熱板2の粗化面241には,粗化面241に
対してほぼ垂直方向に25μm当たり平均30個の凸
部を有する凹凸が形成されており,たとえば図3に示し
たような凸部242の交絡はみられなかった。また,凹
凸を有する粗化面には抉り取ったような略多面体形状が
認められた。このことから,電子部品搭載面24が優れ
た接合強度を発揮するのは,凹部243に溜まったエッ
チング残さ・塵249が洗浄により除去されやすく,粗
化面241の大きな投錨効果が得られるからであると考
えられる。
【0027】実施形態例2 本例は,放熱板の粗化面を,砥粒噴射研磨により形成し
ている。砥粒噴射研磨では,粒径220μmの炭化珪素
の粒子を水に20%程の濃度に攪拌し,これをノズルに
より2.0kg/cm2の圧力で塗出して行った。
【0028】その他は,実施形態例1と同様である。本
例においても,放熱板の粗化面は,電子部品の接合強度
及び耐熱疲労性にも優れていた。その理由は,実施形態
例1と同様に,粗化面にほぼ垂直方向に凹凸が形成され
凸部の交絡が少ないため,粗化面の大きな投錨効果が得
られるからであると考えられる。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば,電子部品に対する接合
強度に優れた電子部品搭載面を有する放熱板を備えた電
子部品搭載用基板及びその製造方法を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例1の電子部品搭載用基板の断面図。
【図2】実施形態例1における,粗化面の断面説明図。
【図3】粗化面の断面説明図。
【符号の説明】
2...放熱板, 24...電子部品搭載面, 3...電子部品, 4...搭載用凹部, 40...開口部, 5...配線基板,

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配線基板の開口部の片面を放熱板により
    ふさぐことにより,電子部品を搭載するための搭載用凹
    部と,該搭載用凹部の底部に上記放熱板を露出させた電
    子部品搭載面とを形成する電子部品搭載用基板の製造方
    法において,上記放熱板における少なくとも上記電子部
    品搭載面に,第二銅錯体と有機酸とを含有するエッチン
    グ液を用いて粗化処理を施すことを特徴とする電子部品
    搭載用基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 配線基板の開口部の片面を放熱板により
    ふさぐことにより,電子部品を搭載するための搭載用凹
    部と,該搭載用凹部の底部に上記放熱板を露出させた電
    子部品搭載面とを形成する電子部品搭載用基板の製造方
    法において,上記放熱板における少なくとも上記電子部
    品搭載面に,砥粒噴射研磨を施すことを特徴とする電子
    部品搭載用基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 配線基板の開口部の片面を放熱板により
    ふさぐことにより,電子部品を搭載するための搭載用凹
    部と,該搭載用凹部の底部に上記放熱板を露出させた電
    子部品搭載面とを形成してなる電子部品搭載用基板にお
    いて,上記放熱板における少なくとも上記電子部品搭載
    面は,略多面体形の凹凸を有する粗化面であることを特
    徴とする電子部品搭載用基板。
  4. 【請求項4】 配線基板の開口部の片面を放熱板により
    ふさぐことにより,電子部品を搭載するための搭載用凹
    部と,該搭載用凹部の底部に上記放熱板を露出させた電
    子部品搭載面とを形成してなる電子部品搭載用基板にお
    いて,上記放熱板における少なくとも上記電子部品搭載
    面は,上記電子部品搭載面に対して略垂直方向の凸部が
    25μm当たり平均2〜100個形成されている粗化
    面であることを特徴とする電子部品搭載用基板。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008126564A1 (ja) * 2007-03-12 2008-10-23 Toyo Tanso Co., Ltd. 放熱部材、それを用いた回路基板、電子部品モジュール及びその製造方法
JP2017139384A (ja) * 2016-02-04 2017-08-10 株式会社村田製作所 電子部品の製造方法

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