JP2951102B2 - 混成集積回路 - Google Patents
混成集積回路Info
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- JP2951102B2 JP2951102B2 JP4090909A JP9090992A JP2951102B2 JP 2951102 B2 JP2951102 B2 JP 2951102B2 JP 4090909 A JP4090909 A JP 4090909A JP 9090992 A JP9090992 A JP 9090992A JP 2951102 B2 JP2951102 B2 JP 2951102B2
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は混成集積回路に関し、特
に混成集積回路基板上の導電路に半田接続された回路素
子の半田接合部におけるストレスによる接合不良を改善
できる混成集積回路に関する。
に混成集積回路基板上の導電路に半田接続された回路素
子の半田接合部におけるストレスによる接合不良を改善
できる混成集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の混成集積回路を図６に示す。混成
集積回路基板（２１）は表面をアルマイト処理したアル
ミニウム基板を用い、基板（２１）上に絶縁樹脂層を介
して所望形状の導電路（２２）が形成されている。かか
る導電路（２２）上あるいは導電路（２２）間に半導体
チップ、チップコンデンサー、印刷抵抗体等の回路素子
（２３）、樹脂封止型半導体素子および電解コンデンサ
ー等の大型の電子部品（図示されない）が半田接続さ
れ、導電路（２２）を介して相互に接続され、所定の回
路機能を有している。
集積回路基板（２１）は表面をアルマイト処理したアル
ミニウム基板を用い、基板（２１）上に絶縁樹脂層を介
して所望形状の導電路（２２）が形成されている。かか
る導電路（２２）上あるいは導電路（２２）間に半導体
チップ、チップコンデンサー、印刷抵抗体等の回路素子
（２３）、樹脂封止型半導体素子および電解コンデンサ
ー等の大型の電子部品（図示されない）が半田接続さ
れ、導電路（２２）を介して相互に接続され、所定の回
路機能を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる構造の混成集積
回路上に搭載されるチップ抵抗、チップコンデンサー等
のチップ部品、半導体チップ、樹脂封止型半導体素子お
よび電解コンデンサー等の大型の電子部品は一般に半田
で接続されているため以下の問題が発生する。チップ部
品を例にして説明すると、アルミニウム基板をベース基
板とした基板の熱膨張係数αが２３×１０-6／℃であ
り、上記したチップ部品、例えばチップ抵抗の熱膨張係
数αが７×１０-6／℃、チップコンデンサーの熱膨張係
数αが１０×１０-6／℃であるため両者の膨張係数αが
著しく異なるために温度サイクルによってチップ部品と
導電路を接続する半田固着部分に温度サイクルによるス
トレスが加わり、半田固着部分にクラックが発生し接続
不良となる問題がある。
回路上に搭載されるチップ抵抗、チップコンデンサー等
のチップ部品、半導体チップ、樹脂封止型半導体素子お
よび電解コンデンサー等の大型の電子部品は一般に半田
で接続されているため以下の問題が発生する。チップ部
品を例にして説明すると、アルミニウム基板をベース基
板とした基板の熱膨張係数αが２３×１０-6／℃であ
り、上記したチップ部品、例えばチップ抵抗の熱膨張係
数αが７×１０-6／℃、チップコンデンサーの熱膨張係
数αが１０×１０-6／℃であるため両者の膨張係数αが
著しく異なるために温度サイクルによってチップ部品と
導電路を接続する半田固着部分に温度サイクルによるス
トレスが加わり、半田固着部分にクラックが発生し接続
不良となる問題がある。
【０００４】次にクラックが発生するメカニズムについ
て説明する。上記したようにアルミニウム基板の膨張係
数αが２３×１０-6／℃、チップ部品の膨張係数αが７
〜１０×１０-6／℃であり、チップ部品を接合する半田
の膨張係数αが約２３×１０ -6／℃であるため、室温状
態では図７Ａの如く、基板、半田、チップ部に応力が加
わらない。
て説明する。上記したようにアルミニウム基板の膨張係
数αが２３×１０-6／℃、チップ部品の膨張係数αが７
〜１０×１０-6／℃であり、チップ部品を接合する半田
の膨張係数αが約２３×１０ -6／℃であるため、室温状
態では図７Ａの如く、基板、半田、チップ部に応力が加
わらない。
【０００５】しかし、高温状態では図７Ｂの如く、基板
と半田のαがチップ部品より大きいため矢印方向に引張
られ、その結果、接合半田は矢印の方向にのみすそが広
がるように変形する。又、低温状態では図７Ｃに示す如
く、反対の矢印方向に圧縮力が加えられその結果、接合
半田は矢印方向にのみすそが広がる。例えば、−５０〜
＋１５０℃の条件の厳しい温度サイクル条件で数十〜数
百サイクルくり返すことにより、上述したようにαの著
しく異なるチップ部品と半田の接合面にクラックが発生
する。何故なら、温度サイクルにより微結晶状態にある
半田成分のスズと鉛成分が分離し凝集して半田内に連続
的な鉛層を形成するため機械的強度を低下させるからで
ある。
と半田のαがチップ部品より大きいため矢印方向に引張
られ、その結果、接合半田は矢印の方向にのみすそが広
がるように変形する。又、低温状態では図７Ｃに示す如
く、反対の矢印方向に圧縮力が加えられその結果、接合
半田は矢印方向にのみすそが広がる。例えば、−５０〜
＋１５０℃の条件の厳しい温度サイクル条件で数十〜数
百サイクルくり返すことにより、上述したようにαの著
しく異なるチップ部品と半田の接合面にクラックが発生
する。何故なら、温度サイクルにより微結晶状態にある
半田成分のスズと鉛成分が分離し凝集して半田内に連続
的な鉛層を形成するため機械的強度を低下させるからで
ある。
【０００６】この問題は、上述したチップ抵抗のみなら
ず、その電極端子が半田付けされる樹脂封止型半導体素
子および電解コンデンサー等の大型の電子部品の半田接
続領域においても同様に発生する。さらに、同様の問題
は上述したチップ部品等の半田接続部分のみならず、印
刷抵抗体においても生ずる。印刷抵抗体においてはチッ
プ部品の如き半田接合部がないため接続不良の問題はな
いが、印刷抵抗体の抵抗値を変化させるという印刷抵抗
体特有の問題が発生する。即ち、印刷抵抗体が形成され
た混成集積回路は一般的には種々の信頼性試験が行われ
る。例えば、かかる混成集積回路を高温長時間保存した
後、常温に放置すると温度変化によって印刷抵抗体自体
が硬化収縮して初期設定の抵抗値をマイナスに変化させ
精度が要求される部分においては不良になるという問題
がある。
ず、その電極端子が半田付けされる樹脂封止型半導体素
子および電解コンデンサー等の大型の電子部品の半田接
続領域においても同様に発生する。さらに、同様の問題
は上述したチップ部品等の半田接続部分のみならず、印
刷抵抗体においても生ずる。印刷抵抗体においてはチッ
プ部品の如き半田接合部がないため接続不良の問題はな
いが、印刷抵抗体の抵抗値を変化させるという印刷抵抗
体特有の問題が発生する。即ち、印刷抵抗体が形成され
た混成集積回路は一般的には種々の信頼性試験が行われ
る。例えば、かかる混成集積回路を高温長時間保存した
後、常温に放置すると温度変化によって印刷抵抗体自体
が硬化収縮して初期設定の抵抗値をマイナスに変化させ
精度が要求される部分においては不良になるという問題
がある。
【０００７】また、印刷抵抗体は負のＴＣＲを有してい
るため混成集積回路上に搭載したときには、ＴＣＲの変
化率を低くすることが望まれる。例えば、２０ＫΩの抵
抗体のＴＣＲは約−９００ｐｐｍ／℃であるが、この抵
抗体をアルミニウム基板上に搭載すると基板の膨張係数
αが２３×１０-6／℃、抵抗体の膨張係数αが１２×１
０-6／℃であるため、基板が温度変化によって引張られ
たとき抵抗体自体も引張られる。その結果、抵抗体は引
張られるものの抵抗値自体はプラスに変化するため、抵
抗体のＴＣＲは−２８０ｐｐｍ／℃まで小さくなる。
るため混成集積回路上に搭載したときには、ＴＣＲの変
化率を低くすることが望まれる。例えば、２０ＫΩの抵
抗体のＴＣＲは約−９００ｐｐｍ／℃であるが、この抵
抗体をアルミニウム基板上に搭載すると基板の膨張係数
αが２３×１０-6／℃、抵抗体の膨張係数αが１２×１
０-6／℃であるため、基板が温度変化によって引張られ
たとき抵抗体自体も引張られる。その結果、抵抗体は引
張られるものの抵抗値自体はプラスに変化するため、抵
抗体のＴＣＲは−２８０ｐｐｍ／℃まで小さくなる。
【０００８】しかし、精度が要求される抵抗体を考える
と、ＴＣＲを最小限に小さくすることが望ましい中、従
来構造では上記した約−２８０ｐｐｍ程度にしか抑制で
きないという課題が残る。上述した問題は金属基板、特
にアルミニウム基板をベースとした集積回路特有の問題
であり、プリント基板等の他の基板をベースとした集積
回路では問題にならない。何故なら、そのようなベース
基板であってはチップ部品あるいは印刷抵抗体の膨張係
数αと基板の膨張係数αの差による上述した問題が発生
しないからである。
と、ＴＣＲを最小限に小さくすることが望ましい中、従
来構造では上記した約−２８０ｐｐｍ程度にしか抑制で
きないという課題が残る。上述した問題は金属基板、特
にアルミニウム基板をベースとした集積回路特有の問題
であり、プリント基板等の他の基板をベースとした集積
回路では問題にならない。何故なら、そのようなベース
基板であってはチップ部品あるいは印刷抵抗体の膨張係
数αと基板の膨張係数αの差による上述した問題が発生
しないからである。
【０００９】この発明は上述した課題に鑑みて為された
ものであり、この発明の目的は、混成集積回路基板上に
搭載した回路素子等の半田接続部分に、温度サイクル時
に加わるストレスによるクラックの発生および印刷抵抗
体の抵抗値の変動を抑制する混成集積回路を提供する事
である。
ものであり、この発明の目的は、混成集積回路基板上に
搭載した回路素子等の半田接続部分に、温度サイクル時
に加わるストレスによるクラックの発生および印刷抵抗
体の抵抗値の変動を抑制する混成集積回路を提供する事
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、この発明に係わる混成集積回路
は、混成集積回路基板上に形成された所望形状の導電路
とその導電路の所定位置に接続された回路素子とを備え
た混成集積回路の、基板の熱膨張係数αと実質的に略近
似した熱膨張係数αを有した被覆樹脂で回路素子を被覆
封止したことを特徴としている。
目的を達成するために、この発明に係わる混成集積回路
は、混成集積回路基板上に形成された所望形状の導電路
とその導電路の所定位置に接続された回路素子とを備え
た混成集積回路の、基板の熱膨張係数αと実質的に略近
似した熱膨張係数αを有した被覆樹脂で回路素子を被覆
封止したことを特徴としている。
【００１１】
【作用】以上のように構成される混成集積回路において
は、混成集積回路基板上に搭載された回路素子を基板の
膨張係数αと近似させた膨張係数αを有した樹脂で被覆
され、膨張係数αが著しく異なる回路素子は膨張係数α
が近似した基板と樹脂で挾持された構造となり、混成集
積回路の使用等による温度サイクルが生じたとしても基
板と樹脂との伸縮が略同一であるため挾持配置されたチ
ップ状の回路素子および樹脂封止型半導体素子等にあっ
ては温度サイクルによるそれらの半田接合部に加わるス
トレスを著しく抑制することができる。
は、混成集積回路基板上に搭載された回路素子を基板の
膨張係数αと近似させた膨張係数αを有した樹脂で被覆
され、膨張係数αが著しく異なる回路素子は膨張係数α
が近似した基板と樹脂で挾持された構造となり、混成集
積回路の使用等による温度サイクルが生じたとしても基
板と樹脂との伸縮が略同一であるため挾持配置されたチ
ップ状の回路素子および樹脂封止型半導体素子等にあっ
ては温度サイクルによるそれらの半田接合部に加わるス
トレスを著しく抑制することができる。
【００１２】また、印刷抵抗体にあっては、抵抗値のＴ
ＣＲを従来よりも小さくすることができ、且つ硬化収縮
による初期設定の抵抗値の変化を著しく抑制することが
できる。
ＣＲを従来よりも小さくすることができ、且つ硬化収縮
による初期設定の抵抗値の変化を著しく抑制することが
できる。
【００１３】
【実施例】以下に図１〜図５に示した実施例に基づいて
本発明の混成集積回路を説明する。図１は本発明の混成
集積回路を示す要部拡大斜視断面図であり、（１）は混
成集積回路基板、（２）は絶縁樹脂層、（３）は導電
路、（４）はチップコンデンサーおよびチップ抵抗、
（５）は印刷抵抗体、（６）は被覆樹脂層、（７）は半
導体チップ、（８）は樹脂封止型半導体素子、（９）は
電解コンデンサー等の大型の電子部品である。
本発明の混成集積回路を説明する。図１は本発明の混成
集積回路を示す要部拡大斜視断面図であり、（１）は混
成集積回路基板、（２）は絶縁樹脂層、（３）は導電
路、（４）はチップコンデンサーおよびチップ抵抗、
（５）は印刷抵抗体、（６）は被覆樹脂層、（７）は半
導体チップ、（８）は樹脂封止型半導体素子、（９）は
電解コンデンサー等の大型の電子部品である。
【００１４】混成集積回路基板（１）としてはアルミニ
ウム基板表面をアルマイト処理したものあるいはアルミ
ニウム基板表面にＡｌ2Ｏ3を混入した絶縁樹脂（２）を
塗布したものを用い、良好な放熱特性を得ている。斯る
基板（１）上には銅箔が貼着され、その銅箔を所望の形
状にエッチングして所望形状の導電路（３）が形成され
ている。導電路（３）上の所定位置にはニッケルメッキ
が施されている。
ウム基板表面をアルマイト処理したものあるいはアルミ
ニウム基板表面にＡｌ2Ｏ3を混入した絶縁樹脂（２）を
塗布したものを用い、良好な放熱特性を得ている。斯る
基板（１）上には銅箔が貼着され、その銅箔を所望の形
状にエッチングして所望形状の導電路（３）が形成され
ている。導電路（３）上の所定位置にはニッケルメッキ
が施されている。
【００１５】導電路（３）上には所望の回路機能を構成
するべく、半導体チップ（７）、チップコンデンサー、
チップ抵抗（４）および印刷抵抗体（５）等の複数の回
路素子が基板（１）上の所定位置に搭載形成されてい
る。チップコンデンサー、チップ抵抗（４）、半導体チ
ップ（７）等のチップ部品、ＱＦＰ等の表面実装型の樹
脂封止型半導体素子（８）および電解コンデンサー等の
大型の電子部品（９）は周知の如く、半田により導電路
（３）と接合され、トランジスタ、ＬＳＩチップ等の半
導体チップ（７）にあっては半田以外にＡｇペーストに
よって導電路（３）と接続される場合もある。また、印
刷抵抗体（５）においては、Ａｇペースト層（図示しな
い）を介して所望の導電路（３）間に印刷形成され、本
実施例においてはエポキシ樹脂１００、カーボン８、無
機フィラー３０〜１００、有機溶剤１００の組成で形成
されたエポキシ樹脂ベースのカーボンレジン印刷抵抗ペ
ーストを用いて形成されている。
するべく、半導体チップ（７）、チップコンデンサー、
チップ抵抗（４）および印刷抵抗体（５）等の複数の回
路素子が基板（１）上の所定位置に搭載形成されてい
る。チップコンデンサー、チップ抵抗（４）、半導体チ
ップ（７）等のチップ部品、ＱＦＰ等の表面実装型の樹
脂封止型半導体素子（８）および電解コンデンサー等の
大型の電子部品（９）は周知の如く、半田により導電路
（３）と接合され、トランジスタ、ＬＳＩチップ等の半
導体チップ（７）にあっては半田以外にＡｇペーストに
よって導電路（３）と接続される場合もある。また、印
刷抵抗体（５）においては、Ａｇペースト層（図示しな
い）を介して所望の導電路（３）間に印刷形成され、本
実施例においてはエポキシ樹脂１００、カーボン８、無
機フィラー３０〜１００、有機溶剤１００の組成で形成
されたエポキシ樹脂ベースのカーボンレジン印刷抵抗ペ
ーストを用いて形成されている。
【００１６】また、耐熱性を向上させる場合には、ビス
マレイミド型あるいはマレイミド型ポリイミド樹脂に分
子量３００〜３０００のエポキシ樹脂を１０〜８０部添
加して変性させたエポキシ変性ポリイミド樹脂１００、
カーボン８、無機フィラー３０、有機溶剤１１０の重量
比で組成したエポキシ変性したポリイミド樹脂ベースの
カーボンレジン印刷抵抗ペーストを用いる。
マレイミド型あるいはマレイミド型ポリイミド樹脂に分
子量３００〜３０００のエポキシ樹脂を１０〜８０部添
加して変性させたエポキシ変性ポリイミド樹脂１００、
カーボン８、無機フィラー３０、有機溶剤１１０の重量
比で組成したエポキシ変性したポリイミド樹脂ベースの
カーボンレジン印刷抵抗ペーストを用いる。
【００１７】本発明の特徴とするところは、斯上したチ
ップコンデンサー、チップ抵抗（４）、半導体チップ
（７）、樹脂封止型半導体素子（８）および電解コンデ
ンサー等の大型の電子部品（９）の半田接続部もしくは
印刷抵抗体を、基板のαと略近似させたαを有する樹脂
で被覆することにある。チップコンデンサー、チップ抵
抗（４）および半導体チップ（７）若しくは印刷抵抗体
（５）は全体を被覆するように保護され、樹脂封止型半
導体素子（８）および電解コンデンサー等の大型の電子
部品（９）は半田接続部分に選択的にあるいは部品全体
に被覆保護される。
ップコンデンサー、チップ抵抗（４）、半導体チップ
（７）、樹脂封止型半導体素子（８）および電解コンデ
ンサー等の大型の電子部品（９）の半田接続部もしくは
印刷抵抗体を、基板のαと略近似させたαを有する樹脂
で被覆することにある。チップコンデンサー、チップ抵
抗（４）および半導体チップ（７）若しくは印刷抵抗体
（５）は全体を被覆するように保護され、樹脂封止型半
導体素子（８）および電解コンデンサー等の大型の電子
部品（９）は半田接続部分に選択的にあるいは部品全体
に被覆保護される。
【００１８】本発明に用いる被覆樹脂（６）は温度サイ
クル条件に設定して種々に変更される。例えば、温度サ
イクル条件が−５０〜＋１５０℃範囲である場合、その
条件の上限以上の１５０℃以上のガラス転移温度（Ｔ
Ｇ）を有するエポキシ系樹脂を用い、その樹脂中に約５
７重量比％の無機フィラー（シリカ等）を混入させるこ
とにより被覆樹脂（６）のαを約２５×１０-6／℃に調
整することができる。ガラス転移温度（ＴＧ）を温度サ
イクル条件の上限以下に設定すると温度サイクルの上昇
状態のときに樹脂成分組成が変化し基板αと調整した樹
脂α自体が変化するためである。
クル条件に設定して種々に変更される。例えば、温度サ
イクル条件が−５０〜＋１５０℃範囲である場合、その
条件の上限以上の１５０℃以上のガラス転移温度（Ｔ
Ｇ）を有するエポキシ系樹脂を用い、その樹脂中に約５
７重量比％の無機フィラー（シリカ等）を混入させるこ
とにより被覆樹脂（６）のαを約２５×１０-6／℃に調
整することができる。ガラス転移温度（ＴＧ）を温度サ
イクル条件の上限以下に設定すると温度サイクルの上昇
状態のときに樹脂成分組成が変化し基板αと調整した樹
脂α自体が変化するためである。
【００１９】αを基板（１）と略近似させた被覆樹脂
（６）をチップコンデンサー、チップ抵抗（４）および
印刷抵抗体（５）に塗布し熱硬化させることにより、チ
ップコンデンサー、チップ抵抗（４）にあっては温度サ
イクルによる半田接合部へのクラックの発生の防止、ま
た印刷抵抗体（５）にあってはＴＣＲを極めて小さくで
き且つ高温保存における抵抗変化率をも極めて小さくす
ることができる。
（６）をチップコンデンサー、チップ抵抗（４）および
印刷抵抗体（５）に塗布し熱硬化させることにより、チ
ップコンデンサー、チップ抵抗（４）にあっては温度サ
イクルによる半田接合部へのクラックの発生の防止、ま
た印刷抵抗体（５）にあってはＴＣＲを極めて小さくで
き且つ高温保存における抵抗変化率をも極めて小さくす
ることができる。
【００２０】次に本発明の被覆樹脂（６）を用いて被覆
すると何故チップコンデンサー、チップ抵抗（４）、半
導体チップ（７）、樹脂封止型半導体素子（８）および
電解コンデンサー等の大型の電子部品（９）の半田接合
部にクラックが生じない点について、図２に示したチッ
プコンデンサーに基ずいて説明する。図２Ａはチップコ
ンデンサー（４）に被覆樹脂（６）を塗布し、２００℃
〜２５０℃の温度で加熱させ被覆樹脂（６）を熱硬化さ
せたときの断面図である。被覆樹脂（６）を熱硬化させ
るときに上記した加熱により基板（１）、半田、チップ
コンデンサー（４）には夫々のαに応じて引張力が加え
られる。
すると何故チップコンデンサー、チップ抵抗（４）、半
導体チップ（７）、樹脂封止型半導体素子（８）および
電解コンデンサー等の大型の電子部品（９）の半田接合
部にクラックが生じない点について、図２に示したチッ
プコンデンサーに基ずいて説明する。図２Ａはチップコ
ンデンサー（４）に被覆樹脂（６）を塗布し、２００℃
〜２５０℃の温度で加熱させ被覆樹脂（６）を熱硬化さ
せたときの断面図である。被覆樹脂（６）を熱硬化させ
るときに上記した加熱により基板（１）、半田、チップ
コンデンサー（４）には夫々のαに応じて引張力が加え
られる。
【００２１】即ち、熱硬化することにより基板（１）、
半田、チップコンデンサー（４）が引張られた状態で被
覆樹脂（６）が硬化するために、温度サイクルではチッ
プコンデンサー（４）は略近似したαを有した基板、半
田、被覆樹脂で囲まれた状態（チップコンデンサー
（４）の全体が樹脂モールドされた状態）となり、チッ
プコンデンサー（４）は図Ｂに示す如く常に圧縮応力が
加わり半田層が従来の如き、温度サイクルによって変形
しないため半田成分の微結晶状態が保持され半田接合部
とコンデンサー等（４）の界面にクラックの発生が生じ
ないものである。
半田、チップコンデンサー（４）が引張られた状態で被
覆樹脂（６）が硬化するために、温度サイクルではチッ
プコンデンサー（４）は略近似したαを有した基板、半
田、被覆樹脂で囲まれた状態（チップコンデンサー
（４）の全体が樹脂モールドされた状態）となり、チッ
プコンデンサー（４）は図Ｂに示す如く常に圧縮応力が
加わり半田層が従来の如き、温度サイクルによって変形
しないため半田成分の微結晶状態が保持され半田接合部
とコンデンサー等（４）の界面にクラックの発生が生じ
ないものである。
【００２２】ところで、αをマッチングさせてない樹脂
でチップコンデンサーを被覆保護すると、基板のαが約
２５×１０-6／℃であるのに対し、通常のエポキシ樹脂
のαは約５０×１０-6／℃である。両者のαが著しく異
なるため、樹脂の熱硬化時においては接合部にストレス
は生じないが、熱硬化温度以下の温度では、樹脂が基板
に対して相対的に縮むために、被覆樹脂が周辺の回路パ
ターンが被覆される場合には、そのパターンが剥離する
問題がある。従って、基板のαとマッチングさせてない
樹脂を用いた場合には被覆領域を避けてパターンを形成
しなければならず、高集積小型化ができないという不具
合が生じる。また、被覆領域で基板が歪む不具合もあ
る。
でチップコンデンサーを被覆保護すると、基板のαが約
２５×１０-6／℃であるのに対し、通常のエポキシ樹脂
のαは約５０×１０-6／℃である。両者のαが著しく異
なるため、樹脂の熱硬化時においては接合部にストレス
は生じないが、熱硬化温度以下の温度では、樹脂が基板
に対して相対的に縮むために、被覆樹脂が周辺の回路パ
ターンが被覆される場合には、そのパターンが剥離する
問題がある。従って、基板のαとマッチングさせてない
樹脂を用いた場合には被覆領域を避けてパターンを形成
しなければならず、高集積小型化ができないという不具
合が生じる。また、被覆領域で基板が歪む不具合もあ
る。
【００２３】図３は基板のαと略近似させた被覆樹脂
（６）でチップコンデンサー（４）を被覆したもの
（Ａ）と従来の被覆しないもの（Ｂ）との温度サイクル
試験での半田接合部クラック発生不良率を示した特性図
である。尚、温度サイクル条件は−４０℃（３０分）〜
＋１２５℃（３０分）で行い、アルミニウム基板上に
３．２×１．６ｍｍのチップコンデンサーを搭載した。
図３から明らかな如く、従来の（Ｂ）では６７０サイク
ルで不良が発生し始め、１０００サイクルでは試験サン
プル数８個中全てのサンプルで半田クラックによる接続
不良が発生した。それに対して、本発明の（Ａ）では２
０００サイクルにおいても半田接合部のクラックの発生
が全くないことが確認された。
（６）でチップコンデンサー（４）を被覆したもの
（Ａ）と従来の被覆しないもの（Ｂ）との温度サイクル
試験での半田接合部クラック発生不良率を示した特性図
である。尚、温度サイクル条件は−４０℃（３０分）〜
＋１２５℃（３０分）で行い、アルミニウム基板上に
３．２×１．６ｍｍのチップコンデンサーを搭載した。
図３から明らかな如く、従来の（Ｂ）では６７０サイク
ルで不良が発生し始め、１０００サイクルでは試験サン
プル数８個中全てのサンプルで半田クラックによる接続
不良が発生した。それに対して、本発明の（Ａ）では２
０００サイクルにおいても半田接合部のクラックの発生
が全くないことが確認された。
【００２４】一方、印刷抵抗体（５）を本発明の被覆樹
脂（６）で被覆すると印刷抵抗体（５）のＴＣＲを従来
よりも小さくすることができ温度変化に対して従来より
も抵抗変動の極めて少ない混成集積回路を提供すること
ができる。また、印刷抵抗体（５）が膨張係数αの近似
した基板（１）と被覆樹脂（６）で挾持された構造とな
るため高温保存における抵抗変化率を従来より著しく改
善することができる。
脂（６）で被覆すると印刷抵抗体（５）のＴＣＲを従来
よりも小さくすることができ温度変化に対して従来より
も抵抗変動の極めて少ない混成集積回路を提供すること
ができる。また、印刷抵抗体（５）が膨張係数αの近似
した基板（１）と被覆樹脂（６）で挾持された構造とな
るため高温保存における抵抗変化率を従来より著しく改
善することができる。
【００２５】図４は２０ＫΩの印刷抵抗体上に被覆樹脂
（ｂ）を被覆したものと被覆しないものとの温度変化に
よる抵抗変化率を示す特性図であり、また図５は高温保
存抵抗変化率を示す特性図である。測定条件として高温
保存抵抗変化特性では常温１２５℃で１０００時間にお
ける抵抗変化率を測定したものである。尚、抵抗体は本
実施例で用いられるアルミニウム基板上に形成して測定
したものである。
（ｂ）を被覆したものと被覆しないものとの温度変化に
よる抵抗変化率を示す特性図であり、また図５は高温保
存抵抗変化率を示す特性図である。測定条件として高温
保存抵抗変化特性では常温１２５℃で１０００時間にお
ける抵抗変化率を測定したものである。尚、抵抗体は本
実施例で用いられるアルミニウム基板上に形成して測定
したものである。
【００２６】図４及び図５においてＡは膨張係数αを基
板の膨張係数αと近似させた被覆樹脂を被覆したもので
あり、Ｂは従来の如き被覆樹脂を被覆しないものであ
る。図４及び図５から明らかな如く、ＴＣＲにおいてＡ
はＢよりも抵抗値が変化しないことが明確である。何故
なら、基板（１）のαと被覆樹脂（６）とのαが略同一
のためαの小さい印刷抵抗体（５）が挾持された構造に
なるため、印刷抵抗体（５）の上下に応力が加わるため
ＴＣＲが小さくなる。
板の膨張係数αと近似させた被覆樹脂を被覆したもので
あり、Ｂは従来の如き被覆樹脂を被覆しないものであ
る。図４及び図５から明らかな如く、ＴＣＲにおいてＡ
はＢよりも抵抗値が変化しないことが明確である。何故
なら、基板（１）のαと被覆樹脂（６）とのαが略同一
のためαの小さい印刷抵抗体（５）が挾持された構造に
なるため、印刷抵抗体（５）の上下に応力が加わるため
ＴＣＲが小さくなる。
【００２７】また、高温保存試験後においては、ＡはＢ
より極めて改善されることは明確である。何故なら、印
刷抵抗体（５）が高温保存状態におかれた場合、樹脂の
硬化収縮がさらに進み抵抗値を低下される動きを生じ
る。本発明の被覆樹脂（６）はエポキシ当量計算された
速硬化性の硬化剤を用いる為、高温保存において硬化収
縮が少ない。従って抵抗体（５）の硬化収縮を阻害する
働きを示す為抵抗値の低下を防げるためである。
より極めて改善されることは明確である。何故なら、印
刷抵抗体（５）が高温保存状態におかれた場合、樹脂の
硬化収縮がさらに進み抵抗値を低下される動きを生じ
る。本発明の被覆樹脂（６）はエポキシ当量計算された
速硬化性の硬化剤を用いる為、高温保存において硬化収
縮が少ない。従って抵抗体（５）の硬化収縮を阻害する
働きを示す為抵抗値の低下を防げるためである。
【００２８】詳述した実施例ではチップコンデンサー等
のチップ部品および印刷抵抗体に限定して説明したが、
本発明はそれらの回路素子に限定されるものではなく、
ベアチップあるいはディスクリート部品の半田接合部分
において用いても同様の効果が期待できる。そして、特
に大型のチップコンデンサー等のチップ部品を半田接合
する場合に特に有効である。それは、チップ部品等が大
型になるに従って、半田接合部分にストレスが加わるか
らである。又、全ての印刷抵抗体上に塗布形成すること
も可能であるが、基板上の印刷抵抗体数が多くなる場合
には基板のそりを考慮して精度が要求される印刷抵抗体
のみを選択して塗布形成すると更に効果的である。
のチップ部品および印刷抵抗体に限定して説明したが、
本発明はそれらの回路素子に限定されるものではなく、
ベアチップあるいはディスクリート部品の半田接合部分
において用いても同様の効果が期待できる。そして、特
に大型のチップコンデンサー等のチップ部品を半田接合
する場合に特に有効である。それは、チップ部品等が大
型になるに従って、半田接合部分にストレスが加わるか
らである。又、全ての印刷抵抗体上に塗布形成すること
も可能であるが、基板上の印刷抵抗体数が多くなる場合
には基板のそりを考慮して精度が要求される印刷抵抗体
のみを選択して塗布形成すると更に効果的である。
【００２９】
【発明の効果】以上に詳述した如く、本発明に依れば、
基板の熱膨張係数αと略近似した膨張係数αを有した被
覆樹脂で基板上に搭載されたチップコンデンサー等のチ
ップ部品及び印刷抵抗体等の回路素子を被覆することに
より、チップ部品にあっては極めて温度差のある温度サ
イクルによる半田接合部のクラック発生を完全に防止す
ることができる。
基板の熱膨張係数αと略近似した膨張係数αを有した被
覆樹脂で基板上に搭載されたチップコンデンサー等のチ
ップ部品及び印刷抵抗体等の回路素子を被覆することに
より、チップ部品にあっては極めて温度差のある温度サ
イクルによる半田接合部のクラック発生を完全に防止す
ることができる。
【００３０】また、本発明に依れば上述した被覆樹脂で
印刷抵抗体を被覆することにより、印刷抵抗体のＴＣＲ
を極めて従来よりも小さくすることができ温度変化に対
して抵抗変動の少ない混成集積回路を提供することがで
きると共に、更に高温保存における抵抗変化率をも極め
従来よりも抑制できる。その結果、本発明の混成集積回
路では極めて厳しい温度サイクル条件においても信頼性
の優れた混成集積回路を実現できる。
印刷抵抗体を被覆することにより、印刷抵抗体のＴＣＲ
を極めて従来よりも小さくすることができ温度変化に対
して抵抗変動の少ない混成集積回路を提供することがで
きると共に、更に高温保存における抵抗変化率をも極め
従来よりも抑制できる。その結果、本発明の混成集積回
路では極めて厳しい温度サイクル条件においても信頼性
の優れた混成集積回路を実現できる。
【図１】図１は本発明の混成集積回路を示す要部拡大斜
視断面図である。
視断面図である。
【図２】図２は本発明の被覆樹脂を塗布したときの半田
接合部における応力を説明する図である。
接合部における応力を説明する図である。
【図３】図３は温度サイクル試験における半田接合部の
クラック発生不良率を示す特性図である。
クラック発生不良率を示す特性図である。
【図４】図４は印刷抵抗体の温度変化による抵抗変化率
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図５】図５は印刷抵抗体の高温保存による抵抗変化率
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図６】従来の混成集積回路を示す断面図である。
【図７】図７は従来の半田接合部における応力を説明す
る図である。
る図である。
（１） 混成集積回路基板 （２） 絶縁樹脂層 （３） 導電路 （４） チップコンデンサー等のチップ部品 （５） 印刷抵抗体 （６） 被覆樹脂 （７） 半導体チップ （８） 樹脂封止型半導体素子 （９） 電子部品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−40378（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−66696（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−104055（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−211150（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−25686（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−245558（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−188656（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 混成集積回路基板上に形成された所望形
状の導電路と、 前記導電路の所定位置に電気的に接続される回路素子
と、 前記導電路の所定位置と前記回路素子の電極との間に形
成され、前記混成集積回路基板の熱膨張係数とほぼ等し
い電気的接続固着手段と、 前記混成集積回路基板の熱膨張係数とほぼ等しく、前記
回路素子全体を被覆する被覆樹脂とを有し、 前記回路素子は、前記混成集積回路基板の熱膨張係数お
よび前記被覆樹脂の熱膨張係数よりも小さく、温度変化にかかわらず 前記被覆樹脂で前記回路素子に圧
縮応力を与え、前記電気的接続固着手段に発生するクラ
ックを防止したことを特徴とする混成集積回路。 - 【請求項２】 前記回路素子は、半導体ベアチップ、樹
脂封止型半導体装置、チップコンデンサ、チップ抵抗で
あり、前記電気的接続固着手段は、半田または銀ペース
トである請求項１記載の混成集積回路。 - 【請求項３】 混成集積回路基板上に形成された所望形
状の導電路と、前記導電路間の所定位置に印刷された印
刷抵抗体と、前記混成集積回路基板の熱膨張係数とほぼ
等しく、前記印刷抵抗体を被覆する被覆樹脂とを有し、温度変化にかかわらず前記被覆樹脂で前記印刷抵抗体に
圧縮応力を与え、前記印刷抵抗体の抵抗値変化を抑制し
たこと を特徴とする混成集積回路。 - 【請求項４】 前記圧縮応力は、前記被覆樹脂の熱硬化
温度よりも低い温度に於いて発生する請求項１、請求項
２または請求項３に記載の混成集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4090909A JP2951102B2 (ja) | 1991-05-23 | 1992-04-10 | 混成集積回路 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11881291 | 1991-05-23 | ||
| JP3-118812 | 1991-05-23 | ||
| JP4090909A JP2951102B2 (ja) | 1991-05-23 | 1992-04-10 | 混成集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102645A JPH05102645A (ja) | 1993-04-23 |
| JP2951102B2 true JP2951102B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=26432312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4090909A Expired - Lifetime JP2951102B2 (ja) | 1991-05-23 | 1992-04-10 | 混成集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2951102B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101452926B (zh) * | 2007-09-26 | 2011-04-06 | 三洋电机株式会社 | 混合集成电路装置 |
| US10014609B2 (en) | 2016-11-28 | 2018-07-03 | Molex, Llc | Connector |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020180014A1 (en) * | 2001-06-02 | 2002-12-05 | Philpot Kenneth R. | Enhanced performance surface mount semiconductor package devices and methods |
| KR100610462B1 (ko) | 2004-02-20 | 2006-08-08 | 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 | 고체 전해 커패시터, 전송선로장치, 그 제조방법 및 그것을이용하는 복합 전자부품 |
| JP4354377B2 (ja) * | 2004-09-28 | 2009-10-28 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
| JP2006100752A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路装置およびその製造方法 |
| KR100765604B1 (ko) | 2004-11-26 | 2007-10-09 | 산요덴키가부시키가이샤 | 회로 장치 및 그 제조 방법 |
| JP4545022B2 (ja) * | 2005-03-10 | 2010-09-15 | 三洋電機株式会社 | 回路装置およびその製造方法 |
| US7935899B2 (en) | 2005-08-31 | 2011-05-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Circuit device and method of manufacturing the same |
| US8203848B2 (en) | 2005-08-31 | 2012-06-19 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Circuit device and method of manufacturing the same |
| JP2007123425A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Seiko Epson Corp | 配線基板の製造方法 |
| JP4969113B2 (ja) | 2006-02-22 | 2012-07-04 | オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド | 回路装置の製造方法 |
| US7957158B2 (en) | 2006-10-31 | 2011-06-07 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Circuit device |
| JP2012069764A (ja) | 2010-09-24 | 2012-04-05 | On Semiconductor Trading Ltd | 回路装置およびその製造方法 |
| JP5749468B2 (ja) | 2010-09-24 | 2015-07-15 | セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 回路装置およびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5113625B2 (ja) * | 1971-09-25 | 1976-05-01 | ||
| JPH07107952B2 (ja) * | 1985-09-19 | 1995-11-15 | 株式会社日立製作所 | 電子回路板 |
-
1992
- 1992-04-10 JP JP4090909A patent/JP2951102B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101452926B (zh) * | 2007-09-26 | 2011-04-06 | 三洋电机株式会社 | 混合集成电路装置 |
| US10014609B2 (en) | 2016-11-28 | 2018-07-03 | Molex, Llc | Connector |
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|---|---|
| JPH05102645A (ja) | 1993-04-23 |
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