JPH0519315B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐久性及び熱放散性に優れた電子部
品搭載用基板及びその製造方法に関する。

〔従来技術〕

従来、プリント配線基板に半導体素子または発
熱の大きな電子部品を搭載する場合、当該基板の
熱伝導が悪いため、広い面積で銅箔を残したり、
別途電子部品に放熱板を取り付けるなどの処理が
なされていた。

一方、電子部品の高密度実装化が進むにつれ
て、半導体素子を基板に直接搭載する方法が、例
えば時計などの電子回路基板などにおいて行われ
てきた。

しかしながら、樹脂基材よりなる基板、例えば
エポキシ樹脂の積層基板においては0.001cal／
秒・cm・℃と、アルミナセラミツクス基板の
0.07cal／秒・cm・℃に比較して熱伝導率が小さ
く、またアルミナセラミツクス基板においても金
属、例えば銅における熱伝導率0.923cal／秒・
cm・℃よりも劣つており、これらの基板に搭載で
きる電子部品の種類が限定されるなどの欠点があ
つた。

また、樹脂基材は軽量で加工性には優れている
が、外部から湿気が浸入し、該湿気が電子部品に
損傷を与えるおそれがある。

一方、実願昭54−155342号（実開昭56−78284
号公報）のマイクロフイルムには、ガラスエポキ
シ樹脂などのプリント配線基板に貫通孔を設け、
該貫通孔内にＵ字状、箱形状のプレート、即ち凹
状金属板を嵌合し、該凹状金属板の凹部内に電子
部品を搭載する方法が示されている。

また、実願昭47−29231号（実開昭48−108152
号公報）のマイクロフイルムには、プリント配線
基板に設けた貫通穴の下側に凸状又は凹状の金属
片を配置して電子部品の凹部を形成すると共に、
上記金属片をプリント配線基板の金属膜と半田で
溶着する集積回路装置の製造方法が示されてい
る。

また、実願昭56−71817号（実開昭56−172974
号）のマイクロフイルムには、プリント配線基板
の内部への湿気浸入を防止するために、プリント
配線基板の外周部にスルーホールメツキ膜を施す
方法が示されている。

この方法は、１組の導体回路が多数形成されて
いる固片化前の基板シートを、各固片基板（プリ
ント配線基板）に切断し、この切断面（外周部）
に、スルーホールメツキ膜を施す方法である。

〔解決しようとする課題〕

ところで、上記最初の実開昭56−78284号公報
に示された回路基板の製造方法は、上記凹部を有
する凹状金属板を用いているため熱放散性及び耐
湿性は一応満足するものである。

しかしながら、上記凹状金属板は、貫通孔内に
挿入できる大きさに予め成形しておく必要があ
る。しかし、電子部品は小形状であり、これを搭
載する凹状金属板の凹部も小形状であるため、そ
の加工が煩雑である。

また、小さな凹状金属板をその上下面を間違い
なく貫通孔内に嵌合する必要があり、装着性が煩
雑である。更にこの小さな凹状金属板を、貫通孔
に嵌入保持又は接着剤により接合しなければなら
ない。

更にこの方法で装着された凹状金属板は、嵌
合、又は接着剤接合のために、長期の使用期間中
に、プリント配線基板から剥離、脱落するおそれ
がある。

即ち、電子部品搭載用基板は温度変化の激しい
場所で使用されたり、また凹状金属板内に搭載し
た電子部品が高温となるため、凹状金属板と樹脂
基材であるプリント配線基板との間の熱膨張差に
より、両者間が剥離し易い。また、接着剤も上記
の高温下、熱膨張差によりその接着力が低下し、
同様に剥離を生じ易い。

上記のごとく、上記最初の公報に示される製造
方法は、凹状金属板の加工、貫通孔への装着性が
煩雑であり、また凹状金属板保持の耐久性に問題
がある。

また、上記２番目に示した実開昭48−108152号
公報に示される集積回路基板は、プリント配線基
板の貫通穴の壁面とその底面に設けた金属片とに
より電子部品搭載用の凹部を形成している。その
ため、上記壁面より該凹部内に搭載した電子部品
に対して、湿気が浸入するおそれがある。また、
上記金属片はその下面がプリント配線板の下面よ
り突出しているため、外部衝撃等により剥離し易
い。また、基板全体の厚みが大きくなつてしま
う。

更に、第３番目に示した実開昭56−172974号公
報は、プリント配線基板の外周面に対して、湿気
侵入対策のためにスルーホールメツキ膜を施す方
法を示している。

しかし、この方法は、一組の導体回路が多数形
成されている基板シートを、一組の導体回路を有
する固片基板（プリント配線基板）に切断した
後、その各固片基板の外周面にスルーホールメツ
キ膜を施すものであり、電子部品搭載用の凹部に
関する技術は示されていない。

また、電子部品の能力拡大化に伴つて電子部品
の発熱量は、ますます大きくなつている。そのた
め、電子部品搭載用基板にはより大きな熱放散性
が要求されている。

本発明はかかる問題点に鑑み、電子部品搭載用
凹部を形成するための金属板の加工性及び装着
性、またその長期保持耐久性に優れ、更に一層熱
放散性に優れた、電子部品搭載用基板の製造方法
を提供しようとするものである。

〔課題の解決手段〕

本発明は、樹脂基材からなるプリント配線基板
に対して貫通穴を設け、該貫通穴内にプリント配
線基板と実質的に同一厚みを有する金属板を両者
の上面及び下面が同一面上になるまで圧入し、次
いでプリント配線基板の上面及び下面に対し上記
金属板の表面も含めて連続一体的にスルーホール
メツキ膜を施し、次いでエツチングによりプリン
ト配線基板上に導体回路を形成し、その後、上記
金属板の片面に対して、上記スルーホールメツキ
膜を貫通するザグリ加工を行つて、該金属板に電
子部品搭載用の凹部を形成することを特徴とする
電子部品搭載用基板の製造方法にある。

上記において、スルーホールメツキ膜は、金属
板の表面からプリント配線基板の表面にかけて、
連続一体的に形成する。そのため、金属板と貫通
穴の境界部分の表面（プリント配線基板の上面及
び下面）も、スルーホールメツキ膜で被覆されて
いることになる。

即ち、金属板とプリント配線基板とがスルーホ
ールメツキ膜によつて一体化されている。また、
金属板とプリント配線基板とはその上、下面が同
一面上にある。

また、ザグリ加工によつて凹部を形成した側に
おいては、金属板の開口部周縁、即ち凹部の上部
周縁とプリント配線基板との間にもスルーホール
メツキ膜が連続一体的に形成されている（第１
図）。

それ故、金属板は、貫通孔内に圧入され、かつ
上面及び下面ともにスルーホールメツキ膜によつ
て、プリント配線基板に固定された状態にある。

また、プリント配線基板への導体回路の形成
は、上記スルーホールメツキ膜が形成された後
に、エツチングにより行う。そして、その後上記
金属板の片面に、上記スルーホールメツキ膜を貫
通するザグリ加工を施し、電子部品搭載用の凹部
を形成する。

〔作用及び効果〕

本発明の製造方法においては、電子部品搭載用
の凹部を形成するための金属板は、プリント配線
基板と実質的に同じ厚みを有し、プリント配線基
板の貫通孔に圧入する際には凹部が形成されてい
ない。即ち、該金属板はブロツク体の状態で圧入
する。

そのため、まず上記圧入の際には、金属板の上
下面を区別する必要がなく、簡単にプリント配線
基板に装着できる。もしも、前記従来のごとく、
金属板を予め箱状に形成しておいた場合には、圧
入時にその上下面を正確に管理する必要がある。

また、本発明の金属板は、上記のごとくブロツ
ク体であるため、その取扱いが容易である。上記
従来のごとく箱状体の場合には、その形状が崩れ
ないように保管し、かつ貫通孔内への圧入も慎重
に行う必要があり、取扱いが煩雑である。また圧
入前に小形の箱状体を作製する必要があり煩雑で
ある。

このように、まず、本発明の製造方法は、金属
板の取扱い、装着が容易である。

また、本発明において電子部品搭載用の凹部
は、金属板及びプリント配線基板の上下面をスル
ーホールメツキ膜により被覆した後ザグリ加工に
より形成している。

そのため、凹部加工時には、金属板は、それよ
りも３倍以上大きな面積のプリント配線基板に強
く固定された状態にある。それ故、凹部の形成
は、極めて容易である。前記従来法は、上記のご
とく小形状の凹状金属板の形状に成形しているの
で、その成形加工が極めて困難であつた。

また、本発明は、導体回路形成後に凹部加工を
行う。そのため、その導体回路に必要な大きさの
電子部品の形状に合わせて、任意の大きさの電子
部品搭載用凹部を形成することができる。

このように、本発明の製造方法は、電子部品搭
載用凹部の加工が容易であり、また該凹部を任意
の大きさに加工できる。

また、本発明は、スルーホールメツキ膜形成の
後にエツチングにより導体回路を形成し、次いで
ザグリ加工を行つている。そのため、上記エツチ
ング液が電子部品搭載用凹部内に残留することも
ない。

前記従来のごとく、当初より箱状の金属板を圧
入し、その後導体回路を形成する場合には、凹部
内の隅部にエツチング液が残留し、プリント配線
基板が腐食するという問題を生ずる。

このように、本発明の製造方法は、導体回路形
成の面でも優れている。

次に、本発明の製造方法で得られた電子部品搭
載用基板においては、金属板の上面及び下面に
は、それぞれプリント配線基板の上面及び下面に
至るまで連続一体的に被覆されたスルーホールメ
ツキ膜を有している。

そのため、金属板は、プリント配線基板の貫通
穴内に圧入された状態で、かつ上記スルーホール
メツキ膜によりその上面及び下面がプリント配線
基板に固定された状態にある。

それ故、電子部品搭載用基板が、長期使用中
に、高温、温度変化、更には接着剤等の樹脂を膨
潤させる湿気にあつても、金属板がプリント配線
基板の貫通穴から剥離、脱落することがなく、耐
久性に優れている。

また、上記スルーホールメツキ膜は、金属板の
表面からプリント配線基板の表面まで連続一体的
に、広い面積に形成されている。そのため、電子
部品が発生した熱は、この広い面積のスルーホー
ルメツキ膜を通じて効率的に放散される。

また、上記金属板が上記プリント配線基板と実
質的に同じ厚さであるため、両者は上面、下面が
平坦状であり、スルーホールメツキ膜を安定して
強固に形成できる。

また、電子部品搭載用の凹部は、金属板内に設
けられているので、耐湿性にも優れている。

したがつて、本発明によれば、電子部品搭載用
凹部を形成する金属板の装着、加工、プリント配
線基板への導体回路形成が容易で、また金属板の
長期保持耐久性に優れ、更に一層熱放散性に優れ
た、電子部品搭載用基板の製造方法を提供するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の電子部品搭載用基板の製造方法
を図面に基づいて具体的に説明する。

第１図は、本発明の電子部品搭載用基板の縦断
面図である。この図において、銅箔等の金属箔２
が貼着されている樹脂基材からなる積層基板（プ
リント配線基板）１に、貫通穴が設けられてい
る。この貫通穴には、前記プリント配線基板１と
同じ厚さの金属板４が、上面、下面とも同一面上
となるように、嵌め込まれており、スルーホール
メツキ膜５により前記金属板４とプリント配線基
板１の上面、下面が一体化、固定されている。そ
して、金属板４の一部がザグリ加工され、電子部
品搭載用の凹部６が設けられている。

第２図は、本発明の電子部品搭載用基板の製造
方法の一例を示す、各工程内での当該基板の縦断
面図である。

まず、第２図イは、樹脂基材１上に銅箔２の貼
着された、例えばガラスエポキシ銅張積層板から
なる、プリント配線基板である。

次に、前記プリント配線基板１の任意の箇所に
貫通穴３を設ける（第２図ロ）。この貫通穴３は、
一般に切削加工又は金型打抜き加工などによりあ
けられる。穴の大きさ、形状は実装される電子部
品の大きさ又は形状などによつて決められる。

しかる後に、第２ハに示すように、貫通穴３に
プリント配線基板とほぼ同じ厚さの金属板４を、
両者の上下面が同一平面となるまで圧入する。そ
の後、第２図ニに示すように、金属板４とプリン
ト配線基板１の各上面、下面に両者間に渡るスル
ーホールメツキ膜５を連続一体的に被覆する。

次に、第２図ホに示すように、上記基板表面に
感光性樹脂被膜７を貼着し所望の回路パターンを
形成し、更に第２ヘに示すように、エツチングに
より導体回路を形成する。なお、この場合、感光
性樹脂被膜７によりネガテイブパターンを形成
し、前記銅箔と異なる金属、例えば半田、ニツケ
ル、錫、金などのめつき（異金属めつき）によ
り、回路を形成し、当該異金属めつきをエツチン
グレジストとして、所望の導体回路を形成するこ
ともできる。

その後、第２図トに示すように、プリント配線
基板に一体化された金属板４の一部に、ザグリ加
工により電子部品搭載用の凹部６を形成する。こ
のザグリ加工による凹部６の深さ、大きさ、形状
は搭載する部品によつて任意に決定する。

なお、前記金属板４は、銅、鉄、ニツケル、ス
テンレス、コバール等の熱伝導性の良好な金属板
であればどのような金属であつても良い。しかし
ながら、スルーホールめつき工程におけるアルカ
リ溶液または酸溶液に対して容易に溶解しない金
属板を選ぶ必要があり、例えばアルミニウム板を
使用する場合は、その表面に防食処理を予め施し
ておく必要がある。

以上のごとく、本例によれば、電子部品搭載用
凹部を形成するための金属板４は、プリント配線
基板１と同じ厚みを有し、プリント配線基板１の
貫通孔３に圧入する際には、凹部が形成されてお
らず、ブロツク体である。

そのため、上記圧入の際には金属板４の上下面
を区別する必要がなく、簡単にプリント配線基板
１に装着できる。

また、上記金属板４は、ブロツク体であるた
め、圧入前の形状変形のおそれもなく、前記従来
法の箱状体の場合に比して、取扱いが容易であ
る。

また、上記凹部６は、金属板４及びプリント配
線基板１の上下面をスルーホールメツキ膜５によ
り被覆した後、ザグリ加工により形成する。その
ため、金属板４は小形状であるが、それよりも３
倍以上も大きなプリント配線基板１に強く固定さ
れ、ザグリ加工が容易である。

また、導体回路形成後に上記凹部６の加工を行
うので、搭載する電子部品の大きさに応じた任意
形状の凹部６を容易に形成できる。

また、スルーホールメツキ膜形成後に、エツチ
ングにより導体回路を形成し、次いで上記ザグリ
加工を行うので、エツチング液が上記凹部６内に
残留することもない。

また、金属板４は、プリント配線基板１の貫通
穴３内に圧入された状態で、かつ上記連続一体的
なスルーホールメツキ膜５によりその上面及び下
面がプリント配線基板１に固定された状態にあ
る。

それ故、電子部品搭載用基板の長期使用中に金
属板４がプリント配線基板１の貫通穴３から脱落
することがなく、耐久性に優れている。

また、スルーホールメツキ膜５は、上記のごと
く金属板４よりも広い面積に形成されているの
で、本例の電子部品基板は一層熱放散性に優れて
いる。

また、電子部品搭載用の凹部６は、金属板４内
に設けてあるので、耐湿性に優れている。

また、金属板４とプリント配線基板１とは同じ
厚さであるため、上面、下面が平坦であり、搬
送、洗浄等における製造工程に支障がない。ま
た、上面下面が平坦であるため、スルーホールメ
ツキ膜５の形成が容易であると共にスルーホール
メツキ膜５が安定して強固に被覆される。

また、金属板４とプリント配線基板１との接合
一体化が、スルーホールメツキ膜をプリント配線
基板に施す工程中で、同時に行われるため、工程
管理も容易である。

以上のごとく、本発明の製造方法は、電子部品
搭載用基板の分野において、多大の技術的効果を
有し、産業上に大なる貢献をなすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子部品搭載用基板の主要部
の縦断面図、第２図は本発明の電子部品搭載用基
板の製造方法の手順の一例を示す当該基板の主要
部の縦断面図である。 １……積層基板、２……金属箔、３……貫通
穴、４……金属板、５……スルーホールメツキ
膜、６……凹部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 樹脂基材からなるプリント配線基板に対して
   貫通穴を設け、該貫通穴内にプリント配線基板と
   実質的に同一厚みを有する金属板を両者の上面及
   び下面が同一面上になるまで圧入し、 次いで、プリント配線基板の上面及び下面に対
   し上記金属板の表面も含めて連続一体的にスルー
   ホールメツキ膜を施し、 次いでエツチングによりプリント配線基板上に
   導体回路を形成し、 その後、上記金属板の片面に対して、上記スル
   ーホールメツキ膜を貫通するザグリ加工を行つ
   て、該金属板に電子部品搭載用の凹部を形成する
   ことを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方
   法。