JP2005294343A - 受光集積回路装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 鉛フリー化を達成すると共にボンディング材料の品質劣化がなく、信頼性の高い受光集積回路装置を提供することにある。
【解決手段】 この受光集積回路装置は、回路基板２上に受光集積回路４とチップコンデンサ６を搭載して透明樹脂８で封止したものである。受光集積回路４はＡｕペースト１０で導電パターン２ｂにダイボンドされている。チップコンデンサ６の電極６ａはＡｕペースト１２で導電パターン２ｂに接続されている。チップコンデンサ６の電極はＡｕメッキにより形成されている。これにより、半田を全く使用することなく固着・接続することができ、完全に鉛フリー化を達成することができる。また、Ａｇ系導電ペーストやＡｇメッキ電極のように品質劣化が生じることがなく、信頼性を高めることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、受光集積回路やチップコンデンサを搭載した表面実装型の受光集積回路装置に関するものである。
従来、チップコンデンサをリードフレームや基板に実装する際には、半田を用いて固定及び電気的接続を行うことが一般的であり、チップコンデンサの電極は半田メッキやＡｇメッキ処理が施されていた。しかし、半田を用いて実装するには、半田リフロー処理が必要であり、半田リフロー処理におけるフラックスや半田ボールの発生により短絡、接触不良等が生じて品質劣化や信頼性が低下することがあった。特に受光集積回路装置においてはその受光面が重要であり、短絡、接触不良だけでなく汚れが致命的欠陥となっていた。
また、近年では、環境保護の観点等から、製品や製造工程における鉛の使用を制限することが多いため、鉛を使用しない半田（鉛フリー半田）を使用することが求められていた。
そこで、ＩＣのダイボンドに用いられる銀ペーストを用いてチップコンデンサの実装をすることが行われていた。このように銀ペーストを使用してダイボンドすると、半田リフロー工程を廃止して工数を削減することができ、鉛フリー化も可能となる。しかし、銀という素材のマイグレーションによる硫化等によって、品質劣化が生じ、信頼性が低下することがあった。
本発明が解決しようとする課題は、鉛フリー化を達成すると共に品質劣化がなく、信頼性の高い受光集積回路装置を提供することにある。
本発明の受光集積回路装置は、回路基板に受光集積回路及びチップコンデンサを搭載し透明樹脂で封止した受光集積回路装置において、前記回路基板と前記受光集積回路とのダイボンド及び前記回路基板と前記チップコンデンサとの導通に非銀系導電ペーストを使用したものである。この受光集積回路装置における前記非銀系導電ペーストはＡｕ系導電ペーストや異方性導電ペーストからなる。また、前記チップコンデンサの電極はＡｕメッキにより形成されている。更に本発明の受光集積回路装置は、回路基板に受光集積回路及びチップコンデンサを搭載し透明樹脂で封止した受光集積回路装置において、前記回路基板と前記受光集積回路とのダイボンド及び前記回路基板と前記チップコンデンサとの接着に非導電ペーストを使用し、Ａｕワイヤーで接続することにより導通させたものでもある。
本発明の受光集積回路装置では、ダイボンド及び導通部分にＡｕ系導電ペーストや異方性導電ペースト等からなる非銀系導電ペーストを用いることにより、鉛フリー化を達成すると共に、フラックスや半田ボールによる品質劣化がなく信頼性を向上させている。また、回路基板上に受光集積回路と共に搭載されるチップコンデンサの電極を従来のＡｇメッキや半田メッキからＡｕメッキに変更して形成しているので、鉛フリー化をより完全なものにし、信頼性も高めることができる。更に、ワイヤボンディングによる接続を行う場合には、ダイボンド及び接着に樹脂等の非導電ペーストを使用し、Ａｕワイヤーでワイヤボンディンドを行うことにより、鉛フリー化と信頼性の向上を達成している。
本発明の受光集積回路装置は、回路基板上に受光集積回路とチップコンデンサを搭載して透明樹脂で封止したものであり、受光集積回路をＡｕ系導電ペーストや異方性導電ペーストでダイボンドし、チップコンデンサの電極と回路基板上の導電パターンとをＡｕ系導電ペーストや異方性導電ペーストで接続している。また、回路基板上の導電パターンと受光集積回路の電極は従来よりＡｕメッキが施されているものを選定することが可能であり、これに加えて本発明では、チップコンデンサの電極もＡｕメッキにより形成されたものを使用している。これにより、半田を全く使用することなく固着・接続することができ、完全に鉛フリー化を達成することができる。また、Ａｕ系導電ペースト及びＡｕメッキ電極を用いることで、Ａｇ系導電ペーストやＡｇメッキ電極のように品質劣化が生じることがなく、信頼性を高めることができる。
一方、受光集積回路及びチップコンデンサを回路基板上に導通させることなく固着し、ワイヤボンドにて接続する場合、本発明の受光集積回路装置では、樹脂ペースト等の非導電ペーストにより受光集積回路をダイボンドすると共にチップコンデンサを固着し、それらの電極と回路基板上の導電パターンをＡｕワイヤーで接続している。これにより、半田、Ａｇ系導電ペーストあるいはＡｇワイヤーを使用することなく固着・接続を行うことができる。
図１は本発明の実施例１に係る受光集積回路装置を示す斜視図である。２は回路基板である。この回路基板２は、樹脂、アルミナ等の絶縁材料又は鉄、アルミ、銅等の金属材料からなる基板２ａと、その表面に形成された複数の導電パターン２ｂとから構成されている。基板２ａが絶縁材料からなる場合、導電パターン２ｂはＡｕメッキにより形成され、基板２ａが金属材料からなる場合、基板２ａの表面に絶縁層を形成した後、その上にＡｕメッキを施すことで形成される。この導電パターン２ｂは、後述する受光集積回路やチップコンデンサの電極に対応するように配置及び形状が設定されており、基板２ａの側端面に設けられているスルーホール２ｄ内のスルーホール電極等に引き出されている。
４は受光集積回路（ＯＥＩＣ）、６はチップコンデンサである。本実施例における受光集積回路４の電極とチップコンデンサ６の電極６ａはそれぞれＡｕメッキによって形成されている。
８はエポキシ樹脂等の透明樹脂であり、受光集積回路４及びチップコンデンサ６を覆って封止するものである。
１０及び１２は導電性接着剤としてのＡｕペーストである。このＡｕペースト１０，１２は、それぞれ受光集積回路４とチップコンデンサ６を回路基板２の表面に固着すると共に、それらの電極と導電パターン２ｂとを電気的に接続するものである。
本実施例における受光集積回路装置では、回路基板２の導電パターン２ｂ、２ｃと受光集積回路４及びチップコンデンサ６の電極が全てＡｕメッキにて形成され、Ａｕペーストにてその導電パターン２ｂと電極が接続されている。このため、導電性及び密着性が良好であり、Ａｇ系材料のような劣化もなく、高信頼性を確保することができる。なお、Ａｕペーストの代わりに、微小な導電粒子を接着剤の中に分散させた異方性導電ペーストを使用することもできる。
図２は本発明の実施例２に係る受光集積回路装置を示す斜視図である。本実施例における回路基板２、受光集積回路４、チップコンデンサ６及び透明樹脂８の構成や電極等の材質は実施例１と同一である。
本実施例における受光集積回路４とチップコンデンサ６は、回路基板２上の所定位置に、樹脂接着剤等の非導電ペースト２０，２２によってダイボンドされるか又は接着されている。この受光集積回路４の電極及びチップコンデンサ６の電極６ａと導電パターン２ｂは、ボンディング又は接着後、複数のＡｕワイヤー２４，２６を用いてワイヤーボンドすることによりそれぞれ電気的に接続されている。このＡｕワイヤー２４，２６は、透明樹脂８によって受光集積回路４及びチップコンデンサ６を封止する際にこれらと共に透明樹脂８内に封じ込められる。
本実施例における非導電ペースト２０，２２は、電極と導電パターンとを電気的に接続するものではないため、導電性を有する金属材料等を含む必要がない。このため、非導電ペースト２０，２２は、鉛、Ａｇ等を含まない合成樹脂等からなる接着剤で構成されている。従って、実施例１と同様に、鉛フリー化を達成できると共に、劣化もなく高い信頼性を確保することができる。
本発明は、受光集積回路装置における受光集積回路やチップコンデンサを同じ回路基板上に実装する際に利用されるものである。また、他の集積回路やチップ型抵抗、ＬＥＤ等のチップ型部品を同じ回路基板上に実装する場合にも用いることが可能である。
本発明の実施例１に係る受光集積回路装置を示す斜視図である。 本発明の実施例２に係る受光集積回路装置を示す斜視図である。
符号の説明
２ 回路基板
２ａ 基板
２ｂ 導電パターン
２ｄ スルーホール
４ 受光集積回路
６ チップコンデンサ
６ａ 電極
８ 透明樹脂
１０，１２ Ａｕペースト
２０，２２ 非導電ペースト

Claims (4)

  1. 回路基板に受光集積回路及びチップコンデンサを搭載し透明樹脂で封止した受光集積回路装置において、
    前記回路基板と前記受光集積回路とのダイボンド及び前記回路基板と前記チップコンデンサとの導通に非銀系導電ペーストを使用したことを特徴とする受光集積回路装置。
  2. 前記非銀系導電ペーストはＡｕ系導電ペーストまたは異方性導電ペーストからなることを特徴とする請求項１記載の受光集積回路装置。
  3. 前記チップコンデンサの電極はＡｕメッキにより形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の受光集積回路装置。
  4. 回路基板に受光集積回路及びチップコンデンサを搭載し透明樹脂で封止した受光集積回路装置において、
    前記回路基板と前記受光集積回路とのダイボンド及び前記回路基板と前記チップコンデンサとの接着に非導電ペーストを使用し、Ａｕワイヤーで接続することにより導通させたことを特徴とする受光集積回路装置。
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