パッケージの製造方法
【課題】パッケージ内の層間剥離およびクラックの発生を抑制するために、コーティング膜の回路構成部品に対する接着強度を向上させる。
【解決手段】回路構成部品（２０）を、モールド樹脂（４０）で一体的に封止してなるパッケージの製造方法であって、回路構成部品（２０）の表面のうち、モールド樹脂（４０）と対向する部分の少なくとも一部に、モールド樹脂（４０）との剥離を抑制するためのコーティング膜（３０）を被覆形成するコーティング工程と、モールド樹脂（４０）を成形して、コーティング膜（３０）で被覆された回路構成部品（２０）を一体的に封止するモールド工程と、を備え、コーディング工程では、コーティング膜（３０）を形成するコーティング材料（３１）を、回路構成部品（２０）の表面に堆積させる前にプラズマ（３３）に曝露させ、活性な状態で回路構成部品（２０）の表面に堆積させる。
【解決手段】回路構成部品（２０）を、モールド樹脂（４０）で一体的に封止してなるパッケージの製造方法であって、回路構成部品（２０）の表面のうち、モールド樹脂（４０）と対向する部分の少なくとも一部に、モールド樹脂（４０）との剥離を抑制するためのコーティング膜（３０）を被覆形成するコーティング工程と、モールド樹脂（４０）を成形して、コーティング膜（３０）で被覆された回路構成部品（２０）を一体的に封止するモールド工程と、を備え、コーディング工程では、コーティング膜（３０）を形成するコーティング材料（３１）を、回路構成部品（２０）の表面に堆積させる前にプラズマ（３３）に曝露させ、活性な状態で回路構成部品（２０）の表面に堆積させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路構成部品をモールド樹脂により封止してなるパッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路構成部品をモールド樹脂により封止してなる半導体パッケージの製造方法として、例えば特許文献１に示される方法が提案されている。
【０００３】
この製造方法は、回路構成部品のうち、少なくとも半導体チップと内部リードとの表面にコーティング膜を被覆形成するコーティング工程と、コーティング膜で被覆された回路構成部品をモールド樹脂により密封するモールド工程と、を備える。
【０００４】
このように、特許文献１では、コーティング膜を形成することで、回路構成部品とモールド樹脂との層間剥離およびクラックの発生を抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−７４８６６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１では、コーティング工程において、回路構成部品の表面にコーティング材料を堆積させ、その後、光や熱等の外部エネルギー付与による硬化処理を経て、コーティング膜が形成される。このため、硬化処理時にコーティング膜の表面側から内部に向けて、コーティング材料が順に活性な状態となり、コーティング材料が回路構成部品と反応する前に、コーティング材料同士の反応が進行してしまう。これにより、回路構成部品とコーティング材料の間で反応が生じにくくなり、接着力の弱い部分が生じる虞がある。接着力の弱い部分が生じると、層間剥離およびクラックが発生し、パッケージの信頼性が低下するという不具合が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、パッケージ内の層間剥離およびクラックの発生を抑制するために、コーティング膜の回路構成部品に対する接着強度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電子部品（２１）と、電子部品（２１）と電気的に接続された外部接続端子としてのリード（２３）と、を有する回路構成部品（２０）を、モールド樹脂（４０）で一体的に封止してなるパッケージの製造方法であって、
回路構成部品（２０）の表面のうち、モールド樹脂（４０）と対向する部分の少なくとも一部に、モールド樹脂（４０）との剥離を抑制するためのコーティング膜（３０）を被覆形成するコーティング工程と、
モールド樹脂（４０）を成形して、コーティング膜（３０）で被覆された回路構成部品（２０）を一体的に封止するモールド工程と、を備え、
コーディング工程では、コーティング膜（３０）を形成するコーティング材料（３１）を、回路構成部品（２０）の表面に堆積させる前にプラズマ（３３）に曝露させ、活性な状態で回路構成部品（２０）の表面に堆積させることを特徴としている。
【０００９】
このように、本発明では、コーティング材料（３１）が回路構成部品（２０）の表面に堆積する前に、プラズマ（３３）により活性化されたコーティング材料（３２）となる。これにより、コーティング材料（３１）を全て堆積させた後に外部からのエネルギー付与によって活性にする場合に較べて、コーティング膜（３０）と回路構成部品（２０）の接着強度を向上することができる。
【００１０】
請求項２に記載のように、コーティング工程において、コーティング材料（３１）を、プラズマ噴霧装置（１１０）から照射したプラズマ（３３）の流れを用いて活性化しつつ噴霧する構成が好ましい。これによれば、コーティング材料（３１）がプラズマ（３３）によって活性化されたコーティング材料（３２）となり、且つ、コーティング材料（３２）が噴霧される。すなわち、噴霧によって拡散する前に、すべてのコーティング材料（３１）がプラズマ（３３）に曝露される。したがって、コーティング材料（３１）を噴霧した後にプラズマ（３３）に曝露する構成に較べて、より効果的にコーティング材料（３１）を活性化することができる。また、活性化のムラを抑制することもできる。さらに、プラズマ源（１６０）とコーティング材料（３１）の噴霧装置を一体化できることから、コーティング材料（３１）を噴霧しつつ活性状態にするための装置構成も簡素化することができる。
【００１１】
請求項３に記載のように、コーティング工程において、噴霧ノズル（１５０）から噴霧させたコーティング材料（３１）を、回路構成部品（２０）の表面に堆積させる前に、少なくとも１つのプラズマ源（１６０）から照射したプラズマ（３３）に曝露させる構成にしてもよい。これによれば、請求項２に記載のように、プラズマ（３３）を利用してコーティング材料（３１）を噴霧化する場合に較べて、コーティング材料（３１）を噴霧化させるためのガスの流量調整が容易であり、安定的に噴霧化することができる。
【００１２】
より好ましくは、請求項４に記載のように、コーティング材料（３１）を、複数のプラズマ源（１６０）から照射したプラズマ（３３）に曝露させる構成が好ましい。これによれば、コーティング材料（３１）が複数の方向からプラズマ（３３）によって活性化される。したがって、活性化のムラを抑制することができる。
【００１３】
さらには、請求項５に記載のように、複数のプラズマ源（１６０）から照射したプラズマ（３３）の流れのベクトル和が、コーティング材料（３１）の噴霧方向のベクトルと平行になるように各プラズマ（３３）を照射する構成を採ることが好適である。これによれば、活性化したコーティング材料（３２）の進行方向は、プラズマ源（１６０）から照射されたプラズマ（３３）の影響を受けにくくなる。したがって、噴霧方向が定まりやすく、コーティング材料（３２）を適正な場所に適正な量を堆積させることができる。
【００１４】
請求項６に記載のように、回路構成部品（２０）を予め加熱しておき、加熱前よりも回路構成部品（２０）の温度を高めた状態で、コーティング工程を行う構成が好ましい。これによれば、活性化したコーティング材料（３２）は、回路構成部品（２０）に堆積直後から接着反応が進行する。したがって、コーティング膜（３０）と回路構成部品（２０）との接着強度を向上することができる。
【００１５】
請求項７に記載のように、回路構成部品（２０）におけるコーティング材料（３２）を堆積させる面と反対の面側から、回路構成部品（２０）を加熱しつつ、コーティング工程を行う構成が好ましい。これによれば、活性化したコーティング材料（３２）は、回路構成部品（２０）に堆積直後から、堆積した順に逐次接着反応が進行する。したがって、コーティング膜（３０）と回路構成部品（２０）との接着強度を向上することができる。
【００１６】
請求項８に記載のように、コーティング工程の後、モールド工程の前に、回路構成部品（２０）におけるコーティング膜（３０）を堆積させた面と反対の面側から、回路構成部品（２０）とともにコーティング膜（３０）を加熱して半硬化状態とする半硬化工程を備える構成が好ましい。これによれば、回路構成部品（２０）を封止するモールド工程を行う前に、コーティング膜（３０）と回路構成部品（２０）の接着反応を事前に進行させておくことができる。したがって、半硬化工程を行わない場合に較べて、ハンドリング性を向上させることができる。また、コーティング膜（３０）が完全に硬化せず、半硬化状態に保たれる。したがって、モールド工程において、コーティング膜（３０）とモールド樹脂（４０）との接着強度を向上することもできる。
【００１７】
請求項９に記載のように、プラズマ（３３）は、不活性ガスを含む構成が好ましい。これによれば、酸化作用を持つガスの割合を減少させることができる。したがって、コーティング材料（３１）を、不活性ガスを含むプラズマ（３３）に曝露した際に、酸化作用を持つガス、たとえば酸素などの割合が高い場合に較べて、コーティング材料（３１）の表面を、より回路構成部品（２０）と反応しやすい状態にすることができる。このため、回路構成部品（２０）との接着反応が促進され、コーティング膜（３０）と回路構成部品（２０）の接着強度を向上することができる。
【００１８】
より好ましくは、請求項１０に記載のように、プラズマ（３３）は、還元性ガスを含む構成が良い。これによれば、コーティング材料（３１）を還元性ガスを含むプラズマ（３３）に曝露した際に、コーティング材料（３１）の表面を、還元性を有しないガスを作用した場合に較べて、より回路構成部品（２０）と反応しやすい状態とすることができる。したがって、回路構成部品（２０）との接着反応が促進され、コーティング膜（３０）と回路構成部品（２０）の接着強度を向上することができる。とくに、上記した還元性ガスは、請求項１１に記載のように、水素を含む構成が好適である。これによれば、水素プラズマの強い還元性のため、コーティング材料（３１）をより効果的に活性化することができる。
【００１９】
請求項１２に記載のように、コーティング工程では、コーティング材料（３１）を、加熱により噴霧に適した所定粘度として噴霧する構成が好ましい。これによれば、溶剤を用いて粘度を調整した場合に較べて、脱溶剤の必要がないため、形成されたコーティング膜（３０）の硬化時間を短縮することができる。また、請求項１３に記載のように、コーティング材料（３１）を、溶剤の添加により噴霧に適した所定粘度に調整して噴霧する構成にしても良い。これらによれば、コーティング材料（３１）を所定の粘度に調整できるため、コーティング材料（３１）を霧化する際に、効果的に細粒化することができる。したがって、コーティング材料（３１）の表面積を増加することができるため、プラズマ（３３）に曝露した際に、より多くのコーティング材料（３１）を活性化することができる。
【００２０】
請求項１４に記載のように、プラズマ（３３）は、大気圧プラズマを用いることができる。これによれば、真空チャンバ等の特殊な装置を必要としない。したがって、コーティング工程を簡素化することができる。また、請求項１５に記載のように、プラズマ（３３）は、真空プラズマであってもよい。これによれば、プラズマ生成時の気圧が負圧の場合は、大気圧の場合に較べて、気体分子からプラズマ（３３）を発生させることが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係る製造方法で形成されるパッケージの断面図である。
【図２】第１実施形態に係るパッケージの製造方法を示す工程別の断面図であり、（ａ）はプリヒート工程、（ｂ）はコーティング工程、（ｃ）はコーティング工程完了後、（ｄ）はモールド工程を示す。
【図３】第２実施形態に係るパッケージの製造方法のうち、コーティング工程を示す断面図である。
【図４】コーティング工程の変形例を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】第３実施形態に係る製造方法で形成されるパッケージの断面図である。
【図６】第３実施形態に係るパッケージの製造方法を示す工程別の断面図であり、（ａ）はプリヒート工程、（ｂ）はコーティング工程、（ｃ）はコーティング直後、（ｄ）はモールド工程を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。
【００２３】
（第１実施形態）
最初に、本実施形態に係るパッケージ１０の構成について説明する。
【００２４】
図１に示すように、パッケージ１０は、回路構成部品２０と、該回路構成部品２０の表面のうち、モールド樹脂４０と対向する部分の少なくとも一部に被覆形成されたコーティング膜３０と、コーティング膜３０で被覆された回路構成部品２０を一体的に封止するモールド樹脂４０と、を有している。
【００２５】
回路構成部品２０は、ＩＣチップなどの電子部品２１と、電子部品２１が接着されたアイランド２２と、外部接続端子としてのリード２３と、電子部品２１とリード２３を電気的に接続するボンディングワイヤ２４と、を有する。
【００２６】
そして、電子部品２１と、アイランド２２と、ボンディングワイヤ２４と、リード２３のうち、ボンディングワイヤ２４との接続部分を含む一部（インナーリード２３ａ）とがモールド樹脂４０により被覆されている。また、モールド樹脂４０との対向部分に、コーティング膜３０が形成されている。尚、図１に示す符号２３ｂは、リード２３のうち、モールド樹脂４０から外部に突出したアウターリードである。
【００２７】
次いで、本実施形態に係るパッケージ１０の製造方法を以下に説明する。
【００２８】
図示しないが、先ず、回路構成部品２０を形成する。リードフレームのアイランド２２に電子部品２１をダイマウントし、その後、電子部品２１とリードフレームのリード２３とをボンディングワイヤ２４により電気的に接続する。
【００２９】
次に、図２（ａ）に示すように、恒温槽１００を用い、回路構成部品２０を加熱して、加熱前よりも回路構成部品２０の温度を高めた状態に保つための、プリヒート工程を行う。
【００３０】
次に、プリヒート工程により回路構成部品２０が加熱前よりも温度の高い状態で、コーティング工程を行う。このコーティング工程では、図２（ｂ）に示すように、プラズマ噴霧装置１１０を用いて、コーティング材料３１を活性化させつつ、回路構成部品２０に噴霧し、図２（ｃ）に示すように、コーティング膜３０を形成する。尚、図２（ｂ）に示す符号３２は活性化されたコーティング材料を示す。
【００３１】
本実施形態において、プラズマ噴霧装置１１０は、大気圧プラズマを用いる。コーティング材料３１の活性化および噴霧に用いるプラズマ３３の成分は、例えばアルゴンを用いることができる。アルゴンガス３４をプラズマ噴霧装置１１０のプラズマ管１２０内に導入し、プラズマ発生部１３０で高電圧を印加することによってアルゴンリッチな大気圧プラズマ３３を発生させる。コーティング材料３１は、プラズマ管１２０に一体的に形成され、その先端部分がプラズマ発生部１３０よりも下流側で管内に突出する導入ノズル１４０を通じて、プラズマ管１２０の内部に導入され、プラズマ３３によって活性化される。また、活性化されたコーティング材料３２は、図２（ｂ）の破線で示すように、プラズマ３３の流れによって回路構成部品２０に向けて噴霧される。尚、コーティング材料３１として、フィラーを含まない液状エポキシ樹脂を用いる。
【００３２】
次に、コーティング工程の後、図２（ｄ）に示すように、トランスファモールド法により、コーティング膜３０に被覆された回路構成部品２０をエポキシ樹脂などのモールド樹脂４０にて一体的に封止するモールド工程を実施する。このモールド工程の加熱により、コーティング膜３０は完全に硬化状態となる。そして、リードフレームの不要部分の除去や、リード２３の折曲などを経て、図１に示すパッケージ１０を製造することができる。
【００３３】
次いで、本実施形態に係るパッケージ１０の製造方法について、特徴部分の作用効果を説明する。
【００３４】
本実施形態では、コーディング工程において、コーティング膜３０を形成するコーティング材料３１を、回路構成部品２０の表面に堆積させる前に、プラズマ３３に曝露させ、活性な状態で回路構成部品２０の表面に堆積させる。ここで、活性な状態とは、主に、コーティング材料３１が有するカルボニル基などの官能基にプラズマ３３を曝露することによって不対電子が生成され、ラジカルとなっている状態を指す。このため、活性化されたコーティング材料３２は、表面酸化によって酸素過剰となっている回路構成部品２０の表面との間で接着反応を起こしやすい。これにより、コーティング膜３０と回路構成部品２０の剥離を抑制することができる。なお、上記したように、プラズマ３３の成分に酸化作用を有しないアルゴンを含むようにすれば、コーティング材料３１をより回路構成部品２０と反応しやすい状態にすることができる。
【００３５】
図２（ａ）に示すように、本実施形態では、恒温槽１００を用いて回路構成部品２０を加熱するプリヒート工程を行う。これにより、コーティング工程において、回路構成部品２０に堆積したコーティング材料３２の回路構成部品２０との接着反応エネルギーは、プリヒート工程を行わない場合に較べて高くなる。したがって、コーティング膜３０と回路構成部品２０との接着強度を向上することができる。
【００３６】
図２（ｂ）に示すように、本実施形態では、プラズマ噴霧装置１１０を用いて、コーティング材料３１を活性化しつつ噴霧させる。このコーティング工程において、活性化したコーティング材料３２は、プラズマ３３の流れによって噴霧される構成になっているので、回路構成部品２０に向かうコーティング材料３２は、一様に活性化される。このため、コーティング材料３２の活性化ムラを抑制することができる。さらに、コーティング材料３１の活性化と噴霧を同時に行うことができる構造のため、コーティング材料３１を噴霧しつつ活性状態にするための装置構成も簡素化することができる。
【００３７】
また、本実施形態において、コーティング材料３１には、フィラーを含まない液状エポキシ樹脂を用いる。このため、モールド工程で硬化したコーティング膜３０のヤング率は、フィラーを含む硬化後のモールド樹脂４０に較べて小さくなる。したがって、コーティング膜３０を、回路構成部品２０とモールド樹脂４０との間で、応力緩和材料として機能させることができる。
【００３８】
尚、本実施形態では、プリヒート工程において、恒温槽１００を用いているが、上記例に限定されるものではない。回路構成部品２０の加熱には、ホットプレートなどのヒートツールを用いてもよい。また、プリヒート工程は省略することもできる。
【００３９】
また、本実施形態では、コーティング工程において、コーティング材料３１の活性化および噴霧に用いるプラズマ３３の成分にアルゴンを用いたが、ほかに、不活性ガスであるヘリウムやキセノンを用いてもよい。また、不活性ガスに限定されることなく、二酸化炭素、窒素、大気を用いてもよい。これらのガスをプラズマ化したラジカル分子をコーティング材料３１に衝突させることで、コーティング材料３１を活性な状態にすることができる。
【００４０】
また、還元性を示す一酸化炭素や、アンモニアを用いることもできる。とくに、強い還元性を示す水素を含むとよい。
【００４１】
さらに、上記したガス成分の混合ガスであってもよい。これによれば、プラズマ３３中に酸化作用を持つガス、たとえば酸素などの割合が高い場合に較べて、コーティング材料３１の表面を、より回路構成部品２０と反応しやすい状態にすることができる。このため、回路構成部品２０との接着反応が促進され、コーティング膜３０と回路構成部品２０の接着強度を向上することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、コーティング工程において、コーティング材料３１の活性化および噴霧に用いるプラズマ３３に大気圧プラズマを用いる例を示したが、真空プラズマを用いてもよい。プラズマ３３生成時の気圧が負圧の場合は、大気圧の場合に較べて、気体分子からプラズマ３３を発生させることが容易である。真空プラズマを用いる場合は、真空チャンバ内に回路構成部品２０を配し、チャンバ内の圧力を負圧とした状態で、アルゴン、クリプトンおよびキセノンのような不活性ガスや、一酸化炭素、アンモニアおよび水素などの還元性ガスを導入する。そして、電圧の印加によってプラズマ３３を発生させる。然る後に、コーティング材料３１を、導入ノズル１４０を通じて、プラズマ管１２０の内部に導入し、プラズマ３３によって活性化しつつ、プラズマ３３の流れによって回路構成部品２０に向けて噴霧する。
【００４３】
また、本実施形態では、コーティング材料３１として、液状エポキシ樹脂を用いる例を示した。しかしながら、コーティング材料３１は上記例に限定されるものではない。例えば、ポリイミド、テフロンおよびアクリルなどの接着性材料を用いてもよい。なお、テフロンは、デュポン社の登録商標である。
【００４４】
また、本実施形態では、コーティング材料３１として、液状樹脂を加熱せずに用いる例を示した。しかしながら、コーティング材料３１を、加熱、あるいは、溶剤の添加により噴霧に適した所定粘度として噴霧する構成が好ましい。これによれば、熱や溶剤を加えない液状樹脂に較べて、コーティング材料３１の粘度を下げることができるので、コーティング材料３１を霧化する際に、効果的に細粒化することができる。したがって、コーティング材料３１の表面積を増加することができるため、プラズマ３３に曝露した際に、より多くのコーティング材料３１を活性化することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、コーティング材料３１の導入ノズル１４０をプラズマ管１２０内に一体的に配置しているが、上記例に限定されるものではない。本実施形態の特徴である、コーティング材料３１を活性化させつつ、回路構成部品２０に噴霧するという要件を満たせば、導入ノズル１４０は、プラズマ３３の流れを生成する機構と別に配置してもよい。より好ましくは、プラズマ発生部１３０と導入ノズル１４０の先端の距離が小さくなるように配置すればよい。これにより、電圧の印加によってプラズマ３３の状態になったガスが通常の気体に戻る前に、コーティング材料３１をプラズマ３３に曝露できる。すなわち、プラズマ発生部１３０と導入ノズル１４０の先端の距離が大きい場合に較べて、コーティング材料３１の活性化を効果的に行うことができる。
【００４６】
また、コーティング工程の前に、プラズマ噴霧装置１１０によって発生させたプラズマ３３を用いて回路構成部品２０の表面を洗浄および活性化する工程を設けてもよい。この場合、導入ノズル１４０からコーティング材料３１を導入せず、プラズマ管１２０のプラズマ発生部１３０で発生させたプラズマ３３を回路構成部品２０の表面に照射する。これによれば、コーティング材料３１の活性化に加えて、回路構成部品２０の表面の活性化を行うため、コーティング膜３０と回路構成部品２０の接着強度を向上させることができる。なお、回路構成部品２０の表面を洗浄および活性化する工程は、コーティング工程で用いるプラズマ発生源と同じものを用いることができる。したがって、異なる設備を使用した場合に較べて安価であり、且つ、回路構成部品２０の表面を洗浄および活性化した後にコーティング工程までの時間を短縮できる。
【００４７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図３に基づいて説明する。尚、コーティング工程以外の、プリヒート工程（図２（ａ）参照）、コーティング工程完了後の状態（図２（ｃ）参照）、およびモールド工程（図２（ｄ）参照）は、第１実施形態と同様であり、ここでの説明を省略する。
【００４８】
第１実施形態では、コーティング工程において、コーティング材料３１を活性化しつつ噴霧する例を示した。これに対し、本実施形態では、図３に示すように、噴霧ノズル１５０から噴霧させたコーティング材料３１を、回路構成部品２０の表面に堆積させる前に、１つのプラズマ源１６０から照射したプラズマ３３に曝露させて、活性化させたコーティング材料３２を回路構成部品２０の表面に堆積させる。
【００４９】
このように、本実施形態では、コーティング材料３１が回路構成部品２０の表面に堆積する前に、噴霧化された状態で、プラズマ３３に曝露される。このため、プラズマ３３を利用してコーティング材料３１を噴霧化する場合に較べて、コーティング材料３１を噴霧化させるためのガスの流量調整が容易であり、安定的に噴霧化することができる。
【００５０】
（変形例）
尚、本実施形態では、プラズマ３３を照射するプラズマ源１６０が１つの例を示したが、プラズマ源１６０は複数存在してもよい。例えば、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、噴霧ノズル１５０から噴霧させたコーティング材料３１を、回路構成部品２０の表面に堆積させる前に、４つのプラズマ源１６０から照射したプラズマ３３に曝露させ、コーティング材料３１を活性化する構成としてもよい。また、本変形例では、プラズマ源１６０をコーティング材料３１の噴霧ノズル１５０の軸線に対して４回対称（９０度回転させると自らと重なる）の位置に配置する。そして、４つのプラズマ源１６０すべてが、同じ流速でプラズマ３３を照射する。
【００５１】
換言すれば、４つのプラズマ源１６０から照射したプラズマ３３の流れのベクトル和が、コーティング材料３１の噴霧方向のベクトルと平行になるように各プラズマ３３を照射する構成となっている。このため、活性化したコーティング材料３２の進行方向は、プラズマ源１６０から照射されたプラズマ３３の影響を受けにくくなる。したがって、噴霧方向が定まりやすく、コーティング材料３２を適正な場所に適正な量を堆積することができる。また、プラズマ源１６０が、コーティング材料３１の噴霧ノズル１５０の軸線に対して回転対称の位置に配置されているため、コーティング材料３２の活性化ムラを抑制することもできる。
【００５２】
尚、上記の変形例では、プラズマ３３を照射するプラズマ源１６０が４つの例を示したが、上記例に限定されるものではなく、少なくとも２つ以上のプラズマ源１６０を配置することができる。また、プラズマ源１６０の配置およびプラズマ源１６０から照射するプラズマ３３の流速も任意に設定することができる。
【００５３】
なお、本実施形態およびその変形例においても、第１実施形態と同様に、プリヒート工程後、コーティング工程の前に、プラズマ源１６０によって発生させたプラズマ３３を用いて回路構成部品２０の表面を洗浄および活性化する工程を設けてもよい。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図５および図６に基づいて説明する。上記した各実施形態では、コーティング工程の前に、プリヒート工程を行う例を示した。これに対し、本実施形態では、プリヒート工程に加えて、コーティング工程においても回路構成部品２０を加熱することを特徴とする。さらには、コーティング工程後であって、モールド工程前に、回路構成部品２０を加熱し、コーティング膜３０を半硬化状態とする半硬化工程を備えることを特徴とする。
【００５５】
最初に、本実施形態に係るパッケージ１０の構成について説明する。
【００５６】
図５に示すように、パッケージ１０は、第一実施形態と同様に、回路構成部品２０と、回路構成部品２０の表面のうち、モールド樹脂４０と対向する部分の少なくとも一部に被覆形成されたコーティング膜３０と、コーティング膜３０で被覆された回路構成部品２０を一体的に封止するモールド樹脂４０と、を有している。
【００５７】
回路構成部品２０は、第一実施形態と同様に、ＩＣチップなどの電子部品２１と、電子部品２１が接着されたアイランド２２と、外部接続端子としてのリード２３と、電子部品２１とリード２３を電気的に接続するボンディングワイヤ２４と、を有している。これに加えて、本実施形態では、アイランド２２の電子部品２１が接着されている面と反対の面側に、電子部品２１の生じた熱を放熱する放熱板２５を有する。この放熱板２５は、アイランド２２に接着固定されている。また、放熱板２５におけるアイランド２２との対向面と反対の面（以下、裏面と示す）は、モールド樹脂４０から露出されている。
【００５８】
そして、電子部品２１と、アイランド２２と、ボンディングワイヤ２４と、リード２３のインナーリード２３ａと、放熱板２５の裏面を除く一部がモールド樹脂４０により被覆されている。また、モールド樹脂４０との対向する一部に、コーティング膜３０が形成されている。
【００５９】
次いで、本実施形態に係るパッケージ１０の製造方法を以下に説明する。
【００６０】
図示しないが、先ず、回路構成部品２０を形成する。リードフレームのアイランド２２に電子部品２１をダイマウントし、電子部品２１とリードフレームのリード２３とをボンディングワイヤ２４により電気的に接続する。その後、アイランド２２の電子部品２１を接着した面と反対の面側に放熱板２５を接着する。尚、放熱板２５の接着タイミングは、ボンディングワイヤ２４による電子部品２１とリード２３の接続の前後を問わない。
【００６１】
次に、図６（ａ）に示すように、放熱板２５の裏面とホットプレート１７０が接触するように、放熱板２５が一体化された回路構成部品２０をホットプレート１７０に配置し、ホットプレート１７０により加熱するプリヒート工程を行う。
【００６２】
次に、プリヒート工程により回路構成部品２０が加熱前よりも温度の高い状態で、コーティング工程を行う。このコーティング工程では、図６（ｂ）に示すように、ホットプレート１７０を用いて加熱することにより、回路構成部品２０の温度をプリヒート工程前の温度よりも高く保ちつつ、第２実施形態と同様の手法を用いて、コーティング膜３０を形成する。
【００６３】
次に、コーティング工程の後、図６（ｃ）に示すように、コーティング工程により被覆形成されたコーティング膜３０を半硬化すべく、放熱板２５側から、ホットプレート１７０を用いて回路構成部品２０を加熱する半硬化工程を行う。
【００６４】
次に、半硬化工程の後、図６（ｄ）に示すように、トランスファモールド法により、コーティング膜３０に被覆された回路構成部品２０をエポキシ樹脂などのモールド樹脂４０にて一体的に封止するモールド工程を実施する。このモールド工程の加熱により、コーティング膜３０は完全に硬化状態となる。そして、リードフレームの不要部分の除去や、リード２３の折曲などを経て、図５に示すパッケージ１０を製造することができる。
【００６５】
次いで、本実施形態に係るパッケージ１０の製造方法について、特徴部分の作用効果を説明する。
【００６６】
図６（ａ）に示すように、本実施形態においても、ホットプレート１７０を用いて回路構成部品２０を加熱するプリヒート工程を行う。したがって、第１実施形態の場合と同様に、コーティング工程の後に形成されるコーティング膜３０と回路構成部品２０との接着強度を向上することができる。
【００６７】
図６（ｂ）に示すように、本実施形態では、コーティング工程において、ホットプレート１７０で加熱しつつ、コーティング膜３０を形成する。これによれば、プリヒート工程と同様に、活性化されたコーティング材料３２の回路構成部品２０に対する接着反応性は、プリヒート工程を行わない場合に較べて高くなる。すなわち、コーティング工程の後に形成されるコーティング膜３０と回路構成部品２０との接着強度を向上することができる。
【００６８】
図６（ｃ）に示すように、本実施形態では、コーティング工程の後、モールド工程前に、形成されたコーティング膜３０を半硬化させる半硬化工程を行う。これによれば、回路構成部品２０を封止するモールド工程を行う前に、コーティング膜３０と回路構成部品２０の接着反応を事前に進行しておくことができる。したがって、半硬化工程を行わない場合に較べて、ハンドリング性を向上させることができる。また、コーティング膜３０が完全に硬化せず、半硬化状態に保たれる。したがって、モールド工程において、コーティング膜３０とモールド樹脂４０との接着強度を向上することもできる。
【００６９】
尚、本実施形態では、コーティング工程におけるコーティング膜３０の形成方法は、第２実施形態と同様の手法を用いている。しかしながら、コーティング膜３０の形成方法は、上記例に限定されるものではない。第１実施形態のコーティング工程に示す手法を用いても良いし、第２実施形態における変形例の手法を用いても良い。
【００７０】
また、本実施形態では、プリヒート工程において、回路構成部品２０とホットプレート１７０を接触した状態とする例を示したが、回路構成部品２０とホットプレート１７０との相対位置は、上記例に限定されるものではなく、非接触の状態としてもよい。また、プリヒート工程において、回路構成部品２０の加熱のためにホットプレート１７０を用いているが、上記例に限定されるものではない。回路構成部品２０の加熱には、恒温槽などのヒートツールを用いても良い。あるいは、プリヒート工程を省略することもできる。
【００７１】
また、本実施形態では、コーティング工程において、ホットプレート１７０で加熱しつつコーティング膜３０を形成した後、コーティング膜３０を半硬化させる半硬化工程を実施する例を示した。しかしながら、上記例に限定されるものではなく、コーティング工程中の加熱工程と、半硬化工程は、いずれか１工程を実施するようにしてもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、半硬化工程において、放熱板２５側から、ホットプレート１７０を用いて回路構成部品２０を加熱する例を示した。しかしながら、半硬化工程は、ホットプレートや恒温槽などのヒートツールを用いることに限定されるものではなく、プラズマやＵＶを利用してもよい。この場合は、短時間でコーティング膜３０の表面のみを半硬化状態にすることにより、ハンドリング性を向上させることができる。この半硬化工程において、プラズマを用いる場合には、コーティング工程で用いたプラズマ源１６０を利用することができる。
【００７３】
尚、上記した各実施形態においては、電子部品２１とリード２３の接続にボンディングワイヤ２４を用いる例を示したが、上記例に限定されるものではない。例えば、バンプを介して電子部品２１とリード２３を接続させてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
２０・・・回路構成部品
３０・・・コーティング膜
３１・・・コーティング材料
３２・・・活性化されたコーティング材料
３３・・・プラズマ
３４・・・アルゴンガス
４０・・・モールド樹脂
１１０・・・プラズマ噴霧装置
１２０・・・プラズマ管
１３０・・・プラズマ発生部
１４０・・・導入ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路構成部品をモールド樹脂により封止してなるパッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路構成部品をモールド樹脂により封止してなる半導体パッケージの製造方法として、例えば特許文献１に示される方法が提案されている。
【０００３】
この製造方法は、回路構成部品のうち、少なくとも半導体チップと内部リードとの表面にコーティング膜を被覆形成するコーティング工程と、コーティング膜で被覆された回路構成部品をモールド樹脂により密封するモールド工程と、を備える。
【０００４】
このように、特許文献１では、コーティング膜を形成することで、回路構成部品とモールド樹脂との層間剥離およびクラックの発生を抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−７４８６６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１では、コーティング工程において、回路構成部品の表面にコーティング材料を堆積させ、その後、光や熱等の外部エネルギー付与による硬化処理を経て、コーティング膜が形成される。このため、硬化処理時にコーティング膜の表面側から内部に向けて、コーティング材料が順に活性な状態となり、コーティング材料が回路構成部品と反応する前に、コーティング材料同士の反応が進行してしまう。これにより、回路構成部品とコーティング材料の間で反応が生じにくくなり、接着力の弱い部分が生じる虞がある。接着力の弱い部分が生じると、層間剥離およびクラックが発生し、パッケージの信頼性が低下するという不具合が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、パッケージ内の層間剥離およびクラックの発生を抑制するために、コーティング膜の回路構成部品に対する接着強度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電子部品（２１）と、電子部品（２１）と電気的に接続された外部接続端子としてのリード（２３）と、を有する回路構成部品（２０）を、モールド樹脂（４０）で一体的に封止してなるパッケージの製造方法であって、
回路構成部品（２０）の表面のうち、モールド樹脂（４０）と対向する部分の少なくとも一部に、モールド樹脂（４０）との剥離を抑制するためのコーティング膜（３０）を被覆形成するコーティング工程と、
モールド樹脂（４０）を成形して、コーティング膜（３０）で被覆された回路構成部品（２０）を一体的に封止するモールド工程と、を備え、
コーディング工程では、コーティング膜（３０）を形成するコーティング材料（３１）を、回路構成部品（２０）の表面に堆積させる前にプラズマ（３３）に曝露させ、活性な状態で回路構成部品（２０）の表面に堆積させることを特徴としている。
【０００９】
このように、本発明では、コーティング材料（３１）が回路構成部品（２０）の表面に堆積する前に、プラズマ（３３）により活性化されたコーティング材料（３２）となる。これにより、コーティング材料（３１）を全て堆積させた後に外部からのエネルギー付与によって活性にする場合に較べて、コーティング膜（３０）と回路構成部品（２０）の接着強度を向上することができる。
【００１０】
請求項２に記載のように、コーティング工程において、コーティング材料（３１）を、プラズマ噴霧装置（１１０）から照射したプラズマ（３３）の流れを用いて活性化しつつ噴霧する構成が好ましい。これによれば、コーティング材料（３１）がプラズマ（３３）によって活性化されたコーティング材料（３２）となり、且つ、コーティング材料（３２）が噴霧される。すなわち、噴霧によって拡散する前に、すべてのコーティング材料（３１）がプラズマ（３３）に曝露される。したがって、コーティング材料（３１）を噴霧した後にプラズマ（３３）に曝露する構成に較べて、より効果的にコーティング材料（３１）を活性化することができる。また、活性化のムラを抑制することもできる。さらに、プラズマ源（１６０）とコーティング材料（３１）の噴霧装置を一体化できることから、コーティング材料（３１）を噴霧しつつ活性状態にするための装置構成も簡素化することができる。
【００１１】
請求項３に記載のように、コーティング工程において、噴霧ノズル（１５０）から噴霧させたコーティング材料（３１）を、回路構成部品（２０）の表面に堆積させる前に、少なくとも１つのプラズマ源（１６０）から照射したプラズマ（３３）に曝露させる構成にしてもよい。これによれば、請求項２に記載のように、プラズマ（３３）を利用してコーティング材料（３１）を噴霧化する場合に較べて、コーティング材料（３１）を噴霧化させるためのガスの流量調整が容易であり、安定的に噴霧化することができる。
【００１２】
より好ましくは、請求項４に記載のように、コーティング材料（３１）を、複数のプラズマ源（１６０）から照射したプラズマ（３３）に曝露させる構成が好ましい。これによれば、コーティング材料（３１）が複数の方向からプラズマ（３３）によって活性化される。したがって、活性化のムラを抑制することができる。
【００１３】
さらには、請求項５に記載のように、複数のプラズマ源（１６０）から照射したプラズマ（３３）の流れのベクトル和が、コーティング材料（３１）の噴霧方向のベクトルと平行になるように各プラズマ（３３）を照射する構成を採ることが好適である。これによれば、活性化したコーティング材料（３２）の進行方向は、プラズマ源（１６０）から照射されたプラズマ（３３）の影響を受けにくくなる。したがって、噴霧方向が定まりやすく、コーティング材料（３２）を適正な場所に適正な量を堆積させることができる。
【００１４】
請求項６に記載のように、回路構成部品（２０）を予め加熱しておき、加熱前よりも回路構成部品（２０）の温度を高めた状態で、コーティング工程を行う構成が好ましい。これによれば、活性化したコーティング材料（３２）は、回路構成部品（２０）に堆積直後から接着反応が進行する。したがって、コーティング膜（３０）と回路構成部品（２０）との接着強度を向上することができる。
【００１５】
請求項７に記載のように、回路構成部品（２０）におけるコーティング材料（３２）を堆積させる面と反対の面側から、回路構成部品（２０）を加熱しつつ、コーティング工程を行う構成が好ましい。これによれば、活性化したコーティング材料（３２）は、回路構成部品（２０）に堆積直後から、堆積した順に逐次接着反応が進行する。したがって、コーティング膜（３０）と回路構成部品（２０）との接着強度を向上することができる。
【００１６】
請求項８に記載のように、コーティング工程の後、モールド工程の前に、回路構成部品（２０）におけるコーティング膜（３０）を堆積させた面と反対の面側から、回路構成部品（２０）とともにコーティング膜（３０）を加熱して半硬化状態とする半硬化工程を備える構成が好ましい。これによれば、回路構成部品（２０）を封止するモールド工程を行う前に、コーティング膜（３０）と回路構成部品（２０）の接着反応を事前に進行させておくことができる。したがって、半硬化工程を行わない場合に較べて、ハンドリング性を向上させることができる。また、コーティング膜（３０）が完全に硬化せず、半硬化状態に保たれる。したがって、モールド工程において、コーティング膜（３０）とモールド樹脂（４０）との接着強度を向上することもできる。
【００１７】
請求項９に記載のように、プラズマ（３３）は、不活性ガスを含む構成が好ましい。これによれば、酸化作用を持つガスの割合を減少させることができる。したがって、コーティング材料（３１）を、不活性ガスを含むプラズマ（３３）に曝露した際に、酸化作用を持つガス、たとえば酸素などの割合が高い場合に較べて、コーティング材料（３１）の表面を、より回路構成部品（２０）と反応しやすい状態にすることができる。このため、回路構成部品（２０）との接着反応が促進され、コーティング膜（３０）と回路構成部品（２０）の接着強度を向上することができる。
【００１８】
より好ましくは、請求項１０に記載のように、プラズマ（３３）は、還元性ガスを含む構成が良い。これによれば、コーティング材料（３１）を還元性ガスを含むプラズマ（３３）に曝露した際に、コーティング材料（３１）の表面を、還元性を有しないガスを作用した場合に較べて、より回路構成部品（２０）と反応しやすい状態とすることができる。したがって、回路構成部品（２０）との接着反応が促進され、コーティング膜（３０）と回路構成部品（２０）の接着強度を向上することができる。とくに、上記した還元性ガスは、請求項１１に記載のように、水素を含む構成が好適である。これによれば、水素プラズマの強い還元性のため、コーティング材料（３１）をより効果的に活性化することができる。
【００１９】
請求項１２に記載のように、コーティング工程では、コーティング材料（３１）を、加熱により噴霧に適した所定粘度として噴霧する構成が好ましい。これによれば、溶剤を用いて粘度を調整した場合に較べて、脱溶剤の必要がないため、形成されたコーティング膜（３０）の硬化時間を短縮することができる。また、請求項１３に記載のように、コーティング材料（３１）を、溶剤の添加により噴霧に適した所定粘度に調整して噴霧する構成にしても良い。これらによれば、コーティング材料（３１）を所定の粘度に調整できるため、コーティング材料（３１）を霧化する際に、効果的に細粒化することができる。したがって、コーティング材料（３１）の表面積を増加することができるため、プラズマ（３３）に曝露した際に、より多くのコーティング材料（３１）を活性化することができる。
【００２０】
請求項１４に記載のように、プラズマ（３３）は、大気圧プラズマを用いることができる。これによれば、真空チャンバ等の特殊な装置を必要としない。したがって、コーティング工程を簡素化することができる。また、請求項１５に記載のように、プラズマ（３３）は、真空プラズマであってもよい。これによれば、プラズマ生成時の気圧が負圧の場合は、大気圧の場合に較べて、気体分子からプラズマ（３３）を発生させることが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係る製造方法で形成されるパッケージの断面図である。
【図２】第１実施形態に係るパッケージの製造方法を示す工程別の断面図であり、（ａ）はプリヒート工程、（ｂ）はコーティング工程、（ｃ）はコーティング工程完了後、（ｄ）はモールド工程を示す。
【図３】第２実施形態に係るパッケージの製造方法のうち、コーティング工程を示す断面図である。
【図４】コーティング工程の変形例を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】第３実施形態に係る製造方法で形成されるパッケージの断面図である。
【図６】第３実施形態に係るパッケージの製造方法を示す工程別の断面図であり、（ａ）はプリヒート工程、（ｂ）はコーティング工程、（ｃ）はコーティング直後、（ｄ）はモールド工程を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。
【００２３】
（第１実施形態）
最初に、本実施形態に係るパッケージ１０の構成について説明する。
【００２４】
図１に示すように、パッケージ１０は、回路構成部品２０と、該回路構成部品２０の表面のうち、モールド樹脂４０と対向する部分の少なくとも一部に被覆形成されたコーティング膜３０と、コーティング膜３０で被覆された回路構成部品２０を一体的に封止するモールド樹脂４０と、を有している。
【００２５】
回路構成部品２０は、ＩＣチップなどの電子部品２１と、電子部品２１が接着されたアイランド２２と、外部接続端子としてのリード２３と、電子部品２１とリード２３を電気的に接続するボンディングワイヤ２４と、を有する。
【００２６】
そして、電子部品２１と、アイランド２２と、ボンディングワイヤ２４と、リード２３のうち、ボンディングワイヤ２４との接続部分を含む一部（インナーリード２３ａ）とがモールド樹脂４０により被覆されている。また、モールド樹脂４０との対向部分に、コーティング膜３０が形成されている。尚、図１に示す符号２３ｂは、リード２３のうち、モールド樹脂４０から外部に突出したアウターリードである。
【００２７】
次いで、本実施形態に係るパッケージ１０の製造方法を以下に説明する。
【００２８】
図示しないが、先ず、回路構成部品２０を形成する。リードフレームのアイランド２２に電子部品２１をダイマウントし、その後、電子部品２１とリードフレームのリード２３とをボンディングワイヤ２４により電気的に接続する。
【００２９】
次に、図２（ａ）に示すように、恒温槽１００を用い、回路構成部品２０を加熱して、加熱前よりも回路構成部品２０の温度を高めた状態に保つための、プリヒート工程を行う。
【００３０】
次に、プリヒート工程により回路構成部品２０が加熱前よりも温度の高い状態で、コーティング工程を行う。このコーティング工程では、図２（ｂ）に示すように、プラズマ噴霧装置１１０を用いて、コーティング材料３１を活性化させつつ、回路構成部品２０に噴霧し、図２（ｃ）に示すように、コーティング膜３０を形成する。尚、図２（ｂ）に示す符号３２は活性化されたコーティング材料を示す。
【００３１】
本実施形態において、プラズマ噴霧装置１１０は、大気圧プラズマを用いる。コーティング材料３１の活性化および噴霧に用いるプラズマ３３の成分は、例えばアルゴンを用いることができる。アルゴンガス３４をプラズマ噴霧装置１１０のプラズマ管１２０内に導入し、プラズマ発生部１３０で高電圧を印加することによってアルゴンリッチな大気圧プラズマ３３を発生させる。コーティング材料３１は、プラズマ管１２０に一体的に形成され、その先端部分がプラズマ発生部１３０よりも下流側で管内に突出する導入ノズル１４０を通じて、プラズマ管１２０の内部に導入され、プラズマ３３によって活性化される。また、活性化されたコーティング材料３２は、図２（ｂ）の破線で示すように、プラズマ３３の流れによって回路構成部品２０に向けて噴霧される。尚、コーティング材料３１として、フィラーを含まない液状エポキシ樹脂を用いる。
【００３２】
次に、コーティング工程の後、図２（ｄ）に示すように、トランスファモールド法により、コーティング膜３０に被覆された回路構成部品２０をエポキシ樹脂などのモールド樹脂４０にて一体的に封止するモールド工程を実施する。このモールド工程の加熱により、コーティング膜３０は完全に硬化状態となる。そして、リードフレームの不要部分の除去や、リード２３の折曲などを経て、図１に示すパッケージ１０を製造することができる。
【００３３】
次いで、本実施形態に係るパッケージ１０の製造方法について、特徴部分の作用効果を説明する。
【００３４】
本実施形態では、コーディング工程において、コーティング膜３０を形成するコーティング材料３１を、回路構成部品２０の表面に堆積させる前に、プラズマ３３に曝露させ、活性な状態で回路構成部品２０の表面に堆積させる。ここで、活性な状態とは、主に、コーティング材料３１が有するカルボニル基などの官能基にプラズマ３３を曝露することによって不対電子が生成され、ラジカルとなっている状態を指す。このため、活性化されたコーティング材料３２は、表面酸化によって酸素過剰となっている回路構成部品２０の表面との間で接着反応を起こしやすい。これにより、コーティング膜３０と回路構成部品２０の剥離を抑制することができる。なお、上記したように、プラズマ３３の成分に酸化作用を有しないアルゴンを含むようにすれば、コーティング材料３１をより回路構成部品２０と反応しやすい状態にすることができる。
【００３５】
図２（ａ）に示すように、本実施形態では、恒温槽１００を用いて回路構成部品２０を加熱するプリヒート工程を行う。これにより、コーティング工程において、回路構成部品２０に堆積したコーティング材料３２の回路構成部品２０との接着反応エネルギーは、プリヒート工程を行わない場合に較べて高くなる。したがって、コーティング膜３０と回路構成部品２０との接着強度を向上することができる。
【００３６】
図２（ｂ）に示すように、本実施形態では、プラズマ噴霧装置１１０を用いて、コーティング材料３１を活性化しつつ噴霧させる。このコーティング工程において、活性化したコーティング材料３２は、プラズマ３３の流れによって噴霧される構成になっているので、回路構成部品２０に向かうコーティング材料３２は、一様に活性化される。このため、コーティング材料３２の活性化ムラを抑制することができる。さらに、コーティング材料３１の活性化と噴霧を同時に行うことができる構造のため、コーティング材料３１を噴霧しつつ活性状態にするための装置構成も簡素化することができる。
【００３７】
また、本実施形態において、コーティング材料３１には、フィラーを含まない液状エポキシ樹脂を用いる。このため、モールド工程で硬化したコーティング膜３０のヤング率は、フィラーを含む硬化後のモールド樹脂４０に較べて小さくなる。したがって、コーティング膜３０を、回路構成部品２０とモールド樹脂４０との間で、応力緩和材料として機能させることができる。
【００３８】
尚、本実施形態では、プリヒート工程において、恒温槽１００を用いているが、上記例に限定されるものではない。回路構成部品２０の加熱には、ホットプレートなどのヒートツールを用いてもよい。また、プリヒート工程は省略することもできる。
【００３９】
また、本実施形態では、コーティング工程において、コーティング材料３１の活性化および噴霧に用いるプラズマ３３の成分にアルゴンを用いたが、ほかに、不活性ガスであるヘリウムやキセノンを用いてもよい。また、不活性ガスに限定されることなく、二酸化炭素、窒素、大気を用いてもよい。これらのガスをプラズマ化したラジカル分子をコーティング材料３１に衝突させることで、コーティング材料３１を活性な状態にすることができる。
【００４０】
また、還元性を示す一酸化炭素や、アンモニアを用いることもできる。とくに、強い還元性を示す水素を含むとよい。
【００４１】
さらに、上記したガス成分の混合ガスであってもよい。これによれば、プラズマ３３中に酸化作用を持つガス、たとえば酸素などの割合が高い場合に較べて、コーティング材料３１の表面を、より回路構成部品２０と反応しやすい状態にすることができる。このため、回路構成部品２０との接着反応が促進され、コーティング膜３０と回路構成部品２０の接着強度を向上することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、コーティング工程において、コーティング材料３１の活性化および噴霧に用いるプラズマ３３に大気圧プラズマを用いる例を示したが、真空プラズマを用いてもよい。プラズマ３３生成時の気圧が負圧の場合は、大気圧の場合に較べて、気体分子からプラズマ３３を発生させることが容易である。真空プラズマを用いる場合は、真空チャンバ内に回路構成部品２０を配し、チャンバ内の圧力を負圧とした状態で、アルゴン、クリプトンおよびキセノンのような不活性ガスや、一酸化炭素、アンモニアおよび水素などの還元性ガスを導入する。そして、電圧の印加によってプラズマ３３を発生させる。然る後に、コーティング材料３１を、導入ノズル１４０を通じて、プラズマ管１２０の内部に導入し、プラズマ３３によって活性化しつつ、プラズマ３３の流れによって回路構成部品２０に向けて噴霧する。
【００４３】
また、本実施形態では、コーティング材料３１として、液状エポキシ樹脂を用いる例を示した。しかしながら、コーティング材料３１は上記例に限定されるものではない。例えば、ポリイミド、テフロンおよびアクリルなどの接着性材料を用いてもよい。なお、テフロンは、デュポン社の登録商標である。
【００４４】
また、本実施形態では、コーティング材料３１として、液状樹脂を加熱せずに用いる例を示した。しかしながら、コーティング材料３１を、加熱、あるいは、溶剤の添加により噴霧に適した所定粘度として噴霧する構成が好ましい。これによれば、熱や溶剤を加えない液状樹脂に較べて、コーティング材料３１の粘度を下げることができるので、コーティング材料３１を霧化する際に、効果的に細粒化することができる。したがって、コーティング材料３１の表面積を増加することができるため、プラズマ３３に曝露した際に、より多くのコーティング材料３１を活性化することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、コーティング材料３１の導入ノズル１４０をプラズマ管１２０内に一体的に配置しているが、上記例に限定されるものではない。本実施形態の特徴である、コーティング材料３１を活性化させつつ、回路構成部品２０に噴霧するという要件を満たせば、導入ノズル１４０は、プラズマ３３の流れを生成する機構と別に配置してもよい。より好ましくは、プラズマ発生部１３０と導入ノズル１４０の先端の距離が小さくなるように配置すればよい。これにより、電圧の印加によってプラズマ３３の状態になったガスが通常の気体に戻る前に、コーティング材料３１をプラズマ３３に曝露できる。すなわち、プラズマ発生部１３０と導入ノズル１４０の先端の距離が大きい場合に較べて、コーティング材料３１の活性化を効果的に行うことができる。
【００４６】
また、コーティング工程の前に、プラズマ噴霧装置１１０によって発生させたプラズマ３３を用いて回路構成部品２０の表面を洗浄および活性化する工程を設けてもよい。この場合、導入ノズル１４０からコーティング材料３１を導入せず、プラズマ管１２０のプラズマ発生部１３０で発生させたプラズマ３３を回路構成部品２０の表面に照射する。これによれば、コーティング材料３１の活性化に加えて、回路構成部品２０の表面の活性化を行うため、コーティング膜３０と回路構成部品２０の接着強度を向上させることができる。なお、回路構成部品２０の表面を洗浄および活性化する工程は、コーティング工程で用いるプラズマ発生源と同じものを用いることができる。したがって、異なる設備を使用した場合に較べて安価であり、且つ、回路構成部品２０の表面を洗浄および活性化した後にコーティング工程までの時間を短縮できる。
【００４７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図３に基づいて説明する。尚、コーティング工程以外の、プリヒート工程（図２（ａ）参照）、コーティング工程完了後の状態（図２（ｃ）参照）、およびモールド工程（図２（ｄ）参照）は、第１実施形態と同様であり、ここでの説明を省略する。
【００４８】
第１実施形態では、コーティング工程において、コーティング材料３１を活性化しつつ噴霧する例を示した。これに対し、本実施形態では、図３に示すように、噴霧ノズル１５０から噴霧させたコーティング材料３１を、回路構成部品２０の表面に堆積させる前に、１つのプラズマ源１６０から照射したプラズマ３３に曝露させて、活性化させたコーティング材料３２を回路構成部品２０の表面に堆積させる。
【００４９】
このように、本実施形態では、コーティング材料３１が回路構成部品２０の表面に堆積する前に、噴霧化された状態で、プラズマ３３に曝露される。このため、プラズマ３３を利用してコーティング材料３１を噴霧化する場合に較べて、コーティング材料３１を噴霧化させるためのガスの流量調整が容易であり、安定的に噴霧化することができる。
【００５０】
（変形例）
尚、本実施形態では、プラズマ３３を照射するプラズマ源１６０が１つの例を示したが、プラズマ源１６０は複数存在してもよい。例えば、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、噴霧ノズル１５０から噴霧させたコーティング材料３１を、回路構成部品２０の表面に堆積させる前に、４つのプラズマ源１６０から照射したプラズマ３３に曝露させ、コーティング材料３１を活性化する構成としてもよい。また、本変形例では、プラズマ源１６０をコーティング材料３１の噴霧ノズル１５０の軸線に対して４回対称（９０度回転させると自らと重なる）の位置に配置する。そして、４つのプラズマ源１６０すべてが、同じ流速でプラズマ３３を照射する。
【００５１】
換言すれば、４つのプラズマ源１６０から照射したプラズマ３３の流れのベクトル和が、コーティング材料３１の噴霧方向のベクトルと平行になるように各プラズマ３３を照射する構成となっている。このため、活性化したコーティング材料３２の進行方向は、プラズマ源１６０から照射されたプラズマ３３の影響を受けにくくなる。したがって、噴霧方向が定まりやすく、コーティング材料３２を適正な場所に適正な量を堆積することができる。また、プラズマ源１６０が、コーティング材料３１の噴霧ノズル１５０の軸線に対して回転対称の位置に配置されているため、コーティング材料３２の活性化ムラを抑制することもできる。
【００５２】
尚、上記の変形例では、プラズマ３３を照射するプラズマ源１６０が４つの例を示したが、上記例に限定されるものではなく、少なくとも２つ以上のプラズマ源１６０を配置することができる。また、プラズマ源１６０の配置およびプラズマ源１６０から照射するプラズマ３３の流速も任意に設定することができる。
【００５３】
なお、本実施形態およびその変形例においても、第１実施形態と同様に、プリヒート工程後、コーティング工程の前に、プラズマ源１６０によって発生させたプラズマ３３を用いて回路構成部品２０の表面を洗浄および活性化する工程を設けてもよい。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図５および図６に基づいて説明する。上記した各実施形態では、コーティング工程の前に、プリヒート工程を行う例を示した。これに対し、本実施形態では、プリヒート工程に加えて、コーティング工程においても回路構成部品２０を加熱することを特徴とする。さらには、コーティング工程後であって、モールド工程前に、回路構成部品２０を加熱し、コーティング膜３０を半硬化状態とする半硬化工程を備えることを特徴とする。
【００５５】
最初に、本実施形態に係るパッケージ１０の構成について説明する。
【００５６】
図５に示すように、パッケージ１０は、第一実施形態と同様に、回路構成部品２０と、回路構成部品２０の表面のうち、モールド樹脂４０と対向する部分の少なくとも一部に被覆形成されたコーティング膜３０と、コーティング膜３０で被覆された回路構成部品２０を一体的に封止するモールド樹脂４０と、を有している。
【００５７】
回路構成部品２０は、第一実施形態と同様に、ＩＣチップなどの電子部品２１と、電子部品２１が接着されたアイランド２２と、外部接続端子としてのリード２３と、電子部品２１とリード２３を電気的に接続するボンディングワイヤ２４と、を有している。これに加えて、本実施形態では、アイランド２２の電子部品２１が接着されている面と反対の面側に、電子部品２１の生じた熱を放熱する放熱板２５を有する。この放熱板２５は、アイランド２２に接着固定されている。また、放熱板２５におけるアイランド２２との対向面と反対の面（以下、裏面と示す）は、モールド樹脂４０から露出されている。
【００５８】
そして、電子部品２１と、アイランド２２と、ボンディングワイヤ２４と、リード２３のインナーリード２３ａと、放熱板２５の裏面を除く一部がモールド樹脂４０により被覆されている。また、モールド樹脂４０との対向する一部に、コーティング膜３０が形成されている。
【００５９】
次いで、本実施形態に係るパッケージ１０の製造方法を以下に説明する。
【００６０】
図示しないが、先ず、回路構成部品２０を形成する。リードフレームのアイランド２２に電子部品２１をダイマウントし、電子部品２１とリードフレームのリード２３とをボンディングワイヤ２４により電気的に接続する。その後、アイランド２２の電子部品２１を接着した面と反対の面側に放熱板２５を接着する。尚、放熱板２５の接着タイミングは、ボンディングワイヤ２４による電子部品２１とリード２３の接続の前後を問わない。
【００６１】
次に、図６（ａ）に示すように、放熱板２５の裏面とホットプレート１７０が接触するように、放熱板２５が一体化された回路構成部品２０をホットプレート１７０に配置し、ホットプレート１７０により加熱するプリヒート工程を行う。
【００６２】
次に、プリヒート工程により回路構成部品２０が加熱前よりも温度の高い状態で、コーティング工程を行う。このコーティング工程では、図６（ｂ）に示すように、ホットプレート１７０を用いて加熱することにより、回路構成部品２０の温度をプリヒート工程前の温度よりも高く保ちつつ、第２実施形態と同様の手法を用いて、コーティング膜３０を形成する。
【００６３】
次に、コーティング工程の後、図６（ｃ）に示すように、コーティング工程により被覆形成されたコーティング膜３０を半硬化すべく、放熱板２５側から、ホットプレート１７０を用いて回路構成部品２０を加熱する半硬化工程を行う。
【００６４】
次に、半硬化工程の後、図６（ｄ）に示すように、トランスファモールド法により、コーティング膜３０に被覆された回路構成部品２０をエポキシ樹脂などのモールド樹脂４０にて一体的に封止するモールド工程を実施する。このモールド工程の加熱により、コーティング膜３０は完全に硬化状態となる。そして、リードフレームの不要部分の除去や、リード２３の折曲などを経て、図５に示すパッケージ１０を製造することができる。
【００６５】
次いで、本実施形態に係るパッケージ１０の製造方法について、特徴部分の作用効果を説明する。
【００６６】
図６（ａ）に示すように、本実施形態においても、ホットプレート１７０を用いて回路構成部品２０を加熱するプリヒート工程を行う。したがって、第１実施形態の場合と同様に、コーティング工程の後に形成されるコーティング膜３０と回路構成部品２０との接着強度を向上することができる。
【００６７】
図６（ｂ）に示すように、本実施形態では、コーティング工程において、ホットプレート１７０で加熱しつつ、コーティング膜３０を形成する。これによれば、プリヒート工程と同様に、活性化されたコーティング材料３２の回路構成部品２０に対する接着反応性は、プリヒート工程を行わない場合に較べて高くなる。すなわち、コーティング工程の後に形成されるコーティング膜３０と回路構成部品２０との接着強度を向上することができる。
【００６８】
図６（ｃ）に示すように、本実施形態では、コーティング工程の後、モールド工程前に、形成されたコーティング膜３０を半硬化させる半硬化工程を行う。これによれば、回路構成部品２０を封止するモールド工程を行う前に、コーティング膜３０と回路構成部品２０の接着反応を事前に進行しておくことができる。したがって、半硬化工程を行わない場合に較べて、ハンドリング性を向上させることができる。また、コーティング膜３０が完全に硬化せず、半硬化状態に保たれる。したがって、モールド工程において、コーティング膜３０とモールド樹脂４０との接着強度を向上することもできる。
【００６９】
尚、本実施形態では、コーティング工程におけるコーティング膜３０の形成方法は、第２実施形態と同様の手法を用いている。しかしながら、コーティング膜３０の形成方法は、上記例に限定されるものではない。第１実施形態のコーティング工程に示す手法を用いても良いし、第２実施形態における変形例の手法を用いても良い。
【００７０】
また、本実施形態では、プリヒート工程において、回路構成部品２０とホットプレート１７０を接触した状態とする例を示したが、回路構成部品２０とホットプレート１７０との相対位置は、上記例に限定されるものではなく、非接触の状態としてもよい。また、プリヒート工程において、回路構成部品２０の加熱のためにホットプレート１７０を用いているが、上記例に限定されるものではない。回路構成部品２０の加熱には、恒温槽などのヒートツールを用いても良い。あるいは、プリヒート工程を省略することもできる。
【００７１】
また、本実施形態では、コーティング工程において、ホットプレート１７０で加熱しつつコーティング膜３０を形成した後、コーティング膜３０を半硬化させる半硬化工程を実施する例を示した。しかしながら、上記例に限定されるものではなく、コーティング工程中の加熱工程と、半硬化工程は、いずれか１工程を実施するようにしてもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、半硬化工程において、放熱板２５側から、ホットプレート１７０を用いて回路構成部品２０を加熱する例を示した。しかしながら、半硬化工程は、ホットプレートや恒温槽などのヒートツールを用いることに限定されるものではなく、プラズマやＵＶを利用してもよい。この場合は、短時間でコーティング膜３０の表面のみを半硬化状態にすることにより、ハンドリング性を向上させることができる。この半硬化工程において、プラズマを用いる場合には、コーティング工程で用いたプラズマ源１６０を利用することができる。
【００７３】
尚、上記した各実施形態においては、電子部品２１とリード２３の接続にボンディングワイヤ２４を用いる例を示したが、上記例に限定されるものではない。例えば、バンプを介して電子部品２１とリード２３を接続させてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
２０・・・回路構成部品
３０・・・コーティング膜
３１・・・コーティング材料
３２・・・活性化されたコーティング材料
３３・・・プラズマ
３４・・・アルゴンガス
４０・・・モールド樹脂
１１０・・・プラズマ噴霧装置
１２０・・・プラズマ管
１３０・・・プラズマ発生部
１４０・・・導入ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品（２１）と、該電子部品（２１）と電気的に接続された外部接続端子としてのリード（２３）と、を有する回路構成部品（２０）を、モールド樹脂（４０）で一体的に封止してなるパッケージの製造方法であって、
前記回路構成部品（２０）の表面のうち、前記モールド樹脂（４０）と対向する部分の少なくとも一部に、前記モールド樹脂（４０）との剥離を抑制するためのコーティング膜（３０）を被覆形成するコーティング工程と、
前記モールド樹脂（４０）を成形して、前記コーティング膜（３０）で被覆された回路構成部品（２０）を一体的に封止するモールド工程と、を備え、
前記コーディング工程では、前記コーティング膜（３０）を形成するコーティング材料（３１）を、前記回路構成部品（２０）の表面に堆積させる前にプラズマ（３３）に曝露させ、活性な状態で前記回路構成部品（２０）の表面に堆積させることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項２】
前記コーティング工程において、前記コーティング材料（３１）を、プラズマ噴霧装置（１１０）から照射したプラズマ（３３）の流れを用いて活性化しつつ噴霧することを特徴とする請求項１に記載のパッケージの製造方法。
【請求項３】
前記コーティング工程において、噴霧ノズル（１５０）から噴霧させた前記コーティング材料（３１）を、少なくとも１つのプラズマ源（１６０）から照射した前記プラズマ（３３）に曝露させることを特徴とする請求項１に記載のパッケージの製造方法。
【請求項４】
前記コーティング材料（３１）を、複数のプラズマ源（１６０）から照射した前記プラズマ（３３）に曝露させることを特徴とする請求項３に記載のパッケージの製造方法。
【請求項５】
複数のプラズマ源（１６０）から照射した各プラズマ（３３）の流れのベクトル和が、前記コーティング材料（３１）の噴霧方向のベクトルと平行になるように各プラズマ（３３）を照射することを特徴とする請求項４に記載のパッケージの製造方法。
【請求項６】
前記コーティング工程の前に、前記回路構成部品（２０）を予め加熱しておくプリヒート工程を備え、
該プリヒート工程により加熱前よりも前記回路構成部品（２０）の温度を高めた状態で、前記コーティング工程を行うことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項７】
前記回路構成部品（２０）におけるコーティング材料（３１）を堆積させる面と反対の面側から、前記回路構成部品（２０）を加熱しつつ、コーティング工程を行うことを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項８】
前記コーティング工程の後、前記モールド工程の前に、前記コーティング膜（３０）を半硬化状態とする半硬化工程を備えることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項９】
前記プラズマ（３３）は、不活性ガスを含むことを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記プラズマ（３３）は、還元性ガスを含むことを特徴とする請求項１〜９いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記プラズマ（３３）は、還元性ガスとして、水素を含むことを特徴とする請求項１０に記載のパッケージの製造方法。
【請求項１２】
前記コーティング工程では、前記コーティング材料（３１）を、加熱により噴霧に適した所定粘度として噴霧することを特徴とする請求項１〜１１いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項１３】
前記コーティング工程では、前記コーティング材料（３１）を、溶剤の添加により噴霧に適した所定粘度に調整して噴霧することを特徴とする請求項１〜１１いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項１４】
前記プラズマ（３３）は、大気圧プラズマであることを特徴とする請求項１〜１３いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項１５】
前記プラズマ（３３）は、真空プラズマであることを特徴とする請求項１〜１３いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項１】
電子部品（２１）と、該電子部品（２１）と電気的に接続された外部接続端子としてのリード（２３）と、を有する回路構成部品（２０）を、モールド樹脂（４０）で一体的に封止してなるパッケージの製造方法であって、
前記回路構成部品（２０）の表面のうち、前記モールド樹脂（４０）と対向する部分の少なくとも一部に、前記モールド樹脂（４０）との剥離を抑制するためのコーティング膜（３０）を被覆形成するコーティング工程と、
前記モールド樹脂（４０）を成形して、前記コーティング膜（３０）で被覆された回路構成部品（２０）を一体的に封止するモールド工程と、を備え、
前記コーディング工程では、前記コーティング膜（３０）を形成するコーティング材料（３１）を、前記回路構成部品（２０）の表面に堆積させる前にプラズマ（３３）に曝露させ、活性な状態で前記回路構成部品（２０）の表面に堆積させることを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項２】
前記コーティング工程において、前記コーティング材料（３１）を、プラズマ噴霧装置（１１０）から照射したプラズマ（３３）の流れを用いて活性化しつつ噴霧することを特徴とする請求項１に記載のパッケージの製造方法。
【請求項３】
前記コーティング工程において、噴霧ノズル（１５０）から噴霧させた前記コーティング材料（３１）を、少なくとも１つのプラズマ源（１６０）から照射した前記プラズマ（３３）に曝露させることを特徴とする請求項１に記載のパッケージの製造方法。
【請求項４】
前記コーティング材料（３１）を、複数のプラズマ源（１６０）から照射した前記プラズマ（３３）に曝露させることを特徴とする請求項３に記載のパッケージの製造方法。
【請求項５】
複数のプラズマ源（１６０）から照射した各プラズマ（３３）の流れのベクトル和が、前記コーティング材料（３１）の噴霧方向のベクトルと平行になるように各プラズマ（３３）を照射することを特徴とする請求項４に記載のパッケージの製造方法。
【請求項６】
前記コーティング工程の前に、前記回路構成部品（２０）を予め加熱しておくプリヒート工程を備え、
該プリヒート工程により加熱前よりも前記回路構成部品（２０）の温度を高めた状態で、前記コーティング工程を行うことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項７】
前記回路構成部品（２０）におけるコーティング材料（３１）を堆積させる面と反対の面側から、前記回路構成部品（２０）を加熱しつつ、コーティング工程を行うことを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項８】
前記コーティング工程の後、前記モールド工程の前に、前記コーティング膜（３０）を半硬化状態とする半硬化工程を備えることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項９】
前記プラズマ（３３）は、不活性ガスを含むことを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記プラズマ（３３）は、還元性ガスを含むことを特徴とする請求項１〜９いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記プラズマ（３３）は、還元性ガスとして、水素を含むことを特徴とする請求項１０に記載のパッケージの製造方法。
【請求項１２】
前記コーティング工程では、前記コーティング材料（３１）を、加熱により噴霧に適した所定粘度として噴霧することを特徴とする請求項１〜１１いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項１３】
前記コーティング工程では、前記コーティング材料（３１）を、溶剤の添加により噴霧に適した所定粘度に調整して噴霧することを特徴とする請求項１〜１１いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項１４】
前記プラズマ（３３）は、大気圧プラズマであることを特徴とする請求項１〜１３いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【請求項１５】
前記プラズマ（３３）は、真空プラズマであることを特徴とする請求項１〜１３いずれか１項に記載のパッケージの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８９１９（Ｐ２０１３−８９１９Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４１９３０（Ｐ２０１１−１４１９３０）
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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