JP2017534172A - Method for manufacturing a surface mount device - Google Patents
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Abstract
表面実装デバイス(100、900)を製造するための方法は、少なくとも1つのコアデバイス(120、920)および少なくとも1つのリードフレーム(310)を供することを含む。コアデバイスはリードフレームに取り付けられる。コアデバイスおよびリードフレームは封止材(125、925)内に封止される。封止材は、硬化時に約0.4cm3・mm/m2・atm・日未満の酸素透過率を有する液体エポキシを含んで成る。表面実装デバイスを製造するための別の方法は、プラーク材料からプラーク(1105)を形成すること、プラークの上面および底面に複数の導電性突出部(915)を形成すること、およびプラークの上面の少なくとも一部およびプラークの底面の少なくとも一部を覆うように液体封止材を適用することを含む。硬化時に、封止材は約0.4cm3・mm/m2・atm・日未満の酸素透過率を有する。アッセンブリは複数のコンポーネント(1120a〜c)を供するために切断される。切断後、各コンポーネントの上面は少なくとも1つの導電性突出部を含み、各コンポーネントの底面は少なくとも1つの導電性突出部を含み、各コンポーネントの上面および底面は硬化させた封止材を含み、各コンポーネントのコアはプラーク材料を含む。A method for manufacturing a surface mount device (100, 900) includes providing at least one core device (120, 920) and at least one lead frame (310). The core device is attached to the lead frame. The core device and lead frame are encapsulated within encapsulant (125, 925). The encapsulant comprises a liquid epoxy having an oxygen permeability of less than about 0.4 cm 3 · mm / m 2 · atm · day when cured. Another method for manufacturing a surface mount device includes forming plaque (1105) from plaque material, forming a plurality of conductive protrusions (915) on the top and bottom surfaces of the plaque, and on the top surface of the plaque. Applying a liquid sealant to cover at least a portion and at least a portion of the bottom surface of the plaque. When cured, the encapsulant has an oxygen transmission rate of less than about 0.4 cm 3 · mm / m 2 · atm · day. The assembly is cut to provide a plurality of components (1120a-c). After cutting, the top surface of each component includes at least one conductive protrusion, the bottom surface of each component includes at least one conductive protrusion, and the top and bottom surfaces of each component include a cured sealant, The core of the component includes a plaque material.
Description
本発明は、概して電気回路に関する。より具体的には、本発明は、表面実装デバイス(SMD)を製造するための方法に関する。 The present invention relates generally to electrical circuits. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a surface mount device (SMD).
表面実装デバイス(SMD)は、小さなサイズであるため電気回路で利用される。概して、SMDはプラスチック又はエポキシ等のハウジング材内に埋設されたコアデバイスを有して成る。例えば、抵抗特性を有するコアデバイスが表面実装抵抗レジスタ(又は抵抗器;resistor)を作製するためにハウジング材内に埋設され得る。 Surface mount devices (SMD) are small in size and are used in electrical circuits. In general, SMDs comprise a core device embedded in a housing material such as plastic or epoxy. For example, a core device with resistive characteristics can be embedded in a housing material to create a surface mount resistor resistor (or resistor).
既存のSMDのある欠点としては、コアデバイスを封止するために用いられる材料により、酸素がコアデバイス自体内に透過し(又は浸透し又は染込み又は広がり;permeate)得る傾向にある。この事は特定のコアデバイスには不都合であり得る。例えば、酸素がコアデバイスに進入する場合、正温度係数のコアデバイスの抵抗が徐々に増加する傾向にある。あるケースでは、ベース抵抗が5の倍数ずつ増加し、仕様外のコアデバイスが生じ得る。 One drawback of existing SMDs is that the material used to seal the core device tends to allow oxygen to permeate (or penetrate or penetrate or permeate) into the core device itself. This can be inconvenient for certain core devices. For example, when oxygen enters the core device, the resistance of the positive temperature coefficient core device tends to gradually increase. In some cases, the base resistance may increase by a multiple of 5, resulting in out-of-spec core devices.
これらの問題を解決するために、2013年9月3日に発行された(Navarroらによる)米国特許第8525635号、および2011年1月20日に公開された(Goldenらによる)米国公開公報第2011/0011533号には、低酸素透過性の酸素バリア材等でコアデバイスが封止され得る旨が開示されている。 To solve these problems, U.S. Pat. No. 8525635 (by Navarro et al.) Issued September 3, 2013, and U.S. Publication No. published by Jan. 20, 2011 (by Golden et al.). No. 2011/0011533 discloses that the core device can be sealed with a low oxygen permeable oxygen barrier material or the like.
上記のSMDを製造するための現在の方法は、SMDの全体積と比べて封止材の体積が相対的に大きいSMDを生み出す。例えば、封止材の体積はSMDの全体積の35〜40%に相当し得る。 Current methods for manufacturing the above SMDs produce SMDs that have a relatively large encapsulant volume compared to the total volume of the SMD. For example, the volume of the encapsulant may correspond to 35-40% of the total SMD volume.
第1態様では、表面実装デバイスを製造するための方法は、少なくとも1つのコアデバイスおよび少なくとも1つのリードフレームを供することを含む。コアデバイスはリードフレームに取り付けられる。コアデバイスおよびリードフレームは封止材(又は封止部材又は封止部;encapsulant)内に封止される。封止材は、硬化(cure)時に約0.4cm3・mm/m2・atm・日未満の酸素透過率(又は透過性;permeability)を有する液体エポキシを含んで成る。 In a first aspect, a method for manufacturing a surface mount device includes providing at least one core device and at least one lead frame. The core device is attached to the lead frame. The core device and the lead frame are encapsulated in an encapsulant (or encapsulant or encapsulant). The encapsulant comprises a liquid epoxy having an oxygen transmission rate (or permeability) of less than about 0.4 cm 3 · mm / m 2 · atm · day when cured.
第2態様では、表面実装デバイスが、コアデバイスおよびコアデバイスに取り付けられるリードフレームの一部を含む。封止材は、コアデバイスの少なくとも一部およびリードフレームの一部を囲む。封止材は、コアデバイスおよびリードフレームの周囲に注入される液体エポキシの硬化型(又は硬化バージョン;cured version)に相当する。封止材は、硬化時に約0.4cm3・mm/m2・atm・日未満の酸素透過率を有する。 In a second aspect, a surface mount device includes a core device and a portion of a lead frame attached to the core device. The encapsulant surrounds at least a part of the core device and a part of the lead frame. The encapsulant corresponds to a cured version (or cured version) of liquid epoxy that is injected around the core device and lead frame. The encapsulant has an oxygen transmission rate of less than about 0.4 cm 3 · mm / m 2 · atm · day when cured.
第3態様では、表面実装デバイスを製造するための方法が、材料からプラーク(又はプレート又は平板又は飾り板;plaque)を形成すること、プラークの上面および底面に複数の導電性突出部(又は導電突出部又は導電突起部;conductive protrusion)を形成すること、およびプラークの上面の少なくとも一部およびプラークの底面の少なくとも一部を覆うように(又はにわたって;over)液体封止材を適用することを含む。液体封止材を硬化させて、硬化時に封止材が約0.4cm3・mm/m2・atm・日未満の酸素透過率を有する。当該アッセンブリを複数のコンポーネントを供するために切断する。切断後、各コンポーネントの上面は少なくとも1つの導電性突出部を含み、各コンポーネントの底面は少なくとも1つの導電性突出部を含み、各コンポーネントの上面および底面は硬化させた封止材を含み、各コンポーネントのコアは当該材料を含む。 In a third aspect, a method for manufacturing a surface mount device includes forming a plaque (or plate or plate or plaque) from a material, a plurality of conductive protrusions (or conductive layers) on the top and bottom surfaces of the plaque. Forming a protrusion or a conductive protrusion and applying a liquid seal to cover (or over) at least a portion of the top surface of the plaque and at least a portion of the bottom surface of the plaque. Including. The liquid encapsulant is cured, and the encapsulant has an oxygen transmission rate of less than about 0.4 cm 3 · mm / m 2 · atm · day upon curing. The assembly is cut to provide a plurality of components. After cutting, the top surface of each component includes at least one conductive protrusion, the bottom surface of each component includes at least one conductive protrusion, and the top and bottom surfaces of each component include a cured sealant, The core of the component contains the material.
第4態様では、表面実装デバイス(SMD)は、材料から形成されたコア、コアの上面に形成された少なくとも1つの導電性突出部およびコアの底面に形成された少なくとも1つの導電性突出部、コアの上面および底面の少なくとも一部を覆う封止材を含む。封止材は、約0.4cm3・mm/m2・atm・日未満の酸素透過率を有する。 In a fourth aspect, a surface mount device (SMD) includes a core formed from a material, at least one conductive protrusion formed on a top surface of the core, and at least one conductive protrusion formed on a bottom surface of the core; The sealing material which covers at least one part of the upper surface and bottom face of a core is included. The encapsulant has an oxygen transmission rate of less than about 0.4 cm 3 · mm / m 2 · atm · day.
上記の問題を解決するために、SMDを製造するための新規な方法が供される。一態様では、工程は液体エポキシ又は他の形態内に低酸素透過性を有する封止材を供することにより開始する。最終的に得られるSMDのパーツ(又は部品又は要素;part)である1つ以上のコアデバイス、コアデバイスのための電気コンタクトを規定するリードフレーム、他のコンポーネント部分をトランスファー成形システムのキャビティ内に挿入する。封止材を成形システム内に挿入し、様々なコンポーネントの周囲に注入する。硬化後、成形システムからアッセンブリを取り外し、当該アッセンブリを切断して、個々のSMDを供する。SMDを分離させる前又は分離させた後に様々な仕上げ工程(めっき、仕上げ加工、研磨等)を実施してよい。この方法により、従来のSMDよりも小さな形状因子(又はファクター;factor)を有するSMDを製造することが可能である。更に、生産コストが従来のSMD全体の製造に関連するコストよりも低くなる。 In order to solve the above problems, a novel method for producing SMD is provided. In one aspect, the process begins by providing an encapsulant having low oxygen permeability within a liquid epoxy or other form. One or more core devices that are the final SMD part (or part or part), a lead frame that defines electrical contacts for the core devices, and other component parts within the cavity of the transfer molding system insert. The encapsulant is inserted into the molding system and injected around the various components. After curing, the assembly is removed from the molding system and the assembly is cut to provide individual SMDs. Various finishing steps (plating, finishing, polishing, etc.) may be performed before or after separating the SMD. This method makes it possible to produce SMDs having a smaller form factor than conventional SMDs. Furthermore, the production cost is lower than the cost associated with the manufacturing of the entire conventional SMD.
別態様では、上記のコアデバイスを形成する材料をプラーク内に供する。一群の導電性突出部がプラークの上面および底面に適用される。スクリーン印刷法が、プラークの上面および底面にわたり液体エポキシをスクリーン印刷するために用いられる。アッセンブリを硬化させ、コンポーネントに分離(又は単一化;singulate)させる。各コンポーネントは、元々のプラークの一部に相当するコア、コアの上面から延在する少なくとも1つの導電性突出部、およびコアの底面から延在する少なくとも1つの導電性突出部を含む。コアの露出面はコア全体を封止するために追加の封止材で被覆される。封止コアの端部は第1導電層および第2導電層で被覆される。導電層の各々は、コアの上面又は底面のいずれかから延在する導電性突出部の一方と電気的に接触状態となるように形成される。 In another embodiment, the material forming the core device is provided in the plaque. A group of conductive protrusions are applied to the top and bottom surfaces of the plaque. A screen printing method is used to screen print the liquid epoxy over the top and bottom surfaces of the plaque. The assembly is cured and separated into components (or singulate). Each component includes a core corresponding to a portion of the original plaque, at least one conductive protrusion extending from the top surface of the core, and at least one conductive protrusion extending from the bottom surface of the core. The exposed surface of the core is covered with additional sealing material to seal the entire core. The end portion of the sealing core is covered with the first conductive layer and the second conductive layer. Each of the conductive layers is formed so as to be in electrical contact with one of the conductive protrusions extending from either the top surface or the bottom surface of the core.
上記の封止材の材料は、低酸素透過性を示す表面実装デバイス又は他の小さなデバイスの生産を可能とする。例えば、封止材は、形状因子に応じて0.4ミル〜14ミルの壁厚保を有する低酸素透過性の表面実装デバイスの製造を容易にする。 The encapsulant material described above enables the production of surface mount devices or other small devices that exhibit low oxygen permeability. For example, the encapsulant facilitates the manufacture of a low oxygen permeable surface mount device having a wall thickness of 0.4 mil to 14 mil depending on the form factor.
図1は、表面実装デバイス(SMD)100の一態様の断面図である。SMD100は、上面105a、底面105b、第1端部110a、第2端部110b、第1接触パッド115a、および第2接触パッド115bを有する略矩形のボディを規定する。SMD100は、コアデバイス120およびコアデバイス120が埋設される絶縁材125を更に含む。ある態様では、第1端部110aと第2端部110bとの間の距離は約3.0mm(0.118インチ)であり、SMD100の幅は約2.35mm(0.092インチ)であり、および上面105aと底面105bとの間の距離は約0.5mm(0.019インチ)であり得る。
FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of a surface mount device (SMD) 100. The
コアデバイス120は、上面120a、底面120b、第1端部122a、および第2端部122bを含む。コアデバイス120は略矩形形状を有し得る。第1端部122aと第2端部122bとの間の距離は約3.0mm(0.118インチ)であり得る。上面120aと知恵面120bとの間の距離は約0.62mm(0.024インチ)であり得る。前面と背面との間の距離は約1.37mm(0.054インチ)であり得る。導電層124abはコアデバイス120の上面120aおよび底面120bを被覆し得る。例えば、導電層124abは、0.025mm(0.001インチ)厚のニッケル(Ni)層および/又は0.025mm(0.001インチ)厚の銅(Cu)層に相当し得る。導電材は、コアデバイス120の上面120aおよび底面120bの全体、又は上面120aおよび底面120bのより小さな部分を覆い得る。
The
ある態様では、コアデバイス120は、酸素存在では劣化する特性を有するデバイスに相当する。例えば、コアデバイス120は、導電性ポリマー組成物を含む低抵抗の正温度係数(PTC)デバイスに相当し得る。導電性ポリマー組成物の電気特性は、徐々に劣化する傾向にある。例えば、金属充填の、例えばニッケルを含有する導電性ポリマー組成物では、金属粒子の表面は、当該組成物が周囲雰囲気と接触状態にある際に酸化する傾向にあり、得られる酸化層は金属粒子の相互接触時に金属粒子の導電性を低下させる。多くの酸化接触ポイントはPTCデバイスの電気抵抗を5倍以上の増加をもたらし得る。これは、PTCデバイスが元の仕様限界を超えることを生じさせ得る。導電性ポリマー組成物を含むデバイスの電気性能は、酸素への当該組成物の露出(又は暴露;exposure)を最小化することにより改善され得る。
In one aspect, the
封止材125は、酸素バリア材、例えば2013年9月3日に発行された(Navarroらによる)米国特許第8525635号、および2011年1月20日に公開された(Goldenらによる)米国公開公報第2011/0011533号に開示された酸素バリア材に類似する特性を有する酸素バリア材等に相当し得る。これら文献の開示内容は参照することにより本明細書に組み入れられる。そのような材料は酸素がコアデバイス120内に透過することを抑制し、それによって、コアデバイス120の特性の劣化を抑制し得る。例えば、酸素バリア材は約0.4cm3・mm/m2・atm・日(1cm3・ミル/100インチ2・atm・日)未満の酸素透過率を有し得る。当該酸素透過率は、1m2の面積で1mmの厚さを有するサンプルを透過する酸素のcm3として測定される。透過率は、24時間にわたり1気圧の部分圧力差の下で0%の相対湿度、23℃の温度で測定される。酸素透過率は米国ミネソタ州のミネアポリスにあるMocon社により供される装置を有するASTM F−1927を用いて測定され得る。
The
ある態様では、封止材125は、硬化前に約1500cps〜70000cpsの粘度および5重量%〜95重量%のフィラー含量(又は含有率;content)を有する硬化させた熱硬化性エポキシに相当する。
In some embodiments, the
コアデバイス120の上面120aからSMD100の上面105aまでの封止材125の厚さは、0.01〜0.125mm(0.0004〜0.005インチ)の範囲、例えば約0.056mm(0.0022インチ)であり得る。SMD100の第1端部110aからコアデバイスの第1端部122aまでの厚さおよびSMD100の第2端部110bからコアデバイスの第2端部122bまでの厚さは、0.025〜0.63mm(0.001〜0.025インチ)の範囲、例えば約0.056mm(0.0022インチ)であり得る。
The thickness of the encapsulant 125 from the
第1接触パッド115aおよび第2接触パッド115bはSMD100の底面105bに配置されている。第1接触パッド115aはコアデバイス120の底面105bに電気的に接続されている。第2接触パッド115bは、コアデバイス120の上面120を第2接触パッド115bに接続するためにコアデバイス120の一方の側の周囲を包む(又は覆う又は巻き付く;wrap)導電性クリップ112、くさび型接合部(又はボンド;bond)、ワイヤー接合部等を通じて、コアデバイス120の上面120aに電気的に接続されている。
The
第1接触パッド115aおよび第2接触パッド115bは、プリントボード又は基板(図示せず)にSMD100を取り付ける(fasten)ために用いられる。例えば、SMD100は、第1接触パッド115aおよび第2接触パッド115bを通じてプリント回路ボードおよび/または基板にあるパッドにはんだ付けされ得る。各接触パッド115a、115bは銅等の導電性材料でめっきされ得る。めっきは、SMD100の外側からコアデバイス120まで電気的経路(pathway)を供し得る。
The
図2は、図1に示されるSMD100を製造するために用いられ得る典型的な一連の工程を示す。図1に示す工程については、図3および図4を参照して説明する。
FIG. 2 shows an exemplary sequence of steps that can be used to manufacture the
ブロック200では、1つ以上のコアデバイスが供され得る。図3を参照すると、いくつかのコアデバイス305が供され得る。コアデバイス305は上記のPTCデバイス又は異なるデバイスに相当し得る。まず、PTCデバイスを得るために、PTC材料がプラークに押し出され、次いで硬化され得る。銅又はニッケルめっきが、接触パッドおよび/または相互接続部(又はインターコネクト;interconnect)を規定するために硬化材の特定部分に標準的な方法を通じて適用され得る。PTC材は、PTC材からPTCデバイスを分離するために標準的な方法(すなわち、鋸、レーザ等)で切断され得る。ある態様では、導電性エポキシ又は異なるタイプの仕上げ加工が、分離後に各PTCデバイスの特定部分に適用され得る。
In
ブロック205では、コアデバイス305がリードフレーム310に取り付けられ得る。例えば、コアデバイス305はリードフレーム310を覆うように設けられ得る。コアデバイス305は、手、ピックアンドプレース(又は取上げ設置;pick and place)機構、および/または異なる手法を通じて取り付けられ得る。
At
リードフレーム310は、複数の接触パッド315a、315bを規定し得る。接触パッド315a、315bは図1に示す第1接触パッド115a、115bに相当し得る。コアデバイス305は、リードフレーム310に規定される接触パッド315a、315bに取り付けられ得る。例えば、コアデバイス305の底面は、接触パッド315a、315bの上面にはんだ付けされ得る。
The
ブロック210では、クリップ相互接続部300がコアデバイス305およびリードフレーム310に取り付けられ得る。クリップ相互接続部300の水平部分はコアデバイス305の上面に取り付けられ、クリップ相互接続部300の対向端部は接触パッド315aの1つに取り付けられ得る。例えば、クリップ相互接続部300はコアデバイス305および接触パッド315aの上面にはんだ付けされ得る。
At
ブロック215では、コアデバイス305、相互接続部300、およびリードフレーム310の上面が図4Aおよび図4Bに示すように、封止材内に封止され得る。
At
図4Aを参照すると、封止用材料407がトランスファー成形法を通じて適用され得る。これに関して、上型(cope)410aおよび下型(drag)410bを含む成形システム400が供され得る。キャビティ418が、1つ以上のコアデバイス、相互接続部、およびリードフレームの周囲に封止材407を形成するために上型410aと下型410bとの間に形成される。ベントが、エアーを逃がすことができるように下型内に供され得る。ベントは、20μmよりも高くあるべきでなく、キャビティ内、例えばキャビティのコーナー部のいずれかに位置付けられ得る。上型410aは、封止材407が加えられるトランスファーポット408を含む。封止用材料407は、約1500cps〜70000cpsの粘度を有し、熱硬化エポキシ(又は熱硬化したエポキシ;thermoset epoxy)を成形する液体の形態であり得る。ある態様では、エポキシは5重量%〜95重量%のフィラー含量を含み得る。
Referring to FIG. 4A, a sealing
図4Bに示すように、成形システム400のプランジャー405が、スプルー407を通じてキャビティ418内へと封止材407に力を加えるために上側410a内に押される。トランスファーポット408は、プランジャーの挿入前に封止材407の粘度を下げるために約20℃〜30℃の温度まで加熱され得る。約150psi〜300psiのトランスファー圧がプランジャー405にかけられ得る。
As shown in FIG. 4B, the
図2に戻ると、ブロック220では、封止材407が部分的に又は完全に硬化され得る。例えば、封止材407が、約1〜5分間封止材407を硬化させるために成形システム400内に置かれ得る。ある態様では、トランスファーポット(金型)408が、硬化を加速させるために約120〜180度に加熱され得る。
Returning to FIG. 2, at
ブロック225では、成形システム400の上型410aおよび下型410bが開かれる。成形システム400のエジェクター(取り出し;ejector)ピン415が、成形システム400外へアッセンブリを押し出すためにキャビティの下側に押され得る。取り外した後、ニッケル合金および/または銅仕上げ加工がアッセンブリの所定部分に適用され、アッセンブリからSMDを離し得る。例えば、SMDは鋸、レーザ又は他の工具で硬化構造体から切断され得る。追加の仕上げ加工および/または研磨工程が最終版のSMDを製造するために実施され得る。例えば、分離後、はんだ付け可能なニッケル合金仕上げ加工が適用され得る(図8参照)。
At
図5〜8は、上記の方法又はその変更態様を通じて製造され得る様々な代替のSMDの態様を示す。図5を参照すると、SMD500は、上記の封止材に相当し得る封止材125内に封止されたコアデバイス120を含み得る。この態様では、相互接続部は用いられない。むしろ、第1銅プレート505aおよび第2銅プレート505bがコアデバイス120の対向端部に適用され得る。銅プレート505a、505bは、NiSN又はNiAu等のはんだ付け可能なニッケル合金仕上げ材で仕上げ加工され得る。銅プレートは封止前にコアデバイス120に適用され得る。
Figures 5-8 illustrate various alternative SMD embodiments that may be manufactured through the method described above or variations thereof. Referring to FIG. 5, the
図6を参照すると、SMD700は、上記の封止材に相当し得る封止材125内に封止されるコアデバイス120を含み得る。第1導電性エポキシコーティング605aおよび第2導電性エポキシコーティング605bが封止前にコアデバイス120の各端部に適用され得る。ビア607aおよびビア607bが、コアデバイス120の各端部の下方のSMD600の下側に形成され、SMD100の外側からコアデバイス120と電気的接触をし易くするために導電性材料でめっきされ得る。はんだ付け可能なニッケル合金で仕上げ加工された(solderable nickel alloy finished)パッド609a、609bの仕上げ部が、SMD600の底側のビア開口部の周囲に形成され得る。
Referring to FIG. 6, the
図7を参照すると、SMD700は、封止材125内に封止されたコアデバイス120を含み得る。上記の封止材に相当し得る封止材125は、SMD700の各端部に供される。ギャップ705が、コアデバイス120の上面および底面を覆う導電層124aおよび導電層124bに形成される。
Referring to FIG. 7, the
図8を参照すると、SMD800は、上記の封止材に相当し得る封止材125内に封止されたコアデバイス120を含み得る。第1導電性エポキシコーティング805aおよび第2導電性エポキシコーティング805bが封止前にコアデバイス120の各端部に適用され得る。はんだ付け可能なニッケル合金仕上げ部810a、810bが、第1導電性エポキシコーティング805aおよび第2導電性エポキシコーティング805bを覆うように供され得る。
Referring to FIG. 8, the
図示するように、新規な製造方法は、様々な形態のSMDを製造可能である。更に、この方法は、標準的な方法を用いて製造されるSMDよりも小さな形状因子を有するSMDを製造可能である。SMDおよびSMDの製造方法が特定の態様を参照しつつ説明したが、様々な変更がなされ、同等物が本出願のクレームの範囲から逸脱することなく置換され得ることは当業者にとって理解されよう。多くの他の修正が、クレームの範囲から逸脱することなく特定の状況又は材料を教示に適合させるためになされ得る。その結果、SMDおよびSMDの製造方法は、開示された特定の態様に限定されることなく、クレームの範囲内にある任意の態様が含まれることが意図される。 As shown in the figure, the novel manufacturing method can manufacture various forms of SMD. Furthermore, this method can produce SMDs having a smaller form factor than SMDs produced using standard methods. Although SMDs and methods of manufacturing SMD have been described with reference to particular embodiments, those skilled in the art will appreciate that various modifications can be made and equivalents can be substituted without departing from the scope of the claims of this application. Many other modifications may be made to adapt a particular situation or material to the teachings without departing from the scope of the claims. As a result, SMDs and SMD manufacturing methods are not limited to the specific embodiments disclosed, but are intended to include any embodiment within the scope of the claims.
図9は、図10に示される工程を通じて形成され得る典型的な表面実装デバイス(SMD)の断面図である。SMD900は、概して矩形のボディを規定し、かつコアデバイス920、およびコアデバイス920の上面と底面とにそれぞれ電気的に接続された上側導電性突出部915aと底側導電性突出部915bを含む。封止材925はコアデバイス920の周囲に形成される。導電性突出部915a、915bは封止材925を通るように延在する。第1導電性端部910aおよび第2導電性端部910bはコアデバイス920の封止端部を覆うように形成される。第1導電性端部910aおよび第2導電性端部910bの各々は、上側導電性突出部915aと底側導電性突出部915bと電気的に接触状態にある第1導電性端部910aおよび第2導電性端部910bを供するよう上側および底側導電性突出部915の一方を少なくとも部分的に覆う。ある態様では、SMD900の境界部分は、約3.0mm(0.118インチ)の長さ、約0.5mm(0.019インチ)の高さ、および約2.35mm(0.092インチ)の深さを有する矩形容積を規定する。
FIG. 9 is a cross-sectional view of an exemplary surface mount device (SMD) that can be formed through the process shown in FIG. The
コアデバイス920は、上記のコアデバイス120と多くの同じ特徴を含む。例えば、導電層(明瞭にするため図示せず)は、コアデバイス920の上面および底面を覆い得る。この場合、上側および底側の導電性突出部915a、915bが導電層に接続(又は連結;couple)される。コアデバイス920は、上記のコアデバイス120の材料特性を有し得る。
封止材924は、上記の封止材925の材料特性を有し得る。しかしながら、この例では、封止材125は、硬化前に約1500cps〜70000cpsの粘度、および5重量%〜95重量%のフィラー含量を有する硬化させた熱硬化性エポキシに相当し得る。
The encapsulant 924 can have the material properties of the
封止材125の厚さ又は壁厚は、約0.4ミル〜14ミルであり得る。壁厚は全ての側面にて均一であってよい又は異なっていてよい。
The thickness or wall thickness of the
図10は、図9に示すSMD900を製造するために用いられ得る典型的な工程を示す。図10に示す工程については図11A〜Hを参照することで良く理解される。
FIG. 10 shows an exemplary process that may be used to manufacture the
ブロック1000では、PTCプラークが供される。例えば、図11Aおよび図11Bに示されるPTCプラーク1105により示されるように、PTC材は、所望の断面を有するシート状のPTC材を形成するためにダイを通じて押し出され得る。
At
ブロック1005では、導電面がプラークの上面および底面を覆うように形成される。導電面は銅又は異なる導電材であり得る。
In
ブロック1010では、導電性突出部1110(図11Aおよび図11B)が、個々のコアに均一に単一化され得るプラーク1105の所定部分に位置するプラーク1105の上面および底面に形成され得る。導電面がプラークの上面および底面に形成された後に導電性突出部1110が形成され得る。又、ブロック1105に形成される導電面の初期厚さは導電性突出部1110の所望の高さと同じとなるよう選択され得る。次いで、導電面の厚さは、所定部分で化学的および/又は機械的工程等の低減工程を通じて減じられ、その影響を受けない他の部分ではそのままであり得る。影響を受けない領域は導電性突出部1110に相当し得る。
In
ブロック1015では、プラークは、図11Cおよび図11Dに示すように封止材1115内に封止され、硬化される。封止材1115はスクリーン印刷法を通じてプラークを覆うように適用され、それによって封止材は液体形態で供され、スクリーンを通じてプラーク1105の上面および底面に押し付けられ得る。液体形態の封止材は約1500〜70000cpsの粘度を有し得る。スクリーンは、液体の封止材が流れる開口部分と、液体封止材がプラークに到達することを抑制する閉鎖部分を有する。これら部分は、封止材が導電性突出部1110を除いてプラーク1105の全表面領域を覆うことが可能となるように構成され得る。他の態様では、導電性突出部1110は、液体封止材によって覆われ、続いて封止材の硬化後に封止材を研削することで露出され得る。
At
ブロック1020では、テープ層1125が、プラーク1105の底面から延在する導電性突出部1110を覆うように適用され得る。次いで、プラーク1105は、図11Eに示すようにプラーク1105を部分片1120a〜cに単一化するために切断される。プラーク1105は、プラークを別々のコンポーネント1120a〜cに単一化するために標準的な手法(すなわち鋸、レーザ等)を用いて切断され得る。各コンポーネント1120a〜cは、コア1105aの上面および底面にある封止材の層、および封止材を通るように延在する少なくとも一対の導電性突出部1110(コア1105aの上面にある一方の導電性突出部およびコア1105aの底面にある他方の導電性突出部)を有する。テープ層1125は、続く処理操作のため一体的にコンポーネント1120a〜cを保持するために用いられる。
In
ブロック1025では、封止材フィラー1130が、図11Fに示すように切断により露出したコンポーネント1120a〜c内のコア1105aの表面を覆うように単一化されたコンポーネント1120a〜c間に形成された切断部分内に挿入される。封止材フィラー1130の硬化後、図11Gに示すように封止材フィラー1130を切断し、テープ層1125を取り外す。封止材フィラー1130は、コンポーネント1120a〜cのコア1105aの既に露出した側壁を覆う封止材の一部を残すようにして切断される。
At
ブロック1030では、単一化したコンポーネント1120a〜cの端部が、上記の第1導電端部910aおよび第2導電端部910bを供するためにめっきされ得る。例えば、導電性エポキシ層1130a、1130bが、単一化したコンポーネント1120a〜cの端部を覆うように適用され得る。導電性エポキシ層1130a、1130bは導電性突出部1110の一部又は全部を覆い得る。ある態様では、はんだ付け可能なニッケル合金仕上げ部が導電性エポキシ層1130a、1130bを覆うように供され得る。
At
図示するように、新規な製造方法は様々な形態のSMDを製造可能である。更に、新規な製造方法は、従来の方法を用いて製造されるSMDよりも高い保持電流を保持可能であるより小さな形状因子を有するSMDを製造可能である。例えば、図10に示す工程は、図7および8に示すSMD等のSMDを製造するために多少適合され得る。SMDおよびSMDを製造するための方法については特定の態様を参照しつつ説明してきたが、様々な変更がなされ、同等物が本出願のクレームの範囲から逸脱することなく置換され得ることは当業者にとって理解されよう。多くの他の修正が、クレームの範囲から逸脱することなく特定の状況又は材料を教示に適合させるためになされ得る。その結果、SMDおよびSMDの製造方法は、開示された特定の態様に限定されることなく、クレームの範囲内にある任意の態様が含まれることが意図される。 As illustrated, the novel manufacturing method can manufacture various forms of SMDs. Furthermore, the novel manufacturing method can manufacture SMDs with smaller form factors that can hold higher holding currents than SMDs manufactured using conventional methods. For example, the process shown in FIG. 10 may be somewhat adapted to produce an SMD such as the SMD shown in FIGS. Although SMD and methods for manufacturing SMD have been described with reference to particular embodiments, those skilled in the art will recognize that various modifications can be made and equivalents can be substituted without departing from the scope of the claims of this application. Will be understood. Many other modifications may be made to adapt a particular situation or material to the teachings without departing from the scope of the claims. As a result, SMDs and SMD manufacturing methods are not limited to the specific embodiments disclosed, but are intended to include any embodiment within the scope of the claims.
Claims (17)
コアデバイス;
コアデバイスに取り付けられたリードフレームの一部;および
コアデバイスの少なくとも一部およびリードフレームの一部を囲む封止材
を有して成り、
封止材が、液体エポキシの硬化型に相当し、および約0.4cm3・mm/m2・atm・日未満の酸素透過率を有する、表面実装デバイス。 A surface mount device,
Core device;
A portion of a lead frame attached to the core device; and a sealant surrounding at least a portion of the core device and a portion of the lead frame;
A surface mount device, wherein the encapsulant corresponds to a curable form of liquid epoxy and has an oxygen transmission rate of less than about 0.4 cm 3 · mm / m 2 · atm · day.
少なくとも1つのコアデバイスおよび少なくとも1つのリードフレームを供すること;
リードフレームにコアデバイスを取り付けること;
封止材内に少なくとも1つのコアデバイスの少なくとも一部および少なくとも1つのリードフレームの一部を封止すること
を含み、
封止材が、硬化時に約0.4cm3・mm/m2・atm・日未満の酸素透過率を有する液体エポキシを含んで成る、方法。 A method for manufacturing a surface mount device according to claim 1, comprising:
Providing at least one core device and at least one lead frame;
Attaching the core device to the lead frame;
Encapsulating at least a portion of at least one core device and a portion of at least one lead frame in an encapsulant;
The method wherein the encapsulant comprises a liquid epoxy having an oxygen transmission rate of less than about 0.4 cm 3 · mm / m 2 · atm · day when cured.
材料から形成されたコア;
コアの上面に形成された少なくとも1つの導電性突出部およびコアの底面に形成された少なくとも1つの導電性突出部;
コアの上面および底面の少なくとも一部を覆う封止材
を有して成り、
封止材が、約0.4cm3・mm/m2・atm・日未満の酸素透過率を有する、表面実装デバイス。 A surface mount device (SMD),
A core formed from a material;
At least one conductive protrusion formed on the top surface of the core and at least one conductive protrusion formed on the bottom surface of the core;
Comprising a sealing material covering at least a part of the top and bottom surfaces of the core;
A surface mount device wherein the encapsulant has an oxygen transmission rate of less than about 0.4 cm 3 · mm / m 2 · atm · day.
材料からプラークを形成すること;
プラークの上面および底面に複数の導電性突出部を形成すること;
プラークの上面の少なくとも一部およびプラークの底面の少なくとも一部を覆うように液体封止材を適用すること;
液体封止材を硬化させること;および
硬化させた封止材およびプラークを切断して、複数のコンポーネントを供すること
を含み、
硬化させた封止材が約0.4cm3・mm/m2・atm・日未満の酸素透過率を有し、
切断後、各コンポーネントの上面が少なくとも1つの導電性突出部を含み、各コンポーネントの底面が少なくとも1つの導電性突出部を含み、各コンポーネントの上面および底面が硬化させた封止材を含み、および各コンポーネントのコアがプラークの材料を含む、方法。 A method for manufacturing a surface mount device according to claim 10, comprising:
Forming plaque from the material;
Forming a plurality of conductive protrusions on the top and bottom surfaces of the plaque;
Applying a liquid sealant to cover at least a portion of the top surface of the plaque and at least a portion of the bottom surface of the plaque;
Curing the liquid sealant; and cutting the cured sealant and plaque to provide a plurality of components;
The cured encapsulant has an oxygen transmission rate of less than about 0.4 cm 3 · mm / m 2 · atm · day;
After cutting, the top surface of each component includes at least one conductive protrusion, the bottom surface of each component includes at least one conductive protrusion, the top and bottom surfaces of each component include a cured sealant, and The method wherein the core of each component comprises plaque material.
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