JPH01149440A - 回路基板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は回路基板とその製造方法に関し、−層詳細には
、樹脂基体中に薄い金属箔からなる回路パターンの一部
が埋没している回路基板およびその効果的な製造方法に
関する。

（従来の技術） 樹脂基体の表面に薄い金属箔により回路パターンを形成
した回路基板がある。

例えば第５図は、ＰＧＡ（ビングリッドアレイ）型半導
体装置用パッケージの一例であり、１０は樹脂基体、１
１は半導体素子収納穴、１２は樹脂基体表面に金属箔で
形成された回路パターン、１３はこの回路パターン１２
に頭部において接合する外部導通ピン、１４はヒートシ
ンク、１５は回路パターン１２主に形成しためっき膜、
１６は保護レジスト膜、１７は回路パターン１２と外部
導通ビン１３接合用のはんだである。

上記半導体素子収納穴１１内には半導体素子（図示せず
）が搭載され、この半導体素子と回路パターン１２とを
ワイヤボンディングして接続した後、半導体素子とワイ
ヤとを保護レジスト（図示せず）で覆うようにしている
。。１８はこの保護レジストが外方に流れ出さないよう
に堰止めるダム枠であり、あらかじめ接着剤を用いて回
路パターン１２上に固定されている。また半導体素子に
よっては半導体素子収納穴１１との接合面側にアース端
子が設けられているものがある。このアース端子は半導
体素子収納穴１１の内壁に沿わせて、さらに内底面側に
延長した回路パターン部分１２ａと接続される。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記従来のＰＧＡ型半導体装置用パッケージ等
の回路基板では次のような問題点がある。

すなわち、ダム枠１８を別途用意して接着剤を用いて回
路パターン１２上に固定するのは工数も増大しコスト上
昇の一因となっている。

また従来、樹脂基体１０表面に回路パターン１２を形成
するには、樹脂基体１０表面に銅箔等を接着剤により接
着し、この銅箔をエツチング加工して所定の回路パター
ンに形成する方法が一般に採用されている。

しかし、上記のような半導体素子収納穴１１等の凹部内
に銅箔を垂直に曲折して接着するのは極めて困難である
し、ましてエツチング加工するのはさらに困難である。

前者の問題を解決するには、ダム枠１８を樹脂基体１０
と一体的に一時に成形することが考えられ、また後者の
問題を解決するには、半導体素子収納穴１１内壁に沿わ
せた回路パターン部分を樹脂基体ＩＯ中に斜めに通過さ
せるようにすることが考えられる。このようにするには
回路パターンをインサート成形して樹脂基体中にその一
部を埋没させるようにする必要がある。しかし、例えば
リードフレームの如き比較的厚肉の素材を樹脂中に位置
決めしてインサート成形するのとは異なり、数１０ＩＪ
ｍ程度の薄肉の金属箔でしかも微細なパターンに形成さ
れているものを成形金型空間内に位置決めして配置する
のは極めて困難である。

従来においてはこのように薄い金属箔からなる回路パタ
ーンの一部が樹脂基体中に埋没している回路基板は皆無
であった。

本発明ではこのような回路基板を提供し、またその効果
的な装置方法を提供することを目的とする。

（発明の概要） 本発明に係る回路基板は、樹脂基体表面に金属箔により
回路パターンが形成され、該金属箔による回路パターン
の一部が樹脂基体中に埋没していることを特徴としてい
る。

また本発明の製造方法では、支持フィルム上に金属箔が
貼着された転写シートの該金属箔を所定の回路パターン
に形成する工程と、該回路パターンが形成された転写シ
ートを回路パターンがキャビティ内方を向き、支持フィ
ルムがキャビティ面に密着するように、かつキャビティ
面に形成した凹部との間のように、キャビティ面の一部
と対応する支持フィルムとの間に空隙が生じるように成
形金型内に配置する工程と、キャビティ内に溶融樹脂を
注入して、樹脂圧により前記空隙に対応する部位の転写
シートを空隙内方向に押圧させ、支持フィルムを回路パ
ターンから剥離してキャビティ面に密着させ、空隙内に
溶融樹脂を満たすと共に、当該部位の回路パターンを溶
融樹脂中に位置させる工程と、冷却固化させ、成形金型
内から成形品を取り出し、支持フィルムを剥離する工程
を含むことを特徴としている。

（実施例） 以下本発明の好適な実施例をその作用と共に添付図面に
基づいて詳細に説明する。

以下では製造工程の説明と併せて回路基板について説明
する。

第１図（ａ）は、樹脂製の支持フィルム２０上に電解銅
箔２１を粗面側を表にして貼着した転写シート２２を示
す。

この種電解銅箔２１は表面を鏡面に仕上げたドラム電極
上に銅を電着させ、これをドラム上から剥離することに
よって形成される。したがって得られた電解銅箔２１の
片面側は鏡面状の平滑面となっているが、他方の面は銅
粒子が電着生長するので粗面に形成される。そしてこの
粗面側には酸化銅の粒子が付けられ、その上に耐熱性を
向上させるために黄銅、亜鉛等のバリアー層がめっきに
より形成され、さらにその上に防錆用クロム処理が施さ
れるなど種々の処理がなされるため、上記粗面側はさら
に粗になり、図示のごとく頂部の肥大した微細突起を有
している。

この転写シート２２上の電解銅箔２１をエツチング処理
して所定の回路パターン２３に形成する。

次に第１図（ｂ）に示すように、この転写シート２２を
回路パターン２３の粗面側がキャビティ２４内方を向く
ように、また支持フィルム２０がキャビティ２４内壁に
密着するように成形金型２５内に位置決めして組み込む
。

転写シート２２が密着する側のキャビティ２４内壁には
図示のごとく所定形状の凹部２６が形成されている。

この状態で注入口２７からキャビティ２４内に溶融樹脂
を注入する。溶融樹脂がキャビティ２４内に満たされる
と、凹部２６に対応する転写シート２２部分が樹脂圧に
より凹部方向に押圧される。

ここで、支持フィルム２０の伸び率は材質にもよるが１
２０〜２００％で、電解銅箔の伸び率３〜５％よりも格
段に大きい。そのため回路パターン２３は当初若干凹部
２６内に変形するがやがて変形が停止し、支持フィルム
２ｏがさらに押圧されて回路パターン２３から剥離し、
回路パターン２３の間隙から流入する樹脂によって凹部
２６内壁に密着される。すなわち同図（ｃ）のように樹
脂は凹部２６内にも流入して突部２８を形成し、この部
分の回路パターン２３は樹脂中に埋没する。

冷却固化して得られた成形体を成形金型２５内克１富　
フイ１しＡ らに必要な加工を加えることによって第１図（ｄ）に示
す回路基板３０を得る。

このように回路パターン２３の一部が樹脂基体３１中に
埋没し、さらに頂部の肥大した微細突起が樹脂中に入り
込んでアンカー効果が生じるので、回路パターン２３の
樹脂基体３１に対する密着度は極めて良好となる。

なお上記実施例では転写シート２２として支持フィルム
２０と電解銅箔２１の２層のものを用いたが、両者の間
に接着剤を介在させた３層のものであってもよいし、ま
た銅でなく、他の金属の電解金属箔を使用した転写シー
トを用いてもよい。

また樹脂基体３１との密着力からすれば、頂部の肥大し
た？ｇＸｍ突起を有する粗面に形成される電解金属箔を
用いるのが好ましいが、必ずしも電解金属箔でなくとも
よく、例えば蒸着によって支持フィルム上に金属箔を形
成したものであってもよい。

上記の回路基板３０の応用例として、例えば突部２８に
他の部材の取付部としてタップを形成したり、あるいは
第２図のように突部２８上面にさらに回路パターン３２
を形成した立体的な回路基板として用いることができる
ようになる。

第３図（ａ）、（ｂ）、（ｅ）は上記実施例を応用した
ＰＧＡ型半導体パッケージの製造工程例を示す。

まず同図（ａ）に示すように、支持フィルム２０上に電
解銅箔により所定の回路パターン２３を形成した転写シ
ート２２を回路パターン２３がキャビティ２４内方を向
くように、かつ支持フィルム２０がキャビティ２４内壁
に密着するように上金型３４にセットする。この上金型
３４の所定位置に転写シート２２を保持するには上金型
３４内から負圧吸引力を作用させるなどして行える。上
金型３４のキャビティ面には半導体素子収納穴形成用の
突部３５が、また前述したダム枠形成用の囲周部３６が
所定位置に設けられている。

一方下金型３７内には外部導通用ピン３８、ヒートシン
ク３９等を所定位置に配置する。

次に上下両金型を位置決めして組み付け、注入口２７か
ら溶融樹脂をキャビティ２４内に流入させる。すると前
記実施例と同様に樹脂圧によって転写シート２２が凹周
部３６内に押圧されて回路パターン２３から剥離し、凹
周部３６内壁に密着され、凹周部３６内にまで樹脂が入
り込み、この部分の回路パターン２３は樹脂中に埋没す
る。

冷却固化して金型内から取り出すと同図（ｂ）の成形体
４０を得る。、 次に同図（ｅ）に示すように、この成形体から支持フィ
ルム２０を剥離し、回路パターン２３にめっき膜４１を
形成し、さらに保護レジスト膜４２を形成して回路パタ
ーン２３と外部導通ビン３８とをはんだ４３によって固
定すればＰＧＡ型半導体装置用パッケージを得ることが
できる。

このＰＧＡ型半導体装置用パッケージでは半導体素子等
を覆う保護レジスト用のダム枠４４が樹脂基体３１と一
体に形成され、この部分の回路パターン２３が樹脂中に
埋没している。

なおこのダム枠４４はキャップ封止用のウェルダーエリ
アとしても利用できる。

第４図は他の実施例を示す。

本実施例では上金型３４のキャビティ面に凸部３５を設
けた実施例を示す。

まず、同図＜ａ）のようにやはり支持フィルム２０上に
あらかじめ所定の回路パターン２３を形成した転写シー
ト２２を上金型３４の所定位置に回路パターン２３が支
持フィルム２４方向を向くようにセットする。

このように転写シート２２を上金型３４に位置決めして
セットするには、上金型３４と下金型３５とで転写シー
ト２２の周辺部を挟圧して固定するか、あるいは上金型
３４のキャビティ面から吸引してキャビティ面上に転写
シート２２を保持するとよい。図示の例では領域Ａの部
分を吸引して転写シート２２を上金型３４のキャビティ
面上に保持し、領域Ａと凸部３５の壁面間の領域では転
写シート２２とキャビティ面間に空隙Ｂを形成するよう
にしている。

この状態で同図（ｂ）に示すように注入口２７からキャ
ビティ２４内に溶融樹脂を注入する。するとやはりキャ
ビティ２４内に溶融樹脂が満たされたのち、空隙Ｂに対
応する転写シート２２が樹脂圧により押圧されて、支持
フィルム２０と回路パターン２３゛が剥離され、支持フ
ィルム２０は伸張してキャビティ面に密着して空隙Ｂ内
にも溶融樹脂が満たされ、一方この部分の回路パターン
２３は若干伸張するものの樹脂中に埋没した状態となる
。

冷却固化後成形金型内から取り出して支持フィルム２０
を剥離すると同図（Ｃ）の回路基板３０を得る。

この製造工程を応用すれば、例えば前記のＰＧＡ型半導
体装置用パフケージにおいて、半導体素子収納穴内底面
上の回路パターン部Ｘと周辺の樹脂基体３１表面上に回
路パターン部Ｙとをつなげる回路パターン部Ｚを樹脂基
体３１中に埋没させたパッケージを得ることができるの
である。

以上、本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものではな〈発明
案の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るの
はもちろんのことである。

（発明の効果） 以上のように本発明に係る回路基板によれば、金属箔に
より形成される回路パターンの一部が樹脂基体中に埋没
しているので、当該部位の回路パターンの酸化等が防止
できる上に、この回路パターン上の樹脂部分を他の部材
のマウント部としたり、他の回路パターンを形成する部
位として利用できるなどその応用範囲は広い。

また本発明に係る製造方法によれば、薄い金属箔からな
る回路パターンの一部を樹脂基体中に埋没させることが
でき、上記メリ・７トを有する回路基板を初めて提供し
えた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回路基板の製造工程の一例を示す
説明図、第２図は回路基板の他の実施例を示す断面図、
第３図はＰＧＡ型半導体パッケージの製造工程例を示す
説明図、第４図は他の製造工程例を示す説明図、第５図
は従来のＰＧＡ型半導体装置用パッケージの一例を示す
断面図である。 １０・・・樹脂基体、　１１・・・半導体装置収納穴、
　　１２・・・回路パターン、　　１２ａ・・・回路パ
ターン部分、　　１３・・・導通ピン、１４・・・ヒー
トシンク、　　１５・・・めっき膜、１６・・・保護レ
ジスト、　　１７・・・はんだ、１８・・・ダム枠、　
　２０・・・支持フィルム、２１・・・電解銅箔、　２
２・・・転写シート、２３・・・回路パターン、　　２
４・・・キャビティ、　２５・・・成形金型、　２６・
・・凹部、２８・・・突部、　３０・・・回路基板、３
１・・・樹脂基体、　３２・・・回路パターン、３４・
・・上金型、　３５・・・突部、３６・・・囲周部、　
３７・・・下金型、３８・・・導通用ビン、　３９・・
・ヒートシンク、　４０・・・成形体、　４１・・・め
っき膜、４２・・・保護レジスト膜、４３・・・はんだ
、４４・・・ダム枠。 第　　　ｌ　　　図 、！　　’−％１ −　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　〇第　
　　４　　　図 第　　　５　　　図 手続？１１１正書 昭和６３年　４月１９日 昭和６２＠寸ｌ而３０８３４４号 ２、発明の名称 回路基板とその製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 １ｍ長野県長野市大字栗田字舎刈田７１１番地名称新光
電気工業株式会社 代表吉川　谷　幸麿 ４、代理人 ６、補正により増加する発明の数 ８、補正の内容 １）明細書第３頁第９行目および第１０行目〜第１１行
目に「保護レジスト」とあるのを「封止樹脂」と補正す
る。 ２）明細書第３頁第１２行目〜第１３行目に「回路パタ
ーン１２」とあるのを［保護レジスト膜１６Ｊと補正す
る。 ３）明細書第４頁第３行目に［回路パターン１２」とあ
るのを「保護レジスト膜１６）と補正する。 ４）明細書第８頁第２０行目にｒキャリアフルム２０」
とあるのを［支持フィルム２０」と補正する。 ５）明細書第１１頁第１５行目に「保護レジスト用」と
あるのを「封止樹脂用」と補正する。 ６）図面の第５図を別紙のように補正する。 第　　　　５　　　　図 上６　　　　上４ 手続補正書 １、事件の表示 昭和６２年　　特許願第３０８３４４号２、発明の名称 回路基板とその製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ４、代理人 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 ８、補正の内容 １）特許請求の範囲を別紙のように補正する。 ２）明細書第２頁第１１行目、第５頁第１４行目〜第１
５行目、第１５行目、第１９行目（２個所）、第１４頁
第３行目、第９行目〜第１０行目に「金属箔」とあるの
をそれぞれ「金属層」と補正する。 ３）明細書第５頁第１１行目の「装置」を「製造」と補
正する。 ４）明細書第２頁第１９行目の「貼着Ｊを「形成」に補
正する。 ５）明細書第７頁第１行目の「電解銅箔」を「金属層た
る電解銅箔」に補正する。 ６）明細書第９頁第９行目〜第１０行目の「用いたが、
」をを次のように補正する。 ［この２層に形成する例としては、支持フィルムと電解
銅箔を熱圧着する方法、プリプレグ（半硬化）状の支持
フィルムに電解銅箔を圧着してのち支持フィルムを硬化
させる方法、あるいは電解銅箔上に溶融樹脂をコーティ
ングして固化させる方法などがある。なお２Ｎでなく、
」７）明細書第９頁第１６行目〜第１７行目の「例えば
・・・あってもよい、」を次のように補正する。 「圧延金属箔であっても、また支持フィルム上に蒸着、
スパッタリング、めっきなどにより金属層を形成したも
のであってもよい。」別紙 特許請求の範囲 「１．樹脂基体表面に金Ｊｌｆｆｉｆｆｉにより回路パ
ターンが形成され、該金属屑による回路パターンの一部
が樹脂基体中に埋没していることを特徴とする回路基板
。 ２、支持フィルム上に金属層がＵされた転写シートの該
金属層を所定の回路パターンに形成する工程と、 該回路パターンが形成された転写シートを回路パターン
がキャビティ内方を向き、支持フィルムがキャビティ面
に密着するように、かつキャビティ面に形成した凹部と
の間のように、キャビティ面の一部と対応する支持フィ
ルムとの間に空隙が生じるように成形金型内に配置する
工程と、 キャビティ内に溶融樹脂を注入して、樹脂圧により前記
空隙に対応する部位の転写シートを空隙内方向に押圧さ
せ、支持フィルムを回路パターンから剥離してキャビテ
ィ面に密着させ、空隙内に溶融樹脂を満たすと共に、当
該部位の回路パターンを溶融樹脂中に位置させる工程と
、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．樹脂基体表面に金属箔により回路パターンが形成さ
   れ、該金属箔による回路パターンの一部が樹脂基体中に
   埋没していることを特徴とする回路基板。
2. ２．支持フィルム上に金属箔が貼着された転写シートの
   該金属箔を所定の回路パターンに形成する工程と、 該回路パターンが形成された転写シートを 回路パターンがキャビティ内方を向き、支持フィルムが
   キャビティ面に密着するように、かつキャビティ面に形
   成した凹部との間のように、キャビティ面の一部と対応
   する支持フィルムとの間に空隙が生じるように成形金型
   内に配置する工程と、 キャビティ内に溶融樹脂を注入して、樹脂 圧により前記空隙に対応する部位の転写シートを空隙内
   方向に押圧させ、支持フィルムを回路パターンから剥離
   してキャビティ面に密着させ、空隙内に溶融樹脂を満た
   すと共に、当該部位の回路パターンを溶融樹脂中に位置
   させる工程と、 冷却固化させ、成形金型内から成形品を取 り出し、支持フィルムを剥離する工程を含むことを特徴
   とする回路基板の製造方法。