(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の電子部品の絶縁層と平面視で略同一の形状を有するシート状成形材料と、インサート部品と、金属板を成形用金型に投入して加熱加圧成形して片側面に金属板を有する電子部品の製造方法において、インサート部品に重ねたシート状成形材料と金属板の間に、ガラスクロスまたはガラスペーパーの少なくともいずれかのガラス基材であって、且つシート状成形材料と平面視で略同一の形状を有するガラス基材を挟んだ状態で成形することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
上記ガラス基材の厚みが、４０〜２００μｍのものであることを特徴とする請求項１記載の電子部品の製造方法。
【請求項３】
上記シート状成形材料が、無機充填材８０〜９５質量％配合した樹脂組成物を原料としたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子部品の製造方法。
【請求項４】
上記インサート部品がリードフレイムを有するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか記載の電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート状成形材料と、インサート部品と、金属板を用いた電子部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
成形品として、粉粒状樹脂組成物や、この粉粒状樹脂組成物を打錠して作製した柱状のタブレットなどの成形材料を、リードフレーム等のインサート部品と共に金型内に投入し、直圧成形法にて加熱加圧成形することにより、板状又はシート状に成形して絶縁層と回路層とを積層成形した電子部品が知られている。
【０００３】
しかし、粉粒状の成形材料を金型内で板状又はシート状に成形する場合は、成形材料の粒子間に存在する空気が絶縁層内に残存し、絶縁層内にボイドが発生するおそれがある。また、タブレットの成形材料を用いる場合は、タブレットの成形材料が金型内にて板状又はシート状に変形する際に空気をかみ込むことにより、やはり絶縁層内にボイドが発生するおそれがある。
【０００４】
そこで、これらを解決する製造方法が提案されている。上記製造方法として、例えば、先ず、粉粒状樹脂組成物をシート成形用金型にて所望の電子部品の絶縁層と略同一の形状を有するシート状成形材料に作製し、その後、このシート状成形材料をインサート部品と共に成形用金型内に投入し、直圧成形法にて加熱加圧成形する方法が知られている（例えば、特開２００１―１７０９２８号公報等）。この製造方法は、上記ボイドの発生を抑制できたり、絶縁層と略同一の形状を有するシート状成形材料を採用するので材料ロスを低減する等に有効なものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
電子部品として、放熱用の金属板としてアルミニウム板等を有するものが知られている。この電子部品を上記シート状成形材料を用いて作製する場合、図３に示すように、下型８５上にインサート部品８２を配置すると共に、下型８５と型体８６で凹部８７を形成し、次いで、シート状成形材料８１を配置し、さらに、その上に金属板８３を配置する。その後、上型８４が下降し、加熱加圧が行われるとシート状成形材料８１は、一旦溶融した後に硬化反応が行われ、それに伴って、溶融した成形材料内にインサート部品８２が埋没されると共に、その反対側に金属板８３が積層一体化する。
【０００６】
近年、このような片側面に金属板を有する電子部品においては、熱抵抗率を小さくし、且つ、耐電圧を大きくする基板が求められており、そのため、絶縁層の厚みは、２００μｍ以下に薄くしたものが要望されている。しかし、片側面に金属板を有する電子部品は、上記製造方法で作製しようとすると、薄いシート状成形材料を用いることになる。薄いシート状成形材料は、加熱加圧際に樹脂の流れ方を制御することが難しい。電子部品は、シート状成形材料の樹脂の流れ方がばらつくと、金属板とインサート部品の間を絶縁する絶縁層の厚みに偏りを生じるため、特性にばらつきを生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、絶縁層の厚みが薄くても金属板とインサート部品の間を絶縁性を保持することができる電子部品の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、シート状成形材料と金属板の間に、薄物のガラスクロスまたはガラスペーパーの少なくともいずれかのガラス基材を挿入して加熱加圧成形することで、溶融したシート状成形材料の樹脂の一部がこのガラス基材に含浸し、各層を一体化するとともに、このガラス基材で金属板とインサート部品の間の絶縁性を保持しつつ、２００μｍ以下の絶縁層を形成できることを見出し、本発明の完成に至ったものである。
【０００９】
また、充填剤が８０〜９５質量％と多く含有する樹脂組成物は、ガラス基材に含浸してＢステージ状態とすることが困難であるが、本発明は、樹脂組成物のみで形成したシート状成形材料とガラス基材を成形工程で積層し、一体化することで、樹脂流れに偏りがあっても、金属板とインサート部品の間を絶縁性を保持することができるものである。
【００１０】
請求項１記載の電子部品の製造方法は、所望の電子部品の絶縁層と平面視で略同一の形状を有するシート状成形材料と、インサート部品と、金属板を成形用金型に投入して加熱加圧成形して片側面に金属板を有する電子部品の製造方法において、インサート部品に重ねたシート状成形材料と金属板の間に、ガラスクロスまたはガラスペーパーの少なくともいずれかのガラス基材であって、且つシート状成形材料と平面視で略同一の形状を有するガラス基材を挟んだ状態で成形することを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の電子部品の製造方法は、請求項１記載の電子部品の製造方法において、上記ガラス基材の厚みが、４０〜２００μｍのものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の電子部品の製造方法は、請求項１又は請求項２記載の電子部品の製造方法において、上記シート状成形材料が、無機充填材８０〜９５質量％配合した樹脂組成物を原料としたものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の電子部品の製造方法は、請求項１乃至請求項３いずれか記載の電子部品の製造方法において、上記インサート部品がリードフレイムを有するものであることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。図１（ａ）は、実施の形態の成形工程を示した概略断面図、（ｂ）は成形された電子部品の概略断面図、（ｃ）はこの電子部品を裏面側からの斜視図である。
【００１５】
本発明の対象となる電子部品は、片方の面に金属板１３を有し、他方の面に絶縁層１ａ内に埋没したインサート部品１２を有する回路基板１０である。上記インサート部品１２は、リードフレーム１２ａを有して回路層１２ｂとなるものである。上記金属板１３は、放熱用として採用され、例えば、アルミニウム板等が挙げられる。
【００１６】
上記電子部品の製造方法は、成形用金型にインサート部品１２、シート状成形材料１、ガラス基材１１、金属板１３を投入し、加熱加圧成形する。
【００１７】
上記ガラス基材１１は、加熱加圧成形の際に溶融するシート状成形材料１の樹脂の一部を含浸することができるものである。上記ガラス基材１１は、ガラスクロスまたはガラスペーパーを用いることができる。また、上記ガラス基材１１は、シート状成形材料１と平面視で略同一の形状を有するとともに、その厚みが、４０〜２００μｍのものを好適に用いることができる。上記ガラス基材１１は、汎用の回路板に採用されるものを用いることができ、例えば、Ｅガラス、Ｄガラス等を用いたものが挙げられる。
【００１８】
上記シート状成形材料１について、説明する。上記シート状成形材料１は、電子部品の絶縁層１ａと平面視で略同一の形状を有するものである。上記シート状成形材料１は、熱硬化性樹脂、その硬化剤、無機充填材等の構成材料を配合した粉粒状樹脂組成物を用いて作製される。
【００１９】
この粉粒状樹脂組成物の材料である熱硬化性樹脂は、例えば、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂があげられ、これらを単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の含有量は、４〜１０重量％程度が好適である。
【００２０】
上記エポキシ樹脂の硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、フェノールアラルキル、ナフトールアラルキル等の各種の多価フェノール化合物やナフトール化合物が挙げられる。硬化剤全体の配合量は、通常エポキシ樹脂に対して、当量比で０．５〜１．５の範囲で配合される。
【００２１】
また、上記硬化剤に加えて硬化助剤を配合してもよく、この硬化助剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等の三級アミン類、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール等のイミダゾール化合物等を挙げることができ、その配合量は０．２〜０．８重量％の範囲とすることが好ましい。
【００２２】
上記無機充填材としては、例えば、結晶シリカ、溶融シリカ、アルミナ、窒化ケイ素等の粉末が挙げられる。また、無機充填材としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤にて表面処理を施したものも挙げられる。この無機充填材は、単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。上記無機充填材の配合量は、８０〜９５質量％の範囲が好適である。
【００２３】
また、粉粒状樹脂組成物の材料としては、必要に応じて、離型剤、難燃剤、着色剤、シリコーン可とう剤等の添加剤を用いることができる。
【００２４】
上記粉粒状樹脂組成物は、上述の材料を配合したものをミキサー、ブレンダー等で均一に混合した後、ニーダーやロール等で加熱・混練し、更に冷却固化した後粉砕して得ることができる。
【００２５】
上記上記粉粒状樹脂組成物を用いてシート状成形材料１を作製する方法の一例を、図２に示す。上記シート状成形材料１の作製には、シート成形用金型が用いられる。上記シート成形用金型は、型体５と、プランジャー６と、下皿７にて構成されている。上記型体５は、上面に向けて開口する平面視矩形状の凹部８が設けられている。この凹部８の形状は、電子部品の絶縁層１ａと平面視で略同一の形状とする。
【００２６】
上記プランジャー６は、下面から下方に向けて平面視矩形状のコア９が突設されている。このコア９の平面視寸法は、型体５の凹部８と略同一に形成されており、コア９の突出寸法は、凹部８の深さから、成形されるシート状成形材料１の所望の厚み寸法を減じた寸法に形成される。上記シート成形用金型は、プランジャー６のコア９を型体５の凹部８内に配置するように、プランジャー６と型体５を型合わせすると、コア９の表面と凹部８の内面にて囲まれた空間にて、成形されるシート状成形材料１と同一寸法、同一形状を有するキャビティ４が構成される。また、上記下皿７は、型体５の下方に配置され、型体５にかけられる下向きの荷重に抗して型体５を支えるものである。
【００２７】
上記方法は、図２（ａ）に示すように、上側のシート成形用金型であるプランジャー６と、下側のシート成形用金型である型体５と下皿７の間に一対の離型フィルム３、３を敷き、この離型フィルム３、３の間に所定量の粉粒状樹脂組成物２を投入する。上記離型フィルム３としては、シート状成形材料１及びシート成形用金型に対して、離型性を有するものであり、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等のフィルムが挙げられる。
【００２８】
次に、上記方法は、図２（ｂ）に示すように、プランジャー６と型体５とを、プランジャー５のコア９が型体５の凹部８内に配置されるように型合わせすると共に、プランジャー６に型体５に向けての下向きの荷重をかける。このとき型体５は下皿７によって支持され、シート成形用金型内に形成されるキャビティ４内において、粉粒状樹脂組成物２が均されると共に加圧される。この際、離型フィルム３、３は、その端部をシート成形用金型の外側に出しておくと、後工程の作業が行い易い。この成形により、粉粒状樹脂組成物２は、シート状に形成されるものである。
【００２９】
その後、上記方法は、図２（ｃ）に示すようにシート成形用金型の型体５とプランジャー６とを型開きした際に、シート状成形材料１がシート成形用金型より容易に離型することができるものである。上記方法によって、図２（ｄ）に示すような、シート状の成形材料１を得ることができる。上記シート状成形材料１は、電子部品の絶縁層１ａと平面視で略同一の形状であるため、変形による空気のかみ込みが抑制されて絶縁層１ａ内にボイドが発生することを防止することができるものである。
【００３０】
上記シート状成形材料１を用いて、電子部品は製造される。上記電子部品の製造方法は、図１（ａ）に示すように、インサート部品１２に上記シート状成形材料１を重ね、さらに、上記シート状成形材料１にガラス基材１１、金属板１３を順に積層する。
【００３１】
電子部品を成形する成形用金型は、図１（ａ）に示すような型体１６と、上型１４と、下型１５から構成されるものが挙げられる。上記型体１６は、上面に向けて開口する平面視矩形状の凹部１７が設けられている。上記上型１４は、下面から下方に向けて、型体１６の凹部１７と略同一に形成されたコアが突設している。また、この凹部１７の平面視寸法は、電子部品の所望の平面視寸法と略同一とし、また凹部１７の深さ寸法は、電子部品の所望の厚み寸法と略同一とする。
【００３２】
成形する方法は、まず下型１５上にリードフレイム１２ａを有するインサート部品１２を配置すると共に、下型１５と型体１６で凹部１７を形成し、次いで、シート状成形材料１を配置し、さらに、その上にガラス基材１１と金属板１３を順に配置する。その後、成形用金型で加熱加圧が行われるとシート状成形材料１は、一旦溶融した後に硬化反応が行われ、それに伴って、溶融した成形材料内にインサート部品２２ａが埋没されると共に、溶融した樹脂の一部がこのガラス基材１１に含浸し、ガラス基材１１及び金属板１３が積層状態で一体化する。成形用金型の加熱加圧条件としては、例えば、加熱温度を１５０〜１７５℃、加圧力を９．５〜４０ＭＰａとすることが好ましく、この場合の加熱加圧時間を６０〜３６０秒間とすることが好ましい。この成形材料の硬化で絶縁層１ａが形成される。成形後、型開きすることにより、リードフレイム１２ａと金属板１３を有する電子部品が取り出される。
【００３３】
上記電子部品の製造方法は、シート状成形材料１と金属板１３の間に、薄物のガラス基材１１を挿入して加熱加圧成形することで、溶融したシート状成形材料１の樹脂の一部がこのガラス基材１１に含浸し、各層を一体化するとともに、このガラス基材１１で金属板１３とインサート部品１２の間の絶縁性を保持することができる。上記製造方法は、電子部品の絶縁層が２００μｍ以下と薄いものを形成する場合に、特に有効である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の電子部品の製造方法によれば、インサート部品に重ねたシート状成形材料と金属板の間に、ガラスクロスまたはガラスペーパーの少なくともいずれかのガラス基材を挟んだ状態で成形するので、絶縁層の厚みが薄くても金属板とインサート部品の間に良好な絶縁性を保持した電子部品を得ることができる。しかも、ガラス基材はシート状成形材料と平面視で略同一の形状を有しており、加熱加圧の際にシート状成形材料の樹脂の流れがばらついて絶縁層の厚さにばらつきを生じるおそれが少ないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態の成形工程を示した概略断面図、（ｂ）は成形された電子部品の概略断面図、（ｃ）は同上の電子部品の裏面側からの斜視図である。
【図２】シート状成形材料の製造工程の一例を示し、（ａ）〜（ｃ）は製造工程の概略断面図、（ｄ）はシート状成形材料の斜視図である。
【図３】従来の成形工程を示した概略断面図である。
【符号の説明】
１        シート状成形材料
１ａ      絶縁層
１１      ガラス基材
１２      インサート部品
１３      金属板
１４      上型
１５      下型
１６      型体
【図１】
0004196050.tif 000002
【図２】
0004196050.tif 000003
【図３】
0004196050.tif 000004