JPH03145144A - 回路部品の封止方法 - Google Patents

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〕 本発明は、例えば半導体集積回路等の半導体装置、コン
デンサ、抵抗等の各回路部品が回路基板上にマウントさ
れて成る回路部品の封止方法に係わる。

〔発明の概要〕

本発明は回路部品の封止方法に係わり、部品がマウント
された回路基板上に、封止すべき回路部品を取り囲んで
所要の高さを有し内周面が上記回路基板側に向かって広
がるテーパ面とされた枠体を密着配置する工程と、この
枠体内に熱硬化性樹脂を充填する工程と、その後棒体を
排除する工程とを有することにより、回路部品を絶縁性
及び形状の制御性良く封止することができ、回路部品の
信頼性及び生産性の向上をはかることができる。

〔従来の技術〕

従来、回路基板上に半導体集積回路チップいわゆるＩＣ
チップを樹脂によって封止する方法としては、例えばＩ
Ｃチップをリードフレームにマウントしワイヤボンディ
ングした後そのリードフレームのＩＣチップの配置部を
、加熱した成形用金型内に入れ、圧力をかけることによ
って封止するトランスファ成形法や、ＩＣチップを回路
基板上にマウントし、その回路基板上の所定の配線との
接続をなしたリードワイヤを含んでＩＣチップを覆うよ
うに熱硬化性樹脂を射出器によって滴下して硬化させる
ことによって封止するボッティング法等がある。

上記トランスファ成形の一工程を、路線的拡大断面図を
示す第２図を参照して説明する。第２図において、（２
２）はＩＣチップで、リードフレーム（２４）の、グイ
ボンド部（２１）上にグイボンドされ各電極が対応する
リード（２３）にリードワイヤ（２５）によって接続さ
れる。そしてこのリードフレーム（２４）を、そのＩＣ
チップ（２２）部とリードワイヤ（２５）とを含んで金
型（２６）の空洞いわゆるキャビティ（２７）内に配置
するようにリードフレーム（２４）を金型（２６）では
さむ。その後、金型（２６）のキャビティ（２７）内に
、例えばエポキシと、充填剤となるフィラーとの混合剤
のような樹脂（２８）を射出成形し、ＩＣチップ（２２
）が、樹脂（２８）によって封止されたＩＣ装置を取り
出す。この場合、金型（２６）の射出樹脂の通路となる
ランナー等によって生じた不要樹脂部分を切断除去する
。

しかしながら、このようなトランスファ成形法には、次
のような欠点がある。すなわち、リードフレームが必要
であること、高精度でかつ成形特の高圧に耐えるのに充
分な、したがって高価な金型が上下に必要であること、
成形特に高温にするのではんだ等の低温材料が使用でき
ないこと、流動性を確保するために樹脂の充填剤の割合
や粒径に制約があること、ランナー等において無駄な樹
脂が消費されるために、コスＩ・高を来し、又、コスト
高を回避するため高価な樹脂を使用できないこと、プレ
ス機等高価な圧力装置が必要であること、金型（２６）
にリードフレーム（２４）という異種材料をはさみ込む
ため、熱ストレス等によって界面にボイドを生じ易く、
耐湿性等の信頼性に限界があること、金型（２６）の合
せによる成形棒のパリを除去する工程が必要であること
、さらに樹脂の熱伝導率が小さいため、消費電力の太き
なすなわち高出力で発熱の大きな回路素子に適用できな
い等の不都合を有する。

このような不都合を回避する方法として、前記ボッティ
ング法が利用されている。

前述のボッティング底形の一工程を、第３図の路線的拡
大断面図を参照して説明する。第３図においては、（３
１）は回路基板、（３２）は回路基板（３１）の上面に
ボンディングされたＩＣチップ等の回路部品を示す。こ
の場合、回路部品（３２）からリードワイヤ（３３）が
回路基板（３１）上の配線部分に配線されて回路素子が
形成されて成る。この回路部品（３２）及びリードワイ
ヤ（３３）を覆うように、注射器等の射出器によって、
例えばエポキシと充填剤となるフィラーとの混合剤のよ
うな樹脂（３４）を滴下して硬化させる。しかし、この
ポツティング成形方法には、次のような欠点がある。す
なわち、注射器等により樹脂（３４）を滴下してそのま
ま硬化させるため、形状の制御が精密に行われず、美観
上古るだけでなく、ある場合はリードワイヤ（３３）を
充分に覆い切れず、断線、短絡等の事故を来す。

これを回避するには、リードワイヤ（３３）と成形樹脂
（３４）の表面（３５）迄の距離を大きくする必要があ
ることから樹脂を大量に用いる必要があり、回路基板（
１）上の占有面積が大となる。また回路部品（２）を良
好に包み込むことができるようにするには樹脂（３４）
に成る程度の粘性が必要であるが、この樹脂（３４）の
粘性を大とすると、射出器からの滴下速度が小となり、
形状の制御性や生産性の劣化を招く。また樹脂（３４）
の粘性は材料９組成及び温度にも左右されるため、その
制御が難しく、硬化後の形状にばらつきが生じ易い。こ
のため完成品の回路素子の厚みも同様にばらつきが生じ
、自動実装機への適用ができず、また品質管理が困難で
検査の基準が設定しにくいというような問題が生じ、生
産性及び信頼性の劣化を招来する。

さらにこの厚みを制御し、回路基板（１）上の面積を縮
小する方法としてスクリーン印刷による封止方法が、例
えば特開昭第５８−２０４５４６号公報に開示されてい
る。しかしながらこの場合、ＩＣチップをフェイスダウ
ンボンディングしているものであって、ＩＣチップから
の熱放散は、基板との接触部分からの熱放射のみである
ので、熱伝導率が小となり、完成品を消費電力の大きい
回路素子に応用できないという不都合があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、回路基板上に例えば半導体集積回路。

コンデンサ、抵抗等の各回路部品を絶縁性及び形状の制
御性良く封止することができるようにし、回路素子の信
頼性及び生産性の向上をはかるものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明による回路部品の封止方法の各製造工
程を示した路線的拡大断面図である。本発明は、第１図
Ｃに示すように回路部品（２）がマウントされた回路基
板（１）上に、その封止すべき回路部品（２）を取り囲
んで所要の高さｈを有し内周面（５）が、回路基板（１
）側に向かって広がるテーパ面とされた枠体（３）を密
着配置する工程と、第１図りに示すように枠体（３）内
に熱硬化性樹脂（４）を充填する工程と、第１図Ｇに示
すようにその後枠体（３）を排除する工程とをとって、
回路部品（２）の封止を行う。

〔作用〕

上述したように本発明においては、第１図Ｂに示すよう
に、回路部品（２）を回路基板（１）にマウントするの
で、その回路基板（１）として熱伝導率の良い回路基＋
ｌ１（１）を用い、回路部品（２）を回路基板（１）上
の配線にマウントすることにより、効率よく素子部に発
生した熱を逃すことができ、消費電力の大きい回路素子
に適用することが可能となる。また第１図Ｃに示すよう
に回路部品（２）を取り囲んで、所要の高さｈを有しそ
の内周面（４）が回路基板（１）側に向かって広がるテ
ーパ面とされた枠体（３）を密着配置して、この状態で
第１図りに示すようにその枠体（３）内に熱硬化性樹脂
（５）を充填するので、この枠体（３）によって樹脂（
５）の輪郭規制を行うことができるので、用いる樹脂と
してはその粘性の制御に厳密性を必要とせず、その材料
及び組成の選定の自由度が大となる。

さらに、枠体（３）の使用によって、形状の均一性が保
持されることから実装の自動化、検査の簡易化、信頼性
の向上がはかられる。又、金型を用いないこととプレス
機等高価な圧力装置を必要としないことによって、価格
の低廉化がはかられる。

さらに、リードフレームが用いられないことから熱スト
レスによるボイドの発生、耐湿性の改善がはかられる。

また射出成形におけるように高温加熱下の処理が回避さ
れるので、はんだ等の低温材料の使用が可能になり、ま
た金型の合せによる成形棒のパリを除去する工程が不要
となり、生産性の向上をはかることができる。

〔実施例〕

第１図を参照して本発明による回路部品の封止方法の１
実施例を説明する。

第１図Ａに示すように、所要のリードないしは配線を構
成する導電パターン（１１〉を有する回路基板（１）を
用意する。この回路基板（１）は、例えば良熱伝導性の
セラミック基板、或いは金属基板の表面に絶縁層を被着
させた基板、又はガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させ
たいわゆるガラスエポキシ基板等の、熱伝導率の良い基
板上に金属箔の貼着及びパターンエツチング、或いは根
ペースト等の導電インクによるスクリーン印刷等によっ
て４電パターン（１２〉を被着形成して戒る。

次に、第１図Ｂに示すように、例えば半導体集積回路い
わゆるＩＣチップ等の各回路部品（２）を基板（１）上
の導電パターン（１１）の所定部にグイボンドによって
マウントし、その電極を所定の導電パターン（１１）に
リードワイヤ（１２）によって接続する。

次に第１図Ｃに示すように、基板（１）上の封止すべき
部品（２）と、そのリードワイヤ（１２）を含む回路部
品の配置部を囲んで、この回路部品（２）より充分高い
所要の高さ例えば３〜４ｍｍ程度の高さｈを有し、ステ
ンレス等の後述する樹脂との剥離性にすぐれた或いは剥
離処理がなされた例えば金属より成る枠体（３）を密着
配置する。この枠体（３）はその内周面（５）に、回路
基板（１）側に向かって広がるテーパ面が数値制′ａ（
ＮＯ）による旋盤加工等により形成されて断面台形の中
心孔（１４）が形成される。

次に第１図りに示すように、枠体（３）内に例えばシリ
コンゴムや、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂（５）
を枠体（３）内に封止すべき部品（２）を埋め込むよう
に充填させる。

その後第１図Ｅに示すように、スキージ（６）を枠体（
３）の上面に沿って回路基板（１）の主面に対して平行
に摺動すなわちスキージさせる。

このようにして第１図Ｆに示すように熱硬化性樹脂（５
）の上面が枠体（３）の上面にほぼ同一の平面となるよ
うに形威し、枠体（３）を密着させたままで熱を加え、
熱硬化性樹脂（５）のプリキュア（半硬化）を行う。

次に第１図Ｇに示すように、枠体（３）を熱硬化性樹脂
（５）及び回路基＋、！１（１）から除去する。この場
合枠体（３）の内周面（４）は回路基板（１）に向かっ
て広がるテーパ面とされているため、プリキュアを行っ
た熱硬化性樹脂（５）の形状を損なわずに、容易に枠体
（３）をはずすことができる。

次に第１図Ｈに示すように、枠体（３）が排除された熱
硬化性樹脂（５）のキュア（本硬化）を行う。これによ
って各回路部品（２）を回路基板（１）に、形状の制御
性良く封止することができる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明においては、第１図Ｂに示すよう
に、回路部品（２）を回路基板（１）にマウントするの
で、その回路基板（１）として熱伝導率の良い回路基板
（１）を用い、回路部品（２）を回路基板（１）上の配
線にマウントすることにより効率よく素子部に発生した
熱を逃すことができ、消費電力の大きい回路素子に適用
することが可能となる。また第１図Ｃに示すように回路
部品（２）を取り囲んで、所要の高さｈを有しその内周
面（４）が回路基板（１）側に向かって広がるテーパ面
とされた枠体（３）を密着配置して、この状態で第１図
りに示すようにその枠体（３）内に熱硬化性樹脂（５）
を充填するので、この枠体（３）によって樹脂（５）の
輪郭規制を行うことができるので、用いる樹脂としては
その粘性の制御に厳密性を必要とせず、その材料及び組
成の選定の自由度が大となる。

さらに、枠体（３）の使用によって、形状の均一性が保
持されることから実装の自由化、検査の簡易化、信頼性
の向上がはかられる。又、金型を用いないこととプレス
機等高価な圧力装置を必要としないことによって、価格
の低廉化がはかられる。

さらに、リードフレームが用いられないことから熱スト
レスによるボイドの発生、耐湿性の改善がはかられる。

また射出成形におけるように高温加熱下の処理が回避さ
れるので、はんだ等の低温材料の使用が可能になり、ま
た金型の合せによる成形棒のパリを除去する工程が不要
となり、生産性の向上をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ−Ｈは本発明による回路の封止方法の１実施例
の各製造工程を示した路線的拡大断面図、第２図はトラ
ンスファ成形法の一製造工程を示した路線的拡大断面図
、第３図はボッティング法の一製造工程を示した路線的
拡大断面図である。 （１）は回路基板、（１１）は導電パターン、（２）は
回路部品、（１２）はリードワイヤ、（３）は枠体、（
４）は内周面、（１４）は中心孔、（５）は熱硬化性樹
脂、（６）はスキージ、（２１）はダイボンド部、（２
２）はＩＣチップ、（２３）はリード、（２４）はリー
ドフレーム、（２５）はリードワイヤ、（２６）は金型
、（２７）はキャビティ、〔２８〕は樹脂、 （３１）は回路基板、 （３２）は回路部品、 （３３）はリードワイヤ、 （３４）は樹脂、 （３５）は表面で ある。 代 理 人 松 隈 秀 盛 第１ 図 製造工程図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　部品がマウントされた回路基板上に、封止すべき回路
   部品を取り囲んで所要の高さを有し内周面が上記回路基
   板側に向かって広がるテーパ面とされた枠体を密着配置
   する工程と、 上記枠体内に熱硬化性樹脂を充填する工程と、その後上
   記枠体を排除する工程と を有することを特徴とする回路部品の封止方法。