JP2003017517A - 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モールドの工程で、金型キャビティ内での混
成集積回路基板の厚み方向の位置を固定する。 【解決手段】 混成集積回路基板３１に上向きに傾斜を
付けてリードフレーム３９を接続し、金型のキャビテイ
内部７０に搬送する。リードフレーム３９を金型で水平
に固定することにより上向きに傾斜した混成集積回路基
板３１を押さえピン４７で下方向に押圧する。このこと
により、金型のキャビティ内部７０における混成集積回
路基板７０の位置を固定し、一括してトランスファーモ
ールドすることができる。
成集積回路基板の厚み方向の位置を固定する。 【解決手段】 混成集積回路基板３１に上向きに傾斜を
付けてリードフレーム３９を接続し、金型のキャビテイ
内部７０に搬送する。リードフレーム３９を金型で水平
に固定することにより上向きに傾斜した混成集積回路基
板３１を押さえピン４７で下方向に押圧する。このこと
により、金型のキャビティ内部７０における混成集積回
路基板７０の位置を固定し、一括してトランスファーモ
ールドすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、混成集積回路装置
の製造方法に関し、混成集積回路基板にトランスファー
モールドにより樹脂封止体を形成する混成集積回路装置
のおよびその製造方法に関するものである。
の製造方法に関し、混成集積回路基板にトランスファー
モールドにより樹脂封止体を形成する混成集積回路装置
の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、混成集積回路装置に採用される
封止方法は、主に２種類の方法がある。
封止方法は、主に２種類の方法がある。
【０００３】第１の方法は、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。
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。
【０００４】第２の方法は、半導体ＩＣのモールド方法
としてインジェクションモールドである。例えば、特開
平１１−３３０３１７号公報に示してある。このインジ
ェクションモールドは、一般的に熱可塑性樹脂を採用
し、例えば、３００℃に熱した樹脂を高射出圧力で注入
し一度に金型内に樹脂を充填することで樹脂を封止する
ものである。また、トランスファーモールドと比較する
と、金型内に樹脂を充填した後の樹脂の重合時間を必要
としないため作業時間が短縮できるメリットがある。
としてインジェクションモールドである。例えば、特開
平１１−３３０３１７号公報に示してある。このインジ
ェクションモールドは、一般的に熱可塑性樹脂を採用
し、例えば、３００℃に熱した樹脂を高射出圧力で注入
し一度に金型内に樹脂を充填することで樹脂を封止する
ものである。また、トランスファーモールドと比較する
と、金型内に樹脂を充填した後の樹脂の重合時間を必要
としないため作業時間が短縮できるメリットがある。
【０００５】以下に、インジェクションモールドを用い
た従来の混成集積回路装置およびその製造方法につい
て、図１０から図１３を参照して説明する。
た従来の混成集積回路装置およびその製造方法につい
て、図１０から図１３を参照して説明する。
【０００６】先ず、図１０に示すように、金属基板とし
ては、ここではアルミニウム（以下、Ａｌという）基板
１を採用して説明してゆく。
ては、ここではアルミニウム（以下、Ａｌという）基板
１を採用して説明してゆく。
【０００７】このＡｌ基板１は、表面が陽極酸化され、
その上に更に絶縁性の優れた樹脂２が全面に形成されて
いる。但し、耐圧を考慮しなければ、この酸化物は省略
しても良い。
その上に更に絶縁性の優れた樹脂２が全面に形成されて
いる。但し、耐圧を考慮しなければ、この酸化物は省略
しても良い。
【０００８】そして、樹脂封止体１０は、支持部材１０
ａと熱可塑性樹脂により形成されている。つまり、支持
部材１０ａに載置された基板１をインジェクションモー
ルドにより熱可塑性樹脂で被覆している。そして、支持
部材１０ａと熱可塑性樹脂との当接部は、注入された高
熱の熱可塑性樹脂により支持部材１０ａの当接部が溶け
フルモールド構造を実現している。
ａと熱可塑性樹脂により形成されている。つまり、支持
部材１０ａに載置された基板１をインジェクションモー
ルドにより熱可塑性樹脂で被覆している。そして、支持
部材１０ａと熱可塑性樹脂との当接部は、注入された高
熱の熱可塑性樹脂により支持部材１０ａの当接部が溶け
フルモールド構造を実現している。
【０００９】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。
は、ＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）と呼ばれるも
のである。
【００１０】そして、熱可塑性樹脂の注入温度が約３０
０℃と非常に高く、高温の樹脂により半田１２が溶けて
半田不良が発生する問題がある。そのため、予め半田の
接合部、金属細線７、能動素子５および受動素子６を覆
う様に熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）でポッテ
ィングし、オーバーコート９を形成している。このこと
で、熱可塑性樹脂の成型時、注入樹脂圧により、特に細
線（約30〜80μm）が倒れるのを防止したり、断線を防
止している。
０℃と非常に高く、高温の樹脂により半田１２が溶けて
半田不良が発生する問題がある。そのため、予め半田の
接合部、金属細線７、能動素子５および受動素子６を覆
う様に熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）でポッテ
ィングし、オーバーコート９を形成している。このこと
で、熱可塑性樹脂の成型時、注入樹脂圧により、特に細
線（約30〜80μm）が倒れるのを防止したり、断線を防
止している。
【００１１】そして、樹脂封止体１０としては、２段階
形成により形成されている。１段階目としては、基板１
裏面と金型の間に隙間を設けその間に高射出圧力に樹脂
を充填する際の基板１裏面の厚みの確保することを考慮
して、基板１裏面には支持部材１０ａを載置している。
２段階目としては、支持部材１０ａに載置された基板１
をインジェクションモールドにより熱可塑性樹脂で被覆
している。そして、支持部材１０ａと熱可塑性樹脂との
当接部は、注入された高熱の熱可塑性樹脂により支持部
材１０ａの当接部が溶けフルモールド構造を実現してい
る。ここで、支持部材１０ａの熱可塑性樹脂としては、
基板１の熱膨張係数と同等のものが好ましい。
形成により形成されている。１段階目としては、基板１
裏面と金型の間に隙間を設けその間に高射出圧力に樹脂
を充填する際の基板１裏面の厚みの確保することを考慮
して、基板１裏面には支持部材１０ａを載置している。
２段階目としては、支持部材１０ａに載置された基板１
をインジェクションモールドにより熱可塑性樹脂で被覆
している。そして、支持部材１０ａと熱可塑性樹脂との
当接部は、注入された高熱の熱可塑性樹脂により支持部
材１０ａの当接部が溶けフルモールド構造を実現してい
る。ここで、支持部材１０ａの熱可塑性樹脂としては、
基板１の熱膨張係数と同等のものが好ましい。
【００１２】次に、インジェクションモールドを用いた
従来の混成集積回路装置の製造方法について、図１１か
ら図１３を参照して説明する。
従来の混成集積回路装置の製造方法について、図１１か
ら図１３を参照して説明する。
【００１３】図１１は工程フロー図であり、金属基板を
準備する工程、絶縁層形成工程、Ｃｕ箔圧着工程、部分
Ｎｉメッキ工程、Ｃｕ箔エッチング工程、ダイボンディ
ング工程、ワイヤーボンディング工程、ポッティング工
程、リード接続工程、支持部材取り付け工程、インジェ
クションモールド工程、リードカット工程の各工程から
構成されている。
準備する工程、絶縁層形成工程、Ｃｕ箔圧着工程、部分
Ｎｉメッキ工程、Ｃｕ箔エッチング工程、ダイボンディ
ング工程、ワイヤーボンディング工程、ポッティング工
程、リード接続工程、支持部材取り付け工程、インジェ
クションモールド工程、リードカット工程の各工程から
構成されている。
【００１４】図１２および図１３に、各工程の断面図を
示す。なお、図示しなくても明確な工程は図面を省略し
ている。
示す。なお、図示しなくても明確な工程は図面を省略し
ている。
【００１５】先ず、図１２（Ａ）および（Ｂ）では、金
属基板を準備する工程、絶縁層形成工程、Ｃｕ箔圧着工
程、部分Ｎｉメッキ工程、Ｃｕ箔エッチング工程につい
て示す。
属基板を準備する工程、絶縁層形成工程、Ｃｕ箔圧着工
程、部分Ｎｉメッキ工程、Ｃｕ箔エッチング工程につい
て示す。
【００１６】金属基板を準備する工程では、基板の役割
として熱放散性、基板強度性、基板シールド性等考慮し
て準備する。そして、本実施例では、熱放散性に優れ
た、例えば、厚さ１．５ｍｍ程度のＡｌ基板１を用い
る。
として熱放散性、基板強度性、基板シールド性等考慮し
て準備する。そして、本実施例では、熱放散性に優れ
た、例えば、厚さ１．５ｍｍ程度のＡｌ基板１を用い
る。
【００１７】次に、アルミ基板１上に更に絶縁性の優れ
た樹脂２を全面に形成する。そして、絶縁性樹脂２上に
は、混成集積回路を構成するＣｕの導電箔３を圧着す
る。Ｃｕ箔３上には、例えば、取り出し電極となるＣｕ
箔３と能動素子５とを電気的に接続する金属細線７との
接着性を考慮し、Ｎｉメッキ４を全面に施す。
た樹脂２を全面に形成する。そして、絶縁性樹脂２上に
は、混成集積回路を構成するＣｕの導電箔３を圧着す
る。Ｃｕ箔３上には、例えば、取り出し電極となるＣｕ
箔３と能動素子５とを電気的に接続する金属細線７との
接着性を考慮し、Ｎｉメッキ４を全面に施す。
【００１８】その後、公知のスクリーン印刷等を用いＮ
ｉメッキ４ａおよび導電路３ａを形成する。
ｉメッキ４ａおよび導電路３ａを形成する。
【００１９】次に、図１２（Ｃ）では、ダイボンディン
グ工程、ワイヤボンディング工程について示す。
グ工程、ワイヤボンディング工程について示す。
【００２０】前工程において形成された導電路３ａ上に
は、半田ペースト１２等の導電性ペーストを介して能動
素子５、受動素子６を実装し、所定の回路を実現する。
は、半田ペースト１２等の導電性ペーストを介して能動
素子５、受動素子６を実装し、所定の回路を実現する。
【００２１】次に、図１３（Ａ）、（Ｂ）では、ポッテ
ィング工程、リード接続工程および支持部材取り付け工
程について示す。
ィング工程、リード接続工程および支持部材取り付け工
程について示す。
【００２２】図１３（Ａ）に示すように、ポッティング
工程では、後のインジェクションモールド工程の前に、
予め、半田の接合部、金属細線７、能動素子５および受
動素子６を熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）でポ
ッティングし、オーバーコート９を形成する。
工程では、後のインジェクションモールド工程の前に、
予め、半田の接合部、金属細線７、能動素子５および受
動素子６を熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）でポ
ッティングし、オーバーコート９を形成する。
【００２３】次に、上記した混成集積回路からの信号を
出力及び入力するための外部リード８を準備する。その
後、外部リード８を基板１の外周部に形成された外部接
続端子１１と半田１２を介して接続する。
出力及び入力するための外部リード８を準備する。その
後、外部リード８を基板１の外周部に形成された外部接
続端子１１と半田１２を介して接続する。
【００２４】次に、図１３（Ｂ）に示すように、外部リ
ード８等を接続した混成集積回路基板１に支持部材１０
ａを載置する。基板１を支持部材１０ａ上に載置するこ
とで、次工程で説明するインジェクションモールドの際
における基板１裏面の樹脂封止体１０の厚みを確保する
ことができる。
ード８等を接続した混成集積回路基板１に支持部材１０
ａを載置する。基板１を支持部材１０ａ上に載置するこ
とで、次工程で説明するインジェクションモールドの際
における基板１裏面の樹脂封止体１０の厚みを確保する
ことができる。
【００２５】次に、図１３（Ｃ）では、インジェクショ
ンモールド工程およびリードカット工程について示す。
ンモールド工程およびリードカット工程について示す。
【００２６】図示したように、基板１上を熱硬化性樹脂
でポッティングし、オーバーコート９を形成した後イン
ジェクションモールドにより樹脂封止体１０を形成す
る。このとき、支持部材１０ａと熱可塑性樹脂との当接
部は、注入された高熱の熱可塑性樹脂により支持部材１
０ａの当接部が溶けフルモールド構造の樹脂封止体１０
となる。
でポッティングし、オーバーコート９を形成した後イン
ジェクションモールドにより樹脂封止体１０を形成す
る。このとき、支持部材１０ａと熱可塑性樹脂との当接
部は、注入された高熱の熱可塑性樹脂により支持部材１
０ａの当接部が溶けフルモールド構造の樹脂封止体１０
となる。
【００２７】最後に、外部リード８を使用目的に応じて
カットし、外部リード８の長さの調整する。
カットし、外部リード８の長さの調整する。
【００２８】上記した工程により、図１０に示した混成
集積回路装置が完成する。
集積回路装置が完成する。
【００２９】一方、半導体産業においては、トランスフ
ァーモールド法が一般に行われている。従来のトランス
ファーモールドによる混成集積回路装置では、例えば、
Ｃｕから成るリードフレーム上に半導体素子が固着され
る。そして、半導体素子とリードとは金（以下、Ａｕと
いう）線を介して電気的に接続されている。これは、Ａ
ｌ細線が弾性で劣り折れ曲がり易い点、ボンディング時
間が超音波を必要とするため時間を要する点で採用でき
ないためである。そのため、従来において、一枚の金属
板から成り、金属板上に回路が形成され、更に、Ａｌ細
線によりワイヤーボンディングされた金属基板を直接ト
ランスファーモールドする混成集積回路装置は存在しな
かった。
ァーモールド法が一般に行われている。従来のトランス
ファーモールドによる混成集積回路装置では、例えば、
Ｃｕから成るリードフレーム上に半導体素子が固着され
る。そして、半導体素子とリードとは金（以下、Ａｕと
いう）線を介して電気的に接続されている。これは、Ａ
ｌ細線が弾性で劣り折れ曲がり易い点、ボンディング時
間が超音波を必要とするため時間を要する点で採用でき
ないためである。そのため、従来において、一枚の金属
板から成り、金属板上に回路が形成され、更に、Ａｌ細
線によりワイヤーボンディングされた金属基板を直接ト
ランスファーモールドする混成集積回路装置は存在しな
かった。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】インジェクションモー
ルド型の混成集積回路装置では、モールド時の注入圧力
により、金属細線７が折れ曲がったり、断線するのを防
ぎ、また、インジェクションモールド時の温度により半
田１２が流れるのを防ぐ必要があった。そのため、図１
０に示した従来構造においては、ポッティングによるオ
ーバーコート９を採用して上記した問題に対処してい
た。
ルド型の混成集積回路装置では、モールド時の注入圧力
により、金属細線７が折れ曲がったり、断線するのを防
ぎ、また、インジェクションモールド時の温度により半
田１２が流れるのを防ぐ必要があった。そのため、図１
０に示した従来構造においては、ポッティングによるオ
ーバーコート９を採用して上記した問題に対処してい
た。
【００３１】しかし、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ
樹脂）でポッティングしオーバーコート９を形成した後
インジェクションモールドを行っていたため、熱硬化性
樹脂分の材料コストおよび作業コストが掛かるという問
題があった。
樹脂）でポッティングしオーバーコート９を形成した後
インジェクションモールドを行っていたため、熱硬化性
樹脂分の材料コストおよび作業コストが掛かるという問
題があった。
【００３２】また、従来のトランスファーモールドによ
る混成集積回路装置では、アイランド上に半導体素子等
固着していたため、半導体素子等から発生した熱は固着
領域から発散するが、熱発散領域に限りがあり熱放散性
が悪いという問題があった。
る混成集積回路装置では、アイランド上に半導体素子等
固着していたため、半導体素子等から発生した熱は固着
領域から発散するが、熱発散領域に限りがあり熱放散性
が悪いという問題があった。
【００３３】更に、上記したように、樹脂封止体のワイ
ヤーボンディングには樹脂注入圧に強いＡｕ線が用いら
れるため、Ａｌ細線を採用したトランスファーモールド
は現在でも行われていない。そして、Ａｌ細線は超音波
ボンディングで行われネックの部分が弱いこと、更に
は、弾性率が低く樹脂の注入圧力に耐えられない等のこ
とが原因ですぐに曲がってしまう。
ヤーボンディングには樹脂注入圧に強いＡｕ線が用いら
れるため、Ａｌ細線を採用したトランスファーモールド
は現在でも行われていない。そして、Ａｌ細線は超音波
ボンディングで行われネックの部分が弱いこと、更に
は、弾性率が低く樹脂の注入圧力に耐えられない等のこ
とが原因ですぐに曲がってしまう。
【００３４】更に、トランスファーモールドにより混成
集積回路基板を一括して封止する場合、金型内で混成集
積回路基板の水平および厚み方向の位置固定を行う必要
があるが、モールドの注入圧に耐えうるような固定手段
が開発されていない問題があった。
集積回路基板を一括して封止する場合、金型内で混成集
積回路基板の水平および厚み方向の位置固定を行う必要
があるが、モールドの注入圧に耐えうるような固定手段
が開発されていない問題があった。
【００３５】本発明では、トランスファーモールドの工
程に於いて、混成集積回路基板を金型内で所定の位置に
固定する手段を提供するのが課題である。
程に於いて、混成集積回路基板を金型内で所定の位置に
固定する手段を提供するのが課題である。
【００３６】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明である混成集積回路装置では、前記混成
集積回路基板上に固着されたリードと、前記基板および
前記リードとをトランスファーモールドして成る樹脂封
止体とを有し、前記トランスファーモールドを行う際、
前記基板を固定する押さえピンが押圧する部分を前記基
板に設けることに特徴を有する。
ために、本発明である混成集積回路装置では、前記混成
集積回路基板上に固着されたリードと、前記基板および
前記リードとをトランスファーモールドして成る樹脂封
止体とを有し、前記トランスファーモールドを行う際、
前記基板を固定する押さえピンが押圧する部分を前記基
板に設けることに特徴を有する。
【００３７】更に、前記押さえピンが押圧する部分は、
前記基板の外周部に配置されることに特徴を有する。こ
のことにより、押さえピンが、前記基板の導電パターン
や回路素子が設けられていない部分を押圧することがで
きる。
前記基板の外周部に配置されることに特徴を有する。こ
のことにより、押さえピンが、前記基板の導電パターン
や回路素子が設けられていない部分を押圧することがで
きる。
【００３８】更に、前記押さえピンにより形成されるホ
ールの底部には、前記基板と絶縁樹脂とが露出している
ことに特徴を有する。このことにより、ホール底部に露
出している基板と絶縁性樹脂の割合を確認することによ
り、絶縁性樹脂内部における基板の位置を確認すること
ができる。
ールの底部には、前記基板と絶縁樹脂とが露出している
ことに特徴を有する。このことにより、ホール底部に露
出している基板と絶縁性樹脂の割合を確認することによ
り、絶縁性樹脂内部における基板の位置を確認すること
ができる。
【００３９】本発明の半導体集積回路装置の製造方法で
は、少なくとも表面が絶縁処理された混成集積回路基板
を準備する工程と、前記基板上に導電パターンを形成す
る工程と、前記導電パターン上に半導体素子または受動
素子を固着する工程と、前記基板にリードを電気的に接
続する工程と、前記基板の少なくとも表面にトランスフ
ァーモールドにより熱硬化性樹脂をモールドする工程と
を有することを特徴とする。
は、少なくとも表面が絶縁処理された混成集積回路基板
を準備する工程と、前記基板上に導電パターンを形成す
る工程と、前記導電パターン上に半導体素子または受動
素子を固着する工程と、前記基板にリードを電気的に接
続する工程と、前記基板の少なくとも表面にトランスフ
ァーモールドにより熱硬化性樹脂をモールドする工程と
を有することを特徴とする。
【００４０】また本発明では、モールドの工程におい
て、少なくとも１つの押さえピンにより混成集積回路基
板に下方向の押圧力を加えることによって、混成集積回
路基板が樹脂封入の圧力により金型キャビティ内で移動
するのを防止することを特徴とする。このことにより混
成集積回路基板の位置固定を行えるので、従来の問題を
解決することができる。更に、混成集積回路基板の位置
固定を行うことにより、混成集積回路基板の裏面を放熱
性の良い樹脂を用いて一定の厚さで被覆することがで
き、混成集積回路装置の放熱性を向上させることができ
る。
て、少なくとも１つの押さえピンにより混成集積回路基
板に下方向の押圧力を加えることによって、混成集積回
路基板が樹脂封入の圧力により金型キャビティ内で移動
するのを防止することを特徴とする。このことにより混
成集積回路基板の位置固定を行えるので、従来の問題を
解決することができる。更に、混成集積回路基板の位置
固定を行うことにより、混成集積回路基板の裏面を放熱
性の良い樹脂を用いて一定の厚さで被覆することがで
き、混成集積回路装置の放熱性を向上させることができ
る。
【００４１】また本発明では、押さえピンによって作成
された、ホールの底部に露出する混成集積回路基板と熱
硬化性樹脂の面積の割合を確認することを特徴とする。
このことにより、混成集積回路装置内に於ける混成集積
回路基板の位置の確認を行うことができる。
された、ホールの底部に露出する混成集積回路基板と熱
硬化性樹脂の面積の割合を確認することを特徴とする。
このことにより、混成集積回路装置内に於ける混成集積
回路基板の位置の確認を行うことができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下に、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および図２を参照しなが
ら説明する。
に係る混成集積回路装置を図１および図２を参照しなが
ら説明する。
【００４３】先ず、本混成集積回路装置の構造を図１を
参照して説明する。図１（Ａ）に示したように、混成集
積回路基板３１は、基板３１上に固着される半導体素子
等から発生する熱が考慮され、放熱性の優れた基板が採
用される。本実施例では、アルミニウム基板３１を用い
た場合について説明する。尚、本実施例では、基板３１
としてアルミニウム（以下、Ａｌという）基板を用いた
が、特に限定する必要はない。例えば、基板３１として
は、プリント基板、セラミック基板、金属基板等を用い
ても本実施例を実現することができる。そして、金属基
板としては、Ｃｕ基板、Ｆｅ基板、Ｆｅ−Ｎｉ基板また
はＡｌＮ（窒化アルミニウム）基板等を用いても良い。
参照して説明する。図１（Ａ）に示したように、混成集
積回路基板３１は、基板３１上に固着される半導体素子
等から発生する熱が考慮され、放熱性の優れた基板が採
用される。本実施例では、アルミニウム基板３１を用い
た場合について説明する。尚、本実施例では、基板３１
としてアルミニウム（以下、Ａｌという）基板を用いた
が、特に限定する必要はない。例えば、基板３１として
は、プリント基板、セラミック基板、金属基板等を用い
ても本実施例を実現することができる。そして、金属基
板としては、Ｃｕ基板、Ｆｅ基板、Ｆｅ−Ｎｉ基板また
はＡｌＮ（窒化アルミニウム）基板等を用いても良い。
【００４４】Ａｌ基板３１は、表面が陽極酸化され、そ
の上に更に絶縁性の優れた、例えば、エポキシ樹脂から
なる絶縁樹脂３２が全面に形成されている。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問題は
ない。
の上に更に絶縁性の優れた、例えば、エポキシ樹脂から
なる絶縁樹脂３２が全面に形成されている。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問題は
ない。
【００４５】そして、この樹脂３２上には、Ｃｕ箔３３
（図５参照）より成る導電路３３ａが形成され、導電路
３３ａを保護するようにＡｌ基板３１上には、例えば、
エポキシ系樹脂が電気的接続箇所を除いてオーバーコー
トされている。そして、導電路３３ａ上にはパワートラ
ンジスタ、小信号トランジスタやＩＣ等の能動素子３
５、チップ抵抗、チップコンデンサ等の受動素子３６が
半田４０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、Ａｇペースト等で電気
的に接続されても良い。また、半導体素子等の能動素子
８がフェイスアップで実装される場合は、金属細線３７
を介して接続されている。金属細線３７としては、パワ
ー系の半導体素子の場合は、例えば、約１５０〜５００
μｍφのＡｌ線が用いられる。一般にはこれを太線と呼
んでいる。また、セミパワー系や小信号系の半導体素子
の場合は、例えば、約３０〜８０μｍφのＡｌ線が用い
られている。一般にこれを細線と呼んでいる。そして、
Ａｌ基板３１の外周部に設けられている外部接続用端子
３８には、ＣｕやＦｅ−Ｎｉ等の導電性部材からなる外
部リード３９が半田４０を介して接続されている。
（図５参照）より成る導電路３３ａが形成され、導電路
３３ａを保護するようにＡｌ基板３１上には、例えば、
エポキシ系樹脂が電気的接続箇所を除いてオーバーコー
トされている。そして、導電路３３ａ上にはパワートラ
ンジスタ、小信号トランジスタやＩＣ等の能動素子３
５、チップ抵抗、チップコンデンサ等の受動素子３６が
半田４０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、Ａｇペースト等で電気
的に接続されても良い。また、半導体素子等の能動素子
８がフェイスアップで実装される場合は、金属細線３７
を介して接続されている。金属細線３７としては、パワ
ー系の半導体素子の場合は、例えば、約１５０〜５００
μｍφのＡｌ線が用いられる。一般にはこれを太線と呼
んでいる。また、セミパワー系や小信号系の半導体素子
の場合は、例えば、約３０〜８０μｍφのＡｌ線が用い
られている。一般にこれを細線と呼んでいる。そして、
Ａｌ基板３１の外周部に設けられている外部接続用端子
３８には、ＣｕやＦｅ−Ｎｉ等の導電性部材からなる外
部リード３９が半田４０を介して接続されている。
【００４６】本発明の特徴は、混成集積回路基板３１上
の能動素子３５、受動素子３６、Ａｌ細線３７等に、樹
脂封止体が直接形成されている。
の能動素子３５、受動素子３６、Ａｌ細線３７等に、樹
脂封止体が直接形成されている。
【００４７】つまり、樹脂封止体４１において、トラン
スファーモールドに用いられる熱硬化性樹脂は、粘性が
低く、かつ、硬化温度が上記した接続手段に用いられた
半田４０等の融点、例えば、１８３℃よりも低いことに
特徴がある。そのことにより、図１０に示したように、
従来の混成集積回路装置における熱硬化性樹脂（例え
ば、エポキシ樹脂）のポッティングによるオーバーコー
ト９を除去することができる。
スファーモールドに用いられる熱硬化性樹脂は、粘性が
低く、かつ、硬化温度が上記した接続手段に用いられた
半田４０等の融点、例えば、１８３℃よりも低いことに
特徴がある。そのことにより、図１０に示したように、
従来の混成集積回路装置における熱硬化性樹脂（例え
ば、エポキシ樹脂）のポッティングによるオーバーコー
ト９を除去することができる。
【００４８】その結果、特に、小信号系のＩＣ等を導電
路３３ａと電気的に接続する、例えば、約４０μｍ程度
の径の金属細線等にトランスファーモールド時の熱硬化
性樹脂を直接充填しても倒れたり、断線したり、折れ曲
がったりすることは無くなる。特にＡｌ細線において折
れ曲がりを防止できたことがポイントとなる。
路３３ａと電気的に接続する、例えば、約４０μｍ程度
の径の金属細線等にトランスファーモールド時の熱硬化
性樹脂を直接充填しても倒れたり、断線したり、折れ曲
がったりすることは無くなる。特にＡｌ細線において折
れ曲がりを防止できたことがポイントとなる。
【００４９】次に、図１（Ｂ）に示すように、樹脂封止
体４１の外部には、外部リード３９が導出されており、
外部リード３９は、使用目的に応じて長さが調整されて
いる。そして、樹脂封止体４１には、外部リード３９が
導出している側辺と対向する側に２箇所押さえピンの跡
としてホール４２が形成されている。ホール４２は、上
記したトランスファーモールド時に押さえピン４７（図
６参照）が基板３１を固定しているため発生するもので
あり、樹脂封止体４１形成後も存在する。
体４１の外部には、外部リード３９が導出されており、
外部リード３９は、使用目的に応じて長さが調整されて
いる。そして、樹脂封止体４１には、外部リード３９が
導出している側辺と対向する側に２箇所押さえピンの跡
としてホール４２が形成されている。ホール４２は、上
記したトランスファーモールド時に押さえピン４７（図
６参照）が基板３１を固定しているため発生するもので
あり、樹脂封止体４１形成後も存在する。
【００５０】しかし、図２（Ａ）に示したように、基板
３１の外周部４３、つまり、基板３１上の回路等が形成
されていない部分にホール４２は形成されている。そし
て、ホール４２は基板３１の外周部４３で、かつ、絶縁
樹脂３２上に形成されているので、品質性、耐湿性の面
でも問題のない構造となっている。ここで、外周部４３
は基板３１を個々にプレスする際、回路領域との距離の
確保をする為に設けられているマージンである。
３１の外周部４３、つまり、基板３１上の回路等が形成
されていない部分にホール４２は形成されている。そし
て、ホール４２は基板３１の外周部４３で、かつ、絶縁
樹脂３２上に形成されているので、品質性、耐湿性の面
でも問題のない構造となっている。ここで、外周部４３
は基板３１を個々にプレスする際、回路領域との距離の
確保をする為に設けられているマージンである。
【００５１】次に、図２（Ａ）、（Ｂ）に示したよう
に、Ａｌ基板３１上には導電路３３ａが入り組んで形成
されており、その導電路３３ａ上にはパワートランジス
タ、小信号トランジスタやＩＣ等の能動素子３５、チッ
プ抵抗、チップコンデンサ等の受動素子３６が半田４０
等を介して実装されており、また、外部接続用端子３８
を介して外部リード３９が接続されており所定の回路が
実現されている。
に、Ａｌ基板３１上には導電路３３ａが入り組んで形成
されており、その導電路３３ａ上にはパワートランジス
タ、小信号トランジスタやＩＣ等の能動素子３５、チッ
プ抵抗、チップコンデンサ等の受動素子３６が半田４０
等を介して実装されており、また、外部接続用端子３８
を介して外部リード３９が接続されており所定の回路が
実現されている。
【００５２】図示したように、基板３１上には小さいス
ペースで複雑な回路が形成されている。本発明の混成集
積回路装置の特徴は、Ａｌ基板３１全面に絶縁樹脂３２
を形成した後樹脂３２上に複雑な回路を形成し、その
後、基板３１に外部リード３９を接着しトランスファー
モールドにより直接樹脂封止体４１を一体に形成してい
ることである。
ペースで複雑な回路が形成されている。本発明の混成集
積回路装置の特徴は、Ａｌ基板３１全面に絶縁樹脂３２
を形成した後樹脂３２上に複雑な回路を形成し、その
後、基板３１に外部リード３９を接着しトランスファー
モールドにより直接樹脂封止体４１を一体に形成してい
ることである。
【００５３】従来において、トランスファーモールドに
より混成集積回路装置を形成する場合は、例えば、Ｃｕ
からなるリードフレームは、エッチング、パンチングま
たはプレス等で加工をし、配線、ランド等を形成してい
たため、混成集積回路の導電パターンの如き複雑な回路
を形成できなかった。また、トランスファーモールドに
よるリードフレームでは、図２（Ａ）のような配線を形
成する場合、リードの反りを防止するためにいろいろな
場所に吊りリードによる固定が必要となる。このよう
に、一般のリードフレームを使った混成集積回路では、
せいぜい能動部品が数個実装されるのみであり、図２
（Ａ）のような導電パターンを持つ混成集積回路を形成
するには限界があった。
より混成集積回路装置を形成する場合は、例えば、Ｃｕ
からなるリードフレームは、エッチング、パンチングま
たはプレス等で加工をし、配線、ランド等を形成してい
たため、混成集積回路の導電パターンの如き複雑な回路
を形成できなかった。また、トランスファーモールドに
よるリードフレームでは、図２（Ａ）のような配線を形
成する場合、リードの反りを防止するためにいろいろな
場所に吊りリードによる固定が必要となる。このよう
に、一般のリードフレームを使った混成集積回路では、
せいぜい能動部品が数個実装されるのみであり、図２
（Ａ）のような導電パターンを持つ混成集積回路を形成
するには限界があった。
【００５４】つまり、本発明の混成集積回路装置の構造
をとることで、複雑な回路を有した基板３１をトランス
ファーモールドにより形成することができる。更に、本
発明では、基板３１として熱伝導率の良い基板を使用し
てトランスファーモールドしているので基板３１全体で
発生する熱を発散することができる。よって、トランス
ファーモールドされた従来のリードフレームによる混成
集積回路装置に比べ、金属基板３１が直接モールドされ
ているため、この基板が大きなヒートシンクとして働
き、放熱性が優れ、回路特性の改善を実現することがで
きる。
をとることで、複雑な回路を有した基板３１をトランス
ファーモールドにより形成することができる。更に、本
発明では、基板３１として熱伝導率の良い基板を使用し
てトランスファーモールドしているので基板３１全体で
発生する熱を発散することができる。よって、トランス
ファーモールドされた従来のリードフレームによる混成
集積回路装置に比べ、金属基板３１が直接モールドされ
ているため、この基板が大きなヒートシンクとして働
き、放熱性が優れ、回路特性の改善を実現することがで
きる。
【００５５】更に、本発明の混成集積回路装置は、図１
（B）に示す如く、モールド工程において形成される２
つのホール４２の底部から、熱硬化性樹脂と混成集積回
路基板が露出することに特徴を有する。
（B）に示す如く、モールド工程において形成される２
つのホール４２の底部から、熱硬化性樹脂と混成集積回
路基板が露出することに特徴を有する。
【００５６】モールド工程に於いて、混成集積回路基板
３１が正しい位置で固定された場合には、例えば、ホー
ル４２の底部に熱硬化性樹脂と基板が半分ずつ露出する
ような設定が施してある。また、２つのホール４２の両
方の底部に於いて、基板が全く露出しなかった場合は、
モールド工程において、混成集積回路基板３１が厚み方
向に移動してしまったことになる。
３１が正しい位置で固定された場合には、例えば、ホー
ル４２の底部に熱硬化性樹脂と基板が半分ずつ露出する
ような設定が施してある。また、２つのホール４２の両
方の底部に於いて、基板が全く露出しなかった場合は、
モールド工程において、混成集積回路基板３１が厚み方
向に移動してしまったことになる。
【００５７】従って、モールド工程の後に、ホール４２
の底部を確認することによって、熱硬化性樹脂内部にお
ける混成集積回路基板の位置を確認することができる。
の底部を確認することによって、熱硬化性樹脂内部にお
ける混成集積回路基板の位置を確認することができる。
【００５８】次に、本発明の混成集積回路装置の製造方
法を図３から図９を参照して説明する。
法を図３から図９を参照して説明する。
【００５９】図３は工程フロー図であり、金属基板を準
備する工程、絶縁層形成工程、Ｃｕ箔圧着工程、部分Ｎ
ｉメッキ工程、Ｃｕ箔エッチング工程、ダイボンディン
グ工程、ワイヤーボンディング工程、リード接続工程、
トランスファーモールド工程、リードカット工程の各工
程から構成されている。このフローから明確なように、
従来は、インジェクションモールドにより樹脂封止体を
形成していたが、トランスファーモールドによる樹脂封
止体を形成する工程を実現している。
備する工程、絶縁層形成工程、Ｃｕ箔圧着工程、部分Ｎ
ｉメッキ工程、Ｃｕ箔エッチング工程、ダイボンディン
グ工程、ワイヤーボンディング工程、リード接続工程、
トランスファーモールド工程、リードカット工程の各工
程から構成されている。このフローから明確なように、
従来は、インジェクションモールドにより樹脂封止体を
形成していたが、トランスファーモールドによる樹脂封
止体を形成する工程を実現している。
【００６０】図４から図９に、各工程の断面図を示す。
なお、図示しなくても明確な工程は図面を省略してい
る。
なお、図示しなくても明確な工程は図面を省略してい
る。
【００６１】本発明の第１の工程は、図４（Ａ）に示す
如く、金属基板の準備、絶縁層形成、Ｃｕ箔圧着、Ｎｉ
メッキを行うことにある。
如く、金属基板の準備、絶縁層形成、Ｃｕ箔圧着、Ｎｉ
メッキを行うことにある。
【００６２】金属基板を準備する工程では、基板の役割
として熱放散性、基板強度性、基板シールド性等考慮し
て準備する。このとき、特に、パワートランジスタ、大
規模化されるＬＳＩ、デジタル信号処理回路等を高密度
実装により１つの小型ハイブリットＩＣに集積すると、
高密度化することにより熱が集中するので熱放散性が重
要視される。そして、本実施例では、熱放散性に優れ
た、例えば、厚さ１．５ｍｍ程度のＡｌ基板３１を用い
る場合について説明する。また、本実施例では、基板３
１としてＡｌ基板を用いた場合について説明するが、特
に限定する必要はない。
として熱放散性、基板強度性、基板シールド性等考慮し
て準備する。このとき、特に、パワートランジスタ、大
規模化されるＬＳＩ、デジタル信号処理回路等を高密度
実装により１つの小型ハイブリットＩＣに集積すると、
高密度化することにより熱が集中するので熱放散性が重
要視される。そして、本実施例では、熱放散性に優れ
た、例えば、厚さ１．５ｍｍ程度のＡｌ基板３１を用い
る場合について説明する。また、本実施例では、基板３
１としてＡｌ基板を用いた場合について説明するが、特
に限定する必要はない。
【００６３】例えば、基板３１としては、プリント基
板、セラミック基板、金属基板等を用いても本実施例を
実現することができる。そして、金属基板としては、Ｃ
ｕ基板、Ｆｅ−Ｎｉ基板または導電性の優れた金属より
成る化学物等が考えられる。
板、セラミック基板、金属基板等を用いても本実施例を
実現することができる。そして、金属基板としては、Ｃ
ｕ基板、Ｆｅ−Ｎｉ基板または導電性の優れた金属より
成る化学物等が考えられる。
【００６４】次に、アルミ基板３１は、表面が陽極酸化
され酸化物が生成し、その上に更に絶縁性の優れた、例
えば、エポキシ樹脂からなる樹脂３２を全面に形成す
る。但し、耐圧を考慮しなければ、この金属酸化物は省
略しても問題はない。そして、絶縁性樹脂３２上には、
混成集積回路を構成するＣｕの導電箔３３を圧着する。
Ｃｕ箔３３上には、例えば、取り出し電極となるＣｕ箔
３３と能動素子３５とを電気的に接続する金属細線３７
との接着性を考慮し、Ｎｉメッキ３４を全面に施す。
され酸化物が生成し、その上に更に絶縁性の優れた、例
えば、エポキシ樹脂からなる樹脂３２を全面に形成す
る。但し、耐圧を考慮しなければ、この金属酸化物は省
略しても問題はない。そして、絶縁性樹脂３２上には、
混成集積回路を構成するＣｕの導電箔３３を圧着する。
Ｃｕ箔３３上には、例えば、取り出し電極となるＣｕ箔
３３と能動素子３５とを電気的に接続する金属細線３７
との接着性を考慮し、Ｎｉメッキ３４を全面に施す。
【００６５】本発明の第２の工程は、図４（Ｂ）に示す
如く、部分Ｎｉメッキ形成、Ｃｕ箔エッチングを行うこ
とにある。
如く、部分Ｎｉメッキ形成、Ｃｕ箔エッチングを行うこ
とにある。
【００６６】Ｎｉメッキ３４上には、公知のスクリーン
印刷等によりＮｉメッキ３４を必要とする部分にのみレ
ジストを残存させ、選択マスクとして形成する。そし
て、エッチングによりＣｕ箔３３上には、例えば、取り
出し電極となる箇所にＮｉメッキ３４ａを形成する。そ
の後、レジストを除去し、再度、公知のスクリーン印刷
等によりＣｕ箔３３による導電パターン３３ａとして必
要とする部分にのみレジストを残存させ、選択マスクと
して形成する。そして、エッチングにより、絶縁性樹脂
３２上にはＣｕ箔３３による導電パターン３３ａを形成
する。その後、導電パターン上には、例えば、スクリー
ン印刷によりエポキシ系樹脂によりオーバコートをす
る。
印刷等によりＮｉメッキ３４を必要とする部分にのみレ
ジストを残存させ、選択マスクとして形成する。そし
て、エッチングによりＣｕ箔３３上には、例えば、取り
出し電極となる箇所にＮｉメッキ３４ａを形成する。そ
の後、レジストを除去し、再度、公知のスクリーン印刷
等によりＣｕ箔３３による導電パターン３３ａとして必
要とする部分にのみレジストを残存させ、選択マスクと
して形成する。そして、エッチングにより、絶縁性樹脂
３２上にはＣｕ箔３３による導電パターン３３ａを形成
する。その後、導電パターン上には、例えば、スクリー
ン印刷によりエポキシ系樹脂によりオーバコートをす
る。
【００６７】本発明の第３の工程は、図４（Ｃ）に示す
如く、ダイボンディング、ワイヤボンディングを行うこ
とにある。
如く、ダイボンディング、ワイヤボンディングを行うこ
とにある。
【００６８】前工程において形成された導電パターン３
３ａ上には、半田ペースト４０等の導電性ペーストを介
してパワートランジスタ、小信号トランジスタやＩＣ等
の能動素子３５、チップ抵抗、チップコンデンサ等の受
動素子３６を実装し、所定の回路を実現する。ここで一
部半田を採用せず、Ａｇペースト等で電気的に接続して
も良い。また、パワートランジスタ、セミパワートラン
ジスタ等の能動素子３５を実装する際は、能動素子３５
と導電路３３ａとの間には熱放散性を考慮してヒートシ
ンクを設置する。
３ａ上には、半田ペースト４０等の導電性ペーストを介
してパワートランジスタ、小信号トランジスタやＩＣ等
の能動素子３５、チップ抵抗、チップコンデンサ等の受
動素子３６を実装し、所定の回路を実現する。ここで一
部半田を採用せず、Ａｇペースト等で電気的に接続して
も良い。また、パワートランジスタ、セミパワートラン
ジスタ等の能動素子３５を実装する際は、能動素子３５
と導電路３３ａとの間には熱放散性を考慮してヒートシ
ンクを設置する。
【００６９】次に、半導体素子等の能動素子３５フェイ
スアップで実装する場合は、ボンディングにより金属細
線３７を介して電気的に接続する。そして、上記したよ
うに、能動素子３５と導電路３３ａとを電気的に接着す
る金属細線３７は、Ｃｕ箔３３からなる導電路３３ａと
の接着性を考慮して、導電路３３ａ上のＮｉメッキ３４
ａを介してワイヤボンディングされる。
スアップで実装する場合は、ボンディングにより金属細
線３７を介して電気的に接続する。そして、上記したよ
うに、能動素子３５と導電路３３ａとを電気的に接着す
る金属細線３７は、Ｃｕ箔３３からなる導電路３３ａと
の接着性を考慮して、導電路３３ａ上のＮｉメッキ３４
ａを介してワイヤボンディングされる。
【００７０】ここで、金属細線３７としては、特に、Ａ
ｌ細線３７が使用されるが、Ａｌ細線３７は空気中で真
球状にボールアップすることが困難でステッチボンディ
ング法が使用される。しかし、ステッチボンディング法
では、ステッチ部が樹脂の応力により破壊されやすく、
また、Ａｕ細線と比較すると弾性係数が小さく樹脂圧に
より押し倒されやすいという特徴がある。そこで、Ａｌ
細線３７を使用する際は、特に、樹脂封止体４１形成時
に注意を要する。
ｌ細線３７が使用されるが、Ａｌ細線３７は空気中で真
球状にボールアップすることが困難でステッチボンディ
ング法が使用される。しかし、ステッチボンディング法
では、ステッチ部が樹脂の応力により破壊されやすく、
また、Ａｕ細線と比較すると弾性係数が小さく樹脂圧に
より押し倒されやすいという特徴がある。そこで、Ａｌ
細線３７を使用する際は、特に、樹脂封止体４１形成時
に注意を要する。
【００７１】本発明の第４の工程は、図５（Ａ）、
（Ｂ）に示す如く、リード接続を行うことにある。
（Ｂ）に示す如く、リード接続を行うことにある。
【００７２】図５（Ａ）に示すように、上記した混成集
積回路からの信号を出力および入力するための外部リー
ド３９を準備する。外部リード３９としては、出力およ
び入力端子として用いるために導電性であるＣｕ、Ｆｅ
−Ｎｉ等の材質からなり、更に、電流容量等考慮して外
部リード３９の幅や厚さを決定する。そして、本発明の
実施例では、次工程であるトランスファーモールド工程
において詳細は説明するが、外部リード３９の強度、バ
ネ性が必要とされるので、例えば、０．４〜０．５ｍｍ
程度の厚さの外部リード３９を準備する。その後、外部
リード３９を基板３１の外周部に形成された外部接続用
端子３８と半田４０を介して接続する。このとき、接続
手段としては半田に限定する必要はなく、スポット溶接
などによっても接続することができる。
積回路からの信号を出力および入力するための外部リー
ド３９を準備する。外部リード３９としては、出力およ
び入力端子として用いるために導電性であるＣｕ、Ｆｅ
−Ｎｉ等の材質からなり、更に、電流容量等考慮して外
部リード３９の幅や厚さを決定する。そして、本発明の
実施例では、次工程であるトランスファーモールド工程
において詳細は説明するが、外部リード３９の強度、バ
ネ性が必要とされるので、例えば、０．４〜０．５ｍｍ
程度の厚さの外部リード３９を準備する。その後、外部
リード３９を基板３１の外周部に形成された外部接続用
端子３８と半田４０を介して接続する。このとき、接続
手段としては半田に限定する必要はなく、スポット溶接
などによっても接続することができる。
【００７３】ここで、図５（Ｂ）に示すように、本発明
の特徴としては外部リード３９を基板３１の実装面に対
してやや角度、例えば、約１０度をもって接続すること
にある。また、外部リード３９と外部接続用の電極３８
とを接続する半田４０の融点より、次工程であるトラン
スファーモールド工程で用いる熱硬化性樹脂の硬化温度
が低いことにもある。
の特徴としては外部リード３９を基板３１の実装面に対
してやや角度、例えば、約１０度をもって接続すること
にある。また、外部リード３９と外部接続用の電極３８
とを接続する半田４０の融点より、次工程であるトラン
スファーモールド工程で用いる熱硬化性樹脂の硬化温度
が低いことにもある。
【００７４】本発明の第５の工程は、本発明の特徴とす
る工程であり、図６、図７及び図８に示す如く、混成集
積回路基板３１をトランスファーモールドにより一括し
て熱硬化性樹脂で封止することにある。
る工程であり、図６、図７及び図８に示す如く、混成集
積回路基板３１をトランスファーモールドにより一括し
て熱硬化性樹脂で封止することにある。
【００７５】トランスファーモールドで混成集積回路基
板３１を封止するためには、混成集積回路基板３１が、
図６（Ｂ）に示す如く、金型のキャビティ７０内で位置
固定されなければならない。しかし、混成集積回路基板
３１を一括してトランスファーモールドする場合、混成
集積回路基板３１を直接的に固定するのは難しい。更
に、樹脂の注入圧により混成集積回路基板３１が金型内
で移動してしまう問題もある。
板３１を封止するためには、混成集積回路基板３１が、
図６（Ｂ）に示す如く、金型のキャビティ７０内で位置
固定されなければならない。しかし、混成集積回路基板
３１を一括してトランスファーモールドする場合、混成
集積回路基板３１を直接的に固定するのは難しい。更
に、樹脂の注入圧により混成集積回路基板３１が金型内
で移動してしまう問題もある。
【００７６】そこで、本工程では上金型４５に設けられ
た少なくとも１つの押さえピン４７で混成集積回路基板
３１の外周部を押圧することにより、金型のキャビティ
７０内における混成集積回路基板３１の位置固定を行っ
た後、樹脂封入を行う。
た少なくとも１つの押さえピン４７で混成集積回路基板
３１の外周部を押圧することにより、金型のキャビティ
７０内における混成集積回路基板３１の位置固定を行っ
た後、樹脂封入を行う。
【００７７】具体的にいうと、最初に、図６（Ａ）に示
す如く、リードフレーム３９が半田付けされた混成集積
回路基板３１を金型キャビティ７０内に搬送する。
す如く、リードフレーム３９が半田付けされた混成集積
回路基板３１を金型キャビティ７０内に搬送する。
【００７８】次に、図６（Ｂ）に示す如く、上下金型４
５および４４によりリードフレーム３９を固定し、押さ
えピン４７により混成集積回路基板３１の外周部を押圧
することにより、金型のキャビティ７０内における混成
集積回路基板３１の位置を固定する。
５および４４によりリードフレーム３９を固定し、押さ
えピン４７により混成集積回路基板３１の外周部を押圧
することにより、金型のキャビティ７０内における混成
集積回路基板３１の位置を固定する。
【００７９】リードフレーム３９は、図５（Ａ）に示す
如く、複数のリードを第１の連結部３９ｄおよび第２の
連結部３９ｃで連結したものであり、図５（Ｂ）に示す
如く、混成集積回路基板３１に対して平行ではなく上方
向に傾斜を付けて半田で接合されている。従って、図６
（Ａ）に示す如く、リードフレーム３９を平行に載置す
ると、混成集積回路基板３１が金型のキャビティ６６内
で上方向に傾く形になる。
如く、複数のリードを第１の連結部３９ｄおよび第２の
連結部３９ｃで連結したものであり、図５（Ｂ）に示す
如く、混成集積回路基板３１に対して平行ではなく上方
向に傾斜を付けて半田で接合されている。従って、図６
（Ａ）に示す如く、リードフレーム３９を平行に載置す
ると、混成集積回路基板３１が金型のキャビティ６６内
で上方向に傾く形になる。
【００８０】押さえピン４７は、図６（Ａ）に示す如
く、上金型４５に少なくとも１つ設けられた突起物であ
り、上金型４５と下金型４４が嵌合した際に混成集積回
路基板３１の外周部を押圧する働きを有する。また押さ
えピン４７は、混成集積回路基板３１を押圧した際に、
混成集積回路基板３１を金型キャビティ７０内で平行に
する長さを有する。
く、上金型４５に少なくとも１つ設けられた突起物であ
り、上金型４５と下金型４４が嵌合した際に混成集積回
路基板３１の外周部を押圧する働きを有する。また押さ
えピン４７は、混成集積回路基板３１を押圧した際に、
混成集積回路基板３１を金型キャビティ７０内で平行に
する長さを有する。
【００８１】従って、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示す如
く、金型でリードフレーム３９が固定される事により傾
斜が生じた混成集積回路基板３１の外周部を、押さえピ
ン４７で押圧することにより、押さえピン４７の下方向
への押圧力とリードフレーム３９の上方向への応力で、
混成集積回路基板３１の垂直方向の位置を固定すること
ができる。
く、金型でリードフレーム３９が固定される事により傾
斜が生じた混成集積回路基板３１の外周部を、押さえピ
ン４７で押圧することにより、押さえピン４７の下方向
への押圧力とリードフレーム３９の上方向への応力で、
混成集積回路基板３１の垂直方向の位置を固定すること
ができる。
【００８２】また、図８に示す如く、混成集積回路基板
７０に接続しているリードフレーム３９の特定の部分
を、金型に設けられたガイドピン４６に当接させること
により、混成集積回路基板３１の水平方向の位置固定が
行える。
７０に接続しているリードフレーム３９の特定の部分
を、金型に設けられたガイドピン４６に当接させること
により、混成集積回路基板３１の水平方向の位置固定が
行える。
【００８３】尚、上述の説明では図６（Ａ）、図６
（Ｂ）に示す如く、上金型に固定された押さえピン４７
を用いて混成集積回路基板３１の位置固定を行ったが、
図７（Ａ）、（Ｂ）に示すような可動式の押さえピン８
０を用いる方法もある。可動式の押さえピン８０を用い
ると、樹脂封入が終了後、ピン８０を引き、その後硬化
するので、混成集積回路基板３１の露出部が無くなり、
混成集積回路装置の耐湿性は更に向上される。
（Ｂ）に示す如く、上金型に固定された押さえピン４７
を用いて混成集積回路基板３１の位置固定を行ったが、
図７（Ａ）、（Ｂ）に示すような可動式の押さえピン８
０を用いる方法もある。可動式の押さえピン８０を用い
ると、樹脂封入が終了後、ピン８０を引き、その後硬化
するので、混成集積回路基板３１の露出部が無くなり、
混成集積回路装置の耐湿性は更に向上される。
【００８４】次に、図８（Ｂ）に示す如く、本発明の混
成集積回路装置の製造方法では、ゲート４８から金型キ
ャビティ７０内に注入する熱硬化性樹脂を、最初に基板
３１の側面にあたるように注入する。そして、矢印４９
に示すように注入される熱硬化性樹脂は、基板３１によ
り矢印４９ａに示すように基板３１の上部方向および下
部方向に分岐して流れる。このとき、基板３１の上部へ
の流入幅５６と基板３１の下部への流入幅５５とがほぼ
同等の幅で形成されているので、基板３１下部への熱硬
化性樹脂の流入も円滑に行うことができる。更に、熱硬
化性樹脂の注入速度および注入圧力も１度基板３１側面
にあてることで低減され、Ａｌ細線３７の折れ曲がり、
断線等の影響を抑止することができる。
成集積回路装置の製造方法では、ゲート４８から金型キ
ャビティ７０内に注入する熱硬化性樹脂を、最初に基板
３１の側面にあたるように注入する。そして、矢印４９
に示すように注入される熱硬化性樹脂は、基板３１によ
り矢印４９ａに示すように基板３１の上部方向および下
部方向に分岐して流れる。このとき、基板３１の上部へ
の流入幅５６と基板３１の下部への流入幅５５とがほぼ
同等の幅で形成されているので、基板３１下部への熱硬
化性樹脂の流入も円滑に行うことができる。更に、熱硬
化性樹脂の注入速度および注入圧力も１度基板３１側面
にあてることで低減され、Ａｌ細線３７の折れ曲がり、
断線等の影響を抑止することができる。
【００８５】以上のことにより本工程では、混成集積回
路基板３１を一括して熱硬化性樹脂によりトランスファ
ーモールドが行える。
路基板３１を一括して熱硬化性樹脂によりトランスファ
ーモールドが行える。
【００８６】また、図６に示す如く、固定式の押さえピ
ン４７で混成集積回路基板３１を押圧した場合、混成集
積回路基板３１の外周部の一部分は、図９（Ａ）に示す
如く、モールドの工程が終了すると押さえピン用のホー
ル４２の底部から露出する。しかし、混成集積回路基板
３１の外周部は混成集積回路基板３１を打ち抜く際に必
要なマージンであるので導電パターン等は設けられてい
ない。よって、混成集積回路基板３１上にオーバーコー
トが設けられており金属基板は外部に露出しないので、
ホール４２による混成集積回路装置の耐湿性の低下は無
い。しかも、マージン領域を、ピンの当接部とするの
で、回路領域を当接部とするよりも基板表面を有効に活
用できる。
ン４７で混成集積回路基板３１を押圧した場合、混成集
積回路基板３１の外周部の一部分は、図９（Ａ）に示す
如く、モールドの工程が終了すると押さえピン用のホー
ル４２の底部から露出する。しかし、混成集積回路基板
３１の外周部は混成集積回路基板３１を打ち抜く際に必
要なマージンであるので導電パターン等は設けられてい
ない。よって、混成集積回路基板３１上にオーバーコー
トが設けられており金属基板は外部に露出しないので、
ホール４２による混成集積回路装置の耐湿性の低下は無
い。しかも、マージン領域を、ピンの当接部とするの
で、回路領域を当接部とするよりも基板表面を有効に活
用できる。
【００８７】更に、図９（Ｂ）に示す如く、ホール４２
の底部に露出した金属基板４２ｂと樹脂４２ａの面積の
割合を確認することにより、モールド工程に於いて、混
成集積回路基板３１の移動の有無を確認することができ
る。基板３１が所望の位置でモールドされた場合は、例
えば、ホール４２の底部の半分が混成集積回路基板３１
で占められるように設計されている。従って、ホール４
２の底部に所望の面積の金属基板が露出しなかった場合
は、モールド工程に於いて混成集積回路基板３１が水平
方向に移動したことになる。また、２つのホール４２の
どちらの底部にも混成集積回路基板３１が露出しなかっ
た場合は、モールド工程に於いて、混成集積回路基板３
１が厚み方向に移動したことになる。以上のことによ
り、ホール４２の底部を確認することによってモールド
工程が良好に行われたか否かを判断することが可能とな
る。
の底部に露出した金属基板４２ｂと樹脂４２ａの面積の
割合を確認することにより、モールド工程に於いて、混
成集積回路基板３１の移動の有無を確認することができ
る。基板３１が所望の位置でモールドされた場合は、例
えば、ホール４２の底部の半分が混成集積回路基板３１
で占められるように設計されている。従って、ホール４
２の底部に所望の面積の金属基板が露出しなかった場合
は、モールド工程に於いて混成集積回路基板３１が水平
方向に移動したことになる。また、２つのホール４２の
どちらの底部にも混成集積回路基板３１が露出しなかっ
た場合は、モールド工程に於いて、混成集積回路基板３
１が厚み方向に移動したことになる。以上のことによ
り、ホール４２の底部を確認することによってモールド
工程が良好に行われたか否かを判断することが可能とな
る。
【００８８】本発明の第６の工程は、図９に示す如く、
リードカットを行うことにある。
リードカットを行うことにある。
【００８９】前工程であるトランスファーモールド工程
で金型４４、４５から漏れた樹脂は外部リード３９に形
成された第２の連結部３９ｃで堰き止められ、そのまま
硬化する。その結果、外部リード３９の第２の連結部３
９ｃより樹脂封止体４１側のリード間は流出樹脂５０で
充填され、外部リード３９の第２の連結部より先端側の
リード間には樹脂が充填されない。
で金型４４、４５から漏れた樹脂は外部リード３９に形
成された第２の連結部３９ｃで堰き止められ、そのまま
硬化する。その結果、外部リード３９の第２の連結部３
９ｃより樹脂封止体４１側のリード間は流出樹脂５０で
充填され、外部リード３９の第２の連結部より先端側の
リード間には樹脂が充填されない。
【００９０】そして、第２の連結部３９ｃを打ち抜くこ
とで外部リード３９の個々のリードを独立させ、そし
て、使用目的に応じて外部リード３９の長さの調整する
が、例えば、点線５１の位置で外部リード３９をカット
する。この時同時に、流出樹脂５０も除去する。
とで外部リード３９の個々のリードを独立させ、そし
て、使用目的に応じて外部リード３９の長さの調整する
が、例えば、点線５１の位置で外部リード３９をカット
する。この時同時に、流出樹脂５０も除去する。
【００９１】上記した工程により、図１に示した混成集
積回路装置が完成する。
積回路装置が完成する。
【００９２】上記したように、本発明の混成集積回路装
置の製造方法としては、トランスファーモールド工程で
は、押さえピンにより混成集積回路基板の外周部を押圧
することにより混成集積回路装置の金型内での位置固定
を行うことに特徴がある。そのことにより、本発明の混
成集積回路装置の製造方法では、従来の混成集積回路装
置の製造方法における支持部材の載置を省略することが
でき、更に、完成した混成集積回路装置の熱放散性を大
幅に向上させることができる。
置の製造方法としては、トランスファーモールド工程で
は、押さえピンにより混成集積回路基板の外周部を押圧
することにより混成集積回路装置の金型内での位置固定
を行うことに特徴がある。そのことにより、本発明の混
成集積回路装置の製造方法では、従来の混成集積回路装
置の製造方法における支持部材の載置を省略することが
でき、更に、完成した混成集積回路装置の熱放散性を大
幅に向上させることができる。
【００９３】本発明の混成集積回路装置およびその製造
方法は、フルモールド型の混成集積回路装置について説
明してきたが上記の実施の形態には限定されない。例え
ば、混成集積回路基板の裏面が全面露出した形態の混成
集積回路装置も形成することができる。この場合は、上
記した効果の他に、更に、熱放散性の効果を得ることが
できる。
方法は、フルモールド型の混成集積回路装置について説
明してきたが上記の実施の形態には限定されない。例え
ば、混成集積回路基板の裏面が全面露出した形態の混成
集積回路装置も形成することができる。この場合は、上
記した効果の他に、更に、熱放散性の効果を得ることが
できる。
【００９４】更に、本実施例では、外部リードが基板の
１側面から導出される片側リードの場合について説明し
たがこの構造に限定されることはなく、両側リードや４
方向リードにおいても上記の効果の他に、更に、基板を
安定させた状態でトランスファーモールド工程を実現で
きる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
の変更が可能である。
１側面から導出される片側リードの場合について説明し
たがこの構造に限定されることはなく、両側リードや４
方向リードにおいても上記の効果の他に、更に、基板を
安定させた状態でトランスファーモールド工程を実現で
きる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
の変更が可能である。
【００９５】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の混成集積
回路装置およびその製造方法によれば、以下に示すよう
な優れた効果を奏し得る。
回路装置およびその製造方法によれば、以下に示すよう
な優れた効果を奏し得る。
【００９６】モールドの工程において金型に設けられた
押さえピンを用いて混成集積回路基板の外周部を押圧す
ることにより、金型のキャビティ内における混成集積回
路基板の位置を固定することができる。更に、混成集積
回路基板を一括してトランスファーモールドすることが
できるので、混成集積回路基板の裏面を一定の厚さで熱
伝導性に優れた熱硬化性樹脂で封止することができ、熱
放散性に優れた混成集積回路装置を作成することができ
る。尚、押さえピンを用いる事により混成集積回路基板
の導電パターンを設けていない外周部の一部は露出する
形になるが、混成集積回路基板は金属基板上に絶縁層が
形成されているので、このことによる混成集積回路装置
の耐湿性の低下は無い。
押さえピンを用いて混成集積回路基板の外周部を押圧す
ることにより、金型のキャビティ内における混成集積回
路基板の位置を固定することができる。更に、混成集積
回路基板を一括してトランスファーモールドすることが
できるので、混成集積回路基板の裏面を一定の厚さで熱
伝導性に優れた熱硬化性樹脂で封止することができ、熱
放散性に優れた混成集積回路装置を作成することができ
る。尚、押さえピンを用いる事により混成集積回路基板
の導電パターンを設けていない外周部の一部は露出する
形になるが、混成集積回路基板は金属基板上に絶縁層が
形成されているので、このことによる混成集積回路装置
の耐湿性の低下は無い。
【００９７】更にまた本発明では、押さえピンによって
形成されたホールの底部を確認することによって、混成
集積回路装置内部における混成集積回路基板の位置を確
認することができる。具体的には、ホールの底部に露出
する混成集積回路基板と熱硬化性樹脂の面積の割合を確
認することにより、混成集積回路基板の水平方向の位置
を確認することができる。また、ホールの底部に於い
て、混成集積回路基板の露出の有無を確認することによ
り、混成集積回路基板の厚み方向の位置を確認すること
ができる。
形成されたホールの底部を確認することによって、混成
集積回路装置内部における混成集積回路基板の位置を確
認することができる。具体的には、ホールの底部に露出
する混成集積回路基板と熱硬化性樹脂の面積の割合を確
認することにより、混成集積回路基板の水平方向の位置
を確認することができる。また、ホールの底部に於い
て、混成集積回路基板の露出の有無を確認することによ
り、混成集積回路基板の厚み方向の位置を確認すること
ができる。
【図１】本発明の混成集積回路装置の（Ａ）断面図、
（Ｂ）平面図を説明する図である。
（Ｂ）平面図を説明する図である。
【図２】本発明の混成集積回路装置の（Ａ）平面図、
（Ｂ）断面図を説明する図である。
（Ｂ）断面図を説明する図である。
【図３】本発明の混成集積回路装置の製造方法のフロー
図である。
図である。
【図４】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図５】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図６】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図７】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図８】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図９】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図１０】従来の混成集積回路装置の断面図である。
【図１１】従来の混成集積回路装置の製造方法のフロー
図である。
図である。
【図１２】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図１３】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年５月２１日（２００２．５．２
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
フロントページの続き
(72)発明者 小池 保広
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
(72)発明者 西塔 秀史
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
Ｆターム(参考） 4M109 AA01 BA03 CA21 DA06 GA02
5F061 AA01 BA03 CA21 DA06 FA02
Claims (18)
- 【請求項１】 金属基板からなる混成集積回路基板と、 前記混成集積回路基板上に固着されたリードと、 前記基板および前記リードとをトランスファーモールド
して成る樹脂封止体とを有し、 前記トランスファーモールドを行う際、前記基板を固定
する押さえピンが押圧する部分を前記基板に設けること
を特徴とした混成集積回路装置。 - 【請求項２】 前記押さえピンが押圧する部分は、前記
基板の外周部に配置されることを特徴とした請求項１記
載の混成集積回路装置。 - 【請求項３】 前記押さえピンにより形成されるホール
の底部には、前記基板と熱硬化性樹脂とが露出している
ことを特徴とした請求項１または請求項２記載の混成集
積回路装置。 - 【請求項４】 前記ホールは、前記基板の両端部上の前
記樹脂封止体に少なくとも２箇所形成されることを特徴
とした請求項３記載の混成集積回路装置。 - 【請求項５】 前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂であ
ることを特徴とした請求項３または請求項４記載の混成
集積回路装置。 - 【請求項６】 回路素子が電気的に接続された混成集積
回路基板を用意する工程と、 入力または出力端子となって外部へ延在される導電手段
を所望の前記導電パターンに半田で固定する工程と、 モールドの金型で前記導電手段を狭持することにより、
前記混成集積回路基板基板の水平方向の位置を固定する
工程と、 金型内部において押さえ手段を用いることにより、前記
混成集積回路基板の垂直方向の位置を固定する工程と、 熱硬化性樹脂を用いたトランスファーモールドにより前
記混成集積回路を一括してモールドする工程を具備する
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】 前記導電手段はリードであり、前記リー
ドは前記モールドの工程が終了するまでは枠体として保
持されるリードフレームであることを特徴とした請求項
６記載の混成集積回路装置の製造方法。 - 【請求項８】 前記リードフレームは前記導電パターン
と電気的に接続される際に、前記混成集積回路基板に対
して平行ではなく上向きに傾斜をつけて接続されること
を特徴とした請求項６記載の混成集積回路装置の製造方
法。 - 【請求項９】 前記押さえ手段は前記金型の内部に固定
された少なくとも１つの押さえピンであることを特徴と
した請求項６記載の混成集積回路装置の製造方法。 - 【請求項１０】 前記押さえピンの下方向への押圧力と
前記リードフレームの上方向の応力により前記混成集積
回路基板の垂直方向の位置を固定することを特徴とした
請求項９記載の混成集積回路装置の製造方法。 - 【請求項１１】 前記押さえピンは前記混成集積回路基
板の導電パターン及び前記回路素子が無い外周部を押圧
することを特徴とした請求項９記載の混成集積回路装置
の製造方法。 - 【請求項１２】 前記押さえピンは、前記混成集積回路
基板において絶縁性樹脂が形成された外周部を押圧する
ことを特徴とした請求項９記載の混成集積回路装置の製
造方法。 - 【請求項１３】 前記トランスファーモールドにおい
て、前記金型の側面から前記熱硬化性樹脂を封入し、前
記熱硬化性樹脂の圧力による前記混成集積回路基板の移
動を防止することを特徴とした請求項１記載の混成集積
回路装置の製造方法。 - 【請求項１４】 前記押さえピンにより前記集積回路装
置にホールを形成することを特徴とした請求項９記載の
混成集積回路装置の製造方法。 - 【請求項１５】 前記ホールの底部に前記熱硬化性樹脂
と前記混成集積回路基板の一部を露出させることを特徴
とした請求項１４記載の混成集積回路装置の製造方法。 - 【請求項１６】 前記ホールの底部に露出した前記熱硬
化性樹脂と前記混成集積回路基板の面積の割合を確認す
ることにより、前記集積回路装置の位置を確認すること
を特徴とした請求項１４記載の混成集積回路装置の製造
方法。 - 【請求項１７】 前記ホールの底部に於いて、前記混成
集積回路基板の露出の有無を確認することにより前記集
積回路装置の位置を確認することを特徴とした請求項１
４記載の混成集積回路装置の製造方法。 - 【請求項１８】 前記集積回路装置が有する２つの前記
ホールの底部を確認することによって、前記集積回路装
置の位置を確認することを特徴とした請求項１６および
請求項１７記載の混成集積回路装置の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001196984A JP4614584B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 混成集積回路装置およびその製造方法 |
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| US10/183,736 US6974727B2 (en) | 2001-06-28 | 2002-06-27 | Method of manufacturing a hybrid integrated circuit device |
| CNB021251436A CN100474582C (zh) | 2001-06-28 | 2002-06-28 | 混合集成电路装置及其制造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001196984A JP4614584B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 混成集積回路装置およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017517A true JP2003017517A (ja) | 2003-01-17 |
| JP4614584B2 JP4614584B2 (ja) | 2011-01-19 |
Family
ID=19034688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001196984A Expired - Lifetime JP4614584B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 混成集積回路装置およびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6974727B2 (ja) |
| JP (1) | JP4614584B2 (ja) |
| CN (1) | CN100474582C (ja) |
| TW (1) | TW546715B (ja) |
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