JPH04142068A - 電子部品搭載用基板及びその製造方法 - 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、半導体などの電子部品から発生する熱を効率
良く放散させることができる電子部品搭載用基板、及び
その製造法に関する。

［従来技術〕 電子部品搭載用基板は２絶縁基材表面の凹所に半導体な
どの電子部品を搭載すると共に、絶縁基材の表面に導体
回路を形成している。

そして、該絶縁基材としては１合成樹脂を素材とするも
のと、セラミックスを素材とするものとがある。前者の
合成樹脂絶縁基材は、セラミックス絶縁基材に比して、
安価、軽量かつ加工容易性等の点から優れている。

しかし１合成樹脂絶縁基材はセラミ・ンクス絶縁基材に
比して熱伝導率が約１００分の１程度と非常に小さい。

そのため２合成樹脂絶縁基材は、高熱を発する半導体素
子の搭載用基板としては不向きである。

そこで、放熱性向上のために放熱板を装着した電子部品
搭載用基板が提案されている（例えば特開昭６０−１３
６３４８号公報）。かかる電子部品搭載用基板は、第５
図に示すごとく、導体回路９１を設けた絶縁基材９０と
、該絶縁基材９０に設けた電子部品搭載用凹部９３０及
びその下側に装着した放熱板８３とよりなる。また、該
放熱板８３の側面と絶縁基材９０との間にはメッキ溝９
７を有し、かつ、上記メッキ溝９７内には放熱板８３か
ら絶縁基材９０に至る金属メッキ膜９４が形成されてい
る。

また、絶縁基材９０にはスルーホール９２が形成されて
いる。また、電子部品搭載用凹部９３０内には、上記放
熱板８３の上に接着剤９３２を介して電子部品９３が接
合、搭載されている。

また、スルーホール９２には　リードビン９６の頭部が
挿置される。また、符号９８は、ボンディングワイヤー
である。なお２図示していないが電子部品９３の外周は
湿気侵入防止のために樹脂封止が行われる。

この基板の製造においては、まず絶縁基材９゜の下方に
放熱板の外径（幅）よりも大きい放熱板装着用の装着凹
所９７０を設け、その中に接着剤８４を介して放熱板８
３を配置して、これらをプレスして一体となす。更に、
絶縁基材９ｏにおける電子部品搭載部分には、上方より
切削加工を施し、放熱板８３の上面を露出させ、電子部
品搭載用凹部９３０を形成する。そして、その後、スル
ーホール９２及び放熱板８３の裏面に金属メッキ膜９４
を施す。そして、電子部品搭載用凹部９３０内に電子部
品９３を接合する。

ところで、上記従来の電子部品搭載用基板において、前
記のメッキ溝９７は、放熱１８３の側壁と、絶縁基材９
０にザグリ加工形成した放熱板装着用の装着凹所９７０
との間に形成されたものである。そして、該メッキ溝９
７は、放熱板８３と絶縁基材９０との間に、湿気防止用
の金属メッキ膜９４を被覆する上で重要な意味を有して
いる。

即ち、もしも上記装着凹所９７０の大きさが放熱板８３
の外径とほぼ同じ場合には、装着凹所９７０内に放熱板
８３を装着したとき、装着凹所９７０と放熱板８３の間
のクリアランスが小さい。

このとき、該クリアランスが十分型さいときにはこのク
リアランス上も含めて、放熱板８３と絶縁基材９０の裏
面側に、連続的に金属メッキ膜９４を形成できるや しかし、装着凹所９７０形成のためのザグリ加工、放熱
板８３の寸法精度等の点から、上記クリアランスの大き
さにバラツキを生ずることがある。

このときには、クリアランスが大きい部分に金属メッキ
膜９４が形成されず、空孔を生ずる。そして、かかる空
孔が生ずると、この部分から絶縁基材９０内に湿気が侵
入し、該湿気により電子部品が損傷を受ける。

かかる問題に対処するため、上記装着凹所９７０を大き
く設け、第５図に示すごとく、メッキ溝９７を形成して
いる。そして、かかるメッキ溝９７内に金属メッキ膜を
施すときには、それらの壁面には、上記のごときクリア
ランスを有しないため、金属メッキ膜９４に上記空孔を
発生しない。

それ故、耐湿性が確保できる。

〔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には次の
問題点がある。

即ち、耐湿性、金属メッキ膜形成性の面より上記のごと
く設けたメッキ溝９７は、一方では放熱性に支承を生ず
ることがある。特に、近年においては、電子部品搭載用
凹部内に搭載する電子部品はその能力が増大化し１発熱
量が大きくなっている。そのため、上記放熱板８３のみ
からの放熱では不充分な場合がある。そして、上記メッ
キ溝９７は、放熱板８３と絶縁基材９０との間に形成さ
れた空間部であり、空気の流動が殆どない、そのため、
放熱板８３の側壁面からの放熱が期待できない。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み、放熱性。

耐湿性に優れた電子部品搭載用基板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、導体回路を設けた絶縁基材と、該絶縁基材に
設けた電子部品搭載用凹部及び該電子部品搭載用凹部の
下側に装着した放熱板とよりなり。

また該放熱板の側面と絶縁基材との間にはメッキ溝を有
し、かつ上記電子部品搭載用凹部の内面及びメッキ溝に
は金属メッキ膜を被覆してなる電子部品搭載用基板にお
いて、上記絶縁基材の内部には金属伝熱層を配置し、該
金属伝熱層は上記電子部品搭載用凹部の金属メッキ膜に
接続されていることを特徴とする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、上記メッキ溝及
び金属メッキ膜を形成した電子部品搭載用基板において
、絶縁基材の内部にも金属伝熱層を形成し、該金属伝熱
層は電子部品搭載用凹部の金属メッキ膜に接続しである
ことにある。

上記金属伝熱層は１ｗ４箔などの金属箔層を用い。

これらを絶縁基材中に配置することにより設ける。

絶縁基材としてはガラスエポキシ樹脂、ガラストリアジ
ン樹脂、ガラスポリイミド樹脂の基板などがある。

また、上記金属伝熱層は、電子部品搭載用凹部の金属メ
ッキ膜と接続されている。また、該金属伝熱層は絶縁基
材と同じ平面形状を有し、かつ電子部品搭載用凹部の周
囲に接続されていることが好ましい。更に、金属伝熱層
は３放熱用スルーホールに接続されていることが好まし
い。なお３該放熱用スルーホールは、放熱専用であって
も電源用スルーホール、接地用スルーホールであっても
良い。

また５金属伝熱層は絶縁基材中に２層設けることが好ま
しい。そして、第１金属伝熱層は電子部品搭載用凹部の
金属メッキ膜に、第２金属伝熱層はメッキ溝の金属メッ
キ膜に接続する。これにより、電子部品搭載用凹部内に
搭載した電子部品の発生熱は、その一部が第１金属伝熱
層より放散されると共に、放熱板を経て放熱され、更に
放熱板側面のメッキ溝から絶縁基材内の第２金属伝熱層
を経て放熱される。

次に、上記電子部品搭載用基板を製造する方法としては
、上下面に金属箔層を設けた金属張り絶縁基材を用い、
該金属張り絶縁基材の上下にそれぞれプリプレグ接着剤
を介して導体箔層を接着して積層体を形成し、該積層体
の裏側に放熱板装着用の装着凹所をザグリ加工により形
成すると共に該装着凹所に放熱板を接合し１次いで、積
層体の表側より上記放熱板に向けて、前記上面の導体箔
層及び金属箔層を貫通するザグリ加工を行って電子部品
搭載用凹部を形成し９次いでこれらの全表面に金属メッ
キ膜を施し、上記電子部品搭載用凹部に形成された金属
メッキ膜と前記上面の金属箔層とを接合すると共に上記
装着凹所に形成された金属メッキ膜と前記下面の金属箔
層とを接合することを特徴とする電子部品搭載用基板の
製造方法がある。

〔作用及び効果〕

本発明の電子部品搭載用基板においては、電子部品の発
生熱は、まずその多くが放熱板を経て外部へ放散される
。また１発生熱は、電子部品搭載用凹部側壁の金属メッ
キ膜に接続した金属伝熱層を伝導して、絶縁基材の外部
へ放散される。それ故、電子部品の発生熱を効率良く放
散することができる。

また、上記金属伝熱層の他端をスルーホールに接続した
場合には、上記発生熱は金属伝熱層を経てスルーホール
へ伝導し効率良く放散される。

また、放熱板の側面と絶縁基材との間には、金属メッキ
膜を施したメッキ溝を形成しているので耐湿性にも優れ
ている。

したがって１本発明によれば放熱性、耐湿性に優れた電
子部品搭載用基板を提供することができる。

〔実施例〕

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

本例の電子部品搭載用基板は、第１図及び第３Ｆ図に示
すごとく、導体回路９１を設けた絶縁基材３と、該絶縁
基材３に設けた電子部品搭載用凹部９３０及び該電子部
品搭載用凹部９３０の下側に装着した放熱板８３とより
なり、また該放熱板８３の側面と絶縁基材３との間には
メッキ溝６を有し、かつ上記電子部品搭載用凹部９３０
の内面及び上記メッキ溝６には金属メッキ膜６５を被覆
している。そして、上記絶縁基材３の内部には第１金属
伝熱層１と、第２金属伝熱層２とが配置されている。

上記第１金属伝熱Ｎ１は、第２図に示すごとく。

絶縁基材３とほぼ同じ平面形状を有し、その中央部分は
上記電子部品搭載用凹部の金属メッキ膜６５と接続され
ている。また、第１金属伝熱層１には、絶縁基材３と同
様に多数のスルーホール９２が穿設されている。

また、該スルーホールのうちには、第１金属伝熱層１と
接続した放熱用スルーホール９２１がある。即ち、この
放熱用のスルーホール９２１は上記第１金属伝熱層ｌに
穿設された状態にあり、該スルーホール９２１の側面に
第１金属伝熱１１が露出した状態にある（第１図、第３
図）。

一方、放熱用でないスルーホール９２には、第２図に示
すごとく、その周囲に、環状の非金属部分９２５が設け
である。この非金属部分９２５はスルーホール９２と第
１金属伝熱層１との間の電気的絶縁部分である。

一方、上記第２金属伝熱層２は７第１図に示すごとく、
絶縁基材３内において、メッキ溝６よりも外側に設けて
あり９絶縁基材３とほぼ同じ平面形状を有する。そして
、その内側に放熱板８３の搭載部及びメッキ溝６を構成
する四角状開口部を有する（図示時）、そして、該第２
金属伝熱層２は、その内側が上記メッキ溝６の外側壁の
金属メッキ膜６５に接続され、外側が上記放熱用スルー
ホール９２１に接続されている。その他は３上記第１金
属伝熱層１と同様である。また、上記第１及び第２金属
伝熱層は９ｗ４箔により形成しである。

また、上記のごとく構成した電子部品搭載用基板には、
その電子部品搭載用凹部９３０内に電子部品９３を搭載
し、該電子部品９３と導体回路９１との間をボンディン
グワイヤー９８により接続する。また、これらを耐湿性
の封止用樹脂９５により封止する。そして、電子部品搭
載用基板の上方及び側面をシールケース３９により被冠
する。

次に、上記電子部品搭載用基板の製造方法につき、第３
Ａ図〜第３Ｆ図を用いて説明する。

即ち、まず、第３ＡＩに示すごとく　上下に第１金［箔
層１０．第２金属Ｖ３層２０を設けた金属張り絶縁基材
３１を準備する。該金属張り絶縁基材３１は、後述する
第３Ｆ図に示すごとく９通常のスルーホール９２との間
の電気絶縁性を図るために、前記非金属部分９２５（第
２図）ををしている。

次に、同図に示すごとく、上記金属張り絶縁基材３１の
上下にそれぞれプレプレグ接着剤３３３３を介して導体
箔層４４．４５を重ねる。そして、第３Ｂ図に示すごと
くこれらを加熱圧着し。

積層体を作成する。

次に、第３Ｃ図に示すごとく、該積層体の裏側に、放熱
板８３の外径よりも大きい放熱板装着用の装着凹所６０
をザグリ加工により形成する。そして、該装着凹所６０
内に、接着剤８４を介して放熱板８３を接合する。上記
装着凹所６０は第２金属箔層２０を貫通しているが、第
１金属箔層１０は貫通していない。

次に、第３Ｄ図に示すごとく、積層体の表側より上記放
熱板８３に向けて、上記導体箔１ｉ４４第１金属箔層１
０を貫通するザグリ加工を行って電子部品搭載用凹部９
３０を形成する。また、スルーホール９２　９２１を穿
設する。また、これにより、金属箔層１０が第１金属伝
熱層１．金属箔層２０が第２金属伝熱層２を形成する。

次に、第３Ｅ図に示すごとく、上記積層体の全表面にス
ルーホール（パネルメッキ）を行い、金属メッキ膜６５
を形成する。これにより、１を子部品搭載用凹部９３０
内に金属メッキ膜６５が形成されると共に該金属メッキ
膜６５が上記第１金属伝熱層１と接続される。また、放
熱板８３及び絶縁基材３の裏側と５両者の間のメッキ溝
６内に連続した金属メッキ膜６５が形成され、また該金
属メッキＷ１４６５が第２金属伝熱層２と接続される。

その後、エツチングを行い、第３Ｆ図に示すごとく、導
体回路９１を形成する。これにより、前記第１図に示し
た電子部品搭載用基板が得られる。

次に、作用効果につき説明する。

本例の電子部品搭載用基板においては、を子部品９３の
発生熱は、まずその多くがその底面に接続した放熱板８
３より下方へ放散される。また。

発生熱は、電子部品搭載用凹部９３０の側壁の金属メッ
キ膜６５より絶縁基材３内の第１金属伝熱層１を伝熱し
て、放熱用スルーホール９２１に伝熱され、リードピン
９６を経て外部へ放散される。

また、この伝熱の間には、絶縁基材３の表面からも放散
される。

また、放熱板８３の側壁側には、メッキ溝６があり、該
メッキ溝６内には、放熱板８３の側面より放散された熱
が蓄積される。しかし、該蓄積熱は、該メッキ溝６の絶
縁基材側の金属メッキ膜６５より、第２金属伝熱層２に
伝熱され、該第２金属伝熱層２より放熱用スルーホール
９２１に伝わり、上記のごとく放散される。

上記のごとく２本例の電子部品搭載用基板においては、
電子部品の発生熱は、放熱板８３の他上記第１金属伝熱
層ｌからも放散され、またメッキ溝６内の蓄積熱も第２
金属伝熱層２より放散される。それ故１本例の電子部品
搭載用基板は、放熱性に優れている。

また、メッキ溝内には、金属メッキ膜６５が連続形成さ
れているので、耐湿性にも優れている。

第２実施例 本例の電子部品搭載用基板は、第４図に示すごとく、第
１実施例における第２金属伝熱層２を設けなかったもの
である。その他は第１実施例と同様である。

本例によれば、第２金属伝熱層２による熱放散効果が得
られない外は、第１実施例と同様の優れた効果を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第３Ｆ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２図は第３Ｆ図のＡ−Ａ
矢視断面図、第３Ａ図〜第３Ｆ図は製造工程図、第４図
は第２実施例の電子部品搭載用基板の裏面図、第５図は
従来の電子部品搭載用基板の断面図である。 １０１．第１金属伝熱層 １０、、、第１金属箔層 ２０１．第２金属伝熱層 ２０、、、第２金属箔層。 ３０１．絶縁基材。 ３１、　、　、金属張り絶縁基材。 ３３、、、プリプレグ ４４．４５．、、導体箔層。 ６９８．メッキ溝 ６０、、、装着凹所。 ６５１８．金属メッキ膜。 ８３．１．放熱板。 ９３、、、電子部品。 ９３０、、、電子部品搭載用凹部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体回路を設けた絶縁基材と，該絶縁基材に設け
   た電子部品搭載用凹部及び該電子部品搭載用凹部の下側
   に装着した放熱板とよりなり，また該放熱板の側面と絶
   縁基材との間にはメッキ溝を有し，かつ上記電子部品搭
   載用凹部の内面及びメッキ溝には金属メッキ膜を被覆し
   てなる電子部品搭載用基板において， 上記絶縁基材の内部には金属伝熱層を配置し，該金属伝
   熱層は上記電子部品搭載用凹部の金属メッキ膜に接続さ
   れていることを特徴とする電子部品搭載用基板。
2. （２）第１請求項において，金属伝熱層は，絶縁基材と
   同じ平面形状を有し，また電子部品搭載用凹部の金属メ
   ッキ膜の周囲に接続されていることを特徴とする電子部
   品搭載用基板。
3. （３）第１請求項において，金属伝熱層は絶縁基材に設
   けた放熱用スルーホールに接続されていることを特徴と
   する電子部品搭載用基板。
4. （４）第１請求項において，絶縁基材はその内部に第１
   金属伝熱層と第２金属伝熱層とを有し，第１金属伝熱層
   は電子部品搭載用凹部の金属メッキ膜に，また第２金属
   伝熱層はメッキ溝の金属メッキ膜にそれぞれ接続されて
   いることを特徴とする電子部品搭載用基板。（５）上下
   面に金属箔層を設けた金属張り絶縁基材を用い，該金属
   張り絶縁基材の上下にそれぞれプリプレグ接着剤を介し
   て導体箔層を接着して積層体を形成し，該積層体の裏側
   に放熱板装着用の装着凹所をザグリ加工により形成する
   と共に該装着凹所に放熱板を接合し， 次いで，積層体の表側より上記放熱板に向けて前記上面
   の導体箔層及び金属箔層を貫通するザグリ加工を行って
   電子部品搭載用凹部を形成し，次いでこれらの全表面に
   金属メッキ膜を施し，上記電子部品搭載用凹部に形成さ
   れた金属メッキ膜と前記上面の金属箔層とを接合すると
   共に上記装着凹所に形成された金属メッキ膜と前記下面
   の金属箔層とを接合することを特徴とする電子部品搭載
   用基板の製造方法。