JPH0746709B2 - 電子部品搭載用基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、チップ素子又は半導体素子などの電子部品か
らの熱放散性を向上させ、前記電子部品への外部からの
湿気の侵入を遮断し、かつ高密度化と小型化を達成し得
る高信頼性を有した電子部品搭載用基板に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来、半導体素子などの電子部品をプリント配線板に直
接搭載し、この電子部品とプリント配線板上の導体回路
とをワイヤーボンディング等の方法により電気的に接続
した電子部品搭載用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。

このような基板は、金属材料やセラミック材料に比して
耐湿性に劣るプラスチック材料から主として構成されて
いる。プラスチック材料は安価でかつ容易に基板を製造
することができることから使用されているものである
が、耐湿性及び熱放散性を向上させる必要のあのもので
ある。従来のこのようなプラスチック材料を主として使
用して構成されている電子部品搭載用基板においては、
その耐湿性及び熱放散性を向上させるため、以下のよう
な提案がなされている。

例えば特開昭59-67686号公報によれば、プラスチック材
料を基材とするプリント配線板にザグリ加工によって凹
部を形成し、スルーホールメッキを施こすとともに凹部
内に金属メッキ被膜を形成して、この金属メッキ被膜に
よって凹部内に搭載した電子部品の耐湿性を向上させて
いる。しかしながら、このものは、金属メッキ被膜によ
って電子部品に対する耐湿性は向上しているものの、電
子部品からの熱の放散性に問題がある。

また、特開昭60-136346号公報によれば、プラスチック
材料を基材とする半導体装置の半導体搭載面にヒートシ
ンクを一体的に形成することで熱放散性を向上させてい
る。しかしながら、このものは、熱放散性は向上してい
るが、耐湿性に劣るという問題がある。

さらに、特開昭60-95944号公報によれば、有機系樹脂を
基材とするプラグインパッケージの半導体素子搭載面の
反対面に銅箔層を残存させ、この銅箔によって半導体素
子に蓄熱された熱を放散させ、さらに外気からの湿気が
浸透することを防止している。しかしながら、このもの
は、銅箔層を残存させているので、この銅箔層によって
高密度配線を達成することは困難であった。

また、例えば第４図に示すように、所定の方法でプリン
ト配線板を構成する基板（22）に金属被膜（23）を施し
た電子部品搭載用凹部（24）を設け、さらにこの凹部
（24）を有する面の反対面に金属箔膜（25）を設けるこ
とによって耐湿性及び熱放散性を向上させた電子部品搭
載用基板（21）がある。

しかしながら、プラスチック材料からなる電子部品搭載
用基板は前述したようにセラミック基板等に比べて耐湿
性及び熱放散性が悪いのであるが、これを解決すべく電
子部品搭載用凹部の反対面に金属箔膜を設けると、この
金属箔膜はその専有面積を大きくしなければならず、配
線設計に大きな障害となり、高密度配線に不都合であっ
た。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は以上のような実状に鑑みてなされたもので、そ
の解決しようとする問題点は、従来の電子部品搭載用基
板の耐湿性、熱放散性、高密度化及び小型化の不十分さ
である。

そして本発明は、これらの欠点を除去改善することを目
的とし、耐湿性及び熱放散性を低下させることなく、高
密度化及び小型化を可能にした電子部品搭載用基板を提
供するものである。

（問題点を解決するための手段お呼び作用） 以上のような問題点を解決するために、本発明が採った
手段は、 「プラスチック材料からなる基材（２）と、この基材
（２）に形成された電子部品搭載用凹部（４）と、この
電子部品搭載用凹部（４）の内側に形成された金属被膜
層（３）と、前記電子部品搭載用凹部（４）の周縁から
基材（２）内部に突出するように配設され前記金属被膜
層（３）の一部と接触した金属層（５）とから構成され
たことを特徴とする電子部品搭載用基板（１）」 である。

次に、本発明をさらに具体的にかつ詳しく説明るため
に、以下に図面に基づいて具体的に説明する。

第１図には本発明に係る電子部品搭載用基板（１）の縦
断面図が示してあり、この電子部品搭載用基板（１）
は、プラスチック材料からなる基材（２）と、この基材
（２）に形成された電子部品搭載用凹部（４）と、この
電子部品搭載用凹部（４）の内側に形成された金属被膜
層（３）と、電子部品搭載用凹部（４）の周縁から基材
（２）内部に突出するように配設され前記金属被膜層
（３）の一部と接触した金属層（５）とから構成されて
いる。

プラスチック材料からなる基材（２）は、第１図に示し
たものの場合、上基材（2a）、接着シート（2b）及び下
基材（2c）の３層からなっている。すなわち、接着シー
ト（2b）は上基材（2a）及び下基材（2c）を互いに接着
するものであり、この接着シート（2b）によって上基材
（2a）、接着シート（2b）及び下基材（2c）の３層が一
体化されているのである。そして、第１図に示したもの
の場合、下基材（2c）の上側に金属層（５）を形成した
状態で、上基材（2a）、接着シート（2b）及び下基材
（2c）の３層が一体化されているのである。これによ
り、金属層（５）は基材（２）内に位置しているのであ
る。

また、この第１図に示した電子部品搭載用基板（１）に
あっては、その金属層（５）が電子部品搭載用凹部
（４）の内側に形成された金属被膜層（３）の内の底面
側金属被膜層（3a）の直下に配置してある。これによ
り、金属層（５）は電子部品搭載用凹部（４）の内側に
形成された金属被膜層（３）と直接接触しており、電子
部品搭載用凹部（４）内に搭載される電子部品（７）か
らの熱は底面側金属被膜層（3a）を通して金属層（５）
に直接伝導されるようになっているのである。

この本発明に係る電子部品搭載用器（１）にあっては、
電子部品搭載用凹部（４）のプラスチック材料からなる
基材（２）の内部に金属層（５）を形成したから、この
金属層（５）によって図示下方から基材（２）内部へと
湿気が侵入し難くなるとともに、電子部品（７）からの
熱が金属層（５）を介して分散されるのである。それだ
けではなく、この電子部品搭載用基板（１）にあって
は、その電子部品搭載用凹部（４）の内壁に金属被膜層
（３）が形成されているから、例え金属層（５）を越え
て基材（２）内部に湿気が侵入しても、この湿気は当該
金属被膜層（３）によって遮断されるのである。

なお、この電子部品搭載用基板（１）の電子部品搭載用
凹部（４）の上方は、通常第３図に示したような金属製
キャップ（９）及び接着剤（10）で封止されるから、そ
れ程の問題はないものである。

また、第２図には本発明の他の実施例である電子部品搭
載用基板（１）が示してあり、この電子部品搭載用基板
（１）にあっては、金属層（５）は、プラスチック材料
からなる基材（２）の内部であって、電子部品搭載用凹
部（４）の底面より上側に位置するとともに、この電子
部品搭載用凹部（４）の側壁面に形成された側壁側金属
被膜層（3b）に、その一部にて接触した状態で形成した
ものである。

この第２図に示した電子部品搭載用基板（１）は、これ
をピングリッドアレイに適用した第３図にて示したよう
に、当該電子部品搭載用基板（１）の電子部品搭載用凹
部（４）内に電子部品（半導体素子）（７）をダイボン
ディングし、電子部品（７）と導体回路（６）を金ワイ
ヤー（８）でワイヤーボンディングし、さらに電子部品
（７）を金属製キャップ（９）及び接着剤（10）で封止
されるものである。なお、第３図に示した電子部品搭載
用基板（１）にあっては、基材（２）の一部にスルーホ
ール（11）が形成してあり、このスルーホール（11）内
は金属被膜層（３）と同様に金属被膜層が形成してあ
る。また、このスルーホール（11）内には導体ピン（1
2）が挿入されており、一方電子部品搭載用凹部（４）
内に搭載した電子部品（７）と基材（２）の上側の導体
回路（６）とは金ワイヤー（８）によって接続してあ
る。これにより、電子部品（７）は金ワイヤー（８）、
導体回路（６）、スルーホール（11）及び導体ピン（1
2）を介して外部に電気的に接続し得るようになってい
るのである。また、第３図に示した電子部品搭載用基板
（１）にあっては、その導体回路（６）の一部が金属被
膜層（３）の内の側壁側金属被膜層（3b）と一体的に形
成してある。これにより、この電子部品搭載用基板
（１）は、金属被膜層（３）と導体回路（６）とが電気
的に接続された状態にあるものである。

第２図に示した電子部品搭載用基板（１）にあっては、
上記の第１図に示した電子部品搭載用基板（１）と同様
に、電子部品搭載用凹部（４）の周縁から基材（２）内
部に突出し、電子部品搭載用凹部（４）の内側に形成し
た金属被膜層（３）の内の側壁側金属被膜層（3b）に接
触した状態で金属層（５）を形成したから、この金属層
（５）によって図示下方から基材（２）内部へと湿気が
侵入か難くなるのである。この例における電子部品搭載
用基板（１）にあっては、第１図に示した電子部品搭載
用基板（１）の場合と同様に、その電子部品搭載用凹部
（４）の内壁に金属被膜層（３）が形成されているか
ら、例え図示下方から基材（２）内部に湿気が侵入して
も、或は金属層を越えて湿気が侵入しても、この湿気は
当該金属被膜層（３）によって遮断されるのである。

以上、いずれの場合においても、外部からの水分が基材
（２）を通して電子部品（７）へと到達し難くなるた
め、基材（２）内部に金属層（５）が形成された本発明
の電子部品搭載用基板（１）は、従来の電子部品搭載用
基板に比べて、耐湿性が優れている。また、この金属層
（５）は熱放散性の働きもある。従って、耐湿性及び熱
放散性を低下させることなく、金属層（５）の下部であ
って電子部品搭載用凹部（４）の反対面のスペースを配
線用に効率的かつ確実に使用でき、高密度化及び小型化
が可能となるのである。

以下実施例に基づいてさらに詳しく説明する。

（実施例） ・実施例１ 耐熱ガラスエポキシ樹脂からなる片面銅箔（厚さ35μ
ｍ）付きの上基材（2a）の銅箔のない面に、エポキシ樹
脂からなるからなる接着シート（2b）を介して下基材
（2c）を接着する。この場合、接着シート（2b）は耐熱
ガラスエポキシ樹脂からなる両面銅箔（厚さ35μｍ）付
きのものであって、接着シート（2b）の貼り合わせ面
に、所定の方法で金属層（５）を形成したものである。

このように一体化した金属層（５）を有する基材（２）
に対して電子部品搭載用凹部（４）を切削加工により形
成する。この切削加工は、その深さが金属層（５）に到
達する程度のものとし、これによって金属層（５）を完
全に取ってしまわないようにする。その後、上基材（2
a）及び下基材（2c）の外側となる各銅箔に所定の従来
法によって導体回路（６）を形成すると同時に、スルー
ホールメッキ工程で電子部品搭載用凹部（４）内に25μ
ｍの銅メッキ、５μｍのニッケルメッキ及び0.5μｍの
金メッキを施して電子部品搭載用凹部（４）内に金属被
膜層（３）を有した、第１図の電子部品搭載用基板
（１）をえた。

・実施例２ ガラストリアジン樹脂からなる片面銅箔（暑さ18μｍ）
付きの上基材（2a）に、打抜き加工あるいは切削加工等
の適当な方法によって電子部品搭載用凹部（４）となる
貫通孔を形成した。次に、電子部品搭載用凹部（４）に
対応する形状の穴を形成したトリアジン樹脂からなる接
着シート（2b）を介して、ガラストリアジン樹脂からな
る両面銅箔（厚さ18μｍ）付きの下基材（2c）を上記の
上基材（2a）に貼り合わせた。この接着シート（2b）
は、その貼り合わせ面に所定の方法で金属層（５）を形
成したものである。この場合、下基材（2c）の銅箔を適
当な形状の形にエッチング処理することにより導体回路
（６）を形成しておくとともに、上基材（2a）の銅箔に
あっても適当な形状の形にエッチング処理することによ
り導体回路（６）を形成しておく。

そして、スルーホールメッキ工程で電子部品搭載用凹部
（４）内に25μｍの銅メッキ、５μｍのニッケルメッキ
及び0.5μｍの金メッキを施して電子部品搭載用凹部
（４）内に金属被膜層（３）を有した、第１図の電子部
品搭載用基板（１）をえた。

・実施例３ 耐熱ガラスエポキシ樹脂からなる片面銅箔（厚さ18μ
ｍ）付きの上基材（2a）の銅箔のない面に、エポキシ樹
脂からなるからなる接着シート（2b）を介して下基材
（2c）を接着する。この場合、接着シート（2b）は耐熱
ガラスエポキシ樹脂からなる両面銅箔（厚さ35μｍ）付
きのものであって、接着シート（2b）の貼り合わせ面
に、所定の方法で金属層（５）を形成したものである。

このように一体化した金属層（５）を有する基材（２）
に対して電子部品搭載用凹部（４）を切削加工により形
成する。この切削加工は、その深さが金属層（５）を通
過する程度のものとする。その後、上基材（2a）及び下
基材（2c）の外側となる各銅箔に所定の従来法によって
導体回路（６）を形成すると同時に、スルーホールメッ
キ工程で電子部品搭載用凹部（４）内に25μｍの銅メッ
キ、５μｍのニッケルメッキ及び0.5μｍの金メッキを
施して電子部品搭載用凹部（４）内に金属被膜層（３）
を有した、第２図の電子部品搭載用基板（１）をえた。

・比較例 耐熱ガラスエポキシ樹脂からなる両面銅箔（厚さ35μ
ｍ）付き基材（22）に電子部品搭載用凹部（24）を切削
加工により形成し、所定の方法で導体回路（26）を形成
し、第４図に示した従来の電子部品搭載用基板（21）を
えた。

この第４図に示した基板（21）にあっては、樹脂からな
る基材（22）が言わば生のままの状態にあるため、その
凹部（24）にあっては湿気の侵入を防止する十分な手段
がないので、この凹部（24）に金属製キャップ（９）を
かぶせたとしても、その下方から湿気の侵入し得る。従
って、例えば、実施例１で示した基板（１）と比較した
場合、湿気の侵入は多かった。また、第４図に示した基
板（21）にあっては、凹部（24）の周囲は熱放散性に劣
る樹脂によって囲まれているため、当該凹部（24）内に
配置される電子部品の昇温は実施例１のものと比較して
早くかつ高温となり、熱放散性に劣ることが認められ
た。

（発明の効果） 以上のように、本発明にあっては、上記実施例にて例示
した如く、 「プラスチック材料からなる基材（２）と、この基材
（２）に形成された電子部品搭載用凹部（４）と、この
電子部品搭載用凹部（４）の内側に形成した金属被膜層
（３）と、電子部品搭載用凹部（４）の周縁から基材
（２）内部に突出するように配設され金属被膜層（３）
の一部と接触した金属層（５）とから構成されたこと」 にその特徴があり、これにより、本発明に係る電子部品
搭載用基板にあっては、その金属層によって耐湿性及び
熱放散性を向上させることができるとともに、その金属
層の下部であって電子部品搭載用凹部の反対面のスペー
スを配線用に効率的かつ確実に使用でき、高密度化の進
んだ半導体素子などの電子部品を搭載しても、耐湿性及
び熱放散性を低下させることなく、高密度化及び小型化
が可能である。

また、電子部品搭載用凹部の内側に形成された金属被膜
層によって、この発明の電子部品搭載用基板の耐湿性は
さらに向上し、高信頼性が確保できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子部品搭載用基板の縦断面図、
第２図は他の実施例を示す縦断面図、第３図は第２図に
示した電子部品搭載用基板に電子部品を実装した状態の
縦断面図である。 第４図は従来の電子部品搭載用基板の縦断面図である。 符号の説明 １…電子部品搭載用基板、２…基材、３…金属被膜層、
４…電子部品搭載用凹部、５…金属層、６…導体回路、
７…電子部品（半導体素子）、８…金ワイヤー、９…金
属製キャップ、10…接着剤、11…スルーホール、12…導
体ピン。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチック材料からなる基材と、この基
   材に形成された電子部品搭載用凹部と、この電子部品搭
   載用凹部の内側に形成された金属被膜層と、前記電子部
   品搭載用凹部の周縁から基材内部に突出するように配設
   され前記金属被膜層の一部と接触した金属層とから構成
   されたことを特徴とする電子部品搭載用基板。
2. 【請求項２】前記金属被膜層は、前記電子部品搭載用凹
   部の内壁面及び底面にて連続して形成されたものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電子部
   品搭載用基板。
3. 【請求項３】前記金属層は、前記電子部品搭載用凹部の
   底面の真下に位置して、電子部品搭載用凹部の底面に形
   成された底面側金属被膜層と接触したものであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   電子部品搭載用基板。
4. 【請求項４】前記金属層は、前記電子部品搭載用凹部の
   底面より上側に位置して、電子部搭載用凹部の側壁面に
   形成された側壁側金属被膜層と接触したものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項〜第２項のいずれか
   に記載の電子部品搭載用基板。
5. 【請求項５】前記金属被膜層は、金属メッキであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか
   に記載の電子部品搭載用基板。
6. 【請求項６】前記金属被膜層は、前記基材表面の導体回
   路と電気的に接続したものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の電子部品
   搭載用基板。
7. 【請求項７】前記電子部品搭載用基板は、ピングリッド
   アレイであることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜
   第６項のいずれかに記載の電子部品搭載用基板。