JP2015012158A - Electronic apparatus and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板の一面側に電子部品を搭載すると共に、その一面側をモールド樹脂で封止するようにした電子装置およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an electronic device in which an electronic component is mounted on one surface side of a substrate and the one surface side is sealed with a mold resin, and a manufacturing method thereof.
従来より、基板の一面側に電子部品が搭載された電子装置がある。この電子装置では、基板の一面に、ランドおよび外部回路と電気的に接続される表面パターンが形成されていると共に表面パターンを覆うソルダレジストが形成されている。ソルダレジストには、表面パターンのうち外部回路と接続される部分を露出させる開口部が形成されている。電子部品は、基板の一面に形成されたランド上に、はんだ等を介して搭載されている。そして、電子部品を含む基板の一面側は、表面パターンのうち少なくとも外部回路と接続される部分が露出されるように、モールド樹脂によって封止されている。 Conventionally, there is an electronic device in which an electronic component is mounted on one side of a substrate. In this electronic device, a surface pattern that is electrically connected to a land and an external circuit is formed on one surface of a substrate, and a solder resist that covers the surface pattern is formed. The solder resist has an opening for exposing a portion of the surface pattern connected to an external circuit. The electronic component is mounted on a land formed on one surface of the substrate via solder or the like. One surface side of the substrate including the electronic component is sealed with a mold resin so that at least a portion of the surface pattern connected to the external circuit is exposed.
このような電子装置は、次のように製造される。具体的には、まず、基板の一面にランドおよび表面パターンを形成する。そして、表面パターンを覆うソルダレジストを形成した後、ソルダレジストに表面パターンの一部を露出させる開口部を形成する。次に、ランド上にはんだ等を介して電子部品を搭載する。続いて、一面に凹部が形成された金型を用意し、電子部品が凹部内に配置されるように、金型の一面を基板の一面側に圧接する。その後、基板と金型の凹部との間の空間にモールド樹脂を充填することにより、電子部品を含む基板の一面側が封止された片面実装型(ハーフモールド)の電子装置が製造される。 Such an electronic device is manufactured as follows. Specifically, first, a land and a surface pattern are formed on one surface of the substrate. And after forming the solder resist which covers a surface pattern, the opening part which exposes a part of surface pattern to a solder resist is formed. Next, an electronic component is mounted on the land via solder or the like. Subsequently, a mold having a recess formed on one surface is prepared, and one surface of the mold is pressed against one surface of the substrate so that the electronic component is disposed in the recess. Thereafter, a space between the substrate and the concave portion of the mold is filled with mold resin, whereby a single-sided mounting (half mold) electronic device in which one surface side of the substrate including the electronic component is sealed is manufactured.
このような構造の電子装置では、基板が樹脂よりもはみ出している辺において、モールド樹脂の側壁面(端面)が基板に対して垂直な面になっていると、厚いモールド樹脂が形成されている領域とモールド樹脂が形成されていない領域とに急に変化することになる。このため、モールド樹脂と基板との熱膨張係数差に起因する応力に基づいて、モールド樹脂と基板との間の剥離が生じる。 In the electronic device having such a structure, a thick mold resin is formed when the side wall surface (end surface) of the mold resin is a surface perpendicular to the substrate on the side where the substrate protrudes beyond the resin. The region suddenly changes to a region where no mold resin is formed. For this reason, peeling between mold resin and a substrate arises based on the stress resulting from the thermal expansion coefficient difference of mold resin and a substrate.
これを防止するためには、特許文献1に示されるように、モールド樹脂を断面台形状とし、モールド樹脂の上面、つまり基板と反対側の面から基板と密着させられる側の面にかけて、モールド樹脂の側壁面を基板に対して傾斜したテーパ状にすれば良い。このような構造とすれば、モールド樹脂の端部において、モールド樹脂の厚みがモールド樹脂の外方に向かうに連れて徐々に薄くなるため、上記応力も徐々に小さくなる。したがって、この領域に発生する応力を緩和することができ、モールド樹脂と基板との間の剥離を抑制することが可能になる。また、このような構造とすることで、モールド樹脂の側壁面を基板に対して垂直にする場合と比較して、金型からモールド樹脂を抜くときの型抜き性を良好にすることも可能になる。
In order to prevent this, as shown in
しかしながら、特許文献1に示されるように、モールド樹脂の上面から基板と密着させられる側の面にかけて、モールド樹脂の側壁面をテーパ状にした場合、テーパ状とされた領域の面積が大きくなる。このテーパ状とされる領域は電子部品を配置することができないデッドスペースであるため、この領域の面積が大きくなると、電子装置の大型化を招いてしまう。また、超音波探傷装置による内部観察を行う場合に、モールド樹脂の表面に対して垂直に超音波を発することで内部観察を行うが、テーパ状の部分では超音波が垂直方向に反射されず、内部観察が行えなくなる。このため、テーパ状とされた領域が広いと、内部観察が行えない領域が増え、モールド樹脂の内部観察が良好に行えなくなる。
However, as shown in
本発明は上記点に鑑みて、大型化を抑制できる構造であり、かつ、超音波探傷装置によるモールド樹脂の内部観察をより良好に行うことができる電子装置およびその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an electronic device having a structure capable of suppressing an increase in size and capable of better performing internal observation of a mold resin by an ultrasonic flaw detector and a method for manufacturing the same. And
上記目的を達成するため、請求項1ないし4に記載の発明では、一面(11)および一面の反対面となる他面(12)とを有する基板(10)と、基板の一面側に実装された電子部品(20、30)と、基板の一面側に設けられ、電子部品を封止するモールド樹脂(40)と、を備え、基板のうちの少なくとも一部がモールド樹脂の外側まで配置されており、基板がモールド樹脂の外側まで配置されている部分において、モールド樹脂には、該モールド樹脂のうち基板の一面側を下面、該下面と反対側を上面として、該モールド樹脂の側面における上面よりも下面側の位置から該モールド樹脂の外方に向かって突き出し、かつ、一面に対して傾斜させられ、該モールド樹脂の外方に向かうに連れて徐々に一面からの高さが低くなるテーパ部(41)が備えられていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first to fourth aspects of the present invention, the substrate (10) having one surface (11) and the other surface (12) opposite to the one surface is mounted on one surface of the substrate. Electronic components (20, 30) and a mold resin (40) provided on one surface side of the substrate for sealing the electronic components, and at least a part of the substrate is disposed to the outside of the mold resin. In the portion where the substrate is arranged to the outside of the mold resin, the mold resin includes a mold resin having a lower surface on one side of the substrate and an upper surface on the side opposite to the lower surface. Also, the taper portion that protrudes from the lower surface side toward the outside of the mold resin, is inclined with respect to one surface, and gradually decreases in height from the one surface toward the outside of the mold resin. ( It is characterized in that 1) is provided.
このように、モールド樹脂の端部において、モールド樹脂の厚みを薄くした部分を備えるようにしつつ、モールド樹脂の外方に向かうに連れて徐々に薄くなるようにすることでテーパ部としている。このため、モールド樹脂の終端部において、厚いモールド樹脂が形成されている領域から形成されていない領域に急に変化するのではないため、モールド樹脂と基板との熱膨張係数差に起因する応力を緩和できる。これにより、モールド樹脂と基板との間の剥離を抑制することが可能となる。また、テーパ部をモールド樹脂の上面から基板の一面に掛けて形成していないため、テーパ部となる領域が少ない。このため、超音波探傷装置による内部観察をモールド樹脂の殆どの領域で行える。よって、モールド樹脂の内部観察をより良好に行うことが可能となる。 As described above, the end portion of the mold resin is provided with a portion where the thickness of the mold resin is reduced, and the taper portion is formed by gradually decreasing the thickness toward the outside of the mold resin. For this reason, in the terminal part of mold resin, since it does not change suddenly from the area where the thick mold resin is formed to the area where it is not formed, the stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the mold resin and the substrate is applied. Can be relaxed. Thereby, it becomes possible to suppress peeling between the mold resin and the substrate. Further, since the tapered portion is not formed from the upper surface of the mold resin to one surface of the substrate, there are few regions that become the tapered portion. For this reason, internal observation by an ultrasonic flaw detector can be performed in almost all regions of the mold resin. Therefore, it becomes possible to better observe the inside of the mold resin.
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4に記載の電子装置の製造方法に相当する。具体的には、請求項5に記載の発明では、モールド成形によりモールド樹脂を形成する場合において、キャビティが形成された第2型(92)として、第2型のうちキャビティを構成する内壁面が、基板の一面側に向かってキャビティが徐々に広がるテーパ状とされたものを用いることで、モールド樹脂に、モールド樹脂のうち基板の一面側を下面、下面と反対側を上面として、モールドの側面における上面よりも下面側の位置からモールド樹脂の外方に張り出し、かつ、基板の一面に対して傾斜させられ、モールド樹脂の外方に向かうに連れて徐々に厚さが薄くなるテーパ部(41)を備えるようにしている。これにより、請求項1ないし4に記載の電子装置を製造することが可能となり、モールド樹脂と基板との間の剥離を抑制することが可能となると共に、超音波探傷装置による内部観察をモールド樹脂の殆どの領域で良好に行うことが可能な電子装置を製造できる。
A fifth aspect of the invention corresponds to the electronic device manufacturing method according to the first to fourth aspects. Specifically, in the invention according to claim 5, in the case where the mold resin is formed by molding, the inner wall surface constituting the cavity of the second mold is the second mold (92) in which the cavity is formed. By using a taper with a cavity that gradually expands toward one surface of the substrate, the mold resin has a side surface of the mold, with one surface of the substrate being the lower surface and the opposite surface to the upper surface. The
なお、上記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の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows an example of a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
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、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態にかかる電子装置S1の全体構成について説明する。この電子装置S1は、例えば自動車などの車両に搭載され、車両用の各装置を駆動するための装置として適用される。
(First embodiment)
With reference to FIGS. 1-3, the whole structure of electronic device S1 concerning 1st Embodiment of this invention is demonstrated. The electronic device S1 is mounted on a vehicle such as an automobile, and is applied as a device for driving each device for the vehicle.
図1および図2に示すように、電子装置S1は、基板10、電子部品20、30、モールド樹脂40、ヒートシンク50、ケース60、蓋70および放熱ゲル80などを有した構成とされている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the electronic device S <b> 1 is configured to include a
図1に示すように、基板10は、電子部品20、30が実装されると共にモールド樹脂40にて覆われる一面11と、その反対面となる他面12とを有する板状部材をなすものである。本実施形態では、基板10は、図2に示すように上面形状が矩形状の板状部材とされている。具体的には、基板10は、エポキシ樹脂等の樹脂をベースとした配線基板とされ、例えば、貫通基板やビルドアップ基板などによって構成されている。
As shown in FIG. 1, the
基板10には、内層配線もしくは表層配線などによって構成される図示しない配線パターンが形成されており、配線パターンがモールド樹脂40の外部まで延設されることで、配線パターンを通じて電子部品20、30との電気的な接続が図れるようになっている。また、基板10のうちの長手方向(図1の左右方向)の両側には、配線パターンに繋がる金属メッキなどが施されたスルーホール13が備えられている。このスルーホール13を通じて、配線パターンと基板外部との電気的な接続が行えるようになっている。
A wiring pattern (not shown) constituted by an inner layer wiring or a surface layer wiring is formed on the
このように構成された基板10が四隅においてケース60に支持されている。本実施形態の場合、基板10の四隅に貫通孔となる固定用孔14を形成しており、この中にケース60の底面61から突出させた機械的接続部64を嵌め込んだ後、機械的接続部64の先端を熱かしめすることで、基板10をケース60に支持している。
The
電子部品20、30は、基板10に実装されることで配線パターンに電気的に接続されるものであり、表面実装部品やスルーホール実装部品などどのようなものであってもよい。本実施形態の場合、電子部品20、30として、半導体素子20および受動素子30を例に挙げてある。半導体素子20としては、マイコンや制御素子もしくはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等の発熱が大きいパワー素子等が挙げられる。この半導体素子20は、ボンディングワイヤ21およびはんだ等のダイボンド材22により、基板10の配線パターンに繋がるランドもしくは配線パターンの一部によって構成されたランドに接続されている。また、受動素子30としては、チップ抵抗、チップコンデンサ、水晶振動子等が挙げられる。この受動素子30は、はんだ等のダイボンド材31により基板10に備えられたランドに接続されている。これらの構成により、電子部品20、30は、基板10に形成された配線パターンに電気的に接続され、配線パターンに接続されたスルーホール13を通じて外部と電気的に接続可能とされている。
The
モールド樹脂40は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等より構成されるもので、金型を用いたトランスファーモールド法やコンプレッションモールド法により形成されている。本実施形態の場合、基板10の一面11側をモールド樹脂40で封止しつつ、基板10の他面12側をモールド樹脂40で封止せずに露出させた、いわゆるハーフモールド構造とされている。なお、本明細書では、モールド樹脂40のうち、基板10の一面11側を下面、その反対側を上面と呼ぶことにする。ここでは、モールド樹脂40の上面を平面とているが、必ずしも平面である必要はなく、例えば中央線が最も一面11からの高さが高くされた屋根形状や曲面形状とされていても良いし、凹凸が形成されていても良い。
The
また、モールド樹脂40は、図2に示すように上面形状が矩形状とされ、基板10の相対する二辺、具体的には基板10のうち長手方向と垂直な両辺を露出させるように、この両辺よりも内側にのみ形成されている。つまり、基板10の長手方向両端がモールド樹脂40からはみ出し、外側まで配置されることでモールド樹脂40から露出させられている。このモールド樹脂40から露出させられている部分にスルーホール13が配置されており、このスルーホール13を通じて、基板10に形成された配線パターンと外部との電気的接続が可能とされている。また、基板10の両辺がモールド樹脂40から露出させられることで、基板10の四隅が露出させられており、このモールド樹脂40から露出させられた部分において、上記したように基板10がケース60に支持されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
さらに、図3に示すように、モールド樹脂40の側面の一部、具体的には側面のうちの基板10の一面11側の部分に、テーパ状に突き出したテーパ部41を備えている。モールド樹脂40の側面について、モールド樹脂40の上面側の部分では一面11に対して垂直とし、一面11側の部分では一面11に対して傾斜させることでテーパ部41を備えている。換言すれば、モールド樹脂40の端部において、モールド樹脂40の上面よりも下方位置からのモールド樹脂40の厚みを薄くした部分を備えるようにしつつ、モールド樹脂40の外方に向かうに連れて徐々に薄くなるようにすることでテーパ部41としている。つまり、モールド40の外方に向かうに連れて、モールド樹脂40の一面11からの高さを徐々に低くすることでテーパ部41を構成している。本実施形態の場合、テーパ部41の表面を平面としており、一面11に対して任意の角度で傾斜させられ、モールド樹脂40の側面のうちテーパ部41以外の部分に対しても任意の角度で傾斜させた構成としている。
Further, as shown in FIG. 3, a
このテーパ部41におけるモールド樹脂40の厚みは、基板10における一面11からの最も高さの高い電子部品20、30よりも低くされている。このため、モールド樹脂40のうち厚みが薄くされている領域は限定的であり、モールド樹脂40の外縁部近傍においても、一面11からのモールド樹脂40の高さが電子部品20、30を覆える高さになっている。
The thickness of the
そして、テーパ部41を備えることによって、モールド樹脂40の厚みがモールド樹脂40の外方に向かうに連れて徐々に薄くなるようにしている。このため、モールド樹脂40の終端部において、厚いモールド樹脂40が形成されている領域から形成されていない領域に急に変化するのではないため、モールド樹脂40と基板10との熱膨張係数差に起因する応力を緩和できる。これにより、モールド樹脂40と基板10との間の剥離を抑制することが可能となる。また、テーパ部41をモールド樹脂40の上面から基板10の一面11に掛けて形成していないため、テーパ部41となる領域が少ない。このため、超音波探傷装置による内部観察をモールド樹脂40の殆どの領域で良好に行える。よって、モールド樹脂40の内部観察をより良好に行うことが可能となる。
And by providing the
なお、矩形状とされたモールド樹脂40のうち図2中の紙面上下に位置している2辺については、モールド樹脂40のうち側面の位置が基板10の側面の位置と一致している、この部分については、モールド樹脂40の側面を平面状にしており、基板10の側面と同一平面となるようにしている。このように、モールド樹脂40の側面と基板10の側面とが同一平面になる場合には、基板10の外縁部までモールド樹脂40から受ける応力が均一である。このため、この部分にはテーパ部41を備えていなくてもモールド樹脂40と基板10との間の剥離の問題が生じ難い。
For the two sides of the
ヒートシンク50は、熱伝達率の高い金属材料、例えばアルミニウムや銅によって構成されており、基板10の他面12側に、接合部材51を介して密着させられている。接合部材51としては、例えば金属フィラーを含有した導電性接着剤、はんだ材料などの導電材料、放熱ゲルや放熱シートなどの絶縁材料を用いている。ヒートシンク50は、電子部品20、30が発した熱が基板10の他面12側から伝えられると、それを放熱させる役割を果たすものであり、熱伝導率の高い金属材料、例えば銅などにより構成されている。特に、半導体素子20がIGBTやMOSFETによって構成される場合、これらが発熱素子であることから、多くの熱を発するが、この熱がヒートシンク50に伝えられることで、半導体素子20や受動素子30の高温化が抑制されるようになっている。本実施形態の場合、ヒートシンク50は、放熱ゲル80を介して蓋70に対して熱的に接続されており、基板10の裏面から伝えられた熱を更に放熱ゲル80を通じて蓋70に伝え、蓋70から外部に放熱させるようにしている。
The
ケース60は、基板10の一面11側に電子部品20、30を実装してモールド樹脂40で封止したものを収容する長方体形状の筐体となるものである。本実施形態の場合、ケース60は、底面61の周囲を側壁面62によって覆った収容凹部63を構成する部材とされ、電子部品20、30を実装してモールド樹脂40で封止した基板10を、一面11側が底面61側を向くようにして収容凹部63内に収容している。
The
ケース60の底面61には、上記したように基板10を支持する機械的接続部64が形成されている。機械的接続部64は、底面61から垂直方向に突出し、部分的に断面寸法が変化させられた段付き棒状部材とされている。具体的には、機械的接続部64は、基板10を固定する前の状態では、底面側の断面寸法が基板10に形成した固定用孔14より大きく、先端側の断面寸法が固定用孔14とほぼ同じもしくは若干小さくされている。このような寸法とされているため、機械的接続部64は、先端側が固定用孔14に挿入されつつ、先端側と底面側との段差部にて基板10を保持する。そして、機械的接続部64の先端側が固定用孔14内に嵌め込まれてから熱かしめされることで、基板10から突き出した部分が固定用孔14よりも断面寸法が大きくされ、その部分と段差部との間に基板10が挟み込まれて支持されている。
As described above, the
なお、機械的接続部64の突き出し量は、側壁面62の高さよりも低くされており、基板10が側壁面62の先端よりも収容凹部63の内側に入り込むようにしてある。
The protruding amount of the
さらに、ケース60の底面61には、複数本の接続端子65が底面61に対して垂直方向に立設されている。例えば、各接続端子65は、銅合金に錫メッキやニッケルメッキが施されたものにより構成されている。複数本の接続端子65は、それぞれ、基板10に形成されたスルーホール13に挿通させられており、はんだ等の接続部材15を介してスルーホール13に電気的に接続されている。ケース60は、基本的にはPPS(ポリフェニレンサルファイド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の樹脂をベースとした絶縁体によって構成されているが、ケース60の外部まで延設された配線パターンを備えている。この配線パターンに対して複数本の接続端子65が接続され、各接続端子65および配線パターンを通じて、各電子部品20、30が実装された基板10の配線パターンと外部との電気的接続がなされている。
Further, a plurality of
蓋70は、ケース60の開口端、つまり側壁面62の先端に接続されることで、ケース60内を密閉するものである。蓋70は、例えば接着剤などを介してケース60に固定される。本実施形態の場合、蓋70は、熱伝達率の高い金属材料、例えばアルミニウムや銅によって構成されており、矩形板状部材によって構成されている。
The
放熱ゲル80は、ヒートシンク50と蓋70との間に配置されており、これら両方に接するように配置されることで、ヒートシンク50から蓋70への伝熱を行う。例えば、放熱ゲル80は、熱伝導率の高いシリコーンオイルコンパウンドなどによって構成されている。放熱ゲル80をなくしてヒートシンク50と蓋70とが直接接する構造とすることもできるが、ヒートシンク50の高さ合わせなどが難しく、蓋70を固定する際にヒートシンク50を押圧してしまう可能性があることから、変形自在な放熱ゲル80を備えると好ましい。
The
以上のようにして、本実施形態にかかる電子装置S1が構成されている。このような電子装置S1は、次のような製造方法により製造される。 As described above, the electronic device S1 according to the present embodiment is configured. Such an electronic device S1 is manufactured by the following manufacturing method.
まず、配線パターンおよびスルーホール13などが形成された基板10を用意したのち、基板10の一面11上に電子部品20、30を実装する。次に、電子部品20、30が実装された基板10を、トランスファーモールド法やコンプレッションモールド法によってモールド樹脂40で封止する。
First, after preparing the
図4は、例えばコンプレッション成形によってモールド樹脂40による樹脂封止を行う場合の様子を示している。この図に示すように、成形型となる金型90として、下型(第1型)91と上型(第2型)92およびプランジャ93を用いる。まず、下型91の上に基板10を配置する。下型91側に他面12側が向くようにして配置する。続いて、上型92を配置したのち、コンプレッション成形に用いる樹脂粉末を上型92の開口部92a内に充填してから、プランジャ93を開口部92a内において摺動させ、加熱加圧することで樹脂成形を行う。これにより、モールド樹脂40が形成される。
FIG. 4 shows a state in which resin sealing with the
このとき、上型92のうち基板10の一面11と接する側において、一面11に向かってキャビティが徐々に広がるように内壁面をテーパ状にしている。このため、モールド樹脂40の側面のうち一面11側の部分について、モールド樹脂40の厚みがモールド樹脂40の外方に向かうに連れて徐々に薄くなるようなテーパ部41が形成される。
At this time, on the side of the
そして、基板10の他面12側に接合部材51を介してヒートシンク50を接合したのち、基板10をケース60の収容凹部63内に、一面11側が底面61側を向くようにして配置する。このとき、スルーホール13に複数の接続端子65が挿入され、固定用孔14内に機械的接続部64の先端が嵌め込まれるようにする。
Then, after the
その後、機械的接続部64の先端を熱かしめすると共に、はんだ付けなどによりスルーホール13と複数の接続端子65とを接続部材15にて接続する。最後に、ヒートシンク50の表面に放熱ゲル80を配置したのち、その上に蓋70を配置し、蓋70とケース60の側壁面62との間を接着剤などによって固定することで、本実施形態にかかる電子装置S1が完成する。
Thereafter, the tip of the
なお、従来のように、モールド樹脂40の上面から基板10と密着させられる面にかけてモールド樹脂40の側面全域をテーパ状にする場合、モールド樹脂40をコンプレッション成形によって形成するのであれば、プランジャ93の押し込み量の調整が難しい。すなわち、プランジャ93が押し込まれ過ぎたり、逆にプランジャ93の押し込み量が足りないという状態になり得る。このため、プランジャ93の押し込み量に応じてモールド樹脂40の上面形状が変化してしまい、安定して断面台形状にすることが難しく、モールド樹脂40の上面から基板10と接する面にかけてモールド樹脂40の側面全域をテーパ状にするのが困難である。そして、プランジャ93が押し込まれ過ぎた場合にはモールド樹脂40の上面側の外縁部において、樹脂の尖ったバリが形成され、それが後工程で欠けてしまうといった問題を発生させる。このため、モールド樹脂40の上面から基板10と密着させられる面にかけてモールド樹脂40の側面全域をテーパ状にするという構造は、コンプレッション成形には向かない構造であると言える。
If the entire side surface of the
これに対して、本実施形態では、モールド樹脂40の側面のうち一面11側の部分のみをテーパ形状にしている。このため、プランジャ93の押し込み量にかかわらず、モールド樹脂40の上面形状が変化しないし、プランジャ93が押し込まれすぎることによるバリの発生もない。したがって、モールド樹脂40を安定して同じ形状で形成できるし、バリが後工程で欠けてしまうといった問題を発生させることもない。
On the other hand, in the present embodiment, only the portion on the one
以上説明したように、本実施形態にかかる電子装置S1では、モールド樹脂40の端部において、モールド樹脂40の厚みを薄くした部分を備えるようにしつつ、モールド樹脂40の外方に向かうに連れて徐々に薄くなるようにすることでテーパ部41としている。このため、モールド樹脂40の終端部において、厚いモールド樹脂40が形成されている領域から形成されていない領域に急に変化するのではないため、モールド樹脂40と基板10との熱膨張係数差に起因する応力を緩和できる。これにより、モールド樹脂40と基板10との間の剥離を抑制することが可能となる。また、テーパ部41をモールド樹脂40の上面から基板10の一面11に掛けて形成していないため、テーパ部41となる領域が少ない。このため、超音波探傷装置による内部観察をモールド樹脂40の殆どの領域で良好に行える。よって、モールド樹脂の内部観察をより良好に行うことが可能となる。
As described above, in the electronic device S <b> 1 according to the present embodiment, the end portion of the
また、テーパ部41をモールド樹脂40の上面から基板10の一面11に至る全域に形成しておらず、モールド樹脂40の上面よりも下方から形成しているため、モールド樹脂40のうちテーパ部41となる領域を限定的にできる。このため、モールド樹脂40の外縁部の近傍まで電子部品20、30を配置することが可能となり、デッドスペースを縮小できて、電子装置S1の大型化を抑制することが可能となる。
Further, the tapered
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対してテーパ部41の形状を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the shape of the tapered
図5に示すように、本実施形態では、モールド樹脂40の側面のうちテーパ部41以外の部分とテーパ部41との境界位置およびテーパ部41と基板10の一面との境界位置がR形状の曲面となるようにしている。このように、テーパ部41の表面を曲面にしても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、テーパ部41の表面を曲面にすることで、各境界位置でのモールド樹脂40と基板10との熱膨張係数差に起因する応力が滑らかに変化するようにできる。これにより、よりモールド樹脂40と基板10との間の剥離を抑制することが可能となる。
As shown in FIG. 5, in this embodiment, the boundary position between the portion other than the
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態も、第1実施形態に対してテーパ部41の形状を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the shape of the
図6に示すように、本実施形態では、モールド樹脂40の側面のうちテーパ部41以外の部分とテーパ部41との境界位置がR形状の曲面となるようにしている。このように、モールド樹脂40の側面のうちテーパ部41以外の部分とテーパ部41との境界位置を曲面にしても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、この境界位置でのモールド樹脂40と基板10との熱膨張係数差に起因する応力が滑らかに変化するようにできる。これにより、よりモールド樹脂40と基板10との間の剥離を抑制することが可能となる。
As shown in FIG. 6, in this embodiment, the boundary position between the portion other than the
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.
例えば、上記各実施形態では、基板10の一面11上に電子部品20、30を実装したのち、電子部品20、30をモールド樹脂40で樹脂封止する形態が適用された電子装置S1の一例を示したが、上記各実施形態で説明した構造でなくても良い。例えば、基板10の一面11側、つまりモールド樹脂40側がケース60の底面61側に向けられるように配置しているが、他面12側、つまりモールド樹脂40と反対側が底面61側に向けられるように配置しても良い。
For example, in each of the embodiments described above, an example of the electronic device S1 to which the
また、テーパ部41の形成位置についても、モールド樹脂40の上面よりも下方位置から形成されていれば良いし、上記各実施形態で説明した形状に限るものではない。例えば、上記各実施形態では、デッドスペースをより縮小できるようにするために、電子部品20、30のうち最も高さの高いものよりも低い位置からテーパ部41を備えるようにしたが、それよりも上の位置からテーパ部41を形成しても良い。さらに、第3実施形態では、モールド樹脂40の側面のうちテーパ部41以外の部分とテーパ部41との境界位置のみを曲面としたが、テーパ部41と基板10の一面との境界位置のみを曲面としても良い。
Further, the formation position of the
さらに、多連基板、つまり1枚の母材から基板10を複数枚製造するような場合において、モールド樹脂40も複数枚同時に形成することがある。この場合、複数枚の基板10に跨るようにモールド樹脂40を形成しておき、モールド樹脂40と共に多連基板を切断することで複数枚の基板10を形成することができるが、その切断面において、モールド樹脂40の側面と基板10の側面とが同一平面になる。したがって、このように多連基板を用いて複数枚の基板10を形成する場合にも、上記した各実施形態で説明した構造の基板10およびモールド樹脂40を製造できる。なお、この場合には、切断前の状態において、モールド樹脂40のすべての辺にテーパ部41を形成できることから、さらに成形時の型抜き性を良好にすることが可能となる。
Furthermore, in the case where a plurality of
また、機械的接続部64による基板10の固定手法も、熱かしめに限らず、圧入やネジ締め固定などであっても良い。また、接続端子65とスルーホール13との接続も、はんだ付けに限らず、プレスフィットなどであっても良い。
Further, the method of fixing the
10 基板
11 一面
12 他面
12a 導体パターン
18 空間
20、30 電子部品
40 モールド樹脂
41 テーパ部
90 金型
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基板の一面側に実装された電子部品(20、30)と、
前記基板の一面側に設けられ、前記電子部品を封止するモールド樹脂(40)と、を備え、
前記基板のうちの少なくとも一部が前記モールド樹脂の外側まで配置されており、
前記基板が前記モールド樹脂の外側まで配置されている部分において、前記モールド樹脂には、該モールド樹脂のうち前記基板の一面側を下面、該下面と反対側を上面として、該モールド樹脂の側面における前記上面よりも前記下面側の位置から該モールド樹脂の外方に向かって突き出し、かつ、前記一面に対して傾斜させられ、該モールド樹脂の外方に向かうに連れて徐々に前記一面からの高さが低くなるテーパ部(41)が備えられていることを特徴とする電子装置。 A substrate (10) having one side (11) and the other side (12) opposite the one side;
Electronic components (20, 30) mounted on one side of the substrate;
A mold resin (40) that is provided on one side of the substrate and seals the electronic component;
At least a portion of the substrate is disposed to the outside of the mold resin;
In the portion where the substrate is disposed to the outside of the mold resin, the mold resin includes a mold resin on a side surface of the mold resin, with one side of the substrate being the lower surface and the opposite side of the lower surface being the upper surface. It protrudes from the lower surface side of the upper surface toward the outside of the mold resin, and is inclined with respect to the one surface, and gradually increases from the one surface toward the outer surface of the mold resin. The electronic device is provided with a tapered portion (41) having a low height.
前記基板の一面側に実装された電子部品(20、30)と、
前記基板の一面側に設けられ、前記電子部品を封止するモールド樹脂(40)と、を備える電子装置の製造方法であって、
前記基板を用意し、該基板の一面に前記電子部品を実装する工程と、
前記電子部品が実装された前記基板の他面側において第1型(91)に接触させた状態で前記基板の一面側にキャビティが設けられた第2型(92)を配置し、前記キャビティ内に樹脂材料を充填すると共に、該キャビティを含む前記第1型の開口部内にプランジャを摺動させて加熱加圧を行うことで、モールド成形により前記モールド樹脂を形成する工程とを含み、
前記モールド樹脂を形成する工程では、前記第2型として、該第2型のうち前記キャビティを構成する内壁面が、前記基板の一面側に向かって前記キャビティが徐々に広がるテーパ状とされたものを用いることで、前記モールド樹脂のうち前記基板の一面側を下面、該下面と反対側を上面として、前記モールド樹脂に、前記モールドの側面における前記上面よりも前記下面側の位置から該モールド樹脂の外方に向かって突き出し、かつ、前記一面に対して傾斜させられ、該モールド樹脂の外方に向かうに連れて徐々に前記一面からの高さが低くなるテーパ部(41)を形成することを特徴とする電子装置の製造方法。 A substrate (10) having one side (11) and the other side (12) opposite the one side;
Electronic components (20, 30) mounted on one side of the substrate;
A mold resin (40) provided on one side of the substrate for sealing the electronic component,
Preparing the substrate and mounting the electronic component on one surface of the substrate;
A second mold (92) having a cavity provided on one surface side of the substrate in a state of being in contact with the first mold (91) on the other surface side of the substrate on which the electronic component is mounted is disposed in the cavity. A step of filling the resin material with the resin material and forming the mold resin by molding by sliding the plunger into the opening of the first mold including the cavity and performing heating and pressurization.
In the step of forming the mold resin, as the second mold, an inner wall surface constituting the cavity of the second mold is tapered so that the cavity gradually spreads toward one surface of the substrate. By using the mold resin, one side of the substrate is the lower surface, and the opposite side of the lower surface is the upper surface, and the mold resin is moved from the position on the lower surface side to the upper surface of the mold on the side surface of the mold. Forming a tapered portion (41) that protrudes outward from the surface and is inclined with respect to the one surface and gradually decreases in height from the one surface toward the outer side of the mold resin. A method for manufacturing an electronic device.
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