[0001] 本发明涉及提高树脂封装的散热性的电路装置。

[0002] 作为现有的电路装置的制造方法的一个实施例，已知下述的制造方法。如图6(A)所示，准备由Al基板等金属基板构成的电路装置51，在电路基板51的上表面形成具有绝缘性的树脂层52及导电图案53。然后，在导电图案53上电连接电路元件54及引线55，在电路基板51上形成混合集成电路。之后，在树脂密封模具56的型腔57内配置电路基板51，由上模58和下模59夹住引线55，由此在型腔57内固定电路基板51。

[0003] 如图6(B)所示，经由树脂密封模具56的浇口部60，向型腔57内注入树脂。此时，按照箭头61所示，注入的树脂首先碰撞到电路基板51的侧表面，按照箭头61A及61B所示，树脂流入电路基板51的上表面侧及下表面侧。然后，通过在电路基板51的下表面端部设置曲面62，使树脂有效地流入电路基板51的下表面侧。电路基板51下表面的树脂密封体的厚度例如为0.5mm左右，但通过前述的树脂注入方法，可以实现对该狭窄间隙填充树脂(例如，参照专利文献1)。

[0004] 还有，作为现有电路装置的一个实施例，已知下述的结构。如图7所示，电路装置71在电路基板72的上表面构筑由导电图案73和电路元件74构成的混合集成电路，由树脂密封体75整体覆盖电路基板72的上表面、侧表面及下表面。树脂密封体75由利用传递模塑法所形成的第一树脂密封体75A和将固体的树脂片熔化而形成的第二树脂密封体75B构成。需要说明的是，如图所示，与电路基板72上表面的导电图案73电连接的引线76，从树脂密封体75的侧表面向树脂密封体75的外部引出(例如，参照专利文献2)[0005] 专利文献1：(日本)特开2003-17515号公报(第6-9页、第8-9图)[0006] 专利文献2：(日本)特开2010-67852号公报(第4-10页、第1-4图)[0007] 首先，在利用图6(A)及(B)说明的制造方法中，从树脂密封模具56的浇口部60注入的树脂碰撞到电路基板51的侧表面，并且通过在电路基板51上形成的曲面62，便于在电路基板51的下表面的狭窄区域内填充树脂。为了防止在电路基板51的下表面的狭窄区域存在未填充区域，该狭窄区域需要具有一定的厚度，以便于使树脂流动，这样就导致存在难以实现电路基板51下表面的树脂密封体厚度的薄膜化，从而难以提高树脂密封体的散热性的问题。

[0008] 为了特别解决该散热性的问题，可以考虑增大密封用树脂内的填料的含有率以及增大该填料的粒径。然而，增大填料的含有率以及增大该填料的粒径，导致出现使树脂的流动性恶化、在电路基板51的下表面易存在未填充区域的新问题。并且，就所使用的填料的材料及形状而言，在利用一种树脂整体密封整个电路基板51的制造方法中，还存在电路元件损坏、金属细线断线等问题，存在该填料的材料及形状被限定的问题。

[0009] 接着，在利用图7说明的电路装置71中，虽然防止了电路装置72的下表面存在未填充区域，实现了树脂密封体的薄型化，但是，关于进一步提高散热性的结构方面却完全没有明示。

[0025] 下面，针对本发明第一实施方式的电路装置进行说明。图1(B)是图1(A)所示的电路装置的A-A线方向上的剖面图，图2(A)是说明树脂片的立体图，图2(B)是说明树脂片的剖面图。

[0026] 图1(A)表示电路装置1的立体图，在电路装置1中，在树脂密封体2内的电路基板4(参照图1(B))上表面，构筑由导电图案6(参照图1(B))和电路元件构成的混合集成电路，与该电路连接的引线3从树脂密封体2向外部引出。而且，电路基板4的上表面、侧表面及下表面都被由热硬化性树脂构成的树脂密封体2覆盖。

[0027] 如图1(B)所示，电路基板4是由铝或铜等金属构成的基板，例如，形成长×宽×厚＝61mm×42.5mm×1.5mm左右的形状。在此，也可以采用金属以外的材料作为电路基板4的材料，例如可以采用陶瓷或树脂材料作为电路基板4的材料。

[0028] 绝缘层5覆盖电路基板4的整个表面区域而形成，绝缘层5由含有大量的填料的环氧树脂形成。而且，在绝缘层5上表面形成导电图案6以实现规定的电路。导电图案6由例如铜等的金属膜形成，其厚度为50μm左右。

[0029] 构成电路元件的半导体元件7、芯片元件8经由焊料等接合材料9固定在导电图案6的规定位置上，然后半导体元件7与导电图案6经由金属细线10连接。在此，采用晶体管、LSI芯片、二极管等作为半导体元件7，采用芯片电阻、芯片电容等作为芯片元件8。需要说明的是，如图所示，也可以在半导体元件7和导电图案6之间设置散热部件。

[0030] 引线3固定在设置于电路基板4的周边部的焊盘11上，作为通过输入信号或输出信号的外部连接端子而发挥作用。而且，如图1(A)所示，多个引线3都沿着电路基板4的长度方向的相对的两个侧边配置。需要说明的是，焊盘11为导电图案6的一个区域。

[0031] 树脂密封体2由第一树脂密封体2A和第二树脂密封体2B构成。虽然在纸面上描绘了第一树脂密封体2A和第二树脂密封体2B的分界，但在实际的电路装置1中第一、第二树脂密封体2A、2B被一体化。第一树脂密封体2A是将熔化的树脂注入树脂密封模具的型腔内而形成的，第一树脂密封体2A覆盖半导体元件7等电路元件、引线3的连接部分、电路基板4的上表面及侧表面。

[0032] 另一方面，第二树脂密封体2B是将配置在电路基板4的下表面的树脂片12(参照图2(A))熔化而形成的，第二树脂密封体2B覆盖至少电路基板4的下表面，其厚度T1例如为0.1mm以上、0.3mm以下，是非常薄的薄膜。由于降低了第二树脂密封体2B的热阻，因此从半导体元件7等电路元件释放的热经由电路基板4及第二树脂密封体2B很好地向外部散放。

[0033] 需要说明的是，在图1(B)中，虽然说明了电路基板4下表面的整个面被第二树脂密封体2B覆盖而其他区域被第一树脂密封体2A覆盖的情况，但不限于该情况。例如，也可以电路基板4的下表面及侧表面的一部分被第二树脂密封体2B覆盖而其他区域被第一树脂密封体2A覆盖。此外，也可以电路基板4的下表面的中心部附近被第二树脂密封体2B覆盖而其他区域被第一树脂密封体2A覆盖。

[0034] 如图2(A)所示，树脂片12是通过将以热硬化性树脂为主成分的粒状粉末树脂加压加工(压锭加工)而成形的，并构成为片状。作为粉末树脂，可以采用环氧树脂、邻甲酚醛联苯、二环戊二烯等。而且，在粉末树脂中混入填料，作为填料，既可采用氧化铝，也可采用结晶二氧化硅、碎块二氧化硅、熔化二氧化硅、氮化硅中的任一种与氧化铝混合的混合物。

[0035] 根据使用树脂片12的电路装置1的种类，树脂片12的平面大小(L1×L2)有所不同，但是该平面大小与使用该树脂片12的电路基板4相同或者比该电路基板4稍大。另一方面，树脂片12的厚度T2例如为0.1mm以上、0.6mm以下。通过使树脂片12的厚度在0.6mm以下，可以减薄电路基板4的下表面侧的第二树脂密封体2B的厚度，由此提高电路基板4的下表面侧的散热性。

[0036] 如图2(B)所示，树脂片12由很多的粒状的粉末树脂13构成，该粉末树脂13由添加了填料等添加剂的环氧树脂等热硬化性树脂构成，各粉末树脂13的直径例如为1.0mm以下。在树脂片12中，粉末树脂13的填充率(粉末树脂13相对于树脂片12整体容积所占的比例)在99％以上，通过这样提高树脂片12的填充率，可以抑制在熔化树脂片12而形成的第二树脂密封体2B中产生空隙(ボイド)。

[0037] 如前所述，首先，第一树脂密封体2A是在树脂密封模具的型腔里注入熔化的树脂而形成的。而且，需要抑制树脂内所含有的硬的填料在注入树脂时与电路元件及金属细线发生冲突，损坏电路元件，撞倒金属细线，撞断细线。为此，形成第一树脂密封体2A的树脂所含有的填料的形状采用球状，并且采用其粒径最大为75μm左右的填料。

[0038] 并且，第一树脂密封体2A主要覆盖电路基板4的上表面侧，与散热性相比，对防止金属细线腐蚀等的耐湿性要求更高。为此，作为填料，采用耐湿性良好的二氧化硅，由于二氧化硅的材料成本比氧化铝低，所以采用二氧化硅既保证第一树脂密封体2A的耐湿性，又降低材料成本。需要说明的是，在第一树脂密封体2A中，由于重视耐湿性，因此可以减少填料的含量。这种情况下，在注入树脂时，硬的填料与电路元件和金属细线发生冲突的频率减小，从而能够抑制电路元件损坏等。

[0039] 接着，第二树脂密封体2B是通过熔化树脂片12而形成的。通过电路基板4向熔化的树脂片12的树脂内沉浸，第二树脂密封体2B以覆盖电路基板4的下表面侧的方式形成，详细情况将在后面叙述。也就是说，与第一树脂密封体2A不同，形成第二树脂密封体2B的树脂不必在电路基板4的下表面侧和下模22的内壁之间的例如0.3mm左右的间隙中流动。为此，形成第二树脂密封体2B的树脂所含有的填料可使用粒径最大为150μm左右的填料。即在第二树脂密封体2B中，使用比第一树脂密封体2A的粒径大的填料，从而大幅降低第二树脂密封体2B的热阻，大幅提高电路基板4的下表面侧的散热性。需要说明的是，如前所述，由于形成第二树脂密封体2B的树脂几乎不流动，所以填料较均匀地填充第二树脂密封体2B的整个区域。利用该结构，使第二树脂密封体2B的热阻在整体上均一。

[0040] 并且，第二树脂密封体2B主要以覆盖电路基板4的下表面侧为目的而形成，不蔓延到电路基板4的上表面侧。因此，如前所述，无需考虑电路元件的损坏、金属细线断线等问题，作为填料的形状，可采用结晶类或碎块类那样的多角形形状的填料。通过使填料的形状具备多角形形状，能增大填料的表面积，增大填料与树脂的接触面积，从而使经由填料的导热性良好，能大幅降低第二树脂密封体2B的热阻。需要说明的是，可以通过增加第二树脂密封体2B所含有的填料量，使之大于第一树脂密封体2A所含有的填料量，也能降低第二树脂密封体2B的热阻。

[0041] 并且，对于第二树脂密封体2B而言，与耐湿性相比，对散热性的要求更高，作为第二树脂密封体2B所含有的填料，采用热导率良好的氧化铝，氧化铝的热导率例如为2.1W/m·K。由于第二树脂密封体2B含有氧化铝，在第二树脂密封体2B内产生多孔，提高吸湿性，但在，电路基板4的下表面侧并没有配置金属细线等，所以不会出现特别的问题。需要说明的是，如前所述，作为第二树脂密封体2B所含有的填料，也可以采用结晶二氧化硅、碎块二氧化硅、熔化二氧化硅、氮化硅中的任一种与氧化铝混合的混合物。

[0042] 需要说明的是，在本实施方式中，虽然说明了将配置在电路基板4下表面的树脂片12熔化并对其进行加热硬化而形成第二树脂密封体2B的情况，但本发明不限定于此。例如，也可以与第一树脂密封体2A相同，通过向树脂密封模具中注入或灌注树脂等其他的制造方法，来形成第二树脂密封体2B。即如前所述，只要能降低第二树脂密封体2B的热阻且提高电路基板4下表面侧的散热性即可。在不脱离本发明要旨的范围内，还可以有其他各种变更。

[0043] 接着，对本发明的第二实施方式的电路装置的制造方法进行说明。图3(A)～图3(C)是说明电路基板在树脂密封模具内的配置情况的剖面图，图4(A)及(B)是说明在树脂密封模具内注入树脂的情况的剖面图。需要说明的是，在本实施方式中，由于说明利用图
1～图2所说明的电路装置的制造方法，因此，对同一构成部件标注同样的附图标记，并且适当参照图1～图2。

[0044] 如图3(A)所示，首先，准备电路基板4，在电路基板4上形成绝缘层5，在绝缘层5的上表面贴合例如铜的金属膜，将该金属膜蚀刻为所希望的图案，由此在电路基板4上形成导电图案6及焊盘11。然后，在导电图案6的所希望的位置上固定多个半导体元件7和多个芯片元件8，而且，在焊盘11上固定引线3。

[0045] 接着，在树脂密封模具21的下模22的内壁上表面载置树脂片12之后，在该树脂片12的上表面载置电路基板4。然后，将上模23与下模22对接，由上下模23、22夹住引线3，由此电路基板4的位置固定在型腔24内。需要说明的是，如前所述，在树脂密封模具21内配置并实施热处理的前阶段中，树脂片12处于粒状的热硬化性树脂被加压加工的固体状态。

[0046] 如图3(B)所示，树脂片12的厚度T2例如为0.4mm以上、0.6mm以下，该厚度大于覆盖电路装置1的电路基板4下表面侧的树脂密封体2的厚度T1(参照图1(B))。

[0047] 另一方面，如前所述，型腔24内的电路基板4处于由上下模23、22夹住引线3，电路基板4的下表面定位在距离下模22的内壁上表面T1的位置的状态。据此，以在树脂片12上表面载置电路基板4的状态，若由树脂密封模具21夹住引线3，则如该图中的圆形标记25所示，引线3产生弹性变形。然后，电路基板4将树脂片12向下模22侧按压，使树脂片12处于固定的状态。

[0048] 如图3(C)所示，在树脂密封模具21上装备加热机构(未图示)，树脂密封模具21利用该加热机构加热到树脂片12熔化并使其加热硬化的温度(例如170℃以上)。接着，在型腔24内定位树脂片12及电路基板4后，通过加热树脂密封模具21，随着时间的经过，树脂片12熔化而软化。

[0049] 如前所述，由于引线3以弹性变形后的状态被树脂密封模具21所夹住，所以，如果树脂片熔化，则如圆形标记26所示，引线3恢复原来的形状，电路基板4沉浸到熔化的树脂内。然后，随着电路基板4的沉浸，熔化的树脂从电路基板4的下方向侧方移动并硬化，从而电路基板4的下表面及侧表面的下端附近被第二树脂密封体2B所覆盖。此时，由于形成的树脂片12的平面大小大于电路基板4，所以电路基板4的下表面侧至少能够被第二树脂密封体2B全面覆盖。另外，通过使熔化的树脂从电路基板4的下方向侧方移动，能够抑制在电路基板4下表面产生空隙。

[0050] 如图4(A)所示，在向设置于下模22的纵槽27投入树脂块(タブレツト)28对其进行加热而熔化后，通过柱塞29向树脂块28加压。树脂块28通过将混入了填料等添加物的粉状热硬化性树脂(环氧树脂、邻甲酚醛联苯、二环戊二烯等)加压成型为圆柱状。如前所述，因为树脂密封模具21被加热至170℃以上，所以，如果将树脂块28投入纵槽27，则树脂块28逐渐熔化。然后，如果树脂块28熔化成液状或半固态的状态，则流经流道30而通过浇口31提供到型腔24内。

[0051] 如图4(B)所示，型腔24内填充了树脂块28熔化后的树脂。此时，由于树脂密封模具21的温度高于该熔化的树脂加热硬化的温度，所以，填充到型腔24的树脂随着时间的经过而重合并硬化。如前所述，在由第二树脂密封体2B覆盖电路基板4的下表面和侧表面的下端部的情况下，电路基板4的上表面及侧表面被第一树脂密封体2A覆盖。

[0052] 在此，在图4(B)中表示了第一树脂密封体2A和第二树脂密封体2B的分界。在本工序中，例如调整工序作业顺序和树脂配合，使第二树脂密封体2B先于第一树脂密封体2A加热硬化。然后，由于第一树脂密封体2A以液态状态供给到型腔24内，所以第一树脂密封体2A在施加了柱塞29的压力状态下进行加热硬化，其结果，在如图所示的第一树脂密封体2A和第二树脂密封体2B的分界面，通过从第一树脂密封体2A向第二树脂密封体2B侧施加压力，使第一、第二树脂密封体2A、2B两者易于重合，提高其一体化水平，从而确保在该分界区域的耐湿性。

[0053] 最后，如果在树脂密封模具21内第一树脂密封体2A与第二树脂密封体2B充分重合(树脂之间充分混合而获得足够接合强度的状态)并加热硬化，则使上模23与下模22分离，取出成型品的电路装置1。之后，将填充在排气道32及流道30等的部分硬化树脂从树脂密封体2切断，加工引线的外引线部，完成如图1所示的电路装置。

[0054] 接着，对本发明的第三实施方式的半导体装置进行说明。图5(B)是图5(A)所示的半导体装置在B-B方向上的剖面图，需要说明的是，在图5(A)中，也图示并说明了因树脂密封体而看不到的部分，而且，在进行说明时，适当参考图1～图2的说明。

[0055] 如图5(A)所示，半导体装置41主要由岛部42、在岛部42上通过焊料等接合材料固定的半导体元件43、通过金属细线45与半导体元件43的电极焊盘44电连接的引线46以及整体覆盖上述部件的树脂密封体47构成。如图所示，支承引线48从岛部42的四角向外侧延伸，通过该支承引线48，岛部42机械地支承在框架上。

[0056] 如图5(B)所示，树脂密封体47由第一树脂密封体47A和第二树脂密封体47B构成。虽然在纸面上描绘了第一树脂密封体47A与第二树脂密封体47B的分界，但在实际的半导体装置41中第一、第二树脂密封体47A、47B被一体化。第一树脂密封体47A向树脂密封模具的型腔内注入熔化的树脂而形成，第二树脂密封体47B将配置在岛部42下表面的树脂片熔化而形成。第二树脂密封体47B的厚度T3例如为0.1mm以上、0.3mm以下，形成非常薄的膜，能够降低第二树脂密封体47B的热阻。

[0057] 而且，构成第一树脂密封体47A的树脂的组成与第一树脂密封体2A相同，构成第二树脂密封体47B的树脂的组成与第二树脂密封体2B相同，关于它们的说明可参考第一实施方式的图1及图2的说明，在此省略该说明。利用该结构，在半导体装置41中，岛部42的下表面也被薄膜且降低了热阻的第二树脂密封体47B所覆盖，从半导体元件43所释放的热量经由岛部42及第二树脂密封体47B很好地向外部排放。

[0058] 需要说明的是，在图5(B)中说明了岛部42的下表面被第二树脂密封体47B覆盖而其他区域被第一树脂密封体47A覆盖的情况，但不限于该情况。例如，也可以直至半导体元件43附近的岛部42的表面侧被第二树脂封密封体47B覆盖，而其他区域被第一树脂密封体47A覆盖。此外，也可以岛部42下表面的中心部附近被第二树脂密封体47B覆盖，而其他区域被第一树脂密封体47A覆盖。