JP2004063679A - 立体回路基板の電極端子構造 - Google Patents
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Abstract
【目的】ＩＣ等のチップ部品を絶縁性樹脂で封止する工程において、電極端子近傍に設けられた凹部にも絶縁性樹脂を同時に充填して硬化させ、次いでリフローはんだ付け工程でのはんだ流れを溶融はんだと絶縁性樹脂が濡れ性を示さないことを利用して防止することのできる立体回路基板の電極端子構造を提供することにある。
【構成】立体回路基板１に少なくともはんだ等の導電性ペースト４の流れを防止する回路パターン５の部位が凹部状に形成され、該凹部６に絶縁性樹脂７を充填して導電性ペースト４により接続する電極端子部８の端子構造である。
【選択図】 図１
【構成】立体回路基板１に少なくともはんだ等の導電性ペースト４の流れを防止する回路パターン５の部位が凹部状に形成され、該凹部６に絶縁性樹脂７を充填して導電性ペースト４により接続する電極端子部８の端子構造である。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子部品の組み立てに使用されるはんだ等の導電性樹脂の流れ防止に適用する立体回路基板の電極端子構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１７及び図１８に示したように、近年の高密度実装技術の進歩により、電子機器の基板２０の上には、多種多様の電子部品２１が実装されるようになり、回路の狭ピッチ化が求められるようになってきた。一般に各種電子部品の基板上への接合は、粒径２０μｍ程度のはんだ粒子とロジン系フラックスからなるペースト２２を用いて行っている。例えば回路形成されたセラミックス基板などの配線電極端子用ランド部を除きソルダーレジスト２４を設け、次いで、電極端子部にメタルマスクを用いて約１５０μｍ厚みのペーストを印刷し、電子部品２１を電極端子２３の上に搭載する。
【０００３】
この工程において、溶融したはんだは銅などの金属からなる電極端子には良い濡れ性を示すが、基板上に敷設されたソルダーレジスト２４は、濡れ性を示さない。したがって、溶融はんだは、電極端子２３の上に止まり、電極間に流れ出すことはなく、電極端子同士は、良好な電気絶縁が保たれている。
【０００４】
はんだ付け工程により、コンデンサーチップ等の各種電子部品２１を電極端子２３の上に搭載する。その際に、電極間での短絡を防止するためにソルダーレジスト２４を設けはんだ流れを防止する。しかし、ソルダーレジスト工程を設けることは、工程数増加をまねきタクトの損失及びコスト増加の原因となっている。また、はんだ流れを防止するために回路パターン等を変更したりすることは、基板の大型化を招くものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題を解決するためにＩＣ等のチップ部品を絶縁性樹脂で封止する工程において、電極端子近傍に設けられた凹部にも絶縁性樹脂を同時に充填して硬化させ、次いでリフローはんだ付け工程でのはんだ流れを溶融はんだと絶縁性樹脂が濡れ性を示さないことを利用して防止することのできる立体回路基板の電極端子構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の立体回路基板の電極端子構造は、立体回路基板に導電性ペーストにより接続する電極部の端子構造であって、少なくとも導電性ペーストの流れを防止する回路パターンの部位が凹部状に形成され、該凹部に絶縁性樹脂が充填されてなることを特徴としている。
【０００７】
したがって、はんだ流れを溶融はんだと絶縁性樹脂が濡れ性を示さないことを利用して防止することのできる立体回路基板の電極端子構造である。
【０００８】
請求項２に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項１に記載の凹部は、立体回路基板形成時に、基材と同時成形された凹部上に回路パターンが形成されてなることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、凹部が立体回路基板形成時に、同時成形されるので、成形が簡単であり、凹部を簡単且つ効率的に形成することができる。
【００１０】
請求項３に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項１又は請求項２に記載の凹部に充填される絶縁性樹脂が、導電性ペーストの凹部への流れ込みを防止するように電極端子面よりも高く盛り上げて固着されてなることを特徴とするものである。
【００１１】
したがって、電極端子面以上の樹脂の盛り上げ高さを設けることにより、はんだ流れの防止を図ることができるので、一工程で成形が可能となる。
【００１２】
請求項４に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項１乃至請求項３に記載のいずれか１項に記載の凹部内の充填された絶縁性樹脂と回路パターンとの接着強度を向上させるために接着面積を増加させるために回路パターンに凹凸部を形成することを特徴としている。
【００１３】
したがって、凹部と封止樹脂の接着強度が増し、信頼性が向上する。又、安定な流れを行う役割を果たすことができる。
【００１４】
請求項５に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項１乃至請求項４に記載のいずれか１項に記載の凹部内に電極部の端子用ランドより延出する回路パターンを形成し、該回路パターン上に電子部品を実装して凹部内を絶縁性樹脂が充填されてなることを特徴としている。
【００１５】
したがって、電子部品の実装・封止と同時にはんだ流れの防止ができるので絶縁部を簡単且つ効率的に形成できる。
【００１６】
請求項６に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項１に記載の導電性ペーストの流れ込みを防止する凹部以外に、回路パターンで保護すべき箇所を凹部形状にし、該凹部に同充填樹脂を充填し、凹部内の回路パターンを保護することを特徴としている。
【００１７】
したがって、回路パターンの保護を選択的且つ確実に保護することが可能となる。
【００１８】
請求項７に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項５に記載の電子部品実装封止部の実装部品との接続用回路ではない電極端子の接続回路が、電子部品実装封止部の凹部内に引き込まれて電極部の端子用ランドが形成されていることを特徴としている。
【００１９】
したがって、封止凹部に他の電極部端子用ランドを形成する凹部を一体化しているので、凹部の個数を少なくでき、効率的に封止することができる。
【００２０】
請求項８に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項７に記載の凹部内に引き込まれた接続回路が凹部底面に存在せず凹部側面に存在することを特徴としている。
【００２１】
したがって、封止凹部の側面に回路パターンを設けることで凹部底面の面積を小さくでき、これによる封止樹脂の充填量が少なくできる。
【００２２】
請求項９に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項５、請求項７、請求項８のいずれか１項に記載の電子部品実装封止部の凹部から電極ランド方向に突出する凹部を形成して、この突出する凹部にも絶縁性樹脂を充填して電極端子の導電性ペーストの流れを防止することを特徴としている。
【００２３】
したがって、絶縁性樹脂の充填量をあまり増大せずに、電子部品実装封止部の凹部から離れた位置に電極ランドを設けることができる。
【００２４】
請求項１０に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項９に記載の突出する凹部より、浅く形成されていることを特徴としている。
【００２５】
したがって、請求項９に比し封止樹脂の充填量を少なくできる。
【００２６】
請求項１１に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項９又は請求項１０に記載の突出する凹部を延長して引き回し、電極部の端子用ランドの形成位置を自在にすることを特徴としている。
【００２７】
したがって、突出する凹部を延長してランド形成位置を自在にすることにより、封止樹脂の充填量を少なくして回路設計の自在性が向上できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１乃至図１５に示したように、本発明の実施形態に係わる立体回路基板の電極端子構造について説明する。
【００２９】
図１及び図２のように、立体回路基板の電極端子構造は、液晶ポリマーやＰＰＡ樹脂（芳香族ポリアミド樹脂）等の樹脂材料やアルミナセラミック材料等の電気絶縁材料で成形された立体回路基板１に、図２に示したような凸部２を有する凹凸金型３でプレス成形して、少なくともはんだ等の導電性ペースト４の流れを防止する回路パターン５の部位が凹部状に形成され、該凹部６にエポキシ系の熱硬化性樹脂等の絶縁性樹脂７を充填して導電性ペースト４により接続する電極端子部８の端子構造である。
【００３０】
したがって、例えば電極端子部８にはんだ付けする場合、溶融はんだである導電性ペースト４と絶縁性樹脂７が濡れ性を示さないことを利用して溶融はんだの流出を防止することができる。このとき、立体回路基板１の基材成形に射出成形を用いれば、この凹部６は立体回路基板１の基材形成時に、同時成形できるので、一工程で簡単に形成できる。
【００３１】
図３は、凹部６に充填される絶縁性樹脂７が、導電性ペースト４の凹部９への流れ込みを防止するように電極端子部８の表面よりも絶縁性樹脂７の表面張力で高く盛り上げて固着するものである。
【００３２】
図４は、凹部６に充填される絶縁性樹脂７が、凹部６に丸棒形状に突出部１０を設けて略電極端子部８の表面以上の高さを有し、突出部１０との密着力により電極端子部８の表面以上の絶縁性樹脂７が盛り上げられ、この盛り上げ高さを利用してはんだ流れを効果的に防止するようにしたものである。
【００３３】
図５は、凹部６の電極端子部８の高さが回路パターン５側の高さよりも低くした形状を有するもので、絶縁性樹脂７と凹部６の側面上部との密着力により電極端子部８の表面以上の絶縁性樹脂７が盛り上げられ、この盛り上げ高さを利用してはんだ流れを効果的に防止するようにしたものである。
【００３４】
図６は、凹部６に充填される絶縁性樹脂７が、膨張機能を有する物質を混入し、充填後に例えば熱硬化性樹脂の高温で硬化する熱を利用して膨張させることにより、ボイド（空気）１７などの膨張物が発生し、電極端子部８の表面以上の絶縁性樹脂７が盛り上げられ、この盛り上げ高さを利用してはんだ流れを効果的に防止するようにしたものである。
【００３５】
図７（ａ）、（ｂ）は、立体回路基板１の凹部６内の充填された絶縁性樹脂７と回路パターン５との接着強度を向上させるために接着面積を増加させるために回路パターン５に凹凸部１１を形成するようにして、凹部６と絶縁性樹脂７との接着強度を増加させ、安定な流れを行う役割を果たすことができる。
【００３６】
図８は、立体回路基板１の電極端子構造は、凹部６内に一方の電極端子部８の端子より延出する回路パターン５を形成し、該回路パターン５上にＩＣ等の電子部品１２を実装して凹部６内を絶縁性樹脂７で充填するもので、電子部品１２の実装と同時にはんだ流れの防止ができるので絶縁部を簡単且つ効率的に形成できる。
【００３７】
図９（ａ）、（ｂ）は、凹部６内に双方の電極端子部８の端子より延出する回路パターン５を形成し、立体回路基板１の凹部６にＩＣ等の電子部品１２を実装して凹部６内を絶縁性樹脂７で充填するもので、電子部品１２の実装・封止と同時に複数の電極端子部８のはんだ流れの防止ができるので絶縁部をさらに簡単且つ効率的に形成できる。
【００３８】
図１０は、導電性ペースト４の流れ込みを防止する凹部６以外に回路保護用凹部２０を形成し、該回路保護用凹部２０の底部に微細な回路パターン５を配設し、この微細な回路パターン５の上に、絶縁性樹脂７を充填し、外部からの機械的損傷を避ける目的などのために選択的に微細回路を保護するようにしたものである。
【００３９】
図１１（ａ）は、立体回路基板１の電極端子構造の全体斜視図、（ｂ）は、（ａ）の平面図である。そして、電子部品１２の実装封止部１３の実装部品（図示せず）との接続用電極端子ではない電極端子部８の接続回路が、電子部品実装封止部の凹部６内に引き込まれて形成されているので、これらの電極端子部８上の導電性ペースト４であるはんだ流れを確実に防止することができる。
【００４０】
図１２（ａ）は、立体回路基板１の電極端子構造の全体斜視図、（ｂ）は、（ａ）の回路パターン部分の平面図である。図１１と同様に、凹部６内に引き込まれた接続回路が凹部６の側面１４に存在するものである。そして、封止凹部６の側面１４に回路パターン５を設けることで凹部６の底面に配線用のスペースを確保する必要がないので、底面の面積を小さくでき、これによる封止樹脂の充填量が少なくできる。
【００４１】
図１３（ａ）は、立体回路基板１の電極端子構造の全体斜視図、（ｂ）は、（ａ）の回路パターン部分の平面図である。図１１と同様に、電子部品１２の実装封止部の凹部６から電極ランド１５の方向に突出する凹部１６を形成して、この突出する凹部１６に電極ランド１５の接続回路を形成するものである。このようにすることで、電極ランド１５のＩＣ等の電子部品の封止凹部６と離れた位置に設けるようにしても封止樹脂の充填量を余り増大させずに少なくできる。
【００４２】
図１４は、立体回路基板１の突出する凹部１６は、電子部品１２の実装封止部の凹部６より、浅く形成されているので、突出する凹部１６が凹部６の底面より浅く成形可能となり、図１３に比し封止樹脂の充填量を少なくできるものである。
【００４３】
図１５は、突出する凹部１６を延長して引き回し、電極ランド１５の形成位置を自在にすることにより、回路パターン設計の自在性を向上することができるものである。
【００４４】
以下、本発明の実施例を図面と共に詳しく説明する。
【００４５】
（実施例１）
【００４６】
図１において、熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を立体回路基板１の正方形状の一辺が３ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６内に充填し、１５０℃、４時間で硬化させる。充填条件は、内径０．５２ｍｍのデイスペンサーを使用し、圧力３ｋｇ／ｃｍ２で２秒×４回塗布する。立体回路基板１は、カオリン４０％、芳香族ポリアミド６０％からなり、立体回路基板１上の回路パターン５は、銅１３μｍ、ニッケル９μｍ、金０．７μｍの厚さで構成され、回路幅は０．５ｍｍ程度である。
１５０μｍのメタルマスクを用いてはんだペーストを電極端子部８（特にはんだペーストを印刷する領域を電極端子部といい、その他の部分を回路パターンと定める。）にスクリーン印刷をする。このメタルマスク面には、直径０．４７ｍｍの開口部が２点あり、中心間の距離は、１．０ｍｍである。次いで、電子部品１２であるチップコンデンサ１００５タイプをはんだペースト上に搭載する。電子部品１２が搭載された立体回路基板１をリフローに通して約２５０℃ではんだを溶融させて、電子部品１２と電極端子部８とを接続させる。このとき、リフロー時に溶融したはんだと回路表面の金は濡れやすいので、はんだは回路表面を流れるが、充填する絶縁性樹脂との濡れ性が悪いために、電極端子部上で溶融はんだが止まり、はんだ流れが防止されるものである。
【００４７】
（実施例２）
【００４８】
図２において、立体回路基板１の成形時に、同時成形された凹部６を成形させる方式としては、立体回路基板用金型の所定の部位に正方形状の一辺が３ｍｍ、深さ３・０ｍｍの凸状の形状を有する凹凸金型３を作製する。このような凹凸金型３を用いることで、大量に凹部６の形状を有する立体回路基板１を成形することができる。
【００４９】
（実施例３）
【００５０】
図３において、熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を立体回路基板１を凹部６に充填させる条件は、内径０．５２ｍｍのデイスペンサーを使用し、圧力３ｋｇ／ｃｍ２で２秒×６回塗布する。このとき、熱硬化性樹脂の表面張力を利用して、電極端子部８の表面よりも上面にまで充填できる。そのために、電極端子部８の表面以上の樹脂の盛り上げ高さを設けることにより、はんだ流れの防止を図ることができるので、一工程で成形が可能となる。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００５１】
（実施例４）
【００５２】
図４において、凹部６の中心部に直径０．９ｍｍ、高さ３．５ｍｍの丸棒型を成形した凹部６を有する立体回路基板１を成形する。電極端子面よりも０．５ｍｍ高く熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂が充填される。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００５３】
（実施例５）
【００５４】
図５において、凹部６の回路パターン５側の高さが電極端子部８の高さよりも０．５ｍｍ高い凹部６を有する立体回路基板１を成形する。充填する熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂と回路側の凹部６でフィレットが形成されるので、結果として、電極端子部８よりも０．５ｍｍ高く熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂が充填される。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００５５】
（実施例６）
【００５６】
図６において、直径２．０ｍｍの風船状の物質を凹部内に投入し、次いで熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を充填する。但し、風船内は空気が充填されている。樹脂硬化過程（１５０℃、４時間）において、風船内の空気の熱膨張により風船が膨張する。結果として、電極端子部８よりも高く熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂が充填される。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００５７】
（実施例７）
【００５８】
図７において、凹部６内に直径０．１ｍｍ程度のニッケルの金属粒子を高さ０．３ｍｍまで充填し、上からステンレス（ＳＵＳ３０３）からなる平面板１８で１０ｋｇの荷重を加え、凹部６の底面を粗面にする。次いで、熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を凹部６内に充填する。このとき、凹部６の底面のアンカー効果により、熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂と凹部６の接着強度が向上し、凹部６と樹脂の剥離問題等の心配がなくなり、信頼性が向上する。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００５９】
（実施例８）
【００６０】
図８において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６の底面に銀ペーストを塗布し、２．４５ｍｍ×１．６５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのＩＣチップを搭載し、銀ペーストを１２０℃、３０分で硬化させる。次いで、ＩＣ回路パターンと凹部６内の回路パターン５とをワイヤボンディング１９により接続させる。その後、この凹部６内に熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を充填する。このとき、充填された樹脂面積が充分大きいので、確実にはんだ流れを防止することができると同時にＩＣ等の電子部品１２を立体回路基板１内に内蔵できる特徴も兼ね備えている。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００６１】
（実施例９）
【００６２】
図９（ａ）、（ｂ）において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６の底面に銀ペーストを塗布し、２．４５ｍｍ×１．６５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのＩＣチップ１２を搭載し、銀ペーストを１２０℃、３０分で硬化させる。次いで、ＩＣ回路パターンと凹部６内の回路パターン５とをワイヤボンディング１９、１９により接続させる。その後、この凹部６内に熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を充填する。このとき、充填された樹脂面積が充分大きいので、確実にはんだ流れを防止することができると同時にＩＣ等の電子部品１２を立体回路基板１内に内蔵できる特徴も兼ね備えている。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。但し、チップコンデンサ１００５タイプのはんだ付けに使用する回路パターンａと回路パターンｂは、絶縁性樹脂中に引き込まれており、はんだ流れは絶縁性樹脂により防止される。
【００６３】
（実施例１０）
【００６４】
図１０において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部２０の底面に回路幅が０．０５ｍｍの回路パターン５が３ｍｍの長さで３本並列に並んでいる。その他の回路幅は、０．５ｍｍ程度である。このとき、回路幅が狭いので立体回路基板１のとの接着強度が弱く、むき出し状態では、機械的損傷や熱等により、剥離する可能性がある。この回路パターン５を含む凹部２０に絶縁性樹脂７を充填し、ついで、同工程において、同樹脂を片側の凹部６にも充填したものである。
【００６５】
（実施例１１）
【００６６】
図１１（ａ）、（ｂ）において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６の底面に銀ペーストを塗布し、２．４５ｍｍ×１．６５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのＩＣチップを搭載し、銀ペーストを１２０℃、３０分で硬化させる。次いで、ＩＣ回路パターンと凹部６内の回路パターン５とをワイヤボンディング１９，１９により接続させる。その後、この凹部６内に熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂７を充填する。ここで、チップコンデンサ１００５タイプのはんだ付けに使用する回路パターンａと回路パターンｂは、絶縁性樹脂７の中に引き込まれており、はんだ流れは絶縁性樹脂７により防止される。このとき、充填された樹脂面積が充分大きいので、確実にはんだ流れを防止することができると同時にＩＣ等の電子部品１２を立体回路基板１内に内蔵できる特徴も兼ね備えている。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００６７】
（実施例１２）
【００６８】
図１２（ａ）、（ｂ）において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６の側面に銀ペーストを塗布し、２．４５ｍｍ×１．６５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのＩＣチップを搭載し、銀ペーストを１２０℃、３０分で硬化させる。次いで、ＩＣ回路パターン５とをワイヤボンディングにより接続させる。その後、この凹部６内に熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を充填する。このとき、充填された樹脂面積が充分大きいので、確実にはんだ流れを防止することができると同時にＩＣ等の電子部品（図示せず）を立体回路基板１内に内蔵できる特徴も兼ね備えている。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。ただし、チップコンデンサ１００５タイプのはんだ付けに使用する回路パターンａと回路パターンｂは、絶縁性樹脂７の中に引き込まれており、はんだ流れは絶縁性樹脂７により防止される。尚、実施例１１において、回路パターンａ、ｂは、凹部６の底面を経由してパターンニングされていたが、図１２（ａ）のように、回路パターンａ、ｂは、凹部６の側面を経由してパターンニングすることで、底部の面積を広げる必要がなくなり小さくできるものである。その他は、実施例１１と同様である。
【００６９】
（実施例１３）
【００７０】
図１３（ａ）、（ｂ）において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６の底面に銀ペーストを塗布し、２．４５ｍｍ×１．６５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのＩＣチップを搭載し、銀ペーストを１２０℃、３０分で硬化させる。次いで、ＩＣ回路パターンと凹部６内の回路パターン５とをワイヤボンディング１９により接続させる。その後、この凹部６内に熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を充填する。このとき、充填された樹脂面積が充分大きいので、確実にはんだ流れを防止することができると同時にＩＣ等の電子部品１２を立体回路基板１内に内蔵できる特徴も兼ね備えている。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。ただし、チップコンデンサ１００５タイプのはんだ付けに使用する回路パターンａと回路パターンｂは、絶縁性樹脂７の中に引き込まれており、はんだ流れは絶縁性樹脂７により防止される。また、電子部品実装封止部の凹部６から電極ランド１５の方向に突出する凹部１６を形成して、この突出する凹部１６に電極ランド１５の接続回路を形成することを特徴としている。
【００７１】
したがって、電極ランド１５の位置を凹部６から離れた位置にしても、これによる封止樹脂の充填量を少なくできる。
【００７２】
（実施例１４）
【００７３】
図１４において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６の底面に銀ペーストを塗布し、２．４５ｍｍ×１．６５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのＩＣチップを搭載し、銀ペーストを１２０℃、３０分で硬化させる。次いで、ＩＣ回路パターンと凹部６内の回路パターン５とをワイヤボンディング１９により接続させる。その後、この凹部６内に熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を充填する。このとき、充填された樹脂面積が充分大きいので、確実にはんだ流れを防止することができると同時にＩＣ等の電子部品１２を立体回路基板１内に内蔵できる特徴も兼ね備えている。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。ただし、チップコンデンサ１００５タイプのはんだ付けに使用する回路パターンａと回路パターンｂは、絶縁性樹脂７の中に引き込まれており、はんだ流れは絶縁性樹脂７により防止される。また、電子部品実装封止部の凹部６から電極ランド１５の方向に電子部品実装用の凹部６より突出し、凹部６より深さの浅い凹部１６を形成して、この突出する凹部１６に電極ランド１５の接続回路を形成することを特徴としている。
【００７４】
したがって、突出する凹部１６への、封止樹脂の充填量を少なくできる。
【００７５】
（実施例１５）
【００７６】
図１５において、チップコンデンサ１００５タイプ１２ａが凹部に対して、縦方向に搭載される場合に、突出する凹部１６ａを延長して引き回し、ランド形成位置まで形成させる。他の条件は、実施例１１〜１４と同様である。又、引き回す突出する凹部１６は、立体回路基板１の成形時に成形される。また、図中のチップコンデンサ１２ｂについては、回路パターンｂの部位とは別の突出する凹部１６ｂを延長して引き回し、回路パターンｂと直交する方向に凹部１６ｂを形成するものである。
【００７７】
これにより、電極ランド１５の位置を自在に配しても封止樹脂の充填量を少なくでき、１箇所より充填すれば凹部１６を流れて、各電極ランド１５まで充填されるため、効率的な充填が行われ生産性が向上する。
【００７８】
【発明の効果】
請求項１に記載の立体回路基板の電極端子構造は、立体回路基板に導電性ペーストにより接続する電極部の端子構造であって、少なくとも導電性ペーストの流れを防止する回路パターンの部位が凹部状に形成され、この凹部に絶縁性樹脂を充填しているので、はんだ流れを溶融はんだと絶縁性樹脂が濡れ性を示さないことを利用して防止することのできるものである。
【００７９】
請求項２に記載の立体回路基板の電極端子構造は、立体回路基板形成時に、同時成形された凹部上に回路パターンが形成されているので、凹部を効率的に、生産性良く形成することができる。
【００８０】
請求項３に記載の立体回路基板の電極端子構造は、凹部に充填される絶縁性樹脂が、導電性ペーストの凹部への流れ込みを防止するように電極端子面よりも高く盛り上げて固着しているので、電極端子面以上の樹脂の盛り上げ高さを設けることにより、はんだ流れの防止を図ることができ、一工程で成形が可能となる
【００８１】
請求項４に記載の立体回路基板の電極端子構造は、凹部内の充填された絶縁性樹脂と回路パターンとの接着強度を向上させるために接着面積を増加させるために回路パターンに凹凸部を形成しているので、凹部と封止樹脂の接着強度が増し、信頼性が向上する。
【００８２】
請求項５に記載の立体回路基板の電極端子構造は、凹部に一方の電極部の端子が延出する回路パターンを形成し、この回路パターン上に電子部品を実装して凹部内を絶縁性樹脂で充填しているので、電子部品の実装・封止と同時にはんだ流れの防止ができ、絶縁部を簡単且つ効率的に形成できる。
【００８３】
請求項６に記載の立体回路基板の電極端子構造は、回路パターンで保護すべき箇所を凹部形状にし、同充填樹脂を用いて選択的に、回路パターンを保護しているので、回路パターンの保護を選択的且つ確実に保護することが可能となる。
【００８４】
請求項７に記載の立体回路基板の電極端子構造は、電子部品実装封止部の実装部品との接続用電極端子ではない電極端子の接続回路が、電子部品実装封止部の凹部内に引き込まれて電極ランドが形成されているので、封止凹部を複数の回路パターンで兼用しているので、はんだ流れを確実に防止することができる。
【００８５】
請求項８に記載の立体回路基板の電極端子構造は、凹部内に引き込まれた接続回路を凹部底面に設けることなく、封止凹部の側面に接続回路パターンを設けることで凹部底面の面積を小さくでき、これによる封止樹脂の充填量が少なくできる。
【００８６】
請求項９に記載の立体回路基板の電極端子構造は、電子部品実装封止部の凹部から電極ランド方向に突出する凹部を形成して、この突出する凹部に電極ランドの接続回路を形成しているので、電極ランドを電子部品実装封止部より離れた位置に設けても、これによる封止樹脂の充填量を少なくできる。
【００８７】
請求項１０に記載の立体回路基板の電極端子構造は、突出する凹部は電子部品実装封止部の凹部より、浅く形成されているので、請求項９に比し封止樹脂の充填量を少なくできる。
【００８８】
請求項１１に記載の立体回路基板の電極端子構造は、突出する凹部を延長して引き回し、電極ランドの形成位置を自在にしているので、突出する凹部を延長してランド形成位置を自在することにより、封止樹脂の充填量を少なくして、回路設計の自在性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図２】本発明の実施例２に係わる立体回路基板に凹部を形成する金型を示す要部の概略断面図である。
【図３】本発明の実施例３に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図４】本発明の実施例４に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図５】本発明の実施例５に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図６】本発明の実施例６に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図７】本発明の実施例７に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図８】本発明の実施例８に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図９】（ａ）は、本発明の実施例９に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図、（ｂ）は、（ａ）の平面図である。
【図１０】本発明の実施例１０に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の実施例１１に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の斜視図、（ｂ）は、（ａ）の平面図である。
【図１２】（ａ）は、本発明の実施例１２に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の斜視図、（ｂ）は、（ａ）の平面図である。
【図１３】（ａ）は、本発明の実施例１３に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の斜視図、（ｂ）は、（ａ）の平面図である。
【図１４】本発明の実施例１４に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の斜視図である。
【図１５】本発明の実施例１５に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略平面図である
【図１６】従来の回路基板の電極端子構造の斜視図である。
【図１７】従来の回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【符号の説明】
１ 立体回路基板
２ 凸部
３ 凹凸金型
４ 導電性ペースト
５ 回路パターン
６ 凹部
７ 絶縁性樹脂
８ 電極端子部
９ 凹部
１０ 突出部
１１ 凹凸部
１２ 電子部品
１３ 実装封止部
１４ 側面
１５ 電極ランド
１６ 突出する凹部
１９ ワイヤボンディング
２０ 回路保護用凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子部品の組み立てに使用されるはんだ等の導電性樹脂の流れ防止に適用する立体回路基板の電極端子構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１７及び図１８に示したように、近年の高密度実装技術の進歩により、電子機器の基板２０の上には、多種多様の電子部品２１が実装されるようになり、回路の狭ピッチ化が求められるようになってきた。一般に各種電子部品の基板上への接合は、粒径２０μｍ程度のはんだ粒子とロジン系フラックスからなるペースト２２を用いて行っている。例えば回路形成されたセラミックス基板などの配線電極端子用ランド部を除きソルダーレジスト２４を設け、次いで、電極端子部にメタルマスクを用いて約１５０μｍ厚みのペーストを印刷し、電子部品２１を電極端子２３の上に搭載する。
【０００３】
この工程において、溶融したはんだは銅などの金属からなる電極端子には良い濡れ性を示すが、基板上に敷設されたソルダーレジスト２４は、濡れ性を示さない。したがって、溶融はんだは、電極端子２３の上に止まり、電極間に流れ出すことはなく、電極端子同士は、良好な電気絶縁が保たれている。
【０００４】
はんだ付け工程により、コンデンサーチップ等の各種電子部品２１を電極端子２３の上に搭載する。その際に、電極間での短絡を防止するためにソルダーレジスト２４を設けはんだ流れを防止する。しかし、ソルダーレジスト工程を設けることは、工程数増加をまねきタクトの損失及びコスト増加の原因となっている。また、はんだ流れを防止するために回路パターン等を変更したりすることは、基板の大型化を招くものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題を解決するためにＩＣ等のチップ部品を絶縁性樹脂で封止する工程において、電極端子近傍に設けられた凹部にも絶縁性樹脂を同時に充填して硬化させ、次いでリフローはんだ付け工程でのはんだ流れを溶融はんだと絶縁性樹脂が濡れ性を示さないことを利用して防止することのできる立体回路基板の電極端子構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の立体回路基板の電極端子構造は、立体回路基板に導電性ペーストにより接続する電極部の端子構造であって、少なくとも導電性ペーストの流れを防止する回路パターンの部位が凹部状に形成され、該凹部に絶縁性樹脂が充填されてなることを特徴としている。
【０００７】
したがって、はんだ流れを溶融はんだと絶縁性樹脂が濡れ性を示さないことを利用して防止することのできる立体回路基板の電極端子構造である。
【０００８】
請求項２に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項１に記載の凹部は、立体回路基板形成時に、基材と同時成形された凹部上に回路パターンが形成されてなることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、凹部が立体回路基板形成時に、同時成形されるので、成形が簡単であり、凹部を簡単且つ効率的に形成することができる。
【００１０】
請求項３に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項１又は請求項２に記載の凹部に充填される絶縁性樹脂が、導電性ペーストの凹部への流れ込みを防止するように電極端子面よりも高く盛り上げて固着されてなることを特徴とするものである。
【００１１】
したがって、電極端子面以上の樹脂の盛り上げ高さを設けることにより、はんだ流れの防止を図ることができるので、一工程で成形が可能となる。
【００１２】
請求項４に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項１乃至請求項３に記載のいずれか１項に記載の凹部内の充填された絶縁性樹脂と回路パターンとの接着強度を向上させるために接着面積を増加させるために回路パターンに凹凸部を形成することを特徴としている。
【００１３】
したがって、凹部と封止樹脂の接着強度が増し、信頼性が向上する。又、安定な流れを行う役割を果たすことができる。
【００１４】
請求項５に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項１乃至請求項４に記載のいずれか１項に記載の凹部内に電極部の端子用ランドより延出する回路パターンを形成し、該回路パターン上に電子部品を実装して凹部内を絶縁性樹脂が充填されてなることを特徴としている。
【００１５】
したがって、電子部品の実装・封止と同時にはんだ流れの防止ができるので絶縁部を簡単且つ効率的に形成できる。
【００１６】
請求項６に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項１に記載の導電性ペーストの流れ込みを防止する凹部以外に、回路パターンで保護すべき箇所を凹部形状にし、該凹部に同充填樹脂を充填し、凹部内の回路パターンを保護することを特徴としている。
【００１７】
したがって、回路パターンの保護を選択的且つ確実に保護することが可能となる。
【００１８】
請求項７に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項５に記載の電子部品実装封止部の実装部品との接続用回路ではない電極端子の接続回路が、電子部品実装封止部の凹部内に引き込まれて電極部の端子用ランドが形成されていることを特徴としている。
【００１９】
したがって、封止凹部に他の電極部端子用ランドを形成する凹部を一体化しているので、凹部の個数を少なくでき、効率的に封止することができる。
【００２０】
請求項８に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項７に記載の凹部内に引き込まれた接続回路が凹部底面に存在せず凹部側面に存在することを特徴としている。
【００２１】
したがって、封止凹部の側面に回路パターンを設けることで凹部底面の面積を小さくでき、これによる封止樹脂の充填量が少なくできる。
【００２２】
請求項９に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項５、請求項７、請求項８のいずれか１項に記載の電子部品実装封止部の凹部から電極ランド方向に突出する凹部を形成して、この突出する凹部にも絶縁性樹脂を充填して電極端子の導電性ペーストの流れを防止することを特徴としている。
【００２３】
したがって、絶縁性樹脂の充填量をあまり増大せずに、電子部品実装封止部の凹部から離れた位置に電極ランドを設けることができる。
【００２４】
請求項１０に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項９に記載の突出する凹部より、浅く形成されていることを特徴としている。
【００２５】
したがって、請求項９に比し封止樹脂の充填量を少なくできる。
【００２６】
請求項１１に記載の立体回路基板の電極端子構造は、請求項９又は請求項１０に記載の突出する凹部を延長して引き回し、電極部の端子用ランドの形成位置を自在にすることを特徴としている。
【００２７】
したがって、突出する凹部を延長してランド形成位置を自在にすることにより、封止樹脂の充填量を少なくして回路設計の自在性が向上できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１乃至図１５に示したように、本発明の実施形態に係わる立体回路基板の電極端子構造について説明する。
【００２９】
図１及び図２のように、立体回路基板の電極端子構造は、液晶ポリマーやＰＰＡ樹脂（芳香族ポリアミド樹脂）等の樹脂材料やアルミナセラミック材料等の電気絶縁材料で成形された立体回路基板１に、図２に示したような凸部２を有する凹凸金型３でプレス成形して、少なくともはんだ等の導電性ペースト４の流れを防止する回路パターン５の部位が凹部状に形成され、該凹部６にエポキシ系の熱硬化性樹脂等の絶縁性樹脂７を充填して導電性ペースト４により接続する電極端子部８の端子構造である。
【００３０】
したがって、例えば電極端子部８にはんだ付けする場合、溶融はんだである導電性ペースト４と絶縁性樹脂７が濡れ性を示さないことを利用して溶融はんだの流出を防止することができる。このとき、立体回路基板１の基材成形に射出成形を用いれば、この凹部６は立体回路基板１の基材形成時に、同時成形できるので、一工程で簡単に形成できる。
【００３１】
図３は、凹部６に充填される絶縁性樹脂７が、導電性ペースト４の凹部９への流れ込みを防止するように電極端子部８の表面よりも絶縁性樹脂７の表面張力で高く盛り上げて固着するものである。
【００３２】
図４は、凹部６に充填される絶縁性樹脂７が、凹部６に丸棒形状に突出部１０を設けて略電極端子部８の表面以上の高さを有し、突出部１０との密着力により電極端子部８の表面以上の絶縁性樹脂７が盛り上げられ、この盛り上げ高さを利用してはんだ流れを効果的に防止するようにしたものである。
【００３３】
図５は、凹部６の電極端子部８の高さが回路パターン５側の高さよりも低くした形状を有するもので、絶縁性樹脂７と凹部６の側面上部との密着力により電極端子部８の表面以上の絶縁性樹脂７が盛り上げられ、この盛り上げ高さを利用してはんだ流れを効果的に防止するようにしたものである。
【００３４】
図６は、凹部６に充填される絶縁性樹脂７が、膨張機能を有する物質を混入し、充填後に例えば熱硬化性樹脂の高温で硬化する熱を利用して膨張させることにより、ボイド（空気）１７などの膨張物が発生し、電極端子部８の表面以上の絶縁性樹脂７が盛り上げられ、この盛り上げ高さを利用してはんだ流れを効果的に防止するようにしたものである。
【００３５】
図７（ａ）、（ｂ）は、立体回路基板１の凹部６内の充填された絶縁性樹脂７と回路パターン５との接着強度を向上させるために接着面積を増加させるために回路パターン５に凹凸部１１を形成するようにして、凹部６と絶縁性樹脂７との接着強度を増加させ、安定な流れを行う役割を果たすことができる。
【００３６】
図８は、立体回路基板１の電極端子構造は、凹部６内に一方の電極端子部８の端子より延出する回路パターン５を形成し、該回路パターン５上にＩＣ等の電子部品１２を実装して凹部６内を絶縁性樹脂７で充填するもので、電子部品１２の実装と同時にはんだ流れの防止ができるので絶縁部を簡単且つ効率的に形成できる。
【００３７】
図９（ａ）、（ｂ）は、凹部６内に双方の電極端子部８の端子より延出する回路パターン５を形成し、立体回路基板１の凹部６にＩＣ等の電子部品１２を実装して凹部６内を絶縁性樹脂７で充填するもので、電子部品１２の実装・封止と同時に複数の電極端子部８のはんだ流れの防止ができるので絶縁部をさらに簡単且つ効率的に形成できる。
【００３８】
図１０は、導電性ペースト４の流れ込みを防止する凹部６以外に回路保護用凹部２０を形成し、該回路保護用凹部２０の底部に微細な回路パターン５を配設し、この微細な回路パターン５の上に、絶縁性樹脂７を充填し、外部からの機械的損傷を避ける目的などのために選択的に微細回路を保護するようにしたものである。
【００３９】
図１１（ａ）は、立体回路基板１の電極端子構造の全体斜視図、（ｂ）は、（ａ）の平面図である。そして、電子部品１２の実装封止部１３の実装部品（図示せず）との接続用電極端子ではない電極端子部８の接続回路が、電子部品実装封止部の凹部６内に引き込まれて形成されているので、これらの電極端子部８上の導電性ペースト４であるはんだ流れを確実に防止することができる。
【００４０】
図１２（ａ）は、立体回路基板１の電極端子構造の全体斜視図、（ｂ）は、（ａ）の回路パターン部分の平面図である。図１１と同様に、凹部６内に引き込まれた接続回路が凹部６の側面１４に存在するものである。そして、封止凹部６の側面１４に回路パターン５を設けることで凹部６の底面に配線用のスペースを確保する必要がないので、底面の面積を小さくでき、これによる封止樹脂の充填量が少なくできる。
【００４１】
図１３（ａ）は、立体回路基板１の電極端子構造の全体斜視図、（ｂ）は、（ａ）の回路パターン部分の平面図である。図１１と同様に、電子部品１２の実装封止部の凹部６から電極ランド１５の方向に突出する凹部１６を形成して、この突出する凹部１６に電極ランド１５の接続回路を形成するものである。このようにすることで、電極ランド１５のＩＣ等の電子部品の封止凹部６と離れた位置に設けるようにしても封止樹脂の充填量を余り増大させずに少なくできる。
【００４２】
図１４は、立体回路基板１の突出する凹部１６は、電子部品１２の実装封止部の凹部６より、浅く形成されているので、突出する凹部１６が凹部６の底面より浅く成形可能となり、図１３に比し封止樹脂の充填量を少なくできるものである。
【００４３】
図１５は、突出する凹部１６を延長して引き回し、電極ランド１５の形成位置を自在にすることにより、回路パターン設計の自在性を向上することができるものである。
【００４４】
以下、本発明の実施例を図面と共に詳しく説明する。
【００４５】
（実施例１）
【００４６】
図１において、熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を立体回路基板１の正方形状の一辺が３ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６内に充填し、１５０℃、４時間で硬化させる。充填条件は、内径０．５２ｍｍのデイスペンサーを使用し、圧力３ｋｇ／ｃｍ２で２秒×４回塗布する。立体回路基板１は、カオリン４０％、芳香族ポリアミド６０％からなり、立体回路基板１上の回路パターン５は、銅１３μｍ、ニッケル９μｍ、金０．７μｍの厚さで構成され、回路幅は０．５ｍｍ程度である。
１５０μｍのメタルマスクを用いてはんだペーストを電極端子部８（特にはんだペーストを印刷する領域を電極端子部といい、その他の部分を回路パターンと定める。）にスクリーン印刷をする。このメタルマスク面には、直径０．４７ｍｍの開口部が２点あり、中心間の距離は、１．０ｍｍである。次いで、電子部品１２であるチップコンデンサ１００５タイプをはんだペースト上に搭載する。電子部品１２が搭載された立体回路基板１をリフローに通して約２５０℃ではんだを溶融させて、電子部品１２と電極端子部８とを接続させる。このとき、リフロー時に溶融したはんだと回路表面の金は濡れやすいので、はんだは回路表面を流れるが、充填する絶縁性樹脂との濡れ性が悪いために、電極端子部上で溶融はんだが止まり、はんだ流れが防止されるものである。
【００４７】
（実施例２）
【００４８】
図２において、立体回路基板１の成形時に、同時成形された凹部６を成形させる方式としては、立体回路基板用金型の所定の部位に正方形状の一辺が３ｍｍ、深さ３・０ｍｍの凸状の形状を有する凹凸金型３を作製する。このような凹凸金型３を用いることで、大量に凹部６の形状を有する立体回路基板１を成形することができる。
【００４９】
（実施例３）
【００５０】
図３において、熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を立体回路基板１を凹部６に充填させる条件は、内径０．５２ｍｍのデイスペンサーを使用し、圧力３ｋｇ／ｃｍ２で２秒×６回塗布する。このとき、熱硬化性樹脂の表面張力を利用して、電極端子部８の表面よりも上面にまで充填できる。そのために、電極端子部８の表面以上の樹脂の盛り上げ高さを設けることにより、はんだ流れの防止を図ることができるので、一工程で成形が可能となる。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００５１】
（実施例４）
【００５２】
図４において、凹部６の中心部に直径０．９ｍｍ、高さ３．５ｍｍの丸棒型を成形した凹部６を有する立体回路基板１を成形する。電極端子面よりも０．５ｍｍ高く熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂が充填される。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００５３】
（実施例５）
【００５４】
図５において、凹部６の回路パターン５側の高さが電極端子部８の高さよりも０．５ｍｍ高い凹部６を有する立体回路基板１を成形する。充填する熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂と回路側の凹部６でフィレットが形成されるので、結果として、電極端子部８よりも０．５ｍｍ高く熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂が充填される。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００５５】
（実施例６）
【００５６】
図６において、直径２．０ｍｍの風船状の物質を凹部内に投入し、次いで熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を充填する。但し、風船内は空気が充填されている。樹脂硬化過程（１５０℃、４時間）において、風船内の空気の熱膨張により風船が膨張する。結果として、電極端子部８よりも高く熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂が充填される。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００５７】
（実施例７）
【００５８】
図７において、凹部６内に直径０．１ｍｍ程度のニッケルの金属粒子を高さ０．３ｍｍまで充填し、上からステンレス（ＳＵＳ３０３）からなる平面板１８で１０ｋｇの荷重を加え、凹部６の底面を粗面にする。次いで、熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を凹部６内に充填する。このとき、凹部６の底面のアンカー効果により、熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂と凹部６の接着強度が向上し、凹部６と樹脂の剥離問題等の心配がなくなり、信頼性が向上する。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００５９】
（実施例８）
【００６０】
図８において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６の底面に銀ペーストを塗布し、２．４５ｍｍ×１．６５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのＩＣチップを搭載し、銀ペーストを１２０℃、３０分で硬化させる。次いで、ＩＣ回路パターンと凹部６内の回路パターン５とをワイヤボンディング１９により接続させる。その後、この凹部６内に熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を充填する。このとき、充填された樹脂面積が充分大きいので、確実にはんだ流れを防止することができると同時にＩＣ等の電子部品１２を立体回路基板１内に内蔵できる特徴も兼ね備えている。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００６１】
（実施例９）
【００６２】
図９（ａ）、（ｂ）において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６の底面に銀ペーストを塗布し、２．４５ｍｍ×１．６５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのＩＣチップ１２を搭載し、銀ペーストを１２０℃、３０分で硬化させる。次いで、ＩＣ回路パターンと凹部６内の回路パターン５とをワイヤボンディング１９、１９により接続させる。その後、この凹部６内に熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を充填する。このとき、充填された樹脂面積が充分大きいので、確実にはんだ流れを防止することができると同時にＩＣ等の電子部品１２を立体回路基板１内に内蔵できる特徴も兼ね備えている。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。但し、チップコンデンサ１００５タイプのはんだ付けに使用する回路パターンａと回路パターンｂは、絶縁性樹脂中に引き込まれており、はんだ流れは絶縁性樹脂により防止される。
【００６３】
（実施例１０）
【００６４】
図１０において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部２０の底面に回路幅が０．０５ｍｍの回路パターン５が３ｍｍの長さで３本並列に並んでいる。その他の回路幅は、０．５ｍｍ程度である。このとき、回路幅が狭いので立体回路基板１のとの接着強度が弱く、むき出し状態では、機械的損傷や熱等により、剥離する可能性がある。この回路パターン５を含む凹部２０に絶縁性樹脂７を充填し、ついで、同工程において、同樹脂を片側の凹部６にも充填したものである。
【００６５】
（実施例１１）
【００６６】
図１１（ａ）、（ｂ）において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６の底面に銀ペーストを塗布し、２．４５ｍｍ×１．６５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのＩＣチップを搭載し、銀ペーストを１２０℃、３０分で硬化させる。次いで、ＩＣ回路パターンと凹部６内の回路パターン５とをワイヤボンディング１９，１９により接続させる。その後、この凹部６内に熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂７を充填する。ここで、チップコンデンサ１００５タイプのはんだ付けに使用する回路パターンａと回路パターンｂは、絶縁性樹脂７の中に引き込まれており、はんだ流れは絶縁性樹脂７により防止される。このとき、充填された樹脂面積が充分大きいので、確実にはんだ流れを防止することができると同時にＩＣ等の電子部品１２を立体回路基板１内に内蔵できる特徴も兼ね備えている。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。
【００６７】
（実施例１２）
【００６８】
図１２（ａ）、（ｂ）において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６の側面に銀ペーストを塗布し、２．４５ｍｍ×１．６５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのＩＣチップを搭載し、銀ペーストを１２０℃、３０分で硬化させる。次いで、ＩＣ回路パターン５とをワイヤボンディングにより接続させる。その後、この凹部６内に熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を充填する。このとき、充填された樹脂面積が充分大きいので、確実にはんだ流れを防止することができると同時にＩＣ等の電子部品（図示せず）を立体回路基板１内に内蔵できる特徴も兼ね備えている。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。ただし、チップコンデンサ１００５タイプのはんだ付けに使用する回路パターンａと回路パターンｂは、絶縁性樹脂７の中に引き込まれており、はんだ流れは絶縁性樹脂７により防止される。尚、実施例１１において、回路パターンａ、ｂは、凹部６の底面を経由してパターンニングされていたが、図１２（ａ）のように、回路パターンａ、ｂは、凹部６の側面を経由してパターンニングすることで、底部の面積を広げる必要がなくなり小さくできるものである。その他は、実施例１１と同様である。
【００６９】
（実施例１３）
【００７０】
図１３（ａ）、（ｂ）において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６の底面に銀ペーストを塗布し、２．４５ｍｍ×１．６５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのＩＣチップを搭載し、銀ペーストを１２０℃、３０分で硬化させる。次いで、ＩＣ回路パターンと凹部６内の回路パターン５とをワイヤボンディング１９により接続させる。その後、この凹部６内に熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を充填する。このとき、充填された樹脂面積が充分大きいので、確実にはんだ流れを防止することができると同時にＩＣ等の電子部品１２を立体回路基板１内に内蔵できる特徴も兼ね備えている。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。ただし、チップコンデンサ１００５タイプのはんだ付けに使用する回路パターンａと回路パターンｂは、絶縁性樹脂７の中に引き込まれており、はんだ流れは絶縁性樹脂７により防止される。また、電子部品実装封止部の凹部６から電極ランド１５の方向に突出する凹部１６を形成して、この突出する凹部１６に電極ランド１５の接続回路を形成することを特徴としている。
【００７１】
したがって、電極ランド１５の位置を凹部６から離れた位置にしても、これによる封止樹脂の充填量を少なくできる。
【００７２】
（実施例１４）
【００７３】
図１４において、立体回路基板１の正方形状の一辺が５ｍｍ、深さ３・０ｍｍの形状を有する凹部６の底面に銀ペーストを塗布し、２．４５ｍｍ×１．６５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのＩＣチップを搭載し、銀ペーストを１２０℃、３０分で硬化させる。次いで、ＩＣ回路パターンと凹部６内の回路パターン５とをワイヤボンディング１９により接続させる。その後、この凹部６内に熱硬化性樹脂のエポキシ系絶縁性樹脂を充填する。このとき、充填された樹脂面積が充分大きいので、確実にはんだ流れを防止することができると同時にＩＣ等の電子部品１２を立体回路基板１内に内蔵できる特徴も兼ね備えている。尚、その他の条件は、すべて実施例１と同じである。ただし、チップコンデンサ１００５タイプのはんだ付けに使用する回路パターンａと回路パターンｂは、絶縁性樹脂７の中に引き込まれており、はんだ流れは絶縁性樹脂７により防止される。また、電子部品実装封止部の凹部６から電極ランド１５の方向に電子部品実装用の凹部６より突出し、凹部６より深さの浅い凹部１６を形成して、この突出する凹部１６に電極ランド１５の接続回路を形成することを特徴としている。
【００７４】
したがって、突出する凹部１６への、封止樹脂の充填量を少なくできる。
【００７５】
（実施例１５）
【００７６】
図１５において、チップコンデンサ１００５タイプ１２ａが凹部に対して、縦方向に搭載される場合に、突出する凹部１６ａを延長して引き回し、ランド形成位置まで形成させる。他の条件は、実施例１１〜１４と同様である。又、引き回す突出する凹部１６は、立体回路基板１の成形時に成形される。また、図中のチップコンデンサ１２ｂについては、回路パターンｂの部位とは別の突出する凹部１６ｂを延長して引き回し、回路パターンｂと直交する方向に凹部１６ｂを形成するものである。
【００７７】
これにより、電極ランド１５の位置を自在に配しても封止樹脂の充填量を少なくでき、１箇所より充填すれば凹部１６を流れて、各電極ランド１５まで充填されるため、効率的な充填が行われ生産性が向上する。
【００７８】
【発明の効果】
請求項１に記載の立体回路基板の電極端子構造は、立体回路基板に導電性ペーストにより接続する電極部の端子構造であって、少なくとも導電性ペーストの流れを防止する回路パターンの部位が凹部状に形成され、この凹部に絶縁性樹脂を充填しているので、はんだ流れを溶融はんだと絶縁性樹脂が濡れ性を示さないことを利用して防止することのできるものである。
【００７９】
請求項２に記載の立体回路基板の電極端子構造は、立体回路基板形成時に、同時成形された凹部上に回路パターンが形成されているので、凹部を効率的に、生産性良く形成することができる。
【００８０】
請求項３に記載の立体回路基板の電極端子構造は、凹部に充填される絶縁性樹脂が、導電性ペーストの凹部への流れ込みを防止するように電極端子面よりも高く盛り上げて固着しているので、電極端子面以上の樹脂の盛り上げ高さを設けることにより、はんだ流れの防止を図ることができ、一工程で成形が可能となる
【００８１】
請求項４に記載の立体回路基板の電極端子構造は、凹部内の充填された絶縁性樹脂と回路パターンとの接着強度を向上させるために接着面積を増加させるために回路パターンに凹凸部を形成しているので、凹部と封止樹脂の接着強度が増し、信頼性が向上する。
【００８２】
請求項５に記載の立体回路基板の電極端子構造は、凹部に一方の電極部の端子が延出する回路パターンを形成し、この回路パターン上に電子部品を実装して凹部内を絶縁性樹脂で充填しているので、電子部品の実装・封止と同時にはんだ流れの防止ができ、絶縁部を簡単且つ効率的に形成できる。
【００８３】
請求項６に記載の立体回路基板の電極端子構造は、回路パターンで保護すべき箇所を凹部形状にし、同充填樹脂を用いて選択的に、回路パターンを保護しているので、回路パターンの保護を選択的且つ確実に保護することが可能となる。
【００８４】
請求項７に記載の立体回路基板の電極端子構造は、電子部品実装封止部の実装部品との接続用電極端子ではない電極端子の接続回路が、電子部品実装封止部の凹部内に引き込まれて電極ランドが形成されているので、封止凹部を複数の回路パターンで兼用しているので、はんだ流れを確実に防止することができる。
【００８５】
請求項８に記載の立体回路基板の電極端子構造は、凹部内に引き込まれた接続回路を凹部底面に設けることなく、封止凹部の側面に接続回路パターンを設けることで凹部底面の面積を小さくでき、これによる封止樹脂の充填量が少なくできる。
【００８６】
請求項９に記載の立体回路基板の電極端子構造は、電子部品実装封止部の凹部から電極ランド方向に突出する凹部を形成して、この突出する凹部に電極ランドの接続回路を形成しているので、電極ランドを電子部品実装封止部より離れた位置に設けても、これによる封止樹脂の充填量を少なくできる。
【００８７】
請求項１０に記載の立体回路基板の電極端子構造は、突出する凹部は電子部品実装封止部の凹部より、浅く形成されているので、請求項９に比し封止樹脂の充填量を少なくできる。
【００８８】
請求項１１に記載の立体回路基板の電極端子構造は、突出する凹部を延長して引き回し、電極ランドの形成位置を自在にしているので、突出する凹部を延長してランド形成位置を自在することにより、封止樹脂の充填量を少なくして、回路設計の自在性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図２】本発明の実施例２に係わる立体回路基板に凹部を形成する金型を示す要部の概略断面図である。
【図３】本発明の実施例３に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図４】本発明の実施例４に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図５】本発明の実施例５に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図６】本発明の実施例６に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図７】本発明の実施例７に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図８】本発明の実施例８に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図９】（ａ）は、本発明の実施例９に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図、（ｂ）は、（ａ）の平面図である。
【図１０】本発明の実施例１０に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の実施例１１に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の斜視図、（ｂ）は、（ａ）の平面図である。
【図１２】（ａ）は、本発明の実施例１２に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の斜視図、（ｂ）は、（ａ）の平面図である。
【図１３】（ａ）は、本発明の実施例１３に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の斜視図、（ｂ）は、（ａ）の平面図である。
【図１４】本発明の実施例１４に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の斜視図である。
【図１５】本発明の実施例１５に係わるはんだ流れ防止構造を示す立体回路基板の電極端子構造の概略平面図である
【図１６】従来の回路基板の電極端子構造の斜視図である。
【図１７】従来の回路基板の電極端子構造の概略断面図である。
【符号の説明】
１ 立体回路基板
２ 凸部
３ 凹凸金型
４ 導電性ペースト
５ 回路パターン
６ 凹部
７ 絶縁性樹脂
８ 電極端子部
９ 凹部
１０ 突出部
１１ 凹凸部
１２ 電子部品
１３ 実装封止部
１４ 側面
１５ 電極ランド
１６ 突出する凹部
１９ ワイヤボンディング
２０ 回路保護用凹部
Claims (11)
- 立体回路基板に導電性ペーストにより接続する電極部の端子構造であって、少なくとも導電性ペーストの流れを防止する回路パターンの部位が凹部状に形成され、該凹部に絶縁性樹脂が充填されてなることを特徴とする立体回路基板の電極端子構造。
- 上記凹部は、立体回路基板形成時に、基材と同時成形された凹部上に回路パターンが形成されてなることを特徴とする請求項１記載の立体回路基板の電極端子構造。
- 上記凹部に充填される絶縁性樹脂が、導電性ペーストの凹部への流れ込みを防止するように電極端子面よりも高く盛り上げて固着されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２の立体回路基板の電極端子構造。
- 上記凹部内の充填された絶縁性樹脂と回路パターンとの接着強度を向上させるために接着面積を増加させるために回路パターンに凹凸部を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の立体回路基板の電極端子構造。
- 上記凹部内に電極部の端子用ランドより延出する回路パターンを形成し、該回路パターン上に電子部品を実装して凹部内に絶縁性樹脂が充填されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の立体回路基板の電極端子構造。
- 上記導電性ペーストの流れ込みを防止する凹部以外に、回路パターンで保護すべき箇所を凹部形状にし、該凹部に同充填樹脂を充填し、凹部内の回路パターンを保護することを特徴とする請求項１記載の立体回路基板の電極端子構造。
- 上記請求項５において、電子部品実装封止部の実装部品との接続用回路ではない電極端子の接続回路が、電子部品実装封止部の凹部内に引き込まれて電極部の端子用ランドが形成されていることを特徴とする立体回路基板の電極端子構造。
- 上記凹部内に引き込まれた接続回路が凹部底面に存在せずに凹部側面に存在することを特徴とする請求項７記載の立体回路基板の電極端子構造。
- 上記電子部品実装封止部の凹部から電極ランド方向に突出する凹部を形成して、この突出する凹部に絶縁性樹脂を充填して電極端子の導電性ペーストの流れを防止することを特徴とする請求項５、請求項７、請求項８のいずれか１項に記載の立体回路基板の電極端子構造。
- 上記突出する凹部は電子部品実装封止部の凹部より、浅く形成されていることを特徴とする請求項９記載の立体回路基板の電極端子構造。
- 上記突出する凹部を延長して引き回し、電極部の端子用ランドの形成位置を自在にすることを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の立体回路基板の電極端子構造。
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