JP2002057250A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品とボンディングワイヤとが封止材に
より封止された半導体装置において、封止材に形成され
る気泡を低減した半導体装置を提供する。 【解決手段】 矩形のセラミック基板3に電子部品9を
搭載し、セラミック基板3と電子部品9とをボンディン
グワイヤにより電気的に接続している。セラミック基板
3における電子部品9とボンディングワイヤを囲うよう
にしてシリコーンゴムからなる囲み部材12を設け、囲
み部材12内をシリコーンゲル13で充填し、シリコー
ンゲル13によって電子部品9とボンディングワイヤを
封止している。囲み部材12の上面に設けられた注入口
12bと気体抜け口12cにおけるセラミック基板3の
短辺方向の長さは同じになっており、囲み部材12の上
面と側面の境界部にはセラミック基板3との角度が45
〔度〕であるテーパ部を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に電子部品
が搭載され、この電子部品と基板とがボンディングワイ
ヤにより電気的に接続され、電子部品とボンディングワ
イヤとが被覆され封止されてなる半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車載用の点火装置等で用いられる半導体
装置は、従来、図9に示すような構成になっている。図
9の(a)は半導体装置の上面図であり、(b)は概略
断面図である。回路パターン等が形成された基板201
上に部品搭載用のランド(図示せず)とワイヤボンディ
ング用のランド(図示せず)が形成されている。また、
導電性接着剤202等を介して、部品搭載用のランド上
には半導体素子等の電子部品203が搭載されている。
また、電子部品203とボンディング用のランドとがボ
ンディングワイヤ204により電気的に接続されてい
る。
【0003】また、基板201上の電子部品203とボ
ンディングワイヤ204の配置領域を囲うようにして、
例えばシリコーンゴムからなる囲み部材205が設けら
れている。囲み部材205によって囲まれた領域はゲル
材料よりなる封止材206により充填され、この封止材
206によって、電子部品203とボンディングワイヤ
204が封止されている。
【0004】囲み部材205の表面には、囲み部材20
5の内部と外部とを連通する穴207、208が設けら
れている。図示例では、矩形の大きい穴207が2つ設
けられ、その間に円形の小さい穴208が設けられてい
る。この矩形の大きい穴207は封止材206を注入す
るためのものであり、円形の小さい穴208は封止材2
06を注入する際の気体抜き用のものである。以下、こ
の円形の小さい穴を気体抜け穴208という。なお、気
体抜け穴208の直径は矩形の大きい穴207のどの辺
よりも小さくなっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この様な構成の半導体
装置では、封止材206を注入する際に、電子部品20
3と基板201との接続部などにおいて気体が取り残さ
れる。そこで、この気体を除去するために、基板201
全体を減圧環境下におくことにより気体を基板201の
反対方向に移動させる。
【0006】しかし、囲み部材205の表面は、封止材
206を注入するための穴以外が広く覆われた形状にな
っており、気体抜け穴208が小さいため、気体抜け穴
208から十分に気体が放出されない。そのため、気体
抜け穴208の周辺に気体が溜まりやすくなってしま
う。
【0007】その結果、封止材206のうち囲み部材2
05の内表面付近に気泡209として気体が溜まってし
まう。そして、この様な気泡209の存在する半導体装
置を冷熱サイクルに曝したり、この半導体装置に振動を
与えたりした場合、この気泡209が存在する部位にお
いては、封止材206の変形が一様ではなくなる。
【0008】上記ボンディングワイヤ204としてAl
(アルミニウム)等からなる太いワイヤを用いた場合
は、ボンディングワイヤ204の剛性が大きいためボン
ディングワイヤ204近傍に気泡209が存在しても、
封止材206の変形によりボンディングワイヤ204が
歪んだり断線したりすることは無い。
【0009】しかし、近年、1つの電子部品当たりの基
板との電気的な接続の数が増えてきており、従来のよう
に太いボンディングワイヤ204では接続数を確保でき
ないことから、細いボンディングワイヤ204で直径1
50〔μm〕未満のものを用いるようになってきてい
る。この程度まで細くしたボンディングワイヤ204の
近傍に気泡209が存在すると、一様でない封止材20
6の変形によりボンディングワイヤ204が歪んだり断
線したりしてしまう。
【0010】本発明は、上記問題点に鑑み、電子部品と
ボンディングワイヤとが封止材により封止された半導体
装置において、封止材に形成される気泡を低減した半導
体装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明では、基板(3)に対して電
子部品(9)を搭載し、基板と電子部品とを、直径が1
50〔μm〕未満であるボンディングワイヤ(11)に
より電気的に接続し、基板における電子部品及びボンデ
ィングワイヤの配置領域を囲う囲み部材(12)を設
け、基板のうち囲み部材で囲まれた領域内にゲル材料よ
りなる封止材(13)を充填し、この封止材によって電
子部品及びボンディングワイヤを封止してなる半導体装
置であって、囲み部材には、封止材を囲み部材内に注入
するための第1の開口部(12b)と、封止材を囲み部
材内に注入する際に囲み部材内の気体を放出するための
第2の開口部(12c)とを設け、第2の開口部におけ
る封止材を囲み部材内に注入する際の基板上での該封止
材の移動方向に垂直な方向の長さが、注入口における封
止材を囲み部材内に注入する際の基板上での該封止材の
移動方向に垂直な方向の長さ以上であることを特徴とし
ている。
【0012】本発明によれば、第1の開口部が封止材の
注入口となり、第2の開口部が気体抜け口として作用す
る。従来の気体抜け穴は、注入口の内側に収まる程度の
大きさであったのに対し、本発明の気体抜け口は、封止
材を囲み部材内に注入する際の基板上での封止材の移動
方向に垂直な方向の長さを、注入口における同じ方向の
長さ以上とすることにより、従来の気体抜け穴よりも大
きくすることができる。
【0013】そのため、封止材の内部の気体を封止材の
外部に逃げやすくすることができる。その結果、封止材
に形成される気泡を低減することができる。
【0014】この場合、請求項2に記載の発明のよう
に、第1の開口部を複数設け、第2の開口部を第1の開
口部の間に設けることにより好適に封止材に形成される
気泡を低減することができる。
【0015】また、請求項1又は2の発明では、請求項
3に記載の発明のように、囲み部材として、シリコーン
ゴムからなるものを用いることができる。
【0016】また、請求項1〜3の発明では、請求項4
に記載の発明のように、第1の開口部及び第2の開口部
を、囲み部材のうち基板と略平行な位置関係になってい
る上面に設けることができる。
【0017】ところで、上記の半導体装置においては、
組付け工程において囲み部材を基板に設けるとき、囲み
部材を搬送部材(吸着ノズル等)に取り付けて基板上へ
搬送するようにできる。
【0018】請求項5に記載の発明では、このような搬
送部材に取り付けられる囲み部材を有する半導体装置に
関してなされたものである。すなわち、請求項5の発明
においては、囲み部材のうち基板と略平行な位置関係に
なっている上面には、封止材を囲み部材内に注入するた
めの第1の開口部(12b)と、封止材を囲み部材内に
注入する際に囲み部材内の気体を放出するための第2の
開口部(12c)と、第1の開口部と第2の開口部とを
仕切る仕切部(12a)とを設け、仕切部(12a)
を、実質的に搬送部材が取り付け可能なだけの幅を持っ
て構成していることを特徴としている。
【0019】それによれば、囲み部材の仕切部を実質的
に搬送部材が取り付け可能なだけの幅としているため、
囲み部材の上面における仕切部の占める面積を極力小さ
くすることができる。つまり、第1及び第2の開口部の
面積を大きくすることができることとなり、結果的に気
体抜け口としての第2の開口部を従来の気体抜け穴より
も大きくすることができる。
【0020】そのため、封止材の内部の気体を封止材の
外部に逃げやすくすることができる。その結果、封止材
に形成される気泡を低減することができる。
【0021】また、請求項6に記載の発明では、請求項
1〜5の発明において、囲み部材のうち、基板と略垂直
な位置関係になっている部位である側面と上面との境界
部において、囲み部材の内表面にはテーパ部(12d)
を設けていることを特徴としている。
【0022】本発明では、テーパ部を設けることで、囲
み部材の上面と側面の境界部に気泡が溜まることを抑制
でき、封止材に形成される気泡を低減することができ
る。
【0023】この場合、請求項7に記載の発明のよう
に、テーパ部を基板に対して45〔度〕の角度をなして
形成すると望ましい。
【0024】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施形態について
説明する。図1は本実施形態に係る半導体装置100の
全体構成を示す斜視図である。なお、図1では、セラミ
ック基板3を覆っているカバー17(後述の図3参照)
を省略して示している。図1に示すように、プリント基
板であるマザーボード1にはマイコン等の様々な電子部
品2が搭載されている。
【0026】また、マザーボード1には、基板としての
矩形であるセラミック基板3が放熱部材(支持部材)と
しての放熱フィン4に搭載された状態で複数個配置され
ている。この放熱フィン4としては例えばAl(アルミ
ニウム)からなるものを用いることができる。
【0027】セラミック基板3とマザーボード1とは接
続端子(クリップ端子)5を介して電気的に接続されて
いる。この接続端子5は整列板6により位置決めされて
いる。放熱フィン4におけるセラミック基板3が搭載さ
れた側とは反対側に、コネクタ7が配置されている。図
示していないがコネクタ7のリード端子がマザーボード
1に半田付されて電気的に接続されている。
【0028】また、マザーボード1とマザーボード1上
に搭載された各部材2〜7とがケース8により覆われて
いる。ケース8には放熱フィン4の近傍において突出部
8aが形成されており、放熱フィン4には、複数個のセ
ラミック基板3が並んでいる方向の両端部においてケー
ス8の突出部8aに対応する位置に突出部4aが形成さ
れている。
【0029】そして、このケース8の突出部8aと放熱
フィン4の突出部4aとが当接して、セラミック基板3
上に搭載された電子部品(図示せず)からの発熱を、放
熱フィン4を介してケース8に伝え、放熱を行うように
なっている。
【0030】次に、この放熱フィン4及びセラミック基
板3の近傍の構成について説明する。図示例では、1つ
の放熱フィン4に対して3個のセラミック基板3が接合
されている。図2は、複数個のセラミック基板3のうち
の1つセラミック基板3を図1中の矢印A方向から見た
図であり、図3は、セラミック基板3の厚み方向の概略
断面図である。なお、図3では、マザーボード1、コネ
クタ7及びケース8を省略している。
【0031】図2、3に示すように、セラミック基板3
にはベアチップやモールドICなどの半導体チップであ
る複数個の電子部品9が搭載されている。これらのセラ
ミック基板3は、例えばセラミック基板3毎に1つの電
気的な機能を有するようになっている。
【0032】セラミック基板3上には部品搭載用のラン
ド(図示せず)とワイヤボンディング用のランド(図示
せず)が形成されている。これらのランドとしては例え
ばAg(銀)厚膜を用いることができる。部品搭載用の
ランドに対しては導電性接着剤10を介して電子部品9
が接合されている。この導電性接着剤10としては、例
えばエポキシ樹脂にAgフィラーを添加したものを用い
ることができる。
【0033】また、電子部品9上のランド(図示せず)
とセラミック基板3上のワイヤボンディング用のランド
とが、ボンディングワイヤ11により電気的に接続され
ている。このボンディングワイヤ11としては細いワイ
ヤを用いており、例えば直径が150〔μm〕未満のワ
イヤを用いている。本例では、ボンディングワイヤ11
としてAu(金)を用いている。
【0034】各々のセラミック基板3において、搭載さ
れた電子部品9とボンディングワイヤ11の配置領域を
囲う囲み部材12が設けられている。この囲み部材12
はセラミック基板3における外周の一回り内側におい
て、シリコーン系の接着剤14によってセラミック基板
3に接着されている。
【0035】また、セラミック基板3のうち囲み部材1
2で囲まれた領域は封止材としてのシリコーンゲル13
で充填され、電子部品9とボンディングワイヤ11とが
シリコーンゲル13によって覆われて封止されている。
この囲み部材12はシリコーンゲル13の形状を維持す
るためのものであり、本実施形態ではシリコーンゴムか
らなるものを用いている。
【0036】また、図2に示すように、囲み部材12の
うち矩形であるセラミック基板3と略平行な位置関係に
なっている上面には、囲み部材12の内外を連通する第
1及び第2の開口部12b、12cがある。これらの第
1及び第2の開口部12b、12cは、シリコーンゲル
13を注入するためのものであり、本例ではセラミック
基板3の長辺方向に並んで3つある。
【0037】この3つの第1及び第2の開口部12b、
12cのうち両端に位置する第1の開口部はシリコーン
ゲル13の注入口12bであり、中央に位置する第2の
開口部はシリコーンゲル13を注入する際に、囲み部材
12内の気体を囲み部材12の外部に放出するための気
体抜け口12cである。
【0038】この気体抜け口12cにおけるセラミック
基板3の短辺方向の長さは、注入口12bにおけるセラ
ミック基板3の短辺方向の長さ以上となっている。ここ
で、セラミック基板3の短辺方向は、囲み部材12内に
シリコーンゲル13を注入する際のセラミック基板3上
のシリコーンゲル13の移動方向に垂直な方向に相当す
る。
【0039】本例では、気体抜け口12cにおけるセラ
ミック基板3の短辺方向の長さは、注入口12bにおけ
るセラミック基板3の短辺方向の長さと同じになってい
るが、気体抜け口12cにおけるセラミック基板3の短
辺方向の長さが、注入口12bにおけるセラミック基板
3の短辺方向の長さよりも大きくても良い。
【0040】また、気体抜け口12cにおけるセラミッ
ク基板3の長辺方向の長さは、囲み部材12とシリコー
ンゲル13との界面に存在する気泡が通り抜けることが
できる程度の寸法であることが必要であり、例えば、2
〔mm〕以上の長さにすると望ましい。また、気体抜け
口12cの面積は注入口12bの面積の1/4以上であ
ると好適に気泡を低減することができる。
【0041】また、図2に示すように、注入口12bと
気体抜け口12cとの間には、セラミック基板3の短辺
方向に注入口12bと気体抜け口12cとを仕切る仕切
部12aが形成されている。この様な半導体装置100
の組付け工程においては、例えば搬送部材としての吸着
ノズルにより囲み部材12を吸着して取り付けて搬送す
るが、本例では、この仕切部12aに対して吸着ノズル
を取り付ける。
【0042】従って、仕切部12aは、実質的に吸着ノ
ズルが取り付け可能なだけの幅(セラミック基板3の長
辺方向における長さ)をもって構成されており、本例で
は、セラミック基板3の長辺方向における幅が4〔m
m〕になっている。また、囲み部材12がシリコーンゴ
ムからなり軟らかいため、この仕切部12aは囲み部材
12の形状を維持する働きもしている。
【0043】このように、気体抜け口12cにおけるセ
ラミック基板3の短辺方向の長さを、注入口12bにお
けるセラミック基板3の短辺方向の長さ以上とすること
により、従来の注入口の内側に収まる程度の大きさの気
体抜け穴よりも大きい気体抜け口12cを設けることが
できる。そのため、シリコーンゲル13の内部の気体を
シリコーンゲル13の外部に逃げやすくすることができ
る。その結果、シリコーンゲル13に形成される気泡を
低減することができる。
【0044】また、従来、シリコーンゲル13と囲み部
材12の上面との境界部に気泡が形成されていた。本例
では、囲み部材12の仕切部12aを実質的に搬送部材
が取り付け可能なだけの幅として、囲み部材12の上面
における仕切部12aの占める面積を極力小さくするこ
とができる。
【0045】つまり、囲み部材12が形状を維持し、半
導体装置100の組付け工程で不具合が無い程度に囲み
部材12の上面を開口して、注入口12bと気体抜け口
12cの面積を大きくすることができる。その結果、シ
リコーンゲル13に形成される気泡を低減することがで
きる。
【0046】なお、図示例の囲み部材12は、外形がセ
ラミック基板3の長辺方向における長さが約36〔m
m〕で、セラミック基板3の短辺方向における長さが約
11〔mm〕となっている。また、注入口12bは、セ
ラミック基板3の長辺方向における長さが約9.5〔m
m〕で、セラミック基板3の短辺方向における長さが約
9〔mm〕となっている。また、気体抜け口12cは、
セラミック基板3の長辺方向における長さが約7〔m
m〕で、セラミック基板3の短辺方向における長さが約
9〔mm〕となっている。
【0047】図4は、図2中の矢印B方向から見た概略
断面図であって、(a)は全体構成であり、(b)は
(a)におけるCの部位の囲み部材12を拡大した図で
ある。図4(a)に示すように、囲み部材12のうちセ
ラミック基板3と略垂直な位置関係になっている部位で
ある側面と、囲み部材12の上面との境界部において、
囲み部材12の内表面にテーパ部12dが設けられてい
る。本実施形態では、テーパ部12dのセラミック基板
3に対する角度θが45〔度〕となっている。また、こ
のテーパ部12dにおいて、囲み部材12の他の部位よ
りも囲み部材12の厚みが厚くなっている。
【0048】このように、囲み部材12の上面と側面の
境界部にテーパ部12dを設けることにより、境界部付
近に存在する気体をテーパ部12dに沿ってセラミック
基板3の反対側に移動させ、シリコーンゲル13からこ
の気体を除去することができる。また、テーパ部12d
においてシリコーンゲル13の厚みが厚くなっているた
め、このテーパ部12dにより囲み部材12を補強する
ことができる。
【0049】また、本発明者らが、このテーパ部12d
の角度θについて、電子部品9の搭載面積の大きさ、気
体の移動しやすさ、囲み部材12自身の形成しやすさ等
の点から検討した結果、45〔度〕が最適であることを
見出した。
【0050】また、セラミック基板3上における囲み部
材12の占有面積を小さくするために、図4(b)に示
すように、側面の厚みLを0.3〜0.5〔mm〕とし
ている。また、セラミック基板3に接合する側面の先端
部の厚みMは、シリコーン系の接着剤14の広がりを抑
えるため、0.15〜0.3〔mm〕にしている。
【0051】なお、囲み部材12においてセラミック基
板3と略平行な位置関係になっている部位とは、厳密な
意味で平行となっている部位を示すものではなく、囲み
部材12のうち電子部品9に対してセラミック基板3と
反対側に位置している部位を示す。また、囲み部材12
においてセラミック基板3と略垂直な位置関係になって
いる部位とは、厳密な意味で垂直となっている部位を示
すものではなく、囲み部材12のうち上面以外の部位を
示す。
【0052】ここで用いられるシリコーンゲル13とし
ては、硬すぎるものや軟らかすぎるものは望ましくな
い。シリコーンゲル13が硬すぎる場合、半導体装置1
00の冷熱サイクルによりシリコーンゲル13が歪んだ
際に、シリコーンゲル13がボンディングワイヤ11の
周囲を流れるように変形することができないため、ボン
ディングワイヤ11も歪んでしまう。
【0053】また、電子部品9にも応力が加わり電子部
品9の接続信頼性も低下してしまう。一方、シリコーン
ゲル13が軟らかすぎる場合、半導体装置100が振動
してシリコーンゲル13に振動が加わった際にシリコー
ンゲル13の振幅が大きくなり、この振動によりボンデ
ィングワイヤ11が断線してしまう。
【0054】そこで、本発明者らはシリコーンゲル13
の硬さを様々に変化させて、ボンディングワイヤ11の
耐振性と冷熱サイクル時の寿命とを調査した。その結
果、シリコーンゲル13を、シリコーンゲル13の硬さ
を示す指標である針入度が40〜170〔mm/10〕
(JIS K 2220参照)であるものとすれば好適で
あることを見出した。
【0055】セラミック基板3における囲み部材12の
外側にはランド22が形成され、ランド22上に接続端
子5の一端が配置されている。この接続端子5は半田1
5によりランド22に電気的に接続されている。このよ
うにして構成された各々のセラミック基板3が、シリコ
ーン系の接着剤16により放熱フィン4に接合されてい
る。
【0056】また、複数個のセラミック基板3と各セラ
ミック基板3に搭載された電子部品9とが一括してカバ
ー17により覆われている。このカバー17はPBT等
の硬い部材からなり、電子部品9を保護するためのもの
である。このカバー17は放熱フィン4のうちセラミッ
ク基板3が搭載された面の外縁部において、シリコーン
系の接着剤18により放熱フィン4に固定されており、
接続端子5とセラミック基板3との接続部付近まで覆っ
ている。
【0057】このようにして、放熱フィン4に搭載され
たセラミック基板3は、図1に示すように、マザーボー
ド1とセラミック基板3とが略垂直の位置関係になるよ
うにマザーボード1に対して搭載されている。この際、
複数個の接続端子5は整列板6に固定された状態で、マ
ザーボード1に対して半田付されて電気的に接続されて
いる。具体的には、整列板6に形成された複数個の穴に
接続端子5を通すことにより接続端子5の位置を固定
し、マザーボード1に対して搭載している。
【0058】この整列板6としては、マザーボード1と
熱膨張率が近似した部材を用いることが望ましい。これ
は、冷熱サイクルによって各部材が変形した場合に、整
列板6にクラックが生じること無く接続端子5の接続を
維持するためである。本実施形態ではマザーボード1と
して熱膨張率が約15.5(ppm)であるガラスエポ
キシ基板を用いているため、整列板6の熱膨張率として
は13〜18(ppm)であるものを用いると好適であ
る。このようにして、本実施形態の半導体装置100が
構成されている。
【0059】上記構成の半導体装置100では、電子部
品9とボンディングワイヤ11をシリコーンゲル13に
より封止しているため、上述のように、シリコーンゲル
13の振動によりボンディングワイヤ11が断線する可
能性がある。従って、シリコーンゲル13の振幅を小さ
くするために、シリコーンゲル13の高さを低くする必
要がある。
【0060】仮に、シリコーンゲル13と囲み部材12
との界面に気泡が存在すると、シリコーンゲル13の高
さが低い場合、その気泡はボンディングワイヤ11の近
くに位置してしまうため、ボンディングワイヤ11に歪
みが生じたり断線したりする可能性がある。しかし、本
実施形態のような構成にすると気泡を低減することがで
きるため、シリコーンゲル13の高さを低くすることが
できる。
【0061】次に、上記構成の半導体装置100のう
ち、電子部品9をセラミック基板3に搭載し、セラミッ
ク基板3を放熱フィン4に搭載する方法について図に示
す工程順に説明する。
【0062】まず、図5(a)に示すように、セラミッ
ク基板3を用意し、一般的な厚膜スクリーン印刷手法に
より回路(図示せず)を形成し、部品搭載用のランドと
ワイヤボンディング用のランドを形成する。次に、図5
(b)に示すように、例えば70〔μm〕のメタルマス
クを用いて、スクリーン印刷法により、部品搭載用のラ
ンド上に導電性接着剤10を塗布する。
【0063】そして、図5(c)に示すように、各電子
部品9を搭載して、例えば150〔℃〕の温度で導電性
接着剤10を硬化させる。その後、接続端子5(図5で
は図示せず)をセラミック基板3に配置してディスペン
サを用いて接続端子5の接続部に半田ペーストを供給
し、例えば230〔℃〕のIRリフロー炉を用いて半田
付する。
【0064】次に、図5(d)に示すように、セラミッ
ク基板3全体を洗浄液19に浸けて半田ペーストに含ま
れていたフラックスを清浄する。そして、図5(e)に
示すように、電子部品9上のランドとセラミック基板3
上のワイヤボンディング用のランドとをボンディングワ
イヤ11により接続する。
【0065】次に、図6(a)に示すように、ディスペ
ンサによりシリコーン系の接着剤14をセラミック基板
3上に塗布する。その後、図6(b)に示すように、囲
み部材12を接着剤14上に搭載し、例えば150
〔℃〕に加熱して接着剤14を硬化させ、囲み部材12
をセラミック基板3に固定する。
【0066】続いて、図6(c)に示すように、ディス
ペンサ20によって囲み部材12の注入口12b、つま
り、囲み部材12の上面に設けられた3つの開口部12
b、12cのうちの両側の開口部12bからシリコーン
ゲル13を同時に注入して、図6(d)に示す状態にす
る。
【0067】この時、囲み部材12の気体抜け口12c
から、注入されたシリコーンゲル13によって押し出さ
れるように、囲み部材12の内側の気体が囲み部材12
の外部に排出される。また、図示していないが、図6
(d)に示す状態では、シリコーンゲル13中の電子部
品9の周囲等に気体が存在している。
【0068】そこで、図7(a)に示すように、セラミ
ック基板3全体を脱泡槽23に入れて、減圧環境にする
ことによりシリコーンゲル13中の気泡21を取り除
く。そして、シリコーンゲル13を硬化させるために、
例えば145〔℃〕に加熱して、高温時に図7(b)に
示す状態になる。そして、室温時に熱収縮して、図7
(c)に示す状態になる。
【0069】次に、図7(d)に示すように、セラミッ
ク基板3をシリコーン系の接着剤16によって放熱フィ
ン4に接合する。最後に、図8に示すように、カバー1
7で複数個のセラミック基板3を覆い、セラミック基板
3の放熱フィン4への搭載が完了する。なお、図5〜8
の工程図は、1つのセラミック基板3における概略断面
図にて示している。
【0070】なお、本実施形態以外にも、回路基板上に
電子部品を搭載し、回路基板と電子部品とを細いボンデ
ィングワイヤで電気的に接続し、電子部品とボンディン
グワイヤとをシリコーンゲル等の封止材により封止して
なる半導体装置に対して、本発明を適用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る半導体装置の全体構成を示す
斜視図である。
【図2】本実施形態に係る1つのセラミック基板の概略
図である。
【図3】本実施形態に係るセラミック基板の厚み方向の
概略断面図である。
【図4】本実施形態に係るセラミック基板の厚み方向の
他の概略断面図である。
【図5】電子部品をセラミック基板に搭載し、セラミッ
ク基板を放熱フィンに搭載する方法を断面にて示す工程
図である。
【図6】図5に続く工程図である。
【図7】図6に続く工程図である。
【図8】図7に続く工程図である。
【図9】従来の半導体装置の概略図である。
【符号の説明】
3…セラミック基板、9…電子部品、11…ボンディン
グワイヤ、12…囲み部材、12a…仕切部、12b…
注入口、12c…気体抜け口、12d…テーパ部、13
…シリコーンゲル(封止材)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金森 淳 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 長坂 崇 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 4M109 AA02 BA03 CA06 DA06 DB07 EA10 5F061 AA02 BA03 CA06

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板(3)と、 前記基板に搭載された電子部品(9)と、 前記基板と前記電子部品とを電気的に接続し、直径が1
    50〔μm〕未満であるボンディングワイヤ(11)
    と、 前記基板に設けられ前記基板における前記電子部品及び
    前記ボンディングワイヤの配置領域を囲う囲み部材(1
    2)と、 前記基板のうち前記囲み部材で囲まれた領域内に充填さ
    れ、前記電子部品及び前記ボンディングワイヤを封止す
    るゲル材料よりなる封止材(13)とを備える半導体装
    置であって、 前記囲み部材には、前記封止材を前記囲み部材内に注入
    するための第1の開口部(12b)と、前記封止材を前
    記囲み部材内に注入する際に前記囲み部材内の気体を放
    出するための第2の開口部(12c)とが設けられてお
    り、 前記第2の開口部における前記封止材を前記囲み部材内
    に注入する際の前記基板上での該封止材の移動方向に垂
    直な方向の長さが、前記注入口における前記封止材を前
    記囲み部材内に注入する際の前記基板上での該封止材の
    移動方向に垂直な方向の長さ以上であることを特徴とす
    る半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の開口部は複数設けられ、前記
    第2の開口部は前記第1の開口部の間に設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記囲み部材は、シリコーンゴムからな
    ることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装
    置。
  4. 【請求項4】 前記第1の開口部及び前記第2の開口部
    は、前記囲み部材のうち、前記基板と略平行な位置関係
    になっている上面に設けられていることを特徴とする請
    求項1乃至3のいずれか1つに記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 基板(3)と、 前記基板に搭載された電子部品(9)と、 前記基板と前記電子部品とを電気的に接続し、直径が1
    50〔μm〕未満であるボンディングワイヤ(11)
    と、 前記基板に設けられ前記基板における前記電子部品及び
    前記ボンディングワイヤの配置領域を囲いシリコーンゴ
    ムからなる囲み部材(12)と、 前記基板のうち前記囲み部材で囲まれた領域内に充填さ
    れ、前記電子部品及び前記ボンディングワイヤを封止す
    るゲル材料よりなる封止材(13)とを備える半導体装
    置であって、 前記囲み部材は前記半導体装置の組付け工程において、
    搬送部材に取り付けられて搬送されるものであり、 前記囲み部材のうち、前記基板と略平行な位置関係にな
    っている上面には、前記封止材を前記囲み部材内に注入
    するための第1の開口部(12b)と、前記封止材を前
    記囲み部材内に注入する際に前記囲み部材内の気体を放
    出するための第2の開口部(12c)と、前記第1の開
    口部と前記第2の開口部とを仕切る仕切部(12a)と
    が設けられており、 前記仕切部(12a)は、実質的に前記搬送部材が取り
    付け可能なだけの幅をもって構成されていることを特徴
    とする半導体装置。
  6. 【請求項6】 前記囲み部材のうち、前記基板と略垂直
    な位置関係になっている部位である側面と前記上面との
    境界部において、前記囲み部材の内表面にはテーパ部
    (12d)が設けられていることを特徴とする請求項4
    又は5に記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】 前記テーパ部は、前記基板に対して45
    〔度〕の角度をなすことを特徴とする請求項6に記載の
    半導体装置。
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