JPH0722720A

JPH0722720A - 電子回路パッケージ

Info

Publication number: JPH0722720A
Application number: JP15921693A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Hosono; 洋一細野; Seiichi Takahashi; 清一高橋; Kunihiro Nagamine; 邦浩永峰; Kyoichi Ishigaki; 恭市石垣
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1993-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1995-01-24

Abstract

(57)【要約】【目的】金属ベース基板を折り曲げ加工、絞り加工し
て得られる電子回路パッケージにおいて、金属板の接地
する作業を効率よく実施できるようにする。【構成】金属板１０１上に絶縁層１０２,１０４と配
線導体１０３,１０５を設け回路加工を行ったのちに、
開口面の周縁につば部１０７が形成されるように、曲げ
加工や絞り加工を行なって箱状のものとする。つば部１
０７には、配線導体１０３の一部であって他の印刷回路
基板などとの接合に使用されるリード部１１０が形成さ
れるようにする。さらに、つば部１０７には、リード部
１０９を貫通し少なくとも金属板１０１にまで達し、リ
ード部１１０と金属板１０１との電気的導通を確保する
ための孔１０９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品の実装に用い
られる印刷基板に関し、特に、金属ベース基板を用いた
印刷基板により形成された電子回路パッケージに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子回路が搭載される電子機器の軽薄短
小化やその動作速度の高速化に伴って、電子回路自体の
高密度実装化や高速動作化が進んでいる。高密度実装を
行った場合、電子回路を構成する電子部品間の距離が小
さくなるため、特に回路の動作周波数が高い場合に、各
電子部品等から発生する不要輻射による電子回路の誤動
作が問題となる。電子回路を不要輻射から守り、あるい
は不要輻射の量を低減するために、電磁波シールドを施
すことが要求される。また高速動作を行わせる場合に
は、一般に消費電力が増加して電子部品の発熱量が増す
ことから、これら電子部品に対して放熱性のよい実装を
行うことが要求される。

【０００３】本発明者らは、特開平4-6893号公報におい
て、高密度実装が可能で、電磁波に対するシールド特性
を有し、良好な放熱特性を可能にする電子回路パッケー
ジを開示した。この電子回路パッケージは、金属ベース
基板に対して折り曲げ加工あるいは絞り加工を行なって
スープ皿状としたものである。そして、開口面側から見
てその底部に電子部品が搭載されるようになっている。
この電子回路パッケージは、金属板の有する電磁波減衰
効果を利用して、電子回路パッケージ内部からの放射ノ
イズの遮蔽や、外部からの放射ノイズに対する内部回路
の保護などを可能としたものであり、一般的には開口部
側を下にして他の配線基板上に接合させて使用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した特開平4-6893
号公報記載の電子回路パッケージは、金属ベース基板を
構成する金属板と回路パターンに加工された導体層とは
絶縁層を介して配置されており、金属板と導体層との電
気的な導通は完全に遮蔽されている。このように金属板
が電気的な導通を遮断され隔離状態であってもノイズ遮
蔽効果は認められるが、より効果的にノイズ遮蔽を行な
うためには、金属板を接地し、ノイズ信号等を電気的に
大地に逃すことが必要である。金属板を接地する方法と
しては、他の放熱板やリード線などの金属体と電子回路
パッケージの金属板とを電気的に接続することによって
可能となるが、このような方法を効率よく実施できると
は限らない。

【０００５】本発明の目的は、金属板の接地を行なうた
めの作業を効率的に行なうことができる電子回路パッケ
ージを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電子回路パッケ
ージは、絶縁層を介して回路加工された導体層と金属板
とが接合された基板を使用し、前記金属板を外側として
前記基板に対し折り曲げ加工あるいは絞り加工を行うこ
とにより開口面周縁につば部を備えた形状とされ、前記
つば部には前記導体層の一部であって他の回路基板との
接続部位となるリード部が形成されている電子回路パッ
ケージにおいて、前記つば部に前記リード部を貫通して
少なくとも前記金属板に達する孔が設けられ、前記孔を
介して前記リード部と前記金属板とが電気的に導通する
ようにしたことを特徴とする。

【０００７】本発明の電子回路パッケージにおいて、金
属板としては、厚さ０.０５〜２.０ｍｍ程度のものが使
用されるが、好ましくは厚さ０.１〜１.０ｍｍのアルミ
ニウム、洋白やシンチュウ等の銅合金、銅、銅クラッド
インバー、ステンレス鋼、鉄、ケイ素鋼、電解酸化処理
されたアルミニウム等を用いることができる。金属板の
厚みが０.０５ｍｍよりも薄くなると、最終的な機械加
工の後に面の平坦度が低下し、電子部品を実装する時に
ワイヤーボンディングの作業性が低下する。また２.０
ｍｍよりも金属板が厚くなると、単純な曲げ加工には支
障がないが、深絞りを行なう場合に機械加工が困難にな
る。

【０００８】本発明に用いられる絶縁層としては、エポ
キシフェノール、ビスマレイミド等の熱硬化性樹脂、及
び熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフ
ォン、ポリパラバン酸、ポリフェニレンサルファイド等
の熱可塑性樹脂、及び熱可塑性ポリイミドの前駆体であ
るポリアミド酸ワニスを加熱イミド化することにより得
られるものも使用できる。あるいは耐熱性有機高分子フ
ィルム、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、アラミ
ド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケト
ン等の各フィルムの両面に、熱可塑性ポリイミドの前駆
体であるポリアミド酸ワニスを塗布し、加熱イミド化す
ることによって得られるものを用いることができる。ま
た、有機溶媒に可溶な熱可塑性ポリイミドの場合であれ
ば、熱可塑性ワニスを上述のフィルム形成方法と同様に
キャストあるいはコートし乾燥して得られるフィルム、
または熱可塑性ポリイミドの押し出し成形フィルムある
いはシートも使用できる。

【０００９】さらに、使用する金属板および／または導
体層に上述のポリアミド酸ワニスあるいは熱可塑性ポリ
イミドを塗布し、加熱乾燥させて積層させても構わな
い。

【００１０】前述の絶縁層材料を組み合わせて用いるこ
とも可能である。更に、放熱性を向上させる目的で、曲
げや絞り等の機械加工性を阻害しない範囲で、絶縁層に
無機フィラーを加えても構わない。無機フィラーとして
は、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、窒化アルミニウ
ム、窒化ホウ素などが挙げられる。

【００１１】導体層としては各種のものが使用できる
が、一般には、比較的安価に入手できる電解銅箔や圧延
銅箔等を用いられる。

【００１２】金属板、絶縁層、導体層を相互に接合する
方法としては、熱ロール法や熱プレス法等がある。本発
明では、導体層を複数設け、各導体層の間に絶縁層が介
在するようにして、いわゆる多層構成とすることができ
る。このような多層構成を形成する方法としては、例え
ば、ビルドアップ法や貼り合わせ法がある。ビルドアッ
プ法は、金属板上に順次、絶縁層と導体層とを積層する
方法である。一方、貼り合わせ法では、絶縁層と導体層
のみを積層したシートを形成してその両面で導体層が露
出する構成とし、このシートとは別の絶縁層を介してこ
のシートを金属板に接合することにより、多層構成が実
現される。ガラスエポキシ基板の両面に銅箔が張られた
銅張り積層板を用いて形成された多層回路基板を使用し
てもよい。この場合には、前記多層回路基板を電子回路
パッケージの開口部の底面部に貼付し、金属板側に先に
形成されている導体部と接続されるようにすればよい。

【００１３】多層構造とする場合、一般に、層間接続を
目的として貫通孔が設けられる。貫通孔は、例えば、ド
リルを用いて、エキシマレーザからのレーザ光を用い
て、あるいは、絶縁層がポリイミドである場合にはアル
カリ溶液によるエッチングによって、形成できる。この
ような貫通孔を通して導体層間を電気的に接続する方法
としては、通常のプリント配線板の製造方法で一般に使
用される、メッキ、半田、導電性ペースト等が使用でき
る。また、ワイヤボンディングによって接続することも
可能である。

【００１４】本発明の電子回路パッケージでは、つば部
において、リード部を貫通し金属板に達する孔が設けら
れている。孔は、金属板をも貫通していてもよい。導体
層の一部であるリード部と金属板との間には絶縁層がは
さまっているから、この孔は絶縁層も貫通する。リード
部における孔を設ける位置は適宜選択し得るが、リード
部を介してこの電子回路パッケージを他の回路基板と接
合するときの接合点に孔が設けられるようにすることが
できる。

【００１５】本発明の電子回路パッケージの使用方法と
して一般的には金属板が接地されるので、電子回路にお
ける接地電位に対応するリード部に孔を設ければよい。
必要に応じ、接地電位以外のものに対応するリード部
（例えば、電源電位に対応するリード部）に孔を設ける
ことができる。また、電子回路パッケージ１個について
設けられる孔の数も適宜選択される。

【００１６】この孔の形成方法としては、上述の多層構
造における層間接続用の貫通孔と同時に形成する方法
や、ドリルを用いる方法がある。ドリルを用いる場合に
は、金属板に最も近い側の導体層がリード部になるもの
として、この導体層へのパターン加工を行なう前に導体
層側から絶縁層を貫通して金属板まで通じる孔を設ける
ことができる。また、リード部を含めたパターンの形成
後に、ドリルを用いて孔を開けてもよい。

【００１７】さらにまた、孔を開ける位置の導体層の金
属を予め酸エッチングなどで除去し、そののち、エキシ
マレーザを用いて絶縁層を除去し、孔を開けてもよい。
この場合、絶縁層がポリイミドであれば、エキシマレー
ザの代りにアルカリ溶液によるエッチングを用いてもよ
い。

【００１８】いずれにせよ、リード部を貫通し少なくと
も金属板に達する孔の形成方法は、特に限定されるもの
でなく、作業効率などに応じて適宜に選択され得るもの
であり、ここで述べた以外の方法であってもよい。曲げ
や絞りの機械加工を行なう前に孔を開けるのが一般的で
あるが、これら機械加工の後に孔を開けてもよい。機械
加工後に孔を設ける場合には、つば部の変形などに十分
考慮した方法を選択する必要がある。

【００１９】以上のようにして形成されたリード部から
金属板に至る孔を介し、リード部と金属板とを電気的に
接続する方法としては、金や銅などの導電性金属による
孔内壁のメッキ処理や、あるいは銅、銀、カーボンなど
の導電性ペーストを用いる方法がある。また、本発明の
電子回路パッケージは他の回路基板と接合させて使用す
るのが一般的であるから、この接合を行なう際に接合に
使用される半田などが孔に侵入するようにして、リード
部と金属板とが電気的に接続されるようにしもよい。

【００２０】本発明における絞りや曲げ機械加工は、通
常の金型を用いたプレス加工で行うことが出来る。絞り
加工時に電子回路パッケージの導体部を保護するため
に、金型表面に樹脂コートを施したり、パターンの形状
に合わせて金型に凹形状を設けてもよい。深絞り、曲率
半径の小さい曲げ加工においては、熱を加えての加工
や、絶縁層を溶剤等で膨潤させる等の処理を行ってもよ
い。

【００２１】つば部の形状は、適宜に選択し得るもので
あるが、加工のしやすさからＵ字形とするのが望まし
い。つば部の形状をＵ字形とした場合、接続信頼性を高
め、絶縁層や導体層に損傷が生じることを防ぐために、
内側の曲率半径が０.１以上５.０ｍｍ以下となるように
加工するのが望ましい。後述の実施例ではこの曲率半径
を１.０ｍｍとした。また同様の理由から、電子回路パ
ッケージの底部を形成するコーナー部に関し、その内側
の曲率半径を０.１〜１０ｍｍにすることが望ましい。
後述の実施例ではこの曲率半径を１.０ｍｍとした。

【００２２】

【作用】リード部を貫通して少なくとも金属板に達する
孔が設けられ、この孔を介してリード部と金属板とが電
気的に導通するようになっているので、この電子回路パ
ッケージを他の配線基板と実装すると同時に金属板の接
地を行なうことができ、電磁シールド特性が高められ、
より効率的にノイズ遮蔽を行なうことができる。また、
この孔は、回路加工時に形成することができるので、合
理的に作業を行なうことができる。

【００２３】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１(a)は本発明の一実施例の電子回路パッ
ケージの構成を示す断面図であり、図１(b)はつば部の
拡大断面図である。

【００２４】この電子回路パッケージ１００は、回路加
工された導体層（配線導体）を２層有するものである。
金属板１０１上に、第１の絶縁層１０２と第１の配線導
体１０３と第２の絶縁層１０４と第２の配線導体１０５
とにより、多層構造の回路パターンを形成した後に、折
り曲げ加工あるいは絞り加工により、開口面を有する箱
体状に加工して、電子回路パッケージ１００としてい
る。金属板１０１として厚み０.２ｍｍの銅板を用い、
各配線導体１０３,１０５として厚さ１８μｍの圧延銅
箔を用いた。また、各絶縁層１０２,１０４としては、
熱可塑性ポリイミドである三井東圧化学株式会社製のＬ
ＡＲＫ−ＴＰＩを用いた。各絶縁層１０２,１０４の厚
みは２０μｍとした。このとき、深絞り加工によって、
電子回路パッケージ１００の底面部の面積と開口部の面
積とが、ほぼ等しくなるようにした。また底部の周縁部
にあたるコーナ部に関し、その内側の曲率半径を１.０
ｍｍとした。

【００２５】開口面の周縁には、他の配線基板との接続
部に用いるつば部１０７が形成されている。つば部１０
７の断面はＵ字形状であり、その内側の曲率半径は１.
０ｍｍとした。つば部１０７では、第１の絶縁層１０２
と第１の配線導体１０３のみが金属板１０１上に積層さ
れている。つば部１０７では、第１の配線導体１０３は
複数のリード部１１０すなわち相互に平行な配線パター
ンとなっており、このリード部１１０は電子回路パッケ
ージ１００の中心から周縁に向かう方向に延びるように
形成されている。第１の絶縁層１０２は、金属板１０１
の開口面側の面の全面に設けられている。

【００２６】第１の配線導体１０３と第２の配線導体１
０５は、メッキ部１０８で相互に電気的に接続されてい
る。すなわち、第１の配線導体１０３と第２の配線導体
１０５との接続部分では、第２の絶縁層１０４は除去さ
れ、その部分にメッキ部１０８が形成されている。

【００２７】つば部１０７には、リード部１１０の１つ
と、その下の第１の絶縁層１０２および金属板１０１を
貫通する孔１０９が形成されている。図１(a)に示した
ものでは、図示左側のつば部１０７において、逆Ｕ字形
状の頂点部分から真下に向かって、孔１０９が設けられ
ている。この孔１０９は、内壁側面にメッキが施された
スルーホールである。第１の配線導体１０３のパターン
形成のための露光を行なう際にその露光の基準用の孔を
開ける段階で、同時に、ＮＣドリルマシンによって金属
板１０１まで孔１０９を貫通させ、その後、上述のメッ
キ部１０８を形成するための銅メッキ時に、同時に孔１
０９の内壁面にも銅がメッキされ、スルーホールに形成
されている。

【００２８】次に、この電子回路パッケージ１００に電
子部品を搭載することについて説明する。図２(a),(b)
は、それぞれ、上述の電子回路パッケージ１００に電子
部品を搭載して他の印刷回路基板１４０に実装して接続
した状態を示す断面図、斜視図である。ここでいう印刷
回路基板とは、表面に予め配線導体１４１が回路パター
ンとして形成されており、本実施例の電子回路パッケー
ジ１００をはじめとして、ハイブリッドＩＣやＬＳＩ、
その他の電子部品が実装される基板のことである。

【００２９】図２(a)に示された例では、電子回路パッ
ケージ１００にベアチップ１２１とチップ部品１２２と
が実装されている。ベアチップ１２１は、ボンディング
ワイヤ１２３によって第２の配線導体１０５と接続され
ている。一方、チップ部品１２２は表面実装型のもので
あって、底部からリード端子がほぼ水平に延びており、
このリード端子が第２の配線導体１０５の表面に半田付
けされている。最近、抵抗やコンデンサあるいはダイオ
ードやトランジスタ等では、リード端子を設けずにパッ
ケージの外周部がそのまま端子部になっているものがあ
る。このような電子部品を実装する場合には、この電子
部品を電子回路パッケージ上の所望の位置に配置して、
部品のパッケージの外周部の端子部と電子回路パッケー
ジ１００側の配線導体とを直接半田付けすればよい。

【００３０】このように電子部品が実装された電子回路
パッケージ１００は、その開口面が印刷回路基板１４０
に向けられるようにして、印刷回路基板１４０上に設け
られている配線導体１４１とつば部１０７上のリード部
１１０とが半田付けされることによって、印刷回路基板
１４０に実装される。すなわち、リード部１１０と配線
導体１４１とが、半田部１１１を介して接合されてい
る。配線導体１４１とリード部１１０との接続は、配線
導体１４１の表面に半田クリームを塗布し、その後、リ
ード部１１０がこの配線導体１４１に対向するように電
子回路パッケージ１００を印刷回路基板１４０の上に載
せ、通常のリフロー炉を用いて加熱することにより、行
なうことができる。このとき、図３に示されるように、
つば部１０７の孔１０９内部には半田が充填されるよう
になり、これによって、印刷回路基板１４０を介した金
属板１００の接地が完全に行なわれるようになる。

【００３１】以上のように構成された電子回路パッケー
ジ１００を上述のように印刷回路基板１４０と接合させ
たところ、従来のものに比べ約１０ｄＢのノイズ減衰効
果が確認され、特に、低周波側での減衰効果が大きいこ
とが分かった。

【００３２】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。

【００３３】図４(a)に示したものは、孔１０９の内壁
にスルーホールメッキが施されていないものである。リ
ード部１１０と金属板１０１との電気的接続は、この電
子回路パッケージと他の印刷回路基板１４０との接続を
半田１１１を用いて行なうときに、半田１１１が孔１０
９の内部に進入して金属板１０１と接合するようにする
ことによって行なわれる。このため、金属板１０１とし
ては、半田となじみのよい材質のものを使用することが
望ましい。

【００３４】図４(a)に示したものは、電子回路パッケ
ージ内の配線導体が単層であるなどの理由によって層間
接続のためのメッキ工程が行なわれない場合に、特に有
効である。半田による接続の前に、孔１０９の内部に予
め銀、銅、カーボンなどの導電性ペーストを充填して用
いても構わない。

【００３５】図４(b)に示したものは、孔１０９ａが金
属板１０１を貫通せず、金属板１０１の厚み方向の途中
まで形成されているものである。孔１０９ａの内面には
メッキが施されており、また、他の印刷回路基板１４０
との接合にあたって孔１０９ａの内部に半田１１１が侵
入している。Ｚ軸制御が可能なＮＣルータを用いること
により、このような孔１０９ａを形成することができ
る。

【００３６】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はこれに限られるものではない。例えば、導
体層（配線導体）の層数は１層でもよいし、３層以上で
もよい。また、電子回路パッケージの形状も、略６面体
形状以外に、例えば、円筒状とすることができる。つば
部の形状も、Ｕ字形の他に、Ｖ字形、コの字形などとす
ることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、リード部
を貫通して少なくとも金属板に達する孔が設け、この孔
を介してリード部と金属板とが電気的に導通できるよう
にすることにより、この電子回路パッケージを他の配線
基板と実装すると同時に金属板の接地を行なうことがで
き、電磁シールド特性が高められ、より効率的にノイズ
遮蔽を行なうことができ、さらに作業の効率も向上する
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a)は本発明の一実施例の電子回路パッケージ
の構成を示す断面図、(b)はつば部の拡大断面図であ
る。

【図２】(a),(b)は、それぞれ、図１の電子回路パッケ
ージに電子部品を搭載して他の印刷回路基板に実装して
接続した状態を示す断面図、斜視図である。

【図３】図１の電子回路パッケージに電子部品を搭載し
て他の印刷回路基板に実装して接続した状態におけるつ
ば部の拡大断面図である。

【図４】(a),(b)は、それぞれ本発明の別の実施例の電
子回路パッケージを示す断面図である。

【符号の説明】

１００電子回路パッケージ１０１金属板１０２第１の絶縁層１０３第１の配線導体１０４第２の絶縁層１０５第２の配線導体１０７つば部１０８メッキ部１０９，１０９ａ孔１１０リード部１２１ベアチップ１２２チップ部品１２３ボンディングワイヤ１４０印刷回路基板１４１配線導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石垣恭市神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁層を介して回路加工された導体層と
金属板とが接合された基板を使用し、前記金属板を外側
として前記基板に対し折り曲げ加工あるいは絞り加工を
行うことにより開口面周縁につば部を備えた形状とさ
れ、前記つば部には前記導体層の一部であって他の回路
基板との接続部位となるリード部が形成されている電子
回路パッケージにおいて、前記つば部に前記リード部を貫通して少なくとも前記金
属板に達する孔が設けられ、前記孔を介して前記リード
部と前記金属板とが電気的に導通するようにしたことを
特徴とする前記電子回路パッケージ。
【請求項２】リード部を除いた回路加工面に電子部品
が搭載された請求項１に記載の電子回路パッケージ。
【請求項３】リード部を貫通して少なくとも金属板に
達する孔が、前記リード部を介して電子回路パッケージ
を他の回路基板と接合するときの接合点に設けられてい
る、請求項２に記載の電子回路パッケージ。