(57)【要約】【課題】ホットメルト接着剤を用いた封止において封止性を確保できる電子回路基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】電子回路基板１は、電子回路６が形成された基板２と、基板２上に形成されたランド３と、ランド３上に配置されたはんだ５と、本体６１の下面６１０がはんだ５に接触して下面６１０と基板２との間に形成される空間９を減少させると共に本体６１の両側面から突出する複数のガルウイング形状のリード端子６２が基板２に形成されたパッド６５０と電気的に接合されて電子回路６の一部を構成する半導体素子６０と、少なくとも半導体素子６０の周囲を封止するようにホットメルト接着剤により形成された封止体７と、を備えて概略構成されている。【選択図】図１
2017204581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路が形成された基板と、
前記基板上に形成されたランドと、
前記ランド上に配置された充填部材と、
本体の下面が前記充填部材に接触して前記下面と前記基板との間に形成される空間を減少させると共に前記本体の両側面から突出する複数のガルウイング形状のリード端子が前記基板に形成されたパッドと電気的に接合されて前記電子回路の一部を構成する半導体素子と、
少なくとも前記半導体素子の周囲を封止するようにホットメルト接着剤により形成された封止体と、
を備えた電子回路基板。
【請求項２】
前記ランドは、前記パッドと同じ材料で形成される、
請求項１に記載の電子回路基板。
【請求項３】
基板を準備し、
配線、パッド及びランドを同じ材料を用いて前記基板上に形成し、
前記ランドの上に充填部材を配置し、
本体の下面が前記充填部材に接触して前記下面と前記基板との間に形成される空間を減少させると共に前記本体の両側面から突出する複数のガルウイング形状のリード端子を前記基板に形成されたパッドに接合して半導体素子を前記基板に配置し、
前記基板を金型にセットしてホットメルト接着剤を前記金型内に射出して硬化させ、少なくとも前記半導体素子の周囲に封止体を形成する、
電子回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、半導体チップと、半導体チップを封止する封止体と、封止体から突出する複数のアウターリードと、を備えた半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この半導体装置は、アウターリードがガルウイング状に曲げ成形されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０３２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この従来の半導体装置を基板に配置する場合、基板に形成されたパッドとアウターリードとが接合されると、基板と半導体装置の封止体との間に空間が形成される。液体などに曝されないようにするため、ホットメルト接着剤を用いて基板上の半導体装置を封止する場合、樹脂による封止と比べて、射出時の圧力が低いことなどから当該空間にホットメルト接着剤が十分に充填されず、ボイドや剥離が発生して封止性が損なわれる可能性がある。
【０００６】
従って本発明の目的は、ホットメルト接着剤を用いた封止において封止性を確保できる電子回路基板及びそ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】
【０００７】
本発明の一態様は、電子回路が形成された基板と、基板上に形成されたランドと、ランド上に配置された充填部材と、本体の下面が充填部材に接触して下面と基板との間に形成される空間を減少させると共に本体の両側面から突出する複数のガルウイング形状のリード端子が基板に形成されたパッドと電気的に接合されて電子回路の一部を構成する半導体素子と、少なくとも半導体素子の周囲を封止するようにホットメルト接着剤により形成された封止体と、を備えた電子回路基板を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ホットメルト接着剤を用いた封止において封止性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、実施の形態に係る電子回路基板の一例を示す要部断面図であり、図１（ｂ）は、半導体素子の下面と基板との間に形成される空間の一例について説明するための概略図である。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｄ）は、実施の形態に係る電子回路基板の製造方法の一例を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る電子回路基板は、電子回路が形成された基板と、基板上に形成されたランドと、ランド上に配置された充填部材と、本体の下面が充填部材に接触して下面と基板との間に形成される空間を減少させると共に本体の両側面から突出する複数のガルウイング形状のリード端子が基板に形成されたパッドと電気的に接合されて電子回路の一部を構成する半導体素子と、少なくとも半導体素子の周囲を封止するようにホットメルト接着剤により形成された封止体と、を備えて概略構成されている。
【００１１】
またこの電子回路基板の製造方法は、基板を準備し、配線、パッド及びランドを同じ材料を用いて基板上に形成し、ランドの上に充填部材を配置し、本体の下面が充填部材に接触して下面と基板との間に形成される空間を減少させると共に本体の両側面から突出する複数のガルウイング形状のリード端子を基板に形成されたパッドに接合して半導体素子を基板に配置し、基板を金型にセットしてホットメルト接着剤を金型内に射出して硬化させ、少なくとも半導体素子の周囲に封止体を形成するものである。
【００１２】
この電子回路基板は、ホットメルト接着剤を用いた封止において、半導体素子の下面と基板との間に形成される空間をランド及び充填部材によって減少させるので、この構成を採用しない場合と比べて、下面と基板との間にホットメルト接着剤が十分に充填されていないことに起因するボイドや剥離の発生を抑制し、封止性を確保することができる。
【００１３】
[実施の形態]
（電子回路基板１の概要）
図１（ａ）は、実施の形態に係る電子回路基板の一例を示す要部断面図であり、図１（ｂ）は、半導体素子の下面と基板との間に形成される空間の一例について説明するための概略図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１４】
電子回路基板１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、電子回路６が形成された基板２と、基板２上に形成されたランド３と、ランド３上に配置された充填部材と、本体６１の下面６１０が充填部材に接触して下面６１０と基板２との間に形成される空間９を減少させると共に本体６１の両側面（側面６１１及び側面６１２）から突出する複数のガルウイング形状のリード端子６２が基板２に形成されたパッド６５０と電気的に接合されて電子回路６の一部を構成する半導体素子６０と、少なくとも半導体素子６０の周囲を封止するようにホットメルト接着剤により形成された封止体７と、を備えて概略構成されている。
【００１５】
（基板２の構成）
基板２は、板形状を有している。この基板２は、例えば、プリント配線基板である。本実施の形態の基板２は、一例として、ガラスエポキシ基板である。この基板２の表面２０には、電子回路６が形成されている。図１（ａ）には、電子回路６の配線の一例として、配線６５が図示されている。この配線６５の端部がパッド６５０である。なお基板２には、ランド３、配線６５及びパッド６５０などが露出するようにレジスト４が形成されている。
【００１６】
（ランド３の構成）
ランド３は、例えば、電子回路６の配線６５やパッド６５０を形成する際に一緒に形成される。従ってランド３は、例えば、銅などの配線６５及びパッド６５０と同じ材料を用いて形成される。そしてランド３は、一例として、配線６５やパッド６５０と厚みが同じである。
【００１７】
このランド３は、例えば、半導体素子６０の下面６１０と相似形状で、かつ下面６１０の面積以上となるように形成されることが好ましいが、下面６１０の面積より小さくてもホットメルト接着剤が入りにくい中央を含むような形状で形成されても良い。
【００１８】
（はんだ５の構成）
本実施の形態の充填部材は、一例として、はんだ５である。なお充填部材は、はんだ５に限定されず、接着剤などのように、基板２と本体６１の下面６１０との間の空間９を充填するものであれば良い。なお充填部材がはんだ５ではない場合、はんだ５０がパッド６５０に塗布される工程とは別の工程で充填部材がランド３上に配置される。
【００１９】
はんだ４は、例えば、はんだペーストがリフロー炉による加熱によって溶融し、そして硬化したものである。このはんだ４は、パッド６５０に配置されるはんだ５０と同じはんだペーストが用いられている。従ってはんだ４は、はんだ５０が塗布される工程においてランド３上に塗布される。
【００２０】
（電子回路６の構成）
電子回路６は、例えば、半導体素子６０を備えている。半導体素子６０は、リード端子６２、パッド６５０及び配線６５を介して他の電子部品と電気的に接続されている。
【００２１】
この半導体素子６０は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、ガルウイング型の半導体素子である。半導体素子６０は、本体６１と、複数のリード端子６２と、を備えている。図１（ａ）などでは、本体６１の側面６１１及び側面６１２から突出する一本のリード端子６２を図示しているが、両側面から複数のリード端子６２が突出している。なお本体６１の４つの側面から複数のリード端子６２が突出していても良い。
【００２２】
本体６１は、例えば、半導体チップ及びリード端子６２などを封止樹脂によって封止して形成されている。この封止樹脂は、例えば、ＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide）樹脂やエポキシ樹脂を主成分に、シリカ（二酸化ケイ素）充填材などを加えた熱硬化性樹脂である。
【００２３】
リード端子６２は、例えば、打ち抜きやエッチングなどにより、細長い板形状に形成されている。またリード端子６２は、例えば、アルミニウム、銅などの導電性を有する金属材料、又は真鍮などの合金材料を用いて形成される。なおリード端子６２は、例えば、錫、ニッケル、金、銀などの金属材料を用いたメッキ処理が表面に施されていても良い。
【００２４】
リード端子６２は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、二箇所で曲げられて接合部６２０が形成されている。この接合部６２０は、はんだ５０によってパッド６５０と接合されている。
【００２５】
上述のように、半導体素子６０は、リード端子６２が曲げられてガルウイング形状となっている。従って半導体素子６０は、図１（ｂ）に示すように、基板２の表面２０から本体６１の下面６１０までの隙間Ｌが形成される。この隙間Ｌによって基板２の表面２０と本体６１の下面６１０の間には、空間９が形成される。なお図１（ｂ）の上側の一点鎖線は、はんだ５０を介してパッド６５０に接合された本体６１の下面６１０を示している。また図１（ｂ）の下側の一点鎖線は、基板２の表面２０を示している。
【００２６】
（封止体７の構成）
封止体７は、ホットメルト接着剤が硬化したものである。このホットメルト接着剤は、例えば、ポリアミド系、ポリエステル系などの熱可塑性接着剤である。封止体７は、主に半導体素子６０を液体から保護するために形成されている。
【００２７】
このホットメルト接着剤による封止は、例えば、樹脂による封止と比べて、低温低圧で行うことができる。具体的には、樹脂による封止では、例えば、成形時の温度がおよそ２００〜３００℃である。一方ホットメルト接着剤による封止では、例えば、およそ１７０〜２００℃である。
【００２８】
また樹脂による封止では、例えば、射出時の圧力がおよそ１００Ｍｐａであり、この圧力による負荷によってワイヤや基板などが破損する可能性がある。一方ホットメルト接着剤による封止では、例えば、ホットメルト接着剤が熱可塑性樹脂より粘度が低いので、射出時の圧力がおよそ３．５ＭＰａである。従ってホットメルト接着剤による封止では、ワイヤや基板などへの負荷が少ない。
【００２９】
しかしホットメルト接着剤による封止では、射出時の圧力が低いため、ガルウイング型の半導体素子６０のように、基板２と本体６１の間に空間９が形成されると、ホットメルト接着剤が十分に充填されない可能性がある。
【００３０】
この空間９にホットメルト接着剤が十分に充填されない場合、ボイドや基板２からのホットメルト接着剤の剥離などが生じて、封止性が低下する。従って本実施の形態では、この空間９をランド３とはんだ５によって満たすことによってボイドなどの発生を抑制している。
【００３１】
以下に本実施の形態の電子回路基板１の製造方法について説明する。
【００３２】
（電子回路基板１の製造方法）
図２（ａ）〜図２（ｄ）は、実施の形態に係る電子回路基板の製造方法の一例を示す工程図である。以下では、液体などの侵入を防止するために半導体素子６０の周囲を封止する場合について説明する。
【００３３】
まず図２（ａ）に示すように、基板２を準備する。
【００３４】
次に図２（ｂ）に示すように、配線６５、パッド６５０及びランド３を同じ材料を用いて基板２上に形成する。具体的には、銅メッキによって配線６５、パッド６５０及びランド３を形成する。そしてパッド６５０及びランド３が露出するようにレジスト４を形成する。
【００３５】
次に図２（ｃ）に示すように、ランド３の上にはんだ５を配置する。具体的には、ランド３、パッド６５０上にはんだペースト５５及びはんだペースト５６を塗布する。
【００３６】
次に図２（ｄ）に示すように、本体６１の下面６１０がはんだ５に接触して下面６１０と基板２との間に形成される空間９を減少させると共に本体６１の両側面（側面６１１及び側面６１２）から突出する複数のガルウイング形状のリード端子６２を基板２に形成されたパッド６５０に接合して半導体素子６０を基板２に配置する。
【００３７】
具体的には、電子回路６を構成する半導体素子６０などを基板２に配置する。この際、本体６１の下面６１０がはんだペースト５５に接触し、リード端子６２の接合部６２０がはんだペースト５６に接触するように配置される。次にリフロー炉で加熱し、はんだペースト５５及びはんだペースト５６を溶融させ、ランド３とはんだ５によって空間９を満たすと共に、はんだ５０を介して接合部６２０とパッド６５０を接合する。
【００３８】
次に図２（ｅ）に示すように、基板２を金型にセットしてホットメルト接着剤を金型内に射出して硬化させ、半導体素子６０の周囲に封止体７を形成する。具体的には、半導体素子６０の周囲を封止するため、半導体素子６０などが接合された基板２を金型にセットし、ホットメルト接着剤を金型に射出し、これを硬化させて封止体７を形成して図２（ｅ）に示す電子回路基板１を得る。
【００３９】
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る電子回路基板１は、ホットメルト接着剤を用いた封止において封止性を確保できる。具体的には、電子回路基板１は、ホットメルト接着剤を用いた封止において、半導体素子６０の下面６１０と基板２との間に形成される空間９をランド３及びはんだ５によって減少させるので、この構成を採用しない場合と比べて、下面６１０と基板２との間にホットメルト接着剤が十分に充填されていないことに起因するボイドや剥離の発生を抑制し、密閉性が高く、封止性を確保することができる。また電子回路基板１は、封止性が高いので、水などの液体の侵入を抑制する防液性が高い。
【００４０】
電子回路基板１は、充填部材がはんだ５であるので、充填部材が接着剤などである場合と比べて、リード端子６２とパッド６５０の接合に用いるはんだ５０の塗布と同じ工程で塗布することができ、工程数が少なく製造コストが抑制される。
【００４１】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４２】
１…電子回路基板、２…基板、３…ランド、４…レジスト、５…はんだ、６…電子回路、７…封止体、９…空間、２０…表面、５５…はんだペースト、５６…はんだペースト、６０…半導体素子、６１…本体、６２…リード端子、６５…配線、６１０…下面、６１１…側面、６１２…側面、６２０…接合部、６５０…パッド
【図１】
2017204581.tif 000003
【図２】
2017204581.tif 000004