JP4400575B2 - 電子装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、それぞれに電子素子が搭載された配線基板およびヒートシンクと、リードフレームとをモールド樹脂にて一体に封止してなる電子装置の製造方法に関する。

この種の電子装置として、本出願人は先に、特願２００４−２９１３９８号にて、リードフレーム、電子素子を搭載した配線基板およびヒートシンクをモールド樹脂で封止してなる電子装置を提案している。

このような電子装置を製造するにあたっては、モールド樹脂による封止を行う前に、これらリードフレーム、配線基板およびヒートシンクの三者を、一体化して固定する必要がある。

そこで、この先願のものでは、パワー素子やマイコンなど、種類の異なる電子素子を、それぞれの機能毎に別々の配線基板に搭載したうえで、さらに、これら配線基板をヒートシンクに搭載し、このヒートシンクとリードフレームとをかしめ固定することで一体化を行っている。

なお、このヒートシンクとリードフレームとを、かしめ固定することで一体化する方法は、特許文献１に提案されている。
特許第３４７３５２５号公報

しかしながら、上記した先願のものでは、種類の異なる電子素子をすべて配線基板を介して、ヒートシンクに搭載するため、たとえば、ヒートシンクに搭載することが不要な発熱の小さい電子素子までも、ヒートシンクに搭載することになり、結果的に、ヒートシンクが不必要に大きくなってしまう。

そこで、本発明者は、電子素子を、配線基板に搭載するものと、ヒートシンクに搭載するものとに区別することを検討した。

つまり、配線基板の一面、ヒートシンクの一面にそれぞれ電子素子を搭載するとともに、配線基板の周囲にリードフレームを配置し、各電子素子、配線基板およびリードフレームを電気的に接続した後、これら配線基板、ヒートシンクおよびリードフレームの三者をモールド樹脂にて封止することとした。

しかし、この場合、やはりモールド樹脂による封止を行う前に、配線基板、ヒートシンク、リードフレームの三者を一体に保持する必要がある。この場合、従来のように、かしめ固定を行うと、かしめを行う部位を、配線基板、ヒートシンクおよびリードフレームに設ける必要が生じ、これらの形状に制約を加えることになる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、種類の異なる電子素子をそれぞれ配線基板、ヒートシンクに搭載し、これらをリードフレームとともにモールド樹脂にて封止するにあたって、かしめ固定によることなく、モールド樹脂封止前におけるこれら三者の一体化を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、配線基板（３０）およびヒートシンク（４１、４２）における電子素子（１１〜１４、２１〜２４）の搭載面とは反対の面側、すなわち配線基板（３０）の他面側、ヒートシンク（４１、４２）の他面側およびリードフレーム（４２０）を、共通のテープ部材（４００）に貼り付けて一体化した後、モールド樹脂（７０）による封止を行い、続いて、テープ部材（４００）を剥がすことを、第１の特徴とする。

それによれば、配線基板（３０）およびヒートシンク（４１、４２）さらにリードフレーム（４２０）が、テープ部材（４００）により一体化されるため、かしめ固定によることなく、モールド樹脂（７０）の封止前におけるこれら三者の一体化を実現することができる。

このような製造方法においては、テープ部材（４００）に開口部（４０１）を設け、ヒートシンク（４１、４２）の他面の一部を、テープ部材（４００）の厚さ分、開口部（４０１）にはめ込んで当該他面の一部を開口部（４０１）から露出させた状態で、ヒートシンク（４１、４２）をテープ部材（４００）に貼り付けるようにしてもよい。

それによれば、この電子装置（１００）を、外部基材（２００）に対してヒートシンク（４１、４２）の他面を向けてはんだ実装するとき、この他面の一部がテープ部材（４００）の厚さ分、モールド樹脂（７０）から突出し、この突出部が電子装置（１００）の実装時におけるはんだ（２１０）の厚さを確保するスペーサとして機能する。

また、この製造方法においては、リードフレーム（４２０）として、フレーム部（４２１）に連結された複数本のリード（５０、５１）を有するものを用いた場合、複数本のリード（５０、５１）同士を支持部材（４３０）により連結した後、複数本のリード（５０、５１）のうち当該電子装置における前記モールド樹脂（７０）の端面よりも内周側に位置する部位にて、複数本のリード（５０、５１）をフレーム部（４２１）から切り離し、切り離し後の複数本のリード（５０、５１）同士を支持部材（４３０）によって連結された状態とし、続いて、配線基板（３０）、ヒートシンク（４１、４２）およびリードフレーム（４２０）にテープ部材（４００）に貼り付けて一体化するようにしてもよい。

それによれば、複数本のリード（５０、５１）同士を支持部材（４３０）により連結した状態で、フレーム部（４２１）から切り離しても複数本のリード（５０、５１）同士は、ばらばらにならずに連結された状態を維持し、モールド樹脂（７０）の封止後において、複数本のリード（５０、５１）の端部は、モールド樹脂（７０）の端面よりも内周側に位置させることができる。

また、本発明者は、種類の異なる電子素子をそれぞれ配線基板、ヒートシンクに搭載し、これらをリードフレームとともにモールド樹脂にて封止してなる電子装置を２個製造する製造方法についても検討を行った。

すなわち、本発明は、当該電子装置を２個製造する製造方法において、配線基板（３０）の他面側、ヒートシンク（４１、４２）の他面側およびリードフレーム（４２０）を、共通のテープ部材（４００）の一面に貼り付けて一体化した一体化部材（５００、５００’）を２個用意し、一方の一体化部材（５００）におけるテープ部材（４００）の他面と、他方の一体化部材（５００’）におけるテープ部材（４００）の他面とを貼り合わせて、２個の一体化部材（５００、５００’）を連結した後、各々の一体化部材（５００、５００’）におけるテープ部材（４００）の一面側をモールド樹脂（７０）によって封止し、続いて、各々の一体化部材（５００、５００’）におけるテープ部材（４００）の他面同士を剥がして一体化部材（５００、５００’）同士を分離するとともに、分離された各々の一体化部材（５００、５００’）からテープ部材（４００）を剥がすことを、第２の特徴とする。

それによれば、上記第１の特徴を有する製造方法と同様に、上記目的を達成できるとともに、２個の一体化部材（５００、５００’）をテープ部材（４００）を境として対称的に配置できるため、モールド樹脂（７０）封止時などにおける各部の熱膨張の影響や、モールド樹脂（７０）の硬化収縮の影響を極力回避でき、装置の反りなどの変形を抑制することができる。

また、本発明は、当該電子装置を２個製造する製造方法において、配線基板（３０）の他面側、ヒートシンク（４１、４２）の他面側およびリードフレーム（４２０）を、共通のテープ部材（４００）の一面に貼り付けて一体化した一体化部材（５００、５００’）を２個用意し、これら２個の一体化部材（５００、５００’）を、それぞれのテープ部材（４００）の一面側にて対向するように配置するとともに、両一体化部材（５００、５００’）の間に隙間部材（６００）を介在させることで両一体化部材（５００、５００’）を隙間を持って保持した後、両一体化部材（５００、５００’）の隙間へモールド樹脂（７０）を充填することで当該隙間を封止し、続いて、隙間部材（６００）を除去するとともに、各々の一体化部材（５００、５００’）よりテープ部材（４００）を剥がすことを、第３の特徴とする。

それによれば、上記第１の特徴を有する製造方法と同様に、上記目的を達成できるとともに、２個の一体化部材（５００、５００’）を隙間部材（６００）を挟んで対称的に配置できるため、モールド樹脂（７０）封止時などにおける各部の熱膨張の影響や、モールド樹脂（７０）の硬化収縮の影響を極力回避でき、装置の反りなどの変形を抑制することができる。

そして、この場合、隙間部材（６００）を、その一端部が各々の一体化部材（５００、５００’）毎にテープ部材（４００）の一面に貼り付けられるとともに、他端部が相手側の隙間部材（６００）の他端部と接着テープ（７００）により貼り付けられた状態で、両一体化部材（５００、５００’）の間に介在させるとともに、各々の一体化部材（５００、５００’）におけるモールド樹脂（７０）の封止領域を、これら隙間部材（６００）および接着テープ（７００）により区画するようにできる。

それにより、各一体化部材（５００、５００’）におけるモールド樹脂（７０）の封止領域を適切に形成し、モールド樹脂（７０）の充填を適切に行うことができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子装置１００の表面側の概略平面構成を示す図であり、モールド樹脂７０内の各部を透過して示してある。

また、図２は、図１中のＡ−Ａ線に沿った概略断面図、図３は、本電子装置１００の背面図、すなわち図１とは反対側の裏面側の概略平面構成を示す図である。

限定するものではないが、本実施形態では、電子装置１００は、自動車のパワーウィンドウの駆動モータを駆動するＨＩＣに適用されるものとして説明する。なお、図２は、本電子装置１００を当該モータのケース２００に搭載した状態を示している。

図１、図２に示されるように、第１の電子素子１１〜１４が、配線基板３０の一面上に搭載され、第２の電子素子２１〜２４が、ヒートシンク４１、４２の一面上に搭載されている。

第１の電子素子１１〜１４は、制御素子としてのマイコン１１および制御ＩＣ１２、さらに、その他のＩＣチップ１３、コンデンサ１４からなる。これらは、半導体分野で通常採用されるものであり、発熱が比較的小さいものである。

これら第１の電子素子１１〜１４は、図２に示されるように、配線基板３０の一面上にはんだや導電性接着剤などのマウント材１５を介して接続され、必要に応じて金やアルミニウムなどからなるボンディングワイヤ１６を介して配線基板３０に電気的に接続されている。

ここで、配線基板３０としては、３層以上の層が積層されたセラミック積層基板またはプリント配線基板などを採用することができる。具体的には、配線基板３０は、アルミナからなるアルミナ基板であることが好ましく、本例では、アルミナからなる積層配線基板としている。

また、図１に示されるように、配線基板３０の周囲には、リード５０、５１が設けられており、これらリード５０、５１と配線基板３０の一面とは、ボンディングワイヤ１６を介して電気的に接続されている。

このリード５０、５１は、後述するリードフレーム４２０（後述の図７参照）の一部として構成されるもので、通常のリードフレーム材料、すなわち銅や４２アロイなどの板材から作られたものである。

ここで、図１中の左側のリード５０は、本電子装置１００の入力端子５０であり、外部のＥＣＵなどからマイコン１１などへ入力を行うためのものである。本例では、入力端子５０は１２本示されている。

また、図１中の上下に１３本ずつ示されているリード５１は、上記マイコン１１の動作をチェックするためなどに用いられる検査端子５１である。

モールド樹脂７０による封止後は、マイコン１１の動作特性などの検査は、入出力端子を検査しただけでは、検査しきれないため、この検査端子５１によって途中の信号を検査できるようにしている。なお、検査後はこの検査端子５１は使用する必要はない。

第２の電子素子２１〜２４は、第１の電子素子１１〜１４よりも大きい電流が流れ且つ大きい発熱を行うものであり、パワーＭＯＳ素子やＩＧＢＴ素子などのパワー素子からなるものである。

本例では、第２の電子素子２１〜２４は、パワー素子としての４個のパワーＭＯＳ素子２１〜２４から構成されており、２個ずつに別れて、第１のヒートシンク４１、第２のヒートシンク４２に搭載されている。

そして、これらパワーＭＯＳ素子２１〜２４は、上記制御素子１１、１２によって制御されるものであるとともに上記パワーウィンドウのモータを駆動する駆動素子として構成されている。

これらパワーＭＯＳ素子２１〜２４は、ヒートシンク４１、４２の一面に対して図示しないはんだなどを介して接続されている。これらのヒートシンク４１、４２は、鉄系金属からなる矩形板状のものであり、その外周部には突出した形状をなすモータ端子４１ａ、４２ａを有している。このモータ端子４１ａ、４２ａは、上記モータと接続される端子である。

ここで、ヒートシンク４１、４２は、図示しないパワーＭＯＳ素子２１〜２４のドレイン電極と電気的に接続されて電極として機能するとともに、パワーＭＯＳ素子２１〜２４の放熱を行う機能を持つ。

また、図１、図２に示されるように、各パワーＭＯＳ素子２１〜２４と配線基板３０の一面とは、ボンディングワイヤ１６を介して電気的に接続されている。このボンディングワイヤ１６は、図示しないパワーＭＯＳ素子２１〜２４のゲート電極と電気的に接続されており、いる。

また、図１、図２に示されるように、各パワーＭＯＳ素子２１〜２４に、鉄系金属からなるリード６１、６２、６３が、図示しないはんだなどを介して接続されている。このリード６１〜６３は、リボンリードタイプのもので、パワーＭＯＳ素子２１〜２４は、ヒートシンク４１、４２とリード６１〜６３との間に挟まれている。

このリード６１〜６３は、パワーＭＯＳ素子２１〜２４の図示しないソース電極と電気的に接続されている。このリード６１〜６３は、後述する外部電源３１０（図５参照）に接続されて、パワーＭＯＳ素子２１〜２４に電力を供給するものである。

ここで、図１に示されるように、４個のパワーＭＯＳ素子２１〜２４のうち中央の２個のパワーＭＯＳ素子２１、２３に接続されたリード６１は電源端子（Ｖｄｄ端子）６１であり、上下の２個のパワーＭＯＳ素子２２、２４に接続されたリード６２、６３は、それぞれＧＮＤ端子６２、６３である。

そして、図１〜図３に示されるように、これら電子素子１１〜１４、２１〜２４、配線基板３０、ヒートシンク４１、４２、ボンディングワイヤ１６、各リード５０、６１〜６３は、モールド樹脂７０により封止されている。

このモールド樹脂７０は、通常の半導体パッケージに用いられるエポキシ系樹脂などのモールド材料からなり、成形金型を用いたトランスファーモールド法などにより成形されるものである。

ここで、図３に示されるように、配線基板３０の他面、ヒートシンク４１、４２の他面、各リード５０、６１〜６３におけるボンディングワイヤ１６やパワーＭＯＳ素子２１〜２４との接続面とは反対側の面は、モールド樹脂７０から露出している。

そして、本電子装置１００は、図２に示されるように、外部基材としてのモータのケース２００に対して、配線基板３０の他面およびヒートシンク４１、４２の他面を向けた状態で、はんだ実装される。

すなわち、本電子装置１００は、ヒートシンク４１、４２のモータ端子４１ａ、４２ａ、リード５０、６１〜６３におけるモールド樹脂７０からの露出面にて、はんだ２１０を介してケース２００に電気的に接続される。それにより、電子装置１００と外部との電気的なやりとりが可能となっている。

ここで、本例では、配線基板３０の他面およびリード５０、６１〜６３の露出面については、モールド樹脂７０の表面と同一平面の関係、いわゆる面一（つらいち）の位置関係となっている。

また、ヒートシンク４１、４２の他面のうちモータ端子４１ａ、４２ａの部分は、同じくモールド樹脂７０の表面と同一平面の関係となっているが、それ以外の矩形部分は、モールド樹脂７０から突出している。

ここで、図４（ａ）は、図３中のＢ−Ｂ断面図、図４（ｂ）は図３中のＣ−Ｃ断面図である。本例のヒートシンク４１、４２については、矩形部分をモータ端子４１、４２の部分よりも、モールド樹脂７０から突出する分すなわち後述するテープ部材４００の厚さ分、厚くしたものとなっている。なお、図４（ａ）にはテープ部材４００を破線にて示してある。

そして、このモールド樹脂７０から突出するヒートシンク４１、４２の矩形部分は、電気絶縁性を有し且つ熱伝導性に優れたグリス（図示せず）などを介在させて、ケース２００に接しており、ヒートシンク４１、４２からの熱がケース２００に放熱されるようになっている。

また、このモールド樹脂７０から突出するヒートシンク４１、４２の一部すなわち矩形部分は、モータ端子４１ａ、４２ａ、リード５０、６１〜６３の露出面をはんだ２１０を介してケース２００する際の、はんだ２１０の高さを確保する機能を有する。

次に、本電子装置１００の回路構成について、図５も参照して述べる。図５は、本電子装置１００の回路の主要部を示す等価回路図である。

上記した第１の電子素子１１〜１４のうちマイコン１１と、制御回路１２ａ、駆動回路１２ｂ、コンパレータ１２ｃを含む制御ＩＣ１２とが、主要部をなしている。なお、他のＩＣチップ１３やコンデンサ１４はノイズ除去などのために設けられており、図５では省略してある。

また、４個のパワーＭＯＳ素子２１〜２４は、Ｈブリッジ回路を構成している。また、本電子装置１００に対して、窓ガラスを駆動させるための上記パワーウィンドウのモータ３００や外部電源３１０が設けられている。

このような回路構成においては、図示しないマイコンから通信（たとえばＬＩＮ）によってマイコン１１に信号を伝え、その指示に従い、マイコン１１は制御回路１２ａと駆動回路１２ｂを介して、各パワーＭＯＳ素子２１〜２４を制御する。駆動回路１２ｂの出力は、各パワーＭＯＳ素子２１〜２４のゲートに入力される。

また、パワーＭＯＳ素子２１、２３はＰチャネルＭＯＳトランジスタであり、パワーＭＯＳ素子２２、２４はＮチャネルＭＯＳトランジスタである。そして、それぞれのパワーＭＯＳ素子２１〜２４のソース電極が上記電源端子６１やＧＮＤ端子６２、６３を介して、外部電源３１０に電気的に接続されている。

また、パワーＭＯＳ素子２１、２２のドレイン電極は、これに導通する第１のヒートシンク４１のモータ端子４１ａを介して、モータ３００の一方の端子３０１に電気的に接続され、パワーＭＯＳ素子２３、２４のドレイン電極は、これに導通する第２のヒートシンク４２のモータ端子４２ａを介して、モータ３００の他方の端子３０２に電気的に接続される。

ここで、車の窓ガラスを上昇・下降するのがモータ３００である。モータ停止時では、４個のパワーＭＯＳ素子２１〜２４のすべてがＯＦＦ状態である。

窓ガラスの上昇時では、Ｈブリッジにおける一方の対角線上に位置する２個のパワーＭＯＳ素子２１、２４がＯＮ状態、他方の対角線上に位置する２個のパワーＭＯＳ素子２２、２３がＯＦＦ状態となり、モータ３００において一方の端子３０１から他方の端子３０２へ電流が流れる。

また、下降時では、Ｈブリッジにおける一方の対角線上に位置する２個のパワーＭＯＳ素子２１、２４がＯＦＦ状態、他方の対角線上に位置する２個のパワーＭＯＳ素子２２、２３がＯＮ状態となり、モータ３００において他方の端子３０２から一方の端子３０１へ電流が流れる。つまり、上昇時と下降時とでは、Ｈブリッジ回路によってモータ３００へ流れる電流が逆転し、モータ３００の回転も逆転する。

また、窓ガラスを上昇させ、上昇しきった時にパワーＭＯＳ素子２１、２４がＯＮ状態を保持すると、モータ３００に過大な電流が流れるので、モータ３００に大きなトルクが発生し、挟み込み状態となる。

このとき、モータ３００の回転を、たとえば図示しないホールセンサなどにより検出して、検出されたモータ回転状態とマイコン１１の指令とを比較し、コンパレータ１２ｃにて挟み込み状態と判断する。すると、制御回路１２ａによって、信号が切り替えられ、モータ３００のトルクは下がり、窓ガラスによる挟み込みを防止できる。

次に、図６〜図８を参照して、本電子装置１００の製造方法について述べる。図６は、本製造方法に用いるテープ部材４００の単体の概略平面構成を示す図である。また、図７、図８は、それぞれ、テープ部材４００をワークに貼り付けた状態を示す概略平面図、概略断面図である。これら図７、図８においては、モールド樹脂７０の外形を一点鎖線にて示してあり、図７においては、テープ部材４００は破線にて示してある。

まず、配線基板３０の一面上に第１の電子素子１１〜１４を搭載し、これら第１の電子素子１１〜１４のうち必要な部分にワイヤボンディングを行う。また、ヒートシンク４１、４２の一面上に第２の電子素子としてのパワーＭＯＳ素子２１〜２４を搭載するとともに、このパワーＭＯＳ素子２１〜２４とリード６１〜６３との接続を行う。

ここで、図７に示されるように、ヒートシンク４１、４２、および、パワーＭＯＳ素子２１〜２４に接続されるリード６１〜６３は、共通のフレーム部４１０に一体に連結されている。

そして、ヒートシンク４１、４２およびリード６１〜６３とフレーム部４１０との連結部のバネ弾性を利用して、パワーＭＯＳ素子２１〜２４は、ヒートシンク４１、４２とリード６１〜６３との間に挟まれる。

また、配線基板３０の周囲に、上記入力端子５０および検査端子５１を有するリードフレーム４２０を配置する。このリードフレーム４２０は、上記入力端子５０および検査端子５１が、コの字型のフレーム部４２１に一体に連結されたものである。

続いて、配線基板３０の他面側、ヒートシンク４１、４２の他面側、リードフレーム４２０の他面側にテープ部材４００を配置する。つまり、図７に示されるように各部材３０、４１、４２、４１０、４２０が配置されたワークにおいて、その背面側にテープ部材４００を貼り付け、これら各部材３０、４１、４２、４１０、４２０を一体化する。

このテープ部材４００は、図７に示されるように、各部材３０、４１、４２、４１０、４２０が、最終的な配置とされた状態において、これら各部材のすべてに重なるような大きさをもつシート状のものである。本例では、図６、図７に示されるように、テープ部材４００は矩形板状のものである。

また、テープ部材４００は、後述するモールド樹脂７０の封止工程に耐えうる耐熱性を有するものであり、ポリイミドなどからなる粘着テープが用いられる。そして、その貼り付けは圧着などにより行うことができる。

図６に示されるように、テープ部材４００は、モールド樹脂７０から突出するヒートシンク４１、４２の矩形部分に対応した矩形状の開口部４０１を有している。また、上述したが、テープ部材４００の厚さは、ヒートシンク４１、４２の矩形部分がモールド樹脂７０から突出する寸法と同一である。

本例では、ヒートシンク４１、４２の他面のうち上記矩形部分を、テープ部材４００の厚さ分、開口部４０１にはめ込んで当該矩形部分を開口部４０１から露出させた状態で、ヒートシンク４１、４２の他面のうちモータ端子４１ａ、４２ａの部分をテープ部材４００に貼り付ける（図４、図８参照）。

こうして、図７、図８に示されるように、配線基板３０の他面、ヒートシンク４１、４２の他面およびリードフレーム４２０を、共通のテープ部材４００に貼り付けて一体に保持する。

そして、この状態で、配線基板３０とリードフレーム４２０の各端子５０、５１との間、および、配線基板３０とパワーＭＯＳ素子２１〜２４との間にワイヤボンディングを行い、ワイヤ１６による電気的な接続を行う。

この両電子素子１１〜１４、２１〜２４、配線基板３０およびリードフレーム４２０が電気的に接続されるとともにテープ部材４００による一体化がなされた状態のワークを、樹脂成形用の図示しない金型に設置する。

このとき、テープ部材４００を下側とし、当該金型に押しつけるようにワークの設置を行う。そして、金型内に樹脂を注入・充填し、モールド樹脂７０による封止を行う。そして、モールド樹脂７０の硬化が完了したら、ワークを金型から取り出し、続いて、テープ部材４００を剥がす。

その後は、モールド樹脂７０の外部にてリードカットを行い、各リード５０、５１、６１〜６３およびモータ端子４１ａ、４２ａを、フレーム部４１０、４２１から切り離す。こうして、本実施形態の電子装置１００ができあがる。

このように、上記製造方法によれば、配線基板３０およびヒートシンク４１、４２さらにリードフレーム４２０が、テープ部材４００により一体化されるため、かしめ固定によることなく、モールド樹脂７０の封止前におけるこれら三者の一体化を実現することができる。

また、本実施形態では、テープ部材４００に開口部４０１を設け、ヒートシンク４１、４２の他面の一部を、テープ部材４００の厚さ分、開口部４０１にはめ込んで開口部４０１から露出させるように、テープ部材４００の貼り付けを行っているため、上記したモールド樹脂７０からの突出部が形成され、この突出部により、はんだ２１０の厚さを確保することができる。

また、モールド樹脂７０による封止の際、各リード５０、５１、６１〜６３、およびヒートシンク４１、４２のモータ端子４１ａ、４２ａは、テープ部材４００により被覆された状態となっており、モールド樹脂７０が付かないため、これら部分の樹脂バリが防止され、導通性、はんだ実装性に優れたものにできる。

（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態に係る製造方法を示す概略平面図であり、モールド樹脂７０の外形を一点鎖線、テープ部材４００を破線にて示してある。このように、リードフレーム４２０が多連の場合であっても、テープ部材４００を用いて、上記実施形態と同様の製造方法を行うことができる。

（第３実施形態）
図１０は、本発明の第３実施形態に係る電子装置の概略背面構成を示す図であり、図１１は、本電子装置の製造方法を示す概略平面図である。なお、図１１では、モールド樹脂７０の外形を一点鎖線、テープ部材４００を破線にて示してある。

上記実施形態では、矩形板状のモールド樹脂７０の端面にリード５０、５１、６１〜６３およびモータ端子４１ａ、４２ａが存在する（上記図１、図２参照）。このような構成の場合、はんだ接合時などにおいて、このモールド樹脂７０の端面にてリード間でリークやブリッジが生じやすい。

このことを考慮して、本実施形態では、図１０に示されるように、矩形板状のモールド樹脂７０の端面にリード５０、５１、６１〜６３およびモータ端子４１ａ、４２ａを存在させない構成としている。具体的には、上記実施形態に比べてリード５０、５１、６１〜６３およびモータ端子４１ａ、４２ａを短くし、その端部を矩形板状のモールド樹脂７０の端面よりも内側に位置させている。

このようなリードの構成を形成するための本実施形態の製造方法について、図１１を参照して述べる。

上記実施形態と同様に、配線基板３０、ヒートシンク４１、４２に対し、それぞれ電子素子１１〜１４、２１〜２４を実装し、また、パワーＭＯＳ素子２１〜２４とリード６１〜６３との接続を行う。そして、配線基板３０の周囲に、上記入力端子５０および検査端子５１を有するリードフレーム４２０を配置する。

次に、本実施形態では、図１１に示されるように、リード５０、５１、６１〜６３およびモータ端子４１ａ、４２ａにおけるテープ部材４００の貼り付け面とは反対側の面に対して、枠状の被覆テープ４３０を貼り付ける。

この被覆テープ４３０は、その外周形状がモールド樹脂７０の外形よりも一回り小さいものである。本例では、被覆テープ４３０は矩形枠状のものである。なお、図１１では、テープ部材４３０の表面に、便宜上ハッチングを施し、わかりやすくしてある。

そして、この被覆テープ４３０の外側の辺部に沿って、リード５０、５１、６１〜６３およびヒートシンク４１、４２のモータ端子４１ａ、４２ａをフレーム部４１０、４２１から切り離す。

これにより、リード５０、５１、６１〜６３およびヒートシンク４１、４２は、被覆テープ４３０により固定されてその配置状態を維持するとともに、切断された端部がモールド樹脂７０の外形すなわちモールド樹脂７０の端面よりも内側に位置するような短いものとなる。

次に、このワークにおける被覆テープ４３０とは反対側すなわち背面側に対して、上記実施形態と同様に、テープ部材４００を貼り付ける。そして、この状態で、上記実施形態と同様に、ワイヤボンディングを行い、その後、モールド樹脂７０による封止、テープ部材４００の剥離を行うことにより、本実施形態の電子装置ができあがる。

このように本実施形態によれば、リードフレーム４２０として、フレーム部４２１に連結された複数本のリード５０、５１を有するものを用いた場合において、複数本のリード５０、５１同士を支持部材としての被覆テープ４３０により連結した後、複数本のリード５０、５１のうち電子装置におけるモールド樹脂７０の端面よりも内周側に位置する部位にて、複数本のリード５０、５１をフレーム部４２１から切り離し、切り離し後の複数本のリード５０、５１同士を被覆テープ４３０によって連結された状態とし、続いて、テープ部材４００の貼り付けを行うようにしている。

それにより、複数本のリード５０、５１同士を支持部材４３０により連結した状態で、フレーム部４２１から切り離しても複数本のリード５０、５１同士は、ばらばらにならずに連結された状態を維持し、モールド樹脂７０の封止後において、複数本のリード５０、５１の端部は、モールド樹脂７０の端面よりも内周側に位置させることができる
また、本実施形態では、この支持部材としての被覆テープ４３０を、リードフレーム４２０の各リード５０、５１だけでなく、上述したように、ヒートシンク４１、４２、および、パワーＭＯＳ素子２１〜２４に接続されるリード６１〜６３を共通のフレーム部４１０に連結してなるものに対しても適用し、同様の効果を発揮している。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態は、配線基板３０の一面上に第１の電子素子１１〜１４を搭載し、ヒートシンク４１、４２の一面上に第２の電子素子２１〜２４を搭載するとともに、配線基板３０の周囲にリードフレーム４２０を配置し、両電子素子１１〜１４、２１〜２４、配線基板３０およびリードフレーム４２０を電気的に接続した後、両電子素子１１〜１４、２１〜２４、配線基板３０、ヒートシンク４１、４２およびリードフレーム４２０をモールド樹脂７０にて封止してなる電子装置を、２個製造する電子装置の製造方法を提供する。

図１２、図１３、図１４は、本実施形態に係る製造方法を示す図であり、図１２は、テープ部材４００をワークに貼り付けた状態すなわち一体化部材５００を示す概略断面図であり、図１３は、２個の一体化部材５００、５００’を連結した状態を示す概略断面図であり、図１４は、図１３に示されるものをさらにモールド樹脂７０にて封止した状態を示す概略断面図である。

本実施形態は、上記第１実施形態の電子装置１００すなわち図１〜図４等に示されている電子装置１００と同一構成の電子装置１００を、２個製造する製造方法を提供するものである。

まず、本実施形態の製造方法では、上記第１実施形態と同様に、配線基板３０の一面上に第１の電子素子１１〜１４を搭載してワイヤボンディングを行うとともに、ヒートシンク４１、４２の一面上にパワーＭＯＳ素子２１〜２４を搭載してリード６１〜６３の接続を行う。

続いて、上記第１実施形態と同様に、配線基板３０の他面側、ヒートシンク４１、４２の他面側、リードフレーム４２０の他面側にテープ部材４００を配置し、上記図７に示されるように、各部材３０、４１、４２、４１０、４２０の背面側に貼り付けられたテープ部材４００によって、これら各部材を一体化する。

ここまでの工程において、図１２に示されるように、テープ部材４００により一体化された一体化部材５００ができあがる。なお、この一体化部材５００は、上記第１実施形態において図７、図８に示されるものと同様である。そして、本実施形態では、この一体化部材５００、５００’を２個作製する。

次に、図１３に示されるように、２個の一体化部材５００、５００’において、一方の一体化部材５００におけるテープ部材４００の他面と、他方の一体化部材５００’におけるテープ部材４００の他面とを貼り合わせて、２個の一体化部材５００、５００’を連結する。

その後、この連結された２個の一体化部材５００、５００’を樹脂成形用の図示しない金型に設置し、図１４に示されるように、各々の一体化部材５００、５００’におけるテープ部材４００の一面側をモールド樹脂７０によって封止する。

続いて、各々の一体化部材５００、５００’におけるテープ部材４００の他面同士を剥がして一体化部材５００、５００’同士を分離し、これら分離された各々の一体化部材５００、５００’からテープ部材４００を剥がす。その後は、上記第１実施形態と同様にリードカットなどを行うことにより、２個の電子装置１００ができあがる。

本実施形態の製造方法によれば、上記第１実施形態の製造方法と同様に、かしめ固定によることなく、モールド樹脂封止前における配線基板、ヒートシンク、リードフレームの三者の一体化を実現できるとともに、２個の一体化部材５００、５００’をテープ部材４００を境として極力対称的に配置した状態でモールド樹脂７０による封止を行うことができる。

そのため、１個ずつ樹脂封止を行う場合に比べて、モールド樹脂７０の封止時などにおける各部の熱膨張の影響や、モールド樹脂７０の硬化収縮の影響を極力回避でき、電子装置１００の反りなどの変形を抑制できる。

なお、本実施形態の製造方法に対して、上記第２実施形態および上記第３実施形態の製造方法を適用してもよい。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態も、上記第４実施形態と同様に、当該電子装置１００を２個製造する電子装置の製造方法を提供する。

図１５は、本実施形態に係る製造方法を示す図であり、２個の一体化部材５００、５００’を隙間部材６００を介して連結した状態を示す概略断面図である。本実施形態も、上記第１実施形態の電子装置１００に示されている電子装置１００と同一構成の電子装置１００を、２個製造する製造方法を提供するものである。

まず、本製造方法においても、上記第１実施形態と同様に、配線基板３０の一面上、ヒートシンク４１、４２の一面上への各電子素子１１〜１４、２１〜２４の搭載などを行い、配線基板３０の他面側、ヒートシンク４１、４２の他面側、リードフレーム４２０の他面側にテープ部材４００を貼り付けることで、図１５に示されるように、テープ部材４００により一体化された一体化部材５００、５００’を２個作製する。

そして、本実施形態では、図１５に示されるように、これら２個の一体化部材５００、５００’を、それぞれのテープ部材４００の一面側にて対向するように配置する。

つまり、上記第４実施形態では、両一体化部材５００、５００’をテープ部材４００側にて背中合わせの状態で貼り付けて連結したが、本実施形態では、それとは反対向きに、両一体化部材５００、５００’を対向させる。

また、両一体化部材５００、５００’の間に隙間部材６００を介在させることで両一体化部材５００、５００’を隙間を持って保持する。この隙間部材６００は、セラミックや樹脂、あるいは金属などからなる柱状のものである。

そして、図１５に示されるように、隙間部材６００は、その一端部が各々の一体化部材５００、５００’毎にテープ部材４００の一面に貼り付けられるとともに、その他端部が相手側の隙間部材６００の他端部と接着テープ７００により貼り付けられた状態となっている。

このような状態で、隙間部材６００は、両一体化部材５００、５００’の間に介在し、また、それぞれの一体化部材５００、５００’におけるモールド樹脂７０の充填空間すなわちモールド樹脂７０の封止領域は、隙間部材６００および接着テープ７００により、区画されている。

そして、本実施形態では、この図１５の状態のものを、樹脂成形用の図示しない金型に設置し、両一体化部材５００、５００’の隙間へモールド樹脂７０を充填することで当該隙間を封止する。

続いて、接着テープ７００および隙間部材６００を除去するとともに、各々の一体化部材５００、５００’よりテープ部材４００を剥がす。その後は、上記第１実施形態と同様にリードカットなどを行うことにより、２個の電子装置１００ができあがる。

本実施形態の製造方法によっても、上記第１実施形態の製造方法と同様に、かしめ固定によることなく、モールド樹脂封止前における配線基板、ヒートシンク、リードフレームの三者の一体化を実現できるとともに、２個の一体化部材５００、５００’を隙間部材６００を挟んでテープ部材４００を境として極力対称的に配置した状態でモールド樹脂７０による封止を行うことがができる。

そのため、１個ずつ樹脂封止を行う場合に比べて、モールド樹脂７０の封止時などにおける各部の熱膨張の影響や、モールド樹脂７０の硬化収縮の影響を極力回避でき、電子装置１００の反りなどの変形を抑制できる。

ここで、本実施形態においては、各々の一体化部材５００、５００’におけるモールド樹脂７０の封止領域を、隙間部材６００および接着テープ７００により区画したが、たとえば、両一体化部材５００、５００’の間に何らかの仕切部材を設けることにより、当該封止領域を形成してもよい。

なお、本実施形態の製造方法に対して、上記第２実施形態および上記第３実施形態の製造方法を適用してもよい。

また、これら第４および第５の実施形態は、それぞれが電子素子を搭載する第１の配線基板および第２の配線基板を、共通の１枚の鉄製ヒートシンクの上面に実装し、これら電子素子、２枚の配線基板およびヒートシンクを、モールド樹脂によって封止するとともに、ヒートシンクの下面をモールド樹脂から露出させるようにした電子装置に対しても、適用が可能である。

特に、このような構成の電子装置の場合、鉄製のヒートシンクの厚さ方向を考慮すると熱膨張係数バランスを確保することは難しい。また モールド樹脂自体の硬化収縮も数％あるのでパッケージ全体のそりが発生してしまう。しかし、この場合も、上記第４または第５実施形態の適用により、反り等の発生しないパッケージを実現できる。

（他の実施形態）
図１６、図１７、図１８は、本発明における種々の他の実施形態を示す概略断面である。

上記実施形態では、ヒートシンク４１、４２において、ヒートシンク４１、４２の他面の一部すなわち矩形部分を、モータ端子４１、４２の部分よりもテープ部材４００の厚さ分、厚くして、テープ部材４００の開口部４０１にはめ込むことにより、当該開口部４０１から露出させた。

それに対してが、図１６に示されるように、テープ部材４００には上記開口部を設けず、ヒートシンク４１、４２の他面全体を平坦面として、当該他面全体にテープ部材４００を貼り付けてもよい。この場合、テープ部材４００の剥離後は、ヒートシンク４１、４２の他面全体がモールド樹脂７０の表面と同一平面の関係となる。

また、上記実施形態では、モールド樹脂７０から突出するヒートシンク４１、４２の矩形部分は、電気絶縁性を有し且つ熱伝導性に優れたグリスなどを介在させて、ケース２００に接するが、当該部分をケース２００にはんだ付けしてもよい。

この場合、図１７に示されるように、ヒートシンク４１、４２の他面において矩形部分に、はんだ付け用の凹み部４３を形成し、この凹み部４３にはんだを配設して、ケース２００にはんだ付けすればよい。

また、上記実施形態では、リボンリードタイプのリード６１〜６３を用いて、パワーＭＯＳ素子２１〜２４の図示しないソース電極と電気的な接続を行っていたが、図１８に示されるように、これらリード６１〜６３は、上記入力端子５０や検査端子５１と同様にリードフレーム４２０の一部として構成し、ボンディングワイヤ１６による接続を行ってもよい。

また、上記実施形態では、電子装置１００を外部基材としてのモータのケース２００に対して、はんだ実装したが、導電性接着剤やさらには溶接などによって実装を行ってもよい。

また、電子素子、配線基板、ヒートシンクおよびリードフレームは、上記実施形態に限定されるものではなく、その種類や数、形状、材質など、適宜設計変更可能である。

また、テープ部材についても、配線基板、ヒートシンクおよびリードフレームの構成に応じて適宜変形してもよく、配線基板の他面側、ヒートシンクの他面側およびリードフレームに貼り付けられこれらを一体に保持可能なものであれば、上記実施形態に限定されるものではない。

なお、このような本発明のテープ部材の厚みは、特に限定するものではないが、たとえば０．１ｍｍである。

本発明の第１実施形態に係る電子装置の概略平面図である。 図１中のＡ−Ａ概略断面図である。 図１に示される電子装置の概略背面図である。 （ａ）は図３中のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は図３中のＣ−Ｃ断面図である。 図１に示される電子装置の等価回路図である。 上記第１実施形態に係る製造方法に用いるテープ部材の単体の概略平面図である。 図６に示されるテープ部材をワークに貼り付けた状態を示す概略平面図である。 図６に示されるテープ部材をワークに貼り付けた状態を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係る製造方法を示す概略平面図である。 本発明の第３実施形態に係る電子装置の概略背面図である。 図１０に示される電子装置の製造方法を示す概略平面図である。 本発明の第４実施形態に係る電子装置の製造方法においてテープ部材をワークに貼り付けた状態を示す概略断面図である。 上記第４実施形態の製造方法において２個の一体化部材を連結した状態を示す概略断面図である。 上記第４実施形態の製造方法において図１３に示されるものをモールド樹脂にて封止した状態を示す概略断面図である。 本発明の第５実施形態に係る電子装置の製造方法において２個の一体化部材を隙間部材を介して連結した状態を示す概略断面図である。 本発明の他の実施形態を示す概略断面である。 本発明の他の実施形態を示す概略断面である。 本発明の他の実施形態を示す概略断面である。

符号の説明

１１…第１の電子素子としてのマイコン、
１２…第１の電子素子としての制御ＩＣ、
１３…第１の電子素子としてのＩＣチップ、
１４…第１の電子素子としてのコンデンサ、
２１、２２、２３、２４…第２の電子素子としてのパワーＭＯＳ素子、
３０…配線基板、４１、４２…ヒートシンク、７０…モールド樹脂、
４００…テープ部材、４０１…テープ部材の開口部、４２０…リードフレーム。

Claims (6)

1. 配線基板（３０）の一面上に第１の電子素子（１１〜１４）を搭載し、ヒートシンク（４１、４２）の一面上に第２の電子素子（２１〜２４）を搭載するとともに、前記配線基板（３０）の周囲にリードフレーム（４２０）を配置し、前記両電子素子（１１〜１４、２１〜２４）、前記配線基板（３０）および前記リードフレーム（４２０）を電気的に接続した後、
   前記両電子素子（１１〜１４、２１〜２４）、前記配線基板（３０）、前記ヒートシンク（４１、４２）および前記リードフレーム（４２０）をモールド樹脂（７０）にて封止してなる電子装置の製造方法であって、
   前記配線基板（３０）の他面側、前記ヒートシンク（４１、４２）の他面側および前記リードフレーム（４２０）を、共通のテープ部材（４００）に貼り付けて一体化した後、前記モールド樹脂（７０）による封止を行い、続いて、前記テープ部材（４００）を剥がすことを特徴とする電子装置の製造方法。
2. 前記テープ部材（４００）に開口部（４０１）を設け、
   前記ヒートシンク（４１、４２）の他面の一部を、前記テープ部材（４００）の厚さ分、前記開口部（４０１）にはめ込んで当該他面の一部を前記開口部（４０１）から露出させた状態で、前記ヒートシンク（４１、４２）を前記テープ部材（４００）に貼り付けることを特徴とする請求項１に記載の電子装置の製造方法。
3. 前記リードフレーム（４２０）として、フレーム部（４２１）に連結された複数本のリード（５０、５１）を有するものを用い、
   このリードフレーム（４２０）における前記複数本のリード（５０、５１）同士を、支持部材（４３０）により連結した後、
   前記複数本のリード（５０、５１）のうち当該電子装置における前記モールド樹脂（７０）の端面よりも内周側に位置する部位にて、前記複数本のリード（５０、５１）を前記フレーム部（４２１）から切り離すとともに、切り離された前記複数本のリード（５０、５１）同士が前記支持部材（４３０）によって連結された状態とし、
   続いて、前記配線基板（３０）、前記ヒートシンク（４１、４２）および前記リードフレーム（４２０）への前記テープ部材（４００）の貼り付けを行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置の製造方法。
4. 配線基板（３０）の一面上に第１の電子素子（１１〜１４）を搭載し、ヒートシンク（４１、４２）の一面上に第２の電子素子（２１〜２４）を搭載するとともに、前記配線基板（３０）の周囲にリードフレーム（４２０）を配置し、前記両電子素子（１１〜１４、２１〜２４）、前記配線基板（３０）および前記リードフレーム（４２０）を電気的に接続した後、前記両電子素子（１１〜１４、２１〜２４）、前記配線基板（３０）、前記ヒートシンク（４１、４２）および前記リードフレーム（４２０）をモールド樹脂（７０）にて封止してなる電子装置を、２個製造する電子装置の製造方法であって、
   前記配線基板（３０）の他面側、前記ヒートシンク（４１、４２）の他面側および前記リードフレーム（４２０）を、共通のテープ部材（４００）の一面に貼り付けて一体化した一体化部材（５００、５００’）を２個用意し、
   一方の前記一体化部材（５００）における前記テープ部材（４００）の他面と、他方の前記一体化部材（５００’）における前記テープ部材（４００）の他面とを貼り合わせて、これら２個の前記一体化部材（５００、５００’）を連結した後、
   各々の前記一体化部材（５００、５００’）における前記テープ部材（４００）の一面側を前記モールド樹脂（７０）によって封止し、
   続いて、各々の前記一体化部材（５００、５００’）における前記テープ部材（４００）の他面同士を剥がして前記一体化部材（５００、５００’）同士を分離するとともに、分離された各々の前記一体化部材（５００、５００’）から前記テープ部材（４００）を剥がすことを特徴とする電子装置の製造方法。
5. 配線基板（３０）の一面上に第１の電子素子（１１〜１４）を搭載し、ヒートシンク（４１、４２）の一面上に第２の電子素子（２１〜２４）を搭載するとともに、前記配線基板（３０）の周囲にリードフレーム（４２０）を配置し、前記両電子素子（１１〜１４、２１〜２４）、前記配線基板（３０）および前記リードフレーム（４２０）を電気的に接続した後、前記両電子素子（１１〜１４、２１〜２４）、前記配線基板（３０）、前記ヒートシンク（４１、４２）および前記リードフレーム（４２０）をモールド樹脂（７０）にて封止してなる電子装置を、２個製造する電子装置の製造方法であって、
   前記配線基板（３０）の他面側、前記ヒートシンク（４１、４２）の他面側および前記リードフレーム（４２０）を、共通のテープ部材（４００）の一面に貼り付けて一体化した一体化部材（５００、５００’）を２個用意し、
   これら２個の一体化部材（５００、５００’）を、それぞれの前記テープ部材（４００）の一面側にて対向するように配置するとともに、前記両一体化部材（５００、５００’）の間に隙間部材（６００）を介在させることで前記両一体化部材（５００、５００’）を隙間を持って保持した後、
   前記両一体化部材（５００、５００’）の隙間へ前記モールド樹脂（７０）を充填することで当該隙間を封止し、
   続いて、前記隙間部材（６００）を除去するとともに、各々の前記一体化部材（５００、５００’）より前記テープ部材（４００）を剥がすことを特徴とする電子装置の製造方法。
6. 前記隙間部材（６００）を、その一端部が各々の前記一体化部材（５００、５００’）毎に前記テープ部材（４００）の一面に貼り付けられるとともに、他端部が相手側の隙間部材（６００）の他端部と接着テープ（７００）により貼り付けられた状態で、前記両一体化部材（５００、５００’）の間に介在させるとともに、
   各々の前記一体化部材（５００、５００’）における前記モールド樹脂（７０）の封止領域を、これら隙間部材（６００）および接着テープ（７００）により区画するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の電子装置の製造方法。

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