JP2011119335A - モールドパッケージの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハーフモールド構造のモールドパッケージの製造方法において、ヒートシンクを部品搭載面である一面の中央部にて押さえることなく、当該一面が凸となるようにヒートシンクが反るのを抑制し、ヒートシンクの他面にモールド樹脂が付着するのを防止する。
【解決手段】予めヒートシンク１０をその部品搭載面である一面が凹となるように反らせておき、この反りの状態を維持したままヒートシンク１０を下型１１０の凹部１１１内に配置し、続いて、ヒートシンク１０の一面のうち電子部品２０よりも周辺部寄りの部位を上型１２０の押さえ部１２１で押さえて、ヒートシンク１０の他面の全体を凹部１１１の底部に密着させる。その後、ヒートシンク１０および電子部品２０と上型１２０との隙間にモールド樹脂４０を充填してモールド樹脂４０による封止を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、板状をなすヒートシンクの一面に電子部品を搭載し、ヒートシンクの他面が露出するようにヒートシンクおよび電子部品をモールド樹脂で封止してなるハーフモールド構造のモールドパッケージの製造方法に関する。

従来より、この種の製造方法では、一般に、板状をなすヒートシンクの両板面のうちの一面の中央部寄りに電子部品を搭載し、これをモールド樹脂成型用の金型に配置し、ヒートシンクおよび電子部品をモールド樹脂で封止しつつ、ヒートシンクの両板面のうちの他面をモールド樹脂より露出させるようにしている。

ここで、金型を用いたモールド樹脂による封止工程は、一般に次の通りである。まず、金型としては、キャビティとしての凹部を有する下型とこの凹部を閉塞するように下型に合致する上型とよりなるものが一般的に用いられる。

そして、ヒートシンクの一面に電子部品を搭載し、このヒートシンクを下型の凹部内に配置する。このとき、ヒートシンクの他面を下型の凹部の底部に対向させて当該底部に密着させるようにする。これは、ヒートシンクの他面にモールド樹脂が回り込まないようにして、ヒートシンクの他面をモールド樹脂より露出させるためである。

そして、ヒートシンクおよび電子部品と上型とが隙間を有した状態となるように、上型を下型に合致させることにより、ヒートシンクを金型に固定する。その後、ヒートシンクおよび電子部品と上型との隙間にモールド樹脂を充填してモールド樹脂による封止を行う。以上が封止工程である。

ここにおいて、プレス等にてヒートシンクを成形するときに当該ヒートシンクに加わる力や、ヒートシンクを金型に配置後に当該ヒートシンクに加わる熱などにより、金型内に配置されたヒートシンクに反りが存在する場合がある。

このようなヒートシンクの反りが存在すると、ヒートシンクの他面の全体が金型に密着せず、一部が離れてしまい、その隙間にモールド樹脂が回り込んで樹脂バリが発生するという問題が生じる。

一方、従来では、ヒートシンクの他面を露出させるハーフモールド構造のモールドパッケージの封止工程において、ヒートシンクの一面側を上型で押さえてヒートシンクの他面を下型に密着させる方法（特許文献１参照）や、ヒートシンクの他面側を金型に吸着させる方法（特許文献２参照）が提案されている。

特開２００２−３４３８１９号公報 特開平６−２１１２０号公報

ここで、上記特許文献１のように、ヒートシンクを部品搭載面である一面側から押さえる方法を、反りの矯正方法として採用しようとすると、以下のような問題が生じる。

一般に、ヒートシンクの一面のうち中央部寄りに電子部品を搭載するので、ヒートシンクを押さえる場合には、ヒートシンクのうち一面の電子部品を外した周辺部を押さえることとなる。

この場合、ヒートシンクの他面が凸となるようにヒートシンクが反った場合には、ヒートシンクの周辺部が金型から浮き上がった状態となるので、ヒートシンクの一面の周辺部を押さえて反りを矯正することは可能である。しかし、ヒートシンクの一面が凸となるようにヒートシンクが反った場合には、ヒートシンクの一面の周辺部を押さえても当該反りは矯正されない。

一方、ヒートシンクの一面の中央部を押さえて、当該反りを矯正することも考えられるが、この場合、電子部品の上からヒートシンクを押さえつけることになるので、電子部品にダメージを与えないように当該押さえ力を大きくすることは困難であり、結果、当該反りの矯正も難しい。

また、ヒートシンクの一面の中央部に、押さえられる領域として空きスペースを設けることも考えられるが、この場合、ヒートシンクに対する電子部品の配置に制約が生じるため、現実的ではない。

また、上記特許文献２のような吸着力を用いた方法では、そもそもヒートシンクの反りが矯正可能な大きさの力を加えることが難しい。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ハーフモールド構造のモールドパッケージの製造方法において、ヒートシンクを部品搭載面である一面の中央部にて押さえることなく、当該一面が凸となるようにヒートシンクが反るのを抑制し、ヒートシンクの他面にモールド樹脂が付着するのを防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ハーフモールド構造のモールドパッケージの製造方法において、次のような点を特徴とするものである。

・凹部（１１１）を有する下型（１１０）と凹部（１１１）を閉塞するように下型（１１０）に合致する上型（１２０）とよりなるモールド樹脂（４０）成形用の金型（１００）を用意する。

・ヒートシンク（１０）の他面を下型（１１０）の凹部（１１１）の底部に対向させた状態で、電子部品（２０）が搭載されたヒートシンク（１０）を凹部（１１１）内に配置するとともに、ヒートシンク（１０）および電子部品（２０）と上型（１２０）とが隙間を有した状態となるように、上型（１２０）を下型（１１０）に合致させることにより、ヒートシンク（１０）を金型（１００）に固定する第１の工程を行う。

・その後、ヒートシンク（１０）および電子部品（２０）と上型（１２０）との隙間にモールド樹脂（４０）を充填してモールド樹脂（４０）による封止を行う第２の工程を行う。

・ここにおいて、第１の工程の前に、予めヒートシンク（１０）をその一面が凹となるように反らせておき、第１の工程では、当該反りの状態を維持したままヒートシンク（１０）を凹部（１１１）内に配置し、続いて、第２の工程にて、ヒートシンク（１０）の一面のうち電子部品（２０）よりも周辺部寄りの部位を上型（１２０）で押さえて、ヒートシンク（１０）の他面の全体を凹部（１１１）の底部に密着させる。本製造方法は、以上の点を特徴とするものである。

それによれば、予めヒートシンク（１０）をその一面が凹となるように反らせているが、金型（１００）内では、当該一面の周辺部を押さえることで、この反りは矯正され、ヒートシンク（１０）の他面と凹部（１１１）の底部とは隙間なく密着する。また、モールド樹脂（４０）で封止するときに、当該一面が凸となるようにヒートシンク（１０）を反らせようとする力が、ヒートシンク（１０）に加わっても、ヒートシンク（１０）には、その力とは反対方向に反ろうとする力が存在しているので、当該一面が凸となるような反りは抑制される。

よって、本発明によれば、モールド樹脂（４０）による封止工程において、ヒートシンク（１０）を部品搭載面である一面の中央部にて押さえることなく、当該一面が凸となるようにヒートシンク（１０）が反るのを抑制し、ヒートシンク（１０）の他面にモールド樹脂（４０）が付着するのを防止することができる。

請求項２に記載の発明は、ハーフモールド構造のモールドパッケージの製造方法において、次のような点を特徴とするものである。

・凹部（１１１）を有する下型（１１０）と凹部（１１１）を閉塞するように下型（１１０）に合致する上型（１２０）とよりなるモールド樹脂（４０）成形用の金型（１００）を用意する。

・ヒートシンク（１０）の他面を下型（１１０）の凹部（１１１）の底部に対向させた状態で、電子部品（２０）が搭載されたヒートシンク（１０）を凹部（１１１）内に配置するとともに、ヒートシンク（１０）および電子部品（２０）と上型（１２０）とが隙間を有した状態となるように、上型（１２０）を下型（１１０）に合致させることにより、ヒートシンク（１０）を金型（１００）に固定する第１の工程を行う。

・その後、ヒートシンク（１０）および電子部品（２０）と上型（１２０）との隙間にモールド樹脂（４０）を充填してモールド樹脂（４０）による封止を行う第２の工程を行う。

ここにおいて、ヒートシンク（１０）において互いに対向する端部に位置する側面にて、当該側面のうちヒートシンク（１０）の一面寄りの部位を、当該側面の他の部位よりも突出する突出部（１２ａ）とし、第１の工程では、突出部（１２ａ）を凹部（１１１）の側面に接触させ、凹部（１１１）の側面から突出部（１２ａ）に圧力を加えた状態で、ヒートシンク（１０）を凹部（１１１）内に配置し、ヒートシンク（１０）の他面の全体を凹部（１１１）の底部に密着させる。本製造方法は、以上の点を特徴とするものである。

それによれば、ヒートシンク（１０）において互いに対向する端部に位置する側面のうちヒートシンク（１０）の一面寄りの部位を突出部（１２ａ）とし、第１の工程でヒートシンク（１０）を凹部（１１１）内に配置するときに、その突出部（１２ａ）と凹部（１１１）の側面とを接触させ、凹部（１１１）の側面から突出部（１２ａ）に圧力が加わる状態となるようにしているため、ヒートシンク（１０）の対向する端部から加わる当該圧力によって、金型（１００）内のヒートシンク（１０）に対しては、その一面が凹となるように反る方向に力が加わった状態となる。

よって、本発明によれば、モールド樹脂（４０）による封止工程において、ヒートシンク（１０）を部品搭載面である一面の中央部にて押さえることなく、当該一面が凸となるようにヒートシンク（１０）が反るのを抑制し、ヒートシンク（１０）の他面にモールド樹脂（４０）が付着するのを防止することができる。

ここで、請求項３に記載の発明のように、請求項２に記載の製造方法においては、突出部（１２ａ）は、ヒートシンク（１０）の側面のうちヒートシンク（１０）の他面寄りの部位から一面寄りの部位に向かってテーパ状に突出するものにできる。

それによれば、突出部（１２ａ）をテーパ状に突出させることにより、ヒートシンク（１０）を下型（１１０）の凹部（１１１）に配置するときに、突出部（１２ａ）と凹部（１１１）の側面とを接触させつつ、ヒートシンク（１０）を凹部（１１１）にスムーズに入れやすくなる。

また、請求項４に記載の発明のように、請求項２または請求項３に記載の製造方法においては、第１の工程では、ヒートシンク（１０）の温度を常温未満とした状態で突出部（１２ａ）を凹部（１１１）の側面に接触させて、ヒートシンク（１０）を凹部（１１１）内に配置するようにしてもよい。

それによれば、常温未満のヒートシンク（１０）が常温に戻ったときに、その分、ヒートシンク（１０）が膨張する。そのため、突出部（１２ａ）と凹部（１１１）の側面との接触の圧力が増加し、金型（１００）内のヒートシンク（１０）に対してその一面が凹となるように反る方向に加わる力も増加するので、好ましい。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の製造方法において、ヒートシンク（１０）を、当該ヒートシンク（１０）の他面側に位置する第１の層（１０ａ）と当該ヒートシンク（１０）の一面側に位置する第２の層（１０ｂ）とが積層されてなるものであって、第１の層（１０ａ）が第２の層（１０ｂ）よりも線膨張係数が大きいものとすることを特徴とする。

それによれば、金型（１００）内に配置されたヒートシンク（１０）に熱が加わったときに、線膨張係数の異なる第１及び第２の層（１０ａ、１０ｂ）の膨張度合の差によって、ヒートシンク（１０）に対しては、その一面が凹となるように反る方向に力が加わった状態となるから、好ましい。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（ａ）は本発明の第１実施形態に係るモールドパッケージの概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ概略断面図である。 封止工程前のワークを示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略断面図である。 封止工程を示す工程図である。 金型の概略平面図であり、（ａ）は下型、（ｂ）は上型を示す。 第１実施形態の他の例としての封止工程を示す工程図である。 本発明の第２実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図である。 本発明の第３実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図である。 本発明の第４実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図である。 本発明の第５実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図である。 本発明の第６実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図である。 本発明の第７実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図である。 本発明の第８実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るモールドパッケージＳ１の概略平面構成を示す図であり、（ｂ）は（ａ）中の一点鎖線Ａ−Ａに沿ったパッケージＳ１の概略断面図である。なお、図１（ａ）ではモールド樹脂４０の外形を破線にて示し、モールド樹脂４０の内部構成についてはモールド樹脂４０を透過して示してある。

本実施形態のモールドパッケージＳ１は、大きくは、ヒートシンク１０と、ヒートシンク１０の一面上に搭載された電子部品２０と、電子部品２０と外部とを電気的に接続するためのリードフレーム３０と、これらヒートシンク１０、電子部品２０およびリードフレーム３０を封止するモールド樹脂４０とを備えており、さらに、ヒートシンク１０の他面をモールド樹脂４０より露出させた構成、いわゆるハーフモールド構造のパッケージとされている。

ヒートシンク１０は、銅や鉄などの放熱性に優れた金属等よりなり、板状をなしている。ここでは、ヒートシンク１０は、電子部品２０を搭載する略矩形板状の矩形部１１とその矩形部１１の対向する２辺から外側に張り出した張り出し部１２とが一体化された板形状をなしている。つまり、本実施形態の板状のヒートシンク１０は、矩形部１１を中央部とし、その周辺部を張り出し部１２として構成されている。

電子部品２０は、ヒートシンク１０の両板面の一面の中央部寄り、すなわち、矩形部１１の一面に搭載されている。この電子部品２０としては、ヒートシンク１０に搭載されるものであれば、特に限定するものではないが、たとえば、半導体チップなどよりなるＩＣチップやトランジスタ素子あるいは受動素子、さらには、ミニモールド部品などが挙げられる。

そして、電子部品２０は、ダイマウント材５０を介してヒートシンク１０の一面に搭載され、このダイマウント材５０によって、ヒートシンク１０に接合・固定されている。このダイマウント５０としては、はんだや銀ペーストなどの導電性接着剤、あるいは、一般的な非導電性の接着剤などが挙げられる。

リードフレーム３０は、ヒートシンク１０の外側に設けられているが、ここでは、ヒートシンク１０を取り巻くように、複数のリードフレーム３０がヒートシンク１０の外側に配列されている。図示しないが、各リードフレーム３０と電子部品２０とは、ボンディングワイヤなどにより電気的に接続されている。

そして、モールド樹脂４０は、ヒートシンク１０の一面側、電子部品２０、リードフレーム３０、さらには上記したボンディングワイヤなどを包み込むように封止している。このモールド樹脂４０は、後述するように金型を用いたトランスファーモールド法により成形されたものである。

ここで、ヒートシンク１０の他面、ここでは矩形部１１および張り出し部１２の他面は、モールド樹脂４０より露出しており、この露出部分にて放熱を行うようにしている。また、リードフレーム３０のヒートシンク１０とは反対側の端部は、モールド樹脂４０より露出し、この露出部分にて外部との電気的接続を行うようにしている。

また、リードフレーム３０は、後述する製造工程では、枠部３０ａ（後述の図２（ａ）参照）によって複数のリードフレーム３０が連結された状態にあり、モールド樹脂４０による封止工程前において、当該連結状態のリードフレーム３０とヒートシンク１０とは、かしめにより一体に固定されるようになっている。図１には、ヒートシンク１０の張り出し部１２において、そのかしめ部１３が示されている。

次に、本モールドパッケージＳ１の製造方法について、図２、図３を参照して述べる。図２はモールド樹脂４０による封止工程前のワークを示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略断面図である。図３はモールド樹脂４０による封止工程を示す工程図であり、各工程を断面的に示している。

まず、本製造方法では、ヒートシンク１０の一面の中央部寄りに電子部品２０を搭載する。また、ヒートシンク１０とリードフレーム３０とをかしめて、かしめ部１３を形成することにより接合して一体化し、各リードフレーム３０と電子部品２０とを、ワイヤボンディングなどにより電気的に接続する。

このとき、リードフレーム３０は、図２（ａ）に示されるように、枠部３０ａによって複数のリードフレーム３０が連結された状態にある。そして、この連結状態のリードフレーム３０において、モールド樹脂４０による封止後には、枠部３０ａはモールド樹脂４０の外側に位置しており、この枠部３０ａをカットすることで各リードフレーム３０を分離するものである。

次に、図３に示されるように、この電子部品２０およびリードフレーム３０付きのヒートシンク１０を金型１００に設置し、モールド樹脂４０による封止を行う。図４は、用意される金型１００の概略平面図であり、（ａ）は下型１１０、（ｂ）は上型１２０を示している。

この金型１００は、図３、図４に示されるように、ヒートシンク１０が入り込む大きさの凹部１１１を有する下型１１０と、この凹部１１１を閉塞するように下型１１０に合致する上型１２０とよりなる。

ここで、上型１２０には、モールド樹脂４０の外形に対応した形状をなす凹部が形成されているが、さらに、ヒートシンク１０の押さえ部１２１が設けられている。この押さえ部１２１は、封止工程中にヒートシンク１０の一面の周辺部、すなわち張り出し部１２の一面を押さえつけて、ヒートシンク１０を固定する役割を果たすものである。なお、図２（ａ）には、張り出し部１２の一面のうち押さえ部１２１で押さえられる領域１２ａを、示してある。

そして、本製造方法では、このような金型１００内に、電子部品２０およびリードフレーム３０付きのヒートシンク１０を配置するにあたって、予めヒートシンク１０をその一面が凹、他面が凸となるように反らせておく。

なお、上述したように、ヒートシンク１０はプレス等による成形時に反る場合があるが、このヒートシンク１０の成形時において、ヒートシンク１０が、その一面が凸となるように反った場合であっても、金型１００への配置前には、ヒートシンク１０を、その一面が凹となるように反らせておく。

この反りは、電子部品２０を搭載する前のヒートシンク１０に対して、曲げ加工などにより形成すればよい。反りの程度については、この種の一般的なサイズのヒートシンク１０においては、たとえば２０μｍ程度までとする。

次に、図３（ａ）に示されるように、この一面が凹となるように反った電子部品２０およびリードフレーム３０付きのヒートシンク１０を、金型１００に設置する第１の工程を行う。この第１の工程では、まず、当該ヒートシンク１０の他面を下型１１０の凹部１１１の底部に対向させた状態で、ヒートシンク１０を凹部１１１内に配置する。

このとき、予めヒートシンク１０は、その一面が凹となるように反った状態となっているので、当該反りの状態を維持したまま、ヒートシンク１０は凹部１１１内に配置される。そのため、ヒートシンク１０の他面の中央部寄りの部位は、凹部１１の底部に密着するが、当該他面の周辺部は凹部１１の底部から浮いており、隙間が存在している。

そして、図３（ｂ）に示されるように、ヒートシンク１０および電子部品２０と上型１２０とが隙間を有した状態となるように、上型１２０を下型１１０に合致させることにより、ヒートシンク１０を金型１００に固定する。

このとき、ヒートシンク１０の一面のうち電子部品２０よりも周辺部寄りの部位、ここでは張り出し部１２を上型１２０の押さえ部１２１で押さえる。この押さえによって、ヒートシンク１０の反りを矯正して、ヒートシンク１０を平板形状とする。そうすることで、ヒートシンク１０の他面の全体を凹部１１１の底部に密着させるようにする。ここまでが第１の工程であり、これによりヒートシンク１０が金型１００に設置される。

その後は、図示しないが、第２の工程として、ヒートシンク１０および電子部品２０と上型１２０との隙間にモールド樹脂４０を充填してモールド樹脂４０による封止を行う。この後、当該封止物を金型１００より取り出し、リードフレーム３０のカットなどを行うことにより、図１に示されるモールドパッケージＳ１ができあがる。以上が、本実施形態の製造方法である。

ところで、上記製造方法によれば、第１の工程の前に、予めヒートシンク１０をその一面が凹となるように反らせているが、金型１００内では、当該一面の周辺部を上型１２０の押さえ部１２１によって押さえることで、この反りは矯正され、ヒートシンク１０の他面と凹部１１１の底部とは隙間なく密着する。そのため、ヒートシンク１０の他面における樹脂バリの発生は防止される。

また、押さえ部１２１の押さえによって、ヒートシンク１０の一面が凹となる反りは矯正されてはいるが、当該反りを引き起こそうとする力は、ヒートシンク１０に内在している。それゆえ、封止工程時に、当該一面が凸となるようにヒートシンク１０を反らせようとする力が、ヒートシンク１０に加わっても、ヒートシンク１０には、その力とは反対方向に反ろうとする力が存在しているので、当該一面が凸となるような反りは抑制されるのである。

よって、上記製造方法によれば、封止工程において、ヒートシンク１０を部品搭載面である一面の中央部にて押さえることなく、当該一面が凸となるようにヒートシンク１０が反るのを抑制し、ヒートシンク１０の他面にモールド樹脂４０が付着するのを防止することができる。

なお、図５は、本実施形態の他の例としての封止工程を示す工程図である。図５に示されるように、本製造方法に用いられる金型１００としては、下型１１０の凹部１１１の底部が、その中央部が凸となるような凸面とされたものであってもよい。

この場合、封止工程における押さえ部１２１の押さえによって、ヒートシンク１０は当該凸面に密着するように反らされるので、ヒートシンク１０の他面へのモールド樹脂４０の回り込み防止に好ましい。

（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図であり、（ａ）、（ｂ）はモールド樹脂４０による封止工程を断面的に示す図であり、（ｃ）は突出部１２ａを拡大して示す斜視図である。

本製造方法は、上記した第１実施形態の製造方法に比べて、ヒートシンク１０における互いに対向する端部に位置する側面に、突出部１２ａを設け、この突出部１２ａを利用して封止工程を行うことが相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。

図６に示されるように、本実施形態では、突出部１２ａは、ヒートシンク１０において互いに対向する端部の側面、ここでは、両張り出し部１２の張り出し方向の先端部に位置する側面に、それぞれ設けられている。

そして、この突出部１２ａは、当該側面のうちヒートシンク１０の一面寄りの部位を、当該側面の他の部位よりも突出させたものとして構成されている。ここでは、突出部１２ａは当該他の部位とは段差をもって突出している。このような突出部１２ａは、プレス加工やエッチング加工などにより形成される。

そして、本製造方法では、このような突出部１２ａを有するヒートシンク１０に対して、上記同様に、電子部品２０の搭載・固定、リードフレーム３０の固定、さらにはワイヤボンディングなどを行い、続いて、封止工程を行う。

図６（ａ）では、ヒートシンク１０はプレス等による成形時の力によって、その一面が凸となるように反っている。しかし、本製造方法の封止工程では、上記製造方法のようにヒートシンク１０に予め反りを設ける方法ではなく、上記同様の第１、第２の工程を行うときに突出部１２ａを利用することで、金型１００内のヒートシンク１０において、その一面が凸となるような反りが発生するのを防止する。

すなわち、図６に示されるように、本封止工程における第１の工程では、突出部１２ａを凹部１１１の側面に接触させ、凹部１１１の側面から突出部１２ａに圧力を加えた状態で、ヒートシンク１０を凹部１１１内に配置する。

具体的には、突出部１２ａを凹部１１１の側面に接触させ当該接触の圧力が加わった状態で、ヒートシンク１０の張り出し部１２を押さえ部１２１で押し込むことにより、突出部１２ａと凹部１１１の側面とを摺動させながら、ヒートシンク１０を凹部１１１内に配置し、ヒートシンク１０の他面の全体を凹部１１１の底部に密着させる。ここまでが第１の工程である。

その後は、上記第１実施形態と同様に、第２の工程として、ヒートシンク１０および電子部品２０と上型１２０との隙間にモールド樹脂４０を充填してモールド樹脂４０による封止を行い、リードフレーム３０のカットなどを行う。

こうして、本実施形態においては、ヒートシンク１０が突出部１２ａを有すること以外は、上記図１と同様の構成を有するモールドパッケージができあがる。以上が、本実施形態の製造方法である。

上記製造方法によれば、第１の工程でヒートシンク１０を凹部１１１内に配置するときに、ヒートシンク１０の側面のうちヒートシンク１０の一面寄りの部位に設けられた突出部１２ａと凹部１１１の側面とが摺動するが、その摺動の摩擦力によって、ヒートシンク１０に対して、その一面が凹となるように反る方向に力が加わる。

そして、金型１００に配置された後のヒートシンク１０に対しては、ヒートシンク１０の対向する端部にて、凹部１１１の側面からヒートシンク１０の一面寄りの突出部１２ａに圧力が加わるため、ヒートシンク１０においては、図６（ｂ）におけるヒートシンク１０中に示す白矢印のように、その一面が凹となるように反る方向に力が発生した状態となる。

それにより、上記図６（ａ）において発生していた反りは矯正され、図６（ｂ）に示されるように、ヒートシンク１０は平板形状となり、その他面全体が凹部１１１の底部に密着する。そして、この状態で、第２の工程で、モールド樹脂４０による封止が行われるのである。

そのため、本製造方法によれば、封止工程において、ヒートシンク１０を部品搭載面である一面の中央部にて押さえることなく、当該一面が凸となるようにヒートシンク１０が反るのを抑制し、ヒートシンク１０の他面にモールド樹脂４０が付着するのを防止することができる。

（第３実施形態）
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図であり、モールド樹脂４０による封止工程を断面的に示す図である。

本実施形態は、上記第２実施形態の製造方法と同様、封止工程の第１、第２の工程を行うときに突出部１２ａを利用することで、金型１００内のヒートシンク１０において、その一面が凸となるような反りが発生するのを防止するものである。

ここにおいて、上記第２実施形態では、突出部１２ａは当該他の部位とは段差をもって突出していたが、本実施形態の突出部１２ａは、ヒートシンク１０の側面のうちヒートシンク１０の他面寄りの部位から一面寄りの部位に向かってテーパ状に突出するものである。このような突出部１２ａもプレス加工やエッチング加工などにより形成される。

そして、本製造方法では、封止工程における第１の工程において、ヒートシンク１０の張り出し部１２を押さえ部１２１で押し込むことにより、テーパ状の突出部１２ａと凹部１１１の側面とを摺動させながら、ヒートシンク１０を凹部１１１内に配置する。それにより、突出部１２ａを凹部１１１の側面に接触させつつ、凹部１１１の側面から突出部１２ａに圧力を加えた状態で、ヒートシンク１０が凹部１１１内に配置される。

そのため、本製造方法においても、ヒートシンク１０において、図７（ｂ）におけるヒートシンク１０中に示す白矢印のように、その一面が凹となるように反る方向に力が発生した状態となり、ヒートシンク１０は平板形状となって、その他面全体が凹部１１１の底部に密着する。こうして、第１の工程を行った後、上記同様の第２の工程を行うことで、テーパ状の突出部１２ａを有するモールドパッケージができあがる。

以上が本製造方法であるが、本実施形態においても、上記同様、封止工程において、ヒートシンク１０の一面が凸となるようにヒートシンク１０が反るのが抑制され、ヒートシンク１０の他面の樹脂バリの発生を防止できる。

ここで、本製造方法では、突出部１２ａをテーパ状に突出させることにより、ヒートシンク１０を凹部１１１に配置するときに、突出部１２ａと凹部１１１の側面とを接触させつつ、ヒートシンク１０を凹部１１１にスムーズに入れやすい。さらに、図７に示されるように、凹部１１１の側面を当該凹部１１の底部から開口部側に向かって拡がるテーパ面とすれば、ヒートシンク１０の凹部１１１への挿入を、よりスムーズに行える。

（第４実施形態）
図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図であり、モールド樹脂４０による封止工程を断面的に示す図である。

本実施形態の製造方法も、上記第２実施形態と同様、突出部１２ａを利用するものであるが、本実施形態では、金型１００の下型１１０を２分割された第１の下型１１０ａと第２の下型１１０ｂとより構成されたものとしたことが相違する。

これら第１の下型１１０ａおよび第２の下型１１０ｂは、上記各実施形態における下型１１０を凹部１１１の中央部付近にて２分割したものであり、最終的には当該両下型１１０ａ、１１０ｂが合致して、上記同様の下型１１０を構成するものである。

本製造方法の封止工程における第１の工程では、まず、図８（ａ）に示されるように、当該両下型１１０ａ、１１０ｂを分離させた状態で、ヒートシンク１０を凹部１１１内に配置する。このとき、両下型１１０ａ、１１０ｂが分離しているので、その分、凹部１１１の開口幅も広がっており、ヒートシンク１０の突出部１２ａと凹部１１１の側面とは接触せず、離れた状態となる。

次に、図８（ｂ）に示されるように、両下型１１０ａ、１１０ｂを合致させて最終的な下型１１０の形状を形成することにより、突出部１２ａを凹部１１１の側面に接触させ、凹部１１１の側面から突出部１２ａに圧力を加えた状態とする。

そのため、ヒートシンク１０において、図８（ｂ）におけるヒートシンク１０中に示す白矢印のように、その一面が凹となるように反る方向に力が発生した状態となり、平板形状となったヒートシンク１０は、その他面全体を凹部１１１の底部に密着させつつ、当該凹部１１１内に配置される。

こうして、第１の工程を行った後、上記同様の第２の工程を行うことで、テーパ状の突出部１２ａを有するモールドパッケージができあがる。以上が本製造方法であり、本実施形態においても、封止工程において、ヒートシンク１０の一面が凸となるようにヒートシンク１０が反るのが抑制され、ヒートシンク１０の他面の樹脂バリの発生を防止することができる。

（第５実施形態）
図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第５実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図であり、モールド樹脂４０による封止工程を断面的に示す図である。本実施形態の製造方法は、突出部１２ａを利用する上記第２および第３実施形態の製造方法において、ヒートシンク１０の温度に工夫を施したものである。

すなわち、本製造方法の封止工程における第１の工程では、ヒートシンク１０の温度を金型１００の温度、特に下型１１０の温度よりも低く且つ常温未満とした状態で突出部１２ａを凹部１１１の側面に接触させ上記圧力を加えた状態で、ヒートシンク１０を凹部１１１内に配置する。

具体的に、下型１１０の温度は、モールド樹脂４０の成形温度、たとえば約２００℃としておき、ヒートシンク１０の温度は、たとえば１０℃以下としておく。そして、図９（ａ）に示されるように、このような低温のヒートシンク１０を凹部１１１内に配置する。

それによれば、常温未満のヒートシンク１０が常温に戻ったときに、その分、ヒートシンク１０が凹部１１１内にて膨張するから、突出部１２ａと凹部１１１の側面との接触の圧力が増加する。そして、図９（ｂ）におけるヒートシンク１０中に示す白矢印のように、ヒートシンク１０の一面が凹となるように反る方向に力が発生するが、上記接触の圧力の増加によって、当該発生する力も増加する。

そのため、図９（ｂ）に示されるように、ヒートシンク１０は、その反りが矯正されて平板形状となり、その他面全体が凹部１１１の底部に密着する。そして、この状態でモールド樹脂４０による封止が行われるから、ヒートシンク１０の他面にモールド樹脂４０が付着するのを防止することができる。

（第６実施形態）
図１０（ａ）、（ｂ）は、本発明の第６実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図であり、モールド樹脂４０による封止工程を断面的に示す図である。本実施形態の製造方法は、上記第２実施形態の製造方法と同様、突出部１２ａを利用するものであるが、上型１２０の押さえ部１２１の位置を変更したものである。

ここでは、図１０に示されるように、押さえ部１２１の位置を上記第２実施形態に比べて、ヒートシンク１０の中央部寄りに変更している。ただし、あくまで、押さえ部１２１は、ヒートシンク１０の一面における電子部品２０よりも周辺部寄りの部位を押さえるものである。このように押さえ部１２１の位置を、ヒートシンク１０の中央部寄りとすることで、反りを矯正するための押さえ力がより大きくなることが期待される。

（第７実施形態）
図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第７実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図であり、モールド樹脂４０による封止工程を断面的に示す図である。

図１１に示されるように、本製造方法では、封止工程においてヒートシンク１０の他面と下型１１０における凹部１１１の底部との間に緩衝材２００を介在させたものであり、上記した各実施形態に組み合わせて適用が可能である。この緩衝材２００としては、たとえばグリース、布、皮などが挙げられる。

この場合、図１１（ａ）に示されるように、凹部１１１の底部に緩衝材２００を敷き詰めておき、その上からヒートシンク１０を凹部１１１内に配置する。これにより、ヒートシンク１０と凹部１１１の底部との隙間が緩衝材２００によって埋められた形となるので、当該隙間の発生防止という点で好ましく、ヒートシンク１０の他面における樹脂バリの発生防止に効果的である。

（第８実施形態）
図１２（ａ）、（ｂ）は、本発明の第８実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図であり、モールド樹脂４０による封止工程を断面的に示す図である。

本製造方法は、ヒートシンク１０を２層構造することで、封止工程中の熱によって金型１００内のヒートシンク１０の一面が凸となるような反りが発生するのを防止するものであり、上記した各実施形態の製造方法と組み合わせて適用が可能である。

具体的に、本製造方法では、図１２に示されるように、ヒートシンク１０を、当該ヒートシンク１０の他面側に位置する第１の層１０ａと当該ヒートシンク１０の一面側に位置する第２の層１０ｂとが積層されてなるものとし、さらに、第１の層１０ａを第２の層１０ｂよりも線膨張係数が大きいものとする。限定するものではないが、たとえば、第１の層１０ａを銅とし、第２の層１０ｂを鉄とし、これらが圧延加工などで接合されたものとする。

それによれば、金型１００内に配置されたヒートシンク１０に熱が加わったときに、線膨張係数の大きい方の第１の層１０ａが、線膨張係数の小さい方の第２の層１０ｂよりも膨張度合が大きくなるから、ヒートシンク１０に対しては、その一面が凹となるように反る方向に力が加わった状態となる。

そのため、図１２（ａ）に示されるように、ヒートシンク１０が、その一面が凸となるように反っていたとしても、封止工程の際の熱によって、図１２（ｂ）に示されるように、当該反りが矯正されて、ヒートシンク１０は平板形状となりやすい。

つまり、本実施形態は、加熱時に、ヒートシンク１０の一面が凸となるような反りとは反対方向の反りを生じさせる力を付与するものであり、上記各実施形態と組み合わせることで、効果的なものである。ここで、本実施形態において、ヒートシンク１０の端部に設ける上記突出部１２ａは、具体的にはヒートシンク１０の一面側に位置する第２の層１０ｂに設ければよい。

（他の実施形態）
なお、板状をなすヒートシンクとしては、上記した矩形部１１および張り出し部１２を有する形状に限定されるものではなく、たとえば正方形や長方形などの単純な矩形であってもよいし、それ以外の多角形、あるいは、円形などであってもよい。

これらの場合には、ヒートシンクにおいて互いに対向する端部に位置する側面とは、たとえば矩形や多角形における対向する２辺に位置する側面であったり、円の中心を挟んで対向する側面となる。そして、この側面において上記した突出部１２ａを設けるようにすればよい。

また、ヒートシンク１０の一面上に設けられる電子部品２０は、複数個であってもよい。この場合、ヒートシンク１０の一面の周辺部を除く中央部寄りの部位に、複数個の電子部品２０を搭載すればよい。

１０ ヒートシンク
１０ａ 第１の層
１０ｂ 第２の層
１２ａ 突出部
２０ 電子部品
４０ モールド樹脂
１００ 金型
１１０ 下型
１１１ 下型の凹部
１２０ 上型

Claims (5)

1. 板状をなすヒートシンク（１０）の一面の中央部寄りに電子部品（２０）を搭載し、前記ヒートシンク（１０）および前記電子部品（２０）をモールド樹脂（４０）で封止しつつ、前記ヒートシンク（１０）の他面を前記モールド樹脂（４０）より露出させるようにしたモールドパッケージの製造方法において、
   凹部（１１１）を有する下型（１１０）と前記凹部（１１１）を閉塞するように前記下型（１１０）に合致する上型（１２０）とよりなる前記モールド樹脂（４０）成形用の金型（１００）を用意し、
   前記ヒートシンク（１０）の他面を前記下型（１１０）の前記凹部（１１１）の底部に対向させた状態で、前記電子部品（２０）が搭載された前記ヒートシンク（１０）を前記凹部（１１１）内に配置するとともに、前記ヒートシンク（１０）および前記電子部品（２０）と前記上型（１２０）とが隙間を有した状態となるように、前記上型（１２０）を前記下型（１１０）に合致させることにより、前記ヒートシンク（１０）を前記金型（１００）に固定する第１の工程と、
   その後、前記ヒートシンク（１０）および前記電子部品（２０）と前記上型（１２０）との隙間に前記モールド樹脂（４０）を充填して前記モールド樹脂（４０）による封止を行う第２の工程とを備え、
   前記第１の工程の前に、予め前記ヒートシンク（１０）をその一面が凹となるように反らせておき、前記第１の工程では、当該反りの状態を維持したまま前記ヒートシンク（１０）を前記凹部（１１１）内に配置し、続いて、前記第２の工程にて、前記ヒートシンク（１０）の一面のうち前記電子部品（２０）よりも周辺部寄りの部位を前記上型（１２０）で押さえて、前記ヒートシンク（１０）の他面の全体を前記凹部（１１１）の底部に密着させることを特徴とするモールドパッケージの製造方法。
2. 板状をなすヒートシンク（１０）の一面の中央部寄りに電子部品（２０）を搭載し、前記ヒートシンク（１０）および前記電子部品（２０）をモールド樹脂（４０）で封止しつつ、前記ヒートシンク（１０）の他面を前記モールド樹脂（４０）より露出させるようにしたモールドパッケージの製造方法において、
   凹部（１１１）を有する下型（１１０）と前記凹部（１１１）を閉塞するように前記下型（１１０）に合致する上型（１２０）とよりなる前記モールド樹脂（４０）成形用の金型（１００）を用意し、
   前記ヒートシンク（１０）の他面を前記下型（１１０）の前記凹部（１１１）の底部に対向させた状態で、前記電子部品（２０）が搭載された前記ヒートシンク（１０）を前記凹部（１１１）内に配置するとともに、前記ヒートシンク（１０）および前記電子部品（２０）と前記上型（１２０）とが隙間を有した状態となるように、前記上型（１２０）を前記下型（１１０）に合致させることにより、前記ヒートシンク（１０）を前記金型（１００）に固定する第１の工程と、
   その後、前記ヒートシンク（１０）および前記電子部品（２０）と前記上型（１２０）との隙間に前記モールド樹脂（４０）を充填して前記モールド樹脂（４０）による封止を行う第２の工程とを備え、
   前記ヒートシンク（１０）において互いに対向する端部に位置する側面にて、当該側面のうち前記ヒートシンク（１０）の一面寄りの部位を、当該側面の他の部位よりも突出する突出部（１２ａ）とし、
   前記第１の工程では、前記突出部（１２ａ）を前記凹部（１１１）の側面に接触させ、前記凹部（１１１）の側面から前記突出部（１２ａ）に圧力を加えた状態で、前記ヒートシンク（１０）を前記凹部（１１１）内に配置し、前記ヒートシンク（１０）の他面の全体を前記凹部（１１１）の底部に密着させるようにしたことを特徴とするモールドパッケージの製造方法。
3. 前記突出部（１２ａ）は、前記ヒートシンク（１０）の側面のうち前記ヒートシンク（１０）の他面寄りの部位から一面寄りの部位に向かってテーパ状に突出するものであることを特徴とする請求項２に記載のモールドパッケージの製造方法。
4. 前記第１の工程では、前記ヒートシンク（１０）の温度を常温未満とした状態で前記突出部（１２ａ）を前記凹部（１１１）の側面に接触させて、前記ヒートシンク（１０）を前記凹部（１１１）内に配置することを特徴とする請求項２または３に記載のモールドパッケージの製造方法。
5. 前記ヒートシンク（１０）を、当該ヒートシンク（１０）の他面側に位置する第１の層（１０ａ）と当該ヒートシンク（１０）の一面側に位置する第２の層（１０ｂ）とが積層されてなるものであって、前記第１の層（１０ａ）が前記第２の層（１０ｂ）よりも線膨張係数が大きいものとすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のモールドパッケージの製造方法。

Images