JPH03104152A - 混成集積回路装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ〉産業上の利用分野 本発明は集積回路基板にチップ型のＥＰＲＯＭ内蔵マイ
クロコンピュータを実装してなるＥＰＲＯＭ内蔵マイク
ロコンピュータ搭載の混成集積回路装置に関する。

（口）従来の技術 紫外線を照射することによって既に書込まれた記憶情報
を消去し、再書込みが可能な紫外線照射窓を有するＥＰ
ＲＯＭ内蔵のマイクロコンビュー夕素子は各種電子機器
に好んで用いられている．このＥＰＲＯＭ内蔵マイクロ
コンピュータは、制御用あるいは駆動用集積回路と共に
現在、その殆んどがプリント配線板に実装されている．
各種電子機器で小型軽量化が要求される機器は、チップ
・才ン・ボードと称される技法によってプリント配線板
に半導体集積回路（ＩＣ）チップが直接搭載され、所要
の配線が施された後この配線部分を含んで前記ＩＣチッ
プが合成樹脂によって被覆され、極めて小型軽量化が達
成されている。

かかる従来のＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータの実
装構造を第１３図に従って説明すると、第１３図は従来
のＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータの一部断面を有
する斜視図であって、主表面上に導電性配線パターン（
４１〉が形成されたガラス・エボキシ樹脂などから構成
された絶縁性基板（４２〉のスルーホール（４３〉にサ
ーディップ型バックー−ジに組込まれたＥＰＲＯＭ内蔵
マイクロコンピュータ（４４）が搭載されている。この
ＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータ（４４）はヘッタ
−（４５）及びキャップ（４６）を有し、前記ヘッダー
（４５）はセラミック基材（４７）に外部導出リード（
４８）か低融点ガラス材で接着されている。又このヘッ
ダー（４５）はガラスに金粉が多量に混入したいわゆる
金ペーストを焼結した素子搭載部（５０〉が前記低融点
ガラス材上あるいはセラミック基材（４７）上に接着さ
れており、この素子搭載部（５０）にＥＰＲＯＭ内蔵マ
イクロコンピュータチップ（５１）が装着され、このチ
ップ（５１〉の電極と前記外部導出リード（４８）とが
金属細線（５２）によって接続されている。このキャッ
プ（４６）は低融点ガラスによってヘッダー（４５）に
配置されたＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップ
（５１）を密封している．この様にＥＰＲＯＭ内蔵マイ
クロコンピュータチップ（５１）を密封したＥＰＲＯＭ
内蔵マイクロコンピュータ（４４）は、前記絶縁性基板
（４２〉のスルーホール（４３〉に外部導出リード〈４
８）を挿通させ半田によって固定される。このスルーホ
ール（４３）は導電性配線パターン（４１）によって所
要の配線引回しが施され、前記絶縁性基板の端部に設け
られた雄型コネクタ端子部（５５）から図示しない雌型
コネクタへと接続される。

さて、かかる従来のＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュー
タ素子の実装構造は、ＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュ
ータチップ（５１〉に比べパッケージ外形が極めて大き
く、平面占有率もさることながら三次元、つまり高さも
チップの高さの数倍となり、薄型化に極めて不利である
。更にスルーホール〈４３〉に外部導出リードを挿通し
た後、半田などで固定する必要も生ずる。更に特筆すべ
き大きな欠点は、絶縁性基板への実装に先立ってＥＰＲ
ＯＭ内蔵マイクロコンピュータ素子を一旦パッケージに
組立てることである。

ここではサーディップパッケージタイプのＥＰＲＯＭ内
蔵マイクロコンピュータ素子について述べたが樹脂封止
型パッケージについても上述した問題は発生する。

斯る問題を解決するために第１４図に示した実装構造が
既に使用されている。

以下に第１４図に示したＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピ
ュータ実装構造について説明する。

主表面（６０ａ）に導電性配線パターン（６０ｂ）が形
成されたガラス・エポキシ樹脂板などの絶縁性基板（６
０〉上には、ＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチッ
プ（６１）を載置するチップ搭載エリア（６０ｃ）を有
し、前記配線パターン（６０ｂ）は、このエリア近傍か
ら主表面（６０ａ）上を引回されて図示しない雄型コネ
クタ端子部に接続されている。前記エリア（６０ｃ）に
は、ＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップ（６１
）が搭載され、このチップ（６１〉の表面電極と前記配
線パターン（６０ｂ）とが金属細線（６２）により接続
されている．勿論金属細線（６２〉の１本は前記チップ
（６１）のサブストレートと接続する為に、このチップ
（６１）が搭載された配線パターン（６０ｂ）とワイヤ
リングされている。

上述した様にＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチッ
プを直接基板上に搭載することが既に周知技術として知
られている。

（ハ〉発明が解決しようとする課題 第１４図で示したＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータ
実装構造ではＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータのチ
ップをプリント基板上にグイポンディングしているため
、小型化となることはいうまでもない。しかしながら、
ここでいう小型化はあくまでＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコ
ンピュータ自体の小型化である。即ち、第１４図からは
明らかにされていないがＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピ
ュータの周辺に固着されているその周辺回路素子はディ
スクリート等の電子部品で構成されているために、ＥＰ
ＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータを搭載したプリント基
板用の集積回路としてのシステム全体を見た場合なんら
小型化とはならず従来通りプリント基板の大型化、即ち
システム全体が大型化になる問題がある． また、第１３図に示した実装構造においても第１４図と
同様にＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータの周辺の回
路、即ちＬＳＩ，ＩＣ等の回路素子がディスクリート等
の電子部品で構成されているため、プリント基板の大型
化、即ちシステム全体が大型化となりユーザが要求され
る軽薄短小のＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータ搭載
の集積回路を提供することができない大きな問題がある
。

更に第１３図および第１４図で示したＥＰＲＯＭ内蔵マ
イクロコンピュータ実装構造では、上述した様にシステ
ム全体が大型化になると共にＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコ
ンピュータおよびその周辺の回路素子を互いに接続する
導電パターンが露出されているため信頼性が低下する問
題がある．更に第１３図および第１４図で示したＥＰＲ
ＯＭ内蔵マイクロコンピュータ実装構造ではＥＰＲＯＭ
内蔵マイクロコンピュータと、その周辺のＩＣ，ＬＳＩ
等の回路素子が露出されているため、基板上面に凹凸が
生じて取扱いにくく作業性が低下する問題がある。

（二〉課題を解決するための手段 本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、基
板上にチップのＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータを
搭載すると共に、且つ、ケース材と両基板によってその
周辺の回路素子全てが密封封止されてＥＰＲＯＭ内蔵マ
イクロコンピュータだけが一方の基板の周端辺に設けら
れたくぼみによって露出された他方の基板上に搭載され
た構造を有することを特徴とする。

従ってＥＰＲＯＭ内蔵マイクロフンビュータを搭載した
混成集積回路を小型化で且っＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコ
ンピュータのデータの消去が容易に行えるＥＰＲＯＭ内
蔵マイクロコンピュータ内蔵の混成集積回路装置を提供
することができる。

（ネ）作用 この様に本発明に依れば、二枚の基板の一方の基板の周
端辺の所定位置にくぼみを設け、そのくぼみで露出した
他方の基板上の導電路にＥＰマイコンチップを接続して
いるので、ＥＰマイコンチップの載置位置を任意に設定
できるので、もっとも関連深い回路素子との電気的接続
を考慮して、効率良＜ＥＰマイコンチップとを接続する
ことができ、信号線即ち導電路の引回し線を不要にする
ことができる． 更にＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータの隣接する位
置に最も関連の深い周辺回路素子を配置でき、ＥＰＲＯ
Ｍ内蔵マイクロコンピュータと周辺回路素子との間のデ
ータのやりとりを行うデータ線を最短距離あるいは最小
距離で実現でき、データ線の引回しによる実装密度のロ
スを最小限に抑制することになり、高密度の実装が行え
る．更に本発明ではＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュー
タチップ以外の全ての素子がチップ状でケース材と両基
板間で形成された封止空間内に収納されるため小型化で
しかも取扱い性の優れた混成集積回路装置を提供するこ
とができる．（へ）実施例 以下に第１図乃至第１２図に示した実施例に基づいて本
発明の混成集積回路装置を詳細に説明する。

第１図および第２図には、本発明の一実施例の混成集積
回路装置（１）が示されている．この混成集積回路装置
（１）は独立した電子部品として用いられインバータエ
アコン等の幅広いインバータモータの分野で機能を独立
して有する集積回路として用いられる。

この混成集積回路装置〈１）は第１図および第２図に示
す様に、二枚の集積回路基板（２）（３）と、二枚の集
積回路基板（２）（３）の一方の基板（２）の周端辺の
所定位置に設けられたくぼみ（４）と、二枚の集積回路
基板（２）（３）上に形成された所望形状の導電路〈５
）と、他方の基板（３）上に形成された導電路（５）と
接続されたＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップ
（６）（以下ＥＰマイコンチップという）と、二枚の基
板（２）（３）上の導電路（５）と接続された周辺の回
路素子（８）と、二枚の基板（２〉（３）を離間して一
体化するケース材（７）とから構成される． 二枚の集積回路基板（２）（３）はセラミックス、ガラ
スエボキシあるいは金属等の硬質基板が用いられ、本実
施例では放熱性および機械的強度に優れた金属基板を用
いるものとする。

金属基板としては例えば０．５〜ｉ．　ｏｗｎ厚のアル
ミニウム基板を用いる。その基板（２）（３）の表面に
は第４図に示す如く、周知の陽極酸化により酸化アルミ
ニウム膜（９）（アルマイト層）が形成され、その一主
面側に１０〜７０μ厚のエボキシあるいはポリイミド等
の絶縁樹脂層（１０〉が貼着される。更に絶縁樹脂層（
１０）上には１０〜７０μ厚の銅箔（１１〉が絶縁樹脂
層（１０〉と同時にローラーあるいはホットプレス等の
手段により貼着されている。ところで、二枚の基板（２
）（’３）はフレキシブル性を有する絶縁樹脂層（１０
〉によって所定の間隔離間されて連結された状態となっ
ている．本実施例ではフイルムを用いて夫々の基板（２
）（３）を接続するがフイルムを用いらずに夫々の基板
（２）（３）を独立させてあとで金属製リードで接続す
ることも可能である． 二枚の基板（２）（３）の一生面上に設けられた銅箔（
１１〉表面上にはスクリーン印刷によって所望形状の導
電路を露出してレジストでマスクされ、貴金属（金、銀
、白金）メッキ層が銅箔（１１）表面にメッキされる。

然る後、レジストを除去して貴金属メッキ層をマスクと
して銅箔（１１〉のエッチングを行い所望の導電路（５
）が形成される。ここでスクリーン印刷による導電路（
５）の細さは０．５冊が限界であるため、極細配線パタ
ーンを必要とするときは周知の写真蝕刻技術に依り約２
μまでの極細導電路（５）の形成が可能となる。

一方の基板（２〉上に形成された導電路（５）は図示さ
れないが、大信号用のパワー系の太い導電路が形成され
、他方の基板（３〉上には小信号用の細い導電路が形成
されている。

他方の基板（３）上の導電路（５）にはＥＰマイコンチ
ップ（６）とそのＥＰマイコンチップ（６）からのデー
タを供給される複数の回路素子（８）が搭載され、一方
の基板（２）および他方の基板（３〉上の導電路（５）
にその周辺の回路素子（８）が搭載されている．また両
基板（２）（３）の同一側辺あるいは対向する側辺周端
部に導電路（５）が延在され外部リード端子（１２）（
１３）を固着するための複数のパッドが形成されている
。このパッドには外部リード端子（１２）（１３）が半
田によって固着されている。また両基板（２＞（３）上
に形成されている導電路（５）はフレキシブル樹脂層（
１０）上に形成されているので二枚の基板（２）（３）
を股がる様にバターニングされ両基板（２）（３）の接
続が所定の位置でしかも任意に行えることができる。

ＥＰマイコンチップ（６）は周知の如く、プログラムプ
ロセッサ（ＣＰＵ）を中心にプログラムメモリにＲＡＭ
，ＥＰＲＯＭ、周辺装置に入出力インターフェイスを組
合せている素子である。ＥＰマイコンチップ（６）は市
販されているものであり、ここではＥＰマイコンチップ
（６）の説明を省略する。

一方、本発明では二枚の基板（２）（３）の一方の基板
（２）の周端辺の所定位置にくぼみ（４）が設けられて
いる．この両基板（２）（３）は後述するケース材（７
）によって所定間隔離間され固着される。このとき、一
方の基板（２〉に設けたくぼみ（４）で露出する他方の
基板（３）上の導電路（５）上にはＥＰマイコンチップ
（６）がＡｇペースト、半田等のろう材によって固着搭
載され、くぼみ（４）で露出した他方の基板ク３〉上に
ｉｔ　Ｅ　Ｐマイコンチップ《６）と接続される複数の
導電路（５）の一端が延在されている．その導電路（５
）とＥＰマイコンチップ（６）とはｌワイヤ線で超音波
ポンディング接続が行われている。

ＥＰマイコンチップ（６）の所定のプログラム・データ
を選択して供給されるその周辺の回路素子（８）はチッ
プ部品で所望の導電路〈５）上に半田付けあるいはＡｇ
ペースト等のろう材によって付着され、近傍の導電路（
５）に超音波ポンディング接続されている，更に導電路
（５）間にはスクリーン印刷によるカーボン抵抗体ある
いはニッケルメッキによるニッケルメッキ抵抗体が抵抗
素子として形成されている。

更に詳述するとＥＰマイコンチップ（６）．！：モっと
も関連する回路素子（８）はくぼみ（４）が設けられて
いない他方の基板（３）上の導電路（５）と接続され、
その他の全ての回路素子（８）は一方および他方の基板
（２）（３）の所定位置の導電路（５）上に付着されて
いる． ケース材（７）は絶縁部材の熱可塑性樹脂から形成され
、第３図に示す如く、二枚の基板（２）（３）を所定間
隔離間して封止空間を形成するために枠状に形成されて
いる。ケース材（７）には一方の基板（２）の周端辺に
設けたくぼみ（４）の周囲とくぼみ（４）によって露出
された他方の基板（３）表面の周囲と当接される一定の
厚みを有した枠体く１８）が設けられている。この枠体
く１８）は基板（２〉に設けられたくぼみ（４）に沿っ
てくぼませて形成されている。また、ケース材〈７）の
一側辺は両基板（２）（３＞を配置したときにフィルム
樹脂層（１０）が容易に折曲される様に円弧状に形成さ
れている。

ケース材（７）と二枚の基板（２）（３）との固着は接
着シートによって行われ、フィルム樹脂層（１０）によ
って連結された両基板（２）（３）でケース材（７）を
挾む様に且つ搭載された回路素子を対向させる様にして
固着される。このとき、両基板（２）（３）を連結する
フイルム樹脂層（１０〉は上述したケース材（７）に設
けられた円弧状部と当接されて折曲げされるため折曲げ
部分の導電路（５）が折曲時に切断する恐れはない。ケ
ース材（７）と両基板（２）（３）とを一体化したのち
、連結部の樹脂層（ｌＯ）が露出されるため、本実施例
では蓋体（２ｏ）で露出した連結部分を完全に封止する
ものとする。尚、蓋体（２ｏ〉はケース材（７）と同一
材料で形成され、その接着は上述した接着シート等の所
定の手段によって行われている。

一方の基板（２〉の周端辺に設けられたくぼみ（４）で
露出した他方の基板〈３〉上にはＥＰマイコンチップ（
６）と接続される複数の導電路（５）の一端が形成され
、その導電路（５）の先端部にＥＰマイコンチップ（６
）が固着される。ＥＰマイコンチップ（６）が固着され
た導電路（５）の他端はもっとも関連する回路素子（８
）の近傍に効率よく引回しされポンディングワイヤで接
続される。

ここでＥＰマイコンチップ（６）とそのチップ（６）と
もっとも関連深い回路素子（８）との位置関係について
述べる。第１図に示す如く、ＥＰマイコンチップ（６）
ともっとも関連する回路素子（８）とは多数本の導電路
（５）を介して接続されるため、その導電路ク５）の引
回しを短くするためにＥＰマイコンチップク６）ともっ
とも関連する回路素子（８）吐夫々、隣接する位置かあ
るいはできるだけ近傍に位置する様に配置される．従っ
てＥＰマイコンチップ（６）ともっとも関連する回路素
子（８）との導電路（５）の引回しは最短距離で形成で
き基板上の実装面積を有効に使用することができる。Ｅ
Ｐマイコンチップ（６）とその近傍あるいは隣接した位
置に配置されたもっとも関連する回路素子（８）は第１
図の如く、回路素子（８）の近傍に延在された導電路（
５）の先端部とＡｊ！ワイヤ線によって超音波ボンデイ
ング接続されＥＰマイコンチップ（６）と電気的に接続
される。

ＥＰマイコンチップ（６）Ｃま第１図および第２図から
明らかな如く、一方の基板（２）の周端辺に設けたくぼ
み（４）で露出した他方の基板（３）上に搭載され、ケ
ース材（７）の枠体く１８）で囲まれた構造となる。更
に詳述すると枠体く１８）によって囲まれるのはＥＰマ
イコンチップ（６）とそのＥＰマイコンチップ（６）と
近傍の導電路（５）とボンディング接続するワイヤ線と
が囲まれることになる．更に枠体く１８）によって囲ま
れた空間（１９ａ）には１層以上の樹脂が充填され、Ｅ
Ｐマイコンチップ（６）およびワイヤ線がその樹脂層に
よって完全に被覆される。ＥＰマイコンチップ（６）上
に直接被覆される第１層目の樹脂はＥＰマイコンチップ
（６）のデータを消去する場合に紫外線を透過する必要
があるために紫外線透過性樹脂（２１ａ）が用いられる
。紫外線透過性樹脂（２１ａ）は非芳香族系であれば限
定されず、例えばメチル系シリコンゴムあるいはシリコ
ンゲルが用いられる。

本実施例では第１層目の樹脂層（２１ａ）上に第２層目
の樹脂層（２ｌｂ）が充填されている。第２層目の樹脂
層は第１層目とは異なりＥＰマイコンチップ（６）の誤
消去を防止するために紫外線を遮断する紫外線不透過性
樹脂（２ｌｂ）が用いられる。この樹脂（２１ｂ）は芳
香環（ベンゼン環）を含んだ樹脂であれば限定されず例
えばエポキシ系あるいはボノイミド系の樹脂が用いられ
、一方の基板ク２〉の上面と略一致するまで充填される
。

従ってＥＰマイコンチップ（６）だけが枠体（１８）に
よって囲まれ且つ２層の樹脂で被覆され、その他の回路
素子（８）は両基板（２）（３）とケース材（７）とで
形成される封止空間（２１　’　）内に配置されること
になる。

上述の如＜．ＥＰマイコンチップ（６）と接続されるそ
の周辺の回路素子（８）は二枚の基板（２）（３）とケ
ース材（７）で形成された封止空間部（２Ｆ）に配置す
る様に設定されている。即ち、チップ状の電子部品およ
び印刷抵抗、メッキ抵抗等の抵抗素子の全ての素子が封
止仝間部（１４）内に設けられている。

ところで本実施例では枠体く１８）で囲まれた空間（１
９ａ）に紫外線透過性樹脂（２１ａ）および不透過性樹
脂（２ｌｂ）の２層の樹脂構造からなるが、不透過性樹
脂（２ｌｂ）の代りに第５図に示す如く、遮光用のシー
ル材（２２゜）を一方の基板（２）のくぼみ（４）上に
接着しても不透過性樹脂（２ｌｂ＞と同様に紫外線を完
全に遮断することができる。

本実施例でＥＰマイコンチップ（６）のデータ消去を行
う場合は紫外線不透過性樹脂（２１ｂ）あるいはシール
材（２２）を剥離して紫外線を照射し、再書込みをする
場合はＥＰマイコンチップ（６）上の紫外線透過性樹脂
（２１ａ）も剥してボンディングされた近傍の導電路ク
５）にブロープ等の端子を当損させ、書込み装置よりデ
ータを書込む。このとき、紫外線透過性樹脂（２１ａ）
を剥す場合、樹脂（２１ａ）はあまり接着力が強くない
ためにワイヤ線が切断することはない． 以下に本発明を用いたモータ駆動用のインバータの混成
集積回路装置の具体例を示す。

モータ駆動用インバータとは、一般的に直流電源から任
意の交流電源を作り、例えば三相モータの回転数を任意
にコントロールするものである。

即ち、商用交流電源を整流回路を用いて整流した直流電
源を電源として用いる。その入力直流電源をインバータ
主回路と呼び、三相ブリッジ構或されたスイッチ素子を
用いて所定のコントロール信号のもとでチョッピングし
て擬似交流を負荷に出力する．コントロール信号を変化
させることにより出力交流の電圧、周波数を可変にする
ことができモータの回転数やトルクを可変に調整すると
とができる。

第６図に示したブロック図に基づいてモータ駆動用イン
バータを簡単に説明する。

第６図は集積回路基板＜２）（３）上にモータ駆動用イ
ンバータを搭載したときのブロック図である。

モータ駆動用インバータは、交流電源を入力し直流に変
換する整流回路（２ｌ）と、その整流回路（２１〉から
出力された直流電源を所定の間隔でチョッピングし負荷
（モータ）に擬似交流を供給するインバータ主回路（２
２）と、インバータ主回路（２２）を所定間隔でチョッ
ピングさせる出力信号および他の装置の動作を行わせる
出力信号を供給するＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュー
タ（６）（以下ＥＰマイコンチップと称する）と、ＥＰ
マイコンチップ（６）から出力された出力信号を所望に
増幅させるバッファ（２３〉と、バッファ（２３〉によ
り増幅された信号を電位の異なるベースアンプ（２５）
に伝達する第１のインターフェイス（２４）と、第１の
インターフェイス（２４）から伝達された信号をインバ
ータ主回路（２２）に増幅して供給するベースアンプ（
２５）と、整流回路（２１〉からインバータ主回路（２
２〉に供給される電流を検出すると共にインバータ主回
路（２２〉の発熱を検出して第１のインターブエイス（
２４）を介してＥＰマイコンチップ（６）に所定の信号
をフィードバックさせてインバータ主回路（２２〉およ
び周辺回路を保護する保護回路（２６）と、マイコン（
６）に電位の異なる信号を入出力する第２のインターフ
ェイス（２７）と、ＥＰマイコンチップ（６）から出力
される出力信号を外部装置に供給するために増幅させる
出力バッファ（２８）とから構或されている。以下に上
述した各構成について簡単に説明する． 先ず整流回路は周知のダイ才一ドのブリッジ回路で構成
され、商用交流を直流に順変換するものである。本実施
例において、整流回路は基板上にチップ部品で構成され
ているが、整流回路のみを外付によって構成する場合も
使用目的によって発生するが本発明には何んら支障はな
い。

次にインバータ主回路（２２〉は第７図に示す如く、直
列接続された２個のスイッチング素子（２２ａ〉（トラ
ンジスタ、ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴ等）を夫々並列接続
（ブリッジ接続）されている．本実施例においてはトラ
ンジスタ素子を用いて説明するものとする。以下に説明
をつづける．主回路（２２）の夫々のトランジスタのコ
レクターエミッタ間にはフライホイル用のダイ才一ドが
接続されると共に夫々の直列接続された各トランジスタ
間と負荷とを結ぶための出力端子（Ｕ，Ｖ，Ｗ）が設け
られている．また、（２２ｂ）は入力用の入力端子であ
る。

次にＥＰマイコンチップ（６）は例えば、ＬＭ８０５１
Ｐ（三洋製）のＩＣチップ化されたものが用いられてい
る。

第８図はマイコンの基本構成を示すブロック図であり、
命令の取出しと実行を行うＣ　Ｐ　Ｕ　（４ａ）と、所
定のプログラムデータが記憶されているメモリ一部（４
ｂ）と外部装置とのデータの入出力を行うためのＩ／Ｏ
ポート部（４Ｃ〉から構成されている。ＥＰマイコンチ
ップ（６）自体には新規なところがないため、ここでは
詳細に説明しないものとする．このＥＰマイコンチップ
（６）によってインバータ主回路（２２〉および所望の
外部装置はコントロールされる。

次にバッファ（２３〉はＬＣ４０４９Ｂ（三洋製）等の
ＩＣチップ化されたものが用いられる。このバッファ（
２３〉はＥＰマイコンチップ（６）からの出力信号を所
定に増幅させるものである．次に第１のインターブエイ
ス（２４）は複数のフォトカプラから構成され、例えば
、ＰＣ８１７（シャープ製）等のＩＣチップにより構或
されている．第１のインターフェイス（２４）は上述し
た如く、バッファ（２３〉から出力された出力信号を光
でベースアンプ（２５）に伝達させるものである。

次にベースアンブ（２５）は第８図に示す如く、第１の
インターブエイス（２４）から出力された信号が入力さ
れる信号入力端子（２５ａ）と、入力端子（２５ａ）か
ら入力された信号が供給されＯＮ，ＯＦＦされる第１お
よび第３のトランジスタ（ｔｒｔ　）（Ｔｒｓ）と、第
３のトランジスタ（Ｔｒｓ）のコレクタとそのベースが
接続された第１のトランジスタ（Ｔｒｓ）とマイナスラ
イン間に接続された第２のトランジスタクＴｒｔ）と、
電源ライン間に接続された抵抗およびダイ才−ドと、ダ
イ才−ドと並列に接続されたコンデンサーとから構成さ
れている．また、第１および第２のトランジスタ間とイ
ンバータ主回路の各トランジスタのベースとエミッタと
を接続する出力端子（２５ｂ）が設けられている。例え
ば、ベースアンプ（２５）の信号入力端子（２５ａ）に
ＯＮ信号が入力されると第１のトランジスタ（τｒ＋＞
と第３のトランジスタ（Ｔｒｓ）がＯＮし、第２のトラ
ンジスタ（Ｔｒｙ）がＯＦＦする。すると、電源Ｖ。か
ら第１のトランジスタ（ＴｒＩ）、制御抵抗Ｒ＋を介し
てインバータ主回路（２２〉のベースに所望の電流が供
給される。また、信号ＯＦＦ時には第１のトランジスタ
（τｒ＋）および第３のトランジスタ（１’ｒ．）がＯ
ＦＦし、第２のトランジスタ（Ｔｒｙ）をＯＮさせる．
そしてダイオードとコンデンサーより作られた電源から
インバータ主回路（２２〉のオフを早くさせるものであ
る。

次に保護回路（２６）４ま第１０図に示す如く、インバ
ータ主回路（２２）の近傍に設けられインバータ主回路
（２２〉の発熱による温度上昇を検出するダイ才−ド等
より構或される温度検出部（２６ａ）と、整流回路（２
１〉からインバータ主回路（２２）に供給される電流を
検出する抵抗より構成される電流検出部（２６ｂ）と、
内部基準電圧を形成する基準電圧部（２６Ｃ）と、夫々
の検出部（２６ａ）（２６ｂ）からの出力信号と基準電
圧部（２６ｃ）から出力される信号を比較する電圧比較
部（２６ｄ）と、電圧比較部（　２６ｄ　）からの信号
をＥＰマイコンチップ《６）にフィードバックさせる保
護、制御信号出力部（２６ｅ）とから構成されている。

次に第２のインターフェイス（２７）は第１のインター
フエイス〈２４）と同様に複数個のフォトカブラから構
成され、ＥＰマイコンチップ（６）と入力端子Ｓ．，Ｓ
．から入出力される信号をＥＰマイコンチップ（６）に
伝達するものである。

最後に出力バッファ（２８）はバッファ（２３〉と同様
にＬＣ４０４９Ｂ（三洋製）等のＩＣチップ化されたも
のが用いられ、ＥＰマイコンチップ（６）からの信号を
増幅し、出力端子ＰＯ，〜ＰＯ．に信号を出力するもの
である。

以下にモータ駆動用インバータの動作について簡単に説
明する。

商用交流が端子（２１Ｘ）から入力されると、上述した
様に整流回路（２１）によって直流に変換される．その
変換された直流電流はインバータ主回路（２２〉に供給
される。インバータ主回路〈２２〉の出力端子（Ｕ，Ｖ
，Ｗ）は負荷（モータ）に接続され負荷に所望の電流を
供給する。

入出力端子Ｓ　＠　＋　Ｓ　（％デジタル入力端子Ｄ．
〜ＤＳ１アナログ入力端子Ａ０〜Ａ．の各入力端子から
所定の制御あるいは指令信号が入力されるとＥＰマイコ
ンチップ（６）はその入力信号に基づいて動作する。即
ち、入力信号に基づいて、ＥＰマイコンチップ（６）内
に記憶されているメモリー内ノプログラム・データに基
づいた所定の処理が実行されるコントロール信号を出力
する．そのコントロール信号はバッファ（２３〉により
増幅され第１のインターフエイス（２４）を介してベー
スアンプ（２５）？供給される。

ペースアンプ〈２５）に供給された信号はインバータ主
回路（２２）の各トランジスタ素子のベースに供給され
、インバータ主回路（２２）の各トランジスタ素子をＯ
Ｎ，ＯＦＦさせて直流をチョッピングして擬似交流を形
成し、出力端子（Ｕ，Ｖ，Ｗ）を介して負荷へ交流を供
給させて負荷を所定の回転数で回転させる。

即ち、ＥＰマイコンチップ（６）内の所定のプログラム
・データに基づいてインバータ主回路（２２）で直流を
チョッピングして交流に変換されている．また、ベース
アンブ（２５）には別電源がＶ■〜Ｖ　Ｄ４端子を介し
て常時印加されている．上述したＥＰマイコンチップ（
６）内のプログラム・データを変換すると、即ち別のマ
イコンに変換すればそのＥＰマイコン内に内蔵されたプ
ログラム●データに応じた回転にコントロールすること
ができる。

出力端子ＰＯ．〜ＰＯ，から出力される信号はＥＰマイ
コンチップ（６）に入力される入力指令に基づいてＥＰ
マイコンチップ（６）が所定の信号処理を行った結果に
基づいた信号を出力する。出力端子ＰＯ．〜ＰＯ，から
出力される出力信号は外部の機器あるいは装置をコント
ロールする。例えばインバータエアコンであれば電磁リ
レー、冷媒調整する弁等を室内の温度変化に対応して所
定にコントロールする。

上述したインバータ動作を行っている際にはインバータ
システム、即ち、基板（２）（３）上の温度は定格最大
温度以下になる様に設計されているが、システム自体を
異常な環境下（高温、高湿下）での使用、あるいは放熱
が正常に行われない場合にはインバータ主回路（２２〉
や周辺の温度が異常に上昇し、システムあるいはセット
を破壊する恐れはあるが、本実施例では保護回路（２６
）の温度検出部（２６ａ）によって異常温度を検出して
インバータの動作を止めてインバータの発熱をおさえて
セットあるいはシステムを保護するものである．また、
インバータ主回路（２２）には負荷が接続されているが
、この負荷内部の配線の異常による短絡、出力端子（Ｕ
，Ｖ，Ｗ）の短絡、あるいは外部ノイズによるＥＰマイ
コンチップ（６）の誤動作でインバータ主回路（２２〉
の直列された素子が同時ＯＮＬたりすると異常な大電流
がインバータ主回路（２２〉に流れるが、この場合にお
いても、保護回路（２６）内の電流検出部（２６ｂ）で
その大電流を検出しただちに動作を停止させて保護する
。

上述した動作を行うことでモータ駆動用インバータの動
作が行われて負荷（モータ）の回転コントロールおよび
外部機器の動作を所定にコントロールして例えば、イン
バータエアコン等の制御を正常に動作させる。

第１１図は第６図で示したモータ駆動用インバータ回路
を本実施例の他方の基板（３〉上に実装した場合を示す
平面図であり、実装される各回路素子の符号は第６図の
ブロック図で示した符号と同一にしてある。尚、複数の
各回路素子を接続する導電路は煩雑となるため矢印にて
示すものとする。

第１１図に示す如く、他方の基板（３）の周端部には外
部リード端子（１２〉が固着される複数の固着用パッド
（３ａ）が設けられている．固着パッド（３ａ〉から延
在される導電路〈５）上所定位置には複数の回路素子お
よびＥＰマイコンチップ（６）が固着されている。即ち
、斯る他方の基板（３）上にはＥＰマイコンチップ（６
）および複数の回路素子（８）が固着されており、（２
１）は整流回路、（２５）はベースアンプ、（２３）は
バッファ、（２４）は第１のインターフエイス、（２７
）ハ第２のインターブエイス、（２ｇ）は出力バッファ
、（２６）は保護回路である。なお、一方の基板（２〉
にはポリイミド等のフィルム樹脂層（１０〉を介して他
方の基板（３〉より複数の導電路（５）が延在されてお
り、一方の基板（２）上にはインバータ主回路（２２）
等のインバータに必要な一部の回路あるいはオプション
用回路が配置されている。

第１１図から明らかな如く、ＥＰマイコンチップ（６）
と一番関連深い回路素子の近傍（ここではバッフ７、出
力バッファ）に隣接する位置にＥＰマイコンチップ（６
）が固着される。

ＥＰマイコンチップ（６）ともっとも関連する回路素子
（８）をＥＰマイコンチップ（６）の近傍に配置するこ
とにより、両者を接続させる導電路（５）の引回し線の
距離を最短でしかも最小で配置形成でき、その結果、他
の実装パターンを有効に使用できると共に高密度実装が
行える。また、一点鎖線で囲まれた領域辻接着シートで
ケース材（７）が固着される固着領域であることを示す
． 第１２図は第１１図で示した他方の基板（３）上にケー
ス材（７）を介して一寅の基板（２）を固着したときの
インバータ用の混成集積回路装置の完戒品の平面図であ
り、一方の基板（２〉の上面からほＥＰマイコンチップ
（６）上に被覆された第２の樹脂層（ｔｓｂ）の上面の
みが露出された状態となる。即ち、ＥＰマイコンチップ
《６）以外の他の素子は全てケース材（７）と両基板（
２）（３）とで形戒された封止空間（２Ｆ）内に封止さ
れる。

即ち、本実施例では第１１図および第１２図に示す如く
、二枚の基板（２）（３）上にはインバータ制御に必要
な全ての周辺回路だけが形成されていることになる。即
ち、基板（２）（３）上にはインバータ制御に必要な周
辺回路のみが形成されていることになり、一方の基板（
２）の周端辺に設けられたくぼみ（４）によってＥＰマ
イコンチップ（６）のみがケース材（７）より露出され
ていることになる。更に詳述すると、ＥＰマイコンチッ
プ〈６）を搭載したままの状態でＥＰマイコンチップ（
６）内のプログラム・データの消去および書込みが可能
となり、ユーザ側で専用のプログラム・データを書込み
することができる。

斯る本発明に依れば、一方の基板（２〉の周端辺の所望
位置にくぼみ（４）を設け、そのくぼみ（４）で露出し
た他方の基板（３〉上の導電路〈５）にＥＰマイコンチ
ップ（６）を接続し、隣接する導電路（５）とワイヤ線
で接続し両基板（２）（３）とケース材（７）とで形成
された封止空間（２Ｆ〉に他の回路素子（８）を固着す
ることにより、混成集積回路とＥＰマイコンチップとの
一体化した装置ができる。

クト）発明の効果 以上に詳述した如く、本発明に依れば、第１に一方の基
板（２）の周端辺の所望位置にくぼみ（４）を設け、く
ぼみ（４）で露出した他方の基板（３〉上の導電路（５
）にＥＰマイコンチップ（６）を接続しているので、Ｅ
Ｐマイコンチップ（６）の載置位置を任意に選定できる
利点を有する．それにより，ＥＰマイコンチップ（６）
の隣接する位置に最も関連の深い回路素子（８）を配置
でき、その結果ＥＰマイコンチップ（６）ともっとも関
連深い回路素子（８）間のデータのやりとりを行うデー
タ線を最短距離あるいは最も設計容易なレイアウトで実
現でき、データ線の引回しによる実装密度のロスを最小
限に抑制できる．更に二枚の基板（２）（３）より形成
されているため高密度で且つ小型化の混成集積回路装置
を提供することができる。

第２に一方の基板〈２〉の所望位置のくぼみ（４）にＥ
Ｐマイコンチップ（６）を配置すると共に二枚の集積回
路基板（２）（３）上の組み込むその周辺回路素子の実
装密度を向上することにより、従来必要とされたプリン
ト基板を廃止でき、極めて小型化のＥＰマイコンチップ
（６）を内蔵する混成集積回路装置を実現できる。

第３に集積回路基板（２）（３）として金属基板を用い
ることにより、その放熱効果をプリント基板に比べて大
幅に向上でき、より実装密度の向上に寄与できる。また
導電路〈５）として銅箔〈１１〉を用いることにより、
導電路（５）の抵抗値を導電ペーストより大幅に低減で
き、実装される回路をプリント基板と同等以上に拡張で
きる． 第４にＥＰマイコンチップ（６）と接続されるその周辺
回路素子（８）はケース材（７）と二枚の集積回路基板
（２）（３）とで形成される封止空間（２１’）にグイ
形状あるいはチップ形状で組み込まれるので、従来のプ
リント基板の様に樹脂モールドしたものに比較して極め
て占有面積が小さくなり、実装密度の大幅に向上できる
利点を有する． 第５にケース材（７）と二枚の集積回路基板（２〉（３
〉の周端を実質的に一致させることにより、集積回路基
板（２）（３）のほぼ全面を封止空間（２Ｆ〉として利
用でき、実装密度の向上と相まって極めてコンパクトな
混成集積回路装置を実現できる．第６にＥＰマイコンチ
ップ（６）上には遮光用の樹脂層（２ｌｂ）が設けられ
ているため、ＥＰマイコンチップ（６）を保護すること
ができると共にＥＰマイコンチップ（６）への遮光がで
き且っＥＰマイコンチップ《６）と一方の基板（２〉の
すき間も封止できる利点を有する． 第７に二枚の集積回路基板（２）（３）の同一側辺ある
いは相対向する辺から外部リード（１２）（１３）を導
出でき、極めて多ピンの混成集積回路装置を実現できる
利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例を示す斜視図、第２図は第１図のＩ−
Ｉ断面図、第３図は本実施例で用いられるケース材を示
す斜視図、第４図は本実施例で用いる基板の断面図、第
５図は他の実施例を示す断面図、第６図は本実施例で用
いたモータ駆動用インバータを示すブロック図、第７図
は第６図で示したインバータの主回路を示す回路図、第
８図は第６図で示したインバータのマイフンを示すブロ
ック図、第９図は第６図で示したインバータのベースア
ンプを示す回路図、第１０図は第６図で示したインバー
タの保護回路を示すブロック図、第１１図は第６図で示
したブロック図を基板上に実装したときの平面図、第１
２図は第１１図に示した基板上にケース材を固着したと
きの平面図、第１３図および第１４図は従来のマイコン
実装構造を示す斜視図である。 （１）・・・混成集積回路装置、　（２）（３）・・・
集積回路基板、　（５）・・・導電路、（６）・・・Ｅ
Ｐマイコンチップ、　（８）・・・回路素子、　（４）
・・・くぼみ、　（７）・・・ケース材、　（２１ａ）
・・・紫外線透過性樹脂、　（２ｌｂ）・・・紫外線不
透過性樹脂。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）二枚の相対向して配置された集積回路基板と 前記基板の対向する主面に形成された所望のパターンを
   有する導電路と 前記導電路に接続され且つ所望のプログラム・データを
   内蔵したＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップと 前記ＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップの所定
   の制御出力信号が供給され且つ前記基板上の導電路と接
   続されたその周辺回路素子と 前記両基板に一体化されたケース材とを具備し、前記一
   方の基板の周端辺の所望位置にくぼみを設け、前記くぼ
   みで露出した前記他方の基板上の前記導電路に前記マイ
   クロコンピュータチップを固着し、前記ＥＰＲＯＭ内蔵
   マイクロコンピュータチップの電極と所望の前記導電路
   をボンディングワイヤで接続し前記両基板と前記ケース
   で形成された封止空間に前記周辺回路素子を配置したこ
   とを特徴とする混成集積回路装置。
2. （２）前記集積回路基板として表面を絶縁した金属基板
   を用いたことを特徴とする請求項１記載の混成集積回路
   装置。
3. （３）前記導電路として銅箔を用いたことを特徴とする
   請求項１記載の混成集積回路装置。
4. （４）前記くぼみに紫外線を透過する樹脂を注入した封
   止樹脂層で前記ＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチ
   ップを封止することを特徴とする請求項１記載の混成集
   積回路装置。
5. （５）前記くぼみ内の封止樹脂層上に紫外線を遮断する
   シール樹脂層を設けたことを特徴とする請求項４記載の
   混成集積回路装置。
6. （６）前記シール樹脂層の上面と前記一方の基板の上面
   とを実質的に一致させたことを特徴とする請求項５記載
   の混成集積回路装置。
7. （７）前記周辺回路素子としてチップ抵抗、チップコン
   デンサーを用いていることを特徴とする請求項１記載の
   混成集積回路装置。
8. （８）前記ケース材を前記両基板の周端部とほぼ一致さ
   せた一定の厚みを有する枠体を有することを特徴とする
   請求項１記載の混成集積回路装置。
9. （９）前記枠体を前記一方の基板に設けた前記くぼみの
   周囲に沿って前記両基板間に配置することを特徴とする
   請求項８記載の混成集積回路装置。
10. （１０）前記くぼみを覆うように前記一方の基板上面に
    遮光用シール材を接着することを特徴とする請求項１記
    載の混成集積回路装置。