JP4935248B2 - 混成集積回路装置、および混成集積回路装置の製造方法 - Google Patents
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Description
また、図5に示す電子部品20は、半導体素子25、該半導体素子25を封止するモールド樹脂26、モールド樹脂26の側面から延びる第1リード22、およびモールド樹脂26の側面のうち第1リード22の反対側から延びる第2リード24を有している。そして、両2リード22、24と両パッド12、14とは、半田等の接続材料31、32によりそれぞれ電気的に接続されている。
この問題に対し図5に示す混成集積回路装置では、両リード22、24および接続材料31、32を、モールド樹脂26の一部および両パッド12、14の一部とともに樹脂部材44で覆うことで、接続材料31、32の端部P1、P2に応力集中が生じることの抑制を図っている。
そこで、本発明の目的は、電子部品のリードと回路基板のパッドとを接続する接続材料の損傷を抑制する混成集積回路装置、およびその製造方法を提供することにある。
その結果、回路基板およびモールド樹脂の熱膨張、収縮により生じた応力は、第2接続材料の損傷部分により逃がされることとなるため、第1リードを覆う樹脂部材の端部(例えば、図1中の符号P3に示す部分)に生じる応力集中は低減される。よって、樹脂部材の端部にクラックが生じることを抑制でき、ひいては、この樹脂部材により第1接続材料の端部(例えば、図1中の符号P1に示す部分)に応力集中が生じることを抑制できる。
また、特許請求の範囲に記載の「樹脂部材で覆われている」との文言は、第1リードのうち回路基板と反対側の面が樹脂部材で覆われているという意味である。従って、第1および第2リードのうち回路基板側の面と回路基板との間には、樹脂部材が充填されていても充填されていなくてもよい。
これによれば、下層樹脂部材には広がり率の小さい樹脂を採用して、第1リード、モールド樹脂および回路基板の間に樹脂部材を隙間なく入り込ませることを容易にできる。また、上層樹脂部材には広がり率の大きい樹脂を採用して、樹脂部材の厚みを大きく確保することができる。
なお、広がり率とは、樹脂を0.5g平板上にディスペンサーで塗布した後に硬化しその樹脂の高さと広がり径を測定し、広がり率=(広がり高さ/広がり径)と定義したものである。
このように軟化した状態の各々の樹脂を同時に硬化させる具体例として次の方法が挙げられる。すなわち、先ず、下層樹脂部材を低粘度化させて、モールド樹脂および回路基板の間に下層樹脂部材を入り込ませる。その後、このように低粘度化した状態の下層樹脂部材とともに上層樹脂部材を同時に硬化させる。
これに対し、請求項4記載の発明では、樹脂部材の端部とコーティング樹脂の端部とは、所定の距離以上離間して配置されているので、上記クラックの発生を回避できる。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態が適用された混成集積回路装置における電子部品の実装構造を示す断面図である。また、図2は、混成集積回路装置における電子部品の実装構造を示す上面図であり、図1の紙面上方から見たときの図に相当する。以下、これらの図を参照して、混成集積回路装置における電子部品の実装構造について説明する。
また、下層樹脂部材41と上層樹脂部材42は、共に、フィラーを含有する樹脂、例えば熱硬化性エポキシ材料で構成されているが、それぞれに含有されるフィラーの大きさが異なったものとされている。
<表面実装工程>
先ず、図2(a)に示す如くSMD部品20を回路基板10に表面実装する。
すなわち、回路基板10の上にSMD部品20を搭載した後、SMD部品20に備えられた複数本のリード21〜24が回路基板10に備えられた複数個のパッド11〜14と対応するように配置する。次に、これら複数本のリード21〜24と複数個のパッド11〜14をそれぞれ接続材料31、32にて接合することで電気的に接続する。
次に、図2(b)に示す如くSMD部品20に紫外線を照射する。
すなわち、モールド樹脂26の側面のうち第1リード21〜23の上方部分(図2(a)中の符号S1に示す部分)に紫外線を照射する。なお、モールド樹脂26の上面(図2(a)中の符号S2に示す部分)には紫外線照射が禁止されている。
その後、ラック50の上方から全ての回路基板10に対して一度に紫外線を照射する。この際、ラック50を床面に対して傾けて設置(例えば10°〜20°)することで、紫外線照射面S1が紫外線照射方向に対して垂直に近くなるようにできるので、紫外線照射面S1に効率よく紫外線を照射できる。
次に、図2(c)に示す如く、第1リード21〜23、第2リード24、モールド樹脂26および回路基板10の間に、溶融した状態の下層樹脂部材41を流し込む。このとき、下層樹脂部材41に含有したフィラーを球状としているため、基材となるエポキシ材料とフィラー間の潤滑性が向上し、結果として、下層樹脂部材41の注入性、浸透性を向上させることが可能となる。また、フィラーを球状とすれば、フィラーに突起状部分が存在しないため、SMD部品20や回路基板10に備えられる素子を傷付け、素子機能を低下させてしまうようなことを防止できる。
なお、第1リード21〜23、第2リード24、モールド樹脂26および回路基板10の間に下層樹脂部材41を充填させる具体的手順を以下に説明すると、先ず、所望の量の下層樹脂部材41を充填させたい箇所にディスペンサーにて塗布し、その後、塗布した下層樹脂部材41の温度を上昇させて低粘度とする。例えば、100℃で30分間かけて低粘度化させる。すると、充填させたい箇所に下層樹脂部材41が流れ込む。
次に、図2(d)に示す如く、モールド樹脂26の紫外線照射面S1と接触するように、上層樹脂部材42を塗布する。塗布範囲は、第1リード21〜23の上面、第1接続材料31、紫外線照射面S1を含むモールド樹脂26の側面、および第1パッド11〜13の端部である。
そして、上層樹脂部材42を上述の如く塗布した後、熱硬化性樹脂である下層樹脂部材41とともに例えば150℃で60分間かけて硬化させる。従って、前記モールド樹脂26および前記回路基板10の間に入り込ませるために一端低粘度化させた下層樹脂部材41と上層樹脂部材42とを同時に硬化させることで、下層樹脂部材41と上層樹脂部材42とは一体に樹脂成形されることとなる。
以上により、本実施形態に係る混成集積回路装置が完成する。
この問題に対し上記構成および製造方法による本実施形態によれば、第1リード21〜23および第1接続材料31を、モールド樹脂26の側面および第1パッド11〜13の端部とともに上層樹脂部材42で覆われているので、第1接続材料31の端部P1、P2に応力集中が生じることを抑制できる。
その結果、回路基板10およびモールド樹脂26の熱膨張、収縮により生じた応力は、第2接続材料32の損傷部分により図1の左右方向に逃がされることとなるため、第1リード21〜23を覆う上層樹脂部材42の端部(図1中の符号P3に示す部分)に生じる応力集中は低減される。よって、上層樹脂部材42の端部P3にクラックが生じることを抑制でき、ひいては、この上層樹脂部材42により第1接続材料31の端部(図1中の符号P1に示す部分)に応力集中が生じることを抑制できる。
なお、第2リード24は上述の如くダミーリードとして構成されているので、第2接続材料32が上述の如く損傷することは、混成集積回路装置の品質に影響を与えない。
図4は本第2実施形態に係る混成集積回路装置における、電子部品の実装構造を示す断面図である。本第2実施形態に係る回路基板10は両面基板であり、回路基板10のうちSMD部品20が実装された面の反対側の面には、電子部品としてのコンデンサ60が実装されている。すなわち、コンデンサ60は、半田等の接続材料33により回路基板10の回路配線16に電気的に接続されている。
上記各実施形態では、第2リード24の上面(回路基板10と反対側の面)は、上層樹脂部材42で覆われていないが、第2リード24の上面を上層樹脂部材42により部分的に覆うようにしてもよい。すなわち、上層樹脂部材42がモールド樹脂26の側面と第2パッド14とを連結するように覆うことは、第2リード24および接続材料32を図1の左右方向に解放できなくなるため許されないが、モールド樹脂26の側面と第2パッド14とが連結しないよう上層樹脂部材42で覆う構造は許される。
具体的には、例えば、第2リード24の上面のうちモールド樹脂26に隣接する部分のみを上層樹脂部材42で覆い、第2リード24の上面のうち接続材料32または回路基板10と隣接する部分は上層樹脂部材42で覆わないようにしてもよい。また、第2リード24の上面のうち接続材料32または回路基板10と隣接する部分のみを上層樹脂部材42で覆い、第2リード24の上面のうちモールド樹脂26に隣接する部分は上層樹脂部材42で覆わないようにしてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
Claims (6)
- 回路配線、該回路配線に電気的に接続された第1パッド、および第2パッドを有する回路基板と、
半導体素子、該半導体素子を封止するモールド樹脂、前記モールド樹脂の側面から延びる第1リード、および前記モールド樹脂の側面のうち前記第1リードの反対側から延びる第2リードを有し、前記回路基板に表面実装される電子部品と、
前記第1リードと前記第1パッドとを電気的に接続する第1接続材料と、
前記第2リードと前記第2パッドとを電気的に接続する第2接続材料と、
を備え、
前記第2リードは、前記電子部品を前記回路基板上に支持する機能を少なくとも有するダミーリードとして構成され、
前記第1および第2リードのうち前記第1リードのみが、第1接続材料、前記モールド樹脂の少なくとも一部、および前記第1パッドの少なくとも一部とともに樹脂部材で覆われていることを特徴とする混成集積回路装置。 - 前記樹脂部材は、前記第1リード、前記モールド樹脂および前記回路基板の間に入り込む下層樹脂部材と、前記第1リードに対し前記下層樹脂部材よりも上層に配置される上層樹脂部材とを有した構成である請求項1記載の混成集積回路装置。
- 前記下層樹脂部材と前記上層樹脂部材とは、一体に樹脂成形されている請求項2記載の混成集積回路装置。
- 前記回路基板のうち前記電子部品が表面実装される側の面には、導体および該導体を覆うコーティング樹脂が形成されており、
前記樹脂部材の端部と前記コーティング樹脂の端部とは、所定の距離以上離間して配置されている請求項1から3のいずれか一項記載の混成集積回路装置。 - 回路配線、該回路配線に電気的に接続された第1パッド、および第2パッドを有する回路基板と、
半導体素子、該半導体素子を封止するモールド樹脂、前記モールド樹脂の側面から延びる第1リード、および前記モールド樹脂の側面のうち前記第1リードの反対側から延びる第2リードを有し、前記回路基板に表面実装される電子部品と、
前記第1リードと前記第1パッドとを電気的に接続する第1接続材料と、
前記第2リードと前記第2パッドとを電気的に接続する第2接続材料と、
を備え、
前記第2リードは、信号の入出力を行わないダミーリードとして構成され、
前記第1および第2リードのうち前記第1リードのみが、第1接続材料、前記モールド樹脂の少なくとも一部、および前記第1パッドの少なくとも一部とともに樹脂部材で覆われており、
前記樹脂部材は、前記第1リードおよび前記モールド樹脂と前記回路基板との間に入り込む下層樹脂部材と、前記第1リードに対し前記下層樹脂部材よりも上層に配置される上層樹脂部材とを有した構成であり、
前記下層樹脂部材と前記上層樹脂部材とは、一体に樹脂成形されていることを特徴とする混成集積回路装置。 - 請求項2から5のいずれか一項に記載の混成集積回路装置の製造方法であって、
前記下層樹脂部材と前記上層樹脂部材とは、軟化した状態の各々の樹脂を同時に硬化させることを特徴とする混成集積回路装置の製造方法。
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