JPH05304223A - 電子部品搭載用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 搭載した電子部品の発熱に対して熱放散を行
う基板の製造方法で、熱放散効果が優れ、複雑な工程を
簡略化して製造を容易にする。 【構成】 絶縁基板に放熱部材が嵌合する穴を配設し、
該穴に絶縁基板の厚さと同等な厚さの放熱部材を絶縁基
板の電子部品搭載側の同一平面になるように圧入固着
し、その後放熱部材を含めて絶縁基板の全表面に金属メ
ッキ層を被覆した後、絶縁基板の表面に所定のパターン
導体回路を形成することよりなる電子部品搭載用基板の
製造方法で、製造工程を簡略化し基板の生産性の向上を
図り、廉価に製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品の発熱に対し
て熱放散を改良し、量産性に優れた電子部品搭載用基板
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、一般に半導体素子などの電子
部品を電子部品搭載用基板に搭載し、両者をワイヤーボ
ンディングにより電気的に接続した電子部品搭載装置は
周知であり、搭載した半導体素子から発熱する熱に対し
て熱放散が問題となっている。

【０００３】また、有機系樹脂で作製した絶縁基板は、
金属などに比較して電伝導率が小さく半導体素子からの
熱放散が劣っており、一方アルミナなどのセラミックス
基板においても、高集積された高い出力の電子部品の搭
載には満足できない。

【０００４】このような従来の問題点を改良したもの
が、例えば、特公平３−７８７９５号公報に開示されて
おり、図３でその概要を説明すると、表裏両面に銅箔層
２０を設けた絶縁基板２１の裏面側にザグリ加工により
金属板装着用の裏面凹所２２を形成し、該裏面凹所２２
内に接着層２３を介して金属板２４を挿入すると共に、
該金属板２４と絶縁基板２１の裏面側と同一平面となる
ように金属板２４を装着し、次に、絶縁基板２１の表面
側において、上記金属板２４に向かって絶縁基板２１と
接着層２３を貫通すると共に金属板２４の一部分を削除
するザグル加工を施して、これらの壁面が同一垂直面上
にあるように形成した電子部品搭載用凹部２５を設け、
更に、該電子部品搭載用凹部２５の全表面及び絶縁基板
裏面側における金属板２４と絶縁基板２１との間の接触
露出部分に金属メッキ膜２６を同時に被覆し、その後絶
縁基板２１の表面に感光性樹脂被膜を施し、所定の回路
パターンを形成し、エッチングにより導体回路２７を形
成し、必要に応じてソルダーレジストの印刷などを施
し、前記電子部品搭載用凹部２５内に半導体等の電子部
品２８を搭載し、該電子部品２８と導体回路２７とをボ
ンディングワイヤー２９で結線し、しかる後に、電子部
品２８の周囲をエポキシ樹脂３０により樹脂封止するこ
とで、電子部品搭載用凹部２５内が耐湿性がよく、かつ
熱放散用の金属板の脱落のおそれがない、コンパクトな
電子部品搭載用基板の製造方法が開示されている。

【０００５】また、他の従来例としては、例えば、特公
平３−７８７９４号公報に開示されており、図４で説明
すると、銅箔が両面に貼着された樹脂基板３１に搭載す
べき電子部品の形状に相応した穴３２を開け、該穴３２
の形状に相応し、かつ、該樹脂基板３１よりも薄い板厚
の熱放散用の金属板３３を穴３２内に、両者の裏面を略
同一平面上になして、圧挿入固定することにより電子部
品搭載用凹所を形成した後、該樹脂基板３１と該金属板
３３との接触部分を接着剤又はソルダーレジストからな
る接合剤により接合層３４で固着し、次いで、上記電子
部品搭載凹所、金属板３３等を含めて樹脂基板３１の全
表面に金属メッキ層３５を形成し、しかる後、該金属メ
ッキ層３５をエッチングして導体回路３５を形成して得
られたプリント配線基板上に電子部品３６を搭載し、前
記導体回路３５とボンディングワイヤー３７で結線する
ことで、安価で、信頼性が高く、かつコンパクトなプリ
ント配線基板の製造方法が開示されている。

【０００６】更に、他の従来例が、例えば、特公昭６３
−５１３７６号公報に開示されており、図５に示すよう
に、回路基板４１にデバイス穴４２を設け、ＩＣチップ
４３の接着される熱放散用の裏打板４４と、前記デバイ
ス穴４２を設けた回路基板４１とを裏打板４４を収納す
る凹部を設けたキャリアー４５を用いて一体化した状態
にて封止樹脂４６により接着固定するという、安価で、
コンパクトなＩＣの実装方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな製造方法にあっては、それぞれ次のような問題点が
ある。すなわち、前述した特公平３−７８７９５号公報
に開示されている従来技術では、絶縁基板の裏面側に熱
放散用の金属板が接着層を介して絶縁基板の裏面側とが
同一平面となるようにザグリ加工を行うが、ザグリ加工
においては、ザグリ形状及び深さに高い精度が要求さ
れ、ザグリ加工は容易ではなく、また、絶縁基板の表面
側からも絶縁基板と接着層を貫通するとともに金属板の
一部分を削除するザグリ加工を行い、電子部品搭載用凹
所を形成するが、上記の如く絶縁基板の両面からのザグ
リ加工は、切削ドリルやエンドミル等の切削工具の摩耗
が激しく、生産性が低下してしまうという問題と同時
に、絶縁基板の厚みが１ｍｍ以下の場合は両面からのザ
グリ加工は困難であり、絶縁基板を薄くすることはでき
ないという多くの問題があった。

【０００８】また、前述した特公平３−７８７９４号公
報に開示されている従来技術では、樹脂基板に搭載すべ
き電子部品の形状に相応した穴を開け、該穴の形状に相
応し、かつ、樹脂基板より薄い板厚の金属板を両者の裏
面が略同一平面上になるように圧挿入固定し、樹脂基板
と金属板との接合部分を接着剤等固着するが、絶縁基板
に開ける穴の形状は電子部品の形状に相応するため、一
般に四角形の穴となり、従って、圧挿入固定する金属板
の形状も四角形で、両者を確実に圧挿入固定することは
容易でなく、そのため、樹脂基板と金属板との接合部を
接着剤等で固着する工程も要し、生産性が低下してしま
うという問題があった。

【０００９】更に、前述した特公昭６３−５１３７６号
公報に開示されている従来技術では、裏打板を収納する
凹部を設けたキャリアーを使用し、樹脂封止を行う際に
前記封止用樹脂で回路基板と裏打板との接着を行う方法
であるが、この方法はキャリアーの着脱等、製造工程が
複雑で生産性が低下してしまうという問題があった。

【００１０】以上述べた従来技術は、電子部品搭載用凹
所を形成し、電子部品の放熱を行うのに、絶縁基板のザ
グリ加工、デバイス穴に金属板の圧挿入及びデバイス穴
に金属板の裏打ちなどを行ったものであるが、諸々の問
題、即ち、加工精度確保が困難であり、切削工具摩耗、
工程の増加、複雑な製造工程など生産性の低下、製造コ
ストアップ等の問題があった。

【００１１】本発明の目的は、上記従来の課題に鑑みな
されたものであり、電子部品の発熱に対して熱放散を満
足し、量産性に優れた電子部品搭載用基板の製造方法を
提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における電子部品搭載用基板の製造方法の構
成は、絶縁基板に放熱部材の形状に相応した形状の穴を
配設した後、該穴の形状と合致しかつ前記絶縁基板の厚
さと等しい厚さの放熱部材を、前記絶縁基板の電子部品
搭載側の面と同一平面になるように圧入固定し、次に、
前記放熱部材を含めて前記絶縁基板の表面に金属メッキ
層を形成した後、該金属メッキ層をエッチングして前記
絶縁基板の表面に所定のパターン導体回路を形成させた
ことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】従って、本発明により得られる電子部品搭載用
基板においては、放熱部材は絶縁基板の両面と略同一平
面に圧入固定され、放熱部材を含めて絶縁基板の全表面
に金属メッキ層を被覆するので、放熱部材は確実に固着
され、電子部品搭載面も平坦であり、放熱部材が絶縁基
板を貫通しているので、前記放熱部材の形状が単純とな
り、かつ電子部品の熱放散効果は十分である。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を説明する。図１のａ〜ｇは本発明の電子部品搭載用基
板の製造工程を示す基板の断面図、図２は図１に於ける
工程ｇの電子部品近傍の部分平面図である。

【００１５】まず、図１ａは、上下両面に銅箔層２を設
けた銅張りの絶縁基板１で、図１ｂは、穴加工工程であ
り、該絶縁基板１に後述する放熱部材の形状に相応する
穴３をプレス板加工し、また、スルホール４は切削ドリ
ルなどで形成するので、穴３は精度よく加工される。

【００１６】次に、図１ｃは、前記絶縁基板１の穴３
に、熱放熱部材５を圧入固定する工程であり、該放熱部
材５は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合
金、鉄、鉄合金などの熱放散性の金属の丸棒で、外径は
前記絶縁基板１に設けた穴３に圧入代を加えた程度で、
厚みは絶縁基板１の厚さと同等か、絶縁基板１の厚みの
バラツキの下限値程度に設定しておくとよい。前記放熱
部材５は単純形状の金属加工部品であるため外径及び厚
み精度は極めて高く、前記絶縁基板部材１に設けた穴３
との嵌合は正確となる。又、前記放熱部材５の上面を、
絶縁基板１の電子部品搭載側の面と同一平面になるよう
にして圧入固定すると実装された電子部品と放熱部材５
との接触が良く、さらに、放熱部材５が絶縁基板１を貫
通しているので電子部品の熱放散効果は有利となる。ま
た、前述した如く、放熱部材５の圧入固着が確実で、接
着剤などによる固着手段が不要となる。

【００１７】更に、図１ｄは、放熱部材５を含めて前記
絶縁基板１の全表面に銅またはニッケルなどの金属メッ
キ層６を施すメッキ工程であり、該金属メッキ層６は前
記スルホール４の全表面にも施されているので、絶縁基
板１の穴部などからの湿気を完全に防ぐことができる。

【００１８】図１ｅは、絶縁基板１の表面に感光性樹脂
被膜を施し、所定の回路パターンを形成し、エッチング
によりパターン導体回路７やダイパターン１０を絶縁基
板１の上下両面に形成するパターン形成工程であり、図
１ｆは、レジスト処理工程であり、所用な部分にソルダ
ーレジスト処理を行い、レジスト膜８を形成したもので
ある。

【００１９】図１ｇは、電子部品実装工程であり、絶縁
基板１の下面に半田バンプ９を形成した後に、ダイパタ
ーン１０に電子部品１１を搭載し、前記パターン導体回
路７とボンディングワイヤ１２で結線したものである。
図２は、図１ｇの電子部品搭載用基板に於ける電子部品
近傍の部分平面図であり、放熱部材５は搭載された電子
部品１１よりやゝ小さいが、絶縁基板１の下面まで抜け
ているので、電子部品１１の発熱に対して熱放散効果は
十分である。

【００２０】従って、本実施例の特徴とするところは、
前述した如く、絶縁基板に熱放散の放熱部材を固着する
のに、従来のような複雑な精度の出しにくい加工及び接
着剤などによる固着手段は不要となる。又絶縁基板に設
ける穴は加工の容易な円形でよく、又放熱部材は丸棒を
切断した円柱で良いため、寸法を自由に設定することが
可能となり、材料費及び加工費が廉価となる。又、その
圧入部分は金属メッキ層で被覆されるので両者の固定は
更に強固なものとなり、さらに絶縁基板に電子部品搭載
用凹所を形成しないので、絶縁部材の板厚は０．２４ｍ
ｍ程度迄可能となり、従来に比し１／４程度の薄板が使
用できる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
絶縁基板にプレス加工で穴を設け、該穴に外径及び長さ
も精度よく管理できる丸棒等の単純な形状の放熱部材を
確実に圧入固着できるので、従来のような精度管理の困
難なザグリ加工も不要となる。また、ザグリ加工の際、
切削工具摩耗による生産低下もなく、更に、絶縁基板の
穴と放熱用の金属板の形状、精度に起因する接着剤を用
いた固着手段も不要となるなど、電子部品の発熱に対す
る放熱効果に優れ、かつ、製造工程の簡略化による量産
性に優れた廉価な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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子部品搭載用基板の製造工程
図。

【図２】図１ｇの電子部品近傍の部分平面図。

【図３】従来の電子部品搭載用基板の断面図。

【図４】従来の電子部品搭載用基板の断面図。

【図５】従来の電子部品搭載用基板の断面図。

【符号の説明】

１ 絶縁基板 ３ 穴 ５ 放熱部材 ６ 金属メッキ層 ７ パターン導体回路 ８ レジスト膜 １１ 電子部品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板に放熱部材の形状に相応した形
   状の穴を配設した後、該穴の形状と合致しかつ前記絶縁
   基板の厚さと略等しい厚さの放熱部材を、前記絶縁基板
   の電子部品搭載側の面と同一平面になるように圧入固定
   し、次に、前記放熱部材を含めて前記絶縁基板の全表面
   に金属メッキ層を形成した後、該金属メッキ層をエッチ
   ングして前記絶縁基板の表面に所定のパターン導体回路
   を形成させることを特徴とする電子部品搭載用基板の製
   造方法。