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JP3541491B2 - 電子部品 - Google Patents

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JP3541491B2
JP3541491B2 JP10059995A JP10059995A JP3541491B2 JP 3541491 B2 JP3541491 B2 JP 3541491B2 JP 10059995 A JP10059995 A JP 10059995A JP 10059995 A JP10059995 A JP 10059995A JP 3541491 B2 JP3541491 B2 JP 3541491B2
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JP
Japan
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substrate
hole
electronic component
covering member
mold resin
Prior art date
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JP10059995A
Other languages
English (en)
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JPH08107161A (ja
Inventor
伸晃 橋元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Priority to US08/466,020 priority patent/US5729437A/en
Priority to SG1995000591A priority patent/SG45101A1/en
Priority to EP95109658A priority patent/EP0689245A3/en
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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば民生用・産業用電子機器に使用するための、プリント基板にＩＣチップやＬＳＩ等を搭載した電子部品、電子部品素材および電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エレクトロニクス技術の著しい進歩によって様々な民生用・産業用電子機器の小型・軽量・薄型化、高性能化が急速に進んでいる。そこで、回路規模の増大、使用する電子部品の増加に対応するべく高密度化、高速化を図るために、プリント基板の薄型化およびファインパターン化、多層構造の採用、電子部品の小型化等と共に、電子部品を接続するための様々な実装技術が開発されている。特に、ＩＣチップやＬＳＩ等と基板との接続技術として、従来より図１４に示されるようなチップキャリア型の電子部品が知られている。
【０００３】
図１４（ａ）は、チップキャリア型の電子部品を、半導体素子が搭載された表面側から見た平面図である。また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。図１４（ｂ）に示すように、この電子部品は、予めスルーホール７の軸心付近を通る外形で切断された基板６上に、半導体素子１をダイアタッチし、半導体素子１と基板６上に形成されている配線パターン３とをワイヤー２で電気的に接続して、構成されている。配線パターン３は、スルーホール（外部電極）７および基板６の裏面に設けた接続用ランド８に続がっており、図外のマザーボードとは、通常ハンダ付けにより、スルーホール７および接続用ランド８を介して接続が執られている。基板６は、通常はプリント基板であるが、セラミクス基板が用いられることもある。基板６上にダイアタッチされた半導体素子１は、ワイヤーボンディングで配線パターン３に接続された後、モールド樹脂５でモールドされる。
【０００４】
基板６表面の周縁部には、ダムを構成するモールド枠４が設けられており、このモールド枠４により、モールド樹脂５が半導体素子１の高さまで盛られ、かつスルーホール７からモールド樹脂５が基板６裏面に流れ込まないようになっている。また、モールド枠４を使用しない場合は、同様の理由で、スルーホール７を半導体素子１から遠ざける様に基板６が設計され、かつモールド樹脂５もチクソ性の高いもの（チクソ比の大きいもの＝樹脂流れの少ない、盛り上がり性の良いもの）を採用していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のチップキャリア型の電子部品では、基板６上にモールド枠４を形成する必要があるので、枠形成のコストアップは避けられず、かつモールド枠４の分、チップキャリア型の電子部品寸法が大きくなってしまうという課題を有していた。
【０００６】
また、モールド枠４を使用しない場合では、スルーホール７を半導体素子１から遠ざける必要があるため、やはりチップキャリア型の電子部品寸法が大きくなってしまい、かつチクソ性の高いモールド樹脂５、すなわち流動性の悪いモールド材を採用する必要があるため、半導体素子１の近傍の間隙にモールド樹脂５が回り込み難くなって、モールド樹脂５の未充填部が発生し、チップキャリア型の電子部品の信頼性を低下させてしまうという問題を有していた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記問題を解決し、安価で、小型で信頼性の高いリードレスパッケージ型の電子部品を、またこの電子部品を製作するための電子部品素材および製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の電子部品は下記の手段を有することを特徴とする。ここで下記の基板上に載置された要素部品とは、半導体素子に代表される能動素子と、インダクタンス素子、容量素子等のいわゆる受動素子とを含む概念である。
【００１３】
本発明の電子部品は、スルーホール及び前記スルーホール内に形成された配線パターンが外縁に設けられた方形の基板と、前記配線パターンに電気的に接続された状態で前記基板の表面に載置された要素部品と、前記基板の前記要素部品が載置された前記表面側の前記スルーホール上に設けられた覆装部材と、前記要素部品及び前記覆装部材をモールドしたモールド樹脂と、を備えたリードレスパッケージ型の電子部品において、前記モールド樹脂の表面が平坦に形成されると共に、前記モールド樹脂の各側面が前記覆装部材の各側面と面一に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の電子部品において、基板と要素部品との間に、覆装部材と全く同一材料のパッドを、更に備えることが好ましい。
【００１５】
本発明の電子部品において、パッドには、覆装部材を表裏方向に貫通する貫通孔が形成されており、貫通孔には要素部品と基板の配線領域とを導通する導電性部材が内在されていることが、好ましい。
【００１６】
本発明の電子部品において、覆装部材が、粘着性のシート、ドライフィルム、ガラスエポキシ板、或いはセラミック板であることが、好ましい。
【００１７】
本発明の電子部品において、スルーホールが、基板の角部に設けられていることが、好ましい。
【００６１】
本発明の電子部品によれば、モールド樹脂の表面が平坦に形成されていることにより、全体の厚みを一定にすることができる。また、モールド樹脂の各側面が基板の各側面と面一に形成されていることにより、ダムなどによるスペースの無駄がなく、全体の平面形状を小さく形成することができる。
【００６２】
本発明の電子部品によれば、外部電極がスルーホールを軸方向に切断して成ることにより、例えば、外部電極にハンダなどを充填しておかなければ、外部電極をプローブピンの位置決め穴として用いることにより、電気的な検査が容易になる。
【００６３】
本発明の電子部品によれば、外部電極に、導電ペースト、或いはハンダ濡れ性を有する金属材料が充填されていることにより、取扱い性が良好になり、またマザーボードなどにハンダ付けする場合に、外部電極のマザーボード側下部にフィレットが形成され易くなり、ハンダ付け性を向上させることができる。また、モールド工程において、外部電極にモールド樹脂が流れ込むことがなく、製造が容易になると共に、従来のダムに相当する部材を省略することができ、かつ要素部品と外部電極とを近接して配置することができる。このため、製造コストを低減することができると共に、全体をコンパクトに形成することができる。しかも、チクソ性の低い、すなわち回り込みの良好なモールド材を用いることができる。
【００６４】
本発明の電子部品によれば、上記金属材料にハンダ、或いは金を用いることにより、マザーボードなどへのハンダ付け性を、より一層向上させることができる。
【００６５】
本発明の電子部品によれば、外部電極のモールド樹脂側の開口を閉塞する覆装部材を設け、且つこの覆装部材の側端面がモールド樹脂および基板の側面と面一に形成されていることにより、モールド工程において、外部電極にモールド樹脂が流れ込むことがなく、製造コストを低減することができると共に、全体をコンパクトに形成することができる。また、チクソ性の低いモールド材を用いることができる。
【００６６】
本発明の電子部品によれば、基板と要素部品との間に、覆装部材と全く同一のパッドを設けることにより、このパッドを位置決めの目標として要素部品を実装することができる。また、要素部品の端が覆装部材に載って、要素部品が傾いた状態で実装されるなどの不具合を防止することができる。
【００６７】
本発明の電子部品によれば、パッドに貫通孔を形成し、この貫通孔に導電性部材を内在させることにより、ダイパッドを必要とする要素部品において、要素部品とダイパッドとを導通して、同電位にすることができる。
【００６８】
本発明の電子部品によれば、覆装部材を粘着性のシート、ドライフィルム、ガラスエポキシ板、或いはセラミック板で構成することにより、加工および取付を容易に行うことができる。特に、ドライフィルムなどでは、基板の製造工程に用いるフォトプロセスを適用することができ、より一層加工および取付を容易に行うことができる。
【００６９】
本発明の電子部品によれば、外部電極が、基板の角部に設けられていることにより、基板のプリントパターンを分散して配置することができ、デッドスペースとなりがちな基板の角部を有効に利用することができる。このため、プリントパターンの適正化を図ることができると共に、デッドスペースがなくなる分、全体をコンパクトに形成することができる。
【０１０４】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係るチップキャリア型（リードレスパッケージ型）の電子部品の構造図である。図１（ｂ）は、チップキャリア型の電子部品を裏面側から見た裏面図である。また、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＣ−Ｃ’線断面図である。図１（ａ）に示すように、この電子部品は、予めハンダ９が充填されているスルーホール（外部電極）７の軸心付近を通る外形で切断された基板６上に、半導体素子１をダイアタッチすると共に、半導体素子１と基板６上に形成されている配線パターン３とをワイヤー２で電気的に接続して、構成されている。
【０１０５】
ここで、要素部品として半導体素子１を例に説明してゆくが、要素部品としては、半導体素子（ＩＣ，ＬＳＩ等）等の能動素子の他、インダクタンス素子、容量素子等のいわゆる受動素子でもよく、一般的に基板上に載置されたものが該当する。
【０１０６】
そして、この配線パターン３の一部が、ワイヤーボンディングのボンディングパッドとなる構造となっている。配線パターン３は、スルーホール（外部電極）７を経て接続用ランド８に続がっており、図外のマザーボードとは通常ハンダ付けで、スルーホール７および接続用ランド８を介して接続がとられる。この場合、スルーホール７の内部には、ハンダ９が充填されており、スルーホール（電子部品側面）のハンダフィレット（ハンダの裾びき）が形成し易くなっている。これにより、既知のように電子部品の信頼性を向上させることができると共に、電子部品の実装工程での外観検査性を向上させることができる。
【０１０７】
基板６は、通常はプリント基板であるが、セラミクス基板が用いられることもある。モールド樹脂５は後述する方法によって、基板６と同一外形に切断されている。半導体素子１のダイアタッチは、エポキシ接着剤、銀ペーストで行われることが多い。また、ワイヤー２は金線またはアルミ線が多く用いられ、既知のワイヤーボンディング法で結線される。基板６がプリント基板の場合には、配線パターン３及びスルーホール７の表面、内部とも銅箔上に金メッキされていることが多く、セラミクス基板の場合には、配線パターン３は銅、銀、タングステン系のペーストに金メッキされているか、金ペーストで形成されていることが多い。この場合、スルーホール７は，プリント基板と同様にメッキで形成された銅上にニッケル、金メッキされているか、上述の導電ペーストが充填されていてもよい。
【０１０８】
この場合、導電ペーストの材料としては、銅や銀、金等のいずれかが含有されたものを用いるとよい。特に基板６として有機基板を用いる場合には、焼成温度が低い点から導電ペーストの材料として銅を含有したものを用いることが好ましい。また銅粒子に銀メッキされている導電ペーストを用いることが特に好ましい。また導電ペーストの充填方法は、後述するハンダ９の場合の図２の説明と同様にスキージ２４にてスルーホール７内に充填した後、これを加熱硬化させることにより行われる。
【０１０９】
一方、ここでは、スルーホール７の内部にハンダ９を充填した例について述べたが、ハンダ濡れ性を有する金属材料であれば、例えば金等を充填してもよいし、導電ペーストを充填してもよい。
【０１１０】
次に、図２を参照して、図１の構造のチップキャリア型の電子部品の製造方法について説明する。図２（ａ）に示すように、予めチップキャリアの接続部にスルーホール７を形成した基板（基板素材）６を準備する。次に、スルーホール７に相当する小孔２２を開けたステンシル２３を、孔同士が重なるように位置合せし、基板６を受ける台上（図示せず）でクリームハンダ２１をスキージ２４で印刷する。この時、ステンシル２３の孔径をスルーホール７の孔径と等しいか若干小さくしたり、スキージ２４の移動速度、押圧をコントロールすることによって、クリームハンダ２１がスルーホール７内部のみに挿入されるようにしておけば、後にハンダ９を溶融させてもスルーホール７内部のみにハンダ９を充填することができる。ステンシル２３は、一般的に１００〜２００μｍの厚さを有しているが、スルーホール７の体積によって埋めるべきハンダ９の量が決定され、ステンシル２３の厚さ、孔径も決定される。
【０１１１】
ハンダ９の塗布方法としては、上述した以外にも表面実装に用いられる他の既知の方法、例えばディスペンサによる方法を用いることができる。次に、基板６のスルーホール７をリフロー炉、ホットエア、赤外線などで加熱し、クリームハンダ２１を溶融させ、ハンダ９がスルーホール７に充填された状態とする。そして、必要に応じ、これを洗浄して、クリームハンダ２１中に含まれていたフラックスを除去する。
【０１１２】
なお、予め基板６の片側または両側に、レジスト、ドライフィルム等によりスルーホール７の部分のみ開口したマスクを形成し、この基板６にクリームハンダ２１を印刷すれば、ハンダ９を、より確実にスルーホール７のみに充填することができる。そして、ハンダ９の充填後またはハンダ９の溶融後に、レジスト、ドライフィルム等を除去すればよい。また、この方法であれば、ステンシル２３を用いなくとも、クリームハンダ２１を直接、基板６の上に置いてスキージ２４でこすり付ければ、スルーホール７のみにクリームハンダ２１を充填することもできる。
【０１１３】
その後、図２（ｂ）に示すように、半導体素子１をダイアタッチすると共に、ダイアタッチした半導体素子１と基板６上に形成した配線パターン３とを、ワイヤー２で電気的に接続する。さらに、図２（ｃ）に示すように、モールド樹脂５を基板上にポッティング（塗布）するが、このときスルーホール７にはハンダ９が充填されているため、モールド樹脂５は、スルーホール７に流れ込むことがなく、基板６の裏面にしみ出すことがない。もちろん、スルーホール７を逃げたような構造の高価な金型を必要とするトランスファーモールドでなくとも、金型を必要としない上述のポッティングモールドで十分である。また例えトランスファーモールドを用いるとしても、スルーホール７はハンダ９で充填されているために、スルーホール７を逃げる構造を採らなくともよく、スルーホール７をも含め一度にモールドすることも可能である。
【０１１４】
ポッティングモールドの場合には、基板６の周縁部を多少広めに設計するか、基板６の周縁部にダムを設けておけば、モールド樹脂５はチクソ性の高いモールド材でなくても良い。このため、半導体素子１廻りの間隙にモールド樹脂５が良好に回り込むので、モールド樹脂５の未充填部は発生せず、信頼性を向上させることができる。なお、モールド樹脂５の塗布工程では真空脱泡を併用すると、未充填部の発生を完全に防止することができる。また、モールド樹脂５の塗布工程直前に、酸素、アルゴン等のプラズマにより、基板６の表面や半導体素子１の表面を活性化しておけば、モールド樹脂５の密着性はより良好になり、電子部品の信頼性はさらに向上する。
【０１１５】
次に、モールド樹脂５を、加熱、紫外線照射或いは湿度中放置などの硬化方法を用いて硬化させる。以上の工程により、電子部品素材が形成される。電子部品素材は、スルーホール７を作り込んだ大きな基板（基板素材）６に、複数の半導体素子１を実装し、これにモールド樹脂５を塗布して、構成されている。すなわち、スルーホール７を共有する電子部品要素が、基板６上に作り込まれた構造になっている。この場合、同図のように、電子部品要素を２個或いは１個など小数作り込むようにしてもよいが、マトリクス状に多数作り込むことが、好ましい。
【０１１６】
最後に、図２（ｃ）に示すように、チップキャリア型の電子部品の外形であるスルーホール７の部分、すなわちスルーホール７のほぼ軸心を通る仮想線に沿って、電子部品素材をダイシングブレード２０で切断し、電子部品単体とする。最後の切断工程は、ダイシングによらなくても基板６を割るブレーキングの工程によってもよい。この場合は、スルーホール７のほぼ軸心を通る仮想線に沿って、基板６に予めＶ溝、ミシン目などを形成しておく。
【０１１７】
上述したように、一枚の基板６から多数個の電子部品を取る構造としてもよいが、その場合、隣合う電子部品のスルーホール７の位置が一致すれば、スルーホール７は隣合う電子部品と共用することが、好ましい。しかし、ダイシングブレード２０が厚いためにスルーホール７が切断時に潰れてしまうような場合には、スルーホール７の軸心からわずかに外れた位置で切断し、切断された片側のみを生かすようにする（図１３参照）。
【０１１８】
次に、図３を参照して、図１の構造のチップキャリア型の電子部品の別の製造方法について説明する。図３（ａ）に示すように、予めチップキャリアの接続部にスルーホール７を形成した基板６を準備し、この基板６のスルーホール７の開口部付近のみに、フラックス塗布装置（図示せず）でフラックスを塗布する。次に、基板６を、溶融ハンダ３１の液面に近接するように臨ませ、これにスルーホール７に対応して設けたノズル等からハンダ噴流３０を噴出させて、スルーホール７の開口部に溶融ハンダ３１を接触させる。この場合、スルーホール７の径が０．５ｍｍ程度以下であれば、毛細管現象により、スルーホール７の内部のみにハンダ９を充填することができる。
【０１１９】
なお、ハンダ噴流３０の当たる基板６面、もしくは基板６両面にレジスト、ドライフィルム等によるスルーホール７のみ開口したマスクを形成しておけば、ハンダ９をスルーホール７のみに正確に充填することができる。そして、ハンダ９の充填後、レジスト、ドライフィルム等を除去する。このような製造方法をとれば、ハンダ槽の中に基板６をそのまま浸漬しても、スルーホール７のみにハンダ９を充填することができる。また、ソルダーレジストを用い、ハンダ９が必要以上に広がらないようにすることによっても、ハンダ９をスルーホール７のみに正確に充填することができる。かかる場合には、必要に応じて洗浄し、フラックスを除去する。
【０１２０】
その後の工程は、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示されるように、上述の図２で説明した工程と同一である。図３（ｂ）、（ｃ）では、基板６の裏面の接続用ランド８をレジスト、ドライフィルム等でマスクしていないので、スルーホール７と共に接続用ランド８にもハンダ９が供給されることになる。この様に、予め接続用ランド８にもハンダ９を供給しておけば、後に、切り出した電子部品をマザーボードにハンダ付けするときに、そのハンダ付け性を向上させることができる。その他、接続用ランド８へのハンダ９の供給は、図２で説明したクリームハンダ２１の印刷と同時に行なってもよいし、後述するスルーホール７のメッキと同時に行なってもよい。
【０１２１】
なお、図２、図３に示す方法の他、予めスルーホール７を、部分的にハンダ、金等のメッキで塞いでも良いし、導電ペーストで塞いでも良い。しかし、一般的にマザーボードとは、ハンダ付けで接続が行われるので、接続部であるスルーホール７に充填する金属材料は、酸化し難く、ハンダ濡れ性の良いものが望ましい。具体的には、導電ペーストとしては、銅ペーストよりも金ペーストのほうが好ましい。
【０１２２】
さらに、本発明の他の実施例について説明する。図４は本発明による他のチップキャリア型の電子部品の構造図である。図４（ｂ）は、チップキャリア型の電子部品を裏面側から見た裏面図である。また、図４（ａ）は、図４（ｂ）のＢ−Ｂ’線断面図である。図４に示すように、この電子部品は、図１の電子部品のスルーホール（外部電極）７にハンダ９が充填されて無いだけで、その他の構造は図１と同様である。ハンダ９がスルーホール７に充填されて無い分、構造も簡単になり、コストも上昇しない。また、スルーホール７に充填されている金属材料がないので、後工程である電子部品の電気検査時に、スルーホール７が検査用のプローブピンの位置決め穴として利用でき、確実に導通を図ることができる。
【０１２３】
次に、図５を参照して、図４に示すチップキャリア型の電子部品の製造方法について説明する。図５（ａ）において、予めチップキャリアの接続部にスルーホール７を形成した基板６を準備すると共に、この基板６の裏面全域に、粘着シート４０を貼っておく。粘着シート４０は空気を通さないものであればどんなものでも良いが、半導体素子１のダイシング工程に使用されるものが、不純物も少ないので信頼性がある。また、粘着シート４０は、粘着性を保持し続けるものでもよいが、後工程で剥離し易い、既知の紫外線や熱で粘着性が低下する粘着シートが、好ましい。そして、この状態で、図５（ｂ）に示すように、半導体素子１をダイアタッチすると共に、この半導体素子１と基板６上に形成した配線パターン３とを、ワイヤー２で電気的に接続する。
【０１２４】
ここで、モールド樹脂５を基板６上にポッティングするが、このとき基板６の裏面側に開口したスルーホール７の開口部を粘着シート４０で塞いだ状態で、モールド樹脂５を塗布することになる。このため、スルーホール７内に空気が封じ込まれ、粘性流体であるモールド樹脂５のスルーホール７への流入が阻止される。したがって、特別に蓋部材などを設けなくても、モールド樹脂５がスルーホール７内に流入することはない。特に実験結果は示さないが、一般的に用いられる粘度が２００００〜５００００センチポイズのモールド樹脂５の場合、直径０．５ｍｍ以下のスルーホール７で、上記効果が確認されている。直径０．５ｍｍ以上のスルーホール７でもモールド樹脂５の粘度を高くすることによって、上記効果を得ることができる。
【０１２５】
この状態で、モールド樹脂５を硬化させた後、図５（ｃ）に示すように、粘着シート４０を引き剥がし、最後にこれをスルーホール（仮想線）７に沿って、ダイシングブレード２０で切断を行い、電子部品単体とする。粘着シート４０は前述したように、熱などで粘着力が低下するシートである方が引き剥がし易く、望ましい。モールドの方法は、金型の不要なポッティングモールドでよく、チクソ性も通常のものが使用できるのは、上述の図２における説明と同様である。但し、この様な製造方法でモールド後真空脱泡すると、スルーホール７内部までモールド樹脂５が侵入するおそれがあるため、モールド樹脂５中の気泡を取り除く意味で、モールド前にモールド樹脂５真空脱泡するのに止めておく必要がある。
【０１２６】
以上ような製造方法を採ることにより、切り出した電子部品の側面には、金メッキを施したスルーホール（外部電極）７が露出し、マザーボードとの接続時にはこのスルーホール７にハンダフィレットが形成し易くなり、電子部品のハンダ付け性を向上させることができる。セラミックス基板の場合でも、中空のスルーホール７の場合には、上述のプリント基板と同様である。また、導電ペーストが充填されている場合は、図１で説明した構造と同一となる。
【０１２７】
次に、図６に基づいて、図４の構造のチップキャリア型の電子部品の別の製造方法について説明する。図６（ａ）に示すように、予めチップキャリアの接続部にスルーホール７を形成した基板６を用意し、この基板６上に半導体素子１をダイアタッチすると共に、この半導体素子１を基板６上に形成されている配線パターン３とワイヤー２で電気的に接続する。その後、図６（ｂ）に示すように、シリコーンゴム５０を基板６の裏面に押しつけてスルーホール７を塞ぎ、モールド樹脂５をポッティングして、そのまま硬化させる。スルーホール７内にモールド樹脂５が流入しないのは、前述の粘着シート４０を用いた場合と同様の原理である。その後の工程は、図６（ｃ）に示すように、上述の図５で説明した工程と同一である。
【０１２８】
なお、スルーホール７とシリコーンゴム５０との密着性を向上させ、スルーホール７中の空気をより確実に保持するために、予めシリコーンゴム５０のスルーホール７との接触部分及び接続用ランド８との接触部分を、これらの凸形状と相補的な凹形状に形成しておいてもよいし、シリコーンゴム５０の表面に、スルーホール７の内部を塞ぐピン状の突起を形成しておいてもよい。
【０１２９】
また、スルーホール７にモールド樹脂５を流入させないように、既知の基板製造法であるスルーホール７への樹脂穴埋め法でスルーホール７を塞いでおき、ダイシング工程後、塞いだ樹脂を取り除くようにしてもよい。この場合、一般的には、アルカリ性の水溶液に溶解する樹脂を用い、ダイシング工程後、アルカリ性の水溶液でこの樹脂を洗い流すようにして除去する。
【０１３０】
さらに、本発明の他の実施例について説明する。図７は本発明による他のチップキャリア型の電子部品の構造図である。図７（ｂ）は、チップキャリア型の電子部品を裏面側から見た裏面図である。また、図７（ａ）は、図７（ｂ）のＤ−Ｄ’線断面図である。図７に示すように、この電子部品は、予めスルーホール覆装部材７０がスルーホール（外部電極）７上に載置され、スルーホール７の軸心付近を通る外形で切断された基板６上に、半導体素子１をダイアタッチすると共に、半導体素子１と基板６上に形成されている配線パターン３とをワイヤー２で電気的に接続して、構成されている。
【０１３１】
スルーホール覆装部材７０は、スルーホール７上にのみ設けられており、粘着性を有するシート、例えば基板製造工程で使用されるドライフィルム、ガラスエポキシ板、セラミックス板などで構成されている。この場合、これらスルーホール覆装部材７０は、スルーホール７上に載置されるように型などで打ち抜いて成形し、これを基板６に貼り付けるようにすればよい。もちろん、ドライフィルムの場合には、基板６全面に貼り合わせておいて、従来の基板製造技術と同様のフォトプロセスで、必要とするスルーホール７の部分のみ残すようにする。
【０１３２】
また、ガラスエポキシ板はすでに形成されているものを、接着剤で基板６に貼り合わせてもよいし、未形成のガラスエポキシのプリプレグを予め必要な形に型で抜く等で成形し、位置合わせ後、基板６に加熱、圧着してもよい。さらに、基板６がセラミックスの場合には、未焼結のグリーンシートを予め必要な形に型で抜くなどして成形し、位置合わせ後、グリーンシートを基板６と共に加熱、加圧し、基板６にグリーンシートを焼結させてもよい。なお、スルーホール覆装部材７０以外の部分の基本構造は、図１および図４の電子部品と同様である。
【０１３３】
さらに、本発明の他の実施例について説明する。図８は本発明による他のチップキャリア型の電子部品の構造図である。図８（ｂ）は、チップキャリア型の電子部品を裏面側から見た裏面図である。また、図８（ａ）は、図８（ｂ）のＥ−Ｅ’線断面図である。図８に示すように、この電子部品では、スルーホール覆装部材７０が、スルーホール（外部電極）７の部分のみならず、半導体素子１と基板６との間にも設けられている。すなわち、半導体素子１は基板６上に直接ではなく、スルーホール覆装部材（パッド）７０上にダイアタッチされている。その他の構造は図７と同様である。
【０１３４】
したがって、スルーホール覆装部材７０は、ワイヤー２が配線パターン３に接続されている部分のみ開口していればよく、スルーホール覆装部材７０として、粘着性を有するシート、ガラスエポキシ板、セラミックス板などを使用する場合、図７の構造と異なり、必ずしも高価な型で打抜き開口を形成する必要はなく、ドリルビットで加工したものでよい。しかも、半導体素子１の位置決めが容易になる。ゆえに、図８の構造を採用すれば図７の構造に比較して、スルーホール覆装部材７０の製作および半導体素子１の実装が容易となり、電子部品のコストを下げることができる。
【０１３５】
さらにまた、本発明の他の実施例について説明する。図９は本発明による他のチップキャリア型の電子部品の構造図である。図９（ｂ）は、チップキャリア型の電子部品を裏面側から見た裏面図である。また、図９（ａ）は、図９（ｂ）のチップキャリア型の電子部品をＦ−Ｆ’線断面図である。図９に示すように、この電子部品では、上述した図８の半導体素子１と基板６との間にあるスルーホール覆装部材（パッド）７０に、貫通孔７３が開けられており、この貫通孔７３に銀ペースト７２が充填されている。そして、この銀ペースト７２により、基板６上に形成されたダイパッド７１と半導体素子１の裏面とが電気的に接続されている。
【０１３６】
一般的にダイパッド７１は、ある固定電位に接続されていることが多く、図９の構造は、半導体素子１のダイの電位を固定しなければならない場合に有効な構造である。この場合ももちろん、スルーホール覆装部材７０はワイヤー２が配線パターン３に接続されている部分と、上記の貫通孔７３の部分のみが開口していればよいので、スルーホール覆装部材７０として、粘着性を有するシート、ガラスエポキシ板、セラミクス板などを使用する場合、図８の構造と同様に、ドリルビットで加工された安価なスルーホール覆装部材７０を貼り付けるようにすればよい。
【０１３７】
次に、図１０に基づいて、図７から図９に示す構造のチップキャリア型の電子部品の製造方法について説明する。図１０（ａ）に示すように、先ずチップキャリアの接続部にスルーホール７を形成した基板（基板素材）６を準備する。次に、スルーホール７上にスルーホール覆装部材７０を取り付ける。スルーホール覆装部材７０は、粘着性を有するシート、基板製造技術で使用されるドライフィルム、ガラスエポキシ板、セラミックス板などを、スルーホール７上のみに位置するように型など打ち抜いて成形し、これを基板６に貼り付けるようにすればよい。もちろん、ドライフィルムの場合は基板全面に貼り合わせておいて、従来の基板製造技術と同様のフォトプロセスで、スルーホール７の部分のみ残すようにしてもよい。
【０１３８】
図１０（ａ）に示すように、スルーホール覆装部材７０をスルーホール７の部分のみに設けてもよいし、これに加え図８および図９で説明したように、半導体素子１と基板６との間に、半導体素子１のパッドとして設けてもよい。その後、半導体素子１をダイアタッチし、ダイアタッチしたこの半導体素子１と基板６上に形成されている配線パターン３とを、ワイヤー２で電気的に接続する。さらに、図１０（ｂ）に示すように、モールド樹脂５を基板上にポッティング（塗布）するが、このときスルーホール７は、スルーホール覆装部材７０で覆われているので、モールド樹脂５は、スルーホール７に流入することがなく、基板裏面にしみ出すことがない。そして、最後に、図２（ｃ）と同様に、チップキャリア型の電子部品の外形であるスルーホール７の部分、すなわちスルーホール７のほぼ軸心を通る仮想線に沿って、電子部品素材をダイシングブレード２０で切断し、電子部品単体とする。
【０１３９】
さらに、図１１に基づいて、別の電子部品の製造方法について説明する。上記複数の実施例と同様に、半導体素子１をダイアタッチすると共に、ワイヤーボンディングし、さらに、モールド樹脂５を基板６上にポッティング（塗布）するが、この実施例では、図１１に示すように、モールド樹脂５を硬化させる際に、基板６に、基板６の平面度を保持する平面保持手段を取り付けるようにしている。平面保持手段は、基板６の裏面に当てがう平面保持板８０と、平面保持板８０および基板６を合わせて挟持する断面「コ」字状の挟持部材８１とで構成されており、基板６に着脱自在に装着される。この状態でモールド樹脂５は、使用するモールド材に合った方法で硬化させる。一般的には、モールド樹脂５は熱硬化型エポキシ系樹脂で構成されているため、恒温槽に入れて硬化させるようにする。
【０１４０】
ところで、一般的に、モールド樹脂５の熱膨張係数（よく使用される樹脂では、２〜３×１０−５／℃）は、基板の熱膨張係数（代表的な基板例としてＦＲ−４の場合、約１．５×１０−５／℃）に比較して大きく、さらにモールド樹脂５は数パーセントから数十パーセントの硬化収縮をする。従って、モールド樹脂５を塗布した基板６をそのまま硬化させると、基板６はモールド樹脂５を中心にして凹状に反ってしまう。しかし、基板６に上記の平面保持手段を取り付けた状態で、モールド樹脂５を硬化させると、モールド樹脂５の粘性成分による緩和現象（クリープ現象）により、基板（この状態では電子部品素材）６の反りの程度が緩和される。最終的に平面保持手段を取り去った基板６の反りは、極めて小さくなり、後工程であるダイシング、プロービング電気特性検査など、基板６の平面度が要求される工程では、有利に働く。なおかつ、最終製品である電子部品の反りも、当然小さくすることができる。
【０１４１】
さらにまた、モールド樹脂５を硬化させた後に、図１１に示すように、反った基板６に平面保持手段を取り付け、この状態で基板（電子部品素材）６を再度加熱し、更に徐冷するようにしても、基板６の反りは緩和される。これは、一般的にアニールと呼ばれる工程であるが、やはりモールド樹脂５の粘性成分による緩和現象（クリープ現象）によるためである。もちろん、基板６に平面保持手段を取り付けてモールド樹脂５を硬化させる工程と、平面保持手段を取り付けた状態でアニールする工程とを組み合わせれば、さらに基板６の反りを小さくすることができることは、いうまでもない。
【０１４２】
次に、本実施例の電子部品の製造方法において、有用なモールド樹脂の塗布方法について説明する。特に図示しないが、このモールド樹脂の塗布方法では、上記の基板に流し込む（塗布する）モールド樹脂の量を、その重量で管理している。すなわち、モールド樹脂を塗布する面積は、該当する基板により確定され、またモールド樹脂（熱硬化型エポキシ系樹脂）の比重は、ほぼ１．８である。したがって、塗布するモールド樹脂を重量で管理することにより、モールド樹脂の塗布厚を管理できることになる。そして、半導体素子等のモールドされる部品要素の体積を考慮すれば、モールド樹脂の塗布厚を精度良く管理することができる。例えば、０．４mmの基板に、０．８mm〜０．９mm厚の精度で、モールド樹脂を塗布することができ、モールドクラックが発生することがなく、かつ電子部品としての厚さを最低限にすることができる。
【０１４３】
さらに、このモールド樹脂の塗布方法では、モールド樹脂を塗布した基板を水平に保持して硬化させるようにしている。すなわち、基板を水平に保持する治具を用い、恒温漕内で基板を水平に保持した状態で、モールド樹脂を硬化させる。このようにすれば、電子部品素材のモールド樹脂の塗布厚を均一にすることができ、切り出した電子部品のモールド樹脂の塗布厚、ひいては電子部品の厚さを一定にすることができる。なお、上記のモールド樹脂の重量を測定する手段としては、電子天秤を始めとする各種の秤が考えられ、また上記の治具としては、水準器を備えた３点支持（高さ調整可能な３本の脚）の台が考えられる。
【０１４４】
次に、上述のいずれの電子部品の構造にも適用できる本発明の他の実施例について説明する。図１２は本発明による他のチップキャリア型の電子部品の基板構造図である。ここでは、２種類の基板構造を、相互に比較できるように重ねた図で説明する。図１２において、符号６１は、２種類の基板構造に共通する半導体素子のダイアタッチ部である。以下、基板６、配線パターン３、スルーホール７を一方の基板構造６２では実線で、他方の基板構造６３では二点鎖線で示す。実線が実施例の基板構造６２であり、基板６の四隅に、スルーホール７とワイヤーボンディングのボンディングパッドを兼ねた配線パターン３とが形成されている。また、二点鎖線が既知の基板構造６３であり、基板６の四辺に、スルーホール７と配線パターン３とが形成されている。
【０１４５】
特に、半導体素子１と配線パターン３とが４本以内の接続の場合、図１２に示すように、できる限り小型に、しかも定型サイズの電子部品に設計しようとすると、スルーホール７を基板６の辺の部分ではなく、基板６の四隅に形成した方が、デッドスペースになりがちな基板６の四隅を有効に活用するでき、基板サイズの小型化に有利になることが解る。ここで半導体素子１と配線パターン３とが３本以下の場合、前記スルーホール７は、基板４の四隅すべてを使用しなくてもよい。一方、この基板構造６２の電子部品を製造する場合には、後に切断線となる仮想線の交差部にスルーホール（スルーホール素材）７を作り込んだ基板（基板素材）６を準備して、電子部品素材を形成し、これを仮想線に沿って切断するようにする。
【０１４６】
同様に、図１３に基づいて、いずれのチップキャリア型の電子部品にも適用できる別の製造方法について説明する。なお、以下に説明する基板６の切断工程は、前述のように半導体素子１を実装しモールド樹脂５を塗布した後、行われる工程であるが、説明を分かりやすくするため、図面上では、半導体素子１やワイヤー２などを省略している。図１３（ａ）は、本発明におけるチップキャリア型の電子部品に使用される基板（基板素材）６の裏面図、図１３（ｂ）はその平面図である。
【０１４７】
図１３（ｂ）に示す符号７１はダイパッドであり、ここに半導体素子１がダイアタッチされる。半導体素子１と、配線パターン３とが接続され、さらにスルーホール７で基板６の裏面に接続されている。図中の破線は、フルダイシングライン（仮想線）９１であり、最終的にこのライン９１で囲まれる領域がチップキャリア型電子部品の外形となる。もちろん実際の工程では、基板６の表面はモールド樹脂５が全面に塗布されており、図１３（ｂ）の配線パターン３、スルーホール７等は見えない。また、図１３（ａ）の基板６裏面は、ダイシング前においては実装前後で外観上の変化はない。
【０１４８】
図１３（ａ）に示すように、基板６の裏面の周縁部には、各スルーホール７に連なるメッキリード９２が設けられており、このメッキリード９２により、基板６の表面の配線パターン３及びスルーホール７、および基板６の裏面の接続用ランド８上に電気メッキが施される。このため、メッキリード９２により、全スルーホール７、それに続がる配線パターン３、さらには半導体素子１の外部結線部分が、全て電気的に短絡している。
【０１４９】
したがって、メッキが施された後は、この短絡状態を解消するために、実施例では、メッキリード９２をハーフダイシングライン９０で切断するようにしている。ハーフダイシングは、少なくともメッキリード９２の厚さ以上、モールドを含む電子部品の総厚以下で行われる。この場合、後のフルダイシング工程でチップキャリア型電子部品がバラバラにならないように、モールド後の基板６表面に粘着性を有するシートを貼ってから行うのが望ましい。このハーフダイシング工程でメッキリード９２が切断されるので、全スルーホール７、それに続がる配線パターン３、さらには半導体素子１の外部結線部分は、全て電気的な短絡は取り除かれ、スルーホール７から半導体素子１までは、最終的なチップキャリア型電子部品と同様に、電気的に独立した電子部品要素となる。これにより、スルーホール７にピンプローブを立てるようにして、基板６裏面から半導体素子１の電気的な検査を行うことができる。検査が終了してから、最終的なチップキャリア型電子部品の外形にフルダイシングライン９１で切断する。
【０１５０】
このようにすることで、基板外形状態でチップキャリア型電子部品の検査を行うことができるので、電子部品単体で行うより検査時の取扱い性、位置決め性が大幅に向上する。また、ハーフダイシングライン９０とフルダイシングライン９１は重なっていてもよい。すなわち、ハーフダイシングを最終的なチップキャリア型電子部品外形位置で行い、部品検査後同じ位置でフルダイシングを行い、最終的なチップキャリア型電子部品に仕上げても効果は変わらない。
【０１５１】
さらに、ハーフダイシングを省略して、上記のフルダイシングライン９１で、直接フルダイシングを行い、最終的なチップキャリア型電子部品としてもよい。この場合も、基板６表面に粘着性を有するシートを貼ってから行う。これにより、フルダイシングされた電子部品がバラバラにならず、かつメッキリード９２も切断されるので、基板外形状態でチップキャリア型電子部品の検査を行うことができる。
【０１５２】
なお、図示しないが、メッキリード９２を基板６の表裏両面に形成するようにしてもよい。かかる場合には、メッキ電流の局在化が抑制され、メッキ厚を均一にすることができる。そして、この場合には、上記のように直接フルダイシングを行うことが、好ましい。
【０１５３】
以上述べてきた実施例中では、半導体素子をいわゆるワイヤーボンディング法で基板に搭載する方法について説明してきたが、ＴＡＢ法、フリップチップ法等、他の既知の方法で搭載しても、もちろん構わない。特にフェースダウン方式によるフリップチップ実装にて行う場合には、ワイヤを引き回す領域に相当する面積分が省略可能であり、より小型化が図れることはいうまでもない。さらに、上記の実施例中では、半導体素子をチップキャリア型電子部品に搭載する場合について述べてきたが、搭載される部品は半導体素子に限らず、キャパシター、インダクター等他のどんな要素部品でも構わない。また、実施例中の基板には、単一の要素部品のみならず複数の要素部品が搭載されていても良い。もちろん、いわゆるＭＣＭ（マルチチップモジュール）を搭載するパッケージとしても、使用することができる。
【０１５４】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【０１５５】
請求項１の電子部品によれば、モールド樹脂の表面が平坦に形成されているため、全体の厚みを一定に且つ薄くすることができる。また、ダムが無いない分、構造が単純で且つ平面形状を小さくすることができる。さらに、スルーホールを利用して、電気的な検査を容易にすることができる。このため、安価で且つ小型に製作することができる。一方、スルーホールにハンダ濡れ性を有する金属材料を充填することにより、ダムが不要となると共に、ハンダ付け性を向上させることができ、小型化および信頼性の向上を図ることができる。同様に、スルーホールの開口部を閉塞する覆装部材を設けることにより、小型化を達成することができる。さらに、スリーホールを基板の角部に設けることにより、小型化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る電子部品の構造図である。
【図２】本発明の図１の実施例に対応する製造方法の説明図である。
【図３】本発明の図１の実施例に対応する他の製造方法の説明図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る電子部品の構造図である。
【図５】本発明の図４の実施例に対応する製造方法の説明図である。
【図６】本発明の図４の実施例に対応する他の製造方法の説明図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る電子部品の構造図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る電子部品の構造図である。
【図９】本発明の他の実施例に係る電子部品の構造図である。
【図１０】本発明の図７、図８および図９の実施例に対応する製造方法の説明図である。
【図１１】本発明の一実施例に係る電子部品の製造方法の説明図である。
【図１２】本発明の一実施例に係る電子部品の基板構造図である。
【図１３】本発明の一実施例に係る電子部品の製造方法の説明図である。
【図１４】従来の電子部品の構造図である。
【符号の説明】
１ 半導体素子
２ ワイヤー
３ 配線パターン
４ モールド枠
５ モールド樹脂
６ 基板
７ スルーホール（外部電極）
８ 接続用ランド
９ ハンダ
２０ ダイシングブレード
２１ クリームハンダ
２２ 小孔
２３ ステンシル
２４ スキージ
３０ ハンダ噴流
３１ 溶融ハンダ
４０ 粘着シート
５０ シリコーンゴム
６１ ダイヤタッチ部
６２ 実線の基板構造
６３ 二点鎖線の基板構造
７０ スルーホール覆面部材
７１ ダイパッド
７２ 銀ペースト
７３ 貫通孔
８０ 平面保持板
８１ 挟持部材
９０ ハーフダイシングライン
９１ フルダイシングライン
９２ メッキリード

Claims (8)

  1. スルーホール及び前記スルーホール内に形成された配線パターンが外縁に設けられた方形の基板と、
    前記配線パターンに電気的に接続された状態で前記基板の表面に載置された要素部品と、
    前記基板の前記要素部品が載置された前記表面側の前記スルーホール上に設けられた覆装部材と、
    前記要素部品及び前記覆装部材をモールドしたモールド樹脂と、
    を備えたリードレスパッケージ型の電子部品において、
    前記モールド樹脂の表面が平坦に形成されると共に、前記モールド樹脂の各側面が前記覆装部材の各側面と面一に形成されていることを特徴とする電子部品。
  2. 前記基板と前記要素部品との間に、前記覆装部材と全く同一材料のパッドを、更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
  3. 前記パッドには、当該覆装部材を表裏方向に貫通する貫通孔が形成されており、当該貫通孔には、前記要素部品と前記基板の配線領域とを導通する導電性部材が内在されていることを特徴とする請求項２に記載の電子部品。
  4. 前記覆装部材が、粘着性のシートであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子部品。
  5. 前記覆装部材が、ドライフィルムであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子部品。
  6. 前記覆装部材が、ガラスエポキシ板であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子部品。
  7. 前記覆装部材が、セラミック板であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子部品。
  8. 前記スルーホールが、前記基板の角部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子部品。
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