WO2015111376A1 - モールドパッケージ - Google Patents

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WO2015111376A1
WO2015111376A1 PCT/JP2015/000074 JP2015000074W WO2015111376A1 WO 2015111376 A1 WO2015111376 A1 WO 2015111376A1 JP 2015000074 W JP2015000074 W JP 2015000074W WO 2015111376 A1 WO2015111376 A1 WO 2015111376A1
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mold resin
mold
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賢吾 岡
哲人 山岸
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株式会社デンソー
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    • H05K2203/1316—Moulded encapsulation of mounted components

Definitions

  • This disclosure relates to a mold package of a half mold type in which a part of one surface of a substrate made of mold resin is sealed and the remaining part is exposed.
  • the substrate is made of a resin such as a printed circuit board, and one surface (also referred to as a first surface) and the other surface (also referred to as a second surface) are in a relationship of front and back plate surfaces. And in this thing, the other surface on the opposite side to the one surface in a board
  • the mold resin is disposed on one surface of the substrate so as to seal a part of one surface of the substrate and expose the remaining portion of the one surface. That is, a part of one surface of the substrate is a sealing part sealed with a mold resin, and the remaining part of the one surface is an exposed part exposed from the mold resin. This is because other parts that are not sealed with the mold resin are mounted on the exposed portion of one surface of the substrate, or are connected to the outside by wiring or the like on the exposed portion.
  • the inventors of the present application found the following regarding the mold package.
  • the exposed portion of the substrate is more thermally deformed than the sealed portion, and stress is concentrated at the boundary portion between the sealed portion and the exposed portion of the substrate due to this thermal deformation difference. . Then, damage such as cracking of the substrate and peeling of the mold resin occurs at the boundary portion.
  • the inventors of the present application are making a mold package by MAP (Molded Array Packaging) molding from the viewpoint of productivity.
  • MAP Molded Array Packaging
  • multiple substrates are collectively sealed with a mold resin, and then the substrate is cut into individual pieces together with the mold resin, thereby forming one package.
  • an object of the present invention is to appropriately suppress damage to the substrate and the mold resin that occurs at the boundary portion between the sealing portion and the exposed portion of the substrate.
  • a substrate made of a resin in which one surface (first surface) and the other surface (second surface) are in a relationship of front and back plate surfaces, and an electronic component mounted on the first surface of the substrate And a mold resin which is provided on the first surface of the substrate and seals the first surface of the substrate together with the electronic component, and the second surface of the substrate is exposed from the mold resin. Is provided.
  • the mold resin is disposed on the first surface of the substrate so as to expose the remaining portion of the first surface as an exposed portion while sealing the sealing portion which is a part of the first surface of the substrate.
  • the mold resin has a rectangular planar shape when viewed from above the first surface of the substrate. At least one of the four side surfaces of the mold resin having a planar rectangle is an end side surface located in the same plane as the end surface of the substrate. At least one of the four side surfaces of the mold resin is located at a boundary portion between the sealing portion and the exposed portion on one surface of the substrate and extends from the first surface of the substrate to the first surface. ).
  • At least a portion on the lower end side in contact with the first surface of the substrate is an inclined surface inclined with respect to the first surface of the substrate so that an inclination angle with respect to the first surface of the substrate is an acute angle.
  • the inclination angle is not less than 30 degrees and not more than 75 degrees.
  • the stress generated at the boundary portion of the substrate is reduced to a level at which the substrate does not crack to the extent that there is no substantial problem in product quality assurance. Can be small.
  • the mechanical strength of the part of the mold resin on the side surface of the boundary portion which is an inclined surface is large to a level where cracks do not occur to the extent that there is no substantial problem in terms of product quality assurance. Can be a thing.
  • the boundary side surface in the mold resin is the inclined surface, and the inclination angle is 30 degrees or more and 75 degrees or less, so that the boundary portion between the sealing portion and the exposed portion in the substrate Damage to the substrate and the mold resin can be appropriately suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a mold package according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a schematic top view of FIG.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the inclination angle ⁇ , the breaking stress generated at the boundary portion of the substrate, and the breaking strength of the portion of the mold resin on the side surface of the boundary portion
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a mold package according to a second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a mold package according to a third embodiment of the present disclosure
  • FIG. 6 is a top view of a mold package according to another embodiment of the present disclosure.
  • the inventors of the present application have earnestly studied a half mold type mold package made by MAP molding.
  • the mold resin is disposed on the one surface of the substrate so as to seal the sealing portion of the one surface of the substrate and expose the exposed portion.
  • the mold resin is viewed from above the one surface of the substrate.
  • the planar shape at this time forms a rectangle. That is, the planar outline of the mold resin is defined by the four side surfaces. Therefore, the inventors of the present application proceeded with studies on such a planar rectangular mold resin.
  • At least one of the four side surfaces of the planar rectangular mold resin is a side surface that is located on the same plane as the end surface of the substrate as the mold resin after MAP molding and the cut surface of the substrate. That is, it becomes an end side surface (refer to FIG. 1, FIG. 2, etc.).
  • the mold resin has a structure in which a part of one surface of the substrate is sealed and the remaining part is exposed. Therefore, at least one of the four side surfaces of the mold resin is located on the boundary portion between the sealing portion and the exposed portion on one surface of the substrate and extends from one surface of the substrate to the one surface, that is, the boundary portion side surface. It becomes.
  • the side surface of the boundary portion of the mold resin is formed by the inner surface of a mold for molding the mold resin.
  • the inventors of the present application are configured such that the boundary side surface of the mold resin is inclined with respect to the contact portion with one surface of the substrate. I thought I should do it. Then, since the thickness of the mold resin is gradually reduced toward the lower end side which is a contact portion with one surface of the substrate on the side surface of the boundary portion which is the inclined surface, It is considered that the stress generated at the boundary is relaxed and the damage can be suppressed.
  • the mold resin may become too thin at the inclined surface portion. Since the mechanical strength of the portion of the mold resin on the inclined surface becomes small, there is a risk of cracking of the mold resin in the portion.
  • the mold package P1 according to the first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS.
  • the mold package P1 is mounted on a vehicle such as an automobile and is applied as a device for driving various electronic devices for the vehicle.
  • components that pass through the mold resin 30 and are located inside the mold resin 30 are indicated by solid lines.
  • the mold package P1 of the present embodiment is broadly divided into a substrate 10 in which the one surface 11 and the other surface 12 are in a relation of front and back plates, electronic components 20 and 21 mounted on the one surface 11 of the substrate 10, and the substrate 10 And a mold resin 30 for sealing the one surface 11 of the substrate 10 together with the electronic components 20 and 21.
  • one surface 11 corresponds to the first surface
  • the other surface 12 corresponds to the second surface
  • the mold package P1 is a half mold type mold package.
  • the substrate 10 is made of a resin such as a printed circuit board. Typically, the substrate 10 has a planar rectangular plate shape. Here, as shown in FIG. 2, the substrate 10 has a rectangular plate shape in which one surface 11 and the other surface 12 are front and back plate surfaces and an outer surface is defined by four end surfaces 13. Here, on one surface 11 of the substrate 10, a wire land 40 and a component land 41 for mounting and connecting the electronic components 20 and 21 are provided.
  • Examples of the electronic components 20 and 21 include surface mounting components that can be mounted on one surface 11 of the substrate 10 or through-hole mounting components.
  • an IC chip 20 and a passive element 21 are shown as electronic components.
  • the IC chip 20 is fixed to one surface 11 of the substrate 10 via a mounting material (not shown) such as solder or Ag paste, and is connected to the wire land 40 by bonding wires 22 such as Au or Al.
  • the passive element 21 is a capacitor, a resistor, or the like, and is also joined to the component land 41 by the mount material (not shown).
  • the mold resin 30 is usually made of a mold material used for this type of mold package, and the resin contains a filler such as alumina or silica as necessary.
  • the mold resin 30 is formed by a mold such as a transfer mold method or a compression mold method.
  • the mold resin 30 is arranged on the one surface 11 of the substrate 10 so as to seal the sealing portion 1a which is a part of the one surface 11 of the substrate 10 and expose the remaining portion of the one surface 11 as the exposed portion 1b.
  • the sealing portion 1a is a portion where the electronic components 20 and 21 are mounted, and the exposed portion 1b is connected to the outside by a wiring (not shown) on the exposed portion 1b. It is a part to do.
  • the sealing portion 1a corresponds to a sealing portion on the first surface of the substrate
  • the exposed portion 1b corresponds to an exposed portion on the first surface of the substrate.
  • Such a mold package P1 is manufactured by MAP molding. That is, the mold package P1 is formed by sealing the multiple substrates 10 together with the mold resin 30 using a mold, and then cutting the substrate 10 together with the mold resin 30 into individual pieces. Is done.
  • the planar shape of the mold resin 30 when viewed from above the one surface 11 of the substrate 10 is a typical rectangle formed by MAP molding as shown in FIG.
  • the mold resin 30 has a rectangular plate shape whose outer surface is defined by the four side surfaces 31 and 32.
  • the upper surface 33 which is the plate surface of the mold resin 30 on the side opposite to the first surface 11 of the substrate 10 is a flat surface as a whole. This is because, according to MAP molding, the mold resin 30 is molded by a mold, so that the mold resin 30 is molded by potting or the like, and the upper surface 33 of the mold resin 30 is a flat surface corresponding to the inner surface of the mold. Because it becomes. In the case of potting molding, the upper surface of the mold resin is typically a convex curved surface.
  • the three side surfaces of the four side surfaces 31 and 32 in the mold resin 30 having the planar rectangle are end side surfaces 31 that are located in the same plane as the end surface 13 of the substrate 10.
  • the remaining one side surface among the four side surfaces 31 and 32 in the mold resin 30 is located at the boundary portion between the sealing portion 1a and the exposed portion 1b on the one surface 11 of the substrate 10 and from the one surface 11 of the substrate 10.
  • the boundary side surface 32 extends on the one surface 11.
  • the side surface 31 corresponds to the end side surface of the mold resin, and the side surface 32 corresponds to the boundary side surface of the mold resin.
  • the end side surface 31 of the mold resin 30 is configured as a cut surface formed by cutting the mold resin 30 and the substrate 10 in the MAP molding.
  • the boundary side surface 32 of the mold resin 30 is configured as a surface molded by the inner surface of the mold.
  • the boundary side surface 32 is an inclined surface that is inclined with respect to the one surface 11 of the substrate 10 so that an angle formed with the one surface 11 of the substrate 10, that is, an inclination angle ⁇ with respect to the one surface 11 of the substrate 10 is an acute angle. Yes.
  • the inclination angle ⁇ corresponds to the inclination angle of the side surface of the boundary portion.
  • the boundary portion side surface 32 has a uniform inclination angle ⁇ from the lower end portion 32 a in contact with the one surface 11 of the substrate 10 to the upper end portion 32 b that is a boundary with the upper surface 33 of the mold resin 30. That is, the entire boundary portion side surface 32 is an inclined surface having an inclination angle ⁇ .
  • the inclination angle ⁇ is set to 30 degrees or more and 75 degrees or less. This is to suppress damage to the substrate 10 and the mold resin 30 that occurs at the boundary portion between the sealing portion 1a and the exposed portion 1b in the substrate 10 due to thermal deformation caused by a cooling cycle during use in a vehicle. It is. The reason for the range of the inclination angle ⁇ will be described later.
  • the substrate 10 and the mold resin 30 are composed of typical resin materials such as polyacrylic resin, polyimide resin, and epoxy resin.
  • the thickness of the substrate 10 (that is, the plate thickness) and the thickness of the mold resin 30 (that is, the plate thickness) are not particularly defined, but preferably the mold resin 30 is thicker than the substrate 10.
  • the thickness of the mold resin 30 is desirably 2.5 to 5.
  • the thickness of the substrate 10 is about 0.6 to 1.6 mm
  • the thickness of the mold resin 30 is about 2.0 to 6.0 mm.
  • the physical properties of the substrate 10 are preferably a linear expansion coefficient of 8 to 20 ppm and a Young's modulus of 10 to 40 GPa.
  • the physical properties of the mold resin 30 are preferably a linear expansion coefficient of 9 to 20 ppm and a Young's modulus of 10 to 30 GPa.
  • FIG. 3 is a graph obtained by applying typical materials and dimensions as shown in the above specific example to the mold package P1 and conducting experiments and examinations thereof.
  • the horizontal axis represents the inclination angle ⁇
  • the left vertical axis represents the breaking stress of the substrate 10 as a black circle plot
  • the right vertical axis represents the breaking strength of the mold resin 30 as a white square plot.
  • the breaking stress of the substrate 10 is a stress at which a crack occurs in the substrate 10 at the boundary portion of the substrate 10 due to the thermal deformation.
  • the breaking stress is obtained by simulation, and the value at which cracks occur in the substrate 10 due to thermal deformation with a probability of standard deviation ⁇ 4 ⁇ is normalized to 1.
  • FIG. 3 shows the relative value.
  • the breaking strength of the mold resin 30 is a strength at which the portion of the mold resin 30 on the boundary side surface 32 which is an inclined surface is cracked by the thermal deformation.
  • the part of the mold resin 30 in the boundary part side surface 32 is a part located in the mold resin 30 just under the boundary part side surface 32, as FIG. 1, FIG. 2 shows.
  • This portion is thinner than the portion of the mold resin 30 located immediately below the upper surface 33 because the side surface 32 of the boundary portion is an inclined surface.
  • the rupture strength of the mold resin 30 is obtained by an experiment or the like, and the value at which a crack occurs in the portion of the mold resin 30 due to thermal deformation with a probability of standard deviation + 4 ⁇ is normalized to 1.
  • the breaking stress of the substrate 10 and the breaking strength of the mold resin 30 increase as the inclination angle ⁇ of the boundary side surface 32 of the mold resin 30 increases, and the inclination angle ⁇ decreases. As it gets smaller.
  • the portion of the mold resin 30 on the boundary side surface 32 is thicker because the mold resin 30 is thicker, but the breaking strength of the substrate 10 is also increased. Ten cracks are likely to occur.
  • the breaking stress of the substrate 10 decreases, but conversely, in the portion of the mold resin 30 on the boundary side surface 32, the mold resin 30 becomes thin, so that cracking is likely to occur.
  • the inventors of the present application decided to use a value that gives a standard deviation 6 ⁇ , which is a stricter standard than the standard deviation 4 ⁇ , for the breaking stress of the substrate 10 and the breaking strength of the mold resin 30.
  • a value 0.8 that gives the standard deviation ⁇ 6 ⁇ of the breaking stress is indicated by A1
  • a value 1.2 that gives the standard deviation 6 ⁇ of the breaking strength is indicated by B1.
  • the breaking stress of the substrate 10 is 0.8, that is, a standard deviation ⁇ 6 ⁇ value A1 when the inclination angle ⁇ is 75 degrees.
  • the inclination angle ⁇ is set to 75 degrees or less.
  • the occurrence of cracks in the substrate due to the above-described thermal deformation can be prevented with a probability of standard deviation 6 ⁇ .
  • the stress generated at the boundary of the substrate can be reduced to a level where no cracks occur on the substrate to the extent that there is no substantial problem in product quality assurance.
  • the breaking strength of the mold resin 30 is 1.2, that is, the standard deviation + 6 ⁇ value B1 when the inclination angle ⁇ is 30 degrees.
  • the inclination angle ⁇ is set to 30 degrees or more.
  • the above-described cracking of the mold resin due to thermal deformation can be prevented with a probability of standard deviation 6 ⁇ .
  • the mechanical strength of the part of the mold resin on the side surface of the boundary portion which is an inclined surface can be increased to a level at which cracks do not occur to the extent that there is no substantial problem in terms of product quality assurance.
  • the inclination angle ⁇ is 30 degrees or more and 75 degrees or less
  • the generation of cracks in the substrate 10 and the mold resin at the boundary portion between the sealing portion 1a and the exposed portion 1b in the substrate 10 are performed.
  • the occurrence of 30 cracks can be suppressed at a level with no substantial problem in terms of product quality assurance. Therefore, damage to the substrate 10 and the mold resin 30 that occur at the boundary portion can be appropriately suppressed.
  • the entire boundary side surface 32 of the mold resin 30 is an inclined surface having the inclination angle ⁇ .
  • the boundary part side surface 32 is a two-stage bent so that the boundary between the part 321 on the lower end part 32a side contacting the one surface 11 of the substrate 10 and the part 322 on the upper end part 32b side is recessed. Inclined configuration.
  • the part 321 on the lower end 32a side can also be called a first part.
  • the part 322 on the upper end part 32b side can also be called a second part.
  • the portion 321 on the lower end 32 a side of the boundary side surface 32 is an inclined surface having the inclination angle ⁇
  • the portion 322 on the upper end 32 b side is relative to the one surface 11 of the substrate 10.
  • the tilt angle ⁇ 2 is a surface that is larger than the tilt angle ⁇ and not more than 90 degrees. That is, the inclination angle ⁇ of the portion 321 on the lower end portion 32a side is 30 degrees ⁇ ⁇ ⁇ 75 degrees, and the inclination angle ⁇ 2 of the portion 322 on the upper end portion 32b side is ⁇ ⁇ 2 ⁇ 90 degrees.
  • the inclination angle ⁇ corresponds to the first inclination angle
  • the inclination angle ⁇ 2 corresponds to the second inclination angle.
  • the thin portion of the mold resin 30 can be reduced in the portion of the side surface 32 of the boundary portion of the mold resin 30. Specifically, even if the inclination angle ⁇ is reduced, the portion of the mold resin 30 located immediately below the portion on the lower end portion 32a side becomes thin, but compared with that, the portion directly below the portion 322 on the upper end portion 32b side is reduced. A thickness can be ensured in the portion located at.
  • the width W of the portion of the mold resin 30 that is located immediately below the portion on the lower end 32a side is 0.5 mm or less when the inclination angle ⁇ is 30 degrees. It is desirable that
  • the passive element 23 is mounted on the exposed portion 1 b of the one surface 11 of the substrate 10 as another component that is not sealed with the mold resin 30.
  • the passive element 23 is selected from those that can be used for the passive element 21 of the first embodiment, and other parts include surface mounting parts other than passive elements and through-hole mounting parts. There may be.
  • one of the four side surfaces may be the end side surface 31 and the remaining three sides may be the boundary side surface 32.
  • the mold resin 30 may have at least one end side surface 31 and boundary side surface 32 on each of the four side surfaces.
  • the portion 322 on the upper end 32b side of the boundary side surface 32 may be further inclined in multiple stages.
  • the inclination angles of the plurality of inclined surfaces in the portion 322 on the upper end portion 32b side need to be larger than the inclination angle ⁇ of the portion 321 on the lower end portion 32a side and not more than 90 degrees.
  • present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the present disclosure.
  • 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.

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Abstract

　第一面（１１）と第二面（１２）とが表裏の板面の関係にある樹脂よりなる基板（１０）と、基板（１０）の第一面（１１）に搭載された電子部品（２０、２１）と、基板（１０）の第一面（１１）に設けられ、電子部品（２０、２１）とともに基板（１０）の第一面（１１）を封止するモールド樹脂（３０）と、を備えるモールパッケージが提供される。基板（１０）の第二面（１２）は、モールド樹脂（３０）より露出している。モールド樹脂（３０）は、封止部（１ａ）を封止しつつ露出部（１ｂ）を露出させるように、基板（１０）の第一面（１１）に配置される。モールド樹脂（３０）における４個の側面（３１、３２）は、端部側面（３１）と境界部側面（３２）が含まれる。

Description

モールドパッケージ 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１４年１月２３日に出願された日本国特許出願２０１４－１０３９７号に基づくものであり、ここにその記載内容を参照により援用する。
　本開示は、モールド樹脂よりなる基板の一面のうちの一部を封止し、残部を露出させるようにしたハーフモールドタイプのモールドパッケージに関する。
　従来より、この種のハーフモールドタイプのモールドパッケージとしては、基板と、基板の一面に搭載された電子部品と、基板の一面に設けられ電子部品とともに基板の一面を封止するモールド樹脂と、を備えたものが提案されている（特許文献１参照）。
　ここで、基板は、プリント基板等の樹脂よりなり、一面（第一面とも呼ぶ）と他面（第二面とも呼ぶ）とが表裏の板面の関係にあるものである。そして、このものにおいては、基板における一面とは反対側の他面は、モールド樹脂より露出している。
　ここで、さらに、モールド樹脂は、基板の一面の一部を封止して当該一面の残部を露出させるように、基板の一面に配置されている。つまり、基板の一面の一部は、モールド樹脂で封止された封止部とされ、当該一面の残部は、モールド樹脂より露出する露出部とされている。これは、基板の一面の露出部上に、モールド樹脂で封止されない他の部品を搭載したり、露出部上の配線等により外部と接続したりするなどの理由による。
　本願発明者らはモールドパッケージについて以下を見出した。
　ところで、上記した従来の構成の場合、基板のうち封止部と露出部とでは、モールド樹脂の有無によるパッケージ厚さの違いや、線膨張係数の違い等、構造的あるいは物性的な違いが存在する。
　そのため、これらの違いにより、基板においては封止部よりも露出部の方が、熱変形が大きくなり、この熱変形差により、基板における封止部と露出部との境界部に応力が集中する。すると、当該境界部にて基板のクラックや、モールド樹脂の剥離等のダメージが生じる。
　また、本願発明者らは、生産性の観点からＭＡＰ（Ｍｏｌｄｅｄ　Ａｒｒａｙ　Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）成形でモールドパッケージを作ることを進めている。このＭＡＰ成形によれば、多連状態の基板をモールド樹脂で一括して封止した後、モールド樹脂とともに基板を切断して個片化することにより、１個のパッケージを形成する。
日本国公開特許公報２０１３－１５２９７１号
　本開示は、上記事情を鑑みてなされたものであり、ＭＡＰ成形で作られ、モールド樹脂で基板の一面のうちの一部を封止し、残部を露出させるようにしたハーフモールドタイプのモールドパッケージにおいて、基板における封止部と露出部との境界部にて発生する基板やモールド樹脂へのダメージを適切に抑制することを目的とする。
　本開示の一態様によれば、一面（第一面）と他面（第二面）とが表裏の板面の関係にある樹脂よりなる基板と、基板の第一面に搭載された電子部品と、基板の第一面に設けられ、電子部品とともに基板の第一面を封止するモールド樹脂と、を備え、基板の第二面は、モールド樹脂より露出しているハーフモールドタイプのモールドパッケージが提供される。
　モールド樹脂は、基板の第一面の一部である封止部を封止しつつ第一面の残部を露出部として露出させるように、基板の第一面に配置される。モールド樹脂は、基板の第一面の上方から視たときの平面形状が矩形をなす。平面矩形をなすモールド樹脂における４個の側面のうち少なくとも１つの側面は、基板の端面と同一平面に位置する端部側面とされている。モールド樹脂における４個の側面のうち少なくとも１つの側面は、基板の一面における封止部と露出部との境界部に位置して基板の第一面から第一面上に延びる境界部側面（３２）とされる。境界部側面のうち、少なくとも基板の第一面に接する下端部側の部位は、基板の第一面に対する傾斜角が鋭角となるように、基板の第一面に対して傾斜した傾斜面とされている。傾斜角は３０度以上７５度以下である。
　本開示のように、モールドパッケージにおいて、傾斜角を７５度以下とすれば、基板の境界部に発生する応力を、製品の品質保証上、実質問題無い程度にて基板のクラックが発生しないレベルまで、小さいものにできる。
　また、傾斜角を３０度以上とすれば、傾斜面である境界部側面におけるモールド樹脂の部分の機械的強度を、製品の品質保証上、実質問題無い程度にて割れが発生しないレベルまで、大きいものにできる。
　このように、本開示によれば、モールド樹脂における境界部側面を上記傾斜面とし、その傾斜角を３０度以上７５度以下とすることにより、基板における封止部と露出部との境界部にて発生する基板やモールド樹脂へのダメージを適切に抑制することができる。
　本開示についての上記および他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照した下記の詳細な説明から、より明確になる。添付図面において
図１は、本開示の第１実施形態にかかるモールドパッケージの概略断面図であり、 図２は、図１の概略的な上面図であり、 図３は、傾斜角θと、基板の境界部に発生する破断応力および境界部側面におけるモールド樹脂の部分の破断強度との関係を示すグラフであり、 図４は、本開示の第２実施形態にかかるモールドパッケージの概略断面図であり、 図５は、本開示の第３実施形態にかかるモールドパッケージの概略断面図であり、 図６は、本開示の他の実施形態にかかるモールドパッケージの上面図である。
　本願発明者らは、ＭＡＰ成形で作られるハーフモールドタイプのモールドパッケージについて、鋭意検討した。
　この場合、モールド樹脂は、基板の一面のうちの封止部を封止して露出部を露出させるように、基板の一面に配置されるが、典型的には、基板の一面の上方から視たときの平面形状が矩形をなすものとなる。つまり、モールド樹脂の平面形状の外郭は、４個の側面により規定される。そこで、本願発明者らは、このような平面矩形のモールド樹脂について、検討を進めた。
　ここで、ＭＡＰ成形によれば、平面矩形のモールド樹脂における４個の側面のうち少なくとも１つの側面は、ＭＡＰ成形後のモールド樹脂および基板の切断面として、基板の端面と同一平面に位置する側面、すなわち端部側面となる（図１、図２等参照）。
　モールド樹脂は、基板の一面の一部を封止し、残部を露出させる構成が採られる。そのため、モールド樹脂における４個の側面のうち少なくとも１つの側面は、基板の一面における封止部と露出部との境界部に位置して基板の一面から当該一面上に延びる側面、すなわち境界部側面となる。なお、このモールド樹脂の境界部側面は、モールド樹脂を成形する金型の内面により形成される。
　ここで、本願発明者らは、境界部にて発生する基板やモールド樹脂へのダメージを小さくするためには、モールド樹脂の境界部側面を、基板の一面との接触部分から傾斜した傾斜面とすればよいと考えた。そうすれば、当該傾斜面とされた境界部側面において、基板の一面との接触部である下端部側に向かってモールド樹脂の厚さが徐々に薄くなっていく構成となるため、当該基板の境界部に発生する応力が緩和され、上記ダメージを抑制できると考えられる。
　しかし、この傾斜面の傾斜角を小さくしすぎると、この傾斜面の部分にてモールド樹脂が薄くなりすぎるおそれがある。当該傾斜面におけるモールド樹脂の部分の機械的強度が小さくなることから、当該部分において、モールド樹脂の割れ等の恐れがある。
　そこで、このような傾斜面とされた構成において、傾斜角と、上記基板の境界部に発生する応力および上記モールド樹脂の機械的強度との関係を実験的に調査した。その結果、最適な傾斜角を見出した。本開示は、このような検討結果に基づいて創出されたものである。
　以下、本開示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。
　（第１実施形態）
　本開示の第１実施形態にかかるモールドパッケージＰ１について、図１、図２を参照して述べる。このモールドパッケージＰ１は、たとえば自動車などの車両に搭載され、車両用の各種電子装置を駆動するための装置として適用されるものである。なお、図２に示される平面図中では、モールド樹脂３０を透過してモールド樹脂３０の内部に位置する構成要素を実線にて示している。
　本実施形態のモールドパッケージＰ１は、大きくは、一面１１と他面１２とが表裏の板面の関係にある基板１０と、基板１０の一面１１に搭載された電子部品２０、２１と、基板１０の一面１１に設けられ、電子部品２０、２１とともに基板１０の一面１１を封止するモールド樹脂３０と、を備えている。
　なお、基板１０において、一面１１は第一面に相当し、他面１２は第二面に相当する。
　ここで、基板１０における一面１１とは反対側の他面１２は、モールド樹脂３０より露出している。このように、モールドパッケージＰ１は、ハーフモールドタイプのモールドパッケージである。
　基板１０は、プリント基板等の樹脂よりなる。典型的には、基板１０は、平面矩形の板状をなす。ここでは、図２に示されるように、基板１０は、一面１１と他面１２とが表裏の板面とされ、４個の端面１３により外郭が規定された矩形板状をなす。ここで、基板１０の一面１１には、電子部品２０、２１を搭載して接続するためのワイヤランド４０や部品ランド４１が設けられている。
　電子部品２０、２１としては、基板１０の一面１１に搭載可能な表面実装部品、あるいは、スルーホール実装部品などが挙げられる。ここでは、電子部品として、ＩＣチップ２０と受動素子２１とが示されている。
　ＩＣチップ２０は、はんだやＡｇペースト等の図示しないマウント材を介して基板１０の一面１１に固定され、ＡｕやＡｌ等のボンディングワイヤ２２によってワイヤランド４０に接続されている。また、受動素子２１は、コンデンサや抵抗等であり、これも図示しない上記マウント材によって部品ランド４１に接合されている。
　モールド樹脂３０は、通常この種のモールドパッケージに用いられるモールド材料よりなり、必要に応じて、当該樹脂中にアルミナやシリカ等のフィラーが含有されたものである。このモールド樹脂３０は、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等の金型により形成される。
　モールド樹脂３０は、基板１０の一面１１の一部である封止部１ａを封止しつつ当該一面１１の残部を露出部１ｂとして露出させるように、基板１０の一面１１に配置されている。ここで、基板１０の一面のうち封止部１ａは、上記電子部品２０、２１が搭載されている部位であり、露出部１ｂは、露出部１ｂ上の図示しない配線等により外部と接続したりする部位である。
　封止部１ａは基板の第一面の封止部に相当し、露出部１ｂは基板の第一面の露出部に相当する。
　このようなモールドパッケージＰ１は、ＭＡＰ成形により製造される。すなわち、モールドパッケージＰ１は、多連状態の基板１０を、金型を用いてモールド樹脂３０で一括して封止した後、モールド樹脂３０とともに基板１０を切断して個片化することにより、形成される。
　ここで、基板１０の一面１１の上方から視たときのモールド樹脂３０の平面形状は、図２に示されるように、ＭＡＰ成形による典型的な矩形をなしている。つまり、モールド樹脂３０は、４個の側面３１、３２にて外郭を規定された矩形板状とされている。
　また、モールド樹脂３０のうち基板１０の一面１１とは反対側の板面である上面３３は、全体が平坦な平坦面とされている。これは、ＭＡＰ成形によれば、金型でモールド樹脂３０が成形されるのでポッティング等により成形されたモールド樹脂とは異なり、モールド樹脂３０における上面３３は、金型の内面に対応した平坦面となるためである。なお、ポッティング成形の場合には、典型的には、モールド樹脂の上面は凸曲面となる。
　そして、この平面矩形をなすモールド樹脂３０における４個の側面３１、３２のうち３個の側面は、基板１０の端面１３と同一平面に位置する端部側面３１とされている。一方、モールド樹脂３０における４個の側面３１、３２のうち残り１個の側面は、基板１０の一面１１における封止部１ａと露出部１ｂとの境界部に位置して基板１０の一面１１から当該一面１１上に延びる境界部側面３２とされている。
　側面３１は、モールド樹脂の端部側面に相当し、側面３２はモールド樹脂の境界部側面に相当する。
　ここで、モールド樹脂３０の端部側面３１は、上記ＭＡＰ成形におけるモールド樹脂３０および基板１０の切断により形成される切断面として構成されている。一方、モールド樹脂３０の境界部側面３２は、金型の内面により成形された面として構成されている。
　そして、この境界部側面３２は、基板１０の一面１１とのなす角度すなわち基板１０の一面１１に対する傾斜角θが鋭角となるように、基板１０の一面１１に対して傾斜した傾斜面とされている。
　傾斜角θは、境界部側面の傾斜角に相当する。
　ここでは、境界部側面３２は、基板１０の一面１１に接する下端部３２ａからモールド樹脂３０の上面３３との境界である上端部３２ｂまで均一な傾斜角θを有するものとされている。つまり、境界部側面３２の全体が、傾斜角θを有する傾斜面とされている。
　ここで、本実施形態では、この傾斜角θを３０度以上７５度以下としている。これは、車両での使用時における冷熱サイクルにより発生する熱変形によって、基板１０における封止部１ａと露出部１ｂとの境界部にて発生する基板１０やモールド樹脂３０へのダメージを抑制するためである。この傾斜角θの範囲の根拠については、後述する。
　ここで、モールドパッケージＰ１における基板１０およびモールド樹脂３０の材質、寸法について、具体例を述べておく。なお、この具体例は、この種の典型的なモールドパッケージにおける材質および寸法である。
　まず、基板１０およびモールド樹脂３０は、ポリアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂などの典型的な樹脂材料から構成される。また、基板１０の厚さ（つまり板厚）およびモールド樹脂３０の厚さ（つまり板厚）については、特に規定しないが、好ましくは、モールド樹脂３０の方が基板１０よりも厚いものとする。
　たとえば、基板１０の厚さを１としたとき、モールド樹脂３０の厚さは２．５～５とすることが望ましい。このような厚さの関係を満足した上で、たとえば、基板１０の厚さは０．６～１．６ｍｍ程度であり、モールド樹脂３０の厚さは２．０～６．０ｍｍ程度である。
　また、基板１０の物性については、好ましくは線膨張係数が８～２０ｐｐｍ、ヤング率が１０～４０ＧＰａである。モールド樹脂３０の物性については、好ましくは線膨張係数が９～２０ｐｐｍ、ヤング率が１０～３０ＧＰａである。
　ここで、図３を参照して、上記傾斜角θを３０度以上７５度以下とした根拠について述べる。この図３は、モールドパッケージＰ１について、上記具体例に示したような典型的な材質および寸法を適用し、これについて実験および検討を行うことによって求めたグラフである。
　図３では、傾斜角θを変えた時の基板１０の境界部に発生する破断応力と、境界部側面３２におけるモールド樹脂３０の部分の破断強度とを、確認した結果が示されている。ここでは、横軸に傾斜角θ、左の縦軸に黒丸プロットとしての上記基板１０の破断応力、右の縦軸に白四角プロットとしての上記モールド樹脂３０の破断強度を示している。
　図３において、上記基板１０の破断応力は、上記熱変形によって基板１０の境界部にて基板１０にクラックが発生する応力である。この破断応力は、シミュレーションにより求め、標準偏差－４σの確率で熱変形により基板１０にクラックが発生する値を１と規格化し、図３では相対値を示している。
　また、図３において、上記モールド樹脂３０の破断強度は、傾斜面である境界部側面３２におけるモールド樹脂３０の部分が、上記熱変形によって割れを発生する強度である。なお、境界部側面３２におけるモールド樹脂３０の部分とは、図１、図２に示されるように、モールド樹脂３０のうち境界部側面３２の直下に位置する部分である。
　当該部分は、境界部側面３２が傾斜面であるがゆえに、モールド樹脂３０のうち上面３３の直下に位置する部分に比べて、薄いものとされている。ここでは、モールド樹脂３０の破断強度は、実験等により求め、標準偏差＋４σの確率で熱変形によりモールド樹脂３０の当該部分に割れが発生する値を１と規格化し、図３では相対値を示している。
　図３に示されるように、基板１０の破断応力およびモールド樹脂３０の破断強度は、モールド樹脂３０の境界部側面３２の傾斜角θが大きくなるにつれて大きくなっていき、当該傾斜角θが小さくなるにつれて小さくなっていく。
　つまり、傾斜角θが大きくなると、境界部側面３２におけるモールド樹脂３０の部分では、当該モールド樹脂３０が厚くなることから破断強度は大きくなるが、逆に基板１０の破断応力も大きくなるので、基板１０のクラックが発生しやすくなる。一方、傾斜角θが小さくなると、基板１０の破断応力は小さくなるが、逆に、境界部側面３２におけるモールド樹脂３０の部分では、当該モールド樹脂３０が薄くなることから、割れが生じやすくなる。
　本願発明者らは、基板１０の破断応力およびモールド樹脂３０の破断強度について、標準偏差４σよりも厳しい基準である標準偏差６σとなる値を基準とすることにした。図３には、上記破断応力の標準偏差－６σとなる値０．８をＡ１で示し、上記破断強度の標準偏差６σとなる値１．２をＢ１で示している。
　まず、基板１０の破断応力については、傾斜角θが７５度であるとき、０．８すなわち標準偏差－６σの値Ａ１となる。これにより、傾斜角θは７５度以下とした。このように傾斜角θを７５度以下とすれば、標準偏差６σの確率で、上記した熱変形による基板へのクラック発生を防止できる。
　つまり、基板の境界部に発生する応力を、製品の品質保証上、実質問題無い程度にて基板のクラックが発生しないレベルまで、小さいものにできる。
　一方、モールド樹脂３０の破断強度については、傾斜角θが３０度であるとき、１．２すなわち標準偏差＋６σの値Ｂ１となる。これにより、傾斜角θは３０度以上とした。このように傾斜角θを３０度以上とすれば、標準偏差６σの確率で、上記した熱変形によるモールド樹脂の割れ発生を防止できる。
　つまり、傾斜面である境界部側面におけるモールド樹脂の部分の機械的強度を、製品の品質保証上、実質問題無い程度にて割れが発生しないレベルまで、大きいものにできる。
　以上のように、本実施形態によれば、傾斜角θを３０度以上７５度以下とすれば、基板１０における封止部１ａと露出部１ｂとの境界部における基板１０のクラック発生およびモールド樹脂３０の割れ発生を、製品の品質保証上、実質問題無いレベルにて抑制することができる。そのため、当該境界部にて発生する基板１０やモールド樹脂３０へのダメージを適切に抑制することができる。
　（第２実施形態）
　本開示の第２実施形態にかかるモールドパッケージＰ２について、図４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。
　上記第１実施形態では、モールド樹脂３０の境界部側面３２の全体が、傾斜角θを有する傾斜面とされていた。それに対して、本実施形態では、境界部側面３２は、基板１０の一面１１に接する下端部３２ａ側の部位３２１と、上端部３２ｂ側の部位３２２との境界が凹むように屈曲した２段の傾斜構成とされている。
　下端部３２ａ側の部位３２１は第一部位とも呼びうる。上端部３２ｂ側の部位３２２は第二部位とも呼びうる。
　具体的に、本実施形態では、境界部側面３２のうち下端部３２ａ側の部位３２１が、上記傾斜角θを有する傾斜面であり、上端部３２ｂ側の部位３２２は、基板１０の一面１１に対する傾斜角θ２が上記傾斜角θよりも大きく且つ９０度以下である面とされている。つまり、下端部３２ａ側の部位３２１の傾斜角θは、３０度≦θ≦７５度であり、上端部３２ｂ側の部位３２２の傾斜角θ２は、θ＜θ２≦９０度である。傾斜角θは、第一傾斜角に相当し、傾斜角θ２は、第二傾斜角に相当する。
　このような２段の傾斜構成を採用することにより、モールド樹脂３０における境界部側面３２の部分において、モールド樹脂３０の薄い部分を少ないものにできる。具体的には、傾斜角θを小さくしても、モールド樹脂３０のうち下端部３２ａ側の部位の直下に位置する部分は薄くなるが、それに比して、上端部３２ｂ側の部位３２２の直下に位置する部分では、厚さを確保できる。
　そのため、本実施形態では、封止部１ａと露出部１ｂとの境界部におけるモールド樹脂３０の割れを抑制するという点で、好ましい。この点を考慮すれば、図４に示されるように、モールド樹脂３０のうち下端部３２ａ側の部位の直下に位置する部分の幅Ｗは、傾斜角θが３０度の場合、０．５ｍｍ以下であることが望ましい。
　また、本実施形態においても、境界部側面３２における下端部３２ａ側の部位３２１の傾斜面構成が、上記第１実施形態と同様のものであることから、上記同様に、上記境界部における基板１０のクラック発生およびモールド樹脂３０の割れ発生を抑制することができる。
　つまり、モールド樹脂３０の境界部側面３２のうち少なくとも下端部３２ａ側の部位３２１が、３０度～７５度の傾斜角θを有する傾斜面とされた構成であれば、上記境界部にて発生する基板１０やモールド樹脂３０へのダメージを適切に抑制することができる。
　（第３実施形態）
　本開示の第３実施形態にかかるモールドパッケージＰ３について、図５を参照して述べる。本実施形態では、基板１０の一面１１の露出部１ｂ上には、モールド樹脂３０で封止されない他の部品として受動素子２３が搭載されている。この受動素子２３は、上記第１実施形態の受動素子２１に採用可能なものから選択されたものとされるが、当該他の部品としては、受動素子以外の表面実装部品やスルーホール実装部品であってもよい。
　（他の実施形態）
　なお、上記各実施形態では、モールド樹脂３０の４個の側面のうち３辺が端部側面３１、残りの１辺が境界部側面３２であったが、これに限定するものではなく、図６に示されるように、当該４辺の側面のうち２辺が端部側面３１で、残りの２辺が境界部側面３２でもよい。
　さらには、図示しないけれども、当該４辺の側面のうち１辺が端部側面３１で、残りの３辺が境界部側面３２であってもよい。つまり、モールド樹脂３０としては、４個の側面において端部側面３１、境界部側面３２が、それぞれ少なくとも１つ、あればよい。
　また、上記第２実施形態において、境界部側面３２における上端部３２ｂ側の部位３２２を、さらに多段階に傾斜させた構成としてもよい。ただし、この場合でも上端部３２ｂ側の部位３２２における複数の傾斜面の傾斜角が、下端部３２ａ側の部位３２１の傾斜角θよりも大きく且つ９０度以下であることが必要である。
　また、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、本開示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。
 

Claims (4)

  1. 　第一面（１１）と第二面（１２）とが表裏の板面の関係にある樹脂よりなる基板（１０）と、
    　前記基板（１０）の第一面（１１）に搭載された電子部品（２０、２１）と、
    　前記基板（１０）の第一面（１１）に設けられ、前記電子部品（２０、２１）とともに前記基板（１０）の第一面（１１）を封止するモールド樹脂（３０）と、を備え、
    　前記基板（１０）の第二面（１２）は、前記モールド樹脂（３０）より露出しているハーフモールドタイプのモールドパッケージであって、
    　前記モールド樹脂（３０）は、前記基板（１０）の第一面（１１）の一部である封止部（１ａ）を封止しつつ当該第一面（１１）の残部を露出部（１ｂ）として露出させるように、前記基板（１０）の第一面（１１）に配置されたものであって、
    　前記モールド樹脂（３０）は、前記基板（１０）の第一面（１１）の上方から視たときの平面形状が矩形をなすものであり、
    　この平面矩形をなす前記モールド樹脂（３０）における４個の側面（３１、３２）のうち少なくとも１つの側面は、前記基板（１０）の端面（１３）と同一平面に位置する端部側面（３１）とされており、
    　前記モールド樹脂（３０）における４個の側面（３１、３２）のうち少なくとも１つの側面は、前記基板（１０）の第一面（１１）における前記封止部（１ａ）と前記露出部（１ｂ）との境界部に位置して前記基板（１０）の第一面（１１）から当該第一面（１１）上に延びる境界部側面（３２）とされており、
    　前記境界部側面（３２）のうち、少なくとも前記基板（１０）の第一面（１１）に接する下端部（３２ａ）側の部位は、前記基板（１０）の第一面（１１）に対する第一傾斜角（θ）が鋭角となるように、前記基板（１０）の第一面（１１）に対して傾斜した傾斜面とされており、
    　前記第一傾斜角（θ）は３０度以上７５度以下であるモールドパッケージ。
  2. 　前記境界部側面（３２）のうち、前記下端部（３２ａ）側の部位（３２１）が前記第一傾斜角（θ）を有する傾斜面であり、
    　前記境界部側面（３２）のうち、前記下端部（３２ａ）側の部位（３２１）よりも第一面（１１）から離れた上端部（３２ｂ）側の部位（３２２）は、前記基板（１０）の第一面（１１）に対する第二傾斜角（θ２）が前記下端部（３２ａ）側の部位（３２１）の前記第一傾斜角（θ）よりも大きく且つ９０度以下である請求項１に記載のモールドパッケージ。
  3. 　前記モールド樹脂（３０）における前記基板（１０）の第一面（１１）とは反対側の上面（３３）は、全体が平坦な平坦面である請求項１または２に記載のモールドパッケージ。
  4. 　前記基板（１０）の第一面（１１）のうちの前記露出部（１ｂ）には、他の部品（２３）が搭載されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載のモールドパッケージ。
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