JPH0415931A - 電子部品搭載装置及びその製造方法 - 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、半導体素子等の電子部品をプリント配線板に
実装して構成される電子部品搭載装置、及びその製造方
法に関するものである。

（従来の技術） 半導体素子等の電子部品を直接プリント配線板に実装し
て電子部品搭載装置いわゆるチップオンボードを構成す
るためには、プリント配線板上の導体パターンと電子部
品の接続端子とを電気的に接続しなければならないが、
その接続の方法としては、主に、金線によるボンディン
グワイヤによって接続する方法と、電子部品の各接続端
子を直接各導体パターン上に金又はハンダバンブによっ
て接続する方法の二つがある。第１のボンディングワイ
ヤによる接続方法は、導体パターン上の金又は銀メッキ
等されたパッドと半導体素子等の電子部品側のアルミ電
極とを金線を用いて熱超音波圧着によって接続する方法
である。この作業を行うためには高価な装置が必要とな
るだけでなく、電極ひとつづつを高温で圧着する作業を
しなければならないから、プリント配線板の基材等をこ
の高温に十分耐えるような高価な材料や金線を使用しな
ければならず、生産性も低く、個別の表面処理も必要の
ためこれによって電子部品搭載装置全体のコストを高め
ることになるのである。

第２の金又はハンダバンブによる接続方法は、第７図に
示すように、まず半導体素子等の電子部品側の各接続端
子側に金又はハンダ等による突起、所謂バンブを形成し
ておき、このバンブとプリント配線板側の各導体パター
ンとを熱圧着等の方法によって接続するものである。こ
の場合、導体パターン側にも接続を良好にするための金
やスズ、ハンダ等のメッキが施されていることがあり、
またバンブを導体パターン側にも形成することも行われ
る。この従来の方法による実装を行おうとすると、バン
ブの形成や導体パターンのメッキ等、各種のメッキ工程
を経なければならないだけでなく、工程が多い分たけコ
ストが高くなることは当然である。

特に、プリント配線板側の導体パターンか、第７図に示
したように電子部品の搭載部側に形成した開口内に突出
する、所謂フィンガーリードタイプのものであると、プ
リント配線板基材であるフィルム基材が熱圧着時等に加
わる熱によって伸び、フィルム基村上の電極と電子部品
の電極との位置ズレが生じ各接続端子との電気的接続に
不良を生ずることもあり、そのたぬに高価な耐熱性フィ
ルム基材を基材を使わなければならないのである。

そこで、本発明者等は、電子部品の接続端子とプリント
配線板の導体パターンとの接続を容易かつ確実に行え、
しかも電子部品搭載装置全体のコストが高くならないよ
うにするにはどうしたらよいかについて鋭意研究を重ね
てきた結果、本発明を完成したのである。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、以上の経緯に基づいてなされたもので、その
解決しようとする課題は、従来の電子部品搭載装置にお
ける電子部品と導体パターンとの接続工程の複雑さであ
り、装置全体のコスト高である。

そして、まず第一請求項に係る発明の目的とするところ
は、電子部品と各導体パターンとの接続の信頼性か高く
、かつ安僅に仕上げることのできる電子部品搭載装置を
簡単な構成によって提供することにある。また、第二請
求項に係る発明の目的とするところは、前述のような電
子部品搭載装置を確実かつ容易に製造することのできる
方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 以上の課題を解決するために、第一請求項に係る発明の
採った手段は、実施例において使用する符号を付して説
明すると、 ［半導体素子等の電子部品（２０）をプリント配線板（
１０）上の導体パターン（２０）に電気的に接続するこ
とにより構成した電子部品搭載装置において、プリント
配線板（１０）を、導体パターン（２０）か形成される
べき基材（１１）と、これと一体的に接続されて電子部
品（２０〉か固着されるダイボンド部（１３）と、基材
（１１）に形成されて電子部品（３０）の各接続端子（
３１）を露出させる開口（１４）と、この開口（１４）
に内端が臨んで外端が外部接続端子となる各々独立した
導体パターン（２０）とにより構成して、各導体パター
ン（２０）の内端部と、ダイボンド部（Ｉ３）に固着し
た電子部品（３０）の接続端子（３１）とに、これらを
電気的に接続するメッキ接続部（４０）を形成したこと
を特徴とする電子部品搭載装Ｗ（１００月である。

すなわち、この発明に係る電子部品搭載装置（１００）
は、プリント配線板（１０）上に形成した各導体パター
ン（２０）の内端部と、電子部品（３０）側の各接続端
子（３１）とをメッキ接続部（４０）によって包んだ状
態にしたものであり、これにより電子部品（３０）の各
接続端子（３１）と導体パターン（２０）とを電気的に
接続したものである。

また、第二請求項に係る発明の採った手段は、同様に、 「次の各工程を含んで、前記第一請求項に記載の電子部
品搭載装！　（１００）を製造する方法。

（イ）基材（１１）に、複数の開口（Ｉ４）を形成する
工程； （ロ）このようにした基材（１１）に、少なくともその
内端が各開口（１４）に臨む多数の導体パターン（２０
）を成形してプリント配線板（１０）とする工程；（ハ
）ダイボンド部（１３）に電子部品（３０）を固着して
、その各接続端子（３１）を各導体パターン（２０）に
それぞれ対応して接触若しくは近接させる工程；（ニ）
このように電子部品（２０）を固着したプリント配線板
（１０）の所定位置にメッキを施すことにより、少なく
とも各導体パターン（２０）の内端部と電子部品（３０
）の各接続端子（３１）とに、これらを電気的に接続す
るメッキ接続部（４０）を形成する工程」である。

すなわち、この製造方法において重要なことは、プリン
ト配線板（１０）を構成する基材（１１）に開口（１４
）を形成しておくことである。この開口（１４）は、電
子部品（３０）をダイボンド部（１３）に固着したとき
、プリント配線板（１０）上の各導体パターン（２０）
の内端部と電子部品（３０）の各接続端子（３１）とを
十分露出させるものであり、この露出した導体パターン
（２０）の内端部と、電子部品（３０）の各接続端子（
３１）とに、これらを電気的に接続するメッキ接続部（
４０）をメッキにより形成し得るようにするためのもの
である。そして、各導体パターン（２０）の内端部と電
子部品（３０）の各接続端子（３１）とにメッキを施す
ことにより、プリント配線板（１０）や電子部品（３０
）に熱圧着のような熱と力を加えないようにしながら、
これらを電気的に一体化するメッキ接続部（４０）を形
成するのがこの発明に係る製造方法なのである。

（発明の作用） ます、第一請求項に係る電子部品搭載装置（１００）に
おいては、そのプリント配線板（ｌＯ）上の各導体パタ
ーン（２０）の内端部と電子部品（３０）の各接続端子
（３１）とが、それぞれの表面から成長していったメッ
キ接続部（４０）によって言わば包み込まれた状態にな
っており、これにより、各導体パターン（２０）と電子
部品（３０）の接続端子（３１）とはこのメッキ接続部
（４０）を介して電気的な接続が確実に行われているの
である。特に、このメッキ接続部（４０）は、メッキに
よって言わば静的な状態で形成したものであるから、プ
リント配線板（１０）の基材（１１）として、従来のよ
うな２００℃以上の熱圧着による接続に十分耐え得るよ
うな高価な材料を使用する必要がなくなっており、安価
な設備で連続的に行うこともでき、これにより電子部品
搭載装置（１００）全体としてみた場合、そのコストの
低減が図られているのである。また、このメッキ接続部
（４０）は、何等の物理的力を加えることなく形成され
たものであるから、従来の熱圧着とは異なって、特に各
導体パターン（２０）の内端部にはそれまで殆ど力が加
えられていないものであり、各導体パターン（２０）の
内端が電子部品（３０）の熱圧着の圧力により各接続端
子（３１）からズしたり応力を内在し接続信頼性を低下
させることもないのである。

また、メッキ接続部（４０）は、プリント配線板（１０
）に開口（１４）を積極的に形成して、この開口（１４
）からプリント配線板（１０）上の導体パターン（２０
）の内端部と電子部品（３０）の各接続端子（３１）と
を露出させるようにし、この露出した導体パターン（２
０）と電子部品（３０）の接続端子（３１）とにメッキ
によって形成したものであるから、十分に成長したもの
となっているのである。すなわち、メッキ接続部（４０
）を形成するためのメッキ液が各開口（１４）から必要
部分に十分浸透するものであり、そのような構成をこの
電子部品搭載装置（１００）は有しているのである。

第二請求項に係る発明においては、その実施例において
使用するメッキ液槽等のメッキ設備を初めとして、電子
部品搭載装置（１００）の製造において配線基板が従来
より使用している設備をそのまま利用して電子部品の電
極の表面処理と、配線板の電極の表面処理と、さらにそ
の電気的接続を同時に実施することが十分可能であり、
面述の電子部品搭載装［（１００）を安価かつ確実に製
造し得るものとなっているのである。

つまり、本発明に係る製造方法においては、まず従来所
謂デバイス大として基材（１１）に形成していた穴を開
口（１４）に代えて形成すればよいものであり、メッキ
接続部（４０）の形成も各導体パターン（２０）の表面
を保護するためのメッキ層（２４）と同時にかつ同一メ
ッキ液により形成し得るものであるから、全体として非
常に簡単な工程の組み合せとなっているのである。また
、このメッキの種類は、必要に応じた価格、融点、耐蝕
性のあるニッケル、金、半田、スズのような金属を選ぶ
ことかできる。

また、この製造方法においては、各導体パターン（２０
）の内端部と電子部品（３０）の各接続端子（３１）と
を十分露出させるための開口（１４）を基Ｒ（１１）！
、：形成してから、メッキ接続部（４０）を形成するよ
うにしているため、このメッキ接続部（４０〉は開口（
１４）から十分に供給されるメッキ液によって確実に成
長しやすい。つまり電流密度の集中しやすい構成とした
ものとなっているのである。

（実施例） 以上の各発明に係る電子部品搭載装置（１００）及びそ
の製造方法を、図面に示した実施例について以下に説明
するが、その説明の都合上電子部品搭載装［（１００）
の製造方法を中心としながら併せて電子部品搭載装＠　
（１００）自体を順次説明していく。

まず、電子部品搭載装置（１００）を製造するためには
、第２図及び第３図に示すように、プリント配線板（１
０）を構成する基材（１１）に開口（１４）を形成して
、各橋架部（１２）によって基材（１１）と一体的に接
続されるダイボンド部（１３）を形成するのである。

特に開口（１４）は、各導体パターン（２０）の内端と
電子部品（３０）の各接続端子（３１）とにメッキ接続
部（４０）をメッキによって形成する場合に重要なもの
となるものであり、第２図に示した実施例においては、
各導体パターン（２０）のインチ−リード部（２１）の
先端に位置する基材（１１）の部分に形成するのである
。勿論、各橋架部（１２）は、ダイボンド部（１３）が
基材（１１）から離れないようにするものであり、かつ
ダイボンド部（１３）の電子部品（３ｏ）が搭載される
べき面と各導体パターン（２０）の面とを略−致させる
ためのものである。なお、本実施例においては、各導体
パターン（２０）の外部接続端子となるべきアウターリ
ード部（２２）を基材（１１）がら独立させるために、
これに対応する基材（１１）に切除開口（１５）が形成
してあり、電子部品搭載装置（１００）として完成後に
はこの切除開口（１５）の適宜部分にてその外側に位置
する基材（１１）及び各導体パターン（２０）か切除さ
れるものである。

第６図には他の実施例に係る電子部品搭載装置（１００
）が示しであるが、この電子部品搭載装置（１００）に
おいては、その基材（１１）の略中央部に一つの開口（
１４）を形成するとともに、この開口（１４）の周囲に
位置する基材（１１）をダイボンド部（１３）としたも
のである。すなわち、この第６図に示した電子部品搭載
装置　（１００）においては、電子部品（３０）をその
外周部にて基材（１１）上に搭載するように、ダイボン
ド部（１３）及び開口（１４）が形成されるのである。

従って、この実施例における基材（１１）にあっては、
各橋架部（１２）は形成されない。

各開口（１４）を基材（１１）に形成するには、基材（
１１）が所謂キャリアテープによって形成されている場
合には、パンチング加工によればよく、基材（１１）か
所謂リジッド基材の場合には切削加工（ザグリ加工）に
よって行えばよいものである。更に、基材（１１）かセ
ラミックを材料として形成したものであれば、これら各
開口（１４）は、その生成形体に予め形成しておけばよ
いものである。

次に、この基材（１１）上に各導体パターン（２０）を
形成することにプリント配線板（１０）とするのである
が、各導体パターン（２０）は、第２図及び第３図に示
した実施例においては、基材（１１）に接着材（２３）
を介して貼着した金属箔に所定のエツチング処理を施す
常法により形成される。勿論、これら各導体パターン（
２０）としては、所謂リードフレームを採用して構成し
て実施してもよく、またセラミック基板上にスクリーン
印刷や、スパッター等によるメタライズ法によって形成
して実施してもよいものである。これら各導体パターン
（２０）を構成する上で重要なことは、その内端部が基
材（１１）側の各開口（１４）に近接するか（第２図に
示した場合）、あるいは各開口（１４）内に僅かに突出
するように（第６図に示す実施例の場合）することであ
る。この場合、第６図に示したように、各導体パターン
（２０）の内端部をダイボンド部（１３）に搭載される
電子部品（３０）の各接続端子（３１）に向かうように
折曲するようにして実施すると、これに形成されるメッ
キ接続部（４０）による導体パターン（２０）と電子部
品（３０）との電気的接続をより一層良好なものとする
ことができるものである。

なお、第２図に示したプリント配線板（ｌＯ）における
各導体パターン（２０）は、電子部品（３０）の各接続
端子（３１）に接続されるインナーリード部（２１）と
、このインナーリード部（２１）と一体的で電子部品搭
載装置（１００）として完成されたとき、この電子部品
搭載装置（１００）の外部接続端子となるアウターリー
ド部（２２）からなるものであり、このアウターリード
部（２２）はダイボンド部（１３）の外側に位置する基
材（１１）に形成した切除開口（１５）上を橋架される
ものである。

以上のように形成したプリント配線板（１０）のダイボ
ンド部（１３）に対して接着材（３２）を介して電子部
品（３０）か固着されるのであるか、第２図に示した実
施例においては電子部品（３０）の中央部下面にダイボ
ンド部（１３）がくるのであり、第６図に示した実施例
においては電子部品（３０）の周囲の下側にダイボンド
部（１３）かくるのである。これにより、電子部品（３
０）の各接続端子（３１）がプリント配線板（１０）に
形成した各導体パターン（２０）の内端部に近接するか
、あるいは当接することになり、電子部品（３０）が接
着材（３２）を介して基材（１１）側のダイボンド部（
１３）に貼着されていることにより、その状態が維持さ
れるのである。

このように電子部品（３０）を貼着して固定したプリン
ト配線板（１０）をメッキ液槽内に浸漬するが、あるい
は部分的なメッキを行うスパージャ−メッキ法を採用す
ることにより、少なくとも各導体パターン（２０）の内
端部と電子部品（３０）の各接続端子（３１）とを包む
状態でメッキ接続部（４０）を形成するのである。第５
図に示した実施例は、メッキ液槽内にプリント配線板（
１０）全体を浸漬することによりメッキ接続部（４０）
を形成したものであるが、この場合には導体パターン（
２０）と電子部品（３０）の接続端子（３１）とを接続
固定するメッキ接続部（４０）の形成と同時に、各導体
パターン（２０）のアウターリード部（２２）の表面に
必要なメッキ層（２４）をも形成したものである。この
メッキ層（２４）を必要としない場合には、第６図に示
した実施例におけるように、必要な箇所にのみメッキ接
続部（４０）を形成するようにすればよいものである。

なお、メッキ層（２４）やメッキ接続部（４０）等の具
体的な材料としては、スズあるいはハンダである。

以上のようにして、第１図または第６図に示した電子部
品搭載装置（１００）が形成されるのであるが、第１図
に示した電子部品搭載装置（ＩＨ）においては、電子部
品（３０）の周囲に位置するプリント配線板（１０）上
にソルダーマスクか形成しである。

このソルダーマスクは必要のないとこにはメッキをつけ
ず、かつ、導電性の異物によるり−ト間のショートを防
ぐためのものであるか、第５図に示したように、必ずし
も必要なものではない。

また、第２図に示したプリント配線板（１０）において
は、各導体パターン（２０）のアウターリード部（２２
）の外端部に膨出部分を形成しておき、これを各導体パ
ターン（２０）による電気的接続をチエツクするための
チエツクパッド（２５）としである。なお、第２図中の
符号（２６）は、各導体パターン（２０）のインナーリ
ード部（２１）に対する位置決めを行うためのアライメ
ントフィンガーを示している。

（発明の効果） 以上説明した通り、まず第一請求項に係る発明において
は、 「半導体素子等の電子部品（２０）をプリント配線板（
１０）上の導体パターン（２０）に電気的に接続するこ
とにより構成した電子部品搭載装置において、プリント
配線板（１０）を、導体パターン（２０）か形成される
べき基材（１］）と、これと一体的に接続されて電子部
品（２０）か固着されるダイボンド部（１３）と、基材
（１１）に形成されて電子部品（３０）の各接続端子（
３１）を露出させる開口（１４）と、この開口（１４）
に内端が臨んで外端が外部接続端子となる各々独立した
導体パターン（２０）とにより構成して、各導体パター
ン（２０）の内端部と、ダイボンド部（１３）に固着し
た電子部品（３０）の接続端子（３１）とに、これらを
電気的に接続するメッキ接続部（４０）を形成したこと
」 にその構成上の特徴があり、これにより、電子部品と各
導体パターンとの接続の広い面積で接続するため又メッ
キにより構造的にも固定されるため信頼性が高く、かつ
安価に仕上げることのできる電子部品搭載装置を簡単な
構成によって提供することができるのである。

すなわち、この発明に係る電子部品搭載装置（１００）
によれば、各導体パターン（２０）の電子部品（３０）
と接続端子（３１）とがメッキ接続部（４０）によって
固着されているから、その電気的接続の信頼性を高いも
のとすることかできるだけでなく、頭初に述べた従来の
熱圧着による接続のような種々な問題を生じさせること
かなく、また全体のコストを低減することかできるので
ある。

また、第二請求項に係る発明によれば、前述したような
効果を有する電子部品搭載装置（１００）を、従来設備
をそのまま使用しながら確実かつ容易に製造することか
できるのであり、電子部品搭載装置（１００）を安価に
製造することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子部品搭載装置の部分拡大断面
図、第２図はこの電子部品搭載装置に使用するプリント
配線板の平面図、第３図〜第５図はこの電子部品搭載装
置を製造する工程を順を追って示す部分断面図、第６図
は他の実施例に係る電子部品搭載装置の部分拡大断面図
、第７図は従来の電子部品搭載装置の構成と方法を示す
断面図である。 符号の説明 １００・・・電子部品搭載装置、１０・・・プリント配
線板、１１・・・基材、１３・・・グイボンド部、１４
・・・開口、２０・・・導体パターン、３０・・・電子
部品、３１・・・接続端子、４０・・・メッキ接続部。 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、半導体素子等の電子部品をプリント配線板上の導
   体パターンに電気的に接続することにより構成した電子
   部品搭載装置において、 前記プリント配線板を、前記導体パターンが形成される
   べき基材と、これと一体的に接続されて前記電子部品が
   固着されるダイボンド部と、前記基材に形成されて前記
   電子部品の各接続端子を露出させる開口と、この開口に
   内端が臨んで外端が外部接続端子となる各々独立した前
   記導体パターンとにより構成して、 前記各導体パターンの内端部と、前記ダイボンド部に固
   着した電子部品の接続端子とに、これらを電気的に接続
   するメッキ接続部を形成したことを特徴とする電子部品
   搭載装置。 ２）、次の各工程を含んで、前記第一請求項に記載の電
   子部品搭載装置を製造する方法。 （イ）基材に、複数の開口を形成する工程； （ロ）このようにした基材に、少なくともその内端が前
   記各開口に臨む多数の導体パターンを成形してプリント
   配線板とする工程； （ハ）前記ダイボンド部に電子部品を固着して、その各
   接続端子を前記各導体パターンにそれぞれ対応して接触
   若しくは近接させる工程； （ニ）このように電子部品を固着したプリント配線板の
   所定位置にメッキを施すことにより、少なくとも前記各
   導体パターンの内端部と電子部品の各接続端子とに、こ
   れらを電気的に接続するメッキ接続部を形成する工程。