JP2005150652A

JP2005150652A - 回路基板

Info

Publication number: JP2005150652A
Application number: JP2003390114A
Authority: JP
Inventors: Keiji Hamada; 圭二濱田
Original assignee: Aoi Electronics Co Ltd
Current assignee: Aoi Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】平面電極を有する電子部品を導電性樹脂接着剤を用いて回路基板の導体パターン間に接続するために、導体パターンに導電性樹脂接着剤を塗布した際、導電性樹脂接着剤が電子部品の下に毛細管現象で広がるのを阻止できる回路基板を提供する。
【解決手段】平面電極３ａを有する電子部品３を導電性樹脂接着剤４にて電気的に接続する導体パターン２を備えた電気的絶縁基板５の、電子部品３を電気的に接続する導体パターン２ａ、２ｂ間の電気的絶縁基板部分５ａに、毛細管現象で電子部品の下に広がる導電性樹脂接着剤４ｂを阻止する貫通孔６を設ける。毛細管現象で電子部品の下に広がる導電性樹脂接着剤４ｂが貫通孔６で阻止され、導体パターン間の短絡を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、平面電極を有する電子部品を導電性樹脂接着剤を用いて回路基板に実装した際の実装不良を解決した回路基板に関する。

近年、リードを持たずに平面付けが可能な電極（以下、平面電極という。）を有する電子部品、例えばチップ抵抗器やチップコンデンサをセラミック基板やガラスエポキシ基板等の回路基板に形成された導体パターンの所定位置、例えばランドに導電性樹脂接着剤を用いて電気的に接続し、薄型化や小型化を図った表面実装技術が汎用されている。
この技術は、前記電子部品の平面電極又は回路基板の前記電子部品を接続すべき導体パターン部分、例えばランドに予め導電性樹脂接着剤を施しておき、導電性樹脂接着剤を焼成し硬化させて電気的接続を行う実装技術である（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照）。

日本マイクロエレクトロニクス協会編、「ＩＣ化実装技術」、初版第４刷、株式会社工業調査会、１９９４年２月２０日、ｐ．１００、ｐ１１８本多進他２名著、「高密度実装技術への挑戦」初版第１刷、株式会社工業調査会、１９９４年２月１０日、ｐ１３２〜１３７

前記導電性樹脂接着剤は、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂に銀粉や金粉を含有させてペースト状にしたもので、エポキシ系導電性接着剤として汎用されている。

図３は、前記導電性樹脂接着剤を用いて平面電極を有する電子部品、例えばチップコンデンサ又はチップ抵抗器をガラスエポキシ基板又はセラミック基板に形成された導体パターンに仮固定し、導電性樹脂接着剤を焼成する前の回路基板の断面図を示している。
図３に示すように、ガラスエポキシ基板やセラミック基板等の電気的絶縁基板１上に形成された導体パターン２の電子部品３を接続すべき導体パターン部分２ａ、２ｂ又は前記電子部品３の平面電極３ａに導電性樹脂接着剤４を所定厚さに塗布し、前記電子部品３の平面電極３ａを前記導体パターン部分に載せて仮固定する。
その後、前記導電性樹脂接着剤４を焼成し硬化させて接着し、電気的接続を行い、前記電子部品３を実装する。

ここで、前記導電性樹脂接着剤４を前記導体パターン部分２ａ、２ｂ上に塗布して前記電子部品３を載せて仮固定した際、前記導体パターン部分２ａと２ｂとの間に短絡が生じないように、樹脂の量や粘度に十分注意を払うことが通常行われているが、それでも前記電子部品３を前記導体パターン部分２ａと２ｂ間に仮固定した際、前記導体パターン部分２ａと２ｂ間が短絡することがあることを知見した。
これは、毛細管現象により導電性樹脂接着剤４ａのように電子部品３の下に広がって短絡するためである。特に、電気的絶縁基板がセラミック基板で、銀を含む導電性樹脂接着剤を使用したする場合や前記電子部品のサイズが小さくなるにつれて顕著であった。

本発明の回路基板は、電気的絶縁基板において、平面電極を有する電子部品を電気的に接続する導体パターン間の電気的絶縁基板部分に、貫通孔又は溝を設ける。
前記毛細管現象で前記電子部品の下に広がる導電性樹脂接着剤が前記貫通孔又は前記溝で阻止される。

本発明の回路基板は、電気的絶縁基板において、平面電極を有する電子部品を電気的に接続する導体パターン間の電気的絶縁基板部分に、貫通孔又は溝を設けることで、前記毛細管現象で前記電子部品の下に広がる導電性樹脂接着剤が前記貫通孔又は前記溝で阻止され、前記導体パターン間の短絡を防止できる。

図１には前記問題点を解決できる実施の形態の断面図を示している。
図１に示すように、ガラスエポキシ基板５において、平面電極３ａを有する電子部品３を電気的に接続する導体パターン部分２ａと２ｂとの間のガラスエポキシ基板部分５ａに、細長の貫通孔６を設ける。

前記貫通孔６を設けることで、前記ガラスエポキシ基板５上に形成された導体パターン２の前記電子部品３を接続すべき導体パターン部分２ａ及び２ｂに導電性樹脂接着剤４を所定厚さに塗布し、前記電子部品の３平面電極３ａを前記導体パターン部分２ａ、２ｂに載せて仮固定した際、前記電子部品３の下に導電性樹脂接着剤４ｂのように毛細管現象により広がっても前記貫通孔６によって毛細管現象が阻止され、前記導体パターン部分２ａと２ｂとの間の短絡を防止できる。
その後、オーブン加熱やリフロー法で導電性樹脂接着剤４を焼成して硬化させ、前記電子部品３の前記ガラスエポキシ基板５への実装が完了する。

図２には電気的絶縁基板としてセラミック基板を用いた実施の形態の断面図を示している。
図２に示すように、一層目のセラミック層７は裏電極８を備え、表電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃを備える二層目のセラミック層９に設けられたスルーホール（図示せず）を介して前記裏電極８と電気的に接続されている。
前記二層目のセラミック層９の前記表電極１０ａと１０ｃとの間及び前記表電極１０ｂと１０ｃとの間に平面電極を有する電子部品（図示せず）を導電性樹脂接着剤にて実装する。

前記表電極１０ａと１０ｃとの間、前記表電極１０ｂと１０ｃとの間の短絡を防止するために、前記二層目のセラミック層９の前記各表電極間のセラミック層部分にそれぞれ貫通孔１１が形成されている。
前記表電極１０ａ、１０ｂ及び１０ｃに導電性樹脂接着剤（図示せず）を所定厚さに塗布し、平面電極を有する電子部品（図示せず）の平面電極を前記表電極に載せて前記表電極１０ａと１０ｃ間及び前記表電極１０ｂと１０ｃ間に仮固定した際、前記電子部品の下に導電性樹脂接着剤が毛細管現象により広がっても、前記貫通孔１１によって毛細管現象が阻止されて前記各表電極間の短絡を防止することができる。

三層目のセラミック層１２はキャビティ構造の枠を形成し、四層目のセラミック層１３は封止ガラス１４の位置決め用の枠を形成するものである。
前記セラミック基板の作製時に、前記各セラミック層を形成するセラミックグリーンシートを４層積層し、焼成する。

前記セラミックグリーンシートの焼成と導電性樹脂接着剤の焼成に温度条件が異なるので、セラミック基板作製後に前記二層目のセラミック層９に形成された前記表電極又は前記電子部品の平面電極に前記導電性樹脂接着剤を塗布して前記電子部品を載せて仮固定し、後工程で前記導電性接着剤を焼成して硬化させ、前記電子部品を前記表電極に電気的に接続する。
前記三層目及び四層目のセラミック層１２、１３及び封止ガラス１４は必要に応じて設けられるもので、本発明の特徴とするところは二層目のセラミック層９に前記毛細管現象を阻止する前記貫通孔１１を設けた点にある。

以下、本発明の具体例を説明する。電気的絶縁基板としてガラスエポキシ基板又はセラミック基板を用い、前記電気的絶縁基板に形成された導体パターンの、平面電極を有する電子部品を実装すべき導体パターン部分間の電気的絶縁基板部分の中央部に、０．２ｍｍ程度の幅を有する細長の貫通孔を設ける。

そして、前記導体パターン部分に銀を主成分とする導電性樹脂接着剤を塗布し、１００５サイズのチップコンデンサやチップ抵抗器等の電子部品を載せて仮固定し、オーブン加熱（１５０℃、２時間）で導電性樹脂接着剤を焼成して硬化させ、前記電子部品の平面電極を前記導体パターン部分に接着して電気的に接続する。
前記各実施の形態では、毛細管現象を阻止するために電気的絶縁基板に貫通孔を設けたが、該貫通孔に代えて溝を設けても同様の効果を奏する。

本発明による回路基板の実施の形態の断面図である。本発明による回路基板の他の実施の形態の断面図である。従来の回路基板の問題点を説明する断面図である。

符号の説明

３・・平面電極を有する電子部品３ａ・・平面電極４・・導電性樹脂接着剤
５、９・・毛細管現象を阻止する貫通孔を設けた電気的絶縁基板６、１１・・貫通孔

Claims

平面電極を有する電子部品を導電性樹脂接着剤にて電気的に接続する導体パターンを備えた電気的絶縁基板の、前記電子部品を電気的に接続する導体パターン間の電気的絶縁基板部分に、毛細管現象で前記電子部品の下に広がる導電性樹脂接着剤を阻止する貫通孔を設けたことを特徴とする回路基板。
前記電気的絶縁基板は、ガラスエポキシ基板であることを特徴とする請求項１の回路基板。
前記電気的絶縁基板は、セラミック基板であることを特徴とする請求項１の回路基板。
前記導電性樹脂接着剤は、銀又は金を主成分とすることを特徴とする請求項１、２又は３の回路基板。
平面電極を有する電子部品を導電性樹脂接着剤にて電気的に接続する導体パターンを備えた電気的絶縁基板の、前記電子部品を電気的に接続する導体パターン間の電気的絶縁基板部分に、毛細管現象で前記電子部品の下に広がる導電性樹脂接着剤を阻止する溝を設けたことを特徴とする回路基板。
前記電気的絶縁基板は、ガラスエポキシ基板であることを特徴とする請求項５の回路基板。
前記電気的絶縁基板は、セラミック基板であることを特徴とする請求項５の回路基板。
前記導電性樹脂接着剤は、銀又は金を主成分とすることを特徴とする請求項５、６又は７の回路基板。