JPH0685115A - 電子部品搭載用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】樹脂モールド時にインナーリードと導体回路と
の接合部分に作用する応力を低減させて、接合部分の剥
がれ、接合材のクラック等の発生を防止し、電子部品搭
載装置の信頼性の向上および、歩留りの向上を図る。 【構成】樹脂モールド時にリード６の一部がリードフレ
ーム挟持部１４に挟持された状態のとき、インナーリー
ド６ａが撓んでヒートシンク７の下面７ａがトランスフ
ァモールド金型１２の内面１１ａを押圧するようにし
た。導体回路２の一部に接合されるインナーリード６ａ
に絶縁基板１の高さ方向へ屈曲した屈曲部Ｋが設けられ
ている。インナーリード６ａが撓んだ際に屈曲部Ｋが伸
長してリード６及びインナーリード６ａに加わる応力が
緩和される。この結果、インナーリードと導体回路との
接合部分に加わる応力も小さくなり、接合部分の剥が
れ、接合材のクラック等の発生が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を搭載する絶
縁基板に放熱板を設けた電子部品搭載用基板に係り、詳
しくは、その絶縁基板に形成された導体回路の一部に接
続されるリードの構造に特徴を有する電子部品搭載用基
板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品搭載用基板を用いた電子
部品搭載装置において、装置の動作中に電子部品から発
生する熱を効率良く放熱するための放熱板を備えたもの
が提案されている。この電子部品搭載装置は図７に示す
ように、絶縁基板１上に導体回路２が形成されるととも
に、電子部品搭載部３が形成されている。電子部品搭載
部３には電子部品としてのＩＣチップ４が搭載されてお
り、そのＩＣチップ４はボンディングワイヤ５を介して
前記導体回路２と接続されている。導体回路２の端部に
はリード６のインナーリード６ａが半田付け等により電
気的に接続されている。また、電子部品搭載部３の底部
には金属放熱板としてのヒートシンク７が配設されてい
る。そして、上記各部材により電子部品搭載用基板８が
構成され、電子部品搭載用基板８は樹脂９を用いたトラ
ンスファモールドによりヒートシンク７の表面７ａが外
部に露出するようにして封止されている。

【０００３】この電子部品搭載用基板８をトランスファ
モールドにより樹脂封止する場合は、図８に示すよう
に、上型１０及び下型１１からなるトランスファモール
ド金型１２が用いられる。そして、前記電子部品搭載用
基板８は上型１０及び下型１１により形成されたキャビ
ティ１３内に収納される。このとき、リードフレームの
一部を構成しているリード６は上型１０及び下型１１に
より形成されたリードフレーム挟持部１４にて挟持され
ている。そして、封止樹脂９が図示しない注入口より前
記キャビティ１３内に圧入され、樹脂９を硬化させた
後、リード６を所定の位置で切り離して電子部品搭載装
置１５が製造される。

【０００４】前記した電子部品搭載装置１５において
は、ＩＣチップ４の動作中の熱をヒートシンク７から確
実に放熱させるためには、その表面７ａが封止樹脂９の
外部に露出されていることが有効である。それには、電
子部品搭載用基板８をトランスファモールドにより樹脂
封止するときに、ヒートシンク７の表面７ａを下型１１
の内面１１ａに常時密着させておく必要がある。そのた
め、図８に示すように、インナーリード６ａの表面６ｂ
からヒートシンク７の表面７ａまでの高さＨが、下型１
１の内面１１ａからリードフレーム挟持部１４までの高
さｈより所定量だけ高くなるように、ヒートシンク７の
厚みを増加させている。

【０００５】このようにすると、リード６の一部をリー
ドフレーム挟持部１４で挟持した状態で電子部品搭載用
基板８をキャビティ１３内に収納した場合、電子部品搭
載用基板８は前記高さＨと高さｈとの差の分だけ上型１
０側に変位する。また、リードフレーム挟持部１４に挟
持されたリード６は変位しないため、インナーリード６
ａが撓んだ状態となり、絶縁基板１を介してヒートシン
ク７の表面７ａが内面１１ａに押圧状態に保持される。
この結果、トランスファモールド時封止樹脂９が表面７
ａと内面１１ａとの間に入り込むことがなく、表面７ａ
が封止樹脂９の外部に露出した状態となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した電
子部品搭載用基板８においては、樹脂封止するときにイ
ンナーリード６ａの撓みによりインナーリード６ａと導
体回路２との接合部分に応力が作用して、接合部分が部
分的に剥がれたり、半田等の接合材にクラックが生じる
という問題がある。そして、接合部分の剥がれ、接合材
のクラックにより良好な電気的接続状態を維持すること
ができなくなり、場合によっては、接合部分が完全に剥
がれて断線するおそれがある。

【０００７】また、電子部品搭載用基板８では良品であ
ってもトランスファモールド金型１２にて樹脂封止して
電子部品搭載装置１５を製造する際に接合部分に無理な
力が加わって、前記した欠陥が発生して不良品となる場
合がある。このため、装置としての歩留りが低下すると
いう問題がある。

【０００８】さらに、電子部品搭載装置１５として導体
回路２とインナーリード６ａとが良好な電気的接続状態
でないと、装置としての信頼性が低下するとともに、早
期に故障するおそれがある。

【０００９】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は樹脂モールド時にインナーリードと
導体回路との接合部分に作用する応力を低減させて、接
合部分の剥がれ、接合材のクラック等の発生を防止し、
電子部品搭載装置の信頼性の向上および、歩留りの向上
を図ることができる電子部品搭載用基板を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明では、導体回路を有する絶縁基板に電子部品搭
載部が形成され、該電子部品搭載部の底部に金属放熱板
が配設され、前記導体回路の一部とリードフレームに連
続するインナーリードとが接続され、かつ電子部品搭載
部に電子部品が搭載された後、金属放熱板の電子部品を
搭載する面と反対側表面が露出する状態で略全体がトラ
ンスファモールドにより樹脂封止される電子部品搭載用
基板において、前記リードフレームの表面から前記金属
放熱板の表面までの高さを、トランスファモールド金型
の金属放熱板と対向する面からリードフレーム挟持部ま
での高さより大きくし、前記インナーリードに前記絶縁
基板の高さ方向へ屈曲する屈曲部を設けた。

【００１１】

【作用】本発明では、リードフレームの表面から金属放
熱板の表面までの高さを、トランスファモールド金型の
金属放熱板と対向する面からリードフレーム挟持部まで
の高さより高く形成したことによって、封止樹脂のモー
ルド時に金属放熱板の表面が金型の内面に押圧された状
態となり、金型の内面と金属放熱板との間に隙間が生じ
ることがなくなる。従って、金属放熱板の表面に封止樹
脂が付着することがなくなる。

【００１２】また、インナーリードに絶縁基板の高さ方
向へ屈曲する屈曲部を設けたことによって、リードフレ
ームの一部がリードフレーム挟持部に挟持された状態の
とき、インナーリードは絶縁基板の高さ方向への伸縮が
可能となる。このため、樹脂モールド時においてインナ
ーリードが撓んだ際にリードフレーム及びインナーリー
ドに加わる応力が緩和される。この結果、インナーリー
ドと導体回路との接合部分に加わる応力も小さくなり、
接合部分の剥がれ、接合材のクラック等の発生が防止さ
れる。

【００１３】

【実施例】（第一実施例）以下、本発明を具体化した第
一実施例を図１〜図３に従って説明する。なお、従来技
術で説明した部分と同一の構成は同一符号を付してその
説明を省略する。

【００１４】図１に示すように、電子部品搭載用基板８
の各インナーリード６ａには３個の屈曲部Ｋがそれぞれ
形成されている。この屈曲部Ｋは絶縁基板１の高さ方向
に屈曲しており、従来のインナーリードよりも全体とし
て長くなっている。なお、屈曲部Ｋの加工はインナーリ
ード６ａと導体回路２と接合の前に、金型によるプレス
加工により行われる。

【００１５】リードフレームの材質には鉄／ニッケル合
金、銅合金、コバルト合金等が使用される。絶縁基板１
にはポリイミド、エポキシ、ビスマレイミド・トリアジ
ン樹脂等の熱硬化性樹脂とガラスクロス等による積層板
が使用される。ヒートシンク７は銅、アルミ等の熱伝導
の良い金属材料あるいはアルミナ等のセラミックが使用
される。インナーリード６ａと導体回路２との接合は、
鉛又はズズ系の半田による接合、あるいはインナーリー
ド６ａと導体回路２に金メッキ、スズめっき等を施して
金属間熱圧着を行うことにより接合される。

【００１６】前記電子部品搭載用基板８をモールドする
場合、図２に示すように、電子部品搭載用基板８がトラ
ンスファモールド金型１２に収納され、リードフレーム
を構成するリード６の一部がリードフレーム挟持部１４
に挟持される。このとき、ヒートシンク７が下型１１の
内面１１ａと当接して基板８は上型１０側に変位し、イ
ンナーリード６ａは撓んだ状態となる。インナーリード
６ａは３個の屈曲部Ｋが存在することにより屈曲部Ｋが
ないものより全体が長くなっている。このため、インナ
ーリード６ａが撓んだときに、従来の屈曲部Ｋのないリ
ードに加わる応力よりも小さな応力がインナーリード６
ａに加わる。また、インナーリード６ａに加わる力は一
部が屈曲部Ｋの変形に使われる。この結果、インナーリ
ード６ａと導体回路２と接合部分に加わる応力が小さく
なり、接合部分の剥がれ、接合材のクラック等の発生を
防止することができる。

【００１７】この状態で樹脂の圧入硬化後、リード６が
所定の位置で切断されて、図３に示す電子部品搭載装置
１５が得られる。前記のように、インナーリード６ａと
導体回路２との接合部分の剥がれ、接合材のクラック等
の発生が防止された状態で電子部品搭載用基板８のモー
ルドが行われる。このため、モールド時に不良品となる
ことがなく、電子部品搭載装置１５としての歩留りが向
上する。

【００１８】また、電子部品搭載装置１５の導体回路２
とインナーリード６ａとが良好な電気的接続状態とな
り、装置の信頼性が向上するとともに、早期に故障する
おそれが無くなる。

【００１９】さらに、インナーリード６ａの残留応力が
小さいため、モールド後の残留応力によるインナーリー
ド６ａと封止樹脂９との界面の破損が防止される。その
ため、結露時に発生した水分がインナーリード６ａと封
止樹脂９との間から浸入することがなくなる。

【００２０】（第二実施例）次に第二実施例について説
明する。この実施例ではインナーリード６ａが直接導体
回路２と接合されずに、スルーホールを介して電気的に
接続されている点が前記実施例と異なっている。

【００２１】図４に示すように、絶縁基板１には導体回
路２及びスルーホール１７が形成されており、導体回路
２とインナーリード６ａとがスルーホール１７を介して
接続されている。

【００２２】このように構成された電子部品搭載用基板
８も前記実施例と同様にモールドされる。従って、図５
に示すように、電子部品搭載用基板８がトランスファモ
ールド金型１２に収納されると、インナーリード６ａは
基板８の変位により撓んだ状態となる。このとき、前記
実施例と同様な理由によりインナーリード６ａに加わる
応力は、従来の屈曲部Ｋのないインナーリードに加わる
応力よりも小さくなる。この結果、インナーリード６ａ
とスルーホール１７との接続信頼性を低下させることが
なくなる。

【００２３】図６はトランスファモールドにより封止樹
脂された電子部品搭載装置１５を示す側断面図である。
この電子部品搭載装置１５においてもインナーリード６
ａの残留応力が小さいため、残留応力による封止樹脂９
及び絶縁基板１の破損を防止することがでる。そのた
め、従来の装置とは異なり、結露時に発生した水分がリ
ード６と封止樹脂９との間から浸入することもなく、リ
ード６の先端位置が不揃いとなることもない。従って、
電子部品搭載装置１５の信頼性が向上する。

【００２４】尚、本発明は上記実施例のみに限定される
ことはなく、屈曲部Ｋの個数を３個に限らず、２個ある
いは４個以上としてもよい。また、屈曲部Ｋの形状を湾
曲状等他の形状としてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
樹脂モールド時にインナーリードと導体回路との接合部
分に作用する応力を低減させて、接合部分の剥がれ、接
合材のクラック等の発生を防止し、電子部品搭載装置の
信頼性の向上および、歩留りの向上を図ることができる
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例における電子部品搭載用基
板の側断面図である。

【図２】同じく、トランスファモールド金型に電子部品
搭載用基板を収納した状態を示す側断面図である。

【図３】同じく、電子部品搭載装置の側断面図である。

【図４】第二実施例における電子部品搭載用基板の側断
面図である。

【図５】同じく、トランスファモールド金型に電子部品
搭載用基板を収納した状態を示す側断面図である。

【図６】同じく、電子部品搭載装置の側断面図である。

【図７】従来例における電子部品搭載装置の側断面図で
ある。

【図８】同じく、トランスファモールド金型に電子部品
搭載用基板を収納した状態を示す側断面図である。

【符号の説明】

１…絶縁基板、２…導体回路、３…電子部品搭載部、４
…電子部品としてのＩＣチップ、６…リード、６ａ…イ
ンナーリード、７…金属放熱板としてのヒートシンク、
８…電子部品搭載用基板、９…樹脂、１２…トランスフ
ァモールド金型、１４…リードフレーム挟持部、Ｋ…屈
曲部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体回路を有する絶縁基板に電子部品搭
   載部が形成され、該電子部品搭載部の底部に金属放熱板
   が配設され、前記導体回路の一部とリードフレームに連
   続するインナーリードとが接続され、かつ電子部品搭載
   部に電子部品が搭載された後、金属放熱板の電子部品を
   搭載する面と反対側表面が露出する状態で略全体がトラ
   ンスファモールドにより樹脂封止される電子部品搭載用
   基板において、 前記リードフレームの表面から前記金属放熱板の表面ま
   での高さを、トランスファモールド金型の金属放熱板と
   対向する面からリードフレーム挟持部までの高さより大
   きくし、前記インナーリードに前記絶縁基板の高さ方向
   へ屈曲する屈曲部を設けたことを特徴とする電子部品搭
   載用基板。