JPH09283894A - 混成集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 混成集積回路基板の実装面に樹脂を塗布し、
これを硬化させて混成集積回路装置とする際、樹脂量を
増大させると、基板周辺から側面に樹脂が流れ不具合が
生じていた。 【解決手段】 金属性の基板を打ち抜くと、打ち抜き面
周辺の角部１１は、アールを有し、これと対向する面の
周辺角部１２には、突起部ができる。更にはこの突起部
１３の下には、破断面１５が設けられている。従って打
ち抜き面と対向する面に、樹脂２５を塗布すれば、突起
部１３がある程度の量を保持し、且つ若干側面に流れて
も破断面１５が梨地状を成すため流れを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、特に混成集積回路基板表面に樹脂を塗布して封止
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】一般に図３の様な混成集積回路装置があ
り、これは例えば特公昭６１−５５２４７号が詳しい。
つまり混成集積回路装置は、金属基板１と、この表面に
絶縁材料２が被覆され、この上に接着されたＣｕよりな
る導電パターン３，４と、この導電パターン３，４と電
気的に接続された半導体素子等の回路素子５と、この導
電パターンの一部であるパッド３と半田を介して固着さ
れた外部リード６と、この外部リード６と前記回路素子
５とを電気的に接続する金属細線７およびこれらをモー
ルドする樹脂８とを有している。

【０００３】つまり放熱性が考慮されて基板１の裏面が
露出されているものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したような構成に
すると、樹脂８は、金型等を用いて決められた形にモー
ルドされているため、モールド装置が必要であったり、
ここでの工程が増加する等の問題があり、混成集積回路
装置のコストが未だ高い問題があった。そのため図２の
ような、構造で解決しようとした。つまりこの構造は、
基板１の裏面および側面を露出した状態にし、基板１の
表面（素子が実装される面）のみに樹脂８を塗布してあ
るので、塗布装置（ディスペンサー）のみで金型も必要
なく簡単な工程で安価な混成集積回路装置が実現できる
ものである。

【０００５】一方、基板１はできるだけ小さいサイズで
より多くの回路素子８を実装するのが好ましく、基板１
の周辺ぎりぎりまで回路素子を実装する傾向にある。そ
のため、樹脂８も周辺まで塗布される。しかし硬化前の
樹脂は、ある程度の流動性を有するため、図２のように
基板１側面の下まで流れ出し、製品として好ましくない
ものが発生する問題があった。例えばこの樹脂を塗布
し、焼結工程に入るまで搬送治具に入れておくと、この
中で流れ出し、搬送治具についてしまったり、またベル
ト炉を採用する場合では、ベルト炉手前で樹脂が塗布さ
れ、焼結炉に入って焼結されるわけであるが、この搬送
工程で樹脂が流れ、ベルトと一緒に焼結されてしまった
りする不具合を生じていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】解析によれば、打ち抜き
面の周辺角部は、アールがあるため、このアール部に樹
脂が塗布される様な図２の構成では、樹脂の自重により
流れ出す事が判った。また打ち抜きにより生ずるせん断
面には、縦方向の筋が設けられこの筋に沿って流れてし
まう事も判った。

【０００７】本発明は前述の問題に鑑みて成され、電子
部品を、混成集積回路基板の打ち抜き面と対向する面に
設け、打ち抜きにより生ずる側面の破断面が、あたかも
梨地形状であるため、塗布される封止樹脂を、前記混成
集積回路基板の破断面で終結させて解決するものであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図１
を参照しながら説明する。まず例えばプレスにより打ち
抜かれた金属性の混成集積回路基板１０がある。この混
成集積回路基板１０は、Ａｌ、ＣｕやＦｅ等が考えられ
る。これらの混成集積回路基板１０は、紙面に対して下
側からプレスで上に打ち抜かれており、混成集積回路基
板１０底面の周辺にある角部１１は、アールを有してい
る。また混成集積回路基板１０上面の周辺にある角部１
２は、実質全周辺に渡り突起部１３が設けられ、混成集
積回路基板１０の側面には、下側にせん断面１４、上側
には破断面１５が全周に渡り設けられている。

【０００９】ここで混成集積回路基板１０としてＡｌを
採用した場合、その表面は、陽極酸化により酸化物が形
成されてもよい。また混成集積回路基板１０は、導電性
を有するため、この上に設けられる導電路との短絡を考
慮し全面に絶縁性樹脂１６が被着されている。また導電
パターンは、例えばＣｕより成るもので、配線１７、ラ
ンド１８、ボンデイング用のパッド１９、外部リード用
の固着パッド２０等が設けられ、導電ランド１８にはベ
アの半導体ＩＣやトランジスタ等のチップ（半導体素
子）２１が設けられる。また配線間はチップコンデン
サ、チップ抵抗および印刷抵抗等の回路素子２２が半田
や銀ペースト等を介して電気的に接続されている。ここ
では、スクリーン印刷により形成されている印刷抵抗を
示している。更には前記チップ２１と配線１７を電気的
に接続するため、チップ上の電極とボンディング用のパ
ッド１９との間には金属細線２３が電気的に接続され、
外部リード用の固着パッド２０には半田を介して外部リ
ード２４が電気的に接続されている。

【００１０】またこれらＣｕのパターンは、絶縁性のフ
レキシブルシートに貼り合わされ、このフレキシブルシ
ートが混成集積回路基板に貼り合わされても良い。そし
て、混成集積回路基板１０およびこの上に実装された実
装部品を封止するために、封止用の樹脂２５が塗布さ
れ、硬化されている。この樹脂は、例えばエポキシ樹脂
で、中にはガラスフィラーが混入されている。ガラスフ
ィラーを入れることで、基板の熱膨張係数に近づき、ま
た強度を向上させることができ、またチクソ性を付加す
るものである。また樹脂は１５００００〜２５００００
ｃｐ、硬化剤が５００００〜１５００００ｃｐで、樹脂
対硬化剤の比をおよそ１００：１２０にして、混練した
後のトータル粘度は、約１２００００ｃｐに成った。硬
化は、まず１２５度３時間の熱処理が加えられ、更に１
５０度３時間の熱処理を加えて成される。

【００１１】本発明の特徴は、混成集積回路基板１０を
打ち抜くことで発生する破断面１５を活用する為に、打
ち抜き面と対向する面に配線等を設け、ここに樹脂２５
を塗布することにある。まず打ち抜きにより生ずる突起
部１３は、プレスの際に混成集積回路基板１０周辺に形
成され、誇張して表現すれば基板周辺が上に持ち上げら
れ皿状を成している。従ってある程度の粘性を有する樹
脂２５は、表面張力も手伝って側面に流れることなく有
る程度の量を塗布することができる。しかし図１のよう
に高さのある実装部品、例えば外部リード２４、回路素
子２１および金属細線２３を全て覆うには、塗布する量
を増大しある程度の厚みを有さなければならない。する
とどうしても樹脂が大量に塗布されるため、樹脂２５は
混成集積回路基板周辺の一領域から基板の側面に渡り流
れ出そうとする。これは、プレスの際に生ずる突起１３
が混成集積回路基板１０全周に渡り均一な高さで形成さ
れていれば良いが、不均一であり、高さの低い部分から
希に流れ出るのかも知れない。

【００１２】しかし、塗布する側の側面に形成されてい
る破断面１５は、あたかも梨地形状を有するため、筋の
あるせん断面の摩擦係数よりも大きいので、硬化されて
いない樹脂２５を、破断面１５で止めることができる。
ここでせん断面にある筋は、凹みがあり、この凹みに樹
脂が触れると毛細管現象でより流れ出しが助長されると
も考えられる。

【００１３】例えば、１．５ミリ厚程度のＡｌ基板のプ
レス面では、せん断面と破断面が実質半分程度ずつ形成
される。この基板に上記の樹脂を塗布し、焼結したもの
を電子顕微鏡で観察してみた。図４は、その電子顕微鏡
写真をトレースしたもので、符号２４が半田３０を介し
て固着された外部リードで、符号２５で示した範囲が破
断面である。つまり樹脂２５は、矢印の方向に於いて上
から０．１ミリ程度下の破断面で終結している。

【００１４】つまり従来例として説明した図２では、打
ち抜き面を上にしてあり、角部にアールが形成され、し
かもこのアール部分から下にはあたかも縦の筋を有する
せん断面が設けられてあるため、樹脂の自重でアール部
から流れ出し、筋を通って基板の下まで流れてしまう。
しかし本願は、打ち抜き面と対向する面を上にしている
ため、角部１２は逆に突起部１３が設けられる程度に上
に持ち上げられ、しかもこの突起部１３の下には梨地状
の破断面１５が設けられている。この突起部１３は前述
したように皿状で樹脂を貯めておく性質を有し、それと
ともに破断面１５は樹脂２５の流れを抑制する働きを有
するため、一部の樹脂２５は基板１０表面で止まり、極
一部の樹脂は、殆ど目視でも判らない程度の長さ、下方
に流れて止まる。

【００１５】図５に示すように、基板の表面（破断面の
ある面）と裏面に於いてエポキシがどの程度載せられる
か実験してみた。基板面積により当然エポキシの量は増
加するが、表と裏では、例えば基板面積が１０平方セン
チメートルの時、約２３パーセント程度破断面がある面
の方がより多く載せられることが判った。従って、焼結
前の塗布樹脂は、流れても破断面の極一部で止まった状
態であり、搬送治具に入れても搬送治具底部にまで流れ
ず焼結できる。またベルト炉に於いても、樹脂塗布後、
樹脂は破断面で止まりそのまま焼結炉にはいるため、樹
脂が基板裏面まで流れず焼結できる。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、打ち抜
き面と対向する面に配線、これと電気的に接続する電子
部品を実装し、この実装面周囲に形成される突起部を利
用して、硬化前の塗布樹脂を基板表面にとどめておくこ
とができる。またこの突起部の下側に、基板の厚みの半
分程度まで形成される破断面が形成されてあるため、た
とえ樹脂が流れても、破断面が梨地状を有するために樹
脂の流れを抑制することができる。

【００１７】また塗布された樹脂を焼結するまで、前記
突起部および破断面は樹脂の流れを抑制するため、塗布
された混成集積回路基板を焼結炉に投入しても、樹脂流
れの抑制した製品を製造することができる。従って、基
板裏面を露出させることができると共に簡単な方法で樹
脂を塗布することができるため、安価で放熱性の優れた
混成集積回路装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である混成集積回路装置の
断面図である。

【図２】従来の混成集積回路装置の断面図である。

【図３】従来の混成集積回路装置の断面図である。

【図４】図１の混成集積回路装置の一部を拡大した図で
ある。

【図５】基板の実装面および裏面のエポキシ実装量を説
明した図である。

【符号の説明】

１０ 混成集積回路基板 １１，１２ 角部 １３ 突起 １４ せん断面 １５ 破断面 １６ 絶縁性樹脂 １７，１８，１９，２０ Ｃｕパターン ２１，２２ 実装部品 ２３ 金属細線 ２４ 外部リード ２５ 封止樹脂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品が実装されて所定の回路を有
   し、少なくとも表面が絶縁性を有する金属性の混成集積
   回路基板と、 この混成集積回路装置の回路と電気的に接続されたパッ
   ドに固着された外部リードと、 前記外部リードの固着部、前記混成集積回路基板表面お
   よび前記電子部品を封止する封止樹脂とを有する混成集
   積回路装置に於いて、 前記電子部品は、前記混成集積回路基板の打ち抜き面と
   対向する面に設けられ、前記対向する面に塗布される封
   止樹脂は、前記混成集積回路基板の破断面で終結するこ
   とを特徴とした混成集積回路装置。
2. 【請求項２】 打ち抜き面を下にした混成集積回路基板
   の上に配線、これと電気的に接続される実装部品を設
   け、 この混成集積回路基板に設けられた実装部品を覆うよう
   に樹脂を塗布し、前記打ち抜き面と対向する面と連続し
   て設けられた破断面を活用して前記樹脂の流れを抑制し
   ながら前記樹脂を硬化することを特徴した混成集積回路
   装置の製造方法。