JPH07183318A - 電子回路装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】製造時における電子回路基板の移動等の不具合
の発生を抑制し、設備の簡素化を図る。 【構成】電子回路装置１は電子回路基板２、インナリー
ド３、ワイヤ４及びパッケージを備える。パッケージ成
形用の金型１１は上型１２及び下型１３を備え、これら
によりキャビティ１４が形成される。下型１３のほぼ中
央部にはゲート９が形成され、電子回路基板２の略中央
部にはゲート９に対応して貫通孔８が形成されている。
成形時には電子回路基板２、インナリード３及びワイヤ
４が一体となったものを金型１１内に設置し、ゲート９
からキャビティ１４内へ樹脂を注入する。樹脂は電子回
路基板２に対し垂直方向に流動し、その一部は電子回路
基板２に当たり、放射状に拡散される。残りの一部は貫
通孔８を通過し、ゲート９の反対側へ抜けその反対側に
おいて放射状に拡散される。従って、電子回路基板２は
ゲート９から注入された樹脂の全ての圧力を受けなくて
済む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リードの一部、電子回
路基板及びワイヤを封止する樹脂製のパッケージを有し
てなる電子回路装置及びその製造方法に係る。特に、本
発明は、電子回路基板上に複数の半導体チップを有する
タイプの電子回路装置及びその製造方法に好適に適用さ
れるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の技術として、例えば特開
平５−１０２２１７号公報に開示されたものが知られて
いる。この技術では、例えばクワッド・フラット・パッ
ケージを備えた電子回路装置（ＱＦＰ・ＩＣ）の製造に
際して好適な方法が記載されている。すなわち、電子回
路装置は、電子回路基板（半導体ペレット）と、複数本
のリードと、複数のワイヤと、樹脂製のパッケージとを
備えている。リードは、電子回路基板の外方に放射状に
配線され、ワイヤは、前記電子回路基板上の電極と前記
リードの内側先端部との間を接続している。そして、パ
ッケージは、各リードの一部、電子回路基板及びワイヤ
を封止している。

【０００３】上記のパッケージを成形するに際しては、
まず、金型の所定箇所に前記リードが支持固定されるこ
とにより、電子回路基板と、各リードの一部と、複数の
ワイヤとがキャビティ内に配置されることになる。この
とき、金型のゲートは、電子回路基板のほぼ中央に対応
する位置に形成されている。そして、可塑化された樹脂
がキャビティ内に注入される。すると、樹脂は、電子回
路基板に対し垂直方向に流動し、その後各ワイヤの配列
方向、すなわち、放射状に拡散されていく。

【０００４】従って、上記技術によれば、ゲートがキャ
ビティの端部（コーナー部）に設けられている場合と異
なり、ゲートからの樹脂が直接的にワイヤに衝突するこ
とがなく、アーチ状に接続されたワイヤが横倒しされる
ことがなくなる。その結果、ワイヤが横倒しされること
に起因して、隣接しあうワイヤ同士が短絡してしまうの
が抑制される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術においては、電子回路基板が樹脂の注入圧力を直接的
に受けることとなり、その圧力により電子回路基板が押
されてしまうおそれがあった。そのため、電子回路基板
が移動してしまったり、電子回路基板及びリード間を接
続するワイヤが切れてしまったりするおそれがあった。

【０００６】上記の不具合に対して、上記公報中には、
電子回路基板の移動を抑えるために、押さえピンをキャ
ビティ内に進退可能に設ける旨が記載されている。この
構成によれば、注入された樹脂の圧力により電子回路基
板が押されたとしても、押さえピンにより電子回路基板
が移動するのを抑制することができる。

【０００７】しかし、押さえピンをキャビティ内に進退
可能に設ける構成とした場合には、金型の構造が著しく
複雑なものとなってしまい、その結果、設備の複雑化、
製造コストの増大を招来することとなっていた。

【０００８】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、製造時における、電子回路基
板の移動等の不具合の発生を抑制するとともに、設備の
簡素化を図ることができる電子回路装置及びその製造方
法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明においては、電子回路が形成されてなる
電子回路基板と、前記電子回路基板の外方に配線されて
なる複数本のリードの内側先端部との間を、複数のワイ
ヤにより接続する工程と、前記各リードの一部、前記電
子回路基板及び前記ワイヤを、金型のキャビティ内に設
置する工程と、前記金型のゲートから前記キャビティ内
に粘度の低下した樹脂を注入し、前記各リードの一部、
前記電子回路基板及び前記ワイヤを前記樹脂にて封止し
てパッケージを成形する工程とを備えた電子回路装置の
製造方法において、前記電子回路基板の略中央部に貫通
孔を形成するとともに、前記金型のゲートを、前記貫通
孔にほぼ対応する位置に設けたことをその要旨としてい
る。

【００１０】また、第２の発明においては、第１の発明
の電子回路装置の製造方法において、前記ゲートの開口
面積が、前記貫通孔の開口面積よりも大きく形成されて
いることをその要旨としている。

【００１１】さらに、第３の発明においては、第１の発
明の電子回路装置の製造方法において、前記ゲートの中
心が、前記貫通孔の中心とずれていることをその要旨と
している。

【００１２】併せて、第４の発明においては、第１の発
明の電子回路装置の製造方法において、前記貫通孔は、
複数の細孔により構成されていることをその要旨として
いる。

【００１３】加えて、第５の発明においては、電子回路
が形成されてなる電子回路基板と、前記電子回路基板の
外方に配線されてなる複数本のリードと、前記電子回路
基板上の電極と前記リードの内側先端部との間を接続す
る複数のワイヤと、前記各リードの一部、前記電子回路
基板及び前記ワイヤを封止するべく、金型を用いること
により成形された樹脂製のパッケージとを備えた電子回
路装置において、前記電子回路基板には、その略中央部
に貫通孔が形成されているとともに、前記パッケージに
は、その表面の前記貫通孔にほぼ対応する位置に樹脂を
注入するためのゲートの痕跡が形成されていることをそ
の要旨としている。

【００１４】

【作用】上記第１の発明の構成によれば、まず、電子回
路が形成されてなる電子回路基板と、電子回路基板の外
方に配線されてなる複数本のリードの内側先端部との間
が、複数のワイヤにより接続される。また、各リードの
一部、電子回路基板及びワイヤが、金型のキャビティ内
に設置される。そして、前記金型のゲートからキャビテ
ィ内に粘度の低下した樹脂が注入され、前記各リードの
一部、電子回路基板及びワイヤが樹脂にて封止されるこ
とにより、パッケージが成形される。そして、樹脂が硬
化した後、キャビティから取り出されることにより電子
回路装置が得られる。

【００１５】ここで、本発明では、電子回路基板の略中
央部に貫通孔が形成されているとともに、金型のゲート
が、前記貫通孔にほぼ対応する位置に設けられている。
このため、ゲートから注入された樹脂の一部は、電子回
路基板に対し垂直方向に流動し、その後各ワイヤの配列
方向に、すなわち、放射状に拡散されていく。また、射
出された樹脂の残りの一部は、前記貫通孔を通過し、ゲ
ートの反対側へ抜ける。その後、その反対側において、
樹脂は放射状に拡散されていく。従って、基本的には、
ゲートからの樹脂が直接的にワイヤに衝突することがな
く、ワイヤが横倒しされることがなくなる。また、電子
回路基板は、ゲートから注入された樹脂の全ての圧力を
受けることがなくなる。そのため、押さえピン等の特別
な機構を設けなくとも、電子回路基板が圧力により押さ
れて移動したり振動したりするのが抑制される。

【００１６】また、第２の発明の構成によれば、第１の
発明の作用に加えて、前記ゲートの開口面積が、貫通孔
の開口面積よりも大きく形成されているため、ゲートか
ら注入された樹脂の少なくとも一部は、確実に電子回路
基板に対し当たる。従って、上述の樹脂が放射状に拡散
されていくという作用をより確実なものとすることがで
きるとともに、各開口面積をさらに調整することによ
り、流動する樹脂量の効率的な配分が可能となる。

【００１７】さらに、第３の発明の構成によれば、第１
の発明の作用に加えて、前記ゲートの中心が、前記貫通
孔の中心とずれているため、前記第２の発明の作用とほ
ぼ同等の作用を奏する。

【００１８】併せて、第４の発明の構成によれば、第１
の発明の作用に加えて、前記貫通孔は、複数の細孔によ
り構成されているため、細孔の大きさ及び数が調整され
ることにより、電子回路基板に対し当たる樹脂量と貫通
孔を通過する樹脂量の調整が可能となる。

【００１９】加えて、第５の発明の構成によれば、電子
回路装置において、電子回路基板には、その略中央部に
貫通孔が形成されているとともに、パッケージには、そ
の表面の貫通孔にほぼ対応する位置に樹脂を注入するた
めのゲートの痕跡が形成されている。このため、電子回
路装置の製造に際しては、上記第１の発明の作用とほぼ
同等の作用を奏する。

【００２０】また、本発明の構成を備えた電子回路装置
によれば、樹脂製のパッケージが、前記貫通孔を介して
電子回路基板を挟むようにして連結されることとなる。
このため、パッケージと電子回路基板との間の接合強度
が比較的大きなものとなる。

【００２１】

【実施例】

（第１実施例）以下、本発明における電子回路装置及び
その製造方法を具体化した第１実施例を図１〜図４に基
づいて詳細に説明する。

【００２２】図１は本実施例における電子回路装置１を
示す断面図である。電子回路装置１は、電子回路基板２
と、リードとしての複数本のインナリード３と、複数の
ワイヤ４と、樹脂製のパッケージ５とを備えている。前
記電子回路基板２の表面には、複数の半導体チップ６が
装着されている。すなわち、本実施例では、前記電子回
路装置１は、いわゆるマルチチップモジュール（ＭＣ
Ｍ）として構成されている。また、電子回路基板２の表
面の前記半導体チップ６の反対側には、抵抗、コンデン
サ等よりなる複数のチップ部品７及び前記インナリード
３のアイランド１０が装着されている。さらに、電子回
路基板２の表面には図示しない電子回路が配設されてい
る。併せて、電子回路基板２の表面の所定の箇所には、
電極（図示せず）が設けられ、半導体チップ６と電気的
に接続されている。

【００２３】インナリード３は、電子回路基板２の外方
において放射状に（図では左右方向に）配線されてい
る。また、ワイヤ４は、前記電子回路基板２上の電極と
前記インナリード３の内側先端部との間を接続するよう
にしてボンディングされている。

【００２４】また、パッケージ５は、例えばエポキシ系
の熱硬化樹脂により構成されているとともに、前記各イ
ンナリード３の内側先端部、電子回路基板２及びワイヤ
４を封止している。

【００２５】さて、本実施例において、前記電子回路基
板２のほぼ中央部には、貫通孔８が形成されている。そ
して、該貫通孔８内には、前記パッケージ５を構成する
樹脂が挿通されている。また、前記パッケージ５の一端
面（図の下端面）における前記貫通孔８にほぼ対応する
位置には、後述するゲート９の痕跡（図示せず）が残っ
ている。

【００２６】次に、上記のパッケージ５を成形する際に
使用される金型１１について説明する。図２に示すよう
に、金型１１は、上型１２及び下型１３を備えている。
これら両型１２，１３により、パッケージ５を成形する
ためのキャビティ１４が形成されている。また、同図に
示すように、上型１２及び下型１３の境界（ＰＬ）部分
において、前記インナリード３の少なくとも外側先端部
が上型１２及び下型１３にて挟持固定されるようになっ
ている。さらに、前記下型１３のほぼ中央部には、樹脂
を注入するためのゲート９が図の上下方向に延びるよう
にして形成されている。このゲート９の開口面積は、前
記貫通孔８の開口面積に比べて幾分大きく形成されてい
る。また、このゲート９は、図示しないランナーを介し
てポットに連通されている。ポットは、予備加熱されて
粘度の低下したタブレット状の樹脂を収容する箇所であ
る。そして、前記樹脂がプランジャにより圧縮されるこ
とによって、ランナー内を圧送され、ゲート９からキャ
ビティ１４内へ注入されるようになっている。

【００２７】次に、上記の電子回路装置１の製造方法及
び製造時の作用及び効果について説明する。まず、公知
のワイヤボンディング技術に基づき、電気回路等の形成
された電子回路基板２上の所定の電極と、インナリード
３の内側先端部との間を、複数のワイヤ４により接続す
る。

【００２８】続いて、電子回路基板２、インナリード３
及びワイヤ４が一体となったものを金型１１の所定の箇
所に設置する。すなわち、図２に示すように、上型１２
及び下型１３にて、前記インナリード３の外側先端部を
挟持するようにして支持固定させる。すると、キャビテ
ィ１４には、電子回路基板２と、インナリード３の内側
先端部と、ワイヤ４とが宙に浮いた状態で配置されるこ
とになる。

【００２９】次に、この状態から、ポット内に収容さ
れ、予備加熱されて粘度の低下したタブレット状の樹脂
をプランジャにより圧縮する。すると、図３に示すよう
に、樹脂はランナー内を圧送されて、ゲート９からキャ
ビティ１４内へ注入される。

【００３０】このとき、電子回路基板２の略中央部には
貫通孔８が形成されているとともに、ゲート９は、前記
貫通孔８にほぼ対応する位置に設けられている。このた
め、ゲート９から注入された樹脂は電子回路基板２に対
し垂直方向に流動する。そして、その一部は、電子回路
基板２に当たり、その後各インナワイヤ３の配列方向
に、すなわち、放射状に拡散されていく。また、射出さ
れた樹脂の残りの一部は、前記貫通孔８を通過し、ゲー
ト９の反対側（図の上側）へ抜ける。その後、その反対
側において、樹脂は放射状に拡散されていく。

【００３１】そして、図４に示すように、樹脂がキャビ
ティ１４内に充填された後、金型１１からの熱伝達によ
り、該樹脂は熱硬化され、パッケージ５の成形が完了す
る。そして、樹脂が完全に硬化した後、金型１１が型開
きされ、上記の電子回路装置１が得られるのである。

【００３２】以上説明したように、本実施例において
は、ゲート９から射出され、電子回路基板２に対し垂直
方向に流動した樹脂のうち、貫通孔８を通過しない残り
の樹脂は、電子回路基板２に当たる。そして、各ワイヤ
４の配列方向に、すなわち、放射状に拡散されていく。
従って、基本的には、ゲート９からの樹脂が直接的にワ
イヤ４に衝突することがなく、ワイヤ４が横倒しされる
ことがなくなる。その結果、ワイヤ４の横倒しに起因し
て、隣接しあうワイヤ４同士が短絡してしまうのを防止
することができる。また、本実施例では、ゲート９の開
口面積は、貫通孔８の開口面積よりも大きいので、ゲー
ト９から注入された樹脂の少なくとも一部は、確実に電
子回路基板２に対し当たる。従って、上述の作用効果を
より確実なものとすることができる。さらに、各開口面
積を調整することにより、流動する樹脂量を効率的に配
分することができる。

【００３３】また、本実施例では、ゲート９にほぼ対応
する位置に貫通孔８が形成されているので、ゲート９か
ら注入された樹脂の一部が貫通孔８を通過してゲート９
の反対側へ抜け、その反対側において拡散流動する。こ
のため、電子回路基板２は、ゲート９から注入された樹
脂の全ての圧力を受けなくて済む。従って、押さえピン
等の特別な機構を設ける必要があった従来技術とは異な
り、極めて簡素な構成でもって電子回路基板２が圧力に
より押されて移動したり振動したりするのを抑制するこ
とができる。その結果、電子回路基板２の移動、ワイヤ
４の切断等の不具合の発生を抑制することができるとと
もに、金型１１をはじめとする設備の簡素化を図ること
ができる。

【００３４】さらに、本実施例では、成形されたパッケ
ージ５が、結果的には前記貫通孔８を介して電子回路基
板２を挟むようにして連結されることとなる。このた
め、パッケージ５と電子回路基板２との間の接合強度を
より大きなものとすることができる。その結果、電子回
路装置１の外部衝撃に対する耐久性を向上させることが
できる。

【００３５】（第２実施例）次に、本発明を具体化した
第２実施例を図５に基づいて説明する。但し、本実施例
においても、電子回路装置の基本的な構成については上
記第１実施例とほぼ同様であるため、同一の部材につい
ては同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００３６】図５に示すように、本実施例においても、
電子回路基板２には貫通孔１６が形成されている。但
し、貫通孔１６の中心と、ゲート９の中心とがずれてい
るという点で、第１実施例とは異なっている。

【００３７】本実施例においても、上記第１実施例とほ
ぼ同等の作用効果を奏する。すなわち、電子回路基板２
に対し垂直方向に流動した樹脂のうち、ゲート９から注
入された樹脂の一部が貫通孔１６を通過してゲート９の
反対側へ抜け、その反対側において拡散流動する。この
ため、電子回路基板２は、ゲート９から注入された樹脂
の全ての圧力を受けなくて済み、電子回路基板２が圧力
により押されて移動したり振動したりするのを抑制する
ことができる。

【００３８】また、貫通孔１６の中心と、ゲート９の中
心とがずれているので、貫通孔８を通過しない残りの樹
脂が確実に発生する。そして、当該樹脂は、確実に電子
回路基板２に当たる。そして、樹脂は各ワイヤ４の配列
方向に、すなわち、放射状に拡散されていく。すなわ
ち、電子回路基板２の上下において樹脂を拡散流動させ
ることができ、しかも、貫通孔１６及びゲート９の位置
を適宜に調整することにより、流動する樹脂の量を効率
的に配分することができる。

【００３９】（第３実施例）次に、本発明を具体化した
第３実施例を図６に基づいて説明する。但し、本実施例
においても、電子回路装置の基本的な構成については上
記第１及び第２実施例とほぼ同様であるため、同一の部
材については同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００４０】図６に示すように、本実施例においても、
電子回路基板２には貫通孔１７が形成されている。但
し、この貫通孔１７は、複数の細孔１７ａが集合するこ
とにより構成されているという点で上記第１及び第２実
施例とは異なっている。

【００４１】本実施例においても上記第１及び第２実施
例とほぼ同等の作用効果を奏する。また、細孔１７ａの
大きさ及び数が調整されることにより、電子回路基板２
に対して当たる樹脂量と貫通孔１７を通過する樹脂量を
調整することができる。

【００４２】なお、本発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記各実施例では、電子回路基板２上の電極とイ
ンナリード３の内側先端部との間を接続するようにして
ワイヤ４がボンディングされている構成を採用したが、
半導体チップ６とインナリード３の内側先端部との間を
ワイヤ４により接続するような構成としてもよい。

【００４３】（２）前記各実施例では、リードとしてイ
ンナリード３を採用したが、その代わりにリードフレー
ムを用いてもよい。 （３）前記各実施例におけるチップ部品７を一部又は全
部省略する構成としてもよい。また、これらのチップ部
品７を半導体チップ６と同じ側に装着する構成としても
よい。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の電子回路
装置及びその製造方法によれば、製造時における、電子
回路基板の移動等の不具合の発生を抑制することができ
るとともに、設備の簡素化を図ることができるという優
れた効果を奏する。

【００４５】また、特に第２〜第４の発明を適用するこ
とにより、上記効果をより確実なものとすることができ
る。さらに、第５の発明によれば、製造時における上記
効果の外に、パッケージと電子回路基板との間の接合強
度を大きくすることができ、外部からの衝撃等に対する
耐久性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】本発明を具体化した第１実施例における電子回
路装置を示す断面図である。

【図２】第１実施例における電子回路装置を製造する際
のパッケージを成形するための金型を示す断面図であ
る。

【図３】第１実施例において、金型のキャビティ内に樹
脂を注入した状態を示す部分断面図である。

【図４】第１実施例において、金型のキャビティ内に樹
脂を充填した状態を示す断面図である。

【図５】本発明を具体化した第２実施例における電子回
路装置を製造する際のパッケージを成形するための金型
を示す断面図である。

【図６】本発明を具体化した第３実施例における電子回
路装置を製造する際のパッケージを成形するための金型
を示す断面図である。

【符号の説明】

１…電子回路装置、２…電子回路基板、３…リードとし
てのインナリード、４…ワイヤ、５…パッケージ、８，
１６，１７…貫通孔、９…ゲート、１１…金型、１４…
キャビティ、１７ａ…細孔。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子回路が形成されてなる電子回路基板
   と、前記電子回路基板の外方に配線されてなる複数本の
   リードの内側先端部との間を、複数のワイヤにより接続
   する工程と、 前記各リードの一部、前記電子回路基板及び前記ワイヤ
   を、金型のキャビティ内に設置する工程と、 前記金型のゲートから前記キャビティ内に粘度の低下し
   た樹脂を注入し、前記各リードの一部、前記電子回路基
   板及び前記ワイヤを前記樹脂にて封止してパッケージを
   成形する工程とを備えた電子回路装置の製造方法におい
   て、 前記電子回路基板の略中央部に貫通孔を形成するととも
   に、前記金型のゲートを、前記貫通孔にほぼ対応する位
   置に設けたことを特徴とする電子回路装置の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された電子回路装置の製
   造方法において、 前記ゲートの開口面積が、前記貫通孔の開口面積よりも
   大きく形成されていることを特徴とする電子回路装置の
   製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載された電子回路装置の製
   造方法において、 前記ゲートの中心が、前記貫通孔の中心とずれているこ
   とを特徴とする電子回路装置の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載された電子回路装置の製
   造方法において、 前記貫通孔は、複数の細孔により構成されていることを
   特徴とする電子回路装置の製造方法。
5. 【請求項５】 電子回路が形成されてなる電子回路基板
   と、 前記電子回路基板の外方に配線されてなる複数本のリー
   ドと、 前記電子回路基板上の電極と前記リードの内側先端部と
   の間を接続する複数のワイヤと、 前記各リードの一部、前記電子回路基板及び前記ワイヤ
   を封止するべく、金型を用いることにより成形された樹
   脂製のパッケージとを備えた電子回路装置において、 前記電子回路基板には、その略中央部に貫通孔が形成さ
   れているとともに、前記パッケージには、その表面の前
   記貫通孔にほぼ対応する位置に樹脂を注入するためのゲ
   ートの痕跡が形成されていることを特徴とする電子回路
   装置。