專(zhuān)利名稱(chēng)：電路裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路裝置，特別是涉及兼具散熱性和耐壓性的電路裝置。
背景技術(shù)：
參照?qǐng)D9說(shuō)明現(xiàn)有的混合集成電路裝置100的結(jié)構(gòu)(參照下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在矩形襯底101表面介由絕緣層102形成有導(dǎo)電圖案103。而且，通過(guò)在導(dǎo)電圖案103的所希望的位置固定電路元件105，形成規(guī)定的電氣電路。在此，作為電路元件，將半導(dǎo)體元件及片狀元件與導(dǎo)電圖案103連接。引線(xiàn)104與形成于襯底101周邊部的導(dǎo)電圖案103連接，作為外部端子起作用。密封樹(shù)脂103具有密封形成于襯底101表面的電氣電路的功能。
密封樹(shù)脂101的結(jié)構(gòu)有兩種。第一種結(jié)構(gòu)是使襯底101的背面露出，形成密封樹(shù)脂103的方法。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可介由露出到外部的襯底101進(jìn)行良好的散熱。第二種結(jié)構(gòu)是形成密封設(shè)置103，覆蓋包括襯底101背面的整體的方法。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可確保襯底101的耐壓性及耐濕性。在該圖中，密封包括襯底101背面的整體。包覆襯底101背面的部分的密封樹(shù)脂103的厚度例如為0.5mm程度。特別是，在襯底101與接地電位連接時(shí)，適用上述的第二種結(jié)構(gòu)，將襯底101與外部絕緣。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)平5-102645號(hào)公報(bào)但是，在形成密封樹(shù)脂103，使其包覆襯底101背面的情況下，由于包覆襯底101背面的密封樹(shù)脂103的熱傳導(dǎo)率不良，故存在裝置整體的散熱性降低的問(wèn)題。
當(dāng)薄地形成包覆襯底103背面的密封樹(shù)脂103的厚度(T5)時(shí)，需要散熱性得到提高。但是，當(dāng)將密封樹(shù)脂103的厚度T5設(shè)為0.5mm以下時(shí)，存在通過(guò)注入成型形成密封樹(shù)脂103的模制工序中，樹(shù)脂不能到達(dá)襯底101背面的問(wèn)題。
另外，為提高散熱性，將襯底101的背面露出到外部時(shí)，存在不能確保襯底101的絕緣性的問(wèn)題。另外，也存在難于增強(qiáng)襯底101和密封樹(shù)脂的連接強(qiáng)度的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而構(gòu)成的，本發(fā)明的主要目的在于，提供兼具散熱性和耐熱性的電路裝置。
本發(fā)明提供電路裝置，其具有，電路襯底；電氣電路，其由形成于所述電路襯底表面的導(dǎo)電圖案及電路元件構(gòu)成；密封樹(shù)脂，其密封所述電氣電路，所述密封樹(shù)脂在使所述電路襯底的背面部分地露出的狀態(tài)下包覆所述電路襯底的表面、側(cè)面及背面的周邊部。
另外，本發(fā)明提供電路裝置，其具有，電路襯底，其在表面設(shè)有第一絕緣層，在背面設(shè)有第二絕緣層；電氣電路，其由形成于所述第一絕緣層表面的導(dǎo)電圖案及電路元件構(gòu)成；密封樹(shù)脂，其密封所述電氣電路，所述密封樹(shù)脂在使所述第二絕緣層部分地露出的狀態(tài)下包覆所述電路襯底的表面、側(cè)面及背面的周邊部。
在本發(fā)明的電路裝置中，所述電路襯底和所述電氣電路被電連接。
在本發(fā)明的電路裝置中，所述電路襯底介由所述導(dǎo)電圖案與接地電位連接。
在本發(fā)明的電路裝置中，在從所述密封樹(shù)脂露出的所述電路襯底的背面固定金屬襯底。
在本發(fā)明的電路裝置中，在所述金屬襯底背面形成氧化膜。
在本發(fā)明的電路裝置中，形成由所述金屬襯底的露出面及所述密封樹(shù)脂構(gòu)成的平坦面。
在本發(fā)明的電路裝置中，所述電路襯底的背面至少距外周端部2mm以?xún)?nèi)的周邊部由所述密封樹(shù)脂包覆。
在本發(fā)明的電路裝置中，在所述電路襯底的背面固定有散熱裝置。
本發(fā)明提供電路裝置的制造方法，其具有，在電路襯底的表面構(gòu)成由導(dǎo)電圖案及電路元件構(gòu)成的電氣電路的工序；使用模制模型形成密封樹(shù)脂，使其至少包覆所述電路襯底表面的工序；在形成所述密封樹(shù)脂的工序中，將從所述模制模型下面離開(kāi)的所述電路襯底的周邊部利用所述密封樹(shù)脂包覆。
另外，在本發(fā)明的電路裝置的制造方法中，在所述電路襯底的背面的除周邊部以外的區(qū)域粘貼金屬襯底，通過(guò)使所述金屬襯底的背面接觸所述模制模型的下面，使所述電路襯底的周邊部從所述模制模型離開(kāi)。
在本發(fā)明的電路裝置的制造方法中，通過(guò)在設(shè)于所述模制模型上的凸部載置所述電路襯底，使所述電路襯底的周邊部從所述模制模型離開(kāi)。
另外，本發(fā)明提供電路裝置的制造方法，其具有介由絕緣層在電路襯底的表面粘貼導(dǎo)電箔，且介由絕緣層在所述電路襯底的背面粘貼金屬襯底的工序；在對(duì)應(yīng)予定形成的單元的分界的區(qū)域的所述金屬襯底上設(shè)置分離槽的工序；通過(guò)進(jìn)行蝕刻，對(duì)所述導(dǎo)電箔進(jìn)行構(gòu)圖，形成導(dǎo)電圖案，除去所述分離槽的剩余的厚度部分，使位于所述單元的周邊部的所述電路襯底的背面從所述金屬襯底露出的工序；通過(guò)在所述單元的分界分割所述電路襯底，將構(gòu)成各所述單元的電路襯底分離的工序；將電路元件與所述導(dǎo)電圖案電連接的工序；使所述金屬襯底的背面接觸模制模型的下面，通過(guò)進(jìn)行樹(shù)脂密封，形成密封樹(shù)脂，使其覆蓋所述電路襯底的背面周邊部的工序。
在本發(fā)明的電路裝置的制造方法中，所述金屬襯底是由對(duì)表面及背面進(jìn)行了鈍化處理的鋁構(gòu)成的襯底。
在本發(fā)明的電路裝置的制造方法中，所述分離槽通過(guò)切割形成。
根據(jù)本發(fā)明，利用密封樹(shù)脂包覆電路襯底背面的周邊部。因此，通過(guò)包覆背面的密封樹(shù)脂產(chǎn)生拉樁效果，可提高密封樹(shù)脂和電路襯底的粘結(jié)強(qiáng)度。
另外，根據(jù)本發(fā)明，以將電路襯底的背面從密封樹(shù)脂露出的狀態(tài)，可充分確保電路襯底和外部的耐壓性。因此，可提供兼具散熱性和耐壓性的電路裝置。
根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的制造方法，由使用模制模型進(jìn)行樹(shù)脂密封的工序，可使電路襯底背面的周邊部從模制模型離開(kāi)。因此，可利用密封樹(shù)脂包覆電路襯底背面的周邊部。


圖1(A)是表示本發(fā)明的混合集成電路裝置的立體圖，(B)是剖面圖，(C)是剖面圖；圖2是表示本發(fā)明的混合集成電路裝置的剖面圖；圖3(A)-(C)是表示本發(fā)明的混合集成電路裝置的剖面圖；圖4(A)-(D)是表示本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖；
圖5(A)-(D)是表示本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖；圖6(A)-(E)是表示本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖；圖7(A)-(D)是表示本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖；圖8(A)是表示本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，(B)是剖面圖；圖9是表示現(xiàn)有的混合集成電路裝置的剖面圖。
符號(hào)說(shuō)明10 混合集成電路裝置11 電路襯底12 絕緣層12A 第一絕緣層12B 第二絕緣層13 導(dǎo)電圖案14 密封樹(shù)脂15 電路元件15 A半導(dǎo)體元件15B 片狀元件16 金屬襯底17 金屬細(xì)線(xiàn)18 連接部19 粘結(jié)劑21 散熱片22 模型22A 上模型22B 下模型23 空腔24 凸部25 引線(xiàn)
26A 第一導(dǎo)電箔26B 第二導(dǎo)電箔27 抗蝕劑具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1說(shuō)明本發(fā)明的混合集成電路裝置10的結(jié)構(gòu)。首先，在矩形的電路襯底11表面形成有第一絕緣層12A。然后，在第一絕緣層12A的表面形成有規(guī)定形狀的導(dǎo)電圖案13。進(jìn)一步，在導(dǎo)電圖案13的規(guī)定位置，介由焊錫或?qū)щ姼嚯娺B接半導(dǎo)體元件15A及片狀元件15B。形成于電路襯底11表面的導(dǎo)電圖案13、半導(dǎo)體元件15A及片狀元件15B由密封樹(shù)脂14包覆。
電路襯底11是由鋁或銅等金屬構(gòu)成的襯底。作為一例，在采用由鋁構(gòu)成的襯底作為電路襯底11時(shí)，電路襯底11的表面被鈍化處理。由此，提高第一絕緣層12A和電路襯底11的粘結(jié)性。另外，利用形成導(dǎo)電圖案13時(shí)的蝕刻工序，可保護(hù)電路襯底11的表面。電路襯底11的具體的大小例如為長(zhǎng)×寬×厚＝61mm×4.25mm×1.5mm程度。
第一絕緣層12A覆蓋電路襯底11的表面整個(gè)區(qū)域。絕緣層12由高充填了Al2O3等填充物的環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)成。由此，可介由電路襯底11將內(nèi)裝的電路元件產(chǎn)生的熱有效地放出到外部。第一絕緣層12A的具體的厚度例如為50μm程度。利用該厚度的絕緣層12，可確保4KV的耐壓(絕緣破壞耐壓)。
第二絕緣層12B覆蓋電路襯底11的背面而形成。第二絕緣層12B的組成可以與第一絕緣層12A相同。通過(guò)由第二絕緣層12B包覆電路襯底11的背面，可確保電路襯底11背面的耐壓性。因此，即使在散熱片等散熱裝置與電路襯底11背面接觸的情況下，也可通過(guò)第二絕緣層12B將散熱片和電路襯底11絕緣。
導(dǎo)電圖案13由銅等金屬構(gòu)成，形成于第一絕緣層12A的表面，以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的電氣電路。另外，在導(dǎo)出引線(xiàn)25的邊上形成由導(dǎo)電圖案13構(gòu)成的焊盤(pán)。
連接部18是導(dǎo)電圖案13和電路襯底11電連接的部位。具體的連接部18的結(jié)構(gòu)是，介由金屬細(xì)線(xiàn)17將貫通第一絕緣層12A設(shè)置的孔的底部與導(dǎo)電圖案13連接。通過(guò)介由連接部18將導(dǎo)電圖案13和電路襯底11導(dǎo)通，可使兩者的電位一致。由此，使寄生電容降低，形成于電路襯底11表面的電氣電路的動(dòng)作穩(wěn)定。例如，電路襯底11介由連接部18與接地電位連接。
半導(dǎo)體元件15A及片狀元件15B的電路元件被固定于導(dǎo)電圖案13的規(guī)定位置。半導(dǎo)體元件15A采用晶體管、LSI芯片、二極管等。在此，半導(dǎo)體元件15A和導(dǎo)電圖案13介由金屬細(xì)線(xiàn)17連接。片狀元件15B采用片狀電阻或片狀電容等。另外，片狀元件15B采用電感、熱敏電阻、天線(xiàn)、振蕩器等在兩端具有電極部的元件。另外，樹(shù)脂密封型的封裝等也可以作為電路元件固定在導(dǎo)電圖案13上。
引線(xiàn)25固定在設(shè)于電路襯底11周邊部的焊盤(pán)上，具有與外部進(jìn)行輸入·輸出的作用。在此，在一個(gè)側(cè)面固定有多個(gè)引線(xiàn)25。另外，引線(xiàn)25既可以從電路襯底11的四個(gè)邊導(dǎo)出，也可以從相對(duì)的兩個(gè)邊導(dǎo)出。
密封樹(shù)脂14通過(guò)使用熱硬性樹(shù)脂的傳遞模制形成。在圖1(B)中，利用密封樹(shù)脂14將導(dǎo)電圖案13、半導(dǎo)體元件15A、片狀元件15B、金屬細(xì)線(xiàn)17密封。而且，利用密封樹(shù)脂14包覆電路襯底11的表面及側(cè)面。另外，在電路襯底11的背面，利用密封樹(shù)脂13僅包覆周邊部。而且，電路襯底11的中央部附近沒(méi)有被密封樹(shù)脂14覆蓋，而露出到外部。
參照?qǐng)D1(B)，電路襯底11的背面通過(guò)密封樹(shù)脂14覆蓋周邊部附近。圖面中，L1表示由密封樹(shù)脂14覆蓋的區(qū)域的寬度。該L1的長(zhǎng)度根據(jù)要求的耐壓而變化，但優(yōu)選設(shè)為2mm～3mm程度以上。由此，可確保電路襯底11端部P的耐壓。具體地說(shuō)，L1的長(zhǎng)度為2mm時(shí)，可將端部P的耐壓確保2KV。另外，L1的長(zhǎng)度為3mm時(shí)，可將端部P的耐壓確保3KV。另外，包覆電路襯底11背面的部分的密封樹(shù)脂14的厚度T1例如為0.3mm程度。
在本實(shí)施例中，通過(guò)由密封樹(shù)脂14包覆電路襯底11背面的周邊部，可確保電路襯底11端部P的耐壓性。具體地說(shuō)，在電路襯底11的表面及背面全面地形成第一絕緣層12A及第二絕緣層12B。因此，電路襯底11的表面及背面的耐壓性被確保。與此相對(duì)，電路襯底11的側(cè)面沒(méi)有被樹(shù)脂層包覆，而露出金屬面。由此，為確保電路襯底11的絕緣，需要防止電路襯底11的側(cè)面(特別是端部P)介由電路襯底11和密封樹(shù)脂14的分界面與外部短路。因此，在本實(shí)施例中，在電路襯底11背面的周邊部形成有密封樹(shù)脂14，以使端部P與外部分開(kāi)。即，形成密封樹(shù)脂14，使其包覆端部P。因此，電路襯底11整體的耐壓性被確保。
另外，在本實(shí)施例中，密封樹(shù)脂14僅包覆電路襯底11背面的周邊部，電路襯底11背面的其它區(qū)域露出到外部。因此，由驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體元件15A等而產(chǎn)生的熱介由電路襯底11良好排出到外部。另外，通過(guò)由密封樹(shù)脂14包覆電路襯底11背面的周邊部，產(chǎn)生拉樁效果，得到提高電路襯底11和密封樹(shù)脂14的粘結(jié)強(qiáng)度的效果。
參照?qǐng)D1(C)，在此，電路襯底11的背面沒(méi)有被絕緣層包覆。因此，電路襯底11的背面從密封樹(shù)脂14露出到外部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，雖不能確保電路襯底11的耐壓性，但可提高裝置整體的散熱性。另外，由密封樹(shù)脂14包覆電路襯底11背面的周邊部，從而提高電路襯底11和密封樹(shù)脂14的粘結(jié)強(qiáng)度。
參照?qǐng)D2，在混合集成電路裝置10的下部固定有散熱片21。散熱片21由銅或鋁等金屬構(gòu)成。在此，在露出的電路襯底11背面固定有金屬襯底16。而且，介由金屬襯底16，散熱片21的上面與混合集成電路裝置10的下部連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體元件15A等電路元件產(chǎn)生的熱介由電路襯底11、金屬襯底16及散熱片21排出到外部。如上所述，由于電路襯底11背面的周邊部被密封樹(shù)脂14包覆，故可充分確保電路襯底11的端部P的耐壓。因此，將散熱片21和電路襯底11絕緣。
參照?qǐng)D3進(jìn)一步說(shuō)明混合集成電路裝置10的結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D3(A)，在從密封樹(shù)脂14露出的電路襯底11的背面固定有金屬襯底16。在此，在包覆電路襯底11背面的第二絕緣層12B上粘貼有金屬襯底16。由此，在混合集成電路裝置10的背面形成有由密封樹(shù)脂14及金屬襯底16構(gòu)成的平坦面。因此，可使混合集成電路裝置10的背面容易地接觸散熱片等散熱裝置。金屬襯底16的材料采用銅、鋁等熱傳導(dǎo)性?xún)?yōu)良的金屬。另外，在裝置的背面形成有由包覆金屬襯底11周邊部的密封樹(shù)脂14和金屬襯底16的背面構(gòu)成的平坦面。
參照?qǐng)D3(B)，在此，在第二絕緣層12B的背面粘貼有金屬膜20。而且，介由粘結(jié)劑19在金屬膜20上固定有金屬襯底16。金屬膜20采用銅等金屬。在此，粘結(jié)劑可采用焊錫。
參照?qǐng)D3(C)，在此，露出的電路襯底11的背面與金屬襯底16接觸。另外，金屬襯底16由在表面及背面形成有氧化膜29的鋁襯底構(gòu)成。氧化膜29由通過(guò)陽(yáng)極氧化形成的鈍化膜構(gòu)成。在此，電路襯底11的厚度為1.5mm程度，與此相對(duì)，金屬襯底16的厚度例如為0.5mm程度。另外，氧化膜29的厚度例如為10μm程度。
通過(guò)在金屬襯底16的表面形成氧化膜29，可提高粘結(jié)金屬襯底16和第二樹(shù)脂層12B的強(qiáng)度。另外，通過(guò)在金屬襯底16的背面形成氧化膜29，可抑制露出的金屬襯底16的背面損傷。
采用了圖3的各圖所示的兩片金屬襯底的電路裝置由于其散熱性?xún)?yōu)良，故適用于例如車(chē)載等模塊中。即，在高密度地安裝高輸出的功率元件和控制該功率元件的電路、微處理器時(shí)，導(dǎo)電圖案總會(huì)形成為多層。此時(shí)，將導(dǎo)電圖案絕緣的樹(shù)脂的熱電阻大。因此，作為對(duì)策，如果向?qū)?dǎo)電圖案絕緣的樹(shù)脂中混入填充物，使兩片金屬襯底露出，則可實(shí)現(xiàn)散熱性高，且密封性?xún)?yōu)良的封裝。
參照?qǐng)D4～圖8說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的混合集成電路裝置10的制造方法。
參照?qǐng)D4(A)，首先，在電路襯底11的表面形成導(dǎo)電圖案13。在電路襯底11的表面形成有第一絕緣層12A，且在背面形成有第二絕緣層12B。而且，通過(guò)蝕刻粘貼于第一絕緣層12A上的導(dǎo)電膜，形成規(guī)定形狀的導(dǎo)電圖案13。
在此，只形成有一層導(dǎo)電圖案，但是介由絕緣膜也可以在此上形成二層以上的導(dǎo)電圖案。
參照?qǐng)D4(B)，其次，將電路元件與導(dǎo)電圖案13電連接。在此，半導(dǎo)體元件15A及片狀元件15B與導(dǎo)電圖案13連接。另外，還形成有將導(dǎo)電圖案13和電路襯底11連接的連接部18。另外，在電路襯底11的背面介由粘結(jié)劑19固定金屬襯底16。金屬襯底16的端部和電路襯底11的端部通過(guò)上述的距離L1分開(kāi)。由此，可確保電路襯底11端部和金屬襯底16的耐壓。
參照?qǐng)D4(C)，其次，形成密封樹(shù)脂，使其密封形成于電路襯底11表面的電氣電路。在此，通過(guò)使用了上模型22A及下模型22B的傳遞膜模制形成密封樹(shù)脂。本工序的樹(shù)脂密封在使金屬襯底16的背面接觸下模型22B的表面的狀態(tài)下進(jìn)行。因此，在電路襯底11的下方，僅在對(duì)應(yīng)周邊部的區(qū)域A1充填密封樹(shù)脂。由于該區(qū)域A1的寬度為2mm～3mm程度，故密封樹(shù)脂容易填充。因此，可抑制部分地不進(jìn)行樹(shù)脂密封而產(chǎn)生空腔。
參照?qǐng)D4(D)說(shuō)明進(jìn)行樹(shù)脂密封的其它方法。在此，在電路襯底11的背面不設(shè)置金屬襯底16。而且，使電路襯底11的背面接觸設(shè)于下模型22B上的凸部24，進(jìn)行樹(shù)脂密封。凸部24與除周邊部之外的區(qū)域的電路襯底11背面接觸。因此，電路襯底11背面的周邊部由密封樹(shù)脂覆蓋。而且，與凸部24接觸的部分的電路襯底11背面從密封樹(shù)脂14露出到外部。
其次，參照?qǐng)D5說(shuō)明其它混合集成電路裝置的制造方法。在此，利用金屬膜20保護(hù)電路襯底11的背面。
參照?qǐng)D5(A)，首先，在電路襯底11的表面形成導(dǎo)電圖案13。進(jìn)而在電路襯底11的背面形成金屬膜20。導(dǎo)電圖案13及金屬膜20可通過(guò)蝕刻粘貼于電路襯底11兩面的導(dǎo)電箔而形成。在導(dǎo)電圖案13和金屬膜20的厚度相同的情況(例如100μm程度)下，可通過(guò)蝕刻同時(shí)形成兩者。在金屬膜20比導(dǎo)電圖案13厚的情況下，分別蝕刻兩者。
通過(guò)在電路襯底11的背面形成金屬膜20，可保護(hù)第二絕緣膜12B。如果在制造工序的途中第二絕緣層12B部分地?fù)p傷時(shí)，則該部分的耐壓性降低，有可能產(chǎn)生短路。在本實(shí)施例中，通過(guò)由金屬膜20包覆背面的第二絕緣膜12B，抑制第二絕緣層12B損傷。電路襯底11的周邊部沒(méi)有被金屬膜20覆蓋。但是，通過(guò)利用金屬膜20形成的臺(tái)階，電路襯底11的周邊部以浮起的狀態(tài)在制造工序中進(jìn)行搬運(yùn)。因此，未利用金屬膜20覆蓋的區(qū)域的第二絕緣膜12B也抑制損傷的產(chǎn)生。
參照?qǐng)D5(B)，其次，將電路元件與導(dǎo)電圖案13電連接。關(guān)于該工序的詳細(xì)說(shuō)明與圖4(B)的相同。
參照?qǐng)D5(C)，其次，進(jìn)行樹(shù)脂密封。在此，介由粘接劑19將金屬襯底16固定在金屬膜20上。而且，以將金屬襯底16的下面與下模型22B接觸的狀態(tài)，進(jìn)行樹(shù)脂密封。通過(guò)固定金屬襯底16，可將電路襯底11周邊部下方的區(qū)域A1的厚度確保為0.3mm程度以上。因此，可使密封樹(shù)脂充分地到達(dá)在區(qū)域A1上。
參照?qǐng)D5(D)，在此，使金屬膜20的背面接觸設(shè)于下模型22B上的凸部24。而且，電路襯底11背面的周邊部沒(méi)有與凸部24接觸。通過(guò)以該狀態(tài)進(jìn)行樹(shù)脂密封，從而電路襯底11背面的周邊部由密封樹(shù)脂14包覆。而且，金屬膜20從包覆樹(shù)脂露出到外部。
參照?qǐng)D6說(shuō)明其它混合集成電路裝置的制造方法。在此，形成于背面的金屬膜20比表面的導(dǎo)電圖案13厚。
參照?qǐng)D6(A)，首先，準(zhǔn)備表面及背面粘貼有導(dǎo)電箔的電路襯底11。在電路襯底11的表面，介由第一絕緣層12A在整個(gè)面上形成第一導(dǎo)電箔26A。第一導(dǎo)電箔26A的厚度與予定形成的導(dǎo)電圖案13相同，例如為100μm程度。在電路襯底11的背面，介由第二絕緣層12B在整個(gè)面上粘貼第二導(dǎo)電箔26B。第二導(dǎo)電箔26B的厚度例如為300μm程度。
參照?qǐng)D6(B)，其次，蝕刻第一導(dǎo)電箔26A，形成導(dǎo)電圖案13。具體地說(shuō)，在由抗蝕劑27選擇性地包覆第一導(dǎo)電箔26的表面后，通過(guò)蝕刻形成導(dǎo)電圖案13。在該工序中，背面的第二導(dǎo)電箔26B的整個(gè)面由抗蝕劑27覆蓋，沒(méi)有進(jìn)行蝕刻。在此，由于第一導(dǎo)電箔26A和第二導(dǎo)電箔26B的厚度不同，因此，分別進(jìn)行蝕刻。如果同時(shí)進(jìn)行兩者的蝕刻，則產(chǎn)生薄的第一導(dǎo)電箔26A被過(guò)渡蝕刻的問(wèn)題。
參照?qǐng)D6(C)，其次，蝕刻形成于電路襯底11背面的第二導(dǎo)電箔26B，形成金屬膜20。在此，除去位于電路襯底11周邊部的第二導(dǎo)電箔26B。而且，形成從電路襯底11終端部以距離L1(2mm～3mm程度)離開(kāi)的金屬膜20。由前工序形成的導(dǎo)電圖案13以由抗蝕劑27覆蓋其整個(gè)面的狀態(tài)，進(jìn)行本工序的蝕刻。
通過(guò)上述的工序形成導(dǎo)電圖案13及金屬膜20后，如圖6(D)所示，進(jìn)行半導(dǎo)體元件15A及片狀元件15B的固定。另外，如圖6(E)所示，在使金屬膜20的背面與下模型22B接觸的狀態(tài)下進(jìn)行樹(shù)脂密封。關(guān)于這些工序的詳細(xì)說(shuō)明與上述的工序相同。
經(jīng)過(guò)上述模制工序的混合集成電路裝置10通過(guò)使用爐加熱的后硫化工序使密封樹(shù)脂硬化。而且，完成例如圖1所示的混合集成電路裝置。另外，在本實(shí)施例中，由于密封樹(shù)脂14包覆了包括背面的襯底，故可抑制密封樹(shù)脂14的硬化收縮造成的電路襯底11的撓曲。
下面，參照?qǐng)D7及圖8說(shuō)明圖3(C)所示的混合集成電路裝置的制造方法。
參照?qǐng)D7(A)，首先，在電路襯底11的表面及背面粘貼導(dǎo)電箔26及金屬襯底16。在此，導(dǎo)電箔26介由第一絕緣層12A粘貼于電路襯底11的表面。金屬襯底16介由第二絕緣層12B粘貼于電路襯底11的背面。作為一例，導(dǎo)電箔26的厚度為70μm程度，電路襯底11的厚度為1.5mm程度，金屬襯底16的厚度為0.5mm程度。另外，第一絕緣層12A及第二絕緣層12B的厚度為50μm～60μm程度。
電路襯底11的大小為能夠?qū)⒗鐢?shù)十個(gè)程度單元32配置成矩陣狀的大小。在此，單元是指構(gòu)成一個(gè)混合集成電路裝置的部位。
電路襯底11及金屬襯底16可采用鋁、銅、鐵等。在此，作為一個(gè)實(shí)施例，采用將表面及背面進(jìn)行了鈍化處理的鋁襯底作為電路襯底11及金屬襯底16。
電路襯底11的表面及背面由氧化膜28覆蓋。該氧化膜28是含有Al2O3的鈍化膜，厚度為1μm～5μm程度。這樣，通過(guò)薄地形成氧化膜29，可減小氧化膜產(chǎn)生的熱電阻。
金屬襯底16的表面及背面由10μm程度厚度的氧化膜29包覆。通過(guò)將氧化膜29的厚度設(shè)定地較厚，在之后的蝕刻工序中，可保護(hù)金屬襯底16的背面，使其不被蝕刻劑損傷。另外，可抑制搬運(yùn)電路襯底11的工序中，損傷金屬襯底16的背面。
參照?qǐng)D7(B)，其次，在對(duì)應(yīng)各單元分界的位置形成分離槽30。在此，通過(guò)使用截割鋸的切割，研削除去金屬襯底16及形成于其背面的氧化膜29。在此，分離槽30的深度比金屬襯底16的厚度淺。在此，在具有0.5mm程度厚度的金屬襯底16上形成深度0.4mm程度的分離槽30。因此，在設(shè)有分離槽30的區(qū)域，剩余厚度0.1mm程度的金屬襯底16。
如上所述，通過(guò)剩余金屬襯底16的厚度部分而形成分離槽30，可防止位于金屬襯底上面的第二絕緣層12B損傷。具體地說(shuō)，由于分離槽30通過(guò)使用截割鋸的切割形成，故在金屬襯底16的厚度方向多少會(huì)伴隨誤差，形成分離槽30。因此，在形成與金屬襯底16的厚度相同程度的深度的分離槽30時(shí)，截割鋸有可能損傷第二絕緣膜12B。如果第二絕緣膜12B被損傷，電路襯底11背面的耐壓性劣化。因此，在本實(shí)施例中，通過(guò)將分離槽30的深度淺地設(shè)定為不分?jǐn)嘟饘僖r底16的程度，從而保護(hù)第二絕緣膜12B不被截割鋸損傷。
分離槽30的寬度L2設(shè)定為圖1(B)等所示的距離L1的兩倍程度以上，具體地說(shuō)，設(shè)為4mm～6mm程度以上。由此，在各單元32中，可確保電路襯底11和金屬襯底16的絕緣。
參照?qǐng)D7(C)，其次，通過(guò)進(jìn)行蝕刻，對(duì)導(dǎo)電箔26進(jìn)行構(gòu)圖，形成導(dǎo)電圖案13。進(jìn)一步，除去形成有分離槽30的區(qū)域的金屬襯底16的剩余部分的厚度部分。
導(dǎo)電圖案13通過(guò)介由形成于導(dǎo)電箔26上部的抗蝕劑進(jìn)行蝕刻而形成。另外，本工序的蝕刻是將電路襯底11整體浸漬于蝕刻劑中進(jìn)行的。
在本工序中，分別進(jìn)行導(dǎo)電箔26和金屬襯底16的蝕刻。其理由是，用于由銅構(gòu)成的導(dǎo)電箔26的蝕刻的酸性蝕刻劑與作為金屬襯底16的材料的鋁接觸時(shí)，產(chǎn)生氫氣，造成危險(xiǎn)。具體地說(shuō)，在蝕刻導(dǎo)電箔26，形成導(dǎo)電圖案13時(shí)，露出鋁的分離槽30由抗蝕劑包覆。另外，在除去形成有分離槽30的區(qū)域的金屬襯底16的剩余部分的厚度部分時(shí)，導(dǎo)電圖案13通過(guò)抗蝕劑保護(hù)。在此，也可以同時(shí)進(jìn)行兩者的蝕刻，在該情況下，可減少工序數(shù)。
參照?qǐng)D7(D)，其次，將各單元32的電路襯底11分離。電路襯底的分離通過(guò)沖壓截割、切割、折曲等進(jìn)行。在此，通過(guò)切割或折曲分離電路襯底11時(shí)，也可以在各單元32分界的電路襯底11上從表面及背面形成分離槽。由此，可容易地分離各電路襯底。
參照?qǐng)D8(A)，其次，在導(dǎo)電圖案13上電連接電路元件。在此，將半導(dǎo)體元件15A及片狀元件15B固定在導(dǎo)電圖案上。另外，半導(dǎo)體元件15A介由金屬細(xì)線(xiàn)17與導(dǎo)電圖案13電連接。另外，該工序也可以在分離各單元32之前進(jìn)行。
參照?qǐng)D8(B)，其次，形成密封樹(shù)脂，使其包覆電路襯底11。首先，使位于電路襯底11下面的金屬襯底16的背面與下模型22B接觸。而且，通過(guò)使上模型22A與下模型22B接觸，將電路襯底11收納于空腔23的內(nèi)部。金屬襯底16被粘貼于除周邊部之外的區(qū)域的電路襯底11背面。因此，電路襯底11的周邊部根據(jù)金屬襯底16的厚度從下模型22B分開(kāi)。由此，注入空腔23內(nèi)的密封樹(shù)脂到達(dá)電路襯底下方的區(qū)域A1上。
通過(guò)上述的工序制造圖3(A)所示的混合集成電路裝置。
權(quán)利要求
1.一種電路裝置，其特征在于，具有，電路襯底；電氣電路，其由形成于所述電路襯底表面的導(dǎo)電圖案及電路元件構(gòu)成；密封樹(shù)脂，其密封所述電氣電路，所述密封樹(shù)脂在使所述電路襯底的背面部分地露出的狀態(tài)下包覆所述電路襯底的表面、側(cè)面及背面的周邊部。
2.一種電路裝置，其特征在于，具有，電路襯底，其在表面設(shè)有第一絕緣層，在背面設(shè)有第二絕緣層；電氣電路，其由形成于所述第一絕緣層表面的導(dǎo)電圖案及電路元件構(gòu)成；密封樹(shù)脂，其密封所述電氣電路，所述密封樹(shù)脂在使所述第二絕緣層部分地露出的狀態(tài)下包覆所述電路襯底的表面、側(cè)面及背面的周邊部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電路裝置，其特征在于，所述電路襯底和所述電氣電路被電連接。
4.如權(quán)利要求2所述的電路裝置，其特征在于，所述電路襯底介由所述導(dǎo)電圖案與接地電位連接。
5.如權(quán)利要求1或2所述的電路裝置，其特征在于，在從所述密封樹(shù)脂露出的所述電路襯底的背面固定金屬襯底。
6.如權(quán)利要求5所述的電路裝置，其特征在于，在所述金屬襯底背面形成氧化膜。
7.如權(quán)利要求5所述的電路裝置，其特征在于，形成由所述金屬襯底的露出面及所述密封樹(shù)脂構(gòu)成的平坦面。
8.如權(quán)利要求1或2所述的電路裝置，其特征在于，所述電路襯底的背面至少距外周端部2mm以?xún)?nèi)的周邊部由所述密封樹(shù)脂包覆。
9.如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于，在所述電路襯底的背面固定有散熱裝置。
10.一種電路裝置的制造方法，其特征在于，具有，在電路襯底的表面構(gòu)成由導(dǎo)電圖案及電路元件構(gòu)成的電氣電路的工序；使用模制模型形成密封樹(shù)脂，使其至少包覆所述電路襯底表面的工序；在形成所述密封樹(shù)脂的工序中，將從所述模制模型下面離開(kāi)的所述電路襯底的周邊部利用所述密封樹(shù)脂包覆。
11.如權(quán)利要求10所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，在所述電路襯底的背面的除周邊部以外的區(qū)域粘貼金屬襯底，通過(guò)使所述金屬襯底的背面接觸所述模制模型的下面，使所述電路襯底的周邊部從所述模制模型離開(kāi)。
12.如權(quán)利要求10所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，通過(guò)在設(shè)于所述模制模型上的凸部載置所述電路襯底，使所述電路襯底的周邊部從所述模制模型離開(kāi)。
13.一種電路裝置的制造方法，其特征在于，具有介由絕緣層在電路襯底的表面粘貼導(dǎo)電箔，且介由絕緣層在所述電路襯底的背面粘貼金屬襯底的工序；在對(duì)應(yīng)予定形成的單元的分界的區(qū)域的所述金屬襯底上設(shè)置分離槽的工序；通過(guò)進(jìn)行蝕刻，對(duì)所述導(dǎo)電箔進(jìn)行構(gòu)圖，形成導(dǎo)電圖案，除去所述分離槽的剩余的厚度部分，使位于所述單元的周邊部的所述電路襯底的背面從所述金屬襯底露出的工序；通過(guò)在所述單元的分界分割所述電路襯底，將構(gòu)成各所述單元的電路襯底分離的工序；將電路元件與所述導(dǎo)電圖案電連接的工序；使所述金屬襯底的背面接觸模制模型的下面，通過(guò)進(jìn)行樹(shù)脂密封，形成密封樹(shù)脂，使其覆蓋所述電路襯底的背面周邊部的工序。
14.如權(quán)利要求13所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述金屬襯底是由對(duì)表面及背面進(jìn)行了鈍化處理的鋁構(gòu)成的襯底。
15.如權(quán)利要求13所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述分離槽通過(guò)切割形成。
全文摘要
一種混合集成電路裝置，兼具散熱性和耐壓性。在電路襯底(11)的表面形成第一絕緣層(12A)，且在其背面形成有第二絕緣層(12B)。在第一絕緣層(12A)的表面形成導(dǎo)電圖案(13)，并在該導(dǎo)電圖案(13)上固定電路元件(15)。密封樹(shù)脂(14)包覆電路襯底(11)的表面及側(cè)面。另外，密封樹(shù)脂(14)還包覆電路襯底(11)背面的周邊部。由此，在使電路襯底(11)的背面露出到外部的狀態(tài)下，可確保電路襯底(11)的耐壓性。
文檔編號(hào)H01L23/31GK1783487SQ20051012688
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月26日
發(fā)明者坂本則明 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社