放熱板付き配線板およびその製造方法
【課題】単純な構造で、製造工程も簡易であり、かつ放熱効果が高く、コストの面でも有利な放熱板付き配線板およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】この放熱板付き配線板１は、貫通孔１５を有する配線板２と、平面部３aより突出するバンプ２０を有し、貫通孔１５に当該バンプ２０を挿入した状態で、平面部３aが配線板２に接着される放熱板３と、を有する。この放熱板付き配線板１の製造方法は、押し出し加工によりバンプ２０を放熱板３に形成するバンプ形成工程を有している。
【解決手段】この放熱板付き配線板１は、貫通孔１５を有する配線板２と、平面部３aより突出するバンプ２０を有し、貫通孔１５に当該バンプ２０を挿入した状態で、平面部３aが配線板２に接着される放熱板３と、を有する。この放熱板付き配線板１の製造方法は、押し出し加工によりバンプ２０を放熱板３に形成するバンプ形成工程を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱板付き配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年における電子部品の小型化、高機能化およびモジュール化などに伴い、電子部品から発生する熱の影響は大きなものとなってきている。このため、電子部品から発生した熱を効果的に外部に放出させることが必要とされている。ここで、電子部品が搭載される配線板に放熱効果を付与するため、樹脂に導電性を付与したもの、および、スルーホールを施したものなどが提案されているが、これらのものは放熱効果として十分ではない。また、配線板の一部にメタルプレートなどを埋め込む方法も知られているが、配線板と筺体もしくは放熱板との取り付けに接着剤が必要となり、製造に手間がかかってしまう。この場合、接着剤が断熱材となってしまう。
【０００３】
また、特許文献１には、基板に予め設けられた貫通孔に放熱用のチップを埋め込むとともに発熱する部品と放熱用のチップとの間に充填剤を設け、該充填剤やチップ等を介して基板から外部に熱を放出させる構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５１０８８号公報（発明の詳細な説明）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている構造では、シート状の充填剤を配置し、さらに放熱用のチップを基板の貫通孔に埋め込むことにより、配線板に放熱部が設けられている。しかしながら、放熱部を有する配線板とヒートシンクとを接着する際に何らかの接着剤が必要となり、該接着剤が熱抵抗となって十分な放熱効果を得ることができない。
【０００６】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、単純な構造で、製造工程も簡易であり、かつ放熱効果が高く、コストの面でも有利な放熱板付き配線板およびその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一側面は、貫通孔を有する配線板と、平面部より突出するバンプを有し、貫通孔に当該バンプを挿入した状態で、平面部が配線板に接着される放熱板と、を有するものである。
【０００８】
また、貫通孔にはスルーホールメッキが施されることが好ましい。
【０００９】
また、バンプの裏側には表側に向かって窪む凹部が形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、放熱板は導電体により形成されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の他の一側面は、配線板に回路を形成する回路形成工程と、その回路形成工程と同時またはその前後において配線板に貫通孔を形成する貫通工程と、押し出し加工により突出部となるバンプを放熱板に形成するバンプ形成工程と、配線板の貫通孔に放熱板のバンプを挿入した状態で、配線板を放熱板に積層させる積層工程と、を有するものである。
【００１２】
また、配線板を放熱板に積層させた工程の後の状態では、バンプが配線板の端面よりも突出するようにしても良い。
【００１３】
また、積層工程の後に、配線板の表面にメッキを施し、配線板もしくは配線板に形成された回路とバンプとを導通させる蓋メッキ工程を有し、配線板の表面配線層を厚くすると共に、表面配線層の厚さをバンプの部分において薄くしその他の部分において厚くするようにしても良い。
【００１４】
また、押し出し加工は、ダボ穴を形成するためのダボ形成加工であることが好ましい。
【００１５】
また、バンプ形成工程において、放熱板付き配線板を貫通する貫通穴を同時に形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、単純な構造で、製造工程も簡易であり、かつ放熱効果が高く、コストの面でも有利な放熱板付き配線板およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板を部分的に切断した断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板を、一例として高周波無線通信装置用の基板に適用した場合を示す図であり、その適用された基板の底面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板の製造方法を説明するための図であり、上段は、第１の回路形成工程、貫通工程およびバンプ形成工程後の状態を説明するための図であり、下段は、積層工程を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板の製造方法を説明するための図であり、上段は、蓋メッキ工程を説明するための図であり、中段は、第２の回路形成工程を説明するための図であり、下段は、穴あけ工程を説明するための図である。
【図６】本発明の変形例を示す図であり、電子部品としてＩＣチップを用いた場合を示す図である。
【図７】本発明の変形例を示す図であり、凹部に導電性部材を圧入した場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板１について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図１および図４〜図７に示す矢示Ｘ１方向を「表」、矢示Ｘ２方向を「裏」とそれぞれ規定する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板１を部分的に切断した断面図である。
【００２０】
図１に示すように、放熱板付き配線板１は、配線板となるプリント配線板２と、放熱板３と、プリント配線板２と放熱板３とを接着する接着層となるプリプレグ４とを有する。放熱板付き配線板１は、プリプレグ４を用いて、プリント配線板２と放熱板３とを真空プレスにて積層させることによって形成される。また、放熱板付き配線板１における放熱板３の裏側にはヒートシンク５が取り付けられる。このヒートシンク５は放熱板３に対して接着層６を介して取り付けられる。
【００２１】
放熱板付き配線板１には、電気機器等に取り付ける際の取り付け穴となるセット穴７が、該放熱板付き配線板１を表裏に貫通するように設けられている。該セット穴７は、たとえば、ドリル加工により形成することができる。なお、図１では、放熱板付き配線板１とヒートシンク５とをセット穴７を用いてビス止めしない構成とされているが、ヒートシンク５にセット穴７に対応する穴を設け、放熱板付き配線板１とヒートシンク５とをビス止めする構成としても良い。なお、セット穴７にスルーホールメッキ１６を施すようにしても良い。この場合、後述する蓋メッキ工程（Ｓ５）の前に、セット穴７を設け、スルーホールメッキ１６を施すようにする。
【００２２】
本実施の形態では、プリント配線板２としては、その表裏両面に多数の配線パターンが施されている両面配線板が採用されているが、片面のみに配線パターンが施されているものとしても良い。この配線パターンは、たとえば銅箔を所定の形態に配置することにより構成される。具体的には、プリント配線板２は、図１に示すように、配線層としての表面配線層１０および裏面配線層１１と、絶縁層となる中間層１２と、表面配線層１０と裏面配線層１１とを電気的に接続する層間配線１３とを有する。
【００２３】
プリント配線板２の表面には配線パターンを保護するためのレジスト層１４が形成されている。該レジスト層１４は、たとえば、ソルダーレジストを塗布することにより形成される。また、プリント配線板２には、表裏方向に向かって貫通する円柱状の貫通孔１５が形成されており、該貫通孔１５の内周面にはスルーホールメッキ１６が施されている。このスルーホールメッキ１６は、表面配線層１０と裏面配線層１１とを電気的に接続する役割も果たしている。なお、このスルーホールメッキ１６は省略しても良い。貫通孔１５は、たとえば、ドリルもしくはレーザを用いて形成することができる。
【００２４】
また、プリント配線板２の表面には発光ダイオード１７に代表される電子部品が実装されている。発光ダイオード１７は、表面実装タイプのものであり表面配線層１０に接続されている。なお、貫通孔１５の形状は、円柱形に限定されるものではなく、角柱状等の他の形状に形成するようにしても良い。本実施の形態では、プリント配線板２として、厚み寸法が０．３４ｍｍのものが採用されているが、他の厚み寸法のものを採用しても良い。
【００２５】
上述したように、プリント配線板２の裏側には放熱板３が配設される。放熱板３は、プリント配線板２で発生した熱を放熱板付き配線板１の外側に放出する役割を果たす。図１に示すように、放熱板３には平面部３aより表側に向かって突出する突出部となるバンプ２０が設けられている。該バンプ２０は、貫通孔１５の形状に対応するように略円柱状に突出形成されている。放熱板３は、バンプ２０を貫通孔１５の内側に挿入する形態で、プリント配線板２の裏側に配置される。このため、プリプレグ４を介してプリント配線板２の裏側に放熱板３を配置した状態では、バンプ２０は貫通孔１５の内側に嵌まり込む。該バンプ２０は、表面配線層１０が中間層１２と接触している端面から表側に向かって若干突出している。
【００２６】
なお、バンプ２０の形状は、貫通孔１５の形状にぴったり対応するものや略対応するものであれば、略円柱状に限定されるものではない。たとえば、四角柱状の貫通孔１５とし、その中に円柱状のバンプ２０を挿入するものであっても良い。一方、バンプ２０はプレス加工に代表される押し出し加工（突出成形）により形成されるため、放熱板３の裏側には、表側に向かって窪む円柱状の凹部２１が形成される。この凹部２１はバンプ２０と対向する位置に設けられる。
【００２７】
本実施の形態では、放熱板３は銅から形成されているが、放熱板３の材料として、アルミニウムもしくは鉄等の熱伝導率が大きくかつ導電性を有する金属を採用するようにしても良い。また、放熱板３の材料として、アルミニウム合金等の合金を採用しても良い。本実施の形態では、放熱板３として、厚み寸法が０．８ｍｍのものが採用されているが、他の厚み寸法のものを採用しても良い。また、パンプ２０の突出高さは、放熱板３の厚み寸法の約半分となる０．４４ｍｍとされている。しかし、バンプ２０の高さ寸法は、たとえば放熱板３の厚みがより大きな場合、放熱板３の厚み寸法の約１／３とする等、他の寸法に形成しても良い。このように、バンプ２０の突出高さを放熱板３の厚みの１／３以上とし２／３以下とするのが薄型化と強度の面で好ましい。
【００２８】
プリプレグ４は、たとえばエポキシ系の樹脂をガラス繊維シートに含浸させることにより形成することができる。本実施の形態では、プリプレグ４として、ＧＥＡ−６７Ｎ（日立化成工業製）が採用されている。しかしながら、プリプレグ４は、本実施の形態で採用されているものに限定されず、たとえば、熱硬化性樹脂等から形成されるシートを採用しても良い。上述したように、プリプレグ４は、放熱板３とプリント配線板２との間に介在することで、放熱板３とプリント配線板２とを接着している。図１に示すように、プリプレグ４は、放熱板３との間に平面状の形態で介在する平面部４ａと、バンプ２０との間に略円周状の形態で介在する周状部４ｂとを有する。周状部４ｂは、表面配線層１０が中間層１２と接触している端面よりも表側に突出し、その突出はバンプ２０と同じ突出量となっている。
【００２９】
図１に示すように、放熱板付き配線板１の裏面には平板状のヒートシンク５が取り付けられる。ヒートシンク５は熱伝導率の大きな銅やアルミニウム等から形成することができる。このため、プリント配線板２から放熱板３に放出された熱は、ヒートシンク５を介して外部に放出されることになる。ヒートシンク５は放熱板３に対して接着層６を介して固定される。接着層６は接着剤を塗布することにより形成され、該塗布された接着剤の一部は凹部２１の内部に入り込んで突出部２２を形成する。このように、凹部２１に接着層６を構成する突出部２２が嵌まり込むことで、ヒートシンク５の放熱板３に対する位置固定の強度が向上する。
【００３０】
図２は、本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板１を、一例として高周波無線通信装置用の基板に適用した場合を示す図であり、その適用された基板３０の底面図である。
【００３１】
基板３０は、本実施の形態に係る放熱板付き配線板１を、高周波無線通信装置用の基板に適用した形態である。図２に示すように、基板３０は、略矩形状を呈した平板状に形成されている。基板３０には、合計１９個のセット穴７が設けられている。また、図２における左右方向の中央上方、右下方および左下方の３箇所の位置に凹部２１が設けられている。また、図２における右下方および左下方に設けられる凹部２１の近傍には、高周波無線通信装置のケーブル等を通すための貫通穴３１が設けられている。該貫通穴３１は長穴として形成されている。基板３０の表側には、不図示の電子部品が実装されるとともに不図示の配線パターンが形成されている。
【００３２】
次に、放熱板付き配線板１の製造方法について説明する。
【００３３】
図３は、放熱板付き配線板１の製造方法を示すフローチャートである。図４は、放熱板付き配線板１の製造方法を説明するための図であり、上段は、第１の回路形成工程、貫通工程およびバンプ形成工程後の状態を説明するための図であり、下段は、積層工程を説明するための図である。図５は、放熱板付き配線板１の製造方法を説明するための図であり、上段は、蓋メッキ工程を説明するための図であり、中段は、第２の回路形成工程を説明するための図であり、下段は、穴あけ工程を説明するための図である。
【００３４】
まず、図４上段に示すように、プリント配線板２を用意し、その裏面にのみ配線パターンとなる回路を形成する。具体的には、裏面配線層１１の裏側に、たとえばエッチングにより回路を形成する（第１の回路形成工程：Ｓ１）。次に、プリント配線板２の所定の位置に貫通孔１５を形成する（貫通工程：Ｓ２）。該貫通孔１５は、たとえば、ドリルもしくはレーザを用いて形成することができる。貫通孔１５の形状は、バンプ２０の外形に対応するような円柱形に形成される。なお、バンプ２０の形状が角柱状等の他の形状の場合は、円柱形に限定しなくても良い。また、貫通工程（Ｓ２）を第１の回路形成工程と同時またはその前に行うようにしても良い。さらに、貫通孔１５の内周面にスルーホールメッキ１６を施す。なお、必要に応じて、スルーホールメッキ１６を施さないようにしても良い。
【００３５】
また、図４上段に示すように、放熱板３を用意し、押し出し加工となるプレス加工により、該放熱板３にバンプ２０を形成する（バンプ形成工程：Ｓ３）。放熱板３としては、銅、アルミニウムもしくは鉄等の熱伝導率の大きな金属からなるものが好ましい。なお、押し出し加工として、プレス加工以外の加工方法を採用しても良い。具体的には、バンプ２０は、たとえば、放熱板３の表側に配置された不図示の雌金型と放熱板３の裏側に配置された不図示の雄金型に高い圧力を加えてプレスすることにより形成される。この際、不図示の雄金型の突出部が不図示の雌金型の凹部の方向に移動することにより、放熱板３が塑性変形し、バンプ２０が形成される。このため、バンプ２０と同時に放熱板３の裏側に凹部２１が形成されることになる。それゆえ、プレス加工は、ダボ穴となる凹部２１を形成するためのダボ形成加工ともなる。
【００３６】
バンプ２０の高さ寸法は、プリント配線板２の厚み寸法と、後述する圧着後のプリプレグ４の厚み寸法との約合計寸法となるように形成される。上述したように、本実施の形態では、放熱板３として、厚み寸法が０．８ｍｍのものが採用されており、パンプ２０は、その高さ寸法が、放熱板３の厚み寸法の約半分となる０．４４ｍｍとなるように形成されている。なお、本実施の形態では、バンプ形成工程において、凹部２１と同時に、高周波無線通信装置用の基板３０に貫通穴３１をプレス加工にて形成する。
【００３７】
図４上段に示すように、プリント配線板２と放熱板３との間に、プリプレグ４を配置させる。該プリプレグ４には、バンプ２０に対応するように、貫通孔４ｃが形成されている。そして、プリント配線板２の貫通孔１５に放熱板３のバンプ２０が挿入可能となるように、プリント配線板２、プリプレグ４および放熱板３の位置合わせを行う。その後、プリント配線板２、プリプレグ４および放熱板３を真空プレスにて積層させる（積層工程：Ｓ４）。これにより、プリプレグ４は、プリント配線板２と放熱板３との間に介在して両者を接着する。積層した状態では、バンプ２０は、この状態時の表面配線層１０の表面よりも表側に向かって若干突出する。なお、バンプ２０の先端を表面配線層１０の表面よりも突出させないようにしても良い。その場合、表面配線層１０のセンター（厚さ方向の中央）と表面配線層１０の表面との間に、バンプ２０の先端が来るようにするのが好ましい。
【００３８】
また、プリプレグ４は、積層工程（Ｓ４）において、プリント配線板２と放熱板３との間で引き延ばされ、バンプ２０とスルーホールメッキ１６との間の空間に入り込む。すなわち、図４下段に示すように、平面部４ａと、周状部４ｂとを有するように変形する。周状部４ｂは、プリント配線板２の表面配線層１０よりも表側に突出している。このため、積層工程（Ｓ４）後の状態では、プリント配線板２とバンプ２０との間の電気的な接続が遮断された状態となる。なお、積層工程（Ｓ４）後に周状部４ｂおよびバンプ２０においてプリント配線板２から表側に突出した部分を研磨して除去する。これによって、バンプ２０の先端平面の面積を大きくし、放熱性を高くしている。しかし、表側への突出部分を除去しないようにしても良い。本実施の形態では、プリプレグ４として、ＧＥＡ−６７Ｎ（日立化成工業製）が採用されている。しかしながら、プリプレグ４は、本実施の形態で採用されているものに限定されず、たとえば、熱硬化性樹脂等から形成されるシートを採用しても良い。
【００３９】
次に、図５上段に示すように、プリント配線板２の表面にメッキ処理によりメッキを施し、プリント配線板２とバンプ２０とを導通可能な状態とする（蓋メッキ工程：Ｓ５）。具体的には、プリント配線板２における表面配線層１０の表側にメッキが施され、表面配線層１０の厚さが増すこととなる。これにより、周状部４ｂの突出部分の表側がメッキに覆われ、プリント配線板２とバンプ２０とが導通状態となる。なお、メッキ処理は電解メッキもしくは無電解メッキにより行うことが可能である。
【００４０】
次に、蓋メッキ工程後のプリント配線板２の表面にエッチングにより回路を形成する（第２の回路形成工程：Ｓ６）。具体的には、プリント配線板２における表面配線層１０の表面にエッチングにより回路を形成する。
【００４１】
次に、外部環境から回路パターンを保護するために、プリント配線板２の表面にレジスト処理を施しレジスト層１４を形成する（図５中段参照）。レジスト処理は、ソルダーレジストを塗布し回路パターンを形成することによりなされる。ソルダーレジストの塗布方法としては、スクリーン印刷法、カーテン法および静電スプレー法を挙げることができる。さらに、レジスト処理後のプリント配線板２の表面に、たとえば、無電解Ｎi・Ａu処理もしくは電解Ｎi・Ａu処理により表面処理を行う。なお、レジスト処理および／または表面処理は必須ではなく適宜、必要な状況に応じて行うようにしても良い。
【００４２】
次に、図５下段に示すように、放熱板付き配線板１の表裏を貫通するようにセット穴７を設ける（穴あけ工程：Ｓ７）。セット穴７は、電気機器等に取り付ける際の取り付け穴であり、ドリル加工により形成される。なお、セット穴７を、レーザ加工等ドリル加工以外の方法で形成するようにしても良い。加えて、放熱板付き配線板１をその仕様に応じた形状とするために、外形加工を行う。以上の工程を経て放熱板付き配線板１が製造される。なお、セット穴７にスルーホールメッキ１６を施す場合は、蓋メッキ工程（Ｓ５）前に行うようにする。
【００４３】
また、必要に応じて、製造された放熱板付き配線板１の表面に、発光ダイオード１７などの電子部品が実装される（図１参照）。さらに、外部への放熱効果を向上させるべく、放熱板付き配線板１の裏側にヒートシンク５が取り付けられる。ヒートシンク５は、接着層６を介在させて放熱板３の裏側に取り付けられる。具体的には、放熱板３の裏側もしくはヒートシンク５の表側または両者に接着剤を塗布し、該ヒートシンク５を放熱板３の裏側に密着させる。すると、接着剤が固着して接着層６となり、該接着層６を介して放熱板付き配線板１の裏側にヒートシンク５が取り付けられる。この際、塗布された接着剤の一部は凹部２１の内部に入り込み、図１に示すように、表側に突出する突出部２２が形成される。このように、凹部２１に接着層６を構成する突出部２２が嵌まり込むことで、ヒートシンク５の放熱板３に対する位置固定の強度が向上する。
【００４４】
以上のように、放熱板付き配線板１の裏側にヒートシンク５が取り付けられる。その結果、プリント配線板２から放熱板３に伝達された熱を、ヒートシンク５を介して外部に効率良く放出することができることになる。また、ヒートシンク５と放熱板付き配線板１とがしっかりと位置決めされ固定される。
【００４５】
以上のように構成された放熱板付き配線板１では、バンプ２０を有する放熱板３がプリント配線板２の裏側に取り付けられているため、実装されている電子部品から発生する熱を、バンプ２０および放熱板３を経由して外部に放出することができる。このため、放熱板付き配線板１から外部に熱を効果的に放出することができ、放熱板付き配線板１の熱による損傷を防止することができる。また、放熱板３を、熱伝導率が大きくかつ導電性を有する銅から形成しているため、熱抵抗を小さくすることができ、より放熱効果を高めることが可能となる。
【００４６】
また、放熱板付き配線板１では、プレス加工によりバンプ２０が形成される。このため、突出部となるバンプ２０を容易に形成することができ、放熱板付き配線板１の構成を簡易化することができる。また、バンプ２０が接着層等を介することなく放熱板３と一体に形成されている。このため、熱抵抗となるものが介在することがなくなり、その分、放熱効果を高めることができる。
【００４７】
また、バンプ２０はプレス加工により形成されている。このため、エッチングもしくはメッキ等を用いる場合と比較して、コストを抑えることが可能となる。また、プレス加工を用いることで、エッチングもしくはメッキ等を用いる場合と比較して、バンプ２０の高さの調節が容易となる。また、プレス加工を用いているため、放熱板の平板状のベース部分の厚みを変えることによって、容易にバンプ２０の高さを調節することができる。
【００４８】
また、放熱板付き配線板１では、プリント配線板２の貫通孔１５の内周面にスルーホールメッキ１６が施されている。このため、貫通孔１５が形成されていても、表面配線層１０と裏面配線層１１との電気的な接続性能がアップする。
【００４９】
また、放熱板付き配線板１では、蓋メッキ工程により表面配線層１０にはさらにメッキ処理がなされている。このため、プリプレグ４の周状部４ｂの表面をメッキが覆う構成となり、プリント配線板２の表面側の回路とバンプ２０との間の電気的な接続が遮断されるのを防止でき、導通状態を維持できる。
【００５０】
また、放熱板付き配線板１では、プリント配線板２の表面にはレジスト層１４が形成されているため、放熱板付き配線板１の回路パターンを外部環境から保護することができ、放熱板付き配線板１がショートすることを防止できる。
【００５１】
また、放熱板付き配線板１の裏側にはヒートシンク５が取り付けられる。このため、プリント配線板２から放熱板３に伝達された熱を、ヒートシンク５を介して外部に効率良く放出することができる。また、接着層６における突出部２２が凹部２１に嵌まり込む構成となるため、ヒートシンク５の放熱板３に対する位置固定の強度が向上するとともに位置決めが容易となる。
【００５２】
また、放熱板付き配線板１の製造方法では、バンプ形成工程（Ｓ３）においてプレス加工を用いてバンプ２０を形成している。このため、エッチングもしくはメッキ処理等を用いてバンプ２０を形成する場合と比較して、コストを抑えることが可能となるとともに、バンプ２０の高さの調節が容易となる。また、放熱板の平板状のベース部分の厚みを変えることによって、容易にバンプ２０の高さを調節することができる。なお、プレス加工は、作製の際に使用するワークサイズにて行うようにしても良いし、ＮＣプレス（タレットパンチプレス）にてダボ部分の型を形成するようにしても良い。ＮＣプレスを採用する場合、バンプ形状のみを決めておけば、そのレイアウトを自由に行うことができる。
【００５３】
また、放熱板付き配線板１の製造方法では、積層工程（Ｓ４）において、プリント配線板２および放熱板３の間にプリプレグ４を介在させ真空プレスにて積層させている。このため、プリント配線板２と放熱板３を接着剤によって接着させる等の余分な工程を省くことができ、製造工程の簡易化を図ることが可能となる。
【００５４】
また、放熱板付き配線板１の製造方法では、蓋メッキ工程（Ｓ５）において、プリント配線板２の表面にメッキ処理を施すため、バンプ２０とプリント配線板２との間にプリプレグ４等の非導電部材が介在することがなくなり、プリント配線板２の導電性を確保することが可能となる。また、バンプ２０を覆う蓋メッキ工程（Ｓ５）を有することにより、バンプ２０と、バンプ２０の周囲にあった表面配線層１０（図４の下段参照）とが厚い表面配線層１０によって覆われることで、完全に導通する。このため、導通性を確保するために、通常なら、絶縁性のプリプレグ４の周状部４ｂの先端を大きく除去する必要があるが、バンプ２０を覆う蓋メッキ工程（５Ｓ）を採用することで、絶縁性のプリプレグ４の周状部４ｂの先端を大きく除去する必要がなくなる。
【００５５】
また、バンプ形成工程（Ｓ３）においてプレス加工を用いてバンプ２０を形成するため、放熱板３の裏側にはダボ穴となる凹部２１が形成される。このため、バンプ形成工程（Ｓ３）の前後において放熱板３の体積が変化することがなくなり、放熱効果の著しい変動を防止できる。
【００５６】
また、バンプ形成工程（Ｓ３）では、凹部２１と同時に、高周波無線通信装置用の基板３０に貫通穴３１を形成している。このため、より製造工程の簡易化を図ることが可能となる。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の一実施の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。
【００５８】
上述の実施の形態では、バンプ２０を押し出し加工の一種であるプレス加工によって形成しているが、バンプ２０を他の方法で形成するようにしても良い。たとえば、放熱板３に穴を開け、該穴に突出部材を圧入すると共に、平面部３aから突出部材を突出させる構成としても良い。
【００５９】
また、上述の実施の形態では、バンプ形成工程において、凹部２１と同時に、高周波無線通信装置用の基板３０に貫通穴３１を形成しているが、両者を別個に形成するようにしても良い。
【００６０】
また、上述の実施の形態では、プリント配線板２は単層の配線板とされているが、プリント配線板２として多層に積層された多層板を用いても良い。また、上述の実施の形態では、プリント配線板２に実装される電子部品として、発光ダイオード１７が示されているが、図６に示すように、たとえば、ＩＣチップ３０等の他の電子部品を接着剤などを利用して実装するようにしても良い。
【００６１】
また、上述の実施の形態では、凹部２１の内部は中空な状態となっているが、図７に示すように、凹部２１に銅や鉄等の導電性を有する導電性部材３１を圧入するようにしても良い。このような構成により、放熱板３の熱伝導性が大きくなり、放熱効果を向上させることができる。また、上述の実施の形態では、接着層６に突出部２２を有する構成とされているが、接着層６に突出部２２を設けないようにしても良い。
【００６２】
また、上述の実施の形態では、バンプ２０およびプリプレグ４の周状部４ｂが最初に形成されていた表面配線層１０より突出する構成とされているが、バンプ２０およびプリプレグ４の周状部４ｂが最初に形成されていた表面配線層１０よりも突出しない構成としても良い。
【００６３】
また、上述の実施の形態では、第１の回路形成工程においてプリント配線板２の裏面に回路を形成し、第２の回路形成工程においてプリント配線板２の表面に回路を形成しているが、第１の回路形成工程においてプリント配線板の表裏両面に回路を形成するようにしても良い。なお、この場合は、蓋メッキ工程（Ｓ５）が省略される。
【００６４】
また、上述の実施の形態では、放熱板付き配線板１を、高周波無線通信装置用の基板３０に適用する例を示しているが、放熱板付き配線板１をパーソナルコンピュータ等、他の装置用の基板３０に適用しても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１…放熱板付き配線板、２…プリント配線板（配線板）、３…放熱板、３a…平面部、４…プリプレグ、１０…表面配線層、１５…貫通孔、１６…スルーホールメッキ、２０…バンプ、２１…凹部、ダボ穴、３１…貫通穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱板付き配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年における電子部品の小型化、高機能化およびモジュール化などに伴い、電子部品から発生する熱の影響は大きなものとなってきている。このため、電子部品から発生した熱を効果的に外部に放出させることが必要とされている。ここで、電子部品が搭載される配線板に放熱効果を付与するため、樹脂に導電性を付与したもの、および、スルーホールを施したものなどが提案されているが、これらのものは放熱効果として十分ではない。また、配線板の一部にメタルプレートなどを埋め込む方法も知られているが、配線板と筺体もしくは放熱板との取り付けに接着剤が必要となり、製造に手間がかかってしまう。この場合、接着剤が断熱材となってしまう。
【０００３】
また、特許文献１には、基板に予め設けられた貫通孔に放熱用のチップを埋め込むとともに発熱する部品と放熱用のチップとの間に充填剤を設け、該充填剤やチップ等を介して基板から外部に熱を放出させる構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５１０８８号公報（発明の詳細な説明）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている構造では、シート状の充填剤を配置し、さらに放熱用のチップを基板の貫通孔に埋め込むことにより、配線板に放熱部が設けられている。しかしながら、放熱部を有する配線板とヒートシンクとを接着する際に何らかの接着剤が必要となり、該接着剤が熱抵抗となって十分な放熱効果を得ることができない。
【０００６】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、単純な構造で、製造工程も簡易であり、かつ放熱効果が高く、コストの面でも有利な放熱板付き配線板およびその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一側面は、貫通孔を有する配線板と、平面部より突出するバンプを有し、貫通孔に当該バンプを挿入した状態で、平面部が配線板に接着される放熱板と、を有するものである。
【０００８】
また、貫通孔にはスルーホールメッキが施されることが好ましい。
【０００９】
また、バンプの裏側には表側に向かって窪む凹部が形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、放熱板は導電体により形成されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の他の一側面は、配線板に回路を形成する回路形成工程と、その回路形成工程と同時またはその前後において配線板に貫通孔を形成する貫通工程と、押し出し加工により突出部となるバンプを放熱板に形成するバンプ形成工程と、配線板の貫通孔に放熱板のバンプを挿入した状態で、配線板を放熱板に積層させる積層工程と、を有するものである。
【００１２】
また、配線板を放熱板に積層させた工程の後の状態では、バンプが配線板の端面よりも突出するようにしても良い。
【００１３】
また、積層工程の後に、配線板の表面にメッキを施し、配線板もしくは配線板に形成された回路とバンプとを導通させる蓋メッキ工程を有し、配線板の表面配線層を厚くすると共に、表面配線層の厚さをバンプの部分において薄くしその他の部分において厚くするようにしても良い。
【００１４】
また、押し出し加工は、ダボ穴を形成するためのダボ形成加工であることが好ましい。
【００１５】
また、バンプ形成工程において、放熱板付き配線板を貫通する貫通穴を同時に形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、単純な構造で、製造工程も簡易であり、かつ放熱効果が高く、コストの面でも有利な放熱板付き配線板およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板を部分的に切断した断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板を、一例として高周波無線通信装置用の基板に適用した場合を示す図であり、その適用された基板の底面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板の製造方法を説明するための図であり、上段は、第１の回路形成工程、貫通工程およびバンプ形成工程後の状態を説明するための図であり、下段は、積層工程を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板の製造方法を説明するための図であり、上段は、蓋メッキ工程を説明するための図であり、中段は、第２の回路形成工程を説明するための図であり、下段は、穴あけ工程を説明するための図である。
【図６】本発明の変形例を示す図であり、電子部品としてＩＣチップを用いた場合を示す図である。
【図７】本発明の変形例を示す図であり、凹部に導電性部材を圧入した場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板１について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図１および図４〜図７に示す矢示Ｘ１方向を「表」、矢示Ｘ２方向を「裏」とそれぞれ規定する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板１を部分的に切断した断面図である。
【００２０】
図１に示すように、放熱板付き配線板１は、配線板となるプリント配線板２と、放熱板３と、プリント配線板２と放熱板３とを接着する接着層となるプリプレグ４とを有する。放熱板付き配線板１は、プリプレグ４を用いて、プリント配線板２と放熱板３とを真空プレスにて積層させることによって形成される。また、放熱板付き配線板１における放熱板３の裏側にはヒートシンク５が取り付けられる。このヒートシンク５は放熱板３に対して接着層６を介して取り付けられる。
【００２１】
放熱板付き配線板１には、電気機器等に取り付ける際の取り付け穴となるセット穴７が、該放熱板付き配線板１を表裏に貫通するように設けられている。該セット穴７は、たとえば、ドリル加工により形成することができる。なお、図１では、放熱板付き配線板１とヒートシンク５とをセット穴７を用いてビス止めしない構成とされているが、ヒートシンク５にセット穴７に対応する穴を設け、放熱板付き配線板１とヒートシンク５とをビス止めする構成としても良い。なお、セット穴７にスルーホールメッキ１６を施すようにしても良い。この場合、後述する蓋メッキ工程（Ｓ５）の前に、セット穴７を設け、スルーホールメッキ１６を施すようにする。
【００２２】
本実施の形態では、プリント配線板２としては、その表裏両面に多数の配線パターンが施されている両面配線板が採用されているが、片面のみに配線パターンが施されているものとしても良い。この配線パターンは、たとえば銅箔を所定の形態に配置することにより構成される。具体的には、プリント配線板２は、図１に示すように、配線層としての表面配線層１０および裏面配線層１１と、絶縁層となる中間層１２と、表面配線層１０と裏面配線層１１とを電気的に接続する層間配線１３とを有する。
【００２３】
プリント配線板２の表面には配線パターンを保護するためのレジスト層１４が形成されている。該レジスト層１４は、たとえば、ソルダーレジストを塗布することにより形成される。また、プリント配線板２には、表裏方向に向かって貫通する円柱状の貫通孔１５が形成されており、該貫通孔１５の内周面にはスルーホールメッキ１６が施されている。このスルーホールメッキ１６は、表面配線層１０と裏面配線層１１とを電気的に接続する役割も果たしている。なお、このスルーホールメッキ１６は省略しても良い。貫通孔１５は、たとえば、ドリルもしくはレーザを用いて形成することができる。
【００２４】
また、プリント配線板２の表面には発光ダイオード１７に代表される電子部品が実装されている。発光ダイオード１７は、表面実装タイプのものであり表面配線層１０に接続されている。なお、貫通孔１５の形状は、円柱形に限定されるものではなく、角柱状等の他の形状に形成するようにしても良い。本実施の形態では、プリント配線板２として、厚み寸法が０．３４ｍｍのものが採用されているが、他の厚み寸法のものを採用しても良い。
【００２５】
上述したように、プリント配線板２の裏側には放熱板３が配設される。放熱板３は、プリント配線板２で発生した熱を放熱板付き配線板１の外側に放出する役割を果たす。図１に示すように、放熱板３には平面部３aより表側に向かって突出する突出部となるバンプ２０が設けられている。該バンプ２０は、貫通孔１５の形状に対応するように略円柱状に突出形成されている。放熱板３は、バンプ２０を貫通孔１５の内側に挿入する形態で、プリント配線板２の裏側に配置される。このため、プリプレグ４を介してプリント配線板２の裏側に放熱板３を配置した状態では、バンプ２０は貫通孔１５の内側に嵌まり込む。該バンプ２０は、表面配線層１０が中間層１２と接触している端面から表側に向かって若干突出している。
【００２６】
なお、バンプ２０の形状は、貫通孔１５の形状にぴったり対応するものや略対応するものであれば、略円柱状に限定されるものではない。たとえば、四角柱状の貫通孔１５とし、その中に円柱状のバンプ２０を挿入するものであっても良い。一方、バンプ２０はプレス加工に代表される押し出し加工（突出成形）により形成されるため、放熱板３の裏側には、表側に向かって窪む円柱状の凹部２１が形成される。この凹部２１はバンプ２０と対向する位置に設けられる。
【００２７】
本実施の形態では、放熱板３は銅から形成されているが、放熱板３の材料として、アルミニウムもしくは鉄等の熱伝導率が大きくかつ導電性を有する金属を採用するようにしても良い。また、放熱板３の材料として、アルミニウム合金等の合金を採用しても良い。本実施の形態では、放熱板３として、厚み寸法が０．８ｍｍのものが採用されているが、他の厚み寸法のものを採用しても良い。また、パンプ２０の突出高さは、放熱板３の厚み寸法の約半分となる０．４４ｍｍとされている。しかし、バンプ２０の高さ寸法は、たとえば放熱板３の厚みがより大きな場合、放熱板３の厚み寸法の約１／３とする等、他の寸法に形成しても良い。このように、バンプ２０の突出高さを放熱板３の厚みの１／３以上とし２／３以下とするのが薄型化と強度の面で好ましい。
【００２８】
プリプレグ４は、たとえばエポキシ系の樹脂をガラス繊維シートに含浸させることにより形成することができる。本実施の形態では、プリプレグ４として、ＧＥＡ−６７Ｎ（日立化成工業製）が採用されている。しかしながら、プリプレグ４は、本実施の形態で採用されているものに限定されず、たとえば、熱硬化性樹脂等から形成されるシートを採用しても良い。上述したように、プリプレグ４は、放熱板３とプリント配線板２との間に介在することで、放熱板３とプリント配線板２とを接着している。図１に示すように、プリプレグ４は、放熱板３との間に平面状の形態で介在する平面部４ａと、バンプ２０との間に略円周状の形態で介在する周状部４ｂとを有する。周状部４ｂは、表面配線層１０が中間層１２と接触している端面よりも表側に突出し、その突出はバンプ２０と同じ突出量となっている。
【００２９】
図１に示すように、放熱板付き配線板１の裏面には平板状のヒートシンク５が取り付けられる。ヒートシンク５は熱伝導率の大きな銅やアルミニウム等から形成することができる。このため、プリント配線板２から放熱板３に放出された熱は、ヒートシンク５を介して外部に放出されることになる。ヒートシンク５は放熱板３に対して接着層６を介して固定される。接着層６は接着剤を塗布することにより形成され、該塗布された接着剤の一部は凹部２１の内部に入り込んで突出部２２を形成する。このように、凹部２１に接着層６を構成する突出部２２が嵌まり込むことで、ヒートシンク５の放熱板３に対する位置固定の強度が向上する。
【００３０】
図２は、本発明の一実施の形態に係る放熱板付き配線板１を、一例として高周波無線通信装置用の基板に適用した場合を示す図であり、その適用された基板３０の底面図である。
【００３１】
基板３０は、本実施の形態に係る放熱板付き配線板１を、高周波無線通信装置用の基板に適用した形態である。図２に示すように、基板３０は、略矩形状を呈した平板状に形成されている。基板３０には、合計１９個のセット穴７が設けられている。また、図２における左右方向の中央上方、右下方および左下方の３箇所の位置に凹部２１が設けられている。また、図２における右下方および左下方に設けられる凹部２１の近傍には、高周波無線通信装置のケーブル等を通すための貫通穴３１が設けられている。該貫通穴３１は長穴として形成されている。基板３０の表側には、不図示の電子部品が実装されるとともに不図示の配線パターンが形成されている。
【００３２】
次に、放熱板付き配線板１の製造方法について説明する。
【００３３】
図３は、放熱板付き配線板１の製造方法を示すフローチャートである。図４は、放熱板付き配線板１の製造方法を説明するための図であり、上段は、第１の回路形成工程、貫通工程およびバンプ形成工程後の状態を説明するための図であり、下段は、積層工程を説明するための図である。図５は、放熱板付き配線板１の製造方法を説明するための図であり、上段は、蓋メッキ工程を説明するための図であり、中段は、第２の回路形成工程を説明するための図であり、下段は、穴あけ工程を説明するための図である。
【００３４】
まず、図４上段に示すように、プリント配線板２を用意し、その裏面にのみ配線パターンとなる回路を形成する。具体的には、裏面配線層１１の裏側に、たとえばエッチングにより回路を形成する（第１の回路形成工程：Ｓ１）。次に、プリント配線板２の所定の位置に貫通孔１５を形成する（貫通工程：Ｓ２）。該貫通孔１５は、たとえば、ドリルもしくはレーザを用いて形成することができる。貫通孔１５の形状は、バンプ２０の外形に対応するような円柱形に形成される。なお、バンプ２０の形状が角柱状等の他の形状の場合は、円柱形に限定しなくても良い。また、貫通工程（Ｓ２）を第１の回路形成工程と同時またはその前に行うようにしても良い。さらに、貫通孔１５の内周面にスルーホールメッキ１６を施す。なお、必要に応じて、スルーホールメッキ１６を施さないようにしても良い。
【００３５】
また、図４上段に示すように、放熱板３を用意し、押し出し加工となるプレス加工により、該放熱板３にバンプ２０を形成する（バンプ形成工程：Ｓ３）。放熱板３としては、銅、アルミニウムもしくは鉄等の熱伝導率の大きな金属からなるものが好ましい。なお、押し出し加工として、プレス加工以外の加工方法を採用しても良い。具体的には、バンプ２０は、たとえば、放熱板３の表側に配置された不図示の雌金型と放熱板３の裏側に配置された不図示の雄金型に高い圧力を加えてプレスすることにより形成される。この際、不図示の雄金型の突出部が不図示の雌金型の凹部の方向に移動することにより、放熱板３が塑性変形し、バンプ２０が形成される。このため、バンプ２０と同時に放熱板３の裏側に凹部２１が形成されることになる。それゆえ、プレス加工は、ダボ穴となる凹部２１を形成するためのダボ形成加工ともなる。
【００３６】
バンプ２０の高さ寸法は、プリント配線板２の厚み寸法と、後述する圧着後のプリプレグ４の厚み寸法との約合計寸法となるように形成される。上述したように、本実施の形態では、放熱板３として、厚み寸法が０．８ｍｍのものが採用されており、パンプ２０は、その高さ寸法が、放熱板３の厚み寸法の約半分となる０．４４ｍｍとなるように形成されている。なお、本実施の形態では、バンプ形成工程において、凹部２１と同時に、高周波無線通信装置用の基板３０に貫通穴３１をプレス加工にて形成する。
【００３７】
図４上段に示すように、プリント配線板２と放熱板３との間に、プリプレグ４を配置させる。該プリプレグ４には、バンプ２０に対応するように、貫通孔４ｃが形成されている。そして、プリント配線板２の貫通孔１５に放熱板３のバンプ２０が挿入可能となるように、プリント配線板２、プリプレグ４および放熱板３の位置合わせを行う。その後、プリント配線板２、プリプレグ４および放熱板３を真空プレスにて積層させる（積層工程：Ｓ４）。これにより、プリプレグ４は、プリント配線板２と放熱板３との間に介在して両者を接着する。積層した状態では、バンプ２０は、この状態時の表面配線層１０の表面よりも表側に向かって若干突出する。なお、バンプ２０の先端を表面配線層１０の表面よりも突出させないようにしても良い。その場合、表面配線層１０のセンター（厚さ方向の中央）と表面配線層１０の表面との間に、バンプ２０の先端が来るようにするのが好ましい。
【００３８】
また、プリプレグ４は、積層工程（Ｓ４）において、プリント配線板２と放熱板３との間で引き延ばされ、バンプ２０とスルーホールメッキ１６との間の空間に入り込む。すなわち、図４下段に示すように、平面部４ａと、周状部４ｂとを有するように変形する。周状部４ｂは、プリント配線板２の表面配線層１０よりも表側に突出している。このため、積層工程（Ｓ４）後の状態では、プリント配線板２とバンプ２０との間の電気的な接続が遮断された状態となる。なお、積層工程（Ｓ４）後に周状部４ｂおよびバンプ２０においてプリント配線板２から表側に突出した部分を研磨して除去する。これによって、バンプ２０の先端平面の面積を大きくし、放熱性を高くしている。しかし、表側への突出部分を除去しないようにしても良い。本実施の形態では、プリプレグ４として、ＧＥＡ−６７Ｎ（日立化成工業製）が採用されている。しかしながら、プリプレグ４は、本実施の形態で採用されているものに限定されず、たとえば、熱硬化性樹脂等から形成されるシートを採用しても良い。
【００３９】
次に、図５上段に示すように、プリント配線板２の表面にメッキ処理によりメッキを施し、プリント配線板２とバンプ２０とを導通可能な状態とする（蓋メッキ工程：Ｓ５）。具体的には、プリント配線板２における表面配線層１０の表側にメッキが施され、表面配線層１０の厚さが増すこととなる。これにより、周状部４ｂの突出部分の表側がメッキに覆われ、プリント配線板２とバンプ２０とが導通状態となる。なお、メッキ処理は電解メッキもしくは無電解メッキにより行うことが可能である。
【００４０】
次に、蓋メッキ工程後のプリント配線板２の表面にエッチングにより回路を形成する（第２の回路形成工程：Ｓ６）。具体的には、プリント配線板２における表面配線層１０の表面にエッチングにより回路を形成する。
【００４１】
次に、外部環境から回路パターンを保護するために、プリント配線板２の表面にレジスト処理を施しレジスト層１４を形成する（図５中段参照）。レジスト処理は、ソルダーレジストを塗布し回路パターンを形成することによりなされる。ソルダーレジストの塗布方法としては、スクリーン印刷法、カーテン法および静電スプレー法を挙げることができる。さらに、レジスト処理後のプリント配線板２の表面に、たとえば、無電解Ｎi・Ａu処理もしくは電解Ｎi・Ａu処理により表面処理を行う。なお、レジスト処理および／または表面処理は必須ではなく適宜、必要な状況に応じて行うようにしても良い。
【００４２】
次に、図５下段に示すように、放熱板付き配線板１の表裏を貫通するようにセット穴７を設ける（穴あけ工程：Ｓ７）。セット穴７は、電気機器等に取り付ける際の取り付け穴であり、ドリル加工により形成される。なお、セット穴７を、レーザ加工等ドリル加工以外の方法で形成するようにしても良い。加えて、放熱板付き配線板１をその仕様に応じた形状とするために、外形加工を行う。以上の工程を経て放熱板付き配線板１が製造される。なお、セット穴７にスルーホールメッキ１６を施す場合は、蓋メッキ工程（Ｓ５）前に行うようにする。
【００４３】
また、必要に応じて、製造された放熱板付き配線板１の表面に、発光ダイオード１７などの電子部品が実装される（図１参照）。さらに、外部への放熱効果を向上させるべく、放熱板付き配線板１の裏側にヒートシンク５が取り付けられる。ヒートシンク５は、接着層６を介在させて放熱板３の裏側に取り付けられる。具体的には、放熱板３の裏側もしくはヒートシンク５の表側または両者に接着剤を塗布し、該ヒートシンク５を放熱板３の裏側に密着させる。すると、接着剤が固着して接着層６となり、該接着層６を介して放熱板付き配線板１の裏側にヒートシンク５が取り付けられる。この際、塗布された接着剤の一部は凹部２１の内部に入り込み、図１に示すように、表側に突出する突出部２２が形成される。このように、凹部２１に接着層６を構成する突出部２２が嵌まり込むことで、ヒートシンク５の放熱板３に対する位置固定の強度が向上する。
【００４４】
以上のように、放熱板付き配線板１の裏側にヒートシンク５が取り付けられる。その結果、プリント配線板２から放熱板３に伝達された熱を、ヒートシンク５を介して外部に効率良く放出することができることになる。また、ヒートシンク５と放熱板付き配線板１とがしっかりと位置決めされ固定される。
【００４５】
以上のように構成された放熱板付き配線板１では、バンプ２０を有する放熱板３がプリント配線板２の裏側に取り付けられているため、実装されている電子部品から発生する熱を、バンプ２０および放熱板３を経由して外部に放出することができる。このため、放熱板付き配線板１から外部に熱を効果的に放出することができ、放熱板付き配線板１の熱による損傷を防止することができる。また、放熱板３を、熱伝導率が大きくかつ導電性を有する銅から形成しているため、熱抵抗を小さくすることができ、より放熱効果を高めることが可能となる。
【００４６】
また、放熱板付き配線板１では、プレス加工によりバンプ２０が形成される。このため、突出部となるバンプ２０を容易に形成することができ、放熱板付き配線板１の構成を簡易化することができる。また、バンプ２０が接着層等を介することなく放熱板３と一体に形成されている。このため、熱抵抗となるものが介在することがなくなり、その分、放熱効果を高めることができる。
【００４７】
また、バンプ２０はプレス加工により形成されている。このため、エッチングもしくはメッキ等を用いる場合と比較して、コストを抑えることが可能となる。また、プレス加工を用いることで、エッチングもしくはメッキ等を用いる場合と比較して、バンプ２０の高さの調節が容易となる。また、プレス加工を用いているため、放熱板の平板状のベース部分の厚みを変えることによって、容易にバンプ２０の高さを調節することができる。
【００４８】
また、放熱板付き配線板１では、プリント配線板２の貫通孔１５の内周面にスルーホールメッキ１６が施されている。このため、貫通孔１５が形成されていても、表面配線層１０と裏面配線層１１との電気的な接続性能がアップする。
【００４９】
また、放熱板付き配線板１では、蓋メッキ工程により表面配線層１０にはさらにメッキ処理がなされている。このため、プリプレグ４の周状部４ｂの表面をメッキが覆う構成となり、プリント配線板２の表面側の回路とバンプ２０との間の電気的な接続が遮断されるのを防止でき、導通状態を維持できる。
【００５０】
また、放熱板付き配線板１では、プリント配線板２の表面にはレジスト層１４が形成されているため、放熱板付き配線板１の回路パターンを外部環境から保護することができ、放熱板付き配線板１がショートすることを防止できる。
【００５１】
また、放熱板付き配線板１の裏側にはヒートシンク５が取り付けられる。このため、プリント配線板２から放熱板３に伝達された熱を、ヒートシンク５を介して外部に効率良く放出することができる。また、接着層６における突出部２２が凹部２１に嵌まり込む構成となるため、ヒートシンク５の放熱板３に対する位置固定の強度が向上するとともに位置決めが容易となる。
【００５２】
また、放熱板付き配線板１の製造方法では、バンプ形成工程（Ｓ３）においてプレス加工を用いてバンプ２０を形成している。このため、エッチングもしくはメッキ処理等を用いてバンプ２０を形成する場合と比較して、コストを抑えることが可能となるとともに、バンプ２０の高さの調節が容易となる。また、放熱板の平板状のベース部分の厚みを変えることによって、容易にバンプ２０の高さを調節することができる。なお、プレス加工は、作製の際に使用するワークサイズにて行うようにしても良いし、ＮＣプレス（タレットパンチプレス）にてダボ部分の型を形成するようにしても良い。ＮＣプレスを採用する場合、バンプ形状のみを決めておけば、そのレイアウトを自由に行うことができる。
【００５３】
また、放熱板付き配線板１の製造方法では、積層工程（Ｓ４）において、プリント配線板２および放熱板３の間にプリプレグ４を介在させ真空プレスにて積層させている。このため、プリント配線板２と放熱板３を接着剤によって接着させる等の余分な工程を省くことができ、製造工程の簡易化を図ることが可能となる。
【００５４】
また、放熱板付き配線板１の製造方法では、蓋メッキ工程（Ｓ５）において、プリント配線板２の表面にメッキ処理を施すため、バンプ２０とプリント配線板２との間にプリプレグ４等の非導電部材が介在することがなくなり、プリント配線板２の導電性を確保することが可能となる。また、バンプ２０を覆う蓋メッキ工程（Ｓ５）を有することにより、バンプ２０と、バンプ２０の周囲にあった表面配線層１０（図４の下段参照）とが厚い表面配線層１０によって覆われることで、完全に導通する。このため、導通性を確保するために、通常なら、絶縁性のプリプレグ４の周状部４ｂの先端を大きく除去する必要があるが、バンプ２０を覆う蓋メッキ工程（５Ｓ）を採用することで、絶縁性のプリプレグ４の周状部４ｂの先端を大きく除去する必要がなくなる。
【００５５】
また、バンプ形成工程（Ｓ３）においてプレス加工を用いてバンプ２０を形成するため、放熱板３の裏側にはダボ穴となる凹部２１が形成される。このため、バンプ形成工程（Ｓ３）の前後において放熱板３の体積が変化することがなくなり、放熱効果の著しい変動を防止できる。
【００５６】
また、バンプ形成工程（Ｓ３）では、凹部２１と同時に、高周波無線通信装置用の基板３０に貫通穴３１を形成している。このため、より製造工程の簡易化を図ることが可能となる。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の一実施の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。
【００５８】
上述の実施の形態では、バンプ２０を押し出し加工の一種であるプレス加工によって形成しているが、バンプ２０を他の方法で形成するようにしても良い。たとえば、放熱板３に穴を開け、該穴に突出部材を圧入すると共に、平面部３aから突出部材を突出させる構成としても良い。
【００５９】
また、上述の実施の形態では、バンプ形成工程において、凹部２１と同時に、高周波無線通信装置用の基板３０に貫通穴３１を形成しているが、両者を別個に形成するようにしても良い。
【００６０】
また、上述の実施の形態では、プリント配線板２は単層の配線板とされているが、プリント配線板２として多層に積層された多層板を用いても良い。また、上述の実施の形態では、プリント配線板２に実装される電子部品として、発光ダイオード１７が示されているが、図６に示すように、たとえば、ＩＣチップ３０等の他の電子部品を接着剤などを利用して実装するようにしても良い。
【００６１】
また、上述の実施の形態では、凹部２１の内部は中空な状態となっているが、図７に示すように、凹部２１に銅や鉄等の導電性を有する導電性部材３１を圧入するようにしても良い。このような構成により、放熱板３の熱伝導性が大きくなり、放熱効果を向上させることができる。また、上述の実施の形態では、接着層６に突出部２２を有する構成とされているが、接着層６に突出部２２を設けないようにしても良い。
【００６２】
また、上述の実施の形態では、バンプ２０およびプリプレグ４の周状部４ｂが最初に形成されていた表面配線層１０より突出する構成とされているが、バンプ２０およびプリプレグ４の周状部４ｂが最初に形成されていた表面配線層１０よりも突出しない構成としても良い。
【００６３】
また、上述の実施の形態では、第１の回路形成工程においてプリント配線板２の裏面に回路を形成し、第２の回路形成工程においてプリント配線板２の表面に回路を形成しているが、第１の回路形成工程においてプリント配線板の表裏両面に回路を形成するようにしても良い。なお、この場合は、蓋メッキ工程（Ｓ５）が省略される。
【００６４】
また、上述の実施の形態では、放熱板付き配線板１を、高周波無線通信装置用の基板３０に適用する例を示しているが、放熱板付き配線板１をパーソナルコンピュータ等、他の装置用の基板３０に適用しても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１…放熱板付き配線板、２…プリント配線板（配線板）、３…放熱板、３a…平面部、４…プリプレグ、１０…表面配線層、１５…貫通孔、１６…スルーホールメッキ、２０…バンプ、２１…凹部、ダボ穴、３１…貫通穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する配線板と、
平面部より突出するバンプを有し、前記貫通孔に当該バンプを挿入した状態で、前記平面部が前記配線板に接着される放熱板と、
を有することを特徴とする放熱板付き配線板。
【請求項２】
請求項１記載の放熱板付き配線板において、
前記貫通孔にはスルーホールメッキが施されることを特徴とする放熱板付き配線板。
【請求項３】
請求項１または２記載の放熱板付き配線板において、
前記バンプの裏側には表側に向かって窪む凹部が形成されていることを特徴とする放熱板付き配線板。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の放熱板付き配線板において、
前記放熱板は導電体により形成されていることを特徴とする放熱板付き配線板。
【請求項５】
配線板に回路を形成する回路形成工程と、
その回路形成工程と同時またはその前後において配線板に貫通孔を形成する貫通工程と、
押し出し加工により突出部となるバンプを放熱板に形成するバンプ形成工程と、
前記配線板の前記貫通孔に前記放熱板の前記バンプを挿入した状態で、前記配線板を前記放熱板に積層させる積層工程と、
を有することを特徴とする放熱板付き配線板の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の放熱板付き配線板の製造方法において、
前記配線板を前記放熱板に積層させた工程の後の状態では、前記バンプが前記配線板の端面よりも突出していることを特徴とする放熱板付き配線板の製造方法。
【請求項７】
請求項５または６記載の放熱板付き配線板の製造方法において、
前記積層工程の後に、前記配線板の表面にメッキを施し、前記配線板もしくは前記配線板に形成された前記回路と前記バンプとを導通させる蓋メッキ工程を有し、前記配線板の表面配線層を厚くすると共に、前記表面配線層の厚さを前記バンプの部分において薄くしその他の部分において厚くしたことを特徴とする放熱板付き配線板の製造方法。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか１項に記載の放熱板付き配線板の製造方法において、
前記押し出し加工は、ダボ穴を形成するためのダボ形成加工であることを特徴とする放熱板付き配線板の製造方法。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか１項に記載の放熱板付き配線板の製造方法において、
前記バンプ形成工程において、前記放熱板付き配線板を貫通する貫通穴を同時に形成することを特徴とする放熱板付き配線板の製造方法。
【請求項１】
貫通孔を有する配線板と、
平面部より突出するバンプを有し、前記貫通孔に当該バンプを挿入した状態で、前記平面部が前記配線板に接着される放熱板と、
を有することを特徴とする放熱板付き配線板。
【請求項２】
請求項１記載の放熱板付き配線板において、
前記貫通孔にはスルーホールメッキが施されることを特徴とする放熱板付き配線板。
【請求項３】
請求項１または２記載の放熱板付き配線板において、
前記バンプの裏側には表側に向かって窪む凹部が形成されていることを特徴とする放熱板付き配線板。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の放熱板付き配線板において、
前記放熱板は導電体により形成されていることを特徴とする放熱板付き配線板。
【請求項５】
配線板に回路を形成する回路形成工程と、
その回路形成工程と同時またはその前後において配線板に貫通孔を形成する貫通工程と、
押し出し加工により突出部となるバンプを放熱板に形成するバンプ形成工程と、
前記配線板の前記貫通孔に前記放熱板の前記バンプを挿入した状態で、前記配線板を前記放熱板に積層させる積層工程と、
を有することを特徴とする放熱板付き配線板の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の放熱板付き配線板の製造方法において、
前記配線板を前記放熱板に積層させた工程の後の状態では、前記バンプが前記配線板の端面よりも突出していることを特徴とする放熱板付き配線板の製造方法。
【請求項７】
請求項５または６記載の放熱板付き配線板の製造方法において、
前記積層工程の後に、前記配線板の表面にメッキを施し、前記配線板もしくは前記配線板に形成された前記回路と前記バンプとを導通させる蓋メッキ工程を有し、前記配線板の表面配線層を厚くすると共に、前記表面配線層の厚さを前記バンプの部分において薄くしその他の部分において厚くしたことを特徴とする放熱板付き配線板の製造方法。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか１項に記載の放熱板付き配線板の製造方法において、
前記押し出し加工は、ダボ穴を形成するためのダボ形成加工であることを特徴とする放熱板付き配線板の製造方法。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか１項に記載の放熱板付き配線板の製造方法において、
前記バンプ形成工程において、前記放熱板付き配線板を貫通する貫通穴を同時に形成することを特徴とする放熱板付き配線板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９８１８５（Ｐ２０１３−９８１８５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３６４６０（Ｐ２０１１−２３６４６０）
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（５９５０６８１９５）株式会社アイン (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（５９５０６８１９５）株式会社アイン (9)
【Ｆターム（参考）】
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