CN101714534B - 树脂片以及使用了该树脂片的电路装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抑制在树脂密封时产生空隙的树脂片以及使用了该树脂片的电路装置的制造方法。本发明的树脂片(10)是通过对包含热固性树脂的粉末状的树脂材料加压加工而成形的。树脂片(10(52))在使用注塑模(40)来对电路元件进行树脂密封时，与电路元件一起被配置在注塑模(40)的模腔(46)的内部。然后，树脂片熔融而加热固化，从而构成密封电路元件的密封树脂的一部分。

Description

树脂片以及使用了该树脂片的电路装置的制造方法
技术领域
本发明涉及用于对半导体元件等电路元件进行树脂密封的树脂片。本发明还涉及使用了这样的树脂片的电路装置的制造方法。
背景技术
作为对半导体元件等电路元件进行树脂密封的方法，存在将电路元件收纳在壳体的内部的方法、用环氧树脂等密封树脂对电路元件进行树脂密封的方法。近年来，从生产率等方面出发，多采用树脂密封的密封方法。在对电路元件进行树脂密封的工序中，在将电路元件等收纳在注塑模的模腔中之后，将液状的密封树脂注入到模腔中来对电路元件进行树脂密封(例如专利文献1)。
参照图9，说明这样的树脂密封的工序。图9的(A)是表示树脂密封的工序的剖视图，图9的(B)是表示所制作的电路装置200的构成的剖视图。
参照图9的(A)，在上表面固定有半导体元件204的岛(island)202被收纳在通过使上模224、下模226抵接而形成的模腔214的内部。而且，经由横浇道(runner)218与模腔214连通的填料舱(pod)220被形成在下模226上，在该填料舱220中形成有片剂状料228。片剂状料228是通过对粒状的热固性树脂、填充剂等进行加压成形而形成的，呈圆柱状的形状。
上述模具被加热到使收纳在填料舱220内的片剂状料228熔融的温度以上，因此被收纳在填料舱220内的片剂状料228逐渐熔融，成为液状的密封树脂。然后，被柱塞222加压的液状的密封树脂经由横浇道218和浇口216而被供给到模腔214中，半导体元件204和岛202被密封树脂密封。而且，随着密封树脂的注入，模腔214的内部的空气经由排气口256被释放到外部。
在图9的(B)中示出了通过上述工序被树脂密封的电路装置200。岛202、半导体元件204、金属细线206和引线210被密封树脂208树脂密封。而且，为了确保耐压性和耐湿性，岛202的背面也全面地被密封树脂208覆盖。
专利文献1：日本特开平11-340257号公报
不过，在上述的密封方法中，存在岛202的下表面未被覆盖的问题。具体来说，参照图9的(B)，为了使从半导体元件204产生的热经由岛202和密封树脂208而良好地释放到外部，优选使覆盖岛202的下表面的密封树脂208较薄地形成。例如，覆盖岛202的下表面的密封树脂208的厚度较薄地形成为0.5mm左右以下时，装置整体的散热性获得提高。不过，参照图9的(A)，为了这样地形成，在树脂密封的工序中，需要使岛202的下表面和下模226的内壁之间的间隙变小，密封树脂有可能不被填充到该间隙中。产生密封树脂未被填充的区域时，该区域形成空隙而产生不良情况。
而且，在密封树脂注入模腔214中时，提高对密封树脂的压力时，也有可能将密封树脂填充到岛202的下方的狭小的间隙中。不过，提高注入密封树脂的压力时，直径为数十μm左右的细的金属细线206有可能断线。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，提供一种抑制在进行树脂密封时产生空隙的树脂片和使用了该树脂片的电路装置的制造方法。
本发明的树脂片，其是对包含热固性树脂的粉末状的树脂材料进行加压而形成的，用在对电路元件进行树脂密封的工序中，其特征在于，使用注塑模来对上述电路元件进行树脂密封时，上述树脂片与上述电路元件一起被配置在上述注塑模的模腔的内部，熔融之后被加热固化，从而构成对上述电路元件进行密封的密封树脂的一部分。
本发明的电路装置的制造方法，其是使用注塑模来对电路元件进行树脂密封的电路装置的制造方法，其特征在于，包括以下工序：准备对包含热固性树脂的粉末状的树脂材料进行加压而形成的树脂片的工序，将上述树脂片与上述电路元件一起收纳在上述注塑模的模腔中，利用包含熔融的树脂片的密封树脂对上述电路元件进行密封的工序。
本发明的树脂片被配置在通过使用了注塑模的注塑成形来对电路元件进行树脂密封时、注射的密封树脂难以被填充的间隙中。这样一来，被加热而熔融的树脂片被填充到间隙中，因此能够防止因密封树脂无法遍布该间隙而产生空隙。
附图说明
图1是表示本发明的树脂片的图，(A)是立体图，(B)是剖视图，(C)是表示对树脂片进行加压加工的状态的剖视图。
图2是表示由本发明的电路装置的制造方法所制作的混合集成电路装置的图，(A)是立体图，(B)和(C)是剖视图。
图3是表示本发明的电路装置的制造方法的图，(A)是剖视图，(B)和(C)是被放大的剖视图。
图4是表示本发明的电路装置的制造方法的图，(A)和(B)是剖视图。
图5是表示本发明的电路装置的制造方法的图，(A)是俯视图，(B)是剖视图。
图6是表示本发明的电路装置的制造方法的图，(A)是俯视图，(B)是被放大的俯视图，(C)是剖视图。
图7是表示本发明的电路装置的制造方法的图，(A)是剖视图，(B)和(C)是被放大的俯视图。
图8是表示本发明的电路装置的制造方法的图，(A)和(B)是剖视图。
图9的(A)是表示背景技术的电路装置的制造方法的图，(B)是表示所制作的电路装置的剖视图。
具体实施方式
第1实施方式
参照图1，说明在本实施方式中的树脂片10的构成及其制造方法。图1的(A)是表示树脂片10的立体图，图1的(B)是树脂片10的剖视图，图1的(C)是表示树脂片10的制造方法的剖视图。
参照图1的(A)，本实施方式的树脂片10是对以热固性树脂为主要成分的粒状的粉末树脂进行加压加工而成形的，呈片状。树脂片10用于使用注塑模来对半导体元件等电路元件进行树脂密封时，构成对电路元件进行密封的密封树脂的一部分。
本实施方式的树脂片10能适用于各种类型的电路装置的树脂密封，例如，能适用于在上表面配置有多个电路元件的电路基板被树脂密封的混合集成电路装置、安装有半导体元件的岛被树脂密封的引线框型的半导体装置。
树脂密封被适用于混合集成电路装置的情况下，参照图3的(A)，树脂片10(在图3的(A)中为树脂片52)被配置于在上表面组装有多个电路元件的电路基板22的下表面与下模44之间。然后，参照图4的(B)，电路基板22的下表面被由熔融的树脂片52构成的第2密封树脂24B薄薄地覆盖。该第2密封树脂24B与从浇口54注入的第1密封树脂24A一起构成将电路元件和电路基板22一体地覆盖的密封树脂的一部分。
在适用于引线框型的半导体装置的情况下，参照图7的(A)，树脂片10(在图上为树脂片102)被配置于上表面固定有半导体元件80的岛72的下表面与下模94的内壁下表面之间。然后，参照图8的(B)，岛72的下表面被由熔融的树脂片102构成的第2密封树脂74B覆盖，第2密封树脂74B构成覆盖整个岛72的密封树脂的一部分。
如上所述，在本实施方式中，树脂片10介于电路基板、岛的下表面与下模内壁之间，利用在熔融之后加热固化的树脂片10薄薄地覆盖电路基板和岛的下表面。因而，电路基板、岛的下表面与模具内壁之间的间隙即使例如为0.3mm左右那样非常狭小，也能通过熔融的树脂片10填充该间隙。结果，能较薄地形成覆盖电路基板和岛的背面的密封树脂的厚度，而使从内置在电路装置中的电路元件产生的热经由薄的密封树脂而良好地释放到外部。
树脂片10的平面的大小(L1×L2)因使用有树脂片10的电路装置的种类而不同。例如，被应用于图2所示那样的混合集成电路装置20的树脂密封的情况下，树脂片10的尺寸与混合集成电路装置20(参照图2的(C))相同，是L1×L2＝60mm×40mm左右。而且，被应用于图5所示那样的电路装置70的树脂密封的情况下，树脂片10的平面的尺寸与岛72相等，例如是L1×L2＝10mm×10mm左右。
树脂片10的厚度L3例如是0.1mm～0.6mm。通过使树脂片10的厚度为0.6mm以下，如图4的(A)所示，能利用由熔融的树脂片52构成的第2密封树脂24B对电路基板22的背面薄薄地进行树脂密封。另一方面，通过使树脂片10的厚度为0.1mm以上，树脂片10的刚性被确保为恒定以上，输送阶段的树脂片10的破裂等被抑制。而且，更优选树脂片10的厚度是0.1mm～0.4mm，这样一来，能增强上述优点。
并且，树脂片10的厚度L3设定得比由熔融的树脂片10构成的密封树脂覆盖电路基板、岛的厚度大。具体来说，参照图3的(A)，被配置在电路基板22的下表面与下模44之间的树脂片10(52)的厚度T2例如是0.4mm～0.6mm。另一方面，参照图3的(C)，软化而熔融之后的树脂片52的厚度T3是0.1mm～0.3mm，比熔融前的树脂片52薄。这样一来，在被按压在电路基板22的下表面的状态下，树脂片52被熔融，因此电路基板22的下表面没有空隙地被熔融的树脂片10覆盖。
图1的(B)是放大表示树脂片10的一部分的剖视图。参照该图，树脂片10由很多粒状的粉末树脂18构成。该粉末树脂18由添加了填充剂等添加剂的环氧树脂等热固性树脂构成，各粉末树脂18的直径例如是1.0mm以下。即，粉末树脂18采用能通过网眼的大小为1.0mm×1.0mm的筛子那样的树脂。
另外，在树脂片10中，粉末树脂18的填充率(粉末树脂18占树脂片10整个体积的比例)是99％以上。考虑到一般的树脂密封所使用的颗粒的填充率为95％左右，本实施方式的树脂片10的粉末树脂18的填充率非常高。通过这样提高树脂片10的填充率，能抑制在将树脂片10熔融而形成的密封树脂上形成空隙。
参照图1的(C)的剖视图，说明上述树脂片10的制造方法。首先准备粉末状的粉末树脂18。具体来说，称量规定量的粉末状的热固性树脂、填充剂和脱模剂等材料之后，通过混合机混合这些材料。并且，加热被混合的材料而形成一体的状态之后进行粉碎，从而形成粉末状的树脂材料。并且，采用通过网眼1.0mm×1.0mm的筛子的树脂材料作为粉末树脂18。在此，作为构成粉末树脂18的热固性树脂，采用环氧树脂、甲醛与(氯甲基)环氧乙烷和2-甲基苯酚的聚合物·联苯((Poly[(o-cresyl glycidylether)-co-formaldehyde])·biphenyl)、双环二戊烯(dicyclopentadienyl)等。另外，搀入到粉末树脂18的填充剂的比例为70重量％～90重量％。并且，作为填充剂的种类，采用结晶二氧化硅和碎二氧化硅的混合物，也可以采用熔融二氧化硅、氧化铝或氮化硅。另外，所搀入的填充剂的平均粒径例如为20μm～30μm。
上述构成的粉末树脂18通过使用模具来进行加压成型(压片加工)而成形为片剂状。具体来说，使用包括由不锈钢等金属构成的上模14和下模16的模具来进行压片加工。下模16由上表面是平坦面的基座20以及被载置在基座20的上表面上的箱状的箱模12构成。而且，上模14沿上下方向是可动的，呈与箱模12的开口部嵌合的形状。箱模12的开口部的平面的尺寸与所成形的树脂片10的尺寸相等。
上述组成的粉末树脂18以规定量被收纳在箱模12的开口部并被平坦化。接着，使上模14下降而对粉末树脂18施加规定的压力，使粉末树脂18一体化而形成图1的(A)所示的树脂片10。在此，上模14对树脂粉末施加的压力是数十吨左右。而且，本工序无须加热模具，在常温的环境下进行。
如上所述，本实施方式的树脂片10与背景技术的颗粒(参照图9的(A))同样通过对粉末状的树脂材料进行加压成形而得到，但树脂密封时所使用的方法有很大不同。具体来说，参照图9的(A)，通过颗粒228进行树脂密封的情况下，首先，使颗粒228在位于模腔214的外部的填料舱220中熔融。然后，将由熔融的颗粒228构成的液状的密封树脂经由横浇道218和浇口216而注入到模腔214中，对半导体元件204和岛202进行树脂密封。这种情况下，岛202与下模226的内壁下表面之间的间隙狭小时，所注入的密封树脂有可能无法充分地遍布该间隙。
另一方面，参照图3的(A)，本实施方式的树脂片10与半导体元件等电路元件一起被收纳在模具40的模腔46的内部。具体来说，树脂片10(52)被夹在上表面组装有电路元件的电路基板22的下表面与下模44的内壁下表面之间。然后，电路基板22的下表面被熔融的树脂片52薄薄地覆盖。这样一来，即使电路基板22的下方的间隙为0.3mm左右那样非常狭小，该间隙也被熔融的树脂片52所填充，因此可抑制电路基板22的下方产生空隙。为了这样配置在狭小的间隙中，树脂片10形成得远远比一般所使用的颗粒薄。
第2实施方式
在本实施方式中，对上述构成的树脂片被适用于对在上表面上安装有多个电路元件的电路基板进行覆盖的密封树脂的情况进行说明。
参照图2，说明使用了上述树脂片的混合集成电路装置20的构成。图2的(A)是混合集成电路装置20的立体图，图2的(B)是图2的(A)的X-X’的剖视图，图2的(C)是用于说明密封树脂的构成的剖视图。
参照图2的(A)和图2的(B)，在混合集成电路装置20中，在电路基板22的上表面形成了由导电图案26和电路元件构成的混合集成电路，与该电路连接的引线27被引出到外部。并且，在电路基板22的上表面形成的混合集成电路、电路基板22的上表面、侧面和下表面被由热固性树脂构成的密封树脂24一体地覆盖。
电路基板22是由铝和铜等金属构成的基板，具体的大小例如是纵×横×厚＝61mm×42.5mm×1.5mm左右。在此，作为电路基板22的材料也可以采用非金属的材料，例如，也可以采用陶瓷和树脂材料作为电路基板22的材料。
绝缘层28被形成为覆盖电路基板22的整个表面。绝缘层28由大量填充了填充剂的环氧树脂构成。导电图案26由厚度为50μm左右的铜等金属膜构成，以实现规定的电路的方式形成在绝缘层28的表面上。而且，在引出引线27的边上形成有由导电图案26构成的焊盘。
半导体元件30A和芯片元件30B的电路元件通过焊锡等接合材料固定在导电图案26的规定部位。作为半导体元件30A，采用晶体管、LSI芯片、二极管等。在此，半导体元件30A和导电图案26经由金属细线32而被连接。作为芯片元件30B，采用芯片电阻和芯片电容器等。芯片元件30B的两端的电极通过焊锡等接合材料固定在导电图案26上。
引线27被固定在设于电路基板22的周边部的焊盘上，起到输入信号和输出信号通过的外部连接端子的作用。参照图2的(B)，沿着电路基板22的相对的2个边设有多个引线27。
密封树脂24是由采用热固性树脂的传递模所形成的。在图2的(B)中，导电图案26、半导体元件30A、芯片元件30B、金属细线32被密封树脂24密封。并且，电路基板22的上表面、侧面和下表面被密封树脂24覆盖。构成密封树脂24的材料与上述树脂片10相同。
参照图2的(C)，进一步说明密封树脂24。密封树脂24由第1密封树脂24A和第2密封树脂24B构成。在图上，画出了第1密封树脂24A和第2密封树脂24B的边界，但在实际的电路装置中，两者是一体化的。详情如下所述，第1密封树脂24A是通过将液状的树脂注入到模具的模腔中而形成的，第2密封树脂24B是通过使被配置在电路基板22的下表面的树脂片熔融而形成的。覆盖电路基板22的下表面的第2密封树脂24B的厚度T1例如是0.1mm～0.3mm，非常薄。薄的第2密封树脂24B的热阻也较小，因此从半导体元件等电路元件释放的热经由电路基板22和第2密封树脂24B而良好地释放到外部。
在本实施方式中，与第1密封树脂24A所包含的填充剂相比，第2密封树脂24B所包含的填充剂处于更加均匀分散的状态。具体来说，第1密封树脂24A是通过将液状的树脂注入到模具的模腔中而形成的。从而，在液状的热固性树脂的流动被阻挡的区域，填充剂滞留而形成比较密集的状态。例如，在配置有芯片元件30B、半导体元件30A的区域A1，液状的密封树脂的流动被这些元件阻挡，填充剂处于密集状态。另一方面，在未配置有半导体元件等电路元件的区域A2，密封树脂的流动良好，因此与区域A1和第2密封树脂24B相比，填充剂被配置得比较疏散。
另一方面，覆盖电路基板22的下表面的第2密封树脂24B并不是由注塑成形形成的，而是通过使被配置在电路基板22的下表面的树脂片熔融后进行加热固化而形成的。从而，第2密封树脂24B在树脂密封的工序中基本上不流动，因此填充剂被比较均匀地填充在整个第2密封树脂24B区域。由此，第2密封树脂24B的热阻也整体均匀，因此从电路基板22下表面的散热也整体良好。
参照图2的(C)，电路基板22的整个下表面和侧面的下部的一部分被第2密封树脂24B覆盖，但也可以只电路基板22的下表面被第2密封树脂24B覆盖，电路基板22的侧面和上表面被第1密封树脂24A覆盖。而且，也可以电路基板22的下表面的中心部附近被第2密封树脂24B覆盖，电路基板22的上表面、侧面和下表面的周边部被第1密封树脂24A覆盖。
参照图3和图4，说明上述构成的混合集成电路装置的制造方法。
参照图3，首先，将在上表面组装有混合集成电路的电路基板22收纳在模具40的模腔46的内部。图3的(A)是表示该工序的剖视图，图3的(B)是表示树脂片52熔融前的状态的放大剖视图，图3的(C)是表示树脂片52熔融后的状态的放大剖视图。
参照图3的(A)，在由铝等金属构成的长方形形状的电路基板22的上表面通过蚀刻形成有规定形状的导电图案。然后，在导电图案的规定部位固定半导体元件等多个电路元件而形成混合集成电路。
参照图3的(B)，在此，在将树脂片52载置到下模44的内壁上之后，将电路基板22载置在该树脂片52的上表面上。然后，使上模42、下模44抵接，电路基板22被收纳在模腔46的内部。而且，从电路基板22的两侧边引出的引线27被上模42和下模44夹持而被固定。这样通过由上下模夹持引线27，从而使模腔46的内部的电路基板22的上下方向和左右方向的位置被固定。另外，在该工序的初始阶段，树脂片52处于粒状的热固性树脂被加压加工而形成的固体的状态。而且，在模具40上设置有未图示的加热器，模具40被加热到树脂片52熔融而加热固化的温度(例如170℃以上)。该模具40的加热既可以从载置树脂片52之前开始，也可以在载置树脂片52之后开始。
参照图3的(B)，树脂片52的厚度T2形成得大于在所制作的混合集成电路装置20中覆盖电路基板22的下表面的密封树脂的厚度(图2的(C)中所示的T1)。具体来说，图2的(C)所示的密封树脂的厚度T1为0.1mm～0.3mm的情况下，树脂片52的厚度T2被设定为0.4mm～0.6mm。另一方面，如上所述，在模腔46的内部的电路基板22的位置通过引线27被模具夹持而被固定。从而，引线27的形状和位置被设定成电路基板22的下表面和下模44的内壁上表面之间的距离为T1(参照图2的(C))。因此，将树脂片52、电路基板22重叠地载置在下模44上并通过模具40夹持引线27时，引线27在从上方向下方压弯的应力的作用下发生弹性变形，结果，树脂片52被电路基板22的下表面压靠在下模44上并被固定。在该图中，表示通过被模具夹持而弹性变形的引线27的状态。
模具40如上所述那样被加热，所以树脂片52随着时间的流逝而熔融、软化，电路基板22的下表面被液体或半固体状的树脂片52覆盖。
而且，参照图3的(C)，如上所述那样引线27以弹性变形的状态被模具夹持，因此树脂片52软化而丧失支持力时引线27就恢复原来的形状，电路基板22下沉。然后，与电路基板22的下沉一起，软化的树脂片52的一部分从电路基板22的下方向侧方移动，覆盖电路基板22的侧面的下端附近。这样，覆盖下沉的电路基板22的下表面的树脂片52的厚度T3例如是0.1mm～0.3mm，与图1的(C)所示的密封树脂的厚度T1相等。
而且，参照图3的(A)，树脂片52的平面的大小形成得比电路基板22大，树脂片52的周边部从电路基板22侧方露出。这样，将树脂片52形成得比电路基板22平面大，电路基板22的下表面被熔融的树脂片52全面地覆盖，并且包括电路基板22的侧面在内也被覆盖。
在此，树脂片52的平面的大小既可以与电路基板22相等，也可以比电路基板22稍小。树脂片52比电路基板22小的情况下，电路基板22的中心部附近被树脂片52覆盖，电路基板22的下表面的周边部被后序的工序所注入的树脂覆盖。
参照图4的(A)，接着，将密封树脂注入到模腔46中。具体来说，将片剂状料58投入到设置在下模44上的填料舱50A中，进行加热熔融之后，用柱塞60对片剂状料58进行加压。片剂状料58具有与上述树脂片52同样的组成，是对搀入有填充剂等添加物的粉状的热固性树脂加压成型成圆柱状而形成的。如上所述，模具被加热到170℃左右以上，因此将片剂状料58投入到填料舱50A中时，片剂状料58逐渐熔融。熔融而成为液状或半固体状的状态的密封树脂流过横浇道48并通过了浇口54之后，被供给到模腔46中。在以下的说明中，将从浇口54供给的密封树脂称为第1密封树脂24A，将由熔融的树脂片52构成的密封树脂称为第2密封树脂24B。
参照图4的(B)，被注入的液状的第1密封树脂24A被填充到模腔46中。在此，模具的温度成为比第1密封树脂24A加热固化的温度高的温度，因此被填充到模腔46中的第1密封树脂24A随着时间的流逝而聚合、固化。如图所示，电路基板22的下表面和侧面的下部被由树脂片52构成的第2密封树脂24B覆盖的情况下，电路基板22的上表面和侧面的上部被第2密封树脂24B覆盖。另一方面，仅电路基板22的下表面被第2密封树脂24B覆盖的情况下，电路基板22的上表面和侧面全面地被第1密封树脂24A覆盖。而且，仅电路基板22的中心部附近被第2密封树脂24B部分地覆盖的情况下，电路基板22的上表面、侧面和下表面的周边部被第1密封树脂24A覆盖。
通过在模具被加热，第1密封树脂24A和第2密封树脂24B这两者被充分地聚合而加热固化，使上模42、下模44分开，取出作为成型品的混合集成电路装置。之后，从密封树脂24主体分离被填充到排气口56和横浇道48中的部分的密封树脂24。
参照图4的(B)，示出了第1密封树脂24A和第2密封树脂的边界。不过，被填充在电路基板22的下表面的第2密封树脂24B和从浇口54被注入的第1密封树脂24A以液状或半固体状的状态被混合，因此两者被形成为一体。在此，第1密封树脂24A和第2密封树脂24B从被熔融之后到固化之前所需的时间是10秒～20秒左右。
在本工序中，使通过将树脂片52熔融而形成的第2密封树脂24B比从浇口54注入的第1密封树脂24A先加热固化。这样一来，通过覆盖电路基板22的大部分的第1密封树脂24A的固化收缩，对第1密封树脂24A与第2密封树脂24B的边界部分施加压力，能确保该部分的耐湿性。另一方面，第2密封树脂24B比第1密封树脂24A后固化收缩时，通过作用于第2密封树脂24B的固化收缩，在上述边界部分产生裂缝，耐湿性有可能变差。
作为使第2密封树脂24B比第1密封树脂24A先固化的方法，有调整加热这些树脂的时间的方法和调整树脂的组成的方法。在上述实施方式中，在模腔46的内部先加热成为第2密封树脂24B的树脂片52，之后，将成为第1密封树脂24A的片剂状料58投入到填料舱50A中。而且，调整树脂的组成的情况下，作为树脂片52所包含的热固性树脂，可以采用加热固化所需的时间比片剂状料58所包含的热固性树脂的加热固化所需的时间短的树脂。这种情况下，也可以同时开始加热树脂片52、片剂状料58。
第3实施方式
在本实施方式中，对第1实施方式所示的树脂片10被适用于构成引线框型的电路装置的密封树脂的情况进行说明。
参照图5，说明由本发明的电路装置的制造方法所制作的电路装置70的构成。图5的(A)是电路装置70的俯视图，图5的(B)是剖视图。
参照图5的(A)和图5的(B)，电路装置70包括：半导体元件80；安装有半导体元件80的岛72；经由金属细线82而与半导体元件80连接的引线78；将半导体元件80、岛72、引线78一体地进行树脂密封的密封树脂74。
半导体元件80例如是在上表面形成有多个电极的IC、LSI或分离式的晶体管，被固定在岛72的上表面上。在采用组装有大规模的电路的LSI的情况下，半导体元件80的平面的大小有时为10mm×10mm以上的情况。半导体元件80的背面被焊锡和导电性糊剂等导电性粘着材料或环氧树脂等绝缘性粘着材料粘接在岛72的上表面上。
岛72在电路装置70的中心部附近形成为四边形形状，形成得比上表面所固定的半导体元件80稍大。例如，被固定在上表面的半导体元件80的尺寸若是10mm×10mm，岛72的尺寸为12mm×12mm左右。而且，岛72的背面被密封树脂74薄薄地覆盖。另外，从岛72的4角向外侧延伸有悬吊引线86，该悬吊引线86用于在制造工序中机械地支持岛72。
引线78经由金属细线82与半导体元件80的电极连接，一端从密封树脂74露出到外部。在此，围着半导体元件80配置有多个引线78。
密封树脂74是通过使用热固性树脂的传递模塑法而形成的。在图5的(B)中，利用密封树脂74，半导体元件80、金属细线82、引线78的一部分、岛72的侧面和下表面被密封树脂74覆盖。密封树脂74的组成也可以与第2实施方式相同。
参照图5的(B)，密封树脂74由第1密封树脂74A和第2密封树脂74B构成。在图上，画出了第1密封树脂74A和第2密封树脂74B的边界，但在实际的电路装置中，两者是一体化的。详情如下所述，第1密封树脂74A是通过将液状的树脂注入到模具的模腔中而形成的，第2密封树脂74B是通过使被配置在岛72的下表面的树脂片熔融而形成的。覆盖岛72的下表面的第2密封树脂74B的厚度T4例如是0.1mm～0.3mm，非常薄。薄的第2密封树脂74B的热阻也较小，因此从半导体元件80释放的热经由岛72和第2密封树脂74B而良好地释放到外部。
在本实施方式中，与第1密封树脂74A所包含的填充剂相比，第2密封树脂74B所包含的填充剂处于更加均匀分散的状态。具体来说，第1密封树脂74A是通过将液状的树脂注入到模具的模腔中而形成的。从而，在液状的热固性树脂的流动被阻挡的区域，填充剂滞留而处于比较密集的状态。例如，在配置有半导体元件80、金属细线82的区域A1，液状的密封树脂的流动被这些元件阻挡，填充剂处于密集状态。另一方面，在未配置有半导体元件的区域A2，密封树脂的流动良好，因此与区域A1和第2密封树脂74B相比，填充剂被配置得比较疏散。从而，在第1密封树脂74A的第2区域A2中，导热性有可能局部变差。
另一方面，覆盖岛72的下表面的第2密封树脂74B并不是由注塑成形形成的，而是通过使被配置在岛72的下表面的树脂片熔融后进行加热固化而形成的。从而，第2密封树脂74B在树脂密封的工序中基本上不流动，因此填充剂被比较均匀地填充在整个第2密封树脂74B区域。由此，第2密封树脂74B的热阻也整体均匀，因此从岛72下表面的散热也整体良好。
参照图5的(B)，岛72的整个下表面和侧面的下部的一部分被第2密封树脂74B覆盖，但也可以仅岛72的下表面被第2密封树脂74B覆盖，岛72的侧面和上表面周边部被第1密封树脂74A覆盖。而且，也可以岛72的下表面的中心部附近被第2密封树脂74B覆盖，岛72的上表面周边部、侧面和下表面的周边部被第1密封树脂74A覆盖。
参照图6～图8，说明上述构成的电路装置的制造方法。
参照图6，首先，准备规定形状的引线框120，将半导体元件80与形成在引线框120的各单元124连接。图6的(A)是表示引线框120的俯视图，图6的(B)是表示引线框120所包含的单元124的俯视图，图6的(C)是单元124的剖视图。
参照图6的(A)，引线框120是通过对厚度为0.3mm左右的由铜等金属构成的金属板实施蚀刻加工或冲压加工而形成规定形状的。而且，引线框120作为整体呈长方形形状。在引线框120上互相分开地配置多个块122。
参照图6的(B)，在块122的内部，连结部126、128沿纵向和横向呈格子状延伸。并且，单元124被形成在由连结部126、128围成的区域的内部。具体来说，引线78从连结部126、128一体地朝着单元124的内部延伸。然后，在单元124的中央部附近形成有四边形形状的岛72，该岛72的4角经由悬吊引线86与连结部126，128相连接。在此，作为将岛72与连结部连结的连结部件，也可以采用通常的引线78。
参照图6的(C)，在各单元124所包含的岛72的上表面固定有半导体元件80。设在半导体元件80的上表面上的电极经由金属细线82与引线78连接。
参照图7，接着，将在上表面固定有半导体元件80的岛72收纳到模具90的模腔96的内部。图7的(A)是表示本工序的剖视图，图7的(B)是表示树脂片102熔融前的状态的放大剖视图，图7的(C)是表示树脂片102熔融后的状态的放大剖视图。
参照图7的(A)，在此，在将树脂片102载置到下模94的内壁下表面上之后，将岛72载置在该树脂片102的上表面上。然后，使上模92、下模94抵接，岛72被收纳在模腔96的内部。而且，从岛72连续的悬吊引线86被上模92和下模94夹持而被固定。通过这样悬吊引线86被上下模夹持，模腔96的内部的岛72的上下方向和左右方向的位置被固定。另外，在该工序的初始阶段，树脂片102处于粒状的热固性树脂被加压加工而形成的固体的状态。而且，在模具90上设置有未图示的加热器，模具90被加热到树脂片102熔融而加热固化的温度(例如170℃以上)。该模具90的加热既可以从载置树脂片102之前开始，也可以在载置树脂片102之后开始。
作为树脂片102的组成，既可以与被注入到模具的模腔96的密封树脂相同，也可以不同。例如，为了从岛72的背面良好地散热，树脂片102所包含的填充剂的比例也可以多于之后注入的密封树脂。
参照图7的(B)，树脂片102的厚度T5形成得大于在制作的电路装置70中覆盖岛72的下表面的密封树脂的厚度(图5的(C)所示的T4)。具体来说，图5的(C)所示的密封树脂的厚度T4为0.1mm～0.3mm的情况下，树脂片102的厚度T5被设定为0.5mm～0.6mm。另一方面，如上所述那样，在模腔96的内部中的岛72的位置通过模具夹持悬吊引线86而被固定。从而悬吊引线86的形状和位置被设定成岛72的下表面和下模94的内壁上表面之间的距离为T4(参照图5的(C))。因此，将树脂片102、岛72重叠地载置在下模94上并由模具90夹持悬吊引线86时，悬吊引线86在上模92从上方向下方压弯的应力的作用下发生弹性变形，结果，树脂片102被岛72的下表面压靠在下模94上并被固定。在该图中，示出了通过被模具夹持而弹性变形的悬吊引线86的状态。而且，用点划线表示没有变形的状态的悬吊引线86的形状。
模具90如上所述那样被加热，因此树脂片102随着时间的流逝而熔融、软化，岛72的下表面被液状或半固体状的树脂片102覆盖。
而且，参照图7的(C)，上述那样悬吊引线86以弹性变形的状态被模具夹持，因此在树脂片102软化而丧失支持力时，悬吊引线86的形状就恢复原状，岛72下沉。然后，与岛72的下沉一起，软化的树脂片102的一部分从岛72的下方向侧方移动，覆盖岛72的侧面的下端附近(参照图5的(B))。这样，覆盖下沉的岛72的下表面的树脂片102的厚T6例如是0.1mm～0.3mm，与图1的(B)所示的密封树脂的厚T4相等。
另外，树脂片102的平面的大小形成得比岛72大，树脂片102的周边部从岛72侧方露出。这样，将树脂片102形成得比岛72平面大，岛72的下表面被熔融的树脂片102全面地覆盖，并且包括岛72的侧面在内也被覆盖。
在此，树脂片102的平面的大小既也可以与岛72相等，也可以比岛72稍小。树脂片102比岛72小的情况下，岛72下表面的中心部附近被树脂片102覆盖。
参照图8的(A)，接着，将密封树脂注入到模腔96中。具体来说，将片剂状料108投入到设置在下模94上的填料舱100中，进行加热熔融之后，用柱塞110对片剂状料108进行加压。片剂状料108具有与上述树脂片102同样的组成，是对搀入有填充剂等添加物的粉状的热固性树脂加压成型成高度为几厘米的筒状而形成的。如上所述，模具被加热到170℃左右以上，因此将片剂状料108投入到填料舱100中时，片剂状料108逐渐熔融。熔融而成为液状或半固体状的状态的密封树脂流过横浇道98并通过了浇口104之后，被供给到模腔96中。在以下的说明中，将从浇口104供给的密封树脂称为第1密封树脂74A，将由熔融的树脂片102构成的密封树脂成为第2密封树脂74B。
参照图8的(B)，被注入的液状的第1密封树脂74A被填充到模腔96中。在此，模具的温度成为比第1密封树脂74A加热固化的温度高的温度，因此被填充到模腔96中的第1密封树脂74A随着时间的流逝而聚合、固化。如图所示，岛72的下表面和侧面的下部被由树脂片102构成的第2密封树脂74B覆盖的情况下，岛72的上表面周边部和侧面的上部被第2密封树脂74B覆盖。另一方面，仅岛72的下表面被第2密封树脂74B覆盖的情况下，岛72的上表面周边部和侧面全面地被第1密封树脂74A覆盖。另外，仅岛72的中心部附近被部分地第2密封树脂74B覆盖的情况下，岛72的上表面周边部、侧面和下表面的周边部被第1密封树脂74A覆盖。
通过在模具内加热，第1密封树脂74A和第2密封树脂74B这两者被充分地聚合而加热固化之后，使上模92、下模94分开，取出作为成型品的电路装置。之后，从密封树脂74主体分离被填充到排气口106和横浇道98的部分的密封树脂74。
参照图8的(B)，示出了第1密封树脂74A和第2密封树脂的边界。不过，被填充在岛72的下表面的第2密封树脂74B和从浇口104被注入的第1密封树脂74A以液状或半固体状的状态被混合，因此两者被形成为一体。在此，第1密封树脂74A和第2密封树脂74B从被熔融之后到固化之前所需的时间是10秒～20秒左右。
在本工序中，使通过将树脂片102熔融而形成的第2密封树脂74B比从浇口104注入的第1密封树脂74A先加热固化。这样一来，通过覆盖岛72的大部分的第1密封树脂74A的固化收缩，对第1密封树脂74A与第2密封树脂74B的边界部分施加压力，能确保该部分的耐湿性。
作为使第2密封树脂74B比第1密封树脂74A先固化的方法，有调整加热这些树脂的时间的方法和调整树脂的组成的方法。在上述实施方式中，调整加热的时间。即，在模腔96的内部先加热成为第2密封树脂74B的树脂片102，之后，将成为第1密封树脂74A的片剂状料108投入到填料舱50A中。此外，在调整树脂的组成的情况下，作为树脂片102所包含的热固性树脂，可以采用加热固化所需的时间比片剂状料108所包含的热固性树脂的加热固化所需的时间短的树脂。这种情况下，也可以同时开始加热树脂片102、片剂状料108。
通过以上工序制作了图5所示的构成的电路装置70。

Claims (6)

1.一种电路装置的制造方法，其使用注塑模来对电路元件进行树脂密封，其特征在于，
包括以下工序：
准备对包含热固性树脂的粉末状的树脂材料进行加压而形成的树脂片的工序，
将上述树脂片与上述电路元件一起收纳在上述注塑模的模腔中，上述树脂片被配置在通过使用了上述注塑模的注塑成形来对电路元件进行树脂密封时、注射的密封树脂难以被填充的间隙中，利用包含熔融的树脂片的密封树脂对上述电路元件进行密封的工序，
使上述树脂片熔融形成的密封树脂部分比其他密封树脂部分先加热固化。
2.根据权利要求1所述的电路装置的制造方法，其特征在于，
在上述密封的工序中，对将粉末状的树脂材料加压成型而形成的颗粒进行加热而使颗粒熔融，注入到上述模腔中，由熔融的上述颗粒和上述树脂片构成上述密封树脂，
在准备上述树脂片的工序中，上述树脂片形成得比上述颗粒薄。
3.根据权利要求2所述的电路装置的制造方法，其特征在于，
在准备上述树脂片的工序中，上述树脂片的填充率为99％以上。
4.根据权利要求3所述的电路装置的制造方法，其特征在于，
在准备上述树脂片的工序中，上述树脂片的厚度为0.6mm以下。
5.根据权利要求4所述的电路装置的制造方法，其特征在于，
在上述密封的工序中，
上述树脂片被配置在配置有上述电路元件的电路基板与上述注塑模的内壁之间，
熔融之后被加热固化的上述树脂片构成覆盖上述电路基板的下表面的上述密封树脂。
6.根据权利要求4所述的电路装置的制造方法，其特征在于，
在上述密封的工序中，
上述树脂片被配置在固定有上述电路元件的岛与上述注塑模的内壁之间，
熔融之后被加热固化的上述树脂片构成覆盖上述岛的下表面的上述密封树脂。
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