JP3834888B2 - 電子部品搭載用基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は,製造工程の簡略化を図ることができる,電子部品搭載用基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】
従来,電子部品搭載用基板としては,例えば,図12に示すごとく,電子部品99を搭載する搭載用凹部98を設けた絶縁基板97と,絶縁基板97の下面に設けた放熱板95とを有するものがある。絶縁基板97の上面には,回路パターン94が設けられている。回路パターン94は,搭載用凹部98の近辺において,ワイヤー991が接合されている。このワイヤー991は,電子部品99と接合されている。
【0003】
そして,回路パターン94には,半田ボール93が接合されている。この電子部品搭載用基板9は,一般にボールグリッドアレイと呼ばれ,マザーボードとの間を半田ボールにより接合する方式がとられる。
【0004】
次に,上記電子部品搭載用基板9の製造方法について説明する。
まず,図7に示すごとく,絶縁基板97の上面には銅箔941を配置し,一方絶縁基板97の下面には,放熱板を接着するための接着シート92を配置する。
次いで,これらを加熱,圧着して,図8に示すごとく,絶縁基板97の上下面に,銅箔941,接着シート92を接着して,多層基板90を得る。
【0005】
次いで,図9に示すごとく,銅箔より回路パターン94を形成する。次いで,図10に示すごとく,多層基板90に貫通穴981を穿設する。次いで,図11に示すごとく,多層基板90の下面に,放熱板95を配置する。
次いで,図12に示すごとく,これらを加熱,加圧して,多層基板90の下面に,接着シート92により,放熱板95を接着する。これにより,貫通穴981の内壁と放熱板95の上面とから,搭載用凹部98が形成される。次いで,回路パターン94の上に半田ボール93を接合する。
以上により,電子部品搭載用基板9を得る。
【0006】
【解決しようとする課題】
しかしながら,上記従来の電子部品搭載用基板の製造方法においては,絶縁基板97の上下面に銅箔941及び接着シート92を積層,接着する工程(図7)と,絶縁基板97の下面に放熱板95を積層,接着する工程(図11)とがある。この2回にわたる積層,接着工程は,電子部品搭載用基板の製造工程を複雑なものとしている。
【0007】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み,製造工程の簡略化を図ることができる,電子部品搭載用基板の製造方法を提供しようとするものである。
【0008】
【課題の解決手段】
請求項1に記載の発明は,電子部品を搭載するための搭載用凹部及び回路パターンを有する絶縁基板と,該絶縁基板の下面に設けたコア基板とを設けてなる電子部品搭載用基板を製造するに当たり,
まず,厚膜状接着材に貫通穴を設け,
次いで,上記厚膜状接着材の下面には,上記貫通穴を被覆する薄膜状接着材を介してコア基板を配置し,一方,上記厚膜状接着材の上面には導体箔を配置して積層体となし,
次いで,上記積層体の上面に,上記貫通穴の内部に押入するように突出すると共に,先端部から基部に向けて傾斜するテーパー部を有する突出部を設けた押圧シートを載置して,これらを加熱,加圧することにより,
上記厚膜状接着材及び薄膜状接着材を硬化させて絶縁基板となすと共に,該絶縁基板の上面に導体箔を接着し,その下面にはコア基板を接着して,一体化した多層基板を得ると共に,上記突出部が貫通穴の内部に押入することによって上記絶縁基板に搭載用凹部を形成して,該搭載用凹部の内部に導体箔を接着し,
次いで,上記押圧シートを上記多層基板から取去り,
次いで,上記導体箔より回路パターンを形成することを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法である。
【0009】
本発明において最も注目すべきことは,厚膜状接着材の上面には導体箔を,またその下面には薄膜状接着材を介してコア基板を積層し,これらを押圧シートにより押圧,加熱して一体化すること,及び厚膜状接着材の貫通穴に押入して搭載用凹部を形成するための突出部を上記押圧シートに設けることである。
【0010】
次に,本発明の作用効果について説明する。
本発明においては,厚膜状接着材の上面には導体箔を,またその下面には薄膜状接着材を介してコア基板を積層して,積層体となし,この積層体の上に押圧シートを載置した状態で,加熱,加圧している。これにより,厚膜状接着材及び薄膜状接着材からなる絶縁基板が形成される。
【0011】
また,絶縁基板の上面には,厚膜状接着材自体の接着力により,導体箔が接着する。また,絶縁基板の下面には,薄膜状接着材自体の接着力により,コア基板が接着する。これにより,1回の加熱,加圧により,上記積層体が一体化するため,製造工程が大幅に簡略化される。
【0012】
また,厚膜状接着材には,積層前に,搭載用凹部形成用の貫通穴を形成している。そして,押圧シートは,この貫通穴に押入する突出部を有している。そのため,突出部は,積層体の押圧時に,貫通穴内に押入されて,絶縁基板に搭載用凹部を形成する。また,突出部は,導体箔を搭載用凹部内に押し込み,導体箔を搭載用凹部の内壁に接着させる。そのため,搭載用凹部の内壁にも,導体箔による回路パターンを形成することもできる。
【0013】
次に,上記押圧シートの突出部は,先端部から基部に向けて傾斜するテーパー部を有する。これにより,押圧シートによる押圧時に,貫通穴の開口部に押圧力が集中することはない。それ故,上記開口部を覆う導体箔に損傷を与えることなく,搭載用凹部の内壁に導体箔を密着させることができる。
また,突出部のテーパー部によって,貫通穴の内壁が,上方に行くに従って拡大した傾斜壁面となる。そのため,この傾斜壁面を覆う導体箔にも回路パターンを形成でき,回路パターンの高密度化を実現できる。
【0014】
次に,請求項2に記載のように,上記厚膜状接着材及び薄膜状接着材は,プリプレグ接着剤であることが好ましい。プリプレグ接着剤は半硬化状態にあり取扱い易いからである。
【0015】
次に,請求項3に記載のように,上記押圧シートは,弾力性を有する材料であることが好ましい。これにより,導体箔に局所的に過大な押圧力が発生することを防止でき,絶縁基板の上面全体に均一な接着力により導体箔を接着させることができる。かかる押圧シ−トとしては,例えばナイロン,テフロン(登録商標),ポリエチレン,ポリプロピレンなど,150℃以上の耐熱性を有し熱可塑性樹脂を主成分とする被膜がある。
【0016】
次に,上記コア基板としては,金属製の放熱板,或いは絶縁基板等を用いることができる。
次に,上記押圧シートによる積層体の押圧は,2〜40kg/cm2 の範囲において行うことが好ましい。また,上記積層体を加熱する温度は,150〜250℃の範囲にあることが好ましい。2kg/cm2 未満の場合,又は150℃未満の場合には,絶縁基板に導体箔及びコア基板を接着させることができないおそれがある。一方,40kg/cm2 を越える場合,又は250℃を越える場合には,厚膜状接着材又は薄膜状接着材が外方に流出するおそれがある。
【0017】
次に,上記積層体の押圧,加熱は,76mmHg以下の真空状態において行うことが好ましい。これにより,厚膜状接着材又は薄膜状接着材の中にボイドが発生することを防止できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
実施形態例1
本発明の実施形態例にかかる電子部品搭載用基板の製造方法について,図1〜図5を用いて説明する。
本例により製造される電子部品搭載用基板7は,図1,図2に示すごとく,絶縁基板2と,絶縁基板2の下面に設けたコア基板5とからなる。絶縁基板2には,電子部品3を搭載するための搭載用凹部20と,搭載用凹部20の周囲に設けた回路パターン12とを有する。コア基板5は,金属製の放熱板である。
【0019】
回路パターン12の表面には,電子部品搭載用基板7を相手部材に搭載するための半田ボール13が接合されている(図2)。
搭載用凹部20の底部には,電子部品3を搭載するためのパッド15が設けられている。電子部品3は,ワイヤー31により,回路パターン12の先端部121と接続している。搭載用凹部20は,電子部品3を搭載した状態で,封止用樹脂8により封止される。
【0020】
次に,上記電子部品搭載用基板の製造方法について,その概要を説明する。
まず,図3に示すごとく,貫通穴200を設けた厚膜状接着材21の上面に導体箔1を,またその下面には薄膜状接着材22を介してコア基板5を積層し,これらを押圧シ−ト4を用いて圧着して,図4に示すごとく,一体化した多層基板701を得る。その後,図5に示すごとく,導体箔より回路パターン12及びパッド15を形成して,電子部品搭載用基板7を得る。
【0021】
以下,これを詳細に説明する。
まず,図3に示すごとく,厚膜状接着材21に,搭載用凹部形成用の貫通穴200を穿設する。厚膜状接着材21としては,厚み100〜500μm程度のプリプレグ接着剤を用いる。
次いで,厚膜状接着材21の下面には,貫通穴200を被覆する,薄膜状接着材22を介して,コア基板5を配置する。薄膜状接着材22としては,厚み50〜200μm程度のプリプレグ接着剤を用いる。コア基板5としては,銅板からなる放熱板を用いる。
一方,厚膜状接着材21の上面には,導体箔1を配置する。これにより,コア基板5,薄膜状接着材22,厚膜状接着材21,および導体箔1からなる積層体700を形成する。
【0022】
次いで,貫通穴200の内部に押入するように突出させた突出部41を有する押圧シート4を準備する。押圧シート4は,弾力性を有する耐熱性有機材料である。突出部41は,先端部から基部に向けて傾斜するテーパー部411を有する。次いで,押圧シート4を積層体700の上面に載置し,これらを加熱,加圧する。
【0023】
上記積層体を加熱,加圧するに当たっては,順に,仮接着,ベーキング,本接着を行う。
まず,仮接着するに当たっては,積層体を密封シートにより被覆して,その内部を脱気して真空度76mmHgとする。次いで,このように真空状態を維持しながら積層体をオートクレーブ内に入れて,等方的に加圧しながら加熱する。仮接着における加熱,加圧の条件は,64℃,9kg/cm2 である。
この仮接着により,積層体の各部材が仮接着されて,一体化される。
【0024】
次に,ベーキングを行うに当たっては,一体化した積層体を90〜100℃で加熱して,薄膜状接着材及び厚膜状接着材を半硬化させる。
次に,本圧着を行うに当たっては,上記積層体を密封シートにより被覆して,その内部を脱気して真空度76mmHgとする。次いで,このように真空状態を維持しながら積層体をオートクレーブ内に入れて,等方的に加圧しながら加熱する。この加熱,加圧の条件は,まず,温度上昇させながら130℃,9kg/cm2 にて先行プレスを行い,次いで更に昇温させて175℃,9kg/cm2 にて本プレスを行う。
【0025】
これにより,図4に示すごとく,厚膜状接着材21及び薄膜状接着材22が硬化して絶縁基板2が形成されるとともに,その上面には導体箔1が密着し,またその下面にはコア基板5が密着する。
そして,貫通穴の内壁と薄膜状接着材の上面とから搭載用凹部20が形成される。また,搭載用凹部20の内部及び絶縁基板2の上面に導体箔1が密着する。これにより,上記積層体の各部材が一体的に密着した,多層基板701が形成される。
【0026】
また,押圧シート4の突出部41はテーパー部411を有するため,搭載用凹部20の内壁が,上方に行くに従って拡大した傾斜壁面201となる。
次いで,多層基板701から押圧シート4を取去る。
【0027】
次いで,多層基板701における導体箔1の表面にドライフィルム又は電着レジストを被覆して,その表面に平行光を照射して,回路パターン形成部分を露光する。次いで,導体箔を現像,エッチングして,図5に示すごとく,絶縁基板2の上面及び傾斜壁面201には,回路パターン12を,また,搭載用凹部20の底部には電子部品搭載用のパッド15を形成する。
【0028】
次いで,多層基板701の表面にソルダーレジスト膜を被覆する。次いで,回路パターン12及びパッド15の表面にNi−Auめっき処理を施す。その後,回路パターン12の上に半田ボール13を載置し,加熱して,半田ボール13を回路パターン22に溶融接合する。
これにより,図1,図2に示す電子部品搭載用基板7が得られる。
【0029】
次に,本例の作用効果について説明する。
本例においては,図3に示すごとく,厚膜状接着材21の上面には導体箔1を,またその下面には薄膜状接着材22を介してコア基板5を積層して,積層体700となし,この積層体700の上に押圧シート4を載置した状態で,加熱,加圧している。これにより,図4に示すごとく,厚膜状接着材21及び薄膜状接着材22からなる絶縁基板2が形成される。
【0030】
また,絶縁基板2の上面には,厚膜状接着材21自体の接着力により,導体箔1が接着する。また,絶縁基板2の下面には,薄膜状接着材22自体の接着力により,コア基板5が接着する。これにより,1回の加熱,加圧により,上記積層体が一体化するため,製造工程が大幅に簡略化される。
【0031】
また,図3に示すごとく,厚膜状接着材21には,積層前に,搭載用凹部形成用の貫通穴200を形成している。そして,押圧シート4は,この貫通穴200に押入する突出部41を有している。
そのため,図4に示すごとく,突出部41は,積層体の加熱,加圧の際に,貫通穴200内に押入されて,絶縁基板2に搭載用凹部20を形成する。また,突出部41は,導体箔1を搭載用凹部20内に押し込み,導体箔1を搭載用凹部20の内壁に接着させる。そのため,搭載用凹部20の内壁にも,導体箔1によるパッド15を形成することができる。
【0032】
また,突出部41は,図3に示すごとく,先端部から基部に向けて傾斜するテーパー部411を有している。そのため,図4に示すごとく,押圧シートによる押圧時に,搭載用凹部20の開口部202に押圧力が集中することはない。それ故,開口部202を覆う導体箔1に損傷を与えることなく,搭載用凹部20の内壁に導体箔1を接着させることができる。
【0033】
また,突出部41のテーパー部411によって,搭載用凹部20の内壁が,上方に行くに従って拡大されて,図4,図5に示すごとく,搭載用凹部20の内壁が傾斜壁面201となる。そのため,この傾斜壁面201を覆う導体箔にも回路パターン12を形成でき,回路パターンの高密度化を実現できる。
【0034】
また,図4に示すごとく,押圧シート4は,弾力性を有する材料である。そのため,導体箔1に局所的に過大な押圧力が発生することを防止でき,絶縁基板2の上面全体に均一な接着力により導体箔1を接着させることができる。
【0035】
実施形態例2
本例の電子部品搭載用基板71においては,図6に示すごとく,コア基板5に,搭載用凹部20と連続する凹部51を設けている。この凹部51の底部には,電子部品が搭載される。
凹部51を形成するに当たっては,導体箔より回路パターン12を形成した後に,コア基板5にザグリ加工を施す。
その他は,実施形態例1と同様である。
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。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば,製造工程の簡略化を図ることができる,電子部品搭載用基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例1における,電子部品搭載用基板の平面図。
【図2】実施形態例1における,電子部品搭載用基板の断面図。
【図3】実施形態例1における,積層体と押圧シートとの断面図。
【図4】実施形態例1における,加熱,加圧した後の多層基板の断面図。
【図5】実施形態例1における,回路パターンを形成した多層基板の断面図。
【図6】実施形態例2における,電子部品搭載用基板の断面図。
【図7】従来例における,積層された接着シートと絶縁基板と銅箔との断面図。
【図8】従来例における,接着シートと絶縁基板と銅箔とからなる多層基板の断面図。
【図9】従来例における,回路パターンを形成した多層基板の断面図。
【図10】従来例における,貫通穴を穿設した多層基板の断面図。
【図11】従来例における,下面に放熱板を配置した多層基板の断面図。
【図12】従来例における,電子部品搭載用基板の断面図。
【符号の説明】
1...導体箔,
12...回路パターン,
13...半田ボール,
15...パッド,
2...絶縁基板,
21...厚膜状接着材,
22...薄膜状接着材,
3...電子部品,
4...押圧シート,
41...突出部,
411...テーパー部,
5...コア基板,
51...凹部,
7,71...電子部品搭載用基板,
Claims (3)
- 電子部品を搭載するための搭載用凹部及び回路パターンを有する絶縁基板と,該絶縁基板の下面に設けたコア基板とを設けてなる電子部品搭載用基板を製造するに当たり,
まず,厚膜状接着材に貫通穴を設け,
次いで,上記厚膜状接着材の下面には,上記貫通穴を被覆する薄膜状接着材を介してコア基板を配置し,一方,上記厚膜状接着材の上面には導体箔を配置して積層体となし,
次いで,上記積層体の上面に,上記貫通穴の内部に押入するように突出すると共に,先端部から基部に向けて傾斜するテーパー部を有する突出部を設けた押圧シートを載置して,これらを加熱,加圧することにより,
上記厚膜状接着材及び薄膜状接着材を硬化させて絶縁基板となすと共に,該絶縁基板の上面に導体箔を接着し,その下面にはコア基板を接着して,一体化した多層基板を得ると共に,上記突出部が貫通穴の内部に押入することによって上記絶縁基板に搭載用凹部を形成して,該搭載用凹部の内部に導体箔を接着し,
次いで,上記押圧シートを上記多層基板から取去り,
次いで,上記導体箔より回路パターンを形成することを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法。 - 請求項1において,上記厚膜状接着材及び薄膜状接着材は,プリプレグ接着剤であることを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法。
- 請求項1又は2のいずれか一項において,上記押圧シートは,弾力性を有する材料であることを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法。
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