JP2020129608A - 電子デバイスの製造方法 - Google Patents

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雅隆 數野
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Abstract

【課題】ボイドの発生を抑制することのできる電子デバイスの製造方法を提供すること。【解決手段】電子部品がモールド部で覆われている電子デバイスの製造方法であって、前記電子部品をモールド金型に収納し、前記モールド金型内にモールド材を充填して前記モールド部を形成する工程を含み、前記モールド金型は、平面視形状が矩形であり、前記電子部品が収納されるキャビティと、前記キャビティに含まれる４つの側面のうち、前記電子部品との隙間が最も小さい側面と連通しているダミーキャビティと、を有し、前記工程では、前記モールド材が前記キャビティに流入し、前記キャビティ内の前記モールド材が前記ダミーキャビティに流入する。【選択図】図４

Description

本発明は、電子デバイスの製造方法に関するものである。
例えば、特許文献１には、電子部品を樹脂モールドする際のボイドの発生を抑えるために、樹脂モールドのためのモールド型に、電子部品を収納するキャビティと、樹脂引き込み用のダミーキャビティと、キャビティ内の樹脂流路終端部分とダミーキャビティとを接続する流路と、が形成されている構成が開示されている。そして、特許文献１には、このような構成のモールド型を用いることにより、キャビティ内の樹脂流路終端部分に生じ易いボイドを、流路を介してダミーキャビティに流し込むことができ、ボイドのないパッケージを製造することができると記載されている。
特開平２−２７１６４１号公報
しかしながら、上述のモールド型では、凹凸が少なくキャビティ内でのモールド材の流動経路が比較的単純な電子部品を樹脂モールドする際には有効にボイドの発生を抑制することができるかもしれないが、形状が複雑でキャビティ内でのモールド材の流動経路が複雑な電子部品を樹脂モールドする際にはボイドをダミーキャビティに誘導することが困難であり、ボイドの発生を抑制することが困難である。
本発明の一態様は、電子部品がモールド部で覆われている電子デバイスの製造方法であって、
前記電子部品をモールド金型に収納し、前記モールド金型内にモールド材を充填して前記モールド部を形成する工程を含み、
前記モールド金型は、
平面視形状が矩形であり、前記電子部品が収納されるキャビティと、
前記キャビティに含まれる４つの側面のうち、前記電子部品との隙間が最も小さい側面と連通しているダミーキャビティと、を有し、
前記工程では、
前記モールド材が前記キャビティに流入し、前記キャビティ内の前記モールド材が前記ダミーキャビティに流入することを特徴とする電子デバイスの製造方法である。
本発明の一態様では、前記ダミーキャビティは、前記電子部品との隙間が最も小さい前記側面の一端部に位置する角部と連通していることが好ましい。
本発明の一態様では、前記電子デバイスは、前記モールド部で覆われている複数の前記電子部品を有し、
前記ダミーキャビティは、前記複数の電子部品ごとに複数配置されていることが好ましい。
本発明の一態様では、前記電子デバイスは、前記電子部品として、第１電子部品、第２電子部品および第３電子部品を有し、
４つの前記側面を、第１側面、前記第１側面の一端部と接続している第２側面、前記第１側面の他端部と接続している第３側面および前記第２側面と前記第３側面とに接続している第４側面としたとき、
前記第１電子部品は、前記第１側面との隙間が最も小さくなるように前記キャビティ内に配置され、
前記第２電子部品は、前記第２側面との隙間が最も小さくなるように前記キャビティ内に配置され、
前記第３電子部品は、前記第３側面との隙間が最も小さくなるように前記キャビティ内に配置され、
前記モールド金型は、前記ダミーキャビティとして、前記第１側面と連通している第１ダミーキャビティと、前記第２側面と連通している第２ダミーキャビティと、前記第３側面と連通している第３ダミーキャビティと、を有することが好ましい。
本発明の一態様では、前記モールド金型は、前記第３側面と前記第４側面との間に位置する角部と連通し、前記キャビティ内に前記モールド材を流入させる流入路を有することが好ましい。
本発明の一態様では、前記電子部品は、パッケージと、前記パッケージに収納されているセンサー素子と、を有することが好ましい。
電子デバイスの概略を示す斜視図である。 電子部品の一例を示す断面図である。 電子部品の一例を示す断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造工程を示す図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明するための図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明するための図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明するための図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明するための図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明するための図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明するための図である。
以下、本発明の一態様の電子デバイスの製造方法を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、電子デバイスの概略を示す斜視図である。図２および図３は、それぞれ、電子部品の一例を示す断面図である。図４は、図１に示す電子デバイスの製造工程を示す図である。図５ないし図１０は、それぞれ、図１に示す電子デバイスの製造方法を説明するための図である。
なお、説明の便宜上、図４を除く各図には、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸として図示している。Ｘ軸と平行な方向を「Ｘ軸方向」とも言い、Ｙ軸と平行な方向を「Ｙ軸方向」とも言い、Ｚ軸と平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸を示す矢印の先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｚ軸方向プラス側を「上」とも言い、Ｚ軸方向マイナス側を「下」とも言う。
まず、本実施形態の電子デバイスの製造方法により製造される電子デバイス１について簡単に説明する。図１に示すように、電子デバイス１は、複数のリードを備えるリード群２と、リード群２に接続されている４つの電子部品３、４、５、６と、これら４つの電子部品３、４、５、６をモールドしているモールド部７と、を有する。
モールド部７は、電子部品３、４、５、６をモールドし、電子部品３、４、５、６を水分、埃、衝撃等から保護している。モールド部７を構成するモールド材は、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化型樹脂を用いることができる。また、モールド部７の形成方法は、特に限定されず、例えば、トランスファーモールド法によって形成することができる。
このようなモールド部７は、Ｚ軸方向からの平面視で矩形（四角形）をなしている。そのため、モールド部７の側面は、第１側面７１、第２側面７２、第３側面７３および第４側面７４を有する。そして、第１側面７１と第４側面７４とがＸ軸方向に対向して配置され、第２側面７２と第３側面７３とがＹ軸方向に対向して配置されている。なお、前記矩形には、矩形と一致する形状の他、矩形から若干崩れているが、社会通念上、矩形と同視できる形状を含む意味である。「社会通念上矩形と同視できる形状」とは、例えば、製造上生じ得る微小な誤差を有する形状、少なくとも１つの角部が面取りや丸み付けされている形状、少なくとも１つの角部が９０°から若干ずれている形状、少なくとも１つの辺が直線状ではなく、その途中または全域で湾曲している形状等が挙げられる。また、第１側面７１、第２側面７２、第３側面７３および第４側面７４には、若干のテーパが形成されていてもよい。これにより、後述するモールド金型８からの離脱を容易かつ確実に行うことができる。
電子部品３、４、５、６は、それぞれ、センサー部品である。具体的には、電子部品３、４、５、６のうち、電子部品３は、Ｘ軸まわりの角速度を検出するＸ軸角速度センサーであり、電子部品４は、Ｙ軸まわりの角速度を検出するＹ軸角速度センサーであり、電子部品５は、Ｚ軸まわりの角速度を検出するＺ軸角速度センサーであり、電子部品６は、Ｘ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度およびＺ軸方向の加速度をそれぞれ独立して検出する３軸加速度センサーである。つまり、本実施形態の電子デバイス１は、６軸複合センサーである。
ただし、電子デバイス１の構成としては、これに限定されず、電子部品３、４、５、６の少なくとも１つを省略してもよいし、別の電子部品を追加してもよい。また、電子部品３、４、５、６は、それぞれ、センサー部品に限定されない。
次に、電子部品３、４、５について簡単に説明する。これら電子部品３、４、５は、互いに同じ構成であり、その姿勢がそれぞれの検出軸に対応するように、互いに９０°傾いて配置されている。そのため、以下では、電子部品３について代表して説明し、電子部品４、５については、その説明を省略する。
図２に示すように、電子部品３は、パッケージ３１と、パッケージ３１に収納されているセンサー素子３４と、を有する。パッケージ３１は、例えば、凹部３２１を有するベース３２と、凹部３２１の開口を塞いでベース３２に接合されているリッド３３と、からなる。ベース３２の下面には複数の外部端子３９が配置され、これら外部端子３９は、それぞれ、センサー素子３４と電気的に接続されている。センサー素子３４は、例えば、駆動腕と振動腕とを有する水晶振動素子である。駆動腕を駆動振動させている状態で角速度が加わると、コリオリの力によって検出腕に検出振動が励振され、この検出振動により検出腕に発生する電荷に基づいて角速度を求めることができる。
以上、電子部品３について説明したが、電子部品３の構成としては、その機能を発揮することができれば特に限定されない。例えば、センサー素子３４は、水晶振動素子に限定されず、例えば、シリコン振動素子であり、静電容量の変化に基づいて角速度を検出する構成であってもよい。また、本実施形態では、電子部品３、４、５が互いに同じ構成であるが、これに限定されず、少なくとも１つが他と異なる構成であってもよい。また、電子部品３は、Ｘ軸まわりの角速度だけでなく、Ｘ軸に加え、Ｙ軸およびＺ軸等、他の軸まわりの角速度も検出できる構成であってもよい。例えば、電子部品３が、Ｘ軸およびＹ軸まわりの角速度を検出できる構成の場合は、電子部品４を省略することができ、電子部品３が、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸まわりの角速度を検出できる構成の場合は、電子部品４および電子部品５を省略することができる。
次に、電子部品６について簡単に説明する。図３に示すように、電子部品６は、パッケージ６１と、パッケージ６１に収納されているセンサー素子６４、６５、６６と、を有する。パッケージ６１は、センサー素子６４、６５、６６と重なって形成された凹部６２４、６２５、６２６を有するベース６２と、ベース６２側に開口する凹部６３１を有し、この凹部６３１にセンサー素子６４、６５、６６を収納してベース６２に接合されているリッド６３と、を有する。ベース６２の下面には複数の外部端子６９が配置され、これら外部端子６９は、それぞれ、センサー素子６４、６５、６６と電気的に接続されている。
また、センサー素子６４は、Ｘ軸方向の加速度を検出する素子であり、センサー素子６５は、Ｙ軸方向の加速度を検出する素子であり、センサー素子６６は、Ｚ軸方向の加速度を検出する素子である。これらセンサー素子６４、６５、６６は、固定電極と、固定電極との間に静電容量を形成し、検出軸方向の加速度を受けると固定電極に対して変位する可動電極と、を有するシリコン振動素子である。そのため、センサー素子６４の静電容量の変化に基づいてＸ軸方向の加速度を検出することができ、センサー素子６５の静電容量の変化に基づいてＹ軸方向の加速度を検出することができ、センサー素子６６の静電容量の変化に基づいてＺ軸方向の加速度を検出することができる。
以上、電子部品６について説明したが、電子部品６の構成としては、その機能を発揮することができれば特に限定されない。例えば、センサー素子６４、６５、６６は、シリコン振動素子に限定されず、例えば、水晶振動素子であり、振動により生じる電荷に基づいて加速度を検出する構成であってもよい。
これら４つの電子部品３、４、５、６のうち、電子部品３は、モールド部７の第１側面７１に沿って、かつ、第１側面７１の第２側面７２側に偏って配置されている。電子部品３は、第１側面７１と第２側面７２との間の角部に配置されているとも言える。また、電子部品３は、ベース３２の下面を第１側面７１側に向けた姿勢で配置されている。
電子部品４は、モールド部７の第２側面７２に沿って、かつ、第２側面７２の第４側面７４側に偏って配置されている。電子部品４は、第２側面７２と第４側面７４との間の角部に配置されているとも言える。また、電子部品４は、ベース４２の下面を第２側面７２側に向けた姿勢で配置されている。
電子部品５は、モールド部７の第３側面７３に沿って、かつ、第３側面７３の第１側面７１側に偏って配置されている。電子部品５は、第１側面７１と第３側面７３との間の角部に配置されているとも言える。また、電子部品５は、ベース５２の下面をモールド部７の下面に向け、かつ、ベース５２の下面とモールド部７の下面とが平行となる姿勢で配置されている。
電子部品６は、第３側面７３と第４側面７４との間の角部に配置されている。電子部品６は、ベース６２の下面をモールド部７の下面に向け、かつ、ベース６２の下面とモールド部７の下面とが平行となる姿勢で配置されている。
このような配置によれば、電子部品３、４、５、６をモールド部７の各角部に振り分けて配置することができるため、電子部品３、４、５、６をより小さなスペースに規則的に配置することができる。そのため、電子デバイス１の小型化を図ることができる。ただし、電子部品３、４、５、６の配置は、上述の配置に限定されない。
次に、リード群２について説明する。図１に示すように、リード群２は、電子部品３と接続されている複数のリード２３と、電子部品４と接続されている複数のリード２４と、電子部品５と接続されている複数のリード２５と、電子部品６と接続されている複数のリード２６と、を有する。また、リード群２は、電子部品３、４、５、６のいずれにも電気的に接続されていない複数のリード２７を有する。
また、電子部品３と各リード２３、電子部品４と各リード２４、電子部品５と各リード２５および電子部品６と各リード２６は、それぞれ、半田等の導電性の接合部材（図示せず）を介して機械的かつ電気的に接続されている。また、各リード２３、２４、２５、２６、２７は、その一端部がモールド部７の外側に突出し、当該部分において外部装置に取り付けられる。
また、リード群２は、全体的に、Ｘ軸およびＹ軸を含むＸ−Ｙ平面に沿って配置されている。また、電子部品３と接続されている各リード２３は、電子部品３の検出軸をＸ軸と一致させるために、その途中の屈曲点ＰにおいてＺ軸方向に向けて９０°折り曲げられている。同様に、電子部品４と接続されている各リード２４は、電子部品４の検出軸をＹ軸と一致させるために、その途中の屈曲点ＰにおいてＺ軸方向に向けて９０°折り曲げられている。一方、電子部品５と接続されている各リード２５および電子部品６と接続されている各リード２６は、それぞれ、モールド部７内においてはリード２３、２４のように屈曲しておらず、Ｘ−Ｙ平面に沿って延在している。電子部品３、４、５、６と接続されていない各リード２７も、モールド部７内においてはリード２３、２４のように屈曲しておらず、Ｘ−Ｙ平面に沿って延在している。
以上、電子デバイス１について簡単に説明した。次に、この電子デバイス１の製造方法について説明する。電子デバイス１の製造方法は、図４に示すように、リードフレーム２０に電子部品３、４、５、６を接続する電子部品接続工程と、電子部品３、４、５、６をモールド金型８に収納し、モールド金型８内にモールド材を充填することによりモールド部７を形成するモールド工程と、リードフレーム２０の余分な部分を切断して除去する切断工程と、を含む。
［電子部品接続工程］
まず、図５に示すように、リードフレーム２０を準備する。リードフレーム２０は、枠状のフレーム２１と、フレーム２１の内側に位置し、フレーム２１に支持されている複数のリード２３、２４、２５、２６、２７と、これらリード２３、２４、２５、２６、２７を接続しているタイバー２９と、を有する。次に、図６に示すように、複数のリード２３に接合部材を介して電子部品３を接続し、複数のリード２４に接合部材を介して電子部品４を接続し、複数のリード２５に接合部材を介して電子部品５を接続し、複数のリード２６に接合部材を介して電子部品６を接続する。次に、図７に示すように、複数のリード２３をその途中の屈曲点ＰにおいてＺ軸方向プラス側に９０°曲げて電子部品３を立たせ、その検出軸をＸ軸に一致させる。また、複数のリード２４をその途中の屈曲点ＰにおいてＺ軸方向プラス側に９０°曲げて電子部品４立たせ、その検出軸をＹ軸に一致させる。
［モールド工程］
次に、電子部品３、４、５、６をモールド金型８内に配置し、モールド金型８内に溶融または軟化したモールド材Ｍを充填し、その後、これを硬化または固化させることにより、電子部品３、４、５、６を覆うモールド部７を形成する。ここで、モールド金型８について詳細に説明すると、図８に示すように、モールド金型８は、下側金型８Ａと上側金型８Ｂとに分割されており、これら下側金型８Ａと上側金型８Ｂとでリードフレーム２０を挟み込むことにより、モールド金型８内に電子部品３、４、５、６を配置することができる。
また、図８に示すように、モールド金型８は、下側金型８Ａと上側金型８Ｂとの間に形成される空間として、電子部品３、４、５、６が収納されるキャビティ８１と、キャビティ８１と連通する３つのダミーキャビティ８３、８４、８５と、を有する。そして、キャビティ８１内にモールド材Ｍを充填することによりモールド部７が形成され、キャビティ８１内に発生し得るボイドＢつまり気泡をモールド材Ｍと共にダミーキャビティ８３、８４、８５のいずれかへ移動し、このボイドＢをキャビティ８１から排除することができる。
キャビティ８１は、モールド部７の外形と同じ形状をなしており、Ｚ軸方向からの平面視で矩形となっている。このようなキャビティ８１は、Ｚ軸方向マイナス側に位置する下面８１１と、Ｚ軸方向プラス側に位置する上面８１２と、下面８１１と上面８１２とを接続する第１側面８１３、第２側面８１４、第３側面８１５および第４側面８１６と、を有する。４つの側面のうち、第１側面８１３と第４側面８１６とがＸ軸方向に対向し、第２側面８１４と第３側面８１５とがＹ軸方向に対向する。そして、第１側面８１３によってモールド部７の第１側面７１が形成され、第２側面８１４によってモールド部７の第２側面７２が形成され、第３側面８１５によってモールド部７の第３側面７３が形成され、第４側面８１６によってモールド部７の第４側面７４が形成される。
このようなキャビティ８１には、リードフレーム２０に搭載された状態の電子部品３、４、５、６が図９に示すように配置される。電子部品３は、第１側面８１３に沿って、かつ、第１側面８１３の第２側面８１４側に偏って配置される。また、電子部品４は、第２側面８１４に沿って、かつ、第２側面８１４の第４側面８１６側に偏って配置される。また、電子部品５は、第３側面８１５に沿って、かつ、第５側面８１５の第１側面８１３側に偏って配置される。言い換えると、第１側面８１３と第２側面８１４との間の角部に電子部品３が配置され、第２側面８１４と第４側面８１６との間の角部に電子部品４が配置され、第１側面８１３と第３側面８１５との間の角部に電子部品５が配置される。また、電子部品６は、第３側面８１５と第４側面８１６との間の角部に配置される。
また、モールド金型８は、キャビティ８１内にモールド材Ｍとしての樹脂材料を流入させるための流入路８２すなわちゲートを有する。流入路８２は、キャビティ８１の第３側面８１５と第４側面８１６との間の角部と連通している。当該角部の近くには電子部品６が配置されているが、電子部品６は、他の電子部品３、４、５に対してサイズが小さい。そのため、当該角部からであればキャビティ８１内にモールド材Ｍをスムーズに流入させることができる。これにより、モールド材Ｍの流入圧を低く抑えることができ、モールド材Ｍによる押圧によって電子部品３、４、５、６の姿勢が変化したり、電子部品３、４、５、６のパッケージ３１、４１、５１、６１が破損したりするのを効果的に抑制することができる。そのため、信頼性の高い電子デバイス１を製造することができる。ただし、流入路８２の配置、特にキャビティ８１への接続位置は、特に限定されない。また、流入路８２は、複数であってもよい。
本実施形態では、下側金型８Ａに形成された溝により流入路８２が形成されている。また、下側金型８Ａの他の箇所には、すなわち、キャビティ８１の他の３つの角部に相当する箇所には、後述する連通路８６３、８６４、８６５が溝により形成されている。
前述したように、電子部品３が第１側面８１３に沿って配置されているため、電子部品３と第１側面８１３との隙間Ｇ３が、電子部品３と第２、第３、第４側面８１４、８１５、８１６との隙間よりも小さい。つまり、電子部品３と第１側面８１３との離間距離が、電子部品３と第２、第３、第４側面８１４、８１５、８１６との離間距離よりも小さい。そのため、隙間Ｇ３にモールド材Ｍが侵入し難く、当該部分にボイドＢが発生し易い。
同様に、電子部品４が第２側面８１４に沿って配置されているため、電子部品４と第２側面８１４との隙間Ｇ４が、電子部品４と第１、第３、第４側面８１３、８１５、８１６との隙間よりも小さい。つまり、電子部品４と第２側面８１４との離間距離が、電子部品４と第１、第３、第４側面８１３、８１５、８１６との離間距離よりも小さい。そのため、隙間Ｇ４にモールド材Ｍが侵入し難く、当該部分にボイドＢが発生し易い。
同様に、電子部品５が第３側面８１５に沿って配置されているため、電子部品５と第３側面８１５との隙間Ｇ５が、電子部品５と第１、第２、第４側面８１３、８１４、８１６との隙間よりも小さい。つまり、電子部品５と第３側面８１５との離間距離が、電子部品５と第１、第２、第４側面８１３、８１４、８１６との離間距離よりも小さい。そのため、隙間Ｇ５にモールド材Ｍが侵入し難く、当該部分にボイドＢが発生し易い。
また、キャビティ８１内では電子部品３、４、５、６が障害物となってモールド材Ｍの流動経路が複雑となり、隙間Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５に対してそれぞれ両方向からモールド材Ｍが流入する場合もある。したがって、本実施形態の構成では、隙間Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５にボイドＢがより発生し易い。
そこで、モールド金型８は、隙間Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５の近傍においてキャビティ８１とダミーキャビティ８３、８４、８５とを連通し、隙間Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５で発生したボイドＢを効果的にダミーキャビティ８３、８４、８５内に導くことができるように構成されている。
ダミーキャビティ８３は、電子部品３に対応するキャビティであり、側面８１３〜８１６のうち、電子部品３との隙間が最も小さい第１側面８１３において連通路８６３を介してキャビティ８１と連通している。特に、本実施形態では、ダミーキャビティ８３は、第１側面８１３の第２側面８１４側の端部、つまり、第１側面８１３と第２側面８１４との間の角部において連通路８６３を介してキャビティ８１と連通している。これにより、隙間Ｇ３の近傍に連通路８６３が配置されるため、隙間Ｇ３で発生したボイドＢをより確実にダミーキャビティ８３内に導くことができる。また、角部は、モールド材Ｍの流動経路の終端となり易いため、この点においても、隙間Ｇ３で発生したボイドＢをより確実にダミーキャビティ８３内に導くことができる。そのため、キャビティ８１内からボイドＢをより確実に除去することができる。
ダミーキャビティ８４は、電子部品４に対応するキャビティであり、側面８１３〜８１６のうち、電子部品４との隙間が最も小さい第２側面８１４において連通路８６４を介してキャビティ８１と連通している。特に、本実施形態では、ダミーキャビティ８４は、第２側面８１４の第４側面８１６側の端部、つまり、第２側面８１４と第４側面８１６との間の角部において連通路８６４を介してキャビティ８１と連通している。これにより、隙間Ｇ４の近傍に連通路８６４が配置されるため、隙間Ｇ４で発生したボイドＢをより確実にダミーキャビティ８４内に導くことができる。また、角部は、モールド材Ｍの流動経路の終端となり易いため、この点においても、隙間Ｇ４で発生したボイドＢをより確実にダミーキャビティ８４内に導くことができる。そのため、キャビティ８１内からボイドＢをより確実に除去することができる。
ダミーキャビティ８５は、電子部品５に対応するキャビティであり、側面８１３〜８１６のうち、電子部品５との隙間が最も小さい第３側面８１５において連通路８６５を介してキャビティ８１と連通している。特に、本実施形態では、ダミーキャビティ８５は、第３側面８１５の第１側面８１３側の端部、つまり、第３側面８１５と第１側面８１３との間の角部において連通路８６５を介してキャビティ８１と連通している。これにより、隙間Ｇ５の近傍に連通路８６５が配置されるため、隙間Ｇ５で発生したボイドＢをより確実にダミーキャビティ８５内に導くことができる。また、角部は、モールド材Ｍの流動経路の終端となり易いため、この点においても、隙間Ｇ５で発生したボイドＢをより確実にダミーキャビティ８５内に導くことができる。そのため、キャビティ８１内からボイドＢをより確実に除去することができる。
以上、モールド金型８の構成について説明した。次に、前述したように、下側金型８Ａと上側金型８Ｂとで電子部品３、４、５、６を挟み込み、キャビティ８１内に電子部品３、４、５、６を収納した状態で、図９に示すように、流入路８２を介してキャビティ８１内に溶融または軟化した流動性を有するモールド材Ｍを注入させる。この際、キャビティ８１の体積よりも大きい体積、例えば１．２〜３倍程度のモールド材Ｍをキャビティ８１内に流入させる。これにより、キャビティ８１内にモールド材Ｍが充填されると共に、一部のモールド材Ｍがキャビティ８１内からボイドＢとなる気泡を伴って連通路８６３、８６４、８６５を介してダミーキャビティ８３、８４、８５内に流入する。これにより、キャビティ８１内からボイドＢが効果的に除去される。そのため、ボイドＢの発生が抑制されたモールド部７が形成される。以上のようにしてキャビティ８１内にモールド材Ｍが充填されたら、当該モールド材Ｍを硬化または固化させる。
このように、モールド金型８がキャビティ８１内で発生したボイドＢをキャビティ８１内から排除し易い構成となっているため、モールド材Ｍの流入圧を十分に低く抑えることができる。そのため、電子部品３、４、５、６の姿勢の変化や、電子部品３、４、５、６の破損、特に、パッケージ３１、４１、５１、６１の破壊を効果的に抑制することができる。つまり、モールド金型８は、モールド材Ｍの流入圧を高くすることができない電子部品３、４、５、６をモールドするのにより適している。なお、ダミーキャビティ８３、８４、８５および連通路８６３、８６４、８６５の配置や形状は、図示のものに限定されない。
［切断工程］
次に、モールド金型８からモールド部７を離型した後、リードフレーム２０からフレーム２１を切断して除去すると共に、リード２３、２４、２５、２６、２７のモールド部７から突出している部分を所定の形状に折り曲げる。次に、リード２３、２４、２５、２６、２７同士を接続するタイバー２９をレーザー等によって切断する。また、必要に応じて、流入路８２および連通路８６３、８６４、８６５内のモールド材Ｍも除去等、その他、不要なモールド材Ｍのバリ取りを行う。以上により、図１に示す電子デバイス１が製造される。
以上のように、電子デバイス１の製造方法は、電子部品３、４、５、６をモールド金型８に収納し、モールド金型８内にモールド材Ｍを充填してモールド部７を形成する工程を含む。また、モールド金型８は、平面視形状が矩形であり、電子部品３、４、５、６が収納されるキャビティ８１と、キャビティ８１に含まれる４つの側面、すなわち、第１側面８１３、第２側面８１４、第３側面８１５および第４側面８１６のうち、電子部品３との隙間が最も小さい第１側面８１３と連通しているダミーキャビティ８３と、電子部品４との隙間が最も小さい第２側面８１４と連通しているダミーキャビティ８４と、電子部品５との隙間が最も小さい第３側面８１５と連通しているダミーキャビティ８５と、を有する。そして、モールド部７を形成する工程では、モールド材Ｍがキャビティ８１に流入し、キャビティ８１内のモールド材Ｍがダミーキャビティ８３、８４、８５に流入する。
このような製造方法では、電子部品３と第１側面８１３との隙間Ｇ３、電子部品４と第２側面８１４との隙間Ｇ４および電子部品５と第３側面８１５との隙間Ｇ５にボイドＢが生じ易いが、隙間Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５の近傍においてキャビティ８１とダミーキャビティ８３、８４、８５とが連通しているため、隙間Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５で生じるボイドＢをモールド材Ｍと共にダミーキャビティ８３、８４、８５内へと導くことができる。そのため、モールド部７にボイドＢが残存することをより確実に抑制することができる。したがって、信頼性の高い電子デバイス１をより確実に製造することができる。
また、前述したように、ダミーキャビティ８３は、電子部品３との隙間が最も小さい第１側面８１３の一端部に位置する角部、本実施形態では第１側面８１３と第２側面８１４との間の角部と連通している。また、ダミーキャビティ８４は、電子部品４との隙間が最も小さい第２側面８１４の一端部に位置する角部、本実施形態では第２側面８１４と第４側面８１６との間の角部と連通している。また、ダミーキャビティ８５は、電子部品５との隙間が最も小さい第３側面８１５の一端部に位置する角部、本実施形態では第３側面８１５と第１側面８１３との間の角部と連通している。
これにより、隙間Ｇ３の近傍においてキャビティ８１とダミーキャビティ８３とが連通し、隙間Ｇ４の近傍においてキャビティ８１とダミーキャビティ８４とが連通し、隙間Ｇ５の近傍においてキャビティ８１とダミーキャビティ８５とが連通する。また、キャビティ８１の角部は、モールド材Ｍの流動経路の終端となり易い。そのため、当該部分とダミーキャビティ８３、８４、８５とを連通することにより、ボイドＢをより確実にダミーキャビティ８３、８４、８５内に導くことができる。
また、前述したように、電子デバイス１は、モールド部７で覆われている複数の電子部品３、４、５を有し、ダミーキャビティ８３、８４、８５は、複数の電子部品３、４、５ごとに複数配置されている。本実施形態では、電子部品３に対応してダミーキャビティ８３が配置され、電子部品４に対応してダミーキャビティ８４が配置され、電子部品５に対応してダミーキャビティ８５が配置されている。これにより、隙間Ｇ３に生じたボイドＢがダミーキャビティ８３に導かれ、隙間Ｇ４に生じたボイドＢがダミーキャビティ８４に導かれ、隙間Ｇ５に生じたボイドＢがダミーキャビティ８５に導かれるため、キャビティ８１内のボイドＢをより確実に除去することができる。なお、これに限定されず、隙間Ｇ３に生じたボイドＢがダミーキャビティ８４、８５に導かれ、隙間Ｇ４に生じたボイドＢがダミーキャビティ８３、８５に導かれ、隙間Ｇ５に生じたボイドＢがダミーキャビティ８３、８４に導かれてもよい。
また、前述したように、電子デバイス１は、電子部品として、第１電子部品としての電子部品３、第２電子部品としての電子部品４および第３電子部品としての電子部品５を有する。また、キャビティ８１の４つの側面を、第１側面８１３、第１側面８１３の一端部と接続している第２側面８１４、第１側面８１３の他端部と接続している第３側面８１５および第２側面８１４と第３側面８１５とに接続している第４側面８１６としたとき、電子部品３は、第１側面８１３との隙間が最も小さくなるようにキャビティ８１内に配置され、電子部品４は、第２側面８１４との隙間が最も小さくなるようにキャビティ８１内に配置され、電子部品５は、第３側面８１５との隙間が最も小さくなるようにキャビティ８１内に配置される。そして、モールド金型８は、ダミーキャビティとして、第１側面８１３と連通している第１ダミーキャビティとしてのダミーキャビティ８３と、第２側面８１４と連通している第２ダミーキャビティとしてのダミーキャビティ８４と、第３側面８１５と連通している第３ダミーキャビティとしてのダミーキャビティ８５と、を有する。このように電子部品３、４、５を配置することにより、これら電子部品３、４、５を規則的に、かつ、小さいスペースに配置することができる。そのため、電子デバイス１の小型化を図ることができる。また、ダミーキャビティ８３、８４、８５を互いに邪魔することなく配置することができる。
また、前述したように、モールド金型８は、第３側面８１５と第４側面８１６との間に位置する角部と連通し、キャビティ８１内にモールド材Ｍを流入させる流入路８２を有する。当該部分には電子部品３、４、５が配置されていないため、キャビティ８１内にモールド材Ｍをスムーズに流入させることができる。これにより、モールド材Ｍの流入圧を低く抑えることができ、モールド材Ｍによる押圧によって電子部品３、４、５の姿勢が変化したり、電子部品３、４、５のパッケージ３１、４１、５１が破壊されたりするのを効果的に抑制することができる。
また、前述したように、電子部品３は、パッケージ３１と、パッケージ３１に収納されているセンサー素子３４と、を有する。また、電子部品４は、パッケージ４１と、パッケージ４１に収納されているセンサー素子４４と、を有する。また、電子部品５は、パッケージ５１と、パッケージ５１に収納されているセンサー素子５４と、を有する。電子部品６は、パッケージ６１と、パッケージ６１に収納されているセンサー素子６４、６５、６６と、を有する。このような構成の電子部品３、４、５、６では、モールド材Ｍの流入圧によってパッケージ３１、４１、５１、６１が破壊され易い。本実施形態の製造方法によれば、前述したように、モールド材Ｍの流入圧を低く抑えても、キャビティ８１内のボイドＢをより確実に除去することができるため、パッケージ３１、４１、５１、６１の破壊を効果的に抑制することができる。
以上、本発明の電子デバイスの製造方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、前述した実施形態では、電子部品３、４、５に対応して３つのダミーキャビティ８３、８４、８５が設けられているが、これに限定されず、ダミーキャビティ８３、８４、８５のうち１つまたは２つを省略してもよい。また、前述した実施形態では、ダミーキャビティ８３、８４、８５が互いに独立した空間となっているが、これに限定されず、例えば、これらが互いに連通していてもよい。つまり、ダミーキャビティ８３、８４、８５が連続した１つの空間となっていてもよい。また、例えば、図１０に示すように、第１側面８１３の途中であって平面視で隙間Ｇ３と重なる位置においてキャビティ８１とダミーキャビティ８３とが連通していてもよいし、第２側面８１４の途中であって平面視で隙間Ｇ４と重なる位置においてキャビティ８１とダミーキャビティ８４とが連通していてもよいし、第３側面８１５の途中であって平面視で隙間Ｇ５と重なる位置においてキャビティ８１とダミーキャビティ８５とが連通していてもよい。これにより、隙間Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５のより近くで、キャビティ８１とダミーキャビティ８３、８４、８５とを連通することができる。
１…電子デバイス、２…リード群、２０…リードフレーム、２１…フレーム、２３、２４、２５、２６、２７…リード、２９…タイバー、３…電子部品、３１…パッケージ、３２…ベース、３２１…凹部、３３…リッド、３４…センサー素子、３９…外部端子、４…電子部品、４１…パッケージ、４２…ベース、４４…センサー素子、５…電子部品、５１…パッケージ、５２…ベース、５４…センサー素子、６…電子部品、６１…パッケージ、６２…ベース、６２４、６２５、６２６…凹部、６３…リッド、６３１…凹部、６４、６５、６６…センサー素子、６９…外部端子、７…モールド部、７１…第１側面、７２…第２側面、７３…第３側面、７４…第４側面、８…モールド金型、８Ａ…下側金型、８Ｂ…上側金型、８１…キャビティ、８１１…下面、８１２…上面、８１３…第１側面、８１４…第２側面、８１５…第３側面、８１６…第４側面、８２…流入路、８３、８４、８５…ダミーキャビティ、８６３、８６４、８６５…連通路、Ｂ…ボイド、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５…隙間、Ｍ…モールド材、Ｐ…屈曲点

Claims (6)

  1. 電子部品がモールド部で覆われている電子デバイスの製造方法であって、
    前記電子部品をモールド金型に収納し、前記モールド金型内にモールド材を充填して前記モールド部を形成する工程を含み、
    前記モールド金型は、
    平面視形状が矩形であり、前記電子部品が収納されるキャビティと、
    前記キャビティに含まれる４つの側面のうち、前記電子部品との隙間が最も小さい側面と連通しているダミーキャビティと、を有し、
    前記工程では、
    前記モールド材が前記キャビティに流入し、前記キャビティ内の前記モールド材が前記ダミーキャビティに流入することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
  2. 前記ダミーキャビティは、前記電子部品との隙間が最も小さい前記側面の一端部に位置する角部と連通している請求項１に記載の電子デバイスの製造方法。
  3. 前記電子デバイスは、前記モールド部で覆われている複数の前記電子部品を有し、
    前記ダミーキャビティは、前記複数の電子部品ごとに複数配置されている請求項１または２に記載の電子デバイスの製造方法。
  4. 前記電子デバイスは、前記電子部品として、第１電子部品、第２電子部品および第３電子部品を有し、
    ４つの前記側面を、第１側面、前記第１側面の一端部と接続している第２側面、前記第１側面の他端部と接続している第３側面および前記第２側面と前記第３側面とに接続している第４側面としたとき、
    前記第１電子部品は、前記第１側面との隙間が最も小さくなるように前記キャビティ内に配置され、
    前記第２電子部品は、前記第２側面との隙間が最も小さくなるように前記キャビティ内に配置され、
    前記第３電子部品は、前記第３側面との隙間が最も小さくなるように前記キャビティ内に配置され、
    前記モールド金型は、前記ダミーキャビティとして、前記第１側面と連通している第１ダミーキャビティと、前記第２側面と連通している第２ダミーキャビティと、前記第３側面と連通している第３ダミーキャビティと、を有する請求項３に記載の電子デバイスの製造方法。
  5. 前記モールド金型は、前記第３側面と前記第４側面との間に位置する角部と連通し、前記キャビティ内に前記モールド材を流入させる流入路を有する請求項４に記載の電子デバイスの製造方法。
  6. 前記電子部品は、パッケージと、前記パッケージに収納されているセンサー素子と、を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
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