專利名稱：樹脂片以及使用了該樹脂片的電路裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對半導(dǎo)體元件等電路元件進行樹脂密封的樹脂片。本發(fā)明還涉及
使用了這樣的樹脂片的電路裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
作為對半導(dǎo)體元件等電路元件進行樹脂密封的方法，存在將電路元件收納在殼體 的內(nèi)部的方法、用環(huán)氧樹脂等密封樹脂對電路元件進行樹脂密封的方法。近年來，從生產(chǎn)率 等方面出發(fā)，多采用樹脂密封的密封方法。在對電路元件進行樹脂密封的工序中，在將電路 元件等收納在注塑模的模腔中之后，將液狀的密封樹脂注入到模腔中來對電路元件進行樹 脂密封(例如專利文獻1)。 參照圖9，說明這樣的樹脂密封的工序。圖9的(A)是表示樹脂密封的工序的剖視 圖，圖9的(B)是表示所制作的電路裝置200的構(gòu)成的剖視圖。 參照圖9的(A)，在上表面固定有半導(dǎo)體元件204的島(island) 202被收納在通 過使上模224、下模226抵接而形成的模腔214的內(nèi)部。而且，經(jīng)由橫澆道(ru皿er)218與 模腔214連通的填料艙(pod)220被形成在下模226上，在該填料艙220中形成有片劑狀料 228。片劑狀料228是通過對粒狀的熱固性樹脂、填充劑等進行加壓成形而形成的，呈圓柱 狀的形狀。 上述模具被加熱到使收納在填料艙220內(nèi)的片劑狀料228熔融的溫度以上，因此 被收納在填料艙220內(nèi)的片劑狀料228逐漸熔融，成為液狀的密封樹脂。然后，被柱塞222 加壓的液狀的密封樹脂經(jīng)由橫澆道218和澆口 216而被供給到模腔214中，半導(dǎo)體元件204 和島202被密封樹脂密封。而且，隨著密封樹脂的注入，模腔214的內(nèi)部的空氣經(jīng)由排氣口 256被釋放到外部。 在圖9的(B)中示出了通過上述工序被樹脂密封的電路裝置200。島202、半導(dǎo)體 元件204、金屬細(xì)線206和引線210被密封樹脂208樹脂密封。而且，為了確保耐壓性和耐 濕性，島202的背面也全面地被密封樹脂208覆蓋。
專利文獻1 :日本特開平11-340257號公報 不過，在上述的密封方法中，存在島202的下表面未被覆蓋的問題。具體來說，參 照圖9的(B)，為了使從半導(dǎo)體元件204產(chǎn)生的熱經(jīng)由島202和密封樹脂208而良好地釋 放到外部，優(yōu)選使覆蓋島202的下表面的密封樹脂208較薄地形成。例如，覆蓋島202的下 表面的密封樹脂208的厚度較薄地形成為0. 5mm左右以下時，裝置整體的散熱性獲得提高。 不過，參照圖9的(A)，為了這樣地形成，在樹脂密封的工序中，需要使島202的下表面和下 模226的內(nèi)壁之間的間隙變小，密封樹脂有可能不被填充到該間隙中。產(chǎn)生密封樹脂未被 填充的區(qū)域時，該區(qū)域形成空隙而產(chǎn)生不良情況。 而且，在密封樹脂注入模腔214中時，提高對密封樹脂的壓力時，也有可能將密封 樹脂填充到島202的下方的狹小的間隙中。不過，提高注入密封樹脂的壓力時，直徑為數(shù)十 iim左右的細(xì)的金屬細(xì)線206有可能斷線。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，提供一種抑制在進行樹脂密封時產(chǎn)生空隙的樹
脂片和使用了該樹脂片的電路裝置的制造方法。 本發(fā)明的樹脂片，其是對包含熱固性樹脂的粉末狀的樹脂材料進行加壓而形成
的，用在對電路元件進行樹脂密封的工序中，其特征在于，使用注塑模來對上述電路元件進 行樹脂密封時，上述樹脂片與上述電路元件一起被配置在上述注塑模的模腔的內(nèi)部，熔融 之后被加熱固化，從而構(gòu)成對上述電路元件進行密封的密封樹脂的一部分。 本發(fā)明的電路裝置的制造方法，其是使用注塑模來對電路元件進行樹脂密封的電
路裝置的制造方法，其特征在于，包括以下工序準(zhǔn)備對包含熱固性樹脂的粉末狀的樹脂材
料進行加壓而形成的樹脂片的工序，將上述樹脂片與上述電路元件一起收納在上述注塑模
的模腔中，利用包含熔融的樹脂片的密封樹脂對上述電路元件進行密封的工序。 本發(fā)明的樹脂片被配置在通過使用了注塑模的注塑成形來對電路元件進行樹脂
密封時、注射的密封樹脂難以被填充的間隙中。這樣一來，被加熱而熔融的樹脂片被填充到
間隙中，因此能夠防止因密封樹脂無法遍布該間隙而產(chǎn)生空隙。
圖1是表示本發(fā)明的樹脂片的圖，(A)是立體圖，(B)是剖視圖，(C)是表示對樹脂 片進行加壓加工的狀態(tài)的剖視圖。 圖2是表示由本發(fā)明的電路裝置的制造方法所制作的混合集成電路裝置的圖， (A)是立體圖，(B)和(C)是剖視圖。 圖3是表示本發(fā)明的電路裝置的制造方法的圖，(A)是剖視圖，(B)和(C)是被放 大的剖視圖。 圖4是表示本發(fā)明的電路裝置的制造方法的圖
圖5是表示本發(fā)明的電路裝置的制造方法的圖
圖6是表示本發(fā)明的電路裝置的制造方法的圖 視圖，(C)是剖視圖。 圖7是表示本發(fā)明的電路裝置的制造方法的圖，(A)是剖視圖，(B)和(C)是被放 大的俯視圖。 圖8是表示本發(fā)明的電路裝置的制造方法的圖，(A)和(B)是剖視圖。 圖9的(A)是表示背景技術(shù)的電路裝置的制造方法的圖，(B)是表示所制作的電
路裝置的剖視圖。
(A)和(B)是剖視圖。
(A)是俯視圖，(B)是剖視圖。
(A)是俯視圖，(B)是被放大的俯
具體實施例方式
第1實施方式 參照圖l，說明在本實施方式中的樹脂片10的構(gòu)成及其制造方法。圖1的(A)是 表示樹脂片10的立體圖，圖1的(B)是樹脂片10的剖視圖，圖1的(C)是表示樹脂片10 的制造方法的剖視圖。 參照圖1的(A)，本實施方式的樹脂片10是對以熱固性樹脂為主要成分的粒狀的粉末樹脂進行加壓加工而成形的，呈片狀。樹脂片io用于使用注塑模來對半導(dǎo)體元件等電
路元件進行樹脂密封時，構(gòu)成對電路元件進行密封的密封樹脂的一部分。 本實施方式的樹脂片10能適用于各種類型的電路裝置的樹脂密封，例如，能適用
于在上表面配置有多個電路元件的電路基板被樹脂密封的混合集成電路裝置、安裝有半導(dǎo)
體元件的島被樹脂密封的引線框型的半導(dǎo)體裝置。 樹脂密封被適用于混合集成電路裝置的情況下，參照圖3的(A)，樹脂片IO(在圖
3的(A)中為樹脂片52)被配置于在上表面組裝有多個電路元件的電路基板22的下表面
與下模44之間。然后，參照圖4的(B)，電路基板22的下表面被由熔融的樹脂片52構(gòu)成
的第2密封樹脂24B薄薄地覆蓋。該第2密封樹脂24B與從澆口 54注入的第1密封樹脂
24A —起構(gòu)成將電路元件和電路基板22 —體地覆蓋的密封樹脂的一部分。 在適用于引線框型的半導(dǎo)體裝置的情況下，參照圖7的(A)，樹脂片IO(在圖上為
樹脂片102)被配置于上表面固定有半導(dǎo)體元件80的島72的下表面與下模94的內(nèi)壁下表
面之間。然后，參照圖8的(B)，島72的下表面被由熔融的樹脂片102構(gòu)成的第2密封樹脂
74B覆蓋，第2密封樹脂74B構(gòu)成覆蓋整個島72的密封樹脂的一部分。 如上所述，在本實施方式中，樹脂片10介于電路基板、島的下表面與下模內(nèi)壁之
間，利用在熔融之后加熱固化的樹脂片IO薄薄地覆蓋電路基板和島的下表面。因而，電路
基板、島的下表面與模具內(nèi)壁之間的間隙即使例如為0. 3mm左右那樣非常狹小，也能通過
熔融的樹脂片IO填充該間隙。結(jié)果，能較薄地形成覆蓋電路基板和島的背面的密封樹脂的
厚度，而使從內(nèi)置在電路裝置中的電路元件產(chǎn)生的熱經(jīng)由薄的密封樹脂而良好地釋放到外部。 樹脂片10的平面的大小(L1XL2)因使用有樹脂片10的電路裝置的種類而不同。 例如，被應(yīng)用于圖2所示那樣的混合集成電路裝置20的樹脂密封的情況下，樹脂片10的尺 寸與混合集成電路裝置20(參照圖2的(C))相同，是L1XL2 = 60mmX40mm左右。而且， 被應(yīng)用于圖5所示那樣的電路裝置70的樹脂密封的情況下，樹脂片10的平面的尺寸與島 72相等，例如是L1XL2 = lOmmXlOmm左右。 樹脂片10的厚度L3例如是0. lmm 0. 6mm。通過使樹脂片10的厚度為0. 6mm以 下，如圖4的(A)所示，能利用由熔融的樹脂片52構(gòu)成的第2密封樹脂24B對電路基板22 的背面薄薄地進行樹脂密封。另一方面，通過使樹脂片10的厚度為0. lmm以上，樹脂片10 的剛性被確保為恒定以上，輸送階段的樹脂片10的破裂等被抑制。而且，更優(yōu)選樹脂片10 的厚度是0. lmm 0. 4mm，這樣一來，能增強上述優(yōu)點。 并且，樹脂片10的厚度L3設(shè)定得比由熔融的樹脂片IO構(gòu)成的密封樹脂覆蓋電路 基板、島的厚度大。具體來說，參照圖3的(A)，被配置在電路基板22的下表面與下模44之 間的樹脂片10 (52)的厚度T2例如是0. 4mm 0. 6mm。另一方面，參照圖3的(C)，軟化而 熔融之后的樹脂片52的厚度T3是0. lmm 0. 3mm，比熔融前的樹脂片52薄。這樣一來，在 被按壓在電路基板22的下表面的狀態(tài)下，樹脂片52被熔融，因此電路基板22的下表面沒 有空隙地被熔融的樹脂片10覆蓋。 圖1的(B)是放大表示樹脂片10的一部分的剖視圖。參照該圖，樹脂片10由很 多粒狀的粉末樹脂18構(gòu)成。該粉末樹脂18由添加了填充劑等添加劑的環(huán)氧樹脂等熱固性 樹脂構(gòu)成，各粉末樹脂18的直徑例如是1. Omm以下。即，粉末樹脂18采用能通過網(wǎng)眼的大小為1. 0mmX 1. Omm的篩子那樣的樹脂。 另外，在樹脂片10中，粉末樹脂18的填充率(粉末樹脂18占樹脂片IO整個體積的比例)是99%以上?？紤]到一般的樹脂密封所使用的顆粒的填充率為95%左右，本實施方式的樹脂片10的粉末樹脂18的填充率非常高。通過這樣提高樹脂片10的填充率，能抑制在將樹脂片10熔融而形成的密封樹脂上形成空隙。 參照圖1的(C)的剖視圖，說明上述樹脂片10的制造方法。首先準(zhǔn)備粉末狀的粉末樹脂18。具體來說，稱量規(guī)定量的粉末狀的熱固性樹脂、填充劑和脫模劑等材料之后，通過混合機混合這些材料。并且，加熱被混合的材料而形成一體的狀態(tài)之后進行粉碎，從而形成粉末狀的樹脂材料。并且，采用通過網(wǎng)眼1. OmmX 1. Omm的篩子的樹脂材料作為粉末樹脂18。在此，作為構(gòu)成粉末樹脂18的熱固性樹脂，采用環(huán)氧樹脂、甲醛與(氯甲基)環(huán)氧乙烷和2-甲基苯酚的聚合物.聯(lián)苯((Poly[(o-cresyl glycidylether)-co-formaldehyde]) biphenyl)、雙環(huán)二戊烯(dicyclopentadienyl)等。另外，攙入到粉末樹脂18的填充劑的比例為70重量％ 90重量％。并且，作為填充劑的種類，采用結(jié)晶二氧化硅和碎二氧化硅的混合物，也可以采用熔融二氧化硅、氧化鋁或氮化硅。另外，所攙入的填充劑的平均粒徑例如為20iim 30iim。 上述構(gòu)成的粉末樹脂18通過使用模具來進行加壓成型(壓片加工)而成形為片劑狀。具體來說，使用包括由不銹鋼等金屬構(gòu)成的上模14和下模16的模具來進行壓片加工。下模16由上表面是平坦面的基座20以及被載置在基座20的上表面上的箱狀的箱模12構(gòu)成。而且，上模14沿上下方向是可動的，呈與箱模12的開口部嵌合的形狀。箱模12的開口部的平面的尺寸與所成形的樹脂片10的尺寸相等。 上述組成的粉末樹脂18以規(guī)定量被收納在箱模12的開口部并被平坦化。接著，使上模14下降而對粉末樹脂18施加規(guī)定的壓力，使粉末樹脂18 —體化而形成圖1的(A)所示的樹脂片10。在此，上模14對樹脂粉末施加的壓力是數(shù)十噸左右。而且，本工序無須加熱模具，在常溫的環(huán)境下進行。 如上所述，本實施方式的樹脂片10與背景技術(shù)的顆粒(參照圖9的(A))同樣通
過對粉末狀的樹脂材料進行加壓成形而得到，但樹脂密封時所使用的方法有很大不同。具體來說，參照圖9的(A)，通過顆粒228進行樹脂密封的情況下，首先，使顆粒228在位于模腔214的外部的填料艙220中熔融。然后，將由熔融的顆粒228構(gòu)成的液狀的密封樹脂經(jīng)由橫澆道218和澆口 216而注入到模腔214中，對半導(dǎo)體元件204和島202進行樹脂密封。這種情況下，島202與下模226的內(nèi)壁下表面之間的間隙狹小時，所注入的密封樹脂有可能無法充分地遍布該間隙。 另一方面，參照圖3的(A)，本實施方式的樹脂片10與半導(dǎo)體元件等電路元件一起被收納在模具40的模腔46的內(nèi)部。具體來說，樹脂片10(52)被夾在上表面組裝有電路元件的電路基板22的下表面與下模44的內(nèi)壁下表面之間。然后，電路基板22的下表面被熔融的樹脂片52薄薄地覆蓋。這樣一來，即使電路基板22的下方的間隙為0. 3mm左右那樣非常狹小，該間隙也被熔融的樹脂片52所填充，因此可抑制電路基板22的下方產(chǎn)生空隙。為了這樣配置在狹小的間隙中，樹脂片10形成得遠(yuǎn)遠(yuǎn)比一般所使用的顆粒薄。
第2實施方式 在本實施方式中，對上述構(gòu)成的樹脂片被適用于對在上表面上安裝有多個電路元件的電路基板進行覆蓋的密封樹脂的情況進行說明。 參照圖2，說明使用了上述樹脂片的混合集成電路裝置20的構(gòu)成。圖2的(A)是混合集成電路裝置20的立體圖，圖2的(B)是圖2的(A)的X-X'的剖視圖，圖2的(C)是用于說明密封樹脂的構(gòu)成的剖視圖。 參照圖2的(A)和圖2的(B)，在混合集成電路裝置20中，在電路基板22的上表面形成了由導(dǎo)電圖案26和電路元件構(gòu)成的混合集成電路，與該電路連接的引線27被引出到外部。并且，在電路基板22的上表面形成的混合集成電路、電路基板22的上表面、側(cè)面和下表面被由熱固性樹脂構(gòu)成的密封樹脂24 —體地覆蓋。 電路基板22是由鋁和銅等金屬構(gòu)成的基板，具體的大小例如是縱X橫X厚=61mmX42. 5mmX1.5mm左右。在此，作為電路基板22的材料也可以采用非金屬的材料，例如，也可以采用陶瓷和樹脂材料作為電路基板22的材料。 絕緣層28被形成為覆蓋電路基板22的整個表面。絕緣層28由大量填充了填充劑的環(huán)氧樹脂構(gòu)成。導(dǎo)電圖案26由厚度為50ym左右的銅等金屬膜構(gòu)成，以實現(xiàn)規(guī)定的電路的方式形成在絕緣層28的表面上。而且，在引出引線27的邊上形成有由導(dǎo)電圖案26構(gòu)成的焊盤。 半導(dǎo)體元件30A和芯片元件30B的電路元件通過焊錫等接合材料固定在導(dǎo)電圖案26的規(guī)定部位。作為半導(dǎo)體元件30A，采用晶體管、LSI芯片、二極管等。在此，半導(dǎo)體元件30A和導(dǎo)電圖案26經(jīng)由金屬細(xì)線32而被連接。作為芯片元件30B，采用芯片電阻和芯片電容器等。芯片元件30B的兩端的電極通過焊錫等接合材料固定在導(dǎo)電圖案26上。
引線27被固定在設(shè)于電路基板22的周邊部的焊盤上，起到輸入信號和輸出信號通過的外部連接端子的作用。參照圖2的(B)，沿著電路基板22的相對的2個邊設(shè)有多個引線27。 密封樹脂24是由采用熱固性樹脂的傳遞模所形成的。在圖2的(B)中，導(dǎo)電圖案26、半導(dǎo)體元件30A、芯片元件30B、金屬細(xì)線32被密封樹脂24密封。并且，電路基板22的上表面、側(cè)面和下表面被密封樹脂24覆蓋。構(gòu)成密封樹脂24的材料與上述樹脂片IO相同。
參照圖2的(C)，進一步說明密封樹脂24。密封樹脂24由第1密封樹脂24A和第2密封樹脂24B構(gòu)成。在圖上，畫出了第1密封樹脂24A和第2密封樹脂24B的邊界，但在實際的電路裝置中，兩者是一體化的。詳情如下所述，第1密封樹脂24A是通過將液狀的樹脂注入到模具的模腔中而形成的，第2密封樹脂24B是通過使被配置在電路基板22的下表面的樹脂片熔融而形成的。覆蓋電路基板22的下表面的第2密封樹脂24B的厚度T l例如是0. lmm 0. 3mm，非常薄。薄的第2密封樹脂24B的熱阻也較小，因此從半導(dǎo)體元件等電路元件釋放的熱經(jīng)由電路基板22和第2密封樹脂24B而良好地釋放到外部。
在本實施方式中，與第1密封樹脂24A所包含的填充劑相比，第2密封樹脂24B所包含的填充劑處于更加均勻分散的狀態(tài)。具體來說，第1密封樹脂24A是通過將液狀的樹脂注入到模具的模腔中而形成的。從而，在液狀的熱固性樹脂的流動被阻擋的區(qū)域，填充劑滯留而形成比較密集的狀態(tài)。例如，在配置有芯片元件30B、半導(dǎo)體元件30A的區(qū)域Al，液狀的密封樹脂的流動被這些元件阻擋，填充劑處于密集狀態(tài)。另一方面，在未配置有半導(dǎo)體元件等電路元件的區(qū)域A2，密封樹脂的流動良好，因此與區(qū)域A 1和第2密封樹脂24B相比，填充劑被配置得比較疏散。
另一方面，覆蓋電路基板22的下表面的第2密封樹脂24B并不是由注塑成形形成的，而是通過使被配置在電路基板22的下表面的樹脂片熔融后進行加熱固化而形成的。從而，第2密封樹脂24B在樹脂密封的工序中基本上不流動，因此填充劑被比較均勻地填充在整個第2密封樹脂24B區(qū)域。由此，第2密封樹脂24B的熱阻也整體均勻，因此從電路基板22下表面的散熱也整體良好。 參照圖2的(C)，電路基板22的整個下表面和側(cè)面的下部的一部分被第2密封樹脂24B覆蓋，但也可以只電路基板22的下表面被第2密封樹脂24B覆蓋，電路基板22的側(cè)面和上表面被第1密封樹脂24A覆蓋。而且，也可以電路基板22的下表面的中心部附近被第2密封樹脂24B覆蓋，電路基板22的上表面、側(cè)面和下表面的周邊部被第1密封樹脂24A覆蓋。 參照圖3和圖4，說明上述構(gòu)成的混合集成電路裝置的制造方法。 參照圖3，首先，將在上表面組裝有混合集成電路的電路基板22收納在模具40的
模腔46的內(nèi)部。圖3的(A)是表示該工序的剖視圖，圖3的(B)是表示樹脂片52熔融前
的狀態(tài)的放大剖視圖，圖3的(C)是表示樹脂片52熔融后的狀態(tài)的放大剖視圖。 參照圖3的(A)，在由鋁等金屬構(gòu)成的長方形形狀的電路基板22的上表面通過蝕
刻形成有規(guī)定形狀的導(dǎo)電圖案。然后，在導(dǎo)電圖案的規(guī)定部位固定半導(dǎo)體元件等多個電路
元件而形成混合集成電路。 參照圖3的(B)，在此，在將樹脂片52載置到下模44的內(nèi)壁上之后，將電路基板22載置在該樹脂片52的上表面上。然后，使上模42、下模44抵接，電路基板22被收納在模腔46的內(nèi)部。而且，從電路基板22的兩側(cè)邊引出的引線27被上模42和下模44夾持而被固定。這樣通過由上下模夾持引線27，從而使模腔46的內(nèi)部的電路基板22的上下方向和左右方向的位置被固定。另外，在該工序的初始階段，樹脂片52處于粒狀的熱固性樹脂被加壓加工而形成的固體的狀態(tài)。而且，在模具40上設(shè)置有未圖示的加熱器，模具40被加熱到樹脂片52熔融而加熱固化的溫度(例如170°C以上)。該模具40的加熱既可以從載置樹脂片52之前開始，也可以在載置樹脂片52之后開始。 參照圖3的(B)，樹脂片52的厚度T2形成得大于在所制作的混合集成電路裝置20中覆蓋電路基板22的下表面的密封樹脂的厚度(圖2的(C)中所示的Tl)。具體來說，圖2的(C)所示的密封樹脂的厚度Tl為0. lmm 0. 3mm的情況下，樹脂片52的厚度T2被設(shè)定為0. 4mm 0. 6mm。另一方面，如上所述，在模腔46的內(nèi)部的電路基板22的位置通過引線27被模具夾持而被固定。從而，引線27的形狀和位置被設(shè)定成電路基板22的下表面和下模44的內(nèi)壁上表面之間的距離為T1(參照圖2的(C))。因此，將樹脂片52、電路基板22重疊地載置在下模44上并通過模具40夾持引線27時，引線27在從上方向下方壓彎的應(yīng)力的作用下發(fā)生彈性變形，結(jié)果，樹脂片52被電路基板22的下表面壓靠在下模44上并被固定。在該圖中，表示通過被模具夾持而彈性變形的引線27的狀態(tài)。
模具40如上所述那樣被加熱，所以樹脂片52隨著時間的流逝而熔融、軟化，電路基板22的下表面被液體或半固體狀的樹脂片52覆蓋。 而且，參照圖3的(C)，如上所述那樣引線27以彈性變形的狀態(tài)被模具夾持，因此樹脂片52軟化而喪失支持力時引線27就恢復(fù)原來的形狀，電路基板22下沉。然后，與電路基板22的下沉一起，軟化的樹脂片52的一部分從電路基板22的下方向側(cè)方移動，覆蓋
8電路基板22的側(cè)面的下端附近。這樣，覆蓋下沉的電路基板22的下表面的樹脂片52的厚
度T3例如是0. 1mm 0. 3mm，與圖1的(C)所示的密封樹脂的厚度Tl相等。 而且，參照圖3的(A)，樹脂片52的平面的大小形成得比電路基板22大，樹脂片
52的周邊部從電路基板22側(cè)方露出。這樣，將樹脂片52形成得比電路基板22平面大，電
路基板22的下表面被熔融的樹脂片52全面地覆蓋，并且包括電路基板22的側(cè)面在內(nèi)也被覆蓋。 在此，樹脂片52的平面的大小既可以與電路基板22相等，也可以比電路基板22 稍小。樹脂片52比電路基板22小的情況下，電路基板22的中心部附近被樹脂片52覆蓋， 電路基板22的下表面的周邊部被后序的工序所注入的樹脂覆蓋。 參照圖4的(A)，接著，將密封樹脂注入到模腔46中。具體來說，將片劑狀料58投 入到設(shè)置在下模44上的填料艙50A中，進行加熱熔融之后，用柱塞60對片劑狀料58進行 加壓。片劑狀料58具有與上述樹脂片52同樣的組成，是對攙入有填充劑等添加物的粉狀 的熱固性樹脂加壓成型成圓柱狀而形成的。如上所述，模具被加熱到17(TC左右以上，因此 將片劑狀料58投入到填料艙50A中時，片劑狀料58逐漸熔融。熔融而成為液狀或半固體 狀的狀態(tài)的密封樹脂流過橫澆道48并通過了澆口 54之后，被供給到模腔46中。在以下的 說明中，將從澆口 54供給的密封樹脂稱為第1密封樹脂24A，將由熔融的樹脂片52構(gòu)成的 密封樹脂稱為第2密封樹脂24B。 參照圖4的(B)，被注入的液狀的第1密封樹脂24A被填充到模腔46中。在此，模 具的溫度成為比第1密封樹脂24A加熱固化的溫度高的溫度，因此被填充到模腔46中的第 1密封樹脂24A隨著時間的流逝而聚合、固化。如圖所示，電路基板22的下表面和側(cè)面的下 部被由樹脂片52構(gòu)成的第2密封樹脂24B覆蓋的情況下，電路基板22的上表面和側(cè)面的 上部被第2密封樹脂24B覆蓋。另一方面，僅電路基板22的下表面被第2密封樹脂24B覆 蓋的情況下，電路基板22的上表面和側(cè)面全面地被第1密封樹脂24A覆蓋。而且，僅電路 基板22的中心部附近被第2密封樹脂24B部分地覆蓋的情況下，電路基板22的上表面、側(cè) 面和下表面的周邊部被第1密封樹脂24A覆蓋。 通過在模具被加熱，第1密封樹脂24A和第2密封樹脂24B這兩者被充分地聚合 而加熱固化，使上模42、下模44分開，取出作為成型品的混合集成電路裝置。之后，從密封 樹脂24主體分離被填充到排氣口 56和橫澆道48中的部分的密封樹脂24。
參照圖4的(B)，示出了第1密封樹脂24A和第2密封樹脂的邊界。不過，被填充 在電路基板22的下表面的第2密封樹脂24B和從澆口 54被注入的第1密封樹脂24A以液 狀或半固體狀的狀態(tài)被混合，因此兩者被形成為一體。在此，第1密封樹脂24A和第2密封 樹脂24B從被熔融之后到固化之前所需的時間是10秒 20秒左右。 在本工序中，使通過將樹脂片52熔融而形成的第2密封樹脂24B比從澆口 54注 入的第1密封樹脂24A先加熱固化。這樣一來，通過覆蓋電路基板22的大部分的第1密封 樹脂24A的固化收縮，對第1密封樹脂24A與第2密封樹脂24B的邊界部分施加壓力，能確 保該部分的耐濕性。另一方面，第2密封樹脂24B比第1密封樹脂24A后固化收縮時，通過 作用于第2密封樹脂24B的固化收縮，在上述邊界部分產(chǎn)生裂縫，耐濕性有可能變差。
作為使第2密封樹脂24B比第1密封樹脂24A先固化的方法，有調(diào)整加熱這些樹 脂的時間的方法和調(diào)整樹脂的組成的方法。在上述實施方式中，在模腔46的內(nèi)部先加熱成為第2密封樹脂24B的樹脂片52，之后，將成為第1密封樹脂24A的片劑狀料58投入到填 料艙50A中。而且，調(diào)整樹脂的組成的情況下，作為樹脂片52所包含的熱固性樹脂，可以采 用加熱固化所需的時間比片劑狀料58所包含的熱固性樹脂的加熱固化所需的時間短的樹 脂。這種情況下，也可以同時開始加熱樹脂片52、片劑狀料58。
第3實施方式 在本實施方式中，對第1實施方式所示的樹脂片IO被適用于構(gòu)成引線框型的電路 裝置的密封樹脂的情況進行說明。 參照圖5，說明由本發(fā)明的電路裝置的制造方法所制作的電路裝置70的構(gòu)成。圖 5的(A)是電路裝置70的俯視圖，圖5的(B)是剖視圖。 參照圖5的(A)和圖5的(B)，電路裝置70包括半導(dǎo)體元件80;安裝有半導(dǎo)體 元件80的島72 ;經(jīng)由金屬細(xì)線82而與半導(dǎo)體元件80連接的引線78 ;將半導(dǎo)體元件80、島 72、引線78 —體地進行樹脂密封的密封樹脂74。 半導(dǎo)體元件80例如是在上表面形成有多個電極的IC、 LSI或分離式的晶體管，被 固定在島72的上表面上。在采用組裝有大規(guī)模的電路的LSI的情況下，半導(dǎo)體元件80的 平面的大小有時為lOmmXlOmm以上的情況。半導(dǎo)體元件80的背面被焊錫和導(dǎo)電性糊劑等 導(dǎo)電性粘著材料或環(huán)氧樹脂等絕緣性粘著材料粘接在島72的上表面上。
島72在電路裝置70的中心部附近形成為四邊形形狀，形成得比上表面所固定的 半導(dǎo)體元件80稍大。例如，被固定在上表面的半導(dǎo)體元件80的尺寸若是10mmX10mm，島 72的尺寸為12mmX 12mm左右。而且，島72的背面被密封樹脂74薄薄地覆蓋。另外，從島 72的4角向外側(cè)延伸有懸吊引線86，該懸吊引線86用于在制造工序中機械地支持島72。
弓|線78經(jīng)由金屬細(xì)線82與半導(dǎo)體元件80的電極連接， 一端從密封樹脂74露出 到外部。在此，圍著半導(dǎo)體元件80配置有多個引線78。 密封樹脂74是通過使用熱固性樹脂的傳遞模塑法而形成的。在圖5的(B)中，利 用密封樹脂74，半導(dǎo)體元件80、金屬細(xì)線82、引線78的一部分、島72的側(cè)面和下表面被密 封樹脂74覆蓋。密封樹脂74的組成也可以與第2實施方式相同。 參照圖5的(B)，密封樹脂74由第1密封樹脂74A和第2密封樹脂74B構(gòu)成。在 圖上，畫出了第1密封樹脂74A和第2密封樹脂74B的邊界，但在實際的電路裝置中，兩者 是一體化的。詳情如下所述，第1密封樹脂74A是通過將液狀的樹脂注入到模具的模腔中 而形成的，第2密封樹脂74B是通過使被配置在島72的下表面的樹脂片熔融而形成的。覆 蓋島72的下表面的第2密封樹脂74B的厚度T4例如是0. lmm 0. 3mm，非常薄。薄的第2 密封樹脂74B的熱阻也較小，因此從半導(dǎo)體元件80釋放的熱經(jīng)由島72和第2密封樹脂74B 而良好地釋放到外部。 在本實施方式中，與第1密封樹脂74A所包含的填充劑相比，第2密封樹脂74B所 包含的填充劑處于更加均勻分散的狀態(tài)。具體來說，第1密封樹脂74A是通過將液狀的樹 脂注入到模具的模腔中而形成的。從而，在液狀的熱固性樹脂的流動被阻擋的區(qū)域，填充劑 滯留而處于比較密集的狀態(tài)。例如，在配置有半導(dǎo)體元件80、金屬細(xì)線82的區(qū)域A1，液狀 的密封樹脂的流動被這些元件阻擋，填充劑處于密集狀態(tài)。另一方面，在未配置有半導(dǎo)體元 件的區(qū)域A2，密封樹脂的流動良好，因此與區(qū)域Al和第2密封樹脂74B相比，填充劑被配置 得比較疏散。從而，在第1密封樹脂74A的第2區(qū)域A2中，導(dǎo)熱性有可能局部變差。
另一方面，覆蓋島72的下表面的第2密封樹脂74B并不是由注塑成形形成的，而 是通過使被配置在島72的下表面的樹脂片熔融后進行加熱固化而形成的。從而，第2密封 樹脂74B在樹脂密封的工序中基本上不流動，因此填充劑被比較均勻地填充在整個第2密 封樹脂74B區(qū)域。由此，第2密封樹脂74B的熱阻也整體均勻，因此從島72下表面的散熱 也整體良好。 參照圖5的(B)，島72的整個下表面和側(cè)面的下部的一部分被第2密封樹脂74B 覆蓋，但也可以僅島72的下表面被第2密封樹脂74B覆蓋，島72的側(cè)面和上表面周邊部被 第1密封樹脂74A覆蓋。而且，也可以島72的下表面的中心部附近被第2密封樹脂74B覆 蓋，島72的上表面周邊部、側(cè)面和下表面的周邊部被第1密封樹脂74A覆蓋。
參照圖6 圖8，說明上述構(gòu)成的電路裝置的制造方法。 參照圖6，首先，準(zhǔn)備規(guī)定形狀的引線框120，將半導(dǎo)體元件80與形成在引線框120 的各單元124連接。圖6的(A)是表示引線框120的俯視圖，圖6的(B)是表示引線框120 所包含的單元124的俯視圖，圖6的(C)是單元124的剖視圖。 參照圖6的(A)，引線框120是通過對厚度為0. 3mm左右的由銅等金屬構(gòu)成的金屬 板實施蝕刻加工或沖壓加工而形成規(guī)定形狀的。而且，引線框120作為整體呈長方形形狀。 在引線框120上互相分開地配置多個塊122。 參照圖6的(B)，在塊122的內(nèi)部，連結(jié)部126、128沿縱向和橫向呈格子狀延伸。 并且，單元124被形成在由連結(jié)部126U28圍成的區(qū)域的內(nèi)部。具體來說，引線78從連結(jié) 部126、128—體地朝著單元124的內(nèi)部延伸。然后，在單元124的中央部附近形成有四邊 形形狀的島72，該島72的4角經(jīng)由懸吊引線86與連結(jié)部126， 128相連接。在此，作為將島 72與連結(jié)部連結(jié)的連結(jié)部件，也可以采用通常的引線78。 參照圖6的(C)，在各單元124所包含的島72的上表面固定有半導(dǎo)體元件80。設(shè) 在半導(dǎo)體元件80的上表面上的電極經(jīng)由金屬細(xì)線82與引線78連接。
參照圖7，接著，將在上表面固定有半導(dǎo)體元件80的島72收納到模具90的模腔 96的內(nèi)部。圖7的(A)是表示本工序的剖視圖，圖7的(B)是表示樹脂片102熔融前的狀 態(tài)的放大剖視圖，圖7的(C)是表示樹脂片102熔融后的狀態(tài)的放大剖視圖。
參照圖7的(A)，在此，在將樹脂片102載置到下模94的內(nèi)壁下表面上之后，將島 72載置在該樹脂片102的上表面上。然后，使上模92、下模94抵接，島72被收納在模腔96 的內(nèi)部。而且，從島72連續(xù)的懸吊引線86被上模92和下模94夾持而被固定。通過這樣 懸吊引線86被上下模夾持，模腔96的內(nèi)部的島72的上下方向和左右方向的位置被固定。 另外，在該工序的初始階段，樹脂片102處于粒狀的熱固性樹脂被加壓加工而形成的固體 的狀態(tài)。而且，在模具90上設(shè)置有未圖示的加熱器，模具90被加熱到樹脂片102熔融而加 熱固化的溫度(例如17(TC以上)。該模具90的加熱既可以從載置樹脂片102之前開始， 也可以在載置樹脂片102之后開始。 作為樹脂片102的組成，既可以與被注入到模具的模腔96的密封樹脂相同，也可 以不同。例如，為了從島72的背面良好地散熱，樹脂片102所包含的填充劑的比例也可以 多于之后注入的密封樹脂。 參照圖7的(B)，樹脂片102的厚度T5形成得大于在制作的電路裝置70中覆蓋 島72的下表面的密封樹脂的厚度(圖5的(C)所示的T4)。具體來說，圖5的(C)所示的密封樹脂的厚度T4為0. 1mm 0. 3mm的情況下，樹脂片102的厚度T5被設(shè)定為0. 5mm 0.6mm。另一方面，如上所述那樣，在模腔96的內(nèi)部中的島72的位置通過模具夾持懸吊引 線86而被固定。從而懸吊引線86的形狀和位置被設(shè)定成島72的下表面和下模94的內(nèi)壁 上表面之間的距離為T4(參照圖5的(C))。因此，將樹脂片102、島72重疊地載置在下模 94上并由模具90夾持懸吊引線86時，懸吊引線86在上模92從上方向下方壓彎的應(yīng)力的 作用下發(fā)生彈性變形，結(jié)果，樹脂片102被島72的下表面壓靠在下模94上并被固定。在該 圖中，示出了通過被模具夾持而彈性變形的懸吊引線86的狀態(tài)。而且，用點劃線表示沒有 變形的狀態(tài)的懸吊引線86的形狀。 模具90如上所述那樣被加熱，因此樹脂片102隨著時間的流逝而熔融、軟化，島72 的下表面被液狀或半固體狀的樹脂片102覆蓋。 而且，參照圖7的(C)，上述那樣懸吊引線86以彈性變形的狀態(tài)被模具夾持，因此 在樹脂片102軟化而喪失支持力時，懸吊引線86的形狀就恢復(fù)原狀，島72下沉。然后，與 島72的下沉一起，軟化的樹脂片102的一部分從島72的下方向側(cè)方移動，覆蓋島72的側(cè) 面的下端附近(參照圖5的(B))。這樣，覆蓋下沉的島72的下表面的樹脂片102的厚T6 例如是0. lmm 0. 3mm，與圖1的(B)所示的密封樹脂的厚T4相等。 另外，樹脂片102的平面的大小形成得比島72大，樹脂片102的周邊部從島72側(cè) 方露出。這樣，將樹脂片102形成得比島72平面大，島72的下表面被熔融的樹脂片102全 面地覆蓋，并且包括島72的側(cè)面在內(nèi)也被覆蓋。 在此，樹脂片102的平面的大小既也可以與島72相等，也可以比島72稍小。樹脂 片102比島72小的情況下，島72下表面的中心部附近被樹脂片102覆蓋。
參照圖8的(A)，接著，將密封樹脂注入到模腔96中。具體來說，將片劑狀料108 投入到設(shè)置在下模94上的填料艙100中，進行加熱熔融之后，用柱塞IIO對片劑狀料108 進行加壓。片劑狀料108具有與上述樹脂片102同樣的組成，是對攙入有填充劑等添加物 的粉狀的熱固性樹脂加壓成型成高度為幾厘米的筒狀而形成的。如上所述，模具被加熱到 17(TC左右以上，因此將片劑狀料108投入到填料艙100中時，片劑狀料108逐漸熔融。熔 融而成為液狀或半固體狀的狀態(tài)的密封樹脂流過橫澆道98并通過了澆口 104之后，被供給 到模腔96中。在以下的說明中，將從澆口 104供給的密封樹脂稱為第1密封樹脂74A，將由 熔融的樹脂片102構(gòu)成的密封樹脂成為第2密封樹脂74B。 參照圖8的(B)，被注入的液狀的第1密封樹脂74A被填充到模腔96中。在此， 模具的溫度成為比第1密封樹脂74A加熱固化的溫度高的溫度，因此被填充到模腔96中的 第1密封樹脂74A隨著時間的流逝而聚合、固化。如圖所示，島72的下表面和側(cè)面的下部 被由樹脂片102構(gòu)成的第2密封樹脂74B覆蓋的情況下，島72的上表面周邊部和側(cè)面的上 部被第2密封樹脂74B覆蓋。另一方面，僅島72的下表面被第2密封樹脂74B覆蓋的情況 下，島72的上表面周邊部和側(cè)面全面地被第1密封樹脂74A覆蓋。另外，僅島72的中心部 附近被部分地第2密封樹脂74B覆蓋的情況下，島72的上表面周邊部、側(cè)面和下表面的周 邊部被第1密封樹脂74A覆蓋。 通過在模具內(nèi)加熱，第1密封樹脂74A和第2密封樹脂74B這兩者被充分地聚合 而加熱固化之后，使上模92、下模94分開，取出作為成型品的電路裝置。之后，從密封樹脂 74主體分離被填充到排氣口 106和橫澆道98的部分的密封樹脂74。
參照圖8的(B)，示出了第1密封樹脂74A和第2密封樹脂的邊界。不過，被填充 在島72的下表面的第2密封樹脂74B和從澆口 104被注入的第1密封樹脂74A以液狀或 半固體狀的狀態(tài)被混合，因此兩者被形成為一體。在此，第1密封樹脂74A和第2密封樹脂 74B從被熔融之后到固化之前所需的時間是10秒 20秒左右。 在本工序中，使通過將樹脂片102熔融而形成的第2密封樹脂74B比從澆口 104 注入的第1密封樹脂74A先加熱固化。這樣一來，通過覆蓋島72的大部分的第1密封樹脂 74A的固化收縮，對第1密封樹脂74A與第2密封樹脂74B的邊界部分施加壓力，能確保該 部分的耐濕性。 作為使第2密封樹脂74B比第1密封樹脂74A先固化的方法，有調(diào)整加熱這些樹脂 的時間的方法和調(diào)整樹脂的組成的方法。在上述實施方式中，調(diào)整加熱的時間。即，在模腔 96的內(nèi)部先加熱成為第2密封樹脂74B的樹脂片102，之后，將成為第1密封樹脂74A的片 劑狀料108投入到填料艙50A中。此外，在調(diào)整樹脂的組成的情況下，作為樹脂片102所包 含的熱固性樹脂，可以采用加熱固化所需的時間比片劑狀料108所包含的熱固性樹脂的加 熱固化所需的時間短的樹脂。這種情況下，也可以同時開始加熱樹脂片102、片劑狀料108。
通過以上工序制作了圖5所示的構(gòu)成的電路裝置70。
1權(quán)利要求
一種樹脂片，其是對包含熱固性樹脂的粉末狀的樹脂材料進行加壓而形成的，用在對電路元件進行樹脂密封的工序中，其特征在于，使用注塑模來對上述電路元件進行樹脂密封時，上述樹脂片與上述電路元件一起被配置在上述注塑模的模腔的內(nèi)部，上述樹脂片熔融之后被加熱固化，從而構(gòu)成對上述電路元件進行密封的密封樹脂的一部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的樹脂片，其特征在于， 上述樹脂片的厚度形成為0. 6mm以下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的樹脂片，其特征在于， 粉末狀的上述樹脂材料在常溫下被加壓加工。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的樹脂片，其特征在于， 粉末狀的上述樹脂材料的填充率是99%以上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的樹脂片，其特征在于，上述樹脂片被配置在配置有上述電路元件的電路基板與上述注塑模的內(nèi)壁之間，在熔 融之后被加熱固化，從而構(gòu)成覆蓋上述電路基板的下表面的上述密封樹脂。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的樹脂片，其特征在于，上述樹脂片被配置在固定有上述電路元件的島與上述注塑模的內(nèi)壁之間，在熔融之后 被加熱固化，從而構(gòu)成覆蓋上述島的下表面的上述密封樹脂。
7. —種電路裝置的制造方法，其使用注塑模來對電路元件進行樹脂密封，其特征在于， 包括以下工序準(zhǔn)備對包含熱固性樹脂的粉末狀的樹脂材料進行加壓而形成的樹脂片的工序， 將上述樹脂片與上述電路元件一起收納在上述注塑模的模腔中，利用包含熔融的樹脂 片的密封樹脂對上述電路元件進行密封的工序。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，在上述密封的工序中，對將粉末狀的樹脂材料加壓成型而形成的顆粒進行加熱而使顆 粒熔融，注入到上述模腔中，由熔融的上述顆粒和上述樹脂片構(gòu)成上述密封樹脂， 在準(zhǔn)備上述樹脂片的工序中，上述樹脂片形成得比上述顆粒薄。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路裝置的制造方法，其特征在于， 在準(zhǔn)備上述樹脂片的工序中，上述樹脂片的填充率為99 %以上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電路裝置的制造方法，其特征在于， 在準(zhǔn)備上述樹脂片的工序中，上述樹脂片的厚度為0. 6mm以下。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路裝置的制造方法，其特征在于， 在上述密封的工序中，上述樹脂片被配置在配置有上述電路元件的電路基板與上述注塑模的內(nèi)壁之間， 熔融之后被加熱固化的上述樹脂片構(gòu)成覆蓋上述電路基板的下表面的上述密封樹脂。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路裝置的制造方法，其特征在于， 在上述密封的工序中，上述樹脂片被配置在固定有上述電路元件的島與上述注塑模的內(nèi)壁之間， 熔融之后被加熱固化的上述樹脂片構(gòu)成覆蓋上述島的下表面的上述密封樹脂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種抑制在樹脂密封時產(chǎn)生空隙的樹脂片以及使用了該樹脂片的電路裝置的制造方法。本發(fā)明的樹脂片(10)是通過對包含熱固性樹脂的粉末狀的樹脂材料加壓加工而成形的。樹脂片(10(52))在使用注塑模(40)來對電路元件進行樹脂密封時，與電路元件一起被配置在注塑模(40)的模腔(46)的內(nèi)部。然后，樹脂片熔融而加熱固化，從而構(gòu)成密封電路元件的密封樹脂的一部分。
文檔編號H01L21/56GK101714534SQ20091017960
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月29日
發(fā)明者三野勝義, 茂木昌巳, 金久保優(yōu) 申請人:三洋電機株式會社;三洋半導(dǎo)體株式會社