JPH06163760A - 放熱スラグを有した電子部品搭載用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放熱用のスラグ３の半導体素子搭載面と、基
板２上面に形成されるボンディングパッドの高さが任意
に設定できて、スラグ３の放熱面に封止樹脂が全く付着
せず放熱面積を確保でき、さらにスラグ３を基板２から
はずれないような電子部品搭載用基板を提供する。 【構成】 半導体素子等の電子部品を搭載した後に所望
部分を封止樹脂によって封止される放熱スラグ付きの電
子部品搭載用基板であって、この基板２の電子部品を搭
載する部分にその基板２を貫通する開口７を有し、その
電子部品を搭載する面側のその開口７に相当する位置に
凸部８を有すると共にその放熱面側にはその凸部８に対
応する凹部を有するスラグ３を嵌合して一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子等の電子部
品を搭載して後、一部を封止樹脂によってモールドされ
て半導体パッケージとなる基板、所謂電子部品搭載用基
板に関するものであり、特には、その半導体パッケージ
の放熱能力を向上するために放熱スラグを装備したもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子機器の部品として用いら
れる電子部品搭載用基板としては、種々の形式の物が提
案されてきている。そして近年では、電子機器の小型化
を図る必要から、電子部品搭載用基板の小型化・高密度
化が要求され、その要求に答えるために例えば発明者ら
はリードフレームとプリント配線板とを組み合わせた電
子部品搭載用基板を提案している。この様な電子部品搭
載用基板においても、従来と同様に、搭載した電子部品
からの熱は外部に効率良く放散させるようにしなければ
ならず、放熱スラグ等を装着する構造が採用されてい
る。そして、さらには、その電子部品を保護するために
略全体を封止樹脂によって封止するのである。

【０００３】この放熱スラグは電子搭載用基板に確実に
固着されていなければならないことは当然であり、さら
には搭載された電子部品から発生する熱を基板の外部に
効率良く放散させるために、装着されたスラグの一部
（放熱面）が封止樹脂から露出させなければならない。
そこで、従来は例えば以下のような方法でスラグの取り
付けが行われてきた。

【０００４】まず図５に示したように、電子部品搭載用
基板の基材２の所定の部分にスラグ３を固着するための
接合材４を塗布し、スラグ３の装着位置を決めるための
治具１を基材２に位置合わせし、スラグ３を治具２に設
けられた開口部より基板２に仮固定する。そして、加熱
・加圧することによってスラグ３は基材２に接合される
のである。この場合、リード５に対するスラグ３の放熱
面の高さは、リード５とスラグ３の間に介在する基材の
厚み及びスラグ３の厚みによって決定されることにな
る。

【０００５】この場合、基材２の厚み及びスラグ３の厚
みは、構造上の問題からある程度以上薄くすることがで
きない。そこで図６に示したように、基材２にスラグ３
の一部を収納するための凹部を設け、その凹部にスラグ
３を固着する接着剤４を塗布し、スラグ３を固定するこ
とによって、結果的にリード５に対するスラグ３の放熱
面の高さを所定の高さに低減することが行われるのであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５の
方法によると図６の方法のように、基板２にスラグ３収
納のための凹部を設けていないためスラグ３が基板２か
らはずれやすい。さらに、基板２の厚み・ＩＣチップの
厚みにより基板２のボンディング位置高さに対して、Ｉ
Ｃチップのボンディング位置高さ、あるいは、リード５
に対するスラグ３の放熱面の高さを薄くできない。その
ため基板２のボンディング位置高さに対する、ＩＣチッ
プのボンディング位置高さの差が大きい場合、ボンディ
ングワイヤーが長くなり、ボンディングワイヤーと基板
２との接触、ボンディングワイヤー同志の接触を引き起
こすという問題や、半導体パッケージ全体の厚みが厚く
なってしまうという問題があった。

【０００７】また、図６の方法では、基板２にスラグ３
収納のための凹部を設けているので、基板２のボンディ
ング位置高さにたいして、ＩＣチップのボンディング位
置高さ、あるいは、リード５に対するスラグ３の放熱面
の高さを薄くできるが、電子部品搭載用基板が多層プリ
ント配線板である場合には、スラグ３収納のための凹部
が深いと、内層におけるパターンを配する領域が狭くな
り、その結果、電子部品搭載用基板の高密度化が困難と
なるばかりか、深く凹部を形成することは加工コストが
高くなる問題があった。逆に凹部が浅い場合、スラグ３
が正確に凹部に納まりにくく、図５と同様に位置合わせ
用の治具が必要となったり、スラグ３が正確に凹部に納
まっていない場合、スラグ３が脱落し易くなってしまう
という問題があった。

【０００８】さらに、２つの場合に共通する問題として
前述したように封止樹脂によって電子部品搭載用基板を
封止する際に、その電子部品搭載用基板をモールド型内
に固定してから、この型内に封止樹脂を注入するのであ
るが、この時にスラグの放熱面が型の内面に完全に密着
していればよいが、場合によってはいわば宙に浮いた状
態となったままであることがある。このような状態で封
止樹脂を型内に注入されれば、完成された電子部品パッ
ケージのスラグにはその放熱面に封止樹脂が付着したま
まとなり、その放熱効果が低下することとなる。

【０００９】さらにまた、スラグの放熱面を完全に露出
させるために、リード５に対するスラグ３の放熱面の高
さを理論厚みより厚めに設定すると、モールド時におい
てリード５に応力がかかり、リード５の基材２に対する
固定部において接続信頼性を低下させる原因となる。そ
こで、本発明者等は、放熱用のスラグ３の半導体素子搭
載面と、基板２上面に形成されるボンディングパッドの
高さが任意に設定できて、さらに、スラグ３の放熱面に
封止樹脂が全く付着しないと共に、スラグ３が基板２か
ら脱落しないようにするにはどうしたらよいかについて
種々検討を重ねてきた結果、本発明を完成したのであ
る。

【００１０】本発明は、以上のような問題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、放熱用のスラグ
３の半導体素子搭載面と、基板２上面に形成されるボン
ディングパッドの高さが任意に設定できて、スラグ３の
放熱面に封止樹脂が全く付着せず放熱面積を確保でき、
さらにスラグ３を基板２からはずれないような電子部品
搭載用基板を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに本発明が採った手段は、実施例に使用する符号を付
して説明すると、「半導体素子等の電子部品を搭載した
後に所望部分を封止樹脂によって封止される放熱スラグ
付きの電子部品搭載用基板であって、この基板２の電子
部品を搭載する部分にその基板２を貫通する開口７を有
し、その電子部品を搭載する面側のその開口７に相当す
る位置に凸部８を有すると共にその放熱面側にはその凸
部８に対応する凹部を有するスラグ３を嵌合して一体化
する。」である。

【００１２】

【発明の作用】以下に、発明の作用について説明する。
本発明の電子部品搭載用基板に用いられる放熱用のスラ
グ３には、基板２に形成された開口７に嵌合するための
凸部が形成されているので、位置合わせ用の治具等を用
いることなく容易に位置合わせする事ができるのであ
る。また、この凸部８によって、必要以上に基板２を切
削加工することなく、実質上半導体素子等の電子部品搭
載部を高くすることもできると共に、凸部８の段差を任
意に設定することもできるので搭載する電子部品の高さ
の違いに容易に対応することができる。すなわち、異な
った厚みの電子部品を搭載するに当たって、一々基板２
の切削深さを変更したり、スラグ３を形成する金属板自
体の厚みを変更することなく、図５のように形成される
スラグ８の凸部８の高さのみを変更することによって対
応することができるのである。

【００１３】以上のような構成の電子部品搭載用基板に
おいては、リード５に対するスラグ３の放熱面の高さ
が、たとえ搭載する電子部品の高さが異なったとして
も、一定にする事ができるのである。したがって、搭載
する電子部品の高さが異なったとしても、樹脂封止して
できる電子部品搭載装置の厚みは常に一定であり、非常
に高価なモールド用金型を何種類も用意することが不用
となるのである。

【００１４】また、樹脂封止時のスラグ３の放熱面への
封止樹脂の付着の主要原因であるリード５に対するスラ
グ３の放熱面の高さのバラツキも、従来のように基材２
の切削加工が必要ないので、低減することができる。さ
らに、スラグ３の凸部８が開口７内に完全に装着固定さ
れているので、基板２からスラグ３が脱落し難くくなっ
ているのである。

【００１５】

【実施例】次に、本発明を図面に示した各実施例に従っ
て詳細に説明する。 （実施例１）図１に本発明の電子部品搭載用基板を示
す。この電子部品搭載用基板はガラス・エポキシ基板か
らなる基材２の端部より多数のリード５を突出具備した
ものである。そしてその表層部には搭載される電子部品
とリード５とを電気的に接続するための所定の導体回路
（図示せず）が形成してある。本実施例の場合には、各
導体回路とリード５との電気的接続は基板端部に常法に
よって形成されたスルーホールによって実現されてい
る。そして基材２の中央部には、電子部品搭載部であ
り、且つスラグ３の凸部８を収納するための基材２を貫
通する開口７をルーター等の切削加工によって形成し
た。なお、本実施例の開口７の大きさはスラグ３の固定
を確実にするためスラグ３の凸部８の大きさにたいし
て、０．２ｍｍ程度大きいものとした。

【００１６】また、放熱用のスラグ３は、厚さ１．５ｍ
ｍの銅板に対して金型によるパンチング加工によって所
定の段さを有した凸部８を形成した後に、打抜き加工に
よって個片化して形成した。

【００１７】以上のように形成した基板２の開口７の周
辺に接着剤を塗布し、スラグ３の凸部８を収納するよう
に位置決め固定して後、プレス機等によって加熱・加圧
して接合した。そして、スラグ３を固着した電子部品搭
載用基板に対し、電子部品を搭載してワイヤーボンディ
ング等の方法によって導体回路と電気的に接続した後、
トランスファーモールド（図示せず）によって樹脂封止
がなされる。

【００１８】本実施例の電子部品搭載用基板によれば、
基材２に対してスラグ３を位置決めするためのザグリ加
工等を施さないので、プリント配線板としての回路設計
の自由度が大きいばかりか、製造コストも低減できる。
また、異なった厚みの電子部品を搭載する場合において
も、スラグ加工時の凸部８の高さのみを変更することに
よって対応することができ、基材２の切削深さを変更し
たり、トラーンスファーモールド用金型を変更する等の
必要がなく、電子部品の変更等の設計変更に非常に容易
に、且つ安価に対応することができる。さらに、スラグ
３の放熱面側は、凸部８を形成する際の凹部が形成され
ているので、実質上の放熱面積を向上させることができ
る。

【００１９】（実施例２）次に、図２に示す本発明の実
施例２を説明する。本実施例は先に述べた実施例１に対
して以下に述べる点において異なる。即ち、金型による
パンチング加工および打抜き加工によって、所定の段さ
を有した凸部８の形成および個片化さりたスラグ３の周
端部には潰し加工等による結果的にトランスファーモー
ルド樹脂の内部に埋没するツバ部を形成したのである。
このツバ部の形成は、凸部８の形成と同時に行うことが
作業効率の点から有効である。したがって、本実施例の
電子部品搭載用基板によれば、スラグ３の電子部品搭載
用基板に対する一体化がトランスファーモールド樹脂に
よってさらに強固になっているのであり、このスラグ３
と封止樹脂との間から電子部品等に悪影響を及ぼす湿気
等が内部に進入経路も長く複雑にすることができるので
耐湿性も向上するのである。

【００２０】また、上述した実施例１および２におい
て、図３に示すように１つの電子部品搭載用基板に複数
の電子部品を搭載する所謂マルチチップ構造の電子部品
搭載用基板にも応用することができる。従来このような
マルチチップ構造の電子部品搭載用基板に放熱スラグを
装着するためには、複数個のスラグを個別に装着する必
要があったが、この方法によれば複数の凸部を形成する
ことによって解決することができる。

【００２１】尚、本実施例における電子部品搭載用基板
は、ガラス・エポキシ基板からなる基材２の端部より多
数のリード５を突出具備したものについて説明したが、
これに限定されるものではなく、例えば、ピッグリッド
アレイ（ＰＧＡ）や基材２の表層回路に直接リードをハ
ンダ等の導電性の材料によって接合するものであっても
よく、さらには、この様なリードを有しないリードレス
チップキャリア（ＬＣＣ）であってもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明に係わる電子
部品搭載用基板にあっては、放熱用のスラグ３の半導体
素子搭載面と、基板２上面に形成されるボンディングパ
ッドの高さが任意に設定できて、スラグ３の放熱面に封
止樹脂が全く付着せず放熱面積を確保でき、さらにスラ
グ３を基板２から脱落し難い基板を簡単な構成によって
得ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電子部品搭載用基板を示す断面図で
ある。

【図２】 本発明の別の電子部品搭載用基板を示す断面
図である。

【図３】 本発明のさらに別の電子部品搭載用基板を示
す断面図である。

【図４】 本発明に係わるスラグの加工方法を示す断面
図である。

【図５】 従来の電子部品搭載用基板を示す断面図であ
る。

【図６】 従来の別の電子部品搭載用基板を示す断面図
である。

【符号の説明】

２：基板、 ３：スラグ、 ４：接合材、 ５：リー
ド、 ７：開口、８：凸部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子等の電子部品を搭載した後に
   所望部分を封止樹脂によって封止される放熱スラグ付き
   の電子部品搭載用基板であって、 前記基板の前記電子部品を搭載する部分にその基板を貫
   通する開口を有し、その電子部品を搭載する面側のその
   開口に相当する位置に凸部を有すると共にその放熱面側
   にはその凸部に対応する凹部を有するスラグを嵌合して
   一体化したことを特徴とする電子部品搭載用基板。