JP5355867B2 - 集積回路素子 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂パッケージで封止された集積回路素子に関する。

特許文献１は、従来の集積回路素子を開示している。この集積回路素子は、概略的に、図１１に示される構造を有している。集積回路素子９０は、樹脂パッケージ９１と、配線基板９２と、機能部品９３と、複数の端子ピン９４と、を備えている。樹脂パッケージ９１は、配線基板９２の全体を覆っている。配線基板９２は、機能部品９３と各端子ピン９４を電気的に接続する。機能部品９３は、例えば、ＩＣチップ、抵抗、および、ダイオードなどである。

この樹脂パッケージ９１は、図１２に示すように、樹脂成形により形成される。具体的には、配線基板９２、機能部品９３、および端子ピン９４は、金型９９Ａおよび９９Ｂによって一緒に包囲される。次に、金型９９Ａおよび９９Ｂが密閉する空間に樹脂が流し込まれることにより、樹脂パッケージ９１が形成される。

図１３は、図１２の成形工程を端子ピン９４の長さ方向から見た平面図である。同図より明らかなように、金型９９Ａおよび９９Ｂは、樹脂パッケージ９１を作るための密閉空間を提供するために、端子ピン９４を回避するジグザグ形状を含む、複雑な形状を有する必要がある。

特開平７−１８３６２６号公報

複雑な形状を有することで、金型は高価になる。さらに、回路の設計変更の要望に応じて端子ピンの数または位置を変更する場合、新たな金型が必要となる。金型を作るためのそのようなコストは、集積回路素子のコストを上昇させてしまう。加えて、金型を作製するための時間は、製造者にとって負担となりうる。

したがって、本発明は、複雑な金型を必要としない廉価な集積回路素子を提供することを目的とする。

本発明の第１の側面によって提供される集積回路素子は、複数の貫通孔、および厚さ方向に対して平行である周端面を有する平面状のベースプレートと、機能部品と、上記機能部品と導通し、かつ、上記各貫通孔を貫通する複数の端子ピンと、上記機能部品を包み込むように、上記ベースプレートの片面に成型されており、かつ上記ベースプレートの上記周端面と面一とされた周側面を有する樹脂パッケージと、を具備する。

このベースプレートを採用することにより、本発明における樹脂パッケージを形成するための金型の形状は単純化される。このため、金型の作製にかかるコストは低減される。ひいては、集積回路素子のコストが低減される。

好ましくは、上記各端子ピンの各貫通孔への貫通は、圧入により行われており、上記樹脂パッケージは、熱可塑性樹脂からなる。

好ましくは、上記複数の貫通孔は２列に並んでいる。

好ましくは、上記集積回路素子は、上記機能部品と上記各端子ピンとを導通させる配線基板をさらに含む。さらに好ましくは、上記ベースプレートと上記配線基板とは離間している。さらに好ましくは、上記配線基板は、上記ベースプレートに対して平行に配置されている。

本発明の第２の側面によって提供される集積回路素子は、複数の貫通孔、および周端面を有する平面状のベースプレートと、機能部品と、上記機能部品と導通し、かつ、上記各貫通孔を貫通する複数の端子ピンと、上記機能部品を包み込むように、上記ベースプレートの片面に成型されており、かつ上記ベースプレートの周端面と面一とされた周側面を有する樹脂パッケージと、を具備する集積回路素子であって、上記機能部品と上記各端子ピンとを導通させる配線基板をさらに含み、上記配線基板は、上記ベースプレートに対して平行に配置されている。好ましくは、上記ベースプレートと上記配線基板とは離間している。好ましくは、上記各端子ピンの各貫通孔への貫通は、圧入により行われており、上記樹脂パッケージは、熱可塑性樹脂からなる。好ましくは、上記複数の貫通孔は２列に並んでいる。

本発明の第３の側面によって提供される集積回路素子の製造方法は、周端面を有する平面状のベースプレートを準備する工程と、上記ベースプレートに複数の貫通孔を設ける工程と、上記各貫通孔に端子ピンを挿入する工程と、上記各端子ピンを機能部品と導通させる工程と、上記ベースプレートの上記周端面と金型の内周側面とを接触させることによって、上記ベースプレートおよび上記金型によって囲まれるとともに、上記機能部品を包囲する空間を作る工程と、上記空間に樹脂を流し込むことによって、樹脂パッケージを形成する工程と、からなる。

本製造方法によれば、前述の通り、ベースプレートの採用が、金型のコスト、ひいては、集積回路素子のコストの低減を可能にする。

図１〜４は、本発明の第１実施形態を示している。

図１に示すように、集積回路素子１０は、樹脂パッケージ１１、配線基板１２、機能部品１３、および、複数の端子ピン１４を有している。樹脂パッケージ１１は、配線基板１２および機能部品１３を覆っている。配線基板１２は、典型的には、プリント配線基板である。配線基板１２は、各端子ピン１４と機能部品１３を接続するか、または、一部の端子ピン１４どうしを接続する役割を果たしている。機能部品１３は、例えば、ＩＣチップ、抵抗、および、ダイオードなどである。機能部品１３と各端子ピン１４はいずれも、ハンダ１７によって、配線基板１２が有するパッド１６に導通している。パッド１６は、集積回路素子１０が搭載すべき回路の一部として機能するものである。

さらに、集積回路素子１０は、特徴的に、ベースプレート１５を有している。ベースプレート１５は、例えばガラスエポキシ樹脂などの、絶縁性の材料でできている。ベースプレート１５には、複数の貫通孔１８が設けられている。各貫通孔１８には、端子ピン１４が挿入されている。各貫通孔１８の大きさは、ベースプレート１５が端子ピン１４を堅強に支持できるほど充分に小さい。

図２は、集積回路素子１０の最初の製造工程を示している。配線基板１２に機能部品１３が実装される。そして、ベースプレート１５の貫通孔１８に、典型的には圧入によって、端子ピン１４が挿入されている。したがって、各端子ピン１４は、ベースプレート１５に対して密着し、ベースプレート１５によって堅強に支持されている。次に、各端子ピン１４の一端は、パッド１６に対してハンダ付けされる。

図３は、次の製造工程を示している。２つの金型１９Ａおよび１９Ｂがベースプレート１５の側面に押し当てられる。それにより、密閉された空間が、ベースプレート１５、および金型１９Ａおよび１９Ｂによって作られる。この空間は、配線基板１２、機能部品１３、および各端子ピン１４の一部を収容している。

次に、当該空間に材料樹脂が流し込まれ、これによって樹脂パッケージ１１が形成される。樹脂パッケージ１１は、配線基板１２、機能部品１３、各端子ピン１４の一部、および、ベースプレート１５の片面を覆う。特別な不利益がない限り、いかなる樹脂をも樹脂パッケージ１１の材料として用いることができる。しかしながら、熱可塑性樹脂を採用すればより有利である。熱可塑性樹脂は、熱硬化性樹脂と比較して、金型の内部の空間に流し込むのに必要とされる圧力が小さい。この圧力の小ささは、材料樹脂が、貫通孔１８の端子ピン１４によって占められないわずかな隙間から漏れ出る事態を、回避するのに役立つ。さらに、この圧力の小ささは、材料樹脂が端子ピン１４を外部へ押し出してしまう事態をも、回避するのに役立つ。

図４は、図３に示した配置を、端子ピン１４の長さ方向から見た平面図である。各金型１９Ａおよび１９Ｂは、単純な形状を有しており、ベースプレート１５の輪郭とだけ接触している。すなわち、金型１９Ａおよび１９Ｂは、安価に作製される。加えて、集積回路素子１０が搭載すべき回路に設計変更が行われる場合にも、同一の金型１９Ａおよび１９Ｂを引き続き使用することができる。つまり、端子ピン１４の数や位置の変更は、ベースプレート１５の貫通孔１８の変更によってのみ対応することができ、金型１９Ａおよび１９Ｂの形状の変更を招かない。

図５〜７は、本発明の第２実施形態を示している。図５より明らかなように、本実施形態による集積回路素子２０は、端子ピン１４が２列に配置されている点が、第１の実施形態と異なっている。本実施形態の持つ第１の実施形態と同一の要素には、同一の参照番号を付し、説明を適宜省略することとする。

図６は集積回路素子２０の最初の製造工程を示している。ベースプレート１５には、２列に並んだ貫通孔１８が設けられている。各貫通孔１８には、端子ピン１４が挿入されている。したがって、端子ピン１４は、ベースプレート１５と密着し、ベースプレート１５によって堅強に支持されている。端子ピン１４の２つの列の間隔は、配線基板１２の厚さと整合するように決められている。このため、端子ピン１４のいずれもが、ハンダ付けなどにより、配線基板１２のパッド１６と導通する。

図７は次の製造工程を示している。樹脂パッケージ１１の製造に用いられる金型１９Ａおよび１９Ｂは、ベースプレート１５と接触させて用いられる。本実施形態においても第１の実施形態と同様に、金型１９Ａおよび１９Ｂは、単純な形状を有し、かつ、端子ピン１４の異なる配置に対しても共通して用いることができる。

図８〜１０は、本発明の第３実施形態を示している。図８から明らかなように、本実施形態による集積回路素子３０は、配線基板１２がベースプレート１５と平行に配置されている点が、第２の実施形態と異なっている。本実施形態の持つ、これまでに説明した実施形態と同一の要素には、同一の参照番号を付し、説明を適宜省略することとする。

図９は集積回路素子３０の最初の製造工程を示している。各端子ピン１４には、つば３１が設けられている。このつば３１は、配線基板１２を支持するためのものである。配線基板１２は、貫通孔を備えた複数のパッド１６を有している。パッド１６は、集積回路素子３０が搭載すべき回路の一部として機能する。端子ピン１４の一端は、パッド１６が有する貫通孔に挿入されており、かつ、ハンダ１７によってパッド１６と導通する。

図１０は次の製造工程を示す。樹脂パッケージ１１の製造に用いられる金型１９Ａおよび１９Ｂは、ベースプレート１５と接触させて用いられる。本実施形態においても、金型１９Ａおよび１９Ｂは、単純な形状を有し、かつ、端子ピン１４の異なる配置に対しても共通して用いることができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明の各部の具体的な構成は、適宜に変更可能である。例えば、集積回路素子は、複数の配線基板を含んでもよい。端子ピンと配線基板の接続は、ハンダ付けではなく、コネクタによって行ってもよい。端子ピンは折り曲げられて、他の回路基板への面実装のために用いられてもよい。配線基板は、プリント配線基板以外のもの、例えばリードフレームであってもよい。配線基板はベースプレートに対して、垂直でも平行でもなく、傾斜して配置されてもよい。機能部品と端子ピンとの接続は、配線基板によらず、直接のハンダ付けによって行ってもよい。さらに、樹脂パッケージの成形において、金型は、ベースプレートの側面以外の箇所、例えば上面に押し当てられてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る集積回路素子の構造を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る集積回路素子の最初の製造工程を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る集積回路素子の２番目の製造工程を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る集積回路素子の２番目の製造工程を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る集積回路素子の構造を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る集積回路素子の最初の製造工程を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る集積回路素子の２番目の製造工程を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る集積回路素子の構造を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る集積回路素子の最初の製造工程を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る集積回路素子の２番目の製造工程を示す断面図である。 従来の集積回路素子の構造を示す斜視図である。 従来の集積回路素子の製造工程を示す断面図である。 従来の集積回路素子の製造工程を示す平面図である。

符号の説明

１０、２０、３０ 集積回路素子
１１ 樹脂パッケージ
１２ 配線基板
１３ 機能部品
１４ 端子ピン
１５ ベースプレート
１６ パッド
１７ ハンダ
１８ 貫通孔
１９Ａ、１９Ｂ 金型
３１ つば

Claims (4)

1. 複数の貫通孔、および周端面を有する平面状のベースプレートと、
   機能部品と、
   上記機能部品と導通し、かつ、上記各貫通孔を貫通する複数の端子ピンと、
   上記機能部品を包み込むように、上記ベースプレートの片面に成型されており、かつ上記ベースプレートの周端面と面一とされた周側面を有する樹脂パッケージと、
   を具備する集積回路素子であって、
   上記機能部品と上記各端子ピンとを導通させる配線基板をさらに含み、
   上記配線基板は、上記ベースプレートに対して平行に配置されている、集積回路素子。
2. 上記ベースプレートと上記配線基板とは離間している、請求項１に記載の集積回路素子。
3. 上記各端子ピンの各貫通孔への貫通は、圧入により行われており、上記樹脂パッケージは、熱可塑性樹脂からなる、請求項１または２に記載の集積回路素子。
4. 上記複数の貫通孔は２列に並んでいる、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の集積回路素子。

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