(57)【要約】【課題】  リードフレームの長さを確保し且つ１つのモールド金型に形成できるキャビティの個数を増加させた混成集積回路装置の製造方法を提供する。【解決手段】  本本発明の混成集積回路装置１０は、導電パターン１８と回路素子とから成る電気回路が表面に形成された回路基板と、前記電気回路を封止して、少なくとも前記回路基板の表面を被覆する封止樹脂とから構成されている。従って本発明では、第１および第２のリードが交互に対向するように導出したリードフレームを採用することにより、比較的長いリードから成るリードフレームを採用した場合でも、モールド時の各回路基板同士の間隔を狭くすることができる。従って、１つのモールド金型に形成可能なキャビティの個数を多くすることができる。このことから混成集積回路装置の生産性を向上させることができる。【選択図】図３
2005109121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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構成されて周辺部に前記導電パターンから成るパッドが形成された回路基板を複数個用意する工程と、
一方に導出する複数個の第1のリードと前記第1のリードに挟まれるように配置されて他方に導出する複数個の第２のリードとを連結したリードフレームの、前記第1のリードを１つの前記回路基板の前記パッドに固着し、前記第２のリードを他の前記回路基板の前記パッドに固着する工程と、
複数個の前記回路基板が前記リードフレームで連結された状態でモールド金型に配置して前記回路基板の表面を封止樹脂で被覆する工程と、
前記第1のリードと前記第２のリードとを分離する工程とを有することを特徴とする混成集積回路装置の製造方法。
【請求項２】
前記パッド部は前記回路基板の相対向する周辺部に形成され、前記リードフレームにより２個以上の前記回路基板が連結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の製造方法。
【請求項３】
前記第1のリードおよび前記第２のリードは、前記第1のリードの端部にて前記両リードを連結する第1の連結部と、前記第２のリードの端部にて前記両リードを連結する第２の連結部により連結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の製造方法。
【請求項４】
前記第1のリードが導出する方向に対向する方向に、前記第２のリードが導出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の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の表面に形成された電気回路が封止樹脂により封止された混成集積回路装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８を参照して、従来の混成集積回路装置の構成を説明する（例えば、特許文献１を参照）。図８（Ａ）は混成集積回路装置１００の斜視図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＸ−Ｘ’線に於ける断面図である。
【０００３】
図８（Ａ）および図８（Ｂ）を参照して、従来の混成集積回路装置１００は次のような構成を有する。矩形の基板１０６と、基板１０６の表面に設けられた絶縁層１０７上に形成された導電パターン１０８と、導電パターン１０８上に固着された回路素子１０４と、回路素子１０４と導電パターン１０８とを電気的に接続する金属線１０５と、導電パターン１０８と電気的に接続されたリード１０１とで、混成集積回路装置１００は構成されている。
【０００４】
以上のように、混成集積回路装置１００は全体が封止樹脂１０２で封止されている。封止樹脂１０２で封止する方法としては、熱可塑性樹脂を用いたインジェクションモールドと、熱硬化性樹脂を用いたトランスファーモールドとがある。
【０００５】
図９を参照して、トランスファーモールドにより樹脂封止を行う工程を説明する。図９は金型１１０を用いて樹脂封止を行う状態を示す断面図である。
【０００６】
基板１０６の表面には、回路素子１０４等から成る電気回路が表面に形成されている。この基板１０６は上金型１１０Ａおよび下金型１１０Ｂにより固定される。上金型１１０Ａと下金型１１０Ｂとを噛み合わせることにより、樹脂が封入される空間であるキャビティが形成される。ゲート１１１から封止樹脂を注入することにより、基板１０６は封止される。
【０００７】
図１０を参照して、モールド金型１１０には、複数個のキャビティ１１５が設けられていた。そして、各キャビティ１１５に連続するポット１１６およびランナー１１７を介して、樹脂を射出することにより、樹脂封止が行われていた。
【０００８】
以上の工程で封止された後に、熱硬化性樹脂の特性を安定化させるアフターキュアの工程等を経て、混成集積回路装置は製品として完成する。
【特許文献１】特開平６−１７７２９５号公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述したような混成集積回路装置の製造方法は以下に示すような問題を有していた。
【００１０】
即ち、図１０を参照して、各回路基板１０６の相対向する辺にはリードフレーム１０１Ａが固着されており、このリードフレーム１０１Ａをモールド金型で狭持することにより、キャビティ１１５内部での回路基板１０６の位置を固定していた。そして、リードフレームの長さＬ１が長くなると、各キャビティ同士の間隔Ｌ２もそれに比例して長くなる。従って、１つのモールド金型１１０に形成できるキャビティ１１５の個数を増やすと、リードフレームの長さＬ１に制限が生じてしまう問題があった。また、リードフレームの長さＬ１を長くすると、１つのキャビティで封止できる基板の個数に制約が生じてしまう問題があった。
【００１１】
本発明は、上記した問題点を鑑みて成されたものである。従って、本発明の主な目的は、リードフレームの長さを確保し且つ１つのモールド金型に形成できるキャビティの個数を増加させた混成集積回路装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、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構成されて周辺部に前記導電パターンから成るパッドが形成された回路基板を複数個用意する工程と、一方に導出する複数個の第1のリードと前記第1のリードに挟まれるように配置されて他方に導出する複数個の第２のリードとを連結したリードフレームの、前記第1のリードを１つの前記回路基板の前記パッドに固着し、前記第２のリードを他の前記回路基板の前記パッドに固着する工程と、複数個の前記回路基板が前記リードフレームで連結された状態でモールド金型に配置して前記回路基板の表面を封止樹脂で被覆する工程と、前記第1のリードと前記第２のリードとを分離する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
従って本発明では、第１および第２のリードが交互に対向するように導出したリードフレームを採用することにより、比較的長いリードから成るリードフレームを採用した場合でも、モールド時の各回路基板同士の間隔を狭くすることができる。従って、１つのモールド金型に形成可能なキャビティの個数を多くすることができる。このことから混成集積回路装置の生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１を参照して、本発明に斯かる混成集積回路装置１０の構成を説明する。図１（Ａ）は混成集積回路装置１０の斜視図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＸ−Ｘ’断面での断面図である。
【００１５】
本発明の混成集積回路装置１０は、導電パターン１８と回路素子１４とから成る電気回路が表面に形成された回路基板１６と、電気回路を封止して、少なくとも回路基板１６の表面を被覆する封止樹脂１２とから構成されている。このような各構成要素を以下にて説明する。
【００１６】
回路基板１６は、アルミや銅等の金属から成る基板である。１例として回路基板１６としてアルミより成る基板を採用した場合、回路基板１６とその表面に形成される導電パターン１８とを絶縁させる方法は２つの方法がある。１つは、アルミ基板の表面をアルマイト処理する方法である。もう１つの方法は、アルミ基板の表面に絶縁層１７を形成して、絶縁層１７の表面に導電パターン１８を形成する方法である。
【００１７】
回路素子１４は導電パターン１８上に固着され、回路素子１４と導電パターン１８とで所定の電気回路が構成されている。回路素子１４としては、トランジスタやダイオード等の能動素子や、コンデンサや抵抗等の受動素子が採用される。また、パワー系の半導体素子等の発熱量が大きいものは、金属より成るヒートシンクを介して回路基板１６に固着されても良い。ここで、フェイスアップで実装される能動素子等は、金属線１５を介して、導電パターン１８と電気的に接続される。
【００１８】
導電パターン１８は銅等の金属から成り、回路基板１６と絶縁して形成される。また、リード１１が導出する辺に、導電パターン１８からなるパッドが形成される。ここでは、回路基板１６の対向する辺付近に、整列したパッドが複数個設けられる。
【００１９】
リード１１は、回路基板１６の周辺部に設けられたパッドに固着され、例えば外部との入力・出力を行う働きを有する。ここでは、対向する２辺に多数個のリード１１が設けられている。リード１１は回路基板１６の４辺から導出させることも可能であり、１辺のみから導出させることも可能である。
【００２０】
封止樹脂１２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。ここでは、回路基板１６およびその表面に形成された電気回路を封止するように封止樹脂１２が形成され、回路基板１６の裏面も封止樹脂１２により被覆されている。また、装置の放熱性を向上させるために、回路基板１６の裏面を封止樹脂１２から露出させても良い。
【００２１】
図２以降を参照して、混成集積回路装置１０の製造方法を説明する。混成集積回路装置１０の製造方法は、表面に導電パターン１８および回路素子１４から成る電気回路が構成されて周辺部に導電パターン１８から成るパッド１８Ａが形成された回路基板１６を複数個用意する工程と、一方に導出する複数個の第1のリード１１Ａと第1のリードに挟まれるように配置されて他方に導出する複数個の第２のリード１１Ｂとを連結したリードフレーム１１の、第1のリード１１Ａを１つの回路基板１６のパッド１８Ａに固着し、第２のリード１１Ｂを他の回路基板１６のパッド１８Ａに固着する工程と、複数個の回路基板１６がリードフレーム１１で連結された状態でモールド金型２０に配置して回路基板１６の表面を封止樹脂１２で被覆する工程と、第1のリード１１Ａと第２のリード１１Ｂとを分離する工程とを有する。この製造方法を以下にて説明する。
【００２２】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）を参照して、先ず、回路基板１６の表面に電気回路を構成する。アルミ等の金属から成る回路基板１６の表面に絶縁された導電パターン１８をエッチング等により形成する。そして、所定の箇所の導電パターン１８に回路素子１４を実装することで、所望の電気回路を構成する。また、半導体素子は金属線１５で導電パターン１８と電気的に接続されても良い。
【００２３】
次に、図３を参照して、リード１１を回路基板１６に固着する。先ずリードフレーム１１の構造を説明する。本発明のリードフレーム１１は、第1のリード１１Ａと第２のリード１１Ｂとが交互に等間隔で配置されている。そして、第1のリード１１Ａの接続部は、ここでは下方に延在し、第２のリード１１Ｂの接続部は上方に延在している。ここで、リードの接続部とは、回路基板１６の周辺部に形成されたパッド１８Ａに接続するリードの部位である。従って、第1のリード１１Ａおよび第２のリード１１Ｂは、紙面上では、交互に上下方向に延在している。
【００２４】
そして、第1のリード１１Ａおよび第２のリード１１Ｂは、第1の連結部１１Ｃおよび第２の連結部１１Ｄにより、一体化されたフレームとして維持されている。ここでは、第1のリード１１Ａの終端部付近に第1の連結部１１Ｃが設けられている。そして、第２のリード１１Ｂの終端部付近に第２の連結部１１Ｄが設けられている。ここで、終端部とは、パッド１８Ａに固着されない方のリードの端部を言う。また、この第１および第２のリード１１Ａ、１１Ｂは、樹脂封止の工程の於いて、リード同士の間隙から樹脂が流出するのを防止する役割を有する。
【００２５】
同図を参照して、紙面上で下方に導出する第1のリード１１Ａは、リードフレーム１１の下方に位置する回路基板１６のパッド１８Ａに固着される。そして、紙面上で上方に導出する第２のリード１１Ｂは、リードフレーム１１上方に位置する回路基板１６のパッド１８Ａに固着される。従って、リードフレーム１１により複数個の回路基板１６が連結されることになる。また、リードフレーム１１により、同図に示すように、２または３個以上の回路基板１６を連結することが可能である。
【００２６】
紙面上で下方に導出する第1のリード１１Ａと、上方に導出する第２のリード１１Ｂとは、大部分の長さ部分がオーバーラップしている。従って、ユーザーの規格等に従って、リードの長さＤ１を長くする場合が有っても、回路基板１６同士の距離Ｄ２を従来例よりも短くすることができる。具体的には、従来例では、図１０を参照して、回路基板１６同士の距離Ｌ２は、リードの長さＬ１の２倍以上に成っていた。それに対して、本発明では、Ｄ１とＤ２を比較した場合、両差の差はわずかであり、従って、回路基板１６同士の距離を、リード１１の長さと同程度に極めて短くすることができる。
【００２７】
図４（Ａ）を参照して、凸部１１Ｅは、リードフレーム１１の第1の連結部１１Ｃおよび第２の連結部１１Ｄの周端部に連続して、横方向に突出する部分である。この凸部１１Ｅは、金型を用いて封止を行う際に、封止樹脂の流出を防止する役割を有する。
【００２８】
図４（Ｂ）を参照して、凸部１１Ｅの具体的な役割を説明する。この図では、リードフレーム１１と、金型がリードフレーム１１を押圧する部分Ａ１とを重ね合わせて示している。モールド時に於いては、Ａ１の領域のリードフレーム１１が上下金型により押圧される。また、領域Ａ１の幅はリードフレーム１１の幅と同等に形成されるが、打ち抜きに等の加工方法により形成されるリードフレーム１１の幅はある程度の公差がある。従って、同図に示すように、領域Ａ１の幅よりもリードフレーム１１の幅が小さくなる場合がある。このような場合は、リードフレーム１１の凹部１１Ｅと領域Ａ１との間に隙間が形成され、この隙間から封止樹脂が外部に流出してしまう恐れがある。
【００２９】
このような場合でも本形態では、上下金型で各凸部１１Ｅを変形させて、その隙間を塞ぐことができる。即ち、凸部１１Ｅ付近に当接する上下金型のクリアランスは、領域Ａ１の他の領域よりも狭くなっている。従って、上記の様に隙間が形成される場合でも、上下金型により押しつぶされて変形した凸部１１Ｅが、この隙間を埋めることで、封止樹脂の外部への流出は防止される。
【００３０】
次に、図５を参照して、リードフレーム１１を介して複数個の回路基板を連結した状態で樹脂封止を行う。ここでは、３つのリードフレーム１１を介して４つの回路基板１６が連結されたものが、モールド金型２０に２つ載置されている。各回路基板１６はキャビティ２５に収納されている。そして、各々のキャビティ２５は、ランナー２６を介してポッドに連結されている。ポッド２７からランナー２６を介して、キャビティ２５に封止樹脂が供給されることで、回路基板１６の樹脂封止が行われる。上述したように、リードフレーム１１の構成により、回路基板１６同士の間隔を狭くすることが出来るので、各キャビティ２５同士の間隔Ｄ３も、従来例と比較すると、その間隔を半分以下にすることができる。従って、１つのモールド金型２０に形成されるキャビティ２５の個数が増大し、１度の作業で封止される回路基板１６の個数をより多くすることができる。
【００３１】
次に、図６を参照して、樹脂封止を行う工程の詳細を説明する。本形態の説明では、回路基板１６の裏面を外部に露出させて封止する工程を説明するが、本形態の構成は、回路基板１５の裏面も含めて全体を樹脂封止する場合に於いても適用可能である。
【００３２】
図６（Ａ）を参照して、表面に部品が組み込まれた回路基板１６を下金型２０Ｂに載置する。ここでは、回路基板１６は、リード１１が導出する辺を紙面方向にして下金型２０Ｂに載置されている。ここで、回路基板１６は、下金型２０Ｂに設けた空洞部２１を覆うように載置される。
【００３３】
更に、同図を参照して、ポット２７に固形化した絶縁性樹脂から成るタブレット２９を投入する。ここでは、キャビティ２５に連続するランナー２６には、１個のポット２７が接続されており、このポット２７に２個のタブレット２９を投入する。ポット２７に投入するタブレット２９の個数は、製造される混成集積回路装置の大きさにより変化する。例えば、製造する混成集積回路装置が比較的小型のものであれば、ポット２７に１のタブレット２９が投入されても良い。
【００３４】
図６（Ｂ）を参照して、上金型２０Ａと下金型２０Ｂとを噛み合わせることにより回路基板１６が収納されるキャビティ２５を密閉する。更に、このことにより、上金型２０Ａに設けたランナー２６も経路として形成される。また、回路基板１６の少なくとも１辺からは、リードが導出されており、このリードが上下金型により狭持されることにより、回路基板１６の位置は固定されている。
【００３５】
続いて、ポット２７に投入されたタブレット２９を、プランジャー２８で加圧する。このことにより、流動樹脂がランナー２６を介してキャビティ２５に圧送され、回路基板１６は絶縁性樹脂で封止される。本実施例では、絶縁性樹脂として熱硬化性樹脂を採用している。熱硬化性樹脂を用いるトランスファーモールドでは、絶縁性樹脂を注入する際の圧力が非常に大きい。このことから、従来例では、回路基板１６の裏面と下金型２０Ｂとのわずかな隙間に、絶縁性樹脂が侵入してしまう問題があった。本発明では、上述したように下金型２０Ｂに空洞部２１が設けられている。従って、回路基板１６の裏面と下金型２０Ｂとのわずかな隙間に、絶縁性樹脂が侵入しても、絶縁性樹脂は空洞部２１に貯留される。即ち、回路基板１６の裏面に侵入した絶縁性樹脂が、回路基板１６の裏面に付着しない。
【００３６】
また、上述したように、回路基板１６は空洞部２１を覆うように下金型２０Ｂに載置されている。従って、回路基板１６の周辺部のみが下金型２０Ｂに当接しているので、回路基板１６の裏面が下金型２０Ｂに接する面積が小さい。このことから、キャビティ２５に絶縁性樹脂を高圧力で注入すると、回路基板１６が下金型２０Ｂに当接する圧力が非常に大きくなる。また、回路基板１６と下金型２０Ｂが当接する面積が小さいので、金型に熱が伝導することにより、絶縁性樹脂の温度が低下することを防止できる。
【００３７】
回路基板１６が比較的大型のものである場合、絶縁性樹脂をキャビティ内に高圧で注入されると、注入圧力による大きな曲げ応力が回路基板１６に作用する。従って、本発明では、空洞部２１の内部に凸部２２を設けている。上述したように凸部２２の高さは、下金型２０Ｂと回路基板１６の裏面が当接する面と同じ高さをである。従って、下金型２０Ｂに回路基板１６を載置すると、凸部２２の上面も回路基板１６の裏面に接触する。このことから、注入圧力により作用する回路基板１６の曲げ応力は半分以下になる。
【００３８】
モールド工程を経た後は、炉を用いて加熱するアフターキュアの工程により、熱硬化性樹脂の特性の安定化が行われる。
【００３９】
そして、図７に示すように、各回路基板１６は封止樹脂１２により封止される。そして、各リードフレーム１１の除去領域Ａを、プレスによる打ち抜き等で除去することにより、第1のリード１１Ａと第２のリード１１Ｂとが分離される。即ち、第1のリード１１Ａは、リードフレーム１１の下方に位置する装置の端子として分離され、第２のリード１１Ｂはリードフレーム１１の上方に位置する装置の端子として分離される。上記の工程で、例えば図１に示すような混成集積回路装置が製造される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の混成集積回路装置の斜視図（Ａ）、断面図（Ｂ）である。
【図２】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明する平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）である。
【図３】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明する平面図である。
【図４】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明する平面図（Ａ）、平面図（Ｂ）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平面図である。
【図６】本発明の混成集積回路装置の製造方法を説明する断面図（Ａ）、断面図（Ｂ）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平面図である。
【図８】従来の混成集積回路装置の斜視図（Ａ）、断面図（Ｂ）である。
【図９】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１０】従来の混成集積回路装置の製造方法を説明する平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    混成集積回路装置
１１    リード
１２    封止樹脂
１４    回路素子
１５    金属線
１６    回路基板
１７    絶縁層
１８    導電パターン
【図１】
2005109121.tif 000003
【図２】
2005109121.tif 000004
【図３】
2005109121.tif 000005
【図４】
2005109121.tif 000006
【図５】
2005109121.tif 000007
【図６】
2005109121.tif 000008
【図７】
2005109121.tif 000009
【図８】
2005109121.tif 000010
【図９】
2005109121.tif 000011
【図１０】
2005109121.tif 000012