CN108604577B - 电子装置以及电子装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的电子装置可以包括：基板10；配置在所述基板10上的电子元件80；以及由将所述电子元件80封入的树脂材料构成的封装部20。所述封装部20具有用于将紧固构件90***的***部22。所述***部22被配置在比边缘区域更加凹陷的封装凹部25处。所述封装部20的至少侧面以及封装凹部25露出于外部。

Description

电子装置以及电子装置的制造方法
技术领域
本发明涉及电子装置以及电子装置的制造方法。
背景技术
以往，树脂灌封(Resin potting)产品等的半导体装置等的电子装置通常是在利用接合剂等将基板与壳体(Case)接合后注入树脂，再通过加热使其硬化。在这样的树脂灌封产品中，包括：基板；配置在基板上的电子元件；由将电子元件封入的树脂构成的封装部；与电子元件连接后从封装部突出的端子；以及将封装部的侧面覆盖的壳体(参照特开2015-220295)。这样的电子装置有时会通过螺栓等紧固构件被固定在基板和框体上。然而，当壳体与封装部之间的界面随着时间的推移而发生老化时，产品质量上就可能会因此产生出问题。另外，虽然可以考虑采用不使用壳体的电子装置，但这种不使用壳体的电子装置则需要进一步提升设计自由度。
鉴于上述课题，本发明的目的，是提供一种电子装置以及电子装置的制造方法，其至少封装部的侧面露出于外部，能够在未然中防止封装部的侧面与壳体之间的界面处产生的剥离等问题，同时，还能够提升设计自由度。
发明内容
本发明的一种形态涉及的电子装置，包括：
基板；
配置在所述基板上的电子元件；以及
由将所述电子元件封入的树脂材料构成的封装部，
其中，在所述封装部具有用于将紧固构件***的***部，
所述***部被配置在比边缘区域更加凹陷的封装凹部处，
所述封装部的至少侧面以及封装凹部露出于外部。
在本发明的一种形态涉及的电子装置中，可以是：
所述***部的深度与所述紧固构件的长度相对应。
在本发明的一种形态涉及的电子装置中，可以是：
所述封装凹部具有由所述侧面和所述封装凹部的正面所形成的边缘(Edge)部，
所述边缘部未被倒角(Chamfering)。
在本发明的一种形态涉及的电子装置中，可以是：
所述封装部的下方边缘部被倒角。
在本发明的一种形态涉及的电子装置中，可以是：
所述封装部的整个侧面以及整个正面露出于外部。
本发明的一种形态涉及的电子装置可以进一步包括：
与所述电子元件相连接，并且从所述封装部的正面向外部突出的端子。
本发明的一种形态涉及的电子装置的制造方法，包括：
将配置有电子元件的基板载置在模具上的工序；
在所述基板上载置用于将紧固构件***的***部的工序；以及
通过利用模具的凸部按压所述***部，从而一边通过所述***部按压所述基板，一边注入作为封装部材料的树脂的工序，
用于制造具有与所述模具的所述凸部相对应的封装凹部，并且所述封装部的至少侧面以及所述封装凹部露出于外部的电子装置。
发明效果
由于本发明提供的是一种封装部的侧面露出于外部的电子装置，不存在封装部的侧面与壳体之间的界面，因此能够在未然中防止发生因剥离等所导致的品质问题的可能性。
简单附图说明
图1是本发明实施方式涉及的电子装置的平面图。
图2是图1中以II-II直线切割后的，本发明实施方式涉及的电子装置的侧截面图。
图3是展示本发明实施方式涉及的电子装置在制造时的形态的侧截面图。
图4是展示将本发明实施方式涉及的电子装置与紧固构件放大后的侧截面图。
图5本将发明实施方式中所使用的凹部的边缘部附近放大后的侧截面图。
图6是展示发明实施方式中所使用的凹部的一例平面图。
具体实施方式
《构成》
如图2所示，本实施方式的电子装置可以包括：基板10；在基板10上通过后述的导体层13配置的半导体元件等电子元件80；以及由将电子元件80封入的树脂材料构成的封装部20。如图1所示，封装部20具有用于将螺栓等紧固构件90***的***部22。***部22被配置在比边缘区域更加凹陷的封装凹部25处。***部22由金属材料构成，其中心配置有用于紧固构件90***的***孔22a。该***部22处可以形成有与紧固构件90相螺合的螺栓形状。
在本实施方式中，作为电子装置的一例，可以例举半导体装置，作为电子元件80的一例，可以例举半导体元件。不过，也不仅限于此。也没有必要一定使用“半导体”。
如图2所示，基板10可以具有金属板11、配置在金属板11上的绝缘层12、以及配置在绝缘层12上的导体层13。导体层13可以通过在绝缘层12上图案化(Patterning)从而形成电路。金属板11可以作为散热板来发挥功能。金属板11以及导体层13例如可以由铜构成。
如图4所示，***部22的深度D可以与紧固构件90的长度H相对应。与紧固构件90的长度H相对应是指：***部22的深度D仅比紧固构件90的长度H短规定的尺寸(例如，0.7×H≤D≤0.9H)，并且在将紧固构件90******部22并将电子装置固定在规定位置上时不会有任何障碍。
如图2所示，封装凹部25可以具有由侧面和封装凹部25的正面所形成的边缘部26。该边缘部26可以未被倒角。这里的未被倒角是指边缘部26的截面处的R不足0.5mm。边缘部26与***部22之间设置有例如0.5cm以上的固定以上的距离L(参照图4)。通过设置这样的固定以上的距离L，就能够期待容易产生后述的毛管现象。
封装部20的至少侧面以及封装凹部25可以露出于外部。封装部20的整个侧面以及整个正面也可以露出于外部。露出于外部是指不存在将电子装置包围的壳体，即代表无壳(Caseless)。本实施方式的附图所展示的形态即为无壳形态。
如图2所示，可以配置有与电子元件80相连接，并且从封装部20的正面向外部突出的端子70。该端子70可以在未被折弯的情况下呈直线状。在这样设置有端子70的情况下，一般采用不易施加压力的灌封来进行封装。
在图5(a)所示的形态中，封装凹部25的边缘部26与封装部20的下方边缘部29均未被倒角。边缘部26也可以被倒角。如图5(b)般，封装凹部25的边缘部26也可以与封装部20的下方边缘部29一同被倒角。另外，封装凹部25的边缘部26与封装部20的下方边缘部29的倒角并没有必要整合在一起，如图5(c)般，也可以是封装凹部25的边缘部26未被倒角而封装部20的下方边缘部29被倒角。相反的，如图5(c)般，也可以是封装凹部25的边缘部26被倒角而封装部20的下方边缘部29未被倒角。
封装凹部25可以配置在封装部20的一整个侧面上(参照图1中的右侧面图)，也可以仅配置在封装部20的一个侧面的一部分上(参照图1中的上侧面、下侧面以及左侧面图)。在封装凹部25仅配置在封装部20的一个侧面的一部分上的情况下，可以配置为包含该侧面的中心(沿图1平面图中的“边”的方向上的中心)。
在封装部20从平面看大致呈矩形的情况下，封装凹部25可以相对于各个边来配置(参照图1)，也可以在相对的一对边处配置。在封装部20从平面看大致呈长方形的情况下，封装凹部25可以配置在一对短边处，也可以配置在一对长边处。“从平面看大致呈矩形”是指从平面看相对的边相互平行的形态，也包含在平面图上角部呈圆角的形态。“从平面看大致呈长方形”是指从平面看相对的边相互平行，并且存在短边与长边的形态，也包含在平面图上角部呈圆角的形态。
如图3所示，模具100具有：背面侧模具110、以及载置在该背面侧模具110的正面的正面侧模具120。背面侧模具110与正面侧模具120可以通过紧固构件160来相连。正面侧模具120可以具有与电子装置的封装凹部25相对应的凸部125。凸部125的底面与正面侧模具120的内侧面之间形成了与封装凹部25的边缘部26相对应的模具侧边缘部126。通过将该模具侧边缘部126处的R设置为不足0.5mm，为0mm则更佳，就能够消除封装凹部25的边缘部26的倒角。
正面侧模具120可以具有被配置在与***部22的顶部抵接接触的位置上的密封垫(Packing)等弹性件140。在通过锁紧构件160将正面侧模具120相对于背面侧模具110锁紧时，弹性件140被朝***部22的顶部按压，这样，金属板11就被朝背面侧模具110处按压。
正面侧模具120上还配置有用于灌封树脂的开口部150。当在模具110内载置有基板10、电子元件80、***部22、端子70等之后，可以从正面侧模具120的开口部150来进行树脂灌封。
《作用·效果》
接下来，对由上述结构组成的本实施方式的作用以及效果进行说明。另外，《作用·效果》中所记载的所有结构均可被采用。
在本实施方式中，在采用封装部20的额侧面露出于外部的形态的情况下，由于不存在封装部20的侧面与壳体之间的界面，因此能够在未然中防止发生因剥离等所导致的品质问题的可能性.
另外，在采用适宜地设置有封装凹部25的形态的情况下，就能够提高设计自由度。作为一例，在采用封装凹部25处配置有***部22，并且将***部22的深度D与紧固构件90的长度H相对应的形态的情况下(参照图4)，就能够将封装凹部25的厚度容易地调整为与紧固构件90的长度以及***部22的长度相对应的厚度。因此，即便是不同种类和形态的电子装置，通过将封装凹部25的厚度设为几乎相同的值，例如设为平均值D0的±5％以内的值：D0×(1±0.05)，就能够使用相同的紧固构件90。这样，就能够谋求零件的统一化，并且能够降低制造成本以及在未然中防止零件混淆的风险。
另外，在采用边缘部26未被倒角的形态的情况下，如已述般，就能够利用与模具100间产生的毛管现象，来促进树脂布满整个边缘部26。关于这一点，下面将进行详细说明。从易操作性的观点来说，边缘部26一般会进行倒角处理。但是，在采用通过灌封在进行封装的灌封封装部的情况下，由于在进行树脂封装时不会施加压力或不易施加压力，因此树脂不易蔓延至边缘部26。尤其对于封装凹部25的边缘部26来说，是处在角落位置上的边缘端部，所以树脂就更加不易蔓延至此。一旦边缘部26被倒角则树脂就不会流转至倒角部位，从而导致质量缺陷(空洞(Void))。另一方面，通过故意不对边缘部26进行倒角处理，就能够利用与模具100间产生的毛管现象。因此，即便是封装凹部25的边缘部26这样处在角落位置上的边缘端部，也能够使树脂充分蔓延，从而防止产生重大缺陷。
之所以凹陷的封装凹部25的边缘部26容易产生大的缺陷(空洞)，是因为其位置模具100的角落。存在于模具100内的空气不易被排出也可能是原因之一。也就是说，在像灌封这样在几乎不施加压力的情况下使树脂流入时，空气等气体就可能无法被排出，从而导致产生大的缺陷(空洞)。另一方面，通过故意不设置边缘部26，就能够利用毛管现象强制使树脂流至模具侧边缘部126，从而将空气等气体强制排出。
另外，也可以是仅边缘部26不进行倒角而其他部位进行倒角。一般来说，通过倒角能够增加产品的易用性，因此通过采用仅边缘部26不进行倒角而其他部位进行倒角的形态，就能够在最大限度地维持易用性的同时，降低产生大的缺陷(空洞)的可能性。
与在封装凹部25的形状呈矩形时(参照图1中配置在左侧面以及右侧面的封装凹部25)相比，封装凹部25在平面图中通过具有圆弧形或半圆形的部分(参照图1中配置在上侧面以及下侧面的封装凹部25)，在该部分上树脂就能容易地从内侧流至端部，其结果就是，树脂能够容易地流转至边缘部26处。从此观点来看，也可以使全部的封装凹部25都具有圆弧形或半圆形的部分。另外，如图6所示，在平面图上，封装凹部25也可以具有圆弧形或半圆形的圆弧凹部25a、以及矩形的矩形凹部25b。
另外，没有必要将整个模具侧边缘部126的R设置地很小，例如可以仅减小容易产生缺陷(空洞)的部位的R。根据发明人的研究，包含封装凹部25的边缘部26的中心部位容易产生大的缺陷。因此，在边缘部26被配置在一个侧面的一部分上时，可以在包含边缘部26的中心的部位上(例如将边缘部26三等分后的中心部分)将模具侧边缘部126的R设置为不足0.5mm，而模具侧边缘部126的端部(例如除将边缘部26三等分后的中心部分以外)则将R设置在0.5mm以上。其结果就是，在包含边缘部26的中心的部位上不进行倒角，而在其他部位上进行倒角。像这样，之所以封装凹部25的边缘部26的中心部位容易产生大的缺陷，是因为未完全排出的空气等气体最终会位于封装凹部25的边缘部26的中心位置上。
另外，从平面上看，在角部也存在封装凹部25的情况下(参照图1中的右侧面)，该角部处的气体也难以被排出。因此，可以将包含角部的部位(例如将边缘部26五等分后的两端部位)和包含封装凹部25的边缘部26的中心的部位(例如将边缘部26五等分后的中心部位)模具侧边缘部126的R设置为不足0.5mm，而将包含角部的部位与包含封装凹部25的边缘部26的中心的部位之间的模具侧边缘部126的R设置在0.5mm以上。其结果就是，在包含封装凹部25的边缘部26的角部以及中心的部位上不进行倒角，而在其他部位上进行倒角。
特别是在封装部20露出于外部的形态中，一旦封装部20处发生缺陷就会形成外观次品，导致产品价值丧失，并且还可能对产品的特性(耐压等)造成不良影响。考虑到这些因素，在无壳形态中通过不对边缘部26进行倒角处理而能够获得的效果是非常巨大的。
另外，如图5(c)所示，在采用封装凹部25的边缘部26不倒角，但封装部20的下方边缘部29倒角的形态的情况下，就能够在通过对下方边缘部29进行倒角处理保持产品易用性的同时，通过不对封装凹部25的边缘部26进行倒角从而降低产生大的缺陷的可能性。
另外，在采用封装部20的整个侧面以及整个正面露出于外部的无壳形态的情况下，从去除壳体能够降低成本这一点来说是有益的。
如图2所示，在采用端子70从封装部20的正面向外部突出的形态的情况下，有很高的可能性会通过灌封来进行封装。在采用灌封来进行封装时，在封入树脂的过程中不会施加压力或难以施加压力。因此，如前述般，通过故意不对封装凹部25的边缘部26进行倒角处理，对于与模具100间的毛管现象的利用来说是非常有益的。
《制造方法》
接下来，主要结合图3对由上述构成组成的本实施方式涉及的电子装置的制造工序(电子装置的制造方法)进行说明。由于是重复的记载因此不详细注明。另外，《构成》以及《作用·效果》中所记载的所有形态均可适用于该制造方法中。
首先，将配置有电子元件80以及端子70的基板10载置于背面侧模具110上(基板载置工序)。
接着，载置用于紧固构件90***的***部22(***部载置工序)。载置***部22的工序可以与将电子元件80以及/或端子70载置在导体层13上的工序同时进行，或在其之前进行。
接着，在背面侧模具110上载置正面侧模具120，并利用紧固构件160将正面侧模具120固定在背面侧模具110上。通过利用利用紧固构件160将正面侧模具120固定在背面侧模具110上，就能够通过正面侧模具120的凸部125的底面来按压***部22，再通过***部22的底面来按压基板10的边缘侧的一部分，其结果就是，基板10最终被按压至背面侧模具110。
接着，在正面模具100与背面侧模具110之间例如通过灌封使树脂流入(树脂流入工序)。另外，也可以在利用灌封注入树脂之前，先通过预热部(预热板)将模具100预热至85℃左右，并且在注入树脂的过程中通过设定在75℃的预热部(预热板)对模具100进行预热。通过进行这样的预热，就能够促进树脂流转至封装凹部25的边缘部26。
接着，在规定的温度下使树脂硬化从而形成封装部20(硬化工序)。
最后，卸下模具100，从而封装部20的整个侧面以及整个正面露出于外部的无壳电子装置得以完成制造。
上述各实施方式、变形例中的记载以及附图中公开的图示仅为用于说明权利要求项中记载的发明的一例，因此权利要求项中记载的发明不受上述实施方式或附图中公开的内容所限定。本申请最初的权利要求项中的记载仅仅是一个示例，可以根据说明书、附图等的记载对权利要求项中的记载进行适宜的变更。
符号说明
10 基板
20 封装部
22 ***部
25 封装凹部
26 边缘部
70 端子
80 电子元件
90 紧固构件
125 凸部
D ***部的深度
H 紧固构件的长度

Claims (6)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：
基板；
配置在所述基板上的电子元件；以及
由将所述电子元件封入的树脂材料构成的封装部，
其中，在所述封装部具有用于将紧固构件***的***部，
所述***部被配置在比边缘区域更加凹陷的封装凹部处，
所述封装部的至少侧面以及封装凹部露出于外部，
所述封装凹部具有由所述侧面和所述封装凹部的正面所形成的边缘部，
所述边缘部未被倒角，并且所述封装部的上方侧的其他部位被倒角。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于：
其中，所述***部的深度与所述紧固构件的长度相对应。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于：
其中，所述封装部的下方边缘部被倒角。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于：
其中，所述封装部的整个侧面以及整个正面露出于外部。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，进一步包括：
与所述电子元件相连接，并且从所述封装部的正面向外部突出的端子。
6.一种电子装置的制造方法，包括：
将配置有电子元件的基板载置在模具上的工序；
在所述基板上载置用于将紧固构件***的***部的工序；以及
通过利用模具的凸部按压所述***部，从而一边通过所述***部按压所述基板，一边注入作为封装部材料的树脂的工序，
用于制造具有与所述模具的所述凸部相对应的封装凹部，并且所述封装部的至少侧面以及所述封装凹部露出于外部的电子装置，
其特征在于：
所述模具具有背面侧模具、以及载置在该背面侧模具的正面的正面侧模具，
所述正面侧模具具有所述凸部，
由所述凸部的底面与正面侧模具的内侧面之间形成模具侧边缘部，
所述模具侧边缘部处的R不足0.5mm，
所述封装凹部的边缘部未被倒角，并且所述封装部的上方侧的其他部位被倒角。
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