JP2015002245A - Electronic apparatus with mold package - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板の一面側に電子部品を搭載すると共に、その一面側をモールド樹脂で封止するようにしたモールドパッケージを備えた電子装置に関するものである。 The present invention relates to an electronic apparatus including a mold package in which an electronic component is mounted on one surface side of a substrate and the one surface side is sealed with a mold resin.
従来、特許文献1において、リードフレームに素子が形成された半導体チップを搭載し、半導体チップおよびリードフレームの一部をモールド樹脂にて封止した電子装置が提案されている。この電子装置では、半導体チップの直上において、モールド樹脂の厚みを薄くすることで、電子装置を使用する際におけるモールド樹脂の熱膨張・収縮(冷熱変化)に起因する応力が半導体チップに加わることを低減している。
Conventionally,
しかしながら、モールド樹脂のサイズが大きくなることで熱膨張・収縮量が増加すると、それに起因して発生する応力が大きくなり、保護したい素子の直上においてモールド樹脂の厚みを薄くするだけでは応力低減に限界がある。 However, as the amount of thermal expansion / shrinkage increases due to the increase in the size of the mold resin, the stress generated due to this increases, and it is possible to reduce the stress by simply reducing the thickness of the mold resin just above the element to be protected. There is.
本発明は上記点に鑑みて、よりモールド樹脂の熱膨張・収縮に起因する応力の影響を低減できるモールドパッケージを備えた電子装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an electronic device including a mold package that can further reduce the influence of stress caused by thermal expansion / contraction of the mold resin.
上記目的を達成するため、請求項1ないし5に記載の発明では、一面(11)および一面の反対面となる他面(12)とを有する基板(10)と、基板の一面側に実装され、基板の一面に対向する下面(21a)、該下面の反対面となる上面(21b)、および、下面および上面を連結する側面(21c)を有する第1の樹脂(21)によって封止されたパッケージ部品(20)と、パッケージ部品が実装された基板の一面側を封止する第2の樹脂(40)と、を有してなるモールドパッケージを備えた電子装置であって、第2の樹脂には、第1の樹脂の上面よりも基板側まで至る深さとされ、かつ、第1の樹脂を挟んだ両側に位置する溝部(40d)が形成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the invention according to
このように構成されたモールドパッケージでは、第2の樹脂の熱膨張・収縮に起因する応力がパッケージ部品に加わることを抑制できる。すなわち、第2の樹脂のうち、パッケージ部品に応力を加える部分は、溝部の内側の部分のみとなり、溝部よりも外側の部分からはパッケージ部品に応力が加えられない。したがって、第2の樹脂のサイズに関係なく、第2の樹脂の熱膨張・収縮に起因する応力のうちパッケージ部品に加わる応力を低減することが可能となる。 In the mold package configured as described above, it is possible to suppress the stress caused by the thermal expansion / contraction of the second resin from being applied to the package component. That is, the portion of the second resin that applies stress to the package component is only the portion inside the groove, and no stress is applied to the package component from the portion outside the groove. Therefore, regardless of the size of the second resin, it is possible to reduce the stress applied to the package component among the stress caused by the thermal expansion / contraction of the second resin.
請求項5に記載の発明では、第1の樹脂を上面形状が長辺および短辺を有する長方形で構成し、溝部は、第1の樹脂の長手方向両側に配置された両辺のうち、第2の樹脂の中央寄りの辺を構成する部分の方が第2の樹脂の端部よりの辺を構成する部分よりも深くされていることを特徴としている。 In the invention according to claim 5, the first resin is constituted by a rectangle whose upper surface shape has a long side and a short side, and the groove portion is the second of the two sides arranged on both sides in the longitudinal direction of the first resin. The portion constituting the side closer to the center of the resin is deeper than the portion constituting the side closer to the end of the second resin.
このように、溝部の深さを変化させるようにしても良い。特に、熱膨張・収縮量はモールド中央、つまり第2の樹脂の中央位置の方が端部よりも大きくなる。このため、溝部のうち第2の樹脂の中央位置寄りの辺を端部寄りの辺よりも深くすることで、より第2の樹脂の熱膨張・収縮に起因する応力のうちパッケージ部品に加わる応力を低減することが可能となる。 In this way, the depth of the groove may be changed. In particular, the amount of thermal expansion / contraction is greater at the mold center, that is, at the center position of the second resin than at the end. For this reason, by making the side closer to the center position of the second resin in the groove part deeper than the side closer to the end part, the stress applied to the package component among the stress caused by the thermal expansion / contraction of the second resin. Can be reduced.
なお、上記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の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows an example of a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
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、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態にかかる電子装置に備えられるモールドパッケージについて、図1を参照して述べる。このモールドパッケージは、たとえば自動車などの車両に搭載され、車両用の各種電子装置を駆動するための装置として適用されるものである。
(First embodiment)
A mold package provided in the electronic device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This mold package is mounted on a vehicle such as an automobile and is applied as a device for driving various electronic devices for the vehicle.
図1に示すように、本実施形態のモールドパッケージは、基板10、第1の樹脂21で封止されたパッケージ部品20、電子部品30、第2の樹脂40などを有した構成とされている。
As shown in FIG. 1, the mold package of the present embodiment includes a
基板10は、パッケージ部品20および電子部品30が実装されると共に第2の樹脂40にて覆われる一面11と、その反対面となる他面12とを有する板状部材をなすものである。本実施形態では、基板10は、例えば上面形状が矩形状の板状部材とされている。具体的には、基板10は、エポキシ樹脂等の樹脂をベースとしたプリント基板や、セラミックをベースとしたセラミック基板などによって構成されている。
The
基板10の一面11には、パッケージ部品20および電子部品30と接続するためのCu等の金属よりなる導体13が設けられている。そして、パッケージ部品20および電子部品30は、はんだや導電性接着剤等の接合部材50を介して導体13と電気的および機械的に接合されている。
On one
パッケージ部品20は、各構成要素22〜25が第1の樹脂21でモールドされたQFP(Quad Flat Package)やSOP(Small Outline Package)等により構成されている。第1の樹脂21としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等の樹脂モールドに用いられる材料が用いられている。
The
具体的には、図1に示されるように、パッケージ部品20は、アイランド22上に半導体素子23が搭載、固定され、半導体素子23とリード24とをボンディングワイヤ25により接続してなる。半導体素子23としては、マイコンや制御素子もしくはIGBT((Insulated Gate Bipolar Transistor)やMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等のパワー素子等を用いている。これらの構成要素22〜25が第1の樹脂21で封止されており、第1の樹脂21がパッケージ本体を区画、形成している。
Specifically, as shown in FIG. 1, the
ここで、第1の樹脂21は、基板10の一面11に対向する下面21a、下面21aとは反対側の上面21b、および、これら上下面21a、21bの外縁において上下面21a、21bの間を連結する側面21cを有する板状とされている。典型的には、第1の樹脂21は、基板10の一面11に対する法線方向から見た上面形状が矩形形状で構成されるが、他の多角形などであっても構わない。このようなパッケージ部品20は、例えば、金型を用いたトランスファーモールド法やコンプレッションモールド法により形成される。
Here, the
本実施形態の場合、パッケージ部品20は、基板10の一面11上において、下面21bが基板10の一面11から離間するようにして搭載されている。そして、パッケージ部品20における第1の樹脂21の下面21aと基板10の一面11との間の隙間にも第2の樹脂40が入り込んだ状態となっている。
In the case of this embodiment, the
また、パッケージ部品20において、リード24の一部がアウターリードとして第1の樹脂21の側面21cより突出している。そして、このリード24のアウターリードは、曲げられて基板10の一面11側に延びており、接合部材50を介して基板10の一面11上の導体13に接合されている。
In the
電子部品30は、チップ抵抗、チップコンデンサ、コイル、発信子(水晶振動子)等の受動部品、あるいは、ベアチップ等により構成されている。また、電子部品30は、はんだ等の接合部材50を介して基板10の一面11上の導体13に接合されることで、基板10と電気的に接続されている。
The
また、第2の樹脂40は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等より構成されるもので、金型を用いたトランスファーモールド法やコンプレッションモールド法により形成されている。本実施形態の場合、基板10の一面11側を第2の樹脂40で封止しつつ、基板10の他面12側を第2の樹脂40で封止せずに露出させた、いわゆるハーフモールド構造とされている。そして、この第2の樹脂40により、第1の樹脂21における上下面21b、21bおよび側面21cを被覆している。この第2の樹脂40も、基板10の一面11と接する面を下面40a、下面と反対側の上面40b、および、これら上下面40a、40bの外縁において上下面40a、40bの間を連結する側面40cを有する板状とされている。典型的には、第2の樹脂40は、上面形状が矩形形状で構成されるが、他の多角形などであっても構わない。
The
さらに、第2の樹脂40の上面40bから下面に向けて溝部40dが形成されている。この溝部40dは、パッケージ部品20における第1の樹脂21の上面21bよりも基板10側まで至る深さとされ、第1の樹脂21やリード24には到達しないように形成されている。本実施形態では、図2に示すように、溝部40dは、第1の樹脂21の外縁から所定距離離れた位置において、第1の樹脂21の外縁を囲む四角形状で形成されている。
Further, a
以上のような構造により、本実施形態にかかる電子装置に備えられるモールドパッケージが構成されている。このように構成されたモールドパッケージでは、第2の樹脂40の熱膨張・収縮に起因する応力がパッケージ部品20に加わることを抑制できる。すなわち、第2の樹脂40のうち、パッケージ部品20に応力を加える部分は、溝部40dの内側の部分のみとなり、溝部40dよりも外側の部分からはパッケージ部品20に応力が加えられない。したがって、第2の樹脂40のサイズに関係なく、第2の樹脂40の熱膨張・収縮に起因する応力のうちパッケージ部品20に加わる応力を低減することが可能となる。これにより、パッケージ部品20に加わる応力によって、パッケージ部品20の端子となるアウターリードと導体13との間に接続不良が発生することを抑制できる。
With the above structure, a mold package provided in the electronic device according to the present embodiment is configured. In the mold package configured as described above, it is possible to suppress the stress caused by the thermal expansion / contraction of the
なお、溝部40dについては、第2の樹脂40を熱硬化させた後にドリル加工やレーザ加工を行うことによって形成しても良いし、第2の樹脂40の成形を行う際の成形型に溝部40dを対応する凸部を形成しておくことで成形時に形成されるようにしても良い。いずれの場合であっても、第2の樹脂40の熱膨張・収縮に起因する応力のうちパッケージ部品20に加わる応力を低減できる。さらに、成形型に溝部40dと対応する凸部を形成しておく場合には、第2の樹脂40の硬化時に既に溝部40dが形成されているため、硬化収縮に起因する応力がパッケージ部品20に加わることも低減できる。
The
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して溝部40dの形状を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the shape of the
図3に示すように、パッケージ部品20における第1の樹脂21の上面形状が矩形形状、具体的には長方形状とされており、その第1の樹脂21の長手方向両側において、第1の樹脂21を間に挟むように溝部40dを形成している。溝部40dの長さは、上面形状が長方形状とされた第1の樹脂21の短辺の長さよりも長くされている。
As shown in FIG. 3, the upper surface shape of the
このように、溝部40dを第1の樹脂21の長手方向両側にのみ配置する構成としても良い。すなわち、第1の樹脂21の長手方向の方が第2の樹脂40の熱膨張・収縮に起因する応力を受ける長さが長いため、より熱膨張・収縮による応力を多く受け得る方向において、その応力がパッケージ部品20に加わることを低減できる。これにより、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Thus, the
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態も、第1実施形態に対して溝部40dの形状を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the shape of the
図4に示すように、パッケージ部品20における第1の樹脂21の上面形状が矩形形状、具体的には長方形状とされており、その第1の樹脂21の長手方向両側および短手方向両側において、第1の樹脂21を間に挟むように溝部40dを形成している。すなわち、本実施形態では、第1実施形態に対して第1の樹脂21の四隅において溝部40dを分断した形状としている。第1の樹脂21の長手方向両側に位置する溝部40dの長さは、上面形状が長方形状とされた第1の樹脂21の短辺よりも長くされている。第1の樹脂21の短手方向両側に位置する溝部40dの長さも、上面形状が長方形状とされた第1の樹脂21の長辺よりも長くされている。
As shown in FIG. 4, the upper surface shape of the
このように、溝部40dを第1の樹脂21の長手方向両側および短手方向両側に配置する構成としても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
As described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained even when the
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態も、第1実施形態に対して溝部40dの形状を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the shape of the
図5に示すように、パッケージ部品20における第1の樹脂21の上面形状が矩形形状、具体的には長方形状とされており、その第1の樹脂21を囲むように矩形形状の溝部40dを形成し、かつ、溝部40dを矩形形状の各辺において分断している。
As shown in FIG. 5, the upper surface shape of the
このように、溝部40dを各辺において分断した構成としても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Thus, even if it is the structure which divided | segmented the
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態は、第1〜第4実施形態に対して溝部40dの形状を変更したものであり、その他に関しては第1〜第4実施形態と同様であるため、第1〜第4実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the shape of the
本実施形態でも、パッケージ部品20における第1の樹脂21の上面形状が矩形形状、具体的には長方形状としており、少なくともその長手方向両側において、第1の樹脂21を間に挟むように溝部40dを形成している。そして、図6に示すように、溝部40dの深さを変化させており、第1の樹脂21の長手方向両側に位置する溝部40dのうち第2の樹脂40の中央寄りの辺を構成する部分の方が第2の樹脂40の端部寄りの辺を構成する部分よりも、深くなるようにしている。
Also in this embodiment, the upper surface shape of the
このように、溝部40dを各辺の深さを変化させるようにしても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、熱膨張・収縮量はモールド中央、つまり第2の樹脂40の中央位置の方が端部よりも大きくなる。このため、溝部40dのうち第2の樹脂40の中央位置寄りの辺を端部寄りの辺よりも深くすることで、より第2の樹脂40の熱膨張・収縮に起因する応力のうちパッケージ部品20に加わる応力を低減することが可能となる。
Thus, even if it changes the depth of each edge | side of the
(第6実施形態)
本発明の第6実施形態について説明する。本実施形態は、第1〜第5実施形態に対して溝部40dのみを形成する場合よりも、更に上記効果が得られるようにする構造に変更したものであり、その他に関しては第1〜第5実施形態と同様であるため、第1〜第5実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the structure is changed so that the above-described effects can be obtained more than the case where only the
図7に示すように、溝部40dの内側において第2の樹脂40を除去してザグリ40eを形成している。本実施形態の場合、ザグリ40eの深さは第2の樹脂40のうち第1の樹脂21の上面21bよりも上方に位置している部分の厚みよりも浅くされており、第1の樹脂21の上面21bが第2の樹脂40によって覆われた状態になっている。
As shown in FIG. 7, the
このように、溝部40dの内側において、第2の樹脂40を除去してザグリ40eを形成するようにしても良い。このような構成とすれば、より第2の樹脂40の熱膨張・収縮に起因する応力のうちパッケージ部品20に加わる応力を低減することが可能となる。
Thus, the
なお、ここでは第1の樹脂21の上面21bが第2の樹脂40によって覆われるようにしているが、図8に示すように上面21bが露出した状態になっていても良い。この場合でも、第1の樹脂21によってパッケージ部品20の各構成要素22〜25が覆われた状態になっていることから、これら各構成要素22〜25が露出してしまうことはない。
Here, the
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.
例えば、上記各実施形態では、電子装置に備えられるモールドパッケージとして、基板10の一面11上にパッケージ部品20および電子部品30を実装したのち、これらを第2の樹脂40で樹脂封止する形態が適用されたハーフモールドタイプのものを挙げた。しかしながら、ハーフモールドのモールドパッケージに限るものではない。また、パッケージ部品20としてQFPやSOPを例に挙げたが、QFN(Quad Flat Non-lead)、BGA(Ball Grid array)、CSP(Chip size package)なども、本発明にかかる電子装置に備えられるパッケージ部品20として適用することが可能である。また、基板10、パッケージ部品20、電子部品30および第2の樹脂40にて構成されるモールドパッケージを例に挙げたが、これを更にケースなどに収容した構成としても良い。
For example, in each of the above-described embodiments, after the
10 基板
11 一面
12 他面
20 パッケージ部品
21 第1の樹脂
21a 下面
21b 上面
40 第2の樹脂
40d 溝部
40e ザグリ
50 接合部材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基板の一面側に実装され、前記一面に対向する下面(21a)、該下面の反対面となる上面(21b)、および、前記下面および上面を連結する側面(21c)を有する第1の樹脂(21)によって封止されたパッケージ部品(20)と、
前記パッケージ部品が実装された前記基板の一面側を封止する第2の樹脂(40)と、を有してなるモールドパッケージを備えた電子装置であって、
前記第2の樹脂には、前記第1の樹脂の上面よりも前記基板側まで至る深さとされ、かつ、前記第1の樹脂を挟んだ両側に位置する溝部(40d)が形成されていることを特徴とするモールドパッケージを備えた電子装置。 A substrate (10) having one side (11) and the other side (12) opposite the one side;
A first resin mounted on one side of the substrate and having a lower surface (21a) facing the one surface, an upper surface (21b) opposite to the lower surface, and a side surface (21c) connecting the lower surface and the upper surface A package component (20) sealed by (21);
An electronic device comprising a mold package comprising: a second resin (40) for sealing one surface side of the substrate on which the package component is mounted;
The second resin is formed with a groove (40d) that is deeper than the upper surface of the first resin to reach the substrate side and is located on both sides of the first resin. An electronic device comprising a mold package characterized by the above.
前記溝部は、前記第2の樹脂のうち少なくとも前記第1の樹脂の長手方向両側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のモールドパッケージを備えた電子装置。 The first resin is composed of a rectangle having a long side and a short side as viewed from the normal direction of one surface of the substrate.
2. The electronic device with a mold package according to claim 1, wherein the groove portion is disposed on at least both longitudinal sides of the first resin of the second resin.
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-
2013
- 2013-06-14 JP JP2013125689A patent/JP2015002245A/en active Pending
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