JPH06163763A - 電子部品搭載装置及びこれに用いる放熱スラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価な材料で簡単に製造することができて、
電子部品搭載装置としたときにこれに対する密着強度が
高く、しかも電子部品搭載装置の耐久性をも向上するこ
とのできる放熱スラグを提供すること。 【構成】 電子部品搭載用基板２０の一部に一体化され
るとともに電子部品搭載面を有し、この電子部品３０か
らの熱を外部へ放出するために封止樹脂４０から露出す
る放熱面を有した銅を主成分とする放熱スラグ１０であ
って、その少なくとも放熱面に銅よりイオン化傾向の小
なる金属或いはニッケルからなるメッキ層１１を形成
し、その少なくとも側面に黒化処理を施したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、封止樹脂から露出して
電子部品の放熱を行うための放熱スラグを基板に一体化
させた電子部品搭載用基板と、これに搭載した電子部品
の全体を封止樹脂によってモールドしてなる電子部品搭
載装置、及びこれに用いる放熱スラグに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】所謂電子部品搭載用基板に電子部品を搭
載した電子部品搭載装置としては種々のタイプのものが
あるが、その中でも、図２〜図４に示す様な電子部品搭
載用基板にリードフレームを一体化して構成した構造の
電子部品搭載装置が注目されてきている。この電子部品
搭載装置は、電子部品搭載用基板に電子部品を搭載した
後、外部接続手段であるリードの一部を露出させた状態
で、電子部品搭載用基板及び電子部品の全体を封止樹脂
によってモールドすることにより形成されるものであ
る。

【０００３】このような電子部品搭載装置においては、
封止樹脂の内部に言わば埋設された状態となる電子部品
からの熱を、熱伝導性のあまり良くない封止樹脂の外部
へ如何に効率良く放出するかが重要な問題となっている
のである。この問題を簡単に解決する一つの手段が、図
１等に示したような放熱スラグを使用することである。
この放熱スラグは、金属等の熱の良導体を使用して形成
されるものであり、その一部を封止樹脂内の電子部品に
なるべく近接させ好ましくは密着させて、他の部分を封
止樹脂外に露出させることにより、電子部品からの熱を
効果的に外部へ放散するものである。

【０００４】ところが、このような熱の放散を良好に行
う放熱スラグではあるが、これを熱伝導性の良い銅とい
う酸化され易く、しかも封止樹脂との密着性に劣る材料
によって形成されることが一般的であり、次のような問
題を含んでいるものである。 安価で加工し易く、しかも熱の良導体であるというこ
とから、放熱スラグを構成する材料として銅を使用する
のが最も有利であるが、銅は電子部品搭載時あるいはボ
ンディング時の熱処置や、酸やアルカリ等の溶液による
前処理等によって酸化等の化学変化が発生し易く、それ
によって電子部品等に種々な弊害を生じさせる。 放熱スラグが純粋な銅等の金属によって形成されてい
ると、封止樹脂との密着性が悪くしかも熱膨張率に大き
な差があるため、封止樹脂との界面に剥離現象を生じ易
く、これによって形成された隙間から電子部品に対して
悪影響を及ぼす湿気等の浸入を許してしまうことにな
る。 封止樹脂との密着性を向上させるために、この放熱ス
ラグに凹凸を形成する等して封止樹脂との接触面積を増
大させることも行われているが、そのための加工は大変
なものとなっている。

【０００５】このため、図４に示す電子部品搭載装置の
ように、放熱スラグの放熱面にリードとともにハンダメ
ッキを施して、放熱スラグの腐食防止を図っているが、
この従来の電子部品搭載装置においては、放熱スラグと
リードとを電気的に接続されたものとしないと、放熱ス
ラグ及びリードに良好なハンダメッキが施せないという
欠点がある。従って、この図４に示した電子部品搭載装
置においては、少なくとも上記は解決できるが、放熱
スラグとリードとを接触させたくない図２あるいは図３
に示したような電子部品搭載装置には適用することがで
きなくなってしまうのである。

【０００６】そこで、本発明者等は、電子部品搭載装置
がどのようなタイプのものであっても、上記の〜の
問題を解決するようにするにはどうしたらよいかについ
て鋭意研究を重ねてきた結果、本発明を完成したのであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な実状に鑑みてなされたもので、その解決しようとする
課題は、放熱スラグの電子部品搭載用基板及び封止樹脂
に対する密着強度を高めて、電子部品搭載装置としたと
きの耐久性を向上させることである。

【０００８】そして、請求項１に係る発明の目的とする
ところは、電気的信頼性及び耐久性に優れた電子部品搭
載装置を簡単な構造によって提供することにある。

【０００９】また、請求項２に係る発明の目的とすると
ころは、安価な材料で簡単に製造することができて、電
子部品搭載装置としたときにこれに対する密着強度が高
く、しかも電子部品搭載装置の耐久性をも向上すること
のできる放熱スラグを提供することにある。

【００１０】

【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、請求項１に係る発明の採った手段は、実施例にお
いて使用する符号を付して説明すると、「電子部品搭載
面および封止樹脂４０から露出される放熱面を有し、少
なくとも放熱面に銅よりイオン化傾向の小なる金属或い
はニッケルからなるメッキ層１１を形成し、その少なく
とも側面に黒化処理を施した銅を主成分とする放熱スラ
グ１０を、電子部品搭載用基板２０に形成されたの開口
部２４を閉封して一体化するとともに、電子部品搭載用
基板２０及びこれに搭載した電子部品３０の全体を、放
熱スラグ１０の放熱面を露出させた状態で封止樹脂４０
によるモールドを施すことにより構成したことを特徴と
する電子部品搭載装置１００」である。

【００１１】また、請求項２に係る発明の採った手段
は、同様に、「電子部品搭載用基板２０の一部に一体化
されるとともに電子部品搭載面を有し、この電子部品３
０からの熱を外部へ放出するために封止樹脂４０から露
出する放熱面を有した銅を主成分とする放熱スラグ１０
であって、その少なくとも放熱面に銅よりイオン化傾向
の小なる金属或いはニッケルからなるメッキ層１１を形
成し、その少なくとも側面に黒化処理を施したことを特
徴とする放熱スラグ１０」である。

【００１２】

【発明の作用】次に、本発明に係る放熱スラグ１０及び
電子部品搭載装置１００の作用について説明すると、ま
ず放熱スラグ１０においては、これが２つの平行な主面
よりなる多角板状あるいは円板状等の板状のもであるか
ら、打ち抜き等の単純な加工によって形成でき、その製
造は非常に容易となっているのである。すなわち、この
種の放熱スラグにおいては、電子部品搭載用基板や電子
部品搭載装置の封止樹脂に対する接触面積を増大させる
目的で種々な複雑形状のものが提案されてきていたので
あるが、本発明の放熱スラグ１０においては、その後述
する黒化処理面１２によって電子部品搭載用基板２０や
封止樹脂４０に対する密着強度が高められているから、
図１に示したようなシンプルな形状のものであっても、
その放熱部材としての機能を発揮するものとなっている
のである。

【００１３】特に、この放熱スラグ１０は直方体形状の
ものであるから、これが固定されるべき電子部品搭載用
基板２０側の開口部２４の形成も、例えば回転している
ドリルをその軸心と直交する方向に移動させて切削加工
を行なう座グリ加工によっても容易に行えるのである。

【００１４】そして、この放熱スラグ１０においては、
電子部品搭載装置１００とされたときの封止樹脂４０か
ら露出する放熱面にメッキ層１１が形成してあるから、
この放熱スラグ１０を銅材料によって形成したとして
も、容易には腐食しないものとなっている。逆に言え
ば、この放熱スラグ１０は、その放熱面にメッキ層１１
を積極的に形成したから、この放熱スラグ１０を銅材料
という加工性が良く、熱伝導性の高い、比較的安価で入
手し易い材料を使用し得るものとなっているのであり、
平板状としたということとも併せて、製造が容易となっ
ているのである。

【００１５】以上のような放熱スラグ１０を使用して構
成した電子部品搭載装置１００においては、図２及び図
３に示すように、その封止樹脂４０と直接接触する放熱
スラグ１０の図示側面を黒化処理面１２としてあるか
ら、この黒化処理面１２が封止樹脂４０に対する所謂
「アンカー効果」を発揮して、放熱スラグ１０は封止樹
脂４０に対して強固に接着されているのである。このた
め、両者の界面において剥離現象を生ずることはないの
である。

【００１６】従って、この電子部品搭載装置１００にお
いては、放熱スラグ１０と封止樹脂４０との界面からの
湿気の浸入が許されることはなく、耐久性に優れたもの
となっているのである。なお、各リード２２が封止樹脂
４０から突出しているものであるため、その界面も電子
部品搭載装置１００の側面に露出しているが、このリー
ド２２の封止樹脂４０に接触する部分にも黒化処理を施
しておけばよいものである。

【００１７】勿論、この電子部品搭載装置１００におい
ては、図２及び図３の図示上面において、放熱スラグ１
０のメッキ層１１が露出しているものであるが、このメ
ッキ層１１が放熱スラグ１０自体の酸化を防止している
ことは言うまでもない。特に、電子部品搭載装置１００
として完成後に、封止樹脂４０から突出している各リー
ド２２に、他の基板上の導体回路に対する電気的接続を
良好にするハンダメッキを施す必要があり、そのメッキ
処理前に弱酸性の前処理液中にこの電子部品搭載装置１
００全体が浸清されることがあるが、このような場合
に、銅よりイオン化傾向の小さい金属あるいはニッケル
によって形成したメッキ層１１は、放熱スラグ１０を確
実に保護するのである。また、封止樹脂４０と放熱スラ
グ１０との界面においては、前述したように両者が強固
に密着しているため、前処理液がこの界面から電子部品
搭載装置１００内に浸入することがないのは前述した通
りである。

【００１８】

【実施例】次に、各請求項に係る放熱スラグ１０及びこ
れを使用して構成した電子部品搭載装置１００を、図面
に示した実施例について説明するが、請求項１に係る電
子部品搭載装置１００は、請求項２に係る放熱スラグ１
０を使用して構成したものであるので、この電子部品搭
載装置１００を中心に説明することによって、両請求項
に係る発明の実施例を説明する。

【００１９】まず、放熱スラグ１０を形成しなければな
らないが、この放熱スラグ１０の形成は、厚さ１．５ｍ
ｍの銅板の放熱面となるべき側の全面に、銅よりイオン
化傾向の小さい金属かあるいはニッケルによるメッキ層
１１を形成するのである。この場合のメッキ層１１とし
ては、アルミ、ニッケル、ニッケル／金、白金、あるい
は銀を使用することが好ましく、図１の（イ）に示した
ように、銅材の片面にのみメッキ層１１を形成したい場
合には、二枚の銅板を重ねて露出する両面に対して行え
ば良いのである。そして、メッキ層１１を形成した銅板
を切断または打ち抜き加工することによって、図１に示
したような略直方体形状の個片状のものとしてから、こ
れら個片状物に対して黒化処理を施すことにより、少な
くとも側面を黒化処理面１２とするのである。メッキ層
１１がニッケルあるいは銅よりもイオン化傾向の小さい
金属であるため、個片化した放熱スラグ１０を黒化処理
槽に侵清しても、銅が露出した部分にのみ黒化処理が施
されるので非常に都合が良いのである。

【００２０】このように形成した放熱スラグ１０には、
図１の（イ）または（ロ）に示したように二種類のもの
がある。図１の（イ）に示した放熱スラグ１０は、図示
下面側が放熱面となってこの部分のみメッキ層１１が形
成してあるものであるが、側面は勿論、その図示上面も
黒化処理面１２としたものである。この図１の（イ）に
示した放熱スラグ１０は、その図示上面が黒化処理面１
２となっているので、図２に示すように、電子部品搭載
用基板２０の開口部２４に接着層２３を介して一体化す
るのに適している。また、図１の（ロ）に示した放熱ス
ラグ１０は、その図示上下両面にメッキ層１１を形成し
たので、図３に示すように、内面側のメッキ層１１を電
子部品３０のための搭載部とする場合に適しているもの
であり、また表裏の区別がないため電子部品搭載装置１
００の製造を容易にするものである。

【００２１】図２には、図１の（イ）に示した放熱スラ
グ１０を使用して構成した電子部品搭載装置１００が示
してあり、この電子部品搭載装置１００を構成するため
の電子部品搭載用基板２０は、その表面側に形成した導
体回路２１に対して、外部接続手段となるべきリード２
２が直接的に接続されているものであり、その略中央部
には電子部品３０及び放熱スラグ１０の収納部となるべ
き開口部２４が形成してある。そして、この電子部品搭
載用基板２０においては、その開口部２４内に接着層２
３を介して収納固定した放熱スラグ１０に対して、各リ
ード２２は電気的に独立したものとしてある。

【００２２】この電子部品搭載用基板２０に対しては、
放熱スラグ１０の搭載部に電子部品３０を搭載してか
ら、この電子部品３０と電子部品搭載用基板２０上の導
体回路２１とをボンディングワイヤ３１によって電気的
に接続し、この電子部品搭載用基板２０及び電子部品３
０の全体を、各リード２２の外端及び放熱スラグ１０の
放熱面となるメッキ層１１を露出させた状態で封止樹脂
４０によるモールドがなされるのである。これにより、
放熱スラグ１０のメッキ層１１及び各リード２２の外端
が封止樹脂４０から露出した電子部品搭載装置１００と
されるのである。

【００２３】図３には、図１の（ロ）に示した放熱スラ
グ１０を使用して構成した電子部品搭載装置１００が示
してあるが、この電子部品搭載装置１００の電子部品搭
載用基板２０はリード２２の両面に絶縁基材を一体化し
たものである。また、この電子部品搭載装置１００にお
いては、放熱スラグ１０の内側になるメッキ層１１に対
して電子部品３０が直接的に搭載してあるものであり、
これにより、電子部品３０の接地または電源端子を放熱
スラグ１０に接続したものである。なお、その他の構成
は、図２に示した電子部品搭載装置１００と同様である
ので、その説明は図３中に図２に付したのと同一符号を
付して省略する。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に係る発明
においては、「電子部品搭載面および封止樹脂４０から
露出される放熱面を有し、少なくとも放熱面に銅よりイ
オン化傾向の小なる金属或いはニッケルからなるメッキ
層１１を形成し、その少なくとも側面に黒化処理を施し
た銅を主成分とする放熱スラグ１０を、電子部品搭載用
基板２０に形成されたの開口部２４を閉封して一体化す
るとともに、電子部品搭載用基板２０及びこれに搭載し
た電子部品３０の全体を、放熱スラグ１０の放熱面を露
出させた状態で封止樹脂４０によるモールドを施すこと
により構成したこと」にその特徴があり、これにより、
電気的信頼性及び耐久性に優れた電子部品搭載装置を簡
単な構造によって提供することができるのである。

【００２５】また、請求項２に係る発明においては、
「電子部品搭載用基板２０の一部に一体化されるととも
に電子部品搭載面を有し、この電子部品３０からの熱を
外部へ放出するために封止樹脂４０から露出する放熱面
を有した銅を主成分とする放熱スラグ１０であって、そ
の少なくとも放熱面に銅よりイオン化傾向の小なる金属
或いはニッケルからなるメッキ層１１を形成し、その少
なくとも側面に黒化処理を施したこと」にその特徴があ
り、これにより、安価な材料で簡単に製造することがで
きて、電子部品搭載装置としたときにこれに対する密着
強度が高く、しかも電子部品搭載装置の耐久性をも向上
することのできる放熱スラグを提供することができるの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放熱スラグの斜視図である。

【図２】図１の（イ）で示した放熱スラグを使用して構
成した電子部品搭載装置の断面図である。

【図３】図１の（ロ）で示した放熱スラグを使用して構
成した電子部品搭載装置の断面図である。

【図４】従来の電子部品搭載装置の断面図である。

【符号の説明】

１０ 放熱スラグ １１ メッキ層 １２ 黒化処理面 ２０ 電子部品搭載用基板 ２１ 導体回路 ２２ リード ２３ 接着層 ２４ 開口部 ３０ 電子部品 ４０ 封止樹脂 １００ 電子部品搭載装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品搭載面および封止樹脂から露出
   される放熱面を有し、少なくとも放熱面に銅よりイオン
   化傾向の小なる金属或いはニッケルからなるメッキ層を
   形成し、その少なくとも側面に黒化処理を施した銅を主
   成分とする放熱スラグを、電子部品搭載用基板に形成し
   た開口部を閉封して一体化するとともに、 前記電子部品搭載用基板及びこれに搭載した電子部品の
   全体を、前記放熱スラグの放熱面を露出させた状態で封
   止樹脂によるモールドを施すことにより構成したことを
   特徴とする電子部品搭載装置。
2. 【請求項２】 電子部品搭載用基板の一部に一体化され
   るとともに電子部品搭載面を有し、この電子部品からの
   熱を外部へ放出するために封止樹脂から露出する放熱面
   を有した銅を主成分とする放熱スラグであって、 その少なくとも放熱面に銅よりイオン化傾向の小なる金
   属或いはニッケルからなるメッキ層を形成し、その少な
   くとも側面に黒化処理を施したことを特徴とする放熱ス
   ラグ。