JP3395317B2 - パッケージ型電子部品及びその製造方法 - Google Patents

パッケージ型電子部品及びその製造方法

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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパッケージ型電子部品及
びその製造方法に関する。具体的には、ICやキャパシ
タなどのパッケージ型電子部品の構造並びにその製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】1GHz程度の周波数に使用されるIC
やバラクタダイオードなどの半導体パッケージ型部品に
は、安価なモールドパッケージが通常使用される。とこ
ろが、10GHz程度の高周波数領域になると、モール
ドパッケージを使用したパッケージ型部品にあっては、
樹脂パッケージが内部の半導体素子に接触しているため
RF特性に悪影響があり、通常金属製のハーメチック型
やセラミックパッケージ等の内部が中空になったパッケ
ージが用いられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のパッケージは非常に高価で、例えばモールドパッケー
ジに較べて10倍以上の価格がするため安価に用いるこ
とができず、コストが重視される場合には特性の劣化を
承知の上でモールドパッケージを用いていた。このた
め、高周波領域で使用されるパッケージ型部品の信頼性
が非常に悪いものとなっていた。
【0004】また、これらのパッケージ型部品にあって
は内部電極とリード間の接続にはボンディングワイヤが
用いられていたため、高周波領域において不要なインダ
クタンスや抵抗を生じ、さらに特性が劣化するという問
題点もあった。
【0005】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、高周波領域
においてもRF特性に影響を与えないパッケージ型部品
を安価に提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のパッケージ型電
子部品は、電子部品本体を樹脂によりパッケージしたパ
ッケージ型電子部品において、電子部品本体を2枚の基
板により挟むように配置し、電子部品本体及び両基板を
包むように樹脂パッケージを形成すると共に、当該電子
部品本体の外周域と樹脂パッケージとの間に空間を形成
させ、少なくともいずれか一方の前記基板に当該電子部
品本体を電気的に接合して外部に引き出したことを特徴
としている。
【0007】また、本発明のパッケージ型電子部品の製
造方法は、本発明のパッケージ型電子部品を製造するた
めの方法であって、2枚の基板間に挟み込まれた電子部
品本体を囲むようにして電子部品本体の外周域にワック
スを配置すると共に当該ワックスが電子部品本体と接触
しないようにして電子部品本体の外周域に封止空間を形
成する工程と、少なくともいずれか一方の前記基板に当
該電子部品本体を電気的に接合する工程と、前記電子部
品本体と両基板を包むようにして樹脂パッケージを成形
すると共に前記ワックスを溶融させて樹脂パッケージに
吸収させる工程とを有することを特徴としている。
【0008】
【作用】本発明のパッケージ型電子部品は、金属製のハ
ーメチックやセラミックなどを用いずに、安価な樹脂を
用いて内部を中空としたことを特徴としている。したが
って、モールドパッケージと同様に生産コストを低くす
ることができる。
【0009】また、外部に引き出すための電極を接続す
るボンディングワイヤが不要であるので、特に高周波領
域においても、ボンディングワイヤにより生じる寄生イ
ンダクタンスや抵抗成分を少なくすることができ、高Q
値や優れたRF特性を得ることができる。
【0010】また、本発明の製造方法によれば、電子部
品本体と接触しないようにワックスを配置しているの
で、ワックスにより電子部品本体の特性が劣化すること
がない。
【0011】
【実施例】図1に示すものは、本発明の一実施例である
パッケージ型電子部品を示す概略断面図であって、この
パッケージ型電子部品は高周波領域において使用される
バラクタダイオードについて示したものである。バラク
タダイオード1は、絶縁性樹脂2により中空に成形され
た樹脂パッケージ3内に角板状をしたカソード電極4と
アノード電極5とに挟まれるようにして半導体素子(ダ
イオード素子)6が納められ、カソード電極4及びアノ
ード電極5の一部が樹脂パッケージ3外部に引き出され
ている。半導体素子6はAu/Sb合金やはんだなど導
電性のある接合剤7によってカソード電極4に接合さ
れ、アノード電極5とははんだ8によって接合され、半
導体素子6はカソード電極4及びアノード電極5と電気
的に接続されている。
【0012】図2から図6に示すものは、同上のバラク
タダイオード1の製造方法を示す説明図であって、各図
(a)(b)はそれぞれ当該製造方法における各工程を
示す概略斜視図及び概略断面図である。以下図2から図
6にしたがって、その製造方法について詳述する。ま
ず、図2に示すようにカソード電極4となる金属板10
にAu/Sb合金やはんだなど導電性のある接合剤7を
用いて半導体素子6を接合して金属板10と電気的に接
続する。次に、図3に示すように金属板10上に、半導
体素子6の外周4辺を囲むようにして壁状のワックス1
1を隙間なく配置する。ワックス11はスクリーン印刷
などにより配置することができるが、このとき、ワック
ス11が半導体素子6と接触しないように十分な空間を
おいて配置する必要がある。ワックス11が半導体素子
6と接触すると、ワックス11が半導体素子6の不純物
となって半導体素子6の導電率が変化し、バラクタダイ
オード1などのパッケージ型電子部品の電気的特性が変
化するためである。
【0013】次に、図4(a)(b)に示すようにアノ
ード電極5となる別な金属板12上の半導体素子6と電
気的に接続する箇所にペースト状や粒子状のはんだ8を
固定する。はんだ8はハンダバンプ技術により容易に金
属板12上に設けることができる。このはんだ8上に半
導体素子6が位置するように、半導体素子6を接合した
金属板10を重ね合わせて、両金属板10,12間に半
導体素子6を挟み込む(図5(a)(b))。これらの
金属板10,12の間に電流を流し、はんだ8を溶か
す。このとき、リフロー炉等の高温槽に入れたり、半田
ごてによって熱を与え、はんだ8を溶かすことにしても
よい。はんだ8が溶けたのち、溶融したはんだ8の表面
張力を利用して金属板10,12を近づけてワックス1
1と金属板12を隙間なく接触させ、そのままの状態で
はんだ8を固化させ、半導体素子6とアノード電極5と
なる金属板12とを電気的に接続するとともに、両金属
板10,12とワックス11とにより半導体素子6の外
周域に封止された空間13を形成させる(図6(a)
(b))。
【0014】この後、金属板10,12の端面に支持棒
15を取り付け、図7に示すように空間13を形成させ
たままで、2枚の金属板10,12の一部を露出させる
ように支持棒15に支持させて粉末樹脂14中に挿入
し、ワックス11及び両金属板10,12の外周一面に
熱硬化性の粉末樹脂14を付着させる。
【0015】最後に、2枚の金属板10,12を加熱し
て粉末樹脂14を融かし、中空状態を保持させたままで
冷却固化して樹脂パッケージ3を形成させ、バラクタダ
イオード1を作成する。このとき、両金属板10,12
を加熱するとワックス11が溶融されて樹脂2中に吸収
され、樹脂パッケージ3内部が中空状態に保持される。
なお、粉末樹脂14に限らず、溶融された樹脂中に挿入
して樹脂パッケージ3を形成し、この後ワックス11を
溶融させて樹脂パッケージ3に吸収させることも考えら
れる。
【0016】このようにして作成されたパッケージ型電
子部品にあっては、モールドパッケージと同じように原
材料の安い樹脂材料により簡単に作成することができる
ので、内部が中空となったパッケージ型電子部品の生産
コストを下げることができる。また、外部へ引き出すた
めのカソード電極4及びアノード電極5と半導体素子6
とは、ボンディングワイヤなどによらず直接電気的に接
続されているので、寄生インダクタンスや抵抗が小さく
なり、電気的特性の低下を引き起こすことがない。
【0017】なお、ワックス11はワックス溶融後に樹
脂2に吸収させることができるものであればよく、半導
体素子6等に影響を及ぼさないものが好ましい。また、
必ずしも粉末樹脂14の溶融と同時にワックス11を溶
融させる必要もなく、最初に粉末樹脂14を溶融固化さ
せて樹脂パッケージ3を形成させ、その後再び加熱して
ワックス11を溶融させて樹脂2に吸収させることとし
てもよい。
【0018】図8に示すものは、別な実施例であるパッ
ケージ型電子部品を示す概略断面図であって、高周波用
IC21を示している。この高周波用IC21は、図9
(a)に示す配線パターン22aが施されたセラミック
基板22上に、図9(b)に示すようなバンプ23aを
有するICチップ23がCOB実装され、中空状に形成
された樹脂パッケージ24内に納められている。セラミ
ック基板22の一部は樹脂パッケージ24外部に引き出
されており、外部に引き出されたセラミック基板22上
には配線パターン22aによって各バンプ23aと電気
的に接続された接続端子(図示せず)が形成されてい
る。もちろん、図8の破線で示すように外装基板25の
端部を樹脂パッケージ24内に埋入させておくことにし
てもよい。この高周波用IC21も、バラクタダイオー
ド1と同様にセラミック基板22上にICチップ23を
実装したのち、ICチップ23の外周領域に壁状のワッ
クス11を配置し、セラミック基板22と外装基板25
及びワックス11とによってICチップ23の外周域に
空間13を形成させた後、両基板22、25及びワック
ス11の外周面に付着させた樹脂粉末14を溶融させて
作成することができる。このようにすれば大容量型集積
回路部品などを安価に提供することも可能になる。
【0019】また、これ以外にもさまざまな応用が考え
られ、例えば、2枚の金属板の間に誘電体を挟み込んだ
キャパシタにも適用することが考えられる。また、大電
流を流す整流用ダイオードやパワーFETを金属板に実
装してパッケージ型電子部品を形成すると、金属板が放
熱板を兼ねることとなり、放熱特性を向上させることも
できる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、モールドパッケージと
同様に安価なコストで、内部を中空としたパッケージ型
電子部品を供給することができる。また、ボンディング
ワイヤによる配線が不要となり、特に高周波領域におい
てQ値やRF特性に優れたパッケージ電子部品を供給す
ることができる。また、ワックスが不純物となって、パ
ッケージ型電子部品の電気的特性が劣化することもな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるパッケージ型電子部品
を示す断面図である。
【図2】(a)(b)はそれぞれ同上のパッケージ型電
子部品の製造方法の一工程を示す斜視図及び断面図であ
る。
【図3】(a)(b)はそれぞれ同上のパッケージ型電
子部品の製造方法の次工程を示す斜視図及び断面図であ
る。
【図4】(a)(b)はそれぞれ同上のパッケージ型電
子部品の製造方法の次工程を示す斜視図及び断面図であ
る。
【図5】(a)(b)はそれぞれ同上のパッケージ型電
子部品の製造方法の次工程を示す斜視図及び断面図であ
る。
【図6】(a)(b)はそれぞれ同上のパッケージ型電
子部品の製造方法の次工程を示す斜視図及び断面図であ
る。
【図7】同上のパッケージ型電子部品の製造方法の次工
程を示す断面図である。
【図8】本発明の別な実施例であるパッケージ型電子部
品を示す断面図である。
【図9】(a)は図8のセラミック基板を示す斜視図、
(b)は図8のICチップを示す斜視図である。
【符号の説明】
3 樹脂パッケージ 4 カソード電極 11 ワックス 22a 配線パターン 23a バンプ 25 外装基板
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/02 H01L 21/56 H01L 23/28

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品本体を樹脂によりパッケージし
    たパッケージ型電子部品において、 電子部品本体を2枚の基板により挟むように配置し、電
    子部品本体及び両基板を包むように樹脂パッケージを形
    成すると共に、当該電子部品本体の外周域と樹脂パッケ
    ージとの間に空間を形成させ、少なくともいずれか一方
    の前記基板に当該電子部品本体を電気的に接合して外部
    に引き出したことを特徴とするパッケージ型電子部品。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のパッケージ型電子部品
    を製造するための方法であって、 2枚の基板間に挟み込まれた電子部品本体を囲むように
    して電子部品本体の外周域にワックスを配置すると共に
    当該ワックスが電子部品本体と接触しないようにして電
    子部品本体の外周域に封止空間を形成する工程と、少な
    くともいずれか一方の前記基板に当該電子部品本体を電
    気的に接合する工程と、前記電子部品本体と両基板を包
    むようにして樹脂パッケージを成形すると共に前記ワッ
    クスを溶融させて樹脂パッケージに吸収させる工程とを
    有することを特徴とするパッケージ型電子部品の製造方
    法。
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