JPH03242964A - 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 ｉ− 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。

（ロ）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・オン・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１１図に従って説明すると、第１１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（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）のスルーホール（４３）にサー
デイツプ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ＥＰ
ＲＯＭ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、前記ヘッダー（
４５）はセラミック基材（４７〉に外部導出リード（４
８〉か低融点ガラス材で接着されている。またこのへラ
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３− ４− ピユータチップ（５１〉を密封している。この様にＥＰ
ＲＯＭ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（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）は導電性配線パターン（４
１〉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、斯る従来の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〉に比ベ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ＥＰＲＯ
Ｍ内蔵マイクロコンピュータ素子を一部パツケージに組
立てることである。

ここではサーデイツ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１２図に示した実装構造が
既に使用されている。

以下に第１２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１２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１２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例んら
小型化とはならす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１１図に示した実装構造においても第１２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１１図および第１２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１１図および第１２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Ｉ７− Ｃ，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ＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップを搭
載すると共にそのＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータ
チップと接続されるその周辺の回路素子を基板上に搭載
し、且つ、ケース材と基板とで形成された封止空間にＥ
ＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップと関連する周
辺の回路素子全てが密封封止されＥＰＲＯＭ内蔵マイク
ロコンピュータチップのみがケース材の周辺の所定位置
より突出した基板上に設けら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に行える。

（ホ〉作用 この様に本発明に依れば、ケース材の周辺に拡張した基
板上にＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップを接
続しているのでＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチ
ップの載置位置をケース材の周辺の任意に設定できるの
で、内蔵される周辺回路素子のＥＰＲＯＭ内蔵マイクロ
コンピュータチップと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＜ＥＰＲＯＭ内蔵マイクロ
コンピュータチップともっとも関連深い回路素子とを接
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チップの隣接
する基板の周辺にもっとも関連の深い回路素子を配置で
き、ＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップともっ
とも関連深い回路素子と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且つケース材と基板
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
も取り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１０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
回路装置く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く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）上
に形成された所望形状の導電路（３）と、ケース材（８
）より突出した突出基板（２ａ〉上の導電路〈３）と接
続され樹脂モールドされたＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコン
ピュータチップ（４）（以下ＥＰマイコンチップという
）と、ＥＰマイコンテ・ンブ（４）からデータを供給さ
れ且つ基板（２）上の導電路（３）と接続されたその周
辺回路素子（６〉と、基板（２）に一体化され且つ突出
基板（２ａ）を露出するケース材（８）とをから構成さ
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０．５〜１．０ｍｍ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）が形成され、その−主面側に１
０〜７０μ厚のエポ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。

基板（２〉の−主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１１ １２ を露出してレジストでマスクされ、貴金属（金、銀、白
金）メツキ層が銅箔（１１〉表面にメツキされる。然る
後、レジストを除去して貴金属メツキ層をマスクとして
銅箔（１１）のエツチングを行い所望の導電路（３）が
形成される。ここでスクリーン印刷による導電路（３）
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までの極細導電路（３）の形成が可能となる。

突出基板（２ａ）の導電路（３）上の所定の位置にはＥ
Ｐマイコンチップ（４）が搭載され、そのＥＰマイコン
チップ（４）の近傍にはＥＰマイコンチップ〈４）から
データを供給されるもっとも関連深い回路素子（６）が
搭載され導電路（３）と接続されている。導電路（３）
は基板（２）の略全面に延在形成され、基板（２〉の周
端部に延在される導電路（３）の先端部はリード固着パ
ッドが形成され、そのパッドには外部リード端子（１２
〉が固着されている。その外部リード（１２〉は取付は
基板に取付けるために略直角に折曲げ形成されている。

ＥＰマイコンチップ〈４）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ＩＪ　にＲ
ＡＭ、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（４）
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（４）の説明を省略する。

ＥＰマイコンチップ（４）のプログラム・データを選択
して供給されるその周辺回路素子（６）の■Ｃ１トラン
ジスタ、チップ抵抗およびチップコンデンサー等はチッ
プ状態で所望の導電路（３）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、それらの回路素
子（６〉は近傍の導電路（３）にボンディングされてい
る。更に導電路（３）間に吐スクリーン印刷によるカー
ボン抵抗体およびニッケルメッキによるニッケルメッキ
抵抗体が夫々抵抗素子として形成されている。

一方、ケース材（８〉は絶縁部材としての熱可塑性樹脂
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１３− 箱状のケース材（８〉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剤（Ｊシート：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（２〉とケース材（８）間に所定の封止空
間部（１４）が形成されることになる。更に本実施例の
ケース材（８〉から突出基板（２ａ〉が露出し、この突
出基板（２ａ）はＥＰマイコンチップ（４）が載置でき
る大きさに形成されている。なおこの突出基板〈２ａ〉
は基板（２〉の４辺のどの位置にも設けられることがで
き、ＥＰマイコンチップ（４）ともっとも関連深い回路
素子（６〉との関係でその位置が決定される。

ケース材（８）から露出し突出基板（２ａ）上にはＥＰ
マイコンチップ（４）と固着接続される複数の導電路（
３）の一端が延在形成され、その導電路（３）の先端部
にＥＰマイコンチップ（４）が固着される。

ＥＰマイコンチップ（４）が固着された導電路（３）の
他端はＥＰマイコンチップ（４）ともっとも関連する回
路素子（６）の近傍に効率よく引回しされチップ状のマ
イクロコンピュータ（５〉とボンディングワイヤで電気
に接続される。

ここでＥＰマイコンチップ〈４）ともっとも関連深い回
路素子（６）との位置関係について述べる。

ＥＰマイコンチップ（４）とチップ状の回路素子〈６）
とは多数本の導電路〈３）を介して接続されるため、そ
の導電路（３）の引回しを短くするためにＥＰマイコン
チップ（４）ともっとも関連深い回路素子（６〉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（４）ともっ
とも関連深い回路素子（６）との導電路（３）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。

また、ＥＰマイコンチップ（４）とその近傍あるいは隣
接した位置に配置されたチップ状の回路素子（６〉は夫
々の近傍に延在された導電路（３）の先端部とワイヤ線
によってボンディング接続されＥＰマイコンチップ（４
）と電気的に接続される。

ＥＰマイコンチップは第１図および第２図から明らかな
如く、ケース材（８）より突出した突出基板（２ａ〉上
に搭載される。突出基板（２ａ〉上にはＥＰ１５− １６− マイコンチップ（４）とそのＥＰマイコンチップ（４）
と近傍の導電路（３）とを接続するワイヤ線が配置され
ることになる。

更に突出基板（２ａ）上には１層以上の樹脂が被覆され
、ＥＰマイコンチップ（４）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（４
）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（４）のデータを消去する際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（２１ｂ）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（４）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（２１ｂ）が用いられる。この樹脂層（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ポリイミド系の樹脂が用い
られる。

従ってＥＰマイコンチップ（４）だけが突出基板（２８
〉上に搭載され且つ２層の樹脂で被覆され、その他の回
路素子（６〉は基板（２）とケース材（８〉とで形成さ
れる封止空間（１４）内に配置されることになる。

上述の如く、ＥＰマイコンチップ〈４）と接続される周
辺の回路素子（６〉は基板（２）とケース材（８）で形
成された封止空間部（１４）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、メツ
キ抵抗等の抵抗素子の全ての素子が封止空間部（１４）
内に設けられている。

本実施例でＥＰマイコンチップ（４）のデータ消去を行
う場合は紫外線不透過性樹脂（２１ｂ＞を剥離して紫外
線を照射し、再書き込みをする場合はＥＰマイコンチッ
プ（４）上の紫外線透過性樹脂（２１ａ）も剥してボン
ディングされている近傍の導電路（３）にプローブ等の
端子を当接させ、書き込み装置よりデータを書き込む。

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こ
とができる。

第４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４図は集積回路基板（２〉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（２１）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）に疑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（４）（以下ＥＰマイコンチップと称する）と、ＥＰ
マイコンチップ（４）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のインターフェイス（
２４）を介してＥＰマイコンチップ（４）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）１９ ０− および周辺回路を保護する保護回路（２６）と、マイコ
ン（４）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（４）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オー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５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。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
イオー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（４）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６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リ一部（４ｂ〉と外部装
置とのデータの入出力を行うためのＩ１０ボート部（４
ｃ〉から構成されている。

ＥＰマイコンチップ（４）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（４）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２２− バッファ（２３）はＥＰマイコンチップ（４）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、ＰＣ８１７（シャープ製）
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プ（２５）に伝
達させるものである。

次にベースアンプ（２５）は第７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　）（Ｔｒａ　）と、
第３のトランジスタ（Ｔｒａ）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（Ｔｒｔ）とマイナス
ライン間に接続された第２のトランジスタ（Ｔｒ、）と
、電源ライン間に接続された抵抗およびダイオードと、
ダイオー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（Ｔｒ、
）と第３のトランジスタ（Ｉｒ、）がＯＮし、第２のト
ランジスタ（Ｔｒ、）がＯＦＦする。すると、電源ＶＤ
から第１のトランジスタ（Ｉｒｅ＞、制御抵抗Ｒ１を介
してインバータ主回路（２２〉のベースに所望の電流が
供給される。また、信＠ＯＦＦ時には第１のトランジス
タ（Ｉｒｅ）および第３のトランジスタ（Ｔｒ、）がＯ
ＦＦし、第２のトランジスタ（１’ｒ＊）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〉は第８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（２
２〉の発熱による温度上昇を検出するダイオード等より
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）に供給される電流を検出
する抵抗より構成される電流検出部２３− ２４− （２６ｂ）と、内部基準電圧を形成する基準電圧部（２
６Ｃ）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（４）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（４）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（４）
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（４）からの信号を
増幅し、出力端子ＰＯ０〜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Ｄ６〜Ｄ６、
アナログ入力端子Ａ０〜Ａ８の各入力端子から所定の制
御あるい拉指令信号が入力されるとＥＰマイコンチップ
（４）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（４）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のインターフェイス（２４）を介してベースアンプ
（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（４）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
アンプ（２５）には別電源がＶ□〜ｖｂａ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〈４）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，〜ＰＯ９から出力される信号はＥＰマイ
コンチップク４）に入力される入力指令に基づいてＥＰ
マイコンチップ（４）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）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（４）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ＯＮし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〉２７− −２８＝ 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９図は第４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４図のブロック
図で示した符号と同一にしである。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９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
導電路（３）上の封止空間（１４）となる所定位置には
複数の回路素子が、突出基板（２ａ〉上にはＥＰマイコ
ンチップ（４）が固着されている。即ち、突出基板（２
ａ）を除く基板（２〉上にはＥＰマイコンチップ（４）
を除く複数の回路素子（６）が固着されており、（２１
）は整流回路、（２５〉はベースアンプ、（２３）ハバ
ッファ、（２４）は第１のインターフェイス、（２７）
は第２のインターフェイス、（２８〉は出力バッファ、
（２６〉は保護回路である。

第９図から明らかな如く、ＥＰマイコンチップ（４）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）に隣接する位置に設けられた突出基板（２ａ
）上にＥＰマイコンチップ（４）が固着される。

ＥＰマイコンチップ〈４）ともっとも関連する回路素子
（６〉をＥＰマイコンチップ（４）の近傍に配置するこ
とにより、両者を接続させる導電路〈３）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、−点鎖線で囲まれた領域は接着シートで
ケース材〈８〉が固着される固着領域であることを示す
。

第１０図は第９図で示した基板（２）上にケース材（８
）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、ケース材〈８〉の周端辺の突出
基板（２ａ）上にはＥＰマイコンチップ（４）が樹脂被
覆された状態となる。即ち、ＥＰマイコンチップ（４）
以外の他の素子は全てケース材（８）と基板（２〉とで
形成された封止空間（１４）内に封止される。

斯る本発明に依れば、基板（２）の所望位置に突出基板
（２ａ〉を設け、その突出基板（２ａ〉上の導電路（３
）にＥＰマイコンチップ（４）を接続し、基板（２）と
ケース材（８）とで形成された封止空間（１４）に他の
回路素子（６〉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（４）の一体止した装置が極めて小
型化に提供することができる。

（ト〉発明の効果 以上に詳述した如く、本発明に依れば、第１に基板（２
）の任意の周端辺に突出基板（２ａ）を設け、その突出
基板（２ａ）上の導電路（３）にＥＰマイコンチップ（
４）を接続しているので、ＥＰマイコンチップ（４）の
載置位置の周辺の任意に選定できる利点を有する。この
ため内蔵するもっとも関連深い回路素子との電気的接続
を考慮して、効率良くＥＰマイコンチップ（４）ともつ
とも関連深い回路素子〈６〉とを接続できデータ線の引
回しを不要にできる。更に詳述すると、ＥＰマイコンチ
ップ（４）の隣接する位置にもつとも関連の深い回路素
子（６）を配置でき、その結果ＥＰマイコンテ・ノブ（
４）と回路素子（６）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つとも設計容易な１−イアウ
ドで実現でき、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に基板（２）の周端部に設けた突出基板（２ａ〉に
ＥＰマイコンチップ（４）を配置しているので、一体止
した小型の混成集積回路装置として取り扱える利点を有
する。更に集積回路基板（２）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することができる。

第３に画集積回路基板（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３１− 与できる。また導電路（３）として銅箔（１１）を用い
ることにより、導電路（３）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（４）と接続されるその周辺
回路素子（６）はケース材（８）と集積回路基板（２）
とで形成される封止空間（１４）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（８）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、集積回路基板（２）のほ
ぼ全面を封止空間（１４）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に突出基板（２ａ〉上にＥＰマイコンチップ（４）
を設けることにより、ＥＰマイコンチップ（４）の着脱
を自在に行なえ、ＥＰマイコンチップ（４）の交換や消
去および再書き込みを自由に行える利３２ 点を有する。

第７に集積回路基板（２〉の−辺あるいは相対向する辺
から外部リード（１２）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５図は第４図で示したインバータの主回
路を示す回路図、第６図は第４図で示したインバータの
マイコンを示すブロック図、第７図は第４図で示したイ
ンバータのベースアンプを示す回路図、第８図は第４図
で示したインバータの保護回路を示すプロ・ンク図−５
第９図は第４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１０図は第９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１１図および第１２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、　（２ａ〉・・・突出基板、　（３）・・・導
電路、　（４）・・・ＥＰマイコンチップ、（５〉・・
・マイクロコンピュータ、　（６）・・・回路素子、　
（８）・・・ケース材、　（２１ａ）・・・紫外線透過
性樹脂、　（２１ｂ）・・・紫外線不透過性樹脂。

Claims (6)

【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前記
   データ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
   ス材より突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ＥＰＲＯＭ内蔵マイク
   ロコンピュータチップおよび前記ボンディングワイヤを
   樹脂で封止し、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。
5. （５）前記ケース材の周端部を前記基板の周端部とほぼ
   一致させたことを特徴とする請求項１記載の混成集積回
   路装置。
6. （６）前記ＥＰＲＯＭ内蔵マイクロコンピュータチップ
   を被覆樹脂として紫外線を透過する樹脂を用いたことを
   特徴とする請求項１記載の混成集積回路装置。