JPH04124899A - 多層電子部品塔載用基板及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐湿性に優れた多層電子部品搭載用基板及び
その製造方法に関する。

〔従来技術〕

従来、ｉｆ電子部品搭載用基板おいては、半導体素子な
ど電子部品からの発熱を放散させるため基材に電子部品
搭載用の電子部品搭載用凹部を設けると共にその反対側
に放熱板を設けている（例えば、特開昭５９−３２１９
１号公報）。

また、従来、一般に、上記放熱板は接着剤を介して、基
材の凹所に接着されている。そのため上記接着剤が外気
に露出している部分、つまり凹所側壁と放熱板側壁との
間を金属メッキ層により被覆することが行われている。

これを第７図〜第９図により説明する。

即ち、第７図に示すごとく、従来の電子部品搭載用基板
９０は、基材９に設けた凹所９２内に接着剤８を介して
放熱板７を接合し、また基材裏側においては放熱板７と
基材９との間に金属メッキ層７５が、また放熱板７の上
面と電子部品搭載用凹部９３との間に金属メッキ層７６
が形成されている。そのため、基材９の裏側から電子部
品搭載用凹部９３内への湿気の浸入が遮断される。なお
同図において符号９４は導体回路である。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら、上記電子部品搭載用基板９０は第８図に
示すごとく、凹所９２の側壁と放熱板７の側壁とが対向
している対向部分９５においてその開口部７５０に金属
メッキ層７５が形成されないことがある。つまり、メッ
キネ良穴７５１を生ずる。

かかるメッキネ良穴７５１を生ずると、この部分より湿
気が浸入して、半導体などの電子部品が損傷するおそれ
がある。特に、基材９が樹脂系のものであるときには、
湿気が上記メンキネ良穴７５１より上記凹所９２内に浸
入し、樹脂基材内を経て電子部品（図示路）に達する。

一方、上記メッキネ良穴７５１を発生する理由としては
、凹所９２と放熱板７との間の前記対向部分９５のクリ
アランスが大きいため（約０．１〜０．２閣）と考えら
れる。

そこで、この対向部分９５のクリアランスを小さくする
ことが考えられる。しかし、凹所９２の加工、放熱板７
の外形加工におけるバラツキのために、前記クリアラン
スを生じてしまう。

また、上記問題点に対する対策として、第９図に示すご
とく、凹所９２を幅広く設けて、その天井面９２１にお
ける。凹所９２の側壁と放熱板７の側壁との間を広く取
る方法がある。そして、これらの表面に金属メッキ層７
５を連続的に設けるこの方法では、上記対向部分９５の
クリアランスが充分に大きいため、この対向部分におい
ても金属メッキ層７５が形成される。

しかし、凹所９２を大きく取ると、基材９の裏側面にお
ける導体回路パターン形成の自由度が阻害される。一方
、凹所９２の大きさを制限すれば放熱板７が小形状とな
り放熱性が阻害される。

また、上記方法では、凹所９２の天井面９２１に放熱板
７を接着する際、接着剤８が両者の間よりはみ出す（溢
流）ことがある。そして、この接着剤のはみ出し部分が
大きいときには、金属メッキ層７５が形成されない、そ
のため、はみ出し防止のために、接着剤８の量を調整す
る必要がある。

また５近年は、電子部品搭載用基板に対して高度の機能
が要求され、１個の電子部品搭載用基板に、できるだけ
多数の導体回路を形成することが切望されている。

本発明はかかる問題点に鑑み、放熱板と凹所との対向部
分における金属メッキ層を確実に形成しまた接着剤量の
調整の必要もない、かつ高機詣の多層電子部品搭載用基
板及びその製造方法を提供しようとするものである。

〔課題の解決手段〕

本発明は、導体回路を有する基材と、該基材に設けた電
子部品搭載用凹部と、その反対側に設けた該電子部品搭
載用凹部よりも大きい径の凹所と該凹所内に接着剤を介
して固着されその背面を上記電子部品搭載用凹部に露出
させた放熱板と、上記基材の上に積層され導体回路を有
する上部基材層とよりなる多層状の電子部品搭載用基板
であって、基材裏側における上記凹所の側壁と放熱板の
側壁とが対向している対向部分には、基材と放熱板の両
者にまたがると共に上記接着剤を同一表面上に露出させ
た露出凹部を設けてなり、かつ上記放熱板と露出凹部と
基材裏側には連続した金属メッキ層が被覆してあること
を特徴とする多層電子部品搭載用基板にある。

本発明において最も注目すべきことは、上記対向部分に
おいて上記露出凹部を設け、放熱板と露出凹部と基材裏
側面との間に連続した金属メッキ層を被覆していること
、及び基材の上に更に上記上部基材層を積層形成して多
層状としていることにある。

上記露出凹部は、基材と放熱板の両者の間に。

またがって形成されている。また、放熱板接合用の凹所
は１通常、基材の中央部分に角状或いは円状等の凹所と
して形成され、また放熱板は該凹所と相催形に設けられ
る。それ故、上記対向部分は通常は角状１円状等の環状
に形成される（第３図参照）。

また、接着剤は凹所側壁と放熱板側壁との間即ち上記対
向部分に充填されている。そして、該対向部分において
設けた前記露出凹部には、接着剤が露出した状態にある
。該接着剤の露出表面は。

露出凹部の天井面とほぼ回し面上にある。

上記基材、上部基材層の材料としては、ガラスエポキシ
樹脂、ガラス−ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ガラ
ス−ポリイミド樹脂等がある。

また、放熱板としては、銅、鉄系合金、銅系合金等があ
る。

また、接着剤としては流れ性の良い、プリプレグと称さ
れる接着シートがある。また、接着剤の材料としては、
エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹
脂）、ポリイミド樹脂等がある。また、金属メッキ層の
材料としては、銅ニッケル、金等がある。

また、上記対向部分におけるクリアランスは０．０５〜
０．３層ｍとすることが好ましい。０゜０５＋ａ＋未満
では、放熱板と凹所との寸法精度が厳しくなり、一方０
．３■を越えると接着剤層の幅が大きくなりすぎて金属
メッキ層が充分に形成されないおそれがある。

また、露出凹部の深さは、０．０５〜０．　２ｍｍとす
ることが好ましい。０．０５ａｍ未満では基材の厚み精
度と凹部の加工精度が厳しく、一方、０゜２■を越える
と金属を加工する上で負荷が大きすぎるからである。

更に露出凹部の幅は０．５〜２．０ｍｌとすることが好
ましい。０．５ｍ＋未満では加工する刃の径が小さすぎ
て折れ易く、一方、　　２．　０層ｍ＋を越えると加工
凹部がデッドスペース（Ｄｅａｄ　　５ｐａｃｅ）とな
り配線有効面積に制限を受けることになるからである。

また、上部基材層は、その上面に導体回路が形成されて
いる。そして、該上部基材層は、上記と同様の接着剤に
より、基材の導体回路の上に積層接着されている。これ
により、多層状の電子部品搭載用基板が構成される。ま
た、上記上部基材層は、１層或いは２〜５層などの複数
層を設けることもできる。

また、上記多層電子部品搭載用基板の製造方法としては
、基材裏側に、放熱板接合用の凹所を設け、該凹所には
接着剤を介して放熱板を接着すると共に該接着剤を基材
裏側における凹所側壁と放熱板側壁との対向部分の開口
部近くまで充填し。

ついで、該対向部分において基材と放熱板との両者にま
たがるザグリ加工を行い、上記接着剤を露出させた露出
凹部を形成し、更に基材表側において基材及び接着剤を
貫通して放熱板の上部までザグリ加工を行って電子部品
搭載用基板を形成しついで、上記放熱板と露出凹部と基
材裏側面との間に連続した金属メッキ層を形成し、その
後、上記基材の上に導体回路を有する上部基材層を積層
接着することを特徴とする多層電子部品搭載用基板の製
造方法がある。

上記製造方法において、最も注目すべきことは。

凹所に放熱板を接着するに当たり、接着剤を上記対向部
分の開口部近くまで充填し９次いで該対向部分を放熱板
と基材にまたがってザグリ加工して上記露出凹部を形成
し、その後金属メッキ層を形成すること、また上記露出
凹部においてはその表面に接着剤が露出していること、
及びこのように形成した基材の上に上部基材層を積層接
着することである。

また、上記接着に当たっては、接着剤を対向部分の開口
部に若干はみ出させることが好ましい。

これにより、接着剤が対向部分の開口部まで完全に充填
されたことが確認できる。このはみ出した接着剤は、上
記露出凹部の形成の際に、対向部分における放熱板及び
基材と共に取り除かれる。

また、露出凹部の形状としては、四角状（第２Ｃ図）、
半円状（第４図）、三角状（第５図）楕円状（第６図）
など、特に接着剤露出部分がメッキされ易い形状とする
。

なお、前記電子部品搭載用凹部内には、金属メッキ層を
設ける場合２設けない場合がある。

また、上記上部基材層の積層に当たっては、実施例に示
すごとく、開口部を有する上部基材層を積層する方法が
ある。また、いわゆる蓋取り法（特開昭６２−１５６８
４７号公報参照）がある。

〔作　用〕

本発明の多層電子部品搭載用基板においては基材と放熱
板にまたがる前記露出凹部を設け、また該露出凹部には
接着剤を同一面上に露出させている。それ故、基材裏側
に金属メッキ層を被覆したとき、該金属メッキ層は上記
露出凹部表面に完全に形成されることとなる。

つまり、露出凹部は、その天井面が放熱板、接着剤及び
基材の順に並んで同一面上に形成されている。それ故、
金属メッキ層はこれらの間に連続して形成されることと
なる。もしも、前記従来のごとく、上記対向部分に接着
剤が存在していない場合、或いは接着剤がはみ出してい
る状態の場合には金属メッキ層を完全に連続形成させる
ことができない。

また１本発明においては、接着剤を上記対向部分の間に
充填し、その後対向部分の開口部をザグリ加工して露出
凹部を形成する。そのため、接着剤は、対向部分を満た
すに充分な量を用い、場合によってははみ出させても良
い。それ故、従来のごとく接着剤がはみ出ないように、
かつ充填するに丁度良い量に調整する必要もない。

また１本発明においては、前記従来技術のごとく対向部
分の間隔を大きくする必要がない。それ故、放熱板はパ
ターン形成に可能な限り、大きくすることができ、放熱
性を向上させることができる。

また９本発明においては、放熱板５露出凹部基材裏側に
連続した金属メッキ層が形成しであるので、ｉｔ子部品
搭載部分に基材裏側から湿気が浸入することがない。

また１本発明においては、導体回路を形成した基板の上
に、更に導体回路を有する上部基材層を積層接着してい
る。それ故、導体回路を基材と上部基材層の両方に多数
設けることができ、を子部品搭載用基板は、高度の機能
を有することとなる。

〔効　果〕

したがって２本発明によれば、上記対向部分における金
属メンキ層を確実に形成し、接着剤量の調整の必要がな
（、かつ高機能の多層電子部品搭載用基板を提供するこ
とができる。

また１本発明の製造方法によれば、上記のごとき優れた
多層電子部品搭載用基板を製造することができる。

〔実施例〕

第１実施例 本発明の実施例にかかる多層電子部品搭載用基板につき
、第１図〜第３図を用いて説明する。

本例の多層電子部品搭載用基板１は、第１図に示すごと
く、導体回路９４を設けた基材１ｏと該基材１０に設け
た電子部品搭載用凹部１３とその反対側に設けた該電子
部品搭載用凹部１３よりも大きい凹所１１（第２Ａ図、
第２ｃ図参照）と、該凹所１１内に接着剤３を介して固
着されその背面を上記電子部品搭載用凹部１３に露出さ
せた放熱板２とよりなる。

そして、上記基材１０の裏側において、凹所】１の側壁
１２と放熱板２の側壁２１とが対向している対向部分に
は、露出凹部４を有してなる。咳霞出凹部４は、放熱板
２と基材１ｏの両者にまたがって、上記対向部分におい
て形成しである。そして、該露出凹部４の天井面は、放
熱板、ｎ出した接着剤、基材が同一面上にある。また、
上記放熱板と露出凹部と基材裏側には連続した金属メ。

キ層７５が被覆しである。

また、基材１０表側においては、電子部品搭載用凹部１
３の内面に金属メッキ層７６が形成され基材上面には導
体回路９４が形成しである。更に基材１０のスルーホー
ル９８には、導体ピン９９が挿入しである。スルーホー
ル９日の内部には金属メッキ層９８１が形成しである。

また、基材１０の導体回路９４の上には上部基材層１０
０が接着剤３５を介して接着されている。

また、該上部基材層１００の上面には導体回路９４０が
形成されている。

次に上記電子部品搭載用基板１の製造方法につき、第２
Ａ［Ｋ〜第２Ｆ図を用いて説明する。

まず、第２ＡＩｌｉ９に示すごとく、基材１０の裏側に
、放熱板配設用の凹所１１をザグリ加工により設ける。

該凹所１１は、側壁１２と天井面１１１を有する。また
、基材１０は、銅箔１９を貼った銅張積層板である。

次に、第２Ｂ図に示すごとく、上記凹所１１内に接着剤
３を介して放熱板２を接着する。このとき、接着剤３は
、凹所１１の天井面１１１と放熱板２の間に、及び凹所
１１の側壁１２と放熱板２の側壁２１との間、即ち対向
部分１２０内に充填される。また、接着剤３は、対向部
分１２０の開口部１２１より外部にはみ出しく溢流）で
、はみ出し部３１を形成している。そのため、放熱板２
と凹所１１との間は、接着剤によって完全に満たされて
いる。

次に、第２Ｃ［Ｆに示すごとく、上記対向部分１２０に
おいて基材１０と放熱板２との両者にまたがるザグリ加
工を行い、露出凹部４を形成する。

該露出凹部４の天井面は、基材１に形成された段部１４
と、放熱板２に形成された段部２１と１両者の間に露出
した接着剤３の露出面３２とよりなり、これらは同一面
上にある。

一方、基材の表側においては１子部品搭載用凹部１３を
ザグリ加工により形成し、放熱板２の背面を露出させる
。また、該電子部品搭載用凹部１３においては、その側
壁１３１と接着剤の露出面３３とは同一面上にある。ま
た、該電子部品搭載用凹部１３は、前記凹所１］よりも
小さい穴である。

次に、第２Ｄ図に示すごとく、基材１０の裏側において
、放熱板２．露出凹部４．基材１０の表面に連続した金
属メッキ層７５を形成する。また基材１０の表側におい
ても電子部品搭載用凹部１３に金属メッキ層７６を形成
する。これら金属メッキ層の形成は、同時に行う。

次に、第２Ｅ図に示すごとく、導体回路９４の形成を行
う。その後、第２Ｆ図に示すごとく、基材１０の導体回
路９４の上にプリプレグ接着剤３５を介して上部基材層
１００を積み重ね、加熱圧着して、これらを接合する。

上記上部基材層１００は９表面に導体回路９４０を有す
る。また、プリプレグ接着剤３５及び上部基材層１００
は、基材１０の電子部品搭載用凹部１３の部分に開口部
３５０．１０５を有している。

以上により、多層電子部品搭載用基板が製造される。こ
のものは、前記第１図に示したものと同様である。

また、前記第２Ｅ図、第３回に示すごとく、上記多層電
子部品搭載用基板１の裏側は、基材１０の上に連続した
金属メッキ層７５が形成されている。

次に５作用効果につき説明する。

上記のごとく９本例の多層電子部品搭載用基板１は、前
記対向部分１２０において、基材１と放熱板２にまたが
る露出凹部４を形成し、基材１露出凹部４．放熱板２に
連続した金属メッキ層７５を設けている。そして、上記
露出凹部４においては、第２Ｃ図に示すごとく、基材の
段部１４と接着剤の露出面３２と放熱板の段部２１が同
一面上にある。そのため、金属メッキ層７５が、これら
の表面に確実に連続形成される。

また２本例では、第２Ｂ図に示すごとく、放熱板２の接
着に当たり、接着剤３のはみ出し部３１を形成させてい
る。そのため、接着剤３は５放熱板２と凹所１１との間
に完全に充填される。そして、このはみ出し部３】は、
第２Ｃ図に示すごとく、ザグリ加工による露出凹部４形
成の際に除去される。

それ故、露出凹部４の表面には、必ず接着剤３の露出面
３２が形成され、前記金属メッキ層７５が確実に形成さ
れる。また、そのため、従来のごとく、接着剤のはみ出
し防止、接着剤の充填等のために、接着剤量の調整を行
う必要がない。

また２本例の多層電子部品搭載用基板は、基材１０に導
体回路９４を、上部基材層１００に導体回路９４０を設
けて多層状に構成している。そのため、多数の導体回路
を形成でき、高機能である。

また、従来技術のごとく対向部分の間隔を大きくする必
要がない。そのため、放熱板は、凹所内に、できるだけ
大きく配設することができ、放熱性が向上する。また、
放熱板、露出凹部、基材裏側に、連続した金属メッキ層
７５が形成されているので、電子部品搭載部分に基材裏
側から湿気が浸入することもない。

なお、上記第１実施例においては、下記の態様を採用す
ることもできる（特願平］−２９］７５６号参照）。

即ち、電子部品搭載用凹部の金属メッキ層７６は、上剥
では、その側壁と底面に形成したが、該金属メッキ層７
６は電子部品搭載用凹部の開口部周縁にも形成すること
ができる。また、該金属メッキ層７６は、電子部品搭載
用凹部の側壁上方には設けないこと、電子部品搭載用凹
部の底面には設けないことという態様も取りうる。

また、電子部品搭載用凹部１３内に搭載した電子部品の
回路端子は２通常は、基材表面の導通回路の端子にワイ
ヤーによりボンディングする。しかし、場合によっては
、電子部品のアース端子の１つを放熱板自体に直接ボン
ディングしてアースすることもできる。

更に、放熱板には、放熱用フィンを接合して。

放熱性を高めることもできる。

第２実施例 本例は、第４図〜第６図に示すごとく、第１実施例にお
ける露出凹部４の形状を種々変えたちのである。

即ち、第４図に示す露出凹部４は、半円状で基材１の円
弧状面１４１と、接着剤の露出面３２と放熱板の円弧状
面２１２とよりなる。

また、第５図に示す露出凹部４は、三角状で基材１の斜
面１４２と、接着剤の露出面３２と放熱板の斜面２１３
とよりなる。

更に、第６図に示す露出凹部４は、略楕円状で基材１の
弧面１４３と接着剤の露出面３２と、放熱板の弧面２１
４とよりなる。

上記いずれの露出凹部においても、上記の各表面は、連
続した面上にある。それ故１第１実施例と同様に、その
表面には連続した金属メッキ層を確実に形成でき、同様
の効果を得ることができる。

第３実施例 上記第１実施例における具体例について示す。

本例においては、基材１０．上部基材Ｎ１００として、
ビスマレイミド−トリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）材の銅張
積層板を用いた。

放熱板配設用の凹所１１は、深さ１．２閣　タテ、ヨコ
各２０踵の角状凹所とした。放熱板２としては銅板を用
い、その厚みは１．２ｍｍ、タテヨコ各１９．８ａｏｎ
の角板であった。そのため、凹所１１と放熱板２間の対
向部分】２０のクリアランスは、約０．１薗である。

接着剤３，３５としては、ＢＴ樹脂のプリプレグ接着剤
を用いた。その接着にあたっては、１７０′Ｃで加熱圧
着した。このとき、はみ出し部３１の高さは約０．　１
Ｃｍ＋であった。また、露出凹部４（第２Ｃ図）の深さ
は、　　０．　１ｍｍ、幅１．Ｏａ＋ｍであった。該露
出凹部４は対向部分１２０に沿って四角環状を呈してい
る。

金属メッキ層７５．７６は、無電解方法又は電解方法に
より形成し、金属メッキ層の厚みは約２０ｐｍであった
。また、金属メンキ層７５は、放熱板２．露出凹部４．
基材裏側面に連続して、確実に形成されていた。金属メ
ッキ層７６も同様に連続形成されていた。

なお、比較のために、第２Ｂ［ｉｌに示すごとく接着剤
のはみ出し部３１があるままで、金属メソキ層７５の形
成を行った。その結果、接着剤のはみ出し部３１におい
て、金属メンキ層が被覆されていないメッキネ良部分を
、各所で生していた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は第１実施例の電子部品搭載用基板を示
し、第１図はその断面図、第２Ａ図〜第２Ｆ図はその製
造工程説明図、第３図は第２Ｅ図の裏面図、第４図〜第
６図は第２実施例における露出凹部の形状を示す図、第
７図〜第９図は従来の電子部品搭載用基板を示し、第７
図はその１例の断面図、第８図はその問題点を示す断面
図、第９図は他の従来の電子部品搭載用基板の断面図で
ある。 １、。 １０、。 １００゜ １１、　。 ｌ　２．。 １３、。 電子部品搭載用基板 基材 、上部基材層 凹所 凹所側壁 電子部品搭載用凹部 １２０、、、対向部分 ２８９．放熱板 ２１、、、放熱板側壁 ３１９．接着剤 ３１、、、　はみ出し部。 ４９１．露出凹部 ７５．７６、、、金属メッキ層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体回路を有する基材と，該基材に設けた電子部
   品搭載用凹部と，その反対側に設けた該電子部品搭載用
   凹部よりも大きい径の凹所と，該凹所内に接着剤を介し
   て固着されその背面を上記電子部品搭載用凹部に露出さ
   せた放熱板と，上記基材の上に積層され導体回路を有す
   る上部基材層とよりなる多層状の電子部品搭載用基板で
   あって，基材裏側における上記凹所の側壁と放熱板の側
   壁とが対向している対向部分には，基材と放熱板の両者
   にまたがると共に上記接着剤を同一表面上に露出させた
   露出凹部を設けてなり， かつ上記放熱板と露出凹部と基材裏側には連続した金属
   メッキ層が被覆してあることを特徴とする多層電子部品
   搭載用基板。
2. （２）基材裏側に，放熱板接合用の凹所を設け，該凹所
   には接着剤を介して放熱板を接着すると共に該接着剤を
   基材裏側における凹所側壁と放熱板側壁との対向部分の
   開口部近くまで充填し，ついで，該対向部分において基
   材と放熱板との両者にまたがるザグリ加工を行い，上記
   接着剤を露出させた露出凹部を形成し，更に基材表側に
   おいて基材及び接着剤を貫通して放熱板の上部までザグ
   リ加工を行って電子部品搭載用凹部を形成し，ついで，
   上記放熱板と露出凹部と基材裏側面との間に連続した金
   属メッキ層を形成し， その後，上記基材の上に導体回路を有する上部基材層を
   積層接着することを特徴とする多層電子部品搭載用基板
   の製造方法。
3. （３）第２請求項において，放熱板を凹所に接着するに
   当たり，接着剤は上記対向部分の開口部にはみ出させる
   ことを特徴とする多層電子部品搭載用基板の製造方法。