JPH01286336A - 基板集合シートとその製造方法 - 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） 本発明は基板集合シートに関し、即ち、電子部品を実装
してから独立した基板装置を個別に取り出すことのでき
る基板集合シートに関するものである。

（従来の技術） 従来から電子部品を搭載（実装）して基板装置とするた
めの電子部品搭載用基板は、電子部品を外部に接続する
ための手段の違いによって種々なものが提案されている
。その中でも、電子部品の実装、選別、検査等の自動化
が容易であり、電子部品搭載用基板と外部との電気的接
続信頼性が高い装置として、特開昭６０−１９４５５　
：３号公報において、　「金属製のベースリボンのアイ
ランド部にシリコン、ポリイミド、アルミナ、エポキシ
、ガラスエポキシから選ばれた材料の回路基板を接着剤
で接着し、前記回路基板上に回路素子を接着して樹脂封
止したことを特徴とする混成集積回路装置」が提案され
ている。この回路装置は、それまでのセラミック基板を
用いた回路装置と異なり、電子部品の実装上の寸法基準
は、すべて金属ベースリボンとなるため、実装部所の位
置精度が高く、自動化が容易である。また、トランスフ
ァーモールドにて、樹脂封止することにより、外形寸法
の向上及び標準化がなされており、また、回路基板に樹
脂基板を用いる事により、封止樹脂との線膨張差がなく
なり、内部素子への悪影響も少ない等の利点があった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この技術には次に述べる問題点があった
。

まず、トランスファーモールドを行うには、高価な設備
が必要である。特に金型は、外形寸法、リード形状、リ
ードピッチ等が少しでも異なれば、それぞれに必要なた
め、設イー投資が過大となる。

また、生産効率を上げようとするとトランスファー成形
機及び金型が多く必要となり、その分設備投資も必要と
なる。

次に、内部素子が実装される回路基板とリードとの電気
的接続方法は金属細線によって行われており、この方法
は、モールド樹脂の温度サイクルによる寸法変化により
断線しやすい欠点を有している。つまり、リードと回路
基板との接続信頼性が充分でなく、また、金属細線は通
常Ａｕ線が使われているため、材料費で高価なものとな
る。

この様に、この技術は従来のセラミック基板を用いた回
路装置と比べ自動化が容易であり、安価で、信頼性の高
い回路装置ではあるが充分ではなかった。

本発明は以上のような従来技術の課題を解決すべくなさ
れたもので、その目的とするところは、過大の設備投資
を必要としない安価で生産効率の高い、しかも信頼性が
高い基板集合シートとその製造方法を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段及び作用）以上の課題を解
決するために本発明が採った手段は、実施例に対応する
第１図〜第１１図を参照して説明すると、まず、 「電子部品（１７）を搭載するに必要な導体回路（１１
）を有する基板（１）と、電子部品（１７〉を外部に対
して電気的に接続するリードフレーム（５）とを有し、
前記電子部品（１７）を実装してから独立した基板装置
（２４）を個別に取り出す基板集合シート（２３）であ
って、 前記リードフレーム（５）となるべき部分が多数個シー
ト上に配置された状態に加工した金属シート（４）と、
この金属シート（４）の上下両面に固着され、前記電子
部品（１７）を搭載するに必要な導体回路（１１）を有
する基板（１）とにより構成するとともに、 この基板（１）上の導体回路（１１）と前記リードフレ
ーム（５）とを少なくともスルーホール（！０）によっ
て電気的に接続したことを特徴とする基板集合シー）　
（２３）Ｊ である。

すなわち、本発明に係る基板集合シー）　（２３）はそ
の全体がシート状態に形成されて、最終的には第１７図
あるいは第１８図に示したような個別の基板装置（２４
）を形成するためのものであり、それぞれ独立したリー
ドフレーム（５）や導体回路（１１）をシート中に多数
配置されたものである。換言すれば、この基板集合シー
ト（２３）は、リードフレーム（５）を形成するための
金属シート（４）の両面に電子部品（１７）を搭載する
に必要な導体回路（１１）を有する基板（１）が固着さ
れた構造である。

そして、このような基板集合シート（２３）を製造する
一方法として、次に示すものである。すなわち、 「リードフレーム（５）を形成する金属シート（４）の
上下両面に、電子部品（１７）を搭載するに必要な導体
回路（１１）を有する基板（１）が固着され、前記導体
回路（１１）と前記金属シート（４）とが少なくともス
ルーホール（１０）によって電気的に接続された多数の
基板装置（２４）がシート状に配置された基板集合シー
）　（２３）を、次の各工程によって製造する方法。

クイ）基材（＋）の片面の所定の場所に、溝（３）を形
成する工程； （ロ）前記リードフレーム（５）となる部分が多数配置
された金属シート（４）を構成する工程：（ハ）前記金
属シート（４）に多数配置された各リードフレーム（５
）中の所定のスリット部（２５）あるいは貫通孔（２６
）に、絶縁物（８）を埋める工程；（ニ）前記絶縁物（
８）が埋められた前記金属シート（４）の上、下両面に
、前記溝（３）が形成された基材（１）を、溝が形成さ
れた面を前記金属シート（４）側にして、接着材料（９
）を介して固着し複合基板とする工程： ０）前記複合基板（２７）に、貫通孔及びめっきを施し
てスルーホール（１０）を形成し、所定の導体回路（１
１）を形成する工程； （へ）導体回路（１１）が形成された前記複合基板（２
７）の上、下両面に、前記基材（１）の前記溝（３）を
貫通させる様な新しい溝を形成する工程。」である。

すなわち、この本発明に係る製造方法を一実施例にて詳
しく説明すると、まず、第１図及び第２図に示す様に、
片面銅張積層板（１）の所定の場所に溝（３）を形成す
る。溝（３）を形成する方法としては、ザグリ加工、回
転刃によるＶ溝加工、レーザーによる溝形成等が挙げら
れる。溝（３）が形成される基材（１）としては、片面
銅張積層板あるいは、両面銅張積層板の片面に導体回路
（１１）を形成した基板、両面スルーホールプリント配
線板と片面銅張積層板を貼り合わせた３層基板、更に４
Ｎ以上の積層板、またはスルーホールめっき時に７デイ
テイブ法で回路形成する導体のない基板等が可能である
。

次に、第３図に示すように、リードフレーム（５）とな
るべき部分が多数配置された金属シート（４）を形成す
る。方法としては、エツチングあるいはプレスによる打
抜き等が挙げられる。また、第１図の形成された溝（３
）と、第３図の金属シート（４）中のリードフレーム（
５）は、同じピッチで形成された部分を少なくとも必要
とする。つまり、溝（３）は各々の回路基板の少なくと
も外形を形成するためのものであり、金属シート（４）
中のリードフレーム（５）と貼り合わせたとき、所定の
位置関係になる補講（３）は形成されなければならない
。

次に、第４図に示すように、第３図における金属シート
（４）中のリードフレーム（５）の所定のスリット部（
２５）及び貫通孔（２６）に絶縁物（８）を埋める。

絶縁物（８）が埋められる場所は、第１０図に示す最終
形態において、上下の回路基板（１）にはさまれたエリ
アのスリット部（２５）及び貫通孔（２６）であり、回
路基板（＋）がリードフレーム（５）の両面に接着され
た時、リードフレーム（５）内のスリット部（２５）及
び貫通孔（２６）内にボイドが残らない様にするための
ものである。絶縁物（８）を埋める方法としては、スク
リーン印刷機やデイスペンサーによる穴埋め、あるいは
穴埋めしない部分をプラスチックフィルムや、金属シー
ト等でマスクした後、ロールコータやカーテンコーター
等のコーテイング機で穴埋する方法、また高価ではある
がトランスファー成形機にて樹脂成形する方法が挙げら
れる。また、使用される絶縁物（８）としては、エポキ
シ樹脂、ポリイミド、ビスマレイミド、トリアジン樹脂
等の熱硬化性樹脂及び絶縁性フィラーが充填されたその
樹脂組成物等が挙げられる。貫通孔（２６）等に埋めら
れた絶縁物（８）（樹脂組成物）は、熱プレスあるいは
オーブン等で硬化される。

次に、第７図及び第８図に示す様に、溝（３）が形成さ
れた片面鋼張ｆｌＮ板（りを、金属シート（４）の両側
に接着材料（９）を介して固着する。接着材料（９）を
設ける場所は、回路基板となるべき部分と金属シート（
４）との接着エリアは当然のことながら、片面鋼張積層
板（１）及び金属シート（４）の外枠も互いに接着する
必要がある。具体的な一例としては、第１図のエリアＡ
とエリアＣが金属シート（４）と接着される様に接着材
料（９）が設けられなければならない。またエリアＢは
、最終形態において回路基板から外部へ露出しているリ
ード（−般にアウターリードと言う）部と接触する部分
であるため、接着材料（９）が介在していてはならない
。ここで、片面鋼張積層板（１）及び金属シート（４）
の外枠を接着する理由を説明すると、この後に、スルー
ホール（１０）にめっきを施す工程や、所定の導体回路
（１１）を形成する工程で、めっき液や、エツチング液
等が、複合基板（２７）内部へ侵入し、アウターリード
にめっきがついたり、エツチングされたりする事を妨ぐ
ためである。接着材料（９）を介する方法としては、ス
クリーン印刷法により、片面鋼張積層板（１）の所定の
場所に塗布する方法、接着シートをプレスによる打抜き
やルータ−加工等により所定の形状に加工し、組み合わ
せる方法等が挙げられる。また接着材料（９）は、プレ
ス機にて加熱加圧接着された時、流動してアウターリー
ド部へ付着しないノンフロー接着材料が好ましい。

次に、第９図に示す様に、所定の場所に穴明することに
よってスルーホール（１０）を形成し、スルーホール（
１０）内にめっきを施し、エツチング等により導体回路
（１１）を形成する。つまり、この工程により、電子部
品（１７）を搭載する基板の導体回路（Ｉ＋）とアウタ
ーリード（５〉とがスルーホール（１０）によって電気
的に接続される。

最後に、第１０図及び第１１図に示すように、複合基板
（２７）の表及び裏から第１図にて形成された溝（３）
に貫通する新たな溝を掘り、少なくともアウターリード
（５）が外部へ露出した最終形態を構成する。具体的な
一例としては、第１図の基材中のエリアＢに示される部
分が複合基板（２７）上下両面から取り除かれる事を意
味する。この１９７８部分は、導体回路（１１）を形成
する工程において、めっき液やエツチング液から、複合
基板（２７）内のアウターリード（５）を保護する役割
を果たしており、以上の事から、片面鋼張積層板（１）
と金属シー）（４）を貼り合わせた後の工程は、通常の
プリント配線板と全く同じものである。また、本発明は
電子部品搭載用基板をシート状態に配置する事によって
任意のシートサイズにする事が可能であり、通常のプリ
ント配線の製造工程上のサイズと同じサイズにすれば、
全く同じ製造設備を用いる事ができる。又、製造上の取
り扱い単位はシートであり、ｌシート当りの電子部品搭
載用基板の散散は、非常に多いため、極めて生産効率が
高い。

本発明は、基板集合シート（２３）に電子部品（１７）
を搭載してから独立した基板装置（２４）を個別に取り
出すのであるが、電子部品（１７）を搭載するときの基
板集合シー）　（２３）の形状は、そのままのシート状
でもかまわないが、そのための設備が新しく必要となる
ため、従来の設備が使えるリボン状に加工することが好
ましい。本発明では、個々の基板装置（２４）を同じピ
ッチで一列にリボン状に配置し、更に、その短冊を縦、
横に数個づつ配置してシート状にする事ができる。そう
すれば、シート状で基板集合シート（２３）を作った後
、リボン状に切り離し、通常の設備で電子部品を搭載、
組立後、基板装置（２４）を個別に取り出す事ができる
のである。

また、電子部品（１７）の封止形態については、前述し
た従来技術では、第１６図に示す様に、外部へ出された
リード（５）と装置（２４）との固定及びそのリード（
５）と導体回路（１１）とを電気的に接続している金属
線ｉ！（１８）を封止保護するため、トランスファーモ
ールド（１９）は必須条件であったが、本発明はリード
（５）と導体回路（１１）とは、金属細線（１８）より
も接続信頼性が極めて高いスルーホール（１０）により
電気的に接続されており、また、リード（５）は上下の
積層板（１）に固着されているため、電子部品（１７）
のみを封止保護すれば良い。例えば、第１７図に示す様
に、基板全体あるいは電子部品（１７）の周囲にダム枠
（２１）を形成し、封止樹脂（２０）により保護する。

あるいは、もつと耐湿性を必要とする時は、第１８図に
示す様に、樹脂封止後、金属製キャップ（２２）を設け
る事により、更に信頼性を向上させることができる。上
記のような封止形態をとる事により、過大な設備投資も
必要なく、信頼性の高い基板装置（２４）を製造するこ
とができる。なお、当然の事ではあるが本発明の基板集
合シート（２３）は、電子部品を搭載した後、トランス
ファーモールドする事も可能である。

（実施例） 次に、本発明を図面に示した実施例に従って詳細に説明
する。

実」５例」− （イ）第１図に示す様に、厚みがｏ、３ｍｍの片面銅張
積層板（１）の銅箔（２）のない面の所定の箇所に、ザ
グリ加工にて、深さ０．２ｍｍ、　　幅２ｍｍの溝（３
）を形成した。

（０）０．２５ｍｍ厚の銅板を、エツチングにより、第
３図に示す様にリードフレーム（５）が縦及び横に多数
配置された金属シート（４）を形成した。

（ハ）第４図に示す様な絶縁物（８）を埋めるべき金属
シート（４）中の貫通孔（２６）及びスリット部（２５
）以外の箇所に、プラスチックフィルムにてマスクを形
成し、絶縁物（８）として、エポキシ樹脂とシリカ粉末
を適当に調整したエポキシ樹脂組成物を、ロールコータ
−にて、所定の貫通孔（２６）及びスリット部（２５）
に埋め、硬化後、プラスチックフィルムを剥離した。

（ニ）樹脂埋めされた金属シート（４）の両面に、第７
図及び第８図に示す様に、（イ）にて溝（３）が形成さ
れた片面銅張積層板（１）を、溝（３）が埋められた面
を金属シート（４）側にして、所定の箇所のみ接着材料
（９）を介して固着し、複合基板（２７）とした。

（ネ）複合基板り２７）にスルーホール（惧形成し、こ
のスルーホール（１０）にめっきを施すとともに、複合
基板（２７）の両面の銅箔（２）をエツチングすること
により、第９図及び第１０図に示すような所定の導体回
路（１１）を形成した。

（へ）最後に、複合基板（２７）の内部に形成されてい
る溝（３）を、第１０図に示す様に、複合基板（２７）
の両面から再び、ザグリ加工にて、溝（３）を貫通させ
ることにより、第１１図に示す基板集合シート（２３）
を形成した。

最終形態は、第１１図に示すように、リードフレーム（
５）を含めて、３層の基板集合シー）（２３）となる。

Ｌ芝■ユ 実施例１に於て、片面鋼張積層板（１）の代わりに第１
２図に示す様に、厚みがＱ、３ｍｍの両面鋼張積層板（
１２）を用い、片面のみ所定の導体回路（Ｉ＋）をエツ
チングにより形成し、導体回路（Ｉりが形成された面の
所定の箇所に、ザグリ加工によって溝（３）を形成した
以外は、実施例１と同様とする。

最終形態は、第１３図に示す様に、リードフレーム（５
）を含めて、５層の基板集合シート（２３）となる。

実」賢者［１ 実施例１に於て、片面銅張積層板（１）の代わりに、第
１４図に示す様に、両面に所定の導体回路（Ｉ＋）が形
成された厚みが０．２ｍｍの両面スルーホールプリント
配線板（１３）と、０．１ｍｍ厚の片面鋼張積層板（＋
）を０．１ｍｍ１ゾのプリプレグ（１４）にて張り合わ
せた３層プリント配線板（１５）を用い、導体回路（Ｉ
＋）が形成された面の所定の箇所に、ザグリ加工にて溝
（３）を形成した以外は、実施例１と同様とする。

最終形態は、第１５図に示すように、リードフレーム（
５）を含めて、７層の基板集合シー）（２３）となる。

（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明にあっては上記実施例にて例
示した如く、 まず、第１請求項に記載の基板集合シー）　（２３）「
電子部品を搭載するに必要な導体回路を有する基板と、
電子部品を外部に対して電気的に接続するリードフレー
ムとを有し、前記電子部品を実装してから独立した基板
装置を個別に取り出す基板集合シートであって、 前記リードフレームとなるべき部分が多数個シート状に
配置された状態に加工した金属シートと、この金属シー
トの上下両面に固着され、前記電子部品を搭載するに必
要な導体回路を有する基板とにより構成するとともに、 この基板上の導体回路と前記リードフレームとを少なく
ともスルーホールによって電気的に接続したこと」 にその構成上の特徴があり、これによりリードフレーム
を有する基板装置をシート状に形成された基板集合シー
トを提供することができるのである。すなわち、簡単な
構成によってマザーボード上のスルーホール、あるいは
表面実装部品搭載用パッドに、安定して搭載可能なアウ
ターリードを持った、しかも従来にない回路規模の大き
な電子部品搭載用基板を実現することができるのである
。

また、第２請求項に記載の製造方法によれば、過大な設
備投資を必要とせずに、上記のような効果を有する基板
集合シー）　（２３）を簡単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〜第１１図は本発明に係る基板集合シートの第１
実施例における製造方法を順に示す部分図であって、ま
ず第１図は、溝が形成された銅張積層板の部分平面図、
第２図はその部分断面図、第３図はリードフレームが多
数配置された金属シートの部分平面図、第４図は第３図
の金属シートの所定の貫通孔及びスリット部に絶縁物が
埋められた金属シートの部分拡大平面図、第５図は第４
図においてＤ−Ｄから見た部分拡大断面図、第６図は第
４図においてＥ−Ｅから見た部分拡大断面図・　第７図
は第１図の■張積層板と第４図の金属シートとが接着材
料を介して固着された複合基板の第４図におけるＤ−Ｄ
から見た場合に対応する部分拡大断面図である。また、
第８図は複合基板の第４図におけるＥ−Ｅから見た場合
に対応する部分拡大断面図である。第９図は複合基板に
スルーホールを形成し、所定の導体回路を形成した複合
基板の第４図におけるＤ−Ｄから見た場合に対応する部
分拡大断面図である。第１０図は第９図の複合基板の第
１図の１９７８部分の積層板を溝を掘ることによって除
去された最終形態の３層の基板集合シートの第４図にお
けるＤ−Ｄから見た場合に対応する部分拡大断面図であ
る。第１１図は第１Ｏ図の部分拡大平面図である。 第１２図及び第１３図は、第２実施例における部分図で
あり、第１２図は、両面銅張積層板の片面に所定の導体
回路を形成した後、溝が騙られた両面基板の部分拡大断
面図であり、第１３図は最終形態の５層の基板集合シー
トの部分拡大断面図である。 第１４図及び第１５図は第３実施例における部分図であ
り、第１４図は所定の導体回路が形成された両面スルー
ホール基板と片面鋼張積層板とをプリプレグにより貼り
合わせた後、溝が堀られた３層プリント配線板の部分拡
大断面図であり、第１５図は最終形態の７層の基板集合
シートの部分拡大断面図である。 第１６図は従来のリードフレームのアイランド部に電子
部品搭載部を有するプリント配線板を接着材料によって
固着し、金属細線により導体回路とリードを接続し、ト
ランスファーモルトした基板装置の部分拡大断面図であ
る。 第１７図は本発明の基板集合シートに搭載した電子部品
を、封止樹脂により樹脂封止した基板装置の部分拡大断
面図である。第】８図は電子部品を樹脂封止した後金属
製キャップにより封止した基板装置の部分拡大断面図で
ある。 符　　号　　の　　説　　明 ｌ・・・片面銅張積層板、２・・・銅箔、３・・・溝、
４・・・金属シート、５・・・リードフレーム、６・・
・アイランド部、７・・・リードフレームの接続部、８
・・・絶縁物、９・・・接着材料、ｌＯ・・・スルーホ
ール、１１・・・導体回路、１２・・・両面プリント配
線板、１３・・・両面スルーホールプリント配線板、！
４・・・プリプレグ、Ｉ５・・・３層プリント配線板、
１６・・・電子部品搭載部、１７・・・電子部品、１８
・・−金属細線、１９・・・トランスファーモールド樹
脂、２０・・・封止樹脂、２１・・−ダム枠、２２・・
・金属製キャップ、２３・・・基板集合シート、２４・
・・基板装置、２５−・・スリット部、２６・・・貫通
孔、２７・・・複合基板。 以　　上 特許出願人　　イビデン株式会社 ｌ＼ノ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−＼
ノＩ″−舗指２ 第１０図 第１１図 第１２１２１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、電子部品を搭載するに必要な導体回路を有する基
   板と、前記電子部品を外部に対して電気的に接続するリ
   ードフレームとを有し、前記電子部品を実装してから独
   立した基板装置を個別に取り出す基板集合シートであっ
   て、 前記リードフレームとなるべき部分が、多数個シート状
   に配置された状態に加工した金属シートと、この金属シ
   ートの上下両面に固着され、前記電子部品を搭載するに
   必要な導体回路を有する基板とにより構成すると共に、 この基板上の導体回路と、前記リードフレームとを少な
   くともスルーホールによって電気的に接続したことを特
   徴とする基板集合シート。 ２）、リードフレームを形成する金属シートの上下両面
   に電子部品を搭載するに必要な導体回路を有する基板が
   固着され、前記導体回路と前記金属シートとが少なくと
   もスルーホールによって電気的に接続された多数の基板
   装置がシート状に配置された基板集合シートを、次の各
   工程によって製造する方法。 （イ）基材の片面の所定の場所に溝を形成する工程； （ロ）前記リードフレームとなる部分が多数配置された
   金属シートを構成する工程； （ハ）前記金属シートに多数配置された各リードフレー
   ム中の所定のスリット部あるいは貫通孔に、絶縁物を埋
   める工程； （ニ）前記絶縁物が埋められた前記金属シートの上下両
   面に、前記溝が形成された基材を、溝が形成された面を
   金属シート側にして、接着材料を介して固着し複合基板
   とする工程； （ホ）前記複合基板に、貫通孔及びめっきを施してスル
   ーホールを形成し、所定の導体回路を形成する工程； （ヘ）導体回路が形成された前記複合基板の上下両面に
   、前記基材の前記溝に貫通する新しい溝を形成する工程
   。