JPH085559Y2

JPH085559Y2 - プリント基板

Info

Publication number: JPH085559Y2
Application number: JP1987140466U
Authority: JP
Inventors: 裕奥秋
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1987-09-14
Filing date: 1987-09-14
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2002-09-14
Also published as: JPS6447053U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、ピングリッドアレイやリードレスチップキ
ャリヤ等の半導体装置のパッケージの一部に用いられる
プリント基板に関するものである。

（従来の技術）従来、このような分野の技術としては、第２図に示す
ようなものがあった。以下、その構成を説明する。

第２図は従来のプリント基板を備えたプリント基板パ
ッケージの一構成例を示す断面図である。

このプリント基板パッケージは、ピングリッドアレイ
（以下、PGAという）形のパッケージを示すもので、例
えばガラスエポキシ基板から成るプリント基板１を有し
ている。

プリント基板１のほぼ中央部には、ざぐり加工等によ
り凹状に形成された素子搭載部２が設けられており、素
子搭載部２の内面側には銅箔等の導体３が形成されてい
る。プリント基板１の表面には、銅箔から成る回路パタ
ーン４が形成されている。

前記プリント基板１の端部付近には、回路パターン４
に導通された複数のスルーホール５が形成されており、
これらのスルーホール５内にはリードピン６が嵌入、固
定されている。

また、プリント基板１裏面側の前記素子搭載部２付近
には、金属板７がめっき等により形成されている。この
金属板７は、水分等が比較的侵入し易いガラスエポキシ
基板に対し、水分の侵入を阻止して半導体素子等を保護
するためのものである。

上記のように構成されたプリント基板パッケージにお
いて、前記素子搭載部２には、銀ペーストや樹脂ペース
ト等により半導体素子８が固着されている。半導体素子
８は金属細線９を介して回路パターン４に接続されてお
り、これらの上部には、半導体素子８等を密封して外部
環境から保護するためのキャップ10が設けられている。

以上のプリント基板パッケージにはプリント基板１が
用いられているが、このプリント基板１とは別に一般的
なプリント基板に関する従来の技術としては、例えば特
公昭48−24316号公報に記載されるものがある。

第３図は前記文献に記載された従来のプリント基板の
一構成例を示す断面図である。

このプリント基板11は、積層材料12を複数層重ね合わ
せて構成された積層板の表裏面に銅箔13を有している。
積層板の中間部には孔あき金属層14がサンドイッチ状に
設けられており、その端部14−１はプリント基板11の端
部11−１に露出している。

前記孔あき金属層14は、これを接地することによりシ
ールド効果を高め、回路の動作に対する誘導等の影響を
小さくするために設けられたものである。また、孔あき
金属層14に形成された複数の孔15は、プリント基板11に
形成されるスルーホールを貫通させるためのものである
が、スルーホールと孔15は互いに絶縁される。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、上記構成のパッケージ用プリント基板
においては、次のような問題点があった。

（１）素子搭載部２の裏面側のプリント基板１に金属
板７をめっきにより形成することは、多くの工数を要す
る。その上、金属板７の腐食を防止するために、その表
面に樹脂コーティングを施す必要があるので、製造工程
が乱される。

（２）スルーホール５を形成する関係上、金属板７を
プリント基板１の裏面全面に形成することができない。
それ故、水分に対する侵入防止効果が十分でない。

（３）上記（１），（２）の問題点を解決するため
に、第３図に示すような孔あき金属層14をプリント基板
１の間にサンドイッチ状に設けることが考えられる。こ
の場合、第２図のリードピン６を貫通させる孔15を除く
全ての孔15を塞ぐことにより、効果が期待できる。とこ
ろが、孔あき金属層14は、その端部14−１がプリント基
板11の端部11−１に露出するため、そこから水分が侵入
すると共に腐食も進行するという問題があった。この端
部14−１の露出は、通常のプリント基板11の製造方法で
は、大きな寸法のプリント基板を切断して個々のプリン
ト基板11にする関係上、避けることができない。

また、大きな寸法のプリント基板を個片に切断する際
に、それぞれの矩形の孔あき金属層14にかかる応力が大
きくなり、その孔あき金属層14の変形や剥離といった問
題も生じる。

（４）上記（３）の方法においては、プリント基板11
が加熱された際に、孔あき金属層14の界面に存在する気
泡の膨脹のため、孔あき金属層14が剥離してしまうとい
う問題もあった。

本考案は、前記従来技術がもっていた問題点として、
金属板の形成に多大の工数を要し工程が乱される点、金
属板をプリント基板の裏面全面に形成できず耐湿効果が
不十分な点、孔あき金属層の端部が露出するため耐湿
性、防錆上の問題がある点、及び孔あき金属層に変形や
剥離を生じる点について解決したパッケージ用プリント
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）本考案は、前記問題点を解決するために、絶縁材料で
はさまれた、複数の矩形金属片より構成される中間金属
層を有し、且つ表面に回路パターンと半導体素子搭載部
とを一単位として複数個有し、これらを前記矩形金属片
の周囲に沿って個片に切断してパッケージの一部として
供されるプリント基板であって、前記複数の矩形金属片
及び前記素子搭載部を次のように構成している。即ち、
前記複数の矩形金属片は、周辺が空隙部で囲まれ、その
頂点近傍かつ頂点を含む領域において互いに隣接する前
記矩形金属片と連続されている。さらに、前記素子搭載
部は、前記矩形金属片の略中央部に対応する前記プリン
ト基板表面にそれぞれ位置する構成になっている。

（作用）本考案によれば、以上のようにパッケージ用プリント
基板を構成したので、切断された矩形金属片は、その周
辺端部をプリント基板から露出させることなしに、容易
にプリント基板内に積層することを可能にする働きをす
る。また、プリント基板内に設けられた矩形金属片は、
該プリント基板のほぼ全域に亘って形成され、さらにそ
の矩形金属片の略中央部に対応するプリント基板表面
に、素子搭載部が設けられる。それ故、水分の侵入を確
実に防止すると共に、矩形金属片の腐食等も防止され
る。さらにまた、矩形金属片の頂点を含む領域をその連
結部とすることは、大きな寸法のプリント基板を個片に
切断する際に、それぞれの矩形金属片にかかる応力を抑
制する働きがある。したがって、前記問題点を除去でき
るのである。

（実施例）第１図は本考案の第１の実施例を示す切断後のプリン
ト基板を備えたプリント基板パッケージの断面図、第４
図は第１図のプリント基板の切断前の中間金属層の平面
図、第５図は第１図の切断後のプリント基板の断面図で
ある。

第１図のプリント基板パッケージは、PGA形のパッケ
ージを示すもので、例えばガラスエポキシ基板が積層、
圧着されて成るプリント基板21を有している。プリント
基板21上には図示しない素子搭載部及び回路パターンが
設けられている。

プリント基板21の内部には、矩形の金属片22が設けら
れている。この矩形の金属片22はプリント基板21のほぼ
全域に亘って形成されているが、その周辺端部22−１は
プリント基板21内に納められ、外部に露出していない。

前記中間金属層22の周辺部には複数の開孔23が形成さ
れている。これらの開孔23を貫通してプリント基板21の
スルーホール24が形成されている。スルーホール24の内
面には銅等のめっき層25が形成され、プリント基板21上
の回路パターンと導通している。スルーホール24の外径
は開孔23の内径より小さく設定されており、双方は互い
に接触しないように設定されている。即ち、スルーホー
ル24と開孔23との間には、樹脂部材が存在して双方を絶
縁している。

前記スルーホール24内にはリードピン26が嵌入されて
いる。嵌入されたリードピン26は、スルーホール24の下
端部において、はんだ26aにより固定されている。

以上のように構成されるプリント基板パッケージは、
次のようにして製造される。

先ず、第４図に示すような中間金属層27を製造する。
この中間金属層27は、プリント基板パッケージのプリン
ト基板21に対応した矩形の金属片28が複数個連結されて
成るものである。それぞれの金属片28は４つのコーナー
部で連結部29によって互いに連結されている。この連結
部29以外の周辺部においては、それぞれの金属片28は互
いに所定寸法の空隙部30を隔てて隣接している。それぞ
れの金属片28には、プリント基板21のスルーホール24に
対応した複数の開孔23が設けられている。これらの開孔
23及び前記空隙部30は、エッチングまたはプレス等の方
法により形成することができる。

次に、上記のように製造された金属板27をガラスエポ
キシ基板等の間に挾み、接着剤等を用いて積層、圧着
し、複数層から成る積層板を形成する。その後、積層板
表面に所定の回路パターンを形成する。

このように回路パターンが形成された積層板を予め設
定された切断線に沿って切断し、第５図に示すような個
々のプリント基板21とする。前記切断線に沿って切断す
る際、積層板内の中間金属層27は、第４図に示す破線Ａ
に沿って矩形状に切断され、個々の矩形の金属片22と成
る。即ち、中間金属層27は空隙部30のほぼ中心線に沿っ
て矩形状に切断されるので、その切断の際にそれぞれの
矩形の金属片28にかかる応力を抑制できる。その上、プ
リント基板21の切断面21−１に矩形の金属片22が露出す
ることは殆どなく、僅かに連結部29の切断面が露出する
のみである。なお、第５図のプリント基板21の下面に形
成されたパッド32は、銅箔等から成り、プリント基板21
内部の矩形の金属片22に形成された開孔23の位置を示す
ためのものである。

次に、プリント基板21に第１図に示すスルーホール24
を形成する。スルーホール24は、例えばドリル等を用い
て開口されるが、その際の位置合わせは、ドリルの刃の
中心をパッド32の中心に合わせればよい。このようにす
ることにより、スルーホール24は第１図に示すように矩
形の金属片22の開孔23を貫通して形成され、しかも開孔
23に接触することはない。その後、通常の方法によりス
ルーホール24内面にめっき層25を形成する。

上記のように形成されたプリント基板パッケージにお
いて、プリント基板21上に設けられた素子搭載部に半導
体素子が搭載される。なお、素子搭載部は特に図示して
いないが、第１図のプリント基板21のほぼ中央部をその
まま素子搭載部としてもよいし、前記中央部に凹状の素
子搭載部を形成することもできる。

この第１の実施例においては、次のような利点を有す
る。

（ｉ）プリント基板21のほぼ全域に亘って矩形の金属
片22を形成するので、水分に対する侵入防止効果が大き
い。また、放熱性の向上も期待できる。

（ii）矩形の金属片22の周辺部22−１はプリント基板
21の外部に殆ど露出しないので、水分の侵入が防止でき
ると共に、矩形の金属片22の腐食も防止できる。なお、
矩形の金属片22の連結部29は露出するが極く僅かであ
り、しかも半導体素子から最も離れた位置なので、大き
な影響はない。

（iii）プリント基板21の裏面側に金属板７を設ける
必要がないので、製造工程が円滑に流れる。また、プリ
ント基板21の裏面側に金属板７を設けるのに比し、プリ
ント基板21の内部に中間金属層22を設けることは、プリ
ント基板21の変形防止に大いに貢献する。

（iv）各矩形の金属片28は、４つのコーナー部で連結
部29によって互いに連結されているので、大きな寸法の
プリント基板を個片に切断する際に、それぞれの矩形の
金属片28にかかる応力を抑制することが可能となる。

第６図は本考案の第２の実施例のプリント基板におけ
る中間金属層の部分拡大図である。

この実施例が第１の実施例と異なる点は、複数の矩形
の金属片40から成る中間金属層41の全面に凹凸面もしく
は粗面を形成したことと、連結部42をリング状に形成し
たことである。凹凸面もしくは粗面の形成は、エッチン
グやホーニング等により容易に形成することができる。

このような構造とすれば、第１の実施例とほぼ同様の
作用、利点が得られると共に、金属板41即ち矩形の金属
片22の全面に形成された凹凸面や粗面は、ガラスエポキ
シ基板等との接着性を向上させ、矩形の金属片22の剥離
を防止することができる。また、リング状の連結部42
は、外力等に対し変形しにくいという利点を有してい
る。

なお、本考案は図示の実施例に限定されず種々の変形
が可能であり、例えば次のような変形例が挙げられる。

（イ）第１図及び第４図〜第６図においては、PGA形
パッケージに用いられるプリント基板について示したが
これに限定されない。例えば、リードレスチップキャリ
ヤ形パッケージ等にも本考案のプリント基板を適用する
ことができる。

（ロ）第４図及び第６図の中間金属層27,41の全面、
もしくは矩形の金属片28,40の周辺端部付近にエポキシ
樹脂等から成る絶縁性の皮膜を形成してもよい。このよ
うにすれば、矩形の金属片22とスルーホール24との絶縁
がより確実になると共に、金属片28,40間の空隙部30の
幅寸法を小さくすることができる。

（ハ）特定のスルーホール24と矩形の金属片22とを電
気的に接続し、リードピン26に導通させて接地電位をと
ることも可能である。

（考案の効果）以上詳細に説明したように、本考案によれば、切断し
て個片形成されることを前提とした、パッケージの一部
として供されるプリント基板内に、中間金属層を形成
し、且つ、この中間金属層を、コーナー部で連結された
複数の矩形の金属片で構成したので、該プリント基板を
矩形の金属片の周囲に沿った空隙部で切断したとき、そ
の切断の際にそれぞれの矩形金属片にかかる応力を抑制
することが可能となる。このため、矩形金属片の変形や
剥離等を防止できる。さらに、切断後のプリント基板の
切断面は、コーナー部を除き金属片が露出しない。この
ため、切断後のプリント基板を用いてパッケージを形成
したとき、切断後のプリント基板は裏面からの水分の侵
入を金属片により阻止すると共に、コーナー部を除く側
面からの水分の侵入も阻止することができ、半導体素子
を水分から保護できる。その上、金属片の露出部分であ
るコーナー部は、切断後のプリント基板の中央に配置さ
れる半導体素子から最も離れた位置であり、この露出部
分からの水分の侵入パスが最長となるから、該半導体素
子への影響が最も少ない。しかも、金属片はコーナー部
のみの最小限の露出で済むため、金属片の腐食、及び基
板と該金属片の剥離を最小限に抑制することができる。

また、金属片による放熱性の向上や、プリント基板の
変形防止効果も期待できる。したがって、本考案のプリ
ント基板を用いたプリント基板パッケージの信頼性の飛
躍的な向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例を示すプリント基板パッ
ケージの断面図、第２図は従来のプリント基板パッケー
ジの断面図、第３図は従来のプリント基板の断面図、第
４図は本考案の第１の実施例における中間金属層の平面
図、第５図は第１図のプリント基板の断面図、第６図は
本考案の第２の実施例における他の中間金属層の部分拡
大図である。 21……プリント基板、22……金属片、23……開孔、24…
…スルーホール、27,41……中間金属層、28,40……金属
片、29,42……連結部、30……空隙部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】絶縁材料ではさまれた、複数の矩形金属片
より構成される中間金属層を有し、且つ表面に回路パタ
ーンと半導体素子搭載部とを一単位として複数個有し、
これらを前記矩形金属片の周囲に沿って個片に切断して
パッケージの一部として供されるプリント基板であっ
て、前記複数の矩形金属片は、周辺が空隙部で囲まれ、その
頂点近傍かつ頂点を含む領域において互いに隣接する前
記矩形金属片と連結され、前記素子搭載部は、前記矩形金属片の略中央部に対応す
る前記プリント基板表面にそれぞれ位置する、ことを特徴とするプリント基板。