JPH02147311A - 電気又は電子デバイス又はデバイス群の被覆方法と被覆 - Google Patents

電気又は電子デバイス又はデバイス群の被覆方法と被覆

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JPH02147311A
JPH02147311A JP1256919A JP25691989A JPH02147311A JP H02147311 A JPH02147311 A JP H02147311A JP 1256919 A JP1256919 A JP 1256919A JP 25691989 A JP25691989 A JP 25691989A JP H02147311 A JPH02147311 A JP H02147311A
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layer
coating
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ジークフリート、ラウフマウル
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電気又は電子デバイス又はデバイス群に対
してその機械的に敏感な区域にまず弾性合成樹脂の中間
層をとり付け、次いで機械的化学的に安定な合成樹脂の
外部被覆層をとり付けることによってそれを被覆する方
法、ならびに電気又は電子デバイス又はデバイス群の機
械的に敏感な区域にとり付けられた弾性合成樹脂の中間
層と機械的化学的に安定な合成樹脂の外部被覆層を備え
る被覆自体に関するものである。
〔従来の技術〕
熱硬化性樹脂で被覆された電子デバイス又はデバイス群
例えば集積回路が内部応力又は侵食によって破壊される
ことは公知である。この内部応力は合成樹脂収縮ならび
にデバイス又はデバイス群と系支持体および合成樹脂の
熱膨張の差によって生ずる。従って内部応力と熱膨張差
を補償すると同時に内部侵食に対する保護となる被覆が
要求される。構成形態に応じて例えば現在の集積回路は
熱硬化性樹脂被覆前に例えばプラズマ窒化物、ポリイミ
ド又はゲル滴から成る高価な保護層で覆われる。その際
チップ外の区域例えばチップの周縁とボンド線と接続脚
の接触箇所は保護されずに残される。デバイス群を被覆
する際にはデバイスと回路の保護のため例えばシリコン
ゲル又は弾性アクリル酸塩から成る弾性中間層が使用さ
れる。
ドイツ連邦共和国特許比重公開第３４４２１３１号公報
によりマイクロエレクトロニクス・ハイブリッド半導体
回路又はマイクロエレクトロニクス半導体デバイスの被
覆方法が公知である。この公知方法では基板上に置かれ
たデバイスが柔らかい封印可能の合成樹脂層を注ぎかけ
られ、合成樹脂・金属複合箔で覆われ、最後に合成樹脂
で包まれる。この比較的高価な方法の場合柔らかい封印
可能の合成樹脂層として例えば粘性の低い液体エラスト
マーがとり付けられ、その上に合成樹脂金ｉ複合箔が置
かれ、加熱された中空スタンプが押しつけられる。最後
の鋳造又は被包形成には合成樹脂特に盛り上げられたエ
ポキシド樹脂が使用される。
欧州特許出願公開第８８１１３８８７号公報には電気お
よび電子デバイス特にハイブリッド回路に対する内部応
力の低い被覆が提案されている。
この被覆では最初に機械的に敏感な区域に弾性で圧縮可
能の中間層が設けられてから、機械的化学的に安定な外
部被覆層が設けられる。中間層に弾性と同時に圧縮性を
付与するため例えば２成分ポリウレタンが配量され、少
量の水の存在により発泡する。別の実施例では中間層に
紫外線硬化のシリコンゴムが使用され、これにポリ塩化
ビニリデン（ＰＶＤＣ）の微小中空体が混入される。い
ずれの場合にもエポキシド又はフェノール樹脂ベースの
反応性樹脂の注ぎかけによる外部被覆層のとり付けがこ
れに続く。
〔発明が解決しようとする課題〕
この発明の課題は、電気又は電子デバイス又はデバイス
群の被覆を形成する経済的で自動化容易な方法であって
、内部応力と膨張差の補償が可能であり、内部侵食に対
して確実な保護となるものを提供することである。更に
上記の要求を満たす被覆を与えることもこの発明の課題
である。
〔課題を解決するための手段〕
この課題は冒頭に挙げた方法において、外部被覆層を１
つの射出成形工具の中空鋳型に成形物を射出成形するこ
とによってとり付けることによって解決される。
〔作用効果〕
この発明は、弾性中間層の利点により特に経済的な射出
成形を外部被覆層の形成に利用できるとの知見に基づく
ものである。この場合射出成形は、機械によって完遂さ
れる成形物から完成した外部被覆層に至るまでの単一の
工程段に対する原成形と見られるものである。従来の合
成樹脂の鋳造に比べての利点は経済的で容易に自動化さ
れる工程であることであって、計量の必要性が無く、く
ずが少なく、使用材料の貯蔵可能時間は実質上限定され
ない、又反応の減衰が起きることなく、縮化は熱膨張だ
けに起因するものである。
この発明の有利な実施ａ様では外部被覆層に対して熱可
塑性成形物が使用される。これはその熱可塑性によって
射出成形に特に適した材料である。
外部被覆層に要求される機械的ならびに化学的安定性に
関しては、この部分的に結晶化した熱プラスチック特に
液晶熱プラスチックは成形物として適している。
この発明の特に有利な実施態様によれば、中間層は射出
成形工具の中空鋳型内に成形物の射出成形によって設け
られる。これによって中間層の形成に対しても上記の射
出成形の利点が実現される。
中間層の成形物としては弾性が要求されることから、射
出成形によって問題無（加工可能の熱可塑性エラストマ
ーが好適である。中間層用の成形物としての弾性圧縮可
能のポリマーの使用は別の利点を示す、この場合微細胞
泡構造を持つ弾性圧縮可能のポリマーが加工容易な成形
物として使用される。しかし問題の無い射出成形技術に
よる加工は、中間層に対して弾性マイクロ中空体を充填
材として使用する場合にも実施される。
この発明の別の有利な実施態様においては、射出成形工
具の中空鋳型が射出成形に際して完全には満たされない
、このようにして残された予備容積により射出成形の際
の工具内部応力が極めて低くなり、針金の漂流やそれに
類領した現象が確実に避けられる。
更に中間層を一方からの被覆の形にとり付けることが特
に有利であることが判明した。この場合反対側は第１射
出成形工具の制御可能な差込工具によって保護される。
この制御可能な差込工具は系支持アイランドその他の受
台として作用する。
特に第１射出成形工具に中間層をとり付ける際およびそ
の第２射出成形工具に外部被覆層をとり付ける際には、
制御可能な差込工具を備える同じ工具下部が使用される
。従って制御可能な差込工具は中間層のとり付けに際し
ては受台となり、外部被覆のとり付けに際しては引き戻
されて工具下部内に必要な空間を作る。
この発明は電気および電子デバイス又はデバイス群に対
する被覆として、それらの機械的に敏感な区域にとり付
けられた弾性合成樹脂の中間層と機械的化学的に安定な
合成樹脂の外部被覆層を備えるものを提供する。この外
部被覆層は射出成形された熱可塑性プラスチックから成
り、特に廉価に製作される。中間層に射出成形された熱
可塑性プラスチック又は弾性圧縮可能のポリマーが使用
されるでいるとき、この利点は中間層においても得られ
る。
〔実施例〕
図面に示した実施例についてこの発明を更に詳細に説明
する。
第１図ないし第３図は集積回路の二段階被覆を示す、対
象デバイスは系支持体２上に設けられたチップ１から成
り、その接続端は細いボンド線３を通して系支持体２の
帥応接続脚に結ばれる。第１図に示した断面から分かる
ように系支持体２の外方区域は第１射出成形工具Ｗ１１
の工具下部ＷＯ１ｌと工具下部ＷＵＩの間に密接して設
けられるのに対して、チップｌとボンド線３の接触個所
を備えるチップ周縁にある機械的に敏感な区域は第１射
出成形工具Ｗ１１の中空鋳型Ｈ１ｌの内部にある。工具
下部ＷＵＩ内には二重矢印Ｐｆｌの方向に垂直に移動可
能で制御可能な差込工具Ｗｅｌが置かれる。この工具は
第１図に示された上方位置にあるとき系支持体アイラン
ド４の受台として作用する。差込工具Ｗｅｔのこの上方
位置において鋳造ボックスＡ１１を通して中空鋳型ｔ−
ｔｔｉに熱可塑性エラストマーが充填されるが、この充
填は完全ではなくある程度の予備空間が残されている。
この予備空間により射出成形に際して工具の内圧が極め
て低く抑えられ、ボンド線３の漂流が確実に避けられる
。
上記の第１射出成形過程によって弾性中間層Ｚ１が作ら
れるが、この層は工具上部Ｗ０１１を除いた第２図の平
面図に示されているようにチップ１を完全に覆うと同時
に、チップ縁端６と総てのボンド線３の全体を接続脚７
上に置かれたくさび端８に達するまで包囲している。く
さび端８はボンド線３のくさびボンドと呼ばれている結
合で生ずる接触個所である０弾性中間層Ｚｌによって機
械的に敏感な区域特にチップ区域とそれに境を接する接
続区域が保護されることは容易に理解される。
中間層Ｚ１のとり付は後第３図に示すように制御可能の
差込工具Ｗｅｌがその下方の位置に運ばれ、工具下部Ｗ
ＵＩが第２の工具上部ＷＯ１２と組合わされる。これに
よって全体がＷ１２として示されている第２の射出成形
工具が構成される。
この第２射出成形工具の中空鋳型Ｈ１２内に前面接続部
ＡＩ２を通して高強度の熱可塑性成形物が注入され、外
部被覆層ｔＪｌを形成する。この被覆層の射出成形に際
して中間層Ｚ１に圧力が加えられ、弾性接着性の緻密な
りッションとなる。
上記のＩＣデバイスの２段階被覆の場合、中間層Ｚ１の
射出成形と外部被覆層Ｕｌの射出成形とに同じ工具下部
ＷＵＩを使用することができる。
この二重使用は制御可能な差込工具Ｗｅｌによって可能
となるものである。
第４図と第５図にデバイス群１０の二段階被覆状態を示
す０図には基板１０１上に設けられたデバイス１０２と
１０３、ボンド線１０４および外部接続端１０５が認め
られる。このデバイス群ｌＯにまず第４図に示すように
第１射出成形工具Ｗ２１がとり付けられ、その工具上部
ＷＯ２１内には基板１０１の表面に適合した中空鋳型Ｈ
２１が収められている。工具下部ＷＵ２内には二重矢印
Ｐｆ２の方向に垂直に移動する制御可能な差込工具Ｗｅ
２が置かれる。この工具は第４図に示した位置では基板
１０１の全体を下から支えている。
中空鋳型Ｈ２１は鋳造ボックスＡ２１から熱可塑性エラ
ストマーで満たされる。この樹脂は基板区域全体を被覆
し弾性中間層Ｚ２を形成する４弾性中間層Ｚ２形成用の
第１射出成形過程の後制御可能な差込工具Ｗｅ２が第５
図に示した下部位置に移され、工具下部ＷＵ２の上に第
２工具上部ＷＯ２２が置かれる。これによってこの中空
室Ｈ２２内に第２射出成形工具Ｗ２２が構成され、その
中空室Ｈ２２には外部被覆層Ｕ２の形成のため高い強度
の熱可塑性成形物が加圧注入される。
第４図に示した弾性中間層Ｚ２の射出成形に代わって、
この弾性又弾性圧縮可能の層を例えば鋳造又は配置によ
って設けることもできる。
第４図、第５図について説明したデバイス群１０の被覆
は枠状の容器内に組立てられたデバイス群又は容器下部
に組立てられたデバイス部分の密封に利用することがで
きる。
第１図ないし第３図について説明したＩＣデバイスの被
覆又は第４図と第５図について説明したデバイス群１０
の被覆に際して、中間層Ｚ１又はＺ２の射出成形には成
形物として熱可塑性エラストマーを使用するのが有利で
ある。この場合例えばポリオレフィン系のエラストマー
、ポリエーテル、ポリウレタン又はポリエーテルエステ
ルが適している。実地に確認された成形物としてはオレ
フィン・ジエン・テルポリマー（デュポン（ＩＥ、　Ｉ
。
ｄｕ　Ｐｏｎｔ）社の商品名“Ｎｏｒｄｅｌ”　）およ
びポリエーテル・エステル（同商品名“Ｈｙｔｒｅｌ”
）その他が挙げられる。中間層Ｚ１又はＺ２の弾性圧縮
特性の達成に対しても、対応する射出成形可能の弾性圧
縮性ポリマー材料であって例えば微小セル構造を示すが
弾性微小中空体を充填材として含むものが使用される。
この成形体には例えば平均直径が４０μ−で壁の厚さが
約０．５μ軸のポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）微小中
空体をＩＯないし１５容積％だけ混入することができる
。
外部被覆層Ｕ１又はＵ２の射出成形に対しては、熱可塑
性成形物特に部分結晶性又は液晶性のサーモプラストが
有利に使用される１部分結晶性サーモブラストの例とし
てはポリ・硫化フェニレン（ＰＰＳ）（フィリップス・
ペトロレウム（Ｐｈｉ１１ｉｐｓ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ
）社の商品名“”　Ｒｙ　ｔｏｎ”が挙げられる。
外部被覆層Ｕ１又はＵ２の射出成形に対しては熱可塑性
成形物特に部分結晶性又は液晶性の熱プラスチックを使
用するのが有利である０部分結晶性熱プラスチツクの例
としては上記の°’　Ｒｙ　ｔｏｎが挙げられる。ｐｐ
ｓは２６０°Ｃに達する極めて高い耐熱性を特徴として
いる。外部被覆層Ｕｌ又はＵ２に使用される液晶性熱プ
ラスチックの例としてはセラニーズ（Ｃｅｌａｎｅｓｅ
　Ｃａｒｐ、）社の商品名“Ｖｅｃｔｒａ”として入手
できる成形物およびビー・ニー・ニス・エフ（ＢＡＳＦ
）社の商品名“ＵｌｔｒａＸ＋＋とじて入手できる成形
物が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は集積回
路上に弾性中間層を射出成形によってとり付けた状態、
第２図は第１図において形成された中間層の平面図、第
３図は第１図と第２図に示された集積回路の上に射出成
形によって外部被覆層をとり付けた状態、第４図は電子
デバイス群の上に弾性中間層を射出成形によってとり付
けた状態、第５図は第４図の電子デバイス群の上に外部
被覆層を射出成形によってとり付けた状態を示す。 Ｕ１、Ｕ２・・・外部被覆層 Ｗ１１、Ｗ２１・・・第１射出成形工具Ｗ１２、Ｗ２２
・・・第２射出成形工具Ｈ１２、Ｈ２２・・・中空鋳型 Ｚ１、Ｚ２・・・中間層 １′シ）λ？

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）最初に機械的に敏感な区域上に弾性合成樹脂の中間
    層をとり付け、次いで機械的化学的に安定な合成樹脂の
    外部被覆層をとり付けることにより電気又は電子デバイ
    ス又はデバイス群を被覆する方法において、射出成形工
    具（Ｗ１２、Ｗ２２）の中空鋳型（Ｈ１２、Ｈ２２）内
    の外部被覆層（Ｕ１、Ｕ２）が成形物の射出成形によっ
    てとり付けられることを特徴とする電気又は電子デバイ
    ス又はデバイス群の被覆方法。 ２）外部被覆層（Ｕ１、Ｕ２）に対して熱可塑性成形物
    が使用されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３）外部被覆層（Ｕ１、Ｕ２）に対して部分結晶性の熱
    プラスチックが成形物として使用されることを特徴とす
    る請求項２記載の方法。 ４）外部被覆層（Ｕ１、Ｕ２）に対して液晶熱プラスチ
    ックが成形物として使用されることを特徴とする請求項
    ２記載の方法。 ５）第１射出成形工具（Ｗ１１、Ｗ２１）の中空鋳型（
    Ｈ１１、Ｈ２１）内の中間層（Ｚ１、Ｚ２）が成形物の
    射出成形によってとり付けられることを特徴とする請求
    項１ないし４の１つに記載の方法。 ６）中間層（Ｚ１、Ｚ２）に対して熱可塑性エラストマ
    ーが成形物として使用されることを特徴とする請求項５
    記載の方法。 ７）中間層（Ｚ１、Ｚ２）に対して弾性圧縮可能のポリ
    マーが成形物として使用されることを特徴とする請求項
    ５又は６記載の方法。 ８）中間層（Ｚ１、Ｚ２）に対して微小細胞状泡構造を
    持つ弾性圧縮可能のポリマーが成形物として使用される
    ことを特徴とする請求項７記載の方法。 ９）中間層（Ｚ１、Ｚ２）に対して弾性的な微小中空体
    を含む弾性圧縮可能のポリマーが充填材として使用され
    ることを特徴とする請求項７記載の方法。 １０）中間層（Ｚ１、Ｚ２）の射出成形に際して第１射
    出成形工具（Ｗ１１、Ｗ２１）の中空鋳型が完全には満
    たされないことを特徴とする請求項５ないし９の１つに
    記載の方法。 １１）中間層（Ｚ１、Ｚ２）が片側被覆の形に設けられ
    、その際対抗面は第１射出成形工具（Ｗ１１、Ｗ２１）
    の制御可能な差込工具（Ｗｅ１、Ｗｅ２）によって支承
    されることを特徴とする請求項５ないし９の１つに記載
    の方法。 １２）第１射出成形工具への中間層（Ｚ１、Ｚ２）のと
    り付けと第２射出成形工具（Ｗ１２、Ｗ２２）への外部
    被覆層（Ｕ１、Ｕ２）のとり付けに対して制御可能な差
    込工具（Ｗｅ１、Ｗｅ２）を備える同じ工具下部（ＷＵ
    １、ＷＵ２）が使用されることを特徴とする請求項１１
    記載の方法。 １３）外部被覆層（Ｕ１、Ｕ２）が射出成形された熱プ
    ラスチックから成ることを特徴とする機械的に敏感な区
    域に設けられた弾性合成樹脂の中間層と機械的ならびに
    化学的に安定な合成樹脂の外部被覆層を備える電気又は
    電子デバイス又はデバイス群に対する被覆。 １４）中間層（Ｚ１、Ｚ２）が射出成形された熱可塑性
    エラストマーから成ることを特徴とする請求項１３記載
    の被覆。 １５）中間層（Ｚ１、Ｚ２）が射出成形された弾性圧縮
    可能なポリマーから成ることを特徴とする請求項１３又
    は１４記載の被覆。
JP1256919A 1988-09-30 1989-09-28 電気又は電子デバイス又はデバイス群の被覆方法と被覆 Pending JPH02147311A (ja)

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