專利名稱：電路裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提高樹(shù)脂封裝的散熱性的電路裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的電路裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)施例，已知下述的制造方法。如圖9(A) 所示，準(zhǔn)備由Al基板等金屬基板構(gòu)成的電路裝置71，在電路基板71的上表面形成具有絕緣性的樹(shù)脂層72及導(dǎo)電圖案73。然后，在導(dǎo)電圖案73上電連接電路元件74及引線75，在電路基板71上形成混合集成電路。之后，在樹(shù)脂密封模具76的型腔77內(nèi)配置電路基板71， 由上模78和下模79夾住引線75，由此在型腔77內(nèi)固定電路基板71。如圖9(B)所示，經(jīng)由樹(shù)脂密封模具76的澆口部80，向型腔77內(nèi)注入樹(shù)脂。此時(shí)， 按照箭頭81所示，注入的樹(shù)脂首先碰撞到電路基板71的側(cè)表面，按照箭頭81A及81B所示， 樹(shù)脂流入電路基板71的下表面?zhèn)燃吧媳砻鎮(zhèn)?。然后，通過(guò)在電路基板71的下表面端部設(shè)置曲面82，使樹(shù)脂有效地流入電路基板71的下表面?zhèn)?。電路基?1下表面的樹(shù)脂密封體的厚度例如為0. 5mm左右，但通過(guò)前述的樹(shù)脂注入方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該狹窄間隙填充樹(shù)脂(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。還有，作為現(xiàn)有電路裝置的一個(gè)實(shí)施例，已知下述的結(jié)構(gòu)。如圖10所示，電路裝置 91在電路基板92的上表面構(gòu)筑由導(dǎo)電圖案93和電路元件94構(gòu)成的混合集成電路，由樹(shù)脂密封體95整體覆蓋電路基板92的上表面、側(cè)表面及下表面。樹(shù)脂密封體95由利用傳遞模塑法所形成的第一樹(shù)脂密封體95A和將固體的樹(shù)脂片熔化而形成的第二樹(shù)脂密封體95B構(gòu)成。需要說(shuō)明的是，如圖所示，與電路基板92上表面的導(dǎo)電圖案93電連接的引線96，從樹(shù)脂密封體95的側(cè)表面向樹(shù)脂密封體95的外部引出(例如，參照專利文獻(xiàn)2)專利文獻(xiàn)1 (日本)特開(kāi)2003-17515號(hào)公報(bào)(第6_9頁(yè)、第8_9圖)專利文獻(xiàn)2 (日本)特開(kāi)2010-67852號(hào)公報(bào)(第4_10頁(yè)、第1_4圖)首先，在利用圖9(A)及(B)說(shuō)明的制造方法中，從樹(shù)脂密封模具76的澆口部80 注入的樹(shù)脂碰撞到電路基板71的側(cè)表面，并且通過(guò)在電路基板71上形成的曲面82，便于在電路基板71的下表面的狹窄區(qū)域填充樹(shù)脂。為了防止在電路基板71的下表面的狹窄區(qū)域存在未填充區(qū)域，該狹窄區(qū)域需要具有一定的厚度，以便于使樹(shù)脂流動(dòng)，這樣就導(dǎo)致存在難以實(shí)現(xiàn)電路基板71下表面的樹(shù)脂密封體厚度的薄膜化，從而難以提高樹(shù)脂密封體的散熱性的問(wèn)題。為了特別解決該散熱性的問(wèn)題，可以考慮增大密封用樹(shù)脂內(nèi)的填料的含有率以及增大該填料的粒徑。然而，增大填料的含有率以及增大該填料的粒徑，導(dǎo)致出現(xiàn)使樹(shù)脂的流動(dòng)性惡化，在電路基板51的下表面易存在未填充區(qū)域的新問(wèn)題。并且，就所使用的填料的材料及形狀而言，在利用一種樹(shù)脂整體密封整個(gè)電路基板71的制造方法中，還存在電路元件損壞、金屬細(xì)線斷線等問(wèn)題，存在該填料的材料及形狀被限定的問(wèn)題。接著，在利用圖10說(shuō)明的電路裝置91中，雖然防止了電路裝置92的下表面存在未填充區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了樹(shù)脂密封體的薄型化，但是，關(guān)于進(jìn)一步提高散熱性的結(jié)構(gòu)方面卻完全沒(méi)有明示。另外，由圓形標(biāo)記97所表示的區(qū)域表示第一樹(shù)脂密封體95A和第二樹(shù)脂密封體 95B的重合區(qū)域，如圖所示，第二樹(shù)脂密封體95B以覆蓋電路基板92的下端部的程度一直形成到電路基板92的側(cè)面。與第一樹(shù)脂密封體95A及第二樹(shù)脂密封體95B的單體區(qū)域相比， 該重合區(qū)域的耐壓特性容易變差。因此，將重合區(qū)域配置在電路基板92的下表面或電路基板的側(cè)面下方，會(huì)導(dǎo)致存在經(jīng)由重合區(qū)域電路基板92短路的問(wèn)題。再有，為提高電路裝置91的散熱性，通過(guò)實(shí)現(xiàn)第二樹(shù)脂密封體95B的薄膜化，樹(shù)脂密封體95中所占的第一樹(shù)脂密封體95A的膜厚相對(duì)地變厚。因此，在樹(shù)脂密封模具內(nèi)將第一樹(shù)脂密封體95A加熱硬化時(shí)，存在由于第一樹(shù)脂密封體的收縮力而使電路基板91容易上翹的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而做出。在本發(fā)明的電路裝置中，具有電路基板、設(shè)置在所述電路基板的一主表面?zhèn)鹊膶?dǎo)電圖案、固定在所述導(dǎo)電圖案上的電路元件及覆蓋所述電路基板的樹(shù)脂密封體，該電路裝置的特征在于，所述電路基板包括所述一主表面、與所述一主表面相對(duì)的另一主表面、配置在所述一主表面與所述另一主表面之間的側(cè)表面，所述樹(shù)脂密封體具有覆蓋至少所述電路基板的一主表面?zhèn)燃耙徊糠謧?cè)表面的第一樹(shù)脂密封體以及覆蓋至少所述電路基板的另一主表面?zhèn)燃耙徊糠謧?cè)表面的第二樹(shù)脂密封體，所述第一樹(shù)脂密封體與所述第二樹(shù)脂密封體的重合區(qū)域配置在所述電路基板的側(cè)面，所述重合區(qū)域的頂部位置低于低于所述電路基板的上表面?zhèn)鹊奈恢?。而且，在本發(fā)明的電路裝置的制造方法中，在樹(shù)脂密封模具中配置一主表面?zhèn)仍O(shè)有電路元件的電路基板，在所述樹(shù)脂密封模具的型腔內(nèi)注入第一密封樹(shù)脂，從而形成樹(shù)脂密封體，該電路裝置的制造方法的特征在于，包括如下工序準(zhǔn)備將含有熱硬化性樹(shù)脂的粉末狀樹(shù)脂材料加壓而形成的樹(shù)脂片，在所述樹(shù)脂密封模具的型腔內(nèi)以層積在所述樹(shù)脂片上的方式配置所述電路基板；由所述樹(shù)脂片熔化形成的第二密封樹(shù)脂覆蓋與所述電路基板的一主表面相對(duì)的另一主表面?zhèn)燃芭渲迷谒鲭娐坊宓囊恢鞅砻媾c另一主表面之間的一部分側(cè)表面，由注入到所述型腔內(nèi)的所述第一密封樹(shù)脂覆蓋所述電路基板的一主表面?zhèn)燃耙徊糠炙鰝?cè)表面，并且在所述側(cè)面使所述第一密封樹(shù)脂與所述第二密封樹(shù)脂重合而形成所述樹(shù)脂密封體。在本發(fā)明中，由兩種密封樹(shù)脂構(gòu)成樹(shù)脂密封體，在電路基板的側(cè)面配置密封樹(shù)脂的重合區(qū)域，由此能夠提高耐壓特性，防止電路基板短路。而且，在本發(fā)明中，覆蓋電路基板的下表面?zhèn)戎敝羵?cè)表面的上方的密封樹(shù)脂中的填料粒徑大于覆蓋電路基板的上表面?zhèn)鹊拿芊鈽?shù)脂中的填料粒徑，由此能夠提高電路裝置向外部的散熱性。而且，在本發(fā)明中，采用在電路基板下表面?zhèn)炔慌渲秒娐吩鹊慕Y(jié)構(gòu)，并且使用氧化鋁作為電路基板下表面?zhèn)鹊臉?shù)脂內(nèi)的填料，由此能夠大幅降低含有該填料的樹(shù)脂的熱阻。還有，在本發(fā)明中，使用樹(shù)脂片形成電路基板的下表面?zhèn)鹊臉?shù)脂，由此能夠增大該樹(shù)脂所含有的填料的粒徑，提高電路裝置向外部的散熱性。
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而且，在本發(fā)明中，配置在電路基板的下表面?zhèn)鹊奶盍闲螤顬槎嘟切涡螤?，由此能夠大幅降低含有該填料的?shù)脂的熱阻。還有，在本發(fā)明中，使用二氧化硅(”力)作為重視耐濕性的電路基板上表面?zhèn)鹊臉?shù)脂內(nèi)的填料，由此能夠大幅降低材料成本。而且，在本發(fā)明中，覆蓋電路基板的下表面?zhèn)戎敝羵?cè)表面的上方的密封樹(shù)脂先于覆蓋電路基板的上表面?zhèn)鹊拿芊鈽?shù)脂硬化，由此能夠防止電路基板上翹。


圖I(A)是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的電路裝置的立體圖，⑶是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的電路裝置的剖面圖；圖2㈧是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的電路裝置的立體圖，⑶是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的電路裝置的剖面圖；圖3(A)是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的電路裝置的制造方法的剖面圖，(B)是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的電路裝置的制造方法的剖面圖，(C)是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的電路裝置的制造方法的剖面圖；圖4(A)是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的電路裝置的制造方法的剖面圖，(B)是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的電路裝置的制造方法的剖面圖；圖5㈧是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的平面圖，⑶是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的剖面圖；圖6㈧是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的平面圖，⑶是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的平面圖；圖7(A)是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的剖面圖，(B)是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的剖面圖，(C)是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的剖面圖；圖8(A)是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的剖面圖，(B)是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的剖面圖；圖9㈧是說(shuō)明現(xiàn)有的實(shí)施方式的電路裝置及其制造方法的剖面圖，⑶是說(shuō)明現(xiàn)有的實(shí)施方式的電路裝置及其制造方法的剖面圖；圖10是說(shuō)明現(xiàn)有的實(shí)施方式的電路裝置的剖面圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1電路裝置；2樹(shù)脂密封體；2A第一樹(shù)脂密封體；2B第二樹(shù)脂密封體；3引線；4電路基板；6導(dǎo)電圖案；13樹(shù)脂片；21樹(shù)脂密封模具。
具體實(shí)施例方式下面，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電路裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖I(B)是圖KA)所示的電路裝置的A-A線方向上的剖面圖，圖2㈧是說(shuō)明樹(shù)脂片的立體圖，圖2(B)是說(shuō)明樹(shù)脂片的剖面圖。圖1㈧表示電路裝置1的立體圖，在電路裝置1中，在樹(shù)脂密封體2內(nèi)的電路基板4(參照?qǐng)D1(B))上表面，構(gòu)筑由導(dǎo)電圖案6(參照?qǐng)D1(B))和電路元件構(gòu)成的混合集成電路，與該電路連接的引線3從樹(shù)脂密封體2向外部引出。而且，電路基板4的上表面、側(cè)表面及下表面都被由熱硬化性樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂密封體2覆蓋。如圖I(B)所示，電路基板4是由鋁或銅等金屬形成的基板，例如，形成長(zhǎng)X寬X 厚=61mmX42.5mmX 1.5mm左右的形狀。在此，也可以采用金屬以外的材料作為電路基板 4的材料，例如也可以采用陶瓷或樹(shù)脂材料作為電路基板4的材料。絕緣層5覆蓋電路基板4的整個(gè)表面區(qū)域而形成，絕緣層5由含有大量的填料的環(huán)氧樹(shù)脂形成。而且，在絕緣層5上表面形成導(dǎo)電圖案6以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的電路。導(dǎo)電圖案6 由例如銅等的金屬膜形成，其厚度為50 μ m左右。構(gòu)成電路元件的半導(dǎo)體元件7、芯片元件8經(jīng)由焊料等接合材料9固定在導(dǎo)電圖案 6的規(guī)定位置上，而且半導(dǎo)體元件7與導(dǎo)電圖案6經(jīng)由金屬細(xì)線10連接。在此，采用晶體管、LSI芯片、二極管等作為半導(dǎo)體元件7，采用芯片電阻、芯片電容等作為芯片元件8。需要說(shuō)明的是，如圖所示，也可以在半導(dǎo)體元件7和導(dǎo)電圖案6之間設(shè)置散熱部件。引線3固定在設(shè)置于電路基板4的周邊部的焊盤11上，作為通過(guò)輸入信號(hào)或輸出信號(hào)的外部連接端子而發(fā)揮作用。而且，如圖I(A)所示，多個(gè)引線3都沿著電路基板4的長(zhǎng)度方向的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)邊配置。需要說(shuō)明的是，焊盤11為導(dǎo)電圖案6的一個(gè)區(qū)域。樹(shù)脂密封體2由第一樹(shù)脂密封體2A和第二樹(shù)脂密封體2B構(gòu)成，圓形標(biāo)記12所示的區(qū)域是第一樹(shù)脂密封體2A和第二樹(shù)脂密封體2B的重合區(qū)域(樹(shù)脂之間相互混合而獲得足夠的接合強(qiáng)度的區(qū)域)，在該區(qū)域第一、第二樹(shù)脂密封體2A、2B被一體化。與第一樹(shù)脂密封體2A和第二樹(shù)脂密封體2B形成為單體的區(qū)域相比較，該重合區(qū)域的耐壓特性略差。當(dāng)該重合區(qū)域配置在電路基板4的下表面?zhèn)然騻?cè)面的下端部附近，并且電路裝置1安裝在散熱部件的上表面時(shí)，電路基板4和散熱部件可能經(jīng)由該重合區(qū)域出現(xiàn)短路。因此，在本實(shí)施方式中，該重合區(qū)域配置在電路基板4的側(cè)表面中央的上方側(cè)，由此防止電路基板4經(jīng)由該重合區(qū)域與外部部件發(fā)生短路。另外，如圓形標(biāo)記12所示，電路基板4的側(cè)表面的第二樹(shù)脂密封體2B硬化而形成向電路基板4的上表面?zhèn)韧钩龅耐共?。而且，調(diào)整樹(shù)脂片13的大小及厚度，使得第二樹(shù)脂密封體2B的頂部12A低于電路基板4的上表面(包括絕緣層5的表面)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，防止構(gòu)成第二樹(shù)脂密封體2B的樹(shù)脂向電路基板4的上表面?zhèn)嚷?，并且利用該?shù)脂所含有的氧化鋁防止電路基板4的上表面?zhèn)鹊哪蜐裉匦詯夯?，關(guān)于詳細(xì)的說(shuō)明將在后面敘述。另外，通過(guò)調(diào)整氧化鋁的大小及形狀，可以防止電路元件損壞、金屬細(xì)線斷線等。而且，第一樹(shù)脂密封體2A是將熔融的樹(shù)脂注入樹(shù)脂密封模具的型腔內(nèi)而形成的， 第一樹(shù)脂密封體2A覆蓋半導(dǎo)體元件7等電路元件、引線3的連接部分、電路基板4的上表面及一部分側(cè)表面(電路基板4的側(cè)表面上方側(cè))。另一方面，第二樹(shù)脂密封體2B是將配置在電路基板4的下表面的樹(shù)脂片13 (參照?qǐng)D2(A))熔化而形成的，第二樹(shù)脂密封體2B覆蓋電路基板4的下表面，進(jìn)而覆蓋到如圓形標(biāo)記12所示的電路基板4的側(cè)表面的上方側(cè)。而且，電路基板4的下表面的第二樹(shù)脂密封體2B的厚度Tl例如為0. Imm以上、0. 3mm以下，是非常薄的薄膜。另外，電路基板4的側(cè)表面的第二樹(shù)脂密封體2B的厚度T2例如為1. Omm以下，也是薄膜。第二樹(shù)脂密封體2B含有熱導(dǎo)率良好的氧化鋁，并且其厚度Tl、T2為薄膜，因而可以降低第二樹(shù)脂密封體2B的熱阻，關(guān)于詳細(xì)的說(shuō)明將在后面敘述。而且，從半導(dǎo)體元件7等電路元件釋放的熱量可經(jīng)由電路基板4及第二樹(shù)脂密封體2B向電路裝置1的外部很好地散熱。如圖2㈧所示，樹(shù)脂片13是通過(guò)將以熱硬化性樹(shù)脂為主成分的粒狀粉末樹(shù)脂加壓加工(壓錠加工)而成形的，并形成為片狀樹(shù)脂。作為粉末樹(shù)脂，可采用環(huán)氧樹(shù)脂、鄰甲酚醛聯(lián)苯、二環(huán)戊二烯等。而且，在粉末樹(shù)脂中混入填料，作為填料，既可以采用氧化鋁，也可以采用結(jié)晶二氧化硅、碎塊二氧化硅、熔融二氧化硅、氮化硅中的任一種與氧化鋁混合的混合物。根據(jù)使用樹(shù)脂片13的電路裝置1的種類，樹(shù)脂片13的平面大小(L1XL2)有所不同，但與所使用的電路基板4具有相同的大小或者比電路基板4大。另一方面，樹(shù)脂片13 的厚度T3例如為0. Imm以上、0. 8mm以下。如圖2(B)所示，樹(shù)脂片13由很多的粒狀的粉末樹(shù)脂14構(gòu)成，該粉末樹(shù)脂14由添加了填料等添加劑的環(huán)氧樹(shù)脂等熱硬化性樹(shù)脂構(gòu)成，各粉末樹(shù)脂14的直徑例如為1. Omm以下。而且，在樹(shù)脂片13中，粉末樹(shù)脂14的填充率(粉末樹(shù)脂14相對(duì)于樹(shù)脂片13整體容積所占的比例)在99%以上，通過(guò)這樣提高樹(shù)脂片13的填充率，可以抑制在樹(shù)脂片13熔化而形成的第二樹(shù)脂密封體2B中產(chǎn)生空隙(# 4 F )0如前所述，首先，第一樹(shù)脂密封體2A是在樹(shù)脂密封模具的型腔里注入熔融的樹(shù)脂而形成的。然后，需要抑制樹(shù)脂內(nèi)所含有的硬的填料在注入樹(shù)脂時(shí)與電路元件及金屬細(xì)線發(fā)生沖突，電路元件損壞，撞倒金屬細(xì)線，撞斷細(xì)線。因此，形成第一樹(shù)脂密封體2A的樹(shù)脂所含有的填料的形狀采用球狀，并且采用其粒徑最大為75 μ m左右的填料。并且，第一樹(shù)脂密封體2A主要覆蓋電路基板4的上表面?zhèn)?，并且與散熱性相比，對(duì)防止金屬細(xì)線的腐蝕等的耐濕性要求更高。為此，作為填料，采用耐濕性良好的二氧化硅， 由于二氧化硅的材料成本比氧化鋁低，所以采用二氧化硅既維持了第一樹(shù)脂密封體2A的耐濕性，又降低了材料成本。需要說(shuō)明的是，在第一樹(shù)脂密封體2A中，由于重視耐濕性，因此可以減少填料的含量。這種情況下，在注入樹(shù)脂時(shí)，硬的填料與電路元件或金屬細(xì)線沖突的頻率減小，從而能夠抑制電路元件損壞等。接著，第二樹(shù)脂密封體2B是通過(guò)熔化樹(shù)脂片13而形成的。通過(guò)電路基板4向熔融的樹(shù)脂片13的樹(shù)脂內(nèi)的沉浸，第二樹(shù)脂密封體2B覆蓋電路基板4的下表面?zhèn)?，詳?xì)情況將在后面敘述。也就是說(shuō)，與第一樹(shù)脂密封體2A不同，形成第二樹(shù)脂密封體2B的樹(shù)脂不必在電路基板4的下表面和下模22的內(nèi)壁之間的例如0. 3mm左右的間隙中流動(dòng)。為此，形成第二樹(shù)脂密封體2B的樹(shù)脂所含有的填料可使用粒徑最大為150μπι左右的填料。即在第二樹(shù)脂密封體2Β中，使用比第一樹(shù)脂密封體2Α的填料粒徑大的填料，可以大幅降低第二樹(shù)脂密封體2Β的熱阻，大幅提高電路基板4的下表面?zhèn)鹊纳嵝?。需要說(shuō)明的是，如前所述，由于形成第二樹(shù)脂密封體2Β的樹(shù)脂幾乎不流動(dòng)，所以填料較均勻地填充第二樹(shù)脂密封體2Β 的整個(gè)區(qū)域。利用該結(jié)構(gòu)，使第二樹(shù)脂密封體2Β的熱阻在整體上均一。并且，第二樹(shù)脂密封體2Β主要以覆蓋電路基板4的下表面?zhèn)燃皞?cè)表面的上方為目的而形成，不可蔓延到電路基板4的上表面?zhèn)取榇?，如前所述，無(wú)需考慮電路元件的損壞、金屬細(xì)線的斷線等問(wèn)題，作為填料的形狀，可使用結(jié)晶類或碎塊類那樣的多角形形狀的填料。通過(guò)使填料的形狀具備多角形形狀，能增大填料的表面積，增大填料與樹(shù)脂的接觸面積，從而使經(jīng)由填料的熱的傳導(dǎo)良好，能大幅降低第二樹(shù)脂密封體2Β的熱阻。利用該結(jié)構(gòu)， 在電路裝置1中，不但在電路基板4的下表面?zhèn)?，而且在其?cè)表面?zhèn)纫材軐?shí)現(xiàn)良好的散熱，可大幅提高電路裝置1整體的散熱性。需要說(shuō)明的是，可以通過(guò)增加第二樹(shù)脂密封體2B所含有的填料量，使之大于第一樹(shù)脂密封體2A所含有的填料量，也能降低第二樹(shù)脂密封體2B 的熱阻。并且，對(duì)于第二樹(shù)脂密封體2B而言，與耐濕性相比，對(duì)散熱性的要求更高，作為第二樹(shù)脂密封體2B所含有的填料，采用熱導(dǎo)率為2. lff/m ·Κ的導(dǎo)熱性良好的氧化鋁。由于第二樹(shù)脂密封體2Β含有氧化鋁，在第二樹(shù)脂密封體2Β內(nèi)產(chǎn)生多孔，提高吸濕性，但是，在電路基板4的下表面?zhèn)燃皞?cè)表面?zhèn)炔](méi)有配置電路元件、金屬細(xì)線等，所以不會(huì)出現(xiàn)特別的問(wèn)題。需要說(shuō)明的是，如前所述，作為第二樹(shù)脂密封體2Β所含有的填料，也可以采用結(jié)晶二氧化硅、碎塊二氧化硅、熔融二氧化硅、氮化硅中的任一種與氧化鋁混合的混合物。如前所述，第二樹(shù)脂密封體2Β采用導(dǎo)熱性良好的氧化鋁，且采用像結(jié)晶類或碎塊類那樣的多角形形狀。因此，在第二樹(shù)脂密封體2Β不蔓延至電路基板4的上表面?zhèn)鹊臈l件下，盡量將第二樹(shù)脂密封體2Β配置成一直覆蓋至電路基板4的側(cè)表面的上方，由此可以解決如前所述的短路問(wèn)題，并且能提高電路裝置1的散熱性。也就是說(shuō)，在能夠維持電路基板 4的上表面?zhèn)鹊哪蜐裥缘姆秶鷥?nèi)，可以調(diào)整第二樹(shù)脂密封體2Β覆蓋電路基板4的側(cè)表面的范圍。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，雖然說(shuō)明了將配置在電路基板4的下表面的樹(shù)脂片13熔化并對(duì)其進(jìn)行加熱硬化而形成第二樹(shù)脂密封體2Β的情況，但本發(fā)明不限定于此。 例如，也可以與第一樹(shù)脂密封體2Α相同，通過(guò)向樹(shù)脂密封模具中注入或灌注樹(shù)脂等其他的制造方法，來(lái)形成第二樹(shù)脂密封體2Β。即如前所述，只要能降低第二樹(shù)脂密封體2Β的熱阻， 提高電路基板4的下表面?zhèn)燃皞?cè)表面?zhèn)鹊纳嵝约纯?。在不脫離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行其他各種變更。接著，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電路裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖3(A) 圖 3(C)是說(shuō)明電路基板在樹(shù)脂密封模具內(nèi)的配置情況的剖面圖，圖4(A)及(B)是說(shuō)明在樹(shù)脂密封模具內(nèi)注入樹(shù)脂的情況的剖面圖。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，由于說(shuō)明利用圖 1 圖2所說(shuō)明的電路裝置的制造方法，因此同一構(gòu)成部件標(biāo)注同樣的附圖標(biāo)記，并且適當(dāng)參照?qǐng)D1 圖2。如圖3㈧所示，首先，準(zhǔn)備電路基板4，在電路基板4上形成絕緣層5，在絕緣層5 的上表面貼合例如銅的金屬膜，將該金屬膜蝕刻為所希望的圖案，由此在電路基板4上形成導(dǎo)電圖案6及焊盤11。然后，在導(dǎo)電圖案6的所希望的位置固定多個(gè)半導(dǎo)體元件7和多個(gè)芯片元件8，而且，在焊盤11上固定引線3。接著，在樹(shù)脂密封模具21的下模22的內(nèi)壁上表面載置樹(shù)脂片13之后，在該樹(shù)脂片13上表面載置電路基板4。然后，將上模23與下模22對(duì)接，由上下模23、22夾住引線 3，由此使電路基板4的位置固定在型腔M內(nèi)。需要說(shuō)明的是，如前所述，在樹(shù)脂密封模具 21內(nèi)配置并實(shí)施熱處理的前階段中，樹(shù)脂片13處于粒狀的熱硬化性樹(shù)脂被加壓加工的固體狀態(tài)。如圖3⑶所示，樹(shù)脂片13的厚度Τ3例如為0. 8mm左右，該厚度大于覆蓋電路裝置1的電路基板4下表面?zhèn)鹊臉?shù)脂密封體2的厚度Tl (參照?qǐng)D1 (B))。另一方面，如前所述，型腔M內(nèi)的電路基板4由上下模23、22夾住引線3，電路基板4的下表面處于固定在距離下模22的內(nèi)壁上表面Tl的位置的狀態(tài)。據(jù)此，以在樹(shù)脂片
913上表面載置電路基板4的狀態(tài)，若由樹(shù)脂密封模具21夾住引線3，則如該圖中的圓形標(biāo)記25所示，引線3產(chǎn)生彈性變形。而且，電路基板4將樹(shù)脂片13向下模22側(cè)按壓，使樹(shù)脂片13處于固定的狀態(tài)。如圖3(C)所示，在樹(shù)脂密封模具21上裝備加熱機(jī)構(gòu)(未圖示)，樹(shù)脂密封模具21 通過(guò)該加熱機(jī)構(gòu)加熱到樹(shù)脂片13熔化并使其加熱硬化的溫度(例如170°C以上)。而且， 在型腔M內(nèi)定位樹(shù)脂片13及電路基板4后，通過(guò)加熱樹(shù)脂密封模具21，隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)， 樹(shù)脂片13熔化而軟化。如前所述，由于引線3以彈性變形后的狀態(tài)被樹(shù)脂密封模具21所夾住，所以，如果樹(shù)脂片13熔化，則如圓形標(biāo)記沈所示，引線3恢復(fù)原來(lái)的形狀，電路基板4沉浸到熔融的樹(shù)脂內(nèi)。然后，隨著電路基板4的沉浸，熔融的樹(shù)脂從電路基板4的下方向側(cè)方移動(dòng)并硬化， 從而第二樹(shù)脂密封體2B覆蓋電路基板4的下表面直至側(cè)表面的上方附近。此時(shí)，由于所形成的樹(shù)脂片13的平面大小大于電路基板4，所以第二樹(shù)脂密封體2B可靠地覆蓋電路基板4 的下表面。另外，通過(guò)使熔融的樹(shù)脂從電路基板4的下方向側(cè)方移動(dòng)，能夠抑制在電路基板 4下表面產(chǎn)生空隙。如圖4(A)所示，在向設(shè)置于下模22的縱槽27投入樹(shù)脂塊(夕O ^卜)觀并對(duì)其進(jìn)行加熱熔化后，通過(guò)柱塞四向樹(shù)脂塊觀加壓。樹(shù)脂塊觀通過(guò)將混入了填料等添加物的粉狀熱硬化性樹(shù)脂(環(huán)氧樹(shù)脂、鄰甲酚醛聯(lián)苯、二環(huán)戊二烯等)加壓成型為圓柱狀。如前所述，因?yàn)闃?shù)脂密封模具21被加熱至170°C以上，所以，一旦將樹(shù)脂塊觀投入縱槽27，則樹(shù)脂塊觀逐漸熔化。然后，如果樹(shù)脂塊觀熔化成液狀或半固態(tài)的狀態(tài)，則流經(jīng)流道30并通過(guò)澆口 31提供給型腔M內(nèi)。如圖4(B)所示，在型腔M內(nèi)填充了樹(shù)脂塊觀熔化后的樹(shù)脂。此時(shí)，由于樹(shù)脂密封模具21的溫度高于該熔融是樹(shù)脂加熱硬化的溫度，所以，填充到型腔M的樹(shù)脂隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而重合并硬化。在此，在本工序中，例如調(diào)整工序作業(yè)順序和樹(shù)脂配合，使第二樹(shù)脂密封體2B先于第一樹(shù)脂密封體2A加熱硬化。通過(guò)這樣的工序，首先，電路基板4和第二樹(shù)脂密封體2B 硬化成一體，從而可以防止由于第一樹(shù)脂密封體2A硬化時(shí)的收縮力而使電路基板4上翹。 而且，由于第一樹(shù)脂密封體2A以液態(tài)狀態(tài)提供給型腔M內(nèi)，所以第一樹(shù)脂密封體2A在施加了柱塞四的壓力狀態(tài)下進(jìn)行加熱硬化，其結(jié)果，如圓形標(biāo)記12所示，在第一樹(shù)脂密封體 2A和第二樹(shù)脂密封體2B的分界面，通過(guò)從第一樹(shù)脂密封體2A向第二樹(shù)脂密封體2B側(cè)施加壓力，第一、第二樹(shù)脂密封體2A、2B易于重合，提高其一體化水平，從而確保該重合區(qū)域的耐濕性。最后，如果在樹(shù)脂密封模具21內(nèi)第一樹(shù)脂密封體2A與第二樹(shù)脂密封體2B充分重合并加熱硬化，則使上模23與下模22分離，取出成型品的電路裝置1。之后，將填充在排氣道32及流道30等的部分硬化樹(shù)脂從樹(shù)脂密封體2切斷，加工引線的外引線部，完成如圖1 所示的電路裝置。接著，對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖5(B)是圖5(A)所示的半導(dǎo)體裝置在B-B方向上的剖面圖，需要說(shuō)明的是，在圖5(A)中也圖示并說(shuō)明了因樹(shù)脂密封體而看不到的部分，而且，在進(jìn)行該說(shuō)明時(shí)，適當(dāng)參考圖1 圖2的說(shuō)明。如圖5(A)所示，半導(dǎo)體裝置41主要由島部42、在島部42上通過(guò)焊料等接合材料固定的半導(dǎo)體元件43、通過(guò)金屬細(xì)線45與半導(dǎo)體元件43的電極焊盤44電連接的引線46 以及整體覆蓋上述部件的樹(shù)脂密封體47構(gòu)成。如圖所示，支承引線48從島部42的四角向外側(cè)延伸，通過(guò)該支承引線48，島部42機(jī)械地支承在框架上。如圖5 (B)所示，樹(shù)脂密封體47由第一樹(shù)脂密封體47A和第二樹(shù)脂密封體47B構(gòu)成。雖然在紙面上描繪了第一樹(shù)脂密封體47A與第二樹(shù)脂密封體47B的分界，但在實(shí)際的半導(dǎo)體裝置41上，第一、第二樹(shù)脂密封體47A、47B是重合而被一體化。而且，第一樹(shù)脂密封體47A是向樹(shù)脂密封模具的型腔內(nèi)注入熔融的樹(shù)脂而形成的，第二樹(shù)脂密封體47B是將配置在島部42下表面的樹(shù)脂片13(參照?qǐng)D2(A))熔化而形成的。第二樹(shù)脂密封體47B的厚度T4例如為0. Imm以上、0. 3mm以下，形成非常薄的膜，可降低第二樹(shù)脂密封體47B的熱阻。而且，構(gòu)成第一樹(shù)脂密封體47A的樹(shù)脂的組成與第一樹(shù)脂密封體2A相同，構(gòu)成第二樹(shù)脂密封體47B的樹(shù)脂的組成與第二樹(shù)脂密封體2B相同，關(guān)于它們的說(shuō)明可參考第一實(shí)施方式的圖1及圖2的說(shuō)明，在此省略該說(shuō)明。而且，如圓形標(biāo)記48所示，在半導(dǎo)體裝置41 中，第二樹(shù)脂密封體47B也覆蓋島部42的下表面直至側(cè)表面的上方。而且，由于島部42下表面的第二樹(shù)脂密封體47B為薄膜，因而可降低第二樹(shù)脂密封體47B的熱阻，半導(dǎo)體元件43 所釋放的熱量經(jīng)由島部42及第二樹(shù)脂密封體47B很好地向半導(dǎo)體裝置41的外部散熱。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，說(shuō)明了將配置在島部42下表面的樹(shù)脂片13熔化并對(duì)其加熱硬化來(lái)形成第二樹(shù)脂密封體47B的情況，但不限于該情況。例如，也可以與第一樹(shù)脂密封體47A —樣，通過(guò)向樹(shù)脂密封模具注入或灌注樹(shù)脂等其他的制造方法，來(lái)形成第二樹(shù)脂密封體47B。即如前所述，只要能降低第二樹(shù)脂密封體47B的熱阻且提高島部42下表面?zhèn)鹊纳嵝约纯伞Ｔ诓幻撾x本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行其他的各種變更。接著，對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖6(A)及 (B)是說(shuō)明貼片接合工藝及引線接合工藝的平面圖，圖7(A) (C)是說(shuō)明在樹(shù)脂密封模具內(nèi)配置框架的情況的剖面圖，圖8 (A)及(B)是說(shuō)明向樹(shù)脂密封模具內(nèi)注入樹(shù)脂的情況的剖面圖。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，由于說(shuō)明利用圖5(A)及(B)所說(shuō)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，因此對(duì)同一構(gòu)成部件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。而且。在進(jìn)行該說(shuō)明時(shí)，適當(dāng)參考圖3 圖4的說(shuō)明。如圖6(A)所示，首先，準(zhǔn)備規(guī)定形狀的引線框架51。引線框架51由例如具有 0. 3mm左右厚度的銅等金屬板制成，通過(guò)實(shí)施蝕刻加工或沖壓加工，成型為規(guī)定形狀。而且， 引線框架51整體為長(zhǎng)方形形狀，在引線框架51的長(zhǎng)度方向上配置用虛線表示的多個(gè)集合模塊52，一個(gè)集合模塊52上形成多個(gè)搭載部53。如圖6(B)所示，在集合模塊52內(nèi)，連接部M、55沿著縱向及橫向延伸成格子狀， 如虛線所示，在由連接部M、55圍成的區(qū)域內(nèi)形成搭載部53。然后，在每個(gè)搭載部53的島部42上通過(guò)接合材料固定半導(dǎo)體元件43，并且利用金屬細(xì)線45將半導(dǎo)體元件43的電極焊盤44和引線46電連接。如圖7(A)所示，在樹(shù)脂密封模具56的下模57的內(nèi)壁上表面載置樹(shù)脂片13之后， 在該樹(shù)脂片13上表面載置島部42。然后，將上模58與下模57對(duì)接，由此在型腔59內(nèi)收納包括島部42的搭載部53 (參照?qǐng)D6(B))。如圖所示，利用上下模58、57夾住支承引線48， 由此型腔59內(nèi)的島部42被定位。需要說(shuō)明的是，如前所述，在樹(shù)脂密封模具56內(nèi)配置并實(shí)施熱處理前階段中，樹(shù)脂片13處于粒狀的熱硬化性樹(shù)脂被加壓加工的固體狀態(tài)。
如圖7(B)所示，樹(shù)脂片13的厚度T3例如為0. 8mm左右，該厚度大于覆蓋島部42 下表面?zhèn)鹊臉?shù)脂密封體47的厚度T4(參照?qǐng)D7(C))。另一方面，如前所述，型腔59內(nèi)的島部42處于由上下模58、57夾住支承引線48， 島部42的下表面定位在距離下模57的內(nèi)壁上表面Τ3的位置的狀態(tài)。據(jù)此，如果以在樹(shù)脂片13上表面載置島部42的狀態(tài)通過(guò)樹(shù)脂密封模具56夾住支承引線48，則支承引線48發(fā)生彈性變形，樹(shù)脂片13以被島部42向下模57按壓的狀態(tài)被固定。另外，虛線表示支承引線48未變形的狀態(tài)。如圖7(C)所示，在樹(shù)脂密封模具56上裝備加熱機(jī)構(gòu)(未圖示)，樹(shù)脂密封模具56 通過(guò)該加熱機(jī)構(gòu)加熱至樹(shù)脂片13熔化并對(duì)其加熱硬化的溫度(例如170°C以上)。然后， 在型腔59內(nèi)定位樹(shù)脂片13及島部42后，通過(guò)加熱樹(shù)脂密封模具56，隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)，樹(shù)脂片13熔化而軟化，島部42的下表面被熔融的樹(shù)脂所覆蓋。需要說(shuō)明的是，第二樹(shù)脂密封體47B的厚度T4例如為0. Imm以上、0. 3mm以下，為非常薄的薄膜，可降低第二樹(shù)脂密封體 47B上的熱阻。如圖所示，如果樹(shù)脂片13熔化，則支承引線48的形狀恢復(fù)原形，島部42向下方沉浸。然后，隨著島部42的沉浸，熔融的樹(shù)脂的一部分從島部42的下方向側(cè)方移動(dòng)，第二樹(shù)脂密封體47B覆蓋到島部42的下表面直至島部42的側(cè)表面的上方。如圖8㈧所示，在向設(shè)置于下模57的縱槽60投入樹(shù)脂塊61并對(duì)其進(jìn)行加熱熔化后，通過(guò)柱塞62向樹(shù)脂塊61加壓。樹(shù)脂塊61是通過(guò)將混入了填料等添加物的粉狀熱硬化性樹(shù)脂(環(huán)氧樹(shù)脂、鄰甲酚醛聯(lián)苯、二環(huán)戊二烯等)加壓成型為圓柱狀。如前所述，因?yàn)闃?shù)脂密封模具56被加熱至170°C以上，所以，若將樹(shù)脂塊61投入縱槽60，則樹(shù)脂塊61逐漸熔化。然后，如果樹(shù)脂塊61熔化成液狀或半固態(tài)的狀態(tài)，則流經(jīng)流道63并通過(guò)澆口 64供給型腔59內(nèi)。如圖8(B)所示，在型腔59內(nèi)填充了樹(shù)脂塊61熔化后的樹(shù)脂。此時(shí)，由于樹(shù)脂密封模具56的溫度高于該熔融的樹(shù)脂加熱硬化的溫度，所以，填充型腔59的樹(shù)脂隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而重合并硬化。需要說(shuō)明的是，如在前面利用圖4(B)所述那樣，第一樹(shù)脂密封體47A 與第二樹(shù)脂密封體47B的分界面重合并硬化成一體。最后，如果在樹(shù)脂密封模具56內(nèi)第一樹(shù)脂密封體47A與第二樹(shù)脂密封體47B充分重合并加熱硬化，則使上模58與下模57分離，取出成型品的半導(dǎo)體裝置41。之后，將填充在排氣道65及流道63等的部分硬化樹(shù)脂從樹(shù)脂密封體47切斷，加工引線的外引線部，完成如圖5(A)所示的半導(dǎo)體裝置。
權(quán)利要求
1.一種電路裝置，具有電路基板、設(shè)置在所述電路基板的一主表面?zhèn)鹊膶?dǎo)電圖案、固定在所述導(dǎo)電圖案上的電路元件及覆蓋所述電路基板的樹(shù)脂密封體，該電路裝置的特征在于，所述電路基板包括所述一主表面、與所述一主表面相對(duì)的另一主表面、配置在所述一主表面與所述另一主表面之間的側(cè)表面，所述樹(shù)脂密封體具有覆蓋至少所述電路基板的一主表面?zhèn)燃耙徊糠謧?cè)表面的第一樹(shù)脂密封體以及覆蓋至少所述電路基板的另一主表面?zhèn)燃耙徊糠謧?cè)表面的第二樹(shù)脂密封體，所述第一樹(shù)脂密封體與所述第二樹(shù)脂密封體的重合區(qū)域配置在所述電路基板的側(cè)面， 所述重合區(qū)域的頂部位于低于所述電路基板的上表面?zhèn)鹊奈恢谩?br> 2.如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于，所述第二樹(shù)脂密封體所包有的填料粒徑大于所述第一樹(shù)脂密封體所含有的填料粒徑。
3.如權(quán)利要求2所述的電路裝置，其特征在于，所述第二樹(shù)脂密封體所含有的填料的材質(zhì)與所述第一樹(shù)脂密封體所含有的填料的材質(zhì)不同，所述第二樹(shù)脂密封體所含有的填料的熱導(dǎo)率大于所述第一樹(shù)脂密封體所含有的填料的熱導(dǎo)率。
4.如權(quán)利要求2或3所述的電路裝置，其特征在于，所述第二樹(shù)脂密封體由配置在所述電路基板的另一主表面的下面且將粉末樹(shù)脂加壓形成的樹(shù)脂片熔化后硬化的樹(shù)脂構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的電路裝置，其特征在于，所述第二樹(shù)脂密封體所含有的填料的形狀為結(jié)晶狀或碎塊狀。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的電路裝置，其特征在于，所述第一樹(shù)脂密封體所含有的填料為球形的二氧化硅，所述第二樹(shù)脂密封體所含有的填料為氧化鋁。
7.一種電路裝置的制造方法，在樹(shù)脂密封模具中配置一主表面?zhèn)仍O(shè)有電路元件的電路基板，向所述樹(shù)脂密封模具的型腔內(nèi)注入第一密封樹(shù)脂，從而形成樹(shù)脂密封體；該電路裝置的制造方法的特征在于，包括如下工序準(zhǔn)備將含有熱硬化性樹(shù)脂的粉末狀樹(shù)脂材料加壓而形成的樹(shù)脂片，在所述樹(shù)脂密封模具的型腔內(nèi)以層積在所述樹(shù)脂片上的方式配置所述電路基板；由所述樹(shù)脂片熔化形成的第二密封樹(shù)脂覆蓋與所述電路基板的一主表面相對(duì)的另一主表面?zhèn)燃芭渲迷谒鲭娐坊宓囊恢鞅砻媾c另一主表面之間的一部分側(cè)表面，由注入到所述型腔內(nèi)的所述第一密封樹(shù)脂覆蓋所述電路基板的一主表面?zhèn)燃耙徊糠炙鰝?cè)表面，并且在所述側(cè)面使所述第一密封樹(shù)脂與所述第二密封樹(shù)脂重合而形成所述樹(shù)脂密封體。
8.如權(quán)利要求7所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述第二密封樹(shù)脂所含有的填料粒徑大于所述第一密封樹(shù)脂所含有的填料粒徑，通過(guò)使所述電路基板浸入所述第二密封樹(shù)脂內(nèi)，所述第二密封樹(shù)脂一直覆蓋到電路基板的側(cè)表
9.如權(quán)利要求7或8所述的電路裝置的制造方法，其特征在于， 至少在所述樹(shù)脂片開(kāi)始熔化后，向所述型腔內(nèi)注入第一密封樹(shù)脂，使所述第二密封樹(shù)脂先于所述第一密封樹(shù)脂加熱硬化。
10.如權(quán)利要求8或9所述的電路裝置的制造方法，其特征在于， 所述第一密封樹(shù)脂所含有的填料為球形的二氧化硅，所述第二密封樹(shù)脂所含有的填料為結(jié)晶狀或碎塊狀的氧化鋁。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電路裝置及其制造方法。在現(xiàn)有的電路裝置中存在著如下問(wèn)題，即難以將配置在電路基板上的電路元件等所產(chǎn)生的熱量向樹(shù)脂密封體的外部釋放。在本發(fā)明的電路裝置(1)中，電路基板(4)的下表面?zhèn)燃皞?cè)表面的一部分被第二樹(shù)脂密封體(2B)覆蓋，電路基板(4)的上表面?zhèn)鹊缺坏谝粯?shù)脂密封體(2A)覆蓋。因?yàn)殡娐费b置(1)向外部的散熱主要經(jīng)由第二樹(shù)脂密封體(2B)進(jìn)行，所以使第二樹(shù)脂密封體(2B)所含有的填料粒徑大于第一樹(shù)脂密封體(2A)所含有的填料粒徑，可以大幅提高電路裝置(1)向外部的散熱性。
文檔編號(hào)H05K3/28GK102348332SQ201110204479
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者三野勝義, 巖渕明, 茂木昌巳, 金久保優(yōu) 申請(qǐng)人:安森美半導(dǎo)體貿(mào)易公司