JPH1126654A - 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH1126654A JPH1126654A JP17416797A JP17416797A JPH1126654A JP H1126654 A JPH1126654 A JP H1126654A JP 17416797 A JP17416797 A JP 17416797A JP 17416797 A JP17416797 A JP 17416797A JP H1126654 A JPH1126654 A JP H1126654A
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
- H05K3/284—Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components
Landscapes
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
消することができる樹脂封止型半導体装置及びその製造
方法を提供する。 【解決手段】回路基板2の上にICチップ5やクォドフ
ラットパッケージ(QFP)が表面実装され、ICチッ
プ5やクォドフラットパッケージ(QFP)の全体がポ
ッティング材11にて覆われている。ポッティング材1
1は母材としてシリコーンゲル12が用いられ、このシ
リコーンゲル12の中に微小な気泡13が散在されてい
る。製造の際には、回路基板2の上にICチップ5やク
ォドフラットパッケージ(QFP)を実装した後、硬化
前の液状シリコーンゲルに中空球フィラーを混入させた
溶液を注入し、その後に、硬化処理を施す。
Description
装置及びその製造方法に関するものである。
部品(SMD)は外部雰囲気や振動等から保護するため
にポッティング樹脂にて覆うようにしている。この場
合、回路基板と表面実装部品との間に隙間が形成される
ようなフリップチップ(FC)やクォドフラットパッケ
ージ(QFP)やスモールアウトライン型パッケージ
(SOP)に代表される表面実装部品は、その隙間にポ
ッティング樹脂が入り込み、その回路基板との接続部位
(通常、半田付け部)にポッティング樹脂の熱応力(熱
が加わった時の作用力)が加わり、寿命の低下を招いた
り破壊にいたらしめる場合がある。このために、ポッテ
ィング樹脂の化学的組成の変更(例えば、網目構造にお
ける網目を大きくする)にてポッティング樹脂自身の低
応力化を図ることにより対処してきた。
方法では、化学組成の変更が必要であるとともに、その
組成変更に伴い加工方法の変更も必要となり、コストア
ップを招いたり防湿性の低下を招く等の不具合があっ
た。
て容易に熱応力による不具合を解消することができる樹
脂封止型半導体装置及びその製造方法を提供することに
ある。
止型半導体装置は、表面実装部品の全体を覆うポッティ
ング材の中に微小な気泡を散在したことを特徴としてい
る。
表面実装部品との間にポッティング材が存在し、このポ
ッティング材に温度が加わった場合には、ポッティング
材が熱伸縮して回路基板と表面実装部品との電気接続部
位に応力が加わろうとする。しかし、このとき、ポッテ
ィング材中の気泡が変形代(潰し代)になって応力緩和
が図られる。
ば、一般的なシリコーンゲル等)を用いることによりコ
ストアップを招くこともない。請求項2に記載の発明に
よれば、第1工程により、回路基板の上に表面実装部品
が配置され、第2工程により、樹脂に中空球フィラーを
混入させたポッティング材にて表面実装部品の全体が覆
われる。
導体装置が製造される。ここで、請求項3に記載のよう
に、前記第2工程において、硬化前の液状樹脂に中空球
フィラーを混入させた溶液を、前記部品の表面に配置
し、その後に、硬化処理を施すと、実用上好ましいもの
となる。
の形態を図面に従って説明する。図1には、本実施形態
における樹脂封止型半導体装置の斜視図を示す。また、
図2には、樹脂封止型半導体装置の縦断面を示す。図2
のA部を拡大したものを図3に示す。本例の樹脂封止型
半導体装置は内燃機関における点火装置に用いられるも
のである。つまり、点火コイルにより高電圧を発生させ
て点火プラグに供給するための装置である。
成集積回路基板2が配置され、回路基板2の上面には導
体パターン(例えば、図中、符号3a,3bにて示す)
が形成されるとともに、導体パターン3a,3bの間に
は厚膜抵抗4が配置されている。回路基板2の上面には
フリップチップタイプのIC(以下、ICチップとい
う)5やクォドフラットパッケージ(QFP)6等の部
品が表面実装されるとともに、抵抗7等の部品が実装さ
れている。この厚膜抵抗4や実装部品5〜7等により点
火制御回路が形成されている。
に複数の半田バンプ8が設けられている。このICチッ
プ5の各半田バンプ8が、回路基板2の上面の導体パタ
ーン9の上に搭載され半田付けされている。この半田バ
ンプ8の半田接合によりICチップ5と導体パターン9
とが電気的に接続されている。ここで、回路基板2の上
面とICチップ5の下面との間には隙間AGが形成され
ている。
子(リードピン)10a,10bが回路基板2に立設さ
れており、この外部接続端子10a,10bも回路基板
2の上面の導体パターンと電気的に接続されている。外
部接続端子10a,10bに点火コイルやバッテリが接
続される。
材11が充填されており、このポッティング材11が、
図3に示すように、回路基板2の上面とICチップ5の
下面との隙間AGにも充填されている。図3において、
ポッティング材11は母材としてシリコーンゲル12が
用いられ、このシリコーンゲル12の中に微小な気泡
(中空球)13が多数散在している。気泡13の径は、
80μm程度である。ポッティング材11はポアソン比
が0.4程度である。つまり、シリコーンゲル12単体
のポアソン比は0.5程度であるが、微小な気泡13を
散在することによりポアソン比が0.4程度になってい
る。このポッティング材11により、回路基板2側の導
体パターンと実装部品との電気接続部位(半田付け部)
が保護されている。
ップ5やクォドフラットパッケージ(QFP)6はポッ
ティング材11にて全体が覆われ、衝撃や振動に耐え、
外気から保護されている(湿気や腐食から保護されてい
る)。
に体積が変化するが、散在した気泡13が変形代(潰し
代)になって熱応力が吸収される。そのため、熱が加わ
った際に、ICチップ5での半田接合部に対して熱応力
が加わりにくい。
していない場合には特性線P1にて示すようにICチッ
プ5には歪み量δに比例した大きな力Fが加わるが、気
泡13を混入することにより気泡13が潰れ代となり、
特性線P2にて示すように所定の歪み量δ1までは殆ど
力FがICチップ5に加わらない。
(QFP)6についても言える。つまり、回路基板2の
上面とクォドフラットパッケージ(QFP)6の下面と
の間にも隙間が形成され、この隙間に微小な気泡13を
散在したポッティング材11が充填され、温度が加わっ
た際に電気接続部位に応力が加わろうとするが、気泡1
3が変形代(潰し代)になって応力緩和が図られる。
体装置の製造方法を説明する。まず、回路基板2の上に
ICチップ5およびクォドフラットパッケージ(QF
P)6を表面実装するとともに、抵抗7等の部品を実装
する。同時に、回路基板2の上に外部接続端子10a,
10bを実装する。そして、この回路基板2をケース1
の内部に配置し、固定する。このとき、回路基板2の上
面とICチップ5の下面との間に隙間AGが形成される
とともに、回路基板2の上面とクォドフラットパッケー
ジ(QFP)6の下面との間に隙間が形成される。
脂としてのポッティング材(11)を用意する。つま
り、まず、液状シリコーンゲルを用意するとともに、図
6に示す中空球フィラー(マイクロカプセル)20を用
意する。中空球フィラー20は、その径Dが80μm程
度の微粒体である。中空球フィラー20としては、例え
ば、日本フィライト社製DU−80を用いる。そして、
液状シリコーンゲルゲルと適量の中空球フィラー20と
を混合させる(図5に示す混合工程)。
ィラー20を混入させた溶液を、前述のケース1内に注
入する(図5に示す注入工程)。このとき、ICチップ
5の下の隙間AGやクォドフラットパッケージ(QF
P)6の下の隙間に、硬化前シリコーンゲル溶液が入り
込む。
液を硬化させる(図5に示す熱硬化工程)。その結果、
液状シリコーンゲルに中空球フィラー20が分散した状
態のまま固化される。
型半導体装置が製造される。このように本実施形態は、
下記の特徴を有する。 (イ)回路基板2の上に表面実装部品5,6を表面実装
し、ポッティング材で封止した樹脂封止型半導体装置に
おいて、ポッティング材11の中に微小な気泡13を散
在した。
5,6との間にポッティング材11が存在し、このポッ
ティング材11に温度が加わった場合には、ポッティン
グ材11が熱伸縮して回路基板2と表面実装部品5,6
との電気接続部位に応力が加わろうとする。しかし、こ
のとき、ポッティング材11中の気泡13が変形代(潰
し代)になって応力緩和が図られる。
るのでコストアップを招くこともない。つまり、ポッテ
ィング樹脂の化学的組成の変更(例えば、網目構造にお
ける網目を大きくする)にてポッティング樹脂自身の低
応力化を図ると、化学組成の変更および組成変更に伴う
加工方法の変更にてコストアップを招いてしまうが、本
実施形態においては、一般的なシリコーンゲルを用いて
加工方法の変更も不要である。
更は行っておらずシリコーンゲルの有する防湿性を利用
して確実に表面実装部品5,6を外気から保護できる。 (ロ)回路基板2の上に表面実装部品5,6を配置し
(第1工程)、樹脂に中空球フィラー20を混入させた
ポッティング材にて表面実装部品5,6の全体を覆う
(第2工程)ことにより、上記(イ)に記載の樹脂封止
型半導体装置が製造される。 (ハ)特に、前記第2工程において、硬化前の液状樹脂
に中空球フィラー20を混入させた溶液を、表面実装部
品5,6の表面に配置し、その後に、硬化処理を施す
と、実用上好ましいものとなる。
下記のように実施してもよい。図7に示すように、表面
実装部品(半導体モールドパッケージ)30は側面から
延びるリード31,32を有している。そして、回路基
板2の上において表面実装部品30のリード31,32
が回路基板2上面の導体33,34の上に搭載され、半
田付けにて接合されている。また、回路基板2の上面と
表面実装部品30の下面との間には隙間AGが形成され
ている。この隙間AGを含めた表面実装部品30の周囲
にはポッティング材(防湿膜;ヒューミシール)35が
塗布されている。ポッティング材35はポリイミド(ま
たはポリアミド)36を母材とし、ポリイミド36に微
小な気泡37を散在したものである。つまり、硬化前の
ポリイミド36に中空フィラー(マイクロバルーン)を
混入し、表面実装部品30に塗布した後に硬化したもの
である。このポッティング材35により熱サイクルが加
わったときにも、回路基板2の上面と表面実装部品30
の下面との隙間AGにおいてポッティング材35が伸縮
しようとするが、気泡37によりその応力が吸収され、
回路基板2と表面実装部品30との間に応力が加わった
際において、ポッティング材35中の気泡37が変形代
(潰し代)になって応力緩和が図られる。
紫外線照射等の手法により行ってもよい。また、表面実
装部品の基板側への接合は、半田付け以外にも導電性接
着剤にて行い、部品側電極と基板側導体とを接合しても
よい。
視図。
ための工程図。
ッケージ、11…ポッティング材、13…気泡、20…
中空球フィラー、30…表面実装部品、35…ポッティ
ング材、37…気泡。
Claims (3)
- 【請求項1】 回路基板と、 前記回路基板の上に配置された表面実装部品と、 前記表面実装部品の全体を覆うポッティング材とを備え
た樹脂封止型半導体装置において、 前記ポッティング材の中に微小な気泡を散在したことを
特徴とする樹脂封止型半導体装置。 - 【請求項2】 回路基板の上に表面実装部品を配置する
第1工程と、 樹脂に中空球フィラーを混入させたポッティング材にて
前記表面実装部品の全体を覆う第2工程と、を備えたこ
とを特徴とする樹脂封止型半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記第2工程は、硬化前の液状樹脂に中
空球フィラーを混入させた溶液を、前記部品の表面に配
置し、その後に、硬化処理を施すものである請求項2に
記載の樹脂封止型半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17416797A JPH1126654A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17416797A JPH1126654A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1126654A true JPH1126654A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=15973885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17416797A Pending JPH1126654A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1126654A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-06-30 JP JP17416797A patent/JPH1126654A/ja active Pending
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A02 | Decision of refusal |
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