WO1997038562A1 - Carte de montage de composants, procede de production de cette carte et procede de production du module - Google Patents

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WO1997038562A1
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wiring board
component mounting
mask film
board
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Koichi Kumagai
Yoshinori Wada
Teruki Edahiro
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a component mounting board, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing a module.
  • a component mounting substrate there are a copper clad resin substrate such as a paper phenol substrate and a glass epoxy substrate, and a ceramic substrate or a metal substrate.
  • Figure 7 shows the structure of the technology.
  • a metal wiring layer 23 with desired patterning is formed on the surface of the insulating base 22, and a part of the surface of the metal wiring 23 is formed so as to match the electrodes of the electronic component.
  • the exposed resist layer 24 is formed.
  • a copper foil is bonded to the surface of the insulating base 22 as a base, and then a desired pattern is formed by electrochemical etching to form a metal wiring layer. Thereafter, a resin to be the resist layer 24 is printed using a screen mask or the like, and is cured.
  • the material of the insulating base 22 As the material of the insulating base 22, a phenol resin-impregnated substrate of a paper base or an epoxy resin-impregnated substrate of a glass woven base is used. Copper foil is produced by electrolysis or rolling.
  • the thickness of the insulating base 22 is 0.2 to 1.6 mm
  • the thickness of the metal wiring layer 23 is 0.009 to 0.05 mm
  • the thickness of the resist layer 24 is 0.005 to 0.05 mm.
  • the manufacturing method of the metal substrate is such that aluminum is used as the base insulating base 22. It is made of stainless steel, and its surface is insulated and then a copper foil is applied or a copper layer is formed by plating, followed by gold which has been subjected to the desired patterning by electrochemical etching. (4) A wiring layer 23 is formed, and then a resist layer 24 is formed by printing.
  • the thickness of the insulating base 22 serving as the base is typically 0.4 to 2.0 mm, the thickness of the metal wiring layer 23 is typically 0.01 to 0.2 mm, and the thickness of the resist layer 24 is typically 0.005 to 0.05 mm.
  • a glass powder of a metal powder is kneaded with a resin such as ethyl cellulose and a solvent such as vinegar on a substrate such as A12O3 as an insulating substrate 22 serving as a base.
  • the paste is printed according to the desired pattern using a screen mask, and the resin and solvent are evaporated and burned by baking at a temperature of 600 to 900 to melt or sinter the remaining gold powder and glass powder.
  • the metal wiring layer 23 is formed by being fixed on the base by using the resist layer 24, and then the resist layer 24 is formed.
  • the thickness of the ceramic plate serving as the insulating base 22 is typically 0.5 to 1.5 mm, and the thickness of the metal wiring layer 23 is typically 0.005 to 0.05 mm.
  • the conventional component mounting board as described above has a large manufacturing cost due to the presence of the thick insulating base and the resist layer for forming the metal wiring layer, and the insulating cost of the base is large. There is a problem that it is controlled by the price of the base.
  • the present invention provides a method for omitting or simplifying an insulating base serving as a base. It is an object of the present invention to provide a component mounting board which can be manufactured on a simple base board and does not require a separate component for connection with another board, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing a module.
  • the component mounting board according to claim 1 of the present invention a metal wiring board patterned so as to connect the electrodes of a plurality of components mechanically, and is attached so as to cover an end surface of the metal wiring board. And a mask film in which openings corresponding to the electrodes of the component are formed.
  • the base substrate in the prior art example is not required, and a simple mask film can be used.
  • a component mounting board according to the first aspect of the present invention, wherein the metal wiring board in the component mounting board according to the first aspect is provided with a hole for inserting a lead electrode of a component, and the mask film is formed on the component mounting substrate.
  • the soldering hole is attached to the opposite side to the entry side, and the soldering hole having a diameter larger than the inner diameter of the insertion hole is provided so that the approximate position matches.
  • the conventional base board is not required, and since the attached mask film has openings for soldering, after the lead electrode of the component is inserted, Soldering can be realized without any trouble.
  • the method for manufacturing a component mounting board according to claim 3 of the present invention includes the steps of chemically or physically partially removing a metal plate so as to obtain a desired pattern to produce a metal wiring board; A step of applying a mask film having openings formed corresponding to the mounting positions of the components in the pattern to a metal wiring board; and removing a part of the metal wiring board after the mask film is applied.
  • the remote electrode part that is not electrically connected Manufacturing process.
  • an applicable electric circuit is not limited, and a circuit and a wiring pattern can be freely designed.
  • a method of manufacturing a component mounting board according to claim 4 of the present invention is the method according to claim 3, wherein the mask film is peeled after the components are mounted and electrically connected.
  • the mask film to be peeled can be used only for the purpose of holding and fixing the remote electrode portion until the component mounting, and the material and characteristics of the mask film are also limited to that purpose Is sufficient. Therefore, the use of thin and inexpensive materials results in low cost.
  • the method for producing a component mounting board according to claim 5 of the present invention is the method according to claim 3, wherein a mask film made of a thermosetting resin pre-predader is applied to the metal wiring board;
  • a method includes a step of removing at least one of a part and a part of the mask film, and a step of heating the mask film to cure the resin.
  • the mask film is heated to cure the resin, so that the metal wiring board can be more firmly supported and fixed.
  • the method for manufacturing a component mounting module according to claim 6 of the present invention includes the steps of: forming a mask film by perforating a continuous tape-shaped film; and punching and pressing a continuous tape-shaped metal plate to form a metal wiring board. Make A step of forming a continuum of the circuit board by applying the mask film and the metal wiring board; a step of mounting and joining components on the continuum of the circuit board; And a step of separating the component mounting module from the component.
  • both the metal wiring board and the mask film are processed in a continuous tape shape and the productivity is improved by the manufacturing method in which the metal wiring board and the mask film are applied.
  • the manufacturing cost of the component mounting module up to component mounting can be greatly reduced.
  • the method for manufacturing a component mounting module according to claim 7 of the present invention includes a step of mounting and fixing individual metal wiring boards patterned on a continuous tape-like film, and a step of forming a hole in the continuous tape-like film.
  • the method includes a step of carrying and fixing the transfer using a mark, and a step of mounting and joining components on the individual metal wiring board.
  • the metal wiring board is required to have the minimum necessary size and the gripping margin required for the transfer positioning and fixing is required. No need for fixing allowance, hole machining, and mark formation allowance.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a component mounting board according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional structure diagram showing the component mounting board according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a component mounting board according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a manufacturing process diagram illustrating the component mounting board according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional structure illustrating the manufacturing method of the component mounting board according to the third embodiment.
  • FIG. 6 is a sectional view showing a manufacturing process of the component mounting board according to the fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a sectional structural view showing a conventional component mounting board.
  • the component mounting board according to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 (a) includes a metal wiring board 1 patterned by means such as press punching or electrochemical etching, and a surface of the metal wiring board 1.
  • the mask films 3 and 4 are attached to the surface of the metal wiring board 1 so as to cover the end surface 1 a of the metal wiring board 1. Openings 2 are formed in the mask film 3 to match the electrodes of the electronic component.
  • a mask film 4 is arranged on one side, and the mask film 4 has openings 2 that match the electrodes of the electronic component.
  • mask films 3 and 4 are attached to both sides of the metal wiring board 1, and openings 2 matching the electrodes of the electronic component are provided in the mask films 3 and 4. 4 is provided for both.
  • the metal wiring board 1 is a force using a phosphor bronze plate having a thickness of 0.5 soil and a thickness of 0.01 mm, and the thickness can be arbitrarily selected and used as 0.05 mm, 0.2 mm, 0.7 mm, 1.5 mm, or the like.
  • the material is pure copper, 42 It goes without saying that various metals, such as steel sheets and aluminum, and their surface treatment materials can be used.
  • the mask films 3 and 4 are made of a film made of a paper-based polyamide-impregnated resin and have a thickness of 0.05 soil and 0.015 mm, and an adhesive of about 0.005 mm thickness is applied on one side. ing.
  • the parts T that protrude from the mask films 3 and 4 of the metal wiring board 1 are connected to the external circuit when the component mounting board is used as a component mounting module.
  • the component mounting board By acting as a terminal part for the component mounting module, it can be bent as necessary so that one terminal of the connector can be used instead of the connector on the board on which the component mounting module is mounted. It can be connected to an external circuit without joining one terminal of the connector.
  • FIG. 3 shows (Embodiment 2).
  • a mask film 3 is applied to one surface of a metal wiring board 1, and a lead electrode 9 of an electronic component 8 is inserted into the metal wiring board 1.
  • the hole 6 is pre-machined in order to be processed.
  • the mask film 3 has a soldering opening 7 corresponding to the hole 6 of the metal wiring board 1, and the diameter of the soldering opening 7 is larger than the diameter of the hole 6. I have.
  • the planned insertion direction of the lead electrode 9 of the electronic component 8 is opposite to the surface on which the mask film 3 is to be attached.
  • the outer diameter of the lead electrode 9 is ⁇ 0.6 soil 0.02 mm
  • the inner diameter of the hole 6 is ( ⁇ > 1.0 soil 0.05 mm)
  • the inner diameter of the soldering hole 7 is ⁇ 3.0 soil 0.15 mm
  • the material composition of the metal wiring board 1 and the mask film 3 is the same as that of the first embodiment.
  • this component mounting board holes 6 for inserting lead electrodes of electronic components are formed in the metal wiring board 1 so that the surface on which the mask film 3 is attached and the surface on the electronic component insertion side are opposite to each other.
  • the relationship eliminates the need for the conventional insulating substrate 22. For this reason, it becomes easy to manufacture a component mounting board which is lower in cost than before.
  • the masking film 3 has an opening 7 for soldering having a diameter larger than the inner diameter of the hole 6 of the metal wiring board 1, the soldering after insertion of the lead electrode of the electronic component is performed. Can be realized without any trouble.
  • the component mounting board shown in FIG. 3 is manufactured by the manufacturing steps shown in (a) to (cl) of FIG. In FIG. 3, the mask film 3 is shown with hatching.
  • the metal wiring board 1 as shown in (b) of FIG. 3 was manufactured by punching out into a desired pattern. In addition to punching with a press die, etching, laser cutting, etc. can be used for pattern formation.
  • a mask film 3 in which openings 7 were formed in advance so as to match the desired pattern was applied on the surface of the metal wiring board 1.
  • heat and pressure of about 50 kgf / cm 2 were applied for about 10 minutes at about 70 to improve the adhesion.
  • the metal wiring board 1 and the mask film 3 are formed by using a press die at the position of the metal wiring board removing portion 12 to form the separated electrode 13. Partially punched at the same time. C_ ⁇ 2 laser -, cutting is possible by Liu evening like. As a result, the separated electrode portion 13 is not electrically connected to any metal wiring.
  • the method for manufacturing a component mounting board the pattern for electrically connecting the electrodes of a plurality of electronic components is provided. In order to design the circuits and wiring patterns freely without restricting the applicable electric circuits, it is necessary to form remote electrodes that are not electrically connected. Has an effect that can be easily realized. Therefore, it is possible to manufacture an inexpensive and highly internal component mounting board.
  • the manufacturing method shown in FIG. 4 is effective not only for manufacturing the component mounting board shown in FIG. 3 but also for manufacturing any of the component mounting boards shown in (a) to (c) of FIG.
  • FIG. 5 shows (Embodiment 3).
  • This method of manufacturing a component mounting board involves mounting electronic components and electrically After the connection, the mask film 3 is peeled off from the metal wiring board 1. Specifically, in the case of a component mounting board in which mask films 3 and 4 are applied to both sides of the metal wiring board 1 as shown in FIG. 5 (a), the metal wiring board of the component mounting board is used.
  • the electronic components 8a and 8b are mounted on the substrate 1 using an adhesive 15 and the electrodes are joined with solder 14 and then attached to the surface opposite to the mounting surface of the electronic components.
  • the mask film 3 is peeled in the direction of arrow X to form a component mounting module.
  • the mask film 3 that is peeled off after mounting the electronic component is used only for the purpose of holding and fixing the remote electrode 13 until the electronic component is mounted. Selection of a material whose characteristics are limited to the purpose is sufficient.
  • the mask film 3 has various characteristics including good electrical continuity and corrosiveness that make it function as an electric circuit after component mounting.
  • the mask film is peeled off and removed after the component mounting, so that these characteristics are not required, and a thin and inexpensive material is used. The film can be used, and the cost is lower than that of the component mounting board of each of the above embodiments.
  • FIG. 6 shows (Embodiment 4).
  • the method for manufacturing the component mounting board is manufactured by the manufacturing steps shown in FIGS. 6 (a) to 6 (cl).
  • a metal wiring board 1 having a desired pattern is prepared as shown in FIG. 6 (a), and then, as shown in FIG. 6 ().
  • a mask film 16 made of a prepreg of a curable resin is applied to the metal wiring board 1.
  • the mask film 16 As the mask film 16, a prepreg film impregnated with a paper base phenol resin was used. The film thickness was 0.23 soil 0.03 mm, and a mask film 16 was applied to the metal wiring board 1 under the conditions of 80 and 10 kgf / cm2.
  • a prepreg film impregnated with a paper base epoxy resin and a prepreg film impregnated with a glass woven fabric epoxy resin can be used, and the effect of the present invention is not impaired at all.
  • FIG. 6 (c) a part of the metal wiring board 1 is punched out, and the lower die 17 and the punching punch 18 are used to collectively punch out the mask film 16 at a time.
  • the remote electrode 13 in the form 2) is formed.
  • the metal wiring board 1 treated in (c) and the mask film 16 are sandwiched and heated to heat and cure the resin as a component of the mask film 16.
  • the cushion sheet 21 is sandwiched between the mask film 16 and the lower heating mold 20b, heated by applying a slight pressure, and adhered to the metal wiring board 1 of the mask film 16.
  • the set temperature of the upper heating mold 20 a and the lower heating mold 20 b is 230, and the set pressure is 120 kg.
  • the resin was cured under the conditions of f / cm 2 and peak temperature and pressure of 3 hours at the peak.
  • the fabricated component mounting board has a 1.54 mm pitch comb-shaped electrode with an insulation resistance of 1.5 X 10 12 ⁇ and a measured adhesion of the mask film 16 to the metal wiring board 1 of 1.35 soil 0.33 kgf. It showed a value of cm 2 (tape pilling method), and obtained sufficient characteristics as a component mounting board for electronic circuit configuration.
  • a part of the metal wiring board 1 and a part of the mask film 16 are removed. However, by forming an opening in a part corresponding to the remote electrode 13 and the like as the mask film 16. However, only a part of the metal wiring board 1 needs to be removed. In some cases, a portion of the metal wiring board 1 where there is no metal portion is punched to remove only a part of the mask film 16.
  • the method for manufacturing a component mounting module according to claim 6 includes a method for manufacturing a component mounting board according to claim 1 and a method for manufacturing a component mounting board according to claim 2 and a method for manufacturing a component mounting board according to claim 3. This is a manufacturing method that completes the mounting and bonding of components in a consistent manner as a component mounting module.
  • the mask film 3 or the mask films 3 and 4 and the punched and pressed metal wiring board 1 are all formed in a continuous tape form, and the holes 2 and 7 are formed in the mask film and the metal wiring is performed.
  • the punching press for plate 1 conveys, supports, positions and fixes each continuous tape.
  • the mask film is attached to the metal wiring board to connect the circuit board.
  • the electronic components are mounted on the continuous body of the circuit board and joined, and then the metal part and the film part are punched, cut, and bent, and each of the continuous parts of the circuit board is removed. Completed by separating into two component mounting modules.
  • the processing is performed in the state of a continuous body of the circuit board.
  • a unit mechanism mechanism for transporting, supporting, positioning, and fixing is required, and according to the present invention, a manufacturing method that does not require them can be realized.
  • high-speed machining is easier than single piece machining, and high productivity is achieved. In any case, production that can realize low cost is possible.
  • the connecting part between the continuous tape-shaped metal part and the metal wiring board can be used as a terminal for connection with another board
  • the connecting part between the continuous tape-shaped metal part and the metal wiring board can be used as a terminal for connection with another board
  • both the mask films 3 and 4 are used.
  • a continuous tape-shaped mask film 3 and 4 a continuous tape-shaped metal wiring board 1 is sandwiched between the mask films 3 and 4, and the mask film 3 and 4, for example, one of the mask films 3 and 4 Film 4 is made into a continuous tape, and in this case, mask film 3 is made into a piece of film divided into one component mounting module, and this piece of film is placed on the side where the continuous tape-shaped mask film 4 faces.
  • the other side of the attached continuous tape-shaped gold wiring board 1 And a method of manufacturing by attaching to a substrate.
  • the method for manufacturing a component mounting module according to claim 7 is the method for manufacturing a component mounting module according to claim 6, wherein the metal wiring board is separated into individual pieces. Used as a carrier for transporting, positioning and fixing individual pieces. When processing a metal wiring board using a continuous tape, a margin is required for transport, positioning and fixing. Since metal wiring boards have higher material costs than mask films, margins are left on the mask film, and metal wiring boards are individualized so that the minimum area and material removal are possible. This enables low-cost manufacturing.
  • a continuous tape-shaped mask film is required.
  • the singulated metal wiring boards 1 are attached at a predetermined interval on 4, and electronic components are mounted and joined, and then separated into component mounting modules. In this case, the metal wiring board 1 and the mask film 4 are punched.
  • a method of cutting or bending to separate each component mounting module, and a method of punching, cutting, or bending only the mask film 4 to mount components You can select the separation method for each module.
  • the continuous tape-shaped mask film 3 and 4 are used.
  • the masking films 3 and 4 are applied to the metal wiring board 1 with the metal wiring board 1 singulated between them at predetermined intervals, electronic components are mounted, and the components are bonded. And a metal wiring board 1 singulated on a continuous tape-shaped mask film 4 at a predetermined interval. It is possible to select one of the manufacturing methods of covering the metal film 1 with the mask film 3 covered with the mask film 3, covering the metal films 1, 4, mounting the electronic components, bonding the components, and separating each of the component mounting modules.
  • a method of punching, cutting, or bending the metal wiring board 1 and the mask film 3 or the mask film 3.4 to separate each of the component mounting modules and a method of separating the mask film 3, 4 or the continuous tape. You can select a method of punching out, cutting, or bending only the mask film 4 and separating it into component mounting modules.
  • the component mounting board, the manufacturing method thereof, and the module manufacturing method according to the present invention simplify the manufacturing process of the component mounting board and the component mounting module using the component mounting board, and It is very effective when manufacturing at a low cost.

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Description

明 細 書 部品実装用基板とその製造方法およびモジュールの製造方法 技術分野
この発明は、 部品実装用基板とその製造方法およびモジュールの 製造方法に関する。
背景技術
従来、 部品実装用基板としては紙フエノール基板やガラスェポキ シ基板などの銅張穣層榭脂基板、 そしてセラミ ック基板、 または金 属基板などがある。 図 7は技術の構造を示す。
いずれも絶縁基体 2 2の表面に所望のパターニングが施された金 厲製配線層 2 3が形成されており、 電子部品の電極と整合するよう に金属製配線屬 2 3の表面の一部を露出させてレジス ト層 2 4が形 成されている。
銅張積餍樹脂基板の製造方法は、 ベースとなる絶縁基体 2 2の表 面に銅箔を接着した後に電気化学的エッチングにより所望のパター ンを形成して金属製配線層とする。 その後、 スク リーンマスク等で レジス ト層 2 4となる樹脂が印刷され、 硬化される。
絶緣基体 2 2の材質としては、 紙基材のフエノール樹脂含浸基板 や、 ガラス織布基材のエポキシ樹脂含浸基板が用いられる。 銅箔は 、 電解や圧延により作製される。 絶縁基体 2 2 の厚みは 0.2〜 1 .6 m m , 金属製配線層 2 3の厚みは 0.009〜 0.05 m m , レジス ト層 2 4の厚みは 0.005〜 0.05 m mが代表的である。
金厲基板の製造方法は、 ベースとなる絶縁基体 2 2 としてアルミ 二ゥムゃスチールが用いられ、 その表面を絶縁処理した後に銅箔を 張りつけるか、 もしく はめっきにより銅層を形成し、 いずれもその 後に電気化学的エッチングにより所望のパターニングを施された金 厲製配線層 2 3 を形成し、 次にレジス ト層 2 4を印刷により形成す る。
ベースとなる絶縁基体 2 2の厚みは 0.4〜 2.0 m m、 金属製配線 層 2 3の厚みは 0.01 〜 0.2 m m、 レジス 卜層 2 4の厚みは 0.005 〜 0.05 m mが代表的である。
セラミ ック基板の製造方法は、 ベースとなる絶縁基体 2 2 として A 1 2 O 3 等の基体の上に金属粉のガラス粉をェチルセルロース 等の樹脂と夕一ビネオール等の溶剤で混練したペース トをスク リ一 ンマスクにより所望のパターン通りに印刷し、 600〜 900 の温度 で焼成することにより樹脂と溶剤は蒸発および燃焼され、 残った金 厲粉とガラス粉を溶融もしくは焼結させることで基体の上に固着さ せて金属配線層 2 3 を形成し、 次にレジス ト層 2 4を形成する。 絶縁基体 2 2 となるセラミ ック板の厚みは 0.5〜 1.5 m m、 金厲 配線層 2 3の厚みは 0.005〜 0.05 m mが代表的である。
しかし、 上記のような従来の部品実装用基板は、 金属配線層を形 成するための厚手のベースとなる絶縁基体とレジス ト層が存在する ためにその製造コス トが大きく 、 ベースとなる絶縁基体の価格に支 配されているという問題がある。
また、 別の基板との接続には、 部品実装用基板の上に別部品とし てのコネクター端子を接合し、 そのコネクター端子を介して接続す る必要があり、 トータルコス トが高くなるという問題がある。 そこで、 本発明は、 ベースとなる絶縁基体を省略もしくは簡易的 なベース基板で製造することができ、 かつ他基板との接続に別部品 を必要としない部品実装用基板とその製造方法およびモジュールの 製造方法を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明の請求項 1 の部品実装用基板は、 複数の部品の電極の間を 亀気的に接続するようにパターニングされた金属配線板と、 前記金 厲配線板の端面を覆うように被着され前記部品の電極に対応した開 孔が形成されたマスクフィルムとを備えた構成とする。
上記の部品実装用基板の構成によると、 従来技術例にあるベース 基板を必要とせず、 簡易的なマスクフィルムの使用で済む。
本発明の請求項 2の部品実装用基板は、 請求項 1 の部品実装用基 板における金属配線板に部品のリー ド電極の揷入用の孔が加工され ており、 マスクフィルムは部品の揷入側と反対面側に被着されてお りかつ、 挿入用の孔の内径より大径の半田付け用開孔がおおよその 位置が合致するように施されている構成とする。
上記の部品実装用基板の構成によると、 従来のようなベース基板 を必要とせず、 しかも被着されたマスクフィルムには半田付け用開 孔が形成されているため部品のリー ド電極の挿入後の半田付けも支 障が無く実現できる。
本発明の請求項 3の部品実装用基板の製造方法は、 所望のパター ンになるように金属板を化学的もしくは物理的に部分除去加工して 金属配線板を作製する工程と、 前記所望のパターンにおける部品の 取り付け位置に対応して開孔が加工されたマスクフィルムを金厲配 線板に被着する工程と、 前記マスクフィルムを被着した後に前記金 厲配線板の一部を除去して電気的接続されていない離れ電極部を作 製する工程とを有する方法とする。
上記の部品実装用基板の製造方法によると、 複数の部品の電極の 間を電気的接続するパターンにおいては、 適用できる電気回路に制 限を与えず、 回路および配線パターンを自由自在に設計するために は、 電気的に接続されていない離れ電極部の形成が必須であり、 そ の離れ電極部の製造を容易に実現できる。
本発明の請求項 4の部品実装用基板の製造方法は、 請求項 3にお いて、 部品を実装して電気的に接続した後に、 前記マスクフィルム を剥離する方法とする。
上記の部品実装用基板の製造方法によると、 剥離されるマスクフ ィルムは部品実装までの離れ電極部の保持固定を供する目的だけに 使用可能であり、 その材質 · 特性もその目的に限定したものの選択 で充分足り得る。 したがって薄手の安価な材質の採用により安価な ものとなる。
本発明の請求項 5の部品実装用基板の製造方法は、 請求項 3にお いて、 熱硬化性樹脂のプリプレダからなるマスクフィルムを金属配 線板に被着する工程と、 前記金属配線板の一部と前記マスクフィル ムの一部のうちの少なく とも一方を除去する工程と、 前記マスクフ イルムを加熱して樹脂硬化させる工程とを有する方法とする。
上記の部品実装用基板の製造方法によると、 マスクフィルムを加 熱して樹脂硬化させるため、 金属配線板をより強固に支持固定する ことが可能となる。
本発明の請求項 6の部品実装モジュールの製造方法は、 連続テー プ状のフィルムを開孔加工してマスクフィルムを作製する工程と、 連続テープ状の金属板を打ち抜きプレスして金属配線板を作製する 工程と、 前記マスクフィ ルムと前記金属配線板とを被着して回路基 板の連続体を作製する工程と, 前記回路基板の連続体の上に部品を 実装し接合する工程と、 前記連続体から部品実装モジュールを分離 させる工程とを有する方法とする。
上記の部品実装モジュールの製造方法によると、 金属配線板とマ スクフィルムの両者ともに連続テープ状にて加工、 被着する製造方 法により生産性を向上させ、 連続体の回路基板のままに部品の実装 と接合を行ない、 その後に分離させることにより部品実装までの部 品実装モジュールとしての製造コス トを大きく低減できる効果を合 わせもつ。
本発明の請求項 7の部品実装モジュールの製造方法は、 連続テー プ状のフィルムの上にパターニングされた個別の金属配線板を載置 固定する工程と、 連続テープ状のフィルムに施された孔もしくはマ ークを利用して搬送位置決め固定する工程と、 前記個別の金厲配線 板の上に部品の実装と接合を行なう工程とを有する方法とする。
上記の部品実装モジュールの製造方法によると、 搬送位置決め固 定は、 連続テープ状のフィルムを利用して行なうため、 金属配線板 は必要最少の大きさで充分であり搬送位置決め固定に必要なつかみ 代や固定代または孔加工、 マーク形成代が不要となる。
図面の簡単な説明
図 1 は、 実施の形態 1 の部品実装用基板を示す斜視図、 図 2は, 実施の形態 1 の部品実装用基板を示す断面構造図、 図 3は、 実施の形態 2の部品実装用基板を示す断面構造図、 図 4は、 実施の形態 2 の部品実装用基板を示す製造工程図、 図 5は、 実施の形態 3の部品実装用基板の製造方法を示す断面構造 図、
図 6は、 実施の形態 4の部品実装用基板の製造工程を示す断面構造 図、
図 7は、 従来の部品実装用基板を示す断面構造図である。
発明を実施するための最良の形態
部品実装用基板の構成とその製造方法およびモジュールの製造方 法を、 図 1から図 6に基づき説明する。
(発明を実施するための形態 1 )
図 1 と図 2は (実施の形態 1 ) を示す。
先ず、 図 1 と図 2の ( a ) に示す実施の形態の部品実装用基板は 、 プレス打ち抜きもしくは電気化学的エッチング等の手段によりパ ターニングされた金属配線板 1 と、 金属配線板 1の面に被着された マスクフィルム 3 , 4とで構成されており、 マスクフィルム 3, 4 は金厲配線板 1の端面 1 aを覆うように金属配線板 1 の面に被着さ れている。 マスクフィルム 3には電子部品の電極に整合する開孔 2 が形成されている。
図 2の (b) に示す実施の形態の場合には、 マスクフィルム 4が 片面に配され、 マスクフィルム 4には電子部品の電極に整合する開 孔 2が形成されている。
図 2 ( c ) に示す実施の形態の場合には、 マスクフィルム 3 , 4 が金属配線板 1の両面に被着されており、 電子部品の電極に整合す る開孔 2がマスクフィルム 3 , 4の両者に設けられている。
ここで、 金属配線板 1 は厚み 0.5土 0.01 mmのリ ン青銅板を使 用した力 、 その厚みは 0.05 mm, 0.2 mm , 0.7 mm, 1.5 mm などと任意に選択して使用できる。 また、 その材質も純銅、 4 2ァ ロイすずめつき鋼板、 アルミニウム等々の各種金属、 それらの表面 処理材などを使用できることは言うまでもない。
また、 マスクフィ ルム 3 , 4には紙基材ポリアミ ド含浸樹脂をフ イルム化したものを用い、 その厚みは 0.05 土 0.015 m mであり、 その片面側に約 0.005 m mの厚みで粘着剤が塗布されている。
このように、 複数の電子部品の電極の間を電気的に接続するよう にブレス打ち抜きもしくは電気化学的エッチング等の手段によりパ ターニングされた金属配線板 1 に対し、 その片面に対してマスクフ イルム 3を配する構造もしくは両面に対してマスクフィルム 3 , 4 を配する構造であり、 従来例で必要とされていた絶縁基体 2 2を必 要とせず、 簡易的なマスクフィルムの使用で済む。
このため、 従来より低コス トな部品実装用基板の製造が容易とな る。 さらに、 金属配線板 1 のパ夕一ニングにプレス打ち抜きを利用 できるため、 一層のコス ト低減が可能となり生産性も高い。 また、 マスクフィルム 3 , 4に開口 2 を形成したことで電子部品の実装も 実現でき、 金属配線板 1 の端面を覆うようにマスクフィルム 3また はマスクフイルム 3, 4を被着することで外部よりの物理障害と配 線間の絶縁性の確保も問題がない。
図 1および図 2において、 金厲配線板 1 のマスクフィルム 3, 4 から外部に突出している部分 Tなどは、 この部品実装基板を使用し て部品実装モジュールとした場合に、 外部回路との接続用端子部分 として作用し、 必要に応じて曲げ加工することによって部品実装モ ジュールが実装される基板とのコネクタ一端子がわりに使用するこ とができ、 部品実装用基板の上に別部品としてのコネクタ一端子を 接合すること無しに外部回路と接続することができる。 (発明を実施するための形態 2 )
図 3は (実施の形態 2 ) を示す。
この (実施の形態 2 ) の部品実装用基板は、 金属配線板 1 の片面 にマスクフィ ルム 3が被着されており、 金厲配線板 1 には、 電子部 品 8のリー ド電極 9が挿入されることを予定して孔 6が予め加工し てある。 マスクフィルム 3には、 金属配線板 1 の孔 6に対応して半 田付け用開孔 7が形成されており、 半田付け用開孔 7の直径は孔 6 の直径よりも大径となっている。 電子部品 8のリー ド電極 9の挿入 予定方向はマスクフィルム 3の被着面とは反対の位置となる。
具体的には、 リー ド電極 9の外径は Φ 0.6土 0.02 m mであり、 孔 6 の内径は(ί> 1.0土 0.05 m m、 半田付け用開孔 7 の内径は φ 3 .0土 0.15 m mの加工を施した。 ここで金属配線板 1 とマスクフィ ルム 3の材質構成は (実施の形態 1 ) と同一である。
この部品実装用基板によると、 金属配線板 1 に電子部品のリード 電極の挿入用の孔 6が加工されており、 マスクフィルム 3の被着面 と電子部品の挿入側の面が反対同士の位置関係になることで、 従来 のような絶縁基体 2 2 を必要としない。 このため、 従来より低コス トな部品実装用基板の製造が容易となる。
また被着されたマスクフィルム 3には、 金属配線板 1 の孔 6の内 径より大径の半田付け用開孔 7が形成されているため、 電子部品の リー ド電極の挿入後の半田付けを支障が無く実現できる。
この図 3に示した部品実装用基板は図 4の ( a ) 〜 ( cl ) に示す 製造工程で製造される。 なお、 図 3ではマスクフィ ルム 3 はハッチ ングを付けて図示されている。
先ず、 図 3の ( a ) に示すような金属板 1 0をプレス金型により 所望のパターンになるように打ち抜き、 図 3の ( b ) に示すような 金属配線板 1 を作製した。 パターン形成はプレス金型による打ち抜 き以外にも、 エッチング、 レーザ切断などが使用できる。
次に、 所望のパターンに整合するように開孔 7が予め形成された マスクフィルム 3を図 3の ( c ) に示すように金属配線板 1 の面上 に被着した。 その際、 約 70 で、 約 50 k g f / c m 2 の熱と圧力 を約 10 分間加え、 密着力を向上させた。
次に、 図 3の ( d ) に示すように離れ電極 1 3を形成するため、 金属配線板の除去部 1 2の位置でプレス金型を用いて、 金属配線板 1 とマスクフィルム 3 とを同時に部分打ち抜きした。 C〇 2 レーザ ―、 リュー夕等による切断加工も可能である。 その結果、 離れ電極 部 1 3は、 電気的にどの金属配線とも接続されていないようになる この部品実装用基板の製造方法によれば、 複数の電子部品の電極 の間を電気的接続するパターンにおいては、 適用できる電気回路に 制限を与えず、 回路および配線パターンを自由自在に設計するため には、 電気的に接続されていない離れ電極部の形成が必須であり、 その離れ電極部の製造を容易に実現できる効果を持っている。 その ため、 安価で内用性の高い部品実装用基板の製造が可能となる。 なお、 この図 4に示した製造方法は図 3に示した部品実装用基板 の製造だけでなく、 図 2の ( a ) 〜 ( c ) の何れの部品実装用基板 の製造において有効である。
(発明を実施するための形態 3 )
図 5は (実施の形態 3 ) を示す。
この部品実装用基板の製造方法は、 電子部品を実装して電気的に 接続した後に、 マスクフィ ルム 3 を金属配線板 1 から剥離してしま う ことを特徴としている。 具体的には、 図 5の ( a ) に示すように 金属配線板 1の両面にマスクフィルム 3 , 4が被着されている部品 実装用基板の場合には、 部品実装用基板の金属配線板 1 の上に電子 部品 8 a , 8 bを接着剤 1 5 を用いて載置し、 電極を半田 1 4にて 接合した後に、 電子部品の実装面とは反対側の面に被着されていた マスクフィルム 3 を矢印 X方向に剥離して部品実装モジュールとし ている。
図 5の ( b ) に示すように金厲配線板 1 の電子部品の実装面とは 反対側の面にだけマスクフィルム 3が被着されている部品実装用基 板の場合にも同様で、 部品実装用基板の金属配線板 1 の上に電子部 品 8 c , 8 dを接着剤 1 5 を用いて載置し、 電極を半田 1 4にて接 合した後に、 マスクフィルム 3を矢印 X方向に剥離している。
この部品実装用基板の製造方法によれば、 電子部品を実装した後 に剥離されるマスクフィルム 3は、 電子部品実装までの離れ電極部 1 3の保持固定に供する目的だけに使用されており、 その材質 ' 特 性もその目的に限定したものの選択で充分足り得る。 換言すれば、 上記の各実施の形態の部品実装用基板では、 マスクフィルム 3は部 品実装後に電気回路として機能させるベく電気的に良好な絶緣性、 腐食性を始めとする諸特性を具備することが必要であつたが、 この 部品実装用基板の製造方法によれば、 部品実装後にマスクフィルム を剥離して除去するため、 このような諸特性を必要とせず、 薄手の 安価な材質のフィ ルムの採用が可能となり、 上記の各実施の形態の 部品実装用基板より も更に安価なものとなる。
(発明を実施するための形態 4 ) 図 6は (実施の形態 4 ) を示す。
この部品実装用基板の製造方法は、 図 6 ( a ) 〜 ( cl ) の製造ェ 程で製造される。 上記の各実施の形態の部品実装用基板の製造に際 し、 図 6 ( a ) に示すように所望のパターンニングした金属配線板 1 を用意し、 次に図 6 ( ) に示すように熱硬化性樹脂のプリプレ グからなるマスクフィルム 1 6を金属配線板 1 に被着する。
マスクフィルム 1 6には、 紙基材フエノール樹脂含浸のプリプレ グフィルムを使用した。 フィルム厚みは 0.2土 0.03 m mであり, 80 、 10 k g f / c m 2 の条件下で金属配線板 1 にマスクフィ ルム 1 6を被着した。
マスクフィルム 1 6はこの他にも、 紙基材エポキシ樹脂含浸のプ リブレグフィルムおよびガラス織布エポキシ樹脂含浸のプリプレグ フィルムなどが使え、 何ら本発明の効果を損なうものではない。 次に、 図 6 ( c ) に示すように、 金属配線板 1 の一部を打ち抜き 下型 1 7 と打ち抜きポンチ 1 8 とを用いてマスクフィルム 1 6毎に 一括で打抜いて、 (実施の形態 2 ) における離れ電極 1 3 を形成す る。
次に、 図 6 ( d ) に示すようには、 ヒー夕 1 9 aを内蔵した加熱 上型 2 0 a とヒ一夕 1 9 bを内蔵した加熱下型 2 0 bの間に、 図 6 ( c ) で処理した金属配線板 1 とマスクフィルム 1 6 とをはさみ、 加熱してマスクフィルム 1 6の成分である樹脂を加熱硬化させる。 なお、 加熱の際にはク ッショ ンシー ト 2 1 をマスクフィルム 1 6 と 加熱下型 2 0 bの間にはさみ、 多少の圧力を加えて加熱し、 マスク フィルム 1 6の金属配線板 1 に対する密着を向上させた。 加熱上型 2 0 a、 加熱下型 2 0 bの設定温度は 230で、 設定圧力は 120 k g f / c m 2 とし、 温度、 圧力ともにピークで 3時間の条件下で樹脂 の硬化を行った。
作製された部品実装用基板は、 1.54 m mピッチのく し形電極に よる絶縁抵抗値で 1.5 X 1 0 12 Ω、マスクフィ ルム 1 6の金属配線 板 1 に対する密着力測定値で 1.35 土 0.33 k g f ノ c m 2 (テ一 プピーリ ング法) の値を示し、 電子回路構成用の部品実装用基板と して充分な特性を得た。
この実施の形態では、 金属配線板 1 の一部とマスクフィルム 1 6 の一部を除去したが、 マスクフィルム 1 6 として離れ電極 1 3など に対応する部分に開孔を形成しておく ことによって、 金属配線板 1 の一部だけを除去するだけで済む。 また、 金属配線板 1 の金属部が 無い部分を打ち抜いてマスクフィルム 1 6の一部だけを除去する場 合もある。
(発明を実施するための形態 5 )
請求項 6の部品実装モジュールの製造方法は、 請求項 1 の部品実 装用基板および請求項 2の部品実装用基板ならびに請求項 3の部品 実装用基板の三者の製造方法をも含み、 かつ電子部品の実装、 接合 までも一貫で行ない、 部品実装モジュールとして完成する製造方法 である。
マスクフィルム 3またはマスクフィルム 3 , 4 と、 打ち抜きプレ スされた金厲配線板 1 を、 何れも連続テープ状に形成し、 マスクフ イルムへの開孔 2 , 7などの穿設加工および金厲配線板 1 の打ち抜 きプレスはそれぞれの連続テープ状で搬送, 支持, 位置決め, 固定 を実施する。
さらに、 マスクフイ ルムを金属配線板に被着して回路基板の連続 体を作製し、 次に回路基板の連続体の上に電子部品を実装して接合 し、 その後に金属部、 フィルム部を打ち抜き、 切断、 曲げ加工して 、 回路基板の連続体から一つ一つの部品実装モジュールに分離して 完成する。
この部品実装モジュールの製造方法は、 前記の回路基板の連続体 の状態で加工処理しているので、 従来のように連続体でなく齷片を 工程毎に加工するためには、 それぞれの工程毎に搬送, 支持, 位置 決め, 固定のユニッ トメカニズム機構, などが必要とされ、 本発明 によればそれらを不要とする製造方法を実現できる。 また、 個片で の加工に比べて高速な加工が容易となり、 主産性が高い。 いずれ にしても低コス ト化を実現できる製造が可能となる。
そしてさらにまた、 分離する際の打ち抜き、 切断時に、 曲げ加工 を施すことにより、 連統テープ状の金属部と金属配線板との接統部 を他の基板との接続用端子として利用できる形状に加工することに よって、 コネクタ一端子等の別部品を必要としない効果があり、 さ らに低コス 卜化を実現できる。
なお、 図 2の ( a ) ( c ) に示したようにマスクフィルム 3 , 4 を金属配線板 1 に被着させた仕上がりの部品実装モジュールを製造 する場合には、 マスクフィルム 3 , 4の両方を連続テープ状にして 、 この連続テープ状のマスクフィルム 3 , 4の間に連続テープ状の 金属配線板 1 を挟んで被着して製造する方法と、 マスクフィルム 3 , 4の一方の例えばマスクフィルム 4を連続テープ状にし、 この場 合はマスクフィルム 3 を一つの部品実装モジュール分づつのフィ ル ム個片とし、 このフィルム個片を、 連続テープ状のマスクフィルム 4がー方の面に被着された連続テープ状の金厲配線板 1 の他方の面 に被着して製造する方法との何れかを選択できる。
(発明を実施するための形態 6 )
請求項 7 の部品実装モジュールの製造方法は、 請求項 6の部品実 装モジュールの製造方法において、 金属配線板を個片化した製造方 法であり、 連続テープ状のマスクフィルムは金属配線板の個片を搬 送, 位置決め, 固定するキャ リアとして使用する。 金属配線板を連 続テープ状にして加工を行なう場合、 搬送, 位置決め固定するため の余白部が必要となる。 金属配線板はマスクフィルムに比べて材料 コス トが高いため、 余白部はマスクフィルムに持たせ、 金属配線板 は最小の面積と材料取りを可能なように個別化するものである。 こ れにより、 低コス トの製造を可能とする。
具体的には、 図 2の ( b ) に示すように金厲配線板 1 の片面だけ にマスクフィルム 4を被着させた仕上がりの部品実装モジュールを 製造する場合には、 連続テープ状のマスクフィルム 4の上に個片化 した金属配線板 1 を所定間隔で置いて被着し、 電子部品を実装し、 接合した後に部品実装モジュールごとに分離する。 この場合には、 金属配線板 1 とマスクフィルム 4を打ち抜き. 切断, もしくは曲げ 加工して部品実装モジュールごとに分離する方法と、 マスクフィル ム 4だけを打ち抜き, 切断, もしくは曲げ加工して部品実装モジュ —ルごとに分離する方法を選択できる。
図 2の ( a ) ( c ) に示すようにマスクフィルム 3 , 4を金厲配 線板 1 に被着させた仕上がりの部品実装モジュールを製造する場合 には、 連続テープ状のマスクフィルム 3 , 4の間に個片化した金厲 配線板 1 を所定間隔で挟んで金属配線板 1 にマスクフィルム 3, 4 を被着し、 電子部品を実装し、 接合した後に部品実装モジュールご とに分離する製造方法と、 連続テープ状のマスクフィルム 4の上に 個片化した金属配線板 1 を所定間隔で置いて、 さらにその上に一つ の部品実装モジュール分づつのフィルム個片のマスクフィルム 3 を 被せて金属配線板 1 にマスクフィルム 3 , 4を被着し、 電子部品を 実装し、 接合した後に部品実装モジュールごとに分離する製造方法 との何れかを選択できる。 この場合には、 金属配線板 1 とマスクフ イルム 3またはマスクフィルム 3 . 4を打ち抜き, 切断, もしくは 曲げ加工して部品実装モジュールごとに分離する方法と、 マスクフ イルム 3 , 4または連铳テープ状のマスクフィルム 4だけを打ち抜 き, 切断, もしくは曲げ加工して部品実装モジュールごとに分離す る方法を選択できる。
産業上の利用可能性
以上のように、 本発明に係る部品実装用基板とその製造方法およ びモジュールの製造方法は、 部品実装用基板やその部品実装用基板 を用いた部品実装モジュールの製造工程を簡略化するとともに、 そ れらのコス トを抑えて製造する際に、 非常に有効である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 複数の部品の電極の間を電気的に接続するようにパターニング された金属配線板(1) と、 前記金属配線板(1) の端面(la)を覆うよ うに被着され前記部品の電極に対応した開孔(2) が形成されたマス クフィルム(3) とを備えた部品実装用基板。
2 . 金属配線板(1) に部品のリード電極の揷入用の孔が加工され、 マスクフィルム(3) が金属配線板(1) の部品の挿入側と反対面側に 被着され、 マスクフィルム(3) には前記孔の位置に対応して前記孔 の内径より大径の半田付け用開孔(2) を形成した請求項 1記載の部 品実装用基板。
3 . 所望のパターンになるように金属板を化学的もしくは物理的に 部分除去加工して金属配線板(1) を作製する工程と、 前記所望のパ ターンにおける部品の取り付け位置に対応して開孔(2) が加工され たマスクフィルム(3) を金属配線板(1) に被着する工程と、 前記マ スクフィルム(3) を被着した後に前記金属配線板(1) の一部を除去 して電気的接続されていない離れ電極部を作製する工程とを有する 部品実装用基板の製造方法。
4 . 部品を実装して電気的に接続した後に、 前記マスクフィルム(3 ) を金属配線板(1) から剥離する請求項 3記載の部品実装用基板の 製造方法。
5 . 熱硬化性樹脂のプリプレグからなるマスクフィルム(3) を金属 配線板(1) に被着する工程と、 前記金属配線板(1) の一部と前記マ スクフィルム(3) の一部のうちの少なく とも一方を除去する工程と 、 前記マスクフィルム(3) を加熱して樹脂硬化させる工程とを有す る請求項 3記載の部品実装用基板の製造方法。
6 . 連続テープ状のフィルムを開孔加工してマスクフィルム(3) を 作製する工程と、 連続テープ状の金属板を打ち抜きプレスして金属 配線板(1) を作製する工程と、 前記マスクフィ ルム(3) と前記金厲 配線板(1) とを被着して回路基板の連続体を作製する工程と、 前記 回路基板の連統体の上に部品を実装し接合する工程と、 前記連続体 から部品実装モジュールを分離させる工程とを有する部品実装モジ ユールの製造方法。
7 . 連続テープ状のフィルムの上にパターニングされた個別の金属 配線板(1) を載置固定する工程と、 連続テープ状のフィルムに施さ れた孔もしくはマークを利用して搬送位置決め固定する工程と、 前 記個別の金属配線板(1) の上に部品の実装と接合を行なう工程とを 有する部品実装モジュールの製造方法。
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