JP2761597B2 - 電子部品搭載用基板及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、導体パターンをファイン化するのに適した
電子部品搭載用基板、及びその製造方法に関するもので
ある。

（従来の技術） 電子部品を搭載するための基板は、その基材上等に導
体パターンを形成し、この導体パターンを利用して電子
部品の各端子と外部の端子との接続を行なうようにした
ものであるが、この基材に形成した導体パターンは電子
部品の高密度化に対応すべく高密度化、すなわちファイ
ン化をしなければならない。

この導体パターンをファイン化するにあたっては種々
な問題を解決しなければならないが、その問題の内の代
表的なものとしては金属のマイグレーションがある。マ
イグレーションはイオン化した金属が基材等の上を移動
することによって生ずるものであり、電気的に独立的な
状態に維持する必要のある導体パターンにとって、ショ
ート等の致命的な悪現象の発生原因となっているもので
ある。このマイグレーションを解決しない限り導体パタ
ーンのファイン化は望むべくもない実状にある。

このようなマイグレーションと導体パターンとの関係
を、近年とみに需要の増大してきている表面実装用パッ
ケージのための電子部品搭載用基板を例にとって考えて
みる。この種の基板は、最も一般的には、ポリイミド等
からなるフィルムキャリア（基材）上に接着剤等によっ
て銅箔を貼付しておき、この銅箔を常法によってエッチ
ングすることにより基材上に一体化された導体パターン
を有するものとして形成されるものである。そうする
と、各導体パターン間には、基材及び接着剤が存在する
ことになるが、それらの基材や接着剤を介して導体パタ
ーンを構成している金属がイオン化した状態で移動し、
各導体パターン間を電気的に接続した状態、すなわちマ
イグレーションが発生するのである。このマイグレーシ
ョン現象は、基材あるいは接着剤中に存在する塩素イオ
ン等の不純物イオンによって引き起されるものであるこ
とが解明されている。また、このマイグレーション現象
は、導体パターンの間隔が狭ければ狭い程、多く発生す
るものであることが経験上確認されているものである。

また、基板上の導体パターンのファイン化を阻害して
いる構造上の問題として、次のようなこともある。すな
わち、高密度化された、換言すれば接続端子の多くなっ
た電子部品を基板上の導体パターンと接続するために
は、この導体パターンの電子部品との接続部分を基板の
電子部品搭載部に集中させる必要がある。これを具体的
にした手段としては、第１図等において示したような構
造、すなわち電子部品搭載部近傍に集中させたインナー
リード（フィンガーリードとも呼ばれている）を有する
導体パターンがある。このよう導体パターンは、そのイ
ンナーリードの間隔を狭くすることによって高密度化さ
れた電子部品を実装し得るものとしての役割を果たすこ
とができるのであるが、一般的にはこれらの導体パター
ンは金属箔によって形成されることから、そのインナー
リードは非常に剛性の低いものとならざるを得ないもの
である。各インナーリードの剛性が低いと、これに対す
る電子部品の実装が困難となるだけでなく、そのような
基板自体の取り扱いも慎重に行なわなければならないこ
とになる。

以上のことをまとめれば、需要の増大してきている表
面実装用パッケージを構成するためのインナーリードを
有する電子部品搭載用基板のファイン化を更に向上させ
るためには、 導体パターンの、特にインナーリード部の剛性を高め
ることにより、電子部品の実装作業を容易にし、かつ基
板自体の取り扱いを容易に行なえるようにする必要があ
ること。

導体パターン間のマイグレーション発生を極力押さえ
ることのできる構造としなければならないこと。

等の点を解決しなければならないのである。

そこで、本発明者等は、上記及びの事項を解決す
るにはどうしたらよいかについて鋭意検討を重ねてきた
結果、近年実用化が具体化されてきているレーザー加工
を採用することが非常によい結果を招来することができ
ることを新規に知見し、本発明を完成したのである。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、以上の経緯に基づいてなされたもので、そ
の解決しようとする課題は、インナーリード部の剛性の
確保及びマイグレーションの除去である。

そして、第一請求項に係る発明の目的とするところ
は、インナーリード部の剛性が十分確保されていて、し
かも特にインナーリード部でのマイグレーションの生じ
ない電子部品搭載用基板を提供することにある。また、
第二請求項に係る発明の目的とするところは、第一請求
項に係る電子部品搭載用基板を簡単かつ確実に製造する
ことのできる方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 以上の課題を解決するために、第一請求項に係る発明
の採った手段は、実施例において使用する符号を付して
説明すると、 「基材（10）上にインナーリード部（21）及びアウタ
ーリード部（22）を有する導体パターン（20）を形成し
て、インナーリード部（21）に電子部品（30）を搭載す
るようした電子部品搭載用基板（100）において、 アウターリード部（22）の両端を基材（10）に形成し
た開口（11）を橋架する状態で基材（10）上に一体化す
るとともに、 基材（10）のうち、少なくともインナーリード部（2
1）の下方に位置する部位を残した状態でその周囲を除
去して開口部（14）を形成したことを特徴とする電子部
品搭載用基板（100）」 である。

すなわち、この発明に係る電子部品搭載用基板（10
0）は、特に基材（10）上に形成した各導体パターン（2
0）のインナーリード部（21）についてみてみると、こ
のインナーリード部（21）の下方側には基材（10）の一
部が残っていて、この残留基材（13）とインナーリード
部（21）とが一体的となったものである。そして、この
電子部品搭載用基板（100）は、その各インナーリード
部（21）間に従来存在していた基材（10）が全くなく、
開口部（14）となっているものである。

また、第二請求項に係る発明の採った手段は、 「インナーリード部（21）とアウターリード部（22）
とを有する導体パターン（20）が基材（10）上に形成さ
れて、インナーリード部（21）に電子部品（30）を搭載
するようにした電子部品搭載用基板（100）を次の各工
程を経て製造する方法。

（イ）基材（10）に対して少なくともアウターリード部
（22）が橋架されるべき開口（11）を形成した後に、こ
の基材（10）に導体パターン（20）となるべき金属箔
（23）を一体化する工程； （ロ）金属箔（23）を常法によりエッチンングして、基
材（10）上に導体パターン（20）を形成する工程； （ハ）導体パターン（20）を反射膜としながら、導体パ
ターン（20）側から基材（10）にレーザー光（40）を照
射することにより基材（10）のうち、インナーリード部
（21）の下方に位置する部位を残した状態でその周囲を
除去して開口部（14）を形成する工程」 である。

すなわち、この発明に係る電子部品搭載用基板（10
0）の製造方法においては、その最終的な段階におい
て、各インナーリード部（21）間にある基材（10）等を
レーザー光（40）を照射することにより除去して開口部
（14）を形成することが主眼となっているものである。

（発明の作用） 次に、上記のように構成した各発明の作用について、
項を分けて説明する。

・第一請求項に係る電子部品搭載用基板（100）につい
て まず、この電子部品搭載用基板（100）における各導
体パターン（20）の状態を、第１図〜第３図を参照して
考察してみると、各導体パターン（20）は基材（10）上
に接着剤（24）を介して一体化されており、この導体パ
ターン（20）のインナーリード部（21）は基材（10）の
中央部に向けて集合しているとともに、そのアウターリ
ード部（22）は基材（10）上に分散された状態にある。
つまり、各導体パターン（20）は、基材（10）の中央部
に向かうインナーリード部（21）と、この中央部から離
れる方向に向かうアウターリード部（22）とを有してい
るものであり、これらインナーリード部（21）及びアウ
ターリード部（22）は、互いに電気的に連続したもので
ある。

次に、各導体パターン（20）におけるインナーリード
部（21）及びその近傍の状態を検討してみると、まず各
インナーリード部（21）の下方には第２図及び第３図に
示したように残留基材（13）が存在している。つまり、
各インナーリード部（21）は基材（10）の一部である残
留基材（13）によって下方から支持された状態にあるの
であり、これにより、各インナーリード部（21）の剛性
はインナーリード部（21）単独の場合に比して高いもの
となっているのである。従って、本発明に係る電子部品
搭載用基板（100）は、これを取り扱う場合、及び各イ
ンナーリード部（21）に電子部品（30）を実装する場合
に、各インナーリード部（21）が簡単には折れ曲らなく
て各作業が非常に容易となっているのである。なお、本
実施例においては、各インナーリード部（21）の基端部
は略四角形状の第二枠部（16）によって支持させてある
から、この第二枠部（16）により各インナーリード部
（21）の剛性はより十分なものとなっているのである。

また、各インナーリード部（21）の周囲においては、
基材（10）を除去して開口部（14）を積極的に形成した
から、当然のことながら各インナーリード部（21）間に
は前述した第二枠部（16）以外は何も存在していない。
従って、各インナーリード部（21）においてこれを構成
している金属が仮にイオン化したとしても、そのイオン
化した金属が他の部分に移動するようなことはない。す
なわち、各インナーリード部（21）間には何も存在して
いないのであるから、マイグレーション現象は殆んど生
じなくなっているのであり、各インナーリード部（21）
間の距離を小さくすること、換言すれば各インナーリー
ド部（21）のファイン化が極限まで可能となっているの
である。

さらに、各インナーリード部（21）に電気的に連続す
るアウターリード部（22）について考察してみると、こ
れら各アウターリード部（22）の主要部分は基材（10）
に形成した開口（11）を橋渡しした状態で形成してある
ことから、基材（10）に対して浮いた状態にある。以下
に説明する実施例について具体的に説明すれば、各アウ
ターリード部（22）の両端部は、第二枠部（16）の外側
に形成した第一枠部（15）と、この第一枠部（15）とは
開口（11）に対して反対側に位置する基材（10）とによ
って支持されているのである。これにより、このアウタ
ーリード部（22）は、各開口（11）を通過する切断線で
アウターリード部（22）及び基材（10）を切断したと
き、このアウターリード部（22）のみが外方に突出した
ものとなるのである。勿論、このアウターリード部（2
2）が外方に突出したものとされる前までは、その両端
が基材（10）によって支持された状態にあるから、電子
部品搭載用基板（100）の取り扱い時等において、この
アウターリード部（22）が容易に折れ曲るようなことは
ないのである。

・第二請求項に係る製造方法について この製造方法においては、その基材（10）上に各導体
パターン（20）を形成するまでは従来の方法及び装置に
よって十分行なえるものである。

すなわち、（イ）基材（10）に対してアウターリード
部（22）が橋架されるべき開口（11）を形成した後に、
この基材に導体パターン（20）となるべき金属箔（23）
を一体化する工程と、（ロ）金属箔（23）を常法により
エッチンングして、基材（10）上に導体パターン（20）
を形成する工程とは、従来の方法を従来の装置を使用す
ることにより実現できるものである。

以上のように加工したものに対して、（ハ）導体パタ
ーン（20）を反射膜としながら、導体パターン（20）側
から基材（10）にレーザー光（40）を照射することによ
りインナーリード部（21）の周囲に位置する基材（10）
に開口部（14）を形成するのである。この場合、レーザ
ー光（40）を透過しないマスク（41）を使用するととも
に、各インナーリード部（21）をレーザー光（40）の反
射膜としているから、レーザー光（40）は第１図に示し
た第一枠部（15）と第二枠部（16）間の基材（10）、及
び第二枠部（16）の内側に露出している基材（10）を加
熱し、その部分の基材（10）を瞬時にして気化させて除
去してしまうのである。勿論、実施例において例示する
ように、レーザー光（40）のエネルギー密度を調整する
ことにより、除去される基材（10）以外の基材（10）に
おいて炭化することはない。つまり、このレーザー光
（40）の加工によって、基材（10）の絶縁性が損なわれ
ることがないのである。

また、このとき、レーザー光（40）を各導体パターン
（20）側から照射するのであるから、各インナーリード
部（21）間の下側に位置する基材（10）は気化されな
い。これはインナーリード部（21）自体がレーザー光
（40）の反射膜となるから、このインナーリード部（2
1）に向けて照射されたレーザー光（40）は、このイン
ナーリード部（21）の反対側に位置する基材（10）に照
射されることはないからである。従って、レーザー光
（40）による照射が完了した後において、各インナーリ
ード部（21）の下方に位置する部分にはこのインナーリ
ード部（21）と一体的な残留基材（13）が存在すること
になるのであり、この残留基材（13）によって各インナ
ーリード部（21）の剛性が前述したように確保されるの
である。

（実施例） 次に、各発明を、図面に示した実施例によって説明す
るが、第４図及び第５図を使用して第二請求項に係る電
子部品搭載用基板（100）の製造方法から先に説明す
る。

まず、厚さ125μｍのポリイミドフィルムからなる基
材（10）に対して、開口（11）、デバイス穴（12）及び
電子部品（30）の搭載部となるべき部分に対応する開口
をパンチング加工等によって予じめ形成しておき、この
基材（10）に対して厚さ35μｍの金属箔（23）（銅製）
を接着剤（24）を介して貼付した。この時の接着剤（2
4）は通常一般的に採用されている材料からなるもので
あり、貼付後の厚さは20μｍ程度のものであった。以上
が、第二請求項でいう（イ）の工程である。なお、この
段階までの材料としては、例えば厚さ75μｍのポリイミ
ドフィルムに対して、厚さ18μｍの銅層をメッキにより
形成したものを採用して実施してもよい。

次に、（ロ）金属箔（23）を常法によりエッチングし
て、基材（10）上に導体パターン（20）を形成するので
あるが、この工程は、従来の方法を従来の装置を使用す
ることにより実現できるものである。なお、特に（イ）
の工程において、各開口（11）の形成と同時に、各イン
ナーリード部（21）の先端部が形成する四角状の開口を
基材（10）に形成しておくのである。この（ロ）工程は
従来一般的に行なわれている方法を採用して行なえばよ
いものであり、要するに基材（10）上に貼付または形成
した金属箔（23）をエッチングすることにより、所定の
導体パターン（20）とするのである。（第４図参照） これにより、第１図にて示したようなインナーリード
部（21）とアウターリード部（22）とを有する導体パタ
ーン（20）が基材（10）上に多数形成されるのである
が、本実施例においては、各インナーリード部（21）間
の巾は45μｍであった。一方、インナーリード部（21）
の反対側に位置するアウターリード部（22）は、基材
（10）に形成した開口（11）上に橋架された状態にあ
り、その各両端部は基材（10）上にしっかりと保持され
た状態となっている。

そして、第５図に示したように、（ハ）導体パターン
（20）を反射膜としながら、導体パターン（20）側から
基材（10）にレーザー光（40）を照射することによりイ
ンナーリード部（21）の周囲に位置する基材（10）に開
口部（14）を形成するのである。このときのレーザー光
（40）を発生する装置としては、エキシマレーザー装置
を採用したものであり、上記の基材（10）に照射した場
合のエネルギー密度は1.2J/cm²であり、パルス繰返しは
20ppS、照射時間は115secであった。

勿論、このレーザー光（40）の基材（10）に対する照
射は、第５図において示したマスク（41）を介して行な
った。このマスク（41）は、第１図に示した第一枠部
（15）と第二枠部（16）間の空間に対応する開口、及び
第二枠部（16）の内側に対応する開口を有したものであ
り、本実施例においては、このマスク（41）を基材（1
0）に対して固定的に配置した状態でレーザー装置に対
して移動させることにより、上述したレーザー光（40）
の照射を必要箇所の全体に対して行なった。

これにより、第１図〜第３図にて示したように、第一
枠部（15）と第二枠部（16）間に位置して露出していた
基材（10）、及び第二枠部（16）の内側に位置して露出
していた基材（10）は気化されて除去された。また、照
射されたレーザー光（40）の一部は、各インナーリード
部（21）により反射されたから、各インナーリード部
（21）の反対側に位置する基材（10）はそのまま残り、
それぞれ残留基材（13）となったのである。

これにより、第一請求項で述べた電子部品搭載用基板
（100）が完成するのである。すなわち、この電子部品
搭載用基板（100）は、基材（10）上にインナーリード
部（21）及びアウターリード部（22）を有する導体パタ
ーン（20）を形成して、インナーリード部（21）に電子
部品（30）を搭載するようしたものであって、第１図〜
第３図に示したように、アウターリード部（22）の両端
を基材（10）に形成した開口（11）を橋架する状態で基
材（10）上に一体化したものである。そして、この電子
部品搭載用基板（100）は、少なくともインナーリード
部（21）の下方に位置する基材（10）を残した状態で各
インナーリード部（21）の周囲に位置する基材（10）を
除去して開口部（14）を形成したものである。

なお、以上のように形成したは、第６図に示すように
して電子部品パッケージとされるのである。すなわち、
電子部品（30）の各接続端子を各インナーリード部（2
1）に接続するとともに、基材（10）及び各アウターリ
ード部（22）を、例えば第１図の仮想線にて切断する。
その後、第６図の仮想線にて示したように、電子部品
（30）の全体を樹脂等によって封止することにより、各
アウターリード部（22）が外方に突出した電子部品パッ
ケージとされるのである。

（発明の効果） 以上説明した通り、第一請求項に係る発明において
は、 「基材（11）上にインナーリード部（21）及びアウタ
ーリード部（22）を有する導体パターン（20）を形成し
て、インナーリード部（21）に電子部品（30）を搭載す
るようした電子部品搭載用基板（100）において、 アウターリード部（22）の両端を基材（10）に形成し
た開口（10）を橋架する状態で基材（10）上に一体化す
るとともに、 基材（10）のうち、少なくともインナーリード部（2
1）の下方に位置する部位を残した状態でその周囲を除
去して開口部（14）を形成したこと」 にその構成上の特徴があり、これにより、インナーリー
ド部の剛性が十分確保されていて、しかも特にインナー
リード部でのマイグレーションの生じない電子部品搭載
用基板（100）を提供することができるのである。

また、第二請求項に係る製造方法によれば、上述した
ような効果を有する電子部品搭載用基板（100）を確実
かつ容易に製造することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一請求項に係る電子部品搭載用基板の部分拡
大平面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ線に沿ってみた断面
図、第３図は第１図に示した電子部品搭載用基板（10
0）の底面図である。 また、第４図及び第５図は、第二請求項に係る発明を説
明する図であって、第４図はレーザー光による加工を行
なう前の状態を示した拡大断面図、第５図は第４図に示
したものに対してレーザー光による加工を行なっている
状態を示す断面図、第６図は本発明に係る電子部品搭載
用基板を使用して電子部品パッケージを構成したときの
断面図である。 符号の説明 100…電子部品搭載用基板、10…基材、11…開口、12…
…デバイス穴、13…残留基材、14…開口部、15…第一枠
部、16…第二枠部、20…導体パターン、21…インナーリ
ード部、22…アウターリード部、23…金属箔、24…接着
剤、30…電子部品、40…レーザー光、41…マスク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 香村 利民 岐阜県大垣市青柳町300番地 イビデン 株式会社青柳工場内 (56)参考文献 実開 平３−36143（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/60

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材上にインナーリード部及びアウターリ
   ード部を有する導体パターンを形成して、前記インナー
   リード部に電子部品を搭載するようした電子部品搭載用
   基板において、 前記アウターリード部の両端を前記基材に形成した開口
   を橋架する状態で前記基材上に一体化するとともに、 前記基材のうち、少なくとも前記インナーリード部の下
   方に位置する部位を残した状態でその周囲を除去して開
   口部を形成したことを特徴とする電子部品搭載用基板。
2. 【請求項２】インナーリード部とアウターリード部とを
   有する導体パターンが基材上に形成されて、前記インナ
   ーリード部に電子部品を搭載するようにした電子部品搭
   載用基板を次の各工程を経て製造する方法。 （イ）前記基材に対して少なくとも前記アウターリード
   部が橋架されるべき開口を形成した後に、この基材に前
   記導体パターンとなるべき金属箔を一体化する工程； （ロ）前記金属箔を常法によりエッチンングして、前記
   基材上に前記導体パターンを形成する工程； （ハ）前記導体パターンを反射膜としながら、前記導体
   パターン側から前記基材にレーザー光を照射することに
   より、前記基材のうち、前記インナーリード部の下方に
   位置する部位を残した状態でその周囲を除去して開口部
   を形成する工程。