JP5749468B2 - 回路装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は回路装置およびその製造方法に関し、特に、大電流のスイッチングを行うパワー系の半導体素子と、この半導体素子を制御する制御素子が内蔵された回路装置およびその製造方法に関する。
図９を参照して、従来の混成集積回路装置１００の構成を説明する（下記特許文献１を参照）。矩形の基板１０１の表面には、絶縁層１０２を介して導電パターン１０３が形成され、この導電パターン１０３に回路素子が固着されて、所定の電気回路が形成される。ここでは、回路素子として半導体素子１０５Ａおよびチップ素子１０５Ｂが、導電パターン１０３に接続されている。リード１０４は、基板１０１の周辺部に形成された導電パターン１０３から成るパッド１０９に接続され、外部端子として機能している。封止樹脂１０８は、基板１０１の表面に形成された電気回路を封止する機能を有する。
半導体素子１０５Ａは、例えば数アンペア〜数百アンペア程度の大電流が通過するパワー系の素子であり、発熱量が非常に大きい。このことから、半導体素子１０５Ａは、導電パターン１０３に載置されたヒートシンク１１０の上部に載置されていた。ヒートシンク１１０は、例えば縦×横×厚み＝１０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍ程度の銅等の金属片から成る。
特開平５−１０２６４５号公報
上記した構成を備える混成集積回路装置１００には、例えば、動作に伴う発熱量が多いインバータ回路が内蔵される。インバータ回路で大電流の直流電力を交流電力に変換することにより多量の熱が発生しても、発生した熱は基板１０１を経由して良好に外部に放出される。
しかしながら、このような構成の混成集積回路装置１００では、半導体素子１０５Ａのスイッチングを制御する制御素子を混成集積回路装置１００とは別途に用意する必要があり、このことがコスト高を招いていた。また、回路基板１０１の上面に、半導体素子１０５Ａと共に制御素子を実装することも可能である。しかしながら、このようにすると、熱伝導性に優れた基板１０１を経由して、半導体素子１０５Ａから発生した熱が制御素子に伝導して制御素子が過熱状態と成り誤作動を招く恐れがあった。
更に、インバータ回路等の大電流を変換する回路を基板１０１の上面に形成すると、電流容量を確保するために導電パターン１０３の幅を広くする必要がり、このことが混成集積回路装置１００の小型化を阻害していた。
本発明は、上述した問題を鑑みてなされ、本発明の主な目的は、放熱性に優れた小型の回路装置およびその製造方法を提供することにある。
本発明の回路装置は、第１基板と、外部に露出するリード部と前記第１基板の上面に固着されたアイランド部とを有するリードと、前記リードの前記アイランド部に実装された第１回路素子と、前記第１回路素子と電気的に接続される第２回路素子が実装されると共に、前記第１基板と重畳する位置で前記リードに接続された第２基板と、前記第１基板、前記第２基板、前記第１回路素子および前記第２回路素子を被覆する封止樹脂と、を備え、前記リードの内側の端部は、前記第１回路素子と接続されるボンディング部と、前記第２基板を支持する支持部とに枝分かれすることを特徴とする。
本発明の回路装置の製造方法は、複数のリードから成るリードフレームを用意する工程と、前記リードの一部に設けたアイランド部の上面に第１回路素子を実装し、前記アイランド部の下面を第１基板の上面に固着すると共に、第２回路素子が実装された第２基板を前記リードで支持する工程と、前記第１基板、前記第１回路素子、前記第２基板および前記第２回路素子を封止する工程と、を備え、第２基板を前記リードで支持する工程では、内側の端部で枝分かれする前記リードの一方側であるボンディング部と前記第１回路素子とを接続し、内側の端部で枝分かれする前記リードの他方側である支持部で前記第２基板を支持することを特徴とする。
本発明によれば、例えば大電流のスイッチングを行うトランジスタである第１回路素子を第１基板に実装し、この半導体素子を制御する第２回路素子が実装された第２基板を、第１回路素子に重畳して配置している。このようにすることで、発熱量が大きい第１回路素子と、この第１回路素子を制御する第２回路素子を１つの回路装置に内蔵することが可能となる。
更に本発明によれば、リードの一部から成るアイランド部の上面に第１回路素子を実装し、このアイランド部の下面を第１基板の上面に固着している。このことにより、第１回路素子を通過した大電流を、従来の導電パターンを経由せずに外部に取り出すことが可能となる。従って、幅広な導電パターンが第１基板の上面から排除されるので、装置全体が小型化される。
本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は断面図である。 本発明の回路装置を示す平面図であり、（Ａ）はリードの構成を示す平面図であり、（Ｂ）は制御基板を示す平面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、本発明の回路装置を部分的に示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、本発明の回路装置を部分的に示す断面図である。 本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）は組み込まれるインバータ回路を示す回路図であり、（Ｂ）はリードを抜き出して示す平面図であり、（Ｃ）はリードを示す断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は平面図である。 背景技術の混成集積回路装置を示す断面図である。
図１から図５を参照して、先ず、回路装置の一例として混成集積回路装置１０の構造を説明する。
図１を参照して、本形態の混成集積回路装置１０の構成を説明する。図１（Ａ）は混成集積回路装置１０を斜め上方から見た斜視図である。図１（Ｂ）は混成集積回路装置１０の断面図である。
図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照して、混成集積回路装置１０は、トランジスタ２２等の回路素子（第１回路素子）が配置された回路基板１２（第１基板）と、トランジスタ２２を制御する制御素子４２等（第２回路素子）が実装された制御基板（第２基板）とが重畳して配置されており、回路基板１２および制御基板１４は封止樹脂１６により一体的に樹脂封止されている。更に、回路基板１２の上面に配置されたトランジスタ２２や、制御基板１４の上面に実装された制御素子４２も、封止樹脂１６により被覆されている。更にまた、回路基板１２および制御基板１４に配置された各回路素子は、リード１８、２０を経由して外部と接続される。
回路基板１２は、アルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等の金属を主材料とする金属基板である。回路基板１２の具体的な大きさは、例えば、縦×横×厚さ＝３０ｍｍ×１５ｍｍ×１．５ｍｍ程度である。回路基板１２としてアルミニウムより成る基板を採用した場合は、回路基板１２の両主面はアルマイト処理される。ここでは、回路基板１２の上面および側面が封止樹脂１６により被覆されて、下面は外部に露出している。このことにより、露出する回路基板１２の下面にヒートシンクを当接させることが可能となり、放熱性が向上される。また、耐湿性および絶縁耐圧性を確保するために、回路基板１２の下面を封止樹脂１６で被覆しても良い。
制御基板１４は、ガラスエポキシ基板等の安価な絶縁材料からなる基板であり、上面または両主面に厚みが５０μｍ程度の導電パターンが形成されている。制御基板１４には、回路基板１２に配置されたトランジスタ２２を制御する制御素子４２や、チップ抵抗やチップコンデンサ等の受動素子が配置されている。これらの素子は動作時の発熱が小さいので、放熱性に劣る材料からなる制御基板１４であっても十分に対処可能である。ここで、図１（Ｂ）では、ＬＳＩである制御素子４２は樹脂封止されたパッケージの状態で制御基板１４の上面に実装されているが、ベアチップの状態で制御基板１４の上面に実装されても良い。
図１（Ｂ）を参照すると、紙面上の左側にリード１８が設けられ、右側にリード２０が設けられている。これらのリード１８、２０は、装置の外部端子として機能するだけではなく、回路基板１２および制御基板１４を製造工程で機械的に支持する機能も備えている。更には、リード２０は、回路基板１２の上面に配置されたトランジスタ２２等と、制御基板１４の上面に配置された制御素子４２とを電気的に接続する経路の一部としても機能している。ここでは、封止樹脂１６の対向する２つの側面からリードが外部に導出されているが、１つの側面または４つの側辺から複数のリードが外部に導出されるようにしても良い。
リード１８は、回路基板１２の一側辺に沿って複数個が設けられている。このリード１８には、制御基板１４を機械的に支持するリードと、トランジスタ２２等の回路素子が実装されるリードが含まれる。図１（Ｂ）を参照すると、リード１８は、内側から、アイランド部２８、傾斜部３０、ボンディング部３４およびリード部３２から構成されている。アイランド部２８の上面にはトランジスタ２２およびダイオード２４が半田等の導電性固着剤を経由して固着されている。そして、アイランド部２８の下面は回路基板１２の上面に固着されている。このことにより、トランジスタ２２およびダイオード２４が動作時に発生した熱は、アイランド部２８および回路基板１２を経由して良好に外部に放出される。更に、リード１８の中間部に、傾斜部３０を設けることにより、回路基板１２の左上部の端部がリード１８と離間して、両者のショートが防止される。また、ボンディング部３４は、金属細線２６（例えば直径が２０μｍ〜５００μｍのアルミワイヤ）を経由してトランジスタ２２およびダイオード２４と接続される部位である。金属細線２６を介した接続構造は図５（Ｂ）を参照して後述する。
更に、一部のリード１８では、内側の端部が上方を向くように曲折加工されている。このように加工されたリード１８の端部にて、制御基板１４が支持されている。この部位の詳細は図４を参照して後述する構造と同様である。
リード２０は、リード１８に対向する位置に複数個が設けられている。リード２０の内側に設けられたボンディング部３６は、リード１８のアイランド部２８に実装されたトランジスタ２２と、電気的に接続されている。また、リード２０の内側の端部は枝分かれして、上方に向かって曲折されて制御基板１４を機械的に支持している。
リード１８とリード２０との機能は異なる。具体的には、図１（Ｂ）で左側に配置されたリード１８は、トランジスタ２２やダイオード２４が実装される。そして、これらの素子から成るインバータ回路により変換される直流電流や、変換後の交流電流がリード１８を通過する。一方、紙面上にて右側のリード２０は、回路基板１２の上面に配置されるトランジスタ２２の制御電極と、制御基板１４に実装される制御素子４２とを接続する働きを有する。
図２（Ａ）を参照してリード１８、２０の構成を説明する。この図を参照して、リード１８Ａ−１８Ｊと、リード２０Ａ−２０Ｌは、互いに対向するように配置されている。
リード１８Ａ−１８Ｊの中で、端部に配置されたリード１８Ａ、１８Ｊは、図１（Ｂ）に示す制御基板１４を機械的に支持するためのリードであり、紙面上における上方端部が制御基板１４の下面に接触する。リード１８Ｂは、外部から直流電流が供給されるリードであり、電流値を検出するための抵抗４５がリード１８Ｂ、１８Ｃの間に配置されている。
リード１８Ｄ−１８Ｉは、各々の上面に、３相のインバータ回路を構成するトランジスタおよびダイオードが実装されている。この事項の詳細は図５を参照して後述する。
リード２０Ａ−２０Ｌの中で、端部に配置されたリード２０Ａ、２０Ｌは、制御基板１４を機械的に支持するためのリードである。また、リード２０Ｃ、２０Ｄは、金属細線２６を経由して夫々がリード１８Ｂ、１８Ｃと接続され、電流値を検出するために用いられる。
リード２０Ｆ−２０Ｊは、リード１８Ｄ−１８Ｉに実装されたトランジスタの制御電極と接続されている。そして、例えばリード２０Ｅの内側の端部は、ボンディング部３６と支持部３８に枝分かれしている。ボンディング部３６は、金属細線２６を経由して、リード１８Ｄに実装されたトランジスタの制御電極と接続される。そして、支持部３８は制御基板１４と接続される（図１（Ｂ）参照）。このことにより、リード２０Ｅを経由して、リード１８Ｄに実装されたトランジスタと、制御基板１４に実装された制御素子４２とが電気的に接続される。リード２０Ｅの支持部３８と制御基板１４とが接続される構造は、図４を参照して後述する。
図２（Ｂ）は、上記したリードの上方に配置される制御基板１４を示す平面図である。この図を参照すると、制御基板１４の上面には所定形状の導電パターン５０が形成され、この導電パターン５０に制御素子４２やチップ素子等の受動素子が接続されている。
制御基板１４の紙面上における上側側辺に沿って複数個のパッドが設けられている。これらのパッドの内、端部の裏面に配置されたパッド５０Ａ、５０Ｂは、図２に示したリード２０Ａ、２０Ｌが固着されるパッドである。パッド５０Ａ、５０Ｂは、リードと固着するためのものであり、電気信号が通過しない所謂ダミーパッドである。また、中間部に設けられたパッドは、図２（Ａ）に示すリード２０Ｂ−２０Ｊと接続されて、制御信号が通過するパッドとして機能する。
制御基板１４の紙面上に於ける下側側辺の両端にパッド５０Ｃ、５０Ｄが配置されている。これらのパッドは、図２（Ａ）に示すリード１８Ａ、１８Ｊの端部と固着されて、制御基板１４を機械的に支持するためのパッドである。
上記した各パッドにリードが固着される構造は図４を参照して後述する。
図３（Ａ）および図３（Ｂ）の断面図を参照して、リードのアイランド部２８が回路基板１２の上面に固着される構造を説明する。
図３（Ａ）を参照して、アルミニウム等の金属からなる回路基板１２の上面は、絶縁層４４により被覆されている。絶縁層４４は、ＡＬ２Ｏ３等のフィラーが例えば６０重量％〜８０重量％程度に高充填されたエポキシ樹脂等から成る。そして、絶縁層４４の上面に、厚みが５０μｍ程度の銅等の金属からなる導電パターン４６が形成され、この導電パターン４６の上面に半田等の固着材４８を介して、リードのアイランド部２８が固着されている。このことにより、トランジスタ２２が動作時に発生する熱は、アイランド部２８、固着材４８、導電パターン４６および回路基板１２を経由して外部に放出される。
図３（Ｂ）では、絶縁層４４の上面に導電パターンが形成されず、アイランド部２８の下面は、導電性又は絶縁性の固着材４８を介して絶縁層４４の上面に固着されている。
図４（Ａ）を参照して、リード２０が制御基板１４と接続される構成を説明する。リード２０の内側の先端部は、支持部３８とボンディング部３６に枝分かれしており、支持部３８は上方に曲折加工されている一方、ボンディング部３６は下方に曲折加工されている。ボンディング部３６は金属細線２６を経由してトランジスタ２２の制御電極と接続され、支持部３８は制御基板１４と接続される。
具体的には、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁材料から成る基材の上面に導電パターン５０が形成されており、下面にも導電パターン５２がパッド状に形成されている。また、上面の導電パターン５０と下面の導電パターン５２とは、制御基板１４を貫通する貫通電極５４により接続されている。そして、制御基板１４の下面に設けた導電パターン５２が、導電性の固着材を介して支持部３８と接続されている。このことにより、制御基板１４の上面に実装された制御素子４２と、回路基板１２の上面に配置されたトランジスタ２２が、リード２０を経由して接続される。従って、制御素子４２から供給される制御信号に基づいて、トランジスタ２２がスイッチング動作を行う。
図４（Ｂ）を参照して、リード２０の支持部３８と制御基板１４とを、金属細線２６を経由して接続しても良い。具体的には、金属細線２６の一端が制御基板１４の上面に配置された導電パターン５０に接続され、他端が支持部３８の上面に接続される。この場合は、制御基板１４の裏面に導電パターンを設ける必要がなくなり、更に制御基板１４を貫通する貫通電極も不要となる。
図５を参照して、混成集積回路装置１０に３相のインバータ回路が組み込まれた場合の構成を説明する。図５（Ａ）はインバータ回路の回路図であり、図５（Ｂ）はリードの構成を示す平面図であり、図５（Ｃ）はリード１８の断面図である。
図５（Ａ）を参照して、インバータ回路５６は、６個のＩＧＢＴ（Ｑ１−Ｑ６）と６個のダイオード（Ｄ１−Ｄ６）から構成され、Ｑ１−Ｑ３がハイサイド側のトランジスタであり、Ｑ４−Ｑ６がローサイド側のトランジスタである。そして、各ＩＧＢＴ（Ｑ１−Ｑ６）のコレクタ電極およびエミッタ電極には、逆並列にフライホイールダイオード（Ｄ１−Ｄ６）が接続されている。この様に、フライホイールダイオードをＩＧＢＴに対して逆並列に接続させることで、誘導性負荷に発生する逆起電力からＩＧＢＴが過電圧破壊されないように保護される。
このような構成により、インバータ回路５６に入力された直流電力は３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の交流電力に変換され、この交流電力により負荷であるモータＭが駆動回転される。
また、ＩＧＢＴ（Ｑ１）とＩＧＢＴ（Ｑ４）とは直列に接続されており、排他的にオン／オフ制御されて両素子の中間点からＵ相の交流電力がリードを経由して外部に出力される。また、ＩＧＢＴ（Ｑ２）とＩＧＢＴ（Ｑ５）とは直列に接続されており、排他的にオン／オフする両素子の中間点からＶ相の交流電力が外部に出力される。更に、直列接続されるＩＧＢＴ（Ｑ３）とＩＧＢＴ（Ｑ６）は排他的にオン／オフし、両者の中間点からＷ相の交流電力が外部に出力される。また、各ＩＧＢＴのスイッチングは、図１（Ｂ）に示す制御素子４２により制御されている。
図５（Ｂ）を参照して、リード１８Ｄ−１８Ｊが備える各アイランド部２８Ｄ−２８Ｊの上面には、ＩＧＢＴおよびダイオードが半田等の導電性固着剤を介して固着されている。具体的には、リード１８Ｄのアイランド部２８ＤにはＩＧＢＴ（Ｑ１）とダイオードＤ１が実装され、リード１８Ｅのアイランド部２８ＥにはＩＧＢＴ（Ｑ２）とダイオードＤ２が実装される。そして、リード１８Ｆのアイランド部２８ＦにはＩＧＢＴ（Ｑ３）とダイオードＤ３が実装され、リード１８Ｊのアイランド部２８Ｊには３つのＩＧＢＴ（Ｑ４−Ｑ６）とダイオードＤ４−Ｄ６が実装されている。ここで、各ＩＧＢＴの裏面に設けられたコレクタ電極およびダイオードのカソード電極が、各アイランド部の上面に半田等の導電性接合材を介して接続される。
そして、各アイランドに実装されたトランジスタおよびダイオードは、インバータ回路を構成するために金属細線を経由して接続される。本形態では、各リードのアイランド部に実装されたトランジスタおよびダイオードは、金属細線を経由して隣接するリードのボンディング部と接続されている。
具体的には、リード１８Ｄのアイランド部２８Ｄに実装されたＩＧＢＴ（Ｑ１）のエミッタ電極およびダイオードＤ１のアノード電極は、金属細線２６を経由して、リード１８Ｃのボンディング部３４Ｃに接続されている。また、リード１８Ｅのアイランド部２８Ｅに実装されたＩＢＧＴ（Ｑ２）のエミッタ電極およびダイオードＤ２のアノード電極は、金属細線２６を経由して、リード１８Ｄのボンディング部３４Ｄに接続されている。更に、リード１８Ｆのアイランド部２８Ｆに実装されたＩＢＧＴ（Ｑ３）のエミッタ電極およびダイオードＤ３のアノード電極は、金属細線２６を経由して、リード１８Ｅのボンディング部３４Ｅに接続されている。
更にまた、直流電源のマイナス側に接続されるアイランド部２８Ｊに実装されたＩＧＢＴ（Ｑ４−Ｑ６）およびＤ４−Ｄ６は、リード１８Ｄ−１８Ｆのボンディング部３４Ｄ−３４Ｆに接続される。具体的には、ＩＧＢＴ（Ｑ４）のエミッタ電極およびダイオードＤ４のアノード電極が、金属細線２６を経由して、リード１８Ｄのボンディング部３４Ｄと接続される。また、ＩＧＢＴ（Ｑ５）のエミッタ電極およびダイオードＤ５のアノード電極が、金属細線２６を経由して、リード１８Ｅのボンディング部３４Ｅと接続される。また、ＩＧＢＴ（Ｑ６）のエミッタ電極およびダイオードＤ６のアノード電極が、金属細線２６を経由して、リード１８Ｆのボンディング部３４Ｆと接続される。
本形態では、このように隣接したリード同士で金属細線による接続を行っている。更には、ＩＧＢＴ（Ｑ４）およびダイオードＤ４とリード１８Ｄのボンディング部３４Ｄとを接続する金属細線２６は、リード１８Ｅ、１８Ｆの上方を飛び越えて形成されている。ここで、リード１８Ｃ−１８Ｊが全体的に平坦な状態であると、このように複雑に形成される金属細線２６同士が接触してショートを起こす恐れがある。本形態では、図５（Ｃ）に示すように、金属細線が接続されるボンディング部３４は、傾斜部３０を経由してアイランド部２８よりも上方に位置している。このことにより、インバータ回路を構成するために金属細線を複雑な形状に形成しても、金属細線同士が接触してショートすることが防止されている。
更に本形態では、図１（Ｂ）に示すように、回路基板１２の上面には導電パターンを形成せず、回路基板１２の上面に載置されたリード１８のアイランド部２８にトランジスタ２２およびダイオード２４を実装している。即ち、本形態のリード１８は外部出力端子として機能しているだけではなく、背景技術の導電パターンの機能も備えている。リード１８のアイランド部２８の厚みは例えば５００μｍ程度であり、背景技術にて回路基板の上面に形成されていた導電パターンの厚み（５０μｍ）よりも厚く形成されている。従って、数十アンペア程度の大電流に対処するために従来では薄い導電パターンを広く形成していたが、本形態では厚いリード１８自体が広い断面積を有するので、リード１８が占有する面積を従来の導電パターンよりも狭くすることが可能となる。このことが、装置全体の小型化に寄与する。
更にまた、本形態では、図１（Ｂ）を参照して、回路基板１２に配置されたトランジスタ２２の動作を制御する制御素子４２を、回路基板１２とは別体の制御基板１４に配置している。このようにすることで、使用状況下にて高温となるトランジスタ２２と制御素子４２とを熱的に分離することが可能となる。更に本形態では、上記したように、トランジスタ２２から発生した熱は金属からなる回路基板１２を経由して良好に外部に放出される。従って、トランジスタ２２の発熱に伴う制御素子４２の過熱が防止される。
図６から図８を参照して、次に、上述した構成の混成集積回路装置１０の製造方法を説明する。
図６を参照して、先ず、多数個のリード１８、２０が設けられたリードフレーム５８を用意する。図６（Ａ）は、リードフレーム５８に設けられる１つのユニット６０を示す平面図であり、図６（Ｂ）はユニット６０を示す断面図である。
図６（Ａ）を参照して、ユニット６０は、一つの混成集積回路装置を構成する多数のリード１８、２０から成り、個々のリード１８、２０の一端は回路基板１２が載置される領域内に位置する。リード１８は、紙面上にてユニット６０内部の左側に配置されており、上記したように、トランジスタやダイオードが実装されるアイランド部２８が設けられている。リード２０は、紙面上にて右側に配置されており、外部接続端子として機能すると共に、トランジスタの制御電極の接続および、制御基板を機械的に支持する役割を有する。
リードフレーム５８には、このような構造を有する複数のユニット６０が、額縁状の外枠６４の内部に設けられており、以下の工程は各ユニット６０に対して一括して行われる。
図６（Ｂ）に示すように、リード２０の途中部分は曲折加工された傾斜部であり、上方に曲折されて後に制御基板を支持する支持部３８が内側の端部に設けられている。また、後に実装されるトランジスタの制御電極と接続されるボンディング部３６も、リード２０の端部に設けられている。また、紙面上左側のリード１８の途中部分にもプレス加工により曲折された傾斜部３０が設けられている。そして、傾斜部３０とリード部３２との間に、ワイヤボンディングの為のボンディング部３４が設けられている。
図７を参照して、次に、リードに回路素子および各基板を固着する。図７（Ａ）は本工程を示す平面図であり、図７（Ｂ）は断面図である。図７（Ａ）では、回路基板１２および制御基板１４が配置される領域を点線にて示している。
具体的は、先ず、リード１８のアイランド部２８に、半田等の導電性接着材を経由してトランジスタ２２の裏面電極を固着する。同様に、ダイオード２４の裏面電極を固着する。次に、トランジスタ２２の電極を、金属細線２６を経由して、リード１８の中間部に設けたボンディング部３４と接続する。同様に、金属細線２６を経由して、トランジスタ２２の制御電極（ゲート電極）をリード２０のボンディング部３６と接続する。
更に、図７（Ｂ）を参照して、回路基板１２の上面にリード１８のアイランド部２８を固着する。アイランド部２８の下面が回路基板１２の上面に固着される構造は、図３（Ａ）に示すように回路基板１２の上面に形成された導電パターン４６に固着されてもよいし、図３（Ｂ）に示すように回路基板１２の上面を被覆する絶縁層４４の上面に直に固着されても良い。
更に、リード１８の支持部３９およびリード２０の支持部３８に、制御基板１４を固着する。また、リード２０の支持部３８と制御基板１４の主面に設けられた導電パターンとを電気的に接続する。支持部３８と制御基板１４とが接続される構造は、図４に示した通りである。このような構成によって、回路基板１２および制御基板１４はリードフレーム５８に固定される。
図８を参照して、次に、回路基板１２および制御基板１４が被覆されるように封止樹脂を形成する。図８（Ａ）は金型を用いて回路基板１２をモールドする工程を示す断面図であり、図８（Ｂ）はモールドを行った後のリードフレーム５８を示す平面図である。
図８（Ａ）を参照して、先ず、上金型６８および下金型７０から形成されるキャビティ７２に、回路基板１２および制御基板１４をリードフレームに固定された状態で収納する。ここでは、上金型６８および下金型７０でリード１８、２０を挟持することにより、キャビティ７２内部に於ける回路基板１２および制御基板１４の位置を固定している。更に、金型に設けたゲートからキャビティ７２に樹脂を注入して、回路基板１２、制御基板１４および各回路素子等を封止する。本工程では、熱硬化性樹脂を用いたトランスファーモールドまたは、熱可塑性樹脂を用いたインジェクションモールドが行われる。ここで、回路基板１２を封止する構造としては、樹脂封止のみには限らず、ポッティング、ケース材による封止などでも良い。
図８（Ｂ）を参照して、上述したモールド工程が終了した後に、リード１８、２０をリードフレーム５８からプレス加工により分離する。具体的には、タイバー６２が設けられた箇所にてリード１８、２０を個別に分離し、図１に示すような混成集積回路装置をリードフレーム５８から分離する。
１０ 混成集積回路装置
１２ 回路基板
１４ 制御基板
１６ 封止樹脂
１８ リード
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ、１８Ｅ、１８Ｆ リード
１８Ｇ、１８Ｈ、１８Ｉ、１８Ｊ リード
２０ リード
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ リード
２０Ｇ、２０Ｈ、２０Ｉ、２０Ｊ、２０Ｋ、２０Ｌ リード
２２ トランジスタ
２４ ダイオード
２６ 金属細線
２８ アイランド部
２８Ｄ、２８Ｅ、２８Ｆ、２８Ｊ アイランド部
３０ 傾斜部
３２ リード部
３４ ボンディング部
３４Ｃ、３４Ｄ、３４Ｅ、３４Ｆ ボンディング部
３６ ボンディング部
３８ 支持部
３９ 支持部
４０ 導電パターン
４２ 制御素子
４４ 絶縁層
４５ 抵抗
４６ 導電パターン
４８ 固着材
５０ 導電パターン
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ パッド
５２ 導電パターン
５４ 貫通電極
５６ インバータ回路
５８ リードフレーム
６０ ユニット
６２ タイバー
６４ 外枠
６８ 上金型
７０ 下金型
７２ キャビティ
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６ ＩＧＢＴ
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６ ダイオード

Claims (10)

  1. 第１基板と、
    外部に露出するリード部と前記第１基板の上面に固着されたアイランド部とを有するリードと、
    前記リードの前記アイランド部に実装された第１回路素子と、
    前記第１回路素子と電気的に接続される第２回路素子が実装されると共に、前記第１基板と重畳する位置で前記リードに接続された第２基板と、
    前記第１基板、前記第２基板、前記第１回路素子および前記第２回路素子を被覆する封止樹脂と、
    を備え、
    前記リードの内側の端部は、前記第１回路素子と接続されるボンディング部と、前記第２基板を支持する支持部とに枝分かれすることを特徴とする回路装置。
  2. 前記リードには、前記第１基板の第１側辺に沿って配置されて前記アイランド部が設けられた複数の第１リードと、前記第１基板の他の側辺である第２側辺に沿って配置された複数の第２リードと、が含まれ、
    前記第１リードの前記アイランド部に前記第１回路素子が実装され、
    前記第２リードは接続手段を経由して前記第１回路素子と接続されることを特徴とする請求項１に記載の回路装置。
  3. 前記第１リードの前記リード部と前記アイランド部との間に、前記第１基板の主面から離間して前記第１回路素子と接続手段を経由して接続される第１ボンディング部が設けられることを特徴とする請求項２に記載の回路装置。
  4. 前記第ボンディング部は、前記第１基板の主面から離間して配置されることを特徴とする請求項１に記載の回路装置。
  5. 隣接する一方の前記第１リードの前記アイランド部に実装された前記第１回路素子と、隣接する他方の前記第１リードの前記第１ボンディング部とを、接続手段を経由して電気的に接続することを特徴とする請求項３に記載の回路装置。
  6. 前記第１基板の下面は前記封止樹脂から外部に露出することを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の回路装置。
  7. 前記第１回路素子は、インバータ回路を構成するトランジスタであり、
    前記第２回路素子は、前記トランジスタのスイッチングを制御する制御素子であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の回路装置。
  8. 複数のリードから成るリードフレームを用意する工程と、
    前記リードの一部に設けたアイランド部の上面に第１回路素子を実装し、前記アイランド部の下面を第１基板の上面に固着すると共に、第２回路素子が実装された第２基板を前記リードで支持する工程と、
    前記第１基板、前記第１回路素子、前記第２基板および前記第２回路素子を封止する工程と、
    を備え、
    第２基板を前記リードで支持する工程では、内側の端部で枝分かれする前記リードの一方側であるボンディング部と前記第１回路素子とを接続し、内側の端部で枝分かれする前記リードの他方側である支持部で前記第２基板を支持することを特徴とする回路装置の製造方法。
  9. 前記第１基板は、前記リードの前記アイランド部に固着されることにより、前記リードフレームに固定されることを特徴とする請求項８に記載の回路装置の製造方法。
  10. 前記リードは、外部に露出するリード部と、前記第１回路素子と接続手段を経由して接続されるボンディング部と、前記アイランド部とを有し、
    前記リードの前記アイランド部と前記ボンディング部との間に傾斜部が形成されることにより、前記ボンディング部を前記アイランド部よりも上方に配置することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の回路装置の製造方法。
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