JPH0484487A - 電子部品搭載用基板 - 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） 本発明は電子部品搭載用基板に関し、特に搭載した電子
部品からの熱を外部に放出する放熱部材を有した電子部
品搭載用基板に関するものである。

（従来の技術） 昨今の電子技術の著しい進歩により、半導体素子等の電
子部品は高集積化の一途を辿っている。

また、これに加えて、最近市場より高速化の要求が高ま
っている。従って、このような電子部品を収納する電子
部品搭載装置にあっては、電子部品の高集積化及び高速
化に対応し得るよう、電子部品から発生する熱を速やか
に外部へ放散することが要求されている。

この種の電子部品搭載装置には、電子部品と電気的導通
をとるリードフレームからなるものか一般的に用いられ
ている。

しかしながら、リードフレームのみからなる電子部品搭
載装置を用いた場合には、電子部品を搭載した後、リー
ド等を除いて全体を樹脂封止しなければならず、このよ
うにして形成した樹脂封止型半導体搭載装置の放熱性は
、熱伝導性の悪い封止樹脂を通して放熱を行わなければ
ならず放熱性は極めて低く、高発熱電子部品用には耐え
きれないのが現状である。

また、近年、電子部品の高集積化による所謂子ビン化に
ともない、前記リードフレームのインナーリード部をプ
リント基板とすることによりパターンを微細化し多ビン
化に対応する動きが出ている。さらに、これらのインナ
ーリード部をプリント基板としたリードフレーム半導体
搭載装置は多ビン化にともなう発熱を改善する工夫もな
されている。

そこで、放熱性を向上させるため、第１０図に示すよう
に、基材（２２）の片面に、その表面が外部に露出する
良熱伝導性の放熱部材（２３）を固着した電子部品搭載
用基板（２０）が知られている。こ功電子部品搭載用基
板（２０）を用いた電子部品搭載装置にあっては、電子
部品（Ａ）より発生した熱を、放熱部材（２３）より外
部へ放散されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、この従来の電子部品搭載用基板（２０）にあっ
ては、放熱部材は熱伝導性の悪いプリント基板の裏面側
に接着されているのであり、電子部品の熱がプリント基
板で遮断されるため、十分な放熱効果が得られなかった
のである。さらに大きな問題は、プリント基板に放熱部
材を接着剤で接着したのみであると半導体装置として組
立て時や、その後の取扱い時の加熱や外部からの応力に
より熱膨張率が異なる基材（２２）・放熱部材（２３）
・封止樹脂（２４）等に内部歪が発生することにより、
比較的強度のない放熱部材（２３）以外の部分が湾曲し
、放熱部材（２３）が剥がれて脱落したり、亀裂が入っ
たりすることがあった。

即ち基材と放熱部材と封止樹脂が十分な接着強度で接着
していることが必要であるが、基材の表面はもともとの
基材の平滑な面ないしソルダーレジストに覆われた平滑
な面であり、放熱部材を基材の表面に接着剤で接着した
のみであると接着力が不足していたのである。さらに重
要なことは、基材と封止樹脂との接着力も同様に不足し
ていたのであり、全体として樹脂封止後のものの外部か
らの応力等による歪は、基材と放熱部材の接着力不足に
よる歪にさらに基材と封止樹脂との接着力不足による歪
が加わりより大きな歪を生んでいたのである。

本発明は以上のような実状に鑑みてなされたものであり
、その目的は、電子部品搭載装置とした際、搭載した電
子部品から発生する熱を効率よく外部へ放散することが
できることは当然として、封止樹脂後、外部からの応力
等が加わったり、内部歪が発生しても、放熱部材か脱落
することがない信頼性の優れた電子部品搭載用基板を提
供することにある。

（課題を解決するための手段） 以上のような課題を解決するために、本発明の採った手
段は、第１図〜第４図に示すように、「導体パターン（
１６）か形成されて電子部品（Ａ）を搭載する基材（１
１）と、この基材（１１）に設けられて電子部品（Ａ）
からの熱を外部に放出する放熱部材（１５）とを備えた
電子部品搭載用基板（１０）において、 基材（１１）の裏面に放熱部材（１５）より大きな面積
の収納凹部（１２）を形成するとともに、その収納凹部
（１２）と放熱部材（１５）の隙間に放熱部材（１５）
を位置決めするための係止部（１４）と、封止樹脂（２
４）が入り込むための充填空間（１３）とを設けたこと
を特徴とする電子部品搭載用基板（１０）Ｊである。

（発明の作用） 以上のように構成した電子部品搭載用基板（１０）にお
いては、まず放熱部材（１５）がその周囲に位置する各
係止部（１４）に当接していて、これにより放熱部材（
１５）は基材（１１）に対して位置決めがなされるよう
になっているのである。従って放熱部材（１５）を基材
（１１）に接着剤により接着をする際、特別な位置合わ
せ治具を用いることなく精度よく位置合わせができるよ
うなっているのである。

また、この電子部品搭載用基板（１０）においては、電
子部品（Ａ）が搭載される基材（１１）に放熱部材（１
５）のための収納凹部（１２）を形成したから、放熱部
材（１５）と電子部品（Ａ）間に位置する基材（１１）
は他の部分よりも薄いものとなっている。従って、仮に
基材（１１）が熱伝導性に劣るものであったとしても、
電子部品（Ａ）が生じた熱はこの薄い基材（１１）を通
して速やかに放熱部材（１５）に伝達されるようになっ
ている。さらに基材（１１）の表面側から放熱部材（１
５）に到達するように座グリにより凹部を形成し、搭載
部とすることも可能であり、この場合は電子部品（Ａ）
からの熱を放熱部材（１５）へ直接伝達できるようにな
っているとともに、電子部品（Ａ）をワイヤボンディン
グし易い高さに調節したり、電子部品搭載用基板の全体
の厚さを薄くすることもできるようになっているのであ
る。勿論、放熱部材（１５）の例えば第１図に示した表
面は、船釣な放熱部材と同様に、電子部品搭載用基板（
１０）及びこれに搭載した電子部品（Ａ）の全体を封止
してパッケージ化する封止樹脂から露出されるのである
から、この放熱部材（１５）の熱放散性は十分確保され
るものである。

特に、充填空間（１３）が収納凹部（１２）と放熱部材
（１５）との隙間に設けであることである。前述したよ
うに樹脂封止を行った際、充填空間（１３）には封止樹
脂（２４）が入り込み、充填空間（１３）による表面積
が増加した分、基材（１１）と封止樹脂（２４）の接着
力を向上することができるのである。さらに充填空間（
１３）は基材（１１）の水平方向（一般に言うＸ方向、
Ｙ方向）とともに厚さ方向（一般に言うＺ方向）に形成
されているものであり、従って封止樹脂（２４）かこの
充填空間（１３）に入り込んだ状態では封止樹脂（２４
）に加えられた外部応力等に対して全方向（Ｘ方向、Ｙ
方向、Ｚ方向）で喰い止めるいわばくさびを放熱部材（
１５）の周辺に打ち込んだことになるのである。

更に重要なことは、基材（１１）の収納凹部（］２）内
に収納された放熱部材（１５）は、前述したように、こ
れを各係止部（１４）がその外方から押し付ける、つま
り係止していることと、その周囲に位置する充填空間（
１３）内に充填される封止樹脂（２４）によって、基材
（１１）と接着されることである。すなわち、この電子
部品搭載用基板（１０）において使用されている放熱部
材（１５）は、その側面において、封止樹脂（２４）及
び各係止部（１４）によって基材（１１）に接着された
状態となるものである。

従って、この電子部品搭載用基板（１０）を使用した第
７図に示したようなパッケージにおいては、その基材（
１１）に曲げ応力が加わったとしても、放熱部材（１５
）は、充填空間（１３）及び放熱部材（１５）の周辺の
封止樹脂（２４）と、各係止部（１４）とによって基材
（１１）に高い接着強度で以って保持されているのであ
るから、この放熱部材（１５）が基材（１１）から離脱
してしまうことは全くないのである。

また、放熱部材（１５）は銅などの金属であり、銅であ
れば所謂黒化処理により酸化粗化処理しであるのであり
、封止樹脂（２４）との接着力は十分なものとなってい
るのである。

（実施例） 次に、本発明に係る電子部品搭載用基板（１０）を、図
面に示した実施例により説明するが、この電子部品搭載
用基板（ｌＯ）はこれに電子部品（Ａ）を実装してパッ
ケージ化されるものである。このパッケージについてま
ず説明すると、第７図には電子部品搭載用基板（ｌＯ）
に電子部品（Ａ）を実装して、この電子部品搭載用基板
（１０）及び電子部品（Ａ）をトランスファーモールド
等の手段によって封止樹脂による封止を行い、これによ
りパッケージ化したものか示しである。そして、この電
子部品搭載用基板（１０）は、絶縁性を有する材料によ
って形成した基材（１１）と、この基材（１１）の図示
下面に形成した収納凹部（１２）内に一体化した放熱部
材（１５）とを備えている。

基材（１１）を構成する材料としては、ガラスエポキシ
樹脂等の種々なものが採用されているか、その図示下面
中央には、第１図及び第２図に示したように、放熱部材
（１５）の大きさに対応した放熱部材（１５）より大き
な面積の収納凹部（１２）と、この収納凹部（１２）の
周囲に隣接して位置する充填空間（１３）とが形成しで
ある。これらの収納凹部（１２）及び充填空間（１３）
は、基材（１１）を形成するための型により基材（１１
）の形成と同時に形成してもよいが、本実施例において
は、基材（１１）の下面を切削加工（所謂ザグリ加工）
することにより形成したものである。また、各充填空間
（１３）としては、第２図に示したように、収納凹部（
１２）の４つの隅に位置するように実施してもよいが、
第３図等に示すように、収納凹部（１２）の周囲に位置
するように実施してもよい。

これらの各充填空間（１３）を形成する場合に、特に複
数の係止部（１４）が形成できるように留意しなければ
ならない。すなわち、各係止部（１４）は、収納凹部（
１２）側に向けて突出するものであって、基材（１１）
に収納凹部（１２）及び充填空間（１３）を形成するこ
とによって、基材（１１）の一部を収納凹部（１２）側
に突出させることにより形成したものである。

そして、本実施例においては、各係止部（１４）の端面
は、第２図、第４図及び第６図に示したように、放熱部
材（１５）の直角な端面に確実に当接するようにするた
め、基材（１１）の表面と直交するものとして形成して
あり、これにより、各係止部（１４）は収納凹部（１２
）内に収納される放熱部材（１５）の端面に十分当接し
得るものとしである。

これら各係止部（１４）は、その収納凹部（１２）側の
端面で放熱部材（１５）に当接すればよいのであるから
、種々な形態のものが考えられるものであり、第１図に
示した各係止部（１４）は、四角な放熱部材（１５）の
４つの辺に全体的に当接し得る比較的大きなものとして
形成したものである。第３図に示した各係止部（１４）
は、四角な放熱部材（１５）の４つの隅を包み込むよう
にしたものであり、前述した各充填空間（１３）が放熱
部材（１５）の４つの辺にそれぞれ対向するようにした
ものである。さらに、第５図に示した各係止部（１４）
は、第３図に示した係止部（１４）をさらに強調して収
納凹部（１２）側に向けて突出させたものであり、この
場合には、第１図と第３図に示した充填空間（１３）が
同時に形成されたような形態のものとなっているのであ
る。

いずれにしても、各係止部（１４）は放熱部材（１５）
の周囲に当接してこれを保持するものでもあるから、放
熱部材（１５）を収納する収納凹部（１２）内にわずか
に突出するものとして形成して実施するとよいものであ
る。この突出寸法は、基材（１１）に収納凹部（１２）
を形成する際にそのザグリ量を調整することにより容易
に決定できるものであるが、各係止部（１４）を、第３
図または第５図に示したように、収納凹部（１２）内に
それぞれ小さく突出するものとするとよい。各係止部（
１４）と位置合わせをすることによって、収納凹部（１
２）内に放熱部材（１５）を接着剤により接着すれば、
各係止部（１４）による放熱部材（１５）の位置合わせ
が行えるからである。

なお、この電子部品搭載用基板（１０）においては、放
熱部材（１５）を収納凹部（１２）内に一体化するのに
必ずしも接着剤を必要とするものではないが、この接着
剤の使用方法としては、放熱部材（１５）の裏面に予め
接着剤を塗布したものを各係止部（１４）と位置合わせ
をして用いてもよいし、他にはシート状に放熱部材（１
５）と同じ大きさに加工した接着シートを各係止部（１
４）と位置合わせし基材（１１）と放熱部材（１５）の
間にはさんで用いてもよい。

なお、第７図に示した基材（１１）は、パッケージの外
部接続端子となるべき各アウターリード（１４）の内端
部を、基材（１１）を構成する材料によって挟み込み、
基材（１１）の表面側に形成した導体パターン（１６）
とスルーホールによって接続したものであるが、本発明
はこのようなタイプのものに限られるものではないこと
は当然である。

放熱部材（１５）としては、通常−船釣に採用されてい
る銅等の熱伝導性のよい材料によって板状に形成したも
のであるが、充填空間（１３）内に充填される封止樹脂
（２４）またはこれとは別の封止樹脂による接着強度を
高めるために、ある程度の厚さを有するものがよい。勿
論、この放熱部材（１５）の側面に、充填空間（１３）
に連通ずる凹部を形成しておき、この凹部と前述した充
填空間（１３）内に封止樹脂（２４）が充填されるよう
にすれば、この放熱部材（１５）と基材（１１）との接
着強度をより一層高めることができるのである。

そして、この電子部品搭載用基板（ｌＯ）においては、
第７図に示したように、基材（１］）の収納凹部（１２
）内に放熱部材（１５）を収納して、この放熱部材（１
５）の側面に各係止部（１４）の内端を当接させるとと
もに、この放熱部材（１５）の周囲に位置する各充填空
間（１３）内に封止樹脂（２４）を充填することにより
、基材（１１）と放熱部材（１５）とを一体化するので
ある。この場合、各充填空間（１３）内に充填する封止
樹脂（２４）として特別仕様のものを採用して実施して
もよいが、この封止樹脂（２４）に代えて、電子部品搭
載用基板（１０）とこれに搭載した電子部品（Ａ）の全
体をトランスファーモールド等の手段によって封止して
パッケージ化するための封止樹脂をそのまま採用して実
施してもよいものである。

なお、以上のように構成した電子部品搭載用基板（１０
）に対しては、第７図に示したように電子部品（Ａ）を
搭載し、この電子部品（Ａ）の接続端子と基材（１１）
上の各導体パターン（１６）とをボンディングワイヤ（
４１）によって接続した後、その全体が封止樹脂によっ
て封止されるものである。この封止樹脂は、トランスフ
ァーモールドによるものであってもよいし、所謂ボッテ
ィングによるものであってもよい。

（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明においては、上記実施例にて
例示した如く、 「導体パターン（１６）が形成されて電子部品（Ａ）を
搭載する基材（１１）と、この基材（１１）に設けられ
て電子部品（Ａ）からの熱を外部に放出する放熱部材（
１５）とを備えた電子部品搭載用基板（１０）において
、 基材（１１）の裏面に放熱部材（１５）より大きな面積
の収納凹部（１２）を形成するとともに、その収納凹部
（１２）と放熱部材（１５）の隙間に放熱部材（１５）
を位置決めするための係上部（１４）と、封止樹脂（２
４）が入り込むための充填空間（１３）とを設けたこと
」にその構成上の特徴かあり、これにより、放熱部材（
１５）の基材（］１）に対する接着強度を高めることが
でき、放熱部材（１５）が確実に長期間基材（１１）に
一体化されて離脱することのない電子部品搭載用基板（
１０）を提供することができるのである。

特に、本発明に係る電子部品搭載用基板（１０）によれ
ば、収納凹部（１２）内に収納した放熱部材（１５）は
、その外周に位置する各係止部（１４）に当接して保持
されているのであるから、封止樹脂（２４）にょる封止
後は当然として、その封止を行う前段階においても放熱
部材（１５）は各係止部（１４）によって収納凹部（１
２）内にしっかりと保持されているのであるから、封止
前の運搬等の各作業を容易に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用基板の特に基材を
中心にしてみた裏面図、第２図は第１図のＩｆ−Ｉｆ線
に沿ってみた断面図、第３図は他の実施例を示す第１図
に対応した裏面図、第４図は第３図のＴＶ−ＴＶ線に沿
ってみた断面図、第５図はさらに他の実施例を示す第１
図に対応した裏面図、第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ線に
沿ってみた断面図、第７図は本発明に係る電子部品搭載
用基板に電子部品を搭載してパッケージ化した状態を示
す断面図、第８図及び第９図のそれぞれは従来の電子部
品搭載用基板を示す裏面図及び断面図、第１０図は従来
のパッケージを示す断面図である。 符　号　　の　　説　　明 １０・・・電子部品搭載用基板、１１・・・基材、１２
・・・収納凹部、１３・・・充填空間、１４・・・係止
部、１５・・・放熱部材、１６・・導体パターン、２４
・・・封止樹脂。 以　　上 特許出願人　　イビデン株式会社 第７図 第１図 第２図 １１８図 第９ｙＪ 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　導体パターンが形成されて電子部品を搭載する基材と
   、この基材に設けられて前記電子部品からの熱を外部に
   放出する放熱部材とを備えた電子部品搭載用基板におい
   て、 前記基材の裏面に前記放熱部材より大きな面積の収納凹
   部を形成するとともに、その収納凹部と前記放熱部材の
   隙間に前記放熱部材を位置決めするための係止部と、封
   止樹脂が入り込むための充填空間とを設けたことを特徴
   とする電子部品搭載用基板。