(57)【要約】【課題】両面の端子が連結された基板及びこれを製造する方法を提供する。【解決手段】両面に回路パターンが形成され、少なくとも一つの連結孔が形成された基板本体と、前記基板本体の上面に形成された回路パターンと連結された少なくとも一つの上側端子と、前記基板本体の下面に形成された回路パターンと連結され、前記上側端子と対応する位置に配置された下側端子とを具備し、前記上側端子の端部及び下側端子の端部は前記連結孔内で通電可能に接合された両面の端子が連結された基板及びこれを製造する方法。これにより、経済的損失が少なく、かつ上側端子と下側端子との連結部分の耐久性に優れる。【選択図】　　図３
2004015064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に回路パターンが形成され、少なくとも一つの連結孔が形成された基板本体と、
前記基板本体の上面に形成された回路パターンと連結された少なくとも一つの上側端子と、
前記基板本体の下面に形成された回路パターンと連結され、前記上側端子に対応する位置に配置された下側端子とを具備し、
前記上側端子の端部及び下側端子の端部が前記連結孔内で通電可能に接合された両面の端子が連結された基板。
【請求項２】
前記上側端子の端部及び下側端子の端部の互いに対向する面のうち少なくとも一面に、通電可能なメッキ層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の両面の端子が連結された基板。
【請求項３】
前記連結孔が基板本体の中央部に形成されることを特徴とする請求項１に記載の両面の端子が連結された基板。
【請求項４】
前記連結孔が基板本体の周囲部に形成されることを特徴とする請求項１に記載の両面の端子が連結された基板。
【請求項５】
両面に回路パターンが形成された基板本体、前記基板本体の上面に形成された回路パターンと連結された少なくとも一つの上側端子、及び前記基板本体の下面に形成された回路パターンと連結され前記上側端子に対応する位置に配置された下側端子を具備した基板を準備する基板準備段階と、
前記基板本体の一部をエッチングして前記上側端子の端部及び下側端子の端部を連結するための少なくとも一つの連結孔を形成する連結孔形成段階と、
前記連結孔内で上側端子の端部と下側端子の端部とを通電可能に連結する端子連結段階とを具備した両面の端子が連結された基板を製造する方法。
【請求項６】
前記基板準備段階は、前記上側端子及び下側端子に切断用ノッチを形成する段階を具備することを特徴とする請求項５に記載の両面の端子が連結された基板を製造する方法。
【請求項７】
前記端子連結段階は、上側端子の端部と下側端子の端部とを熱圧着して連結する段階を具備することを特徴とする請求項５または６に記載の両面の端子が連結された基板を製造する方法。
【請求項８】
前記端子連結段階は、上側端子の端部及び下側端子の端部の互いに対向する面のうち少なくとも一面に通電可能に、かつ熱圧着を容易にするメッキ層を形成する段階をさらに具備することを特徴とする請求項７に記載の両面の端子が連結された基板を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
基板本体の一面にのみ回路パターンを形成して電気素子または半導体チップを装着することでは基板を小型化し難い場合、例えば、限定された面積の基板に多くの素子または半導体チップを装着しなければならない場合には、基板本体両面の回路端子のうち少なくとも一対を連結して基板本体両面に各々形成された２つの回路パターンが全体的に一つの回路を形成することによって基板の小型化を可能にする。本発明は前記のように両面に回路パターンが形成された基板に係り、より詳細には基板本体両面の回路端子が連結された基板及びこれを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板本体両面の端子が連結された従来の基板としては、基板本体に貫通孔を形成してその内部に導電性充填材を充填するか、または貫通孔の内壁にメッキ層を形成することによって基板本体の上下面に配置された端子が電気的に連結された基板があるが、これらの構成およびその問題点は次の通りである。
【０００３】
図１には特許文献１に開示された基板１が図示されているが、前記基板の上側端子２１と下側端子２２とは貫通孔３５に充填された導電性充填材４０によって通電可能に連結される。しかし、前記基板１は、前記充填材４０自体の不連続的な充填により断線が発生する恐れがあり、前記充填材を充填する工程による経済的損失がある。
【０００４】
図２には特許文献２に開示された方法によって製造できる基板が図示されているが、これは前記充填材４０の代りにメッキによって貫通孔３５の内面に導電性メッキ層５０を形成したものである。この基板１は、メッキ層が薄く形成されるために、特に熱膨張時に耐久性が弱いという短所がある。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第６，３３７，０３７号公報
【特許文献２】
米国特許第４，６２２，１０７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記のような従来技術の問題点を解決して、経済的損失が少なく、かつ上側端子と下側端子とを連結する部分の耐久性が優秀な両面の端子が連結された基板とこれを製造する方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記の目的を達成するために、両面に回路パターンが形成され、少なくとも一つの連結孔が形成された基板本体と、前記基板本体の上面に形成された回路パターンと連結された少なくとも一つの上側端子と、前記基板本体の下面に形成された回路パターンと連結され、前記上側端子と対応する位置に配置された下側端子とを具備し、前記上側端子の端部及び下側端子の端部が前記連結孔内で通電可能に接合された両面の端子が連結された基板を提供する。
【０００８】
前記上側端子の端部及び下側端子の端部の互いに対向する面のうち少なくとも一面には通電可能なメッキ層が形成されることが望ましい。
【０００９】
また、本発明は前記の目的を達成するために、両面に回路パターンが形成された基板本体、前記基板本体の上面に形成された回路パターンと連結された少なくとも一つの上側端子、及び前記基板本体の下面に形成された回路パターンと連結され前記上側端子に対応する位置に配置された下側端子とを具備した基板を準備する基板準備段階と、前記基板本体の一部をエッチングして前記上側端子の端部及び下側端子の端部を連結するための少なくとも一つの連結孔を形成する連結孔形成段階と、前記連結孔内で上側端子の端部と下側端子の端部とを通電可能に連結する端子連結段階とを具備した両面の端子が連結された基板を製造する方法を提供する。
【００１０】
前記基板準備段階は、前記上側端子及び下側端子に切断用ノッチを形成する段階を具備することが望ましく、前記端子連結段階は、上側端子の端部と下側端子の端部とを熱圧着して連結する段階を具備することが望ましく、前記端子連結段階は、上側端子の端部及び下側端子の端部の互いに対向する面のうち少なくとも一面に通電可能にかつ熱圧着を容易にするメッキ層を形成する段階をさらに具備することが望ましい。
【００１１】
本発明によれば、経済的損失が少なくてまた上側端子と下側端子とを連結する部分の耐久性が優秀な両面の端子が連結された基板及びこれを製造する方法が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、前記の基板およびその基板を製造する方法について添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図３に本発明による基板１が図示されているが、基板本体１０の上下面には各々所定の回路パターンが形成される。基板本体の上面に配置された上側端子２１と基板本体の下面に配置された下側端子２２とはそれぞれの端部２３、２４が連結孔１３０内で接合される。
【００１４】
前記基板本体１０は上面と下面とに各々形成された回路パターンを支持し、両回路パターンを絶縁させる材料で形成される。
【００１５】
前記上側端子２１及び下側端子２２は、基板本体１０の上面及び下面各々に形成された回路パターンの一部であるか、またはその回路パターンと通電可能に連結された別途の部材でありうる。また、上側端子２１と下側端子２２とは基板１に直交する方向に連結される。
【００１６】
前記連結孔１３０は上側端子の端部２３と下側端子の端部２４とを連結するための通路であるが、これは両端部を堅く連結できる空間を提供する範囲内でその大きさを最小化することが望ましい。この連結孔１３０は基板本体のうち前記上側端子の端部２３と下側端子の端部２４とが連結される部分１００をエッチングすることによって形成することもあり、基板本体の製造当時に連結孔が形成される部分１００を空けておいて基板本体１を成形するか、または基板本体を打ち抜きすることによって形成することもある。連結孔を形成する前記方法のうちエッチングを除外しては、上側端子の端部及び下側端子の端部が連結孔上に跨って支持されるように端子２１、２２を配置しなければならない。また、前記連結孔１３０の数を減らすためには、連結される端子の端部２３、２４を基板の所定位置に集めるように形成することが望ましい。
【００１７】
一方、前記上側端子の端部２３と下側端子の端部２４とを接合する方法には熱圧着、抵抗溶接など金属を接合できる任意の方法を使用できるが、以下では熱圧着によって接合する場合を説明する。熱圧着によって両端部２３、２４を接合する場合、上側端子の端部２３及び下側端子の端部２４の互いに対向する面のうち少なくとも一面に熱圧着工程を容易にし、かつ接合を堅くする導電性メッキ層１４０を形成することが望ましく、前記メッキ層１４０に使われるメッキ金属としては金、錫などの金属を使用できる。
【００１８】
また、上側端子の端部２３及び下側端子の端部２４を接合した後、図１２のように、その連結された部分を絶縁性の固着物質１５０で包んで、上側端子と下側端子とが予想できなかった物体の接触によって分離されることを防止することが望ましい。
【００１９】
以下、前記基板を製造する方法について説明する。
【００２０】
前記基板準備段階は通常の方法によって行われるが、そのうち一方法として、所定の基板本体に絶縁性基板本体の両面に金属層を形成した後でフォトレジストコーティング、露光、現像、エッチング、剥離などの段階を実施することによって両面に所定の回路パターンが形成された基板が用意される。
【００２１】
図４及び図５は、基板準備段階によって上側端子２１が上面に形成されて下側端子２２が下面に形成された基板１を図示するが、これら端子は基板の上下面に形成された回路の一部であることもあり、これら回路の端子に別途の部材を通電可能に連結した部材であることもある。これは基板の特性、回路の集積度、回路パターンを形成する材料の特性などを考慮して決定される。
【００２２】
基板準備段階が終了した後、基板本体に連結孔１３０を形成する。この連結孔１３０は上側端子の端部２３及び下側端子の端部２４間にある基板本体の一部分１００に形成されねばならない。前記連結孔１３０は素子の配置、基板本体１０の材料などを考慮してその位置及び大きさが決定されねばならないが、図３に示したように直線に限定されるものではなく、任意の線形である場合もあり、多角形または円形などの図形である場合もある。
【００２３】
前記連結孔とは基板本体の両面を連結する通路を意味し、したがって、連結孔の周囲が必ず基板本体により限定されることではない。すなわち、前記連結孔は基板本体の中央部に形成されることはもちろん、周囲部に形成されることもある。
連結孔が中央部に形成される場合には連結孔の周囲が基板本体により限定されるが、周囲部に形成される場合には連結孔の少なくとも一側が基板本体の側方向で開放される。
【００２４】
連結孔を基板本体の中央部に形成するか、あるいは周囲部に形成するかは基板本体に装着される半導体チップなどの部品の位置および連結端子の配置により決定されるが、たとえば、半導体チップが基板本体の中央部に位置して連結端子が半導体チップの下側中央部に配置された場合には、連結孔が前記半導体チップの下側に形成されることが望ましい。これと違って、半導体チップの連結端子が半導体チップの周辺に形成される場合には、この連結端子と連結される回路パターンを基板本体の周囲部に位置させ、ここに連結孔を形成することが望ましい。
【００２５】
一方、連結すべき上側端子と下側端子が多い場合には、これらをなるべく少数の連結孔で集めて連結することが基板の小型化に有利である。
【００２６】
連結孔１３０をエッチングによって形成する場合について説明する。エッチングによって連結孔を形成するためのエッチング防止膜１２０を形成する位置は、図６及び図７に示したように基板上の連結孔が形成される場所を除外した基板の両面である。基板両面にエッチング防止膜１２０を形成した後、連結孔が形成される場所にエッチング液を塗布することによって連結孔を形成する。エッチング液は前記エッチング防止膜が形成されていない部分のうち端子が形成されていない基板の表面から始めて前記端子の端部下に存在する基板本体をエッチングする。エッチングが進行して連結孔１３０が形成されれば、エッチングを中断してエッチング液を基板から除去する。上側端子２３および下側端子２４はこのようなエッチング過程においてエッチングによってエッチングされない材料で形成される。
【００２７】
前記のように連結孔１３０が形成されれば、基板１は図８のような断面を有し、この後、連結孔１３０の内部で上側端子２３と下側端子２４とが通電可能に接合される端子連結段階に移行する。
【００２８】
上側端子２３と下側端子２４とを連結するためにはそれぞれの下部を切断して基板の厚さ方向における中心に集めながら接合することもできるが、基板本体１０が薄くて、かつ上側端子２１及び下側端子２２の延性が優秀な場合には切断しなくても接合できる。
【００２９】
上側端子及び下側端子が切断された場合には、連結孔１３０の基板１上下の左右両側に合計４つの端子の端部が形成される。この場合には、図３に示したように連結孔の上側端子と下側端子の左右側の端部を合わせて接合する必要は必ずしもなく、上側端子の左側端部と下側端子の右側端部とを接合することも出来る。ただし、同一側の端部同士で接合する場合、他側の端部同士で接合することもできるので、上側端子の端部と下側端子の端部とが一つの連結孔の両側で接合できるという長所がある。
【００３０】
前記の切断を行なうにおいて別途の切断工程で切断することもできるが、上側端子および下側端子の端部となる部分周囲にノッチ１１０を形成して、端子連結段階で熱圧着すると同時に切断することもできる。この場合におけるノッチ１１０は、基板準備段階で上側端子及び下側端子を基板上に形成した直後に形成することが望ましいが、その後にも切断前に形成すればよい。
【００３１】
また、前記接合は金属を接合するための任意の工程によって行えるが、そのうち一方法である熱圧着による接合の場合には上側端子２１と下側端子２２とが互いに接合される対向面に熱圧着のためのメッキ面１４０を形成することが望ましい。このメッキ面１４０は、図９のように前記エッチングが終了してエッチング防止膜が残っている状態で上側端子及び下側端子の端部となる部分に形成されることが望ましい。このメッキ面１４０が形成された後には、図１０のようにエッチング防止膜を除去した後、図１１のように熱圧着装置２００を利用して熱圧着することもでき、順序を変えて熱圧着した後でエッチング防止膜を除去することもできる。
【００３２】
熱圧着段階が行われて上側端子２１と下側端子２２とが通電可能に互いに接合された状態で基板１を放置すれば、予想しなかった物体の接触によって前記端子の接合部が分離される恐れがある。したがって、このような問題を回避するために、図１２に示したように、端子連結段階が終了した後で上側端子の端部２３及び下側端子の端部２４が連結された部分を絶縁性の固着物質１５０で包む固着化段階を経ることが望ましい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明による両面の端子が連結された基板は、上側端子２１及び下側端子２２それぞれの端部２３、２４が連結孔１３０内で直接接合される構造を有しているので、従来技術とは違って経済的損失が少なく、かつ上側端子と下側端子とを連結する部分の耐久性に優れる。
【００３４】
本発明による両面の端子が連結された基板を製造する方法によって前記のような長所を有する両面の端子が連結された基板が提供される。
【００３５】
本発明は図面に図示された一実施例を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、本技術分野の当業者であればこれより多様な変形及び均等な他実施例が可能であるという点を理解できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想によって決まらねばならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は貫通孔に導電性充填材を充填して両面の端子を連結した従来の基板を図示する断面図である。
【図２】図２は貫通孔内壁に導電性メッキ層を形成して両面の端子を連結した従来の基板を図示する断面図である。
【図３】図３は本発明による両面の端子が連結された基板を図示する断面図である。
【図４】図４は少なくとも一つの上側端子及び少なくとも一つの下側端子を上面及び下面に各々具備した基板を図示する斜視図である。
【図５】図５は図４のＡ−Ａ線断面を図示する断面図である。
【図６】図６は基板の上下面にエッチング防止膜が形成される位置を図示する斜視図である。
【図７】図７は上下面にエッチング防止膜が形成された基板を図示する断面図である。
【図８】図８は連結孔が形成された基板を図示する断面図である。
【図９】図９は上側端子及び下側端子にメッキ層が形成された基板を図示する断面図である。
【図１０】図１０はエッチング防止膜が除去された基板を図示する断面図である。
【図１１】図１１は上側端子の端部及び下側端子の下部を熱圧着によって接合する工程を示す断面図である。
【図１２】図１２は連結孔内に絶縁性固着物質を充填することによって両端部の接合部が固着化した基板を図示する断面図である。
＜符号の説明＞
１　　　基板
１０　　基板本体
２１　　上側端子
２２　　下側端子
２３　　上側端子の端部
２４　　下側端子の端部
１３０　連結孔
【図１】
2004015064.tif 000003
【図２】
2004015064.tif 000004
【図３】
2004015064.tif 000005
【図４】
2004015064.tif 000006
【図５】
2004015064.tif 000007
【図６】
2004015064.tif 000008
【図７】
2004015064.tif 000009
【図８】
2004015064.tif 000010
【図９】
2004015064.tif 000011
【図１０】
2004015064.tif 000012
【図１１】
2004015064.tif 000013
【図１２】
2004015064.tif 000014