JPH01225142A - 混成集積回路装置 - Google Patents
混成集積回路装置Info
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- JPH01225142A JPH01225142A JP5085888A JP5085888A JPH01225142A JP H01225142 A JPH01225142 A JP H01225142A JP 5085888 A JP5085888 A JP 5085888A JP 5085888 A JP5085888 A JP 5085888A JP H01225142 A JPH01225142 A JP H01225142A
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Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
- Mounting Of Printed Circuit Boards And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、試験装置や車輌等に装備するための、使用上
の温度差が大きい電子機器に使用する混成集積回路に関
するものである。
の温度差が大きい電子機器に使用する混成集積回路に関
するものである。
従来の技術
従来の混成集積回路は、第５図に示すように密閉ケース
により封止されるか、又は第６図に示すように凹型のキ
ャップにより気密封止されていたものである。これらの
図において、大型放熱板として作用する底板（９）上に
は、セラミック等の無機質絶縁材に厚膜導体を形成して
なる印刷配線基板（１）を、接着材（ｌＯ）によって接
着・支持している。この基板（１）には、−能動素子（
２）、受動素子（３）、リードフレーム（４）、ワイヤ
ポンディングパッド（５）等が、Ｓｎ／ＰｂやＩｎ／Ｐ
ｂ、 Ａｕ／Ｓｎ等をベース成分としたハンダ（６）に
より電気的に接続されると共に機械的に固着される。能
動素子であって発熱の大きなもの（２ａ）は基板（１）
から分離して放熱板（９）に固着された同様な無機質絶
縁材からなる絶縁板（８）上に、放熱板（７）を介して
支持される。放熱板（７〉と能動素子（２ａ）及び絶縁
板（８）との接着はハンダ（６）により、また絶縁板（
８）と大型放熱板（９）との固着はシリコン樹脂等の熱
硬化性接着剤（１０）により行われる。第５図の例にお
いて、外部接続端子としてのインサートリード（１１）
を貫通せしめた壁体からなる枠形樹脂製ケース（１２）
もまた、接着剤（１０）により大型放熱板（９）の縁部
に固着されている。発熱の大きな能動素子（２ａ）と基
板（１）上のワイヤポンディングパッド（５）はＡＩ、
Ａｕ等のワイヤ（１３）により電気的に接続される。イ
ンサートリード（１１）はハンダ（６）によりリードフ
レーム〈４）と電気的に接続される。
により封止されるか、又は第６図に示すように凹型のキ
ャップにより気密封止されていたものである。これらの
図において、大型放熱板として作用する底板（９）上に
は、セラミック等の無機質絶縁材に厚膜導体を形成して
なる印刷配線基板（１）を、接着材（ｌＯ）によって接
着・支持している。この基板（１）には、−能動素子（
２）、受動素子（３）、リードフレーム（４）、ワイヤ
ポンディングパッド（５）等が、Ｓｎ／ＰｂやＩｎ／Ｐ
ｂ、 Ａｕ／Ｓｎ等をベース成分としたハンダ（６）に
より電気的に接続されると共に機械的に固着される。能
動素子であって発熱の大きなもの（２ａ）は基板（１）
から分離して放熱板（９）に固着された同様な無機質絶
縁材からなる絶縁板（８）上に、放熱板（７）を介して
支持される。放熱板（７〉と能動素子（２ａ）及び絶縁
板（８）との接着はハンダ（６）により、また絶縁板（
８）と大型放熱板（９）との固着はシリコン樹脂等の熱
硬化性接着剤（１０）により行われる。第５図の例にお
いて、外部接続端子としてのインサートリード（１１）
を貫通せしめた壁体からなる枠形樹脂製ケース（１２）
もまた、接着剤（１０）により大型放熱板（９）の縁部
に固着されている。発熱の大きな能動素子（２ａ）と基
板（１）上のワイヤポンディングパッド（５）はＡＩ、
Ａｕ等のワイヤ（１３）により電気的に接続される。イ
ンサートリード（１１）はハンダ（６）によりリードフ
レーム〈４）と電気的に接続される。
密閉すべきケース内には、１回又は数回の注入・硬化で
ゲル状シリコン樹脂（１１５）を充填し、能動素子（２
）、（２ａ）と基板（１）の導体を保護している。ケー
ス（１２）には、板状キャップ（１７）を接着剤（Ｉ８
）で固着し、キャップ（１７）をチクソトロピー性を有
する熱硬化性樹脂（１９）で密閉封止している。
ゲル状シリコン樹脂（１１５）を充填し、能動素子（２
）、（２ａ）と基板（１）の導体を保護している。ケー
ス（１２）には、板状キャップ（１７）を接着剤（Ｉ８
）で固着し、キャップ（１７）をチクソトロピー性を有
する熱硬化性樹脂（１９）で密閉封止している。
また、第６図において、大型放熱板（９）を貫通した外
部リード（１４）と、ワイヤポンディングパッド（５）
もワイヤ（１３）により電気的に接続されている。この
気密封止すべき能動素子（２）、（２ａ）には表面保護
のためにシリコン樹脂（１１６）をバッファコートして
いる。さらに、大型放熱板（９）には、気密封止のため
に金属キャップ（２０）の縁を溶接やロー付けで接着し
、この放熱板（９）を貫通した外部リード（Ｉ４）の周
りをガラス（２１）等で気密封止している。
部リード（１４）と、ワイヤポンディングパッド（５）
もワイヤ（１３）により電気的に接続されている。この
気密封止すべき能動素子（２）、（２ａ）には表面保護
のためにシリコン樹脂（１１６）をバッファコートして
いる。さらに、大型放熱板（９）には、気密封止のため
に金属キャップ（２０）の縁を溶接やロー付けで接着し
、この放熱板（９）を貫通した外部リード（Ｉ４）の周
りをガラス（２１）等で気密封止している。
発明が解決しようとする課題
上記従来の混成集積回路装置では、前述したように、基
板ハンダ接続部や能動素子表面を保護するため、軟質で
熱膨脹による応力が小さなシリコン系樹脂（１１５）、
（１１６）をゲル状で充填（第５図）し７たり、緩衝被
覆（第６図）しているが、シリコン系樹脂の熱膨脹率は
比較的高く、樹脂の極性によ・ち密着性もよくないこと
、及び透水性が高いこと等により、種々の不都合が生じ
ていた。
板ハンダ接続部や能動素子表面を保護するため、軟質で
熱膨脹による応力が小さなシリコン系樹脂（１１５）、
（１１６）をゲル状で充填（第５図）し７たり、緩衝被
覆（第６図）しているが、シリコン系樹脂の熱膨脹率は
比較的高く、樹脂の極性によ・ち密着性もよくないこと
、及び透水性が高いこと等により、種々の不都合が生じ
ていた。
すなわち、温度サイクル試験と耐湿性試験を組み合わせ
た複合寿命試験によれば、温度上昇により材料間に集積
された熱膨脹による歪は強度的に弱いハンダ接続部にか
かるため、ハンダが熱応力によって疲労破壊を起こし、
これによって電気的接続を断線したり、シリコン系樹脂
を透過した水分にもとづき、残留電解質イオンの泳動（
導体マイグレーション）が生じたり、この結果促進され
る腐食による故障を防げないという欠点があった。
た複合寿命試験によれば、温度上昇により材料間に集積
された熱膨脹による歪は強度的に弱いハンダ接続部にか
かるため、ハンダが熱応力によって疲労破壊を起こし、
これによって電気的接続を断線したり、シリコン系樹脂
を透過した水分にもとづき、残留電解質イオンの泳動（
導体マイグレーション）が生じたり、この結果促進され
る腐食による故障を防げないという欠点があった。
本発明の目的は上記のようなハンダ接続部の断線や導体
マイグレーション、又は腐食による故障を防止するため
の被覆構造を有する混成集積回路装置を提供することで
ある。
マイグレーション、又は腐食による故障を防止するため
の被覆構造を有する混成集積回路装置を提供することで
ある。
課題を解決するための手段
本発明は上記の目的を達成するため、無機質絶縁材の表
面に厚膜導体を形成してなる配線基板における前記厚膜
導体の面に、ハンダを介して接続した少くとも能動素子
からなる回路ユニットを含む混成集積回路を構成し、前
記回路ユニットの表面及びハンダ接続面にポリイミド樹
脂をコーティングしたものである。
面に厚膜導体を形成してなる配線基板における前記厚膜
導体の面に、ハンダを介して接続した少くとも能動素子
からなる回路ユニットを含む混成集積回路を構成し、前
記回路ユニットの表面及びハンダ接続面にポリイミド樹
脂をコーティングしたものである。
作 用
本発明によれば、基板ハンダ接続面や能動素子表面に、
比較的接着極性が優れ、ガラス転移温度が高（、しかも
熱膨脹率及び透水率が小さいポリイミド樹脂をコーティ
ングすることにより接着力を高め、かつ熱歪を小さくし
てハンダ接続部の断線を防止すると共に、これらの物理
的特性と小透水率により導体マイグレーションや腐食に
ともなう故障を防止することができる。
比較的接着極性が優れ、ガラス転移温度が高（、しかも
熱膨脹率及び透水率が小さいポリイミド樹脂をコーティ
ングすることにより接着力を高め、かつ熱歪を小さくし
てハンダ接続部の断線を防止すると共に、これらの物理
的特性と小透水率により導体マイグレーションや腐食に
ともなう故障を防止することができる。
実 施 例
本発明の実施例を第１図〜第４図に基づいて説明する。
すなわち、本発明の混成集積回路装置において、第１図
は開口ケース内に樹脂を充填し、封止したもの、第２図
は密閉ケース中において樹脂を充填し封止したもの、第
３図は樹脂をトランスファ成形等で固定し封止したもの
、第４図は凹型キャップにより気密封止したものである
。これらの図において、回路装置の基本構造は前述した
従来装置の構造と同じであるため、第５図及び第６図と
同一の参照数字を付した部分の説明は省略する。
は開口ケース内に樹脂を充填し、封止したもの、第２図
は密閉ケース中において樹脂を充填し封止したもの、第
３図は樹脂をトランスファ成形等で固定し封止したもの
、第４図は凹型キャップにより気密封止したものである
。これらの図において、回路装置の基本構造は前述した
従来装置の構造と同じであるため、第５図及び第６図と
同一の参照数字を付した部分の説明は省略する。
本発明の各実施例において、基板（１）のハンダ接続面
と能動素子（２）及び（２ａ）の表面にはまずポリイミ
ド樹脂（１５）がコーティングされる。次に第１図及び
第２図に示すケース内充填型の場合は、樹脂製ケース（
１２）内にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂（１６）を注
入して充填及び硬化し、充填樹脂の上からケース（Ｉ２
）を密閉する。第２図の方式では従来のものと同様に、
キャップ（１７）を接着剤（１８）でケース（１２）に
固着し、キャップ（１７）の空気孔をチクソトロピー性
を有する熱硬化性樹脂（１９）で密閉封止しである。ま
た、第３図の実施例においては、ポリイミド樹脂のコー
テイング後に、熱硬化性樹脂（１６ａ）をトランスファ
成形や液状樹脂射出成形等により、金型中において加熱
、加圧及び硬化させ、この樹脂（１６ａ）によって回路
構造を封止しである。第４図に示す気密キャップ型にお
いては、同じくポリイミド樹脂のコーテイング後、大型
放熱板（９）に金属キャップ（２０）を溶接又はロー付
は等を行うことにより気密封止しである。外部リード（
１４）を挿通した大型放熱板（９）の孔隙もガラス（２
１）等で気密封止しである。
と能動素子（２）及び（２ａ）の表面にはまずポリイミ
ド樹脂（１５）がコーティングされる。次に第１図及び
第２図に示すケース内充填型の場合は、樹脂製ケース（
１２）内にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂（１６）を注
入して充填及び硬化し、充填樹脂の上からケース（Ｉ２
）を密閉する。第２図の方式では従来のものと同様に、
キャップ（１７）を接着剤（１８）でケース（１２）に
固着し、キャップ（１７）の空気孔をチクソトロピー性
を有する熱硬化性樹脂（１９）で密閉封止しである。ま
た、第３図の実施例においては、ポリイミド樹脂のコー
テイング後に、熱硬化性樹脂（１６ａ）をトランスファ
成形や液状樹脂射出成形等により、金型中において加熱
、加圧及び硬化させ、この樹脂（１６ａ）によって回路
構造を封止しである。第４図に示す気密キャップ型にお
いては、同じくポリイミド樹脂のコーテイング後、大型
放熱板（９）に金属キャップ（２０）を溶接又はロー付
は等を行うことにより気密封止しである。外部リード（
１４）を挿通した大型放熱板（９）の孔隙もガラス（２
１）等で気密封止しである。
以下、実施例の作用について説明する。
まず、基板（１）のハンダ（６）接続面と能動素子（２
）、（２ａ）にコーティングされるポリイミド樹脂は接
着極性が優れているため、能動素子（２）、（２ａ）の
表面に密着性良く塗布できる。
）、（２ａ）にコーティングされるポリイミド樹脂は接
着極性が優れているため、能動素子（２）、（２ａ）の
表面に密着性良く塗布できる。
また、ポリイミド樹脂はガラス転移点温度が高（、しか
も熱膨脹率が比較的小さいため、高温条件又は温度変化
に対する能動素子表面の保護に適すると共に、保護コー
ティングの結果として又は意識的に素子類と基板間に充
填されたポリイミド樹脂についても、その温度差による
熱歪が非常に小さいため、その際素子類のハンダ接続部
にかかる応力も小さ（することができる。
も熱膨脹率が比較的小さいため、高温条件又は温度変化
に対する能動素子表面の保護に適すると共に、保護コー
ティングの結果として又は意識的に素子類と基板間に充
填されたポリイミド樹脂についても、その温度差による
熱歪が非常に小さいため、その際素子類のハンダ接続部
にかかる応力も小さ（することができる。
さらに、ポリイミド樹脂面はエポキシ樹脂等信の熱硬化
性樹脂ともよく密着するので、枠内への注入充填やトラ
ンスファ成形により固定されたその種の封止樹脂と強固
に接着し、両者相俟ってハンダ接続部の応力を緩和軽減
することができる。
性樹脂ともよく密着するので、枠内への注入充填やトラ
ンスファ成形により固定されたその種の封止樹脂と強固
に接着し、両者相俟ってハンダ接続部の応力を緩和軽減
することができる。
その他ポリイミド樹脂は、透水率が小さく、不純物電解
イオン濃度も低くできるので、能動素子表面や基板厚膜
導体が汚染されにくくなり、温度サイクル試験と耐湿性
試験を組み合わせた複合寿命試験でも導体のマイグレー
ションや腐食を長時間防止することができる。
イオン濃度も低くできるので、能動素子表面や基板厚膜
導体が汚染されにくくなり、温度サイクル試験と耐湿性
試験を組み合わせた複合寿命試験でも導体のマイグレー
ションや腐食を長時間防止することができる。
上記実施例の能動素子は、パッケージレスのチップをワ
イヤボンド接続及びフリップチップ型として図示したが
、他のボンディング方法で接続したものや、パッケージ
済のものを基板や放熱板に載置し、基板にハンダで接続
する方式をとってもよい。
イヤボンド接続及びフリップチップ型として図示したが
、他のボンディング方法で接続したものや、パッケージ
済のものを基板や放熱板に載置し、基板にハンダで接続
する方式をとってもよい。
発明の効果
本発明によれば、基板ハンダ接続面や能動素子表面に、
接着極性が優れ、ガラス転移温度が高く、かつ熱膨脹率
が小さいこと、その他物理化学的に安定なポリイミド樹
脂をコーティングすることにより、基板上にハンダ接続
した素子類と封止樹脂がこのポリイミド樹脂を媒介して
固着するため、ハンダ接続部の応力を緩和軽減でき、し
かも素子類と基板間に充填してもハンダ接続部にかかる
応力は小さ（なる。また、ポリイミド樹脂は透水率が低
（、樹脂中の不純物電解質イオン濃度も低（なるので温
度サイクル試験と耐湿性試験を組み合わせた複合寿命試
験における信頼性を向上できるという効果がある。
接着極性が優れ、ガラス転移温度が高く、かつ熱膨脹率
が小さいこと、その他物理化学的に安定なポリイミド樹
脂をコーティングすることにより、基板上にハンダ接続
した素子類と封止樹脂がこのポリイミド樹脂を媒介して
固着するため、ハンダ接続部の応力を緩和軽減でき、し
かも素子類と基板間に充填してもハンダ接続部にかかる
応力は小さ（なる。また、ポリイミド樹脂は透水率が低
（、樹脂中の不純物電解質イオン濃度も低（なるので温
度サイクル試験と耐湿性試験を組み合わせた複合寿命試
験における信頼性を向上できるという効果がある。
第１図は、本発明の第１実施例で注入樹脂により封止し
たものの断面図、 第２図は、本発明め第２実施例で密閉ケース中における
注入樹脂により封止したものの断面図、第３図は、本発
明の第３実施例でトランスファ成形樹脂により封止した
ものの断面図、第４図は、本発明の第４実施例でキャッ
プにより気密封止したものの断面図 第５図は従来の密閉ケース封止型混成集積回路の断面図
、 第６図は従来の凹型キャップ封止型混成集積回路の断面
図である。 （１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・基板（２
）、（２ａ）・・・・・・能動素子（３）・・・・・・
・・・・・・・・・・・・受動素子（４）・・・・・・
・・・・・・・・・・・・リードフレーム（５）・・・
・・・・・・・・・・・・・・・ワイヤポンディングパ
ッド（６）・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハン
ダ（７）・・・・・・・・・・・・・・・・・・放熱板
（８）・・・・・・・・・・・・・・・・・・絶縁板（
９）・・・・・・・・・・・・・・・・・・大型放熱板
（ｌＯ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・接着剤
（１１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・インサ
ートリード（１２）・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ケース（１３）・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ワイヤ（１４）・・・・・・・・・・・・・・・・
・・外部リード（１５）・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ポリイミド樹脂（１６）、（１６ａ ）・・・
・・・熱硬化性樹脂（１７）・・・・・・・・・・・・
・・・・・・キャップ（１Ｂ）・・・・・・・・・・・
・・・・・・・接着剤（１９）・・・・・・・・・・・
・・・・・・・熱硬化性樹脂（２０）・・・・・・・・
・・・・・・・・・・金属キャップ（２１）・・・・・
・・・・・・・・・・・・・ガラス特許出願人 松下
電器産業株式会社 代 理 人 新 実 健 部（外１
名） 第３図 第４図 第 ５ 図 第６因
たものの断面図、 第２図は、本発明め第２実施例で密閉ケース中における
注入樹脂により封止したものの断面図、第３図は、本発
明の第３実施例でトランスファ成形樹脂により封止した
ものの断面図、第４図は、本発明の第４実施例でキャッ
プにより気密封止したものの断面図 第５図は従来の密閉ケース封止型混成集積回路の断面図
、 第６図は従来の凹型キャップ封止型混成集積回路の断面
図である。 （１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・基板（２
）、（２ａ）・・・・・・能動素子（３）・・・・・・
・・・・・・・・・・・・受動素子（４）・・・・・・
・・・・・・・・・・・・リードフレーム（５）・・・
・・・・・・・・・・・・・・・ワイヤポンディングパ
ッド（６）・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハン
ダ（７）・・・・・・・・・・・・・・・・・・放熱板
（８）・・・・・・・・・・・・・・・・・・絶縁板（
９）・・・・・・・・・・・・・・・・・・大型放熱板
（ｌＯ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・接着剤
（１１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・インサ
ートリード（１２）・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ケース（１３）・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ワイヤ（１４）・・・・・・・・・・・・・・・・
・・外部リード（１５）・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ポリイミド樹脂（１６）、（１６ａ ）・・・
・・・熱硬化性樹脂（１７）・・・・・・・・・・・・
・・・・・・キャップ（１Ｂ）・・・・・・・・・・・
・・・・・・・接着剤（１９）・・・・・・・・・・・
・・・・・・・熱硬化性樹脂（２０）・・・・・・・・
・・・・・・・・・・金属キャップ（２１）・・・・・
・・・・・・・・・・・・・ガラス特許出願人 松下
電器産業株式会社 代 理 人 新 実 健 部（外１
名） 第３図 第４図 第 ５ 図 第６因
Claims (1)
- 無機質絶縁材の表面に厚膜導体を形成してなる配線基
板における前記厚膜導体の面に、ハンダを介して接続し
た少くとも能動素子からなる回路ユニットを含む混成集
積回路を構成し、前記回路ユニットの表面及びハンダ接
続面にポリイミド樹脂をコーティングしたことを特徴と
する混成集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63050858A JP2633285B2 (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 車載用混成集積回路装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2004120358A (ja) * | 2002-09-26 | 2004-04-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線通信用アンテナ |
Citations (2)
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| JPS6027440U (ja) * | 1983-08-01 | 1985-02-25 | 日本電気株式会社 | 混成集積回路装置 |
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1988
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Patent Citations (2)
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