JP3409673B2 - 電子回路装置の組立方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路装置及び
その組立方法に関し、特に回路基板の素子搭載面に突起
電極を介して電子回路素子が実装され、回路基板と電子
回路素子との間を封止体で封止する電子回路装置及びそ
の組立方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来技術に係る電子回路装置の
断面構造図である。電子回路装置１は、放熱板として使
用される基板支持体２、基板支持体２の表面上に実装さ
れた回路基板３、回路基板３と外部機器との間を電気的
に接続するリード８、及びこれらを気密封止するパッケ
ージ１０を備えて構成される。すなわち、この種の電子
回路装置１は、ハイブリッドＩＣと呼ばれ、従来から良
く知られた構造である。

【０００３】回路基板３の素子搭載面にはベア半導体チ
ップ５が実装される。ベア半導体チップ５は、その集積
回路面と回路基板３の素子搭載面とを互いに向かい合わ
せたフェイスダウンボンディングにより、突起電極（バ
ンプ電極）５Ａを使用し、フリップチップ方式によって
実装される。突起電極５Ａは例えば半田ボールで形成さ
れる。ベア半導体チップ５と素子搭載面との間には樹脂
封止体６が充填され、この樹脂封止体６は、ベア半導体
チップ５の集積回路面の保護、突起電極５Ａの保護等、
保護膜として使用される。

【０００４】回路基板３はその裏面に塗布された絶縁性
樹脂接着剤４により基板支持体２に取り付けられ固定さ
れる。この基板支持体２には抵抗素子、容量素子又は他
の半導体チップ等の電子回路素子７が実装される。

【０００５】リード８のアウター部分はパッケージ１０
の外部に突出し、このアウター部分が外部機器に直接接
続される。リード８のインナー部分はパッケージ１０の
内部に存在し、インナー部分と回路基板３の端子（図示
しない）との間はボンディングワイヤ９により電気的に
接続される。また、回路基板３の端子と電子回路素子７
との間はボンディングワイヤ９により電気的に接続され
る。

【０００６】パッケージ１０は例えばエポキシ系樹脂で
形成され、このエポキシ系樹脂はトランスファモールド
法により成型される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述の電子回路装置１
においては、以下の点の配慮がなされていない。図１
２、図１３はそれぞれ組立プロセスにおいて樹脂封止体
６の充填工程を示す電子回路装置の要部側面図である。
図１２に示すように、樹脂封止体６の充填にはディスペ
ンサ吐出装置が使用される。ディスペンサ吐出装置はス
ポイト状容器１１に充填された流動性樹脂６Ａをノズル
１１Ａから供給する。流動性樹脂６Ａの供給はベア半導
体チップ５の周縁から素子搭載面の素子搭載領域とベア
半導体チップ５との間に行われ、供給された流動性樹脂
６Ａの流動性を取り除くことにより樹脂封止体６が形成
される。

【０００８】しかしながら、ディスペンサ吐出装置を使
用した樹脂封止体６の形成においては、図１２に示すよ
うに、温度変化、湿度変化、添加物質の微量な相違等に
より流動性樹脂６Ａに粘性変化が発生し、この流動性樹
脂６Ａの粘性変化により供給にむらが生じる。ベア半導
体チップ５の周縁部分に流動性樹脂６Ａが多く供給され
てしまった場合には、ベア半導体チップ５と素子搭載領
域との間には充分に流動性樹脂６Ａが供給されておら
ず、流動性樹脂６Ａの供給が適正に行われない充填不良
が発生する。この結果、樹脂封止体６は保護膜としての
機能、接着性、あるいは放熱性等が低下し、電子回路装
置１の信頼性や特性が低下する。

【０００９】さらに、図１３に示すように、ノズル１１
Ａに樹脂だまり６Ｂが発生した場合、流動性樹脂６Ａの
供給方向が樹脂だまり６Ｂにより変化し、ベア半導体チ
ップ５と素子搭載領域との間に流動性樹脂６Ａが適正に
供給されないので、同様に充填不良が発生し、電子回路
装置１の信頼性や性能が低下する。

【００１０】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものである。従って、本発明の目的は、封止体の充填
不良を減少することにより、信頼性が向上された電子回
路装置を提供することである。

【００１１】本発明の他の目的は、ベア半導体チップと
回路基板、および回路基板と基板支持体との均一な接着
を実現することによりベア半導体チップの放熱特性を改
善し、大電力を安定に出力できるパワーＩＣ（ハイブリ
ッドＩＣ）や電力用半導体装置、あるいは消費電力の大
きなＬＳＩ等の電子回路装置を提供することである。

【００１２】本発明のさらに他の目的は、ベア半導体チ
ップと回路基板、および回路基板と基板支持体との均一
な接着を実現することにより接着面界面における応力を
緩和し、ハイブリッドＩＣや電力用半導体装置等の電子
回路装置の安定且つ高信頼性の動作を実現することであ
る。

【００１３】本発明のさらに他の目的は、組立プロセス
における工程数を削減できる電子回路装置の組立方法の
提供をすることである。

【００１４】本発明のさらに他の目的は、ベア半導体チ
ップと回路基板、および回路基板と基板支持体との均一
な接着が、簡単且つ高歩留まりで可能な、電子回路装置
の組立方法の提供をすることである。

【００１５】本発明のさらに他の目的は、ベア半導体チ
ップと回路基板、および回路基板と基板支持体との接着
面界面における応力の緩和が容易で、また放熱特性の良
好な構造を有したＬＳＩや電力用半導体装置等の電子回
路装置の組立方法の提供をすることである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の第１の特徴は、素子搭載面の素子搭載領
域から素子搭載面と対向する裏面に貫通し、裏面側から
素子搭載領域に封止体を供給する封止体供給孔が形成さ
れた回路基板と、回路基板の素子搭載領域に突起電極を
介して実装された電子回路素子と、回路基板の裏面側か
ら封止体供給孔を通して素子搭載領域に供給され、素子
搭載面と電子回路素子との間に充填された封止体とを備
えた電子回路装置であることである。好ましくは、電子
回路素子にはベア半導体チップが使用され、ベア半導体
チップはフリップチップ方式により回路基板の素子搭載
領域にフェイスダウンボンディングされ、封止体には樹
脂封止体が使用される。さらに、好ましくは、回路基板
には素子搭載領域の中央部分に封止体供給孔が配設され
る。また、具体的には、回路基板の裏面に形成された封
止体を介して、回路基板が基板支持体に取り付け固定さ
れることが好ましい。ここで、電子回路装置としてはＬ
ＳＩ、パワーＩＣや電力用半導体装置等が好適である。
特に、回路基板が、絶縁性金属基板等の基板やマザーボ
ード等の基板支持体に取り付け固定されるハイブリッド
ＩＣに好適である。

【００１７】このように構成される電子回路装置におい
ては、回路基板の素子搭載領域において電子回路素子と
この電子回路素子が実装された素子搭載面との間に、詳
細には電子回路素子の直下に、封止体供給孔を通してダ
イレクトに封止体が供給される。従って、封止体の特性
変化、例えば封止体の粘度変化の影響を受けずに封止体
が充填できる。又、従来の充填装置（ディスペンサ吐出
装置）の使用が不要であるので、封止体の充填不良が減
少でき、信頼性に優れた電子回路装置が実現できる。さ
らに、電子回路装置においては、回路基板の裏面側から
封止体供給孔を通して素子搭載領域に供給される封止体
が素子搭載領域の中央部分から周囲に向かって均等に充
填されるので、より充填不良が防止できる。

【００１８】本発明の第２の特徴は、素子搭載面となる
表面から裏面に貫通する封止体供給孔が形成された回路
基板とこの回路基板の素子搭載領域に突起電極を介して
実装された電子回路素子と、封止体供給孔の内部の少な
くとも一部、及び素子搭載面と電子回路素子との間に充
填された、少なくとも封止機能を有する第１流動性物質
と、接着機能を有する第２流動性物質を介して、回路基
板に接着された基板支持体とを備えた電子回路装置であ
ることである。

【００１９】本発明第２の特徴によれば電子回路素子の
直下に、封止体供給孔を通してダイレクトに第１流動性
物質が封止体として供給される。従って、封止体の特性
変化例えば封止体の粘度変化の影響を受けずに封止体が
充填でき、又従来の充填装置（ディスペンサ吐出装置）
の使用がなくなるので、封止体の充填不良が減少でき、
信頼性に優れた電子回路装置が実現できる。さらに、電
子回路装置においては、回路基板の裏面側から封止体供
給孔を通して素子搭載領域に供給される封止体が素子搭
載領域の中央部分から周囲に向かって均等に充填される
ので、より充填不良が防止できる。同時に、接着機能を
有する第２流動性物質により、回路基板を絶縁性金属基
板等の基板支持体に確実に接着できる。第２流動性物質
として熱伝導率の高い材料を選べば、放熱特性も改善さ
れる。すなわち、第１流動性物質と第２流動性物質の粘
度、電気的絶縁性、熱伝導率、接着力等をそれぞれ独立
に選ぶことが出来るので、最適な材料の選択が可能で、
接着性、放熱性、界面における応力緩和特性、信頼性等
の電子回路装置の特性を総合的に改善することが可能と
なる。

【００２０】本発明の第３の特徴は、素子搭載面の素子
搭載領域から素子搭載面と対向する裏面に貫通し、裏面
側から素子搭載領域に封止体を供給する封止体供給孔が
形成された回路基板において素子搭載領域に突起電極を
介して電子回路素子を実装する工程と、回路基板の裏面
に少なくとも封止機能及び接着機能を有し流動性を有す
る流動性物質を形成する工程と、流動性物質を接着体と
して使用し回路基板を基板支持体に取付け固定するとと
もに、回路基板の裏面側から封止体供給孔を通して素子
搭載領域に流動性物質を供給しこの流動性物質を封止体
として素子搭載面と電子回路素子との間に充填する工程
とを備えた電子回路装置の組立方法であることである。

【００２１】本発明の第３の特徴によれば、電子回路装
置の組立時の封止体の充填不良が減少できので、製造上
の歩留まりが向上でき、さらに信頼性に優れた電子回路
装置が簡単に組み立てることができる。また、流動性物
質に封止機能及び接着機能を備え、流動性物質を接着体
として使用し回路基板を基板支持体に取付け固定する組
立工程、流動性物質を封止体として使用し電子回路素子
の直下に充填する組立工程のそれぞれが実質的に同時に
行える。従って、電子回路装置の組立プロセスにおい
て、組立工程数が削減できる。

【００２２】本発明の第４の特徴は、素子搭載面の素子
搭載領域から素子搭載面と対向する裏面に貫通し、裏面
側から素子搭載領域に封止体を供給する封止体供給孔が
形成された回路基板において素子搭載領域に突起電極を
介して電子回路素子を実装する工程と、回路基板の裏面
において封止体供給孔の部分に少なくとも封止機能を有
する第１流動性物質を形成するとともに、第１流動性物
質を覆い少なくとも接着機能を有する第２流動性物質を
形成する工程と、第２流動性物質を接着体として使用し
回路基板を基板支持体に取付け固定するとともに、回路
基板の裏面側から封止体供給孔を通して素子搭載領域に
第１流動性物質を供給しこの第１流動性物質を封止体と
して素子搭載面と電子回路素子との間に充填する工程と
を備えた電子回路装置の組立方法であることである。

【００２３】本発明の第４の特徴によれば、電子回路装
置の組立時の封止体としての第１流動性物質の充填不良
が減少でき、製造上の歩留まりが向上する。さらに本発
明の第４の特徴によれば、総合的な特性に優れた電子回
路装置が簡単に組み立てることができる。これは、封止
体としての第１流動性物質、接着体としての第２流動性
物質のそれぞれが別々の流動性物質から形成されている
ので、粘度、電気的絶縁性、熱伝導率、接着力等をそれ
ぞれ独立に選ぶことが出来ることに起因している。即
ち、封止体および接着体としての最適な材料の選択が可
能で、接着性、放熱性、界面における応力緩和特性、信
頼性等の電子回路装置の特性を総合的に改善することが
容易である。また、電子回路装置の組立工程数が削減で
きることは第３の特徴と同様である。

【００２４】

【発明の実施の形態】実施の形態１ 以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施の形態１に係る電子回路装置の断面
構造図である。電子回路装置２０は、放熱板として使用
される基板支持体（支持基板）２１、基板支持体２１の
表面上に実装された回路基板２２、回路基板２２と外部
機器との間を電気的に接続するリード２６、及びこれら
を気密封止するパッケージ２８を備えて構成される。

【００２５】基板支持体２１の基板搭載面（図１中、上
側表面）には回路基板２２、電子回路素子２５のそれぞ
れが実装される。電子回路素子２５は、例えば抵抗素
子、容量素子、半導体素子（例えば、半導体チップ）等
である。基板支持体２１は、熱伝導性が良好で、特に回
路基板２２との間の熱膨張率差が小さい材料、例えばア
ルミナ、ベリリア、窒化アルミニウム等のセラミック
ス、炭化珪素等の材料で形成される。

【００２６】図２は回路基板２２の要部拡大断面図、図
３は回路基板２２の拡大平面図である。回路基板２２の
素子搭載面（図１中及び図２中、上側表面）の素子搭載
領域には電子回路素子２４が実装される。回路基板２２
には例えばセラミックス基板が使用され、素子搭載面に
は配線（例えば、厚膜配線導体）２２Ｌ、バンプ用接続
パッド２２Ｐ、ボンディングパッド２２Ｂ等が形成され
る。本実施の形態において、電子回路素子２４にはベア
半導体チップが使用される。ベア半導体チップは、その
集積回路面と回路基板２２の素子搭載面とを互いに向か
い合わせたフェイスダウンボンディングにより、突起電
極（バンプ電極）２４Ａを使用し、フリップチップ方式
によって実装される。突起電極２４Ａとしては半田ボー
ル、導電性接着剤、金属棒等を用いればよい。例えば、
半田ボールを用いる場合には、ベア半導体チップのバン
プ用接続パッド（図示しない）、回路基板２２のバンプ
用接続パッド２２Ｐの少なくとも一方に半田ボールを形
成後、この半田ボールをリフローすることにより突起電
極２４Ａが形成される。電子回路素子２４と回路基板２
２との間は突起電極２４Ａを介在して離間されており、
この離間寸法は例えば６０乃至１００μｍに設定され
る。

【００２７】この個数に限定されないが、突起電極２４
Ａはベア半導体チップの周辺部分の各角部分にそれぞれ
１個づつ、合計４個配置される。回路基板２２は基板支
持体２１の基板搭載面上に接着体２３Ａにより取り付け
られ固定される。この接着体２３Ａの具体例については
後述する。

【００２８】回路基板２２の素子搭載領域（図３中、符
号２４を付け破線で示す電子回路素子２４の実装位置と
一致する領域）には、素子搭載面となる表面からこの素
子搭載面と対向する裏面に貫通する封止体供給孔２２Ｈ
が配設される。封止体供給孔２２Ｈは本実施の形態にお
いて素子搭載領域の中央部分に１個配設される。より詳
細には、複数個の突起電極２４Ａで周囲を囲まれた領域
の中央部分に封止体供給孔２２Ｈが配置される。この封
止体供給孔２２Ｈは、回路基板２２の裏面側から表面
（素子搭載面）の素子搭載領域と電子回路素子２４との
間に、すなわち電子回路素子２４の直下に、ダイレクト
に封止体２３Ｂを供給する貫通孔として使用される。封
止体供給孔２２Ｈは、例えば50乃至1000μｍの直径、好
ましくは100乃至500μｍの直径で形成され、例えば機械
的な打ち抜き加工により形成される。

【００２９】図１に示すように、回路基板２２は基板支
持体２１の回路基板搭載面上に接着体２３Ａにより取り
付けられ固定される。一方、回路基板２２の素子搭載領
域と電子回路素子２４との間には封止体２３Ｂが充填さ
れる。本実施の形態において、接着体２３Ａ、封止体２
３Ｂのそれぞれには同一材料が使用され、封止体２３Ｂ
は回路基板２２の裏面側から封止体供給孔２２Ｈを通し
て素子搭載領域に供給され充填される。接着体２３Ａは
基本的に基板支持体２１と回路基板２２との間を接着す
る接着機能を有し、一方、封止体２３Ｂは電子回路素子
２４の集積回路面を保護し、突起電極２４Ａを保護する
等、保護機能を有する。接着体２３Ａ、封止体２３Ｂの
それぞれには例えばエポキシ系樹脂、より詳細には硬化
剤及び充填材としての少量のフィラーを含有するビスフ
ェノール系のエポキシ樹脂が使用される。封止体２３Ｂ
は、少なくとも電子回路素子２４の集積回路面及び突起
電極２４Ａを被覆し保護するために、回路基板２２の素
子搭載面からの膜厚を例えば90乃至110μｍに設定す
る。

【００３０】図１に示すように、リード２６のアウター
部分はパッケージ２８の外部に突出し、このアウター部
分が外部機器に直接接続される。リード２６のインナー
部分はパッケージ２８の内部に存在し、インナー部分と
回路基板２２のボンディングパッド２２Ｂとの間はボン
ディングワイヤ２７により電気的に接続される。また、
回路基板２２のボンディングパッド２２Ｂと基板支持体
２１に直接実装された電子回路素子２５との間はボンデ
ィングワイヤ２７により電気的に接続される。ボンディ
ングワイヤ２７には例えば金ワイヤ又はアルミニウムワ
イヤが使用され、この金ワイヤ又はアルミニウムワイヤ
は超音波ボンディング装置等を用いてワイヤボンディン
グされる。

【００３１】パッケージ２８は例えばエポキシ系樹脂で
形成され、このエポキシ系樹脂は必要に応じて、たとえ
ばトランスファモールド法等により成型される。

【００３２】次に、前述の電子回路装置２０の組立プロ
セスについて説明する。図４乃至図７は組立プロセスを
説明する各工程毎に示す電子回路装置２０の要部拡大断
面図である。

【００３３】（１）前述の図２に示すように、回路基板
２２の素子搭載面であって素子搭載領域にフリップチッ
プ方式により突起電極２４Ａを介して電子回路素子２４
を実装する。電子回路素子２４の実装前には既に回路基
板２２に封止体供給孔２２Ｈが形成されている。封止体
供給孔２２Ｈは回路基板２２の製造工程中に、又は回路
基板２２の製造工程が完了した後に形成される。

【００３４】（２）次に、図４に示すように、回路基板
２２の裏面全域に少なくとも接着機能及び封止機能を有
する流動性物質２３を形成する。この流動性物質２３に
は前述のように硬化剤及び充填材を含有するビスフェノ
ール系エポキシ樹脂が使用され、このエポキシ系樹脂は
例えば転写法により形成される。また、エポキシ系樹脂
は塗布法により形成してもよい。流動性物質２３は、接
着体２３Ａを形成するとともに、回路基板２２の裏面側
から封止体供給孔２２Ｈを通して素子搭載領域に供給し
封止体２３Ｂを形成するので、回路基板２２の裏面側に
は若干厚めに、たとえば８０乃至１５０μｍ程度に、望
ましくは１００乃至１２０μｍに形成される。

【００３５】（３）次に、図５に示すように、回路基板
２２の素子搭載面側が真空系を構築するように回路基板
２２を真空吸着治具（真空吸着コレット）４０で吸着保
持する。そして、図６に示すように、真空吸着治具４０
により回路基板２２を吸着保持した状態において、基板
支持体２１の基板搭載面に回路基板２２を適度な力で押
し付け、基板支持体２１の回路基板搭載面に回路基板２
２を搭載する。この回路基板２２の基板支持体２１への
搭載により回路基板２２の裏面側に予め形成された流動
性物質２３の一部は接着体２３Ａとして使用され、この
接着体２３Ａにより回路基板２２は基板支持体２１に接
着される。一方、流動性物質２３の他の一部は真空吸着
治具４０の押し付け力並びに真空吸着治具４０からの真
空力により封止体供給孔２２Ｈを通して回路基板２２の
裏面側から素子搭載面側（表面側）に引き上げられ、封
止体２３Ｂとして電子回路素子２４と回路基板２２との
間に充填が開始される。真空吸着治具４０で得られる真
空力は、流動性物質２３の封止体供給孔２２Ｈ内の引き
上げ並びに充填が促進されるので、基本的には併用した
方が好ましいが、必ずしも真空力は必要としない。

【００３６】（４）次に、図７に示すように、さらに、
基板支持体２１に回路基板２２を押し付けるとともに真
空力を併用することにより、素子搭載領域の中央部分か
らその周囲に向かい突起電極２４Ａの外側まで流動性物
質２３が広がり、素子搭載領域と電子回路素子２４との
間のほぼ全域に流動性物質２３が形成される。すなわ
ち、この流動性物質２３からなる封止体２３Ａの充填が
完了する。そして、必要に応じて流動性物質２３の流動
性が取り除かれ、接着体２３Ａ、封止体２３Ｂはそれぞ
れ硬化する。

【００３７】（５）この後、回路基板２２のボンディン
グパッド２２Ｂとリード２６との間等をボンディングワ
イヤ２７で電気的に接続し、基板支持体２１及び基板支
持体２１の回路基板搭載面上に実装された回路基板２２
等をパッケージ２８によりパッケージングすることによ
って、本実施の形態に係る電子回路装置２０が完成す
る。パッケージ２８には例えばエポキシ系樹脂が使用さ
れ、このエポキシ系樹脂はトランスファモールド法によ
り成型される。

【００３８】このように構成される電子回路装置２０に
おいては、回路基板２２の素子搭載領域において電子回
路素子２４とこの電子回路素子２４が実装された素子搭
載面との間に、詳細には電子回路素子２４の直下に、封
止体供給孔２２Ｈを通してダイレクトに封止体２３Ｂが
供給される。従って、封止体２３Ｂの特性変化例えば封
止体２３Ｂの粘度変化に影響を受けずに封止体２３Ｂが
充填でき、又従来の充填装置の使用がなくなるので、封
止体２３Ｂの充填不良が減少でき、信頼性に優れた電子
回路装置２０が実現できる。さらに、電子回路装置２０
においては、回路基板２２の裏面側から封止体供給孔２
２Ｈを通して素子搭載領域に供給される封止体２３Ｂが
素子搭載領域の中央部分から周囲に向かって均等に充填
されるので、より充填不良が防止できる。

【００３９】さらに、この電子回路装置２０の組立方法
においては、前述したように、充填不良が減少でき信頼
性に優れた電子回路装置２０が実現できるので、製造上
の歩留まりが向上できる。そして、流動性物質２３に封
止機能及び接着機能を備え、流動性物質２３を接着体２
３Ａとして使用し回路基板２２を基板支持体２１に取付
け固定する組立工程、流動性物質２３を封止体２３Ｂと
して使用し電子回路素子２４の直下に充填する組立工程
のそれぞれが実質的に同時に行える。従って、電子回路
装置２０の組立プロセスにおいて、組立工程数が削減で
きる。

【００４０】実施の形態２ 本実施の形態は、前述の実施の形態１に係る電子回路装
置２０において、回路基板２２を基板支持体２１に接着
する接着体２３Ａ、回路基板２２と電子回路素子２４と
の間に充填する封止体２３Ｂのそれぞれを最適化した場
合を説明する。

【００４１】図８乃至図１０は本発明の実施の形態２に
係る電子回路装置の組立プロセスを説明する各製造工程
毎に示す要部拡大断面図である。

【００４２】（１）前述の実施の形態１に係る電子回路
装置２０の組立プロセスと同様に、図２に示すように、
回路基板２２にフリップチップ方式により電子回路素子
２４を実装する。

【００４３】（２）次に、図８に示すように、回路基板
２２の裏面の封止体供給孔２２Ｈ及びその周辺部分に少
なくとも封止機能を有する第１流動性物質２３Ｄを形成
するとともに、第１流動性物質２３Ｄの表面上であって
回路基板２２の裏面全域に少なくとも接着機能を有する
第２流動性物質２３Ｃを形成する。第１流動性物質２３
Ｄは後に封止体２３Ｂとして使用され、例えば硬化剤及
び若干少量の充填材を含有するビスフェノール系エポキ
シ樹脂が使用される。このエポキシ系樹脂は例えば転写
法により形成される。充填材が少量の場合、ビスフェノ
ール系エポキシ樹脂は特に粘度が低くなり、回路基板２
２の裏面から素子搭載面側への封止体供給孔２２Ｈを通
した封止体２３Ｂの充填がスムースに行える。第２流動
性物質２３Ｃは後に接着体２３Ａとして使用され、例え
ば硬化剤及び若干多量の充填材を含有するビスフェノー
ル系エポキシ樹脂が使用される。このエポキシ系樹脂は
例えば転写法により形成される。充填材が多量の場合、
ビスフェノール系エポキシ樹脂は特に熱伝導率及び粘度
が高くなり、回路基板２２と基板支持体２１との間の接
着性が向上し、回路基板２２から基板支持体２１への放
熱性が向上し、回路基板２２と基板支持体２１との間に
発生する応力が緩和される。

【００４４】（３）次に、前述の電子回路装置２０の組
立プロセスと同様に、図９に示すように、回路基板２２
を真空吸着治具４０で吸着保持する。そして、図１０に
示すように、真空吸着治具４０により回路基板２２を吸
着保持した状態において、基板支持体２１の基板搭載面
に回路基板２２を適度な力で押し付け、基板支持体２１
の基板搭載面に回路基板２２を搭載する。この回路基板
２２の基板支持体２１への搭載により回路基板２２の裏
面側に予め形成された第２流動性物質２３Ｃは接着体２
３Ａとして使用され、この接着体２３Ａにより回路基板
２２は基板支持体２１に接着される。一方、第１流動性
物質２３Ｄは真空吸着治具４０の押し付け力並びに真空
吸着治具４０からの真空力により封止体供給孔２２Ｈを
通して回路基板２２の裏面側から素子搭載面側に引き上
げられ、封止体２３Ｂとして電子回路素子２４と回路基
板２２との間に充填される。

【００４５】（４）この後、回路基板２２のボンディン
グパッド２２Ｂとリード２６との間等をボンディングワ
イヤ２７で電気的に接続し、基板支持体２１及び基板支
持体２１の回路基板搭載面上に実装された回路基板２２
等をパッケージ２８によりパッケージングすることによ
って、本実施の形態に係る電子回路装置２０が完成す
る。

【００４６】このように構成される電子回路装置２０及
びその組立プロセスにおいては、前述の実施の形態１の
電子回路装置２０で得られる作用効果の他に、封止体２
３Ｂ、接着体２３Ａのそれぞれが別々の第１流動性物質
２３Ｄ、第２流動性物質２３Ｃから形成されることによ
り、封止体２３Ｂ、接着体２３Ａのいずれも最適化でき
る。

【００４７】なお、本発明は前述の実施の形態に限定さ
れない。例えば、本発明は、前述の電子回路装置２０に
おいて、回路基板２２の素子搭載領域に複数個の封止体
供給孔２２Ｈを形成しても良い。

【００４８】さらに、本発明は、前述の電子回路装置２
０において、回路基板２２の素子搭載面に複数個の電子
回路素子（例えば、複数個のベア半導体チップ）２４が
実装され、回路基板２２のそれぞれの素子搭載領域に封
止体供給孔２２Ｈを形成してもよい。封止体供給孔２２
Ｈから複数の素子搭載領域に充填される封止体２３Ｂは
それぞれの素子搭載領域において同一材料で又は異なる
材料で形成する。

【００４９】さらに、本発明は、前述の放熱板の代わり
に、絶縁性金属基板、ＰＣＢ基板等の基板を基板支持体
２１として用いても良い。あるいは基板支持体２１とし
てプリント基板やマザーボードを用い、前述の回路基板
２２をドータボード（又はベビーボード）としてマザー
ボードである基板支持体２１の表面上に実装してもよ
い。

【００５０】

【発明の効果】上記のように、本発明によれば、封止体
の充填不良を減少し、信頼性が向上された電子回路装置
を提供できる。

【００５１】本発明によれば、ベア半導体チップと回路
基板の素子搭載領域、および回路基板と基板支持体の均
一な接着が実現され、ベア半導体チップの放熱特性が改
善される。このため、大電力を安定に出力できるハイブ
リッドＩＣ（パワーＩＣ）や電力用半導体装置等の電子
回路装置が提供できる。

【００５２】本発明によれば、ベア半導体チップと回路
基板との接着、および回路基板と基板支持体との接着が
均一化するので、接着面界面における応力が緩和され、
パワーＩＣや電力用半導体装置等の電子回路装置の安定
且つ高信頼性の動作が可能となる。

【００５３】本発明の組立方法によれば、電子回路装置
の組立プロセスにおける工程数が削減できる。

【００５４】本発明の組立方法によれば、ベア半導体チ
ップと回路基板の素子搭載領域との均一な接着が、簡単
且つ高歩留まりで可能となる。

【００５５】本発明の組立方法によれば、ベア半導体チ
ップと回路基板、および回路基板と基板支持体との接着
面界面における応力が緩和され、放熱特性の良好な構造
を有した電力用半導体装置等の電子回路装置を簡単に組
み立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る電子回路装置の断
面構造図である。

【図２】電子回路装置の回路基板の要部拡大断面図であ
る。

【図３】電子回路装置の拡大平面図である。

【図４】組立プロセスを説明する第１工程における電子
回路装置の要部拡大断面図である。

【図５】第２工程における電子回路装置の要部拡大断面
図である。

【図６】第３工程における電子回路装置の要部拡大断面
図である。

【図７】第４工程における電子回路装置の要部拡大断面
図である。

【図８】本発明の実施の形態２に係る組立プロセスを説
明する第１工程における電子回路装置の要部拡大断面図
である。

【図９】第２工程における電子回路装置の要部拡大断面
図である。

【図１０】第３工程における電子回路装置の要部拡大断
面図である。

【図１１】従来技術に係る電子回路装置の断面構造図で
ある。

【図１２】従来技術に係る組立プロセスにおいて樹脂封
止体の充填工程を示す電子回路装置の要部側面図であ
る。

【図１３】従来技術に係る組立プロセスにおいて他の樹
脂封止体の充填工程を示す電子回路装置の要部側面図で
ある。

【符号の説明】

２０ 電子回路装置 ２１ 基板支持体 ２２ 回路基板 ２２Ｈ 封止体供給孔 ２２Ｐ バンプ用接続パッド ２３ 流動性物質 ２３Ａ 接着体 ２３Ｂ 封止体 ２３Ｄ 第１流動性物質 ２３Ｃ 第２流動性物質 ２４ 電子回路素子 ２４Ａ 突起電極 ２６ リード ２７ ボンディングワイヤ ２８ パッケージ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/29 H01L 23/28 H01L 23/31

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素子搭載面となる表面から該表面に対向
   する裏面に貫通する封止体供給孔が形成された回路基板
   を用意する工程と、 該回路基板の前記表面の素子搭載領域に突起電極を介し
   て電子回路素子を実装する工程と、 前記回路基板の前記裏面にのみ、封止機能及び接着機能
   を有する流動性物質を形成する工程と、 前記裏面側から前記封止体供給孔の内部に前記流動性物
   質の一部を導入する工程と、前記裏面に残留した 前記流動性物質の他の一部を接着体
   として使用し、前記回路基板の前記裏面を基板支持体に
   取付け固定する工程と、前記封止体供給孔から 前記表面に前記流動性物質の前記
   一部を供給し、前記一部を補充するように、前記裏面に
   残留した前記流動性物質の更に他の一部を前記封止体供
   給孔に供給し、前記素子搭載面と前記電子回路素子との
   間に前記流動性物質の前記一部を充填する工程とを備え
   たことを特徴とする電子回路装置の組立方法。
2. 【請求項２】 前記封止体供給孔の内部に前記流動性物
   質の前記一部を導入する工程は、前記回路基板の前記表
   面側のみを選択的に真空にすることにより実施すること
   を特徴とする請求項１に記載の電子回路装置の組立方
   法。
3. 【請求項３】 前記封止体供給孔の内部に前記流動性物
   質の前記一部を導入する工程は、前記回路基板の周辺部
   に真空吸着治具の開口部を接し、前記真空吸着治具を用
   いて前記表面側のみを選択的に真空にすることにより実
   施することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子回
   路装置の組立方法。
4. 【請求項４】 前記回路基板の裏面にのみ、前記流動性
   物質を形成する工程における前記流動性物質の厚さは、
   前記回路基板を基板支持体に取付け固定する工程の後の
   前記流動性物質の厚さよりも厚いことを特徴とする請求
   項１〜３のいずれか１項に記載の電子回路装置の組立方
   法。
5. 【請求項５】 前記回路基板の裏面にのみ、前記流動性
   物質を形成する工程における前記流動性物質の厚さは、
   ８０乃至１５０μｍであることを特徴とする請求項１〜
   ４のいずれか１項に記載の電子回路装置の組立方法。
6. 【請求項６】 前記回路基板の裏面にのみ、前記流動性
   物質を形成する工程は、前記裏面を上にして実施するこ
   とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電
   子回路装置の組立方法。
7. 【請求項７】 素子搭載面となる表面から該表面に対向
   する裏面に貫通する封止体供給孔が形成された回路基板
   を用意する工程と、 該回路基板の前記表面の素子搭載領域に突起電極を介し
   て電子回路素子を実装する工程と、 前記回路基板の前記裏面において、前記封止体供給孔の
   部分に封止機能を有する第１流動性物質を形成する工程
   と、 前記裏面側から前記封止体供給孔の内部に前記第１流動
   性物質の一部を導入する工程と、 前記回路基板の前記裏面において、接着機能を有する第
   ２流動性物質を前記第１流動性物質を覆うように前記第
   １流動性物質に重ねて形成する工程と、 前記第２流動性物質を接着体として使用し前記回路基板
   の前記裏面を基板支持体に取付け固定するする工程と、 前記封止体供給孔を通して前記表面に前記第１流動性物
   質を供給し、前記第１流動性物質を前記素子搭載面と電
   子回路素子との間に充填する工程とを備えたことを特徴
   とする電子回路装置の組立方法。
8. 【請求項８】 前記封止体供給孔の内部に前記第１流動
   性物質を導入する工程は、前記回路基板の前記表面側の
   みを選択的に真空にすることにより実施することを特徴
   とする請求項７に記載の電子回路装置の組立方法。
9. 【請求項９】 前記封止体供給孔の内部に前記第１流動
   性物質を導入する工程は、前記回路基板の周辺部に真空
   吸着治具の開口部を接し、前記真空吸着治具を用いて前
   記表面側のみを選択的に真空にすることにより実施する
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の電子回路装置
   の組立方法。
10. 【請求項１０】 前記回路基板の裏面に前記第２流動性
    物質を形成する工程における前記第２流動性物質の厚さ
    は、前記回路基板を基板支持体に取付け固定する工程の
    後の前記第２流動性物質の厚さよりも厚いことを特徴と
    する請求項７〜９のいずれか１項に記載の電子回路装置
    の組立方法。
11. 【請求項１１】 前記裏面側から前記封止体供給孔の内
    部に前記第２流動性物質の一部を導入する工程を更に含
    むことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記
    載の電子回路装置の組立方法。
12. 【請求項１２】 前記回路基板の裏面に前記第１流動性
    物質を形成する工程は、前記裏面を上にして実施するこ
    とを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の
    電子回路装置の組立方法。
13. 【請求項１３】 前記封止体供給孔は、前記素子搭載領
    域の中央部分に設けられていることを特徴とする請求項
    １〜１２のいずれか１項に記載の電子回路装置の組立方
    法。