JPH01286344A - 電子部品搭載用基板 - 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、電子部品搭載用基板に関し、特に基材上に搭
載した電子部品の接続部と基材から突出する各リードと
を電気的に接続した基板に関するものである。

（従来の技術） 近年の高密度化された電子部品には、そのままでは各種
電子機器を構成することができないものがある。この様
な電子部品は、基板に実装してから使用しなければなら
ず、そのため、従来より種々の形式の電子部品搭載用基
板が開発され提案されてきている。

この様な電子部品搭載用基板において、電子部品と、リ
ード等の外部に接続するための端子とを、基板において
接続する形式としては、例えば、所定配列にて植設した
多数の導体ビンと基板上の導体回路を介して電子部品と
を接続する所謂ＰＧＡ、基板上の導体回路の一部を電子
部品が直接搭載されるフィンガーリードとする所謂ＴＡ
Ｂ、リードと電子部品とをワイヤーボンディングしてそ
の全体をモールドする所謂ＤＩＰ等がある。

これらの内、例えば互いに電気的に独立した複数のリー
ドを基材から突出させるとともに、この基材上に搭載し
た電子部品の接続部と各リードとを電気的に接続したＤ
ＩＰ形式の基板を例にとっても、特開昭６０−１９４５
５３号公報等においてその具体化されたものが種々提案
されている。

この特開昭６０−１９４５５３号公報等において提案さ
れているのは、 「金属製のベースリボンのアイランド部（１４）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（７）を接着剤（１３）
で接着し、前記回路基板（７）上に回路素子（２）を装
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
Ｊであるが、このような混成集積回路装置を代表とする
従来の電子部品搭載用基板の基本的構成としては、第６
図に示すように主として二つのものがある。即ち、その
第一の基本構成は、電子部品（２）が搭載される部分（
アイランド部（１４））に位置する金属材（金属製のベ
ースリボン）がリード（６）となるべき他の複数の部分
とは全く独立したものとされていることである。

また、第二の基本構成は、第一の基本構成と関連するの
であるが、電子部品（２）が搭載される部分に位置する
金属材と、リード（６）となるべき他の複数の部分とは
互いに独立したものであることから、両者はワイヤーボ
ンディング（３）シなければならない構成となっている
ことである。基材上にｆＭ　＋１した電子部品（２）の
接続部と各リード（６）とを電気的に接続した形式の従
来の基板が以−Ｅのような基本構成を採らなければなら
ない理由は、各リード（６）は電気的に独立したものと
しなければならなず、そのためにはこれら各リード（６
）に電子部品（２）の各端子をそれぞれ別個独立に接続
しなければならないからである。また、実際の製造上の
理由からも、上記のような二つの基本構成が採用されて
いるようである。つまり、上記のような電子部品搭載用
基板は、所定のワイヤーボンディングを行なった後には
、その全体を所謂ト°ランスファーモールド（１５）に
より樹脂封止するのであるが、この場合に各リード（６
）の位置決めが容易になっていなければならない。その
ために、まずこれらのリード（６）と電子部品（２）が
搭載される部分（アイランド部（１４））に位置する金
属材とを枠等によって一枚の金属板として形成しておき
、これにより電子部品（２）が搭載される部分に位置す
る金属材と各リード（６）とが同一面に配置され得るよ
うに構成しであるのである。

〈発明が解決しようとする課題） ところが、以上のような基本構成を採ると、特に近年の
各種の電子部品搭載用基板において要求されている高密
度実装を行なう上で、次のような解決しなければならな
い問題が発生するのである。

すなわち、 ■電子部品（２）が接続される基板上の導体回路（５）
と各リード（６）とを直接ワイヤーボンディング（３）
シなければならないため、電子部品（２）を実装した後
の全体を樹脂封止（１５）Ｌ／なければならないことは
勿論、短距離でワイヤーボンディングを行なえるように
回路端部（アイランド部（１４）の外周部）に電極を引
き出しておく必要があり、回路設計りの自由度が非常に
少なくなる。また、各り一ド（６）に対しては、ワイヤ
ーボンディング（３）を確実に行なうための金または銀
めっきを施すことが必須条件となっている。

■電子部品（２）が搭載される部分（アイランド部（＋
４））に位置する金属材、すなわちアイランド部（１４
）に位置する金属製ベースリボンは、電子部品（２）の
ベースとして使用される他は、単に電子部品（２）を搭
載する部分を形成または補強するために使用されている
のであり、積極的に配線回路として使用できるものでは
ない。従って、アイランド部（１４）に位置する金属製
ベースリボンは、高密度実装には適さないものである。

■電子部品（２）は、一般に通電すれば発熱するもので
あり、このような電子部品（２）からの熱は外部に放散
させなければならないものである。ところが、上述した
従来の電子部品搭載用基板にあっては、電子部品（２）
の直下にイ装置する金属材（１４）は他の金属部分とは
つながっておらず、しかも基材中に埋設された状態にあ
るため、金属材という熱伝導性に優れた材質のものが基
板中に折角存在しているのに、これを放熱部材として積
極的に利用できないものである。

■電子部品（２）が搭載されるアイランド部（１４）と
、外部に接続されるリード部（６）とはそれぞれ独立し
て離れているため、両者を接続するにはワイヤーボンデ
ィング（３）によってしか行なえない。

そのため、高密度実装しにくいだけでなく、ボンディン
グワイヤー（３）を樹脂封止（１５）Ｌ／て信頼性を高
めることも要求される。

以上の問題点を解決すべく本発明者等が鋭意研究を重ね
てきた結果、リードの内側に内部接続部を一体的に形成
し、これを基板を構成する基材中に埋設した状態の電子
部品搭載用基板に、金属製の封止用キャップをＲ置する
ことが良い結果を生むことを新規に知見し、本発明を完
成したのである。

そして、本発明の目的とするところは、回路設計がし易
く、電子部品搭載用基板の導体回路と各リードとの接続
部の樹脂封止を必ずしも行う必要がなくて接続信頼性に
優れ、かつ電子部品の信頼性にも優れ、簡単に放熱構造
を採ることができる電子部品搭載用基板を簡単な構成に
よって提供することにある。

（課題を解決するための手段） 以北の課題を解決するために本発明が採った手段は、 「互いに電気的に独立した複数のリード（６）の内側に
内部接続部（１０）を−法的に形成し、この内部接続部
（１０）の両面に基材（７）を−法的に設けることによ
り、前記基材（７）から前記各リード（６）を突出させ
ると共に、前記基材（７）の少なくともいずれか一方に
形成した導体回路（５）と前記リード（６）とを電気的
に接続した電子部品搭載用基板（１７）であって、前記
基材（７）上に金属製の封止キャップ（４）を＃Ｃ置し
たことを特徴とする電子部品搭載用基板（１７）Ｊであ
る。

この本発明が採った手段を、実施例に対応する第１図〜
第５図を参照して詳細に説明すると、次の通りである。

まず、この電子部品搭載用基板（１７）は、これに搭載
する各電子部品（２）を、その基材（７）から外部に突
出する各リード（６）によって他の大型基板等に実装す
る形式のものである。

この電子部品搭載用基板（１７）は、各リード（６）と
して、基材（７）内に埋設された状態の内部接続部（１
０）をその内側に一体的に形成したもの、つまり、リー
ド（６）と内部接続部（１０）とを一体止することによ
り構成した金属材（１６）を用いている。そして、この
電子部品搭載用基板（１７）は、この各金属材（１６）
の内部接続部（ｌＯ）の両面に樹脂、セラミック等の材
料からなる基材（７）を−法的に設け、少なくともこの
基材（７）上に電子部品（２）のための導体回路（５）
を形成し、そして、各導体回路（５）または電子部品（
２）の接続部と各内部接続部（１０）またはリード（６
）とをスルーホール（９）等によって電気的に接続して
基板を形成し、さらに、その基板上に搭載された電子部
品（２）あるいは基板全体を金属製の封止キャップ（４
）で刺止したものである。

なお、基材（７）としては上記のように種々な材享１の
ものを１采用できるものである。すなわち、この基材（
７）の材料としては、シリコン、ポリイミド、アルミナ
、エポキシ、ガラスエポキシ等の各種樹脂は勿論のこと
、セラミックでもよいものであり、要するに絶縁性を有
して、金属材（Ｉ６）の内部接続部（１０）上に確実に
密着し得るものであれば何でもよい。また、基材（７）
としては、複数のものを積層して一体化したものでもよ
い。すなわち、各基材（７）は単に金属材（１６）の内
部接続部（ｌＯ）の両面に形成する場合でけでなく、導
体回路（５）あるいは内部接続部（１０）を多層のもの
として構成したものであってもよいものである。

同様に、金属材（１６）を構成する材料としても種々な
ものを適用できる。つまり、必要な導電性を有した金属
であれば何でもよく、銅や鉄は勿論のこと、所謂４２７
０イ等でも十分である。また、これら各金属材（１Ｇ）
としては、そのリード（６）部分を折り曲げて使用した
り、あるいは、放熱材として使用することがあるから、
これらに適した材料を選択することが好ましい。その意
味では、この金属材（１６）としては、銅を主材として
構成したものが最も適している。

さらに、金属製の封止キャップ（４）としては、アルミ
ニウム、銅あるいはその合金等の金属材料から構成され
る。これらの材料は、封止キャップ（４）としての加工
性及び機能性、あるいは放熱性の面から最も適している
。封止キャップ（４）の構造および形状は、例えば、キ
ャップ表面の酸化皮膜形成による絶縁性の付与、あるい
は、封止キャップ中の電子部品上に位置する部分の凸部
形成等、Ｉ＝１止キャップ（４）に関する公知の技術を
そのまま用いることができる。

（発明の作用） 本発明は、以上のような手段を採ることによって以下の
ような作用がある。

■電子部品（２）が接続される基材（７）上の導体回路
（５）と各リード（６）とを必ずしも直接ワイヤーボン
ディングする必要がない。これは、基材（７）上に位置
する導体回路（５）や基材（７）内に位置する導体回路
（５）とは、各スルーホール（９）等によって接続する
ことができるからである。このため、電子部品（２）を
実装した後の基材（７）の全体を必ずしも樹脂封止する
必要がなくなる。従って、この電子８１（品搭載用基板
（Ｉ７）にあっては、従来の基板のように、短距離での
ワイヤーボンディングを行なうべく回路端部に導体回路
（５）を引き出しておく必要はなく、回路設計上の自由
度が非常に高くなっている。　また、電子部品（２）が
接続される基材（７）上の導体回路（５）と各リード（
６）とを直接ワイヤーボンディングする必要がないから
、この電子部品搭載用基板（１７）にあっては、各リー
ド（６）にボンディング用の金または銀めっきを施す必
要はないものである。さらに、この電子部品搭載用基板
（Ｉ７）上の電子部品（２）のみを金属製の封止キャッ
プ（４）により封止すれば、従来の基板全体を樹脂封止
した構造より優れた信頼性を得ることができる。

■この電子部品搭載用基板（１７）にあっては、必ずし
も金属材（１６）を電子部品（２）が搭載される部分（
アイランド部（１４））に形成する必要はなくなってい
る。つまり、電子部品（２）のベースとして使用される
部分は、他の導体回路（５）で代替できるし、強度は各
金属材（１６）の内部接続部（１０）や基材（７）自体
によって容易に確保できるからである。

■従来の基板全体を樹脂封止したものと異り、この電子
部品搭載用基板（１７）にあっては、電子部品（２）か
らの熱は外部に容易に放散される。これは、金属材（１
６）の内部接続部（ｌＯ）は、基材（７）中に埋設され
た状態にあり、しかもこれと−法的なリード（６）が基
材（７）の外部に突出しているためであり、金属材（１
６）という熱伝導性に優れた材質のものを放熱部材とし
て積極的に利用しているのである。また、電子部品（２
）を金属製のキャップ（４）により封止している事より
、電子部品（２）からの熱は、封止キャップ（４）から
も良好に放散するのである。

■各導体回路（５）とリート（６）とを、各スルーホ−
ル（９）等を介して接続すれば、従来のワイヤーボンデ
ィングと比べ、その電気的信頼性は非常に高くなってい
る。

（実施例） 次に、本発明を図面に示した各実施例に従って詳細に説
明する。

１ニ工丘例 第１図に本発明の第一実施例が示しである。基材（７）
表面に導体回路（５）が形成してあり、電子部品（２）
を搭載後、電子部品（２）と導体回路（５）は金属細線
（３）により接続しである。そして、封止キャップ（４
）内がエポキシ樹脂系の封止樹脂（１）にて完全充填さ
れる構成にて、電子部品（２）をキャップ封止しである
。また、図示真中に位置する基材（７）内には金属材（
１６）の内部接続部（ｌＯ）が埋設してあり、その内部
接続部（１０）と、基材（７）表面の導体回路（５）と
はスルーホール（９）によって、電気的に接続してあり
、各内部接続部（ｌＯ）と−法的なリード（６）が基材
（７）の外部に突出しているものである。

なお、この第一実施例の電子部品搭載用基板（１７）に
あっては、基材（７）をガラスエポキシ樹脂によって形
成し、金属材（１６）としては銅系の材料によって形成
し、また、封止キャップ（４）は、アルミニウム系の材
料で、凸部を有し、電子部品（２）のみを封止する形状
のものを用いた。

に婁皇圀 第２図には本発明の第二実施例が示しである。

この実施例にあっては、電子部品（２ａＸ２ｂ）が搭載
される部分の基材（７）上の導体回路（５）部が外部に
露出するように開口部が設けられたダム枠（１２）を接
着材（１３）により電子部品搭載用基板（１７）に固着
し、種々の電子部品（２ａＸ２ｂ）を実装後、必要な電
子部品（２ａ）のみエポキシ樹脂系の封止樹脂（＋）に
て完全充填される構成にて金属製の封止キャップ（４）
にて封止した。

本実施例の電子部品搭載用基板（１７）の封止構造は、
電子部品搭載用基板（１７）に搭載される電子部品がペ
アチップ等の封止が必要な電子部品（２ａ）と、例えば
チップ抵抗等のすでにモールドしである電子部品（２ｂ
）と両種類搭載する必要があり、回路変更等の理由で、
モールドずみ電子部品（２ｂ）を実装後変更したい時、
例えば第２図の様な封止構造をとればいつでもキャップ
封止していない電子部品（２ｂ）を交換することが可能
である。

また、この第二実施例における電子部品搭載用基板（１
７）は、第一実施例と同様に基材（７）内部の内部接続
部（ｌＯ）と基材（７）表面の導体回路（５）とは、ス
ルーホール（９）によって電気的に接続しである。

また、この実施例にあっては、第一実施例の場合と比較
して、第１図に示すような内部導体層（８）（見掛は上
、従来のアイランド部に相当する金属材）がなく、金属
材（１６）の内部接続部（１０）が大きな面積を有する
ものとして形成しである。これは、各内部接続部（１０
）を各基材（７）間に位置する導体回路の役割をも果た
すものとするためである。

なお、この実施例の電子部品搭載用基板（１７）にあっ
ては、基材（７）および金属材（１６）の材質は、第一
実施例と同様であり、また、封止キャップ（４）は、ア
ルミニウム系の材料で、平坦な形状のものを用いた。ま
た、ダム枠（１２）はガラスエポキシ積層板をルータ−
加工することにより、形成した。

第二１実」１例 第３図および第４図には、本発明の第三実施例が示しで
ある。この実施例における電子部品搭載用基板（１７）
はリード（６）が基板の１辺の端部からのみ外部へ突出
した装置（所謂ＳＩＰタイプ）を構成するためのもので
ある。

この電子部品搭載用基板（１７）は第一実施例と同様に
、基材（７）内部の内部接続部（！０）と基材（７）表
面の導体回路（５）とは、スルーホール（９）によって
電気的に接続してあり、その内部接続部（１０）と−法
的なリード（６）とは−船釣に電気的に独立している内
部導体層（８）が、基材（７）内および基材（７）の４
辺中、リード（６）が突出していない３辺の端部から基
材（７）外へ突出した構成で形成しである。

そして、金属製の封止キャップ（４）にて、基材（７）
の両面に、基材（７）を覆う形でエポキシ樹脂系の封止
樹脂（１）にて完全充填して封止し、なおかつ、内部導
体層（８）の基材（７）外部へ突出した部分の金属材（
１６）と、金属製の封止キャップ（４）とを第３図およ
び第４図に示す様に、はんだ（１１）にて接続させた。

本実施例のように、内部導体層（８）と金属製の封止キ
ャップ（４）とを、はんだ（１１）等の熱伝動性の良い
材料にて接続した場合、電子部品（２）から発生した熱
は、基板（１７）内部にたまることなく、基板（１７）
内の内部導体層（８）から封止キャップ（４）に伝わり
放熱される。言い換えれば、封止キャップ（４）は、放
熱板の役目も果たすものであり、封止キャップ（４）の
表面積は大きければ大きいほど放熱性は向上する。また
、本実施例の様に、基板（１７）の両面をキャップ封止
すれば、放熱性が向上するだけでなく、電子部品（２）
への透湿経路も極めて少なくなるため、電子部品（２）
のｆｕ性は格段に向上するのである。

なお、本実施例の基材（７）、金属材（１６）および封
止キャップ（４）の材質は、実施例１と同様である。

第」１実」１例 第５図には、本発明の第四実施例が示しである。

この実施例における電子部品搭載用基板（１７）は、リ
ード（６）が基板（１７）の４辺全部の端部から外部へ
突出した装置（所謂ＱＦＰタイプ）を構成するためのも
のである、このタイプの電子部品ＦＴａＨ用基板（１７
）は第３実施例の様に内部導体層（８）を基材（７）の
端部から突出させることができない。そのため、本実施
例の電子部品搭載用基板（１７）においては、基板（１
７）上の電子部品（２）が搭載される面の基材（７）に
、内部導体層（８）が外部へ露出する様な開口部を設け
、その外部へ露出した部分の内部導体１’！　（８）と
、金属製の封止キャップ（４）とをはんだ（１１）にて
接続した構成にて、なおかつ、エポキシ樹脂系の封止樹
脂（１）にて完全充填して、電子部品（２）をキャップ
封止した。

なお、本実施例の基材（７）、金属材（１６）および封
止キャップ（４）の材質は、第一実施例と同様である。

（発明の効果） 以上、本発明にあっては、上記各実施例にて例示した如
く、　「互いに電気的に独立した複数のリード（６）の
内側に内部接続部（１０）を−法的に形成し、この内部
接続部（ｌＯ）の両面に基材（７）を−法的に設けるこ
とにより、前記基材（７）から前記各リード（６）を突
出させると共に、前記基材（７）の少なくともいずれか
一方に形成した導体回路（５）と前記リード（６）とを
電気的に接続した電子部品搭載用基板（１７）であって
、前記基材（７〉丘に金属製のＩ４正キャップ（４）を
載置したこと」にその構成上の特徴があり、これにより
、回路設計がし易く、電子部品の信頼性および導体回路
と各リートとの接続部の接続信頼性が、基板全体を樹脂
封止しなくても優れており、しかも簡単に放熱構造を取
ることができるのである。

すなわち、この電子部品搭載用基板（１７）は、次のよ
うな具体的効果を有するものである。

■基材（７）上に位置する導体回路（５）や基材（７）
内に位置する導体回路（５）とを、各スルーホール（９
）等によって接続すれば、電子部品（２）が接続される
基材（７）上の導体回路（５）と各リード（６）とを直
接ワイヤーボンディングする必要がなくなる。

従って、短距離でワイヤーボンディングを行なえるよう
に回路端部に導体回路（５）を引き出しておく必要はな
く、回路設計を自由に行なうことができるのである。し
かも、電子部品（２）が接続される基材（７）Ｌの導体
回路（５）と各リード（６）とを直接ワイヤーボンディ
ングする必要がないため、この電子部品搭載用基板（１
７）にあっては、各リード（６）にめっきを施す必要は
必ずしもなく、その製造を簡単かつ安価に行なうことが
できるものである。

■この電子部品搭載用基板（１７）にあっては、必ずし
も金属材（Ｉ６）を電子部品（２）が搭載される部分（
アイランド部）に形成する必要はない。これは、電子部
品（２）のベースとして使用される部分は、他の導体回
路（５）で代替できるし、強度は、各金属材（１６）の
内部接続部（１０）や基材（７）自体によって容易に確
保できるからである。

■電子部品（２）からの熱は外部に容易に放散される。

金属材（１６）の内部接続部（１０）は、基材（７）中
に埋設された状態にあり、しかもこれと−法的なリード
（６）が基材（７）の外部に突出しているためであり、
金属材（１６）という熱伝導性に優れた材質のものを放
熱部材として積極的に利用しているのである。また、電
子部品（２）を金属製の封止キヤツジ（４）により封止
していることにより、封止キャップ（４）からも良好に
放熱するのである。さらに、基板（１７）上の電子部品
（２）のみを金属製の封止キャップ（４）により封止す
れば、基板（１７）全体を梅脂封止することなく電子部
品（２）の信頼性をうろことができる。

■各導体回路（５）とリード（６）とは、各スルーホー
ル（９）等を介して接続することができるため、その電
気的信頼性を非常に高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は、本発明に係る電子部品搭載用基板の
それぞれの実施例を示す断面図、第６図は従来の電子部
品搭載用基板の断面図である。 なお、第４図は第３図におけるＡ−Ａから見た断面図で
ある。 符号の説明 １・・・封止樹脂、２・・・電子部品、３・・・金属ｍ
線、４・・・月正キャップ、５・・・導体回路、６・・
・リード、７・・・基材、計・・内部導体層、９・・−
スルーホール、ｌＯ・・・内部接続部、１１・・・はん
だ、１２・・・ダム枠、１３・・・接着剤、１４・・・
アイランド部、１５・・・トランスファーモールド樹脂
、１６・・・金属材、１７・・・電子部品搭載用基板以
基板上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　互いに電気的に独立した複数のリードの内側に内部接
   続部を一体的に形成し、この内部接続部の両面に基材を
   一体的に設けることにより、前記基材から前記各リード
   を突出させると共に、前記基材の少なくともいずれか一
   方に形成した導体回路と前記リードとを電気的に接続し
   た電子部品搭載用基板であって、 前記基材上に金属製の封止キャップを載置したことを特
   徴とする電子部品搭載用基板。