JPH08181416A - 電子回路基板の製造方法及び該方法に用いる金属回路板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ブリッジ部除去工程における作業の容易化、迅
速化、自動化を図る。 【構成】複数の回路要素２１と、回路要素２１よりも厚
みが薄く回路要素２１を相互に接続する複数のブリッジ
部２２と、ブリッジ部２２とほぼ同じ厚さで該ブリッジ
部２２を相互に連結するブリッジ連結部２３と、を有す
る金属回路板２を形成する金属回路板形成工程と、金属
回路板形成工程では、各回路要素２１に対してブリッジ
部２２を介して接続される、基板の外周縁よりも外方に
位置する大きさの外枠２４を有する金属回路板２を形成
し、接合工程では、ブリッジ部２２及びブリッジ連結部
２３と基板の接合面との間に隙間が生じる側の面を対面
させて金属回路板２のうち回路要素２１のみを接合し、
ブリッジ部除去工程では、該外枠２４をめくり上げるこ
とにより、ブリッジ連結部２３もめくり上げてブリッジ
部２２を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子回路基板の製造方法
及び該方法に用いる金属回路板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体用基板など、各種電子電気
機器の構成部品として銅回路板等の金属回路板を、セラ
ミックス基板等の絶縁基板に一体に接合した電子回路基
板が用いられている。

【０００３】この電子回路基板の製造方法としては、ま
ず第１に所定形状に加工された複数の回路要素一つずつ
を基板上に順次設置して、仮止めした後に加熱して接合
する方法、第２に、基板上に金属回路板を接合した後に
金属回路板をエッチングして所定の回路パターンを形成
する方法、第３に、予め各回路要素がブリッジ部を介し
て接続されるように金属回路板をエッチングやプレスす
るなどして加工し、次に、回路要素を基板に接合して、
ブリッジ部をカッターなどにより切断する方法等が用い
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
方法では一つずつ回路要素を配設するため、接合工程が
複雑で量産性の点で問題があると共に、接合時に各回路
要素が位置ずれし易いという問題もある。第２の方法で
は、基板の材料によってはエッチング液によって腐食さ
れてしまうという問題がある。第３の方法では、ブリッ
ジ部を介して予め回路要素を接続しておくため、回路要
素の位置精度の点ではあまり問題はないが、ブリッジ部
を一つずつ切断しなければならないため、作業工程が複
雑になり、量産性にも影響を及ぼす。さらに、ブリッジ
部を切断除去する場合、ブリッジ部のみをうまく除去す
ることが難しく、切断部の切り口が立ち上がってバリが
生じ、このバリからリークが起こって耐電圧が低下する
という問題もある。従って、第３の方法では、バリ取り
という後処理も必要となるという問題もあった。

【０００５】本発明は上記した課題を解消するためにな
されたものであり、回路要素の位置ずれがなく、エッチ
ング液による腐食もない、ブリッジ部を介して予め回路
要素が接続されている金属回路板を形成した後基板に接
合する方法を採用すると共に、この方法の欠点であるブ
リッジ部除去工程における作業の容易化、迅速化、自動
化に資することができる電子回路基板の製造方法を提供
することを目的とする。また、ブリッジ部除去の際にバ
リが生じにくい電子回路基板の製造方法を提供すること
を目的とする。さらには、かかる電子回路基板の製造方
法の実施に適する金属回路板を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の電子回路基板の製造方法は、複数の回路要
素と、該回路要素よりも厚みが薄く該回路要素を相互に
接続する複数のブリッジ部と、該ブリッジ部とほぼ同じ
厚さで該ブリッジ部を相互に連結するブリッジ連結部
と、を有する金属回路板を形成する金属回路板形成工程
と；該金属回路板を基板上に配置して接合する接合工程
と；ブリッジ部をブリッジ連結部と共に除去するブリッ
ジ部除去工程と；を含む電子回路基板の製造方法におい
て、金属回路板形成工程では、回路要素、ブリッジ部及
びブリッジ連結部に加えて、さらに、各回路要素に対し
てブリッジ部を介して接続される、少なくとも外周縁が
基板の外周縁よりも外方に位置する大きさの外枠を有す
る金属回路板を形成し、接合工程では、ブリッジ部及び
ブリッジ連結部と基板の接合面との間に隙間が生じる側
の面を対面させて金属回路板のうち回路要素のみを接合
し、ブリッジ部除去工程では、該外枠をめくり上げるこ
とにより、ブリッジ連結部もめくり上げてブリッジ部を
除去する、ことを特徴とする。

【０００７】金属回路板形成工程において、ブリッジ連
結部の角部の幅が直線部の幅よりも広い金属回路板を形
成することが好ましく、ブリッジ部のうち、回路要素と
の境界部付近に、金属回路板の非接合面側に開口する溝
を形成するとより好ましい。また、外枠と回路要素とを
接続するブリッジ部を除き、少なくとも他のブリッジ部
を、外枠のめくり上げ方向と略直交する方向に沿っての
み設けると、さらに好ましい。また、金属回路板形成工
程において、外枠の適宜位置に、該外枠をつまんでめく
り上げるつまみ上げ手段の先端部を挿通可能な孔部を形
成すると好ましい。

【０００８】なお、接合工程においては、金属回路板を
基板上に配置して加熱し、金属回路板と基板とを直接接
合する手段や、活性金属を含有する接合材を基板表面に
塗布して接合材層を形成し、次に金属回路板を該接合材
層上に配置して加熱することにより、金属回路板と基板
とを接合する手段を用いることができる。

【０００９】一方、本発明の金属回路板は、複数の回路
要素と、該回路要素よりも厚みが薄く該回路要素を相互
に接続する複数のブリッジ部と、該ブリッジ部とほぼ同
じ厚さで該ブリッジ部を相互に連結するブリッジ連結部
と、を有し、基板上に配置して接合した後、ブリッジ部
をブリッジ連結部と共に除去することにより電子回路基
板を製造するために用いられる金属回路板において、回
路要素、ブリッジ部及びブリッジ連結部に加えて、さら
に、各回路要素に対してブリッジ部を介して接続され
る、少なくとも外周縁が基板の外周縁よりも外方に位置
する大きさの外枠であって、回路要素の基板への接合後
にめくり上げられることにより、ブリッジ部をブリッジ
連結部と共に除去可能な外枠を有することを特徴とす
る。

【００１０】この場合、ブリッジ連結部の角部の幅が直
線部の幅よりも広くなるように形成されていることが好
ましく、ブリッジ部のうち、回路要素との境界部付近
に、金属回路板の非接合面側に開口する溝を有するもの
がより好ましい。また、外枠と回路要素とを接続するブ
リッジ部を除き、少なくとも他のブリッジ部を、外枠の
めくり上げ方向と略直交する方向に沿ってのみ設けてあ
るとさらに好ましい。さらに、外枠の適宜位置に、該外
枠をつまんでめくり上げるつまみ上げ手段の先端部を挿
通可能な孔部を有するものが好ましい。

【００１１】

【作用】ブリッジ部の除去に当たっては、外枠の端部を
手作業により又は機械によりつまみ、一定方向にめくり
上げる。外枠をめくり上げていくと、まず、外枠と回路
要素とを接続しているブリッジ部が破断し、次に、ブリ
ッジ連結部がめくり上がっていき、これに伴って他のブ
リッジ部が破断し除去される。

【００１２】

【実施例】次に、図面に示した一実施例に基づき本発明
をさらに詳細に説明する。図において、１は本実施例の
電子回路基板であり複数の回路要素２１と基板３とから
なり、図２で示した金属回路板２を基板３に接合して、
後述するブリッジ部、ブリッジ連結部、外枠を除去する
ことにより形成される。

【００１３】金属回路板２は、図２で示すように、複数
の回路要素２１と、該複数の回路要素２１を相互に接続
するためのブリッジ部２２と、このブリッジ部２２同士
を接続するブリッジ連結部２３と、回路要素２１に対し
てブリッジ部を介して接続される外枠２４と、を有して
構成されている。かかる形状の金属回路板２は、予めエ
ッチング処理又はプレス加工等により形成されるが、ブ
リッジ部２２及びブリッジ連結部２３は、回路要素２１
よりも厚みが薄くなるように形成されている。これは、
ブリッジ部２２及びブリッジ連結部２３を剥がし易くす
るためである。また、このため、ブリッジ部２２及びブ
リッジ連結部２３は、接合した際に基板３に貼り付かな
いような構成とする必要があり、厚みを薄くするといっ
ても、ブリッジ部２２及びブリッジ部２３は回路要素２
１の接合面側からハーフエッチングして厚みを薄くする
のが好ましい。例えば、ブリッジ部２２及びブリッジ連
結部２３の厚みは、回路要素２１の厚みの約１／２〜１
／４程度とすることができる。なお、図２は、金属回路
板２を非接合面からみた平面図である。

【００１４】また、各回路要素２１には、基板３との加
熱接合時に生じる、セラミックス等の基板材料と銅等の
回路要素構成材料との間の熱膨張差に基づく熱応力によ
り発生する基板３のクラックや回路要素２１の剥離など
を防止するため、該各回路要素２１の端縁あるいは端縁
より僅かに内方部分に薄肉部（図示せず）を形成してお
くことが好ましい。

【００１５】外枠２４は、少なくとも外周縁２４ａが、
金属回路板２を接合する基板３の外周縁３ａよりも、外
方に位置するような大きさで形成されている。外枠２４
の内周縁２４ｂが基板３の外周縁３ａよりも外方に位置
するような大きさであれば特に必要はないが、外枠２４
の内周縁２４ｂ付近が基板３の外周縁３ａ付近と平面的
に見た場合に重なる程度の大きさの場合には、外枠２４
と基板３との接合を回避するため、外枠２４のうち重な
る部分２４ｃ（図２の斜線部）を回路要素２１の接合面
側からハーフエッチングして厚みを薄くしておくことが
好ましい。

【００１６】ブリッジ部２２は、図３に示すように、回
路要素２１寄りの部分の幅が狭くなるようなテーパ状に
形成されていることが好ましい。回路要素２１と連結し
ている部分の断面積が小さいほど回路要素２１から切り
離しやすいからである。また、ブリッジ部２２のうち、
この回路要素２１との境界部付近には、図３及び図４に
示すように、回路要素２１の非接合面側に開口する溝２
２ａを形成しておくことが好ましい。ブリッジ部２２は
非接合面側の上方に向かって剥がされるが、この場合に
バリが発生し難くなるからである。溝２２ａを形成する
手段としては、非接合面側からエッチング（ハーフエッ
チング）処理して形成することができる。従って、この
溝２２ａが設けられている部分の厚みは、ブリッジ部２
２の他の部分と比較して約１／２〜１／５程度となる。

【００１７】また、ブリッジ部２２の破断を容易にする
ため、回路要素２１のうち、ブリッジ部２２の溝２２ａ
が設けられている側の端部が接触している部分の両側に
は、図５に示すように、切欠き２５を設けておいてもよ
い。

【００１８】また、ブリッジ部２２のうち、外枠２４と
回路要素２１とを連結しているブリッジ部２２はこれに
限定されるものではないが、その他のブリッジ部２２、
つまり回路要素２１同士を連結しているブリッジ部２２
は、外枠２４のめくり上げ方向に対して略直交する方向
のみに設けることが好ましい。すなわち、図２上、これ
らのブリッジ部２２が、外枠２４のめくり上げ方向Ｘに
対して略直交するＹ方向に沿ってのみ掛け渡されるよう
に設けることが好ましい。外枠２４をＸ方向にめくり上
げていくと、ブリッジ連結部２３もＸ方向にめくり上げ
られることになるが、この場合にブリッジ部２２がＸ方
向に沿って掛け渡されていると、すなわち、ブリッジ連
結部２３のうちＹ方向に沿う部分にブリッジ部２２が接
続されていると、外枠２４をめくり上げた際に、ブリッ
ジ連結部２３のＹ方向に沿った部分が容易にはめくり上
がらず、中途で切れてしまうことがあるからである。但
し、回路要素２１の形状やレイアウトによっては、Ｙ方
向に沿ってのみブリッジ部２２を掛け渡しただけでは回
路要素２１を支えきれない場合がある。従って、この場
合には、必要最小限の範囲でＸ方向に沿ったブリッジ部
２２を設ける必要がある（図２のＡ部中のブリッジ部２
２参照）。

【００１９】ブリッジ部２２は、上記したように各回路
要素２１を接続しているが、各ブリッジ部２２同士は各
回路要素２１間に設けられる線状のブリッジ連結部２３
により連結されている。従って、本明細書でいう、「各
回路要素２１をブリッジ部２２で接続する」ということ
は、ブリッジ連結部２３を介して配設されたブリッジ部
２２で接続することを意味する。すなわち、図３に示す
ように、ブリッジ部２２のうち、回路要素２１との境界
付近に設けた溝２２ａと反対側の端部である最も幅の広
い部分が、他の回路要素２１に直接接続されているので
はなく、ブリッジ連結部２３に接続されているというこ
とである。この場合に、ブリッジ連結部２３を挟んでブ
リッジ部２２を対称位置に設けるか、図２及び図３に示
したように、位置をずらして設けるかは任意である。

【００２０】ブリッジ連結部２３は、さらに、丸みをつ
けるなどして、角部２３ａの幅を直線部の幅よりも広く
なるように形成しておくことが好ましい。これにより、
ブリッジ連結部２３がめくり上げられた場合に、角部２
３ａで切れてしまうことを防ぐことができる。

【００２１】なお、上記した金属回路板２を構成する材
料としては、一般的には銅が挙げられるが、これに限定
されるものではなく、用途によってはアルミニウムやニ
ッケル等を用いることができる。また、本実施例では金
属回路板２を、基板３の一面のみに接合しているが、用
途によっては両面に接合しても良いことはもちろんであ
る。

【００２２】基板３は、一般的には略方形に形成される
が、これも特に限定されるものではない。また、この基
板３は、絶縁材料であれば公知のいかなる材料から形成
してもよく、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素
などのセラミックス材料を主成分として焼結して成形し
たセラミックス基板、あるいはガラス基板やシリコン基
板等を用いることができる。

【００２３】上記した金属回路板２と基板３との接合方
法としては、金属回路板２を基板３上に配置し、所定の
温度で加熱して直接接合する方法、金属回路板２が例え
ば銅からなる場合には、銅の融点（１０８３℃）以下で
銅と酸素の共晶温度（１０６５℃）以上の温度で加熱
し、銅と酸素との共晶反応によって生じる共晶化合物を
接合材として直接接合するいわゆるＤＢＣ法（ダイレク
ト・ボンディング・カッパー法）を用いることができ
る。また、Ｔｉなどの活性金属を含有するろう材を接合
材として用い、これを基板３表面に塗布して接合材層を
形成した後、金属回路板２を配置して加熱して接合する
いわゆる活性金属法を用いることもできる。さらに、金
属回路板２や基板３を構成する材料によっては、他の適
宜の公知の接着剤を用いて両者を接合することもでき
る。

【００２４】なお、この場合、ブリッジ部２２、ブリッ
ジ連結部２３及び外枠２４の一部はハーフエッチングさ
れているため、基板３には接合しないことはもちろんで
ある。

【００２５】このようにして金属回路板２と基板３を一
体にした後、最後に、ブリッジ部２２、ブリッジ連結部
２３、外枠２４とを除去することにより電子回路基板１
が完成する。すなわち、外枠２４の端部を作業者が直接
手で把持したり、ペンチを用いて把持したり、棒状のジ
グを用いてめくり上げ端部から巻き付けるようにした
り、あるいはこれらを手作業ではなく機械的手段によっ
て行うことにより、図２上Ｘ方向にめくり上げる。

【００２６】これにより、まず、外枠２４のめくり上げ
始めた部分に隣接する、外枠２４と回路要素２１とを接
続しているＸ方向に沿って掛け渡されたブリッジ部２２
が回路要素２１から切り離される。さらに、外枠２４を
めくり上げていくと、ブリッジ連結部２３も一緒にめく
り上げられ、ブリッジ部２２が次々に回路要素２１と切
り離されていく。その結果、基板３上に回路要素２１の
みが所定位置に配設された電子回路基板１が作製され
る。

【００２７】この場合、外枠２４の少なくとも外周縁２
４ａが基板３の外周縁３ａよりも外方に位置しており、
かつ、ブリッジ部２２のうち、外枠２４と回路要素２１
とを接続しているブリッジ部を除くブリッジ部２２が、
めくり上げ方向と略直交する方向にのみ掛け渡され剥が
れ易く、しかもブリッジ連結部２３が中途で切れにくい
ことから、外枠２４をつまんでめくり上げる作業を機械
化・自動化しやすい。

【００２８】なお、外枠２４をつまんでめくり上げる作
業をより容易にするため、すなわち、つまみやすくする
ため、外枠２４の適宜位置、例えば、図２に示すように
外枠２４の四隅付近に孔部２６を形成しても良い。この
孔部２６につまみ上げ手段の先端部を通すことにより、
つまみ上げ易くなる。また、この孔部２６を、金属回路
板２と基板３との位置合わせ、さらには基板３を挟んで
両面に金属回路板２を配設する電子回路基板の場合に
は、二枚の金属回路板２の位置合わせに利用することが
できる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の電子回路基板の製造方法及び該
方法に用いる金属回路板によれば、基板の外周縁よりも
外枠の外周縁の位置が外方に位置している金属回路板を
用いているため、外枠をめくり上げさえすればブリッジ
部をブリッジ連結部を介して容易に除去することができ
る。また、ブリッジ連結部が中途で切れることがないた
めブリッジ部除去作業の迅速化、機械化・自動化に資す
ることができ、量産性を向上させることができる。さら
に、回路要素とブリッジ部との境界付近に溝を形成する
こと等によりバリが生じ難くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子回路基板の製造方法により製造し
た電子回路基板の一例を示す斜視図である。

【図２】本発明の電子回路基板の製造方法で用いた金属
回路板の一実施例を示す平面図である。

【図３】ブリッジ部とブリッジ連結部を示す図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】回路要素のブリッジ部との境界付近に切欠きを
設けた態様を示す図である。

【符号の説明】

１ 電子回路基板 ２ 金属回路板 ２１ 回路要素 ２２ ブリッジ部 ２３ ブリッジ連結部 ２４ 外枠 ３ 基板

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の回路要素と、該回路要素よりも厚
   みが薄く該回路要素を相互に接続する複数のブリッジ部
   と、該ブリッジ部とほぼ同じ厚さで該ブリッジ部を相互
   に連結するブリッジ連結部と、を有する金属回路板を形
   成する金属回路板形成工程と；該金属回路板を基板上に
   配置して接合する接合工程と；ブリッジ部をブリッジ連
   結部と共に除去するブリッジ部除去工程と；を含む電子
   回路基板の製造方法において、 金属回路板形成工程では、回路要素、ブリッジ部及びブ
   リッジ連結部に加えて、さらに、各回路要素に対してブ
   リッジ部を介して接続される、少なくとも外周縁が基板
   の外周縁よりも外方に位置する大きさの外枠を有する金
   属回路板を形成し、接合工程では、ブリッジ部及びブリ
   ッジ連結部と基板の接合面との間に隙間が生じる側の面
   を対面させて金属回路板のうち回路要素のみを接合し、
   ブリッジ部除去工程では、該外枠をめくり上げることに
   より、ブリッジ連結部もめくり上げてブリッジ部を除去
   する、ことを特徴とする電子回路基板の製造方法。
2. 【請求項２】 金属回路板形成工程において、ブリッジ
   連結部の角部の幅が直線部の幅よりも広い金属回路板を
   形成する請求項１に記載の電子回路基板の製造方法。
3. 【請求項３】 金属回路板形成工程において、ブリッジ
   部のうち、回路要素との境界部付近に、金属回路板の非
   接合面側に開口する溝を形成する請求項１又は２記載の
   電子回路基板の製造方法。
4. 【請求項４】 金属回路板形成工程において、外枠と回
   路要素とを接続するブリッジ部を除き、少なくとも他の
   ブリッジ部を、外枠のめくり上げ方向と略直交する方向
   に沿ってのみ設ける請求項１〜３いずれか１に記載の電
   子回路基板の製造方法。
5. 【請求項５】 金属回路板形成工程において、外枠の適
   宜位置に、該外枠をつまんでめくり上げるつまみ上げ手
   段の先端部を挿通可能な孔部を形成する請求項１〜４い
   ずれか１に記載の電子回路基板の製造方法。
6. 【請求項６】 接合工程において、金属回路板を基板上
   に配置して加熱し、金属回路板と基板とを直接接合する
   手段を用いる請求項１〜５いずれか１に記載の電子回路
   基板の製造方法。
7. 【請求項７】 接合工程において、活性金属を含有する
   接合材を基板表面に塗布して接合材層を形成し、次に金
   属回路板を該接合材層上に配置して加熱することによ
   り、金属回路板と基板とを接合する手段を用いる請求項
   １〜５いずれか１に記載の電子回路基板の製造方法。
8. 【請求項８】 複数の回路要素と、該回路要素よりも厚
   みが薄く該回路要素を相互に接続する複数のブリッジ部
   と、該ブリッジ部とほぼ同じ厚さで該ブリッジ部を相互
   に連結するブリッジ連結部と、を有し、基板上に配置し
   て接合した後、ブリッジ部をブリッジ連結部と共に除去
   することにより電子回路基板を製造するために用いられ
   る金属回路板において、 回路要素、ブリッジ部及びブリッジ連結部に加えて、さ
   らに、各回路要素に対してブリッジ部を介して接続され
   る、少なくとも外周縁が基板の外周縁よりも外方に位置
   する大きさの外枠であって、回路要素の基板への接合後
   にめくり上げられることにより、ブリッジ部をブリッジ
   連結部と共に除去可能な外枠を有することを特徴とする
   金属回路板。
9. 【請求項９】 ブリッジ連結部の角部の幅が直線部の幅
   よりも広くなるように形成されている請求項８記載の金
   属回路板。
10. 【請求項１０】 ブリッジ部のうち、回路要素との境界
    部付近に、金属回路板の非接合面側に開口する溝を有す
    る請求項８又は９に記載の金属回路板。
11. 【請求項１１】 外枠と回路要素とを接続するブリッジ
    部を除き、少なくとも他のブリッジ部を、外枠のめくり
    上げ方向と略直交する方向に沿ってのみ設けてなる請求
    項８〜１０いずれか１に記載の金属回路板。
12. 【請求項１２】 外枠の適宜位置に、該外枠をつまんで
    めくり上げるつまみ上げ手段の先端部を挿通可能な孔部
    を有する請求項８〜１１いずれか１に記載の電子回路基
    板の製造方法。