JPH07283508A

JPH07283508A - 電気回路基板

Info

Publication number: JPH07283508A
Application number: JP6856294A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Takemoto; 修一竹本
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1994-04-06
Filing date: 1994-04-06
Publication date: 1995-10-27

Abstract

(57)【要約】【目的】発熱素子からの熱を効率良く逃がすことがで
き、製造コストが低減できる。【構成】金属基板１０の少なくとも一部表面に下部絶
縁層１１及び上部絶縁層１５のように絶縁被覆を施した
電気回路基板において、上部絶縁層１５のような上面層
をエキシマレーザＬで所定のパターンだけ除去し、その
除去した部位にトランジスタ１を固着したものである。【効果】上部絶縁層１５をエキシマレーザＬで所定の
パターンだけ除去し、その除去した部位に発熱性電子部
品を固着し、発熱素子が下部絶縁層１１上に直接接合で
きるから発熱素子から金属基板１０に熱を効率良く逃が
すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器、電気機器に
用いられるプリント基板等の回路基板に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、発熱素子からの熱を効率良く逃が
すために用いられる金属基板において、絶縁被覆層が１
層よりなり発熱素子の熱を効率良く逃がす電気回路基板
と、複雑な電気回路を同一基板上に形成するため、絶縁
被覆層が複数層よりなる電気回路基板が知られている。
そして、この種の技術としては、１９９２年に電気化学
工業株式会社より発行されたカタログ『デンカＨＩＴＴ
プレート部分２層基板』に開示される技術が知られてい
る。

【０００３】図５は上記文献で開示された従来の電気回
路基板の断面図である。

【０００４】図において、アルミニウム基板１００上に
合成樹脂よりなる絶縁層１０１が形成され、この絶縁層
１０１上は厚みの薄い銅箔１０２がａ部、ｂ部の２層よ
りなる２層部１０３と、厚みの厚い銅箔１０２が１層よ
りなる１層部１０４とに分けられている。２層部１０３
の銅箔１０２は、ガラスエポキシ樹脂板１０５の両面に
設けられて、上側のａ部と下側のｂ部に分かれている。
更に、銅箔１０２上には表面処理としてニッケルパッド
部１０６がメッキされている。１層部１０４は、銅箔１
０２上に発熱素子である半導体１０８がヒートシンク１
０７を介して半田付けされている。この半導体１０８
は、ワイヤ１０９によって、２層部１０３の銅箔１０２
と導通するようになっている。

【０００５】この電気回路基板上に実装される回路構成
部品のうち、発熱する素子を１層部１０４上に実装する
ことにより、２層部１０３上に実装するのに比較して大
幅な放熱性の向上を図っている。

【０００６】図５に示す電気回路基板を製造するには、
アルミニウム板１００に絶縁層１０１を形成し、更に、
絶縁層１０１に銅箔１０２（１層部１０４の銅箔）を設
ける。そして、エッチング処理を行って１層部１０４の
部分の銅箔１０２を残し、任意に１層部１０４の形状を
形成する。一方、ガラスエポキシ樹脂板１０５の両面に
銅箔１０２を設けて、任意の位置にスルホール１０５ａ
を穿設し、かつ、銅メッキを施す。次に、エッチング処
理を行って、銅箔１０２による回路を任意に形成する。
そして、銅箔１０２が設けられた両面ガラスエポキシ樹
脂板１０５を接着剤層１０５Ａで絶縁層１０１上に設け
ることによって形成される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の技術では、１層部の銅箔上に発熱素子を接着するよう
になっているため、１層部を形成する工程としては、絶
縁層上に銅箔を接合する工程、発熱部品が半田付けされ
る部分をエッチングする工程、並びに放熱材を半田付け
する工程を経なければならない。これにより、製造コス
トが高いといった問題がある。

【０００８】そこで、本発明は、発熱素子からの熱を効
率良く逃がすことができ、製造コストが低減できる電気
回路基板の提供を課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するため、請求項１においては、金属基板の少なくと
も一部表面に複数層の絶縁被覆を施した電気回路基板に
おいて、前記絶縁被覆の上面層をエキシマレーザで除去
し、その除去した部位に発熱性電子部品を固着したもの
である。

【００１０】請求項２においては、金属基板の少なくと
も一部表面に複数層の絶縁被覆を施した電気回路基板に
おいて、前記絶縁被覆をエキシマレーザで除去し、その
除去した部位の金属基板に発熱性電子部品のヒートシン
クを固着したものである。

【００１１】

【作用】請求項１においては、絶縁被覆の上面層をエキ
シマレーザで所定のパターンだけ除去し、その除去した
部位に発熱性電子部品を固着し、発熱素子が下面層にあ
る絶縁被覆上に直接接合でき、発熱素子から金属基板側
に熱を効率良く逃がすことができる。

【００１２】請求項２においては、金属基板の少なくと
も一部表面に複数層の絶縁被覆を施した電気回路基板に
おいて、前記絶縁被覆をエキシマレーザで所定のパター
ンだけ除去し、その除去した部位の金属基板に発熱性電
子部品のヒートシンクを固着するものであるから、ヒー
トシンクから金属基板に対しての熱伝導を最も良好にす
ることができる。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１４】図１乃至図３は本発明の第一実施例の電気
回路基板の製造方法を示すもので、図１は回路パターン
の製造後の工程を示す説明図、図２は回路パターンの電
子部品実装及びレーザ加工後の工程を示す説明図、図３
は発熱素子の取付け後の状態を示す説明図である。

【００１５】図１において、アルミニウム製の金属基板
１０上にガラスエポキシ等の合成樹脂よりなる下部絶縁
層１１が４０［μｍ］程度の厚みに形成され、この絶縁
層１１には回路パターンを構成する銅箔の回路パターン
の送りに相当する送り部１２（１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ）及び電極部１３ｃが形成され、更に、その絶縁層１
１の上面にはポリイミド等の合成樹脂よりなる上部絶縁
層１５が６０［μｍ］程度の厚みに形成され、送り部１
２と上部絶縁層１５の任意の位置に設けたスルホールに
より連結した電子部品取付用の電極部１３（１３ａ，１
３ｂ）が形成されている。この構成は従来の電気回路基
板の製造と基本的に相違するものではない。なお、電極
部１３ｃはトランジスタの足に接続される電極である。

【００１６】ここで、図２に示すように、本実施例の発
熱素子としてのトランジスタ１の取付範囲に対してのエ
キシマレーザＬを照射する。エキシマレーザＬによって
合成樹脂は熱分解され、所定の領域のみの上部絶縁層１
５を除去できる。このように、エキシマレーザＬの照射
により、上部絶縁層１５の所定のパターンを熱分解によ
り除去し、所定の領域のみの空間部分２を形成する。通
常、エキシマレーザＬの照射時間に誤差があっても、電
極部１３ｃによって空間部分２が異常に拡大されること
がない。また、下部絶縁層１１を形成するガラスエポキ
シについても、エキシマレーザＬに対して熱分解の進み
が非常に遅く、その変化は無視できる程度であった。

【００１７】このように形成した空間部分２に対して、
発熱素子としてのトランジスタ１、コンデンサ及び小消
費電力の抵抗等の必要な電子部品を挿填し、自動半田付
けを行なう。これによって、上部絶縁層１５の電子部品
取付用の電極部１３ａと電極部１３ｂには、電子部品４
の足がボンデング（半田付け）される。また、トランジ
スタ１は必要数の電極部１３ｃに対してボンデングされ
る。

【００１８】なお、電子部品取付用の電極部１３ａと電
極部１３ｂに対する電子部品４の足のボンデングは、エ
キシマレーザＬの照射の前に行なっても、発明者の実験
の限りにおいては、エキシマレーザＬの照射によって付
近の電子部品４に損傷を与えることがなかった。

【００１９】本実施例においては、トランジスタ１は必
要数の電極部１３ｃに対してハンダ付けする場合につい
て説明したが、本発明を実施する場合には、トランジス
タ１をヒートシンク（例えば、モリブデン、銅）を介し
て電極部１３ｃ側に接合されるようにしてもよい。

【００２０】特に、本発明者等の実験によれば、エキシ
マレーザＬの照射を行なわず、上部絶縁層１５に直接ト
ランジスタを配設したものでは、１［Ｗ］に対して４
［℃］の温度上昇があったが、本実施例においては、１
［Ｗ］に対して２［℃］の温度上昇に抑えることができ
た。

【００２１】このように、本実施例の電気回路基板にお
いては、金属基板１０の少なくとも一部表面に下部絶縁
層１１及び上部絶縁層１５のように複数層の絶縁被覆を
施した電気回路基板において、前記絶縁被覆の上部絶縁
層１５のような上面層をエキシマレーザＬで所定のパタ
ーンだけ除去し、その除去した部位に発熱性電子部品と
してのトランジスタ１を固着したものである。

【００２２】したがって、下部絶縁層１１及び上部絶縁
層１５のように複数層の絶縁被覆のうちの上面層をエキ
シマレーザＬで所定のパターンだけ除去し、その除去し
た部位に発熱性電子部品としてのトランジスタ１を固着
し、発熱素子としてのトランジスタ１が下面層にある薄
い下部絶縁層１１上に直接接合でき、発熱素子から金属
基板１０側に熱を効率良く逃がすことができる。

【００２３】また、上部絶縁層１５に発熱性電子部品と
してのトランジスタ１を収容する空間部分２は、エキシ
マレーザＬで上部絶縁層１５の硬化後に加工すればよい
から作業効率がよい。また、従来のように、上部絶縁層
１５をマスク処理する必要性がないから作業が効率的で
あり、また、絶縁層上に銅箔を接合する工程、発熱素子
をボンデングする位置の電極面をエッチングする必要性
がない。

【００２４】故に、本実施例においては発熱素子からの
熱を効率良く逃がすことができ、製造コストが低減でき
る。

【００２５】図４は本発明の第二実施例の電気回路基板
の発熱素子の取付け後の状態を示す説明図である。図
中、第一実施例と同一符号及び記号は第一実施例の構成
部分と同一または相当する構成部分を示すものであるか
ら、ここでは重複する説明を省略する。

【００２６】図４において、下部絶縁層１１０はポリイ
ミド等のエキシマレーザＬの照射によって熱分解する合
成樹脂よりなり、また、上部絶縁層１５もポリイミド等
の合成樹脂よりなる。ここで、図２と同様に、本実施例
の発熱素子としてのトランジスタ１の取付範囲に対して
のエキシマレーザＬを照射し、所定の取付範囲のみを上
部絶縁層１５及び下部絶縁層１１０を熱分解する。これ
によって空間部分２０を形成し、金属基板１０を露出さ
せる。その金属基板１０が露出した部位にトランジスタ
７に一体に形成されたヒートシンク８を接着剤からなる
接着剤層９を用いて接合する。そして、トランジスタ７
の足はワイヤ１６でボンデングする。

【００２７】したがって、本実施例においては、金属基
板１０に発熱素子としてのトランジスタ７に一体に形成
されたヒートシンク８を接合しているから、熱効率良
く、発熱素子で発生した熱エネルギーを金属基板１０か
ら放散することができる。

【００２８】本実施例では、トランジスタ７の熱による
悪影響を及ぼさない程度にヒートシンク８及び接着剤か
らなる接着剤層９の厚さ、材質等を自由に設定すればよ
い。また、ヒートシンク８を接着するだけなのでエッチ
ング等の製造時の作業工数が低減されて、製造コストを
ダウンさせることができる。

【００２９】また、上記実施例と同様、下部絶縁層１１
０及び上部絶縁層１５のように複数層からなる絶縁被覆
をエキシマレーザＬで所定のパターンだけ除去し、その
除去した部位に発熱性電子部品としてのトランジスタ７
のヒートシンク８を固着し、発熱素子としてのトランジ
スタ７が金属基板１０に直接接合でき、発熱素子から金
属基板１０側に熱を効率良く逃がすことができる。

【００３０】そして、下部絶縁層１１０及び上部絶縁層
１５からなる絶縁被膜に発熱性電子部品としてのトラン
ジスタ７を収容する空間部分２０は、下部絶縁層１１０
及び上部絶縁層１５の硬化後にエキシマレーザＬで加工
すればよいから作業効率がよい。また、従来のように、
下部絶縁層１１０及び上部絶縁層１５をマスク処理する
必要性がないから作業が効率的であり、また、絶縁層上
に銅箔を接合する工程、発熱素子をボンデングする位置
の電極面をエッチングする必要性がない。

【００３１】故に、本実施例においても、発熱素子から
の熱を効率良く逃がすことができ、製造コストが低減で
きる。

【００３２】ところで、上記各実施例においては、下部
絶縁層１１及び上部絶縁層１５、下部絶縁層１１０及び
上部絶縁層１５の２層からなる絶縁層の事例で説明した
が、本発明を実施しする場合には、２層以上の絶縁層及
びその間に回路パターンを印刷した多層印刷回路基板に
使用できる。

【００３３】また、上記各実施例においては、発熱性電
子部品としてトランジスタ１、トランジスタ７について
説明したが、発熱性電子部品としては他の半導体及び抵
抗及びリアクトル等の回路部品とすることができる。

【００３４】そして、上記各実施例では、ポリイミドを
エキシマレーザＬの照射によって熱分解する事例を説明
したが、本発明を実施する場合の、空間を形成する絶縁
層はエキシマレーザＬの照射によって熱分解する合成樹
脂であればよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１は、金属
基板の少なくとも一部表面に複数層の絶縁被覆を施した
電気回路基板において、前記絶縁被覆の上面層をエキシ
マレーザで除去し、その除去した部位に発熱性電子部品
を固着したものであるから、上面層をエキシマレーザＬ
で所定のパターンだけ除去し、その除去した部位に発熱
性電子部品を固着でき、発熱性電子部品が下面層に直接
接合でき、発熱性電子部品から金属基板側に熱を効率良
く逃がすことができる。また、発熱性電子部品を収容す
る空間部分は、エキシマレーザで加工すればよいから作
業効率がよい。特に、従来のように、マスク処理したり
エッチングを行なう必要がなくなるから、作業が効率的
である。故に、本実施例においては発熱素子からの熱を
効率良く逃がすことができ、製造コストが低減できる。

【００３６】請求項２は、金属基板の少なくとも一部表
面に複数層の絶縁被覆を施した電気回路基板において、
前記絶縁被覆をエキシマレーザで除去し、その除去した
部位の金属基板に発熱性電子部品のヒートシンクを固着
したものであるから、熱効率良く、発熱性電子部品で発
生した熱エネルギーを金属基板から放散することができ
る。また、発熱性電子部品を収容する空間部分は、エキ
シマレーザで加工すればよいから作業効率がよい。特
に、従来のように、マスク処理したりエッチングを行な
う必要がなくなるから、作業が効率的である。故に、本
実施例においては発熱素子からの熱を効率良く逃がすこ
とができ、製造コストが低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第一実施例の電気回路基板の回
路パターンの製造後の工程を示す断面の説明図である。

【図２】図２は本発明の第一実施例の電気回路基板のレ
ーザ加工後の工程を示す断面の説明図である。

【図３】図３は本発明の第一実施例の電気回路基板の発
熱素子の取付け後の状態を示す断面の説明図である。

【図４】図４は本発明の第二実施例の電気回路基板の発
熱素子の取付け後の状態を示す説明図である。

【図５】図５は従来の電気回路基板の断面図である。

【符号の説明】

１，７トランジスタ２，２０空間部分８ヒートシンク９接着剤層１０金属基板１１，１１０下部絶縁層１５上部絶縁層１６ワイヤＬエキシマレーザ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属基板の少なくとも一部表面に複数層
の絶縁被覆を施した電気回路基板において、前記絶縁被覆の上面層をエキシマレーザで除去し、その
除去した部位に発熱性電子部品を固着したことを特徴と
する電気回路基板。
【請求項２】金属基板の少なくとも一部表面に複数層
の絶縁被覆を施した電気回路基板において、前記絶縁被覆をエキシマレーザで除去し、その除去した
部位の金属基板に発熱性電子部品のヒートシンクを固着
したことを特徴とする電気回路基板。