JP4719990B2

JP4719990B2 - 電子部品の製造方法

Info

Publication number: JP4719990B2
Application number: JP2001057674A
Authority: JP
Inventors: 武文水島
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2021-03-02
Also published as: JP2002254455A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の絶縁層を形成するために好適に用いることができるシート状成形材料の製造方法、このシート状成形材料を用いた電子部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
成形品として、粉粒状樹脂組成物や、この粉粒状樹脂組成物を打錠して図３に示すような柱状のタブレット７１に成形した成形材料をリードフレーム等のインサート部品と共に金型内に投入し、直圧成形法にて加熱加圧成形することにより、板状又はシート状に成形して絶縁層と回路層とを積層成形した電子部品が知られている。
【０００３】
しかし、粉粒状の成形材料を金型内で板状又はシート状に成形する場合は、成形材料の粒子間に存在する空気が絶縁層内に残存し、絶縁層内にボイドが発生する恐れがある。また、タブレット７１の成形材料を用いる場合は、タブレット７１の成形材料が金型内にて板状又はシート状に変形する際に空気をかみ込むことにより、やはり絶縁層内にボイドが発生する恐れがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本願出願人は、上述の電子部品の絶縁層を形成するに適した成形材料について鋭意研究を続けており、粉粒状樹脂組成物をシート成形用金型にて所望の電子部品の絶縁層と略同一の形状を有するシート状成形材料に作製した後、このシート状成形材料をインサート部品と共に成形用金型内に投入し、直圧成形法にて加熱加圧成形する成形材料の製造方法等を提案している（特願平１１−３６３６１１等）。このものは、上記ボイドの発生を抑制できたり、絶縁層と略同一の形状を有するシート状成形材料を採用するので材料ロスを低減する等に有効なものである。
【０００５】
一方、近年生産工程の各種部門で生産サイクルの短時間化が望まれている。上記シート状成形材料を作製する場合、シート状成形材料をシート成形用金型から取り出すのに時間を要して、生産サイクルが延びることから、生産サイクルの短縮が望まれている。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、板状又はシート状の成形品を得るにあたり、成形品内にボイドが発生することを防止し、且つ、生産効率が向上できるシート状成形材料の製造方法、及び、このシート状成形材料を用いた電子部品の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品の製造方法は、上側と下側のシート成形用金型に離型フィルムを敷き、この離型フィルムの間に粉粒状樹脂組成物を投入し離型フィルムに挟んだ状態で加圧し製造してなるシート状成形材料とインサート部品を成形用金型に投入して加熱加圧成形する電子部品の製造方法であって、離型フィルムの間に投入した粉粒状樹脂組成物を、離型フィルムに挟んだ状態で加圧してシート状に成形することによって、作製したシート状成形材料をシート成形用金型から取り出しやすくでき、シート状成形材料とインサート部品を成形用金型に投入して加熱加圧成形する電子部品の製造が容易に行えるものである。なお、上記離型フィルムは、シート状成形材料及びシート成形用金型に対して、離型性を有するものである。
【０００８】
請求項２記載の電子部品の製造方法は、所望の電子部品の絶縁層と略同一の形状を有するシート状成形材料とインサート部品を成形用金型に投入して加熱加圧成形する電子部品の製造方法において、上記シート状成形材料が請求項１記載の製造方法で得られたものであることを特徴とする電子部品の製造方法であり、シート状成形材料は高い充填率を有するものであり、電子部品の絶縁層と略同一の形状を有するので、成形の際に、成形材料の変形による空気のかみ込みが抑制されて絶縁層内にボイドが発生することを防止することができるものである。
【０００９】
請求項３記載の電子部品の製造方法は、請求項２記載の電子部品の製造方法において、上記インサート部品がリードフレイムを有するものであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のシート状成形材料及びシート状成形材料の製造工程の一例を示し、（ａ）〜（ｃ）は製造工程の概略断面図、（ｄ）はシート状成形材料の斜視図である。
【００１２】
本発明のシート状成形材料１は、粉粒状樹脂組成物２を用いる。上記粉状樹脂組成物２は、熱硬化性樹脂、その硬化剤、無機充填材等の構成材料を配合してなるものである。
【００１３】
上記粉粒状樹脂組成物２の構成材料である熱硬化性樹脂は、例えば、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂があげられ、これらを単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の含有量は、４〜１０重量％程度が好適である。
【００１４】
上記エポキシ樹脂の硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、フェノールアラルキル、ナフトールアラルキル等の各種の多価フェノール化合物やナフトール化合物が挙げられる。硬化剤全体の配合量は、通常エポキシ樹脂に対して、当量比で０．５〜１．５の範囲で配合される。
【００１５】
また、上記硬化剤に加えて硬化助剤を配合してもよく、この硬化助剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等の三級アミン類、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール等のイミダゾール化合物等を挙げることができ、その配合量は０．２〜０．８重量％の範囲とすることが好ましい。
【００１６】
上記無機充填材としては、例えば、結晶シリカ、溶融シリカ、アルミナ、窒化ケイ素等の粉末が挙げられる。また、無機充填材としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤にて表面処理を施したものも挙げられる。この無機充填材は、単独で用いても、２種類以上を併用してもよく、その配合量は８５〜９１重量％の範囲とすることが好ましい。
【００１７】
また、上記粉粒状樹脂組成物２の構成材料としては、必要に応じて、離型剤、難燃剤、着色剤、シリコーン可とう剤等の添加剤を用いることができる。上記離型剤は、カルナバワックス、ステアリン酸、モンタン酸、カルボキシル基含有ポリオレフィン等が挙げられる。上記難燃剤は、樹脂被覆された赤リン、水酸化アルミニウム、酸化アンチモン等が挙げられる。上記着色剤は、カーボンブラック等の顔料が挙げられる。
【００１８】
上記粉粒状樹脂組成物２は、上述の材料を配合したものをミキサー、ブレンダー等で均一に混合した後、ニーダーやロール等で加熱・混練し、更に冷却固化した後粉砕して得ることができる。
【００１９】
上記シート状成形材料１の作製には、シート成形用金型が用いられる。上記シート成形用金型は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように型体５と、プランジャー６と、下皿７にて構成されている。上記型体５は、上面に向けて開口する平面視矩形状の凹部８が設けられている。この凹部８の形状は、次工程の成形で得られる成形品の絶縁層と略同一の形状とする。
【００２０】
上記プランジャー６は、下面から下方に向けて平面視矩形状のコア９が突設されている。このコア９の平面視寸法は、型体５の凹部８と略同一に形成されており、コア９の突出寸法は、凹部８の深さから、成形されるシート状成形材料１の所望の厚み寸法を減じた寸法に形成される。上記シート成形用金型は、プランジャー６のコア９を型体５の凹部８内に配置するように、プランジャー６と型体５を型合わせすると、コア９の表面と凹部８の内面にて囲まれた空間にて、成形されるシート状成形材料１と同一寸法、同一形状を有するキャビティ４が構成される。また、上記下皿７は、型体５の下方に配置され、型体５にかけられる下向きの荷重に抗して型体５を支えるものである。
【００２１】
上記シート状成形材料１の製造方法は、図１（ａ）に示すように、上側のシート成形用金型であるプランジャー６と、下側のシート成形用金型である型体５と下皿７の間に一対の離型フィルム３、３を敷き、この離型フィルム３、３の間に所定量の粉粒状樹脂組成物２を投入する。上記離型フィルム３としては、シート状成形材料１及びシート成形用金型に対して、離型性を有するものであり、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等のフィルムが挙げられる。上記離型フィルム３としては、厚みが２０〜２００μｍ、表面粗さが０．１〜５０μｍ程度のものを好適に用いることができる。
【００２２】
次に、上記シート状成形材料１の製造方法は、図１（ｂ）に示すように、プランジャー６と型体５とを、プランジャー５のコア９が型体５の凹部８内に配置されるように型合わせすると共に、プランジャー６に型体５に向けての下向きの荷重をかける。このとき型体５は下皿７によって支持され、シート成形用金型内に形成されるキャビティ４内において、粉粒状樹脂組成物２が均されると共に加圧される。この際、離型フィルム３、３は、その端部をシート成形用金型の外側に出しておくと、後工程の作業が行い易い。この成形により、粉粒状樹脂組成物２は、シート状に形成されるものである。
【００２３】
その後、上記シート状成形材料１の製造方法は、図１（ｃ）に示すようにシート成形用金型の型体５とプランジャー６とを型開きした際に、シート状成形材料１がシート成形用金型より容易に離型することができるものである。上記製造方法によって、図１（ｄ）に示すような、シート状の成形材料１を得ることができる。上記製造方法は、離型フィルム3、３に挟んだ状態で粉粒状樹脂組成物２を加圧してシート状に成形するので、作製したシート状成形材料１をシート成形用金型から取り出しやすく、作業性が向上するものである。
【００２４】
さらに、上記シート状成形材料１の製造方法は、作製したシート状成形材料１が、次工程の成形で得られる成形品の絶縁層と略同一の形状であるため、変形による空気のかみ込みが抑制されて成形品内にボイドが発生することを防止することができるものである。
【００２５】
次に、上記シート状成形材料１を用いた成形品として、電子部品について図２に基づいて説明する。上記電子部品は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように上記シート状成形材料１を加熱加圧成形することにより形成した絶縁層４１と、インサート部品４２ａとして投入されたリードフレイム４２ｂを有する回路層４２と、アルミニウム製の放熱板４３とが積層成形された回路基板４０である。
【００２６】
上記回路基板４０を成形する成形用金型は、図２（ａ）に示すように型体４６と、上型４４と、下型４５から構成される。上記型体４６は、上面に向けて開口する平面視矩形状の凹部４７が設けられている。上記上型４４は、下面から下方に向けて、型体４６の凹部４７と略同一に形成されたコアが突設している。また、この凹部４７の平面視寸法は、回路基板４０の所望の平面視寸法と同一とし、また凹部４７の深さ寸法は、回路基板４０の所望の厚み寸法と同一とする。
【００２７】
回路基板４０を製造するにあたっては、まず下型４５上にリードフレイム４２ｂを有するインサート部品４２ａを配置すると共に、下型４５と型体４６で凹部４７を形成し、次いで、シート状成形材料１を配置し、さらに、その上に放熱板４３を配置する。その後、成形用金型で加熱加圧が行われるとシート状成形材料１は、一旦溶融した後に硬化反応が行われ、それに伴って、溶融した成形材料内にインサート部品２２ａが埋没されると共に、その反対側に放熱板４３が積層一体化する。成形用金型の加熱加圧条件としては、例えば、加熱温度を１５０〜１７５℃、加圧力を９．５〜４０ＭＰａとすることが好ましく、この場合の加熱加圧時間を６０〜３６０秒間とすることが好ましい。この成形材料の硬化で絶縁層４１が形成される。成形後、型開きすることにより、リードフレイム４２ｂと放熱板４３を有する回路基板４０が取り出される。
【００２８】
上述の如く、上記電子部品は、その絶縁層４１と略同一の寸法及び形状を有するシート状成形材料１を用いるので、成形過程において成形材料の形状が大きく変更されることがなく、ほぼそのままの形状で絶縁層４１として成形されることとなり、成形時に成形材料中に空気がかみ込まれて絶縁層４１内にボイドが発生するような事態を防ぐことができるものである。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１記載の電子部品の製造方法は、離型フィルムに挟んだ状態で粉粒状樹脂組成物を加圧してシート状に成形するため作製したシート状成形材料をシート成形用金型から取り出しやすく、作業性が向上する。さらに、上記製造方法により作製したシート状成形材料が、次工程の成形で得られる成形品の絶縁層と略同一の形状にすることができるため、変形による空気のかみ込みが抑制されて成形品内にボイドが発生することを防止することができる。
【００３０】
請求項２〜３記載の電子部品の製造方法は、シート状成形材料は高い充填率を有するものであり、電子部品の絶縁層と略同一の形状を有するので、成形の際に、成形材料の変形による空気のかみ込みが抑制されて絶縁層内にボイドが発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシート状成形材料の製造工程の一例を示し、（ａ）〜（ｃ）は製造工程の概略断面図、（ｄ）はシート状成形材料の斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の電子部品の成形工程の一例を示した概略断面図、（ｂ）は成形される電子部品の概略断面図、（ｃ）は同上の電子部品の裏面側からの斜視図である。
【図３】従来のタブレットの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１シート状成形材料
２粉粒状樹脂組成物
３離型フィルム
５型体
６プランジャー
７下皿
８凹部
４０回路基板

Claims

上側と下側のシート成形用金型に離型フィルムを敷き、この離型フィルムの間に粉粒状樹脂組成物を投入し離型フィルムに挟んだ状態で加圧し製造してなるシート状成形材料とインサート部品を成形用金型に投入して加熱加圧成形する電子部品の製造方法。
所望の電子部品の絶縁層と略同一の形状を有するシート状成形材料とインサート部品を成形用金型に投入して加熱加圧成形する電子部品の製造方法であって、上記シート状成形材料が請求項１記載の製造方法で得られたものであることを特徴とする電子部品の製造方法。
上記インサート部品がリードフレイムを有するものであることを特徴とする請求項２記載の電子部品の製造方法。