JP4450031B2 - 半導体部品 - Google Patents

Description

本発明は、半導体素子をモールド樹脂層によりモールドすると共に、そのモールド樹脂層に、半導体素子の表面の一部を露出させる開口部を形成するようにした半導体部品に関する。

半導体素子をモールドするモールド樹脂層に開口部を設けることにより、半導体素子の表面の一部（検出部）を露出させるようにした半導体部品として、光半導体（光デバイス）や、誘電率、導電率を測定する半導体センサ等がある。例えば、特許文献１には、ガソリン中のアルコール濃度を検出するための半導体センサ（アルコール濃度センサ）が開示されている。

図１６に示すように、この半導体センサ１は、半導体素子（センサチップ）２を、リードフレームのダイパッド部３上に接着し、図示はしないが半導体素子２の上面外周部分に設けられた電極とリードフレームのリード部とをボンディングワイヤで接続した上で、半導体素子２の周囲をモールド樹脂層４によりモールドして構成される。このとき、半導体素子２の表面（上面）中央部には、アルコール濃度を検出するための導電性薄膜等からなる検出部２ａが設けられ、モールド樹脂層４には、その検出部２ａを露出させるための開口部４ａが形成されている。

また、一般に、上記モールド樹脂層４の形成方法としては、成形型内に、リードフレームに保持された半導体素子２を配置した状態で、液状（ゲル状）の樹脂を注入（充填）し、硬化させる方法が採用されている。この場合、開口部４ａを形成するために、成形型（上型）のキャビティ面に凸部を設けることが行われている。さらには、開口部４ａを形成する別の方法として、半導体素子２の上面と、上型のキャビティ面との間に、樹脂の進入を阻止するための筒状枠を配置することも考えられている（例えば特許文献２参照）。
特開２００５−２０３４３１号公報 特許第２５９８１６１号公報

ところで、上記したような半導体部品（半導体センサ）は、従来では、主に、家電製品や、デジタル機器、セキュリティ機器などに用いられていた。このような用途において、半導体部品が使用される環境としては、振動等が少なく、また比較的清浄な雰囲気であり、さらには使用温度範囲も、気温変動と素子発熱程度の範囲に止まるものであった。これに対し、半導体部品（半導体センサ）が自動車等の移動体に搭載される用途に使用される場合、振動を受けやすく、また、水分、有機溶媒、燃料、オイル、酸、アルカリ等といった腐食や劣化を招く雰囲気にさらされることも多く、さらには使用温度も氷点下数十℃（例えば−４０℃）から百数十℃（例えば１５０℃）の範囲にわたるなど、使用環境が劣悪となる。

ここで、上記のような樹脂封止型の半導体部品においては、半導体素子、ダイパッド、モールド樹脂層、接着剤などの各構成材料の線膨張係数が相違することに伴い、熱サイクルを受けた際に全体として反りを生じ、そのような熱サイクルが繰返し受けることにより、半導体素子とモールド樹脂層との界面で剥離や亀裂が生ずることがある。図１６に示した開口部４ａを有する半導体センサ１の場合、図に矢印Ｃで示すように、半導体素子２の露出端部から、モールド樹脂層４の剥離（或いは亀裂）が生じやすいものとなる。

このとき、上記した従来の家電製品等の用途の場合には、温度変動が小さいため、剥離や亀裂が生じにくく、また、生じたとしても、それを進展させるような腐食や劣化成分が少ないため、特に問題となることはなかった。ところが、自動車等の劣悪環境を伴う用途に用いる場合には、温度変動が大きいため、剥離（亀裂）が発生しやすく、しかも、剥離（亀裂）を進展させる腐食・劣化成分が存在することから、製品の大幅な品質低下を招いてしまうことになる。特に、剥離が進展して、半導体素子２の電極部分にまで到達し、電極材料の腐食・劣化、電気的接続の喪失、ワイヤ断線等に至ることは避けなければいけない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、半導体素子をモールドするモールド樹脂層に開口部を設けることにより、半導体素子の表面の一部を露出させるようにしたものにあって、半導体素子の表面の開口部の周囲におけるモールド樹脂層の剥離や亀裂の発生、進展を効果的に防止することができる半導体部品を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１の半導体部品は、半導体素子をモールド樹脂層によりモールドしてなると共に、前記モールド樹脂層に、前記半導体素子の表面に設けられた検出部を環境雰囲気に露出させる開口部を形成してなるものにおいて、前記半導体素子の前記検出部が設けられた面に、前記開口部の周囲部に位置して、ドット状、線状、格子溝状、縦横斜めの溝状のいずれかからなる規則的な凹凸形状を有する凹凸部を形成したところに特徴を有する。

これによれば、半導体素子の表面に形成された凹凸部に、モールド樹脂層を構成するモールド樹脂が入り込むようになることにより、いわゆるアンカー効果が得られる。従って、開口部の周囲部に位置するモールド樹脂層の半導体素子の上面に対する接合強度を高めることができ、その部分のモールド樹脂層の剥離の発生を抑制することができる。

尚、ここでいう凹凸部とは、半導体素子の表面をパターニングすることにより、規則的な凹凸を設けたものである。パターニングにより凹凸を設ける場合、半導体素子の基板自体をエッチングしたり、表面保護膜をエッチングしたり、表面に新たな材料を設けた上でエッチングしたりすることができる。凹凸部の形状としては、ドット状、線状、格子溝状、縦横斜めの溝状とすることができる。凹部を設ける場合、逆テーパ断面形状とすれば、アンカー効果をより高めることができる。

本発明の半導体部品においては、少なくとも、前記モールド樹脂層の前記開口部の内周部と、前記半導体素子の前記検出部が設けられた面の露出部分との境界面部分を、被覆材で被覆することができる（請求項２の発明）。

これによれば、モールド樹脂層と半導体素子との境界面部分が被覆材により被覆されるので、もし、熱膨張差等に起因して剥離や亀裂が発生しても、境界部分から腐食・劣化成分が剥離や亀裂の内部に侵入することを防止することができ、剥離や亀裂のそれ以上の進展を抑えることができる。尚、この被覆材としては、撥水性、撥油性、絶縁防湿性、耐薬品性、耐浸透性、防汚性に優れた、テフロン（登録商標）等のフッ素系コーティング材を採用することができる。

以下、本発明を具体化したいくつかの実施例及び参考例について、図１ないし図１５を参照しながら説明する。尚、以下に述べる各実施例及び参考例は、半導体部品としての、光半導体（光デバイス）や、誘電率、導電率を測定するための半導体センサに本発明を適用したものである。この場合、半導体センサを、車両（自動車）用などの苛酷な環境で使用することを想定している。また、各実施例及び参考例間において、共通する部分については、同一符号を付し、説明を繰返すことを省略することとする。

（１）第１，第２の実施例
まず、図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施例（請求項１に対応）について述べる。図１は、本実施例に係る半導体部品たる半導体センサ１１の全体構成を概略的に示す縦断正面面である。ここで、この半導体センサ１１は、半導体素子１２をリードフレーム１３にマウントし、それらを例えばエポキシ樹脂からなるモールド樹脂層１４により樹脂封止して構成されている。

詳しく図示はしないが、前記リードフレーム１３は、前記半導体素子１２がマウントされるダイパッド部１３ａと、半導体センサ１１のリード脚となる複数本のリード部１３ｂとを、図示しないフレーム部（連結部）で相互に連結した形態に構成され、樹脂封止後に前記フレーム部が切断除去されるようになっている。

前記半導体素子１２は、図２にも示すように、矩形チップ状をなし、その表面（上面）の中央部には、矩形状の検出部１２ａが設けられている。また、半導体素子１２の表面の外周部には、電気接続部である複数個の電極部（パッド）１２ｂが設けられている。この半導体素子１２は、前記リードフレーム１３のダイパッド部１３ａの上面に例えば接着剤により接着されている。そして、この半導体素子１２の各電極部１２ｂと、前記リードフレーム１３の各リード部１３ｂとが、Ａｕ，Ａｌ等のボンディグワイヤ１５にて接続されている。

前記モールド樹脂層１４は、図１に示すように、半導体素子１２の周囲全体を封止するような矩形状に構成されるのであるが、ここでは、前記半導体素子１２の表面の一部である検出部１２ａを露出させるための開口部１４ａが形成されている。尚、開口部１４ａの内壁を構成する壁は、やや傾斜するテーパ面状に構成されている。また、前記リードフレーム１３の各リード部１３ｂの先端側が、モールド樹脂層１４の側面から外部（側方）に導出されている。

そして、本実施例では、図２にも示すように、前記半導体素子１２の表面（上面）には、前記モールド樹脂層１４の開口部１４ａの周囲部、つまり前記検出部１２ａと電極部１２ｂとの間の部分に位置して、凹凸部としての凹溝部１６が形成されている。この凹溝部１６は、検出部１２ａの周囲を囲むような矩形枠状の細幅のものが、この場合３本形成されている。この凹溝部１６は、例えば、半導体素子１２の表面（基板自体あるいは表面保護膜）をエッチングによりパターニングすることにより形成することができる。

尚、上記半導体センサ１１を製造するにあたっては、まず、リードフレーム１３（ダイパッド部１３ａ）に半導体素子１２を接着する工程が実行され、この後、半導体素子１２の表面の各電極部１２ｂと、リードフレーム１３の各リード部１３ｂとをボンディングワイヤ１５により接続する工程が実行される。次いで、このように半導体素子１２が装着されたリードフレーム１３に対する樹脂モールドの工程が実行される。

図示はしないが、この樹脂モールドの工程では、例えば上型と下型とを有するモールド金型が用いられ、それら上型と下型との間には、前記モールド樹脂層１４の外形に相当するキャビティが形成される。モールド成型にあたっては、前記半導体素子１２が装着されたリードフレーム１３を、例えば下型上の所定位置にセットし、その状態からモールド金型の型合せ，型締めを行う。このとき、上型には、半導体素子１２の上面（検出部１２ａ部分）に接触し、前記開口部１４ａを形成するための凸部が設けられている。

この状態で、モールド金型のキャビティ内に例えばエポキシ樹脂が注入されて硬化される。これにより、半導体素子１２やダイパッド部１３ａ、ボンディングワイヤ１５を含む電極部１２ｂ部分、リード部１３ｂの半導体素子１２との接続部分等を一体にモールドし、また半導体素子１２の検出部１２ａを露出させる開口部１４ａを有するモールド樹脂層１４が形成される。このとき、モールド樹脂（エポキシ樹脂）は、半導体素子１２の凹溝部１６内にも侵入して硬化されるようになる。

次に、上記構成の作用について述べる。上記半導体センサ１１は、例えば自動車に搭載される用途に使用されるのであるが、この場合、大きな振動を受けやすく、また、水分、有機溶媒、燃料、オイル、酸、アルカリ等の腐食や劣化を招く雰囲気にさらされることも多く、さらには使用温度も氷点下数十℃（例えば−４０℃）から百数十℃（例えば１５０℃）の範囲にわたるなど、使用環境が劣悪となる。

ここで、上記のような半導体センサ１１においては、半導体素子１２、ダイパッド１３ａ、モールド樹脂層１４、接着剤などの各構成材料の線膨張係数が相違することに伴い、熱サイクルを受けた際に全体として反りを生じ、そのような熱サイクルが繰返し受けることにより、半導体素子１２の表面とモールド樹脂層１４の開口部１４ａの周囲部との界面（露出端部部分）で剥離や亀裂が生じやすいものとなる。

ところが、上記構成においては、半導体素子１２の表面に形成された凹溝部１６に、モールド樹脂層１４を構成するモールド樹脂が入り込むようになることにより、いわゆるアンカー効果が得られる。従って、開口部１４ａの周囲部に位置するモールド樹脂層１４の半導体素子１２の表面に対する接合強度を高めることができ、その部分のモールド樹脂層１４の剥離の発生を抑制することができる。

このように本実施例によれば、半導体素子１２をモールドするモールド樹脂層１４に開口部１４ａを設けることにより、半導体素子１２の検出部１２ａを露出させるようにしたものにあって、半導体素子１２の表面の開口部１４ａの周囲におけるモールド樹脂層１４の剥離や亀裂の発生を効果的に防止することができるという優れた効果を得ることができる。この結果、過酷な条件で使用される場合でも、図１６に示した従来の半導体センサ１と比べて、半導体センサ１１の寿命を延ばすことができ、信頼性を高めることができるものである。

図３は、本発明の第２の実施例に係る半導体部品たる半導体センサ１７の構成を示している。この半導体センサ１７が上記第１の実施例の半導体センサ１１と異なる点は、半導体素子１２の表面（上面）の開口部１４ａの周囲部に位置して形成される凹凸部としての３本の凹溝部１８の形状にあり、ここでは、図３（ｂ）に拡大して示すように、凹溝部１８の断面形状を逆テーパ状としている。尚、この凹溝部１８は、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を用いた微細加工技術により形成することができる。

上記構成においては、逆テーパ状の凹溝部１８内にモールド樹脂が入り込んでいることによって、開口部１４ａの周囲部に位置するモールド樹脂層１４の半導体素子１２の表面に対する接合強度をより一層高めることができ、その部分のモールド樹脂層１４の剥離の発生防止効果により一層優れたものとなる。

尚、本発明にいう凹凸部とは、上記のように半導体素子１２の表面をパターニングすることにより、規則的な凹凸を設けたものである。パターニングにより凹凸を設ける場合、半導体素子１２の基板自体をエッチングしたり、表面保護膜をエッチングすることに加え、表面に新たな材料を設けた上でエッチングしたりすることもできる。凹凸部の形状としては、他にも、ドット状、線状、格子溝状、縦横斜めの溝状とすることができる。また、凹凸部は開口部１４ａの周囲部の全周にわたって形成しても良いし、周囲部の一部に形成しても良い。図示しないが、半導体素子１２の検出部１２ａと電極部１２ｂとを結ぶ配線部のみ凹凸部を設けないようにしてもよい。

（２）第１の参考例
次に、第１の参考例について、図４を参照しながら述べる。尚、以下に述べる各参考例においては、やはり、本発明を上記第１の実施例と同様の自動車用の半導体センサに適用したものであり、従って、上記第１の実施例と同一部分には同一符号を付して詳しい説明を省略し、以下、第１の実施例と相違する点について述べることとする。

この第１の参考例に係る半導体部品たる半導体センサ２１が、上記第１の実施例の半導体センサ１１と異なる点は、半導体素子１２に凹溝部１６を設けることに代えて、半導体素子１２の表面の開口部１４ａの周囲部と、モールド樹脂層１４との界面に、接着材料２２を配置したところにある。この接着材料２２は、半導体素子１２とモールド樹脂層１４との中間の線膨張係数を有する接着剤からなり、例えば、フィラー入りのエポキシ接着剤や、セラミック接着剤等を採用することができる。

前記接着材料２２を設けるにあたっては、半導体素子１２の表面の、検出部１２ａと電極部１２ｂとの間の部分に位置して、液状の接着材料２２を塗布しておき、その状態で、樹脂モールドの工程を実行することにより、モールド成型時の熱により、接着材料２２が半導体素子１２とモールド樹脂層１４との双方に接着するようになる。あるいは、フィルム状に成形されている接着材料２２を、半導体素子１２の表面に密着させておき、樹脂モールドの工程を実行するようにしても良い。

上記構成においては、開口部１４ａの周囲部に位置するモールド樹脂層１４と、半導体素子１２の表面との間に接着材料２２が配置されることにより、モールド樹脂層１４と半導体素子１２の表面との間の接合強度を高めることができ、これと共に、接着材料２２が介在されていることとによって、モールド樹脂層１４と半導体素子１２の表面との間での熱膨張差等に起因する応力を緩和することができる。従って、この第１の参考例によっても、モールド樹脂層１４の半導体素子１２の表面からの剥離の発生を効果的に防止することができる。

尚、図示はしないが、上記した接着材料２２に代えて、モールド樹脂層１４よりもヤング率の小さい（例えば１ＭＰａ以下）接着材料を配置するようにしても良い。これによれば、モールド樹脂層１４と半導体素子１２の表面との間の接合強度を高めることができると共に、接着材料を比較的軟質なものとしたことにより、緩衝材としても機能し、モールド樹脂層１４と半導体素子１２との間での熱膨張、収縮の差を吸収することができる。従って、上記第１の参考例と同様に、モールド樹脂層１４の半導体素子１２の表面からの剥離の発生を効果的に防止することができる。

（３）第２、第３の参考例
図５は、第２の参考例に係る半導体部品たる半導体センサ３１の構成を示しており、この実施例では、半導体素子１２の表面の開口部１４ａ（検出部１２ａ）の周囲部に、発熱体３２を設けるようにしている。

この発熱体３２は、例えば、発熱抵抗体となる金属材料（例えばアルミニウム、金、ポリシリコン等）からなり、半導体素子１２の検出部１２ａの周囲部を、例えば三重に囲むように、四角い螺旋状に延びる線状に形成されている。また、この発熱体３２の両端部は、電極部１２ｂに接続状態とされており、外部から通電可能に構成されている。この発熱体３２は、半導体センサ１１の製造プロセスにおいて、容易に設けることができる。

これによれば、モールド成形後に、前記発熱体３２に通電することによって、発熱体３２が発熱し、モールド樹脂層１４の検出部１２ａの周囲に位置する部分を加熱して、半導体素子１２の表面に対してより強固に接合させることができる。従って、この第２の参考例によっても、モールド樹脂層１４の半導体素子１２の表面からの剥離の発生を抑制することができる。

図６は、第３の参考例に係る半導体部品たる半導体センサ３３の構成を示している。この第３の参考例が上記第２の参考例と異なる点は、発熱体３２を設けることに加えて、半導体素子１２の表面の開口部１４ａの周囲部と、モールド樹脂層１４との界面に、前記発熱体３２の熱を受けるように熱融着材３４を配置したところにある。この熱融着剤３４は、例えば熱可塑性エラストマからなり、発熱体３２の表面部全体を覆うように設けられている。

これによれば、発熱体３２の熱により熱融着材３４を加熱することによって、モールド樹脂層１４と半導体素子１２の表面との間をより強固に接合させることができ、開口部１４ａの周囲部に位置するモールド樹脂層１４の半導体素子１２の表面からの剥離の発生をより効果的に防止することができる。尚、熱融着剤３４としては、他にも、例えばＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化エチレン共重合体）、ポリエステル等を採用することができる。

（４）第４の参考例
図７は、第４の参考例に係る半導体部品たる半導体センサ４１の構成を示している。この半導体センサ４１は、半導体素子１２の表面のうち前記電気接続部部分、つまり、電極部１２ｂ、及び、ボンディングワイヤ１５、並びにリード部１３ｂのボンディングワイヤ１５の接続部部分を覆うように、半導体素子１２の表面材料と化学的に融合する保護材料４２によりモールドし、その上で、モールド樹脂層１４が形成されている。

このとき、前記保護材料４２として、半導体素子１２の表面の酸化膜と化学的に融合するガラスが採用されている。この半導体センサ４１を製造するにあたっては、まず、リードフレーム１３のダイパッド部１３ａに半導体素子１２を接着し、半導体素子１２の表面の各電極部１２ｂとリードフレーム１３の各リード部１３ｂとをボンディングワイヤ１５により接続した後、保護材料４２を設ける工程が実行される。次いで、モールド樹脂層１４を形成する樹脂モールドの工程が実行される。

この構成によれば、半導体素子１２の表面のうち電気接続部部分が、ガラスからなる保護材料４２でモールドされているので、仮に、モールド樹脂層１４に剥離や亀裂が生じても、その剥離や亀裂は保護材料４２部分で止まるようになる。この場合、保護材料４２は、半導体素子１２の表面に強固に接合されているので、この部分に剥離が生ずることもない。従って、本参考例によれば、モールド樹脂層１４に発生した剥離や亀裂が、半導体素子１２の電気接続部部分まで進展することを未然に防止することができる。

（５）第５、第６の参考例
図８は、第５の参考例に係る半導体部品たる半導体センサ５１の構成を示している。また、図９は、第６の参考例に係る半導体部品たる半導体センサ５３の構成を示している。これら第５及び第６の参考例では、モールド樹脂層５２、５４の開口部５２ａ、５４ａを形成する内周部分の，半導体素子１２の表面との接触端部５２ｂ、５４ｂを、鋭角形状に構成したところを特徴としている。

即ち、図８に示す半導体センサ５１においては、モールド樹脂層５２の接触端部５２ｂをいわゆるＲ形状とすることにより、なだらかに鋭角となる形状とされている。また、図９に示す半導体センサ５３においては、モールド樹脂層５４の接触端部５４ｂをいわゆるひれ状構造とすることにより、なだらかに鋭角となる形状とされている。これら各接触端部５２ｂ、５４ｂの形状は、モールド金型（上型）のキャビティ形状により、容易に形成することができる。

これら第５及び第６の参考例によれば、モールド樹脂層５２、５４の接触端部５２ｂ、５４ｂが鋭角状とされていることにより、接触端部２ｂ、５４ｂが例えば垂直に近い形状とされるものと比べて、モールド樹脂層５２、５４の開口部５２ａ、５４ａの、半導体素子１２の表面との界面に発生する応力を緩和することができ、開口部５２ａ、５４ａの周囲部に位置するモールド樹脂層５２、５４の半導体素子１２の表面からの剥離の発生を抑制することができる。しかも、別の材料や複雑な工程を必要とせず、モールド樹脂層５２、５４の形状のみによって剥離の発生を防止することができるので、簡単で安価な構成で済ませることができる。

（６）第７の参考例
図１０は、第７の参考例に係る半導体部品たる半導体センサ６１の構成を示している。この参考例では、モールド樹脂層１４の開口部１４ａの周囲部と半導体素子１２とを上下方向に締付けるための締付部材６２を設けるようにしているこの締付部材６２は、例えば金属ばね材料から側面Ｃ字状（コ字状）をなすように構成され、Ｏリング６３を介在させて、半導体センサ６１の図で左右２箇所に設けるようにしている。

これによれば、締付部材６２，６２による機械的な締付け力によって、モールド樹脂層１４の剥離や亀裂の発生を防止することができる。尚、締付部材としては、様々な構造、形状のものを採用することが可能であり、例えば、モールド樹脂層１４の上下に配置される２部材をねじにより締付けるような構成も可能である。

（７）第３〜第５の実施例
図１１は、本発明の第３の実施例（請求項２，３に対応）に係る半導体部品たる半導体センサ７１の構成を示している。図示は省略しているが、この実施例でも、上記第１、第２の実施例のように、半導体素子１２の上面の、モールド樹脂層１４の開口部１４ａの周囲部に位置して、凹凸部としての凹溝部が形成されている。そして、この実施例では、少なくとも、モールド樹脂層１４の開口部１４ａの内周部と、半導体素子１２の表面の露出部分との境界面部分を、被覆材７２により被覆するようにしており、ここでは、被覆材７２により、前記モールド樹脂層１４の表面部及び前記半導体素子１２の表面の露出部分の全体が被覆されている。

このとき、前記被覆材７２としては、撥水性、撥油性、絶縁防湿性、耐薬品性、耐浸透性、防汚性に優れた、テフロン（登録商標）等のフッ素系コーティング材が採用されている。また、この被覆材７２は、例えば、固体原料のスパッタリングにより形成したり、液状ものを、スプレー或いは浸漬等により塗布し、その後硬化させることにより形成することができる。

この構成によれば、モールド樹脂層１４と半導体素子１２との境界面部分が被覆材７２により被覆されるので、もし、熱膨張差等に起因してモールド樹脂層１４に剥離や亀裂が発生しても、境界部分から腐食・劣化成分が剥離や亀裂の内部に侵入することを防止することができ、剥離や亀裂のそれ以上の進展を抑えることができる。この場合、半導体素子１２の上面に凹凸部を形成した構成との相乗効果が得られ、より一層効果的となる。また、半導体素子１２の露出面部分（検出部１２ａ）をも被覆材７２により覆われることにより、検出部１２ａの保護を図ることができる。

尚、この場合、被覆材７２の材料としては、他にも、透光性に優れた材料、抵抗率や誘電率の高い材料など、半導体センサ７１の用途（検出部１２ａにおける検出対象）に応じて選定することができる。

図１２は、本発明の第４の実施例（請求項２に対応）に係る半導体部品たる半導体センサ７３の構成を示している。この半導体センサ７３は、上記第３の実施例の被覆材７２に代えて、モールド樹脂層１４の開口部１４ａの内周部と、半導体素子１２の表面の露出部分との境界面部分を、被覆材７４により被覆するようにしており、ここでは、被覆材７４は半導体素子１２の表面の検出部１２ａを除く部分に設けられている。

図１３は、本発明の第５の実施例（請求項２に対応）に係る半導体部品たる半導体センサ７５の構成を示している。この半導体センサ７５は、上記第３の実施例の被覆材７２に代えて、モールド樹脂層１４の開口部１４ａの内周部と、半導体素子１２の表面の露出部分との境界面部分のみ、被覆材７６により被覆するようにしている。

これら図１２、図１３の構成においても、少なくともモールド樹脂層１４と半導体素子１２との境界面部分が被覆材７４，７６により被覆されるので、もし、熱膨張差等に起因してモールド樹脂層１４に剥離や亀裂が発生しても、境界部分から腐食・劣化成分が剥離や亀裂の内部に侵入することを防止することができ、剥離や亀裂のそれ以上の進展を抑えることができる。

（８）第８、第９の参考例、その他の実施例
図１４は、第８の参考例に係る半導体部品たる半導体センサ８１の構成を示している。この参考例では、半導体素子１２の表面の開口部１４ａの周囲部と、モールド樹脂層１４との界面に、検出部１２ａの外側を囲むように空洞部８２を設けるようにしている。この場合、前記空洞部８２は、モールド樹脂層１４内に半導体素子１２の表面に接するように気泡を設けることにより構成されており、図１４（ｂ）に示すように、モールド樹脂層１４の樹脂材料が鋭角的に半導体素子１２の表面に接するようになっている。

これによれば、空洞部８２を設けたことにより、モールド樹脂層１４の一部の剛性が小さくなり、モールド樹脂層１４と半導体素子１２の表面との間での熱膨張差等に起因する応力の緩和を図ることができ、剥離や亀裂の発生を抑制することができる。しかも、もし、モールド樹脂層１４に剥離や亀裂が発生しても、その剥離や亀裂が空洞部８２に至ったところで、それ以上の進展を抑えることができる。

図１５は、第９の参考例に係る半導体部品たる半導体センサ８３の構成を示している。この半導体センサ８３も、半導体素子１２の表面の開口部１４ａの周囲部と、モールド樹脂層１４との界面に、空洞部８４が設けられているのであるが、このとき、空洞部８４は、半導体素子１２の表面に凹部（溝部）８５を形成し、この凹部８５全体を埋めることがないようにモールド樹脂層１４を設けることにより形成されている。

これによれば、上記第８の参考例と同様に、空洞部８４を設けたことにより、モールド樹脂層１４と半導体素子１２の表面との間での熱膨張差等に起因する応力の緩和を図ることができ、剥離や亀裂の発生を抑制することができ、また、モールド樹脂層１４に剥離や亀裂が発生した場合でも、その剥離や亀裂の進展を抑えることができる。さらには、空洞部８４の形成が比較的容易となり、また、モールド樹脂層１４のアンカー効果も見込むことができるといった利点も得ることができる。

尚、空洞部の形態としては、上記第８、第９の参考例のものに限定されず、例えばモールド樹脂層１４内の界面の近傍部分に多数個の気泡を設けるようにしても良く、同様の作用・効果を得ることができる。

その他、本発明は、リードフレーム１３やボンディングワイヤ１５を用いたものに限定されず、例えば、合成樹脂製の基板やセラミック基板、ヒートシンクなどに半導体素子を装着した状態で、樹脂モールドするようにしたもの等の、モールド樹脂層に開口部を形成するようにした半導体部品全般に適用することができるなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

本発明の第１の実施例を示すもので、半導体センサの全体構成を示す縦断正面図 半導体素子の平面図 本発明の第２の実施例を示す半導体センサの縦断正面図（ａ）及びそのＢ部の拡大断面図（ｂ） 第１の参考例を示す図３相当図 第２の参考例を示す図３相当図 第３の参考例を示す図３相当図 第４の参考例を示す図１相当図 第５の参考例を示す図３相当図 第６の参考例を示す図３相当図 第７の参考例を示す図１相当図 本発明の第３の実施例を示す図１相当図 本発明の第４の実施例を示す図１相当図 本発明の第５の実施例を示す図１相当図 第８の参考例を示す図３相当図 第９の参考例を示す図３相当図 従来例を示す図１相当図

図面中、１１，１７，２１，３１，３３，４１，５１，５３，６１，７１，７３，７５，８１，８３は半導体センサ（半導体部品）、１２は半導体素子、１２ａは検出部、１２ｂは電極部、１３はリードフレーム、１４，５２，５４はモールド樹脂層、１５はボンディングワイヤ、１６，１８は凹溝部（凹凸部）、２２は接着材料、３２は発熱体、３４は熱融着材、４２は保護材料、６２は締付治具、７２，７４，７６は被覆材、８２，８４は空洞部を示す。

Claims (2)

1. 半導体素子をモールド樹脂層によりモールドしてなると共に、前記モールド樹脂層に、前記半導体素子の表面に設けられた検出部を環境雰囲気に露出させる開口部を形成してなる半導体部品において、
   前記半導体素子の前記検出部が設けられた面には、前記開口部の周囲部に位置して、ドット状、線状、格子溝状、縦横斜めの溝状のいずれかからなる規則的な凹凸形状を有する凹凸部が形成されていることを特徴とする半導体部品。
2. 少なくとも、前記モールド樹脂層の前記開口部の内周部と、前記半導体素子の前記検出部が設けられた面の露出部分との境界面部分を、被覆材で被覆したことを特徴とする請求項１記載の半導体部品。

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