JP2012028485A - Module manufacturing method - Google Patents

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Junichi Kimura
潤一 木村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a module having excellent radiation performance.SOLUTION: The module manufacturing method of the present invention comprises the steps of placing a substrate 22 above a resin tub 63 in a state where a semiconductor device 24a lies with its face down, softening non-fluidized resin 25a loaded in the resin tub 63 until fluidization occurs while sucking air in a space formed between the substrate 22 and the resin 25a, dipping the semiconductor device 24a into the softened resin 25a while contacting an undersurface of the substrate 22 with a liquid level of the resin 25a, subsequently compressing the resin 25a until a resin part 25 has a specified dimension, subsequently hardening the resin 25a to form the resin part 25 on the substrate 22, and subsequently forming a heat radiation film 26. Accordingly, the resin 25a can be easily filled even in a narrow gap thereby decreasing a distance between the semiconductor device 24a and the heat radiation film 26.

Description

本発明は、プリント基板上やリードフレームに実装された発熱部品が樹脂で覆われたモジュールの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method of manufacturing a module in which a heat generating component mounted on a printed board or a lead frame is covered with a resin.

以下、従来のモジュール１について図面を用いて説明する。図１６は、従来のモジュール１の断面図であり、図１７は同、モジュール１の製造フローチャートである。図１６、図１７において、プリント基板２は、熱硬化性の樹脂基板であり、このプリント基板２の上面に発熱部品３が実装されている。なお、発熱部品３は半導体素子であり、この半導体素子はプリント基板２に対し、フェイスダウン状態でフリップチップ実装されている。ここで、プリント基板２上には、半導体素子以外のチップ部品も装着され、これら半導体素子やチップ部品によって電源回路が形成されている。プリント基板２の上面には樹脂部４が形成され、この樹脂部４内には発熱部品３やチップ部品が埋設されている。そして、プリント基板２の上面の周端部には電源回路のグランドと接続された接続パターン５が形成されている。   Hereinafter, the conventional module 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 16 is a cross-sectional view of a conventional module 1, and FIG. 17 is a manufacturing flowchart of the module 1. 16 and 17, the printed board 2 is a thermosetting resin board, and the heat generating component 3 is mounted on the upper surface of the printed board 2. The heat generating component 3 is a semiconductor element, and this semiconductor element is flip-chip mounted on the printed circuit board 2 in a face-down state. Here, chip parts other than semiconductor elements are also mounted on the printed circuit board 2, and a power supply circuit is formed by these semiconductor elements and chip parts. A resin portion 4 is formed on the upper surface of the printed circuit board 2, and the heat generating component 3 and a chip component are embedded in the resin portion 4. A connection pattern 5 connected to the ground of the power supply circuit is formed on the peripheral edge of the upper surface of the printed circuit board 2.

放熱膜６は厚膜導体であり、この樹脂部４の上面と側面ならびにプリント基板２の側面の一部を覆うように形成されている。ここで、接続パターン５は、樹脂部４の側面から露出するように設けられ、この露出部で放熱膜６と接続されている。ここで樹脂部４は樹脂であるので熱伝導度が悪い。したがって、発熱部品３が発生する熱をモジュール外部へと放熱するためには発熱部品３と放熱膜６との間の樹脂部４の厚みを薄くすることが必要である。   The heat dissipating film 6 is a thick film conductor, and is formed so as to cover the upper and side surfaces of the resin portion 4 and part of the side surface of the printed circuit board 2. Here, the connection pattern 5 is provided so as to be exposed from the side surface of the resin portion 4, and is connected to the heat dissipation film 6 at this exposed portion. Here, since the resin part 4 is resin, its thermal conductivity is poor. Therefore, in order to dissipate the heat generated by the heat generating component 3 to the outside of the module, it is necessary to reduce the thickness of the resin portion 4 between the heat generating component 3 and the heat dissipation film 6.

次に、以上のような従来のモジュール１の製造方法について説明する。実装工程１１では、プリント基板２が複数個連結された状態で、それぞれのプリント基板２上に発熱部品３やチップ部品を実装する。トランスファ成型工程１２は、実装工程１１の後でプリント基板２の上面に、発熱部品３を覆うように樹脂部４を形成する工程である。ここで、樹脂部４を形成する樹脂４ａには、熱硬化性の樹脂が用いられている。   Next, a method for manufacturing the conventional module 1 as described above will be described. In the mounting step 11, the heat generating component 3 and the chip component are mounted on each printed circuit board 2 in a state where a plurality of printed circuit boards 2 are connected. The transfer molding step 12 is a step of forming the resin portion 4 on the upper surface of the printed circuit board 2 so as to cover the heat generating component 3 after the mounting step 11. Here, a thermosetting resin is used as the resin 4 a forming the resin portion 4.

接続パターン露出工程１３は、トランスファ成型工程１２の後で、プリント基板２同士が連結された位置に凹部を形成し、樹脂部４の側面から接続パターン５が露出するようにする。導体ペースト印刷工程１４は、接続パターン露出工程１３の後で、樹脂部４の上面に導電性ペースト６ａを塗布し、硬化することにより、樹脂部４表面に放熱膜６が形成される。なお、このときに、導電性ペースト６ａが凹部内にも埋め込まれる。   In the connection pattern exposure step 13, after the transfer molding step 12, a concave portion is formed at a position where the printed circuit boards 2 are connected to each other so that the connection pattern 5 is exposed from the side surface of the resin portion 4. In the conductive paste printing step 14, after the connection pattern exposing step 13, the conductive paste 6 a is applied to the upper surface of the resin portion 4 and cured, whereby the heat radiation film 6 is formed on the surface of the resin portion 4. At this time, the conductive paste 6a is also embedded in the recess.

分割工程１５は、導体ペースト印刷工程１４の後でプリント基板２同士の連結部を切断する工程であり、これによってモジュール１が完成する。   The dividing step 15 is a step of cutting the connecting portion between the printed circuit boards 2 after the conductor paste printing step 14, thereby completing the module 1.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。   As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.

特開２００４−１７２１７６号公報JP 2004-172176 A

しかしながら従来のモジュール１はトランスファ成型によって形成されるので、狭い隙間に対しては樹脂４ａが流れ込みにくくなる。そしてこれは多数個のモジュール１に樹脂部４を一括に形成する場合、特に顕著となる。たとえば、モジュール１の位置がゲートより遠くなるほど、樹脂４ａの圧力低下が生じ易く、隙間が狭いと流れにくくなる。これにより、発熱部品３と放熱膜６との間の樹脂部４の厚さを厚くしなければならないという課題を有していた。   However, since the conventional module 1 is formed by transfer molding, it is difficult for the resin 4a to flow into a narrow gap. This is particularly noticeable when the resin portions 4 are collectively formed on a large number of modules 1. For example, as the position of the module 1 is farther from the gate, the pressure of the resin 4a is more likely to decrease. When the gap is narrow, it is difficult to flow. Accordingly, there is a problem that the thickness of the resin portion 4 between the heat generating component 3 and the heat dissipation film 6 must be increased.

そこで本発明は、この問題を解決したもので、放熱性の良好なモジュールの製造方法を提供することを目的としたものである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves this problem and aims to provide a method for manufacturing a module with good heat dissipation.

この目的を達成するために、樹脂槽の上方に発熱体が下方を向く方向で基体を載置し、前記樹脂槽へ投入された非流動状態の樹脂が流動可能となるまで軟化させるとともに、前記基体と前記樹脂との間に形成される空間の空気を吸引し、その後で前記発熱体を前記軟化した樹脂へ浸漬するとともに、前記基体下面を前記樹脂の液面へ接触させ、その後で前記樹脂部が規定の寸法となるように前記樹脂を圧縮し、その後で前記樹脂を硬化して前記基体上に前記樹脂部を形成し、その後で前記放熱膜を形成するものである。これにより所期の目的を達成することができる。   In order to achieve this object, the base is placed above the resin tank in a direction in which the heating element faces downward, and the non-flowing resin charged into the resin tank is softened until it can flow, Air in the space formed between the base and the resin is sucked, and then the heating element is immersed in the softened resin, and the lower surface of the base is brought into contact with the liquid surface of the resin, and then the resin The resin is compressed so that the portion has a specified size, and then the resin is cured to form the resin portion on the substrate, and then the heat dissipation film is formed. As a result, the intended purpose can be achieved.

以上のように本発明によれば、基体と、この基体上に装着された発熱体と、この発熱体が埋設されるとともに、前記基体の少なくとも上面に形成された樹脂部と、少なくともこの樹脂部の上面に形成された放熱膜とを有したモジュールの製造方法において、前記基体の上面に前記発熱体を装着し、その後で樹脂槽の上方に前記発熱体が下方を向く方向で前記基体を載置し、前記樹脂槽へ投入された非流動状態の樹脂が流動可能となるまで軟化させるとともに、前記基体と前記樹脂との間に形成される空間の空気を吸引し、その後で前記発熱体を前記軟化した樹脂へ浸漬するとともに、前記基体下面を前記樹脂の液面へ接触させ、その後で前記樹脂部が規定の寸法となるように前記樹脂を圧縮し、その後で前記樹脂を硬化して前記基体上に前記樹脂部を形成し、その後で前記放熱膜を形成するモジュールの製造方法であり、これにより狭い隙間にも樹脂を容易に充填できるので、発熱体と放熱膜との間の距離を小さくできる。したがって、放熱性の良好なモジュールを実現できる。   As described above, according to the present invention, the base body, the heating element mounted on the base body, the resin part embedded in the heating element and formed on at least the upper surface of the base body, and at least the resin part In the method of manufacturing a module having a heat dissipation film formed on the upper surface of the substrate, the heating element is mounted on the upper surface of the substrate, and then the substrate is mounted above the resin tank in a direction in which the heating element faces downward. And is softened until the non-flowing resin put into the resin tank becomes flowable, and sucks air in a space formed between the base and the resin, and then the heating element While immersing in the softened resin, the lower surface of the base is brought into contact with the liquid surface of the resin, and then the resin is compressed so that the resin portion has a specified size, and then the resin is cured to On the substrate Forming a fat portion, a subsequent method of manufacturing the modules forming the heat radiation film, since thereby easily filling the resin in a narrow gap, the distance between a heat generating body and a heat radiating film can be reduced. Therefore, a module with good heat dissipation can be realized.

実施の形態１におけるモジュールの断面図Sectional drawing of the module in Embodiment 1 同、モジュールの側面図Side view of the module 同、第２の例におけるモジュールの側面図Side view of module in second example 同、モジュールの製造フローチャートSame as above, module manufacturing flowchart 同、リードフレーム装着工程におけるモジュールの側面図Side view of the module in the lead frame mounting process 同、樹脂部形成装置の概略断面図Schematic sectional view of the resin part forming apparatus 同、樹脂部形成工程の製造フローチャートManufacturing flowchart of resin part forming process 同、樹脂基板搭載工程における樹脂部形成装置の断面図Sectional view of the resin part forming device in the resin substrate mounting process 同、浸漬工程における樹脂部形成装置の断面図Sectional view of the resin part forming device in the dipping process 同、圧縮流入工程における樹脂部形成装置の断面図Sectional view of the resin part forming apparatus in the compression inflow process 同、第３の例のモジュールの断面図Sectional view of the module of the third example 同、第４の例のモジュールの断面図Sectional view of the module of the fourth example 同、第５の例のモジュールの断面図Sectional view of the module of the fifth example 実施の形態２におけるモジュールの断面図Sectional drawing of the module in Embodiment 2 同、他の例におけるモジュールの断面図Sectional view of the module in another example 従来のモジュールの断面図Cross-sectional view of a conventional module 同、モジュールの製造フローチャートSame as above, module manufacturing flowchart

以下、本実施の形態におけるモジュールについて説明する。   Hereinafter, the module in the present embodiment will be described.

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態におけるモジュール２１の断面図であり、図２は、同モジュールの側面図である。なお図１、図２において、図１５と同じものには同じ番号を用い、その説明は簡略化している。図１、図２において、基板２２（基体の一例として用いた）は、ガラス・エポキシ基材の多層基板であり、本実施の形態における基板２２には厚みが０．２ｍｍの４層基板を用いている。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a module 21 in the present embodiment, and FIG. 2 is a side view of the module. 1 and 2, the same reference numerals are used for the same components as those in FIG. 15, and the description thereof is simplified. 1 and 2, a substrate 22 (used as an example of a base) is a glass / epoxy base multilayer substrate, and a four-layer substrate having a thickness of 0.2 mm is used as the substrate 22 in the present embodiment. ing.

この基板２２上には、はんだ２３によって半導体素子２４ａ（発熱体の一例として用いた）やチップ部品２４ｂが、実装されている。ここで本実施の形態において半導体素子２４ａは、厚みが０．３５ｍｍのチップサイズパッケージによる半導体であり、はんだバンプによって基板２２へフェイスダウンの状態でフリップチップ実装されている。なお、本実施の形態において、バンプ間のピッチが約０．２５ｍｍであるので、バンプ間の隙間は約０．１２ｍｍであり、半導体素子２４ａと基板２２との間の間隔は、約０．１２ｍｍである。またチップ部品２４ｂと基板２２との間の間隔は、約０．０８ｍｍである。   On the substrate 22, a semiconductor element 24 a (used as an example of a heating element) and a chip component 24 b are mounted by solder 23. Here, in the present embodiment, the semiconductor element 24a is a semiconductor with a chip size package having a thickness of 0.35 mm, and is flip-chip mounted on the substrate 22 in a face-down state by solder bumps. In the present embodiment, since the pitch between the bumps is about 0.25 mm, the gap between the bumps is about 0.12 mm, and the distance between the semiconductor element 24a and the substrate 22 is about 0.12 mm. It is. The distance between the chip component 24b and the substrate 22 is about 0.08 mm.

ここで、半導体素子２４ａには電源回路の一部が形成されており、この半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂなどが基板２２へ実装されることによって、基板２２上に電源回路が形成されている。なお、本実施の形態において半導体素子２４ａははんだバンプによって基板２２へ接続されているが、これは半導体素子２４ａにスタッドバンプなどを形成し、ＡＣＦやＡＣＰあるいはＮＣＦやＮＣＰなどの方法によって基板２２へ実装しても構わない。   Here, a part of the power supply circuit is formed in the semiconductor element 24 a, and the power supply circuit is formed on the substrate 22 by mounting the semiconductor element 24 a, the chip component 24 b, and the like on the substrate 22. In the present embodiment, the semiconductor element 24a is connected to the substrate 22 by solder bumps. However, the semiconductor element 24a is formed with stud bumps or the like on the semiconductor element 24a and is applied to the substrate 22 by a method such as ACF, ACP, NCF, or NCP. May be implemented.

樹脂部２５は、基板２２の上面側に形成され、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂなどが埋設されている。なお、本実施の形態における樹脂部２５には、熱硬化性樹脂を用いている。そして、放熱膜２６は、樹脂部２５の表面（上面と４側面全体）と、基板２２の上方側の一部までを覆うように形成されている。ここで、本実施の形態における放熱膜２６は、厚みが約１マイクロメートルのスパッタによる薄膜であるので、非常に薄くかつ緻密な（ピンホールなどの少ない）膜が形成できる。さらに、放熱膜２６には熱伝導性の良好な銅を用いているので、非常に放熱性を高くできる。また、放熱膜２６によってノイズなどのシールドを行うことができる。したがって、電源回路で発生するノイズの輻射を小さく、また外来ノイズなどによる妨害などに強いモジュール２１を実現できる。   The resin portion 25 is formed on the upper surface side of the substrate 22, and a semiconductor element 24a, a chip component 24b, and the like are embedded therein. A thermosetting resin is used for the resin portion 25 in the present embodiment. The heat dissipation film 26 is formed so as to cover the surface of the resin portion 25 (upper surface and the entire four side surfaces) and part of the upper side of the substrate 22. Here, since the heat dissipation film 26 in the present embodiment is a thin film formed by sputtering having a thickness of about 1 micrometer, a very thin and dense film (with few pinholes) can be formed. Furthermore, since copper with good thermal conductivity is used for the heat dissipation film 26, the heat dissipation can be made extremely high. Further, the heat radiation film 26 can shield noise and the like. Therefore, it is possible to realize the module 21 that reduces the noise radiation generated in the power supply circuit and is resistant to interference caused by external noise.

ここで、基板２２にはグランドパターン２７（熱伝導パターンの一例として用いた）が形成されている。このグランドパターン２７は基板２２の周縁部にまで設けられており、基板２２の側面には、グランドパターン２７の露出部が形成される。そして、この露出部において、グランドパターン２７と放熱膜２６とが接続される。なお、本実施の形態においてグランドパターン２７は、内層に設けられているが、これは、表層であっても構わない。ただし、可能な限りグランドパターン２７と放熱膜２６との接続は、内層によって行うことが望ましい。これはグランドパターン２７が金属であるので樹脂部２５に対する密着力が小さく、グランドパターン２７の露出部を基板２２の表層に設けると、後述する分割工程５３などにおいてグランドパターン２７と樹脂部２５との間の界面で剥離などが生じやすくなるためである。そしてこのようにグランドパターン２７の露出部を基板２２の内層に設けることにより、たとえ１マイクロメートルの厚みのスパッタ薄膜であっても、放熱膜２６にクラックなどを生じにくくできる。したがって、ノイズなどの漏れや飛び込みを少なくでき、妨害に強いモジュール２１を実現できる。   Here, a ground pattern 27 (used as an example of a heat conduction pattern) is formed on the substrate 22. The ground pattern 27 is provided up to the periphery of the substrate 22, and an exposed portion of the ground pattern 27 is formed on the side surface of the substrate 22. And in this exposed part, the ground pattern 27 and the heat dissipation film 26 are connected. In the present embodiment, the ground pattern 27 is provided in the inner layer, but it may be a surface layer. However, it is desirable to connect the ground pattern 27 and the heat dissipation film 26 as much as possible by the inner layer. This is because the ground pattern 27 is made of metal and has low adhesion to the resin portion 25. If the exposed portion of the ground pattern 27 is provided on the surface layer of the substrate 22, the ground pattern 27 and the resin portion 25 are separated in a division step 53 and the like to be described later. This is because peeling or the like is likely to occur at the interface between them. By providing the exposed portion of the ground pattern 27 in the inner layer of the substrate 22 in this manner, even if the sputtered thin film has a thickness of 1 micrometer, it is possible to prevent the heat radiation film 26 from being cracked. Therefore, leakage and jumping in of noise and the like can be reduced, and the module 21 resistant to interference can be realized.

また、本実施の形態では多層の樹脂基板を用いたが、これはアルミナ基板（セラミック基板）などを用いても良い。アルミナ基板は熱伝導性が良好であるので、さらに放熱性の良好なモジュール２１を実現できる。   In this embodiment, a multilayer resin substrate is used, but an alumina substrate (ceramic substrate) or the like may be used. Since the alumina substrate has good thermal conductivity, a module 21 with better heat dissipation can be realized.

ここでグランドパターン２７は、接続導体２９ａを介して、基板２２の下面の装着パッド３０ａへと接続される。この装着パッド３０ａの下面には、はんだ２３を介して、金属製のリードフレーム端子３１ａが装着されているので、このリードフレーム端子３１ａからも放熱できるので、良好な放熱性を有するモジュール２１を実現できる。また本実施の形態においては、リードフレーム端子３１ａには熱伝導性が良好な銅を用いている。これによりさらに半導体素子２４ａは生じる熱を放熱しやすくできる。   Here, the ground pattern 27 is connected to the mounting pad 30a on the lower surface of the substrate 22 through the connection conductor 29a. Since the metal lead frame terminal 31a is mounted on the lower surface of the mounting pad 30a via the solder 23, heat can be radiated from the lead frame terminal 31a, thereby realizing the module 21 having good heat dissipation. it can. In the present embodiment, copper having good thermal conductivity is used for the lead frame terminal 31a. As a result, the semiconductor element 24a can easily dissipate the generated heat.

そしてこの構成により、基板２２上に構成された電源回路の上方向と横方向とが、放熱膜２６によって囲まれることとなるので、半導体素子２４ａで生じた熱が、放熱膜２６に伝わり、放熱されることとなる。このとき、グランドパターン２７は放熱膜２６と接続されているので、樹脂部２５を介して放熱される熱に加え、グランドパターン２７を介した熱も放熱膜２６から放熱されることとなり、さらに優れた放熱性を得ることができる。また本実施の形態では、グランドパターン２７に伝達された熱は、リードフレーム端子３１ａからも放熱されることとなるので、さらに優れた放熱性を有することとなる。   With this configuration, the upper direction and the lateral direction of the power supply circuit configured on the substrate 22 are surrounded by the heat dissipation film 26, so that the heat generated in the semiconductor element 24a is transmitted to the heat dissipation film 26, and the heat dissipation is performed. Will be. At this time, since the ground pattern 27 is connected to the heat radiating film 26, in addition to the heat radiated through the resin portion 25, heat through the ground pattern 27 is also radiated from the heat radiating film 26. Heat dissipation can be obtained. In the present embodiment, the heat transmitted to the ground pattern 27 is also dissipated from the lead frame terminal 31a, so that the heat dissipation is further improved.

そして、このようなモジュール２１が親基板（図示なし）へと装着される場合、このリードフレーム端子３１ａは親基板のグランドへと接続される。これにより、電源回路で処理される（または発生する）高周波ノイズが外部へ漏洩したり、あるいは外部で発生した高周波ノイズがモジュール２１内の電源回路へ飛び込むことが少なくでき、妨害に対して強いモジュール２１を実現できる。   When such a module 21 is mounted on a parent board (not shown), the lead frame terminal 31a is connected to the ground of the parent board. As a result, the high frequency noise processed (or generated) in the power supply circuit can be less leaked to the outside, or the high frequency noise generated outside can be reduced from jumping into the power supply circuit in the module 21, and the module is strong against interference. 21 can be realized.

また本実施の形態においてグランドパターン２７は、基板２２の内層に形成している。本実施の形態においてグランドパターン２７は、上から第３層目に形成している。これにより、基板２２上に構成された電源回路は、グランドパターン２７と放熱膜２６とによって囲まれることとなるので、さらに妨害に対して強いモジュール２１を実現できる。   In the present embodiment, the ground pattern 27 is formed in the inner layer of the substrate 22. In the present embodiment, the ground pattern 27 is formed in the third layer from the top. As a result, the power supply circuit configured on the substrate 22 is surrounded by the ground pattern 27 and the heat dissipation film 26, so that the module 21 that is more resistant to interference can be realized.

ここで、信号端子２８と接続されたリードフレーム端子３１ｂは信号用の端子である。したがって、放熱膜２６とは電気的に分離することが必要である。そこで基板２２の下側は、放熱膜２６の不形成部３３を設けている。これにより、放熱膜２６とリードフレーム端子３１ｂとを電気的に分離できる。なお本実施の形態においては、不形成部３３を基板２２側面の全幅にわたって形成しているので、不形成部３３の形成が容易できる。したがって、安価なモジュール２１を実現できる。つまりこれは、放熱膜２６を形成する（後述の）放熱膜形成工程５４において、不形成部３３を形成するためのマスキングの工数が少なくできるためである。   Here, the lead frame terminal 31b connected to the signal terminal 28 is a signal terminal. Therefore, it is necessary to electrically separate from the heat dissipation film 26. Therefore, a non-formation portion 33 of the heat dissipation film 26 is provided on the lower side of the substrate 22. Thereby, the heat dissipation film 26 and the lead frame terminal 31b can be electrically separated. In the present embodiment, since the non-forming part 33 is formed over the entire width of the side surface of the substrate 22, the non-forming part 33 can be easily formed. Therefore, an inexpensive module 21 can be realized. That is, this is because the number of masking steps for forming the non-forming portion 33 can be reduced in the heat radiation film forming step 54 (described later) for forming the heat radiation film 26.

図３は、本実施の形態における第２の例のモジュールの側面図である。図３において、図１や図２と同じものには、同じ符号を用いて、その説明は簡略化している。この例では、放熱膜２６の不形成部３３は、リードフレーム端子３１ｂに対応する位置にのみ形成される。つまり、リードフレーム端子３１ａは、放熱膜２６と接続されている。つまり、リードフレーム端子３１ａに対応する位置では、放熱膜２６がモジュール２１の下端まで延在して形成されている。これにより、リードフレーム端子３１ａは、放熱膜２６と接続されるので、さらに放熱性の優れたモジュール２１を得ることができる。   FIG. 3 is a side view of the module of the second example in the present embodiment. In FIG. 3, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified. In this example, the non-forming portion 33 of the heat dissipation film 26 is formed only at a position corresponding to the lead frame terminal 31b. That is, the lead frame terminal 31 a is connected to the heat dissipation film 26. That is, the heat dissipation film 26 is formed to extend to the lower end of the module 21 at a position corresponding to the lead frame terminal 31a. Thereby, since the lead frame terminal 31a is connected to the heat dissipation film 26, the module 21 having further excellent heat dissipation can be obtained.

また本実施の形態において、グランドパターン２７は電源回路のグランドとは接続していない。このように、電源回路のグランド（図示せず）と、放熱膜２６とが高周波的（電気的）に分離されているので、電源回路の高周波信号が放熱膜２６から外部へと放射されることや、放熱膜２６へ飛び乗った高周波ノイズが電源回路内へ進入することを発生しにくくできる。ただし、半導体素子２４ａなどの発熱が大きく、さらに大きな放熱性を要求されるような場合には、半導体素子２４ａのグランドをグランドパターン２７へ接続する。これによりさらに放熱性が良好なモジュール２１を得ることができる。さらには、半導体素子２４ａのグランドを装着パッド３０ａと接続すると良い。なお、この場合、半導体素子２４ａのグランドと装着パッド３０ａとの間の接続は、接続導体２９ａにより行われる。そしてこのようにすれば、半導体素子２４ａで発生した熱は直接装着パッド３０ａへと伝わるので、さらに放熱性が良好なモジュール２１を得ることができる。   In the present embodiment, the ground pattern 27 is not connected to the ground of the power supply circuit. Thus, since the ground (not shown) of the power supply circuit and the heat dissipation film 26 are separated in a high frequency (electrical) manner, the high frequency signal of the power supply circuit is radiated from the heat dissipation film 26 to the outside. In addition, high-frequency noise jumping on the heat dissipation film 26 can be less likely to enter the power supply circuit. However, when the semiconductor element 24a or the like generates a large amount of heat and requires even greater heat dissipation, the ground of the semiconductor element 24a is connected to the ground pattern 27. Thereby, the module 21 with better heat dissipation can be obtained. Furthermore, the ground of the semiconductor element 24a may be connected to the mounting pad 30a. In this case, the connection between the ground of the semiconductor element 24a and the mounting pad 30a is made by the connection conductor 29a. In this way, since the heat generated in the semiconductor element 24a is directly transmitted to the mounting pad 30a, it is possible to obtain the module 21 with better heat dissipation.

一方電源回路を構成するチップ部品２４ｂの信号端子は、基板２２の表面の信号端子２８へと接続され、基板２２の上下の面の間を導通させる接続導体２９ｂを介して、基板２２の下面の装着パッド３０ｂに導出されている。そしてこの装着パッド３０ｂには、はんだ２３を介して金属製のリードフレーム端子３１ｂが装着されている。なお、このリードフレーム端子３１ｂも銅であるので、非常に放熱性が良好である。   On the other hand, the signal terminals of the chip component 24b constituting the power supply circuit are connected to the signal terminals 28 on the surface of the substrate 22 and are connected to the upper and lower surfaces of the substrate 22 through connection conductors 29b. It is led out to the mounting pad 30b. A metal lead frame terminal 31 b is attached to the attachment pad 30 b via the solder 23. In addition, since this lead frame terminal 31b is also copper, heat dissipation is very good.

次に以上のようなモジュール２１の製造方法について、図面を用いて説明する。図４は、本実施の形態におけるモジュールの製造フローチャートであり、図５は、同モジュールのリードフレーム装着工程におけるモジュールの側面図である。なお、図４、図５において、図１から図３や図１５、図１６と同じもの（工程）には同じ符号を用いており、その説明は簡略化している。   Next, a method for manufacturing the module 21 as described above will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a manufacturing flowchart of the module in the present embodiment, and FIG. 5 is a side view of the module in the lead frame mounting process of the module. 4 and 5, the same reference numerals are used for the same components (steps) as those in FIGS. 1 to 3, 15, and 16, and the description thereof is simplified.

図４において実装工程５１には、基板実装工程５１ａと、切断工程５１ｂと、リードフレーム装着工程５１ｃと、フィルム貼り付け工程５１ｄとを含んでいる。   In FIG. 4, the mounting process 51 includes a board mounting process 51a, a cutting process 51b, a lead frame mounting process 51c, and a film attaching process 51d.

まず、基板実装工程５１ａでは、基板２２が複数個連結された状態で行われ、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂを基板２２へ装着し、基板２２上に電源回路を形成する。本実施の形態における基板実装工程５１ａでは、基板２２の上面にクリーム状のはんだ２３を印刷し、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂを装着して、これらの部品を基板２２へリフローはんだ付けする。なお、半導体素子２４ａの下面側には、電源回路の一部(たとえばスイッチングなど)が形成されており、半導体素子２４ａは回路の形成面が基板２２と対向する方向（フェイスダウン）でフリップチップ装着される。そして基板実装工程５１ａでは、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂの実装が完了した後に、電源回路の特性検査が行われる。この検査において、所定の特性範囲外となるものは、修正作業が行われ、所定の特性を満足させる。なおこの修正作業としては、定数の異なるチップ部品２４ｂへ取替え作業などが行われる。   First, in the substrate mounting step 51a, a plurality of substrates 22 are connected, and the semiconductor element 24a and the chip component 24b are mounted on the substrate 22 to form a power supply circuit on the substrate 22. In the substrate mounting process 51 a in the present embodiment, cream-like solder 23 is printed on the upper surface of the substrate 22, the semiconductor element 24 a and the chip component 24 b are mounted, and these components are reflow soldered to the substrate 22. A part of the power supply circuit (for example, switching) is formed on the lower surface side of the semiconductor element 24a. The semiconductor element 24a is flip-chip mounted in a direction in which the circuit formation surface faces the substrate 22 (face down). Is done. In the board mounting process 51a, after the mounting of the semiconductor element 24a and the chip component 24b is completed, the characteristic inspection of the power supply circuit is performed. In this inspection, those that are out of the predetermined characteristic range are subjected to correction work to satisfy the predetermined characteristic. In addition, as this correction work, replacement work or the like to a chip component 24b having a different constant is performed.

切断工程５１ｂは、基板実装工程５１ａの後で基板２２の連結部を切除し、基板２２を個片へと分割する工程である。本実施の形態においては、この切断工程５１ｂによって、基板２２の側面にグランドパターン２７の露出部が形成される。   The cutting step 51b is a step of cutting the connecting portion of the substrate 22 after the substrate mounting step 51a and dividing the substrate 22 into individual pieces. In the present embodiment, the exposed portion of the ground pattern 27 is formed on the side surface of the substrate 22 by the cutting step 51b.

リードフレーム装着工程５１ｃは、切断工程５１ｂの後で基板２２をはんだ２３によってリードフレーム３１へと装着する工程である。具体的には、リードフレーム端子３１ａやリードフレーム端子３１ｂの箇所へクリーム状のはんだ２３を印刷したリードフレーム３１上に基板２２を搭載し、リフロー炉などによってリードフレーム端子３１ａやリードフレーム端子３１ｂと基板２２とを接続する。ここで、リードフレーム３１は、複数個分のリードフレーム端子３１ａやリードフレーム端子３１ｂが連結されているものである。   The lead frame mounting step 51c is a step of mounting the substrate 22 to the lead frame 31 with the solder 23 after the cutting step 51b. Specifically, the substrate 22 is mounted on the lead frame 31 on which the cream-like solder 23 is printed at the locations of the lead frame terminal 31a and the lead frame terminal 31b, and the lead frame terminal 31a and the lead frame terminal 31b are connected with a reflow furnace or the like. The substrate 22 is connected. Here, the lead frame 31 is formed by connecting a plurality of lead frame terminals 31a and lead frame terminals 31b.

なお、本実施の形態では基板２２を分割したが、切断工程５１ｂを設けずに基板２２が連結された状態で、リードフレーム３１を装着しても良い。このようにすれば、切断工程５１ｂが不要となるので、生産工数を低くでき、安価なモジュール２１を得ることができる。また連結された状態の基板２２に対し、リードフレーム端子３１ａやリードフレーム端子３１ｂをそれぞれに装着してもかまわない。この場合、後の分割工程５３において、リードフレーム３１を切断しなくても良いので、切断歯の寿命を長くできる。   Although the substrate 22 is divided in the present embodiment, the lead frame 31 may be mounted in a state where the substrate 22 is connected without providing the cutting step 51b. In this way, since the cutting step 51b is not required, the number of production steps can be reduced, and the inexpensive module 21 can be obtained. Further, the lead frame terminal 31a and the lead frame terminal 31b may be attached to the connected substrates 22 respectively. In this case, since it is not necessary to cut the lead frame 31 in the subsequent dividing step 53, the life of the cutting teeth can be extended.

フィルム貼り付け工程５１ｄは、リードフレーム装着工程５１ｃの後で、リードフレーム３１において基板２２が装着された面と反対側の面（図５中において下面）に耐熱性の樹脂フィルム５５を貼り付ける工程である。ここで樹脂フィルム５５の一方の面には粘着材が塗布されており、この粘着材によってフィルム５５をリードフレーム３１へと貼り付ける。これにより後述する樹脂部形成工程５２において、樹脂２５ａがリードフレーム端子３１ａやリードフレーム端子３１ｂの装着面（下面側）付着することを防止できる。なおフィルム５５には、耐熱性樹脂であるポリイミドやポリエチレンテレフタレートなどが用いられる。   In the film adhering step 51d, after the lead frame attaching step 51c, the heat resistant resin film 55 is attached to the surface (the lower surface in FIG. 5) opposite to the surface on which the substrate 22 is attached in the lead frame 31. It is. Here, an adhesive material is applied to one surface of the resin film 55, and the film 55 is attached to the lead frame 31 with this adhesive material. Thereby, in the resin part formation process 52 mentioned later, it can prevent that the resin 25a adheres to the mounting surface (lower surface side) of the lead frame terminal 31a or the lead frame terminal 31b. The film 55 is made of a heat-resistant resin such as polyimide or polyethylene terephthalate.

樹脂部形成工程５２は、実装工程５１の後で基板２２の上面に樹脂部２５を形成する工程である。なお、本実施の形態における樹脂部２５には、熱硬化性の樹脂２５ａが用いられる。この樹脂部形成工程５２については、後で詳しく説明する。   The resin portion forming step 52 is a step of forming the resin portion 25 on the upper surface of the substrate 22 after the mounting step 51. Note that a thermosetting resin 25a is used for the resin portion 25 in the present embodiment. The resin part forming step 52 will be described in detail later.

分割工程５３は、樹脂部形成工程５２の後で、リードフレーム３１の連結部を切断し、個片の状態へと分割する工程である。これにより各モジュール２１のリードフレーム端子３１ａ、リードフレーム端子３１ｂは、リードフレーム３１から切り離される。本実施の形態における分割工程５３では、ダイシング回転歯を用いて切断している。なお、基板２２のみが連結された状態である場合には、樹脂部２５と基板２２およびリードフレーム３１の連結部が切断され、基板２２、リードフレーム３１がともに連結された状態である場合には、樹脂部２５、基板２２、リードフレーム３１とが切断される。   The dividing step 53 is a step of cutting the connecting portion of the lead frame 31 and dividing it into individual pieces after the resin portion forming step 52. As a result, the lead frame terminal 31 a and the lead frame terminal 31 b of each module 21 are separated from the lead frame 31. In the dividing step 53 in the present embodiment, cutting is performed using dicing rotating teeth. When only the substrate 22 is connected, the connecting portion between the resin portion 25 and the substrate 22 and the lead frame 31 is cut, and when the substrate 22 and the lead frame 31 are both connected. The resin part 25, the substrate 22, and the lead frame 31 are cut.

シールド金属膜形成工程５４は、分割工程５３の後で金属スパッタにより樹脂部２５の表面（上面と側面）と基板２２の側面とに放熱膜２６を形成する。これにより、放熱膜２６は、基板２２の側面に設けられたグランドパターン２７の露出部でグランドパターン２７と接続される。このとき、リードフレーム端子３１ｂ（信号端子）のように放熱膜２６と接続させない端子には、マスキングを行っておく。これによって、不形成部３３が形成されることとなる。そしてシールド金属膜形成工程５４の後で、モジュール２１に対して最終の特性検査が行われて、モジュール２１が完成する。   In the shield metal film forming step 54, the heat dissipation film 26 is formed on the surface (upper surface and side surface) of the resin portion 25 and the side surface of the substrate 22 by metal sputtering after the dividing step 53. Thereby, the heat dissipation film 26 is connected to the ground pattern 27 at the exposed portion of the ground pattern 27 provided on the side surface of the substrate 22. At this time, masking is performed on a terminal that is not connected to the heat dissipation film 26, such as the lead frame terminal 31b (signal terminal). As a result, the non-forming portion 33 is formed. After the shield metal film forming step 54, the module 21 is subjected to a final characteristic inspection to complete the module 21.

以上の製造方法によれば、放熱膜２６は分割工程５３の後で形成されるので、ダイシング回転歯によって放熱膜２６に傷が生じにくくできる。これは特に、本実施の形態のように膜厚が薄い場合に重要である。   According to the above manufacturing method, since the heat dissipation film 26 is formed after the dividing step 53, the heat dissipation film 26 can be hardly damaged by the dicing rotating teeth. This is particularly important when the film thickness is small as in this embodiment.

次に樹脂部形成工程５２について、図面を用いて説明する。最初に樹脂部形成工程５２において、基板２２上に樹脂部２５を形成するための樹脂部形成装置６１について説明する。図６は、本実施の形態における樹脂部形成装置の概略断面図である。図６において、樹脂基板搭載部６２は、基板２２が搭載されるものであり、本実施の形態では半導体素子２４ａが下方を向く方向で、基板２２が装着される。従って、樹脂基板搭載部６２にはリードフレーム３１（実際的にはフィルム５５）を吸着する構成を設けている。   Next, the resin part formation process 52 is demonstrated using drawing. First, the resin part forming apparatus 61 for forming the resin part 25 on the substrate 22 in the resin part forming step 52 will be described. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the resin part forming apparatus in the present embodiment. In FIG. 6, the resin substrate mounting portion 62 is for mounting the substrate 22, and in the present embodiment, the substrate 22 is mounted in a direction in which the semiconductor element 24 a faces downward. Therefore, the resin substrate mounting portion 62 is provided with a structure for adsorbing the lead frame 31 (actually the film 55).

この樹脂基板搭載部６２の下方には、樹脂２５ａが投入される空間を有した樹脂槽６３が設けられている。ここで、樹脂槽６３は上下方向へと可動する。また、樹脂槽６３の底部６３ａは、樹脂槽６３全体の動きとは独立して、単独に垂直（図６において上下の）方向へ可動できる構造となっている。そしてこれら樹脂基板搭載部６２や樹脂槽６３には加熱手段（図示せず）が設けられており、これらによって基板２２や樹脂２５ａを加熱する。また、樹脂部形成装置６１にはコンプレッサ（図示せず）などが設けられ、樹脂槽６３内や樹脂槽６３と樹脂基板搭載部６２との間の空気を吸引することで、樹脂部２５の形成をほぼ真空状態下で行うことができるようになっている。これにより樹脂部２５中のボイドを防止できる。   Below the resin substrate mounting portion 62, a resin tank 63 having a space into which the resin 25a is charged is provided. Here, the resin tank 63 is movable in the vertical direction. Further, the bottom 63a of the resin tank 63 has a structure that can move independently in the vertical direction (up and down in FIG. 6) independently of the movement of the entire resin tank 63. The resin substrate mounting portion 62 and the resin tank 63 are provided with heating means (not shown), and the substrate 22 and the resin 25a are heated by these means. Further, the resin part forming device 61 is provided with a compressor (not shown) and the like, and the resin part 25 is formed by sucking air in the resin tank 63 or between the resin tank 63 and the resin substrate mounting part 62. Can be performed in a substantially vacuum state. Thereby, the void in the resin part 25 can be prevented.

図７は本実施の形態における樹脂部形成工程の製造フローチャートであり、図８は樹脂基板搭載工程における樹脂部形成装置の断面図である。なお、これらの図７、図８において、図１から図６と同じものには同じ符号を用い、その説明は簡略化している。このような樹脂部形成装置６１を用いた場合の樹脂部形成工程５２について、図７の工程の順序に従って、詳細に説明する。   FIG. 7 is a manufacturing flowchart of the resin portion forming step in the present embodiment, and FIG. 8 is a cross-sectional view of the resin portion forming apparatus in the resin substrate mounting step. In FIGS. 7 and 8, the same components as those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified. The resin part forming process 52 in the case of using such a resin part forming apparatus 61 will be described in detail according to the order of the processes in FIG.

図７、図８において、軟化工程７１は実装工程５１の後で、リードフレーム３１が装着された基板２２を樹脂基板搭載部６２へ搭載するとともに、樹脂槽６３内へ非流動状態（未溶融の固体またはゲル状）の樹脂２５ａを投入し、加熱して樹脂２５ａを流動可能な状態となるまで軟化させる。そしてこの処理に並行して、樹脂２５ａと基板２２間の空間６４の空気が吸引される。この吸引は空間６４がほぼ真空状態となるまで行われ、樹脂２５ａが完全に溶融を完了した後に止められる。ここで、基板２２は半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂの搭載面側が下方を向くように搭載される。なお本実施の形態における樹脂槽６３や樹脂基板搭載部６２は予め樹脂２５ａが溶融する温度にまで加熱しているので、短時間に樹脂２５ａを軟化させることができる。   7 and 8, in the softening step 71, after the mounting step 51, the substrate 22 on which the lead frame 31 is mounted is mounted on the resin substrate mounting portion 62, and in a non-flowing state (unmelted) into the resin tank 63. (Solid or gel) resin 25a is charged and heated to soften the resin 25a until it can flow. In parallel with this process, the air in the space 64 between the resin 25a and the substrate 22 is sucked. This suction is performed until the space 64 is almost in a vacuum state, and is stopped after the resin 25a is completely melted. Here, the substrate 22 is mounted such that the mounting surface side of the semiconductor element 24a and the chip component 24b faces downward. In addition, since the resin tank 63 and the resin board | substrate mounting part 62 in this Embodiment are heated to the temperature which resin 25a fuse | melts previously, resin 25a can be softened in a short time.

また本実施の形態において、樹脂槽６３へ投入前の樹脂２５ａは粒状であり、計量容器などによって計量された所定量の樹脂２５ａが樹脂槽６３へと投入される。ここで樹脂２５ａは、第１の温度範囲内では流動性を有せず、この第１の温度より高い第２の温度範囲内では流動性を生じ、この第２の温度より高い温度で硬化する熱硬化性樹脂を用いる。このように樹脂２５ａを樹脂槽６３へ投入する段階で、樹脂２５ａは粒状であるので、精度良く計量することができる。また、計量や投入の自動化も容易である。   In the present embodiment, the resin 25a before being charged into the resin tank 63 is granular, and a predetermined amount of resin 25a measured by a measuring container or the like is charged into the resin tank 63. Here, the resin 25a does not have fluidity within the first temperature range, but exhibits fluidity within the second temperature range higher than the first temperature, and is cured at a temperature higher than the second temperature. A thermosetting resin is used. Thus, since the resin 25a is granular at the stage of charging the resin 25a into the resin tank 63, it can be accurately measured. It is also easy to automate weighing and charging.

発明者らは樹脂部形成装置６１を用いて、以下のような手順で軟化工程７１を行った。予め加熱手段によって樹脂基板搭載部６２と樹脂槽６３との温度を樹脂２５ａが溶融する（流動性を生じる）温度以上であり、樹脂２５ａが硬化する温度範囲（第３の温度範囲）未満の温度（第２の温度範囲）となるように加熱しておく。本実施の形態における樹脂２５ａは、約１４０℃未満の温度では流動性が小さく、約１４０℃から約１７５℃において最も軟化して流動性を生じ、それを超える温度で硬化するエポキシ系の熱硬化性樹脂を用いている。したがって本実施の形態では、樹脂基板搭載部６２と樹脂槽６３との温度を第２の温度範囲上限の１７５℃に設定している。   The inventors performed the softening process 71 using the resin part forming apparatus 61 in the following procedure. The temperature of the resin substrate mounting portion 62 and the resin tank 63 is previously equal to or higher than the temperature at which the resin 25a melts (generates fluidity) and is lower than the temperature range (third temperature range) at which the resin 25a is cured. It heats so that it may become (2nd temperature range). The resin 25a in the present embodiment has low fluidity at temperatures below about 140 ° C., and is most softened to generate fluidity at temperatures from about 140 ° C. to about 175 ° C., and cures at temperatures exceeding that temperature. Resin is used. Therefore, in the present embodiment, the temperature of the resin substrate mounting portion 62 and the resin tank 63 is set to 175 ° C., which is the upper limit of the second temperature range.

ここで、樹脂基板搭載部６２は図８における水平方向へとスライドできる構造を有しており、この樹脂基板搭載部６２がスライドすることによって、樹脂槽６３の上方が開放状態となる。そこで、規定量の樹脂２５ａが樹脂槽６３の上方から投入される。これにより即時、樹脂２５ａへの加熱が開始されることとなる。一方樹脂基板搭載部６２はスライドすることによって、下方が開放状態となるので、樹脂基板搭載部６２の下面に基板２２付きのリードフレーム３１が吸着される。このとき、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂが下方となる向きで装着される。そして、再度樹脂基板搭載部６２がスライドして、樹脂槽６３の上方の位置で停止する。このようにして、樹脂２５ａの投入と基板２２の搭載が完了すると、空間６４の空気の吸引を開始する。そして樹脂２５ａが完全に流動可能な状態にまで溶融した後に、吸引を停止し、その真空状態を維持する。   Here, the resin substrate mounting portion 62 has a structure that can slide in the horizontal direction in FIG. 8, and the resin substrate mounting portion 62 slides to open the top of the resin tank 63. Therefore, a specified amount of resin 25 a is introduced from above the resin tank 63. This immediately starts heating the resin 25a. On the other hand, since the resin substrate mounting portion 62 slides and the lower portion is opened, the lead frame 31 with the substrate 22 is attracted to the lower surface of the resin substrate mounting portion 62. At this time, the semiconductor element 24a and the chip component 24b are mounted in the downward direction. Then, the resin substrate mounting portion 62 slides again and stops at a position above the resin tank 63. In this way, when the charging of the resin 25a and the mounting of the substrate 22 are completed, the suction of the air in the space 64 is started. Then, after the resin 25a is melted to a state where it can flow completely, the suction is stopped and the vacuum state is maintained.

なお、本実施の形態における樹脂部形成装置６１では、樹脂基板搭載部６２が水平にスライドしたが、これは樹脂槽６３がスライドしても構わない。また、樹脂基板搭載部６２と樹脂槽６３の少なくともいずれか一方を、上下方向へと移動させるだけでも良い。ただしこの場合、樹脂槽６３と樹脂基板搭載部６２との間の距離が、樹脂２５ａの投入や基板２２の搭載作業が可能な程度まで開くようにしておく。   In addition, in the resin part forming apparatus 61 in the present embodiment, the resin substrate mounting part 62 slides horizontally, but the resin tank 63 may slide. Further, at least one of the resin substrate mounting part 62 and the resin tank 63 may be moved in the vertical direction. However, in this case, the distance between the resin tank 63 and the resin substrate mounting portion 62 is set to be open to the extent that the resin 25a can be charged and the substrate 22 can be mounted.

図９は、浸漬工程における樹脂部形成装置の断面図である。図９において、浸漬工程７２は軟化工程７１の後で、流動可能な状態に溶融した樹脂２５ａの中に、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂを浸漬し、基板２２の下面を溶融した樹脂２５ａの液面へと接触させる工程である。   FIG. 9 is a cross-sectional view of the resin part forming apparatus in the dipping process. In FIG. 9, after the softening step 71, the dipping step 72 is a solution of the resin 25a in which the semiconductor element 24a and the chip component 24b are dipped in the resin 25a melted in a flowable state and the lower surface of the substrate 22 is melted. This is a step of contacting the surface.

例えばこの工程は、以下のようにして行われる。樹脂槽６３と底部６３ａとをほぼ同じ速度で上方（図９矢印方向）へ移動させて、基板２２が樹脂槽６３と樹脂基板搭載部６２との間に挟まれるようにする。このとき、樹脂槽６３と基板２２下面との間に隙間が生じないようにすることが必要であり、そのために樹脂槽６３において、基板２２の下面と当接する箇所にはゴムパッキン（図示せず）などが設けられる。そして、樹脂槽６３は規定の位置（樹脂槽６３が基板２２と当接する位置）まで上昇した後に停止する。この状態では、樹脂２５ａの液面は、基板２２の下面とはまだ接触しないようにしてある。これにより、樹脂２５ａが樹脂槽６３から溢れ出すことを少なくできる。ただしこのとき、半導体素子２４ａ（あるいはチップ部品２４ｂ）は樹脂２５ａの液面と接触させておくことが望ましい。これは、樹脂２５ａの表面張力によって、樹脂２５ａが半導体素子２４ａ（チップ部品２４ｂ）の側面に沿って這い上がり（あるいはその一部が、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂと基板２２との間の狭い隙間へ入り込み）、後の圧縮流入工程７３において樹脂２５ａが半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂと基板２２との間の非常に狭い隙間へ充填され易くなるためである。一方、底部６３ａは樹脂部２５の移動が停止した後も上方へと移動を続ける。これによって、樹脂２５ａの液面と基板２２の下面とが接触することとなる。   For example, this process is performed as follows. The resin tank 63 and the bottom 63a are moved upward (in the direction of the arrow in FIG. 9) at substantially the same speed so that the substrate 22 is sandwiched between the resin tank 63 and the resin substrate mounting portion 62. At this time, it is necessary to prevent a gap from being formed between the resin tank 63 and the lower surface of the substrate 22, and for this purpose, a rubber packing (not shown) is provided at a position where the resin tank 63 contacts the lower surface of the substrate 22. ) Etc. are provided. Then, the resin tank 63 stops after rising to a specified position (position where the resin tank 63 contacts the substrate 22). In this state, the liquid level of the resin 25 a is not yet in contact with the lower surface of the substrate 22. Thereby, it is possible to reduce the overflow of the resin 25a from the resin tank 63. However, at this time, it is desirable that the semiconductor element 24a (or the chip component 24b) is in contact with the liquid surface of the resin 25a. This is because the resin 25a crawls up along the side surface of the semiconductor element 24a (chip component 24b) due to the surface tension of the resin 25a (or a part thereof is narrow between the semiconductor element 24a or the chip component 24b and the substrate 22). This is because the resin 25a is easily filled into a very narrow gap between the semiconductor element 24a and the chip component 24b and the substrate 22 in the subsequent compression inflow process 73. On the other hand, the bottom 63a continues to move upward after the movement of the resin portion 25 stops. As a result, the liquid level of the resin 25a and the lower surface of the substrate 22 come into contact with each other.

図１０は、圧縮流入工程７３における樹脂部形成装置６１の断面図である。図１０に示すように、浸漬工程７２が完了すれば、一見半導体素子２４ａは完全に樹脂２５ａ内に埋設が完了しているよう見える。ところが、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂと基板２２との間の隙間の中には、樹脂２５ａが充填されていない箇所も存在している。また、基板２２とリードフレーム端子３１ａとリードフレーム端子３１ｂとで囲まれた領域３２ａや、リードフレーム端子３１ａと基板２２との間の隙間３２ｂも樹脂２５ａが充填されていない。   FIG. 10 is a cross-sectional view of the resin part forming device 61 in the compression inflow process 73. As shown in FIG. 10, when the dipping process 72 is completed, the semiconductor element 24a appears to be completely embedded in the resin 25a. However, in the gaps between the semiconductor element 24a and the chip component 24b and the substrate 22, there are places where the resin 25a is not filled. Also, the region 32a surrounded by the substrate 22, the lead frame terminal 31a, and the lead frame terminal 31b and the gap 32b between the lead frame terminal 31a and the substrate 22 are not filled with the resin 25a.

そこで、浸漬工程７２の後で圧縮流入工程７３を行なう。この圧縮流入工程７３では樹脂２５ａを（図１０矢印方向へ）圧縮し、この圧力によって未充填の隙間へ樹脂２５ａを強制的に流入させる。このとき、樹脂槽６３と基板２２とで囲まれた空間は、半導体素子２４ａ（あるいはチップ部品２４ｂ）と基板２２間の隙間の未充填の箇所を除き、樹脂２５ａによって埋まっている。従って、樹脂２５ａを圧縮しても底部６３ａはほとんど上昇することはなく、樹脂２５ａの圧力のみが上昇することとなる。そして、この圧力が規定値となるまで加圧を続け、その圧力を維持する。なお、この圧縮流入工程７３において樹脂２５ａの温度は、第２の温度範囲内とすることが重要である。これにより、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂと基板２２との間の隙間へ確実に樹脂２５ａを充填させることができる。   Therefore, the compression inflow step 73 is performed after the dipping step 72. In the compression inflow step 73, the resin 25a is compressed (in the direction of the arrow in FIG. 10), and the resin 25a is forced to flow into the unfilled gap by this pressure. At this time, the space surrounded by the resin tank 63 and the substrate 22 is filled with the resin 25a except for an unfilled portion of the gap between the semiconductor element 24a (or the chip component 24b) and the substrate 22. Therefore, even if the resin 25a is compressed, the bottom 63a hardly rises, and only the pressure of the resin 25a rises. And pressurization is continued until this pressure becomes a specified value, and the pressure is maintained. In the compression inflow step 73, it is important that the temperature of the resin 25a is within the second temperature range. Thereby, the resin 25a can be reliably filled into the gaps between the semiconductor element 24a and the chip component 24b and the substrate 22.

ここで、本実施の形態におけるモジュール２１には、これらの領域３２ａや隙間３２ｂへ樹脂２５ａを充填させるため、基板２２には適宜上下面を貫通する孔（図示せず）を設けられる。これにより、圧縮流入工程７３において樹脂２５ａが領域３２ａや隙間３２ｂへ確実に充填できる。   Here, in the module 21 in the present embodiment, holes (not shown) penetrating the upper and lower surfaces are appropriately provided in the substrate 22 in order to fill the regions 25a and the gaps 32b with the resin 25a. Thereby, in the compression inflow process 73, the resin 25a can be reliably filled into the area | region 32a and the clearance gap 32b.

なお、本実施の形態においてはんだ２３は錫、銀系の鉛フリーはんだであり、その融点は約２００℃である。このようにはんだ２３の融点を第２の温度範囲より高いはんだを用いているので、圧縮流入工程７３においてはんだ２３が溶融することもないので、半導体素子２４ａ（あるいはチップ部品２４ｂ）と基板２２間の電気的接続が外れたりしにくくできる。   In this embodiment, the solder 23 is tin or silver-based lead-free solder, and its melting point is about 200 ° C. Since the solder having a melting point of the solder 23 higher than the second temperature range is used as described above, the solder 23 is not melted in the compression inflow process 73. Therefore, the semiconductor element 24a (or the chip component 24b) and the substrate 22 are not melted. It can be difficult to disconnect the electrical connection.

硬化工程７４は、圧縮流入工程７３の後で、樹脂２５ａの温度が第２の温度範囲を超える温度（第３の温度範囲）となるまでさらに加熱することによって、樹脂２５ａを硬化する。これによって、基板２２上に樹脂部２５が形成されることとなる。なお、少なくとも樹脂２５ａの流動性がなくなるまでの間は、この硬化工程７４においても圧縮流入工程７３で加えられた圧力を維持する。これにより、確実に半導体素子２４ａ（あるいはチップ部品２４ｂ）と基板２２との間の隙間に、ボイドなどが残りにくくできる。   The curing step 74 cures the resin 25a by further heating after the compression inflow step 73 until the temperature of the resin 25a reaches a temperature exceeding the second temperature range (third temperature range). As a result, the resin portion 25 is formed on the substrate 22. Note that the pressure applied in the compression inflow step 73 is maintained also in the curing step 74 until at least the fluidity of the resin 25a is lost. As a result, voids or the like can hardly be left in the gap between the semiconductor element 24a (or the chip component 24b) and the substrate 22.

以上のような製造方法により、浸漬工程７２や圧縮流入工程７３において、半導体素子２４ａの下側にはすでに樹脂２５ａが存在している。そして、その樹脂２５ａを圧縮することで、半導体素子２４ａの上の樹脂部２５を形成するものである。従って、トランスファ成型のように、狭い空隙に溶けた樹脂２５ａを流しこむ必要がない。つまり、たとえ半導体素子２４ａ上部における樹脂部２５の厚みが薄くても（半導体素子２４ａ上面と放熱膜２６との間の距離が小さくても）、確実に樹脂部２５を形成できることとなる。   By the manufacturing method as described above, the resin 25a already exists under the semiconductor element 24a in the dipping process 72 and the compression inflow process 73. And the resin part 25 on the semiconductor element 24a is formed by compressing the resin 25a. Therefore, unlike the transfer molding, there is no need to pour the resin 25a dissolved in a narrow gap. That is, even if the thickness of the resin portion 25 on the upper portion of the semiconductor element 24a is thin (even if the distance between the upper surface of the semiconductor element 24a and the heat dissipation film 26 is small), the resin portion 25 can be reliably formed.

本実施の形態において、半導体素子２４ａと基板２２との間は０．０８ｍｍであるが、確実に樹脂２５ａを充填できている。したがって、従来のトランスファ成型に比べて、半導体素子２４ａ上部における樹脂部２５の厚みを薄くでき（半導体素子２４ａ上面と放熱膜２６との間の距離を小さくでき）、放熱性が良く、かつ薄いモジュール２１を実現できる。本実施の形態では、厚みが０．８ｍｍのモジュール２１を実現している。   In the present embodiment, the distance between the semiconductor element 24a and the substrate 22 is 0.08 mm, but the resin 25a can be reliably filled. Therefore, compared with the conventional transfer molding, the thickness of the resin portion 25 at the upper part of the semiconductor element 24a can be reduced (the distance between the upper surface of the semiconductor element 24a and the heat dissipation film 26 can be reduced), the heat dissipation is good, and the module is thin. 21 can be realized. In the present embodiment, a module 21 having a thickness of 0.8 mm is realized.

また、圧縮流入工程７３で圧力を加えるので、樹脂２５ａは半導体素子２４ａ（あるいはチップ部品２４ｂ）と基板２２との間の非常に狭い隙間や、基板２２とフィルム５５との間の狭い隙間にも確実に樹脂２５ａを充填できる。さらにまた、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂには、圧縮流入工程７３においてのみ圧力が加わるので、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂへかかる応力を小さくできる。したがって、半導体素子２４ａ（あるいはチップ部品２４ｂ）や基板２２の変形が小さくなるので、半導体素子２４ａ上の電源回路と放熱膜２６との間や、半導体素子２４ａ上の電源回路と基板２２との間、さらには基板２２と放熱膜２６との間の距離などのばらつきを小さくできる。これによりこれらの間のもつ浮遊容量の値のばらつきを小さくできるので、ばらつきの少ないモジュール２１を実現できる。   In addition, since pressure is applied in the compression inflow process 73, the resin 25a is also applied to a very narrow gap between the semiconductor element 24a (or the chip component 24b) and the substrate 22 or a narrow gap between the substrate 22 and the film 55. The resin 25a can be reliably filled. Furthermore, since pressure is applied to the semiconductor element 24a and the chip component 24b only in the compression inflow process 73, stress applied to the semiconductor element 24a and the chip component 24b can be reduced. Therefore, since the deformation of the semiconductor element 24a (or the chip component 24b) and the substrate 22 is reduced, the power supply circuit on the semiconductor element 24a and the heat dissipation film 26, or between the power supply circuit on the semiconductor element 24a and the substrate 22 are reduced. In addition, variations such as the distance between the substrate 22 and the heat dissipation film 26 can be reduced. Thereby, the variation in the value of the stray capacitance between them can be reduced, so that the module 21 with little variation can be realized.

また、浸漬工程７２では半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂが浸漬されるのみであり、圧縮流入工程７３で樹脂２５ａに流れが発生するので、樹脂２５ａの流れる距離は、トランスファ成型に比べて非常に短い。したがって、硬化後において樹脂２５ａの流れの不均一さなどによる内部応力も小さくできる。これによって、さらに半導体素子２４ａ（あるいはチップ部品２４ｂ）、基板２２や樹脂部２５自身の歪（変形）などを小さくできるので、さらに浮遊容量の値のばらつきを小さくできる。従って、電源回路の特性のばらつきの小さなモジュール２１を実現できる。   Further, only the semiconductor element 24a and the chip component 24b are immersed in the dipping process 72, and a flow is generated in the resin 25a in the compression inflow process 73. Therefore, the distance that the resin 25a flows is much shorter than that in transfer molding. . Accordingly, the internal stress due to the non-uniform flow of the resin 25a after curing can be reduced. This further reduces the distortion (deformation) of the semiconductor element 24a (or the chip component 24b), the substrate 22 and the resin portion 25 itself, thereby further reducing the variation in the value of the stray capacitance. Therefore, it is possible to realize the module 21 with small variations in the characteristics of the power supply circuit.

特に本実施の形態では半導体素子２４ａをフェイスダウンにてフリップチップ実装しているので、半導体素子２４ａと基板２２との間が非常に近くなる。したがって、半導体素子２４ａに形成された電源回路とグランドパターン２７との間には大きな浮遊容量を持つこととなり、特にこの浮遊容量のばらつきは、半導体素子２４ａの電源回路の特性に大きな影響を与えることがある。また、本実施の形態における半導体素子２４ａは、はんだバンプにより基板２２へ接続されているが、圧接により基板２２と接続されているような場合には、半導体素子２４ａの歪を小さくできるので、圧接力が小さくなりにくくできる。したがって、半導体素子２４ａと基板２２との間の接続信頼性の高いモジュール２１を実現できる。   In particular, in the present embodiment, since the semiconductor element 24a is flip-chip mounted face down, the gap between the semiconductor element 24a and the substrate 22 becomes very close. Therefore, there is a large stray capacitance between the power supply circuit formed in the semiconductor element 24a and the ground pattern 27. In particular, the variation in stray capacitance has a great influence on the characteristics of the power supply circuit of the semiconductor element 24a. There is. In addition, the semiconductor element 24a in the present embodiment is connected to the substrate 22 by solder bumps. However, when the semiconductor element 24a is connected to the substrate 22 by pressure welding, the distortion of the semiconductor element 24a can be reduced. It is difficult to reduce power. Therefore, the module 21 with high connection reliability between the semiconductor element 24a and the substrate 22 can be realized.

このようなモジュール２１において、半導体素子２４ａの歪を小さくすることは、非常に重要である。これは、実装工程５１における高周波特性の検査において、合格範囲と判断したものにおいても、半導体素子２４ａ、基板２２や樹脂部２５自身の歪が大きいと、上記理由などによって樹脂部２５を形成した後に不合格となる恐れがあるためである。そして、樹脂部２５が形成された後においては、修理することが非常に困難であるので、廃棄する以外に方策はなく、歩留まりが非常に悪化することとなる。そこで、以上のような製造法を用い、樹脂２５ａの流れる距離を小さくすることで、樹脂２５ａ内部に残る残留応力を小さくし、半導体素子２４ａ（あるいはチップ部品２４ｂ）、基板２２や樹脂部２５自身などにかかる応力を小さくする。これにより、樹脂部２５形成後での高周波特性のばらつきを小さくでき、歩留まりの良好なモジュール２１を実現できる。   In such a module 21, it is very important to reduce the distortion of the semiconductor element 24a. This is because, even if the semiconductor element 24a, the substrate 22 or the resin part 25 itself has a large strain even in the high frequency characteristic inspection in the mounting process 51, if the distortion of the semiconductor element 24a, the substrate 22 or the resin part 25 itself is large, the resin part 25 is formed for the above reasons. This is because there is a risk of failing. Then, after the resin portion 25 is formed, it is very difficult to repair the resin portion 25. Therefore, there is no measure other than disposal, and the yield is extremely deteriorated. Therefore, by using the manufacturing method as described above, by reducing the distance through which the resin 25a flows, the residual stress remaining in the resin 25a is reduced, and the semiconductor element 24a (or chip component 24b), the substrate 22 and the resin portion 25 itself. Reduce the stress applied to the Thereby, the dispersion | variation in the high frequency characteristic after resin part 25 formation can be made small, and the module 21 with a favorable yield is realizable.

さらに加えて、この残留応力を小さくすることは、モジュール２１の特性の長期信頼性にも大きな影響を及ぼす。つまり、温度変化などによって、樹脂部２５や基板２２に伸縮が生じ、樹脂部２５内の内部応力の分布が変化すると考えられる。これにより、半導体素子２４ａや基板２２や樹脂部２５などの歪量が変化し、その結果半導体素子２４ａと基板２２（グランドパターン２７）との間や、半導体素子２４ａと放熱膜２６との間などの浮遊容量の値が製造段階の値より変化することが考えられる。また、半導体素子２４ａが圧接により基板２２へ接続されている場合には、温度変化により圧接力が変化することも考えられる。そこで、上記製造方法により、内部応力を小さくできるので、温度変化などに対しても長期にわたり安定した特性を維持できるモジュール２１を実現できる。   In addition, reducing the residual stress greatly affects the long-term reliability of the characteristics of the module 21. That is, it is considered that the resin portion 25 and the substrate 22 expand and contract due to a temperature change and the internal stress distribution in the resin portion 25 changes. As a result, the strain amount of the semiconductor element 24a, the substrate 22, the resin portion 25, and the like changes, and as a result, between the semiconductor element 24a and the substrate 22 (ground pattern 27), between the semiconductor element 24a and the heat dissipation film 26, and the like. It is conceivable that the value of the stray capacitance changes from the value at the manufacturing stage. In addition, when the semiconductor element 24a is connected to the substrate 22 by pressure contact, the pressure contact force may change due to temperature change. Therefore, since the internal stress can be reduced by the above manufacturing method, it is possible to realize the module 21 that can maintain stable characteristics over a long period of time even with respect to temperature changes and the like.

そしてもちろん、圧縮流入工程７３で樹脂２５ａを強制的に隙間へ充填するので、印刷法やポッティングなどによる方法に比べ、半導体素子２４ａと基板２２との間にも確実に樹脂２５ａを充填できることは言うまでもない。したがって、非常に信頼性も良好なモジュール２１を実現できる。   Of course, since the resin 25a is forcibly filled into the gap in the compression inflow step 73, it is needless to say that the resin 25a can be reliably filled between the semiconductor element 24a and the substrate 22 as compared with a printing method or a potting method. Yes. Therefore, the module 21 with very good reliability can be realized.

そして以上のように、圧縮圧力で半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂが破壊することを少なくでき、また半導体素子２４ａの変形も小さくできるので、半導体素子２４ａの厚みも薄くすることができる。したがって、従来のトランスファ成型に比べて薄型のモジュール２１を実現できる。   As described above, the semiconductor element 24a and the chip component 24b can be prevented from being destroyed by the compression pressure, and the deformation of the semiconductor element 24a can be reduced, so that the thickness of the semiconductor element 24a can be reduced. Therefore, a module 21 that is thinner than the conventional transfer molding can be realized.

なお発明者らは、上記製造方法を用い、厚みが０．５ｍｍのモジュール２１の実現に成功している。この場合、基板２２の厚みが０．１ｍｍ、半導体素子２４ａの厚みが０．２５ｍｍと非常に薄いが、変形も小さく、特性ばらつきの小さなモジュール２１を実現できている。そして、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂの上部の樹脂部４の厚みが０．０７ｍｍと非常に薄いが、厚みの安定した樹脂部４を形成できている。これにより、非常に放熱性の高いモジュール２１を実現できている。   The inventors have succeeded in realizing the module 21 having a thickness of 0.5 mm using the above manufacturing method. In this case, although the thickness of the substrate 22 is 0.1 mm and the thickness of the semiconductor element 24a is 0.25 mm, the module 21 with small deformation and small variation in characteristics can be realized. And although the thickness of the resin part 4 of the upper part of the semiconductor element 24a or the chip component 24b is as very thin as 0.07 mm, the resin part 4 with a stable thickness can be formed. Thereby, the module 21 with very high heat dissipation is realizable.

図１１は、本実施の形態における第３の例のモジュール２１の断面図である。図１１において、図１から図４と同じものには同じ符号を用い、その説明は簡略化している。この第３の例におけるモジュール２１は、モジュール２１の側面において、装着パッド３０ｂやリードフレーム端子３１ｂと放熱膜２６との間にも樹脂部２５が形成されている。つまり、不形成部３３（図２に示す）を形成する必要がない。したがって、放熱膜形成工程５４においてマスキングなどが不要となり、安価なモジュール２１を実現できる。ただし、本例において、リードフレーム端子３１ａは、放熱膜２６と接続している。これにより、放熱性が良好となる。   FIG. 11 is a cross-sectional view of the module 21 of the third example in the present embodiment. 11, the same reference numerals are used for the same components as in FIGS. 1 to 4, and the description thereof is simplified. In the module 21 in the third example, the resin portion 25 is also formed between the mounting pad 30 b and the lead frame terminal 31 b and the heat dissipation film 26 on the side surface of the module 21. That is, it is not necessary to form the non-forming portion 33 (shown in FIG. 2). Therefore, masking or the like is not required in the heat dissipation film forming step 54, and the inexpensive module 21 can be realized. However, in this example, the lead frame terminal 31 a is connected to the heat dissipation film 26. Thereby, heat dissipation becomes favorable.

図１２は、本実施の形態における第４の例のモジュールの断面図である。図１２において、図１から図４と同じものには同じ符号を用い、その説明は簡略化している。この第４の例におけるモジュール２１は、半導体素子２４ａ（発熱体）よりも背の高いチップ部品２４ｂがあるような場合である。このような場合、半導体素子２４ａと放熱膜２６との間の距離が大きくなってしまう。そこで、半導体素子２４ａの上方において、樹脂部２５と放熱膜２６との間に金属板８１を挿入されており、金属板８１の上面にも放熱膜２６が形成されている。これにより、たとえ発熱する部品よりも背が高い部品があっても、良好に放熱できる。なお、本実施の形態において、金属板８１は熱伝導率の良好な銅板を用いているので、放熱性が良いモジュール２１が実現できる。   FIG. 12 is a cross-sectional view of the module of the fourth example in the present embodiment. In FIG. 12, the same components as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified. The module 21 in the fourth example is a case where there is a chip component 24b that is taller than the semiconductor element 24a (heating element). In such a case, the distance between the semiconductor element 24a and the heat dissipation film 26 is increased. Therefore, the metal plate 81 is inserted between the resin portion 25 and the heat dissipation film 26 above the semiconductor element 24 a, and the heat dissipation film 26 is also formed on the upper surface of the metal plate 81. Thereby, even if there is a component that is taller than a component that generates heat, heat can be radiated satisfactorily. In the present embodiment, since the metal plate 81 is a copper plate with good thermal conductivity, the module 21 with good heat dissipation can be realized.

ここで、金属板８１においてチップ部品２４ｂに対応する位置には、チップ部品２４ｂの外形より大きく、チップ部品２４ｂが収まる大きさの孔８２が形成されている。これにより、チップ部品２４ｂの上部には金属板８１が形成されないので、モジュール２１の厚みを薄くできる。また、半導体素子２４ａと金属板８１との間の距離３４ａも小さくできるので、非常に放熱性の高いモジュール２１を得ることができる。なお、本実施の形態では、半導体素子２４ａと金属板８１との間の距離３４ａを０．０７ｍｍとしている。   Here, at a position corresponding to the chip component 24b in the metal plate 81, a hole 82 that is larger than the outer shape of the chip component 24b and is large enough to accommodate the chip component 24b is formed. Thereby, since the metal plate 81 is not formed on the upper part of the chip component 24b, the thickness of the module 21 can be reduced. In addition, since the distance 34a between the semiconductor element 24a and the metal plate 81 can be reduced, the module 21 with extremely high heat dissipation can be obtained. In the present embodiment, the distance 34a between the semiconductor element 24a and the metal plate 81 is 0.07 mm.

この例のモジュール２１の製造方法は、軟化工程７１において、樹脂槽６３へ樹脂２５ａを投入する前に、金属板８１を樹脂槽６３の底部６３ａへ配置することで容易に実現できる。したがって、複雑な工程が不要であり、容易に放熱性の高いモジュール２１を実現できる。そしてこの方法の場合、金属板８１の上面と樹脂部２５の上面とは同一平面（フラット）であり、金属板８１の表面が樹脂部２５の上面から露出するように、樹脂部２５に埋設されることとなる。   The method of manufacturing the module 21 in this example can be easily realized by placing the metal plate 81 on the bottom 63 a of the resin tank 63 before the resin 25 a is charged into the resin tank 63 in the softening step 71. Therefore, a complicated process is unnecessary, and the module 21 with high heat dissipation can be easily realized. In the case of this method, the upper surface of the metal plate 81 and the upper surface of the resin portion 25 are flush with each other, and the metal plate 81 is embedded in the resin portion 25 so that the surface of the metal plate 81 is exposed from the upper surface of the resin portion 25. The Rukoto.

ここで、金属板８１を樹脂槽６３へ搭載する場合、金属板８１同士を連結しておく。そして、金属板８１には位置決め孔を設け、底部６３ａにはこの位置決め孔に嵌合される突起を設けておく。これにより、金属板８１を規定の位置に精度良く位置決めできる。なお、金属板８１の底部６３ａ側（放熱膜２６と接触する側）にはフィルムを貼り付けておくと良い。これにより金属板８１の放熱膜２６形成面に樹脂２５ａが付着しにくくできる。したがって、金属板８１上に放熱膜２６を確実に形成できるので、放熱性が良好である。また、金属板８１に貼るフィルムで、孔８２を塞ぐようにしておくと良い。これにより圧縮流入工程７３において、樹脂２５ａが金属板８１のみならずフィルムが、底部６３ａ側へと押し付けられることとなるので、さらに樹脂２５ａが金属板８１の下（金属板８１と底部６３ａとの間）に回り込みにくくできる。したがって、金属板８１の表面に樹脂２５ａの付着を防止でき、さらに放熱性を高くできる。また、これにより樹脂槽６３からの抜け性が良いモジュール２１の製造方法を実現できる。   Here, when the metal plate 81 is mounted on the resin tank 63, the metal plates 81 are connected to each other. The metal plate 81 is provided with a positioning hole, and the bottom 63a is provided with a protrusion that fits into the positioning hole. Thereby, the metal plate 81 can be accurately positioned at a specified position. Note that a film may be attached to the bottom 63a side of the metal plate 81 (the side in contact with the heat dissipation film 26). This makes it difficult for the resin 25a to adhere to the surface of the metal plate 81 where the heat dissipation film 26 is formed. Therefore, since the heat dissipation film 26 can be reliably formed on the metal plate 81, the heat dissipation is good. Further, it is preferable to close the hole 82 with a film attached to the metal plate 81. As a result, in the compression inflow process 73, the resin 25a is pressed not only on the metal plate 81 but also on the film toward the bottom 63a, so that the resin 25a is further below the metal plate 81 (the metal plate 81 and the bottom 63a It is difficult to wrap around. Therefore, adhesion of the resin 25a to the surface of the metal plate 81 can be prevented, and heat dissipation can be further improved. Moreover, the manufacturing method of the module 21 with the favorable detachability from the resin tank 63 by this is realizable.

さらに、金属板８１同士の連結が切断された箇所では、樹脂部２５の側面に金属板８１の露出部が形成され、この露出部においても金属板８１と放熱膜２６とが接続される。したがって、さらに放熱しやすくできる。ここで、金属板８１同士の連結の幅は細い方が望ましい。これにより、分割工程５３において切断歯の磨耗を少なくできる。ただしさらに放熱性を高くしたい場合には、金属板８１同士の連結部の幅を太くする。これにより、樹脂部２５側面における金属板８１の露出部の面積を大きくでき、さらに放熱性を高くできる。   Further, at the location where the connection between the metal plates 81 is cut, an exposed portion of the metal plate 81 is formed on the side surface of the resin portion 25, and the metal plate 81 and the heat dissipation film 26 are connected also at this exposed portion. Therefore, it is possible to further dissipate heat. Here, the width of the connection between the metal plates 81 is preferably narrow. Thereby, in the dividing step 53, wear of the cutting teeth can be reduced. However, in order to further increase the heat dissipation, the width of the connecting portion between the metal plates 81 is increased. Thereby, the area of the exposed part of the metal plate 81 on the side surface of the resin part 25 can be increased, and heat dissipation can be further increased.

図１３は、本実施の形態における第５の例のモジュールの断面図である。図１３において、図１や図１１、図１２と同じものには、同じ符号を用い、その説明は簡略化している。本例における半導体素子２４ａは、基板２２に対してワイヤーボンディングによって接続されている。本例において半導体素子２４ａと基板２２との間の接続は、金ワイヤー８５によって接続される。樹脂部形成工程５２の熱でもワイヤーは溶融することがなく、また樹脂部形成工程５２において金ワイヤーへかかるストレスも小さくできるので、半導体素子２４ａと基板２２との間の接続信頼性の高いモジュール２１を得ることができる。   FIG. 13 is a cross-sectional view of the module of the fifth example in the present embodiment. In FIG. 13, the same components as those in FIGS. 1, 11, and 12 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified. The semiconductor element 24a in this example is connected to the substrate 22 by wire bonding. In this example, the connection between the semiconductor element 24 a and the substrate 22 is connected by a gold wire 85. The wire is not melted even by the heat of the resin portion forming step 52, and the stress applied to the gold wire in the resin portion forming step 52 can be reduced. Therefore, the module 21 with high connection reliability between the semiconductor element 24a and the substrate 22 can be obtained. Can be obtained.

ここで、本例におけるモジュール２１には、第４の例と同じく、金属板８１を設けてある。ただしワイヤーボンディンングによる接続の場合、金ワイヤー８５が半導体素子２４ａの上面より突出するので、半導体素子２４ａと放熱膜２６との間の距離を小さくできない。そこで、第４の例と同様に、半導体素子２４ａの上方に金属板８１を配置し、この金属板８１には金ワイヤー８５に対応する位置にも孔８２を設けておく。これにより半導体素子２４ａ上面と金属板８１との間の距離を小さくしても金ワイヤー８５と金属板８１との短絡を防止できる。そしてこの半導体素子２４ａ上面と金属板８１との間の樹脂２５ａは、浸漬工程７２において形成されるので、半導体素子２４ａ上面と金属板８１との間の隙間が狭くても確実に半導体素子２４ａ上面と金属板８１との間に樹脂部２５が形成できる。したがって半導体素子２４ａ上面と金属板８１との間の距離を小さくすることができ、さらに放熱性が高いモジュール２１を実現できる。   Here, the module 21 in this example is provided with a metal plate 81 as in the fourth example. However, in the case of connection by wire bonding, since the gold wire 85 protrudes from the upper surface of the semiconductor element 24a, the distance between the semiconductor element 24a and the heat dissipation film 26 cannot be reduced. Therefore, as in the fourth example, a metal plate 81 is disposed above the semiconductor element 24a, and a hole 82 is provided in the metal plate 81 at a position corresponding to the gold wire 85. Thereby, even if the distance between the upper surface of the semiconductor element 24a and the metal plate 81 is reduced, a short circuit between the gold wire 85 and the metal plate 81 can be prevented. Since the resin 25a between the upper surface of the semiconductor element 24a and the metal plate 81 is formed in the dipping process 72, the upper surface of the semiconductor element 24a is surely ensured even if the gap between the upper surface of the semiconductor element 24a and the metal plate 81 is narrow. A resin portion 25 can be formed between the metal plate 81 and the metal plate 81. Therefore, the distance between the upper surface of the semiconductor element 24a and the metal plate 81 can be reduced, and the module 21 with higher heat dissipation can be realized.

（実施の形態２）
図１４は、本実施の形態におけるモジュール１０１の断面図である。なお、図１４において、図１、図１１、図１２、図１３と同じものには同じ符号を用いており、その説明は簡略化している。実施の形態１では基板２２上に半導体素子２４ａが実装されたが、本実施の形態ではリードフレーム３１（基体の一例として用いた）上に直接半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂを実装している。なお、半導体素子２４ａとリードフレーム３１との間は、金ワイヤー８５によるワイヤーボンディングによって接続されている。一方、チップ部品２４ｂは、リードフレーム３１に対しはんだ（図示せず）によって装着される。 (Embodiment 2)
FIG. 14 is a cross-sectional view of module 101 in the present embodiment. In FIG. 14, the same components as those in FIGS. 1, 11, 12, and 13 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified. In the first embodiment, the semiconductor element 24a is mounted on the substrate 22. However, in this embodiment, the semiconductor element 24a and the chip component 24b are directly mounted on the lead frame 31 (used as an example of the base). The semiconductor element 24 a and the lead frame 31 are connected by wire bonding using a gold wire 85. On the other hand, the chip component 24b is attached to the lead frame 31 by solder (not shown).

ここで、半導体素子２４ａのグランドは、リードフレーム端子３１ａへ接続され、半導体素子２４ａの信号端子とチップ部品２４ｂの一方は、リードフレーム端子３１ｃへと接続される。そして、チップ部品２４ｂの他方の端子は、リードフレーム端子３１ｂへと接続される。そして、リードフレーム３１の上側には樹脂部２５が形成される。この樹脂部２５内には、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂが埋設され、この樹脂部２５の表面には放熱膜２６が形成される。   Here, the ground of the semiconductor element 24a is connected to the lead frame terminal 31a, and one of the signal terminal of the semiconductor element 24a and the chip component 24b is connected to the lead frame terminal 31c. The other terminal of the chip component 24b is connected to the lead frame terminal 31b. A resin part 25 is formed on the upper side of the lead frame 31. A semiconductor element 24 a and a chip component 24 b are embedded in the resin portion 25, and a heat dissipation film 26 is formed on the surface of the resin portion 25.

本実施の形態では、基板２２がないため、放熱膜２６とリードフレーム端子３１ａとの間を接続するグランドパターン２７が存在しない。そこで、リードフレーム端子３１ｂの端部は、樹脂部２５の側面より露出し、放熱膜２６と接続されている。これにより、半導体素子２４ａで生じた熱は、直接リードフレーム端子３１ａへ伝達される。したがって放熱性が非常に高いモジュール１０１を実現できる。また、リードフレーム端子３１ａと放熱膜２６とが接続されているので、さらに放熱性が高くなる。それに加えて、半導体素子２４ａで生じた熱は、樹脂部２５を介して樹脂部２５の表面に形成された金属製の放熱膜２６からも放熱できるので、さらに放熱性の良好なモジュール１０１を得ることができる。一方リードフレーム端子３１ｂは信号端子であるので、リードフレーム端子３１ｂが放熱膜２６と短絡しないようにしている。これは、放熱膜形成工程５４においてリードフレーム端子３１ｂをマスキングして不形成部３３を設けることにより行われる。   In the present embodiment, since there is no substrate 22, there is no ground pattern 27 that connects the heat dissipation film 26 and the lead frame terminal 31a. Therefore, the end portion of the lead frame terminal 31 b is exposed from the side surface of the resin portion 25 and connected to the heat dissipation film 26. Thereby, the heat generated in the semiconductor element 24a is directly transmitted to the lead frame terminal 31a. Therefore, the module 101 with very high heat dissipation can be realized. Further, since the lead frame terminal 31a and the heat dissipation film 26 are connected, the heat dissipation is further enhanced. In addition, the heat generated in the semiconductor element 24a can be dissipated from the metal heat dissipating film 26 formed on the surface of the resin part 25 via the resin part 25, so that the module 101 with better heat dissipation is obtained. be able to. On the other hand, since the lead frame terminal 31 b is a signal terminal, the lead frame terminal 31 b is not short-circuited with the heat dissipation film 26. This is performed by masking the lead frame terminal 31b and providing the non-forming portion 33 in the heat dissipation film forming step 54.

そしてこのようなモジュール１０１は、実施の形態１と同じ製造工程で製造される。ただし実装工程５１において、基板実装工程５１ａや切断工程５１ｂは不要となり、リードフレーム装着工程５１ｃにおいて、複数のリードフレーム３１が連結された状態で、半導体素子２４ａやチップ部品２４ｂが直接リードフレーム３１へと装着される。   Such a module 101 is manufactured in the same manufacturing process as in the first embodiment. However, in the mounting process 51, the substrate mounting process 51a and the cutting process 51b are not necessary. In the lead frame mounting process 51c, the semiconductor element 24a and the chip component 24b are directly connected to the lead frame 31 in a state where the plurality of lead frames 31 are connected. It is attached.

なお、本実施の形態の半導体素子２４ａは、第５の例のモジュール２１と同じく、ワイヤーボンディングによって接続される。したがって、本実施の形態では、第５の例におけるモジュール２１と同じく、樹脂部２５と放熱膜２６との間には、金属板８１が挿入されている。ここで、金属板８１には、金ワイヤー８５に対応する位置に孔８２が形成されている。これにより、実施の形態１の第５の例におけるモジュール２１と同じく、半導体素子２４ａと金属板８１との間の距離を小さくでき、さらに放熱性の高いモジュール１０１を実現できる。   In addition, the semiconductor element 24a of this Embodiment is connected by wire bonding similarly to the module 21 of the 5th example. Therefore, in the present embodiment, the metal plate 81 is inserted between the resin portion 25 and the heat dissipation film 26 as in the module 21 in the fifth example. Here, a hole 82 is formed in the metal plate 81 at a position corresponding to the gold wire 85. Thereby, like the module 21 in the fifth example of the first embodiment, the distance between the semiconductor element 24a and the metal plate 81 can be reduced, and the module 101 with higher heat dissipation can be realized.

図１５は、本実施の形態における他の例のモジュールの断面図である。図１５において、図１、図１１、図１２、図１３、図１４と同じものには同じ符号を用いており、その説明は簡略化している。本例は、本実施の形態における第１のモジュール１０１に対し、チップ部品２４ｂが基板２２上に装着されている点が異なる。本実施の形態においては、実施の形態１において基板２２へフェイスダウンでフリップチップ実装された半導体素子２４ａに代えて、ワイヤーボンディングで接続するタイプの半導体素子２４ａを用い、その半導体素子２４ａをリードフレーム端子３１ａへ直接接続したものである。もちろんチップ部品などをリードフレーム３１へ直接装着しても構わない。   FIG. 15 is a cross-sectional view of another example module in the present embodiment. 15, the same components as those in FIGS. 1, 11, 12, 13, and 14 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified. This example is different from the first module 101 in the present embodiment in that a chip component 24b is mounted on the substrate 22. In the present embodiment, instead of the semiconductor element 24a flip-chip mounted on the substrate 22 face down in the first embodiment, a semiconductor element 24a of a type connected by wire bonding is used, and the semiconductor element 24a is used as a lead frame. It is directly connected to the terminal 31a. Of course, chip parts or the like may be directly attached to the lead frame 31.

この場合、基板２２が存在することにより、厚みが厚くなる。これにより、半導体素子２４ａと放熱膜２６との間の距離が大きくなってしまう。そこで、本実施の形態における第１の例や、実施の形態１おける第３から第５の例のように、やはり金属板８１が装着されている。これにより、本実施の形態における第１の例におけるモジュール１０１と同じく、さらに放熱性の良いモジュールを得ることができる。   In this case, the presence of the substrate 22 increases the thickness. This increases the distance between the semiconductor element 24a and the heat dissipation film 26. Therefore, the metal plate 81 is also attached as in the first example in the present embodiment and the third to fifth examples in the first embodiment. As a result, a module with better heat dissipation can be obtained in the same manner as the module 101 in the first example of the present embodiment.

なお第２の例におけるモジュール１０１は、リードフレーム装着工程５１ｃにおいて、リードフレーム３１に半導体素子２４ａと基板２２とが装着されることにより製造される。   The module 101 in the second example is manufactured by mounting the semiconductor element 24a and the substrate 22 on the lead frame 31 in the lead frame mounting step 51c.

本発明はモジュール放熱性が高いという効果を有し、電源回路などに用いるモジュール等に有用である。   The present invention has an effect that module heat dissipation is high, and is useful for a module used for a power supply circuit and the like.

２２ 基板
２４ａ 半導体素子
２５ 樹脂部
２５ａ 樹脂
２６ 放熱膜
５１ 実装工程
５４ 放熱膜形成工程
６３ 樹脂槽
７１ 軟化工程
７２ 浸漬工程
７３ 圧縮流入工程
７４ 硬化工程 22 substrate 24a semiconductor element 25 resin part 25a resin 26 heat dissipation film 51 mounting process 54 heat dissipation film forming process 63 resin tank 71 softening process 72 dipping process 73 compression inflow process 74 curing process

Claims (9)

基体と、この基体上に装着された発熱体と、この発熱体が埋設されるとともに、前記基体の少なくとも上面に形成された樹脂部と、少なくともこの樹脂部の上面に形成された放熱膜とを有したモジュールの製造方法において、前記基体の上面に前記発熱体を装着し、その後で樹脂槽の上方に前記発熱体が下方を向く方向で前記基体を載置し、前記樹脂槽へ投入された非流動状態の樹脂が流動可能となるまで軟化させるとともに、前記基体と前記樹脂との間に形成される空間の空気を吸引し、その後で前記発熱体を前記軟化した樹脂へ浸漬するとともに、前記基体下面を前記樹脂の液面へ接触させ、その後で前記樹脂部が規定の寸法となるように前記樹脂を圧縮し、その後で前記樹脂を硬化して前記基体上に前記樹脂部を形成し、その後で前記放熱膜を形成するモジュールの製造方法。 A substrate, a heating element mounted on the substrate, a resin part formed on at least the upper surface of the substrate, and a heat dissipation film formed on at least the upper surface of the resin part. In the module manufacturing method, the heating element is mounted on the upper surface of the base body, and then the base body is placed above the resin tank in a direction in which the heating element faces downward, and the resin tank is loaded. While softening the non-flowable resin until it can flow, sucking the air in the space formed between the base and the resin, and then immersing the heating element in the softened resin, Contacting the lower surface of the substrate with the liquid surface of the resin, and then compressing the resin so that the resin portion has a specified size, then curing the resin to form the resin portion on the substrate; Then Method of manufacturing a module for forming a thermal film. 前記樹脂には第１の温度範囲内では流動性を有せず、この第１の温度より高い第２の温度範囲内では流動性を生じ、この第２の温度より高い温度で硬化する熱硬化性樹脂を用いるとともに、発熱体と基体との間の接続には前記第２の温度範囲よりも高い融点の材料を用い、前記発熱体を前記軟化した樹脂へ浸漬する工程における前記樹脂の温度は前記第２の温度範囲内とした請求項１に記載のモジュールの製造方法。 The resin does not have fluidity within the first temperature range, and has fluidity within the second temperature range higher than the first temperature, and is cured at a temperature higher than the second temperature. And a resin having a melting point higher than the second temperature range for connection between the heating element and the base, and the temperature of the resin in the step of immersing the heating element in the softened resin is as follows: The module manufacturing method according to claim 1, wherein the module is in the second temperature range. 前記樹脂を硬化する工程では、前記樹脂に圧力を印加しつつ前記樹脂が前記第２の温度範囲を超える温度にまで加熱する請求項２に記載のモジュールの製造方法。 The method of manufacturing a module according to claim 2, wherein in the step of curing the resin, the resin is heated to a temperature exceeding the second temperature range while applying pressure to the resin. モジュールの下面には親基板へ装着するための装着用端子が形成され、前記装着用端子と前記放熱膜とは接続され、前記放熱膜を形成する工程では、前記装着用端子と前記放熱膜とが接続される請求項３に記載のモジュールの製造方法。 A mounting terminal for mounting on a parent substrate is formed on the lower surface of the module, the mounting terminal and the heat dissipation film are connected, and in the step of forming the heat dissipation film, the mounting terminal and the heat dissipation film The method of manufacturing a module according to claim 3, wherein 基体には基板を用い、この基板には装着用端子と接続された熱伝導パターンと、この前記基体の側面に設けられた前記熱伝導パターンの露出部とを設け、この露出部において前記熱伝導パターンと前記放熱膜とが接続されたモジュールであり、前記樹脂を硬化する工程と前記放熱膜を形成する工程との間では、少なくとも前記樹脂部の一部を除去し、前記除去部において前記熱伝導パターンの露出部を形成し、前記放熱膜を形成する工程では樹脂部と基板の側面にも前記放熱膜を形成し、前記露出部において前記放熱膜と前記熱伝導パターンとを接続する請求項４に記載のモジュールの製造方法。 A substrate is used as the base, and a heat conductive pattern connected to a mounting terminal and an exposed portion of the heat conductive pattern provided on a side surface of the base are provided on the substrate, and the heat conductive pattern is provided at the exposed portion. A module in which a pattern and the heat dissipation film are connected, and at least a part of the resin portion is removed between the step of curing the resin and the step of forming the heat dissipation film, and the heat The step of forming an exposed portion of a conductive pattern and forming the heat dissipation film forms the heat dissipation film also on a resin portion and a side surface of the substrate, and connects the heat dissipation film and the heat conductive pattern at the exposed portion. 5. A method for producing the module according to 4. 基板の下面にはリードフレーム端子が装着されて、このリードフレーム端子が装着用端子として用いられ、発熱体を装着する工程では、前記リードフレーム端子と前記基板とを接続する請求項５に記載のモジュールの製造方法。 The lead frame terminal is mounted on the lower surface of the substrate, and the lead frame terminal is used as a mounting terminal. In the step of mounting the heating element, the lead frame terminal and the substrate are connected to each other. Module manufacturing method. リードフレームは基板の周縁端部まで延在されて形成され、熱伝導パターンの露出部は前記基板の側面において前記リードフレームの上方に形成され、前記放熱膜を形成する工程では、基板の側面において前記露出部と前記リードフレームとの間に前記放熱膜の不形成部を形成する請求項６に記載のモジュールの製造方法。 The lead frame is formed to extend to the peripheral edge of the substrate, the exposed portion of the heat conduction pattern is formed above the lead frame on the side surface of the substrate, and in the step of forming the heat dissipation film, on the side surface of the substrate The module manufacturing method according to claim 6, wherein a portion where the heat dissipation film is not formed is formed between the exposed portion and the lead frame. 基体には基板を用いるとともに、この基板の下面に装着されたリードフレーム端子を装着端子として用い、この装着端子は前記基板の周縁端部まで延在されて形成され、発熱体を装着する工程では、前記リードフレーム端子と前記基板とを接続し、樹脂を硬化する工程と前記放熱膜を形成する工程との間では、前記樹脂と前記基板と前記リードフレームとを除去し、前記除去部において前記リードフレームの露出部を形成し、前記放熱膜を形成する工程では、前記樹脂部の側面にも前記放熱膜を形成して、前記露出部において前記リードフレームと放熱膜とを直接接続する請求項４に記載のモジュールの製造方法。 A substrate is used as a base, and a lead frame terminal mounted on the lower surface of the substrate is used as a mounting terminal. The mounting terminal is formed to extend to the peripheral edge of the substrate, and in the step of mounting the heating element Between the step of connecting the lead frame terminal and the substrate and curing the resin and the step of forming the heat dissipation film, the resin, the substrate and the lead frame are removed, and the removal unit The step of forming an exposed portion of a lead frame and forming the heat dissipation film includes forming the heat dissipation film also on a side surface of the resin portion, and directly connecting the lead frame and the heat dissipation film at the exposed portion. 5. A method for producing the module according to 4. 基体は金属製のリードフレームとするとともに、このリードフレーム端子を装着用端子として用い、少なくとも樹脂の一部を除去し前記樹脂部に除去部を形成するとともに、この除去部において前記リードフレームの露出部を形成し、前記放熱膜を形成する工程では、前記樹脂部の側面にも前記放熱膜を形成して、前記露出部において前記リードフレームと放熱膜とを接続する請求項４に記載のモジュールの製造方法。 The base is a metal lead frame, and this lead frame terminal is used as a mounting terminal, and at least a part of the resin is removed to form a removal portion in the resin portion, and the lead frame is exposed at the removal portion. The module according to claim 4, wherein in the step of forming a portion and forming the heat dissipation film, the heat dissipation film is also formed on a side surface of the resin portion, and the lead frame and the heat dissipation film are connected to each other in the exposed portion. Manufacturing method.
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