(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品（１０）と、前記電子部品（１０）と電気的に接続されたリード部（３０）と、前記電子部品（１０）および前記リード部（３０）を封止するモールド樹脂（４０）とを備えるパッケージであって、
当該パッケージを被接合部材（２００）に接続するときに前記被接合部材（２００）に対向する前記モールド樹脂（４０）の一面（４２）にて、前記リード部（３０）の一面（３２）が露出するアウターリードレスタイプのモールドパッケージ（１００、１０１）を備えるとともに、
前記モールドパッケージ（１００、１０１）を、前記リード部（３０）の前記一面（３２）にて前記被接合部材（２００）に接触させ、前記被接合部材（２００）における前記リード部（３０）とは反対側の面（２０１）から前記リード部（３０）に渡って溶融部（２０２）を形成することにより、前記リード部（３０）と前記被接合部材（２００）とが溶接されてなる溶接構造体であって、
前記リード部（３０）の前記一面（３２）とは反対側の他面（３１）と前記モールド樹脂（４０）との間には、前記モールド樹脂（４０）よりも熱伝導性の低い低熱伝導部（６０、６１）が設けられており、
前記低熱伝導部（６０、６１）の厚さをｄ（単位：ｍ）、前記低熱伝導部（６０、６１）の熱伝導率をλ（単位：Ｗ・ｍＫ）、前記被接合部材（２００）の前記リード部（３０）とは反対側の面（２０１）における前記溶融部（２０２）の面積をＳ（単位：ｍ２）としたとき、
ｄ≧６４・λ・Ｓ
、という関係が満足されていることを特徴とする溶接構造体。
【請求項２】
前記低熱伝導部は、前記リード部（３０）の前記他面（３１）と前記モールド樹脂（４０）との間に介在する隙間としての隙間部（６０）であることを特徴とする請求項１に記載の溶接構造体。
【請求項３】
前記リード部（３０）の前記一面（３２）および前記他面（３１）の外周に位置する前記リード部（３０）の側面（３３）は、前記モールド樹脂（４０）の前記一面（４２）の外周に位置する前記モールド樹脂（４０）の側面（４３）にて露出しており、
前記隙間部（６０）は、前記モールド樹脂（４０）の内部から前記モールド樹脂（４０）の前記側面（４３）に開口した空間として構成されていることを特徴とする請求項２に記載の溶接構造体。
【請求項４】
前記リード部（３０）の前記他面（３１）のうち前記隙間部（６０）以外のところに位置する部位には、凹凸部（３０ａ、３０ｂ）が設けられ、この凹凸部（３０ａ、３０ｂ）と前記モールド樹脂（４０）とが噛み合った状態で密着していることを特徴とする請求項２または３に記載の溶接構造体。
【請求項５】
前記低熱伝導部は、前記モールド樹脂（４０）よりも熱伝導性の低い固体もしくは液体よりなる低熱伝導材（６１）であることを特徴とする請求項１に記載の溶接構造体。
【請求項６】
請求項３に記載の溶接構造体を製造する溶接構造体の製造方法であって、
互いに接続された前記電子部品（１０）および前記リード部（３０）を、前記モールド樹脂（４０）の前記一面（４２）、前記側面（４３）にてそれぞれ前記リード部（３０）の前記一面（３２）、前記側面（３３）が露出するように前記モールド樹脂（４０）によって封止した後、
前記モールド樹脂（４０）のうち前記リード部（３０）の前記他面（３１）上に位置する部分を、前記モールド樹脂（４０）の前記側面（４３）から切削して除去することにより、前記隙間部（６０）を形成することを特徴とする溶接構造体の製造方法。
【請求項７】
請求項３に記載の溶接構造体を製造する溶接構造体の製造方法であって、
前記リード部（３０）の前記他面（３１）のうち前記隙間部（６０）と接することになる部位に、熱により溶融する材料もしくは溶剤により溶解する材料よりなる溶融・溶解部材（７０）を配置するとともに、前記電子部品（１０）および前記リード部（３０）を互いに接続し、
次に、互いに接続された前記電子部品（２０）および前記リード部（３０）を、前記モールド樹脂（４０）の前記一面（４２）、前記側面（４３）にてそれぞれ前記リード部（３０）の前記一面（３２）、前記側面（３３）が露出するように前記モールド樹脂（４０）によって封止した後、
前記溶融・溶解部材（７０）に熱もしくは溶剤を加えて前記溶融・溶解部材（７０）を除去することにより、前記隙間部（６０）を形成することを特徴とする溶接構造体の製造方法。
【請求項８】
前記溶融・溶解部材（７０）は熱により溶融する材料であり、その溶融温度は前記モールド樹脂（４０）の成形温度よりも高いことを特徴とする請求項７に記載の溶接構造体の製造方法。
【請求項９】
請求項２または３に記載の溶接構造体を製造する溶接構造体の製造方法であって、
前記リード部（３０）の前記他面（３１）のうち前記隙間部（６０）と接することになる部位に、前記モールド樹脂（４０）用の離型剤（８０）を配置するとともに、前記電子部品（１０）および前記リード部（３０）を互いに接続し、
次に、互いに接続された前記電子部品（１０）および前記リード部（３０）を、前記モールド樹脂（４０）の前記一面（４２）、前記側面（４３）にてそれぞれ前記リード部（３０）の前記一面（３２）、前記側面（３３）が露出するように前記モールド樹脂（４０）によって封止するとともに、
前記離型剤（８０）の部分にて、前記リード部（３０）の前記他面（３１）から前記モールド樹脂（４０）を剥離させ、この剥離によりできあがった隙間を前記隙間部（６０）として形成することを特徴とする溶接構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モールド樹脂の上面からパッケージをみたとき、モールド樹脂の外周端部からリードフレームが外側に突出していないモールドパッケージ、すなわち、アウターリードレスタイプのモールドパッケージを被接合部材に溶接してなる溶接構造体、および、そのような溶接構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種のモールドパッケージとしては、電子部品とリード部とを電気的に接続し、電子部品とリード部とをモールド樹脂にて封止したパッケージであって、当該パッケージを被接合部材に接続するときに被接合部材に対向するモールド樹脂の下面、すなわちモールド樹脂の対向面にて、リード部の一面が露出しているものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このものは、モールド樹脂において上記対向面とは反対側に位置する上面側からパッケージをみたとき、モールド樹脂の側面すなわち外周端部からリード部が外側に突出していないアウターリードレスタイプのモールドパッケージである。典型的には、ＱＦＮ（クワッドフラットノンリードパッケージ）などが知られている。
【０００４】
そして、このものを、たとえばリード部材やバスバーなどの被接合部材に接続するときには、モールド樹脂の対向面を当該被接合部材に対向させ、そこから露出するリード部の一面にて、当該被接合部材とはんだ付けを行うようにしている。このようなモールドパッケージは、アウターリードを持たないため、実装面積を小さくすることができ、高密度実装に適したものである。
【特許文献１】特許第３４２８５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このようなアウターリードレスタイプのモールドパッケージを、被接合部材にはんだ付けした場合、各部の熱膨張係数差によって発生するせん断応力が、リード部とはんだとの界面における剥離やクラックなどを発生させ、それによって、接続信頼性が低下してしまう恐れがある。
【０００６】
今後、電子部品の大電流化への対応が進むことが予測される。そして、このような場合には、リード部と被接合部材との接続は、従来のはんだに代えて、より接続信頼性の高い溶接により行うことが好ましいと、本発明者は考えた。
【０００７】
また、パッケージを直接アクチュエータなどの作動機器に取り付けて使用する場合は、作業効率、強度確保などの面から、はんだよりも溶接による接合が好ましく、さらに、場合によっては、はんだ接合が不可能な場合もある。
【０００８】
ここで、アウターリードレスタイプのモールドパッケージにおいては、リード部におけるモールド樹脂からの露出部位は、実質的に当該モールド樹脂の対向面から露出する面のみである。そのため、実質的に可能な溶接方向は、モールド樹脂の対向面側の方向に限られる。
【０００９】
この場合、リード部における溶接部位の直上にモールド樹脂が密着している構造となっているため、モールド樹脂が溶接の熱によりダメージを受けてしまう。このことは、ひいては、モールド樹脂の溶出、クラック、ボイドなど封止構造体としては、致命的な欠陥を生じる危険性が極めて高くなるという問題につながる。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、アウターリードレスタイプのモールドパッケージにおいて、リード部と被接合部材とを溶接するにあたって当該溶接時の熱をモールド樹脂に伝わりにくくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、モールド樹脂（４０）の一面（４２）にて露出するリード部（３０）の一面（３２）が、被接合部材（２００）と溶接されるようになっているアウターリードレスタイプのモールドパッケージ（１００、１０１）を備えるとともに、
モールドパッケージ（１００、１０１）を、リード部（３０）の一面（３２）にて被接合部材（２００）に接触させ、被接合部材（２００）におけるリード部（３０）とは反対側の面（２０１）からリード部（３０）に渡って溶融部（２０２）を形成することにより、リード部（３０）と被接合部材（２００）とが溶接されてなる溶接構造体であって、リード部（３０）の一面（３２）とは反対側の他面（３１）とモールド樹脂（４０）との間に、モールド樹脂（４０）よりも熱伝導性の低い低熱伝導部（６０、６１）を設け、
低熱伝導部（６０、６１）の厚さをｄ（単位：ｍ）、低熱伝導部（６０、６１）の熱伝導率をλ（単位：Ｗ・ｍＫ）、被接合部材（２００）のリード部（３０）とは反対側の面（２０１）における溶融部（２０２）の面積をＳ（単位：ｍ２）としたとき、ｄ≧６４・λ・Ｓ、という関係が満足されていることを特徴とする（後述の図５参照）。
【００１２】
それによれば、リード部（３０）の一面（３２）に被接合部材（２００）を溶接するときに、当該溶接時の熱がリード部（３０）の他面（３１）からモールド樹脂（４０）へ伝わろうとするが、リード部（３０）の他面（３１）とモールド樹脂（４０）との間に、モールド樹脂（４０）よりも熱伝導性の低い低熱伝導部（６０、６１）を設けているため、この熱の伝わりは低熱伝導部（６０、６１）にて阻害され、従来よりも、溶接時の熱をモールド樹脂（４０）に伝わりにくくできる。
【００１３】
ここで、低熱伝導部は、リード部（３０）の他面（３１）とモールド樹脂（４０）との間に介在する隙間としての隙間部（６０）により構成することができる（後述の図１等参照）。
【００１４】
また、リード部（３０）の一面（３２）および他面（３１）の外周に位置する側面（３３）が、モールド樹脂（４０）の一面（４２）の外周に位置する側面（４３）にて露出している場合、隙間部（６０）は、モールド樹脂（４０）の内部からモールド樹脂（４０）の側面（４３）に開口した空間として構成されたものにできる（図１等参照）。
【００１５】
このような開口空間としての隙間部（６０）は、モールド樹脂（４０）の一面（４２）、側面（４３）にてそれぞれリード部（３０）の一面（３２）、側面（３３）が露出するようにモールド樹脂（４０）による封止を行った後、モールド樹脂（４０）のうちリード部（３０）の他面（３１）上に位置する部分を、モールド樹脂（４０）の側面（４３）から切削して除去することにより、形成できる（後述の図４参照）。
【００１６】
また、このような開口空間としての隙間部（６０）は、リード部（３０）の他面（３１）のうち隙間部（６０）と接することになる部位に、熱により溶融する材料もしくは溶剤により溶解する材料よりなる溶融・溶解部材（７０）を配置した後に、モールド樹脂（４０）の一面（４２）、側面（４３）にてそれぞれリード部（３０）の一面（３２）、側面（３３）が露出するようにモールド樹脂（４０）による封止を行い、その後、溶融・溶解部材（７０）に熱もしくは溶剤を加えて溶融・溶解部材（７０）を除去することによっても、形成できる（後述の図６参照）。
【００１７】
ここで、溶融・溶解部材（７０）を、熱により溶融する材料とした場合、隙間部（６０）の型となる当該材料をモールド樹脂（４０）の成型時に適切に存在させるためには、その溶融温度はモールド樹脂（４０）の成形温度よりも高いことが好ましい。
【００１８】
また、低熱伝導部としての隙間部（６０）は、リード部（３０）の他面（３１）のうち隙間部（６０）と接することになる部位に、モールド樹脂（４０）用の離型剤（８０）を配置した後に、モールド樹脂（４０）による封止を行うとともに、離型剤（８０）の部分にて、リード部（３０）の他面（３１）からモールド樹脂（４０）を剥離させることによっても、形成できる（後述の図７参照）。この場合、この剥離によりできあがった隙間が隙間部（６０）として形成される。
【００１９】
また、上記隙間部（６０）を有する構成においては、リード部（３０）の他面（３１）のうち隙間部（６０）以外のところに位置する部位に、凹凸部（３０ａ、３０ｂ）を設けられ、この凹凸部（３０ａ、３０ｂ）とモールド樹脂（４０）とが噛み合った状態で密着したものとするのが好ましい（後述の図８参照）。
【００２０】
それによれば、リード部（３０）の他面（３１）とモールド樹脂（４０）との剥離防止に好ましい。特に、上記離型剤（８０）を用いた剥離により隙間部（６０）を形成する場合には、この凹凸部（３０ａ、３０ｂ）の部分で剥離の進行が止まるため、顕著な効果が期待される。
【００２１】
また、低熱伝導部は、上記隙間部（６０）以外にも、モールド樹脂（４０）よりも熱伝導性の低い固体もしくは液体よりなる低熱伝導材（６１）により構成されるものであってもよい（後述の図９参照）。
【００２４】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００２６】
（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るアウターリードレスタイプのモールドパッケージ１００の概略断面構成を示す図であり、本モールドパッケージ１００を被接合部材２００に接続した状態を示している。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されるモールドパッケージ１００におけるモールド樹脂４０の下面４２側の概略平面構成を示す図である。
【００２７】
なお、以下、各構成要素における上面、下面とは、図面と対応させてわかりやすくする目的で、図１（ａ）中の各構成要素において上側に位置する面、下側に位置する面を意味するものにすぎず、実際の天地方向に相当する上下関係まで限定するものではない。つまり、或る構成要素の上面は、当該構成要素の一面であり、下面は当該一面とは反対側に位置する他面であることを意味する。
【００２８】
本モールドパッケージ１００は、大きくは、電子部品１０とリード部３０とをボンディングワイヤ５０を介して電気的に接続したものを、封止材であるモールド樹脂４０により封止してなるものである。
【００２９】
電子部品１０は、ＩＣチップ、コンデンサ、抵抗素子などの表面実装部品であれば、特に限定されるものではないが、図１に示される例では、電子部品１０はシリコン半導体よりなるＩＣチップとして示されている。
【００３０】
この電子部品１０は、はんだやＡｇペーストなどよりなる図示しないダイマウント材などを介してダイパッド２０の上面２１に搭載され固定されている。このダイパッド２０としては、リード部３０と一体に形成されたリードフレームのアイランドよりなるものや、リードフレームにかしめなどにより固定されたヒートシンクなどが挙げられる。
【００３１】
ここで、ダイパッド２０は、電子部品１０を搭載するとともに電子部品１０の熱を放熱する機能を有するものであり、放熱性に優れた銅、モリブデン、アルミニウム、鉄などの材料よりなることが好ましい。本実施形態では、ダイパッド２０は矩形板状をなしており、ダイパッド２０の下面２２は、モールド樹脂４０の下面４２にて露出しており、放熱面として構成されている。
【００３２】
また、リード部３０は、銅などの一般的なリードフレーム材料よりなるものであり、モールド樹脂４０の内部にてダイパッド２０の周囲に配置されている。なお、リード部３０は、本実施形態では複数個配置されているが、場合によっては１個であってもよい。
【００３３】
このリード部３０は、表裏の板面である上面３１および下面３２がともに矩形状をなす矩形板状のものである。そして、電子部品１０とリード部３０の上面３１とは、ボンディングワイヤ５０により電気的に接続されている。
【００３４】
ここで、ボンディングワイヤ５０は、一般的なＡｕやアルミニウムなどよりなるもので、通常のワイヤボンディングにより形成されるものである。そして、本モールドパッケージ１００においては、電子部品１０とリード部３０とは、ボンディングワイヤ５０を介して電気的に接続されている。
【００３５】
また、モールド樹脂４０は、通常、この種のモールドパッケージに用いられるモールド材料、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂などを採用できる。ここで、図１に示されるように、モールド樹脂４０は、表裏の板面である上面４１および下面４２がともに矩形状をなす一般的な矩形板状のものである。そして、このモールド樹脂４０の外形が、実質的に本パッケージ１００の外形を構成している。
【００３６】
また、モールド樹脂４０の下面４２は、パッケージ１００が被接合部材２００に接続されるときに被接合部材２００に対向する対向面４２として構成されている。また、モールド樹脂４０の上面４１の外周および下面４２の外周に位置する面４３は、モールド樹脂４０の外周端部を構成する側面４３である。
【００３７】
そして、本モールドパッケージ１００においては、図１に示されるように、リード部３０においてボンディングワイヤ５０が接続された上面３１がモールド樹脂４０により被覆されており、このリード部３０の上面３１とは反対側の下面３２が、モールド樹脂４０の下面４２にて露出している。さらに、リード部３０において上面３１および下面３２の外周部に位置する側面３３が、モールド樹脂４０の側面４３にて露出している。
【００３８】
このように、本モールドパッケージ１００は、アウターリードレスタイプのモールドパッケージの特徴として、モールド樹脂４０の上面４１または下面４２からパッケージ１００をみたとき、モールド樹脂４０の側面４３とリード部３０の側面３３とは実質的に同一平面上に位置しており、モールド樹脂４０の側面４３からリード部３０が外側に突出していない。
【００３９】
そして、このモールドパッケージ１００は、図１に示されるように、被接合部材２００に接続されて使用されるが、このとき、モールド樹脂４０の下面４２にて露出するリード部３０の下面３２は、被接合部材２００に接合される。ここでは、リード部３０と被接合部材２００とは溶接されている。
【００４０】
ここで、被接合部材２００としては、リードフレームあるいはバスバーなどが挙げられる。この溶接は、リード部３０の下面３２に被接合部材２００を接触させた状態で、図１中の矢印Ｙに示されるように、モールドパッケージ１００の下方すなわちモールド樹脂４０の下面４２側からレーザ溶接や電子ビーム溶接などを行うものである。
【００４１】
このように、本実施形態では、アウターリードレスタイプのモールドパッケージ１００において、モールド樹脂４０の下面４２側から、リード部３０と被接合部材２００とを溶接して接合するものである。そして、この場合、上述したように、リード部３０における溶接部位の直上に位置するモールド樹脂４０が溶接の熱によりダメージを受ける可能性があるが、本実施形態では、このダメージを低減する構成としている。
【００４２】
すなわち、本実施形態では、独自の構成として、モールド樹脂４０の下面４２にて露出するリード部３０の下面３２とは反対側の上面３１側にて、当該リード部３０の上面３１とモールド樹脂４０との間に、隙間部６０を設けている。
【００４３】
この隙間部６０は、リード部３０の上面３１とモールド樹脂４０との間に介在する隙間であって空気の層として構成されたものである。空気の熱伝導率はモールド樹脂４０の熱伝導率よりも小さいため、当該隙間部６０は、モールド樹脂４０よりも熱伝導性の低い低熱伝導部として構成されている。
【００４４】
ここでは、隙間部６０は、リード部３０の上面３１のうちボンディングワイヤ５０との接続部位を除く部位に、設けられている。ここでは、リード部３０の上面３１におけるボンディングワイヤ５０との接続部は、当該上面３１のうち電子部品１０寄りの部位であり、電子部品１０とは反対側に位置するリード部３０の側面３３は、モールド樹脂４０の側面４３にて露出している。
【００４５】
そして、本実施形態では、隙間部６０も、リード部３０の上面３１のうちモールド樹脂４０の側面４３側の部位に設けられ、モールド樹脂４０の側面４３にて開口している。つまり、本実施形態の隙間部６０は、モールド樹脂４０の内部からモールド樹脂４０の側面４３に開口した空間として構成されている。
【００４６】
このように、本モールドパッケージ１００は、低熱伝導部としての隙間部６０を有する構成を採用しており、それによる効果は次の通りである。モールド樹脂４０の下面４２にて露出するリード部３０の下面３２に対して被接合部材２００を溶接するときに、当該溶接時の熱がリード部３０の上面３１からモールド樹脂４０へ伝わろうとする。
【００４７】
しかし、リード部３０の上面３１とモールド樹脂４０との間には、モールド樹脂４０よりも熱伝導性の低い低熱伝導部としての隙間部６０が設けられているため、この熱は、従来のようにリード部３０から直接モールド樹脂４０に伝わることはない。そして、本実施形態では、モールド樹脂４０へ伝わる熱は従来に比べて大幅に低減される。
【００４８】
ここで、図２は、比較例としての従来の一般的なモールドパッケージを試作し、本実施形態のものと同様の要領でレーザ溶接したときのモールド樹脂４０のダメージの様子を示す概略断面図である。
【００４９】
従来の構造の場合、溶接されるリード部３０の直上にはモールド樹脂４０が密着した構造であるため、当該溶接の熱によってモールド樹脂４０もダメージを受ける。このモールド樹脂４０のダメージ部分Ｋは、図２中に図示してある。それに比べて、本実施形態では、従来ならばダメージを受けていた上記部分Ｋを隙間としている。
【００５０】
そのため、本パッケージ１００では、上述した隙間部６０の熱伝導の阻害作用により、モールド樹脂４０がリード部３０の上面３１に直接接触していた従来の構成よりも、溶接時の熱をモールド樹脂４０に伝わりにくい構成を実現することができる。
【００５１】
そして、本実施形態によれば、当該溶接時の熱のモールド樹脂４０への伝導が阻害される結果、モールド樹脂４０のダメージを大幅に低減し、樹脂の溶出、クラック、ボイドといった欠陥を防止することが可能になる。
【００５２】
次に、図３を参照して、本実施形態のモールドパッケージ１００の製造方法について述べる。図３（ａ）は、本製造方法においてモールド樹脂４０による封止工程を示す工程図、図３（ｂ）は、封止後のワークをダイシングカットする切断工程を示す工程図であり、それぞれ当該工程中のワークを断面的に示している。
【００５３】
本製造方法は、一般的なＭＡＰ成型技術に基づくものである。ここでは、ダイパッド２０は、リード部３０とともに多連のリードフレームのアイランド部として構成されたものとする。このリードフレームは、図３に示されるように、複数のパッケージ単位のリード部３０およびダイパッド２０が、リード部３０の間で連結したものであり、最終的には、図３中のダイシングラインＤＬにて、各パッケージ単位に分断される。
【００５４】
まず、電子部品１０をダイパッド２０の上面２１に搭載し、上記ダイマウント材などを介して固定する。一方で、リード部３０の上面３１と電子部品１０との間でワイヤボンディングを行い、これら両者１０、３０をボンディングワイヤ５０により結線し電気的に接続する。
【００５５】
次に、図３（ａ）に示されるように、ワークをモールド型３００に設置し、モールド樹脂４０による封止を行う。この封止工程では、ワークが固定されたモールド型３００のキャビティ内に、図示しないゲートからエポキシ樹脂などよりなるモールド樹脂４０を注入し、充填する。
【００５６】
これにより、図３（ａ）に示されるように、ワイヤボンディングによって接続された電子部品１０およびリード部３０、さらにはダイパッド２０が、モールド樹脂４０により封止される。モールド樹脂４０を冷却して固化させた後、ワークをモールド型３００から取り出す。この封止後のワークにおいては、モールド樹脂４０の下面４２にてリード部３０の下面３２が露出している。
【００５７】
また、この封止工程後のワークにおいては、複数個のパッケージ単位のワークが、リード部３０を介して連結されている。そこで、図３（ｂ）に示されるように、次に、ワークを各パッケージ単位に個片化するために、ダイシングラインＤＬに沿って、リード部３０の連結部を、モールド樹脂４０とともにダイシングカットする。
【００５８】
ここまでは、一般的なＭＡＰ成形と同様である。このＭＡＰ成型の利点を述べておく。図３のように複数のパッケージが連なった状態で一括してモールドを行うが、その際用いられるモールド型３００は、複数パッケージを連結したワーク全体が封止できる大きさを備えていればよく、個々のパッケージのサイズ、形状によって金型設計が変更されるものではない。そのため、モールド型３００は複数のパッケージで共用することができ、低コスト化に貢献するものとなっている。
【００５９】
そして、本実施形態では、ここまでの工程により、上記図１において隙間部６０を持たない構成のもの、すなわち、一般的なＱＦＮ構造のものができあがる。次に、本製造方法においては、図４に示されるように、隙間部６０を形成する工程を行う。
【００６０】
この隙間部６０の形成工程では、個片化された各ワークにおいて、モールド樹脂４０の側面４３から機械的な切削により切り込みを入れる。ここでは、刃具３１０を用いてモールド樹脂４０とリード部３０の上面３１との界面から上の部分のモールド樹脂４０を削り取る。
【００６１】
それによって、モールド樹脂４０のうちリード部３０の上面３１の上に位置する部分を除去する。このとき、刃具３１０の厚さが、実質的に隙間部６０の厚さに相当する。つまり、隙間部６０の厚さは、刃具３１０の厚さにより所望の値に調整される。このようにして、本実施形態では、隙間部６０が形成され、上記図１に示したモールドパッケージ１００ができあがる。
【００６２】
なお、ここでは、隙間部６０は、上記図１（ｂ）に示されるように、モールド樹脂４０の周辺部にてモールド樹脂４０の辺に沿って複数個のリード部３０に渡って連続的に延びる空間として形成されている。これは、隙間部６０の形成工程において、上記切削によりリード部３０間に位置するモールド樹脂４０も除去するためである。
【００６３】
これに対して、刃具３１０の形状を変えるなどにより、リード部３０の上面３１上に位置するモールド樹脂４０のみを切削して除去してもよい。この場合、リード部３０間に位置するモールド樹脂４０は残るが、リード部３０の上面３１上においては、上記図１（ａ）と同様の隙間部６０が形成される。
【００６４】
次に、このモールドパッケージ１００を、上記図１に示したように、被接合部材２００に溶接する。具体的には、リード部３０の下面３２を被接合部材２００に接触させた状態で、上記図１中の矢印Ｙに示されるように、被接合部材２００におけるリード部３０とは反対側の面２０１側からレーザを照射する。
【００６５】
それにより、レーザが照射された部位にてリード部３０と被接合部材２００とが溶け合って溶融部２０２（後述の図５参照）が形成され、モールドパッケージ１００と被接合部材２００との溶接が完了する。なお、この溶接は、レーザ以外にも、電子ビームなどにより行うものであってもよい。
【００６６】
そして、この溶接工程においては、上述した隙間部６０の熱伝導の阻害作用により、溶接時の熱のモールド樹脂４０への伝導を抑制することができるため、モールド樹脂４０の溶接の熱によるダメージの発生が防止される。そして、信頼性の高いモールドパッケージ１００を被接合部材２００に溶接してなる溶接構造体が製造される。
【００６７】
この本実施形態における溶接構造体は、本モールドパッケージ１００と被接合部材２００とを備え、モールドパッケージ１００を、リード部３０の下面３２にて被接合部材２００に接触させ、被接合部材２００におけるリード部３０とは反対側の面２０１からリード部３０に渡って溶融部２０２（後述の図５参照）を形成することにより、リード部３０と被接合部材２００とが溶接されてなる溶接構造体である。
【００６８】
そして、この溶接構造体中のモールドパッケージ１００において、リード部３０の下面３２とモールド樹脂４０との間に、低熱伝導部としての隙間部６０が介在している。つまり、本実施形態によれば、上述した隙間部６０の熱伝導の阻害作用を有する信頼性の高いモールドパッケージ１００を備えた溶接構造体を提供できる。
【００６９】
ここで、この溶接構造体において、上述した隙間部６０の熱伝導の阻害作用を適切に発揮させるための好ましい寸法構成について、図５（ａ）、（ｂ）を参照して述べておく。図５（ａ）は、従来の一般的なアウターリードを有するモールドパッケージＪ１００と被接合部材２００との溶接構造を示す概略断面図、（ｂ）は本実施形態の溶接構造体を示す概略断面図である。
【００７０】
図５（ａ）に示されるように、従来の溶接構造では、モールド樹脂４０の側面４３から突出するアウターリード３０に被接合部材２００を接触させ、溶接して溶融部２０２を形成することにより両部材３０、２００を接合する。ここで、従来では、溶接の熱からモールド樹脂４０を保護するため、溶融部２０２とモールド樹脂４０の側面４３との間に、許容距離Ｌを設けている。
【００７１】
一方、図５（ｂ）に示される本実施形態の溶接構造体において、低熱伝導部である隙間部６０の厚さをｄ（単位：ｍ）、隙間部６０の熱伝導率をλ（単位：Ｗ・ｍＫ）、被接合部材２００のリード部３０とは反対側の面２０１における溶融部２０２の面積をＳ（単位：ｍ2）とする。
【００７２】
ここで、隙間部６０の厚さｄは、図５（ｂ）に示されるように、リード部３０の下面３２から上面３１に向かう方向に沿った隙間部６０の寸法に相当する。さらに言えば、隙間部６０の厚さｄは、隙間部６０を介して隔てられたリード部３０の上面３１とモールド樹脂４０との距離に相当する。
【００７３】
また、隙間部６０の熱伝導率λは空気の熱伝導率に相当する。また、被接合部材２００のリード部３０とは反対側の面２０１における溶融部２０２の形状は、レーザや電子ビームにより形成される一般的な溶融部と同様に、円形または角形である。そして、上記溶融部２０２の面積は、この円形または角形の溶融部２０２の面積に相当する。
【００７４】
このように、隙間部６０の厚さｄ、熱伝導率λ、溶融部２０２の面積Ｓを定義したとき、本実施形態の溶接構造体においては、次の数式１に示される不等式（Ａ）の関係が満足されている。
【００７５】
（数１）
ｄ≧６４・λ・Ｓ    ………（Ａ）
この不等式（Ａ）の中で、右辺における「６４」は、この溶融部２０２からモールド樹脂４０までの熱抵抗Ｒであり、その単位は、℃／Ｗである。
【００７６】
この不等式（Ａ）は、下記の数式２の変形から導かれる。
【００７７】
（数２）
熱抵抗Ｒ＝（１／λ）・（ｄ／Ｓ）
ここで、目安とする熱抵抗Ｒは、図５（ａ）に示される従来構造における溶接の実績から求めた。この場合、上記した溶融部２０２からモールド樹脂４０までの許容距離Ｌは、概略決まった実績値がある。この値をもとに、溶融部２０２からモールド樹脂４０までのリード部３０の熱抵抗Ｒを試算すると、下記の数式３のようになる。
【００７８】
（数３）
熱抵抗Ｒ＝（１／λ）・（Ｌ／Ｓ０）＝６４（℃／Ｗ）
ここで、代表的な例として下記の数値を用いた。
【００７９】
λ：銅の熱伝導率３９０（Ｗ・ｍＫ）
Ｌ：３ｍｍ
図５（ａ）における溶融部２０１の面積Ｓ０：０．２ｍｍ×０．６ｍｍ。
【００８０】
そして、本実施形態の溶接構造体においても、実績のある従来と同程度の熱抵抗Ｒを持たせれば、溶接時の熱をモールド樹脂４０に伝わりにくい構成を実現し、モールド樹脂４０の溶出などの不具合を防止できると考えられる。そこで、本実施形態においても、熱抵抗Ｒを６４℃／Ｗ以上とすればよく、このことから、上記不等式（Ａ）の関係を満足するようにしている。
【００８１】
限定するものではないが、本実施形態における隙間部６０の厚さｄの一計算例を述べておく。隙間部６０の熱伝導率λを空気の熱伝導率０．０２４４（Ｗ／ｍＫ）とし、溶融部２０２の面積Ｓをφ０．５ｍｍ相当のものとすると、上記不等式（Ａ）から、隙間部６０の厚さｄは、０．４μｍ以上となる。
【００８２】
この０．４μｍという厚さｄの大きさは、モールド樹脂４０がリード部３０の上面３１から剥離した程度のレベルに相当する。つまり、本実施形態における隙間部６０は、その程度の小さな隙間であれば充分な熱抵抗Ｒが確保でき、上述した隙間部６０の熱伝導の阻害作用が適切に発揮される。
【００８３】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係るモールドパッケージ１００の製造方法を示す工程図であり、各ワークの概略断面を示している。本実施形態も、最終的に上記図１に示されるモールドパッケージ１００を製造する製造方法を提供するものであるが、隙間部６０の形成工程が上記第１実施形態とは相違するものである。
【００８４】
本製造方法では、図６（ａ）に示されるように、リード部３０の上面３１のうち隙間部６０と接することになる部位に、熱により溶融する材料もしくは溶剤により溶解する材料よりなる溶融・溶解部材７０を配置する。また、一方で、電子部品１０およびリード部３０を互いにボンディングワイヤ５０により接続する。
【００８５】
この溶融・溶解部材７０は隙間部６０の型となるものであり、リード部３０の上面３１上における隙間部６０と実質的に同一形状且つ同一サイズとなるように形成する。この溶融・溶解部材７０は、塗布・硬化もしくはシート状に成形されたものを貼り付けるなどの方法で、リード部３０の上面３１に配置する。
【００８６】
なお、隣り合うリード部３０の間には、溶融・溶解部材７０は設けてもよいし、設けなくてもよい。当該隣り合うリード部３０の間にも溶融・溶解部材７０を設ける場合には、上記したシート状の溶融・溶解部材７０を貼り付けるなどの方法が採用される。
【００８７】
この溶融・溶解部材７０において熱により溶融する材料としては、たとえば、はんだ等の低融点金属が挙げられる。この場合、たとえば、部分めっきによりリード部３０の上面３１に被着させればよい。このような低融点金属は、融点が２００℃前後とエポキシ樹脂の融点よりは低いものであり、モールド樹脂４０の成形温度（通常１７０〜１８０℃）では溶融しない。
【００８８】
また、溶剤により溶解する材料としては、たとえば、半導体のフォトプロセスで用いられるフォトレジストなどが挙げられる。この場合、フォトレジストをリード部３０の上面３１に塗布・硬化すればよい。このようなフォトレジストは、その専用剥離液で洗浄することで溶解する。また、フォトレジストの耐熱性は２００℃程度あるものが多く、またその熱を受けた後でも。上記専用剥離液で剥離可能である。
【００８９】
本製造方法では、このような溶融・溶解部材７０を配置した後、図６（ｂ）に示されるように、モールド樹脂４０による封止を行い、ダイシングカットを行い、パッケージ単位に個片化する。このカットにより、切断面であるモールド樹脂４０の側面４３には、溶融・溶解部材７０が露出する。
【００９０】
その後、溶融・溶解部材７０が熱により溶融する材料である場合には、溶融・溶解部材７０の溶融温度まで加熱する。それにより、図６（ｃ）に示されるように、モールド樹脂４０の側面４３から溶融・溶解部材７０が流出し、当該流出後の空間が隙間部６０として形成される。
【００９１】
また、溶融・溶解部材７０が溶剤により溶解する材料よりなる場合には、樹脂封止されたワークにおいてモールド樹脂４０の側面４３から露出する溶融・溶解部材７０を、溶剤で洗浄する。それにより、モールド樹脂４０の側面４３から溶融・溶解部材７０が溶け出し、その後の空間が隙間部６０として形成される。
【００９２】
このように、溶融・溶解部材７０は隙間部６０の型となるものであり、溶融・溶解部材７０が熱により溶融する材料である場合には、モールド樹脂４０の成型時に溶けてしまわないように、溶融・溶解部材７０の溶融温度はモールド樹脂４０の成形温度よりも高いことが望ましい。たとえば１９０℃以上とする。もちろん、その溶融温度は、モールド樹脂４０の耐熱温度よりも低いものとする。
【００９３】
こうして、本実施形態の製造方法においても、隙間部６０が形成されたモールドパッケージ１００ができあがる。なお、上記溶融・溶解部材７０としては、熱により昇華する材料であってもよい。
【００９４】
このような昇華材料としては、たとえば印刷用の昇華インクなどと同等の材料などが挙げられる。ただし、染料を含まないものにアレンジされたものがよい。このような材料は、昇華温度が２００℃前後のものが多く、上記した熱により溶融する材料と同様の要領で使用することが可能である。
【００９５】
（第３実施形態）
上述したように、上記不等式（Ａ）の関係から、隙間部６０としては、モールド樹脂４０の剥離程度のレベルで十分である。そこで、本発明の第３実施形態では、モールド樹脂４０の剥離により隙間部６０を形成する製造方法を提供する。
【００９６】
図７は、本発明の第３実施形態に係るモールドパッケージ１００の製造方法を示す工程図であり、ワークの概略断面を示している。本実施形態も、最終的に上記図１に示されるモールドパッケージ１００を製造する製造方法である。
【００９７】
本実施形態の製造方法では、隙間部６０の形成工程としてモールド樹脂４０用の離型剤８０を用いるものである。このような離型剤８０は、封止工程後にモールド樹脂４０とモールド型とを離すためにものである。具体的な離型剤８０としては、金型専用の市販の離型剤として、主成分がパラフィン系炭化水素、フッ素化合物とされたものがある。
【００９８】
そして、本実施形態の製造方法では、リード部３０の上面３１のうち隙間部６０と接することになる部位に、離型剤８０を配置するとともに、電子部品１０およびリード部３０を互いにボンディングワイヤ５０により接続する。
【００９９】
次に、上記同様に、モールド樹脂４０による封止を行う。この封止工程においては、通常の熱履歴としてモールド樹脂４０の溶融温度からモールド樹脂４０の固化温度まで冷却が行われる。このときの熱履歴により、離型剤８０の部分にてリード部３０の上面３１からモールド樹脂４０が剥離する。そして、この剥離によりできあがった隙間が隙間部６０として形成される（図７参照）。
【０１００】
ここまでは、まだダイシングカット前であるが、このようにモールド樹脂４０が剥離した部分としての隙間部６０を形成した後、上記同様にダイシングカットを行い、パッケージ単位に個片化する。
【０１０１】
それにより、本実施形態においても、図７に示されるように、モールドパッケージ１００ができあがる。この場合、隙間部６０においては、離型剤８０は薄い膜として残るが、パッケージ特性への実質的な影響は無い。
【０１０２】
なお、上記例では、上記封止工程における熱履歴のような通常の製造工程で加わる熱履歴によって、離型剤８０による剥離を行ったが、当該剥離のための熱衝撃や機械的衝撃をワークに対して印加する工程を、ダイシング前もしくはダイシング後に、別途設けてもよい。たとえば、ワークに対して低温と高温の温度サイクルを印加したり、振動を与えたりする方法などが挙げられる。
【０１０３】
（第４実施形態）
ところで、上記各実施形態のように、低熱伝導部としての隙間部６０を設けると、そこからモールド樹脂４０の剥離が、ワイヤボンディング部へ向かって進行するおそれがある。本発明の第４実施形態は、上記各実施形態において、このモールド樹脂４０の剥離の進行を極力防止する構成を付加したものである。
【０１０４】
図８は、本実施形態に係るモールドパッケージの要部を示す概略断面図である。図８に示されるように、リード部３０の上面３１のうち隙間部６０以外のところに位置する部位に、凹凸部３０ａ、３０ｂが設けられており、この凹凸部３０ａ、３０ｂとモールド樹脂４０とが噛み合った状態で密着している。
【０１０５】
この凹凸部３０ａ、３０ｂは、凹凸形状をなすものであればよいが、たとえば図８（ａ）に示されるような段差３０ａでもよいし、図８（ｂ）に示されるように溝３０ｂであってもよい。これらの段差３０ａや溝３０ｂは、プレスやエッチングなどにより形成することが可能である。
【０１０６】
本実施形態によれば、モールド樹脂４０の剥離が隙間部６０側からワイヤボンド部の方向に進展してきても、凹凸部３０ａ、３０ｂによって、それ以上の進展が防止される。そのため、リード部３０の上面３１とモールド樹脂４０との剥離防止に好ましい。
【０１０７】
また、上記第１実施形態に示した溶接構造体において、本実施形態の構成を適用してもよいことはもちろんである。つまり、上記図１に示した溶接構造体中のモールドパッケージ１００において、リード部３０の上面３１のうち隙間部６０以外のところに位置する部位に、凹凸部３０ａ、３０ｂを設け、この凹凸部３０ａ、３０ｂとモールド樹脂４０とが噛み合った状態で密着している構成としてもよい。
【０１０８】
（第５実施形態）
図９は、本発明の第５実施形態に係るアウターリードレスタイプのモールドパッケージ１０１の概略断面構成を示す図である。低熱伝導部としては、モールド樹脂４０よりも熱伝導性の低いものであればよく、上記隙間部６０に限定されるものではない。
【０１０９】
本実施形態では、図９に示されるように、低熱伝導部を、隙間ではなく、モールド樹脂４０よりも熱伝導性の低い固体もしくは液体よりなる低熱伝導材６１により構成している。このような低熱伝導材６１としては、銀や銅などのフィラーを含むエポキシ樹脂や、ポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂材料が挙げられる。また、液体としてはオイルなどが挙げられる。
【０１１０】
ここで、モールド樹脂４０は、通常、上記フィラーを含むエポキシ樹脂であるが、このフィラーの含有量をモールド樹脂４０よりも少なくしてやれば、モールド樹脂４０よりも熱伝導性の低い樹脂となる。そして、この樹脂を、低熱伝導材６１とすればよい。
【０１１１】
この場合、塗布・硬化もしくは接着などによって、低熱伝導材６１をリード部３０に配置した後、この状態で、モールド樹脂４０による封止を行い、ダイシングカットを行えば、図９に示されるようなモールドパッケージ１０１ができあがる。
【０１１２】
また、上記第１実施形態に示した溶接構造体において、本実施形態の構成を適用してもよい。つまり、当該溶接構造体中のモールドパッケージとして、図９に示されるモールドパッケージ１０１を用いた構成としてもよい。
【０１１３】
本実施形態のモールドパッケージ１０１および溶接構造体によっても、溶接時の熱の伝わりは低熱伝導部としての低熱伝導材６１にて阻害され、従来よりも、溶接時の熱をモールド樹脂４０に伝わりにくくできる。
【０１１４】
また、本実施形態のモールドパッケージ１０１においても、上記したｄ≧６４・λ・Ｓ、という不等式（Ａ）の関係が満足されていることが望ましい。この場合、低熱伝導部としての低熱伝導材６１の厚さｄは、リード部３０の下面３２から上面３１に向かう方向に沿った低熱伝導材６１の寸法に相当する。また、上記熱伝導率λは、低熱伝導材６１を構成する材料の熱伝導率に相当する。
【０１１５】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、低熱伝導部としての隙間部６０は、リード部３０の側面３３とともにモールド樹脂４０の側面４３にて露出するものであった。つまり、隙間部６０は、モールド樹脂４０の内部からモールド樹脂４０の側面４３に開口した空間として構成されていた。
【０１１６】
しかし、図１０に示されるように、当該隙間部６０としては、モールド樹脂４０の側面４３に開口せずに、モールド樹脂４０内に閉じ込められた空間であってもよい。このような閉空間としての隙間部６０は、たとえば上記した離型剤８０を用いた方法により形成が可能である。
【０１１７】
また、リード部３０の上面３１とモールド樹脂４０との間に、低熱伝導部としての隙間部６０を介在させることは、リード部３０の上面３１に薄い層状のモールド樹脂４０が付着している場合も含むものである。
【０１１８】
これは、上述したように、切削により隙間部６０を形成するときに、加工誤差などにより、リード部６０の上面３１とモールド樹脂４０との界面から若干外れて切削が行われた場合などを考慮したものである。つまり、この場合、薄く残るモールド樹脂４０は、溶接の熱によってダメージを受けても何らかまわないものである。たとえば、薄い層状のモールド樹脂４０の厚さは、０．数ｍｍ以下程度であればかまわない。
【０１１９】
また、上記各実施形態では、電子部品１０とリード部３０とは、ボンディングワイヤ５０により電気的に接続されていたが、ワイヤボンディング以外、たとえばバンプなどにより両者１０、３０が接続されていてもよい。
【０１２０】
また、上記各実施形態では、ダイパッド上に直接、電子部品としてのＩＣチップを搭載してなるモノリシックＩＣを例にとったが、回路基板を搭載したモールドハイブリッドＩＣにも、本発明は同様に適用することができる。
【０１２１】
また、アウターリードレスタイプのモールドパッケージとしては、モールド樹脂４０の下面４２および側面４３にてリード部３０が露出するＱＦＮに限定されるものではなく、モールド樹脂４０の下面４２からリード部３０の下面３２が露出していれば、モールド樹脂４０の側面４３ではリード部３０は露出していないものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るモールドパッケージの概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるモールド樹脂の下面側の概略平面図である。
【図２】比較例としてのモールドパッケージにおける溶接時のモールド樹脂のダメージの様子を示す概略断面図である。
【図３】第１実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図である。
【図４】第１実施形態に係る隙間部の形成工程を示す工程図である。
【図５】（ａ）は、従来の一般的なモールドパッケージの溶接構造を示す概略断面図、（ｂ）は第１実施形態の溶接構造体を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を示す工程図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係るモールドパッケージの要部を示す概略断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係るモールドパッケージの概略断面図である。
【図１０】他の実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０…電子部品、３０…リード部、３０ａ…凹凸部としての段差、
３０ｂ…凹凸部としての溝、３１…リード部の上面、３２…リード部の下面、
３３…リード部の側面、４０…モールド樹脂、４１…モールド樹脂の上面、
４２…モールド樹脂の下面、４３…モールド樹脂の側面、
６０…低熱伝導部としての隙間部、６１…低熱伝導部としての低熱伝導材、
７０…溶融・溶解部材、８０…離型剤、１００、１０１…モールドパッケージ、
２００…被接合部材、２０１…被接合部材のリード部とは反対側の面、
２０２…溶融部。
【図１】
0005343334.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005343334.tif 000008
【図８】
0005343334.tif 000009
【図９】
0005343334.tif 000010
【図１０】
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