[go: up one dir, main page]

JP4610426B2 - 回路装置の製造方法 - Google Patents

回路装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4610426B2
JP4610426B2 JP2005189223A JP2005189223A JP4610426B2 JP 4610426 B2 JP4610426 B2 JP 4610426B2 JP 2005189223 A JP2005189223 A JP 2005189223A JP 2005189223 A JP2005189223 A JP 2005189223A JP 4610426 B2 JP4610426 B2 JP 4610426B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit board
lead
circuit
conductive pattern
leads
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005189223A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007012731A (ja
Inventor
則明 坂本
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2005189223A priority Critical patent/JP4610426B2/ja
Publication of JP2007012731A publication Critical patent/JP2007012731A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4610426B2 publication Critical patent/JP4610426B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the groups H01L21/18 - H01L21/326 or H10D48/04 - H10D48/07 e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/565Moulds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124Aluminium (Al) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19105Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107Disposition of discrete passive components off-chip wires
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/30107Inductance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Description

本発明は回路装置およびその製造方法に関し、特に、回路基板の表面に導電パターンおよび回路素子から成る電気回路が形成された回路装置およびその製造方法に関するものである。
図10を参照して、従来の混成集積回路装置100の構成を説明する(下記特許文献1を参照)。矩形の基板101の表面には、絶縁層102を介して導電パターン103が形成されている。導電パターン103の所望の箇所に回路素子105が固着されて、所定の電気回路が形成される。ここでは、回路素子として半導体素子およびチップ素子が、導電パターン103に接続されている。リード104は、基板101の周辺部に形成された導電パターン103から成るパッド109に接続され、外部端子として機能している。封止樹脂108は、基板101の表面に形成された電気回路を封止する機能を有する。
封止樹脂108の構造は、2通りの構造がある。第1の構造は、基板101の裏面を露出させて封止樹脂108を形成する方法である。この構造によると、外部に露出する基板101を介して、良好な放熱を行うことができる。第2の構造は、基板101の裏面を含めて全体が被覆されるように封止樹脂108を形成する方法である。この構造によると、基板101の耐圧性および耐湿性を確保することができる。特に、基板101が接地電位に接続される場合は、上述した第2の構造が適用され、基板101は外部と絶縁される。
基板接続部110は、金属から成る基板101と、導電パターン103とを電気的に接続する部位である。基板接続部110では、絶縁層102が部分的に除去され、基板101の表面が露出している。更に、露出する部分の基板101と導電パターン103とは、金属細線107により接続されている。このように基板101と導電パターン103とを電気的に接続することで、導電パターン103と基板101とを同電位にすることができるので、両者の間に発生する寄生容量を低減させることができる。
特開平5−102645号公報
しかしながら、上述した混成集積回路装置100では、リード104の裏面は、半田等の導電性の接着剤によりパッド109に固着されていたが、この接着剤による固着力が充分でなく、熱応力等の外力によりリード104がパッド109から剥離してしまう問題があった。
更に、上述した混成集積回路装置100では、基板101と導電パターン103とを電気的に接続するために、絶縁層102を貫通して基板接続部110を設ける必要があった。更には、パッド109から基板接続部110まで、導電パターン103を引き回す必要があった。これらのことから、装置全体の構成が複雑化し、製造コストも高くなってしまう問題があった。
本発明は、上述した問題を鑑みてなされ、本発明の主な目的は、回路基板とリードの固着強度が向上された回路装置およびその製造方法を提供することにある。
本発明の回路装置は、導電材料から成り表面が絶縁層により被覆された回路基板と、前記絶縁層の表面に形成された導電パターンと、前記導電パターンに電気的に接続された回路素子と、前記導電パターンから成るパッドに接続されたリードとを具備し、少なくとも1つの前記リードを、前記回路基板を厚み方向に部分的に突出させた突起部に接続することを特徴とする。
本発明の回路装置の製造方法は、導電材料から成る回路基板の表面に導電パターンおよび回路素子から成る電気回路を形成し、前記導電パターンから成るパッドにリードを固着し、少なくとも1つの前記リードと前記回路基板とを電気的に接続する回路装置の製造方法に於いて、前記回路基板を部分的に厚み方向に突出させた突起部を設け、前記突起部に前記リードをかしめて前記リードと前記回路基板とを接続することを特徴とする。
更に、本発明の回路装置の製造方法は、回路基板の載置領域を囲むように配置された複数個のリードを有するリードフレームを用意する工程と、導電パターン、前記導電パターンから成るパッドおよび前記導電パターンと接続された回路素子が表面に形成され且つ厚み方向に突出する突起部が設けられた回路基板を用意する工程と、前記回路基板の前記突起部に少なくとも2つの前記リードをかしめることで、前記回路基板を前記リードフレームに固定し、前記回路基板上の前記パッドと前記リードとを電気的に接続する工程と、前記突起部を介して前記回路基板を前記リードフレームに対して固定した状態で、前記回路基板の少なくとも表面を絶縁性樹脂により封止する工程とを具備することを特徴とする。
更に、本発明の回路装置の製造方法は、吊りリードにより外枠と連結されたランドと、前記ランドを囲むように一端が配置された複数個のリードとを有するリードフレームを用意する工程と、導電パターン、前記導電パターンから成るパッドおよび前記導電パターンと接続された回路素子が表面に形成された回路基板を前記ランドに載置する工程と、少なくとも2つの前記リードを、前記回路基板を厚み方向に部分的に突出して設けた突起部にかしめる工程と、前記回路基板の周辺部に対応する領域の前記吊りリードを部分的に除去する工程と、前記突起部を介して前記回路基板を前記リードフレームに対して固定した状態で、前記回路基板の少なくとも表面を絶縁性樹脂により封止する工程とを具備することを特徴とする。
本発明によれば、回路基板を部分的に突出させた突起部にリードをかしめることで、リードを回路基板に固定することができる。従って、両者の接合強度が非常に強いので、リードの回路基板からの剥離が防止されている。
更に、突起部を介して回路基板11を接地電位に接続することができるので、上記したような基板接続部を別途に設ける必要が無い。また、基板接続部まで導電パターンを引き回す必要も無いので、回路基板の表面に形成される導電パターンの構成を簡素化することができる。
本発明の回路装置の製造方法によれば、回路基板を部分的に突出させた突起部にリードをかしめることにより、リードと回路基板とを機械的に結合させることができる。このことから、リードが多数個形成されたリードフレームを用いて回路装置を製造する場合は、回路基板の突起部にかしめられたリードを介して、回路基板をリードフレームに固定することができる。従って、回路基板をリードフレームに連結するための手段を別途に形成する必要が無いので、リードフレームの構成を簡素化できる。
<第1の実施の形態>
本形態では、回路装置の一例として混成集積回路装置10の構造を説明する。
図1を参照して、本発明の混成集積回路装置10の構成を説明する。図1(A)は混成集積回路装置10を斜め上方から見た斜視図である。図1(B)は図1(A)のB−B’線に於ける断面図である。図1(C)はリード25Aが回路基板11に固定される固定部18の斜視図である。
図1(A)および図1(B)を参照して、矩形の回路基板11の表面には、第1の絶縁層12Aが形成されている。そして、第1の絶縁層12Aの表面に形成された導電パターン13の所定の箇所には、半田や導電性ペーストを介して、半導体素子15Aおよびチップ素子15Bが電気的に接続されている。回路基板11の表面に形成された導電パターン13、半導体素子15Aおよびチップ素子15Bは、封止樹脂14により被覆されている。
回路基板11は、アルミニウム(Al)や銅(Cu)等の金属を主材料とする金属基板である。回路基板11の具体的な大きさは、例えば、縦×横×厚さ=30mm×15mm×0.5mm程度である。回路基板11の材料としては銅が好適である。銅を主材料とする回路基板11は、厚みが0.5mm程度に薄くても温度変化等による反りが小さく、且つ機械的強度も十分である。また、回路基板11としてアルミニウムより成る基板を採用した場合は、回路基板11の両主面はアルマイト処理される。
回路基板11の材料として銅を採用することにより、回路基板11上に形成された導電パターン13の表面に、金メッキ膜や銀メッキ膜を容易に形成することができる。この理由は、導電パターン13の表面に金メッキ膜や銀メッキ膜を形成するために、メッキ処理を行う電解溶液中に回路基板11を浸漬しても、銅から成る回路基板11は溶解しないからである。一方、アルミニウムから成る基板を、金メッキ処理を行う電解溶液に浸漬すると、アルミニウムが電解溶液中に溶解して、電解溶液を汚染してしまう恐れがある。従って、アルミニウムから成る回路基板11に、金メッキ処理を行う場合には、アルミニウムの露出面を樹脂膜等により保護する必要がある。
第1の絶縁層12Aは、回路基板11の上面全域を覆うように形成されている。第1の絶縁層12Aは、AL等のフィラーが高充填されたエポキシ樹脂等から成る。このことにより、内蔵される回路素子から発生した熱を、回路基板11を介して積極的に外部に放出することができる。第1の絶縁層12Aの具体的な厚みは、例えば50μm程度である。この厚みの絶縁層12により、4KVの耐圧(絶縁破壊耐圧)を確保することができる。
第2の絶縁層12Bは、回路基板11の裏面を覆うように形成されている。第2の絶縁層12Bの組成および厚さは、第1の絶縁層12Aと同様でよい。回路基板11の裏面を第2の絶縁層12Bにて被覆することで、回路基板11の裏面の耐圧性を確保することができる。ここで、回路基板11の裏面の絶縁が必要で無ければ、第2の絶縁層12Bを省いて混成集積回路装置10が構成されても良い。
導電パターン13は銅等の金属から成り、所定の電気回路が形成されるように第1の絶縁層12Aの表面に形成される。また、リード25が導出する辺に、導電パターン13からなるパッド13Aが形成される。ここでは単層の導電パターン13が図示されているが、絶縁層を介して積層された多層の導電パターン13が回路基板11の上面に形成されても良い。
パッド13Aは導電パターン13から成り、リード25と電気的に接続される部位である。ここでは、図1(B)を参照して、回路基板11に設けた突起部31を囲むリング状のパッド13Aが形成される。また、金属細線(不図示)が接続されるパッド13Aは、矩形状に形成される。
半導体素子15Aおよびチップ素子15Bから成る回路素子は、導電パターン13の所定の箇所に固着されている。半導体素子15Aとしては、トランジスタ、LSIチップ、ダイオード等が採用される。ここでは、半導体素子15Aと導電パターン13とは、金属細線17を介して接続される。チップ素子15Bとしては、チップ抵抗、チップコンデンサ、インダクタンス、サーミスタ、アンテナ、発振器など、両端に電極部を有する素子が採用される。更にまた、樹脂封止型のパッケージ等も、回路素子として導電パターン13に固着することができる。
リード25は、一端が回路基板11上のパッド13Aと電気的に接続され、他端が封止樹脂14から外部に導出している。リード25は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)またはFe−Niの合金等などを主成分とした金属から成る。
ここでは、回路基板11の対向する2つの側辺に沿って設けたパッド13Aにリード25を接続している。しかしながら、回路基板11の1つの側辺または4つの側辺に沿ってパッド13Aを設けて、このパッド13Aにリード25を接続しても良い。
封止樹脂14は、熱硬化性樹脂を用いるトランスファーモールドまたは熱可塑性樹脂を用いるインジェクションモールドにより形成される。図1(B)では、封止樹脂14により、導電パターン13、半導体素子15A、チップ素子15B、金属細線17が封止されている。図では回路基板11の裏面も含む回路基板11全体が封止樹脂14により被覆されているが、回路基板11の裏面を封止樹脂14から露出させても良い。
図1(B)および図1(C)を参照して、リード25Aが回路基板11に接続される固定部18を説明する。固定部18では、突起部31にリード25Aをかしめることで、回路基板11にリード25Aが接続されている。
突起部31は、回路基板11を裏面から半抜き加工することにより、回路装置11を部分的に上方に突出させて形成されている。そして、リング状に形成されたリード25Aの先端部は、突起部31を囲むように回路基板11上に載置されている。更に、押圧変形された突起部31の上部により、リング状のリード25Aの先端部がかしめられている。また、突起部31とリード25との接続をより確実にするために、固定部18に半田等の導電性材料を塗布しても良い。突起部31の形状は、円柱状でも良いし角柱状でも良い。
固定部18に於いて、リード25Aは突起部31に電気的に接続されている。具体的には、打ち抜き加工により形成される突起部31の側面は金属が露出しているので、突起部31の側面にリード25Aが当接することにより、リード25Aは突起部31に電気的に接続される。また、突起部31は回路基板11の一部分であるので、この構成によりリード25Aと回路基板11とは電気的に接続される。上記したように、突起部31とリード25Aとの接続部に半田等の導電性接着剤を塗布すると、両者の電気的接続の信頼性を向上することができる。
固定部18では、リード25Aの裏面はパッド13Aの上面に当接しており、両者は電気的に接続されている。従って、固定部18では、導電パターン13、リード25Aおよび回路基板11が互いに電気的に接続されている。
本形態では、固定部18を介して、回路基板11を導電パターン13と同電位(例えば接地電位または電源電位)にすることができる。従って、回路基板11と導電パターン13との間に発生する寄生容量を低減させることができるので、回路基板11の表面に形成された電気回路の動作を安定化することができる。更には、回路基板11を接地電位に固定することで、回路基板11のシールド効果を向上させることもできる。
更に本形態では、回路基板11の突起部31にリード25Aが機械的に固定されるので、導電性接着剤を用いた背景技術の接続構造と比較して、リード25Aを強固に回路基板11に固着させることができる。
更にまた、固定部18により導電パターン13と回路基板11とが電気的に接続されるので、背景技術の欄にて説明したような基板接続部110(図10参照)を別途に形成する必要がない。また、基板接続部110まで延在する導電パターンも不要となる。
図2を参照して、混成集積回路装置10の構成を更に説明する。図2(A)は回路基板11の表面に形成される電気回路を示す平面図であり、図2(B)は図2(A)のB−B’線に於ける断面図である。
図2(A)を参照して、回路基板11の上面には、対向する側辺に沿って複数個のパッド13Aが形成されている。また、4つの角部に位置するパッド13A(不図示)が固定部18を介して直にリード25Aに接続されている。他のパッド13Aは、金属細線17を介してリード25と接続されている。
ここでは、固定部18を介して固着されるリード25Aを、回路基板11に4箇所設けているが、リード25Aの個数は任意に変化させることができる。例えば、回路基板11とリード25Aとを電気的に接続することが目的であれば、少なくとも1つのリード25Aを固定部18を介して設ければよい。更に、製造工程に於いて回路基板11を機械的に支持するのが目的であれば、少なくとも2つのリード25Aを固定部18を介して回路基板11に固着すればよい。
図2(B)を参照して、回路基板11上に設けたパッド13Aは、径が30μm程度の金(Au)から成る金属細線17を介してリード25に接続されている。また、金(Au)から成る金属細線17のワイヤボンディングを行うために、パッド13Aの上面は金(Au)から成るメッキ膜24により被覆されている。更に、リード25の上面も金(Au)から成るメッキ膜19により部分的に被覆されている。ここで、大きな電流容量が必要な場合には径が150μm以上のアルミ(Al)ワイヤーを、金属細線17として使用しても良い。
金属細線17を介して回路基板11のパッド13Aとリード25とを電気的に接続することにより、1つの側辺に沿って多数のパッド13Aを配置することができる。この理由は、パッド13Aの平面的な大きさを、金属細線17がワイヤボンディング可能な範囲で小さくできるからである。一方、背景技術に於いては、導電性接着剤を用いてリードの裏面をパッドに固着していたので、比較的大型のパッドが必要とされていた。具体的には、背景技術に於いてはパッドの平面的な大きさが1mm×1mmであったのに対し、本形態に於いてはパッド13Aの平面的な大きさは、例えば200μm×200μm程度である。個々のパッド13Aを小型化できるので、回路基板11の側辺に沿って多数個のパッド13Aを設けることができる。
図3を参照して、次に、混成集積回路装置10に放熱フィン21が取り付けられた構成を説明する。
ここでは、混成集積回路装置10の放熱性を向上させるために、混成集積回路装置10の裏面に放熱フィン21を当接させている。銅やアルミ等の熱の伝導性に優れた材料から成る放熱フィン21を混成集積回路装置10に当接させることで、混成集積回路装置10の内部から発生した熱を積極的に外部に放出することができる。更に、放熱の効果を向上させるために、回路基板11の裏面に貼着した金属基板16を封止樹脂14の下面から外部に露出させ、放熱フィン21の上面に当接させている。
外部に露出する金属基板16を回路基板11の裏面に設けることにより装置全体の放熱性を向上できるが、このような構成の場合は回路基板11のショートを防止する必要がある。そこで本形態では、回路基板11の端部Pと金属基板16とを、両者がショートしないように離間させている。回路基板11の端部Pと金属基板16とが離間する距離L1は、2mm〜3mm程度以上が好ましい。このようにすることで、金属が露出する回路基板11の側面の端部Pと、金属基板16との絶縁耐圧が確保される。従って、例えば接地電位に固定された回路基板11の電位と、放熱フィン21の電位が異なっても、両者はショートしない。
<第2の実施の形態>
本形態では、図4から図6を参照して、混成集積回路装置10の製造方法を説明する。本形態の製造方法では、多数個のリード25が設けられたリードフレーム40を用いて、混成集積回路装置10を製造する。また、製造工程の途中段階に於いては、リード25Aが機械的に回路基板11に接続することにより、回路基板11はリードフレーム40に保持されている。
図4を参照して、先ず、多数個のリード25が設けられたリードフレーム40を用意する。図4(A)は、リードフレーム40に設けられる1つのユニット46を示す平面図であり、図4(B)はリード25Aの先端を示す斜視図であり、図4(C)はリードフレーム40の全体を示す平面図である。これらの図では、載置予定の回路基板11を点線にて図示している。
図4(A)を参照して、ユニット46は、回路基板11が載置される領域に一端が接近した多数個のリード25から成る。リード25は、紙面上では、左右両方向から回路基板11が載置される領域に向かって延在している。複数個のリード25は、外枠41から延在するタイバー44により互いに連結されることで、変形が防止されている。また、後の工程にて金属細線が接続される部分のリード25の上面には、メッキ膜が形成されている。更に、回路基板11の4角に対応して設けられたリード25Aの先端部は、回路基板11の載置領域の内部まで延在している。
図4(B)を参照して、リード25Aの先端部はリング状に形成されている。リング状に形成されたリード25Aの先端部は、後の工程にて回路基板11と機械的・電気的に接続される。
図4(C)を参照して、短冊状のリードフレーム40には、上述したような構成のユニット46が、複数個離間して配置される。本形態では、リードフレーム40に複数個のユニット46を設けて混成集積回路装置を製造することにより、ワイヤボンディングおよびモールド工程等を一括して行い、生産性を向上させている。
図5を参照して、次に、各ユニット46のリード25と回路基板11を接続する。図5(A)は回路基板11が載置されたユニット46の平面図であり、図5(B)は図5(A)のB−B’線での断面図である。更に、図5(C)はリード25Aが回路基板11に接続される部分の断面図である。本工程に於いては、予め回路基板11の表面には、導電パターン13、半導体素子15A、チップ素子15B、突起部31が形成されている。
図5(A)および図5(B)を参照して、金属細線17を介して、回路基板11上のパッド13Aとリード25を接続する。パッド13Aの上面およびリード25の上面は、金(Au)等から成るメッキ膜により被覆されているので、金属細線17として金(Au)から成る金線を用いることができる。金属細線17の材料として金を採用することにより、ワイヤボンディングに係る時間を短縮することができるので、生産性を向上させることができる。また、回路基板11上に配置された回路素子とリード25とを金属細線17を介して直に接続することも可能である。
本工程では、回路基板11の4角付近に於いて、固定部18を介してリード25Aの先端部が回路基板11に固着されている。リード25Aが回路基板11に固着されることにより、回路基板11がリードフレーム40に保持された状態となる。ここで、回路基板11に対して機械的に固着されるリード25Aは必ずしも4個が必要ではなく、少なくとも2つ以上のリード25Aを回路基板11に接続するようにすればよい。
図5(C)を参照して、本工程では、回路基板11を厚み方向に突出させた突起部31にリード25Aをかしめることで、リード25Aを回路基板11に機械的に固着させている。具体的には、先ず、リング状に形成されたリード25Aの先端部を、突起部31を囲むように回路基板11の上面に配置する。次に、プレス機等を用いて突起部31の上部を押圧変形することにより、リード25Aの先端部を突起部31によりかしめる。リード25Aと回路基板11との接合強度を向上させるために、半田等の導電性接着剤を両者の接合部に塗布しても良い。更に、本工程に於いては、突起部31を介して、リード25Aと回路基板11とが電気的にも接続される。また、リード25Aの裏面がパッド13Aの上面に当接することにより、リード25Aは導電パターン13と電気的に接続されている。
図6を参照して、次に、回路基板11が被覆されるように封止樹脂を形成する。図6(A)は金型を用いて回路基板11をモールドする工程を示す断面図であり、図6(B)はモールドを行った後のリードフレーム40を示す平面図である。
図6(A)を参照して、先ず、上金型22Aおよび下金型22Bから形成されるキャビティ23に、回路基板11を収納させる。ここでは、上金型22Aおよび下金型22Bをリード25Aに当接させることにより、キャビティ23内部に於ける回路基板11の位置を固定している。更に、金型に設けたゲート(不図示)からキャビティ23に樹脂を注入して、回路基板11を封止する。本工程では、熱硬化性樹脂を用いたトランスファーモールドまたは、熱可塑性樹脂を用いたインジェクションモールドが行われる。
図6(B)を参照して、上述したモールド工程が終了した後に、リード25をリードフレーム40から分離する。タイバー44が設けられた箇所にてリード25を分離し、図1に示すような混成集積回路装置をリードフレーム40から分離する。
<第3の実施の形態>
本形態では、図7から図9を参照して、混成集積回路装置10の他の製造方法を説明する。本形態の概略は上述した第2の実施の形態と同様であり、相違点はリードフレーム40にランド45を設けた点にある。このランド45は、回路基板11の裏面に貼着される。回路基板11の裏面にランド45が貼着されることにより、封止樹脂を形成する工程に於いて、回路基板11の下方にボイドが発生することが抑制される。更には、図3に示すような、外部に露出する金属基板16(ランド45)が回路基板11の裏面に形成された混成集積回路装置10を製造することができる。
図7を参照して、先ず、リードフレーム40に回路基板11を固着し、回路基板11上のパッド13Aをリード25と接続する。図7(A)はリードフレーム40の平面図であり、図7(B)は図7(A)のB−B’線に於ける断面図であり、図7(C)は回路基板11を固定する固定部18の構成を示す断面図である。
図7(A)および図7(B)を参照して、本形態では、ユニット46は、回路基板11が載置される領域に一端が接近した多数個のリード25と、吊りリード43を介してリードフレーム40の外枠41と連結されたランド45とから成る。更に、第2の実施の形態と同様に、回路基板11の4角に対応して、4つのリード25Aが設けられている。
ランド45は、回路基板11が載置される領域の内部に形成されており、ランド45の上面に回路基板11が載置される。ランド45は、紙面上にて上下方向に延在する吊りリード43により、リードフレーム40の外枠41と連結されている。更に、ランド45は回路基板11の裏面に残存して、装置全体の放熱性を向上させる機能も有する。
吊りリード43には接続部42Aおよび42Bが設けられている。このことにより、回路基板11の周辺部に位置する吊りリード43を、リードフレーム40から分離することができる。具体的には、接続部42Aは、吊りリード43と外枠41とが連続する部分に設けられている。更に、もう一つの接続部42Bは、吊りリード43の中間部に設けられている。接続部42Aおよび接続部42Bは、その幅が狭く形成されることにより、吊りリード43の部分的な除去を可能にしている。回路基板11の周辺部に位置する吊りリード43が除去されることにより、両者のショートが防止されている。
本工程では、上記のような構成のランド45の上面に、回路基板11は固着される。また、回路基板11上のパッド13Aは、金属細線17を介してリード25と接続される。更に、回路基板11の突起部31にリード25Aが固着される。
図7(B)の断面図を参照して、吊りリード43が下方に曲折されることで、ランド45は外枠41よりも下方に位置する。このことにより、回路基板11の上面に載置される回路素子等を、装置の厚み方向の中央部付近に位置させることができる。従って、温度変化等の外的要因により装置全体に曲げ応力が作用した場合でも、回路素子に作用する応力を小さくすることができ、回路素子の接続信頼性を向上させることができる。
図7(C)を参照して、固定部18では、回路基板11を部分的に突出させて設けた突起部31により、リング状に形成されたリード25Aの先端部がかしめられている。固定部18の具体的な構成は、第2の実施の形態と同様である。
図8を参照して、次に、回路基板11の周辺部に位置する吊りリード43を、リードフレーム40から分離する。図8(A)および図8(B)は、吊りリード43を部分的に分離する状態を示す断面図である。図8(C)は吊りリード43が部分的に除去された後のリードフレーム40の平面図である。
図8(A)および図8(B)を参照して、吊りリード43の部分的な分離は、吊りリード43を上方から押圧することにより行う。ここでは、回路基板11の周辺部に位置する部分の吊りリード43を、プレス機等を用いて上方から押圧している。この押圧により、接続部42Aおよび接続部42Bの部分から、吊りリード43が部分的に分離される。本工程では、回路基板11の裏面に貼着されたランド45は、回路基板11から分離されない。
図8(C)を参照して、上記工程により、回路基板11の周辺部に位置する部分の吊りリード43は除去され、ランド45はリードフレーム40から分離されている。本工程以降は、固定部18を介して機械的に回路基板11に接続されたリード25Aにより、回路基板11は、リードフレーム40に保持されている。
図9を参照して、次に、回路基板11が被覆されるように封止樹脂14を形成する。
図9(A)の断面図を参照して、ランド45の裏面を下金型22Bの上面に当接させた状態でモールドを行う。本工程では、リード25Aを介して回路基板11のキャビティ23内部に於ける位置が固定されているので、キャビティ23の内部に注入された樹脂の圧力による回路基板11の移動が防止されている。
本形態では、回路基板11裏面の中央部の領域はランド45により被覆されているので、この領域に封止樹脂を行き渡らせる必要がない。従って、回路基板11周辺部の下方の領域A1のみに封止樹脂を行き渡らせばよいので、封止樹脂が充填されないボイドが発生するのを防止することができる。
図9(B)を参照して、タイバー44が設けられた領域にて各リード25を分離することにより、第1の実施の形態に示すような混成集積回路装置が得られる。本形態では、回路基板11の周辺部に位置する部分の吊りリード43が除去されているので、製造される混成集積回路装置に於いては、回路基板11と吊りリード43とのショートが防止されている。即ち、図3を参照すると、回路基板11の裏面に貼着された金属基板16と回路基板11の側面との絶縁が確保されている。
本発明の回路装置を示す図であり、(A)は斜視図であり、(B)は断面図であり、(C)は斜視図である。 本発明の回路装置を示す図であり、(A)は平面図であり、(B)は断面図である。 本発明の回路装置を示す断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、(A)は平面図であり、(B)は斜視図であり、(C)は平面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、(A)は平面図であり、(B)は断面図であり、(C)は断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、(A)は断面図であり、(B)は平面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、(A)は平面図であり、(B)は断面図であり、(C)は断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、(A)は断面図であり、(B)は断面図であり、(C)は平面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、(A)は断面図であり、(B)は平面図である。 従来の混成集積回路装置を示す断面図である。
符号の説明
10 混成集積回路装置
11 回路基板
12A 第1の絶縁層
12B 第2の絶縁層
13 導電パターン
13A パッド
14 封止樹脂
15A 半導体素子
15B チップ素子
16 金属基板
17 金属細線
18 固定部
19 メッキ膜
21 放熱フィン
22A 上金型
22B 下金型
23 キャビティ
24 メッキ膜
25 リード
25A リード
31 突起部
40 リードフレーム
41 外枠
42A、42B 接続部
43 吊りリード
44 タイバー
45 ランド
46 ユニット


Claims (4)

  1. 吊りリードにより外枠と連結されたランドと、前記ランドに一端が近接して配置された複数個のリードとを有するリードフレームに、導電パターン、前記導電パターンから成るパッドおよび前記導電パターンと接続された回路素子が表面に形成された回路基板を前記ランドに載置し、
    少なくとも2つの前記リードを、前記回路基板を厚み方向に部分的に突出して設けた突起部にかしめ、
    前記回路基板の周辺部に対応する領域の前記吊りリードを部分的に除去し、
    前記突起部を介して前記回路基板を前記リードフレームに対して固定した状態で、前記回路基板の少なくとも表面を絶縁性樹脂により封止する事を具備することを特徴とする回路装置の製造方法。
  2. 前記吊りリードを除去した後、前記突起部にかしめられた前記リードを介して、前記回路基板を支持することを特徴とする請求項1に記載の回路装置の製造方法。
  3. 前記ランドは前記基板よりも小さく形成され、
    前記ランドにより被覆されない前記回路基板の裏面を前記封止樹脂により被覆することを特徴とする請求項1に記載の回路装置の製造方法。
  4. 前記ランドの裏面を下金型に当接させ、前記ランドにより被覆されない前記回路基板の裏面を前記封止樹脂により被覆することを特徴とする請求項3に記載の回路装置の製造方法。
JP2005189223A 2005-06-29 2005-06-29 回路装置の製造方法 Expired - Fee Related JP4610426B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005189223A JP4610426B2 (ja) 2005-06-29 2005-06-29 回路装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005189223A JP4610426B2 (ja) 2005-06-29 2005-06-29 回路装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007012731A JP2007012731A (ja) 2007-01-18
JP4610426B2 true JP4610426B2 (ja) 2011-01-12

Family

ID=37750876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005189223A Expired - Fee Related JP4610426B2 (ja) 2005-06-29 2005-06-29 回路装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4610426B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016181536A (ja) * 2015-03-23 2016-10-13 住友ベークライト株式会社 パワー半導体装置
AU2020284538B2 (en) 2019-05-28 2022-03-24 PAIGE.AI, Inc. Systems and methods for processing images to prepare slides for processed images for digital pathology

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS564243A (en) * 1979-06-25 1981-01-17 Hitachi Ltd Semiconductor device and assembly method thereof
JPH05326808A (ja) * 1992-05-15 1993-12-10 Ibiden Co Ltd 電子部品搭載用基板およびこれを用いた半導体装置
JPH06132457A (ja) * 1992-10-15 1994-05-13 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
JPH06295972A (ja) * 1993-04-07 1994-10-21 Nippondenso Co Ltd ハイブリッドicのリードフレームの位置決め構造及びハイブリッドicの製造方法
JPH1074880A (ja) * 1996-06-28 1998-03-17 Goto Seisakusho:Kk ヒートシンクを備えた樹脂封止型半導体装置及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS564243A (en) * 1979-06-25 1981-01-17 Hitachi Ltd Semiconductor device and assembly method thereof
JPH05326808A (ja) * 1992-05-15 1993-12-10 Ibiden Co Ltd 電子部品搭載用基板およびこれを用いた半導体装置
JPH06132457A (ja) * 1992-10-15 1994-05-13 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
JPH06295972A (ja) * 1993-04-07 1994-10-21 Nippondenso Co Ltd ハイブリッドicのリードフレームの位置決め構造及びハイブリッドicの製造方法
JPH1074880A (ja) * 1996-06-28 1998-03-17 Goto Seisakusho:Kk ヒートシンクを備えた樹脂封止型半導体装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007012731A (ja) 2007-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8203848B2 (en) Circuit device and method of manufacturing the same
US7957158B2 (en) Circuit device
US6482674B1 (en) Semiconductor package having metal foil die mounting plate
EP3226292B1 (en) Lead frame, semiconductor device, method for manufacturing lead frame, and method for manufacturing semiconductor device
US7800206B2 (en) Semiconductor device
US8133759B2 (en) Leadframe
CN205609512U (zh) 半导体封装体
JP4785139B2 (ja) 回路装置およびその製造方法
US7529093B2 (en) Circuit device
US20080099922A1 (en) Circuit device and manufacturing method thereof
JP5341339B2 (ja) 回路装置
US7968983B2 (en) Semiconductor device
JP4722836B2 (ja) 回路装置およびその製造方法
JP4845090B2 (ja) 回路装置の製造方法
JP2010109255A (ja) 半導体装置
JP2009164240A (ja) 半導体装置
US20170018487A1 (en) Thermal enhancement for quad flat no lead (qfn) packages
JP4610426B2 (ja) 回路装置の製造方法
JP4676252B2 (ja) 回路装置の製造方法
JP4277168B2 (ja) 樹脂封止型半導体装置及びその製法
KR20190085587A (ko) 고열전도성 반도체 패키지
TWI867500B (zh) 具散熱效果的半導體封裝元件及製法
JP5132070B2 (ja) 回路装置およびその製造方法
KR101107756B1 (ko) 리드 프레임 및 그 제조 방법
JP2006237503A (ja) 半導体装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080530

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100302

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100422

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100915

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101012

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4610426

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees