JP2003117933A

JP2003117933A - 電子部品の製造方法

Info

Publication number: JP2003117933A
Application number: JP2001318979A
Authority: JP
Inventors: Takefumi Mizushima; 武文水島; Kazuo Hattori; 和生服部; Hiroyuki Tsujino; 弘之辻野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2003-04-23
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: JP4196050B2

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁層の厚みが薄くても金属板とインサート
部品の間を絶縁性を保持することができる電子部品の製
造方法を提供する。【解決手段】所望の電子部品の絶縁層と略同一の形状
を有するシート状成形材料１と、インサート部品１２
と、金属板１３を成形用金型に投入して加熱加圧成形し
て片側面に金属板１３を有する電子部品の製造方法であ
る。このとき、上記インサート部品１２に重ねたシート
状成形材料１と金属板１３の間に、ガラスクロスまたは
ガラスペーパーの少なくともいずれかのガラス基材１１
を挟んだ状態で成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート状成形材料
と、インサート部品と、金属板を用いた電子部品の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】成形品として、粉粒状樹脂組成物や、こ
の粉粒状樹脂組成物を打錠して作製した柱状のタブレッ
トなどの成形材料を、リードフレーム等のインサート部
品と共に金型内に投入し、直圧成形法にて加熱加圧成形
することにより、板状又はシート状に成形して絶縁層と
回路層とを積層成形した電子部品が知られている。

【０００３】しかし、粉粒状の成形材料を金型内で板状
又はシート状に成形する場合は、成形材料の粒子間に存
在する空気が絶縁層内に残存し、絶縁層内にボイドが発
生するおそれがある。また、タブレットの成形材料を用
いる場合は、タブレットの成形材料が金型内にて板状又
はシート状に変形する際に空気をかみ込むことにより、
やはり絶縁層内にボイドが発生するおそれがある。

【０００４】そこで、これらを解決する製造方法が提案
されている。上記製造方法として、例えば、先ず、粉粒
状樹脂組成物をシート成形用金型にて所望の電子部品の
絶縁層と略同一の形状を有するシート状成形材料に作製
し、その後、このシート状成形材料をインサート部品と
共に成形用金型内に投入し、直圧成形法にて加熱加圧成
形する方法が知られている（例えば、特開２００１―１
７０９２８号公報等）。この製造方法は、上記ボイドの
発生を抑制できたり、絶縁層と略同一の形状を有するシ
ート状成形材料を採用するので材料ロスを低減する等に
有効なものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電子部品として、放熱
用の金属板としてアルミニウム板等を有するものが知ら
れている。この電子部品を上記シート状成形材料を用い
て作製する場合、図３に示すように、下型８５上にイン
サート部品８２を配置すると共に、下型８５と型体８６
で凹部８７を形成し、次いで、シート状成形材料８１を
配置し、さらに、その上に金属板８３を配置する。その
後、上型８４が下降し、加熱加圧が行われるとシート状
成形材料８１は、一旦溶融した後に硬化反応が行われ、
それに伴って、溶融した成形材料内にインサート部品８
２が埋没されると共に、その反対側に金属板８３が積層
一体化する。

【０００６】近年、このような片側面に金属板を有する
電子部品においては、熱抵抗率を小さくし、且つ、耐電
圧を大きくする基板が求められており、そのため、絶縁
層の厚みは、２００μｍ以下に薄くしたものが要望され
ている。しかし、片側面に金属板を有する電子部品は、
上記製造方法で作製しようとすると、薄いシート状成形
材料を用いることになる。薄いシート状成形材料は、加
熱加圧際に樹脂の流れ方を制御することが難しい。電子
部品は、シート状成形材料の樹脂の流れ方がばらつく
と、金属板とインサート部品の間を絶縁する絶縁層の厚
みに偏りを生じるため、特性にばらつきを生じるおそれ
がある。

【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、絶縁層の厚みが薄くても
金属板とインサート部品の間を絶縁性を保持することが
できる電子部品の製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために鋭意研究を重ねた結果、シート状成形材
料と金属板の間に、薄物のガラスクロスまたはガラスペ
ーパーの少なくともいずれかのガラス基材を挿入して加
熱加圧成形することで、溶融したシート状成形材料の樹
脂の一部がこのガラス基材に含浸し、各層を一体化する
とともに、このガラス基材で金属板とインサート部品の
間の絶縁性を保持しつつ、２００μｍ以下の絶縁層を形
成できることを見出し、本発明の完成に至ったものであ
る。

【０００９】また、充填剤が８０〜９５質量％と多く含
有する樹脂組成物は、ガラス基材に含浸してＢステージ
状態とすることが困難であるが、本発明は、樹脂組成物
のみで形成したシート状成形材料とガラス基材を成形工
程で積層し、一体化することで、樹脂流れに偏りがあっ
ても、金属板とインサート部品の間を絶縁性を保持する
ことができるものである。

【００１０】請求項１記載の電子部品の製造方法は、所
望の電子部品の絶縁層と平面視で略同一の形状を有する
シート状成形材料と、インサート部品と、金属板を成形
用金型に投入して加熱加圧成形して片側面に金属板を有
する電子部品の製造方法において、インサート部品に重
ねたシート状成形材料と金属板の間に、ガラスクロスま
たはガラスペーパーの少なくともいずれかのガラス基材
を挟んだ状態で成形することを特徴とする。

【００１１】請求項２記載の電子部品の製造方法は、請
求項１記載の電子部品の製造方法において、上記ガラス
基材の厚みが、４０〜２００μｍのものであることを特
徴とする。

【００１２】請求項３記載の電子部品の製造方法は、請
求項１又は請求項２記載の電子部品の製造方法におい
て、上記シート状成形材料が、無機充填材８０〜９５質
量％配合した樹脂組成物を原料としたものであることを
特徴とする。

【００１３】請求項４記載の電子部品の製造方法は、請
求項１乃至請求項３いずれか記載の電子部品の製造方法
において、上記インサート部品がリードフレイムを有す
るものであることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図に基づ
いて説明する。図１（ａ）は、実施の形態の成形工程を
示した概略断面図、（ｂ）は成形された電子部品の概略
断面図、（ｃ）はこの電子部品を裏面側からの斜視図で
ある。

【００１５】本発明の対象となる電子部品は、片方の面
に金属板１３を有し、他方の面に絶縁層１ａ内に埋没し
たインサート部品１２を有する回路基板１０である。上
記インサート部品１２は、リードフレーム１２ａを有し
て回路層１２ｂとなるものである。上記金属板１３は、
放熱用として採用され、例えば、アルミニウム板等が挙
げられる。

【００１６】上記電子部品の製造方法は、成形用金型に
インサート部品１２、シート状成形材料１、ガラス基材
１１、金属板１３を投入し、加熱加圧成形する。

【００１７】上記ガラス基材１１は、加熱加圧成形の際
に溶融するシート状成形材料１の樹脂の一部を含浸する
ことができるものである。上記ガラス基材１１は、ガラ
スクロスまたはガラスペーパーを用いることができる。
また、上記ガラス基材１１は、シート状成形材料１と平
面視で略同一の形状を有するとともに、その厚みが、４
０〜２００μｍのものを好適に用いることができる。上
記ガラス基材１１は、汎用の回路板に採用されるものを
用いることができ、例えば、Ｅガラス、Ｄガラス等を用
いたものが挙げられる。

【００１８】上記シート状成形材料１について、説明す
る。上記シート状成形材料１は、電子部品の絶縁層１ａ
と平面視で略同一の形状を有するものである。上記シー
ト状成形材料１は、熱硬化性樹脂、その硬化剤、無機充
填材等の構成材料を配合した粉粒状樹脂組成物を用いて
作製される。

【００１９】この粉粒状樹脂組成物の材料である熱硬化
性樹脂は、例えば、ｏ−クレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジ
エン型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ｓ型エポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂等のエポキ
シ樹脂があげられ、これらを単独で用いても、２種類以
上を併用してもよい。樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の含
有量は、４〜１０重量％程度が好適である。

【００２０】上記エポキシ樹脂の硬化剤としては、例え
ば、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、フ
ェノールアラルキル、ナフトールアラルキル等の各種の
多価フェノール化合物やナフトール化合物が挙げられ
る。硬化剤全体の配合量は、通常エポキシ樹脂に対し
て、当量比で０．５〜１．５の範囲で配合される。

【００２１】また、上記硬化剤に加えて硬化助剤を配合
してもよく、この硬化助剤としては、例えば、トリフェ
ニルホスフィン等の有機ホスフィン類、１，８−ジアザ
−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等の三級アミ
ン類、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾ
ール等のイミダゾール化合物等を挙げることができ、そ
の配合量は０．２〜０．８重量％の範囲とすることが好
ましい。

【００２２】上記無機充填材としては、例えば、結晶シ
リカ、溶融シリカ、アルミナ、窒化ケイ素等の粉末が挙
げられる。また、無機充填材としては、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング
剤にて表面処理を施したものも挙げられる。この無機充
填材は、単独で用いても、２種類以上を併用してもよ
い。上記無機充填材の配合量は、８０〜９５質量％の範
囲が好適である。

【００２３】また、粉粒状樹脂組成物の材料としては、
必要に応じて、離型剤、難燃剤、着色剤、シリコーン可
とう剤等の添加剤を用いることができる。

【００２４】上記粉粒状樹脂組成物は、上述の材料を配
合したものをミキサー、ブレンダー等で均一に混合した
後、ニーダーやロール等で加熱・混練し、更に冷却固化
した後粉砕して得ることができる。

【００２５】上記上記粉粒状樹脂組成物を用いてシート
状成形材料１を作製する方法の一例を、図２に示す。上
記シート状成形材料１の作製には、シート成形用金型が
用いられる。上記シート成形用金型は、型体５と、プラ
ンジャー６と、下皿７にて構成されている。上記型体５
は、上面に向けて開口する平面視矩形状の凹部８が設け
られている。この凹部８の形状は、電子部品の絶縁層１
ａと平面視で略同一の形状とする。

【００２６】上記プランジャー６は、下面から下方に向
けて平面視矩形状のコア９が突設されている。このコア
９の平面視寸法は、型体５の凹部８と略同一に形成され
ており、コア９の突出寸法は、凹部８の深さから、成形
されるシート状成形材料１の所望の厚み寸法を減じた寸
法に形成される。上記シート成形用金型は、プランジャ
ー６のコア９を型体５の凹部８内に配置するように、プ
ランジャー６と型体５を型合わせすると、コア９の表面
と凹部８の内面にて囲まれた空間にて、成形されるシー
ト状成形材料１と同一寸法、同一形状を有するキャビテ
ィ４が構成される。また、上記下皿７は、型体５の下方
に配置され、型体５にかけられる下向きの荷重に抗して
型体５を支えるものである。

【００２７】上記方法は、図２（ａ）に示すように、上
側のシート成形用金型であるプランジャー６と、下側の
シート成形用金型である型体５と下皿７の間に一対の離
型フィルム３、３を敷き、この離型フィルム３、３の間
に所定量の粉粒状樹脂組成物２を投入する。上記離型フ
ィルム３としては、シート状成形材料１及びシート成形
用金型に対して、離型性を有するものであり、例えば、
ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等のフィルムが
挙げられる。

【００２８】次に、上記方法は、図２（ｂ）に示すよう
に、プランジャー６と型体５とを、プランジャー５のコ
ア９が型体５の凹部８内に配置されるように型合わせす
ると共に、プランジャー６に型体５に向けての下向きの
荷重をかける。このとき型体５は下皿７によって支持さ
れ、シート成形用金型内に形成されるキャビティ４内に
おいて、粉粒状樹脂組成物２が均されると共に加圧され
る。この際、離型フィルム３、３は、その端部をシート
成形用金型の外側に出しておくと、後工程の作業が行い
易い。この成形により、粉粒状樹脂組成物２は、シート
状に形成されるものである。

【００２９】その後、上記方法は、図２（ｃ）に示すよ
うにシート成形用金型の型体５とプランジャー６とを型
開きした際に、シート状成形材料１がシート成形用金型
より容易に離型することができるものである。上記方法
によって、図２（ｄ）に示すような、シート状の成形材
料１を得ることができる。上記シート状成形材料１は、
電子部品の絶縁層１ａと平面視で略同一の形状であるた
め、変形による空気のかみ込みが抑制されて絶縁層１ａ
内にボイドが発生することを防止することができるもの
である。

【００３０】上記シート状成形材料１を用いて、電子部
品は製造される。上記電子部品の製造方法は、図１
（ａ）に示すように、インサート部品１２に上記シート
状成形材料１を重ね、さらに、上記シート状成形材料１
にガラス基材１１、金属板１３を順に積層する。

【００３１】電子部品を成形する成形用金型は、図１
（ａ）に示すような型体１６と、上型１４と、下型１５
から構成されるものが挙げられる。上記型体１６は、上
面に向けて開口する平面視矩形状の凹部１７が設けられ
ている。上記上型１４は、下面から下方に向けて、型体
１６の凹部１７と略同一に形成されたコアが突設してい
る。また、この凹部１７の平面視寸法は、電子部品の所
望の平面視寸法と略同一とし、また凹部１７の深さ寸法
は、電子部品の所望の厚み寸法と略同一とする。

【００３２】成形する方法は、まず下型１５上にリード
フレイム１２ａを有するインサート部品１２を配置する
と共に、下型１５と型体１６で凹部１７を形成し、次い
で、シート状成形材料１を配置し、さらに、その上にガ
ラス基材１１と金属板１３を順に配置する。その後、成
形用金型で加熱加圧が行われるとシート状成形材料１
は、一旦溶融した後に硬化反応が行われ、それに伴っ
て、溶融した成形材料内にインサート部品２２ａが埋没
されると共に、溶融した樹脂の一部がこのガラス基材１
１に含浸し、ガラス基材１１及び金属板１３が積層状態
で一体化する。成形用金型の加熱加圧条件としては、例
えば、加熱温度を１５０〜１７５℃、加圧力を９．５〜
４０ＭＰａとすることが好ましく、この場合の加熱加圧
時間を６０〜３６０秒間とすることが好ましい。この成
形材料の硬化で絶縁層１ａが形成される。成形後、型開
きすることにより、リードフレイム１２ａと金属板１３
を有する電子部品が取り出される。

【００３３】上記電子部品の製造方法は、シート状成形
材料１と金属板１３の間に、薄物のガラス基材１１を挿
入して加熱加圧成形することで、溶融したシート状成形
材料１の樹脂の一部がこのガラス基材１１に含浸し、各
層を一体化するとともに、このガラス基材１１で金属板
１３とインサート部品１２の間の絶縁性を保持すること
ができる。上記製造方法は、電子部品の絶縁層が２００
μｍ以下と薄いものを形成する場合に、特に有効であ
る。

【００３４】

【発明の効果】本発明の電子部品の製造方法によれば、
インサート部品に重ねたシート状成形材料と金属板の間
に、ガラスクロスまたはガラスペーパーの少なくともい
ずれかのガラス基材を挟んだ状態で成形するので、絶縁
層の厚みが薄くても金属板とインサート部品の間に良好
な絶縁性を保持した電子部品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施の形態の成形工程を示し
た概略断面図、（ｂ）は成形された電子部品の概略断面
図、（ｃ）は同上の電子部品の裏面側からの斜視図であ
る。

【図２】シート状成形材料の製造工程の一例を示し、
（ａ）〜（ｃ）は製造工程の概略断面図、（ｄ）はシー
ト状成形材料の斜視図である。

【図３】従来の成形工程を示した概略断面図である。

【符号の説明】

１シート状成形材料１ａ絶縁層１１ガラス基材１２インサート部品１３金属板１４上型１５下型１６型体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者辻野弘之大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 4F204 AC03 AD03 AD04 AD08 AD35 AH37 FA01 FB17 FB20 FF05 FF49

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所望の電子部品の絶縁層と平面視で略同
一の形状を有するシート状成形材料と、インサート部品
と、金属板を成形用金型に投入して加熱加圧成形して片
側面に金属板を有する電子部品の製造方法において、イ
ンサート部品に重ねたシート状成形材料と金属板の間
に、ガラスクロスまたはガラスペーパーの少なくともい
ずれかのガラス基材を挟んだ状態で成形することを特徴
とする電子部品の製造方法。
【請求項２】上記ガラス基材の厚みが、４０〜２００
μｍのものであることを特徴とする請求項１記載の電子
部品の製造方法。
【請求項３】上記シート状成形材料が、無機充填材８
０〜９５質量％配合した樹脂組成物を原料としたもので
あることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子
部品の製造方法。
【請求項４】上記インサート部品がリードフレイムを
有するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項
３いずれか記載の電子部品の製造方法。