JP6357847B2 - Manufacturing method of electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品が一面上に搭載された金属板と、電子部品とともに金属板の一面側を封止し、金属板の他面側はモールド樹脂より露出させてなるハーフモールドタイプの電子装置、および、そのような電子装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a half-mold type electronic device in which an electronic component is mounted on one surface, and one surface of the metal plate is sealed together with the electronic component, and the other surface of the metal plate is exposed from the mold resin. And a method of manufacturing such an electronic device.
従来より、この種の電子装置としては、特許文献1の特に図10等に記載されたものが提案されている。このものは、金属板と、金属板の一面上に搭載された電子部品と、電子部品に接続された金属製のリードと、電子部品およびリードとともに金属板の一面を封止する熱硬化性樹脂よりなるモールド樹脂と、を備えている。
Conventionally, as this type of electronic apparatus, an apparatus described in
そして、金属板の一面とは反対の他面側はモールド樹脂で封止されずにモールド樹脂より露出している。このような封止形態の電子装置は、金属板の一面側のモールド樹脂で封止されているため、いわゆるハーフモールドタイプの電子装置と言われる。従来のこのような電子装置の製造方法は、一般的には次のとおりである。 And the other surface side opposite to the one surface of the metal plate is not sealed with the mold resin but exposed from the mold resin. Since the electronic device of such a sealing form is sealed with a mold resin on one side of a metal plate, it is said to be a so-called half mold type electronic device. A conventional method of manufacturing such an electronic device is generally as follows.
まず、モールド樹脂で封止されるべきワークとして、電子部品がリードに接続され且つ電子部品が一面上に搭載された金属板を用意する。次に、モールド樹脂の封止を行うが、この金型としては、上型と下型とを合致させることでモールド樹脂の外形に対応する空間形状のキャビティを構成するものであって、上型および下型にはそれぞれ離型用のエジェクタピンを備えるものを、用いる。 First, as a work to be sealed with mold resin, a metal plate is prepared in which an electronic component is connected to a lead and the electronic component is mounted on one surface. Next, the mold resin is sealed. As this mold, a space-shaped cavity corresponding to the outer shape of the mold resin is formed by matching the upper mold and the lower mold. As the lower mold and the lower mold, those having an ejector pin for releasing are used.
このエジェクタピンは、上型および下型のそれぞれにおいて、先端面がキャビティまで到達するように挿通して設けられたものである。そして、金属板の他面を下型の内面に接触させた状態で、ワークをキャビティ内に設置する。続いて、この状態で、キャビティ内にモールド樹脂を充填することにより金属板の一面側をモールド樹脂で封止する。 This ejector pin is provided so as to be inserted so that the tip surface reaches the cavity in each of the upper die and the lower die. Then, the workpiece is placed in the cavity with the other surface of the metal plate in contact with the inner surface of the lower mold. Subsequently, in this state, the mold resin is filled in the cavity to seal one side of the metal plate with the mold resin.
この封止工程では、金型を加熱することで、モールド樹脂を実質的に硬化完了の状態とする。その後、上型と下型とを分離しながら、下型側のエジェクタピンにより金属板の他面を押すとともに、上型側のエジェクタピンによりモールド樹脂を押すことにより、モールド樹脂で封止されたワークを、金型から離型させる。こうして、電子装置ができあがるのである。 In this sealing step, the mold resin is heated to bring the mold resin into a substantially completed state. After that, while separating the upper mold and the lower mold, the other side of the metal plate was pushed with the ejector pin on the lower mold side, and the mold resin was pushed with the ejector pin on the upper mold side, and sealed with the mold resin. Release the workpiece from the mold. An electronic device is thus completed.
しかしながら、上記従来の製造方法では、封止工程においてモールド樹脂は金型で加熱され、実質的に硬化完了に近い状態まで硬化されるので、金型による硬化時間が長くなってしまう。 However, in the above-described conventional manufacturing method, the mold resin is heated by the mold in the sealing process, and is cured to a state substantially close to the completion of curing, so that the curing time by the mold becomes long.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ハーフモールドタイプの電子装置を製造するにあたって、金型によるモールド樹脂の硬化時間を短縮化して適切に離型が行えるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to shorten the curing time of a mold resin by a mold so that the mold can be appropriately released when manufacturing a half mold type electronic device. And
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、金属板(10)と、金属板の一面(11)上に搭載された電子部品(20)と、電子部品に接続された金属製のリード(30)と、電子部品およびリードとともに金属板の一面を封止する熱硬化性樹脂よりなるモールド樹脂(40)と、を備え、金属板の一面とは反対の他面(12)側はモールド樹脂より露出しており、さらに、モールド樹脂に固定されるとともに金属板の一面側においてモールド樹脂より露出している金属製の露出部(31)を備え、当該露出部は、金属板の一面上からみてモールド樹脂の外郭となる端部(41)よりもモールド樹脂の内周側に位置するものとされている電子装置の製造方法であって、次のような各工程を有することを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in
・ワーク(W)として、リードに接続された状態の電子部品が一面上に搭載されている金属板と露出部とが一体化されたものを用意する用意工程。 A preparation step of preparing a workpiece (W) in which an exposed part is integrated with a metal plate on which an electronic component connected to a lead is mounted on one surface.
・上型(210)と下型(220)とを合致させることでモールド樹脂の外形に対応する空間形状のキャビティ(230)を構成するものであって、上型および下型にはそれぞれ離型用のエジェクタピン(211、221)を備える金型(200)を用い、金属板の他面を下型の内面および下型側のエジェクタピン(221)の先端面に接触させ、且つ露出部を上型側のエジェクタピン(211)の先端面に接触させた状態で、ワークをキャビティ内に設置する金型設置工程。 A space cavity (230) corresponding to the outer shape of the mold resin is formed by matching the upper mold (210) and the lower mold (220), and the upper mold and the lower mold are separated from each other. A metal mold (200) provided with ejector pins (211 and 221), and the other surface of the metal plate is brought into contact with the inner surface of the lower mold and the tip surface of the ejector pin (221) on the lower mold side, and the exposed portion is A mold installation process in which the workpiece is installed in the cavity in a state where it is in contact with the tip surface of the ejector pin (211) on the upper mold side.
・ワークの設置状態にて、キャビティ内にモールド樹脂を充填することにより金属板の一面側をモールド樹脂で封止する封止工程。 A sealing process in which one side of the metal plate is sealed with the mold resin by filling the cavity with the mold resin in the workpiece installation state.
・上型と下型とを分離しながら、同時に下型側のエジェクタピン(221)により金属板の他面を押すとともに、上型側のエジェクタピンにより露出部を押すことにより、モールド樹脂で封止されたワークを、金型から離型させる離型工程、とを備える。 -While separating the upper mold and the lower mold, simultaneously press the other side of the metal plate with the ejector pin (221) on the lower mold side, and press the exposed part with the ejector pin on the upper mold side to seal with the mold resin. A mold release step of releasing the stopped workpiece from the mold.
さらに、請求項1の製造方法では、上記離型工程では、モールド樹脂が半硬化のBステージ状態で成形されたものとなった時に、ワークの離型を行うようにし、離型工程の後、金型から取り出されモールド樹脂で封止されているワークを、加熱用のオーブン(300)に入れて、モールド樹脂の硬化を完了させる。請求項1の製造方法は、これらの各工程を備えることを特徴としている。
Furthermore, in the manufacturing method according to
この請求項1に記載の発明によれば、モールド樹脂が半硬化のBステージ状態で成形された時点で離型を行い、ワークを取り出すから、金型による硬化時間を短縮することができる。また、Bステージ状態のモールド樹脂を離型させるとき、モールド樹脂自体をエジェクタピンで押すとモールド樹脂の変形が生じやすい。 According to the first aspect of the present invention, when the mold resin is molded in a semi-cured B-stage state, the mold is released and the workpiece is taken out. Therefore, the curing time by the mold can be shortened. Further, when the mold resin in the B stage state is released, if the mold resin itself is pushed with the ejector pin, the mold resin is likely to be deformed.
しかし、本発明の製造方法では、モールド樹脂自体ではなく、上型側(金属板の一面側)、下型側(金属板の他面側)の両側のそれぞれにて、金属製の露出部、金属板の他面をモールド樹脂より露出させ、各側で露出した金属部分をエジェクタピンで押すようにしている。そのため、Bステージ状態のモールド樹脂を変形させることなく、適切に離型が行える。よって、本発明によれば、金型によるモールド樹脂の硬化時間を短縮化して適切に離型を行うことができる。 However, in the manufacturing method of the present invention, the exposed portion made of metal on each of both the upper mold side (one surface side of the metal plate) and the lower mold side (other surface side of the metal plate), not the mold resin itself, The other surface of the metal plate is exposed from the mold resin, and the metal portion exposed on each side is pushed with an ejector pin. Therefore, the mold release can be performed appropriately without deforming the mold resin in the B stage state. Therefore, according to the present invention, the mold resin can be appropriately released by shortening the curing time of the mold resin by the mold.
ここで、請求項2に記載の発明のように、請求項1の製造方法においては、金属板の他面は、下型側のエジェクタピンの先端部が入り込むことで、当該エジェクタピンと金属板の他面との位置ずれを防止するための第1の溝(61)が設けられたものとされ、金属板の一面側における露出部は、上型側のエジェクタピンの先端部が入り込むことで、当該エジェクタピンと当該露出部との位置ずれを防止するための第2の溝(62)が設けられたものとされていることが好ましい。
Here, as in the invention described in
それによれば、各エジェクタピンとこれに接触する相手側との位置ずれを防止できるため、封止工程において各エジェクタピンと当該相手側との間の密着性を確保でき、当該間にモールド樹脂が入り込んでしまうのを防止しやすくなる。 According to this, since it is possible to prevent the positional deviation between each ejector pin and the other side in contact with the ejector pin, it is possible to ensure the adhesion between each ejector pin and the other side in the sealing process, and the mold resin enters between them. It becomes easy to prevent it.
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。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows 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、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。 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 are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態にかかる電子装置S1について、図1〜図4を参照して述べる。なお、図1、図2には、後述する製造方法にて接触するエジェクタピン211、221の先端面の外形を破線にて示してある。この電子装置S1は、たとえば自動車などの車両に搭載され、車両用の各種装置を駆動するためのものとして適用されるものであり、ハーフモールドタイプのものである。
(First embodiment)
The electronic device S1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIGS. 1 and 2, the outer shapes of the tip surfaces of the ejector pins 211 and 221 that are in contact with each other by a manufacturing method described later are indicated by broken lines. The electronic device S1 is mounted on a vehicle such as an automobile and is applied as a device for driving various devices for the vehicle, and is a half mold type.
本実施形態の電子装置S1は、大きくは、金属板10と、金属板10の一面11上に搭載された電子部品20と、電子部品20に接続された金属製のリード30と、電子部品20およびリード30とともに金属板10の一面11を封止する熱硬化性樹脂よりなるモールド樹脂40と、を備えて構成されている。
The electronic device S1 of the present embodiment is roughly composed of a
そして、金属板10の一面11とは反対の他面12側は、典型的なハーフモールドタイプと同様に、モールド樹脂40より露出している。ここでは、電子装置S1は、典型的なハーフモールドタイプのQFP(クワッド・フラット・パッケージ)を基本構成としている。
And the
ここで、金属板10とリード30とは、元来、同一のリードフレーム素材より構成されたものであり、当該リードフレーム素材においては、タイバーや枠などにより一体化されたものである。そして、金属板10とリード30とは、モールド樹脂40による封止後に、リードカットにより分離されたものとなっている。
Here, the
つまり、金属板10は、リードフレームのアイランドとして構成されるもので、リード30は、リードフレームのリード部分として構成されるものである。そして、これら金属板10およびリード30は、たとえばCuやFe等の金属、あるいはこれらの合金(たとえば42アロイ)等よりなる板状のものである。
That is, the
ここで、金属板10は、表裏の板面の一方を、金属板10の一面11とし、他方を金属板10の他面12とするもので、本実施形態では、矩形板状をなすものとされている。電子部品20は、金属板10の一面11上に、はんだや導電性接着剤等の図示しないダイマウント材を介して接合され、金属板10に固定されている。
Here, the
この電子部品20としては、金属板10に搭載可能な表面実装部品であればよい。たとえば、電子部品20としては、ICチップやトランジスタ素子等の半導体チップや、抵抗あるいはコンデンサ等の受動素子が挙げられる。
The
リード30は、典型的なQFPと同様、アイランドとしての金属板10の外側に放射状に配置された複数本のものよりなる。各リード30は、モールド樹脂40で封止された部位をインナーリードとし、モールド樹脂40より突出する部位をアウターリードとするもので、ここでは通常のQFPと同様、アウターリードは曲げ加工されている。
The
そして、各リード30と電子部品20とは、ボンディングワイヤ50により結線されて電気的および機械的に接続されている。このボンディングワイヤ50は、通常のワイヤボンディングにより形成されるもので、AlやAuあるいはCu等よりなる。
Each
モールド樹脂40は、エポキシ樹脂等、この種のモールド樹脂に用いられる通常のモールド材料よりなるものであり、後述するように金型を用いたトランスファーモールド法により成形されたものである。なお、モールド樹脂40には、典型的には、アルミナやシリカ等の絶縁性材料よりなるフィラーが含有されている。
The
ここでは、モールド樹脂40は、金属板10の一面11上からみて金属板10より一回り大きい矩形板状をなすもので、金属板10の一面11上からみたときのモールド樹脂40の外郭となる端部41は、当該矩形の4辺である。なお、上記したリード30のアウターリードは、このモールド樹脂40の端部41より突出している。
Here, the
ここにおいて、本実施形態の電子装置S1では、さらに、図1および図4に示されるように、モールド樹脂40に固定されるとともに金属板10の一面11側にてモールド樹脂40より露出している金属製の露出部31を備えている。
Here, in the electronic device S1 of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 4, the electronic device S1 is further fixed to the
本実施形態の露出部31は、複数本のリード30のうちモールド樹脂40の四隅に位置するリード30の一部として構成されている。当該四隅に位置するリード30は、露出部31以外の部位はモールド樹脂40に接触してモールド樹脂40に固定されているが、電子部品20とは電気的に接続されずに電気的に独立している。
The exposed
このリード30の露出部31は、金属板10の一面11上から視てモールド樹脂40の端部41よりもモールド樹脂40の内周側に位置するものとされている。具体的には、図1および図4に示されるように、平面矩形のモールド樹脂40の四隅の一部が切り欠かれた形状とされており、この切り欠き部にて、リード30の露出部31がモールド樹脂40より露出している。
The exposed
また、モールド樹脂40より露出する金属板10の他面12には、プレス等により形成された第1の溝61が設けられている。この第1の溝61は、後述する製造方法に用いられる下型220側のエジェクタピン221の位置ずれ防止用の溝である。つまり、第1の溝61に下型220側のエジェクタピン221の先端部が入り込むことで、このエジェクタピン221と金属板10の他面12との位置ずれを防止するようにしている。
A
この第1の溝61は、下型220側のエジェクタピン221の押し上げによる離型を行うためのものであるから、金属板10の他面12に2個以上設けられることが望ましい。ここでは、図2に示されるように、金属板10の他面12の四隅近傍に1個ずつ、合計4個の第1の溝61が設けられている。
Since the
次に、本実施形態の電子装置S1の製造方法について、図5〜図9を参照して述べる。まず、用意工程を行う。この用意工程では、ワークWとして、リード30に接続された状態の電子部品20が一面11上に搭載されている金属板10と、露出部31とが一体化されたものを用意する。
Next, a method for manufacturing the electronic device S1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, a preparation process is performed. In this preparation process, a workpiece W is prepared in which the
具体的には、上記したリードフレーム素材の状態にて、アイランドとしての金属板10、および、露出部31となるリード30を含む複数のリード30を用意する。このリードフレーム素材においては、タイバーや枠等により、金属板10と複数のリード30とが連結されて一体化された状態である。
Specifically, in the state of the lead frame material described above, a plurality of
ここで、プレス等により、金属板10における第1の溝61は形成されており、また、金属板10とリード30との高さ関係についてもプレス等により図3、図4に示されるオフセットの関係とされている。そして、このリードフレーム素材において、金属板10の一面11上に電子部品20を搭載、固定し、電子部品20とリード30とをワイヤボンディングする。これによりワークWができあがる。
Here, the
次に、図5に示されるように、ワークWを、モールド樹脂40成形用の金型200に設置する金型設置工程を行う。この工程では、金型200としては、上型210と下型220とを合致させることでモールド樹脂40の外形に対応する空間形状のキャビティ230を構成するものを用いる。
Next, as shown in FIG. 5, a mold installation step is performed in which the workpiece W is installed in a
さらに、この金型200は、上型210および下型220に、それぞれ離型用のエジェクタピン211、221を備えるものである。上型210側のエジェクタピン211および下型220側のエジェクタピン221は、通常のものと同様のものであり、上型210および下型220のそれぞれにおいて、先端面がキャビティ230まで到達するように挿通して設けられたものである。そして、各エジェクタピン211、221は、油圧式の作動システムにより図中の上下方向に移動可能とされている。
Further, in this
このような金型200を用いて金型設置工程では、ワークWにおける金属板10の他面12を下型220の内面および下型220側のエジェクタピン221の先端面に接触させる。このとき下型220側のエジェクタピン221の先端面は、第1の溝61に入り込んだ状態で接触するから、このエジェクタピン221と金属板10との位置ずれが防止される。
In the mold installation process using such a
それとともに、ワークWにおけるリード30の露出部31を上型210側のエジェクタピン211の先端面に接触させる。このようなワークWと金型200との接触が行われた状態で、ワークWをキャビティ230内に設置する。
At the same time, the exposed
次に、このようなワークWの設置状態にて、封止工程を行う。この封止工程では、図示しないゲートからキャビティ230内にモールド樹脂40を充填することにより、図5に示されるように、金属板10の一面11側をモールド樹脂40で封止する。このとき、金型200の温度は、熱硬化温度以上であり、たとえば175℃程度である。
Next, a sealing process is performed in such an installed state of the workpiece W. In this sealing step, the
そして、ワークWがモールド樹脂40で封止された状態となった後、図6〜図8に示される離型工程を行う。この離型工程では、上型210と下型220とを分離しながら、下型220側のエジェクタピン221により金属板10の他面12を押すとともに、上型210側のエジェクタピン211により金属板10の一面11側においてリード30の露出部31を押す。
And after the workpiece | work W will be in the state sealed with the
これにより、図8に示されるように、モールド樹脂40で封止されたワークWが、金型200から離型される。ここで、本実施形態では、図6に示されるように下型220側にて先に離型を行い、次に図7に示されるように上型210側にて離型を行っているが、上下の離型の順序は、これとは逆であってもよい。
As a result, as shown in FIG. 8, the workpiece W sealed with the
ここで、本実施形態の離型工程では、上記封止工程にてワークWを封止した状態のモールド樹脂40が、半硬化のBステージ状態で成形されたものとなった時に、ワークWの離型を行うようにしている。このことについて、図10を参照して具体的に述べる。
Here, in the mold release process of the present embodiment, when the
図10の横軸に示される時間は、モールド樹脂40が金型200のポットに投入された時点を起点とするもので、当該時間の経過とともに変化する金型200内のモールド樹脂40の粘度および硬度を縦軸に示してある。
The time shown on the horizontal axis of FIG. 10 starts from the time when the
モールド樹脂40は、硬化温度以上に加熱された金型200に投入されると、加熱されて粘度および硬度が小さくなっていき、図10中の最小値の部分では液状になる。そして、この液状のモールド樹脂40は、金型200のゲートからキャビティ230に入り込んでいき、キャビティ230を充填する。つまり、ワークWがモールド樹脂40で封止された状態となる。
When the
その後、時間の経過とともに、モールド樹脂40が加熱されて、モールド樹脂40の硬化が進んでいく。ここで、従来の通常の封止工程では、半硬化のBステージ状態を過ぎて、実質的に硬化が完了した時点で離型を行う。
Thereafter, as time elapses, the
しかし、本実施形態では、このBステージ状態で上記した離型工程を行う。Bステージ状態では、モールド樹脂40は軟らかいものであるが、モールド樹脂40の外形を維持する程度の粘度を有している。そのため、本実施形態では、金型200によるモールド樹脂40の加熱時間を大幅に短縮することができる。
However, in this embodiment, the above-described release process is performed in this B stage state. In the B stage state, the
このようにして離型工程を行った後、本実施形態では、図9に示される本硬化工程を行う。この本硬化工程では、金型200から取り出されBステージ状態のモールド樹脂40で封止されているワークWを、加熱用のオーブン300に入れて、モールド樹脂40の硬化を完了させる。
After performing the mold release step in this way, in the present embodiment, the main curing step shown in FIG. 9 is performed. In this main curing step, the workpiece W taken out from the
この後、本実施形態では、上記リードフレーム素材の状態である金属板10および複数のリード30について、リードカットおよびリード成形を行う。これにより、上記図1〜図4に示した本実施形態の電子装置S1ができあがる。以上が、本実施形態にかかる電子装置S1の製造方法である。
Thereafter, in the present embodiment, lead cutting and lead molding are performed on the
ところで、本実施形態の製造方法によれば、モールド樹脂40が半硬化のBステージ状態で成形された時点で離型を行い、ワークWを取り出すから、金型200による硬化時間を短縮することができる。また、Bステージ状態のモールド樹脂40を離型させるとき、従来一般の方法のように、モールド樹脂40自体をエジェクタピンで押すと、モールド樹脂40の変形が生じやすい。
By the way, according to the manufacturing method of the present embodiment, when the
しかし、本実施形態の製造方法では、上型210側(つまり金属板10の一面11側)、下型220側(つまり金属板10の他面12側)の両側のそれぞれにて、金属製の露出部31、金属板10の他面12をモールド樹脂40より露出させている。
However, in the manufacturing method of the present embodiment, the metal is formed on both sides of the
そして、上下両側にて、モールド樹脂40自体ではなく、露出した金属部分をエジェクタピン211、221で押すようにしている。そのため、Bステージ状態のモールド樹脂40を変形させることなく、適切に離型が行えるのである。
Then, on both the upper and lower sides, not the
特に、上述したように、上型210側では、金属板10の一面11側におけるリード30の露出部31を、金属板10の一面11上からみてモールド樹脂40の外郭となる端部41よりもモールド樹脂40の内周側に位置するものとしている。そのため、上型210側のエジェクタピン211で露出部31を押したときの押圧が、モールド樹脂40に直接加わりやすいから、モールド樹脂40の離型が容易に行える。
In particular, as described above, on the
なお、リード30のアウターリードも、モールド樹脂40に固定されるとともに金属板10の一面11側においてモールド樹脂40より露出している金属製の部分である。そのため、離型工程において、上型210側のエジェクタピン211によってリード30のアウターリードを押す場合も考えられる。
The outer lead of the
しかし、この場合、リード30のアウターリードは、金属板10の一面11上からみてモールド樹脂40の端部41よりもモールド樹脂40の外側に位置する。そのため、エジェクタピン211からの押圧は、リード30の露出部31を押す場合に比べてモールド樹脂40から離れた位置に加わることになる。
However, in this case, the outer lead of the
そうすると、リード30とモールド樹脂40との接触部分において剥離が発生する恐れもある。その点、本実施形態によれば、そのような問題を回避することができる。よって、本実施形態によれば、金型200によるモールド樹脂40の硬化時間を短縮化して適切に離型を行うことができる。
If it does so, there exists a possibility that peeling may generate | occur | produce in the contact part of the lead | read |
また、本実施形態では、金属板10の他面12は、下型220側のエジェクタピン221の先端部が入り込むことで、このエジェクタピン221と金属板10の他面12との位置ずれを防止するための第1の溝61が設けられたものとされている。
In the present embodiment, the
それによれば、下型220側のエジェクタピン221とこれに接触する金属板10の他面12との位置ずれを防止できるため、封止工程において、このエジェクタピン221と金属板10の他面12との間の密着性を確保でき、ひいては、当該間にモールド樹脂40が入り込んでしまうのを防止しやすくなる。
According to this, since it is possible to prevent the positional deviation between the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態にかかる電子装置S2について、図11、図12を参照して、上記第1実施形態との相違点を中心に述べることとする。図11、図12に示されるように、本実施形態では、リード30の露出部31の構成を一部変形したものである。
(Second Embodiment)
The electronic device S2 according to the second embodiment of the present invention will be described mainly with respect to differences from the first embodiment with reference to FIGS. As shown in FIGS. 11 and 12, in the present embodiment, the configuration of the exposed
本実施形態の露出部31も、上記第1実施形態と同様、複数本のリード30のうちモールド樹脂40の四隅近傍に位置するリード30の一部として構成されている。そして、本実施形態でも、当該四隅近傍に位置するリード30は、露出部31以外の部位はモールド樹脂40に接触してモールド樹脂40に固定されているが、電子部品20とは電気的に接続されずに独立している。
The exposed
ここで、上記第1実施形態とは異なり、本実施形態では、平面矩形のモールド樹脂40の四隅近傍部分を切り欠くことなく、当該四隅近傍に位置するリード30をプレス等で曲げ加工することにより、モールド樹脂40の上面側に露出部31を配置している。
Here, unlike the first embodiment, in this embodiment, the
それにより、本実施形態においても、露出部31は、金属板10の一面11上から視てモールド樹脂40の端部41よりもモールド樹脂40の内周側に位置して、モールド樹脂40より露出している。
Thereby, also in the present embodiment, the exposed
そのため、本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の製造方法を適用することができ、金型200によるモールド樹脂40の硬化時間を短縮化して適切に離型を行うことができる。
Therefore, according to the present embodiment, the same manufacturing method as that of the first embodiment can be applied, and the
また、本実施形態でも、上記第1実施形態と同様、金属板10の他面12には第1の溝61が設けられているが、さらに、本実施形態では、リード30の露出部31のそれぞれに、第2の溝62が設けられている。この第2の溝62は、プレス等により形成されるものである。
Also in the present embodiment, the
この第2の溝62は、上記した上型210側のエジェクタピン211の位置ずれ防止用の溝である。つまり、第2の溝62に上型210側のエジェクタピン211の先端部が入り込むことで、このエジェクタピン211と露出部31との位置ずれを防止するようにしている。
The
さらに、この位置ずれ防止による効果により、上記した第1の溝61と同様、上型210側においても、封止工程のときに上型210側のエジェクタピン211と露出部31との間にモールド樹脂40が入り込んでしまうのを防止できる。
Further, due to the effect of preventing the positional deviation, as with the
なお、この第2の溝62は、上記第1実施形態における各リード30の露出部31にも設けられていることが望ましい。ここで、これら第1の溝61および第2の溝62は、上記した各エジェクタピン211、221が入り込み、その位置ずれ防止を可能とするための大きさおよび形状を有するものであることはもちろんである。
It is desirable that the
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態にかかる電子装置S3について、図13、図14を参照して、上記第1実施形態との相違点を中心に述べることとする。図13、図14に示されるように、本実施形態では、金属板10の一面11側における露出部31を、リード30ではなく、別の金属板70の一面71により構成したものである。
(Third embodiment)
The electronic device S3 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 and 14, focusing on differences from the first embodiment. As shown in FIGS. 13 and 14, in the present embodiment, the exposed
図13、図14に示されるように、本実施形態の別の金属板70は、金属板10よりも一回り小さい矩形板状をなしている。そして、別の金属板70は、モールド樹脂40の端部41よりも内周側、ここでは、モールド樹脂40の中央寄りの部位にてモールド樹脂40の上面に露出しているものである。
As shown in FIGS. 13 and 14, another
この別の金属板70は、CuやFe等よりなるもので、一面71がモールド樹脂40より露出し、反対側の他面72はモールド樹脂40に密着してモールド樹脂40に固定されている。そして、別の金属板70の一面71が露出部31とされており、この別の金属板70の一面71には、第2の溝62が設けられている。
The
このように本実施形態においても、上記第1実施形態と同様の製造方法を適用して、同様の効果を得ることができるとともに、第1の溝61および第2の溝62の両方を持つものであるから、上記第2実施形態と同様の効果が期待できる。
As described above, also in the present embodiment, the same manufacturing method as in the first embodiment can be applied to obtain the same effect, and both the
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態にかかる電子装置S4について、図15〜図17を参照して、上記第1実施形態との相違点を中心に述べることとする。図15〜図17に示されるように、本実施形態では、金属板10の一面11側における露出部31を、リード30や別の金属板70ではなく、金属板10の一面11の一部により構成したものである。
(Fourth embodiment)
The electronic device S4 according to the fourth embodiment of the present invention will be described mainly with respect to differences from the first embodiment with reference to FIGS. As shown in FIGS. 15 to 17, in the present embodiment, the exposed
ここで、本実施形態の金属板10は、上記アイランドよりも厚いヒートシンクとして構成されるものであり、元来、リード30を構成する上記リードフレーム素材とは別体のものである。
Here, the
そのため、モールド樹脂40による封止前において、このヒートシンクとしての金属板10と当該リードフレーム素材とを固定しておくために、複数本のリード30の一部と金属板10とは、図示しない部位にて、かしめ等により接合されている。
Therefore, in order to fix the
そして、本実施形態では、モールド樹脂40の一部をモールド樹脂40の端部41より切り欠いた形状とすることにより、この切り欠き部分にて、金属板10の一面11の一部を、モールド樹脂40より露出した露出部31としている。ここでは、図15に示されるように、露出部31は、平面矩形の金属板10における対向する両辺に設けられ、合計2箇所設けられている。
In the present embodiment, a part of the
これにより、本実施形態においても、上記第1実施形態と同様の製造方法を適用して、同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態においても、露出部31に第2の溝62を設けてもよく、その場合には、第1の溝61および第2の溝62の両方を有する構成となり、上記第2および第3実施形態と同様の効果が期待できる。
Thereby, also in this embodiment, the same effect can be acquired by applying the manufacturing method similar to the said 1st Embodiment. Also in the present embodiment, the
また、本実施形態では、ヒートシンクとしての金属板10の一面11の一部を露出部31としたが、上記第1実施形態のようなアイランドとしての金属板10においても、本実施形態を適用できることは言うまでもない。
Further, in this embodiment, a part of one
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態にかかる電子装置S5について、図18〜図20を参照して述べる。上記第1実施形態〜第4実施形態では、電子装置S1〜S4は、QFPを基本構成とするものであったが、本実施形態の電子装置S5は、QFN(クワッド・フラット・ノンリード・パッケージ)を基本構成とするところが主に相違する。
(Fifth embodiment)
An electronic device S5 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first to fourth embodiments, the electronic devices S1 to S4 are based on the QFP. However, the electronic device S5 of the present embodiment is a QFN (quad flat non-lead package). The basic configuration is different.
QFN構成の電子装置S5では、リード30は、図19に示されるモールド樹脂40の下面では露出するが、モールド樹脂40の端部41より突出せずに、モールド樹脂40の端部41の内周に位置する。ここで、本実施形態の電子装置S5では、通常のQFNと同様、平面矩形のモールド樹脂40の四隅に補強ランド30aを有する。
In the electronic device S5 having the QFN configuration, the
そして、本実施形態では、この補強ランド30aを、金属板10の一面11側における露出部31としている。具体的には、モールド樹脂40の四隅に位置する補強ランド30aは、露出部31以外の部位はモールド樹脂40に接触してモールド樹脂40に固定されているが、電子部品20とは電気的に接続されずに電気的に独立している。
In the present embodiment, the reinforcing
この補強ランド30aの露出部31は、金属板10の一面11上から視てモールド樹脂40の端部41よりもモールド樹脂40の内周側に位置するものとされている。具体的には、図18〜図20に示されるように、モールド樹脂40の四隅の一部が切り欠かれた形状とされており、この切り欠き部にて、補強ランド30aの露出部31がモールド樹脂40より露出している。
The exposed
こうして、本実施形態においても、上記第1実施形態と同様の製造方法を適用して、同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態においても、補強ランド30aの露出部31に第2の溝62を設けてもよく、その場合には、第1の溝61および第2の溝62の両方を有する構成となり、上記第2および第3実施形態と同様の効果が期待できる。
Thus, also in the present embodiment, the same effect can be obtained by applying the same manufacturing method as in the first embodiment. In the present embodiment, the
(他の実施形態)
ところで、上記各実施形態では、露出部31をリード30の一部、別の金属板70、金属板10の一面11の一部、あるいは、補強ランド30aにより構成したが、1つの電子装置における露出部31として、可能ならば、これら各構成を混在させたものとしてもよい。
(Other embodiments)
By the way, in each of the above embodiments, the exposed
また、上記各実施形態では、ハーフモールドタイプの電子装置S1〜S5として、金属板10の一面11側および他面12側について、上型210側のエジェクタピン211および下型220側のエジェクタピン221に対応する部位に金属製の露出部を設けた構成のものが提供される。
In each of the above embodiments, as the half mold type electronic devices S1 to S5, the
さらに、当該電子装置S1〜S5においては、当該露出部にエジェクタピン211、212の位置ずれ防止用の溝61、62を設けたことを特徴とする。このような電子装置S1〜S5によれば、上記第1実施形態に示した製造方法を適用して、金型200によるモールド樹脂40の硬化時間を短縮化して適切に離型を行うことができる。また、溝61、62による上記効果も発揮される。
Further, the electronic devices S1 to S5 are characterized in that
また、位置ずれ防止用の溝61、62は、上記各実施形態では、金属板10の他面12および露出部31の一方または両方に設けられていたが、金属板10の他面12および露出部31の両方とも当該溝が無い構成であってもよい。
Further, in the above embodiments, the
また、上記各実施形態では、金属板10の平面形状およびモールド樹脂40の平面形状は、典型的な矩形をなすものとしたが、これに限定されるものではなく、たとえば円形、四角形以外の多角形等の任意の形状が適宜、可能である。
In each of the above embodiments, the planar shape of the
また、金属板10の一面11に搭載される電子部品20は複数であってもよい。また、電子部品20とリード30との接続は上記したボンディングワイヤ50に限定されるものではなく、それ以外にも、たとえば、はんだやバンプ等の接続方法によるものであってもよい。
Moreover, the
また、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。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能であり、また、上記各実施形態は、上記の図示例に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the claims. The above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible, and the above embodiments are not limited to the illustrated examples. Absent. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily indispensable except for the case where it is clearly indicated that the element is essential and the case where the element is clearly considered essential in principle. Yes. Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case. Further, in each of the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., the shape, unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to the positional relationship or the like.
10 金属板
11 金属板の一面
12 金属板の他面
20 電子部品
30 リード
31 露出部
40 モールド樹脂
41 モールド樹脂の端部
200 金型
210 上型
211 上型側のエジェクタピン
220 下型
221 下型側のエジェクタピン
230 キャビティ
300 オーブン
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記金属板の一面(11)上に搭載された電子部品(20)と、
前記電子部品に接続された金属製のリード(30)と、
前記電子部品および前記リードとともに前記金属板の一面を封止する熱硬化性樹脂よりなるモールド樹脂(40)と、を備え、
前記金属板の一面とは反対の他面(12)側は前記モールド樹脂より露出しており、
さらに、前記モールド樹脂に固定されるとともに前記金属板の一面側において前記モールド樹脂より露出している金属製の露出部(31)を備え、当該露出部は、前記金属板の一面上からみて前記モールド樹脂の外郭となる端部(41)よりも前記モールド樹脂の内周側に位置するものとされている電子装置の製造方法であって、
ワーク(W)として、前記リードに接続された状態の前記電子部品が前記一面上に搭載されている前記金属板と前記露出部とが一体化されたものを用意する用意工程と、
上型(210)と下型(220)とを合致させることで前記モールド樹脂の外形に対応する空間形状のキャビティ(230)を構成するものであって、前記上型および前記下型にはそれぞれ離型用のエジェクタピン(211、221)を備える金型(200)を用い、
前記金属板の他面を前記下型の内面および前記下型側の前記エジェクタピン(221)の先端面に接触させ、且つ前記露出部を前記上型側の前記エジェクタピン(211)の先端面に接触させた状態で、前記ワークを前記キャビティ内に設置する金型設置工程と、
前記ワークの設置状態にて、前記キャビティ内に前記モールド樹脂を充填することにより前記金属板の一面側を前記モールド樹脂で封止する封止工程と、
前記上型と前記下型とを分離しながら、同時に前記下型側の前記エジェクタピン(221)により前記金属板の他面を押すとともに、前記上型側の前記エジェクタピンにより前記露出部を押すことにより、前記モールド樹脂で封止された前記ワークを、前記金型から離型させる離型工程、とを備え、
前記離型工程では、前記モールド樹脂が半硬化のBステージ状態で成形されたものとなった時に、前記ワークの離型を行うようにし、
前記離型工程の後、前記金型から取り出され前記モールド樹脂で封止されている前記ワークを、加熱用のオーブン(300)に入れて、前記モールド樹脂の硬化を完了させることを特徴とする電子装置の製造方法。 A metal plate (10);
An electronic component (20) mounted on one surface (11) of the metal plate;
A metal lead (30) connected to the electronic component;
A mold resin (40) made of a thermosetting resin for sealing one surface of the metal plate together with the electronic component and the lead;
The other surface (12) side opposite to the one surface of the metal plate is exposed from the mold resin,
Furthermore, it comprises a metal exposed portion (31) that is fixed to the mold resin and exposed from the mold resin on one surface side of the metal plate, and the exposed portion is seen from above the one surface of the metal plate. It is a method for manufacturing an electronic device that is positioned on the inner peripheral side of the mold resin with respect to an end (41) that is an outer shell of the mold resin,
A preparation step of preparing a workpiece (W) in which the electronic component in a state connected to the leads is integrated with the exposed portion of the metal plate mounted on the one surface;
The upper mold (210) and the lower mold (220) are matched to form a cavity (230) having a spatial shape corresponding to the outer shape of the mold resin, and each of the upper mold and the lower mold includes Using a mold (200) provided with ejector pins (211, 221) for mold release,
The other surface of the metal plate is brought into contact with the inner surface of the lower die and the tip surface of the ejector pin (221) on the lower die side, and the exposed portion is the tip surface of the ejector pin (211) on the upper die side. A mold installation step of installing the workpiece in the cavity in a state of being in contact with
In the installation state of the workpiece, a sealing step of sealing one surface side of the metal plate with the mold resin by filling the mold resin in the cavity;
While separating the upper mold and the lower mold, simultaneously pressing the other surface of the metal plate by the ejector pin (221) on the lower mold side and pushing the exposed portion by the ejector pin on the upper mold side A release step of releasing the workpiece sealed with the mold resin from the mold, and
In the mold release step, when the mold resin is molded in a semi-cured B stage state, the workpiece is released.
After the mold release step, the work taken out from the mold and sealed with the mold resin is placed in a heating oven (300) to complete the curing of the mold resin. A method for manufacturing an electronic device.
前記金属板の一面側における前記露出部は、前記上型側の前記エジェクタピンの先端部が入り込むことで、当該エジェクタピンと当該露出部との位置ずれを防止するための第2の溝(62)が設けられたものとされていることを特徴とする請求項1に記載の電子装置の製造方法。 The other surface of the metal plate has a first groove (61) for preventing displacement of the ejector pin and the other surface of the metal plate when the tip of the ejector pin on the lower mold side enters. It was supposed to be provided,
The exposed portion on the one surface side of the metal plate has a second groove (62) for preventing the displacement between the ejector pin and the exposed portion by the tip portion of the ejector pin on the upper die side entering. The method for manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is provided.
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