JP5380242B2

JP5380242B2 - 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: JP5380242B2
Application number: JP2009241821A
Authority: JP
Inventors: ベジ佐々木
Original assignee: Freesia Macross Corp
Current assignee: Freesia Macross Corp
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2029-10-20
Also published as: JP2011091111A

Description

本発明は、絶縁基板の両面に設けた導体層相互を導電性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、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、導体層とは別部材となる放熱部材を別途用意する必要が生じるとともに、この放熱部材を、両面に導体層を設けた状態の絶縁基板の貫通孔に圧入するという工程が必要となるので、その分部品点数が増加するとともに、製造工程が煩雑化して生産効率の低下を招くものとなる。

そこで、本発明は、部品点数の増加や生産効率の低下を抑えつつ、放熱特性及び導電特性を改善させることを目的としている。

本発明は、絶縁基板の一方の面に第１導体層を設けてこれら絶縁基板及び第１導体層を貫通する貫通孔を形成し、前記絶縁基板の他方の面に配置する第２導体層に前記貫通孔に対応する導電性の凸部を一体的に設け、前記凸部を前記貫通孔に挿入しつつ前記第２導体層を前記絶縁基板の他方の面に配置することで、前記第１導体層と第２導体層とを前記凸部を介して接続する電子部品搭載用基板の製造方法であって、前記第２導体層を前記絶縁基板の他方の面に接触するよう該絶縁基板に重ね合わせた状態で、前記凸部の先端を、前記第１導体層の表面から突出させ、この突出させた先端を加圧により押し潰すように塑性変形させるとともに、この塑性変形部位により前記貫通孔の周縁の前記第１導体層を押圧して変形させつつ前記第１導体層に密着させることを特徴とする。

本発明によれば、放熱部材となる導電性の凸部が第２導体層と一体となっているので、放熱部材を導体層とは別部材として用意する場合に比較して部品点数が減少するとともに、第２導体層を絶縁基板の他方の面に配置する際に凸部も同一工程で貫通孔に挿入配置できるので、製造工程が簡素化して生産効率も高まるものとなる。
また、凸部の先端が押し潰されるようにして塑性変形し、この塑性変形した部位が外側に向けて広がって周囲の第１導体層の周縁を押圧して変形させることで、凸部と第１導体層とが互いに密着して一体化することになる。

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）は絶縁基板と一方の銅板とを接合した状態、（ｂ）は（ａ）の部材に貫通孔を形成した状態、（ｃ）は他方の銅板に凸部を形成した状態、（ｄ）は（ｂ）の部材と（ｃ）の部材との間に接着シートを配置した状態、（ｅ）は（ｄ）の各部材を重ね合わせて加熱圧着している状態、（ｆ）は（ｅ）の加熱圧着後の部材の両面に金属メッキ層を形成した状態である。図１（ｃ）の銅板に凸部を形成する作業を示す断面図である。（ａ）は図１（ｅ）の加熱圧着する際の要部の拡大した断面図、（ｂ）は加熱圧着後の断面図、（ｃ）は加熱圧着後の凸部の先端を平滑化した後金属メッキ層を形成した状態を示す断面図である。

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の図中で上部側となる一方の面に、接着剤を用いて第１導体層としての銅板３を接合固定する。続いて、図１（ｂ）に示すように、上記絶縁基板１及び銅板３に対しドリルなどによって貫通孔５を形成する。なお、この貫通孔５は、円形であり、絶縁基板１に設けた基板孔１ａと銅板３に設けた銅板孔３ａとからなる。

一方、絶縁基板１の図中で下部側となる他方の面に配置する第２導体層としての銅板９には、前記貫通孔５に挿入する円柱形状の導電性の凸部９ａを一体的に形成する。この凸部９ａの形成方法を図２に示す。すなわち、凸部９ａを形成する前の平板形状の銅板材料９０を、上型１１と下型１３との間に配置して両側から加圧することで塑性変形させ、上型１１に設けた前記凸部９ａとほぼ同形状の凹部１１ａに、凸部９ａに対応する部位を盛り上がらせるようにして入り込ませる。これにより、凸部９ａの形成を容易に実施することができる。なお、図２では、凸部９ａを形成する際の途中の形状を示している。

上記図２の凸部９ａの形成時には、下型１３の凹部１１ａに対応する部位から、図示しない突起を凹部１１ａに向けて加圧するようにしてもよい。これにより凸部９ａを、より確実に短時間で、しかも単純かつ簡素な工法で形成することが可能となる。

次に、図１（ｄ）に示すように、前記図１（ｂ）に示した貫通孔５と同形状の貫通孔１５ａを形成した接着シート１５を用意し、この接着シート１５の一方の面（図１（ｄ）中で上部）側に、前記図１（ｂ）の銅板３を備えた絶縁基板１を配置するとともに、他方の面（図１（ｄ）中で下部）側に、図１（ｃ）の凸部９ａを備えた銅板９を配置して、これら３つの部材を重ね合わせる。

この際、図１（ｅ）に示すように、下部の銅板９の凸部９ａを接着シート１５の貫通孔１５ａ及び銅板３を備えた絶縁基板１の貫通孔５に整合させつつ上下一対の加圧治具１７，１９により加熱しつつ加圧することで、凸部９ａを貫通孔５に圧入する。

このとき、図３（ａ）に拡大して示すように、凸部９ａの先端が銅板３の表面から僅かに突出した状態となっているものとする。すなわち、凸部９ａの高さ寸法は、絶縁基板１と銅板３と接着シート１５のそれぞれの厚さ寸法を加算した値より大きくしている。なお、ここでは、絶縁基板１と銅板３とを接着するための接着剤の厚さ寸法は無視している。

これにより、前記図１（ｅ）のように加熱圧着することで、図３（ｂ）のように凸部９ａの先端が押し潰されるようにして塑性変形し、この塑性変形した部位が外側に向けて広がって周囲の銅板孔３ａの周縁を押圧して変形させることで、凸部９ａと銅板３とが互いに密着して一体化することになる。

その後、図３（ｂ）における塑性変形した凸部９ａの先端の盛り上がり部９ａ１に対し、研磨加工して平滑に仕上げを実施する。続いてＮＣ加工などにより必要な孔明け加工（不図示）の後、図１（ｆ）に示すように、盛り上がり部９ａ１の研磨面を含む銅板３の表面及び、下部の銅板９の表面に、銅などによる金属メッキ層２１，２３をそれぞれ形成することで、銅板３と凸部９ａとの接続が完了する。さらに、上記金属メッキ層２１，２３及び銅板３，９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、図３（ｃ）に示す所要の電子部品２５を実装する。

このようにして製造した電子部品搭載用基板は、絶縁基板１の両側に位置する銅板３，９相互間で、図３（ｃ）の破線矢印で示すように、電子部品２５から凸部９ａを介してその裏側の銅板９に向けて電流が流れると同時に、放熱もなされる。

その際本実施形態では、放熱部材となる凸部９ａが銅板９の一部である上、凸部９ａの先端を押し潰すようにして加熱圧着し、銅板３に密着させるようにしているので、銅板３，９相互間で電流が効率よく流れて大電流に対応でき導電特性が向上するとともに、熱の伝導性（放熱性）も向上する。

また、本実施形態では、銅板３，９相互間での放熱部材となる凸部９ａが一方の銅板９に一体化しているものであることから、上記放熱部材として別部材を設ける場合に比較して、部品点数が少なくて済むとともに、銅板９を絶縁基板１の他方の面に配置する際に凸部９ａも同一工程で貫通孔５に挿入配置できるので、製造工程が簡素化して生産効率も高まり量産する上で極めて有効となる。

なお、絶縁基板１及び銅板３の貫通孔５は、円形である必要はなく、四角形や多角形であってもよく、これに対応して銅板９の凸部９ａも円柱である必要はなく、四角柱や多角柱であっても構わない。

１絶縁基板
３銅板（第１導体層）
５貫通孔
９銅板（第２導体層）
９ａ銅板の凸部

Claims

絶縁基板の一方の面に第１導体層を設けてこれら絶縁基板及び第１導体層を貫通する貫通孔を形成し、前記絶縁基板の他方の面に配置する第２導体層に前記貫通孔に対応する導電性の凸部を一体的に設け、前記凸部を前記貫通孔に挿入しつつ前記第２導体層を前記絶縁基板の他方の面に配置することで、前記第１導体層と第２導体層とを前記凸部を介して接続する電子部品搭載用基板の製造方法であって、
前記第２導体層を前記絶縁基板の他方の面に接触するよう該絶縁基板に重ね合わせた状態で、前記凸部の先端を、前記第１導体層の表面から突出させ、この突出させた先端を加圧により押し潰すように塑性変形させるとともに、この塑性変形部位により前記貫通孔の周縁の前記第１導体層を押圧して変形させつつ前記第１導体層に密着させることを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法。
前記第２導体層を板状部材で形成し、この板状の第２導体層の一方の面を支持しつつ、前記第２導体層の他方の面の前記凸部を形成する部位の周囲を加圧することで、前記凸部に対応する部位を盛り上がらせて前記凸部を形成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。
前記第２導体層の一方の面の前記凸部に対応する部位を加圧することで、前記凸部を形成することを特徴とする請求項２に記載の電子部品搭載用基板の製造方法。
前記第２導体層を板状部材で形成し、この板状の第２導体層の一方の面の前記凸部に対応する部位を加圧するとともに、前記第２導体層の他方の面の前記凸部を形成する部位の周囲を押さえることで、前記凸部を形成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。
絶縁基板の一方の面に第１導体層を設けてこれら絶縁基板及び第１導体層を貫通する貫通孔を形成し、前記絶縁基板の他方の面に接触するよう該絶縁基板に重ね合わせる第２導体層に前記貫通孔に対応する導電性の凸部を一体的に設け、この凸部が前記第１導体層の表面から突出するよう前記貫通孔に挿入され、かつ、この突出した凸部の先端が加圧により押し潰され塑性変形するとともに、この塑性変形部位により前記貫通孔の周縁の前記第１導体層が押圧されて変形しつつ前記第１導体層に密着した状態で、前記第１導体層と第２導体層とが前記凸部を介して接続されていることを特徴とする電子部品搭載用基板。