(57)【要約】表面実装デバイス（１００、９００）を製造するための方法は、少なくとも１つのコアデバイス（１２０、９２０）および少なくとも１つのリードフレーム（３１０）を供することを含む。コアデバイスはリードフレームに取り付けられる。コアデバイスおよびリードフレームは封止材（１２５、９２５）内に封止される。封止材は、硬化時に約０．４ｃｍ３・ｍｍ／ｍ２・ａｔｍ・日未満の酸素透過率を有する液体エポキシを含んで成る。表面実装デバイスを製造するための別の方法は、プラーク材料からプラーク（１１０５）を形成すること、プラークの上面および底面に複数の導電性突出部（９１５）を形成すること、およびプラークの上面の少なくとも一部およびプラークの底面の少なくとも一部を覆うように液体封止材を適用することを含む。硬化時に、封止材は約０．４ｃｍ３・ｍｍ／ｍ２・ａｔｍ・日未満の酸素透過率を有する。アッセンブリは複数のコンポーネント（１１２０ａ〜ｃ）を供するために切断される。切断後、各コンポーネントの上面は少なくとも１つの導電性突出部を含み、各コンポーネントの底面は少なくとも１つの導電性突出部を含み、各コンポーネントの上面および底面は硬化させた封止材を含み、各コンポーネントのコアはプラーク材料を含む。
2017534172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装デバイスであって、
コアデバイス；
コアデバイスに取り付けられたリードフレームの一部；および
コアデバイスの少なくとも一部およびリードフレームの一部を囲む封止材
を有して成り、
封止材が、液体エポキシの硬化型に相当し、および約０．４ｃｍ３・ｍｍ／ｍ２・ａｔｍ・日未満の酸素透過率を有する、表面実装デバイス。
【請求項２】
封止材が熱硬化エポキシに相当し、好ましくは、硬化前に、エポキシが約１５００ｃｐｓ〜３０００ｃｐｓの粘度を有する、請求項１に記載の表面実装デバイス。
【請求項３】
エポキシが約１０重量％〜５０重量％のフィラー含量を含んで成る、請求項２に記載の表面実装デバイス。
【請求項４】
リードフレームが第１接触パッドおよび第２接触パッドを規定し、好ましくは、第１接触パッドがコアデバイスの第１端部と電気的に接触しており、および表面実装デバイスが、コアデバイスの一方の側の周囲を包み、それによってコアデバイスの第２端部に第２接触パッドを電気的に接続する導電性クリップを有して成る、請求項１に記載の表面実装デバイス。
【請求項５】
少なくとも１つのコアデバイスが、正温度係数（ＰＴＣ）デバイスである、請求項１に記載の表面実装デバイス。
【請求項６】
請求項１に記載の表面実装デバイスを製造するための方法であって、
少なくとも１つのコアデバイスおよび少なくとも１つのリードフレームを供すること；
リードフレームにコアデバイスを取り付けること；
封止材内に少なくとも１つのコアデバイスの少なくとも一部および少なくとも１つのリードフレームの一部を封止すること
を含み、
封止材が、硬化時に約０．４ｃｍ３・ｍｍ／ｍ２・ａｔｍ・日未満の酸素透過率を有する液体エポキシを含んで成る、方法。
【請求項７】
封止材内に少なくとも１つのコアデバイスの少なくとも一部および少なくとも１つのリードフレームの一部を封止することには、トランスファー成形システムを通じてトランスファー成形を行うことが含まれ、封止材が、少なくとも１つのコアデバイスの少なくとも一部および少なくとも１つのリードフレームの一部の周囲にある、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
トランスファー成形システムのポット内に封止材を挿入すること、および約２０℃〜３０℃の温度にポットを加熱することを更に含み、好ましくは、ポット内にトランスファー成形システムのプランジャーを挿入して、約１５０ｐｓｉ〜３００ｐｓｉの圧力を生じさせて、トランスファー成形システムのスプルーを通じて少なくとも１つのコアデバイスの少なくとも一部および少なくとも１つのリードフレームの一部の周囲にある封止材に力を加えることを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
トランスファー成形システムが上型および下型を有して成り、下型が２０μｍ以下の高さを有する少なくとも１つのベントを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
表面実装デバイス（ＳＭＤ）であって、
材料から形成されたコア；
コアの上面に形成された少なくとも１つの導電性突出部およびコアの底面に形成された少なくとも１つの導電性突出部；
コアの上面および底面の少なくとも一部を覆う封止材
を有して成り、
封止材が、約０．４ｃｍ３・ｍｍ／ｍ２・ａｔｍ・日未満の酸素透過率を有する、表面実装デバイス。
【請求項１１】
コアが正温度係数（ＰＴＣ）デバイスから形成され、封止材が熱硬化エポキシに相当する、請求項１０に記載の表面実装デバイス。
【請求項１２】
第１導電層がコンポーネントの上面に形成された少なくとも１つの導電性突出部と電気的に連絡し、かつ第２導電層がコンポーネントの底面に形成された少なくとも１つの導電性突出部と電気的に連絡する状態となるように、コアの封止端部を覆うように形成された第１導電層および第２導電層を更に有して成る、請求項１０に記載の表面実装デバイス。
【請求項１３】
請求項１０に記載の表面実装デバイスを製造するための方法であって、
材料からプラークを形成すること；
プラークの上面および底面に複数の導電性突出部を形成すること；
プラークの上面の少なくとも一部およびプラークの底面の少なくとも一部を覆うように液体封止材を適用すること；
液体封止材を硬化させること；および
硬化させた封止材およびプラークを切断して、複数のコンポーネントを供すること
を含み、
硬化させた封止材が約０．４ｃｍ３・ｍｍ／ｍ２・ａｔｍ・日未満の酸素透過率を有し、
切断後、各コンポーネントの上面が少なくとも１つの導電性突出部を含み、各コンポーネントの底面が少なくとも１つの導電性突出部を含み、各コンポーネントの上面および底面が硬化させた封止材を含み、および各コンポーネントのコアがプラークの材料を含む、方法。
【請求項１４】
プラーク材が正温度係数（ＰＴＣ）デバイスに相当する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
封止材が、液体状態である際に約１５００ｃｐｓ〜７００００ｃｐｓの粘度を有する熱硬化性エポキシに相当し、好ましくは、該エポキシが約５重量％〜９５重量％のフィラー含量を含んで成る、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
切断後、前記方法が、該切断後に露出される各コンポーネントの側壁に追加の液体封止材を適用すること、および液体封止材を硬化させて、硬化させた封止材により露出させた側壁を全体的に覆うことを更に含み、好ましくは、硬化させた追加の封止材が、隣り合うコンポーネントの側壁間のスペースを満たして相互に隣り合うコンポーネントと連結し、および前記方法が、硬化させた追加の封止材の中間部を切断して、接続させたコンポーネントを分離することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
液体封止材を適用することは、プラークに液体封止材をスクリーン印刷することを含み、好ましくは、スクリーン印刷に利用されるスクリーンは、液体封止材が複数の導電性突出部の各々の少なくとも一部を覆うことを抑制するように構成されている、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して電気回路に関する。より具体的には、本発明は、表面実装デバイス（ＳＭＤ）を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面実装デバイス（ＳＭＤ）は、小さなサイズであるため電気回路で利用される。概して、ＳＭＤはプラスチック又はエポキシ等のハウジング材内に埋設されたコアデバイスを有して成る。例えば、抵抗特性を有するコアデバイスが表面実装抵抗レジスタ（又は抵抗器;resistor）を作製するためにハウジング材内に埋設され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８５２５６３５号
【特許文献２】米国公開公報第２０１１／００１１５３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既存のＳＭＤのある欠点としては、コアデバイスを封止するために用いられる材料により、酸素がコアデバイス自体内に透過し（又は浸透し又は染込み又は広がり;permeate）得る傾向にある。この事は特定のコアデバイスには不都合であり得る。例えば、酸素がコアデバイスに進入する場合、正温度係数のコアデバイスの抵抗が徐々に増加する傾向にある。あるケースでは、ベース抵抗が５の倍数ずつ増加し、仕様外のコアデバイスが生じ得る。
【０００５】
これらの問題を解決するために、２０１３年９月３日に発行された（Navarroらによる）米国特許第８５２５６３５号、および２０１１年１月２０日に公開された（Goldenらによる）米国公開公報第２０１１／００１１５３３号には、低酸素透過性の酸素バリア材等でコアデバイスが封止され得る旨が開示されている。
【０００６】
上記のＳＭＤを製造するための現在の方法は、ＳＭＤの全体積と比べて封止材の体積が相対的に大きいＳＭＤを生み出す。例えば、封止材の体積はＳＭＤの全体積の３５〜４０％に相当し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１態様では、表面実装デバイスを製造するための方法は、少なくとも１つのコアデバイスおよび少なくとも１つのリードフレームを供することを含む。コアデバイスはリードフレームに取り付けられる。コアデバイスおよびリードフレームは封止材（又は封止部材又は封止部;encapsulant）内に封止される。封止材は、硬化（cure）時に約０．４ｃｍ３・ｍｍ／ｍ２・ａｔｍ・日未満の酸素透過率（又は透過性;permeability）を有する液体エポキシを含んで成る。
【０００８】
第２態様では、表面実装デバイスが、コアデバイスおよびコアデバイスに取り付けられるリードフレームの一部を含む。封止材は、コアデバイスの少なくとも一部およびリードフレームの一部を囲む。封止材は、コアデバイスおよびリードフレームの周囲に注入される液体エポキシの硬化型（又は硬化バージョン;cured version）に相当する。封止材は、硬化時に約０．４ｃｍ３・ｍｍ／ｍ２・ａｔｍ・日未満の酸素透過率を有する。
【０００９】
第３態様では、表面実装デバイスを製造するための方法が、材料からプラーク（又はプレート又は平板又は飾り板;plaque）を形成すること、プラークの上面および底面に複数の導電性突出部（又は導電突出部又は導電突起部;conductive protrusion）を形成すること、およびプラークの上面の少なくとも一部およびプラークの底面の少なくとも一部を覆うように（又はにわたって;over）液体封止材を適用することを含む。液体封止材を硬化させて、硬化時に封止材が約０．４ｃｍ３・ｍｍ／ｍ２・ａｔｍ・日未満の酸素透過率を有する。当該アッセンブリを複数のコンポーネントを供するために切断する。切断後、各コンポーネントの上面は少なくとも１つの導電性突出部を含み、各コンポーネントの底面は少なくとも１つの導電性突出部を含み、各コンポーネントの上面および底面は硬化させた封止材を含み、各コンポーネントのコアは当該材料を含む。
【００１０】
第４態様では、表面実装デバイス（ＳＭＤ）は、材料から形成されたコア、コアの上面に形成された少なくとも１つの導電性突出部およびコアの底面に形成された少なくとも１つの導電性突出部、コアの上面および底面の少なくとも一部を覆う封止材を含む。封止材は、約０．４ｃｍ３・ｍｍ／ｍ２・ａｔｍ・日未満の酸素透過率を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、典型的な表面実装デバイス（ＳＭＤ）の断面図である。
【図２】図２は、図１のＳＭＤを製造するために用いられ得る典型的な一連の工程を示す。
【図３】図３は、複数のＳＭＤの要素部分を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、図３に示された要素部分を封止するための成形システムを示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図３に示された要素部分を封止するための成形システムを示す。
【図５】図５は、図２に示された製造工程を通じて製造され得る典型的なＳＭＤの態様を示す。
【図６】図６は、図２に示された製造工程を通じて製造され得る典型的なＳＭＤの態様を示す。
【図７】図７は、図２に示された製造工程を通じて製造され得る典型的なＳＭＤの態様を示す。
【図８】図８は、図２に示された製造工程を通じて製造され得る典型的なＳＭＤの態様を示す。
【図９】図９は、別の典型的なＳＭＤの断面図である。
【図１０】図１０は、図９のＳＭＤを製造するために用いられ得る典型的な一連の工程を示す。
【図１１Ａ】図１１Ａは、一群の導電性突出部を有するプラークを示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａのプラークの断面図を示す。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、封止材の上層および底層で覆われるプラークを示す。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、図１１Ｃのプラークおよび封止材層の断面図を示す。
【図１１Ｅ】図１１Ｅは、プラークおよび封止材層から切断されたコンポーネントの断面図を示す。
【図１１Ｆ】図１１Ｆは、封止材で満たされたコンポーネント間のスペースの断面図を示す。
【図１１Ｇ】図１１Ｇは、コンポーネント間のスペース内に満たされた封止材が切断されている状態のコンポーネントの断面図を示す。
【図１１Ｈ】図１１Ｈは、端部に加えられた導電層を有するコンポーネントの正面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記の問題を解決するために、ＳＭＤを製造するための新規な方法が供される。一態様では、工程は液体エポキシ又は他の形態内に低酸素透過性を有する封止材を供することにより開始する。最終的に得られるＳＭＤのパーツ（又は部品又は要素;part）である１つ以上のコアデバイス、コアデバイスのための電気コンタクトを規定するリードフレーム、他のコンポーネント部分をトランスファー成形システムのキャビティ内に挿入する。封止材を成形システム内に挿入し、様々なコンポーネントの周囲に注入する。硬化後、成形システムからアッセンブリを取り外し、当該アッセンブリを切断して、個々のＳＭＤを供する。ＳＭＤを分離させる前又は分離させた後に様々な仕上げ工程（めっき、仕上げ加工、研磨等）を実施してよい。この方法により、従来のＳＭＤよりも小さな形状因子（又はファクター;factor）を有するＳＭＤを製造することが可能である。更に、生産コストが従来のＳＭＤ全体の製造に関連するコストよりも低くなる。
【００１３】
別態様では、上記のコアデバイスを形成する材料をプラーク内に供する。一群の導電性突出部がプラークの上面および底面に適用される。スクリーン印刷法が、プラークの上面および底面にわたり液体エポキシをスクリーン印刷するために用いられる。アッセンブリを硬化させ、コンポーネントに分離（又は単一化;singulate）させる。各コンポーネントは、元々のプラークの一部に相当するコア、コアの上面から延在する少なくとも１つの導電性突出部、およびコアの底面から延在する少なくとも１つの導電性突出部を含む。コアの露出面はコア全体を封止するために追加の封止材で被覆される。封止コアの端部は第１導電層および第２導電層で被覆される。導電層の各々は、コアの上面又は底面のいずれかから延在する導電性突出部の一方と電気的に接触状態となるように形成される。
【００１４】
上記の封止材の材料は、低酸素透過性を示す表面実装デバイス又は他の小さなデバイスの生産を可能とする。例えば、封止材は、形状因子に応じて０．４ミル〜１４ミルの壁厚保を有する低酸素透過性の表面実装デバイスの製造を容易にする。
【００１５】
図１は、表面実装デバイス（ＳＭＤ）１００の一態様の断面図である。ＳＭＤ１００は、上面１０５ａ、底面１０５ｂ、第１端部１１０ａ、第２端部１１０ｂ、第１接触パッド１１５ａ、および第２接触パッド１１５ｂを有する略矩形のボディを規定する。ＳＭＤ１００は、コアデバイス１２０およびコアデバイス１２０が埋設される絶縁材１２５を更に含む。ある態様では、第１端部１１０ａと第２端部１１０ｂとの間の距離は約３．０ｍｍ（０．１１８インチ）であり、ＳＭＤ１００の幅は約２．３５ｍｍ（０．０９２インチ）であり、および上面１０５ａと底面１０５ｂとの間の距離は約０．５ｍｍ（０．０１９インチ）であり得る。
【００１６】
コアデバイス１２０は、上面１２０ａ、底面１２０ｂ、第１端部１２２ａ、および第２端部１２２ｂを含む。コアデバイス１２０は略矩形形状を有し得る。第１端部１２２ａと第２端部１２２ｂとの間の距離は約３．０ｍｍ（０．１１８インチ）であり得る。上面１２０ａと知恵面１２０ｂとの間の距離は約０．６２ｍｍ（０．０２４インチ）であり得る。前面と背面との間の距離は約１．３７ｍｍ（０．０５４インチ）であり得る。導電層１２４ａｂはコアデバイス１２０の上面１２０ａおよび底面１２０ｂを被覆し得る。例えば、導電層１２４ａｂは、０．０２５ｍｍ（０．００１インチ）厚のニッケル（Ｎｉ）層および/又は０．０２５ｍｍ（０．００１インチ）厚の銅（Ｃｕ）層に相当し得る。導電材は、コアデバイス１２０の上面１２０ａおよび底面１２０ｂの全体、又は上面１２０ａおよび底面１２０ｂのより小さな部分を覆い得る。
【００１７】
ある態様では、コアデバイス１２０は、酸素存在では劣化する特性を有するデバイスに相当する。例えば、コアデバイス１２０は、導電性ポリマー組成物を含む低抵抗の正温度係数（ＰＴＣ）デバイスに相当し得る。導電性ポリマー組成物の電気特性は、徐々に劣化する傾向にある。例えば、金属充填の、例えばニッケルを含有する導電性ポリマー組成物では、金属粒子の表面は、当該組成物が周囲雰囲気と接触状態にある際に酸化する傾向にあり、得られる酸化層は金属粒子の相互接触時に金属粒子の導電性を低下させる。多くの酸化接触ポイントはＰＴＣデバイスの電気抵抗を５倍以上の増加をもたらし得る。これは、ＰＴＣデバイスが元の仕様限界を超えることを生じさせ得る。導電性ポリマー組成物を含むデバイスの電気性能は、酸素への当該組成物の露出（又は暴露;exposure）を最小化することにより改善され得る。
【００１８】
封止材１２５は、酸素バリア材、例えば２０１３年９月３日に発行された（Navarroらによる）米国特許第８５２５６３５号、および２０１１年１月２０日に公開された（Goldenらによる）米国公開公報第２０１１／００１１５３３号に開示された酸素バリア材に類似する特性を有する酸素バリア材等に相当し得る。これら文献の開示内容は参照することにより本明細書に組み入れられる。そのような材料は酸素がコアデバイス１２０内に透過することを抑制し、それによって、コアデバイス１２０の特性の劣化を抑制し得る。例えば、酸素バリア材は約０．４ｃｍ３・ｍｍ／ｍ２・ａｔｍ・日（１ｃｍ３・ミル／１００インチ２・ａｔｍ・日）未満の酸素透過率を有し得る。当該酸素透過率は、１ｍ２の面積で１ｍｍの厚さを有するサンプルを透過する酸素のｃｍ３として測定される。透過率は、２４時間にわたり１気圧の部分圧力差の下で０％の相対湿度、２３℃の温度で測定される。酸素透過率は米国ミネソタ州のミネアポリスにあるMocon社により供される装置を有するＡＳＴＭ  Ｆ−１９２７を用いて測定され得る。
【００１９】
ある態様では、封止材１２５は、硬化前に約１５００ｃｐｓ〜７００００ｃｐｓの粘度および５重量％〜９５重量％のフィラー含量（又は含有率;content）を有する硬化させた熱硬化性エポキシに相当する。
【００２０】
コアデバイス１２０の上面１２０ａからＳＭＤ１００の上面１０５ａまでの封止材１２５の厚さは、０．０１〜０．１２５ｍｍ（０．０００４〜０．００５インチ）の範囲、例えば約０．０５６ｍｍ（０．００２２インチ）であり得る。ＳＭＤ１００の第１端部１１０ａからコアデバイスの第１端部１２２ａまでの厚さおよびＳＭＤ１００の第２端部１１０ｂからコアデバイスの第２端部１２２ｂまでの厚さは、０．０２５〜０．６３ｍｍ（０．００１〜０．０２５インチ）の範囲、例えば約０．０５６ｍｍ（０．００２２インチ）であり得る。
【００２１】
第１接触パッド１１５ａおよび第２接触パッド１１５ｂはＳＭＤ１００の底面１０５ｂに配置されている。第１接触パッド１１５ａはコアデバイス１２０の底面１０５ｂに電気的に接続されている。第２接触パッド１１５ｂは、コアデバイス１２０の上面１２０を第２接触パッド１１５ｂに接続するためにコアデバイス１２０の一方の側の周囲を包む（又は覆う又は巻き付く;wrap）導電性クリップ１１２、くさび型接合部（又はボンド;bond）、ワイヤー接合部等を通じて、コアデバイス１２０の上面１２０ａに電気的に接続されている。
【００２２】
第１接触パッド１１５ａおよび第２接触パッド１１５ｂは、プリントボード又は基板（図示せず）にＳＭＤ１００を取り付ける（fasten）ために用いられる。例えば、ＳＭＤ１００は、第１接触パッド１１５ａおよび第２接触パッド１１５ｂを通じてプリント回路ボードおよび/または基板にあるパッドにはんだ付けされ得る。各接触パッド１１５ａ、１１５ｂは銅等の導電性材料でめっきされ得る。めっきは、ＳＭＤ１００の外側からコアデバイス１２０まで電気的経路（pathway）を供し得る。
【００２３】
図２は、図１に示されるＳＭＤ１００を製造するために用いられ得る典型的な一連の工程を示す。図１に示す工程については、図３および図４を参照して説明する。
【００２４】
ブロック２００では、１つ以上のコアデバイスが供され得る。図３を参照すると、いくつかのコアデバイス３０５が供され得る。コアデバイス３０５は上記のＰＴＣデバイス又は異なるデバイスに相当し得る。まず、ＰＴＣデバイスを得るために、ＰＴＣ材料がプラークに押し出され、次いで硬化され得る。銅又はニッケルめっきが、接触パッドおよび/または相互接続部（又はインターコネクト;interconnect）を規定するために硬化材の特定部分に標準的な方法を通じて適用され得る。ＰＴＣ材は、ＰＴＣ材からＰＴＣデバイスを分離するために標準的な方法（すなわち、鋸、レーザ等）で切断され得る。ある態様では、導電性エポキシ又は異なるタイプの仕上げ加工が、分離後に各ＰＴＣデバイスの特定部分に適用され得る。
【００２５】
ブロック２０５では、コアデバイス３０５がリードフレーム３１０に取り付けられ得る。例えば、コアデバイス３０５はリードフレーム３１０を覆うように設けられ得る。コアデバイス３０５は、手、ピックアンドプレース（又は取上げ設置;pick and place）機構、および/または異なる手法を通じて取り付けられ得る。
【００２６】
リードフレーム３１０は、複数の接触パッド３１５ａ、３１５ｂを規定し得る。接触パッド３１５ａ、３１５ｂは図１に示す第１接触パッド１１５ａ、１１５ｂに相当し得る。コアデバイス３０５は、リードフレーム３１０に規定される接触パッド３１５ａ、３１５ｂに取り付けられ得る。例えば、コアデバイス３０５の底面は、接触パッド３１５ａ、３１５ｂの上面にはんだ付けされ得る。
【００２７】
ブロック２１０では、クリップ相互接続部３００がコアデバイス３０５およびリードフレーム３１０に取り付けられ得る。クリップ相互接続部３００の水平部分はコアデバイス３０５の上面に取り付けられ、クリップ相互接続部３００の対向端部は接触パッド３１５ａの１つに取り付けられ得る。例えば、クリップ相互接続部３００はコアデバイス３０５および接触パッド３１５ａの上面にはんだ付けされ得る。
【００２８】
ブロック２１５では、コアデバイス３０５、相互接続部３００、およびリードフレーム３１０の上面が図４Ａおよび図４Ｂに示すように、封止材内に封止され得る。
【００２９】
図４Ａを参照すると、封止用材料４０７がトランスファー成形法を通じて適用され得る。これに関して、上型（cope）４１０ａおよび下型（drag）４１０ｂを含む成形システム４００が供され得る。キャビティ４１８が、１つ以上のコアデバイス、相互接続部、およびリードフレームの周囲に封止材４０７を形成するために上型４１０ａと下型４１０ｂとの間に形成される。ベントが、エアーを逃がすことができるように下型内に供され得る。ベントは、２０μｍよりも高くあるべきでなく、キャビティ内、例えばキャビティのコーナー部のいずれかに位置付けられ得る。上型４１０ａは、封止材４０７が加えられるトランスファーポット４０８を含む。封止用材料４０７は、約１５００ｃｐｓ〜７００００ｃｐｓの粘度を有し、熱硬化エポキシ（又は熱硬化したエポキシ;thermoset epoxy）を成形する液体の形態であり得る。ある態様では、エポキシは５重量％〜９５重量％のフィラー含量を含み得る。
【００３０】
図４Ｂに示すように、成形システム４００のプランジャー４０５が、スプルー４０７を通じてキャビティ４１８内へと封止材４０７に力を加えるために上側４１０ａ内に押される。トランスファーポット４０８は、プランジャーの挿入前に封止材４０７の粘度を下げるために約２０℃〜３０℃の温度まで加熱され得る。約１５０ｐｓｉ〜３００ｐｓｉのトランスファー圧がプランジャー４０５にかけられ得る。
【００３１】
図２に戻ると、ブロック２２０では、封止材４０７が部分的に又は完全に硬化され得る。例えば、封止材４０７が、約１〜５分間封止材４０７を硬化させるために成形システム４００内に置かれ得る。ある態様では、トランスファーポット（金型）４０８が、硬化を加速させるために約１２０〜１８０度に加熱され得る。
【００３２】
ブロック２２５では、成形システム４００の上型４１０ａおよび下型４１０ｂが開かれる。成形システム４００のエジェクター（取り出し;ejector）ピン４１５が、成形システム４００外へアッセンブリを押し出すためにキャビティの下側に押され得る。取り外した後、ニッケル合金および/または銅仕上げ加工がアッセンブリの所定部分に適用され、アッセンブリからＳＭＤを離し得る。例えば、ＳＭＤは鋸、レーザ又は他の工具で硬化構造体から切断され得る。追加の仕上げ加工および/または研磨工程が最終版のＳＭＤを製造するために実施され得る。例えば、分離後、はんだ付け可能なニッケル合金仕上げ加工が適用され得る（図８参照）。
【００３３】
図５〜８は、上記の方法又はその変更態様を通じて製造され得る様々な代替のＳＭＤの態様を示す。図５を参照すると、ＳＭＤ５００は、上記の封止材に相当し得る封止材１２５内に封止されたコアデバイス１２０を含み得る。この態様では、相互接続部は用いられない。むしろ、第１銅プレート５０５ａおよび第２銅プレート５０５ｂがコアデバイス１２０の対向端部に適用され得る。銅プレート５０５ａ、５０５ｂは、ＮｉＳＮ又はＮｉＡｕ等のはんだ付け可能なニッケル合金仕上げ材で仕上げ加工され得る。銅プレートは封止前にコアデバイス１２０に適用され得る。
【００３４】
図６を参照すると、ＳＭＤ７００は、上記の封止材に相当し得る封止材１２５内に封止されるコアデバイス１２０を含み得る。第１導電性エポキシコーティング６０５ａおよび第２導電性エポキシコーティング６０５ｂが封止前にコアデバイス１２０の各端部に適用され得る。ビア６０７ａおよびビア６０７ｂが、コアデバイス１２０の各端部の下方のＳＭＤ６００の下側に形成され、ＳＭＤ１００の外側からコアデバイス１２０と電気的接触をし易くするために導電性材料でめっきされ得る。はんだ付け可能なニッケル合金で仕上げ加工された（solderable nickel alloy finished）パッド６０９ａ、６０９ｂの仕上げ部が、ＳＭＤ６００の底側のビア開口部の周囲に形成され得る。
【００３５】
図７を参照すると、ＳＭＤ７００は、封止材１２５内に封止されたコアデバイス１２０を含み得る。上記の封止材に相当し得る封止材１２５は、ＳＭＤ７００の各端部に供される。ギャップ７０５が、コアデバイス１２０の上面および底面を覆う導電層１２４ａおよび導電層１２４ｂに形成される。
【００３６】
図８を参照すると、ＳＭＤ８００は、上記の封止材に相当し得る封止材１２５内に封止されたコアデバイス１２０を含み得る。第１導電性エポキシコーティング８０５ａおよび第２導電性エポキシコーティング８０５ｂが封止前にコアデバイス１２０の各端部に適用され得る。はんだ付け可能なニッケル合金仕上げ部８１０ａ、８１０ｂが、第１導電性エポキシコーティング８０５ａおよび第２導電性エポキシコーティング８０５ｂを覆うように供され得る。
【００３７】
図示するように、新規な製造方法は、様々な形態のＳＭＤを製造可能である。更に、この方法は、標準的な方法を用いて製造されるＳＭＤよりも小さな形状因子を有するＳＭＤを製造可能である。ＳＭＤおよびＳＭＤの製造方法が特定の態様を参照しつつ説明したが、様々な変更がなされ、同等物が本出願のクレームの範囲から逸脱することなく置換され得ることは当業者にとって理解されよう。多くの他の修正が、クレームの範囲から逸脱することなく特定の状況又は材料を教示に適合させるためになされ得る。その結果、ＳＭＤおよびＳＭＤの製造方法は、開示された特定の態様に限定されることなく、クレームの範囲内にある任意の態様が含まれることが意図される。
【００３８】
図９は、図１０に示される工程を通じて形成され得る典型的な表面実装デバイス（ＳＭＤ）の断面図である。ＳＭＤ９００は、概して矩形のボディを規定し、かつコアデバイス９２０、およびコアデバイス９２０の上面と底面とにそれぞれ電気的に接続された上側導電性突出部９１５ａと底側導電性突出部９１５ｂを含む。封止材９２５はコアデバイス９２０の周囲に形成される。導電性突出部９１５ａ、９１５ｂは封止材９２５を通るように延在する。第１導電性端部９１０ａおよび第２導電性端部９１０ｂはコアデバイス９２０の封止端部を覆うように形成される。第１導電性端部９１０ａおよび第２導電性端部９１０ｂの各々は、上側導電性突出部９１５ａと底側導電性突出部９１５ｂと電気的に接触状態にある第１導電性端部９１０ａおよび第２導電性端部９１０ｂを供するよう上側および底側導電性突出部９１５の一方を少なくとも部分的に覆う。ある態様では、ＳＭＤ９００の境界部分は、約３．０ｍｍ（０．１１８インチ）の長さ、約０．５ｍｍ（０．０１９インチ）の高さ、および約２．３５ｍｍ（０．０９２インチ）の深さを有する矩形容積を規定する。
【００３９】
コアデバイス９２０は、上記のコアデバイス１２０と多くの同じ特徴を含む。例えば、導電層（明瞭にするため図示せず）は、コアデバイス９２０の上面および底面を覆い得る。この場合、上側および底側の導電性突出部９１５ａ、９１５ｂが導電層に接続（又は連結;couple）される。コアデバイス９２０は、上記のコアデバイス１２０の材料特性を有し得る。
【００４０】
封止材９２４は、上記の封止材９２５の材料特性を有し得る。しかしながら、この例では、封止材１２５は、硬化前に約１５００ｃｐｓ〜７００００ｃｐｓの粘度、および５重量％〜９５重量％のフィラー含量を有する硬化させた熱硬化性エポキシに相当し得る。
【００４１】
封止材１２５の厚さ又は壁厚は、約０．４ミル〜１４ミルであり得る。壁厚は全ての側面にて均一であってよい又は異なっていてよい。
【００４２】
図１０は、図９に示すＳＭＤ９００を製造するために用いられ得る典型的な工程を示す。図１０に示す工程については図１１Ａ〜Ｈを参照することで良く理解される。
【００４３】
ブロック１０００では、ＰＴＣプラークが供される。例えば、図１１Ａおよび図１１Ｂに示されるＰＴＣプラーク１１０５により示されるように、ＰＴＣ材は、所望の断面を有するシート状のＰＴＣ材を形成するためにダイを通じて押し出され得る。
【００４４】
ブロック１００５では、導電面がプラークの上面および底面を覆うように形成される。導電面は銅又は異なる導電材であり得る。
【００４５】
ブロック１０１０では、導電性突出部１１１０（図１１Ａおよび図１１Ｂ）が、個々のコアに均一に単一化され得るプラーク１１０５の所定部分に位置するプラーク１１０５の上面および底面に形成され得る。導電面がプラークの上面および底面に形成された後に導電性突出部１１１０が形成され得る。又、ブロック１１０５に形成される導電面の初期厚さは導電性突出部１１１０の所望の高さと同じとなるよう選択され得る。次いで、導電面の厚さは、所定部分で化学的および/又は機械的工程等の低減工程を通じて減じられ、その影響を受けない他の部分ではそのままであり得る。影響を受けない領域は導電性突出部１１１０に相当し得る。
【００４６】
ブロック１０１５では、プラークは、図１１Ｃおよび図１１Ｄに示すように封止材１１１５内に封止され、硬化される。封止材１１１５はスクリーン印刷法を通じてプラークを覆うように適用され、それによって封止材は液体形態で供され、スクリーンを通じてプラーク１１０５の上面および底面に押し付けられ得る。液体形態の封止材は約１５００〜７００００ｃｐｓの粘度を有し得る。スクリーンは、液体の封止材が流れる開口部分と、液体封止材がプラークに到達することを抑制する閉鎖部分を有する。これら部分は、封止材が導電性突出部１１１０を除いてプラーク１１０５の全表面領域を覆うことが可能となるように構成され得る。他の態様では、導電性突出部１１１０は、液体封止材によって覆われ、続いて封止材の硬化後に封止材を研削することで露出され得る。
【００４７】
ブロック１０２０では、テープ層１１２５が、プラーク１１０５の底面から延在する導電性突出部１１１０を覆うように適用され得る。次いで、プラーク１１０５は、図１１Ｅに示すようにプラーク１１０５を部分片１１２０ａ〜ｃに単一化するために切断される。プラーク１１０５は、プラークを別々のコンポーネント１１２０ａ〜ｃに単一化するために標準的な手法（すなわち鋸、レーザ等）を用いて切断され得る。各コンポーネント１１２０ａ〜ｃは、コア１１０５ａの上面および底面にある封止材の層、および封止材を通るように延在する少なくとも一対の導電性突出部１１１０（コア１１０５ａの上面にある一方の導電性突出部およびコア１１０５ａの底面にある他方の導電性突出部）を有する。テープ層１１２５は、続く処理操作のため一体的にコンポーネント１１２０ａ〜ｃを保持するために用いられる。
【００４８】
ブロック１０２５では、封止材フィラー１１３０が、図１１Ｆに示すように切断により露出したコンポーネント１１２０ａ〜ｃ内のコア１１０５ａの表面を覆うように単一化されたコンポーネント１１２０ａ〜ｃ間に形成された切断部分内に挿入される。封止材フィラー１１３０の硬化後、図１１Ｇに示すように封止材フィラー１１３０を切断し、テープ層１１２５を取り外す。封止材フィラー１１３０は、コンポーネント１１２０ａ〜ｃのコア１１０５ａの既に露出した側壁を覆う封止材の一部を残すようにして切断される。
【００４９】
ブロック１０３０では、単一化したコンポーネント１１２０ａ〜ｃの端部が、上記の第１導電端部９１０ａおよび第２導電端部９１０ｂを供するためにめっきされ得る。例えば、導電性エポキシ層１１３０ａ、１１３０ｂが、単一化したコンポーネント１１２０ａ〜ｃの端部を覆うように適用され得る。導電性エポキシ層１１３０ａ、１１３０ｂは導電性突出部１１１０の一部又は全部を覆い得る。ある態様では、はんだ付け可能なニッケル合金仕上げ部が導電性エポキシ層１１３０ａ、１１３０ｂを覆うように供され得る。
【００５０】
図示するように、新規な製造方法は様々な形態のＳＭＤを製造可能である。更に、新規な製造方法は、従来の方法を用いて製造されるＳＭＤよりも高い保持電流を保持可能であるより小さな形状因子を有するＳＭＤを製造可能である。例えば、図１０に示す工程は、図７および８に示すＳＭＤ等のＳＭＤを製造するために多少適合され得る。ＳＭＤおよびＳＭＤを製造するための方法については特定の態様を参照しつつ説明してきたが、様々な変更がなされ、同等物が本出願のクレームの範囲から逸脱することなく置換され得ることは当業者にとって理解されよう。多くの他の修正が、クレームの範囲から逸脱することなく特定の状況又は材料を教示に適合させるためになされ得る。その結果、ＳＭＤおよびＳＭＤの製造方法は、開示された特定の態様に限定されることなく、クレームの範囲内にある任意の態様が含まれることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１１Ｇ】
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【図１１Ｈ】
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【国際調査報告】
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