JPS606558B2 - 電子部品の樹脂パツケ−ジ法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は混成集積回路（以下ＨＩＣと略す）の樹脂パッ
ケージ法に関し、さらに詳しくはセラミック基板上のＨ
ＩＣを金属板に接着させてそのセラミック基板の端部に
ガラス転移温度（以下Ｔｇと略す。

）６０午０以下の熱硬化性樹脂でシールした後樹脂パッ
ケージする新規なパッケージ方法を提供するものである
。ＨＩＣはセラミック基板、主にアルミナ磁器坂上に導
体、抵抗を印刷或いは葵着で形成された上に種々の半導
体チップ、コンデンサーチップがハンダ等で取付けられ
た回路部品である。

このＨＩＣは種々の環境条件での信頼性向上をはかるた
めパッケージが施される。

一般に業界では、低コスト化が可能な樹脂パッケージに
移行しているのが現状である。かかる樹脂パッケージ法
にはトランスファーモールド、キヤステング、デイツピ
ング、ポツテイング、ドロッピング、タブレット、流動
浸せき塗装などの処理技術があり、用いる樹脂はェポキ
シ樹脂、シリコン樹脂などがある。

樹脂パッケージされたＨＩＣの発熱特性が大きい場合、
いまいま放熱板としての金属板にＨＩＣのセラミック基
板を接着させた後に樹脂パッケージが行なわれる。金属
板とセラミック基板の接着は一般に硬質の接着剤を用い
ると金属板とセラミック基板の熱膨張係数の差によりセ
ラミック基板を破壊させるため、ゴム状の接着剤が用い
られる。また、樹脂パッケージされたＨＩＣは耐ヒート
サイクル性、耐湿・耐水性、機械的強度などの特性が要
求される。そこで、パッケージする樹脂はＴｇが８０ｏ
ｏ以上、望ましくは１００ｑｏ以上が必要である。

なお、ＨＩＣの回路部品への熱応力の緩和のためにいま
しばＴｇの低いやわらかい樹脂を塗布し、バッファ剤と
して樹脂パッケージされている。従来の上記金属板付Ｈ
ＩＣの樹脂パッケージ部品は、耐ヒートサイクルテスト
、耐湿耐水性テストでいよいよワレや耐湿不良を起す。

この原因を鋭意研究した結果、金属板とセラミック基板
がゴム状の接着剤で接着されているためそれぞれ独立し
て膨張収縮を起し、その上部にパッケージされたＴｇ８
０午０以上の樹脂がセラミック端部よりハクリを起し金
属板とハガレを起していることを見出した。そこで、本
発明は金属板に接着されたセラミック板の端部をＴｇ６
０００以下、望ましくは２０℃以下の熱硬化性樹脂でシ
ールすることにより従来の欠点を解決した。

また、シール効果はセラミック金属板の間のゴム系接着
剤中のボィドの温度変化による出入がなくなり、樹脂パ
ッケージ時の加熱、冷却によるボィド、ピンホールの発
生のないことも見出した。特にポツティング、ドロツピ
ング、ダブレツト、流動浸せき塗装による樹脂パッケー
ジは加熱工程による空気の出入りがなく、ボィド、ピン
ホールのない良好な処理法であることが確認された。な
お、セラミック基板のエッヂからのクラック発生も防止
することもできる。以下、本発明の一実施例を図面に従
い説明する。

第１図は従来の樹脂パッケージ品でアルミニウム板１上
にシリコン接着剤５でアルミナ磁器板２を接着し、回路
部品４を熱硬化性樹脂３でパッケージした断面図で示し
たものである。

第２図は本発明による樹脂パッケ−ジ品であり、アルミ
ニウム板１の上に接着されたアルミナ磁器板２の端部に
しＴｇ６０００以下の熱硬化性樹脂７でシールを施した
ものである。

本発明は、リード部６よりの水分浸入を防止するととも
にアルミナ磁器のエッヂ部の応力を緩和し、更にはアル
ミナ磁器の端部よりのハクリを防止することができる。
本発明に用いるＴｇ６０ｏ○以下の熱硬化性樹脂は、通
常のェポキシ樹脂、ポリエステル樹脂「ポリウレタン樹
脂などがある。

必要ならば本発明による熱硬化性樹脂に無機質の充てん
剤が含まれていてもよい。本発明の作用をさらに詳しく
説明すると、アルミニウム板１の線膨張係数が２４ｘｌ
ｏ‐６、アルミナ磁器板が７×１０−６、パッケージ用
の樹脂は一般に３０〜７０×１０‐６である。

パッケージ用樹脂の線膨張係数の低い方は無機質の充て
ん剤が混入されているためで弾力率は高い。一般に２種
類の接合された材料間に発生する熱応力は、８こ△ぴ・
△Ｔ・Ｅで（汎ま残留応力、△１−エアＴはＴｇと必要
温度との温度差「△Ｑは線膨張係数の差、Ｅは樹脂の弾
性率、ｙは樹脂のポアソン比を示す。

）示めされ、一般にＴｇ以下で増大し変形をきたさない
限り、６が小さいほどワレやハク川こ対し有利である。
本発明による熱硬化性樹脂はＴｇが低いため■リード部
の残留応力が小さい、■アルミニウム板とアルミナ磁器
板の動きを緩和する、■アルミナ磁器板のエッヂ部にお
ける残留応力の集中を緩和する等の効果がある。

この３つの大きな働きをするため信頼性の高いｍＣを作
ることができる。以下更に実施例を詳しく説明する。放
熱板にアルミニウム３０×３０×１．５側の上に２５×
２５×０．８柳の回路部品の取付けられたアルミナ磁器
板を市販のシリコン接着剤により接着し、水平に置いた
１４ピンのシングルィンタィプのＨＩＣにＴ滋ぴ０以下
のポリウレタン樹脂、ポリシン／ボラィト（市販の商品
名）を針状物でアルミナ磁器板の端部４すみに、第２図
のように塗布し、室温２時間放置し硬化させた。このＨ
ＩＣの上にスコッチキャストＮｏ．２８泌／Ｂ（市販商
品名）をドロッピングして片面全面に約１物の樹脂層を
形成させ、１２５００５時間加熱硬化させた。比較品と
して本発明による上記ポリウレタン樹脂を塗布しないで
上記と同一の処理を施したＨＩＣを作った。これらのＨ
ＩＣを各１０コずつ、一６０００〜１５００○のヒート
サイクルテストとスチームプレッシャーテストを行なっ
た。その結果を表に示す。表 以上で説明した本発明によれば信頼性の高いＨＩＣを得
られることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の樹脂パッケージ法を示す構成図、第２図
は本発明の一実施例を示す構成図である。 図中、１は金属板、２はセラミふク基板、３はパッケー
ジ用樹脂、４は回路部品、７は熱硬化性樹脂である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セラミツク基板上に複数個の電子部品を実装した混
   成集積回路において、前記セラミツク基板を放熱用の金
   属板上に接着し、次いでそのセラミツク基板の端部をガ
   ラス転移温度６０℃以下の熱硬化性樹脂でシールした後
   、前記金属板上の前記セラミツク基板および電子部品の
   みを樹脂でパツケージすることを特徴とする電子部品の
   樹脂パツケージ法。