JP2002198469A - モールドされた電子部品のための導体片の構成およびモールド方法 - Google Patents

モールドされた電子部品のための導体片の構成およびモールド方法

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conductor strip
semiconductor element
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シャイドル ヘルムト
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モールド材料の***条が電子部品のモールド
フォームの分離平面に残る。***条が吸引針の係合する
ハウジング表面に延在する場合には、特に不利である。 【解決手段】 少なくとも一つの半導体要素が導電性導
体片上に配置され、その周囲に、モールド材料からなる
ハウジングが配設され、ハウジングの外側に導体片の部
分が残されるモールドされた電子部品のための製造方法
と導体片の構成。導体片の部分がある部分で拡幅され、
拡幅された部分が、後にハウジングとなるものまで直近
し、あるいは若干ハウジング中に突出さえして、***条
の形成を防止する。電子部品の分離平面が、吸引針が係
合するハウジングの表面を通過しているモールドされた
電子部品の生産に特に好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モールドされた電
子部品を製造する技術に関し、特に少なくとも１つの半
導体要素が導電性の導体片（conductor strip）上に配
置され、該導体片と該少なくとも一つの半導体要素の周
囲に、モールド材料で形成されたハウジングが配設さ
れ、該ハウジングの外側に導体片の部分が残されている
モールドされた電子部品のための導体片の構成、ならび
に導電性導体片と一方の側に位置する接続ピンを備え、
該導体片がフレーム部分を備えるフレームを有し、該フ
レーム部分がモールドフォームの上部と下部の部分の間
の横方向境界を形成し、フレーム部分の径が実際のモー
ルドフォームの径よりも実質的にわずか大きい電子部品
のハウジングをモールドフォーム内でモールドする方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかるモールドされた電子部品は、例え
ばドイツ特許公報 DE 196 53 054 A1号で知られてい
る。かかるモールドされた電子部品において、半導体チ
ップ（光電子送信器、光電子受信器、信号処理用集積回
路）は、まず金属の導体片上に機械によって接着または
半田付けされて、その後に細い金またはアルミニウムの
ワイヤによって互いにまた導体片と接続される。
【０００３】その後、モールド工程を用いて、半導体チ
ップと導体片は、大半の場合に、例えば合成樹脂のよう
な熱可塑性材料によって封止され（包み込まれ）、それ
によってこの組立体を保護するためのハウジングが形成
される。
【０００４】ハウジングが製造される際に、モールドフ
ォーム(mold form、モールド型）の上部と下部の部分の
間の分離平面中にモールド材料のエッジまたは突出部が
残る。そのエッジは「***条（ridge）」とも呼ばれ
る。後の工程で自動組立機の吸引針（suction needle、
吸引キャピラリ）が電子部品を取り上げて例えば印刷回
路基盤上にその電子部品を配置する。吸引針が配される
ハウジングの側面を***条が横断している場合には、隆
起条は特に不利である。
【０００５】***条のために吸引針はしっかりと結合せ
ず、外部の空気を大量に吸い込み、それにより、電子部
品を取り上げるための吸引保持力が不十分となる。さら
に、電子部品を取り上げる際に、電子部品が傾き、吸引
針上で傾斜し、一定の位置をとることができない。この
ために、許容しがたいほど多数の電子部品が、移送中に
失われたりあるいは不正確に配置されたりする。
【０００６】それゆえ、この***条を出来る限り小さく
することが試みられている。しかしながら、そのために
は非常に厳格な公差のモールド工具と、非常に正確な加
工と，追加の制御が要求される。しかしこれらの対策で
は，問題が真に解決されることなく、製造コストが著し
く増大する結果となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、電子
部品を自動組立機によって容易に取り上げて、また印刷
回路基盤上に位置決めすることが可能な、モールドされ
た電子部品のための導体片の構成を提供することであ
る。さらに、かかる電子部品をモールド成形する方法を
提供することも本発明の課題である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この課
題は請求項１に記載の導体片の構成と請求項５記載のモ
ールド方法によって解決される。
【０００９】請求項５により製造されたモールド電子部
品は、モールド電子部品の製造中に特に厳密な公差が維
持される要なく、またその生産のために特別な工具が必
要とされることなく、自動組立機によって、それらを容
易に取り上げて、確実に保持し、かつ正確に位置決めす
ることができる。
【００１０】本発明は、組立機械の吸引針が係合する表
面として使用されるハウジングの表面を、電子部品の分
離平面が通過している電子部品の生産に特に好適であ
る。
【００１１】さらに、請求項１による導体片の構成と請
求項５のモールド成形方法の有利な形態が、従属項に記
載されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例と図面によ
って説明する。
【００１３】図１は、例えば、銅合金からなり、薄い金
属板から公知の方法で打ち抜いた、またはエッチングさ
れた導体片１を示している。同じく打ち抜き、またはエ
ッチングによって、ボンディング表面３を有する多数の
接続ピン２と、電子または光電子半導体要素５ａ、５ｂ
および５ｃ用のアセンブリ表面４ａ、４ｂおよび４ｃが
形成されている。半導体要素５ａ、５ｂおよび５ｃは、
例えばハンダまたは導電性接着剤のような接着材料によ
って、導体片１のアセンブリ表面４ａ、４ｂおよび４ｃ
に材料適合性良く付着されている。
【００１４】半導体要素５ａは、例えば光電子送信器、
半導体要素５ｂは、例えば光電子受信器、また半導体要
素５ｃは、例えば光電子受信器５ｂによる電気信号出力
を処理するための集積回路である。半導体要素５ａ、５
ｂおよび５ｃは、アルミニウムまたは金合金で作られる
細いボンディングワイヤ６によって相互に、または接続
ピン２のボンディング表面３に接続されている。
【００１５】さらに、導体片１は内部境界８′とフレー
ム部８．１と８．２を備えるフレーム８を有する。フレ
ーム部８．２は丸い穴の形の位置決めおよび移送用の開
口部７を有しており、フレーム部８．１は細長い穴の形
の開口部９と、開口部９の間に位置する接続部（land）
２１を有している。さらにフレーム部８．１は拡張部
（拡幅部）１０を有する。開口部９と接続部２１と拡張
部１０の意味と目的は以下に説明する。
【００１６】モールド工程中に、フレーム８はモールド
フォームの上部と下部の部分の間に配置される。本図に
おいて、その内部境界８′は、モールドフォームによっ
て製造される、後のハウジング１２（図２ａ、２ｂ）よ
りもわずかに大きな径を有しているので、モールドフォ
ーム本体（キャビティ）の周囲を巡ることになる。
【００１７】図２ａおよび図２ｂは、後の生産工程にお
ける、図１に示される組立体から構成される、指向性の
ある双方向光データ伝送用の未完成の電子部品１１を示
している。かかる電子部品１１は（送信器および受信器
を有するため）トランシーバ（送受信器）とも呼ばれて
いる。保護用ハウジング１２を製造するために、半導体
要素５ａ―５ｃ（図１）とボンディングワイヤ６（図
１）は、モールド工程によって、（特定の波長帯に対し
て透明な）合成樹脂のような熱可塑性材料によって包み
込まれる。
【００１８】この場合に、ハウジング１２は２つの部分
からなる。すなわち凹部１３（後に接続ピン２がその内
に収容される、図４）を有する第１のハウジング部１２
ａと、第２のハウジング部１２ｂである。接続ピン２が
位置する、２つのハウジング部１２ａと１２ｂの間の平
面から、まだ除去されていない導体片１の部分が突出し
ている。第１のハウジング１２ａは、印刷回路基盤に面
する電子部品１１の側（組み立て側）であり、第２のハ
ウジング１２ｂは、送信器５ａまたは受信器５ｂ（図
１）の前にレンズとして配される２つの膨らみ１４ａと
１４ｂを含む。
【００１９】図３は、図２ａおよび２ｂに示す電子部品
１１のその後の生産工程における側面図（一部断面を示
す）を示している。導体片１のもはや必要とされていな
い部分は、打ち抜きまたは切断によって除去されてい
る。それにより例えば、接続ピン２は最終的な長さに短
縮されている。
【００２０】従来例による電子部品の場合には、導体片
１のフレーム８は、ハウジング１２に対して距離を有す
ることが特徴である。そのため、モールド中に、モール
ド材料の***条（合成樹脂）が形成される。***条は後
に大変手間と費用をかけて、若干減らすことはできるが
完全に取り除くことはできず、それにより組立機により
取り上げる場合に大きな障害を生じる（図５）。
【００２１】しかしながら、本実施例によれば、その内
部境界８′を有するフレーム８が後にハウジング１２と
なる区域に直近している。後にハウジング１２となる区
域内に若干突出さえしている。それによりこの点での隆
起条の形成が防止される。これが、フレーム部８.１の
拡張部１０の目的である。
【００２２】まだ除去されていない導体片１の部分か
ら、電子部品１１を例えば小型のてこ式プレス機でせん
断加工して取り出す際に、ハウジング１２中に突出して
いる可能性のある導体片１の拡張部１０に妨げられた
り、ハウジング１２がそれにより損傷することがないよ
うに、導体片１は保持装置１５により、フレーム部８．
１の区域で保持され、フレーム部８．１は例えば、打ち
出し（emboss）加工によって機械的に再成形されて、例
えば本図においてＶ型の玉縁（bead）状の形で示されて
いる変形部１６が形成される。
【００２３】フレーム部８．１に例えば細長い穴の形の
開口部９を備えることが有利である。これらの細長い穴
９は、フレーム部８．１の材料の強度を低めて、正確に
これらの細長い穴９の間の接続部２１に沿って弱い力で
変形部１６を形成することができる。
【００２４】変形部１６を作ることによって、フレーム
部８．１はハウジング１２から引き離され（理想的な場
合）、または、理想的でない場合には、ハウジング１２
から抜き出され、その部分で狭くかつ平坦な凹部（溝）
１７を作り出す。この分野の当業者は、本図に示される
Ｖ型玉縁に代えて、例えば、Ｕ型の玉縁またはいかなる
形にせよ、その他の機械的な変形部１６を作り出すこと
が可能であり、それによりフレーム部８．１が変形され
て、フレーム部８．１とハウジング１２の間に中間的な
空隙を生み出すことが可能なことを理解しよう。
【００２５】フレーム部８．１の拡張部１０とハウジン
グ１２がまさに接触寸前の状態が理想的な場合である。
理想的でない場合には、フレーム部８．１の拡張部が若
干幅広く、あるいはハウジング１２がモールド加工中に
若干位置がずれたり、あるいは若干サイズが大きめに作
られた場合であって、その場合にはフレーム部８．１は
拡張部１０でハウジング１２の中にわずかに突出するで
あろう。変形部１６を作る際に、フレーム部８．１をハ
ウジング１２から抜き出すことにより、上記の凹部１７
がハウジング１２中に作り出される。
【００２６】しかしながら、かかる凹部１７はわずかな
「外観不良」を示すにすぎず、それ以上の悪影響を持つ
ことはない。すなわち、凹部１７があったとしても、吸
引針１８（図４）はハウジング１２にぴったりと接触
し、またハウジング１２の関連する表面を横断する細い
平らなチャンネルの効果を有する凹部１７は、非常にわ
ずかな量の外気を吸い込むのみである。これにより、か
かる電子部品１１が吸引針１８によって取り上げられる
力にほとんど認識できない低下が生ずるのみである。電
子部品１１の傾きは何ら発生しない。
【００２７】図４は、本発明で説明する方法により完成
した電子部品１１を示している。接続ピン２は、折り曲
げられて凹部１３中に突出している。ハウジング１２の
外に配設された導体片１の残りの部分、特にフレーム８
は除去されている。これで、自動組立機（本図に図示せ
ず）の吸引針１８は、吸引によって電子部品１１を、ハ
ウジング１２の組立側に対向する滑らかな表面域上で何
らの問題もなく取り上げて、しっかりと保持し、かつ該
電子部品を例えば存在しうる凹部１７の何ら悪影響もな
く印刷回路基盤上に正確に位置決めすることができる。
【００２８】最後に図５は従来例によるモールドされた
電子部品２０を示している。組立側に対向する表面上に
ある***条１９は、モールド作業中にハウジング部分１
２ａと１２ｂの間のモールドフォームの分離領域に形成
され、***条１９は吸引針１８とハウジング１２との間
に距離を生じさせて、そのために電子部品２０は全く保
持されないか、または保持力が低下するか、または傾い
た姿勢でのみ保持されるかである。許容できないほど多
数の場合において、電子部品２０は吸引針１８上に傾い
た姿勢をとり、例えばここに示される悪い位置２３また
は２４の１つをとり、それにより印刷回路基盤上に不正
確に配置され、その結果人手による従って高価な手直し
作業を必要とする。さらに、他の場合にはしばしば、電
子部品２０が取り上げられないか、または移送中に失わ
れてしまう。
【００２９】以上、実施例に沿って本発明を説明した
が、本発明はこれに制限されるものではない。たとえ
ば、種々の変形、改良、組合わせ等が可能なことは当業
者に自明であろう。
【００３０】
【発明の効果】本発明による装置と方法により、組立機
の吸引針が係合する面として作用する、電子部品の面を
***条なしで生産することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 半導体要素をすでに実装した導体片からなる
組立体の平面図。
【図２】 図２ａ：図１に示す組立体を含み、さらにモ
ールドされたハウジングを有する電子部品の平面図。図
２ｂ：図２ａに示す電子部品の側面図。
【図３】 その後の生産工程における図２ａおよび図２
ｂに示す電子部品の側面図。
【図４】 本発明の実施例による方法で完成された電子
部品の完成品。
【図５】 従来技術による電子部品。
【符号の説明】 １ 導体片 ２ 接続ピン ３ ボンディング表面 ４ アセンブリ表面 ５ 電子または光電子半導体要素 ６ ボンディングワイヤ ７ 開口部 ８ フレーム ８' 内部境界 ９ 開口部 １０ 拡張部 １１ 電子部品 １２ ハウジング １３ 凹部 １４ 膨らみ １５ 保持装置 １６ 変形部 １７ 凹部 １８ 吸引針 １９ ***条 ２０ 電子部品（従来例） ２１ 接続部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 399011911 Ｔｈｅｒｅｓｉｅｎｓｔｒ．２、Ｄ− 74025 Ｈｅｉｌｂｒｏｎｎ、Ｂ．Ｒ．Ｄ ｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ Ｆターム(参考） 4M109 AA01 BA01 CA21 FA01 FA03 GA01 5F061 AA01 BA01 CA21 DD12 EA03 FA01 5F067 AA09 DE14

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも一つの半導体要素（５ａ−５
    ｃ）が導電性導体片（１）上に配置され、かつ該導体片
    （１）と該少なくとも一つの半導体要素（５ａ−５ｃ）
    の周囲に、モールド材料からなるハウジング（１２）が
    配設され、該ハウジング（１２）の外側に導体片（１）
    の部分（８）がいまだ残されているモールドされた電子
    部品（１１）のための導体片の構成であって、導体片
    （１）のフレーム部分（８．１）が拡張部（１０）を有
    し、導体片（１）の拡張された部分（８．１）が後のハ
    ウジング（１２）にじかに近接し、あるいはハウジング
    （１２）中に若干突出さえして、ハウジング（１２）上
    にモールド材料の***条（１９）が形成されることを防
    止する、モールドされた電子部品のための導体片の構
    成。
  2. 【請求項２】 導体片（１）の拡張された部分（８、
    ８．１）が、開口部（９）を有する請求項１記載の導体
    片の構成。
  3. 【請求項３】 接続部（２１）が開口部（９）の間に配
    置されている請求項１または２記載の導体片の構成。
  4. 【請求項４】 開口部（９）が細長い穴の形をしている
    請求項２または３記載の導体片の構成。
  5. 【請求項５】 電子部品（１１）が導電性導体片（１）
    と一方の側に位置する接続ピン（２）を備え、かつ導体
    片（１）がフレーム部分（８．１、８．２）を備えるフ
    レーム（８）を有し、フレーム部分がモールドフォーム
    の上部と下部の間の横方向境界を形成し、フレーム部分
    の径が実際のモールドフォームの径よりも実質的にわず
    かに大きい電子部品（１１）のハウジング（１２）をモ
    ールドフォーム内でモールドする方法であって、フレー
    ム部分（８．１）が、モールドフォームにじかに近接
    し、あるいはモールドフォーム中に若干突出さえする拡
    張部（１０）を有し、ハウジング（１２）上にモールド
    材料の***条（１９）が形成されることを防止する、方
    法。
  6. 【請求項６】 少なくとも一つの半導体要素（５ａ−５
    ｃ）が、ハンダまたは導電性接着剤によって、導体片
    （１）上に実装される請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 少なくとも一つの半導体要素（５ａ−
    ｃ）と導体片（１）が、アルミニウムまたは金合金で作
    られたボンディングワイヤ（６）によって導電的にコン
    タクトされる請求項５または６記載の方法。
  8. 【請求項８】 ハウジング（１２）が特定の波長帯につ
    いて透明な合成樹脂によって製造される請求項５から７
    のいずれか１項記載の方法。
  9. 【請求項９】 後の生産工程において、ハウジング（１
    ２）までじかに到達し、あるいは若干その中に突出さえ
    している、導体片（１）の拡張部（１０）が、機械的に
    変形されて、ハウジング（１２）から離されあるいは、
    抜き出される請求項５から８のいずれか１項記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】 導体片部分（８．１）の機械的変形が
    変形部（１６）の打ち出し加工によって実現される請求
    項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 変形部（１６）の打ち出し加工が導体
    片（１）の部分（８．１）中に開口部（９）を備えるこ
    とによって容易にされる請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 変形部（１６）が玉縁状に製造される
    請求項９から１１のいずれか１項記載の方法。
  13. 【請求項１３】 変形部（１６）がＶ型の玉縁状に製造
    される請求項９から１２のいずれか１項記載の方法。
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