JP2008166699A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モールド成形時の樹脂の流れを制御してモールド樹脂の品質を確保する。
【解決手段】樹脂封止型半導体装置１０は、半導体素子１４と、半導体素子１４が実装された回路基板１２と、半導体素子１４と隣接して回路基板１２に配置され、樹脂モールド成形時に回路基板上を流れる樹脂の流動状態を制御するための樹脂流動状態制御部材２０と、半導体素子１４、回路基板１２、及び樹脂流動状態制御部材２０を一体に封止するモールド樹脂２８と、を備える。従って、モールド成形時には、樹脂流動状態制御部材２０によって、樹脂の流れのアンバランス等を解消することができ、樹脂にボイドやエアトラップなどを生じさせない均一な樹脂充填が可能となる。これにより、モールド樹脂２８の品質を確保することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂封止型半導体装置に係り、特に、半導体素子を被実装部材に実装した状態で、この半導体素子及び被実装部材をモールド成形してモールド樹脂と一体化した樹脂封止型半導体装置に関する。

例えば、自動車用のモータコントローラとして、制御用の半導体素子がモールド樹脂で封止された樹脂封止型半導体装置がある。この樹脂封止型半導体装置では、一般に、その全体のパッケージの厚さが厚いためにモールド成形時に樹脂流れのアンバランスやエアトラップ等が発生し、これらがモールド樹脂の品質の低下を招くことがある。樹脂封止型半導体装置をモールド成形するための金型は形状が単純な方がコストの観点からも望ましく、また標準化の観点からは金型の中身（例えば、半導体素子等）のバリエーションを増やしても金型の形状が同一であることが望ましい。

一方、モールド樹脂の品質を確保するためには、モールド成形時に樹脂にボイドやエアトラップなどを生じさせない均一な樹脂充填が重要となる。この樹脂充填には、インジェクション工程時の樹脂の流れ込みの全体の速度バランスが大きく影響することが知られている。

しかしながら、金型の中身（例えば、半導体素子等）の構成が変われば樹脂流れが変動し、樹脂の流れ込みの速度を均一にするためにはモールド樹脂を最適な形状にする必要がある。このことから、モールド樹脂の形状のバリエーションが増える傾向にあった。また、樹脂流れについてシミュレーションを実施することもあるが実際の樹脂流れとシミュレーションの結果とが一致するとは限らず、実際の金型の微調整や追加工が必要となり、しばしば開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くなどの問題があった。

例えば、この種の樹脂封止型半導体装置において、モールド成形時の樹脂の流れを制御するようにしたものとしては、例えば、次のものがある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の例では、リードフレームの一部にダミーリードを設けている。ところが、このように、ダミーリードを樹脂流れの制御に使用する場合、使用可能なリードの（端子）数に制限が生じる結果となる。また、金型の中身（例えば、半導体素子等）の構成が変更された場合には、ダミーリードの変更を要するが、このダミーリードはリードフレームの一部であるために、リードフレームという比較的に大きな部品の変更に伴って金型の変更を要し、結局のところ、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことになる。
特開平６−１０４３６４号公報 特開平４−９２４５９号公報 特開平５−１９０７３３号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、金型の中身（例えば、半導体素子等）の構成が変更された場合でも、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことなく、モールド成形時の樹脂の流れを制御してモールド樹脂の品質を確保することができる樹脂封止型半導体装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置は、半導体素子と、前記制御素子が実装された被実装部材と、前記半導体素子と隣接して前記被実装部材に配置され、樹脂モールド成形時に前記被実装部材上を流れる樹脂の流動状態を制御するための樹脂流動状態制御部材と、前記半導体素子、前記被実装部材、及び前記樹脂流動状態制御部材を一体に封止するモールド樹脂と、を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置では、例えば、半導体素子が被実装部材に実装されると共に、この被実装部材に樹脂流動状態制御部材が配置された状態で、これらが金型内にセットされる。そして、金型内に樹脂が充填されると、この樹脂が硬化されてモールド樹脂が形成され、このモールド樹脂によって、半導体素子、被実装部材、及び樹脂流動状態制御部材が一体に封止される。

ここで、上述の金型を用いたモールド成形時には、樹脂が被実装部材上を流れる。このとき、この被実装部材には樹脂流動状態制御部材が配置されているので、この樹脂流動状態制御部材が樹脂の流れに対し抵抗となることによって、樹脂の流動状態、すなわち、例えば、樹脂の流量、流速、流動方向などが制御される。従って、この樹脂流動状態制御部材の形状や配置等を最適に構成すれば、樹脂の流動状態を最適化することができ、モールド成形時に樹脂にボイドやエアトラップなどを生じさせない均一な樹脂充填が可能となる。これにより、モールド樹脂の品質を確保することができる。

また、金型の中身（例えば、半導体素子等）の構成が変更された場合でも、樹脂流動状態制御部材の形状や配置等を変更すれば、被実装部材上を流れる樹脂の流動状態を最適に制御することができる。これにより、金型の変更を必要とせず、樹脂流動状態制御部材の変更のみで足りるので、この結果、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことを防止できる。

このように、請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置によれば、金型の中身（例えば、半導体素子等）の構成が変更された場合でも、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことなく、モールド成形時の樹脂の流れを制御してモールド樹脂の品質を確保することができる。

請求項２に記載の樹脂封止型半導体装置は、請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置において、前記樹脂流動状態制御部材は、前記被実装部材に固定されていることを特徴とする。

請求項２に記載の樹脂封止型半導体装置では、被実装部材に樹脂流動状態制御部材が固定された状態で、これらが金型内にセットされる。従って、モールド成形時に樹脂流動状態制御部材を金型等によって位置決めする必要が無い。この結果、樹脂流動状態制御部材の形状や配置等の変更が必要となった場合でも、金型の変更を必要とせず、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことを防止できる。

請求項３に記載の樹脂封止型半導体装置は、請求項１又は請求項２に記載の樹脂封止型半導体装置において、前記樹脂流動状態制御部材には、樹脂モールド成形時に前記被実装部材上を流れる樹脂と接する部位に凹部又は孔部が設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の樹脂封止型半導体装置では、上述の金型を用いたモールド成形時には、樹脂が被実装部材上を流れるが、このときの樹脂は、被実装部材に設けられた樹脂流動状態制御部材の凹部又は孔部を通過する。従って、この樹脂流動状態制御部材の凹部又は孔部の形状や配置等を最適に設定すれば、樹脂の流動状態（特に、流速）をより最適化することができる。

請求項４に記載の樹脂封止型半導体装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の樹脂封止型半導体装置において、前記樹脂流動状態制御部材は、前記半導体素子を冷却するための放熱板、前記半導体素子をシールドするためのシールド板、前記半導体素子を流れる電流を検出するための電流検出器の少なくともいずれかの機能を兼ね備えることを特徴とする。

請求項４に記載の樹脂封止型半導体装置では、樹脂流動状態制御部材が、半導体素子を冷却するための放熱板、半導体素子をシールドするためのシールド板、半導体素子を流れる電流を検出するための電流検出器の少なくともいずれかの機能を兼ね備えるので、部材の共有化によりコストを削減することができる。

請求項５に記載の樹脂封止型半導体装置は、請求項１又は請求項２に記載の樹脂封止型半導体装置において、前記樹脂流動状態制御部材は、前記半導体素子の作動に非関与状態で前記被実装部材に配置されたダミーワイヤボンディングとされていることを特徴とする。

請求項５に記載の樹脂封止型半導体装置では、樹脂流動状態制御部材としてダミーワイヤボンディングが用いられている。このダミーワイヤボンディングは、半導体素子の作動に関与状態で被実装部材に配置される他のワイヤボンディングと同部材且つ同工程で被実装部材に配置することができる。従って、部品種類の増加及び製造工程の増加を防ぐことができるので、大幅なコストアップを招くことなく、モールド成形時における樹脂の流動状態を制御することができる。

さらに、このダミーワイヤボンディングは、半導体素子の作動に非関与状態で被実装部材に配置されるので、モールド成形時に樹脂の流動に伴って被実装部材から剥離される方向に力を受けた場合でも、半導体素子に電気的な接続不良等が発生することを抑制できる。

請求項６に記載の樹脂封止型半導体装置は、請求項５に記載の樹脂封止型半導体装置において、前記ダミーワイヤボンディングは、前記半導体素子と電気的に非接続とされていることを特徴とする。

請求項６に記載の樹脂封止型半導体装置では、ダミーワイヤボンディングが半導体素子と電気的に非接続とされているので、これにより、ダミーワイヤボンディングを半導体素子の作動に非関与状態とすることができる。

請求項７に記載の樹脂封止型半導体装置は、請求項５又は請求項６に記載の樹脂封止型半導体装置において、前記ダミーワイヤボンディングは、複数設けられていることを特徴とする。

請求項７に記載の樹脂封止型半導体装置では、ダミーワイヤボンディングが複数設けられているので、例えば、この複数のダミーワイヤボンディングの本数を最適に設定することで、樹脂の流動状態を簡単に最適化することができる。

請求項８に記載の樹脂封止型半導体装置は、請求項７に記載の樹脂封止型半導体装置において、前記複数のダミーワイヤボンディングのうち少なくとも一つのダミーワイヤボンディングは、他のダミーワイヤボンディングと形態が異なっていることを特徴とする。

請求項８に記載の樹脂封止型半導体装置では、例えば、この複数のダミーワイヤボンディングのうち少なくとも一つのダミーワイヤボンディングの形態（例えば、被実装部材からの突出高さ、太さ、ループの大きさ等）が、この複数のダミーワイヤボンディングのうちの他のダミーワイヤボンディングと異なっていることで、樹脂の流動状態をより最適化することができる。

［第一実施形態］
以下、図１乃至図３に基づき本発明の第一実施形態について説明する。

図１乃至図３は、本発明の第一実施形態を示す図であり、図１は樹脂封止型半導体装置１０の全体構成を示す斜視図、図２は樹脂封止型半導体装置１０の側面断面図、図３は樹脂封止型半導体装置１０に設けられた樹脂流動状態制御部材２０の斜視図である。

はじめに、本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０の構成について説明する。

図１に示される本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０は、例えば、自動車に搭載されたモータを駆動するために該モータに一体的に取り付けられる制御回路用の装置である。この樹脂封止型半導体装置１０には、被実装部材としての回路基板１２が設けられている。回路基板１２は、セラミックス材料により構成され、その表面に図示しない回路パターンが形成されて構成されている。

回路基板１２には、半導体素子１４及びその他周辺の電気部品１６（例えば、チップ抵抗など）が実装されている。半導体素子１４としては、例えばＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）等の小型のものが使用されている。この半導体素子１４には、側部に複数のリード部１８が設けられている。そして、この半導体素子１４及びその他の周辺の電気部品１６は、上述の回路基板１２の回路パターンに半田付けにより電気的に接続されている。

また、回路基板１２には、半導体素子１４と隣接して樹脂流動状態制御部材２０が実装されて固定されている。樹脂流動状態制御部材２０は、例えば平板が板金加工等により折り曲げられることで凸字状に構成されたものである。この樹脂流動状態制御部材２０には、後述する如く、樹脂モールド成形時に回路基板１２上を流れる樹脂と接する一対の側壁部２２に孔部２４が設けられている。この孔部２４は、モールド成形時の樹脂の流れの方向（矢印Ｘ）に沿って貫通して形成されている。

そして、この一対の側壁部２２を備えた樹脂流動状態制御部材２０は、後に詳述するように、モールド成形時に回路基板１２上を流れる樹脂に対し、樹脂の流動状態、すなわち、例えば、樹脂の流量、流速、流動方向などを最適化することができるように、その形状や配置等が予め最適に設定されて構成されている。

また、この半導体素子１４及びその他の周辺の電気部品１６が半田付けされた回路基板１２は、リードフレーム２６の表面に接着材を用いて固定されている。リードフレーム２６は、例えば銅合金等で構成された板が機械加工されることにより構成されたものである。また、このリードフレーム２６と回路基板１２とは、アルミニウム又は金を用いた細線（不図示）により電気的に接続されている。この細線は、ダミーワイヤボンディング工法により配線される。

そして、上述の半導体素子１４、その他の周辺の電気部品１６、樹脂流動状態制御部材２０、回路基板１２、及び、リードフレーム２６は、その全体がモールド成形されることによってモールド樹脂２８により封止されている。なお、リードフレーム２６の端子３０は、モールド樹脂２８の外部に突出されて外部の装置と接続可能となっている。

次に、本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０の作用及び効果について説明する。

本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０では、例えば、半導体素子１４、その他の周辺の電気部品１６、樹脂流動状態制御部材２０が回路基板１２に実装されると共に、この回路基板１２がリードフレーム２６の表面に固定された状態で、これらが金型内にセットされる。そして、金型内に樹脂が充填されると、この樹脂が硬化されてモールド樹脂２８が形成され、このモールド樹脂２８によって、半導体素子１４、その他の周辺の電気部品１６、樹脂流動状態制御部材２０、回路基板１２、及び、リードフレーム２６が一体に封止される。

ここで、上述の金型を用いたモールド成形時には、矢印Ｘで示されるように、樹脂が回路基板１２上を流れる。このとき、この回路基板１２には樹脂流動状態制御部材２０が配置されているので、この樹脂流動状態制御部材２０が樹脂の流れに対し抵抗となることによって、樹脂の流動状態、すなわち、例えば、樹脂の流量、流速、流動方向などが最適に制御される。

つまり、樹脂流動状態制御部材２０を用いない場合には、樹脂が半導体素子１４を挟んだ両側に周り込み、この際に二つの樹脂の流れの速さ等にアンバランスが生じ、樹脂にボイドやエアトラップなどが生じるが、本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０では、樹脂の流れのアンバランス等を解消することができ、モールド成形時に樹脂にボイドやエアトラップなどを生じさせない均一な樹脂充填が可能となる。これにより、モールド樹脂２８の品質を確保することができる。

また、金型の中身（例えば、半導体素子１４等）の構成が変更された場合でも、樹脂流動状態制御部材２０の形状（例えば、孔部２４の配置位置、配置数、その他形状等）や配置等を適宜変更することで、回路基板１２上を流れる樹脂の流動状態を最適に制御することができる。これにより、金型の変更を必要とせず、樹脂流動状態制御部材２０の変更のみで足りるので、この結果、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことを防止できる。

このように、本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０によれば、金型の中身（例えば、半導体素子１４等）の構成が変更された場合でも、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことなく、モールド成形時の樹脂の流れを制御してモールド樹脂２８の品質を確保することができる。

また、本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０では、回路基板１２に樹脂流動状態制御部材２０が固定された状態で、これらが金型内にセットされる。従って、モールド成形時に樹脂流動状態制御部材２０を金型等によって位置決めする必要が無い。この結果、樹脂流動状態制御部材２０の形状や配置等の変更が必要となった場合でも、金型の変更を必要とせず、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことを防止できる。

さらに、本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０では、上述の金型を用いたモールド成形時には、矢印Ｘで示されるように、樹脂が回路基板１２上を流れるが、このときの樹脂は、回路基板１２に設けられた樹脂流動状態制御部材２０の孔部２４を通過する。従って、この樹脂流動状態制御部材２０の孔部２４によって樹脂の流動状態（特に、流速）をより最適化することができる。

次に、本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０の変形例について説明する。

上記実施形態では、樹脂流動状態制御部材２０に孔部２４が設けられていたが、樹脂流動状態制御部材２０には、孔部２４の代わりに凹部が設けられていても良い。このようにしても、この凹部によって樹脂の流動状態（特に、流速）をより最適化することができる。また、樹脂流動状態制御部材２０には、孔部２４と凹部の両方が設けられていても良い。

また、上記実施形態では、半導体素子１４が被実装部材としての回路基板１２に実装されると共に回路基板１２がリードフレーム２６の上に固定された状態で、半導体素子１４、樹脂流動状態制御部材２０、回路基板１２、及び、リードフレーム２６の全体がモールド成形されることによってモールド樹脂２８により封止されていたが、回路基板１２を省いた構成とされると共に半導体素子１４が実装部材としてのリードフレーム２６に電気的に接続された上で、半導体素子１４、樹脂流動状態制御部材２０、及び、リードフレーム２６の全体がモールド成形されることによってモールド樹脂２８により封止されていても良い。

［第二実施形態］
以下、図４乃至図６に基づき本発明の第二実施形態について説明する。

図４乃至図６は、本発明の第二実施形態を示す図であり、図４は樹脂封止型半導体装置４０の全体構成を示す斜視図、図５は樹脂封止型半導体装置４０の側面断面図、図６は樹脂封止型半導体装置４０に設けられた樹脂流動状態制御部材５０の斜視図である。

はじめに、本発明の第二実施形態に係る樹脂封止型半導体装置４０の構成について説明する。

本発明の第二実施形態に係る樹脂封止型半導体装置４０は、上述の本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０に対し、樹脂流動状態制御部材２０の代わりに樹脂流動状態制御部材５０を設けたものである。なお、本発明の第二実施形態において、樹脂流動状態制御部材５０以外の構成については、上述の本発明の第一実施形態と同一であるので、上述の本発明の第一実施形態と同一の符号を用いることとしてその詳細な説明を省略する。

本発明の第二実施形態に係る樹脂封止型半導体装置４０において、樹脂流動状態制御部材５０は、例えばアルミニウム等の金属材料で構成され、半導体素子１４を上方から覆う上壁部５１を備えた構成とされている。この上壁部５１は、半導体素子１４の上面の略全域に密着して設けられている。樹脂流動状態制御部材５０は、この上壁部５１を備えることにより、半導体素子１４を冷却するための放熱板、及び、半導体素子１４をシールドするためのシールド板の機能を兼ね備える構成とされている。なお、この樹脂流動状態制御部材５０は、上壁部５１に重畳したノイズを回路基板１２へ逃すために、回路基板１２上の基準電位（ゼロボルト：安定電位）に半田付け等によって接続されている。

また、上壁部５１の両側には、回路基板１２上に上壁部５１を支持するための側壁部５２が設けられている。この側壁部５２は、後述する如く、樹脂モールド成形時に回路基板１２上を流れる樹脂と接する位置に設けられている。また、側壁部５２には、モールド成形時の樹脂の流れの方向（矢印Ｘ）に沿って貫通して形成された孔部５４が設けられている。

そして、この上壁部５１及び側壁部５２を備えた樹脂流動状態制御部材５０は、後に詳述するように、モールド成形時に回路基板１２上を流れる樹脂に対し、樹脂の流動状態、すなわち、例えば、樹脂の流量、流速、流動方向などを最適化することができるように、その形状や配置等が予め最適に設定されて構成されている。

次に、本発明の第二実施形態に係る樹脂封止型半導体装置４０の作用及び効果について説明する。

本発明の第二実施形態に係る樹脂封止型半導体装置４０では、例えば、半導体素子１４、その他の周辺の電気部品１６、樹脂流動状態制御部材５０が回路基板１２に実装されると共に、この回路基板１２がリードフレーム２６の表面に固定された状態で、これらが金型内にセットされる。そして、金型内に樹脂が充填されると、この樹脂が硬化されてモールド樹脂２８が形成され、このモールド樹脂２８によって、半導体素子１４、その他の周辺の電気部品１６、樹脂流動状態制御部材５０、回路基板１２、及び、リードフレーム２６が一体に封止される。

ここで、上述の金型を用いたモールド成形時には、矢印Ｘで示されるように、樹脂が回路基板１２上を流れる。このとき、この回路基板１２には樹脂流動状態制御部材５０が配置されているので、この樹脂流動状態制御部材５０が樹脂の流れに対し抵抗となることによって、樹脂の流動状態、すなわち、例えば、樹脂の流量、流速、流動方向などが最適に制御される。

つまり、樹脂流動状態制御部材５０を用いない場合には、樹脂が半導体素子１４を挟んだ両側に周り込み、この際に二つの樹脂の流れの速さ等にアンバランスが生じ、樹脂にボイドやエアトラップなどが生じるが、本発明の第二実施形態に係る樹脂封止型半導体装置４０では、樹脂の流れのアンバランス等を解消することができ、モールド成形時に樹脂にボイドやエアトラップなどを生じさせない均一な樹脂充填が可能となる。これにより、モールド樹脂２８の品質を確保することができる。

また、金型の中身（例えば、半導体素子１４等）の構成が変更された場合でも、樹脂流動状態制御部材５０の形状（例えば、孔部５４の配置位置、配置数、その他形状等）や配置等を適宜変更することで、回路基板１２上を流れる樹脂の流動状態を最適に制御することができる。これにより、金型の変更を必要とせず、樹脂流動状態制御部材５０の変更のみで足りるので、この結果、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことを防止できる。

このように、本発明の第二実施形態に係る樹脂封止型半導体装置４０によれば、金型の中身（例えば、半導体素子１４等）の構成が変更された場合でも、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことなく、モールド成形時の樹脂の流れを制御してモールド樹脂２８の品質を確保することができる。

また、本発明の第二実施形態に係る樹脂封止型半導体装置４０では、回路基板１２に樹脂流動状態制御部材５０が固定された状態で、これらが金型内にセットされる。従って、モールド成形時に樹脂流動状態制御部材５０を金型等によって位置決めする必要が無い。この結果、樹脂流動状態制御部材５０の形状や配置等の変更が必要となった場合でも、金型の変更を必要とせず、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことを防止できる。

さらに、本発明の第二実施形態に係る樹脂封止型半導体装置４０では、上述の金型を用いたモールド成形時には、矢印Ｘで示されるように、樹脂が回路基板１２上を流れるが、このときの樹脂は、回路基板１２に設けられた樹脂流動状態制御部材５０の孔部５４を通過する。従って、この樹脂流動状態制御部材５０の孔部５４によって樹脂の流動状態（特に、流速）をより最適化することができる。

また、本発明の第二実施形態に係る樹脂封止型半導体装置４０では、樹脂流動状態制御部材５０が、半導体素子１４を冷却するための放熱板、及び、半導体素子１４をシールドするためのシールド板の機能を兼ね備えるので、部材の共有化によりコストを削減することができる。

次に、本発明の第二実施形態に係る樹脂封止型半導体装置４０の変形例について説明する。

上記実施形態では、樹脂流動状態制御部材５０に孔部５４が設けられていたが、樹脂流動状態制御部材５０には、孔部５４の代わりに凹部が設けられていても良い。このようにしても、この凹部によって樹脂の流動状態（特に、流速）をより最適化することができる。また、樹脂流動状態制御部材５０には、孔部５４と凹部の両方が設けられていても良い。

また、上記実施形態では、樹脂流動状態制御部材５０が、半導体素子１４を冷却するための放熱板、及び、半導体素子１４をシールドするためのシールド板の機能を兼ね備える構成とされていたが、樹脂流動状態制御部材５０が、半導体素子１４を冷却するための放熱板、半導体素子１４をシールドするためのシールド板、半導体素子１４を流れる電流を検出するための電流検出器の少なくともいずれかの機能を兼ね備える構成とされていても良い。

また、樹脂流動状態制御部材５０が、回路基板１２に実装されたダミーチップ抵抗等によって構成されていても良い。このように構成されていても、モールド成形時に、樹脂の流動状態、すなわち、例えば、樹脂の流量、流速、流動方向などを最適に制御することができる。

また、上記実施形態では、半導体素子１４が被実装部材としての回路基板１２に実装されると共に回路基板１２がリードフレーム２６の上に固定された状態で、半導体素子１４、樹脂流動状態制御部材５０、回路基板１２、及び、リードフレーム２６の全体がモールド成形されることによってモールド樹脂２８により封止されていたが、回路基板１２を省いた構成とされると共に半導体素子１４が実装部材としてのリードフレーム２６に電気的に接続された上で、半導体素子１４、樹脂流動状態制御部材５０、及び、リードフレーム２６の全体がモールド成形されることによってモールド樹脂２８により封止されていても良い。

［第三実施形態］
以下、図７に基づき本発明の第三実施形態について説明する。

図７は、本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置６０の全体構成を示す斜視図である。

はじめに、本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置６０の構成について説明する。

本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置６０は、上述の本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置１０に対し、樹脂流動状態制御部材２０の代わりに樹脂流動状態制御部材としてのダミーワイヤボンディング７０を複数設けたものである。なお、本発明の第三実施形態において、ダミーワイヤボンディング７０以外の構成については、上述の本発明の第一実施形態と同一であるので、上述の本発明の第一実施形態と同一の符号を用いることとしてその詳細な説明を省略する。

本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置６０において、複数のダミーワイヤボンディング７０は、それぞれ両端部が回路基板１２上に形成された一対のパッド部６２と半田付け等によって電気的に接続されており、且つ、半導体素子１４とは電気的に非接続とされている。さらに、この複数のダミーワイヤボンディング７０は、後に詳述するように、モールド成形時に回路基板１２上を流れる樹脂に対し、樹脂の流動状態、すなわち、例えば、樹脂の流量、流速、流動方向などを最適化することができるように、その形状や配置等が予め最適に設定されて構成されている。なお、この複数のダミーワイヤボンディング７０は、互いに同形状とされている。

次に、本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置６０の作用及び効果について説明する。

本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置６０では、例えば、半導体素子１４、その他の周辺の電気部品１６、複数のダミーワイヤボンディング７０が回路基板１２に実装されると共に、この回路基板１２がリードフレーム２６の表面に固定された状態で、これらが金型内にセットされる。そして、金型内に樹脂が充填されると、この樹脂が硬化されてモールド樹脂２８が形成され、このモールド樹脂２８によって、半導体素子１４、その他の周辺の電気部品１６、複数のダミーワイヤボンディング７０、回路基板１２、及び、リードフレーム２６が一体に封止される。

ここで、上述の金型を用いたモールド成形時には、矢印Ｘで示されるように、樹脂が回路基板１２上を流れる。このとき、この回路基板１２には複数のダミーワイヤボンディング７０が配置されているので、この複数のダミーワイヤボンディング７０が樹脂の流れに対し抵抗となることによって、樹脂の流動状態、すなわち、例えば、樹脂の流量、流速、流動方向などが最適に制御される。

つまり、複数のダミーワイヤボンディング７０を用いない場合には、樹脂が半導体素子１４を挟んだ両側に周り込み、この際に二つの樹脂の流れの速さ等にアンバランスが生じ、樹脂にボイドやエアトラップなどが生じるが、本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置６０では、樹脂の流れのアンバランス等を解消することができ、モールド成形時に樹脂にボイドやエアトラップなどを生じさせない均一な樹脂充填が可能となる。これにより、モールド樹脂２８の品質を確保することができる。

また、金型の中身（例えば、半導体素子１４等）の構成が変更された場合でも、例えば、複数のダミーワイヤボンディング７０の本数を適宜変更することで、回路基板１２上を流れる樹脂の流動状態を最適に制御することができる。これにより、金型の変更を必要とせず、複数のダミーワイヤボンディング７０の本数の変更のみで足りるので、この結果、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことを防止できる。

このように、本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置６０によれば、金型の中身（例えば、半導体素子１４等）の構成が変更された場合でも、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことなく、モールド成形時の樹脂の流れを制御してモールド樹脂２８の品質を確保することができる。

また、本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置６０では、回路基板１２に複数のダミーワイヤボンディング７０が固定された状態で、これらが金型内にセットされる。従って、モールド成形時に複数のダミーワイヤボンディング７０を金型等によって位置決めする必要が無い。この結果、複数のダミーワイヤボンディング７０の本数の変更が必要となった場合でも、金型の変更を必要とせず、開発期間の延伸やイニシャルコストの上昇を招くことを防止できる。

また、本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置６０では、樹脂流動状態制御部材としてダミーワイヤボンディング７０が用いられている。このダミーワイヤボンディング７０は、半導体素子１４の作動に関与状態（すなわち、半導体措置１４と電気的に接続された状態）で回路基板１２に配置される他のワイヤボンディングと同部材且つ同工程で回路基板１２に配置することができる。従って、部品種類の増加及び製造工程の増加を防ぐことができるので、大幅なコストアップを招くことなく、モールド成形時における樹脂の流動状態を制御することができる。

また、放熱板、シールド板、電流検出器の少なくともいずれかの機能を兼ね備えた樹脂流動状態制御部材によってモールド成形時における樹脂の流動状態を制御するようにした場合、製品によってはこれらの機能を有する樹脂流動状態制御部材が必要の無いこともある。この点、本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置６０では、樹脂流動状態制御部材としてダミーワイヤボンディング７０が用いられているため、放熱板、シールド板、電流検出器の機能が不要にもかかわらず、これらの機能を兼ね備えた樹脂流動状態制御部材を用いる必要が無く、コストダウンを図ることができる。

さらに、このダミーワイヤボンディング７０は、半導体素子１４と電気的に非接続とされることで半導体素子１４の作動に非関与状態で回路基板上に実装されている。従って、モールド成形時に樹脂の流動に伴って回路基板１２から剥離される方向に力を受けた場合でも、半導体素子１４に電気的な接続不良等が発生することを抑制できる。

また、本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置６０では、ダミーワイヤボンディング７０が複数設けられているので、例えば、この複数のダミーワイヤボンディング７０の本数を最適に設定することで、樹脂の流動状態を簡単に最適化することができる。

次に、本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置６０の変形例について説明する。

上記実施形態では、複数のダミーワイヤボンディング７０が、互いに同形状とされていたが、例えば、図８に示されるように、互いの形態（例えば、回路基板１２からの突出高さ、太さ、ループの大きさ等）が異なっていても良い。また、この場合に、複数のダミーワイヤボンディング７０の全てが互いに異なる形態を有している必要は無く、樹脂の流動状態に応じて、複数のダミーワイヤボンディング７０のうち少なくとも一つのダミーワイヤボンディング７０が、他のダミーワイヤボンディング７０と異なる形態を有していても良い。

このように、複数のダミーワイヤボンディング７０のうち少なくとも一つのダミーワイヤボンディング７０の形態（例えば、被実装部材からの突出高さ、太さ、ループの大きさ等）が、この複数のダミーワイヤボンディング７０のうちの他のダミーワイヤボンディング７０と異なっていることで、樹脂の流動状態をより最適化することができる。

また、上記実施形態では、半導体素子１４が被実装部材としての回路基板１２に実装されると共に回路基板１２がリードフレーム２６の上に固定された状態で、半導体素子１４、複数のダミーワイヤボンディング７０、回路基板１２、及び、リードフレーム２６の全体がモールド成形されることによってモールド樹脂２８により封止されていたが、回路基板１２を省いた構成とされると共に半導体素子１４が実装部材としてのリードフレーム２６に電気的に接続された上で、半導体素子１４、複数のダミーワイヤボンディング７０、及び、リードフレーム２６の全体がモールド成形されることによってモールド樹脂２８により封止されていても良い。

本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の側面断面図である。 本発明の第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置に設けられた樹脂流動状態制御部材の斜視図である。 本発明の第二実施形態に係る第一実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明の第二実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の側面断面図である。 本発明の第二実施形態に係る樹脂封止型半導体装置に設けられた樹脂流動状態制御部材の斜視図である。 本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明の第三実施形態に係る樹脂封止型半導体装置の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１０，４０，６０…樹脂封止型半導体装置、１２…回路基板（被実装部材）、１４…半導体素子、１６…電気部品、１８…リード部、２０，５０…樹脂流動状態制御部材、２２，５２…側壁部、２４，５４…孔部、２６…リードフレーム、２８…モールド樹脂、３０…端子、５１…上壁部、７０…ワイヤボンディング（樹脂流動状態制御部材）

Claims (8)

1. 半導体素子と、
   前記半導体素子が実装された被実装部材と、
   前記半導体素子と隣接して前記被実装部材に配置され、樹脂モールド成形時に前記被実装部材上を流れる樹脂の流動状態を制御するための樹脂流動状態制御部材と、
   前記半導体素子、前記被実装部材、及び前記樹脂流動状態制御部材を一体に封止するモールド樹脂と、
   を備えたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
2. 前記樹脂流動状態制御部材は、前記被実装部材に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止型半導体装置。
3. 前記樹脂流動状態制御部材には、樹脂モールド成形時に前記被実装部材上を流れる樹脂と接する部位に凹部又は孔部が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂封止型半導体装置。
4. 前記樹脂流動状態制御部材は、前記半導体素子を冷却するための放熱板、前記半導体素子をシールドするためのシールド板、前記半導体素子を流れる電流を検出するための電流検出器の少なくともいずれかの機能を兼ね備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の樹脂封止型半導体装置。
5. 前記樹脂流動状態制御部材は、前記半導体素子の作動に非関与状態で前記被実装部材に配置されたダミーワイヤボンディングとされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂封止型半導体装置。
6. 前記ダミーワイヤボンディングは、前記半導体素子と電気的に非接続とされていることを特徴とする請求項５に記載の樹脂封止型半導体装置。
7. 前記ダミーワイヤボンディングは、複数設けられていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の樹脂封止型半導体装置。
8. 前記複数のダミーワイヤボンディングのうち少なくとも一つのダミーワイヤボンディングは、他のダミーワイヤボンディングと形態が異なっていることを特徴とする請求項７に記載の樹脂封止型半導体装置。

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