JPH03218058A - 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型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ピュータ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。

斯る従来の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、主表面上に導竃性配線パターン（４
１）が形成されたガラス・エポキシ樹脂などから構成さ
れた絶縁性基板（４２）（７）スルーホール＜４３）に
サーデイッフ型パッケージに組込まれた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）はヘッダ
ー（４５）およびキャップ（４６）を有し、前記ヘッダ
−（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。またこの
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
着きれており、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ツブ（５１）を密封したＥＰＲ
ＯＭ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
（４８）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）は導竃性配線パターン（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、断る従来の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犬さく
、平面占有率もき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ＥＰＲＯ
Ｍ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）に導竃性配線パターン（６０ｂ）が形
成きれたガラス・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、このチツブ（６１）の表面罵極と前記配
線パターン（６０ｂ）とが金属．ｍ：ｌ（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）が搭叙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ダイボ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、
ここでいうノ」−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竃子部品で構成されているために、
ＥＰＲＯＭ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何
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
導竃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
板上にチップ型のＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータ
と、もっとも関連する回路素子を搭載し、更にその基板
上にその他の全ての回路素子を搭載し、ケース材所定位
置に設けられた孔でＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュー
タチップだけが露出する様に基板上に搭載され、ＥＰＲ
ＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップ以外の他の全ての
回路素子を基板とケース材で形成された封止空間に封止
する構造とすることを特徴とする。

従ってＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップを搭
載した混成集積回路を極めて小型化で実現でき、高密度
実装のＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップ搭載
の混成集積回路装置を提供することができる。

＜＊）作用 この様に本発明に依れば、基板と固着されるケース材の
所定位置に孔を設け、その孔で露出した基板上の導電路
にＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップを搭載し
隣接する導電路と接続しているのでＥＰＲＯＭ内蔵マイ
クロコンビュー゜タテップの載置位置を任意に設定でき
るので、もっとも関連する回路素子との▼気的接続を考
慮して、効率良＜ＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータ
チップともっとも関連する回路素子とを接続することが
でき、信号線即ち導軍路の引回し線を不要にすることが
できる。

更に本発明ではＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチ
ップ以外の全ての回路素子はチップで基板上に搭載され
且つ、基板とケース材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高密度実装ができ取扱い性の優
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。

＠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ハータエ
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、集積回路基板（２）と、集積回路基板（２》所
定位置に設けられた孔（４）と、集積回路基板（２）上
に形成された所望形状の導電路（５〉と、導Ｔ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）および周辺
の回路素子（８）と、基板（２〉と一体化するケース材
（７）とから構成されている。

集積回路基板〈２）はセラミックス、ガラス・エポキシ
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０．５〜１　．　０　ｍｍ厚の
アルミニウム基板を用いる。その基板（２）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）が形成きれ、その一主面
側に１０〜７０μ厚のエポキシあるいはポリイミド等の
絶Ｒｔｌ４Ｗａ層（１０〉が貼着きれる。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、基板（２）
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
実施例ではフィルムを用いて夫々の基板（２）を接続す
るがフイルムを用いずに夫々の基板（２）を独立許せて
あとで金属製リードで接続することも可能である。

基板（２）の一生面上に設けられた銅箔ク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（１
１）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　ｍｍ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２μま
での極細導１路（５）の形成が可能となる。

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と小信号用の細い
導電路が形成されている。

基板（２）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）が搭載される。また基板
＜２）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、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き
れている。

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。

斯るＥＰマイコンチップ（６）はケース材＜７）の孔（
４）によって露出された基板（２）上にＡｇペースト、
半田等のろう材によって固着搭＃７．キれ、その周辺に
はＥＰマイコンチップ（６）と接続される複数の導電路
（５）の一端が延在されている。その導電路（５）とＥ
Ｐマイコンチップ（６）とは八！ワイヤ線で超音波ボン
デイ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
を選択して供給き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ク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）に超音波ボンデイ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）ともっとも関
連する回路素子（８）は孔（４）によって露出された基
板（２）の近傍に接続され、その他の全ての回路素子（
８）は基板（２）の所定位置の導電路＜５〉上に選択し
て付着されている。

一方、ケース材（７）は絶縁部材としての熱可堕性樹脂
から形成され、基板（２》と固着した際空間部が形成さ
れる様に箱状に形成されている。その箱状のケース材（
７）の周端部は基板（２）の略周端部に配置されて接着
性を有したシール材（Ｊシ一ト：商品名）によって基板
（２）と強固に固着一体化される。この結果、基板ク２
）とケース材（７）間に所定の封止空間部（２１　’　
）が形成されることになる．更に本実施例のケース材（
７）の所定位置には孔（４〉が設けられている。その孔
（４）はＥＰマイコンチップ（６）およびＥＰマイコン
チップ（６〉と導電路（５）とを接続するボンデイング
ワイヤ線を露出する様な大きさで形成されている。即ち
、ＥＰマイコンチップ（６）よりも大きく形成されるこ
とになる。

ケース材（７）の孔（４）で露出した基板（２）上には
前述したようにＥＰマイコンチップ（６）と接続される
複数の導Ｔ路（５）の一端が形成きれ、その導Ｔ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）の近傍に効率良
く引回しされボンデイ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＜、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（５）の引
回しを短くするためにＥＰマイコンチップ（６）ともっ
とも関連する回路素子（８）は夫々、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Ａｌワイヤ線によって超音波ボンディン
グ接続されＥＰマイコンチップ（６）とＩ気的に接続さ
れる。

ＥＰマイコンチップ（６）は第１図および第２図から明
らかな如く、ケース材（７）の孔（４）で露出した基板
（２》上に搭載され、孔（４）を形成する壁体（４ａ〉
で囲まれた構造となる。更に詳述すると壁体（４ａ）に
よって囲まれるのはＥＰマイコンチップ（６）とそのＥ
Ｐ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。

更に壁体（４ａ）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、ＥＰ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＊詣はＥＰマイコンチップ（６）のデータを消去す
る場今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（２
１ａ）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Ｗｆｌ　（２ｌｂ）が用いられる。この樹脂（２ｌｂ
）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、基板（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》だけが壁体く４ａ）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
素子ク８）は基板（２）とケース材（７）とで形成され
る封止空間部（２１’）内に配置されることになる。

上述の如く、ＥＰマイコンチツブ（６）と接続きれるそ
の周辺の回路素子（８）は基板（２）とケース材（７）
で形成された封止空間部（２１’）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空間部（
２１　’　）内に設けられている。

ところで本実施例では壁体（４ａ）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
Ｆｓ（２ｌｂ）の代りに第５図に示す如く、遮光用のシ
ール材（２２’）をケース材（７）の孔（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マイコンチツブ（６）のデータ消去を行
う場合は紫外線不透過性樹脂（２ｌｂ＞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）も剥してポンデイングされた近傍の導電路
（５）にブロープ等の端子を当接させ、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。

モータ駆勤用インバータとは、一般的に直流竃源から任
意の交流Ｔ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、商用交流軍源を整流回路を用いて整流した直流▼
源を電源として用いる。その入力直流寛源をインバータ
主回路と呼び、三相ブリッジ構成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
て疑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竃圧、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こ
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）上にモータ駆勤用インバー
タを搭載したときのブロック図である。

七ータ駆動用インバータは、交流ｔ７ｊＸを入力し直流
に変換する整流回路（２１）と、その整流回路く２１）
から出力された直流Ｔ源を所定の間隔でチョツピングし
負荷（モータ）に疑似交流を供給するインバータ主回路
（２２）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マイコンテ・ンブ（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竃位の異なるベースアンブ（
２５〉に伝達する第１のインターフエイス（２４）と、
第１のインターフエイス（２４）から伝達された侶号を
インバータ主回路＜２２〉に増幅して供給するベースア
ンブく２５）と、整流回路（２１）からインバータ主回
路（２２）に供給される竃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のインターフエ
イス（２４）を介してＥＰマイコンチツブク６）に所定
の信号をブイ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》に竃位の異なる信号を入出力する第２のイン
ターフエイス（２７）と、ＥＰマイコンテ・７ブ（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
幅させる出力バツファ（２８）とから構成されている。

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−ドのブリ・ノジ回路で構
成きれ、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・冫チング素子（２２ａ）（ト
ランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等）を夫々並列接
続（ブリッジ接続）きれている。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。インバータ主回路（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−ドが接続されると共に夫々の直列接統された各
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ＣＰＵと、所定のプログラム
・データが記憶されているメモノ一部（４ｂ）と外部装
置とのデータの入出力を行うためのＩ／Ｏボート部（４
Ｃ》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のインターフェイス（２４）は複数のフォトカ
ブラから構成され、例えば、ＰＣＢ１７（シ〜−ブ製）
等のＩＣチップにより構成されている。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ブ（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のインターフェイス（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）から入力き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（Ｔｒ．
　）（ｒｒ３）と、第３のトランジスタ（Ｔｒ，）のコ
レクタとそのペースが接続された第１のトランジスタ（
Ｔｒｉ）とマイナスライン間に接続された第２のトラン
ジスタ（Ｔｒｔ）と、竃源ライン間に接続された抵抗お
よびダイオードと、ダイ才一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、ベースアンブ（２５）の信号
入力端子（２５ａ）にＯＮ侶号が入力されると第１のト
ランジスタ（Ｔｒ．）と第３のトランジスタ（Ｔｒ．　
）がＯＮＥ，、第２のトランジスタ（Ｔｒ．）がＯＦＦ
する。すると、ｔ源ＶＤから第１のトランジスタ（Ｔｒ
，）、制御抵抗Ｒ１を介してインバータ主回路（２２〉
のベースに所望の竃流が供給される。また、信号ＯＦＦ
時には第１のトランジスタ＜Ｔｒｙ）および第３のトラ
ンジスタ（Ｔｒｓ）がＯＦＦし、第２のトランジスタ（
ｒｒｘ）をＯＮさせる。そしてダイ才一ドとコンデンサ
ーより作られた竃源からインバータ主回路（２２）の才
フを早くさせるものである。

次に保護回路（２６）は第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
り構成される温度検出部（２６ａ）と、整流回路〈２１
〉からインバータ主回路（２２）に供給される竃流を検
出する抵抗より構成される竃流検出部（２６ｂ）と、内
部基準竃圧奢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竃圧
部（２６ｃ）から出力される信号を比較する竃圧比較部
（　２６ｄ　）と、１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
フェイス（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）と入出力端子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
変換された直流或流はインバータ上回路（２２〉に供給
される。（ンハータ主回路（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，〜Ｄ，、
アナログ入力端子Ａ．〜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きれると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
信号に基ついて、ＥＰマイコンチップ（６）内に記憶さ
れているメモリー内のプログラム・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）を介してヘースアンプ
（２５）に供給される。

ベースアンプ（２５）に供給された信号はインハータ主
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させて直流をチヨンピングして疑似交流を形
成し、出力端子（Ｕ，Ｖ，Ｗ）を介して負荷へ交流を供
給浮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）には別竃源がｖＤＩ〜ｖＩ）４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マイコンチップ内に内蔵
詐れたプログラム・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
マイコンテップ（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″Ｉｔ
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）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ＯＮｔ，たりすると異常な大軍流がイ
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）内の竃流検出部（２６ｂ）でその
人Ｉ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
を本実施例の基板＜２）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、基板＜２）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
る導亙路（５）上所定位置には複数の回路素子およびＥ
Ｐマイコンチップ（６）が固着されている。即ち、基板
（２）上にはＥＰマイコンチップ（６）および複数の回
路素子（８）が固着きれており、（２１）は整ｉｏ路、
（２５）はベースアンプ、（２３）はバッファ、（２４
）は第１のインターフェイス、（２７）は第２のインタ
ーフエイス、（２８）は出力バッファ、（２６）は保護
回路である。

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（ここではバッファ、出
力バッファ）に隣接する位置にＥＰマイコンチップ（６
）が固着きれる。

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、両者を接続許せる導電路＜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は接着シートで
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図で示した基板（２）上にケース材（
７》を固着したときのインバータ用の混成集積回路装置
の完成品の平面図であり、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１＃詣層（
１５ｂ）の上面のみが露出された状態となる。即ち、Ｅ
Ｐマイコンチップ＜６）以外の他の素子は全てケース材
（７）と基板（２）とで形成きれた封止空間部（２１’
）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
、基板（２》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
）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、ケース材（７）に設けられた孔〈
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Ｅ
Ｐ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、ケース材（７）の所望位置に孔（
４）を設け、その孔（４）で露出した基板（２》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基板（２）とケー
ス材（７）とで形成された封止空間部（２１’）に池の
回路零子（８）を固着配置することにより、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。

〈ト）発明の効果 以上に詳述した如く、本発明に依れば、第１にケース材
（７）の所望位置に孔（４）を設け、孔（４）で露出し
た基板（２》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、ＥＰマイコンチップ（６）の
較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）の隣接する位置にもっとも
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
はもっと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。

第２にケース材（７）の所望位置の孔（４）によって露
出された基板（２）上にＥＰマイコンチップ（６）を配
置しその他の領域に全ての周辺回路素子が実装できるこ
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）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Ｔ路
（５）の抵抗値を導軍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〉と集積回路基板（２）
とで形成される封止空間部（２１　′）にダイ形状ある
いはチップ形状で組込まれるので、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）と集積回路基板（２）の周端を実
質的に一致させることにより、ケース材（７〉と集積回
路基板（２）との略全面を封止空間部（２１’）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）への遮光ができ且つＥＰマイコンチップ（６）
とケース材（７）のすき間も封止できる利点を有する。

第７に集積回路基板（２）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る基板の断面図、第
４図は他の実施例を示す断面図、第５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６図
は第５図で示したインバー夕の主回路を示す回路図、第
７図は第５図で示したインバータのマイコンを示すブロ
ック図、第８図は第５図で示したインバータのベースア
ンプを示す回路図、第９図は第５図で示したインバータ
の保護回路を示すブロック図、第１０図は第５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１１
図は第１０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１２図および第１３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）・・・集積回
路基板、　（５）・・・導電路、（６）・・・ＥＰマイ
コンチップ、　（８）・・・回路素子、　（４）・・・
孔、　（７）・・・ケース材、　（２１ｇ）・・・紫外
線透過性樹脂、　（２ｌｂ）・・・紫外線不透過性樹脂
。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）集積回路基板と 前記基板上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 前記基板に一体化されたケース材とを具備し、前記ケー
   ス材の所望位置に孔を設け、前記孔で露出した前記基板
   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）前記孔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）前記孔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ケース材の上面と
   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。