JP2952728B2 - 電子部品搭載用基板における放熱スラグの露出化構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放熱スラグを有する電
子部品搭載用基板に関し、特に放熱スラグを封止樹脂か
ら積極的に露出させるための構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品パッケージ、すなわち電子部品
搭載用基板に電子部品を実装して、その電子部品を中心
とした略全体を封止樹脂によって封止するようにしたも
のにあっては、電子部品が生じた熱を外部へ良好に放出
するものとする必要がある。電子部品から発生した熱
が、そのまま電子部品パッケージ内に蓄積されたままで
あると、電子部品自体の機能の低下をきたしたり、電子
部品パッケージの部分的破壊が生じることもあり得るか
らである。

【０００３】そこで、従来より、電子部品搭載用基板に
放熱スラグと呼ばれる放熱を促進するものを取付けるこ
とが行われているのである。この放熱スラグは、電子部
品パッケージとして完成されたとき、上述した封止樹脂
から少なくともその一面を露出させることにより、この
露出面から電子部品が生じた熱を電子部品パッケージ外
に放出させるものである。従って、この種の放熱スラグ
は、熱伝導性のよい金属によって形成されることが多い
ものである。

【０００４】以上のような放熱を行うための放熱スラグ
２０は、その放熱面２１を封止樹脂５０から完全に露出
させないと、その十分な放熱特性を得られないものであ
るが、従来の構造にあっては、図７及び図８に示すよう
に、放熱スラグ２０の放熱面２１が封止樹脂５０から単
に露出しているのみであり、場合によっては、図８に示
したように、放熱面２１の表面に封止樹脂５０が付着し
たままであることがあった。これは、リードフレーム面
と、スラグ上面の高さ（厚み）のバラツキにより発生す
るもので、スラグ厚みのバラツキ、あるいはリードフレ
ームとスラグを搭載する基板面の高さ（厚み）のバラツ
キ等によりリードフレーム面とスラグ上面の高さを均一
にコントロールすることが難しく、特にその厚みの薄い
場合に生じるものである。このように、封止樹脂５０が
放熱面２１に付着したままであると、折角電子部品４０
からの熱を吸収して外部へ放出しようとしている放熱ス
ラグ２０の機能そのものを阻害するものである。つま
り、封止樹脂５０は熱伝導率も悪く放熱特性の少ない材
料であるから、この封止樹脂５０が放熱面２１からの放
熱を阻止する働きをして、放熱スラグ２０の放熱効果を
低下させてしまうのである。そのため、図７に示したよ
うな電子部品パッケージ１００として完成するために
は、放熱面２１に付着した封止樹脂５０の除去作業を行
わなければならなくなり、電子部品パッケージ１００全
体のコストを上げるだけでなく、場合によってはその封
止樹脂５０の除去作業によって電子部品パッケージ１０
０それ自体に亀裂を生じさせたりする等の問題を引き起
こす可能性もでてくるのである。

【０００５】以上のようになるのは次の理由によるもの
と考えられる。つまり、放熱スラグ２０を電子部品搭載
用基板１０に一体化して電子部品４０を実装した後に、
電子部品４０を中心とした封止を封止樹脂５０によって
行わなければならないのであるが、この加工作業は一般
に図９に示すようなトランスファーモールド型によって
行われるものである。すなわち、各アウターリード１２
を基準にして電子部品搭載用基板１０をモールド型内に
固定してから、この型内に封止樹脂５０を注入するので
あるが、このときに放熱スラグ２０の放熱面２１が型の
内面に完全に密着していればよいが、場合によっては図
９に示したように言わば宙に浮いた状態となったままで
あることがある。このような状態で封止樹脂５０が型内
に注入されれば、完成された電子部品パッケージ１００
の放熱スラグ２０にはその放熱面２１に封止樹脂５０が
付着したものとなることは当然である。また、封止樹脂
５０を電子部品搭載用基板１０等の周囲に完全に回り込
ませるために、型に注入される封止樹脂５０には所定の
圧力がかけられているが、放熱スラグ２０の放熱面２１
が完全に型の内面に当接していたとしても、この封止樹
脂５０がその圧力によって放熱面２１と型との間に入り
込んで前述したようなことが生じることもあるのであ
る。さらに、スラグ面を完全に露出させるために、設計
より十分に厚めのスラグを取付けると、今度はリードフ
レームに応力がかかり、これもまたこの電子部品パッケ
ージの信頼性を低下させる原因となるのである。

【０００６】そこで、本発明者等は、電子部品パッケー
ジ１００を構成している放熱スラグ２０の放熱面２１に
封止樹脂５０が全く付着しないようにするためにはどう
したらよいかについて種々検討を重ねてきた結果、本発
明を完成したのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な経緯に基づいてなされたもので、その解決しようとす
る課題は、放熱スラグの封止樹脂からの完全な露出化で
ある。

【０００８】そして、本発明の目的とするところは、樹
脂による通常の封止を行っても、放熱スラグの放熱面を
封止樹脂から確実かつ完全に露出させることができて、
しかもそのための構造としては非常に簡単な電子部品搭
載用基板における放熱スラグの露出化構造を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、まず請求項１に係る発明の採った手段は、以下に
示す実施例において使用する符号を付して説明すると、
「絶縁基材１１と、これに一体化した放熱スラグ２０
と、絶縁基材１１から突出する多数のアウターリード１
２とを有し、放熱スラグ２０の放熱面２１を露出させた
状態でその略全体を樹脂５０によって封止される電子部
品搭載用基板１０において、平面的にみた場合に、放熱
スラグ２０の略中央を囲む状態となり、絶縁基材１１の
放熱スラグ２０とは反対側面に一体化されて、所定の高
さを有しかつ弾性材料によって形成した露出化部材３０
を設けたことを特徴とする放熱スラグ２０の露出化構
造」である。

【００１０】すなわち、この発明に係る露出化構造にお
いては、電子部品搭載用基板１０を構成している絶縁基
材１１の放熱スラグ２０とは反対側面であって、平面的
にみた場合に、放熱スラグ２０の略中央を囲むことので
きる露出化部材３０を一体化したものであり、当該電子
部品搭載用基板１０をトランスファーモールド型内に収
納配置したとき、露出化部材３０によって放熱スラグ２
０を型面に押圧させることができるようにしたものであ
る。そのために、本発明における露出化部材３０として
は、図１のような枠状のもの、あるいは図４に示すよう
な多数の柱状のものとして形成して実施してもよいもの
である。また、その材質は特に限定されるものではなく
樹脂系、金属系あるいはこれらの複合材料等の弾性を有
する材料であればよい。

【００１１】

【発明の作用】以上のように構成した本発明の作用につ
いて、電子部品搭載用基板１０及びこれに実装した電子
部品４０の略全体を型を使用した封止樹脂５０による封
止工程での状態とも併せて詳細に説明する。

【００１２】この露出化構造においては、例えば図１〜
図３に示すように、電子部品搭載用基板１０の絶縁基材
１１に一体化した放熱スラグ２０の一つの放熱面２１と
は反対側となる絶縁基材１１の図示上面に露出化部材３
０を設けるのみであり、その他の電子部品搭載用基板１
０及び放熱スラグ２０の構成は従来一般のものをそのま
ま使用し得るものである。従って、本発明の露出化構造
を採用するにあたって電子部品搭載用基板１０等に何等
の変更をも加えるものではないから、全体の構造は非常
に簡単なものとなっているのである。すなわち、この露
出化構造は、放熱スラグ２０の放熱面２１とは反対とな
る絶縁基材１１に所定の高さを有した露出化部材３０を
一体化するのみでよいものとなっているのである。

【００１３】この露出化部材３０の絶縁基材１１に対す
る取付けは種々な方法が採用し得るものであり、放熱ス
ラグ２０を電子部品搭載用基板１０の絶縁基材１１に一
体化する前に、この絶縁基材１１に予め取付けておいて
もよいし、またその逆であってもよいものである。ま
た、この露出化部材３０は、予め図１に示したような形
状のものとして形成しておき、これを接着剤等を使用し
て絶縁基材１１に一体化してもよいものである。この露
出化部材３０は、以下に示す電子部品パッケージ１００
を形成する際に位置ズレをしない程度であればよいもの
であり、そのために、接着剤としてはそれ程吟味する必
要はない。

【００１４】以上のような露出化構造を採用した電子部
品搭載用基板１０は、図５または図６に示すように、ト
ランスファーモールド型内に位置決め収納して、その略
全体を封止樹脂５０によって封止することにより、図７
に示したような電子部品パッケージ１００とするのであ
る。

【００１５】この型内に配置した電子部品搭載用基板１
０においては、まずその絶縁基材１１が封止樹脂５０か
ら露出されるべき各アウターリード１２によって型内に
支持されるとともに、この絶縁基材１１と型間に露出化
部材３０が介在した状態となる。この露出化部材３０
は、シリコンゴム等の弾性材料によって形成してあるか
ら、型を閉じれば絶縁基材１１を図５の図示下方に押圧
して、型の内面（底面）に放熱スラグ２０を弾発的に押
圧することになる。すなわち、放熱スラグ２０は、露出
化部材３０自体の弾性力によって、型底面に一定の弾力
性で圧接された状態にあるのである。

【００１６】以上のような状態の型内に封止樹脂５０を
注入すれば、この封止樹脂５０は電子部品搭載用基板１
０の各部に流れ込むが、放熱スラグ２０の放熱面２１は
露出化部材３０によって型の底面に押圧されているから
放熱面２１と型面との密着が強化され、この放熱スラグ
２０と型面との間に封止樹脂５０が流れ込むことはな
い。換言すれば、放熱スラグ２０は型の内面に露出化部
材３０によって圧接されているから、注入される封止樹
脂５０に圧力があったとしても、この封止樹脂５０が放
熱面２１側へ流れることはないのである。従って、完成
された電子部品パッケージ１００においては、その放熱
スラグ２０の放熱面２１には何等の付着物もないことに
なるのである。勿論、この露出化部材３０が取付けられ
たままであっても、この露出化部材３０は放熱面２１の
反対側に位置するから、放熱面２１の大部分は放熱機能
を十分発揮し得るものとなっているものである。

【００１７】また、絶縁基材１１上に露出化部材３０を
直接一体化して、電子部品搭載用基板１０全体を封止樹
脂５０による封止を行う際に、その封止樹脂５０の中央
部への流れが問題となるが、本発明においては次の手段
を採用していることによって何等支障はないものであ
る。すなわち、図１に示したように、露出化部材３０が
枠状のものであったとしても、この露出化部材３０と絶
縁基材１１間に、図３に示したような封止樹脂５０を通
すための隙間３３が形成してあるので、型内に注入され
た封止樹脂５０は各隙間３３を通って露出化部材３０内
に入るのである。また、図４に示すように、平面的にみ
た場合に放熱スラグ２０の中央部を囲む露出化部材３０
として、複数の柱状のものを採用することにより、注入
された封止樹脂５０は各柱状の露出化部材３０間を通っ
て電子部品搭載用基板１０の内方にまで入るのである。
従って、いずれの場合も、電子部品搭載用基板１０の略
中央に位置する電子部品４０及びそのためのキャビティ
内に封止樹脂５０が確実に入り込んで、電子部品パッケ
ージ１００として完成されたとき、十分な耐久性を有し
たものとし得るのである。

【００１８】なお、露出化部材３０による放熱スラグ２
０の型底面に対する押圧力を十分なものとするために、
この露出化部材３０を図６に示すように第一部材３１及
び第二部材３２によって構成して、これら第一部材３１
及び第二部材３２の内のいずれか一方を弾性力の十分な
材料によって形成すればよい。

【００１９】

【実施例】次に、本発明に係る露出化構造を、図面に示
した各実施例に従って説明する。

【００２０】（実施例１）図１〜図３には、本発明の第
一実施例に係る露出化構造を採用した電子部品搭載用基
板１０及び放熱スラグ２０が示してある。電子部品搭載
用基板１０を構成している絶縁基材１１としては、電子
部品パッケージ１００を構成するための一般的なもので
あり、搭載されるべき電子部品４０と電気的に接続され
る複数のアウターリード１２を有しているものである。
また、この絶縁基材１１の一部には、放熱スラグ２０を
一体化するための段部１３が形成してあり、この段部１
３内に放熱スラグ２０が収納固定されるのである。

【００２１】放熱スラグ２０は、本実施例においては銅
等の金属を材料として形成したものであり、電子部品搭
載用基板１０の絶縁基材１１とは反対側の面が放熱面２
１となっている。なお、この放熱スラグ２０の電子部品
搭載用基板１０に対する一体化は種々な方法によってな
されるものであるが、本実施例においては耐熱性接着剤
を使用して行っている。そして、この放熱スラグ２０の
放熱面２１とは反対側の絶縁基材１１上面に、図１〜図
３に示したように、露出化部材３０が取付けてあるので
ある。

【００２２】露出化部材３０は、搭載される電子部品４
０からの放熱及びトランスファーモールド時の封止樹脂
５０の熱によって変化することがないように、本実施例
においては耐熱性のあるシリコンゴムを材料として形成
したものであり、同じく耐熱性の接着剤によって絶縁基
材１１の図示上面に取付けたものである。また、この露
出化部材３０は、電子部品搭載用基板１０等を封止樹脂
５０によって封止する場合に、この封止樹脂５０が放熱
面２１側に流れ込まないようにすべく、型を閉じたとき
にその弾性力によって絶縁基材１１を型の底面側に押圧
するためのものであるから、全ての部分の高さ（厚さ）
が同一（約１〜２ｍｍ）のものとして形成したものであ
る。

【００２３】本実施例においては、この露出化部材３０
を、枠や柱状のものとして予め形成しておいたものを接
着剤によって絶縁基材１１の上面に取付けているが、シ
リコンを主剤とする充填剤を絶縁基材１１の周囲に沿っ
て塗布することにより形成して実施してもよいものであ
る。この露出化部材３０の他の材料としては、耐熱エポ
キシ樹脂等が考えられる。

【００２４】また、この第一実施例における露出化部材
３０においては、図１に示したように、平面的にみた場
合に放熱スラグ２０の略中央部を囲む枠状のものとして
形成してある。これにより、閉じた型による押圧力をこ
の露出化部材３０によって均等に受けるとともに、この
受けた力を絶縁基材１１を介して放熱スラグ２０に均等
にかけるようになっている。つまり、放熱スラグ２０の
放熱面２１は一定の面積を有しているものであるから、
これを型の底面に全面で密着するようにするためには、
放熱スラグ２０の全体を押圧する必要があるが、この点
本実施例の枠状の露出化部材３０は放熱スラグ２０の均
等な圧接を果たしているのである。勿論、この枠状の露
出化部材３０内に封止樹脂５０を注入するために、この
露出化部材３０と絶縁基材１１との間に複数の隙間３３
を形成している。

【００２５】（実施例２）図４には、本発明の第二実施
例に係る電子部品搭載用基板１０の上視平面図が示して
あり、図５及び図６には、その断面図及び部分拡大図が
示してある。この電子部品搭載用基板１０において採用
している露出化部材３０は、平面的にみた場合に放熱ス
ラグ２０の略中央部を均等に囲む複数の柱状のものとし
て形成してある。つまり、この実施例における露出化部
材３０は、絶縁基材１１の上面に前述したような接着剤
等によって立設固定したものであり、これら柱状の各露
出化部材３０間には封止樹脂５０の流入のための隙間３
３が存在している。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明に係る露出化
構造においては、「絶縁基材１１と、これに一体化した
放熱スラグ２０と、絶縁基材１１から突出する多数のア
ウターリード１２とを有し、放熱スラグ２０の放熱面２
１を露出させた状態でその略全体を樹脂５０によって封
止される電子部品搭載用基板１０において、平面的にみ
た場合に、放熱スラグ２０の略中央を囲む状態となり、
絶縁基材１１の放熱スラグ２０とは反対側面に一体化さ
れて、所定の高さを有しかつ弾性材料によって形成した
露出化部材３０を設けた」ことにその特徴があり、これ
により、樹脂による通常の封止を行っても、放熱スラグ
の放熱面を封止樹脂から確実かつ完全に露出させること
ができて、しかもそのための構造としては非常に簡単な
電子部品搭載用基板における放熱スラグの露出化構造を
提供することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る露出化構造を採用した電
子部品搭載用基板の平面図である。

【図２】図１の１−１線に沿ってみた同電子部品搭載用
基板及び放熱スラグの断面図である。

【図３】図１の２−２線に沿ってみた同電子部品搭載用
基板及び放熱スラグの断面図である。

【図４】本発明の実施例２に係る露出化構造を採用した
電子部品搭載用基板の平面図である。

【図５】同電子部品搭載用基板及び放熱スラグをトラン
スファーモールド型内に収納した状態を示す図４の３−
３線部に対応する断面図である。

【図６】同電子部品搭載用基板をトランスファーモール
ド型内に収納した状態を示す部分拡大断面図である。

【図７】従来の電子部品パッケージの断面図である。

【図８】図７の要部拡大断面図である。

【図９】従来の電子部品搭載用基板及び放熱スラグをト
ランスファーモールド型内に収納した状態の断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 電子部品搭載用基板 １１ 絶縁基材 １２ アウターリード ２０ 放熱スラグ ２１ 放熱面 ３０ 露出化部材 ４０ 電子部品 ５０ 封止樹脂 １００ 電子部品パッケージ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基材と、これに一体化した放熱スラ
   グと、前記絶縁基材から突出する多数のアウターリード
   とを有し、前記放熱スラグの放熱面を露出させた状態で
   その略全体を樹脂によって封止される電子部品搭載用基
   板において、平面的にみた場合に、前記放熱スラグの略
   中央を囲む状態となり、前記絶縁基材の放熱スラグとは
   反対側面に一体化されて、所定の高さを有しかつ弾性材
   料によって形成した露出化部材を設けたことを特徴とす
   る放熱スラグの露出化構造。