(57)【要約】【課題】表面に増幅回路が形成された金属基板１０４を、リードを介さずに実装基板１０３に接続する。【解決手段】金属基板１０には、増幅回路を構成するパワー系の半導体素子および温度補償用の素子が導電パターン上１１に固着されている。実装基板１３上には、前記増幅回路を制御する素子が導電路１４上に固着される。そして、実装基板１３に形成された切欠き部１４Ａに金属基板１０４が填め込まれ、導電パターン１１と導電路１４とは直に電気的に接続される。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板の表面に所定の電気回路を構成するように形成された導電パターンと、前記導電パターン上に固着された発熱を伴う回路素子とを有し、
実装基板に形成された切欠き部に前記金属基板を填め込み、前記実装基板の表面に形成された導電路と前記導電パターンとが直に電気的に接続することを特徴とする混成集積回路装置。
【請求項２】
前記導電路と前記パッドは、導電性接着剤を介して接合されることを特徴とする請求項１記載の混成集積回路装置。
【請求項３】
前記回路素子は、増幅回路を形成するパワー系の半導体素子であり、前記金属基板の前記半導体素子に近接した箇所に温度補償用の素子が実装されることを特徴とする請求項１記載の混成集積回路装置。
【請求項４】
前記実装基板に、前記回路素子を制御するドラーバー回路を構成することを特徴とする請求項１記載の混成集積回路装置。
【請求項５】
発熱を伴う第１の回路素子が実装される第１の導電パターンが表面に形成された金属基板と、端部に設けた切欠き部に前記金属基板が填め込まれ且つ表面に第２の回路素子が実装される第２の導電パターンが形成された補助基板とを有し、
前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンとが直に電気的に接続することを特徴とする混成集積回路装置。
【請求項６】
前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンとは、導電性接着剤を介して電気的に接続されることを特徴とする請求項５記載の混成集積回路装置。
【請求項７】
前記第１の回路素子は、増幅回路を形成するパワー系の半導体素子であり、前記金属基板の前記半導体素子に近接した箇所に温度補償用の素子が実装されることを特徴とする請求項５記載の混成集積回路装置。
【請求項８】
前記補助基板には、前記第１の回路素子を制御するドライバー回路が形成されることを特徴とする請求項５記載の混成集積回路装置。
【請求項９】
前記補助基板は、実装基板に形成された切欠き部に填め込まれ、前記実装基板上の導電路と前記第２の導電パターンとが直に接続することを特徴とする請求項５記載の混成集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は混成集積回路装置に関するものであり、金属基板上に形成された導電パターンと実装基板上の導電路とを直に電気的に接続させる混成集積回路装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４を参照して従来の混成集積回路装置１００の実装方法およびその構造を説明する。図４（Ａ）は混成集積回路装置１００の内部の回路構成等を説明する平面図であり、図４（Ｂ）は混成集積回路装置１００の実装構造を示す側面図である。
【０００３】
図４（Ａ）を参照して、混成集積回路装置１００の回路構成等を説明する。矩形に形成された金属基板１０４はアルミニウム等の金属からなり、その表面に全面的に形成された絶縁層上に導電パターン１０５が形成されている。導電パターン１０５は、金属基板１０４上に所定の電気回路が構成されるように配線が形成され、所望の箇所には回路素子１０６を実装するためのパッドを形成する。回路素子１０６は、金属基板１０４の所望の箇所に形成されたパッド上に半田等のロウ材を介して固着されている。また、フェイスアップで固着されたＩＣやトランジスタは、金属細線を介して、導電パターン１０５と電気的に接続されている。更に、金属基板１０４の１側辺の周辺部には、導電パターン１０５と一体に形成される複数のパッド１０７が形成されている。そして、外部の出力・入力端子となるリード１０２は、半田等のロウ材を介してパッド１０７に固着される。ここで、金属基板１０４の表面に形成された電気回路は、例えば図４（Ｂ）に示すように、封止樹脂１０１でモールドされる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
図４（Ｂ）を参照して、封止樹脂１０１で封止された混成集積回路装置１００の実装方法の１例を説明する。混成集積回路装置１００は、装置の面方向に導出した多数個のリード１０２を、実装基板１０３に設けたホール等に嵌合させることにより、電気的に実装基板１０３上の導電路と電気的に接続されている。また、混成集積回路装置１００と実装基板１０３との実装を強固にするために、混成集積回路装置１００の両端を支持するような支持部材を追加しても良い。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１８６３０４号公報（第５頁、第４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような従来の混成集積回路装置は、次のような問題を有していた。
【０００７】
第１に、実装基板１０４上に形成された導電パターン１０５と混成集積回路装置１００との電気的接続は、リード１０２を介して行われていた。従って、混成集積回路装置１００内部に大信号増幅回路等が形成された場合は、リード１０２から発生するノイズにより、電気回路が悪影響を受けてしまう問題があった。
【０００８】
第２に、上述したように、パッド１０７とリード１０２とはロウ材を介して接続されるが、両者の接続強度を保つためにパッド１０７は幅広に形成されていた。従って、隣接するリード１０２同士の中心線の間隔は２ｍｍ以上に形成されていた。このことから、金属基板１０４の１側辺から導出されるリード１０２の本数の制約が発生していた。更に、多数個のリード１０２を形成すると、このことが金属基板１０４の大型化を招く恐れがあった。
【０００９】
本発明は、上記した問題を鑑みて成されたものである。本発明の主な目的は、リードを不要にして実装基板との電気的接続を行うことができる混成集積回路装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１に、金属基板の表面に所定の電気回路を構成するように形成された導電パターンと、前記導電パターン上に固着された発熱を伴う回路素子とを有し、実装基板に形成された切欠き部に前記金属基板を填め込み、前記実装基板の表面に形成された導電路と前記導電パターンとが直に電気的に接続することを特徴とする。
本発明は、第２に、前記導電路と前記パッドは、導電性接着剤を介して接合されることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、第３に、前記回路素子は、増幅回路を形成するパワー系の半導体素子であり、前記金属基板の前記半導体素子に近接した箇所に温度補償用の素子が実装されることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、第４に、前記実装基板に、前記回路素子を制御するドラーバー回路を構成することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、第５に、発熱を伴う第１の回路素子が実装される第１の導電パターンが表面に形成された金属基板と、端部に設けた切欠き部に前記金属基板が填め込まれ且つ表面に第２の回路素子が実装される第２の導電パターンが形成された補助基板とを有し、前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンとが直に電気的に接続することを特徴とする。
【００１４】
本発明は、第６に、前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンとは、導電性接着剤を介して電気的に接続されることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、第７に、前記第１の回路素子は、増幅回路を形成するパワー系の半導体素子であり、前記金属基板の前記半導体素子に近接した箇所に温度補償用の素子が実装されることを特徴とする。
【００１６】
本発明は、第８に、前記補助基板には、前記第１の回路素子を制御するドライバー回路が形成されることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、第９に、前記補助基板は、実装基板に形成された切欠き部に填め込まれ、前記実装基板上の導電路と前記第２の導電パターンとが直に接続することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１を参照して本発明の混成集積回路装置１Ａの構成を説明する。混成集積回路装置１Ａは、金属基板１０の表面に所定の電気回路を構成するように形成された導電パターン１１と、導電パターン１１上に固着された発熱を伴う回路素子１２Ａとを有し、実装基板１３に形成された切欠き部１３Ａに前記金属基板を填め込み、前記実装基板の表面に形成された導電路と前記導電パターンとが直に電気的に接続する構成となっている。このような構成を以下にて説明する。
【００１９】
金属基板１０は、例えばアルミニウム等の金属から形成されている基板であり、その表面には、導電パターン１１と金属基板とを絶縁させるために、樹脂から成る絶縁層が形成されている。ここで、金属基板１０は、表面に導電パターン１１が形成される支持基板の働きを有すると同時に、導電パターン１１上に実装される回路素子１２Ａから発生する熱を外部に放出させる働きを有する。
【００２０】
導電パターン１１は銅等の金属から成り、金属基板１０の表面に所定の電気回路が実現されるように形成されている。また、金属基板１０の表面に形成された電気回路の入力・出力箇所の導電パターン１１は、金属基板１０の１側辺の周辺部付近で終端している。
【００２１】
回路素子１２Ａは、金属基板１０の表面に形成された導電パターン１１の所望の箇所に半田等のロウ材を介して固着されている。ここでは、回路素子１２Ａとしては、大信号の増幅回路を構成するトランジスタやバイアス用のチップ抵抗等が実装されている。また、フェイスアップで実装されたトランジスタ等の回路素子１２Ａは、金属細線１６により導電パターン１１と電気的に接続されている。さらに、放熱性を向上させるために、ヒートシンクを介して回路素子１２Ａが実装される場合がある。また、実装基板１３および金属基板１６に実装される回路素子１２は、ポッティング樹脂１５で封止されても良い。
【００２２】
実装基板１３は、例えばガラスエポキシ、紙フェノール基板等から成る基板であり、その表面には銅等の金属から成る導電路１４が形成されている。導電路１４の所望の箇所には回路素子１２Ｂが固着されており、ここでは、金属基板１０の表面に形成された増幅回路を制御するための制御回路が形成されている。また、実装基板１３には、１部分を切除することにより形成される切欠き部１３Ａが形成されている。この切欠き部１３Ａの平面的な大きさは、金属基板１０の断面的な大きさと同等に形成されており、切欠き部１３Ａに金属基板１０が填め込まれる構成となっている。また、実装基板１３の表面に形成された導電路１４は、切欠き部１３Ａまで延在している。
【００２３】
図１（Ｂ）を参照して、実装基板１３と、実装基板１０３の切欠き部１３Ａとの構成を説明する。上述したように、切欠き部１３Ａの平面的な形状は、金属基板１０の断面的な形状と同等に形成されている。従って、同図に示すように、実装基板１３の切欠き部１３Ａに金属基板１０を填め込むことにより、実装基板１３上の導電路１４と金属基板１０上の導電パターン１１とを電気的に接続させることができる。また、導電路１４と導電パターン１１が接触する箇所に、半田等の導電性接着剤１８を塗布することにより、両者の電気的な接続を確実に行えると同時に、実装基板１３と金属基板１０との機械的接合を確実に行うことができる。
【００２４】
本発明の特徴は、実装基板１３に設けた切欠き部１３Ａに金属基板１０を填め込むことにより、実装基板１３の表面に設けた導電路１４と、金属基板１０の表面に設けた導電パターン１１とを直に接触させることにある。このように、導電路１４と導電パターン１１とを直に電気的に接続することにより、従来例におけるリードを省いた構成を実現することができる。従って、リードから発生する漏洩磁束による問題を解決することができる。更に、リードを不要にしたことにより、従来例に於けるパッドを省いた構成に成るので、導電路１４と接触する箇所の導電パターン同士の幅を狭ピッチにすることができる。従って、金属基板１０の実装密度を向上させることができる。
【００２５】
更に、本発明の特徴は、パワー系の半導体素子等の発熱が伴う回路素子１２Ａ等を金属基板１０に実装し、回路素子１２Ａを制御するドラーバー回路を実装基板１３に構成したことにある。金属基板１０上に実装されるのは、パワー系の半導体素子、温度補償用の半導体素子およびチップ抵抗等であるので、従来の金属基板１０の大きさは従来例と比較すると小型のものとなっている。このことから、金属基板１０の熱容量が小さくなり、半田等の絶縁性接着剤１８の塗布および固化を容易に行うことができる。
【００２６】
図２を参照して、他の形態である混成集積回路装置１Ｂの構成を説明する。図２（Ａ）は混成集積回路装置１Ｂの斜視図であり、図２（Ｂ）はＡ方向から見た図であり、図２（Ｃ）はＢ方向から見た図である。混成集積回路装置１Ｂは、発熱を伴う第１の回路素子１２Ａが実装される第１の導電パターン１１Ａが表面に形成された金属基板１０と、端部に設けた切欠き部１７Ａに金属基板１０が填め込まれ且つ表面に第２の回路素子１２Ｂが実装される第２の導電パターン１１Ｂが形成された補助基板１７とを有し、第１の導電パターン１１Ａと第２の導電パターン１１Ｂとが直に電気的に接続する構成となっている。ここで説明する混成集積回路装置１Ｂと、図１を参照して説明した混成集積回路装置１Ａの相違点は、金属基板１０が補助基板１７の切欠き部１７Ａに填め込まれている点にある。従って、他の構成要素は同様であるので、主に補助基板１７の構成について以下に説明する。
【００２７】
補助基板１７は、例えばガラスエポキシ基板や紙フェノール基板等の支持基板からなり、周辺部に切欠き部１７Ａが設けられている。補助基板１７の表面には、第２の導電パターン１１Ｂおよび第２の回路素子１２Ｂから成る制御回路が形成されている。そして、切欠き部１７Ａの箇所で、第２の導電パターン１１Ｂと第１の導電パターン１１Ａとは接続されている。このことから、補助基板１７および金属基板１６からなる混成集積回路装置１Ｂは、１つのアンプモジュールとしての機能を有している。
【００２８】
補助基板１７は、実装基板１３に設けられた切欠き部１４Ｂに填め込まれ、第２の導電パターン１１Ｂと導電路１４は直に電気的に接続されている。また、第１の導電パターン１１Ａと第２の導電パターン１１Ｂが接触する箇所、および第２の導電パターン１１Ｂと導電路１４が接触される箇所には、半田等の導電性接着剤１８が塗布されても良い。
【００２９】
上記のように構成された混成集積回路装置１Ｂは、前述した特徴を有すると同時に、金属基板１０上に形成された回路素子１２Ａを制御するドラーバー回路が、補助基板１７に形成されているので、アンプモジュールとしての機能を有する。
【００３０】
図３を参照して、混成集積回路装置１に形成されるアンプモジュールの電気回路を説明する。図３は１チャンネルのアンプモジュールを構成する回路を示している。
【００３１】
混成集積回路装置１に形成される電気回路は、増幅回路Ｂ１および制御回路Ｂ２から構成されている。ドライバー回路Ｂ２からは入出力端子が延在している。具体的には、３１Ａおよび３１Ｂは電源の入出力端子であり、３２Ａおよび３２Ｂは増幅される信号の入出力端子であり、３３Ａおよび３３Ｂは増幅された信号の入出力端子である。
【００３２】
増幅回路Ｂ１は、Ｂ型プッシュプル増幅回路を形成しており、ここでは３つのトランジスタおよびバイアス用のチップ抵抗から形成されている。これらのトランジスタのなかでも、ＴＲ１およびＴＲ２は入力信号の増幅を行うパワー系の半導体素子であり、ＴＲ３はＴＲ１およびＴＲ２の温度補償を行う素子である。これら３つのトランジスタは、金属基板１０上の互いに近接した箇所に固着されており、熱的に結合されている。温度補償を行うトランジスタＴＲ３は、ＴＲ１およびＴＲ２の過熱を防止して、出力信号の劣化を防止することができる。
【００３３】
制御回路Ｂ２は、ＴＲ１およびＴＲ２に供給する電気信号を生成するドラーバー回路３４およびバイアス回路３５が形成されている。この制御回路Ｂ２は、図１に示す混成集積回路装置１Ａの場合は実装基板３１上に形成され、図２に示す混成集積回路装置１Ｂの場合は補助基板１７上に形成される。
【００３４】
【発明の効果】
本発明では、以下に示すような効果を奏することができる。
【００３５】
本発明では、金属基板１０を、実装基板１４に設けた切欠き部１３Ａに填め込むことにより、導電パターン１１と導電路１４との電気的接続を行っている。従って、従来例に於けるリードを省いて混成集積回路装置１は構成されるので、リードからの電磁漏洩を抑止することができる。また、補助基板１７を介してこの接合を行っても良い。
【００３６】
更に、上記のように、リードを不要にした構成により、リードを固着する為に導電パターンから成るパッドを省くことができる。従って、導電路１４と接触する箇所の導電パターン１１同士の幅を狭ピッチに形成することが可能となり、従って、実装密度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の混成集積回路装置を示す斜視図（Ａ）、断面図（Ｂ）である。
【図２】本発明の混成集積回路装置を示す斜視図（Ａ）、断面図（Ｂ）、断面図（Ｃ）である。
【図３】本発明の混成集積回路装置に形成される電気回路を示す回路図である。
【図４】従来の混成集積回路装置を示す側面図（Ａ）、平面図（Ｂ）である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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