JPH06163745A - モジュール基板封止枠 - Google Patents
モジュール基板封止枠Info
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- JPH06163745A JPH06163745A JP31320792A JP31320792A JPH06163745A JP H06163745 A JPH06163745 A JP H06163745A JP 31320792 A JP31320792 A JP 31320792A JP 31320792 A JP31320792 A JP 31320792A JP H06163745 A JPH06163745 A JP H06163745A
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- Japan
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- sealing frame
- sealing
- module substrate
- silicone resin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体装置及び電子部品が搭載され内部を機
能の異なる２層の封止材料で封止するモジュール基板の
機械的強度を上げ薄型化する。 【構成】 封止枠５の内壁の一部又は全周にわたりシリ
コーン樹脂７の上方近傍にシリコーン樹脂７を堰き止め
る鍔状板１３を設ける。 【効果】 下側封止材料シリコーン樹脂７は鍔状板１３
より上方の封止枠５の内壁には付着せず上側封止材料エ
ポキシ樹脂８と封止枠５の内壁との接着面積を十分確保
できるためモジュール基板の機械的強度が向上する。
又、必要な機械的強度を確保したままで薄型化できる。
能の異なる２層の封止材料で封止するモジュール基板の
機械的強度を上げ薄型化する。 【構成】 封止枠５の内壁の一部又は全周にわたりシリ
コーン樹脂７の上方近傍にシリコーン樹脂７を堰き止め
る鍔状板１３を設ける。 【効果】 下側封止材料シリコーン樹脂７は鍔状板１３
より上方の封止枠５の内壁には付着せず上側封止材料エ
ポキシ樹脂８と封止枠５の内壁との接着面積を十分確保
できるためモジュール基板の機械的強度が向上する。
又、必要な機械的強度を確保したままで薄型化できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置及び制御Ｉ
Ｃ、その他の電子部品が同時に搭載されたモジュール基
板の封止枠の構造に関する。
Ｃ、その他の電子部品が同時に搭載されたモジュール基
板の封止枠の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のモジュール基板の封止実装構造を
図４に基づき説明する。以下、下側封止材料はシリコー
ン樹脂、上側封止材料はエポキシ樹脂の場合について説
明する。図４（ａ）は、従来の封止枠５を示す斜視図、
図４（ｂ）は前記封止枠５を用いて封止したモジュール
基板の一実施例を示すＡ−Ａ’断面図である。図４
（ｂ）で、モジュール基板は、放熱用ベース基板１上に
絶縁層２を介して導体パターン１０が形成され、パワー
トランジスタの如き半導体装置３や制御ＩＣ、コンデン
サ、抵抗などの電子部品４が搭載され、耐湿性向上及び
機械的保護等の目的で樹脂封止が行われるわけである
が、基板上の全ての部品を樹脂で覆い被せる高さを得る
ため、封止枠５が前記ベース基板１の外周上に接着剤６
により固定されている。この封止枠５の内部に、先ずシ
リコーン樹脂７を注入し各部品を封止し、その上にエポ
キシ樹脂８を注入して封止する構造となっている。さら
に図中、９はヒートシンク、１１はワイヤ、１２は半田
を示す。ベース基板１の材料としては、通常アルミニウ
ムが使用されるが窒化アルミニウム、炭化珪素などの放
熱性の良いセラミックスも使用できる。
図４に基づき説明する。以下、下側封止材料はシリコー
ン樹脂、上側封止材料はエポキシ樹脂の場合について説
明する。図４（ａ）は、従来の封止枠５を示す斜視図、
図４（ｂ）は前記封止枠５を用いて封止したモジュール
基板の一実施例を示すＡ−Ａ’断面図である。図４
（ｂ）で、モジュール基板は、放熱用ベース基板１上に
絶縁層２を介して導体パターン１０が形成され、パワー
トランジスタの如き半導体装置３や制御ＩＣ、コンデン
サ、抵抗などの電子部品４が搭載され、耐湿性向上及び
機械的保護等の目的で樹脂封止が行われるわけである
が、基板上の全ての部品を樹脂で覆い被せる高さを得る
ため、封止枠５が前記ベース基板１の外周上に接着剤６
により固定されている。この封止枠５の内部に、先ずシ
リコーン樹脂７を注入し各部品を封止し、その上にエポ
キシ樹脂８を注入して封止する構造となっている。さら
に図中、９はヒートシンク、１１はワイヤ、１２は半田
を示す。ベース基板１の材料としては、通常アルミニウ
ムが使用されるが窒化アルミニウム、炭化珪素などの放
熱性の良いセラミックスも使用できる。
【０００３】２種類の封止材料のうち、エポキシ樹脂８
の方がシリコーン樹脂７より機械的強度、耐湿性が良い
が、エポキシ樹脂８のみで封止した場合、熱硬化時、ベ
ース基板１と封止枠５の膨張率の違いによりエポキシ樹
脂８に亀裂が生じるという不具合が発生するため、ベー
ス基板１と実装部品は柔軟なシリコーン樹脂７で封止
し、外側をエポキシ樹脂８にて封止するのである。
の方がシリコーン樹脂７より機械的強度、耐湿性が良い
が、エポキシ樹脂８のみで封止した場合、熱硬化時、ベ
ース基板１と封止枠５の膨張率の違いによりエポキシ樹
脂８に亀裂が生じるという不具合が発生するため、ベー
ス基板１と実装部品は柔軟なシリコーン樹脂７で封止
し、外側をエポキシ樹脂８にて封止するのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】下側の封止材料である
シリコーン樹脂７を封止枠５に注入し熱硬化させる際、
一時的にシリコーン樹脂７の粘度が低下するため、図４
に示す通り封止枠５の内壁をシリコーン樹脂７が這い上
がる現象が発生する。このため封止枠５の内壁とエポキ
シ樹脂８が接着する面積が減少し十分な接着強度が確保
できなくなるため、機械的振動、衝撃に対して脆くなっ
ていた。
シリコーン樹脂７を封止枠５に注入し熱硬化させる際、
一時的にシリコーン樹脂７の粘度が低下するため、図４
に示す通り封止枠５の内壁をシリコーン樹脂７が這い上
がる現象が発生する。このため封止枠５の内壁とエポキ
シ樹脂８が接着する面積が減少し十分な接着強度が確保
できなくなるため、機械的振動、衝撃に対して脆くなっ
ていた。
【０００５】又、製造工程においてもシリコーン樹脂７
を熱硬化させるためモジュール基板を恒温漕に入れる際
の取扱いや製造設備の振動等によりシリコーン樹脂７の
液面が揺れ、封止枠５の内壁の本来エポキシ樹脂８との
接着面となるべき箇所にもシリコーン樹脂７が付着して
しまい、エポキシ樹脂８と封止枠５の接着面積を減少さ
せてしまうという不具合が発生していた。
を熱硬化させるためモジュール基板を恒温漕に入れる際
の取扱いや製造設備の振動等によりシリコーン樹脂７の
液面が揺れ、封止枠５の内壁の本来エポキシ樹脂８との
接着面となるべき箇所にもシリコーン樹脂７が付着して
しまい、エポキシ樹脂８と封止枠５の接着面積を減少さ
せてしまうという不具合が発生していた。
【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは封止枠と上側の封止材料
の十分な接着面積を確保することにより、モジュール基
板の機械的強度向上及び薄型化が図れるモジュール基板
封止枠の構造を提供することである。
ので、その目的とするところは封止枠と上側の封止材料
の十分な接着面積を確保することにより、モジュール基
板の機械的強度向上及び薄型化が図れるモジュール基板
封止枠の構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の封止枠にあっては、その内壁の一部又は全
周にわたり下側封止材料層の上方近傍に、下側封止材料
を堰き止める遮断部を設けたことを特徴とするものであ
る。遮断部の形状としては、例えば封止枠の内方に突出
した鍔状板や、前記鍔状板の下部に傾斜部を設けたも
の、封止枠の下側開口部が上側開口部より狭くなる方向
の段差で、その下部に傾斜部を有するもの、複数の鍔状
板を組み合わせた櫛状板を用いることができる。
め、本発明の封止枠にあっては、その内壁の一部又は全
周にわたり下側封止材料層の上方近傍に、下側封止材料
を堰き止める遮断部を設けたことを特徴とするものであ
る。遮断部の形状としては、例えば封止枠の内方に突出
した鍔状板や、前記鍔状板の下部に傾斜部を設けたも
の、封止枠の下側開口部が上側開口部より狭くなる方向
の段差で、その下部に傾斜部を有するもの、複数の鍔状
板を組み合わせた櫛状板を用いることができる。
【０００８】
【作用】本発明によれば、封止枠の内壁の一部又は全周
にわたり設けた遮断部は、その箇所より上方の内壁に、
シリコーン樹脂が這い上がり現象や振動等によって付着
するのを阻止する。
にわたり設けた遮断部は、その箇所より上方の内壁に、
シリコーン樹脂が這い上がり現象や振動等によって付着
するのを阻止する。
【０００９】
【実施例】図１〜図２に基づき本発明の一実施例を説明
する。図１（ａ）は本発明の封止枠５を示す斜視図で、
図１（ｂ）は前記封止枠５を用いたモジュール基板の一
実施例を示すＡ−Ａ’断面図である。以下、遮断部とし
て封止枠５の内壁全周にわたり、内方に突出した鍔状板
１３を設けた場合について説明する。図１（ｂ）に示す
ように、ベース基板１に封止枠５が接着剤６により固定
され、封止枠５の内壁には全周にわたり鍔状板１３が形
成されている。図２（ａ）のように、この鍔状板１３の
位置より下側にシリコーン樹脂７を注入し１００〜１５
０℃で熱硬化させる。８０℃付近で、シリコーン樹脂の
粘度が一時的に低下し、封止枠５の内壁に這い上がる現
象が発生するが、封止枠５を使用した場合、図２（ｂ）
のようにシリコーン樹脂７は鍔状板１３に阻まれ、それ
より上方の内壁部分には付着しないで硬化する。その
後、シリコーン樹脂７の上方にエポキシ樹脂８を注入、
熱硬化させる。
する。図１（ａ）は本発明の封止枠５を示す斜視図で、
図１（ｂ）は前記封止枠５を用いたモジュール基板の一
実施例を示すＡ−Ａ’断面図である。以下、遮断部とし
て封止枠５の内壁全周にわたり、内方に突出した鍔状板
１３を設けた場合について説明する。図１（ｂ）に示す
ように、ベース基板１に封止枠５が接着剤６により固定
され、封止枠５の内壁には全周にわたり鍔状板１３が形
成されている。図２（ａ）のように、この鍔状板１３の
位置より下側にシリコーン樹脂７を注入し１００〜１５
０℃で熱硬化させる。８０℃付近で、シリコーン樹脂の
粘度が一時的に低下し、封止枠５の内壁に這い上がる現
象が発生するが、封止枠５を使用した場合、図２（ｂ）
のようにシリコーン樹脂７は鍔状板１３に阻まれ、それ
より上方の内壁部分には付着しないで硬化する。その
後、シリコーン樹脂７の上方にエポキシ樹脂８を注入、
熱硬化させる。
【００１０】又、従来の封止枠では、作業者がモジュー
ル基板を取り扱う際やモジュール基板を製造工程で搬送
しながらシリコーン樹脂７を熱硬化させる方法をとる場
合、シリコーン樹脂７の液面が揺れ、封止枠５の内壁の
本来エポキシ樹脂８との接着面となるべき箇所にもシリ
コーン樹脂７が付着したが、このような不具合も封止枠
５に形成した鍔状板１３により防止できる。このように
封止枠５自体でシリコーン樹脂７が余分な箇所に付着す
るのを防止できるため、モジュール基板に加わる振動や
衝撃を厳密に管理する必要がなくなり、モジュール基板
取り扱いの作業性向上、搬送設備の簡素化が図れる。
ル基板を取り扱う際やモジュール基板を製造工程で搬送
しながらシリコーン樹脂７を熱硬化させる方法をとる場
合、シリコーン樹脂７の液面が揺れ、封止枠５の内壁の
本来エポキシ樹脂８との接着面となるべき箇所にもシリ
コーン樹脂７が付着したが、このような不具合も封止枠
５に形成した鍔状板１３により防止できる。このように
封止枠５自体でシリコーン樹脂７が余分な箇所に付着す
るのを防止できるため、モジュール基板に加わる振動や
衝撃を厳密に管理する必要がなくなり、モジュール基板
取り扱いの作業性向上、搬送設備の簡素化が図れる。
【００１１】鍔状板１３は、封止枠５の内壁全周に設け
るのが好ましいが、封止枠製造の難易度、モジュール基
板に加わる振動、衝撃の方向、大きさによっては必ずし
も全周にではなく部分的に設けてもよい。
るのが好ましいが、封止枠製造の難易度、モジュール基
板に加わる振動、衝撃の方向、大きさによっては必ずし
も全周にではなく部分的に設けてもよい。
【００１２】鍔状板１３の下部の形状として図３の
（ａ）〜（ｃ）に示す形状としてもよい。これらの実施
例は、図１の実施例の鍔状板１３の下部にテーパーや面
取りやアールを設けることにより傾斜部を形成したもの
である。このような構成にすることにより図３（ｄ）に
示すようにシリコーン樹脂７を熱硬化させる際に発生す
る気泡１４が傾斜部に沿って上方に抜け出やすくなるた
め、気泡１４がシリコーン樹脂７中に残りにくくなる。
シリコーン樹脂７中に残った気泡１４は、断熱層となり
モジュール基板の放熱性を悪くしたり、外部からの水分
の侵入経路となって耐湿性を低下させる原因となる。
又、封止枠５の内壁に気泡１４が付着したまま残ってし
まうと封止枠５とシリコーン樹脂７の接着性が悪くなり
封止効果も低下する。
（ａ）〜（ｃ）に示す形状としてもよい。これらの実施
例は、図１の実施例の鍔状板１３の下部にテーパーや面
取りやアールを設けることにより傾斜部を形成したもの
である。このような構成にすることにより図３（ｄ）に
示すようにシリコーン樹脂７を熱硬化させる際に発生す
る気泡１４が傾斜部に沿って上方に抜け出やすくなるた
め、気泡１４がシリコーン樹脂７中に残りにくくなる。
シリコーン樹脂７中に残った気泡１４は、断熱層となり
モジュール基板の放熱性を悪くしたり、外部からの水分
の侵入経路となって耐湿性を低下させる原因となる。
又、封止枠５の内壁に気泡１４が付着したまま残ってし
まうと封止枠５とシリコーン樹脂７の接着性が悪くなり
封止効果も低下する。
【００１３】図３（ｅ）は本発明の異なる実施例を示す
もので、図３（ｄ）に示す実施例の鍔状板１３の代わり
に下部に傾斜部を有する段差１５を設け、同じ機能を持
たせたものである。段差は、板形状に比べ形状が簡単で
あるため封止枠５の製造が容易である。
もので、図３（ｄ）に示す実施例の鍔状板１３の代わり
に下部に傾斜部を有する段差１５を設け、同じ機能を持
たせたものである。段差は、板形状に比べ形状が簡単で
あるため封止枠５の製造が容易である。
【００１４】図３（ｆ）、（ｇ）は更に異なる実施例を
示すもので、鍔状板の代わりに封止枠５の内壁に複数の
鍔状板を組み合わせた櫛状板１６を形成したものであ
る。このような構成にすることによりシリコーン樹脂７
の這い上がりを防止できるだけでなく、封止枠５とエポ
キシ樹脂８との接着面積が増えること及び封止枠５とエ
ポキシ樹脂８で複数の凹凸の嵌合形状を形成できること
により、一層機械的強度の向上が図れる。又、必要な強
度を確保したままでエポキシ樹脂８の層を薄くできるた
めモジュール基板の薄型化が図れる。尚、鍔状板の数や
それぞれの大きさはモジュール基板の大きさ及び必要な
機械的強度、封止材料の性能等により変えればよく、特
に限定されるものではない。
示すもので、鍔状板の代わりに封止枠５の内壁に複数の
鍔状板を組み合わせた櫛状板１６を形成したものであ
る。このような構成にすることによりシリコーン樹脂７
の這い上がりを防止できるだけでなく、封止枠５とエポ
キシ樹脂８との接着面積が増えること及び封止枠５とエ
ポキシ樹脂８で複数の凹凸の嵌合形状を形成できること
により、一層機械的強度の向上が図れる。又、必要な強
度を確保したままでエポキシ樹脂８の層を薄くできるた
めモジュール基板の薄型化が図れる。尚、鍔状板の数や
それぞれの大きさはモジュール基板の大きさ及び必要な
機械的強度、封止材料の性能等により変えればよく、特
に限定されるものではない。
【００１５】尚、本発明に係る封止枠５は、前記実施例
のように一部材でなく複数の部材の組み合わせにより構
成してもよく、また、その材料としては耐熱性のあるＰ
ＰＳ、ＰＢＳ等のプラスチックが良いが特に限定されな
い。接着剤６の材料も特に限定されるものではないがシ
リコーン系接着剤や酸無水系のエポキシ樹脂などが用い
られる。
のように一部材でなく複数の部材の組み合わせにより構
成してもよく、また、その材料としては耐熱性のあるＰ
ＰＳ、ＰＢＳ等のプラスチックが良いが特に限定されな
い。接着剤６の材料も特に限定されるものではないがシ
リコーン系接着剤や酸無水系のエポキシ樹脂などが用い
られる。
【００１６】
【発明の効果】本発明の封止枠においては、封止枠の内
壁に下側封止材料を堰き止める遮断部を設けているので
這い上がり現象や振動等により下側の封止材料が余分な
箇所へ付着するのを防止でき、封止枠と上側の封止材料
との接着面積が十分確保できるため、モジュール基板の
機械的強度の向上、薄型化が図れるという効果がある。
壁に下側封止材料を堰き止める遮断部を設けているので
這い上がり現象や振動等により下側の封止材料が余分な
箇所へ付着するのを防止でき、封止枠と上側の封止材料
との接着面積が十分確保できるため、モジュール基板の
機械的強度の向上、薄型化が図れるという効果がある。
【００１７】請求項３及び請求項４記載の封止枠におい
ては、鍔状板及び段差夫々の下部に傾斜部を設け気泡が
シリコーン樹脂中に残りにくくしたので上記効果の他
に、モジュール基板の放熱性、耐湿性、封止効果の低下
を防止できる効果を有する。
ては、鍔状板及び段差夫々の下部に傾斜部を設け気泡が
シリコーン樹脂中に残りにくくしたので上記効果の他
に、モジュール基板の放熱性、耐湿性、封止効果の低下
を防止できる効果を有する。
【００１８】又、請求項５記載の封止枠においては、複
数の鍔状板を組み合わせた櫛状板を設け、封止枠と上側
封止材料との接着面積を増加させるとともに封止枠と上
側封止材料で複数の凹凸嵌合形状を形成させたので請求
項１記載の封止枠の場合に比べ、より一層モジュール基
板の機械的強度の向上、薄型化を図れるという効果を有
する。
数の鍔状板を組み合わせた櫛状板を設け、封止枠と上側
封止材料との接着面積を増加させるとともに封止枠と上
側封止材料で複数の凹凸嵌合形状を形成させたので請求
項１記載の封止枠の場合に比べ、より一層モジュール基
板の機械的強度の向上、薄型化を図れるという効果を有
する。
【図１】（ａ）は本発明に係る封止枠を示す斜視図、
（ｂ）は本発明の封止枠を使用したモジュール基板の断
面図を示す。
（ｂ）は本発明の封止枠を使用したモジュール基板の断
面図を示す。
【図２】本発明に係る封止枠に形成した鍔状板の機能を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】本発明の異なる実施例を示す断面図である。
【図４】（ａ）は従来の封止枠を示す斜視図、（ｂ）は
従来の封止枠を使用したモジュール基板の断面図を示
す。
従来の封止枠を使用したモジュール基板の断面図を示
す。
１ ベース基板 ２ 絶縁層 ３ 半導体装置 ４ 電子部品 ５ 封止枠 ６ 接着剤 ７ シリコーン樹脂 ８ エポキシ樹脂 ９ ヒートシンク １０ 導体パターン １１ ワイヤ １２ 半田 １３ 鍔状板 １４ 気泡 １５ 段差 １６ 櫛状板
フロントページの続き (72)発明者 橋爪 二郎 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 搭載する半導体装置及び電子部品を、機
能の異なる２層の封止材料で封止するモジュール基板の
封止枠の構造において、前記封止枠の内壁の一部又は全
周にわたり下側封止材料層の上方近傍に、下側封止材料
を堰き止める遮断部を設けたことを特徴とするモジュー
ル基板封止枠。 - 【請求項２】 遮断部は鍔状板である請求項１記載のモ
ジュール封止枠。 - 【請求項３】 遮断部はその下部に傾斜部を有する鍔状
板である請求項１記載のモジュール封止枠。 - 【請求項４】 遮断部は封止枠の下側開口部より上側開
口部が狭くなる方向の段差であり、その下部に傾斜部を
有することを特徴とする請求項１記載のモジュール封止
枠。 - 【請求項５】 遮断部は複数の鍔状板を組み合わせた櫛
状板である請求項１記載のモジュール封止枠。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4313207A JP2737582B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | モジュール基板封止枠 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4313207A JP2737582B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | モジュール基板封止枠 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163745A true JPH06163745A (ja) | 1994-06-10 |
| JP2737582B2 JP2737582B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=18038401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4313207A Expired - Fee Related JP2737582B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | モジュール基板封止枠 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2737582B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6731001B2 (en) | 2000-08-10 | 2004-05-04 | Denso Corporation | Semiconductor device including bonded wire based to electronic part and method for manufacturing the same |
| JP2012238750A (ja) * | 2011-05-12 | 2012-12-06 | Denso Corp | モールドパッケージ |
| JP2019096387A (ja) * | 2017-11-17 | 2019-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | 電池パック、電池パックの製造方法及び介在部材 |
| WO2023073831A1 (ja) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59135339A (ja) * | 1983-01-22 | 1984-08-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | パワ−伝送用フアイバの断線検知方式 |
| JPS6186954U (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-07 | ||
| JPH0237754A (ja) * | 1988-07-27 | 1990-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| JPH02134853A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-05-23 | Mitsubishi Electric Corp | 絶縁型半導体装置 |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP4313207A patent/JP2737582B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2737582B2 (ja) | 1998-04-08 |
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