JP2010010568A - 回路装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ビス止めの押圧力が作用する状況でも、封止部材と基板との剥離が防止される回路装置を提供する。
【解決手段】混成集積回路装置１０は、導電パターン２２および半導体素子２４から成る混成集積回路が上面に組み込まれた回路基板１８と、額縁状の形状を有して回路基板１８に当接することで混成集積回路が封止される領域を形成するケース材１２と、ケース材１２に囲まれる領域に充填されて混成集積回路を封止する封止樹脂１６とを有する構成となっている。更に、混成集積回路装置１０では、回路基板１８の上面の一部が封止樹脂１６により被覆されず、この部分の回路基板１８を貫通する貫通孔３４を設けている。更に本発明では、ビス止め時の回路基板１８とケース材１２との分離を防止するために、回路基板１８の端部とケース材１２とを嵌合させる構造を採用している。
【選択図】図２

Description

本発明は回路装置に関し、特に、回路基板の上面に構築された混成集積回路が封止部材により封止される回路装置に関する。

図１１を参照して、従来から用いられている混成集積回路装置の構成を説明する。図１１（Ａ）はケース材１１１を用いて封止される構成の混成集積回路装置１００の断面であり、図１１（Ｂ）はトランスファーモールドにより樹脂封止された混成集積回路装置１００Ａを示す斜視図である。

図１１（Ａ）を参照して、先ず、矩形の基板１０１の表面には、絶縁層１０２を介して導電パターン１０３が形成され、この導電パターン１０３の所望の箇所に回路素子が固着されて、所定の混成集積回路が形成される。ここでは、回路素子として半導体素子１０５Ａおよびチップ素子１０５Ｂが、導電パターン１０３に接続されている。リード１０４は、基板１０１の周辺部に形成された導電パターン１０３から成るパッド１０９に接続され、外部端子として機能している。封止樹脂１０８は、基板１０１の表面に形成された電気回路を封止する機能を有する。

ケース材１１１は、略額縁形状を有して基板１０１の側面に当接している。更に、基板１０１の上面に封止する空間を確保するために、ケース材１１１の上端部は、基板１０１の上面よりも上方に位置している。そして、基板１０１の上方にてケース材１１１により囲まれる空間には封止樹脂１０８が充填され、この封止樹脂１０８により半導体素子等の回路素子が封止されている。この構成により、基板１０１が比較的大きいものであっても、ケース材１１１等により囲まれる空間に封止樹脂１０８を充填させることで、基板１０１の上面を組み込まれた回路素子等を樹脂封止することができる。

図１１（Ｂ）に示す混成集積回路装置１００Ａの概略的な構成は、上記した混成集積回路装置１００において、ケース材１１１を取り除いたものと同様であり、ここでは、トランスファーモールドにより封止樹脂１０８が形成されている。具体的には、モールド金型を用いた射出成形により、基板１０１の上面および側面が被覆されるように封止樹脂１０８が形成されている。

更に、封止樹脂１０８の周辺部を部分的に窪ませることにより固定部１１２が形成されており、混成集積回路装置１００Ａの下面をヒートシンク等に当接させるときは、固定部１１２にビス止めが施される。また同様に、図１１（Ａ）に示す混成集積回路装置１００でも、ケース材１１１の周辺部に設けた段差部分をビス止めに使用する場合もある。
特開２００７−０３６０１４号公報

しかしながら、上記した構成の混成集積回路装置１００Ａでは、固定部１１２によるビス止めが不十分である問題があった。具体的には、固定部１１２にビス止めを行うことにより、一時的に混成集積回路装置１００Ａの下面をヒートシンク等に接触させることは可能である。しかしながら、固定部１１２を構成する絶縁性樹脂が経時劣化により変形すると、固定部１１２とビスとの間に隙間が発生し、ビス止めによる固定が不十分となる場合がある。この様になると、混成集積回路装置１００Ａがヒートシンクから離間してしまい、ヒートシンクによる放熱作用が機能しない恐れがある。

また、図１１（Ａ）に示す基板１０１の一部分を封止樹脂１０８により被覆せずに露出させ、この露出する部分の基板１０１に、ビス止めを行う固定方法も考えられる。この様にすれば、アルミニウム等の金属から成る基板１０１の経時劣化による変形は殆ど無いので、ビス止めによる押圧力の低下が抑制される。

しかしながら、ビスをきつくしめると、基板の反りと実装基板面の平坦性の関係により、ケース材１０１または封止樹脂１０８と、回路基板１０１とが剥離してしまう恐れがある。これは実装基板側が常に静止状態であれば良いが、振動が加えられたり、温度により反ったりすると、回路基板と封止樹脂の界面には、剥離作用が働き、この様な剥離が発生する。そのため、混成集積回路装置１００の耐湿性が低下する。

本発明はこの様な問題を鑑みてなされ、本発明の主たる目的は、ビス止めの押圧力が回路基板に作用する状況でも、封止部材と基板との剥離が防止される回路装置を提供することにある。

本発明は、回路基板と、前記回路基板の上面に形成された導電パターンおよび回路素子から成る混成集積回路と、前記混成集積回路が封止されるように前記回路基板の少なくとも上面を被覆する封止部材と、を有する回路装置において、前記封止部材は、前記回路基板の側辺に当接する額縁状のケース材と、前記ケース材により囲まれる領域に充填された封止樹脂から成り、前記回路基板の外周部を前記ケース材の内部側壁に設けられた凹部に嵌合させることを特徴とする。

本発明は、回路基板と、前記回路基板の上面に形成された導電パターンおよび回路素子から成る混成集積回路と、前記混成集積回路が封止されるように前記回路基板の少なくとも上面を被覆する封止部材と、を有する回路装置において、前記封止部材は、前記回路基板の上面および側面を被覆すると共に、射出成形により成形された封止樹脂であり、前記回路基板の外周部を前記封止樹脂に嵌合させることを特徴とする。

本発明は、回路基板の上面に形成された導電パターンおよび回路素子から成る混成集積回路と、前記混成集積回路が封止されるように前記回路基板の少なくとも上面を被覆する封止樹脂と、を有する回路装置において、前記封止樹脂により被覆される領域の前記回路基板に、上面よりも下面の方が開口径が大きい開口部を設け、前記開口部に前記封止樹脂を充填させることを特徴とする。

本発明によれば、固定用のビスが通される貫通孔を回路基板に設け、この回路基板の周辺部をケース材等の封止部材と嵌合させている。この様にすることで、ビスの押圧力が回路基板に作用することにより、ケース材を回路基板から分離させる応力が作用しても、両者の密着強度が高いので、ケース材の回路基板からの分離が防止されている。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、回路装置の一例として混成集積回路装置１０の構造を説明する。図１（Ａ）は混成集積回路装置１０を斜め上方から見た斜視図である。図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ’線に於ける断面図であり、図１（Ｃ）は図１（Ａ）のＣ−Ｃ’線に於ける断面図である。

図１の各図を参照して、混成集積回路装置１０は、導電パターン２２および半導体素子２４等（回路素子）から成る混成集積回路が上面に組み込まれた回路基板１８と、額縁状の形状を有して回路基板１８に当接することで混成集積回路が封止される領域を形成するケース材１２と、ケース材１２に囲まれる領域に充填されて混成集積回路を封止する封止樹脂１６と、導電パターン２２から成るパッド１３に固着されて外部（ここでは基板に対して垂直方向）に延在するリード１４とを有する構成となっている。更に、混成集積回路装置１０では、回路基板１８の上面の一部が封止樹脂１６により被覆されず、この部分の回路基板１８を貫通する貫通孔３４を設けている。

回路基板１８は、アルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等を主材料とする金属基板である。回路基板１８の具体的な大きさは、例えば、縦×横＝６１ｍｍ×８８ｍｍ程度である。また、回路基板１８の厚みは、例えば１．５ｍｍまたは２．０ｍｍ程度である。回路基板１８としてアルミニウムより成る基板を採用した場合は、回路基板１８の両主面は陽極酸化膜により被覆されても良い。ここで、樹脂材料や、セラミックに代表される無機材料等の絶縁材料から回路基板１８が構成されても良い。

絶縁層２０は、回路基板１８の上面全域を覆うように形成されている。絶縁層２０は、ＡＬ_２Ｏ_３等のフィラーが例えば６０重量％〜８０重量％程度に高充填されたエポキシ樹脂等から成る。フィラーが混入されることにより、絶縁層２０の熱抵抗が低減されるので、内蔵される回路素子から発生した熱を、絶縁層２０および回路基板１８を経由して良好に外部に放出することができる。絶縁層２０の具体的な厚みは、例えば５０μｍ程度である。また、図１（Ｂ）では、回路基板１８の上面のみが絶縁層２０により被覆されているが、回路基板１８の下面も絶縁層２０により被覆されても良い。このようにすることで、回路基板１８の裏面を外部に露出させても、回路基板１８の裏面を外部と絶縁させることができる。また回路基板１８は、一枚で構成されているが、間に絶縁層を介して複数枚積層させても良い。

導電パターン２２は銅等の金属から成り、所定の電気回路が形成されるように絶縁層２０の表面に形成される。また、リード１４が固着される部分に、導電パターン２２からなるパッドが設けられる。更に、半導体素子２４の周囲にも多数個のパッドが形成され、このパッドと半導体素子２４とは金属細線３８により接続される。ここでは単層の導電パターン２２が図示されているが、絶縁層を介して積層された多層の導電パターン２２が回路基板１８の上面に形成されても良い。

導電パターン２２に電気的に接続される回路素子としては、能動素子や受動素子を全般的に採用することができる。具体的には、トランジスタ、ＬＳＩチップ、ダイオード、チップ抵抗、チップコンデンサ、インダクタンス、サーミスタ、発振器などを回路素子として採用することができる。更にまた、樹脂封止型のパッケージ等も、回路素子として導電パターン２２に固着することができる。図１（Ｂ）を参照すると、回路基板１８の上面には、回路素子として半導体素子２４およびチップ素子２６が配置されている。半導体素子２４は導電パターン２２に固着され、上面の電極は金属細線３８を経由して導電パターン２２に接続されている。チップ素子２６は、両端の電極が半田等の固着材を介して導電パターン２２に接続されている。ここで、発熱量の多いパワー素子が半導体素子２４として採用された場合は、導電パターン２２の上面に固着された金属片から成るヒートシンクの上面に半導体素子２４が載置されても良い。このことにより、半導体素子２４から発生する熱を効率的にヒートシンクおよび回路基板１８を経由して外部に放出させることができる。ここで発明のポイントはケース材にあり、素子の実装形態は、限定されない。

封止樹脂１６は、回路基板１８に構築された混成集積回路を封止する機能を有し、具体的には、回路基板１８の上面に形成された導電パターン２２、半導体素子２４等の回路素子、リード１４の接合箇所が封止されるように、回路基板１８の上面に封止樹脂１６が形成されている。また、封止樹脂１６は、ケース材１２により囲まれる回路基板１８の上方の空間に充填されている。封止樹脂１６の材料としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂が採用される。更に、封止樹脂１６には、熱伝導性の向上等を目的として、酸化シリコン等のフィラーが例えば１０重量％〜２０重量％程度混入されても良い。

また、本実施の形態では、回路基板１８の上面は全面的に封止樹脂１６により被覆されているのではなく、一部は上面が外部に露出している。図１（Ａ）を参照すると、ケース材１２の内部側壁部１２Ｅ、１２Ｆにより囲まれる領域は封止樹脂１６が充填されず、回路基板１８の上面が露出している状態となっている。この部分の回路基板１８は、ビス止めの為の領域として使用され、この詳細は図１（Ｃ）を参照して詳述する。

リード１４は、回路基板１８の対向する側辺に沿って設けられており、混成集積回路装置１０の入出力端子として機能している。これらのリード１４は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）またはＦｅ−Ｎｉの合金等などを主成分とした金属から成る。図では、各リード１４は上方に引き出されているが、リード１４は途中で直角に曲折されて側方に引き出されても良い。

図１（Ａ）を参照して、額縁状の形状を呈するケース材１２は、回路基板１８の４つの側辺に対応して、４つの側壁部を有する。具体的には、第１側壁部１２Ａ、第２側壁部１２Ｂ、第３側壁部１２Ｃおよび第４側壁部１２Ｄから主にケース材１２は構成されている。紙面上における各側壁部の位置を説明すると、第１側壁部１２Ａは奥側に位置し、第２側壁部１２Ｂは手前側に位置し、第３側壁部１２Ｃは左側に位置し、第４側壁部１２Ｄは右側に位置する。更に、第２側壁部１２Ｂから連続して内側に内部側壁部１２Ｆが形成されており、第１側壁部１２Ａから連続して内側に内部側壁部１２Ｅが形成されている。これら内部側壁部１２Ｅは、ケース材と同じ厚み、または若干薄くリング状に形成され、ケース材と一体でなる。ケース材１２の更なる詳細は、図３を参照して後述する。

ここで、ケース材１２は、各側壁部の内壁が回路基板１８の側面に当接している。そして、ケース材１２に回路基板１８と嵌合させると、ケース材１２の下面と回路基板１８の下面とは、少なくとも中央部分が同一平面上に位置する。なお、ケース材１２は、エポキシ樹脂等の樹脂材料を射出成形して形成されたものである。

図１（Ｃ）を参照して、本実施形態では、回路基板１８の周辺部の下面に段差加工を施して段差部３０が設けられており、ケース材１２の側壁部は、この段差部３０に嵌合する構成と成っている。具体的には、パンチング加工、ダイシング加工またはエッチング加工により、回路基板１８の周辺部を下面から部分的に除去することで、回路基板１８の周辺部に段差部（切欠部）３０を設けている。そして、ケース材の側壁部内側には、段差部３０の形状に即した凹部３２が下端付近に設けられる。従って、第２側壁部１２Ｂを回路基板１８の段差部３０に填め込むことにより、第２側壁部１２Ｂの下面と回路基板１８の下面とは、同一平面上に位置している。この段差部３０は、回路基板１８の対向する２つの側面に沿って設けられても良いし、４つの全ての側辺に設けられても良い。即ち、回路基板１８の段差部３０は、図１（Ａ）を参照して、ケース材１２の第１側壁部１２Ａおよび第２側壁部１２Ｂに接触する回路基板１８の側辺に沿って設けられても良いし、４つの全ての側辺に設けられても良い。回路基板１８をケース材１２に嵌合するためには、回路基板をケース材１２よりも若干大きくし、ケース材の柔軟性を利用して、押し込むと填め込まれる。また、回路基板１８を容易にケース材１２に嵌合させるには、ケース材１２の内側のサイズを若干広くし、凹部３２の上端部分だけ若干厚く突出部が延在されれば、簡単に嵌合させることが出来る。

この様に回路基板１８の周辺部に設けた段差部３０にケース材１２の側壁部を嵌合させることにより、ケース材の凹部３２底面に回路基板１８の段差部３０が当接されるため、ケース材１２が回路基板１８から剥離することが防止される。具体的には、混成集積回路装置１０にヒートシンクを実装する際には、回路基板１８に設けた貫通孔３４に上方からビス４２を挿入して押圧することにより、両者が固着される。この際、回路基板１８にはビスによる押圧力が作用する一方、ケース材１２および封止樹脂１６には、凹部３２底面に段差部３０の裏面が当接する方向で力が働き、剥離する方向での力が作用しない状態となる。
このことから、ビス４２により混成集積回路装置１０がビス止めされると、ビス４２の押圧力により、回路基板１８をケース材１２から引きはがす応力が発生し、この応力が大きいと両者が分離してしまう恐れがある。また、混成集積回路装置１０は、封止樹脂１６が硬化する際の硬化収縮により、装置全体が下側に凸となるように湾曲しているので、ビス４２の押圧力によりこの湾曲形状を平坦に矯正したら、上記した応力は更に大きいものとなる。
この分離を防止するために、本実施形態では、回路基板１８の周辺部に設けた段差部３０をケース材の側壁部に嵌合させ、凹部３２底部と段差部３０裏面を当接させている。このようにすることで、ビス４２を固くしめても、ケース材１２の周辺が回路基板１８に填め込まれることにより、両者の分離が抑制される。

図２を参照して、ケース材の側壁部を回路基板１８に嵌合させる他の構成を説明する。図２（Ａ）および図２（Ｂ）はこの構成を示す断面図である。

図２（Ａ）を参照して、ここでは、回路基板１８の周辺部には上記したような段差部は設けられずに、回路基板１８の裏面は全面的に平坦面と成っている。そして、ケース材１２の第２側壁部１２Ｂには、回路基板１８の厚みに即した形状の凹部３２が設けられており、この凹部３２に回路基板１８を当接させることで、第２側壁部１２Ｂの下端の部分が回路基板１８を下面から支持する構成となる。

図２（Ｂ）を参照すると、封止樹脂１６に被覆される領域の回路基板１８に開口部３６を設け、この開口部３６に封止樹脂１６を充填させることにより、封止樹脂１６と回路基板１８との密着強度を向上させている。開口部３６は、封止樹脂１６が形成される領域の回路基板１８を貫通して設けられており、上面の開口形Ｄ１よりも下面側の開口径Ｄ２の方が大きい構成となっている。ここでは、開口部３６は、途中に段差部が設けられた円柱状の形状を呈しているが、開口部３６の側面は上方から下方に向かって裾広がりな傾斜面でも良い。ここで、開口部３６は、貫通孔３４の付近に複数設けられても良い。更には、図２（Ａ）または図１（Ｃ）に示されたケース材１２と回路基板１８とが嵌合する構成と、図２（Ｂ）に示された構成は、組みあわせて採用されても良い。

図３に本形態の混成集積回路装置１０に用いられるケース材１２の形状を説明する。ここでは、図１（Ａ）に示す状態の混成集積回路装置１０を構成するケース材１２を、下方から見た場合の斜視図を示している。この図を参照して、ケース材１２は、４つの側壁部（第１側壁部１２Ａ、第２側壁部１２Ｂ、第３側壁部１２Ｃ、第４側壁部１２Ｄ）から成り、第１側壁部１２Ａおよび第２側壁部１２Ｂから内側に内部側壁部１２Ｅ、１２Ｆが設けられている。図１（Ｃ）に示したような凹部３２は各側壁部に設けられる。また、内部側壁部１２Ｅ、１２Ｆの下端は回路基板１８の上面に接触する（図１参照）。この様な構成のケース材１２は、モールド金型を用いた射出成形により形成されている。

次に、図４から図６を参照して、図１（Ａ）に示した構成の混成集積回路装置１０の製造方法を説明する。

図４を参照して、最初に、所定の混成集積回路を回路基板１８の上面に組み込む。先ず、アルミニウム等の金属から成る回路基板１８の上面は、フィラーが混入された樹脂から成る絶縁層２０により被覆されており、この絶縁層２０の上面に所定形状の導電パターン２２が形成されている。そして、導電パターン２２の所定の箇所に、回路素子として半導体素子２４およびチップ素子２６が固着されている。また、回路基板１８の周辺部には導電パターン２２から成るパッドが形成され、このパッドにはリード１４が固着されている。更に、回路基板１８の周辺部を裏面側から部分的に除去することで、段差部３０が設けられている。この段差部３０の形成方法としては、パンチング、ダイシングまたはエッチングが考えられる。

図５を参照して、次に、ケース材１２を回路基板１８に填め込む。図５（Ａ）はこの工程を示す断面図であり、図５（Ｂ）はケース材１２の構成を示す平面図である。

図５（Ａ）を参照して、ケース材１２を回路基板１８に組み込む。ここでは、回路基板１８の周辺部には段差加工した段差部３０が設けられている。そして、ケース材１２の側壁部（第１側壁部１２Ａおよび第２側壁部１２Ｂ）には、回路基板１８の段差部３０に即した形状の凹部３２が設けられている。従って、回路基板１８の段差部３０がケース材１２の凹部３２に嵌合することにより、両者の接続構造は強固なものとなっている。更に、ケース材１２と回路基板１８とが接触する部分には、接着剤が塗布される。

図５（Ｂ）を参照して、回路基板１８の段差部３０と嵌合する凹部３２はケース材１２の４つの側壁部（第１側壁部１２Ａ、第２側壁部１２Ｂ、第３側壁部１２Ｃおよび第４側壁部１２Ｄ）に形成される。更には、対向する２つの側壁部のみ（第１側壁部１２Ａと第２側壁部または第３側壁部１２Ｃと第４側壁部１２Ｄ）に、凹部３２が設けられても良い。また、本工程では、ケース材１２に設けた内部側壁部１２Ｅ、１２Ｆの下部が、回路基板１８の上面に当接し、この内部側壁部により囲まれる領域は、次工程にて封止樹脂が形成されない。

図６を参照して、次に、ケース材１２に囲まれる空間に封止樹脂１６を充填させて、回路基板１８の上面に形成された混成集積回路を樹脂封止する。図６（Ａ）および図６（Ｂ）は本工程を示す断面図である。

図６（Ａ）を参照して、本工程では、液状又は半固形状の封止樹脂１６をケース材１２により囲まれる領域に供給する。封止樹脂１６は、ノズル４０の先端部から回路基板１８の上面に供給されている。封止樹脂１６により、回路基板１８の上面に形成された導電パターン２２、半導体素子２４、チップ素子、金属細線およびリード１４の接続部分が被覆される。また、封止樹脂１６は、粒子状のフィラーが混入された熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂から成る。封止樹脂１６の充填が終了した後は、必要に応じて加熱硬化を行う。

図６（Ｂ）を参照して、ビス止めの為の貫通孔３４が設けられた部分の回路基板は、ケース材１２の内部側壁部１２Ｆにより囲まれている。従って、回路基板１８の上面に液状の封止樹脂１６を供給しても、内部側壁部１２Ｆにより囲まれている貫通孔３４の周辺部の回路基板１８上面は、封止樹脂１６により被覆されない。

図７を参照して、次に、混成集積回路装置１０の裏面をヒートシンク４４に当接させる。図７（Ａ）は本工程を示す断面図であり、図７（Ｂ）は拡大された断面図である。

図７（Ａ）および図７（Ｂ）を参照して、本工程では、混成集積回路装置１０の貫通孔３４およびヒートシンク４４の孔部４６に、ビス４２を通してネジ止めすることで、混成集積回路装置１０の裏面をヒートシンク４４の上面に接触させている。

ヒートシンク４４は、銅やアルミニウム等の金属から成る。従って、回路基板１８が露出する混成集積回路装置１０の裏面をヒートシンク４４の上面に接触させると、混成集積回路装置に内蔵された回路素子から発生した熱を、回路基板１８およびヒートシンク４４を経由して、良好に外部に放出させることができる。

ここで、混成集積回路装置１０は、全体的に下側に凸となるように湾曲した形状となっている。この様に混成集積回路装置１０が湾曲する原因は、回路基板１８の上面を被覆する封止樹脂１６が硬化する際に収縮するからである。従って、混成集積回路装置１０の両端部付近に設けたビス４２により回路基板１８を押圧して、混成集積回路装置１０の形状を平坦に矯正することで、混成集積回路装置１０の裏面とヒートシンク４４の上面に密着させている。

図７（Ｂ）を参照して、上記のようにビス４２の押圧力により回路基板１８の湾曲を平坦に矯正すると、湾曲した状態の封止樹脂１６およびケース材１２と回路基板１８とを分離させる応力が作用する。両者の分離を防止するために本実施形態では、回路基板１８の周辺部に段差部３０を設け、この段差部３０を第２側壁部１２Ｂと嵌合させている。この様にすることで、ビス４２による大きな押圧力が回路基板１８に作用したとしても、この押圧力に起因して回路基板１８がケース材１２から分離することが防止される。

更に本工程では、金属材料である回路基板１８に対してビス４２の押圧力を加えているので、長時間が経過しても回路基板１８が変形することは殆ど無く、ビス４２による押圧力が変化しない。従って、長期間に渡り、回路基板１８の下面をヒートシンク４４の上面に当接した状態に維持できる。

＜第２の実施の形態＞
本実施の形態では、図８から図１０を参照して、封止部材として射出成形により形成された封止樹脂１６が採用された混成集積回路装置１０Ａの構造を説明する。本実施形態の混成集積回路装置１０Ａの他の構成は、上記した混成集積回路装置１０と基本的には同様であり、封止部材の構成が異なる。

図８（Ａ）は混成集積回路装置１０Ａの斜視図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＸ−Ｘ’線に於ける断面図である。これらの図を参照して、回路基板１８の上面および側面は封止樹脂１６により被覆されており、封止樹脂１６の側面から多数のリード１４が外部に導出されている。

図８（Ｂ）を参照して、回路基板１８にはビス止めの為の貫通孔３４が形成されており、この貫通孔３４の周辺部の回路基板１８の上面は封止樹脂１６により被覆されずに外部に露出して露出領域４８を構成している。ここでは、回路基板１８の長手方向の両端部付近に貫通孔３４が形成されている。そして、回路基板１８の周辺部には段差部３０が形成されており、この段差部３０も封止樹脂１６により被覆されている。段差部３０に回り込むように封止樹脂１６が形成されることで、回路基板１８と封止樹脂１６との密着強度が強固となり、回路基板１８と封止樹脂１６との分離が抑制されている。

図９を参照して、封止樹脂１６と回路基板１８とを嵌合させる他の構造を説明する。

図９（Ａ）を参照すると、回路基板１８の側面が、外側に向かって突出する２つの側面から構成されている。この様にすると、回路基板１８の傾斜面が封止樹脂１６と嵌合するので、両者の密着強度が向上される。また、この回路基板１８の側面はダイシングによる研削加工により形成される粗面であるので、この粗面である傾斜面に封止樹脂１６が密着することにより、両者の分離が防止されている。

図９（Ｂ）を参照すると、封止樹脂１６により被覆される領域の回路基板１８を貫通して開口部３６が設けられ、この開口部３６に封止樹脂１６が充填されている。開口部３６の詳細は、第１の実施の形態にて上記したとおりであり、開口部３６の上部の開口径は下部よりも狭くなっている。この様にすることで、開口部３６に充填された封止樹脂１６と回路基板１８との間にアンカー効果が発生して、両者の密着強度が向上される。更に、この図９（Ｂ）に示す開口部３６の構成は、図８や図９に示す他の構成を組みあわせて採用されても良い。

図９（Ｃ）を参照して、回路基板１８の裏面は全面的に平坦面とされており、封止樹脂１６の一部分を回路基板１８の裏面に回り込ませている。この様な構成によっても、封止樹脂１６と回路基板１８との密着強度が向上されて、両者の分離が防止される。

図１０の断面図を参照して、上記した構成の混成集積回路装置１０を樹脂封止する方法を説明する。

本実施形態では、モールド金型を使用した射出成形によりインジェクションモールドまたはトランスファーモールドを行い、封止樹脂を形成している。ここでは、上金型５４および下金型５６から成る金型５２を使用してトランスファーモールドにより回路基板１８を封止している。具体的には、下金型５６に回路基板１８を載置した後に、上金型５４と下金型５６とを当接させることで、金型のキャビティの内部に回路基板１８を収納させる。次に、金型５２に設けたゲートから封止樹脂を注入して回路基板１８の上面および側面を樹脂封止する。更に、本工程では、貫通孔３４の周辺部の回路基板１８の上面（図８に示す露出領域４８）が、封止樹脂に被覆されずに露出するように、当接部５８が設けられている。この当接部５８は、上金型５４の内壁を部分的に下方に突出させた部位であり、下面は貫通孔３４の周辺部の回路基板１８の上面に当接している。この様に当接部５８の下面が回路基板１８の上面に接触することで、貫通孔３４の周辺部の回路基板１８の上面が露出した状態で本工程の樹脂封止が行われる。また、本工程では、回路基板１８の周辺部に設けた段差部３０にも封止樹脂が回り込み、回路基板１８の周辺部に封止樹脂が嵌合する構造が実現されている。

本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は断面図であり、（Ｃ）は断面図である。 本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は断面図である。 本発明の回路装置を示す図であり、ケース材の構成を示す斜視図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は断面図である。 本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は断面図である。 本発明の回路装置を示す図であり、（Ａ）−（Ｃ）は断面図である。 本発明の回路装置の製造方法を示す断面図である。 従来の混成集積回路装置を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は斜視図である。

符号の説明

１０、１０Ａ 混成集積回路装置
１２ ケース材
１２Ａ 第１側壁部
１２Ｂ 第２側壁部
１２Ｃ 第３側壁部
１２Ｄ 第４側壁部
１２Ｅ 内部側壁部
１２Ｆ 内部側壁部
１４ リード
１６ 封止樹脂
１８ 回路基板
２０ 絶縁層
２２ 導電パターン
２４ 半導体素子
２６ チップ素子
２８ 金属細線
３０ 段差部
３２ 凹部
３４ 貫通孔
３６ 開口部
３８ 金属細線
４０ ノズル
４２ ビス
４４ ヒートシンク
４６ 孔部
４８ 露出領域
５０ 被覆領域
５２ 金型
５４ 上金型
５６ 下金型
５８ 当接部

Claims (8)

1. 回路基板と、
   前記回路基板の上面に形成された導電パターンおよび回路素子から成る混成集積回路と、
   前記混成集積回路が封止されるように前記回路基板の少なくとも上面を被覆する封止部材と、を有する回路装置において、
   前記封止部材は、前記回路基板の側辺に当接する額縁状のケース材と、前記ケース材により囲まれる領域に充填された封止樹脂から成り、
   前記回路基板の外周部を前記ケース材の内部側壁に設けられた凹部に嵌合させることを特徴とする回路装置。
2. 前記回路基板の周辺部に下面から窪ませた段差部を設け、
   前記段差部の裏面を前記ケース材の凹部に嵌合させることを特徴とする請求項１記載の回路装置。
3. 前記ケース材の前記凹部を、平坦面である前記回路基板の下面に当接させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の回路装置。
4. 回路基板と、
   前記回路基板の上面に形成された導電パターンおよび回路素子から成る混成集積回路と、
   前記混成集積回路が封止されるように前記回路基板の少なくとも上面を被覆する封止部材と、を有する回路装置において、
   前記封止部材は、前記回路基板の上面および側面を被覆すると共に、射出成形により成形された封止樹脂であり、
   前記回路基板の外周部を前記封止樹脂に嵌合させることを特徴とする回路装置。
5. 前記回路基板の周辺部に下面から窪ませた段差部を設け、
   前記段差部に前記封止樹脂を嵌合させることを特徴とする請求項４記載の回路装置。
6. 前記封止樹脂の一部を、平坦面である前記回路基板の下面に当接させることを特徴とする請求項４記載の回路装置。
7. 前記封止樹脂により被覆される領域の前記回路基板に、上面よりも下面の方が開口径が大きい開口部を設け、
   前記開口部に前記封止樹脂を充填させることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の回路装置。
8. 回路基板の上面に形成された導電パターンおよび回路素子から成る混成集積回路と、
   前記混成集積回路が封止されるように前記回路基板の少なくとも上面を被覆する封止樹脂と、を有する回路装置において、
   前記封止樹脂により被覆される領域の前記回路基板に、上面よりも下面の方が開口径が大きい開口部を設け、
   前記開口部に前記封止樹脂を充填させることを特徴とする回路装置。
   

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