JPH05291429A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH05291429A
JPH05291429A JP4236546A JP23654692A JPH05291429A JP H05291429 A JPH05291429 A JP H05291429A JP 4236546 A JP4236546 A JP 4236546A JP 23654692 A JP23654692 A JP 23654692A JP H05291429 A JPH05291429 A JP H05291429A
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electronic component
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metal plate
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Hajime Yatsu
一 矢津
Katsumi Mabuchi
勝美 馬渕
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Ibiden Co Ltd
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Ibiden Co Ltd
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱放散性,耐湿性,電気的ノイズ防止効果に
優れた半導体装置を提供すること。 【構成】 内層に金属被膜イを有する有機系樹脂素材か
らなるプリント配線用基板の裏面の凹部6内に接着層4
を介して金属板7が装着されている。前記基板の上表面
には,前記金属板7と金属メッキ被膜9とが接合した底
面,及び前記金属被膜イの一端面と金属被膜9とが直交
した状態で接合した側壁面からなる電子部品搭載用凹部
8が形成されている。この電子部品搭載用凹部8内に基
板の回路と結線された電子部品12が載置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,電子部品からの熱放散
性を高め,前記電子部品への湿気侵入を遮断し,かつノ
イズ防止効果を有する半導体装置に関する。
【0002】
【従来技術】従来,半導体素子などの電子部品を直接プ
リント配線用基板に搭載し,ワイヤーボンデイングによ
り電気的に接続された基板が時計やカメラなどの内装基
板として使用されている。後述する図6のaは,半導体
素子12を直接プリント配線用基板1に搭載する場合の
基板の一例であり,プリント配線用基板としては,セラ
ミツク基板又は,有機系樹脂基板が用いられている。ま
た,図6のbに示すように,ザグリ加工又は積層成形に
より,半導体素子搭載部分の基板表面に凹部を設け,そ
の凹部内に半導体素子を搭載したプリント配線用基板が
ある。
【0003】
【解決しようとする課題】しかしながら,これら従来の
プリント配線用基板において,搭載した半導体素子から
の発熱に対しては十分な熱放散が得られず,比較的低い
出力の半導体素子すなわち発熱が少ない半導体素子にの
み適用されている。また,出力の高い半導体素子搭載に
おいては,放熱用のフィンを設けるなどの対策が必要で
ある。特に有機系樹脂基板は,熱伝導率が小さく半導体
素子からの熱放散性は極めて悪い。
【0004】一方アルミナなどのセラミック基板におい
ても最近の高集積された高い出力の半導体素子を搭載し
た場合,熱放散性は不十分である。また有機系樹脂基板
の半導体搭載基板としての問題は,耐湿性がセラミツク
基板に比べて非常に低い。そのため,図6のbのような
構造を有する有機系樹脂プリント配線用基板において
は,外部からの湿気が基板を透過して半導体素子まで達
することがある。これにより半導体素子を腐蝕させるた
め,耐湿性に対して高い信頼性が要求される分野には半
導体搭載用基板として有機系樹脂基板を使用することが
困難である。
【0005】また,プリント配線用基板に形成される配
線パターンは,近年ますます高密度化が要求されてい
る。また,高出力の電子部品の搭載が望まれている。そ
して,配線パターンが高密度になり,更には高出力の電
子部品を用いると,特に基板の上面と下面とに設けられ
た配線パターンの間で,電気的ノイズが発生し易くな
る。本発明はかかる従来の問題点に鑑み,電子部品から
発生する熱の放散性及び上記耐湿性に優れ,かつ上記電
気的ノイズを防止することができる半導体装置を提供し
ようとするものである。
【0006】
【課題の解決手段】本発明は,内層に金属被膜イを有す
る有機系樹脂素材からなるプリント配線用基板の裏面の
凹部6内に接着層4を介して金属板7が装着された電子
部品搭載用基板において,前記電子部品搭載用基板の上
表面には,前記金属板7と金属メッキ被膜9とが接合し
た底面,及び前記金属被膜イの一端面と金属メッキ被膜
9とが直交した状態で接合した側壁面からなる電子部品
搭載用凹部8が形成され,この電子部品搭載用凹部8内
に電子部品搭載用基板に設けた回路と結線された電子部
品が載置されていることを特徴とする半導体装置にあ
る。
【0007】前記金属被膜イは,電子部品搭載用基板の
内層部に接着層ロを介して,該基板表面と略平行な平滑
面を有している。また,金属被膜イは,電子部品搭載側
の基板表面ハと金属板7の両側面に形成された凹部6の
底面外表面ニとの間にある。そして,金属被膜イの一端
は電子部品搭載凹部の側壁に露出している。また,電子
部品搭載用凹部の内壁面及び底面(金属板の上面)に
は,金属メッキ被膜9が形成されている。該金属メッキ
被膜9は,上記金属被膜イの一端と直交した状態で接合
している。
【0008】また,前記積層基板5の裏面側の凹部6の
平面形状は,辺又はコーナー部の少なくとも2箇所が変
形しており金属板装着用の位置合わせ部を形成している
ことが好ましい。また,前記金属板7の平面形状は,辺
又はコーナー部の少なくとも2箇所が変形しており金属
板装着用の位置合わせ部を形成していることが好まし
い。
【0009】また,前記積層基板5の外周部に設けられ
た孔15に多数の導体ピン16が周列状に設けられたピ
ングリッドアレー用基板とすることもできる。更に,前
記基板外周部及び孔15表面に熱硬化性樹脂シート17
が貼着されていることが好ましい。
【0010】また,上記半導体装置における電子部品搭
載用基板を製造する方法としては,次の方法がある。即
ち,(a) 少なくとも片面に金属被膜イを有する有機
系樹脂素材からなるプリント配線用基板1の金属被膜イ
上に接着層ロを介して別の有機系樹脂素材からなるプリ
ント配線用基板2を積層一体化し積層板5を製造する工
程と,(b) 前記積層板5において,電子部品の搭載
面領域の反対側の面にザグリ加工を施し,内層の金属被
膜イが露出しないように凹部6を形成する工程と,
(c) 前記凹部6内の基板底面に接着層4を介して金
属板7を装着する工程と,(d) 前記基板において,
金属板を装着した面の反対側の面の基材をザグリ加工に
より切削し,切削側壁面には金属被膜イの一部を露出さ
せ,底面に金属板を露出させるべき凹部8を形成する工
程と,(e) 少なくとも前記凹部8内を含む基板表面
に金属メッキ被膜9を形成し,凹部8内の金属被膜イと
金属板7を金属メッキ被膜9により一体化する工程と,
(f) 前記諸工程を経て製作された基板に常法により
回路を形成する工程とからなる電子部品搭載用基板の製
造方法。
【0011】また,上記製造方法により得られた電子部
品搭載用基板としては,内層に金属被膜イを有する有機
系樹脂素材からなるプリント配線用基板の裏面の凹部6
内に接着層4を介して金属板7が装着されており,前記
基板の上表面は電子部品搭載用凹部8が形成されており
該凹部底面には前記金属板7が露出し,該凹部側壁面に
は前記内層の金属被膜イが露出した電子部品搭載用基板
において,該電子部品搭載用基板の内層部に接着層ロを
介して該基板表面と略平行な平滑面である金属被膜イを
有し,前記金属被膜イは電子部品搭載側の基板表面ハと
金属板7の両側面に形成された凹部6の底面外表面ニと
の間にあり,前記金属板7と金属メッキ被膜9とが接合
して電子部品搭載用凹部8の底面を形成しており,前記
金属メッキ被膜9と基板の内層にある金属被膜イの一端
面とが直交した状態で接合して電子部品搭載用凹部8の
側壁面を形成していることを特徴とする電子部品搭載用
基板がある。
【0012】
【作用及び効果】前記基板の凹部内に半導体素子などの
電子部品を搭載した場合,電子部品から発生する熱は金
属板と内層金属被膜を介して基板外部に効率的かつ確実
に拡散される。さらには基板内部の金属被膜,金属板
は,電子部品搭載用凹部の金属メッキ被膜により一体化
されており,電子部品に対して,プリント配線板の内部
を経て,外部の湿気が侵入することを完全に防止でき
る。また,上記内層金属被膜は,磁気シールド効果を有
するので,電気的ノイズの防止ができ,半導体素子の誤
動作,破壊を防止することができる。
【0013】また金属板は基板裏面の凹部に装着される
ことにより基板全体の厚み増加はほとんどないため,基
板の薄型化も可能である。したがって,本発明によれ
ば,上記の如く熱放散性,耐湿性が著しく優れ,かつ電
気的ノイズを防止することができる半導体装置を提供す
ることができる。
【0014】
【実施例】以下本発明を図面に基づいて具体的に説明す
る。まず,本発明の半導体装置を図2に示す工程にて便
宜上説明する。図2のaは有機系樹脂素材からなるプリ
ント配線用基板1の少なくとも金属被膜面イに,別の有
機系樹脂素材からなるプリント配線用基板2を,接着層
ロを介して積層形成した基板5の縦断面図である。
【0015】プリント配線用基板の代表的なものは,ガ
ラス繊維強化エポキシ樹脂基板,紙フェノール樹脂基
板,紙エポキシ樹脂基板,ガラスポリイミド樹脂基板,
ガラストリアジン樹脂基板などである。そして,これら
の基板の片面又は両面には,予め銅箔等の金属被膜が,
基板の表面と略平行な平滑面状に形成されている。前記
接着層としては,未硬化のエポキシ樹脂含浸のガラスク
ロス又は耐熱性の接着シート又は液状の樹脂などであ
り,接着性,耐熱性,耐久性などの諸特性が高い接着層
が好ましい。
【0016】次に図2のbは,前記積層基板5の電子部
品を搭載すべき箇所と反対側の面よりザグリ加工を施
し,内層の金属被膜イが露出しないよう凹部6を形成し
た積層基板5の縦断面図である。また,別の方法として
プリント配線用基板1に凹部6を形成後,プリント配線
用基板2を積層形成してもよい。図2のcは前記凹部6
内底面に,接着層4を介して金属板7を接合した状態の
縦断面図である。
【0017】前記金属板は,銅,銅系合金,鉄,鉄系合
金,アルミニウム,アルミニウム系合金など,比較的熱
伝導率が大きいものが好ましい。金属板の大きさ,厚さ
は特に限定されるものではないが,板厚が厚くて表面積
が大きい方が,熱放散性を向上する上で有利である。
【0018】前記金属板を装着する位置を決める方法と
しては図4のa,bに示すように基板裏面側の凹部6の
平面形状を,辺又はコーナー部の少なくとも2箇所が変
形されており,図4c,dにおいては前記金属板7の平
面形状の辺又はコーナー部の少なくとも2箇所が変形さ
れておりこの変形部により金属板装着位置を決めること
が有利である。
【0019】次に,図3のdは,前記凹部6を形成した
基板裏面の反対側の面より,電子部品を搭載すべき箇所
に前記金属板7を底面に露出させ,側壁面には金属被膜
イを露出させるように,積層基板5をザクリ加工するこ
とにより,電子部品搭載用凹部8を形成した状態の縦断
面図である。
【0020】図3のeは,前記凹部8内を少なくとも含
む積層基板両表面に,金属メッキ被膜9を形成した状態
の断面図である。金属メッキ被膜としては,銅,ニツケ
ル,金,スズなどがある。該金属メッキ被膜9により凹
部底面の金属板7及び金属被膜イは完全に一体化されて
いる。図1は,前記基板表面に常法により回路形成を施
した,電子部品搭載用基板の断面図である。
【0021】図3のfは,電子部品搭載用基板の凹部内
に,半導体素子12をダイボンディングし,さらに半導
体素子と基板の回路を金ワイヤー13で結線後,半導体
素子周辺をエポキシ樹脂14で封止した状態の半導体装
置の断面図である。この図3(f)において11はエポ
キシ樹脂流出防止用の枠であり,有機系樹脂からなる積
層板である。半導体素子から発生する熱は,金属メッキ
被膜9,金属板7及び金属被膜イを介して大量にかつ確
実に大気中に放散されるため,従来のプリント配線板に
比べ高出力の半導体素子の搭載が可能である。
【0022】また,電子部品搭載用の凹部においては金
属メッキ被膜9により金属被膜イ,銅板7は,完全に一
体化されていることにより,外部の湿気が基板を通し
て,半導体素子まで到達することが極めて少ないため,
半導体素子の寿命は著しく向上する。また,金属被膜イ
は,電磁シールド性を有するので,ノイズ防止効果があ
り,半導体素子12の誤動作,破壊を防止することがで
きる。
【0023】図5は,本発明の一つであるピングリッド
アレー基板の斜視図である。これは,前記電子部品搭載
用基板の外周部に設けられたスルホール15に,多数の
導体ピン16が周列状に配置されて成るピングリッドア
レーである。斜線部に示す前記基板外周部及びスルホー
ル15表面に熱硬化性樹脂シート17が貼着されてい
る。これはスルホールを完全に被覆するためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のプリント配線用基板の縦断面図。
【図2】実施例の半導体装置の製造工程図。
【図3】図2に続く製造工程図。
【図4】実施例における,プリント配線用基板に金属板
を貼着する位置合せ部の基板の平面図。
【図5】プラグインパッケージ基板の斜視図。
【図6】従来の半導体装置の縦断面図。
【符号の説明】
イ...金属被膜, ロ...接着層, ハ...電子部品搭載側の基板表面, ニ...金属板装着用凹部の底面外表面, 1,2...プリント配線用基板, 4...接着層, 5...積層基板, 6...金属板装着用凹部, 7...金属板, 8...電子部品搭載用凹部, 9...金属メツキ被膜, 10...ソルダーレジストマスク, 11...樹脂封止枠, 12...半導体素子, 13...ボンディングワイヤー, 14...封止樹脂, 15...スルホール, 16...導体ピン, 17...熱硬化性樹脂シート,

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内層に金属被膜イを有する有機系樹脂素
    材からなるプリント配線用基板の裏面の凹部6内に接着
    層4を介して金属板7が装着された電子部品搭載用基板
    において, 前記電子部品搭載用基板の上表面には,前記金属板7と
    金属メッキ被膜9とが接合した底面,及び前記金属被膜
    イの一端面と金属メッキ被膜9とが直交した状態で接合
    した側壁面からなる電子部品搭載用凹部8が形成され, この電子部品搭載用凹部8内に電子部品搭載用基板に設
    けた回路と結線された電子部品が載置されていることを
    特徴とする半導体装置。
JP4236546A 1992-08-12 1992-08-12 半導体装置 Pending JPH05291429A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61202495A (ja) * 1985-03-05 1986-09-08 イビデン株式会社 電子部品搭載用基板およびその製造方法

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61202495A (ja) * 1985-03-05 1986-09-08 イビデン株式会社 電子部品搭載用基板およびその製造方法

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