JPH11330317A - 混成集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents
混成集積回路装置およびその製造方法Info
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- JPH11330317A JPH11330317A JP14738698A JP14738698A JPH11330317A JP H11330317 A JPH11330317 A JP H11330317A JP 14738698 A JP14738698 A JP 14738698A JP 14738698 A JP14738698 A JP 14738698A JP H11330317 A JPH11330317 A JP H11330317A
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- H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
- H01L2924/19105—Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の熱硬化性樹脂を使ったモールド方法で
はサイクル時間がかかり、またサイクル時間が短い熱可
塑性樹脂では溶融温度が高く、射出圧力が高い等の問題
から成型がしづらい問題があった。 【解決手段】 第１の支持部材１２を予め成型してお
き、この上に混成集積回路基板１を載置し、この混成集
積回路基板１が載置された第１の支持部材１２を金型に
配置し、再度熱可塑性樹脂２でモールドした。注入され
た高熱の熱可塑性樹脂２は、第１の支持部材１２と当た
り、当たった部分は、その表面が溶け出す。従って基板
裏面を覆ったフルモールドが可能となる。
はサイクル時間がかかり、またサイクル時間が短い熱可
塑性樹脂では溶融温度が高く、射出圧力が高い等の問題
から成型がしづらい問題があった。 【解決手段】 第１の支持部材１２を予め成型してお
き、この上に混成集積回路基板１を載置し、この混成集
積回路基板１が載置された第１の支持部材１２を金型に
配置し、再度熱可塑性樹脂２でモールドした。注入され
た高熱の熱可塑性樹脂２は、第１の支持部材１２と当た
り、当たった部分は、その表面が溶け出す。従って基板
裏面を覆ったフルモールドが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は混成集積回路装置に
関し、特に固化時間が短い熱可塑性樹脂を採用した混成
集積回路装置およびその製造方法に関するものである。
関し、特に固化時間が短い熱可塑性樹脂を採用した混成
集積回路装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、混成集積回路装置として採用さ
れる封止方法は、主に２種類の方法がある。１つは、半
導体素子等の回路素子が実装された混成集積回路基板の
上に蓋をかぶせるような形状の手段、一般にはケース材
と呼ばれているものを採用して封止しているものがあ
る。この構造は、中空構造やこの中に別途樹脂が注入さ
れているものがある。
れる封止方法は、主に２種類の方法がある。１つは、半
導体素子等の回路素子が実装された混成集積回路基板の
上に蓋をかぶせるような形状の手段、一般にはケース材
と呼ばれているものを採用して封止しているものがあ
る。この構造は、中空構造やこの中に別途樹脂が注入さ
れているものがある。
【０００３】２つ目は、半導体ＩＣのモールド方法とし
て有名なトランスファーモールドである。このトランス
ファーモールドは、一般に熱硬化性樹脂を採用し、金型
を約１８０度まで上昇させ、この温度を維持して硬化
（以下熱で反応して重合し固化する現象を指す。）さ
せ、その後金型から取り出し封止体としている。ここで
この実装に使用される半田は、一般に高温半田であり、
半田溶融の問題はない。
て有名なトランスファーモールドである。このトランス
ファーモールドは、一般に熱硬化性樹脂を採用し、金型
を約１８０度まで上昇させ、この温度を維持して硬化
（以下熱で反応して重合し固化する現象を指す。）さ
せ、その後金型から取り出し封止体としている。ここで
この実装に使用される半田は、一般に高温半田であり、
半田溶融の問題はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ケース
材を使った封止構造は、ケース材と中の素子が接触しな
いように基板にマージンを取ったりして外形サイズが大
きくなる問題があった。
材を使った封止構造は、ケース材と中の素子が接触しな
いように基板にマージンを取ったりして外形サイズが大
きくなる問題があった。
【０００５】一方、トランスファーモールドは、前述の
説明からも判るとおり、熱を加えながら硬化させるため
に、この工程に長い時間が必要となり、生産性を向上さ
せることができない問題があった。
説明からも判るとおり、熱を加えながら硬化させるため
に、この工程に長い時間が必要となり、生産性を向上さ
せることができない問題があった。
【０００６】そこで本出願人は、時間がそれほどかから
ない熱可塑性樹脂に着目した。これは硬化反応をせず、
熱を加えることで溶融し、冷やせば固化（以下反応せず
に固まる現象を指す。）するものである。従ってモール
ドした後、冷やせば固化し、短時間で封止が実現でき
る。しかし熱可塑性樹脂を例えばインジェクションモー
ルドで封止する場合、注入温度が約３００度と高く、半
田が溶けて、混成集積回路基板に実装された回路素子の
電気的接続に不良を発生する問題があった。
ない熱可塑性樹脂に着目した。これは硬化反応をせず、
熱を加えることで溶融し、冷やせば固化（以下反応せず
に固まる現象を指す。）するものである。従ってモール
ドした後、冷やせば固化し、短時間で封止が実現でき
る。しかし熱可塑性樹脂を例えばインジェクションモー
ルドで封止する場合、注入温度が約３００度と高く、半
田が溶けて、混成集積回路基板に実装された回路素子の
電気的接続に不良を発生する問題があった。
【０００７】ここで、高温半田を使用すればよいが、導
電パターンの下の絶縁樹脂の劣化を考えると、低融点半
田が好ましい。そこで本発明は、１８０度〜２５０度程
度の半田を採用することを前提に以下述べてゆく。
電パターンの下の絶縁樹脂の劣化を考えると、低融点半
田が好ましい。そこで本発明は、１８０度〜２５０度程
度の半田を採用することを前提に以下述べてゆく。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の欠点
に鑑み成されたもので、第１に、熱可塑性樹脂でモール
ドするもので、注入温度により生ずる熱を外部へ放出し
たり、またヒートシンクとして溜めて、基板表面温度の
上昇を抑制する金属基板や熱伝導性の優れた基板を採用
することで解決するものである。
に鑑み成されたもので、第１に、熱可塑性樹脂でモール
ドするもので、注入温度により生ずる熱を外部へ放出し
たり、またヒートシンクとして溜めて、基板表面温度の
上昇を抑制する金属基板や熱伝導性の優れた基板を採用
することで解決するものである。
【０００９】第２に、混成集積回路基板上で半田を介し
て電気的に接続される部分に熱保護用として保護樹脂を
ポッティングすることで解決するものである。
て電気的に接続される部分に熱保護用として保護樹脂を
ポッティングすることで解決するものである。
【００１０】第３に、保護樹脂は、エポキシ樹脂で解決
するものである。本来、熱保護用として熱可塑性樹脂を
採用すると、熱可塑性樹脂自身が接着性が悪いため、基
板の反り等で熱可塑性樹脂と金属細線がスリップし、結
局断線に至る。しかし接着性の良い樹脂、例えばエポキ
シ樹脂を採用すれば、このスリップを防止できる。
するものである。本来、熱保護用として熱可塑性樹脂を
採用すると、熱可塑性樹脂自身が接着性が悪いため、基
板の反り等で熱可塑性樹脂と金属細線がスリップし、結
局断線に至る。しかし接着性の良い樹脂、例えばエポキ
シ樹脂を採用すれば、このスリップを防止できる。
【００１１】第４に、保護樹脂を、混成集積回路基板の
熱膨張係数とほぼ同等とすることで解決するものであ
る。
熱膨張係数とほぼ同等とすることで解決するものであ
る。
【００１２】第５に、保護樹脂を、混成集積回路基板の
実質全面に塗布し、この保護樹脂を覆うように前記熱可
塑性樹脂で封止することで解決するものである。
実質全面に塗布し、この保護樹脂を覆うように前記熱可
塑性樹脂で封止することで解決するものである。
【００１３】第６に、回路素子が半田を介して接続され
た混成集積回路基板を熱可塑性樹脂でモールドする際、
この熱可塑性樹脂の注入温度を放熱または蓄熱させるた
めに、混成集積回路基板として金属基板を採用する事で
解決するものであり、これにより半田の溶融を防止する
事ができる。
た混成集積回路基板を熱可塑性樹脂でモールドする際、
この熱可塑性樹脂の注入温度を放熱または蓄熱させるた
めに、混成集積回路基板として金属基板を採用する事で
解決するものであり、これにより半田の溶融を防止する
事ができる。
【００１４】第７に、強化繊維の混入された前記熱可塑
性樹脂を、前記混成集積回路基板の横長方向に沿って注
入し、横長の方向に沿った反りを防止している。
性樹脂を、前記混成集積回路基板の横長方向に沿って注
入し、横長の方向に沿った反りを防止している。
【００１５】第８に、熱可塑性樹脂より成る第１の支持
部材の露出部が溶融して一体化するように熱可塑性樹脂
で封止することで解決するものである。
部材の露出部が溶融して一体化するように熱可塑性樹脂
で封止することで解決するものである。
【００１６】前述したように、熱可塑性樹脂は、或る温
度に達すると溶け、冷えると固化する材質であるため、
予め金型に配置された熱可塑性樹脂より成る第１の支持
部材は、注入される熱可塑性樹脂の熱を受けて溶け、一
体化される。従って混成集積回路基板は、第１の支持部
材と注入される熱可塑性樹脂で一体モールドされ、基板
裏面を覆うことができ、耐電圧特性および耐湿性を向上
させることができる。
度に達すると溶け、冷えると固化する材質であるため、
予め金型に配置された熱可塑性樹脂より成る第１の支持
部材は、注入される熱可塑性樹脂の熱を受けて溶け、一
体化される。従って混成集積回路基板は、第１の支持部
材と注入される熱可塑性樹脂で一体モールドされ、基板
裏面を覆うことができ、耐電圧特性および耐湿性を向上
させることができる。
【００１７】第９に、少なくとも基板を係止する溝また
は少なくとも相対向する側辺にストッパーを有した熱可
塑性樹脂より成る第１の支持部材と、前記溝またはスト
ッパーに係止され、表面に設けられた導電パターンと電
気的に接続された半導体素子および／または受動素子を
有する混成集積回路基板と、前記混成集積回路基板を実
質密封するように、前記第１の支持部材との当接部が金
型モールド時に溶融して一体化された熱可塑性樹脂より
成る封止部材とを有することで解決するものである。
は少なくとも相対向する側辺にストッパーを有した熱可
塑性樹脂より成る第１の支持部材と、前記溝またはスト
ッパーに係止され、表面に設けられた導電パターンと電
気的に接続された半導体素子および／または受動素子を
有する混成集積回路基板と、前記混成集積回路基板を実
質密封するように、前記第１の支持部材との当接部が金
型モールド時に溶融して一体化された熱可塑性樹脂より
成る封止部材とを有することで解決するものである。
【００１８】熱可塑性樹脂の射出圧力は、例えばＰＰＳ
樹脂では、約５０〜２００Ｋｇ／ｃｍ２に及ぶが、スト
ッパーを有するため、この射出圧力による混成集積回路
基板のズレを防止できる。
樹脂では、約５０〜２００Ｋｇ／ｃｍ２に及ぶが、スト
ッパーを有するため、この射出圧力による混成集積回路
基板のズレを防止できる。
【００１９】第１０に、半導体素子および／または受動
素子は、前記導電パターンと半田で接続され、前記半田
が設けられた表面に、絶縁性の樹脂を塗布することで解
決するものである。
素子は、前記導電パターンと半田で接続され、前記半田
が設けられた表面に、絶縁性の樹脂を塗布することで解
決するものである。
【００２０】前記熱可塑性樹脂の溶融温度は、およそ３
００度と非常に高いが、半田の部分に樹脂を塗布するこ
とで、直接溶融された樹脂の熱が伝わらず、半田の溶融
を防止できる。
００度と非常に高いが、半田の部分に樹脂を塗布するこ
とで、直接溶融された樹脂の熱が伝わらず、半田の溶融
を防止できる。
【００２１】第１１に、前記導電パターンと半田を介し
て接続される外部リードを有し、前記半田が設けられた
部分には前記絶縁性の樹脂を省略することで解決するも
のである。
て接続される外部リードを有し、前記半田が設けられた
部分には前記絶縁性の樹脂を省略することで解決するも
のである。
【００２２】後述して有るが、外部リードが放熱フィン
と成り、半田温度の上昇を抑制するため、省略ができ、
工程を簡略できる。
と成り、半田温度の上昇を抑制するため、省略ができ、
工程を簡略できる。
【００２３】第１２に、半導体素子および／または受動
素子を電気的に接続した半田の露出部および／または前
記金属細線をエポキシ樹脂で覆い、その後強化繊維の混
入された前記熱可塑性樹脂を、前記混成集積回路基板の
横長方向に沿って注入する事で解決するもので、エポキ
シ樹脂で注入樹脂の熱が直接半田に伝達するのを防止住
め事で、半田の溶融を防止し、接着性でワイヤのスリッ
プを防止し、強化繊維を横長の方向に沿って配列させる
ことで基板の反りを防止し、更に金属細線の断線を防止
するものである。
素子を電気的に接続した半田の露出部および／または前
記金属細線をエポキシ樹脂で覆い、その後強化繊維の混
入された前記熱可塑性樹脂を、前記混成集積回路基板の
横長方向に沿って注入する事で解決するもので、エポキ
シ樹脂で注入樹脂の熱が直接半田に伝達するのを防止住
め事で、半田の溶融を防止し、接着性でワイヤのスリッ
プを防止し、強化繊維を横長の方向に沿って配列させる
ことで基板の反りを防止し、更に金属細線の断線を防止
するものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下で本発明の第１の実施形態に
係る混成集積回路装置を図１を参照しながら説明する。
係る混成集積回路装置を図１を参照しながら説明する。
【００２５】まず本発明の特徴である混成集積回路基板
１として、ここでは金属基板やこの金属基板の熱伝導性
に近い絶縁基板を採用している。理由の詳細は後述する
が、本発明で採用する熱可塑性樹脂２の注入温度が高い
ために、封止工程で基板温度が上昇するが、例えば金属
基板を採用すれば、外部への熱伝達が優れ、またヒート
シンクとして作用するため、混成集積回路基板１上の温
度上昇を抑制し半田３、４の溶融を防止できる。
１として、ここでは金属基板やこの金属基板の熱伝導性
に近い絶縁基板を採用している。理由の詳細は後述する
が、本発明で採用する熱可塑性樹脂２の注入温度が高い
ために、封止工程で基板温度が上昇するが、例えば金属
基板を採用すれば、外部への熱伝達が優れ、またヒート
シンクとして作用するため、混成集積回路基板１上の温
度上昇を抑制し半田３、４の溶融を防止できる。
【００２６】金属基板としては、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌまた
は導電性の優れた金属より成る化合物等が考えられる
が、ここではＡｌ基板を採用して説明してゆく。
は導電性の優れた金属より成る化合物等が考えられる
が、ここではＡｌ基板を採用して説明してゆく。
【００２７】このＡｌ基板１は、表面が陽極酸化され酸
化物が生成され、その上に更に絶縁性の優れた樹脂５が
全面に被着されている。但し耐圧を考慮しなければ、こ
の金属酸化物は省略しても良い。
化物が生成され、その上に更に絶縁性の優れた樹脂５が
全面に被着されている。但し耐圧を考慮しなければ、こ
の金属酸化物は省略しても良い。
【００２８】そしてこの樹脂５の上に例えばＣｕより成
る導電パターン６、７が形成され、トランジスタやＩＣ
等の能動素子８、チップ抵抗、チップコンデンサ等の受
動素子９が半田を介して実装され、所定の回路が実現さ
れている。ここで一部半田を採用せず、銀ペースト等で
電気的に接続されても良い。また前記半導体素子８がフ
ェイスアップで実装される場合は、ボンデイングにより
金属細線１０を介して接続されている。更には、外部リ
ード１１が半田４を介して接続されており封止樹脂２か
ら外部に導出されている。
る導電パターン６、７が形成され、トランジスタやＩＣ
等の能動素子８、チップ抵抗、チップコンデンサ等の受
動素子９が半田を介して実装され、所定の回路が実現さ
れている。ここで一部半田を採用せず、銀ペースト等で
電気的に接続されても良い。また前記半導体素子８がフ
ェイスアップで実装される場合は、ボンデイングにより
金属細線１０を介して接続されている。更には、外部リ
ード１１が半田４を介して接続されており封止樹脂２か
ら外部に導出されている。
【００２９】ここで封止用の熱可塑性樹脂２は、例えば
インジェクション成形で実現され、樹脂の注入温度が約
３００度と非常に高く、半田で実装された回路素子を有
する混成集積回路基板１を金型にインサートして一体成
形する場合、高温の樹脂により半田が溶けて素子の半田
不良が発生する問題がある。特に樹脂ベースのプリント
基板等の熱伝導率の低い材料は顕著である。しかし本願
では、熱伝導率が高い材料を使用するため、熱放出が優
れ、且つ基板がヒートシンクとして働くために、基板表
面の温度上昇を抑制しこれらの問題を無くすことができ
る。ここで熱可塑性樹脂として採用したものは、ＰＰＳ
（ポリフェニルサルファイド）と呼ばれるものである。
またＡｌ基板は、１．５ミリ厚のものを採用した。金型
温度は、トランスファーモールドの金型温度よりかなり
低く、約１５０度またはそれ以下であり、この金型に３
００度の液状樹脂を注入し、低い温度の金型により素早
く冷却固化される。このサイクルは、およそ１０〜２０
秒程度で、トランスファーモールドのサイクル（３０〜
１８０秒）から比べれば大幅に短縮が可能である。
インジェクション成形で実現され、樹脂の注入温度が約
３００度と非常に高く、半田で実装された回路素子を有
する混成集積回路基板１を金型にインサートして一体成
形する場合、高温の樹脂により半田が溶けて素子の半田
不良が発生する問題がある。特に樹脂ベースのプリント
基板等の熱伝導率の低い材料は顕著である。しかし本願
では、熱伝導率が高い材料を使用するため、熱放出が優
れ、且つ基板がヒートシンクとして働くために、基板表
面の温度上昇を抑制しこれらの問題を無くすことができ
る。ここで熱可塑性樹脂として採用したものは、ＰＰＳ
（ポリフェニルサルファイド）と呼ばれるものである。
またＡｌ基板は、１．５ミリ厚のものを採用した。金型
温度は、トランスファーモールドの金型温度よりかなり
低く、約１５０度またはそれ以下であり、この金型に３
００度の液状樹脂を注入し、低い温度の金型により素早
く冷却固化される。このサイクルは、およそ１０〜２０
秒程度で、トランスファーモールドのサイクル（３０〜
１８０秒）から比べれば大幅に短縮が可能である。
【００３０】また回路素子を実装した混成集積回路基板
１を熱可塑性樹脂２で成形する場合、予め半田の接合部
３、４、ボンデイングワイヤーとベアチップを熱硬化性
樹脂（例えばエポキし樹脂）Ｐでポッティングすると良
い。またこの熱硬化性樹脂は、混成集積回路基板の熱膨
張係数と同等のものが好ましい。
１を熱可塑性樹脂２で成形する場合、予め半田の接合部
３、４、ボンデイングワイヤーとベアチップを熱硬化性
樹脂（例えばエポキし樹脂）Ｐでポッティングすると良
い。またこの熱硬化性樹脂は、混成集積回路基板の熱膨
張係数と同等のものが好ましい。
【００３１】つまり前述した対策は、熱可塑性樹脂の成
型時、注入樹脂圧により、特に細線（１００μｍ以下）
ワイヤーが倒れるのを防止したり、断線を防止する効果
を有する。また熱可塑性樹脂は、成形後混成集積回路基
板に密着しているだけであり、基板と反応して接着して
いない。そのため熱可塑性樹脂が直接回路素子と接触し
ていると、冷熱衝撃で、熱可塑性樹脂と実装部品、混成
集積回路基板と熱可塑性樹脂の熱膨張係数のミスマッチ
により、半田接続部、細線および太線も含めたワイヤー
接続部に応力が発生し、断線等が発生するが、このポッ
ティング樹脂によりこれらの問題を解決することができ
る。またポッティング樹脂Ｐは熱硬化型のエポキシ樹脂
が好ましく、熱可塑性樹脂は好ましくない。前述したよ
うに、熱可塑性樹脂は、機械的結合により密着している
だけであり、被封止材料とは化学結合していない。例え
ば熱衝撃で、基板が反りワイヤーが引っ張られると、ワ
イヤは被封止材料と反応していないためスリップし破断
に至る。しかしエポキシ樹脂のような被封止材料と化学
結合反応するものは、ワイヤ、基板、絶縁樹脂と反応し
て接着されているため、ワイヤがエポキシ樹脂の中でス
リップしない。更には成型時、熱可塑性樹脂が直接半田
と接触しないため、半田の部分の温度上昇を抑制するこ
とができる。
型時、注入樹脂圧により、特に細線（１００μｍ以下）
ワイヤーが倒れるのを防止したり、断線を防止する効果
を有する。また熱可塑性樹脂は、成形後混成集積回路基
板に密着しているだけであり、基板と反応して接着して
いない。そのため熱可塑性樹脂が直接回路素子と接触し
ていると、冷熱衝撃で、熱可塑性樹脂と実装部品、混成
集積回路基板と熱可塑性樹脂の熱膨張係数のミスマッチ
により、半田接続部、細線および太線も含めたワイヤー
接続部に応力が発生し、断線等が発生するが、このポッ
ティング樹脂によりこれらの問題を解決することができ
る。またポッティング樹脂Ｐは熱硬化型のエポキシ樹脂
が好ましく、熱可塑性樹脂は好ましくない。前述したよ
うに、熱可塑性樹脂は、機械的結合により密着している
だけであり、被封止材料とは化学結合していない。例え
ば熱衝撃で、基板が反りワイヤーが引っ張られると、ワ
イヤは被封止材料と反応していないためスリップし破断
に至る。しかしエポキシ樹脂のような被封止材料と化学
結合反応するものは、ワイヤ、基板、絶縁樹脂と反応し
て接着されているため、ワイヤがエポキシ樹脂の中でス
リップしない。更には成型時、熱可塑性樹脂が直接半田
と接触しないため、半田の部分の温度上昇を抑制するこ
とができる。
【００３２】原因は定かでないが、外部リード１１の半
田接続部は、ヒートサイクルの結果、樹脂をポッティン
グしなくとも不良が発生しないことが判っている。これ
は、外部リードが熱を外部へ伝えるため半田が溶けな
い、Ａの部分で樹脂がＬ状にかみ合っているため樹脂と
基板のズレが少ない、外部リードが樹脂の剥離を押さえ
ている効果（アンカー効果）が有る為であると考えられ
る。つまり部分的にポッティングする場合は、この現象
からリードの部分のポッティングを省略しても良い。し
かし図４のように全面に樹脂を塗布する場合は、作業性
から見てこの省略は考えなくても良い。
田接続部は、ヒートサイクルの結果、樹脂をポッティン
グしなくとも不良が発生しないことが判っている。これ
は、外部リードが熱を外部へ伝えるため半田が溶けな
い、Ａの部分で樹脂がＬ状にかみ合っているため樹脂と
基板のズレが少ない、外部リードが樹脂の剥離を押さえ
ている効果（アンカー効果）が有る為であると考えられ
る。つまり部分的にポッティングする場合は、この現象
からリードの部分のポッティングを省略しても良い。し
かし図４のように全面に樹脂を塗布する場合は、作業性
から見てこの省略は考えなくても良い。
【００３３】またガラス繊維（グラスファイバー等）を
液状の樹脂に入れ、これをインジェクション封止する場
合は、ゲートの注入方向が重要となる。つまり図１５の
ように左右に細長い場合、下の図のように短辺（右と左
の短辺）にゲートを設け、矢印の方向に注入する必要が
ある。上の図のように長辺に対して垂直に繊維が並ぶ
と、樹脂の収縮は大きく、長辺に対して平行に並べば、
樹脂の収縮は小さくなる。特に熱可塑性樹脂の場合、注
入温度が高いため、下の図のような注入方法で基板や装
置の反りを有効に防止できる。これは、本実施例全てに
言えることである。
液状の樹脂に入れ、これをインジェクション封止する場
合は、ゲートの注入方向が重要となる。つまり図１５の
ように左右に細長い場合、下の図のように短辺（右と左
の短辺）にゲートを設け、矢印の方向に注入する必要が
ある。上の図のように長辺に対して垂直に繊維が並ぶ
と、樹脂の収縮は大きく、長辺に対して平行に並べば、
樹脂の収縮は小さくなる。特に熱可塑性樹脂の場合、注
入温度が高いため、下の図のような注入方法で基板や装
置の反りを有効に防止できる。これは、本実施例全てに
言えることである。
【００３４】図２、図３および図４は、熱可塑性樹脂の
封止形態を説明するもので、図２は、熱可塑性樹脂の基
板からの剥がれを防止し、基板を放熱板として活用させ
るために、基板裏面周囲まで延在させたものであり、図
３は、混成集積回路基板と外部シャーシー等の実装体と
の短絡を考えて裏面全面にまで封止を行ったものであ
る。更に図４は、混成集積回路基板をハーフプレス加工
し、凹み部Ｂを形成し、ポッティング樹脂の基板外への
流出を防止し、凹での熱可塑性樹脂の食い込みを図った
ものである。
封止形態を説明するもので、図２は、熱可塑性樹脂の基
板からの剥がれを防止し、基板を放熱板として活用させ
るために、基板裏面周囲まで延在させたものであり、図
３は、混成集積回路基板と外部シャーシー等の実装体と
の短絡を考えて裏面全面にまで封止を行ったものであ
る。更に図４は、混成集積回路基板をハーフプレス加工
し、凹み部Ｂを形成し、ポッティング樹脂の基板外への
流出を防止し、凹での熱可塑性樹脂の食い込みを図った
ものである。
【００３５】以上、熱可塑性樹脂でモールドする場合の
着目点を簡単に整理すると、 射出成型時間 トランスファモールドで用いるエポキシ樹脂は、金型の
中で熱硬化反応する間放置する必要があるが、熱可塑性
樹脂は、たんに樹脂を冷やせばよく、成型時間の短縮が
できる。文献では、エポキシの１サイクルが３０〜１８
０秒に対して、ＰＰＳの熱可塑性樹脂では１０〜２０秒
である。
着目点を簡単に整理すると、 射出成型時間 トランスファモールドで用いるエポキシ樹脂は、金型の
中で熱硬化反応する間放置する必要があるが、熱可塑性
樹脂は、たんに樹脂を冷やせばよく、成型時間の短縮が
できる。文献では、エポキシの１サイクルが３０〜１８
０秒に対して、ＰＰＳの熱可塑性樹脂では１０〜２０秒
である。
【００３６】樹脂の歩留まりやリサイクル性 熱硬化型は、再利用できないが、熱可塑性は、熱を加え
れば再利用でき、ランナー等にある樹脂を回収、再利用
することで収率を向上できる。従ってリサイクルも可能
である。
れば再利用でき、ランナー等にある樹脂を回収、再利用
することで収率を向上できる。従ってリサイクルも可能
である。
【００３７】射出成型条件 シリンダー温度：樹脂の溶融温度と実質同じであり、約
２９０〜３２０度である。
２９０〜３２０度である。
【００３８】金型温度：固化させるために約１７０〜１
５０度である。
５０度である。
【００３９】射出圧力：５０〜２００Ｋｇ／ｃｍ２ つまりによる問題点をクリアできれば、、により
コストの大幅な低減ができる。
コストの大幅な低減ができる。
【００４０】ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイ
ド）：熱可塑性樹脂の一つ この樹脂は、親水基が無いため吸水率はエポキシ樹脂の
半分であるが、リードや素子との密着性は、エポキシ樹
脂から比べると劣る。
ド）：熱可塑性樹脂の一つ この樹脂は、親水基が無いため吸水率はエポキシ樹脂の
半分であるが、リードや素子との密着性は、エポキシ樹
脂から比べると劣る。
【００４１】ここで図３の如きモールドでは、基板の裏
面に樹脂を回り込ませる必要があるために、基板裏面と
金型の間に隙間を設けなくてはならない。しかし射出圧
力により基板が反る問題がある。実験によれば、基板裏
面に１ｍｍの樹脂を被覆するためにピンを設けると、
１．５ｍｍのＡｌ基板が簡単に反ってしまった。そのた
め、図７、図８の如く第１の支持部材１２を予め成型し
ておき、図６や図９の如くこの上に混成集積回路基板１
を載置し、この混成集積回路基板１が載置された第１の
支持部材１２を図１０の如く金型に配置し、再度熱可塑
性樹脂２でモールドした。注入された高熱の熱可塑性樹
脂２は、第１の支持部材１２と当たり、当たった部分
は、その表面が溶け出す。従って基板裏面を覆ったフル
モールドが可能となる。
面に樹脂を回り込ませる必要があるために、基板裏面と
金型の間に隙間を設けなくてはならない。しかし射出圧
力により基板が反る問題がある。実験によれば、基板裏
面に１ｍｍの樹脂を被覆するためにピンを設けると、
１．５ｍｍのＡｌ基板が簡単に反ってしまった。そのた
め、図７、図８の如く第１の支持部材１２を予め成型し
ておき、図６や図９の如くこの上に混成集積回路基板１
を載置し、この混成集積回路基板１が載置された第１の
支持部材１２を図１０の如く金型に配置し、再度熱可塑
性樹脂２でモールドした。注入された高熱の熱可塑性樹
脂２は、第１の支持部材１２と当たり、当たった部分
は、その表面が溶け出す。従って基板裏面を覆ったフル
モールドが可能となる。
【００４２】以下で本発明の第２の実施形態に係る混成
集積回路装置について図５および図６を参照しながら説
明する。
集積回路装置について図５および図６を参照しながら説
明する。
【００４３】図６は、第１の支持部材１２に混成集積回
路基板１が組み込まれたものを示している。そして図５
は、この図６のものを金型に配置し、熱可塑性樹脂でモ
ールドしたものを示す。混成集積回路基板は、セラミッ
ク、金属、プリント基板、ガラス基板またはフレキシブ
ルシート等が考えられるが、ここでは金属基板としてア
ルミニウム基板を用いて説明する。
路基板１が組み込まれたものを示している。そして図５
は、この図６のものを金型に配置し、熱可塑性樹脂でモ
ールドしたものを示す。混成集積回路基板は、セラミッ
ク、金属、プリント基板、ガラス基板またはフレキシブ
ルシート等が考えられるが、ここでは金属基板としてア
ルミニウム基板を用いて説明する。
【００４４】ここでは混成集積回路基板１として、ここ
では金属基板やこの金属基板の熱伝導性に近い絶縁基板
を採用している。理由の詳細は後述するが、本発明で採
用する熱可塑性樹脂２の注入温度が高いために、金型内
で基板温度が上昇するが、例えば金属基板を採用すれ
ば、ヒートシンクとして作用するため、混成集積回路基
板１上の温度上昇を抑制し半田３、４の溶融を防止でき
る。
では金属基板やこの金属基板の熱伝導性に近い絶縁基板
を採用している。理由の詳細は後述するが、本発明で採
用する熱可塑性樹脂２の注入温度が高いために、金型内
で基板温度が上昇するが、例えば金属基板を採用すれ
ば、ヒートシンクとして作用するため、混成集積回路基
板１上の温度上昇を抑制し半田３、４の溶融を防止でき
る。
【００４５】また金属基板としては、他にＣｕ、Ｆｅ、
Ａｌまたは導電性の優れた金属より成る化合物やセラミ
ック基板等が考えられる。
Ａｌまたは導電性の優れた金属より成る化合物やセラミ
ック基板等が考えられる。
【００４６】このＡｌ基板１は、表面が陽極酸化され酸
化物が生成され、その上に更に絶縁性の優れた樹脂５が
全面に被着されている。但し耐圧を考慮しなければ、こ
の陽極酸化物は省略しても良い。
化物が生成され、その上に更に絶縁性の優れた樹脂５が
全面に被着されている。但し耐圧を考慮しなければ、こ
の陽極酸化物は省略しても良い。
【００４７】そしてこの樹脂５の上に例えばＣｕより成
る導電パターン６、７が形成され、トランジスタやＩＣ
等の能動素子８（ここではベアチップ）、チップ抵抗、
チップコンデンサ等の受動素子９が半田を介して実装さ
れ、所定の回路が実現されている。ここで一部半田を採
用せず、銀ペースト等で電気的に接続されても良い。ま
た前記半導体素子８がフェイスアップで実装される場合
は、ボンデイングにより金属細線１０を介して接続され
ている。更には、外部リード１１が半田４を介して接続
されており封止樹脂２から外部に導出されている。ただ
しＩＣカード等に採用する場合、外部リードは省略され
る。
る導電パターン６、７が形成され、トランジスタやＩＣ
等の能動素子８（ここではベアチップ）、チップ抵抗、
チップコンデンサ等の受動素子９が半田を介して実装さ
れ、所定の回路が実現されている。ここで一部半田を採
用せず、銀ペースト等で電気的に接続されても良い。ま
た前記半導体素子８がフェイスアップで実装される場合
は、ボンデイングにより金属細線１０を介して接続され
ている。更には、外部リード１１が半田４を介して接続
されており封止樹脂２から外部に導出されている。ただ
しＩＣカード等に採用する場合、外部リードは省略され
る。
【００４８】ここで封止用の熱可塑性樹脂２は、例えば
インジェクション成型で実現され、樹脂の注入温度が約
３００度と非常に高く、半田で実装された回路素子を有
する混成集積回路基板１を金型にインサートして一体成
形する場合、注入された高温の樹脂により半田が溶けて
素子の半田不良が発生する問題がある。特に樹脂ベース
のプリント基板等の熱伝導率の低い材料は顕著である。
しかし本願では、熱伝導率が高い材料を使用するため、
基板１がヒートシンクとして働くために、基板表面の温
度上昇を抑制しこれらの問題を無くすことができる。こ
こで熱可塑性樹脂として採用したものは、ＰＰＳ（ポリ
フェニルサルファイド）と呼ばれるものである。またＡ
ｌ基板は、１．５ミリ厚のものを採用した。金型温度
は、トランスファーモールドの金型温度よりかなり低
く、約１３０度またはそれ以下であり、この金型に３０
０度の液状樹脂を注入し、低い温度の金型により素早く
冷却固化される。このサイクルは、およそ１０〜２０秒
程度で、トランスファーモールドのサイクル（３０〜１
８０秒）から比べれば大幅に短縮が可能である。
インジェクション成型で実現され、樹脂の注入温度が約
３００度と非常に高く、半田で実装された回路素子を有
する混成集積回路基板１を金型にインサートして一体成
形する場合、注入された高温の樹脂により半田が溶けて
素子の半田不良が発生する問題がある。特に樹脂ベース
のプリント基板等の熱伝導率の低い材料は顕著である。
しかし本願では、熱伝導率が高い材料を使用するため、
基板１がヒートシンクとして働くために、基板表面の温
度上昇を抑制しこれらの問題を無くすことができる。こ
こで熱可塑性樹脂として採用したものは、ＰＰＳ（ポリ
フェニルサルファイド）と呼ばれるものである。またＡ
ｌ基板は、１．５ミリ厚のものを採用した。金型温度
は、トランスファーモールドの金型温度よりかなり低
く、約１３０度またはそれ以下であり、この金型に３０
０度の液状樹脂を注入し、低い温度の金型により素早く
冷却固化される。このサイクルは、およそ１０〜２０秒
程度で、トランスファーモールドのサイクル（３０〜１
８０秒）から比べれば大幅に短縮が可能である。
【００４９】また回路素子を実装した混成集積回路基板
１を熱可塑性樹脂２で成形する場合、予め半田の接合部
３、４、ボンデイングワイヤーとベアチップを熱硬化性
樹脂１３（例えばエポキし樹脂）でポッティングすると
良い。更にこの熱硬化性樹脂は、混成集積回路基板の熱
膨張係数と同等のものが好ましい。
１を熱可塑性樹脂２で成形する場合、予め半田の接合部
３、４、ボンデイングワイヤーとベアチップを熱硬化性
樹脂１３（例えばエポキし樹脂）でポッティングすると
良い。更にこの熱硬化性樹脂は、混成集積回路基板の熱
膨張係数と同等のものが好ましい。
【００５０】つまり前述した対策は、熱可塑性樹脂２の
成型時、注入樹脂圧により、特に金属細線（１００μｍ
以下）が倒れたり、断線したりするのを防止する効果が
ある。また熱可塑性樹脂２は、成型後混成集積回路基板
１に密着しているだけであり、基板と反応して接着して
いない。そのため熱可塑性樹脂２が直接回路素子と接触
していると、冷熱衝撃で、熱可塑性樹脂２と実装部品
８、９、混成集積回路基板１ と熱可塑性樹脂２の熱膨
張係数のミスマッチにより、半田接続部、細線および太
線も含めたワイヤー接続部に応力が発生し、断線等が発
生するが、このポッティング樹脂１３によりこれらの問
題を解決することができる。またポッティング樹脂Ｐは
熱硬化型のエポキシ樹脂が好ましく、熱可塑性樹脂は好
ましくない。前述したように、熱可塑性樹脂は、密着し
ているだけであり、被封止材料とは反応していない。例
えば熱衝撃で、基板が反りワイヤーが引っ張られると、
ワイヤは被封止材料と反応せず接着していないためスリ
ップし破断に至る。しかしエポキシ樹脂のような被封止
材料と反応するものは、ワイヤと化学結合反応して接着
されているため、ワイヤがエポキシ樹脂の中でスリップ
しない。
成型時、注入樹脂圧により、特に金属細線（１００μｍ
以下）が倒れたり、断線したりするのを防止する効果が
ある。また熱可塑性樹脂２は、成型後混成集積回路基板
１に密着しているだけであり、基板と反応して接着して
いない。そのため熱可塑性樹脂２が直接回路素子と接触
していると、冷熱衝撃で、熱可塑性樹脂２と実装部品
８、９、混成集積回路基板１ と熱可塑性樹脂２の熱膨
張係数のミスマッチにより、半田接続部、細線および太
線も含めたワイヤー接続部に応力が発生し、断線等が発
生するが、このポッティング樹脂１３によりこれらの問
題を解決することができる。またポッティング樹脂Ｐは
熱硬化型のエポキシ樹脂が好ましく、熱可塑性樹脂は好
ましくない。前述したように、熱可塑性樹脂は、密着し
ているだけであり、被封止材料とは反応していない。例
えば熱衝撃で、基板が反りワイヤーが引っ張られると、
ワイヤは被封止材料と反応せず接着していないためスリ
ップし破断に至る。しかしエポキシ樹脂のような被封止
材料と反応するものは、ワイヤと化学結合反応して接着
されているため、ワイヤがエポキシ樹脂の中でスリップ
しない。
【００５１】また成型時、熱可塑性樹脂２が半田と接触
しないため、半田の部分の温度上昇を抑制することがで
きる。前述したように金属基板を採用した際は、ヒート
シンクとしての作用があるが、更に半田の上に樹脂が被
覆されていれば、半田の溶融は更に確実に防ぐことがで
きる。また導電性の劣るプリント基板、セラミック基板
等では、半田の上に樹脂を被覆し、この樹脂の厚みの調
整、樹脂注入温度の調整によりやはり半田の溶融を防止
することができ、基本的に全ての考えられる基板を採用
し熱可塑性樹脂をインジェクションモールドできる。
しないため、半田の部分の温度上昇を抑制することがで
きる。前述したように金属基板を採用した際は、ヒート
シンクとしての作用があるが、更に半田の上に樹脂が被
覆されていれば、半田の溶融は更に確実に防ぐことがで
きる。また導電性の劣るプリント基板、セラミック基板
等では、半田の上に樹脂を被覆し、この樹脂の厚みの調
整、樹脂注入温度の調整によりやはり半田の溶融を防止
することができ、基本的に全ての考えられる基板を採用
し熱可塑性樹脂をインジェクションモールドできる。
【００５２】また原因は定かでないが、金属基板に取り
付けられた外部リード１１の半田接続部は、ヒートサイ
クルの結果、樹脂をポッティングしなくとも不良が発生
しないことが判っている。これは、外部リードが熱を外
部へ伝えるため半田が溶けない、Ａの部分で樹脂がＬ状
にかみ合っているため樹脂と基板のズレが少ない、外部
リードが樹脂の剥離を押さえている（アンカー効果）が
有る為であると考えられる。つまり部分的にポッティン
グする場合は、この現象からリードの部分のポッティン
グを省略しても良い。しかし全面に樹脂を塗布する場合
は、作業性から見てこの省略は考えなくても良い。
付けられた外部リード１１の半田接続部は、ヒートサイ
クルの結果、樹脂をポッティングしなくとも不良が発生
しないことが判っている。これは、外部リードが熱を外
部へ伝えるため半田が溶けない、Ａの部分で樹脂がＬ状
にかみ合っているため樹脂と基板のズレが少ない、外部
リードが樹脂の剥離を押さえている（アンカー効果）が
有る為であると考えられる。つまり部分的にポッティン
グする場合は、この現象からリードの部分のポッティン
グを省略しても良い。しかし全面に樹脂を塗布する場合
は、作業性から見てこの省略は考えなくても良い。
【００５３】また図６で明らかなように、基板の裏面の
周囲に段差１４を設けたが、これは注入された熱可塑性
樹脂との接着性を向上させるものである。
周囲に段差１４を設けたが、これは注入された熱可塑性
樹脂との接着性を向上させるものである。
【００５４】続いて、第３の実施の形態について説明す
るが、図７および図８は、第１の支持部材２０を表側と
裏側から見た図面であり、図９は、図６と同様に、この
第１の支持部材に混成集積回路基板２１を実装した際の
図面である。
るが、図７および図８は、第１の支持部材２０を表側と
裏側から見た図面であり、図９は、図６と同様に、この
第１の支持部材に混成集積回路基板２１を実装した際の
図面である。
【００５５】第１の支持部材２０は、ちょうど蓋の無い
木のケースの様なもので、底面２２を除いた側面は、後
述する金型により熱可塑性樹脂を注入する際に、樹脂が
底面まで回り込めるように、部分的に切除領域２３が設
けられている。
木のケースの様なもので、底面２２を除いた側面は、後
述する金型により熱可塑性樹脂を注入する際に、樹脂が
底面まで回り込めるように、部分的に切除領域２３が設
けられている。
【００５６】図７では、図番２４で示す側面で四つの側
面を構成しても良いし、前記切除領域２３を有する側面
２５で四つの側面を構成しても良い。そのため２種類の
側面２４、２５を図示した。
面を構成しても良いし、前記切除領域２３を有する側面
２５で四つの側面を構成しても良い。そのため２種類の
側面２４、２５を図示した。
【００５７】この側面の内側面２６(Ｂで示す)は、混成
集積回路基板２１の側面と当接し、ガタが無いような寸
法精度となっている。
集積回路基板２１の側面と当接し、ガタが無いような寸
法精度となっている。
【００５８】特にこの側面は、混成集積回路基板のスト
ッパーの一手段にすぎず、混成集積回路基板を第１の支
持部材２０に取り付けられれば、何でも良い。しかし樹
脂の射出圧力が高いため、混成集積回路基板が第１の支
持部材２０からはずれないように設計する必要がある。
また後述するが表面２７(Ｓで示す)は、金型と当接して
いる。また側面２５は、あたかも四角形の板に厚みＥの
板が付いているような形を取っている。つまり、ここの
切除領域２３に、間隔Ｅの隙間を有するため、図８の段
差部２８に樹脂が回り込むようになっている。
ッパーの一手段にすぎず、混成集積回路基板を第１の支
持部材２０に取り付けられれば、何でも良い。しかし樹
脂の射出圧力が高いため、混成集積回路基板が第１の支
持部材２０からはずれないように設計する必要がある。
また後述するが表面２７(Ｓで示す)は、金型と当接して
いる。また側面２５は、あたかも四角形の板に厚みＥの
板が付いているような形を取っている。つまり、ここの
切除領域２３に、間隔Ｅの隙間を有するため、図８の段
差部２８に樹脂が回り込むようになっている。
【００５９】一方、図６の符号１４のように段差部２８
が設けられることで、注入される樹脂との接着性が向上
するが、この第１の支持部材２０が熱可塑性樹脂ででき
ているため、金型に取り付け樹脂注入をすると、ここの
段差部に隙間があるため変形してしまう問題が発生し
た。従って、裏面２９と同一平面を有する突起部、つま
り反り防止手段３０が取り付けられている。この反り防
止手段３０は、段差部全周に渡り設けられている。サイ
ズ、形状および個数等は、混成集積回路装置のサイズ、
射出圧力等が考慮されて決定され、この限りではない。
が設けられることで、注入される樹脂との接着性が向上
するが、この第１の支持部材２０が熱可塑性樹脂ででき
ているため、金型に取り付け樹脂注入をすると、ここの
段差部に隙間があるため変形してしまう問題が発生し
た。従って、裏面２９と同一平面を有する突起部、つま
り反り防止手段３０が取り付けられている。この反り防
止手段３０は、段差部全周に渡り設けられている。サイ
ズ、形状および個数等は、混成集積回路装置のサイズ、
射出圧力等が考慮されて決定され、この限りではない。
【００６０】図９は、この第１の支持部材２０に混成集
積回路基板２１を取り付けた状態を示し、符号３１は、
半田の溶融防止、金属細線の切断や曲げ防止用のポッテ
ィング樹脂である。
積回路基板２１を取り付けた状態を示し、符号３１は、
半田の溶融防止、金属細線の切断や曲げ防止用のポッテ
ィング樹脂である。
【００６１】続いて図１０と図１１で、混成集積回路基
板２１が取り付けられた第１の支持部材２０が金型４
０、４１に取り付けられた時の状態を説明する。図１０
は、第１の支持部材の側面２４、２５の表面Ｓが金型と
面接触しているものを示し、図１１は、金型と実質線接
触しているものを示している。強度的には、面の方が強
いため、波線で示したように、線接触する部分が面取り
され、台形の断面図のようになっていても良い。更には
点接触でも良い。また特に図１１は、耐湿性を考慮した
形となっている。注入口（ゲート：Ｇ）から入った熱可
塑性樹脂は、第１の支持部材２０のＰ２で傾斜を有して
接触する。つまり湿気のパスＰ１がＰ２と長くなるた
め、耐湿性の向上が図れる。ここでゲートを示す×の入
った○印は、紙面の裏から表へ樹脂が流れることを示
す。
板２１が取り付けられた第１の支持部材２０が金型４
０、４１に取り付けられた時の状態を説明する。図１０
は、第１の支持部材の側面２４、２５の表面Ｓが金型と
面接触しているものを示し、図１１は、金型と実質線接
触しているものを示している。強度的には、面の方が強
いため、波線で示したように、線接触する部分が面取り
され、台形の断面図のようになっていても良い。更には
点接触でも良い。また特に図１１は、耐湿性を考慮した
形となっている。注入口（ゲート：Ｇ）から入った熱可
塑性樹脂は、第１の支持部材２０のＰ２で傾斜を有して
接触する。つまり湿気のパスＰ１がＰ２と長くなるた
め、耐湿性の向上が図れる。ここでゲートを示す×の入
った○印は、紙面の裏から表へ樹脂が流れることを示
す。
【００６２】図６や図７に於いて、第１の支持部材の側
面に実質半円球の突出体を形成し、点接触の形を取って
も良い。この場合、別途熱可塑性樹脂を注入し、図５の
ようにモールドした場合、金型との接触が点となるた
め、面や線接触よりも更に露出度が小さくなる。
面に実質半円球の突出体を形成し、点接触の形を取って
も良い。この場合、別途熱可塑性樹脂を注入し、図５の
ようにモールドした場合、金型との接触が点となるた
め、面や線接触よりも更に露出度が小さくなる。
【００６３】図１２、図１３は、第１の支持部材を金型
に取り付け、樹脂注入して一体成型したときの全体図で
ある。図１２は、×でハッチングした所にネジが取り付
けられるように縁４３が形成されている。また一点鎖線
で示すところは第１の支持部材の裏面が露出している部
分を示している。また図１３は、縁を省略した部分であ
り、一点鎖線はやはり裏面の露出部を示している。
に取り付け、樹脂注入して一体成型したときの全体図で
ある。図１２は、×でハッチングした所にネジが取り付
けられるように縁４３が形成されている。また一点鎖線
で示すところは第１の支持部材の裏面が露出している部
分を示している。また図１３は、縁を省略した部分であ
り、一点鎖線はやはり裏面の露出部を示している。
【００６４】図１４は、図１２の金型の装着状態をＡ−
Ａ線から見た図面である。符号２０が第１の支持部材、
４４が混成集積回路基板、４５が外部リード、４６がポ
ッティング樹脂、４７は、縁４３が形成される空間であ
る。また３点鎖線で示す部分は、図１１のＰ２で説明し
たのと同様に、角部をカットして耐湿性を向上させても
良い事を示している。
Ａ線から見た図面である。符号２０が第１の支持部材、
４４が混成集積回路基板、４５が外部リード、４６がポ
ッティング樹脂、４７は、縁４３が形成される空間であ
る。また３点鎖線で示す部分は、図１１のＰ２で説明し
たのと同様に、角部をカットして耐湿性を向上させても
良い事を示している。
【００６５】最後に、第１〜第３の実施の形態のどちら
にも言えることであるが、第１の支持部材には、注入樹
脂２による基板の温度上昇を考慮して、熱伝導性を向上
させるフィラーが混入されても良い。例えばここではア
ルミナ、Ｓｉ等が混入されている。またこの第１の支持
部材を混成集積回路基板と金型で一緒に一体成型しよう
とすると、熱伝導性が優れ成型時に熱が金型に吸収さ
れ、基板裏面全体に回らない問題もある。従って第１の
支持部材を予め用意しておくことが重要である。また注
入樹脂２は、この問題もあり、逆に高熱伝導のフィラー
が混入されない熱可塑性樹脂が使われる。注入樹脂２の
熱が金型により奪われ、混成集積回路基板の途中で固化
してしまうからである。この成型方法であれば、第１の
支持部材は、熱伝導性重視で樹脂を選定し、注入樹脂は
成形性重視で選択できる。
にも言えることであるが、第１の支持部材には、注入樹
脂２による基板の温度上昇を考慮して、熱伝導性を向上
させるフィラーが混入されても良い。例えばここではア
ルミナ、Ｓｉ等が混入されている。またこの第１の支持
部材を混成集積回路基板と金型で一緒に一体成型しよう
とすると、熱伝導性が優れ成型時に熱が金型に吸収さ
れ、基板裏面全体に回らない問題もある。従って第１の
支持部材を予め用意しておくことが重要である。また注
入樹脂２は、この問題もあり、逆に高熱伝導のフィラー
が混入されない熱可塑性樹脂が使われる。注入樹脂２の
熱が金型により奪われ、混成集積回路基板の途中で固化
してしまうからである。この成型方法であれば、第１の
支持部材は、熱伝導性重視で樹脂を選定し、注入樹脂は
成形性重視で選択できる。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、注入温度を外部へ
放出したり、またヒートシンクとして熱を溜めて、基板
表面温度の上昇を抑制する金属基板や熱伝導性の優れた
基板を採用することで、成形工程の短い熱可塑性樹脂の
採用が可能となった。
放出したり、またヒートシンクとして熱を溜めて、基板
表面温度の上昇を抑制する金属基板や熱伝導性の優れた
基板を採用することで、成形工程の短い熱可塑性樹脂の
採用が可能となった。
【００６７】第２に、混成集積回路基板上で半田を介し
て電気的に接続される部分に熱保護用として保護樹脂を
ポッティングすることで、注入温度の高い熱可塑性樹脂
を採用しても、混成集積回路基板の実装不良を抑制させ
ることができる。
て電気的に接続される部分に熱保護用として保護樹脂を
ポッティングすることで、注入温度の高い熱可塑性樹脂
を採用しても、混成集積回路基板の実装不良を抑制させ
ることができる。
【００６８】第３に、保護樹脂を、混成集積回路基板の
熱膨張係数とほぼ同等とすることで、熱膨張係数のミス
マッチが無くなり実装不良を減少させることができる。
熱膨張係数とほぼ同等とすることで、熱膨張係数のミス
マッチが無くなり実装不良を減少させることができる。
【００６９】第４に、保護樹脂を、混成集積回路基板の
実質全面に塗布し、この保護樹脂を覆うように前記熱可
塑性樹脂で封止すれば、部分的ポッティングから比べ作
業性を向上させることができる。
実質全面に塗布し、この保護樹脂を覆うように前記熱可
塑性樹脂で封止すれば、部分的ポッティングから比べ作
業性を向上させることができる。
【００７０】第５に、回路素子が半田を介して接続され
た混成集積回路基板を熱可塑性樹脂でモールドする際、
この熱可塑性樹脂の注入温度を放熱または蓄熱させるた
めに、混成集積回路基板として金属基板を採用する事で
解決するものであり、これにより半田の溶融を防止する
事ができる。第６に、前記第１の支持部材の露出部が溶
融して一体化された熱可塑性樹脂より成る封止部材とを
有することで、混成集積回路基板は、第１の支持部材と
注入される熱可塑性樹脂で一体モールドされ、混成集積
回路基板裏面が露出しないため、耐電圧特性および耐湿
性が向上する。
た混成集積回路基板を熱可塑性樹脂でモールドする際、
この熱可塑性樹脂の注入温度を放熱または蓄熱させるた
めに、混成集積回路基板として金属基板を採用する事で
解決するものであり、これにより半田の溶融を防止する
事ができる。第６に、前記第１の支持部材の露出部が溶
融して一体化された熱可塑性樹脂より成る封止部材とを
有することで、混成集積回路基板は、第１の支持部材と
注入される熱可塑性樹脂で一体モールドされ、混成集積
回路基板裏面が露出しないため、耐電圧特性および耐湿
性が向上する。
【００７１】第７に、少なくとも基板を係止する溝また
は少なくとも相対向する側辺にストッパーを有した熱可
塑性樹脂より成る第１の支持部材を有するため、射出圧
力が高くても混成集積回路基板のズレを防止できる。
は少なくとも相対向する側辺にストッパーを有した熱可
塑性樹脂より成る第１の支持部材を有するため、射出圧
力が高くても混成集積回路基板のズレを防止できる。
【００７２】第８に、半導体素子および／または受動素
子は、前記導電パターンと半田で接続され、前記半田が
設けられた表面に、絶縁性の樹脂を塗布することで、半
田の溶融や金属細線の破断、断線、曲げ等を防止でき
る。
子は、前記導電パターンと半田で接続され、前記半田が
設けられた表面に、絶縁性の樹脂を塗布することで、半
田の溶融や金属細線の破断、断線、曲げ等を防止でき
る。
【００７３】第９に、外部リードの前記半田が設けられ
た部分には前記絶縁性の樹脂を省略することができ、工
程を簡略できる。
た部分には前記絶縁性の樹脂を省略することができ、工
程を簡略できる。
【図１】本発明の第１の実施形態である混成集積回路装
置の断面図である。
置の断面図である。
【図２】本発明の封止形態を説明する断面図である。
【図３】本発明の封止形態を説明する断面図である。
【図４】本発明の封止形態を説明する断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態である混成集積回路
装置の断面図である。
装置の断面図である。
【図６】図５の第１の支持部材と混成集積回路基板の関
係を説明する図である。
係を説明する図である。
【図７】本発明の第１の支持部材を説明する斜視図であ
る。
る。
【図８】図７の第１の支持部材を説明する斜視図であ
る。
る。
【図９】図７の第１の支持部材に混成集積回路基板を取
り付けた状態を説明する斜視図である。
り付けた状態を説明する斜視図である。
【図１０】図９を金型に取り付けた状態を説明する図で
ある。
ある。
【図１１】第１の支持部材と金型の線接触を説明する図
である。
である。
【図１２】混成集積回路装置を説明する図である。
【図１３】混成集積回路装置を説明する図である。
【図１４】図１２の封止方法を説明する図である。
【図１５】封止樹脂に混入されるグラスファイバーの実
質的向きを説明する図である。
質的向きを説明する図である。
１ 混成集積回路基板 ２ 熱可塑性樹脂_ ３、４ 半田 ５ 樹脂 ６、７ 導電パターン ８ 半導体素子 ９ 受動素子 １０ 金属細線 １１ 外部リード １２ 第１の支持部材 １３ ポッティング樹脂 １４ 段差部 ２０ 第１の支持部材 ２１ 混成集積回路基板 ２３ 切除領域 ２４、２５ 側面 ３０ 反り防止手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成瀬 俊道 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (12)
- 【請求項１】 少なくとも表面が絶縁処理された混成集
積回路基板に設けられた導電パターンと、この導電パタ
ーンと半田を介して接続された半導体素子または受動素
子と、前記導電パターンと電気的に接続され、出力また
は入力となって外部へ延在される導電手段と、モールド
する熱可塑性樹脂とを備えた混成集積回路装置であり、 前記混成集積回路基板は金属基板や熱伝導性の優れた基
板より成る事を特徴とした混成集積回路装置。 - 【請求項２】 前記混成集積回路基板上で半田または金
属細線を介して電気的に接続される部分には保護樹脂が
ポッティングされている請求項１記載の混成集積回路装
置。 - 【請求項３】 前記保護樹脂は、エポキシ樹脂である請
求項２記載の混成集積回路装置。 - 【請求項４】 前記保護樹脂は、混成集積回路基板の熱
膨張係数とほぼ同等である請求項１記載の混成集積回路
装置。 - 【請求項５】 前記保護樹脂は、混成集積回路基板の実
質全面に塗布され、この保護樹脂を覆うように前記熱可
塑性樹脂で封止される請求項２、請求項３または請求項
４記載の混成集積回路装置。 - 【請求項６】 回路素子が半田を介して接続された混成
集積回路基板を熱可塑性樹脂でモールドする際、この熱
可塑性樹脂の注入時に有する熱を放熱または蓄熱させて
半田の溶融を防止するために、前記混成集積回路基板と
して金属基板または熱伝導の優れた基板を採用すること
を特徴とした混成集積回路装置の製造方法。 - 【請求項７】 回路素子が電気的に接続された横長の混
成集積回路基板を熱可塑性樹脂でモールドする混成集積
回路装置の製造方法であり、 前記回路素子を電気的に接続した半田の露出部および／
または前記金属細線をエポキシ樹脂で覆い、その後強化
繊維の混入された前記熱可塑性樹脂を、前記混成集積回
路基板の横長方向に沿って注入する事を特徴とした混成
集積回路装置の製造方法。 - 【請求項８】 少なくとも混成集積回路基板が上面に載
置される領域を有した熱可塑性樹脂より成る第１の支持
部材と、 前記領域に実装され、表面に設けられた導電パターンと
電気的に接続された半導体素子および／または受動素子
を有する混成集積回路基板と、 前記混成集積回路基板を実質密封するように、前記第１
の支持部材の露出部が溶融して一体化された熱可塑性樹
脂より成る封止部材とを有することを特徴とした混成集
積回路装置。 - 【請求項９】 少なくとも混成集積回路基板を係止する
溝または少なくとも相対向する側辺にストッパーを有し
た熱可塑性樹脂より成る第１の支持部材と、 前記溝またはストッパーに係止され、表面に設けられた
導電パターンと電気的に接続された半導体素子および／
または受動素子を有する混成集積回路基板と、前記混成
集積回路基板を実質密封するように、前記第１の支持部
材との当接部が金型モールド時に溶融して一体化された
熱可塑性樹脂より成る封止部材とを有することを特徴と
した混成集積回路装置。 - 【請求項１０】 前記半導体素子および／または受動素
子は、前記導電パターンと半田で接続され、前記半田が
設けられた表面には、絶縁性の樹脂が塗布された請求項
８または請求項９記載の混成集積回路装置。 - 【請求項１１】 前記導電パターンと半田を介して接続
される外部リードを有し、前記半田が設けられた部分に
は前記絶縁性の樹脂が省略された請求項１０記載の混成
集積回路装置。 - 【請求項１２】 横長の混成集積回路基板が上面に載置
される予定領域を有した熱可塑性樹脂より成る第１の支
持部材を用意し、 表面に設けられた導電パターンと電気的に接続された半
導体素子および／または受動素子を有する混成集積回路
基板を前記第１の支持部材に載置し、 前記混成集積回路基板を実質密封するように、前記第１
の支持部材の露出部が溶融して一体化する熱可塑性樹脂
を注入する混成集積回路装置の製造方法であり、 前記半導体素子および／または受動素子を電気的に接続
した半田の露出部および／または前記金属細線をエポキ
シ樹脂で覆い、その後強化繊維の混入された前記熱可塑
性樹脂を、前記混成集積回路基板の横長方向に沿って注
入する事を特徴とした混成集積回路装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14738698A JP3316449B2 (ja) | 1997-07-03 | 1998-05-28 | 混成集積回路装置およびその製造方法 |
| US09/188,717 US6259157B1 (en) | 1998-03-11 | 1998-11-10 | Hybrid integrated circuit device, and method of manufacturing thereof |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17824697 | 1997-07-03 | ||
| JP5994498 | 1998-03-11 | ||
| JP10-59944 | 1998-03-11 | ||
| JP9-178246 | 1998-03-11 | ||
| JP14738698A JP3316449B2 (ja) | 1997-07-03 | 1998-05-28 | 混成集積回路装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330317A true JPH11330317A (ja) | 1999-11-30 |
| JP3316449B2 JP3316449B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=27297050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14738698A Expired - Fee Related JP3316449B2 (ja) | 1997-07-03 | 1998-05-28 | 混成集積回路装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3316449B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6975024B2 (en) | 2001-06-28 | 2005-12-13 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hybrid integrated circuit device and manufacturing method thereof |
| JP2006100759A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-04-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路装置およびその製造方法 |
| JP2007027514A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2010003936A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Spansion Llc | 半導体装置、及びその製造方法 |
| WO2010053158A1 (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 | Ｐｔｃデバイス |
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-
1998
- 1998-05-28 JP JP14738698A patent/JP3316449B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8723636B2 (en) | 2008-11-07 | 2014-05-13 | Tyco Electronics Japan G.K. | PTC device |
| RU2518219C2 (ru) * | 2008-11-07 | 2014-06-10 | ТАЙКО ЭЛЕКТРОНИКС ДЖАПАН Г.К., Япония | Устройство птк |
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