JP2011091116A

JP2011091116A - 電子部品搭載用基板の製造方法及び電子部品搭載用基板

Info

Publication number: JP2011091116A
Application number: JP2009241828A
Authority: JP
Inventors: Beji Sasaki; ベジ佐々木
Original assignee: Freesia Makurosu Kk
Current assignee: Freesia Makurosu Kk
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2011-05-06

Abstract

【課題】放熱部材を兼ねる導電部材と貫通孔との間の密着性を高めて信頼性を向上させる。
【解決手段】絶縁基板１の上下両側に銅板３，５をそれぞれ接合して積層体７を形成し、この積層体７に貫通孔７ａを形成する。積層体７の貫通孔７ａに導電性部材となるピン９を挿入し、この挿入状態で、ピン９に対してレーザビーム１１，１３を照射して溶融させ、貫通孔７ａを溶融物９Ａで充填して固化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁基板の両面に設けた導体層相互を導電部材によって接続する電子部品搭載用基板の製造方法及び電子部品搭載用基板に関する。

絶縁基板の両面に銅箔による導体層を設け、この絶縁基板に設けた貫通孔に放熱部材を圧入することによって両面の導体層相互を接続し、もって放熱特性を改善させるようにした電子部品搭載用基板が知られている（下記特許文献１）。

特許第３１７４３９３号公報

しかしながら、上記した従来の電子部品搭載用基板では、１本のピン状の放熱部材を、両面に導体層を設けた絶縁基板の貫通孔に圧入しているだけなので、放熱部材と貫通孔との間に隙間が発生しやすく相互間の密着性が充分とは言えず、改善が望まれている。

そこで、本発明は、放熱部材を兼ねる導電部材と貫通孔との間の密着性を高めて信頼性を向上させることを目的としている。

本発明は、絶縁基板の両面に導体層をそれぞれ設けてこれら絶縁基板及び各導体層を貫通する貫通孔を形成し、前記貫通孔に導電性部材を挿入した後、前記導電性部材に対し高エネルギービームを照射することで該導電性部材を溶融させ、この溶融した導電性部材の溶融物を前記貫通孔内で固化させ、この固化させた固化物を介して前記絶縁基板の両面の各導体層相互を接続することを特徴とする。

本発明によれば、絶縁基板と各導体層の貫通孔に挿入した導電性部材を、高エネルギービームの照射により溶融させてから固化させるようにすることで、該固化させた固化物によって貫通孔に対する密着性が高まるとともに、各導体層相互間での導電性及び放熱性が向上し、電子部品搭載用基板として信頼性を高めることができる。

本発明の一実施形態を示す電子部品搭載用基板の製造工程図で、（ａ）は絶縁基板の両側に銅板を接合して構成した積層体に貫通孔を形成した状態、（ｂ）は（ａ）の貫通孔に導電性部材であるピンを挿入した状態、（ｃ）はレーザビームの照射により（ｂ）のピンを溶融させている状態である。図１に続く電子部品搭載用基板の製造工程図で、（ａ）は図１（ｃ）のピンの溶融物が固化した状態、（ｂ）は（ａ）の溶融物が固化した後表面を研磨して平滑化した状態、（ｃ）は、（ｂ）の工程の後の銅板表面に金属メッキ層を形成し、所定の後工程を経て完成したプリント配線板に電子部品を実装した状態である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

まず、図１（ａ）に示すように、絶縁層となる例えばガラスエポキシなどからなる絶縁基板１の上下両側に、導体層としての銅板３と銅板５とをそれぞれ接合固定して積層体７を製造し、この積層体７に対して貫通孔７ａを形成する。このとき、図示しないスルーホールとなる孔明け加工も同時に実施する。

次に、図１（ｂ）に示すように、貫通孔７ａに導電性部材としての銅製のピン９を挿入する。ここでの貫通孔７ａは円形としてあり、これに対応してピン９も円柱形状とし、ピン９の外径は貫通孔７ａの外径に対してほぼ同等かやや大きく設定する。これにより、挿入後のピン９は、貫通孔７ａとの間の摩擦力によって挿入状態を維持することができる。

このようなピン９の体積は、挿入状態で軸方向上下両端が貫通孔７ａから僅かに突出するよう、貫通孔７ａの容積よりも若干大きくしている。

そして、上記図１（ｂ）の状態から、図１（ｃ）に示すように、ピン９に対しその軸方向両側から高エネルギービームとしての例えばレーザビーム１１，１３を照射することで、ピン９を溶融させる。ピン９が溶融した溶融物９Ａは、上下両端が表面張力によって盛り上がった状態となり、この状態で時間経過によって図２（ａ）のように固化して固化物９Ｂとなって銅板３及び銅板５と一体化する。

その後、図２（ａ）の固化物９Ｂに対し、上下両端の盛り上がった部位を研磨仕上げして図２（ｂ）のように平滑化する。

続いて、図２（ｃ）に示すように、図２（ｂ）の絶縁基板１の両側における各銅板３，５の表面に銅などによる金属メッキ層１５，１７をそれぞれ形成するとともに、スルーホールの内面にも同様にして金属メッキ層を形成する。そして、上記金属メッキ層１５，１７に対してエッチング処理によって所要の回路パターンを形成した上で、所要の電子部品１９を実装する。

上記のように導電性部材であるピン９を溶融固化させて形成した固化物９Ｂは、前記した所要の回路パターンによって、電子部品１９が実装される金属メッキ層１５及び銅板３から銅板５及び金属メッキ層１７に向けて電流を流す導電部材として機能すると同時に、電子部品１９から発生する熱を金属メッキ層１５及び銅板３から銅板５及び金属メッキ層１７に伝達して放熱する放熱部材としても機能する。

このように、本実施形態によれば、絶縁基板１と銅板３，５とからなる積層体７に貫通孔７ａを形成し、この貫通孔７ａに挿入したピン９を溶融固化させて導電部となる固化物９Ｂを形成するようにしたので、該固化物９Ｂによって貫通孔７ａに対する密着性が高まり、耐振動性が向上して経時劣化にも有効となる。これと同時に、上下の銅板３，５が、ピン９を溶融固化させた固化物９Ｂによって一体化しているので、銅板３，５相互間での導電性及び放熱性が向上する。

以上によって、本実施形態の電子部品搭載用基板の信頼性を高めることができる。

また、本実施形態では、レーザビーム１１，１３によってピン９を短時間で効率よく溶融させることができ、作業効率の向上を図ることができる。

なお、本実施形態では、高エネルギービームとしてレーザビーム１１，１３を用いているが、電子ビームなど他の高エネルギービームを用いてもよい。

また、ピン９は、銅板３，５と同材質の銅製としてもよいが、銅製に限らず、アルミニウムやその合金、鉄やその合金など、熱伝導性のある導電性の材料であればよい。

さらに、積層体７の貫通孔７ａは円形としているが、円形に限らず、四角形や多角形でもよく、その場合には、ピン９もこれら四角形や多角形の形状に合わせて四角柱や多角柱とすることが望ましい。

１絶縁基板
３，５銅板（導体層）
７ａ積層体の貫通孔
９ピン（導電性部材）
９Ａピンが溶融した溶融物
９Ｂ溶融物が固化した固化物
１１，１３レーザビーム（高エネルギービーム）

Claims

絶縁基板の両面に導体層をそれぞれ設けてこれら絶縁基板及び各導体層を貫通する貫通孔を形成し、前記貫通孔に導電性部材を挿入した後、前記導電性部材に対し高エネルギービームを照射することで該導電性部材を溶融させ、この溶融した導電性部材の溶融物を前記貫通孔内で固化させ、この固化させた固化物を介して前記絶縁基板の両面の各導体層相互を接続することを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法。
前記高エネルギービームを前記導電性部材の両側から照射することを特徴とする請求項１に記載の電子部品搭載用基板の製造方法。
絶縁基板の両面に導体層をそれぞれ設けてこれら絶縁基板及び各導体層を貫通する貫通孔を形成し、前記貫通孔に、該貫通孔に挿入した導電性部材への高エネルギービームの照射により溶融させた溶融物を固化させた固化物が収容され、この固化物を介して前記絶縁基板の両面の各導体層相互が接続されていることを特徴とする電子部品搭載用基板。