JP2016086082A - 電子部品パッケージおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】好適な放熱特性および接続信頼性を満足すると共に、低廉な実装コストを実現する電子部品パッケージを提供する。【解決手段】下面に第１電極３５を有し上面に第２電極３６を有する電子部品３０と、下面および上面を有する金属構造体１０と、同一平面上に配置された電子部品３０と金属構造体１０との間隙を充填する封止樹脂層４０とを備えた電子部品パッケージである。電子部品３０の第１電極３５、金属構造体１０の下面および封止樹脂層４０の下面は面一状態であり、電子部品３０の第２電極３６、金属構造体１０の上面および封止樹脂層４０の上面は面一状態であり、金属メッキ層５０が、電子部品３０の第２電極３６上、金属構造体１０の上面上および封止樹脂層４０の上面上に跨るように連続して形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品パッケージおよびその製造方法、特に、複数の電子部品を搭載したパッケージおよびその製造方法に関するものである。

電子機器の進展に伴い、エレクトロニクス分野では様々な実装技術が開発されている。

例えば、ＩＣやインダクタなどの電子部品を回路基板上やリードフレーム上に搭載した実装技術（パッケージング技術）が注目されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

図７（ａ）は、ＩＣやインダクタなどの電子部品７０を両面回路基板６３上に搭載したパッケージ技術の一例である。このようなパッケージの種類としては、一般的なものとして、ワイヤボンディング、すなわちボンティングワイヤ６２を用いて相互に接続した（Ｗ／Ｂ型）パッケージと、フリップチップを用いて相互に接続した（Ｆ／Ｃ型）パッケージとが存在する。

図７（ｂ）は、ＩＣやインダクタなどの電子部品をリードフレーム６４上に搭載したパッケージ技術の一例である。このようなパッケージとしては、リードやダイパッドなどからなるリードフレームを含む形態が存在する。

なお、いずれのパッケージにおいても、各種の電子部品ははんだ付け等でボンディングされている。

一方、種々の電子部品を特に複数実装した場合には電子部品からの放熱が問題となる。従来、この問題に対しては、電子部品の回路基板側接続面からの放熱だけでなく、電子部品の回路基板側と反対の裏面側に放熱効果のある金属製の放熱部品を装着した放熱クリップ構造が実施されている（例えば、特許文献４参照）。

一例を図８に示す。図８に示すように、従来の面実装型の放熱クリップ付トランジスタでは、電気的導通及び熱的放熱ならびに機構的な電子部品３０の保持固定のための金属クリップ６０の下面とトランジスタチップの基板間のボンド材６１として、金属クリップ６０及び対象電子部品３０の耐熱温度に比べて低融点のはんだ、スズならびに銀ペーストなどの材料を用いて接合を行っている。

さらに、図９（ａ）、（ｂ）に示す一体型のＤＣＤＣコンバータ電源のようなモジュール型部品の例においては、図９（ａ）では、両面回路基板６３上に低融点のボンド材で実装された後にワイヤボンドで配線を施されたパワーＭＯＳＦＥＴと、はんだリフローにより実装されたコントローラ、インダクタ、キャパシタ及び抵抗等が混在しており、図９（ｂ）では、低融点のボンド材を内包する放熱クリップ機能付パワーＭＯＳＦＥＴ、コントローラ、インダクタ、キャパシタ及び抵抗等がはんだリフローによりリードフレーム６４に実装されている。これらのモジュール型部品を製品の電子基板に実装する際には、モジュールの下面と電子基板との間を再度はんだリフローで接続することになる。

米国特許第７９２７９２２号明細書 米国特許第７２０２１０７号明細書 特表２００８−５２２３９６号公報 特開昭６０−００７１５５号公報

しかしながら、従来の電子部品パッケージでは以下のような課題が発生する。

具体的に、回路基板を用いたパッケージでは、高密度実装は実現可能であるものの、回路基板を用いているために放熱特性が悪い。また、回路基板の使用やワイヤボンディグ実装にかかるコストが大きい。また、リードフレームを用いたパッケージでは、リードフレームでの微細加工が困難なため高密度実装に向かない。

さらに、回路基板を用いたパッケージおよびリードフレームを用いたパッケージともに、はんだ付けがなされているため、全体を樹脂で封止した場合、所謂はんだフラッシュの問題が懸念され、接続信頼性に欠ける。つまり、モジュール実装はんだ付けにおける加熱に際して、パッケージ内の部品間接合に用いられているはんだ材料が再溶融してしまい、微細な隙間に滲みだす（はんだフラッシュ）あるいは短絡を起こす恐れがある。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、好適な放熱特性および接続信頼性を満足すると共に、低廉な実装コストを実現できる実装技術を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明の電子部品パッケージは、下面に第１電極を有し上面に第２電極を有する電子部品と、下面および上面を有する金属構造体と、同一平面上に配置された前記電子部品と前記金属構造体との間隙を充填する封止樹脂層とを備えた電子部品パッケージであって、前記電子部品の前記第１電極、前記金属構造体の下面および前記封止樹脂層の下面は面一状態であり、前記電子部品の前記第２電極、前記金属構造体の上面および前記封止樹脂層の上面は面一状態であり、金属メッキ層が、前記電子部品の前記第２電極上、前記金属構造体の上面上および前記封止樹脂層の上面上に跨るように連続して形成されている。

また、本発明の電子部品パッケージにおいて、前記電子部品の前記第２電極と前記金属構造体の上面とは、前記金属メッキ層を介して電気的に接続していることが好ましい。

また、本発明の電子部品パッケージにおいて、前記金属メッキ層は、前記電子部品からの発熱を外部に放熱する放熱部材であることが好ましい。

また、本発明の電子部品パッケージにおいて、前記金属メッキ層は、前記電子部品の前記第２電極および前記金属構造体の上面と直接接触する下層の乾式メッキ層と、前記乾式メッキ層上に形成された湿式メッキ層との積層構造からなることが好ましい。

また、本発明の電子部品パッケージにおいて、前記乾式メッキ層は、Ｔｉ、ＣｒおよびＮｉからなる一群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでいることが好ましい。

また、本発明の電子部品パッケージにおいて、前記湿式メッキ層は、Ｃｕ、ＮｉおよびＡｌからなる一群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでいることが好ましい。

また、本発明の電子部品パッケージにおいて、前記乾式メッキ層の膜厚は１００ｎｍ〜１０００ｎｍであることが好ましい。

また、本発明の電子部品パッケージにおいて、前記湿式メッキ層の膜厚は１８μｍ〜５００μｍであることが好ましい。

また、本発明の電子部品パッケージの製造方法は、第１粘着性キャリア上の所定領域に、下面に第１電極を有し上面に第２電極を有する電子部品と下面および上面を有する金属構造体を、それぞれ下面側を第１粘着性キャリアと対向させて貼り付ける工程（ａ）と、前記第１粘着性キャリア上における前記電子部品と前記金属構造体との間隙に封止樹脂層を充填して、電子部品パッケージ前駆体を形成する工程（ｂ）と、前記電子部品パッケージ前駆体を熱処理して前記封止樹脂層を硬化させて電子部品パッケージを形成する工程（ｃ）と、前記工程（ｃ）の後、前記電子部品上、前記金属構造体上および前記封止樹脂上に跨るように連続して金属メッキ層を形成する工程（ｄ）と、前記工程（ｄ）の後、前記電子部品パッケージから前記第１粘着性キャリアを剥離する工程（ｅ）と、を備え、前記工程（ｂ）の後では、前記電子部品の前記第２電極の上面および前記金属構造体の上面は露出しており、前記工程（ｃ）の後では、前記電子部品の前記第２電極の上面、前記金属構造体の上面および前記封止樹脂層の上面は面一状態であり、前記工程（ｅ）の後では、前記電子部品の前記第１電極、前記金属構造体の下面および前記封止樹脂層の下面は面一状態である。

また、本発明の電子部品パッケージの製造方法において、前記工程（ｂ）は、前記電子部品の前記第２電極の上面上および前記金属構造体の上面上に跨る第２粘着性キャリアを貼付する工程（ｂ−１）と、前記工程（ｂ−１）の後、前記電子部品と前記金属構造体との間隙に前記封止樹脂層を充填する工程（ｂ−２）と、前記工程（ｂ−２）の後、前記第２粘着性キャリアを剥離する工程（ｂ−３）と、を含むことが好ましい。

また、本発明の電子部品パッケージの製造方法において、１つの前記第１粘着性キャリア上に複数の前記所定領域を設け、前記複数の所定領域において、前記工程（ａ）から前記工程（ｅ）をそれぞれ同時に一括して実施し、前記工程（ｅ）の後、前記複数の所定領域のそれぞれに形成された電子部品パッケージをダイシング処理して個片化する工程（ｆ）を備えていることが好ましい。

また、本発明の電子部品パッケージの製造方法において、前記工程（ｄ）において、前記金属メッキ層は、前記電子部品の前記第２電極および前記金属構造体の上面と直接接触する下層の乾式メッキ層と、前記乾式メッキ層上に形成された湿式メッキ層との積層構造に形成することが好ましい。

また、本発明の電子部品パッケージの製造方法において、前記乾式メッキ層はスパッタリング法を用いて形成し、前記湿式メッキ層は電気メッキ法を用いて形成することが好ましい。

また、本発明の電子部品パッケージの製造方法において、前記乾式メッキ層は、Ｔｉ、ＣｒおよびＮｉからなる一群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでおり、
前記湿式メッキ層は、Ｃｕ、ＮｉおよびＡｌからなる一群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでいることが好ましい。

また、本発明の電子部品パッケージの製造方法において、前記乾式メッキ層の膜厚は１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、前記湿式メッキ層の膜厚は１８μｍ〜５００μｍであることが好ましい。

本発明の電子部品パッケージおよびその製造方法によれば、好適な放熱特性および接続信頼性を満足すると共に、低廉な実装コストを実現することができる。

本発明の実施形態に係る電子部品パッケージの構造を模式的に示す断面図 本発明の実施形態に係る電子部品パッケージの製造方法を模式的に示す工程断面図 本発明の実施形態に係る電子部品パッケージの製造方法を模式的に示す工程断面図 本発明の実施形態に係る電子部品パッケージの製造方法の変形例を模式的に示す工程断面図 本発明の実施形態に係る電子部品パッケージの製造方法を模式的に示す工程断面図 本発明の実施形態に係る放熱クリップを応用したモジュールの構造を模式的に示す断面図 従来技術に係る電子部品パッケージの構造を模式的に示す断面図 従来技術に係る放熱クリップの構造を模式的に示す断面図 従来技術に係るＤＣＤＣコンバータ電源に代表されるモジュールの構造を模式的に示す断面図

本発明の実施形態に係る電子部品パッケージおよびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、図面に示す各種の構成要素は本発明の理解のために模式的に示したにすぎず、寸法比や外観などは実物と異なっていても本発明に含まれる。

本発明の実施形態に係る電子部品パッケージについて、図１を参照しながら説明する。

図１に示すように、電子部品パッケージ１００は、封止樹脂層４０、金属構造体１０、電子部品３０、金属構造体１０および電子部品３０に跨るように接続された金属メッキ層５０を有している。

ここで、金属構造体１０と電子部品３０との間隙は封止樹脂層４０で充填されており、金属構造体１０、電子部品３０および封止樹脂層４０に亘る連続した一面とその反対側の他面はそれぞれ実質的に面一状態に形成されていることが好ましい。

つまり、図１において、電子部品３０の電極３５、３５’の下面、金属構造体１０の下面および封止樹脂層４０の下面が実質的に同一平面上にある面一状態になっており、電子部品３０の電極３６の上面、金属構造体１０の上面および封止樹脂層４０の上面が実質的に同一平面上にある面一状態になっていることが好ましい。

図１では、封止樹脂層４０の上面が若干凹形に表示されているが、これは封止樹脂層４０を電子部品３０と金属構造体１０との間に充填後、樹脂の硬化処理で封止樹脂層４０の上面中央部が若干収縮するためこれを誇張して示しているものであり、現実的には電子部品３０の電極３６の上面、金属構造体１０の上面および封止樹脂層４０の上面が実質的に同一平面上にある面一状態になっている。

また、図１において、金属メッキ層５０は、電子部品３０の上面、封止樹脂層４０の上面および金属構造体１０の上面に近い側（内側）に形成された乾式メッキ層５０’と乾式メッキ層５０’の上面上、すなわち、電子部品３０の上面、封止樹脂層４０の上面および金属構造体１０の上面から遠い側（外側）に形成された湿式メッキ層５０”の積層構造からなっている。

本実施形態では、電子部品３０の周囲（特に、金属構造体１０との間）に充填するように形成された封止樹脂層４０から電子部品の電極３６の上面が露出しており、その露出部において金属メッキ層５０と接合している。

また、本実施形態では、金属構造体１０の周囲（特に、電子部品３０との間）に充填するように形成された封止樹脂層４０から金属構造体１０の上面が露出しており、その露出部において金属メッキ層５０と接合している。

そのため、本実施形態の電子部品パッケージでは、電子部品３０の電極３６の上面と金属構造体１０の上面とが金属メッキ層５０を介して相互に電気的に接続されている。

これにより金属メッキ層５０は電子部品３０と金属構造体１０とを電気的に接続する配線として機能すると共に、電子部品３０から発熱がある場合には発熱を金属メッキ層５０および金属構造体１０を介して外部に効率的に放熱させることができる。

ここで、金属構造体１０は、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）およびニッケル（Ｎｉ）からなる金属材料群から選択された少なくとも一種類の金属材料を含むことが好ましい。

また、電子部品３０は、例えばＩＣ（コントロールＩＣ等）、インダクタ、パワーＭＯＳＦＥＴを代表とする半導体素子（金属酸化物半導体：ＭＯＳ）、ダイオード、コンデンサ、パワー素子、チップ抵抗、チップコンデンサ、チップバリスタ、チップサーミスタ、その他チップ状の積層フィルタ、接続端子などからなることが好ましい。

また、封止樹脂層４０は、例えばエポキシ系樹脂やシリコーン系樹脂などを含むことが好ましい。

また、金属メッキ層５０の内側を構成する乾式メッキ層５０’は、乾式メッキ法によって形成されたものであり、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）およびＮｉ（ニッケル）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでいることが好ましいが、これらに限定されるものではなく、その他の金属材料、例えばＡｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｌ合金や、Ａｕ（金）、Ｐｔ（白金）、Ｓｎ（スズ）、Ｃｕ（銅）およびＷ（タングステン）などからなる群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでいても構わない。

なお、乾式メッキ層は応力緩和層としても機能するため、本実施形態の電子部品パッケージは接続信頼性においても優れている。

一方、湿式メッキ層５０”は、湿式メッキ法によって形成されたものであり、Ｃｕ（銅）およびＡｌ（アルミニウム）からなる群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでいることが好ましいが、これらに限定されるものではなく、その他の金属材料、例えば銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）およびニッケル（Ｎｉ）からなる群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでいても構わない。

但し、“放熱特性”を特に重視する場合には、湿式メッキ層５０”の材料は熱伝導性が高く放熱特性に優れるものが好ましく、とりわけ銅（Ｃｕ）が最適である。

また、乾式メッキ層５０’の膜厚はナノオーダーの非常に薄いことが好ましく、例えば１００ｎｍ〜１０００ｎｍ厚さ（一例として、３００ｎｍのＴｉ及び１０００ｎｍのＣｕの厚さ）であればよい。一方、湿式メッキ層５０”の膜厚はミクロンオーダーの比較的厚いことが好ましく、例えば１８μｍ〜５００μｍ程度、好ましくは３５μｍ〜２５０μｍ程度、さらに好適には３５μｍ〜１２５μｍ程度とすればよい。

以上の説明から明らかなように、本実施形態の電子部品パッケージ１００では、金属メッキ層５０と金属構造体１０とは直接的に面接触、言い換えれば「直接接合」もしくは「面接合」している。

本実施形態において金属メッキ層５０は、薄膜の乾式メッキ層５０’と厚膜の湿式メッキ層５０”とが積層された構造からなっているが、薄膜の乾式メッキ層５０’は熱抵抗・電気抵抗が実質的に無視できるほどに薄いため、実質的には、厚膜の湿式メッキ層５０”と金属構造体１０とが、また、厚膜の湿式メッキ層５０”と電子部品３０とが、それぞれ直接接合もしくは面接合しているとみなすことができる。これにより、金属メッキ層５０を介して電子部品３０と金属構造体１０とが電気的に相互接続されている。

なお、ここでいう面接触（直接接合もしくは面接合）とは、実質的に、各要素の主面同士が対向面全体で直接的に接触している態様を意味している。

このような態様を取ることで、本実施形態の電子部品パッケージは全体として機械的強度が向上したものとなる。つまり、金属メッキ層５０が電子部品３０や金属構造体１０の支持層としても機能することになる。

このことは逆に言えば、本実施形態の電子部品パッケージは従来技術に比べ、パッケージ厚の薄膜化を実現できることを意味する。

具体的には、従来技術によって製造された放熱クリップ付パワーＭＯＳＦＥＴでは、放熱クリップの折り曲げの加工時の加工性とデバイスの機構的な強度の維持のため、放熱クリップに用いる銅板などの金属板は少なくとも１００μｍ以上の厚みを必要としていたが、本実施形態による放熱クリップ付パワーＭＯＳＦＥＴの放熱クリップ部分の厚みは１００μｍ未満の厚みで作製することが可能である。さらに、はんだやボンド材等の接合部分の厚みも最薄で乾式メッキ部分の厚みのみとすることができるため、放熱クリップ付パワーＭＯＳＦＥＴ全体の厚みとして２００μｍ〜３００μｍ程度にすることが可能である。この結果、複雑な構造のパッケージ部品を構成する際の実装密度の向上やパッケージ厚の薄型化を図ることができる。

また、従来技術のワイヤボンディングやバンプを介した実装がなされておらず（即ち、電子部品パッケージがワイヤボンディングレス構造、バンプレス構造となっており）、金属メッキ層５０が電子部品３０や金属構造体１０と直接接合もしくは面接合するため、電子部品３０からの発熱を、金属メッキ層５０さらには金属構造体１０を介して効率よく外部へと逃がすことができる。つまり、金属メッキ層５０および金属構造体１０はヒートシンクとしても機能することになり、電子部品パッケージの放熱対策として多大な効果をもたらす。

このように、本実施形態の電子部品パッケージは優れた放熱特性を備えているため、電子部品３０の特性安定や動作寿命増加の効果が得られる。また、発熱に起因した電子部品３０や封止樹脂層４０の変性・変色なども効果的に防止できる。さらに、金属メッキ層５０が電子部品３０や金属構造体１０と直接接合もしくは面接合するため、ワイヤやバンプを介して電気接続する場合と比較して電気抵抗の低減も達成できる。

その結果、本実施形態の電子部品パッケージでは、従来構造よりも大きな電流を流すことができ、例えば高放熱特性や大電流が必要となるパワートランジスタなどの電子部品パッケージに応用することができる。

次に、本発明の実施形態に係る電子部品パッケージの製造方法について、図２〜図５を参照しながら説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、金属構造体１０を粘着性キャリア２０上に貼り付ける。 粘着性キャリア２０は、例えば、支持基板２４と粘着層２６とから構成された積層構造のキャリアシートであってもよい。なお、支持基材２４は後工程での分割処理を考慮して可撓性を有していることが好ましい。

支持基材２４としては、後工程で実施される金属構造体および電子部品の配置や封止樹脂層の形成などの処理に支障をきたすものでなければ、いずれのシート状部材であってもよい。支持基材２４自体の厚さは、例えば０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度、好ましくは０．２ｍｍ〜１．０ｍｍである。支持基材２４の材料としては、樹脂、金属またはセラミックなどが好ましい。樹脂の場合は、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、ポリカーボネートなどを挙げることができる。金属の場合は、例えば鉄、銅、アルミニウムもしくはそれらの合金（一例として、ＳＵＳ等のステンレス）などを挙げることができる。セラミックの場合は、例えばアパタイト、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ホウ素等を挙げることができる。

粘着層２６としては、金属構造体および電子部品に対して粘着性を有するものであれば特に制限はない。粘着層２６自体の厚さは、例えば２μｍ〜５０μｍ程度、好ましくは５μｍ〜２０μｍである。粘着層２６の材料としては、アクリル樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、シリコーン樹脂系粘着剤およびエポキシ樹脂系接着剤からなる群から選択された少なくとも１種類以上の接着性材料を含んでいても構わない。なお、粘着層２６として粘着両面テープを用いてもよい。例えばＰＥＴフィルムなどの樹脂薄層の両主面に接着剤層が形成されたテープを用いてもよい。

粘着性キャリア２０に貼り付けられる金属構造体１０は、必要とされる電流値や放熱特性に従って材料や形状が設計された導電性の金属部品である。このような金属構造体１０を構成する金属材料としては、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）およびニッケル（Ｎｉ）からなる群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでいても構わない。また、金属構造体１０の厚さは、粘着性キャリア２０の同一面上に実装される電子部品３０の上面の電極の高さとほぼ同一の高さに設定する。

次に、図２（ｂ）に示すように、金属構造体１０の貼り付け面と同じ面側で金属構造体１０と重ならない粘着性キャリア２０上の領域において、少なくとも１種類の電子部品３０を粘着性キャリア２０に貼り付ける。電子部品３０は、エレクトロニクス実装分野で用いられる回路部品・回路素子であれば、いずれの種類のものを用いてよい。ここでは一例として、ＩＣ（例えばコントロールＩＣ）、インダクタ、半導体素子（例えば、ＭＯＳ（金属酸化物半導体））、コンデンサ、パワー素子、チップ抵抗、チップコンデンサ、チップバリスタ、チップサーミスタ、その他チップ状の積層フィルタ、接続端子などを挙げることができる。

電子部品３０の配置は、その電極部分３５が粘着性キャリア２０と接するように行うことが好ましい。これにより、後工程の電子部品３０を粘着性キャリア２０から剥離する操作において電子部品３０の電極３５を露出させることができる。

次に、図２（ｃ）に示すように、金属構造体１０および電子部品３０の周囲（特に、金属構造体１０と電子部品３０との間隙）を充填するように、粘着性キャリア２０上に封止樹脂層前駆体４０’を形成し、電子部品パッケージ前駆体１００’を得る。封止樹脂層前駆体４０’は、樹脂原料をスピンコート法やドクターブレード法などにより粘着性キャリア２０上の粘着面に塗布することで得られる。

その後、図２（ｄ）に示すように、熱処理や光照射などに晒すことによって塗布した封止樹脂層前駆体４０’を熱硬化または光硬化させ、封止樹脂層４０とする。図２（ｄ）では、封止樹脂層４０の上面が若干凹形に表示されているが、これは封止樹脂層前駆体４０’を電子部品３０と金属構造体１０との間に充填後、樹脂の硬化処理により封止樹脂層４０の上面中央部が若干収縮するためこれを誇張して示しているものであり、現実的には電子部品３０の電極３６の上面、金属構造体１０の上面および封止樹脂層４０の上面が実質的に同一平面上にある面一状態になっている。

封止樹脂層４０の形成に当たっては、別法にて粘着性キャリア２０の粘着面に対して樹脂フィルムなどを貼り合わせることによって封止樹脂層４０を設けてもよい。さらには、未硬化状態の粉体状もしくは液状の封止樹脂を金型に充填し、加熱硬化により封止樹脂層４０を設けてもよい。

封止樹脂層４０の材料は、絶縁性を有するものであればいずれの種類の材料であってもよく、例えばエポキシ系樹脂やシリコーン系樹脂などであってよい。また、封止樹脂層４０の厚さは、粘着性キャリア２０の同一面上に実装された金属構造体１０および電子部品３０の上面の電極の高さとほぼ同一の高さになるように充填する。

次に、図３（ａ）に示すように、金属構造体１０の上面（露出面）、封止樹脂層４０の上面（露出面）および電子部品３０の電極３６の上面（露出面）に跨ってこれらと直接接触するように、金属メッキ層５０の下層となる乾式メッキ層５０’を、乾式メッキ法を用いて１００ｎｍ〜１０００ｎｍ程度の薄膜に形成する。

ここで、乾式メッキ法によって形成される乾式メッキ層５０’は、例えばＴｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）およびＮｉ（ニッケル）からなる群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでいることが好ましい。

また、乾式メッキ法には、真空メッキ法（ＰＶＤ法）と化学気相メッキ法（ＣＶＤ法）があり、真空メッキ法（ＰＶＤ法）は更にスパッタリング法、真空蒸着法およびイオンプレーディング法などに細分化されている。

そこで、乾式メッキ層５０’を単一層として形成するだけでなく、例えばスパッタリング法を用いてＴｉ薄膜層とＣｕ薄膜層とを積層形成するというように複数層の積層膜として形成しても構わない。

次に、図３（ｂ）に示すように、乾式メッキ層５０’上に金属メッキ層５０の上層となる湿式メッキ層５０”を、湿式メッキ法を用いて１８μｍ〜５００μｍ程度の厚膜に形成する。

ここで、湿式メッキ法によって形成される湿式メッキ層５０”は、例えばＣｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）およびＡｌ（アルミニウム）からなる群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでいることが好ましい。

また、湿式メッキ法には、電気メッキ法（例えば電解メッキ法）、化学メッキ法および溶融メッキ法などがあり、ある好適な一態様として、本実施形態では湿式メッキ法として電解メッキ法を用いて厚いＣｕメッキ層に形成している。

本実施形態の特徴として、金属構造体１０の上面（露出面）、封止樹脂層４０の上面（露出面）および電子部品３０の電極３６の上面（露出面）に跨ってこれらと直接接触するように、薄膜の乾式メッキ層５０’を形成し、薄膜の乾式メッキ層５０’上に厚膜の湿式メッキ層５０”を形成していることが挙げられる。

このような構成とすることで、全体として厚膜の金属メッキ層５０を密着性良く形成することができる。そのため、厚膜の金属メッキ層５０を電子部品３０からの発熱を効率的に放熱させる放熱部材として利用することができる。

次に、図３（ｃ）に示すように、粘着性キャリア２０から電子部品パッケージ１００を剥がすことにより、最終的に電子部品パッケージ１００を得る。

なお、本実施形態の変形例として、図２（ｃ）の工程において、金属構造体１０および電子部品３０の周囲（特に、金属構造体１０と電子部品３０との間隙）を充填するように、粘着性キャリア２０上に封止樹脂層前駆体４０’を形成し、電子部品パッケージ前駆体１００’を得る際に、図４（ａ）に示すように、封止樹脂層前駆体４０’を充填する前に金属構造体１０および電子部品３０の露出した上面上に、これら上面と直接接触するように規制板または新たな粘着性シート３８を貼り付けてもよい。

この場合、次に、図４（ｂ）に示すように、封止樹脂層前駆体４０’を金属構造体１０および電子部品３０の周囲（特に、金属構造体１０と電子部品３０との間隙）に充填させる。

次に、図４（ｃ）に示すように、封止樹脂層前駆体４０’の硬化前もしくは硬化後に規制板または新たな粘着性シート３８を剥がす。

このようにすれば、金属構造体１０および電子部品３０の間隙への封止樹脂の充填にあたり、金属構造体１０および電子部品３０の上面上への封止樹脂層前駆体４０’の付着を確実に防止することができる。

本実施形態の製造方法では、複数の電子部品パッケージを一括して製造することができる。

具体的には、１つの粘着性キャリア２０上に図１に開示された電子部品パッケージ１００が複数個アレイ状に配置されるように、図２（ａ）から図３（ｂ）で説明した製造工程を実施する。図３（ｂ）の工程が終了した時点では、アレイ状に配置された複数の電子部品パッケージ上に跨るように金属メッキ層５０が形成されている。

次に、図３（ｃ）で説明した粘着性キャリア２０から電子部品パッケージ１００を剥がす工程を実施することにより、図５（ａ）に示した複数の電子部品パッケージ１００が互いに連結した電子部品パッケージ群を得ることができる。

次に、図５（ｂ）に示すように、ダイシング処理により電子部品パッケージ群を個別の電子部品パッケージ１００に分割することで、図５（ｃ）に示す電子部品パッケージ１００を複数個一括して製造することができる。

次に、本実施形態の電子部品パッケージの具体的な応用例について、従来技術と対比しながら説明する。本応用例では、図１に示す電子部品３０としてパワーＭＯＳＦＥＴを用いた場合について取り上げる。

背景技術において説明したように、図８に示す従来の面実装型の放熱クリップ付トランジスタでは、電気的導通及び熱的放熱ならびに機構的な電子部品の保持固定のための金属クリップ６０の下面とトランジスタチップの基板間のボンド材６１として、金属クリップ６０及び対象電子部品３０の耐熱温度に比べて低融点のはんだ、スズならびに銀ペーストなどの材料を用いて接合を行っている。

さらに、図９（ａ）、（ｂ）に示す一体型のＤＣＤＣコンバータ電源のようなモジュール型部品の例においては、図９（ａ）では、回路基板上に低融点のボンド材で実装された後にワイヤボンドで配線を施されたパワーＭＯＳＦＥＴと、はんだリフローにより実装されたコントローラ、インダクタ、キャパシタ及び抵抗等が混在しており、図９（ｂ）では、低融点のボンド材を内包する放熱クリップ機能付パワーＭＯＳＦＥＴ、コントローラ、インダクタ、キャパシタ及び抵抗等がはんだリフローによりリードフレームに実装されている。これらのモジュール型部品を製品の電子基板に実装する際には、モジュールの下面と電子基板との間を再度はんだリフローで接続することになる。

このような構造では、発明が解決しようとする課題に記載したように、回路基板を用いたパッケージおよびリードフレームを用いたパッケージともに、はんだ付けがなされているため、全体を樹脂で封止した場合、所謂はんだフラッシュの問題が懸念され、接続信頼性に欠ける。つまり、モジュール実装はんだ付けにおける加熱に際して、パッケージ内の部品間接合に用いられているはんだ材料が再溶融してしまい、微細な隙間に滲みだす（はんだフラッシュ）あるいは短絡を起こす恐れがある。

一方、本実施形態で説明した製造方法で作製された放熱クリップ機能付パワーＭＯＳＦＥＴは、従来技術により製造されたものと異なりはんだやボンド材を用いておらず、デバイス実装のリフロー工程や実装後の高温加熱環境により、これらの部材が再溶融するはんだフラッシュが発生しない。このため、搭載される部品間の接続信頼性が向上する。

つまり、図６に示すように、本実施形態の製造方法を用いて予め製造しておいた放熱クリップ機能付パワーＭＯＳＦＥＴ７０と、その他の下面に直接電極を露出できる抵抗器またはキャパシタ７１、インダクタ７２、ＩＣ７３などの部品を、粘着シート（図示せず）上に実装してそれら実装部品を全て覆うように樹脂７４で封止した後、粘着シートを剥離し、さらにメッキ工程及びパターンエッチング工程を経ることによりモジュール化すれば、デバイス内部から完全にはんだやボンド材を排したモジュールを構成することが可能になる。

さらに、従来技術に見られる回路基板を用いない基板レス構造であること、また、ワイヤボンディングやフリップチップ実装などと比べて簡易なプロセスでパッケージングできることから、コスト低減を図ることができる。

以上、本実施形態について説明してきたが、これはあくまでも典型例を例示したに過ぎず、上記で説明した本発明の特徴を備える他の種々の態様も本発明に含まれるものである。

本発明の電子部品パッケージおよびその製造方法は、好適な放熱特性および接続信頼性を満足すると共に、低廉な実装コストを実現できる実装技術を提供するものであり、特に、エレクトロニクス実装分野の各種用途、とりわけ、電源パッケージ（ＰＯＬコンバータ、例えば降圧型ＤＣＤＣコンバータ）や部品内蔵モジュールなどにおいて有用である。

１０ 金属構造体
２０ 粘着性キャリア
２４ 粘着性キャリアの支持基板
２６ 粘着性キャリアの粘着層
３０ 電子部品
３５ 電子部品の下側電極
３５’電子部品の下側電極
３６ 電子部品の上側電極
３８ 規制板または粘着性シート
４０ 封止樹脂層
５０ 金属メッキ層
５０’ 乾式メッキ層
５０” 湿式メッキ層
６０ 金属クリップ
６１ ボンド材
６２ ボンディングワイヤ
６３ 両面回路基板
６４ リードフレーム
７０ 電子部品
７１ 電子部品（抵抗またはキャパシタ）
７２ 電子部品（インダクタ）
７３ 電子部品（ＩＣ）
７４ 樹脂
１００ 電子部品パッケージ
１００’電子部品パッケージ前駆体

Claims (16)

1. 下面に第１電極を有し上面に第２電極を有する電子部品と、下面および上面を有する金属構造体と、同一平面上に配置された前記電子部品と前記金属構造体との間隙を充填する封止樹脂層とを備えた電子部品パッケージであって、
   前記電子部品の前記第１電極、前記金属構造体の下面および前記封止樹脂層の下面は面一状態であり、
   前記電子部品の前記第２電極、前記金属構造体の上面および前記封止樹脂層の上面は面一状態であり、
   金属メッキ層が、前記電子部品の前記第２電極上、前記金属構造体の上面上および前記封止樹脂層の上面上に跨るように連続して形成されている電子部品パッケージ。
2. 前記電子部品の前記第２電極と前記金属構造体の上面とは、前記金属メッキ層を介して電気的に接続している請求項１に記載の電子部品パッケージ。
3. 前記金属メッキ層は、前記電子部品からの発熱を外部に放熱する放熱部材である請求項１又は２に記載の電子部品パッケージ。
4. 前記金属メッキ層は、前記電子部品の前記第２電極および前記金属構造体の上面と直接接触する下層の乾式メッキ層と、前記乾式メッキ層上に形成された湿式メッキ層との積層構造からなる請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の電子部品パッケージ。
5. 前記乾式メッキ層は、Ｔｉ、ＣｒおよびＮｉからなる一群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでいる請求項４に記載の電子部品パッケージ。
6. 前記湿式メッキ層は、Ｃｕ、ＮｉおよびＡｌからなる一群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでいる請求項４又は５に記載の電子部品パッケージ。
7. 前記乾式メッキ層の膜厚は１００ｎｍ〜１０００ｎｍである請求項４〜６のうちのいずれか１項に記載の電子部品パッケージ。
8. 前記湿式メッキ層の膜厚は１８μｍ〜５００μｍである請求項４〜７のうちのいずれか１項に記載の電子部品パッケージ。
9. 前記電子部品は、パワーＭＯＳＦＥＴ、インダクタおよびダイオードから選ばれた少なくとも１つである請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の電子部品パッケージ。
10. 第１粘着性キャリア上の所定領域に、下面に第１電極を有し上面に第２電極を有する電子部品と下面および上面を有する金属構造体を、それぞれ下面側を第１粘着性キャリアと対向させて貼り付ける工程（ａ）と、
    前記第１粘着性キャリア上における前記電子部品と前記金属構造体との間隙に封止樹脂層を充填して、電子部品パッケージ前駆体を形成する工程（ｂ）と、
    前記電子部品パッケージ前駆体を熱処理して前記封止樹脂層を硬化させて電子部品パッケージを形成する工程（ｃ）と、
    前記工程（ｃ）の後、前記電子部品上、前記金属構造体上および前記封止樹脂層上に跨るように連続して金属メッキ層を形成する工程（ｄ）と、
    前記工程（ｄ）の後、前記電子部品パッケージから前記第１粘着性キャリアを剥離する工程（ｅ）と、を備え、
    前記工程（ｂ）の後では、前記電子部品の前記第２電極の上面および前記金属構造体の上面は露出しており、
    前記工程（ｃ）の後では、前記電子部品の前記第２電極の上面、前記金属構造体の上面および前記封止樹脂層の上面は面一状態であり、
    前記工程（ｅ）の後では、前記電子部品の前記第１電極、前記金属構造体の下面および前記封止樹脂層の下面は面一状態である電子部品パッケージの製造方法。
11. 前記工程（ｂ）は、
    前記電子部品の前記第２電極の上面上および前記金属構造体の上面上に跨る第２粘着性キャリアを貼付する工程（ｂ−１）と、
    前記工程（ｂ−１）の後、前記電子部品と前記金属構造体との間隙に前記封止樹脂層を充填する工程（ｂ−２）と、
    前記工程（ｂ−２）の後、前記第２粘着性キャリアを剥離する工程（ｂ−３）と、を含む請求項１０に記載の電子部品パッケージの製造方法。
12. １つの前記第１粘着性キャリア上に複数の前記所定領域を設け、前記複数の所定領域において、前記工程（ａ）から前記工程（ｅ）をそれぞれ同時に一括して実施し、
    前記工程（ｅ）の後、前記複数の所定領域のそれぞれに形成された電子部品パッケージをダイシング処理して個片化する工程（ｆ）を備えた請求項１０又は１１に記載の電子部品パッケージの製造方法。
13. 前記工程（ｄ）において、前記金属メッキ層は、前記電子部品の前記第２電極および前記金属構造体の上面と直接接触する下層の乾式メッキ層と、前記乾式メッキ層上に形成された湿式メッキ層との積層構造に形成する請求項１０〜１２に記載の電子部品パッケージの製造方法。
14. 前記乾式メッキ層はスパッタリング法を用いて形成し、前記湿式メッキ層は電気メッキ法を用いて形成する請求項１３に記載の電子部品パッケージの製造方法。
15. 前記乾式メッキ層は、Ｔｉ、ＣｒおよびＮｉからなる一群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでおり、
    前記湿式メッキ層は、Ｃｕ、ＮｉおよびＡｌからなる一群から選択された少なくとも１種類の金属材料を含んでいる請求項１３又は１４に記載の電子部品パッケージの製造方法。
16. 前記乾式メッキ層の膜厚は１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、
    前記湿式メッキ層の膜厚は１８μｍ〜５００μｍである請求項１３〜１５のうちのいずれか１項に記載の電子部品パッケージの製造方法。

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