JP2009117420A - 半導体装置、及び、基板割れ検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形後において、回路基板の亀裂を高精度に検出することが可能な半導体装置、及び、基板割れ検出方法を提供する。
【解決手段】配線パターンを有する回路基板と、回路基板が搭載されるヒートシンクと、リードフレームの一部であり、配線パターンと電気的に接続される外部接続用端子と、ヒートシンクの少なくとも一部、外部接続用端子と配線パターンとの接続部、及び回路基板を封止する封止樹脂部と、を備える半導体装置において、回路基板に、配線パターンとして、電気的な接続機能を提供せず、回路基板の割れを検出するための割れ検出用配線パターンを複数設けた。
【選択図】図１

Description

ヒートシンク上に搭載された回路基板が、封止樹脂によって封止された半導体装置、及び、該半導体装置における回路基板の割れを検出する基板割れ検出方法に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示されるように、回路基板と、回路基板を一面上に搭載するヒートシンクとを備え、樹脂の射出成形を用いて形成されたモールドパッケージ内に回路基板及びヒートシンクが配置され、ヒートシンクの他面が樹脂から露出された半導体装置が提案されている。
特開２００５―３２８０１８号公報

ところで、特許文献１に示される半導体装置では、モールドパッケージを形成する際、回路基板及びヒートシンクを射出成形用金型内にセットした状態で、加熱融解した樹脂を射出成形用金型内に充填する。このとき、ヒートシンクに反りや表面凹凸が生じていると、射出成形用金型内に充填される樹脂の注入圧力によって、ヒートシンクに接着固定された回路基板に部分的な応力集中が生じ、回路基板に亀裂が生じる恐れがある。そして、この亀裂により、半導体装置が動作不良（例えば、リークなど）を起こす恐れがある。しかしながら、上記構成では、回路基板が樹脂によって封止されるので、モールドパッケージの形成後には、目視などの外観検査によって回路基板の亀裂（割れ）を確認することができない。

これに対し、本出願人は、特願２００６−１５７１１１号にて、基板割れを検出する基板割れ検出用配線パターンが回路基板の表面に一つ形成された半導体装置を提案している。基板割れ検出用配線パターンに亀裂が生じた場合（すなわち、回路基板に亀裂が生じた場合）、基板割れ検出用配線パターンの抵抗値が大幅に上昇する。したがって、基板割れ検出用配線パターンの抵抗値の絶対値を測定することで、回路基板が割れたか否かを検出することができる。

しかしながら、回路基板の配線パターンには、製造ばらつき（例えばスクリーン印刷の場合、にじみや膜厚のばらつき、材料混合比のばらつき、材料に含まれる不純物のばらつきなど）の影響によって抵抗値が大きくばらつく（例えば±２０〜６０％程度）という問題がある。したがって、配線パターンが断線にはいたらない程度の微細な亀裂の場合、抵抗値の上昇が亀裂によるものなのか、製造ばらつきによるものなのか、判断することが困難である。

また、モールドパッケージを形成する樹脂が硬化した後では、樹脂の圧縮応力が回路基板に作用しており、回路基板の亀裂部も圧縮されているため、基板割れ検出用配線パターンの抵抗値に亀裂の影響が現れにくい。

本発明は上記問題点に鑑み、射出成形後において、回路基板の亀裂を高精度に検出することが可能な半導体装置、及び、基板割れ検出方法を提供することを目的とする。

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、配線パターンを有する回路基板と、回路基板が搭載されるヒートシンクと、リードフレームの一部であり、配線パターンと電気的に接続される外部接続用端子と、ヒートシンクの少なくとも一部、外部接続用端子と配線パターンとの接続部、及び回路基板を封止する封止樹脂部と、を備える半導体装置であって、回路基板は、配線パターンとして、電気的な接続機能を提供せず、回路基板の割れを検出するための割れ検出用配線パターンを複数有することを特徴する。

このように本発明によれば、ヒートシンクに搭載される回路基板に割れ検出用配線パターンが複数形成されている。したがって、複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値をそれぞれ検出し、互いの抵抗値を比較することにより、割れ検出用配線パターンの製造ばらつきなどの影響を抑制して、割れ検出用配線パターン（回路基板）の亀裂を高精度に検出することができる。

請求項１に記載の発明においては、請求項２に記載のように、複数の割れ検出用配線パターンとして、１つの連続する配線パターンを複数の抵抗領域に区画してなる割れ検出用配線パターンを含む構成としても良い。また、請求項１に記載の発明においては、請求項３に記載のように、複数の割れ検出用配線パターンとして、他の割れ検出用配線パターンと電気的に独立して配置された割れ検出用配線パターンを含む構成としても良い。

いずれにおいても、複数の割れ検出用配線パターンが回路基板上に形成されている。したがって、複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値をそれぞれ検出し、互いの抵抗値を比較することにより、割れ検出用配線パターンの製造ばらつきなどの影響を抑制して、割れ検出用配線パターン（回路基板）の亀裂を高精度に検出することができる。

請求項２又は請求項３に記載の発明においては、請求項４に記載のように、複数の割れ検出用配線パターンとして、回路基板の端部に沿うように配置された少なくとも１つの外周パターンを有すると良い。

これによれば、外周パターンが回路基板の端部に沿うように配置されているので、回路基板の端部に生じる亀裂を検出することができる。なお、亀裂は回路基板において強度の弱い端部に生じやすいので、回路基板に生じる亀裂の大部分を検出することができる。

請求項４に記載の発明においては、請求項５に記載のように、複数の割れ検出用配線パターンとして、外周パターンと、外周パターンよりも内側に配置された少なくとも１つの内周パターンとを有する構成としても良い。

これによれば、外周パターンによって回路基板の端部に生じる亀裂を検出することができるとともに、内周パターンによっても回路基板の外周パターンより内側に生じる亀裂を検出することができる。

請求項１〜５いずれか１項に記載の発明においては、請求項６に記載のように、ヒートシンクは、リードフレームの一部から構成されても良い。これによれば、リードフレームの一部としてヒートシンクが構成されるので、射出成形時におけるヒートシンク（及び回路基板）と外部接続用端子との位置ずれなどを防止することができる。また、製造工程を簡素化することができる。

請求項１〜６いずれか１項に記載の発明においては、請求項７に記載のように、外部接続用端子として、割れ検出用配線パターンの端部とそれぞれ接続され、封止樹脂部から一部が露出される複数の検出用端子を備える構成としても良い。

これによれば、封止樹脂部によって回路基板が封止された状態であっても、検出用端子の一部が封止樹脂部から露出されている。したがって、複数の検出用端子を、回路基板の割れを検出する外部の検出装置にそれぞれ接続することができる。

請求項１〜６いずれか１項に記載の発明においては、請求項８に記載のように、回路基板に搭載され、割れ検出用配線パターンの端部とそれぞれ接続される検出回路を備え、検出回路は、複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値をそれぞれ測定し、複数の抵抗値を互いに比較することにより、割れ検出用配線パターンに亀裂が生じているか否かを検出し、割れ検出用配線パターンの亀裂を検出した場合、回路基板に割れが生じているものとして判断して、回路基板の割れを示す信号を外部接続用端子を介して外部へ出力すると共に、回路基板に構成された回路部の動作を停止させる構成としても良い。

これによれば、検出回路が回路基板の割れを検出した場合に、回路基板に構成された回路部の動作を停止させることができ、自己診断機能としての効果を期待することができる。

請求項９に記載の発明は、ヒートシンク上に搭載した回路基板を、樹脂材料の射出成形によって封止した状態で、回路基板に割れが生じているか否かを検出する基板割れ検出方法であって、ヒートシンクに搭載する前に、回路基板上に、電気的な接続機能を提供せず、回路基板の割れを検出するための割れ検出用配線パターンを同一工程で複数形成しておき、射出成形後において、複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値をそれぞれ測定し、互いに比較することを特徴とする。

このように本発明によれば、回路基板に割れ検出用配線パターンを複数形成するので、射出成形後において、割れ検出用配線パターンの抵抗値をそれぞれ検出し、そして、検出された抵抗値を互いに比較することにより、割れ検出用配線パターンの製造ばらつきなどの影響を抑制して、割れ検出用配線パターン（回路基板）の亀裂を高精度に検出することができる。

請求項１０に記載の発明は、ヒートシンク上に搭載した回路基板を、樹脂材料の射出成形によって封止した状態で、回路基板に割れが生じているか否かを検出する基板割れ検出方法であって、ヒートシンクに搭載する前に、回路基板上に、電気的な接続機能を提供せず、回路基板の割れを検出するための割れ検出用配線パターンを少なくとも１つ形成しておき、射出成形後において、割れ検出用配線パターンの抵抗値を測定する前に、該抵抗測定の電流よりも大電流を割れ検出用配線パターンに流すことを特徴とする。

このように本発明によれば、抵抗測定の電流よりも大電流を割れ検出配線パターンに流すことにより、回路基板に生じている亀裂を成長させることができる。したがって、大電流を流した後に抵抗値を測定することによって、回路基板の亀裂をより高精度に検出することができる。

請求項１１に記載の発明は、ヒートシンク上に搭載した回路基板を、樹脂材料の射出成形によって封止した状態で、回路基板に割れが生じているか否かを検出する基板割れ検出方法であって、ヒートシンクに搭載する前に、回路基板上に、電気的な接続機能を提供せず、回路基板の割れを検出するための割れ検出用配線パターンを少なくとも１つ形成しておき、射出成形後において、樹脂材料を軟化する程度まで加熱した状態で、割れ検出用配線パターンの抵抗値を測定することを特徴とする。

このように本発明によれば、加熱によって樹脂材料を軟化させるので、樹脂材料から回路基板に作用する圧縮応力を緩めることができる。すなわち、樹脂材料によって圧縮されている亀裂部の圧縮状態（接触状態）を緩めることができる。これにより、割れ検出用配線パターンの抵抗値に亀裂の影響が現れやすくなり、加熱せずに回路基板の亀裂を検出するよりも、回路基板の亀裂を精度良く検出することができる。

請求項１２に記載の発明においては、請求項１１に記載のように、室温状態で、割れ検出用配線パターンの抵抗値を検出し、樹脂材料を軟化する程度まで加熱した状態で、割れ検出用配線パターンの抵抗値を検出し、室温状態で検出した抵抗値と、加熱した状態で検出した抵抗値と、を比較するようにしても良い。

このように、同一の割れ検出用配線パターンにおいて、加熱前後でそれぞれ検出した抵抗値を互いに比較することによっても、製造ばらつきの影響を抑制して、割れ検出用配線パターン（回路基板）の亀裂を精度良く検出することができる。すなわち、樹脂が軟化する温度で割れ検出用配線パターンの抵抗値の絶対値を検出するよりも、より高精度に回路基板の亀裂を検出することができる。

請求項１０又は請求項１１に記載の発明においては、請求項１２に記載のように、回路基板上に、回路基板の割れを検出するための割れ検出用配線パターンを同一工程で複数形成し、射出成形後において、複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値を互いに比較することが好ましい。

これによれば、大電流を印加した後、同一工程で形成された複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値を比較することにより、製造ばらつきなどの影響を抑制することができる。すなわち、大電流を流す前に比べて亀裂が助長された状態で、複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値を互いに比較するので、より高精度に回路基板に生じた亀裂を検出することができる。

また、樹脂材料が軟化した状態において、複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値を互いに比較することにより、割れ検出用配線パターンの製造ばらつきの影響、及び、抵抗値の温度特性の影響を抑制することができる。すなわち、加熱前後でそれぞれ検出した抵抗値を比較するよりも、より高精度に回路基板の亀裂を検出することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視図である。図１においては、便宜上、封止樹脂部を二点鎖線で示している。また、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

図１に示されるように、半導体装置１００は、要部として、ヒートシンク１０と、割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂが形成され、ヒートシンク１０の一面１０ａ上に搭載された回路基板３０と、回路基板３０と電気的に接続される外部接続用端子７０と、ヒートシンク１０の少なくとも一部、外部接続用端子７０の一部、及び回路基板３０を封止する封止樹脂部９０とを備えている。

ヒートシンク１０は、図１及び図２に示されるように、回路基板３０上に搭載された電子素子３１（特にパワー素子）の熱を回路基板３０から逃がす放熱部材であり、その構成材料としては、回路基板３０よりも放熱性に優れるもの（例えば金属）であれば採用することができる。本実施形態においては、平板状に形成されたヒートシンク１０の一面１０ａに、接着部材２０を介して回路基板３０が固定されている。なお、接着部材２０としては、熱伝導性に優れた合成樹脂材料（シリコンゴムなど）を含む接着材料を採用することができる。

回路基板３０は、図１及び図２に示されるように、樹脂やセラミックなどの絶縁基材に配線パターンが配置された配線基板と、該配線基板に搭載されて配線パターンとともに回路を構成する電子素子３１と、を有するものである。本実施形態においては、配線パターンが単層の配線基板を採用しており、回路基板３０におけるヒートシンク１０との接着面の裏面３０ａ（以下、表面３０ａと示す）のみに配線パターンが形成されている。そして、回路基板３０の表面３０ａに、電子素子３１として、制御用ＩＣ３２，３３、抵抗やコンデンサなどの電子部品３４（図１中では４個）が実装されて、配線パターンとともに混成集積回路が構成されている。また、配線パターンとして、電気的な接続機能を提供する（回路を構成する）図示されない配線パターンだけでなく、電気的な接続機能を提供せず（回路を構成せず）、回路基板３０に生じる亀裂（割れ）を検出するための複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂを有している。

電気的な接続機能を提供する配線パターンには、ボンディングワイヤ３５を介して、制御用ＩＣ３２，３３が電気的に接続されており、はんだや導電性接着剤などを介して、電子部品３４が電気的に接続されている。また、この配線パターンは、ボンディングワイヤ３６を介して、外部接続端子７０としてのリード端子７１と電気的に接続されている。

割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂは、回路基板３０の表面３０ａにおいて、電気的な接続機能を提供する配線パターン及び電子素子３１の配置領域を除く領域に配置されている。また、割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂは、同一材料を用いて（後述するように同一工程で）形成されている。その構成材料としては、回路基板３０に亀裂が生じる際に同様に亀裂が生じる程度の脆性を有する材料を採用することが好ましい。本実施形態においては、割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂが、電気的な接続機能を提供する配線パターンとともに、スクリーン印刷法を用いて形成された印刷抵抗として構成されている。

また、本実施形態においては、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂが、電気的な接続機能を提供しない一つの連続する割れ検出用の配線パターン５０を、複数（本実施形態においては２つ）の抵抗領域に区画して構成されている。詳しくは、図１に示されるように、端部間の隙間が僅かである略Ｃ字状（ほぼ環状）とされ、回路基板３０の端部に沿って形成された配線パターン５０において、一方の端部に抵抗検出用の外部接続端子７２ａ（以下、検出用端子７２ａと示す）がボンディングワイヤ３７を介して接続され、配線パターン５０における端部間の中間部に検出用端子７２ｂがボンディングワイヤ３７を介して接続され、検出用端子７２ａ，７２ｂとの接続部間の抵抗領域が割れ検出用配線パターン５０ａとなっている。また、検出用端子７２ｂとボンディングワイヤ３７を介して接続された検出用端子７２ｃとの接続部間の抵抗領域が、割れ検出用配線パターン５０ｂとなっている。なお、検出用端子７２（７２ａ〜７２ｃ）は、リード端子７１とは接続対象が異なるだけであり、ともに外部接続用端子７０として構成が同じとなっている。くわしくは、リードフレームの一部として構成されている。

封止樹脂部９０は、ヒートシンク１０の少なくとも一部、回路基板３０、回路基板３０とリード端子７１との接続部、及び回路基板３０と検出用端子７２との接続部を被覆・保護するものであり、樹脂の射出成形によって形成されている。本実施形態において、ヒートシンク１０は、回路基板３０を搭載する一面１０ａの裏面１０ｂが、封止樹脂部９０から露出されて外気に晒されるようになっている。また、リード端子７１及び検出用端子７２は、ボンディングワイヤ３６，３７との接続部と反対側の端部が、封止樹脂部９０から露出されており、外部との電気的な接続が可能となっている。

このように構成される半導体装置１００は、以下に示す手順で形成することができる。先ず、接着部材２０を介して回路基板３０をヒートシンク１０に固定する。次に、この固定状態で、ワイヤボンディングにより、リード端子７１と配線パターン、及び、検出用端子７２と割れ検出用の配線パターン５０とを電気的に接続する。そして、この状態で、射出成形用金型内に配置して、溶融させた樹脂を金型内に注入し、射出成形後にリードフレームの不要部分を除去することにより、半導体装置１００を得ることができる。なお、ワイヤボンディングは、回路基板３０をヒートシンク１０に固定する前に実施することもできる。

以上説明したように、本実施形態に係る半導体装置１００では、ヒートシンク１０上に接着固定された回路基板３０が、射出成形によって形成された封止樹脂部９０に被覆された構成において、回路基板３０の表面３０ａに、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂを形成している。また、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの端部を、検出用端子７２（７２ａ〜７２ｃ）とそれぞれ電気的に接続させ、検出用端子７２（７２ａ〜７２ｃ）の一部を、封止樹脂部９０からそれぞれ露出させている。そして、図示されない外部の検出装置に検出用端子７２（７２ａ〜７２ｃ）を接続することで、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値を測定し、それぞれの抵抗値を比較して、回路基板３０に亀裂が生じているか否かを判断するようにしている。

したがって、ヒートシンク１０の反りや表面凹凸の影響で、射出成形時に、回路基板３０に亀裂（割れ）が生じたとしても、射出成形後に、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値をそれぞれ測定し、得られた抵抗値を互いに比較することにより、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの製造ばらつきなどの影響を抑制して、割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂ（回路基板３０）の亀裂を検出することができる。

なお、本実施形態においては、レイアウト時に決定された複数（２つ）の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値の比の値（設計値）と、射出成形後に測定された複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値の比の値との差をとることによって、回路基板３０の亀裂を検出するようにしている。詳細は、以下の通りである。

複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値は、レイアウトパターン（配線の長さや幅）によって決定される。したがって、レイアウトパターンによって決定された複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値Ｒ_ａ０，Ｒ_ｂ０の比Ｉ_０は下記式に示すように一定値αとなる。

また、本実施形態においては、同一工程で複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂを形成するので、それぞれの製造ばらつきはほぼ等しくなる。しかしながら、同一工程で複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂを形成した場合でも、複数の抵抗間では、抵抗の精度が若干変わってくる。そこで、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの精度比（製造時に生じる抵抗間の製造ばらつきの精度比）をｐ、製造ばらつきをｅとすると、射出成形後に測定した２つの抵抗値Ｒ_ａ１，Ｒ_ｂ１の比Ｉ_ａｂは次式に示す通りとなる。

ここで、数式１に示す関係から、Ｉ_ａｂを、次式のように示すことができる。

数式３の第１項は、レイアウトパターンによって決定された複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値Ｒ_ａ０，Ｒ_ｂ０の比Ｉ_０を示しており、第２項は、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの精度比ｐによる影響を示している。ここで、数式１に示されるＩ_０と、数式３に示されるＩ_ａｂとの差をとると、次式に示すように、精度比ｐによる影響のみを抽出することができる。

数式４から、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの精度比ｐによる影響は、精度比ｐによる誤差幅を考慮すると、α｜ｐ｜×２と示すことができる。

また、ヒートシンク１０に反りが生じ、図１に示されるように、割れ検出用配線パターン５０ａに亀裂３８ａが生じた場合、割れ検出用配線パターン５０ａの抵抗値Ｒ_ａ１Ｚは、射出成形後に測定した亀裂のない状態の抵抗値Ｒ_ａ１に比べてＺ_ａ分だけ上昇することとなる。この場合、射出成形後に測定した２つの抵抗値Ｒ_ａ１Ｚ，Ｒ_ｂ１の比をＩ_ａｂＺとすると、次式に示す通りとなる。

ここで、数式１に示す関係から、Ｉ_ａｂＺを、次式のように示すことができる。

数式６の第１項は、割れ検出用配線パターン５０ａに亀裂が生じていない状態の、射出成形後に測定した２つの抵抗値Ｒ_ａ１，Ｒ_ｂ１の比Ｉ_ａｂであり、第２項は、亀裂３８ａによる影響を示す項である。ここで、数式１に示されるＩ_０と、数式６に示されるＩ_ａｂＺとの差をとると、次式に示す通りとなる。

数式７によると、第１項は複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの精度比ｐによる影響を示す項であり、第２項は亀裂３８ａによる影響を示す項である。つまり、第１項に示される精度比ｐによる影響よりも、第２項に示される亀裂３８ａによる影響が大きければ、回路基板３０に亀裂３８ａが生じたことを検出することができる。上記したように、第１項αｐによる影響は、精度比ｐによる誤差幅を考慮すると、α｜ｐ｜×２と示すことができるので、次の不等式を満たせば亀裂３８ａによる影響を検出することができる。

数式８をＺ_ａについて解くと、次式に示す通りとなる。

ここで、製造ばらつきｅは、通常±２０〜６０％程度のばらつきを有し、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの精度比ｐは、経験的に±５％程度の値を有している。したがって、数式９の右辺Ｒ_ａ０（１＋ｅ_ｂ）｜ｐ｜×２は、レイアウト時に決定された割れ検出用配線パターン５０ａの抵抗値Ｒ_ａ０の４〜１６％程度の値を示すこととなる。つまり、数式９の左辺に示される、回路基板３０に生じた亀裂３８ａの影響による割れ検出用配線パターン５０ａの抵抗値の増加分Ｚ_ａが、レイアウト時に決定された割れ検出用配線パターン５０ａの抵抗値Ｒ_ａ０の０．１６倍よりも大きい値であれば、回路基板３０に亀裂が生じたことを検出することができる。

なお、本出願人は、特願２００６−１５７１１１号にて、基板の割れを検出する基板割れ検出用配線パターンが配線基板の表面に一つ形成された半導体装置を提案している。この構成の場合、レイアウト時に決定された基板割れ検出用配線パターンの抵抗値をＲ、配線基板に生じた亀裂の影響による基板割れ検出用配線パターンの抵抗値の増加分をＺ、基板割れ検出用配線パターンの製造ばらつきをｅとすると、下記式を満たす場合に配線基板に亀裂が生じたことを検出することができる。

ここで、製造ばらつきｅは、上記したように、通常±２０〜６０％程度のばらつきを有することから、数式９の右辺Ｒ｜ｅ｜×２は、レイアウト時に決定された基板割れ検出用配線パターンの抵抗値Ｒの４０〜１２０％程度の値となる。つまり、数式１０の左辺に示される、回路基板に生じた亀裂の影響による基板割れ検出用配線パターンの抵抗値の増加分Ｚが、レイアウト時に決定された基板割れ検出用配線パターンの抵抗値Ｒの１．２０倍よりも大きい値を示すことができれば、回路基板に亀裂が生じたことを検出することができる。

このように、本実施形態によれば、一つの基板割れ検出用配線パターンの抵抗の絶対値を測定するよりも、高精度に回路基板３０の亀裂を検出することができる。

なお、上記した本出願人によって提案された半導体装置の場合（特願２００６−１５７１１１号）、射出成形前後に一つの基板割れ検出用配線パターンの抵抗値をそれぞれ測定し、射出成形前に測定した抵抗値と、射出成形後に測定した抵抗値を比較することにより、製造ばらつきの影響を抑制して、基板の割れを高精度に検出することも考えられる。しかしながら、上記構成では、本実施形態同様、射出成形前の状態で、リード端子と検出用端子が、一つのリードフレームとして構成されている。したがって、基板割れ検出用配線パターンの抵抗値を測定することができない。また、テスターなどによって基板割れ検出用配線パターンの抵抗値を直接測定することも可能ではあるが、作業工程が増え、コストが増加することとなる。

また、本実施形態においては、回路基板３０の端部に沿うように複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂ（配線パターン５０）が形成されている。亀裂は回路基板３０において強度の弱い端部に生じやすいので、このような構成をとることにより、回路基板３０に生じる亀裂の大部分を検出することができる。

また、本実施形態においては、回路基板３０の端部に亀裂３８ａが生じた場合、回路基板３０の亀裂を検出する例を示した。しかしながら、図１に示されるように、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂにまたがって亀裂３８ｂが生じた場合にも、回路基板３０の亀裂を検出することが可能である。亀裂３８ｂが生じた場合、割れ検出用配線パターン５０ａの抵抗値は、射出成形後に測定した抵抗値Ｒ_ａ１に比べてＺ_ａ分上昇し、割れ検出用配線パターン５０ｂの抵抗値は、射出成形後に測定した抵抗値Ｒ_ｂ１に比べてＺ_ｂ分上昇することとする。ここで、製造ばらつきをｅ、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの精度比をｐ、亀裂３８ｂの増加分が加算されたそれぞれの抵抗値Ｒ_ａ１Ｚ，Ｒ_ｂ１ｚの比をＩ_ａｂＺＺとすると、次式に示す通りとなる。

ところで、数式３に示されるＩ_ａｂは、回路基板３０に亀裂が生じていない場合の射出成形後に測定した２つの抵抗値Ｒ_ａ１，Ｒ_ｂ１の比を示している。亀裂３８ｂを検出するためには、この比Ｉ_ａｂと、射出成形後に測定した亀裂３８ｂの影響がある２つの抵抗値Ｒ_ａ１Ｚ，Ｒ_ｂ１Ｚの比Ｉ_ａｂＺＺとが異なる値をとればよい。具体的には、次の数式１２、及び数式１３を満たせばよい。

ここで、数式１、数式３、及び数式１１に示す関係から、数式１２及び数式１３を整理すると、次式に示す通りとなる。

ここで、上記したように、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの精度比ｐは、経験的に±５％程度の値を有することから、数式１４及び数式１５に示される右辺α（１＋ｐ）は、レイアウト時に決定された割れ検出用配線パターン５０ａ、５０ｂの抵抗値（規定値）の比αの９５〜１０５％程度の値を示すこととなる。つまり、数式１４及び数式１５の左辺に示される、回路基板３０に生じた亀裂３８ｂの影響による割れ検出用配線パターン５０ａの抵抗値の増加分Ｚ_ａ、割れ検出用配線パターン５０ｂの抵抗値の増加分Ｚ_ｂの比が、レイアウト時に決定された割れ検出用配線パターン５０ａ、５０ｂの抵抗値の比αの１．０５倍よりも大きい値、もしくはαの０．９５倍よりも小さい値であれば、回路基板３０に亀裂３８ｂが生じたことを検出することができる。

複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂにまたがって亀裂３８ｂが生じたとしても、それぞれの割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂに生じる亀裂３８ｂの影響による抵抗値の増加分Ｚ_ａ，Ｚ_ｂは異なるため、抵抗値の増加分Ｚ_ａ，Ｚ_ｂの比は、αの９５〜１０５％程度の値を示さない。したがって、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂにまたがって亀裂３８ｂが生じたとしても、回路基板３０に生じる亀裂を検出することができる。

なお、本実施形態においては、レイアウト時に決定された複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値の比の値（設計値）と、射出成形後に測定された複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値の比の値との差をとる方法を紹介したが、比較方法は上記した例に制限されるものではなく、抵抗値の製造ばらつきの影響を抑制する比較方法であれば、採用することができる。

例えば、レイアウト時に決定された複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値が等しい場合、射出成形後に測定された複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値の差をとることによって、抵抗値の製造ばらつきの影響を抑制し、回路基板３０に生じた亀裂を高精度に検出することができる。具体的には、上記同様、レイアウトパターンによって決定された複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値をＲ_ａ０，Ｒ_ｂ０、製造ばらつきをｅ、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの精度比をｐとする。また、割れ検出用配線パターン５０ａに亀裂３８ａが生じた場合、回路基板３０に生じた亀裂３８ａの影響による割れ検出用配線パターン５０ａの抵抗値の増加分をＺ_ａとすると、抵抗値Ｒ_ａ１ｚ，Ｒ_ｂ１の差Ｉは下記式に示す通りとなる。

ここで、抵抗値Ｒ_ａ０，Ｒ_ｂ０が等しいので、数式１６は、下記式に示す通りとなる。

数式１７によると、第１項は複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの精度比ｐによる影響を示す項であり、第２項は亀裂３８ａによる影響を示す項である。つまり、第１項に示される精度比ｐによる影響よりも、第２項に示される亀裂３８ａによる影響が大きければ、回路基板３０に亀裂３８ａが生じたことを検出することができる。ところで、第１項の精度比ｐによる誤差は、Ｒ_ａ０（１＋ｅ）｜ｐ｜×２と示すことができるので、次式に示される不等式を満たせば亀裂３８ａによる影響を検出することができる。

このように数式１８は数式９と同じとなる。すなわち、射出成形後に測定された複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値の差をとることによって、上記した回路基板３０の亀裂を検出する方法と同じ精度で回路基板３０の亀裂を検出することができる。なお、この方法の場合、レイアウトパターンによって決定された複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値Ｒ_ａ０，Ｒ_ｂ０の比Ｉ_０を記憶しておく必要がないので、抵抗値の比を取る方法に比べ、処理工程を簡略化することができる。

また、本実施形態においては、ヒートシンク１０における回路基板３０を搭載する一面１０ａの裏面１０ｂが、封止樹脂部９０から露出される例を示した。しかしながら、ヒートシンク１０における封止樹脂部９０の露出部は上記した例に限定されるものではなく、それ以外の部位が露出された構成としてもよい。また、封止樹脂部９０によってヒートシンク１０全体が封止された構成としても良い。

また、本実施形態においては、配線パターンが単層の配線基板を採用しており、回路基板３０におけるヒートシンク１０との接着面の裏面３０ａのみに配線パターンが形成されている例を示した。しかしながら、配線パターンが多層配置された配線基板を採用し、多層配置された配線パターン層の少なくとも一層に割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂが形成される構成としてもよい。

また、本実施形態においては、一つの連続する割れ検出用の配線パターン５０が、３つの検出用端子７２（７２ａ〜７２ｃ）との接続部によって２つの抵抗領域に区画されて、２つの割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂが形成される例を示した。しかしながら、４つ以上の検出用端子７２を用いることにより、一つの連続する割れ検出用の配線パターン５０を３つ以上の抵抗領域（すなわち、割れ検出用配線パターン）に区画する構成としてもよい。

また、電気的に独立した複数の割れ検出用配線パターンが形成される構成としても良い。例えば図３に示す例では、２つの電気的に独立した割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂが回路基板３０の端部に沿うように配置されている。割れ検出用配線パターン５０ａは、その両端がボンディングワイヤ３７を介して検出用端子７２ａ，７２ｂと電気的に接続されており、割れ検出用配線パターン５０ｂは、その両端がボンディングワイヤ３７を介して検出用端子７２ｃ，７２ｄと電気的に接続されている。そして、検出用端子７２（７２ａ〜７２ｄ）は、ボンディングワイヤ３７との接続部と反対側の端部が封止樹脂部９０からそれぞれ露出され、外部の検出装置（図示略）に接続可能となっている。図３は、変形例を示す斜視図である。

また、本実施形態においては、外部の検出装置により、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値を測定し、それぞれの抵抗値を比較して、回路基板３０に亀裂が生じているか否かを判断する例を示した。しかしながら、外部の検出装置を用いる代わりに、回路基板３０に構成された検出回路を用いることにより、回路基板３０の亀裂を検出する構成としてもよい。例えば、図４に示す例では、制御用ＩＣ３２が、回路基板３０の亀裂を検出する検出回路とされており、一つの連続する配線パターン５０に、ボンディングワイヤ３９（３９ａ〜３９ｃ）を介して電気的に接続されている。そして、ボンディングワイヤ３９（３９ａ〜３９ｃ）によって、一つの連続する配線パターン５０が複数（２つ）の抵抗領域に区画され、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂとなっている。くわしくは、ボンディングワイヤ３９ａ，３９ｂ間の抵抗領域が割れ検出用配線パターン５０ａとされ、ボンディングワイヤ３９ａ，３９ｃ間の抵抗領域が割れ検出用配線パターン５０ｂとされている。制御用ＩＣ３２は、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値を測定し、得られた抵抗値を互いに比較することにより、割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの製造ばらつきなどの影響を抑制して、割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂ（回路基板３０）の亀裂を検出する。そして、割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの亀裂を検出した場合、回路基板３０に亀裂が生じているものと判断して、回路基板３０の亀裂を示す信号をリード端子７１を介して、半導体装置１００の外部へ出力すると共に、回路基板３０に構成された回路の動作を停止させる構成となっている。このような構成とすると、自己診断機能としての効果も期待することができる。図４は、変形例を示す斜視図である。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図５に基づいて説明する。図５は、第２実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視図であり、第１実施形態に示した図１に対応している。

第２実施形態に係る半導体装置、及び、基板割れ検出方法は、第１実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第１実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

第１実施形態では、複数の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂが回路基板３０の端部に沿うように配置される例を示した。これに対し、本実施形態においては、図５に示されるように、割れ検出用配線パターンとして、回路基板３０の端部に沿うように配置される外周パターン５１ａ，５１ｂと、この外周パターン５１ａ，５１ｂよりも内側に配置される内周パターン５２ａ，５２ｂとを有する点を特徴とする。

具体的には、電気的な接続機能を提供しない一つの連続する割れ検出用の配線パターン５１が、第１実施形態に示した配線パターン５０同様、回路基板３０の端部に沿うように略Ｃ字状（ほぼ環状）に配置されている。この配線パターン５１において、一方の端部に検出用端子７２ａがボンディングワイヤ３７を介して接続され、配線パターン５１における端部間の中間部に検出用端子７２ｂがボンディングワイヤ３７を介して接続され、検出用端子７２ａ，７２ｂとの接続部間の抵抗領域が外周パターン５１ａとなっている。また、検出用端子７２ｂとボンディングワイヤ３７を介して接続された検出用端子７２ｃとの接続部間の抵抗領域が、外周パターン５１ｂとなっている。すなわち、外周パターン５１ａ，５１ｂは、第１実施形態に示した割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂと同じ構成となっている。

また、電気的な接続機能を提供しない一つの連続する割れ検出用の配線パターン５２は、配線パターン５１よりも内側に略Ｃ字状（ほぼ環状）に配置されている。この配線パターン５２において、一方の端部に検出用端子７２ｄがボンディングワイヤ３７を介して接続され、配線パターン５２における端部間の中間部に検出用端子７２ｅがボンディングワイヤ３７を介して接続され、検出用端子７２ｄ，７２ｅとの接続部間の抵抗領域が内周パターン５２ａとなっている。また、検出用端子７２ｅとボンディングワイヤ３７を介して接続された検出用端子７２ｆとの接続部間の抵抗領域が、内周パターン５２ｂとなっている。

このように構成される半導体装置１００によれば、複数（２つ）の外周パターン５１ａ，５１ｂによって回路基板３０の端部に生じる亀裂を検出することができるとともに、複数（２つ）の内周パターン５２ａ，５２ｂによって回路基板３０の外周パターン５２ａ，５２ｂよりも内側に生じる亀裂を検出することができる。

詳しくは、図示されない外部の検出装置に検出用端子７２（７２ａ〜７２ｃ）を接続し、外周パターン５１ａ，５１ｂの抵抗値を測定して、互いの抵抗値を比較することにより、回路基板３０の端部に亀裂が生じているか否かを判断することができる。したがって、ヒートシンク１０の反りや表面凹凸の影響で、図５に示されるように、射出成形時に回路基板３０の端部に亀裂３８ａ（割れ）が生じたとしても、射出成形後に、外周パターン５１ａ，５１ｂの抵抗値をそれぞれ測定し、得られた抵抗値を互いに比較することにより、外周パターン５１ａ，５１ｂの製造ばらつきなどの影響を抑制して、外周パターン５１ａ，５１ｂ（回路基板３０）の亀裂を検出することができる。

同じく、図示されない外部の検出装置に検出用端子７２（７２ｄ〜７２ｆ）を接続し、内周パターン５２ａ，５２ｂの抵抗値を測定して、互いの抵抗値を比較することにより、外周パターン５１ａ，５１ｂよりも内側に亀裂が生じているか否かを判断することができる。したがって、ヒートシンク１０の反りや表面凹凸の影響で、図５に示されるように、射出成形時に回路基板３０の外周パターン５１ａ，５１ｂよりも内側に亀裂３８ｃが生じたとしても、射出成形後に、内周パターン５２ａ，５２ｂの抵抗値をそれぞれ測定し、得られた抵抗値を互いに比較することにより、内周パターン５２ａ，５２ｂの製造ばらつきなどの影響を抑制して、内周パターン５２ａ，５２ｂ（回路基板３０）の亀裂を検出することができる。

このように、本実施形態においては、内周パターン５２ａ，５２ｂを外周パターン５１ａ，５１ｂよりも内側に形成することによって、外周パターン５１ａ，５１ｂよりも内側に生じる亀裂を高精度に検出することができる。

なお、本実施形態においては、第１実施形態に示した比較方法を用いて、外周パターン５１ａ，５１ｂの抵抗値を互いに比較し、内周パターン５２ａ，５２ｂの抵抗値を互いに比較して、回路基板３０に亀裂が生じているか否かを判断する例を示した。しかしながら、例えば配線パターン５１を一つの外周パターンとし、配線パターン５２を一つの内周パターンとし、配線パターン５１と配線パターン５２の抵抗値を互いに比較することによって、回路基板３０に亀裂が生じているか否かを判断するようにしても良い。

また、本実施形態においては、図示されない外部の検出装置により、回路基板３０に亀裂が生じているか否かを判断する例を示した。しかしながら、第１実施形態の変形例で示したように、外部の検出装置を用いる代わりに、回路基板３０に構成された検出回路を用いることにより、回路基板３０の亀裂を検出する構成としてもよい。

また、本実施形態においては、配線パターン５１が、３つの検出用端子７２（７２ａ〜７２ｃ）との接続部によって２つの抵抗領域に区画されて、２つの外周パターン５１ａ，５１ｂとされる例を示した。しかしながら、４つ以上の検出用端子を用いることにより、配線パターン５１を３つ以上の抵抗領域（すなわち、割れ検出用配線パターン）に区画してもよい。同じく、本実施形態においては、配線パターン５２が、３つの検出用端子７２（７２ｄ〜７２ｆ）との接続部によって２つの抵抗領域に区画されて、２つの内周パターン５２ａ，５２ｂとされる例を示した。しかしながら、４つ以上の検出用端子を用いることにより、配線パターン５２を３つ以上の抵抗領域（すなわち、割れ検出用配線パターン）に区画してもよい。

また、本実施形態においては、配線パターン５１が、３つの検出用端子７２（７２ａ〜７２ｃ）との接続部によって２つの抵抗領域に区画されて、２つの外周パターン５１ａ，５１ｂとされる例を示した。しかしながら、例えば、２つの電気的に独立した外周パターン５１ａ，５１ｂが回路基板３０の端部に沿うように配置される構成としても良い。また、本実施形態においては、配線パターン５２が、３つの検出用端子７２（７２ｄ〜７２ｆ）との接続部によって２つの抵抗領域に区画されて、２つの内周パターン５２ａ，５２ｂとされる例を示した。しかしながら、例えば、２つの電気的に独立した内周パターン５２ａ，５２ｂが配線パターン５１よりも内側に配置される構成としても良い。

また、本実施形態においては、配線パターン５１より内側に一つの配線パターン５２が配置される例を示した。しかしながら、複数の配線パターン５２が配線パターン５１より内側に配置される構成としてもよい。例えば、一つの配線パターン５１内に、並列的に複数の配線パターン５２が配置された構成としても良い。もしくは、一つの配線パターン５１内に、多重（３重以上）に配線パターン５２が配置された構成としても良い。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図６〜図８に基づいて説明する。図６は、第３実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視図であり、第１実施形態に示した図１に対応している。図７は、半導体装置に大電流が印加される前の状態を示す図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。図８は、半導体装置に大電流が印加された後の状態を示す断面図であり、図７に対応している。

第３実施形態に係る半導体装置、及び、基板割れ検出方法は、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

図６に示す半導体装置１００では、電気的な接続機能を提供しない一つの割れ検出用配線パターン５３が回路基板３０の端部に沿うように略Ｃ字状（ほぼ環状）に配置されている。この割れ検出用配線パターン５３において、一方の端部に検出用端子７２ａがボンディングワイヤ３７を介して接続され、他方の端部に検出用端子７２ｂがボンディングワイヤ３７を介して接続されている。そして、検出用端子７２（７２ａ，７２ｂ）は、ボンディングワイヤ３７との接続部と反対側の端部が、封止樹脂部９０から露出されており、外部の検出装置（図示略）と電気的に接続可能となっている。

このように構成される半導体装置１００において、本実施形態では、射出成形後、図示されない外部の検出装置に検出用端子７２（７２ａ，７２ｂ）を接続して、割れ検出用配線パターン５３の抵抗値を測定する前に、抵抗測定よりも大きな電流（以下、大電流と示す）を割れ検出用配線パターン５３に流す。なお、大電流としては、許容電流を超えない電流をながす。このような大電流を流すと、例えば図７に示されるような微細な亀裂３８ａ（割れ）が回路基板３０に生じている場合、その亀裂３８ａを、図８に示されるように、成長（大きく助長）させることができる。これにより、亀裂３８ａによる割れ検出用配線パターン５３の抵抗への影響が大きくなる。したがって、射出成形後、大電流を流した後に割れ検出用配線パターン５３の抵抗を測定することで、単に抵抗の絶対値を測定するよりも、回路基板３０の亀裂を精度良く検出することができる。

なお、本実施形態においては、図示されない外部の検出装置によって、割れ検出用配線パターン５３の抵抗値を測定し、回路基板３０に亀裂が生じているか否かを判断する例を示した。しかしながら、第１実施形態の変形例で示したように、外部の検出装置を用いる代わりに、回路基板３０に構成された検出回路を用いることにより、回路基板３０に亀裂が生じているか否かを判断する構成としてもよい。

また、本実施形態においては、大電流を割れ検出用配線パターン５３に流した後、割れ検出用配線パターン５３の抵抗の絶対値を測定することにより、回路基板３０の亀裂（割れ）を検出する例を示した。しかしながら、第１実施形態に示した構成のように、複数（２つ）の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂが回路基板３０に配置された半導体装置１００において、上記した大電流を割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂに流した後、割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値を比較することにより、回路基板３０の亀裂３８ａを検出するようにしても良い。この場合、亀裂が助長された状態で、複数（２つ）の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値を互いに比較することができるので、製造ばらつきを抑制することができる。そのため、大電流を流した後に、一つの割れ検出用配線パターン５３の抵抗の絶対値を測定するよりも、高精度に回路基板３０に生じた亀裂を検出することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を、図９〜図１１に基づいて説明する。図９は、本実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図であり、室温状態を示している。なお、図９は、図７に対応している。図１０は、加温状態における半導体装置の概略構成を示す断面図であり、図９に対応している。図１１は、割れ検出用配線パターンの抵抗値の温度依存性を示す図である。

第４実施形態に係る半導体装置、及び、基板割れ検出方法は、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態に示した要素と同一の要素には、
本実施形態においては、半導体装置として第３実施形態（図６参照）に示した半導体装置１００を採用するものとする。このような半導体装置１００では、ヒートシンク１０に反りや表面凹凸が生じていると、射出成形時に、樹脂による圧縮応力によって回路基板３０に亀裂（割れ）が生じることがある。射出成形後において、樹脂（封止樹脂部９０）が硬化された状態では、図９に示されるように、回路基板３０に生じた亀裂３８ａに封止樹脂部９０による圧縮応力（図９の白抜き矢印）が作用している。すなわち、亀裂３８ａは樹脂の圧縮応力によって圧縮状態（接触状態）となっており、亀裂３８ａによる割れ検出用配線パターン５３の抵抗への影響が生じにくい状態となっている。

これに対し本実施形態では、射出成形後に封止樹脂部９０を軟化する程度まで加熱する。したがって、亀裂３８ａに作用する圧縮応力（図１０の白抜き矢印）が緩和され、亀裂３８ａの接触状態が緩和される。すなわち、図１１に示されるように、割れ検出用配線パターン５３の抵抗に対して亀裂３８ａの影響が生じやすい状態となる。そして、この状態（加熱状態）で割れ検出用配線パターン５３の抵抗値を測定することにより、単に抵抗の絶対値を測定するよりも回路基板３０の亀裂を精度良く検出することができる。

なお、本実施形態においては、図示されない外部の検出装置によって、割れ検出用配線パターン５３の抵抗値を測定し、回路基板３０に亀裂が生じているか否かを判断する例を示した。しかしながら、第１実施形態の変形例で示したように、外部の検出装置を用いる代わりに、回路基板３０に構成された検出回路を用いることにより、回路基板３０に亀裂が生じているか否かを判断する構成としてもよい。

また、本実施形態においては、射出成形後に封止樹脂部９０を軟化する程度まで加熱した状態で、割れ検出用配線パターン５３の抵抗の絶対値を測定することにより、回路基板３０の割れを検出する例を示した。しかしながら、射出成形後に室温状態で測定した割れ検出用配線パターン５３の抵抗値と、射出成形後に封止樹脂部９０を軟化する程度まで加熱した状態で測定した割れ検出用配線パターン５３の抵抗値を比較することによって、回路基板３０の亀裂を検出しても良い。この場合、同一の割れ検出用配線パターン５３の抵抗値を比較することによって、製造ばらつきの影響を抑制することができる。したがって、樹脂が軟化する温度で割れ検出用配線パターン５３の抵抗値の絶対値を検出するよりも、より高精度に回路基板３０の亀裂を検出することができる。

また、第１実施形態に示した構成のように、複数（２つ）の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂが回路基板３０に配置された半導体装置１００において、射出成形後に封止樹脂部９０を軟化する程度まで加熱した状態で、複数（２つ）の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値を比較することによって、回路基板３０の亀裂３８ａを検出しても良い。図１１に示されるように、抵抗の温度特性のために、複数（２つ）の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値が温度によって変化してしまうが、この場合、加熱した状態で複数（２つ）の割れ検出用配線パターン５０ａ，５０ｂの抵抗値を比較することにより、製造ばらつきの影響と、抵抗の温度特性の影響を抑制することができる。そのため、同一の割れ検出用配線パターン５３の抵抗値を加熱前後でそれぞれ検出して比較するよりも、より高精度に回路基板３０の亀裂を検出することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 第１実施形態に係る半導体装置の変形例を示す斜視図である。 第１実施形態に係る半導体装置の変形例を示す斜視図である。 第２実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視図である。 第３実施形態及び第４実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視図である。 半導体装置に大電流が印加される前の図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。 半導体装置に大電流が印加された後の断面図である。 本実施形態にかかる半導体装置の概略構成を示す断面図であり、室温状態を示している。 加温状態における半導体装置の概略構成を示す断面図である。 割れ検出用配線パターンの抵抗値の温度依存性を示す図である。

符号の説明

１０・・・ヒートシンク
３０・・・回路基板
３８ａ・・・亀裂
５０ａ，５０ｂ・・・割れ検出用配線パターン
７０・・・外部接続用端子
７１・・・リード端子
７２・・・検出用端子
９０・・・封止樹脂部
１００・・・半導体装置

Claims (13)

1. 配線パターンを有する回路基板と、
   前記回路基板が搭載されるヒートシンクと、
   リードフレームの一部であり、前記配線パターンと電気的に接続される外部接続用端子と、
   前記ヒートシンクの少なくとも一部、前記外部接続用端子と前記配線パターンとの接続部、及び前記回路基板を封止する封止樹脂部と、を備える半導体装置であって、
   前記回路基板は、前記配線パターンとして、電気的な接続機能を提供せず、前記回路基板の割れを検出するための割れ検出用配線パターンを複数有することを特徴とする半導体装置。
2. 前記複数の割れ検出用配線パターンとして、１つの連続する配線パターンを複数の抵抗領域に区画してなる割れ検出用配線パターンを含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記複数の割れ検出用配線パターンとして、他の割れ検出用配線パターンと電気的に独立して配置された割れ検出用配線パターンを含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
4. 前記複数の割れ検出用配線パターンとして、前記回路基板の端部に沿うように配置された少なくとも１つの外周パターンを有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の半導体装置。
5. 前記複数の割れ検出用配線パターンとして、前記外周パターンと、前記外周パターンよりも内側に配置された少なくとも１つの内周パターンとを有することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
6. 前記ヒートシンクは、前記リードフレームの一部であることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の半導体装置。
7. 前記外部接続用端子として、前記割れ検出用配線パターンの端部とそれぞれ接続され、前記封止樹脂部から一部が露出される複数の検出用端子を備えることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の半導体装置。
8. 前記回路基板に搭載され、前記割れ検出用配線パターンの端部とそれぞれ接続される検出回路を備え、
   前記検出回路は、前記複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値をそれぞれ測定し、複数の抵抗値を互いに比較することにより、前記割れ検出用配線パターンに亀裂が生じているか否かを検出し、
   前記割れ検出用配線パターンの亀裂を検出した場合、前記回路基板に割れが生じているものとして判断して、前記回路基板の割れを示す信号を前記外部接続用端子を介して外部へ出力すると共に、前記回路基板に構成された回路部の動作を停止させることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の半導体装置。
9. ヒートシンク上に搭載した回路基板を、樹脂材料の射出成形によって封止した状態で、前記回路基板に割れが生じているか否かを検出する基板割れ検出方法であって、
   前記ヒートシンクに搭載する前に、前記回路基板上に、電気的な接続機能を提供せず、前記回路基板の割れを検出するための割れ検出用配線パターンを同一工程で複数形成しておき、
   前記射出成形後において、前記複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値をそれぞれ測定し、互いに比較することを特徴とする基板割れ検出方法。
10. ヒートシンク上に搭載した回路基板を、樹脂材料の射出成形によって封止した状態で、前記回路基板に割れが生じているか否かを検出する基板割れ検出方法であって、
    前記ヒートシンクに搭載する前に、前記回路基板上に、電気的な接続機能を提供せず、前記回路基板の割れを検出するための割れ検出用配線パターンを少なくとも１つ形成しておき、
    前記射出成形後において、前記割れ検出用配線パターンの抵抗値を測定する前に、該抵抗測定の電流よりも大電流を前記割れ検出用配線パターンに流すことを特徴とする基板割れ検出方法。
11. ヒートシンク上に搭載した回路基板を、樹脂材料の射出成形によって封止した状態で、前記回路基板に割れが生じているか否かを検出する基板割れ検出方法であって、
    前記ヒートシンクに搭載する前に、前記回路基板上に、電気的な接続機能を提供せず、前記回路基板の割れを検出するための割れ検出用配線パターンを少なくとも１つ形成しておき、
    前記射出成形後において、前記樹脂材料を軟化する程度まで加熱した状態で、前記割れ検出用配線パターンの抵抗値を測定することを特徴とする基板割れ検出方法。
12. 室温状態で、前記割れ検出用配線パターンの抵抗値を検出し、
    前記樹脂材料を軟化する程度まで加熱した状態で、前記割れ検出用配線パターンの抵抗値を検出し、
    室温状態で検出した抵抗値と、加熱した状態で検出した抵抗値と、を比較することを特徴とする請求項１１に記載の基板割れ検出方法。
13. 前記回路基板上に、前記回路基板の割れを検出するための前記割れ検出用配線パターンを同一工程で複数形成し、
    前記射出成形後において、前記複数の割れ検出用配線パターンの抵抗値を互いに比較することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の基板割れ検出方法。

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