JP2008028011A - モールドパッケージおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】板状をなすヒートシンクの一面上に配線基板を搭載し、これらをモールド樹脂にて封止するとともにヒートシンクの他面をモールド樹脂から露出させてなるモールドパッケージにおいて、モールド時の圧力による樹脂バリを支点としたヒートシンクの反りによる配線基板の変形を極力防止する。
【解決手段】ヒートシンク１０の一面１１のうち配線基板２０が搭載される部位に、配線基板２０側に向かって凸となった凸面をなす凸面部１１ａを設け、この凸面部１１ａ上に接着剤４０を介して配線基板２０を接合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、板状をなすヒートシンクの一面上に配線基板を搭載し、これらをモールド樹脂にて封止するとともにヒートシンクの他面をモールド樹脂から露出させてなるモールドパッケージおよびそのようなモールドパッケージの製造方法に関する。

従来より、この種のモールドパッケージとしては、板状をなすヒートシンクの一面上に配線基板を搭載したものを成形型内に設置し、ヒートシンクの一面側および配線基板を、モールド樹脂にて封止するとともに、ヒートシンクの一面とは反対側の他面をモールド樹脂から露出させてなるものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００５−３２８０２８号公報

しかしながら、本発明者が従来技術に基づいて試作検討したところ、上記した従来のモールドパッケージにおいては、モールド時において、次のような問題が生じることがわかった。図１２は、本発明者の試作により生じた問題を説明する図であり、当該試作におけるモールド工程を示す図である。

この種のモールドパッケージを製造するにあたっては、まず、図１２（ａ）に示されるように、金属製板状をなすヒートシンク１０の一面１１上に、セラミックよりなる配線基板２０を搭載したワークを作製する。ここでは、配線基板２０は、シリコーン系樹脂などの接着剤４０によりヒートシンク１０に接着され固定されている。

そして、図１２（ｂ）に示されるように、このワークを成形型２００内に設置し、成形型２００内にモールド樹脂３０を注入して、ヒートシンク１０の一面１１側および配線基板２０を、モールド樹脂３０にて封止する。このとき、ヒートシンク１０の一面１１とは反対側の他面１２をモールド樹脂３０から露出させるため、ヒートシンク１０の他面１２は成形型２００に押しつけるようにする。

しかし、ヒートシンク１０に元々発生する反りや寸法公差などにより、ワークを成形型２００に設置したとき、ヒートシンク１０の他面１２と成形型２００との間にわずかな隙間が生じ、そこへモールド樹脂３０が流れ込む。

モールド樹脂３０の硬化は、成形型２００およびヒートシンク１０の表面より開始するため、ヒートシンク１０の他面１２と成形型２００との間の狭い空間では、流入したモールド樹脂３０は途中で硬化し、その先の充填を妨げる。

そのため、図１２（ｂ）に示されるように、ヒートシンク１０の他面１２において互いに対向する両端部には、モールド樹脂３０よりなる樹脂バリＫが発生し、当該両端部の間には、この樹脂バリＫと成形型２００と他面１２とで囲まれた空間が形成される。

図１２では、ヒートシンク１０の他面１２が配線基板２０側に向かって凹面すなわち外方に向かって凸面となるように反っており、それによって発生するヒートシンク１０の他面１２の両端部と成形型２００との隙間にモールド樹脂３０が入りやすくなっているため、特に、当該他面１２の両端部に樹脂バリＫが発生しやすい。

そして、モールド時に、この図１２（ｂ）に示されるような状態になった場合、ヒートシンク１０の一面１１側から圧力Ｐが加わると、図１２（ｃ）に示されるように、ヒートシンク１０の他面１２の両端部に発生した樹脂バリＫを支点とし、ヒートシンク１０の他面１２の中央部が作用点凸となるように３点曲げの状態となり、ヒートシンク１０がさらに変形する。

すると、このヒートシンク１０の変形に沿って、その上の配線基板２０も、当該配線基板２０の中央部がヒートシンク１０の一面１１側に向かって凹むように変形するため、図１２（ｃ）に示されるように、基板割れなどの問題が発生する。

本発明は、上記したような本発明者の検討の結果、見出された問題に鑑みてなされたものであり、板状をなすヒートシンクの一面上に配線基板を搭載し、これらをモールド樹脂にて封止するとともにヒートシンクの他面をモールド樹脂から露出させてなるモールドパッケージにおいて、モールド時の樹脂バリを支点としたヒートシンクの反りによる配線基板の変形を極力防止できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明者は、配線基板の割れを引き起こす変形は、上記図１２に示したように、当該配線基板の中央部がヒートシンクの一面側に向かって凹むような変形であり、そのためには、このような配線基板の変形を抑制すること、もしくは、このような配線基板の変形を引き起こすヒートシンクの変形を抑制することが必要であると考え、本発明を着想するに至った。

まず、本発明では、ヒートシンク（１０）の一面（１１）のうち配線基板（２０）が搭載される部位に、配線基板（２０）側に向かって凸となった凸面をなす凸面部（１１ａ）を設けたことを、第１の特徴とする。

それによれば、ヒートシンク（１０）の一面（１１）のうち配線基板（２０）が搭載される部位を、配線基板（２０）側に向かって凸となった凸面としているため、モールド時の樹脂バリ（Ｋ）を支点としたヒートシンク（１０）の反りによる配線基板（２０）の変形を極力防止できる。

ここで、このようなモールドパッケージにおいては、凸面部（１１ａ）としては、ヒートシンク（１０）の一面（１１）に形成された凹部（１１ｂ）の底面として構成されたものにできる。

また、このようなモールドパッケージにおいては、ヒートシンク（１０）を、ヒートシンク（１０）の一面（１１）側に位置する第１の部材（１０ａ）と他面（１２）側に位置する第２の部材（１０ｂ）とを積層してなるものとし、凸面部（１１ａ）を第１の部材（１０ａ）に設けたものにしてもよい。このように、ヒートシンク（１０）において、凸面部（１１ａ）とそれ以外の部位とを別体のものとして構成してもよい。

また、このようなモールドパッケージにおいては、ヒートシンク（１０）において、凸面部（１１ａ）の凸の大きさ（ｔ１）を他面（１２）の凹の大きさ（ｔ２）よりも大きいものにすれば、モールド時に、一面（１１）側の凸面部（１１ａ）の凸形状を維持するという観点から好ましい。

また、このようなモールドパッケージにおいては、凸面部（１１ａ）は、配線基板（２０）側に向かって凸となった曲面であるものにできる。凸面部（１１ａ）は、角錐や頭部を切り取った角錐台などのような角部を持って凸となった凸面でもよいが、曲面とすれば、モールド時の圧力印加による角部における配線基板（２０）の応力集中を回避することができ、好ましい。

また、本発明は、この種の樹脂封止型のモールドパッケージの製造方法において、あらかじめ、ヒートシンク（１０）として一面（１１）が配線基板（２０）側に向かって凸となった凸面形状のものを用意し、このヒートシンク（１０）の一面（１１）に配線基板（２０）を搭載した後、モールド樹脂（３０）による封止を行うようにしたことを、第２の特徴とする。

それによれば、モールド時の圧力により反る方向とは反対の方向に凸となるように、ヒートシンク（１０）の一面（１１）をあらかじめ反らせ、この状態でモールドを行うようにしているため、モールド時の樹脂バリ（Ｋ）を支点としたヒートシンク（１０）の反りを極力低減できる。その結果、当該反りによる配線基板（２０）の変形を極力防止することができる。

また、本発明は、この種の樹脂封止型のモールドパッケージの製造方法において、ヒートシンク（１０）の他面（１２）が凸面となるように反っている場合には、ヒートシンク（１０）の一面（１１）に介在させる接着剤（４０）の厚さを、当該他面（１２）の反りの大きさ（ｔ３）以上に大きくすることを、第３の特徴とする。

それによれば、モールド前において、ヒートシンク（１０）の他面（１２）が凸面となるようにヒートシンク（１０）が元々反っている場合、モールド時において、このヒートシンク（１０）の元々の反りの変形分を、当該反りの変形分よりも厚くした接着剤（４０）によって吸収することができる。

そして、配線基板（２０）の変形を抑制できるため、モールド時の樹脂バリ（Ｋ）を支点としたヒートシンク（１０）の反りによる配線基板（２０）の変形を極力防止することができる。

また、本発明は、この種の樹脂封止型のモールドパッケージの製造方法において、成形型（２００）として、ヒートシンク（１０）の他面（１２）と対向する面（２２０）がヒートシンク（１０）の他面（１２）に向かって凸となった凸面となっているものを用いることを、第４の特徴とする。

それによれば、成形型（２００）のうちヒートシンク（１０）の他面（１２）と対向する面（２２０）がヒートシンク（１０）の他面（１２）に向かう凸面となっているため、モールド時の圧力がヒートシンク（１０）の一面（１１）に加わっても、ヒートシンク（１０）の一面（１１）が凹となるように、ヒートシンク（１０）が反るのを防止することができる。よって、モールド時の樹脂バリ（Ｋ）を支点としたヒートシンク（１０）の反りによる配線基板（２０）の変形を極力防止できる。

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。

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。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るモールドパッケージ１００の概略断面構成を示す図である。また、図２は図１中のヒートシンク１０のモールド前における単体構成を示す概略断面図である。

本実施形態のモールドパッケージ１００は、大きくは、板状をなすヒートシンク１０の一面１１上に配線基板２０を搭載し、ヒートシンク１０の一面１１側および配線基板２０を、モールド樹脂３０にて封止するとともに、ヒートシンク１０の一面１１とは反対側の他面１２をモールド樹脂３０から露出させてなる。

ヒートシンク１０は、配線基板２０の熱を放熱する板状のものであり、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。配線基板２０は、例えばセラミック基板やプリント基板などを採用できるが、上述した基板割れが比較的起こりやすいのは、セラミック基板である。ここでは、アルミナなどよりなるセラミック基板を配線基板としている。

そして、配線基板２０は、ヒートシンク１０の一面１１との間に接着剤４０を介して搭載され、接着されている。この接着剤４０としては、この種のモールドパッケージに用いられる一般的な接着剤を採用できるが、本実施形態ではシリコーン系樹脂よりなる接着剤を用いている。

また、配線基板２０には、ＩＣチップ５０、コンデンサ５１といった電子部品５０、５１が搭載されている。配線基板２０上の電子部品としては、これらの部品５０、５１以外にも抵抗素子などの電子部品を採用できる。

これら電子部品５０、５１は、はんだや導電性接着剤などのダイマウント材６０を介して配線基板２０上に固定され、必要に応じてボンディングワイヤ６１を介して配線基板２０と接続されている。

また、モールド樹脂３０の内部にて配線基板２０の周囲には、銅などよりなるリードフレーム７０が配置され、配線基板２０とリードフレーム７０のインナーリードとは、ボンディングワイヤ６１により電気的に接続されている。そして、モールドパッケージ１００は、このリードフレーム７０のアウターリードを、図示しない外部配線などに接続することにより、外部との電気的なやりとりが可能となっている。

ここで、モールド樹脂３０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。そして、このモールドパッケージ１００は、ケースなどの基材３００に搭載されて使用されるが、このとき、モールド樹脂３０から露出するヒートシンク１０の他面１１を基材３００に接触させ、放熱を図るようにしている。

このようなモールドパッケージ１００において、図１および図２に示されるように、本実施形態では、ヒートシンク１０の一面１１のうち配線基板２０が搭載される部位には、凸面部１１ａが設けられている。この凸面部１１ａは、ヒートシンク１０における配線基板２０に対向する部位を、配線基板２０側に向かって凸すなわち外方に向かって凸となった凸面としたものである。

さらに言うならば、この凸面部１１ａは、ヒートシンク１０の一面１１のうち配線基板２０が搭載される部位を、配線基板２０の中央部に対向する部位の方が配線基板２０の周辺部に対向する部位よりも高くしたものである。

また、この凸面部１１ａは、ヒートシンク１０の一面１１の中央部に頂点を持つピラミッドなどの角錐や円錐、あるいは角錐の頭部を切り取った角錐台、円錐の頭部を切り取ったものなどの、角部を持つ凸面形状であってもよいが、図示例では、凸面部１１ａは、配線基板２０側に向かって凸となった曲面としている。

ここで、凸面部１１ａにおける凸面とは、１つの方向にのみ反ることで凸面を形成しているものでもよいし、ヒートシンク１０の一面１１の中央部から四方八方の周辺部に向かって低くなるようなものであってもよい。つまり、図示例のように、凸面部１１ａを曲面とした場合、具体的に前者の例としては、たとえば蒲鉾形状（馬の背形状）のものが挙げられ、後者の例としては球面状のものが挙げられる。

このような凸面部１１ａは、ヒートシンク１０をプレス加工や切削加工あるいはエッチング加工することなどにより形成できる。本実施形態では、凸面部１１ａは、ヒートシンク１０の一面１１に形成された凹部１１ｂの底面１１ａとして構成されている。

次に、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。まず、本製造方法では、上記凸面部１１ａを有するヒートシンク１０を用意する。この段階のヒートシンク１０は、上記図２に示される。

そして、このヒートシンク１０の一面１１における凸面部１１ａ上に接着剤４０を塗布する。そして、電子部品５０、５１が搭載された配線基板２０を、接着剤４０を介してヒートシンク１０の凸面部１１ａ上に搭載し、接着剤４０を硬化させることで配線基板２０をヒートシンク１０に固定する。

また、上記したリードフレーム７０を配線基板２０の周囲に配置し、上記したボンディングワイヤ６１などによる電気的接続を行う。こうして、図１においてモールド樹脂３０を除いた状態のワークができあがる。

そして、このワークを成形型２００に設置する。この状態が図３に示される。この図３は、成形型２００に上記ワーク１１０を設置した状態を示す概略断面図であり、成形型２００の要部を示すとともに、ワーク１１０におけるリードフレーム７０やボンディングワイヤ６１の一部は省略してある。

成形型２００は、通常のトランスファーモールド法によるモールド工程に用いられるものであり、上型と下型とを合致させ、その内部に、モールド樹脂３０が充填される空間としてのキャビティ２１０を形成するものである。

このような成形型２００内に、図３に示されるように、ワーク１１０を設置する。このとき、ヒートシンク１０の一面１１とは反対側の他面１２をモールド樹脂３０から露出させるため、ヒートシンク１０の他面１２を成形型２００の面２２０に密着させる。そして、この状態で、成形型２００における図示しないゲートよりキャビティ２１０内にモールド樹脂３０を導入する。

そして、モールド樹脂３０によるワーク１１０の封止を行い、モールド工程が終了する。このモールド工程の終了後は、上記したリードフレーム７０のカット・成形などを行うことで、本実施形態のモールドパッケージ１００ができあがる。

ところで、上記製造方法においても、モールド工程においては、このとき、上記図１２にて述べたように、ヒートシンク１０の反りや寸法公差などにより、ヒートシンク１０の他面１２と成形型２００との間には、わずかな隙間が生じている。そのため、本製造方法の場合も、上記図１２の場合と同様に、この隙間へモールド樹脂３０が流れ込み、樹脂バリＫが発生する可能性がある。

ここで、本実施形態のモールドパッケージ１００によれば、ヒートシンク１０の一面１１のうち配線基板２０が搭載される部位を、配線基板２０側に向かって凸となった凸面部１１ａとしている。

そのため、本実施形態において、上記図１２に示したように、ヒートシンク１０の他面１２の両端部に樹脂バリＫが発生した状態で当該他面１２が凸面となるように、モールド時の圧力がヒートシンク１０の一面１１に加わったとしても、ヒートシンク１０の一面１１のうち配線基板２０を搭載する部位は凸面形状を維持し、当該部位が凹面となることは回避される。

したがって、本実施形態によれば、配線基板２０の中央部がヒートシンク１０の一面１１側に向かって凹むような変形を起こすのを防止できる。そのため、モールド時の樹脂バリＫを支点としたヒートシンク１０の反りによる配線基板２０の変形を極力防止でき、当該反りによる配線基板２０の割れなどを防止できる。

また、本実施形態においては、図１に示されるように、凸面部１１ａ上に接着剤４０を介して配線基板２０を搭載することにより、配線基板２０の周辺部における接着剤４０の厚さを、配線基板２０の中央部のものに比べて厚くできるという利点もある。

上記図１２からわかるように、モールド時の圧力による樹脂バリＫを支点としたヒートシンク１０の反りは、配線基板２０においては、基板周辺部を支点とし基板中央部を作用点とした３点曲げの状態となる。このことは、本実施形態のモールド工程においても同様である。

このような曲げの状態になったとき、本実施形態によれば、基板周辺部の接着剤４０が厚くなっているので、この曲げにおける支点に加わる力が接着剤４０で緩和されやすくなり、結果的に、配線基板２０の変形が抑制されるという効果が期待できる。

また、本実施形態のモールドパッケージ１００に採用することのできるヒートシンク１０としては、上記図１、図２に記載したもの以外にも、次の図４や図５に示されるようなものであってもよい。

図４は、凸面部１１ａを、配線基板２０側に向かって凸となった曲面ではなく、角部１１ｃを持って凸となった凸面形状をなすものとした例を示す概略断面図である。この場合も、上記図１に示される例と同様に、凸面部１１ａによる上記効果、基板周辺部の接着剤４０が厚くなることによる上記効果が期待できる。

なお、このように角部１１ｃを持つ凸面部１１ａでは、モールド時の圧力印加による角部１１ｃにおける配線基板２０の応力集中が発生しやすくなる。この点を考慮した場合には、上記図１に示されるように、凸面部１１ａを曲面とした方が、このような角部における配線基板２０の応力集中が回避されるという効果を期待できる。

また、図５（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態におけるヒートシンクの種々の例を示す概略断面図である。上記図１では、凸面部１１ａは、ヒートシンク１０の一面１１に形成された凹部１１ｂの底面として構成されたが、図５（ａ）に示されるように、当該一面１１の全体そのものを凸面としてもよい。

また、図５（ｂ）に示されるように、ヒートシンク１０において、凸面部１１ａとそれ以外の部位とを別体のものとして構成してもよい。図５（ｂ）では、ヒートシンク１０を、一面１１側に位置する第１の部材１０ａと他面１２側に位置する第２の部材１０ｂとを積層してなるものとしている。

ここで、第１の部材１０ａと第２の部材１０ｂとは、それぞれ上記したヒートシンク１０の構成材料からなるものであり、互いに同じ材質でもよく、また異なる材質でもよい。これら両部材１０ａ、１０ｂはたとえば接着やロウ付け、溶接などにより接合されている。そして、凸面部１１ａは第１の部材１０ａに設けられている。

また、図５（ｃ）に示される例では、ヒートシンク１０において、一面１１側の凸面部１１ａの凸の大きさｔ１を、他面１２の凹の大きさｔ２よりも大きいものとしている。つまり、板状のヒートシンク１０を一面１１側が凸となるように反らせると、反対側の他面１２は凹となるが、このとき当該一面１１の凸の度合が他面１２の凹の度合よりも大きくなるようにした例である。

ここで、ヒートシンク１０において、一面１１側の凸面部１１ａの凸の大きさｔ１は、当該凸面部１１ａの最も高く突出した部位と凸面部１１ａの端部との高低差であり、他面１２の凹の大きさｔ２は、当該他面１２の最も低く凹んだ部位と他面１２の端部との高低差である。

上記図１２に示したように、モールド時の圧力によってヒートシンク１０が反ったとき、ヒートシンク１０の他面１２の中央部が成形型２００に当たり、ヒートシンク１０は、それ以上は反らない。

ここで、本例のように、ヒートシンク１０の一面１１側の凸面部１１ａの凸の大きさｔ１が他面１２側の凹の大きさｔ２よりも大きい場合を考える。モールド時に、ヒートシンク１０の反りによってヒートシンク１０の他面１２の中央部が成形型２００に当たると、他面１２の凹形状は平坦近くまで小さくなるか、もしくは、極端な場合には凸面形状となる。

この状態において、本例では、上記ｔ１、ｔ２の関係を持つため、ヒートシンク１０の一面１１側の凸面部１１ａは、凸形状を維持できるか、凹面形状となったとしても、その凹み度合を小さいものにできる。

つまり、この図５（ｃ）に示される構成は、ヒートシンク１０の一面１１のうち配線基板１０を搭載する部位が凹となることを極力回避することのできる構成である。それゆえ、配線基板１０の割れ防止のためには好ましい構成といえる。

なお、ヒートシンク１０において、一面１１側の凸面部１１ａの凸の大きさｔ１が、他面１２の凹の大きさｔ２よりも大きいということは、ヒートシンク１０の他面１２側の凹の大きさｔ２が０でもよいし、マイナスの値でもよいことを意味する。つまり、このようなｔ１、ｔ２の関係を満たしていれば、ヒートシンク１０の他面１２が凹面ではなく、平坦面でもよいし凸面でもよいということである。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態は、上記図１２に示されるモールドパッケージの製造方法において、ヒートシンク１０の一面１１に介在させる接着剤４０の厚さを規定することを要部とするものである。

上記図１２にて述べたように、モールド前において、もともとヒートシンク１０の他面１２が凸面となるように反っている場合には、モールド時においては、ヒートシンク１０の他面１２の両端部にモールド樹脂３０入り込むため、当該他面１２の両端部に樹脂バリＫが発生しやすい。

ここで、本発明者は、上記図１２（ａ）に示されるように、この元々存在するヒートシンク１０の他面１２の反りの大きさｔ３を、ヒートシンク１０の他面１２のうち最も高く突出した部位と当該他面１２の端部との高低差と定義した。

そして、このヒートシンク１０の他面１２の反りの大きさｔ３を、７５μｍとした場合と、５０μｍとした場合とについて、モールド時の圧力Ｐを１４ＭＰａ、接着剤４０のヤング率を２．０ＭＰａとし、ＦＥＭ解析を行い、接着剤４０の厚さ（接着剤厚：単位μｍ）と配線基板２０の中央部に発生する応力（発生応力：単位ＭＰａ）との関係を算出した。その結果を図６に示す。

図６では、解析により算出された値をプロットで示し、さらに、その算出値の近似曲線を計算して求め、図中に示してある。上記発生応力は小さいほど、配線基板２０の変形が小さいことを意味する。図６に示されるように、接着剤４０の厚さが大きくなるにつれて、上記発生応力が小さくなっている。

そして、接着剤４０の厚さを、ヒートシンク１０の他面１２の反りの大きさｔ３以上に大きくすることで、上記発生応力が著しく低下することがわかった。具体的には、ヒートシンク１０の他面１２の反りの大きさｔ３を７５μｍとした場合では、接着剤４０の厚さを７５μｍ以上とし、当該反りの大きさｔ３を５０μｍとした場合では、接着剤４０の厚さを５０μｍ以上とする。

そこで、本実施形態の製造方法では、このヒートシンク１０の他面１２の反りの大きさｔ３を予め測定して求めておき、接着剤４０の厚さが当該反りの大きさｔ３以上になるように、ヒートシンク１０の一面１１と配線基板２０との間に接着剤４０を介在させた状態で、配線基板２０をヒートシンク１０の一面１１上に接合する。

モールド前において、ヒートシンク１０の他面１２が凸面となるようにヒートシンク１０が元々反っている場合、上記のように接着剤４０の厚さを大きくすれば、モールド時において、このヒートシンク１０の元々の反りの変形分つまり上記反りの大きさｔ３の分を、比較的軟らかい接着剤４０によって吸収することができる。そして、その結果、配線基板２０の変形を抑制することができる。

よって、本実施形態によっても、モールド時の樹脂バリＫを支点としたヒートシンク１０の反りによる配線基板２０の変形を極力防止することができ、当該モールド時の反りによる配線基板２０の割れなどを防止できる。

また、本発明者は、接着剤４０のヤング率（単位ＭＰａ）と上記発生応力（単位ＭＰａ）との関係についても解析した。その結果を図７に示す。接着剤４０のヤング率が高い場合、あたかも、ヒートシンク１０の反りを、配線基板２０に対して緩衝層が無い状態で伝えることになる。

そのため、配線基板２０の変形量は大きくなり、発生応力も強くなる。図７に示されるように、接着剤４０のヤング率を２．０ＭＰａ以下とすれば、発生応力の急激な低下が見られる。そこで、実施形態においては、接着剤４０のヤング率を２．０ＭＰａ以下にすることが望ましい。

また、上記したが、本実施形態の製造方法では、接着剤４０の厚さを、元々存在するヒートシンク１０の他面１２の反りの大きさｔ３以上に厚いものとする必要がある。通常は、接着剤４０は、ヒートシンク１０の一面１１上に塗布して配置するが、この状態では接着剤４０は流動性を持つため、ダレやはみ出しなどの不具合を生じ、厚く配置することは難しい。そこで、そのような厚い接着剤４０を設ける方法について、次の図８を参照して述べる。

図８（ａ）に示されるように、予め配線基板２０の裏面に接着剤４０の第１層４０ａを塗布して硬化させておく。次に、図８（ｂ）に示されるように、この第１層４０ａの上に接着剤４０の第２層４０ｂを塗布し、この状態で、ヒートシンク１０の一面１１上に配線基板２０を搭載する。

そして、接着剤４０の第２層４０ｂを効果させれば、第１層４０ａおよび第２層４０ｂよりなる接着剤４０を介して、ヒートシンク１０と配線基板２０とが接合される。これにより、接着剤４０のダレやはみ出しを抑制して、厚い接着剤４０を安定して実現することができる。

また、厚い接着剤４０を設ける方法としては、図９に示されるような方法であってもよい。この場合には、図９（ａ）に示されるように、予めヒートシンク１０の一面１１に接着剤４０の第１層４０ａを塗布して硬化させておく。次に、図９（ｂ）に示されるように、配線基板２０の裏面に接着剤４０の第２層４０ｂを塗布し、この状態で、ヒートシンク１０の一面１１上に配線基板２０を搭載する。

そして、接着剤４０の第２層４０ｂを硬化させれば、上記図８に示した方法と同様に、第１層４０ａおよび第２層４０ｂよりなる接着剤４０を介して、ヒートシンク１０と配線基板２０とが接合され、厚い接着剤４０を安定して実現することができる。

なお、上記した第１層４０ａと第２の層４０ｂとは、同種の材料でもよく異種の材料でもよい。また、あらかじめ硬化させる第１層４０ａは、複数層でもよい。つまり、塗布・硬化を複数回繰り返すことで第１層４０ａを多段階に形成してもよい。

そして、このように、図８、図９に示される方法により、本実施形態において接着剤４０の厚さを、ヒートシンク１０の他面１２の反りの大きさｔ３以上に大きくしつつ、ヒートシンク１０と配線基板２０とを接合できる。

（第３実施形態）
図１０は、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断面的に示す工程図である。

本実施形態の製造方法は、上記各実施形態と同様に、板状をなすヒートシンク１０の一面１１上に接着剤４０を介して配線基板２０を接合したものを成形型２００内に設置し、ヒートシンク１０の一面１１側および配線基板２０を、モールド樹脂３０にて封止するとともに、ヒートシンク１０の他面１２をモールド樹脂３０から露出させるようにしたものである。

ここにおいて、本実施形態では、図１０（ａ）に示されるように、あらかじめ、ヒートシンク１０として一面１１が配線基板２０側に向かって凸となった凸面形状のものを用意し、このヒートシンク１０の一面１１に配線基板２０を搭載し、接着剤４０を介して接合する。

その後、リードフレーム７０とのワイヤボンディングなどを行い、ワーク１１０を作製する。そして、このワーク１１０を、上記と同じ成形型２００に設置し、モールド樹脂３０による封止を行う。それにより、図１０（ｂ）に示されるように、本実施形態のモールドパッケージができあがる。

このように、本実施形態の製造方法によれば、モールド時の圧力により反る方向とは反対の方向に凸となるように、ヒートシンク１０の一面１１をあらかじめ反らせたものとし、この状態でモールドを行うようにしている。

そのため、上記図１２に示したように、ヒートシンク１０の他面１２の両端部に樹脂バリＫが発生した状態で当該他面１２が凸面となるように、モールド時の圧力がヒートシンク１０の一面１１に加わっても、ヒートシンク１０の一面１１が凹となるように変形することは、極力回避できる。もしくは、その変形度合を極力小さくできる。

図１０に示される例では、あらかじめヒートシンク１０の一面１１が配線基板２０側に向かって凸となった凸面形状をなしており、モールド時の圧力によりヒートシンク１０が変形した後は、ヒートシンク１０の一面１１は平坦な面となっている。

また、本例の製造方法では、図１０（ａ）に示されるように、ヒートシンク１０の他面１２を凹面形状としているため、この他面１２の両端部が成形型２００に密着しやすくなる。その結果、当該両端部へのモールド樹脂３０の入り込みを抑制でき、上記の樹脂バリＫを防止しやすいという利点もある。

したがって、本実施形態によれば、モールド時の樹脂バリＫを支点としたヒートシンク１０の反りを極力低減でき、その結果、当該反りによる配線基板２０の変形を極力防止することができる。

（第４実施形態）
図１１は、本発明の第４実施形態に係るモールドパッケージの製造方法を断面的に示す工程図である。

本実施形態の製造方法は、上記各実施形態と同様に、板状をなすヒートシンク１０の一面１１上に接着剤４０を介して配線基板２０を接合したものを成形型２００内に設置し、ヒートシンク１０の一面１１側および配線基板２０を、モールド樹脂３０にて封止するとともに、ヒートシンク１０の他面１２をモールド樹脂３０から露出させるようにしたものである。

ここにおいて、本実施形態では、図１１に示されるように、成形型２００として、ヒートシンク１０の他面１２と対向する面２２０がヒートシンク１０の他面１２に向かって凸となった凸面となっているものを用いる。

それによれば、成形型２００のうちヒートシンク１０の他面１２と対向する面２２０がヒートシンク１０の他面１２に向かう凸面となっているため、モールド時の圧力がヒートシンク１０の一面１１に加わっても、ヒートシンク１０の一面１１が凹となるように、ヒートシンク１０が反るのを防止できる。

したがって、本実施形態によれば、配線基板２０の中央部がヒートシンク１０の一面１１側に向かって凹むような変形を起こすのを防止できる。そして、モールド時の樹脂バリＫを支点としたヒートシンク１０の反りによる配線基板２０の変形を極力防止することができ、当該反りによる配線基板２０の割れなどを防止できる。

（他の実施形態）
なお、ヒートシンク１０の一面１１上に搭載される配線基板２０は、１個でなくてもよく、当該一面１１上に平面的に２個以上設けてもよい。この場合、個々の配線基板２０に対向するヒートシンク１０の一面１１の部分に、上記したような凸面部１１ａを設けてやればよい。

また、上記の各実施形態において、ヒートシンク１０、配線基板２０、接着剤４０、モールド樹脂３０などは、通常この種のモールドパッケージに採用可能なものであればよく、上記例に限定されるものではない。

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る。 図１中のヒートシンクのモールド前における単体構成を示す概略断面図である。 成形型にワークを設置した状態を示す概略断面図である。 角部を持った凸面部を有するヒートシンクの概略断面図である。 第１実施形態におけるヒートシンクの種々の例を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態において接着剤の厚さと配線基板に発生する応力との関係を示す図である。 上記第２実施形態において接着剤のヤング率と配線基板に発生する応力との関係を示す図である。 上記第２実施形態において接着剤の配置方法を示す概略断面図である。 上記第２実施形態においてもう一つの接着剤の配置方法を示す概略断面図である。 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。 本発明の第４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。 本発明者の試作により生じた問題を説明する図である。

符号の説明

１０…ヒートシンク、１０ａ…第１の部材、１０ｂ…第２の部材、
１１…ヒートシンクの一面、１１ａ…凸面部、１１ｂ…凹部、
１２…ヒートシンクの他面、２０…配線基板、３０…モールド樹脂、
４０…接着剤、２００…成形型、
ｔ１…ヒートシンクにおける凸面部の凸の大きさ、
ｔ２…ヒートシンクの他面の凹の大きさ、
ｔ３…ヒートシンクの他面の反りの大きさ。

Claims (8)

1. 板状をなすヒートシンク（１０）の一面（１１）上に配線基板（２０）を搭載したものを成形型（２００）内に設置し、
   前記ヒートシンク（１０）の前記一面（１１）側および前記配線基板（２０）を、モールド樹脂（３０）にて封止するとともに、前記ヒートシンク（１０）の前記一面（１１）とは反対側の他面（１２）を前記モールド樹脂（３０）から露出させてなるモールドパッケージにおいて、
   前記ヒートシンク（１０）の前記一面（１１）のうち前記配線基板（２０）が搭載される部位には、前記配線基板（２０）側に向かって凸となった凸面をなす凸面部（１１ａ）が設けられていることを特徴とするモールドパッケージ。
2. 前記凸面部（１１ａ）は、前記ヒートシンク（１０）の前記一面（１１）に形成された凹部（１１ｂ）の底面として構成されていることを特徴とする請求項１に記載のモールドパッケージ。
3. 前記ヒートシンク（１０）は、前記ヒートシンク（１０）の前記一面（１１）側に位置する第１の部材（１０ａ）と前記他面（１２）側に位置する第２の部材（１０ｂ）とを積層してなるものであり、
   前記凸面部（１１ａ）は前記第１の部材（１０ａ）に設けられたものであることを特徴とする請求項１または２に記載のモールドパッケージ。
4. 前記ヒートシンク（１０）において、前記凸面部（１１ａ）の凸の大きさ（ｔ１）は前記他面（１２）の凹の大きさ（ｔ２）よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のモールドパッケージ。
5. 前記凸面部（１１ａ）は、配線基板（２０）側に向かって凸となった曲面であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のモールドパッケージ。
6. 板状をなすヒートシンク（１０）の一面（１１）上に配線基板（２０）を搭載したものを成形型（２００）内に設置し、
   前記ヒートシンク（１０）の前記一面（１１）側および前記配線基板（２０）を、モールド樹脂（３０）にて封止するとともに、前記ヒートシンク（１０）の前記一面（１１）とは反対側の他面（１２）を前記モールド樹脂（３０）から露出させるようにしたモールドパッケージの製造方法において、
   あらかじめ、前記ヒートシンク（１０）として前記一面（１１）が前記配線基板（２０）側に向かって凸となった凸面形状のものを用意し、
   このヒートシンク（１０）の前記一面（１１）に前記配線基板（２０）を搭載した後、前記モールド樹脂（３０）による封止を行うようにしたことを特徴とするモールドパッケージの製造方法。
7. 板状をなすヒートシンク（１０）の一面（１１）上に接着剤（４０）を介して配線基板（２０）を搭載したものを成形型（２００）内に設置し、
   前記ヒートシンク（１０）の前記一面（１１）側および前記配線基板（２０）を、モールド樹脂（３０）にて封止するとともに、前記ヒートシンク（１０）の前記一面（１１）とは反対側の他面（１２）を前記モールド樹脂（３０）から露出させるようにしたモールドパッケージの製造方法において、
   前記ヒートシンク（１０）の前記他面（１２）が凸面となるように反っている場合には、前記ヒートシンク（１０）の前記一面（１１）に介在させる前記接着剤（４０）の厚さを、当該他面（１２）の反りの大きさ（ｔ３）以上に大きくすることを特徴とするモールドパッケージの製造方法。
8. 板状をなすヒートシンク（１０）の一面（１１）上に配線基板（２０）を搭載したものを成形型（２００）内に設置し、
   前記ヒートシンク（１０）の前記一面（１１）側および前記配線基板（２０）を、モールド樹脂（３０）にて封止するとともに、前記ヒートシンク（１０）の前記一面（１１）とは反対側の他面（１２）を前記モールド樹脂（３０）から露出させるようにしたモールドパッケージの製造方法において、
   前記成形型（２００）として、前記ヒートシンク（１０）の前記他面（１２）と対向する面（２２０）が前記ヒートシンク（１０）の前記他面（１２）に向かって凸となった凸面となっているものを用いることを特徴とするモールドパッケージの製造方法。

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