JP4796907B2 - 回路基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、浮島状の導体パターンが板厚範囲で封止された回路基板の製造方法に関する。

リードフレームや配線基板に半導体チップが搭載されたワークを樹脂モールドする樹脂モールド方法としては、ポットに供給された封止樹脂を金型ランナゲートを通じてキャビティへ充填するトランスファーモールド方法やキャビティに所定量の封止樹脂を供給して圧縮成形する方法などがある。
特開平２００２−３６２７０号公報 特開平２００３−１３３３５０号公報

近年、半導体装置の小型化、高密度実装化が進行し、ＰＯＰ（Ｐａｃｋａｇｅ・Ｏｎ・Ｐａｃｋａｇｅ）タイプの半導体装置が製造されている。この半導体装置は、半導体チップが搭載された基板どうしを積層して電気的導通をとるため、端子間の接続を考慮すると樹脂モールド部の厚さをできるだけ薄くなるように成形したいというニーズがある。また、回路基板どうしを積層する場合にも、端子間接続や層間接続を行なう場合にも導体パターンの厚さが可能な限り薄くできることが望ましい。

本発明は上記従来技術の課題を解決し、浮島状の導体パターンが板厚範囲で封止された薄型の回路基板の製造方法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
即ち、金属板材からなるワークに導体パターンの板厚相当の基板凹部を形成し、基板凸部どうしが基板薄肉部を通じて接続するパターン形成工程と、前記パターン加工が施されたワークを封止樹脂と共にモールド金型へ搬入してクランプすることにより、基板凹部を封止する樹脂封止工程と、前記基板凹部が封止されたワークから基板凸部どうしを接続する基板薄肉部をエッチングにより除去するエッチング工程を含み、浮島状の導体パターンが板厚範囲で封止された回路基板を製造することを特徴とする。

また、前記エッチングされたワークを単位回路基板ごとに切断する切断工程を含むことを特徴とする。
また、前記パターン形成工程は、金属板材を放電加工又はエッチング加工のいずれかにより、ワークに導体パターンの板厚相当の基板凹部が形成されることを特徴とする。
また、前記パターン形成工程において、基板凸部の側面が凹面状若しくは凸面状に形成されることを特徴とする。
また、浮島状の導体パターンが板厚範囲で封止された複数の回路基板が導体パターンどうしを重ね合わせて層間接続するように積層する工程と、積層された回路基板上に半導体装置や電気電子部品を含む部品を導体パターンをパッドとして実装する部品実装工程を含むことを特徴とする。

上述した回路基板の製造方法を用いれば、ワークに導体パターンの板厚相当の基板凹部を形成し該基板凹部を樹脂封止してから基板凸部どうしを接続する基板薄肉部をエッチングにより除去することにより、浮島状の導体パターンが任意の板厚範囲で封止された回路基板を製造することができる。このワークを単位回路基板ごとに切断することで、任意の大きさの回路基板を簡易な工程で量産することができる。したがって、上述した回路基板を用いた半導体装置や電子部品の小型化薄型化に寄与することができる。
また、パターン形成工程において、基板凸部の側面が凹面状若しくは凸面状に形成されると、浮き島状の導体パターンと封止樹脂との密着性が向上する。
また、浮島状の導体パターンが板厚範囲で封止された複数の回路基板が導体パターンどうしを重ね合わせて層間接続するように積層する工程と、積層された回路基板上に半導体装置や電気電子部品を含む部品を導体パターンをパッドとして実装する部品実装工程を含むようにすると、回路基板どうしの層間接続が容易で任意の配線レイアウトで多層回路基板を効率よく製造することができる。

以下、本発明に係る回路基板の製造方法の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。以下では回路基板の製造方法としてモールド金型にワーク及び封止樹脂を搬入してトランスファーモールドする樹脂モールド方法を用いた製法について例示するものとする。

図１Ａにおいて、ワークＷとしては、導電性を有する金属基材（例えば、銅箔、銅板、銅合金板などの導体板）１が用いられる。
図１Ｂにおいて、上記金属基材１からなるワークＷに導体パターンの板厚相当の基板凹部２を形成する。基板面には、基板凸部３どうしが基板薄肉部４を通じて接続するパターンや貫通孔（ポット孔）５が形成される（パターン形成工程）。
上記パターン形成工程は、金属板材１を放電加工又はエッチング加工のいずれかにより、ワークＷに導体パターンの板厚相当（例えば０．１ｍｍ程度）の基板凸部３が形成される。
また、パターン形成工程において、図３Ａ、Ｂに示すように、基板凸部３の側面が凹面状若しくは凸面状に形成されると、浮き島状の導体パターンと封止樹脂との密着性が向上する。

図１Ｃにおいて、パターン加工が施されたワークＷを封止樹脂（例えば樹脂タブレットなど）６と共に金型クランプ面（上型７）の樹脂モールド領域がリリースフィルム８により被覆されたモールド金型へ搬入する。ワークＷは、ポット孔５が下型9に設けられたポット１０に位置合わせして搬入される。ワークＷは金型によりクランプされて、プランジャ１１を作動させてポット孔5を通じて連通する基板凹部２へ封止樹脂６が圧送りされて封止される。図２において、基板凸部３は周囲が基板凹部2に囲まれたアイランド状に形成されているので、ポット孔５を通じて基板凹部2には封止樹脂６が万遍なく充填される。尚、モールド金型のクランプ面に設けられるリリースフィルム８は省略してもよい。

次に、図１Ｄにおいて、モールド金型より基板凹部２が封止されたワークＷを取り出し、図１Ｅにおいて、ワークＷのうち基板凸部３どうしを接続する基板薄肉部４がエッチングにより除去される（エッチング工程）。この結果、図１Ｆにおいて、浮島状の導体パターン１２が板厚範囲で封止された回路基板１３を製造することができる。
尚、ワークＷが多数個取りする回路基板の場合には、図１Ｇにおいて基板薄肉部４が除去されたワークＷを単位回路基板１３ごとに切断して導体パターン１２が板厚範囲で封止された回路基板を製造するようにしてもよい（切断工程）。

以上の回路基板の製造方法によれば、任意の浮島状の導体パターン１２が任意の板厚範囲で封止された回路基板１３を製造することができる。また、ワークＷを単位回路基板ごとに切断することで、任意の大きさの回路基板１３を簡易な工程で量産することができる。したがって、上述した回路基板１３を用いた半導体装置や電子部品の小型化薄型化に寄与することができる。

上述した実施例はトランスファーモールド方法を用いた例について説明したが、圧縮成形法を用いても同様に行なえる。この場合、金属基材１には樹脂路となる貫通孔5を設ける必要はない。封止樹脂６は固形樹脂、粉状樹脂、顆粒状樹脂、液状樹脂のいずれでもよく、基板凹部２を封止する容量分が供給される。固形樹脂以外は、予め基板凹部２に応じて計量されて供給される。封止樹脂６のワークＷへの供給は、当該ワークＷをモールド金型へ搬入する前であっても、搬入した後のいずれであってもよい。

尚、上述した実施例では、ワークWは浮島状の導体パターン１２を封止する場合について例示したが、導体パターンの一部に半導体チップや電気電子部品などが塔載されて封止される場合にも適用できる。
また、図４において、浮島状の導体パターン１２が板厚範囲で封止された複数の回路基板１３ａ〜１３ｄが導体パターン１２どうしを重ね合わせて層間接続するように積層する（積層工程）。各回路基板どうしは例えば接着剤で貼り合わせることにより一体化されている。この積層された回路基板１３上に半導体装置１４や電気電子部品（コンデンサ、抵抗素子など）１５など導体パターン１２をパッドとして部品実装する（実装工程）。これにより、回路基板どうし１３ａ〜１３ｄの層間接続が容易で任意の配線レイアウトで多層回路基板を効率よく製造することができる。

回路基板の製造工程を示す工程説明図である。 樹脂モールドされたワークＷの上視図である。 パターン形成されたワークＷの断面図である。 多層回路基板の断面図である。

符号の説明

Ｗ ワーク
１ 金属基材
２ 基板凹部
３ 基板凸部
４ 基板薄肉部
５ 貫通孔
６ 封止樹脂
７ 上型
８ リリースフィルム
９ 下型
１０ ポット
１１ プランジャ
１２ 導体パターン
１３ 回路基板
１４ 半導体装置
１５ 電気電子部品

Claims (5)

1. 金属板材からなるワークに導体パターンの板厚相当の基板凹部を形成し、基板凸部どうしが基板薄肉部を通じて接続するパターン形成工程と、
   前記パターン加工が施されたワークを封止樹脂と共にモールド金型へ搬入しクランプすることにより、基板凹部を封止する樹脂封止工程と、
   前記基板凹部が封止されたワークから基板凸部どうしを接続する基板薄肉部をエッチングにより除去するエッチング工程を含み、浮島状の導体パターンが板厚範囲で封止された回路基板を製造することを特徴とする回路基板の製造方法。
2. 前記エッチングされたワークを単位回路基板ごとに切断する切断工程を含むことを特徴とする請求項１記載の回路基板の製造方法。
3. 前記パターン形成工程は、金属板材を放電加工又はエッチング加工のいずれかにより、ワークに導体パターンの板厚相当の基板凹部が形成されることを特徴とする請求項１記載の回路基板の製造方法。
4. 前記パターン形成工程において、基板凸部の側面が凹面状若しくは凸面状に形成されることを特徴とする請求項１記載の回路基板の製造方法。
5. 浮島状の導体パターンが板厚範囲で封止された複数の回路基板が導体パターンどうしを重ね合わせて層間接続するように積層する工程と、
   積層された回路基板上に半導体装置を含む電子部品を実装する実装工程を含むことを特徴とする請求項１記載の回路基板の製造方法。

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