JPH10308468A - 電子部品搭載用基板 - Google Patents
電子部品搭載用基板Info
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Abstract
の反りの発生を防止することができる電子部品搭載用基
板を提供する。 【解決手段】 電子部品搭載部51を設けた絶縁基板5
に,ヒートスラグ1が接着されている。ヒートスラグ
は,絶縁基板に対面して配置されてなる平板状の本体部
15と,その側面から延設してなる突出片13とからな
る。本体部は,樹脂接着層2を介して絶縁基板に接着し
ている。突出片は,絶縁基板に位置決め用穴6の内部に
挿入して半田4により接合されている。ヒートスラグ
は,本体部の樹脂接着部分12と突出片の半田接合部分
14との間に,絶縁基板の変形を吸収する変形部を有し
ている。変形部は,スリット11,薄肉部等である。変
形部は,本体部における突出片延設部周縁,又は突出片
における本体部隣接部に設けられている。
Description
に電子部品搭載後の樹脂封止の際に基板に反りが発生す
ることを防止する構造に関する。
基板の表面に放熱板を接着,固定したものがある。絶縁
基板と放熱板とは,従来,位置決めガイドを用いて位置
決めされていた。しかし,発明者らは,両者の位置決め
が容易となる構造の電子部品搭載用基板を先に提案した
(特願平9−67408号)。
91に,その側面より延設された突出片913を設け
て,突出片913を,絶縁基板95に設けた位置決め用
穴96の内部に挿入して半田94により接合,固定す
る。位置決め用穴96の中に突出片913を挿入するこ
とにより,ヒートスラグ91と絶縁基板95とが位置決
めされる。ヒートスラグ91と絶縁基板95との間は,
絶縁性の樹脂接着層92により接着する。
けられている。絶縁基板95の表面は,ソルダーレジス
ト97により被覆されている。絶縁基板95の略中央部
は,電子部品を搭載するための凹状の搭載部951を有
している。図16に示すごとく,搭載部951に電子部
品952を接着剤953により接着した後,搭載部95
1の中に封止用樹脂954を充填する。
51を封止用樹脂954により封止する際に,封止用樹
脂954を一旦溶融させた状態で搭載部951に充填
し,その後硬化させる。このとき,図16に示すごと
く,封止用樹脂954が収縮する。一方,ヒートスラグ
91は収縮しない。このため,封止用樹脂954の収縮
によって,絶縁基板95におけるヒートスラグ91と反
対側が収縮して,絶縁基板95に反りが発生する。かか
る反りが発生した場合には,電子部品搭載用基板の表面
実装部品との接続信頼性が低くなる。
部品搭載部を樹脂封止する際に絶縁基板の反りの発生を
防止することができる,電子部品搭載用基板を提供しよ
うとするものである。
子部品搭載部を設けた絶縁基板と,該絶縁基板に接着し
てなるヒートスラグとを有するとともに,該ヒートスラ
グは,絶縁基板に対面して配置してなる平板状の本体部
と,該本体部の側面から延設してなる突出片とからな
り,上記本体部は,樹脂接着層を介して絶縁基板に接着
してなり,また上記突出片は,絶縁基板に位置決め用穴
の内部に挿入して半田接合してなり,かつ,上記ヒート
スラグは,上記本体部の樹脂接着部分と上記突出片の半
田接合部分との間に,絶縁基板の変形を吸収する変形部
を有していることを特徴とする電子部品搭載用基板であ
る。
際に生じる絶縁基板の反りが,ヒートスラグが絶縁基板
よりも硬いために発生することに着目したものである。
つまり,絶縁基板よりも硬い材質からなるヒートスラグ
に変形部を設けて,絶縁基板の変形を吸収することを特
徴とする。
ては,ヒートスラグにおける樹脂接着部分と突出片の半
田接合部分との間に,絶縁基板の変形を吸収し得る変形
部を設けている。この変形部は,絶縁基板の変形に伴っ
て変形する。それゆえ,電子部品搭載部の樹脂封止の際
に,絶縁基板だけが変形するのではなく,ヒートスラグ
の変形部も絶縁基板の変形に追従して変形することにな
る。従って,絶縁基板に反りが発生することを防止する
ことができる。
の間は,樹脂接着層により接着されている。樹脂接着層
は,柔らかい材質である。そのため,樹脂接着層は,絶
縁基板の変形を吸収することができ,絶縁基板の反りを
更に効果的に抑制することができる。
用穴の内部に挿入されて半田により接合されている。位
置決め用穴内の半田は,突出片を強固に接合して,ヒー
トスラグを絶縁基板に対して確実に接続する。
記突出片の半田接合部分との間には,上記変形部が設け
られている。この変形部は,上述のように絶縁基板の変
形に追従して,変形するため,上記半田接合部分に絶縁
基板の変形の影響を与えることを防止することができ
る。従って,突出片と絶縁基板の位置決め用穴との強い
半田接合強度を維持することができる。従って,本発明
によれば,電子部品搭載部を樹脂封止する際に絶縁基板
の反りの発生を防止することができる。
半田接合部分との間とは,本体部における樹脂接着層に
より接着される部分と,突出片における半田により接合
される部分との間をいう。
記変形部は,ヒートスラグの本体部における突出片延設
部周縁に設けられていることが好ましい。また,請求項
3の発明のように,上記変形部は,上記突出片における
本体部隣接部に設けられていることが好ましい。これに
より,絶縁基板の反りをより効果的に防止することがで
きる。
部は,スリットであることが好ましい。これにより,絶
縁基板の反りをより効果的に防止することができる。
ットの一方の端部は開口し,上記スリットの他方の端部
は上記樹脂接着部分と半田接合部分とを連結する連結部
により閉止されていることが好ましい。これにより,ス
リットがより一層変形しやすくなり,絶縁基板の変形に
追従しやすくなる。それゆえ,より一層絶縁基板の反り
を抑制することができる。
両方の端部は,上記樹脂接着部分と半田接合部分とを連
結する連結部により閉止されていることが好ましい。こ
れにより,ヒートスラグの本体部と突出片との接続強度
を高めることができる。
部により閉止されたスリットの端部は,曲線部からなる
ことが好ましい。スリットは絶縁基板の変形に追従して
変形する。そのため,スリットが変形したときに,スリ
ットの端部に亀裂が発生することを防止することができ
る。
上記本体部よりも薄い厚みを有する薄肉部であることが
好ましい。これにより,絶縁基板の反りをより一層吸収
することができ,絶縁基板の反りを効果的に抑制するこ
とができる。
みは,上記本体部の厚みの1〜70%であることが好ま
しい。これにより,樹脂接着部分と半田接合部分との接
続強度を高く維持しつつ,絶縁基板の変形に柔軟に追従
して絶縁基板の反りを抑制することができる。一方,1
%未満の場合には,絶縁基板の変形を吸収し難くなるお
それがある。また,70%を超える場合には,ヒートス
ラグにおける樹脂接着部分と半田接合部分との接続強度
が低下するおそれがある。
ば,レーザー加工,化学的エッチング等により行う。ま
た,上記変形部が比較的広い幅のスリットである場合に
は,金型等のプレス加工により形成することができる。
0.7mmであることが好ましい。これにより,変形部
の形成が容易でかつ機械的強度が高いヒートスラグを得
ることができる。一方,0.1mm未満の場合には,ヒ
ートスラグの機械的強度が低下するおそれがある。ま
た,0.7mmを超える場合には,ヒートスラグの強度
が高くなり,変形部の変形が孤立して,絶縁基板に反り
が発生する恐れがあり,また変形部の加工がし難くなる
おそれある。
にいくに従って幅が狭くなる台形型,T字型,丸型,楕
円型,長円型等,種々の形状にすることができる。
るために,銅(Cu),アルミニウム(Al),鉄(F
e),ニッケル(Ni),タングステン(W),又はこ
れらの合金等の金属板を用いることが好ましい。上記絶
縁基板としては,例えば,エポキシ樹脂,ポリイミド樹
脂,ビスマレイミドトリアジン樹脂等の樹脂基板,又は
これらの樹脂とガラスとからなる樹脂複合基板等を用い
ることができる。
部,導体回路,及び位置決め用穴が設けられている。電
子部品搭載部は,電子部品を搭載した後に,封止用樹脂
により樹脂封止される部分である。電子部品搭載部は,
絶縁基板のヒートスラグとの接着面の反対側の面(以
下,この面を上面といい,その反対面を下面ともい
う。)上に設けられていてもよいし,該絶縁基板の上面
に凹状の窪みを形成してこれを電子部品搭載部としても
よい。また,絶縁基板に貫通穴を設けてその底部にヒー
トスラグを配置してなる構造のものであってもよい。上
記導体回路は,絶縁基板の表面又は内部に形成されてい
る。
片を挿入し,ヒートスラグと絶縁基板とを位置決めする
ための穴である。上記位置決め用穴は,突出片の大きさ
とほぼ同じ大きさであることが好ましい。これにより,
位置決め用穴への突出片の挿入によって,ヒートスラグ
と絶縁基板との位置を正確に決定することができる。位
置決め用穴の内壁は,金属めっき膜により被覆されてい
ることが好ましい。これにより,位置決め用穴の内壁に
半田が強固に接合するため,位置決め用穴に対して突出
片を強固に接合することができる。
て,図1〜図7を用いて説明する。本例の電子部品搭載
用基板81は,図1に示すごとく,導体回路3及び電子
部品搭載部51を設けた絶縁基板5と,絶縁基板5に接
着してなるヒートスラグ1とを有している。ヒートスラ
グ1は,絶縁基板5に対面して配置されてなる平板状の
本体部15と,本体部15の側面19から延設してなる
突出片13とからなる。本体部15は,樹脂接着層2を
介して絶縁基板5に接着されている。突出片13は,絶
縁基板5に位置決め用穴6の内部に挿入して半田4によ
り接合されている。
部分12と突出片13の半田接合部分14との間に,絶
縁基板5の変形を吸収するスリット11を有している。
具体的には,スリット11は,本体部15における突出
片延設部周縁に設けられている。スリット11は,絶縁
基板5の変形を吸収する変形部である。
一方の端部111は閉止されており,そこは曲線部から
なる。また,スリット11の端部111は,樹脂接着部
分12と半田接合部分14とを連結する連結部17を有
している。連結部17の最小幅Aは0.6mmであり,
ヒートスラグ1の厚み0.3mmの2倍である。スリッ
ト11の他方の端部119は,ヒートスラグ1の側面1
9に開口している。
ラグ1の中心Cに対して回転対称に4つ配置されてい
る。図3に示すごとく,突出片13の幅は先端にいくに
従って狭くなっており,その本体部隣接部138の幅は
0.9mm,先端部139の幅は0.7mmである。突
出片13の先端部139は,ヒートスラグ1の本体部1
5よりも0.3mm下方に突出している。
く,1辺が28mmの略八角形である。スリット11及
び突出片13は,8つの辺の中,1つの辺を隔てた4つ
の辺に1つずつ配置されている。スリット及び突出片の
ない辺の中心を結ぶ2つの直線C1,C2と,突出片1
3との距離D1,D2は,10.54mm,11.80
8mmである。また,4つのコーナーの辺からスリット
11までの間は,最小部E1で0.2mm,平行部E2
で0.4mmであり,スリット幅Bは0.5mmであ
る。
体回路3が設けられている。図6に示すごとく,絶縁基
板5の上面に設けた導体回路3は,電子部品搭載部51
の周囲に設けたボンディングパッド30,配線回路3
1,半田ボールを接合するためのパッド33,及び位置
決め用穴6の周囲に設けたランド302からなる。
面に設けた導体回路3は,位置決め用穴6の周囲に設け
たランド303と,電子部品搭載部51の周囲に設けた
幅広の配線パターン35とからなり,ランド303と配
線パターン35とは電気的に接続されている。また,ヒ
ートスラグ1と配線パターン35とは,位置決め用穴6
を介して電気的に接続されており,これらは接地用回路
として用いられている。
mmである。位置決め用穴6の直径は1mmである。電
子部品搭載部51は,絶縁基板5を貫通する搭載穴51
0と,その一方を被覆するヒートスラグ1により囲まれ
た部分である。絶縁基板5の表面(上面及び下面)は,
ソルダーレジスト7により被覆されている。
法について説明する。まず,ガラスクロスに熱硬化性樹
脂(例えば,エポキシ樹脂)を含浸してなる絶縁基板を
準備する。次いで,図1に示すごとく,絶縁基板5に,
ドリル等の穴明け装置を用いて,電子部品搭載部形成用
の搭載穴510,及び位置決め用穴6を穿設する。
法により,位置決め用穴6の内壁に金属めっき膜301
を施すとともに,図6,図7に示すごとく,絶縁基板5
の上面及び下面に導体回路3を形成し,各々にソルダー
レジスト7を形成する。このとき,位置決め用穴6,電
子部品搭載部51の周辺,及び半田ボール接合用のパッ
ド33は,ソルダーレジスト7により被覆せずに露出さ
せる。
金属板を準備し,金型により外形加工を行う。これによ
り,図2,図3に示すごとく,略八角形のヒートスラグ
1を形成するとともに,その側面から4つの突出片13
を延設する。次いで,レーザー加工により,突出片13
に隣接する位置に長尺状のスリット11を穿設する。次
いで,金型を用いて突出片13を折り曲げる。
板5の上面に,樹脂接着層2を介して,ヒートスラグ1
を配置する。このとき,ヒートスラグ1の突出片13を
位置決め用穴6の内部に挿入する。これにより,図4,
図5に示すごとく,ヒートスラグ1が絶縁基板5に対し
て正確に位置決めされる。なお,樹脂接着層2として
は,ガラスクロスに熱硬化性樹脂(例えば,エポキシ樹
脂)を含浸してなるプリプレグを用いる。
縁基板5とヒートスラグ1とを接着する。これにより,
ヒートスラグ1の本体部15における,スリット11よ
りも内側に,樹脂接着部分12が形成される。
1の接着されていない側の位置決め用穴6の上に,ボー
ル状の半田4を供給し,これを加熱溶融させる。これに
より,位置決め用穴6の内部に半田4を充填するととも
に,位置決め用穴6と突出片13との間に,フィレット
40を形成する。また,上記の位置決め用穴6の内部へ
の半田4の供給の際に,図6に示すごとく,パッド33
にもボール状の半田を供給し,加熱溶融により接合す
る。以上により,電子部品搭載用基板81が得られる。
品搭載部51の内部に,電子部品52を銀ペースト等の
接着剤53により接合し,電子部品52とボンディング
パッド30とをボンディングワイヤー55により接続す
る。電子部品搭載部51の中は,電子部品52を覆うよ
うにして,封止用樹脂54を充填する。
る。本例の電子部品搭載用基板81においては,図1に
示すごとく,ヒートスラグ1における本体部15の樹脂
接着部分12と突出片13の半田接合部分14との間
に,スリット11を設けている。スリット11は,絶縁
基板5の変形に伴って変形する変形部である。それゆ
え,電子部品搭載部51の樹脂封止の際に,絶縁基板5
だけが変形するのではなく,ヒートスラグ1のスリット
11も絶縁基板5の変形に追従して変形することにな
る。従って,絶縁基板5に反りが発生することを防止す
ることができる。
の本体部15と絶縁基板5との間は,樹脂接着層2によ
り接着されている。樹脂接着層2は,柔らかい材質であ
る。そのため,樹脂接着層2は,絶縁基板5の変形を吸
収することができ,絶縁基板5の反りを更に効果的に抑
制することができる。
置決め用穴6の内部に挿入されて半田4により接合され
ている。位置決め用穴6内の半田4は,突出片13を強
固に接合して,ヒートスラグ1を絶縁基板5に対して確
実に接続する。
突出片13の半田接合部分14との間には,上記のごと
く,変形可能なスリット11が設けられている。そのた
め,半田接合部分14に絶縁基板5の変形の影響を与え
ることを防止することができる。従って,突出片13と
絶縁基板5の位置決め用穴6との強い半田接合強度を維
持することができる。
9から一体的に延設された部分である。この突出片13
は,位置決め用穴6の内部に挿入され,半田接合されて
いる。そのため,ヒートスラグ1の接合面積が増えて,
ヒートスラグ1と絶縁基板5との間に,優れた接合強度
が得られる。また,ヒートスラグ1と位置決め用穴6と
の電気的接続信頼性も向上する。更に,突出片13は,
電子部品52から発する熱の逃げ道となり,放熱効果が
向上する。
を挿入することにより,ヒートスラグ1と絶縁基板5と
の位置決めを正確に行うことができる。そのため,電子
部品搭載用基板81の品質,生産性が向上し,製造工程
の簡略化及びコストの低減化を図ることができる。
く,スリット112の両方の端部111,119が,樹
脂接着部分12と半田接合部分14とを連結する連結部
17により閉止されていることを特徴とする。
は0.15mmであり,ヒートスラグ1の厚み0.3m
mの半分である。スリット112は,ヒートスラグ1の
側面19と平行に長尺状に配置されている。図9に示す
ごとく,突出片13は,半田4が付着している半田接合
部分14において位置決め用穴に接続している。その他
は,実施形態例1と同様である。
ット112が,両方の端部111,119が連結部17
によって閉塞されているため,樹脂接着部分12と半田
接合部分14との接続強度がより高くなる。本例におい
ても,実施形態例1と同様の効果を得ることができる。
く,ヒートスラグ1の突出片131にスリット113を
設けている。スリット113は,突出片131の延設方
向に沿って設けられている。
り,突出片131の幅G0.9mmの55%である。突
出片131は,ヒートスラグ1の本体部15から0.5
mm突出しており,その長さH0.4mm分が下方に折
曲されている。スリット113の幅は,突出片131に
おける本体部隣接部138の幅の30〜99%であるこ
とが好ましい。これにより,ヒートスラグの強度を高く
することができる。ヒートスラグ1は,実施形態例1と
同様に略八角形であり,4つの辺に突出片131が設け
られている。
出片131は,絶縁基板5の位置決め用穴6に挿入され
て,その先端部139が半田4により接合される。突出
片131のスリット113には,半田4を付着させない
でおく。スリット113に半田4が付着すると,スリッ
ト113の変形が抑制されるため,絶縁基板5の変形を
吸収しにくくなるからである。ヒートスラグ1は,その
樹脂接着部分12において樹脂接着層2により絶縁基板
5と接着している。その他は,実施形態例1と同様であ
る。
リット113は,絶縁基板5の変形に応じて自在に変形
し得る部分である。そのため,実施形態例1と同様に,
スリット113は,絶縁基板5の変形を吸収して,絶縁
基板5の反りの発生を抑制することができる。本例にお
いても,実施形態例1と同様の効果を得ることができ
る。
く,突出片132の本体部隣接部138に薄肉部114
を設けている。薄肉部114の厚みは0.1mmであ
り,ヒートスラグ1の本体部15の厚みは0.3mmで
ある。突出片132の先端部139の厚みは,上記本体
部15と同様の厚みである。
出片132は,絶縁基板5の位置決め用穴6に挿入され
て,その先端部が半田4により接合される。突出片13
2の薄肉部114には,実施形態例3と同様に,半田4
は付着させないでおく。ヒートスラグ1は,その樹脂接
着部分12において樹脂接着層2により絶縁基板5と接
着している。その他は,実施形態例1と同様である。
肉部114は,絶縁基板5の変形に応じて自在に変形し
得る部分である。そのため,実施形態例1と同様に,薄
肉部114は,絶縁基板5の変形を吸収して,絶縁基板
5の反りの発生を抑制することができる。本例において
も,実施形態例1と同様の効果を得ることができる。
の突出片133が逆T字型である。突出片133の上部
137の幅F1は0.4mmであり,下部136の幅F
2は0.8mmである。上部137の長さL1は0.1
mmである。下部136の長さL2は0.2mmであ
る。突出片133の上部137及び下部136は,いず
れも位置決め用穴の内部に挿入される。また,ヒートス
ラグ1の本体部15には,実施形態例1と同様の長尺状
のスリット11が形成されている。ヒートスラグ1の厚
みT1及び突出片133の厚みT2はいずれも0.3m
mである。なお,突出片133の上部137の厚みは,
ヒートスラグ1の本体部15の厚み0.3mmよりも薄
くすることもできる。その他は,実施形態例1と同様で
ある。
に対して,拡大幅を有する。そのため,突出片133
は,その下部136において位置決め用穴の壁面に固定
されて,ガタつきを防止できる。また,ヒートスラグ1
と絶縁基板とを正確に位置決めすることができる。ま
た,本例においても,実施形態例1と同様の効果を得る
ことができる。
封止する際に絶縁基板の反りの発生を防止することがで
きる,電子部品搭載用基板を提供することができる。
断面図。
図。
図。
要部拡大断面図。
グとの配置関係を示す説明図。
縁基板の裏面図。
示す絶縁基板の平面図。
図。
ト付近を示す要部拡大平面図。
斜視図。
の要部拡大断面図。
斜視図。
の要部拡大断面図。
斜視図。
図。
Claims (9)
- 【請求項1】 導体回路及び電子部品搭載部を設けた絶
縁基板と,該絶縁基板に接着してなるヒートスラグとを
有するとともに,該ヒートスラグは,絶縁基板に対面し
て配置してなる平板状の本体部と,該本体部の側面から
延設してなる突出片とからなり,上記本体部は,樹脂接
着層を介して絶縁基板に接着してなり,また上記突出片
は,絶縁基板に位置決め用穴の内部に挿入して半田接合
してなり,かつ,上記ヒートスラグは,上記本体部の樹
脂接着部分と上記突出片の半田接合部分との間に,絶縁
基板の変形を吸収する変形部を有していることを特徴と
する電子部品搭載用基板。 - 【請求項2】 請求項1において,上記変形部は,ヒー
トスラグの本体部における突出片延設部周縁に設けられ
ていることを特徴とする電子部品搭載用基板。 - 【請求項3】 請求項1において,上記変形部は,上記
突出片における本体部隣接部に設けられていることを特
徴とする電子部品搭載用基板。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項において,
上記変形部は,スリットであることを特徴とする電子部
品搭載用基板。 - 【請求項5】 請求項4において,上記スリットの一方
の端部は開口し,上記スリットの他方の端部は上記樹脂
接着部分と半田接合部分とを連結する連結部により閉止
されていることを特徴とする電子部品搭載用基板。 - 【請求項6】 請求項4において,上記スリットの両方
の端部は,上記樹脂接着部分と半田接合部分とを連結す
る連結部により閉止されていることを特徴とする電子部
品搭載用基板。 - 【請求項7】 請求項5又は6において,上記連結部に
より閉止されたスリットの端部は,曲線部からなること
を特徴とする電子部品搭載用基板。 - 【請求項8】 請求項1〜3のいずれか1項において,
上記変形部は,上記本体部よりも薄い厚みを有する薄肉
部であることを特徴とする電子部品搭載用基板。 - 【請求項9】 請求項8において,上記薄肉部の厚み
は,上記本体部の厚みの1〜70%であることを特徴と
する電子部品搭載用基板。
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