JP3174957B2 - 電子回路モジュール用基板、およびこれを用いた電子回路モジュール - Google Patents

電子回路モジュール用基板、およびこれを用いた電子回路モジュール

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、電子回路モジュール
用基板、およびこれを用いた電子回路モジュールに関
し、マザー基板に対して面実装するに際し、その実装状
態での電気的信頼性を飛躍的に向上することができると
ともに、端子部の狭ピッチ化を達成し、より高密度な電
子部品実装を可能としたもの関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
の電子回路モジュールと呼ばれるもののうち、たとえば
ハイブリットICは、最近、いわゆるリフローハンダを
用いた面実装タイプのものが増えてきており、大略、次
のような構成となっている。すなわち、図6に示すよう
に、ガラスエポキシあるいはセラミックで形成された材
料基板1の表面に、配線パターン(図示略)を形成する
とともにこの配線パターン上にICあるいは抵抗器等の
電子部品2を搭載する一方、上記材料基板1の縁部に形
成した端子部3には、リン青銅あるいは鉄で形成したリ
ード足4を差し込みあるいはハンダ付けによって連結し
ている。そして、所望によって、上記材料基板の全体あ
るいは一部が粉体塗装による保護膜によって覆われる。
【0003】こうして形成されたハイブリットICは、
ユーザにおいてマザー基板上にクリームハンダを用いた
いわゆるハンダリフローの手法により面実装が行われ
る。この場合、図6から容易に理解できるように、材料
基板1とマザー基板との間にリード足4が介在すること
になるため、材料基板上の配線パターンと、マザー基板
上の配線パターン間の電気的接続の信頼性が十分に達成
できないという問題がある。とりわけ、上記のリード足
4と基板材料1との間の十分な接続が図られていない場
合や、一部のリード足4が曲げ変形をおこしている場合
等に、上記の電気接続不良が発生しうる。
【0004】さらには、上記リード足4は、所定以上に
細くすることができず、またこのリード足4を自動機に
よって材料基板1に対して差し込み接続するための都合
等から、各リード足4間の間隔を所定以下にすることが
できず、結局、多数の端子を必要とするような場合、材
料基板自体を比較的大きなものとせざるをえず、これが
かかるハイブリットICを含むマザー基板上での電子部
品実装の高密度化を阻害する原因にもなる。また、上記
のように、材料基板1に対して別体形成したリード足を
取付けるための工程も必要であり、ことことがハイブリ
ットICそれ自体のコスト上昇の原因にもなっている。
【0005】この発明は、上記の事情のもとで考えださ
れたものであって、マザー基板に対する電子的接続の信
頼性を飛躍的に高めることができるとともに、端子部の
狭ピッチ化を同時に達成し、マザー基板に実装した場合
における信頼性および、より高密度な実装を達成するこ
とができる電子回路用モジュールを提供することをその
課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。すな
わち、本願の請求項1に記載した電子回路モジュール用
基板は、外縁にいたるまで平坦な表面を有する平板状主
体部と、この主体部の裏面の周縁部に一定高さ膨出状に
一体形成され、かつ内面と外面とがラウンドしつつ頂部
に至る端子形成部とをもつとともに、これら平板状主体
部と端子形成部とが樹脂によって一体成形されており、
上記主体部の表面、および裏面の平坦部には、スルーホ
ールで互いに連絡された配線パターンが形成されている
とともに、上記端子形成部の表面には、上記配線パター
ンと連絡するとともにこの端子形成部の頂部に至ってマ
ザー基板に接触可能な複数の端子がパターン形成されて
いることを特徴としている。
【0007】そして、本願の請求項2の電子回路モジュ
ールは、上記の構成を有する電子回路モジュール用基板
における主体部の表面および裏面の配線パターン上に、
所定の電子部品を搭載して形成される。
【0008】
【発明の作用および効果】本願発明の電子回路モジュー
ル用基板は、従来のハイブリットIC等に用いられてい
た材料基板とは異なり、裏面側に一定高さ膨出状に端子
形成部を一体形成した立体構造をもっている。すなわ
ち、この電子回路モジュール用基板は、平板状主体部の
裏面の周縁部に、裏面方向に一定高さをもって膨出する
端子形成部をもっている。この端子形成部には、上記主
体部裏面中央部に形成されるべき端子パターンとつなが
る端子部が、一体的にパターン形成されている。
【0009】しがって、端子形成部は、主体部の裏面か
ら一定高さ膨出状に形成されていることから、この部に
パターン形成された端子部は、平板状のマザー基板の回
路パターンに対し、確実に接触することができる。そし
て、モジュール基板上の端子部が、直接マザー基板上の
回路パターンに接触してこれらの間の電気的導通が図ら
れるため、従来のように別途形成したリード足を用いる
必要がなく、それだけモジュール基板内の回路とマザー
基板上の回路間との電気的接続の信頼性が達成される。
【0010】加えて、本願発明では、端子部は、基板に
形成する配線パターンと同様の手法によってパターン形
成することができるので、端子間ピッチをきわめて小さ
くすることも可能である。こうして狭ピッチ化が達成さ
れる本願発明の電子回路モジュール用基板あるいはこれ
を用いた電子回路モジュールは、同一端子数をもつ従来
のハイブリットICに比較して、その大きさを格段に小
さくすることができる。そして、このことは、本願発明
の電子回路モジュールをマザー基板に実装する場合、マ
ザー基板上でのより高密度な実装が達成されることを意
味する。
【0011】加えて、本願発明の電子回路モジュール用
基板においては、平板状主体部の裏面に一体形成するべ
き膨出状の端子形成部は、その周縁部のみに限って形成
するものであるため、この主体部の裏面中央平坦部は、
依然として配線パターンを形成するべき領域として利用
することができ、したがって、主体部の表面および裏面
に電子部品を実装することができることから、本願発明
の電子回路モジュールそれ自体の内部における電子部品
の高密度搭載も可能となる。
【0012】さらに、上記平板状主体部の裏面に設ける
べき膨出状の端子形成部は、マザー基板にこの電子回路
モジュール基板が実装されたとき、主体部裏面に搭載さ
れる電子部品の周囲を覆い隠す防護壁として機能するこ
とになるため、主体部裏面の配線パターンにICチップ
を直接的にボンディングする場合においても、この直接
搭載されたICの保護手段を簡易なものとしても差し支
えなくなり、このことが電子回路モジュール作製のコス
ト低減にも寄与する。さらに、従来のハイブリットIC
のように、別体形成したリード足を基板に取付ける工程
が不要となるので、このことも電子回路モジュール製造
のコスト低減に大きく寄与する。
【0013】
【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。図1は、本願発明
の電子回路モジュール11の一実施例を模式的に表した
斜視図、図2は、図1のII−II線に沿う拡大断面図であ
る。
【0014】この電子回路モジュール11の構成に用い
られる基板12は、たとえば、三次元樹脂インジェクシ
ョン成形によって形成される立体的な形態をもってい
る。すなわち、図1および図2に表れているように、平
面視矩形をした平板状の主体部13の裏面側の周縁部に
は、裏面方向に一定高さで膨出する端子形成部14が一
体的に形成されている。すなわち、この基板12は、そ
の主体部の表面が外縁にいたるまで平坦となっていると
ともに、裏面側の周縁部に端子形成部14が形成されて
いるため、裏面側からみた場合、上が解放した浅底状の
ボックスのような形態となっている。ただし、上記端子
形成部14の断面形状は、後に詳しく説明するように、
写真感光法によって端子パターンを形成する便宜のため
に、その頂部がラウンドした恰好となっている。
【0015】上記主体部13の表面側は、平面状となっ
ており、ここには、ハンダ付け部品15…の実装に適し
た配線パターン16が形成されている。一方、上記主体
部13の裏面における、上記膨出状端子形成部14で囲
まれている中央の平坦面にも配線パターン17が形成さ
れている。そして、表面側の配線パターン16と、裏面
側の配線パターン17は、上記主体部13を貫通するス
ルーホール18によって電気的に接続されている。そう
して、上記端子形成部14の表面には、上記主体部13
の裏面側配線パターン17と電気的に導通する端子部1
9がパターン形成されている。
【0016】上記主体部13の平面状表面には、基板の
外縁にいたるまで平坦となっているため、この基板の平
面的な広さを余すことなく活用して、小型のチップ抵抗
器等のハンダ付け部品15…を、リフローハンダの手法
によって搭載することができる。一方、主体部13の裏
面側は、凹凸のある表面となっているため、クリームハ
ンダ印刷による部品実装は不可であるが、半導体チップ
20等を直接配線パターン17にボンディングし、かつ
半導体チップ20と配線パターン17の所定リード間を
ワイヤボンディングすることは可能である。
【0017】ところで、上記基板12の三次元となった
裏面側に配線パターン17ないし端子部19をパターン
形成する手法としては、種々の手法が考えられる。その
第一は、上記端子部19と、上記裏面側配線パターン1
7を構成する金属打ち抜き形成をしたフレームを、樹脂
インサート成形するという手法である。しかしながら、
この手法は、上記パターンの最終的に形成するべき金属
フレームをあらかじめ正確に作製しておく必要があるな
ど、コスト的に不利である。
【0018】そして、第二の手法は、いわゆる三次元イ
ンジェクション成形法を利用した方法である。この方法
は、まず、図3に示すように、成形後の表面にメッキが
つくように調整した樹脂を用い、形成するべき立体配線
パターンと対応した部分のみが最外周に露出するように
凹凸状とした基材21をインジェクション成形し、次
に、上記のようにして、第一回目の成形によって得られ
た基材の凹部を埋めるようにして、成形後においてメッ
キがつかないように調整した樹脂を用いてインサート成
形を行う。そうすると、図4に示すように、形成するべ
き配線パターンと対応してメッキがつきうる、パターン
状に表面が露出した材料基板が出来上がる。そうして、
この材料基板に無電解銅メッキ処理を施すと、上記メッ
キがつきうる表面パターンにのみ、銅による導体パター
ン22が形成される。
【0019】そして、第三の方法は、写真感光法によっ
てパターン形成する方法である。これを詳しく説明する
と、まず、成形後の表面にメッキがつきやすいように調
整した樹脂を用いて、図1あるいは図2で示すような全
体形状をもつ基材21をインジェクション成形する。そ
して、所定部位にメッキレジストを塗布した後、いわゆ
るフォトアディテブ法によって形成するべき配線パター
ンと対応したパターン形状にメッキレジストを部分的に
除去し、この状態で基材に対して無電解銅メッキを施
す。そして、最後に、表面に残っているメッキレジスト
を薬品によって除去するのである。
【0020】ところで、マザー基板に対して面実装され
るべきこの種の電子回路モジュール基板には、200℃
程度の繰り返し昇温に十分耐えうる耐熱性が要求される
が、かかる要求を満足する樹脂材料としては、ポリエー
テルスルホン(PES)、ポリフェニレンサルファイド
(PPS)、あるいは液晶ポリマー(LCD)等が好適
である。かかる材料は、耐熱性に富むのみならず、上記
のようなインジェクション成形による加工性にも優れて
いる。
【0021】以上の構成による電子回路モジュール11
は、基板主体部13の裏面に一定高さで膨出する端子形
成部14の表面に、上記主体部13の表面および裏面に
形成される配線パターン16,17と導通する複数の端
子部19が一体パターン形成されているので、この端子
部19が直接的にマザー基板に対して接続されることに
なる。そして、上記端子形成部14は、一定高さに膨出
形成されているから、この表面に形成された上記端子部
19は、その全てが平板状のマザー基板に対して確実に
接触することができるようになり、したがって、基板1
2の配線と、マザー基板の配線との電気的接続の信頼性
が従来に比較して格段に向上する。また、上記端子部1
9は、パターン形成により形成されているので、複数の
端子部19のピッチ間隔をきわめて小さくすることも可
能となる。したがって、電子回路モジュール11それ自
体の小型化が達成でき、マザー基板上での高密度実装が
達成される。
【0022】加えて、従来のハイブリットICのよう
に、マザー基板に接続するためのリード足を別途形成し
てこれを基板に連結する必要がないため、その工数削減
によるコスト低減の効果も期待することができる。
【0023】さらに、図2からわかるように、主体部1
3の裏面の空間は、マザー基板に対してこのモジュール
11が実装された状態において、裏面側において主体部
の周部を取り囲むように形成されている膨出状端子形成
部14によって取り囲まれているため、仮に主体部13
の裏面側に、半導体チップ20を直接ボンディングして
これと配線パターン17間とをワイヤボンディングによ
って結線する場合においても、この半導体チップ20な
いしワイヤボンディング部を保護するべき樹脂封止手段
23を簡略化することができ、このことも電子回路モジ
ュール形成のためのコスト低減に寄与することになる。
【0024】なお、上記の電子回路モジュール用基板
は、図5に示すように、複数列複数行に集合させて複数
個まとめて同時に形成するとともに、その状態において
電子部品の取付けを行い、最後に分割V溝24に沿って
分割して各単位基板を得るという製造手法を採用する
と、その製造効率が非常によい。
【0025】もちろん、この発明は、上述した実施例に
限定されることはない。特に、基板においては、その裏
面に膨出形成されるべき端子形成部は、必ずしも上記主
体部の裏面全周にわたって設けられる必要はなく、部分
的に形成されていてもよい。しかしながら、この膨出状
端子形成部は、直接マザー基板に接触して回路モジュー
ル全体の安定支持をはかる部分でもあるため、そのこと
を考慮して形成するべきであることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の電子回路モジュールの一実施例を模
式的に示す全体斜視図である。
【図2】図1のII−II線拡大断面図である。
【図3】
【図4】端子形成部への端子パターン形成方法の一例の
説明図である。
【図5】本願発明の電子回路モジュール用基板の製造手
法の一例の説明図である。
【図6】従来例の説明図である。
【符号の説明】
11 電子回路モジュール 12 電子回路モジュール用基板 13 主体部 14 端子形成部 15 電子部品 16,17 配線パターン 18 スルーホール 19 端子部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 25/00 - 25/18 H01L 23/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外縁にいたるまで平坦な表面を有する平
    板状主体部と、この主体部の裏面の周縁部に一定高さ膨
    出状に一体形成され、かつ内面と外面とがラウンドしつ
    つ頂部に至る端子形成部とをもつとともに、これら平板
    状主体部と端子形成部とが樹脂によって一体成形されて
    おり、 上記主体部の表面、および裏面の平坦部には、スルーホ
    ールで互いに連絡された配線パターンが形成されている
    とともに、上記端子形成部の表面には、上記配線パター
    ンと連絡するとともにこの端子形成部の頂部に至ってマ
    ザー基板に接触可能な複数の端子がパターン形成されて
    いることを特徴とする、電子回路モジュール用基板。
  2. 【請求項2】 請求項1の電子回路モジュールにおける
    上記主体部の表面および裏面に形成した配線パターン上
    に、所定の電子部品を搭載したことを特徴とする、電子
    回路モジュール。
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