JPH06236948A - 電子部品搭載用基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ヒートシンクの収容部への接着強度を向上させ
る。 【構成】ヒートシンク７を角柱状とし、収容部６の断面
形状をヒートシンク７の断面形状とほぼ同じ形状とし、
その収容部６のコーナー部に凸状の段部１２を設けた。
この構成により、ヒートシンク７を収容部６に収容した
状態で接着する時に、段部１２により接着剤８が盛上が
って、ヒートシンク７のコーナー部のだれ７ｂに接着す
る。従って、ヒートシンク７のコーナー部も接着剤８に
より接合面６ａに確実に接着されるため、接着強度が向
上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属放熱板を備えた電子
部品搭載用基板に係り、詳しくは、金属放熱板の収容部
の構造に特徴を有する電子部品搭載用基板及びその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品搭載用基板には電子部品
から発生する熱を効率良く放熱するための金属放熱板を
備えたものが使用されている。この電子部品搭載用基板
は図１２に示すように、絶縁基板１の両面に導体回路２
が形成されるとともに、その基板１内にはリード３が配
設されている。そして、導体回路２とリード３とがスル
ーホール４を介して電気的に接続されている。又、絶縁
基板１の中央には電子部品搭載部５が形成されるととも
に、基板１の前記電子部品搭載部５と連通する位置に収
容部６が形成されている。この収容部６には電子部品搭
載部５の開口面積よりも大きな面積を有する接合面６ａ
が設けられている。そして、金属放熱板としてのヒート
シンク７はその接合面６ａに絶縁性を有する接着剤８を
介して接合された状態で収容部６に収容されている。

【０００３】前記ヒートシンク７の材質は銅、銅−タン
グステン合金等の熱伝導がよく膨張率の小さい金属材料
が使用され、図１２、図１３に示すように四角柱状に形
成されている。従って、ヒートシンク７を収容部６に収
容する場合は、その収容部６の断面形状をヒートシンク
７の断面形状に対応した四角形状にする必要がある。そ
して、従来では四角形状の収容部６を形成するために、
その四箇所のコーナー部６ｂの曲率半径が小さくなるよ
うに先端が平らで小径のドリル（例えば、直径１．０ｍ
ｍ〜２．０ｍｍ）を使用して座ぐり加工するようにして
いる。

【０００４】そして、上記のように構成された電子部品
搭載用基板１０は電子部品搭載部５に電子部品としての
ＩＣチップ９（一点鎖線にて図示）が搭載される。又、
その電子部品搭載用基板１０は樹脂１１（一点鎖線にて
図示）を用いたトランスファモールドによりヒートシン
ク７の表面７ａが外部に露出するようにして封止されて
電子部品搭載装置となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ヒートシン
ク７は打抜き加工により形成されるため、その片面の周
縁部にだれ７ｂが生じる。そして、ヒートシンク７はト
ランスファモールドの際に、露出させる表面７ａ側が樹
脂１１の回込みが無いフラットな面となるように収容部
６に収容される。従って、ヒートシンク７のだれ７ｂが
生じた側の面が接合面６ａと対応することになる。

【０００６】このため、図１４（図１３のＦ−Ｆ拡大断
面図）に示すように、接合面６ａに接着剤８を一定量塗
布してヒートシンク７を接合した場合、そのだれ７ｂ部
分にまで接着剤８が行渡らなくなり、その分接着剤８の
接着強度が低下するという問題がある。又、ヒートシン
ク７の四箇所のコーナー部に発生するだれ７ｂは、他の
周縁部に発生するだれ７ｂよりも大きくなっているた
め、特にコーナー部６ｂでの接着剤８の接着強度が低下
してヒートシンク７の接着信頼性が低下するという問題
がある。

【０００７】又、収容部６を形成する際には、コーナー
部６ｂの曲率半径に対応した小径のドリルを使用して前
面を座ぐり加工するようにしているため、その加工処理
に時間がかかり量産性が低下するばかりでなく、ドリル
の寿命が短くなるという問題がある。

【０００８】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたものであってその第一の目的は、金属放熱板を収
容部に確実に接着することができる電子部品搭載用基板
を提供することにある。

【０００９】又、第二の目的は金属放熱板の収容部の加
工時間を短縮して量産性を向上させるとともに、切削具
の寿命を長くすることができる電子部品搭載用基板の製
造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め請求項１の発明では、導体回路を有する絶縁基板に電
子部品搭載部が形成され、該絶縁基板の電子部品搭載部
に連通する収容部が形成され、該収容部に金属放熱板が
接着剤を介して接合された電子部品搭載用基板におい
て、前記金属放熱板を角柱形状とし、前記収容部の断面
形状を金属放熱板の断面形状とほぼ同じ形状とし、該収
容部底面の少なくともコーナー部に凸状の段部を設け
た。

【００１１】又、請求項２の発明では、導体回路を有す
る絶縁基板に電子部品搭載部が形成され、該絶縁基板の
電子部品搭載部に連通する収容部が形成され、該収容部
に金属放熱板が接着剤を介して接合された電子部品搭載
用基板において、前記金属放熱板を角柱形状とし、前記
収容部の断面形状を金属放熱板の断面形状とほぼ同じ形
状とし、該収容部底面の周縁部に凸状の段部を設けた。

【００１２】請求項３の製造方法では、導体回路を有す
る絶縁基板に電子部品搭載部が形成され、該絶縁基板の
電子部品搭載部に連通する収容部が形成され、該収容部
に金属放熱板が接着剤を介して接合された電子部品搭載
用基板の製造方法において、前記収容部を、その少なく
ともコーナー部を小径の切削具を使用した座ぐり加工に
より形成し、残りの部分を大径の切削具を使用して、小
径の切削具による座ぐり加工より深い座ぐり加工により
形成するようにした。

【００１３】

【作用】請求項１の発明では、角柱状の金属放熱板を収
容部に接着状態で収容する時に、収容部の少なくともコ
ーナー部に設けられた段部により、その段部上の接着剤
が盛上がった状態で、金属放熱板のコーナー部のだれと
接着する。従って、金属放熱板のコーナー部も接着剤に
確実に接着され接着強度が向上する。

【００１４】請求項２の発明では、収容部の周縁部全周
に設けられた段部により、コーナー部だけでなく、金属
放熱板の全周縁部のだれと接着する。従って、金属放熱
板の接着強度がより向上する。

【００１５】請求項３の製造方法では、金属放熱板の収
容部のコーナー部は小径の切削具により曲率半径の小さ
な状態に形成される。収容部の残りの部分は大径の切削
具により小径の切削具による座ぐり加工より深い座ぐり
加工され、収容部底面の少なくともコーナー部に凸状の
段部が形成される。すなわち、収容部の大半部分が切削
能力の高い大径の切削具により加工される。従って、収
容部の加工時間が短縮され量産性が向上するとともに、
切削具の寿命が長くなる。

【００１６】

【実施例】

〔実施例１〕以下、本発明を具体化した実施例１を図１
〜図７に従って説明する。なお、従来技術で説明した部
分と同一の構成は同一符号を付してその説明を省略す
る。

【００１７】図１、図２に示すように、ヒートシンク７
の収容部６に設けられた四箇所のコーナー部６ｂには、
凸状の段部１２がそれぞれ形成されている。この各段部
１２はその平面形状が接合面６ａの面積と比較して微小
な略三角形状に形成されている。又、図３に示すよう
に、段部１２はヒートシンク７が接合面６ａに接着剤８
を介して接合された状態で、接着剤８の厚さとほぼ同じ
高さＨを有している。そして、前記したヒートシンク７
の接合状態において段部１２上に存在する接着剤８は、
盛上がった状態でだれ７ｂと圧着している。

【００１８】上記のように構成された収容部６にヒート
シンク７を収容した状態では、そのコーナー部６ｂに設
けられた段部１２上の接着剤８は盛上がってヒートシン
ク７のコーナー部のだれ７ｂと圧着している。従って、
従来は接着されなかった、特に大きなだれ７ｂが存在し
ているヒートシンク７のコーナー部にも接着剤８が確実
に接着されるため、ヒートシンク７の接着強度が向上す
る。

【００１９】次に、収容部６の加工工程を図４〜図６に
従って説明する。なお、電子部品搭載用基板１０は大き
なワークシートから多数個取りで形成されるため、収容
部６も各電子部品搭載用基板１０となる領域に対応して
多数形成される。

【００２０】絶縁基板１の電子部品搭載部５が形成され
る面とは反対側の面に、収容部６の四箇所のコーナー部
６ｂを小径（２．０φｍｍ）のドリルを使用した座ぐり
加工により形成する（図４）。このときの座ぐり加工は
絶縁基板１の表面から０．２ｍｍの深さＳ1 まで行う
（図５）。ただし、絶縁基板１の厚さは１．０ｍｍであ
る。なお、この小径のドリルを使用したコーナー部６ｂ
の座ぐり加工は、ワークシート全部の電子部品搭載用基
板１０について連続して順次行われる。

【００２１】次に、小径のドリルから大径（５．０φｍ
ｍ）のドリルに持替えた後、コーナー部６ｂ以外の収容
部６となるべき残りの部分を座ぐり加工により形成する
（図６）。このときの座ぐり加工は絶縁基板１の表面か
ら０．４ｍｍの深さＳ2 まで行う（図７）。なお、この
大径のドリルを使用した座ぐり加工も、ワークシートの
全部の電子部品搭載用基板１０について連続して順次行
われる。

【００２２】そして、小径及び大径のドリルを使用した
座ぐり加工により、各コーナー部６ｂに深さＳ1 と深さ
Ｓ2 との差すなわち、高さＨ（この場合、０．２ｍｍ）
の段部１２が形成された収容部６を得る。なお、この収
容部６の一個当たりの加工時間は約３０秒であった。従
来の小径のドリルのみを使用した座ぐり加工ではその時
間は約２分である。

【００２３】上記のように収容部６は曲率半径の小さな
コーナー部６ｂが小径のドリルを使用して座ぐり加工さ
れ、コーナー部６ｂ以外の残りの部分は大径のドリルに
持替えてから座ぐり加工される。すなわち、収容部６の
大半部分が切削能力の高い大径の切削具により形成され
るため、従来の小径のドリルのみを使用した場合の加工
時間（約２分）よりも短くて済み、収容部６の加工時間
を短縮して量産性を向上させることができる。また、ド
リルの使用時間が短くなりドリルの寿命が長くなる。

【００２４】そして、上記のように加工された収容部６
の接合面６ａには一定量の接着剤８が塗布され、だれ７
ｂが存在する面が接着剤８の接着面と対向する状態でヒ
ートシンク７が押圧されて収容される。このとき、接着
剤８はヒートシンク７の押圧により接合面６ａ上に押広
げられてヒートシンク７の表面と接着する。又、段部１
２上に存在する接着剤８はその押圧により盛上がってヒ
ートシンク７のコーナー部のだれ７ｂと圧着する。

【００２５】〔実施例２〕次に、実施例２について図８
〜図１１に従って説明する。この実施例では段部１２が
収容部６のコーナー部６ｂだけでなく、周縁部全周に亘
って形成されている点が前記実施例と異なっている。

【００２６】図１０に示すように、段部１２は接合面６
ａのコーナー部６ｂを含む周縁部全周に形成されてい
る。上記のように構成された収容部６にヒートシンク７
を収容した状態では、その周縁部に設けられた段部１２
上の接着剤８は盛上がってヒートシンク７の周縁部のだ
れ７ｂと接着している。従って、だれ７ｂが存在してい
るため従来は圧着されなかったヒートシンク７の周縁部
にも接着剤８が圧着され、ヒートシンク７の周縁部も接
合面６ａに確実に接着される。この結果、ヒートシンク
７の接着強度をより向上させることができる。

【００２７】次に、収容部６の加工工程を図８〜図１１
に従って説明する。絶縁基板１に収容部６となるべき外
形線（二点鎖線にて図示）よりも内側に、幅Ｗ（０．３
ｍｍ）だけ小さい外形の凹部Ｇを大径（５．０φｍｍ）
のドリルを使用した座ぐり加工により形成する（図
８）。このときの座ぐり加工は絶縁基板１の表面から
０．７ｍｍの深さＳ3 まで行う（図９）。

【００２８】次に、ワークシートの全部の電子部品搭載
用基板１０について座ぐり加工を行った後、大径のドリ
ルから小径（１．０φｍｍ）のドリルに持替える。そし
て、収容部６の残りの部分を凹部Ｇの外形線に沿って座
ぐり加工する（図１０）。このときの座ぐり加工は絶縁
基板１の表面から０．５ｍｍの深さＳ4 まで行う（図１
１）。

【００２９】そして、小径及び大径のドリルを使用した
座ぐり加工により、接合面６ａの周縁部に深さＳ3 と深
さＳ4 との差すなわち、高さＨ（この場合、０．２ｍ
ｍ）の段部１２が形成された収容部６を得る。なお、こ
の収容部６の一個当たりの加工時間は約１分３０秒であ
った。従来の小径のドリルのみを使用した座ぐり加工時
間は約４分である。

【００３０】この実施例の場合も収容部６の加工時間
は、従来の小径のドリルのみを使用した場合の加工時間
（約４分）よりも短くて済むため、量産性を向上させる
ことができるとともに、ドリルの寿命も長くなる。

【００３１】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で以下
のようにしてもよい。 （１）上記実施例１では、小径のドリルによりコーナー
部６ｂを形成してから大径のドリルに持替えて収容部６
を形成するようにしたが、逆に、大径のドリルにて収容
部６の大半を形成してからコーナー部６ｂを形成するよ
うにしてもよい。

【００３２】（２）上記実施例２では、大径のドリルに
より凹部Ｇを形成してから小径のドリルに持替えてコー
ナー部６ｂを含む収容部６の外形を形成するようにした
が、逆に、小径のドリルにより収容部６の外形を形成し
てから大径のドリルにて残りの部分を形成するようにし
てもよい。

【００３３】（３）小径及び大径のドリルによる座ぐり
加工の深さＳ1 〜Ｓ4 を変更してもよい。（４）段部１
２の上面をヒートシンク７のだれ７ｂに沿って傾斜する
ように形成してもよい。

【００３４】（５）上記実施例１及び実施例２では、導
体回路２とリード３とをスルーホール４を介して電気的
に接続したが、そのリード３を導体回路２に形成された
パッドに接続するようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、金属放熱板のコーナー部も接着剤を介して接合
面に確実に接着されて接着強度を向上させることができ
るという優れた効果を奏する。

【００３６】請求項２の発明によれば、さらにコーナー
部以外の周縁部においても金属放熱板が接合面に確実に
接合されて接着強度をより向上させることができるとい
う優れた効果を奏する。

【００３７】請求項３の発明によれば、収容部の形状を
金属放熱板の形状に対応させてしかも、その加工時間が
短縮され、量産性を向上させることができるとともに切
削具の寿命も長くなるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の電子部品搭載用基板を示す
模式断面図である。

【図２】同じく、電子部品搭載用基板を示す模式底面図
である。

【図３】図２のＡ−Ａ拡大断面図である。

【図４】同じく、絶縁基板にコーナー部が形成された状
態を示す模式部分平面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ拡大断面図である。

【図６】同じく、絶縁基板に収容部が形成された状態を
示す模式部分平面図である。

【図７】図６のＣ−Ｃ拡大断面図である。

【図８】実施例２の絶縁基板に凹部が形成された状態を
示す模式部分平面図である。

【図９】図８のＤ−Ｄ拡大断面図である。

【図１０】同じく、絶縁基板に収容部が形成された状態
を示す模式部分平面図である。

【図１１】図１０のＥ−Ｅ拡大断面図である。

【図１２】従来例の電子部品搭載用基板を示す模式断面
図である。

【図１３】同じく、電子部品搭載用基板を示す模式底面
図である。

【図１４】図１３のＦ−Ｆ拡大断面図である。

【符号の説明】

１…絶縁基板、２…導体回路、５…電子部品搭載部、６
…収容部、６ｂ…コーナー部、７…金属放熱板としての
ヒートシンク、８…接着剤、１０…電子部品搭載用基
板、１２…段部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体回路を有する絶縁基板に電子部品搭
   載部が形成され、該絶縁基板の電子部品搭載部に連通す
   る収容部が形成され、該収容部に金属放熱板が接着剤を
   介して接合された電子部品搭載用基板において、 前記金属放熱板を角柱形状とし、前記収容部の断面形状
   を金属放熱板の断面形状とほぼ同じ形状とし、該収容部
   底面の少なくともコーナー部に凸状の段部を設けたこと
   を特徴とする電子部品搭載用基板。
2. 【請求項２】 導体回路を有する絶縁基板に電子部品搭
   載部が形成され、該絶縁基板の電子部品搭載部に連通す
   る収容部が形成され、該収容部に金属放熱板が接着剤を
   介して接合された電子部品搭載用基板において、 前記金属放熱板を角柱形状とし、前記収容部の断面形状
   を金属放熱板の断面形状とほぼ同じ形状とし、該収容部
   底面の周縁部に凸状の段部を設けたことを特徴とする電
   子部品搭載用基板。
3. 【請求項３】 導体回路を有する絶縁基板に電子部品搭
   載部が形成され、該絶縁基板の電子部品搭載部に連通す
   る収容部が形成され、該収容部に金属放熱板が接着剤を
   介して接合された電子部品搭載用基板の製造方法におい
   て、 前記収容部を、その少なくともコーナー部を小径の切削
   具を使用した座ぐり加工により形成し、残りの部分を大
   径の切削具を使用して、小径の切削具による座ぐり加工
   より深い座ぐり加工により形成するようにしたことを特
   徴とする電子部品搭載用基板の製造方法。