(57)【要約】【課題】互いに厚さが異なるリードフレームを有する場合であっても、低コストで構成できる電子部品モジュールを提供する。【解決手段】電子部品モジュール１は、チップが搭載される搭載部１１、チップが有する電極部とリード線により接続される中継部１２、及び中継部１２に接続された第１リード部１３を有する第１リードフレーム１０と、第１リード部１３と接続される第２リード部２１を有し、第１リードフレーム１０よりも肉厚の第２リードフレーム２０と、第１リード部１３が突出した状態で搭載部１１及び中継部１２を覆う第１モールド部３０と、第１リード部１３と第２リード部２１とが突出した状態で第１リード部１３と第２リード部２１との接続部を覆う第２モールド部４０と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップが搭載される搭載部、前記チップが有する電極部とリード線により接続される中継部、及び前記中継部に接続された第１リード部を有する第１リードフレームと、
前記第１リード部と接続される第２リード部を有し、前記第１リードフレームよりも肉厚の第２リードフレームと、
前記第１リード部が突出した状態で前記搭載部及び前記中継部を覆う第１モールド部と、
前記第１リード部と前記第２リード部とが突出した状態で前記第１リード部と前記第２リード部との接続部を覆う第２モールド部と、
を備える電子部品モジュール。
【請求項２】
前記第１リード部及び前記第２リード部は夫々、複数のリードを有し、
前記第２リード部の互いに隣接するリード間の間隔は、前記第１リード部の前記複数のリードのうち、前記中継部から延出する部分の互いに隣接するリード間の間隔よりも広く構成されている請求項１に記載の電子部品モジュール。
【請求項３】
前記第１リード部のうち前記第２リード部に接続される部分は、前記第１リード部の側面視において前記第１リード部のうち前記第２リード部に接続される部分側に近づけられている請求項１又は２に記載の電子部品モジュール。
【請求項４】
チップが搭載される搭載部、前記チップが有する電極部とリード線により接続される中継部、及び前記中継部に接続された第１リード部を有する第１リードフレームと、前記第１リード部と接続される第２リード部を有し、前記第１リードフレームよりも肉厚の第２リードフレームと、を固定する固定ステップと、
前記搭載部に前記チップを搭載する搭載ステップと、
前記チップの前記電極部と前記中継部とを前記リード線を用いてワイヤボンディングすると共に、前記第１リード部と前記第２リード部とを前記リード線を用いてワイヤボンディングする接続ステップと、
前記第１リード部が突出した状態で前記搭載部及び前記中継部を覆う第１モールド部と、前記第１リード部と前記第２リード部とが突出した状態で前記第１リード部と前記第２リード部との接続部を覆う第２モールド部とを形成するモールドステップと、
前記第１モールド部及び前記第２モールド部から突出した前記第１リードフレーム及び前記第２リードフレームのうち、前記チップの機能を発揮することを妨げる不要部分をカットするカットステップと、
を備える電子部品モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップがモールド部に内包された電子部品モジュール、及びそのような電子部品モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チップがモールド部に内包された電子部品が利用されてきた。このような電子部品が接続されるコネクタやハーネスは、予め規格化されていることがあり、電子部品のリード端子のピッチはこの規格に合わせて設計される。しかしながら、チップは低消費電力化の観点から小型化しており、チップを搭載するリードフレームはコネクタやハーネスの規格よりも狭ピッチとなっている。このような互いにピッチが異なるリードフレームの接続に利用できると考えられる技術として、例えば特許文献１及び２に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１に記載の回転検出装置の製造方法では、リードフレームとケースから露出したターミナルとを接合し、リードフレームとターミナルとの接合部及びケースの気密性保持部を溶融状態の樹脂に浸した後、硬化させている。これにより、樹脂成形工程の時間を短縮している。
【０００４】
特許文献２に記載のターミナル並びにターミナルとリードとの接合方法では、ターミナルとリードとの抵抗溶接を行った際の接合状態の有効性を向上すべく、ターミナルにスリットを設けて通電経路を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−３２９４２号公報
【特許文献２】特開２００１−３１９７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の技術では、モールド部分とターミナルとが夫々個別に設計されているため、レーザーや超音波溶着によるリードフレームとターミナルとを接合する工程と、ケースとキャップとを接合する工程とが別工程になっており、製造コストの増大の原因となっている。
【０００７】
そこで、互いに厚さが異なるリードフレームを有する場合であっても、低コストで構成できる電子部品モジュール及び電子部品モジュールの製造方法が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電子部品モジュールの特徴構成は、チップが搭載される搭載部、前記チップが有する電極部とリード線により接続される中継部、及び前記中継部に接続された第１リード部を有する第１リードフレームと、前記第１リード部と接続される第２リード部を有し、前記第１リードフレームよりも肉厚の第２リードフレームと、前記第１リード部が突出した状態で前記搭載部及び前記中継部を覆う第１モールド部と、前記第１リード部と前記第２リード部とが突出した状態で前記第１リード部と前記第２リード部との接続部を覆う第２モールド部と、を備えている点にある。
【０００９】
このような特徴構成とすれば、互いに厚さが異なる第１リードフレームと第２リードフレームとを用いた場合であっても、１パッケージで電子部品モジュールを構成することができる。また、第１リードフレームと第２リードフレームとの接続部を第２モールド部で覆って固定するが、このような第２モールド部は公知の樹脂成形を用いることができるので、低コストで行うことが可能である。また、チップ搭載上の制約に合わせて第１リードフレームを選定し、コネクタやハーネス上の制約に合わせて第２リードフレームを選定した場合でも１パッケージ化できる。したがって、第１リードフレームの材料とは異なる材料で形成された第２リードフレームを直接、外部接続端子として用いることが可能となる。更には、第１リードフレームは薄いものを利用できるので、第１リードフレームをパターンニングする際、微細加工が容易となる。したがって、回路形成の自由度を向上できる。
【００１０】
また、前記第１リード部及び前記第２リード部は夫々、複数のリードを有し、前記第２リード部の互いに隣接するリード間の間隔は、前記第１リード部の前記複数のリードのうち、前記中継部から延出する部分の互いに隣接するリード間の間隔よりも広く構成されていると好適である。
【００１１】
このような構成とすれば、リード間の間隔が狭い第１リードに接続される搭載部及び中継部を小型化することができる。したがって、第１モールド部の形成に利用される材料の量を低減することが可能となる。また、第１モールド部を小型化できるので、電子部品モジュールの小型化も行うことができる。
【００１２】
また、前記第１リード部のうち前記第２リード部に接続される部分は、前記第１リード部の側面視において前記第１リード部のうち前記第２リード部に接続される部分側に近づけられていると好適である。
【００１３】
このような構成とすれば、第１リード部と第２リード部とを電気的に接続する際に、リード線を用いてワイヤボンディングを行う代わりに、チップ部品を実装して接続することができる。このように、本構成であれば、従来、リードフレームでの実現が難しい直列実装が可能となる。
【００１４】
また、本発明に係る電子部品モジュールの製造方法の特徴構成は、チップが搭載される搭載部、前記チップが有する電極部とリード線により接続される中継部、及び前記中継部に接続された第１リード部を有する第１リードフレームと、前記第１リード部と接続される第２リード部を有し、前記第１リードフレームよりも肉厚の第２リードフレームと、を固定する固定ステップと、前記搭載部に前記チップを搭載する搭載ステップと、前記チップの前記電極部と前記中継部とを前記リード線を用いてワイヤボンディングすると共に、前記第１リード部と前記第２リード部とを前記リード線を用いてワイヤボンディングする接続ステップと、前記第１リード部が突出した状態で前記搭載部及び前記中継部を覆う第１モールド部と、前記第１リード部と前記第２リード部とが突出した状態で前記第１リード部と前記第２リード部との接続部を覆う第２モールド部とを形成するモールドステップと、前記第１モールド部及び前記第２モールド部から突出した前記第１リードフレーム及び前記第２リードフレームのうち、前記チップの機能を発揮することを妨げる不要部分をカットするカットステップと、を備えている点にある。
【００１５】
このような特徴構成とすれば、上述した本発明の対象としての電子部品モジュールを容易に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１リードフレーム及び第２リードフレームの上面図である。
【図２】第１リードフレーム及び第２リードフレームの側面図である。
【図３】第１リード部と第２リード部との接続部を拡大した図である。
【図４】電子部品モジュールの上面図である。
【図５】その他の実施形態に係る第１リード部と第２リード部との接続部を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る電子部品モジュールは、互いに厚さが異なるリードフレームを有する場合であっても、低コストで実現できるように構成される。以下、本実施形態の電子部品モジュール１について説明する。
【００１８】
電子部品モジュール１は、第１リードフレーム１０、第２リードフレーム２０、第１モールド部３０、第２モールド部４０を備えて構成される。図１には、第１リードフレーム１０上に第２リードフレーム２０を載置した状態の第１リードフレーム１０及び第２リードフレーム２０の上面図が示される。
【００１９】
第１リードフレーム１０は、搭載部１１、中継部１２、第１リード部１３を有する。第１リードフレーム１０は均一の厚さの金属プレート（例えば厚さが０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの無酸素銅）からなり、当該金属プレートをプレス加工することにより搭載部１１、中継部１２、第１リード部１３が形成される。
【００２０】
搭載部１１には、チップが搭載される。チップとは、例えば半導体ウエハに形成された半導体素子を個別にダイシングして作製された電子部品（具体的には、ホールセンサや加速度センサや荷重センサやトランジスタ等）が相当する。もちろん、チップは半導体素子等の能動部品に限らず、例えば抵抗やコンデンサ等の受動部品であっても良い。
【００２１】
中継部１２は、チップが有する電極部とリード線により接続される。チップが有する電極部とは、チップの種別によるが、例えばチップの電力供給を行う正負一対の電源電極や、信号の入出力を行う信号電極等である。中継部１２は、このようなチップの電極部とリード線を用いて公知のワイヤボンディングにより接続される。これにより、中継部１２は、チップと後述する第１リード部１３とを中継する。
【００２２】
第１リード部１３は、中継部１２に接続されている。本実施形態では、図１に示されるように、第１リード部１３は、中継部１２と同じリードフレームにより構成される。したがって、第１リード部１３と中継部１２とは電気的に接続され、これにより、チップの電極部と第１リード部１３とが電気的に接続されることになる。
【００２３】
第２リードフレーム２０は、第１リードフレーム１０よりも肉厚の均一の厚さの金属プレート（例えば厚さが０．６５ｍｍの黄銅）からなり、当該金属プレートをプレス加工することにより第２リード部２１が形成される。
【００２４】
図２には、第１リードフレーム１０上に第２リードフレーム２０を載置した状態の第１リードフレーム１０及び第２リードフレーム２０の側面図が示される。本実施形態では、第１リードフレーム１０と第２リードフレーム２０との位置決めを適切に行いつつ、固定するために、第１リードフレーム１０と第２リードフレーム２０とに亘って固定部５０が設けられる。固定部５０は、第１リードフレーム１０の所定の位置に設けられた穴１４と、第２リードフレーム２０に穴１４と合う位置に設けられた凸部２２とからなる。第１リードフレーム１０の一方の面上に第２リードフレーム２０を載置する際に穴１４に凸部２２を貫通挿入し、第１リードフレーム１０の他方の面側に突出した凸部２２を押圧して潰すことにより、第１リードフレーム１０と第２リードフレーム２０とをカシメ固定することが可能となる。なお、図１に示されるように本実施形態では、固定部５０は２つ設けられるが、３つ以上設けてあっても良い。
【００２５】
第２リードフレーム２０は、第２リード部２１を有する。第２リード部２１は、第１リード部１３と接続される。図１の例では、第１リード部１３と第２リード部２１とは離間しているが、第１リード部１３と第２リード部２１との接続部を拡大した断面図である図３に示されるように、第１リード部１３と第２リード部２１とはリード線を用いて公知のワイヤボンディングにより接続される。第１リード部１３及び第２リード部２１は夫々、複数リードを有しているが、第１リード部１３のリードと第２リード部２１のリードとは、夫々、互いにワイヤボンディングにより接続される。これにより、第２リード部２１が、中継部１２及び第１リード部１３を介してチップの電極部と電気的に接続される。また、ワイヤボンディングにより接続するので高さを低くできる。したがって、電子部品モジュール１の配置上の自由度を高めることができる。
【００２６】
第１モールド部３０は、第１リード部１３が突出した状態で搭載部１１及び中継部１２を覆う。理解を容易にするために、図１には２点鎖線で第１モールド部３０が示される。第１モールド部３０は、第１リードフレーム１０の第１タイバー１５と第１外周部１６とで金型を支持し、搭載部１１及び中継部１２を内包するように公知の樹脂成形により形成される。これにより、第１リード部１３が第１モールド部３０から突出した状態となる。
【００２７】
第２モールド部４０は、第１リード部１３と第２リード部２１とが突出した状態で第１リード部１３と第２リード部２１との接続部を覆う。図１には１点鎖線で第２モールド部４０が示される。第２モールド部４０は、第１リードフレーム１０の第２タイバー１７と第２外周部１８とで金型を支持し、第１リード部１３と第２リード部２１との接続部にあたるワイヤボンディングにより接続された部分を内包するように公知の樹脂成形により形成される。これにより、第１リード部１３及び第２リード部２１が第２モールド部４０から突出した状態となる。なお、図１では第２タイバー１７は、第２リードフレーム２０の紙面奥側に配置されている。
【００２８】
図４には、電子部品モジュール１の上面図が示される。図４に示されるように、電子部品モジュール１は、第１リードフレーム１０及び第２リードフレーム２０の不要部分をカットした状態のものとなる。なお、図４の例では、第１モールド部３０が有する面のうち、第１リード部１３が突出する面に対向する面から第１リードフレーム１０の一部が突出して設けられる。このように突出して設けられた突出部１９は、例えば電子部品モジュール１のテスト用の端子として用いることが可能である。もちろん、電子部品モジュール１は、この突出部１９を設けずに構成することも可能である。
【００２９】
本実施形態では、第２リード部２１の互いに隣接するリード間の間隔は、第１リード部１３の複数のリードのうち、中継部１２から延出する部分の互いに隣接するリード間の間隔よりも広く構成される。第２リード部２１の互いに隣接するリード間の間隔とは、図４において符号Ｌ２で示される。第１リード部１３複数のリードのうち、中継部１２から延出する部分の互いに隣接するリード間の間隔とは、第１リード部１３のうち、第１モールド部３０から突出した部分の間隔であり、図４において符号Ｌ１で示される。したがって、本実施形態では、Ｌ１＜Ｌ２の関係が成立するように第１リード部１３及び第２リード部２１が構成される。これにより狭ピッチの第１リードフレーム１０を用いた場合であっても、電子部品モジュール１を実装するコネクタやハーネスの端子に応じた間隔で第２リード部２１を形成し、第２リード部２１を外部接続端子として利用することで、電子部品モジュール１を当該コネクタやハーネスと適切に接続することが可能となる。
【００３０】
次に、電子部品モジュール１の製造方法について説明する。まず、チップが搭載される搭載部１１、チップが有する電極部とリード線により接続される中継部１２、及び中継部１２に接続された第１リード部１３を有する第１リードフレーム１０と、第１リード部１３と接続される第２リード部２１を有し、第１リードフレーム１０よりも肉厚の第２リードフレーム２０とを固定する。この固定は、上述したようにカシメ固定により行うことが可能である。この工程は、電子部品モジュール１の製造方法における固定ステップにあたる。
【００３１】
次に、第２リードフレーム２０が固定された第１リードフレーム１０の搭載部１１にチップを搭載する。この工程は、電子部品モジュール１の製造方法における搭載ステップにあたる。
【００３２】
搭載部１１に搭載されたチップの電極部と中継部１２とをリード線を用いてワイヤボンディングすると共に、第１リード部１３と第２リード部２１とをリード線を用いてワイヤボンディングする。この工程は、電子部品モジュール１の製造方法における接続ステップにあたる。
【００３３】
上記接続ステップの終了後、第１リード部１３が突出した状態で搭載部１１及び中継部１２を覆う第１モールド部３０と、第１リード部１３と第２リード部２１とが突出した状態で第１リード部１３と第２リード部２１との接続部を覆う第２モールド部４０とを形成する。上述したように、第１モールド部３０は、第１リードフレーム１０の第１タイバー１５と第１外周部１６とで金型を支持し、搭載部１１及び中継部１２を内包するように公知の樹脂成形により形成することが可能であり、第２モールド部４０は、第１リードフレーム１０の第２タイバー１７と第２外周部１８とで金型を支持し、第１リード部１３と第２リード部２１との接続部を内包するように公知の樹脂成形により形成することが可能である。この工程は、電子部品モジュール１の製造方法におけるモールドステップにあたる。
【００３４】
なお、このモールドステップでは金型としてキャビティが用いられるが、第１リードフレーム１０と第２リードフレーム２０とが重なっている部分のキャビティを分割稼働式にすると共に、当該キャビティの背面に弾性変形可能なピンを設け、キャビティを背面側から押圧するように構成すると良い。これにより、ピンの弾性変形を利用して、互いに厚さが異なる第１リードフレーム１０及び第２リードフレーム２０に対して同等の面圧を確保し、第１リードフレーム１０及び第２リードフレーム２０の厚さバラツキに起因したレジン漏れを抑えつつ、２か所以上のモールド部を形成することが可能となる。
【００３５】
第１モールド部３０及び第２モールド部４０の形成後、第１モールド部３０及び第２モールド部４０から突出した第１リードフレーム１０及び第２リードフレーム２０のうち、チップの機能を発揮することを妨げる不要部分をカットする。チップの機能を発揮することを妨げる不要部分とは、残しておくとチップが正常動作を行えなくなってしまう部分をいう。本実施形態では、上述した第１タイバー１５、第２タイバー１７、第１リードフレーム１０及び第２リードフレーム２０の外周部分が相当する。このような不要部分をカットする工程は、電子部品モジュール１の製造方法におけるカットステップにあたる。このようにして電子部品モジュール１が構成される。
【００３６】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、第１リード部１３と第２リード部２１とは、リード線を用いてワイヤボンディングにより接続されるとして説明した。例えば、図５に示されるように、第１リード部１３のうち第２リード２０部に接続される部分を、第１リード部１３の側面視において第１リード部１３のうち第２リード部２１に接続される部分側に近づけて構成することも可能である。これにより、第１リード部１３を側方から見て、第１リード部１３の先端部と第２リード部２１の先端部とを略同じ高さにすることができ、第１リード部１３と第２リード部２１とに亘って、例えばチップ部品２を実装することが可能となる。したがって、例えば抵抗やコンデンサやダイオード等を実装した後、第２モールド部４０により封入することで、従来、リードフレームでは実現できなかった直列部品を含む回路を形成でき、更にはチップ部品２のアブノーマル対策を施す必要がなくなる。なお、このような構成は、第１リード部１３の先端部を、下側から押圧することで形成可能である。あるいは、第１リード部１３の先端部に、導体（例えば銀ペースト）を盛って第１リード部１３の先端部と第２リード部２１の先端部とを略同じ高さにすることにより形成可能である。
【００３７】
上記実施形態では、第２リード部２１の間隔は、第１リード部１３のうち、中継部１２から延出する部分の間隔よりも広く構成されているとして説明したが、第２リード部２１の間隔は、第１リード部１３のうち、中継部１２から延出する部分の間隔と等しく構成することも可能であるし、狭く構成することも可能である。
【００３８】
上記実施形態では、固定部５０は、第１リードフレーム１０の所定の位置に設けられた穴１４と、第２リードフレーム２０に穴１４と合う位置に設けられた凸部２２からなるとして説明したが、固定部５０は、第１リードフレーム１０の所定の位置に設けられた凸部２２と、第２リードフレーム２０に当該凸部２２と合う位置に設けられた穴１４とから構成しても良い。この場合でも、第１リードフレーム１０と第２リードフレーム２０とをカシメ固定することが可能となる。
【００３９】
本発明は、チップがモールド部に内包された電子部品モジュール、及びそのような電子部品モジュールの製造方法に用いることが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１：電子部品モジュール
１０：第１リードフレーム
１１：搭載部
１２：中継部
１３：第１リード部
２０：第２リードフレーム
２１：第２リード部
３０：第１モールド部
４０：第２モールド部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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