CN105264657A - 模塑封装以及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
模塑封装具备基板(10)、布线(20)、模塑树脂(30)、树脂膜(50)。基板具有第1面(11)和位于第1面相反侧的第2面(12)。布线突出设置在基板的第1面上，模塑树脂局部密封基板的第1面及布线。模塑树脂横越布线并具有端部(31)。树脂膜位于基板的第1面与模塑树脂的端部之间，覆盖布线及基板的第1面中的与布线相邻的部位，并从模塑树脂的端部的外侧设置至模塑树脂的内部。树脂膜具有位于模塑树脂的内部的第1部位(51)与位于模塑树脂的端部的外侧的第2部位(52)，模塑树脂的第2部位的上表面(52a)低于模塑树脂的第1部位的上表面(51a)，第2部位的上表面相比于第1部位的上表面，布线带来的凹凸更小。
Description
相关申请的相互参照
本公开基于2013年6月3日提出申请的日本申请编号2013－116855号，这里援引其记载内容。
技术领域
本公开涉及具有如下结构的模塑封装(moldpackage)以及这种模塑封装的制造方法，该结构为，利用模塑树脂密封基板的一面以及该一面上的布线，并且以使布线跨越位于该模塑树脂的外廓的端部的方式利用模塑树脂来进行密封。
背景技术
一般来说，作为这种模塑封装，提出如下模塑封装，该模塑封装具备：基板，其一面与另一面处于正反的关系；布线，其突出地设于基板的一面上；以及模塑树脂，其设于基板的一面上，并将基板的一面以及布线密封(例如，参照专利文献1)。
这里，在该封装中，还以使布线跨越位于模塑树脂的外廓的端部的方式利用模塑树脂密封该布线。换句话说，模塑树脂的端部横越在布线上，由此，布线的一部分从模塑树脂露出，剩余部分被模塑树脂密封。
在上述那样的结构中，由于在用于成型模塑树脂的模具(例如金属模具)紧贴于基板的部分存在布线带来的凹凸，因此可能会在模具与基板之间产生间隙，且在模塑工序时，模塑树脂从该间隙泄漏。这样的模塑树脂的泄漏作为树脂毛刺而存在于原本不应存在模塑树脂的部位，故成为问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003－229443号公报
发明内容
本公开是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供具有如下结构的模塑封装以及这种模塑封装的制造方法，该结构为，利用模塑树脂密封基板的一面以及该一面上的布线，并且以使布线跨越位于该模塑树脂的外廓的端部的方式利用模塑树脂密封该布线，该模塑封装能够尽量防止从模塑树脂的端部溢出的树脂毛刺的产生。
本公开的一方式的模塑封装具备基板、布线、模塑树脂以及树脂膜。基板具有第1面和位于与第1面相反的一侧的第2面。布线突出设置在基板的第1面上。模塑树脂设置在基板的第1面上，并局部密封基板的第1面以及布线。模塑树脂具有端部。模塑树脂的端部横越在布线上，并且该端部以布线的一部分从模塑树脂露出、布线的剩余部分被模塑树脂密封的方式位于模塑树脂的外廓。树脂膜位于基板的第1面与模塑树脂的端部之间。树脂膜覆盖布线以及基板的第1面中的与布线相邻的部位，并从模塑树脂的端部的外侧设置至模塑树脂的内部。树脂膜具有位于模塑树脂的内部的第1部位与位于模塑树脂的端部的外侧的第2部位。模塑树脂的第2部位的上表面隔着台阶低于模塑树脂的第1部位的上表面，第2部位的上表面相比于第1部位的上表面，布线带来的凹凸更小。
根据上述模塑封装，将树脂膜的第2部位的上表面设为，布线带来的凹凸较小，从而能够利用该第2部位的上表面确保与模具之间的紧贴性，因此能够尽量防止产生从模塑树脂的端部溢出的树脂毛刺。
根据本公开的另一方式的模塑封装的制造方法具备以下的工序。模塑封装具备：基板，具有第1面和位于与第1面相反的一侧的第2面；布线，突出设置在基板的第1面上；模塑树脂，设置在基板的第1面上，并局部密封基板的第1面以及布线，模塑树脂具有端部，模塑树脂的端部横越在布线上，并且该端部以布线的一部分从模塑树脂露出、布线的剩余部分被模塑树脂密封的方式位于模塑树脂的外廓；以及树脂膜，位于基板的第1面与模塑树脂的端部之间，覆盖布线以及基板的第1面中的与布线相邻的部位，并且从模塑树脂的端部的外侧设置至模塑树脂的内部。
上述模塑封装的制造方法具备：准备工序，准备具有布线的基板；树脂膜形成工序，在基板的第1面中的与模塑树脂的端部相对的部位上形成树脂膜；以及模塑工序，在具有与模塑树脂的外形对应的空腔的成型用的模具内设置形成有树脂膜的基板，并在基板的第1面上形成模塑树脂，从而形成模塑树脂的端部隔着树脂膜横越在布线上的状态。
树脂膜具有位于模塑树脂的内部的第1部位与位于模塑树脂的端部的外侧的第2部位，在模塑工序中，通过使模具紧贴于树脂膜的第2部位而压扁第2部位，从而使第2部位的上表面隔着台阶低于树脂膜的第1部位的上表面，并且，在该模具的压扁的作用下，第2部位的上表面相比于第1部位的上表面，布线带来的凹凸更小，之后，向模具填充模塑树脂。
根据上述制造方法，在模塑工序时，树脂膜中的第1部位成为不与模具接触、而是位于空腔的状态，在该状态下，利用模具压扁第2部位。通过该压扁，树脂膜在第2部位以作为基底的布线带来的凹凸被大幅度平坦化的状态与模具紧贴，因此抑制了模塑树脂的泄漏。
而且，在本公开中，树脂膜中的、位于第1部位与第2部位之间的台阶也成为与模具紧贴的状态，因此，作为模塑树脂的泄漏路径，成为绕过该台阶那样的弯曲的路径，与直线状的路径相比，能够大幅度抑制泄漏。
这样，根据本公开，在模塑工序时，能够抑制模塑树脂从该布线带来的凹凸所产生的模具与基板的间隙中泄漏。由此，根据本公开，能够尽量防止产生从模塑树脂的端部溢出的树脂毛刺。
附图说明
一边参照添附的附图一边通过下述详细的记述，进一步明确关于本公开的上述目的以及其他的目的、特征、优点。该附图为，
图1(a)是表示本公开的第1实施方式的模塑封装的概略剖视图，图1(b)是图1(a)中的A部分的放大图。
图2是俯视图1(a)的概略俯视图。
图3(a)是图2中的B部分的放大图，图3(b)是图3(a)中的C向视侧视图。
图4(a)是表示上述第1实施方式的模塑封装的制造方法中的模塑工序的概略剖视图，图4(b)是表示图4(a)中的树脂膜附近的压扁前的状态的放大图，图4(c)是表示图4(a)中的树脂膜附近的压扁后的状态的放大图。
图5是表示本公开的第2实施方式的模塑封装的概略剖视图。
图6是表示本公开的第3实施方式的模塑封装的主要部分的概略剖视图。
图7(a)是表示作为本发明者的试作的模塑工序的概略剖视图，图7(b)是图7(a)中的D向视图。
具体实施方式
本公开的发明人针对这种模塑封装进行了图7(a)、图7(b)所示的那种试作研究。结果，得知关于模塑树脂30的形成产生了如下述的问题。
如图7(a)、图7(b)所示，在一面11和另一面12处于正反的关系的基板10中，在基板10的一面11上突出设有具有间隔地排列的多个布线20。而且，这些基板10的一面11以及多个布线20由模塑树脂30密封。也将基板10的一面11称作第1面，将基板10的另一面12称作第2面。
这里，位于模塑树脂30的外廓的端部31沿该布线的排列方向横越在多个布线20上。由此，各布线20的一端侧位于模塑树脂30的内部位置，各布线20的另一端侧位于模塑树脂30的端部31的外侧。
这里，一般来说，多个布线20被由聚酰亚胺等的电绝缘性的膜构成的保护膜P1覆盖。该保护膜P1覆盖布线20，并且将基板10的一面11中的与布线20相邻的部位、即位于布线20间的部位覆盖，在该保护膜P1上设有模塑树脂30。
这样的模塑树脂30带来的密封方式通过使用具有与模塑树脂30的外形对应的空腔103的成型用的模具100而形成。以在基板10的一面11的从模塑树脂30露出的部分上紧贴模具100的状态，进行该模塑工序。
但是，以往，如图7(b)所示，在使模具100紧贴的部分存在布线20带来的凹凸，因此可能会在模具100与基板10之间产生间隙S1，且在模塑工序时，模塑树脂30从该间隙S1泄漏。这样的模塑树脂30的泄漏作为树脂毛刺而存在于原本不应存在模塑树脂30的部位，成为问题。
以下，基于附图说明本公开的实施方式。此外，在以下的各实施方式相互之间，为了实现说明的简化，对于彼此相同或同等的部分，在图中标注相同的附图标记。
(第1实施方式)
参照图1(a)～图3(b)说明本公开的第1实施方式的模塑封装。此外，在图2中，省略了布线20，在图3(a)中，用单点划线示出模塑树脂30的端部31，在图3(b)中，省略了模塑树脂30。该模塑封装例如安装于汽车等的车辆，并作为用于驱动车辆用的各种装置而应用。
本实施方式的模塑封装具备：基板10，其一面11与另一面12大致处于正反的关系；布线20、21，其突出设置在基板10的一面11上；以及模塑树脂30，其将基板10的一面11以及布线20密封。这里，在本实施方式中，而且，在基板10的一面11上安装有电子部件40、41，该电子部件40、41也被模塑树脂30密封。
模塑树脂30设置在基板10的一面11上，并与布线20以及电子部件40、41一起密封该一面11。而且，基板10的另一面12从模塑树脂30露出。这样，本实施方式的模塑封装是典型的半模塑类型的封装。
本实施方式的基板10是将环氧树脂、玻璃环氧树脂等的树脂构成为基部的印刷电路基板。这里，如图2所示，基板10形成平面矩形。
另外，布线20、21由第1布线20和第2布线21构成，该第1布线20以跨越基板10的一面11上的位于模塑树脂30的外廓的端部31的方式配置，该第2布线21整体位于模塑树脂30内。
换句话说，第1布线20从模塑树脂30的内部至外部地连续配置。这里，第1布线20从基板10的一面11上的被模塑树脂30密封的中央侧延伸至从模塑树脂30露出的周边部侧。
这些布线20、21由Cu等的金属导体构成。这里，如图3(a)、图3(b)所示，第1布线20具有间隔地排列有多个。而且，位于模塑树脂30的外廓的端部31沿该布线20的排列方向横越在多个第1布线20上。
换句话说，模塑树脂30的端部31横越在各第1布线20的中间部分之上。由此，各第1布线20中的位于靠基板10的端部的部分从模塑树脂30露出，位于靠基板10的中央的位置的剩余部分被模塑树脂30密封。
另外，作为电子部件40、41，可列举能够安装在基板10的一面11上的表面安装部件或贯通孔安装部件等。这里，关于电子部件，示出了IC芯片40与无源元件41。
IC芯片40利用焊料、Ag糊剂等的未图示的安装材料，Au、Al等的接合线42接合于布线20、21。另外，无源元件41是电容器、电阻等，也通过未图示的上述安装材料接合于布线20、21。
另外，模塑树脂30由环氧树脂等的典型的模塑材料构成，并根据需要使该树脂中含有氧化铝、二氧化硅等的填料。该模塑树脂30通过传递模塑法、压缩模塑法等形成。
该模塑树脂30形成为平面尺寸与基板10同等或小一圈的板状。这里，如图2所示，模塑树脂30形成为平面矩形，模塑树脂30的端部31相当于该矩形上的四个边的部分。
而且，如图1(a)～图3(b)所示，在基板10的一面11与模塑树脂30的端部31之间，从模塑树脂30的端部31的外侧至模塑树脂30的内部地设有作为一体物的树脂膜50。
而且，该树脂膜50覆盖多个第1布线20，并且覆盖基板10的一面11中的与布线20相邻的部位、即位于布线20间的部位。
这里，如图2所示，树脂膜50沿平面矩形的模塑树脂30的端部31以矩形框状的平面图案配置。这里，将树脂膜50中的位于模塑树脂30的内部的部位作为第1部位51，将位于模塑树脂30的端部31的外侧的部位作为第2部位52。
而且，如图1(a)、图1(b)、图3(a)、图3(b)所示，在树脂膜50中的第1部位51与第2部位52的交界部分、即与模塑树脂30的端部31对齐的部分形成有台阶53。这里，模塑树脂30的端部31与台阶53位于与基板10的一面11大致垂直的同一平面上。而且，第2部位52的上表面52a隔着台阶53而低于第1部位51的上表面51a。
而且，在本实施方式中，将第2部位52的上表面52a设为，相比于第1部位51的上表面51a，第1布线20带来的凹凸更小。具体而言，如图3(a)、图3(b)所示，第1部位51的上表面51a具有承接多个第1布线20带来的凹凸形状的起伏，与此相比，第2部位52的上表面52a尽量减少该起伏地形成为接近平坦面的形状。
如上述那样，树脂膜50为一体物，一体物指的是，上述第1部位51与第2部位52为单一部件、换句话说由相同材质的单层构成。具体而言，树脂膜50通过涂覆聚酰亚胺、丙烯酸树脂、环氧树脂等的树脂并使其固化而形成。另外，出于减轻热应力这一观点，期望树脂膜50的弹性率例如为10GPA以下。
这里，关于图1(b)中所示的树脂膜50的各尺寸，虽然没有限定，但叙述一个例子。第1部位51的宽度W1为0.2mm以上，第2部位52的宽度W2也为0.2mm以上。另外，第1部位51的厚度(膜厚)d1为几十μm以上，台阶53的高度d2为1μm以上，优选的是5μm以上。
接下来，参照图4(a)至图4(c)说明本实施方式的模塑封装的制造方法。首先，在准备工序中，准备具有布线20、21的基板10。该准备工序可通过例如典型的印刷电路基板的制造方法来进行。
接下来，在基板10的一面11中的、成为模塑树脂30的端部31的部位上进行形成树脂膜50的树脂膜形成工序。该树脂膜形成工序可通过例如以印刷、分配等来涂覆树脂膜50并使其固化来进行。
由此，成为树脂膜50覆盖多个第1布线20、并且覆盖基板10的一面11中的位于布线20间的部位的状态。此外，这里，关于树脂膜50，如图4(b)所示，在第1部位51与第2部位52之间不存在台阶53，未产生高低差。
接下来，在部件安装工序中，将电子部件40、41安装在基板10的一面11上，并根据需要进行线接合等。由此，完成电子部件40、41向基板10的安装。此外，也可以颠倒该部件安装工序与树脂膜形成工序的执行顺序。
之后，进行图4(a)至图4(c)所示的模塑工序。在该模塑工序中，使用具有与模塑树脂30的外形对应的空腔103的成型用的模具100。该模具100是典型的树脂成形用的模具，通过使能够装卸的上模101与下模102对齐，从而在上下模101、102间形成空腔103。
然后，在模塑工序中，如图4(a)所示，在模具100内设置形成有树脂膜50并安装有电子部件40、41的基板10。此时，如图4(b)所示，使模具100的上模101紧贴于树脂膜50中的第2部位52，进而如图4(c)所示，利用上模101从上方压扁第2部位52。
然后，通过该压扁，在树脂膜50中的第1部位51与第2部位52的交界部分、即与模塑树脂30的端部31对齐的部分形成台阶53。
由此，如图4(c)所示，第2部位52的上表面52a隔着台阶53低于第1部位51的上表面51a。反过来说，使第2部位52的上表面52a为低部，使第1部位51的上表面51a为比第2部位52的上表面52a高的高部。
另外，通过该压扁，使第2部位52的上表面52a平坦化，与第1部位51的上表面51a相比，使第1布线20带来的凹凸变小。这样，在进行了模具100对树脂膜50的压扁的状态下向空腔103内填充模塑树脂30。
由此，在基板10的一面11上形成模塑树脂30。然后，形成下述状态，模塑树脂30的端部31隔着树脂膜50沿多个第1布线20的排列方向横越在该多个第1布线20上。之后，从模具100中取出形成有模塑树脂30的基板10。至此为模塑工序，由此，完成本实施方式的模塑封装。
然而，根据上述实施方式，在模塑工序时，树脂膜50中的第1部位51成为不与模具100的上模101接触、而是位于空腔103的状态，在该状态下，利用上模101压扁第2部位52。
通过该压扁，第2部位52以作为基底的第1布线20带来的凹凸被大幅度平坦化的状态与上模101紧贴，因此树脂膜50抑制了模塑树脂30的泄漏。
而且，在本实施方式中，如图4(a)至图4(c)所示，树脂膜50中的、位于第1部位51与第2部位52之间的台阶53也成为与上模101紧贴的状态。因此，作为模塑树脂30的泄漏路径，成为绕过该台阶53那样的弯曲的路径，与直线状的路径相比，能够大幅度抑制泄漏。
这样，根据本实施方式，在模塑工序时，能够抑制模塑树脂30从基于第1布线20的凹凸所产生的模具100与基板10的间隙中泄漏。因此，能够尽量防止产生从模塑树脂30的端部31溢出的树脂毛刺。
另外，在模塑工序中的上述压扁时，由于通过树脂膜50的变形减轻了对树脂膜50正下方的第1布线20、以及基板10的负载，因此也具有减少对它们的损伤这一优点。
另外，以往，如上述图7(a)所示，模塑树脂与基板的线膨胀系数差所引起的应力的集中点是模塑树脂30的端部31与基板10的界面K1。与此相对，根据本实施方式的模塑封装，如图1(b)所示，该应力的集中点成为作为一体物的树脂膜50上的、台阶53与第2部位52的上表面52a交叉的角部54。
因此，根据本实施方式，能够避免上述应力向模塑树脂30的端部31的集中，具有易于抑制模塑树脂30的剥离的这一优点。而且，鉴于这一点，期望的是树脂膜50的弹性率低于模塑树脂30且较为柔软，另外，期望台阶53的高度d2为1μm以上、优选的是5μm以上。
另外，树脂膜50的弹性率越小且树脂膜50越柔软，或者树脂膜50越厚，则模塑工序中的上述压扁导致的树脂膜50的变形越大，从而第2部位52的上表面52a的平坦性处于提高的趋势。考虑这一点，可适当地确定树脂膜50的弹性率、厚度。
(第2实施方式)
对于本公开的第2实施方式的模塑封装，参照图5，以与上述第1实施方式之间的不同点为中心进行说明。
如图5所示，在本实施方式中，在模塑树脂30的外部，比树脂膜50中的第2部位52更远离模塑树脂30的端部31的部位，成为比第2部位52的上表面52a更突出的突起部55。对于具有这样的突起部55的树脂膜50来说，例如能够通过在模塑工序中使用具有与突起部55相应的凹陷的上模101来形成。
根据本实施方式，在模塑工序中，该突起部55起到应对模塑树脂30的泄漏的堤坝的作用。具体而言，即使模塑树脂30漏出至第2部位52的上表面52a，也能够利用突起部55阻止模塑树脂30的扩散。
(第3实施方式)
参照图6说明本公开的第3实施方式的模塑封装。如图6所示，还可以在第1布线20与树脂膜50之间夹设有以往那样的保护膜P1(参照上述图7(a)、图7(b))。此外，夹设有该保护膜P1的构造也当然能够应用于上述各实施方式。
(其他的实施方式)
此外，作为基板10，也可以是由氧化铝、二氧化硅等的陶瓷构成的陶瓷基板。
另外，作为模塑封装，具备利用模塑树脂密封基板10的一面11以及该一面11上的布线20、并且以使布线20跨越模塑树脂30的端部31的方式利用模塑树脂30进行密封的结构即可。例如，也可以是不仅利用模塑树脂30密封基板10的一面11侧，还利用模塑树脂30密封基板10的另一面12侧。而且，可能的话，作为模塑封装也可以采用省略电子部件40、41的结构。
另外，如上述实施方式那样，作为第1布线20，典型的是多个布线20具有间隔地排列。但是，作为第1布线20，只要以一部分从模塑树脂30露出、剩余部分被模塑树脂30密封的方式使模塑树脂30的端部31横越在布线20的中间部分之上即可，可能的话，也可以是一个。在该情况下，明显是因该一个布线20和与其相邻的基板10的一面11的部分而形成凹凸。
本公开以实施例为基准进行了叙述，但可理解为本公开不被该实施例、构造限定。本公开也包含各种变形例、等同的范围内的变形。除此之外，各种组合、方式、还有在这之中仅包含了一个、一个以上或一个以下的要素的其他组合、方式也落入本公开的范围、以及思想范围内。
Claims (4)
1.一种模塑封装，具备：
基板(10)，具有第1面(11)和位于与第1面相反的一侧的第2面(12)；
布线(20)，突出设置在所述基板的第1面上；
模塑树脂(30)，设置在所述基板的第1面上，并局部密封所述基板的第1面以及所述布线，所述模塑树脂具有端部(31)，所述模塑树脂的端部横越在所述布线上，并且该端部以所述布线的一部分从所述模塑树脂露出、所述布线的剩余部分被所述模塑树脂密封的方式位于所述模塑树脂的外廓；以及
树脂膜(50)，位于所述基板的第1面与所述模塑树脂的端部之间；
所述树脂膜覆盖所述布线以及所述基板的第1面中的与所述布线相邻的部位，并从所述模塑树脂的端部的外侧设置至所述模塑树脂的内部，
所述树脂膜具有位于所述模塑树脂的内部的第1部位(51)，以及位于所述模塑树脂的端部的外侧、并与所述第1部位为一体的第2部位(52)，
所述模塑树脂的第2部位的上表面(52a)隔着台阶(53)低于所述模塑树脂的第1部位的上表面(51a)，所述第2部位的上表面相比于所述第1部位的上表面，所述布线带来的凹凸更小。
2.如权利要求1所述的模塑封装，
所述树脂膜还具有突起部(55)，该突起部(55)位于所述模塑树脂的端部的外侧，并且比所述第2部位更远离所述模塑树脂的端部，
所述突起部的上表面比所述第2部位的上表面更突出。
3.一种模塑封装的制造方法，该模塑封装具备：
基板(10)，具有第1面(11)和位于与第1面相反的一侧的第2面(12)；
布线(20)，突出设置在所述基板的第1面上；
模塑树脂(30)，设置在所述基板的第1面上，并局部密封所述基板的第1面以及所述布线，所述模塑树脂具有端部(31)，所述模塑树脂的端部横越在所述布线上，并且该端部以所述布线的一部分从所述模塑树脂露出、所述布线的剩余部分被所述模塑树脂密封的方式位于所述模塑树脂的外廓；以及
树脂膜(50)，位于所述基板的第1面与所述模塑树脂的端部之间，覆盖所述布线以及所述基板的第1面中的与所述布线相邻的部位，并且从所述模塑树脂的端部的外侧设置至所述模塑树脂的内部；
上述模塑封装的制造方法具备：
准备工序，准备具有所述布线的所述基板；
树脂膜形成工序，在所述基板的第1面中的与所述模塑树脂的端部相对的部位上形成所述树脂膜；以及
模塑工序，在具有与所述模塑树脂的外形对应的空腔(103)的成型用的模具(100)内，设置形成有所述树脂膜的所述基板，并在所述基板的第1面上形成所述模塑树脂，从而形成所述模塑树脂的端部隔着所述树脂膜横越在所述布线上的状态；
所述树脂膜具有位于所述模塑树脂的内部的第1部位(51)，以及位于所述模塑树脂的端部的外侧，并与所述第1部位为一体的第2部位(52)，在所述模塑工序中，通过使所述模具紧贴于所述树脂膜的第2部位而压扁所述第2部位，从而使所述第2部位的上表面(52a)隔着台阶(53)低于所述树脂膜的第1部位(51)的上表面(51a)，并且，
在该模具的压扁的作用下，使得所述第2部位的上表面相比于所述第1部位的上表面，所述布线带来的凹凸更小之后，向所述模具填充所述模塑树脂。
4.如权利要求3所述的模塑封装的制造方法，
在所述模塑工序中，利用所述模具对所述第2部位进行压扁，以使所述树脂膜中的、位于所述模塑树脂的端部的外侧、并且比所述第2部位更远离所述模塑树脂的端部的部位成为比所述第2部位的上表面更突出的突起部(55)。
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