JP2007019425A - プリント配線板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型なサイズの電子部品を搭載することに適し、かつ、プリント配線板の高密度化に寄与することができるプリント配線板の提供。
【解決手段】 放熱特性及び／又は電流特性を有する複数の個片体とその周囲に形成された絶縁性樹脂部からなるプリント配線板であって、当該個片体が凸部形状もしくは凹部形状を有する構造であるプリント配線板；放熱特性及び／又は電流特性を有する材料からなる箔に、第１の金型を用いたプレス加工又は回路形成により凸部形状もしくは凹部形状を設ける工程と、当該箔の下面に接着シートを配置する工程と、当該箔を第２の金型にて打ち抜き、個片体を得ると同時に当該接着シートに当該個片体を接着する工程と、接着シートに接着された前記個片体の周辺に絶縁性樹脂部を形成する工程とを有するプリント配線板の製造方法。
【選択図】 図４

Description

本発明は、発熱する電子部品の搭載用あるいは電流用として好適なプリント配線板及びその製造方法に関する。

近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）などに代表される電子部品は、その利便性より多く使用されるに至っている。しかしながら、ＬＥＤなどに代表される電子部品は発熱するために、電子機器内で当該電子部品が正常に機能するためには、発生した熱源を適切な媒体により放熱処理を施すことが必要とされる。

従来、電子機器は、発熱部品の周辺に放熱用のフィンやファン及びペルチェ素子またはそれらを組み合わせてヒートシンクを構成させることにより放熱問題の解決を図っていたのが一般的であった。しかしながら、その一方で、プリント配線板に搭載される前記発熱部品を、当該プリント配線板によって放熱させることができる、いわゆる放熱機能を有する放熱型のプリント配線板に関する技術開発もなされている。

前記放熱型のプリント配線板としては、これまで、銅板やアルミ板などの金属板８２をプリント配線板の内層部に導入せしめた、図８に示される構造体のプリント配線板が使用されてきた。すなわち、始めに金属板８２を用意し、当該金属板８２の表裏面部にプリプレグなどの絶縁材８１と銅箔を順に配置し、積層により張合せ、所望の回路配線を形成した上で、前記ＬＥＤのような発熱する部品８５を搭載して得られるものである。

図８に示される放熱型のプリント配線板の放熱機能に関しては、発熱する部品８５の直下に、層間の接続として例えばスルーホール８４ａを配置し、加えて、当該スルーホール８４ａを前記金属板８２に接続させる構成により成り立っている。これにより、部品８５から発生する熱源を、図８に示される部品８５からの矢印の如く、スルーホール８４ａを介して金属板８２に伝え、当該金属板８２にて、蓄熱もしくは熱の分散をし、または金属板８２に相応の冷却媒体を接続することにより、前記放熱の目的を達成するものである。

しかしながら、図８に示される構造体の放熱型のプリント配線板は、放熱や伝熱などを目的とする金属板８２がプリント配線板の内層部の広範囲に配置されているため、プリント配線板全体の重量を増加させ、加えてプリント配線板の高密度化や高機能化などの諸機能に弊害をもたらすと云う問題があった。

また、放熱を目的とせず、層間での電気的及び信号的接続を主な目的とするスルーホール８４ｂを形成する場合には、図８に示されるように、あらかじめ金属板８２に開口部８３を設け、良好な位置合わせをもとに当該スルーホール８４ｂを開口部８３内に設けることが必要であった。これはスルーホール８４ｂと金属板８２とを非接触な状態とすることで、電気的な信号の送受信がスルーホール８４ｂから金属板８２へ導通させないための配慮である。換言すれば、これらは放熱型のプリント配線板の諸機能を実現させるために構造上並びに工程上必要とされるものであった。

一方、前記問題点に鑑み、図９に示されるような放熱を主な目的とする伝熱部をあらかじめ選択エッチング方法の回路形成により行ない、当該伝熱部をプリント配線板の内部に設ける半導体装置用パッケージとその製造方法に関する技術も既に報告されている（例えば特許文献１参照）。

前記半導体装置用パッケージは、始めに図９（ａ）に示されるように、第１の金属層９１とエッチングバリア層９２と第２の金属層９３の３層からなる金属シート９０を用意する。次いで、選択エッチングの回路形成方法により、第１の金属層９１を選択的に回路形成した後に、エッチングバリア層９２を回路形成し、図９（ｂ）に示されるような伝熱部９４を有する構造体を形成する。

次いで、前記図９（ｂ）に示される伝熱部９４を有する構造体とあらかじめ貫通孔９６を設けた樹脂基材９５と第３の金属層９７を図９（ｃ）に示されるように配置し、次いで積層により加圧及び加熱することで接着し、図９（ｄ）に示されるように、伝熱部９４がプリント配線板の内部に設けられた半導体装置用パッケージを得るものである。

前記図９（ｄ）に示される半導体装置用パッケージは、第１の金属層９１及び第３の金属層９７を所望の形状に回路形成し、伝熱部９４の直上方部に前記電子部品などを配置することにより、電子部品より発する熱源を伝熱部９４を介して放熱することができるものである。これにより、前記図８に示される金属板８２のような放熱媒体を使用せずに放熱することができるために、前記プリント配線板の高密度化や高機能化などの諸機能に弊害をもたらすと云う問題を解決する特徴を有している。

しかしながら、前記図９に示される半導体装置用パッケージは、次のような問題があった。

近年の電子部品技術の発展に伴い、小さなサイズであっても発光量が多いＬＥＤなどに代表される電子部品が開発されており、それに伴い、小さなサイズの電子部品であっても大きな放熱特性がプリント配線板に要求される場合がある。しかしながら、前記図９に示される半導体装置用パッケージの伝熱部９４は画一的な構造体であり、大きな放熱特性を必要とする場合には、当該伝熱部９４の大きさを拡大することによる方法が主な対応手段であった。

このような背景において、図９に示される半導体装置用パッケージを使用した場合には、放熱特性の要求に応じて拡大された伝熱部９４の直上方部に、前記小さなサイズの電子部品を搭載しなくてはならない状態を生じることとなる。すなわち、図９に示される半導体装置用パッケージは、電子部品のサイズの小型化に適応し、かつ、要求される放熱特性に対応できる構造体の形成が困難であった。また、それにより電子部品が実装されるプリント配線板の表面部の高密度化が制限される問題が生じるものであった。
特開２００４−２１４４６４号公報

このような背景に基づき本発明が解決しようとする課題は、高い放熱特性及び／又は電流特性に優れたプリント配線板において、小型なサイズの電子部品を搭載することに適し、かつ、プリント配線板の高密度化に寄与することができるプリント配線板及びその製造方法を提供することにある。

発明者は上記課題を解決するために種々研究を重ねた。その結果、放熱特性及び／又は電流特性を有する複数の個片体とその周辺に形成された絶縁性樹脂部からなるプリント配線板において、当該個片体を金型加工により立体的な凸部ないし凹部を有する構造体とすれば、極めて良い結果が得られることを見出して発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、放熱特性及び／又は電流特性を有する複数の個片体とその周囲に形成された絶縁性樹脂部からなるプリント配線板であって、当該個片体が凸部形状もしくは凹部形状を有する構造であることを特徴とするプリント配線板により上記課題を解決したものである。

また本発明は、前記個片体に、電子部品が搭載されているプリント配線板により上記課題を解決したものである。

また本発明は、前記絶縁性樹脂部の表面に、銅めっきからなる導体が形成されているプリント配線板により上記課題を解決したものである。

また本発明は、前記絶縁性樹脂部と全ての個片体とが、少なくとも一方の面で面一になっているプリント配線板により上記課題を解決したものである。

また本発明は、前記個片体が、厚さの異なる少なくとも２種以上の個片体であるプリント配線板により上記課題を解決したものである。

また本発明は、前記個片体が、銅、銅合金、アルミ、アルミ合金、炭素又は炭素と金属との複合材料からなるプリント配線板により上記課題を解決したものである。

また本発明は、前記個片体の厚さが、３５μｍ以上であるプリント配線板により上記課題を解決したものである。

また本発明は、前記絶縁性樹脂部が、熱硬化性樹脂で成形されているプリント配線板により上記課題を解決したものである。

また本発明は、前記絶縁性樹脂部が、熱可塑性樹脂で成形されているプリント配線板により上記課題を解決したものである。

また本発明は、放熱特性及び／又は電流特性を有する材料からなる箔に、第１の金型を用いたプレス加工又は回路形成により凸部形状もしくは凹部形状を設ける工程と、当該箔の下面に接着シートを配置する工程と、当該箔を第２の金型にて打ち抜き、個片体を得ると同時に当該接着シートに当該個片体を接着する工程と、接着シートに接着された前記個片体の周辺に絶縁性樹脂部を形成する工程とを有することを特徴とするプリント配線板の製造方法により上記課題を解決したものである。

また本発明は、前記個片体と絶縁性樹脂部からなるプリント配線板の製造工程の後に、当該個片体と絶縁性樹脂部との表面に銅メッキからなる導体を形成する工程を更に有するプリント配線板の製造方法により上記課題を解決したものである。

また本発明は、前記個片体に、電子部品を搭載する工程を更に有するプリント配線板の製造方法により上記課題を解決したものである。

また本発明は、前記絶縁性樹脂部を、熱硬化性樹脂で成形するプリント配線板の製造方法により上記課題を解決したものである。

また本発明は、前記絶縁性樹脂部を、熱可塑性樹脂で成形するプリント配線板の製造方法により上記課題を解決したものである。

また本発明は、前記絶縁性樹脂部の成形を、射出成形法、圧縮成形法又はトランスファー成形法により行なうプリント配線板の製造方法により上記課題を解決したものである。

本発明におけるプリント配線板は、個片体が放熱特性及び／又は電流特性を有し、かつ、当該個片体と電子部品とが接続されているので、電子部品の放熱もしくは裏面部へ伝熱が効果的に行なえ、加えて大電流を目的とした電気的な導通が効果的に行なえる。しかも、当該個片体を金型加工により立体的な凹凸を有する構造体に形成されているため、小型なサイズの電子部品を搭載することに適し、かつ、プリント配線板を高密度化することができる。

発明を実施するための最良の形態に関し、図１〜図７を使用して説明する。

図１は、本発明のプリント配線板における、伝熱用もしくは放熱用又は大電流用に使用される個片体４の作製方法について示した概略断面工程説明図である。

始めに、箔１を材料として少なくとも１枚以上を用意する。本発明におけるプリント配線板は、放熱用途、伝熱用途及び蓄熱用途などの熱的な機能を成すことを目的としており、また、大電流用途を目的としているため、当該箔１は、高い熱伝導性と電気抵抗値の低い材料が好適に使用される。

而して、当該箔１を構成する材料としては、銅もしくは銅の合金またはアルミもしくはアルミの合金が特に好ましいものとして挙げられる。また、前記熱的な機能を果たすことを最も重要な目的として使用する場合には、当該箔１を構成する材料として、前記銅ないしアルミの材質の他にも、炭素又は炭素と金属との複合材料が好適に使用される。これは、炭素又は炭素と金属との複合材料が、前記銅ないしアルミの材質よりも高い熱伝導性を有するためである。

また当該箔１は、充分な放熱などの前記熱的な機能を果たすことを考慮し、厚みとしては３５μｍ以上の厚みのものを使用するのが好ましい。而して、本願発明における箔１には、箔と呼称されるもののみならず、シート、板、プレートなどと呼称される態様のものも含まれる。

次に、箔１を所望の形状に加工することを目的として、第一の金型１１を使用してプレス加工を行なう。ここで使用する第一の金型１１は、従来より使用されているリードフレーム用の金型加工の設備にて行なうことができる。

プレス加工の一例としては、図１（ｂ）に示されるような凸部２の形状を、前記箔１に設ける場合には、図１（ａ）に示されるような金型凹部１２を第一の金型１１に設ける。これにより、図１（ａ）に示されるように第一の金型１１にて箔１をプレスすることにより、凸部２の形状を有する箔１が形成される。

ここで、第一の金型１１にて箔１をプレスし、凸部２の形状を有する箔１を形成する際に、当該プレスにより若干量の箔１が伸ばされ、平面的に箔１の面積が拡大することがある。このような箔１の面積が拡大した状態は、寸法の位置合わせ精度に不具合が生じ易い。

そこで、前記不具合をあらかじめ抑制する手段として、箔１の周辺にスリット加工を設けることが望ましい。このスリット加工をあらかじめ設けることで、前記若干量の箔１の伸びが当該スリット加工部において逃げて、吸収されるために、寸法の位置合わせ精度に不具合が生じなくなり、寸法品質の良い製品が製造できる。

また、前記凸部２の形状を有する箔１の形成の際には、前記金型にて箔１をプレスする他に、回路形成により、凸部２の形状を形成しても良い（図示省略）。

この回路形成による凸部２の形状を有する箔１の形成は、従来の回路形成方法であるドライフィルムエッチングレジストや電着レジストを使用したサブトラクティブ工法などにより行なうことができる。

すなわち、回路形成方法として、箔１の表面を粗化処理した後、箔１の表面にドライフィルムエッチングレジストをラミネート貼付し、次いで、露光機にて紫外線露光及び炭酸ナトリウム水溶液による現像を行ない、凸部２の形状を形成したい箇所にドライフィルムエッチングレジストを残存させ、次いで、塩化第二鉄液を用いて凸部２以外箇所のエッチングを行なうことにより形成する。その後、ドライフィルムエッチングレジストを剥離することで、図１（ｂ）に示される凸部２の形状を有する箔１の構造体を得る。

次の製造工程として、前記図１（ｂ）に示されるような凸部２の形状を有する箔１を、第二の金型１３により抜き加工を行ない、個々に単独の個片体４を形成し、抜き加工すると同時に、図１（ｄ）に示されるように接着シート５に当該個片体４を接着させる。その際に、図１（ｃ）に示されるように、第二の金型１３内に、箔１に形成した凸部２を保護するための金型ザグリ部１３ａ加工を施した金型パンチ部１３ｂを設け、加えて、第二の金型１３内の当該金型パンチ部１３ｂとストロークアンドブロック１３ｃを使用して打ち抜き度合の調整を行なう。

例えば、形状の良い個片体４を打ち抜き、加えて当該個片体４を接着性良く接着シート５に貼り付けるためには、箔１が打ち抜かれる際の金型パンチ部１３ｂの最下点の設定が重要である。特に、当該個片体４を接着性良く接着シート５に貼り付けるためには、ストロークアンドブロック１３ｃの調整により、箔１の打ち抜きに必要な金型パンチ部１３ｂの最下点よりさらに下方０．０５〜０．１５ｍｍの範囲に金型パンチ部１３ｂの最下点を設定し、若干量の圧力を金型パンチ部１３ｂにて個片体４に与え、押さえつけるように個片体４を接着シート５に貼り付けることが望ましい。当該範囲が浅いと個片体４が接着シート５に接着する際に位置ズレが生じ易い。また、加工に際しては、本発明では箔１の金型加工により打抜かれた個片体４を使用するため、図１（ｃ）に示されるように、箔１の下面には接着シート５を配置することが重要である。

すなわち、図１（ｃ）に示されるように、箔１の下面には接着シート５を配置し、次いで、当該箔１を第二の金型１３により抜き加工を行ない、図１（ｄ）に示されるような、個片体４が個々に浮島状態で接着シート５に接着された状態を形成する。

ここで、本発明では目的とするプリント配線板を形成するにあたり、第二の金型１３により抜き加工された浮島状態の個片体４に意味がある。

従来のリードフレームは、前記金型により打ち抜かれて残るフレーム状態の部分を使用するのに対して、本発明においては、前記金型により打ち抜かれた個片体４の部分を使用する点で異なる。すなわち、リードフレームは打ち抜かれて残る部分を使用するためフレーム状の連続性を有するが、本発明における個片体４の部分は個々に独立しているため、当該個々に独立した箇所において、放熱もしくは伝熱または大電流用途としての機能を付与することができる。

図２は、図１と同様に本発明のプリント配線板における、伝熱用もしくは放熱用又は大電流用に使用される個片体４の作製方法について示した概略断面工程説明図である。図１では凸部２を有する個片体４の加工方法を示し、図２では個片体４の異なる形状として、凹部６を有する個片体４の加工方法を示す。

始めに、図２（ａ）に示されるように、箔１を材料として少なくとも１枚以上を用意し、箔１を所望の形状に加工することを目的として、第一の金型１５を使用してプレス加工を行なう。ここで使用する第一の金型１５は、従来より使用されているリードフレーム用の金型加工の設備にて行なうことができる。

プレス加工の一例としては、図２（ｂ）に示されるような凹部６の形状を、前記箔１に設ける場合には、図２（ａ）に示されるような金型凸部１６を第一の金型１５に設ける。これにより、図２（ａ）に示されるように第一の金型１５にて箔１をプレスすることにより、凹部６の形状を有する箔１が形成される。

また、前記凹部６の形状を有する箔１の形成の際には、前記金型にて箔１をプレスする他に、回路形成により、凹部６の形状を形成しても良い（図示省略）。

この回路形成による凹部６の形状を有する箔１の形成は、従来の回路形成方法であるドライフィルムエッチングレジストや電着レジストを使用したサブトラクティブ工法などにより行なうことができる。

すなわち、回路形成方法として、箔１の表面を粗化処理した後、箔１の表面にドライフィルムエッチングレジストをラミネート貼付し、次いで、露光機にて紫外線露光及び炭酸ナトリウム水溶液による現像を行ない、凹部６の形状を形成したい箇所以外の箇所にドライフィルムエッチングレジストを残存させ、次いで、塩化第二鉄液を用いて凹部６の箇所のエッチングを行なうことにより形成する。その後、ドライフィルムエッチングレジストを剥離することで、図２（ｂ）に示される凹部６の形状を有する箔１の構造体を得る。

次いで、前記図２（ｂ）に示されるような凹部６の形状を有する箔１を、第二の金型１７により抜き加工を行ない、個々に単独の個片体４を形成し、抜き加工すると同時に、図２（ｄ）に示されるように接着シート５に当該個片体４を接着させる。その際に、図２（ｃ）に示されるように、第二の金型１７内に、箔１に形成した凸部２を保護するための金型ザグリ部１７ａ加工を施した金型パンチ部１７ｂを設け、加えて、第二の金型１７内の当該金型パンチ部１７ｂとストロークアンドブロック１７ｃを使用して打ち抜き度合の調整を行なう。

図２（ｃ）に示される打ち抜きの際には、箔１の下面には接着シート５を配置することで、図２（ｄ）に示されるように個片体４が個々に浮島状態で接着シート５に接着された状態を形成する。

前記図１及び図２の概略工程図に示されるように、箔１を段階的な金型加工をすることにより、種々の形状を有する個片体４を形成することが可能となる。ここで、このような加工方法により形成される個片体４について、その形状の種類を図３に示した。

図３（ａ）に示される個片体４は、前記図１に示される工程により形成されたものであるが、主に図１（ａ）に示されるプレスの金型の設計によっては、テーパー形状の加工が可能となり、例えば図３（ｂ）に示される構造体及び図３（ｃ）に示される構造体のような個片体を形成することができる。

また同様に、図３（ｃ）に示される個片体４は、前記図２に示される工程により形成されたものであるが、主に図２（ａ）に示されるプレスの金型の設計によっては、より複雑な形状の加工が可能となり、例えば図３（ｅ）に示される構造体及び図３（ｆ）に示される構造体のような個片体を形成することができる。

図４は、前記加工にて形成された浮島状態の個片体４の周辺に、樹脂を設けて作製されるプリント配線板Ｐ１の製造方法について示した概略断面工程説明図である。

始めに、前記加工にて得られた接着シート５に浮島状態の個片体４が固定されている図４（ａ）に示される構造体を出発材料として使用する。

次に、前記図４（ａ）に示される構造体に、射出成形法、圧縮成形法、トランスファー成形法などを使用し、モールディング金型を使用することで樹脂７を個片体４の周辺に付着させる。本発明においては、バリの発生が少ないという利点から射出成形法を好適に使用して行なう。

前記樹脂７の材質としては、熱硬化性樹脂ないし熱可塑性樹脂の両方が使用できる。熱硬化性樹脂には、主にフェノール樹脂とエポキシ樹脂が使用されるが、ポリイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂、メラミン樹脂、シアネート樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、不飽和ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキサイド、ジアリルフタレート樹脂を好適に使用することもできる。

一方、前記熱可塑性樹脂としては、ポリイミド、ポリエステル、液晶ポリマー、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリノルボルネン、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィン樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、アクリル樹脂を好適に使用する。

また、当該樹脂７の中には、得られる構造体に剛性や低腺膨張特性及び放熱特性を付与するために、アルミナやシリカなどのフィラーを混入することが、物性面での機能を向上させるとして好ましい。

さらに、射出成形方法にて樹脂７を付着させる際には、モールディング金型の一部で個片体４を固定する配慮がモールディング金型の設計の際に重要である。これは個片体４が接着シート５の上で仮固定されている状態であるためであり、射出成形方法にて前記樹脂７を熱流動させる際に個片体４が所望の位置より流動してずれるためである。

また、上記モールディング金型の設計の際には、モールディング金型に凹凸を設け、図４（ｂ）に示される構造体にテーパー部８を設けて立体的な構造で形成することが可能であり、当該金型の設計において所望の構造のプリント配線板を得ることができる。

上記射出成形方法にて、浮島状態の個片体４に樹脂５を付着させることで、図４（ｂ）に示される構造体を得る。また、図４（ｂ）に示される構造体より接着シート５を剥がすことで、図４（ｃ）に示されるプリント配線板Ｐ１を得る。

ところで、前記プリント配線板Ｐ１を得る際に、接着シート５の選定は重要となる。すなわち、上記の製造過程において接着シート５としては、（ｉ）打ち抜かれた個片体４を接着するのに充分な接着力、（ii）射出成形でのモールディング樹脂加工の際の熱に耐えられる耐熱力、（iii）プリント配線板Ｐ１を得る際の良好な剥離特性を有するものが特に有利である。

このような特性を有する接着シート５として、本発明では例えば、加熱発泡型の接着シート５が好適に使用される。この加熱発泡型の接着シート５は、打ち抜かれた個片体４を接着する常温環境下においては接着力を有し、射出成形でのモールディング樹脂加工の際の熱により発泡し、発泡することで、プリント配線板Ｐ１を得る際の良好な剥離特性を有するものである。

また、前記接着シート５は、前記加熱発泡特性を有するフィルムに加えて、プリント配線板Ｐ１を得る際の寸法安定性を良好とすることから、収縮ないし膨張からなる面積変化率の少ないフィルムとをラミネート構造にて張り合わせた材料を使用するのがより望ましい。

このようにして得られた図４（ｃ）に示されるプリント配線板Ｐ１は、前記モールディング金型の設計によってはテーパー部８を有する立体的な構造に形成することができ、加えて、図４（ｃ）に示されるプリント配線板Ｐ１の裏面部（図４（ｂ）に示される接着シート５が貼られた面）においては個片体４と樹脂７がほぼ面一で且つ平坦な構造を形成することができる。

この際、前記個片体４と樹脂７との界面などにおいて段差などが生じた場合においては、バフ研磨などを好適に使用して平坦化する。ここでのバフ研磨は、プリント配線板Ｐ１において個片体４と樹脂７が個片体４の側面でしか接着されていないために比較的緩やかな研磨条件が必要である。例えば、プリント配線板Ｐ１の段差による残渣部分を切削処理する目的であっては、研磨電流値を０．５（Ａ）以下に設定してバフ研磨を行なうことが良い。

図４（ｃ）に示されるプリント配線板Ｐ１の特徴としては、プリント配線板Ｐ１内に配置された個片体４が放熱用途もしくは大電流用途としての役割を示し、従来の技術として使用された図８に示されるプリント配線板内の金属板８２の代替品として使用することができ、従来の技術の問題を解決することのできる構造である。

すなわち、図８に示されるプリント配線板内の金属板８２は、放熱用途もしくは大電流用途としての役割を担っていたが、従来技術の問題点で記述したように、金属板８２がプリント配線板の内層部の広範囲に配置されていたため、プリント配線板全体の重量を増加させ、加えてプリント配線板の高密度化や高機能化などの諸機能に弊害をもたらすことがあった。また、放熱を目的とせず、電気的接続を主な目的とするスルーホール８４ｂを形成する際には、図８に示されるように、あらかじめ金属板８２に開口部８３を設け、良好な位置合わせをもとに当該スルーホール８４ｂを開口部８３に設けることが必要であった。

一方、図４（ｃ）に示されるプリント配線板Ｐ１は、個々に独立した個片体４が厚みのある銅部材などから成るために、当該個片体４が放熱用途もしくは大電流用途としての役割を示すことができる。加えて、個片体４には配置位置の選択性があるために、放熱用途もしくは大電流用途を必要とする所望の箇所にのみ適宜配置することが可能になる。

また、個片体４の間隙には金属体より軽量な樹脂７が導入され、プリント配線板全体の重量を減少することとなる。加えて後述するプリント配線板Ｐ１へのめっきによる回路の形成により、プリント配線板を高密度化や高機能化することができる構造体となる。さらに、従来の技術である図８に示されるようなスルーホール８４ｂを形成する際にも、当該スルーホール８４ｂを樹脂７部位に形成すれば、樹脂７部位が絶縁機能を示すために、個片体４との電気的な接触がなくなる。そのため、図８に示されるようにあらかじめ金属板８２に開口部８３を設け必要性も無くなり有利である。

図５は先に得られたプリント配線板Ｐ１の表面部に、パッド部や回路配線を形成する際の製造方法について示し、次いで、電子部品１０を実装した例を示す概略断面説明図である。

図５（ａ）に示される構造体は、先に得られたプリント配線板Ｐ１に、化学銅及び電解銅を順次使用して銅めっきを行ない、さらに加熱処理を行ない、次いで当該銅めっきを回路形成することで、パッド部２１や主に回路配線などに使用される導体回路２２及び個片体４に接続してなるランド部２３などを形成する。

ここで回路形成は、従来の回路形成方法であるドライフィルムエッチングレジストや電着レジストを使用したサブトラクティブ工法などにより行なうことができる。例えば、回路形成方法としては、前記銅めっきの表面を粗化処理した後、銅表面にドライフィルムエッチングレジストをラミネート貼付し、次いで、露光機にて紫外線露光及び炭酸ナトリウム水溶液による現像を行ない、塩化第二鉄液を用いてエッチングを行なった後、ドライフィルムエッチングレジストを剥離し、前記パッド部２１や導体回路２２を形成し、図５（ａ）に示される構造体のプリント配線板を得る。

さらに、図５（ａ）に示される構造体のプリント配線板に電子部品１０を実装した概要図を図５（ｂ）に示した。ここで、図５（ａ）に示される構造体のプリント配線板は電子部品１０を実装するに有利な箇所が存在する。その点について以下順に説明する。

１点目としては、図５（ｂ）に示される構造体のプリント配線板において、個片体４が凸部の形状を有している箇所が電子部品１０を実装するに有利である。すなわち、図５（ｂ）に示されるように個片体４の凸部上方部に電子部品１０を実装する際に、電子部品１０のサイズに合わせて当該個片体４の凸部の形状を小さな面積にすることができる。

これにより、個片体４が凸部の形状を有しているため、凸部の周辺に存在する空間部に、ボンディング２４で電子部品１０と接続されるパッド２１の配置位置をより電子部品１０に近づけることが可能になり、より密度が高い配線を形成することができるために、プリント配線板を高密度化に寄与することができる。

一方、凸部の形状を有している個片体４の伝熱や放熱などの熱的機能は低下することはない。これは、個片体４が凸部の形状であるため、電子部品１０から生じる熱源を下方に逃がし易い構造体になっているためである。

また、電子部品１０を実装するに有利な箇所の２点目としては、前記モールディング金型で個片体４の周辺に樹脂７を設ける際に立体的な形状にて加工することが可能である。これにより、例えば図５（ａ）に示されるように個片体４の上方部で、電子部品１０が実装される周辺部にテーパー部８を設けることができ、小型な電子部品１０であっても、当該テーパー部８により実装の際に位置ずれなどが生じにくくなり有利である。

このように、図５に示される本発明のプリント配線板は、電子部品が小型なサイズであっても当該部品サイズに適応した個片体４を形成することができ、プリント配線板の高密度化に寄与することができる。加えて、要求される伝熱や放熱などの熱的特性を形成することができるために、前記従来の問題点を解決することができるものである。

図６（ａ）は、図２に示される凹部６を有する個片体４の周辺に、樹脂７を付着して得られたプリント配線板Ｐ１の一部を図にしたものである。次いで、図６（ｂ）は当該凹部６の箇所をさらに拡大図にしたものである。

これまで記載のように、本発明では個片体４にＬＥＤなどの電子部品を実装し、当該電子部品より発する熱源について個片体４を介して伝熱及び放熱するものであるが、その一方で、図２に示したような凹部６を有する個片体４を使用した場合には、熱的特性に加えて電子部品の発光効率を向上させることが可能となる。

すなわち、図６（ｂ）に示されるように、凹部６を有する個片体４の表面にニッケル／金メッキ２５を付着させることで、当該ニッケル／金メッキ２５部が反射特性を有することとなり、ＬＥＤなどのような発光タイプの電子部品を凹部６に実装することで、当該電子部品の発光効率を向上させることができるものである。

ここで、ニッケル／金メッキ２５の付着方法としては、無電解ニッケル／金メッキ処理及び電解ニッケル／金メッキ処理の両方が使用できるが、特に高密度なプリント配線板にニッケル／金めっき処理する際には、無電解ニッケル／金めっき処理が好適に使用される。

無電解ニッケル／金メッキ処理は、次のような条件の下に行なう。始めに、プリント配線板Ｐ１を主に洗浄する目的で、脱脂、水洗、酸洗、ソフトエッチング、水洗を順に行なう。次いで、触媒を表面に処理した後に、９０℃のニッケルメッキ液の浴槽に投入し、１μｍあたり３〜５分のめっき速度にて５μｍ程度の無電解ニッケルメッキを付着させる。次いで、水洗後に９０℃の金めっき液の浴槽に投入し、０．０３μｍ程度の無電解金めっきを３〜５分のめっき速度にて付着させる。

このようにして得られた図６（ｂ）に示されるような個片体４は、前記熱的特性に加えて、電子部品の発光効率を向上させることが可能となる。

図７は、厚みの異なる少なくとも２種類の個片体を使用し、次いで個片体の周辺に樹脂７を設けた場合の製造方法を示す概略断面工程説明図である。

始めに厚みの異なる箔１ａ（相対的に薄い方）及び１ｂ（相対的に厚い方）を材料として少なくとも各一枚以上を用意する（図示省略）。

前記厚みの異なる箔１ａ及び箔１ｂの厚みとしては、３５μｍ以上の厚みのものから適宜選択されることが好ましく、例えば、薄い箔１ａとしては１００μｍ品を使用し、厚い箔１ｂとしては７５０μｍ品を使用するなど、目的とするプリント配線板の用途に適したものを使用する。

次に、箔１ａ及び箔１ｂを抜き加工する目的で、当該箔１ａ及び箔１ｂの金型加工を行なう。金型加工方法としては前述記載の要領で、図１及び図２の説明にて記載した態様と同様に、金型加工により打ち抜かれた個片体を接着シート５に接着させる工法にて行なうが、先に箔１ａ（相対的に薄い方）の金型による抜き加工を行ない、箔１ａ（相対的に薄い方）により打ち抜かれた個片体４（図７（ａ）に記載の中央部個片体）のみを接着シート５に接着させる。

次いで、箔の貼付け位置にズレが生じないように調整したうえで、箔１ｂ（相対的に厚い方）の金型による抜き加工を行ない、箔１ｂ（相対的に厚い方）により打ち抜かれた個片体３４（図７（ａ）に記載の両端部個片体）を接着シート５に接着させ、図７（ａ）に示されるように個片体４（相対的に薄い方）及び個片体３４（相対的に厚い方）の両方を接着シート５に接着させる。

次いで、前記加工にて得られた図７（ａ）に示される浮島状態の個片体４及び個片体３４に、射出成形方法にて、モールディング金型を使用して、樹脂７を付着させる。樹脂７の材質としては、前記の態様と同様に、熱硬化性樹脂ないし熱可塑性樹脂の両方が使用できる。

上記射出成形方法にて、浮島状態の個片体４及び個片体３４に樹脂７を付着させることで、図７（ｂ）に示される構造体を得る。次いで、接着シート５を剥離することにより、図７（ｃ）に示される構造体を得る。

このようにして得られた図７（ｃ）に示される構造体に、化学銅及び電解銅を順次使用して銅めっきを行ない、さらに加熱処理を行ない、次いで当該銅めっきを回路形成することで、導体パッド部３５及び導体パッド部３６を形成し、図７（ｄ）に示される構造体を得る。

このような図７（ｄ）に示される構造体は個片体４に電子部品を配置することにより、当該電子部品より生じる熱源を、始めに個片体４が導体パッド部３５に伝熱させ、導体パッド部３５が個片体３４に伝熱させ、個片体３４が導体パッド部３６に伝熱させるなどのことができ、様々な伝熱や放熱経路の形成することができる利点を有するものである。

本発明のプリント配線板に使用される個片体の製造例を示す概略断面工程説明図。 本発明のプリント配線板に使用される他の個片体の製造例を示す概略断面工程説明図。 本発明のプリント配線板に使用される個片体の形状例を示す概略断面説明図。 本発明のプリント配線板の第１の製造例を示す概略断面工程説明図。 本発明のプリント配線板の第２の製造例を示す概略断面工程説明図。 本発明のプリント配線板の形態例を示す要部概略断面説明図。 本発明のプリント配線板の第３の製造例を示す概略断面工程説明図。 従来方法によるプリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。 他の従来方法によるプリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。

符号の説明

１：箔
２：凸部
４：個片体
５：接着フィルム
６：凹部
８：テーパー部
１０：電子部品
１１：第一の金型
１２：金型凹部
１３：第二の金型
１３ａ：金型ザグリ部
１３ｂ：金型パンチ部
１３ｃ：ストロークアンドブロック
１５：第一の金型
１６：金型凸部
１７：第二の金型
１７ａ：金型ザグリ部
１７ｂ：金型パンチ部
１７ｃ：ストロークアンドブロック
２１：パッド部
２２：導体回路
２３：ランド部
２４：ボンディング
２５：ニッケル／金メッキ
３４：個片体
３５、３６：導体パッド
８１：絶縁材
８２：金属板
８３：開口部
８４ａ、８４ｂ：スルーホール
８５：部品
９０：３層金属シート
９１：第１の金属層
９２：エッチングバリア層
９３：第２の金属層
９４：伝熱部
９５：樹脂基材
９６：金属孔
９７：第２の金属層
Ｐ１：図４（ｃ）に示されるプリント配線板

Claims (15)

1. 放熱特性及び／又は電流特性を有する複数の個片体とその周囲に形成された絶縁性樹脂部からなるプリント配線板であって、当該個片体が凸部形状もしくは凹部形状を有する構造であることを特徴とするプリント配線板。
2. 前記個片体に、電子部品が搭載されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
3. 前記絶縁性樹脂部の表面に、銅めっきからなる導体が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のプリント配線板。
4. 前記絶縁性樹脂部と全ての個片体とが、少なくとも一方の面で面一になっていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載のプリント配線板。
5. 前記個片体が、厚さの異なる少なくとも２種以上の個片体であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載のプリント配線板。
6. 前記個片体が、銅、銅合金、アルミ、アルミ合金、炭素又は炭素と金属との複合材料からなることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載のプリント配線板。
7. 前記個片体の厚さが、３５μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載のプリント配線板。
8. 前記絶縁性樹脂部が、熱硬化性樹脂で成形されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項記載のプリント配線板。
9. 前記絶縁性樹脂部が、熱可塑性樹脂で成形されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項記載のプリント配線板。
10. 放熱特性及び／又は電流特性を有する材料からなる箔に、第１の金型を用いたプレス加工又は回路形成により凸部形状もしくは凹部形状を設ける工程と、当該箔の下面に接着シートを配置する工程と、当該箔を第２の金型にて打ち抜き、個片体を得ると同時に当該接着シートに当該個片体を接着する工程と、接着シートに接着された前記個片体の周辺に絶縁性樹脂部を形成する工程とを有することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
11. 前記個片体と絶縁性樹脂部からなるプリント配線板の製造工程の後に、当該個片体と絶縁性樹脂部との表面に銅メッキからなる導体を形成する工程を更に有することを特徴とする請求項１０に記載のプリント配線板の製造方法。
12. 前記個片体に、電子部品を搭載する工程を更に有することを特徴とする請求項１０又は１１記載のプリント配線板の製造方法。
13. 前記絶縁性樹脂部を、熱硬化性樹脂で成形することを特徴とする請求項１０〜１２の何れか１項記載のプリント配線板の製造方法。
14. 前記絶縁性樹脂部を、熱可塑性樹脂で成形することを特徴とする請求項１０〜１２の何れか１項記載のプリント配線板の製造方法。
15. 前記絶縁性樹脂部の成形を、射出成形法、圧縮成形法又はトランスファー成形法により行なうことを特徴とする請求項１０〜１４の何れか１項記載のプリント配線板の製造方法。