JP2800550B2

JP2800550B2 - 印刷配線用基板の製造方法

Info

Publication number: JP2800550B2
Application number: JP10505392A
Authority: JP
Inventors: 弘之栗谷; 伸介萩原
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd; Resonac Corp
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1992-04-24
Filing date: 1992-04-24
Publication date: 1998-09-21
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JPH05299808A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に小型化、高密度化
を必要とする機器に用いられる印刷配線用基板に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子機器を小型化、高密度化するために
は、回路を構成する電子部品や基板等が占める空間をで
きるだけ小さくすることが重要である。電子部品につい
ては、表面実装型の電子部品にみられるように小型化、
薄型化が進んでいる。また、部品を搭載する基板につい
ては、フレキシブル印刷配線板が従来より用いられてい
る。フレキシブル印刷配線板は可撓性を持ったフィルム
に導体パターンを形成したもので、基板自体が薄くかつ
折り曲げることができるため狭い空間を有効に利用する
ことができる。しかし、フレキシブル印刷配線板のベー
スフィルムは耐熱性が要求されるため、ポリイミド等の
高価な樹脂が用いられている。また、可撓性を持ってい
ることにより、部品の搭載作業時や機器への組み込み後
の安定性という点で問題が残っている。一方、部品を搭
載した基板を複数枚積層して部品を内蔵した多層板とす
ることにより小型化、高密度化を図る方法（例えば、特
開平２−１６４０９６号公報、特開平４−４４２９６号
公報）や、電子機器の筐体に部品を内蔵する方法（例え
ば、特開昭５７−５０４９４号公報）がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前者の方法では、部品
を内蔵する部分の基板に穴を設けなければならず、ザグ
リ等の加工が必要となり、複雑な穴明けはコスト的に不
利である。また、内層回路に部品を接続するため、少な
くとも１層以上の内層回路が必要となり、製造工程が複
雑になる。後者の方法では、めっきにより形成した導体
パターンを基板に転写するため、このめっき工程が必要
となる。また、形成された導体層が片面のみであるた
め、回路の密度は片面印刷配線板と同等である。本発明
はかかる状況に鑑みなされたもので、小型化、高密度化
が可能な印刷配線用基板を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、成形
金型のキャビティ内に、片面に電子部品を電気的に接続
した金属箔を電子部品搭載面がキャビティ内側に向くよ
うに配置し、次いで熱硬化性樹脂を用いた成形材料を注
入、硬化してなることを特徴とする印刷配線用基板の製
造方法に関する。以下、図１を用いて本発明を詳細に説
明する。

【０００５】図１（ａ）〜（ｃ）に本発明の印刷配線用
基板の製造方法の例を示す。まず、図１（ａ）に示すよ
うに、金属箔１上に電子部品２を接続材料３を用いて接
続し固定する。次に、図１（ｂ）に示すように、上型４
及び下型５から構成されるキャビティ６内に、上記金属
箔を部品搭載面がキャビティ内側に向くように配置し、
これに熱硬化性樹脂を用いた成形材料を注入硬化させ
る。このようにして、図１（ｃ）に示すような絶縁樹脂
７に部品を内挿した印刷配線用基板が得られる。金属箔
は表層回路となる導体で特に限定するものではなく、用
途に応じてどのようなものでもよいが、電気接続性や回
路形成性、価格等から考えて一般の印刷配線用基板に使
用されている銅箔が好ましい。また、その厚さは必要に
応じて適宜選択できる。金属箔の形状は特に制限はな
く、基板全体と同じ大きさでもよいし、部分的に複数箇
所配置するようなものでもよい。このような金属箔の電
子部品を搭載する面には、電子部品のリード等を接続す
る部分以外にソルダレジスト等の保護被膜を形成しても
よい。また、金属箔の絶縁樹脂と接する部分は、粗化し
たりカップリング剤や接着剤等の処理を施すことによ
り、絶縁樹脂との接着性を向上することができる。

【０００６】金属箔に搭載する電子部品は特に限定する
ものではないが、表面実装型の部品、例えば表面実装型
パッケージに封止されたＩＣ、トランジスタ、ダイオー
ド等の能動素子や、チップ抵抗、チップコンデンサ、チ
ップコイル等の受動素子等が好適である。また、配線の
一部となる金属線や金属板、封止されていないＩＣやト
ランジスタ等のベアチップ等を搭載してもよい。これら
の電子部品の大きさは特に制限はないが、基板の厚さよ
り薄いものを用いた場合には凹凸の無い基板を得ること
ができる。更に、基板の半分以下の厚さの部品を用いた
場合には基板の厚さ方向で重ねることができ、実装密度
を向上することができる。

【０００７】金属箔に電子部品を接続する接続材料とし
ては、一般的なはんだ、導電性ペースト等を用いること
ができる。また、半導体素子をベアチップの状態で搭載
する場合には、金やアルミの接続線（ボンディングワイ
ア）を用いたり、金やパラジウム、はんだ等のバンプを
用いて接続することもできる。基板を成形する成形金型
のキャビティ形状は特に限定するものではなく、成形で
きるものであればどのようなものでもよい。本発明方法
で得られた基板を従来の基板と同等の工程で回路形成や
組立を行なう場合には、平板状のキャビティが好まし
い。

【０００８】絶縁樹脂は熱硬化性樹脂を用いた成形材料
の硬化物である。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、トリアジン樹脂等どのようなものでもよく、何
種類か併用してもよい。特に、エポキシ樹脂に硬化剤と
してフェノール樹脂を配合した系では耐熱性、電気特性
等に優れている。また、これらの樹脂には硬化反応を促
進する硬化促進剤や難燃性を付与する難燃助剤、着色
剤、離型剤などの添加剤を適宜適量配合することができ
る。

【０００９】このような樹脂系には種々の充填剤を配合
することにより、熱伝導率を向上したり熱膨張係数を内
挿部品に整合することができる。例えば溶融シリカ、結
晶シリカ、アルミナ、窒化珪素等の無機物や、シリコー
ン、テフロン等の有機物の粉末等が使用でき、単独また
は何種か併用してもよい。充填剤の粒径は成形金型のゲ
ートに詰まらない程度の大きさ以下であればよく、また
その形状はどのようなものでもよい。充填剤の配合量は
特に限定するものではないが、樹脂組成物の溶融粘度や
硬化物の熱膨張係数等から２０〜８０体積％の範囲が好
ましい。充填剤を配合する場合、樹脂との接着性を高め
るためシラン系カップリング剤に代表されるような表面
処理剤を添加してもよい。成形方法については注型、移
送成形、射出成形、圧縮成形等一般の成形材料の成形方
法を用いることができ、必要に応じて加熱、加圧しても
よい。図１（ｄ）に、本発明方法により得られた印刷配
線用基板に、めっきスルーホールと回路パターンを形成
し、部品を搭載したものの例を示す。

【００１０】

【作用】本発明方法で得られた印刷配線用基板は、絶縁
樹脂層に電子部品を内挿しているため、従来の基板と比
較し、最高で２倍の高い実装密度が得られる。また、絶
縁樹脂が熱硬化性樹脂を用いた成形材料の硬化物である
ため、優れた耐熱性が得られる。更に、成形材料を用い
ることで、部品を内挿するためのザグリ等の穴明けは一
切不要である。

【００１１】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を説明するが、
本発明はこの実施例に限定されるものではない。

【００１２】実施例１ＥＳＣＮ−１９５（住友化学(株)製オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、商品名）：１００重量部ＨＰ−８００Ｎ（日立化成工業(株)製フェノールノボラック樹脂、商品名）：５０重量部アルミナ粉：９５０重量部エポキシシランカップリング剤：３重量部トリフェニルホスフィン：５重量部カーボンブラック着色剤：１重量部上記化合物を充分混練して熱硬化性の成形材料を得た。
一方、図１（ａ）に示すように、厚さ３５μm の銅箔の
所定の位置にクリームはんだを塗布し、厚さ１mmの表面
実装型パッケージ（型名ＴＳＯＰ、ＪＥＤＥＣ外形）に
封止されたＩＣと、厚さ０．６mmのチップ抵抗（３２１
６サイズ、ＪＩＳ外形）、厚さ０．７mmのチップコンデ
ンサ（３２１６サイズ、ＪＩＳ外形）を搭載してリフロ
ーはんだ付けを行ない、接続、固定した。このような金
属箔を２枚用意し、図１（ｂ）に示すように、上下とも
深さ０．８mmのキャビティを有する金型に部品搭載面が
キャビティ内部に向くように配置し、これに上記成形材
料を移送プレスで１７５℃、９０秒で移送、成形したも
のを１７５℃、５時間後硬化して、図１（ｃ）に示すよ
うな厚さ１．６mm、１００mm角の両面銅張基板を得た。

【００１３】比較例１ジシアンジアミド硬化系エポキシ樹脂ワニスを厚さ０．
２mmのガラス布に含浸させた後、乾燥させプリプレグを
得た。これを８枚積層し両面に実施例１で用いた銅箔各
１枚を配置し、プレスにより１７０℃、９０分加熱、加
圧成形して厚さ１．６７mmの銅張積層板を得た。

【００１４】以上のようにして得られた基板に、図１
（ｄ）に示すように回路パターンを形成し、表裏面の表
層回路上に実施例１で用いた表面実装部品を搭載して、
基板の厚さ方向での実装部品数を求めて実装密度を評価
した。結果を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１から明らかなように、実施例１の部品
実装密度は１．５〜２倍と向上し、本発明の目的である
高密度化を達成することができた。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の印刷配線用基板の製造方法は、基板の絶縁層内に電子
部品を内蔵することができ、電子機器の小型化、高密度
化が図れるため、その産業的価値は高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の印刷配線用基板の製
造工程を示す断面図、（ｄ）は本発明方法により得られ
た基板の応用例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…金属箔、２…電子部品、３…接続材料、４…上型、
５…下型、６…キャビティ、７…絶縁樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−50494（ＪＰ，Ａ) 特開平１−143391（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−254790（ＪＰ，Ａ) 特開平４−135718（ＪＰ，Ａ) 特開平４−283987（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05K 3/00,3/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】成形金型のキャビティ内に、片面に電子
部品を電気的に接続した金属箔を電子部品搭載面がキャ
ビティ内側に向くように配置し、次いで熱硬化性樹脂を
用いた成形材料を注入、硬化してなることを特徴とする
印刷配線用基板の製造方法。